CN109085733A - 多组激光光源装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多组激光光源装置，应用在投影设备中作为光源，所述装置包括：第一激光光源，用于发出第一激光光束，并将所述第一激光光束直接入射到第一汇聚透镜组，其中第一激光光束通过第一汇聚透镜组聚集到波长转化装置上；第二激光光源，用于发出与所述第一激光光束波长不同的第二激光光束，并将所述第二激光光束直接入射到第一汇聚透镜组，其中第二激光光束通过第一汇聚透镜组聚集到波长转化装置上，所述第一激光光源与第二激光光源并列设置。避开了采用滤光组件将第一激光光束和第二激光光束合光带来的光效率损失。两个波长激光光源不通过滤光组件，还可以使得显示画面色彩饱和度提升，光机的体积较小，更紧凑。

Description

多组激光光源装置

技术领域

本发明涉及激光投影领域，特别是涉及一种多组激光光源装置。

背景技术

激光光源具有方向性强、亮度高、相干性好的特点，近年来逐步成为高亮度投影的主要光源，并广泛应用在大屏显示领域。

目前通常采用单色激光光源来转换多色波段，或多路反光方式来转换。单色激光光源转换多色波长，由于采用荧光激发出不同波长，通常在显示色彩方面表现不佳。为解决此问题，采用双波长激光光源弥补单一波长激发多波长画面显示色彩饱和度偏低的问题，其中多数采用分别两路波长激光通过滤光组件合光后进入波长转换装置，但是光效率有衰减。

发明内容

基于此，有必要提供一种光效率衰减更小的多组激光光源装置。

一种多组激光光源装置，应用在投影设备中作为光源，所述装置包括：

第一激光光源，用于发出第一激光光束，并将所述第一激光光束直接入射到第一汇聚透镜组，其中第一激光光束通过第一汇聚透镜组聚集到波长转化装置上；

第二激光光源，用于发出与所述第一激光光束波长不同的第二激光光束，并将所述第二激光光束直接入射到第一汇聚透镜组，其中第二激光光束通过第一汇聚透镜组聚集到波长转化装置上，所述第一激光光源与第二激光光源并列设置。

在其中一个实施例中，所述第一激光光源包括多个第一子光源，所述第二激光光源包括多个第二子光源；

所述多个第一子光源成列排列形成一列或多列第一激光光源阵列，所述多个第二子光源成列排列形成一列或多列第二激光光源阵列，所述第一激光光源阵列和第二激光光源阵列并列设置。

在其中一个实施例中，所述第一激光光源阵列和第二激光光源阵列正对第一汇聚透镜组纵向排列，所述第一激光光源阵列和第二激光光源阵列上的第一子光源和第二子光源错开设置。

在其中一个实施例中，所述第一激光光源阵列的第一子光源设置在第二激光光源阵列上相邻两个第二子光源的中心轴线上；

和/或所述第二激光光源阵列的第二子光源设置在第一激光光源阵列上相邻两个第一子光源的中心轴线上。

在其中一个实施例中，所述第一激光光源阵列和第二激光光源阵列正对第一汇聚透镜组横向排列。

在其中一个实施例中，所述第一激光光源包括多个第一子光源，所述第二激光光源包括多个第二子光源；所述多个第一子光源和多个第二子光源交错设置形成第三激光光源阵列。

在其中一个实施例中，所述多个第一子光源和多个第二子光源还交错设置形成一列第三激光光源阵列；

或所述多个第一子光源和多个第二子光源还交错设置形成多列第三激光光源阵列，所述多列第三激光光源阵列正对第一汇聚透镜组纵向排列，所述多列第三激光光源阵列的第一子光源和第二子光源错开设置。

在其中一个实施例中，所述多组激光光源装置还包括：

第一汇聚透镜组，用于第一激光光束和第二激光光束通过且将第一激光光束和第二激光光束分别聚集到波长转化装置上；

波长转化装置，包括透光区和波长转换区，所述透光区用于将第一汇聚透镜组聚集后的第一激光光束转换为波长不同的第三激光光束，所述波长转换区用于第一汇聚透镜组聚集后的第二激光光束通过。

在其中一个实施例中，经过波长转化装置后的第二激光光束和/或第三激光光束的光路上依次设置第二汇聚透镜组、匀光装置、中续透镜、转向反光镜、棱镜组、光阀、投射镜头组。

在其中一个实施例中，所述多组激光光源装置还包括：

第三激光光源，用于发出与第一激光光束和第二激光光束波长都不同的第四激光光束，所述第三激光光源与第一激光光源和第二激光光源并列设置；

所述第一汇聚透镜组还用于将第四激光光束聚集到波长转化装置上；

所述波长转化装置还用于将第一汇聚透镜组聚集后的第四激光光束转换为波长不同的第五激光光束或让第一汇聚透镜组聚集后的第四激光光束通过。

上述多组激光光源装置中，采用了第一激光光源和第二激光光源并列的方式，并且将发出的不同波长的第一激光光束和第二激光光束直接入射到第一汇聚透镜组，避开了采用滤光组件将第一激光光束和第二激光光束合光带来的光效率损失。两个波长激光光源不通过滤光组件，还可以使得显示画面色彩饱和度提升，光机的体积较小，更紧凑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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实施例的附图。

图1为一实施例中一种多组激光光源装置的示意图；

图2为一实施例中第一激光光源和第二激光光源排列方式示意图；

图3为另一实施例中第一激光光源和第二激光光源排列方式示意图；

图4为又一实施例中第一激光光源和第二激光光源排列方式示意图；

图5为一实施例中波长转换装置透光区和波长转换区示意图；

图6为另一实施例中一种多组激光光源装置的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1是一种多组激光光源装置的示意图。该多组激光光源装置应用在投影设备中作为光源，包括第一激光光源1和第二激光光源2。

其中第一激光光源1用于发出第一激光光束，并将第一激光光束直接入射到第一汇聚透镜组3，其中第一激光光束通过第一汇聚透镜组3聚集到波长转化装置4上。第二激光光源2用于发出与第一激光光束波长不同的第二激光光束，并将第二激光光束直接入射到第一汇聚透镜组3，其中第二激光光束通过第一汇聚透镜组3聚集到波长转化装置4上，第一激光光源1与第二激光光源2并列设置。

上述多组激光光源装置采用了第一激光光源1和第二激光光源2并列的方式，并且将发出的不同波长的第一激光光束和第二激光光束直接入射到第一汇聚透镜组3，避开了采用滤光组件将第一激光光束和第二激光光束合光带来的光效率损失。两个波长激光光源不通过滤光组件，还可以使得显示画面色彩饱和度提升，光机的体积较小，更紧凑。

进一步地，如图2所示，第一激光光源包括多个第一子光源131，第二激光光源包括多个第二子光源132；多个第一子光源131成列排列形成一列第一激光光源阵列，多个第二子光源132成列排列形成一列第二激光光源阵列，第一激光光源阵列和第二激光光源阵列并列设置。

具体的，第一激光光源阵列和第二激光光源阵列正对第一汇聚透镜组3纵向排列，第一激光光源阵列的第一子光源131和第二激光光源阵列上的第二子光源132错开设置。

其中可选地，第一激光光源阵列的第一子光源131设置在第二激光光源阵列上相邻两个第二子光源132的中心轴线上。

可选地，第二激光光源阵列的第二子光源132设置在第一激光光源阵列上相邻两个第一子光源131的中心轴线上。

可选地，第一激光光源阵列的第一子光源131设置在第二激光光源阵列上相邻两个第二子光源132的中心轴线上，且第二激光光源阵列的第二子光源132设置在第一激光光源阵列上相邻两个第一子光源131的中心轴线上。

在一个实施例中，与上述实施例的主要区别在于，第一激光光源包括多个第一子光源，第二激光光源包括多个第二子光源；多个第一子光源成列排列形成多列第一激光光源阵列，多个第二子光源成列排列形成多列第二激光光源阵列，第一激光光源阵列和第二激光光源阵列并列设置。

具体的，多列第一激光光源阵列和多列第二激光光源阵列正对第一汇聚透镜组纵向排列，第一激光光源阵列的第一子光源和第二激光光源阵列上的第二子光源要错开设置，而且不同列的第一激光光源阵列的第一子光源也要错开设置，同样的，不同列的第二激光光源阵列的第二子光源也要错开设置。

进一步的，第一激光光源阵列和第二激光光源阵列还可以一列第一激光光源阵列和一列第二激光光源阵列组成一组激光光源阵列，然后多组激光光源阵列正对第一汇聚透镜组横向排列。不会多个激光阵列之间相互遮挡，方便排列。

在一个实施例中，第一激光光源阵列和第二激光光源阵列还可以正对第一汇聚透镜组横向排列。则第一激光光源阵列和第二激光光源阵列上的多个第一子光源和多个第二子光源不会互补遮挡。

上述实施方式中，第一激光光源阵列和第二激光光源阵可以设置在不同的载体上，也可以设置在同一个载体上。进一步地可以将第一激光光源阵列和第二激光光源阵做成一个阵列组件并封装在一个类似整列槽内。组装对准效果好。

在一个实施例中，如图3所示，第一激光光源包括多个第一子光源131，第二激光光源包括多个第二子光源132；多个第一子光源131和多个第二子光源132交错设置形成第三激光光源阵列13。

可选地，多个第一子光源131和多个第二子光源132还交错设置形成一列第三激光光源阵列13。第三激光光源阵列13上可以一个第一子光源131和一个第二子光源132交错设置。也可以一个第一子光源和多个第二子光源交错设置，还可以多个第一子光源和一个第二子光源交错设置，还可以多个第一子光源和多个第二子光源交错设置，其中第一子光源的个数可以等于第二子光源的个数也可以不等于第二子光源的个数。

可选地，如图4所示，多个第一子光源131和多个第二子光源132还交错设置形成多列第三激光光源阵列，多列第三激光光源阵列正对第一汇聚透镜组纵向排列，多列第三激光光源阵列的第一子光源和第二子光源错开设置。其中，第三激光光源阵列上可以一个第一子光源131和一个第二子光源132交错设置，也可以一个第一子光源和多个第二子光源交错设置，还可以多个第一子光源和一个第二子光源交错设置，还可以多个第一子光源和多个第二子光源交错设置，其中第一子光源的个数可以等于第二子光源的个数也可以不等于。

进一步的，多列第三激光光源阵列还可以两列第三激光光源阵列组成一组激光光源阵列，然后多组激光光源阵列正对第一汇聚透镜组横向排列，其中可以有多组激光光源阵列，也可以仅有一组激光光源阵列。不会多个激光阵列之间相互遮挡，方便排列。

进一步地，其中一列第三激光光源阵列上的子光源设置在相邻第三激光光源阵列上对应两个子光源的中轴线上。

上述实施方式中，第三激光光源阵列做成一个阵列组件并封装在一个类似整列槽内。

在一个实施例中，多个第一子光源和多个第二子光源还交错设置形成多列第三激光光源阵列，多列第三激光光源阵列正对第一汇聚透镜组横向排列，多列第三激光光源阵列之间互不遮挡。

在一个实施例中，多组激光光源装置还包括：第一汇聚透镜组、波长转化装置，其中第一汇聚透镜组用于第一激光光束和第二激光光束通过且将第一激光光束和第二激光光束分别聚集到波长转化装置上。如图5所示，波长转化装置4包括透光区41和波长转换区42，其中波长转换区42用于将第一汇聚透镜组聚集后的第一激光光束转换为波长不同的第三激光光束，透光区41用于第一汇聚透镜组聚集后的第二激光光束通过。

进一步的，如图6所示，多组激光光源装置还可以包括：经过波长转化装置4后的第二激光光束和/或第三激光光束的光路上依次设置第二汇聚透镜组5、匀光装置6、中续透镜7、转向反光镜8、棱镜组9、光阀10、投射镜头组11。其中，棱镜组9可以为内反射棱镜组，用于把入射和出射到光阀10装置的光线进行有效分开。光阀10是一个显示芯片，可以是DMD显示芯片、硅基液晶显示芯片(LCOS Liquid Crystal on Silicon)等，例如DMD显示芯片可以通过控制光线开关来产生显示画面的灰阶。另外激光的开关通过控制激光的驱动进行。

上述实施方式中，第一激光光源为蓝色激光源，第二激光光源为红色激光源，蓝色激光源发出的蓝色激光光束通过波长转化装置的波长转换区变成绿色激光光束，再通过对蓝色激光光束、绿色激光光束和红色激光光束进行混色获取想要的各种颜色。蓝色激光光束还可以转换出其他颜色的激光光束与蓝色激光光束、绿色激光光束和红色激光光束进行混色，如黄色激光光束。也可以蓝色激光光束通过波长转换装置能转换成黄光，黄光可以通过加设滤光装置滤出绿光和红光，然后进行混色获取想要的各种颜色。波长转化装置为圆盘状，透光区和波长转换区设置在波长转化装置的不同区域，可以通过波长转化装置的转动进行透光区和波长转换区的切换。

上述实施方式中，第一激光光束和第二激光光束平行。

在一个实施例中，本实施例与上述实施例的主要区别在于，多组激光光源装置还包括第三激光光源。第三激光光源用于发出与第一激光光束和第二激光光束波长都不同的第四激光光束，第三激光光源与第一激光光源和第二激光光源并列设置。第一汇聚透镜组还用于将第四激光光束聚集到波长转化装置上。波长转化装置还用于将第一汇聚透镜组聚集后的第四激光光束转换为波长不同的第五激光光束或让第一汇聚透镜组聚集后的第四激光光束通过。第三激光光源包括多个第三子光源，多个第三子光源与多个第一子光源和多个第二子光源交错设置形成第三激光光源阵列。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种多组激光光源装置，应用在投影设备中作为光源，其特征在于，所述装置包括：

第一激光光源，用于发出第一激光光束，并将所述第一激光光束直接入射到第一汇聚透镜组，其中第一激光光束通过第一汇聚透镜组聚集到波长转化装置上；

第二激光光源，用于发出与所述第一激光光束波长不同的第二激光光束，并将所述第二激光光束直接入射到第一汇聚透镜组，其中第二激光光束通过第一汇聚透镜组聚集到波长转化装置上，所述第一激光光源与第二激光光源并列设置。

2.根据权利要求1所述的多组激光光源装置，其特征在于，所述第一激光光源包括多个第一子光源，所述第二激光光源包括多个第二子光源；

所述多个第一子光源成列排列形成一列或多列第一激光光源阵列，所述多个第二子光源成列排列形成一列或多列第二激光光源阵列，所述第一激光光源阵列和第二激光光源阵列并列设置。

3.根据权利要求2所述的多组激光光源装置，其特征在于，所述第一激光光源阵列和第二激光光源阵列正对第一汇聚透镜组纵向排列，所述第一激光光源阵列和第二激光光源阵列上的第一子光源和第二子光源错开设置。

4.根据权利要求3所述的多组激光光源装置，其特征在于，所述第一激光光源阵列的第一子光源设置在第二激光光源阵列上相邻两个第二子光源的中心轴线上；

和/或所述第二激光光源阵列的第二子光源设置在第一激光光源阵列上相邻两个第一子光源的中心轴线上。

5.根据权利要求2所述的多组激光光源装置，其特征在于，所述第一激光光源阵列和第二激光光源阵列正对第一汇聚透镜组横向排列。

6.根据权利要求1所述的多组激光光源装置，其特征在于，所述第一激光光源包括多个第一子光源，所述第二激光光源包括多个第二子光源；所述多个第一子光源和多个第二子光源交错设置形成第三激光光源阵列。

7.根据权利要求6所述的多组激光光源装置，其特征在于，

所述多个第一子光源和多个第二子光源还交错设置形成一列第三激光光源阵列；

或所述多个第一子光源和多个第二子光源还交错设置形成多列第三激光光源阵列，所述多列第三激光光源阵列正对第一汇聚透镜组纵向排列，所述多列第三激光光源阵列的第一子光源和第二子光源错开设置。

8.根据权利要求1-7任一所述的多组激光光源装置，其特征在于，所述多组激光光源装置还包括：

第一汇聚透镜组，用于第一激光光束和第二激光光束通过且将第一激光光束和第二激光光束分别聚集到波长转化装置上；

波长转化装置，包括透光区和波长转换区，所述透光区用于将第一汇聚透镜组聚集后的第一激光光束转换为波长不同的第三激光光束，所述波长转换区用于第一汇聚透镜组聚集后的第二激光光束通过。

9.根据权利要求8所述的多组激光光源装置，其特征在于，经过波长转化装置后的第二激光光束和/或第三激光光束的光路上依次设置第二汇聚透镜组、匀光装置、中续透镜、转向反光镜、棱镜组、光阀、投射镜头组。

10.根据权利要求1所述的多组激光光源装置，其特征在于，所述多组激光光源装置还包括：

第三激光光源，用于发出与第一激光光束和第二激光光束波长都不同的第四激光光束，所述第三激光光源与第一激光光源和第二激光光源并列设置；

所述第一汇聚透镜组还用于将第四激光光束聚集到波长转化装置上；

所述波长转化装置的波长转换区还用于将第一汇聚透镜组聚集后的第四激光光束转换为波长不同的第五激光光束，或所述波长转化装置的透光区让第一汇聚透镜组聚集后的第四激光光束通过。