一种激光光源装置和激光投影设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光光源装置，包括：激光器阵列，用于向光束会聚部件发射激光；第一光束会聚部件，用于将激光器阵列发射的激光会聚至波长转换部件；包括波长转换材料的波长转换部件，用于在光束会聚部件会聚的激光到达后，经过波长转换部件后射出，其中：波长转换材料，用于受激发后发出至少一种颜色的荧光；第二光束会聚部件，用于将经过波长转换部件后射出的光进行会聚。本发明专利技术还公开了一种激光投影设备，包括：激光光源装置，用于按时序输出光至所述光机；光机，用于将激光光源装置输出的光会聚至所述镜头；镜头，用于将光机会聚的光进行投射。采用本方案能够减少光路元件，压缩光路的空间，简化结构，满足了小型化的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学设备
，特别涉及一种激光光源装置和激光投影设备。
技术介绍
随着激光投影设备的小型化和便携式需求发展，需要提供一种小型化的激光投影设备，尤其是小型化的激光光源装置。图1为激光光源装置结构图，如图1所示，现有技术中的激光光源装置中包括激光器，例中示意的是蓝色激光器；荧光轮，其上涂覆有绿色荧光粉和黄色荧光粉(或红色荧光粉)，荧光轮正面和背面均设置有准直透镜组；由于蓝色激光从激光器阵列出射后光斑面积较大，而荧光轮上激发所需的光斑较小，需要进行光束整形符合荧光激发要求的光斑大小，常用的比如使用由一片凸透镜和一片凹透镜组成的望远镜系统先进行缩束。经过缩束后，再经过一片扩散片，扩散片的作用是对激光光束进行扩散，进一步匀化，防止较小的激光光斑其光能量较高而能量密度分布不均时，易造成荧光轮局部灼伤，降低荧光转换效率。一般情况下，荧光轮上设置荧光粉区和激光透射区，随着荧光轮的旋转，激光周期性的照射在这两种分区区域。蓝色激光经光束整形后被二向色镜反射至荧光轮正面，通过准直透镜组的会聚后形成较小的光斑入射荧光轮表面，随着荧光轮的旋转，不同的荧光粉区处于激光的照射下，从而能够发出不同的荧光。图1中用以示意的反射式荧光轮结构是具有可以镜面反射荧光的光滑铝基板，荧光被激发后并被基板表面反射，由于荧光粉发光可看作是朗伯体，发散角度较大，需要经过准直透镜组的准直变成平行或近似平行的光束，再射向二向色镜。当蓝色激光透射过激光透射区后，从荧光轮背面出射，同时呈会聚后又发散的蓝色激光光束再次经过荧光轮背面的准直透镜组进行准直，并经过位于荧光轮四周的蓝光回路(通常由透镜，反射镜、扩散片等组成)回到二向色镜(此处二向色镜为一个合光元件，也可以是其他具有合光功能的镜片，比如X合光镜)，蓝光经过二向色镜的反射，与绿色荧光，黄色荧光进行合光，再共同经过一片聚焦透镜进行聚焦，进行光束收敛，入射到滤色轮进行滤色，以提高颜色的纯度。其中，滤色轮与荧光轮同步转动，具有对应的颜色分区。根据荧光轮的旋转时序，当荧光轮输出蓝色激光时，蓝色激光透过滤色轮的蓝色激光透射区，当荧光轮输出绿色荧光时，绿色荧光透过滤色轮的绿色滤光区进行绿色滤色，同理，黄色荧光透过滤色轮的红色滤光区过滤得到红色荧光。从而经滤色轮输出得到三基色。三基色时序的输出进入光棒，从而为后面的光机部分提供照明。由上述可知，现有技术中，激光需要经过多片镜片组成的光束整形光路才能形成较小的光斑到达荧光轮进行荧光的激发，以及由于采用反射式荧光轮，荧光轮前后均需要设置准直透镜组，以对激光和荧光进行准直，并需要设置蓝光回路以使蓝光与另外两种颜色的荧光进行合光。因此，现有技术的不足在于：由于激光投影设备中的激光光源架构，光路元件数量多，光路空间大，结构相对复杂，无法满足小型化的要求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种激光光源装置和激光投影设备，用以减少光路元件，压缩光路的空间，简化结构，满足了小型化的要求。本专利技术实施例中提供了一种激光光源装置，包括：激光器阵列、第一光束会聚部件、波长转换部件、第二光束会聚部件；其中：所述激光器阵列，用于向光束会聚部件发射激光；所述第一光束会聚部件，用于将所述激光器阵列发射的激光会聚至所述波长转换部件；包括波长转换材料的所述波长转换部件，用于在所述光束会聚部件会聚的激光到达后，经过所述波长转换部件后射出，其中：波长转换材料，用于受激发后发出至少一种颜色的荧光；所述第二光束会聚部件，用于将经过所述波长转换部件后射出的光进行会聚。较佳地，进一步包括：扩散片，位于所述波长转换部件的正前方，用于将所述第一光束会聚部件会聚的激光的光斑进行扩散匀化。较佳地，所述第一光束会聚部件或第二光束会聚部件为反光碗或反光杯。较佳地，所述反光碗或反光杯的反射面为旋转对称非自由曲面或自由曲面。较佳地，所述第一光束会聚部件反射面为旋转对称抛物面，其中，所述光束会聚部件会聚的激光到达所述波长转换部件的位置位于所述旋转对称抛物面的焦点。较佳地，若所述第二光束会聚部件为反光杯，在所述光束会聚部件会聚的激光到达后，经过波长转换部件后射出的位置为反光杯的第一焦点，所述滤色轮或所述光棒的位置为第二焦点。较佳地，所述反光杯为椭球面杯。较佳地，所述波长转换部件为透射式荧光轮。较佳地，所述透射式荧光轮包括荧光粉区和激光透射区，所述荧光粉区至少包括一种颜色的荧光粉，其中，该荧光粉区吸收激光后激发出波长不同于激光的荧光。较佳地，所述激光器阵列是蓝色激光器阵列，所述荧光粉区是绿色荧光粉区和黄色荧光粉区；或，所述激光器阵列是紫色激光器阵列，所述荧光粉区是蓝色荧光粉区、绿色荧光粉区和红色荧光粉区，或，蓝色荧光粉区、绿色荧光粉区和黄色荧光粉区；或，所述激光器阵列是紫外激光器阵列，所述荧光粉区是蓝色荧光粉区、绿色荧光粉区和红色荧光粉区，或，蓝色荧光粉区、绿色荧光粉区和黄色荧光粉区；或，所述激光器阵列包括蓝色激光器阵列和红色激光器阵列，所述荧光粉区是以下荧光粉区之一或者其组合：绿色荧光粉区、黄色荧光粉区。较佳地，所述合光部件为镀有介质膜的二向色镜。较佳地，所述荧光粉区为荧光粉与以下材料之一或者其组合混合烧结形成：石英、玻璃、无机材料，或，荧光粉涂在两个透明玻璃之间。较佳地，所述无机材料为无机陶瓷材料。本专利技术实施例还提供了一种激光投影设备，包括：光机、镜头以及所述激光光源装置；其中：所述激光光源装置，用于按时序输出光至所述光机；所述光机，用于将所述激光光源装置输出的光会聚至所述镜头；所述镜头，用于将光机会聚的光进行投射。本专利技术有益效果如下：在本专利技术实施例提供的技术方案中，激光光源装置可以包括激光器阵列、光束会聚部件以及波长转换部件；第一光束会聚部件用于将所述激光器阵列发射的激光会聚至波长转换部件，可以直接将接收到的激光会聚成小光斑，而不需要用缩束镜片和透镜将激光器发射的大光斑缩束成小光斑，减少了缩束镜片和透镜的使用，还能够压缩光路的空间；而且第二光束会聚部件用于将经过波长转换部件后射出的光进行会聚，采用一个第二光束会聚部件就可以会聚波长转换部件射出的光，不需要采用准直透镜、反射镜以及聚焦透镜等光学元件才可以会聚波长转换部件射出的光，这样减少了准直透镜、反射镜以及聚焦透镜等光学元件的使用。因此，激光光源装置以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光光源装置，其特征在于，包括：激光器阵列、第一光束会聚部件、波长转换部件、第二光束会聚部件；其中：所述激光器阵列，用于向光束会聚部件发射激光；所述第一光束会聚部件，用于将所述激光器阵列发射的激光会聚至所述波长转换部件；包括波长转换材料的所述波长转换部件，用于在所述光束会聚部件会聚的激光到达后，经过所述波长转换部件后射出，其中：所述波长转换材料，用于受激发后发出至少一种颜色的荧光；所述第二光束会聚部件，用于将经过所述波长转换部件后射出的光进行会聚。

【技术特征摘要】
1.一种激光光源装置，其特征在于，包括：激光器阵列、第一光束会聚
部件、波长转换部件、第二光束会聚部件；其中：
所述激光器阵列，用于向光束会聚部件发射激光；
所述第一光束会聚部件，用于将所述激光器阵列发射的激光会聚至所述波
长转换部件；
包括波长转换材料的所述波长转换部件，用于在所述光束会聚部件会聚的
激光到达后，经过所述波长转换部件后射出，其中：所述波长转换材料，用于
受激发后发出至少一种颜色的荧光；
所述第二光束会聚部件，用于将经过所述波长转换部件后射出的光进行会
聚。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：
扩散片，位于所述波长转换部件的正前方，用于将所述第一光束会聚部件
会聚的激光的光斑进行扩散匀化。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一光束会聚部
件或第二光束会聚部件为反光碗或反光杯。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述反光碗或反光杯的反
射面为旋转对称非自由曲面或自由曲面。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一光束会聚部
件反射面为旋转对称抛物面，其中，所述光束会聚部件会聚的激光到达所述波
长转换部件的位置位于所述旋转对称抛物面的焦点。
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，若所述第二光束会聚部件
为反光杯，在所述光束会聚部件会聚的激光到达后，经过波长转换部件后射出
的位置为反光杯的第一焦点，所述滤色轮或所述光棒的位置为第二焦点。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述反光杯为椭球面杯。
8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，刘显荣，田有良，李巍，
申请(专利权)人：海信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37