[實用新型]一種用于激光顯示的半導體激光光源模組

有效

• 申請號: 201520449959.3
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN204759007U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 張保峰;湯波
• 申請（專利權）人: 西安域視光電科技有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G02B27/10
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

技術領域

本實用新型涉及一種用于激光顯示的激光光源結構。

背景技術

目前，激光顯示技術多采用藍光激發熒光粉或激光激發熒光粉加LED方式作為投影或激光顯示光源。前者由于熒光粉長時間使用會出現衰減，會隨著時間推薦畫面色彩變化較大，并且熒光粉有被激光灼燒的風險，導致信賴性不足。后者使用激光泵浦方式實現不同色彩，不僅效率低下，而且體積大、成本高。目前市場對于激光投影顯示不太接受的主要原因也都在于此。

采用獨立的三原色光進行合光形成白光，是光學領域常見的一種做法。具體在投影、顯示應用領域，傳統合光方式是在同一平面內將三種不同顏色的光合而為一。目前LCD燈泡式或者LED式投影機都采用類似方式。假設采用三色純激光進行合光，或許也會考慮這種合光方式；不過，由于應用激光器(尤其是半導體激光器)需要特別考慮亮度、體積以及散熱等方面的問題,此種方式受到的限制較大,亮度與體積的矛盾難于調和。或許正因如此，純粹三色激光組合作為光源目前尚未見報道或文獻公開。

實用新型內容

本實用新型使用三色激光作為顯示光源，提出一種高亮度的三色激光光源合光模組，光路簡潔、體積小巧，能夠真正實現產業化。

本實用新型的方案如下：

一種用于激光顯示的半導體激光光源模組，主要包括在高度方向上相互錯開的三組單色激光器模塊，每一組單色激光器模塊包括若干個同方向出光的激光芯片以及相應的光學準直鏡組，其中兩組單色激光器模塊的前方分別設置有全反射光學器件，使得這兩組單色激光器模塊的出光經過相應的全反射光學器件后能夠在立體空間中與另一組單色激光器模塊的出光處于同一高度，且三束出光的水平投影為T型；在所述同一高度以及T型的交匯位置設置有合光器件，使得這三束出光能夠合光輸出。

在以上方案的基礎上，本實用新型再進一步作了如下優化：

上述三組單色激光器模塊分別輸出紅、綠、藍單色激光。

上述合光器件為合光棱鏡，或者采用濾光片組成。

上述全反射光學器件為直角棱鏡；也可以采用反射鏡替代實現直角棱鏡的光學結構。

至少有一組單色激光器模塊配置有與其激光芯片對應的45°平面反射鏡陣列，使得該組單色激光器模塊中的激光芯片發出的光經45°平面反射鏡陣列反射至所述光學準直鏡組。這樣，能夠便于實現對激光芯片(巴條)進行扭轉、翻轉，從而合理利用立體空間。

三組單色激光器模塊可以采用相同數量的激光芯片，也可以根據需要和情況設置不同數量的激光芯片。

本實用新型具有以下優點：

本實用新型使用三色激光作為顯示光源，滿足了高亮度條件下的散熱要求；同時，光路簡潔，能夠在很小體積內實現三色激光混合，從而實現三色激光顯示設備小型化和批量生產，成本降低。

附圖說明

圖1為本實用新型的整體結構示意圖(實施例一)。

圖2為本實用新型的光路示意圖(實施例一)。

圖3為本實用新型的整體結構投影示意圖(實施例一)。

圖4為本實用新型的整體結構正視示意圖(實施例一)。

圖5為本實用新型的實施例二的整體結構投影示意圖。

附圖標號說明：

1-激光芯片；2-45°平面反射鏡；3-光學準直鏡組；4-全反射光學器件(直角棱鏡)；5-合光器件。

具體實施方式

如圖1、2所示，本實用新型采用立體分布結構，主要包括在高度方向上相互錯開的三組單色激光器模塊，每一組單色激光器模塊包括若干個同方向出光的激光芯片以及相應的光學準直鏡組，其中兩組單色激光器模塊的前方分別設置有全反射光學器件，使得這兩組單色激光器模塊的出光經過相應的全反射光學器件后能夠在立體空間中與另一組單色激光器模塊的出光處于同一高度，且三束出光的水平投影為T型；在所述同一高度以及T型的交匯位置設置有合光器件，使得這三束出光能夠合光輸出。

不同顏色的光分布在不同平面內，通過直角棱鏡的全反射改變光的結構走向，進入同一平面，再通過X-cube進行合束進而進入后續光路。這里，也可以采用反射鏡替代實現直角棱鏡的光學結構。X-cube可以是濾光片組成也可以是合光棱鏡組成。

三組單色激光器模塊中的激光芯片本身的出光方向可以有不同的設計，例如，可以參照本實用新型實施例對激光芯片巴條進行扭轉、翻轉，全反射光學器件作適應性地配置實現T型的合光。