[发明专利]激光图像显示器和用在该激光图像显示器中的光学积分器和激光光源封装

权利要求书

1.一种激光图像显示器，包括：

激光光源，发射激光；

束偏转元件部分，接收所述激光并且使激光的前进方向偏转；

束偏转元件控制部分，控制通过束偏转元件部分的偏转程度；

光学积分器，接收和导引所偏转的激光，并且从出射端面上发射激光；

伪表面光源元件，散射所偏转的激光；以及

调制元件，接收和调制通过所述伪表面光源元件散射的激光。

2.根据权利要求1所述的激光图像显示器，其中所述光学积分器的出射端面的形状与所述调制元件的有效表面的形状具有相似性。

3.根据权利要求1所述的激光图像显示器，其中将所述伪表面光源元件沿激光的光路设置在所述紧邻的光学积分器的光导引部分之间。

4.根据权利要求1所述的激光图像显示器，其中将所述伪表面光源元件沿激光的光路设置在所述光学积分器的出射端面和所述调制元件之间。

5.根据权利要求1所述的激光图像显示器，其中所述束偏转元件控制部分通过所述束偏转元件部分，按照时间序列可变地控制偏转程度。

6.根据权利要求1所述的激光图像显示器，其中所述伪表面光源至少依赖于激光进入的位置或入射角度来向所述激光提供不同的相位。

7.根据权利要求1所述的激光图像显示器，其中

所述束偏转元件部分是这样一种元件：其对于激光的偏转操作将以与包括所述束偏转元件部分在内的光学系统的光轴平行的方向入射的激光的光路改变至相对于所述光轴形成了角度θ的方向，θ在0°至θ₁°之间；

所述伪表面光源元件是这样一种元件：其对以与所述光轴平行的方向入射的激光进行半值散射角度₁的散射操作；以及

θ₁和₁满足关系θ₁＞₁。

8.根据权利要求7所述的激光图像显示器，还包括：

投影光学系统，沿激光的前进方向设置在所述伪表面光源元件和所述调制元件之间，使所接收到的激光进入所述调制元件；以及

投影光学系统，沿激光的前进方向设置在所述调制元件的下游，扩大已调制的激光；以及

其中满足等式1：

其中a是所述投影光学系统的放大率，F是所述投影光学系统的光圈数。

9.根据权利要求1所述的激光图像显示器，其中所述伪表面光源元件实质上随机改变进入所述伪表面光源元件的入射激光的偏振方向。

10.根据权利要求9所述的激光图像显示器，其中所述伪表面光源元件由相对于与包括所述伪表面光源元件在内的光学系统的光轴垂直的方向具有不均匀厚度分布的双折射材料构成。

11.根据权利要求1所述的激光图像显示器，其中所述调制元件包括相对于激光的前进方向处于上游的微透镜，所述微透镜使进入包含在所述调制元件中的像素的激光偏转。

12.根据权利要求1所述的激光图像显示器，其中：

所述激光光源包括半导体激光器；

所述调制元件具有矩形形状的有效面积；以及

所述半导体激光器的有源层的厚度方向和所述矩形形状的长边方向平行。

13.根据权利要求12所述的激光图像显示器，其中所述半导体激光器的条宽大于或等于所激射的激光波长的10倍。

14.根据权利要求1所述的激光图像显示器，其中：

所述激光光源包括：第一激光光源单元，能够发射具有第一波长的第一激光；以及第二激光光源单元，能够发射具有比第一波长长的第二波长的第二激光；以及

第一激光至所述调制元件的光程长度比第二激光至所述调制元件的光程长度短。

15.一种光学积分器，包括：导引激光的光学积分器上游部分和光学积分器下游部分；以及散射激光的伪表面光源元件，

其中将所述伪表面光源元件设置为夹在所述光学积分器上游部分的光导引部分和所述光学积分器下游部分的光导引部分之间。