發(fā)光裝置及相關(guān)投影系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種發(fā)光裝置及相關(guān)投影系統(tǒng)，包括：用于出射偏振激發(fā)光的激發(fā)光源；包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片具有一基準(zhǔn)面，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片用于吸收偏振激發(fā)光以出射受激光，偏振激發(fā)光以－10°至10°范圍內(nèi)的入射角度入射于該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的偏振激發(fā)光入射側(cè)形成有微棱鏡陣列，微棱鏡陣列包括多個(gè)微棱鏡，微棱鏡包括至少一微棱鏡面，該微棱鏡面用于接收偏振激發(fā)光，該微棱鏡面與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的基準(zhǔn)面的角度為θ±10°，其中θ滿足：θ＝arctan?n，n為微棱鏡的折射率；且入射于微棱鏡面的偏振激發(fā)光的偏振態(tài)相對(duì)于該微棱鏡面為p偏振態(tài)。本發(fā)明提供了一種減小激發(fā)光入射界面的菲涅爾損失的發(fā)光裝置及相關(guān)投影系統(tǒng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】發(fā)光裝置及相關(guān)投影系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明及顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種發(fā)光裝置及相關(guān)投影系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]熒光粉光源是目前一種應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛的發(fā)光光源，相對(duì)于激光光源來(lái)說(shuō)，熒光粉光源的價(jià)格優(yōu)勢(shì)非常明顯，而且不存在激光的安全性問(wèn)題；相對(duì)于純LED光源來(lái)說(shuō)，熒光粉光源的色彩顯示效果較好，特別是綠光顯示效果，優(yōu)勢(shì)也很明顯。
[0003]目前熒光粉光源的結(jié)構(gòu)包括激發(fā)光源和熒光粉片，其中熒光粉片基本上是由硅膠包裹熒光粉顆粒粘接而成。一般情況下，為了減少光源的光學(xué)體積，激發(fā)光源出射的激發(fā)光會(huì)垂直入射到熒光粉片。然而由于硅膠的折射率和空氣的折射率不匹配，將不可避免地在激發(fā)光的入射界面上造成菲涅爾損失，而使得激發(fā)光的利用效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可以減小激發(fā)光入射界面的菲涅爾損失的發(fā)光裝置及相關(guān)投影系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)光裝置，其特征在于，包括:
[0006]激發(fā)光源，該激發(fā)光源用于出射偏振激發(fā)光；
[0007]包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片具有一基準(zhǔn)面，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片用于吸收偏振激發(fā)光以出射受激光，偏振激發(fā)光以一 10°至10°范圍內(nèi)的入射角度入射于該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片；
[0008]波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的偏振激發(fā)光入射側(cè)形成有微棱鏡陣列，微棱鏡陣列包括多個(gè)微棱鏡，微棱鏡包括至少一微棱鏡面，該微棱鏡面用于接收偏振激發(fā)光，該微棱鏡面與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的基準(zhǔn)面的角度為Θ ±10°，其中Θ滿足:Θ = arctan η, η為微棱鏡的折射率；且入射于微棱鏡面的偏振激發(fā)光的偏振態(tài)相對(duì)于該微棱鏡面為P偏振態(tài)。
[0009]本發(fā)明還提供了一種投影系統(tǒng)，該投影系統(tǒng)包括上述發(fā)光裝置。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例具有如下有益效果:
[0011 ] 本實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的偏振激發(fā)光入射側(cè)形成有微棱鏡陣列，其中的微棱鏡的面與基準(zhǔn)面的夾角為θ±10°，且偏振激發(fā)光以一 10°至10°范圍內(nèi)的入射角度入射于該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的基準(zhǔn)面，因此偏振激發(fā)光入射在微棱鏡面的角度為Θ ±20° ,位于布儒斯特角附近。而且偏振激發(fā)光相對(duì)于微棱鏡面為P偏振態(tài)，因此在該微棱鏡面上，偏振激發(fā)光的反射率比較低，可以減少菲涅爾損失。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1a為兩種介質(zhì)界面上的入射光的反射率與入射角度的關(guān)系曲線；
[0013]圖1b為入射到一平面的P偏振態(tài)的光的示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明發(fā)光裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015]圖3a為圖2所示發(fā)光裝置的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖3b為圖3a中所示波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的局部剖視圖；
[0017]圖3c為本發(fā)明發(fā)光裝置的另一實(shí)施例中波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置的剖視圖；
[0018]圖4為本發(fā)明發(fā)光裝置的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5a為本發(fā)明發(fā)光裝置的另一實(shí)施例中波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖5b為圖5a所示的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的局部剖視圖；
[0021]圖6a為本發(fā)明發(fā)光裝置的另一實(shí)施例中波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖6b為圖6a所示的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的局部剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0024]專(zhuān)業(yè)詞語(yǔ)解釋: [0025]布儒斯特角:在光的傳輸過(guò)程中，當(dāng)光從第一介質(zhì)入射到第二介質(zhì)時(shí)，入射光會(huì)在兩種介質(zhì)的界面處會(huì)發(fā)生部分反射，產(chǎn)生菲涅爾損失。圖1a為兩種介質(zhì)的界面上的入射光的反射率與入射角度的關(guān)系曲線，從圖1a中可以看出，P偏振態(tài)的入射光與s偏振態(tài)的入射光的反射率與入射角度關(guān)系曲線分別為Rp、Rs，二者并不相同，在入射角為O度時(shí)，界面對(duì)P偏振態(tài)的光和S偏振態(tài)的光的反射率相同，隨著入射角度增大，s偏振態(tài)的光反射率逐漸增大，P偏振態(tài)的光的反射率隨著入射角度的增大先減小后增大，且P偏振態(tài)的光的反射率總是小于s偏振態(tài)的光的反射率。P偏振態(tài)的光的反射率在角度Θ處的反射率最低，該角度Θ為布儒斯特角。對(duì)于從第一介質(zhì)入射到第二介質(zhì)的情況下，布儒斯特角滿足公式:
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光裝置，其特征在于，包括: 激發(fā)光源，該激發(fā)光源用于出射偏振激發(fā)光； 包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片具有一基準(zhǔn)面，該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片用于吸收所述偏振激發(fā)光以出射受激光，所述偏振激發(fā)光以一 10°至10°范圍內(nèi)的入射角度入射于該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片； 所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的偏振激發(fā)光入射側(cè)形成有微棱鏡陣列，所述微棱鏡陣列包括多個(gè)微棱鏡，所述微棱鏡包括至少一微棱鏡面，該微棱鏡面用于接收所述偏振激發(fā)光，該微棱鏡面與所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的基準(zhǔn)面的角度為θ±10°，其中Θ滿足:Θ = arctan η，η為所述微棱鏡的折射率； 且入射于所述微棱鏡面的所述偏振激發(fā)光的偏振態(tài)相對(duì)于該微棱鏡面為P偏振態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于:所述微棱鏡為截面呈多邊形的條狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于:所述條狀結(jié)構(gòu)的截面為等腰三角形，該等腰三角形的兩個(gè)腰所在的微棱鏡面與所述基準(zhǔn)面的夾角為θ±10°。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于:所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片周期性地轉(zhuǎn)動(dòng)，所述微棱鏡陣列為同心排列的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且所述環(huán)狀結(jié)構(gòu)的圓心位于所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的轉(zhuǎn)軸；或者所述微透鏡陣列以所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的轉(zhuǎn)軸為中心呈放射狀地分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于:所述微棱鏡為棱錐。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其特征在于:所述微棱鏡陣列為四棱錐，該四棱錐的側(cè)面包括兩個(gè)相對(duì)的微棱鏡面，該兩個(gè)相對(duì)的微棱鏡面與所述基準(zhǔn)面的夾角為Θ ±10。。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)光裝置，其特征在于:所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片周期性地轉(zhuǎn)動(dòng)，所述微棱鏡陣列為關(guān)于所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)分布的棱錐陣列。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于:所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置包括驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片周期性地水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述微棱鏡陣列成直線排布，以使得入射到所述微棱鏡的一微棱鏡面的光始終為P偏振態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述微棱鏡陣列的微棱鏡包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于:所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換裝置還包括基板，該基板包括多個(gè)凸起結(jié)構(gòu)，該多個(gè)凸起結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)凸起結(jié)構(gòu)表面，該凸起結(jié)構(gòu)表面與所述基準(zhǔn)面的夾角為Θ ±10°，其中Θ滿足:Θ = arctan n，n為所述微棱鏡面的折射率； 所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片與所述多個(gè)凸起結(jié)構(gòu)貼合，且該波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換片的各處厚度均勻。
11.一種投影系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的發(fā)光裝置。
【文檔編號(hào)】G03B21/20GK103792766SQ201210428497
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】楊毅 申請(qǐng)人:深圳市繹立銳光科技開(kāi)發(fā)有限公司