[发明专利]激光投影光源模块及其光束整形方法、激光显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及光学领域，具体而言，涉及一种激光投影光源模块及其光束整形方法、激光显示设备。

背景技术

激光显示技术具有色彩丰富、节能环保等特点，被认为是下一代主流显示技术。与LED光源相比，激光光源的光学扩展量小了许多，有利于高效的投影光机的设计。但是，由于激光光源相干性会带来投影图像的散斑，为减小图像的散斑噪声，消散斑模块会置于光源与光机之间，消散斑模块会增加激光束的光学扩展量，以致光源的光束不能有效地为光机接收。由于光学扩展量的限制，消散斑模块的散射角不能太大，消散斑效果不够理想。

发明内容

为此，本发明的主要目的在于提供一种激光投影光源模块及其光束整形方法、激光显示设备，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种激光投影光源模块。该激光投影光源模块包括：第一激光模块，用于发出第一光束；第二激光模块，用于发出第二光束；第三激光模块，用于发出第三光束；以及光耦合器，用于接收所述第一光束、所述第二光束和所述第三光束以及将所述第一光束、所述第二光束和所述第三光束耦合为第一耦合光束，其中，所述第一激光模块、所述第二激光模块和所述第三激光模块为不同颜色的激光模块。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种激光投影光源模块的光束整形方法。该光束整形方法包括：接收来自第一激光模块的第一光束；接收来自第二激光模块的第二光束；接收来自第三激光模块的第三光束；以及将所述第一光束、所述第二光束和所述第三光束耦合为第一耦合光束，其中，所述第一激光模块、所述第二激光模块和所述第三激光模块为不同颜色的激光模块。

为了实现上述目的，根据本发明的又一方面，提供了一种激光显示设备。该激光显示设备包括本发明提供的任意一种激光投影光源模块。

通过本发明，采用包括以下部分的激光投影光源模块：第一激光模块，用于发出第一光束；第二激光模块，用于发出第二光束；第三激光模块，用于发出第三光束；以及光耦合器，用于接收所述第一光束、所述第二光束和所述第三光束以及将所述第一光束、所述第二光束和所述第三光束耦合为第一耦合光束，其中，所述第一激光模块、所述第二激光模块和所述第三激光模块为不同颜色的激光模块，由于将三根光束耦合为了一根光束，从而压缩了光学扩展量，解决了现有技术中的激光投影光源模块消散斑效果不够理想的问题，进而达到了提高消散斑效果的目的。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的投影系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的激光投影光源模块中光束耦合的示意图；

图3是根据本发明实施例的激光投影光源模块中光束整形的示意图；

图4是根据本发明的一种实施例的光束在光纤耦合器中耦合的示意图；

图5是根据本发明的另一种实施例的光束在光纤耦合器中耦合的示意图；以及

图6是根据本发明另一实施例的对多色光的拓展量进行压缩的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明实施例的投影系统的示意图。

如图1所示，该投影系统包括激光器光源模块(图1中虚线框内)以及投影模块。

激光器光源模块包括三个部分：单色红、绿、蓝激光模块，即，红光模块10、绿光模块20和蓝光模块30，多色光光学扩展量压缩模块200，激光消相干模块300。在激光器光源模块中还可以包括整形匀光模块。

红绿蓝单色激光模块可由单个激光器或者多个激光器组成，或者也可以为激光器整列，进一步地，激光器整列可以为激光器线阵或者激光器面阵。激光器可以是半导体激光器和固体倍频激光器。光源的光学扩展量是光学发出光束的面积和发散角的乘积。对于多个激光器组成的单色激光模块，可以采用棱镜组整形、GRIN透镜整形、双反射镜整形等方法压缩其光学扩展量。

在上述单色光的光学扩展量压缩技术的基础上，本发明提供的多色光光学扩展量压缩方案，可以同时与消散斑模块整合为光源模组。当红绿蓝激光模块的输出接口是光纤时，优选地，多色光的光学扩展量压缩可由光纤耦合器实现。

图2是根据本发明实施例的激光投影光源模块中光束耦合的示意图。