CN106886124B - 一种分束装置、光源***及投影*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分束装置、光源***及投影***，其中，该分束装置，包括：旋转轮盘；所述旋转轮盘的盘面至少包括第一曲面、第二曲面和第三曲面；当所述第一曲面处于光源出射光路时，所述第一曲面将光源发射的入射光束导向第一方向，形成第一光束；当所述第二曲面处于光源出射光路时，所述第二曲面将光源发射的入射光束导向第二方向，形成第二光束；当所述第三曲面处于光源出射光路时，所述第三曲面将光源发射的入射光束导向第三方向，形成第三光束；其中，第一方向、第二方向和第三方向均不同。本发明能够有效缩小光源***尺寸，并且降低制作成本。

Description

一种分束装置、光源***及投影***

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种分束装置、光源***及投影***。

背景技术

现有技术中，投影装置的光源***，通常采用光源产生的激发光激发不同波段的荧光材料来产生相应的彩色光。

现有的投影装置的光源***基本结构如图1a所示，通过激发光源100发射出激发光，激发光经二相色镜200、透镜300后照射到荧光色轮400上，荧光色轮400由驱动装置500提供动力进行旋转，并且荧光色轮400的端面上设置多区域的波长转换材料，波长转换材料将激发光转换成受激光。在现有的如图1a所示的光源***中，采用二相色镜200对激发光源100发出的光束进行处理，并使处理后的光束射在荧光色轮400上，产生受激光。因波长转材料设置在荧光色轮的端面上，荧光色轮必须垂直于激发光的传播路径，由于荧光色轮直径较大，应用荧光色轮的光源***以及投影***尺寸均较大，并且制作成本也较高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种分束装置、光源***以及投影***，能够有效缩小光源***尺寸，并且降低制作成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种分束装置，包括：旋转轮盘；

所述旋转轮盘的盘面至少包括第一曲面、第二曲面和第三曲面；

当所述第一曲面处于光源出射光路时，所述第一曲面将光源发射的入射光束导向第一方向，形成第一光束；

当所述第二曲面处于光源出射光路时，所述第二曲面将光源发射的入射光束导向第二方向，形成第二光束；

当所述第三曲面处于光源出射光路时，所述第三曲面将光源发射的入射光束导向第三方向，形成第三光束；

其中，第一方向、第二方向和第三方向均不同。

第二方面，本发明实施例提供了一种光源***，包括：所述的分束装置，还包括：光源、受激光产生装置和聚光光学装置；

所述光源，用于向所述分束装置发射入射光束，所述入射光束至少包括第一激发光；

所述受激光产生装置，用于吸收所述分束装置出射的第二光束中的第一激发光并受激发产生第一受激光，以及用于吸收所述分束装置出射的第三光束并受激发产生第二受激光；

聚光光学装置，用于将第一受激光的光轴、第二受激光的光轴以及所述分束装置出射的第一光束的光轴调整在同一方向上。

第三方面，本发明实施例提供了一种投影***，包括所述的光源***。

本发明实施例提供的一种分束装置、光源***及投影***，与现有技术中因散热体积较大的旋转的荧光色轮相比，本发明的分束装置未涂有荧光粉，并且通过旋转轮盘的第一曲面、第二曲面和第三曲面，将对光源发射的入射光束通过反射的方式进行分束，所以可以减小分束装置的直径；当分束装置应用到光源***或应用光源***的显示产品中时，有利于光源***和显示产品的小型化。另外，对于应用本分束装置的光源***而言，通过一个小尺寸的分束装置将光源发射的入射光束时序地至少分离在三个方向上，各个方向设置荧光粉盘或散射元件，避免了使用旋转的荧光色轮，因旋转的荧光色轮需散热一般体积较大、制作难度较高，因此，本发明能够减少光源***的尺寸，也能够降低制作成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1a是现有技术中的投影装置的光源***结构图；

图1b是本发明实施例一提供的分束装置的结构图；

图1c是本发明实施例一提供的分束装置处于光源出射光路时的结构图；

图1d是本发明实施例一提供的分束装置盘面的截面图；

图1e是本发明实施例一提供的当第一曲面处于光源出射光路时的结构图；

图1f是本发明实施例一提供的第一曲面上在入射光束的入射点处对光源发射的入射光束的反射光路图；

图1g是本发明实施例一提供的当第二曲面处于光源出射光路时的结构图；

图1h是本发明实施例一提供的第二曲面上在入射光束的入射点处对光源发射的入射光束的反射光路图；

图1i是本发明实施例一提供的当第三曲面处于光源出射光路时的结构图；

图1j是本发明实施例一提供的第三曲面上在入射光束的入射点处对光源发射的入射光束的反射光路图；

图1k是本发明实施例一提供的分束装置中第一曲面、第二曲面和第三曲面面积比例不同时的结构图；

图2是本发明实施例二提供的一种光源***的结构图；

图3a是本发明实施例三提供的一种光源***的结构图；

图3b是本发明实施例三提供的第一分光元件透射率T与光波长λ的关系图；

图3c是本发明实施例三提供的第二分光元件结构图；

图3d是本发明实施例三提供的第二分光元件的第一区域膜为反红蓝透绿膜时其透射率与光波长的关系图；

图3e是本发明实施例三提供的第二分光元件的第二区域膜透射率与光波长的关系图；

图3f是本发明实施例三提供的另一种光源***的部分结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例一

图1b是本发明实施例一提供的一种分束装置的结构图，如图1b所示，所述的分束装置包括：旋转轮盘101。

在本实施例中，所述旋转轮盘101处于光源的出射光路上，根据出光方向的设计需要，旋转轮盘101的盘面整体上相对于光源出射光倾斜设置，由于旋转轮盘上各曲面曲率不同，优选的以旋转轮盘101的轴线与光源射出光线之间的夹角定义旋转轮盘相对于出射光线的倾斜程度，出于举例目的，本实施例选取上述夹角为45°进行阐述本发明技术方案，当然此角度选取仅是举例并不构成对本发明技术方案保护范围的限定，在旋转轮盘导出的光在后续处理光路中不受光源干扰以及保证旋转轮盘的各盘面能够有效导光的前提下所选取的夹角范围都是可接受的。旋转轮盘通过动力装置102驱动进行旋转(图1c所示)，旋转轮盘101的速度可以根据需要进行调节，动力装置优选为马达。现有技术中旋转的荧光色轮需散热一般体积较大，而所述分束装置未涂有荧光粉，因此，可以减小分束装置中旋转轮盘101的直径，并且旋转轮盘101的直径稍大于马达的直径，所以，分束装置的尺寸可以大幅的减小。如图1b所示，旋转轮盘的盘面至少包括第一曲面1011、第二曲面1012和第三曲面1013。

如图1b和图1c所示，当所述第一曲面1011处于光源103出射光路时，所述第一曲面1011将光源103发射的入射光束通过反射导向第一方向，形成第一光束11；当所述第二曲面1012处于光源103出射光路时，所述第二曲面1012将光源103发射的入射光束通过反射导向第二方向，形成第二光束12；当所述第三曲面1013处于光源103出射光路时，所述第三曲面1013将光源103发射的入射光束通过反射导向第三方向，形成第三光束13；其中，第一方向、第二方向和第三方向互不相同。所述的旋转轮盘能够通过玻璃注塑的方式进行制作，成本低，制作效率高。

在本实施例中，第一曲面的曲率、第二曲面的曲率以及第三曲面的曲率互不相同。例如，第一曲面1011的截面、第二曲面1012截面以及第三曲面103的截面如图1d所示，各曲面的曲率是不同的。其中各曲面的曲率可以改变以调整各光束的出射方向，并且第一曲面、第二曲面和第三曲面的截面形状和质量也可以改变以使旋转轮盘满足转动平衡的要求。为了避免照射在波长转换装置上的激发光光束长时间集中在一个点上，引起波长转换材料即荧光粉转换效率下降，本发明将其中的至少一个曲面设置为渐变的结构，方便让激发光在波长转换装置的受光面内运动，该处所述的运动是指该曲面在转动的过程中通过反射导向波长转换装置的光线在波长转换装置的受光面上移动，该受光面是覆盖了荧光粉的面。当然其他曲面也可以设置成渐变的面，对于通过散射装置的光束来说，其在散射装置的受光面往复移动，有助于消除散斑。

具体的，在本实施例中，当旋转轮盘的盘面包括如图1d所示的第一曲面、第二曲面和第三曲面，且旋转轮盘的轴线与光源射出光线之间的夹角为45度时，如图1e所示，所述的第一曲面1011、第二曲面1012和第三曲面1013通过轮辐1014彼此分隔开。旋转轮盘101在动力装置(未画出)的驱动下沿轴线进行顺时针旋转，如果旋转轮盘101的旋转周期为T。当旋转轮盘101的第一曲面101处于光源103的出射光路时，因旋转轮盘101的旋转，光源103发射出的入射光束10依次入射到旋转轮盘101的第一曲面1011不同的位置上。如图1f所示，第一曲面1011在入射光束的入射点处将入射光束10反射到第一方向，形成第一光束11，入射光束10和第一光束11之间的法线14为第一曲面1011所在圆的半径。如图1e所示，由于旋转轮盘101不断的旋转，光源103的位置不变，使第一曲面1011上不同的位置处在光源103的出射光路上。因此，入射光束10在第一曲面1011上的入射点的位置不同，这些入射点在第一曲面1011内形成1/3环形1015。

如图1g所示，由于旋转轮盘101的不断旋转，第一曲面1011已经不处于光源103的出射光路上，第二曲面1012处于光源103的出射光路上，光源103发射的入射光束10依次入射到旋转轮盘101的第二曲面1012不同的位置上。如图1h所示，第二曲面1012在入射光束10的入射点处将入射光束10反射到第二方向，形成第二光束12，入射光束10和第二光束12之间的法线15为第二曲面1012所在圆的其中一条半径。同理，入射光束在第二曲面1012上的入射点形成1/3环形1016(图1g所示)。

第二光束12形成以后经过T/3的时间，旋转轮盘101的第二曲面1012已经不再处于光源103的入射光路上。此时，如图1i所示，第三曲面1013处于光源103的出射光路上，由于旋转轮盘101的旋转，光源103发射的入射光束10依次入射到旋转轮盘101的第三曲面1013不同的位置上。如图1j所示，第三曲面1013在入射光束10的入射点处将入射光束10反射到第三方向上，形成第三光束13，其中，入射光束10和第三光束13之间的法线16为第三曲面1013所在圆的其中一条半径。同理，入射光束10在第三曲面1013上的入射点形成1/3环形1017(图1j所示)。

综上所述，如图1j所示，由于旋转轮盘101的旋转，入射光束10在旋转轮盘101盘面上的入射点(入射光束在第一曲面、第二曲面和第三曲面的入射点)形成一个环形，其中，环形的半径可以进行调整。

在本实施中，第一曲面的面积、第二曲面的面积和第三曲面的面积比例可根据需要进行调整，假设旋转轮盘的旋转速度一定，当需要第一光束、第二光束和第三光束分别在旋转轮盘导出的光束中所占的比例相同时，可将第一曲面的面积、第二曲面的面积和第三曲面的面积比例设置成相同。当需要第一光束、第二光束和第三光束分别在旋转轮盘导出的光束中所占的比例不相同时，可将第一曲面的面积、第二曲面的面积和第三曲面的面积比例设置成不相同。例如，如图1k所示，第三曲面1013的面积大于第一曲面1011的面积也大于第二曲面1012的面积，则第三曲面1013导出光源发射的光束而形成的第三光束的比例较大。

为了让分束装置出射的光束均匀性更好，可以将旋转轮盘的至少一个曲面设置成散射反射面，对入射在该曲面的光束进行散射以提高分束装置出光的均匀性。例如后续应用该分束装置的光源***中，对于不经过荧光粉的蓝色激光进行散射，可以方便的消除蓝色激光的相干性。本分束装置也可将各个曲面都设置呈散射反射曲面，例如后续光路中如果对分束装置出射的光束用于激发荧光粉，则经过散射反射曲面的出光在荧光粉上分布可以更均匀，有利于提高荧光粉激发效率。对于散射反射可以使用反射式散射面来制作，例如反射式散射器(Diffuser)，也可以是在反射曲面上设置散射材料来形成。

需要说明的是，本发明实施例示例性的描述了旋转轮盘的盘面包括三个曲面，将光源发射的光束分束为第一光束、第二光束和第三光束(图1b和图1c所示)的实现方式，当上述方式仅为方便描述本发明实施例实现过程的具体表现形式，本发明实施例对旋转轮盘的盘面包括的曲面数量不作限制，可以根据需要将旋转轮盘的盘面设置成相应数量的曲面，并且每个曲面的曲率不同。

需要说明的，在图1f中示例性的表示了第一曲面的某一特定位置对光源发射的入射光束的反射情形，但是由于旋转轮盘的旋转，使第一曲面上的环形区域(图1e所示)在不同的时刻均可以处在光源的出射光路上，所以第一曲面上的环形区域中的不同位置(图1e所示)均可以对光源发射的入射光束进行反射，反射的光路图均与图1f相同，因此第一光束中所有光线的方向相同。同理，图1h和图1j也分别是一种示例。当曲面呈渐变结构时，对应的光束出射角度在一定范围内，该范围以波长转换装置的受光面决定。

需要说明的是，本实施例中示例性的将旋转轮盘沿轴线进行顺时针旋转，但是旋转轮盘还可以根据需要将沿轴线进行逆时针旋转，并且旋转轮盘的转速可以根据需要进行调整。并且，通过旋转轮盘的不断旋转，形成第一光束、第二光束和第三光束具有时序性，通过改变旋转轮盘的旋转方向也可以调整形成第一光束、第二光束和第三光束的时序。

本发明实施例提供了一种分束装置，与现有技术中因需散热体积较大的旋转的荧光色轮相比，本发明的分束装置未涂有荧光粉，并且通过旋转轮盘的第一曲面、第二曲面和第三曲面，将对光源发射的入射光束通过反射的方式进行分束，以使分束装置的直径可以减小，分束装置的直径可以稍大于驱动分束装置旋转的马达的直径，因此，分束装置的尺寸大幅减小，当分束装置应用到光源***或应用光源***的显示产品中时，有利于光源***和显示产品的小型化，并且通过分束装置将光源发射的入射光束时序地至少分离在三个方向上，有利于对光源***出射光的控制，并降低制作成本。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的一种光源***的结构图；如图2所示，所述的光源***包括：上述实施例所述的分束装置201；还包括：光源202、受激光产生装置203和聚光光学装置204。

其中，所述光源202，用于向所述分束装置201发射入射光束20，所述入射光束20至少包括第一激发光。其中，光源202可以包括一个激光器，发射单种颜色的激发光，也可以包括多个激光器，发射多种颜色的激发光，形成入射光束20。

所述受激光产生装置203，用于吸收所述分束装置201出射的第二光束22中的第一激发光并受激发产生第一受激光，以及用于吸收所述分束装置201出射的第三光束23并受激发产生第二受激光。在本实施例中，受激光产生装置203优选为荧光粉盘，其中，荧光粉盘可以为一个，且荧光粉盘上至少涂有两种颜色的荧光粉。荧光粉盘也可以为多个，每个荧光粉盘上涂有一种颜色的荧光粉。由于分束装置已经将光束分离，因此荧光粉盘不需要再旋转，因此避免了使用荧光色轮，如此有效缩小所述光源***的尺寸。

聚光光学装置204，用于将第一受激光的光轴、第二受激光的光轴以及所述分束装置201出射的第一光束的光轴调整在同一方向上。其中，聚光光学装置204可以为多个光学元件，也可以为一个光学元件。

上述的***的工作过程如下：如图2所示，光源202向分束装置201发射入射光束20，入射光束20至少包含第一激发光，分束装置201将光源202发射的入射光束分别导向三个方向，分别形成第一光束21、第二光束22和第三光束23。其中，第一光束21射入聚光光学装置204，聚光光学装置204将第一光束21导向出射方向。第二光束22和第三光束23分别射入受激光产生装置203，受激光产生装置203吸收第二光束22中的第一激发光并受激发产生第一受激光，以及吸收所述分束装置201出射的第三光束23并受激发产生第二受激光。第一受激光和第二受激光分别经聚光光学装置204导向出射方向。

本实施例提供了一种光源***，通过采用分束装置将光源发射的入射光束分束为第一光束、第二光束和第三光束，并使三个光束在所述的光源***中起到了不同的作用，避免了使用荧光色轮，减小了光源***的尺寸，并且使光源***出射光的颜色以及时序得到更好的控制，降低制作成本。

实施例三

图3a是本发明实施例三提供的一种光源***的结构图，如图3a所示，所述***包括：分束装置301；还包括：光源302、受激光产生装置和聚光光学装置。

光源302，用于向所述分束装置301发射入射光束。在本实施例中，所述光源优选包括第一光源3021和第二光源3022。所述第一光源3021，用于持续发射第一激发光；以使第一激发光入射到所述分束装置301的旋转轮盘盘面的第一曲面、第二曲面和第三曲面上。所述第二光源3022，用于周期性发射第二激光，以使第二激光入射到所述分束装置301的旋转轮盘的第二曲面上。其中第二光源3022发射第二激光的周期与分束装置301的旋转轮盘的转速和第二曲面的面积等因素相关。第一光源3021优选为蓝色激光器，第二光源3022优选为红色激光器，因此第一激发光和第二激光分别为蓝色激光和红色激光。

其中，所述第一激发光和第二激光形成入射光束；所述第二曲面分别将第一激发光和第二激光导向第二方向，以形成第二光束32；所述第一曲面将第一激发光导向第一方向，以形成第一光束31，所述第三曲面将第一激发光导向第三方向，以形成第三光束33。因第一曲面的曲率、第二曲面的曲率和第三曲面的曲率不同，每个曲面保证法线的方向相对于入射光束的入射点旋转对称，以使分束装置的旋转轮盘在转动过程中，各个曲面反射光的角度是一致的。

在上述实施例的基础上，所述受激光产生装置优选包括：第一波长转换装置3031和第二波长转换装置3032，其中，第一波长转换装置3031，用于吸收所述分束装置301出射的第二光束32中的第一激发光321并受激发产生第一受激光、以及用于将分束装置301出射的第二光束32中的第二激光导向聚光光学装置。在本实施例中，第一波长转换装置3031将第一受激光和第二激光分别进行反射，使其分别入射到聚光光学装置。

第二波长转换装置3032，用于吸收所述分束装置301出射的第三光束33并受激发产生第二受激光。其中，所述第一波长转换装置3031为黄色或琥珀色荧光粉盘；所述第二波长转换装置3032为绿色荧光粉盘。所述第一受激光为黄色荧光或琥珀色荧光，所述第二受激光为绿色荧光。

在上述实施例的基础上，所述聚光光学装置包括：第一反射镜3041，第二反射镜3042、第一分光元件3043和第二分光元件3044。

其中，所述第一反射镜3041，用于将分束装置301出射的第一光束31进行反射；所述第二反射镜3042，用于将第一反射镜3041反射的第一光束再次进行反射，以使第一光束进入第一分光元件3043。

所述第一分光元件3043，用于将第二反射镜3042反射的第一光束31导向出射方向。所述第一分光元件3043镀有反蓝透红绿膜(第一分光元件3043的镀膜并不限于此方式，反蓝色波段光透射红绿波段光的镀膜方式仅作为示例用于说明本方案调整光束的方式，其镀膜属性可以结合第二分光元件3044和出光方向的需要进行设计)；图3b为第一分光元件透射率T与光波长λ的关系图，如图3b所示，由于蓝色激光的主波长大约为445nm，其波长段较窄，因此透射率T的上升沿可以在460-500nm范围内。因第一光束中为第一激发光，第一激发光为蓝色激光，所以当第一光束入射到第一分光元件3043时，第一分光元件3043能够将第一光束进行反射，使第一光束沿出射方向射出。

所述第二分光元件3044，用于将分束装置301出射的第二光束32导向第一波长转换装置3031；第一波长转换装置3031产生的第一受激光经第二分光元件3044、第一分光元件3043导向出射方向；所述第二分光元件3044将分束装置301出射的第三光束33导向第二波长转换装置3032；所述第二波长装置3032产生的第二受激光经第二分光元件3044、第一分光元件3043导向出射方向。

如图3c所示，所述第二分光元件3044包括膜片3045，所述膜片3045包括第一区域3046和第二区域3047，第一区域3046和第二区域3047上分别镀有第一区域膜和第二区域膜；所述第一区域膜为反红蓝透绿膜或全反射膜，所述第二区域膜为透红蓝反绿膜。所述第一区域3046为膜片的中心区域，所述第二区域3047为膜片除第一区域之外的区域。

图3d是第一区域膜为反红蓝透绿膜时其透射率与光波长的关系图，当膜片上的第一区域膜为反红蓝透绿膜时，如图3d所示，第一区域膜透射率T的上升沿可以在480-500nm范围内，下降沿可以在580-600nm范围内，并且可以透射绿光。图3e为第二区域膜透射率与光波长的关系图；如图3e所示，第二区域膜的透射率T的下降沿可以在480-500nm范围内，上升沿可以在580-600nm范围内。因第二光束为蓝色激光和红色激光，第一受激光为黄色荧光或琥珀色荧光、第二受激光为绿色荧光，所以，第二分光元件3044的第一区域3046能够将第二光束32导向第一波长转换装置3031；第二区域3047能够将第一受激光导向第一分光元件3043、将第三光束33导向第二波长转换装置3032、以及将第二受激光导向第一分光元件3043。

在本实施例中，如图3a所示，第二光束32中的第二激光322经第二分光元件3044的第一区域导向第一波长转换装置3031，经第一波长转换装置3031散射反射的第二激光分别经第二分光元件3044的第二区域、第一分光元件3043导向出射方向。

在上述实施例的基础上，如图3a所示，所述***还包括：第一透镜305、扩散装置306、第二透镜307、第三透镜308、第四透镜309和匀光装置310；

所述第一透镜305，设于分束装置301和聚光光学装置之间，用于分别将分束装置301出射的第一光束31、第二光束32和第三光束33进行准直。扩散装置306，用于对第一反射镜3041反射的第一光束进行扩散。第二透镜307，用于对第二反射镜3042反射的第一光束进行准直。第三透镜308，用于将第二分光元件3044导出的第二光束聚焦到第一波长转换装置3031。第四透镜309，用于将第二分光元件3044导出的第三光束聚焦到第二波长转换装置3032；匀光装置310，用于对第一分光元件3043分别导出的第一受激光、第二受激光、第二激光以及第一光束进行匀光。其中，为了更好的实现匀光，匀光装置优选包括第一匀光元件3101和第二匀光元件3102，对第一分光元件3043导出第一受激光、第二受激光、第二激光以及第一光束进行两次匀光。

上述的***形成三原色光的具体过程如下：如图3a所示，第一光源3021持续发射第一激发光，第二光源3022周期性发射第二激光，其中，第一激发光和第二激光分别为蓝色激光和红色激光。第一激发光入射到分束装置301的旋转轮盘的第一曲面、第二曲面和第三曲面上，且第二激光入射到分束装置301的旋转轮盘的第二曲面上。

分束装置301的旋转轮盘在动力装置3011的作用下进行旋转，其中，旋转轮盘的直径可以稍大于动力装置3011的尺寸，有效缩小光源***的尺寸。当所述第一曲面处于光源出射光路时，所述第一曲面将第一光源3021发射的第一激发光导向第一方向，形成第一光束31；当所述第二曲面处于光源出射光路时，所述第二曲面将第一光源3021发射的第一激发光和第二光源3022发射的第二激光导向第二方向，形成第二光束32；当所述第三曲面处于光源出射光路时，所述第三曲面将第一光源3021发射的第一激发光导向第三方向，形成第三光束33。其中，旋转轮盘表面上涂有散射材料，可以减少激光的散斑现象，也可以改善激发光入射到第一波长转换装置或第二波长转换装置的均匀性。

第一光束经第一透镜305准直后，经第一反射镜3041反射进入扩散装置306，扩散装置306将第一光束扩散后，经第二反射镜3042反射进入第二透镜307，经第二透镜307准直后进入第一分光元件3043；因第一分光元件3043上镀有反蓝透红绿膜，第一分光元件3043能够将第二透镜307准直后的第一光束进行反射，使第一光束沿出射方向射出，形成第一出射光。第一出射光经过第一匀光装置3101和第二匀光装置3102进行匀光处理后射出。其中，扩散装置306能够将第一光束的光路分散，能够使第一光束的出射光进行投影时起到消散斑的作用。

第二光束(第一激发光和第二激光)经第一透镜305准直后，均射入第二分光元件3044的中心区域，中心区域上镀有第一区域膜，因第一区域膜为反红蓝透绿膜或全反膜，故第二分光元件将第二光束进行反射，使其入射到第二透镜308上，第二透镜308将第二光束聚焦到第一波长转换装置3031上，第一波长转换装置3031上涂有黄色或琥珀色的荧光粉，黄色或琥珀色的荧光粉吸收第二光束中的第一激发光，产生第一受激光，即黄色荧光或琥珀色荧光；波长转换装置3031对入射的第二激光散射并对第二激光进行反射。黄色荧光或琥珀色荧光和被反射的第二激光进行混合后，形成兼具颜色纯度和亮度的红色光。因第二激光为红色激光，当被反射的第二激光和黄色光或琥珀色光混合后，能够提高红色光的纯度和亮度。混合后的红色光入射到第二分光元件3044的第二区域，因第二区域镀有透红蓝反绿膜，经第二分光元件3044的第二区域透射、再经第一分光元件3043透射后沿出射方向射出，形成第二出射光。第二出射光经第一匀光装置3101和第二匀光装置3102匀光后，进行出射。

第三光束经第一透镜305准直后，射入第二分光元件3044的第二区域，因第二区域上设有第二区域膜，第二区域膜为透红蓝反绿膜，故第三光束经第二分光元件3044透射射入到第四透镜309上，经第四透镜309将第三光束聚焦到第二波长转换装置3032上，第二波长转换装置3032吸收第三光束，产生第二受激光，因第二波长转换装置3032上涂有绿色荧光粉，第二受激光为绿色荧光，产生的绿色荧光在第二波长转换装置3032上发射漫反射，返回射入第四透镜309，经第四透镜309准直后，射入第二分光元件3044的第二区域上，绿色荧光经第二分光元件3044反射、第一分光元件3043透射后沿出射方向射出，形成第三出射光。第三出射光经第一匀光装置3101和第二匀光装置3102匀光后，进行出射。

因此，通过上述的光源***，产生了红、绿、蓝三原色光，其中，第一出射光为蓝色激光、第二出射光为红色激光和黄色光或琥珀色光混合形成的红色光、第三出射光为绿色光。黄色光或琥珀色光能够提高出射的红色光的颜色纯度和亮度，提高了光源***整体的光效。

在本实施例中，分束装置的第一曲面、第二曲面和第三曲面的面积可以根据第一出射光、第二出射光和第三出射光形成的混合光中的红、绿、蓝(RGB)比例进行调整。例如，当第二曲面的面积变化时，第二光束(第一激发光和第二激光)在分束装置导出的出射光束中所占的比例也发生变化。当第一曲面的面积的面积变化时，第一光束在在分束装置导出的出射光束中所占的比例也发生变化。通过控制分束装置的第一曲面、第二曲面和第三曲面的面积的比例，可以改变第一出射光、第二出射光和第三出射光形成的混合光的RGB比例，为投影***带来更丰富的色域选择。

需要说明的是，在本实施例中示例性的采用了第一波长转换装置将第一受激光和第二激光进行反射，使其分别进入聚光光学装置的实现方式，但是还可以采用第一波长转换装置将第一受激光和第二激光进行透射，使其分别进入聚光光学装置的实现方式。此外，第二波长转换装置还可以将第二受激光进行透射，使第二受激光进入聚光光学装置。

需要说明的是，在本实施例中示例性的采用了第二分光元件对第二光束和第三光束分别进行反射和透射实现方式，但是还可以采用第二分光元件对第二光束和第三光束分别进行透射和反射的实现方式，例如，如图3f所示，当第二分光元件3044的第一区域镀有透红蓝反绿膜，第二区域镀有全反膜时，第二光束32经第二分光元件3044第一区域透射后，经第三透镜308聚焦到第一波长转换装置3031，第一波长转换装置3031产生的第一受激光和第二光束中的第二激光经第三透镜308准直后，被第二分光元件3044的第二区域反射。第三光束33经第二分光元件3044第二区域反射、第四透镜309聚焦进入第二波长转换装置3032，第二波长转换装置3032产生的第二受激光经第四透镜309准直后，被第二分光元件3044的第二区域透射。

同理，本发明实施例示例性的采用了第一分光元件对第一光束、第一受激光、第二受激光、被反射的第二激光分别进行反射、透射、透射、透射的实现方式，但是第一分光元件分别对第一光束、第一受激光、第二受激光、被反射的第二激光的光学处理形式并不局限于此，可以根据光路的需要对第一光束、第一受激光、第二受激光、被反射的第二激光均分别进行反射或透射。

本发明实施例还提供了一种投影***，所述的投影***包括上述的光源***。所述的投影***因采用上述的光源***，避免了使用荧光色轮，有效缩小了尺寸。

本发明实施例提供了一种光源***和投影***，通过采用分束装置的将光源发射的入射光束分束为第一光束、第二光束和第三光束，通过第二光束激发第一波长转换装置形成第一受激光、通过第三光束激发第二波长转换装置形成第二受激光，第一光束、第一受激光和第二受激光经聚光光学装置导出，形成了红、绿蓝三原色光，提高了光源***的光效。并且在光源***了由于采用分束装置和荧光粉盘，避免了使用荧光色轮，有效地减小光源***的尺寸。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种分束装置，其特征在于，包括：旋转轮盘；

所述旋转轮盘的盘面至少包括第一曲面、第二曲面和第三曲面；

当所述第一曲面处于光源出射光路时，所述第一曲面将光源发射的入射光束导向第一方向，形成第一光束；

当所述第二曲面处于光源出射光路时，所述第二曲面将光源发射的入射光束导向第二方向，形成第二光束；

当所述第三曲面处于光源出射光路时，所述第三曲面将光源发射的入射光束导向第三方向，形成第三光束；

其中，第一方向、第二方向和第三方向互不相同。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一曲面的曲率、第二曲面的曲率以及第三曲面的曲率互不相同。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一曲面的面积、第二曲面的面积和第三曲面的面积比例可调。

4.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述第一曲面、第二曲面和第三曲面其中的至少一个曲面是散射反射面。

5.一种光源***，其特征在于，包括：如权利要求1-4任一项所述的分束装置；还包括：光源、受激光产生装置和聚光光学装置；

所述光源，用于向所述分束装置发射入射光束，所述入射光束至少包括第一激发光；

所述受激光产生装置，用于吸收所述分束装置出射的第二光束中的第一激发光并受激发产生第一受激光，以及用于吸收所述分束装置出射的第三光束并受激发产生第二受激光；

聚光光学装置，用于将第一受激光的光轴、第二受激光的光轴以及所述分束装置出射的第一光束的光轴调整在同一方向上。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述受激光产生装置包括：

第一波长转换装置，用于吸收第二光束中的第一激发光并受激发产生第一受激光；

第二波长转换装置，用于吸收第三光束并受激发产生第二受激光。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，

所述第一波长转换装置为黄色或琥珀色荧光粉盘；所述第二波长转换装置为绿色荧光粉盘。

8.根据权利要求6或7所述的***，其特征在于，所述聚光光学装置包括：第一反射镜，第二反射镜、第一分光元件和第二分光元件；

所述第一反射镜，用于将分束装置出射的第一光束进行反射；

所述第二反射镜，用于将所述第一反射镜反射的第一光束进行反射，以使第一光束进入第一分光元件；

所述第一分光元件，用于将第二反射镜反射的第一光束导向出射方向；

所述第二分光元件，用于将分束装置出射的第二光束导向第一波长转换装置；第一波长转换装置产生的第一受激光经第二分光元件、第一分光元件导向出射方向；

所述第二分光元件将分束装置出射的第三光束导向第二波长转换装置；所述第二波长装置产生的第二受激光经第二分光元件、第一分光元件导向出射方向。

9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，

所述第一分光元件镀有反蓝透红绿膜；

所述第二分光元件包括膜片，所述膜片包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域上分别镀有第一区域膜和第二区域膜；所述第一区域膜为反红蓝透绿膜或全反射膜，所述第二区域膜为透红蓝反绿膜；

所述第一区域为膜片的中心区域，用于将第二光束导向第一波长转换装置；

所述第二区域为膜片除第一区域之外的区域，用于将第一受激光导向第一分光元件；将第三光束导向第二波长转换装置；将第二受激光导向第一分光元件。

10.根据权利要求9所述的***，其特征在于，所述光源包括：

第一光源，用于持续发射第一激发光；以使第一激发光入射到所述分束装置的旋转轮盘盘面的第一曲面、第二曲面和第三曲面上；

第二光源，用于周期性发射第二激光，以使第二激光入射到所述分束装置的旋转轮盘的第二曲面上；

其中，所述第一激发光和第二激光形成入射光束；所述第二曲面分别将第一激发光和第二激光导向第二方向，以形成第二光束；所述第一曲面将第一激发光导向第一方向，以形成第一光束，所述第三曲面将第一激发光导向第三方向，以形成第三光束；

第二光束中的第二激光经第二分光元件的第一区域导向第一波长转换装置，经第一波长转换装置导出的第二激光分别经第二分光元件的第二区域、第一分光元件导向出射方向。

11.根据权利要求10所述的***，其特征在于，还包括：第一透镜、扩散装置、第二透镜、第三透镜、第四透镜和匀光装置；

所述第一透镜，设于分束装置和聚光光学装置之间，用于分别将分束装置出射的第一光束、第二光束和第三光束进行准直；

扩散装置，用于对第一反射镜反射的第一光束进行扩散；

第二透镜，用于对第二反射镜反射的第一光束进行准直；

第三透镜，用于将第二分光元件导出的第二光束聚焦到第一波长转换装置；

第四透镜，用于将第二分光元件导出的第三光束聚焦到第二波长转换装置；

匀光装置，用于对第一分光元件分别导出的第一受激光、第二受激光、第二激光以及第一光束进行匀光。

12.一种投影***，其特征在于，包括如权利要求5-11任一所述的光源***。