CN216956534U - 一种激光光源装置及激光投影系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种激光光源装置及激光投影系统，激光光源装置包括：激光器和位于激光器出光侧的缩束透镜组以及扩散片。缩束透镜组包括聚焦透镜和准直透镜，扩散片位于聚焦透镜和准直透镜的光学路径之间，激光进入匀光部件之前经过缩束透镜组和扩散片缩小激光光斑在快轴方向慢轴方向的尺寸差异，从而使激光入射至匀光部件后具有较好的角度一致性，有利于优化匀光部件对激光的匀化效果，提高投影效果。

Description

一种激光光源装置及激光投影系统

技术领域

本实用新型涉及投影显示技术领域，尤其涉及一种激光光源装置及激光投影系统。

背景技术

随着激光显示产品的普及，激光显示产品开始作为替代电视的大屏幕产品走进了千家万户，作为替代电视的显示产品。为了实现全彩显示，激光投影系统需要三种颜色的激光，三种颜色的激光经过调制之后入射到投影镜头，由投影镜头进行成像。由于人眼的滞留效应，最终可以看到彩色图像。

目前常用的激光器会集成不同颜色的激光芯片，激光芯片出射的激光光束在快轴和慢轴的发散角度不同，不同颜色的激光芯片出射的激光光束的快轴和慢轴的发散角度也存在差异，这就导致不同颜色的激光芯片出射的激光光斑有所差异，在后续匀光的过程中存在匀光一致性差的问题。

实用新型内容

本实用新型一些实施例中，激光光源装置包括：

激光器；激光器包括多个呈阵列排布的激光芯片；

缩束透镜组，位于激光器的出光侧；缩束透镜组包括沿激光出射路径依次设置的聚焦透镜和准直透镜；

扩散片，位于聚焦透镜和准直透镜的光学路径之间。

激光进入匀光部件之前经过缩束透镜组和扩散片缩小激光光斑在快轴方向慢轴方向的尺寸差异，从而使激光入射至匀光部件后具有较好的角度一致性，有利于优化匀光部件对激光的匀化效果，提高投影效果。

本实用新型一些实施例中，激光器包括三种不同颜色的激光芯片，分别为红色激光芯片、绿色激光芯片和蓝色激光芯片。红色激光芯片、绿色激光芯片和蓝色激光芯片呈阵列排布，且红色激光芯片、绿色激光芯片和蓝色激光芯片至少排列成两行。其中，绿色激光芯片和蓝色激光芯片的数量均小于红色激光芯片的数量，且红色激光芯片的数量小于绿色激光芯片和蓝色激光芯片的数量之和的两倍。

本实用新型一些实施例中，红色激光芯片、绿色激光芯片和蓝色激光芯片排列成两行；其中，红色激光芯片排列成一行，绿色激光芯片和蓝色激光芯片排列成一行。激光器包括7个红色激光芯片，4个绿色激光芯片和3个蓝色激光芯片。7个红色激光芯片排列成一行，4个绿色激光芯片和3个蓝色激光芯片排列成一行；3个蓝色激光芯片位于中间，4个绿色激光芯片分别平均位于蓝色激光芯片的两侧；或者，绿色激光芯片和蓝色激光芯片交替排列。

本实用新型一些实施例中，红色激光芯片、绿色激光芯片和蓝色激光芯片排列成四行；其中，红色激光芯片排列成两行，绿色激光芯片排列成一行，蓝色激光芯片排列成一行。激光器包括14个红色激光芯片，7个绿色激光芯片和7个蓝色激光芯片。14个红色激光芯片排列成两行，7个绿色激光芯片排列成一行，7个蓝色激光芯片排列成一行。两个红色激光芯片行之间设置一个绿色激光芯片行或一个蓝色激光芯片行。

本实用新型一些实施例中，激光光源装置还包括位于激光芯片出光侧的准直透镜，一个准直透镜对应至少一个激光芯片。准直透镜根据激光芯片的位置呈阵列排布。激光芯片焊接在热沉上，激光芯片向侧面出射激光，激光芯片的出光侧设置反射镜，激光芯片的出射激光经过反射镜反射后入射至对应的准直透镜。

本实用新型一些实施例中，激光光源装置还包括位于激光器出光侧的合光镜组。合光镜组具体地位于准直透镜的出光侧。合光镜组用于将各行激光芯片出射的激光合束。合光镜组可以包括多个合光镜，一个合光镜对应一行激光芯片，经过对光线的反射以及透射可以实现将多行激光光斑合束为一行激光光斑。

本实用新型一些实施例中，缩束透镜组位于合光镜组的出光侧，缩束透镜组用于对合光镜组出射的激光进行缩束，以缩小缩束后的激光的光斑在快轴方向的尺寸和在慢轴方向的尺寸的差异。

本实用新型一些实施例中，缩束透镜组包括沿激光出射路径依次设置的聚焦透镜和准直透镜。其中，扩散片到聚焦透镜的主平面的垂直距离与扩散片到准直透镜的主平面的垂直距离之和小于扩散片到聚焦透镜的端点的垂直距离与扩散片到准直透镜的端点的垂直距离之和。由此可以使激光入射到扩散片时的光学扩展量较小，有利于提高系统效率。

本实用新型一些实施例中，聚焦透镜和准直透镜的焦点重合，构成开普勒望远镜系统，聚焦透镜和准直透镜均采用正透镜，且聚焦透镜的F数大于准直透镜的F数。缩束透镜组的缩放倍率在2～4倍之间。由此聚焦透镜将激光进行会聚，再由准直透镜将激光准直，经过缩束透镜组后的激光光斑在快轴方向和慢轴方向上的尺寸差异减小。

本实用新型一些实施例中，激光光源装置还包括位于聚焦透镜和准直透镜之间的扩散片。扩散片用于对激光进行扩散，在扩散片的扩散作用之后可以减小激光光斑在快轴方向和慢轴方向上的尺寸差异。扩散片还可以消除激光散班；如果匀光部件采用复眼透镜组，由于复眼透镜组由众多结构一致的微透镜构成，容易造成光线的干涉而产生干涉条纹，通过设置扩散片也可以避免产生干涉条纹。

本实用新型一些实施例中，扩散片可以采用反射型扩散片，此时反射型扩散片位于聚焦透镜的出射路径上，准直透镜位于反射型扩散片的反射路径上。采用反射型扩散片可以对光路进行折转，压缩激光光源装置的长度。

本实用新型一些实施例中，扩散片还可以采用透射型扩散片，此时透射型扩散片位于聚焦透镜的出射路径上，准直透镜位于透射型扩散片的出射路径上。采用透射型扩散片更便于组装，降低装配难度。

本实用新型一些实施例中，扩散片包括第一翻转轴和第二翻转轴，其中，第一翻转轴平行于激光的快轴方向，第二翻转轴平行于激光的慢轴方向。扩散片会沿垂直于所述扩散片的方向翻转设定角度，由此可以减小激光光斑在快轴方向上和慢轴方向上的尺寸差异。

本实用新型一些实施例中，扩散片在第一翻转轴上沿垂直于扩散片所在平面的方向翻转设定角度，而在第二翻转轴上不发生翻转，从而增大整个激光光斑行在快轴方向上的尺寸，缩小整个激光光斑行在快轴方向和慢轴方向上的尺寸差异。

本实用新型一些实施例中，扩散片在第一翻转轴和第二翻转轴上分别沿垂直于扩散片所在平面的方向翻转设定角度，从而使激光光斑行在快轴方向和慢轴方向上的尺寸均得以增大。而扩散片在第一翻转轴上的翻转角度大于在第二翻转轴上的翻转角度，从而使激光光斑行在快轴方向上增大的尺寸程度大于在快轴方向上增大的尺寸程度，缩小整个激光光斑行在快轴方向和慢轴方向上的尺寸差异。

本实用新型一些实施例中，扩散片两个翻转轴上的四个端点沿着顺时针方向或逆时针方向依次发生翻转，从而使得激光光斑行在快轴方向和慢轴方向的尺寸均得以增大。而扩散片在第一翻转轴上的两个端点的翻转角度大于在第二翻转轴上的两个端点的翻转角度，从而使激光光斑行在快轴方向上增大的尺寸程度大于在快轴方向上增大的尺寸程度，缩小整个激光光斑行在快轴方向和慢轴方向上的尺寸差异。

本实用新型一些实施例中，扩散片的翻转角度在±10°之内，经过扩散片和缩束透镜组之后的激光光斑在快轴方向和慢轴方向上的尺寸更加接近，有利于后续的进一步匀化。

本实用新型一些实施例中，所述扩散片可以沿着第一方向或第二方向平移运动；其中，第一方向平行于入射的激光的快轴方向，第二方向平行于入射的激光的慢轴方向。激光经过扩散片之后可以减小激光光斑在快轴方向和慢轴方向上的尺寸差异。

本实用新型一些实施例中，激光光源装置还包括：匀光部件。匀光部件位于缩束透镜组的出射路径上，用于对激光进行匀化，以使激光能量分布更加均匀，避免出现激光散。匀光部件可以采用复眼透镜组或光导管。

本实用新型一些实施例中，激光投影系统包括上述任一激光光源装置、成像透镜组、光阀调制部件以及投影镜头。成像透镜组位于激光光源装置的出光侧；光阀调制部件位于成像透镜组背离激光光源装置的一侧；投影镜头位于光阀调制部件的出光侧。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的激光光源装置的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的激光器的俯视结构示意图之一；

图3为本实用新型实施例提供的激光器的俯视结构示意图之二；

图4为图2所示激光器出射的激光光斑的排列示意图；

图5为图2所示激光器经过合束后的激光光斑的排列示意图；

图6为图5所示激光光斑经过缩束后的激光光斑的排列示意图；

图7为本实用新型实施例提供的激光光源装置的结构示意图之二；

图8为本实用新型实施例提供的扩散片的平面结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的激光投影系统的结构示意图。

其中，1-激光光源装置，2-成像透镜组，3-光阀调制部件，4-投影镜头，11-激光器，12-准直透镜，13-合光镜组，131-第一合光镜，132-第二合光镜，14-缩束透镜组，141-聚焦透镜，142-准直透镜，15-扩散片，16-匀光部件，d1-d2-第一翻转轴，d3-d4-第二翻转轴，k1-快轴方向，k2-慢轴方向，a-激光光斑，B-激光光斑行，x-激光芯片，xr-红色激光芯片，xg-绿色激光芯片，xb-蓝色激光芯片。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本实用新型中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本实用新型保护范围内。本实用新型的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。

投影显示是由平面图像信息控制光源，利用光学系统和投影空间把图像放大并显示在投影屏幕上的方法或装置。随着投影显示技术的发展，投影显示逐渐应用于商务活动、会议展览、科学教育、军事指挥、交通管理、集中监控和广告娱乐等领域，其显示画面尺寸较大、显示清晰等优点同样适应于大屏幕显示的要求。

目前主流的激光投影系统主要包括两种显示形式，一种是采用单色激光器配合色轮进行分时显示，另外一种是采用三色激光器进行三基色显示。由于人眼的视觉惰性，会将高速交替照射在同一像素点上的基色混合叠加而观看到彩色。

采用单色激光器的投影系统在成本方面有比较大的优势，但是单色激光产品亮度比较有限。而目前集成多种颜色的激光芯片的激光器可以出射多种颜色的激光，并且具有较高亮度。例如，小型激光器(Multi Chip LD，简称MCL)由于其占用空间小，有利于激光光源模组小型化的发展，是激光投影系统的发展趋势。MCL激光器具有寿命长、亮度高、高功率等优点，MCL激光器可以代替多个BANK激光器，可将不同颜色出射光的芯片封装在同一个MCL激光器内部，从而可实现多种单色激光器的功能。

目前的MCL激光器等集成不同颜色的激光芯片的激光器中，激光芯片出射的激光光束在快轴和慢轴的发散角度不同，不同颜色的激光芯片出射的激光光束的快轴和慢轴的发散角度也存在差异，这就导致不同颜色的激光芯片出射的激光光斑有所差异，在后续匀光的过程中存在匀光一致性差的问题。

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种激光光源装置，可以优化激光的匀化效果。

图1为本实用新型实施例提供的激光光源装置的结构示意图之一。

如图1所示，激光光源装置包括：激光器11、准直透镜12、合光镜组13、缩束透镜组14和扩散片15。

激光器11用于出射激光。本实用新型实施例中的激光器11可以采用MCL激光器，激光器11包括多个呈阵列排布的激光芯片。通常情况下，激光芯片包括多种激光芯片，用于出射不同颜色的激光。

图2为本实用新型实施例提供的激光器的俯视结构示意图之一；图3为本实用新型实施例提供的激光器的俯视结构示意图之二。

如图2和图3所示，各激光芯片呈阵列排布。在实际应用中，激光器11通常包括三种不同颜色的激光芯片，分别为红色激光芯片xr、绿色激光芯片xg和蓝色激光芯片xb。红色激光芯片xr、绿色激光芯片xg和蓝色激光芯片xb呈阵列排布，且红色激光芯片xr、绿色激光芯片xg和蓝色激光芯片xb至少排列成两行。

在具体实施时，红色激光芯片xr的数量会多于绿色激光芯片xg的数量，也会多于蓝色激光芯片xb的数量，而红色激光芯片xr的数量会少于绿色激光芯片xg和蓝色激光芯片xb的数量之和的两倍，各颜色的激光芯片的具体数量在此不做限定，激光器中的不同颜色的激光芯片可以采用不同的规则进行阵列排布。

以图2所示的MCL激光器为例，红色激光芯片xr、绿色激光芯片xg和蓝色激光芯片xb排列成两行，每行排布7个激光芯片；其中，红色激光芯片xr排列成一行，绿色激光芯片xg和蓝色激光芯片xb排列成一行。

激光器包括7个红色激光芯片xr，4个绿色激光芯片xg和3个蓝色激光芯片xb。7个红色激光芯片xr排列成一行，4个绿色激光芯片xg和3个蓝色激光芯片xb排列成一行；3个蓝色激光芯片xb位于中间，4个绿色激光芯片xg分别平均位于蓝色激光芯片xb的两侧；或者，绿色激光芯片xg和蓝色激光芯片xb交替排列，在此不做限定。

以图3所示的MCL激光为例，红色激光芯片xr、绿色激光芯片xg和蓝色激光芯片xb排列成四行，每行排布7个激光芯片；其中，红色激光芯片xr排列成两行，绿色激光芯片xg排列成一行，蓝色激光芯片xb排列成一行。

激光器包括14个红色激光芯片xr，7个绿色激光芯片xg和7个蓝色激光芯片xb。14个红色激光芯片xr排列成两行，7个绿色激光芯片xg排列成一行，7个蓝色激光芯片xb排列成一行。两个红色激光芯片行之间设置一个绿色激光芯片行或一个蓝色激光芯片行，在此不做限定。

在实际应用中，激光器中的不同颜色的激光芯片还可以采用其他排布规则进行排列，本实用新型实施例仅以MCL激光器进行举例说明，并不对激光器中的激光芯片的排列规则进行限定。

不同颜色的激光芯片用于出射不同颜色的激光，其中，红色激光芯片出射红色激光，绿色激光芯片出射绿色激光，蓝色激光芯片出射蓝色激光。由于激光芯片原本的性质，激光芯片出射的激光具有快轴和慢轴，激光在快轴方向的发散角大于在慢轴方向的发散角。在本实用新型实施例中，激光器中各激光芯片出射的激光的快轴方向相互平行。

如图1所示，准直透镜12位于激光芯片x的出光侧，用于对激光芯片x出射的激光进行准直。在具体实施时，一个准直透镜12对应至少一个激光芯片x，例如，一个准直透镜12对应一个激光芯片x。

激光芯片x呈阵列排布，相应地，准直透镜12也根据激光芯片x的位置呈阵列排布。激光芯片x焊接在热沉上，激光芯片x向侧面出射激光，激光芯片x的出光侧设置反射镜，激光芯片x的出射激光经过反射镜反射后入射至对应的准直透镜12。

如图1所示，合光镜组13位于激光器11的出光侧，具体地位于准直透镜12的出光侧。合光镜组用于将各行激光芯片出射的激光合束。

具体地，合光镜组13可以包括多个合光镜，一个合光镜对应一行激光芯片，经过对光线的反射以及透射可以实现将多行激光光斑合束为一行激光光斑。以图2所示的MCL激光器为例，为了将三种颜色的激光芯片出射的激光合束，图1中的合光镜组13可以包括第一合光镜131和第二合光镜132，其中，第一合光镜131位于图2中第一行激光芯片的出光侧，第二合光镜132位于图2中第二行激光芯片的出光侧。第一合光镜131用于将绿色激光芯片xg出射的绿色激光和蓝色激光芯片xb出射的蓝色激光向第二合光镜132反射；第二合光镜132用于透射绿色激光和蓝色激光，同时反射红色激光芯片xr出射的红色激光，由此可以将三种颜色的激光合束。

图4为图2所示激光器出射的激光光斑的排列示意图，图5为图2所示激光器经过合束后的激光光斑的排列示意图。

图2所示的激光器包括两行激光芯片，激光芯片的出射激光经过准直透镜12准直后形成的激光光斑如图4所示，每个激光光斑a仍然在快轴方向k1和慢轴方向k2的发散角度不同。而排列成一行的各激光芯片出射的激光在经过准直透镜之后会形成排列成一行的激光光斑，两行激光芯片最终形成两个激光光斑行B1和B2。两个激光光斑行(B1和B2)在激光的快轴方向k1和慢轴方向k2的尺寸也不相同。

经过合光镜组13合束之后，两个激光光斑行(B1和B2)合束为一个激光光斑行B，如图5所示。单个激光光斑a在快轴方向k1和慢轴方向k2的发散角度不同，合光之后的激光光斑行B在快轴方向k1和慢轴方向k2的尺寸存在差异，其中，整个激光光斑行B在快轴方向k1上的尺寸小于在慢轴方向k2上的尺寸，这就使得在后续匀光过程中，光束入射到匀光部件在快轴方向和慢轴方向的扩展量不同，影响匀光效果。

如图1所示，缩束透镜组14位于合光镜组13的出光侧，缩束透镜组14用于对合光镜组13出射的激光进行缩束，以缩小缩束后的激光的光斑在快轴方向的尺寸和在慢轴方向的尺寸的差异。

激光器出射的激光在经过合光之后的光斑如图5所示，在激光的快轴方向k1和慢轴方向k2的差异较大，因此在本实用新型实施例中，在激光入射到匀光部件之间设置缩束透镜组14对激光进行缩束，从而使得经过缩束透镜组14之后的激光光斑在快轴方向k1慢轴方向k2的尺寸相当，有利于优化后续的匀化效果。

如图1所示，在本实用新型实施例中，缩束透镜组14包括沿激光出射路径依次设置的聚焦透镜141和准直透镜142。缩束透镜组14的缩放倍率在2～4倍之间。由此聚焦透镜141将激光进行会聚，再由准直透镜142将激光准直，经过缩束透镜组14后的激光光斑在快轴方向和慢轴方向上的尺寸差异减小。

图6为图5所示激光光斑经过缩束后的激光光斑的排列示意图。

图5所示的整个激光光斑行B在慢轴方向k2的尺寸大于在快轴方向k1的尺寸，而经过缩束透镜组14缩束之后，如图6所示，整个激光光斑行B在慢轴方向k2的尺寸与在快轴方向k1的尺寸基本一致。

在本实用新型实施例中，如图1所示，激光光源装置还包括位于聚焦透镜141和准直透镜142的光学路径之间的扩散片15。扩散片15用于对激光进行扩散，在扩散片15的扩散作用之后可以减小激光光斑在快轴方向和慢轴方向上的尺寸差异。扩散片15还可以消除激光散班；如果匀光部件采用复眼透镜组，由于复眼透镜组由众多结构一致的微透镜构成，容易造成光线的干涉而产生干涉条纹，通过设置扩散片15也可以避免产生干涉条纹。

在一些实施例中，如图1所示，扩散片15可以采用反射型扩散片，此时反射型扩散片(15)位于聚焦透镜141的出射路径上，准直透镜142位于反射型扩散片(15)的反射路径上。采用反射型扩散片(15)可以对光路进行折转，压缩激光光源装置的长度。

图7为本实用新型实施例提供的激光光源装置的结构示意图之二。

在一些实施例中，如图7所示，扩散片15还可以采用透射型扩散片，此时透射型扩散片(15)位于聚焦透镜141的出射路径上，准直透镜142位于透射型扩散片(15)的出射路径上。采用透射型扩散片(15)更便于组装，降低装配难度。

扩散片15到聚焦透镜141的主平面的垂直距离与扩散片15到准直透镜142的主平面的垂直距离之和小于扩散片15到聚焦透镜141的端点的垂直距离与扩散片15到准直透镜142的端点的垂直距离之和。由此可以使激光入射到扩散片时的光学扩展量较小，有利于提高系统效率。

在一些实施例中，聚焦透镜141和准直透镜142的焦点重合，构成开普勒望远镜系统，聚焦透镜141和准直透镜142均采用正透镜，且聚焦透镜141的F数大于准直透镜142的F数。此时，扩散片15可以设置在聚焦透镜141和准直透镜142重合的焦点位置，以使光学扩展量最小。

在本实用新型实施例中，扩散片15可以沿垂直于所述扩散片的方向翻转设定角度，或者在扩散片15所在的平面平移运动。

图8为本实用新型实施例提供的扩散片的平面结构示意图。

如图8所示，扩散片15包括第一翻转轴d1-d2和第二翻转轴d3-d4，其中，第一翻转轴d1-d2平行于激光的快轴方向k1，第二翻转轴d3-d4平行于激光的慢轴方向k2。在具体实施时，扩散片15的翻转轴可以沿着垂直于扩散片的方向翻转设定角度，从而可以增大在该翻转轴方向上光斑的扩散效果。

基于上述原理，在本实用新型实施例中，如图5所示，由于整个激光光斑行B在快轴方向k1的尺寸小于在慢轴方向k2上的尺寸，因此需要增大激光光斑在快轴方向k1的扩散效果，以使激光光斑在快轴方向k1上的尺寸增大。

那么在一种可实施的方式中，可以使扩散片15在第一翻转轴d1-d2上沿垂直于扩散片所在平面的方向翻转设定角度，而在第二翻转轴d3-d4上不发生翻转，从而增大整个激光光斑行B在快轴方向k1上的尺寸，缩小整个激光光斑行B在快轴方向k1和慢轴方向k2上的尺寸差异。

在另一种可实施的方式中，可以使扩散片15在第一翻转轴d1-d2和第二翻转轴d3-d4上分别沿垂直于扩散片所在平面的方向翻转设定角度，从而使激光光斑行B在快轴方向k1和慢轴方向k2上的尺寸均得以增大。而扩散片15在第一翻转轴d1-d2上的翻转角度大于在第二翻转轴d3-d4上的翻转角度，从而使激光光斑行B在快轴方向k1上增大的尺寸程度大于在快轴方向k1上增大的尺寸程度，缩小整个激光光斑行B在快轴方向k1和慢轴方向k2上的尺寸差异。

在另一种可实施的方式中，可以使扩散片15两个翻转轴上的四个端点d1、d2、d3、d4沿着顺时针方向或逆时针方向依次发生翻转，从而使得激光光斑行B在快轴方向k1和慢轴方向k2上的尺寸均得以增大。而扩散片15在第一翻转轴d1-d2上的两个端点d1和d2的翻转角度大于在第二翻转轴d3-d4上的两个端点d3和d4的翻转角度，从而使激光光斑行B在快轴方向k1上增大的尺寸程度大于在快轴方向k1上增大的尺寸程度，缩小整个激光光斑行B在快轴方向k1和慢轴方向k2上的尺寸差异。

扩散片的翻转角度在±10°之内，经过扩散片15和缩束透镜组14之后的激光光斑在快轴方向和慢轴方向上的尺寸更加接近，有利于后续的进一步匀化。

除此之外，扩散片15还可以沿着图8中的k1方向或k2方向产生平移运动，在扩散片15的运动过程中激光入射扩散片15的位置不断产生变化，由此可以使经过扩散片15之后的激光的能量分布更加均匀，避免激光散班以及由于复眼透镜的重复结构而产生的干涉条纹的问题。而激光光束在经过扩散片的扩散作用之后，激光光斑在快轴方向和慢轴方向上的尺寸差异得以减小，有利于优化后续的匀光效果。

如图1和图7所示，激光光源装置还包括：匀光部件16。匀光部件16位于缩束透镜组14的出射路径上，用于对激光进行匀化，以使激光能量分布更加均匀，避免出现激光散斑。

在具体实施时，匀光部件16可以采用复眼透镜组或光导管。

采用复眼透镜组进行匀光时，通常需要入射到复眼透镜组的光斑在各方向上相对均匀，而激光器出射的激光在经过合光之后的光斑如图5所示，在激光的快轴方向k1和慢轴方向k2的差异较大，因此在本实用新型实施例中，在激光入射到复眼透镜组之前通过设置缩束透镜组14和扩散片15缩小激光光斑在快轴方向k1慢轴方向k2的尺寸差异，有利于优化复眼透镜组对激光的匀化效果。

采用光导管进行匀光时，激光进入光导管之前经过缩束透镜组14和扩散片15缩小激光光斑在快轴方向k1慢轴方向k2的尺寸差异，从而使激光入射至光导管后具有较好的角度一致性，有利于优化光导管对激光的匀化效果。

本实用新型实施例的另一方面，还提供一种激光投影系统。图9为本实用新型实施例提供的激光投影系统的结构示意图。

如图9所示，本实用新型实施例提供的激光投影系统包括上述任一激光光源装置1、成像透镜组2、光阀调制部件3以及投影镜头4。成像透镜组2位于激光光源装置1的出光侧；光阀调制部件3位于成像透镜组2背离激光光源装置1的一侧；投影镜头4位于光阀调制部件3的出光侧。

本实用新型实施例提供的上述激光投影系统可以采用数字光处理构架(DigitalLight Processing，简称DLP)，光阀调制部件3可为数字微镜芯片(Digital MicromirrorDevice，简称DMD)。通过把影像信号数字化处理，使激光光源装置时序性地出射的不同颜色光线投射在DMD芯片上，由DMD芯片根据数字化信号对光线进行调制后反射，最后经过投影镜头4在投影屏幕上成像。

为了使入射到DMD的激光光束的能量更加均匀，本实用新型在激光光源装置中设置了缩束透镜组，以及位于缩束透镜组中两个透镜之间的扩散片，激光进入匀光部件之前经过缩束透镜组和扩散片缩小激光光斑在快轴方向慢轴方向的尺寸差异，从而使激光入射至匀光部件后具有较好的角度一致性，有利于优化匀光部件对激光的匀化效果，提高投影效果。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种激光光源装置，其特征在于，包括：

激光器；所述激光器包括多个呈阵列排布的激光芯片；

缩束透镜组，位于所述激光器的出光侧；所述缩束透镜组包括沿激光出射路径依次设置的聚焦透镜和准直透镜；

扩散片，位于所述聚焦透镜和所述准直透镜的光学路径之间。

2.如权利要求1所述的激光光源装置，其特征在于，所述扩散片到所述聚焦透镜的主平面的垂直距离与所述扩散片到所述准直透镜的主平面的垂直距离之和小于所述扩散片到所述聚焦透镜的端点的垂直距离与所述扩散片到所述准直透镜的端点的垂直距离之和。

3.如权利要求2所述的激光光源装置，其特征在于，所述聚焦透镜和所述准直透镜均为正透镜，所述聚焦透镜的F数大于所述准直透镜的F数。

4.如权利要求2所述的激光光源装置，其特征在于，所述扩散片为反射型扩散片；所述反射型扩散片位于所述聚焦透镜的出射路径上，所述准直透镜位于所述反射型扩散片的反射路径上；

或者，所述扩散片为透射型扩散片；所述透射型扩散片位于所述聚焦透镜的出射路径上，所述准直透镜位于所述透射型扩散片的出射路径上。

5.如权利要求1-4任一项所述的激光光源装置，其特征在于，所述激光芯片包括：红色激光芯片、绿色激光芯片和蓝色激光芯片；

所述红色激光芯片、所述绿色激光芯片和所述蓝色激光芯片至少排列成两行。

6.如权利要求5所述的激光光源装置，其特征在于，还包括：

合光镜组，位于所述激光器的出光侧；所述合光镜组包括多个合光镜，一个所述合光镜对应一行激光芯片；所述合光镜组用于将各行激光芯片出射的激光合束；

所述缩束透镜组位于所述合光镜组的出光侧。

7.如权利要求6所述的激光光源装置，其特征在于，所述扩散片包括第一翻转轴和第二翻转轴，所述第一翻转轴平行于入射的激光的快轴方向，所述第二翻转轴平行于入射的激光的慢轴方向；

所述扩散片仅在第一翻转轴上进行翻转；

或者，所述扩散片在第一翻转轴和第二翻转轴上均进行翻转；所述扩散片在第一翻转轴上的翻转角度大于在第二翻转轴上的翻转角度；

或者，所述第一翻转轴的两个端点和所述第二翻转轴的两个端点沿着设定的顺序依次进行翻转；所述扩散片在第一翻转轴上的翻转角度大于在第二翻转轴上的翻转角度；

所述扩散片的翻转角度在±10°以内。

8.如权利要求6所述的激光光源装置，其特征在于，所述扩散片沿着第一方向或第二方向平移运动；其中，所述第一方向平行于入射的激光的快轴方向，所述第二方向平行于入射的激光的慢轴方向。

9.如权利要求6所述的激光光源装置，其特征在于，还包括：

匀光部件，位于所述缩束透镜组的出射路径上；所述匀光部件为复眼透镜组或光导管。

10.一种激光投影系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的激光光源装置，以及

成像透镜组，位于所述激光光源装置的出光侧；

光阀调制部件，位于所述成像透镜组背离所述激光光源装置的一侧；

投影镜头，位于所述光阀调制部件的出光侧。

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