CN113031381B - 光源组件和投影设备 - Google Patents
光源组件和投影设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113031381B CN113031381B CN202110243214.1A CN202110243214A CN113031381B CN 113031381 B CN113031381 B CN 113031381B CN 202110243214 A CN202110243214 A CN 202110243214A CN 113031381 B CN113031381 B CN 113031381B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- lens group
- laser
- emitted
- collimating lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2033—LED or laser light sources
- G03B21/204—LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/206—Control of light source other than position or intensity
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2066—Reflectors in illumination beam
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
本申请公开了一种光源组件和投影设备,属于光电技术领域。所述光源组件中发光组件发出激光,激光从准直镜组中光轴的一侧穿过准直镜组射向荧光轮;荧光轮被配置为绕转轴旋转,以使荧光轮的旋转过程中,激光射向荧光轮的出光面中的不同区;当激光射向第一区时,激光激发第一区发出荧光,荧光穿过准直镜组射向反射部;当激光射向第二区时,激光在第二区反射后穿过准直镜组射向反射部,第二区与准直镜组的光轴相交且不垂直,第二区朝向准直镜组中光轴的一侧;反射部用于转折射入的光的传输方向。本申请解决了投影画面的显示效果较差的问题。本申请用于发光。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域,特别涉及一种光源组件和投影设备。
背景技术
在投影设备中,光源组件发出的光可以通过收光部件收光后用于画面投射。
如图1所示,相关技术中的光源组件包括:激光器001、二向色镜002、荧光轮003、会聚透镜004、准直镜组005、收光部件006和反射镜007。激光器001、反射镜007、二向色镜002、准直镜组005和荧光轮003沿第一方向(如图中的y方向)依次排布,且反射镜007覆盖二向色镜002中的第一区域,反射镜007、二向色镜002、会聚透镜004和收光部件006沿垂直第一方向的第二方向(如图中的x方向)依次排布。二向色镜002可以透过蓝光且反射红光和绿光。图2为图1中荧光轮003的俯视图,如图2所示,荧光轮003包括第一区0031和0032以及第二区0033,第一区0031可以在蓝色激光的照射下发出红色荧光,第一区0032可以在蓝色激光的照射下发出绿色荧光。激光器001沿第一方向发出蓝色激光,该蓝色激光穿过二向色镜002中第一区域之外的第二区域以及准直镜组005射向荧光轮003。荧光轮003绕其转轴Z沿w方向旋转以使蓝色激光按照时序射向荧光轮003中的不同区,进而从荧光轮003按照时序射出红色荧光、绿色荧光和蓝色激光。蓝色激光穿过准直镜组005以及二向色镜002中的第一区域射向反射镜007,进而被反射向会聚透镜004;红色荧光和绿色荧光穿过准直镜组005射向二向色镜002,进而被反射向会聚透镜004。射向会聚透镜004的光被会聚至收光部件006进行画面投射。
由于第一区发出的荧光会向各个方向传输,而蓝色激光在荧光轮中的第二区反射后仅向其反射方向传输,故荧光形成的光斑与蓝色激光形成的光斑的位置差异较大。荧光与蓝色激光混光后形成的光斑颜色均匀性较差,导致形成的投影画面的颜色均匀性较差,投影画面的显示效果较差。
发明内容
本申请提供了一种光源组件和投影设备,可以解决光源组件发出的激光的收光效率较低的问题。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种光源组件,包括:发光组件、合光结构、准直镜组和荧光轮;所述合光结构至少包括反射部,所述荧光轮的出光面包括第一区和第二区;
所述发光组件发出激光,所述激光从所述准直镜组中光轴的一侧穿过所述准直镜组射向所述荧光轮;所述荧光轮被配置为绕转轴旋转,以使所述荧光轮的旋转过程中,所述激光射向所述荧光轮的出光面中的不同区;当所述激光射向所述第一区时,所述激光激发所述第一区发出荧光,所述荧光穿过所述准直镜组射向所述反射部;当所述激光射向所述第二区时,所述激光在所述第二区反射后穿过所述准直镜组射向所述反射部,所述第二区与所述准直镜组的光轴相交且不垂直,所述第二区朝向所述准直镜组中光轴的所述一侧;所述反射部用于转折射入的光的传输方向。
另一方面,提供了一种投影设备,所述投影设备包括:上述的光源组件,以及光机和镜头;
所述光源组件用于向所述光机发出光线,所述光机用于将所述光源组件发出的光线调制后射向所述镜头,所述镜头用于将射入的光线进行投射。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本申请提供的光源组件中,发光组件发出的激光从准直镜组中光轴的一侧穿过准直镜组射向荧光轮,且该激光射向荧光轮中的第二区时,该第二区与准直镜组的光轴相交且不垂直,且该第二区朝向准直镜组中光轴的该一侧。如此一来,发光组件发出的激光在射向荧光轮中该第二区后的反射方向可以较为接近准直镜组的光轴。由于荧光轮中的第一区向各个方向发出的荧光,由准直镜组对射入的荧光进行收光后射向合光结构,故该荧光相当于沿准直镜组的光轴传输。因此射向合光结构的激光与荧光的传输方向较为相近,激光和荧光形成光斑的位置差异较小,进而激光与荧光合光后形成的光斑的颜色均匀性较好,形成的投影画面的颜色均匀性较好,提高了投影画面的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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是相关技术提供的一种光源组件的结构示意图;
图2是相关技术提供的一种荧光轮的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种光源组件的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的另一种光源组件的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的再一种光源组件的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的又一种光源组件的结构示意图;
图7是本申请另一实施例提供的一种光源组件的结构示意图;
图8是本申请另一实施例提供的另一种光源组件的结构示意图;
图9是本申请另一实施例提供的再一种光源组件的结构示意图;
图10是本申请另一实施例提供的又一种光源组件的结构示意图;
图11是本申请再一实施例提供的一种光源组件的结构示意图;
图12是本申请再一实施例提供的另一种光源组件的结构示意图;
图13是本申请再一实施例提供的再一种光源组件的结构示意图;
图14是本申请再一实施例提供的又一种光源组件的结构示意图;
图15是本申请又一实施例提供的一种光源组件的结构示意图;
图16是本申请又一实施例提供的另一种光源组件的结构示意图;
图17是本申请又一实施例提供的再一种光源组件的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
随着光电技术的发展,对于投影设备的投影画面的显示效果的要求越来越高。相关技术中,光源组件发出的蓝光形成的光斑与红光和绿光形成的光斑位置差异较大,不同颜色的光形成的光斑的重合度较低,导致光源组件发出的光形成的光斑的颜色均匀性较低,进而导致依据光源组件发出的光形成的投影画面的显示效果较差。并且,请继续参考图1,激光器001发出的蓝色激光需要透过二向色镜002打到准直镜组005,准直镜组005对蓝色激光进行会聚,缩小光斑后打到荧光轮003上。蓝色激光在射向荧光轮003中的第二区时被反射并再次透过准直镜组005和二向色镜002射向反射镜007,反射镜007反射该蓝色激光以使该蓝色激光再次穿过二向色镜002后射向会聚透镜004,进而被会聚透镜004会聚至收光部件006。因此,蓝色激光需三次穿过二向色镜002。由于激光每次穿过二向色镜均会存在一部分的光损失,如二向色镜的透光率范围为96%~97%,则相关技术中蓝色激光三次透过二向色镜后,最终射向会聚透镜的蓝色激光的光效率最大为(1-3%)3≈0.91,蓝色激光的光损失较大。
本申请以下实施例提供了一种光源组件,可以提高光源组件发出的不同颜色的光形成的光斑的重合度,且降低激光的光损失,提高形成的投影画面的显示效果。
图3是本申请实施例提供的一种光源组件的结构示意图。如图3所示,该光源组件10可以包括:发光组件101、合光结构102、荧光轮103和准直镜组105。其中,合光结构102至少包括反射部1022,荧光轮103的出光面包括第一区和第二区,该第一区也可以称为荧光激发区,该第二区也可以称为激光反射区。本申请实施例中,荧光轮的出光面指的是荧光轮用于接收并反射激光或在出射激发光的表面。需要说明的是,本申请实施例中荧光轮103的俯视图可以参考图2示出的荧光轮的俯视图,且对于荧光轮103的介绍也可以参考对于图2中荧光轮的介绍,本申请实施例不再赘述。
如图3所示,发光组件101可以发出激光,该激光从准直镜组105中光轴的一侧穿过准直镜组105射向荧光轮103。为了便于描述,下面将准直镜组105中发光组件101发出的激光射入的一侧称为目标侧,图3中的目标侧为该光轴的右侧。荧光轮103被配置为绕转轴Z旋转,以使荧光轮103的旋转过程中,激光射向荧光轮103的出光面中的不同区,也即在不同时刻激光可以分别射向荧光轮103中的第一区和第二区。当激光射向荧光轮103中的第一区时,激光激发该第一区发出荧光,该荧光穿过准直镜组105射向反射部1022;当激光射向荧光轮103中的第二区时,激光在该第二区反射后穿过准直镜组105射向反射部1022,该第二区与准直镜组105的光轴相交且不垂直,且该第二区朝向准直镜组105的目标侧。该反射部1022用于转折射入的光的传输方向,如该反射部1022可以将从准直镜组105射向该反射部1022的激光和荧光均沿目标方向(如图4中的x方向)反射。
可选地,荧光轮可以包括反光基板,以及设置在该反光基板的部分区域上的荧光粉。该反光基板朝向准直镜组的表面可以为荧光轮的出光面,该反光基板上设置有荧光粉的区域即为荧光轮的第一区,未设置荧光粉的区域即为荧光轮的第二区。或者,荧光轮可以包括基板,以及设置在基板上不同区域的荧光粉和反光膜。该基板朝向准直镜组的表面可以为荧光轮的出光面,该基板上设置有荧光粉的区域即为荧光轮的第一区,设置有反光膜的区域即为荧光轮的第二区。如图2所示,该荧光轮的出光面的俯视图可以呈环形。需要说明的是,荧光轮的每个第一区可以设置有一种颜色的荧光粉,每种颜色的荧光粉可以在激光的照射下被激发出该种颜色的荧光,且该荧光可以向各个方向出射。
本申请实施例中,由于荧光轮103上的第一区在激光的激发下发出荧光时,该第一区中被激光照射的区域向各个方向发光,而荧光轮103远离发光组件101的一侧不透光,故第一区中被激光照射的区域的发光角度可以为180度。该区域发出的射入准直镜组105的荧光才可被准直镜组105射向合光结构102的反射部1022,进而被利用进行画面投射。因此该荧光相当于沿准直镜组105的光轴所在的方向出射。
当激光射向荧光轮103中的第二区时,该第二区与准直镜组105的光轴相交且不垂直,且该第二区朝向准直镜组105的目标侧,也即是第二区倾斜且朝向准直镜组105中射出激光的一侧。该第二区与准直镜组105的光轴的夹角可以为锐角。第二区朝向准直镜组105的目标侧相当于使第二区的法线向激光的入射侧旋转,进而相对于相关技术的荧光轮,本申请实施例中激光在第二区的入射角减小,相应地激光的出射角也减小;因此,激光在该第二区的出射方向更靠近入射方向,该出射方向可以更接近准直镜组105的光轴。相关技术中,激光在荧光轮103上的第二区反射时入射光与出射光分别位于准直镜组105的光轴的两侧,且入射方向与出射方向关于该光轴对称。相对于相关技术,本申请实施例中激光在第二区反射后的出射方向可以更接近准直镜组105的光轴,甚至可以沿着该光轴出射。如此一来,本申请实施例中激光的出射方向与荧光的出射方向较为接近,进而激光的照射位置与荧光的照射位置差异较小,激光形成的光斑与荧光形成的光斑重合度较高,激光与荧光混合后形成的光斑的颜色均匀性较高,依据该颜色均匀性较高的光形成的投影画面的显示效果可以较好。
需要说明的是,本申请实施例中,发光组件101可以发出一束激光,本申请实施例中所述的激光的出射方向与入射方向均指的是该一束激光的中心光线的出射方向与入射方向。准直镜组的光轴可以位于在荧光轮的第二区反射的激光光束的内部。发光组件101发出的激光的颜色与荧光轮103中的第一区发出的荧光的颜色不同。准直镜组105可以将射入的激光进行会聚,以缩小该激光的光斑后将激光射向荧光轮103。
综上所述,本申请实施例提供的光源组件中,发光组件发出的激光从准直镜组中光轴的一侧穿过准直镜组射向荧光轮,且该激光射向荧光轮中的第二区时,该第二区与准直镜组的光轴相交且不垂直,且该第二区朝向准直镜组中光轴的该一侧。如此一来,发光组件发出的激光在射向荧光轮中该第二区后的反射方向可以较为接近准直镜组的光轴。由于荧光轮中的第一区向各个方向发出的荧光,由准直镜组对射入的荧光进行收光后射向合光结构,故该荧光相当于沿准直镜组的光轴传输。因此射向合光结构的激光与荧光的传输方向较为相近,激光和荧光形成光斑的位置差异较小,进而激光与荧光合光后形成的光斑的颜色均匀性较好,形成的投影画面的颜色均匀性较好,提高了投影画面的显示效果。
请继续参考图3,发光组件101、合光结构102、准直镜组105和荧光轮103可以沿第一方向(如图3中的y方向)依次排布,该第一方向可以与准直镜组105的光轴平行。发光组件101用于沿第一方向射出激光,该激光通过合光结构102中的反射部1022之外的空间射向准直镜组105。反射部1022可以将从准直镜组105射向反射部1022的光沿目标方向(如图3中的x方向)反射。为了便于描述,下面将该目标方向称为第二方向,该第二方向可以垂直第一方向。
图4是本申请实施例提供的另一种光源组件的结构示意图。如图4所示,在图3的基础上,光源组件10还包括会聚透镜104和收光部件106。合光结构102、会聚透镜104和收光部件106沿第二方向(如图4中的x方向)依次排布,第一方向垂直第二方向。合光结构102中的反射部1022用于将射入的光(如该激光和荧光)反射向会聚透镜104,会聚透镜104用于将射入的光会聚向收光部件106。可选地,该收光部件106可以为光导管,或者该收光部件106也可以为其他部件,如复眼透镜等,本申请实施例不做限定。
本申请实施例中,荧光轮103可以有多种可选实现方式,来实现荧光轮103上的第二区倾斜且朝向准直镜组105的目标侧,下面以其中的三种可选实现方式为例进行介绍。
在第一种可选实现方式中,荧光轮103的出光面不为平面,荧光轮103的出光面中第二区相对第一区凸起。可选地,该第一区可以呈平面。该第一区所在平面垂直于荧光轮103的转轴Z的轴向,该转轴Z的轴向平行于准直镜组105的光轴。由于荧光轮103的出光面的俯视图呈环形,该第二区为该出光面中的一部分,该第二区可以呈曲面,该曲面可以为圆台面中的一部分。本申请实施例中所述的圆台面指的是如圆台的侧面一样的曲面。
示例地,请继续参考图3和图4,荧光轮103的出光面中的第一区所在平面可以与准直镜组105的光轴垂直,在该第一区所在平面上第二区的正投影所在区域可以凸起有反射结构。该反射结构的目标截面可以呈三角形,该目标截面平行准直镜组105的光轴且平行荧光轮103的径向,该反射结构中该目标截面的朝向准直镜组105的目标侧的边所在的表面即为荧光轮103的出光面中的第二区。可选地,如图3和4所示,该反射结构的截面可以呈直角三角形,该第二区可以为该反射结构中该直角三角形的斜边所在的表面;或者该截面也可以呈钝角三角形,该第二区为该反射结构中该钝角三角形的最长边所在的表面;或者该截面也可以呈锐角三角形,本申请实施例不做限定。
在第二种可选实现方式中,图5是本申请实施例提供的再一种光源组件的结构示意图。如图5所示,荧光轮103中第二区与第一区共面,荧光轮103的出光面为平面。该出光面所在平面垂直荧光轮103的转轴Z的轴向,该轴向与准直镜组105的光轴所成的夹角为锐角。示例地,该荧光轮103可以大致为环形板状结构,该荧光轮103可以整体倾斜,且该荧光轮103靠近准直镜组105的表面朝向准直镜组105的目标侧。
在第三种可选实现方式中,当荧光轮103绕其转轴Z旋转使激光照射至出光面中的第一区时,该第一区也可以倾斜并朝向准直镜组105的目标侧,如该荧光轮103的出光面可以为一个曲面。图6是本申请实施例提供的又一种光源组件的结构示意图。如图6所示,荧光轮106的出光面呈圆台面,荧光轮103的转轴Z与该圆台面的轴共轴,该转轴的轴向平行于准直镜组105的光轴。需要说明的是,即使荧光轮103中第一区也倾斜,由于射向合光结构102的荧光由准直镜组105的收光决定,故荧光仍沿着准直镜组105的光轴射向合光结构102,进而激光与荧光的光斑位置差异仍较小。需要说明的是,此种可选实现方式中荧光轮103中第一区与第二区所在部分的结构,均可以参考第一种可选实现方式中对于荧光轮中第二区所在部分的结构的相关介绍,本申请实施例不再赘述。示例地,如图6所示,荧光轮103的结构可以类似于在环形板状结构上设置有中空的圆台,该荧光轮103的出光面为该圆台的侧面。
需要说明的是,图3至图6均以准直镜组105的目标侧为准直镜组105靠近会聚透镜104的一侧为例进行示意。可选地,该目标侧也可以为准直镜组105远离会聚透镜104的一侧,也即发光组件101发出的激光从准直镜组105的光轴远离会聚透镜104的一侧射入准直镜组105。示例地,图7是本申请另一实施例提供的一种光源组件的结构示意图,图8是本申请另一实施例提供的另一种光源组件的结构示意图,图9是本申请另一实施例提供的再一种光源组件的结构示意图,且图7对荧光轮的出光面中第二区相对第一区凸起的方式进行示意,图7对荧光轮的出光面中第二区与第一区共面的方式进行示意,图9对荧光轮的出光面呈圆台面的方式进行示意。如图7至图9所示,此种情况下,在激光射向荧光轮103的出光面中的第二区时,该第二区朝向准直镜组105的目标侧,且背离会聚透镜104。
请继续参考图3至图9,荧光轮103的转轴Z可以位于准直镜组105的目标侧的相对侧。可选地,图10至图15分别是本申请实施例提供的另外六种光源组件的结构示意图,如图10至图15所示,荧光轮103的转轴Z也可以位于准直镜组105的目标侧。需要说明的是,图10至图15分别为对图4至图9仅更改了荧光轮103的转轴的设置位置后得到的结构,对于其他的相关描述请参考图4至图9,本申请实施例不再赘述。示例地,图12与图15的荧光轮103的结构可以类似于在环形板状结构上设置一个目标环状结构,该目标环状结构为圆柱中间挖掉一个圆台后剩余的结构,该被挖掉的圆台的下底面与圆柱的底面相同。
可选地,本申请实施例中,荧光轮103的出光面中,第二区被目标截面所截得的截交线与准直镜组105的光轴的夹角的范围为60度~75度,该目标截面平行准直镜组105的光轴以及荧光轮102的径向,该夹角也是该截交线与第一方向的夹角。示例地,请继续参考图3至图15,该截交线与准直镜组105的光轴的夹角α的范围可以为60度~75度,也即是该截交线与垂直准直镜组105的光轴的平面的夹角β的范围为15度~30度。该角度范围可以保证激光在荧光轮103的出光面的第二区反射后的出射方向较为靠近准直镜组105的光轴。
本申请实施例中,合光结构102可以仅包括反射部1022,或者如图3至图15所示,合光结构102还可以包括透射部1021,该透射部1021和反射部1022在第二方向上排布。发光组件101可以向合光结构102中的透射部1021发出激光,该激光穿过该透射部1021射向准直镜组105,该透射部1021所在侧即为准直镜组105的目标侧。故在激光射向荧光轮103的出光面中的第二区时,该第二区可以朝向合光结构102中透射部1021所在侧。图3至图6均以合光结构102中透射部1021和反射部1022沿第二方向依次排布为例进行示意,此种情况下,荧光轮103中的第二区可以同时朝向合光结构102中的透射部1021和会聚透镜104。可选地,如图7至图9,合光结构102中透射部1021和反射部1022也可以沿第二方向的反方向依次排布。
本申请实施例中,合光结构102中的反射部1022可以用于反射所有波段的光,透射部1021可以具有二向色性,该透射部1021可以用于透射发光组件101发出的激光且反射荧光轮103的第一区发出的荧光。示例地,发光组件101发出的激光可以包括蓝色激光,荧光轮103的第一区发出的荧光可以包括红色荧光、绿色荧光和黄色荧光中的至少一种。如该荧光可以包括红色荧光和绿色荧光,荧光轮中可以包括两个第一区,一个第一区设置有红色荧光材料,用于在蓝色激光的照射下发出红色荧光;另一个第一区设置有绿色荧光材料,用于在蓝色激光的照射下发出绿色荧光。
合光结构102可以有多种可选实现方式,本申请实施例以其中的三种为例进行介绍。在第一种可选实现方式中,合光结构102可以由拼接而成的两块镜片组成。如合光结构102由二向色镜与反射镜拼接而成,该二向色镜作为合光结构102中的透射部1021,该反射镜作为合光结构102中的反射部1022。在第二种可选实现方式中,合光结构102包括透光镜片主体,以及贴附在透光镜片主体上不同区域的二向色膜和反射膜。合光结构102中的透射部1021包括二向色膜和透光镜片主体中二向色膜覆盖的部分,合光结构102中的反射部1022包括反射膜和透光镜片主体中反射膜覆盖的部分。在第三种可选实现方式中,合光结构102包括二向色镜,以及贴附在二向色镜上部分区域的反射膜。合光结构102中的透射部1021包括二向色镜中反射膜未覆盖的部分,合光结构102中的反射部1022包括反射膜和二向色镜中反射膜覆盖的部分。该第二种可选实现方式和第三种可选实现方式中,合光结构102均可以为一整块镜片。
可选地,在上述第二种可选实现方式和第三种可选实现方式中,反射膜可以贴附在透光镜片主体或二向色镜靠近荧光轮103的一侧,如此发光组件101发出的激光在穿过合光结构102的透射部1021,在荧光轮103的出光面中的第二区反射并射出准直镜组105后,可以直接被该反射膜反射向会聚透镜104,而无需再穿过透光镜片主体或二向色镜,避免再次穿过透光镜片主体或二向色镜带来的光损失。需要说明的是,本申请实施例提供的光源组件中,发光组件发出的蓝色激光可以仅穿过一次二向色镜,造成的光损失可以仅为3%~4%,相较于相关技术的光源组件,提高了光效。
可选地,在上述第二种可选实现方式中,二向色膜也可以贴附在透光镜片主体靠近荧光轮103的一侧。可选地,合光结构102的透射部也可以镀有对蓝色激光进行增透的膜,以提高蓝色激光的透过率。可选地,本申请实施例中合光结构102的透射部1021所在位置也可以不设置任何镜片,允许发光组件101发出的激光直接入射至准直镜组105,本申请实施例不做限定。
本申请实施例中,在垂直准直镜组105的光轴的平面上,合光结构102中反射部1022的正投影的面积可以大于透射部1021的正投影的面积。需要说明的是,合光结构102中透射部1021的面积仅需满足发光组件101发出的激光能够全部透过即可。如在垂直准直镜组105的光轴的平面上,合光结构102中该透射部1021的正投影可以与发光组件101的出光面的正投影重合,而可以将合光结构102中的其他区域均设置为反射部1022。本申请实施例中,从合光结构102的透射部1021射出的激光可以射向准直镜组105的光轴的目标侧,发光组件101发出的激光在荧光轮103的第二区反射后可以在光轴的另一侧朝合光结构102中的反射部出射。基于光线的反射原理,在合光结构102中该激光在反射部上的照射位置与从透射部出射激光的位置之间存在间隙,该间隙可以属于反射部1022。如此可以避免反射角度发生偏差,导致反射的激光从该间隙射出产生的光损失,进而可以提高光源组件的光学效率。
本申请实施例中,如图3至15所示,发光组件101可以仅包括激光器。可选地,图16是本申请又一实施例提供的另一种光源组件的结构示意图。如图16所示,发光组件101可以包括激光器1011和反射镜1012,该激光器1011和反射镜1012可以沿第二方向依次排布,该反射镜1012用于对激光器1011发出的激光的传输方向进行调整,以便于光源组件的结构的灵活性布置。在垂直第二方向的平面(如激光器1011的出光面)上,该反射镜1012的正投影与激光器1011的出光面至少部分重合;在垂直第一方向的平面上,该反射镜1012的正投影与合光结构102的透射部1021的正投影至少部分重合。如此可以保证激光器1011的出光面射出的激光射向反射镜1012,并在反射镜1012上反射向合光结构102的透射部1021,进而从合光结构102的透射部1021射向准直镜组105。
可选地,图17是本申请又一实施例提供的再一种光源组件的结构示意图。如图17所示,在图4的基础上,光源组件还可以包括:缩束镜组107,该缩束镜组107可以位于发光组件101与合光结构102之间。发光组件101射出的激光可以射向缩束镜组107,缩束镜组107可以将射入的激光缩束后射向合光结构102的透射部1021。如此,从发光组件101射出的激光可以通过缩束镜组107进行缩束,以缩小激光形成的光斑的尺寸,进而可以缩小合光结构102以及后续光路中光学元件的体积,有利于光源组件的小型化。示例地,图17以缩束镜组107包括沿第一方向依次排布的一个凸透镜和一个凹透镜为例,可选地,该缩束镜组也可以包括两个凸透镜,如该缩束镜组可以为开普勒望远镜。
可选地,本申请实施例中的光源组件还可以包括扩散板,该扩散板可以设置在发光组件与合光结构之间,以提高对发光组件发出的激光的匀化效果。可选地,本申请实施例中也可以在合光结构的透射部靠近发光组件的表面设置光扩散结构,此时,光源组件可以无需包括扩散板,进而光源组件可以包括较少的结构,可以保证光源组件的体积较小。
需要说明的是,相关技术中投影设备进行投影显示时通常会产生散斑效应。散斑效应指的是相干光源发出的两束激光在照射粗糙的物体(如投影设备的屏幕)发生散射后,该两束激光就会在空间中产生干涉,最终在屏幕上出现颗粒状的明暗相间的斑点的效应。散斑效应使得投影图像的显示效果较差,且明暗相间的这些未聚焦的斑点在人眼看来处于闪烁状态,长时间观看易产生眩晕感,用户的观看体验较差。本申请实施例中,发光组件发出的激光可以在扩散板或者光扩散结构的作用下变得较为均匀,进而将这些激光用于投影产生的干涉较弱,可以减弱投影设备进行投影显示时的散斑效应,避免投影图像变花,提高投影图像的显示效果,避免人眼观看产生的眩晕感。
综上所述,本申请实施例提供的光源组件中,发光组件发出的激光从准直镜组中光轴的一侧穿过准直镜组射向荧光轮,且该激光射向荧光轮中的第二区时,该第二区与准直镜组的光轴相交且不垂直,且该第二区朝向准直镜组中光轴的该一侧。如此一来,发光组件发出的激光在射向荧光轮中该第二区后的反射方向可以较为接近准直镜组的光轴。由于荧光轮中的第一区向各个方向发出的荧光,由准直镜组对射入的荧光进行收光后射向合光结构,故该荧光相当于沿准直镜组的光轴传输。因此射向合光结构的激光与荧光的传输方向较为相近,激光和荧光形成光斑的位置差异较小,进而激光与荧光合光后形成的光斑的颜色均匀性较好,形成的投影画面的颜色均匀性较好,提高了投影画面的显示效果。
本申请实施例还提供了一种投影设备,该投影设备可以包括:光源组件,以及光机和镜头,光机位于光源组件的出光侧,镜头位于光机的出光侧;光源组件用于向光机发出光线,光机用于将光源组件发出的光线调制后射向镜头,镜头用于将射入的光线进行投射。该光源组件可以为上述任一光源组件。该光源组件可以为上述任一光源组件。本申请实施例提供的投影设备由于应用上述光源组件,故该投影设备投射的投影画面的显示效果可以较好。
本申请中术语“A和B的至少一种”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和B的至少一种,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。术语“A、B和C的至少一种”表示可以存在七种关系,可以表示:单独存在A,单独存在B,单独存在C,同时存在A和B,同时存在A和C,同时存在C和B,同时存在A、B和C这七种情况。在本申请实施例中,术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件,本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光源组件,其特征在于,包括:发光组件、合光结构、准直镜组和荧光轮;所述合光结构至少包括反射部,所述荧光轮的出光面包括第一区和第二区;
所述发光组件发出激光,所述激光从所述准直镜组中光轴的一侧穿过所述准直镜组射向所述荧光轮;所述荧光轮被配置为绕转轴旋转,以使所述荧光轮的旋转过程中,所述激光射向所述荧光轮的出光面中的不同区;当所述激光射向所述第一区时,所述激光激发所述第一区发出荧光,所述荧光穿过所述准直镜组射向所述反射部;当所述激光射向所述第二区时,所述激光在所述第二区反射后穿过所述准直镜组射向所述反射部,所述第二区与所述准直镜组的光轴相交且不垂直,所述第二区朝向所述准直镜组中光轴的所述一侧;所述反射部用于转折射入的光的传输方向。
2.根据权利要求1所述的光源组件,其特征在于,所述荧光轮的出光面中所述第二区相对所述第一区凸起,所述第一区所在平面垂直于所述荧光轮的转轴的轴向,所述轴向平行于所述准直镜组的光轴。
3.根据权利要求1所述的光源组件,其特征在于,所述荧光轮的出光面为平面,所述出光面所在平面垂直所述荧光轮的转轴的轴向,所述轴向与所述准直镜组的光轴所成的夹角为锐角。
4.根据权利要求1所述的光源组件,其特征在于,所述出光面呈圆台面,所述荧光轮的转轴与所述圆台面的轴共轴,所述转轴的轴向平行于所述准直镜组的光轴。
5.根据权利要求1至4任一所述的光源组件,其特征在于,所述第二区被目标截面所截得的截交线与所述光轴的夹角范围为60度~75度,所述目标截面平行所述准直镜组的光轴以及所述荧光轮的径向。
6.根据权利要求1至4任一所述的光源组件,其特征在于,所述合光结构还包括透射部,所述透射部位于所述准直镜组的光轴的所述一侧,所述发光组件发出的激光依次穿过所述透射部与所述准直镜组射向所述荧光轮;
所述反射部用于将射入的光沿目标方向出射,所述合光结构中所述透射部和所述反射部沿所述目标方向依次排布,或者沿所述目标方向的反方向依次排布。
7.根据权利要求6所述的光源组件,其特征在于,在垂直所述光轴的平面上,所述合光结构中所述反射部的正投影的面积大于所述透射部的正投影的面积。
8.根据权利要求6所述的光源组件,其特征在于,所述透射部用于透射所述激光且反射所述荧光。
9.根据权利要求8所述的光源组件,其特征在于,所述合光结构包括透光镜片主体,以及贴附在所述透光镜片主体上不同区域的二向色膜和反射膜;所述透射部包括所述二向色膜和所述透光镜片主体中所述二向色膜覆盖的部分,所述反射部包括所述反射膜和所述透光镜片主体中所述反射膜覆盖的部分;
或者,所述合光结构包括二向色镜,以及贴附在所述二向色镜部分区域的反射膜;所述透射部包括所述二向色镜中所述反射膜未覆盖的部分,所述反射部包括所述反射膜和所述二向色镜中所述反射膜覆盖的部分;
或者,所述合光结构由二向色镜与反射镜拼接而成,所述透射部包括所述二向色镜,所述反射部包括所述反射镜。
10.一种投影设备,其特征在于,所述投影设备包括:权利要求1至9任一所述的光源组件,以及光机和镜头;
所述光源组件用于向所述光机发出光线,所述光机用于将所述光源组件发出的光线调制后射向所述镜头,所述镜头用于将射入的光线进行投射。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110243214.1A CN113031381B (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 光源组件和投影设备 |
CN202210436739.1A CN115032856B (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 光源组件和投影设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110243214.1A CN113031381B (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 光源组件和投影设备 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210436739.1A Division CN115032856B (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 光源组件和投影设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113031381A CN113031381A (zh) | 2021-06-25 |
CN113031381B true CN113031381B (zh) | 2022-03-04 |
Family
ID=76468110
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210436739.1A Active CN115032856B (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 光源组件和投影设备 |
CN202110243214.1A Active CN113031381B (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 光源组件和投影设备 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210436739.1A Active CN115032856B (zh) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | 光源组件和投影设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (2) | CN115032856B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115167067A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-10-11 | 歌尔股份有限公司 | 一种投影***以及头戴设备 |
CN116794919B (zh) * | 2023-08-28 | 2023-12-12 | 宜宾市极米光电有限公司 | 一种光源***及投影设备 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5523913B2 (ja) * | 2010-04-21 | 2014-06-18 | スタンレー電気株式会社 | 光源装置および照明装置 |
JP5656058B2 (ja) * | 2010-08-24 | 2015-01-21 | カシオ計算機株式会社 | 発光ユニット及びプロジェクタ |
JP5534334B2 (ja) * | 2010-09-24 | 2014-06-25 | カシオ計算機株式会社 | 蛍光発光装置及びプロジェクタ |
JP6007533B2 (ja) * | 2012-03-21 | 2016-10-12 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置及びプロジェクタ装置 |
JP2013250285A (ja) * | 2012-05-30 | 2013-12-12 | Hitachi Media Electoronics Co Ltd | 光源装置及び画像表示装置 |
JP6292523B2 (ja) * | 2013-01-10 | 2018-03-14 | Zero Lab株式会社 | 波長変換デバイス、照明光学系およびこれを用いた電子装置 |
DE102014217326A1 (de) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Osram Gmbh | Beleuchtungsvorrichtung mit einer Wellenlängenkonversionsanordnung |
JP2016061945A (ja) * | 2014-09-18 | 2016-04-25 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置及び投影装置 |
CN108139520A (zh) * | 2015-09-29 | 2018-06-08 | 松下知识产权经营株式会社 | 波长转换元件以及发光装置 |
JP6575361B2 (ja) * | 2016-01-07 | 2019-09-18 | セイコーエプソン株式会社 | 波長変換素子、照明装置及びプロジェクター |
CN205787562U (zh) * | 2016-06-14 | 2016-12-07 | 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 | 投影光源***的出光均匀性调节装置及投影设备 |
CN109491187B (zh) * | 2017-09-13 | 2021-05-04 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 波长转换装置、光源***及投影设备 |
CN110389488B (zh) * | 2018-04-19 | 2021-11-12 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 光源***及投影设备 |
CN208270925U (zh) * | 2018-06-25 | 2018-12-21 | 成都九天光学技术有限公司 | 一种紧凑型投影光源 |
CN108646510A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-10-12 | 成都九天光学技术有限公司 | 一种紧凑型投影光源 |
CN208737198U (zh) * | 2018-09-30 | 2019-04-12 | 无锡视美乐激光显示科技有限公司 | 一种波长转换装置、激光光源***及激光投影机 |
CN111221208B (zh) * | 2018-11-26 | 2021-07-23 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 光源***及投影*** |
CN111381425B (zh) * | 2018-12-29 | 2022-04-15 | 深圳光峰科技股份有限公司 | 光源***及投影装置 |
CN209674172U (zh) * | 2019-04-30 | 2019-11-22 | 成都极米科技股份有限公司 | 一种非共轴的投影光源*** |
CN111025833A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-17 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 一种激光光源及激光投影设备 |
CN212160327U (zh) * | 2020-06-11 | 2020-12-15 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种激光投影光源模组装置及激光投影仪 |
-
2021
- 2021-03-05 CN CN202210436739.1A patent/CN115032856B/zh active Active
- 2021-03-05 CN CN202110243214.1A patent/CN113031381B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113031381A (zh) | 2021-06-25 |
CN115032856A (zh) | 2022-09-09 |
CN115032856B (zh) | 2024-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI486699B (zh) | 光源系統 | |
CN113311654B (zh) | 投影光源和投影设备 | |
CN113050354B (zh) | 光源组件和投影设备 | |
CN212160327U (zh) | 一种激光投影光源模组装置及激光投影仪 | |
CN113031381B (zh) | 光源组件和投影设备 | |
US10732496B2 (en) | Color wheel and laser projection apparatus | |
CN113311655B (zh) | 投影光源和投影设备 | |
CN113777870A (zh) | 投影光源和投影设备 | |
EP3540512B1 (en) | Laser projection apparatus | |
CN110618575A (zh) | 照明***与投影装置 | |
EP3364246B1 (en) | Laser light source for projector and laser projection device | |
CN113900332B (zh) | 光源组件和投影设备 | |
CN217606234U (zh) | 光源***以及投影仪 | |
CN113900341A (zh) | 光源组件和投影设备 | |
CN113885285B (zh) | 光源组件与投影设备 | |
WO2021259270A1 (zh) | 光源组件和投影设备 | |
CN113900339B (zh) | 光源组件和投影设备 | |
CN113900336B (zh) | 光源组件和投影设备 | |
CN113900333B (zh) | 光源组件和投影设备 | |
WO2021259284A1 (zh) | 投影光源和投影设备 | |
CN217846873U (zh) | 照明***和投影设备 | |
CN220208078U (zh) | 光源装置及投影设备 | |
CN217386123U (zh) | 激光光源***和投影设备 | |
WO2021259285A1 (zh) | 投影光源和投影设备 | |
CN219105335U (zh) | 发光装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |