[发明专利]一种发光装置及投影系统

说明书

技术领域

本发明涉及光学领域，具体涉及一种发光装置及投影系统。

背景技术

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。

发明内容

根据本发明的一方面，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。

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。

本发明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。

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，本发明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

图1为现有技术的合光单元结构示意图；

图2为本发明实施例一的发光装置结构示意图；

图3为本发明实施例一的合光单元结构示意图；

图4为本发明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；

图5为本发明实施例二的合光单元结构示意图；

图6为本发明实施例三的合光单元结构示意图；

图7为第二光的激光光斑的长边对应偏振片的窄边示意图；

图8为本发明实施例四的发光装置结构示意图；

图9为本发明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；

图10为本发明实施例五的发光装置结构示意图；

图11为本发明实施例六的合光原理示意图；

图12为本发明实施例七的合光原理示意图；

图13为本发明实施例八的合光原理示意图；

图14为本发明实施例九的合光原理示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明的发明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)。

实施例一：