專利名稱：光束整形方法和裝置及激光顯示光源模組和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種光束整形方法和裝置及激光顯示光源 模組和設(shè)備。
背景技術(shù)：
激光顯示技術(shù)具有大色域、低能耗、高壽命等特點(diǎn)，并開始在電視、微型投影、商用 和娛樂(lè)系統(tǒng)中應(yīng)用。激光光源的紅光和藍(lán)光部分主要由半導(dǎo)體激光器來(lái)實(shí)現(xiàn)，但由于半導(dǎo) 體激光器的光束質(zhì)量很差，因而需要對(duì)半導(dǎo)體激光器輸出地光進(jìn)行光束整形由光纖耦合輸 出才能用于激光顯示。圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的單管半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)和光束示意圖，如圖1所示，半導(dǎo) 體激光器芯片12在熱沉10上生長(zhǎng)，其光束質(zhì)量非常差，有非常大的發(fā)散角，并且在垂直于 PN結(jié)的方向(快軸13)和平行于PN結(jié)的方向(慢軸14)，光束質(zhì)量相差非常大，在快軸13 方向上發(fā)散角很大，在慢軸14方向上發(fā)散角很小，其中，15為光斑，因此在激光投影的應(yīng)用 中，必須要對(duì)半導(dǎo)體激光器進(jìn)行光束整形。我們?cè)诩す怙@示光源模組中用到的是條形列陣 的單管半導(dǎo)體激光器20，如圖2所示，把幾顆單管半導(dǎo)體激光器依次排在一條直線上，目的 是實(shí)現(xiàn)高功率輸出。針對(duì)此問(wèn)題，在現(xiàn)有技術(shù)中提供了一種半導(dǎo)體激光器光束整形裝置。該裝置對(duì)每一個(gè)單管的半導(dǎo)體激光器進(jìn)行快軸準(zhǔn)直和慢軸準(zhǔn)直以調(diào)整光束質(zhì)量， 但是該裝置在對(duì)每個(gè)單管半導(dǎo)體激光器進(jìn)行快軸準(zhǔn)直和慢軸準(zhǔn)直時(shí)，利用緊挨著的兩片快 軸和慢軸準(zhǔn)直鏡片對(duì)半導(dǎo)體激光器進(jìn)行光束準(zhǔn)直，之后再經(jīng)過(guò)光束整形耦合進(jìn)光纖中。由 于半導(dǎo)體激光器在慢軸方向上的發(fā)散角度很小，光束在這個(gè)方向上經(jīng)過(guò)短距離的傳播之 后，不會(huì)有太明顯的發(fā)散，所以在每個(gè)單管半導(dǎo)體激光器前面加一片慢軸準(zhǔn)直鏡片對(duì)于調(diào) 焦很不利，并且造成了資源的浪費(fèi)，成本的增加。針對(duì)上述問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種光束整形方法和裝置及激光顯示光源模組 和設(shè)備，以解決上述問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體激光器陣列的光 束整形裝置。該半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置包括單管半導(dǎo)體激光器陣列，包括多個(gè) 單管發(fā)光區(qū)；階梯鏡，設(shè)置于所述單管半導(dǎo)體激光器陣列的發(fā)光面一側(cè)，包括反射部，用于 反射來(lái)自所述單管半導(dǎo)體激光器陣列的光；多個(gè)快軸準(zhǔn)直鏡，設(shè)置于所述單管半導(dǎo)體激光 器陣列和所述階梯鏡之間，分別對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)單管發(fā)光區(qū)；以及一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡，設(shè)置于 所述階梯鏡的出光方向。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種半導(dǎo)體激光器陣列的光 束整形方法。該半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形方法包括通過(guò)多個(gè)快軸準(zhǔn)直鏡分別對(duì)單管半導(dǎo)體激光器陣列中各個(gè)單管發(fā)光區(qū)發(fā)出的光進(jìn)行快軸準(zhǔn)直；通過(guò)反射鏡對(duì)快軸準(zhǔn)直后的 光進(jìn)行反射，得到反射光束；以及利用一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡對(duì)所述反射光束進(jìn)行慢軸準(zhǔn)直。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種半導(dǎo)體激光器陣列的光 纖耦合裝置，該半導(dǎo)體激光器陣列的光纖耦合裝置包括本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體激光器陣列 的光束整形裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種激光顯示光源模組，該激 光顯示光源模組包括本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體激光器陣列的光纖耦合裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種激光顯示設(shè)備，該激光顯 示設(shè)備包括本發(fā)明所提供的激光顯示光源模組。通過(guò)本發(fā)明，采用包括以下部分的半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置單管半導(dǎo) 體激光器陣列，包括多個(gè)單管發(fā)光區(qū)；階梯鏡，設(shè)置于所述單管半導(dǎo)體激光器陣列的發(fā)光面 一側(cè)，包括反射部，用于反射來(lái)自所述單管半導(dǎo)體激光器陣列的光；多個(gè)快軸準(zhǔn)直鏡，設(shè)置 于所述單管半導(dǎo)體激光器陣列和所述階梯鏡之間，分別對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)單管發(fā)光區(qū)；以及 一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡，設(shè)置于所述階梯鏡的出光方向，由于在經(jīng)過(guò)階梯鏡之后再對(duì)光束進(jìn)行慢 軸準(zhǔn)直，因而不需要對(duì)每個(gè)單管半導(dǎo)體激光器都加一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡片，解決了現(xiàn)有技術(shù)中 的半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置進(jìn)行調(diào)焦比較復(fù)雜的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了降低成本，并 且使調(diào)焦更加簡(jiǎn)便的效果。


構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的單管半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)和光束示意圖；圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的單管半導(dǎo)體激光器陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的階梯鏡的示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的慢軸準(zhǔn)直透鏡的示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的聚焦透鏡的示意圖；以及圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光顯示設(shè)備的示意圖。
具體實(shí)施例方式需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置的示意圖。如圖3所示，該半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置包括單管半導(dǎo)體激光器陣列A，包括多個(gè)單管半導(dǎo)體激光器，也即，包括多個(gè)單管發(fā)光 區(qū)；階梯鏡30，設(shè)置于單管半導(dǎo)體激光器陣列的發(fā)光面一側(cè)，包括反射部301，用于反 射來(lái)自單管半導(dǎo)體激光器陣列的光(如圖5所示)；
多個(gè)快軸準(zhǔn)直鏡311，設(shè)置于單管半導(dǎo)體激光器陣列A和階梯鏡30之間，分別對(duì)應(yīng) 于多個(gè)單管發(fā)光區(qū)；以及一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡312，設(shè)置于階梯鏡30的出光方向。在上述半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置中，由于在經(jīng)過(guò)階梯鏡之后再對(duì)光束進(jìn) 行慢軸準(zhǔn)直，因而不需要對(duì)每個(gè)單管半導(dǎo)體激光器都加一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡片，從而解決了光 束整形裝置調(diào)焦比較復(fù)雜的問(wèn)題，進(jìn)而能夠降低成本，并且使調(diào)焦更加簡(jiǎn)便。優(yōu)選地，反射部301為多個(gè)，其中，多個(gè)單管發(fā)光區(qū)中的每個(gè)單管發(fā)光區(qū)分別對(duì)應(yīng) 多個(gè)反射部中的一個(gè)反射部，并且多個(gè)反射部中的每個(gè)反射部與其所對(duì)應(yīng)的單管發(fā)光區(qū)成 45°夾角，多個(gè)反射部中的每個(gè)反射部在多個(gè)單管發(fā)光區(qū)中的每個(gè)單管發(fā)光區(qū)的發(fā)光面的 投影長(zhǎng)度分別等于與其對(duì)應(yīng)的發(fā)光面的長(zhǎng)度。此時(shí)，通過(guò)單管半導(dǎo)體激光器陣列A發(fā)出的 具有間隙的光束在經(jīng)過(guò)階梯鏡30的反射后，變?yōu)闊o(wú)間隙的合并光束，從而能夠消除各個(gè)單 管半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光束的間隙，此外，通過(guò)采用單管半導(dǎo)體激光器陣列A，把幾顆單管半導(dǎo)體激光器依次排在一條 直線上，能夠?qū)崿F(xiàn)高功率輸出。考慮到半導(dǎo)體激光器在快軸方向上有著非常大的發(fā)散角，在本發(fā)明中，優(yōu)選地，采 用微柱透鏡作為快軸準(zhǔn)直鏡311，使得光束在快軸方向上接近于平行光，在每一個(gè)單管半導(dǎo) 體激光器出光面附近安裝一個(gè)快軸準(zhǔn)直鏡311，半導(dǎo)體激光器的發(fā)光面與快軸準(zhǔn)直鏡311 要靠的很近，有利于光束的準(zhǔn)直和調(diào)焦。并且由于半導(dǎo)體激光器在慢軸方向上的發(fā)散角很 小，在經(jīng)過(guò)光束整形裝置后的光程也不是很大，所以在經(jīng)過(guò)光束整形裝置之后再對(duì)光束進(jìn) 行慢軸準(zhǔn)直，不需要每個(gè)每個(gè)單管半導(dǎo)體激光器都加一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡312片，降低了成本， 并且調(diào)焦更加簡(jiǎn)便容易。實(shí)現(xiàn)了慢軸的準(zhǔn)直，便于實(shí)現(xiàn)光纖耦合。優(yōu)選地，階梯鏡30還包括多個(gè)支持部，用于連接多個(gè)反射部，其中，多個(gè)支持部相 互平行，且多個(gè)反射部相互平行。通過(guò)將多個(gè)支持部和多個(gè)反射部均設(shè)置為相互平行結(jié)構(gòu)， 能夠簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)將單管半導(dǎo)體激光器陣列A中各個(gè)單管發(fā)光區(qū)的光均反射至同一個(gè)方向。優(yōu)選地，慢軸準(zhǔn)直鏡312的寬度大于或等于階梯鏡30在其出光方向的投影寬度。 進(jìn)一步優(yōu)選地，通過(guò)將慢軸準(zhǔn)直鏡312的寬度等于階梯鏡30在其出光方向的投影寬度，能 夠使得慢軸準(zhǔn)直鏡312的寬度正好等于階梯鏡30反射出的光束的寬度，從而節(jié)省了成本。 優(yōu)選地，反射部的兩側(cè)均設(shè)置有反射膜以形成第一反光面和第二反光面，單管半 導(dǎo)體激光器陣列包括第一單管半導(dǎo)體激光器陣列，其發(fā)光面對(duì)應(yīng)于階梯鏡30的第一反光 面；以及第二單管半導(dǎo)體激光器陣列，其發(fā)光面對(duì)應(yīng)于階梯鏡30的第二反光面。圖4為示 出了該種情況的示意圖。如圖4所示，通過(guò)該種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置，能夠獲得對(duì)稱 的光斑，然后耦合進(jìn)光纖。單管半導(dǎo)體激光器排成對(duì)稱的兩排，A、B兩排半導(dǎo)體激光管在 一條直線上兩兩相對(duì)，中間放置一個(gè)階梯鏡30，與每個(gè)單管發(fā)光區(qū)對(duì)應(yīng)的是一片與發(fā)光面 成45°的鏡片，鏡片的鏡面在半導(dǎo)體激光器的發(fā)光面上的投影正好等于發(fā)光面的長(zhǎng)度，鏡 片正反兩面都鍍上高反膜，這樣A、B兩排單管半導(dǎo)體激光器分別經(jīng)過(guò)快軸準(zhǔn)直鏡311和快 軸準(zhǔn)直鏡321的準(zhǔn)直之后，正好打在階梯反射鏡上，經(jīng)過(guò)階梯鏡30的反射之后，每個(gè)單管半 導(dǎo)體激光器出射的光會(huì)在慢軸方向上緊挨著依次排列，再分別利用慢軸準(zhǔn)直鏡312和慢軸 準(zhǔn)直鏡322進(jìn)行慢軸準(zhǔn)直，通過(guò)聚焦透鏡313和聚焦透鏡323進(jìn)行聚焦以分別耦合進(jìn)光纖314和324中，這樣原來(lái)發(fā)散角很小的慢軸方向上光束擴(kuò)大了，從而均衡了快慢軸方向的光 束質(zhì)量。從圖4中我們可以看出，利用兩側(cè)鍍膜的階梯鏡30實(shí)現(xiàn)了 A、B兩排單管半導(dǎo)體激 光器的光束整形，并且消除了兩列單管半導(dǎo)體激光器之間的縫隙，經(jīng)過(guò)臺(tái)階鏡(階梯鏡30) 反射之后的光束經(jīng)過(guò)一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡312和一個(gè)聚焦透鏡耦合進(jìn)光纖中，作為激光光源模 組的輸出端。優(yōu)選地，單管半導(dǎo)體激光器陣列為單管半導(dǎo)體激光器線陣或單管半導(dǎo)體激光器線 陣面陣，其中，在單管半導(dǎo)體激光器陣列為單管半導(dǎo)體激光器線陣時(shí)，階梯鏡30在單管半 導(dǎo)體 激光器線陣方向的投影長(zhǎng)度等于單管半導(dǎo)體激光器線陣的長(zhǎng)度；在單管半導(dǎo)體激光器 陣列為單管半導(dǎo)體激光器面陣時(shí)，階梯鏡30在單管半導(dǎo)體激光器面陣方向的投影寬度等 于單管半導(dǎo)體激光器面陣的寬度。單管半導(dǎo)體激光器陣列由于散熱等因素的影響，有時(shí)需要設(shè)計(jì)成單管半導(dǎo)體激光 器線陣，此時(shí)，每個(gè)單管半導(dǎo)體激光器之間有很大的間隙，這樣的結(jié)構(gòu)會(huì)是光斑尺寸變大， 光強(qiáng)分布不均勻，非常不利于在激光顯示中應(yīng)用，而通過(guò)設(shè)置臺(tái)階反射鏡則消除了間隙，如 圖5所示，臺(tái)階鏡的每個(gè)臺(tái)階裝配一個(gè)鏡片，每個(gè)鏡片上面鍍一層高反膜，設(shè)計(jì)每個(gè)鏡片的 尺寸使得光剛好反射出來(lái)，然后在平行于發(fā)光面的方向依次排列鏡片，這樣經(jīng)過(guò)反射之后， 每個(gè)單管半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光束就會(huì)依次排列，這樣就消除了間隙。與此同時(shí)，我們?cè)诿?個(gè)鏡片的兩面都鍍上高反膜，另一側(cè)的激光器也會(huì)反射出來(lái)同樣的光束。由于單管半導(dǎo)體 激光器在快軸方向上的發(fā)散較大，在慢軸方向上發(fā)散很小，通過(guò)用反射的辦法使得光束在 慢軸上依次排列，這樣就可以均衡快慢軸方向上的光束質(zhì)量，并且消除了單管半導(dǎo)體激光 管之間的間隙，有利于下一步進(jìn)行光纖耦合。圖6是慢軸準(zhǔn)直鏡312，圖7是聚焦透鏡，經(jīng)過(guò)臺(tái)階反射鏡整形之后的光經(jīng)過(guò)慢軸 準(zhǔn)直鏡312的準(zhǔn)直和聚焦透鏡313的聚焦耦合進(jìn)光纖中，然后用于激光顯示。通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例所提供的光束整形裝置，對(duì)于非條形陣列的單管半導(dǎo)體激光器 (如半導(dǎo)體激光器面陣)進(jìn)行光束整形和光纖耦合。在這種情況下，通過(guò)對(duì)條形半導(dǎo)體激光 器的上面加一層或者幾層同樣的條形激光器，設(shè)計(jì)成陣列型形狀，然后把將階梯鏡30在平 行于發(fā)光平面的方向上增大一倍，這樣每一個(gè)條形的半導(dǎo)體激光器就會(huì)通過(guò)反射實(shí)現(xiàn)在慢 軸方向上重排，并且去掉了半導(dǎo)體激光器之間的空隙。這種方案適用于功率較高的情況，這 樣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)會(huì)更加緊湊，體積會(huì)更小。通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例所提供的光束整形裝置，可以實(shí)現(xiàn)單管半導(dǎo)體激光器條形陣列 的光束整形，獲得快軸和慢軸方向上對(duì)稱的光斑，并且通過(guò)一個(gè)階梯鏡30實(shí)現(xiàn)了兩列半導(dǎo) 體激光器條形陣列的光纖耦合輸出，去掉了每個(gè)單管半導(dǎo)體激光器之間的空隙，本裝置結(jié) 構(gòu)緊湊，并且操作較為簡(jiǎn)便，耦合效率較高。通過(guò)利用本發(fā)明實(shí)施例所提供的裝置對(duì)線陣單管半導(dǎo)體激光器進(jìn)行快慢軸準(zhǔn)直 和光束整形，其快軸和慢軸準(zhǔn)直分別用快慢軸準(zhǔn)直鏡片完成，快軸和慢軸準(zhǔn)直鏡片可以都 是利用柱透鏡制作成的。其位置關(guān)系是在靠近半導(dǎo)體激光器出光面的位置依次放置快軸準(zhǔn) 直鏡311片和慢軸準(zhǔn)直鏡312片，快軸準(zhǔn)直鏡311片和慢軸準(zhǔn)直鏡312片的距離很近，兩個(gè) 鏡片距離半導(dǎo)體激光器的出光面也很近，然后經(jīng)過(guò)一個(gè)階梯鏡30的反射去掉單管半導(dǎo)體 激光器中間的空隙，之后再經(jīng)過(guò)聚焦耦合裝置耦合進(jìn)光纖。本發(fā)明實(shí)施例所提供的裝置采 用一個(gè)新的快慢軸準(zhǔn)直方法，在靠近半導(dǎo)體激光器的輸出面的位置用一片快軸準(zhǔn)直鏡311片對(duì)快軸方向上進(jìn)行準(zhǔn)直，之后經(jīng)過(guò)一個(gè)階梯鏡30去掉單管半導(dǎo)體激光器之間的空隙，經(jīng) 過(guò)反射獲得快慢軸方向上對(duì)稱的光束，然后對(duì)反射后的光束進(jìn)行慢軸準(zhǔn)直，在階梯鏡30出 光的位置加一片孔徑較大的慢軸準(zhǔn)直鏡312片實(shí)現(xiàn)條形半導(dǎo)體激光器陣列的整體光束的 慢軸準(zhǔn)直，該鏡片制作簡(jiǎn)易，容易調(diào)焦，并且成本較微型的慢軸準(zhǔn)直鏡312片要低。本發(fā)明實(shí) 施例還提供了一種半導(dǎo)體激光器陣列的光纖耦合裝置，該半導(dǎo)體激光器 陣列的光纖耦合裝置包括本發(fā)明實(shí)施例所提供的光束整形裝置。以及激光顯示光源模組， 包括本發(fā)明實(shí)施例所提提供的光纖耦合裝置或光束整形裝置。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種激光顯示設(shè)備，該激光顯示設(shè)備可以為激光投影機(jī)或 激光電視。本發(fā)明實(shí)施例所提供的光束整形裝置也可作為高功率單管光纖耦合模塊的方案。圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的激光顯示設(shè)備的示意圖。如圖8所示，單管半導(dǎo)體激光器陣列C發(fā)出的光束經(jīng)過(guò)本發(fā)明實(shí)施例所提供的光 束整形裝置3之后，直接提供給光機(jī)5利用以投射到屏幕6上。通過(guò)階梯鏡的光束整形方案，每個(gè)單管半導(dǎo)體激光器出射的光都是非常不對(duì)稱的 橢圓光斑，慢軸方向上光斑尺寸很大，快軸方向上尺寸很小。階梯鏡30由兩部分組成，與半 導(dǎo)體激光器發(fā)光面成45°夾角的是階梯鏡30的反射部分，平行的部分的支持部分，反射部 分一般是鍍膜實(shí)現(xiàn)反射，支持部分只是起到連接和支撐的作用。本發(fā)明采用在反射部分雙 面鍍高反膜的方法，可以用一個(gè)階梯鏡30實(shí)現(xiàn)兩列單管半導(dǎo)體激光器的光束整形過(guò)程，節(jié) 省了空間和成本，便于裝置的微型化，并且使得光路調(diào)整更簡(jiǎn)單。優(yōu)選地，對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例所提供的光束整形裝置，單管半導(dǎo)體激光器線陣在垂 直于紙面方向上還可以再堆疊幾層，然后把階梯鏡30加高，這樣就可以實(shí)現(xiàn)陣列半導(dǎo)體激 光器的光束整形。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形方法，該半導(dǎo)體激光器 陣列的光束整形方法包括通過(guò)多個(gè)快軸準(zhǔn)直鏡311分別對(duì)單管半導(dǎo)體激光器陣列中各個(gè)單管發(fā)光區(qū)發(fā)出 的光進(jìn)行快軸準(zhǔn)直；通過(guò)反射鏡對(duì)快軸準(zhǔn)直后的光進(jìn)行反射，得到反射光束；以及利用一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡312對(duì)反射光束進(jìn)行慢軸準(zhǔn)直。在上述半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形方法中，由于在經(jīng)過(guò)階梯鏡之后再對(duì)光束進(jìn) 行慢軸準(zhǔn)直，因而不需要對(duì)每個(gè)單管半導(dǎo)體激光器都加一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡片，從而解決了光 束整形裝置調(diào)焦比較復(fù)雜的問(wèn)題，進(jìn)而能夠降低成本，并且使調(diào)焦更加簡(jiǎn)便。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置，該半導(dǎo)體激光器 陣列的光束整形裝置包括階梯鏡30、單管半導(dǎo)體激光器陣列、多個(gè)快軸準(zhǔn)直鏡和兩個(gè)慢軸 準(zhǔn)直鏡。階梯鏡30包括多個(gè)反射部，用于反射接收到的光；以及多個(gè)支持部，分別用于連接所述多個(gè)反射部中的各個(gè)反射部，其中，在所述多個(gè)反射部的兩側(cè)均設(shè)置有反射膜以形成第一反光面和第二反光面。
單管半導(dǎo)體激光器陣列包括第一單管半導(dǎo)體激光器陣列A，其出光面對(duì)應(yīng)于所述階梯鏡30的第一反光面；以 及第二單管半導(dǎo)體激光器陣列B，其出光面對(duì)應(yīng)于所述階梯鏡30的第二反光面。多個(gè)快軸準(zhǔn)直鏡，設(shè)置于單管半導(dǎo)體激光器陣列和階梯鏡之間，分別對(duì)應(yīng)于多個(gè) 單管發(fā)光區(qū)。兩個(gè)慢軸準(zhǔn) 直鏡，其中，一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡設(shè)置于階梯鏡的第一出光方向，該第一出 光方向?yàn)榈谝粏喂馨雽?dǎo)體激光器陣列A發(fā)出的光經(jīng)過(guò)階梯鏡30的第一反光面發(fā)射后的出 光方向，另一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡設(shè)置于階梯鏡的第二出光方向，該第二出光方向?yàn)榈诙喂馨?導(dǎo)體激光器陣列B發(fā)出的光經(jīng)過(guò)階梯鏡30的第二反光面發(fā)射后的出光方向。在該半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置中，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)一個(gè)階梯鏡對(duì)兩個(gè)單管半 導(dǎo)體激光器陣列進(jìn)行光束整形，從而加大的簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，并且節(jié)約了成本。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置，其特征在于包括單管半導(dǎo)體激光器陣列，包括多個(gè)單管發(fā)光區(qū)；階梯鏡，設(shè)置于所述單管半導(dǎo)體激光器陣列的發(fā)光面一側(cè)，包括反射部，用于反射來(lái)自 所述單管半導(dǎo)體激光器陣列的光；多個(gè)快軸準(zhǔn)直鏡，設(shè)置于所述單管半導(dǎo)體激光器陣列和所述階梯鏡之間，分別對(duì)應(yīng)于 所述多個(gè)單管發(fā)光區(qū)；以及一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡，設(shè)置于所述階梯鏡的出光方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置，其特征在于，所述反射 部為多個(gè)，其中，所述多個(gè)單管發(fā)光區(qū)中的每個(gè)單管發(fā)光區(qū)分別對(duì)應(yīng)所述多個(gè)反射部中的 一個(gè)反射部，并且所述多個(gè)反射部中的每個(gè)反射部與其所對(duì)應(yīng)的單管發(fā)光區(qū)成45°夾角， 所述多個(gè)反射部中的每個(gè)反射部在所述多個(gè)單管發(fā)光區(qū)中的每個(gè)單管發(fā)光區(qū)的發(fā)光面的 投影長(zhǎng)度分別等于與其對(duì)應(yīng)的發(fā)光面的長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置，其特征在于，所述階梯 鏡還包括多個(gè)支持部，用于連接所述多個(gè)反射部，其中，所述多個(gè)支持部相互平行，且所述 多個(gè)反射部相互平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置，其特征在于，所述慢軸 準(zhǔn)直鏡的寬度大于或等于所述階梯鏡在其出光方向的投影寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置，其特征在于，所述反射 部的兩側(cè)均設(shè)置有反射膜以形成第一反光面和第二反光面，所述單管半導(dǎo)體激光器陣列包 括第一單管半導(dǎo)體激光器陣列，其發(fā)光面對(duì)應(yīng)于所述階梯鏡的第一反光面；以及第二單管半導(dǎo)體激光器陣列，其發(fā)光面對(duì)應(yīng)于所述階梯鏡的第二反光面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形裝置，其特征在于，所述單管 半導(dǎo)體激光器陣列為單管半導(dǎo)體激光器線陣或單管半導(dǎo)體激光器面陣，其中，在所述單管 半導(dǎo)體激光器陣列為單管半導(dǎo)體激光器線陣時(shí)，所述階梯鏡在所述單管半導(dǎo)體激光器線陣 方向的投影長(zhǎng)度等于所述單管半導(dǎo)體激光器線陣的長(zhǎng)度；在所述單管半導(dǎo)體激光器陣列為 單管半導(dǎo)體激光器面陣時(shí)，所述階梯鏡在所述單管半導(dǎo)體激光器面陣方向的投影寬度等于 所述單管半導(dǎo)體激光器面陣的寬度。
7.一種半導(dǎo)體激光器陣列的光束整形方法，其特征在于包括通過(guò)多個(gè)快軸準(zhǔn)直鏡分別對(duì)單管半導(dǎo)體激光器陣列中各個(gè)單管發(fā)光區(qū)發(fā)出的光進(jìn)行 快軸準(zhǔn)直；通過(guò)反射鏡對(duì)快軸準(zhǔn)直后的光進(jìn)行反射，得到反射光束；以及利用一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡對(duì)所述反射光束進(jìn)行慢軸準(zhǔn)直。
8.一種半導(dǎo)體激光器陣列的光纖耦合裝置，其特征在于包括權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng) 所述的光束整形裝置。
9.一種激光顯示光源模組，其特征在于包括權(quán)利要求8所述的光纖耦合裝置。
10.一種激光顯示設(shè)備，其特征在于包括權(quán)利要求9所述的激光顯示光源模組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光束整形方法和裝置及激光顯示光源模組和設(shè)備。其中，該光束整形裝置包括單管半導(dǎo)體激光器陣列，包括多個(gè)單管發(fā)光區(qū)；階梯鏡，設(shè)置于單管半導(dǎo)體激光器陣列的發(fā)光面一側(cè)，包括反射部，用于反射來(lái)自單管半導(dǎo)體激光器陣列的光；多個(gè)快軸準(zhǔn)直鏡，設(shè)置于單管半導(dǎo)體激光器陣列和階梯鏡之間，分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)單管發(fā)光區(qū)；以及一個(gè)慢軸準(zhǔn)直鏡，設(shè)置于階梯鏡的出光方向。通過(guò)本發(fā)明，能夠降低成本，并且使調(diào)焦更加簡(jiǎn)便。
文檔編號(hào)H01S5/40GK102141683SQ20111007877
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者李巍, 田有良, 閆國(guó)楓, 陳昱 申請(qǐng)人:青島海信電器股份有限公司