一种激光光源模组投影光路系统的制作方法

1.本发明涉及投影显示技术领域，具体涉及一种激光光源模组投影光路系统。


背景技术：

2.现有技术中，投影设备的光源通常使用蓝色激光激发荧光粉来获得光的三原色，从而实现三基色照明。而三色光合色一般有三种方案，一种方案是中国专利cn110376835a中蓝光经过单独的光路60绕行后，与蓝色激光激发的荧光通过二向色镜30合色，其相关配置可参照图1；第二种方案是中国专利cn107315312a中利用分区二向色镜，中间部分反射蓝光到达荧光轮，两边部分透射蓝光，将三色光合色，其相关配置可参照图2。第三种方案是中国专利cn108802986a中将蓝光偏心设置，经过反射镜与前组透镜组一边到达荧光轮激发荧光，蓝光再经过前组透镜组另一边与荧光合色，其相关配置可参照图3。
3.图1中的现有方案设计单独的蓝色激光光路，会增加光路复杂程度，降低蓝色激光利用率，增加装配难度、制造成本，增大光源模组体积。图2中的方案二向色镜中间部分反射蓝光，那么荧光轮反射回来的中间部分蓝光被反射无法到达后续光路，造成蓝光光效损失。图3中的方案将蓝光偏心设置会影响光斑均匀性，采用小反射镜反射蓝光，反射镜部分荧光无法透过，也会损失一部分荧光，影响荧光光斑均匀性。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种激光光源模组投影光路系统，该系统将三色光共光路设计，蓝光免回路可提升蓝光效率，缩小光机体积，减少光学元器件，且通过添加小二向色镜调整蓝光光源，以免引起蓝光均匀度下降。
5.为了达到上述技术效果，本发明采用如下技术方案：
6.一种激光光源模组投影光路系统，该系统包括激光光源、静态扩散片、分区镀膜的二向色镜，前组透镜组，波长转换装置，小二向色镜，聚光镜，滤色装置，匀光装置，所述激光光源为蓝色激光光源，提供蓝色激发光；所述分区镀膜的二向色镜包括第一镀膜区和第二镀膜区，所述第一镀膜区和第二镀膜区对不同的色光进行反射或者透射，用以改变不同色光的光路方向；所述前组透镜组设置在所述分区镀膜的二向色镜与所述波长转换装置之间，所述小二向色镜设置在所述分区镀膜的二向色镜的后侧，用于调节偏心设置的蓝光到达聚光镜的位置，所述聚光镜设置在所述分区镀膜的二向色镜与所述滤色装置之间，所述匀光装置设置在所述滤色装置后方。
7.进一步的技术方案为，该系统还包括缩束透镜组，所述缩束透镜组位于激光光源出光光路上，当激光阵列较多时对激光进行缩束处理。
8.所述蓝光光源阵列较多时需使用缩束透镜组，阵列较少时则无需使用缩束透镜组；
9.进一步的技术方案为，所述蓝色激光光源偏心设置。
10.小二向色镜主要用于调节偏心设置的蓝光到达聚光镜的位置，以避免蓝光均匀度
下降的现象；
11.进一步的技术方案为，所述第一镀膜区域用于反射蓝光，透射绿光和红光；所述第二镀膜区域用于透射蓝光、绿光和红光。
12.进一步的技术方案为，所述第一镀膜区域用于透射蓝光，反射红光和绿光；所述第二镀膜区域用于反射蓝光、绿光和红光。
13.进一步的技术方案为，所述第一镀膜区域与第二镀膜区域不均分，所述第一镀膜区域长度取决于被小二向色镜反射回来的蓝色光源位置。
14.进一步的技术方案为，所述第一镀膜区域与第二镀膜区域不均分，所述第二镀膜区域长度取决于被小二向色镜反射回来的蓝色光源位置。
15.进一步的技术方案为，所述波长转换装置包括蓝光反射区和波长转化区，所述波长转换装置可围绕中心轴转动。
16.蓝色激光照射至蓝光反射区被反射，蓝色激光照射至波长转换区激发出对应波长的其他色光并被反射。并通过旋转实现激光分时照明不同区域，受激光与反射的蓝光同向传播。
17.进一步的技术方案为，所述波长转换区可为红色及绿色波长转换区，红色与黄色波长转换区，黄色与绿色波长转换区，红色、绿色与黄色波长转换区。
18.进一步的技术方案为，所述滤色装置与所述波长转换装置位置相对，所述滤色装置可围绕中心轴转动，所述滤色装置包含蓝光、红光及绿光透过区分段，或包含蓝光、红光、绿光及黄光透过区分段。
19.该系统的工作过程具体为：蓝光光源为激光光源，产生的蓝光经过静态扩散片到达分区二向色镜的第一镀膜区域之后，被第一镀膜区域引导至前组透镜组并到达波长转换装置；当蓝光到达波长转换装置的蓝光反射区时被反射，反射的蓝光经过前组透镜组到达小二向色镜，并被反射至分区二向色镜的第一或第二镀膜区域，再反射蓝光至聚光镜；当蓝光到达波长转换装置的波长转换区时被转换为其他波长的色光，其他波长的色光继续经过前组透镜组到达分区二向色镜的第一镀膜区域和第二镀膜区域，第一镀膜区域和第二镀膜区域将其他波长的色光引导至聚光镜；
20.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明将三色光(红、绿、蓝光)共光路设计，蓝光免回路可提升蓝光效率，缩小光机体积，减少光学元器件，蓝光偏心设置避免了蓝光损失，且通过添加小二向色镜可调节偏心设置的蓝光，避免引起蓝色激光均匀度下降，由于采用分区镀膜的二向色镜，同时避免了荧光均匀度下降的现象。
附图说明
21.图1为本发明实施例提供的一种激光光源模组投影光路系统示意图；
22.图2为本发明实施例提供的另一种激光光源模组投影光路系统示意图；
23.图3为现有单色激光光源模组投影光路第一方案示意图；
24.图4为现有单色激光光源模组投影光路第二方案示意图；
25.图5为现有单色激光光源模组投影光路第三方案示意图。
26.图1和图2中，1为蓝色激光光源，2为缩束透镜组，3为静态扩散片，4为分区镀膜的二向色镜，其中4a为反蓝透红绿或透蓝反红绿区域，4b为透蓝红绿或反蓝红绿区域，5为前
组透镜组，6为波长转换装置，7为小二向色镜，反蓝透红绿，8为聚光镜，9为滤色装置，10为匀光装置。
具体实施方式
27.以下结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的光路系统。本领域技术人员应该明了，所述具体实施方式仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。本实施例通过具体实施方式来说明本发明提供的光路系统，本实施例匀光装置选为光棒。
28.实施例1
29.如图1所示，本实施例提供一种激光投影光路系统，包括蓝色激光光源1，静态扩散片3，分区镀膜的二向色镜4，前组透镜组5，波长转换装置6，小二向色镜7，聚光镜8，滤色装置9，光棒10。
30.蓝色激光光源1选取阵列较少的光源可不用缩束透镜组，蓝光光源1偏心设置。二向色镜4由4a与4b两部分组成，4a部分反射蓝光透射红绿光，4b部分透射蓝红绿光，两部分不均分，4a部分依据小二向色镜7反射回来的蓝色光源位置确定其长度。波长转换装置6包含蓝光反射区及波长转换区，波长转换区可为红色及绿色波长转换区，红色与黄色波长转换区，黄色与绿色波长转换区，红色、绿色与黄色波长转换区。波长转换装置6通过旋转实现激光分时照明不同区域。滤色装置9可包含蓝光、红光及绿光透过区分段，也可包含蓝光、红光、绿光及黄光透过区分段。
31.蓝色激光光源1经过静态扩散片3后，经二向色镜4a部分反射后，再经前组透镜组5聚焦至波长转换装置6的蓝光反射区，反射回来再经过前组透镜组5准直，并透过二向色镜4b部分，再经二向色镜7反射到达二向色镜4a部分反射至聚光镜，并经聚光镜8汇聚后通过滤色装置9进入光棒10。
32.蓝色激光光源1经过静态扩散片3后，经二向色镜4a部分及前组透镜组5到达波长转换装置6的波长转换区域处，激发受激光，受激光透过二向色镜4后，经聚光镜8汇聚，并通过滤色装置9进入光棒10。
33.实施例2
34.如图2所示，本实施例提供另外一种激光投影光路系统，包括蓝色激光光源1，静态扩散片3，分区镀膜的二向色镜4，前组透镜组5，波长转换装置6，小二向色镜7，聚光镜8，滤色轮9，光棒10。
35.蓝色激光光源1选取阵列较少的光源可不用缩束透镜组，蓝光光源1偏心设置。二向色镜4由4a与4b两部分组成，4a部分透射蓝光反射红绿光，4b部分反射蓝红绿光，两部分不均分，4b部分依据二向色镜7反射回来的蓝色光源位置确定其长度。波长转换装置6包含蓝光反射区及波长转换区，波长转换区可为红色及绿色波长转换区，红色与黄色波长转换区，黄色与绿色波长转换区，红色、绿色与黄色波长转换区。波长转换装置6通过旋转实现激光分时照明不同区域。滤色装置9可包含蓝光、红光及绿光透过区分段，也可包含蓝光、红光、绿光及黄光透过区分段。
36.蓝色激光光源1经过静态扩散片3后，透过二向色镜4a部分，再经前组透镜组5聚焦至波长转换装置6的蓝光反射区，反射回来再经过前组透镜组5准直，并经二向色镜4b部分反射至二向色镜7，二向色镜7反射蓝光至二向色镜4b部分，并被反射至聚光镜，经聚光镜8
汇聚后通过滤色装置9进入光棒10。
37.蓝色激光光源1经过静态扩散片3后，经二向色镜4a部分及前组透镜组5到达波长转换装置6的波长转换区域处，激发受激光，受激光经二向色镜4反射后，经聚光镜8汇聚，并通过滤色装置9进入光棒10。
38.综上所述，本发明将三色光共光路设计，蓝光免回路可提升蓝光效率，缩小光机体积，减少光学元器件，蓝光偏心设置避免了传统方案3中的蓝光损失，且通过添加第二二向色镜可调节偏心设置的蓝光，避免引起蓝色激光均匀度下降，由于采用分区镀膜的二向色镜，同时避免了荧光均匀度下降的现象。
39.尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，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技术公开的原则范围和精神之内。