本发明专利技术实施例公开了一种激光光源、波长转换光源、合光光源及投影系统，该激光光源包括具有激光元件阵列的激光光源阵列，用于产生一次激光光束阵列；聚焦光学元件和准直光学元件，分别用于对一次激光光束阵列汇聚和准直并形成二次激光光束阵列，其中各二次激光光束的间距小于各一次激光光束的间距；积分棒，用于接收二次激光光束阵列并使其均匀化；激光元件阵列和积分棒之间的光路上还设有角分布控制元件，用于增大激光光束阵列中在光分布的短轴方向的发散角，使得入射于积分棒的每个二次激光光束在光分布的短轴方向的发散角与长轴方向上的发散角的比值大于或等于0.7。本发明专利技术实施例能够提供一种提高出射的激光光束的均匀度的激光光源。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术为申请号为201310174987.4、申请日为2013年5月13日、专利技术名称为“激光光源、波长转换光源、合光光源及投影系统”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及照明及显示
，特别是涉及一种激光光源、波长转换光源、合光光源及投影系统。
技术介绍
随着半导体技术的发展，固态照明光源的优势越来越明显。激光光源作为一种高亮度、高准直的新型光源，正被逐步应用到投影、照明等领域。激光光源的光学扩展量小，可以得到高亮度的光输出，同时也使对其匀光会更加困难。图1是现有技术中利用方棒进行匀光的一种激光光源，其中，11a-11c为激光二极管，12a-12c为准直透镜，13为汇聚透镜，14为矩形方棒。其中准直透镜12a-12c为球面或非球面透镜阵列，每个透镜对应一个激光二极管。从激光二极管11a-11c发出的激光，先经准直透镜12a-12c准直为平行光束，然后经汇聚透镜13会聚成一个小光斑，该光斑尺寸与矩形方棒14的入光口尺寸匹配。矩形方棒14是中空或实心的导光棒，用来对输入光束进行匀光。然而，经过实验发现这样的匀光效果并不好，从方棒14出口的出射光依然呈现分离的激光点而不能混为一个均匀的面分布。延长方棒14的长度来增加激光在方棒中的反射次数也不能显著的改善。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种提高出射的激光光束的均匀度的激光光源。本专利技术实施例提供一种激光光源，包括：包括激光元件阵列的激光光源阵列，用于产生准直的一次激光光束阵列；位于所述激光光源阵列后端依次排列的聚焦光学元件和准直光学元件，所述一次激光光束阵列依次经过聚焦光学元件和准直光学元件后形成准直的二次激光光束阵列，二次激光光束阵列中的二次激光光束的间距小于一次激光光束阵列中的一次激光光束的间距；位于准直光学元件后端的积分棒，用于接收二次激光光束阵列并使其均匀化；所述激光元件阵列和所述积分棒之间的光路上还设有角分布控制元件，用于增大所述激光光束阵列中在光分布的短轴方向的发散角，使得入射于所述积分棒的二次激光光束阵列中每个二次激光光束在光分布的短轴方向的发散角与长轴方向上的发散角的比值大于或等于0.7。优选地，所述角分布控制元件为准直透镜阵列，其中每个准直透镜对应于一个激光元件，用于对该激光元件发出的激光进行准直；所述激光元件位于与其对应的准直透镜的光轴上并偏离该准直透镜的焦点，使得该准直透镜出射的一次激光光束的光分布的短轴方向上的发散角与其长轴方向上的发散角的比值大于或等于0.7。优选地，所述角分布控制元件为至少一个柱面透镜，位于所述准直光学元件和所述积分棒之间，其中每一柱面透镜对应经所述准直光学元件出射的二次激光光束阵列中的至少一列二次激光光束，该至少一列二次激光光束中每一列的走向平行于该柱面透镜的母线，且每一列二次激光光束中各二次激光光束的光分布的长轴方向平行于该柱面透镜的母线；各二次激光光束经与其对应的柱面透镜后，光分布的的短轴方向上的发散角与其长轴方向上的发散角的比值大于或等于0.7。优选地，所述角分布控制元件为散光片，位于所述准直光学元件与所述积分棒之间，使得经该散光片散射后的二次激光光束阵列的短轴方向的发散角与长轴方向上的发散角的比值大于或等于0.7。优选地，所述角分布控制元件为微透镜阵列，位于所述准直光学元件与所述积分棒之间，其中每一个微透镜呈长方形；入射于该微透镜阵列的二次激光光束阵列在光分布的短轴方向平行于每个微透镜的长边方向；且经该微透镜阵列出射的二次激光光束阵列在光分布的短轴方向上的发散角与在长轴方向上的发散角的比值大于或等于0.7。优选地，所述激光光源阵列包括激光元件阵列和准直透镜阵列，其中每个准直透镜对应于一个激光元件，用于对该激光元件发出的激光进行准直，且各激光元件位于与其对应的准直透镜的光轴上并偏离该准直透镜的焦点；所述角分布控制元件位于所述准直光学元件和所述积分棒之间，用于增大入射的二次激光光束的光分布的短轴方向上的发散角，或者用于减小入射的二次激光光束的光分布的长轴方向上的发散角，使得入射于所述积分棒的二次激光光束阵列中每个二次激光光束在光分布的短轴方向的发散角与长轴方向上的发散角的比值大于或等于0.7。优选地，所述积分棒为实心的，且所述角分布控制元件和所述积分棒一体成型。本专利技术实施例还提供一种激光光源，包括：激光光源阵列，用于产生准直的一次激光光束阵列；位于所述激光光源阵列后端依次排列的聚焦光学元件和准直光学元件，所述一次激光光束阵列依次经过聚焦光学元件和准直光学元件后形成准直的二次激光光束阵列，二次激光光束阵列中的二次激光光束的间距小于一次激光光束阵列中的一次激光光束的间距；位于准直光学元件后端的积分棒，用于接收二次激光光束阵列并使其均匀化，其中该积分棒的入光口的面积大于其出光口的面积；该积分棒的入光口包括相互垂直的第一边和第二边，出光口包括相互垂直的第一边和第二边，其中入光口和出光口的第一边平行，且入光口与出光口的第一边长度的比值小于入光口与出光口的第二边长度的比值；所述二次激光光束阵列在入射于所述积分棒时，各二次激光光束的光分布的长轴方向平行于该积分棒的入光口的第一边。优选地，所述积分棒的入光口的第一边等于出光口的第一边。优选地，所述积分棒的入光口呈正方形。优选地，所述激光元件阵列和所述积分棒之间的光路上还设有角分布控制元件，用于对所述激光光束阵列进行整形，以增大入射于所述积分棒的二次激光光束阵列中每个二次激光光束在光分布的短轴方向的发散角与长轴方向上的发散角的比值。本专利技术实施例还提供一种波长转换光源，包括：上述激光光源；波长转换装置，用于接收所述激光光源发出的光并发射受激光。本专利技术实施例还提供一种合光光源，包括：上述激光光源；波长转换光源，该波长转换光源包括激发光源和波长转换装置，该波长转换装置用于吸收来自该激发光源发出的激发光并发射受激光；合光装置，所述激光光源发射的光和所述波长转换光源发射的受激光从不同方向入射于合光装置并经合光装置合为一束光出射。本专利技术实施例还提供一种投影系统，包括：上述合光光源；空间光调制装置，用于接收来自所述合光光源的光束并对其进行调制。与现有技术相比，本专利技术包括如下有益效果：在本专利技术中，经过聚焦光学元件和准直光学元件的作本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种激光光源，其特征在于，包括：包括激光元件阵列的激光光源阵列，用于产生准直的一次激光光束阵列；位于所述激光光源阵列后端依次排列的聚焦光学元件和准直光学元件，所述一次激光光束阵列依次经过聚焦光学元件和准直光学元件后形成准直的二次激光光束阵列；位于准直光学元件后端的积分棒，用于接收二次激光光束阵列并使其均匀化；所述激光元件阵列和所述积分棒之间的光路上还设有角分布控制元件，用于增大所述激光光束的短轴方向上的发散角与长轴方向上的发散角比值。
【技术特征摘要】
1.一种激光光源，其特征在于，包括：
包括激光元件阵列的激光光源阵列，用于产生准直的一次激光光束
阵列；
位于所述激光光源阵列后端依次排列的聚焦光学元件和准直光学
元件，所述一次激光光束阵列依次经过聚焦光学元件和准直光学元件后
形成准直的二次激光光束阵列；
位于准直光学元件后端的积分棒，用于接收二次激光光束阵列并使
其均匀化；
所述激光元件阵列和所述积分棒之间的光路上还设有角分布控制
元件，用于增大所述激光光束的短轴方向上的发散角与长轴方向上的发
散角比值。
2.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述角分布控
制元件为准直透镜阵列，其中每个准直透镜对应于一个激光元件，用于
对该激光元件发出的激光进行准直；
所述激光元件位于与其对应的准直透镜的光轴上并偏离该准直透
镜的焦点，偏离焦点后的所述准直透镜的位置与理想准直位置之间的距
离小于或等于0.05mm。
3.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述角分布控
制元件为至少一个柱面透镜，位于所述准直光学元件和所述积分棒之
间，其中每一柱面透镜对应经所述准直光学元件出射的二次激光光束阵
列中的至少一列二次激光光束，该至少一列二次激光光束中每一列的走
向平行于该柱面透镜的母线，且每一列二次激光光束中各二次激光光束
的光分布的长轴方向平行于该柱面透镜的母线。
4.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述角分布控
制元件为散光片，位于所述准直光学元件与所述积分棒之间。
5.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述角分布控
制元件为微透镜阵列，位于所述准直光学元件与所述积分棒之间，其中
\t每一个微透镜呈长方形；
入射于该微透镜阵列的二次激光光束阵列在光分布的短轴方向平
行于每个微透镜的长边方向。
6.根据权利要求1所述的激光光源，其特征在于，所述角分布控
制元件为衍射光学元件。
7.根据权利要求3至6任一项所述的激光光源，其特征在于，所
述积分棒为实心的，且所述角分布控制元件和所述积分棒一体成型。
8.一...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡飞，侯海雄，
申请(专利权)人：深圳市绎立锐光科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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