CN105022210B - 光学***、发光装置及投影*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种光学***、发光装置及投影***，包括：具有一个波长转换片的波长转换装置，所述波长转换片具有至少两个发光区域，且每个发光区域具有一种波长转换材料，不同的发光区域具有不同的波长转换材料；按照预设形状排列组合的至少两个滤光片，每个所述滤光片接收一个发光区域发射的受激光，且不同的滤光片对应不同的发光区域，其中，每个所述滤光片反射其对应的发光区域发射的受激光，并且，按照所述滤光片的排列次序，后一个滤光片透射前一个滤光片透射或反射的受激光，用于合成并输出所述受激光。与现有技术相比，本发明只采用了一个的波长转换片以及较少的滤光片，就实现了不同受激光的合成与输出，结构更简单，成本更低。

Description

光学***、发光装置及投影***

技术领域

本发明涉及光学技术领域，更具体地说，涉及一种光学***、发光装置及投影***。

背景技术

近年来，随着半导体光源技术的发展，采用半导体光源代替UHP(Ultra HighPressure，超高压汞灯)灯泡作为投影机的光源已经成为一个重要的技术发展方向。

较早的半导体光源投影***中，通过驱动装置带动波长转换片转动，产生不同颜色的受激光，再将不同颜色的受激光合成一束光后，进行投影图像的显示。但是，在驱动装置转速的限制下，不同颜色受激光的切换速度很低，会导致彩虹效应的出现，影响投影显示图像的质量。

基于此，现有技术提出了一种投影***，以解决彩虹效应的问题，如图1所示，包括三组发光装置10、20和30，这三组发光装置分别包括光源101、201和301，滤光片102、202和302，透镜103、203和303，波长转换片104、204和304，以及驱动装置105、205和305。其中，每组发光装置均具有一个光源和波长转换片，因此，其能够分别产生受激光λ2、λ3和λ4，不同的受激光λ2、λ3和λ4经过滤光片106、206和306透射或反射后合成一束光，进行投影图像的显示。

该投影***中，通过控制光源的开启或关闭，来控制激发光的光线在不同波长转换片之间进行切换，并以此来提高切换速度，消除彩虹效应，但是，该投影***采用了多个波长转换片以及较多的滤光片等，结构复杂，成本较高，不利于成品器件的广泛应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种光学***、发光装置及投影***，以解决现有技术中的投影***结构复杂、成本较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种光学***，包括：

具有一个波长转换片的波长转换装置，所述波长转换片具有至少两个发光区域，且每个发光区域具有一种波长转换材料，不同的发光区域具有不同的波长转换材料；

按照预设形状排列组合的至少两个滤光片，每个所述滤光片接收一个发光区域发射的受激光，且不同的滤光片对应不同的发光区域，其中，每个所述滤光片反射其对应的发光区域发射的受激光，并且，按照所述滤光片的排列次序，后一个滤光片透射前一个滤光片透射或反射的受激光，用于合成并输出所述受激光。

优选的，所述按照预设形状排列组合的至少两个滤光片具体为：

所述至少两个滤光片沿一条直线依次排列。

优选的，当所述至少两个滤光片为三个滤光片时，所述按照预设形状排列组合的至少两个滤光片具体为：

所述三个滤光片依次排列构成三角形。

优选的，当所述至少两个滤光片为三个滤光片时，所述光学***包括第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片，其中，所述光学***还包括反射片，用于将所述第二滤光片透射或反射的受激光反射至第三滤光片。

优选的，每个所述发光区域与对应的滤光片之间均设置有一透镜，用于会聚准直所述发光区域出射的受激光，并将其传输至对应的滤光片。

一种发光装置，包括：

如上所述的光学***，所述光学***包括具有一个波长转换片的波长转换装置以及按照预设形状排列组合的至少两个滤光片，所述波长转换片具有至少两个发光区域，且每个发光区域具有一种波长转换材料，不同的发光区域具有不同的波长转换材料；

至少两个光源，每个光源发射的激发光均对应入射到所述波长转换片的一个所述发光区域上，且不同的光源对应不同的发光区域。

优选的，所述发光装置还包括：

与所述至少两个光源相连的控制电路，用于控制所述至少两个光源分别或同时发射激发光，使所述波长转换材料分别或同时发出受激光。

优选的，所述滤光片和所述光源分别位于所述波长转换片的两侧。

优选的，所述滤光片和所述光源位于所述波长转换片的同一侧，且所述滤光片位于所述波长转换片与对应的光源之间。

优选的，当所述滤光片位于所述波长转换片与对应的光源之间时，所述滤光片为透射所述光源发射的激发光的滤光片；或为具有通孔的滤光片，通过所述通孔透射所述光源发射的激发光。

优选的，所述滤光片与所述波长转换片之间还具有至少两个透镜，每个透镜均用于会聚准直一个发光区域发射的受激光，且不同的透镜对应不同的发光区域。

优选的，所述至少两个发光区域呈同心圆环状分布。

优选的，所述至少两个发光区域沿圆心向外的方向依次排布，其中，前一个发光区域的波长转换材料的激发效率高于后一个发光区域的波长转换材料的激发效率。

一种投影***，包括如上任一项所述的发光装置。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明提供的光学***、发光装置及投影***，包括按照预设形状排列组合的至少两个滤光片，所述滤光片接收同一个波长转换片不同发光区域发射的受激光，并按照所述滤光片的排列次序，后一个滤光片透射前一个滤光片透射或反射的受激光，以此来合成并输出受激光。与现有技术相比，本发明只采用了一个的波长转换片以及较少的滤光片，就实现了不同受激光的合成与输出，结构更简单，成本更低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中投影***的结构示意图；

图2a为本发明实施例一提供的一种光学***图；

图2b为本发明实施例一提供的一种光学***的侧视图；

图3为本发明实施例一提供的另一种光学***图；

图4为本发明实施例二提供的波长转换片的结构图；

图5为本发明实施例二提供的发光装置的结构示意图；

图6为本发明实施例二提供的发光装置中具有通孔的滤光片的结构图；

图7为本发明实施例三提供的发光装置中的结构示意图；

图8为本发明实施例三提供的另一波长转换片的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有的投影***虽然消除了彩虹效应，但是，其采用了多个波长转换片以及较多的滤光片等，结构复杂、成本较高，不利于成品器件的广泛应用。

基于此，本发明提供了一种光学***，以克服现有技术存在的上述问题，包括：

具有一个波长转换片的波长转换装置，所述波长转换片具有至少两个发光区域，且每个发光区域具有一种波长转换材料，不同的发光区域具有不同的波长转换材料；按照预设形状排列组合的至少两个滤光片，每个所述滤光片接收一个发光区域发射的受激光，且不同的滤光片对应不同的发光区域，其中，每个所述滤光片反射其对应的发光区域发射的受激光，并且，按照所述滤光片的排列次序，后一个滤光片透射前一个滤光片透射或反射的受激光，用于合成并输出所述受激光。

本发明提供了一种发光装置，包括：

如上所述的光学***，所述光学***包括具有一个波长转换片的波长转换装置以及按照预设形状排列组合的至少两个滤光片，所述波长转换片具有至少两个发光区域，且每个发光区域具有一种波长转换材料，不同的发光区域具有不同的波长转换材料；至少两个光源，每个光源发射的激发光均对应入射到一个所述发光区域上，且不同的光源对应不同的发光区域。

本发明提供了一种投影***，包括如上所述的发光装置。

本发明提供的光学***、发光装置及投影***，包括按照预设形状排列组合的至少两个滤光片，所述滤光片接收同一波长转换片不同发光区域发射的受激光，并按照所述滤光片的排列次序，后一个滤光片透射前一个滤光片透射或反射的受激光，以此来合成并输出受激光。与现有技术相比，本发明只采用了一个的波长转换片以及较少的滤光片，就实现了不同受激光的合成与输出，结构更简单，成本更低。

以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例一

本实施例提供了一种光学***，包括：具有一个波长转换片的波长转换装置以及按照预设形状排列组合的至少两个滤光片。

所述波长转换片具有至少两个发光区域，且每个发光区域具有一种波长转换材料，不同的发光区域具有不同的波长转换材料；所述按照预设形状排列组合的至少两个滤光片，每个滤光片均接收一个发光区域发射的受激光，且不同的滤光片对应不同的发光区域，其中，每个所述滤光片反射其对应的发光区域发射的受激光，并且，按照所述滤光片的排列次序，后一个滤光片透射前一个滤光片透射或反射的受激光，用于合成并输出所述受激光。

本实施例中的光学***可以根据波长转换片上发光区域的形状以及分布，预先设计滤光片的形状以及排列组合等，以便于合成并输出所述波长转换片上不同发光区域发射的受激光。

其中，按照预设形状排列组合的至少两个滤光片可以为：所述至少两个滤光片沿一条直线依次排列。以所述波长转换片上具有三个发光区域以及所述光学***包括三个滤光片为例，如图2a所示，波长转换片204具有圆环状且沿圆心向外依次排列的第一发光区域2041、第二发光区域2042以及第三发光区域2043，其中，滤光片201、202和203分别接收第三发光区域2043、第一发光区域2041以及第二发光区域2042发射的受激光，或者分别接收第一发光区域2041、第二发光区域2042以及第三发光区域2043发射的受激光，本发明并不仅限于此，并且，滤光片201、202和203沿一条竖直的直线依次排列。

如图2b所示，其中，滤光片201、202和203都能反射其对应的发光区域发射的受激光λ4、λ5和λ6，且滤光片202能够透射滤光片201反射的受激光λ4，滤光片203能够透射滤光片202透射或反射的受激光λ4和λ5，受激光λ4、λ5和λ6经过滤光片203后合并成一束光并输出至后续的透镜205以及匀光装置206中。

其中，滤光片201、202和203，即至少两个滤光片，沿一条直线排列，是指这几个滤光片对应接收不同发光区域的受激光时，受激光入射到滤光片上的区域呈一条直线。由于光线优选都是穿过滤光片的中心，因此，所述至少两个滤光片沿一条直线排列是指至少两个滤光片的中心呈一条直线排列。

如图2b所示，不同发光区域出射的受激光平行入射到不同的滤光片上，由于这三个滤光片之间相互平行，即这三个滤光片与水平面之间的角度相同，因此，不同的受激光入射到滤光片上的角度是相同的，经过滤光片反射后的受激光的出射方向也是相同的，并且，由于受激光入射到滤光片上的区域呈一条直线，因此，经过滤光片反射后的受激光也呈一条直线，从而可以使不同的受激光合成一束光。

或者，当所述至少两个滤光片为三个滤光片时，所述按照预设形状排列组合的至少两个滤光片还可以为：所述三个滤光片依次排列构成三角形。

此时，所述光学***包括第一滤光片301、第二滤光片302和第三滤光片303，分别对应波长转换片中的第一发光区域3051、第二发光区域3052以及第三发光区域3053，其中，所述光学***还包括反射片304，用于将所述第二滤光片302透射或反射的受激光λ4和λ5反射至第三滤光片303，如图3所示。

第一滤光片301、第二滤光片302和第三滤光片303依次排列并构成三角形，其分别反射各自对应的发光区域的受激光λ4，并且第二滤光片302透射第一滤光片301反射的受激光λ4，反射片304将第二滤光片302透射或反射的受激光λ4和λ5反射至第三滤光片303，使其同第三滤光片303反射的受激光λ6合并成一束光，并输出至后续的透镜等。

同理，第一滤光片301、第二滤光片302和第三滤光片303依次排列并构成三角形，是指受激光入射到这三个滤光片上的区域构成三角形，优选为这三个滤光片的中心构成三角形。

如图3所示，为了使受激光λ4和λ5合成一束光，第一滤光片301和第二滤光片302相互平行且呈一条直线排列，由于第三滤光片303与这两个滤光片不在一条直线上，因此，其并不能直接接收合成后的受激光λ4和λ5，即需要采用一反射片304将合成后的受激光λ4和λ5反射至第三滤光片303，且反射片304需要设置成一定角度，以便能够使穿透第三滤光片303后的受激光λ4和λ5的出射方向与经过第三滤光片303反射后的受激光λ6的出射方向相同，从而使受激光λ4、λ5和λ6合成一束光。

当然，图3中所示的合成后的受激光λ4、λ5和λ6的出射方向并不是单一固定的，其可以根据滤光片以及反射片的角度改变而改变，以适应不同应用场景的需要。

本实施例中，按照预设形状排列组合的至少两个滤光片可以包括四个、五个甚至更多个滤光片。当包括四个滤光片时，其排列组合的方式可以为呈直线排列或呈四边形；当包括五个滤光片时，其排列组合的方式可以为呈直线排列或五边形；包括更多个滤光片时，其排列组合的方式以此类推，呈直线或多边形，也可以根据不同的应用场景具体设定。

此时，四个、五个甚至更多个滤光片呈直线排列时，不同受激光合成一束光的方式与如上所述三个滤光片合成一束光的方式相同，即每个所述滤光片反射其对应的发光区域发射的受激光，并且，按照所述滤光片的排列次序，后一个滤光片透射前一个滤光片透射或反射的受激光，用于合成并输出所述受激光。

当四个滤光片呈四边形排列时，就需要设置两个反射片来改变光线的出射方向，以便将四个受激光合成一束光。例如，将第一滤光片反射后的第一受激光λ4和第二滤光片反射后的第二受激光λ5进行合光，得到第一合光，然后利用第一个反射片将第一合光导向位于第三受激光λ6的光路上的第三滤光片，并使通过第三滤光片后的第一合光和第三受激光λ6合成一束光，从而得到第二合光，再利用第二个反射片将第二合光导向位于第四受激光λ7的光路上的第四滤光片，使通过第四滤光片后的第二合光与第四受激光λ7合成一束光，从而将四个受激光合成在一起，并输出至后续的透镜。

当然，在本发明的其他实施例中，也可以按照其他方式设置这两个反射片，如将这两个反射片均设置在第二滤光片和第三滤光片之间，此时，第一滤光片和第二滤光片出射的受激光合成第一合光，第三滤光片和第四滤光片出射的受激光合成第二合光，位于第二滤光片和第三滤光片之间的两个反射片将第一合光的方向改变两次，以便与第二合光的出射方向相同，进而将第一合光和第二合光即四个受激光合成一束光。

同理，多个滤光片呈五边形甚至多边形的情况以此类推。

此外，每个所述发光区域与对应的滤光片之间均设置有一透镜，用于会聚准直所述发光区域出射的受激光，并将其传输至对应的滤光片。如第三发光区域2043与第一滤光片201之间设置有一透镜，第一发光区域2041与第一滤光片202之间也设置有一透镜，用于会聚准直并传输受激光。通过透镜会聚准直受激光不仅能够调整受激光的出射角度，还能够根据需要使各个受激光之间保持平行。

本实施例提供的光学***，包括按照预设形状排列组合的至少两个滤光片，所述滤光片接收同一波长转换片不同发光区域发射的受激光，并按照所述滤光片的排列次序，后一个滤光片透射前一个滤光片透射或反射的受激光，以此来合成并输出受激光。与现有技术相比，本发明只采用了一个的波长转换片以及较少的滤光片，就实现了不同受激光的合成与输出，结构更简单，成本更低。

实施例二

本实施例提供了一种发光装置，包括：上述实施例提供的光学***至少两个光源以及与所述至少两个光源相连的控制电路，其中，该光学***包括具有一个波长转换片的波长转换装置以及按照预设形状排列组合的至少两个滤光片。

本实施例中，优选的，光学***中的波长转换片具有三个发光区域，如图4所示，波长转换片410包括互不重叠且呈同心圆环状分布的第一发光区域4101、第二发光区域4102和第三发光区域4103，所述第一发光区域4101具有第一波长转换材料、所述第二发光区域4102具有第二波长转换材料，所述第三发光区域4103具有第三波长转换材料。

具体地，波长转换片410为荧光轮，该荧光轮上具有至少两种不同颜色的荧光粉，即第一波长转换材料、第二波长转换材料和第三波长转换材料为不同颜色的荧光粉，如红色荧光粉、蓝色荧光粉或绿色荧光粉。这三种荧光粉在吸收激发光后将其转换为不同颜色的受激光，如红光、蓝光和绿光。

此外，如图4所示，第一发光区域4101、第二发光区域4102和第三发光区域4103沿圆心向外的方向依次排布，优选的，前一个发光区域的波长转换材料的激发效率高于后一个发光区域的波长转换材料的激发效率，即第一发光区域4101中第一波长转换材料的激发效率最高，第三发光区域4103中第三波长转换材料的激发效率最低。这是因为，激发效率越低，被激发后的波长转换材料的温度越高，由于第三发光区域的面积最大，因此，散热最好，从而能够较好的降低被激发后的第三波长转换材料的温度。

由于每个光源发射的激发光均对应入射到一个所述发光区域上，且不同的光源对应不同的发光区域，因此，本实施例中光源的个数也为三个，如图5所示，包括第一光源501、第二光源502和第三光源503，且第一光源501发射的第一激发光λ1入射到第一发光区域4101的第一波长转换材料上产生第一受激光λ4，第二光源502发射的第二激发光λ2入射到第二发光区域4102的第二波长转换材料上产生第二受激光λ5，第三光源503发射的第三激发光λ3入射到第三发光区域4103的第三波长转换材料上产生第三受激光λ6。其中，每个光源可以包括一个或多个发光器件。

本实施例中，第一光源501、第二光源502和第三光源503为相同的发光器件，该发光器件为激光器，其发射的第一激发光λ1、第二激发光λ2和第三激发光λ3为相同波长的光线。当然，在本发明的其他实施例中，第一光源501、第二光源502和第三光源503也可以采用不同的发光器件，如激光器和发光二极管等，只要其能够与对应的波长转换材料激发出需要的受激光即可。

本实施例中的发光装置还包括：与所述至少两个光源相连的控制电路，即与第一光源501、第二光源502和第三光源503相连的控制电路，用于控制这三个光源按照一定的时序发射激发光，使所述波长转换材料按照一定的时序发出受激光，从而形成不同颜色的具有时序的受激光；或者控制第一光源501、第二光源502和第三光源503同时发射激发光，形成无时序的白光。

本实施例中提供的发光装置，可以通过控制电路发出的控制信号时间的长短，来控制不同光源的切换时间和切换速度，从而控制不同颜色受激光的切换速度，因此，可以大幅度提高不同颜色受激光的切换速度，从而可以完全消除彩虹效应。

本实施例中的光学***还包括：按照预设形状排列组合的三个滤光片，每个所述滤光片接收一个发光区域发射的受激光，且不同的滤光片对应不同的发光区域，如图5所示，滤光片504、505和506分别接收并反射第一发光区域4101、第二发光区域4102和第三发光区域4103发射的受激光，并且，滤光片505透射滤光片504反射的受激光λ4，滤光片506透射滤光片504透射或反射的受激光λ4和λ5，并同其本身反射的受激光λ6，合成一束光后输出至透镜512以及匀光装置513。

本实施例中，所述光学***中的滤光片503、504和505与所述光源501、502和503位于所述波长转换片410的同一侧，且所述滤光片分别位于对应的光源与波长转换片之间，此时，所述滤光片为透射所述光源发射的激发光的滤光片，即能够使激发光通过所述滤光片入射到波长转换片上；或者，所述滤光片为具有通孔的滤光片，通过所述通孔透射所述光源发射的激发光。

如图6所示，当第一激发光λ1与第一受激光λ4的波长相同或相近时，第一滤光片504具有通孔5041，使第一激发光λ1通过通孔5041贯穿第一滤光片504，第一受激光λ4仍被第一滤光片504反射，从而不会使第一激发光λ1和第一受激光λ4混合在一起，影响投影显示图像效果。并且，该具有通孔的滤光片可以应用于本发明的任一实施例中。

本实施例中，所述滤光片与所述波长转换片之间还具有至少两个透镜，并且，每个透镜均用于会聚准直一个发光区域发射的受激光，且不同的透镜对应不同的发光区域，因此，本实施例中透镜为三个，所述透镜可以为单个透镜或透镜组。其中，透镜507、508和509分别用于会聚准直第一受激光λ4、第二受激光λ5和第三受激光λ6，并将其输出至对应的滤光片。

如图5所示，第一光源501、滤光片504与透镜507沿第一激发光λ1的出射方向依次排列，第二光源502、滤光片505与透镜508沿第二激发光λ2的出射方向依次排列，第三光源503、滤光片506与透镜509沿第三激发光λ3的出射方向依次排列，且其全部位于波长转换装片410的同一侧。

本实施例中，滤光片504、505和506可以沿一条直线依次排列，也可以依次排列成三角形，当然，按照三角形排列时，还包括反射片，用于将滤光片505透射或反射的受激光λ4和λ5反射至滤光片506。

并且，当三个滤光片沿一条直线排列时，其对应的三个光源、三个透镜以及三个激发光的入射点也分别按照一条直线排列，当三个滤光片三角形排列时，同理，对应的三个光源、三个透镜以及三个激发光的入射点也分别按照三角形排列。

以三个滤光片呈一条直线为例，如图5所示，合成并输出受激光的具体过程为：由于滤光片504能够透射第一激发光λ1，因此，第一光源501发射的第一激发光λ1能够经过滤光片504以及透镜507，入射到波长转换片410的第一发光区域4101上，使第一波长转换材料产生第一受激光λ4，经过波长转换片410反射后，被透镜507会聚准直并入射到滤光片504，由于滤光片504能够反射第一受激光λ4，因此，第一受激光λ4被反射到滤光片505，由于滤光片505和滤光片506能够透射第一受激光λ4，因此，第一受激光λ4进入透镜512；

同理，第二光源502发射的第二激发光λ2产生的第二受激光λ5，经过滤光片505反射、滤光片506透射后，进入透镜512；第三光源503发射的第三激发光λ3产生的第二受激光λ6，经过滤光片506反射后，进入透镜512。

第一受激光λ4、第二受激光λ5和第二受激光λ6经过透镜512会聚准直后输出至匀光装置513，然后经过匀光装置513进行匀光后，经准直透镜准直并输入TIR（TotalInternal Reflection，全内反射）棱镜中，然后经过DMD（Digital Mirror Device，数字微镜器件）芯片进行颜色处理后，入射到投影镜头，进行投影图像的显示。

本实施例中，不同颜色受激光之间的切换速度取决于不同光源的切换速度，因此，波长转换片410即使不进行转动也可以实现不同颜色受激光之间的切换。但是，为了避免激发光持续入射到荧光轮的同一位置而造成荧光粉猝灭的现象，因此，本实施例中的波长转换片410还是需要进行转动的。因此，本实施中的发光装置还包括与波长转换片410相连的驱动装置411，用于驱动波长转换片410沿中心轴转动，如图4中圆环中间的箭头的方向，但是，其转速的大小已经不会对不同颜色受激光之间的切换速度产生影响，因此，即便其转速非常低，也不会使投影显示图像产生彩虹效应。

本实施例提供的发光装置，具有至少两个光源，每个所述光源发射的激发光均入射到一种波长转换材料上，且不同的光源对应不同的波长转换材料，从而可以通过控制电路控制不同光源之间的切换，使不同的波长转换材料产生受激光，实现了不同颜色受激光之间的交替变化，大大提高了切换速度，可以完全消除彩虹效应，提高投影显示图像的质量。

并且，本实施例提供的发光装置，只采用了一个的波长转换片以及较少的滤光片，就实现了不同受激光的合成与输出，结构更简单，成本更低，更利于成本器件的广泛应用。

实施例三

本实施例提供了一种发光装置，其原理与上述实施例相同，其不同之处在于光源以及光学***的位置关系等，具体地，如图7所示，第一光源701、第二光源702和第三光源703与滤光片707、708和709分别位于波长转换片710的两侧，其中，由于滤光片707仅反射第一受激光λ4即可，因此，其可以为反射片4。

并且，透镜704、705和706分别位于对应的滤光片（或反射片）和波长转换片710之间，即如图7所示，位于同一侧的透镜704和反射片707沿第一激发光λ1的出射方向依次排列，透镜705和滤光片708沿第二激发光λ2的出射方向依次排列，透镜706和滤光片709沿第三激发光λ3的出射方向依次排列。

本实施例中，波长转换片710的结构与实施例二中波长转换片410的结构相同，即波长转换装片710上的第一发光区域、第二发光区域和第三发光区域的呈同心圆环状分布，其应用过程也与实施例二相同。

当然，在本发明的其他实施例中可以采用其他结构的波长转换片，例如，采用多段结构的波长转换片，如图8所示，包括互不重叠且位于同一圆环的不同区域的第一发光区域8101、第二发光区域8102、第三发光区域8103，驱动装置811只需带动波长转换片810在预设角度θ范围内往返转动，即按照如图8中箭头指示的方向转动即可，从而使同一的光源的激发光入射到同一波长转换材料上，不同光源的激发光入射到不同的波长转换材料上。

同样，本实施例中，反射片707、滤光片708和709可以沿一条直线依次排列，也可以依次排列成三角形，当然，按照三角形排列时，还包括另一反射片，用于将滤光片708透射或反射的受激光λ4和λ5反射至滤光片709。

以三个滤光片呈一条直线为例，本实施例中的发光装置合成并输出受激光的具体过程为：第一光源701发射的第一激发光λ1，入射到波长转换片710的第一发光区域7101上，使第一波长转换材料产生第一受激光λ4，该第一受激光λ4经过透镜704会聚准直后，入射到反射片707，经过反射片707反射后，到达滤光片708，由于滤光片708和滤光片709能够透射第一受激光λ4，因此，第一受激光λ4进入透镜712；

而第二光源702发射的第二激发光λ2，入射到波长转换片710的第二发光区域7102上，使第二波长转换材料产生第二受激光λ5，该第二受激光λ5经过透镜705会聚准直后，入射到滤光片708，经过滤光片708反射后到达滤光片709，由于滤光片709能够透射第二受激光λ5，因此，第二受激光λ5进入透镜712；

同理，第三激发光λ1产生的第三受激光λ6，经过透镜706会聚准直、滤光片709反射后，进入透镜712；

第一受激光λ4、第二受激光λ5和第二受激光λ6经过透镜712会聚准直后输出至匀光装置713，然后经过匀光装置713进行匀光后，经准直透镜准直并输入TIR棱镜中，然后经过DMD芯片进行颜色处理后，入射到投影镜头。

本实施例提供的发光装置，具有至少两个光源，每个所述光源发射的激发光均入射到一种波长转换材料上，且不同的光源对应不同的波长转换材料，从而可以通过控制电路控制不同光源之间的切换，使不同的波长转换材料产生受激光，实现了不同颜色受激光之间的交替变化，大大提高了切换速度，可以完全消除彩虹效应，提高投影显示图像的质量。

并且，本实施例提供的发光装置，只采用了一个的波长转换片以及较少的滤光片，就实现了不同受激光的合成与输出，结构更简单，成本更低，更利于成本器件的广泛应用。

实施例四

本实施例提供了一种投影***，包括上述任一实施例提供的发光装置，本实施例提供的投影***，通过控制电路控制不同光源之间的切换，实现不同颜色受激光之间的切换，切换速度快，无彩虹效应，投影显示图像质量高。并且，本实施例提供的投影***，结构更简单，成本更低，更利于成本器件的广泛应用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种光学***，其特征在于，包括：

具有一个波长转换片的波长转换装置，所述波长转换片具有至少两个发光区域，且每个发光区域具有一种波长转换材料，不同的发光区域具有不同的波长转换材料；

按照预设形状排列组合的至少两个滤光片，所述至少两个滤光片的中心的连线与出光方向的光路平行，每个所述滤光片接收一个发光区域发射的受激光，且不同的滤光片对应不同的发光区域，其中，每个所述滤光片反射其对应的发光区域发射的受激光，并且，按照所述滤光片的排列次序，后一个滤光片透射前一个滤光片透射或反射的受激光，用于合成并输出所述受激光；

其中，所述至少两个发光区域呈同心圆环状分布，所述至少两个发光区域沿圆心向外的方向依次排布，其中，前一个发光区域的波长转换材料的激发效率高于后一个发光区域的波长转换材料的激发效率。

2.根据权利要求1所述的光学***，其特征在于，所述按照预设形状排列组合的至少两个滤光片具体为：

所述至少两个滤光片沿一条直线依次排列。

3.根据权利要求1所述的光学***，其特征在于，当所述至少两个滤光片为三个滤光片时，所述按照预设形状排列组合的至少两个滤光片具体为：

所述三个滤光片依次排列构成三角形。

4.根据权利要求3所述的光学***，其特征在于，当所述至少两个滤光片为三个滤光片时，所述光学***包括第一滤光片、第二滤光片和第三滤光片，其中，所述光学***还包括反射片，用于将所述第二滤光片透射或反射的受激光反射至第三滤光片。

5.根据权利要求4所述的光学***，其特征在于，每个所述发光区域与对应的滤光片之间均设置有一透镜，用于会聚准直所述发光区域出射的受激光，并将其传输至对应的滤光片。

6.一种发光装置，其特征在于，包括：

权利要求1-5任一项所述的光学***，所述光学***包括具有一个波长转换片的波长转换装置以及按照预设形状排列组合的至少两个滤光片，所述波长转换片具有至少两个发光区域，且每个发光区域具有一种波长转换材料，不同的发光区域具有不同的波长转换材料；

至少两个光源，每个光源发射的激发光均对应入射到所述波长转换片的一个所述发光区域上，且不同的光源对应不同的发光区域。

7.根据权利要求6所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置还包括：

与所述至少两个光源相连的控制电路，用于控制所述至少两个光源分别或同时发射激发光，使所述波长转换材料分别或同时发出受激光。

8.根据权利要求7所述的发光装置，其特征在于，所述滤光片和所述光源分别位于所述波长转换片的两侧。

9.根据权利要求7所述的发光装置，其特征在于，所述滤光片和所述光源位于所述波长转换片的同一侧，且所述滤光片位于所述波长转换片与对应的光源之间。

10.根据权利要求9所述的发光装置，其特征在于，当所述滤光片位于所述波长转换片与对应的光源之间时，所述滤光片为透射所述光源发射的激发光的滤光片；或为具有通孔的滤光片，通过所述通孔透射所述光源发射的激发光。

11.根据权利要求8或10所述的发光装置，其特征在于，所述滤光片与所述波长转换片之间还具有至少两个透镜，每个透镜均用于会聚准直一个发光区域发射的受激光，且不同的透镜对应不同的发光区域。

12.根据权利要求11所述的发光装置，其特征在于，所述至少两个发光区域呈同心圆环状分布。

13.根据权利要求12所述的发光装置，其特征在于，所述至少两个发光区域沿圆心向外的方向依次排布，其中，前一个发光区域的波长转换材料的激发效率高于后一个发光区域的波长转换材料的激发效率。

14.一种投影***，其特征在于，包括如权利要求6-13任一项所述的发光装置。