本技術涉及光，尤其涉及光源、光學器件、相關設備和方法。

背景技術：

1、激光投影顯示技術，能夠最真實地再現客觀世界豐富、絢麗的色彩，提供震撼的表現力。光源是投影機的核心組成部件，用于發出激光熒光混合光束。然而，由于激光光束的高度相干性，光源發出的激光投影在屏幕時，光束間的干涉會導致投影圖像上產生一種無規則分布的亮暗斑點，即激光散斑。散斑的存在嚴重影響了投影圖像的成像質量，降低了圖像分辨率和對比度，成為激光投影顯示發展的一個重要障礙。

2、為了消減散斑噪聲的影響，需要在光源中引入消散斑的器件，這將增加光源中器件的數目，增大光源的體積，難以滿足投影機小型化的市場需求。

技術實現思路

1、本技術實施例提供了一種光源、光學器件、相關設備和方法，用于減少投影光源中器件的數目，縮小投影光源的體積，滿足投影機小型化的市場需求。

2、第一方面，本技術提供一種光學器件。所述光學器件應用于光源中。光源中包括激光器，激光器用于發射激光光束。所述光學器件包括光學機構和驅動機構，所述驅動機構用于驅動所述光學機構運動。所述光學機構包括第一區域和第二區域。其中，第一區域用于接收光源中的第一激光光束并在所述第一激光光束的激勵下發射熒光光束，第二區域用于接收光源中的第二激光光束并減弱所述第二激光光束的相干性。

3、所述光學器件既可以在光源中第一激光光束的激勵下發出熒光光束，又可以抑制光源中第二激光光束的散斑，熒光光束和第二激光光束可以用于合并后從光源中發出，這樣，不僅有利于光源發出抑制散斑的熒光激光混合光束，還有利于減少光源中器件的數目，縮小投影光源的體積，滿足投影機小型化的市場需求。

4、第一區域和第二區域用于接收光源中的不同激光光束，第一激光光束在所述光學機構的入射位置和第二激光光束在所述光學機構的入射位置可以位于空間中的不同位置，有利于在第一區域接收第一激光光束的同時第二區域接收第二激光光束，從而有利于光學機構同時出射熒光光束和抑制散斑的第二激光光束，進而有利于光源發出具有穩定波長的激光熒光混合光束，優化投影圖像的顯示質量。

5、在所述光學機構運動的過程中，第一激光光束可以入射在第一區域的不同位置，相應的，第一區域中的多個位置用于分時接收第一激光光束并在所述第一激光光束的激勵下發出熒光光束，這樣有利于避免因局部位置持續接收激光光束而導致產熱過多和熒光發射效率過低。為了減小第一區域的尺寸，第一區域可以為第一激光光束在光學機構上的多個入射位置的并集。

6、在所述光學機構運動的過程中，第二激光光束可以入射在第二區域的不同位置，相應的，第二區域中的多個位置用于分時接收第二激光光束并減弱所述第二激光光束的相干性，由于不同位置對激光光束的相位的影響不同，這樣有利于增加第二激光光束在空間上的隨機相位，增強對第二激光光束的相干性進行減弱的效果。為了減小第二區域的尺寸，可選的，第二區域可以為第二激光光束在光學機構上的多個入射位置的并集。

7、第一激光光束和第二激光光束可以為對光源中同一激光器發射的激光進行分光得到的兩個激光光束，或者，可以來自光源中不同的激光器。

8、本技術不限定驅動機構驅動光學機構運動的軌跡，例如，驅動機構可以驅動光學機構振動，所述第一區域和所述第二區域可以為矩形區域。或者，可選的，所述驅動機構用于驅動所述光學機構繞軸線旋轉，所述第一區域和所述第二區域可以分別為以所述軸線為中心軸線的圓環體。這樣，只要在光學機構靜止時第一激光光束和第二激光光束在光學機構的入射位置分別位于第一區域和第二區域，便可以保證在光學機構旋轉時第一激光光束和第二激光光束在光學機構的入射位置仍然分別位于第一區域和第二區域，從而便于設計光路。可選的，所述第一區域環繞所述第二區域，也就是說，第一區域所對應的圓環體的內徑大于或等于第二區域對應的圓環體的外徑。或者，所述第二區域環繞所述第一區域，也就是說，第二區域所對應的圓環體的內徑大于或等于第一區域對應的圓環體的外徑。

9、可選的，所述第一區域包括熒光粉層，所述熒光粉層用于在所述第一激光光束的激勵下產生所述熒光光束。第一區域還可以包括其他結構，例如，還可以包括反射層，用于反射熒光光束，從而有利于提高熒光光束的亮度。

10、可選的，所述第二區域包括擴散層，所述擴散層用于對所述第二激光光束進行擴散。擴散層可選用擴散板(diffuser)或擴散片材質制成，其表面也可以涂覆有漫射體或者加工有微結構或進行噴砂處理。

11、可選的，所述光學機構還包括基板，基板可以用于設置所述第一區域和所述第二區域，并且，基板與驅動機構安裝在一起。驅動機構通過驅動基板運動，以驅動第一區域和第二區域運動。可選的，基板具有與第一區域對應的開口或鏤空部，以嵌入設置第一區域。可選的，基板具有與第二區域對應的開口或鏤空部，以嵌入設置第二區域。

12、可選的，熒光粉層可以作為基板，熒光粉層中的一部分區域用作第一區域，一部分區域用于設置第二區域，一部分區域用于安裝驅動機構。或者，可選的，擴散層可以作為基板，擴散層中的一部分區域用作第二區域，一部分區域用于設置第一區域，一部分區域用于安裝驅動機構。這樣，有利于簡化光學器件的結構。

13、第二方面，本技術提供一種光源，所述光源包括第一激光器，分光器件，光學器件和第一合光器件。其中，所述第一激光器用于發射激光。所述分光器件設置在激光的光路中，用于將所述激光分離成第一激光光束和第二激光光束。所述光學器件可以為第一方面或第一方面任一種可能的實現方式所介紹的光學器件。例如，所述光學器件包括光學機構和驅動機構，所述驅動機構用于驅動所述光學機構運動，所述光學機構的第一區域用于接收所述第一激光光束并在所述第一激光光束的激勵下發射熒光光束，所述光學機構的第二區域用于接收所述第二激光光束并減弱所述第二激光光束的相干性。所述第一合光器件用于接收熒光光束和經所述第二區域出射的所述第二激光光束，可以對所述熒光光束和經所述第二區域出射的所述第二激光光束進行合光，使得光源輸出抑制散斑的熒光激光混合光束。

14、通過在光源中設置上述光學器件，不僅可以向第一合光器件發出熒光光束，還可以向第一合光器件出射有利于抑制散斑的第二激光光束，從而有利于減少光源中器件的數目，縮小投影光源的體積，滿足投影機小型化的市場需求。

15、此外，由于第一區域和第二區域用于接收光源中的不同激光光束，第一激光光束在所述光學機構的入射位置和第二激光光束在所述光學機構的入射位置可以位于空間中的不同位置，有利于在第一區域接收第一激光光束的同時第二區域接收第二激光光束，從而有利于光學機構同時出射熒光光束和抑制散斑的第二激光光束，進而有利于光源發出具有穩定波長的激光熒光混合光束，優化投影圖像的顯示質量。

16、可選的，光源還可以包括一個或多個偏轉器件，一個或多個偏轉器件用于改變目標激光光束的傳播方向，目標激光光束可以為所述第一激光光束或所述第二激光光束。有利于使得所述第一激光光束和所述第二激光光束沿不同光路入射到所述光學機構。

17、可選的，在第一激光光束光路中可以設置一個或多個偏轉器件(稱作第一偏轉器件)，在第二激光光束的光路中也可以設置一個或多個偏轉器件(稱作第二偏轉器件)。第一偏轉器件可以位于第一激光光束的傳輸光路上，第一偏轉器件用于改變第一激光光束的傳播方向，使得第一激光光束從第一方向入射到第一光學器件。第二偏轉器件位于第二激光光束的傳輸光路上，第二偏轉器件用于改變第二激光光束的傳播方向，使得第二激光光束從第二方向入射到第一光學器件。

18、為了進一步提升輸出光束的色域，可選的，所述光源還包括第二激光器，所述第二激光器用于發射第三激光光束。光學機構還位于第三激光光束的光路中。在所述光學機構運動的過程中，第三激光光束可以入射在光學機構的不同位置，將所述光學機構中用于接收所述第三激光光束的區域稱作第三區域，第三區域用于減弱所述第三激光光束的相干性。第三區域的尺寸大于第三激光光束的光斑尺寸，第三區域的不同位置用于分時接收第三激光光束。或者說，第三區域可以理解為第三激光光束在光學機構上的入射位置的并集。

19、所述第一合光器件用于對所述熒光光束、經所述第二區域出射的所述第二激光光束和經所述第三區域出射的所述第三激光光束進行合光。

20、可選的，第二區域和第三區域為所述光學機構上的相同區域，這樣有利于縮小光學機構的尺寸。

21、可選的，第二激光光束和第三激光光束經合光器件(稱作第二合光器件)合光后入射到第二區域。所述第二合光器件位于所述第二激光光束和所述第三激光光束在所述第二區域之前的光路中，用于合并所述第二激光光束和第三激光光束。

22、第二激光光束和第三激光光束可以從不同方向入射到所述第二合光器件，所述第二合光器件用于將從不同方向入射的所述第二激光光束和所述第三激光光束合并后導向所述第二區域，這樣有利于簡化光源設計。可選的，第二合光器件用于透射第二激光光束，用于反射第三激光光束。或者，第二合光器件用于透射第三激光光束，用于反射第二激光光束。

23、可選的，第二合光器件為所述分光器件，可以復用所述分光器件合并所述第二激光光束和第三激光光束。這樣，有利于減少光源中器件的數目，減小整機體積，適應設備小型化的發展趨勢，降低成本。

24、可選的，可以復用所述一個或多個偏轉器件中的一個偏轉器件合并所述第二激光光束和第三激光光束。這樣，有利于減少光源中器件的數目，減小整機體積，適應設備小型化的發展趨勢，降低成本。可選的，該偏轉器件可以包括二向色片。

25、為了保證第二激光光束入射到第二區域，一般需將第二區域的尺寸設置為遠大于第二激光光束的光斑面積。可選的，所述光源還包括第一光束整形器件，第一光束整形器件位于第二激光光束在第二區域之前的光路中，用于會聚第二激光光束，有利于縮小第二激光光束在第二區域的光斑尺寸，減小第二區域的面積，從而減小光學機構的表面面積，進一步減小光源的體積。

26、第一光束整形器件用于會聚光束，從第一光束整形器件出射的第二激光光束可以為準直光束或會聚光束，相應的，第一光束整形器件可以為準直透鏡或會聚透鏡。以第一光束整形器件為會聚透鏡為例，第二激光光束在第二區域的光斑可以位于會聚透鏡的會聚焦點。

27、類似的，可選的，光源中還可以在第三激光光束位于第二區域之前的光路中設置光束整形器件，以縮小第三激光光束的光斑尺寸，有利于減小第二區域的面積，從而減小光學機構的表面面積，進一步減小光源的體積。

28、類似的，可選的，光源中還可以在第一激光光束位于第一區域之前的光路中設置光束整形器件，以縮小第一激光光束的光斑尺寸，有利于減小第一區域的面積，從而減小光學機構的表面面積，進一步減小光源的體積。

29、可選的，為了減少光源中器件的數目，不同激光光束可以復用同一光束整形器件來縮小入射在所述光學機構的光斑的尺寸。

30、第二區域在減弱第二激光光束的相干性的同時，一般還會增大第二激光光束的發散角。可選的，所述光源還包括第二光束整形器件，第二光束整形器件位于第二激光光束在第二區域與第一合光器件之間的光路中，第二光束整形器件用于對第二激光光束進行準直。本技術不限定從第二光束整形器件出射的第二激光光束為準直光束，只要出射的第二激光光束的發散角相對于入射的第二激光光束的發散角有所減小即可。這樣，從而有利于減小后端光學元件(例如第一合光器件)的尺寸。第二光束整形器件可以為準直透鏡或會聚透鏡。

31、類似的，可選的，光源中還可以再第三激光光束在第二區域與第一合光器件之間的光路中設置光束整形器件，以縮小第三激光光束的發散角，從而有利于減小后端光學元件(例如第一合光器件)的尺寸。第二光束整形器件可以為準直透鏡或會聚透鏡。

32、可選的，為了減少光源中器件的數目，不同激光光束可以復用同一光束整形器件來縮小第二激光光束和第三激光光束的發散角。

33、第三方面，本技術實施例提供了一種投影系統，所述投影系統包括投影光核和如上述第一方面任一項所述的光源，所述光源用于發射光束；所述投影光核用于根據圖像源調制所述光束以得到成像光束。可選的，該投影系統還可以包括鏡頭，所述鏡頭用于對所述成像光束投影成像。鏡頭可以用于成虛像或實像。本方面有益效果的說明，請參見第二方面所示，具體不做贅述。

34、第四方面，本技術實施例提供了一種抬頭顯示系統，包括光偏轉模塊以及如第三方面所述的投影系統；所述投影系統用于向所述光偏轉模塊傳輸成像光束；所述光偏轉模塊用于向擋風玻璃傳輸放大后的所述成像光束，放大后的所述成像光束通過所述擋風玻璃形成虛像。

35、第五方面，本技術實施例提供一種照明設備，包括固定座以及如第三方面所述的投影系統，所述固定座用于固定所述投影系統。該照明設備可以為車燈。

36、第六方面，本技術實施例提供了一種車輛，包括車體、擋風玻璃以及處理器，所述車體用于固定所述擋風玻璃以及所述處理器，所述車輛還包括如第四方面所示的抬頭顯示系統和/或第五方面所述的照明設備。所述處理器用于向所述抬頭顯示系統和/或所述照明設備發送圖像源。例如，所述處理器用于向抬頭顯示系統和/或照明設備傳輸車輛駕駛相關信息；所述抬頭顯示系統和/或照明設備用于將所述車輛駕駛相關信息調制于所述投影光束以獲得所述成像光束。

37、第七方面，本技術實施例提供了一種智能眼鏡，所述智能眼鏡包括鏡框、鏡片和如第三方面所述的投影系統，所述鏡框用于固定所述鏡片和所述投影系統，所述投影系統用于向所述鏡片發射成像光束，所述鏡片用于對所述成像光束投影成像。

38、第八方面，本技術提供一種方法。所述方法應用于光源，所述光源包括第一激光器，分光器件，光學器件和第一合光器件，其中，所述光學器件包括光學機構和驅動機構，所述驅動機構用于驅動所述光學機構運動，所述方法包括：所述第一激光器發射激光；之后，所述分光器件將所述激光分離成第一激光光束和第二激光光束；之后，所述光學機構的第一區域接收所述第一激光光束并在所述第一激光光束的激勵下發射熒光光束，所述光學機構的第二區域接收所述第二激光光束并減弱所述第二激光光束的相干性；之后，所述第一合光器件接收所述熒光光束和經所述第二區域出射的所述第二激光光束，對二者進行合光出射。

39、可選的，所述光源還包括第一光束整形器件，所述第一光束整形器件位于所述第二激光光束在所述第二區域之前的光路中，所述方法還包括：所述第一光束整形器件對所述第二激光光束進行會聚。

40、可選的，所述光源還包括第二光束整形器件，所述第二光束整形器件位于所述第二激光光束在所述第二區域之后的光路中，所述方法還包括：所述第二光束整形器件對所述第二激光光束進行準直。

41、可選的，所述光源還包括第二激光器，所述方法還包括：所述第二激光器發射第三激光光束；之后，所述第二區域接收所述第三激光光束并減弱所述第三激光光束的相干性；之后，所述第一合光器件接收從所述第二區域出射的所述第三激光光束，將所述第三激光光束與所述熒光光束和所述第二激光光束合光。也就是說，第一合光器件用于傳輸第三激光光束，熒光光束、第二激光光束和第三激光光束從第一合光器件合光出射。

42、所述光學器件的結構和功能可以參考第一方面或第二方面中的相關內容進行理解，此處不再贅述。

43、第八方面所示的有益效果的說明，請詳見第一方面所示，具體不做贅述。