一種光源及激光投影裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及投影顯示技術領域，尤其涉及一種投影顯示用的光源。
【背景技術】
[0002] 激光光源作為一種固態(tài)光源，具有高亮，高效，壽命常，色域佳，環(huán)保等一系列優(yōu)點 成為新興的投影光源的選擇。
[0003] 目前行業(yè)內使用的激光光源中，會使用波長轉換裝置產(chǎn)生除激光顏色以外的熒 光，并與激光共同形成三基色。如圖1示例，激光器10發(fā)出激光，具體為藍色激光，波長轉換 裝置20涂覆有熒光粉，具體為綠色熒光粉和黃色熒光粉，波長轉換裝置20周期性旋轉，從而 激光光斑依次打到波長轉換裝置表面，并激發(fā)不同的熒光粉發(fā)出對應顏色的熒光。但由于 熒光材料所產(chǎn)生的熒光光譜范圍較寬，使相應顏色的基色光純度不足，導致光源的色域表 現(xiàn)不佳，以及期望通過過濾得到其他顏色的光，比如通過紅色濾光片過濾黃色熒光來得到 紅色熒光，一般需要通過濾光片來對熒光進行過濾，既能夠提高熒光的色純度，也能得到期 望的顏色。因此通過在波長轉換裝置20的后端、光機的照明系統(tǒng)前端設置有濾色輪30部件 來達到上述目的。濾色輪部件包括多個能夠過濾不同顏色的濾光片組成，并與波長轉換裝 置20同步周期性旋轉。濾色輪30和波長轉換裝置20具有相對應圓心角度的顏色分區(qū)，比如 包括綠光濾光片和紅光濾光片，以及藍色激光透射區(qū)，隨著兩色輪的同步旋轉，能夠時序性 的輸出三基色光，進入光機的光棒40進行勻化，為光機提供照明，并最終形成色彩明亮的投 影畫面。
[0004] 以及，由于激光本身純度較高，濾色輪部件上的激光透射區(qū)域通常不再設置為對 應激光顏色的濾光片，而是透明玻璃，圖2示出了現(xiàn)有技術中一種濾色輪的結構示意圖，包 括綠色濾光片31，紅色濾光片32,以及透明玻璃材質的藍色激光透射區(qū)33。
[0005] 并且，由前述可知，由于激光的高相干性，在作為光源形成投影畫面時會不可避免 地形成散斑效應，因此在上述圖1所示的光源架構中通常還需要額外加入比如擴散片、隨機 相位器或者多模光纖來進行消散斑，以減輕激光光束造成的散斑效應。這使得光源架構復 雜，部件較多，體積也相對較大。
【發(fā)明內容】
[0006] 本發(fā)明公開了一種光源，包括激光器，熒光輪和濾色輪，通過在濾色輪透射區(qū)的入 光面和出光面均設置有微結構，能夠對透射該區(qū)域的激光起到擴散消散斑的作用，使得濾 色輪的功能多樣化。
[0007] 本發(fā)明目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的： 一種光源，包括激光器，發(fā)出至少一種顏色的激光;熒光輪，用于接收激光照射并產(chǎn)生 至少一種顏色的熒光;濾色輪，包括濾色區(qū)和透射區(qū)，其中，濾色區(qū)用于接收至少一種顏色 的熒光并過濾輸出，透射區(qū)用于透射至少一種顏色的激光，其中，透射區(qū)的入光面和出光 面均設置有微結構； 進一步地，透射區(qū)的入光面和/或出光面的微結構沿濾色輪的圓周方向呈由疏到密到 疏排列； 進一步地，透射區(qū)為擴散片或毛玻璃材質； 進一步地，微結構顆粒度小于等于ΙΟμπι; 進一步地，微結構通過光刻工藝形成； 進一步地，微結構為散射顆粒涂層形成； 進一步地，激光器發(fā)出藍色激光，透射區(qū)包括藍光透射區(qū)； 進一步地，激光器發(fā)出藍色激光和紅色激光，透射區(qū)包括藍光透射區(qū)和紅光透射區(qū)； 進一步地，透射區(qū)的入光面和出光面的微結構分別沿濾色輪的徑向方向和圓周方向排 列； 進一步地，擴散片或毛玻璃厚度小于等于0.7mm; 以及，本發(fā)明還提出了一種激光投影裝置，包括光源，光機，鏡頭以及屏幕，其中，光源 采用上述任一技術方案的光源。
[0008] 本發(fā)明實施例技術方案，至少具有如下技術效果或者優(yōu)點： 本發(fā)明實施例技術方案提供的光源，包括激光器，熒光輪和濾色輪，其中濾色輪除了對 熒光輪產(chǎn)生的熒光具有濾色提高純度的作用以外，還在透射區(qū)的入光面和出光面均設置有 微結構，隨著濾色輪周期性旋轉，激光在入射透射區(qū)入光面時能夠被該表面的微結構進行 擴散，對激光光束產(chǎn)生一定數(shù)量的空間上的隨機相位，隨機相位的產(chǎn)生能夠破壞干涉條件， 可以減弱激光的相干特性，以及從透射區(qū)的出光面射出時，能夠再次被設置在出光面的微 結構進行擴散，再次造成隨機相位的產(chǎn)生，進一步減弱激光的相干特性，最終使光源投射形 成的畫面中形成多個獨立的散斑圖樣，利用人眼的積分作用，畫面的散斑效應會大大減弱。 從而，激光在經(jīng)過濾色輪透射輸出的同時還能夠進行消散斑，使濾色輪部件的功能多樣化。
[0009] 同時，由于濾色輪能夠對激光進行消散斑，在光源架構中可以省去或者減少單獨 的消散斑部件的使用，利于光源架構的簡化和光源體積的壓縮。
[0010] 本發(fā)明實施例技術方案提出的激光投影裝置，應用上述技術方案的光源，濾色輪 部件既能夠時序性輸出三基色，同時還對激光進行較佳的消散斑，提高投影圖像質量，以 及，能夠省去或減少光源架構中單獨的消散斑部件的使用，利于光源架構的簡化，光源體積 的壓縮，并利于投影裝置的小型化。
【附圖說明】
[0011] 圖1為現(xiàn)有技術中一種光源的架構不意圖； 圖2為現(xiàn)有技術中一種濾色輪的結構示意圖； 圖3為本發(fā)明實施例一中的光源架構示意圖； 圖4A為本發(fā)明實施例一中濾色輪的平面分區(qū)結構示意圖； 圖4B為本發(fā)明實施例一中濾色輪的又一平面分區(qū)結構示意圖； 圖5A，5B分別為本發(fā)明實施例一種微結構的截面形狀示意圖； 圖6為本發(fā)明實施例二中的光源架構示意圖； 圖7為本發(fā)明實施例二中濾色輪的平面分區(qū)結構示意圖； 圖8為本發(fā)明實施例三中的光源架構示意圖； 圖9A，9B分別為本發(fā)明實施例三種微結構的排列方向示意圖； 圖10為激光的高斯型分布示意圖； 圖11為本發(fā)明實施例三中濾色輪的橫向剖面結構示意圖； 圖12為本發(fā)明實施例四中激光投影裝置架構示意圖； 圖13為本發(fā)明實施例四中激光投影裝置的一具體實施結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進 一步地詳細描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施 例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的 所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0013] 下面將結合附圖，對本發(fā)明實施例提供的技術方案進行詳細說明。
[0014] 實施例一 本發(fā)明旨在提供一種光源，如圖3所示，包括激光器10,激光器10發(fā)出的激光入射熒光 輪20,隨著熒光輪的周期性旋轉，熒光輪20接收部分激光照射并產(chǎn)生熒光以及透射部分激 光，熒光和透射的激光經(jīng)合光部件40合光后入射濾色輪30，經(jīng)過濾色輪30濾色及透射后，時 序性的輸出三基色光，并最終進入光棒50進行勻化，為光機部分提供照明。
[0015] 具體地，激光器10可以為一組，也可以為多組，比如可以為垂直排列的兩組，并通 過合束鏡片合成一束出射，在本實施例中，激光器10發(fā)出藍色激光。
[0016] 由于激光器發(fā)出的光束面積較大，需要經(jīng)過光束整形變成符合熒光激發(fā)要求的光 斑，如圖3所示，激光光束還經(jīng)過望遠鏡系統(tǒng)11進行縮束，使得激光的光斑面積變小。
[0017] 在本實施例中，熒光輪20包括熒光區(qū)和透射區(qū)，其中熒光區(qū)包括綠色熒光粉和黃 色熒光粉，熒光區(qū)和透射區(qū)均沿著熒光輪20的外圓周分布，藍色激光光斑依次照射該外圓 周區(qū)域，能夠依次激發(fā)對應的熒光粉區(qū)域產(chǎn)生綠色熒光和黃色熒光，以及從透射區(qū)透射出 去。在一具體實施中，熒光輪20為反射式熒光輪，受激產(chǎn)生的熒光被熒光輪的鋁基板鏡面反 射，沿與激光入射方向相反的方向射出，并到達合光部件40,藍色激光透射后經(jīng)過多個鏡片 組成的中繼回路再次返回至熒光輪20的正面，也會聚至合光部件40,具體地，合光部件40可 以為二向色片，通過鍍膜，允許藍色激光反射，并允許綠色熒光和黃色熒光透射。
[0018] 以及，經(jīng)合光后的三色光達到濾色輪30，如前所述，濾色輪包括濾光片，能夠對熒 光進行濾色，提高熒光的純度，同時在本發(fā)明實施例中，濾色輪的透射區(qū)的入光面和出光面 均設置