一种投影显示集成激光光源制造技术

本发明专利技术一种投影显示集成激光光源，涉及投影显示的激光光源领域，包括蓝光模组、绿光模组、红光模组、绿光阶梯反射镜组、红光阶梯反射镜组、合色棱镜组、匀光镜片和消色差会聚透镜镜组；所述绿光阶梯反射镜组、红光阶梯反射镜组分别位于所述合色棱镜组的两侧；所述红光阶梯反射镜组、绿光阶梯反射镜组汇聚红光模组、蓝光模组、绿光模组的激光射线至所述合色棱镜组；所述合色棱镜组混合三色光线并将其反射至所述消色差会聚透镜镜组；混合光线穿过所述消色差会聚透镜镜组后进入所述匀光镜片进行消散。通过上述方式，其采用了空间耦合的方式，激光输出后通过硬光路传输至投影机头端，减少了光纤耦合和传输环节，提高了光能利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及投影显示的激光光源领域，特别是涉及一种投影显示集成激光光源。
技术介绍
目前的激光投影机分为两种技术方案，一是低亮度的激光+荧光粉方案，可以实现10000lm以下的投影亮度；一是三色纯激光方案，可以实现10000以上超高的投影亮度，并且具有更广的色域范围，更高的可靠性。但是目前三色纯激光方案，在实现高亮度的投影亮度时，由于受到激光模组的设计约束，激光光源系统单独需要一个机柜进行放置，采用模块化方式集成通过光纤耦合集束后传输至投影机，尺寸巨大且笨重，无法满足某些安装空间要求较为苛刻的应用环境。这样就需要一种集成式激光光源，进而可以减小整个投影系统的尺寸，从而可满足更多的市场需求。例如中国专利技术专利《激光光源、波长转换光源、合光光源和投影显示装置》，申请号为201310042427.3，公开了包括激光光源阵列，用于产生准直的一次激光光束阵列；位于所述激光光源阵列后端依次排列的聚焦光学元件和准直光学元件，所述一次激光光束阵列依次经过聚焦光学元件和准直光学元件后形成准直的二次激光光束阵列，二次激光光束阵列中的二次激光光束的间距小于一次激光光束阵列中的一次激光光束的间距；位于准直光学元件后端的积分棒，用于接收二次激光光束阵列并使其均匀化；波长转换光源，该波长转换光源包括激发光源和波长转换装置，波长转换装置吸收激发光源发出的激发光并发射受激光；合光装置，所述激光光源发射的光和所述波长转换光源发射的受激光从不同方向入射于合光装置并经合光装置合为一束出射。该投影装置通过的激光光束阵列的转换来进行合光，提高了投影光束的使用效果。但是转换的光束在传输过程中会产生流失，对于这种传输亏损没有得到控制。而且在整体结构中的散热结构没有的得到提升，整体机构也显得庞杂，不能使得设备的使用空间得到简化。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种投影显示集成激光光源，为了实现减小尺寸方式，就需要对激光模组进行设计原理上的变更，将模块化设计变更为集成式设计方案，需要解决了半导体激光器阵列的结构布局、半导体激光器阵列的散热技术、半导体激光器阵列的光束压缩技术、三波长激光合光技术的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是提供一种投影显示集成激光光源，包括蓝光模组、绿光模组、红光模组、绿光阶梯反射镜组、红光阶梯反射镜组、合色棱镜组、消色差会聚透镜镜组和匀光镜片；所述绿光阶梯反射镜组、红光阶梯反射镜组分别位于所述合色棱镜组的两侧；所述红光阶梯反射镜组、绿光阶梯反射镜组汇聚红光模组、蓝光模组、绿光模组的激光射线至所述合色棱镜组；所述合色棱镜组混合三色光线并将其反射至所述消色差会聚透镜镜组；混合光线穿过所述消色差会聚透镜镜组后进入所述匀光镜片进行消散。优选的是，所述红光模组为多个红色波长的半导体激光器以矩阵阵列的方式分布于水冷基板上；所述蓝光模组为多个蓝波半导体激光器以矩阵阵列的方式分布于水冷基板上；所述绿光模组为多个绿波半导体激光器以矩阵阵列的方式分布于水冷基板上；蓝波半导体激光器通过准直透镜校准后直射所述绿光阶梯反射镜组的穿透面；绿波半导体激光器直射所述绿光阶梯反射镜组的反射面；红波半导体激光器通过准直透镜校准后直射所述红光阶梯反射镜组的反射面。优选的是，所述消色差会聚透镜镜组包括第一会聚透镜、弯月透镜和第二会聚透镜；光线依次穿过第一会聚透镜、弯月透镜、第二会聚透镜。优选的是，所述水冷基板的内部设有类微通道。优选的是，还包括调节组和底座；所述绿光模组、红光模组均固定于所述底座上，且所述合色棱镜组位于两者之间；所述绿光阶梯反射镜组固定于所述绿光模组的下侧；所述红光阶梯反射镜组固定于所述红光模组的下侧；所述绿光阶梯反射镜和红光阶梯反射镜组各自形成一个将竖直激光线向合色棱镜组反射的倾斜角；所述蓝光模组固定于与所述绿光模组相邻的竖直面上；所述蓝光模组的蓝色激光线从所述绿光阶梯反射镜组上反射面相背的穿透面直射至所述合色棱镜组上。本专利技术的有益效果是：提供一种投影显示集成激光光源，其采用了空间耦合的方式，激光输出后通过硬光路传输至投影机头端，减少了光纤耦合和传输环节，提高10％以上的光能利用率。而且使用了集成式的激光阵列技术，结合阶梯反射镜阵列光束压缩，光源尺寸得以缩小，达到了内置于投影机头的尺寸要求，并且实现了15000lm的高投影输出亮度。类微通道结合串联式水冷方式，使得系统工作温度可靠稳定。蓝绿激光光阵列共用阶梯反射镜阵列，反射镜采用的蓝绿双色镜镀膜方式，该技术使得蓝绿激光阵列部分的空间利用率得到有效提升，有利于整体结构的尺寸压缩。附图说明图1是本专利技术一种投影显示集成激光光源的结构正视图；图2是投影显示集成激光光源的结构侧视图；附图中各部件的标记如下：1、红波半导体激光器；2、准直透镜；3、阶梯反射镜；4、合色棱镜；5、蓝波半导体激光器；6、阶梯二向色镜；7、绿波半导体激光器；8、第一会聚透镜；9、弯月透镜；10、第二会聚透镜；11、匀光镜片；12、投影机光棒。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。请参阅附图1和2，本专利技术实施例包括：一种投影显示集成激光光源，包括蓝光模组、绿光模组、红光模组、绿光阶梯反射镜组、红光阶梯反射镜组、合色棱镜组、消色差会聚透镜镜组、调节组、匀光镜片和底座。绿光模组、红光模组均固定于底座上，且合色棱镜组位于两者之间。绿光阶梯反射镜组固定于绿光模组的下侧，红光阶梯反射镜组固定于红光模组的下侧；绿光阶梯反射镜和红光阶梯反射镜组各自形成一个将竖直激光线向合色棱镜组反射的倾斜角。蓝光模组固定于与绿光模组相邻的竖直面上，蓝光模组的蓝色激光线从绿光阶梯反射镜组上反射面相背的穿透面直射至合色棱镜组上。红光阶梯反射镜组、绿光阶梯反射镜组汇聚红光模组、蓝光模组、绿光模组的激光射线至合色棱镜组，合色棱镜组中包括一系列的合色棱镜4，合色棱镜组混合三色光线并将其反射至消色差会聚透镜镜组，混合光线穿过消色差会聚透镜镜组后再进入匀光镜片进行消散。红光阶梯反射镜组包括阶梯反射镜3，在阶梯反射镜3正面的阶梯面上排布有一系列的红光反射镜面，且每个阶梯面上设置一块红光反射镜面。绿光阶梯反射镜组则包括阶梯二向色镜6，在阶梯二向色镜6正面的阶梯面上排布有一系列的绿光反射镜面，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影显示集成激光光源，其特征在于：包括蓝光模组、绿光模组、红光模组、绿光阶梯反射镜组、红光阶梯反射镜组、合色棱镜组、消色差会聚透镜镜组和匀光镜片；所述绿光阶梯反射镜组、红光阶梯反射镜组分别位于所述合色棱镜组的两侧；所述红光阶梯反射镜组、绿光阶梯反射镜组汇聚红光模组、蓝光模组、绿光模组的激光射线至所述合色棱镜组；所述合色棱镜组混合三色光线并将其反射至所述消色差会聚透镜镜组；混合光线穿过所述消色差会聚透镜镜组后进入所述匀光镜片进行消散。

【技术特征摘要】
1.一种投影显示集成激光光源，其特征在于：包括蓝光模组、绿光模组、
红光模组、绿光阶梯反射镜组、红光阶梯反射镜组、合色棱镜组、消色差会聚
透镜镜组和匀光镜片；所述绿光阶梯反射镜组、红光阶梯反射镜组分别位于所
述合色棱镜组的两侧；所述红光阶梯反射镜组、绿光阶梯反射镜组汇聚红光模
组、蓝光模组、绿光模组的激光射线至所述合色棱镜组；所述合色棱镜组混合
三色光线并将其反射至所述消色差会聚透镜镜组；混合光线穿过所述消色差会
聚透镜镜组后进入所述匀光镜片进行消散。
2.根据权利要求1所述的一种投影显示集成激光光源，其特征在于：所述
红光模组为多个红色波长的半导体激光器以矩阵阵列的方式分布于水冷基板
上；所述蓝光模组为多个蓝波半导体激光器以矩阵阵列的方式分布于水冷基板
上；所述绿光模组为多个绿波半导体激光器以矩阵阵列的方式分布于水冷基板
上；蓝波半导体激光器通过准直透镜校准后直射所述绿光阶梯反射镜组的穿透
面；绿波半导体激光器直射所述绿光阶梯反射镜组的反射面；红波半导体激...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振宇，
申请(专利权)人：北京为世联合科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11