CN114883917A - 激光器及激光投影设备 - Google Patents

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CN114883917A
CN114883917A CN202210483546.1A CN202210483546A CN114883917A CN 114883917 A CN114883917 A CN 114883917A CN 202210483546 A CN202210483546 A CN 202210483546A CN 114883917 A CN114883917 A CN 114883917A
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light
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郭照师
周子楠
卢瑶
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Qingdao Hisense Laser Display Co Ltd
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Qingdao Hisense Laser Display Co Ltd
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    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/005Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S5/0085Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping for modulating the output, i.e. the laser beam is modulated outside the laser cavity
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Abstract

本申请公开了一种激光器及激光投影设备,属于投影显示领域。所述激光器包括:壳体、位于该壳体内的阵列排布的多个激光单元和位于壳体内的至少一个波长调节光栅。激光器中的每行激光单元的出光侧对应有一个波长调节光栅。由于波长调节光栅能够对与这个波长调节光栅对应的一行激光单元中的各个激光单元发出的激光的中心波长进行调整,使得各个激光单元发出的激光经过波长调节光栅后的中心波长不同。因此,一行激光单元发出的激光经过波长调节光栅后,能够获得具有较宽光谱的出射激光,相应的,这一行激光单元发出的激光在经过波长调节光栅后,激光的相干性较低。如此,能够有效的起到抑制散斑的效果。

Description

激光器及激光投影设备
技术领域
本申请涉及投影显示领域,特别涉及一种激光器及激光投影设备。
背景技术
随着光电技术的发展,对于激光投影设备的投影画面的要求越来越高。目前为了保证投影画面的显示亮度,通常采用激光器为激光投影设备提供照明,激光器发出的激光光束具有单色性好及亮度高的优点,是较为理想的光源。
目前,采用激光器作为激光投影设备的光源,激光器发出的激光光束经过调制后被投射至投影屏幕上,以实现激光投影设备的投影显示。然而,激光器发出的激光光束的相干性较强,激光光束在传输的过程中会产生干涉。导致激光光束在投影屏幕上投射后会呈现明暗相间的斑点,即散斑效应,进而导致激光投影设备的投影显示效果较差。
发明内容
本申请实施例提供了一种激光器及激光投影设备。可以解决现有技术中的激光器的散斑效应较严重的问题,所述技术方案如下:
一方面,提供了一种激光器,所述激光器包括:
壳体;
位于所述壳体内的阵列排布的多个激光单元,所述多个激光单元阵列排布为至少一行;
以及,位于所述壳体内的至少一个波长调节光栅,所述至少一个波长调节光栅与至少一行所述激光单元一一对应,且每个所述波长调节光栅位于对应的一行激光单元的出光侧;
其中,每个所述波长调节光栅用于对所述对应的一行激光单元内的各个激光单元发出的激光的中心波长进行调整,以使所述各个激光单元发出的激光经过所述波长调节光栅出射后的中心波长不同。
另一方面,提供了一种激光投影设备,所述激光投影设备包括:
激光器、光机组件和投影镜头,所述光机组件位于所述激光器的出光侧,所述投影镜头位于所述光机组件的出光侧,所述激光器为上述中任一给出的激光器。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
一种激光器,包括:壳体、位于该壳体内的阵列排布的多个激光单元和位于壳体内的至少一个波长调节光栅。激光器中的每行激光单元的出光侧对应有一个波长调节光栅。由于波长调节光栅能够对与这个波长调节光栅对应的一行激光单元中的各个激光单元发出的激光的中心波长λn进行调整,使得各个激光单元发出的激光经过波长调节光栅后的中心波长不同。例如,各个激光单元发出的激光经过波长调节光栅后的中心波长分别为:λn-3、λn-2、λn-1、λn、λn+1、λn+2、λn+3。因此,一行激光单元发出的激光经过波长调节光栅后,能够获得具有较宽光谱的出射激光,相应的,这一行激光单元发出的激光在经过波长调节光栅后,激光的相干性较低。如此,能够有效的起到抑制散斑的效果,进而有效的提高了集成有该激光器的激光投影设备的显示效果。
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是本申请实施例提供的一种激光器的正视图;
图2是图1示出的激光器的俯视图;
图3是本申请实施例提供的一种激光单元发出的激光经波长调节光栅调整前后的中心波长的效果图;
图4是本申请实施例提供的另一种激光器的俯视图;
图5是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图;
图6是图5示出的激光器的正视图;
图7是图5示出的激光器的俯视图;
图8是本申请实施例提供的一种激光器中的激光单元分布的示意图;
图9是本申请实施例提供的一种发出单色激光的激光单元未使用波长调节光栅前的光谱图;
图10是本申请实施例提供的一种发出单色激光的激光单元使用波长调节光栅后的光谱图;
图11是本申请实施例提供的又一种激光器的正视图;
图12是本申请实施例提供的一种激光投影系统的结构示意图。
通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
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。
相关技术中,激光器发出的激光具有高相干性,相干光源在照射粗糙的物体(例如,激光投影设备的屏幕)时,散射光由于中心波长相同(例如,发出相同颜色激光的激光单元)且相位恒定,其波段较窄,使得激光单元所发出的激光束的光谱宽度较小,导致其相干性较强,从而在空间上产生干涉。空间中激光有的部分发生干涉相长,有的部分发生干涉相消,最终在投影屏幕上呈现明暗相间的斑点,进而造成投影图像的显示效果差。
请参考图1和图2,图1是本申请实施例提供的一种激光器的正视图,图2是图1示出的激光器的俯视图。激光器000可以包括:壳体100、位于该壳体100内的阵列排布的多个激光单元200和位于壳体100内的至少一个波长调节光栅300。
多个激光单元200可以呈阵列排布的方式集成在激光器000中,多个激光单元200可以在激光器000中阵列排布为至少一行。示例的,多个激光单元200可以在激光器000中阵列排布为两行或者四行,且每行激光单元200a所发出的激光的中心波长可以相同。
激光器000中的至少一个波长调节光栅300可以与至少一行激光单元200a一一对应,且每个波长调节光栅300位于对应的一行激光单元200a的出光侧。
其中,每个波长调节光栅300可以用于对与这个波长调节光栅300对应的一行激光单元200a内的各个激光单元200发出的激光的中心波长进行调整,以使该行激光单元中的各个激光单元200发出的激光经过对应的波长调节光栅300出射后的中心波长不同。
在本申请实施例中,激光器000中的每行激光单元200a的出光侧对应有一个波长调节光栅300。请参考图3,图3是本申请实施例提供的一种激光单元发出的激光经波长调节光栅调整前后的中心波长的效果图。由于波长调节光栅300能够对与这个波长调节光栅300对应的一行激光单元200a中的各个激光单元200发出的激光的中心波长λn进行调整,使得各个激光单元200发出的激光经过波长调节光栅300后的中心波长不同。例如,各个激光单元200发出的激光经过波长调节光栅300后的中心波长分别为:λn-3、λn-2、λn-1、λn、λn+1、λn+2、λn+3。因此,一行激光单元200a发出的激光经过波长调节光栅300后,能够获得具有较宽光谱的出射激光,相应的,这一行激光单元200a发出的激光在经过波长调节光栅300后,激光的相干性较低。如此,能够有效的起到抑制散斑的效果,进而有效的提高了集成有该激光器000的激光投影设备的显示效果。
综上所述,本申请实施例提供了一种激光器,可以包括:壳体、位于该壳体内的阵列排布的多个激光单元和位于壳体内的至少一个波长调节光栅。激光器中的每行激光单元的出光侧对应有一个波长调节光栅。由于波长调节光栅能够对与这个波长调节光栅对应的一行激光单元中的各个激光单元发出的激光的中心波长λn进行调整,使得各个激光单元发出的激光经过波长调节光栅后的中心波长不同。例如,各个激光单元发出的激光经过波长调节光栅后的中心波长分别为:λn-3、λn-2、λn-1、λn、λn+1、λn+2、λn+3。因此,一行激光单元发出的激光经过波长调节光栅后,能够获得具有较宽光谱的出射激光,相应的,这一行激光单元发出的激光在经过波长调节光栅后,激光的相干性较低。如此,能够有效的起到抑制散斑的效果,进而有效的提高了集成有该激光器的激光投影设备的显示效果。
需要说明的是,一行激光单元中的发光芯片较难发出仅具有一个波长的激光,发光芯片发出的激光包含一个波长范围中多个波长的光。发光芯片发出的激光的中心波长为该多个波长的中值,或者也可以用发光芯片发出的激光的最小波长与最大波长的平均值来表示。例如,发光芯片发出中心波长为550纳米的激光,那么该发光芯片实际发出的可能是549纳米~551纳米范围内不同波长的激光。
可选的,请参考图4,图4是本申请实施例提供的另一种激光器的俯视图。激光器000中的一行激光单元200a可以包括:位于中间的一个第一激光单元A1,位于第一激光单元A1一侧的至少两个第二激光单元A2,以及位于该第一激光单元A1另一侧的至少两个第三激光单元A3。其中,在该至少两个第二激光单元A2中,各个第二激光单元A2发出的激光经过波长调节光栅300出射后的中心波长,沿靠近该第一激光单元A1的方向可以逐渐增大。在该至少两个第三激光单元A3中,各个第三激光单元A3发出的激光经过波长调节光栅300出射后的中心波长,沿靠近该第一激光单元A1的方向可以逐渐减小。在这种情况下,由于位于第一激光单元A1一侧的第二激光单元A2发出的激光经过波长调节光栅300后的中心波长,沿靠近第一激光单元A1的方向逐渐增大。即,该第二激光单元A2中的各个激光单元的中心波长不同,使得产生相干光源的概率较低,也即是能够有效的降低第二激光单元A2发出的激光束的相干性。同样的,由于位于第一激光单元A1另一侧的第三激光单元A3发出的激光经过波长调节光栅300后的中心波长,沿靠近第一激光单元A1的方向逐渐减小。即,该第三激光单元A3中的各个激光单元的中心波长不同,使得产生相干光源的概率较低,也即是能够有效的降低第三激光单元发出的激光束的相干性。如此,能够有效的起到抑制散斑的效果。示例的,该第二激光单元A2的个数可以为三个,第三激光单元A3的个数也可以为三个,三个第二激光单元A2发出的激光经过波长调节光栅300调整后出射的激光的中心波长可以为λn-3、λn-2、λn-1,且λn-3、λn-2、λn-1中心波长可以逐渐增大。三个第三激光单元A3发出的激光经过波长调节光栅300调整后出射的激光的中心波长可以为λn+1、λn+2、λn+3,且λn+1、λn+2、λn+3可以逐渐增大。本申请实施例对于第二激光单元A2的个数和第三激光单元A3的个数不做具体的限定。
在本申请实施例中,一行激光单元200a中的第一激光单元A1发出的激光经过与该行激光单元对应的波长调节光栅300出射后的中心波长,可以大于该行激光单元中的各个第二激光单元A2发出的激光经过波长调节光栅300出射后的中心波长。且小于该行激光单元中的各个第三激光单元A3发出的激光经过波长调节光栅300出射后的中心波长。在这种情况下,由于该第一激光单元A1发出的激光经过波长调节光栅300出射后的中心波长,与第二激光单元A2发出的激光经过波长调节光栅300出射后的中心波长和第三激光单元A3发出的激光经过波长调节光栅300出射后的中心波长均不同。因此,进一步降低了产生相干光源的概率,也即是能够进一步有效的降低该行激光单元发出的激光束的相干性。如此,进一步有效的提高了抑制散斑的效果。
可选的,一行激光单元200a中的第一激光单元A1发出的激光的中心波长,可以等于该第一激光单元A1发出的激光经过与该行激光单元对应的波长调节光栅300出射后的中心波长。如此,保证了该行激光单元发出的激光经过与该行激光单元对应的波长调节光栅300出射后的中心波长各不相同。
在本申请实施例中,请参考图5、图6和图7,图5是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图,图6是图5示出的激光器的正视图,图7是图5示出的激光器的俯视图。激光器000中的波长调节光栅300可以为啁啾体布拉格光栅300a,该啁啾体布拉格光栅300a的长度方向可以与对应的一行激光单元200a的排布方向相同。示例的,啁啾体布拉格光栅300a是一种反射型的光栅,利用紫外光对光敏玻璃进行热加工,从而引起光敏玻璃内部折射率的改变,使得玻璃内部的折射率按照一定的规律进行分布。同时,啁啾体布拉格光栅300a的周期是沿着其长度方向线性变化的,其工作原理可以采用下述公式进行说明:
2d sinθ=nλ
其中,d为啁啾体布拉格光栅300a的周期;θ为啁啾体布拉格光栅300a的法线相对于入射光的夹角;n为啁啾体布拉格光栅300a的衍射级次;λ为布拉格波长。
在本申请中,一个啁啾体布拉格光栅300a对应的一行激光单元200a的发散角θ一致。另外,为了提高啁啾体布拉格光栅300a的透过率,其衍射级次一般的取值为1,则啁啾体布拉格光栅300a的调谐波长(即布拉格波长)λ仅与该啁啾体布拉格光栅300a的周期d有关。当一行激光单元200a中的各个激光单元200发出的激光在激光单元的腔面和啁啾体布拉格光栅300a之间稳定的振荡时,由于啁啾体布拉格光栅300a不同位置的周期d不相同。因此,当各个激光单元对应在啁啾体布拉格光栅300a长度方向上的不同位置时,各个激光单元200发出的激光经过啁啾体布拉格光栅300a的调整后,使得除中心位置外的其他位置的激光单元发出的激光形成新的中心波长。也即是,各个激光单元200发出的激光经过啁啾体布拉格光栅300a出射后的中心波长不同。如此,能够获得具有较宽光谱的出射激光束,相应的,使得该行激光单元发出的激光束的相干性较低。如此,能够有效的起到抑制散斑的效果,避免人眼观看产生的眩晕感。
需要说明的是,对于一行激光单元200a发出的激光具有一定数值的中心波长,需要采用适用该行激光单元200a所发出激光的波长的啁啾体布拉格光栅300a。在实际的应用过程中,激光器000一般具有多行激光单元,且该多行激光单元所发出的激光的中心波长至少部分不同。如此,需要针对具有不同中心波长的激光单元200采用不同的啁啾体布拉格光栅300a,即可以通过控制不同的啁啾体布拉格光栅300a的周期d,以使得该啁啾体布拉格光栅300a适用该行激光单元200a所发出激光的波长,以达到对该行激光单元200a中的各个激光单元200的中心波长进行调整的目的。
可选的,如图5、图6和图7,激光器000还可以包括:多个准直部件400,该多个准直部件400固定在壳体100内,且与多个激光单元200一一对应。多个准直部件400中的每个准直部件可以位于与这个准直部件对应的激光单元200和波长调节光栅300之间。其中,该准直部件400用于将对应的激光单元200出射的激光进行准直,并将准直后的激光导向波长调节光栅300。在实际应用中,由于激光单元中的发光芯片发出的激光光束在快轴和慢轴的发散角度不同,使得实际激光光束在快轴方向上呈相对较大的发散状态,比如呈30度发散,而慢轴具有8~10度的发散角,均存在发散的情况,因此,作为激光器阵列组件而言,理论上期望出射相对平行的光束,因此激光器发光芯片发出的光束还需要准直,准直后的光束基本呈平行状态出射,这样有利于后面光路的设计。本申请中,通过采用准直部件400对激光单元200中的发光芯片出射的激光先进行准直后再射入到波长调节光栅300。如此,经过准直后的激光在慢轴和快轴方向上的发散角均减小,使得更多的激光导入到波长调节光栅300,提高了光能的利用率,且便于后续光路的设计。
在本申请中,如图6和图7所示,该准直部件400可以为准直透镜400a,该准直透镜400a可以为一个平凸形式的凸透镜。准直透镜400a可以具有一个凸弧面和一个平面,且该凸弧面和平面为相对的面,该平面相对于凸弧面更靠近激光单元200的出光侧。另外,该多个准直透镜400a可以一体成型,或者该多个准直透镜400a可以相互独立,本申请实施例对此不做具体的限定。示例的,该凸弧面的面型可以为球面、或者非球面。在其他可实现的方式中,准直部件400也可以为菲涅尔透镜,本申请实施例对此不做具体的限定。另外,在其他可实现的方式中,激光器000中的多个准直部件400也可以固定在壳体100的出光口处,以与壳体形成密闭的腔体,本申请实施例对多个准直部件400的设置位置不做具体的限定。
在本申请实施例中,激光器000中的多个准直部件400中的每个准直部件的入光面和出光面上均镀有增透膜(图中未示出)。在这种情况下,通过准直部件400上的增透膜能够有效的提高激光经过准直部件400时的透过率,使得更多的激光导入到后续的光路中,进而有效的提高了光能的利用率。
可选的,如图5、图6和图7所示,激光器000中的壳体100可以具有出光口101。激光器000还可以包括:多个反射部件500,该多个反射部件500可以固定在壳体100内,且与多个激光单元200一一对应。每个反射部件可以位于波长调节光栅300背离与这个反射部件500对应的激光单元200的一侧。其中,该反射部件500可以用于将波长调节光栅300出射的激光导向壳体100上的出光口101。示例的,每个激光单元200发出的激光首先经过对应的准直部件400的准直。然后,准直后的激光入射到波长调节光栅300,该激光经过波长调节光栅300调整后入射到对应的反射部件500。最后,该反射部件将激光反射,并从壳体100的出光口101出射,以使激光器000能够发出激光束。在本申请中,该反射部件500可以为反射棱镜500a,该反射棱镜500a可以呈四棱台状。该四棱台的四个侧面均可以为反射面,每个反射面用于反射射向该反射面的激光,并将该激光向壳体100的出光口101的方向出射。如图所示,反射棱镜500a靠近激光单元的倾斜的表面可以为反射面M,该反射面M能够将波长调节光栅300出射的激光反射向壳体100的出光口101,以使激光器000能够发出激光光束。
在本申请实施例中,如图5、图6和图7所示,激光器000还可以包括:多个散热基板600,该多个散热基板600可以固定在壳体100内且与多个激光单元200一一对应。每个激光单元可以位于对应的散热基板600上,且多个激光单元200相对于多个散热基板600更靠近壳体100的出光口101。在这种情况下,通过散热基板600能够将激光单元200中的发光芯片发光时产生的热量进行传导,有效避免了热量聚集对发光芯片产生损伤的不良现象。
在本申请中,激光器000中的多个散热基板600可以为多个热沉,每个热沉的导热系数较大。如此,可以在激光单元200中的发光芯片发光产生热量时,将该热量快速的导出,有效的避免了该热量对发光芯片造成损伤。例如,该热沉的材料可以包括氮化铝和碳化硅中的至少一种。
可选的,该多个激光单元200可以用于发出至少两种颜色的激光。请参考图8,图8是本申请实施例提供的一种激光器中的激光单元分布的示意图。示例的,该多个激光单元200可以包括:用于发出红色激光的红色激光单元,用于发出绿色激光的绿色激光单元,以及用于发出蓝色激光的蓝色激光单元。例如,多个激光单元阵列排布为四行,四行激光单元可以包括:两行用于发出红色激光的红色激光单元、一行用于发出绿色激光的绿色激光单元和一行用于发出蓝色激光的蓝色激光单元。这样,激光器000能够通过红色激光单元、绿色激光单元和蓝色激光单元同时发出红色激光、绿色激光和蓝色激光。需要说明的是,本申请中的实施例均是以激光器000同时发出蓝色激光、绿色激光和红色激光的三种颜色的激光为例进行示意性说明的。在其他的可能的实现方式中,激光器000还可以同时发出蓝色激光和黄色激光的两种颜色的激光。本申请实施例对此不做限定。
在本申请中,多个激光单元200中的每个激光单元可以包括一个发光芯片,即激光器000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。例如,激光器000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。在其他的可能的实现方式中,多个发光芯片还可以采用其他的排列方式进行排布,本申请实施例对此不做限定。
在本申请实施例中,一行激光单元200a中的各个激光单元200等间距分布,且任意两个相邻的激光单元之间的距离的范围可以为1毫米至3.5毫米。在这种情况下,通过将一行激光单元200a中的各个激光单元200等间距分布,便于后续光路中对激光的控制,且有利于激光匀光。在本申请中,一行激光单元200a中的相邻两个激光单元200发出的激光经过波长调节光栅300(例如,啁啾体布拉格光栅300a)后的工作波长的间隔Δλ与相邻两个激光单元200之间的距离呈正相关。即相邻两个激光单元200之间的距离越大,相邻两个激光单元200发出的激光经过啁啾体布拉格光栅后的工作波长的间隔Δλ也越大。
示例的,两个相邻的激光单元200之间的距离可以为1毫米,2.5毫米或者3.5毫米,本申请实施例对此不做具体的限定。请参考图9,图9是本申请实施例提供的一种发出单色激光的激光单元未使用波长调节光栅前的光谱图。假设一行激光单元200a中的激光单元200的个数为7个,从图9中可以看出,未使用波长调节光栅300(例如,啁啾体布拉格光栅300a)前的光谱总宽度较小,例如可以为2纳米。请参考图10,图10是本申请实施例提供的一种发出单色激光的激光单元使用波长调节光栅后的光谱图。如图10所示,假设一行激光单元200a中的激光单元200的个数为7个,当两个相邻的激光单元之间的距离可以为1毫米时,相邻两个激光单元发出的激光经过啁啾体布拉格光栅300a后的工作波长的间隔Δλ可以为1.5纳米,则7个激光单元经过啁啾体布拉格光栅300a后的工作波长的总间隔可以为9纳米。当两个相邻的激光单元之间的距离可以为3.5毫米时,相邻两个激光单元发出的激光经过啁啾体布拉格光栅300a后的工作波长的间隔Δλ可以为5.25纳米,则7个激光单元经过啁啾体布拉格光栅后的工作波长的总间隔可以为31.5纳米。如此,在使用波长调节光栅300(例如,啁啾体布拉格光栅300a)后的光谱总宽度较大,能够有效的降低多个激光单元200发出的激光束的相干性,进而能够有效的抑制散斑。
可选的,如图7所示,激光器000还可以包括:贯穿所述壳体100的四个第一导电引脚700和四个第二导电引脚800。其中,四个第一导电引脚700分别与串联的一行红光激光单元的第一端、串联的另一行红光激光单元的第一端、串联的一行绿光激光单元的第一端以及串联的一行蓝光激光单元的第一端连接。四个第二导电引脚800分别与串联的一行红光激光单元的第二端、串联的另一行红光激光单元的第二端、串联的一行绿光激光单元的第二端以及串联的一行蓝光激光单元的第二端连接。另外,第一导电引脚700和第二导电引脚800中的一个可以为正极引脚,另一个可以为负极引脚。在本申请中,第一导电引脚700可以为正极引脚,第二导电引脚800可以为负极引脚,通过第一导电引脚700和第二导电引脚800与发光芯片的电极电连接,以将外部电压传输至发光芯片,使得发光芯片能够发出激光。例如,R+、R+、G+、B+;R-、R-、G-、B-。需要说明的是,第一导电引脚700也可以为负极引脚,第二导电引脚800也可以为正极引脚,本申请实施例对此不做具体的限定。
在本申请实施例中,请参考图6和图11,图11是本申请实施例提供的又一种激光器的正视图。激光器000还可以包括:密封透光层900,该密封透光层900可以在壳体100的出光口101处与壳体100连接,以与壳体100形成密封腔。其中,激光器000中的多个激光单元200、波长调节光栅300、多个准直部件400、多个反射部件500、多个散热基板600、第一导电引脚700的部分以及第二导电引脚800的部分均可以位于该密封腔内。在实际应用中,该密封腔内可以填充惰性气体,防止发光芯片被氧化,以对发光芯片进行保护。示例的,该惰性气体可以为氮气。在本申请中,该密封透光层900可以为密封玻璃,或者也可以由其他透光且可靠性较强的材料制成,例如,树脂材料,本申请实施例对此不做具体的限定。
可选的,如图6和11所示,激光器000中的壳体100可以包括:底板102和管壳103,管壳103可以围设在底板102上,以与底板102形成容置空间。激光器000中的密封透光层900的边缘部分可以通过粘接的方式与管壳103背离底板102的一侧固定。如此,密封透光层900、管壳103以及底板102能够形成密封腔。在本申请中,多个散热基板600、至少一个波长调节光栅300、多个准直部件400和多个反射部件500均可以固定在底板102靠近壳体100的出光口101的一面上。这样,发光芯片发出的激光能够依次通过准直部件400、波长调节光栅300、反射部件500和密封透光层900后出射,进而实现激光器000的出光。示例的,多个散热基板600、至少一个波长调节光栅300、多个准直部件400和多个反射部件500均可以通过导热银胶固定在壳体100中的底板102上,以将多个散热基板600、至少一个波长调节光栅300、多个准直部件400和多个反射部件500均固定在密封腔内。
另外,在本申请中,底板102和管壳103均可以为由无氧铜制成的结构。由于无氧铜的导热系数较大,底板102可以辅助热沉对发光芯片发光时产生的热量进行传导,进而热量可以快速地通过管壳103进行传导,有效避免了热量聚集对发光芯片产生损伤的不良现象。
综上所述,本申请实施例提供了一种激光器,可以包括:壳体、位于该壳体内的阵列排布的多个激光单元和位于壳体内的至少一个波长调节光栅。激光器中的每行激光单元的出光侧对应有一个波长调节光栅。由于波长调节光栅能够对与这个波长调节光栅对应的一行激光单元中的各个激光单元发出的激光的中心波长λn进行调整,使得各个激光单元发出的激光经过波长调节光栅后的中心波长不同。例如,各个激光单元发出的激光经过波长调节光栅后的中心波长分别为:λn-3、λn-2、λn-1、λn、λn+1、λn+2、λn+3。因此,一行激光单元发出的激光经过波长调节光栅后,能够获得具有较宽光谱的出射激光,相应的,这一行激光单元发出的激光在经过波长调节光栅后,激光的相干性较低。如此,能够有效的起到抑制散斑的效果,进而有效的提高了集成有该激光器的激光投影设备的显示效果。
本申请实施例还提供了一种激光投影设备00,该激光投影设备可以包括:激光器000、光机组件和投影镜头(图中未示出)。该光机组件可以位于激光器000的出光侧,投影镜头可以位于光机组件的出光侧。该激光器000可以用于向光机组件发出激光,光机组件可以用于将激光器000发出的激光汇聚至投影镜头,该投影镜头可以用于将光机组件汇聚后的激光进行投射。其中,该激光投影设备00中的激光器000可以为上述中给出的任一的激光器。示例的,该激光器000可以为MCL型激光器。
可选的,激光投影设备00中的光机组件可以包括:合光镜组、匀光部件、透镜组、棱镜组和光阀(图中均未示出)。该合光镜组可以用于对激光器000出射的激光光束进行合光,并将合光后的激光光束导向匀光部件;匀光部件对射入的激光光束匀化后射向透镜组,透镜组用于将匀光部件出射的激光光束导向棱镜组,该棱镜组可以用于将激光光束导向光阀,该光阀可以用于对激光光束进行调制后导向投影镜头,该投影镜头可以对射入的激光进行投射以形成投影画面。示例的,该匀光部件可以为光导管或者复眼透镜,本申请实施例对此不做具体的限定。该光阀可以为数字微镜装置(英文:Digital Micromirror Device;简称:DMD)。
示例的,该投影镜头可以包括:镜头座(图中未示出),以及位于镜头座内的反射镜和多个镜片组(图中未示出)。其中,该反射镜位于多个镜片组远离光机组件的一侧。每个镜片组可以包括:至少一个凸透镜和/或至少一个凹透镜。
本申请实施例还提供了一种激光投影系统,该激光投影系统可以为超短焦激光投影系统。
示例的,如图12所示,图12是本申请实施例提供的一种激光投影系统的结构示意图。该激光投影系统可以包括:投影屏幕01和激光投影设备00。该激光投影设备00可以为上述中给出的激光投影设备。
在激光投影设备00工作时,该激光投影设备00可以斜向上的发射光线,使得激光投影设备00可以向投影屏幕01投射画面。
以上所述仅为本申请的可选的实施例,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)

1.一种激光器,其特征在于,包括:
壳体;
位于所述壳体内的阵列排布的多个激光单元,所述多个激光单元阵列排布为至少一行;
以及,位于所述壳体内的至少一个波长调节光栅,所述至少一个波长调节光栅与至少一行所述激光单元一一对应,且每个所述波长调节光栅位于对应的一行激光单元的出光侧;
其中,每个所述波长调节光栅用于对所述对应的一行激光单元内的各个激光单元发出的激光的中心波长进行调整,以使所述各个激光单元发出的激光经过所述波长调节光栅出射后的中心波长不同。
2.根据权利要求1所述的激光器,其特征在于,一行所述激光单元包括:位于中间的一个第一激光单元,位于所述第一激光单元一侧的至少两个第二激光单元,以及位于所述第一激光单元另一侧的至少两个第三激光单元;
其中,在所述至少两个第二激光单元中,各个所述第二激光单元发出的激光经过所述波长调节光栅出射后的中心波长,沿靠近所述第一激光单元的方向逐渐增大;在所述至少两个第三激光单元中,各个所述第三激光单元发出的激光经过所述波长调节光栅出射后的中心波长,沿靠近所述第一激光单元的方向逐渐减小。
3.根据权利要求2所述的激光器,其特征在于,所述第一激光单元发出的激光经过所述波长调节光栅出射后的中心波长,大于各个所述第二激光单元发出的激光经过所述波长调节光栅出射后的中心波长,且小于各个所述第三激光单元发出的激光经过所述波长调节光栅出射后的中心波长。
4.根据权利要求3所述的激光器,其特征在于,所述第一激光单元发出的激光的中心波长,等于所述第一激光单元发出的激光经过所述波长调节光栅出射后的中心波长。
5.根据权利要求1至4任一所述的激光器,其特征在于,所述波长调节光栅为啁啾体布拉格光栅,所述啁啾体布拉格光栅的长度方向与所述对应的一行激光单元的排布方向相同。
6.根据权利要求1至4任一所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括:固定在所述壳体内且与所述多个激光单元一一对应的多个准直部件,每个所述准直部件位于对应的激光单元和所述波长调节光栅之间;
其中,所述准直部件用于对所述激光单元出射的激光进行准直,并将准直后的激光导向所述波长调节光栅。
7.根据权利要求6所述的激光器,其特征在于,所述壳体具有出光口,所述激光器还包括:固定在所述壳体内且与所述多个激光单元一一对应的多个反射部件,每个所述反射部件位于所述波长调节光栅背离对应的所述激光单元的一侧;
其中,所述反射部件用于将所述波长调节光栅出射的激光导向所述出光口。
8.根据权利要求7所述的激光器,其特征在于,所述激光器还包括:固定在所述壳体内且与所述多个激光单元一一对应的多个散热基板,每个所述激光单元位于对应的散热基板上,且所述多个激光单元相对于所述多个散热基板更靠近所述出光口。
9.根据权利要求1至4任一所述的激光器,其特征在于,所述多个激光单元阵列排布为四行,四行所述激光单元包括:两行用于发出红色激光的红色激光单元、一行用于发出绿色激光的绿色激光单元和一行用于发出蓝色激光的蓝色激光单元。
10.一种激光投影设备,其特征在于,包括:激光器、光机组件和投影镜头,所述光机组件位于所述激光器的出光侧,所述投影镜头位于所述光机组件的出光侧,所述激光器为上述权利要求1至9任一所述的激光器。
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