一种激光光源装置及激光投影系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光光源装置及激光投影系统，包括：激光阵列，位于激光阵列出光侧的荧光导光部件，以及位于荧光导光部件背离激光阵列一侧的匀光部件；其中，荧光导光部件采用的荧光晶体为单结晶荧光材料，作为一种荧光晶体纯净物，可以耐受更高的温度，可以接收激光阵列出射的较高能量的激光而不会发生荧光转换效率下降的问题。激光在入射到单结晶荧光材料时具有较高的透过率，在激光传输方向上激光几乎不会被散射，因此光损小，激光路径更加直接，可以有效提高荧光的激发效率。而在荧光晶体表面镀全波段反射膜，则可以实现激光所激发出的不同角度的荧光在部件内可以高效反射传输，同时具有一定的匀光作用。

A laser light source device and laser projection system

【技术实现步骤摘要】
一种激光光源装置及激光投影系统
本专利技术涉及投影
，尤其涉及一种激光光源装置及激光投影系统。
技术介绍
激光因具有亮度高，单色性强，色域宽广等优点被应用于投影显示领域，随着激光显示投影尺寸越来越大，对输出能量要求越来越高，因此对激光光源装置提出了更高要求。目前，激光光源装置中广泛使用高能激光激发荧光粉发光，以得到用于显示的全波段光。在激光光源装置中采用的荧光转换部件通常包括荧光粉层，以及用于承载荧光粉层的基板。由于受到光学系统设计的限制，荧光转换部件的尺寸不能过大；如果采用荧光轮的形式则驱动旋转速度因为马达转速和承重限制，不能无限提高；为实现较小的光学拓展量以及更高的光学系统效率，荧光粉层厚度也受到了一定限制，当荧光粉层超过一定厚度时，深层荧光材料无法被激发到，从而降低激发效率；与此同时，照射在荧光粉层表面的激光光斑面积也受到严格控制。并且，在激光光源装置中，高能量密度的激光束在照射荧光粉层时单位时间内产生了大量的热量，虽然荧光粉本身能够承受的激光能量较高，但因为荧光粉不能直接荧光转换部件中，需要混合一定的载体将荧光粉固定在基板上，现有普遍的载体为硅胶、玻璃以及陶瓷，虽然耐温性能各有差异，但受制于组装工艺限制，耐温特性仍然不能超过200℃的高温瓶颈。即使荧光转换部件的耐高温性能够提高，因荧光粉层厚度的限制，当激光功率超过一定功率密度后，在单位面积荧光粉层激发效率受限，导致其发光能力是受到限制，使得激光光源装置的发光效率较低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种激光光源装置及激光投影系统，用以提高荧光转换效率，使得激光光源装置及激光投影系统的高能高效输出。第一方面，本专利技术提供一种激光光源装置，包括：激光阵列，位于所述激光阵列出光侧的荧光导光部件，以及位于所述荧光导光部件背离所述激光阵列一侧的匀光部件；其中，所述荧光导光部件包括：荧光晶体，所述荧光晶体面向所述激光阵列的表面为入射面，面向所述匀光部件的表面为出射面，除所述入射面和所述出射面以外的外表面具有反射膜层；所述荧光导光部件，用于将接收的所述激光阵列的激发光转换为设定波段的荧光，在所述反射膜层内部反射传输；所述匀光部件，用于接收所述荧光导光部件的出射光，并将所述出射光匀化传输。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，所述匀光部件为光导管，所述光导管沿垂直于激光传输方向的截面尺寸大于所述荧光导光部件沿垂直于激光传输方向的截面尺寸；所述光导管与所述荧光导光部件间隔设定距离；或者，部分所述荧光导光部件位于所述导光管内部。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，所述匀光部件为复眼透镜组，所述复眼透镜组与所述荧光导光部件间隔设定距离。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，所述荧光导光部件沿平行于激光传输方向的长度为1-20mm。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，所述激光光源装置包括多个荧光导光部件，所述激光光源装置还包括：多个用于透射传输所述激光阵列出射激光的透射导光部件；各所述荧光导光部件与各所述透射导光部件沿垂直于激光传输方向交替排列成一列构成波长转换组件，所述波长转换组件沿列方向按照设定的时序往复运动。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，所述荧光导光部件至少分为用于出射第一波段荧光的第一荧光导光部件，以及用于出射第二波段荧光的第二荧光导光部件；在所述第一荧光导光部件中，荧光晶体的入射面设置有用于透射所述激发光反射所述第一波段荧光的第一膜层，荧光晶体的出射面设置有用于透射所述第一波段荧光反射所述激发光的第二膜层；在所述第二荧光导光部件中，荧光晶体的入射面设置有用于透射所述激发光反射所述第二波段荧光的第三膜层，荧光晶体的出射面设置有用于透射所述第二波段荧光反射所述激发光的第四膜层。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，所述激光阵列的出射光为蓝色光。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，各所述荧光导光部件中的荧光晶体相同，所述荧光晶体转换的荧光为黄色光；或者，。所述第一荧光导光部件中的荧光晶体与所述第二荧光导光部件中的荧光晶体不相同；所述第一荧光导光部件中的荧光晶体转换的荧光为黄色光；所述第二荧光导光部件中的荧光晶体转换的荧光为绿色光。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，所述第一膜层用于透射蓝色光反射红色光，所述第二膜层用于透射红色光反射蓝色光；所述第三膜层用于透射蓝色光反射绿色光，所述第四膜层用于透射绿色光反射蓝色光。第二方面，本专利技术提供一种激光投影系统，包括上述任一激光光源装置，位于所述激光光源装置出光侧的光阀调制部件，以及位于所述光阀调制部件出光侧的投影镜头。本专利技术有益效果如下：本专利技术提供的激光光源装置及激光投影系统，包括：激光阵列，位于激光阵列出光侧的荧光导光部件，以及位于荧光导光部件背离激光阵列一侧的匀光部件；其中，荧光导光部件包括：荧光晶体，荧光晶体面向激光阵列的表面为入射面，面向匀光部件的表面为出射面，除入射面和出射面以外的外表面具有反射膜层；荧光导光部件，用于将接收的激光阵列的激发光转换为设定波段的荧光，在反射膜层内部反射传输；匀光部件，用于接收荧光导光部件的出射光，并将出射光匀化传输。本专利技术采用的荧光晶体为单结晶荧光材料，作为一种荧光晶体纯净物，可以耐受更高的温度，可以接收激光阵列出射的较高能量的激光而不会发生荧光转换效率下降的问题。激光在入射到单结晶荧光材料时具有较高的透过率，在激光传输方向上激光几乎不会被散射，因此光损小，激光路径更加直接，可以有效提高荧光的激发效率。而在荧光晶体表面镀全波段反射膜，则可以实现激光所激发出的不同角度的荧光在部件内可以高效反射传输，同时具有一定的匀光作用。附图说明图1为本专利技术实施例提供的激光光源装置的结构示意图之一；图2为本专利技术实施例提供的荧光导光部件的侧视结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的荧光导光部件的截面结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的激光光源装置的结构示意图之二；图5为本专利技术实施例提供的激光光源装置的结构示意图之三；图6为本专利技术实施例提供的波长转换组件的结构示意图之一；图7为本专利技术实施例提供的波长转换组件的结构示意图之二；图8为本专利技术实施例提供的第一荧光导光部件的侧视结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的第二荧光导光部件的侧视结构示意图；图10为本专利技术实施例提供的激光光源装置的结构示意图之四；图11为本专利技术实施例提供的激光投影系统的结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种激光光源装置及激光投影系统，用以提高荧光转换效率，使得激光光源装置及激光投影系统的高能高效输出。为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光光源装置，其特征在于，包括：激光阵列，位于所述激光阵列出光侧的荧光导光部件，以及位于所述荧光导光部件背离所述激光阵列一侧的匀光部件；其中，/n所述荧光导光部件包括：荧光晶体，所述荧光晶体面向所述激光阵列的表面为入射面，面向所述匀光部件的表面为出射面，除所述入射面和所述出射面以外的外表面具有反射膜层；/n所述荧光导光部件，用于将接收的所述激光阵列的激发光转换为设定波段的荧光，在所述反射膜层内部反射传输；/n所述匀光部件，用于接收所述荧光导光部件的出射光，并将所述出射光匀化传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光光源装置，其特征在于，包括：激光阵列，位于所述激光阵列出光侧的荧光导光部件，以及位于所述荧光导光部件背离所述激光阵列一侧的匀光部件；其中，
所述荧光导光部件包括：荧光晶体，所述荧光晶体面向所述激光阵列的表面为入射面，面向所述匀光部件的表面为出射面，除所述入射面和所述出射面以外的外表面具有反射膜层；
所述荧光导光部件，用于将接收的所述激光阵列的激发光转换为设定波段的荧光，在所述反射膜层内部反射传输；
所述匀光部件，用于接收所述荧光导光部件的出射光，并将所述出射光匀化传输。


2.如权利要求1所述的激光光源装置，其特征在于，所述匀光部件为光导管，所述光导管沿垂直于激光传输方向的截面尺寸大于所述荧光导光部件沿垂直于激光传输方向的截面尺寸；
所述光导管与所述荧光导光部件间隔设定距离；或者，部分所述荧光导光部件位于所述导光管内部。


3.如权利要求1所述的激光光源装置，其特征在于，所述匀光部件为复眼透镜组，所述复眼透镜组与所述荧光导光部件间隔设定距离。


4.如权利要求1所述的激光光源装置，其特征在于，所述荧光导光部件沿平行于激光传输方向的长度为1-20mm。


5.如权利要求1所述的激光光源装置，其特征在于，所述激光光源装置包括多个荧光导光部件，所述激光光源装置还包括：多个用于透射传输所述激光阵列出射激光的透射导光部件；各所述荧光导光部件与各所述透射导光部件沿垂直于激光传输方向交替排列成一列构成波长转换组件，所述波长转换组件沿列方向按照设定的时序往复运动。

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，高迪，
申请(专利权)人：青岛海信激光显示股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37