CN115343904A - 投影光源及投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种投影光源及投影设备，属于光电技术领域。所述投影光源中激光器的第二出光区与第三出光区位于第一出光区在第一方向上的同一侧；第二出光区中位于远离第三出光区的一端的部分区域为第二子区，第一出光区中位于该一端的部分区域为第一子区；调光结构将第一子区和第二子区射出的激光，调整至从第三出光区远离第二出光区的一侧射向匀光结构；第一出光区中第一子区之外的区域、第二出光区中第二子区之外的区域以及第三出光区射出的激光均射向匀光结构，进而激光被匀化后射向第一合光镜和第二合光镜；第一合光镜与第二合光镜将激光沿第一方向出射。本申请解决了基于投影光源所在的投影设备的画面显示效果较差的问题。本申请用于发光。

Description

投影光源及投影设备

技术领域

本申请涉及光电技术领域，特别涉及一种投影光源及投影设备。

背景技术

随着光电技术的发展，投影设备被广泛应用。投影设备中的投影光源可以发出多种颜色的激光，基于该激光可以形成投影画面。投影光源发出的各种颜色的激光的对称性越高，混合效果越好，则投影画面的显示效果越好。

图1是相关技术提供的一种投影光源的结构示意图。如图1所示，该投影光源00包括激光器01和合光镜组02。激光器00可以包括两列发光芯片，其中一列发光芯片用于发出红色激光，另一列发光芯片中的部分发光芯片用于发出绿色激光，剩余部分发光芯片用于发出蓝色激光。合光镜组02可以包括两个合光镜，每个合光镜位于一列发光芯片的出光侧，用于将该列发光芯片沿z方向发出的激光沿x方向出射，以实现对激光器01发出的各种颜色的激光的混合。

图2是相关技术提供的一种合光镜组射出的激光形成的光斑的示意图。由图2可知，相关技术中投影光源发出的各种颜色的激光的对称性较差。因此，投影光源发出的各种颜色的激光混合效果较差，基于该激光形成的投影画面的显示效果较差。

发明内容

本申请提供了一种投影光源及投影设备，可以解决投影光源所在的投影设备的投影画面的显示效果较差的问题。该技术方案包括：

一方面，提供了一种投影光源，所述投影光源包括：激光器、调光结构、匀光结构、第一合光镜和第二合光镜；

所述激光器包括用于分别射出不同颜色的激光的第一出光区、第二出光区和第三出光区；所述第二出光区与所述第三出光区位于所述第一出光区在所述第一方向上的同一侧，且沿第二方向依次排布，所述第一方向垂直所述第二方向；所述第二出光区中位于远离所述第三出光区的一端的部分区域为第二子区，所述第一出光区中位于所述一端的部分区域为第一子区；

所述调光结构用于将所述第一子区射出的激光和所述第二子区射出的激光，调整至从所述第三出光区远离所述第二出光区的一侧射向所述匀光结构；所述第一出光区中所述第一子区之外的区域射出的激光，所述第二出光区中所述第二子区之外的区域射出的激光，以及所述第三出光区射出的激光均射向所述匀光结构；所述匀光结构用于将射入的激光匀化，且将源自所述第一出光区的激光射向所述第一合光镜，将源自所述第二出光区和所述第三出光区的激光射向所述第二合光镜；所述第一合光镜与所述第二合光镜均用于将射入的激光沿所述第一方向出射。

再一方面，提供了一种投影设备，所述投影设备包括：上述的投影光源，以及光阀和镜头；

所述投影光源用于向所述光阀射出激光，所述光阀用于将射入的激光调制后射向所述镜头，所述镜头用于将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：

本申请中，投影光源中的调光结构可以将第一出光区中一端的第一子区射出的激光与第二出光区中同一端的第二子区射出的激光，调整至从第三出光区远离第二出光区的一侧分别射向第一合光镜和第二合光镜。如此一来，源自第二出光区的激光在射向第二合光镜时可以分别位于第三出光区射出的激光的两侧，提高了源自第二出光区的激光与源自第三出光区的激光的对称性。并且，激光器发出的激光还可以经过匀光结构进行匀化，可以保证激光的均匀性较高。因此，投影光源发出的激光的对称性及混光均匀性较高，基于该激光形成的投影画面的显示效果可以较好。

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投影光源的结构示意图；

图2是相关技术提供的一种合光镜组射出的激光形成的光斑的示意图；

图3是本申请实施例提供的一种投影光源的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的另一种投影光源的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的再一种投影光源的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的又一种投影光源的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种激光器发出的激光形成的光斑的示意图；

图8是本申请实施例提供的一种射向匀光结构的激光形成的光斑的示意图；

图9是本申请实施例提供的一种投影光源发出的激光形成的光斑的示意图；

图10是本申请另一实施例提供的一种投影光源的结构示意图；

图11是本申请另一实施例提供的另一种投影光源的结构示意图；

图12是本申请另一实施例提供的再一种投影光源的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图；

图15是本申请另一实施例提供的又一投影光源的结构示意图；

图16是本申请再一实施例提供的一种投影光源的结构示意图。

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，投影设备的应用越来越广泛，对投影设备投射的投影画面的显示效果的要求也越来越高。投影设备中的投影光源用于射出多种颜色的激光，该多种颜色的激光的对称性越高，重合度越高，混光均匀性越高，则基于该激光形成的投影画面的显示效果越好。相关技术中，投影光源中激光在经过合光镜组射出后，还需要经过匀光部件将激光匀化后再进行后续画面投射。激光在匀光部件上的入射角度越接近则匀光部件对激光的匀化效果越接近。光斑的分布位置可以反映其在匀光部件上的入射角度，光斑越靠近两端则入射角度越大，越靠近中央则入射角度越小。激光在匀光部件上形成的光斑与图2所示的光斑类似，由于红色激光、绿色激光和蓝色激光在匀光部件上的入射角度差异较大，故匀光部件对不同颜色的激光的匀化效果差异较大，基于激光形成的投影画面的显示效果较差。

本申请实施例提供了一种投影光源及投影设备，该投影光源发出的各种颜色的激光的对称性较高，混光效果较好，可以形成显示效果较好的投影画面。

图3是本申请实施例提供的一种投影光源的结构示意图，图4是本申请实施例提供的另一种投影光源的结构示意图，图5是本申请实施例提供的再一种投影光源的结构示意图，图6是本申请实施例提供的又一种投影光源的结构示意图。图4可以为图3所示的投影光源的右视图，图5可以为图3所示的投影光源的正视图，图6可以为图3所示的投影光源的俯视图。

如图3至图6所示，该投影光源10可以包括：激光器101、调光结构102、匀光结构105、第一合光镜103和第二合光镜104。第一合光镜103和第二合光镜104可以组成合光镜组。激光器101、调光结构102、匀光结构105和合光镜组可以沿第三方向依次排布。激光器101可以沿第三方向(如z方向)发出激光。调光结构102、匀光结构105、第一合光镜103和第二合光镜104均位于激光器101的出光侧。

激光器101可以包括第一出光区Q1、第二出光区Q2和第三出光区Q3，每个出光区用于射出一种颜色的激光，且不同出光区射出的激光的颜色不同。第二出光区Q2与第三出光区Q3位于第一出光区Q1在第一方向(如x方向)上的同一侧。第二出光区Q2与第三出光区Q3沿第二方向(如y方向)依次排布，第一方向垂直第二方向，且第一方向和第二方向均垂直第三方向。可选地，第一出光区Q1可以呈长方形。第一方向可以为该长方形的长度方向，第二方向可以为该长方形的宽度方向。

如图3中第二出光区Q2与第三出光区Q3均位于第一出光区Q1的右侧，第二出光区Q2与第一出光区Q1，以及第三出光区Q3与第一出光区Q1均沿x方向依次排布。可选地，第二出光区Q2与第三出光区Q3也可以均位于第一出光区Q1的左侧，第二出光区Q2与第一出光区Q1，以及第三出光区Q3与第一出光区Q1也可以均沿x方向的反方向依次排布。可选地，图3中第二出光区Q2与第三出光区Q3的位置也可以相互调换，相应地第二方向可以为y方向的反方向。

本申请实施例以第一出光区Q1包括沿第一方向排布的4个发光芯片，第二出光区Q2包括沿第一方向排布的2个发光芯片，第三出光区Q3包括沿第一方向排布的3个发光芯片为例。每个发光芯片可以射出一小束激光形成一个小光斑，进而第一出光区Q1射出的激光可以形成沿第一方向排布的四个光斑G1，第二出光区Q2射出的激光可以形成沿第一方向排布的两小光斑G2，第三出光区Q3射出的激光可以形成沿第一方向排布的三小光斑G3。图7是本申请实施例提供的一种激光器发出的激光形成的光斑的示意图。如图7所示，该三种光斑各自分布于不同的区域，该三种光斑的分布对称性和均匀性较低。

第二出光区Q2中位于远离第三出光区Q3的一端的部分区域可以为第二子区(图中未标出)，第一出光区中Q1中位于该一端的部分区域为第一子区(图中未标出)。第一子区和第二子区分别为第一出光区Q1和第二出光区Q2中位于同一端的部分区域。可选地，第一子区与第二子区可以在第一方向上对齐。如第一子区与第二子区中靠近出光区中其他区域的一端在第一方向上对齐。第一子区与第二子区的面积可以相等或者也可以不相等，本申请实施例不做限定。

调光结构102在激光器101上的正投影可以覆盖第一出光区Q1中的第一子区和第二出光区Q2中的第二子区，该第一子区和第二子区射出的激光可以沿第三方向射向调光结构102。调光结构102可以将第一子区射出的激光和第二子区射出的激光，调整至从第三出光区Q3远离第二出光区Q2的一侧射向匀光结构105。第一出光区Q1中第一子区之外的区域射出的激光，第二出光区Q2中第二子区之外的区域射出的激光和第三出光区Q3射出的激光，可以直接射向匀光结构105。图8是本申请实施例提供的一种射向匀光结构的激光形成的光斑的示意图。对比图7与图8可知，调光结构102可以将位于边缘的一个光斑G1和一个光斑G2调整至另一端，如此可以提高该三种光斑的对称性。

匀光结构105可以对射入的激光进行匀化。由于经过匀光结构105匀化，每种激光中各个位置的能量分布均匀性可以较高。匀化后的激光可以射向第一合光镜103和第二合光镜104。本申请实施例中第一合光镜103可以与第一出光区Q1相对应，第二合光镜104可以与第二出光区Q2和第三出光区Q3相对应。第一合光镜103与第二合光镜104可以沿第一方向排布。第一出光区Q1射出的激光在经过匀光结构105匀化后可以均传输至第一合光镜103，第二出光区Q2和第三出光区Q3射出的激光在经过匀光结构105匀化后可以均传输至第二合光镜104。进而，第一合光镜103与第二合光镜104可以对射入的激光的传输方向再进行一定调整，以实现各个出光区射出的激光的混合。

第一合光镜103与第二合光镜104沿第一方向或其反方向依次排布。在垂直第一方向的参考平面上，第一合光镜103的正投影与第二合光镜104的正投影至少部分重合。第一合光镜103与第二合光镜104均用于将射入的激光沿第一方向出射。需要说明的是，本申请中所述的参考平面仅为用于描述各个器件之间的位置及大小关系的假想平面，可以并非投影光源中实际存在的面。本申请实施例以第一方向为x方向；第二出光区Q2与第一出光区Q1，第三出光区Q3与第一出光区Q1，以及第二合光镜104与第一合光镜103均沿x方向依次排布；第一合光镜103与第二合光镜104均用于将激光沿x方向射出为例。可选地，第一方向也可以为x方向的反方向；第二出光区Q2与第一出光区Q1，第三出光区Q3与第一出光区Q1，以及第二合光镜104与第一合光镜103可以仍沿x方向排布；第一合光镜103与第二合光镜104可以将激光沿x方向的反方向射出。

为了便于描述，下面将第一出光区Q1射出的激光称为第一激光，第二出光区Q2射出的激光称为第二激光，将第三出光区Q3射出的激光称为第三激光。示例地，第一合光镜103为二向色镜，第二合光镜104为全波段的反射镜。第二合光镜104可以将射入的第二激光和第三激光，沿第一方向反射向第一合光镜103。第一合光镜103可以将由第二合光镜104射出的第二激光和第三激光沿第一方向透射，且将第一激光沿第一方向反射。可选地，第二合光镜104也可以为二向色镜。该第二合光镜104仅需满足能反射第二激光和第三激光即可，对于其他颜色的激光可以透射也可以反射。

示例地，图9是本申请实施例提供的一种投影光源发出的激光形成的光斑的示意图。该光斑可以为第一合光镜103与第二合光镜104将射入的激光均沿第一方向出射后，激光形成的光斑。如图9所示，激光器10中不同出光区射出的激光形成的光斑的对称性和均匀性较好，激光器10射出的各种颜色的激光关于投影光源的主光轴的对称性较好，各种颜色的激光分布均匀性较高。

本申请实施例中，第二出光区Q2射出的激光被分为两部分，该两部分激光分别位于第三出光区Q3射出的激光的两侧。在第二合光镜104上，该两部分激光形成的光斑分别位于该第三出光区Q3射出的激光形成的光斑的两侧。如此可以保证第二激光与第三激光的对称情况更加相近，第二激光与第三激光的对称轴位置接近。如第二激光整体形成的光束的中心与第三激光整体形成的光束的中心可以接近甚至重合。进而第二激光与第三激光射入后续的匀光部件时的入射角度的差异可以较小，匀光部件对第二激光与第三激光的匀化效果一致性可以较好，第二激光与第三激光的混光效果可以较好。

并且，调光结构102在调整第二激光时，还将第一激光中一端的部分激光调整至另一端。如此可以保证第一合光镜103中第一激光的照射位置，与第二合光镜104中第二激光和第三激光的照射位置偏差较小。进而第一合光镜103与第二合光镜104将射入的激光均沿第一方向出射后，各种颜色的激光关于投影光源的主光轴的对称性较好，不同颜色的激光的中心可以接近甚至重合，可以保证投影光源发出的各种颜色的激光的混光效果较好。

综上所述，本申请实施例提供的投影光源中，投影光源中的调光结构可以将第一出光区中一端的第一子区射出的激光与第二出光区中同一端的第二子区射出的激光，调整至从第三出光区远离第二出光区的一侧分别射向第一合光镜和第二合光镜。如此一来，源自第二出光区的激光在射向第二合光镜时可以分别位于第三出光区射出的激光的两侧，提高了源自第二出光区的激光与源自第三出光区的激光的对称性。并且，激光器发出的激光还可以经过匀光结构进行匀化，可以保证激光的均匀性较高。因此，投影光源发出的激光的对称性及混光均匀性较高，基于该激光形成的投影画面的显示效果可以较好。

下面结合附图对本申请实施例中的调光结构102和匀光结构105的一种可选方式进行介绍。

请继续参考图3至图6，调光结构102可以包括沿第二方向依次排布的第一反光镜1021和第二反光镜1022。第一反光镜1021在激光器101上的正投影覆盖第一出光区Q1中的第一子区和第二出光区Q2中的第二子区。第二反光镜1022在激光器101上的正投影位于第三出光区Q3之外，且位于第三出光区Q3远离第二出光区Q2的一侧。第一子区与第二子区射出的激光可以均射向第一反光镜1021，第一反光镜1021用于将射入的激光沿第二方向反射向第二反光镜1022，第二反光镜1022用于将射入的激光反射向匀光结构105。该激光经过匀光结构105匀化后，源自第一子区的激光可以射向第一合光镜103，源自第二子区的激光可以射向第二合光镜104。可选地，匀光结构105可以为扩散片或者复眼透镜或者其他具备匀光功能的结构。

请继续参考图3至图6，第一反光镜1021与第二反光镜1022均可以为整块的镜片。匀光结构105也可以为整块的镜片结构。第一反光镜1021与第二反光镜1022均可以呈长方形，该长方形的长度方向可以平行第一方向。第一反光镜1021与第二反光镜1022均可以倾斜设置，第一反光镜1021与第二反光镜1022平行。第二反光镜1022与激光器101位于第一反光镜1021的同一侧，以保证第一反光镜1021可以将激光器101射向的激光第一反光镜1021反射向第二反光镜1022。第一反光镜1021、匀光结构105、第一合光镜103和第二合光镜104位于第二反光镜1022的同一侧，以保证第二反光镜1022可以将第一反光镜1021射出的激光反射向匀光结构105后，该激光后续可以射向第一合光镜103和第二合光镜104。如第一反光镜1021和第二反光镜1022与第二方向的夹角均可以为45度，且与第三方向的夹角也可以均为45度。

本申请实施例中，第一反光镜1021、第二反光镜1022和匀光结构105的尺寸可以接收的激光形成的光斑的尺寸来设计，每个反光镜需保证尺寸大于或等于接收的激光形成的光斑的尺寸。可选地，第一反光镜1021与第二反光镜1022的尺寸以及设置方式可以相同。可选地，第二子区射出的激光在第一反光镜1021上形成的光斑的整体长度范围可以为2.5毫米～3.5毫米，整体宽度范围可以为1.5毫米～2.5毫米，如该光斑的整体尺寸可以约为3毫米*2毫米。第一子区射出的激光在第一反光镜1021上形成的光斑与第二子区射出的激光在第一反光镜1021上形成的光斑大小相差较小。可选地，第一反光镜1021与第二反光镜1022的长度范围可以为9毫米～10毫米，宽度范围可以为1.5毫米～3毫米。如第一反光镜1021与第二反光镜1022的尺寸均可以为10毫米*2毫米。

可选地，第一反光镜1021、第二反光镜1022和匀光结构105均可以包括多个单独的镜片。图10是本申请另一实施例提供的一种投影光源的结构示意图。如图10所示，第一反光镜1021包括第一子镜片J1和第二子镜片J2，第二反光镜1022包括第三子镜片J3和第四子镜片J4，匀光结构105包括第一子匀光部1051和第二子匀光部1052。在激光器101上，第一子镜片J1的正投影覆盖第一子区，第二子镜片J2的正投影覆盖第二子区。第一子匀光部1051的正投影可以覆盖第一子镜片J1和第二子镜片J3，且覆盖第一子镜片J1与第二子镜片J3之间的区域。第二子匀光部1052的正投影可以覆盖第二子镜片J2与第四子镜片J4，且覆盖第二子镜片J2与第四子镜片J4之间的区域。第一子镜片J1与第三子镜片J3可以沿第二方向依次排布，第二子镜片J2与第四子镜片J4也可以沿第二方向依次排布。

第一子镜片J1、第二子镜片J2、第三子镜片J3和第四子镜片J4均可以倾斜设置。该四个子镜片可以均平行。激光器101与第三镜片J3位于第一子镜片J1的同一侧，第一子镜片J1与第一合光镜103位于第三子镜片J3的同一侧。如此，第一子区射出的激光可以射向第一子镜片J1，第一子镜片J1用于将射入的激光反射向第三子镜片J3，第三子镜片J3用于将射入的激光反射向第一子匀光结构1051，进而通过第一子匀光结构1051射向第一合光镜103。激光器101与第四子镜片J4位于第二子镜片J2的同一侧，第二子镜片J2与第二合光镜104位于第四子镜片J4的同一侧。如此，第二子区射出的激光可以射向第二子镜片J2，第二子镜片J2用于将射入的激光射向第四子镜片J4，第四子镜片J4用于将射入的激光反射向第二子匀光结构1052，进而通过第二子匀光结构1052射向第二合光镜104。如该四个子镜片与第二方向的夹角可以均为45度，且与第三方向的夹角也可以均为45度。

本申请实施例中，各个子镜片的尺寸可以依据接收的激光形成的光斑尺寸来决定。可选地，第一子镜片J1、第二子镜片J2、第三子镜片J3和第四子镜片J4的尺寸以及设置方式可以均相同。如该四个子镜片均呈长方形，该长方形的长度方向可以平行第一方向。可选地，每个子镜片的长度范围可以为2.5毫米～4毫米，宽度范围可以为1.5毫米～3毫米，如每个子镜片的尺寸可以约为3毫米*2毫米。可选地，第一子区射出的激光形成的光斑尺寸与第二子区射出的激光形成的光斑尺寸可以不同，进而第一子镜片J1与第二子镜片J2的尺寸可以不同。由于第三子镜片J3接收的激光为第一子镜片J1射出的激光，第四子镜片J4接收的激光为第二子镜片J2射出的激光，故第一子镜片J1与第三子镜片J3的尺寸可以相同，第二子镜片J2与第四子镜片J4的尺寸可以相同。

可选地，本申请实施例中反光镜可以由金属材质制成，或者可以在透明镜片上镀反光膜得到。可选地，反光镜也可以为二向色镜。仅需保证反光镜能将射入的激光沿所需方向出射即可，对于其他颜色的激光是否能够透射不做考虑。

下面结合附图对本申请实施例中的调光结构102和匀光结构105的另一种可选方式进行介绍。

图11是本申请另一实施例提供的另一种投影光源的结构示意图，图12是本申请另一实施例提供的再一种投影光源的结构示意图，图12可以为图11所示的投影光源的左视图。如图11和图12所示，投影光源10可以包括复眼透镜(图中未标出)。该复眼透镜大致为板状结构，板状结构可以具有两个相对的较大的表面，以及连接该两个表面的多个较小的侧面。该复眼透镜可以具有出光面G1、入光面G2、第一侧面C1和第二侧面C2。该出光面G1包括多个凸弧面，该入光面G2与出光面G1相对，第一侧面C1和第二侧面C2可以沿第二方向依次排布。入光面G2可以为平面。该复眼透镜为单面复眼透镜。

上述的匀光结构105可以包括该出光面G1，如出光面G1作为上述匀光结构105，起到对射入的激光进行匀化的作用。上述的调光结构102可以包括第一侧面C1和第二侧面C2，如第一侧面C1和第二侧面C2作为上述调光结构102，起到调整第一子区与第二子区射出的激光的传输位置的作用。第一侧面可以与上述第一反光镜1021起到相同的作用，第二侧面C2可以与上述第二反光镜1022起到相同的作用。该种方式相当于将匀光结构105与调光结构102一体化。本申请实施例中，出光面G1可以与上述匀光结构105相互参考，第一侧面C1和第二侧面C2可以与第一反光镜1021和第二反光镜1022相互参考。如图11所示，激光器101的第一子区与第二子区射出的激光射入复眼透镜的入光面G2，进而传输至第一侧面C1，接着被第一侧面C1沿第二方向反射向第二侧面C2，第二侧面将该激光沿第三方向反射向出光面G1。该出光面G1中的凸弧面对该激光进行匀化后射向第一合光镜103和第二合光镜104。

请继续参考图11，复眼透镜中的第一侧面C1可以平行于第二侧面C2，第一侧面C1中与出光面G1连接的一端可以朝第二侧面C2倾斜，如此可以实现将射向第一侧面C1的激光朝第二侧面C2反射。可选地，第一侧面C1和第二侧面C2均与第二方向形成45度的夹角，且与第三方向也形成45度的夹角。第一侧面C1和第二侧面C2均可以对射入的激光的传输方向进行90度的转折。

可选地，复眼透镜可以采用具备合适的折射率的材质制备，以保证激光器101中第一子区和第二子区射向复眼透镜的第一侧面C1时可以发生全反射，第一侧面C1将激光反射向第二侧面C2时，该激光也在第二侧面C2发生全反射。示例地，可以根据折射率公式n₁*sinθ₁＝n₂*sinθ₂进行计算，确定复眼透镜的折射率。其中，n₁可以为复眼透镜的折射率，θ₁为光线入射角45°，n₂为空气折射率(为1)，θ₂为光线在复眼透镜和空气界面的折射角度。本申请实施例中设计第一侧面C1和第二侧面C2满足与第二方向形成45度的夹角，且与第三方向也形成45度的夹角，激光的传输满足在第一侧面C1和第二侧面C2的全反射角均为45度。如此，基于该折射率公式可得复眼透镜的折射率n₁需要大于1.414。

可选地，第一侧面C1和第二侧面C2也可以通过镀反光膜的方式实现其对激光的反射作用。

下面结合附图对本申请实施例中的激光器101进行介绍。

本申请实施例中的激光器101可以为多色激光器。多色激光器也即是能发出多种颜色的激光的激光器。图13是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图。图14为本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图。图13可以为图14所示的激光器的俯视图，图14可以为图13所示的激光器中截面a-a’的示意图。请结合图3至图14，激光器101可以包括底板1011和两个发光模组(图中未标出)。本申请实施例中所述的某器件(如反光镜或合光镜)在激光器101上的正投影，均可以指该器件在激光器101的底板1011上的正投影。

该两个发光模组均位于底板1011上，且该两个发光模组可以沿第一方向依次排布。每个发光模组可以包括环状的管壁1012和被管壁1012包围的多个发光芯片1013。可选地，每个发光模组可以呈长条状，每个发光模组在底板1011上的正投影可以大致呈长方形。该长方形的长度方向可以平行于第二方向，宽度方向可以平行于第一方向。

如图13所示，每个发光模组中的多个发光芯片1013可以沿第一方向排成至少一排。本申请实施例以该多个发光芯片仅排成一排为例；可选地，该多个发光芯片也可以排成多排，如两排或三排，本申请实施例不做限定。可选地，每个发光模组中的多个发光芯片1013发出的激光的慢轴可以均平行第一方向。

需要说明的是，激光在不同的光矢量方向上的传输速度会存在差异，传输速度快的光矢量方向为快轴，传播速度慢的光矢量方向为慢轴，快轴垂直于慢轴。快轴可以垂直于发光芯片1013的表面，慢轴平行于发光芯片1013的表面，如快轴为z方向，慢轴为y方向。激光在快轴上的发散角度大于在慢轴上的发散角度，如在快轴上的发散角基本是在慢轴上的发散角度的3倍以上。发光芯片1013以发出的激光的慢轴作为排布方向进行排布。由于该方向上激光的发散角度较小，故在避免相邻发光芯片1013发出的激光干扰重叠的基础上，发光芯片1013之间的距离可以较小，发光芯片1013的设置密度可以较大，有利于激光器的小型化。可选地，发光模组中的多个发光芯片1013也可以阵列排布，排成多行多列，本申请实施例不做限定。

每个发光模组还可以包括准直镜组1014、多个热沉1015、多个反射棱镜1016和透光密封层1018。该多个热沉1015和该多个反射棱镜1016可以均与发光模组中的多个发光芯片1013一一对应。每个发光芯片1013位于对应的热沉1015上，热沉1015用于辅助对应的发光芯片1013散热。热沉1015的材料可以包括陶瓷。每个反射棱镜1016位于对应的发光芯片1013的出光侧。透光密封层1018位于管壁1012远离底板1011的一侧，用于密封管壁1012远离底板1011的一侧的开口，以与底板1011和管壁1012共同围成密封空间。可选地，激光器101也可以不包括透光密封层1018，而由准直镜组1014直接与管壁1012远离底板1011的表面固定。如此，准直镜组1014与管壁1012和底板1011共同围成密封空间。

准直镜组1014位于透光密封层1018远离底板1011的一侧。准直镜组1014包括与该多个发光芯片1013一一对应的多个准直透镜(图中未标出)。本申请实施例中每个准直镜组1014中的各个准直透镜可以一体成型。示例地，准直镜组1014大致呈板状，该准直镜组1014靠近底板1011的一面为平面，远离底板1011的一面具有多个凸弧面，该多个凸弧面中每个凸弧面所在的部分均为一个准直透镜。

发光芯片1013可以向对应的反射棱镜1016发出激光，反射棱镜1016可以沿远离底板1011的方向(如z方向)，将该激光反射向准直镜组1014中该发光芯片1013对应的准直透镜，进而该激光可以被该准直透镜准直后出射。需要说明的是，发光芯片1013发出的激光在经过准直透镜的调整后，激光的快轴上的发散角度可以小于慢轴上的发散角度。

本申请实施例中，激光器101中不同的发光模组中的发光芯片1013可以用于发出不同颜色的激光。需要说明的是，发光芯片可以按照发光颜色进行划分，每类发光芯片可以发出一种颜色的激光，且不同类发光芯片用于发出不同颜色的激光。本申请实施例中，激光器101中的不同发光模组可以包括不同类发光芯片。每个发光模组可以仅包括一类发光芯片，或者也可以存在发光模组包括多类发光芯片。

示例地，如图13和图14所示，激光器101可以包括第一发光模组和第二发光模组，该第一发光模组可以为图13中位于左侧的发光模组，第二发光模组可以为图13中位于右侧的发光模组。该第一发光模组可以包括多个第一类发光芯片1013a，第二发光模组可以包括多个第二类发光芯片1013b和多个第三类发光芯片1013c。第一类发光芯片1013a、第二类发光芯片1013b和第三类发光芯片1013c发出的激光的波长依次递减。例如，第一类发光芯片1013a用于发出红色激光，第二类发光芯片1013b用于发出蓝色激光，第三类发光芯片1013c用于发出绿色激光。也即上述第一激光为红色激光，第二激光为蓝色激光，第三激光为绿色激光。该三类发光芯片发出的激光也可以为其他颜色，如第三类发光芯片1013b用于发出黄色激光，本申请实施例不做限定。

需要说明的是，本申请实施例以第一发光模组中第一类发光芯片1013a的数量为4，第二发光模组中第二类发光芯片1013b的数量为3，第三类发光芯片1013c的数量为2为例进行示意。该三类发光芯片的数量也可以根据需求进行相应地调整，如第一类发光芯片1013a的数量也可以为5或其他值，第二类发光芯片1013b的数量也可以为4或其他值，第三类发光芯片1013c的数量也可以为3或其他值，本申请实施例不做限定。

本申请实施例中，激光器101的第一出光区Q1可以为该第一发光模组所在区域，第二出光区Q2为第二发光模组所在区域中第二类发光芯片1013b所在区域，第三出光区Q3为第二发光模组所在区域中第三类发光芯片1013c所在区域。第一出光区Q1中的第一子区可以为第一发光模组中位于一端的部分第一类发光芯片1013a所在区域。第二出光区Q2中的第二子区可以为第二发光模组中位于一端的部分第二类发光芯片1013b所在区域。

可选地，第二子区可以为第二出光区Q2的一半区域，或者第二子区也可以稍大于或小于第二出光区Q2的一半区域。第一子区的大小可以基于该第二子区的大小进行相应地设置。如此，可以将第二出光区Q2发出的第二激光平均分成两部分，使该两部分激光在射向第二合光镜104时分别位于第三激光的两侧，进而可以保证第二激光的对称性最高。示例地，本申请实施例中第二出光区Q2中包括两个第二类发光芯片1013b，第二子区可以为其中远离第三类发光芯片1013c的第二类发光芯片1013b所在区域。相应地，第一子区可以为一个第二类发光芯片1013b所在的区域。第一子区与第二子区的大小也可以根据各类发光芯片的数量及排布进行相应地调整，本申请实施例不做限定。

可选地，激光器101也可以仅包括一个管壁1012，如图1中所示的激光器。激光器101中的多个发光芯片1013可以在该一个管壁1012中排布成多行多列。该多个发光芯片1013的排布方式可以与图13和图14中发光芯片1013的排布方式相同，本申请实施例不再赘述。此种激光器101中，各个出光区即为各类发光芯片所在的区域。

需要说明的是，激光器101可以发出偏振方向不同的两种激光。如激光器101的第一出光区Q1发出的激光的偏振方向垂直第二出光区Q2和第三出光区Q3发出的激光的偏振方向。如第一出光区Q1发出红色激光，第二出光区Q2发出蓝色激光，第三出光区Q3发出绿色激光，红色激光为P偏振光，蓝色激光与绿色激光为S偏振光，P偏振光的偏振方向垂直S偏振光的偏振方向。

图15是本申请另一实施例提供的又一投影光源的结构示意图。如图15所示，投影光源10还可以包括半波片106，半波片106可以位于激光器101与调光结构102之间，半波片106在激光器101上的正投影覆盖第一出光区Q1，而不覆盖第二出光区Q2和第三出光区Q3。如此，半波片106将第一出光区Q1射出的激光的偏振方向旋转90度，将该激光的偏振方向改变为与第二出光区Q2和第三出光区Q3射出的激光的偏振方向相同。可选地，半波片106在激光器101上的正投影也可以仅覆盖第二出光区Q2和第三出光区Q3，而不覆盖第一出光区Q1。如此，半波片106将第二出光区Q2和第三出光区Q3射出的激光的偏振方向旋转90度，进而将该激光的偏振方向改变为与第一出光区Q1射出的激光的偏振方向相同。

投影光源10中设置半波片106可以使投影光源射出的激光的偏振方向均相同，可以保证该激光在后续的光学元件中的透反性能差异较小，且基于该偏振方向相同的激光形成的投影画面的显示效果可以较好。需要说明的是，图15以在图12所示的投影光源10的设置半波片106为例进行示意，对于上述其他投影光源10也可以均按照相同的方式设置半波片106，本申请实施例不再分别示意。

图16是本申请再一实施例提供的一种投影光源的结构示意图。如图16所示，投影光源10还可以包括至少一个扩散片，该至少一个扩散片位于第一合光镜103和第二合光镜104射出的激光的传输路径上。如该至少一个扩散片位于第一合光镜103远离第二合光镜104的一侧。图16以该至少一个扩散片包括一个扩散片108为例进行示意，可选地，该至少一个扩散片也可以包括两个扩散片，本申请实施例未对此种情况进行示意。

可选地，扩散片108对射入的激光在快轴上的扩散程度可以强于在慢轴上的扩散程度。由于激光在射向扩散片108时在快轴上的发散角度可以小于在慢轴上的发散角度，如在慢轴上的发散角度可以大于1度，在快轴上的发散角度小于1度。本申请实施例中使扩散片在快轴上的扩散程度较强，进而可以使激光通过扩散片后快轴和慢轴上的发散角度较为接近，激光形成的光斑的长宽比可以较小，可以较为符合对投影光源发出的激光的形状要求。

可选地，扩散片108可以保持静止或者也可以为运动。如扩散片可以在目标范围内平移，或者沿目标方向旋转，或者在目标角度范围内翻转。扩散片在运动时其位置移动的范围可以较小，以避免移动至激光的照射范围之外的情况。进而扩散片108射出的激光可以具有较为随机的相位，可以减弱该激光形成的投影画面的散斑效应。

综上所述，本申请实施例提供的投影光源中，投影光源中的调光结构可以将第一出光区中一端的第一子区射出的激光与第二出光区中同一端的第二子区射出的激光，调整至从第三出光区远离第二出光区的一侧分别射向第一合光镜和第二合光镜。如此一来，源自第二出光区的激光在射向第二合光镜时可以分别位于第三出光区射出的激光的两侧，提高了源自第二出光区的激光与源自第三出光区的激光的对称性。并且，激光器发出的激光还可以经过匀光结构进行匀化，可以保证激光的均匀性较高。因此，投影光源发出的激光的对称性及混光均匀性较高，基于该激光形成的投影画面的显示效果可以较好。

本申请实施例还提供了一种投影设备。该投影设备可以包括投影光源，光阀和镜头。该投影光源可以为上述的任一种投影光源，如可以为图3至图16中的任一投影光源。

本申请实施例提供的投影设备中，投影光源发出的各色激光的对称性较高，且光斑的一致性较好，进而基于投影光源发出的激光可以形成显示效果较好的投影画面。

需要指出的是，在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”和“第三”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“至少一个”指的是一个或多个。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。本申请中术语“A和B的至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B的至少一种，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。“大致”、“约”、“基本”以及“接近”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。

在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。通篇相似的参考标记指示相似的元件。本申请中的投影光源实施例可以与投影设备实施例相互参考。

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)

1.一种投影光源，其特征在于，所述投影光源包括：激光器、调光结构、匀光结构、第一合光镜和第二合光镜；

所述激光器包括用于分别射出不同颜色的激光的第一出光区、第二出光区和第三出光区；所述第二出光区与所述第三出光区位于所述第一出光区在所述第一方向上的同一侧，且沿第二方向依次排布，所述第一方向垂直所述第二方向；所述第二出光区中位于远离所述第三出光区的一端的部分区域为第二子区，所述第一出光区中位于所述一端的部分区域为第一子区；

所述调光结构用于将所述第一子区射出的激光和所述第二子区射出的激光，调整至从所述第三出光区远离所述第二出光区的一侧射向所述匀光结构；所述第一出光区中所述第一子区之外的区域射出的激光，所述第二出光区中所述第二子区之外的区域射出的激光，以及所述第三出光区射出的激光均射向所述匀光结构；所述匀光结构用于将射入的激光匀化，且将源自所述第一出光区的激光射向所述第一合光镜，将源自所述第二出光区和所述第三出光区的激光射向所述第二合光镜；所述第一合光镜与所述第二合光镜均用于将射入的激光沿所述第一方向出射。

2.根据权利要求1所述的投影光源，其特征在于，所述调光结构包括沿所述第二方向依次排布的第一反光镜和第二反光镜；

所述第一子区与所述第二子区射出的激光射向所述第一反光镜，所述第一反光镜用于将射入的激光沿所述第二方向反射向所述第二反光镜，所述第二反光镜用于将射入的激光反射向所述匀光结构。

3.根据权利要求1所述的投影光源，其特征在于，所述投影光源包括复眼透镜，所述复眼透镜具有包括多个凸弧面的出光面，与所述出光面相对的入光面，以及连接所述出光面和所述入光面的第一侧面和第二侧面；所述第一侧面和所述第二侧面沿所述第二方向依次排布；

所述匀光结构包括所述出光面，所述调光结构包括所述第一侧面和所述第二侧面；所述第一子区与所述第二子区射出的激光射向所述第一侧面，所述第一侧面用于将射入的激光沿所述第二方向反射向所述第二侧面，所述第二侧面用于将射入的激光反射向所述匀光结构。

4.根据权利要求3所述的投影光源，其特征在于，所述第一侧面平行于所述第二侧面，所述第一侧面中与所述出光面连接的一端朝所述第二侧面倾斜。

5.根据权利要求4所述的投影光源，其特征在于，所述第一子区与所述第二子区射出的激光在所述第一侧面和所述第二侧面全反射。

6.根据权利要求5所述的投影光源，其特征在于，所述第一子区与所述第二子区射出的激光在所述第一侧面和所述第二侧面的全反射角为45度，所述复眼透镜的折射率大于1.414。

7.根据权利要求1至6任一所述的投影光源，其特征在于，所述第一出光区发出的激光的偏振方向垂直所述第二出光区和所述第三出光区发出的激光的偏振方向；

所述投影光源还包括半波片，所述半波片位于所述激光器与所述调光结构之间；所述半波片在所述激光器上的正投影覆盖所述第一出光区，或者覆盖所述第二出光区和所述第三出光区。

8.根据权利要求1至6任一所述的投影光源，其特征在于，所述投影光源还包括：扩散片，所述扩散片位于所述第一合光镜和所述第二合光镜射出的激光的传输路径上。

9.根据权利要求8所述的投影光源，其特征在于，所述扩散片对射入的激光在快轴上的扩散程度强于在慢轴上的扩散程度。

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任一所述的投影光源，以及光阀和镜头；

所述投影光源用于向所述光阀射出激光，所述光阀用于将射入的激光调制后射向所述镜头，所述镜头用于将射入的激光进行投射以形成投影画面。

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