[發明專利]一種縮束裝置、激光光源及激光投影設備

在審

• 申請號: 201711123108.X
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107797296A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 郭汝海
• 申請（專利權）人: 海信集團有限公司
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G03B21/20
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本發明涉及激光顯示技術領域，尤其涉及一種縮束裝置、激光光源及激光投影設備。

背景技術

激光是一種高亮度、方向性強、發出單色相干光束的光源，激光光源作為一種優良的相干光源，具有單色性好，方向性強，光通量高等優點，近年來逐漸作為光源應用于投影顯示技術領域。

為了實現激光投影設備的高亮度輸出，通常采用多個激光裝置組成模組式的激光器作為光源。由于激光模組內的各激光裝置的排列有一定的空間間隔，尤其當多個激光裝置排列時，會造成激光器出射的總光斑尺寸較大，因此通常在激光器與后端的激光轉化光路之間增加聚焦裝置來會聚激光器所發射的光束。目前，主要有兩種縮束的實現方式，一種是反射碗的形式，另一種是同軸望遠鏡系統。由于反射碗式光源系統存在激光器遮擋會聚光路、影響激光器散熱等問題，所以目前通常采用同軸望遠鏡系統進行光束縮束。圖1為采用望遠鏡縮束的激光光源系統的基本結構示意圖。如圖1所述，該系統包括激光器組10、望遠鏡縮束裝置20、以及激光轉化光路30，其中，望遠鏡縮束裝置20由一個凸透鏡和一個凹透鏡組成。激光在圖1中的光學系統中的傳輸路徑如下所述：從激光器發射的激光光束經過望遠鏡縮束裝置20的兩個透鏡會聚準直后到達激光轉化光路30，然后，利用激光轉化光路30中的二向色鏡301透射后的激光光束到達經聚焦準直透鏡組302出射的光束打到熒光輪303(以反射型熒光輪為例)上激發熒光輪發出熒光，熒光輪103將熒光反射，反射的熒光經過聚焦準直透鏡組302收光，進行會聚準直為平行或近似平行光束出射至二向色鏡301，二向色鏡301將該熒光反射出去，同時，由熒光輪投射的激光光束經過基色光回路304(如藍光回路)和二向色鏡301透射出去；最后，從二向色鏡301出射的熒光和激光合后形成白光，以提供照明。

由于上述望遠鏡縮束裝置20中的透鏡材料對不同波長光束的折射率不同，因此，需要針對不同波長的激光束需采用不同的望遠鏡透鏡材料達到縮束的目的，尤其是，在激光器組10發射的為多波長光束時，該望遠鏡縮束裝置20在準直和縮束時很難對各個波段的光束進行一致的處理。另外，由于望遠鏡縮束裝置20中的透鏡的散熱結構為設置于透鏡邊緣鏡框金屬材料，因此，會造成整個透鏡的溫度梯度較大，使透鏡的折射率及空氣間隔出現偏差，劣化了透鏡的性能，更加無法達到有效的縮束準直的目的。

發明內容

本發明實施例提供了一種縮束裝置、激光光源及激光投影設備，以解決激光光源中的望遠鏡縮束裝置縮束準直效果差的問題。

根據本發明實施的第一方面，提供了一種縮束裝置，其特征在于，所述縮束裝置包括凹面反射鏡和凸面反射鏡，其中：

所述凹面反射鏡用于將光源發出的平行光會聚至所述凸面反射鏡；

所述凸面反射鏡的曲率半徑小于所述凹面反射鏡的曲率半徑，用于將所述凹面反射鏡反射的光束進行準直形成平行光。

根據本發明實施的第二方面，提供了一種激光光源，該激光光源包括本發明第一方面所述的縮束裝置，還包括發出激光的激光器組、以及激光轉化光路，其中：

所述縮束裝置中的凹面反射鏡用于將所述激光器組發出的光束會聚至所述凸面反射鏡；

所述縮束裝置中的凸面反射鏡用于將所述凹面反射鏡反射的光束進行準直，形成平行或近似平行光束；

所述激光轉化光路用于接收所述縮束裝置縮束和準直后的光束。

根據本發明實施例的第三方面，提供了一種激光投影設備，包括光機、鏡頭、以及如本發明第二方面所述的激光光源；

所述的激光光源為所述光機提供照明，所述光機對光源光束進行調制，并輸出至所述鏡頭進行成像，投射至投影介質形成投影畫面。

由以上技術方案可見，本發明實施例提供的一種縮束裝置、激光光源及激光投影設備，首先，利用設置在光源出光處的凹面反射鏡，將光源發出的平行光反射至凸面反射鏡并對該光束進行聚焦，實現光束的縮束作用，然后，利用設置在凹面反射鏡出光方向的凸面反射鏡，將所述凹面反射鏡反射光進行準直形成平行光并輸出給后端的激光轉化光路。利用上述凹面反射鏡和凸面反射鏡構成的縮束裝置，可以實現對作為光源的激光器發出的平行光束進行縮束，由于反射型結構不會因為波長范圍的不同而對光束進行不同折射率的透射，從而有利于保證多色光源光束整形的一致性；同時，反射鏡結構可以在其的非反射面設置散熱結構，實現對對反射鏡部件的均勻散熱，減輕光學部件因熱聚集對光學性能的影響，進而可以得到空間重合度較高、分布比較均勻的光束光斑。

附圖說明