一种激光应用于宽波带光机型的投影激光合束装置的制作方法

本发明涉及一种激光应用于宽波带光机型的投影激光合束装置，属于激光显示技术领域。

背景技术：

激光投影作为一种新型的投影技术，以宽波带非相干光源或者激光作为光源，经合束装置将红蓝绿三种光合束成白光，经匀光管整合后透射到投影幕布上，完成整个激光投影机显示过程。影响投影技术发展的主要因素是光源的价格、发光质量和光源发光功率。

单纯的宽波带非相干光源器件或者激光器阵列，其输出光源的光束质量较差，不能同时满足价格低廉和发光质量优良的特点。

激光投影技术作为一种新型投影技术，具有宽色域、高亮度、等特征，但由于激光具有高相干性，激光投影的图像会存在散斑的问题，即在投影图像上分布着明暗的干涉条纹和斑点，使得观众产生强烈的不适感，且其成本较大，性价比较差。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有激光投影装置存在的发光质量差、成本大和无法消除散斑的技术问题，提供一种能够将宽波带非相干光与激光耦合相结合的激光应用于宽波带光机型的投影激光合束装置。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：

一种激光应用于宽波带光机型的投影激光合束装置，其包括激光模组、透镜组、宽波带非相干光源模组、汇聚透镜和匀光管，所述透镜组设在所述激光模组出射光的前方，所述宽波带非相干光源模组设在透镜组的前方，所述汇聚透镜设在宽波带非相干光源模组的前方，所述匀光管设在所述汇聚透镜的前方。

进一步地，所述宽波带非相干光源模组包括绿光整形透镜、红光整形透镜、红光非相干光光源、x镜架、蓝光整形透镜和蓝光非相干光光源，所述红光非相干光光源和蓝光非相干光光源设在所述宽波带非相干光源模组中的上下两边，所述绿光整形透镜设在所述透镜组的前方，所述红光整形透镜设在红光非相干光光源出射光的前方，所述蓝光整形透镜设在蓝光非相干光光源出射光的前方，使所述绿光整形透镜、红光整形透镜和蓝光整形透镜在空间位置上呈“匚”字形，所述x镜架由反红透蓝绿合光镜和反蓝透红绿合光镜正交组成，所述x镜架设在所述的绿光整形透镜、红光整形透镜和蓝光整形透镜形成的“匚”字形中间，在空间位置上呈“区”字形，红色非相干光光源和蓝色非相干光光源经红光整形透镜和蓝光整形透镜聚焦后再经过x镜架反射，x镜架反射光入射到所述汇聚透镜，经汇聚透镜汇聚后进入匀光管。

进一步地，所述激光模组为半导体激光器、固态激光器或激光阵列。所述半导体激光器为绿色、红色或蓝色半导体激光器；所述固态激光器为绿色、红色或蓝色固态激光器；所述激光阵列为绿色、红色或蓝色激光阵列。

本发明的又一技术方案是：该装置包括两个激光模组、宽波带非相干光源模组、两个透镜组、汇聚透镜和匀光管，第一透镜组设在第一激光模组出射光的前方，所述宽波带非相干光源模组设在第一透镜组的前方，所述汇聚透镜设在宽波带非相干光源模组的前方，第二透镜组垂直设在宽波带非相干光源模组的下方，第二激光模组设在第二透镜组的下方，所述匀光管设在所述汇聚透镜的前方；所述宽波带非相干光源模组包括绿光整形透镜、红光整形透镜、红光非相干光光源、x镜架和蓝光整形透镜，所述红光非相干光光源设在所述宽波带非相干光源模组中的上边，所述绿光整形透镜设在所述第一透镜组的前方，所述红光整形透镜设在红光非相干光光源出射光的前方，所述蓝光整形透镜设在第二透镜组出射光的前方，使所述绿光整形透镜、红光整形透镜和蓝光整形透镜在空间位置上呈“匚”字形，所述x镜架由反红透蓝绿合光镜和反蓝透红绿合光镜正交组成，所述x镜架设在所述的绿光整形透镜、红光整形透镜和蓝光整形透镜形成的“匚”字形中间，在空间位置上呈“区”字形，红色非相干光光源经整形透镜聚焦后再经过x镜架反射后，入射到所述汇聚透镜，经汇聚透镜汇聚后进入匀光管。

所述第一激光模组为绿色半导体激光器或固态激光器以及其对应的激光阵列，通过光纤或者空间耦合经透镜组聚焦进入x镜架，入射汇聚透镜汇聚后进入匀光管。

所述第二激光模组为蓝色半导体激光器或固态激光器以及其对应的激光阵列，通过光纤或者空间耦合经透镜组聚焦进入x镜架，经x镜架反射后入射汇聚透镜汇聚后进入匀光管。

当非相干光光源为红色光源和蓝色光源时，激光可为绿色激光或绿色激光阵列；当非相干光光源为红色光源时，激光可为蓝色激光和绿色激光或可为蓝色激光阵列和绿色激光阵列，非相干光光源与激光实现三色光互补耦合即符合本发明要求。

本发明的有益效果为：本发明采用上述技术方案，将非相干光光源和激光器结合在一起，解决了现有激光投影装置存在的发光质量差、成本大和无法消除散斑的技术问题，降低了激光合束装置的价格，提高了激光合束装置的发光质量。与背景技术相比，本发明具有发光质量好、成本低和能消除散斑等优点。

附图说明

图1为本发明第一实施例的结构示意图；

图2为本发明第二实施例的结构示意图；

图3为本发明第三实施例的结构示意图；

图4为本发明第四实施例的结构示意图；

图5为本发明第五实施例的结构示意图；

图6为本发明第六实施例的结构示意图；

图中，1-第一激光模组，2-第一透镜组，3-宽波带非相干光源模组，4-汇聚透镜，5-匀光管，6-第二激光模组，7-第二透镜组，31-绿光整形透镜，32-红光整形透镜，33-红光非相干光光源，34-x镜架，35-蓝光整形透镜，36-蓝光非相干光光源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例中的一种激光应用于宽波带光机型的投影激光合束装置，包括第一激光模组1、第一透镜组2、宽波带非相干光源模组3、汇聚透镜4和匀光管5，所述第一激光模组1、第一透镜组2、宽波带非相干光源模组3、汇聚透镜4和匀光管5依次设置在所述第一激光模组1的出射光方向上，所述第一透镜组2设在所述第一激光模组1出射光的前方，所述宽波带非相干光源模组3设在第一透镜组2的前方，所述汇聚透镜4设在宽波带非相干光源模组3的前方，所述匀光管5设在所述汇聚透镜4的前方。

所述宽波带非相干光源模组3包括绿光整形透镜31、红光整形透镜32、红光非相干光光源33、x镜架34、蓝光整形透镜35和蓝光非相干光光源36，所述红光非相干光光源33和蓝光非相干光光源36设在所述宽波带非相干光源模组中的上下两边，所述绿光整形透镜31设在所述第一透镜组2的前方，所述红光整形透镜32设在红光非相干光光源33出射光的前方，所述蓝光整形透镜35设在蓝光非相干光光源36出射光的前方，使所述绿光整形透镜31、红光整形透镜32和蓝光整形透镜35在空间位置上呈“匚”字形，所述x镜架34由反红透蓝绿合光镜和反蓝透红绿合光镜正交组成，所述x镜架34设在所述的绿光整形透镜31、红光整形透镜32和蓝光整形透镜35形成的“匚”字形中间，在空间位置上呈“区”字形，红色非相干光光源33和蓝色非相干光光源35经红光整形透镜和蓝光整形透镜聚焦后再经过x镜架34反射，x镜架34反射光入射到所述汇聚透镜4，经汇聚透镜4汇聚后进入匀光管5。

所述第一激光模组1为绿色半导体激光器，所述第一透镜组2由若干平凸透镜组成。

本发明的工作原理是：本实施例中的一种基于波带拓宽的激光投影消散斑光路装置，宽波带非相干光源模组3分别从红色非相干光源33和蓝色非相干光源36发出红、蓝两色光，红光和蓝光分别通过红光整形透镜32和蓝光整形透镜35进行聚焦，之后红光和蓝光经过x镜架34进行反射后入射汇聚透镜4；第一激光模组1出射绿光，经第一透镜组2入射绿光整形透镜31，经绿光整形透镜聚焦后透过x镜架入射汇聚透镜4，从而三色光耦合成白光入射匀光管5，在匀光管中多次反射输出质量较高的投影光源。

实施例2

如图2所示，本实施例中的一种激光应用于宽波带光机型的投影激光合束装置，该装置包括第一激光模组1、第一透镜组2、宽波带非相干光源模组3、汇聚透镜4、匀光管5、第二激光模组6和第二透镜组7，所述第一透镜组2设在第一激光模组1出射光的前方，所述宽波带非相干光源模组3设在第一透镜组2的前方，所述汇聚透镜4设在宽波带非相干光源模组3的前方，第二透镜组7垂直设在宽波带非相干光源模组3的下方，第二激光模组6设在第二透镜组7的下方，所述匀光管5设在所述汇聚透镜4的前方；所述宽波带非相干光源模组3包括绿光整形透镜31、红光整形透镜32、红光非相干光光源33、x镜架34和蓝光整形透镜35，所述红光非相干光光源33设在所述宽波带非相干光源模组3中的上边，所述绿光整形透镜31设在所述第一透镜组2的前方，所述红光整形透镜32设在红光非相干光光源33出射光的前方，所述蓝光整形透镜35设在第二透镜组7出射光的前方，使所述绿光整形透镜31、红光整形透镜32和蓝光整形透镜35在空间位置上呈“匚”字形，所述x镜架34由反红透蓝绿合光镜和反蓝透红绿合光镜正交组成，所述x镜架34设在所述的绿光整形透镜31、红光整形透镜32和蓝光整形透镜35形成的“匚”字形中间，在空间位置上呈“区”字形，红色非相干光源33经整形透镜聚焦后再经过x镜架反射后，入射到所述汇聚透镜4，经汇聚透镜4汇聚后进入匀光管5。

所述第一激光模组1为绿色半导体激光器，通过光纤或者空间耦合经透镜组聚焦进入x镜架34，入射汇聚透镜4汇聚后进入匀光管5。

所述第二激光模组6为蓝色半导体激光器，通过光纤或者空间耦合经透镜组聚焦进入x镜架34，经x镜架34反射后入射汇聚透镜4汇聚后进入匀光管5。

实施例3

如图3所示，本实施例中的一种激光应用于宽波带光机型的投影激光合束装置，与实施例1的区别在于所述的第一激光模组1为绿色激光点阵光源，其余结构与实施例1中的相同。

实施例4

如图4所示，本实施例中的一种激光应用于宽波带光机型的投影激光合束装置，与实施例2的区别在于所述的第一激光模组1为绿色激光点阵光源，所述的第二激光模组6为蓝色激光点阵光源，其余结构与实施例2中的相同。

实施例5

如图5所示，本实施例中的一种激光应用于宽波带光机型的投影激光合束装置，与实施例1的区别在于所述的第一激光模组1为绿色激光点阵光源和绿色宽波带非相干光光源阵列，其余结构与实施例1中的相同。

实施例6

如图6所示，本实施例中的一种激光应用于宽波带光机型的投影激光合束装置，与实施例2的区别在于所述的第一激光模组1为绿色激光点阵光源和绿色宽波带非相干光光源阵列，所述的第二激光模组6为蓝色激光点阵光源和蓝色宽波带非相干光光源阵列，其余结构与实施例2中的相同。

上述实施例中的半导体激光器还可以用固态激光器替换。