CN113341639A - 三色激光光源及投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种三色激光光源和投影设备，包括激光器、合光组件和极性调整部件；激光器用于向合光组件发出三种颜色的激光；合光组件用于将三种颜色的激光合光后射向极性调整部件；该极性调整部件具有至少两个分区，该至少两个分区中的一个分区对射入该分区的激光的偏振方向的调整，与其他分区对射入其他分区的激光的偏振方向的调整不同。本申请解决了因激光散斑效应导致的投影设备的投影效果较差的问题。

Description

三色激光光源及投影设备

技术领域

本申请涉及投影显示技术领域，特别涉及一种三色激光光源和投影设备。

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。

相关技术中，采用激光器作为投影设备的光源，该激光器发出的激光经过调制后被投射至屏幕上，如此实现投影设备的投影显示。但是，激光器发出的激光的相干性较强，激光在空间中传输的过程中会产生干涉，导致激光在屏幕上投射后会呈现明暗相间的斑点。此种现象也称为激光投影的散斑效应，这使得相关技术中投影设备的投影显示效果较差。

发明内容

本申请提供了一种三色激光光源和投影设备，可以解决投影设备的投影效果较差的问题。

一方面，提供了一种三色激光光源，所述三色激光光源包括：

激光器、合光组件和极性调整部件；

所述激光器用于向所述合光组件发出三种颜色的激光；

所述合光组件用于将所述三种颜色的激光合光后射向所述极性调整部件；

所述极性调整部件具有至少两个分区，所述至少两个分区中的一个分区对射入该分区的激光的偏振方向的调整，与其他分区对射入其他分区的激光的偏振方向的调整不同。

另一方面，提供了一种投影设备，所述投影设备包括：上述的三色激光光源，以及光阀和镜头；

所述三色激光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：

本申请实施例提供的投影设备中的三色激光光源及投影设备中，激光器发出的三种颜色的激光在合光后可以射向极性调整部件，进而由极性调整部件的不同分区对射入的激光中不同部分激光的偏振方向进行调整，使该三种颜色的激光中存在同一颜色的激光具有不同的偏振方向，实现同一合光光斑中不同颜色的激光均具有不同的极性，这样激光的相关性可以降低，从而降低三色激光光源发出的多色激光的相干性，进而减弱基于该三色激光光源进行投射带来的散斑效应，提高投影设备的投影效果。

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是本申请实施例提供的一种三色激光光源的结构示意图；

图2A是本申请实施例提供的一种极性调整部件的结构示意图；

图2B是本申请实施例提供的又一种极性调整部件的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的另一种三色激光光源的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的再一种三色激光光源的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的又一种三色激光光源的结构示意图；

图6是本申请另一实施例提供的一种三色激光光源的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的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。

随着激光光源的发展，对于投影设备的投影画面的显示效果的要求越来越高。目前投影设备的光源发出的光线的相干性较强，导致投影设备投射的投影画面中存在较为严重的散斑效应，投影画面的显示效果较差。本申请实施例提供了一种三色激光光源和投影设备，可以减弱应用激光光源的投影画面中的散斑效应，提高投影画面的显示效果。

图1是本申请实施例提供的一种三色激光光源的结构示意图。如图1所示，该三色激光光源10可以包括：激光器101、合光组件102和极性调整部件103。需要说明的是，激光的偏振方向可以反映激光的极性，对激光的偏振方向进行调整也即是对激光的极性进行更改。本申请实施例中的极性调整部件也即是偏振方向调整部件。

该激光器101可以为多色激光器，激光器101用于向合光组件102发出三种颜色的激光。合光组件102用于将该三种颜色的激光合光后射向极性调整部件103。

极性调整部件103具有至少两个分区，如图2A所示，至少具体第一区1031和第二区1032。该至少两个分区中的一个分区对射入该分区的激光的偏振方向的调整，与其他分区对射入其他分区的激光的偏振方向的调整不同，即极性调整部件对入射其中的激光光束的不同区域具有不同的偏振方向的调整。

在一种实施中，该激光器101可以为三色激光器，该激光器中不同的出光区可以射出不同颜色的激光。如该激光器包括三个出光区，该三个出光区可以分别射出绿色激光、蓝色激光和红色激光。

在一种实施中，该三种颜色的激光经过合光组件合光得到的激光光束中，三种颜色的激光光束合成一个光斑，在合光均匀性较佳即三种颜色的激光合光均匀时，在该一个光斑的各个位置均存在该三种颜色的激光，故射入极性调整部件后，部分合光光斑入射至极性调整部件的一个分区，而剩余部分合光光斑通过极性调整部件的至少其他分区，极性调整部件可以对该合光光斑中三种颜色的激光光束的一部分均进行一种偏振方向的调整，而对合光光斑中三种颜色的激光光束的其他部分不进行偏振方向的调整或者进行不同的调整，以使每种颜色的激光光束均具有不同的偏振方向。如此可以降低三色激光光源发出的多色激光的相干性，进而减弱基于该激光进行投射带来的散斑效应，提高投影设备的投影效果。

本申请实施例中，极性调整部件103可以具有多种设置方式，本申请实施例将结合附图进行介绍。

在一种具体实施中，极性调整部件包括第一区和第二区两个不同种类的功能分区，如图2A所示，或者，包括多组交替设置的第一区和第二区，如图2B所示。

请继续参考图1，极性调整部件103设置在从合光组件102射出的激光光束的传输路径中。示例地，合光组件102的出光方向为目标方向（如图1中的x方向），在垂直目标方向的平面上，极性调整部件103的至少一个分区的正投影覆盖合光组件102射出的激光形成的光斑中的部分区域。如该正投影覆盖该光斑的一半、三分之一或者其他大小的区域。而其他分区的正投影也可以相应覆盖该光斑的另一半、三分之一或其他大小的区域。

这样，极性调整部件103的不同分区可以对射入该部件的部分光束的激光的偏振方向均进行调整，实现对合光组件102射出的激光光束中不同部分激光的偏振方向进行调整。从合光组件102射出的激光光束也即是激光器发出的三种颜色的激光合光后所得的激光光斑。

在具体实施中如图2A和图2B，极性调整部件103的第一区的材质为半波片、四分之一波片和四分之三波片中的任一波片，以及第二区的材质为透明材质，或者为半波片、四分之一波片和四分之三波片中不同于前述任一波片的波片。

以半波片为例进行说明。由于激光器发出的每种颜色的激光均为线偏振光，为P光或S光。半波片可以将射入该半波片的激光的偏振方向旋转九十度，从而当一部分激光光束通过半波片后，相对于合光激光光斑的另一部分的光束而言，极性发生了九十度偏转。从而多色合光光斑而言，一部分光斑的极性与剩余部分的光斑的极性不同，且由于合光光斑是双色或多色激光进行合光后的，所以多色合光光斑中每种颜色的激光均具有不同的极性，这样相同颜色激光光束的相干性降低，在应用投影成像时散斑效应可以得到改善。需要说明的是，在针对多色激光的合光光斑的光路中时，半波片可以选择其中一种颜色的激光的波长来设置，因此，严格来讲，其中一种颜色的激光的极性可以发生九十度的转换，但另外颜色的激光则按照近似九十度的极性偏转来理解，但是也可以达到同一颜色激光光斑的不同部分具有极性不同的结果。比如，在红、绿、蓝三基色的合光光束中，可以选择绿色激光或者红色激光的波长来设置半波片，对散斑的改善程度会更为明显。

在一种实施方式中，极性调整部件103的一个分区还可以是四分之一波片，四分之一波片可以将射入的激光调整为圆偏振光或者椭圆偏振光，类似的，极性调整部件103还可以时四分之三波片，四分之三波片也可以将射入的激光调整为圆偏振光或者椭圆偏振光，但偏振方向与四分之一波片的改善效果呈九十度差异。或者，在一种实施中，极性调整部件也可以由半波片、四分之一波片和四分之三波片中的任两种或者三种拼接而成。如此，射入极性调整部件不同区域的激光的偏振方向被调整的程度不同。

需要说明的是，在上述示例中，经过合光组件102合光后的多色激光光束可具有相同的极性，比如，红、绿、蓝三色激光均为P光或S光，即如果从激光器出射的红光和从激光器出射的绿光、蓝光具有不同的极性时，可以先针对其中一种极性的光进行转换，获得一致极性的光束后再进行合光，一致的偏振特性也经过相同的光学部件时，比如透镜，容易获得一致的光学透过率或反射率，均匀性较佳且易于降低光损，均利于提高投影显示效果。

或者，若多色激光的极性分布不同时，也可以不进行极性一致的转换，而是允许合光光斑中，一种颜色的激光与其他颜色的激光的极性不同，在多色激光混合均匀时，极性调整部件也可以实现对部分合光光斑的极性进行调整，实现对于一种颜色的激光光斑来说，不同光斑部分具有不同的极性。

在上述实施方式中，极性调整部件103可以接收部分，也可以接收全部三色合光激光光束的入射，因此极性调整部件103的尺寸可以小于等于合光光斑的尺寸。

在一种实施中，极性调整部件103的正投影可以完全覆盖合光组件102射出的激光形成的光斑。

在图1所示的光路中，极性调整部件103几乎被全部的激光合光光束照射到，但极性调整部件103可以仍是仅改变部分激光合光光束的极性，也可以是对不同的激光合光光束的部分进行不同的极性改变。

图2是本申请实施例提供的一种极性调整部件的结构示意图。如图2所示，极性调整组件103包括在垂直目标方向的方向（如图1中的y方向）上交替设置的第一区1031和第二区1032，该第一区1031和第二区1032对激光的偏振方向的调整程度不同。如此可以通过第一区和第二区对合光组件102射出的三种颜色的激光进行不同的调整，且保证同一颜色的激光中不同偏振方向的激光均匀分布，进一步地减弱同色激光的相干性。在一种实施中，极性调整部件中各个分区的面积均相等。极性调整部件中各个分区的总数可以大于个数阈值。该各个分区的划分越对称每个分区的面积越小，同一颜色的激光中不同偏振方向的激光的分布均匀性越高。

在一种实施中，极性调整部件中第一区的材质可以为半波片、四分之一波片和四分之三波片中的任一种。第二区的材质可以为透明材质，或者半波片、四分之一波片和四分之三波片中不同于第一区的任一种。

当第二区的材质为透明材质时，该第二区不对射入的激光的偏振方向进行调整，如此也即是极性调整部件仅对射入的激光中的一半激光的偏振方向进行调整，保证从极性调整部件射出的目标激光中每种颜色的激光具有不同的偏振方向。

当第二区的材质也为波片时，射入极性调整部件的激光的偏振方向均被调整，但是每种颜色的激光均可以被不同的区进行偏振方向的调整，仍可保证目标激光中每种颜色的激光具有不同的偏振方向。

示例地，该第一区的材质为半波片，第二区的材质为透明层材质。或者该第一区的材质为四分之一波片，第二区的材质为四分之三波片。如此可以保证同一颜色的激光被第一区和第二区分别调整偏振方向后，得到的该种颜色的两个偏振方向的差异最大，该差异为九十度；进而可以最大程度地减弱激光的相干性。

在一种实施中，极性调整部件也可以不仅包括第一区和第二区，还可以包括第三区，该第一区、第二区和第三区可以依次循环排布。在一种实施中，极性调整部件还可以包括第四区，该第一区、第二区、第三区和第四区可以依次循环排布。该第一区、第二区、第三区和第四区可以均由透明材质、半波片、四分之一波片和四分之三波片中的一种制成，且不同区的材质不同。如此从极性调整组件射出的每种颜色的激光可以具有三种或四种偏振方向。

以及，上述实施例中，极性调整部件可以固定设置，或者，也可以旋转设置，这样可以随着时间对合光激光光束的不同部分进行的偏振方向的调整还可以变化，使得这种对合光光斑偏振方向改变的均匀性提高。

本申请实施例中的三色激光光源可以具有多种可选结构，下面以三色激光光源的光源架构为例进行介绍。需要说明的是，对于不同的三色激光光源架构，极性调整部件的上述多种设置方式适用。

请继续参考图1，三色激光光源10包括一个多色激光器101，该多色激光器的出光面包括沿目标方向（如x方向）排布的多个出光区，该多个出光区中每个出光区用于发出一种颜色的激光，如该多个出光区分别发出绿色激光、蓝色激光和红色激光。具体地，该多色激光器101可以为一个MCL型激光器，具有行、列设置的多种芯片，发出三色激光。

三色激光光源10中的合光组件102包括沿目标方向依次排布的多个合光镜片，该多个合光镜片与该多个出光区一一对应。每个合光镜片位于对应的出光区的出光侧，每个出光区射出的激光射向对应的合光镜片，每个合光镜片将对应的出光区射出的激光沿目标方向反射。

在目标方向上，第一个合光镜片可以将绿色激光反射向第二个合光镜片。该第二个合光镜片可以为二向色镜，该第二个合光镜片可以透过绿光且反射蓝光。该第二个合光镜片将第一个合光镜片射出的绿色激光沿目标方向透射至第三个合光镜片，且将其对应的出光区射出的蓝色激光反射至第三个合光镜片。第三个合光镜片也为二向色镜，该第三个合光镜片可以透过蓝光和绿光且反射红光。该第三个合光镜片将第二个合光镜片射出的绿色激光和蓝色激光沿目标方向透射至极性调整部件，且将对应的出光区射出的红色激光反射至极性调整部件。如此，该激光器的各个出光区射出的不同颜色的激光在第三个合光镜片处实现合光。

需要说明的是，激光器发出的红色激光为P偏振光，而蓝色激光和绿色激光为S偏振光，P偏振光和S偏振光的偏振方向垂直。在一种实施中，请继续参考图1或图2，激光器101与合光组件102之间还可以设置有半波片B，在激光器的出光面上半波片B的正投影覆盖蓝色激光和绿色激光的出光区。激光器发出的蓝色激光和绿色激光经过该半波片B后再射向合光组件，红色激光直接射向合光组件，以使射向合光组件的激光的偏振方向均相同，提高不同颜色的激光的合光效果。

在另一具体实施中，图3是本申请实施例提供的再一种三色激光光源的结构示意图。为了保证投影画面的显示亮度和色彩平衡，三色激光光源10中采用两种激光器来提供投影画面所需的激光光束。如图3所示，三色激光光源10中的激光器可以包括：第一激光器101a和第二激光器101b，其中第一激光器101a为多色激光器，具体地，可以为图1中所应用的MCL型三色激光器，以及第二激光器101b为单色激光器，具体地，可以红色激光器。三色激光光源10中的合光组件包括：第一合光镜组102a和第二合光镜组102b。

第一合光镜组102a、第二合光镜组102b和极性调整部件103可以沿目标方向（x方向）依次排布，第一合光镜组102a位于第一激光器101a的出光侧，第二合光镜组102b位于第二激光器101b的出光侧。第一激光器101a与第一合光镜组102a的排布方向，以及第二激光器101b与第二合光镜组102b的排布方向，均垂直于目标方向。如第一激光器101a与第一合光镜组102a的排布方向，以及第二激光器101b与第二合光镜组102b的排布方向，均为y方向。在一种实施中，第一激光器101a与第一合光镜组102a的排布方向，也可以不同于第二激光器101b与第二合光镜组102b的排布方向。如第一激光器101a与第一合光镜组102a的排布方向，与第二激光器101b与第二合光镜组102b的排布方向，也可以相反、垂直或者成一定的夹角。

第一激光器101a可以向第一合光镜组102a出射三种颜色的激光，第一合光镜组102a将射入的该三种颜色的激光合光后沿目标方向射向极性调整部件103。需要说明的是，第一激光器101a出射激光以及第一合光镜组102a对入射的激光进行合光的介绍，可以参考上述第一种可选结构中对激光器101与合光组件102的相关介绍，本申请实施例不再赘述。第二激光器101b可以向第二合光镜组102b出射该多种颜色中某一种颜色的激光（如红色激光），第二合光镜组102b可以将射入的激光沿目标方向射向极性调整部件103。在第二合光镜组102b处实现第一激光器101a和第二激光器101b发出的激光的合光。

从第一合光镜组102a出射的三种颜色的激光中的红色激光需射向第二合光镜组102b中的镜片之外，以避免该镜片对该红色激光的阻挡。如该第二合光镜组102b中的镜片可以透过蓝光和绿光，且反射红光。或者该第二合光镜组102b中的镜片可以反射所有颜色的光，如此，第一合光镜组102a出射的所有激光均需射向第二合光镜组102b中的镜片之外。示例地，第二合光镜组102b可以包括两个分光镜片，在垂直目标方向的平面上，该两个分光镜片的正投影分别位于第一合光镜组102a的正投影的两侧。如此，第二激光器101b发出的红色激光在经过第二合光镜组102b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102a反射的激光的两侧，避免第二合光镜组102b对第一合光镜组102a射出的激光的阻挡。

图3以极性调整部件103的设置方式以极性调整部件103位于合光后得到的激光光束的全部为例。在一种实施中，该极性调整部件103也可以位于合光后得到的激光光束的下半部分或者上半部分，或者也可以位于合光后得到的激光光束的中间，且使光束中的一半激光穿过该极性调整部件。

在一种实施中，请继续参考图3，三色激光光源10还可以包括扩束部件104。该扩束部件104可以位于第一合光镜组102a和第二合光镜组102b之间，第一合光镜组102a射出的蓝色激光和绿色激光可以射向该扩束部件104，以经过该扩束部件104扩束后再射向极性调整部件103。在一种实施中，该扩束部件104可以包括扩散片、复眼透镜或衍射元件。

在一种实施中，第一合光镜组102a射出的光束中蓝色激光与绿色激光外围的红色激光可以不经过扩束部件104，或者第一合光镜组102a射出的光束中所有激光均可以经过扩束部件104。

需要说明的是，由于进行画面投影所需的红光分量较多，故通常多色激光器中需设置较多红色发光芯片以发出较多红色激光，多色激光器发出的红色激光的光束相较于蓝色激光和绿色激光的光束更粗，在第一合光镜组上红色激光的光斑大于蓝色激光与绿色激光的光斑。多色激光器发出的各种颜色的激光在第一合光镜组混合后，蓝色激光与绿色激光较集中于光束中心。本申请实施例中采用扩束部件104对第一合光镜组102a射出的蓝色激光和绿色激光扩束，如此可以降低蓝色激光和绿色激光的光斑与红色激光的光斑的尺寸差异，提高激光的合光均匀性。在一种实施中，扩束部件也可以位于第一激光器与第一合光镜组之间，以使射向第一合光镜组的各种颜色的激光的光斑尺寸差异均较小，本申请实施例未对此种方式进行示意。

与图3示例不同的，图4是本申请实施例提供的又一种三色激光光源的结构示意图。如图4所示，三色激光光源10中的激光器可以包括：第一激光器101a和第二激光器101b，三色激光光源10中的合光组件包括：合光镜组102a和偏振分光棱镜（polarization beamsplitter，PBS）102c。偏振分光棱镜102c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。本申请实施例将该P偏振光称为第一偏振方向的光，将S偏振光称为第二偏振方向的光。

合光镜组102a、偏振分光棱镜102c和极性调整部件103可以沿目标方向（x方向）依次排布，合光镜组102a位于第一激光器101a的出光侧，偏振分光棱镜102c位于第二激光器101b的出光侧。第一激光器101a与合光镜组102a的排布方向，以及第二激光器101b与偏振分光棱镜102c的排布方向，均垂直于目标方向。如第一激光器101a与合光镜组102a的排布方向，以及第二激光器101b与偏振分光棱镜102c的排布方向，均为y方向。在一种实施中，第一激光器101a与合光镜组102a的排布方向，也可以不同于第二激光器101b与偏振分光棱镜102c的排布方向。如第一激光器101a与合光镜组102a的排布方向，与第二激光器101b与偏振分光棱镜102c的排布方向，也可以相反、垂直或者成一定的夹角。

第一激光器101a可以向合光镜组102a出射三种颜色的激光，合光镜组102a将射入的该三种颜色的激光合光后沿目标方向射向极性调整部件103。需要说明的是，第一激光器101a出射激光以及合光镜组102a对入射的激光进行合光的介绍，可以参考上述第一种可选结构中对激光器101与合光组件102的相关介绍，本申请实施例不再赘述。三色激光光源10还包括半波片B1，如图4所示，该半波片B1可以位于第一激光器101a和合光镜组102a之间。在一种实施中，该半波片也可以位于合光镜组中的第二个合光镜片与第三个合光镜片之间。如此，可以将第一激光器101a发出的原本为S偏振光的蓝色激光和绿色激光转换为P偏振光。而第一激光器101a发出的红色激光未经过半波片直接射向合光镜组102a。故合光镜组102a接收并射出的激光均为P偏振光。

第二激光器101b可以向偏振分光棱镜102c出射该多种颜色中某一种颜色的激光，由第二激光器101b射向偏振分光棱镜102c的激光为S偏振光。如第二激光器101b射出红色激光，三色激光光源10还包括位于第二激光器101b与偏振分光棱镜101c之间的半波片B2。第二激光器101b射出的原本为P偏振光的红色激光，在经过半波片B2后可以变为S偏振光射向偏振分光棱镜102c。

如此，偏振分光棱镜102c接收的源自合光镜组102a的激光均为P偏振光，源自第二激光器101b的激光均为S偏振光。偏振分光棱镜102c可以将射入的P偏振光激光沿目标方向透射向极性调整部件103，且将射入的S偏振光沿目标方向反射向极性调整部件103。在该偏振分光棱镜102c处实现了第一激光器101a与第二激光器101b发出的激光的合光。

图4以极性调整部件103的可以设置于合光光束的部分光路中，且极性调整部件103位于合光后得到的激光光束的下半部分为例，也即是该激光光束远离激光器的一侧为例。在一种实施中，该极性调整部件103也可以位于合光后得到的激光光束的上半部分，或者也可以位于合光后得到的激光光束的中间，且使光束中的一半激光穿过该极性调整部件。在一种实施中，该极性调整部件103的设置方式也可以采用上述第二种可选设置方式。

以及，图5是本申请另一实施例提供的一种三色激光光源的结构示意图。三色激光光源10中可以采用多个单色激光器来分别提供三色激光光源所需发出的多种颜色的光。如图5所示，三色激光光源10中的激光器可以包括：第一激光器101a、第二激光器101b和第三激光器101c。三色激光光源10中的合光组件包括：第一合光镜1021、第二合光镜1022和第三合光镜1023。

第一合光镜1021位于第一激光器101a的出光侧，第二合光镜1022位于第二激光器101b的出光侧，第三合光镜1023位于第三激光器101c的出光侧。第一激光器101a、第一合光镜1021和极性调整部件103可以沿目标方向（如x方向）依次排布。第一合光镜1021、第二合光镜1022和第二激光器101b沿垂直目标方向的方向（如y方向的反方向）依次排布。第二合光镜1022与第三合光镜1023沿目标方向依次排布。第三激光器101c与第三合光镜1023的排布方向垂直目标方向，如该排布方向为y方向。

第一激光器101a可以向第一合光镜1021发出第一颜色的激光（如红色激光），第二激光器101b可以向第二合光镜1022发出第二颜色的激光（如绿色激光），第三激光器101c可以向第三合光镜1023发出第三颜色的激光（如蓝色激光）。第三合光镜1023可以将射入的第三颜色的激光沿目标方向的反方向反射向第二合光镜1022；第二合光镜1022可以将射入的第二颜色的激光透射向第一合光镜1021，且将射入的第三颜色的激光反射向第一合光镜1021。第一合光镜1021可以将射入的第一颜色的激光沿目标方向透射向极性调整部件103，且将射入的第二颜色的激光和第三颜色的激光沿目标方向反射向极性调整部件103。在第一合光镜1021处实现了三个激光器分别发出的三种颜色的激光的合光。在一种实施中，第二合光镜与第三合光镜也可以沿目标方向的反方向依次排布。或者，合光组件中的各个合光镜也可以按照其他方式排布，仅需保证实现该各个激光器发出的激光能在某一合光镜之后合光即可。

图5示例中，极性调整部件103可以全部设置于多色激光的合光光路中。在一种实施中，该极性调整部件103的设置方式也可以以较小的尺寸设置于部分合光光束的光路中。如极性调整部件103位于合光后得到的激光光束的下半部分、上半部分或者中间部分，使光束中的一半激光穿过该极性调整部件。在一种实施中，请继续参考图6，第一合光镜1021与第二合光镜1022之间还可以设置有半波片B3。该半波片B3可以将第二合光镜1022射出的蓝色激光和绿色激光由S偏振光转变为P偏振光，进而射向第一合光镜1021。如此可以保证射向第一合光镜1021的各个颜色的激光的偏振方向均相同，提高激光的合光均匀性。

图6是本申请另一实施例提供的另一种三色激光光源的结构示意图。如图6所示，在图1示例的基础上，该三色激光光源10还可以包括：缩束部件105、会聚透镜107和匀光部件108。在一种实施中，该三色激光光源10还可以包括位于会聚透镜107之前的扩散板106。经极性调整部件103调整激光的偏振方向得到目标激光后，该目标激光可以依次穿过缩束部件105、扩散板106、会聚透镜107和匀光部件108后射出，进而用于进行画面投射。缩束部件105可以将射入的激光缩束后射向扩散板106，扩散板106可以将射入的激光扩散后射向会聚透镜107，会聚透镜107可以将射入的激光会聚至匀光部件108，匀光部件108可以将射入的激光匀化后射出。

如图6以该缩束部件105可以包括一个凸透镜和一个凹透镜，匀光部件108为光导管为例。在一种实施中，该缩束部件105也可以包括两个凸透镜，如该缩束部件可以为开普勒望远镜；匀光部件108也可以为复眼透镜。需要说明的是，图6以在三色激光光源的上述第一种可选结构的基础上，对三色激光光源的附加部件进行介绍。对于其他可选结构，均可以在极性调整部件中添加图6相对图1增加的部件，本申请实施例不做限定。在一种实施中，对于三色激光光源的上述第三种可选结构，由于第一激光器射出的激光与第二激光器射出的激光均可以直接在偏振分光棱镜处合光，合光后所得的光束较细，故此种结构中也可以不设置缩束部件105，三色激光光源的体积较小。

综上所述，本申请以上多个实施例提供的三色激光光源中，一种或多种激光器发出的三种颜色的激光在合光后射向极性调整部件，由极性调整部件对射入的激光光束中的不同部分的激光光束的偏振方向进行调整，使该激光光束中三种颜色的激光存在同一颜色的激光具有不同的偏振方向。以及，经过极性调整部件的激光光束的部分可以为全部光束尺寸的一半，由此同一合光光斑的相对均衡的不同部分具有不同的偏振极性，可以降低三色激光光源发出的激光的相干性，进而减弱基于该激光进行投射带来的散斑效应，提高三色激光光源所在的投影设备的投影效果。

图7是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图。如图7所示，投影设备可以包括光源10、光阀110和镜头111。在图7提供的投影设备示例中，三色激光光源10可以采用图1至6任一举例的三色激光光源架构，目的是提供相干性降低的三色激光光束。

为简便，在图7的示例中，以三色激光光源10采用图1或图6所示的三色激光光源为例进行说明。

其中，照明光路中的匀光部件108可以将激光射向光阀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6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。

在一种实施中，请继续参考图7，投影设备还可以包括位于匀光部件108与光阀110之间的照明镜组112，经匀光部件108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108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110。

综上所述，本申请实施例提供的投影设备中的三色激光光源中，激光器发出的三种颜色的激光在合光后可以射向极性调整部件，进而由极性调整部件，具体地是不同的分区，对射入的激光中不同部分激光的偏振方向进行调整，使该三种颜色的激光中存在同一颜色的激光具有不同的偏振方向，在不同的示例中，极性调整部件可以以较小的尺寸仅位于部分激光合光光束的光路中，仅改变入射至部件的光束部分的极性。极性调整部件也可以位于全部的激光合光光束的光路中，对激光极性进行改变的功能分区可以为多个，多个分区对不同的激光光束部分的偏振方向的改变不同。通过上述多种示例的设置，实现同一合光光斑中不同颜色的激光均具有不同的极性，这样至少相同颜色的激光的相关性可以降低，从而降低三色激光光源发出的多色激光的相干性，进而减弱基于该三色激光光源进行投射带来的散斑效应，提高投影设备的投影效果。

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。“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)

1.一种三色激光光源，其特征在于，包括：激光器、合光组件和极性调整部件；

所述激光器用于向所述合光组件发出三种颜色的激光；

所述合光组件用于将所述三种颜色的激光合光后射向所述极性调整部件；

所述极性调整部件具有至少两个分区，所述至少两个分区中的一个分区对射入该分区的激光的偏振方向的调整，与其他分区对射入其他分区的激光的偏振方向的调整不同。

2.根据权利要求1所述的三色激光光源，其特征在于，所述极性调整部件包括第一区和第二区，或者，包括多组交替设置的第一区和第二区。

3.根据权利要求1所述的三色激光光源，其特征在于，所述极性调整部件包括第一区、第二区和第三区。

4.根据权利要求2所述的三色激光光源，其特征在于，所述第一区的材质为半波片、四分之一波片和四分之三波片中的任一波片；

所述第二区的材质为透明材质，或者为所述半波片、四分之一波片和四分之三波片中不同于所述任一波片的波片。

5.根据权利要求3所述的三色激光光源，其特征在于，所述第一区的材质为半波片、四分之一波片和四分之三波片中的任一波片；

所述第二区的材质为透明材质，或者为所述半波片、四分之一波片和四分之三波片中不同于所述任一波片的波片；

所述第三区的材质为不同于所述第一区和所述第二区的透明材质或波片。

6.根据权利要求1-5任一所述的三色激光光源，其特征在于，经所述极性调整部件进行偏振方向调整的部分激光为所述三种颜色的激光光束的一半。

7.根据权利要求1-5任一所述的三色激光光源，其特征在于，所述极性调整部件固定设置，或者，所述极性调整部件旋转设置。

8.根据权利要求1至5任一所述的三色激光光源，其特征在于，所述三色激光光源中的激光器包括：第一激光器，所述第一激光器发出第一颜色的激光、第二颜色的激光和第三颜色的激光；

或者，所述三色激光光源中的激光器包括：第一激光器，用于发出第一颜色的激光；

第二激光器，用于发出第二颜色的激光；

第三激光器，用于发出第三颜色的激光；

所述极性调整部件位于所述第一颜色的激光、第一颜色的激光和第三颜色的激光的合光光路中。

9.根据权利要求8所述所述的三色激光光源，其特征在于，所述三色激光光源还包括：半波片，设置在至少一种颜色的激光在与其他颜色的激光合光之前的光路中。

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任一所述的三色激光光源，以及光阀和镜头；

所述三色激光光源用于向所述光阀发出激光光束，所述光阀用于将射入的激光光束进行调制后射向所述镜头，所述镜头用于对射入的激光光束进行投射以形成投影画面。

Images