發(fā)光裝置和投影顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光源領(lǐng)域，特別是涉及發(fā)光裝置和使用該發(fā)光裝置的投影顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，激光激發(fā)轉(zhuǎn)動(dòng)的熒光粉轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生分時(shí)的熒光，這種方法已經(jīng)被比較廣泛的應(yīng)用于投影顯示產(chǎn)業(yè)中。但是目前的方案或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜龐大，或者出射光顏色不純，都存在一定的缺陷。因此很需要一種高效、緊湊、出射光顏色好的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提出一種發(fā)光裝置，包括用于發(fā)射原激光的激光光源，還包括分光裝置和位于該分光裝置光路后端的聚光裝置，其中分光裝置包括導(dǎo)入?yún)^(qū)和導(dǎo)出區(qū)，從導(dǎo)入?yún)^(qū)出射的光經(jīng)過(guò)聚光裝置聚光后的角分布范圍為第一角度范圍，從導(dǎo)出區(qū)出射的光經(jīng)過(guò)聚光裝置聚光后的角分布范圍為第二角度范圍；激光光源發(fā)射的原激光入射于分光裝置的導(dǎo)入?yún)^(qū)。發(fā)光裝置還包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換段和反射散射段，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換段包括反射層和覆蓋在反射層表面的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層吸收原激光后會(huì)出射受激光和第一散射激光，其中第一散射激光為原激光被波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層反射散射但未吸收的剩余激光；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換段還包括覆蓋在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層表面的功能濾光片，該功能濾光片能夠大部分地透射入射角在第一角度范圍內(nèi)的原激光和第一散射激光，且能夠大部分地反射入射角在第二角度范圍的原激光和第一散射激光，同時(shí)功能濾光片還能夠大部分地透射全角度范圍的受激光；反射散射段則可以對(duì)入射的原激光進(jìn)行反射散射形成第二散射激光。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置還包括驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換段和反射散射段周期性的輪流進(jìn)入聚光裝置焦點(diǎn)處的原激光光路。分光裝置的導(dǎo)入?yún)^(qū)反射原激光、第一散射激光和第二散射激光，分光裝置的導(dǎo)出區(qū)透射原激光、第一散射激光和第二散射激光，且導(dǎo)入?yún)^(qū)和導(dǎo)出區(qū)都透射受激光。
[0004]本實(shí)用新型還提出一種發(fā)光裝置，包括用于發(fā)射原激光的激光光源，還包括分光裝置和位于該分光裝置光路后端的聚光裝置，其中分光裝置包括導(dǎo)入?yún)^(qū)和導(dǎo)出區(qū)，從導(dǎo)入?yún)^(qū)出射的光經(jīng)過(guò)聚光裝置聚光后的角分布范圍為第一角度范圍，從導(dǎo)出區(qū)出射的光經(jīng)過(guò)聚光裝置聚光后的角分布范圍為第二角度范圍；激光光源發(fā)射的原激光入射于分光裝置的導(dǎo)入?yún)^(qū)。發(fā)光裝置還包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換段和反射散射段，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換段包括反射層和覆蓋在反射層表面的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層吸收原激光后會(huì)出射受激光和第一散射激光，其中第一散射激光為原激光被波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層反射散射但未吸收的剩余激光；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換段還包括覆蓋在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層表面的功能濾光片，該功能濾光片能夠大部分地透射入射角在第一角度范圍內(nèi)的原激光和第一散射激光，且能夠大部分地反射入射角在第二角度范圍的原激光和第一散射激光，同時(shí)功能濾光片還能夠大部分地透射全角度范圍的受激光；反射散射段則可以對(duì)入射的原激光進(jìn)行反射散射形成第二散射激光。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置還包括驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換段和反射散射段周期性的輪流進(jìn)入聚光裝置焦點(diǎn)處的原激光光路。分光裝置的導(dǎo)入?yún)^(qū)透射原激光、第一散射激光和第二散射激光，分光裝置的導(dǎo)出區(qū)反射原激光、第一散射激光和第二散射激光，且導(dǎo)入?yún)^(qū)和導(dǎo)出區(qū)都反射受激光。
[0005]本實(shí)用新型還提出一種投影顯示裝置，使用上述的發(fā)光裝置作為光源。
[0006]本實(shí)用新型利用分光裝置的兩個(gè)區(qū)與功能濾光片的配合，成功的使得波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換段上出射的第一散射激光被抑制而不能出射，同時(shí)使得反射散射段上出射的第二散射激光能夠大部分的出射。這樣既高效實(shí)現(xiàn)了分時(shí)發(fā)光，同時(shí)保證了各單色光的單色性，而且實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1A是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖1B是圖1A所示實(shí)施例中聚光裝置的工作原理示意；
[0009]圖1C是圖1A所示實(shí)施例中分光裝置的正視圖；
[0010]圖1D是圖1A所示實(shí)施例中波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的正視圖；
[0011]圖1F是圖1A所示實(shí)施例中功能濾光片的透過(guò)譜舉例；
[0012]圖1G是圖1A所示實(shí)施例中激光和受激光的光譜舉例；
[0013]圖1H是圖1A所示實(shí)施例中當(dāng)反射散射段運(yùn)動(dòng)到原激光光路時(shí)的示意圖；
[0014]圖2是本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例中激光光源采用多顆激光二極管后壓縮光束的原理示意圖；
[0016]圖4A是本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4B是圖4A所示實(shí)施例中分光裝置的正視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型提出一種發(fā)光裝置，其第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1A所示。該發(fā)光裝置包括用于發(fā)射原激光121的激光光源101，還包括分光裝置102和位于該分光裝置光路后端的聚光裝置103。其中，如圖1C所示，分光裝置102包括導(dǎo)入?yún)^(qū)102a和導(dǎo)出區(qū)102b，激光光源101發(fā)射的原激光121入射于分光裝置的導(dǎo)入?yún)^(qū)102a。
[0019]分光裝置102上不同的區(qū)出射的光經(jīng)過(guò)聚光裝置103聚光后會(huì)處于不同的角度范圍，即從導(dǎo)入?yún)^(qū)102a出射的光經(jīng)過(guò)聚光裝置103聚光后的角分布范圍為第一角度范圍，從導(dǎo)出區(qū)102b出射的光經(jīng)過(guò)聚光裝置103聚光后的角分布范圍為第二角度范圍。具體來(lái)說(shuō)，在本實(shí)施例中，分光裝置102的導(dǎo)入?yún)^(qū)102a位于分光裝置作用面的中部，導(dǎo)出區(qū)102b位于導(dǎo)入?yún)^(qū)102a周圍。如圖1B所示，導(dǎo)入?yún)^(qū)102a出射的光為中心的光線193和194，這兩條光線經(jīng)過(guò)聚光裝置聚光后處于小角度范圍，而導(dǎo)出區(qū)102b出射的光為外圍的光線191和192，這兩條光線經(jīng)過(guò)聚光裝置聚光后處于大角度范圍。因此在本實(shí)施例中，第一角度范圍是角度小于特征角度的角度范圍，第二角度范圍是角度大于特征角度并小于90度的角度范圍，其中特征角度就是導(dǎo)入?yún)^(qū)和導(dǎo)出區(qū)的邊界所對(duì)應(yīng)的角度，這個(gè)角度在不同系統(tǒng)中是不同的，例如為30度。
[0020]分光裝置上不同的區(qū)出射的光經(jīng)過(guò)聚光裝置聚光后處于不同的角度范圍，是由一般的光學(xué)原理決定的。對(duì)于聚光裝置來(lái)說(shuō)，一側(cè)是平行光，一側(cè)是會(huì)聚光，那么平行光一側(cè)的光的面分布，就對(duì)應(yīng)于會(huì)聚光一側(cè)的光的角分布。舉例來(lái)說(shuō)，平行光一側(cè)的中心光，就對(duì)應(yīng)于會(huì)聚光一側(cè)的小角度光，平行光一側(cè)的外圍光，就對(duì)應(yīng)于會(huì)聚光一側(cè)的大角度光。
[0021]本實(shí)用新型的發(fā)光裝置還包括位于聚光裝置光路后端的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置104，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置104包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換段104a和反射散射段104b，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置104的正視圖如圖1D所示。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換段104a包括反射層105和覆蓋在反射層表面的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層104al (見圖1A)，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層104al吸收原激光121后會(huì)出射受激光和第一散射激光，其中第一散射激光為原激光121被波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層反射散射但未吸收的剩余激光。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換段104a還包括覆蓋在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層104al表面的功能濾光片104a2，該功能濾光片104a2能夠大部分地透射入射角在第一角度范圍內(nèi)的原激光和第一散射激光，且能夠大部分地反射入射角在第二角度范圍的原激光和第一散射激光，同時(shí)該功能濾光片還能夠大部分地透射全角度范圍的受激光。
[0022]圖1F是功能濾光片透過(guò)譜的一個(gè)舉例，同時(shí)參考圖1G的激光和受激光的光譜進(jìn)行說(shuō)明。在圖1G中，181為原激光和第一散射激光的光譜(散射作用不改變光譜，因此下文提到的第二散射激光的光譜也與原激光的光譜相同)，182表示受激光的光譜。在圖1F中，如圖中標(biāo)注的，五條曲線分別表示入射角為0度、20度、30度、45度和60度時(shí)的透過(guò)譜，比較圖1G中的激光和受激光的光譜可知，該功能濾光片能夠大部分地透射0度和20度的原激光和第一散射激光，并能夠大部分地反射30度、45度和60度的原激光和第一散射激光，同時(shí)還能夠大部分地透射全角度范圍的受激光。在該示例中，第一角度范圍指的是角度小于25度的角度范圍，第二角度范圍指的是角度大于25度并小于90度的角度范圍，也就是特征角度是25度。實(shí)際上，該功能濾光片就是利用了光譜濾光片的