[发明专利]被配置用于减少斑点伪影的带光学反馈的激光显示系统

说明书

背景技术

激光投影装置促进了利用鲜艳颜色形成的色彩斑斓的图像的产生。与基于激光器的投影系统相关的图像质量是使用传统投影装置的系统不能相比的。例如激光二极管的半导体激光器的出现，使得能使用少量电力以合理的成本形成这些色彩缤纷的图像。激光二极管小巧、紧凑和相对廉价。此外，激光二极管发出的光容易被调制以形成复杂的图像。

与在投影系统中使用激光器相关联的一个实际缺陷是被称作“斑点”的图像伪影。当相干光源被投影到不良投影介质上时，就发生斑点。因为光是高度相干的，所以当它从粗糙表面反射出去时，光的分量与其它分量组合以形成较高强度的光和较低强度的光的斑块。在例如人眼的具有有限孔径的探测器中，这些变化强度的斑块作为斑点出现，因为图像的一些小的部分看起来比其它小的部分更加明亮。此外，这种点与点之间的强度差异能够变化，这使得斑点看起来是移动的。

现在转向图1，在其中示出了现有技术系统100，其中观察者101可以察觉到斑点。具体地，例如半导体型激光器的相干光源101将相干光束104递送给调制装置103。调制装置103将相干光束104调制成能够形成图像的调制相干光束105。这个调制的相干光束105然后被递送给投影介质，例如图1所示的投影屏幕107。

当投影屏幕107是不良的，即，当它包括微小的隆起和裂缝时，反射光108具有相组合的部分和相抵消的部分。结果，观察者102观看到看起来带有斑点的图像106。斑点的存在经常趋向于以可察觉方式降低使用激光投影系统产生的图像的质量。

已经做出多种尝试来控制斑点。现有技术的斑点减少系统包括尝试在相干光束中引入角度分集、尝试在相干光束中引入偏振分集、尝试在相干光束中引入波长分集等等。另外的装置采用散射器、图像移位装置和其它复杂系统。一些斑点减少系统，例如显微镜使用的那些，采用长的光学纤维段以试图在将其递送给使用者之前拉伸投影光超过相应相干长度。与这些系统中的每一个相关联的缺陷在于，它们对于总体系统设计增加了大量成本和复杂度。例如，时变散射器要求不利地影响总体系统规模和复杂度的移动或者振动部件。此外，这种系统趋向于增加总体系统的功率要求，由此降低效率。

因此需要一种用于与基于激光器的投影系统例如采用半导体型激光器的那些一起使用的、改进的斑点减少系统。

附图说明

附图和下面的详细说明一起地被结合在说明书中并且形成说明书一部分的附图用于进一步举例说明各种实施例和解释全部根据本发明的各种原理和优点，其中在全部的各图中同样的参考标号指代相同或者在功能上类似的元件。其中

图1示出表现出斑点特征的现有技术的基于激光器的投影系统。

图2示出根据本发明实施例的斑点减少系统的一个实施例。

图3示出适于与本发明的实施例一起使用的半导体型激光器的光谱视图。

图4示出根据本发明一个实施例的向其递送第一数量光学反馈的半导体型激光器的光谱视图。

图5示出根据本发明另一个实施例的向其递送第二数量光学反馈的半导体型激光器的光谱视图。

图6示出根据本发明实施例的被配置为减少斑点的成像系统的一个实施例。

图7示出根据本发明实施例的被配置为减少斑点的成像系统的替换实施例。

图8示出一种根据本发明实施例的减少斑点的方法。

图9示出图8的方法的一子方法步骤。

图10示出根据本发明实施例的成像系统的一种应用。

技术人员可以理解，图中的元件是为了简洁和清楚起见而被示意的，并且未必被按照比例绘制。例如，在图中的一些元件的尺寸可能相对于其它元件被夸大以有助于改进对于本发明实施例的理解。

具体实施方式

在详细地描述根据本发明的实施例之前，应该注意，实施例主要在于与被配置为减少被感知斑点的成像系统有关的方法步骤和设备构件的组合。相应地，已经在适当的情况下在图中利用传统的符号表示出所述设备构件和方法步骤，从而仅仅示出对于理解本发明的实施例有关的那些特殊细节，而不用那些对受益于这里说明的本领域普通技术人员而言显而易见的细节来使所公开的内容更难理解。