CN114721159A - 投影光源 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种投影光源，属于光电技术领域。所述投影光源包括激光器，以及位于激光器出光侧的第一合光镜和第二合光镜；激光器的不同区域用于分别射出第一激光和第二激光，第一激光的发散角度大于第二激光的发散角度；第一激光射向第一合光镜，第二激光射向第二合光镜；第一合光镜与第二合光镜用于将射入的激光沿同一方向出射，且用于缩小第一激光与第二激光的发散角度的差异。本申请解决了基于投影光源发出的激光形成的投影画面的显示效果较差的问题。本申请用于发光。

Description

投影光源

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。

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对称性越高，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，该投影光源包括激光器00、合光镜组01和匀光部件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01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00发出的各种颜色的激光的混合。合光镜组将01射出的激光还需经过后续的光路传输至匀光部件，进而被匀光部件03匀化后用于形成投影画面。

图2是相关技术提供的一种激光在匀光部件上形成的光斑的示意图。由图2可知，相关技术中投影光源发出的各种颜色的激光的分布情况差异较大。因此，各种颜色的激光混合效果较差，基于该激光形成的投影画面的显示效果较差。

发明内容

本申请提供了一种投影光源，可以解决投影画面的显示效果较差的问题。所述投影光源包括：激光器，以及位于所述激光器出光侧的第一合光镜和第二合光镜；

所述激光器的不同区域用于分别射出第一激光和第二激光，所述第一激光的发散角度大于所述第二激光的发散角度；

所述第一激光射向所述第一合光镜，所述第二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用于将射入的激光沿同一方向出射，且用于缩小所述第一激光与所述第二激光的发散角度的差异。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请的投影光源中，激光器射出的发散角度不同的第一激光和第二激光，可以经过第一合光镜和第二合光镜缩小该两种激光的发散角度的差异。如此一来，投影光源射出的第一激光与第二激光的发散角度较为接近，第一激光与第二激光形成的光斑的面积差异较小，第一激光与第二激光可以更好地混合。基于投影光源发出的混合效果较好的激光形成的投影画面的显示效果可以较好。

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合光镜组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一种激光器的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的另一种投影光源的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的再一种投影光源的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的又一种投影光源的结构示意图；

图10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11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12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13是本申请另一实施例提供的又一种投影光源的结构示意图；

图14是本申请再一实施例提供的一种投影光源的结构示意图；

图15是本申请再一实施例提供的另一种投影光源的结构示意图；

图16是本申请再一实施例提供的再一种投影光源的结构示意图；

图17是本申请实施例提供的一种投影光源发出的激光形成的光斑的示意图。

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，投影光源中激光在经过合光镜组射出后，还需要经过匀光部件将激光匀化后再进行后续画面投射。激光在匀光部件上的入射角度越接近则匀光部件对激光的匀化效果越接近。光斑的分布位置可以反映其在匀光部件上的入射角度，光斑越靠近两端则入射角度越大，越靠近中央则入射角度越小。激光在匀光部件上形成的光斑与图2所示的光斑类似，由于红色激光、绿色激光和蓝色激光在匀光部件上的入射角度差异较大，故匀光部件对不同颜色的激光的匀化效果差异较大，基于激光形成的投影画面的显示效果较差。

本申请实施例提供了一种投影光源，该投影光源发出的各种颜色的激光关于投影光源的主光轴的对称性较高，分布情况一致性较高，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。如图3所示，该投影光源10可以包括激光器101、第一合光镜102和第二合光镜103。该第一合光镜102和第二合光镜103位于激光器101的出光侧。

激光器101为多色激光器，激光器101的不同区域用于发出不同颜色的激光。激光器101的不同区域可以沿第三方向(如z方向)发出第一激光和第二激光，该第一激光与第二激光的颜色不同。第一激光的发散角度可以大于第二激光的发散角度。如第一激光可以包括红色激光，第二激光可以包括蓝色激光和绿色激光中的至少一种。

第一合光镜102在激光器101上的正投影可以覆盖激光器101中第一激光的出射区，第二合光镜103在激光器101上的正投影可以覆盖激光器101中第二激光的出射区。第一合光镜102与第二合光镜103的设置位置可以基于第一激光的出射区和第二激光的出射区来设定。第一激光可以射向第一合光镜102，第二激光可以射向第二合光镜103，第一合光镜102和第二合光镜103均倾斜设置，第一合光镜102和第二合光镜103可以将激光器101射向该合光镜的激光均沿同一方向出射。

示例地，如图3所示，第一方向为x方向，第一合光镜102和第二合光镜103与第一方向的夹角为45度，与第三方向的夹角也为45度。第一合光镜102可以将第一激光沿第一方向反射，第二合光镜103可以将第二激光也沿第一方向反射。可选地，激光器101中第二激光的出射区与第一激光的出射区可以沿第一方向依次排布。需要说明的是，本申请实施例中第一方向也可以不为x方向，第二激光的出射区与第一激光的出射区的排布方向也可以与第一方向不同，第一合光镜102和第二合光镜103对激光的出射方向也可以不为第一方向；如该出射方向可以为与第一方向垂直的第二方向(如垂直纸面的方向)，或者为第一方向的反方向，本申请实施例不做限定。第一方向、第二方向与第三方向两两相互垂直。

本申请实施例中，第一合光镜102和第二合光镜103可以用于缩小第一激光与第二激光的发散角度的差异。示例地，第一合光镜102对第一激光的发散角度的扩散程度，小于第二合光镜103对第二激光的发散角度的扩散程度；或者，第一合光镜102对第一激光的发散角度的限缩程度，大于第二合光镜103对第二激光的发散角度的限缩程度。

综上所述，本申请实施例提供的投影光源中，激光器射出的发散角度不同的第一激光和第二激光，可以经过第一合光镜和第二合光镜缩小该两种激光的发散角度的差异。如此一来，投影光源射出的第一激光与第二激光的发散角度较为接近，第一激光与第二激光形成的光斑的面积差异较小，第一激光与第二激光可以更好地混合。基于投影光源发出的混合效果较好的激光形成的投影画面的显示效果可以较好。

可选地，投影光源10还可以包括匀光部件。该匀光部件可以位于第一合光镜和第二合光镜的出光侧。第一合光镜和第二合光镜射出的第一激光和第二激光可以射入该匀光部件，进而被该匀光部件匀化后射出，匀光部件射出的激光再用于后续投影画面的形成。该匀光部件可以包括光导管或复眼透镜。

本申请实施例中，第一合光镜102与第二合光镜103可以通过多种不同的方式实现对第一激光和第二激光的发散角度的调整，下面以其中的两种可选方式进行介绍。

在第一种可选方式中，可以通过凸面镜、凹面镜和平面镜的搭配，来实现第一合光镜102和第二合光镜103对第一激光和第二激光的发散角度的调整，以缩小第一激光与第二激光的发散角度的差异。凸面镜指的是朝激光入射侧凸出的镜片，凹面镜指的是朝激光入射侧弯曲的镜片。由于凸面镜可以对其反射的激光进行扩散，故可以增大该激光的发散角度；凹面镜可以对其反射的激光进行会聚，故可以减小该激光的发散角度；平面镜不改变其反射的激光的发散角度。因此，可以适当地使用凸面镜、凹面镜和平面镜制备第一合光镜102和第二合光镜103，来对第一激光和第二激光的发散角度进行调整。

示例地，第一合光镜102可以为平面镜，第二合光镜103可以为凸面镜；或者，第一合光镜102可以为凹面镜，第二合光镜103可以为平面镜；或者，第一合光镜102可以为凹面镜，第二合光镜103可以为凸面镜。

由于凸面镜的曲率越大，其反射光线时对光线的扩散程度越强，凹面镜的曲率越大，其反射光线时对光线的会聚程度越大。故也可以将第一合光镜和第二合光镜103设置为曲率不同的同类型镜片，来实现对第一激光和第二激光的发散角度的调整。示例地，第一合光镜102与第二合光镜103可以均为凸面镜，第一合光镜102的曲率小于第二合光镜103的曲率。或者，第一合光镜102与第二合光镜103可以均为凹面镜，且第一合光镜102的曲率大于第二合光镜103的曲率。

如图3所示，第一合光镜102为平面镜，第二合光镜103为凸面镜。如此，第一激光在通过第一合光镜102反射后发散角度不变，第二激光通过第二合光镜103反射后发散角度增大，因此第一激光的发散角度与第二激光的发散角度差异缩小。第一激光与第二激光形成的光斑的面积差异较小，第一激光与第二激光的对称性及混光均匀性可以提高。对于第一合光镜102和第二合光镜103为其他组合的情况，本申请实施例不再进行示意。

需要说明的是，图3以第一方向为x方向，第二合光镜103和第一合光镜102沿x方向依次排布，且激光器101和第一合光镜102位于第二合光镜103的同一侧为例。第一合光镜102和第二合光镜103中位于光线传输路径靠后的位置的合光镜可以为二向色镜，如第一合光镜102可以为二向色镜。第二合光镜103可以将第二激光沿x方向反射向第一合光镜102，第一合光镜102可以将第一激光沿x方向反射，且将第二激光沿x方向透射。第二合光镜103可以为针对全波段的反射镜，或者也可以为二向色镜，仅需保证该第二合光镜103可以反射第二激光即可，对于其他激光的反射性能不做考虑。

可选地，第一方向也可以为x方向的反方向，第二合光镜103和第一合光镜102可以仍沿x方向依次排布，第一合光镜102和第二合光镜103的摆放角度可以在第一方向和第三方向所在平面内旋转90度，进而可以将激光均沿x反向的反方向出射。此时第一合光镜102可以为全波段的反射镜，第二合光镜103可以为二向色镜，用于反射第二激光且透射第一激光。

在第二种可选方式中，第二合光镜103可以包括扩散片，如第二合光镜103为反射扩散片；或者第二合光镜103可以包括微透镜阵列。可选地，反射扩散片可以通过在反射镜上贴附扩散膜形成，或者可以通过在扩散片上镀制反射膜形成，或者该反射式扩散片中一面为扩散面，另一面为反射面。或者，第二合光镜103可以通过在反射镜(如平面反射镜)上设置微透镜阵列而形成，该微透镜可以为凹透镜，也可以为凸透镜。每个微透镜的直径可以在毫米、微米甚至纳米量级。

该第二合光镜103可以扩展第二激光的发散角度，且该第二合光镜103可以位于第一激光的传输路径之外。如此可以避免第一激光也经过第二合光镜103，导致对第一激光的发散角度也进行扩展的情况。示例地，图3中的第二合光镜103可以采用此种可选方式中的第二合光镜103代替，对该种情况的投影光源本申请实施例不再通过附图进行示意。

可选地，该第二种可选方式中，第一合光镜102可以为平面镜，或者也可以为凹面镜，本申请实施例不做限定。

下面结合附图对投影光源10中的激光器101进行介绍。

本申请实施例中的激光器101为多色激光器。多色激光器也即是能发出多种颜色的激光的激光器。图4是本申请实施例提供的一种激光器的结构示意图，图5是本申请实施例提供的另一种激光器的结构示意图，图6是本申请实施例提供的再一种激光器的结构示意图。图5可以为图4所示的激光器的俯视图，图6可以为图4所示的激光器的正视图，也可以为图5所示的激光器中截面a-a’的示意图。

请结合图4至图6，激光器101可以包括底板1011，位于底板上的环状的管壁1012、多个发光芯片1013、多个热沉1015和多个反射棱镜1016，位于管壁1012远离底板1011的一侧的准直镜组1014和透光密封层1018。该发光芯片1013、热沉1015和反射棱镜1016被管壁1012包围。本申请实施例中所述的某器件(如合光镜)在激光器101上的正投影，均可以指该器件在激光器101的底板1011上的正投影。

其中，该多个热沉1015和该多个反射棱镜1016可以均与该多个发光芯片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可以位于透光密封层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发出的第一激光和第二激光均可以仅包括一种颜色的激光，或者也可以包括多种颜色的激光。不同颜色的激光的出射区域可以均不同。本申请实施例中以第一激光仅包括一种颜色的激光，如红色激光；第二激光包括第一颜色的激光和第二颜色的激光，且第一颜色的激光为蓝色激光，第二颜色的激光为绿色激光为例进行介绍。可选地，也可以第一颜色的激光为蓝色激光，第二颜色的激光为绿色激光。第一激光和第二激光也可以包括其他颜色的激光，如第二激光还包括黄色激光，本申请实施例不做限定。

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发出的第一激光和第二激光可以分别由不同类发光芯片发出，且用于发出的第一激光的发光芯片1013可以位于同一区域，用于发出第二激光的发光芯片1013可以位于同一区域。

示例地，激光器101中的多个发光芯片1013包括多个第一类发光芯片1013a、多个第二类发光芯片1013b和多个第三类发光芯片1013c。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。激光器101中第一类发光芯片1013a所在的区域为第一出光区Q1，第二类发光芯片1013b所在的区域为第二出光区Q2，第三类发光芯片1013c所在的区域为第三出光区Q3。

第二出光区Q2与第三出光区Q3可以位于第一出光区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可以沿第二方向(如y方向)依次排布。可选地，第一出光区Q1可以呈长方形。第一方向可以为该长方形的长度方向，第二方向可以为该长方形的宽度方向。如图4和图5中第二出光区Q2与第三出光区Q3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也可以均沿x方向的反方向依次排布。可选地，图4和图5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。

本申请实施例以第一类发光芯片1013a的数量为4，第二类发光芯片1013b的数量为3，第三类发光芯片1013c的数量为2为例进行示意。该三类发光芯片的数量也可以根据需求进行相应地调整，如第一类发光芯片1013a的数量也可以为5或其他值，第二类发光芯片1013b的数量也可以为4或其他值，第三类发光芯片1013c的数量也可以为3或其他值，本申请实施例不做限定。

图4至图6以激光器101包括两个管壁1012，第一类发光芯片1013a位于一个管壁1012中，第二类发光芯片1013b和第三类发光芯片1013c位于另一个管壁1012中为例。可选地，每个管壁1012所在的部分可以称为一个发光模组，该两个发光模组可以沿第一方向依次排布。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。示例地，如图4至与图5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5和图6中位于左侧的发光模组，第二发光模组可以为位于右侧的发光模组。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。

如图5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。可选地，每个发光模组中的多个发光芯片1013发出的激光的慢轴可以均平行第一方向。

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。快轴可以垂直于发光芯片1013的出光面，慢轴平行于发光芯片1013的出光面。激光在快轴上的发散角度大于在慢轴上的发散角度，如在快轴上的发散角基本是在慢轴上的发散角度的3倍以上。发光芯片1013以发出的激光的慢轴作为排布方向进行排布。由于该方向上激光的发散角度较小，故在避免相邻发光芯片1013发出的激光干扰重叠的基础上，发光芯片1013之间的距离可以较小，发光芯片1013的设置密度可以较大，有利于激光器的小型化。可选地，发光模组中的多个发光芯片1013也可以阵列排布，排成多行多列，本申请实施例不做限定。

可选地，激光器101也可以仅包括一个管壁1012，如图1中所示的激光器。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5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。

本申请实施例中，投影光源也可以具有多种不同的构造，来对激光进行不同方式或不同方向的传输，下面对投影光源的几种可选构造进行介绍。

在投影光源10的第一种可选构造中，投影光源10仅包括激光器101、第一合光镜102和第二合光镜103，如图3所示的结构。第一合光镜102与第二合光镜103的排布方向平行于第一方向(如x方向)，第二合光镜103与第一合光镜102将射入的激光均沿第一方向出射。对于该种构造可以参考上述对于图3的介绍，本申请实施例不再赘述。该种可选构造中第一合光镜102和第二合光镜103可以均与匀光部件沿第一方向排布。

在投影光源10的第二种可选构造中，投影光源10也可以仅包括激光器101、第一合光镜102和第二合光镜103。示例地，图7是本申请实施例提供的另一种投影光源的结构示意图，图8是本申请实施例提供的再一种投影光源的结构示意图，图7可以为图8所示的投影光源的右视图，图8可以为图7所示的投影光源的俯视图。如图7和图8所示，第一合光镜102与第二合光镜103的排布方向仍平行于第一方向(如x方向)，但第二合光镜103与第一合光镜102将射入的激光均沿第二方向(如y方向)出射。该种可选构造中第一合光镜102和第二合光镜103可以均与匀光部件沿第二方向排布。

在第二合光镜103的一种可选实现方式中，如图7和图8所示，第二合光镜103为整块的镜片。此种情况中，若第二激光包括多种颜色的激光，如第二激光包括第一颜色的激光与第二颜色的激光，则该第一颜色的激光与第二颜色的激光可以分别射向第二合光镜103中的不同位置。该第二激光中不同颜色的激光的传输路径可以均不同。

在第二合光镜103的另一种可选实现方式中，第二合光镜103可以包括多个子镜片。第二激光中每种颜色的激光可以对应一个子镜片，进而每种颜色的激光射向对应的子镜片，由该子镜片沿第二方向反射。示例地，第二激光包括第一颜色的激光和第二颜色的激光，第二合光镜103可以包括第一子镜片J1和第二子镜片J2，第一颜色的激光射向第一子镜片J1，第二颜色的激光射向第二子镜片J2。第一颜色的激光的出射区域(如第二出光区Q2)与第二颜色的激光的出射区域(如第三出光区Q3)可以沿第二方向依次排布，相应地第一子镜片J1和第二子镜片J2可以沿第二方向依次排布。

示例地，图9是本申请实施例提供的又一种投影光源的结构示意图。如图9所示，在垂直第二方向(如y方向)的参考平面上，第一子镜片J1的正投影可以位于第二子镜片J2的正投影之外。如此，从第一子镜片J1射出的第一颜色的激光与从第二子镜片J2射出的第二颜色的激光的传输路径不重合。该种方式中第一子镜片J1和第二子镜片J2均可以为针对全波段的反射镜。需要说明的是，本申请中所述的参考平面仅为用于描述各个器件之间的位置及大小关系的假想平面，可以并非投影光源中实际存在的面。

又示例地，图10是本申请另一实施例提供的一种投影光源的结构示意图。如图10所示，在垂直第二方向的参考平面上，第一子镜片J1的正投影与第二子镜片J2的正投影至少部分重合。第一子镜片J1可以将第一颜色的激光沿第二方向反射向第二子镜片J2。第二子镜片J2可以将第一颜色的激光沿第二方向透射，且将第二颜色的激光沿第二方向反射。该种方式中，第二子镜片J2需为二向色镜。

需要说明的是，图7至图10均以第二合光镜103为凸面镜为例进行示意。图7至图10中的第二合光镜103也可以为反射式扩散片，或者也可以为设置有微透镜阵列的反射镜。

在投影光源10的第三种可选构造中，图11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12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11和图12所示，在投影光源10的上述第二种可选构造的基础上，如在图9的基础上，投影光源10还可以包括第三合光镜104和第四合光镜105。第一合光镜102与第三合光镜104沿第二方向依次排布，第二合光镜103与第四合光镜105也沿第二方向依次排布。第一合光镜102可以将第一激光沿第二方向反射向第三合光镜104，第三合光镜104可以将第一激光沿第三方向反射。第二合光镜103可以将第二激光沿第二方向反射向第四合光镜105，第四合光镜105可以将第二激光沿第三方向反射。可选地，第三合光镜104与第四合光镜105均可以为平面镜。该种可选构造中，第三合光镜104和第四合光镜105可以均与匀光部件沿第三方向排布。

图11示出了第四合光镜105的一种可选实现方式，第四合光镜105可以为整块的镜片。该种第四合光镜105可以与任意形式的第二合光镜103搭配，如可以与图7至图10的任一第二合光镜103搭配。第二激光包括多种颜色的激光，该多种颜色的激光可以分别射向第四合光镜105的不同位置，或者也可以射向第四合光镜105的相同位置。

图12示出了第四合光镜105的另一种可选实现方式，第四合光镜105可以包括沿第三方向依次排布的多个子镜片该多个子镜片与第二激光中的多种颜色的激光一一对应，每种颜色的激光射向对应的子镜片，并被该子镜片沿第三方向反射。该种第四合光镜105仅可与使第二激光中不同颜色的激光的传输路径不同的第二合光镜103搭配，如图7至图9中的第二合光镜103。

如图12所示，该多个子镜片在垂直第三方向的参考平面上的正投影至少部分重合。第四合光镜105包括沿第三方向依次排布的第三子镜片J3和第四子镜片J4。第二激光中的第一颜色的激光射向第三子镜片J3，第二颜色的激光射向第四子镜片J4。第三子镜片J3用于将第一颜色的激光沿第三方向反射向第四子镜片；第四子镜片J4用于将第一颜色的激光沿第三方向透射，且将第二颜色的激光沿第三方向反射。该种方式中，第四子镜片J4需为二向色镜。第三子镜片J3可以为针对全波段的反射镜，或者也可以为二向色镜，仅需保证第三子镜片可以反射第一颜色的激光即可，对于其他激光的反射性能不做考虑。

可选地，在垂直第三方向的参考平面上，第三子镜片J3的正投影也可以位于第四子镜片J4的正投影之外，本申请实施例未对此种方式进行示意。此种方式中，第三子镜片J3与第四子镜片J4可以均为针对全波段的反射镜，或者也可以为二向色镜。

本申请实施例图11与图12中以第一合光镜102为凹面镜，第三合光镜104为整块的镜片为例。可选地，第三合光镜104也可以为多个子镜片，本申请实施例不做限定。

在投影光源10的第四种可选构造中，图13是本申请另一实施例提供的又一种投影光源的结构示意图。如图13所示，在投影设备10的上述第三种可选构造的基础上，如图12的基础上，投影光源10还包括第五合光镜106和第六合光镜107，第五合光镜106与第六合光镜107的排布方向可以平行于第一方向。如第一方向为x方向，第六合光镜107与第五合光镜106可以沿x方向依次排布。第三合光镜104与第五合光镜106沿第三方向依次排布，第四合光镜105与第六合光镜107也沿第三方向依次排布。本申请实施例中，第五合光镜106与第六合光镜107可以均为平面镜。需要说明的是，为了便于区分图13中使第五合光镜106的尺寸大于第六合光镜107，第五合光镜106与第六合光镜107的面积实际可以相等也可以不等。

第三合光镜104用于将第一激光沿第三方向反射向第五合光镜106，第四合光镜105用于将第二激光沿第三方向反射向第六合光镜107。第六合光镜107可以将第二激光沿第一方向反射向第五合光镜106。第五合光镜106可以为二向色镜，第五合光镜106可以沿第一方向透射该第二激光，且可以沿第一方向反射该第一激光。第六合光镜107可以为针对全波段的反射镜，也可以为二向色镜。可选地，该种可选构造中，第六合光镜107、第五合光镜106和匀光部件可以沿第一方向依次排布。

可选地，第一方向也可以为x方向的反方向，第六合光镜107与第五合光镜106可以仍沿x方向依次排布。第六合光镜107与第五合光镜106的摆放角度可以在第一方向和第三方向所在平面内旋转90度，进而可以将激光均沿x反向的反方向出射。此时，第六合光镜107为二向色镜。第五合光镜106将第一激光射向第六合光镜107，第六合光镜107用于反射第二激光且透射第一激光。第五合光镜106可以为全波段的反射镜。第五合光镜106与第六合光镜107的设置方式及激光反射原理与图3中的第一合光镜102与第二合光镜103类似，可以参考上述对于第一合光镜102与第二合光镜103的相关描述。

在投影光源10的第五种可选构造中，图14是本申请再一实施例提供的一种投影光源的结构示意图，图15是本申请再一实施例提供的另一种投影光源的结构示意图，图16是本申请再一实施例提供的再一种投影光源的结构示意图。图15可以为图14所示的投影光源的右视图，图16可以为图14所示的投影光源的俯视图。如图14至图16所示，在上图10的基础上，投影光源10还可以包括第七合光镜108和第八合光镜109。第七合光镜108和第八合光镜109的排布方向平行第一方向，如第一方向为x方向，第八合光镜109和第七合光镜108沿x方向依次排布。第一合光镜102与第七合光镜108沿第二方向依次排布，第二合光镜103与第八合光镜109也沿第二方向依次排布。第一合光镜102可以将第一激光反射向第七合光镜108，第二合光镜103可以将第二激光反射向第八合光镜109。第七合光镜108和第八合光镜109倾斜设置。第八合光镜109用于将第二激光反射向第七合光镜108。第七合光镜108可以为二向色镜，第七合光镜108用于将第一激光沿第一方向反射，且用于将第二激光沿第一方向透射。可选地，第七合光镜108和第八合光镜109与第一方向均为45度，与第二方向的夹角也均为45度。

可选地，第一方向也可以为x方向的反方向，此时第七合光镜108和第八合光镜109仍可以沿x方向依次设置，且第七合光镜108和第八合光镜109的摆放角度可以在第一方向和第二方向所在平面内旋转90度，进而可以将激光均沿x反向的反方向出射。此时，第八合光镜109为二向色镜。第七合光镜108可以将将第一激光射向第八合光镜109，第八合光镜109用于反射第二激光且透射第一激光。

可选地，此种方式中第二合光镜103中的两个子镜片可以为反射式扩散片，或者可以包括微透镜阵列。图14至图16仅以平面镜的样式对该两个子镜片进行示意。

图17是本申请实施例提供的一种投影光源发出的激光形成的光斑的示意图。该光斑可以为本申请提供的提供光源发出的激光形成的光斑，如图3、图10至图16中任一所示的投影光源发出的激光形成的光斑。

可选地，相关技术中第一激光形成的光斑的形状可以较接近所需的激光光斑形状。因此，可以保持相关技术中第一激光的传输方式不变，而仅调整第二激光，以使第二激光的形状及尺寸贴近第一激光。示例地，第一激光的传输路径上的合光镜可以均为平面镜。

本申请实施例中，为了避免对第一激光的影响，可以在将第一激光与第二激光混合之前将第一激光与第二激光的发散角度调整成所需角度，将第一激光和第二激光形成的光斑调整成所需形状。如此可以保证混合后的第一激光和第二激光更贴合需求，保证基于混合后的第一激光和第二激光可以形成显示效果更好的投影画面。

综上所述，本申请实施例提供的投影光源中，激光器射出的发散角度不同的第一激光和第二激光，可以经过第一合光镜和第二合光镜缩小该两种激光的发散角度的差异。如此一来，投影光源射出的第一激光与第二激光的发散角度较为接近，第一激光与第二激光形成的光斑的面积差异较小，第一激光与第二激光可以更好地混合。基于投影光源发出的混合效果较好的激光形成的投影画面的显示效果可以较好。

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至图16中的任一投影光源。投影光源用于向光阀射出激光，光阀用于将射入的激光调制后射向镜头，镜头用于将射入的激光进行投射以形成投影画面。

示例地，光阀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，以实现对光线的调制。示例地，该镜头可以为长焦镜头，或者也可以为超短焦镜头。镜头可以包括多个透镜，各个透镜可以沿某一方向依次排布。从光阀射出的激光可以依次通过镜头中的多个透镜射至屏幕，以实现镜头对激光的投射，实现投影画面的显示。

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，以及位于所述激光器出光侧的第一合光镜和第二合光镜；

所述激光器的不同区域用于分别射出第一激光和第二激光，所述第一激光的发散角度大于所述第二激光的发散角度；

所述第一激光射向所述第一合光镜，所述第二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用于将射入的激光沿同一方向出射，且用于缩小所述第一激光与所述第二激光的发散角度的差异。

2.根据权利要求1所述的投影光源，其特征在于，所述第一合光镜与所述第二合光镜的排布方向平行于第一方向；

所述第一合光镜与所述第二合光镜中，一个合光镜用于将射入的激光沿所述第一方向反射向另一合光镜；

所述另一合光镜用于将所述激光器射向所述另一合光镜的激光沿所述第一方向反射，且将所述一个合光镜射向所述另一合光镜的激光沿所述第一方向透射。

3.根据权利要求1所述的投影光源，其特征在于，所述第一合光镜与所述第二合光镜的排布方向平行于第一方向；

所述第一合光镜和所述第二合光镜均用于将射入的激光沿第二方向反射，所述第一方向垂直所述第二方向。

4.根据权利要求2所述的投影光源，其特征在于，所述投影光源还包括：第三合光镜和第四合光镜，所述第一合光镜与所述第三合光镜沿所述第二方向依次排布，所述第二合光镜与所述第四合光镜沿所述第二方向依次排布；

所述第一合光镜用于将所述第一激光沿所述第二方向反射向所述第三合光镜，所述第三合光镜用于将所述第一激光沿第三方向反射；所述第三方向垂直所述第一方向，且垂直所述第二方向；

所述第二合光镜用于将所述第二激光沿所述第二方向反射向所述第四合光镜，所述第四合光镜用于将所述第二激光沿所述第三方向反射。

5.根据权利要求4所述的投影光源，其特征在于，所述投影光源还包括第五合光镜和第六合光镜，所述第五合光镜与所述第六合光镜的排布方向平行于所述第一方向；

所述第三合光镜用于将所述第一激光沿所述第三方向反射向所述第五合光镜，所述第四合光镜用于将所述第二激光沿所述第三方向反射向所述第六合光镜；

所述第五合光镜与所述第六合光镜中，一个合光镜用于将射入的激光沿所述第一方向反射向另一合光镜；所述另一合光镜用于将所述一个合光镜射向所述另一合光镜的激光沿所述第一方向透射，且将其他器件射向所述另一合光镜的激光沿所述第一方向反射。

6.根据权利要求3至5任一所述的投影光源，其特征在于，所述第二激光包括第一颜色的激光和第二颜色的激光，所述激光器中所述第一颜色的激光的出射区域与所述第二颜色的激光的出射区域不同；

所述第二合光镜为整块的镜片，所述第一颜色的激光与所述第二颜色的激光分别射向所述第二合光镜中的不同位置；

或者，所述第二合光镜包括沿所述第二方向依次排布的第一子镜片和第二子镜片；所述第一颜色的激光射向所述第一子镜片，所述第一子镜片用于将所述第一颜色的激光沿所述第二方向反射；所述第二颜色的激光射向所述第二子镜片，所述第二子镜片用于将所述第二颜色的激光沿所述第二方向反射。

7.根据权利要求6所述的投影光源，其特征在于，所述第二合光镜包括沿所述第二方向依次排布的第一子镜片和第二子镜片；

在垂直所述第二方向的参考平面上，所述第一子镜片的正投影位于所述第二子镜片的正投影之外；

或者，在垂直所述第二方向的参考平面上，所述第一子镜片的正投影与所述第二子镜片的正投影至少部分重合；所述第一子镜片用于将所述第一颜色的激光沿所述第二方向反射向所述第二子镜片；所述第二子镜片用于将所述第一颜色的激光沿所述第二方向透射，且将所述第二颜色的激光沿所述第二方向反射。

8.根据权利要求4或5所述的投影光源，其特征在于，所述第二激光包括第一颜色的激光和第二颜色的激光；

所述第四合光镜为整块的镜片；

或者，所述第四合光镜包括沿所述第三方向依次排布的第三子镜片和第四子镜片，所述第一颜色的激光射向所述第三子镜片，所述第二颜色的激光射向所述第四子镜片；所述第三子镜片用于将所述第一颜色的激光沿所述第三方向反射向所述第四子镜片；所述第四子镜片用于将所述第一颜色的激光沿所述第三方向透射，且将所述第二颜色的激光沿所述第三方向反射。

9.根据权利要求1至5任一所述的投影光源，其特征在于，

所述第一合光镜为平面镜，所述第二合光镜为凸面镜；

或者，所述第一合光镜为凹面镜，所述第二合光镜为平面镜；

或者，所述第一合光镜为凹面镜，所述第二合光镜为凸面镜；

或者，所述第一合光镜与所述第二合光镜均为凸面镜，所述第一合光镜的曲率小于所述第二合光镜的曲率；

或者，所述第一合光镜与所述第二合光镜均为凹面镜，且所述第一合光镜的曲率大于所述第二合光镜的曲率。

10.根据权利要求1至5任一所述的投影光源，其特征在于，所述第二合光镜包括扩散片，或者微透镜阵列；

所述第二合光镜用于扩展所述第二激光的发散角度，且所述第二合光镜位于所述第一激光的传输路径之外。

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