CN218350698U - 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，激光器发出的第一类激光的发散角度小于第二类激光的发散角度；第一类激光射向复眼透镜的第一区域，第二类激光射向复眼透镜的第二区域；复眼透镜包括阵列排布的多个微透镜，第一区域中的微透镜与第二区域中的微透镜不同，第一区域对第一类激光的扩散程度大于第二区域对第二类激光的扩散程度；第一区域射出的第一类激光射向第一合光镜，第二区域射出的第二类激光射向第二合光镜，第一合光镜与第二合光镜均将接收到的激光沿第一方向出射，第一方向平行于第一合光镜与第二合光镜的排布方向。本申请解决了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投影光源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射出的各种颜色的激光形成的光斑的尺寸差异较大，各色激光的混合效果较差。进而，基于该激光形成的投影画面的显示效果较差。

实用新型内容

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、复眼透镜、第一合光镜和第二合光镜；

所述激光器用于发出颜色不同的第一类激光和第二类激光，所述第一类激光的发散角度小于所述第二类激光的发散角度；

所述第一类激光射向所述复眼透镜的第一区域，所述第二类激光射向所述复眼透镜的第二区域；所述复眼透镜包括阵列排布的多个微透镜，且所述第一区域中的微透镜与所述第二区域中的微透镜不同，所述第一区域对所述第一类激光的扩散程度大于所述第二区域对所述第二类激光的扩散程度；

所述第一区域射出的所述第一类激光射向所述第一合光镜，所述第二区域射出的所述第二类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接收到的激光沿第一方向出射，所述第一方向平行于所述第一合光镜与所述第二合光镜的排布方向。

另一方面，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，所述光阀用于将接收到的激光调制后射向所述镜头，所述镜头用于将接收到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，投影光源中激光器发出的第一类激光的发散角度小于第二类激光的发散角度，第一类激光和第二类激光分别射向复眼透镜中的第一区域和第二区域，而第一区域对射入的激光的扩散程度大于第二区域对射入的激光的扩散程度。如此一来，第一类激光在通过第一区域后的发散角度与第二类激光通过第二区域后的发散角度相差较小，第一类激光形成的光斑的尺寸与第二类激光形成的光斑的尺寸相差较小。之后，通过第一合光镜与第二合光镜将第一类激光与第二类激光进行混合的混合效果可以较好，进而基于混合后的激光形成的投影画面的显示效果较好。

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投影光源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一种复眼透镜的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种投影光源射出的激光形成的光斑的示意图；

图7是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图；

图9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10是本申请实施例提供的再一种投影光源的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的又一种投影光源的结构示意；

图12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13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14是本申请实施例提供的一种射向复眼透镜的激光形成的光斑的示意图；

图15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16是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图；

图17是本申请实施例提供的另一种投影设备的结构示意。

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，投影光源发出的蓝色激光和绿色激光的发散角度较小，而红色激光的发散角度较大，且蓝色激光和绿色激光形成的光斑的尺寸也小于红色激光形成的光斑的尺寸。将蓝绿激光与红色激光进行混合后，该三种颜色的混光均匀性也较低，进而会影响基于该激光形成的投影画面的显示效果。

本申请实施例提供了一种投影光源及投影设备，该投影光源发出的不同颜色的激光的发散角度可以相差较小，不同颜色的激光形成的光斑尺寸相差较小，进而将各色激光的混光效果较好，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3可以为图4所示的投影光源的正视图。如图3和图4所示，投影光源10可以包括：激光器101、复眼透镜102、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。第一合光镜103和第二合光镜104可以沿第一方向(x方向)排布，激光器101、复眼透镜102和合光镜组可以沿第三方向(如z方向)依次排布第一方向垂直第三方向。激光器101可以沿第三方向发出激光，复眼透镜102、第一合光镜103和第二合光镜104均位于激光器101的出光侧。

本申请实施例中的激光器101为多色激光器，激光器101可以发出多种颜色的激光。如激光器101可以发出颜色不同的第一类激光和第二类激光，且第一类激光的发散角度小于第二类激光的发散角度。本申请实施例中第一类激光和第二类激光均可以仅包括一种颜色的激光，或者任一类激光也可以包括多种颜色的激光。示例地，第一类激光可以仅包括绿色激光或者蓝色激光，第二类激光可以仅包括红色激光；或者，第一类激光也可以包括绿色激光和蓝色激光，第二类激光也可以包括红色激光之外的其他颜色的激光。本申请实施例对第一类激光和第二类激光中激光的种类及具体颜色不做限定。

激光器101发出的激光可以射向复眼透镜102。由于第一类激光的发散角度小于第二类激光的发散角度，在激光从激光器101射向复眼透镜102的过程中，第一类激光形成的光斑的尺寸与第二类激光形成的光斑的尺寸的差异会逐渐越来越大。第一类激光在复眼透镜102上形成的光斑的尺寸可以小于第二类激光在复眼透镜102上形成的光斑的尺寸。

激光器101可以包括多个发光芯片，每个发光芯片用于发出一种颜色的激光。激光器101发出的第一类激光和第二类激光均可以包括多个发光芯片发出的激光光束，第一类激光和第二类激光在复眼透镜102上形成的多个光斑均可以包括多个较小的子光斑，每个子光斑由一个发光芯片发出的激光光束形成。图5是本申请实施例提供的一种复眼透镜的结构示意图，图5可以为图3和图4中复眼透镜102的俯视图。图5中虚线围成的封闭图形表示激光在复眼透镜102上形成的光斑。本申请实施例以第一类激光包括五个发光芯片发出的激光光束，第二类激光包括四个发光芯片发出的激光光束为例，进而如图5所示，第一类激光形成的第一光斑包括五个子光斑B1，第二类激光形成的第二光斑包括四个子光斑B2。可选地，每个子光斑可以均呈椭圆形。如图5所示，在复眼透镜104上，第一类激光形成的第一光斑的尺寸小于第二类激光形成的第二光斑的尺寸。第一光斑中的每个子光斑B1的尺寸也小于第二光斑中每个子光斑B2的尺寸。

本申请实施例中将复眼透镜102划分为第一区域D1和第二区域D2，激光器101发出的第一类激光射向第一区域D1，激光器101发出的第二类激光射向第二区域D2。复眼透镜102可以对射入的激光的发散角度进行调整，其中第一区域D1与第二区域D2对接收到的激光的发散角度可以进行不同的调整。如第一区域D1和第二区域D2均可以对接收到的激光进行扩散，第一区域D1对接收到的激光(如第一类激光)的扩散程度大于第二区域D2对接收到的激光(如第二类激光)的扩散程度。如此一来，经过第一区域D1调整后的第一类激光的发散角度与经过第二区域D2调整后的第二类激光的发散角度的差异可以缩小，第一类激光形成的光斑的尺寸与第二类激光形成的光斑的尺寸也可以缩小。

请结合图3至图5，复眼透镜102可以包括阵列排布的多个微透镜W，复眼透镜102可以利用其中的微透镜W实现对接收到的激光的调整。需要说明的是，本申请实施例中的微透镜指的是尺寸较小的凸透镜，如微透镜的尺寸可以为毫米级别甚至微米级别。复眼透镜102大致为板状结构，具有相对的入光面和出光面。本申请实施例中，复眼透镜102可以为单面复眼透镜，其中入光面为平面，微透镜W分布于出光面上。可选地，复眼透镜102也可以为双面复眼透镜，入光面和出光面上均分布有微透镜。

复眼透镜102中的第一区域D1和第二区域D2均可以包括阵列排布的多个微透镜W，第一区域D1中的微透镜W可以不同于第二区域D2中的微透镜W，以保证第一区域D1和第二区域D2对接收到的激光进行不同的调整。需要说明的是，相关技术中复眼透镜中各个微透镜均相同。本申请实施例中可以在相关技术中的复眼透镜的基础上，对第一区域中的微透镜的结构进行调整，或者也可以对第二区域中的微透镜的结构进行调整，或者也可以对第一区域和第二区域中的微透镜均进行调整。

请继续参考图3和图4，复眼透镜102中第一区域D1与第二区域D2也可以沿第一方向排布。在垂直第三方向的平面上，第一合光镜103的正投影可以覆盖第一区域D1的正投影，第二合光镜104的正投影可以覆盖第二区域D2的正投影。复眼透镜102对接收到的激光进行调整后可以沿第三方向射出，第一区域D1射出的第一类激光可以射向第一合光镜103，第二区域D2射出的第二类激光可以射向第二合光镜104。第一合光镜103与第二合光镜104均用于将接收到的激光沿第一方向出射，以将第一类激光与第二类激光混合。

如每个合光镜均用于沿第一方向反射接收自复眼透镜102的激光，如第一合光镜103用于沿第一方向从反射第一区域D1射出的第一类激光，第二合光镜104用于沿第二方向从反射第二区域D2射出的第二类激光。每个合光镜还用于沿第一方向透射来自其他合光镜的激光，如第二合光镜104还用于透射第一合光镜104反射出的第一类激光。第二合光镜104可以为二向色镜，如第二合光镜104为透蓝绿光反红光的二向色镜。如此一来，第一类激光和第二类激光均从第二合光镜104射出，可以实现对第一类激光和第二类激光的混合。由于经过复眼透镜102之后的第一类激光与第二类激光的发散角度差异较小，且形成的光斑尺寸差异较小，故在合光镜组后第一类激光与第二类激光的混合效果较好。

本申请实施例以第一合光镜103与第二合光镜104的排布方向为第一方向为例，可选地，第一合光镜103与第二合光镜104也可以沿第一方向的反方向依次排布。此时，第二合光镜104反射的第二类激光射向第一合光镜103，并从第一合光镜103透射。

本申请实施例中，激光器101发出的第一类激光可以包括蓝色激光和绿色激光，第二类激光可以包括红色激光。射向复眼透镜102的第一类激光中蓝色激光可以分布绿色激光的相对两侧。图6是本申请实施例提供的一种投影光源射出的激光形成的光斑的示意图，也即是激光从合光镜组射出后形成的光斑的示意图。图6中的虚线表示绿色光斑的边缘。如图6所示，不同颜色的激光的光斑的尺寸差异较小，各色激光的混合效果较好。可选地，射向复眼透镜102的第一类激光中蓝色激光也可以位于绿色激光的一侧，本申请实施例不做限定。

综上所述，本申请实施例提供的投影光源中，激光器发出的第一类激光的发散角度小于第二类激光的发散角度，第一类激光和第二类激光分别射向复眼透镜中的第一区域和第二区域，而第一区域对射入的激光的扩散程度大于第二区域对射入的激光的扩散程度。如此一来，第一类激光在通过第一区域后的发散角度与第二类激光通过第二区域后的发散角度相差较小，第一类激光形成的光斑的尺寸与第二类激光形成的光斑的尺寸相差较小。之后，通过第一合光镜与第二合光镜将第一类激光与第二类激光进行混合的混合效果可以较好，进而基于混合后的激光形成的投影画面的显示效果较好。

下面结合附图对本申请实施例中的复眼透镜102进行介绍。

本申请实施例中，第一区域D1和第二区域D2对激光的不同调整，可以通过对第一区域D1和第二区域D2中微透镜W的尺寸进行不同的设计来实现，或者通过对微透镜W的曲率半径进行不同的设计来实现，或者通过对微透镜W的尺寸和曲率半径均进行不同的设计来实现。微透镜W的尺寸较大或者曲率半径较小均可以对接收到的激光进行较大角度的扩散，故本申请实施例中可以使第一区域D1中微透镜W的尺寸大于第二区域D2中微透镜W的尺寸，也可以使使第一区域D1中微透镜W的曲率半径小于第二区域D2中微透镜W的曲率半径。

本申请实施例中，微透镜W的尺寸可以指微透镜W的口径，也即是微透镜W中垂直主光轴的最大截面的直径。微透镜W的尺寸可以包括其在相互垂直的第一方向(如x方向)和第二方向(如y方向)上的尺寸，微透镜W的曲率半径可以包括其在第一方向和第二方向上的曲率半径。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。激光在快轴上的发散角度不同于在慢轴上的发散角度。图5中的x方向可以平行复眼透镜102接收的激光的慢轴，y方向可以平行复眼透镜102接收的激光的快轴。本申请实施例中也将第一方向(如x方向)称为复眼透镜接收的激光的慢轴方向，将第二方向(如y方向)称为复眼透镜102接收的激光的快轴方向。

在快轴方向上，第一区域D1中微透镜W的尺寸可以大于第二区域D2中微透镜W的尺寸。如图5所示，在快轴方向上，第一区域D1中每个子光斑B1的尺寸小于第二区域D2中每个子光斑B2的尺寸。本申请实施例中，使第一区域D1中微透镜W在快轴方向上的尺寸较大，可以在快轴方向上对第一类激光的发散角度进行更大程度的扩展，增大第一类激光整体形成的光斑的尺寸，第一类激光和第二类激光的混合效果可以更好。并且，还可以在快轴方向上对各个子光斑B1进行更大程度地扩展，提高各个子光斑B1的重叠度。由于第一类激光可以包括不同颜色的激光，如此可以提高第一类激光中该不同颜色的激光的重叠度，有利于实现投影光源中各色激光的混合效果。

示例地，在快轴方向上，第二区域D2中每个子光斑B2的尺寸可以约为第一区域D1中每个子光斑B1的尺寸的两倍。本申请实施例中，在快轴方向上，第一区域D1中的微透镜W的尺寸可以为第二区域D2中的微透镜W的尺寸的1.5倍～2.5倍，如第一区域D1中的微透镜W的尺寸为第二区域D2中的微透镜W的尺寸的两倍。如此可以较大程度地保证经过复眼透镜102后，第一类激光在快轴方向上的尺寸与第二类激光在快轴方向上的尺寸一致性较高。

在慢轴方向上，第一区域D1中微透镜W的尺寸可以大于或等于第二区域D2中微透镜W的尺寸。如图5所示，在慢轴方向上，第一区域D1中每个子光斑B1的尺寸与第二区域D2中每个子光斑B2的尺寸相差较小。本申请实施例中，使第一区域D1与第二区域D2中的微透镜W在慢轴方向上的尺寸相等，可以保证维持慢轴方向上第一类激光和第二类激光形成的光斑尺寸差异较小。可选地，也可以使第一区域D1中微透镜W在慢轴方向上的尺寸与快轴方向上的尺寸同步增大，如在慢轴方向上第一区域D1中的微透镜W的尺寸也可以为第二区域D2中的微透镜W的尺寸的1倍～2.5倍。

基于与对微透镜W的尺寸进行设计所基于的相同的上述原理，本申请实施例中，在快轴方向上，第一区域D1中微透镜W的曲率半径可以小于第二区域D2中微透镜W的尺寸。示例地，在快轴方向上，第一区域D1中微透镜W的曲率半径可以小于第二区域D2中微透镜W的曲率半径。如此，可以优化第一类激光和第二类激光的混合效果，提高第一类激光中不同颜色的激光的重叠度。在慢轴方向上，第一区域D1中微透镜W的曲率半径可以小于或等于第二区域D2中微透镜W的曲率半径。

本申请实施例中，对于每个微透镜W，该微透镜W在快轴方向和慢轴方向上的尺寸均可以相同，如微透镜W的俯视图可以大致呈正方形或者圆形。此处所述的俯视图指的是从微投影的凸弧面所在侧来看的视图。或者，对于每个微透镜W，该微透镜W在该两个方向上的尺寸也可以不同，如微透镜W的俯视图可以大致呈长方形(如图5所示)或者椭圆形。示例地，微透镜W在快轴方向上的尺寸可以大于或等于在慢轴方向上的尺寸。如图5所示，每个子光斑在y方向上的尺寸可以小于在x方向上的尺寸，使微透镜W在y方向上的尺寸大于在x方向上的尺寸，可以在y方向上对各个子光斑进行更大程度地扩展，提高各个子光斑重叠度，有利于实现更好的激光混合效果。

对于每个微透镜W，该微透镜W在快轴方向和慢轴方向上的曲率半径可以相同，此时该微透镜W为球面透镜。或者，对于每个微透镜W，该微透镜W在该两个方向上的曲率半径也可以不同，此时该微透镜W为自由曲面透镜。示例地，微透镜W在快轴方向上的曲率半径可以小于或等于慢轴方向上的曲率半径，以在y方向上对各个子光斑进行扩展。

图7是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图，图8是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图。图7可以为图8所示的激光器的俯视图，图8可以为图7所示的激光器中截面a-a’的示意图。如图7和图8所示，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。本申请实施例中，激光器101发出的第一类激光可以包括从第二出光区Q2与第三出光区Q3射出的激光，第二类激光包括从第一出光区Q1射出的激光。本申请实施例以第一出光区Q1用于射出红色激光，第二出光区Q2用于射出蓝色激光，第三出光区Q3用于射出绿色激光为例。

如图7和图8中第二出光区Q2与第三出光区Q3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也可以均沿x方向的反方向依次排布。可选地，图7和图8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。

请结合图3、图4、图7和图8，激光器101可以包括底板1011和两个发光模组(图中未标出)。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8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。

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。

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7和图8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中位于左侧的发光模组，第二发光模组可以为图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。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。

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。可选地，激光器101也可以仅包括一个管壁1012，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7和图8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。

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1013a，第二出光区Q2包括沿第一方向排布的2个发光芯片1013b，第三出光区Q3包括沿第一方向排布的3个发光芯片1013c为例。每个发光芯片可以射出一小束激光形成一个子光斑，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子光斑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个子光斑G3。图9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。

由图9可知，激光器101发出的激光形成的三种颜色的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。本申请实施例中，投影光源10还可以包括位于激光器101和复眼透镜102之间的调光结构，以对激光器101发出的各色激光的分布对称性进行优化。

图10是本申请实施例提供的再一种投影光源的结构示意图，图11是本申请实施例提供的又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一种投影光源的结构示意图，图13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11可以为图10所示的投影光源的正视图，图12可以为图10所示的投影光源的左视图，图13可以为图10所示的投影光源的俯视图。如图10至图13所示，该投影光源10还可以包括：调光结构105，调光结构105包括沿第二方向依次排布的第一反光镜1051和第二反光镜1052。

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。示例地，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。

第一反光镜1051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1052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1051，第一反光镜1051用于将射入的激光沿第二方向反射向第二反光镜1052，第二反光镜1052用于将射入的激光反射向复眼透镜102。第一出光区Q1中第一子区之外的区域射出的激光可以直接射向复眼透镜102中的第二区域D2；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，可以直接射向复眼透镜102中的第一区域D1。图14是本申请实施例提供的一种射向复眼透镜的激光形成的光斑的示意图。对比图9与图14可知，调光结构105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。

第一反光镜1051与第二反光镜1052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1051与第二反光镜1052均可以倾斜设置，第一反光镜1051与第二反光镜1052平行。第二反光镜1052与激光器101位于第一反光镜1051的同一侧，以保证第一反光镜1051可以将激光器101射向的激光第一反光镜1051反射向第二反光镜1052。第一反光镜1051、复眼透镜102、第一合光镜103和第二合光镜104位于第二反光镜1052的同一侧，以保证第二反光镜1052可以将第一反光镜1051射出的激光反射向复眼透镜102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1051和第二反光镜1052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。

图15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。如图15所示，在上述任一投影光源的基础(图15以图11所示的投影光源10为基础)上，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二合光镜10远离4第一合光镜103的一侧。图15以该至少一个扩散片包括一个扩散片106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106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106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，激光器发出的第一类激光的发散角度小于第二类激光的发散角度，第一类激光和第二类激光分别射向复眼透镜中的第一区域和第二区域，而第一区域对射入的激光的扩散程度大于第二区域对射入的激光的扩散程度。如此一来，第一类激光在通过第一区域后的发散角度与第二类激光通过第二区域后的发散角度相差较小，第一类激光形成的光斑的尺寸与第二类激光形成的光斑的尺寸相差较小。之后，通过第一合光镜与第二合光镜将第一类激光与第二类激光进行混合的混合效果可以较好，进而基于混合后的激光形成的投影画面的显示效果较好。

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、图4、图10至图13、图15中的任一投影光源10。图16是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图，图17是本申请实施例提供的另一种投影设备的结构示意。如图16和图17所示，该投影设备可以包括图15所示的投影光源10，还可以包括光阀20和镜头30。投影设备10还可以包括位于投影光源10和光阀20之间的照明系统(图中未标出)。投影光源101发出的激光可以通过照明系统射向光阀20，光阀20用于将接收到的激光调制后射向镜头30，镜头30用于将接收到的激光进行投射以形成投影画面。

如图16所示，照明系统可以包括双面复眼透镜401，透镜组402，以及全内反射(total internal reflection，TIR)棱镜403。投影光源10射出的激光可以射向双面复眼透镜401，经过双面复眼透镜401匀化以及整形后射向透镜组402，经过透镜组402对传输方向进行调整后射向全内反射棱镜403，进而被全内反射棱镜403射向光阀20。本申请实施例中，投影光源10中的复眼透镜102可以基于双面复眼透镜401的有效区尺寸进行设计，使得投影光源10发出的激光形成的光斑尺寸与双面复眼透镜401的有效区尺寸匹配，保证光学扩散量利用率最大。

如图17所示，照明系统可以包括会聚透镜404、扩散轮405、光导管406、透镜组402以及全内反射棱镜403。投影光源10射出的激光可以射向会聚透镜404，以被会聚透镜404会聚至扩散轮405。扩散轮405相当于旋转的扩散片，可以对接收到的激光进行扩散匀化，之后将激光射向光导管406。光导管406可以对接收到的激光进行进一步匀化整形后射向透镜组402，经过透镜组402对传输方向进行调整后射向全内反射棱镜403，进而被全内反射棱镜403射向光阀20。

可选地，光阀20可以为数字微镜器件(Digtial Micromirror Devices，DMD)。光阀20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20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，以实现对激光的调制。镜头30可以包括多个透镜(图中未示出)。从光阀20射出的激光可以依次通过镜头30中的多个透镜射出。

综上所述，本申请实施例提供的投影设备中，由于投影光源发出的各色激光的混合效果较好。因此，基于投影光源发出的激光形成的投影画面的颜色均匀性可以较高，该投影画面的显示效果较好。

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、复眼透镜、第一合光镜和第二合光镜；

所述激光器用于发出颜色不同的第一类激光和第二类激光，所述第一类激光的发散角度小于所述第二类激光的发散角度；

所述第一类激光射向所述复眼透镜的第一区域，所述第二类激光射向所述复眼透镜的第二区域；所述复眼透镜包括阵列排布的多个微透镜，且所述第一区域中的微透镜与所述第二区域中的微透镜不同，所述第一区域对所述第一类激光的扩散程度大于所述第二区域对所述第二类激光的扩散程度；

所述第一区域射出的所述第一类激光射向所述第一合光镜，所述第二区域射出的所述第二类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接收到的激光沿第一方向出射，所述第一方向平行于所述第一合光镜与所述第二合光镜的排布方向。

2.根据权利要求1所述的投影光源，其特征在于，所述第一区域中的微透镜的尺寸大于所述第二区域中的微透镜的尺寸。

3.根据权利要求2所述的投影光源，其特征在于，在接收到的激光的快轴上，所述第一区域中的微透镜的尺寸大于所述第二区域中的微透镜的尺寸；

在接收到的激光的慢轴上，所述第一区域中微透镜的尺寸大于或等于所述第二区域中的微透镜的尺寸。

4.根据权利要求3所述的投影光源，其特征在于，在所述快轴上，所述第一区域中的微透镜的尺寸为所述第二区域中的微透镜的尺寸的1.5倍～2.5倍；

在所述慢轴上，所述第一区域中的微透镜的尺寸为所述第二区域中的微透镜的尺寸的1倍～2.5倍。

5.根据权利要求2至4任一所述的投影光源，其特征在于，对于所述复眼透镜中的每个所述微透镜，所述微透镜在接收到的激光的快轴上的尺寸大于或等于在接收到的激光的慢轴上的尺寸。

6.根据权利要求1至4任一所述的投影光源，其特征在于，所述第一区域中微透镜的曲率半径小于所述第二区域中的微透镜的曲率半径。

7.根据权利要求6所述的投影光源，其特征在于，在接收到的激光的快轴上，所述第一区域中的微透镜的曲率半径小于所述第二区域中的微透镜的曲率半径；

在接收到的激光的慢轴上，所述第一区域中微透镜的曲率半径小于或等于所述第二区域中的微透镜的曲率半径。

8.根据权利要求6所述的投影光源，其特征在于，对于所述复眼透镜中每个微透镜，所述微透镜在接收到激光的快轴上的曲率半径小于或等于在接收到的激光的慢轴上的曲率半径。

9.根据权利要求1至4、7、8中任一所述的投影光源，其特征在于，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；所述第一类激光包括从所述第二出光区与所述第三出光区射出的激光，所述第二类激光包括从所述第一出光区射出的激光；

所述投影光源还包括位于所述激光器与所述复眼透镜之间的调光结构；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复眼透镜。

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，所述光阀用于将接收到的激光调制后射向所述镜头，所述镜头用于将接收到的激光进行投射以形成投影画面。

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