一種激光光源陣列投影系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光投影機領域，尤其涉及一種激光光源陣列投影系統。
【背景技術】
[0002]目前，單激光投影機已被應用于各個需求高亮的應用領域。高亮工程投影機比一般投影機投影面積更大、距離更遠、光亮度更高，能更好的應付大型多變的安裝環境。而如果需要亮度更加高的工業級投影機，一般都仍然采用UHP燈，而此光源會導致工程投影機色彩差，功耗大，光通量小，色域有限，壽命短。激光光源作為一種優良的相干光源，具有單色性好，方向性強，光通量高等優點，然而基于熒光粉激發技術的激光光源，熒光粉材料對溫度非常敏感，因此其對散熱要求很高，散熱的好壞直接影響到固態光源的穩定性和壽命。要達到相同的光輸出亮度，單激光光源投影機在散熱時，熱密度大，熒光粉激發材料和相關的散熱系統要求非常嚴苛。這是阻礙投影機產品廣泛應用熒光粉激發激光技術的瓶頸所在。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種激光光源陣列投影系統，采用分布式光源，在不降低散熱效果的前提下，提高了投影亮度，無需重新設計光源和散熱等模塊，縮短了開發周期，降低了開發難度。
[0004]本實用新型的技術方案是一種激光光源陣列投影系統，包括鏡頭、安裝在鏡頭后方的引擎、連接引擎的光學整合模組、位于光學整合模組側邊的第一激光光源以及位于所述光學整合模組后方的第二激光光源;所述光學組合模組包括鏡筒和安裝在所述鏡筒內的光學組件;所述鏡筒由相連的主筒和支筒組成，所述主筒的入光口對準第二激光光源，所述支筒的入光口對準所述第一激光光源。第一激光光源和第二激光光源發出的激光在所述光學整合模組中通過光學組件匯集，形成一道光束，進入引擎中，再從引擎中發出，經過鏡頭投影出來。本實用新型中，采用雙激光光源，分布式光源便于散熱，提高了投影亮度，無需重新設計光源和散熱等模塊，縮短了開發周期，降低了開發難度。
[0005]進一步地，所述主筒內的光學組件從后往前依次為第一球面鏡、第二球面鏡、第一棱鏡、第二棱鏡、第五球面鏡、第六球面鏡以及光導管。所述主筒靠近第二激光光源的一端為后后端，靠近引擎的一端為前端。第二激光光源的光斑發射的發散光線，經過第一球面鏡和第二球面鏡，變成一個光束半錐角角度小于1°的類平行光，然后依次穿過第一棱鏡、空氣和第二棱鏡，以相同的類平行光射出，在經過第五球面鏡和第六球面鏡匯聚后，形成與第二光源初始匯聚光斑非常相似的光斑進入光導管。
[0006]進一步地，支筒內的光學組件從內往外依次為第四球面鏡和第三球面鏡。所述支筒的外側是指靠近第一激光光源的一側，內側是指和主筒相連的一側。第一激光光源的光斑發射的光線經過第三球面鏡和第四球面鏡，變成一個光束半錐角小于1°的類平行光進入第二棱鏡，在第二棱鏡與空氣間隙的界面發生全發射后，再經由第二棱鏡以相同的類平行光射出，經過第五球面鏡和第六球面鏡匯聚后，形成與第一激光光源初始匯聚光斑非常相似的光斑進入光學導管。此處，兩路激光的光斑疊加進入光學導管，然后進入光學引擎處理，最后從鏡頭投影出來。
[0007]進一步地，第一棱鏡和第二棱鏡都是三棱鏡，第一棱鏡的較大面和第二棱鏡的較大面相對設置，第一棱鏡和第二棱鏡之間有空隙。較大面是指第一棱鏡和第二棱鏡上面積最大的一個側面。
[0008]進一步地，第一棱鏡的入光面與第二棱鏡的出光面平行。使第一棱鏡的入射光和第二棱鏡的出射光平行。
[0009]進一步地，第二激光光源與第一球面鏡之間的距離為10mm，第一球面鏡與第二球面鏡之間的距離為70mm，第二球面鏡與第一棱鏡之間的距離為20mm。
[0010]進一步地，第一球面鏡和第三球面鏡都是凹凸鏡，且都是入光面內凹，出光面外凸。
[0011 ]進一步地，第二球面鏡和第四球面鏡為雙膠合鏡片。
[0012]有益效果:本技術方案采用雙激光光源，分布式光源便于散熱，提高了投影亮度，無需重新設計光源和散熱等模塊，縮短了開發周期，降低了開發難度。
【附圖說明】
[0013]圖1是激光光源陣列投影系統的結構示意圖；
[0014]圖2是激光光源陣列投影系統的光路示意圖；
[0015]圖3是2個棱鏡的位置關系圖。
[0016]圖中標記:1-鏡頭；2-引擎;3-光學整合模組;4-第一激光光源;5-第二激光光源；6-第一球面鏡;7-第二球面鏡;8-第三球面鏡;9-第四球面鏡；10-第一棱鏡；11-第二棱鏡；12-第五球面鏡;13-第六球面鏡;14-光導管。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖，對本實用新型的較優的實施例作進一步的詳細說明:
[0018]結合圖1，圖1是激光光源陣列投影系統的結構示意圖。鏡頭I的后端依次連接引擎2和光學整合模組3，所述光學整合模組3的主管后端對準第二激光光源5的出光口，光學整合模組3的支管后端對準第一激光光源4的出光口。第一激光光源4和第二激光光源5射出光線的光斑經過光學整合模組3內部光學組件的整合后疊加在一起，進入光導管14，然后經過引擎2的處理，最后從鏡頭I投影出來。本實施例將兩路激光光源整合在一起，提高了投影亮度，但是每個激光光源的散熱效果沒有降低，同時，單個光源和散熱裝置沒有改變，無需重新設計光源和散熱等模塊，縮短了開發周期，降低了開發難度。
[0019]結合圖2和圖3，圖2是激光光源陣列投影系統的光路示意圖。第一激光光源4射出光線的光斑先后穿過第三球面鏡8和第四球面鏡9，變成一個光束半錐角角度小于1°的類平行光進入全內反射的第二棱鏡11，此時，由于第二棱鏡11的角I大于第二棱鏡11材質的全反射角，在第二棱鏡11與空氣隙的界面發生全反射后，再經由第二棱鏡11以相同的類平行光出射，再經過第五球面鏡12和第六球面鏡13匯聚后，形成與第一激光光源4初始匯聚光斑非常相似的光斑進入光導管14。后續光路為正常的投影機引擎2光路。
[0020]第二激光光源5的光斑的發散光線，經過第一球面鏡6和第二球面鏡7，變成一個光束半錐角角度小于1°的類平行光進入到第一棱鏡10，此時，由于第一棱鏡10的角3等于第二棱鏡11的角2且小于材質的全反射角，第二激光光源5的類平行光線進入第一棱鏡10后不會發生全反射，直接進入第一棱鏡10和第二棱鏡11之間的空氣隙，再進入第二棱鏡11后以相同的類平行光出射，再經過第五球面鏡12和第六球面鏡13匯聚后，形成與光源初始匯聚光斑非常相似的光斑進入光導管14。
[0021]結合圖3，第一棱鏡10與第二棱鏡11的材質折射率，應相同或第一棱鏡10的材質折射率大于第二棱鏡11，以便第一棱鏡10的全反射角小于等于第二棱鏡11，以確保，第一激光光源4的類平行光線可以順利全部通過第一棱鏡10和第二棱鏡11，而第二激光光源5的類平行光線在第二棱鏡11內部全部全反射后出射。第二棱鏡11的角I和角2均可由其材質折射率和入射到第二棱鏡11光束的半錐角計算出，并最終決定第一棱鏡10的角3和角4。
[0022]結合圖3，第一棱鏡10和第二棱鏡11都是三棱鏡，第一棱鏡10的較大面和第二棱鏡11的較大面相對設置，第一棱鏡10和第二棱鏡11之間有空隙。較大面是指第一棱鏡10和第二棱鏡11上面積最大的一個側面。
[0023]結合圖2和圖3，第一棱鏡10的入光面與第二棱鏡11的出光面平行。使第一棱鏡1的入射光和第二棱鏡11的出射光平行。
[0024]優選地，第二激光光源5與第一球面鏡6之間的距離為10mm，第一球面鏡6與第二球面鏡7之間的距離為70mm，第二球面鏡7與第一棱鏡10之間的距離為20mm。
[0025]優選地，第一球面鏡6和第三球面鏡8都是凹凸鏡，且都是入光面內凹，出光面外凸。
[0026]優選地，第二球面鏡7和第四球面鏡9為雙膠合鏡片。
[0027]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種激光光源陣列投影系統，其特征在于:包括鏡頭、安裝在鏡頭后方的引擎、連接引擎的光學整合模組、位于光學整合模組側邊的第一激光光源以及位于所述光學整合模組后方的第二激光光源;所述光學組合模組包括鏡筒和安裝在所述鏡筒內的光學組件;所述鏡筒由相連的主筒和支筒組成，所述主筒的入光口對準第二激光光源，所述支筒的入光口對準所述第一激光光源。2.根據權利要求1所述的激光光源陣列投影系統，其特征在于:所述主筒內的光學組件從后往前依次為第一球面鏡、第二球面鏡、第一棱鏡、第二棱鏡、第五球面鏡、第六球面鏡以及光導管。3.根據權利要求2所述的激光光源陣列投影系統，其特征在于:支筒內的光學組件從內往外依次為第四球面鏡和第三球面鏡。4.根據權利要求2或3所述的激光光源陣列投影系統，其特征在于:第一棱鏡和第二棱鏡都是三棱鏡，第一棱鏡的較大面和第二棱鏡的較大面相對設置。5.根據權利要求4所述的激光光源陣列投影系統，其特征在于:第一棱鏡的入光面與第二棱鏡的出光面平行。6.根據權利要求5所述的激光光源陣列投影系統，其特征在于:第二激光光源與第一球面鏡之間的距離為10mm，第一球面鏡與第二球面鏡之間的距離為70mm，第二球面鏡與第一棱鏡之間的距離為20mm。7.根據權利要求6所述的激光光源陣列投影系統，其特征在于:第一球面鏡和第三球面鏡都是凹凸鏡，且都是入光面內凹，出光面外凸。8.根據權利要求7所述的激光光源陣列投影系統，其特征在于:第二球面鏡和第四球面鏡為雙膠合鏡片。
【專利摘要】本實用新型公開了一種激光光源陣列投影系統，包括鏡頭、安裝在鏡頭后方的引擎、連接引擎的光學整合模組、位于光學整合模組側邊的第一激光光源以及位于所述光學整合模組后方的第二激光光源；所述光學組合模組包括鏡筒和安裝在所述鏡筒內的光學組件；所述鏡筒由相連的主筒和支筒組成，所述主筒的入光口對準第二激光光源，所述支筒的入光口對準所述第一激光光源。采用雙激光光源，分布式光源便于散熱，提高了投影亮度，無需重新設計光源和散熱等模塊，縮短了開發周期，降低了開發難度。
【IPC分類】G03B21/20
【公開號】CN205263458
【申請號】CN201521059219
【發明人】徐舟, 郭克威
【申請人】深圳市帥映科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月18日