一种激光光源阵列投影系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光投影机领域，尤其涉及一种激光光源阵列投影系统。
【背景技术】
[0002]目前，单激光投影机已被应用于各个需求高亮的应用领域。高亮工程投影机比一般投影机投影面积更大、距离更远、光亮度更高，能更好的应付大型多变的安装环境。而如果需要亮度更加高的工业级投影机，一般都仍然采用UHP灯，而此光源会导致工程投影机色彩差，功耗大，光通量小，色域有限，寿命短。激光光源作为一种优良的相干光源，具有单色性好，方向性强，光通量高等优点，然而基于荧光粉激发技术的激光光源，荧光粉材料对温度非常敏感，因此其对散热要求很高，散热的好坏直接影响到固态光源的稳定性和寿命。要达到相同的光输出亮度，单激光光源投影机在散热时，热密度大，荧光粉激发材料和相关的散热系统要求非常严苛。这是阻碍投影机产品广泛应用荧光粉激发激光技术的瓶颈所在。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种激光光源阵列投影系统，采用分布式光源，在不降低散热效果的前提下，提高了投影亮度，无需重新设计光源和散热等模块，缩短了开发周期，降低了开发难度。
[0004]本实用新型的技术方案是一种激光光源阵列投影系统，包括镜头、安装在镜头后方的引擎、连接引擎的光学整合模组、位于光学整合模组侧边的第一激光光源以及位于所述光学整合模组后方的第二激光光源;所述光学组合模组包括镜筒和安装在所述镜筒内的光学组件;所述镜筒由相连的主筒和支筒组成，所述主筒的入光口对准第二激光光源，所述支筒的入光口对准所述第一激光光源。第一激光光源和第二激光光源发出的激光在所述光学整合模组中通过光学组件汇集，形成一道光束，进入引擎中，再从引擎中发出，经过镜头投影出来。本实用新型中，采用双激光光源，分布式光源便于散热，提高了投影亮度，无需重新设计光源和散热等模块，缩短了开发周期，降低了开发难度。
[0005]进一步地，所述主筒内的光学组件从后往前依次为第一球面镜、第二球面镜、第一棱镜、第二棱镜、第五球面镜、第六球面镜以及光导管。所述主筒靠近第二激光光源的一端为后后端，靠近引擎的一端为前端。第二激光光源的光斑发射的发散光线，经过第一球面镜和第二球面镜，变成一个光束半锥角角度小于1°的类平行光，然后依次穿过第一棱镜、空气和第二棱镜，以相同的类平行光射出，在经过第五球面镜和第六球面镜汇聚后，形成与第二光源初始汇聚光斑非常相似的光斑进入光导管。
[0006]进一步地，支筒内的光学组件从内往外依次为第四球面镜和第三球面镜。所述支筒的外侧是指靠近第一激光光源的一侧，内侧是指和主筒相连的一侧。第一激光光源的光斑发射的光线经过第三球面镜和第四球面镜，变成一个光束半锥角小于1°的类平行光进入第二棱镜，在第二棱镜与空气间隙的界面发生全发射后，再经由第二棱镜以相同的类平行光射出，经过第五球面镜和第六球面镜汇聚后，形成与第一激光光源初始汇聚光斑非常相似的光斑进入光学导管。此处，两路激光的光斑叠加进入光学导管，然后进入光学引擎处理，最后从镜头投影出来。
[0007]进一步地，第一棱镜和第二棱镜都是三棱镜，第一棱镜的较大面和第二棱镜的较大面相对设置，第一棱镜和第二棱镜之间有空隙。较大面是指第一棱镜和第二棱镜上面积最大的一个侧面。
[0008]进一步地，第一棱镜的入光面与第二棱镜的出光面平行。使第一棱镜的入射光和第二棱镜的出射光平行。
[0009]进一步地，第二激光光源与第一球面镜之间的距离为10mm，第一球面镜与第二球面镜之间的距离为70mm，第二球面镜与第一棱镜之间的距离为20mm。
[0010]进一步地，第一球面镜和第三球面镜都是凹凸镜，且都是入光面内凹，出光面外凸。
[0011 ]进一步地，第二球面镜和第四球面镜为双胶合镜片。
[0012]有益效果:本技术方案采用双激光光源，分布式光源便于散热，提高了投影亮度，无需重新设计光源和散热等模块，缩短了开发周期，降低了开发难度。
【附图说明】
[0013]图1是激光光源阵列投影系统的结构示意图；
[0014]图2是激光光源阵列投影系统的光路示意图；
[0015]图3是2个棱镜的位置关系图。
[0016]图中标记:1-镜头；2-引擎;3-光学整合模组;4-第一激光光源;5-第二激光光源；6-第一球面镜;7-第二球面镜;8-第三球面镜;9-第四球面镜；10-第一棱镜；11-第二棱镜；12-第五球面镜;13-第六球面镜;14-光导管。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明:
[0018]结合图1，图1是激光光源阵列投影系统的结构示意图。镜头I的后端依次连接引擎2和光学整合模组3，所述光学整合模组3的主管后端对准第二激光光源5的出光口，光学整合模组3的支管后端对准第一激光光源4的出光口。第一激光光源4和第二激光光源5射出光线的光斑经过光学整合模组3内部光学组件的整合后叠加在一起，进入光导管14，然后经过引擎2的处理，最后从镜头I投影出来。本实施例将两路激光光源整合在一起，提高了投影亮度，但是每个激光光源的散热效果没有降低，同时，单个光源和散热装置没有改变，无需重新设计光源和散热等模块，缩短了开发周期，降低了开发难度。
[0019]结合图2和图3，图2是激光光源阵列投影系统的光路示意图。第一激光光源4射出光线的光斑先后穿过第三球面镜8和第四球面镜9，变成一个光束半锥角角度小于1°的类平行光进入全内反射的第二棱镜11，此时，由于第二棱镜11的角I大于第二棱镜11材质的全反射角，在第二棱镜11与空气隙的界面发生全反射后，再经由第二棱镜11以相同的类平行光出射，再经过第五球面镜12和第六球面镜13汇聚后，形成与第一激光光源4初始汇聚光斑非常相似的光斑进入光导管14。后续光路为正常的投影机引擎2光路。
[0020]第二激光光源5的光斑的发散光线，经过第一球面镜6和第二球面镜7，变成一个光束半锥角角度小于1°的类平行光进入到第一棱镜10，此时，由于第一棱镜10的角3等于第二棱镜11的角2且小于材质的全反射角，第二激光光源5的类平行光线进入第一棱镜10后不会发生全反射，直接进入第一棱镜10和第二棱镜11之间的空气隙，再进入第二棱镜11后以相同的类平行光出射，再经过第五球面镜12和第六球面镜13汇聚后，形成与光源初始汇聚光斑非常相似的光斑进入光导管14。
[0021]结合图3，第一棱镜10与第二棱镜11的材质折射率，应相同或第一棱镜10的材质折射率大于第二棱镜11，以便第一棱镜10的全反射角小于等于第二棱镜11，以确保，第一激光光源4的类平行光线可以顺利全部通过第一棱镜10和第二棱镜11，而第二激光光源5的类平行光线在第二棱镜11内部全部全反射后出射。第二棱镜11的角I和角2均可由其材质折射率和入射到第二棱镜11光束的半锥角计算出，并最终决定第一棱镜10的角3和角4。
[0022]结合图3，第一棱镜10和第二棱镜11都是三棱镜，第一棱镜10的较大面和第二棱镜11的较大面相对设置，第一棱镜10和第二棱镜11之间有空隙。较大面是指第一棱镜10和第二棱镜11上面积最大的一个侧面。
[0023]结合图2和图3，第一棱镜10的入光面与第二棱镜11的出光面平行。使第一棱镜1的入射光和第二棱镜11的出射光平行。
[0024]优选地，第二激光光源5与第一球面镜6之间的距离为10mm，第一球面镜6与第二球面镜7之间的距离为70mm，第二球面镜7与第一棱镜10之间的距离为20mm。
[0025]优选地，第一球面镜6和第三球面镜8都是凹凸镜，且都是入光面内凹，出光面外凸。
[0026]优选地，第二球面镜7和第四球面镜9为双胶合镜片。
[0027]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种激光光源阵列投影系统，其特征在于:包括镜头、安装在镜头后方的引擎、连接引擎的光学整合模组、位于光学整合模组侧边的第一激光光源以及位于所述光学整合模组后方的第二激光光源;所述光学组合模组包括镜筒和安装在所述镜筒内的光学组件;所述镜筒由相连的主筒和支筒组成，所述主筒的入光口对准第二激光光源，所述支筒的入光口对准所述第一激光光源。2.根据权利要求1所述的激光光源阵列投影系统，其特征在于:所述主筒内的光学组件从后往前依次为第一球面镜、第二球面镜、第一棱镜、第二棱镜、第五球面镜、第六球面镜以及光导管。3.根据权利要求2所述的激光光源阵列投影系统，其特征在于:支筒内的光学组件从内往外依次为第四球面镜和第三球面镜。4.根据权利要求2或3所述的激光光源阵列投影系统，其特征在于:第一棱镜和第二棱镜都是三棱镜，第一棱镜的较大面和第二棱镜的较大面相对设置。5.根据权利要求4所述的激光光源阵列投影系统，其特征在于:第一棱镜的入光面与第二棱镜的出光面平行。6.根据权利要求5所述的激光光源阵列投影系统，其特征在于:第二激光光源与第一球面镜之间的距离为10mm，第一球面镜与第二球面镜之间的距离为70mm，第二球面镜与第一棱镜之间的距离为20mm。7.根据权利要求6所述的激光光源阵列投影系统，其特征在于:第一球面镜和第三球面镜都是凹凸镜，且都是入光面内凹，出光面外凸。8.根据权利要求7所述的激光光源阵列投影系统，其特征在于:第二球面镜和第四球面镜为双胶合镜片。
【专利摘要】本实用新型公开了一种激光光源阵列投影系统，包括镜头、安装在镜头后方的引擎、连接引擎的光学整合模组、位于光学整合模组侧边的第一激光光源以及位于所述光学整合模组后方的第二激光光源；所述光学组合模组包括镜筒和安装在所述镜筒内的光学组件；所述镜筒由相连的主筒和支筒组成，所述主筒的入光口对准第二激光光源，所述支筒的入光口对准所述第一激光光源。采用双激光光源，分布式光源便于散热，提高了投影亮度，无需重新设计光源和散热等模块，缩短了开发周期，降低了开发难度。
【IPC分类】G03B21/20
【公开号】CN205263458
【申请号】CN201521059219
【发明人】徐舟, 郭克威
【申请人】深圳市帅映科技有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年12月18日