光源装置、光路结构设计方法及投影系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111258163A(43)申请公布日2020.06.09(21)申请号202010198610.2(22)申请日2020.03.19(71)申请人无锡视美乐激光显示科技有限公司地址214200江苏省无锡市宜兴经济开发区杏里路10号宜兴光电产业园3幢101室(72)发明人葛明星陈龙(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463代理人董艳芳(51)Int.Cl.G03B21/20(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图7页(54)发明名称光源装置、光路结构设计方法及投影系统(57)摘要本发明提供了一种光源装置、光路结构设计方法及投影系统，涉及光学技术领域，该光源装置在沿光的传播方向上包括：阵列光源、第一缩束结构和波长转换装置；第一缩束结构用于对阵列光源输出的激发光束进行激发光束垂直投影的长轴方向上的缩束；缩束前，激发光束垂直投影的长轴长度是激发光束垂直投影的短轴长度的第一预设倍数；缩束后，经第一缩束结构缩束得到的缩束后光束垂直投影的长轴长度是缩束后光束垂直投影的短轴长度的第二预设倍数，第二预设倍数小于第一预设倍数。这样通过第一缩束结构实现了激发光束形状的改变。CN111258163ACN111258163A权利要求书1/2页1.一种光源装置，其特征在于，在沿光的传播方向上包括：阵列光源、第一缩束结构和波长转换装置；所述第一缩束结构用于对所述阵列光源输出的激发光束进行所述激发光束垂直投影的长轴方向上的缩束；缩束前，所述激发光束垂直投影的长轴长度是所述激发光束垂直投影的短轴长度的第一预设倍数；缩束后，经所述第一缩束结构缩束得到的缩束后光束垂直投影的长轴长度是所述缩束后光束垂直投影的短轴长度的第二预设倍数，所述第二预设倍数小于所述第一预设倍数。2.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第一缩束结构只对所述激发光束进行所述激发光束垂直投影的长轴方向上的缩束，缩束后使得，所述缩束后光束垂直投影的长轴长度≤1.5×所述缩束后光束垂直投影的短轴长度。3.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述第一缩束结构包括多个柱面透镜，每个所述柱面透镜的屈光力子午线均位于所述激发光束垂直投影的长轴方向上，每个所述柱面透镜的轴向子午线均位于所述激发光束垂直投影的短轴方向上。4.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述激发光束在所述激发光束垂直投影的长轴方向上的发散角小于在所述激发光束垂直投影的短轴方向上的发散角。5.根据权利要求1所述的光源装置，其特征在于，所述阵列光源包括多个激光器阵列。6.根据权利要求5所述的光源装置，其特征在于，每个所述激光器阵列包括多个子发光单元，每个所述子发光单元的最小发散角方向均与所述激发光束垂直投影的长轴方向一致，每个所述子发光单元的最大发散角方向均与所述激发光束垂直投影的短轴方向一致。7.根据权利要求1-6中任一项所述的光源装置，其特征在于，所述阵列光源与所述波长转换装置之间还设置有第二缩束结构，所述第二缩束结构用于同时对所述激发光束进行所有方向上的缩束。8.根据权利要求7所述的光源装置，其特征在于，所述第二缩束结构包括由凸透镜和凹透镜组成的缩束透镜组。9.一种光路结构设计方法，其特征在于，应用于权利要求1-8中任一项所述的光源装置，所述阵列光源包括多个激光器阵列；所述方法包括：获取所述激发光束在所述波长转换装置上形成的激发光斑的目标形状比例和所述激光器阵列对应的发散角参数；其中，所述目标形状比例为述激发光斑在第一方向和第二方向上的形状比例，所述第一方向为所述激发光斑的长轴方向，所述第二方向为所述激发光斑的短轴方向；所述发散角参数包括所述激光器阵列输出的合光光束在所述合光光束垂直投影的长轴方向上的第一发散角和在所述合光光束垂直投影的短轴方向上的第二发散角；根据所述目标形状比例和所述发散角参数，确定所述第一缩束结构的缩束参数；其中，所述缩束参数包括缩束方向和缩束倍数，所述缩束方向与所述激发光束垂直投影的长轴方向一致。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述光源装置还包括设置在所述波长转换装置产生的受激发光的输出光路上的光导管；获取所述激发光束在所述波长转换装置上形成的激发光斑的目标形状比例的步骤，还包括：获取所述光导管的尺寸参数，所述尺寸参数包括所述光导管在所述第一方向上的尺寸2CN111258163A权利要求书2/2页和在所述第二方向上的尺寸；根据所述尺寸参数，计算得到所述光导管在所述第一方向与所述第二方向上的形状比例；将所述光导管在所述第一方向与所述第二方向上的形状比例确定为所述激发光束在所述波长转换装置上形成的激发光斑的目标形状比例。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述目