CN112987471A - 多色光源和投影设备 - Google Patents
多色光源和投影设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112987471A CN112987471A CN202110199371.7A CN202110199371A CN112987471A CN 112987471 A CN112987471 A CN 112987471A CN 202110199371 A CN202110199371 A CN 202110199371A CN 112987471 A CN112987471 A CN 112987471A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- light
- laser beam
- type
- lens
- 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
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
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
- G03B21/2013—Plural 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
- G03B21/2006—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
- G03B21/2073—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
本申请公开了一种多色光源和投影设备,属于光电技术领域。所述多色光源包括第一激光器、第二激光器、合光镜组和合光结构;射向合光结构的激光中,源自第二激光器的第二类激光光束的偏振方向为第一偏振方向,源自第一激光器的第二类激光光束的偏振方向为第二偏振方向,第一偏振方向垂直第二偏振方向;合光结构用于沿第一方向反射第一偏振方向的光以及透射第二偏振方向的光;在合光结构上源自第一激光器的第一类激光光束及第二类激光光束形成的光斑,与源自第二激光器的第二类激光光束形成的光斑重叠。本申请解决了投影设备的投影画面的显示效果较差的问题。本申请用于投影。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域,特别涉及一种多色光源和投影设备。
背景技术
随着光电技术的发展,对于投影设备的投影效果的要求越来越高。
图1是相关技术提供的一种投影设备的结构示意图。如图1所示,投影设备包括第一激光器001、第二激光器002、第一合光镜组003、第二合光镜组004、缩束镜组005、扩散板006、会聚透镜007、匀光部件008、光阀和镜头(图1未示出)。第一激光器001包括多个发光区,用于分别发出蓝色激光、绿色激光和红色激光,第二激光器002用于发出红色激光。第二合光镜组004位于第一合光镜组003与缩束镜组005之间。第一激光器001发出的激光射向第一合光镜组003后反射向缩束镜组005,第二激光器002发出的激光射向第二合光镜组004后反射向缩束镜组005。该激光在缩束镜组005中进行缩束后依次穿过扩散板006和会聚透镜007射向匀光部件008,在经过匀光部件008匀化后通过光阀进行调制,进而通过镜头投射以形成投影画面。
该投影设备中,第二激光器003发出的红色激光在经过第二合光镜组004反射后分为两束激光,且该两束激光分别位于第一合光镜组003反射的激光的两侧,以避免第二合光镜组004对第一合光镜组003射出的激光的阻挡,故射向缩束镜组005的红色激光形成的光斑尺寸大于蓝色激光和绿色激光形成的光斑尺寸。因此,红色激光、蓝色激光和绿色激光混光后形成的光斑边缘区域偏红,进而导致形成的投影画面的颜色均匀性较差,投影画面的显示效果较差。
发明内容
本申请提供了一种多色光源和投影设备,可以解决投影设备的投影画面的显示效果较差的问题。
一方面,提供了一种多色光源,所述多色光源包括:第一激光器、第二激光器、合光镜组和合光结构;所述合光镜组和所述合光结构沿第一方向依次排布,所述第一激光器与所述合光镜组沿第二方向依次排布,所述第二激光器与所述合光结构沿第三方向依次排布,所述第二方向与所述第三方向均垂直于所述第一方向;
所述第一激光器用于向所述合光镜组发出第一类激光光束和第二类激光光束,所述合光镜组用于将射入的所述第一类激光光束和所述第二类激光光束沿所述第一方向反射向所述合光结构;所述第二激光器用于向所述合光结构发出所述第二类激光光束;射向所述合光结构的激光中,源自所述第二激光器的所述第二类激光光束的偏振方向为第一偏振方向,源自所述第一激光器的所述第二类激光光束的偏振方向为第二偏振方向,所述第一偏振方向垂直所述第二偏振方向;所述合光结构用于沿所述第一方向反射所述第一偏振方向的光以及透射所述第二偏振方向的光;
在所述合光结构上源自所述第一激光器的所述第一类激光光束及所述第二类激光光束形成的光斑,与源自所述第二激光器的所述第二类激光光束形成的光斑重叠。
另一方面,提供了一种投影设备,所述投影设备包括:上述的多色光源,以及光阀和镜头;
所述多色光源用于向所述光阀发出激光,所述光阀用于将射入的激光进行调制后射向所述镜头,所述镜头用于对射入的激光进行投射以形成投影画面。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
本申请提供的多色光源中,射向合光结构的激光中,源自第二激光器的第二类激光光束的偏振方向为第一偏振方向,源自第一激光器的第二类激光光束的偏振方向为第二偏振方向。由于合光结构可以沿第一方向反射第一偏振方向的光以及透射第二偏振方向的光;因此,合光结构在将第二激光器发出的第二类激光光束沿第一方向反射的基础上并不会阻挡对第一激光器发出的激光的透射,无需将第二激光器发出的第二类激光光束分为分散的两束。在合光结构上源自第一激光器的第一类激光光束及第二类激光光束形成的光斑,与源自第二激光器的第二类激光光束形成的光斑重叠,故第一类激光光束与第二类激光光束混光后形成的光斑的颜色均匀性较高,进而可以提高依据该第一类激光光束和第二类激光光束形成的投影画面的颜色均匀性,提高投影画面的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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是相关技术提供的一种多色光源的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种多色光源的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的另一种多色光源的结构示意图;
图4是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图;
图5是本申请实施例提供的另一种投影设备的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的再一种投影设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
随着光电技术的发展,对于投影设备的投影画面的显示效果的要求越来越高。目前为了保证投影画面的显示亮度,投影设备中采用两个激光器来提供投影画面所需的激光。相关技术中,用于形成投影画面的激光包括一路蓝色激光、一路绿色激光和两路红色激光,在收光部件(如图1中的匀光部件008)处该蓝色激光和绿色激光形成的光斑较小,而红色激光形成的光斑较大,该三种颜色的激光形成的光斑的重合度较低,该三种颜色的激光合光后的光斑会出现颜色分界现象,如边缘区域偏红中间区域偏蓝的现象。进而以该三种颜色的激光合光后的激光形成的投影画面的颜色均匀性较差,投影画面的显示效果较差。
本申请实施例提供了一种多色光源,可以提高投影设备中不同颜色的激光形成的光斑的重合度,提高投影设备中各个颜色的激光合光后形成的光斑的颜色均匀性,进而提高投影设备依据该激光形成的投影画面的显示效果。
图2是本申请实施例提供的一种多色光源的结构示意图。如图2所示,该多色光源10可以包括:第一激光器101、第二激光器102、合光镜组105和合光结构106。
其中,合光镜组105和合光结构106可以沿第一方向(如图2中的x方向)依次排布,第一激光器101与合光镜组105可以沿第二方向依次排布,第二激光器102与合光结构106可以沿第三方向依次排布,该第二方向与第三方向均垂直于第一方向。图2以第二方向和第三方向相同,且均为图2中的y方向为例进行示意。示例地,合光镜组105位于第一激光器101的出光侧,合光结构106位于第二激光器102的出光侧,第一激光器101与合光镜组105可以沿y方向依次排布,第二激光器102与合光结构106也可以沿y方向依次排布。
第一激光器101可以向合光镜组105发出第一类激光光束和第二类激光光束,合光镜组105可以将射入的第一类激光光束和第二类激光光束均沿第一方向反射向合光结构106。第二激光器102可以向合光结构106发出第二类激光光束。合光结构106可以沿第一方向反射第一偏振方向的光以及透射第二偏振方向的光,该第一偏振方向垂直第二偏振方向。射向合光结构106的激光中,源自第二激光器102的第二类激光光束的偏振方向为第一偏振方向,源自第一激光器101的第二类激光光束的偏振方向为第二偏振方向;因此合光结构106可以沿第一方向反射源自第二激光器102的第二类激光光束,且透射源自第一激光器101的第二类激光光束。本申请实施例中合光结构106可以将合光镜组105射出的第二偏振方向的第一类激光光束和第二类激光光束沿第一方向透射,且将从第二激光器102射向合光结构106的第二类激光光束沿第一方向反射。可选地,在合光结构106上源自第一激光器101的第一类激光光束及第二类激光光束形成的光斑,与源自第二激光器102的第二类激光光束形成的光斑可以重叠。
本申请实施例中,在垂直第一方向的平面上,合光结构106的正投影可以与合光镜组105中的镜片的正投影至少部分重合,以保证合光镜组105反射的激光可以射向合光结构106,进而与第二激光器102射向合光结构106的第二类激光光束进行合光后射出。如在垂直第一方向的平面上,合光结构106的正投影可以与合光镜组105中的镜片的正投影完全重合,或者合光镜组105中的镜片的正投影可以为合光结构106的正投影中的部分区域,或者合光镜组105中的镜片中仅接收第一类激光光束和第二类激光光束的区域的正投影位于合光镜组105中的镜片的正投影中,本申请实施例不做限定,仅需保证合光镜组105中的镜片反射的第一类激光光束和第二类激光光束可以射向合光结构106即可。
本申请实施例中,通过调整射向合光结构的激光光束的偏振方向,使第一激光器发出的激光穿过合光结构与射向合光结构的第二类激光光束进行合光,如此第一激光器发出的第一类激光光束形成的光斑与第二激光器发出的第二类激光光束形成的光斑差异较小。进而可以保证第一类激光光束与第二类激光光束混合时的光斑重合度较高,提高第一类激光光束与第二类激光光束混合后的激光形成的光斑的颜色均匀性。
综上所述,本申请实施例提供的多色光源中,射向合光结构的激光中,源自第二激光器的第二类激光光束的偏振方向为第一偏振方向,源自第一激光器的第二类激光光束的偏振方向为第二偏振方向。由于合光结构可以沿第一方向反射第一偏振方向的光以及透射第二偏振方向的光;因此,合光结构在将第二激光器发出的第二类激光光束沿第一方向反射的基础上并不会阻挡对第一激光器发出的激光的透射,无需将第二激光器发出的第二类激光光束分为分散的两束。在合光结构上源自第一激光器的第一类激光光束及第二类激光光束形成的光斑,与源自第二激光器的第二类激光光束形成的光斑重叠,故第一类激光光束与第二类激光光束混光后形成的光斑的颜色均匀性较高,进而可以提高依据该第一类激光光束和第二类激光光束形成的投影画面的颜色均匀性,提高投影画面的显示效果。
本申请实施例中,合光结构106可以包括偏振分光棱镜(polarization beamsplitter,PBS)。偏振分光棱镜可以由一对高精度直角棱镜胶合而成,该两个直角棱镜的截面中斜边所在面相胶合,且一个直角棱镜的斜边所在面上镀有偏振分光介质膜。该偏振分光棱镜可以允许射入的P偏振光完全通过,而将射入的S偏振光以45度的出射角被反射,S偏振光的偏振方向与P偏振光的偏振方向垂直。本申请实施例中第一偏振方向的光为S偏振光,第二偏振方向的光为P偏振光。本申请实施例中从第二激光器102射出的第二类激光光束沿第二方向射向偏振分光棱镜,故偏振分光棱镜将射入的属于S偏振光的第二类激光光束以45度的出射角反射后,该第二类激光光束的传输方向可以被调整为垂直第二方向的第一方向。而合光镜组105将属于P偏振光的第一类激光光束和第二类激光光束朝第一方向反射向偏振分光棱镜后,偏振分光棱镜可以直接沿第一方向透射该第一类激光光束和第二类激光光束。如此从第一激光器101射出的第一类激光光束和第二类激光光束以及从第二激光器102射出的第二类激光光束可以在合光结构106处合光,且合光后的激光形成的光斑的尺寸与合光结构的尺寸相近,该光斑的尺寸较小。
可选地,请继续参考图2,多色光源10还可以包括:第一偏振转换部件103和第二偏振转换部件104。该第一偏振转换部件103可以位于第一激光器101与合光镜组105之间,该第二偏振转换部件104可以位于第二激光器102与合光结构106之间;也即是,第一激光器101、第一偏振转换部件103和合光镜组105沿第二方向依次排布,第二激光器102、第二偏振转换部件104和合光结构106沿第三方向依次排布。偏振转换部件可以将射入的光线的偏振方向旋转90度,该偏振转换部件可以为半波片。
本申请实施例中,第一激光器101可以向第一偏振转换部件103发出第一类激光光束,第一偏振转换部件103可以将射入的第一类激光光束的偏振方向由第一偏振方向转换为第二偏振方向,且将偏振方向转换后的第一类激光光束射向合光镜组105。第一激光器101还可以向合光镜组105发出第二偏振方向的第二类激光光束。第二激光器102可以向第二偏振转换部件104发出第二类激光光束,第二偏振转换部件104可以将第二类激光光束的偏振方向由第二偏振方向转换为第一偏振方向,且将偏振方向转换后的第二类激光光束射向合光结构106。
请继续参考图2,本申请实施例中合光镜组105可以包括第一镜片1051与第二镜片1052。在垂直于第二方向的平面上,第一镜片1052的正投影与第一偏振转换部件103的正投影至少部分重合。如此,第一激光器101将第一类激光光束射向第一偏振转换部件103,第一类激光光束在第一偏振转换部件103的作用下改变偏振方向后可以射向第一镜片1051,第一镜片1051可以将从第一偏振转换部件103射向第一镜片1051的第一类激光光束沿第一方向反射。示例地,在垂直第二方向的平面上,第一镜片1052的正投影与第一偏振转换部件103的正投影完全重合,或者第一偏振转换部件103的正投影可以为第一镜片1052的正投影中的部分区域,或者第一偏振转换部件103中仅接收第一类激光光束的区域的正投影位于第一镜片1052的正投影中,本申请实施例不做限定,仅需保证穿过第一偏振转换部件103的第一类激光光束可以射向第一镜片1051即可。第二镜片1052的正投影位于第一偏振转换部件103的正投影之外。如此,第一激光器101可以直接向第二镜片1052射出第二类激光光束,避免该第二类激光光束经过第一偏振转换部件103改变偏振方向,进而第二镜片1052可以沿第一方向反射该第二类激光光束。这样即可实现合光镜组105中的镜片射出的激光均为P偏振光。
可选地,合光镜组105中的第一镜片1051和第二镜片1052沿第一方向依次排布。如此,第一镜片1051可以将从第一偏振转换部件103射向第一镜片1051的第一类激光光束反射向第二镜片1052,第二镜片1052可以为二向色镜,第二镜片1052可以沿第一方向透射第一类激光光束且反射第二类激光光束。又可选地,合光镜组105中也可以第二镜片1052和第一镜片1051沿第一方向依次排布。如此,第二镜片1052可以将第一激光器101射出的第二类激光光束反射向第一镜片1051,第一镜片1051可以为二向色镜,第一镜片1051可以沿第一方向透射第二类激光光束且反射第一类激光光束。
本申请实施例中,第一类激光光束可以包括蓝色激光光束和绿色激光光束中的至少一种,本申请实施例以第一类激光光束包括蓝色激光光束和绿色激光光束为例,第二类激光光束可以包括红色激光光束。可选地,第一类激光光束和第二类激光光束也可以包括其他颜色的激光光束,本申请实施例不做限定。示例地,请继续参考图2,第一激光器101的出光面可以包括用于发出绿色激光的第一出光区,用于发出蓝色激光的第二出光区和用于发出红色激光的第三出光区,该第一出光区、第二出光区和第三出光区可以沿第一方向依次排布。合光镜组105可以包括两个第一镜片1051和一个第二镜片1052,该两个第一镜片1051可以分别对应第一出光区和第二出光区,该第二镜片1052可以对应第三出光区。在激光器的出光面上,第一偏振转换部件103的正投影可以与第一出光区和第二出光区的正投影至少部分重合,每个镜片的正投影可以与对应的出光区至少部分重合,每个出光区射出的激光可以射向对应的镜片,每个镜片可以反射对应的出光区射出的激光。
可选地,本申请实施例中,第一出光区对应的第一镜片可以为用于反射所有颜色的光的反射镜,或者也可以为用于反射绿色激光且透射其他颜色的激光的二向色镜;第二出光区对应的第一镜片可以为用于透射绿色激光且反射蓝色激光的二向色镜;第二镜片可以为用于透射蓝色激光和绿色激光,且反射红色激光的二向色镜。可选地,第一出光区和第二出光区的位置可以调换,此时第二出光区、第一出光区和第三出光区沿第一方向依次排布。第二出光区对应的第一镜片可以为用于反射所有颜色的光的反射镜,或者也可以为用于反射蓝色激光且透射其他颜色的激光的二向色镜;第一出光区对应的第一镜片可以为用于透射蓝色激光且反射绿色激光的二向色镜;第二镜片可以为用于透射蓝色激光和绿色激光,且反射红色激光的二向色镜。
可选地,本申请实施例中第一激光器发出的第二类激光光束的亮度与第二激光器发出的第二类激光光束的亮度可以相同。示例地,本申请实施例中的第一激光器和第二激光器均可以包括阵列排布的多个发光芯片,该多个发光芯片中每行发光芯片用于发出同一种颜色的激光。第一激光器中的用于发出第二类激光光束的发光芯片的数量可以与第二激光器中的发光芯片的数量相同,以保证第一激光器发出的第二类激光光束的亮度与第二激光器发出的第二类激光光束的亮度相同。例如,第一激光器包括排布成四行七列的发光芯片,其中一行发光芯片用于发出蓝色激光,一行发光芯片用于发出绿色激光,另外两行发光芯片用于发出红色激光。第二激光器可以包括排布成两行七列的发光芯片,该两行发光芯片均用于发出红色激光。第一激光器与第二激光器中的发光芯片的数量也可以为其他数量。如第一激光器可以包括排布成四行五列的发光芯片,第二激光器可以包括排布成两行五列的发光芯片,第二激光器也可以包括排布成三行或四行的发光芯片,本申请实施例不做限定。
本申请上述实施例以第二方向与第三方向相同,也即是第一激光器101、第一偏振转换部件103与合光镜组105,以及第二激光器102、第二偏振转换部件104与合光结构106沿同一方向依次排布为例。可选地,第二方向也可以与第三方向不同,仅需保证第二方向与第三方向均垂直于第一方向即可。示例地,图3是本申请实施例提供的另一种多色光源的结构示意图。如图3所示,第二方向与第三方向相反,第二方向为y方向,第三方向为y方向的反方向。第一激光器101、第一偏振转换部件103与合光镜组105沿y方向依次排布,第二激光器102、第二偏振转换部件104与合光结构106沿y方向的反方向依次排布。可选地,第二方向和第三方向还可以为其他方向,本申请实施例不做限定。
综上所述,本申请实施例提供的多色光源中,射向合光结构的激光中,源自第二激光器的第二类激光光束的偏振方向为第一偏振方向,源自第一激光器的第二类激光光束的偏振方向为第二偏振方向。由于合光结构可以沿第一方向反射第一偏振方向的光以及透射第二偏振方向的光;因此,合光结构在将第二激光器发出的第二类激光光束沿第一方向反射的基础上并不会阻挡对第一激光器发出的激光的透射,无需将第二激光器发出的第二类激光光束分为分散的两束。在合光结构上源自第一激光器的第一类激光光束及第二类激光光束形成的光斑,与源自第二激光器的第二类激光光束形成的光斑重叠,故第一类激光光束与第二类激光光束混光后形成的光斑的颜色均匀性较高,进而可以提高依据该第一类激光光束和第二类激光光束形成的投影画面的颜色均匀性,提高投影画面的显示效果。
图4是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图。如图4所示,投影设备可以包括上述任一种多色光源,图4以该投影设备包括图2所示的多色光源为例。如图4所示,投影设备还可以包括:会聚透镜108、匀光部件109、光阀110和镜头111。从多色光源10射出的第一类激光光束与第二类激光光束可以沿第一方向射向会聚透镜108,会聚透镜108可以将射入的激光会聚至匀光部件109,匀光部件109可以将射入的激光匀化后射向光阀110,光阀110可以将射入的激光进行调制后射向镜头111,镜头111可以对射入的激光进行投射以形成投影画面。示例地,光阀110可以包括多个反射片,每个反射片可以用于形成投影画面中的一个像素,光阀110可以根据待显示的图像使其中需呈亮态显示的像素对应的反射片将激光反射至镜头111,以实现对光线的调制。镜头111可以包括多个透镜(图中未示出),对于图4所示的投影设备中各个结构的排布方式,镜头111中的各个透镜可以按照垂直纸面向外的方向依次排布。从光阀110射出的激光可以依次通过镜头111中的多个透镜射至屏幕,以实现镜头111对激光的投射,实现投影画面的显示。需要说明的是,图4以匀光部件109为光导管为例。可选地,该匀光部件109也可以为复眼透镜。
可选地,图5是本申请实施例提供的另一种投影设备的结构示意图。如图5所示,在图4的基础上,投影设备还可以包括:位于合光结构106与会聚透镜108之间的扩散板107。从合光结构106射出的激光可以沿第一方向射向扩散板107,扩散板107可以对射入的激光进行扩散后射向会聚透镜108。扩散板中包括按照一定规律排布的扩散角不同的微结构,如该微结构可以为类似于微型凸透镜的结构。
需要说明的是,投影设备进行投影显示时较容易产生散斑效应。散斑效应指的是相干光源发出的两束激光在照射粗糙的物体(如投影设备的屏幕)发生散射后,该两束激光在空间中产生干涉,最终在屏幕上出现颗粒状的明暗相间的斑点的效应。散斑效应使得投影图像的显示效果较差,且明暗相间的这些未聚焦的斑点在人眼看来处于闪烁状态,长时间观看易产生眩晕感,用户的观看体验较差。本申请实施例中,合光结构与会聚透镜之间还设置有扩散板,合光结构发出的激光可以在扩散板的作用下变得较为均匀,进而将这些激光用于投影产生的干涉较弱,可以减弱投影设备进行投影显示时的散斑效应,避免投影图像变花,提高投影图像的显示效果,避免人眼观看产生的眩晕感。
可选地,在多色光源进行画面投射时,该扩散板还可以沿第二方向来回运动,或者该扩散板还可以沿过其中心点且平行第一方向的轴旋转。扩散板在运动时可以保证激光在不同时刻射向扩散片的不同位置,如此激光在不同时刻的发散角度不同,投影设备根据该光线进行投影形成的不同形状位置的散斑可以散乱叠加,进而用户可以无法看到明显的散斑,起到了更好的消除散斑的作用。
可选地,请继续参考图4和5,投影设备还可以包括位于匀光部件109与光阀110之间的照明镜组112,经匀光部件109匀化后射出的激光可以通过照明镜组112射向光阀110。该照明镜组112可以包括反射片F、透镜T以及全内反射(total internal reflectionprism,TIR)棱镜L。匀光部件101射出的激光可以射向反射片F,反射片F可以将射入的光线反射至凸透镜T,凸透镜T可以将射入的激光会聚至全内反射棱镜L,全内反射棱镜L将射入的激光反射至光阀103。
需要说明的是,本申请实施例中在垂直第一方向的平面上,合光镜组与合光结构的正投影可以重合,合光镜组反射的激光可以直接穿过合光结构,合光结构不会对合光镜组反射的激光进行阻挡。无需在反射第二激光器发出的第二类激光光束时将该第二类激光光束分为位于合光镜组反射的激光两侧的两束激光,因此,相对于相关技术可以缩小激光合光后形成的光斑的尺寸。由于从合光结构射出的激光形成的光斑的尺寸较小,因此,本申请实施例的多色光源中合光结构106与会聚透镜108之间可以不设置对激光进行缩束的缩束部件。如此可以减少投影设备中的元件的数量,缩小投影设备的体积;且可以减少激光经过的光学元件,可以避免激光在该光学元件中传输带来的损耗,提高了投影设备的光学效率。
可选地,图6是本申请实施例提供的再一种投影设备的结构示意图。如图6所示,在图5的基础上,投影设备还可以包括缩束镜组113,该缩束镜组113可以位于合光结构106与扩散板107之间。合光结构106射出的激光可以射向缩束镜组113,缩束镜组113可以将射入的激光缩束后射向扩散板107。如此,从合光结构106射出的激光可以通过缩束镜组113进行缩束,以进一步缩小形成的光斑的尺寸,确保从合光结构106射出的激光可以全部用于后续的投影画面的投射。示例地,图6以缩束镜组113包括沿第一方向依次排布的一个凸透镜和一个凹透镜为例,可选地,该缩束镜组也可以包括两个凸透镜,如该缩束镜组可以为开普勒望远镜。
综上所述,本申请实施例提供的投影设备的多色光源中,射向合光结构的激光中,源自第二激光器的第二类激光光束的偏振方向为第一偏振方向,源自第一激光器的第二类激光光束的偏振方向为第二偏振方向。由于合光结构可以沿第一方向反射第一偏振方向的光以及透射第二偏振方向的光;因此,合光结构在将第二激光器发出的第二类激光光束沿第一方向反射的基础上并不会阻挡对第一激光器发出的激光的透射,无需将第二激光器发出的第二类激光光束分为分散的两束。在合光结构上源自第一激光器的第一类激光光束及第二类激光光束形成的光斑,与源自第二激光器的第二类激光光束形成的光斑重叠,故第一类激光光束与第二类激光光束混光后形成的光斑的颜色均匀性较高,进而可以提高依据该第一类激光光束和第二类激光光束形成的投影画面的颜色均匀性,提高投影设备的投影画面的显示效果。
本申请中术语“A和B的至少一种”可以表示:单独存在A,单独存在B,同时存在A和B这三种情况。本申请中术语“A、B和C的至少一种”表示可以存在七种关系,可以表示:单独存在A,单独存在B,单独存在C,同时存在A和B,同时存在A和C,同时存在C和B,同时存在A、B和C这七种情况。在本申请实施例中,术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多色光源,其特征在于,所述多色光源包括:第一激光器、第二激光器、合光镜组和合光结构;所述合光镜组和所述合光结构沿第一方向依次排布,所述第一激光器与所述合光镜组沿第二方向依次排布,所述第二激光器与所述合光结构沿第三方向依次排布,所述第二方向与所述第三方向均垂直于所述第一方向;
所述第一激光器用于向所述合光镜组发出第一类激光光束和第二类激光光束,所述合光镜组用于将射入的所述第一类激光光束和所述第二类激光光束沿所述第一方向反射向所述合光结构;所述第二激光器用于向所述合光结构发出所述第二类激光光束;射向所述合光结构的激光中,源自所述第二激光器的所述第二类激光光束的偏振方向为第一偏振方向,源自所述第一激光器的所述第二类激光光束的偏振方向为第二偏振方向,所述第一偏振方向垂直所述第二偏振方向;所述合光结构用于沿所述第一方向反射所述第一偏振方向的光以及透射所述第二偏振方向的光;
在所述合光结构上源自所述第一激光器的所述第一类激光光束及所述第二类激光光束形成的光斑,与源自所述第二激光器的所述第二类激光光束形成的光斑重叠。
2.根据权利要求1所述的多色光源,其特征在于,所述合光结构包括偏振分光棱镜PBS。
3.根据权利要求1所述的多色光源,其特征在于,所述多色光源还包括:第一偏振转换部件和第二偏振转换部件,所述第一偏振转换部件位于所述第一激光器与所述合光镜组之间,所述第二偏振转换部件位于所述第二激光器与所述合光结构之间;
所述第一激光器用于向所述第一偏振转换部件发出所述第一偏振方向的所述第一类激光光束,且向所述合光镜组发出所述第二偏振方向的所述第二类激光光束;所述第一偏振转换部件用于将射入的所述第一类激光光束的偏振方向由所述第一偏振方向转换为所述第二偏振方向后,向所述合光镜组射出;
所述第二激光器用于向所述第二偏振转换部件发出所述第二偏振方向的所述第二类激光光束,所述第二偏振转换部件用于将射入的所述第二类激光光束的偏振方向由所述第二偏振方向转换为所述第一偏振方向后,向所述合光结构射出。
4.根据权利要求1至3任一所述的多色光源,其特征在于,在垂直所述第一方向的平面上,所述合光结构的正投影与所述合光镜组的正投影重合。
5.根据权利要求1至3任一所述的多色光源,其特征在于,所述合光镜组包括沿所述第一方向依次排布的第一镜片与第二镜片;
所述第一偏振转换部件用于将偏振方向转换后的所述第一类激光光束射向所述第一镜片,所述第一镜片用于将从所述第一偏振转换部件射向所述第一镜片的所述第一类激光光束反射向所述第二镜片,所述第一激光器还用于将所述第二类激光光束射向所述第二镜片,所述第二镜片用于沿所述第一方向透射所述第一类激光光束且反射所述第二类激光光束。
6.根据权利要求1至3任一所述的多色光源,其特征在于,所述第二方向与所述第三方向相同。
7.根据权利要求1至3任一所述的多色光源,其特征在于,所述第二方向与所述第三方向相反。
8.根据权利要求1至3任一所述的多色光源,其特征在于,所述第一激光器与所述第二激光器发出的所述第二类激光光束亮度相同。
9.根据权利要求1至3任一所述的多色光源,其特征在于,所述第一类激光光束包括蓝色激光光束和绿色激光光束中的至少一种,所述第二类激光光束包括红色激光光束。
10.一种投影设备,其特征在于,所述投影设备包括:权利要求1至9任一所述的多色光源,以及光阀和镜头;
所述多色光源用于向所述光阀发出激光,所述光阀用于将射入的激光进行调制后射向所述镜头,所述镜头用于对射入的激光进行投射以形成投影画面。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110199371.7A CN112987471A (zh) | 2021-02-22 | 2021-02-22 | 多色光源和投影设备 |
PCT/CN2022/077331 WO2022174840A1 (zh) | 2021-02-22 | 2022-02-22 | 光源和激光投影设备 |
US18/198,715 US20230314921A1 (en) | 2021-02-22 | 2023-05-17 | Laser source and laser projection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110199371.7A CN112987471A (zh) | 2021-02-22 | 2021-02-22 | 多色光源和投影设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112987471A true CN112987471A (zh) | 2021-06-18 |
Family
ID=76349551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110199371.7A Pending CN112987471A (zh) | 2021-02-22 | 2021-02-22 | 多色光源和投影设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112987471A (zh) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114527578A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-05-24 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 投影光源及投影设备 |
WO2022174840A1 (zh) * | 2021-02-22 | 2022-08-25 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 光源和激光投影设备 |
CN115343904A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-11-15 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 投影光源及投影设备 |
WO2023030016A1 (zh) * | 2021-09-06 | 2023-03-09 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 激光投影设备 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090161072A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | Seiko Epson Corporation | Illuminator, image display apparatus, and polarization conversion/diffusion member |
US20140354956A1 (en) * | 2012-01-12 | 2014-12-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source device and projection-type display apparatus |
CN111562713A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-08-21 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 激光投影设备 |
CN212276207U (zh) * | 2020-06-24 | 2021-01-01 | 宜宾市极米光电有限公司 | 一种混合激光光源系统 |
-
2021
- 2021-02-22 CN CN202110199371.7A patent/CN112987471A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090161072A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-06-25 | Seiko Epson Corporation | Illuminator, image display apparatus, and polarization conversion/diffusion member |
US20140354956A1 (en) * | 2012-01-12 | 2014-12-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Light source device and projection-type display apparatus |
CN111562713A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-08-21 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 激光投影设备 |
CN212276207U (zh) * | 2020-06-24 | 2021-01-01 | 宜宾市极米光电有限公司 | 一种混合激光光源系统 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022174840A1 (zh) * | 2021-02-22 | 2022-08-25 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 光源和激光投影设备 |
WO2023030016A1 (zh) * | 2021-09-06 | 2023-03-09 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 激光投影设备 |
CN114527578A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-05-24 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 投影光源及投影设备 |
CN114527578B (zh) * | 2022-03-31 | 2024-05-14 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 投影光源及投影设备 |
CN115343904A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-11-15 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 投影光源及投影设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112987471A (zh) | 多色光源和投影设备 | |
US6796655B2 (en) | Projection-type display apparatus | |
EP1538832B1 (en) | Illuminating device and projection type video display | |
CN112987472A (zh) | 多色光源及投影设备 | |
WO2022252763A1 (zh) | 多色光源及投影设备 | |
CN113867088A (zh) | 光学照明系统及激光投影设备 | |
US20080192205A1 (en) | Projection Display Device | |
WO2023169549A1 (zh) | 一种激光光源装置及激光投影系统 | |
CN113777868A (zh) | 光学照明系统及激光投影设备 | |
CN117389106B (zh) | 一种投影光源 | |
CN113960868A (zh) | 激光光源及激光投影设备 | |
CN113589635B (zh) | 照明系统及投影装置 | |
CN112731749B (zh) | 激光投影设备 | |
WO2023030016A1 (zh) | 激光投影设备 | |
US7108377B2 (en) | Video light producing device and projection type video display | |
US10969672B2 (en) | Light source device and projection display apparatus using light source device | |
US11953699B2 (en) | Image display apparatus | |
CN116391154A (zh) | 投影光学系统 | |
CN113960862A (zh) | 投影设备 | |
CN114764210A (zh) | 投影设备 | |
CN218957014U (zh) | 激光光源及激光投影设备 | |
CN217543647U (zh) | 激光光源及激光投影设备 | |
CN220526169U (zh) | 一种投影设备 | |
CN218630503U (zh) | 激光光源及激光显示设备 | |
CN216772180U (zh) | 光源装置及激光投影设备 |
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 | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210618 |