激光投影設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種激光投影設(shè)備，該激光投影設(shè)備包含第一合光模塊及分光模塊。第一合光模塊包含多個第一激光光源與多個第二激光光源及第一分光鏡。多個第一激光光源分別用來發(fā)射第一偏振光。多個第二激光光源分別用來發(fā)射與第一偏振光具有相異偏振性的第二偏振光。第一分光鏡設(shè)置于第一激光光源及第二激光光源之間且包含相對每一第一激光光源的第一面及相對第二激光光源的第二面，第一面反射第一偏振光，第二偏振光穿透第二面及第一面以與第一偏振光合光而形成第一激光束。分光模塊用來接收第一激光束以將第一激光束分光為多個色光。
【專利說明】激光投影設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于一種激光投影設(shè)備，尤指一種使用分光鏡反射第一偏振光、但允許與第一偏振光具有相異偏振性的第二偏振光通過以合光形成激光束的激光投影設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]一般來說，常見的激光投影設(shè)備是采用合光模塊與分光模塊的配置以產(chǎn)生可供后續(xù)投影成像所需的多個色光，其相關(guān)配置可參照圖1。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種激光投影設(shè)備10的示意圖。如圖1所示，激光投影設(shè)備10包含合光模塊12、導光模塊14，以及分光模塊16，合光模塊12包含多個反射鏡18、多個第一激光光源20，以及多個第二激光光源22，導光模塊14包含凸透鏡24、反射鏡26,以及凹透鏡28。
[0003]由圖1可知，多個反射鏡18間隔設(shè)置且相對于多個第一激光光源20以及多個第二激光光源22傾斜，多個第一激光光源20分別對準多個反射鏡18，而多個第二激光光源22則是分別與多個反射鏡18交錯排列。藉此，多個第一激光光源20所射出的光線可分別被多個反射鏡18所反射，而多個第二激光光源22所射出的光線則可分別通過多個反射鏡18 (從相鄰反射鏡18的間隙或是從反射鏡18的外側(cè)通過)以與多個第一激光光源20所射出的光線合光成激光束而入射至凸透鏡24。如此一來，在穿透凸透鏡24、被反射鏡26反射且穿透凹透鏡28后，第一激光光源20以及第二激光光源22所形成的激光束即可被導光模塊14縮小至可被分光模塊16所接收。
[0004]最后，激光束即可被分光模塊16分光為可供激光投影設(shè)備10進行后續(xù)投影成像所需的多個色光(如紅光、藍光，以及綠光等)，簡言之，以第一激光光源20與第二激光光源22均為藍光激光光源以經(jīng)過合光模塊12以及導光模塊14而形成藍光激光束為例，如圖1所示，分光模塊16包含分光鏡30、熒光色輪32，以及多個反射鏡34，藉此，當上述激光束進入分光模塊16中而入射至分光鏡30時，分光鏡30會允許藍光激光束穿透以入射至熒光色輪32，此時，熒光色輪32上的熒光粉粒就會被藍光激光束所激發(fā)而產(chǎn)生異于藍光的色光(如紅光以及綠光等)并反射回分光鏡30，此外，穿透熒光色輪32的部分藍光激光束也會依序被多個反射鏡34所反射而再次入射至分光鏡30。如此一來，在藍光激光束再次穿透分光鏡30且上述異于藍光的色光被分光鏡30反射后,分光模塊16即可將藍光激光束分光為后續(xù)投影成像所需的多個色光。
[0005]然而，由上述可知，由于受到多個反射鏡18必須采用彼此之間具有間隙的間隔擺設(shè)方式以及多個第一激光光源20必須分別對準多個反射鏡18且多個第二激光光源22必須分別與多個反射鏡18交錯排列的限制，因此，反射鏡18與相鄰反射鏡18的間隙、第一激光光源20與相鄰第一激光光源20的間隙，以及第二激光光源22與相鄰第二激光光源22的間隙是無法縮減或消除，從而導致合光模塊12出現(xiàn)整體尺寸無法進一步縮小的問題，而不利于激光投影設(shè)備10的微型化設(shè)計。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種使用分光鏡反射第一偏振光、但允許與第一偏振光具有相異偏振性的第二偏振光通過以合光形成激光束的激光投影設(shè)備，進而利于激光投影設(shè)備的微型化設(shè)計。
[0007]為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種激光投影設(shè)備，包含:
[0008]第一合光模塊，包含:
[0009]多個第一激光光源，分別用來發(fā)射第一偏振光；
[0010]多個第二激光光源，分別用來發(fā)射第二偏振光，該第一偏振光及該第二偏振光具有相異偏振性；以及
[0011]第一分光鏡，設(shè)置于該多個第一激光光源以及該多個第二激光光源之間，包含:
[0012]第一面，相對每一第一激光光源；以及
[0013]第二面,相對每一第二激光光源，該第一面反射該第一偏振光，該第二偏振光穿透該第二面以及該第一面以與該第一偏振光合光而形成第一激光束；以及
[0014]分光模塊，用來接收該第一激光束以將該第一激光束分光為多個色光。
[0015]較佳的，該每一第一激光光源以及該每一第二激光光源均為藍光激光二極管。
[0016]較佳的，該第一偏振光為P偏振光或S偏振光。
[0017]較佳的，該第一分光鏡的法線方向與該第一激光束所形成的夾角介于40°至50°之間。
[0018]較佳的，該激光投影設(shè)備還包含:
[0019]第二合光模塊，包含:
[0020]多個第三激光光源，分別用來發(fā)射第三偏振光；
[0021]多個第四激光光源，分別用來發(fā)射第四偏振光，該第三偏振光及該第四偏振光具有相異偏振性；以及
[0022]第二分光鏡，設(shè)置于該多個第三激光光源以及該多個第四激光光源的間，包含:
[0023]第三面，相對每一第三激光光源；以及
[0024]第四面，相對每一第四激光光源，該第三面反射該第三偏振光，該第四偏振光穿透該第四面以及該第三面以與該第三偏振光合光而形成第二激光束；以及
[0025]多個反射鏡，設(shè)置于該第一合光模塊與該第二合光模塊之間，該多個反射鏡分別對準該多個第二激光光源以用來反射該第一激光束進入該分光模塊，該多個第四激光光源與該多個反射鏡分別交錯排列，以使該第二激光束進入該分光模塊；
[0026]其中，該分光模塊還用來接收該第二激光束以將該第二激光束分光為該多個色光。
[0027]較佳的，該每一第一激光光源、該每一第二激光光源、該每一第三激光光源，以及該每一第四激光光源均為藍光激光二極管。
[0028]較佳的，該每一第一激光光源發(fā)射的該第一偏振光為P偏振光或者S偏振光。
[0029]較佳的，該每一第三激光光源發(fā)射的該第三偏振光為P偏振光或S偏振光。
[0030]較佳的，該第一分光鏡的法線方向與該第一激光束所形成的夾角介于40°至50°之間，該第二分光鏡的法線方向與該第二激光束所形成的夾角介于40°至50°之間。
[0031]較佳的，該多個反射鏡平行于該第二分光鏡。
[0032]綜上所述，相較于現(xiàn)有技術(shù)采用反射鏡彼此之間必須具有間隙的間隔擺設(shè)方式，本發(fā)明使用分光鏡反射第一偏振光、但允許與第一偏振光具有相異偏振性的第二偏振光通過的設(shè)計，以使第一偏振光與第二偏振光可合光形成激光束而進入分光模塊中進行分光。如此一來，由于不須受到現(xiàn)有技術(shù)中所提及的反射鏡與相鄰反射鏡的間隙以及激光光源與相鄰激光光源的間隙無法縮減或消除的限制，因此，本發(fā)明即可最大程度地縮減激光光源與相鄰激光光源的間隙以及分光鏡的體積，以有效地縮小合光模塊的整體體積以及簡化其內(nèi)部光學組件的配置，從而有利于激光投影設(shè)備的微型化設(shè)計。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的一種激光投影設(shè)備的示意圖。
[0034]圖2為本發(fā)明的第一實施例所提出的一種激光投影設(shè)備的示意圖。
[0035]圖3為本發(fā)明的第二實施例所提出的一種激光投影設(shè)備的示意圖。
【具體實施方式】
[0036]為使對本發(fā)明的目的、構(gòu)造、特征、及其功能有進一步的了解，茲配合實施例詳細說明如下。
[0037]請參閱圖2，其為根據(jù)本發(fā)明的第一實施例所提出的一種激光投影設(shè)備100的示意圖，如圖2所示，激光投影設(shè)備100包含合光模塊102以及分光模塊104，分光模塊104連接于合光模塊102以用來接收合光模塊102所產(chǎn)生的激光束并將其分光為可供激光投影設(shè)備100進行后續(xù)投影成像多個色光(如紅光、藍光，以及綠光等)，其中分光模塊104的組件配置可采用常見于現(xiàn)有技術(shù)中常見的分光設(shè)計，例如如圖1所述的分光模塊16中分光鏡與熒光色輪以及反射鏡的配置，故于此不再贅述。合光模塊102包含多個第一激光光源106、多個第二激光光源108以及分光鏡110。至于激光投影設(shè)備100的其它組件(如成像模塊、投影模塊，或?qū)Ч饽K等)，與現(xiàn)有技術(shù)相同，本發(fā)明實施例在此不再贅述。
[0038]多個第一激光光源106間隔排列以分別用來發(fā)射第一偏振光P1，多個第二激光光源108間隔排列以分別用來發(fā)射第二偏振光P2且與多個第一激光光源106相鄰。較佳的，每一第一激光光源106以及每一第二激光光源108為藍光激光二極管(但不受此限，發(fā)光二極管類型可根據(jù)激光投影設(shè)備100的實際應(yīng)用而有所變化)。第一偏振光P1與第二偏振光P2具有相異偏振性，第一偏振光P1與第二偏振光P2可為常見的具有相異偏振性的偏振光，舉例來說，第一偏振光P1為S偏振光,而第二偏振光P2相對應(yīng)地為P偏振光，但不受此限。需注意的是，激光投影設(shè)備100所采用的第一激光光源106與第二激光光源108的配置可不限于如圖2所示的四個第一激光光源106與四個第二激光光源108以一對一的方式對應(yīng)設(shè)置的設(shè)計，也就是說，第一激光光源106與第二激光光源108的數(shù)量及其對應(yīng)關(guān)系可隨著激光投影設(shè)備100的實際應(yīng)用需求而有所變化，舉例來說，激光投影設(shè)備100亦可改采用具有相異數(shù)量的第一激光光源106與第二激光光源108分別設(shè)置于分光鏡110的兩側(cè)的設(shè)計，例如，激光投影設(shè)備100采用具有3個第一激光光源106與4個第二激光光源108分別設(shè)置于分光鏡110的兩側(cè)的設(shè)計方式。
[0039]分光鏡110相對傾斜地設(shè)置于多個第一激光光源106以及多個第二激光光源108之間。分光鏡110為可反射第一偏振光P1、但允許與第一偏振光P1具有相異偏振性的光線(即第二偏振光P2)通過的光學組件且包含第一面112以及第二面114。第一面112與每一第一激光光源106相對，第二面114與每一第二激光光源108相對。此外,第一面112可用來反射每一第一激光光源106的第一偏振光P1,每一第二激光光源108的第二偏振光P2可穿透第二面114以及第一面112以與第一激光光源106的第一偏振光P1合光而共同形成激光束L。較佳地，分光鏡110的法線方向N與激光束L所形成的夾角Θ介于40°至50°之間，但不受此限。
[0040]以下是以第一偏振光P1為S偏振光、第二偏振光P2為P偏振光，以及分光鏡110相對應(yīng)地采用可反射S偏振光、但允許P偏振光穿透的分光設(shè)計為例，針對激光投影設(shè)備100的激光束產(chǎn)生過程進行詳細的描述，但不受此限，舉例來說，在另一實施例中，第一偏振光P1可改為P偏振光，第二偏振光P2可改為S偏振光，以及分光鏡110相對應(yīng)地改米用可反射P偏振光、但允許S偏振光穿透的分光設(shè)計，其相關(guān)說明可參照此實施例類推，在此不再贅述。
[0041]如圖2所示，通過上述配置，在第一偏振光P1以及第二偏振光P2分別入射至分光鏡110后，第一偏振光P1即可分別被分光鏡110所反射，而第二偏振光P2則是可直接穿透分光鏡110,藉此,穿透分光鏡110的第二偏振光P2即可與被分光鏡Iio所反射的第一偏振光P1合光而共同形成激光束L (即藍光激光束)。接下來，分光模塊104即可接收到激光束L并接著將激光束L分光為可供激光投影設(shè)備100進行后續(xù)投影成像所需的多個色光(如紅光、藍光，以及綠光等)。至于針對分光模塊104的分光機制的相關(guān)描述，可參照現(xiàn)有技術(shù)，故在此不再贅述。
[0042]值得一提的是，本發(fā)明可采用增設(shè)合光模塊的設(shè)計以進一步地提升激光投影設(shè)備的合光模塊所產(chǎn)生的激光束的整體亮度，其相關(guān)配置請參閱圖3。圖3為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例所提出的一種激光投影設(shè)備200的示意圖，在此實施例中所述的組件與上述實施例中所述的組件編號相同者，表示其具有相似的功能或結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。如圖3所示，激光投影設(shè)備200包含分光模塊104、第一合光模塊201、第二合光模塊202,以及多個反射鏡204。第一合光模塊201可與上述合光模塊102具有相同的設(shè)計,也就是說,第一合光模塊201可包含多個第一激光光源106、多個第二激光光源108,以及分光鏡110,其相關(guān)說明詳見于上述實施例中，在此不再贅述。
[0043]第二合光模塊202與第一合光模塊201相鄰，第二合光模塊202包含多個第三激光光源206、多個第四激光光源208,以及分光鏡210。多個第三激光光源206間隔排列以分別用來發(fā)射第三偏振光P3，多個第四激光光源208與多個第三激光光源206相鄰，并間隔排列以分別用來發(fā)射第四偏振光P4。較佳的，每一第三激光光源206以及每一第四激光光源208為藍光激光二極管(但不受此限，發(fā)光二極管類型可根據(jù)激光投影設(shè)備200的實際應(yīng)用而有所變化)，且第三偏振光P3與第四偏振光P4具有相異偏振性。第三偏振光P3與第四偏振光P4可為常見的具有相異偏振性的偏振光，舉例來說，第三偏振光P3為S偏振光,而第四偏振光P4相對應(yīng)地為P偏振光，但不受此限。需注意的是，激光投影設(shè)備200所采用的第三激光光源206與第四激光光源208的配置是可不限于如圖3所示的四個第三激光光源206與四個第四激光光源208以一對一的方式對應(yīng)設(shè)置的設(shè)計，也就是說，第三激光光源206與第四激光光源208的數(shù)量及其對應(yīng)關(guān)系可隨著激光投影設(shè)備200的實際應(yīng)用需求而有所變化，舉例來說，激光投影設(shè)備200亦可改采用具有相異數(shù)量的第三激光光源206與第四激光光源208分別設(shè)置于分光鏡210的兩側(cè)的設(shè)計，例如，激光投影設(shè)備200采用具有3個第三激光光源206與2個第四激光光源208分別設(shè)置于分光鏡210的兩側(cè)的設(shè)計方式。
[0044]分光鏡210相對傾斜地設(shè)置于多個第三激光光源206以及多個第四激光光源208之間，分光鏡210為可反射第三偏振光P3、但允許與第三偏振光P3具有相異偏振性的光線(即第四偏振光P4)通過的光學組件且包含第三面212以及第四面214。第三面212與每一第三激光光源206相對,且第四面214與每一第四激光光源208相對。此外,第三面212可用來反射每一第三激光光源206的第三偏振光P3,每一第四激光光源208的第四偏振光P4可穿透第四面214以及第三面212以與第三激光光源206的第三偏振光P3合光而共同形成激光束U。較佳地，分光鏡210的法線方向N1與激光束L1所形成的夾角Θ i介于40°至50°之間。較佳的，多個反射鏡204平行于分光鏡210，但不受此限。
[0045]此外，由圖3可知，多個反射鏡204間隔排列且相對傾斜地設(shè)置于第一合光模塊201以及第二合光模塊202之間。多個反射鏡204分別對準多個第二激光光源108以用來反射每一第一激光光源106的第一偏振光P1與每一第二激光光源108的第二偏振光P2所合光形成的激光束L進入分光模塊104。多個第四激光光源208與多個反射鏡204分別交錯排列，以使第二激光束L1從反射鏡204與相鄰反射鏡204的間隙或是從反射鏡204的外側(cè)通過，從而使得每一第四激光光源208的第四偏振光P4與每一第三激光光源206的第三偏振光P3所合光形成的激光束L1進入分光模塊104。
[0046]以下是以第一偏振光P1以及第三偏振光P3為S偏振光、第二偏振光P2以及第四偏振光P4SP偏振光，以及分光鏡110、210相對應(yīng)地采用可反射S偏振光、但允許P偏振光穿透的分光設(shè)計為例，針對激光投影設(shè)備200的激光束產(chǎn)生過程進行詳細的描述，但不受此限。舉例來說，在另一實施例中，第一偏振光P1以及第三偏振光P3為P偏振光，第二偏振光P2以及第四偏振光P4為S偏振光,且分光鏡110、210相對應(yīng)地米用可反射P偏振光、但允許s偏振光穿透的分光設(shè)計；或者是,第一偏振光P1以及第四偏振光？4為P偏振光，第二偏振光P2以及第三偏振光P3為S偏振光,且分光鏡110相對應(yīng)地米用可反射P偏振光、但允許S偏振光穿透的分光設(shè)計以及分光鏡210相對應(yīng)地采用可反射S偏振光、但允許P偏振光穿透的分光設(shè)計，其相關(guān)說明與其它衍生變化是可參照此實施例類推，于此不再贅述。
[0047]通過上述配置，在第一偏振光P1以及第二偏振光P2分別入射至分光鏡110后，第一偏振光P1被分光鏡110反射、第二偏振光P2穿透分光鏡110。穿透分光鏡110的第二偏振光P2與被分光鏡110反射的第一偏振光P1合光而共同形成激光束L (即藍光激光束)。同樣地，在第三偏振光P3以及第四偏振光P4分別入射至分光鏡210后,第三偏振光P3被分光鏡210反射、而第四偏振光P4穿透分光鏡210。穿透分光鏡210的第四偏振光P4與被分光鏡210反射的第三偏振光P3合光而共同形成激光束L1 (即藍光激光束)。
[0048]接下來，如圖3所示，多個反射鏡204是可反射激光束L進入分光模塊104且無礙激光束L1以進入分光模塊104(激光束L1從反射鏡204與相鄰反射鏡204的間隙或是從反射鏡204的外側(cè)通過)。最后，在接收到第一合光模塊201所產(chǎn)生的激光束L以及第二合光模塊202所產(chǎn)生的激光束L1后，分光模塊104將激光束L以及激光束L1分光為可供激光投影設(shè)備200進行后續(xù)投影成像所需的多個色光(如紅光、藍光，以及綠光等)，從而達到使用二個合光模塊以進一步地提升激光束的整體亮度的目的。至于針對分光模塊104的分光機制的相關(guān)描述，可參照現(xiàn)有技術(shù)，故在此不再贅述。
[0049]相較于現(xiàn)有技術(shù)采用反射鏡彼此之間必須具有間隙的間隔擺設(shè)方式，本發(fā)明使用分光鏡反射第一偏振光、但允許與第一偏振光具有相異偏振性的第二偏振光通過的設(shè)計，以使第一偏振光與第二偏振光可合光形成激光束而進入分光模塊中進行分光。如此一來，由于不須受到現(xiàn)有技術(shù)中所提及的反射鏡與相鄰反射鏡的間隙以及激光光源與相鄰激光光源的間隙無法縮減或消除的限制，因此，本發(fā)明即可最大程度地縮減激光光源與相鄰激光光源的間隙以及分光鏡的體積，以有效地縮小合光模塊的整體體積以及簡化其內(nèi)部光學組件的配置，從而有利于激光投影設(shè)備的微型化設(shè)計。
[0050]本發(fā)明已由上述相關(guān)實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發(fā)明的范例。必需指出的是，已揭露的實施例并未限制本發(fā)明的范圍。相反地，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的更動與潤飾，均屬本發(fā)明的專利保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種激光投影設(shè)備，其特征在于，包含: 第一合光模塊，包含: 多個第一激光光源，分別用來發(fā)射第一偏振光； 多個第二激光光源，分別用來發(fā)射第二偏振光，該第一偏振光與該第二偏振光具有相異偏振性；以及 第一分光鏡，設(shè)置于該多個第一激光光源以及該多個第二激光光源之間，包含: 第一面，相對每一第一激光光源；以及 第二面，相對每一第二激光光源，該第一面反射該第一偏振光，該第二偏振光穿透該第二面以及該第一面以與該第一偏振光合光而形成第一激光束；以及 分光模塊，用來接收該第一激光束以將該第一激光束分光為多個色光。
2.如權(quán)利要求1所述的激光投影設(shè)備，其特征在于，該每一第一激光光源以及該每一第二激光光源均為藍光激光二極管。
3.如權(quán)利要求1所述的激光投影設(shè)備，其特征在于，該第一偏振光為P偏振光或S偏振光。
4.如權(quán)利要求1所述的激光投影設(shè)備，其特征在于，該第一分光鏡的法線方向與該第一激光束所形成的夾角介于40°至50°之間。
5.如權(quán)利要求1所述的激光投影設(shè)備，其特征在于，該激光投影設(shè)備還包含: 第二合光模塊，包含: 多個第三激光光源,分別用來發(fā)射第三偏振光； 多個第四激光光源，分別用來發(fā)射第四偏振光，該第三偏振光及該第四偏振光具有相異偏振性；以及 第二分光鏡，設(shè)置于該多個第三激光光源以及該多個第四激光光源的間，包含: 第三面，相對每一第三激光光源；以及 第四面，相對每一第四激光光源，該第三面反射該第三偏振光，該第四偏振光穿透該第四面以及該第三面以與該第三偏振光合光而形成第二激光束；以及 多個反射鏡，設(shè)置于該第一合光模塊與該第二合光模塊之間，該多個反射鏡分別對準該多個第二激光光源以用來反射該第一激光束進入該分光模塊，該多個第四激光光源與該多個反射鏡分別交錯排列，以使該第二激光束進入該分光模塊； 其中，該分光模塊還用來接收該第二激光束以將該第二激光束分光為該多個色光。
6.如權(quán)利要求5所述的激光投影設(shè)備,其特征在于,該每一第一激光光源、該每一第二激光光源、該每一第三激光光源，以及該每一第四激光光源均為藍光激光二極管。
7.如權(quán)利要求5所述的激光投影設(shè)備,其特征在于，該每一第一激光光源發(fā)射的該第一偏振光為P偏振光或者S偏振光。
8.如權(quán)利要求7所述的激光投影設(shè)備，其特征在于，該每一第三激光光源發(fā)射的該第三偏振光為P偏振光或S偏振光。
9.如權(quán)利要求5所述的激光投影設(shè)備,其特征在于,該第一分光鏡的法線方向與該第一激光束所形成的夾角介于40°至50°之間，該第二分光鏡的法線方向與該第二激光束所形成的夾角介于40°至50°之間。
10.如權(quán)利要求9所述的激光投影設(shè)備，其特征在于，該多個反射鏡平行于該第二分光鏡。
【文檔編號】H04N9/31GK103777362SQ201310752475
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】張家銘, 黃清帥 申請人:蘇州佳世達光電有限公司, 佳世達科技股份有限公司