[发明专利]一种激光器及激光投影设备

说明书

本发明公开了一种激光器及激光投影设备，激光器包括：管壳以及位于管壳内的激光芯片组件和棱镜。管壳的环状侧壁上设置有多个支撑部。由此可以在激光器的管壳内至少设置准直透镜和匀光透镜，将准直透镜和匀光透镜分别固定在支撑部上，从而使激光器的封装结构内至少集成了准直和匀光的功能，在投影系统中可以省去用于准直和匀光的相关光学元件，有利于缩小投影系统的体积。

技术领域

本发明涉及投影技术领域，尤其涉及一种激光器及激光投影设备。

背景技术

目前，激光投影行业的发展十分迅速，激光器作为其中的核心部件之一，起到了无可替代的作用。半导体激光器是在生产完芯片后，在对芯片进行封装而成的。所以激光器的封装能力对激光器的应用、成本、性能等指标具有十分重大的影响。

小型激光器(Multi Chip LD，简称MCL)由于其占用空间小，有利于激光光源模组小型化的发展，是激光投影系统的发展趋势。MCL激光器具有寿命长、亮度高、高功率等优点，MCL激光器可以代替多个BANK激光器，可将不同颜色出射光的芯片封装在同一个MCL激光器内部，从而可实现多种单色激光器的功能。

目前的MCL激光器出射激光需要进一步匀化和整形，为了实现相关功能需要在光路中设置对应的光学器件，由此造成激光器的集成化低，很难做到小体积。

发明内容

本发明一些实施例中，激光器包括：管壳以及位于管壳内的激光芯片组件和棱镜。管壳的环状侧壁上设置有多个支撑部。由此可以在激光器的管壳内至少设置准直透镜和匀光透镜，将准直透镜和匀光透镜分别固定在支撑部上，从而使激光器的封装结构内至少集成了准直和匀光的功能，在投影系统中可以省去用于准直和匀光的相关光学元件，有利于缩小投影系统的体积。

本发明一些实施例中，激光器还包括至少两个基板，该基板的边缘固定在支撑部上，从而可以在基板上设置相应的光学部件，实现相应的功能。位于最外侧的基板直接与管壳的环状侧壁背离底板的一端进行固定，此时该基板不仅可以设置光学部件，还可以起到密封激光器的作用。

本发明一些实施例中，准直透镜位于棱镜的反射路径上，用于将棱镜反射的激光进行准直；匀光透镜位于准直透镜背离激光芯片组件的一侧，用于将准直后的激光进一步匀化，从而避免激光散斑。

本发明一些实施例中，多个支撑部至少分为第一支撑部和第二支撑部，第一支撑部位于靠近激光芯片组件的一侧，第二支撑部位于第一支撑部背离激光芯片组件的一侧。激光器还包括：第一基板和第二基板；第一基板的边缘固定于第一支撑部上，第二基板的边缘固定于第二支撑部上。其中，准直透镜位于第一基板上；匀光透镜位于第二基板上。由此实现激光芯片组件出射的激光经过棱镜反射后，依次经过准直透镜进行准直，再经过匀光透镜进行匀光。

本发明一些实施例中，准直透镜与激光芯片组件一一对应；匀光透镜与激光芯片组件一一对应。

本发明一些实施例中，准直透镜可以采用非球面透镜，非球面透镜相比于球面透镜来说还具有校正像差的优势，并且在获得相同的效果的情况下采用非球面透镜可以减少透镜的使用数量，有利于减小准直透镜的体积，更加便于将准直透镜封装在激光器内部。

本发明一些实施例中，准直透镜可以采用菲涅尔透镜，菲涅尔透镜相比于其它类型的透镜来说可以做到相对较薄，因此准直透镜采用菲涅尔透镜更加便于将准直透镜封装在激光器内部，减小激光器的尺寸。

本发明一些实施例中，可以将准直透镜设置于第一基板面向激光芯片组件的一侧，或者也可以将准直透镜设置于第一基板背离激光芯片组件的一侧，根据实际光学设计以及需要进行设置。

本发明一些实施例中，匀光透镜采用复眼透镜组。复眼透镜组包括第一复眼透镜和第二复眼透镜；第一复眼透镜位于第二基板面向激光芯片组件的一侧，第二复眼透镜位于第二基板背离第一复眼透镜的一侧。采用复眼透镜组作为匀光透镜可以有效减小匀光透镜的体积，更加便于将准直透镜封装在激光器内部，减小激光器的尺寸。