[发明专利]光束整形方法和装置及激光显示光源模组和设备

说明书

技术领域

本发明涉及光学领域，具体而言，涉及一种光束整形方法和装置及激光显示光源模组和设备。

背景技术

激光显示技术具有大色域、低能耗、高寿命等特点，并开始在电视、微型投影、商用和娱乐系统中应用。激光光源的红光和蓝光部分主要由半导体激光器来实现，但由于半导体激光器的光束质量很差，因而需要对半导体激光器输出地光进行光束整形由光纤耦合输出才能用于激光显示。

图1是根据相关技术的单管半导体激光器的结构和光束示意图，如图1所示，半导体激光器芯片12在热沉10上生长，其光束质量非常差，有非常大的发散角，并且在垂直于PN结的方向(快轴13)和平行于PN结的方向(慢轴14)，光束质量相差非常大，在快轴13方向上发散角很大，在慢轴14方向上发散角很小，其中，15为光斑，因此在激光投影的应用中，必须要对半导体激光器进行光束整形。我们在激光显示光源模组中用到的是条形列阵的单管半导体激光器20，如图2所示，把几颗单管半导体激光器依次排在一条直线上，目的是实现高功率输出。

针对此问题，在现有技术中提供了一种半导体激光器光束整形装置。该半导体激光器光束整形装置主要采用梯形镜实现对单管半导体激光器阵列的光束整形，但是此专利中梯形镜的设计太过简单，这能对单侧的半导体激光器进行光束整形，没有充分利用有效的空间完成光束整形过程。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

为此，本发明的主要目的在于提供一种光束整形方法和装置及激光显示光源模组和设备，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，提供了一种半导体激光器阵列的光束整形装置。该半导体激光器阵列的光束整形装置包括阶梯镜、第一单管半导体激光器阵列和第二单管半导体激光器阵列，其中，阶梯镜包括：多个反射部，用于反射接收到的光；以及多个支持部，分别用于连接多个反射部中的各个反射部，其中，在多个反射部的两侧均设置有反射膜以形成第一反光面和第二反光面，第一单管半导体激光器阵列的出光面对应于阶梯镜的第一反光面；第二单管半导体激光器阵列的出光面对应于阶梯镜的第二反光面。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种半导体激光器阵列的光束整形方法。该半导体激光器阵列的光束整形方法包括：通过阶梯镜的第一反光面反射来自第一单管半导体激光器阵列的光；以及通过阶梯镜的第二反光面反射来自第二单管半导体激光器阵列的光；其中，阶梯镜包括：多个反射部，用于反射接收到的光；以及多个支持部，分别用于连接多个反射部中的各个反射部，其中，在多个反射部的两侧均设置有反射膜以形成第一反光面和第二反光面。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种半导体激光器阵列的光纤耦合装置，该半导体激光器阵列的光纤耦合装置包括本发明所提供的半导体激光器阵列的光束整形装置。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种激光显示光源模组，该激光显示光源模组包括本发明所提供的半导体激光器阵列的光纤耦合装置。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种激光显示设备，该激光显示设备包括本发明所提供的激光显示光源模组。

通过本发明，采用包括以下部分的半导体激光器阵列的光束整形装置：该半导体激光器阵列的光束整形装置包括阶梯镜、第一单管半导体激光器阵列和第二单管半导体激光器阵列，其中，阶梯镜包括：多个反射部，用于反射接收到的光；以及多个支持部，分别用于连接多个反射部中的各个反射部，其中，在多个反射部的两侧均设置有反射膜以形成第一反光面和第二反光面，第一单管半导体激光器阵列的出光面对应于阶梯镜的第一反光面；第二单管半导体激光器阵列的出光面对应于阶梯镜的第二反光面，能够通过一个阶梯镜实现对两侧的半导体激光器阵列进行光束整形，解决了现有技术中的不能够充分利用有效的空间完成光束整形的问题，进而达到了充分利用有效的空间完成光束整形以及简化结构的效果。

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是根据相关技术的单管半导体激光器的结构和光束示意图；

图2是根据相关技术的单管半导体激光器阵列的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的半导体激光器阵列的光束整形装置的示意图；

图4是根据本发明实施例的阶梯镜的示意图；

图5是根据本发明实施例的慢轴准直透镜的示意图；

图6是根据本发明实施例的聚焦透镜的示意图；以及