[发明专利]用于激光显示的光源装置

说明书

技术领域

本发明涉及激光显示领域，特别涉及一种用于激光显示的光源装置。

背景技术

激光由于其高亮度、单色性、方向性而在显示领域中具有无可比拟的优势。激光具有相干性，如果没有对其进行消相干处理直接作为光源进行投影，在接收屏上我们会看到带有明显的干涉条纹的图像，即所谓的散斑，这样非常影响图像质量，因此在激光显示技术中，消相干是必不可少的一道步骤。

公开号为CN101144876的中国专利，采用多束激光耦合的方法实现匀场和消散斑的作用。如图1所示，L1-Ln为RGB(红、绿、蓝)三色激光光源，其同方向并行放置，激光器发出的光均经过整形装置11如柱透镜、球透镜或实现整形的其它光学系统整形成平行光。在与红绿蓝三色激光器激光发射方向垂直的方向上，分别放置多个聚焦透镜12，耦合光纤13的输入端面为平面、半球形或圆锥形，分别放置在各个聚焦透镜12的焦点上，耦合光纤输出端被套管14封装到一起，出射的混合激光用作激光显示的光源。每台激光器出射的激光在画面上都有散斑，但由于各个激光器出射的光两两之间都没有相干性，各自在画面上形成的散斑只是光强相加，而非振幅叠加，并且散斑的位置随机分布，所以，随着独立激光器数目的增加，画面上的散斑被匀化，从而有效地抑制了散斑效应。激光器数量越多，散斑越弱，画面的均匀度越好。

公开号为CN101063519的中国专利，采用将多个发射光束的激光器集束的方法来进行消散斑和匀场。图2为这个现有技术的示意图。阵列型激光器光纤耦合消除散斑的照明系统，包括n台单色激光器L1，L2，...Ln。对应每个激光器前端，垂直于激光发射方向放置一个准直透镜21和一个聚焦透镜22将光束准直和聚焦，准直透镜21和聚焦透镜22的焦距和孔径的选取取决于激光的参数。光束经过聚焦透镜22聚焦后耦合到输出光纤23的输入端面中，最后被集束器24集束输出。利用原理为，光束在光纤23中多次反射混光，波阵面被打乱，从而减小这些光束的相干性，而且多台激光器输出的激光光束由于相互间存在频率和相位的差异不满足相干条件，而且多个散斑彼此微小位置的交迭，也会减弱散斑效应。

然而，在激光显示中，上述两个专利的消散斑和匀场的方法中，激光器越多的情况下，消散斑的效果才越显著，因此，这种技术中采用多个激光器进行激光显示的装置都具有体积较大、成本较高、结构复杂的问题，而且使用过多的激光器容易出现各种问题，造成系统的不稳定性，而且维护困难，因此实际应用的效果并不理想。

发明内容

因此，本发明的任务是克服现有技术的缺陷，从而提出一种用于激光显示的光源装置，该装置可减弱或消除激光的相干性及其所产生的散斑效应。

本发明提供的用于激光显示的光源装置，其特征在于，包括用于输出偏振激光的多个激光器以及用于将所述多个激光器发射的激光合成为一束输出的合束装置，所述激光器发射的激光分别入射到所述合束装置中，经过所述合束装置后，合成为一束激光输出，其中，所述多个激光器输出的多束激光之间具有多个偏振方向。

上述光源装置中，所述激光器优选半导体激光器或全固态激光器。

上述光源装置中，当所述激光器为输出非偏振光或圆偏振光的激光器时，且其包括用于产生线偏振光的起偏装置，例如起偏器、检偏器、PBS棱镜或PBS偏光变换光学系统等。

上述光源装置中，当所述激光器为输出线偏振光或椭圆偏振光的激光器时，所述激光器中还包括谐振腔，分别以各自的激光出射方向为轴，或者将各个谐振腔转不同的角度后，再固定安装于相应的激光器中，或者将各个激光器分别沿相应的轴转不同的角度后，再固定放置，从而使得各个激光器输出偏振光的偏振方向各不相同。

上述光源装置中，当所述激光器为输出线偏振光或椭圆偏振光的激光器时，所述光源装置还优选包括转动装置，所述激光器包括谐振腔，其中，所述激光器或所述谐振腔安装于所述转动装置上。

上述光源装置中，当所述激光器为输出线偏振光或椭圆偏振光的激光器时，该激光器还优选包括用于改变偏振光的偏振方向的旋光器，例如1/2波片或1/4波片。

上述光源装置中，优选所有激光器输出激光的波长相同或者部分激光器输出激光的波长不同。

上述光源装置中，各个激光器可以分别选自红、绿、蓝三基色激光器。

上述光源装置中，所述多个激光器优选排列成线形、矩形、三角形、圆形或多边形阵列。

上述光源装置中，所述合束装置还优选包括汇聚装置，用于将所述多个激光器发射的激光束汇聚在一起。