用于激光投影仪的光源及激光投影仪的制作方法

本发明涉及投影显示，尤其涉及一种用于激光投影仪的光源及激光投影仪。

背景技术：

1、随着投影显示技术的不断发展，激光光源因其色域广、亮度高、寿命长等优点，逐渐成为高端投影仪的首选光源。其中，三色激光投影仪采用红（r）、绿（g）、蓝（b）三色激光作为光源，能够实现更宽的色域覆盖和更高的色彩饱和度，为用户提供更加逼真的视觉体验。

2、目前，市场上亮度高于6000流明的三色激光投影仪，其光源设计普遍采用单色多芯片激光器（mcl，multi-chip laser）。根据亮度需求的不同，通常采用3颗（r/g/b各一颗）或5颗（r×2+g×2+b×1）单色激光器进行组合设计。然而，这种设计方式存在以下缺陷：

3、第一，光学元件数量多、成本高。 每增加一颗mcl激光器，就需要相应增加准直透镜、合光棱镜等光学元件，导致整个光源模块的零部件数量大幅增加，制造成本随之上升。高成本成为制约三色激光投影仪普及的重要因素。

4、第二，光源均匀性难以保证。 多颗单色激光器在空间上分散布置，经过合光后难以在照明面上形成均匀的光斑分布，影响投影画面的均匀性。

5、第三，系统体积大、结构复杂。 多颗激光器及其配套光学元件的布置需要较大的空间，不利于投影仪的小型化设计。

6、因此，如何在保证高亮度（6000流明以上）的前提下，减少激光器数量和光学元件数量，降低制造成本，同时保证光源均匀性，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种用于激光投影仪的光源及激光投影仪。

2、本发明一种用于激光投影仪的光源，包括：

3、第一三色激光器，用于发射第一激光束，所述第一激光束包括红色激光、绿色激光和蓝色激光；

4、第二三色激光器，用于发射第二激光束，所述第二激光束包括红色激光、绿色激光和蓝色激光，所述第一三色激光器和第二三色激光器相同；

5、合光单元，所述合光单元具有合光面，所述第一激光束和所述第二激光束经由合光面合并，以形成合束光；

6、其中，所述第一三色激光器和第二三色激光器分别位于所述合光面的两侧，所述第一三色激光器和第二三色激光器的出射方向配置为，使得所述第一激光束和所述第二激光束以不同颜色的激光在所述合光面上形成位置对应的投影。

7、在一个实施例中，所述第一三色激光器和第二三色激光器关于所述合光面中心对称地设置。

8、在一个实施例中，所述第一三色激光器和所述第二三色激光器均为三色mcl激光器，所述三色mcl激光器包括红色激光器阵列、绿色激光器阵列和蓝色激光器阵列；

9、其中，任意一种激光器阵列的数量为其他两种激光器阵列的数量的两倍。

10、在一个实施例中，所述第一三色激光器和第二三色激光器的出射方向相互垂直；

11、所述合光面位于所述第一三色激光器和第二三色激光器之间，且分别与所述第一三色激光器和第二三色激光器的出射方向形成45°的夹角。

12、在一个实施例中，包括偏振转换单元，所述偏振转换单元设置于所述第二三色激光器的出射光路上，用于将所述第二激光束中至少一种颜色的激光的偏振态进行转换，所述第一激光束与经过偏振转换后的所述第二激光束中对应颜色的激光具有不同的偏振态；

13、所述合光单元包括偏振分光镜片，所述偏振分光镜片形成所述合光面，以使所述第一激光束与偏振转换后的所述第二激光束合光后形成对称的光源分布。

14、在一个实施例中，所述第一激光束和所述第二激光束的偏振态均为s偏振光，

15、所述偏振转换单元包括半波片，所述半波片将第二激光束的偏振态由s偏振光转换为p偏振光。

16、在一个实施例中，所述偏振分光镜片反射所述第一激光束、和透射偏振转换后的所述第二激光束。

17、在一个实施例中，包括：

18、匀光单元，所述匀光单元设置于所述合光单元的出射光路上，用于对所述合束光进行匀化处理；

19、所述匀光单元包括复眼透镜和光导管，所述复眼透镜设置于所述合光单元的出射光路上，所述光导管设置于所述复眼透镜的出射光路上，所述复眼透镜用于将所述合束光均匀化并叠加在所述光导管的入射端面。

20、在一个实施例中，所述匀光单元包括至少一组聚焦透镜，所述聚焦透镜设置于所述复眼透镜的出射光路上。

21、本发明的另一实施例还提供了一种激光投影仪，包括：

22、如上所述的用于激光投影仪的光源；

23、数字微镜器件芯片，设置于所述光源的出射光路上；

24、照明光学系统，所述照明光学系统设置于所述光源的出射光路上，用于将所述光源出射的光线聚焦在所述数字微镜器件芯片上；

25、投影镜头，设置于所述数字微镜器件芯片的出射光路上，用于将所述数字微镜器件芯片调制后的光线投射至投影屏幕。

26、通过本实施例中的两个三色激光器的位置的对称排布，可使得合光束中的任意光束均形成为两种颜色光束的组合光束，从而实现了上下对称且均匀的光源分布。在本实施例中，是通过激光器的位置设置而实现光源的均匀分布的，而非通过增加独立的准直透镜、合光棱镜等光学元件。两颗激光器的对称布置使得光路设计更加紧凑，有利于投影仪的小型化，降低了结构件和散热系统的成本。

1.一种用于激光投影仪的光源，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于激光投影仪的光源，其特征在于，所述第一三色激光器和第二三色激光器关于所述合光面中心对称地设置。

3.根据权利要求1所述的用于激光投影仪的光源，其特征在于，所述第一三色激光器和所述第二三色激光器均为三色mcl激光器，所述三色mcl激光器包括红色激光器阵列、绿色激光器阵列和蓝色激光器阵列；

4.根据权利要求1所述的用于激光投影仪的光源，其特征在于，所述第一三色激光器和第二三色激光器的出射方向相互垂直；

5.根据权利要求1所述的用于激光投影仪的光源，其特征在于，包括偏振转换单元，所述偏振转换单元设置于所述第二三色激光器的出射光路上，用于将所述第二激光束中至少一种颜色的激光的偏振态进行转换，所述第一激光束与经过偏振转换后的所述第二激光束中对应颜色的激光具有不同的偏振态；

6.根据权利要求5所述的用于激光投影仪的光源，其特征在于，所述第一激光束和所述第二激光束的偏振态均为s偏振光，

7.根据权利要求5所述的用于激光投影仪的光源，其特征在于，所述偏振分光镜片反射所述第一激光束、和透射偏振转换后的所述第二激光束。

8.根据权利要求1所述的三色激光投影仪光源，其特征在于，包括：

9.根据权利要求1所述的三色激光投影仪光源模块，其特征在于，所述匀光单元包括至少一组聚焦透镜，所述聚焦透镜设置于所述复眼透镜的出射光路上。

10.一种激光投影仪，其特征在于，包括：