一种发光装置及投影系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光学领域，具体涉及一种发光装置及投影系统。
【背景技术】
[0002]在高功率的光源装置中，需要多颗固态发光元件同时发光后出射才能保证其高功率，并且要求出射光的光斑小(光斑越小，光密度越大，单位面积上的功率越高)，而为了实现多颗固态发光元件发射的光能够以较小的光斑出射，现有技术中常规的实现方式是采用合光元件对多颗固态发光元件发出的光进行压缩。如图1所示，现有技术的合光元件02包括多个V形排列的反射镜阵列，第一固态光源阵列01和第二固态光源阵列03分别通过V形排列的合光元件02将光合在同一光路上出射。通过图1所示的合光元件02进行光斑压缩，使得光源装置的整体的体积较大，后续的出光光路需要采用大的聚光透镜进行光收集，聚光透镜的体积也较大，从而导致光源装置的整个光路结构占据较大体积，不利于后续的光路处理以及整体的布局。
【实用新型内容】
[0003]根据本实用新型的一方面，提供一种发光装置，其包括第一光源阵列、第二光源阵列、合光单元阵列。第一光源阵列包括至少一排第一光源组，第一光源组包括至少一个第一光源，第一光源用于发射第一光;第二光源阵列包括至少一排第二光源组，第二光源组包括至少一个第二光源，第二光源用于发射第二光。第二光源阵列和第一光源阵列相互平行面对设置，且一个第一光源和一个第二光源对应组成一个光源对，每个光源对中的第一光源和第二光源发出的光束之间具有预定距离的错位。
[0004]合光单元阵列设置在第一光源阵列与第二光源阵列之间，合光单元阵列包括至少一个合光单元，每个光源对与预定的一个合光单元对应。合光单元包括反射装置和透反装置，反射装置设置在与其对应的第一光源发射的光束的光路上，用于对入射的第一光进行反射;透反装置设置在经反射装置反射后的第一光的光路上，同时也位于与其对应的第二光源发射的光束的光路上，用于对入射的第一光进行透射并对入射的第二光进行反射。反射装置和透反装置相对于第一光和第二光具有预定的入射角度以使得从透反装置透射的第一光和从透反装置反射的第二光都沿预定的合光方向传播且第一光和第二光所形成的光斑至少有部分重合，从而输出第一光和第二光的合光。
[0005]本实用新型的第一光源将第一光发射至反射装置，第二光源将第二光发射至透反装置，反射装置将第一光反射至透反装置，透反装置透射第一光并反射第二光，使得从透反装置出射的第一光和第二光至少有部分重合从而形成合光并沿预定方向出射。
[0006]进一步地，现有技术的发光装置中，各个合光结构之间的距离相距较远，本实用新型通过将合光单元的第一参考距离、第二参考距离的值设置为等于第二参考光的半径值，可以使得相邻合光单元之间的距离达到最小，从而使得发光装置最终形成的光斑之间的距离得以压缩，能够缩小后续光路中聚光透镜的口径，减小发光装置的整体体积。
【附图说明】
[0007]图1为现有技术的合光单元结构示意图；
[0008]图2为本实用新型实施例一的发光装置结构示意图；
[0009]图3为本实用新型实施例一的合光单元结构示意图；
[0010]图4为本实用新型实施例一的第一光源阵列、第二光源阵列、合光单元阵列的相对位置关系示意图；
[0011 ]图5为本实用新型实施例二的合光单元结构示意图；
[0012]图6为本实用新型实施例三的合光单元结构示意图；
[0013]图7为第二光的激光光斑的长边对应偏振片的窄边不意图；
[0014]图8为本实用新型实施例四的发光装置结构示意图；
[0015]图9为本实用新型实施例四的第二光的激光光斑的长边对应偏振片的长边示意图；
[0016]图10为本实用新型实施例五的发光装置结构示意图；
[0017]图11为本实用新型实施例六的合光原理示意图；
[0018]图12为本实用新型实施例七的合光原理示意图；
[0019]图13为本实用新型实施例八的合光原理示意图；
[0020]图14为本实用新型实施例九的合光原理示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面通过【具体实施方式】结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0022]本实用新型的实用新型思想在于通过合光单元阵列将相对设置的第一光源阵列和第二光源阵列进行合光，第一光源阵列所包括的第一光源和第二光源阵列所包括的第二光源形成光源对，第一光源发射的第一光通过合光单元阵列的反射装置反射到第一方向上，第二光源发射的第二光通过合光单元阵列的透反装置反射到第一方向上，同时透反装置透射来自反射装置的第一光，使得该光源对出射光的光斑至少有部分重合，此种压缩方式一方面使得出射光的光斑小(每个光源对的光轴基本重合)，使得光源亮度高，另一方面使得发光装置的体积小(合光单元阵列的体积小)。
[0023]实施例一:
[0024]本实施例的发光装置包括第一光源阵列、第二光源阵列、合光单元阵列。
[0025]如图2所示，第一光源阵列包括至少一排第一光源组10，一个第一光源组10包括至少一个第一光源101。第二光源阵列和第一光源阵列相互平行面对设置，即第二光源阵列所在平面平行于第一光源阵列所在平面。第二光源阵列包括至少一排第二光源组20，一个第二光源组20包括至少一个第二光源201。一个第一光源101和一个第二光源201对应组成一个光源对，每个光源对中的第一光源101和第二光源201发出的光束之间具有预定距离的错位。第一光源101和第二光源201可以是出射激光。
[0026]第一光源阵列10包括按照排和列排布的多个第一光源101，第二光源阵列20包括按照排和列排布的多个第二光源201，相同或相邻位置坐标的一个第一光源101和一个第二光源201对应组成一个光源对，每个光源对中的第一光源101和第二光源201发出的光束在行和列上都具有预定距离的错位。具体地，第一光源阵列中，与第一光源组10的方向相垂直的方向上的各第一光源组成至少一列第一光源列，一个第一光源列包括至少一个第一光源101。第二光源阵列中，与第二光源组20的方向相垂直的方向上的各第二光源201组成至少一列第二光源列，一个第二光源列包括至少一个第二光源201。从而，第一光源101在第一光源阵列中以及第二光源201在第二光源阵列中都是横成行、竖成列，整齐排布。在第一光源组10中，相邻两第一光源之间的间距大于第一光/第二光的光束直径值;在第二光源组20中，相邻两第二光源之间的间距大于第一光/第二光的光束直径值。
[0027]合光单元阵列设置在第一光源阵列与第二光源阵列之间，合光单元阵列包括至少一个合光单元30，每个光源对与预定的一个合光单元30对应，相邻合光单元30之间具有预定距离的错位并沿合光方向逐渐靠近第一光源阵列。合光单元30包括反射装置和透反装置，本实施例的反射装置具体采用反射镜301，透反装置具体采用偏振片302。反射镜301设置在与其对应的第一光源发射的光束的光路上，用于对入射的第一光进行反射，偏振片302设置在经反射镜301反射后的第一光的光路上，同时也位于与其对应的第二光源发射的光束的光路上，用于对入射的第一光进行透射并对入射的第二光进行反射，反射镜301和偏振片302相对于第一光和第二光具有预定的入射角度以使得从偏振片302透射的第一光和从偏振片302反射的第二光都沿预定的合光方向传播且光轴重合，从而输出合光。图2只是示例性地展现了一个第一光源组10和一个第二光源组20，反射镜301的数量与该第一光源组10的第一光源101的数量一致，且各反射镜301与第一光源组10的各第一光源101—一对应设置。偏振片302的数量与该第二光源组20的第二光源201的数量一致，且各偏振片302与第二光源组20的各第二光源201 对应设置。
[0028]反射镜301和偏振片302可以设计成长条形，则一个合光单元30与同一列的光源对相对应，即一个反射镜301与一个第一光源列对应设置，一个偏振片302与一个第二光源列对应设置。
[0029]定义第一方向为平行于第一光源阵列所在平面的方向，图2中，第一方向具体为水平向右的方向。
[0030]反射镜301沿第一方向的反方向向逐渐靠近第一光源阵列的方向倾斜设置;偏振片302沿第一方向向逐渐靠近第一光源阵列的方向倾斜设置。作为一种优选的方式，本实施例的第一光源101发射的光束在反射镜301上的入射角为45度，第二光源201发射的光束在偏振片302上的入射