一種激光光斑矯正系統(tǒng)及投影顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光源技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種激光光斑矯正系統(tǒng)及投影顯示
目-O
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的LED光源由于其能量低、發(fā)散角大等問(wèn)題，人們?yōu)榱俗非蟾玫墓庠雌焚|(zhì)，出現(xiàn)了激光光源。由于激光光源的各項(xiàng)技術(shù)的成熟，近些年，激光光源在市場(chǎng)上的占據(jù)的份額逐年增加，激光光源被大量使用到照明、醫(yī)療等領(lǐng)域。
[0003]在激光器的制造進(jìn)入工業(yè)化時(shí)，由于在大規(guī)模工業(yè)制造中或多或少的存在誤差，當(dāng)一個(gè)光源模組中的激光芯片和準(zhǔn)直透鏡的中心軸線(xiàn)不重合時(shí)，激光芯片發(fā)出的光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡后的出射光束與激光芯片所在的平面不垂直，也即由于激光器自身誤差導(dǎo)致出射光束的方向的偏差預(yù)定的光束的傳播方向，當(dāng)有多個(gè)激光器同時(shí)被使用時(shí)，多個(gè)激光器的出射光束分別交叉，方向不一致，出射光束的發(fā)散角度擴(kuò)大，這不僅使得激光光斑擴(kuò)大，也使得出射光束的光密度降低，在某些特殊的場(chǎng)合這些方向凌亂的出射光束無(wú)法滿(mǎn)足高精度、高亮度、高能量等需求的設(shè)備的需要，例如高精度要求的投影領(lǐng)域、高亮度醫(yī)療領(lǐng)域?qū)す夤庠雌焚|(zhì)的要求；并且由于對(duì)激光器的出射光束的特殊要求，也增加了工業(yè)上的加工難度，同時(shí)也使得很多場(chǎng)合中多個(gè)激光器無(wú)法同時(shí)使用。
[0004]因此,需要一種激光光斑矯正系統(tǒng),矯正激光光源的偏移，提高激光光源的品質(zhì)，降低激光器在制造中的難度，并且滿(mǎn)足不同場(chǎng)合對(duì)激光器的傳播方向的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種激光光斑矯正系統(tǒng)及投影顯示裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中由于激光器自身誤差導(dǎo)致出射光束的方向的偏差預(yù)定的光束的傳播方向，使得多個(gè)激光器同時(shí)使用時(shí)出射光束無(wú)法控制、激光光斑也不可控等問(wèn)題造成的激光器陣列無(wú)法被使用。
[0006]本發(fā)明的一種激光光斑矯正系統(tǒng)，包括激光器陣列，所述激光器陣列包括至少兩個(gè)激光器；每個(gè)所述激光器的出射光束方向均設(shè)置一調(diào)光元件；每個(gè)所述調(diào)光元件用于調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)激光器的出射光束的方向，形成矯正光束。
[0007]優(yōu)選的，所述調(diào)光元件為第一凸透鏡或反射鏡，所述第一凸透鏡或反射鏡與所述激光器一一對(duì)應(yīng)。
[0008]優(yōu)選的，每個(gè)所述激光器包括一激光芯片和一準(zhǔn)直透鏡，所述準(zhǔn)直透鏡設(shè)置在激光芯片的發(fā)光面一側(cè)。
[0009]優(yōu)選的，當(dāng)調(diào)光元件為第一凸透鏡時(shí)，所述至少一第一凸透鏡的光軸與和其對(duì)應(yīng)的激光器中的激光芯片的發(fā)光面的中心軸線(xiàn)不重合。
[0010]優(yōu)選的，所述第一凸透鏡或反射鏡的位置可調(diào)。
[0011 ] 上述任一技術(shù)方案中，所述的激光光斑矯正系統(tǒng)，還包括一聚光元件，所述聚光元件設(shè)置于調(diào)光元件遠(yuǎn)離激光器一側(cè)，用于將來(lái)自所述調(diào)光元件的矯正光束匯聚。
[0012]優(yōu)選的，所述聚光元件包括凹面反射鏡或第二凸透鏡。
[0013]本發(fā)明還提供了一種投影顯示裝置，包括上述任一方案所述的激光光斑矯正系統(tǒng)。
[0014]本發(fā)明的上述技術(shù)方案，通過(guò)在激光器前設(shè)置調(diào)光元件對(duì)由于激光器自身誤差導(dǎo)致出射光束的方向的偏差預(yù)定的光束的傳播方向的激光器的出射光束進(jìn)行矯正，實(shí)現(xiàn)多個(gè)激光器同時(shí)使用時(shí)，光束的發(fā)散角度可調(diào)、激光光斑大小可調(diào)等，并且降低工業(yè)中對(duì)激光器制造的難度，提高激光器的應(yīng)用范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例中激光光斑矯正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例中激光光斑矯正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明中調(diào)光元件對(duì)激光光斑矯正前后的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使得說(shuō)明更清楚，更容易理解以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]結(jié)合圖1，本發(fā)明提出第一實(shí)施例。一種激光光斑矯正系統(tǒng)，包括:激光器陣列和調(diào)光元件2，其中，激光器陣列包括至少兩個(gè)激光器I和調(diào)光元件2。
[0020](I)激光器I用于產(chǎn)生激光，形成出射光束。
[0021]其中，激光器I的個(gè)數(shù)根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，可以設(shè)置任意多個(gè)。每個(gè)激光器I均包含一個(gè)激光芯片11和一個(gè)準(zhǔn)直透鏡12，激光芯片11發(fā)射激光，該激光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡12準(zhǔn)直后，形成出射光束。
[0022](2)調(diào)光元件2位于激光器的出射光束方向，其中，每個(gè)激光器的出射光束方向上均設(shè)置一調(diào)光兀件2。通過(guò)移動(dòng)調(diào)光兀件2來(lái)調(diào)整出射光束的方向，形成矯正光束。調(diào)光兀件2可以自動(dòng)調(diào)整出射光束的方向也可以通過(guò)手動(dòng)調(diào)整出射光束的方向。
[0023]其中，調(diào)光元件2可以為任意可以用來(lái)調(diào)節(jié)激光器的出射光束的方向的元件，例如:反射鏡、凸透鏡、凹透鏡，當(dāng)調(diào)光元件2為反射鏡時(shí)，部分激光器的出射光束在經(jīng)過(guò)反射鏡調(diào)節(jié)后，不改變出射光束的橫截面積；當(dāng)調(diào)節(jié)元件2為凹透鏡時(shí)，激光器的出射光束在經(jīng)過(guò)凹透鏡調(diào)節(jié)后，出射光束的橫截面積變大；當(dāng)調(diào)光元件2為凸透鏡時(shí)，激光器的出射光束在經(jīng)過(guò)凸透鏡調(diào)節(jié)后，出射光束的橫截面積改變。本實(shí)施例中，優(yōu)選的，調(diào)光元件2為凸透鏡，該技術(shù)方案可以使得矯正光束沿預(yù)定路徑傳播，更便于后續(xù)的收光。并且該調(diào)光元件2也可以使得矯正光束變的更均勻，比如光束的光斑在凸透鏡的慢軸方向上比較寬，快軸方向上比較窄，當(dāng)經(jīng)過(guò)該凸透鏡后，光束的光斑在快軸方向上變寬，從而提高矯正光束的均勻性。當(dāng)然，根據(jù)不同需要也可以采用反射鏡和凹透鏡。
[0024]其中，本實(shí)施例中至少一個(gè)凸透鏡的光軸與和其對(duì)應(yīng)的激光器I中的激光芯片11的發(fā)光面的中心軸線(xiàn)不重合。本技術(shù)方案能夠使得任一出射光束按照任一方向傳播，可以有效解決由于激光芯片11與準(zhǔn)直透鏡12在安裝時(shí)存在誤差而導(dǎo)致出射光束不能按照預(yù)定方向傳播而使得該激光器無(wú)法正常使用的問(wèn)題。
[0025]本實(shí)施例的上述技術(shù)方案解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于工業(yè)的誤差導(dǎo)致多個(gè)激光器的出射光束不能按照預(yù)定的方向傳播導(dǎo)致光的利用率低，不同激光器的出射光束相互交叉，方向不一致使得出射光束發(fā)散角度大、激光光斑大的問(wèn)題。本實(shí)施例的上述技術(shù)方案采用調(diào)光元件對(duì)多個(gè)激光器的出射光束進(jìn)行矯正，使得每個(gè)激光器的出射光束均能按照預(yù)定的方向傳播，從而使得該激光器的光的利用率增加，減少后續(xù)對(duì)出射光束的處理的難度。同時(shí)，也降低了工業(yè)上的加工難度，增加了激光器的應(yīng)用范圍。
[0026]基于第一實(shí)施例，本發(fā)明提出第二實(shí)施例，以下結(jié)合圖2進(jìn)行說(shuō)明。一種激光光斑矯正系統(tǒng)，包括激光器陣列、調(diào)光元件2和聚光元件3。其中，激光器陣列包括至少兩個(gè)激光器I。激光元件3位于調(diào)光元件2遠(yuǎn)離激光器I 一側(cè)，用于將來(lái)自所述調(diào)光元件的矯正光束匯聚。
[0027]其中，聚光元件3可以為任意對(duì)矯正光束匯聚的元件，例如:凹面反射鏡、凸透鏡等。其中，該凹面反射鏡能夠?qū)⑷肷涞狡渖系墓馐鴧R聚于一點(diǎn)，如圖2B所示，該凹面反射鏡具有一焦點(diǎn)，當(dāng)光束按照某個(gè)方向入射時(shí)，該光束可以被匯聚于一點(diǎn)，其中，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)光元件2的位置、方向等來(lái)調(diào)節(jié)矯正光束到達(dá)凹面反射鏡的位置，使得矯正光束入射到凹面反射鏡上時(shí)，凹面反射鏡將矯正光束匯聚。該凸透鏡能夠?qū)⑷肷涞狡渖系墓馐鴧R聚于一點(diǎn)，如圖2A所示，通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)光元件2的位置、方向等來(lái)調(diào)節(jié)矯正光束到達(dá)凸透鏡的位置，使得矯正光束入射到凸透鏡上時(shí)，凸透鏡將矯正光束匯聚。本實(shí)施例的該技術(shù)方案，調(diào)光元件2與凸透鏡共同實(shí)現(xiàn)多個(gè)激光器的球差矯正，從而可獲得更小的激光光斑，該激光光斑的光密度更高，提高后續(xù)使用時(shí)激光的能效。
[0028]本發(fā)明中的第一實(shí)施例或第二實(shí)施例中的調(diào)光元件2還實(shí)現(xiàn)了將如圖3A中的橢球形的激光光斑矯正成如圖3B中的近似圓形的光斑，從而減小出射光束的發(fā)散角，便于后續(xù)勻光時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)光分布更均勻。其中，圖3A中的激光光斑為來(lái)自激光器中的出射光束的光斑，圖3B中的激光光斑為來(lái)自經(jīng)過(guò)調(diào)光元件2調(diào)節(jié)之后的矯正光束的光斑。為了更清楚的說(shuō)明，此處舉例調(diào)光元件2為凸透鏡，當(dāng)出射光束到達(dá)凸透鏡之后，出射光束的橢圓光斑的長(zhǎng)軸沿著凸透鏡的慢軸傳播，橢圓光斑的短軸沿著凸透鏡的快軸進(jìn)行傳播，由于快軸傳播光束的速度快于慢軸傳播光束的速度，又由于透鏡具有一定的匯聚作用，從而將快軸上傳播的光束的光斑的寬度變寬，且角度變小，從而形成如圖3B中的近似圓形的光斑。
[0029]本發(fā)明還包括一種投影顯示裝置，包括上述任一實(shí)施例中所述的激光光斑矯正系統(tǒng)，在此不對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳述，該投影顯示裝置的結(jié)構(gòu)除了光源部分采用激光光斑矯正系統(tǒng)外，其他結(jié)構(gòu)均為本領(lǐng)域人員知曉的結(jié)構(gòu)。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或者直接、間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均視為包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光光斑矯正系統(tǒng)，其特征在于，包括激光器陣列，所述激光器陣列包括至少兩個(gè)激光器； 每個(gè)所述激光器的出射光束方向均設(shè)置一調(diào)光元件； 每個(gè)所述調(diào)光兀件用于調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)激光器的出射光束的方向，形成矯正光束。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光光斑矯正系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)光元件為第一凸透鏡或反射鏡，所述第一凸透鏡或反射鏡與所述激光器一一對(duì)應(yīng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光光斑矯正系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)所述激光器包括一激光芯片和一準(zhǔn)直透鏡，所述準(zhǔn)直透鏡設(shè)置在激光芯片的發(fā)光面一側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光光斑矯正系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)調(diào)光元件為第一凸透鏡時(shí)，所述至少一第一凸透鏡的光軸與和其對(duì)應(yīng)的激光器中的激光芯片的發(fā)光面的中心軸線(xiàn)不重合。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光光斑矯正系統(tǒng)，其特征在于，所述第一凸透鏡或反射鏡的位置可調(diào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的激光光斑矯正系統(tǒng)，其特征在于，還包括一聚光元件，所述聚光元件設(shè)置于調(diào)光元件遠(yuǎn)離激光器一側(cè)，用于將來(lái)自所述調(diào)光元件的矯正光束匯聚。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的激光光斑矯正系統(tǒng)，其特征在于，所述聚光元件包括凹面反射鏡或第二凸透鏡。8.一種投影顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的激光光斑矯正系統(tǒng)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明光源技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種激光光斑矯正系統(tǒng)，其包括至少兩個(gè)激光器，所述每個(gè)激光器的出射光束方向均設(shè)置一調(diào)光元件；所述調(diào)光元件用于調(diào)節(jié)每個(gè)激光器的出射光束的方向，形成矯正光束。本發(fā)明的該技術(shù)方案能夠矯正激光器的出射光束，實(shí)現(xiàn)多個(gè)激光器同時(shí)使用時(shí)，光束的發(fā)散角度可調(diào)、激光光斑可調(diào)等，從而降低工業(yè)中對(duì)激光器制造的難度，提高激光器的應(yīng)用范圍。
【IPC分類(lèi)】H01S5/40, G03B21/20
【公開(kāi)號(hào)】CN105098598
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410209877
【發(fā)明人】胡飛, 侯海雄, 楊佳翼
【申請(qǐng)人】深圳市繹立銳光科技開(kāi)發(fā)有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2014年5月16日