发光装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020319867.4 (22)申请日 2020.03.15 (66)本国优先权数据 202010154424.9 2020.03.07 CN 202020276408.2 2020.03.07 CN (73)专利权人 赫尔曼友瀚范贝赫库姆 地址 荷兰阿姆斯特丹 专利权人 郑华 (72)发明人 赫尔曼友瀚范贝赫库姆 郑华 (74)专利代理机构 上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人 徐俊 (51)Int.Cl. F21V 13/00(2006.01) G02B 27/。

2、28(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 发光装置 (57)摘要 本实用新型提供了一种发光装置， 其特征在 于， 包括第一激光光源、 偏振分光器、 第一波片、 第一聚光元件、 散射装置、 第二聚光元件、 第一波 长转换装置、 二向色镜、 第三色光线发生部、 聚光 零件。 本实用新型提供的一种发光装置， 具有亮 度高、 光学扩展量小、 显色指数高、 光斑均匀、 工 作寿命长、 效率高等特点。 本实用新型可适用于 需要高光照强度和小光学扩展量的系统中， 比如 娱乐照明系统、 投影系统、 汽车照明系统、 医疗照 明系统、 探照照明系统、 野外作业照明系。

3、统、 航海 照明系统、 便携式照明系统等。 权利要求书5页 说明书19页 附图12页 CN 211902749 U 2020.11.10 CN 211902749 U 1.一种发光装置， 其特征在于， 包括第一激光光源、 偏振分光器、 第一波片、 第一聚光元 件、 散射装置、 第二聚光元件、 第一波长转换装置、 二向色镜、 第三色光线发生部、 聚光零件， 将偏振分光器与散射装置之间的光路定义为第一光路， 将偏振分光器与第一波长转换装置 之间的光路定义为第二光路， 其中： 偏振分光器使波长在 1 2之间且相对于其入射面为S偏振光的光线反射、 使波长在 1 2之间且相对于其入射面为P偏振光的光线透。

4、射、 使波长长于 2的可见光光线透射或反 射； 当偏振分光器使波长长于 2的可见光光线透射时： 第一激光光源发出包含有相对于偏振分光器的入射面为S偏振光和P偏振光的第一色 光线， 第一色光线的中心波长在 1 2之间， 且它能够激发第一波长转换装置， 第一激光光 源发出的第一色光线射入偏振分光器； 偏振分光器将相对于其入射面为P偏振光且波长在 1 2之间的第一色光线透射入第 一光路、 将相对于其入射面为S偏振光且波长在 1 2之间的第一色光线反射入第二光路； 自散射装置沿第一光路到达偏振分光器的第一色光线经偏振分光器反射与自第一波 长转换装置沿第二光路到达偏振分光器的光线经偏振分光器透射后合为一。

5、路光线， 然后射 向二向色镜； 第一聚光元件位于第一光路上， 用于将自偏振分光器透射入第一光路的第一色光线汇 聚至散射装置， 同时用于将自散射装置反射入第一光路的散射的第一色光线进行准直后沿 第一光路射向偏振分光器； 散射装置， 用于接收自偏振分光器透射入第一光路的第一色光线， 形成反射入第一光 路的散射的第一色光线； 第一波片位于第一光路上， 用于使得自散射装置沿第一光路到达偏振分光器的第一色 光线的偏振方向不同于自偏振分光器透射入第一光路的第一色光线的偏振方向， 当第一色 光线入射到第一波片时， 第一色光线的偏振面与第一波片的快轴或慢轴的夹角为 且 0； 第二聚光元件位于第二光路上， 用于。

6、将自偏振分光器反射入第二光路的第一色光线汇 聚至第一波长转换装置， 同时用于将自第一波长转换装置反射入第二光路的光线进行准直 后沿第二光路射向偏振分光器； 第一波长转换装置吸收自偏振分光器反射入第二光路的第一色光线后， 受激产生第二 色光线且该第二色光线的中心波长长于第一色光线的中心波长， 第二色光线被第一波长转 换装置反射回第二光路； 第三色光线发生部用于发出经过准直的第三色光线， 第三色光线中至少有部分光线的 波长长于或等于 3且 3 2， 这些第三色光线射向二向色镜； 二向色镜可以反射波长长于或等于 3的光线、 透射波长短于 3的光线或透射波长长于 或等于 3的光线、 反射波长短于 3的。

7、光线； 当二向色镜反射波长长于或等于 3的光线、 透射波长短于 3的光线时， 自偏振分光器射 向二向色镜的至少部分光线经二向色镜透射和自第三色光线发生部射向二向色镜的至少 部分第三色光线经二向色镜反射后合为一路光线， 光线经聚光零件收敛后从发光装置射 出； 当二向色镜透射波长长于或等于 3的光线、 反射波长短于 3的光线时， 自偏振分光器射 权利要求书 1/5 页 2 CN 211902749 U 2 向二向色镜的至少部分光线经二向色镜反射和自第三色光线发生部射向二向色镜的至少 部分第三色光线经二向色镜透射后合为一路光线， 光线经聚光零件收敛后从发光装置射 出； 当偏振分光器使波长长于 2的可。

8、见光光线反射时： 第一激光光源发出包含有相对于偏振分光器的入射面为S偏振光和P偏振光的第一色 光线， 第一色光线的中心波长在 1 2之间， 且它能够激发第一波长转换装置， 第一激光光 源发出的第一色光线射入偏振分光器； 偏振分光器将相对于其入射面为S偏振光且波长在 1 2之间的第一色光线反射入第 一光路、 将相对于其入射面为P偏振光且波长在 1 2之间的第一色光线透射入第二光路； 自散射装置沿第一光路到达偏振分光器的第一色光线经偏振分光器透射与自第一波 长转换装置沿第二光路到达偏振分光器的光线经偏振分光器反射后合为一路光线， 然后射 向二向色镜； 第一聚光元件位于第一光路上， 用于将自偏振分光。

9、器反射入第一光路的第一色光线汇 聚至散射装置， 同时用于将自散射装置反射入第一光路的散射的第一色光线进行准直后沿 第一光路射向偏振分光器； 散射装置， 用于接收自偏振分光器反射入第一光路的第一色光线， 形成反射入第一光 路的散射的第一色光线； 第一波片位于第一光路上， 用于使得自散射装置沿第一光路到达偏振分光器的第一色 光线的偏振方向不同于自偏振分光器反射入第一光路的第一色光线的偏振方向， 当第一色 光线入射到第一波片时， 第一色光线的偏振面与第一波片的快轴或慢轴的夹角为 且 0； 第二聚光元件位于第二光路上， 用于将自偏振分光器透射入第二光路的第一色光线汇 聚至第一波长转换装置， 同时用于将。

10、自第一波长转换装置反射入第二光路的光线进行准直 后沿第二光路射向偏振分光器； 第一波长转换装置吸收自偏振分光器透射入第二光路的第一色光线后， 受激产生第二 色光线且该第二色光线的中心波长长于第一色光线的中心波长， 第二色光线被第一波长转 换装置反射回第二光路； 第三色光线发生部用于发出经过准直的第三色光线， 第三色光线中至少有部分光线的 波长长于或等于 3且 3 2， 这些第三色光线射向二向色镜； 二向色镜可以反射波长长于或等于 3的光线、 透射波长短于 3的光线或透射波长长于 或等于 3的光线、 反射波长短于 3的光线； 当二向色镜反射波长长于或等于 3的光线、 透射波长短于 3的光线时， 。

11、自偏振分光器射 向二向色镜的至少部分光线经二向色镜透射和自第三色光线发生部射向二向色镜的至少 部分第三色光线经二向色镜反射后合为一路光线， 光线经聚光零件收敛后从发光装置射 出； 当二向色镜透射波长长于或等于 3的光线、 反射波长短于 3的光线时， 自偏振分光器射 向二向色镜的至少部分光线经二向色镜反射和自第三色光线发生部射向二向色镜的至少 部分第三色光线经二向色镜透射后合为一路光线， 光线经聚光零件收敛后从发光装置射 出。 2.如权利要求1所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第一激光光源内包含第一激光 权利要求书 2/5 页 3 CN 211902749 U 3 器及第一准直元件： 第一。

12、激光器发出的光线为线偏振光； 第一准直元件集成于第一激光器内或设于第一激光器外， 用于准直光线； 所有第一激光器的出光方向和初始偏振方向相同， 以第一激光器的出光方向为轴， 轴 向旋转所述第一激光光源内部分第一激光器， 改变这部分第一激光器发出的第一色光线的 偏振方向， 使得所述第一激光光源发出包含有相对于所述偏振分光器的入射面为S偏振光 和P偏振光的第一色光线； 或者， 所有第一激光器的出光方向和偏振方向相同， 以第一激光器的出光方向为轴， 轴 向旋转所述第一激光光源， 使得所述第一激光光源发出包含有相对于所述偏振分光器的入 射面为S偏振光和P偏振光的第一色光线； 或者， 所有第一激光器的出。

13、光方向相同， 在所述第一激光光源内设置波片， 通过波片改 变所述第一激光光源内部分第一激光器发出的第一色光线的偏振方向或偏振状态， 使得所 述第一激光光源发出包含有相对于所述偏振分光器的入射面为S偏振光和P偏振光的第一 色光线； 或者， 所有第一激光器的出光方向相同， 在所述第一激光光源内设置波片， 通过波片改 变第一激光光源内第一激光器发出的第一色光线的偏振状态， 使得所述第一激光光源发出 包含有相对于所述偏振分光器的入射面为S偏振光和P偏振光的第一色光线； 或者还包括偏振滤光片， 所述第一激光光源内的至少一个第一激光器用于产生相对于 偏振滤光片的入射面为S偏振光的第一色光线一， 所述第一激。

14、光光源内剩余的第一激光器 用于产生相对于偏振滤光片的入射面为P偏振光的第一色光线二， 由偏振滤光片将第一色 光线一及第一色光线二合并为一路光线后射出， 使得所述第一激光光源发出包含有相对于 所述偏振分光器的入射面为S偏振光和P偏振光的第一色光线。 3.如权利要求2所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第一激光光源内还包含第一透 镜组， 用来缩小光束， 所有由所述第一激光器产生的光线射入第一透镜组， 自第一透镜组透 射出的第一色光线为所述第一激光光源发出的第一色光线。 4.如权利要求1所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第一聚光元件由至少一个具有 准直特性的光学元件构成； 所述第二聚光元件。

15、由至少一个具有准直特性的光学元件构成。 5.如权利要求1所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第二光路上还设有第二波片， 将所述第一波长转换装置反射的自偏振分光器反射或透射入第二光路的未被其吸收的第 一色光线定义为剩余第一色光线， 则通过第二波片使得沿第二光路射入偏振分光器的剩余 第一色光线的偏振方向不同于自偏振分光器反射或透射入第二光路的第一色光线的偏振 方向， 当第一色光线入射到第二波片时， 第一色光线的偏振面与第二波片的快轴或慢轴的 夹角为 且 0。 6.如权利要求1所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述聚光零件由至少一个透镜构 成。 7.如权利要求1所述的一种发光装置， 其特征在于。

16、， 所述第三色光线发生部包括固态光 源及第二准直元件， 其中： 固态光源发出第三色光线， 第三色光线中至少有部分光线的波长长于或等于 3且 3 2， 这些第三色光线射入第二准直元件； 权利要求书 3/5 页 4 CN 211902749 U 4 第二准直元件用于将自固态光源发出的第三色光线准直后射向所述二向色镜。 8.如权利要求7所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述固态光源为LED或者激光。 9.如权利要求7所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第二准直元件由至少一个具有 准直特性的光学元件构成。 10.如权利要求7所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第一激光光源与所述偏振分 光器之。

17、间设有第一匀光装置， 用于均匀从所述第一激光光源射出的第一色光线。 11.如权利要求7所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第二聚光元件与所述第一波 长转换装置之间设有第二导光柱， 用于均匀由所述偏振分光器射向所述第一波长转换装置 的第一色光线。 12.如权利要求11所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第一聚光元件与所述散射装 置之间设有第一导光柱， 用于均匀由所述偏振分光器射向所述散射装置的第一色光线。 13.如权利要求1所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第三色光线发生部包括第二 激光光源、 第三聚光元件、 第二波长转换装置， 将所述二向色镜与第二波长转换装置之间的 光路定义为第。

18、三光路， 则有： 第二激光光源发出中心波长短于 3的光线， 且它能够激发第二波长转换装置， 第二激光 光源发出的光线射向所述二向色镜， 并经由二向色镜透射或反射后进入第三光路； 第三聚光元件位于第三光路上， 用于将自所述二向色镜透射或反射后进入第三光路的 光线汇聚至第二波长转换装置， 同时用于将自第二波长转换装置反射入第三光路的光线进 行准直后沿第三光路射向所述二向色镜； 第二波长转换装置吸收自所述二向色镜透射或反射入第三光路的中心波长短于 3的光 线后， 受激产生第三色光线， 第三色光线中至少有部分光线的波长长于或等于 3且 3 2， 这些第三色光线被第二波长转换装置反射回第三光路。 14.。

19、如权利要求13所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第二激光光源内包含第二激 光器及第三准直元件； 第三准直元件集成于第二激光器内或设于第二激光器外， 用于准直 光线。 15.如权利要求14所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第二激光光源内还包含第二 透镜组， 用来缩小光束， 所有由所述第二激光器产生的光线射入第二透镜组， 自第二透镜组 透射出的光线为所述第二激光光源发出的光线。 16.如权利要求13所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第一激光光源与所述偏振分 光器之间设有第一匀光装置， 用于均匀从所述第一激光光源射出的第一色光线。 17.如权利要求16所述的一种发光装置， 其特征在。

20、于， 所述第二激光光源与所述二向色 镜之间设有第二匀光装置， 用于均匀从所述第二激光光源射出的光线。 18.如权利要求16所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第三聚光元件与所述第二波 长转换装置之间设有第三导光柱， 用于均匀由所述二向色镜射向所述第二波长转换装置的 光线。 19.如权利要求13所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第二聚光元件与所述第一波 长转换装置之间设有第二导光柱， 用于均匀由所述偏振分光器射向所述第一波长转换装置 的第一色光线。 20.如权利要求19所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第一聚光元件与所述散射装 权利要求书 4/5 页 5 CN 211902749。

21、 U 5 置之间设有第一导光柱， 用于均匀由所述偏振分光器射向所述散射装置的第一色光线。 21.如权利要求19或20所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第三聚光元件与所述第 二波长转换装置之间设有第三导光柱， 用于均匀由所述二向色镜射向所述第二波长转换装 置的光线。 22.如权利要求19或20所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第二激光光源与所述二 向色镜之间设有第二匀光装置， 用于均匀从所述第二激光光源射出的光线。 23.如权利要求13所述的一种发光装置， 其特征在于， 所述第三聚光元件由至少一个具 有准直特性的光学元件构成。 权利要求书 5/5 页 6 CN 211902749 U。

22、 6 发光装置 技术领域 0001 本实用新型属于照明领域， 尤其属于固态光源照明领域。 本实用新型提供的一种 发光装置可适用于需要高光照强度和小光学扩展量的系统中， 比如娱乐照明系统、 投影系 统、 汽车照明系统、 医疗照明系统、 探照照明系统、 野外作业照明系统、 航海照明系统、 便携 式照明系统等。 背景技术 0002 激光作为理想的点光源， 具有光学扩展量小、 寿命长且不含汞等优点。 由它作为光 源， 激发荧光粉可以产生彩光或者白光， 同时配合使用光学元件， 可以得到理想的具有较小 光学扩展量的发光装置。 图1是现有技术中的一种发光装置的结构示意图。 如图1所示， 现有 的发光装置包括。

23、激光光源10、 二向色镜20、 第一准直透镜组30、 黄色荧光粉片40、 第二准直 透镜组50、 朗伯型散射装置60和聚焦透镜70。 激光光源10向二向色镜20发出蓝色激光光线， 二向色镜20可以反射部分蓝光、 透射黄光， 激光光源10发出蓝色光线， 其中一部分蓝光经二 向色镜20反射至第一准直透镜组30， 然后经第一准直透镜组30汇聚于黄色荧光粉片40， 黄 色荧光粉片40吸收蓝光而产生黄光， 随后黄光被黄色荧光粉片40底部的反射基板反射回第 一准直透镜组30， 然后经准直透镜组30准直后射向二向色镜20， 由于二向色镜20可以透射 黄光， 因此黄光得以射出。 激光光源10射出的另一部分蓝光。

24、透射过二向色镜20， 然后经第二 准直透镜组50汇聚于朗伯型散射装置60， 朗伯型散射装置60可以反射蓝光并且反射的蓝光 满足朗伯分布， 这些蓝光经第二准直透镜组50准直后射向二向色镜20， 其中部分蓝光被二 向色镜20反射， 与从二向色镜20透射而出的黄光合成白光， 最后白光经聚焦透镜70聚焦后 射出。 0003 在图1所示方案中， 由朗伯型散射装置60发射的蓝光在经过二向色镜20时会有部 分蓝光透射过二向色镜20而无法与黄光汇合合成白光， 因此在整个光路中， 会有部分的蓝 光的损失， 从而使得发光装置的发光效率不高且通常会有蓝光不足的问题。 同时由于黄色 荧光材料通常无法提供足够的红光， 。

25、从而会导致发光装置输出的红光不足且输出光的显色 指数一般都比较低。 发明内容 0004 本实用新型要解决的技术问题是： 现有发光装置的发光效率不高且通常蓝光不 足， 同时现有发光装置输出的红光不足且输出光的显色指数一般都比较低。 0005 为了解决上述技术问题， 本实用新型的技术方案是提供了一种发光装置， 其特征 在于， 包括第一激光光源、 偏振分光器、 第一波片、 第一聚光元件、 散射装置、 第二聚光元件、 第一波长转换装置、 二向色镜、 第三色光线发生部、 聚光零件。 0006 第一激光光源射出的激光光线同时包含有相对于偏振分光器的入射面为S偏振光 和P偏振光的第一色光线， 第一色光线由第。

26、一激光光源内部的一个或多个第一激光器产生。 所有这些第一激光器可以随机放置或放置成阵列。 这些第一激光器发出中心波长在 1 2 说明书 1/19 页 7 CN 211902749 U 7 之间的光线， 它能够激发第一波长转换装置。 0007 将偏振分光器与散射装置之间的光路定义为第一光路， 将偏振分光器与第一波长 转换装置之间的光路定义为第二光路， 其中： 0008 偏振分光器使波长在 1 2之间且相对于其入射面为S偏振光的光线反射、 使波长 在 1 2之间且相对于其入射面为P偏振光的光线透射、 使波长长于 2的可见光光线透射或 反射。 偏振分光器可以是立方体型或者是平板型的， 它会根据入射光。

27、线的波长和偏振方向， 使其发生反射或透射。 第一激光光源发出的同时包含有相对于偏振分光器的入射面为S偏 振光和P偏振光的第一色光线射入偏振分光器， 偏振分光器可以反射在某波长范围内的S偏 振光、 透射在某波长范围内的P偏振光， 并且在两个不同的出光面射出， 在这两个出光面的 光路上分别设有散射装置和第一波长转换装置。 这里的两个出光面指的是偏振分光器反射 和透射第一激光光源所发出的入射光线的出光面。 0009 具体而言， 当偏振分光器使波长长于 2的可见光光线透射时： 0010 第一激光光源发出包含有相对于偏振分光器的入射面为S偏振光和P偏振光的第 一色光线， 第一色光线的中心波长在 1 2之。

28、间， 且它能够激发第一波长转换装置， 第一激 光光源发出的第一色光线射入偏振分光器。 0011 偏振分光器将相对于其入射面为P偏振光且波长在 1 2之间的第一色光线透射 入第一光路、 将相对于其入射面为S偏振光且波长在 1 2之间的第一色光线反射入第二光 路。 0012 自散射装置沿第一光路到达偏振分光器的第一色光线经偏振分光器反射与自第 一波长转换装置沿第二光路到达偏振分光器的光线经偏振分光器透射后合为一路光线， 然 后射向二向色镜。 0013 第一聚光元件位于第一光路上， 用于将自偏振分光器透射入第一光路的第一色光 线汇聚至散射装置， 同时用于将自散射装置反射入第一光路的散射的第一色光线进。

29、行准直 后沿第一光路射向偏振分光器。 0014 散射装置是反射式的， 用于接收自偏振分光器透射入第一光路的第一色光线， 形 成反射入第一光路的散射的第一色光线。 0015 第一波片位于第一光路上， 用于使得自散射装置沿第一光路到达偏振分光器的第 一色光线的偏振方向不同于自偏振分光器透射入第一光路的第一色光线的偏振方向， 当第 一色光线入射到第一波片时， 第一色光线的偏振面与第一波片的快轴或慢轴的夹角为 且 0。 0016 第二聚光元件位于第二光路上， 用于将自偏振分光器反射入第二光路的第一色光 线汇聚至第一波长转换装置， 同时用于将自第一波长转换装置反射入第二光路的光线进行 准直后沿第二光路射。

30、向偏振分光器。 0017 第一波长转换装置是反射式的， 吸收自偏振分光器反射入第二光路的第一色光线 后， 受激产生第二色光线且该第二色光线的中心波长长于第一色光线的中心波长， 第二色 光线被第一波长转换装置反射回第二光路。 这里包含两种情况： 第一色光线被第一波长转 换装置全部转换为第二色光线， 第二色光线被第一波长转换装置反射回第二聚光元件； 或 者仅有部分第一色光线被第一波长转换装置转换为第二色光线， 第二色光线与剩余未被转 换的第一色光线一起被第一波长转换装置反射回第二聚光元件。 说明书 2/19 页 8 CN 211902749 U 8 0018 第三色光线发生部用于发出经过准直的第三。

31、色光线， 第三色光线中至少有部分光 线的波长长于或等于 3且 3 2， 这些第三色光线射向二向色镜。 0019 二向色镜可以反射波长长于或等于 3的光线、 透射波长短于 3的光线或透射波长 长于或等于 3的光线、 反射波长短于 3的光线。 0020 当二向色镜反射波长长于或等于 3的光线、 透射波长短于 3的光线时， 自偏振分光 器射向二向色镜的至少部分光线经二向色镜透射和自第三色光线发生部射向二向色镜的 至少部分第三色光线经二向色镜反射后合为一路光线， 光线经聚光零件收敛后从发光装置 射出。 0021 当二向色镜透射波长长于或等于 3的光线、 反射波长短于 3的光线时， 自偏振分光 器射向二。

32、向色镜的至少部分光线经二向色镜反射和自第三色光线发生部射向二向色镜的 至少部分第三色光线经二向色镜透射后合为一路光线， 光线经聚光零件收敛后从发光装置 射出。 0022 当偏振分光器使波长长于 2的可见光光线反射时： 0023 第一激光光源发出包含有相对于偏振分光器的入射面为S偏振光和P偏振光的第 一色光线， 第一色光线的中心波长在 1 2之间， 且它能够激发第一波长转换装置， 第一激 光光源发出的第一色光线射入偏振分光器。 0024 偏振分光器将相对于其入射面为S偏振光且波长在 1 2之间的第一色光线反射 入第一光路、 将相对于其入射面为P偏振光且波长在 1 2之间的第一色光线透射入第二光 。

33、路。 0025 自散射装置沿第一光路到达偏振分光器的第一色光线经偏振分光器透射与自第 一波长转换装置沿第二光路到达偏振分光器的光线经偏振分光器反射后合为一路光线， 然 后射向二向色镜。 0026 第一聚光元件位于第一光路上， 用于将自偏振分光器反射入第一光路的第一色光 线汇聚至散射装置， 同时用于将自散射装置反射入第一光路的散射的第一色光线进行准直 后沿第一光路射向偏振分光器。 0027 散射装置， 用于接收自偏振分光器反射入第一光路的第一色光线， 形成反射入第 一光路的散射的第一色光线。 0028 第一波片位于第一光路上， 用于使得自散射装置沿第一光路到达偏振分光器的第 一色光线的偏振方向不。

34、同于自偏振分光器反射入第一光路的第一色光线的偏振方向， 当第 一色光线入射到第一波片时， 第一色光线的偏振面与第一波片的快轴或慢轴的夹角为 且 0。 0029 第二聚光元件位于第二光路上， 用于将自偏振分光器透射入第二光路的第一色光 线汇聚至第一波长转换装置， 同时用于将自第一波长转换装置反射入第二光路的光线进行 准直后沿第二光路射向偏振分光器。 0030 第一波长转换装置是反射式的， 吸收自偏振分光器透射入第二光路的第一色光线 后， 受激产生第二色光线且该第二色光线的中心波长长于第一色光线的中心波长， 第二色 光线被第一波长转换装置反射回第二光路。 这里包含两种情况： 第一色光线被第一波长转。

35、 换装置全部转换为第二色光线， 第二色光线被第一波长转换装置反射回第二聚光元件； 或 者仅有部分第一色光线被第一波长转换装置转换为第二色光线， 第二色光线与剩余未被转 说明书 3/19 页 9 CN 211902749 U 9 换的第一色光线一起被第一波长转换装置反射回第二聚光元件。 0031 第三色光线发生部用于发出经过准直的第三色光线， 第三色光线中至少有部分光 线的波长长于或等于 3且 3 2， 这些第三色光线射向二向色镜。 0032 二向色镜可以反射波长长于或等于 3的光线、 透射波长短于 3的光线或透射波长 长于或等于 3的光线、 反射波长短于 3的光线。 0033 当二向色镜反射波。

36、长长于或等于 3的光线、 透射波长短于 3的光线时， 自偏振分光 器射向二向色镜的光线经二向色镜透射和自第三色光线发生部射向二向色镜的第三色光 线经二向色镜反射后合为一路光线， 光线经聚光零件收敛后从发光装置射出。 0034 当二向色镜透射波长长于或等于 3的光线、 反射波长短于 3的光线时， 自偏振分光 器射向二向色镜的至少部分光线经二向色镜反射和自第三色光线发生部射向二向色镜的 至少部分第三色光线经二向色镜透射后合为一路光线， 光线经聚光零件收敛后从发光装置 射出。 0035 上文中的第一波长转换装置的一种常规结构包括反射衬底和设置在反射衬底上 的波长转换材料。 本实用新型中， 第一波长转。

37、换装置可以是静态的， 也可以是动态的(比如： 荧光轮)。 0036 优选地， 所述第一激光光源内包含第一激光器及第一准直元件： 0037 第一激光器发出的光线为线偏振光； 0038 第一准直元件可以集成于第一激光器内部， 当所采用的第一激光器内部未集成第 一准直元件时， 也可以在第一激光器外增设第一准直元件(例如： 准直透镜)， 第一准直元件 用于准直光线； 0039 所有第一激光器的出光方向和初始偏振方向相同， 以第一激光器的出光方向为 轴， 轴向旋转所述第一激光光源内部分第一激光器， 改变这部分第一激光器发出的第一色 光线的偏振方向， 使得所述第一激光光源发出包含有相对于所述偏振分光器的入。

38、射面为S 偏振光和P偏振光的第一色光线； 0040 或者， 所有第一激光器的出光方向和偏振方向相同， 以第一激光器的出光方向为 轴， 轴向旋转所述第一激光光源， 使得所述第一激光光源发出包含有相对于所述偏振分光 器的入射面为S偏振光和P偏振光的第一色光线； 0041 或者， 所有第一激光器的出光方向相同， 在所述第一激光光源内设置波片， 通过波 片改变所述第一激光光源内部分第一激光器发出的第一色光线的偏振方向或偏振状态， 使 得所述第一激光光源发出包含有相对于所述偏振分光器的入射面为S偏振光和P偏振光的 第一色光线； 0042 或者， 所有第一激光器的出光方向相同， 在所述第一激光光源内设置波。

39、片， 通过波 片改变第一激光光源内第一激光器发出的第一色光线的偏振状态， 使得所述第一激光光源 发出包含有相对于所述偏振分光器的入射面为S偏振光和P偏振光的第一色光线； 0043 或者还包括偏振滤光片， 所述第一激光光源内的至少一个第一激光器用于产生相 对于偏振滤光片的入射面为S偏振光的第一色光线一， 所述第一激光光源内剩余的第一激 光器用于产生相对于偏振滤光片的入射面为P偏振光的第一色光线二， 由偏振滤光片将第 一色光线一及第一色光线二合并为一路光线后射出， 使得所述第一激光光源发出包含有相 对于所述偏振分光器的入射面为S偏振光和P偏振光的第一色光线。 说明书 4/19 页 10 CN 21。

40、1902749 U 10 0044 优选地， 所述第一激光光源内还包含第一透镜组， 用来缩小光束， 所有由所述第一 激光器产生的光线射入第一透镜组， 自第一透镜组透射出的第一色光线为所述第一激光光 源发出的第一色光线。 0045 除上文指出的第一激光器、 波片、 偏振滤光片、 第一透镜组、 第一准直元件外， 第一 激光光源内部也可以包含其它光学元件(比如反射镜)， 这些光学元件可以用来收集从第一 激光器发射出的光线， 使其射向偏振分光器。 0046 优选地， 所述第一聚光元件由至少一个具有准直特性的光学元件构成， 比如透镜 或复合抛物面聚光器或锥形导光柱构成， 或由上述提到的光学元件之间的任意。

41、组合构成； 0047 所述第二聚光元件由至少一个具有准直特性的光学元件构成， 比如透镜或复合抛 物面聚光器或锥形导光柱构成， 或由上述提到的光学元件之间的任意组合构成。 0048 优选地， 所述第二光路上还设有第二波片。 将所述第一波长转换装置反射的自偏 振分光器反射或透射入第二光路的未被其吸收的第一色光线定义为剩余第一色光线， 则通 过第二波片使得沿第二光路射入偏振分光器的剩余第一色光线的偏振方向不同于自偏振 分光器反射或透射入第二光路的第一色光线的偏振方向， 当第一色光线入射到第二波片 时， 第一色光线的偏振面与第二波片的快轴或慢轴的夹角为 且 0。 0049 优选地， 所述聚光零件由至少。

42、一个透镜构成， 用来使原本平行或发散的光线收敛 后射出。 0050 优选地， 所述第三色光线发生部包括固态光源及第二准直元件， 其中： 0051 固态光源发出第三色光线， 第三色光线中至少有部分光线的波长长于或等于 3且 3 2， 这些第三色光线射入第二准直元件； 0052 第二准直元件用于将自固态光源发出的第三色光线准直后射向所述二向色镜。 0053 优选地， 所述固态光源为LED或者激光。 0054 优选地， 所述第二准直元件由至少一个具有准直特性的光学元件构成， 比如透镜 或复合抛物面聚光器或锥形导光柱构成， 或由上述提到的光学元件之间的任意组合构成。 0055 优选地， 所述第一激光光。

43、源与所述偏振分光器之间设有第一匀光装置， 用于均匀 从所述第一激光光源射出的第一色光线。 第一匀光装置可以是扩散片、 复眼透镜组、 导光柱 或其它具有匀光功能的光学元件， 它可以使得汇聚于第一波长转换装置上的激光光斑均匀 化， 从而使得波长转换材料不易被激光光线烧坏并且可以提高波长转换材料的效率。 0056 优选地， 所述第二聚光元件与所述第一波长转换装置之间设有第二导光柱， 用于 均匀由所述偏振分光器射向所述第一波长转换装置的第一色光线。 0057 优选地， 所述第一聚光元件与所述散射装置之间设有第一导光柱， 用于均匀由所 述偏振分光器射向所述散射装置的第一色光线。 0058 优选地， 所述。

44、第三色光线发生部包括第二激光光源、 第三聚光元件、 第二波长转换 装置， 将所述二向色镜与第二波长转换装置之间的光路定义为第三光路， 则有： 0059 第二激光光源发出中心波长短于 3的光线， 且它能够激发第二波长转换装置， 第 二激光光源发出的光线射向所述二向色镜， 并经由二向色镜透射或反射后进入第三光路； 0060 第三聚光元件位于第三光路上， 用于将自所述二向色镜透射或反射后进入第三光 路的光线汇聚至第二波长转换装置， 同时用于将自第二波长转换装置反射入第三光路的光 线进行准直后沿第三光路射向所述二向色镜； 说明书 5/19 页 11 CN 211902749 U 11 0061 第二波。

45、长转换装置吸收自所述二向色镜透射或反射入第三光路的中心波长短于 3的光线后， 受激产生第三色光线， 第三色光线中至少有部分光线的波长长于或等于 3且 3 2， 这些第三色光线被第二波长转换装置反射回第三光路。 第二波长转换装置的一种常 规结构包括反射衬底和设置在反射衬底上的波长转换材料。 本实用新型中， 第二波长转换 装置可以是静态的， 也可以是动态的(比如： 荧光轮)。 0062 优选地， 所述第二激光光源内包含第二激光器及第三准直元件。 第三准直元件可 以集成于第二激光器内部， 当所采用的第二激光器内部未集成第三准直元件时， 也可以在 第二激光器外增设第三准直元件(例如： 准直透镜)， 第。

46、三准直元件用于准直光线。 0063 优选地， 所述第二激光光源内还包含第二透镜组， 用来缩小光束， 所有由所述第二 激光器产生的光线射入第二透镜组， 自第二透镜组透射出的光线为所述第二激光光源发出 的光线。 0064 优选地， 所述第一激光光源与所述偏振分光器之间设有第一匀光装置， 用于均匀 从所述第一激光光源射出的第一色光线。 0065 优选地， 所述第二激光光源与所述二向色镜之间设有第二匀光装置， 用于均匀从 所述第二激光光源射出的光线。 第二匀光装置可以是扩散片、 复眼透镜组、 导光柱或其它具 有匀光功能的光学元件， 它可以使得汇聚于第二波长转换装置上的激光光斑均匀化， 从而 使得波长转。

47、换材料不易被激光光线烧坏并且可以提高波长转换材料的效率。 0066 优选地， 所述第三聚光元件与所述第二波长转换装置之间设有第三导光柱， 用于 均匀由所述二向色镜射向所述第二波长转换装置的光线。 0067 优选地， 所述第二聚光元件与所述第一波长转换装置之间设有第二导光柱， 用于 均匀由所述偏振分光器射向所述第一波长转换装置的第一色光线。 0068 优选地， 所述第一聚光元件与所述散射装置之间设有第一导光柱， 用于均匀由所 述偏振分光器射向所述散射装置的第一色光线。 0069 优选地， 所述第三聚光元件与所述第二波长转换装置之间设有第三导光柱， 用于 均匀由所述二向色镜射向所述第二波长转换装置。

48、的光线。 0070 优选地， 所述第二激光光源与所述二向色镜之间设有第二匀光装置， 用于均匀从 所述第二激光光源射出的光线。 0071 优选地， 所述第三聚光元件由至少一个具有准直特性的光学元件构成， 比如透镜 或复合抛物面聚光器或锥形导光柱构成， 或由上述提到的光学元件之间的任意组合构成。 0072 为了引用和清楚起见， 对本实用新型中使用的技术名词说明如下： 0073 波长转换材料： 波长转换材料可以采用磷光材料或荧光材料。 比如磷光粉、 荧光 粉、 荧光陶瓷、 发光晶体、 闪烁晶体等等。 0074 激发光： 能够激发波长转换材料， 使得波长转换材料产生波长更长的光。 0075 受激光： 。

49、波长转换材料受激发光激发而产生的光。 0076 基于上述对技术名词的说明， 本实用新型的工作原理及工作过程为： 0077 本实用新型通过使用偏振分光器， 把第一激光光源发出的同时包含有相对于偏振 分光器的入射面为S偏振光和P偏振光的光线通过反射和透射的方式使其射入第一光路或 第二光路， 但不会进入同一光路。 偏振分光器会反射在某波长范围内的S偏振光、 透射在某 波长范围内的P偏振光。 第一光路中， 光线经第一聚光元件汇聚于散射装置， 被散射装置散 说明书 6/19 页 12 CN 211902749 U 12 射后反射， 再经第一聚光元件准直后返回偏振分光器， 第一光路中设有第一波片， 在此过。

50、程 中， 光线两次通过第一波片， 因此其偏振方向发生改变。 在第二光路中， 激发光激发第一波 长转换装置上的波长转换材料， 从而发出受激光并且被反射衬底反射， 并经第二聚光元件 准直之后返回偏振分光器。 第一光路和第二光路的光线由偏振分光器通过反射和透射的方 式合为一路光线， 然后射向二向色镜。 二向色镜可以反射波长长于或等于其设计的截止波 长的光线、 透射波长短于其设计的截止波长的光线或透射波长长于或等于其设计的起始波 长的光线、 反射波长短于其设计的起始波长的光线。 随后， 根据第三色光线发生部的具体实 现结构的不同， 分为以下两种情况： 0078 第一种情况) 0079 上文合为一路的光。