一种激光投影系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型涉及激光投影技术领域，尤其涉及一种激光投影系统。
【背景技术】
[0002]以激光为光源的投影机已经成为未来投影机的趋势，激光投影机的光源方案基本上有两种，第一种，直接以RGB三色激光为光源，这种方案可以做到非常高的亮度(几万流明的等级)，但是以现在的技术体积会非常的庞大，而且激光直接投射危险性大，所以只能作为特殊的功能场合固定安装使用。第二种，使用荧光色轮和激光作为投影机光源使用，但由于市场上缺少蓝色荧光粉，因此用蓝色激光激发荧光粉发出RG光，将荧光作为投影机的RG光源使用，B光则使用激光作为光源，激光使用的是半导体激光二极管，与第一种方案相比，体积大大的缩小，同等亮度等级基本上可以做到与传统投影机相当的体积。
[0003]在民用和商用上第二种“激光激发荧光粉发光”方案，为主要应用方案，这种方案的激光投影机光学系统原理如图1所示。图1中B光由半导体激光二极管I发出的蓝色激光通过透镜组2经过GDM镜3经过反射式荧光色轮4、GDM镜5、⑶M镜6、GDM镜7、透镜组8、均光棒9、TIR棱镜11和显示原件10最终投影在屏幕上。
[0004]B光由半导体激光二极管I发出的蓝色激光通过一系列如多个透镜组、、λ/4波长板、和全反射镜、均光棒等一系列的光学器件才可以将激光光束投影的屏幕上。然而RG光和B光在经过反射式荧光色轮后，所进行的光路不同，造成体积较大，并且由于是单独的两个光路，因机构公差所导致两路光在进入均光棒时，每次光路位置都不相同，导致产品色温一致性较差，这也是目前激光投影机在设计和生产中所遇到的体积大、色温一致性较差的瓶颈。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型公开了一种激光投影系统，包括作为光源的半导体激光二极管，所述半导体激光二极管发出的激光光束通过透镜组I照射至PBS波长选择反射镜后沿着光束的传播方向经过反射式荧光色轮、λ/4波长板和全反射镜的全反射后再返回至PBS波长选择反射镜;该系统还包括位于PBS波长选择反射镜侧面的光学引擎装置，所述传播至PBS波长选择反射镜的激光光束通过光学引擎装置照射于投影镜头上。
[0006]所述PBS波长选择反射镜包括多个PBS棱镜和波长反射镜，所述多个PBS棱镜固定设置在波长反射镜的镀膜面上。
[0007]所述光学引擎装置包括顺次排列设置的透镜组I1、均光棒、TIR棱镜和显示原件，反射至PBS波长选择反射镜的激光光束通过透镜组II后经过均光棒进行均光后进入TIR棱镜，激光光束经过TIR棱镜后照射到显示原件上。
[0008]本实用新型提供的一种激光投影系统，利用激光为偏振光的特点，采用PBS分光与偏振光转换相结合的技术，使蓝色激光与红绿荧光处于同一光路中，极大的缩小了激光投影机光学系统的体积，提高了激光投影机的光学一致性。
【附图说明】
[0009]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1为现有技术中激光投影系统的结构示意图；
[0011]图2为本实用新型中激光投影系统的结构示意图。
[0012]图3为本实用新型PBS波长选择反射镜的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述:
[0014]如图2和图3所示的一种激光投影系统，其特征在于:包括作为光源的半导体激光二极管I，半导体激光二极管I发出的蓝色P偏振激光通过透镜组12照射至PBS波长选择反射镜13后沿着光束的传播方向经过反射式焚光色轮4、λ/4波长板14和全反射镜15的全反射后再返回至PBS波长选择反射镜13;该系统还包括位于PBS波长选择反射镜13侧面的光学引擎装置，传播至PBS波长选择反射镜13的激光光束通过光学引擎装置照射于投影镜头12上。λ/4波长板14的原理为:P偏振光经过后变为圆偏振光，再次经过后变为S偏振光。由于激光激发高速旋转的反射式荧光色轮4上的红绿荧光粉部分，发出红绿荧光经色轮圆盘反射，激光则通过高速旋转色轮上的玻璃部分，透过色轮，成为投影所需要的蓝光。
[0015]本实用新型的实用新型点在于激光光源模块的结构设置，采用PBS波长选择反射镜13实现了让B光透过再反射回来的效果。PBS波长选择反射镜13的原理为:将PBS棱镜与波长反射镜胶合在一起，P偏振光经过PBS波长选择反射镜透射，S偏振光和RG光经过PBS波长选择反射镜反射，方案如图2所示，PBS波长选择反射镜13包括多个PBS棱镜和波长反射镜，多个PBS棱镜固定设置在波长反射镜的镀膜面上。
[0016]进一步的，光学引擎装置包括顺次排列设置的透镜组118、均光棒9、TIR棱镜11和显示原件10，反射至PBS波长选择反射镜13的激光光束通过透镜组118后经过均光棒9进行均光后进入TIR棱镜11，激光光束经过TIR棱镜11后照射到显示原件1上。
[0017]实施例:Β光由半导体激光二极管I发出的蓝色激光通过透镜组12，由于激光的特殊性，激光为线偏振光-P光，透过PBS波长反射镜13，透过高速旋转的反射式荧光色轮4、经过λ/4波长板14再经过全反射镜15返射回λ/4波长板14，此时P光转换为线偏振光-S光，经过高速旋转的反射式荧光色轮4再经过PBS波长选择反射镜13的反射经过透镜组118、进入均光棒9、经过TIR棱镜11、经TIR后照射到显示原件10上，显示原件10反射光线再经TIR进入投影镜头12最终投影在屏幕上。
[0018]因为本实用新型中B光与RG光使用同一光路，在体积上可以大大缩减，并且可以是RGB三色光在进入光棒时的光点位置是相同的，大大提高的产品色温的一致性，而亮度保持不变，综上两点，可在激光投影机的市场竞争中更具有优势。
[0019]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种激光投影系统，其特征在于:包括作为光源的半导体激光二极管(I)，所述半导体激光二极管(I)发出的发出蓝色P偏振激光通过透镜组1(2)照射至PBS波长选择反射镜(13)后沿着光束的传播方向经过反射式荧光色轮(4)、λ/4波长板(14)和全反射镜(15)的全反射后再返回至PBS波长选择反射镜(13);该系统还包括位于PBS波长选择反射镜(13)侧面的光学引擎装置，所述传播至PBS波长选择反射镜(13)的激光光束通过光学引擎装置照射于投影镜头(12)上。2.根据权利要求1所述的一种激光投影系统，其特征还在于:所述PBS波长选择反射镜(13)包括多个PBS棱镜和波长反射镜，所述多个PBS棱镜固定设置在波长反射镜的镀膜面上。3.根据权利要求1所述的一种激光投影系统，其特征还在于:所述光学引擎装置包括顺次排列设置的透镜组11(8)、均光棒(9)、TIR棱镜(11)和显示原件(10)，反射至PBS波长选择反射镜(13)的激光光束通过透镜组II (8)后经过均光棒(9)进行均光后进入TI R棱镜(11)，激光光束经过TIR棱镜(11)后照射到显示原件(10)上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种激光投影系统,包括作为光源的半导体激光二极管，所述半导体激光二极管发出的蓝色P偏振激光通过透镜组I照射至PBS波长选择反射镜后沿着光束的传播方向经过反射式荧光色轮、λ/4波长板和全反射镜的全反射后再返回至PBS波长选择反射镜；该系统还包括位于PBS波长选择反射镜侧面的光学引擎装置，所述传播至PBS波长选择反射镜的激光光束通过光学引擎装置照射于投影镜头上。本系统利用激光为偏振光的特点，采用PBS分光与偏振光转换相结合的技术，使蓝色激光与红绿荧光处于同一光路中，极大的缩小了激光投影机光学系统的体积，提高了激光投影机的光学一致性。
【IPC分类】G03B21/20
【公开号】CN205384439
【申请号】CN201521134613
【发明人】孙阳, 孔维成, 杜健, 付瑶, 杨思文, 陈易, 李茂华
【申请人】中国华录集团有限公司
【公开日】2016年7月13日
【申请日】2015年12月31日