CN114967307A - 波长转换装置及投影*** - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种波长转换装置及投影***，属于投影技术领域。该波长转换装置包括驱动件、基板、散光区及荧光区。散光区或基板与驱动件固定连接，散光区用于对补充光束进行消散斑且出射散射光束。荧光区位于基板背离驱动件的一侧，荧光区上涂覆有荧光粉，以使得所述荧光区在激发光束的激发下产生荧光光束。通过将荧光区和散光区集成形成整体的波长转换装置，能在时序性输出三基色光的同时，还能对三基色激光进行较佳的消散斑作用，提高投影图像质量。有利于减少单独的消散斑部件，简化光学结构，降低生产成本，有利于压缩光机整体体积，使产品实现小型化。

Description

波长转换装置及投影***

技术领域

本申请属于投影技术领域，尤其是涉及色轮激光荧光粉技术领域，更具体地，涉及一种波长转换装置及投影***。

背景技术

随着投影显示技术的不断发展，激光因其具有高亮度，方向性强，可以发出单色相干光束的优点，近年来被逐渐作为光源，应用于投影显示技术领域。

然而，由于激光具有高的相干性，作为光源透射换面会不可避免地形成散斑效应。通常情况下需要添加额外的散光色轮、随机相位器或者多模光纤等设备来进行消除散斑，以减弱激光光束造成的散斑效应。

发明内容

本申请的目的包括，例如，提供了一种波长转换装置及投影***，以改善上述的问题。

本申请的实施例可以这样实现：

第一方面，提供一种波长转换装置，包括驱动件、基板、散光区及荧光区。基板包括荧光区，散光区或基板与驱动件固定连接，散光区用于对补充光束进行消散斑且出射散射光束。荧光区位于基板背离驱动件的一侧，且荧光区上涂覆有荧光粉以使得荧光区在激发光束的激发下产生荧光光束。

进一步地，基板包括内侧面，散光区包括外侧面和下表面，散光区的下表面与驱动件固定连接，散光区的外侧面与基板的内侧面固定连接。

进一步地，散光区包括发散半角不同的第一散光区和第二散光区。第一散光区与驱动件固定连接，第二散光区环设于第一散光区的外周，且位于基板的内侧；或者，第一散光区和第二散光区均为扇形结构，且第一散光区和第二散光区拼接为圆形。

进一步地，基板包括相背离的第一表面和第二表面，荧光区位于第一表面，驱动件固定于第二表面，散光区与基板或驱动件固定连接。

进一步地，基板的第一表面凸设有连接部，散光区与连接部固定，且散光区和荧光区在沿驱动件的径向上错开。

进一步地，散光区固定于驱动件的周侧壁或者基板的第二表面。

进一步地，基板的第二表面或驱动件的侧壁设置有圆锥部，圆锥部包括与驱动件的中心轴线之间具有夹角的圆锥面，散光区贴设于圆锥面。

进一步地，还包括滤光色环，滤光色环与基板的外侧面固定连接，且滤光色环与荧光区在沿驱动件的径向上错开，滤光色环用于将出射至其上的荧光光束进行滤光。其中，荧光区的荧光粉受激产生的荧光光束能够由光学引导元件引导至滤光色环，并经滤光色环滤光修色后出射。

进一步地，散光区粘接于滤光色环的外侧壁，散光区包括斜侧面，斜侧面与驱动件的中心轴线之间具有夹角，以改变出射至散光区的补充光束在消散斑后出射散射光束的传输方向。

第二方面，提供一种投影***，包括光源和的波长转换装置。

进一步地，光源包括用于发出激发光的第一光源、第二光源及第三光源，波长转换装置设置于光源的传输光路中，荧光区涂覆的荧光粉在第一光源的照射下依序受激产生荧光光束，散光区对入射至其上的第二光源和第三光源进行消散斑后出射散射光束。

进一步地，还包括第一光学引导元件，第一光学引导元件设置于第一光源的传输光路中，且将荧光区的荧光粉受激产生的荧光光束引导出射。

进一步地，还包括第二光学引导元件，第二光学引导元件设置于第二光源和第三光源的传输光路中，且将经散光区消散斑后出射的散射光束引导出射。

本申请实施例提供的波长转换装置，通过将荧光区和散光区集成为一个整体的波长转换装置，能在时序性输出三基色光的同时，还能对三基色激光进行较佳的消散斑作用，进而提高投影图像的质量。有利于减少单独的消散斑部件，简化光学结构，降低生产成本，有利于压缩光机整体的体积，使产品实现小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的波长转换装置一结构的剖视图；

图2为本申请实施例提供的波长转换装置一结构的俯视图；

图3为本申请实施例提供的波长转换装置一连接结构的剖视图；

图4为本申请实施例提供的波长转换装置另一结构的剖视图；

图5为本申请实施例提供的波长转换装置另一结构的俯视图；

图6为本申请实施例提供的波长转换装置另一连接结构的剖视图；

图7为本申请实施例提供的波长转换装置又一结构的剖视图；

图8为本申请实施例提供的波长转换装置又一结构的俯视图；

图9为本申请实施例提供的波长转换装置第四种结构的剖视图；

图10为本申请实施例提供的波长转换装置第四种结构的俯视图；

图11为本申请实施例提供的波长转换装置第四种连接结构的剖视图；

图12为本申请实施例提供的波长转换装置第五种结构的剖视图；

图13为本申请实施例提供的波长转换装置第五种结构的俯视图；

图14为本申请实施例提供的波长转换装置第六种结构的剖视图；

图15为本申请实施例提供的波长转换装置第七种结构的剖视图；

图16为本申请实施例提供的波长转换装置第八种结构的剖视图；

图17为本申请实施例提供的波长转换装置第九种结构的剖视图；

图18为本申请实施例提供的投影***一结构的结构示意图；

图19为本申请实施例提供的投影***另一结构的结构示意图；

图20为本申请实施例提供的投影***又一结构的结构示意图；

图21为本申请实施例提供的投影***第四种结构的结构示意图；

图22为本申请实施例提供的投影***第五种结构的结构示意图；

图23为本申请实施例提供的投影***第六种结构的结构示意图。

图标：100-波长转换装置；105-承接块；110-驱动件；120-基板；122-连接部；125-圆锥部；130-散光区；132-第一散光区；134-第二散光区；140-荧光区；150-滤光色环；200-投影***；201-第一光源；203-第二光源；205-第三光源；210-区域膜片；212-第一透镜；214-第二透镜；216-第一反射镜；220-第三透镜；222-第二反射镜；224-第三反射镜。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

随着科技的发展，投影显示设备因为能够实现更广色域(例如：DCI-P3Rec.2020色域)而受到更多消费者的青睐。在投影显示领域中，由于激光荧光具有高效率、高亮度的优势，在照明、显示及投影领域得到广泛的应用。

激光荧光粉技术，即用激光光束激发荧光粉产生荧光，通常使用蓝激光作为激发光。在可见光范围内，光子的能量会与波长成负相关变化，波长越短，光子能量越大，因此，当用短波长的蓝激光激发荧光粉时，能量较高的蓝激光光子会被荧光粉材料吸收，并释放出能量较低的长波长荧光光子。但是，同时产生的荧光材料所产生的荧光光谱较宽，使相应颜色的基色光纯度不足，导致光源的色域表现不佳。

另外，激光作为一种发出单色相干光束的光源，具有高亮度和方向性强的优点，被逐渐作为光源应用于投影显示技术领域。但是，由于激光具有高的相干性，作为光源使用时会在投影成像过程中形成散斑，严重影响最终投射图像的显示质量。

一般情况下，需要增设额外的荧光滤光片和散光色轮来消除上述散斑。或者采用随机相位器、多模光纤等设备来消除散斑，以减弱激光光束造成的散斑效应，但是，这些结构会导致光学结构复杂、体积变大。

基于上述问题，本申请实施例提供了一种波长转换装置，该波长转换装置通过将荧光轮和散光轮进行集成，且形成为一个整体结构，能在时序性输出三基色光的同时，还能对三基色激光进行较佳的消散斑作用，提高投影图像的质量。一方面，由于减少了单独的消散斑部件，有利于压缩光机的整体体积，实现产品小型化。另一方面，由于仅需一个波长转换装置即可同时实现消散斑和波长转换，有效的复用了波长转换装置的光学结构，降低了生产成本。

具体的，请参照图1，所示为本申请实施例提供的波长转换装置100一结构的示意图。波长转换装置100可以包括驱动件110、基板120、散光区130以及荧光区140。

驱动件110为动力源，可以驱动该波长转换装置100旋转。散光区130或者基板120与驱动件110固定连接，基板120用于承载荧光区140，通过在基板120的特定区域涂覆荧光粉，可以得到荧光区140(也就是激发区)，荧光区140可以位于基板120的上表面或下表面。

其中，基板120的上表面是指基板120背离驱动件110的一侧，即将荧光区140设置于基板120背离驱动件110的一侧。散光区130与驱动件110固定连接，基板120固定连接于散光区130的外周，通过在基板120的特定区域上涂覆荧光粉形成荧光区140。当补充光束出射至散光区130上时，散光区130能够破坏激光的相干性，使得激光变得均匀。在这个过程中，激光本身的波长属性不会发生变化，仅仅使得散光前的不规则的强度分布变得均匀，从而产生散射光束。

荧光区140用于受激产生荧光并以郎伯光的形式进行散射，且散光区130、荧光区140、基板120及驱动件110可以形成一个整体，并设置于能够发出激发光的光源的传输光路中，从而实现了波长转换装置100的功能复用，减小了光路体积，降低了相关成本。

可以理解的是，本申请实施例中的基板120可以具体为反射式基板，反射式基板的材质可以为陶瓷基板或者金属基板，以便于散热。

可选地，请一并参照图1和图2，散光区130可以同时与基板120和驱动件110固定连接，在该结构下，散光区130位于荧光区140的内圈。

具体地，荧光区140和基板120可以均为圆环结构，散光区130可以为圆板结构，基板120包括内侧面，散光区130包括下表面和与基板120的内侧面大小相匹配的外侧面。散光区130的下表面与驱动件110固定连接，散光区130的外侧面与基板120的内侧面固定连接。

可选地，荧光区140可以包括但不限于各种角度的红段、绿段及蓝段。荧光区140和基板120之间、基板120和散光区130之间、散光区130和驱动件110之间均可以采用高折射率胶水进行高强度粘接。

在可选的其他实施方式中，如图3，也可以采用承接块105进行固定，即在基板120和散光区130之间的连接处设置承接块105。具体地，在基板120和散光区130靠近驱动件110的同一侧设置承接块105，承接块105位于基板120和散光区130的连接位置，同时与基板120和散光区130具有重叠部分，从而将基板120和散光区130固定连接。

当基板120和散光区130采用承接块105的方式进行固定连接时，优选地，承接块105可以采用与散光区130特性一致的材料。

由于红激光和绿激光的波长存在差异，要得到相同的打散效果，需要红激光所用散光区的发散半角比绿激光所用散光区的发散半角小。

进一步地，请一并参照图4和图5，散光区130可以包括发散半角不同的第一散光区132和第二散光区134，通过两种发散半角不同的第一散光区132和第二散光区134，可以使得红激光和绿激光的光斑打散效果保持一致。

可选地，第一散光区132可以为圆形，第二散光区134可以为圆环结构。当散光区130位于荧光区140的内圈位置时，第一散光区132与驱动件110固定连接，第二散光区134环设于第一散光区132的外周，由内外两圈发散半角不同的第二散光区134和第一散光区132拼接形成散光区130。其中，发散半角较小的散光区对红色激光进行打散，发散半角较大的散光区对绿色激光进行打散。

当散光区130包括第一散光区132和第二散光区134时，第一散光区132与第二散光区134、第二散光区134与基板120之间的连接位置，可以采用高折射率胶水进行高强度粘接，也可以采用承接块进行固定连接。

如图6，第一散光区132与第二散光区134、第二散光区134与基板120之间的连接位置均可以采用承接块105进行固定，固定方式如上所述，此处不做赘述。

可以理解的是，第一散光区132和第二散光区134的位置和宽度尺寸可以根据红激光和绿激光所在的内外圈位置进行相应调整，本申请对于第一散光区132和第二散光区134对应的发散半角的大小不做限定，只要保证红色激光对应于发散半角较小的散光区，绿色激光对应于发散半角较大的散光区。

在另一种实施方式中，请一并参照图7和图8，第一散光区132和第二散光区134可以均为扇形结构，且第一散光区132和第二散光区134能够拼接为圆形。同上，发散半角较小的散光区对红色激光进行打散，发散半角较大的散光区对绿色激光进行打散。

可以理解的是，第一散光区132的扇形角度可以和第二散光区134的扇形角度相同或者不同，或者第一散光区132和第二散光区134可以大致为扇形结构，换句话说，由外形角度各异且发散半角不同的两个散光区拼接形成散光区130均可，可以根据红激光和绿激光的点亮时间对第一散光区132和第二散光区134的位置、外形尺寸进行相应的调整，本申请对此不做限定。

通过将散光区130设计为发散半角不同的两种散光区域拼接而成的结构，可以实现红激光的光斑打散效果和绿激光的光斑打散效果一致，进而使得实际补充的红激光和绿激光在与荧光共同合成白光时，能够具备相同的面分布，提高白光的均匀性。

进一步地，请参照图9所示，波长转换装置100还可以包括滤光色环150。滤光色环150用于将出射至其上的荧光光束进行过滤，以满足色域要求。

请一并参照图9和图10，可选地，滤光色环150可以为圆环状结构，滤光色环150可以套设于基板120的外侧面，滤光色环150与基板120的侧面可以通过胶水粘接固定。

如图11，在可选的其他实施例中，也可以在滤光色环150与基板120的连接位置处设置承接块105，承接块105位于滤光色环150与基板120靠近驱动件110的一侧，具体的设置如上所述，此处不做赘述。

滤光色环150与荧光区140在沿驱动件110的径向上错开，从而可以使得波长转换装置100具有荧光区、散光区及滤光区。其中，激发光源出射至荧光区140的荧光粉上，以使荧光粉受激产生荧光光束，荧光光束能够由光学引导元件引导至滤光色环150上，经过滤光区并出射。

需要注意的是，如果激发光出射至荧光区140上，荧光区140受激产生的荧光光束在不需要修色的前提下，可以满足色域要求时，波长转换装置100可以去除激光色环，保留荧光区和散光区即可，即该波长转换装置100可以不包括滤光色环150，以节约生产成本。但是，当在不需要修色的前提下不满足色域要求时，则波长转换装置100整体结构包括激光色环，需要通过激光色环对荧光区140受激产生的荧光光束进行滤光处理，并使得滤光处理后的荧光光束从色轮出射，从而满足色域要求。

可选地，滤光色环150可以包括但不限于各种角度的红段滤光区、绿段滤光区及蓝段滤光区。安装时，荧光区140和滤光色环150可以通过胶水粘接于基板120侧面上，荧光区140位于基板120的上表面，滤光色环150套设于基板120的外侧。

可以理解的是，荧光区140、散光区130及滤光色环150的相对位置可根据光路需求进行相应调整，包括但不局限于散光区130位于基板120内侧，滤光色环150位于基板120外侧，荧光区140、滤光色环150可以根据需要由不同颜色的多个区域组成，散光区130也可根据实际需求由不同发散半角的散光区拼接形成。本申请实施例对于相应位置、大小、颜色段等均不作限定，均可以根据实际需求进行调整。

可选地，在另一种实施方式中，基板120可以作为载体，同时与驱动件110、散光区130及荧光区140固定连接。

请一并参照图12和图13，基板120可以包括相背离的第一表面和第二表面，在基板120的第一表面的特定区域涂覆荧光粉，形成荧光区140，驱动件110固定连接于基板120的第二表面，散光区130固定连接于基板120背离驱动件110的一侧。

具体地，基板120的第一表面凸设有连接部122，连接部122可以为柱状结构，散光区130与连接部122的端面固定，且散光区130和荧光区140在沿驱动件110的径向上错开。由于滤光色环150固定连接于基板120的外侧，从而实现散光区130、荧光区140、滤光色环150在沿驱动件110的径向上错开。当该结构的波长转换装置100应用于投影***中时，方便设置光学引导元件，以使第一激发光源出射至荧光区140，且经过第一光学引导元件出射荧光光束，第二激发光源出射至散光区130，且经过第二光学引导元件出射散射光束，且使得出射的荧光光束和散射光束的出射方向相同，有利于后期合光。

可选地，散光区130和荧光区140除了位于基板120的同一侧之外，也可以位于基板120的不同侧。当散光区130和荧光区140位于基板120的不同侧，有利于减小设备沿驱动件110的轴向或径向上的尺寸，进而减小设备整体体积。

请参照图14，基板120为圆形板状结构，在基板120的第一表面的特定区域通过涂覆荧光粉得到荧光区140，驱动件110粘接于基板120的第二表面，且驱动件110位于基板120的中心位置。散光区130为圆环结构，散光区130粘接于基板120的第二表面，且套设于驱动件110的外侧。

在该结构中，荧光区140、散光区130在沿驱动件110的轴线上错位，相互之间不会交叉或重叠。滤光色环150与荧光区140、滤光色环150与散光区130在沿驱动件110的径向上错位，对于荧光区140和散光区130在沿驱动件110的径向上的相对位置不作限定，有利于在满足使用需求的前提下，减小波长转换装置100的体积。

可选地，请参照图15所示，荧光区140和散光区130可以分别位于基板120的两侧，散光区130为圆环结构，且采用胶水粘接固定于驱动件110的外周壁上。

在另一种可选的实施方式中，散光区130倾斜设置于驱动件110和基板120之间。

请参照图16所示，基板120的第二表面或驱动件110的侧壁设置有圆锥部125，圆锥部125环设于驱动件110的外周壁，圆锥部125包括与驱动件110的中心轴线之间夹角为45°的圆锥面，散光区130贴设于圆锥面上。通过设置圆锥部125，且圆锥面与驱动件110的中心轴线之间具有45°夹角，一方面能够保证入射至散光区130上的激发光束在经散光区130散射后的散射光束的出射方向与荧光光束的出射方向一致，有利于后续合光。另外，由于圆锥部125环设于驱动件110的外周壁以及基板120的第二表面或驱动件110的侧壁，能够进一步增强驱动件110和基板120之间连接的结构稳定性。

可选地，在又一种可选的实施方式中，请参照图17所示，散光区130粘接于滤光色环150的外侧壁，散光区130的纵截面可以为三角形形状，散光区130包括斜侧面，斜侧面与驱动件110的中心轴线之间的夹角可以为45°。与传统通过添加散射轮的结构相比，本申请实施例提供的波长转换装置100仅需一个驱动件110和轮体，其结构简单，光路紧凑。同时，由于散光区130设置在基板120的外侧，便于拆卸和更换，有利于操作人员根据对补充光的不同需要更改散光区130的位置、粗糙度、斜面角度等参数，进而调整补充光的消散斑程度以及传输方向，使得本申请实施例提供的波长转换装置100能够适应不同的应用场景。

可以理解的是，上述多个实施方式中的荧光区140、滤光色环150及散光区130相互之间的相对位置可以根据光路需求进行相应调整，不局限于同一平面上，相对位置的选择性较大。同时，散光区130也可以根据需求设计为由两种不同发散半角的散光区拼接而成，本申请对此不作限定。

本申请实施例提供的波长转换装置100，可以将反射式色轮和散光色轮进行集成，能在时序性输出三基色光的同时，还对三基色激光进行较佳的消散斑作用，进而提高投影图像的质量；通过将荧光区140、滤光色环150及散光区130结合为一个整体的波长转换装置100，有利于减少单独的消散斑部件，简化光学结构，降低生产成本，进而有利于压缩光机整体的体积，使产品实现小型化，且由于设置了不同的修色区，能够扩大光源的色域范围；通过将散光区130设计为由不同发散半角拼接形成的结构，可以满足红激光和绿激光的光斑打散效果相同的需求，进一步提高激光的光学扩展量维持率，提高激光传递效率。该波长转换装置100可以应用于微投和激光电视等对光源体积、色域范围要求更高的色轮中，能够有效地降低光源的体积，提高光源的色域范围，有利于提高产品的竞争力。

本申请实施例还提供了一种投影***200，包括光源和上述的波长转换装置100。

请一并参照图18、图19及图20所示，所示为本申请实施例提供的投影***200的多种结构的结构示意图。

具体地，光源可以包括用于发出激发光的第一光源201、第二光源203及第三光源205。波长转换装置100设置于光源的传输光路中，且荧光区140设置的荧光粉在第一光源201的照射下能够依序受激产生荧光光束，散光区130在第二光源203和第三光源205的照射下能够出射散射光束。其中，本申请实施例提供的波长转换装置100中的荧光区140为反射式结构，荧光区140受激产生荧光光束并被反射。

进一步地，本申请实施例提供的投影***200还可以包括第一光学引导元件。

由于蓝色激光的波长较短，使用蓝色激光作为第一光源201，从而激发波长转换装置100中的荧光区。第二光源203可以为绿激光光源，第三光源205可以为红激光光源，绿激光光源和红激光光源出射的激发光可以入射至波长转换装置100中的散光区。

第一光学引导元件可以设置于第一光源201的传输光路中，且将荧光区140反射的荧光光束引导出射。

具体地，请参照图18，第一光学引导元件可以包括区域膜片210、第一透镜212、第二透镜214及第一反射镜216。

可选地，区域膜片210可以包括反射区和位于中间的透射区。其中，透射区能够透射激发光束，反射区能够对经荧光区涂覆的荧光粉受激产生的荧光光束进行反射。第一透镜212和第二透镜214可以均为收集透镜，第一反射镜216可以为全反镜。

第一光源201的出射光束依次经过区域膜片210的透射区、第一透镜212、第二透镜214后到达波长转换装置100中的荧光区140，荧光区140设置的荧光粉在第一光源201的照射下能够依序受激产生荧光光束，荧光光束再依次经过第二透镜214、第一透镜212准直后进入区域膜片210的反射区，被区域膜片210的反射区反射至第一反射镜216，再经过第一反射镜216的反射，出射至滤光色环150，最后，经过滤光色环150滤光后出射荧光光束。

本申请实施例提供的投影***200的出光原理如下：

当第一光源201出射的蓝激光通过区域膜片210的蓝光穿透区，依次进入第一透镜212和第二透镜214，经过收集透镜组汇聚后到达波长转换装置100中的荧光区，在荧光区140上激发荧光粉产生荧光光束。荧光光束以郎伯光的形式进行散射，再依次经过第二透镜214和第一透镜212准直到达区域膜片210的表面，经过区域膜片210的反射到达第一反射镜216的表面，经第一反射镜216反射到达波长转换装置100中的滤光区，最后经滤光色环150的滤光处理后的荧光光束从色轮中出射。

同时，在驱动件110的旋转作用下，波长转换装置100整体同步转动，从而可以按时序依次输出荧光光束。第二光源203和第三光源205出射的激发光束出射至波长转换装置100中的散光区130上，通过散光区130对光斑进行打散后，再从波长转换装置100中出射。

可以理解的是，在现有技术中，通常是采用先合光再匀光的方式，将补充光和荧光进行先合光再匀光的处理。然而在这种方式下，由于激光和荧光的光学扩展量不同，为了保证对荧光扩展量的匀光效果，通常牺牲了补充光的光学扩展量，导致补充光的损失较大。

本申请实施例提供的投影***200，先将荧光和补充光分别经过不同的匀光器件进行匀光，再经合光装置进行合光，以产生照明光束。由于激光和荧光的光学扩展量不同，可以采用不用的匀光器件对激光和荧光分别进行匀光，有利于提高补充激光的光利用率，降低整机的生产成本。

需要注意的是，如何想要实现第二光源203和第三光源205的打散效果相同，则需要采用具有不同发散半角的散光区域拼接形成的散光区130。且散光区130中的第一散光区132和第二散光区134的设置位置需与第二光源203和第三光源205相对应。即：第二光源203为绿激光光源，第三光源205为红激光光源，与第二光源203相对应的为第一散光区132，与第三光源205相对应的为第二散光区134时，则第一散光区132的发散半角大于第二散光区134的发散半角。通过两种不同发散半角的散光区130，可以实现第二光源203的光斑打散效果和第三光源205的光斑打散效果相同。

其中，在图18中，第一光源201、第二光源203及第三光源205的入射方向相同，出射方向相同。在图19和图20中，由于散光区130的反射表面为倾斜设置，且倾斜角度与驱动件110的轴线方向之间具有45°夹角。第二光源203和第三光源205的入射方向相同，与第一光源201的入射方向之间具有90°夹角。第二光源203和第三光源205入射到散光区130的反射表面，经散光区130打散反射后的出射方向与第一光源201的出射方向相同，其结构紧凑。

可选地，在图19中，与荧光光束的交汇方向可以设置二向色片，通过设置二向色片可以降低补充光学元件与驱动件110的干涉效应。或者，可以将荧光光束的出射方向与补充光的出射方向在3D空间上分开设置，以减少颜色串扰。

可以理解的是，若荧光区140激发的荧光光束在不需要修色的情况下，能够满足色域要求时，该波长转换装置100中可以不包括滤光色环150。第一光源201出射的光束经第一光学引导元件引导后会直接出射，不需要经过滤光色环150的滤光处理，也可以满足色域要求。同时，结构简单，有利于节约生产成本。

进一步地，请参照图21、图22图23，本申请实施例提供的投影***200还可以包括第二光学引导元件。第二光学引导元件设置于第二光源203和第三光源205的传输光路中，且将散射光束引导出射。

具体地，如图21，第二光学引导元件可以包括第三透镜220和第二反射镜222。其中，第三透镜220可以为收集透镜。第二光源203和第三光源205的出射光束经过第三透镜220汇聚后到达波长转换装置100中的散光区130，经过散光区130的散射，再经过第三透镜220的准直，到达第二反射镜222，经过第二反射镜222的反射以出射散射光束。

当波长转换装置100的结构为图15时，即散光区130环设于驱动件110的外周壁上。第二光源203和第三光源205的入射方向相同，且与第一光源201的入射方向垂直。第二光源203和第三光源205出射激光经过第三透镜220聚焦到达散光区130上，经过散光区130的打散处理，使得打散后的激光再次经过第三透镜220准直后，经过第二反射镜222的反射，使得出射方向与第一光源201的出射方向相同。

进一步地，如图22，第二光学元件还可以包括第三反射镜224。其中，第三反射镜224和第二反射镜222相对应，用于改变光束的方向。

当波长转换装置100的结构为图11时，即散光区130设置于基板120的第二表面，第二光源203和第三光源205的入射方向相同，且与第一光源201的入射方向相反。第二光源203和第三光源205出射激光经过第三透镜220聚焦到达散光区130上，经过散光区130的打散处理，使得打散后的激光再次经过第三透镜220收集后，依次经过第二反射镜222和第三反射镜224的反射，使得出射方向与第一光源201的出射方向相同。

可选地，如图20，第二光学引导元件可以包括第二反射镜222和第三反射镜224。第二反射镜222和第三反射镜224可以依次设置于第二光源203和第三光源205的传输光路中。

当波长转换装置100的结构为图9时，即散光区130连接于基板120第一表面凸设的连接部122上，第二光源203、第三光源205及第一光源201的入射方向相同。第二光源203和第三光源205出射的激光穿过散光区130，经过散光区130的光斑打散处理，使得打散后的激光依次经过第二反射镜222和第三反射镜224的反射后，将出射光线进行偏转，使得出射方向与第一光源201的出射方向相同。

本申请实施例提供的波长转换装置100和投影***200，通过将荧光区140和散光区130进行集成，可以节省单独的消散斑部件，降低生产成本，减小光机体积，有利于实现产品小型化。以使波长转换装置100可以在时序性输出三基色光的同时，还能对三基色激光进行较佳的消散斑作用，提高投影图像的质量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (13)

1.一种波长转换装置，其特征在于，包括：

驱动件；

基板；

散光区，所述散光区或所述基板与所述驱动件固定连接，所述散光区用于对补充光束进行消散斑且出射散射光束；以及

荧光区，位于所述基板背离所述驱动件的一侧，所述荧光区上涂覆有荧光粉，以使得所述荧光区在激发光束的激发下产生荧光光束。

2.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述基板包括内侧面，所述散光区包括外侧面和下表面，所述散光区的下表面与所述驱动件固定连接，所述散光区的外侧面与所述基板的内侧面固定连接。

3.根据权利要求2所述的波长转换装置，其特征在于，所述散光区包括发散半角不同的第一散光区和第二散光区；

所述第一散光区与所述驱动件固定连接，所述第二散光区环设于所述第一散光区的外周，且位于所述基板的内侧；或者，所述第一散光区和所述第二散光区均为扇形结构，且所述第一散光区和所述第二散光区拼接为圆形。

4.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述基板包括相背离的第一表面和第二表面，所述荧光区位于所述第一表面，所述驱动件固定于所述第二表面，所述散光区与所述基板或所述驱动件固定连接。

5.根据权利要求4所述的波长转换装置，其特征在于，所述基板的第一表面凸设有连接部，所述散光区与所述连接部固定，且所述散光区和所述荧光区在沿所述驱动件的径向上错开。

6.根据权利要求4所述的波长转换装置，其特征在于，所述散光区固定于所述驱动件的周侧壁或者所述基板的第二表面。

7.根据权利要求4所述的波长转换装置，其特征在于，所述基板的第二表面或所述驱动件的侧壁设置有圆锥部，所述圆锥部包括与所述驱动件的中心轴线之间具有夹角的圆锥面，所述散光区贴设于所述圆锥面。

8.根据权利要求1-7任一项所述的波长转换装置，其特征在于，还包括滤光色环，所述滤光色环与所述基板的外侧面固定连接，且所述滤光色环与所述荧光区在沿所述驱动件的径向上错开，所述滤光色环用于将出射至其上的荧光光束进行滤光；

其中，所述荧光区的荧光粉受激产生的荧光光束能够由光学引导元件引导至所述滤光色环，并经所述滤光色环修色滤光后出射。

9.根据权利要求8所述的波长转换装置，其特征在于，所述散光区粘接于所述滤光色环的外侧壁，所述散光区包括斜侧面，所述斜侧面与所述驱动件的中心轴线之间具有夹角，以改变出射至所述散光区的所述补充光束在消散斑后出射散射光束的传输方向。

10.一种投影***，其特征在于，包括光源和权利要求1-9任一项所述的波长转换装置。

11.根据权利要求10所述的投影***，其特征在于，所述光源包括用于发出激发光的第一光源、第二光源及第三光源，所述波长转换装置设置于所述光源的传输光路中，所述荧光区涂覆的荧光粉在所述第一光源的照射下依序受激产生荧光光束，所述散光区对入射至其上的所述第二光源和所述第三光源进行消散斑后出射散射光束。

12.根据权利要求11所述的投影***，其特征在于，还包括第一光学引导元件，所述第一光学引导元件设置于所述第一光源的传输光路中，且将所述荧光区的荧光粉受激产生的荧光光束引导出射。

13.根据权利要求11所述的投影***，其特征在于，还包括第二光学引导元件，所述第二光学引导元件设置于所述第二光源和所述第三光源的传输光路中，且将经所述散光区消散斑后出射的散射光束引导出射。

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