WO2023030016A1 - 激光投影设备 - Google Patents
激光投影设备 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2023030016A1 WO2023030016A1 PCT/CN2022/113144 CN2022113144W WO2023030016A1 WO 2023030016 A1 WO2023030016 A1 WO 2023030016A1 CN 2022113144 W CN2022113144 W CN 2022113144W WO 2023030016 A1 WO2023030016 A1 WO 2023030016A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- laser
- light
- lens
- array
- laser beam
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
一种激光投影设备(10),包括光源组件(100)、光机(200)和镜头(300)。光源组件(100)被配置为发出照明光束。光机(200)被配置为将光源组件(100)发出的照明光束进行调制以获得投影光束。镜头(300)被配置为将投影光束进行成像。光源组件(100)包括第一激光器阵列(101)、第二激光器阵列(102)和第一合光部件(103)。第一激光器阵列(101)被配置为发出第一激光光束。第二激光器阵列(102)被配置为发出第二激光光束。第一激光器阵列(101)的出光方向与第二激光器阵列(102)的出光方向垂直,且第一激光光束和第二激光光束均包括三色激光。第一合光部件(103)设置在第一激光光束和第二激光光束的交汇处,被配置为反射第一激光光束且透射第二激光光束。
Description
本申请要求申请号为202111038612.6、2021年9月6日提交的中国专利申请、申请号为202122306032.2、2021年9月23日提交的中国专利申请、申请号为202111037636.X、2021年9月6日提交的中国专利申请、申请号为202111117186.5、2021年9月23日提交的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
本公开涉及投影技术领域,尤其涉及一种激光投影设备。
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。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特点,是较为理想的光源。
发明内容
一方面,本公开一些实施例提供一种激光投影设备。所述激光投影设备包括光源组件、光机和镜头。所述光源组件被配置为发出照明光束。所述光机被配置为将所述光源组件发出的照明光束进行调制以获得投影光束。所述镜头被配置为将所述投影光束进行成像。所述光源组件包括第一激光器阵列、第二激光器阵列和第一合光部件。所述第一激光器阵列被配置为发出第一激光光束。所述第二激光器阵列被配置为发出第二激光光束。所述第一激光器阵列的出光方向与所述第二激光器阵列的出光方向垂直,且所述第一激光光束和所述第二激光光束均包括三色激光。所述第一合光部件设置在所述第一激光光束和所述第二激光光束的交汇处,被配置为反射所述第一激光光束且透射所述第二激光光束。
另一方面,本公开一些实施例提供一种激光投影设备。所述激光投影设备包括光源组件、光机和镜头。所述光源组件被配置为发出照明光束。所述光机被配置为将所述光源组件发出的照明光束进行调制以获得投影光束。所述镜头被配置为将所述投影光束进行成像。所述光源组件包括至少一个激光器阵列、合光组件和复眼透镜。所述至少一个激光器阵列被配置为发出三种颜色的激光。所述合光组件设置在所述至少一个激光器阵列的出光侧,被配置为对所述至少一个激光器阵列发出的激光进行合光。所述复眼透镜设置在所述合光组件的出光侧,被配置为对所述至少一个激光器阵列发出的激光进行匀化。所述复眼透镜包括衬底、多个第一微透镜和多个第二微透镜。所述多个第一微透镜设置在所述衬底的入光面上。所述多个第二微透镜设置在所述衬底的出光面上,且与所述多个第二微透镜对应。
图1为根据一些实施例的一种激光投影设备的结构图;
图2为根据一些实施例的一种激光投影设备和投影屏幕的结构图;
图3为根据一些实施例的激光投影设备中光源组件、光机和镜头的光路图;
图4为根据一些实施例的激光投影设备中光源组件、光机和镜头的另一种光路图;
图5为根据一些实施例的一种数字微镜器件中微小反射镜片的排列图;
图6为根据一些实施例的微小反射镜片的工作示意图;
图7为相关技术中一种光源组件的结构图;
图8为相关技术中另一种光源组件的结构图;
图9A为根据一些实施例的激光投影设备中一种光源组件与光机的结构图;
图9B为根据一些实施例的激光投影设备中另一种光源组件与光机的结构图;
图9C为根据一些实施例的第一合光部件的结构图;
图10为图9B中示出的复眼透镜的主视图;
图11为根据一些实施例的一种复眼透镜的光路图;
图12为图9A和图9B中所示的激光器阵列形成的光斑示意图;
图13为根据一些实施例的激光投影设备中又一种光源组件与光机的结构图;
图14为激光光束照射到光阀表面的效果图;
图15为根据一些实施例的激光投影设备中又一种光源组件与光机的结构图;
图16为根据一些实施例的激光投影设备中又一种光源组件与光机的结构图;
图17为图16示出的激光器阵列合光后的光斑入射到复眼透镜上的效果图;
图18为根据一些实施例的一种复眼透镜的另一种光路图;
图19为图16中示出的复眼透镜的主视图;
图20为根据一些实施例的激光投影设备中又一种光源组件与光机的结构图;
图21为图20示出的激光器阵列合光后的光斑入射到复眼透镜上的效果图;
图22为根据一些实施例的激光投影设备中又一种光源组件与光机的结构图;
图23为图22示出的激光器阵列合光后的光斑入射到复眼透镜上的效果图;
图24A为根据一些实施例的激光投影设备中又一种光源组件与光机的结构图;
图24B为根据一些实施例的另一种激光投影设备的结构图。
下面将结合附图,对本公开一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
除非上下文另有要求,否则,在整个说明书和权利要求书中,术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思,即为“包含,但不限于”。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在描述一些实施例时,可能使用了“耦接”和“连接”及其衍伸的表达。例如,描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。
本文中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言,其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。
如本文所使用的那样,“约”、“大致”或“近似”包括所阐述的值以及处于特定值的可接受偏差范围内的平均值,其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即,测量系统的局限性)所确定。
本公开一些实施例提供一种激光投影设备,如图1所示,激光投影设备10包括壳体11(图1中仅示出部分壳体)和底座12,壳体11和底座12形成容置空间。激光投影设备10还包括位于该容置空间内且装配于底座12上的光源组件100,光机200,以及镜头300。该光源组件100被配置为提供照明光束(激光束)。该光机200被配置为利用图像信号对光源组件100提供的照明光束进行调制以获得投影光束。该镜头300被配置为将投影光束投射在投影屏幕20或墙壁上成像。示例地,如图2所示,投影光束在进入镜头300后沿着斜向上的方向(参照图2中所示的A方向)出射至投影屏幕20。这种投射方式具有较小的投射比(即,激光投影设备10和投影屏幕20之间的距离与投影画面对角线的尺寸的比值),激光投影设备10与投影屏幕20之间的距离较小,可以以较小的投射比实现大尺寸的投影显示。
光机200的一端与光源组件100连接,另一端与镜头300连接。光源组件100与光机200沿着激光投影设备10的照明光束的出射方向(参照图1中所示的M方向)设置,且光机200与镜头300沿着激光投影设备10的投影光束的出射方向(参照图1中所示的N方向)设置,M方向与N方向大致垂直。这种连接结构一方面可以适应光机200中反射式光阀的光路特点,另一方面,还有利于缩短一个维度方向上光路的长度,利于激光投影设备10的结构排布。反射式光阀将在后文中描述。
在一些实施例中,光源组件100可以时序性地提供三基色光(也可以在三基色光的基础上增加其他色光),由于人眼的视觉暂留现象,人眼看到的是由三基色光混合形成的白光。光源组件100也可以同时输出三基色光,持续发出白光。
光源组件100发出的照明光束进入光机200。参考图3和图4,光机200包括:光导管210,透镜组件220,反射镜230,数字微镜器件(Digital Micromirror Device,DMD)240以及棱镜组件250。该光导管210可以接收光源组件100提供的照明光束,并对该照明光束进行匀化。透镜组件220可以对照明光束先进行放大后进行会聚并出射至反射镜230。反射镜230可以将照明光束反射至棱镜组件250。棱镜组件250将照明光束反射至数字微镜器件240,数字微镜器件240对照明光束进行调制以得到投影光束,并将调制后得到的投影光束反射至镜头300中。可以理解的是,光导管210也可以设置在光源组件100中。
光机200中,数字微镜器件240的作用是利用图像信号对光源组件100提供的照明光束进行调制,即:控制照明光束针对待显示图像的不同像素显示不同的颜色和亮度,以最终形成光学图像,因此数字微镜器件240也被称为光调制器件或光阀。此外,根据光机200中使用的光调制器件(或光阀)的数量,可以将光机200分为单片系统、双片系统或三片系统。
如图5所示,数字微镜器件240包含成千上万个可被单独驱动以旋转的微小反射镜片2401,这些微小反射镜片2401呈阵列排布,每个微小反射镜片2401对应待显示图像中的一个像素。在DLP投影架构中,每个微小反射镜片2401相当于一个数字开关,在外加电场作用下可以在正负12度或者正负17度的范围内摆动。
如图6所示,微小反射镜片2401在负的偏转角度反射出的光,称之为OFF光,OFF光为无效光,通常打到激光投影设备10的壳体11上、光机200的壳体上或者光吸收单元500上吸收掉。微小反射镜片2401在正的偏转角度反射出的光,称之为ON光,ON光是数字微镜器件240表面的微小反射镜片2401接收照明光束照射,并反射至镜头300的有效光束,用于投影成像。微小反射镜片2401的开状态为光源组件100发出的照明光束经微小反射镜片2401反射后可以进入镜头300时,微小反射镜片2401所处且可以保持的状态,即微小反射镜片2401处于正的偏转角度的状态。微小反射镜片2401的关状态为光源组件100发出的照明光束经微小反射镜片2401反射后未进入镜头300时,微小反射镜片2401所处且可以保持的状态,即微小反射镜片2401处于负的偏转角度的状态。
在一帧图像的显示周期内,部分或全部微小反射镜片2401会在开状态和关状态之间切换一次,从而根据微小反射镜片2401在开状态和关状态分别持续的时间来实现一帧图像中的各个像素的灰阶。例如,当像素具有0~255这256个灰阶时,与灰阶0对应的微小反射镜片在一帧图像的整个显示周期内均处于关状态,与灰阶255对应的微小反射镜片在一帧图像的整个显示周期内均处于开状态,而与灰阶127对应的微小反射镜片在一帧图像的显示周期内一半时间处于开状态、另一半时间处于关状态。因此通过图像信号控制数字微镜器件240中每个微小反射镜片在一帧图像的显示周期内所处的状态以及各状态的维持时间,可以控制该微小反射镜片2401对应像素的亮度(灰阶),实现对投射至数字微镜器件240的照明光束进行调制的目的。
如图3所示,镜头300包括多片透镜组合,通常按照群组进行划分,分为前群、中群和后群三段式,或者前群和后群两段式。前群是靠近激光投影设备10的出光侧(即沿着N方向,镜头300远离光机200的一侧)的镜片群组,后群是靠近光机200出光侧(即沿着N方向,镜头300靠近光机200的一侧)的镜片群组。镜头300可以为变焦镜头,或者为定焦可调焦镜头,或者为定焦镜头。
如图1所示,激光投影设备10还包括多个电路板400,该多个电路板400包括供电板卡(即电源板),信号传输板卡(即TV板)和显示板卡。供电板卡被配置为对光源组件100、DMD 240、以及其他电路板供电。信号传输板卡被配置为对视频信号进行解码,将解码后得到的图像信号传输给显示板卡。显示板卡被配置为对图像信号进行处理生成DMD芯片信号,光源时序信号以及PWM亮度调节信号,从而控制激光投影设备10成像。
在一些相关技术中,如图7所示,光源组件000包括:激光器阵列001、二向色镜002、会聚镜组003、荧光轮004、光导管005和中继回路系统。中继回路系统包括:第一反射镜片006、第二反射镜片007和第三反射镜片008。激光器阵列001被配置为发出一种颜色的激光。荧光轮004包括荧光区和透射区。荧光区被配置为在激光的照射下发出荧光,并反射该荧光,透射区被配置为透射激光。二向色镜002被配置为透射激光,并反射荧光。
激光器阵列001发出的激光透过二向色镜002,并经会聚镜组003会聚后入射至荧光轮004。随着荧光轮004的旋转,当激光器阵列001发出的激光入射至荧光轮004的荧光区时,该激光可以激发荧光区的荧光材料发出荧光,该荧光被荧光轮004反射至二向色镜002,进而被二向色镜002反射至光导管005。当激光器阵列001发出的激光入射至荧光轮004的透射区时,该激光可以透过该透射区入射至第一反射镜片006,进而依次被第一反射镜片006、第二反射镜片007、以及第三反射镜片008反射至二向色镜002,经二向色镜002透射至光导管005。
然而,图7所示的光源组件000中,由于中继回路的设置,光源组件000中镜片的数量较多,且需要占据一定的空间设置,导致光源组件的体积较大。
在另一些相关技术中,如图8所示,光源组件010包括:激光器阵列011、合光部件012、会聚镜组013、荧光轮014、光导管015。激光器阵列011被配置为发出一种颜色的激光。荧光轮014包括荧光区和反射区,荧光区被配置为在激光的照射下发出荧光,并反射该荧光,反射区被配置为反射激光。合光部件012包括透射部和反射部,透射部被配置为透射激光器阵列011发出的激光,反射部被配置为反射荧光轮014的荧光区激发的荧光和荧光轮014的反射区反射的激光。
激光器阵列011发出的激光透过合光部件012的透射部,并经会聚镜组013会聚后入射至荧光轮014。随着荧光轮014的旋转,当激光器阵列011发出的激光入射至荧光轮014的荧光区时,该激光可以激发荧光区的荧光材料发出荧光,该荧光被荧光轮014反射至合光部件012的反射部,进而被合光部件012的反射部反射至光导管015。当激光器阵列011发出的激光入射至荧光轮014的反射区时,该激光被该反射区反射至合光部件012的反射部,进而被合光部件012的反射部反射至光导管015。
上述相关技术虽然能够避免中继回路的设置,减少光源组件中镜片的数量,但仍存在以下技术问题:为使荧光轮014旋转,需要在光源组件中设置荧光轮驱动电路(未在图8中示出)、荧光轮驱动部0141等部件。这些部件体积较大,会占用光源组件中的较多空间,不利于激光投影设备的小型化设计。
为此,本公开一些实施例提供一种光源组件,如图9A和9B所示,光源组件100包括:第一激光器阵列101、第二激光器阵列102和合光组件103。其中,光源组件100被配置为发出三种颜色的激光,例如红色激光、绿色激光和蓝色激光。
在一些实施例中,第一激光器阵列101和第二激光器阵列102被配置为发出至少一种颜色的激光。第一激光器阵列101和第二激光器阵列102均包括阵列排布的多个激光器,每个激光器包括一个发光芯片,即第一激光器阵列101和第二激光器阵列102均包括阵列排布的多个发光芯片。示例地,该多个激光器包括红色激光器、绿色激光器以及蓝色激光器,以发出红绿蓝三种颜色的激光。
需要说明的是,本公开一些实施例均是以第一激光器阵列101和第二激光器阵列102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。当然,第一激光器阵列101和第二激光器阵列102还可以同时发出两种颜色的激光,例如蓝色激光和黄色激光。
在一些实施例中,第一激光器阵列101与第二激光器阵列102的结构可以相同,也可以不同。
示例地,如图9A、图9B和图20所示,第一激光器阵列101与第二激光器阵列102的结构相同,均包括排布成四行的多个激光器。该多个激光器包括两行用于发出红色激光的红色激光器、一行用于发出绿色激光的绿色激光器和一行用于发出蓝色激光的蓝色激光器。这样,第一激光器阵列101和第二激光器阵列102能够通过红色激光器、绿色激光器 和蓝色激光器同时发出红色激光、绿色激光和蓝色激光。
示例地,如图22所示,第一激光器阵列101和第二激光器阵列102的结构不同。例如,第一激光器阵列101包括排布成四行的多个激光器,该多个激光器包括两行用于发出红色激光的红色激光器、一行用于发出绿色激光的绿色激光器和一行用于发出蓝色激光的蓝色激光器,第二激光器阵列102包括排布成两行的多个红色激光器。
第一激光器阵列101被配置为向合光组件103发出第一激光光束,第二激光器阵列102被配置为向合光组件103发出第二激光光束。该合光组件103被配置为将第一激光光束和第二激光光束导向光机200。
在一些实施例中,第一激光器阵列101的出光方向(如图9A中的Y轴方向)与第二激光器阵列102的出光方向(如图9A中的X轴方向)垂直,该合光组件103包括第一合光部件110。第一合光部件110位于第一激光器阵列101和第二激光器阵列102的出光侧。第一激光器阵列101与第一合光部件110的排布方向(如图9A中的Y轴方向),垂直于第二激光器阵列102与第一合光部件110的排布方向(如图9A中X轴方向)。
第一激光器阵列101发出的第一激光光束和第二激光器阵列102发出的第二激光光束射向第一合光部件110,第一合光部件110对第一激光光束进行反射,并对第二激光光束进行透射。
在一些实施例中,请参考图9A和图9B,第一合光部件110包括第一透射反射部1101和第二透射反射部1102。第一透射反射部1101与第二透射反射部1102均倾斜设置,且位于第一激光器阵列101和第二激光器阵列102的出光光束的交汇处。在第二激光器阵列102所在的平面上,第一透射反射部1101的正投影与第二透射反射部1102的正投影错开,即无交叠。
第一激光器阵列101向第一透射反射部1101和第二透射反射部1102发出第一激光光束,第二激光器阵列102向第一透射反射部1101和第二透射反射部1102发出第二激光光束。示例地,第一激光光束和第二激光光束均包括三种颜色的激光,例如,蓝色激光、绿色激光和红色激光。第一激光器阵列101向第一透射反射部1101发出蓝色激光和绿色激光,且向第二透射反射部1102发出红色激光。第二激光器阵列102向第一透射反射部1101发出红色激光,且向第二透射反射部1102发出蓝色激光和绿色激光。该第一透射反射部1101被配置为对第一激光器阵列101发出的蓝色激光和绿色激光进行反射,并对第二激光器阵列102发出的红色激光进行透射。该第二透射反射部1102被配置为对第一激光器阵列101发出的红色激光进行反射,并对第二激光器阵列102发出的蓝色激光和绿色激光进行透射。
在一些实施例中,如图9C所示,第一合光部件110中的第一透射反射部1101和第二透射反射部1102可以为两个具有不同波长选择特性的二向色元件。例如,第一透射反射部1101可以为反射蓝色激光和绿色激光,且透射其他颜色的激光的二向色片;第二透射反射部1102可以为反射红色激光,且透射其他颜色的激光的二向色片。从而,第一激光器阵列101和第二激光器阵列102通过一个具有不同波长选择特性的第一合光部件110完成合光,光路紧凑,利于小型化。且二向色元件的透光率和反射率均较高,因此能够保证光源组件100的出光效率。
当然,第一合光部件110可以为一体结构。第一合光部件110包括透明基板,在透镜基板上通过镀膜形成第一透射反射部1101和第二透射反射部1102,上述镀膜可以是具有不同波长选择特性的镀膜。
在另一些实施例中,第一合光部件110中的第一透射反射部1101和第二透射反射部1102可以为两个具有不同偏振选择特性的偏振元件。例如,第一激光器阵列101和第二激光器阵列102分别发出具有不同偏振特性的三色激光光束,以红色激光为P偏振光,蓝色和绿色激光为S偏振光为例,第一透射反射部1101可以为反射S偏振光即反射蓝色激光、绿色激光,且透射P偏振光,即透射红色激光的偏振片;而第二透射反射部1102则为反射P偏振光,即反射红色激光,而透射S偏振光,即透射蓝色激光、绿色激光的偏振片。从而第一激光器阵列101和第二激光器阵列102通过一个具有不同偏振选择特性的第一合 光部件110完成了合光,光路紧凑,利于小型化。
本公开一些实施例提供的光源组件100中,第一激光器阵列101和第二激光器阵列102为三色激光光源,相比于相关技术中采用单色激光(蓝色激光)和荧光的混合激光光源,本公开实施例提供的光源组件100中无需设置波长转换装置,例如荧光轮,因此光源组件100中的光学部件减少,体积减小。第一激光器阵列101和第二激光器阵列102垂直设置,从而采用一个合光部件110即可实现合光,进一步减小了光源组件100的体积。此外,在将光源组件100集成到激光投影设备10中后,能够有效地减小激光投影设备10的体积。
在一些实施例中,如图9A所示,光源组件100还包括会聚透镜108和光导管210。会聚透镜108设置在第一合光部件110的出光侧,被配置为对第一激光光束和第二激光光束进行会聚。光导管210设置在会聚透镜108远离第一合光部件110的一侧,被配置为对第一激光光束和第一激光光束进行匀化。
由于激光具有较强的相关性,在成像时形成散斑效应。散斑效应导致画面产生颗粒感,降低了投影画面质量。根据消相干或消散斑的原理,激光光束的能量分布越均匀,从高斯型变为平滑型,散斑效应可以大大减弱或消除。因此,可以通过在光源中设置扩散片,通过增加激光光束的发散角度来改善激光的能量分布。
在一些实施例中,如图24A所示,光源组件100还包括第一扩散片1091和第二扩散片1092。第一扩散片1091设置在合光组件103和会聚透镜108之间,第二扩散片1092设置在会聚透镜108远离合光组件103的一侧。示例地,第一扩散片1091固定,对合光后的光斑进行初次匀化。第二扩散片1092转动,将会聚后的激光光束打散,增加扩散角度,起到匀化光斑的作用。通过采用动静结合的扩散片组合,可以有效地增加激光光束中随机相位的个数,散斑斑点图样的随机性也增加,从而可以降低在人眼视觉感受中的散斑颗粒感。
当然,也可以是第一扩散片1091转动,第二扩散片1092固定;还可以是第一扩散片1091和第二扩散片1092均转动。光源组件100也可以仅包括运动状态的第二扩散片1092。第二扩散片1092可以是旋转的,也可以是二维平动的,在此并不做限定。
在另一些实施例中,请参考图9B,光源组件100还包括复眼透镜104。复眼透镜104设置在合光组件103的出光路径上,经过合光组件103合光后的激光光束入射至复眼透镜104,复眼透镜104被配置为对接收到的激光光束进行匀化处理。采用复眼透镜104对激光光束进行匀化,由于复眼透镜104的体积通常较小,进一步有效地减小了光源组件100的体积。
在另一些实施例中,如图20和图22所示,光源组件100与图9B中所示的光源组件100的区别在于:第一激光器阵列101的出光方向(即图中的Y轴方向)与第二激光器阵列102的出光方向(即图中的Y轴方向)平行。在此基础上,合光组件103包括第二合光部件120和第三合光部件130。第二合光部件120设置在第一激光器阵列101的出光侧,第三合光部件130设置在第二激光器阵列102的出光侧,复眼透镜104设置在第三合光部件130远离第二合光部件120的一侧。第一激光器阵列101与第二合光部件120的排布方向,平行于第二激光器阵列102与第三合光部件130的排布方向。复眼透镜104与第三合光部件130的排布方向,垂直于第三合光部件130与第二激光器阵列102的排布方向。
第一激光器阵列101向第二合光部件120发出第一激光光束,第二激光器阵列102向第三合光部件130发出第二激光光束。第二合光部件120被配置为将第一激光光束反射至复眼透镜104,第三合光部件130被配置为将第二激光光束反射后至复眼透镜104。复眼透镜104对接收到的激光光束进行匀化处理。
在一些实施例中,如图20所示,第一激光光束和第二激光光束均包括三种颜色的激光,例如,绿色激光、蓝色激光和红色激光。此时,第二合光部件120和第三合光部件130的结构相同,且在复眼透镜104的入光面所在的平面上,第二合光部件120和第三合光部件130错开。
第二合光部件120包括第一镜片121、第二镜片122和第三镜片123。第一镜片121、第二镜片122和第三镜片123沿着X轴的方向依次排布,且倾斜设置。在复眼透镜104的 入光面所在的平面上,第一镜片121的正投影、第二镜片122的正投影和第三镜片123的正投影至少部分重叠。
第一激光器阵列101向第一镜片121发出绿色激光,向第二镜片122发出蓝色激光,并向第三镜片123发出红色激光。第一镜片121被配置为反射绿色激光,第二镜片122被配置为反射蓝色激光且透射绿色激光,第三镜片123被配置为反射红色激光且透射绿色激光和蓝色激光。
在一些实施例中,第二合光部件120中的第一镜片121可以为用于反射所有颜色的光的反射镜,或者可以为用于反射绿色激光且透射其他颜色的激光的二向色片;第二镜片122可以为用于反射蓝色激光且透射其他颜色的激光的二向色片;第三镜片123可以为用于反射红色激光且透射其他颜色的激光的二向色片。
第三合光部件130包括第一镜片131、第二镜片132和第三镜片133。第一镜片131、第二镜片132和第三镜片133沿着X轴的方向依次排布,且倾斜设置。在复眼透镜104的入光面所在的平面上,第一镜片131的正投影、第二镜片132的正投影和第三镜片133的正投影至少部分重叠。
第二激光器阵列102向第一镜片131发出绿色激光,向第二镜片132发出蓝色激光,并向第三镜片133发出红色激光。第一镜片131被配置为反射绿色激光,第二镜片132被配置为反射蓝色激光且透射绿色激光,第三镜片133被配置为反射红色激光且透射绿色激光和蓝色激光。
在一些实施例中,第三合光部件130中的第一镜片131可以为用于反射所有颜色的光的反射镜,或者可以为用于反射绿色激光且透射其他颜色的激光的二向色片;第二镜片132可以为用于反射蓝色激光且透射其他颜色的激光的二向色片;第三镜片133可以为用于反射红色激光且透射其他颜色的激光的二向色片。
激光为线偏振光,根据发光原理的不同,分为P线偏振光和S线偏振光,以下简称P偏振光和S偏振光。当光源配合超短焦的光学屏幕使用时,光学屏幕由多层微结构组成,具有偏振选择性。比如,一种菲涅尔光学屏对P偏振光的透过率大于对S偏振光的透过率,从而呈现出对P偏振光的选择性,P偏振光可以是任何波段范围的可见光。因此,为了提高投影画面的亮度,需将光源中的不同偏振态的偏振光变成统一的偏振态。
示例地,第一激光器阵列101和第二激光器阵列102所发出的蓝色激光和绿色激光的偏振极性与红色激光的偏振极性相反,例如,蓝色激光和绿色激光为S偏振光,红色激光为P偏振光。在一些实施例中,如图24A、图13和图20所示,光源组件100还可以包括第一偏振转换部件105和第二偏振转换部件106。其中,该第一偏振转换部件105被配置为将第一激光器阵列101出射的绿色激光和蓝色激光由S偏振光转换为P偏振光;该第二偏振转换部件106被配置为将第二激光器阵列102出射的绿色激光和蓝色激光由S偏振光转换为P偏振光。如此,射入复眼透镜104的蓝色激光和绿色激光的偏振方向均和红色激光的偏振方向相同。这样,采用统一偏振方向的激光形成投影画面,可以避免由于光学镜片对于不同偏振光的透射和反射效率不同,导致形成的投影画面存在色块的问题。示例地,该第一偏振转换部件105和第二偏振转换部件106均可以为半波片。
在一些实施例中,如图24A和图13所示,第一偏振转换部件105位于第一激光器阵列101和第一合光部件110的第一透射反射部1101之间,第二偏振转换部件106位于第二激光器阵列102和第一合光部件110的第二透射反射部1102之间;或者,如图20所示,第一偏振转换部件105位于第一激光器阵列101与第二合光部件120的第一镜片121和第二镜片122之间,第二偏振转换部件106位于第二激光器阵列102与第三合光部件130的第一镜片131和第二镜片132之间。
可以理解的是,第一偏振转换部件105和第二偏振转换部件106仅适用于第一合光部件110通过波长选择特性进行合光的情况。
在另一些实施例中,如图22所示,第一激光光束包括三种颜色的激光,例如,绿色激光、蓝色激光和红色激光;第二激光光束包括一种颜色的激光,例如,红色激光。此时,第二合光部件120包括第四镜片124、第五镜片125、第六镜片126和第七镜片127,第三 合光部件130包括第四镜片134。在复眼透镜104的入光面所在的平面上,第四镜片124的正投影和第五镜片125的正投影至少部分重叠,第六镜片126和第七镜片127的正投影分别位于第四镜片124和第五镜片125的正投影的相对两侧。第四镜片134的正投影与第四镜片124和第五镜片125的正投影至少部分重叠,且与第六镜片126和第七镜片127的正投影错开。
第一激光器阵列101向第四镜片124发出绿色激光,向第五镜片125发出蓝色激光,且向第六镜片126和第七镜片127发出红色激光。第四镜片124被配置为反射绿色激光,第五镜片125被配置为反射蓝色激光且透射绿色激光,且第六镜片126和第七镜片127被配置为反射红色激光。第二激光器阵列102向第四镜片134发出红色激光,且第一激光器阵列101发出的绿色激光和蓝色激光分别被第四镜片124和第五镜片125反射至第四镜片134。第四镜片134被配置为反射第二激光器阵列102发出的红色激光,且透射第一激光器阵列101发出的绿色激光和蓝色激光。
在一些实施例中,第二合光部件120的第四镜片124可以为用于反射所有颜色的光的反射镜,也可以为用于反射绿色激光且透射其他颜色的激光的二向色片;第五镜片125可以为用于反射蓝色激光且透射其他颜色的激光的二向色片;第六镜片126和第七镜片127可以为用于反射所有颜色的光的反射镜,也可以为用于反射红色激光且透射其他颜色的激光的二向色片;第三合光部件130的第四镜片134可以为用于反射红色激光且透射其他颜色的激光的二向色片。
需要说明的是,上述一些实施例均是以光源组件100包括两个激光器阵列为例进行示意性说明的。在另一些实施例中,光源组件100包括一个激光器阵列。参考图15,光源组件100仅包括第一激光器阵列101、合光组件103和复眼透镜104,而不包括第二激光器阵列102。合光组件103包括第四合光部件140,第四合光部件140位于第一激光器阵列101的出光侧,且第一激光器阵列101与第四合光部件140的排布方向垂直于第四合光部件140与复眼透镜104的排布方向。
第一激光器阵列101向第四合光部件140发出第一激光光束,第四合光部件140将第一激光光束反射至复眼透镜104,复眼透镜104对接收到的激光光束进行匀化处理。第四合光部件140的结构有多种,本公开一些实施例均以第一激光光束包括三种颜色的激光,例如,蓝色激光、绿色激光和红色激光为例,对第四合光部件140的结构进行说明。
第一种情况,如图15所示,第四合光部件140包括第一反射部1401和第二反射部1402。在复眼透镜104的入光面所在的平面上,第一反射部1401的正投影与第二反射部1402的正投影错开,即无交叠。
第一激光器阵列101向第一反射部1401发出蓝色激光和绿色激光,且向第二反射部1402发出红色激光。该第一反射部1401被配置为将蓝色激光和绿色激光反射至复眼透镜104,该第二反射部1402被配置为将红色激光反射至复眼透镜104。
在一些实施例中,第四合光部件140中的第一反射部1401可以为用于反射所有颜色的激光的反射镜,也可以为用于反射绿色激光和蓝色激光且透射其他颜色的激光的二向色片;第二反射部1402可以为用于反射所有颜色的激光的反射镜,也可以为用于反射红色激光且用于透射其他颜色的激光的二向色片。可以理解的是,当第一反射部1401和第二反射部1402均为二向色片时,第四合光部件140与第一合光部件110的结构相同。
第二种情况,请参考图16,第四合光部件140包括独立设置的第一镜片141、第二镜片142和第三镜片143,且第一镜片141、第二镜片142和第三镜片143沿X轴方向依次排布。在复眼透镜104的入光面所在的平面上,第一镜片141的正投影、第二镜片142的正投影和第三镜片143的正投影至少部分重合。
第一激光器阵列101向第一镜片141发出绿色激光,向第二镜片142发出蓝色激光,且向第三镜片143发出红色激光。第一镜片141被配置为反射绿色激光,第二镜片142被配置为透射绿色激光且反射蓝色激光,且第三镜片143被配置为透射绿色激光和蓝色激光且反射红色激光。
在一些实施例中,第四合光部件140中的第一镜片141可以为用于反射所有颜色的光 的反射镜,或者可以为用于反射绿色激光且透射其他颜色的激光的二向色片;第二镜片142可以为用于反射蓝色激光且透射其他颜色的激光的二向色片;第三镜片143可以为用于反射红色激光且透射其他颜色的激光的二向色片。此时,第四合光部件140与第二合光部件120和第三合光部件130的结构相同。
示例地,第一激光器阵列101所发出的蓝色激光和绿色激光的偏振极性与红色激光的偏振极性相反,例如,蓝色激光和绿色激光为S偏振光,红色激光为P偏振光。在一些实施例中,如图15、图16和图22所示,光源组件100还可以包括第一偏振转换部件105。该第一偏振转换部件105被配置为将第一激光器阵列101出射的绿色激光和蓝色激光由S偏振光转换为P偏振光,如此,射入复眼透镜104的蓝色激光和绿色激光的偏振方向均和红色激光的偏振方向相同。这样,采用统一偏振方向的激光形成投影画面,可以避免由于光学镜片对于不同偏振光的透射和反射效率不同,导致形成的投影画面存在色块的问题。示例地,该第一偏振转换部件105可以为半波片。
在一些实施例中,如图15所示,第一偏振转换部件105位于第一激光器阵列101与第四合光部件140的第一反射部1401之间;或者,如图16所示,第一偏振转换部件105位于第一激光器阵列101与第四合光部件140的第一镜片141和第二镜片142之间;或者,如图22所示,第一偏振转换部件105位于第一激光器阵列101与第二合光部件120的第四镜片124和第五镜片125之间。
请参考图11,复眼透镜104包括玻璃衬底1042,位于玻璃衬底1042的入光面上的阵列排布的多个第一微透镜1041,以及位于玻璃衬底1042的出光面上的阵列排布的多个第二微透镜1043。其中,多个第一微透镜1041和多个第二微透镜1043对应,每个第一微透镜1041的形状和大小与对应的第二微透镜1043的形状和大小均相同。示例地,多个第一微透镜1041和多个第二微透镜1043均可以为球面凸透镜或非球面凸透镜。
这样,多个第一微透镜1041可以对各个激光器所发出的激光光束的光斑进行分割,再通过多个第二微透镜1043对分割后的光斑进行累加,从而可以实现对各个激光器所发出的激光光束进行匀化,以实现对第一激光器阵列101和第二激光器阵列102所发出的激光光束进行匀化。
如图10所示,在目标方向上,即激光的快轴方向或慢轴方向,复眼透镜104的第一微透镜1041的尺寸可以根据激光器在复眼透镜104的入光面上形成的光斑的尺寸和光阀240的尺寸确定。如此,通过激光器发出的激光光束的光斑的尺寸和光阀240的尺寸确定的第一微透镜1041对各个激光器发出的激光光束的匀化效果较好。
需要说明的是,第一激光器阵列101和第二激光器阵列102均可以采用半导体激光器,半导体激光器发出的激光具有快轴和慢轴。快轴方向激光的发散角度约为±30度,慢轴方向激光的发散角度约为±10度。第一激光器阵列101和第二激光器阵列102发出的激光光束经准直后,光斑在快轴方向上的尺寸大于在慢轴方向上的尺寸,光斑的形状可以呈矩形或椭圆形。光斑长边的方向为快轴方向,光斑短边的方向为慢轴方向。
请参考图12,图12为图9A和图9B中所示的激光器阵列形成的光斑示意图。每个激光器所发出的激光在复眼透镜104的入光面上形成的光斑,与至少一个第一微透镜1041所在的区域交叠。在这种情况下,通过复眼透镜104能够对各个激光器发出的激光进行匀化。
在一些实施例中,每个激光器所发出的激光在复眼透镜104的入光面上形成的光斑与至少两个第一微透镜1041所在的区域交叠。在这种情况下,通过该复眼透镜104对各个激光器发出的激光光束进行匀化的效果较好。
在一些实施例中,每个激光器在复眼透镜104的入光面上形成的光斑,与复眼透镜104的入光面上设置的至少四个第一微透镜1041所在的区域交叠,且该至少四个第一微透镜1041至少阵列排布为两行和两列。示例地,当激光器在复眼透镜104的入光面上形成的光斑与四个第一微透镜1041所在的区域交叠时,这四个第一微透镜1041可以排布为两行和两列。这样,可以进一步的提高复眼透镜104对各个激光器发出的激光光束进行匀化的效果。
在一些实施例中,复眼透镜104中的各个第一微透镜1041的尺寸是相同的。例如,第一微透镜1041在快轴方向上的尺寸和在慢轴方向上的尺寸均在0.1毫米至1毫米的范围内。
为了保证激光投影设备10投影画面的成像质量,红色激光器的数量通常比蓝色激光器和绿色激光器的数量多,例如,第一激光器阵列101和第二激光器阵列102均包括两行红色激光器、一行蓝色激光器和一行绿色激光器。三种颜色的激光光束被合光组件103合光后红色激光形成的光斑尺寸较大,而蓝色激光和绿色激光形成的光斑尺寸较小。示例地,如图17所示,蓝色激光和绿色激光在复眼透镜104上形成的光斑的面积均为B,红色激光在复眼透镜104上形成的光斑的面积为A,即蓝色激光和绿色激光在复眼透镜104上形成的光斑的面积,均小于红色激光在复眼透镜104上形成的光斑的面积。
由于激光的光学扩展量为激光光束的光斑的面积与该激光光束的发散角的乘积,如此,红色激光的光学扩展量大于蓝色激光的光学扩展量和绿色激光的光学扩展量,导致三种颜色的激光光束合光后的光斑出现颜色分界现象。例如,光斑边缘区域较中间区域偏红的现象,在合光后的光斑入射到激光投影设备10中的镜头300以形成投影画面时,导致投影画面的颜色均匀性较差,进而导致激光投影设备10的显示效果较差。
为此,本公开一些实施例中,多个第一微透镜1041包括多个第三微透镜1045和多个第四微透镜1046,多个第三微透镜1045被配置为接收蓝色激光和绿色激光,以及红色激光的一部分,多个第四微透镜1046被配置为接收红色激光的另一部分,第三微透镜1045在快轴方向上的尺寸大于第四微透镜1046在快轴方向上的尺寸。
参考图18,在图18中仅是以复眼透镜104的入光面上设置的一个第一微透镜1041和出光面上对应设置的一个第二微透镜1043为例进行说明的。复眼透镜104的入光面上设置的第一微透镜1041能够将光线汇聚到出光面上对应设置的第二微透镜1043的中心点,如此,从第二微透镜1043出射的光线可以以一定的发散角度θ出射。根据图18可知,第一微透镜1041和第二微透镜1043在快轴方向上的尺寸d越大,光线从第二微透镜1043出射的发散角度θ越大。
由于在复眼透镜104的多个第一微透镜1041中,用于接收蓝色激光和绿色激光的多个第三微透镜1045在快轴方向上的尺寸大于用于接收红色激光的多个第四微透镜1046在快轴方向上的尺寸。因此,在蓝色激光和绿色激光导向复眼透镜104中的多个第三微透镜1045后,蓝色激光和绿色激光的发散角增加,进而能够使得蓝色激光和绿色激光的光学扩展量增加。如此,蓝色激光和绿色激光的光学扩展量与红色激光的光学扩展量近似相同。这样,能够避免三种颜色的激光光束合光后的光斑出现颜色分界现象。在合光后的光斑入射到激光投影设备10中的镜头300以形成投影画面时,能够保证投影画面的颜色均匀性较好,进而使得激光投影设备10的显示效果较好。
在一些实施例中,请参考图19、图21和图23,复眼透镜104中的第三微透镜1045在激光的快轴方向上的尺寸d1大于第四微透镜1046在快轴方向上的尺寸d2,该第三微透镜1045在激光慢轴方向上的尺寸可以等于第四微透镜1046在慢轴方向上的尺寸,即均为d3。
在一些实施例中,红色激光在复眼透镜104上形成的光斑的面积与蓝色激光和绿色激光在复眼透镜104上形成的光斑的面积之间的第一比值,和第三微透镜1045在快轴方向上的尺寸与第四微透镜1046在快轴方向上的尺寸之间的第二比值呈正比例关系。
例如,随着红色激光在复眼透镜104上形成的光斑的面积,与蓝色激光和绿色激光在复眼透镜104上形成的光斑的面积之间的第一比值增大或减小,第三微透镜1045在快轴方向上的尺寸与第四微透镜1046在快轴方向上的尺寸之间的第二比值也增大或减小。
需要说明的是,激光投影设备10进行投影显示时较容易产生散斑效应。散斑效应指的是相干光源发出的两束激光在照射粗糙的物体(如激光投影设备10的屏幕)后发生散射,该两束激光在空间中产生干涉,最终在屏幕上出现颗粒状的明暗相间的斑点的效应。散斑效应使得投影图像的显示效果较差,且明暗相间的这些未聚焦的斑点在人眼看来处于闪烁状态,长时间观看易产生眩晕感,用户的观看体验较差。
本公开一些实施例提供的光源组件100中,复眼透镜104中用于接收蓝色激光光束和绿色激光光束的多个第三微透镜1045在快轴方向上的尺寸大于用于接收红色激光光束的多个第四微透镜1046在快轴方向上的尺寸。这样,使得蓝色激光光束和绿色激光光束的光学扩展量增加。如此,激光光束在复眼透镜104的作用下变得较为均匀,进而将这些激光用于投影产生的干涉较弱,可以减弱激光投影设备10进行投影显示时的散斑效应,避免投影图像变花,提高投影图像的显示效果,避免人眼观看产生的眩晕感。
在一些实施例中,请参考图16和图24B,光源组件100还包括第三扩散片1093。第三扩散片1093设置在合光组件103和复眼透镜104之间。从合光组件103射出的激光光束沿图中X轴方向射向第三扩散片1093,第三扩散片1093对射入的激光光束进行匀化后射向复眼透镜104。示例地,第三扩散片1093转动。当然,光源组件100还可以包括第四扩散片,第四扩散片设置在复眼透镜104远离合光组件103的一侧。示例地,第四扩散片可以固定,也可以转动。
第四扩散片转动可对激光光束在空间上产生一些随机相位,如此即可对激光的相干性造成干扰。从而减少激光光斑分布不均的现象。第三扩散片1093转动且第四扩散片固定,通过采用动静结合的扩散片组合,可以有效地增加激光光束中随机相位的个数,散斑斑点图样的随机性也增加,从而可以降低在人眼视觉感受中的散斑颗粒感。
在一些实施例中,请参考图24B,光机200中的透镜组件220位于复眼透镜104远离合光组件103的一侧,光机200中的棱镜组件250和光阀240均位于透镜组件220远离复眼透镜104的一侧。其中,该棱镜组件250包括全内反射(Total Internal Reflection,TIR)棱镜。激光器阵列发出的激光光束入射至合光组件103,合光组件103将该激光光束导向复眼透镜104,复眼透镜104将射入的激光匀化后射向透镜组件220,透镜组件220将从复眼透镜104出射的激光光束导向棱镜组件250,该棱镜组件250将激光光束导向光阀240,该光阀240激光光束进行调制后导向镜头300,该镜头300对射入的激光进行投射以形成投影画面。
在一些实施例中,参考图13和图14,复眼透镜104的出光面的中心点可以与透镜组件220的焦点重合。示例地,复眼透镜104的出光面的中心点可以与透镜组件220靠近合光组件103的焦点重合。这样,能够保证从复眼透镜104的出光面的每个点出射的激光光束在导向光阀240时,呈平行光入射到光阀240表面。
以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,想到变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (20)
- 一种激光投影设备,包括:光源组件,被配置为发出照明光束;光机,被配置为将所述光源组件发出的照明光束进行调制以获得投影光束;镜头,被配置为将所述投影光束进行成像;其中,所述光源组件包括:第一激光器阵列,被配置为发出第一激光光束;第二激光器阵列,被配置为发出第二激光光束;所述第一激光器阵列的出光方向与所述第二激光器阵列的出光方向垂直,且所述第一激光光束和所述第二激光光束均包括三色激光;第一合光部件,设置在所述第一激光光束和所述第二激光光束的交汇处,被配置为反射所述第一激光光束且透射所述第二激光光束。
- 根据权利要求1所述的激光投影设备,其中,所述光源组件还包括:会聚透镜,设置在所述第一合光部件的出光侧,被配置为对所述第一激光光束和所述第二激光光束进行会聚;光导管,设置在所述会聚透镜的出光侧,被配置为对所述第一激光光束和所述第二激光光束进行匀光。
- 根据权利要求1所述的激光投影设备,其中,所述光源组件还包括:复眼透镜,设置在所述第一合光部件的出光侧,被配置为对所述第一激光光束和所述第二激光光束进行匀光。
- 根据权利要求1所述的激光投影设备,其中,所述第一激光光束和所述第二激光光束均包括蓝色激光、绿色激光和红色激光;所述第一合光部件包括第一透射反射部和第二透射反射部;所述第一透射反射部被配置为反射第一激光光束中的蓝色激光和绿色激光,且透射第二激光光束中的红色激光;第二透射反射部被配置为反射第一激光光束中的红色激光且透射第二激光光束中的蓝色激光和绿色激光。
- 根据权利要求4所述的激光投影设备,其中,所述第一透射反射部和所述第二透射反射部为两个具有不同波长选择特性的二向色元件;或者,所述第一透射反射部和所述第二透射反射部为两个具有不同偏振选择特征的偏振元件。
- 根据权利要求2所述的激光投影设备,其中,所述光源组件还包括第一扩散片和第二扩散片;所述第一扩散片设置在所述第一合光部件和所述会聚透镜之间,所述第二扩散片设置在所述会聚透镜远离所述第一合光部件的一侧;所述第一扩散片和所述第二扩散片被配置为对射入的激光进行匀化。
- 根据权利要求6所述的激光投影设备,其中,所述第一扩散片固定,所述第二扩散片转动。
- 一种激光投影设备,包括:光源组件,被配置为发出照明光束;光机,被配置为将所述光源组件发出的照明光束进行调制以获得投影光束;镜头,被配置为将所述投影光束进行成像;其中,所述光源组件包括:至少一个激光器阵列,被配置为发出三种颜色的激光;合光组件,设置在所述至少一个激光器阵列的出光侧,被配置为对所述至少一个激光器阵列发出的激光进行合光;复眼透镜,设置在所述合光组件的出光侧,被配置为对所述至少一个激光器阵列发出的激光进行匀化;其中,所述复眼透镜包括:衬底;多个第一微透镜,设置在所述衬底的入光面上;和多个第二微透镜,设置在所述衬底的出光面上,且与所述多个第二微透镜对应。
- 根据权利要求8所述的激光投影设备,其中,所述多个第一微透镜和所述多个第二微透镜均为凸透镜。
- 根据权利要求8所述的激光投影设备,其中,所述至少一个激光器阵列中的每个激光器阵列包括多个激光器,每个激光器发出的激光在所述复眼透镜上形成的光斑与至少一个第一微透镜交叠。
- 根据权利要求8所述的激光投影设备,其中,三种颜色的激光包括蓝色激光、绿色激光和红色激光,所述蓝色激光和所述绿色激光在所述复眼透镜上形成的光斑的面积均小于所述红色激光在所述复眼透镜上形成的光斑的面积;所述多个第一微透镜包括多个第三微透镜和多个第四微透镜;所述多个第三微透镜被配置为接收所述蓝色激光和所述绿色激光、以及所述红色激光的一部分;所述多个第四微透镜被配置为接收所述红色激光的另一部分;其中,第三微透镜在激光的快轴方向上的尺寸大于第四微透镜在所述快轴方向上的尺寸。
- 根据权利要求8所述的激光投影设备,其中,所述至少一个激光器阵列包括第一激光器阵列和第二激光器阵列,且所述第一激光器阵列的出光方向与所述第二激光器阵列的出光方向垂直,所述第一激光器阵列发出第一激光光束,所述第二激光器阵列发出第二激光光束;合光组件包括第一合光部件,所述第一合光部件设置在所述第一激光光束和所述第二激光光束的交汇处,被配置为反射所述第一激光光束且透射所述第二激光光束。
- 根据权利要求12所述的激光投影设备,其中,所述第一激光光束和所述第二激光光束均包括蓝色激光、绿色激光和红色激光;所述第一合光部件包括第一透射反射部和第二透射反射部;所述第一透射反射部被配置为反射第一激光光束中的蓝色激光和绿色激光,且透射第二激光光束中的红色激光;第二透射反射部被配置为反射第一激光光束中的红色激光且透射第二激光光束中的蓝色激光和绿色激光。
- 根据权利要求13所述的激光投影设备,其中,所述第一透射反射部和所述第二透射反射部为两个具有不同波长选择特性的二向色元件;或者,所述第一透射反射部和所述第二透射反射部为两个具有不同偏振选择特征的偏振元件。
- 根据权利要求8所述的激光投影设备,其中,所述至少一个激光器阵列包括第一激光器阵列和第二激光器阵列,且所述第一激光器阵列的出光方向与所述第二激光器阵列的出光方向平行,所述第一激光器阵列发出第一激光光束,所述第二激光器阵列发出第二激光光束;所述合光组件包括第二合光部件和第三合光部件,所述第二合光部件设置在所述第一激光器阵列的出光侧,被配置为反射所述第一激光光束;所述第三合光部件设置在所述第二激光器阵列的出光侧,被配置为反射所述第二激光光束。
- 根据权利要求15所述的激光投影设备,其中,所述第一激光光束和所述第二激光光束均包括蓝色激光、红色激光和绿色激光;所述第二合光部件和所述第三合光部件均包括第一镜片、第二镜片和第三镜片,所述第一镜片被配置为反射所述绿色激光,所述第二镜片被配置为反射蓝色激光且透射所述绿色激光,所述第三镜片被配置为反射所述红色激光且透射所述绿色激光和所述蓝色激光。
- 根据权利要求8所述的激光投影设备,其中,所述至少一个激光器阵列包括第一激光器阵列,所述第一激光器阵列发出第一激光光束;所述合光组件包括第四合光部件,所述第四合光部件设置在所述第一激光器阵列的出光侧,被配置将所述第一激光光束反射至所述复眼透镜。
- 根据权利要求17所述的激光投影设备,其中,所述第一激光光束包括蓝色激光、 绿色激光和红色激光;所述第四合光部件包括第一反射部和第二反射部,所述第一反射被配置为反射所述蓝色激光和所述绿色激光,所述第二反射部被配置为反射所述红色激光。
- 根据权利要求17所述的激光投影设备,其中,所述第一激光光束包括蓝色激光、绿色激光和红色激光;所述第四合光部件包括第一镜片、第二镜片和第三镜片,所述第一镜片被配置为反射所述绿色激光,所述第二镜片被配置为反射蓝色激光且透射所述绿色激光,所述第三镜片被配置为反射所述红色激光且透射所述绿色激光和所述蓝色激光。
- 根据权利要求8所述的激光投影设备,其中,所述光源组件还包括第三扩散片;所述第三扩散片设置在所述合光组件和所述复眼透镜之间,被配置为对射入的激光进行匀化,所述第三扩散片运动。
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111038612.6 | 2021-09-06 | ||
CN202111037636.XA CN113867088A (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-06 | 光学照明系统及激光投影设备 |
CN202111037636.X | 2021-09-06 | ||
CN202111038612 | 2021-09-06 | ||
CN202122306032.2U CN216595871U (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-23 | 三色激光光源及激光投影设备 |
CN202111117186.5 | 2021-09-23 | ||
CN202122306032.2 | 2021-09-23 | ||
CN202111117186.5A CN113777868A (zh) | 2021-09-06 | 2021-09-23 | 光学照明系统及激光投影设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2023030016A1 true WO2023030016A1 (zh) | 2023-03-09 |
Family
ID=85410847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/CN2022/113144 WO2023030016A1 (zh) | 2021-09-06 | 2022-08-17 | 激光投影设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2023030016A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117590678A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-23 | 宜宾市极米光电有限公司 | 合光系统和投影设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1410784A (zh) * | 2001-09-29 | 2003-04-16 | 三星电子株式会社 | 照明系统及采用该系统的投影机 |
US20200301156A1 (en) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | Nichia Corporation | Light source device and optical engine |
CN111766756A (zh) * | 2019-04-01 | 2020-10-13 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 一种激光光源及激光投影设备 |
CN112987471A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-06-18 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 多色光源和投影设备 |
US20210195147A1 (en) * | 2019-12-18 | 2021-06-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Light source device and projection image display device |
CN113777868A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-10 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 光学照明系统及激光投影设备 |
CN113867088A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-31 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 光学照明系统及激光投影设备 |
-
2022
- 2022-08-17 WO PCT/CN2022/113144 patent/WO2023030016A1/zh unknown
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1410784A (zh) * | 2001-09-29 | 2003-04-16 | 三星电子株式会社 | 照明系统及采用该系统的投影机 |
US20200301156A1 (en) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | Nichia Corporation | Light source device and optical engine |
CN111766756A (zh) * | 2019-04-01 | 2020-10-13 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 一种激光光源及激光投影设备 |
US20210195147A1 (en) * | 2019-12-18 | 2021-06-24 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Light source device and projection image display device |
CN112987471A (zh) * | 2021-02-22 | 2021-06-18 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 多色光源和投影设备 |
CN113777868A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-10 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 光学照明系统及激光投影设备 |
CN113867088A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-31 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 光学照明系统及激光投影设备 |
CN216595871U (zh) * | 2021-09-06 | 2022-05-24 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 三色激光光源及激光投影设备 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117590678A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-23 | 宜宾市极米光电有限公司 | 合光系统和投影设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111562713B (zh) | 激光投影设备 | |
US8029144B2 (en) | Color mixing rod integrator in a laser-based projector | |
CN216595871U (zh) | 三色激光光源及激光投影设备 | |
US20220155606A1 (en) | Laser projector | |
JP2010520498A (ja) | 固体光源用色合成器 | |
JP2019040177A (ja) | 光源装置および投写型表示装置 | |
CN111258165A (zh) | 激光投影设备 | |
US20240085771A1 (en) | Laser source assembly and projection apparatus | |
CN113867088A (zh) | 光学照明系统及激光投影设备 | |
WO2023030016A1 (zh) | 激光投影设备 | |
JP2006235338A (ja) | 投射型映像表示装置 | |
JP2007333774A (ja) | プロジェクタ | |
CN111722461A (zh) | 激光投影装置 | |
US20230314921A1 (en) | Laser source and laser projection apparatus | |
CN111983878B (zh) | 光学旋转装置、照明系统以及投影装置 | |
US11675261B2 (en) | Illumination system and projection device | |
CN113960866B (zh) | 激光光源及激光投影设备 | |
KR101167747B1 (ko) | 마이크로 프로젝터를 위한 광학 엔진 | |
WO2023029718A1 (zh) | 光源及激光投影设备 | |
WO2023103359A1 (zh) | 光源和激光投影设备 | |
CN218957014U (zh) | 激光光源及激光投影设备 | |
CN217543647U (zh) | 激光光源及激光投影设备 | |
CN218630503U (zh) | 激光光源及激光显示设备 | |
WO2022037416A1 (zh) | 光回收组件及投影装置 | |
WO2023030419A1 (zh) | 激光投影设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22863156 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |