一種雙色激光光源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及投影顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種雙色激光光源。
【背景技術(shù)】
[0002]激光是一種高亮度，方向性強(qiáng)，發(fā)出單色相干光束的光源，由于激光的諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)被逐漸作為光源應(yīng)用于投影顯示技術(shù)領(lǐng)域。但由于激光的高相干性，不可避免地產(chǎn)生散斑效應(yīng)，這種現(xiàn)象不僅在使用純激光作為光源的方案中尤其明顯，也存在于激光和熒光，以及激光和LED的混合光源的方案中。所謂散斑是指相干光源在照射粗糙的物體時(shí)，散射后的的光，由于其波長(zhǎng)相同，相位恒定，就會(huì)在空間中產(chǎn)生干涉，空間中有些部分發(fā)生干涉相長(zhǎng)，有部分發(fā)生干涉相消，最終的結(jié)果是在屏幕上出現(xiàn)顆粒狀的明暗相間的斑點(diǎn)，也就是一些未聚焦的斑點(diǎn)閃爍，長(zhǎng)時(shí)間觀看易產(chǎn)生眩暈感，這無(wú)疑會(huì)造成投影圖像質(zhì)量的下降，降低用戶(hù)的觀看體驗(yàn)。
[0003]雙色激光的應(yīng)用提高了激光光源的整體亮度，滿(mǎn)足目前激光投影的亮度應(yīng)用需求，但是激光本身帶來(lái)的散斑問(wèn)題也隨之加重，成為其推廣應(yīng)用的一個(gè)障礙。
[0004]如何在應(yīng)用雙色激光光源的同時(shí)減小激光由于本身特性帶來(lái)的散斑效應(yīng)成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種雙色激光光源，由受控進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的第一擴(kuò)散部和第二擴(kuò)散部組成消散斑系統(tǒng)，能夠同時(shí)對(duì)藍(lán)色激光和紅色激光進(jìn)行消散斑，有效減弱散斑現(xiàn)象，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于使用激光光源帶來(lái)的散斑效應(yīng)而導(dǎo)致投影圖像質(zhì)量降低的技術(shù)問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種雙色激光光源，包括藍(lán)色激光器和紅色激光器，分別發(fā)出藍(lán)色激光和紅色激光；熒光輪，其表面涂覆有綠色熒光粉，綠色熒光粉受藍(lán)色激光激發(fā)發(fā)出綠色熒光，還包括消散斑系統(tǒng)，該消散斑系統(tǒng)包括:
第一擴(kuò)散部，第一擴(kuò)散部受控進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)置于藍(lán)色激光和紅色激光的光束整形光路中，用于擴(kuò)散藍(lán)色激光和紅色激光；
及第二擴(kuò)散部，第二擴(kuò)散部受控進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)置于藍(lán)色激光、紅色激光和綠色熒光入射光棒之前，用于時(shí)序性地至少透過(guò)藍(lán)色激光和紅色激光并形成藍(lán)光、紅光輸出；
進(jìn)一步地，第一擴(kuò)散部為為擴(kuò)散片材質(zhì)，其表面涂覆有漫射體；
進(jìn)一步地，第一擴(kuò)散部的漫射體的發(fā)散角沿著第一擴(kuò)散部的中心徑向向外呈逐漸減小規(guī)律分布；
進(jìn)一步地，第二擴(kuò)散部包括擴(kuò)散區(qū)和非擴(kuò)散區(qū)，擴(kuò)散區(qū)用于透過(guò)藍(lán)色激光和紅色激光，非擴(kuò)散區(qū)用于透過(guò)綠色熒光；
進(jìn)一步地，第二擴(kuò)散部的擴(kuò)散區(qū)為擴(kuò)散片材質(zhì)，其表面涂覆有漫射體；
進(jìn)一步地，非擴(kuò)散區(qū)為綠色濾色片或透明材質(zhì)，用于透過(guò)綠色熒光進(jìn)入光棒； 進(jìn)一步地，第二擴(kuò)散部的擴(kuò)散區(qū)包括藍(lán)色激光擴(kuò)散區(qū)和紅色激光擴(kuò)散區(qū)，用于在第二擴(kuò)散部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)時(shí)序性地透過(guò)藍(lán)色激光和所述紅色激光；
進(jìn)一步地，紅色激光擴(kuò)散區(qū)包括多個(gè)子擴(kuò)散區(qū)，多個(gè)子擴(kuò)散區(qū)對(duì)紅色激光的發(fā)散角度不同；
進(jìn)一步地，多個(gè)子擴(kuò)散區(qū)中位于中間區(qū)域的子擴(kuò)散區(qū)對(duì)所述紅色激光的發(fā)散角度大于位于兩側(cè)區(qū)域的子擴(kuò)散區(qū)對(duì)所述紅色激光的發(fā)散角度；
進(jìn)一步地，多個(gè)子擴(kuò)散部中位于中間區(qū)域的子擴(kuò)散部的面積大于位于兩側(cè)區(qū)域的子擴(kuò)散部的面積。
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案，至少具有如下有益技術(shù)效果或者優(yōu)點(diǎn):
由于運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)散部件相比于靜止的擴(kuò)散部件，靜止的擴(kuò)散部件是利用增加激光光束的空間相位來(lái)破壞相位恒定這一產(chǎn)生干涉的條件，但影響程度有限，而運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)散部件能夠?qū)す夤馐黾涌臻g上的隨機(jī)相位，隨機(jī)相位的產(chǎn)生，就可以較大程度上破壞相位恒定這一產(chǎn)生干涉的條件，從而可以較好的降低激光光束的相干性，減弱激光光源投影圖像上的散斑現(xiàn)象。本發(fā)明技術(shù)方案利用這一原理，首先在藍(lán)色激光和紅色激光的光束整形光路中設(shè)置第一擴(kuò)散部，第一擴(kuò)散部受控進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，用于擴(kuò)散藍(lán)色激光或者紅色激光，無(wú)論對(duì)藍(lán)色激光光束還是激光光束均可以通過(guò)增加激光光束的空間上的隨機(jī)相位，降低激光光束的相干性；并在藍(lán)色激光和紅色激光以及綠色熒光入射光棒之前設(shè)置第二擴(kuò)散部，第二擴(kuò)散部受控進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)序性至少透過(guò)藍(lán)色激光和紅色激光，對(duì)合光后的激光再次進(jìn)行擴(kuò)散，進(jìn)一步產(chǎn)生空間上的隨機(jī)相位，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)散部件作用相互疊加，對(duì)激光光束進(jìn)行了消相干，從而用于投影的激光光源在投影圖像上能夠形成較多獨(dú)立的散斑圖樣，而獨(dú)立散斑圖樣的數(shù)目越多，利用人眼的積分作用，明暗斑點(diǎn)的現(xiàn)象就越弱，從而能夠有效減弱激光的散斑效應(yīng)，提高了投影圖像顯示質(zhì)量。
[0008]同時(shí)，由于第一擴(kuò)散部受控進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，并設(shè)置于光束整形光路中，能夠?qū)す夤馐鴶U(kuò)散同時(shí)起到勻化光斑能量的作用，從而利于激光光束通過(guò)光學(xué)鏡片時(shí)減少能量過(guò)于集中或者說(shuō)能量密度高而造成光學(xué)部件發(fā)熱過(guò)快或者沉積灰塵的情況發(fā)生，同時(shí)便于勻化后的藍(lán)色激光光束對(duì)熒光輪進(jìn)行激發(fā)，提高熒光的激發(fā)效率，避免光斑能量不均勻，能量集中溫度過(guò)程而造成熒光輪表面的灼燒。。
[0009]進(jìn)一步地，在本發(fā)明技術(shù)方案中，第二擴(kuò)散部包括擴(kuò)散區(qū)和非擴(kuò)散區(qū)，擴(kuò)散區(qū)用于透射并對(duì)藍(lán)色激光和紅色激光消散斑，而非擴(kuò)散區(qū)用于透過(guò)綠色熒光，兼具對(duì)激光光源消散斑和為系統(tǒng)輸出三基色的作用，可以減少濾色輪部件的使用，從而利于簡(jiǎn)化光源系統(tǒng)架構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步地，本發(fā)明技術(shù)方案，對(duì)于藍(lán)色激光和紅色激光的消散斑共用由第一擴(kuò)散部和第二擴(kuò)散部組成的消散斑系統(tǒng)，非不是針對(duì)每路激光分別進(jìn)行消散斑光路設(shè)計(jì)，降低了光源光路的復(fù)雜性，提高了消散斑效率。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1雙色激光光源結(jié)構(gòu)不意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2雙色激光光源結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3A，圖3B為本發(fā)明實(shí)施例2中為通過(guò)擴(kuò)散部件后的激光光斑形狀示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中第一擴(kuò)散部示意圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)施例2中熒光輪平面分布示意圖；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例2中第二擴(kuò)散片示意圖；
圖7為本發(fā)明實(shí)施例2中又一第二擴(kuò)散片分區(qū)示意圖；
圖8為本發(fā)明實(shí)施例2中激光光束能量高斯分布示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0013]實(shí)施例1
本發(fā)明實(shí)施例1提供了一種雙色激光光源，如圖1所示，包括藍(lán)色激光器陣列11和紅色激光器陣列12，分別發(fā)出藍(lán)色激光和紅色激光，熒光輪4，其表面涂覆有綠色熒光粉，綠色熒光粉受藍(lán)色激光激發(fā)發(fā)出綠色熒光，其中，藍(lán)色激光和紅色激光在進(jìn)入熒光輪4和合光部件5之前還要經(jīng)過(guò)光束整形裝置2進(jìn)行整形，在光束整形裝置2中包括消散斑系統(tǒng)3的第一擴(kuò)散部31，其中第一擴(kuò)散部31受控進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，位于藍(lán)色激光和紅色激光的光束整形光路中，用于擴(kuò)散該藍(lán)色激光和紅色激光。藍(lán)色激光經(jīng)過(guò)合光部件5反射至熒光輪，并經(jīng)熒光輪透射和中繼回路光路再次到達(dá)合光部件5，并被反射輸出，紅色激光和綠色熒光組分別經(jīng)過(guò)合光部件5的反射和透射，三種顏色混合形成白色合光。第二擴(kuò)散部32受控進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，即為一運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)散部件，其設(shè)置于藍(lán)色激光、紅色激光和綠色熒光入射光棒6之前，用于時(shí)序性地至少透過(guò)藍(lán)色激光和紅色激光，由于通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行時(shí)序性的透過(guò)藍(lán)色和紅色激光，從而可以形成時(shí)序性的輸出藍(lán)光和紅光，可以用于為系統(tǒng)輸出三基色。第二擴(kuò)散部32與第一擴(kuò)散部31組成本發(fā)明實(shí)施例激光光源的消散斑系統(tǒng)。
[0014]光棒6收集三基色光進(jìn)入光機(jī)部分(圖中未出)，實(shí)現(xiàn)激光光源為光機(jī)部分提供照明。
[0015]在本發(fā)明實(shí)施例中，由于藍(lán)色激光和紅色激光依次通過(guò)消散斑系統(tǒng)3的第一擴(kuò)散部和第二擴(kuò)散部，能夠利用運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)擴(kuò)散部件同時(shí)對(duì)藍(lán)色激光和紅色激光進(jìn)行消散斑，解決了雙色激光光源使用時(shí)由于散斑效應(yīng)帶來(lái)的投影圖像顯示質(zhì)量差的技術(shù)問(wèn)題；同時(shí)運(yùn)動(dòng)的第一擴(kuò)散部同時(shí)還能夠?qū)す夤馐鴶U(kuò)散同時(shí)起到勻化光斑能量的作用，從而利于激光光束通過(guò)光學(xué)鏡片時(shí)減少能量過(guò)于集中或者說(shuō)能量密度高而造成光學(xué)部件發(fā)熱過(guò)快或者沉積灰塵的情況發(fā)生，同時(shí)便于勻化后的藍(lán)色激光光束對(duì)熒光輪進(jìn)行激發(fā)，提高熒光的激發(fā)效率，避免光斑能量不均勻，能量集中溫度過(guò)程而造成熒光輪表面的灼燒；以及第二擴(kuò)散部在依次對(duì)藍(lán)色激光和紅色激光擴(kuò)散起到消散斑作用同時(shí)還時(shí)序性的輸出藍(lán)光和紅光，可用于為系統(tǒng)提供三基色輸出。
[0016]實(shí)施例2
本發(fā)明實(shí)施例2提供了一種激光光源，