发光装置和投影装置制造方法及图纸

提出一种发光装置和投影装置，包括激光光源和散射反射装置，该散射反射装置包括至少一个凹陷，凹陷内壁具有散射反射属性；还包括分光装置，该分光装置的分光面上包括两个区，透射区和反射区；其中，激光光源发出的激光透射分光装置的透射区并入射于散射反射装置的至少一个凹陷内，激光在该凹陷内散射反射后出射，其中大部分入射于分光装置的反射区并被其反射而形成发光装置的出射光。利用本发明专利技术的发光装置，利用激光在凹陷内壁的多次散射反射，使其充分的混合以消除相干性。同时还利用入射的激光和散射后的激光在准直性上的差别而将散射后的激光从光路中分离出来形成出射光。

【技术实现步骤摘要】
发光装置和投影装置
本专利技术涉及光源领域，特别是涉及一种发光装置和使用这种发光装置的投影装置。
技术介绍
当前，激光光源的应用已经越来越得到人们的重视。激光具有高亮度、长寿命的优点，但其问题在于相干性很强，用于显示则表现为散斑问题严重。要想消除散斑必须消除激光的相干性，而作为激光的本质属性之一，相干性的消除很困难，往往要以牺牲效率作为代价。这个问题始终没有得到很好的解决，这也制约了激光光源用于显示的前景。
技术实现思路
本专利技术提出一种发光装置，包括激光光源和散射反射装置，该散射反射装置包括至少一个凹陷，凹陷内壁具有散射反射属性；还包括分光装置，该分光装置的分光面上包括两个区，透射区和反射区；其中，激光光源发出的激光透射分光装置的透射区并入射于散射反射装置的至少一个凹陷内，激光在该凹陷内散射反射后出射，其中大部分入射于分光装置的反射区并被其反射而形成发光装置的出射光。 本专利技术还提出一种发光装置，包括激光光源和散射反射装置，该散射反射装置包括至少一个凹陷，凹陷内壁具有散射反射属性；还包括分光装置，该分光装置的分光面上包括两个区，透射区和反射区；其中，激光光源发出的激光入射于分光装置的反射区并被其以反射的方式引导入射于散射反射装置的至少一个凹陷内，激光在该凹陷内散射反射后出射，其中大部分透射分光装置的透射区而形成发光装置的出射光。 本专利技术还提出一种投影装置，包括上述的发光装置。 利用本专利技术的发光装置，利用激光在凹陷内壁的多次散射反射，使其充分的混合以消除相干性。同时还利用入射的激光和散射后的激光在准直性上的差别而将散射后的激光从光路中分离出来形成出射光。 【附图说明】 图1A表示了本专利技术的发光装置的第一实施例的结构示意图；图1B表不了图1A实施例中的分光装置的正视图；图2A和2B是图1A实施例中优化的分光装置的透射区的透射谱的两种举例；图3A和图3B是图1A实施例中另外两种散射反射装置的两种举例；图4是本专利技术的反光装置的另一个实施例的结构示意图；图5是本专利技术的反光装置的另一个实施例的结构示意图； 图6是本专利技术的反光装置的另一个实施例的结构示意图。 【具体实施方式】 本专利技术的发光装置的第一实施例如图1A所示。该发光装置包括激光光源(图中未画出)和散射反射装置123，该散射反射装置123包括至少一个凹陷124，凹陷124内壁124a具有散射反射属性。发光装置还包括分光装置121，该分光装置的分光面上包括两个区，透射区121a和反射区121b。其中，激光光源发出的激光101透射分光装置的透射区121a并入射于散射反射装置的至少一个凹陷124内，激光在该凹陷124内散射反射后出射，其中大部分入射于分光装置的反射区121b并被其反射而形成发光装置的出射光102。 图1B为分光装置121的正视图，可见其分光面的大部分区域为反射区121b，反射区包围的一块近似圆形区域为透射区121a。激光101具有准直的特性，因此至少部分可以穿过透射区121a ;而激光在散射反射装置的凹陷124内散射后，充分消除了相干性，准直特性也不在具备，因此其出射光的范围会覆盖整个分光装置，其中大部分会被反射区121b反射而形成出射光，小部分会透过透射区121a而形成光损耗。本专利技术就是利用入射的激光和散射后的激光在准直性上的差别而将散射后的激光从光路中分离出来形成出射光的。显然，图1B所示的透射区和反射区的分布形状只是举例，也可以采用其他形状，此处不赘述。 在本实施例中，散射反射装置的凹陷124是起到消除激光相干性的核心部件。当激光入射于凹陷124内，激光会在其内壁反生多次散射反射，使其充分的混合以消除相干性。可以理解，凹陷的深度越深则散射的次数越多，消相干的效果越好，而效率也越低。因此实际中凹陷的深度是消相干效果和效率的折中，这可以通过实验来确定。 凹陷124的内壁124a所具有的散射反射属性在实际中是容易加工形成的。例如在凹陷表面喷白色散射材料，例如白色无机粉末硫酸钡、氧化钛、氧化铝等，也可以采用静电涂装的方式使白色无机粉末吸附于凹陷内壁。在涂覆散射材料之前，凹陷内壁可能是反射或半反射的，这种情况下散射材料可以涂覆薄一些；当然内壁也可能是不反射的，这种情况下散射材料需要涂覆厚一些以提高反射率。也有可能散射反射装置本身就具有散射反射的表面属性，例如白色多孔陶瓷。加工白色多孔陶瓷使其表面形成凹陷124，此时不需要做处理凹陷的内壁就具有很好的散射反射属性。显然，此处所列举的加工散射反射装置的方法只是举例，并使构成对本专利技术的限制，本领域工程师容易应用一些现成的方法来制造散射反射装置，此处就不一一列举。 分光装置也是容易加工的。例如在一块玻璃上分区镀膜，或者在一块反射镜上打洞而形成透射区。 在本实施例中，优选的，还包括位于分光装置121和散射反射装置123光路之间的光收集透镜或光收集透镜组122，该光收集透镜(组)122用于将入射的激光101聚焦于散射反射装置的至少一个凹陷124内，同时也用于将从散射反射装置123出射的光收集起来并投射往分光装置121，从而提高了光利用效率。 通过上面的描述可以理解，经过散射反射装置散射后的激光会有部分透射分光装置的透射区121a从而造成一定的损失。通过优化设计分光装置的透射区121a的滤光特性可以减小这种损失。优选的，分光装置的透射区具有透射该入射激光的P偏振光并反射其S偏振光的属性，其该透射区的透射谱的两个举例如图2A和2B所示。图2A和2B中，标识201的光谱为激光光谱，标识“S偏振光”的曲线为S偏振光入射于透射区121a时透射区的透射谱，标识“P偏振光”的曲线为P偏振光入射于透射区121a时透射区的透射谱。使激光光源发出的激光以P偏振光入射于分光装置的透射区，那么该激光显然可以透射该透射区而入射于散射反射装置，而经过散射反射装置散射和反射后，光的偏振态被打散，因此但其再次入射于分光装置的透射区时，S偏振光和P偏振光几乎各占一半，这样S偏振光的部分就可以被透射区反射而成为出射光的一部分，提高了光利用效率。其中的图2A和2B所示的透过谱显然都可以实现上述的透射区的功能，在实际中可以根据实际情况选择使用。 在图1A所示的实施例中，凹陷124的截面形状为矩形。显然凹陷的截面形状也可以是其它形状，例如梯形。如图3A所示。截面为梯形的凹陷324的内壁324a具有散射反射属性，入射于凹陷324内的激光同样会在其内部多次反射散射后最终出射。而与矩形截面的凹陷124相比，梯形截面可以减小出射光的发散角，对后端的光收集效率的提升有一定帮助。 无论是图1A中的矩形截面的凹陷，还是图3A所示的梯形截面的凹陷，都是以单个凹陷在起散射反射的作用，而实际上也可能是多个凹陷同时起作用。如图3B所示，该散射反射装置333的左侧面为作用面，作用面上包括多个小的三角形截面的凹陷334，每个凹陷334表面334a都具有散射反射属性。激光入射于多个凹陷334内，并分别在其内部散射反射而消除相干性。多个凹陷的好处在于在组装是不用考虑激光与单个凹陷的对准。 图4是本专利技术另一个实施例的结构示意图。与图1A所示的实施例不同的是，入射激光与散射后出射的激光的光路对调了。如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光装置，其特征在于：包括激光光源和散射反射装置，该散射反射装置包括至少一个凹陷，凹陷内壁具有散射反射属性；还包括分光装置，该分光装置的分光面上包括两个区，透射区和反射区；其中，激光光源发出的激光透射分光装置的透射区并入射于散射反射装置的至少一个凹陷内，激光在该凹陷内散射反射后出射，其中大部分入射于分光装置的反射区并被其反射而形成发光装置的出射光。

【技术特征摘要】
1.一种发光装置，其特征在于: 包括激光光源和散射反射装置，该散射反射装置包括至少一个凹陷，凹陷内壁具有散射反射属性； 还包括分光装置，该分光装置的分光面上包括两个区，透射区和反射区；其中，激光光源发出的激光透射分光装置的透射区并入射于散射反射装置的至少一个凹陷内，激光在该凹陷内散射反射后出射，其中大部分入射于分光装置的反射区并被其反射而形成发光装置的出射光。2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，激光光源发出的激光以P偏振光入射于分光装置的透射区，且分光装置的透射区具有透射该入射激光的P偏振光并反射其S偏振光的属性。3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，还包括位于分光装置和散射反射装置光路之间的光收集透镜(组)，该光收集透镜(组)用于将入射的激光聚焦于散射反射装置的至少一个凹陷内，同时也用于将从散射反射装置出射的光收集起来并投射往分光装置。4.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述凹陷的截面为矩形、梯形、三角形中的一种。5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述分光装置的反射区为弧形。6.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于: 所述分光装置的反射区的截面为半圆形，所述散射反射装置的至少一个凹陷位于半圆形的圆心旁；还包括光接收装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨毅，
申请(专利权)人：杨毅，
类型：发明
国别省市：广东;44