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激光光源及激光投影机

阅读:299发布:2020-05-13

专利汇可以提供激光光源及激光投影机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种激光 光源 及激光投影机,涉及滤波技术领域,该激光光源包括沿着光的传播方向依次设置的 激光器 、 波长 转换装置和滤波装置;滤波装置包括滤波片、固定部件和驱动部件,滤波片对应的 光谱 波段少于三种,固定部件与滤波片固定连接,固定部件还与驱动部件连接;驱动部件用于驱动固定部件带动滤波片按照预设方式运动;预设方式包括往复运动或转动;滤波装置的运动 频率 与波长转换装置的转动频率相匹配。与 现有技术 相比,该激光光源中的滤波装置通过优化结构(包括使光谱波段少于三种的滤波片做往复运动或转动)去掉了增透膜片,因此提高了激光光源所应用的设备(如激光投影机)的光能利用率,降低了成本。,下面是激光光源及激光投影机专利的具体信息内容。

1.一种激光光源,其特征在于,包括沿着光的传播方向依次设置的激光器波长转换装置和滤波装置;
所述滤波装置包括滤波片、固定部件和驱动部件,所述滤波片对应的光谱波段少于三种;所述固定部件与所述滤波片固定连接,所述固定部件还与所述驱动部件连接;所述驱动部件用于驱动所述固定部件带动所述滤波片按照预设方式运动;所述预设方式包括往复运动或转动;
所述滤波装置的运动频率与所述波长转换装置的转动频率相匹配,使得当所述波长转换装置对所述激光器发出的激发光进行波长转换后得到与所述滤波片对应的目标光时,所述滤波片运动至所述激光光源的预定滤色位置
2.根据权利要求1所述的激光光源,其特征在于,所述往复运动包括直线往复运动或摆动。
3.根据权利要求1所述的激光光源,其特征在于,如果所述预设方式为转动,所述固定部件的形状包括对称图形,所述固定部件上设置有围坝状的配重部,所述配重部内设置有配重
4.根据权利要求3所述的激光光源,其特征在于,所述固定部件的形状为圆形,所述配重部的形状为环状。
5.根据权利要求3所述的激光光源,其特征在于,所述滤波片包括红色滤波片或绿色滤波片,所述固定部件的质心远离所述滤波片所在的一端。
6.根据权利要求4所述的激光光源,其特征在于,所述滤波片包括红色滤波片和绿色滤波片,所述红色滤波片和所述绿色滤波片呈对设置,所述固定部件的质心设置在所述固定部件的圆心上或者靠近所述红色滤波片与所述绿色滤波片中质量较小的一侧;所述滤波装置用于输出不连续的时序光,所述时序光包括红光和绿光。
7.根据权利要求1所述的激光光源,其特征在于,所述滤波片的有效尺寸大于等于与所述滤波片对应的目标光在所述预定滤色位置处的光斑尺寸。
8.根据权利要求7所述的激光光源,其特征在于,所述滤波装置的出光侧设置有光导管,所述滤波片的有效尺寸大于等于所述光导管的入光口径。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的激光光源,其特征在于,所述滤波片包括红色滤波片,所述波长转换装置包括对应红光的波长转换区域以及输出蓝光和绿光的其他区域,所述对应红光的波长转换区域上设置有黄光或红光的波长装换材料;
所述滤波装置的运动频率与所述波长转换装置的出光颜色顺序和转动频率相匹配,使得当所述激光光源进行红光出光时,所述激发光照射至所述对应红光的波长转换区域,所述红色滤波片运动至所述预定滤色位置并对所述对应红光的波长转换区域产生的黄色受激发或红色受激发光进行滤色得到红光,以便红光与所述其他区域输出的蓝光和绿光合成白光。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的激光光源,其特征在于,所述滤波片包括绿色滤波片,所述激光器包括蓝光激光器和红光激光器,所述波长转换装置包括空白区域和对应绿光的波长转换区域;
所述滤波装置的运动频率与所述波长转换装置的出光颜色顺序和转动频率相匹配,使得当所述激光光源进行绿光出光时,所述蓝光激光器发出的蓝色激发光照射至所述对应绿光的波长转换区域,所述绿色滤波片运动至所述预定滤色位置并对所述对应绿光的波长转换区域产生的绿色受激发光进行滤色得到绿光,以便绿光与所述空白区域输出的蓝色激发光和所述红光激光器输出的红光合成白光。
11.根据权利要求1-8中任一项所述的激光光源,其特征在于,所述驱动部件包括直线电机
12.一种激光投影机,其特征在于,包括如权利要求1-11中任一项所述的激光光源。

说明书全文

激光光源及激光投影机

技术领域

[0001] 本发明涉及激光光源技术领域,尤其是涉及一种激光光源及激光投影机。

背景技术

[0002] 随着投影技术的发展,激光技术逐渐被应用于投影上。
[0003] 激光投影技术中的激光光源至少要输出包含红光波长、绿光波长和蓝光波长的光。当激光投影的激光光源采用蓝色激发光(蓝光)、滤色后的红光、转换后的绿光直接进行出光显色时,现有的激光光源中滤波装置通常至少包括红色滤波片和透明的增透膜片,其中,增透膜片是在一透明的玻璃片上增透膜得到的,绿光、蓝光均需要经过透明的增透膜片。由于增透膜的透过率一般是97%-98%,该增透膜会使得激光投影机的亮度下降2%左右,从而导致激光投影机的光能利用率降低。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种激光光源及激光投影机,以提高激光光源所应用的设备的光能利用率,降低成本。
[0005] 本发明提供了一种激光光源,包括沿着光的传播方向依次设置的激光器、波长转换装置和滤波装置;
[0006] 所述滤波装置包括滤波片、固定部件和驱动部件,所述滤波片对应的光谱波段少于三种;所述固定部件与所述滤波片固定连接,所述固定部件还与所述驱动部件连接;所述驱动部件用于驱动所述固定部件带动所述滤波片按照预设方式运动;所述预设方式包括往复运动或转动;
[0007] 所述滤波装置的运动频率与所述波长转换装置的转动频率相匹配,使得当所述波长转换装置对所述激光器发出的激发光进行波长转换后得到与所述滤波片对应的目标光时,所述滤波片运动至所述激光光源的预定滤色位置
[0008] 进一步地,所述往复运动包括直线往复运动或摆动。
[0009] 进一步地,如果所述预设方式为转动,所述固定部件的形状包括对称图形,所述固定部件上设置有围坝状的配重部,所述配重部内设置有配重
[0010] 进一步地,所述固定部件的形状为圆形,所述配重部的形状为环状。
[0011] 进一步地,所述滤波片包括红色滤波片或绿色滤波片,所述固定部件的质心远离所述滤波片所在的一端。
[0012] 进一步地,所述滤波片包括红色滤波片和绿色滤波片,所述红色滤波片和所述绿色滤波片呈对设置,所述固定部件的质心设置在所述固定部件的圆心上或者靠近所述红色滤波片与所述绿色滤波片中质量较小的一侧;所述滤波装置用于输出不连续的时序光,所述时序光包括红光和绿光。
[0013] 进一步地,所述滤波片的有效尺寸大于等于与所述滤波片对应的目标光在所述预定滤色位置处的光斑尺寸。
[0014] 进一步地,所述滤波装置的出光侧设置有光导管,所述滤波片的有效尺寸大于等于所述光导管的入光口径。
[0015] 进一步地,所述滤波片包括红色滤波片,所述波长转换装置包括对应红光的波长转换区域以及输出蓝光和绿光的其他区域,所述对应红光的波长转换区域上设置有黄光或红光的波长装换材料;
[0016] 所述滤波装置的运动频率与所述波长转换装置的出光颜色顺序和转动频率相匹配,使得当所述激光光源进行红光出光时,所述激发光照射至所述对应红光的波长转换区域,所述红色滤波片运动至所述预定滤色位置并对所述对应红光的波长转换区域产生的黄色受激发或红色受激发光进行滤色得到红光,以便红光与所述其他区域输出的蓝光和绿光合成白光。
[0017] 进一步地,所述滤波片包括绿色滤波片,所述激光器包括蓝光激光器和红光激光器,所述波长转换装置包括空白区域和对应绿光的波长转换区域;
[0018] 所述滤波装置的运动频率与所述波长转换装置的出光颜色顺序和转动频率相匹配,使得当所述激光光源进行绿光出光时,所述蓝光激光器发出的蓝色激发光照射至所述对应绿光的波长转换区域,所述绿色滤波片运动至所述预定滤色位置并对所述对应绿光的波长转换区域产生的绿色受激发光进行滤色得到绿光,以便绿光与所述空白区域输出的蓝色激发光和所述红光激光器输出的红光合成白光。
[0019] 进一步地,所述驱动部件包括直线电机
[0020] 本发明还提供了一种激光投影机,包括上述的激光光源。
[0021] 本发明提供的激光光源及激光投影机中,该激光光源包括沿着光的传播方向依次设置的激光器、波长转换装置和滤波装置;滤波装置包括滤波片、固定部件和驱动部件,滤波片对应的光谱波段少于三种,固定部件与滤波片固定连接,固定部件还与驱动部件连接;驱动部件用于驱动固定部件带动滤波片按照预设方式运动;预设方式包括往复运动或转动;滤波装置的运动频率与波长转换装置的转动频率相匹配,使得当波长转换装置对激光器发出的激发光进行波长转换后得到与滤波片对应的目标光时,滤波片运动至激光光源的预定滤色位置。与现有技术相比,激光光源中的滤波装置通过优化结构(包括使光谱波段少于三种的滤波片做往复运动或转动)去掉了增透膜片,因此提高了激光光源所应用的设备(如激光投影机)的光能利用率,降低了成本。
附图说明
[0022] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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。
[0023] 图1为本发明实施例提供的一种滤波装置的结构示意图;
[0024] 图2为本发明实施例提供的一种激光光源的结构示意图;
[0025] 图3为本发明实施例提供的另一种滤波装置的结构示意图;
[0026] 图4为本发明实施例提供的另一种激光光源的结构示意图;
[0027] 图5为本发明实施例提供的另一种滤波装置的结构示意图。
[0028] 图标:101、301-滤波片;102、302、503-固定部件;103、303、504-驱动部件;201、401-激光模组;202、402-第一透镜;203、403-第二透镜;204、404-匀光元件;205、405-二向色镜;206、406-第三透镜;207、407-波长转换装置;208、408-第四透镜;209、409-滤波装置;
210、410-光导管;304、505-配重部;501-红色滤波片;502-绿色滤波片。

具体实施方式

[0029] 下面将结合实施例对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0030] 激光投影技术中的一种常见技术是激发光激发波长转换装置上的波长转换材料获得不同波长的光,可以将不同波长的波长转换材料按时序或者不按时序制作于波长转换装置上,从而被激发出不同波长的光。因现在蓝光、红光的波长转换材料的转换效率低,且热稳定性不佳,红光部分可以是采用激发光激发黄光的波长转换材料获得黄光后再配合红色滤波片进行滤色出红光;蓝光部分可以利用激发光中的蓝色激发光通过波长转换装置上的一空白区域,再配合滤波装置上的透明膜片直接进行出光显色。绿光和黄光,因波长转换效率较高,可以直接利用激发光激发波长转换材料形成绿色和黄色的受激发光直接进行出光显色。
[0031] 基于上述内容,目前激光光源中的滤波装置通常至少设置有红色滤波片和增透膜片,增透膜片用于通过黄光、绿光、蓝光等,增透膜片降低了激光光源所应用的设备的光能利用率。基于此,本发明实施例提供的一种激光光源及激光投影机,通过优化结构去掉了增透膜片,可以提高诸如激光投影机的光能利用率,降低成本。
[0032] 为便于对本实施例进行理解,首先对本发明实施例所公开的一种激光光源进行详细介绍。
[0033] 本发明实施例提供了一种激光光源,该激光光源可以但不限于应用于激光投影机或照明设备。该激光光源包括沿着光的传播方向依次设置的激光器、波长转换装置和滤波装置;该滤波装置包括滤波片、固定部件和驱动部件,滤波片对应的光谱波段少于三种;固定部件与滤波片固定连接,固定部件还与驱动部件连接;驱动部件用于驱动固定部件带动滤波片按照预设方式运动;预设方式包括往复运动或转动。滤波装置的运动频率与波长转换装置的转动频率相匹配,使得当波长转换装置对激光器发出的激发光进行波长转换后得到与滤波片对应的目标光时,滤波片运动至激光光源的预定滤色位置。
[0034] 上述滤波片对应的光谱波段可以为一种,也可以为两种。具体地,滤波片的颜色(光谱波段)与波长转换装置输出的受激发光的光波长相关。例如,若波长转换装置对激发光进行波长转换后得到含有红光波长的受激发光,该受激发光需要进行红光的滤色,则滤波片可以采用红色滤波片;若波长转换装置对激发光进行波长转换后得到含有绿光波长的受激发光,该受激发光需要进行绿光的滤色,则滤波片可以采用绿色滤波片;若在不同时刻波长转换装置分别输出含有红光波长和绿光波长的受激发光(对应不同的波长转换材料),受激发光分别需要进行红光和绿光的滤色,则滤波片可以采用红色滤波片和绿色滤波片两个滤波片。
[0035] 当需要进行滤色时,驱动部件驱动相应的滤波片运动至预定滤色位置;当不需要进行滤色时,驱动部件驱动滤波片离开预定滤色位置,也即激光光源中不需要进行滤色的其他波长光不经过滤波装置,由此可以减少其他波长光的损耗。
[0036] 可选地,当预设方式为往复运动时,滤波片对应的光谱波段可以为一种。当预设方式为转动时,滤波片对应的光谱波段可以为一种或两种。
[0037] 可选地,上述激光器可以为单一的激光器,也可以采用由多个激光器构成的激光模组。
[0038] 与现有技术相比,激光光源中的滤波装置通过优化结构(包括使光谱波段少于三种的滤波片做往复运动或转动)去掉了增透膜片,因此提高了激光光源所应用的设备(如激光投影机)的光能利用率,降低了成本。
[0039] 为了便于理解,以激光光源应用于激光投影机为例,本发明实施例提供了激光光源中滤波装置的三种可选结构,下面将参照图1至图5对这三种滤波装置以及对应的激光光源进行详细介绍。
[0040] 本发明实施例提供了一种激光光源的滤波装置,该激光光源中至少包含蓝光波长、绿光波长和红光波长。参见图1所示的一种滤波装置的结构示意图,该滤波装置包括滤波片101、固定部件102和驱动部件103,滤波片101包括红色滤波片或绿色滤波片;固定部件102与滤波片101固定连接,固定部件102还与驱动部件103连接。驱动部件103用于驱动固定部件102带动滤波片101在预设路径上做往复运动,当激光光源中的波长转换装置输出与滤波片101对应的目标光时,滤波片101运动至激光光源的预定滤色位置。
[0041] 若激光光源中的波长转换装置输出含有红光波长的受激发光,则滤波片101为红色滤波片。可选地,波长转换装置包括对应红光的波长转换区域以及输出蓝光和绿光的其他区域,对应红光的波长转换区域上设置有黄光或红光的波长装换材料;滤波装置的运动频率与波长转换装置的出光颜色顺序和转动频率相匹配,使得当激光光源进行红光出光时,激发光照射至对应红光的波长转换区域,红色滤波片运动至预定滤色位置并对对应红光的波长转换区域产生的黄色受激发或红色受激发光进行滤色得到红光,以便后续红光与其他区域输出的蓝光和绿光合成白光,从而实现白光出光。
[0042] 考虑到红光的波长转换材料的转换效率低,且热稳定性不佳,红光部分可以采用激发光激发黄光的波长转换材料获得黄光后再配合红色滤波片进行滤色出红光。基于此,在一种可选的实现方式中,激光光源中的激光器包括蓝光激光器,波长转换装置包括空白区域、以及对应绿光和黄光的波长转换区域,对应绿光和黄光的波长转换区域分别设置有绿色荧光粉和黄色荧光粉;蓝光激光器发出的蓝色激发光分别激发对应绿光和黄光的波长转换区域的绿色荧光粉和黄色荧光粉产生绿光和黄光,通过滤波装置中的红色滤波片对黄光进行选择性滤色来得到红光,从而实现红光的出光显色。之后红光可以与绿光和透过空白区域的蓝色激发光一起合成白光,从而实现白光出光。
[0043] 同上,若激光光源中的波长转换装置输出含有绿光波长的受激发光,则滤波片101为绿色滤波片。在一种可选的实现方式中,激光光源中的激光器可以包括蓝光激光器和红光激光器,波长转换装置包括空白区域和对应绿光的波长转换区域,其中,红光激光器发出的红光不经过波长转换装置,红光直接输出来实现红光的出光显色;滤波装置的运动频率与波长转换装置的出光颜色顺序和转动频率相匹配,使得当激光光源进行绿光出光时,蓝光激光器发出的蓝色激发光照射至对应绿光的波长转换区域,绿色滤波片运动至预定滤色位置并对对应绿光的波长转换区域产生的绿色受激发光进行滤色得到绿光,以便后续绿光与空白区域输出的蓝色激发光和红光激光器输出的红光合成白光,从而实现白光出光。通过滤波装置中的绿色滤波片对该绿色受激发光进行滤色,可以提高绿光的色纯度,从而提高激光投影机的显色效果。
[0044] 可选地,上述往复运动包括直线往复运动或者摆动。以滤波片101为红色滤波片为例,上述滤波装置的工作原理如下:驱动部件103可以给红色滤波片提供直线运动或者摆动;当需要进行红光出光显色时,驱动部件103驱动固定部件102带动红色滤波片移动至预定滤色位置;当不需要进行红光出光显色时,驱动部件103驱动固定部件102带动红色滤波片离开预定滤色位置。
[0045] 本实施例提供的滤波装置与现有技术中滤波装置不同,具体如下:现有技术中的滤波装置通常是采用转动式的驱动方式,滤波装置是将各滤波片制作成一圆,圆在驱动部件的驱动下进行转动,以使得不同波长的滤波片在不同时间被待滤色光扫描。本实施例中的滤波装置只含有单一波长的滤波片101,当目标光需要进行被滤色的时候,驱动部件103驱动滤波片101处于光路的预定滤色位置处,使得滤波片101被目标光扫描到;当不需要进行滤色时,驱动部件103驱动滤波片101离开光路,使得光直接进入后端光机系统中。也即只有需要进行滤色的目标光在经过滤波装置时,才会扫描到滤波装置上的红色滤波片或绿色滤波片,其余时间激光光源的光不与滤波装置产生交集,由此可以减少其他波长光的损耗。
[0046] 可选地,上述驱动部件103包括直线电机。直线电机也称线性电机、线性达、直线马达、推杆马达,是一种将电能直接转换成直线运动机械能,而不需要任何中间转换机构的传动装置。直线电机更容易在该滤波装置中实现。
[0047] 可选地,上述固定部件102的材质可以为金属,例如或不锈。固定部件102可以但不限于通过胶固定滤波片101。
[0048] 可选地,上述滤波片101的有效尺寸大于等于与滤波片对应的目标光在预定滤色位置处的光斑尺寸。这样可以保证目标光全部通过滤波片101。这里滤波片101的有效尺寸指暴露在光路上的尺寸。
[0049] 本发明实施例中,激光光源中的滤波装置包括滤波片、固定部件和驱动部件,滤波片包括红色滤波片或绿色滤波片;固定部件与滤波片固定连接,固定部件还与驱动部件连接;驱动部件用于驱动固定部件带动滤波片在预设路径上做往复运动。与现有技术相比,该滤波装置去掉了增透膜片,结构简单,提高了激光投影机的光能利用率,降低了成本。
[0050] 为了便于理解,下面以滤波片为红色滤波片为例,参照图2对基于图1所示滤波装置的激光光源进行示例性介绍。
[0051] 图2为本发明实施例提供的一种激光光源的结构示意图,该激光光源中激光器采用由蓝光激光器组成的激光模组。如图2所示,该激光光源包括激光模组201、第一透镜202、第二透镜203、匀光元件204、二向色镜205、第三透镜206、波长转换装置207、第四透镜208、滤波装置209和光导管210。其中,波长转换装置207包括空白区域、以及对应绿光和黄光的波长转换区域,这些区域可以构成一圆或圆环,并在驱动装置的驱动下转动。其中,绿光的波长转换区域内设置有绿光的波长转换材料,黄光的波长转换区域内设置有黄光的波长转换材料。
[0052] 如图2所示,该激光光源的三色光的出光显色原理如下:激光模组201发出蓝色激发光,蓝色激发光经第一透镜202、第二透镜203准直后,又经匀光元件204匀光、二向色镜205反射,最终被第三透镜206聚焦到波长转换装置207的波长转换点;蓝色激发光经过波长转换装置207转换后产生绿光和黄光,绿光和黄光被波长转换装置207反射后,又先后经过第三透镜206、二向色镜205和第四透镜208,其中,绿光经第四透镜208的聚焦后直接入射到光导管210,实现了绿光的出光显色;而黄光经第四透镜208的聚焦后到达滤波装置209,经红色滤波片的滤色得到红光后,再进入光导管210,实现了红光的出光显色。另外,部分蓝色激发光会穿过波长转换装置207的空白区域,经一系列的反射后被第四透镜208直接聚焦到光导管210,实现了蓝光的出光显色(图中未示出蓝光的出光显色路径)。
[0053] 上述滤波装置209的驱动部件驱动红色滤波片进行往复运动的频率与波长转换装置207的转动频率需要匹配,例如:蓝色激发光开始扫描到出红光的波长转换材料时,驱动部件驱动红色滤波片到达预定滤色位置,一般该预定滤色位置位于光导管210入光口处;当蓝色激发光的光斑离开出红光的波长转换材料时,驱动部件也驱动红色滤波片离开预定滤色位置。
[0054] 可选地,图2中红色滤波片的有效尺寸大于等于目标光被第四透镜208聚光后扫描在红色滤波片上的光斑尺寸,也即红色滤波片的有效尺寸大于等于黄光在预定滤色位置处的光斑尺寸。进一步地,如图2所示,当滤波装置209的出光侧设置有光导管210时,滤波片(红色滤波片)的有效尺寸大于等于光导管210的入光口径。
[0055] 本发明实施例还提供了一种激光光源的滤波装置,该激光光源中至少包含蓝光波长、绿光波长和红光波长。参见图3所示的另一种滤波装置的结构示意图,该滤波装置包括滤波片301、固定部件302和驱动部件303,滤波片301包括红色滤波片或绿色滤波片;固定部件302与滤波片301固定连接,固定部件302还与驱动部件303连接,驱动部件303用于驱动固定部件302带动滤波片301转动,当激光光源中的波长转换装置输出与滤波片301对应的目标光时,滤波片301转动至激光光源的预定滤色位置。固定部件302的形状包括对称图形,固定部件302上设置有围坝状的配重部304,配重部304内设置有配重块。
[0056] 具体地,围坝状是指将指定区域完全包围起来的形状。配重部304和内部的配重块用于使滤波装置在转动时保持平衡,以防止出现因转动不平衡产生的噪音和振动问题。围坝状的配重部304可以加强滤波装置的平衡,防止配重块在高速旋转时脱离配重部。
[0057] 以滤波片301为红色滤波片,红色滤波片对波长转换装置产生的黄光进行滤色为例,上述滤波装置的工作原理如下:当需要进行红光出光显色时,激光器发出的激发光扫描至波长转换装置中黄光的波长转换材料,并产生黄光,黄光经红色滤波片的滤色得到红光。其中,滤波装置的红色滤波片与激光光源中的波长转换装置上的出红光的波长转换材料(黄光的波长转换材料)对应,角度与出光颜色顺序一致,以达到同步。激光光源的光在经过滤波装置时,只有黄光能扫描到滤波装置上的红色滤波片,其余时间激光光源的光不与滤波装置产生交集,由此可以减少其他波长光的损耗。
[0058] 可选地,固定部件302的形状为圆形,配重部304的形状为环状。这样工艺上更容易实现。
[0059] 可选地,上述固定部件302的材质可以为金属,例如铝、铜或不锈钢。固定部件302可以但不限于通过胶水固定滤波片301。
[0060] 可选地,上述固定部件302的质心远离滤波片301所在的一端。这样固定部件302还可以起配重作用,配重部304只需要进行微调即可。
[0061] 本发明实施例中,激光光源中的滤波装置包括滤波片、固定部件和驱动部件,滤波片包括红色滤波片或绿色滤波片;固定部件与滤波片固定连接,固定部件还与驱动部件连接,驱动部件用于驱动固定部件带动滤波片转动;固定部件呈圆形,固定部件上设置有环状的配重部。与现有技术相比,该滤波装置去掉了增透膜片,同时该滤波装置通过环状的配重部来保证滤波装置工作时的转动平衡问题,因此该滤波装置结构简单,提高了激光投影机的光能利用率,降低了成本。
[0062] 为了便于理解,下面以滤波片为红色滤波片为例,参照图4对基于图3所示滤波装置的激光光源进行示例性介绍。
[0063] 图4为本发明实施例提供的另一种激光光源的结构示意图,该激光光源中激光器采用由蓝光激光器组成的激光模组。如图4所示,该激光光源包括激光模组401、第一透镜402、第二透镜403、匀光元件404、二向色镜405、第三透镜406、波长转换装置407、第四透镜
408、滤波装置409和光导管410。其中,波长转换装置407包括空白区域、以及对应绿光和黄光的波长转换区域,这些区域可以构成一圆或圆环,并在驱动装置的驱动下转动。其中,绿光的波长转换区域内设置有绿光的波长转换材料,黄光的波长转换区域内设置有黄光的波长转换材料。
[0064] 如图4所示,该激光光源的三色光的出光显色原理如下:激光模组401发出蓝色激发光,蓝色激发光经第一透镜402、第二透镜403准直后,又经匀光元件404匀光、二向色镜405反射,最终被第三透镜406聚焦到波长转换装置407的波长转换点;蓝色激发光经过波长转换装置407转换后产生绿光和黄光,绿光和黄光被波长转换装置407反射后,又先后经过第三透镜406、二向色镜405和第四透镜408,其中,绿光经第四透镜408的聚焦后直接入射到光导管410,实现了绿光的出光显色;而黄光经第四透镜408的聚焦后到达滤波装置409,经红色滤波片的滤色得到红光后,再进入光导管410,实现了红光的出光显色。另外,部分蓝色激发光会穿过波长转换装置407的空白区域,经一系列的反射后被第四透镜408直接聚焦到光导管410,实现了蓝光的出光显色(图中未示出蓝光的出光显色路径)。
[0065] 上述滤波装置409的驱动部件驱动红色滤波片进行转动的频率与波长转换装置407的转动频率需要匹配,例如:蓝色激发光开始扫描到出红光的波长转换材料(黄光的波长转换材料)时,驱动部件驱动红色滤波片到达预定滤色位置,一般该预定滤色位置位于光导管410入光口处;当蓝色激发光的光斑离开出红光的波长转换材料时,驱动部件也驱动红色滤波片离开预定滤色位置。
[0066] 可选地,图4中红色滤波片的有效尺寸L大于等于目标光被第四透镜408聚光后扫描在红色滤波片上的光斑尺寸,也即L≥黄光在预定滤色位置处的光斑尺寸。进一步地,如图4所示,当滤波装置409的出光侧设置有光导管410时,滤波片(红色滤波片)的有效尺寸L大于等于光导管410的入光口径。
[0067] 本发明实施例还提供了一种激光光源的滤波装置,该激光光源中至少包含蓝光波长、绿光波长和红光波长。参见图5所示的另一种滤波装置的结构示意图,与图3所示的滤波装置相比,增加了一个滤波片,具体地,该滤波装置包括红色滤波片501、绿色滤波片502、固定部件503和驱动部件504;固定部件503分别与红色滤波片501和绿色滤波片502固定连接,固定部件503还与驱动部件504连接,驱动部件504用于驱动固定部件503带动红色滤波片501和绿色滤波片502转动,当激光光源中的波长转换装置输出与红色滤波片501对应的目标光时,红色滤波片501转动至激光光源的预定滤色位置;当激光光源中的波长转换装置输出与绿色滤波片502对应的目标光时,绿色滤波片502转动至激光光源的预定滤色位置。固定部件503的形状包括对称图形,固定部件503上设置有围坝状的配重部505,配重部505内设置有配重块。
[0068] 同样的,围坝状的配重部505可以加强滤波装置的平衡,防止配重块在高速旋转时脱离配重部。
[0069] 在一种可选的实现方式中,激光光源中的激光器可以包括蓝光激光器,波长转换装置包括空白区域、以及对应绿光和黄光的波长转换区域;蓝光激光器发出的蓝色激发光激发波长转换装置产生绿光和黄光,通过红色滤波片501对黄光进行选择性滤色来得到红光,从而实现红光的出光显色;通过绿色滤波片502对绿光进行滤色来提高绿光的色纯度,从而提高激光投影机的显色效果,从而满足电视、电影等高色彩要求场合的需求。
[0070] 上述滤波装置的工作原理与图3所示的滤波装置的工作原理相同,这里不再赘述。同样的,滤波装置的红色滤波片501和绿色滤波片502与激光光源中的波长转换装置上的出红光和绿光的波长转换材料对应,角度与出光颜色顺序一致,以达到同步。激发光经过波长转换装置转换后的光,经过滤波装置时,该光只能扫描到滤波装置上的红色滤波片501和绿色滤波片502,其余时间不与滤波装置产生交集,由此可以减少其他波长光的损耗。
[0071] 可选地,固定部件503的形状为圆形,配重部505的形状为环状。这样工艺上更容易实现。
[0072] 可选地,上述固定部件503的材质可以为金属,例如铝、铜或不锈钢。固定部件503可以但不限于通过胶水固定红色滤波片501和绿色滤波片502。
[0073] 可选地,上述红色滤波片501和绿色滤波片502呈对角(或中心对称)设置,固定部件503的质心设置在固定部件503的圆心上或者靠近红色滤波片501与绿色滤波片502中质量较小的一侧;滤波装置用于输出不连续的时序光,该时序光包括红光和绿光。这样配重部304只需要进行微调即可,可以减少滤波装置工作时的转动不平衡。
[0074] 具体地,红色滤波片501和绿色滤波片502可以呈正对角设置,也可以呈非正对角设置,角度偏差小于预设的角度阈值,该角度阈值可以根据实际情况设置,这里不做限定。当红色滤波片501和绿色滤波片502呈对角设置时,波长转换装置的出光颜色顺序中红光和绿光呈间隔设置。例如,波长转换装置的出光颜色顺序可以为红色、蓝色、绿色、黄色,也可以为红色、黄色、绿色、蓝色。
[0075] 可选地,红色滤波片501的有效尺寸L和绿色滤波片502的有效尺寸均大于等于对应目标光在预定滤色位置处的光斑尺寸。当滤波装置的出光侧设置有光导管时,该预定滤色位置可以位于光导管的入光口处。进一步地,红色滤波片501的有效尺寸L和绿色滤波片502的有效尺寸均大于等于光导管的入光口径。
[0076] 图5所示的滤波装置在激光光源中的应用与图3所示的滤波装置在激光光源中的应用相同,具体可以参见前述实施例的相关内容,这里不再赘述。
[0077] 另外,本发明实施例还提供了一种激光投影机,该激光投影机包括上述的激光光源。
[0078] 本实施例所提供的激光投影机,其实现原理及产生的技术效果和前述激光光源实施例相同,为简要描述,激光投影机实施例部分未提及之处,可参考前述激光光源实施例中相应内容。
[0079] 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0080] 另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0081] 在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0082] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
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