CN210894973U - 一种激光光源*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及激光显示技术领域，公开了一种激光光源***，用以提高光机光效，减小光机体积。包括激光阵列、扩散部件、二向色镜、第一聚光透镜组、荧光轮装置、准直透镜组、1/4波片、反射部件、第二聚光透镜组。其中，激光阵列、扩散部件组成第一光路，第一聚光透镜组、荧光轮装置、准直透镜组、1/4波片、反射部件组成第二光路，第一光路与第二光路的光轴相互垂直。二向色镜设置在第一光路与第二光路的交点位置，且反射面的法线与二者成45°角。二向色镜把激光器发出的第一偏振光反射进入第二光路，第一偏振光在第二光路中两次透过1/4波片，转化成第二偏振光，并透过二向色镜进入第二聚光透镜组，完成收光。本实用新型适用于激光投影机。

Description

一种激光光源***

技术领域

本实用新型涉及激光显示技术领域，特别涉及一种激光光源***。

背景技术

激光光源作为投影显示光源使用具有高亮度、高效率、长寿命和高色域等优点，正在被越来越多的应用到投影显示产品中。

目前的激光投影显示产品中，激光光源***大部分采用激光激发荧光粉发光方式实现投影***的照明，具体实现方式为：激光器发出蓝色激光，经光学组件的聚光作用，照射到高速旋转的荧光轮上，荧光轮上涂覆有荧光粉，在激光照射下发出黄绿光，再经过同步旋转的滤光轮滤出红绿光，红绿光与蓝色激光经过合光***分时合成白光输出。

现有技术方案中，激光投影产品输出蓝色光时，激光透过荧光轮的透射区，并进入蓝光转折光路。蓝光转折光路通常需要多片反射镜和透镜组合实现，成本高且导致光机体积较大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种激光光源***，用以提高光机光效，减小光机体积。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：一种激光光源***，包括1/4波片、第一激光阵列、第一扩散部件、第一二向色镜、第一聚光透镜组、荧光轮装置、准直透镜组、反射部件、第二聚光透镜组；

所述荧光轮装置包含基板和马达，其中基板包含一个扩散透射区和一个及以上的荧光反射区；

所述1/4波片设置在准直透镜组之后，反射部件之前，且1/4波片的光轴方向与入射的偏振光方向成45°角；

所述激光阵列与扩散部件正对放置，二者组成第一光路；所述第一聚光透镜组、准直透镜组、1/4波片、反射部件和第二聚光透镜组共轴放置，组成第二光路；所述第一二向色镜设置在第一光路和第二光路交点处，且所述第一二向色镜的反射面的法线与第一光路和第二光路的光轴分别成45°角；

所述第一聚光透镜组和准直透镜组设置在荧光轮装置两侧，且二者共焦，焦点位于荧光轮基板表面；

所述第一激光阵列发出的光为第一偏振光，所述二向色镜把所述第一激光阵列发出的第一偏振光反射进入所述第二光路，第一偏振光在所述第二光路中两次透过所述1/4波片，被所述1/4波片转化成第二偏振光，第二偏振光透过所述二向色镜进入第二聚光透镜组，完成收光。

具体的：当所述激光阵列发出的光为440nm-460nm波长范围的P偏振光时，所述二向色镜可反射440nm-460nm波长范围的P偏振光，透射440nm-460nm波长范围的S偏振光和461nm-700nm波长范围的自然光，所述1/4波片与反射部件组合使用，可将P偏振光转化成S偏振光，且把光的传播方向反向；

当所述激光阵列发出的光为440nm-460nm波长范围的S偏振光时，所述二向色镜可反射440nm-460nm波长范围的S偏振光，透射440nm-460nm波长范围的P偏振光和461nm-700nm波长范围的自然光，所述1/4波片与反射部件组合使用，将S偏振光转化成P偏振光，且把光的传播方向反向。

具体的：所述反射部件可以为一般的平面反射镜。

进一步的，为了实现双色光源需求，本实用新型可还包括第二激光阵列和第二扩散部件；所述反射部件为第二二向色镜，所述第二扩散部件设置在所述第二二向色镜之后，所述第二激光阵列设置在所述第二扩散部件之后；所述第二二向色镜可反射第一激光阵列发出的激光束，并透射第二激光阵列发出的激光束。

进一步的，所述第二激光阵列发出的光可以为红色激光或者或绿色激光。

本实用新型的有益效果是：本实用新型利用1/4波片可改变光的偏振态特性，实现偏振分光、合光，可减少使用光学元件，达到减小光机体积，提高光利用效率的目的。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种新型激光光源的光路示意图；

图2为实施例一的荧光轮示意图；

图3A为实施例一的滤色轮的侧面示意图；

图3B为实施例一的滤色轮的正面示意图；

图4为一种新型双色激光光源的光路示意图；

图5A为实施例二的荧光轮的侧面示意图；

图5B为实施例二的荧光轮的正面示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本实用新型，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种新型激光光源，包括激光阵列1、扩散部件2、二向色镜3、第一聚光透镜组4、荧光轮装置5、准直透镜组6、1/4波片7、蓝光反射镜8、第二聚光透镜组9；

其中，激光阵列1发出P偏振光，波长455±5nm；在激光阵列1的前方设置扩散片1，扩散片1的功能是匀化激光光斑和消相干。所述激光阵列1与扩散部件2正对放置，二者组成第一光路GL1。

所述第一聚光透镜组4、准直透镜组6、1/4波片7、反射镜8和第二聚光透镜组9共轴放置，组成第二光路GL2；二向色镜设置在第一光路和第二光路交点处，二向色镜3可具体设置在扩散片1和第一聚光透镜组4之间，反射面的法线与激光束成45°角，即激光束以45°角入射到二向色镜表面，反射光与入射光成90°角。

二向色镜3的表面镀偏振分光膜，反射445nm-460nm波长范围的P偏振光，透射445nm-460nm波长范围的S偏振光和460nm-680nm波长范围自然光；

如图2所示，所述荧光轮装置5由基板51和马达52组成，基板51与马达52同轴联接，绕轴高速旋转。基板51包含荧光反射区51R、荧光反射区51G和扩散透射区51B。荧光反射区51R和荧光反射区51G的基板材质为镜面铝，表面涂敷5mm宽荧光粉带；扩散透射区51B的基板材质为玻璃或熔融石英，表面为漫散射面。

第一聚光透镜组4和准直透镜组6分别设置在荧光轮装置5的前后，第一聚光透镜组4与准直透镜组6共焦，且焦点在荧光轮装置5的基板表面。

1/4波片7垂直于激光束传播方向放置，1/4波片的光轴与激光的偏振方向成45°角。

如图3A和3B所示，滤色轮装置10包含基板101和马达102，其中，基板101包含绿色滤光区101G、红色滤光区101R和蓝色扩散区101B。绿色滤光区101G的角度与荧光轮5的荧光反射区51G角度相同；红色滤光区101R与荧光轮5的荧光反射区51R角度相同；蓝色扩散区101B与荧光轮5的扩散透射区角度相同。滤色轮装置10与荧光轮装置5同步旋转。

当荧光轮装置5的扩散透射区51B旋转到光轴位置时，激光阵列1发出的蓝色P偏振激光束透过该区域并被后面的准直透镜组6准直成平行光，准直后的平行光束透过1/4波片7，被蓝光反射镜8反射并第二次透过1/4波片，此时P偏振光转变成S偏振光；S偏振光依次透过准直透镜组6、荧光轮装置5的扩散透射区51B、第一聚光透镜组4、二向色镜3、第二聚光透镜组9、滤色轮10后，聚焦于光棒20的入口端。

当荧光轮装置5的荧光反射区51R和51G旋转到光轴位置时，蓝光激光束照射到荧光粉表面发出红色和绿色荧光。荧光被铝基板51反射后透过第一聚光透镜组4、二向色镜3、第二聚光透镜组9、滤色轮10后，聚焦于光棒20的入口端。

本实施例提供的激光光源***利用1/4波片可改变光的偏振态特性，实现偏振分光、合光，可减少使用光学元件，达到减小光机体积，提高光利用效率的目的。

实施例二

如图4所示，本实施例中提供一种新型双色激光光源，包括第一激光阵列11、第二激光阵列12、第一扩散部件21、第二扩散部件22、第一二向色镜3、第一聚光透镜组4、荧光轮装置5、准直透镜组6、1/4波片7、第二二向色镜8、第二聚光透镜组9。

所述激光阵列1与扩散部件2正对放置，二者组成第一光路GL1。所述第一聚光透镜组4、准直透镜组6、1/4波片7、反射镜8、第二聚光透镜组9、第二激光阵列12和第二扩散部件22共轴放置，组成第二光路GL2；二向色镜设置在第一光路和第二光路交点处，和实施例一一样，二向色镜3具体设置在扩散片1和第一聚光透镜组4之间，反射面的法线与激光束成45°角，即激光束以45°角入射到二向色镜表面，反射光与入射光成90°角。

所述第一激光器阵列11发出P偏振光，波长455±5nm；所述第二激光阵列12发出638±5nm波长的红色激光，偏振态可以为P或S均可；第一激光阵列11和第二激光阵列12交替分时发光。

第二二向色镜8可反射第一激光阵列11发出的蓝色激光束，并透射第二激光阵列12发出的红色激光束。

所述第二扩散部件22设置在第二二向色镜8的后面，第二激光阵列12设置在第二扩散部件22的后面。

如图5A和5B所示，本实施例中荧光轮装置5的基板51包含扩散透射区51R、扩散透射区51B，以及荧光反射区51G。

当荧光轮装置5的扩散透射区51B和荧光反射区51G旋转到光轴位置时，第一激光阵列11发出蓝色激光束，光路原理与实施例一相同，在此不再赘述。

当荧光轮装置5的扩散透射区51R旋转到光轴位置时，第二激光阵列12发出红色激光束，激光束依次透过第二扩散部件22、第二二向色镜8、1/4波片7、准直透镜组6、扩散透射区51R、第一聚光透镜组4、第一二向色镜3、第二聚光透镜组9、滤色轮装置10后，聚焦于光棒20的入口端；

本实施例中提供的双色激光光源，相比于实施例一增加了一个红色激光阵列和一个扩散部件，并将常规的平面反射镜替换为了第二二向色镜，实现了双色光路的简化布局。

尽管这里参照本实用新型的解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (5)

1.一种激光光源***，包括第一激光阵列、第一扩散部件、第一二向色镜、第一聚光透镜组、荧光轮装置、准直透镜组、反射部件和第二聚光透镜组；所述荧光轮装置包含基板和马达，其中基板包含一个扩散透射区和一个及以上的荧光反射区；

其特征在于：还包括1/4波片，所述1/4波片设置在准直透镜组之后，反射部件之前，且1/4波片的光轴方向与入射的偏振光方向成45°角；

所述激光阵列与扩散部件正对放置，二者组成第一光路；所述第一聚光透镜组、准直透镜组、1/4波片、反射部件和第二聚光透镜组共轴放置，组成第二光路；所述第一二向色镜设置在第一光路和第二光路交点处，且所述第一二向色镜的反射面的法线与第一光路和第二光路的光轴分别成45°角；

所述第一聚光透镜组和准直透镜组设置在荧光轮装置两侧，且二者共焦，焦点位于荧光轮基板表面；

所述第一激光阵列发出的光为第一偏振光，所述二向色镜把所述第一激光阵列发出的第一偏振光反射进入所述第二光路，第一偏振光在所述第二光路中两次透过所述1/4波片，被所述1/4波片转化成第二偏振光，第二偏振光透过所述二向色镜进入第二聚光透镜组。

2.如权利要求1所述的一种激光光源***，其特征在于：当所述激光阵列发出的光为440nm-460nm波长范围的P偏振光时，所述二向色镜可反射440nm-460nm波长范围的P偏振光，透射440nm-460nm波长范围的S偏振光和461nm-700nm波长范围的自然光，所述1/4波片与反射部件组合使用，可将P偏振光转化成S偏振光，且把光的传播方向反向；

当所述激光阵列发出的光为440nm-460nm波长范围的S偏振光时，所述二向色镜可反射440nm-460nm波长范围的S偏振光，透射440nm-460nm波长范围的P偏振光和461nm-700nm波长范围的自然光，所述1/4波片与反射部件组合使用，将S偏振光转化成P偏振光，且把光的传播方向反向。

3.如权利要求1所述的一种激光光源***，其特征在于：所述反射部件为反射镜。

4.如权利要求1所述的一种激光光源***，其特征在于：还包括第二激光阵列和第二扩散部件；所述反射部件为第二二向色镜，所述第二扩散部件设置在所述第二二向色镜之后，所述第二激光阵列设置在所述第二扩散部件之后；所述第二二向色镜可反射第一激光阵列发出的激光束，并透射第二激光阵列发出的激光束。

5.如权利要求4所述的一种激光光源***，其特征在于：所述第二激光阵列发出的光为红色激光或者或绿色激光。

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