一种激光光源模组及投影显示系统技术方案

本发明专利技术公开了一种激光光源模组及投影显示系统，激光光源模组包括：封装在散热基板上的半导体激光器阵列；用于对半导体激光器阵列所发出的激光束进行反射的台阶式反射镜阵列；设置在反射光输出方向上的输出面；半导体激光器阵列中的半导体激光器以预设的间隔错位排布；台阶式反射镜阵列中的台阶式反射镜与半导体激光器对应，沿着半导体激光器阵列的激光出射方向错位设置，以使半导体激光器所发出激光束被对应的台阶式反射镜进行一次反射后，向输出面输出光斑。本发明专利技术的激光光源模组只需经过一次反射，减小了各光束之间的行间距与列间距，在保证体积较小的同时，获得了更高的激光功率密度，避免了二次镜面反射带来的能量损失和工艺上的复杂性。

A laser light source module and projection display system

【技术实现步骤摘要】
一种激光光源模组及投影显示系统
本专利技术涉及激光显示
，具体涉及一种激光光源模组及投影显示系统。
技术介绍
近年来，激光显示技术因其具有使用高亮度、色域广、色彩还原度高、寿命长、节能环保等优点而被广泛用于各种场合。在激光显示技术中，因半导体激光器具有亮度高、体积小、寿命长、成本低和高可靠性等优点，多采用半导体激光器作为激光光源。但由于受到半导体工艺水平及材料本身特性的限制，目前单颗半导体激光器输出光功率较低，多为几百毫瓦到几瓦之间。为满足激光显示产品对高功率激光光源的需求，因此实际应用中，常常将多颗半导体激光器按阵列排布，通过光束合束实现高功率激光输出。现有技术中的激光光源的技术方案大多都是将多颗半导体激光器按阵列封装在一个模块上，然后采用与激光传播方向呈90°进行错位放置模块，利用平面反射镜条对其中一个模块的光束折转，最后通过缩束系统进行缩束，达到提升激光功率密度的目的，但是该方案并没有考虑半导体激光器的光束特性，只是简单的通过空间的排布提升激光功率密度，因此光斑间存在较大的间隙，功率密度低，且体积较大。虽然现有技术中也有考虑半导体激光器的光束特性，采用两组正交的反射镜条，实现了光束阵列的行间距和列间距的压缩的技术方案，实现了更高的激光功率密度，但是该方案中需要经过两次反射，造成了较高的能量损失，且两组正交的反射镜条也增加了后期装调工艺难度。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种激光光源模组及投影显示系统，旨在解决现有技术中的激光光源光斑间的间隙大、整体体积大以及为了减小激光输出光斑尺寸，则需要经过两次反射，容易造成较高的能量损失等问题。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种激光光源模组，其中，所述激光光源模组包括：封装在散热基板上的半导体激光器阵列；用于对所述半导体激光器阵列所发出的激光束进行反射的台阶式反射镜阵列；设置在反射光输出方向上的输出面；所述半导体激光器阵列中的半导体激光器以预设的间隔错位排布；所述台阶式反射镜阵列中的台阶式反射镜与所述半导体激光器对应，并沿着所述半导体激光器阵列的激光出射方向以所述间隔错位设置，以使所述半导体激光器所发出激光束被对应的台阶式反射镜进行一次反射后，向输出面输出光斑。所述的激光光源模组，其中，所述每一个台阶式反射镜上设置有反射面；所述反射面为抛光的金属表面或者为镀有介质膜的玻璃反射镜面。所述的激光光源模组，其中，所述半导体激光器阵列设置成n组，每组中的半导体激光器成矩形阵列排布；所述半导体激光器阵列中组与组之间以预设间隔成错位排布，并且沿着半导体激光器经过准直镜准直后的椭圆光斑的长轴方向依次排列。所述的激光光源模组，其中，所述台阶式反射镜阵列分成n组，并且台阶式反射镜阵列与所述半导体激光器阵列对应；所述台阶式反射镜阵列中组与组之间沿着所述半导体激光器阵列的激光出射方向以所述间隔错位设置。所述的激光光源模组，其中，所述半导体激光器阵列中组与组之间的错位间隙为Δy/n；Δy为各组中椭圆光斑的短轴方向间隙，n为组数。所述的激光光源模组，其中，所述台阶式反射镜阵列中的每一个台阶式反射镜包括第一级台阶与第二级台阶，所述一级台阶和二级台阶的高度大于半导体激光器经过准直镜准直后的椭圆光斑在长轴方向上的宽度。所述的激光光源模组，其中，所述半导体激光器阵列设置成m个大组，每个大组中有m1个小组，每个小组之间以预设的间隔错位排布；且所述半导体激光器阵列中大组与大组之间沿着半导体激光器经过准直镜准直后的椭圆光斑的长轴方向依次排列。所述的激光光源模组，其中，所述台阶式反射镜阵列分为m组，每个大组中有m1个小组，每个小组之间以所述间隔错位设置，并与半导体激光器对应；且每一个台阶式反射镜均只有一个台阶，大组与大组之间台阶式反射镜的台阶高度不相同；所述台阶式反射镜阵列中大组与大组之间沿着所述半导体激光器阵列的激光出射方向设置。所述的激光光源模组，其中，所述半导体激光器阵列设置成k个大组，每个大组中有k1个小组，每个小组之间以预设的间隔错位排布；所述半导体激光器阵列的大组与大组之间沿着半导体激光器经过准直镜准直后的椭圆光斑的长轴方向依次排列；所述台阶式反射镜阵列分为k个大组，每个大组中有k1个小组，每个小组中的台阶式反射镜均包括第一级台阶与第二级台阶；所述台阶式反射镜阵列的大组与大组之间沿高度方向错位设置，以使所述台阶式反射镜阵列的大组与大组之间的高度不同。。一种投影显示系统，其中，所述投影显示系统包括上述任一项所述的激光光源模组。本专利技术的有益效果：本专利技术的激光光源模组中的每个半导体激光器发出的激光束只需经过一次反射，减小了各光束之间的行间距与列间距，在保证体积较小的同时，获得了更高的激光功率密度，避免了二次镜面反射带来的能量损失和工艺上的复杂性。附图说明图1是本专利技术的激光光源模组的第一较佳实施例的原理示意图。图2是本专利技术的激光光源模组的第二较佳实施例的原理示意图。图3是本专利技术的激光光源模组的第三较佳实施例的三维结构示意图。图4是本专利技术的激光光源模组的第三较佳实施例中的台阶式反射镜的三维示意图。图5是本专利技术的激光光源模组的第三较佳实施例的原理示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了解决现有技术中的激光光源技术中的存在的体积过大，或者为了获得更高的激光功率密度时需要经过两次反射，造成较高能量的损失的问题，本专利技术提供了一种激光光源模组，包括：封装在散热基板上的半导体激光器阵列；用于对所述半导体激光器阵列所发出的激光束进行反射的台阶式反射镜阵列；设置在反射光输出方向上的输出面；所述半导体激光器阵列中的半导体激光器以预设的间隔错位排布；所述台阶式反射镜阵列中的台阶式反射镜与所述半导体激光器对应，并沿着所述半导体激光器阵列的激光出射方向错位设置，以使所述半导体激光器所发出激光束被对应的台阶式反射镜进行一次反射后，向输出面输出光斑。优选地，本专利技术中的每一个台阶式反射镜上设置有反射面；所述反射面为抛光的金属表面或者为镀有介质膜的玻璃反射镜面。在本专利技术的激光光源模组中，半导体激光器阵列成错位设置，并且台阶式反射镜阵列同样是错位设置的，因此半导体激光器与所述台阶式反射镜是对应的。半导体激光器发出激光束就会被对应的台阶式反射镜进行一次反射后即可向输出面输出光斑，可以避免二次反射所带来的能量损失。并且，本专利技术中的半导体激光器以及台阶式反射镜均是错位设置的，有效减小了激光光源模组的体积。实施例一如图1中所示，本实施例中，所有的半导体激光器封装在同一块散热基板上，并且将半导体激光器阵列100设置成3组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光光源模组，其特征在于，所述激光光源模组包括：封装在散热基板上的半导体激光器阵列；/n用于对所述半导体激光器阵列所发出的激光束进行反射的台阶式反射镜阵列；/n设置在反射光输出方向上的输出面；/n所述半导体激光器阵列中的半导体激光器以预设的间隔错位排布；所述台阶式反射镜阵列中的台阶式反射镜与所述半导体激光器对应，并沿着所述半导体激光器阵列的激光出射方向以所述间隔错位设置，以使所述半导体激光器所发出激光束被对应的台阶式反射镜进行一次反射后，向输出面输出光斑。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光光源模组，其特征在于，所述激光光源模组包括：封装在散热基板上的半导体激光器阵列；
用于对所述半导体激光器阵列所发出的激光束进行反射的台阶式反射镜阵列；
设置在反射光输出方向上的输出面；
所述半导体激光器阵列中的半导体激光器以预设的间隔错位排布；所述台阶式反射镜阵列中的台阶式反射镜与所述半导体激光器对应，并沿着所述半导体激光器阵列的激光出射方向以所述间隔错位设置，以使所述半导体激光器所发出激光束被对应的台阶式反射镜进行一次反射后，向输出面输出光斑。


2.根据权利要求1所述的激光光源模组，其特征在于，所述每一个台阶式反射镜上设置有反射面；所述反射面为抛光的金属表面或者为镀有介质膜的玻璃反射镜面。


3.根据权利要求2所述的激光光源模组，其特征在于，所述半导体激光器阵列设置成n组，每组中的半导体激光器成矩形阵列排布；
所述半导体激光器阵列中组与组之间以预设间隔成错位排布，并且沿着半导体激光器经过准直镜准直后的椭圆光斑的长轴方向依次排列。


4.根据权利要求3所述的激光光源模组，其特征在于，所述台阶式反射镜阵列分成n组，并且台阶式反射镜阵列与所述半导体激光器阵列对应；所述台阶式反射镜阵列中组与组之间沿着所述半导体激光器阵列的激光出射方向以所述间隔错位设置。


5.根据权利要求4所述的激光光源模组，其特征在于，所述半导体激光器阵列中组与组之间的错位间隙为Δy/n；Δy为各组中椭圆光斑的短轴方向间隙，n为组数。


6.根据权利要求5所述的激光光源模组，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨兴，许礼强，王瑞，
申请(专利权)人：深圳市TCL高新技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44