CN112711165A - 一种激光投影光源和激光投影设备 - Google Patents

一种激光投影光源和激光投影设备 Download PDF

Info

Publication number
CN112711165A
CN112711165A CN201911024401.XA CN201911024401A CN112711165A CN 112711165 A CN112711165 A CN 112711165A CN 201911024401 A CN201911024401 A CN 201911024401A CN 112711165 A CN112711165 A CN 112711165A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
light beam
laser
color
laser projection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911024401.XA
Other languages
English (en)
Inventor
田新团
周伯禹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao Hisense Laser Display Co Ltd
Original Assignee
Qingdao Hisense Laser Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao Hisense Laser Display Co Ltd filed Critical Qingdao Hisense Laser Display Co Ltd
Priority to CN201911024401.XA priority Critical patent/CN112711165A/zh
Priority to PCT/CN2020/121936 priority patent/WO2021078103A1/zh
Publication of CN112711165A publication Critical patent/CN112711165A/zh
Priority to US17/481,800 priority patent/US20220004090A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/145—Housing details, e.g. position adjustments thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/141—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using dichroic mirrors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033—LED or laser light sources
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2066—Reflectors in illumination beam
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2073—Polarisers in the lamp house
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开一种激光投影光源和激光投影设备，涉及激光投影设备技术领域。用于解决如何在提高激光投影光源发出光束的亮度的同时，减小激光投影光源的体积和结构复杂度的问题。本发明的激光投影光源包括：壳体、多个激光器和光路组件，壳体包括相互垂直的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁上设有多个容置开口，第二侧壁上设有一个出光口；多个激光器分别安装于多个容置开口处，每个激光器的出光面均包括多个出光区，多个出光区用于出射多种颜色的光；光路组件设置于壳体内，光路组件用于将多个激光器出射的多种颜色的光分别进行合束，并使合束后的多束光朝向出光口射出。本发明的激光投影光源用于激光投影设备。

Description

一种激光投影光源和激光投影设备
技术领域
本发明涉及激光投影设备技术领域，尤其涉及一种激光投影光源和激光投影设备。
背景技术
激光投影光源为激光电视、激光投影仪等激光投影设备的重要组成部分，用于提供照明光束。为了提高激光投影光源发出光束的亮度，激光投影光源内可以设置多个激光器，通过将多个激光器发出的光束合成一束可以成倍地提高激光投影光源发出光束的亮度。但是，由于激光器通常为单色激光器(比如为蓝光激光器、红光激光器或者绿光激光器)，而激光投影光源发出的光束为白光光束，因此激光投影光源内，需设置多个荧光轮来与多个激光器一一对应，每个荧光轮在该荧光轮对应的激光器发出的单色激光的激发作用下产生另外两种颜色的激光，该另外两种颜色的激光与激光器发出的单色激光混合能够形成白光，为了达到混光的目的，激光投影光源内还需设置多组镜片来与多个荧光轮一一对应，每组镜片用于改变该另外两种颜色的激光的传输路径，以使该另外两种颜色的激光与激光器发出的单色激光进行混合，在混合形成白光后，再将多束白光合成一束，以提高激光投影光源发出光束的亮度。这样，就使得激光投影光源内包括有较多的零部件，从而增大了激光投影光源的结构复杂度和体积。
发明内容
本发明提供一种激光投影光源和激光投影设备，用于解决如何在提高激光投影光源发出光束的亮度的同时，减小激光投影光源的体积和结构复杂度的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种激光投影光源，包括：壳体、多个激光器和光路组件，壳体包括相互垂直的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁上设有多个容置开口，第二侧壁上设有一个出光口；多个激光器分别安装于多个容置开口处，每个激光器均朝向壳体内出光，每个激光器的出光面均包括多个出光区，该多个出光区用于出射多种颜色的光；光路组件设置于壳体内，光路组件用于将多个激光器出射的多种颜色的光分别进行合束，并使合束后的多束光朝向出光口射出。
在一些实施例中，多个容置开口沿垂直于第二侧壁的方向排列成一排。
在一些实施例中，光路组件包括多个合光镜片组和多个反射件；多个合光镜片组与多个激光器的数量相等，多个合光镜片组与多个激光器一一对应，每个合光镜片组均用于将该合光镜片组对应的激光器出射的多种颜色的光进行合束；多个反射件与多个合光镜片组的数量相等，多个反射件与多个合光镜片组一一对应，每个反射件均用于改变该反射件对应的合光镜片组的出射光束的传输路径，以使该合光镜片组的出射光束朝向出光口射出。
在一些实施例中，每个激光器的出光面均包括第一出光区、第二出光区和第三出光区；第一出光区用于出射第一颜色光束；第二出光区用于出射第二颜色光束；第三出光区用于出射第三颜色光束；第一颜色光束、第二颜色光束和第三颜色光束合束形成白光光束。
在一些实施例中，每个激光器的第一出光区、第二出光区、第三出光区均依次排列；每个合光镜片组均包括第一反射镜片、第二反射镜片和第三反射镜片，第一反射镜片位于该合光镜片组对应的激光器的第一出光区的出光侧，第一反射镜片反射第一出光区出射的第一颜色光束，第二反射镜片位于该合光镜片组对应的激光器的第二出光区和该第一反射镜片的出光侧，第二反射镜片反射该第二出光区出射的第二颜色光束且透射经第一反射镜片反射后的第一颜色光束，第三反射镜片位于该合光镜片组对应的激光器的第三出光区、该第一反射镜片以及该第二反射镜片的出光侧，第三反射镜片反射该第三出光区出射的第三颜色光束且透射经第一反射镜片反射后的第一颜色光束和经第二反射镜片反射后的第二颜色光束；经第一反射镜片反射后的第一颜色光束的光轴、经第二反射镜片反射后的第二颜色光束的光轴和经第三反射镜片反射后的第三颜色光束的光轴共线。
在一些实施例中，第一出光区、第二出光区、第三出光区的排列方向与多个激光器的排列方向垂直。
在一些实施例中，每个合光镜片组的第一反射镜片的反射面、第二反射镜片的反射面和第三反射镜片的反射面与该合光镜片组对应的激光器的出光面之间的夹角均为45°±2°。
在一些实施例中，第一反射镜片与第一出光区之间在第一出光区的中轴线上的距离为第一距离；第二反射镜片与第二出光区之间在第二出光区的中轴线上的距离为第二距离；第三反射镜片与第三出光区之间在第三出光区的中轴线上的距离为第三距离；第一距离、第二距离和第三距离均为1～6mm。
在一些实施例中，第一出光区出射的第一颜色光束为蓝光光束和绿光光束中的一种，第二出光区出射的第二颜色光束为蓝光光束和绿光光束中的另一种，第三出光区出射的第三颜色光束为红光光束。
在一些实施例中，第一出光区出射的第一颜色光束的偏振方向与第二出光区出射的第二颜色光束的偏振方向相同，第二出光区出射的第二颜色光束的偏振方向与第三出光区出射的第三颜色光束的偏振方向垂直；第三出光区与第三反射镜片之间设有第一波片，第一波片用于将第三出光区出射的第三颜色光束的偏振方向旋转90°±10°。
在另一些实施例中，第一出光区出射的第一颜色光束的偏振方向与第二出光区出射的第二颜色光束的偏振方向相同，第二出光区出射的第二颜色光束的偏振方向与第三出光区出射的第三颜色光束的偏振方向垂直；第一出光区与第一反射镜片之间设置有第二波片，第二出光区与第二反射镜片之间设有第三波片，第二波片用于将第一出光区出射的第一颜色光束的偏振方向旋转90°±10°，第三波片用于将第二出光区出射的第二颜色光束的偏振方向旋转90°±10°。
在一些实施例中，第二波片与第三波片一体成型。
在一些实施例中，相邻两个激光器中，距离出光口较远的一个激光器对应的合光镜片组对应的反射件与出光口之间设有缩光透镜，缩光透镜用于在反射件的反射光束射入出光口之前，缩小反射件的反射光束的发散角度。
在一些实施例中，出光口内安装有球面透镜，该球面透镜能够汇聚射入出光口内的光束。
在一些实施例中，出光口的入光侧设有匀光件。
本发明提供的一种激光投影光源，通过光路组件将多个激光器出射的多种颜色的光分别进行合束，并使合束后的多束光朝向出光口射出，以实现多束光的叠加，从而能够使激光投影光源具有较高的亮度。同时，由于激光投影光源内的激光器的出光面均包括多个出光区，该多个出光区用于出射多种颜色的光，因此，在本发明提供的激光投影光源中无需设置较多数量的镜片，因此能够减小激光投影光源的体积和结构复杂度。而且，由于在本发明提供的激光投影光源中，壳体的第一侧壁上设有多个容置开口，多个激光器分别安装于多个容置开口处，因此多个激光器的电路板共面，因此可以采用一个散热器同时冷却该多个激光器，从而能够降低包括散热器和电路板的激光投影光源的成本和体积。
第二方面，本发明实施例提供了一种激光投影设备，包括依次连接的激光投影光源、光机和投影镜头，其中，激光投影光源为上述任一技术方案所述的激光投影光源，光机用于对激光投影光源发出的照明光束进行调制，以生成影像光束，并将影像光束投射至投影镜头，投影镜头用于对影像光束进行成像。
本发明提供的一种激光投影设备，由于该激光投影设备包括上述任一技术方案所述的激光投影光源，因此本发明提供的激光投影设备与上述技术方案所述的激光投影光源能够解决相同的技术问题，并达到相同的预期效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的第一种激光投影光源的立体图；
图2为本发明实施例提供的第一种激光投影光源在去除散热器后的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的第一种激光投影光源的内部结构示意图；
图4为本发明实施例提供的第一种激光投影光源中第一种光路组件的光路图；
图5为本发明实施例提供的第一种激光投影光源中激光器的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的第一种激光投影光源中激光器、合光镜片组和第一波片的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的第一种激光投影光源中激光器、合光镜片组、第二波片和第三波片的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的第一种激光投影光源中第二种光路组件的光路图；
图9为本发明实施例提供的第二种激光投影光源的立体图；
图10为本发明实施例提供的激光投影设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
激光投影光源为激光投影设备的重要组成部分，激光投影光源用于提供照明光束。
第一方面，本发明实施例提供了一种激光投影光源1，如图1、图2和图3所示，该激光器投影光源1包括：壳体11、多个激光器12和光路组件13，其中，如图2所示，壳体11包括相互垂直的第一侧壁200和第二侧壁300，第一侧壁200上设有多个容置开口111，第二侧壁300上设有一个出光口112；多个激光器12分别安装于多个容置开口111处，每个激光器12均朝向壳体11内出光，如图5所示，每个激光器12的出光面均包括多个出光区，该多个出光区用于出射多种颜色的光；如图3所示，光路组件13设置于壳体11内，光路组件13用于将多个激光器12出射的多种颜色的光分别进行合束，并使合束后的多束光朝向出光口112射出。
本发明提供的一种激光投影光源，如图3所示，通过光路组件13将多个激光器12出射的多种颜色的光分别进行合束，并使合束后的多束光朝向出光口112射出，以实现多束光的叠加，从而能够使激光投影光源具有较高的亮度。同时，如图5所示，由于激光投影光源1内的激光器均的出光面均包括多个出光区，该多个出光区用于出射多种颜色的光，因此，在本发明提供的激光投影光源1中无需设置较多数量的镜片，因此能够减小激光投影光源1的体积和结构复杂度。而且，由于在本发明提供的激光投影光源1中，如图2所示，壳体11的第一侧壁200上设有多个容置开口111，多个激光器12分别安装于多个容置开口111处，因此多个激光器12的电路板15(如图2所示)共面，因此可以采用一个散热器16同时冷却该多个激光器12(如图1所示)，从而能够降低包括散热器16和电路板15的激光投影光源1的成本和体积。
多个容置开口111在第一侧壁200上的设置位置决定了多个激光器12的排布位置，在本发明实施例中，对多个容置开口111在第一侧壁200上的设置位置不做具体限定。在一些实施例中，如图9所示，多个容置开口111沿近似平行于第二侧壁300的方向排列，此时，激光投影光源1沿垂直于第二侧壁300的方向(也即是图9中的方向X)上的尺寸较小。在另一些实施例中，如图2所示，多个容置开口111沿垂直于第二侧壁300的方向排列成一排，这样，激光投影光源1沿平行于第一侧壁200和第二侧壁300的方向(也即是图2中的方向Y)上的尺寸较小。
激光器12的数量可以为两个、三个、四个等等，在此不做具体限定，激光器12的数量越多，激光投影光源1的亮度越大，具体可以根据激光投影光源1的亮度需求确定激光器12的数量。在一些实施例中，如图2所示，激光器12的数量为两个。
激光器12的出光面可以包括两个出光区、三个出光区或者四个出光区等等，在此不做具体限定。具体的，激光器12的出光面所包括的出光区的数量与激光器12的出光面出射的颜色的数量相等，每个出光区用于出射一种颜色的光。
在一些实施例中，如图5所示，每个激光器12的出光面均包括第一出光区121、第二出光区122和第三出光区123；第一出光区121用于出射第一颜色光束；第二出光区122用于出射第二颜色光束；第三出光区123用于出射第三颜色光束；第一颜色光束、第二颜色光束和第三颜色光束合束形成白光光束。此结构简单，激光投影光源1内无需设置荧光轮，因此能够进一步减小激光投影光源1的体积。
在上述实施例中，对第一颜色光束、第二颜色光束和第三颜色光束的颜色不做具体限定，只要第一颜色光束、第二颜色光束和第三颜色光束能够混合形成白光即可。示例的，如图5所示，第一出光区121出射的第一颜色光束为蓝光光束，第二出光区122出射的第二颜色光束为绿光光束，第三出光区123出射的第三颜色光束为红光光束。又示例的，第一出光区121出射的第一颜色光束为青光光束，第二出光区122出射的第二颜色光束为黄光光束，第三出光区123出射的第三颜色光束为品红光光束。
第一出光区121、第二出光区122和第三出光区123可以对应激光器12内的一个灯珠，也可以对应激光器12内的一排灯珠，还可以对应激光器12内的多排灯珠，在此不做具体限定。在一些实施例中，如图5所示，第三出光区123对应激光器12内的两排灯珠，第一出光区121和第二出光区122均对应激光器12内的一排灯珠。每排灯珠包括6个灯珠。
在一些实施例中，如图3所示，出光口内安装有球面透镜14，该球面透镜14能够汇聚射入出光口内的光束。这样，激光投影光源1的后续光机中的光学元件(比如图4中的光导管100)的尺寸可以设计得较小，有利于减小激光投影设备的尺寸。
光路组件13的结构形式有多种，示例的，光路组件13的结构可以有以下两个实施例：
实施例一，如图4所示，光路组件13包括多个合光镜片组131和多个反射件132，多个合光镜片组131与多个激光器12的数量相等，多个合光镜片组131与多个激光器12一一对应，每个合光镜片组131均用于将该合光镜片组131对应的激光器12出射的多种颜色的光进行合束，多个反射件132与多个合光镜片组131的数量相等，多个反射件132与多个合光镜片组131一一对应，每个反射件132均用于改变该反射件132对应的合光镜片组131的出射光束的传输路径，以使该合光镜片组131的出射光束朝向出光口112射出。此结构的光路组件结构简单，容易实现，而且，多个合光镜片组131可以分别靠近多个激光器12设置，避免因激光器12出射的光束在射入合光镜片组131时的光斑较大而造成合光镜片组131的尺寸较大。
在上述实施例中，反射件132可以为镜片，也可以为棱镜，在此不做具体限定。在一些实施例中，如图4所示，反射件132为镜片。
合光镜片组131可以包括三个透镜，也可以包括三个反射镜，在此不做具体限定。在一些实施例中，如图5所示，每个激光器12的第一出光区121、第二出光区122、第三出光区123均依次排列；如图4所示，每个合光镜片组131均包括第一反射镜片1311、第二反射镜片1312和第三反射镜片1313，第一反射镜片1311位于该合光镜片组131对应的激光器12的第一出光区121的出光侧，第一反射镜片1311反射第一出光区121出射的第一颜色光束，第二反射镜片1312位于该合光镜片组131对应的激光器12的第二出光区122和第一反射镜片1311的出光侧，第二反射镜片1312反射第二出光区122出射的第二颜色光束且透射经第一反射镜片1311反射后的第一颜色光束，第三反射镜片1313位于该合光镜片组131对应的激光器12的第三出光区123、第一反射镜片1311以及第二反射镜片1312的出光侧，第三反射镜片1313反射第三出光区123出射的第三颜色光束且透射经第一反射镜片1311反射后的第一颜色光束和经第二反射镜片1312反射后的第二颜色光束；经第一反射镜片1311反射后的第一颜色光束的光轴、经第二反射镜片1312反射后的第二颜色光束的光轴和经第三反射镜片1313反射后的第三颜色光束的光轴共线。这样，通过第一反射镜片1311、第二反射镜片1312和第三反射镜片1313能够对激光器12出射的三种颜色光束进行合光，同时，第一反射镜片1311、第二反射镜片1312和第三反射镜片1313能够对激光器12出射的三种颜色光束进行一次转折，由此能够减小激光投影光源1在垂直于激光器12的出光面的方向上的尺寸，从而进一步达到缩小激光投影光源1的体积的目的。
在上述实施例中，应当知道的是，保证经第一反射镜片1311反射后的第一颜色光束的光轴、经第二反射镜片1312反射后的第二颜色光束的光轴和经第三反射镜片1313反射后的第三颜色光束的光轴绝对共线，在激光投影光源1的实际加工和安装过程中是很难实现的，因此，对于本申请实施例描述的经第一反射镜片1311反射后的第一颜色光束的光轴、经第二反射镜片1312反射后的第二颜色光束的光轴和经第三反射镜片1313反射后的第三颜色光束的光轴“共线”并非只能理解成绝对共线，应当理解为“共线或近似共线”。示例的，本申请实施例描述的经第一反射镜片1311反射后的第一颜色光束的光轴、经第二反射镜片1312反射后的第二颜色光束的光轴和经第三反射镜片1313反射后的第三颜色光束的光轴共线，是指，经第一反射镜片1311反射后的第一颜色光束的光轴、经第二反射镜片1312反射后的第二颜色光束的光轴和经第三反射镜片1313反射后的第三颜色光束的光轴中，任意两个光轴之间的间距小于第一特定值，任意两个光轴之间的夹角小于第二特定值，第一特定值可以为1mm、2mm或3mm等等，在此不做具体限定，第二特定值可以为1°、2°或3°等等，在此不做具体限定。
第一反射镜片1311可以为全反射镜，也可以为二向色片，还可以为其他结构，在此不做具体限定。示例的，如图4所示，第一反射镜片1311为全反射镜。
第二反射镜片1312和第三反射镜片1313可以为二向色片，也可以为其他结构，在此不做具体限定。在一些实施例中，如图4所示，第二反射镜片1312和第三反射镜片1313为二向色片。
第一出光区121、第二出光区122、第三出光区123的排列方向可以为平行于激光器12的出光面的任意方向，在此不做具体限定。在一些实施例中，如图2所示，多个容置开口111沿垂直于第二侧壁300的方向排列成一排，如图4所示，第一出光区、第二出光区、第三出光区的排列方向(与第一反射镜片1311、第二反射镜片1312、第三反射镜片1313的排列方向平行)与多个激光器12的排列方向垂直，这样，合光镜片组131沿与多个激光器12的排列方向垂直的方向出光，合光镜片组131对应的反射件132位于该合光镜片组131的出光路径上，该合光镜片组131、该反射件132的排列方向与多个激光器12的排列方向垂直，该合光镜片组131和该反射件132组成的组件在多个激光器12的排列方向上的尺寸较小，有利于减小激光投影光源1沿多个激光器12的排列方向上的尺寸。
在一些实施例中，如图6或图7所示，每个合光镜片组131的第一反射镜片1311的反射面、第二反射镜片1312的反射面和第三反射镜片1313的反射面与该合光镜片组131对应的激光器12的出光面之间的夹角均为45°±2°。这样，通过第一反射镜片1311、第二反射镜片1312和第三反射镜片1313对激光器12出射的三种颜色光束进行合光的同时，对激光器12出射的三种颜色光束进行一次90°左右的转折，能够较大程度地减小激光投影光源1在垂直于激光器12的出光面的方向上的尺寸，从而进一步达到缩小激光投影光源1的体积的目的。
在一些实施例中，如图6所示，第一反射镜片1311与第一出光区121之间在第一出光区121的中轴线l1上的距离为第一距离h1，第二反射镜片1312与第二出光区122之间在第二出光区122的中轴线l2上的距离为第二距离h2，第三反射镜片1313与第三出光区123之间在第三出光区123的中轴线l3上的距离为第三距离h3，第一距离h1、第二距离h2和第三距离h3均为1～6mm。这样，合光镜片组131与激光器12之间的距离适中，能够减小激光投影光源1在垂直于激光器12的出光面的方向上的尺寸，同时避免因合光镜片组131与激光器12之间的距离较近而使得合光镜片组131和激光器12在安装时产生碰撞损坏。
在上述实施例中，需要说明的是，如图6所示，第一出光区121的中轴线l1为垂直于激光器12的出光面且过第一出光区121的中心的轴线；第二出光区122的中轴线l2为垂直于激光器12的出光面且过第二出光区122的中心的轴线；第三出光区123的中轴线l3为垂直于激光器12的出光面且过第三出光区123的中心的轴线。
激光器12的出光面出射的光由激光器12内部的发光器件(也即是灯珠)发出，相比于发射其他颜色激光的发光器件，发射红光的发光器件发射的光束的发散角较大，在此基础上，为了避免激光器12发出的光束在经合光镜片组131和反射件132反射后并传输至出光口112处时的光斑较大，在一些实施例中，如图5所示，第一出光区121出射的第一颜色光束为蓝光光束和绿光光束中的一种，第二出光区122出射的第二颜色光束为蓝光光束和绿光光束中的另一种，第三出光区123出射的第三颜色光束为红光光束。这样，相比于第一出光区121出射的第一颜色光束和第二出光区122出射的第二颜色光束，第三出光区123出射的第三颜色光束(也即是红光光束)在激光器12的出光面与出光口112之间的传输路径较短，在出光口112处形成的光斑较小，能够避免激光器12发出的光束在经合光镜片组131和反射件132反射后并传输至出光口112处时的光斑过大，有利于减小出光口112内安装的球面透镜的直径。
在一些实施例中，如图5所示，第一出光区121出射的第一颜色光束的偏振方向与第二出光区122出射的第二颜色光束的偏振方向相同，第二出光区122出射的第二颜色光束的偏振方向与第三出光区123出射的第三颜色光束的偏振方向垂直。
在上述实施例中，为了增大激光投影光源1的出光均匀性，可以采用以下两种可选实现方式实现：
第一种可选实现方式，如图6所示，第三出光区123与第三反射镜片1313之间设有第一波片135，第一波片135用于将第三出光区123出射的第三颜色光束的偏振方向旋转90°±10°。这样，通过该第一波片135改变第三出光区123出射的光束的偏振方向，使得第三出光区123出射的光束的偏振方向与第一出光区121或第二出光区122出射的光束的偏振方向保持一致，能够增大激光投影光源1的出光均匀性。
第二种可选实现方式，如图7所示，第一出光区121与第一反射镜片1311之间设置有第二波片，第二出光区122与第二反射镜片1312之间设有第三波片，第二波片用于将第一出光区121出射的第二颜色光束的偏振方向旋转90°±10°，第三波片用于将第二出光区122出射的第三颜色光束的偏振方向旋转90°±10°。这样，通过该第二波片和第三波片分别改变第一出光区121和第二出光区122出射的光束的偏振方向，使得第一出光区121和第二出光区122出射的光束的偏振方向与第三出光区123出射的光束的偏振方向保持一致，能够增大激光投影光源1的出光均匀性。
在上述实施例中，可选的，如图7所示，第二波片与第三波片一体成型，形成结构136。这样，激光投影光源1包括的零部件的数量较少，结构复杂度和装配难度较低。
进一步的，为了避免激光器12发出的光束在经合光镜片组131和反射件132反射后并传输至出光口112处时的光斑较大，在一些实施例中，如图4所示，相邻两个激光器12中，距离出光口112较远的一个激光器12对应的合光镜片组131对应的反射件132与出光口之间设有缩光透镜134，该缩光透镜134用于在反射件132的反射光束射入出光口之前，缩小反射件132的反射光束的发散角度。这样，通过缩光透镜134缩小反射件132的反射光束的发散角，能够减小该反射光束在传输至出光口处时的光斑大小。
在上述实施例中，由于相比于绿光光束和蓝光光束，红光光束的发散角度较大，且红光光束的发散角度分为沿快轴方向的发散角度和沿慢轴方向的发散角度，红光光束沿快轴方向的发散角度要远远大于沿慢轴方向的发散角度，因此为了有效避免激光器12发出的光束在经合光镜片组131和反射件132反射后并传输至出光口112处时的光斑较大，具体的，缩光透镜15用于在反射件132的反射光束射入出光口之前，缩小该反射光束沿该反射光束内的红光光束的快轴方向的发散角度。
为了提高多个合光镜片组131的出射光束在合成一束光时的均匀性，在一些实施例中，如图4所示，出光口112的入光侧设有匀光件133。通过匀光件133能够提高多个合光镜片组131的出射光束在合成一束光时的均匀性。
在一些实施例中，匀光件133为扩散片或者鱼眼透镜。
实施例二，如图8所示，光路组件13包括多个合光镜片组131，多个合光镜片组131分别用于将多个激光器12出射的多种颜色的光进行合束，且多个合光镜片组131的出射光束朝向出光口射出。这样，光路组件13的结构简单，激光投影光源的体积较小，结构复杂度较低，容易实现。
在上述实施例中，为了使合光镜片组131能够将激光器12出射的多种颜色的光进行合束，并使合束后的光朝向出光口112射出，在一些实施例中，如图8所示，第一出光区121、第二出光区122、第三出光区123沿多个激光器12的排列方向由远离出光口的一端至靠近出光口的一端依次排列；每个合光镜片组131均包括第一反射镜片1311、第二反射镜片1312和第三反射镜片1313，第一反射镜片1311位于该合光镜片组131对应的激光器12的第一出光区121的出光侧，第一反射镜片1311反射第一出光区121出射的第一颜色光束，第二反射镜片1312位于该合光镜片组131对应的激光器12的第二出光区122和第一反射镜片1311的出光侧，第二反射镜片1312反射第二出光区122出射的第二颜色光束且透射经第一反射镜片1311反射后的第一颜色光束，第三反射镜片1313位于该合光镜片组131对应的激光器12的第三出光区123、第一反射镜片1311以及第二反射镜片1312的出光侧，第三反射镜片1313反射第三出光区123出射的第三颜色光束且透射经第一反射镜片1311反射后的第一颜色光束和经第二反射镜片1312反射后的第二颜色光束；经第一反射镜片1311反射后的第一颜色光束的光轴、经第二反射镜片1312反射后的第二颜色光束的光轴和经第三反射镜片1313反射后的第三颜色光束的光轴共线。这样，合光镜片组131能够将激光器12出射的多种颜色的光进行合束，且合光镜片组131的出光方向朝向出光口，能够使合束后的光朝向出光口112射出。
第二方面，本发明一些实施例提供了一种激光投影设备，如图10所示，包括依次连接的激光投影光源1、光机2和投影镜头3，激光投影光源1为上述第一方面中任一实施例所述的激光投影光源1，光机2用于对激光投影光源1发出的照明光束进行调制，以生成影像光束，并将影像光束投射至投影镜头3，投影镜头3用于对影像光束进行成像。
本发明提供的一种激光投影设备，由于该激光投影设备包括上述第一方面中任一实施例所述的激光投影光源1，因此本发明提供的激光投影设备与上述实施例所述的激光投影光源1能够解决相同的技术问题，并达到相同的预期效果。
在一些实施例中，激光投影设备还包括投影屏幕，投影屏幕设置于投影镜头3的出光路径上，经投影镜头3成像后的投影光束在投影屏幕上形成投影画面。
在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种激光投影光源，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体包括相互垂直的第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁上设有多个容置开口，所述第二侧壁上设有一个出光口；
多个激光器，所述多个激光器分别安装于所述多个容置开口处，每个所述激光器均朝向所述壳体内出光，每个所述激光器的出光面均包括多个出光区，所述多个出光区用于出射多种颜色的光；
光路组件，所述光路组件设置于所述壳体内，所述光路组件用于将多个所述激光器出射的多种颜色的光分别进行合束，并使合束后的多束光朝向所述出光口射出。
2.根据权利要求1所述的激光投影光源，其特征在于，所述多个容置开口沿垂直于所述第二侧壁的方向排列成一排。
3.根据权利要求1或2所述的激光投影光源，其特征在于，所述光路组件包括多个合光镜片组和多个反射件；
多个所述合光镜片组与多个所述激光器的数量相等，多个所述合光镜片组与多个所述激光器一一对应，每个所述合光镜片组均用于将所述合光镜片组对应的激光器出射的多种颜色的光进行合束；
多个所述反射件与多个所述合光镜片组的数量相等，多个所述反射件与多个所述合光镜片组一一对应，每个所述反射件均用于改变所述反射件对应的合光镜片组的出射光束的传输路径，以使所述合光镜片组的出射光束朝向所述出光口射出。
4.根据权利要求3所述的激光投影光源，其特征在于，每个所述激光器的出光面均包括第一出光区、第二出光区和第三出光区；
所述第一出光区用于出射第一颜色光束；
所述第二出光区用于出射第二颜色光束；
所述第三出光区用于出射第三颜色光束；
所述第一颜色光束、所述第二颜色光束和所述第三颜色光束合束形成白光光束。
5.根据权利要求4所述的激光投影光源，其特征在于，每个所述激光器的所述第一出光区、所述第二出光区、所述第三出光区均依次排列；
每个所述合光镜片组均包括第一反射镜片、第二反射镜片和第三反射镜片，所述第一反射镜片位于所述合光镜片组对应的激光器的第一出光区的出光侧，所述第一反射镜片反射所述第一出光区出射的第一颜色光束，所述第二反射镜片位于所述合光镜片组对应的激光器的第二出光区和所述第一反射镜片的出光侧，所述第二反射镜片反射所述第二出光区出射的第二颜色光束且透射经所述第一反射镜片反射后的第一颜色光束，所述第三反射镜片位于所述合光镜片组对应的激光器的第三出光区、所述第一反射镜片以及所述第二反射镜片的出光侧，所述第三反射镜片反射所述第三出光区出射的第三颜色光束且透射经所述第一反射镜片反射后的第一颜色光束和经所述第二反射镜片反射后的第二颜色光束；
经所述第一反射镜片反射后的第一颜色光束的光轴、经所述第二反射镜片反射后的第二颜色光束的光轴和经所述第三反射镜片反射后的第三颜色光束的光轴共线。
6.根据权利要求5所述的激光投影光源，其特征在于，所述第一出光区出射的第一颜色光束为蓝光光束和绿光光束中的一种，所述第二出光区出射的第二颜色光束为所述蓝光光束和所述绿光光束中的另一种，所述第三出光区出射的第三颜色光束为红光光束。
7.根据权利要求5所述的激光投影光源，其特征在于，所述第一出光区出射的第一颜色光束的偏振方向与所述第二出光区出射的第二颜色光束的偏振方向相同，所述第二出光区出射的第二颜色光束的偏振方向与所述第三出光区出射的第三颜色光束的偏振方向垂直；
所述第三出光区与所述第三反射镜片之间设有第一波片，所述第一波片用于将所述第三出光区出射的第三颜色光束的偏振方向旋转90°±10°。
8.根据权利要求5所述的激光投影光源，其特征在于，所述第一出光区出射的第一颜色光束的偏振方向与所述第二出光区出射的第二颜色光束的偏振方向相同，所述第二出光区出射的第二颜色光束的偏振方向与所述第三出光区出射的第三颜色光束的偏振方向垂直；
所述第一出光区与所述第一反射镜片之间设置有第二波片，所述第二出光区与所述第二反射镜片之间设有第三波片，所述第二波片用于将所述第一出光区出射的第一颜色光束的偏振方向旋转90°±10°，所述第三波片用于将所述第二出光区出射的第二颜色光束的偏振方向旋转90°±10°。
9.根据权利要求3所述的激光投影光源，其特征在于，相邻两个所述激光器中，距离所述出光口较远的一个激光器对应的合光镜片组对应的反射件与所述出光口之间设有缩光透镜，所述缩光透镜用于在所述反射件的反射光束射入所述出光口之前，缩小所述反射件的反射光束的发散角度。
10.一种激光投影设备，其特征在于，包括依次连接的激光投影光源、光机和投影镜头，所述激光投影光源为权利要求1～9中任一项所述的激光投影光源，所述光机配置为对所述激光投影光源发出的照明光束进行调制，以生成影像光束，并将所述影像光束投射至所述投影镜头，所述投影镜头配置为对所述影像光束进行成像。
CN201911024401.XA 2019-10-25 2019-10-25 一种激光投影光源和激光投影设备 Pending CN112711165A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911024401.XA CN112711165A (zh) 2019-10-25 2019-10-25 一种激光投影光源和激光投影设备
PCT/CN2020/121936 WO2021078103A1 (zh) 2019-10-25 2020-10-19 一种激光投影光源和激光投影设备
US17/481,800 US20220004090A1 (en) 2019-10-25 2021-09-22 Laser source and laser projection apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911024401.XA CN112711165A (zh) 2019-10-25 2019-10-25 一种激光投影光源和激光投影设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112711165A true CN112711165A (zh) 2021-04-27

Family

ID=75541557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911024401.XA Pending CN112711165A (zh) 2019-10-25 2019-10-25 一种激光投影光源和激光投影设备

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN112711165A (zh)
WO (1) WO2021078103A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115308982A (zh) * 2022-08-29 2022-11-08 深圳市火乐科技发展有限公司 光源装置及投影机
WO2023185081A1 (zh) * 2022-03-31 2023-10-05 青岛海信激光显示股份有限公司 激光投影设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102591120B (zh) * 2012-02-22 2014-10-15 海信集团有限公司 光源装置、光源产生方法及包含光源装置的激光投影机
CN103901624A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 激光投影装置
JP2014145995A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Sony Corp 画像投影装置および照明光学系
CN104421747A (zh) * 2013-08-21 2015-03-18 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 光源装置
CN105259732B (zh) * 2015-11-18 2017-05-31 广景视睿科技（深圳）有限公司 一种光束合光系统及其投影装置
CN105573035B (zh) * 2015-12-23 2017-12-12 深圳市帅映科技股份有限公司 一种可扩展激光光源的投影机
CN210954574U (zh) * 2019-10-25 2020-07-07 青岛海信激光显示股份有限公司 一种激光投影光源和激光投影设备
CN210954575U (zh) * 2019-10-25 2020-07-07 青岛海信激光显示股份有限公司 一种激光投影光源和激光投影设备
CN210954576U (zh) * 2019-10-25 2020-07-07 青岛海信激光显示股份有限公司 一种激光投影光源和激光投影设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023185081A1 (zh) * 2022-03-31 2023-10-05 青岛海信激光显示股份有限公司 激光投影设备
CN115308982A (zh) * 2022-08-29 2022-11-08 深圳市火乐科技发展有限公司 光源装置及投影机

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021078103A1 (zh) 2021-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN210954574U (zh) 一种激光投影光源和激光投影设备
US20020030793A1 (en) Illumination device for projection-type display and projection-type display apparatus
CN115826340A (zh) 激光光源
US10989995B2 (en) Laser assembly, laser source and laser projection apparatus
JP2010520498A (ja) 固体光源用色合成器
US9817303B2 (en) Light source device, illumination device and projector
CN111258165A (zh) 激光投影设备
CN113885284B (zh) 光源组件与投影设备
CN113867088A (zh) 光学照明系统及激光投影设备
CN113777868A (zh) 光学照明系统及激光投影设备
CN112711165A (zh) 一种激光投影光源和激光投影设备
CN210954575U (zh) 一种激光投影光源和激光投影设备
CN117590679B (zh) 光源装置和投影设备
CN210954576U (zh) 一种激光投影光源和激光投影设备
CN113900341A (zh) 光源组件和投影设备
CN219302861U (zh) 光学系统和投影设备
CN113960866A (zh) 激光光源及激光投影设备
CN112711166A (zh) 一种激光投影光源和激光投影设备
CN118251629A (zh) 激光投影设备
CN112711164A (zh) 一种激光投影光源和激光投影设备
CN114371589A (zh) 光源组件、光学引擎及投影设备
CN113900335A (zh) 光源组件和投影设备
CN216772180U (zh) 光源装置及激光投影设备
US20230209023A1 (en) Light source assembly, optical engine, and projector
CN220691244U (zh) 光源系统和激光投影设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination