一种三色激光光源及激光投影装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种三色激光光源，包括：发出第一红色激光的第一红色激光器阵列、发出第二红色激光的第二红色激光器阵列、发出蓝色激光的蓝色激光器阵列、发出第一绿色激光的第一绿色激光器阵列、发出第二绿色激光的第二绿色激光器阵列、第四合光部、第五合光部、第六合光部、反射镜及合束元件。第一红色激光、第二红色激光由第四合光部合光后经反射镜反射至合束元件；第五合光部与第六合光部对蓝色激光、第一绿色激光、第二绿色激光合光后出射至合束元件；合束元件将第四合光部发射来的光束透射至匀光部件，并将第五合光部、第六合光部发射来的光束反射至匀光部件。避免了因使用荧光粉而带来的荧光转换效率较低的问题，并使得光源体积更小。

A Tricolor Laser Source and Laser Projection Device

【技术实现步骤摘要】
一种三色激光光源及激光投影装置
本专利技术涉及激光光源
，尤其涉及一种三色激光光源及激光投影装置。
技术介绍
激光光源作为一种固态光源，具有高亮，高效，寿命长，色域佳，环保等一系列优点成为新兴的投影光源的选择。目前行业内使用的激光和荧光粉受激产生的荧光组成的光源中，通常使用蓝色激光作为激光投影系统的激光光源和激励光光源。在现有技术的一种实现方式中，蓝色激光打到荧光轮上会激发绿色荧光粉和黄色荧光粉分别产生绿色光和黄色光，再从黄色光中过滤得到红色光。如图1所示，从激光器阵列101发出的蓝色激光经过缩束系统102出射后到达二向色镜104，从二向色镜103透射后激光光束到达聚焦准直透镜组105，经聚焦准直透镜组105出射的光束打到荧光轮103上激发荧光轮发出荧光，此处示例的荧光轮103可以是反射型荧光轮（包括荧光区与透射区），因此荧光轮103的荧光区被激光激发出荧光后将荧光反射，被反射的荧光经过聚焦准直透镜组105收光，进行会聚准直，将朗伯体（指辐射源各方向上的辐射亮度不变，辐射强度随观察方向与面光源法线之间的夹角的变化遵守余弦规律）分布的大角度光束压缩为近似平行光束出射至二向色镜104，二向色镜104将该荧光反射至光棒。蓝色激光透过上述透射区后经过“蓝光回路”被传输到二向色片104并透过，最终进入光棒。该种光源架构所采用的激光激励荧光粉产生荧光的方案由于荧光的转换效率较低，导致较高比例的激光能量被浪费而且还产生了大量热量难以散除，而随着投影尺寸越来越大的发展趋势，对投影亮度的要求也越来越高，在不断增加激光激发功率的情况下，荧光转换效率低的问题愈发突出。专利
技术实现思路
为了解决激光光源中荧光转换效率较低的问题，一方面本专利技术提供了一种三色激光光源，包括：第一红色激光器阵列、第二红色激光器阵列、蓝色激光器阵列、第一绿色激光器阵列、第二绿色激光器阵列、第四合光部、第五合光部、第六合光部、反射镜及合束元件，其中，该第一红色激光器阵列发出第一红色激光，该第二红色激光器阵列发出第二红色激光，该蓝色激光器阵列发出蓝色激光，该第一绿色激光器阵列发出第一绿色激光，第二绿色激光器阵列发出第二绿色激光。上述第四合光部对第一红色激光、第二红色激光进行合光后经由反射镜反射至合束元件；上述第五合光部与上述第六合光部对蓝色激光、第一绿色激光、第二绿色激光合光后出射至合束元件；上述合束元件将第四合光部发射来的光束透射至匀光部件，并将第五合光部、第六合光部发射来的光束反射至该匀光部件。进一步地，上述第一红色激光器阵列与上述第二红色激光器阵列垂直设置，上述第一绿色激光器阵列与上述蓝色激光器阵列垂直设置，上述第二绿色激光器阵列与上述第一绿色激光器阵列垂直设置。上述第四合光部透射第一红色激光并反射第二红色激光，上述第五合光部透射第一绿色激光、透射第二绿色激光并反射蓝色激光。上述第六合光部透射蓝色激光、第一绿色激光，并反射第二绿色激光。进一步地，上述第四合光部包括第四透射区，用于透射第一红色激光，及第四反射区，用于反射第二红色激光；上述第六合光部包括第六透射区，用于透射蓝色激光、第一绿色激光，以及第六反射区，用于反射第二绿色激光；其中，第四透射区、第六透射区为透明玻璃或者镂空设计，第四反射区、第六反射区均镀有反射膜；上述第五合光部为二向色片，用于反射蓝色激光并透射绿色激光。进一步地，上述蓝色激光器阵列的功率P1为50W~85W，上述第一红色激光器阵列与上述第二红色激光器阵列的功率之和P2为65W~95W，上述第一绿色激光器阵列与上述第二绿色激光器阵列的功率之和P3为25W~50W。另一方面，本专利技术还提供了一种激光投影装置，包括三色激光光源、匀光部件、光阀元件、镜头。其中，该三色激光光源包括：第一红色激光器阵列、第二红色激光器阵列、蓝色激光器阵列、第一绿色激光器阵列、第二绿色激光器阵列、第四合光部、第五合光部、第六合光部、反射镜及合束元件，其中，该第一红色激光器阵列发出第一红色激光，该第二红色激光器阵列发出第二红色激光，该蓝色激光器阵列发出蓝色激光，该第一绿色激光器阵列发出第一绿色激光，第二绿色激光器阵列发出第二绿色激光。上述第四合光部对第一红色激光、第二红色激光进行合光后经由反射镜反射至合束元件；上述第五合光部与上述第六合光部对蓝色激光、第一绿色激光、第二绿色激光合光后出射至合束元件；上述合束元件将第四合光部发射来的光束透射至匀光部件，并将第五合光部、第六合光部发射来的光束反射至该匀光部件。该匀光部件对红色激光、蓝色激光、绿色激光进行匀光后投射至上述光阀元件。上述镜头接收该光阀元件调制后的光束进行成像。本专利技术提供的三色激光光源与激光投影装置，设置有两组红色激光器阵列并通过一个合光部进行合光，设置有一组蓝色激光器阵列和两组绿色激光器阵列并通过两个合光部共同进行合光，避免了因使用荧光粉而带来的荧光转换效率较低的问题，并使得激光器在保证功率足够高的情况下排列更紧凑，光源体积更小；而且又分别通过反射镜、合束元件对红色光路、蓝色光路、绿色光路进行折转，进一步缩小了光源设计的体积。附图说明图1为现有技术中采用激光激发荧光方案的光源架构示意图；图2为根据本专利技术实施例的三色激光光源架构示意图之一；图3A为根据本专利技术实施例的三色激光光源中第四合光部的立体结构示意图；图3B为根据本专利技术实施例的三色激光光源中第六合光部的立体结构示意图；图4为根据本专利技术实施例的三色激光光源架构示意图之二；图5为根据本专利技术实施例的三色激光光源中复眼透镜的截面示意图；图6为根据本专利技术实施例的三色激光光源架构示意图之三；图7为根据本专利技术实施例的三色激光光源架构示意图之四；图8为根据本专利技术实施例的激光投影装置的架构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面将结合附图，对本专利技术实施例提供的技术方案进行详细说明。本专利技术实施例提供了一种三色激光光源，图2为根据本专利技术实施例的三色激光光源架构示意图之一，如图2所示，该三色激光光源包括第一红色激光器阵列11、第二红色激光器阵列12、蓝色激光器阵列31、第一绿色激光器阵列21、第二绿色激光器阵列22、第四合光部51、第五合光部52、第六合光部53及合束元件54。其中，第一红色激光器阵列11发出第一红色激光，第二红色激光器阵列12发出第二红色激光，蓝色激光器阵列31发出蓝色激光，第一绿色激光器阵列21发出第一绿色激光，第二绿色激光器阵列22发出第二绿色激光；上述第一红色激光、第二红色激光经由第四合光部51合光后出射至合束元件54。可选地，也可以在第四合光部51与合束元件54之间设置反射镜41，第四合光部51出射的光束经反射镜41折转后再入射至合束元件54。这样，反射镜41就可以对第四合光部51出射的光束起到折转作用，为此，将反射镜41与所述第四合光部出射光束的主光轴之间夹角设为α，其中，25°≤α≤65°。通过反射镜41的折转作用，大大缩短了红色激光在图2中水平方向上的光路距离，有利于光源体积的减小。第五合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三色激光光源，其特征在于，包括：第一红色激光器阵列、第二红色激光器阵列、蓝色激光器阵列、第一绿色激光器阵列、第二绿色激光器阵列、第四合光部、第五合光部、第六合光部、反射镜及合束元件，其中，所述第一红色激光器阵列发出第一红色激光，所述第二红色激光器阵列发出第二红色激光，所述蓝色激光器阵列发出蓝色激光，所述第一绿色激光器阵列发出第一绿色激光，所述第二绿色激光器阵列发出第二绿色激光；所述第一红色激光、所述第二红色激光经所述第四合光部进行合光后再经由所述反射镜反射至所述合束元件；所述第五合光部与所述第六合光部对所述蓝色激光、所述第一绿色激光、所述第二绿色激光合光后出射至所述合束元件；所述合束元件将所述第四合光部发射来的光束透射至匀光部件，并将所述第五合光部、所述第六合光部发射来的光束反射至所述匀光部件。

【技术特征摘要】
1.一种三色激光光源，其特征在于，包括：第一红色激光器阵列、第二红色激光器阵列、蓝色激光器阵列、第一绿色激光器阵列、第二绿色激光器阵列、第四合光部、第五合光部、第六合光部、反射镜及合束元件，其中，所述第一红色激光器阵列发出第一红色激光，所述第二红色激光器阵列发出第二红色激光，所述蓝色激光器阵列发出蓝色激光，所述第一绿色激光器阵列发出第一绿色激光，所述第二绿色激光器阵列发出第二绿色激光；所述第一红色激光、所述第二红色激光经所述第四合光部进行合光后再经由所述反射镜反射至所述合束元件；所述第五合光部与所述第六合光部对所述蓝色激光、所述第一绿色激光、所述第二绿色激光合光后出射至所述合束元件；所述合束元件将所述第四合光部发射来的光束透射至匀光部件，并将所述第五合光部、所述第六合光部发射来的光束反射至所述匀光部件。2.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述反射镜与所述第四合光部出射光束的主光轴之间夹角为α，其中，25°≤α≤65°。3.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述第一红色激光器阵列与所述第二红色激光器阵列垂直设置，所述第一绿色激光器阵列与所述蓝色激光器阵列垂直设置，所述第二绿色激光器阵列与所述第一绿色激光器阵列垂直设置；所述第四合光部透射所述第一红色激光并反射所述第二红色激光；所述第五合光部透射所述第一绿色激光、透射所述第二绿色激光并反射所述蓝色激光；所述第六合光部透射所述蓝色激光、所述第一绿色激光，并反射所述第二绿色激光。4.根据权利要求3所述的激光光源，其特征在于，所述第四合光部包括第四透射区，用于透射所述第一红色激光，及第四反射区，用于反射所述第二红色激光；所述第六合光部包括第六透射区，用于透射所述蓝色激光、所述第一绿色激光，以及第六反射区，用于反射所述第二绿色激光；其中，所述第四透射区、所述第六透射区为透明玻璃或者镂空设计，所述第四反射区、所述第六反射区均镀有反射膜；所述第五合光部为二向色片，用于反射蓝色激光并透射绿色激光。5.根据权利要求3所述的激光光源，其特征在于，所述蓝色激光器阵列的功率P1为50W~85W，所述第一红色激光器阵列与所述第二红色激光器阵列的功率之和P2为65W~95W，所述第一绿色激光器阵列与所述第二绿色激光器阵列的功率之和P3为25W~50W。6.根据权利要求1至5任一项所述的激光光源，其特征在于，所述激光光源还包括：扩散轮，设置于所述合束元件的出射光路上并受控进行转动，用于对红色激光、蓝色激光、绿色激光进行动态扩散。7.根据权利要求6所述的激光光源，其特征在于，所述激光光源还包括：第一扩散部、第二扩散部；所述第一扩散部固定设置于所述第四合光部的出射光路上，用于对红色激光进行静态扩散；所述第二扩散部固定设置于所述第五合光部、第六合光部的出射光路上，用于对蓝色激光、绿色激光进行静态扩散。8.根据权利要求7所述的激光光源，其特征在于，所述激光光源还包括：第三扩散部，固定设置于所述合束元件的出射光路上，用于对红色激光、蓝色激光、绿色激光进行静态扩散，所述第三扩散部为扩散片或复眼透镜。9.根据权利要求1至5任一项所述的激光光源，其特征在于，所述激光光源还包括：第四扩散部、第五扩散部、第六扩散部；所述第四扩散部固定设置于所述第四合光部的出射光路上，用于对红色激光进行静态扩散；所述第五扩散部固定设置于所述第五合光部、第六合光部的出射光路上，用于对蓝色激光、绿色激光进行静态扩散；所述第六扩散部固定设...

【专利技术属性】
技术研发人员：田有良，李巍，周子楠，孙鹏，
申请(专利权)人：青岛海信激光显示股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37