CN203037933U - 激光光源合光系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种激光光源合光系统，包括第一激光传输通道、第二激光传输通道、双色镜和会聚透镜系统，第一色激光光束接入所述第一激光传输通道，透射通过所述双色镜，第二色激光光束和第三色激光光束接入所述第二激光传输通道，入射到所述双色镜上、并由所述双色镜反射之后，与透射通过所述双色镜的所述第一色激光光束合为一束，再通过会聚透镜系统输出，其中，所述第一色激光光束、第二色激光光束和第三色激光光束分别是红色激光光束、绿色激光光束和蓝色激光光束中的一个。该系统可以将进入匀光系统光斑的发光面积减小为之前的二分之一，另外，能够有效改善光场分布状况。
Description
技术领域
本实用新型属于光电照明的技术领域，具体地，涉及一种激光三色光的激光光源合光系统、以及照明亮度升级系统。
背景技术
目前高亮度工程投影机中主要使用的光源为汞灯和氙灯，但是灯泡具有寿命短、衰减快、功耗大、生产材料污染严重等缺点。现有的可以用来代替上述灯泡的最环保最经济实用的光源是激光光源。激光光源的寿命超长，亮度可通过并联方式提高，最高可达72000流明，且其光电转换效率高、功耗低、无污染。另外，激光光源的超大色域及超高色彩一致性大幅提升了投影机的显示性能。激光光源通过红光、绿光和蓝光三色激光合光来实现白光输出。目前的常用技术大部分为红绿蓝三色激光分别通过不同的光纤后经过匀光系统直接进入投影机，由于进入匀光系统之前红绿蓝三色光完全分离，且三色光的发散角及光斑尺寸各不相同，这对匀光系统的设计要求很高。匀光系统不能把红绿蓝三色光的光斑同时整形成具有相同发散角、相同大小的光斑，因此，白光合成效果较差。若应用到投影机上，则匀场效果很差，即，不同的区域亮度有所不同，从而影响显示性能。
另外，在现有技术情况下，投影机亮度提升的难度较大，若是需要提升投影亮度，则只能通过更换光纤束的方式进行，浪费较大，且加工周期较长。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是提供一种激光三色光的合光系统，该系统可以将进入匀光系统光斑的发光面积减小为之前的二分之一，从而有效改善光场分布状况。
为了实现上述目的，本实用新型的一方面提供了一种激光光源合光系统，包括第一激光传输通道、第二激光传输通道、双色镜和会聚透镜系统，其特征在于，第一色激光光束接入所述第一激光传输通道，透射通过所述双色镜，第二色激光光束和第三色激光光束接入所述第二激光传输通道，入射到所述双色镜上、并由所述双色镜反射之后，与透射通过所述双色镜的所述第一色激光光束合为一束，再通过会聚透镜系统输出，其中，所述第一色激光光束、第二色激光光束和第三色激光光束分别是红色激光光束、绿色激光光束和蓝色激光光束中的一个。
根据本实用新型的一个方面，所述第一激光传输通道包括插入接头、以及第一准直透镜，所述第二激光传输通道包括插入接头、以及第二准直透镜，其中，所述第一色激光光束通过插入接头接入所述第一激光传输通道，所述第二色激光光束通过插入接头接入所述第二激光传输通道，并且，所述第一色激光光束经过所述第一准直透镜准直之后透射通过所述双色镜，所述第二色激光光束和所述第三色激光光束经过所述第二准直透镜准直之后入射到所述双色镜上并由所述双色镜反射。
根据本实用新型的一个方面，所述双色镜与所述第一激光传输通道成45°夹角放置，所述第一激光传输通道与所述第二激光传输通道成90°夹角放置。
根据本实用新型的一个方面，所述双色镜镀有双色膜，该双色膜对所述第一激光传输通道传输的激光增透，对所述第二激光传输通道传输的激光高反。
根据本实用新型的一个方面，所述第二激光传输通道和所述双色镜为一体化可拆卸结构，可以随时加装和拆卸。
根据本实用新型的一个方面，所述第一色激光光束、第二色激光光束和第三色激光光束分别是红色激光光束、绿色激光光束和蓝色激光光束。
为了实现上述目的，本实用新型的另一方面提供了一种激光光源合光系统，包括第一激光传输通道、第二激光传输通道、第三激光传输通道、第一双色镜、第二双色镜和会聚透镜系统，其特征在于，第一色激光光束接入所述第一激光传输通道，透射通过所述第一双色镜，第二色激光光束接入所述第二激光传输通道，入射到所述第一双色镜上、并由所述第一双色镜反射之后，与透射通过所述第一双色镜的所述第一色激光光束合为一束，再透射通过所述第二双色镜，第三色激光光束接入所述第三激光传输通道，入射到所述第二双色镜上、并由所述第二双色镜反射之后，与透射通过第二双色镜的激光光束合为一束，再通过会聚透镜系统输出，其中，所述第一色激光光束、第二色激光光束和第三色激光光束分别是红色激光光束、绿色激光光束和蓝色激光光束中的一个。
根据本实用新型的一个方面，所述第一双色镜和所述第二双色镜平行、且与所述第一激光传输通道成45°夹角放置，并且，所述第一双色镜镀有双色膜，该双色膜对所述第一激光传输通道传输的激光增透，对所述第二激光传输通道传输的激光高反，所述第二双色镜镀有双色膜，该双色膜对所述第一激光传输通道和所述第二激光传输通道传输的激光增透，对所述第三激光传输通道传输的激光高反。
根据本实用新型的一个方面，所述第一激光传输通道与所述第二激光传输通道成90°夹角放置，所述第三激光传输通道与所述第二激光传输通道平行放置。
根据本实用新型的一个方面，所述第二激光传输通道和所述第一双色镜、以及所述第三激光传输通道和所述第二双色镜各自为一体化可拆卸结构，可以随时加装和拆卸。
例如，根据需求，可以选择将第二激光传输通道加装在第一激光传输通道上，实现提高一倍照明亮度的目的。
本实用新型的实施例的技术方案的优点在于：与现有技术相比，由于进入匀光系统之前绿、蓝二色光共用传输通道，匀光系统更易于对两个传输通道的激光光束进行整形，从而有利于激光光束的会聚，白光合成效果较好；利用此装置，可以方便地升级投影机或者其他成像系统的光源亮度，典型地，若需将10000lm光源升级为20000lm光源，只需另加一条10000lm光纤束、并将激光光源端的光纤插入顺序改变即可，有效地提高了光纤的通用性；并且，该装置与现有的20000lm光纤束相比，出光面积压缩一半，可以提高与光管的耦合效率。
附图说明
图1是根据本实用新型的一个实施例的合光系统的架构示意图。
图2是根据本实用新型的又一个实施例的合光系统的架构示意图。
图3是根据本实用新型的又一个实施例的合光系统的架构示意图。
具体实施方式
本实用新型的精神将配合附图于下列说明。
图1是根据本实用新型的一个实施例的合光系统的架构的示意图。参照图1，合光系统主要包括第一激光传输通道1、第二激光传输通道2、会聚透镜系统9和双色镜4，其中，第一激光传输通道1包括插入接头11、准直透镜12和13，第二激光传输通道2包括插入接头21、准直透镜22和23，会聚透镜系统9包括会聚透镜92和93。本实施例中的插入接头11和21的规格尺寸相同，准直透镜组12和13分别与22和23的规格尺寸相同。这样，统一的尺寸便于加工装配。双色镜4具有如下的镀膜参数：对第一激光传输通道传输的激光波长增透（增强透射），对第二激光传输通道传输的激光波长高反（高度反射）。第一激光传输通道1和第二激光传输通道2彼此成90°的夹角，双色镜4与两个激光传输通道各成45°夹角放置，具体位置参照图1。作为示例，从第一激光传输通道1入射红色激光1R，而从第二激光传输通道2入射蓝色激光1B和绿色激光1G。作为示例，第二激光传输通道2和与第一双色镜4为一体化可拆卸结构，能够通过插销或者螺丝等方式与第一激光传输通道1结合在一起，从而实现快速加装拆卸。
参照图2，其为根据本实用新型的实施例的合光系统的示意图，其中，与图1相同的附图标记用来表示与图1中的相应部件相同或相似的部件。为了简明起见，对于图2中的与图1相同或相似的部分，下面不再详述。
图2的合光系统主要包括第一激光传输通道1、第二激光传输通道2、第三激光传输通道3、第一双色镜4A和第二双色镜5。其中，第一激光传输通道1包括插入接头11、准直透镜12和13，第二激光传输通道2包括插入接头21、准直透镜22和23，第三激光传输通道3包括插入接头31、准直透镜32和33。本实施例中的插入接头11、21和31的规格尺寸相同，准直透镜12和13分别与22和23、32和33的规格尺寸相同。这样，统一的尺寸便于加工装配。第一双色镜4A具有如下的镀膜参数：对第一激光传输通道传输的激光波长增透，对第二激光传输通道2传输的激光波长高反。第二双色镜5具有如下的镀膜参数：对第一、第二激光传输通道1和2传输的激光波长（1Y，合束后的黄光）增透，对第三激光传输通道3传输的激光波长高反。第一激光传输通道1与第二激光传输通道2成90°直角，第三激光传输通道3与第一激光传输通道1成直角并与第二激光传输通道2平行，第一和第二双色镜平行、且各与两个激光传输通道成45°夹角放置，具体位置参照图2。作为示例，第二激光传输通道2和第三激光传输通道3分别与第一双色镜4A和第二双色镜5为一体化可拆卸结构，能够通过插销或者螺丝等方式与第一激光传输通道1结合在一起，从而实现快速加装拆卸。
参照图3，其为根据本实用新型的实施例的合光系统的示意图。其中，与图1和2相同的附图标记用来表示与图1和2中的相应部件相同或相似的部件。为了简明起见，对于图3中的与图1和2相同或相似的部分，下面不再详述。
图3的合光系统主要包括第一激光传输通道1、第二激光传输通道2、双色镜4、会聚透镜组，其中第一激光传输通道1包括插入接头11、准直透镜12和13，第二激光传输通道2包括插入接头21、准直透镜22和23，成45°角放置的双色镜4。其中，第二激光传输通道2可以采用可插入式腔体7，第一激光传输通道1和第二激光传输通道2能够通过插销或者螺丝等方式结合在一起，从而实现快速加装拆卸。
综上所述，本领域的技术人员能够理解，对本实用新型的上述实施例能够做出各种修改、变型、以及替换，其均落入如所附权利要求限定的本实用新型的保护范围。例如，尽管以上具体例示了不同的激光传输通道传输红、绿、蓝三色激光，但是，本领域的技术人员能够理解，上述激光传输通道可以传输其它任意颜色的激光，或者，红、绿、蓝三色激光可以对应任意的激光传输通道。
Claims (10)
1.一种激光光源合光系统，包括第一激光传输通道（1）、第二激光传输通道（2）、双色镜（4）和会聚透镜系统（9），其特征在于，
第一色激光光束接入所述第一激光传输通道（1），透射通过所述双色镜（4），第二色激光光束和第三色激光光束接入所述第二激光传输通道（2），入射到所述双色镜（4）上、并由所述双色镜（4）反射之后，与透射通过所述双色镜（4）的所述第一色激光光束合为一束，再通过会聚透镜系统（9）输出，
其中，所述第一色激光光束、第二色激光光束和第三色激光光束分别是红色激光光束、绿色激光光束和蓝色激光光束中的一个。
2.根据权利要求1所述的激光光源合光系统，其特征在于，所述第一激光传输通道（1）包括插入接头（11）、以及第一准直透镜（12和13），所述第二激光传输通道（2）包括插入接头（21）、以及第二准直透镜（22和23），
其中，所述第一色激光光束通过插入接头（11）接入所述第一激光传输通道（1），所述第二色激光光束通过插入接头（21）接入所述第二激光传输通道（2），
并且，所述第一色激光光束经过所述第一准直透镜（12和13）准直之后透射通过所述双色镜（4），所述第二色激光光束和所述第三色激光光束经过所述第二准直透镜（22和23）准直之后入射到所述双色镜（4）上并由所述双色镜（4）反射。
3.根据权利要求1所述的激光光源合光系统，其特征在于，所述双色镜（4）与所述第一激光传输通道（1）成45°夹角放置，所述第一激光传输通道（1）与所述第二激光传输通道（2）成90°夹角放置。
4.根据权利要求1所述的激光光源合光系统，其特征在于，所述双色镜（4）镀有双色膜，该双色膜对所述第一激光传输通道（1）传输的激光增透，对所述第二激光传输通道（2）传输的激光高反。
5.根据权利要求1所述的激光光源合光系统，其特征在于，所述第二激光传输通道（2）和所述双色镜（4）为一体化可拆卸结构，可以随时加装和拆卸。
6.根据权利要求1至5中的一个所述的激光光源合光系统，其特征在于，所述第一色激光光束、第二色激光光束和第三色激光光束分别是红色激光光束、绿色激光光束和蓝色激光光束。
7.一种激光光源合光系统，包括第一激光传输通道（1）、第二激光传输通道（2）、第三激光传输通道（3）、第一双色镜（4A）、第二双色镜（5）和会聚透镜系统（9），其特征在于，
第一色激光光束接入所述第一激光传输通道（1），透射通过所述第一双色镜（4A），第二色激光光束接入所述第二激光传输通道（2），入射到所述第一双色镜（4A）上、并由所述第一双色镜（4A）反射之后，与透射通过所述第一双色镜（4A）的所述第一色激光光束合为一束，再透射通过所述第二双色镜（5），
第三色激光光束接入所述第三激光传输通道（3），入射到所述第二双色镜（5）上、并由所述第二双色镜（5）反射之后，与透射通过第二双色镜（5）的激光光束合为一束，再通过会聚透镜系统（9）输出，
其中，所述第一色激光光束、第二色激光光束和第三色激光光束分别是红色激光光束、绿色激光光束和蓝色激光光束中的一个。
8.根据权利要求7所述的激光光源合光系统，其特征在于，所述第一双色镜（4A）和所述第二双色镜（5）平行、且与所述第一激光传输通道（1）成45°夹角放置，
并且，所述第一双色镜（4A）镀有双色膜，该双色膜对所述第一激光传输通道（1）传输的激光增透，对所述第二激光传输通道（2）传输的激光高反，
所述第二双色镜（5）镀有双色膜，该双色膜对所述第一激光传输通道（1）和所述第二激光传输通道（2）传输的激光增透，对所述第三激光传输通道（3）传输的激光高反。
9.根据权利要求7或8所述的激光光源合光系统，其特征在于，所述第一激光传输通道（1）与所述第二激光传输通道（2）成90°夹角放置，所述第三激光传输通道（3）与所述第二激光传输通道（2）平行放置。
10.根据权利要求7所述的激光光源合光系统，其特征在于，所述第二激光传输通道（2）和所述第一双色镜（4A）、以及所述第三激光传输通道（3）和所述第二双色镜（5）各自为一体化可拆卸结构，可以随时加装和拆卸。
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