[实用新型]光组合单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于视频投影系统和医疗器械的光源的光组合单元。

背景技术

用于视频投影系统等的常规光引擎基于放电灯(discharge lamp)和激光远程激发荧光粉(LARP)的技术。在LARP中，激光光源(例如，蓝色激光二极管的阵列)与荧光波长转换器结合使用来产生投影应用中所需的RGB颜色通道。专利文件1提出了使用蓝色激光二极管作为光源单元的投影系统。

通常，全激光系统受限于低功率应用(例如，嵌入在激光系统中的微型投影仪)或者高功率应用(例如，电影)。然而，随着激光二极管技术的最新发展，对于商业应用中的投影系统，全激光系统正变得越来越引人注目。在该方面中的相关因素是光学输出功率、功率转换效率、热需求、尺寸和成本。

常规技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利号4711154

实用新型内容

本实用新型要解决的问题

全激光系统的主要障碍是绿色光谱范围。人类在光线充足的区域中最强感知具有约555nm波长的光(相对可见度曲线V(λ)具有最大值)。绿色光谱区域对整体亮度水平是至关重要的。然而，激光二极管在绿色光谱区域中的效率低于在蓝色光谱区域和红色光谱区域中的效率(在绿色光谱区域的情况下的功率转换效率约为15％，而在蓝色光谱区域和红色光谱区域的情况下的功率转换效率约为35％)。

现今，在市场中可买到的激光二极管的典型光学功率对红色激光二级管、绿色激光二级管和蓝色激光二级管分别为约1W、1W和3.5-4.5W。

本实用新型的目的是提供一种光组合单元，所述光组合单元作为放电灯和LARP光源的替选，用于全激光系统以在商业应用中进行投影，所述商业应用不限于低功率应用或者高功率应用。

解决该问题的手段

本实用新型的概述如下：

本实用新型的光组合单元包括：

发射红色激光的红色光源；

发射绿色激光的第一绿色光源；

发射绿色激光的第二绿色光源；

发射蓝色激光的蓝色光源；

偏振分束器，所述偏振分束器用于将来自第一绿色光源的激光和来自第二绿色光源的激光组合在同一光轴上，来自第二绿色光源的激光相对于来自第一绿色光源的激光偏振了90度；以及

光学元件，所述光学元件用于组合红色激光、绿色激光和蓝色激光。

优选地，本实用新型的光组合单元还包括半波长板，其中，

来自第一绿色光源的激光和来自第二绿色光源的激光中的一个激光被半波长板偏振了90度。

优选地，在本实用新型的光组合单元中，

第一绿色光源被布置成相对于第二绿色光源旋转90度。

优选地，在本实用新型的光组合单元中，

光学元件包括第一反射镜和第二反射镜，并且

第二反射镜设置有狭缝，所述狭缝用于透射被第一反射镜反射的激光。

优选地，在本实用新型的光组合单元中，

光学元件包括反射镜、分色镜和透镜。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的第一实施例的光组合单元。

图2示出了根据本实用新型的第二实施例的光组合单元。

图3示出了根据本实用新型的第三实施例的光组合单元。

图4示出了根据本实用新型的第四实施例的光组合单元。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来详细描述本实用新型的设备。

图1示出了根据本实用新型的第一实施例的光组合单元。图1的(a)仅示出了每个激光的光轴，而图1的(b)示出了激光的光束直径。虽然为了说明，在图1的(a)中对每个激光的光轴进行了移位，但是实际上每个激光的光轴彼此重合(agree)。

根据本实用新型的第一实施例的光组合单元U1包括：发射红色激光(实线)的红色光源R；发射绿色激光(点划线)的第一绿色光源G1；发射绿色激光(双点划线)的第二绿色光源G2；发射蓝色激光(虚线)的蓝色光源B；偏振分束器PBS，所述偏振分束器PBS用于将来自第一绿色光源G1的激光和来自第二绿色光源G2的激光组合在同一光轴上；以及光学元件M、DM1、DM2、L1和L2，所述光学元件用于组合红色激光、绿色激光和蓝色激光。光源R、G1、G2和B均可以是单个激光二极管或激光二极管阵列。从激光二极管阵列发射的光是一组薄准直光束。