本發明涉及激光投影技術，特別涉及激光光源照明的技術。

背景技術：

在激光投影顯示領域中，主要有兩種激光光源照明技術。

一種為：采用紅綠藍三色激光器作為照明裝置，將三色激光合光后由光路系統引導到處理芯片上進行照明，并通過投影成像方式輸出彩色圖畫。然而采用這種技術的投影系統存在嚴重的激光散斑問題，且造價高昂，無法進行大規模市場推廣應用。

另一種為：在光源裝置上設置有發出單一藍色波段的激光器，由光學系統手機激光束并聚焦，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波長轉換，根據熒光粉色輪的旋轉可在后端光學系統中獲得有時序的紅綠藍三種顏色。在這種技術方案中，普遍將藍色光設計成通過熒光粉色輪的鏤空或透明段，通過獨立的藍光光路進行傳遞，而紅綠光則在熒光粉色輪表面發生發射并被收集，最終紅綠藍三種顏色光在二向色鏡片上完成合光輸出并被引導至后端成像芯片上，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、準直聚光透鏡組3、熒光體顏色轉換裝置4(熒光粉色輪，具有下述的反射基板)及藍光光路5，圖中激光光源模塊1輸出的藍光經過二向色鏡片2反射入準直聚光透鏡組3進行整形，使輸出藍光以近似點光源的形式入射在熒光體顏色轉換裝置4上，熒光體顏色轉換裝置4的反射基板由分段式結構構成，主要為其反射基板上涂覆有紅色熒光粉的區段、涂覆有綠色熒光粉的區段及鏤空(或透明)區段(使藍光通過的區段)，涂覆有紅色熒光粉的區段及涂覆有綠色熒光粉的區段在受到上述藍光照射時激發產生紅光及綠光并相對于之前入射的藍光反向穿過準直聚光透鏡組3輸出準直光束而進入二向色鏡片2，鏤空(或透明)區段則是藍光穿透熒光體顏色轉換裝置4并進入藍光光路5的位置，藍光進入藍光光路5后通過一系列反射及透鏡和/或透鏡組最終輸出準直光束進入二向色鏡片2與紅光及綠光合光后輸出，可見，在該方案中，藍光與紅綠光需要兩路光分開實現，其系統設計難度較大，工藝流程較復雜，在后端生產時還會帶來諸如裝配調試難度較大及整個光學系統體積大等問題，同時還無形中增加了整個系統的材料成本和生產成本，為實際激光顯示產品的批量化生產及大規模市場推廣應用造成了較大困難。

技術實現要素：

本發明的目的是要解決目前激光光源照明系統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。

本發明解決其技術問題，采用的技術方案是，激光光源照明系統，包括激光光源模塊、二向色鏡片、準直聚光透鏡組及熒光體顏色轉換裝置，所述熒光體顏色轉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的藍色激光束；

所述熒光體顏色轉換裝置的反射基板由分段式結構構成，分別為涂覆有紅色熒光粉的區段、涂覆有綠色熒光粉的區段及偏振片區段；

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

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

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

進一步的，所述二向色鏡片為鍍有多層介質膜的玻璃平面鏡，其所鍍有的多層介質膜實現反射第一線偏振狀態的藍色激光束并使經過熒光體顏色轉換裝置轉換出的紅色光、綠色光及經過偏振片區段轉換出的第二線偏振狀態的藍色光穿透，或使第一線偏振狀態的藍色激光束穿透并反射經過熒光體顏色轉換裝置轉換出的紅色光、綠色光及經過偏振片區段轉換出的第二線偏振狀態的藍色光。

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

具體的，所述熒光體顏色轉換裝置還包括電機，用于帶動反射基板以其圓心進行轉動。

再進一步的，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域的結構為三層結構，第一層為金屬基板上鍍有金屬高反射膜，實現鏡面反射，第二層為實現散射及漫反射作用的光學微結構層，第三層為偏振片。

再進一步的，所述實現散射及漫反射作用的光學微結構層為噴涂有微結構的磨砂層。

具體的，所述偏振片為1/4偏振片。

再進一步的，所述反射基板的涂覆有紅色熒光粉的區段及涂覆有綠色熒光粉的區段都為三層結構，第一層為金屬基板上鍍有金屬高反射膜，用于反射激發光及熒光，第二層為熒光粉層，涂覆有紅色熒光粉的區段此處為紅色熒光粉層，涂覆有綠色熒光粉的區段此處為綠色熒光粉層，第三層為光學保護層，為鍍在熒光粉層表面的增透膜，使對應的激發光和熒光實現最大效率穿透。

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

附圖說明

圖1為目前采用單一藍色波段的激光器實現激光光源照明時的光路示意圖。

圖2為本發明實施例中激光光源照明系統的光路示意圖。

圖3為本發明實施例中熒光體顏色轉換裝置的反射基板正面的示意圖。

圖4為本發明另一實施例中激光光源照明系統的光路示意圖。

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

具體實施方式

下面結合附圖及實施例，詳細描述本發明的技術方案。

本發明的激光光源照明系統，包括激光光源模塊、二向色鏡片、準直聚光透鏡組及熒光體顏色轉換裝置，熒光體顏色轉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的藍色激光束；熒光體顏色轉換裝置的反射基板由分段式結構構成，分別為涂覆有紅色熒光粉的區段、涂覆有綠色熒光粉的區段及偏振片區段；二向色鏡片能夠反射第一線偏振狀態的藍色激光束并能夠使經過熒光體顏色轉換裝置轉換出的紅色光、綠色光及經過偏振片區段轉換出的第二線偏振狀態的藍色光穿透，或能夠使第一線偏振狀態的藍色激光束穿透并能夠反射經過熒光體顏色轉換裝置轉換出的紅色光、綠色光及經過偏振片區段轉換出的第二線偏振狀態的藍色光。

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

實施例

本發明實施例中的激光光源照明系統，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、準直聚光透鏡組3及熒光體顏色轉換裝置4，熒光體顏色轉換裝置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的藍色激光束6。

熒光體顏色轉換裝置4的反射基板由分段式結構構成，分別為涂覆有紅色熒光粉的區段、涂覆有綠色熒光粉的區段及偏振片區段。

二向色鏡片2能夠反射第一線偏振狀態的藍色激光束6并能夠使經過熒光體顏色轉換裝置4轉換出的紅色光7、綠色光7及經過偏振片區段轉換出的第二線偏振狀態的藍色光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的藍色激光束6經過二向色鏡片2的反射進入準直聚光透鏡組3，經過準直激光透鏡組，使輸出的第一線偏振狀態的藍色激光6以近似點光源的形式入射到熒光體顏色轉換裝置4的反射基板上，在涂覆有紅色熒光粉的區段激發出紅色光7，在涂覆有綠色熒光粉的區段激發出綠色光7，在偏振片區段反射出第二線偏振狀態的藍色光7，所述紅色光7、綠色光7及第二線偏振狀態的藍色光7反向進入準直激光透鏡組，輸出準直光束至二向色鏡片2，經過二向色鏡片2透射輸出。

本發明另一實施例中的激光光源照明系統，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、準直聚光透鏡組3及熒光體顏色轉換裝置4，熒光體顏色轉換裝置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的藍色激光束6。

熒光體顏色轉換裝置4的反射基板由分段式結構構成，分別為涂覆有紅色熒光粉的區段、涂覆有綠色熒光粉的區段及偏振片區段。

二向色鏡片2能夠使第一線偏振狀態的藍色激光束6穿透并能夠反射經過熒光體顏色轉換裝置4轉換出的紅色光7、綠色光7及經過偏振片區段轉換出的第二線偏振狀態的藍色光7。

其激光光路為：

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

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

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

熒光體顏色轉換裝置4的反射基板由分段式結構構成是指：反射基板為圓形，扇形分出三個區段，分別為涂覆有紅色熒光粉的區段、涂覆有綠色熒光粉的區段及偏振片區段，其正面的示意圖參見圖3。熒光體顏色轉換裝置4還可包括電機，用于帶動反射基板以其圓心進行轉動，此為現有技術，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域的結構優選為三層結構，第一層為金屬基板上鍍有金屬高反射膜，實現鏡面反射，第二層為實現散射及漫反射作用的光學微結構層，第三層為偏振片，這里，實現散射及漫反射作用的光學微結構層可以為噴涂有微結構的磨砂層，此處根據上述要求第二線偏振狀態的藍色光7均可為第一線偏振狀態的藍色激光束6旋轉90度偏振態的線偏正狀態的藍色激光束，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段及涂覆有綠色熒光粉的區段都為三層結構，第一層為金屬基板上鍍有金屬高反射膜，用于反射激發光及熒光，第二層為熒光粉層，涂覆有紅色熒光粉的區段此處為紅色熒光粉層，涂覆有綠色熒光粉的區段此處為綠色熒光粉層，第三層為光學保護層，為鍍在熒光粉層表面的增透膜，使對應的激發光和熒光實現最大效率穿透。

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