[發明專利]激光光源裝置及激光投影設備

有效

• 申請號: 201910104916.4
• 申請日: 2019-02-01
• 公開（公告）號: CN111522188B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 王強;劉顯榮
• 申請（專利權）人: 青島海信激光顯示股份有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華

本發明公開了一種激光光源裝置及激光投影設備，包括：至少三組激光器陣列、合光反射鏡以及偏振合光鏡；其中，偏振合光鏡和合光反射鏡均用于激光束合并。上述激光光源裝置中，不再需要擴大單個激光器陣列的規模，而是采用多組激光器陣列入射合光反射鏡和偏振合光鏡合并各組激光器陣列的激光束的方式來提高光源光能量。合并后的激光束與單組激光器陣列的激光束的尺寸相近，而激光束的功率顯著提高。由此達到了兼顧增大激光出射功率和保持較小激光光束尺寸的目的，也不需要改變激光器陣列光路之后的元件重新設計，節省設計成本。

技術領域

本發明涉及投影顯示領域，尤其涉及激光光源裝置及激光投影設備。

背景技術

激光因具有亮度高，單色性強，色域寬廣等優點被應用于投影顯示領域，隨著激光顯示投影尺寸越來越大，對輸出能量要求越來越高，因此對激光光源裝置提出了更高要求。

激光光源通常采用多個激光器構成的激光器陣列，當需要較高的激光光能量時，則需要增加激光器陣列的數量。然而當激光器陣列中的激光器數量增加時，如果合光光路設計不合理，容易導致最終激光器陣列出射激光光斑的尺寸也將隨之增大。那么對于位于激光器陣列光路之后的各元件的通光孔徑等參數均需要重新設計，導致光學鏡片的尺寸增加。例如，如果將激光光源裝置中耦合激光器由4組增加到6組時，激光光源裝置出射光斑尺寸將增大50％。相應激光器光路后方的透鏡等元件口徑需要至少增大50％，且透鏡的厚度也會增加，無疑會增加激光光源裝置的設計成本和難度。

發明內容

本發明提供了一種激光光源裝置及激光投影設備，在保持出射激光光斑尺寸的前提下提高激光的出射功率。

第一方面，本發明提供一種激光光源裝置，至少包括：第一激光器陣列組、第二激光器陣列組、第三激光器陣列組、合光反射鏡以及偏振合光鏡；其中，所述合光反射鏡位于所述偏振合光鏡的出光側；

所述第一激光器陣列組、所述第二激光器陣列組及所述第三激光器陣列組的出射光均包括多個激光束；

所述偏振合光鏡包括：相對而置的透射面和反射面；所述第一激光器陣列組出射的各激光束向所述透射面入射，所述第二激光器陣列組出射的各激光束向所述反射面入射；所述第一激光器陣列組出射的各激光束的偏振方向與所述第二激光器陣列組出射的各激光束的偏振方向相互垂直；

所述合光反射鏡包括：交替排列的透射部和反射部；所述第三激光器陣列組出射的各激光束分別向各所述反射部入射；

所述偏振合光鏡，用于將所述透射面及所述反射面入射的各激光束合并，分別向所述合光反射鏡的各所述透射部入射；

所述合光反射鏡，用于將各所述透射部及各所述反射部入射的各激光束合并，向設定方向出射。

在一種可實施的方式中，在本發明提供的上述激光光源裝置中，所述第一激光器陣列組的出光面與所述第二激光器陣列組的出光面相互垂直，所述第二激光器陣列組的出光面與所述第三激光器陣列組的出光面相互平行；

所述第二激光器陣列組相對于所述第三激光器陣列組以垂直于所述第三激光器陣列組的出光面的法線為軸旋轉90度旋轉；所述第三激光器陣列組相于對所述第一激光器陣列組以所述第一激光器陣列組的出光面與所述第三激光器陣列組的出光面的交線為軸旋轉90度。

在一種可實施的方式中，在本發明提供的上述激光光源裝置中，所述第一激光器陣列組、所述第二激光器陣列組及所述第三激光器陣列組中的各激光器均為半導體激光器；

所述偏振合光鏡與所述合光反射鏡的形狀均為矩形；各所述反射部和各所述透射部為沿平行于所述第一激光器陣列組的出射激光束的慢軸方向平行交替排列的條形區域；

所述第一激光器陣列組和所述第三激光器陣列組的出射激光束的快軸方向均平行于所述條形區域的延伸方向；

所述第二激光器陣列組的出射激光束的快軸方向垂直于所述條形區域的延伸方向。