[发明专利]激光光源合光装置

说明书

本发明涉及一种激光光源合光装置，包括自由曲面透镜，所述自由曲面透镜包括：第一曲面，用于第一激光光源阵列发出的第一激光光束通过并进入自由曲面透镜内；第二曲面，用于将通过第一曲面的第一激光光束反射到第三曲面；第三曲面，用于反射后的第一激光光束通过并穿出自由曲面透镜进入波长转换装置，同时对通过第三曲面的第一激光光束进行汇聚。通过自由曲面透镜来实现激光光束的合光，自由曲面透镜的第一曲面、第二曲面和第三曲面实现了对激光光束的方向改变、汇聚等多种功能，单一的自由曲面透镜代替了传统的多组反射镜和透镜组的方式，结构简单，体积更紧凑，光学效率更高，成本也得到降低。

技术领域

本发明涉及激光投影领域，特别是涉及一种激光光源合光装置。

背景技术

激光光源具有方向性强、亮度高、相干性好的特点，近年来逐步成为高亮度投影主要光源，并广泛应用在大屏显示领域和教育投影领域。

目前激光投影光源模组通常采用激光光源阵列经过多组反射镜反射后，透过一系列的聚光透镜组汇聚，进入波长转换装置上，激发出其它不同波长的可见光。传统方式的激光光源合光方式采用多组透镜，结构比较复杂，体积较大。

发明内容

基于此，有必要提供一种结构简单、体积小的激光光源合光装置。

一种激光光源合光装置，包括自由曲面透镜，所述自由曲面透镜包括：

第一曲面，用于第一激光光源阵列发出的第一激光光束通过并进入自由曲面透镜内；

第二曲面，用于将通过第一曲面的第一激光光束反射到第三曲面；

第三曲面，用于反射后的第一激光光束通过并穿出自由曲面透镜进入波长转换装置，同时对通过第三曲面的第一激光光束进行汇聚。

在其中一个实施例中，所述第二曲面还用于对第一激光光束进行汇聚。

在其中一个实施例中，所述第二曲面法线角度为20°～60°。

在其中一个实施例中，所述第一曲面还用于对第一激光光束进行光斑校正。

在其中一个实施例中，所述第一曲面、第二曲面和第三曲面通过模压成型方式生成。

在其中一个实施例中，所述激光光源合光装置还包括：

第一激光光源阵列，正对第一曲面设置，用于发出第一激光光束；

波长转换装置，用于将经过自由曲面透镜后的第一激光光束波长转换产生另外一种波长的可见光；

依次设置在另外一种波长的可见光的光路上的汇聚透镜组、匀光装置、中继透镜组、投影显示芯片。

在其中一个实施例中，所述自由曲面透镜还包括：

第四曲面，用于第二激光光源阵列发出的第二激光光束通过并进入自由曲面透镜内，所述第二激光光源阵列与第一激光光源阵列垂直设置；

第五曲面，用于将通过第四曲面的第二激光光束反射到第二曲面；

所述第二曲面还用于将经第五曲面反射的第二激光光束反射到第三曲面；

所述第三曲面还用于两次反射后的第二激光光束通过并穿出自由曲面透镜进入波长转换装置，同时对通过第三曲面的第二激光光束进行汇聚。

在其中一个实施例中，所述第二曲面包括上半部曲面和下半部曲面；

所述上半部曲面用于反射第一激光光束，所述下半部曲面用于反射第二激光光束；

或所述上半部曲面用于反射第二激光光束，所述下半部曲面用于反射第一激光光束。

在其中一个实施例中，所述第四曲面还用于对第二激光光束进行光斑校正。