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激光光源系统和投影设备的制作方法

2022-08-17 09:54:11 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及投影技术领域,特别涉及一种激光光源系统和投影设备。


背景技术:

2.激光光源作为投影设备的一种光源,具有亮度高,色彩鲜艳,能耗低且寿命长,使得投影设备具有画面对比度高,成像清晰的特点。
3.一种激光光源系统,包括激光器、荧光组件、光路组件以及出光口。该光路组件用于将激光器发出的激光导向荧光组件,并将荧光组件提供的光束导向出光口。
4.但是,上述激光光源系统中,照射至荧光组件的激光的光斑各个区域的能量密度不均匀,导致激光光源系统提供的光束的亮度均匀性较差。


技术实现要素:

5.本技术实施例提供了一种激光光源系统和投影设备。所述技术方案如下:
6.根据本技术的一方面,提供了一种激光光源系统,所述激光光源系统包括:
7.激光器、匀光组件、合光镜组、荧光组件以及出光口;
8.所述匀光组件位于所述激光器和所述合光镜组之间,且包括扩散单元和第一透镜,所述扩散单元位于所述第一透镜靠近所述激光器的一侧,所述扩散单元接收所述激光器提供的激光,并将匀化后的激光导向所述第一透镜,以透过所述第一透镜后射向所述合光镜组;
9.所述合光镜组位于所述荧光组件和所述匀光组件之间,所述出光口位于所述合光镜组朝向所述荧光组件的一侧,所述合光镜组将所述匀光组件提供的激光导向所述荧光组件,并将所述荧光组件提供的光束导向所述出光口。
10.可选地,所述扩散单元包括复眼透镜,所述复眼透镜具有多个阵列排布的微透镜,所述第一透镜包括凸透镜。
11.可选地,所述扩散单元包括扩散片,所述扩散片包括透明基板以及在设置所述透明基板上的漫射体,所述第一透镜包括凸透镜。
12.可选地,所述合光镜组具有透光区和围绕所述透光区设置的反射区。
13.可选地,所述荧光组件包括荧光区和漫反射区,所述第一透镜的焦点位于所述透光区的中心;
14.所述激光光源系统还包括位于所述荧光组件和所述合光镜组之间的透镜组,所述透镜组包括至少一个凸透镜,所述透镜组用于汇聚透过所述透光区的激光,并将所述激光导向所述荧光区或所述漫反射区,所述荧光区用于在接收到的激光的激发下产生荧光,并将所述荧光射向所述透镜组,所述漫反射区用于将接收到的激光反射至所述透镜组。
15.可选地,所述微透镜在垂直于所述第一透镜的光轴的第一平面上的正投影为矩形;
16.所述激光器包括多个阵列排布的发光芯片,所述发光芯片出射的激光照射至所述
复眼透镜上的光斑为椭圆形,所述光斑的长轴与所述微透镜在所述第一平面上的正投影的长边平行。
17.可选地,所述激光器包括多个行列排布的发光芯片,所述激光光源系统还包括第一反射镜组,所述第一反射镜组位于所述匀光组件和所述激光器之间,且所述激光器的出光面朝向所述匀光组件;
18.所述第一反射镜组包括第一反射镜单元和第二反射镜单元,所述第二反射镜单元位于所述第一反射镜单元远离所述激光器的一侧,所述多个发光芯片在列方向上和行方向上均分为两组发光芯片;
19.所述第一反射镜单元包括第一反射镜和第二反射镜,所述第一反射镜和第二反射镜沿所述列方向排布,且所述第二反射镜位于所述第一反射镜靠近所述第一透镜的光轴的一侧,所述第一反射镜用于接收所述列方向上的一组发光芯片发出的激光,并将接收到的激光导向所述第二反射镜,所述第二反射镜用于将接收到的激光导出所述第一反射镜单元;
20.所述第二反射镜单元包括第三反射镜和第四反射镜,所述第三反射镜和第四反射镜沿所述行方向排布,且所述第四反射镜位于所述第三反射镜靠近所述第一透镜的光轴的一侧,所述第三反射镜用于接收所述行方向上的一组发光芯片提供的激光,并将接收到的激光导向所述第四反射镜,所述第四反射镜用于将接收到的激光导向所述匀光组件。
21.可选地,所述激光器包括多个行列排布的发光芯片,所述激光光源系统还包括第二反射镜组,所述第二反射镜组位于所述匀光组件和所述激光器之间,且所述激光器的出光方向与所述第一透镜的光轴具有夹角;
22.所述第二反射镜组包括第三反射镜单元和第四反射镜单元,所述第三反射镜单元位于所述多列发光芯片的出光方向上,所述第四反射镜单元位于第三反射镜单元和所述匀光组件之间,所述多个发光芯片包括沿行方向排布的两组发光芯片;
23.所述第三反射镜单元包括第五反射镜,所述第五反射镜用于接收所述沿行方向排布的两组发光芯片提供的激光,并将所述激光反射向所述第四反射镜单元,所述第四反射镜单元包括第六反射镜和第七反射镜,所述第六反射镜和第七反射镜沿所述行方向排布,且所述第七反射镜位于所述第六反射镜靠近所述第一透镜的光轴的一侧,所述第六反射镜用于接收所述行方向上的一组发光芯片提供的激光,并将接收到的激光导向所述第七反射镜,所述第七反射镜用于将接收到的激光导向所述匀光组件。
24.可选地,所述多个阵列排布的微透镜与所述第一透镜朝向所述激光器的一面贴合。
25.根据本技术的另一方面,提供了一种投影设备,所述投影设备包括上述的激光光源系统。
26.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括:
27.提供了一种激光光源系统,包括激光器、匀光组件、合光镜组、荧光组件以及出光口。其中,匀光组件包括扩散单元和第一透镜,通过该匀光组件对激光器提供的激光进行匀化处理,可以使得照射至荧光组件的激光的光斑各个区域的能量密度较为均匀,合光镜组可以将荧光组件提供的亮度均匀性较好的光束导向出光口,如此,可以使得激光光源系统提供的光束的亮度均匀性较好,解决了相关技术中激光光源系统提供的光束的亮度均匀性
较差的问题,实现了提高激光光源系统提供的光束的亮度均匀性的效果。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例,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。
29.图1是一种激光光源系统的结构示意图;
30.图2是本技术实施例示出的一种激光光源系统的结构示意图;
31.图3是本技术实施例提供的另一种激光光源系统的结构示意图;
32.图4是图3所示的激光光源系统中的合光镜组的结构示意图;
33.图5是本技术实施例提供的一种荧光组件的结构示意图;
34.图6是本技术实施例提供的激光的光斑照射至复眼透镜的示意图;
35.图7是本技术实施例提供的另一种激光光源系统的结构示意图;
36.图8是图7所示的激光光源系统沿第一方向看向激光光源系统的局部20a的结构示意图;
37.图9是图7所示的激光光源系统中激光器的结构示意图;
38.图10是图8所示的激光器提供的激光在经过第一反射镜组前后的光斑示意图;
39.图11是本技术实施例提供的一种激光器和第二反射镜组的结构示意图;
40.图12是图11所示的激光光源系统沿第二方向看向激光器的结构示意图;
41.图13是本技术实施例示出的另一种激光光源系统的结构示意图;
42.图14是图13所示的激光光源系统中多色激光器的结构示意图;
43.图15是本技术实施例示出的另一种激光光源系统的结构示意图;
44.图16是本技术实施例示出的另一种激光光源系统的结构示意图;
45.图17是图16所示的激光光源系统中色轮的一种俯视图;
46.图18是本技术实施例提供的一种投影设备的结构示意图。
47.通过上述附图,已示出本技术明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
48.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
49.投影显示系统可以包括光源系统,其中的光源系统可以包括激光光源系统以及传统的灯泡光源系统等。激光光源系统可以使用激光激发荧光转换材料,产生不同颜色的荧光作为光源,相较于传统的灯泡光源系统,通过激光激发产生荧光的激光光源系统具有亮度高,色彩鲜艳,能耗低且寿命长,使得投影设备具有画面对比度高,成像清晰的特点。
50.荧光是物质吸收光照或者其他电磁辐射后发出的光。即当某种物质经某种波长的入射光照射,吸收光能后进入激发态,并且立即退激发并发出比入射光的波长长的出射光
(通常波长在可见光波段)具有这种性质的出射光就被称之为荧光。
51.如图1所示,图1是一种激光光源系统的结构示意图,该激光光源系统10包括激光器101、光路组件102、荧光组件103以及出光口104。光路组件102包括二向色片1021以及反射镜1022,荧光组件103包括荧光区和激光反射区,荧光区用于激发荧光,激光反射区用于反射二向色片1021透过的激光s1。
52.其中,二向色片1021接收激光器101发出的激光s1,并将激光s1导向荧光组件103,荧光组件103发出荧光和反射激光至二向色片1021,二向色片1021反射荧光至出光口104,并再次透过激光s2至反射镜,反射镜反射激光s1至二向色片1021,二向色片1021透过激光s1至出光口104。
53.上述激光光源系统中,照射至荧光组件103的激光s1的光斑的中心区域能量较高,边缘区域能量较低,即光斑的各个区域的能量密度不均匀,导致该激光光源系统10存在以下两个方面的问题:
54.1)荧光组件103提供的光束的亮度的均匀性较差,导致激光光源系统10提供的光束的亮度均匀性较差。
55.2)由于荧光组件103上的荧光转换材料具有光饱和的现象,即就是在荧光转换材料接收到的能量达到一定程度时,产生的荧光的强度便开始趋向于一个恒定值,不再随着接收到的能量的增大而增大,导致荧光组件103上能量密度较高的区域有可能无法充分发挥光转换的作用,部分激光s1不能有效的转换为荧光,降低了激光光源系统10提供的光束的整体亮度。
56.本技术实施例提供了一种激光光源系统,能够解决上述相关技术中存在的问题。
57.图2是本技术实施例示出的一种激光光源系统的结构示意图,请参考图2。激光光源系统20可以包括:激光器21、匀光组件22、合光镜组23、荧光组件24以及出光口25。
58.匀光组件22可以位于激光器21和合光镜组23之间,且匀光组件22可以包括扩散单元221和第一透镜222,扩散单元221可以位于第一透镜222靠近激光器21的一侧,扩散单元221可以接收激光器21提供的激光s1,并将匀化后的激光s1导向第一透镜222,以透过第一透镜222后射向合光镜组23。
59.合光镜组23位于荧光组件24和匀光组件22之间,出光口25位于合光镜组23朝向荧光组件24的一侧,合光镜组23可以将匀光组件22提供的激光s1导向荧光组件24,并将荧光组件24提供的光束导向出光口25。
60.荧光组件24可以包括至少一种荧光转换材料,该荧光转换材料可以在激光s1的照射下受激产生荧光s2,并将荧光s2射出荧光组件24。荧光组件24还可以反射激光器21提供的激光s1,将反射后的激光s3反射向合光组件23。
61.扩散单元221可以对激光器21提供的激光s1的能量进行匀化,匀化后的激光s1照射至荧光组件24上的光斑的能量密度分布较为均匀,可以提高荧光组件24发出的光束的亮度均匀性,还可以避免荧光组件24上出现能量集中而导致的光饱和现象,可以提高激光光源系统20的整体亮度。
62.综上所述,申请实施例提供了一种激光光源系统,包括激光器、匀光组件、合光镜组、荧光组件以及出光口。其中,匀光组件包括扩散单元和第一透镜,通过该匀光组件对激光器提供的激光进行匀化处理,可以使得照射至荧光组件的激光的光斑各个区域的能量密
度较为均匀,合光镜组可以将荧光组件提供的亮度均匀性较好的光束导向出光口,如此,可以使得激光光源系统提供的光束的亮度均匀性较好,解决了相关技术中激光光源系统提供的光束的亮度均匀性较差的问题,实现了提高激光光源系统提供的光束的亮度均匀性的效果。
63.可选地,如图2所示,扩散单元221可以包括复眼透镜223,复眼透镜223可以具有多个阵列排布的微透镜2232,第一透镜222可以包括凸透镜。
64.扩散单元221可以位于第一透镜222靠近激光器21的一侧,可以增大扩散单元221上接收的激光s1的光斑面积,可以提高扩散单元221对激光s1的匀化效果。复眼透镜223可以包括玻璃衬底2231以及位于玻璃衬底2231的入光面上的阵列排布的多个微透镜2232。其中,微透镜2232可以包括平凸透镜,该平凸透镜可以包括朝向玻璃衬底2231的平面和背离玻璃衬底2231的曲面。该曲面在玻璃衬底2231上的正投影可以为矩形,这样,复眼透镜223的入光面上的多个微透镜2232可以将输入的激光s1的光斑分割为多个矩形光斑,从而可以实现对激光s1光束的匀化。其中,复眼透镜223中的微透镜可以为球面凸透镜或非球面凸透镜。第一透镜222可以对分割后的多个矩形光斑进行汇聚,将匀化后的激光s1汇聚至荧光组件24。
65.可选地,扩散单元221还可以包括扩散片,扩散片可以包括透明基板以及在设置透明基板上的漫射体,第一透镜222可以包括凸透镜。漫射体可以包括毛玻璃,该毛玻璃可以破坏照射至扩散片的激光s1的方向性,以对透过扩散片的激光s1进行匀光。第一透镜222可以接收透过扩散片的激光s1,并将匀化后的激光s1汇聚至荧光组件24。
66.可选地,如图3和图4所示,图3是本技术实施例提供的另一种激光光源系统的结构示意图。图4是图3所示的激光光源系统中的合光镜组的结构示意图。合光镜组23可以具有透光区231和围绕透光区231设置的反射区232。透光区231可以透过匀光组件22提供的激光s1,反射区232可以反射接收到的荧光组件24提供的光束。
67.可选地,合光镜组23可以包括透明基板以及位于透明基板上的二向色膜以及反射膜。其中,二向色膜可以位于透光区231,反射膜可以位于反射区232。合光镜组23可以为一体结构的镜片,可以先在透明基板上划分透光区231以及反射区232,然后在透光区231镀二向色膜,且在反射区232镀反射膜,以使得合光镜组23可以具有透射和反射两种功能。如此,可以减少激光光源系统20中的光学元件的数量。
68.激光光源系统20还可以包括第四透镜251以及光导管252,第四透镜251和光导管252可以位于出光口25处,第四透镜251可以接收合光镜组23提供的光束,并汇聚光束至光导管252。
69.光导管252可以空心光导管和实心光导管。空心光导管是一种由四片平面反射片拼接而成的管状器件,光线在空心光导管内部多次反射,达到匀光的效果。实心光导管可以为石英材质,通过使得光束在实心光导管的内部产生全反射来传导光束。光束从光导管的入光口进入,再从光导管的出光口射出激光光源系统20,在经过光导管的过程中完成光束匀化以及光斑优化。
70.可选地,如图5所示,图5是本技术实施例提供的一种荧光组件的结构示意图。荧光组件24可以包括荧光区241和漫反射区242。荧光组件24可以包括位于荧光区241的至少一种荧光转换材料,该荧光转换材料可以在激光s1的照射下受激产生荧光s2,并将荧光s2射
出荧光组件24。
71.荧光区241在激光s1的激发下产生荧光s2,并将荧光s2射向合光镜组23,荧光组件24的漫反射区242可以用于将接收到的激光s1处理为漫射光s3,并反射该漫射光s3。漫反射区242将漫射光s3导向合光镜组23,合光镜组23的反射区232将荧光组件24提供的荧光s2以及漫射光s3反射向出光口25。可以减少激光器21发出的激光s1在激光光源系统20的行进过程中,经过合光镜组23的透光区231的次数,可以避免激光器21提供的激光s1的光损失较大。
72.该荧光组件24还可以包括转轴z,荧光组件24的可以在转轴z的带动下沿w方向或w方向的反方向转动。随着荧光组件24的转动,透过合光镜组23的激光s1可以照射至荧光组件24的荧光区241或者漫反射区242。荧光区241中可以设置不同种类的荧光转换材料,示例性的,如图5所示,荧光区241可以包括第一荧光区2411和第二荧光区2412,第一荧光区2411和第二荧光区2412中可以分别设置用于发出不同颜色的荧光转换材料。该荧光转换材料可以为绿色荧光转换材料,黄色荧光转换材料或红色荧光转换材料中的至少一种,其中,绿色荧光转换材料用于受激产生绿色的荧光s2,黄色荧光转换材料用于受激产生黄色的荧光s2,红色荧光转换材料用于受激产生红色的荧光s2。激光器21可以发出蓝色的激光s1。
73.如图3所示,第一透镜222的焦点c可以位于透光区231的中心,如此,可以使得透光区231的尺寸较小。如此,可以使得用于接收匀光组件22出射的激光s1的透光区231的尺寸可以较小,进而可以使得激光光源系统20的尺寸较小。
74.激光光源系统20还可以包括位于荧光组件24和合光镜组23之间的透镜组26,透镜组26可以包括至少一个凸透镜,透镜组26可以用于汇聚透过透光区231的匀化后的激光s1,并将激光s1导向荧光区241或漫反射区242,荧光区241用于在接收到的激光s1的激发下产生荧光s2,并将荧光s2射向透镜组26,漫反射区242用于将接收到的激光s1反射至透镜组26。
75.示例性的,透镜组26可以包括第二透镜261和第三透镜262。第二透镜261和第三透镜262沿同一个光轴设置。第二透镜261和第三透镜262可以用于接收并汇聚合光镜片22的透光区221透过的激光s1,将汇聚后的激光s1导向荧光组件24。第二透镜261和第三透镜262还可以接收并汇聚荧光组件24发出的荧光s2或者漫射光s3,将汇聚后的漫射光s3或者荧光s2导向合光镜组23。第二透镜261和第三透镜262可以为球面凸透镜或非球面凸透镜。
76.可选地,图6是本技术实施例提供的激光的光斑照射至复眼透镜的示意图。请参考图3和图6,复眼透镜223的微透镜2232在垂直于第一透镜222的光轴l1的第一平面上的正投影可以为矩形。激光器21可以包括多个阵列排布的发光芯片211,发光芯片211出射的激光s1照射至复眼透镜223上的光斑r可以为椭圆形,光斑r的长轴与微透镜2232在第一平面上的正投影的长边平行。
77.复眼透镜223可以接收并透过激光器21发出的激光s1,并对接收到的激光s1进行匀化处理。该椭圆形的光斑r的长轴是指通过连接椭圆形的光斑r的边缘上的两个点所能获得的最长线段。
78.如此,发光芯片211发出的激光s1的光斑r的形状可以与微透镜2232的形状的相似度较高,以便于发光芯片211发出的激光s1能够在复眼透镜223的表面成像,进而可以使得较多的激光s1能够透过复眼透镜223,以提高激光s1的利用率。
79.可选地,图7是本技术实施例提供的另一种激光光源系统的结构示意图,图8是图7所示的激光光源系统沿第一方向看向激光光源系统的局部20a的结构示意图,图9是图7所示的激光光源系统中激光器的结构示意图。请参考图7、图8和图9。该第一方向可以与多个发光芯片的列方向f2平行,激光器21可以包括多个行列排布的发光芯片211,激光s1光源系统20还可以包括第一反射镜组27,第一反射镜组27可以位于匀光组件22和激光器21之间,且激光器21的出光面可以朝向匀光组件22。
80.第一反射镜组27可以包括第一反射镜单元271和第二反射镜单元272,第二反射镜单元272可以位于第一反射镜单元271远离激光器21的一侧,多个发光芯片211在列方向f2上和行方向f1上均分为两组发光芯片211。示例性的,如图9所示,多个发光芯片211可以排布为2行8列,即就是多个发光芯片211可以包括2行发光芯片211,该2行发光芯片211可以排布为8列发光芯片。
81.多个发光芯片211在行方向f1上分为第一发光芯片组211a和第二发光芯片组211b,第一发光芯片组211a可以包括8列发光芯片211中的4列发光芯片211,第二发光芯片组211b可以包括8列发光芯片211中的另外4列发光芯片211。
82.多个发光芯片211在列方向f2上分为第三发光芯片组211c和第四发光芯片组211d,第一发光芯片组211a可以包括2行发光芯片211中的1行发光芯片211,第二发光芯片组211b可以包括2行发光芯片211中的另外1行发光芯片211。
83.如图7所示,第一反射镜单元271可以包括第一反射镜2711和第二反射镜2712,第一反射镜2711和第二反射镜2712沿列方向f2排布,且第二反射镜位于第一反射镜靠近第一透镜222的光轴l1的一侧,第一反射镜2711用于接收列方向f2上的一组发光芯片211发出的激光s1,并将接收到的激光s1导向第二反射镜2712,第二反射镜2712用于将接收到的激光s1导出第一反射镜单元271。第一反射镜2711和第二反射镜2712可以为平行且反射面相对设置的两个反射镜。图7中的行方向f1可以为垂直纸面的方向。
84.示例性的,第一反射镜单元271用于将接收到的第三发光芯片组211c发出的激光s1向靠近第一透镜222的光轴l1的方向平移,第四发光芯片组211d发出的激光s1可以距离第一透镜222的光轴l1较近,因此,可以通过设置第一反射镜单元271使得第三发光芯片组211c和第四发光芯片组211d发出的激光s1实现缩束的效果,以使得激光s1的光束可以更细,从而能够使得接收激光s1的匀光组件22的尺寸可以较小。
85.在一种可选地实施方式中,还可以在第四发光芯片组211d的出光方向上设置与第一反射镜单元271结构相似的反射镜单元,以将第四发光芯片组211d出射的激光s1向靠近第一透镜222的光轴l1的方向平移。
86.如图8所示,第二反射镜单元272可以包括第三反射镜2721和第四反射镜2722,第三反射镜2721和第四反射镜2722可以沿行方向f1排布,且第四反射镜2722位于第三反射镜2721靠近第一透镜222的光轴l1的一侧,第三反射镜2721用于接收行方向f1上的一组发光芯片211提供的激光s1,并将接收到的激光s1导向第四反射镜2722,第四反射镜2722用于将接收到的激光s1导向匀光组件22。图8中的列方向f2可以为垂直纸面的方向。
87.示例性的,第二反射镜单元272用于将接收第一发光芯片组211a发出的激光s1向靠近第一透镜222的光轴l1的方向平移,第二发光芯片组211b发出的激光s1可以距离第一透镜222的光轴l1较近,因此,可以通过设置第二反射镜单元272使得第一发光芯片组211a
和第二发光芯片组211b发出的激光s1实现缩束的效果,从而能够使得接收激光s1的匀光组件22的尺寸可以较小。
88.如图10所示,图10是图8所示的激光器提供的激光在经过第一反射镜组前后的光斑示意图。图10中的光斑示意图201示出了激光器21射出的激光s1未照射至第一反射镜27前,在垂直于第一透镜222的光轴l1的第一平面m1上形成的光斑r1的示意图。光斑示意图202示出了激光器21射出的激光s1经过第一反射镜27缩束处理后,在垂直于第一透镜222的光轴l1的第一平面m1上形成的光斑r2的示意图。由图10中的两幅光斑示意图可以看出,第一反射镜27可以使得多个发光芯片211提供的光斑较为紧凑,可以使得激光器21提供的激光s1的光斑的尺寸较小。
89.可选地,图11是本技术实施例提供的一种激光器和第二反射镜组的结构示意图,图12是图11所示的激光光源系统沿第二方向看向激光光源系统的结构示意图,请参考图11和图12。该第二方向f3可以是垂直于激光器21的出光面的方向,激光器21可以包括多个行列排布的发光芯片211,激光光源系统20还可以包括第二反射镜组28,第二反射镜组28位于匀光组件22和激光器21之间,且激光器21的出光方向与第一透镜222的光轴l1具有夹角。
90.第二反射镜组28可以包括第三反射镜单元281和第四反射镜单元282,第三反射镜单元281位于多列发光芯片211的出光方向上,第四反射镜单元282位于第三反射镜单元281和匀光组件22之间,多个发光芯片211包括沿行方向f1排布的两组发光芯片。
91.第三反射镜单元281可以包括第五反射镜2811,第五反射镜2811可以用于接收沿行方向f1排布的两组发光芯片提供的激光s1,并将激光s1反射向第四反射镜单元282,第五反射镜2811可以用于改变激光器21出射的激光s1的传输方向。如图11所示,第五反射镜2811可以包括两个平行设置的反射镜,这两个反射镜可以在第一透镜222的光轴l1的方向上没有交叠,可以用于分别接收两组发光芯片(第三发光芯片组211c和第四发光芯片组211d发出的激光),可以提高第五反射镜2811的摆放位置的灵活性。
92.第四反射镜单元282可以包括第六反射镜2821和第七反射镜2822,第六反射镜2821和第七反射镜2822沿行方向f1排布,且第七反射镜2822位于第六反射镜2821靠近第一透镜222的光轴l1的一侧,第六反射镜2821用于接收行方向f1上的一组发光芯片211提供的激光s1,并将接收到的激光s1导向第七反射镜2822,第七反射镜2822用于将接收到的激光s1导向匀光组件22。第六反射镜2821和第七反射镜2822可以为平行且反射面相对设置的两个反射镜。
93.示例性的,多个发光芯片211在行方向f1上分为第一发光芯片组211a和第二发光芯片组211b。第四反射镜单元282用于将接收的第一发光芯片组211a提供的激光s1向靠近第一透镜222的光轴l1的方向平移,第二发光芯片组211b发出的激光s1可以距离第一透镜222的光轴l1较近,因此,可以通过设置第四反射镜单元282使得第一发光芯片组211a和第二发光芯片组211b发出的激光s1实现缩束的效果,从而能够使得接收激光s1的匀光组件22的尺寸可以较小。
94.在一种可选地实施方式中,还可以在第二发光芯片组211b的提供的激光s1的光路上设置与第四反射镜单元282结构相似的反射镜单元,以将第二发光芯片组211b提供的激光s1向靠近第一透镜222的光轴l1的方向平移。
95.可选地,如图3所示,多个阵列排布的微透镜2232与第一透镜222朝向激光器21的
一面贴合。微透镜2232背离激光器21的一面可以与第一透镜222背离合光组件23的一面胶合,或者,微透镜2232可以与第一透镜222为一体结构。如此,可以进一步使得激光光源系统20的光学架构较为紧凑,可以减小激光光源系统20的尺寸。第一透镜222的数值孔径(na)可以小于0.3。
96.可选地,如图13和图14所示,图13是本技术实施例示出的另一种激光光源系统的结构示意图,图14是图13所示的激光光源系统中多色激光器的结构示意图。激光光源系统20还可以包括多色激光器291,多色激光器291可以包括多种类型的发光芯片,该多种类型的发光芯片用于发出不同颜色的激光,如,用于发出绿色激光的绿色发光芯片291g,用于发出蓝光的蓝色发光芯片291b以及用于发出红光的红色发光芯片291r。
97.多色激光器291可以发出多色激光s4,该多色激光s4可以照射至合光组件23的透光区231,并透过透光区231照射至出光口25。多色激光s4可以和荧光组件24提供的荧光s2和漫射光s3在出光口25处混合成白光,可以提高激光光源系统20的出光质量。
98.示例性的,如图14所示,多色激光器291可以包括9个发光芯片,该9个发光芯片可以排布为两列,其中一列发光芯片包括4个红色发光芯片291r,另外一列发光芯片包括两个蓝色发光芯片291b和三个绿色发光芯片291g,且两个蓝色发光芯片291b位于三个绿色发光芯片291g的两侧。
99.可选地,如图15所示,图15是本技术实施例示出的另一种激光光源系统的结构示意图。激光光源系统20还可以包括第三反射镜组292,多色激光器291的出光面可以和激光器21的出光面平行,第三反射镜组292可以接收多色激光器291发出的多色激光s4,并将多色激光s4反射至透光区231。
100.其中,多色激光器291的多个发光芯片沿列方向f2排布为两列,第三反射镜组292可以包括第五反射镜单元2921和第八反射镜2922。第五反射镜单元2921可以包括第九反射镜29211和第十反射镜29212,第九反射镜29211和第十反射镜29212沿第三方向f4排布,该第三方向f4可以垂直于列方向f4,且第九反射镜29211和第十反射镜29212与两列发光芯片一一对应,即第九反射镜29211用于接收一列发光芯片(如红色发光芯片291r)提供的激光s5,并将接收到的激光s5导向第十反射镜29212,第十反射镜29212可以为二向色片,第十反射镜29212用于将接收到的第九反射镜29211提供的激光s5反射向第八反射镜2922,第十反射镜29212还用于接收另一列发光芯片(如蓝色发光芯片291b和绿色发光芯片291g)发出的激光s6,激光s6可以透过第十反射镜29212并照射至第八反射镜2922。第八反射镜2922可以接收第十反射镜29212提供的激光s5和激光s6,并将混合的多色激光s4反射至出光口25。
101.可选地,如图16所示,图16是本实用新型实施例示出的另一种激光光源系统的结构示意图。激光光源系统20还可以包括第十一反射镜295和滤光组件293,第十一反射镜295可以位于合光镜组23的出光方向上,滤光组件293可以位于第四透镜251和光导管252之间,且第四透镜251、滤光组件293和光导管252依次沿第十一反射镜295的出光方向排布。该滤光组件293可以用于对导光棱镜291的第十一反射镜295反射的各种色光进行滤光,以使该激光光源系统20提供的各种色光的纯度更高。滤光组件293可以包括用于过滤各种色光的滤光片,例如可以包括蓝色滤光片、绿色滤光片以及红色滤光片。
102.在一种示例性实施例中,激光光源系统20包括色轮294,色轮294包括至少两个环形区域;荧光组件24的荧光区和漫反射区位于至少两个环形区域中的第一环形区域中。
103.滤光组件293包括滤色片,滤色片位于至少两个环形区域中的第二环形区域中。图17是图16所示的激光光源系统中色轮的一种俯视图,在该图中,滤光组件293包括第一滤色片2931、第二滤色片2932以及第三滤色片2933,其中,荧光组件24包括荧光区241以及漫反射区242,荧光区241可以包括第一荧光区2411和第二荧光区2412,这两个荧光区用于在激光的激发下发出不同的色光,第一滤色片2931可以用于对应的对第一荧光区2411发出的荧光进行滤光,第二滤色片2932可以用于对应的对第二荧光区2412发出的荧光进行滤光,第三滤色片2933可以用于对应的对漫反射区242反射出的漫射光进行滤光。
104.示例性的,图16所示的激光光源系统中,色轮的结构可以如图17所示,其中,第一滤色片2931、第二滤色片2932以及第三滤色片2933所在的环形区域为第二环形区域,荧光区241以及漫反射区242所在的环形区域为第一环形区域。第一滤色片2931位于对第一荧光区2411的对侧,第二滤色片2932位于对应的第二荧光区2412的对侧,第三滤色片2933可位于对应的对漫反射区242的对侧,该色轮以预设方向w转动时,便可以实现上述产生荧光以及漫射光,并对荧光以及漫射光进行滤光的效果。如此结构下,该色轮即具有了荧光轮以及滤色轮的功能,进而该激光光源系统将荧光轮以及滤色轮进行了结合,简化了激光光源系统的结构,有利于激光光源系统的小型化。
105.综上所述,申请实施例提供了一种激光光源系统,包括激光器、匀光组件、合光镜组、荧光组件以及出光口。其中,匀光组件包括扩散单元和第一透镜,通过该匀光组件对激光器提供的激光进行匀化处理,可以使得照射至荧光组件的激光的光斑各个区域的能量密度较为均匀,合光镜组可以将荧光组件提供的亮度均匀性较好的光束导向出光口,如此,可以使得激光光源系统提供的光束的亮度均匀性较好,解决了相关技术中激光光源系统提供的光束的亮度均匀性较差的问题,实现了提高激光光源系统提供的光束的亮度均匀性的效果。
106.需要说明的是,本技术实施例中,为了便于清楚的示出激光光源系统20中光路的走向,图3、图7、图15和图16中示出的荧光组件24接收到的光束和射出的光束部分光束,使得图3、图7、图15和图16中示出的部分光路不符合反射定律,实际情况中,由于荧光组件24上的对接收到的光束产生漫反射的现象,在微观上荧光组件24接收到的光束和射出的光束仍符合反射定律。
107.图18是本技术实施例提供的一种投影设备的结构示意图。参考图18可以看出,该投影设备可以包括:激光光源系统20,至少一个光阀30以及投影镜头40。激光光源系统20出射光束,至少一个光阀30对光束进行处理,并将处理后的光束导向投影组件40,进而实现成像功能。激光光源系统20可以为上述任一实施例中的激光光源系统。光阀30可以为数字微镜元件(英文:digital micromirror device;简写:dmd)。
108.在本技术中,术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”和“第七”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“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
109.以上所述仅为本技术的可选实施例,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。
再多了解一些

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