[實用新型]一種用于兩組激光模組耦合的棱鏡光學系統

有效

• 申請號: 202220345612.4
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN216248742U
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 周偉統
• 申請（專利權）人: 杭州有人光電技術有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G02B17/08
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 宮建華

本實用新型為用于兩組激光模組耦合的棱鏡光學系統，包括第一激光模組，第二激光模組，第一棱鏡，第二棱鏡，間帶反射鏡，第一復眼透鏡陣列，第二復眼透鏡陣列，第三復眼透鏡陣列；其中兩組激光模組分別經過復眼透鏡的匯聚和棱鏡的折射，可以將光束匯聚在同一平面附近，有利于兩組激光模組的光束相互穿插，在匯聚平面設置條狀的反射區域和透過區域重復疊加形成的間帶反射鏡，落在間帶反射鏡的聚光點較小，減小互相穿插時的亮度損失。最后通過棱鏡和復眼透鏡匯合為同一準直光源；利用光線折射和反射原理，通過數學計算得到初始結構，再利用軟件模擬驗證的優化設計，使得結構精密，提升一定面積內的光源亮度。

技術領域

本實用新型屬于光電顯示行業中的投影光源技術，具體涉及一種用于兩組激光模組耦合的棱鏡光學系統。

背景技術

目前將單個激光器排列成橫豎陣列形式，做成激光模組，是激光光源的主要形式之一。激光器對工作溫度比較敏感，需要增大外部封裝提升激光器的散熱能力，以及激光器之間不能緊密排列。做成激光模組后激光器與激光器之間留有較大的間隙，使得一定面積內的排列激光器的數量受到限制。同時一組激光模組的激光器與激光器之間的區域沒有光束通過，如何在激光器與激光器之間的空隙在增加激光光束，可以提高一定面積內的激光亮度。

發明內容

本實用新型的目的是通過兩組激光模組的光束互相穿插，利用起激光器之間的空隙，提高一定面積內的光源亮度。

本實用新型的實現是兩組激光模組分別經過復眼透鏡的匯聚和棱鏡的折射，可以將光束匯聚在同一平面附近，有利于兩組激光模組的光束相互穿插，在匯聚平面設置條狀的反射區域和透過區域重復疊加形成的間帶反射鏡，落在間帶反射鏡的聚光點較小，減小互相穿插時的亮度損失。最后通過棱鏡和復眼透鏡匯合為同一準直光源。

本實用新型采用的結構是：一種用于兩組激光模組耦合的棱鏡光學系統，包括第一激光模組，第二激光模組，第一棱鏡，第二棱鏡，間帶反射鏡，第一復眼透鏡陣列，第二復眼透鏡陣列，第三復眼透鏡陣列；其中所述第一激光模組的單個激光器的準直光束經過第一復眼透鏡陣列匯聚，光束透過第一棱鏡的第一面，在第一棱鏡的第二面折射，匯聚在間帶反射鏡的反射區域；在反射鏡的反射區域的反射，在第一棱鏡的第二面折射，透過第一棱鏡的第三面，經過第三復眼透鏡陣列形成準直光束；其中，第二激光模組的單個激光器的準直光束經過第二復眼透鏡陣列匯聚，光束透過第二棱鏡的第四面，在第二棱鏡的第五面折射，匯聚在間帶反射鏡的透過區域，經過反射鏡的透過區域，在第一棱鏡的第二面折射，透過第一棱鏡的第三面，經過第三復眼透鏡陣列形成準直光束。

作為優選，所述第一激光模組的所有單個激光器發出的光束從第一入射棱鏡的第一面以及第二激光模組的所有單個激光器發出的光束從第二棱鏡的第四面，到第一棱鏡的第三面經過的光程長度相等。

進一步地，所述第一激光模組和第二激光模組的所有單個激光器光束和設于第一棱鏡的第 二面和第三面之間的主光軸互相平行。

進一步地，所述第一復眼透鏡陣列和第二復眼透鏡陣列的單透鏡分別對應第一激光模組的激光器和第二激光模組的激光器，將激光器光束分別匯聚在間帶反射鏡的反射區域和透過區域；所述第三復眼透鏡陣列的單透鏡對應第一激光模組激光器和第二激光模組激光器，經過間帶反射鏡的匯聚后發散的光束，透過第三復眼透鏡陣列的單透鏡形成準直光束。所述間帶反射鏡，由條狀的反射區域和透過區域重復疊加形成。

進一步地，所述間帶反射鏡由條狀的反射區域和透過區域重復疊加形成。

本實用新型的有益效果為：本實用新型提供一種用于兩組激光模組耦合的棱鏡光學系統，兩組激光模組分別經過復眼透鏡的匯聚和棱鏡的折射，可以將光束匯聚在同一平面附近，有利于兩組激光模組的光束相互穿插，在匯聚平面設置條狀的反射區域和透過區域重復疊加形成的間帶反射鏡，落在間帶反射鏡的聚光點較小，減小互相穿插時的亮度損失。最后通過棱鏡和復眼透鏡匯合為同一準直光源；利用光線折射和反射原理，通過數學計算得到初始結構，再利用軟件模擬驗證的優化設計，使得結構精密，提升一定面積內的光源亮度。