CN106226985B - 一种激光光源及激光投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的激光光源及激光投影设备包括：发出至少一种颜色的激光器，在激光的光路中包括：用于对至少一种颜色的激光进行会聚的聚焦透镜；集光装置，其包括透镜部，该透镜部用于透过激光到色轮，集光装置的反射面将色轮反射的光束反射入匀光部件；色轮，包括反射型基板，上面至少设置有荧光部，用于将集光装置透过的激光反射到集光装置的反射面；匀光部件，接收集光装置的反射面反射的光束，并对接收到的光束进行匀光。可以看出，聚焦透镜和透镜部组成摄远型镜组，能够接收激光器发出的平行或近似平行的光束，并将光束会聚，缩短了光束会聚所需的光路长度，使得架构中的光学部件间的间距缩短，在保证光源亮度的同时使光源架构更紧凑。

Description

一种激光光源及激光投影设备

技术领域

本发明涉及激光显示领域，尤其涉及一种激光光源及激光投影设备。

背景技术

激光是一种高亮度、方向性强、发出单色相干光束的光源，激光光源作为一种优良的相干光源，具有单色性好，方向性强，光通量高等优点，近年来逐渐作为光源应用于投影显示技术领域。

激光器发出激光时，激光器的排列有一定的空间间隔，尤其当多个激光器排列时，会造成激光器出射的总光斑尺寸较大，因此在激光器的后端需要较大的通光孔以完全接收光斑，这就需要通过增加激光器与通光孔之间的距离来提高激光进入光孔的能力，并通常在光路中需要使用聚焦透镜会聚光斑。如图1所示，以聚焦透镜501示意性的作为光束整形部件对光斑进行会聚缩小光斑尺寸。聚焦透镜501的位置可以在图1所示的位置1和位置2。其中，通光孔位于反光碗601所示的弓形中心位置。当聚焦透镜501位于位置1时，其较靠近通光孔，但是其能够接收的光斑的尺寸不能较大，否则根据聚焦透镜的会聚能力，使得到达通光孔的光斑较大，容易造成边缘部分光束无法通过通光孔而造成光损，因此考虑为了保证聚焦透镜501的收光口径，即接收大面积的光斑，且使得光束到达通光孔时光斑尺寸较小，通常在光路中将聚焦透镜501设置于位置2，但这又造成所需的光学距离较长。

因此，研究提供一种架构紧凑，光损失较低的光学架构是目前目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种激光光源及激光投影设备，用以解决现有技术中存在的激光光源架构不紧凑，光损失较高的问题。

本发明实施例提供的激光光源，包括：至少一种颜色的激光器，发出至少一种颜色的激光，在所述激光的传输光路中包括：

聚焦透镜，用于对所述至少一种颜色的激光进行会聚；

集光装置，所述集光装置包括透镜部和凹面反射面，所述透镜部为凹透镜结构，所述透镜部用于透过所述激光器发出的激光到色轮，所述集光装置的反射面将所述色轮反射的光束反射入匀光部件；

所述色轮，包括反射型基板，所述反射型基板上至少设置有荧光部，用于将所述集光装置透过的激光反射到所述集光装置的反射面；

所述匀光部件，用于接收所述集光装置的反射面反射的光束，并对接收到的光束进行匀光。

可选地，所述透镜部在所述集光装置反射面一侧的面型与所述集光装置的反射面面型一致。

可选地，所述透镜部为嵌入所述集光装置预开设的孔中，或者所述透镜部与所述集光装置的凹面反射面一体设置。

可选地，所述透镜部在所述集光装置凹面反射面一侧的表面上涂覆有二向色膜，所述二向色膜用于使第一颜色的激光器发出的第一颜色激光透过，使所述色轮的荧光部受激产生的荧光反射。

可选地，所述反射型基板还包括漫反射部，所述漫反射部用于将集光装置透过的激光漫反射到所述集光装置的凹面反射面。

可选地，所述荧光部包括：

第二颜色荧光部，用于将所述集光装置透过的第二颜色激光漫反射到所述集光装置的反射面，受所述集光装置透过的激光激发产生第二颜色的荧光；

第三颜色荧光部，用于将所述集光装置透过的第三颜色激光漫反射到所述集光装置的反射面，受所述集光装置透过的激光激发产生第三颜色的荧光。

可选地，所述第一颜色为蓝色，所述第二颜色为绿色，所述第三颜色为红色。

可选地，所述集光装置为球面反光碗或椭圆反光碗。

本发明实施例提供的激光光源，包括：至少一种颜色的激光器，发出至少一种颜色的激光，在所述激光的传输光路中包括：

集光装置，所述集光装置包括透镜部和凹面反射面，所述透镜部为凹透镜结构，所述透镜部用于透过所述激光器发出的激光到色轮，所述集光装置的凹面反射面将所述色轮反射的光束反射入匀光部件；

色轮，包括基板，所述基板至少设置有荧光部，用于受所述集光装置透过的激光激发产生荧光，所述集光装置的凹面反射面将所述色轮的荧光部受激产生的荧光反射到所述匀光部件；

匀光部件，用于接收所述集光装置的反射面反射的光束，并对接收到的光束进行匀光；

其中，所述激光器环绕所述集光装置，所述集光装置上，对应于激光入射的每个位置设置有透镜部，所述透镜部嵌入所述集光装置预开设的孔中；或者，

所述激光器环绕所述集光装置，所述集光装置整体为凹透镜结构的透镜部。

可选地，所述透镜部在所述集光装置反射面一侧的面型与所述集光装置的凹面反射面面型一致。

可选地，所述透镜部在所述集光装置凹面反射面一侧的表面上涂覆有二向色膜，所述二向色膜用于使第一颜色的激光器发出的第一颜色激光透过，使所述色轮的荧光部受激产生的荧光反射。

可选地，所述反射型基板还包括漫反射部，所述漫反射部用于将集光装置透过的激光漫反射到所述集光装置的凹面反射面。

可选地，所述荧光部包括：

第二颜色荧光部，用于将所述集光装置透过的第二颜色激光漫反射到所述集光装置的反射面，受所述集光装置透过的激光激发产生第二颜色的荧光；

第三颜色荧光部，用于将所述集光装置透过的第三颜色激光漫反射到所述集光装置的反射面，受所述集光装置透过的激光激发产生第三颜色的荧光。

可选地，所述第一颜色为蓝色，所述第二颜色为绿色，所述第三颜色为红色。

可选地所述集光装置为球面反光碗或椭圆反光碗。

本发明实施例提供的激光投影设备，包括光机、镜头、以及上述的激光光源；

所述的激光光源为所述光机提供照明，所述光机对光源光束进行调制，并输出至所述镜头进行成像，投射至投影介质形成投影画面。

本发明实施例提供的激光光源及激光投影设备包括：发出至少一种颜色激光的激光器，在所述激光的传输光路中包括：用于对所述至少一种颜色的激光进行会聚的聚焦透镜；集光装置，包括透镜部和凹面反射面，透镜部为凹透镜结构，透镜部用于透过所述激光器发出的激光到色轮，集光装置的反射面将色轮反射的光束反射入匀光部件；色轮，包括反射型基板，所述反射型基板上至少设置有荧光部，用于将所述集光装置透过的激光反射到所述集光装置的反射面；匀光部件，用于接收所述集光装置的反射面反射的光束，并对接收到的光束进行匀光。由于本发明实施例提供的激光光源中，聚焦透镜和集光装置上设置的凹透镜透镜部组成摄远型镜组，能够接收来自激光器发出的平行或近似平行的光束，并将光束进行会聚，因此不需要拉长聚焦透镜和集光装置之间的距离就可以达到相同的会聚效果，从而缩短了光束会聚所需的光路长度，使得光源架构中光源架构中的光学部件之间的间距缩短，在保证光源亮度的同时使激光光源***的结构更加紧凑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中聚焦透镜和反光碗之间的位置示意图；

图2为本发明实施例提供的单色激光光源的光学架构示意图；

图3为本发明实施例提供的单色激光光源的投影设备的光学架构示意图；

图4A为本发明实施例提供的单色激光光源的投影设备的反光碗及反光碗上的透镜部的结构示意图；

图4B为本发明实施例提供的图4A所示的反光碗及反光碗上的透镜部的俯视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的单色激光光源的投影设备的色轮的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的单色激光光源的投影设备的反光碗为球面反射镜的示意图；

图7为本发明实施例提供的单色激光光源的投影设备的匀光部件的结构示意图；

图8为本发明另外的实施例提供的多个单色激光光源的光学架构示意图；

图9为本发明另外的实施例提供的多个单色激光光源的另一种光学架构示意图；

图10为本发明实施例提供的激光投影设备结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如背景技术所述，光束在空间中产生干涉，在屏幕上呈现时会出现明暗相间的斑点，这些斑点在人眼看来处于闪烁状态，长时间观看易产生眩晕不适感，更造成投影图像质量的劣化，降低用户的观看体验。另一方面，聚焦透镜和反光碗之间的距离会造成整个激光光源***的结构不紧凑。

本发明实施例提供了一种带集光装置的激光光源，用以解决上述提到的问题。

本发明实施例适用于单色激光光源或者多色激光光源的投影设备。下面以单色激光光源为例，对本发明实施例进行详细描述。

在激光传输的光路中，往往存在较多的光学镜片，一般可以包括有比如：凸透镜，凹凸镜，二向色镜，准直透镜等光学镜片。激光器发出的光束在光路中的各个镜片中传输，被透射或反射，进行光学处理。

参见图2，为本发明实施例提供的一种激光光源的光学架构示意图。

如图2所示，激光光源的光学架构中包括：半导体激光器101B、准直透镜201B、单色合光装置301B、合光镜401B、聚焦镜501、反光碗601、色轮701、匀光部件801。

上述光学架构中，激光在整个激光光源中的传输路径如下所述：

半导体激光器101B用于发出蓝色激光，其中，半导体激光器101B可以为一个或多个激光器(图中仅示例性地示的每种颜色的激光器的数量为4个)，多个激光器可提高整个画面的亮。

半导体激光器101B发出的蓝色激光的传输路径上包括准直透镜201B，准直透镜201B可以将半导体激光器101B出射的具有一定发散角度的激光光束进行准直并出射到单色合光装置301B。其中，为了得到最佳的光处理效率，可设置激光器101B与相应的准直透镜之间的位置，使得激光器101B发出的激光入射到相应准直透镜的中心。

单色合光装置301B对从相应的准直透镜出射的蓝色激光光束进行压缩后反射入合光镜401B。

合光镜401B对从单色合光装置301B反射入的激光光束进行反射，反射至聚焦透镜501。

聚焦透镜501对从合光镜401B出射的光束进行汇聚，并将汇聚的光束进行透射，进入反光碗601的通光孔。反光碗的通光孔可对应于聚焦透镜的中心设置。

从反光碗601的通光孔透过的光束打到色轮701上。色轮701对从反光碗的通光孔入射的光束进行反射，反射至反光碗的反射面，该反射面再将从色轮反射过来的光束反射至匀光部件801的入光口，由匀光部件801对其进行匀光。

从图2所示的激光光源的光学架构中可以看出，若多个半导体激光器101B排列，会造成激光器出射的总光斑尺寸较大，因此在半导体激光器101B的后端需要较大的通光孔以完全接收光斑，这就需要通过增加激光器与通光孔之间的距离来提高激光进入光孔的能力，并通常在光路中需要使用聚焦透镜会聚光斑，则聚焦透镜501的口径需要更大，以透过从合光镜404B反射的激光光束，因此透过聚焦透镜的光束经过反光碗601的通光孔时，该通光孔的口径也需要更大，但通光孔的大小是有限制的。因此要使从聚焦透镜出射的光束最大限度的进入反光碗的通光孔内，只能通过增加聚焦透镜到反光碗的距离来达到。

针对图2所示的激光光源的光学架构，进一步地，本发明实施例提供了图3所示的激光光源的投影设备的光学架构示意图。

如图3所示，激光光源的投影设备的光学架构中包括：半导体激光器101B、准直透镜201B、单色合光装置301B、合光镜401B、聚焦镜501、反光碗601、透镜部6012、色轮701、匀光部件801、以上部件为激光光源中的部件，此外，投影设备中还可包括数字微镜元件(Digital Micromirror Device，简称DMD)芯片901、投影镜头1001以及投影屏幕1101。

上述光学架构中，激光在整个三色激光光源的投影设备中的传输路径如下所述。

半导体激光器101B用于发出蓝色激光，其中，半导体激光器101B可以为一个或多个激光器(图中仅示例性地示的每种颜色的激光器的数量为4个)，多个激光器可提高整个画面的亮。

半导体激光器101B发出的蓝色激光的传输路径上包括准直透镜201B，准直透镜201B可以将半导体激光器101B出射的具有一定发散角度的激光光束进行准直并出射到单色合光装置301B。其中，为了得到最佳的光处理效率，可设置激光器101B与相应的准直透镜之间的位置，使得激光器101B发出的激光入射到相应准直透镜的中心。

单色合光装置301B对从相应的准直透镜出射的蓝色激光光束进行压缩后反射入合光镜401B。

合光镜401B对从单色合光装置301B反射入的激光光束进行反射，反射至聚焦透镜501。

聚焦透镜501对从合光镜401B出射的光束进行汇聚，并将汇聚的光束进行透射，进入反光碗601上的透镜部6012。反光碗的上的透镜部6012可对应于聚焦透镜的中心设置。

从反光碗601上的透镜部6012透过的光束打到色轮701上。从光束入射的方向上看，该透镜部6012的结构是凹透镜，该凹透镜与聚焦透镜501构成摄远型镜片组的结构具体如图4A所示；色轮701的结构具体的如图5所示，该色轮701包括红色荧光部701a、绿色荧光部701b，漫反射部701c以及色轮固定组件701d，色轮701不覆盖匀光部件801的入光口，其中，荧光部701a和荧光部701b上也可以涂覆别的颜色的荧光粉，具体的可以根据使用的需要确定，本发明实施例对此不做限制，而且红色荧光部701a和绿色荧光部701b所在的基板的位置上设置有反射部，该反射部能够对受激产生的荧光进行反射，色轮701受驱动信号驱动旋转。从半导体激光器101B发出的激光从反光碗601的透镜部6012透过后，随着色轮701的旋转入射到色轮701的红色荧光部701a、绿色荧光部701b以及漫反射部701c。若半导体激光器101B发出的激光透过透镜部6012后入射到漫反射部701c，则在漫反射部701c上形成光斑，该光斑在漫反射发生漫反射，光斑向各个方向反射；若半导体激光器101B发出的激光透过透镜部6012后入射到荧光部701a和荧光部701b上，则该激光激发荧光部701a和荧光部701b上的荧光粉发出荧光，该受激产生的光束反射至反光碗的反射面，被该反光碗的反射面反射入匀光部件801的入光口。

光束进入匀光部件801，匀光部件801对该光束进行匀光后射到DMD芯片901上。DMD芯片前端的照明***(未在图中示出)将光束引导至DMD表面，DMD由成千上万的小反射镜组成，这些小反射镜将光束反射入投影镜头1001成像，并投射至投影屏幕1101，形成投影图像。

参见图4A，为本发明实施例提供的聚焦透镜和反光碗的透镜部组成的摄远型镜片组。具体的从图4A可以看出，该透镜部6012是凹透镜，该凹透镜和前端的聚焦透镜形成摄远型镜片组，该摄远型镜组能够接收来自激光器发出的平行或近似平行的光束，并将光束进行会聚，因此不需要拉长聚焦透镜和集光装置之间的距离就可以达到相同的会聚效果，从而缩短了光束会聚所需的光路长度，使得光源架构中光源架构中的光学部件之间的间距缩短，在保证光源亮度的同时使激光光源***的结构更加紧凑。其中摄远型镜片组指的是，镜片组主面在镜片前端，其中，该主面在图中所示的虚线与实线之间，主面位于透镜部的光入射面。

图4A所示的聚焦透镜和反光碗之间的距离与图1所示的聚焦透镜和反光碗之间的距离的示意图相比，图1所示的示意图中，需要拉长聚焦透镜和反光碗之间的距离来达到使光束更好的通过反光碗的通光孔的效果，而图4A的示意图中，将图1所示的反光碗的通光孔所在的位置替换为凹透镜结构的透镜部，不需要拉长聚焦透镜与反光碗之间的距离，进一步地，可以看出，本发明实施例提供的结构为凹透镜的透镜部的直径大于同等条件下通光孔的孔径，因此本发明实施例提供的透镜部透过的光束比通光孔透过的光束多。

基于以上所述，图4A所示的示意图所需的聚焦透镜与反光碗之间的距离小，有利于提高激光光源整个***结构的紧凑性，还可以减少未从通光孔透过的激光的损伤，提高光源亮度。

其中，图4A所示的透镜部可以为嵌入反光碗预设的孔中，或者透镜部也可以反光碗设为一体。

参见图4B，为图4A所示的反光碗的俯视图。从该俯视图可以看出，反光碗主要分为A、B两个区域，A区为反光碗上没有设置透镜部的部分区域，B区为凹透镜结构的透镜部的镜片区域，可以位于反光碗中心，也可以略偏反光碗中心，在B区所示的镜片区域位于反光碗反射面一侧的面上镀有二向色膜，该二向色膜用于透过半导体激光器发出的激光，反射经过色轮反射过来的光。

参见图5，为本发明实施例提供的色轮的结构示意图。

图5所示的色轮701为圆形的漫射轮，漫射轮的中心设置有固定组件，该色轮以该固定组件为旋转轴旋转，固定组件的外层圆环分为红色荧光部701a、绿色荧光部701b、漫反射部701c，红色荧光部和绿色荧光部可以通过在该漫射轮的荧光部所在处的基板上镀红色荧光粉和绿色荧光粉得到，且该基板的位置上设置有反射部，漫反射部701c可以通过在该漫射轮的漫反射部所在处的基板上涂覆漫反射材料(如硫酸钡、硅酸钠或硫酸钡及硅酸钠混合物，或者聚四氟乙烯或者Avian-D等高漫反射材料)得到，基板可以是漫透射玻璃或扩散片。可选地，固定组件可以是旋转轴，在其带动下，漫射轮可以以其为轴旋转，这样在不同时刻，入射到反射部上形成的光斑可位于反射部上的不同位置，进而漫反射的方向不尽相同，从而使得消散斑的效果更好，从半导体激光器发出的激光入射到红色荧光部和绿色荧光部上激发荧光的效果也更好。

其中，图5所述的色轮的反射部可以为镜面反射部，也可以为漫反射部。

进一步地，若图3所示的激光器采用单色激光器，则可以将图5所示的色轮的反射部701c替换为镀有荧光粉的荧光部701c。这样，半导体激光器发出的激光达到旋转的色轮701上，会激发荧光部701a、701b、701c产生三种颜色的荧光，该三种颜色的激光经反射到反光碗的反射面，再被该反射面反射至匀光部件，此时，匀光部件中有三种不同颜色的光。

当然本发明另外的实施例中，图3所示的激光器也可以采用多色激光器，比如采用三色激光器时，图5所示的色轮701可以整体的替换为反射部，这样半导体激光器发出的激光到达色轮701后，经过色轮反射至反光碗的反射面，再被该反射面反射至匀光部件，此时匀光部件中有三种颜色的激光，达到了和上面所述的同样的效果。

图2和3所示的激光器为半导体激光器，当然也可以采用其他类型激光器(比如固定激光器或气体激光器等)，本发明实施例对此不做具体的限制。

图2或图3所示的单色激光光源为蓝色光源，当然也可以用其他颜色的激光光源，激光颜色的数量也可以更多，本发明实施例对此也不做具体的限制。

基于以上所述，可以看出，本发明实施例提供的激光光源中，聚焦透镜和集光装置上设置的凹透镜透镜部组成摄远型镜组，能够接收来自激光器发出的平行或近似平行的光束，并将光束进行会聚，因此不需要拉长聚焦透镜和集光装置之间的距离就可以达到相同的会聚效果，从而缩短了光束会聚所需的光路长度，使得光源架构中光源架构中的光学部件之间的间距缩短，在保证光源亮度的同时使激光光源***的结构更加紧凑。

进一步地，下面结合图3和图5对本发明实施例对光斑实现消散的原理进行详细的描述。

从半导体激光器发出的激光在色轮701的荧光部701a和荧光部701b上激发荧光粉产生相应颜色的荧光，该荧光会增加画面的平均亮度。

通过散斑强度公式：C＝I/I'，C代表散斑对比度，I代表散斑亮度，I'代表画面平均亮度。

可知，受激产生的荧光增加画面的平均亮度增加，并且荧光部分提供的是无散斑亮度，因此总体散斑对比度下降，减少了画面散斑的情况。另，结合图3和图5可以看出，从反光碗的透镜部透过的激光在色轮701的反射部701b上形成光斑，在色轮的反射部上光斑发生漫反射，光斑向各个方向反射，增大光束漫反射角度从而减弱了光束角度相干性，因此散斑现象也会得到淡化、减弱。

图2或图3所示的反光碗601可以是球面反射镜或者椭圆反射镜。若反光碗601为椭圆反射镜，则激光光束透过反光碗601的透镜部6012入射到漫反射部的第一位置，经过漫反射部反射至椭圆反射镜的镜面，再经过椭圆反射镜反射至匀光部件的入光口，其中，所述第一位置和所述匀光部件的入光口位置分别位于椭圆的两个焦点。

若反光碗601为球面反射镜，则该球面的直径大于设定阈值，以保证入射到漫色轮的漫反射部的位置和匀光部件入光口之间的位置有一定的间隔。如图6所示，当球面反射镜半径较大，在色轮光入射面所在的平面上，会存在两个距离较近的聚焦位置A、位置B。激光光束透过球面反射镜入射到漫色轮的位置A，经过漫色轮的漫反射部反射至球面反射镜的镜面，再经过球面反射镜反射至匀光部件的入光口，该入光口位于位置B。球面反射镜半径越大，则位置A和位置B之间的间隔越大。

图2或图3所示的801是楔形光棒，楔形光棒也可以是带集光器的匀光部件。如图7是带集光器的匀光部件示意图。

参见图7，为带集光器的匀光部件，匀光部件的入光口和出光口的面积比小于1，图中的圆头有汇聚作用。这种带集光器的匀光部件利用光学扩展量守恒原理，出光口和入光口大小不同，从而面积较大的出光口的光出射角度较小，这样当入射光是大角度光束如80°或者90°时，从出光口出去后光束就是小角度的，如30°或者40°。

另外，圆头在具有楔形光棒的基础上，还能够利用自身圆头部分具有抛物面反射面的优势，能够对大角度入射的光束进行内反射。

进一步地，半导体激光器可以围绕反光碗做环绕设计，具体请参见图7所示。

参见图8，为本发明另外的实施例提供的半导体激光器围绕反光碗做环绕设计的激光光源架构示意图。

如图8所示，激光光源的光学架构中包括：半导体激光器101B、准直透镜201B、反光碗301、反射镜片组401、色轮501、匀光部件601，其中，每个准直透镜在对应的反光碗的位置上设置有凹透镜区域的透镜部。

图8所示的激光光源的光学架构中，激光在整个激光光源架构中的传输路径如下所述：

半导体激光器101B围绕反光碗301做圆周排列，该半导体激光器101B用于发出蓝色激光，该蓝色激光经过半导体激光器101B对应的准直透镜201，准直透镜201B可以将半导体激光器101B出射的具有一定发散角度的激光光束进行准直并出射到反光碗301，在准直透镜对应的反光碗的位置相应的有凹透镜结构的透镜部，该反光碗301的301A面上，在设置有凹透镜结构的透镜部的位置上镀有二向色膜，该二向色膜用于透过半导体激光器发出的激光，以及反射荧光。其中，为了得到最佳的光处理效率，可设置激光器101B与相应的准直透镜之间的位置，使得激光器101B发出的激光入射到相应准直透镜的中心，相应地，可设置准直透镜201B与相应的透镜部之间的位置，使得准直透镜201B出射的激光入射到相应透镜部的中心。

从准直透镜201B出射的光束经过反光碗301上的透镜部分聚焦于荧光轮501，荧光轮501的结构具体如上述图4所示类似，不过要将图4所示的反射部替换为透射部，色轮501不覆盖匀光部件601的入光口。荧光轮501受驱动信号驱动旋转，若从准直透镜201B出射的蓝色激光光束打到旋转的荧光轮501的透射部，则该光束透过；若从准直透镜201B出射的蓝色激光光束打到旋转的荧光轮501的荧光部，则在该荧光部激发荧光粉发出荧光，该荧光部所在的基板的位置上设置有反射部，该反射部能够对受激产生的荧光进行反射，将受激产生的荧光反射至反光碗的反射面。

从色轮501的透射部透过的蓝色激光，进入反射镜片组的第一反射镜片，经过该反射镜片的反射后进入匀光部件601，在色轮501的荧光部受激产生的荧光经过反光碗反射面的反射后进入反射镜片组401的第二透镜，经过该透镜透射后进入匀光部件601。

如图9所示，为本发明实施例提供另外的半导体激光器围绕反光碗做环绕设计的激光光源架构示意图。

如图9所示，激光光源的光学架构中包括：半导体激光器101B、准直透镜201B、反光碗301、反射镜片组401、色轮501、匀光部件801，其中，反光碗整体为凹透镜结构的透镜部。

图9所示的激光光源的光学架构中，激光在整个激光光源架构中的传输路径如下所述：

半导体激光器101B围绕反光碗301做排列，该半导体激光器用于发出蓝色激光，该蓝色激光经过半导体激光器101B对应的准直透镜201，准直透镜201B可以将半导体激光器101B出射的具有一定发散角度的激光光束进行准直并出射到反光碗301，其中，反光碗整体为凹透镜结构的透镜部。该反光碗的301的301A面上镀有二向色膜，用于透过半导体激光器发出的激光，反射荧光。其中，为了得到最佳的光处理效率，可设置激光器101B与相应的准直透镜之间的位置，使得激光器101B发出的激光入射到相应准直透镜的中心。

从准直透镜201B出射的光束经过反光碗301聚焦于荧光轮501，荧光轮501的结构具体如上述图4所示类似，不过要将图4所示的反射部替换为透射部，色轮501不覆盖匀光部件601的入光口。荧光轮501受驱动信号驱动旋转，若从准直透镜201B出射的蓝色激光光束打到旋转的荧光轮501的透射部则该光束透过；若从准直透镜201B出射的蓝色激光光束打到旋转的荧光轮501的荧光部时，在该荧光部激发荧光粉发出荧光，该荧光部所在的基板的位置上设置有反射部，该反射部能够对受激产生的荧光进行反射，将受激产生的荧光反射至反光碗的反射面。

从色轮501的透射部透过的蓝色激光，进入反射镜片组的第一反射镜片，经过该反射镜片的反射后进入匀光部件601，在色轮501的荧光部受激产生的荧光经过反光碗反射面的反射后进入反射镜片组401的第二透镜，经过该透镜透射后进入匀光部件601。

半导体激光器如图8或图9所示排列时，在准直透镜和反光碗之间不需要设置其他的光学器件，这样减少了激光在光学镜片中传输时的损伤，有利于提高光源亮度。

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种激光投影设备，该激光投影设备可以包括本发明上述实施例所提供的激光光源，该激光投影设备具体可以是激光影院或者激光电视，或者其他激光投影仪器等。

图10示出了本发明实施例提供的激光投影设备示意图。

如图10所示，所述激光投影设备包括：激光光源501，光机502，镜头503、投影介质505。

其中，激光光源501是本发明上述实施例所提供的激光光源，具体可参见前述实施例，在此将不再赘述。

具体地，激光光源501为光机502提供照明，光机502对光源光束进行调制，并输出至镜头503进行成像，投射至投影介质505(比如屏幕或者墙体等)形成投影画面。其中，所述的光机502是上述基于激光光源光学架构中的DMD芯片。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (18)

1.一种激光光源，其特征在于，包括：至少一种颜色的激光器，发出至少一种颜色的激光，在所述激光的传输光路中包括：

聚焦透镜，用于对所述至少一种颜色的激光进行会聚；

集光装置，所述集光装置包括透镜部和凹面反射面，所述透镜部为凹透镜结构，所述透镜部用于透过所述激光器发出的激光到色轮，所述集光装置的反射面将所述色轮反射的光束反射入匀光部件；

所述色轮，包括反射型基板，所述反射型基板上至少设置有荧光部，用于将所述集光装置透过的激光反射到所述集光装置的反射面；

所述匀光部件，用于接收所述集光装置的反射面反射的光束，并对接收到的光束进行匀光。

2.如权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述透镜部在所述集光装置反射面一侧的面型与所述集光装置的反射面面型一致。

3.如权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述透镜部为嵌入所述集光装置预开设的孔中，或者所述透镜部与所述集光装置的凹面反射面一体设置。

4.如权利要求3所述的激光光源，其特征在于，所述透镜部在所述集光装置凹面反射面一侧的表面上涂覆有二向色膜，所述二向色膜用于使第一颜色的激光器发出的第一颜色激光透过，使所述色轮的荧光部受激产生的荧光反射。

5.如权利要求4所述的激光光源，其特征在于，所述第一颜色为蓝色。

6.如权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述反射型基板还包括漫反射部，所述漫反射部用于将集光装置透过的激光漫反射到所述集光装置的凹面反射面。

7.如权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述荧光部包括：

第二颜色荧光部，用于将所述集光装置透过的第二颜色激光漫反射到所述集光装置的反射面，受所述集光装置透过的激光激发产生第二颜色的荧光；

第三颜色荧光部，用于将所述集光装置透过的第三颜色激光漫反射到所述集光装置的反射面，受所述集光装置透过的激光激发产生第三颜色的荧光。

8.如权利要求7所述的激光光源，其特征在于，所述第二颜色为绿色，所述第三颜色为红色。

9.如权利要求1至8中任一项所述的激光光源，其特征在于，所述集光装置为球面反光碗或椭圆反光碗。

10.一种激光光源，其特征在于，包括：至少一种颜色的激光器，发出至少一种颜色的激光，在所述激光的传输光路中包括：

集光装置，所述集光装置包括透镜部和凹面反射面，所述透镜部为凹透镜结构，所述透镜部用于透过所述激光器发出的激光到色轮，所述集光装置的凹面反射面将所述色轮反射的光束反射入匀光部件；

色轮，包括反射型基板，所述反射型基板至少设置有荧光部，用于受所述集光装置透过的激光激发产生荧光，所述集光装置的凹面反射面将所述色轮的荧光部受激产生的荧光反射到所述匀光部件；

匀光部件，用于接收所述集光装置的反射面反射的光束，并对接收到的光束进行匀光；

其中，所述激光器环绕所述集光装置，所述集光装置上，对应于激光入射的每个位置设置有所述凹透镜结构的透镜部，所述透镜部嵌入所述集光装置预开设的孔中。

11.如权利要求10所述的激光光源，其特征在于，所述透镜部在所述集光装置反射面一侧的面型与所述集光装置的凹面反射面面型一致。

12.如权利要求10所述的激光光源，其特征在于，所述透镜部在所述集光装置凹面反射面一侧的表面上涂覆有二向色膜，所述二向色膜用于使第一颜色的激光器发出的第一颜色激光透过，使所述色轮的荧光部受激产生的荧光反射。

13.如权利要求12所述的激光光源，其特征在于，所述第一颜色为蓝色。

14.如权利要求10所述的激光光源，其特征在于，所述反射型基板还包括漫反射部，所述漫反射部用于将集光装置透过的激光漫反射到所述集光装置的凹面反射面。

15.如权利要求10所述的激光光源，其特征在于，所述荧光部包括：

第二颜色荧光部，用于将所述集光装置透过的第二颜色激光漫反射到所述集光装置的反射面，受所述集光装置透过的激光激发产生第二颜色的荧光；

第三颜色荧光部，用于将所述集光装置透过的第三颜色激光漫反射到所述集光装置的反射面，受所述集光装置透过的激光激发产生第三颜色的荧光。

16.如权利要求15所述的激光光源，其特征在于，所述第二颜色为绿色，所述第三颜色为红色。

17.如权利要求10至16中任一项所述的激光光源，其特征在于，所述集光装置为球面反光碗或椭圆反光碗。

18.一种激光投影设备，包括光机、镜头、以及如权利要求1至17中任一项所述的激光光源；

所述的激光光源为所述光机提供照明，所述光机对光源光束进行调制，并输出至所述镜头进行成像，投射至投影介质形成投影画面。