[发明专利]消除激光散斑效应的光学结构

说明书

技术领域

本发明涉及激光领域，尤其涉及消除激光散斑效应的光学结构。

背景技术

激光由于具有高的相干性而在激光显示中产生严重的激光散斑效应，这使激光显示的图象质量严重下降。为了消除激光散斑，人们已提出了多种方法，例如利用不同波长的光源；利用脉冲激光的叠加；移动散射体；移动孔径光阑或振动屏幕等。其中采用破坏激光输出波阵面的位相是消除激光散斑效应的一种重要方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种简易、实用的光学结构来消除激光散斑效应。

本发明采用如下技术方案：

本发明的消除激光散斑效应的光学结构，包括光学准直聚焦系统、光学波导元件、漫反射光学元件；激光传输至所述的漫反射光学元件漫反射后，通过所述的波导元件收集漫反射光，漫反射光通过所述的光学准直聚焦系统后输出。

进一步的，激光通过所述的波导元件传输至所述的漫反射光学元件。

更进一步的，所述的激光是垂直输入或倾斜输入所述的波导元件端面。

进一步的，激光通过设置于所述的漫反射光学元件的通光孔传输至所述的漫反射光学元件。

更进一步的，所述的通光孔设置于所述的所述的漫反射光学元件的底面或侧面。

进一步的，漫反射光经过反射膜片反射后，再通过所述的光学准直聚焦系统后输出；所述的反射膜片倾斜设置于激光入射光路上，其上还设置于输入通光孔。

进一步的，所述的波导元件是波导管或多模光纤。

进一步的，所述的漫反射光学元件是套于波导元件的漫反射筒或陶瓷漫反射板。或者所述的漫反射光学元件是附有微玻璃珠反射膜或微棱镜型反射膜的衬底基板。

本发明采用如上技术方案，提供了一种简易、实用的光学结构来消除激光散斑效应，则此光源用于激光显示领域。

附图说明

图1(a)是本发明的第一实施方式的结构示意图；

图1(b)是本发明的第二实施方式的结构示意图；

图1(c)是本发明的第三实施方式的结构示意图；

图1(d)是本发明的第四实施方式的结构示意图；

图1(e)是本发明的第五实施方式的结构示意图；

图2是本发明的第六实施方式的结构示意图；

图3是本发明的第七实施方式的结构示意图；

图4(a)是本发明的第八实施方式的结构示意图；

图4(b)是本发明的第九实施方式的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图说明和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明的消除激光散斑效应的光学结构，包括光学准直聚焦系统、光学波导元件、漫反射光学元件；激光传输至所述的漫反射光学元件漫反射后，通过所述的波导元件收集漫反射光，漫反射光通过所述的光学准直聚焦系统后输出。利用漫反射光学元件或微玻璃珠、微棱镜型等表面不平的反射膜对入射的激光进行漫反射，并采用光学波导元件收集漫反射光，从而得到位相混乱、相干性较低的激光光源，则此光源用于激光显示可减弱或消除散斑效应。

如图1(a)所示的是本发明的第一实施方式示意图。其中，101为激光束，102为中心带孔反射膜片，其中103为激光的入射孔，S1为激光的高反膜，104A为多模光纤，105为漫反射板，106为准直透镜，107为输出激光。激光束以一定入射角进入多模光纤，并在多模光纤内全内反射传输，到达漫反射板105表面时发生漫反射，漫反射光大部分再次经过多模光纤104A传输，返回反射膜片102并被膜S1反射，经准直透镜106准直而得到输出光束107。由于采用漫反射板105对入射激光101进行漫反射，反射后激光光束彼此之间的位相将无序化，再经多模光纤104A传输后，其位相将更加无序，这使得输出光107的波阵面位相混乱，激光的相干性将大大降低，从而消除激光的散斑效应。

当采用多模光纤作波导腔，其NA值一般为0.22，激光以准直状态进入波导可保证激光从45°或45°附近进入到达波导器件，这种结构收集出射光率较低。

图1(b)所示的是本发明的第二实施方式示意图。其中，101为激光束，102为中心带孔反射膜片，其中103为激光的入射孔，S1为激光的高反膜，波导管104B，105为漫反射板，106为准直透镜，107为输出激光。采用波导管104B替代第一实施方式的多模光纤104A来传输入射激光并输出漫反射光，这种结构直接在光学元件外层与空气层间形成波导腔，接受角较大，输出光NA值亦较大，并可采用非球面透镜准直输出光。若非球面透镜的数值孔径为0.7，则可获得的能量为输入光的1/4左右。