[实用新型]一种合色匀光装置、激光光源及其投影设备

权利要求书

1.一种合色匀光装置，其特征在于，包括：

第一光学功能模块，所述第一光学功能模块包括耦合透镜和匀光元件，所述匀光元件的前端面位于所述耦合透镜的焦点一侧；

第二光学功能模块，所述第二光学功能模块包括第一缩束透镜组和第一光合元件；所述第一缩束透镜组位于所述第一光学功能模块一侧，所述第一光合元件位于所述第一缩束透镜组一侧并位于所述第一光学功能模块上方；

第三光学功能模块，所述第三光学功能模块包括第二缩束透镜组和第一反射元件，所述第二缩束透镜组位于所述第一光合元件一侧，所述第一反射元件位于所述第一光合元件上方。

2.根据权利要求1所述的合色匀光装置，其特征在于，所述第一光学功能模块具有第一光轴和光输出端面，所述光输出端面位于所述匀光元件下方并垂直于所述第一光轴，所述耦合透镜和匀光元件沿所述第一光轴依次设置；所述耦合透镜用于对合束光束进行聚焦，聚焦后的光束以一光椎角耦合进入所述匀光元件中；其中，所述光椎角的大小为10-30°。

3.根据权利要求2所述的合色匀光装置，其特征在于，所述第二光学功能模块具有第二光轴和第一光学入射面，所述第一光学入射面位于所述第一缩束透镜组一侧并垂直于所述第二光轴设置，所述第一缩束透镜组和所述第一光合元件依次沿所述第二光轴设置；所述第一光合元件的表面法线与所述第二光轴形成一第一夹角；其中，所述第一夹角的大小为30-60°。

4.根据权利要求3所述的合色匀光装置，其特征在于，所述第三光学功能模块具有第三光轴和第二光学入射面，所述第二光学入射面位于所述第二缩束透镜组一侧并垂直于所述第三光轴设置，所述第二缩束透镜组和所述第一反射元件依次沿所述第三光轴设置；所述第一反射元件的表面法线与所述第三光轴形成一第二夹角；其中，所述第二夹角的大小为20-30°。

5.根据权利要求4所述的合色匀光装置，其特征在于，所述第二光学入射面入射的所述第二光轴经所述第二缩束透镜组后达到所述第一反射元件，所述第一反射元件对所述第二光轴进行反射并形成第四光轴；所述第四光轴通过所述第一光合元件的透射与所述第一光轴衔接；所述第四光轴和所述第一光轴相互平行，且所述第四光轴和所述第一光轴之间具有横向偏移。

6.根据权利要求3所述的合色匀光装置，其特征在于，所述第二光轴通过所述第一光合元件的反射与所述第一光轴衔接以形成一第三夹角；其中，所述第三夹角的大小为60-120°。

7.一种激光光源，其特征在于，包括红光激光阵列、蓝光激光阵列、绿光激光阵列和第二光合元件，还包括权利要求1-6任一项所述的合色匀光装置；所述第二光合元件位于所述第一缩束透镜组一侧并与所述第一光合元件平行设置；所述红光激光阵列位于所述第二光合元件一侧，所述蓝光激光阵列位于所述第二光合元件上方并与所述红光激光阵列垂直设置；所述绿光激光阵列位于所述第二缩束透镜组一侧；其中，所述第二光合元件倾斜设置并与所述第一光合元件平行。

8.一种激光光源，其特征在于，包括红光激光阵列、第一绿光激光阵列、第二绿光激光阵列、蓝光激光阵列、第二反光元件和第三光合元件，还包括权利要求1-6任一项所述的合色匀光装置；所述红光激光阵列位于所述第一缩束透镜组一侧；所述蓝光激光阵列位于所述第二缩束透镜组一侧；所述第一绿光激光阵列位于所述第三光合元件上方，所述第二绿光激光阵列位于所述第二反光元件一侧且与所述第一绿光激光阵列垂直设置；其中，所述第二反光元件倾斜设置并位于所述第三光合元件上方，所述第三光合元件倾斜设置并与所述第一反光元件平行。

9.根据权利要求8所述的激光光源，其特征在于，还包括扩散轮和全息扩散片，所述扩散轮设置在所述耦合透镜和所述匀光元件之间，所述全息扩散片设置在所述扩散轮和所述第一光合元件之间。

10.一种激光投影设备，其特征在于，包括中继透镜组、第一棱镜、第二棱镜、空间光调制器、投影镜头以及具有投影屏幕，还包括权利要求8-9任一项所述的激光光源；所述中继透镜组设置在所述激光光源和所述投影镜头之间，所述空间光调制器设置在所述投影镜头上，所述第一棱镜和所述第二棱镜设置在所述投影镜头上并位于所述空间光调制器上方，所述投影屏幕设置在所述投影镜头上端面；其中所述第一棱镜和所述第二棱镜构成全反射棱镜。