CN104880896B - 照明装置和投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种照明装置及投影装置，包括用于产生蓝光激发光的光源和基板，以及覆设于基板上的波长转换材料层，该波长转换材料层用于吸收蓝光激发光中的一部分并发出一受激光，该受激光的色坐标位于预定颜色区域内部，使得波长转换材料层出射由该受激光和没有被波长转换材料层吸收的剩余蓝光激发光组成的混合光，该混合光的色坐标相较于蓝光激发光的色坐标更接近预定的蓝光色坐标。

Description

照明装置和投影装置

本申请为申请人于2012年03月19日递交的申请号为201110397907.2，发明名称为"照明装置和投影装置"的分案申请。

【技术领域】

本发明涉及投影技术领域，尤其是涉及一种照明装置及其应用的投影系统、及蓝光校正方法。

【背景技术】

固态光源，例如蓝光激发光二极管(LD，Laser Diode)或发光二极管(LED，LightEmitting Diode)，其可产生高亮度的光线，并已被广泛应用于各种电子产品中，例如应用于照明装置中。

目前，不同种类的固态光源可发出不同的色光，例如蓝光、红光或黄光。然而，一般蓝光激发光本身所发出的蓝光波长是在440nm-450nm之间，其色坐标约为(0.15，0.016)。在国际通用的数字电视标准Rec709中，纯蓝光的色坐标为(0.152，0.061)，其主波长为462nm。因此，一般蓝光激发光所发出的蓝光(波长440-450nm)会看似一蓝紫光，而非纯蓝光，因而容易影响固态光源所产成的视觉效果。

故，有必要提供一种照明装置及其应用的投影系统、及蓝光校正方法，以解决现有技术所存在的问题。

【发明内容】

本发明主要解决的技术问题是提供一种照明装置及其应用的投影系统、及蓝光校正方法，以使发出的蓝光更接近或实质相等于预设要求的色光。

本发明提出一种照明装置，包括：

用于产生蓝光激发光的光源；

基板，该基板包括设置于该蓝光激发光的传播路径上的至少一个分区，该分区中的至少一个分区为蓝光分区；

覆设于蓝光分区上的波长转换材料层，该波长转换材料层用于吸收蓝光激发光中的一部分并发出一受激光，该受激光的色坐标位于预定颜色区域内部，使得蓝光分区出射由该受激光和没有被波长转换材料层吸收的剩余蓝光激发光组成的混合光，该混合光的色坐标相较于蓝光激发光的色坐标更接近预定的蓝光色坐标。

本发明还提出一种投影装置，包括上述的照明装置。

相较于现有的蓝光固态光源无法发出符合要求的纯蓝光，本发明的照明装置及投影装置可受激光源的蓝光激发光的波长范围或色坐标，以使发出的蓝光更接近或实质相等于预定的蓝光色坐标，因而可确保照明装置的视觉效果及其整体色彩表现。

【附图说明】

图1为本发明中照明装置的第二实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例中基板的主视图；

图3为本发明中照明装置的第一实施例的结构示意图；

图4为本发明中投影装置的结构示意图；

图5为本发明照明装置的第三实施例的结构示意图；

图6为本发明为图5所示实施例中第一滤光片的透过率及受激光光谱的对应关系图；

图7为本发明照明装置的第八实施例中结构示意图；

图8A为本发明照明装置的第四实施例中结构示意图；

图8B为图8A的局部放大图；

图9A为本发明照明装置的五实施例的结构示意图；

图9B为图9A的局部放大图；

图10为本发明圆形基板的第六实施例的结构示意图；以及

图11为本发明照明装置的第七实施例的结构示意图；

图12a和12b是本发明的照明装置中波长装换材料所发射的受激光的色坐标的范围；

图13为本发明照明装置的第九实施例的结构示意图；

【具体实施方式】

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

请参照图3，其为本发明中照明装置3000的第一实施例的结构示意图。本实施例的照明装置包括，用于产生蓝光激发光3001的光源(图中未画出)，该蓝光激发光光谱的峰值波长范围为大于等于430nm且小于等于465nm。本照明装置还包括基板3030，该基板3030包括设置于蓝光激发光3001的传播路径上的至少一个分区，该分区中的至少一个分区为蓝光分区3031。

本照明装置3000还包括波长转换材料层3040，覆设于蓝光分区3031上，该波长转换材料层用于吸收蓝光激发光3001中的一部分并发出一受激光，使得蓝光分区3031出射由该受激光和没有被波长转换材料层3040吸收的剩余蓝光激发光组成的混合光3002，该混合光的色坐标相较于蓝光激发光3001的色坐标更接近预定的蓝光色坐标。

波长转换材料层3040包括波长转换材料，该波长转换材料可能是荧光粉或量子点，例如为绿色荧光粉或青色荧光粉或黄绿色荧光粉或黄色荧光粉中的一种或多种的的混合，其可吸收蓝光分区的一部分(如10％)的蓝光激发光3001，再发射出绿色或青色的受激光(波长范围例如为500-600nm)，该受激光与剩余的蓝光激发光可形成此混合光。由于混合光具有部分绿色或青色的受激光，因而混合光的色坐标可向绿色方向偏移，以使经由蓝光分区3031所发出的混合光可具更好的蓝光视觉效果。然而，波长转换材料层3040的受激光并不限于绿色或青色光，其可为其它波长大于蓝光激发光的色光，以校正此蓝光激发光。以上的吸收比例的数值和受激光的波长范围只是为了说明方便的举例，并不对本发明造成限制。

具体来说，CIE色品图上，蓝光激发光和受激光的混合光的色坐标位于蓝光激发光的色坐标与混合光的色坐标之间的连线上，具体合光原理如下所示：

设蓝光激发光和受激光的亮度分别为L₁、L₂，色坐标分别为(x₁，y₁)、(x₂，y₂)，则合光后的混合光的亮度L和色坐标(x，y)表示为：

L＝L₁+L₂ (1)

因此，可以通过选择波长转换材料，使其产生的受激光的色坐标接近蓝光激发光3001的色坐标到预定的蓝光色坐标连线的延长线上。然后，在蓝光激发光的色坐标与受激光的色坐标的连线上选择接近预定的蓝光色坐标的一点作为混合光的色坐标。随后，通过上述公式根据已知的蓝光激发光、受激光以及混合光的色坐标可以计算出的蓝光激发光和受激光之间的亮度比例，进而通过调节蓝光激发光和受激光的亮度比例，使得混合光的色坐标相较于蓝光激发光的色坐标更接近预定的蓝光色坐标。

可以通过改变波长转换材料层3040中的波长转换材料的添加量来改变蓝光激发光和受激光之间的亮度比例。显而易见，波长转换材料的添加量多，则吸收的蓝光激发光3001的能量就比较多，受激产生的受激光就比较多，因此剩余的蓝光激发光和受激光的亮度比例就会降低；反之则升高。

根据公式(1)至(3)可见，只要选择合适的波长转换材料层3040中的波长转换材料，再通过调整波长转换材料的添加量以调整剩余的蓝光激发光和受激光的亮度比例，就可以得到颜色更好的蓝光。

下面具体说明对波长转换材料的选择原则。如图12a所示的CIE1931色品图1200中，蓝光区域1201的放大图如图12b所示。在图12b中，1211为蓝光激发光3001的色坐标，例如但不限于(0.16，0.016)，而以1212a、1212b、1212c和1212d为四个顶点的矩形所覆盖的区域为较好的蓝光的色坐标区域，其中1212a的色坐标是(0.14,0.03)，1212b的色坐标是(0.18,0.03)，1212c的色坐标是(0.14,0.08)，1212d的色坐标是(0.18,0.08)。在该蓝光色坐标区域中，最优的为以1213a和1213b为端点的线段上的蓝光色坐标，其中1213a的色坐标为(0.155,0.06)，1213b的色坐标是(0.165,0.06)。根据上述的分析可知，若要受激光与1211所示的蓝光的颜色进行混合得到以1212a、1212b、1212c和1212d为四个顶点的矩形所覆盖的区域的颜色色坐标，则需要该受激光的色坐标位于第一颜色区域。该第一颜色区域由以下线段、直线或曲线相交后首尾相连共同围成：色坐标1211与色坐标1212a的连线及其延长线(直线)，色坐标1212a与色坐标1212b之间的线段(线段)，色坐标1211与色坐标1212b的连线及其延长线(直线)，色品图1200的边缘曲线(曲线)。其中色品图1200的边缘曲线以CIE发布的数据为准，属于本领域的公知技术。根据颜色学的知识容易计算出，第一颜色区域内的色坐标所对应的主波长范围大约是465nm至585nm。

进一步的，若要得到更优化的蓝光色坐标，则需要受激光的色坐标位于第二颜色区域。该第二颜色区域由以下线段、直线或曲线相交后首尾相连共同围成：色坐标1211与色坐标1212c的连线及其延长线(直线)，色坐标1212c与色坐标1212d之间的线段(线段)，色坐标1211与色坐标1212d的连线及其延长线(直线)，色品图1200的边缘曲线(曲线)。根据颜色学的知识容易计算出，第二颜色区域内的色坐标所对应的主波长范围大约是492nm至562nm。

显而易见，第二颜色区域是第一颜色区域的一个子集。当受激光的颜色色坐标落入第二颜色区域时，只要蓝光激发光与受激光的比例调整得当，照明装置3000最终得到的混合光将更接近理想蓝光。

进一步的，对于更优化的蓝光范围，即以1213a和1213b为端点的线段上的蓝光色坐标，则需要受激光的色坐标位于第三颜色区域。该第三颜色区域由以下线段、直线或曲线相交后首尾相连共同围成：色坐标1211与色坐标1213a的连线及其延长线(直线)，色坐标1213a与色坐标1213b之间的线段(线段)，色坐标1211与色坐标1212d的连线及其延长线(直线)，色品图1200的边缘曲线(曲线)。根据颜色学的知识容易计算出，第三颜色区域内的色坐标所对应的主波长范围大约是515nm至545nm。

显而易见，第三颜色区域是第二颜色区域的一个子集。当受激光的颜色色坐标落入第三颜色区域时，只要蓝光激发光与受激光的比例调整得当，照明装置3000最终得到的混合光将落在由1213a和1213b为两个端点的线段上。

根据实验数据，当控制波长转换材料层3040中的波长转换材料的添加量使波长转换材料层3040吸收入射的蓝光激发光3001的能量占蓝光激发光3001总能量的1％-50％时，所得到的出射的混合光的颜色相对于蓝光激发光3001的颜色色坐标有改善。优选的，波长转换材料层3040吸收入射的蓝光激发光3001的能量占蓝光激发光3001总能量的10％-30％。

在本实施例中，优选的，基板3030同时也是第二滤光片，位于波长转换材料层3040的被蓝光激发光3001入射的一侧。该第二滤光片的表面上镀有干涉滤光镀膜，该干涉滤光镀膜可以透射蓝光激发光3001同时反射受激光。蓝光激发光3001穿透第二滤光片3030后入射到波长转换材料层3040，部分被波长转换材料吸收后被转换成受激光发射出来。由于受激发射是各项同性的，因此该受激光分为两部分，一部分受激光直接出射到其上方的外部空间中，另一部分受激光入射于第二滤光片3030后被其反射并最终从其上方的外部空间出射，并与第一部分受激光和未被吸收的剩余的蓝光激发光一起形成照明装置3000的出射光3002。第二滤光片的作用在于反射入射到其上的受激光使其向出射方向(图3中的上方)发射，增强了照明光源3000的出射光3002中的受激光的强度。

更优选的，基板3030的镀有干涉滤光镀膜的一面靠近波长转换材料层3040，且与波长转换材料层3040之间存在一空气隙。基板3030的镀膜面面向波长转换材料层3040的优点在于其避免了受激光在基板3030内部的传播和横向扩散，进而避免了光斑的扩大和能量密度的下降。干涉滤光镀膜与波长转换材料层3040之间的空气隙的作用是时该干涉滤光镀膜的设计变得更简单。

请参照图1，其为本发明中照明装置的第二实施例的结构示意图。本实施例的照明装置100可用于产生高亮度的多色光，照明装置100可包括光源110、聚焦光学组件120、基板130及波长转换材料层140。光源110用于产生蓝色的蓝光激发光，聚焦光学组件120用于将该蓝光激发光聚焦至基板130上。

光源110可为一个固态光源或多个固态光源的组合，此固态光源例如为蓝光LD、LED或两者混合使用，用于产生蓝光激发光，其光谱的峰值波长范围为大于等于430nm且小于等于465nm。以峰值波长为445nm的蓝光激发光为例，且其色坐标约为(0.16，0.016)。

本实施例与第一实施例的不同点还在于，还包括驱动装置，波长转换材料层140和基板130分别与该驱动装置连接固定；该驱动装置驱动基板130和波长转换材料层140与蓝光激发光相对运动，以使基板130的各个分区131、132、133及134轮流位于蓝光激发光的传播路径上，如图1和图2所示。本实施例中的基板130是由光学透明材料制成，例如玻璃、PMMA塑料等。基板130具有多个分区131、132、133及134，其中分区131为蓝光分区131。波长转换材料层140覆设于基板130的一蓝光分区131上，且至少覆设于蓝光分区131的部分区域上，用以吸收此蓝光激发光，并发出一受激光，使得蓝光分区131出射由该受激光与蓝光分区剩余的蓝光激发光组成的混合光，该混合光的色坐标相较于蓝光激发光的色坐标更接近预定的蓝光色坐标。该受激光的色坐标的取值范围与第一实施例相同。

在本实施例中，分区132至134中的至少一个包含波长转换材料(未显示)，其材料不同于波长转换材料层140，用于吸收蓝光激发光，并发出波长不同于蓝光激发光的波长的光，即可通过分区的波长转换材料来产生不同于蓝光的其它色光。分区的波长转换材料优选为磷光性材料、例如荧光粉、纳米材料(如量子点)等。此波长转换材料可沉积于基板130的表面上，或者掺杂于基板130的材料内。

在本实施例中，基板130可例如为圆形的转轮，此转轮绕着转轴A来旋转，而基板130的这些分区131-134可依序地围绕此转轮的转轴A来设置，且这些分区131-134可为蓝光分区131、绿光分区132、红光分区133及白光分区134。绿光分区132、红光分区133及白光分区134上的波长转换材料分别优选在波长范围500～580nm、580～700nm、480～700nm发出光，使得光源110的蓝光激发光可分别在绿光分区132、红光分区133及白光分区134上转换成绿光、红光及白光。当基板130绕着转轴A来旋转时，基板130可相对于光源110来转动，以使不同的分区131-134在不同的时间暴露于蓝光激发光，因而可通过旋转的基板130来依序发出不同颜色的色光。

在其它实施例中，基板130可具有更少(例如二个或三个)或更多(例如8个)的分区；基板130也可以只有一个蓝光分区，此时基板可无需相对于光源120运动，只要能保证蓝光分区能够设置于蓝光激发光的传播路径上即可。在基板具有至少两个分区时，基板也可以不能相对于光源120运动，而采用多个光源对应基板的各分区，例如，一个蓝光光源与基板的蓝光分区对应设置以得到蓝光，一个紫外光光源与基板的红光分区对应设置以得到红光。

在另一实施例中，基板130可具有至少一个绿光分区，其承载有用于吸收蓝光激发光并发出绿光的绿光荧光粉；至少一个黄光分区，其承载有用于吸收蓝光激发光并发出黄光的黄光荧光粉；或至少一个红光分区，承载有用于吸收蓝光激发光并发出红光的红光荧光粉。

请参照图4，其为本发明的投影装置的结构示意图。本实施例的照明装置100可应用于投影系统，此投影系统可包括光源110、聚焦光学组件120、基板130、波长转换材料层140、光学积分器150、光学中继(relay)或收集器件160、棱镜170、微显示成像器(micro-display imager)180及投影透镜190。来自光源110的蓝光激发光可通过基板130来形成多色光，接着，此多色光可通过光学积分器150来进行强度均化(进行混杂)。光学中继160可将混杂后的光通过棱镜170来聚焦到微显示成像器180上。经过微显示成像器180调制过的光可由投影透镜190投影到显示屏幕上，通过微显示成像器180与基板130之间的同步操作，可实现一多色影像，其中微显示成像器180与基板130之间的同步操作可通过一信号处理器(未显示)来控制。

在上述实施例中，要求波长装换材料层所发射的受激光的色坐标在CIE1931色品图中特定的位置。然而，由于实际中可选择的波长转换材料有限，因此有的波长转换材料发射的受激光的色坐标不能满足上述的要求。在本发明中，还可以利用滤光片对受激光进行过滤，使其达到上述的颜色要求。

请参照图5，图5为本发明照明装置的第三实施例的结构示意图。第二实施例的照明装置200可包括光源210、基板230、波长转换材料层240，与第一实施例不同的是，本实施例还包括第一滤光片(或第一滤光层)250。

第一滤光片250覆设于波长转换材料层240之上，即波长转换材料层240位于第一滤光片250与基板的蓝光分区231之间，第一滤光片只允许波长范围小于等于预定波长值的受激光透过。第一滤光片250与波长转换材料层240之间可选择性地具有一预设间距(亦即为空气间隙)，或者，第一滤光片250亦可紧贴于波长转换材料层240。

请参照图6，图6为图5所示实施例中第一滤光片的透过率及受激光光谱的对应关系图。如图6所示，在本实施例中，第一滤光片250可仅允许波长范围约小于等于550nm的混合光通过。如图5所示，通过本实施例的波长转换材料层240及第一滤光片(第一滤光层)250，由蓝光分区231所发出的混合光的色坐标x值可小于0.3，其优选是大于等于0.1且小于等于0.2，例如0.15。在本实施例中，由蓝光分区231所发出的混合光的色坐标可为(0.16，0.052)，因此，通过第一滤光片250，由蓝光分区231所发出的混合光可进一步接近国际标准所规定的纯蓝光。

因此，第一滤光片的作用在于，设置于混合光的出射光路上，用于过滤受激光使混合光的颜色更接近或达到预定的蓝光色坐标。

如图5所示，在本实施例中，波长转换材料层240覆设于基板230的一侧的表面上，而第一滤光片250设置于波长转换材料层240上。在另一实施例中，第一滤光片250亦可设置于收集光学系统之后，或者位于系统中其它位置的光路上，本发明并不作限制。

值得说明的是，由于蓝光激发光往往为相干光，因此在使用中需要使用消相干装置来消除原有的相干性。散射是最常用的消相干的方法。例如可以在本发明的波长转换材料层中，加入散射材料，这样在蓝光激发光入射时，波长转换材料层不仅可以吸收部分蓝光激发光并发射出受激光，还可以对没有被吸收的剩余的蓝光激发光进行散射以消除其相干性，并使最终本发明的照明装置的出射光中的相干光的成分大大降低。本发明的所有实施例中都可以在波长转换材料层中加入散射材料。

除了在波长换换材料层中添加散射材料之外，还可以对基板、第一滤光片或第二滤光片的表面进行粗糙化处理来实现对蓝光激发光的散射。

请参照图8A和图8B，图8A为本发明照明装置的第四实施例中结构示意图，图8B显示依照图8A的局部放大图。第四实施例的照明装置400可包括光源410、基板430、波长转换材料层440及第一滤光片450。波长转换材料层440覆设于基板430的蓝光分区431上，用以吸收蓝光分区431的部分蓝光激发光，并发出受激光，以使波长转换材料层440的受激光与光源410蓝光分区剩余的蓝光激发光混成适合的混合蓝光。在第四实施例中，基板430可为透射蓝光激发光且反射受激光的第二滤光片，第一滤光片450设置于基板430(第二滤光片)的一侧上，波长转换材料层440覆设于第一滤光片450的面向基板430的一侧的表面上。此时，光源410的蓝光激发光是从基板430的背向波长转换材料层440层的一侧入射于基板430的。波长转换材料层440所产生的受激光可通过第一滤光片450来进行修饰。基板430与波长转换材料层440之间可选择性地具有一预设间距(亦即为空气间隙)，或者，基板430亦可紧贴于波长转换材料层440。

再者，如图8A与8B所示，第一滤光片450可具有表面微结构451，其形成于第一滤光片450的面向基板430的一侧表面上，而波长转换材料层440的荧光材料可填入于表面微结构451的凹陷处。因此，通过控制表面微结构451的深度和形状，可控制波长转换材料层440的涂布量，进而可精确控制出射光的颜色。同时，从宏观上看，表面微结构可以等同于表面的粗糙化处理，即当蓝光激发光入射于该微结构表面时，会发射一定程度的散射，用于消除激光的相干性。

由于表面微结构451上镀膜存在困难，因此优选的，第一滤光片450上的镀膜位于第一滤光片450原理波长转换材料440的一侧。

请参照图9A和图9B，图9A为本发明照明装置的第五实施例的结构示意图，图9B为图9A的局部放大图。第五实施例的照明装置500可包括光源510、基板530、波长转换材料层540及第一滤光片(或第一滤光层)550。波长转换材料层540覆设于基板530的蓝光分区531上，用以吸收部分的蓝光激发光，并发出受激光，以使波长转换材料层540的受激光与蓝光分区剩余的蓝光激发光可混成适合的混合蓝光。在第五实施例中，第一滤光片550覆设于基板530的一侧的表面上，如图9B所示，基板530可具有表面微结构532，其形成于基板530的另一侧的表面上，而波长转换材料层540的荧光材料可填入于表面微结构532的凹陷处内。因此，通过控制表面微结构532的深度和形状，可控制波长转换材料层540的涂布量，进而可精确控制出射光的颜色。

请参照图10，其为本发明圆形基板的第六实施例的结构示意图。在第六实施例中，波长转换材料层640(如图10中的阴影区)覆设于基板630的蓝光分区631的部分区域上。此时，蓝光分区631包含调整子分区601以及空白子分区602，波长转换材料层640覆设于调整子分区601上，且调整子分区601上的此波长转换材料层640可具较高的浓度或较大厚度，以提升波长转换材料层640对蓝光激发光的吸收，例如可吸收100％的蓝光激发光。当利用本实施例的照明装置来形成多色光时，在蓝光分区631上可产生一蓝光-受激光的颜色序列，此时，可利用对一后端的光调制芯片(未显示)的同步控制对此颜色时序序列进行混光，以得到更接近国际标准所规定的纯蓝光。

请参照图11，其为本发明照明装置的第七实施例的结构示意图。第七实施例的照明装置700可包括光源710、聚焦光学组件720、基板730及波长转换材料层740。光源710用于产生蓝光激发光，聚焦光学组件720用于将蓝光激发光聚焦至基板730的一个小的面积上。基板730允许相对于光源720运动，以使基板130的各个分区731、732及733轮流位于蓝光激发光的传播路径上。波长转换材料层740覆设于基板730的蓝光分区731上，用以吸收蓝光分区的部分蓝光激发光，并发出受激光，以使波长转换材料层740的受激光与蓝光分区剩余的蓝光激发光可混成适合的混合蓝光。在第七实施例中，基板730可为矩形移动板，不同颜色的分区731、732及733线性地配置于基板730上。当矩形的基板730线性振动时，这些分区731、732及733可被交替激发及产生交替颜色的色光。

在本发明的上述实施例中，都是蓝光激发光从波长转换材料层的一侧入射，受激光和剩余的蓝光激发光的混合光从另一侧出射出来。实际上还可能受激光和剩余蓝光激发光还可能从波长转换材料层的同一侧出射出来。请参照图7，其为本发明照明装置的第八实施例中结构示意图。

本实施例的照明装置300可包括光源310、基板330、波长转换材料层340及第一滤光片350。与第三实施例不同的是，波长转换材料层340覆设于基板330的一侧的表面上，而第一滤光片350设置于波长转换材料层340上，且基板330具有一反射层332，位于波长转换材料层340的远离被蓝光激发光入射的一侧，用于反射一入射至基板330的蓝光激发光和受激光。反射层332贴附于或镀于基板330的表面。此时，光源310发出的蓝光激发光由第一滤光片350射到波长转换材料层340，而波长转换材料层340所产生的以各向同性发射的受激光可以分为两部分，一部分受激光直接出射于其上部的外部空间中，另一部分受激光则入射于发射层332表面并被其反射并最终出射于波长转换材料层340上部的外部空间中，与没有被波长转换材料层340吸收的剩余的蓝光激发光混合在一起，并通过第一滤光片350来进一步修正此混合蓝光。第一滤光片350与波长转换材料层340之间可选择性地具有一预设间距(亦即为空气间隙)，或者，第一滤光片350亦可紧贴于波长转换材料层340。

在上述第八实施例中，波长转换材料层340的出射光面向光源310，如果入射于光源310的表面将形成严重的光能量损失。因此在本发明的第九实施例中，还包括设置于波长转换材料层与光源之间的光引导装置，如图13所示。该光引导装置用于透射蓝光激发光，同时一反射的方式引导从波长转换材料层发射出来的受激光和未被吸收的剩余蓝光激发光的混合光从光源发出的蓝光激发光的入射光路中分离出来形成出射光，进而避免了该混合光入射到光源上造成的损失。

在本实施例的照明装置1600中，光引导装置为一个带有通光孔的弧形反射装置1070，光源810发出的蓝光激发光811穿过该弧形反射装置的通光孔入射于波长转换材料层840的表面。与第七实施例相同的，基板830表面具有一反射层，可以反射蓝光激发光和受激光出射于外部空间。由波长转换材料层840出射的光线经过弧形反射装置的通光孔周围的弧形反射面的反射，入射于光收集装置1090的入口。这样利用光引导装置1970，避免了出射光入射于光源810的表面。

优选的，该弧形反射装置1070为半球形或半球形的一部分，波长转换材料层840被蓝光激发光入射的位置位于该半球形球心附近的第一点，光收集装置1090的入口位置位于该半球形球心附近的第二点。第一点和第二点关于该半球形的球心对称，这样就能够保证光线入射到光收集装置入口的效率达到比较优化的数值。

更优化的，该弧形反射面1070为半椭球形或半椭球形的一部分，波长转换材料层840被蓝光激发光入射的位置位于该半椭球形的一个焦点上，光收集装置1090的入口位置位于该半椭球形的第二点焦点上。这样就能够保证光线入射到光收集装置入口的效率达到最高。

进一步的，本实施例还包括驱动装置1610，波长转换材料层840和基板830分别与该驱动装置连接固定；该驱动装置驱动基板830和波长转换材料层840围绕旋转轴A做转动，使得基板不同区域依次被蓝光激发光811所照射并发出不同颜色的光已形成色光时序，或者基板上只有一个蓝光分区，随着驱动装置1610的转动本照明装置1600的发射光的颜色保持蓝色。

优选的，本实施例的照明装置还包括至少一个第一滤光片，该第一滤光片与驱动装置1610连接并固定，并与波长转换材料层840同步运动。该第一滤光片的角度大小与基板830上的蓝光分区的角度大小相同，位置与基板830上的蓝光分区位置相对应，即当基板上的蓝光分区位于蓝光激发光照射时，所产生的出射光经过光收集装置1090后入射于第一滤光片850。

与第七实施例不同的是，本实施例中的第一滤光片850位于光收集装置1090之后，其好处在于光线由于经过了光收集装置1090的收集而入射角变得较小，因此滤光效果比较好。

值得注意的是，本发明的所有实施例都可以应用驱动装置，使波长转换材料层与蓝光激发光发生相对运动。此时，上述实施例中的第二滤光片同样需要与驱动装置连接并固定，并与波长转换材料层同步运动。

值得说明的是，第八实施例中的光引导装置有多种变形。除了弧形反射装置外，光引导装置还可以是带有通光孔和位于通光孔四周的反射镜的平面反射装置。与第八实施例中的弧形反射装置相似的，蓝光激发光可以穿过该平面反射装置的通光孔入射于波长转换材料层，波长转换材料层发出的受激光和剩余蓝光激发光的混合光则被位于平面反射装置的通光孔四周的反射镜的反射形成光源装置的出射光；平面反射装置有效避免了该出射光入射于光源的表面。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (22)

1.一种波长转换装置，包括基板和在激发光的激发下产生受激光的波长转换材料层，其特征在于，所述激发光为蓝光激发光，所述蓝光激发光的光谱的峰值波长范围为大于等于430纳米且小于等于465纳米，所述基板包括设置于激发光的传播路径上的至少一个蓝光分区，所述蓝光分区至少包括调整子分区和空白子分区，所述波长转换材料层覆设于所述调整子分区上，所述包括调整子分区和空白子分区的分区产生颜色序列光，所述颜色序列光时序合光形成混合光。

2.如权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，覆设于所述调整子分区上的所述波长转换材料层的浓度和/或厚度使所述波长转换材料层可吸收100％的所述激发光。

3.如权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，所述颜色序列光包括时序的所述激发光和受激光。

4.如权利要求1至3任一项所述的波长转换装置，其特征在于，还包括设置于所述波长转换材料层出射的所述混合光的出射光路上的第一滤光片，所述第一滤光片过滤所述波长转换材料层产生的受激光。

5.如权利要求4所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换层位于所述基板与所述第一滤光片之间。

6.如权利要求5所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换材料层紧贴所述基板的调整子分区设置，或者，所述波长转换材料层紧贴所述第一滤光片的与所述基板的调整子分区对应的位置设置。

7.如权利要求6所述的波长转换装置，其特征在于，

当所述波长转换材料层紧贴所述基板的调整子分区设置时，所述第一滤光片与所述波长转换材料层具有空气隙，或者所述第一滤光片紧贴于所述波长转换材料层；

当所述波长转换材料层紧贴所述第一滤光片的与所述基板的调整子分区对应的位置设置时，所述基板与所述波长转换层之间具有空气隙，或者所述基板紧贴于所述波长转换材料层。

8.如权利要求4所述的波长转换装置，其特征在于，所述基板位于所述波长转换材料层与所述第一滤光片之间。

9.如权利要求7或8所述的波长转换装置，其特征在于，

所述基板具有表面微结构，所述波长转换材料层紧贴所述表面微结构设置；和/或

所述第一滤光片具有表面微结构，所述波长转换材料层紧贴所述表面微结构设置。

10.如权利要求1至3任一项所述的波长转换装置，其特征在于，还包括位于所述波长转换材料层的所述激发光入射的一侧的第二滤光片，所述第二滤光片用于透射所述激发光并反射所述波长转换材料层产生的受激光。

11.如权利要求10所述的波长转换装置，其特征在于，所述第二滤光片为所述基板表面的干涉滤光镀膜，所述干涉滤光镀膜透射激发光并反射受激光。

12.如权利要求1项所述的波长转换装置，其特征在于，还包括位于所述波长转换材料层的远离被所述蓝光激发光入射的一侧的反射层，所述反射层用于反射蓝光激发光和受激光。

13.如权利要求12所述的波长转换装置，其特征在于，所述反射层贴附或镀于所述基板的表面。

14.如权利要求1至3任一项所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换层包括波长转换材料，所述波长转换材料包括绿色荧光粉或青色荧光粉或黄绿色荧光粉或黄色荧光粉中的一种或多种的混合。

15.如权利要求1至3任一项所述的波长转换装置，其特征在于，所述波长转换层包括散射材料。

16.一种照明装置，其特征在于，包括权利要求1至15任一项所述的波长转换装置。

17.如权利要求16所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包括光引导装置，用于透射所述激发光，同时以反射的方式引导从所述波长转换材料层发射出来的光从所述激发光的入射光路中分离出来形成出射光。

18.根据权利要求16或17所述的照明装置，其特征在于：

还包括驱动装置，所述波长转换材料层和所述基板分别与该驱动装置连接固定；

所述驱动装置驱动所述基板和所述波长转换材料层与所述激发光相对运动。

19.如权利要求18所述的照明装置，其特征在于，还包括设置于所述波长转换材料层出射的所述混合光的出射光路上的第一滤光片，所述第一滤光片与所述驱动装置连接固定并与所述波长转换材料层同步运动。

20.如权利要求18所述的照明装置，其特征在于，还包括位于所述波长转换材料层的所述激发光入射的一侧的第二滤光片，所述第二滤光片与所述驱动装置相连接固定并与所述波长转换材料层同步运动。

21.根据权利要求18所述的照明装置，其特征在于，还包括位于所述波长转换材料层的远离被所述蓝光激发光入射的一侧的反射层，所述反射层与所述驱动装置连接固定并与所述波长转换材料层同步运动。

22.一种投影装置，其特征在于，包括权利要求16至21任一项所述的照明装置。