一種激光光源裝置和激光投影設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種激光光源裝置和激光投影設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著激光投影設(shè)備的小型化和便攜式需求發(fā)展，需要提供一種小型化的激光投影 設(shè)備，尤其是小型化的激光光源裝置。
[0003] 圖1為激光光源裝置結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的激光光源裝置中包括激 光器，例中示意的是藍色激光器；熒光輪，其上涂覆有綠色熒光粉和黃色熒光粉(或紅色熒 光粉)，熒光輪正面和背面均設(shè)置有準直透鏡組；由于藍色激光從激光器出射后光斑面積較 大，而熒光輪上激發(fā)所需的光斑較小，需要進行光束整形符合熒光激發(fā)要求的光斑大小，常 用的比如使用由一片凸透鏡和一片凹透鏡組成的望遠鏡系統(tǒng)先進行縮束。經(jīng)過縮束后，再 經(jīng)過一片擴散片，擴散片的作用是對激光光束進行擴散，進一步勻化，防止較小的激光光斑 其光能量較高而能量密度分布不均時，易造成熒光輪局部灼傷，降低熒光轉(zhuǎn)換效率。
[0004] 一般情況下，熒光輪上設(shè)置熒光粉區(qū)和激光透射區(qū)，隨著熒光輪的旋轉(zhuǎn)，激光周期 性的照射在這兩種分區(qū)區(qū)域。
[0005] 藍色激光經(jīng)光束整形后被二向色鏡反射至熒光輪正面，通過準直透鏡組的會聚后 形成較小的光斑入射熒光輪表面，隨著熒光輪的旋轉(zhuǎn)，不同的熒光粉區(qū)處于激光的照射下， 從而能夠發(fā)出不同的熒光。圖1中用以示意的反射式熒光輪結(jié)構(gòu)是具有可以鏡面反射熒光 的光滑鋁基板，熒光被激發(fā)后并被基板表面反射，由于熒光粉發(fā)光可看作是朗伯體，發(fā)散角 度較大，需要經(jīng)過準直透鏡組的準直變成平行或近似平行的光束，再射向二向色鏡。
[0006] 當(dāng)藍色激光透射過激光透射區(qū)后，從熒光輪背面出射，同時呈會聚后又發(fā)散的藍 色激光光束再次經(jīng)過熒光輪背面的準直透鏡組進行準直，并經(jīng)過位于熒光輪四周的藍光回 路(通常由透鏡，反射鏡、擴散片等組成）回到二向色鏡(此處二向色鏡為一個合光元件，也 可以是其他具有合光功能的鏡片，比如X合光鏡)，藍光經(jīng)過二向色鏡的反射，與綠色熒光， 黃色熒光進行合光，再共同經(jīng)過一片聚焦透鏡進行聚焦，進行光束收斂，入射到濾色輪進行 濾色，以提高顏色的純度。
[0007] 其中，濾色輪與熒光輪同步轉(zhuǎn)動，具有對應(yīng)的顏色分區(qū)。根據(jù)熒光輪的旋轉(zhuǎn)時序， 當(dāng)熒光輪輸出藍色激光時，藍色激光透過濾色輪的藍色激光透射區(qū)，當(dāng)熒光輪輸出綠色熒 光時，綠色熒光透過濾色輪的綠色濾光區(qū)進行綠色濾色，同理，黃色熒光透過濾色輪的紅色 濾光區(qū)過濾得到紅色熒光。從而經(jīng)濾色輪輸出得到三基色。
[0008] 三基色時序的輸出進入勻光部件，從而為后面的光機部分提供照明。
[0009] 由上述可知，現(xiàn)有技術(shù)中，一方面激光需要經(jīng)過多片鏡片組成的光束整形光路才 能形成較小的光斑到達熒光輪進行熒光的激發(fā)，以及至少需要在熒光輪背面設(shè)置準直透鏡 組(對于圖1中的反射式熒光輪需要在正面和前面均設(shè)置)，以對激光和熒光先進行準直，并 再進一步會聚后才能進入勻光部件，從而對光束進行壓縮(光斑面積壓縮或者光發(fā)散角度 壓縮）的過程中光學(xué)元件數(shù)量多，光路空間體積較大，無法滿足小型化的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明提供了一種激光光源裝置和激光投影設(shè)備，用以減少光路元件，壓縮光路 的空間，簡化結(jié)構(gòu)，滿足了小型化的要求。
[0011] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)： 提供了一種激光光源裝置，包括激光器，發(fā)出至少一種顏色的激光；波長轉(zhuǎn)換部件，用 于受激產(chǎn)生至少一種顏色的熒光；還包括一個光束會聚部件，用于將激光器發(fā)出的激光會 聚至波長轉(zhuǎn)換部件，其中，光束會聚部件具有反光曲面，激光器和波長轉(zhuǎn)換部件均位于反光 曲面的同一側(cè)； 一個光錐部件，用于將至少一種顏色的激光和至少一種顏色的熒光的合光光束進行發(fā) 散角壓縮； 勻光部件，用于將經(jīng)光錐部件輸出的光束進行勻化輸出； 進一步地，光錐部件和勻光部件均包括：一入射端和一出射端；光錐部件的入射端與 波長轉(zhuǎn)換裝置的出光方向相對，光錐部件的出射端與勻光部件的入射端貼合；其中，光錐部 件的入射端的面積小于光錐部件的出射端的面積； 進一步地，光錐部件的出射端的面積小于等于勻光部件入射端的面積。
[0012] 進一步地，光錐部件與勻光部件一體成型；或者光錐部件的出射端與勻光部件的 入射端通過光學(xué)膠粘合。
[0013] 進一步地，光錐部件的側(cè)壁鍍有高反射膜，光錐部件的入射端和出射端鍍有增透 膜；勻光部件的側(cè)壁鍍有高反射膜，勻光部件的入射端和出射端鍍有增透膜； 進一步地，光束會聚部件為反光碗或反光杯； 進一步地，反光碗或反光杯的反射面為旋轉(zhuǎn)對稱非自由曲面或自由曲面； 或者，第一光束會聚部件反光面為旋轉(zhuǎn)對稱拋物面，其中，光束會聚部件會聚的激光到 達波長轉(zhuǎn)換部件的位置位于旋轉(zhuǎn)對稱拋物面的焦點。
[0014] 進一步地，波長轉(zhuǎn)換部件為透射式熒光輪； 進一步地，透射式熒光輪包括熒光區(qū)和激光透射區(qū)，其中，熒光區(qū)為熒光粉與無機材料 混合燒結(jié)形成； 進一步地，光錐部件為光錐，勻光部件為光棒。
[0015] 本發(fā)明還提供了一種激光投影設(shè)備，包括激光光源裝置，光機、鏡頭，激光光源裝 置，用于按時序輸出三基色光至光機； 光機，用于將激光光源裝置輸出的光調(diào)制輸出至鏡頭； 鏡頭，用于將光機會聚的光進行成像并投射。其中，激光光源裝置應(yīng)用上述任一方案的 激光光源裝置。
[0016] 本發(fā)明實施例技術(shù)方案至少具有以下有益效果和優(yōu)點： 在本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案中，激光光源裝置使用一個光束會聚部件將所述激光 器發(fā)射的激光會聚至波長轉(zhuǎn)換部件，減少了光束壓縮過程中多片透鏡的使用，由于光束會 聚部件具有反光曲面，激光器和波長轉(zhuǎn)換部件均位于反光曲面的同一側(cè)，壓縮了激光入射 至波長轉(zhuǎn)換裝置之間光路的空間；而且，通過使用一個光錐部件對激光和熒光的合光光束 進行發(fā)散角壓縮并進入勻光部件，減少了準直和會聚透鏡的使用，簡化了激光和熒光合光 的壓縮光路，該激光光源裝置以及采用該激光光源裝置的激光投影設(shè)備，能夠減少光路元 件，壓縮光路的空間，簡化結(jié)構(gòu)，滿足了小型化的要求。
【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā) 明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中： 圖1為【背景技術(shù)】中激光光源裝置結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本發(fā)明實施例中激光光源裝置結(jié)構(gòu)圖； 圖3為本發(fā)明實施例中熒光輪平面分布示意圖； 圖4為本發(fā)明實施例中光錐部件的入射端和出射端示意圖； 圖5為本發(fā)明實施例中勻光部件的入射端和出射端示意圖； 圖6為本發(fā)明實施例一中波長轉(zhuǎn)換部件剖面放大示意圖； 激光光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明實施例二中激光光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明實施例二中熒光輪平面分布示意圖； 圖9為本發(fā)明實施例三中激光光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為本發(fā)明實施例四中激光投影設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行說明。
[0019] 實施例一、 本發(fā)明實施例一提供了一種激光光源裝置的方案，下面進行具體說明。
[0020] 圖2為激光光源裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，裝置中可以包括：激光器10、一個 光束會聚部件20及波長轉(zhuǎn)換部件30, 一個光錐部件40,勻光部件41 ;其中：激光器10可以 為一組或多組，用于發(fā)出至少一種顏色的激光；波長轉(zhuǎn)換裝置30,用于受激產(chǎn)生至少一種 顏色的熒光；一個光束會聚部件20,用于將激光器10發(fā)出的激光會聚至波長轉(zhuǎn)換部件30， 以激發(fā)波長轉(zhuǎn)換部件3