CN103869479A - 激光投影装置 - Google Patents

Abstract

一种激光投影装置，包括至少一蓝光激光晶粒、至少一红光激光晶粒、至少一绿光激光晶粒以及位于这些激光发光晶粒出光路径上的分光镜，所述激光投影装置还包括一基板，所述激光发光晶粒设置于基板上，所述激光发光晶粒发出的激光光束分别入射至分光镜，经由所述分光镜反射的激光光束均匀混合后射出。

Description

激光投影装置

技术领域

本发明涉及一种投影装置，尤其涉及一种激光投影装置。

背景技术

激光投影仪是一种新型的投影设备，因其投影出的图像具有更大的色域、更高的亮度、对比度以及色饱和度，已受到人们的广泛关注。

传统的激光投影仪是将利用三种基础色光的激光发光二极管发出的激光光束直接射向分光镜，经由分光镜的光线再进行混光，然后通过光电调节装置将光信号调制成图像信号显示在屏幕上。

由于传统的激光投影仪是利用三个激光二极管来作为激光光源，从而增加了整个激光投影装置的体积及生产成本。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种投影效果较好的激光投影装置。

一种激光投影装置，包括至少一蓝光激光晶粒、至少一红光激光晶粒、至少一绿光激光晶粒以及位于这些激光发光晶粒出光路径上的分光镜，所述激光投影装置还包括一基板，所述激光发光晶粒设置于基板上，所述激光发光晶粒发出的激光光束分别入射至分光镜，经由所述分光镜反射的激光光束均匀混合后射出。。

本发明的激光投影装置，所述三个激光发光晶粒均设置于同一基板上，与传统的采用三个三原色的激光二极管来实现投影的技术相比，本案中的激光投影装置体积更小，成本更低。

附图说明

图1为本发明第一实施例的激光投影装置的结构示意图。

图2为本发明第一实施例的激光投影装置中的激光晶粒的光路示意图。

图3为本发明第二实施例的激光投影装置中的激光晶粒的光路示意图。

主要元件符号说明

基板	10
		发光晶粒	20
蓝光激光晶粒	21
		红光激光晶粒	22
绿光激光晶粒	23
		透镜结构	30
主体部	31
		第一聚光部	33
第二聚光部	35
		分光镜	40
分光片	41、43、45
		激光投影装置	100

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1及图2，本发明的激光投影装置100包括一基板10、设置于基板10上的若干发光晶粒20、设置于发光晶粒20一侧、且位于发光晶粒20出光路径上的分光镜40以及设置于这些发光晶粒20与分光镜40之间的透镜结构30。

所述基板10为一平整的板体，其一侧表面上设置有电路结构（图未示）。本实施例中，所述基板10可由硅树脂或环氧树脂等绝缘材料制成。

所述发光晶粒20均为激光发光晶粒，其依次间隔排列于基板10设置有电路结构的一侧表面，且与基板10上相应的电路电性连接。通过控制所述相应的电路通过的电流，即可调节各个发光晶粒的亮度。所述发光晶粒20用以产生显示所需颜色的激光光束。所述发光晶粒20包括一蓝光激光晶粒（B）21、一红光激光晶粒（R）22以及一绿光激光晶粒（G）23。所述蓝光；激光晶粒（B）21、红光激光晶粒（R）22以及绿光激光晶粒（G）23位于同一直线上。本实施例中，所述蓝光激光晶粒（B）21、红光激光晶粒（R）22、绿光激光晶粒（G）23沿基板10的横向依次间隔设置于基板10的一端表面。当然，在其他实施例中，所述蓝光激光晶粒（B）21、红光激光晶粒（R）22以及绿光激光晶粒（G）23设置的顺序及方向不受限制。

所述透镜结构30与所述发光晶粒20间隔设置，且位于所述发光晶粒20的出光路径上。所述透镜结构30用折射率一致的材料制成，其用以将所述发光晶粒20发出的激光光束折射。

所述透镜结构30包括一主体部31以及分别自该主体部31相对两侧表面向外凸设的若干第一聚光部33以及若干第二聚光部35。本实施例中，所述第一聚光部33、第二聚光部35均一体延伸形成于所述主体部31上。

所述主体部31呈长方体状，其纵向延伸的方向与所述蓝光激光晶粒（B）21、红光激光晶粒（R）22以及绿光激光晶粒（G）23依次排列的方向平行。所述第一聚光部33呈半球状，其间隔外凸于所述主体部31朝向所述发光晶粒20的一侧表面。本实施例中，所述第一聚光部33的数量为3个。所述第一聚光部33依次与蓝光激光晶粒（B）21、红光激光晶粒（R）22以及绿光激光晶粒（G）23一一正对设置。所述第一聚光部33弧状的外表面用以将与之对应的晶粒发出的激光光束进行折射，从而改变与之对应的晶粒发出的激光光束的传播方向，进而避免不同晶粒发出的光线在空间产生交叉干涉。优选地，所述发光晶粒20发出的激光光束经由与之对应的第一聚光部33的弧状的外表面折射后，形成平行光束。当然，所述第一聚光部33的外表面也可以为其他形状的粗糙面，只要其能将自所述发光晶粒20发出的激光光束折射后，不会在空间上产生交叉即可。

所述第二聚光部35与第一聚光部33的形状、尺寸均相同。所述第二聚光部35间隔地外凸于所述主体部31远离所述发光晶粒20一侧的表面上，且与所述第一聚光部33对称。本实施例中，所述第二聚光部35的个数为3个。所述第二聚光部35弧状的外表面用以将自与之对应的第一聚光部33折射后的形成的平行光束聚焦于所述分光镜40上。于其他实施例中，所述第一聚光部33及第二聚光部35也可以为菲涅尔透镜。

所述分光镜40包括间隔且平行设置的分光片41、43、45。所述分光片41、43、45自靠近所述透镜结构30的方向向远离透镜结构30的方向依次设置。所述分光片41、43、45倾斜设置于基板10的表面上，且所述分光片41、43、45倾斜的方向与所述基板10纵向延伸的方向之间的夹角为45度。本实施例中，所述分光片41、43、45自基板10纵向延伸方向的左上角向右下角方向倾斜设置。优选地，所述发光晶粒20发出的光线经由对应的第二聚光部35折射后，聚焦于所述对应的分光片41、43、45上。

所述分光片41能够将绿光激光晶粒（G）23发出的绿色及其周边波长的激光光束反射，而使除此之外的其他波段的光束透过。所述分光片43能将红光激光晶粒（R）22发出的红色及其周边波长的激光光束进行反射，而使除此之外的其他波段的光透过。所述分光片45能将蓝光激光晶粒（B）21发出的蓝色及其周边波长的激光光束进行反射，而使除此之外的其他波段的光透过。

所述激光投影装置100工作时，所述蓝光激光晶粒21（B）发出的蓝色激光光束经过与之对应的第一聚光部33折射后形成平行光束。这部分平行光束经由主体部31入射至与第一聚光部33对称的第二聚光部35。所述第二聚光部35将入射至其上的平行的蓝色激光光束进行会聚于所述分光片45上，会聚的光束经由分光片45反射向下一次透过分光片43、41。

所述红光激光晶粒（R）22发出的红色激光光束经过与之对应的第一聚光部33折射后形成平行的激光光束。这部分平行的红色激光光束经由主体部31入射至与第一聚光部33对称的第二聚光部35。所述第二聚光部35将入射至其上的光线会聚于所述分光片43上，并经由所述分光片43反射向下透过分光片41。

所述绿光激光晶粒（G）23发出的绿色激光光束经过与之对应的第一聚光部33折射后形成平行的激光光束。这部分平行光束沿着主体部31射向与第一聚光部33对称的第二聚光部35。所述第二聚光部35将入射至其上的光线会聚于所述分光片41，并经由所述分光片41向下反射。而这部分绿色激光光束经分光片41反射后与垂直向下透过分光片41、43的蓝光激光光束以及垂直向下透过分光片41的红光激光光束混合均匀后出射。所述混合后的光经过调制，即可形成所需的图像信号。

在第二实施例中，请参见图3，所述激光投影装置100中，所述透镜结构30远离所述激光晶粒的一侧表面也可以不设置所述第二聚光部35。即，所述透镜结构30远离所述激光晶粒的一侧表面为一竖直的平面。因此，在本实施例中，所述激光发光晶粒20发出的激光光束经由与之对应的第一聚光部33折射后形成平行的激光光束，直接自主体部31出射。所述平行的激光光束经由与之对应的分光片41、43、45发射后，混合成平行的激光光束射出。射出的平行光束可再经由外部的聚光透镜（图未示）会聚后以方便使用。本实施例中的所述激光发光晶粒20发出的光线由于受到第一聚光部33的折射后形成平行光线，从而减少了不同激光光束之间的交叉，进而减少了不同激光光束之间的干涉现象，从而提升了激光投影装置100的投影质量。

本发明的激光投影装置100，一方面，由于将所述能够发出三种基本色的激光晶粒结合于基板10上，而并非采用传统的三个激光二极管来作为激光光源，从而减小了整个激光投影装置100的体积，且降低了成本；另一方面，由于所述蓝光激光晶粒（B）21、红光激光晶粒（R）22以及绿光激光晶粒（G）23的出光路径上设置有透镜结构30，通过该透镜结构30的第一聚光部33的折射，减小了各个不同的激光光束之间的干涉，再经由第二聚光部35的聚焦作用，使得入射至分光镜40上的激光光斑亮度更高，进而使得混合后的光的噪音较小，从而提升了激光投影装置100的投影质量；再者，本发明的激光投影装置100中，由于所述蓝光激光晶粒（B）21、红光激光晶粒（R）22以及绿光激光晶粒（G）23共同结合于所述基板10的表面，因此只需要一个透镜结构30，即可实现对每个晶粒发出的激光光束进行折射处理，从而进一步减小了激光投影装置100的体积，同时也减少了制造成本。

Claims (10)

1.一种激光投影装置，包括至少一蓝光激光晶粒、至少一红光激光晶粒、至少一绿光激光晶粒以及位于这些激光发光晶粒出光路径上的分光镜，其特征在于：所述激光投影装置还包括一基板，所述激光发光晶粒设置于基板上，所述激光发光晶粒发出的激光光束分别入射至分光镜，经由所述分光镜反射的激光光束均匀混合后射出。

2.如权利要求1所述的激光投影装置，其特征在于：还包括位于所述激光发光晶粒出光路径上的透镜结构，所述激光发光晶粒发出的激光光束先经由透镜结构折射后再分别入射至分光镜，所述透镜结构上设置有若干第一聚光部，所述第一聚光部用以将所述激光发光晶粒发出的激光光束折射后形成平行光束，以避免形成光的干涉。

3.如权利要求2所述的激光投影装置，其特征在于：所述第一聚光部间隔设置于所述透镜结构朝向所述激光发光晶粒的一侧表面，且与所述激光发光晶粒一一正对设置。

4.如权利要求3所述的激光投影装置，其特征在于：所述第一聚光部自所述透镜结构朝向所述激光发光晶粒凸设形成。

5.如权利要求4所述的激光投影装置，其特征在于：所述第一聚光部呈半球状。

6.如权利要求2至5项中任意一项所述的激光投影装置，其特征在于：所述透镜结构远离所述激光发光晶粒的侧面上设置有若干第二聚光部，所述第二聚光部用以将入射至其上的激光光束聚焦。

7.如权利要求6所述的激光投影装置，其特征在于：所述分光镜包括若干与所述激光发光晶粒对应设置的分光片，所述第二聚光部将所述激光发光晶粒发出的激光光束分别聚焦于与激光发光晶粒对应的分光片上。

8.如权利要求6所述的激光投影装置，其特征在于：所述第二聚光部间隔设置于所述透镜结构上，且与所述第一聚光部对称设置。

9.如权利要求6所述的激光投影装置，其特征在于：所述第一聚光部及第二聚光部均为菲涅尔透镜。

10.如权利要求1所述的激光投影装置，其特征在于：所述分光镜倾斜设置于所述基板上，且所述分光镜的倾斜方向与所述基板纵向延伸的方向之间的夹角为45度。

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