1.本實用新型涉及激光投影技術領域，具體而言，涉及一種光源裝置及投影系統。
背景技術：
2.現有的激光光源，通常通過一系列的光學元件，將激光光源發射的激發光，一部分轉換為受激發光，再引導產生的受激發光經分光元件后，入射至光導管；一部分激發光直接在光學元件的引導下，經分光元件后，入射至光導管；入射至光導管前，受激發光與部分激發光于分光元件處進行合光，從而在光導管處得到合光光斑。
3.由于轉換后的受激發光為圓形的光斑，但是用于接收受激發光光斑的光導管，入口通常為矩形孔，長寬比為16：9或16：10等，因此，光源的利用率由矩形孔的短邊所決定；當激發光的功率增加時，若受激發光光斑的大小不變，就要求激發光光斑的尺寸不變，從而造成激發光光斑的輻照度提高，波長轉換材料的激發效率降低。
技術實現要素：
4.本實用新型解決的問題是如何提高光源的效率。
5.為解決上述問題，本實用新型提供一種光源裝置，包括激光光源、波長轉換裝置和分光元件；
6.所述激光光源，用于產生激發光；
7.所述波長轉換裝置，用于接收所述激光光源產生的所述激發光，并產生受激發光；
8.所述分光元件，用于反射所述激發光，透射所述受激發光，所述分光元件處于所述波長轉換裝置與所述激光光源之間的光路上；
9.所述分光元件包括至少兩個設置角度不同的子分光片；
10.設置角度不同的所述子分光片的分布方向與光機系統中孔徑的長度方向相對應，以便于通過設置角度不同的所述子分光片在所述波長轉換裝置上得到至少兩個不重合的激發光光斑，兩個所述激發光光斑沿所述孔徑于所述波長轉換裝置上像的長度方向分布。
11.可選地，所述子分光片的數量為兩個，兩個所述子分光片為角度可調節結構。
12.可選地，所述分光元件還包括第一固定框，以及第二固定框；所述第二固定框的數量為兩個；所述第二固定框與所述子分光片固定連接，且所述第二固定框與所述第一固定框轉動連接，所述第二固定框與所述第一固定框通過角度調整螺栓相連。
13.可選地，兩個所述第二固定框均為半包式結構，且兩個所述第二固定框于兩個所述子分光片相鄰位置均為敞開式結構。
14.可選地，所述分光元件還包括平面分光片，所述平面分光片位于設置角度不同的所述子分光片的所述受激發光出光側。
15.可選地，所述子分光片的數量為三個；位于中部的所述子分光片為固定結構；位于兩端的所述子分光片為角度可調節結構。
16.可選地，位于中部的所述子分光片的兩端，分別延伸至位于兩端的所述子分光片
的所述受激發光出光側。
17.可選地，分布角度不同的所述子分光片為一體式結構。
18.可選地，所述分光元件還包括居中調節結構；所述居中調節結構與所述子分光片相連；通過所述居中調節結構將所述激發光光斑的中心調節至所述孔徑于所述波長轉換裝置上像的寬度方向的中心線上。
19.本實用新型的另一目的在于提供一種投影系統，包括如上所述的光源裝置。
20.與現有技術相比，本實用新型提供的光源裝置具有如下優勢：
21.本實用新型提供的光源裝置，通過將分光元件設置為至少兩個設置角度不同的子分光片，能夠在波長轉換裝置上得到至少兩個不重合的、且沿孔徑在波長轉換裝置上所對應的矩形像的長度方向分布激發光光斑，從而將傳統的一個激發光光斑分為至少兩個激發光光斑，在激發光功率增加時，能夠避免激發光光斑的輻照度同比例增加，同時，避免受激發光光斑射出有效區，從而能夠提高光源的效率，避免浪費，進而能夠最大限度的增加系統的亮度。
附圖說明
22.圖1為現有技術中光源裝置的結構簡圖；
23.圖2為現有的激發光光斑的分布示意圖一；
24.圖3為現有的激發光光斑的分布示意圖二；
25.圖4為本實用新型中分光元件的結構簡圖一；
26.圖5為圖4的側視圖；
27.圖6為本實用新型中光源裝置的結構簡圖一；
28.圖7為本實用新型中激發光光斑的分布示意圖一；
29.圖8為本實用新型中分光元件的結構簡圖二；
30.圖9為圖8的側視圖；
31.圖10為本實用新型中分光元件的結構簡圖三；
32.圖11為本實用新型中光源裝置的結構簡圖二；
33.圖12為本實用新型中部分激發光光斑的分布示意圖；
34.圖13為本實用新型中光源裝置的結構簡圖三；
35.圖14為本實用新型中分光元件的結構簡圖四；
36.圖15為本實用新型中分光元件的結構簡圖五；
37.圖16為圖15的側視圖；
38.圖17為本實用新型中激發光光斑的分布示意圖二；
39.圖18為本實用新型中分光元件的結構簡圖六；
40.圖19為圖18的側視圖；
41.圖20為本實用新型中分光元件的結構簡圖七；
42.圖21為本實用新型中分光元件的結構簡圖八；
43.圖22為本實用新型中激發光光斑的分布示意圖三。
44.附圖標記說明：
45.1-分光元件；11-子分光片；12-第一固定框；13-第二固定框；14-角度調整螺栓；
15-平面分光片；16-銷軸；2-激光光源；3-第一透鏡組；31-凸透鏡；32-凹透鏡；33-散射片；4-傳統分光片；5-第二透鏡組；6-波長轉換裝置；7-第三透鏡組；8-第四透鏡組；9-反射組件；91-第一反射鏡；92-第五透鏡組；93-第二反射鏡；94-第三反射鏡；10-光導管。
具體實施方式
46.下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中表示，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制，基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
47.在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“周向”、“徑向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
48.此外，術語“第一”、“第二”僅用于簡化描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性，或隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定為“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
49.在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第一特征之“上”或之“下”，可以包括第一特征和第二特征直接接觸，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度低于第二特征。
50.為使本實用新型的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本實用新型的具體實施例做詳細的說明。
51.現有的激光光源裝置如圖1所示，激光光源2發出激發光，該激發光通常為藍色激光；激光光源2發出的激發光通過第一透鏡組3后，入射至傳統分光片4上；本技術優選第一透鏡組3包括依次設置于光路中的凸透鏡31、凹透鏡32以及散射片33；傳統分光片4與激發光的光路呈45
°
夾角放置，并且本技術優選該傳統分光片4對激發光進行反射，對受激光進行透射；入射至傳統分光片4上的激發光被分光片4反射，經第二透鏡組5進行會聚后，入射至波長轉換裝置6，在波長轉換裝置6上形成激發光光斑；其中第二透鏡組5通常由兩個透鏡組合而成，本技術不對第二透鏡組5的具體結構進行詳述；波長轉換裝置6上設置有波長材料轉換區與激發光透射區；部分激發光激發波長轉換材料6上的波長轉換材料，產生受激發光；受激發光反向透過第二透鏡組5后，準直成近平行光束，透過傳統分光片4，再經第三透鏡組7后形成受激發光光斑，入射至光機系統中光導管10的入口處；部分激發光透過波長轉換裝置6上的激發光透射區，經過第四透鏡組8后，依次經反射組件9中的第一反射鏡91、第五透鏡組92、第二反射鏡93以及第三反射鏡94，入射至傳統分光片4，與傳統分光片4處的受
激發光匯合合光，進入光機系統。
52.參見圖2所示，圖2中的矩形框為光機系統的孔徑在波長轉換裝置6上的像，由于激發光光斑呈圓形的彌散斑分布，根據成像原理，要使得受激發光進入光機系統，那么激發光光斑就應該處于光機系統孔徑在波長轉換裝置6上對應的矩形框像內；但是，當激發光的功率增加時，如果激發光光斑大小不變，就會造成激發光光斑的輻照度提高，激發效率降低；所以，目前的光源裝置，為了降低輻照度，提升激發效率，就不得不增加光斑尺寸，參見圖3所示，使得部分激發光位于孔徑像之外，只要使得最終進入光機系統孔徑的有效受激發光增加即可；這種方式不可避免的會造成部分超出孔徑之外的受激發光無法進入孔徑，導致光源的效率降低。
53.為提高光源的效率，本實用新型提供一種光源裝置，該光源裝置包括激光光源2、波長轉換裝置6和分光元件1；其中激光光源2，用于產生激發光；波長轉換裝置3，用于接收激光光源2產生的激發光，并產生受激發光；分光元件1，用于反射激發光，透射受激發光，分光元件1處于波長轉換裝置3與激光光源2之間的光路上；參見圖4、圖5所示，該分光元件1包括至少兩個設置角度不同的子分光片11，以便于通過設置角度不同的子分光片11，在波長轉換裝置上形成至少兩個不重合的激發光光斑；設置角度不同的子分光片11的分布方向與光機系統中孔徑的長度方向相對應，以便于通過設置角度不同的子分光片11在波長轉換裝置3上得到至少兩個不重合的激發光光斑，且兩個激發光光斑沿孔徑于波長轉換裝置3上像的長度方向分布。
54.本技術中設置角度不同的子分光片11的分布方向與光機系統中孔徑的長度方向相對應，是指光學上的對應；具體是指，設置角度不同的子分光片11的方向于波長轉換裝置6上的投影，與孔徑于波長轉換裝置6上像的長度方向相一致。
55.為便于理解，本技術以分光元件1對激發光進行反射，對受激發光進行透射為例進行說明。
56.具體的，參見圖6所示，該光源裝置除包括分光元件1外，還包括激光光源2、波長轉換裝置6、反射組件9以及相應的透鏡組；該光源裝置工作過程中，激光光源2發出激發光，本技術優選該激發光為藍色激光；激光光源2發出的激發光通過依次設置于光路中的凸透鏡31、凹透鏡32以及散射片33后，入射至分光元件1上；由于分光元件1中包括至少兩個設置角度不同的子分光片11，入射至不同子分光片11上的激發光，被設置角度不同的子分光片11反射，經第二透鏡組5進行會聚后，入射至波長轉換裝置6上不同位置處，在波長轉換裝置6上形成至少兩個不重合的激發光光斑；參見圖7所示，又由于設置角度不同的子分光片11的分布方向與光機系統中孔徑的長度方向相對應，從而使得在波長轉換裝置6上形成的兩個不重合的激發光光斑，在光機系統孔徑在波長轉換裝置6上所對應的矩形像內，沿矩形像的長度方向分布；其中第二透鏡組5通常由兩個透鏡組合而成，本技術不對第二透鏡組5的具體結構進行詳述；波長轉換裝置6上設置有波長材料轉換區與激發光透射區；部分激發光激發波長轉換材料6上的波長轉換材料，產生受激發光；受激發光反向透過第二透鏡組5后，準直成近平行光束，透過分光元件1，再經第三透鏡組7后形成受激發光光斑，入射至光機系統中光導管10的入口處；部分激發光透過波長轉換裝置6上的激發光透射區，經過第四透鏡組8后，依次經反射組件9中的第一反射鏡91、第五透鏡組92、第二反射鏡93以及第三反射鏡94，入射至分光元件1，與分光元件1處的受激發光匯合合光，進入光機系統；又由于在波長
轉換裝置6上形成的兩個不重合的激發光光斑，在光機系統孔徑在波長轉換裝置6上所對應的矩形像內，沿矩形像的長度方向分布，從而使得至少兩個不重合的受激發光光斑沿光導管10矩形孔的長度方向分布。
57.本實用新型提供的光源裝置，通過將分光元件1設置為至少兩個設置角度不同的子分光片11，能夠在波長轉換裝置6上得到至少兩個不重合的、且沿孔徑在波長轉換裝置6上所對應的矩形像的長度方向分布激發光光斑，從而將傳統的一個激發光光斑分為至少兩個激發光光斑，在激發光功率增加時，能夠避免激發光光斑的輻照度同比例增加，同時，避免受激發光光斑射出有效區，從而能夠提高光源的效率，避免浪費，進而能夠最大限度的增加系統的亮度。
58.分光元件1中子分光片11的具體數量可根據需求而定；同時，分光元件1中各子分光片11可以為固定式結構，即各子分光片11的分布角度不可調節；為擴大光源裝置的適用范圍，本技術優選子分光片11的數量為兩個，兩個子分光片11為角度可調節結構，以便于通過調節子分光片11的角度來調整各個受激發光光斑在矩形像中的位置。
59.為便于理解，本技術以舉例的方式來對具有角度可調節結構子分光片11的分光元件1進行說明。
60.參見圖4、圖5、圖8、圖9所示，為便于對子分光片11的分布角度進行調節，本技術中的分光元件1還包括第一固定框12，以及第二固定框13；第二固定框13用于對各子分光片11進行固定，第二固定框13的數量根據子分光片11的數量而定；本技術以子分光片11的數量為兩個為例進行說明，則第二固定框13的數量為兩個；第二固定框13與子分光片11固定連接，且第二固定框13與第一固定框12轉動連接，第二固定框13述第一固定框12通過角度調整螺栓14相連。
61.本技術優選第二固定框13分布于第一固定框12內，第二固定固定框13通過銷軸16與第一固定框12轉動連接，并且，使得第二固定框13述第一固定框12通過角度調整螺栓14相連，以便于通過操作角度調整螺栓14，來對各子分光片11的分布角度進行調節，從而對激發光光斑的位置進行調節；為在光機系統中得到沿矩形孔的長度方向分布的受激發光光斑，本技術優選銷軸16沿與矩形孔的短邊相對應的方向分布，以使通過旋轉角度調整螺栓14，實現對受激發光光斑于矩形孔中沿長度方向的分布位置的調節，從而調整各激發光光斑之間的距離，在保證光學性能的同時，提高光源的利用率。
62.第二固定框13與子分光片11之間的連接方式可以為點膠固定，或通過緊固件連接等機械固定；第二固定框13可以為設置于子分光片11整個外周，即通過“全包”的方式與子分光片11相連，也可以為僅與子分光片11的部分外周相連的方式，即半包式結構；為減小相連兩個子分光片11之間的間隙，以提高光源的利用率，參見圖10所示，本技術優選兩個第二固定框13均為半包式結構，且兩個第二固定框13于兩個子分光片11相鄰位置均為敞開式結構，從而使得兩個子分光片11相鄰設置，即在兩個子分光片11相鄰處，子分光片11與另一子分光片11相鄰的一側，不設置第二固定框13，從而盡量減小相鄰兩個子分光片11之間的距離。
63.此外，參見圖11所示，分光元件1對激發光進行反射，對受激發光進行透射時，將分光元件1設置為包括至少兩個設置角度不同的子分光片11，到達分光元件1的背面，即分光元件1靠近光機系統一面的激發光，在傳輸過程中，需要經子分光片11反射兩次，經分布角
度不同的子分光片11反射的部分激發光之間距離較大，參見圖12所示，從而導致入射至光機系統矩形孔中的部分激發光光斑之間距離偏大，效率下降。
64.為避免入射至光機系統矩形孔中的部分激發光光斑之間的距離偏大，參見圖13、圖14所示，本技術提供的分光元件1還包括平面分光片15，該平面分光片15位于分布角度不同的子分光片11的背面，即平面分光片15位于設置角度不同的子分光片11的受激發光出光側。
65.本技術中子分光片11的背面具體是指，子分光片11上靠近光機系統的一側；本技術中的平面分光片15可以通過在平面鏡上鍍膜的方式來進行制作，其中平面鏡上鍍膜與子分光片11的鍍膜相同，即該平面分光片15同樣用于對激發光進行反射，對受激發光進行透射。
66.在子分光片11的受激發光出光側設置平面分光片15后，經反射組件9反射至分光元件1中的激發光，直接被平面分光片15進行反射，從而避免因激發光被設置角度不同的子分光片11再次反射后，導致光斑之間的距離進一步增加。
67.為便于理解，本技術進一步對子分光片11的數量為三個的情況進行介紹。
68.參見圖15、圖16所示，子分光片11的數量為三個，該三個子分光片11可以均為角度固定不可調節的固定結構，也可以均為角度可以調節的結構；本技術優選位于中部的子分光片11為固定結構；位于兩端的子分光片11為角度可調節結構。
69.參見圖17所示，子分光片11的數量為三個時，得到三個不重合的光斑。
70.具體角度可調節結構的具體形式可參見前文相關內容，本文不再贅述。
71.進一步的，參見圖18、圖19所示，為避免相鄰光斑之間的距離過大，本技術優選位于中部的子分光片11的兩端，分別延伸至位于兩端的子分光片11的受激發光出光側，從而相當于在子分光片11的受激發光出光側設置有一平面分光片15，使得經反射組件9反射至分光元件1中的激發光，直接被具有固定結構的子分光片11進行反射，從而避免因激發光被設置角度不同的子分光片11再次反射后，導致光斑之間的距離進一步增加。
72.此外，本技術中設置角度不同的子分光片11可以為一體式結構。
73.設置角度不同的子分光片11為一體式結構時，設置角度不同的子分光片11可以以臺階面的形式進行排列；參見圖20所示，設置角度不同的子分光片11也可以以曲面的形式進行排列；各子分光片11分段連接在一體，實現不可自由調整的角度分布，但是各子分光片11的分布角度滿足設計需求。
74.進一步的，參見圖21所示，分光元件1還可設置為單方向的弧面結構，弧面可以為圓弧度，也可以是非圓弧度，如自由曲線，使得分光元件能夠更好的對激發光光斑進行均勻的輻照度分布。
75.進一步的，參見圖22所示，為避免激發光光斑不居中，導致部分激發光光斑射出有效區，降低光源的利用率，本技術中的分光元件1還包括居中調節結構；居中調節結構與子分光片11相連；通過居中調節結構將激發光光斑的中心調節至孔徑于波長轉換裝置3上像的寬度方向的中心線上，從而保證激發光光斑位于有效區內。
76.本使用新型的另一目的在于提供一種投影系統，該投影系統包括如上所述的光源裝置，以及與光源裝置相鄰設置的光機系統，本技術優選該光機系統包括光導管10；光源裝置中設置角度不同的子分光片11的分布方向與光機系統中孔徑的長度方向相對應。
77.本實用新型提供的投影系統，通過將光源裝置中的分光元件1設置為至少兩個設置角度不同的子分光片11，能夠在波長轉換裝置6上得到至少兩個不重合的、且沿孔徑在波長轉換裝置6上所對應的矩形像的長度方向分布激發光光斑，從而將傳統的一個激發光光斑分為至少兩個激發光光斑，在激發光功率增加時，能夠避免激發光光斑的輻照度同比例增加，同時，避免受激發光光斑射出有效區，從而能夠提高光源的效率，避免浪費，進而能夠最大限度的增加系統的亮度。
78.雖然本公開披露如上，但本公開的保護范圍并非僅限于此。本領域技術人員，在不脫離本公開的精神和范圍的前提下，可進行各種變更與修改，這些變更與修改均將落入本實用新型的保護范圍。