CN111596515B - 激光光源及激光投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光光源及激光投影装置。本发明提供的激光光源，包括激光器和合光镜组件；激光器的出光面具有多个出光区域，不同出光区域射出的光束颜色不同；合光镜组件包括多个镜片，多个镜片依次设置在激光器的光传输路径上，不同镜片与不同出光区域相对应，每个镜片与对应出光区域的出光方向具有夹角，用于将对应的出光区域射出的光束反射至激光光源的出光方向，镜片均沿激光光源的出光方向依次排列，且至少一个镜片可透过其它镜片反射的光束，以使镜片反射的光束和透过的光束沿激光光源的出光方向出射。本发明的激光光源结构简单，体积较小。

Description

激光光源及激光投影装置

技术领域

本发明涉及激光投影显示技术领域，尤其涉及一种激光光源及激光投影装置。

背景技术

随着科技的不断进步，激光投影装置等新型投影装置越来越多的出现在了人们的工作和生活中。

现有的激光投影装置的激光光源大都采用单色激光光源，并结合荧光粉轮及多种镜片来满足光学性能要求。具体的，以一种现有的单色激光光源为例，光源装置至少包括以下部件：蓝色激光器，荧光轮，滤色轮。使用蓝色激光器，蓝色激光激发荧光粉轮，通过荧光转换发出红色荧光(或者黄色荧光、橘色荧光)、绿色荧光，再通过滤色轮进行滤色提纯，得到纯度较高的红色荧光，绿色荧光，并配合蓝色激光，共同形成三基色光源。三基色混合光源通过光机照明光路，整形投射在数字微镜芯片(Digital Micromirror Device，DMD)上，DMD芯片将三基色光反射进入投影镜头，经过投影镜头对光束校正、放大在投影屏幕上成像。

但是，上述单色激光光源由于包括多个色轮及为了满足荧光激发、光棒收光等光学指标要求的整形汇聚光路部件，光源系统结构较为复杂，体积较大，同时另一方面，由于荧光激发的转换效率受到温度和激发功率的限制，整个光源的亮度提升陷入瓶颈，由荧光和激光组成的光源的色彩表现力也远远不如三色激光光源。

发明内容

本发明提供一种激光光源及激光投影装置，结构较为简单，体积较小。

一方面，本发明提供一种激光光源，包括激光器和合光镜组件；激光器的出光面具有多个出光区域，不同出光区域射出的光束颜色不同；合光镜组件包括多个镜片，多个镜片依次设置在激光器的光传输路径上，不同镜片与不同出光区域相对应，每个镜片与对应出光区域的出光方向具有夹角，用于将对应的出光区域射出的光束反射至激光光源的出光方向，镜片均沿激光光源的出光方向依次排列，且至少一个镜片可透过其它镜片反射的光束，以使镜片反射的光束和透过的光束沿激光光源的出光方向出射。

另一方面，本发明提供一种激光投影装置，包括如上所述的激光光源。

本发明提供的激光光源及激光投影装置，激光光源包括激光器和合光镜组件；激光器的出光面具有多个出光区域，不同出光区域射出的光束颜色不同；合光镜组件包括多个镜片，多个镜片依次设置在激光器的光传输路径上，不同镜片与不同出光区域相对应，每个镜片与对应出光区域的出光方向具有夹角，用于将对应的出光区域射出的光束反射至激光光源的出光方向，镜片均沿激光光源的出光方向依次排列，且至少一个镜片可透过其它镜片反射的光束，以使镜片反射的光束和透过的光束沿激光光源的出光方向出射。通过在激光器射出的光束的光传输路径上设置合光镜组件，合光镜组件的不同镜片与激光器的相应的出光区域一一对应，与出光区域的出光方向具有夹角的镜片可将出光区域射出的光束反射至激光光源的出光方向，并且至少一个镜片可透过其它镜片反射的光束，从而所有镜片反射的光束均可沿激光光源的出光方向出射，这样仅通过可发出不同颜色光束的激光器和具有多个与出光区域对应的镜片的合光镜组件组成的激光光源的结构简单，体积较小。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种激光光源的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的激光光源形成的光路示意图；

图3为本发明实施例一提供的激光器的结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的另一种激光光源的结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的一种激光器和电路板连接的结构示意图；

图6为本发明实施例二提供的激光投影装置的结构示意图。

附图标记说明：

100—激光光源；110—激光器；111—出光区域；1111—绿色出光区域；1112—蓝色出光区域；1113—红色出光区域；112—引脚；120—合光镜组件；121—镜片；1211—反射镜；1212—第一合光镜；1213—第二合光镜；130—壳体；131—容置腔；132—开口；140—透镜；150—光棒；160—电路板；161—容置区域；200—镜头；300—激光投影装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一提供的一种激光光源的结构示意图。图2为本发明实施例一提供的激光光源形成的光路示意图。图3为本发明实施例一提供的激光器的结构示意图。图4为本发明实施例一提供的另一种激光光源的结构示意图。如图1至图4所示，本实施例提供的激光光源100，包括激光器110和合光镜组件120；激光器110的出光面具有多个出光区域111，不同出光区域111射出的光束颜色不同；合光镜组件120包括多个镜片121，多个镜片121依次设置在激光器的光传输路径上，不同镜片121与不同出光区域111相对应，每个镜片121与相应出光区域111的出光方向具有夹角，用于将对应的出光区域111射出的光束反射至激光光源100的出光方向，镜片121均沿激光光源100的出光方向依次排列，且至少一个镜片121可透过其它镜片121反射的光束，以使镜片121反射的光束和透过的光束沿激光光源100的出光方向出射。

本实施例的激光光源100由激光器110和合光镜组件120组成，激光器110的出光面具有多个出光区域111，多个出光区域111用于射出多束不同颜色的光束，合光镜组件120则用于接收激光器110射出的光束，并将光束进行反射，经合光镜组件120反射后，多束不同颜色的光束可以汇聚成一束白色光。如图2所示，在包括本实施例的激光光源100的激光投影装置400中，在激光光源100形成的光路上依序还设置有透镜140和光棒150，激光光源100最终形成的白色光先经过透镜140进行聚光，聚光后的白色光再经过光棒150进行匀光处理，之后白色光通过镜头在投影屏幕上成像。

在一具体实施中，在透镜140和光棒150之间还设置有扩散片，扩散片为转动的扩散片，可以对光源输出的纯三色激光光束进行消散斑，提高光束质量，减轻投影图像的散斑效应。

具体的，激光器110出光面的多个出光区域111射出的多个不同颜色的光束可以均朝向第一方向，也就是说，各光束的射出方向一致，而激光器110射出的各光束均可照射至合光镜组件120的各镜片121上，其中，不同颜色的各镜片121可以和激光器110的各出光区域111射出的不同颜色的光束相对应，以使各镜片121能够对相应颜色的光束进行反射。并且，各镜片121在接收相应颜色的光束并对光束进行反射后，反射的各光束的光路均沿第二方向，均沿着第二方向的各光束之间的光路可以相互重叠，进而相互重叠的不同颜色的各光束能够汇聚在一起形成白色光。

需要说明的是，本实施例中，激光器110能够射出多个不同颜色的光束，并且所有光束的出射光路均为第一方向，因而首先激光器110应该具备能够射出不同颜色光束的发光芯片，也就是能够发出不同颜色的光的出光区域111，并且这些能够射出不同颜色光束的发光芯片的出光面的朝向应该一致，这样才能够确保所有发光芯片射出的光束的光路均能够沿第一方向。

其中，激光器110上设置的多个发光芯片可以位于一列，发光芯片在同一列上依序间隔设置，也就是激光器110的出光面的多个出光区域111依序间隔排列，这样所有发光芯片的出光面均朝向同一方向，如此可确保所有发光芯片射出的光束均沿第一方向传播，并且射出的各光束之间不会相互交叠，从而保证射出的多个光束均为与发光芯片相对应的颜色单一的单色光束。这样激光器110的出光面的多个出光区域111可以间隔排列在一个平面上，可确保激光器110为结构较为简单的薄片式激光器。

另外，激光器110上设置的多个发光芯片也可以不在同一列上，各发光芯片之间也可以上下前后设置，但同样的是所有发光芯片的出光面的朝向相同，另外各发光芯片的出光面在射出光束的光路方向上不应交叠，也就是上下前后设置的各发光芯片之间在第一方向上应相互间隔，以确保各发光芯片射出的不同颜色的光束的光路之间不相互交叠，所有光束在第一方向上均为颜色单一的光束。而为了使激光器110的结构更为简单，激光器110在激光光源100中所占用的空间更少，可以优选将所有发光芯片设置在同一列上，激光器110中对位于同一列的所有发光芯片进行封装的结构相对较为简单，如此可以减小激光器110的整体厚度。

对于合光镜组件120中的各透明的镜片121，应该至少满足以下条件：

第一，各镜片121应该设置在与之颜色相对应的光束的光路上，镜片121的反射面应朝向光束的射出方向，以使相应颜色的光束照射至镜片121的反射面上时，镜片121能够对光束进行反射。

第二，由于要对激光器110射出的光束进行反射，所以镜片121和光束的出射光路也就是第一方向之间应该具有夹角，且镜片121的反射面不应垂直于第一方向，这样镜片121才能够对光束进行反射，并且反射之后光束形成的反射光路，也就是第二方向和第一方向之间不同向或互为反向，而是具有夹角，如此反射光路上的所有光束才可能汇聚形成白色光。

第三，镜片121的反射面应该能够覆盖激光器110射出的相应颜色光束的光斑面积，也就是说，射出的光束应该能够全部照射至镜片121的反射面上，如此镜片121可以将激光器110射出的所有光线进行反射，一方面可以提高合光镜组件120对激光器110射出的光线的利用率，更重要的是，可以保证激光光源100不会产生不必要的光损失，从而确保激光光源100具有较好的性能。

第四，所有镜片121对相应的光束进行反射之后，形成的反射光路均沿第二方向，并且第二方向上的所有光束应该能够汇聚在一起形成白色光，加之激光器110射出的所有光束均朝向第一方向，因此，所有镜片121相对于第一方向的倾斜角度应该相同，以确保经各镜片121反射后各光束的反射光束均沿第二方向；另外，根据镜片121与第一方向之间的夹角，应该合理设置各镜片121在第一方向上的位置，以使所有反射至第二方向上的光束之间相互重叠，所有光束的反射光路能够汇聚形成白色光。

第五，由于各镜片121对应激光器110射出的相应颜色的光束设置，并且激光器110射出的各光束的光路均沿第一方向，而所有镜片121将相应的各光束均反射至第二方向，且第二方向的各光束能够汇聚至一起形成白色光。所以，镜片121在向第二方向反射与自身颜色相同的光束的同时，镜片121不应阻挡其他镜片121反射的光束在第二方向上的反射光路。可以对镜片121本身的结构进行选择，以使镜片121在反射与自身颜色相应的光束同时可透过其他颜色的光束，以使所有第二方向上的光束能够汇聚形成白色光；或者，对各镜片121之间间距进行合理设计，以确保每个镜片121均不在其他镜片121对光束的反射光路上，各镜片121均不会对其他光束的反射光路造成阻碍，并且各镜片121能够使反射的相应光束的反射光路相互重叠，所有光束汇聚形成白色光。

如上所述，本实施例的激光光源100由可射出不同颜色光束的激光器110和可反射不同颜色光束的合光镜组件120构成，激光器110射出的不同颜色的各光束的光路均沿第一方向，合光镜组件120包括不同颜色的镜片121，镜片121对应激光器110的出光面的不同出光区域111，相应镜片121反射相应出光区域111发出的光束，所有镜片121反射的所有光束形成的反射光路均沿第二方向，并且第二方向上的各光束相互重叠汇聚形成白色光。本实施例的激光光源100的激光器110和合光镜组件120的结构较为简单，在满足激光光源100性能要求的基础上，可使激光光源100的体积较小。

为了使镜片121在反射与自身颜色相应的光束的同时，不会对其他镜片121反射的光束的反射光路造成影响，也就是能够确保所有镜片121反射的光束都能够沿第二方向汇聚成白色光，本实施例的多个镜片121包括反射镜和至少一个合光镜，合光镜用于反射对应的出光区域111发出的光束，并透过其它出光区域111对应射出的光束；反射镜用于反射对应的出光区域111发出的光束。

如图1所示，多个镜片121中至少包括一个合光镜，合光镜又称二向色镜，合光镜的特点是对一定波长的光几乎完全透过，而对另一些波长的光几乎完全反射。本实施例的镜片121采用合光镜，该合光镜对与自身颜色相应的光束可以几乎完全反射，使激光器110射出的该颜色的光束在经过合光镜反射后沿第二方向形成反射光路；而对于其它镜片121反射的光束在第二方向上需要经过该合光镜才能和其他光束汇聚形成白色光时，该合光镜能够透过其他颜色的光束，对其他颜色的光束的反射光路没有阻挡作用，可确保所有颜色的光束都能够在第二方向上汇聚形成白色光。

另外，如图1所示，多个镜片121包括反射镜，反射镜用于反射与反射镜的颜色对应的光束，且反射镜位于其它颜色的光束的光路之外。对于镜片121不会对其他镜片121反射的光束在第二方向上的反射光路造成阻碍，无论该镜片121是不是合光镜，都不影响所有光束在第二方向上汇聚形成白色光的情况，可以将该镜片121设置为反射镜。也就是说，该镜片121作为反射镜，仅需对与自身颜色相应的光束进行反射，而无需透过其他颜色的光束。

需要说明的是，多个镜片121中也可以不包括反射镜，而是所有镜片121均为合光镜，一方面，合光镜满足反射与自身颜色相应的光束并透过其他颜色的光束的条件，符合所有镜片121的功能需求，可以确保经合光镜组件120反射的所有光束均在第二方向上汇聚成白色光；另一方面，制作合光镜组件120时，也不用对各镜片121的制作工艺进行区分，可在一定程度上降低制作工艺出现差错及装配错误的概率。

进一步的，激光器110的出光面具有三个出光区域111，三个出光区域111分别为用于发出绿色光束的绿色出光区域1111、用于发出蓝色光束的蓝色出光区域1112和用于发出红色光束的红色出光区域1113。

如图1所示，本实施例的可射出多个不同颜色的光束的激光器110具体可以射出三种不同颜色的光束，这三种不同颜色的光束可以包括绿色光束、蓝色光束和红色光束，且绿色、蓝色和红色光束的出射光路均沿第一方向，其中，绿色光束、蓝色光束和红色光束汇聚在一起之后能够形成白色光。相应的，激光器110的出光面具有三个不同的出光区域111，分别是可发出绿色光束的绿色出光区域1111、可发出蓝色光束的蓝色出光区域1112和可发出红色光束的红色出光区域1113。

同样的，多个镜片121具体包括三种不同颜色的镜片121，这三种不同颜色的镜片121包括绿色镜片、蓝色镜片和红色镜片，且绿色镜片、蓝色镜片和红色镜片分别与绿色光束、蓝色光束和红色光束相对应。

具体的，绿色镜片设置在绿色光束的出射光路上，蓝色镜片设置在蓝色光束的出射光路上，红色镜片设置在红色光束的出射光路上，绿色镜片、蓝色镜片及红色镜片的反射面均朝向相应颜色光束的出射光路，即反射面均朝向第一方向，并且，反射面和第一方向之间具有夹角，以将相应颜色的光束反射至第二方向上。其中，无论是绿色镜片、蓝色镜片还是红色镜片，其反射面均应当能够接收相应的绿色、蓝色和红色光束的全部光线，以保证激光光源100的性能和相应的投射至屏幕上的画面的效果；并且，绿色镜片、蓝色镜片和红色镜片的反射面相互平行，三个镜片之间的具体排布方式应确保反射的绿色光束、蓝色光束和红色光束在第二方向上汇聚在一起以形成白色光。

可选的，多个镜片121包括沿激光器110的出光方向依次排列的反射镜1211、第一合光镜1212和第二合光镜1213。如上所述，根据绿色镜片、蓝色镜片和红色镜片反射的绿色、蓝色、红色光束在第二方向上的反射光路，若其中一种或两种颜色的光束需要透过其他镜片121才能够和其他颜色的光束汇聚，则该其他镜片121除了能够反射与自身颜色相同的光束之外，应能够透过其他颜色的需要穿过其自身的光束，该镜片121可以设置为合光镜。例如，绿色镜片仅需反射绿色光束，则绿色镜片可以为反射镜1211；绿色光束需要透过蓝色镜片，则蓝色镜片设置为反射蓝色光束并透过绿色光束的第一合光镜1212；绿色光束及蓝色光束需要透过红色镜片，则红色镜片设置为反射红色光束并透过绿色光束和蓝色光束的第二合光镜1213。

进一步的，对于如上所述的合光镜组件120包括反射镜1211、第一合光镜1212和第二合光镜1213的情况，反射镜1211与绿色出光区域1111相对应，且反射镜1211用于反射绿色光束；第一合光镜1212与蓝色出光区域1112相对应，第一合光镜1212用于透过绿色光束并反射蓝色光束；第二合光镜1213与红色出光区域1113相对应，第二合光镜1213用于透过绿色光束和蓝色光束，并反射红色光束。

如图1所示，反射镜1211、第一合光镜1212和第二合光镜1213在第二方向上，也就是激光光源100的出光方向上依次间隔排列，与之相应的，激光器110的绿色出光区域1111、蓝色出光区域1112和红色出光区域1113分别射出的沿第一方向的绿色光束、蓝色光束和红色光束在第二方向上也依次间隔排列，绿色光束、蓝色光束和红色光束分别对应照射在反射镜1211、第一合光镜1212和第二合光镜1213的反射面上。间隔设置的反射镜1211、第一合光镜1212和第二合光镜1213可使绿色、蓝色和红色光束都能够被反射至第二方向上，并在第二方向上汇聚形成白色光。

另外，反射镜1211、第一合光镜1212和第二合光镜1213在垂直于激光器110的出光面的方向上应当互不重叠，也就是说各镜片121之间在第二方向上的间距不应过小，若间距过小，各镜片121相互重叠，各镜片121之间相互遮挡，各镜片121不能够有效的对相应颜色的光束进行反射，则在第二方向上的各光束汇聚形成的光束可能光学性能较差，甚至存在其中一种或两种颜色的光束不能够被反射至第二方向，则在第二方向上不能够形成白色光，从而导致激光光源100不能够起到应有的功能。

其中，第二合光镜1213的面积大于第一合光镜1212与反射镜1211的面积。如图1所示，第二合光镜1213与红色出光区域1113相对应，第二合光镜1213用于将红色出光区域1113射出的光束反射至激光光源的出光方向，由于红色出光区域1113射出的光束的面积大于蓝色出光区域1112和绿色出光区域1111射出的光束的面积，因此第二合光镜1213的面积也应当大于第一合光镜1212和反射镜1211的面积，以使第二合光镜1213能够接收红色出光区域1113射出的全部光束。具体的，以红色出光区域1113的出光面积为蓝色出光区域1112和绿色出光区域1111的出光面积的两倍来说，也就是说红色出光区域1113射出的光束是蓝色出光区域1112和绿色出光区域1111的两倍，以蓝色出光区域1112和绿色出光区域1111各自包括一个发光芯片，而红色出光区域1113包括两个发光芯片为例，对应红色出光区域1113的第二合光镜1213的面积应确保其能够接收两个发光芯片照射的全部光束。

需要说明的是，红色出光区域1113的面积大于蓝色出光区域1112和绿色出光区域1111，与之对应的第二合光镜1213的面积大于第一合光镜1212和反射镜1211，是为了使激光器110的红色出光区域1113射出更多的红色光束，并且第二合光镜1213能够将所有红色光束反射至激光光源100的出光方向，进而使第二合光镜1213、第一合光镜1212和反射镜1211各自反射的光束汇聚后形成的白色光满足激光光源的光效要求。

可选的，每个镜片121与对应出光区域的夹角大于或等于43度，且小于或等于47度。镜片121与出光区域的夹角大小为45度左右，出光区域111的出光方向与出光面垂直，也就是说镜片121与出光区域111的出光方向之间的夹角大小也为45度左右，这样出光区域111的出光方向也就是第一方向，与激光光源100的出光方向也就是第二方向之间相互垂直，多个镜片121沿着第二方向依次间隔设置，可使激光光源的整体结构更加简单，也方便了合光镜组件120的设置。

如图1所示，为了使本实施例的激光光源100的结构较为简单，激光光源100的体积较小，一种具体的实施方式为，反射镜1211、第一合光镜1212和第二合光镜1213的反射面与第一方向射出的绿色光束、蓝色光束及红色光束之间的夹角均为45°±2°，如此，反射镜1211、第一合光镜1212和第二合光镜1213反射的各光束的反射光路也就是第二方向，与各光束的射出光路也就是第一方向之间的夹角即为90°左右，第二方向和第一方向相互垂直，反射镜1211、第一合光镜1212和第二合光镜1213可在与第一方向垂直的第二方向上依次间隔排列，这样由反射镜1211、第一合光镜1212和第二合光镜1213组成的合光镜组件120的结构较为简单，所占的空间也较小。

并且，每个镜片121与激光器110的出光面之间的距离大于或等于1mm，且小于或等于40mm。镜片121沿激光光源100的出光方向也就是第二方向设置，并且镜片121的反射面朝向激光器110的出光面，也就是说镜片121相对激光器110的出光面设置，可以将镜片121与激光器110的出光面之间的距离设置在1mm至40mm之间，在确保激光器110的出光区域111发出的光束能够照射至镜片121的反射面的基础上，使镜片121能够更好的接收来自激光器110的出光区域111发出的光束。

对于反射镜1211、第一合光镜1212和第二合光镜1213三者之间的间距，第二合光镜1213和第一合光镜1212之间的间距可以大于或等于1mm，且小于或等于11mm；和/或，第一合光镜1212和反射镜1211之间的间距大于或等于0.5mm，且小于或等于10.5mm。

如图1所示，第二合光镜1213、第一合光镜1212和反射镜1211的反射面与第一方向之间的夹角可以为45°左右，而第二合光镜1213、第一合光镜1212和反射镜1211可以在与第一方向垂直的第二方向上依次间隔分布，第二合光镜1213设置在红色光束的出射光路上，第一合光镜1212设置在蓝色光束的出射光路上，反射镜1211设置在绿色光束的出射光路上。对于各镜片121之间的间距，若间距过小，各镜片121之间可能相互遮挡，造成被遮挡的镜片反射的光束面积较小，由此引起的光损失可能影响激光光源100的性能；而若间距过大，镜片121和相应颜色的光束的出射光路可能无法完全对应，则镜片121无法将对应光束的全部光线反射至第二方向上，这也会影响激光光源100的性能。

一般情况下，为了使激光光源100达到更好的性能，红色光束包含的光线量可以多于蓝色光束和绿色光束。如图1所示，在一种具体的实施方式中，激光器110中可以包括两个相邻设置的射出红色光束的发光芯片和依次设置的射出蓝色光束的发光芯片和射出绿色光束的发光芯片，与红色光束相应的第二合光镜1213的反射面则应能接收两个红色光束的所有光线，因而第二合光镜1213与第一合光镜1212之间的间距也稍大一些，具体的，第二合光镜1213和第一合光镜1212之间的间距可以为6±5mm，而第一合光镜1212与反射镜1211之间的间距可以为5.5±5mm，以确保各镜片121之间不互相遮挡且每个镜片121均能够反射相应颜色光束的全部光线，从而使激光光源100具有较好的性能。

可选的，本实施例的激光光源100还包括壳体130，壳体130具有容置腔131，激光器110和合光镜组件120均至少部分收容在容置腔131内；容置腔131具有沿激光光源100的出光方向的开口132。

如图4所示，本实施例的激光光源100还包括壳体130，壳体130用于容置并固定激光器110和合光镜组件120。具体的，依据激光器110及合光镜组件120自身的结构及两者之间形成的光路，确定激光器110及合光镜组件120之间的相对位置，壳体130具有容置腔131，可以将激光器110和合光镜组件120容置于容置腔131内，而根据激光器110及合光镜组件120在壳体130上的安装方式，激光器110和合光镜组件120可以是部分容置于容置腔131内也可以全部容置于容置腔131内。

并且，壳体130的容置腔131上还可以开设有开口132，该开口132的方向朝激光光源100的出光方向，也就是说该开口132沿第二方向设置，该开口132用于使在第二方向上的所有光束汇聚形成的白色光通过，也就是说，经各镜片121反射后的各光束汇聚形成的白色光从该开口132射出。

可选的，本实施例的激光光源100还包括透镜140，透镜140设置在开口132处。在镜片121的出光侧，沿着壳体130的容置腔131的开口132的方向，可以依次设置透镜140和光棒150，白色光通过该开口132后，经过透镜140聚光，聚光之后再经过光棒150对白色光进行匀光处理。

具体的，透镜140的光轴与激光器110的出光面之间的间距大于或等于6mm。如此，从激光器110的出光面射出的光束经镜片121反射之后，反射光束可照射至透镜140，如此既可确保透镜140能够接收反射来的光束，也可使激光光源100的整体结构较小。其中，透镜140的光轴与激光器110出光面之间的具体间距可依据镜片121与激光器110的出光面之间的间距来确定，以保证透镜140可接收所有镜片121反射的光束。

另外，透镜140的直径可以大于20mm。透镜140选用直径大于20mm的，这样可确保透镜140具有足够的聚光面积，能够使所有镜片121反射的全部光束都能够照射至透镜140上，进而透镜140可对照射来的全部光束进行聚光，以此保证激光光源100的具有良好的光学性能。

以及，在另一具体实施中，在透镜140和光棒150之间还可以设置有扩散片或扩散轮结构。比如，根据系统的收光角度要求，在距离光棒150入光口2mm左右设置有扩散片或扩散轮，或者在距离透镜140的出光面20mm处设置有扩散片或扩散轮。

另外，本实施例的激光光源100还可以包括电路板160，激光器110需要和电路板160连接，通过电路板160导通激光器110，以使激光器110出光面的出光区域111能够射出光束。图5为本发明实施例一提供的一种激光器和电路板连接的结构示意图。如图5所示，电路板160可以围绕激光器110的侧壁设置，电路板160为平面结构，电路板160和激光器110几乎处于同一个平面内，这样可使激光器110和电路板160组成的整体结构更简单。

在激光器110上设置有引脚112，引脚112用于传输信号使激光器110的出光区域111射出光束，引脚112可以设置于激光器110的侧面，引脚112的一端固定在激光器110的侧壁上，引脚112的另一端向激光器110外侧伸出。电路板160和激光器110的引脚112之间电连接，以导通激光器110和电路板160。另外，可以通过激光器110侧壁外围的电路板160与壳体130的固定连接将激光器110固定在壳体130上。

如图5所示，一种可行的实施方式是，电路板160可以为一个，电路板160上可以开设有容置区域161，激光器110位于容置区域161内。具体的，电路板160的中部可以开设有容置区域161，容置区域161的形状、尺寸等与激光器110相匹配，激光器110位于该容置区域161内，激光器110侧方的引脚112伸出至电路板160的一侧表面上并与电路板160焊接连接。

另一种可行的实施方式是，电路板160可以为两个，两个电路板160分别位于激光器110的两侧，两个电路板160分别对应激光器110两侧的引脚112，激光器110两侧的引脚112分别焊接在两个电路板160的同一侧表面上，其中，两个电路板160位于同一个水平面内，以便激光器110两侧的引脚112分别同时搭接在两个电路板160的同一侧表面上。另外，激光器110两侧的两个电路板160可以连接为一个整体，两个电路板160也可以分别固定连接在激光器110具有引脚112的两侧。

本实施例的激光光源包括激光器和合光镜组件；激光器的出光面具有多个出光区域，不同出光区域射出的光束颜色不同；合光镜组件包括多个镜片，多个镜片依次设置在激光器的光传输路径上，不同镜片与不同出光区域相对应，每个镜片与对应出光区域的出光方向具有夹角，用于将对应的出光区域射出的光束反射至激光光源的出光方向，镜片均沿激光光源的出光方向依次排列，且至少一个镜片可透过其它镜片反射的光束，以使镜片反射的光束和透过的光束沿激光光源的出光方向出射。通过在激光器射出的光束的光传输路径上设置合光镜组件，合光镜组件的不同镜片与激光器的相应的出光区域一一对应，与出光区域的出光方向具有夹角的镜片可将出光区域射出的光束反射至激光光源的出光方向，并且至少一个镜片可透过其它镜片反射的光束，从而所有镜片反射的光束均可沿激光光源的出光方向出射，这样仅通过可发出不同颜色光束的激光器和具有多个与出光区域对应的镜片的合光镜组件组成的激光光源的结构简单，体积较小。

图6为本发明实施例二提供的激光投影装置的结构示意图。如图6所示，本实施例提供的激光投影装置300，包括如实施例一所述的激光光源100。本实施例提供的激光投影装置主要由激光光源100、光阀(图中未示出)以及镜头200等组成。

其中，激光光源100包括激光器110和合光镜组件120；激光器110的出光面具有多个出光区域111，不同出光区域111射出的光束颜色不同；合光镜组件120包括多个镜片121，多个镜片121间隔设置在激光器的光传输路径上，不同镜片121与不同出光区域111相对应，镜片121与出光区域111的出光方向具有夹角，用于将对应的出光区域111射出的光束反射至激光光源100的出光方向，镜片121均沿激光光源100的出光方向依次排列，且至少一个镜片121可透过其它出光区域111对应颜色的光束，以使镜片121反射的光束均沿激光光源100的出光方向出射。

激光光源100的激光器110可以在其出光面上依次间隔设置发出不同颜色光束的多个出光区域111，多个出光区域111射出的不同颜色的光束的出射光路均沿第一方向，合光镜组件120包括多个不同颜色的镜片121，多个镜片121与多个出光区域111一一对应，镜片121设置在发出相应颜色光束的出光区域111的出射光路上，相应镜片121可以反射相应颜色光束，反射后的各光束均沿第二方向，并且第二方向上的各光束可汇聚形成白色光。

激光光源100的具体结构、功能以及工作原理均已在前述实施例一中进行了详细说明，此处不再赘述。

可选的，激光投影装置300还包括扩散片和光棒150，扩散片设置在激光光源100的出光路径上，经扩散片扩散后的光束入射至光棒150。

具体的，激光投影装置300具体还包括透镜140、扩散片和光棒150等部分，这些部件与激光光源100相对设置，激光光源100用于发射出激光光线并形成光源光路，沿激光光源100的出光方向射出的光束会经过透镜140，透镜140对光束进行聚光处理；经过透镜140聚光之后的光束经过扩散片，扩散片可以为转动的扩散片，其可以对光束进行消散斑，以提高光束质量，减轻投影图像的散斑效应；之后光束照射至光棒150，光棒150可对光束进行均质处理，激光投影装置300还可以包括光阀，光阀接收光棒150的出射光并投射入镜头200成像。

本实施例的激光投影装置包括激光光源，激光光源包括激光器和合光镜组件；激光器的出光面具有多个出光区域，不同出光区域射出的光束颜色不同；合光镜组件包括多个镜片，多个镜片依次设置在激光器的光传输路径上，不同镜片与不同出光区域相对应，每个镜片与对应出光区域的出光方向具有夹角，用于将对应的出光区域射出的光束反射至激光光源的出光方向，镜片均沿激光光源的出光方向依次排列，且至少一个镜片可透过其它出光区域对应颜色的光束，以使镜片反射的光束均沿激光光源的出光方向出射。这样通过激光器和反射镜组件组成的激光光源结构简单，体积较小。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种激光光源，其特征在于，包括激光器和合光镜组件；所述激光器的出光面具有多个出光区域，不同所述出光区域射出的光束颜色不同；所述合光镜组件包括多个镜片，多个所述镜片依次设置在所述激光器的光传输路径上，不同所述镜片与不同所述出光区域相对应，每个所述镜片与对应所述出光区域的出光方向具有夹角，用于将对应的出光区域射出的光束反射至所述激光光源的出光方向，所述镜片均沿所述激光光源的出光方向依次排列，且至少一个所述镜片可透过其它镜片反射的光束，以使所述镜片反射的光束和透过的光束沿所述激光光源的出光方向出射；

其中，每个所述镜片与所述激光器的出光面之间的距离大于或等于1mm，且小于或等于40mm，所述多个镜片包括反射镜、第一合光镜和第二合光镜，所述第二合光镜与红色出光区域相对应，当所述激光器上设置两个发射红色光的发光芯片，所述第二合光镜的面积大于所述第一合光镜与所述反射镜的面积。

2.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述合光镜用于反射对应的所述出光区域发出的光束，并透过其它所述出光区域对应射出的光束；所述反射镜用于反射对应的所述出光区域发出的光束。

3.根据权利要求2所述的激光光源，其特征在于，所述激光器的出光面具有三个出光区域，三个所述出光区域分别为用于发出绿色光束的绿色出光区域、用于发出蓝色光束的蓝色出光区域和用于发出红色光束的红色出光区域；所述多个镜片包括沿所述激光器的出光方向依次排列的反射镜、第一合光镜和第二合光镜。

4.根据权利要求3所述的激光光源，其特征在于，所述反射镜与所述绿色出光区域相对应，且所述反射镜用于反射所述绿色光束；所述第一合光镜与所述蓝色出光区域相对应，所述第一合光镜用于透过所述绿色光束并反射所述蓝色光束；所述第二合光镜与所述红色出光区域相对应，所述第二合光镜用于透过所述绿色光束和所述蓝色光束，并反射所述红色光束。

5.根据权利要求4所述的激光光源，其特征在于，每个所述镜片与对应所述出光区域的夹角大于或等于43度，且小于或等于47度。

6.根据权利要求1-4任一项所述的激光光源，其特征在于，还包括壳体，所述壳体具有容置腔，所述激光器和所述反射镜组件均至少部分收容在所述容置腔内；所述容置腔具有沿所述激光光源的出光方向的开口。

7.根据权利要求6所述的激光光源，其特征在于，还包括透镜，所述透镜设置在所述开口处。

8.根据权利要求7所述的激光光源，其特征在于，所述透镜的光轴与所述激光器的出光面之间的间距大于或等于6mm。

9.一种激光投影装置，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的激光光源。

10.根据权利要求9所述的激光投影装置，其特征在于，还包括扩散片和光棒，所述扩散片设置在所述激光光源的出光路径上，经所述扩散片扩散后的光束入射至所述光棒。

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