本發(fā)明涉及激光投影技術(shù)，特別涉及激光光源照明的技術(shù)。

背景技術(shù)：

在激光投影顯示領(lǐng)域中，主要有兩種激光光源照明技術(shù)。

一種為：采用紅綠藍(lán)三色激光器作為照明裝置，將三色激光合光后由光路系統(tǒng)引導(dǎo)到處理芯片上進(jìn)行照明，并通過投影成像方式輸出彩色圖畫。然而采用這種技術(shù)的投影系統(tǒng)存在嚴(yán)重的激光散斑問題，且造價高昂，無法進(jìn)行大規(guī)模市場推廣應(yīng)用。

另一種為：在光源裝置上設(shè)置有發(fā)出單一藍(lán)色波段的激光器，由光學(xué)系統(tǒng)手機激光束并聚焦，以近似點光源的形式打到熒光粉色輪表面上，熒光粉色輪表面涂覆有各類熒光粉來實現(xiàn)波長轉(zhuǎn)換，根據(jù)熒光粉色輪的旋轉(zhuǎn)可在后端光學(xué)系統(tǒng)中獲得有時序的紅綠藍(lán)三種顏色。在這種技術(shù)方案中，普遍將藍(lán)色光設(shè)計成通過熒光粉色輪的鏤空或透明段，通過獨立的藍(lán)光光路進(jìn)行傳遞，而紅綠光則在熒光粉色輪表面發(fā)生發(fā)射并被收集，最終紅綠藍(lán)三種顏色光在二向色鏡片上完成合光輸出并被引導(dǎo)至后端成像芯片上，其光路示意圖參見圖1，其包括激光光源模塊1、二向色鏡片2、準(zhǔn)直聚光透鏡組3、熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4(熒光粉色輪，具有下述的反射基板)及藍(lán)光光路5，圖中激光光源模塊1輸出的藍(lán)光經(jīng)過二向色鏡片2反射入準(zhǔn)直聚光透鏡組3進(jìn)行整形，使輸出藍(lán)光以近似點光源的形式入射在熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4上，熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4的反射基板由分段式結(jié)構(gòu)構(gòu)成，主要為其反射基板上涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段、涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段及鏤空(或透明)區(qū)段(使藍(lán)光通過的區(qū)段)，涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段及涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段在受到上述藍(lán)光照射時激發(fā)產(chǎn)生紅光及綠光并相對于之前入射的藍(lán)光反向穿過準(zhǔn)直聚光透鏡組3輸出準(zhǔn)直光束而進(jìn)入二向色鏡片2，鏤空(或透明)區(qū)段則是藍(lán)光穿透熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4并進(jìn)入藍(lán)光光路5的位置，藍(lán)光進(jìn)入藍(lán)光光路5后通過一系列反射及透鏡和/或透鏡組最終輸出準(zhǔn)直光束進(jìn)入二向色鏡片2與紅光及綠光合光后輸出，可見，在該方案中，藍(lán)光與紅綠光需要兩路光分開實現(xiàn)，其系統(tǒng)設(shè)計難度較大，工藝流程較復(fù)雜，在后端生產(chǎn)時還會帶來諸如裝配調(diào)試難度較大及整個光學(xué)系統(tǒng)體積大等問題，同時還無形中增加了整個系統(tǒng)的材料成本和生產(chǎn)成本，為實際激光顯示產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)及大規(guī)模市場推廣應(yīng)用造成了較大困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要解決目前激光光源照明系統(tǒng)成本較高或體積較大的問題，提供了一種激光光源照明系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，激光光源照明系統(tǒng)，包括激光光源模塊、二向色鏡片、準(zhǔn)直聚光透鏡組及熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置，所述熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置具有反射基板，其特征在于，

所述激光光源模塊輸出的為第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束；

所述熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置的反射基板由分段式結(jié)構(gòu)構(gòu)成，分別為涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段、涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段及偏振片區(qū)段；

所述二向色鏡片能夠反射第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束并能夠使經(jīng)過熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換出的紅色光、綠色光及經(jīng)過偏振片區(qū)段轉(zhuǎn)換出的第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光穿透，或能夠使第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束穿透并能夠反射經(jīng)過熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換出的紅色光、綠色光及經(jīng)過偏振片區(qū)段轉(zhuǎn)換出的第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光；

其激光光路為：激光光源模塊輸出的第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束經(jīng)過二向色鏡片的反射進(jìn)入準(zhǔn)直聚光透鏡組，經(jīng)過準(zhǔn)直激光透鏡組，使輸出的第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束以近似點光源的形式入射到熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置的反射基板上，在涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段激發(fā)出紅色光，在涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段激發(fā)出綠色光，在偏振片區(qū)段反射出第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光，所述紅色光、綠色光及第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光反向進(jìn)入準(zhǔn)直激光透鏡組，輸出準(zhǔn)直光束至二向色鏡片，經(jīng)過二向色鏡片透射輸出；

或激光光源模塊輸出的第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束經(jīng)過二向色鏡片的透射進(jìn)入準(zhǔn)直聚光透鏡組，經(jīng)過準(zhǔn)直激光透鏡組，使輸出的第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光以近似點光源的形式入射到熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置的反射基板上，在涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段激發(fā)出紅色光，在涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段激發(fā)出綠色光，在偏振片區(qū)段反射出第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光，所述紅色光、綠色光及第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光反向進(jìn)入準(zhǔn)直激光透鏡組，輸出準(zhǔn)直光束至二向色鏡片，經(jīng)過二向色鏡片反射輸出。

具體的，所述第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光為第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束旋轉(zhuǎn)90度偏振態(tài)的線偏正狀態(tài)的藍(lán)色光。

進(jìn)一步的，所述二向色鏡片為鍍有多層介質(zhì)膜的玻璃平面鏡，其所鍍有的多層介質(zhì)膜實現(xiàn)反射第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束并使經(jīng)過熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換出的紅色光、綠色光及經(jīng)過偏振片區(qū)段轉(zhuǎn)換出的第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光穿透，或使第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束穿透并反射經(jīng)過熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換出的紅色光、綠色光及經(jīng)過偏振片區(qū)段轉(zhuǎn)換出的第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光。

具體的，所述熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置的反射基板由分段式結(jié)構(gòu)構(gòu)成是指：反射基板為圓形，扇形分出三個區(qū)段，分別為涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段、涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段及偏振片區(qū)段。

具體的，所述熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置還包括電機，用于帶動反射基板以其圓心進(jìn)行轉(zhuǎn)動。

再進(jìn)一步的，所述反射基板的基材為金屬基板。

具體的，所述反射基板的偏振片區(qū)域的結(jié)構(gòu)為三層結(jié)構(gòu)，第一層為金屬基板上鍍有金屬高反射膜，實現(xiàn)鏡面反射，第二層為實現(xiàn)散射及漫反射作用的光學(xué)微結(jié)構(gòu)層，第三層為偏振片。

再進(jìn)一步的，所述實現(xiàn)散射及漫反射作用的光學(xué)微結(jié)構(gòu)層為噴涂有微結(jié)構(gòu)的磨砂層。

具體的，所述偏振片為1/4偏振片。

再進(jìn)一步的，所述反射基板的涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段及涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段都為三層結(jié)構(gòu)，第一層為金屬基板上鍍有金屬高反射膜，用于反射激發(fā)光及熒光，第二層為熒光粉層，涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段此處為紅色熒光粉層，涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段此處為綠色熒光粉層，第三層為光學(xué)保護(hù)層，為鍍在熒光粉層表面的增透膜，使對應(yīng)的激發(fā)光和熒光實現(xiàn)最大效率穿透。

本發(fā)明的有益效果是，在本發(fā)明方案中，通過上述激光光源照明系統(tǒng)，可采用單一藍(lán)色波段的激光器的同時，不需要再設(shè)置單獨的藍(lán)光光路，節(jié)省成本的同時，減少了設(shè)置的難度及整個激光光源照明系統(tǒng)的體積。

附圖說明

圖1為目前采用單一藍(lán)色波段的激光器實現(xiàn)激光光源照明時的光路示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例中激光光源照明系統(tǒng)的光路示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例中熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置的反射基板正面的示意圖。

圖4為本發(fā)明另一實施例中激光光源照明系統(tǒng)的光路示意圖。

其中，1為激光光源模塊，2為二向色鏡片，3為準(zhǔn)直聚光透鏡組，4為熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置，5為藍(lán)光光路，6為第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束，7為紅色光、綠色光及第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。

本發(fā)明的激光光源照明系統(tǒng)，包括激光光源模塊、二向色鏡片、準(zhǔn)直聚光透鏡組及熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置，熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置具有反射基板，其中，激光光源模塊輸出的為第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束；熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置的反射基板由分段式結(jié)構(gòu)構(gòu)成，分別為涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段、涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段及偏振片區(qū)段；二向色鏡片能夠反射第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束并能夠使經(jīng)過熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換出的紅色光、綠色光及經(jīng)過偏振片區(qū)段轉(zhuǎn)換出的第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光穿透，或能夠使第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束穿透并能夠反射經(jīng)過熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換出的紅色光、綠色光及經(jīng)過偏振片區(qū)段轉(zhuǎn)換出的第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光。

其激光光路為：激光光源模塊輸出的第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束經(jīng)過二向色鏡片的反射進(jìn)入準(zhǔn)直聚光透鏡組，經(jīng)過準(zhǔn)直激光透鏡組，使輸出的第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光以近似點光源的形式入射到熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置的反射基板上，在涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段激發(fā)出紅色光，在涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段激發(fā)出綠色光，在偏振片區(qū)段反射出第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光，所述紅色光、綠色光及第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光反向進(jìn)入準(zhǔn)直激光透鏡組，輸出準(zhǔn)直光束至二向色鏡片，經(jīng)過二向色鏡片透射輸出；

或激光光源模塊輸出的第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束經(jīng)過二向色鏡片的透射進(jìn)入準(zhǔn)直聚光透鏡組，經(jīng)過準(zhǔn)直激光透鏡組，使輸出的第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光以近似點光源的形式入射到熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置的反射基板上，在涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段激發(fā)出紅色光，在涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段激發(fā)出綠色光，在偏振片區(qū)段反射出第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光，所述紅色光、綠色光及第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光反向進(jìn)入準(zhǔn)直激光透鏡組，輸出準(zhǔn)直光束至二向色鏡片，經(jīng)過二向色鏡片反射輸出。

實施例

本發(fā)明實施例中的激光光源照明系統(tǒng)，其光路示意圖參見圖2，包括激光光源模塊1、二向色鏡片2、準(zhǔn)直聚光透鏡組3及熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4，熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4具有反射基板。

其中，激光光源模塊1輸出的為第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束6。

熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4的反射基板由分段式結(jié)構(gòu)構(gòu)成，分別為涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段、涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段及偏振片區(qū)段。

二向色鏡片2能夠反射第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束6并能夠使經(jīng)過熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4轉(zhuǎn)換出的紅色光7、綠色光7及經(jīng)過偏振片區(qū)段轉(zhuǎn)換出的第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光7穿透。

其激光光路為：

激光光源模塊1輸出的第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束6經(jīng)過二向色鏡片2的反射進(jìn)入準(zhǔn)直聚光透鏡組3，經(jīng)過準(zhǔn)直激光透鏡組，使輸出的第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光6以近似點光源的形式入射到熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4的反射基板上，在涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段激發(fā)出紅色光7，在涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段激發(fā)出綠色光7，在偏振片區(qū)段反射出第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光7，所述紅色光7、綠色光7及第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光7反向進(jìn)入準(zhǔn)直激光透鏡組，輸出準(zhǔn)直光束至二向色鏡片2，經(jīng)過二向色鏡片2透射輸出。

本發(fā)明另一實施例中的激光光源照明系統(tǒng)，其光路示意圖參見圖4，包括激光光源模塊1、二向色鏡片2、準(zhǔn)直聚光透鏡組3及熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4，熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4具有反射基板。

其中，激光光源模塊1輸出的為第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束6。

熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4的反射基板由分段式結(jié)構(gòu)構(gòu)成，分別為涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段、涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段及偏振片區(qū)段。

二向色鏡片2能夠使第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束6穿透并能夠反射經(jīng)過熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4轉(zhuǎn)換出的紅色光7、綠色光7及經(jīng)過偏振片區(qū)段轉(zhuǎn)換出的第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光7。

其激光光路為：

激光光源模塊1輸出的第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束6經(jīng)過二向色鏡片2的透射進(jìn)入準(zhǔn)直聚光透鏡組3，經(jīng)過準(zhǔn)直激光透鏡組，使輸出的第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束6以近似點光源的形式入射到熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4的反射基板上，在涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段激發(fā)出紅色光7，在涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段激發(fā)出綠色光7，在偏振片區(qū)段反射出第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光7，所述紅色光7、綠色光7及第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光7反向進(jìn)入準(zhǔn)直激光透鏡組，輸出準(zhǔn)直光束至二向色鏡片2，經(jīng)過二向色鏡片2反射輸出。

上述兩個實施例中，第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光7均可為第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束6旋轉(zhuǎn)90度偏振態(tài)的線偏正狀態(tài)的藍(lán)色光。其可通過1/4偏振片實現(xiàn)。

二向色鏡片2可以為鍍有多層介質(zhì)膜的玻璃平面鏡，其所鍍有的多層介質(zhì)膜實現(xiàn)反射第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束6并使經(jīng)過熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4轉(zhuǎn)換出的紅色光7、綠色光7及經(jīng)過偏振片區(qū)段轉(zhuǎn)換出的第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光7穿透，或使第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束6穿透并反射經(jīng)過熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4轉(zhuǎn)換出的紅色光7、綠色光7及經(jīng)過偏振片區(qū)段轉(zhuǎn)換出的第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光7。

熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4的反射基板由分段式結(jié)構(gòu)構(gòu)成是指：反射基板為圓形，扇形分出三個區(qū)段，分別為涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段、涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段及偏振片區(qū)段，其正面的示意圖參見圖3。熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4還可包括電機，用于帶動反射基板以其圓心進(jìn)行轉(zhuǎn)動，此為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再詳述。

反射基板的基材一般為金屬基板，而反射基板的偏振片區(qū)域的結(jié)構(gòu)優(yōu)選為三層結(jié)構(gòu)，第一層為金屬基板上鍍有金屬高反射膜，實現(xiàn)鏡面反射，第二層為實現(xiàn)散射及漫反射作用的光學(xué)微結(jié)構(gòu)層，第三層為偏振片，這里，實現(xiàn)散射及漫反射作用的光學(xué)微結(jié)構(gòu)層可以為噴涂有微結(jié)構(gòu)的磨砂層，此處根據(jù)上述要求第二線偏振狀態(tài)的藍(lán)色光7均可為第一線偏振狀態(tài)的藍(lán)色激光束6旋轉(zhuǎn)90度偏振態(tài)的線偏正狀態(tài)的藍(lán)色激光束，則有偏振片為1/4偏振片。

而反射基板的涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段及涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段都為三層結(jié)構(gòu)，第一層為金屬基板上鍍有金屬高反射膜，用于反射激發(fā)光及熒光，第二層為熒光粉層，涂覆有紅色熒光粉的區(qū)段此處為紅色熒光粉層，涂覆有綠色熒光粉的區(qū)段此處為綠色熒光粉層，第三層為光學(xué)保護(hù)層，為鍍在熒光粉層表面的增透膜，使對應(yīng)的激發(fā)光和熒光實現(xiàn)最大效率穿透。

熒光體顏色轉(zhuǎn)換裝置4反射基板與準(zhǔn)直聚光透鏡組3之間的間距以結(jié)構(gòu)不干涉前提下，反射基板與準(zhǔn)直聚光透鏡組3垂直距離范圍為0.5-3.0mm之間。且準(zhǔn)直聚光透鏡組3第一面即靠近反射基板的口徑設(shè)置以反射基板的聚焦光斑尺寸作為物點，以近似朗伯光源發(fā)光角度收光，此段及激光光源模塊1、準(zhǔn)直聚光透鏡組3的具體結(jié)構(gòu)也均為現(xiàn)有技術(shù)，此處不再進(jìn)行詳述。