[发明专利]基于半导体激光器阵列的投影照明光路

说明书

技术领域

本发明涉及激光投影显示领域，尤其是采用半导体激光器阵列作为光源，能够提高投影图像质量的投影照明光路。

背景技术

采用高压汞灯作为光源的传统投影机，光源寿命短，投影图像色域小，饱和度低，逐渐满足不了人们对色彩的需求。激光显示凭借其光源寿命长，可表现极限色彩，投影图像高清晰度，高对比度等优点，日益受到人们的关注。

半导体激光器相比其他固体激光器体积小，光电效率高，是激光显示的理想光源。目前红光和蓝光激光二极管都已经很成熟，单管功率已经达到瓦级别；绿光激光器也已经有了很大的进步，这些发展都为半导体激光器用于激光显示领域奠定了基础。

然而，激光高相干性的特点，使激光投影显示具有广色域优点的同时也导致了激光投影显示的一个缺点：散斑现象。散斑现象严重影响了投影图像质量，是激光投影显示必须要解决的难题之一。

因此，如何才能在降低激光的相干性，有效消除散斑的同时能够保持激光广色域，成为一个关键问题。

对这一关键问题人们也提出了很多的方法，例如专利CN101063519和专利US298273都提出了通过激光器阵列光纤耦合的结构来消除散斑的照明系统。这种系统中利用多根光纤将阵列激光耦合在一起，虽然能在一定程度上抑制散斑，然而要达到较好的效果，所需要的子数目较多，会造成体积的增大和光能利用率的降低。这些因素都限制的激光显示的大规模应用。

发明内容

要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的是减小投影照明光源模块的体积，并且能在保证激光显示广色域的同时，可以有效的降低光源的相干性，抑制散斑，提高显示质量。

技术方案

为了达到上述目的本发明提供一种一种基于半导体激光器阵列的投影照明光路，包括：

一半导体绿光激光器阵列模组、一半导体红光激光器阵列模组和一半导体蓝光激光器阵列模组；

一合光模组；

其中该半导体绿光激光器阵列模组、半导体红光激光器阵列模组以及半导体蓝光激光器阵列模组通过光路与合光模组连接，该半导体绿光激光器阵列模组、半导体红光激光器阵列模组以及半导体蓝光激光器阵列模组向合光模组提供光；

一相位整形器件，位于合光模组的输出光路上，该相位整形器件一方面用于对合光模组混合的光进行整形，另一方面在起到进一步抑制散斑的作用。

有益效果

1、本发明提供的这种基于半导体激光器阵列的投影照明光路，采用半导体激光器阵列作为光源，减小了光源模块的体积，另外这种结构在保证激光单色性不变的情况下降低了光源的相干性，从而一定程度上抑制的散斑效果。

2、本发明提供的这种基于半导体激光器阵列的投影照明光路中，还采用了旋转的全息散射片和相位整形器件。旋转全息散射片有两个作用：抑制散斑和均匀光斑。相位器件也同时起到光束整形和降低散斑的作用。这种光路在上述三个方面有效的抑制散斑和改善光斑的均匀性，从而提高投影图像的质量。

附图说明

为进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如下，其中：

图1是本发明提供的基于半导体激光器阵列的投影照明光路结构图；

图2是本发明提供的基于半导体激光器阵列的投影照明光路中半导体绿光激光器阵列模组的结构图；

图3是本发明提供的基于半导体激光器阵列的投影照明光路中半导体红光激光器阵列模组的结构图；

图4是本发明提供的基于半导体激光器阵列的投影照明光路中合光模组的结构图；

图5是本发明提供的基于半导体激光器阵列的投影照明光路中散斑抑制原理图。

具体实施方式

请参阅图1至图4，本发明提供一种基于半导体激光器阵列的投影照明光路，包括：一半导体绿光激光器阵列模组1、一半导体红光激光器阵列模组2和一半导体蓝光激光器阵列模组3，一合光模组4，一相位整形器件5。所述半导体绿光激光器阵列模组1的数量为2-5个，所述半导体红光和蓝光激光器阵列模组2、3的数量分别为2-50个。它们为该照明系统提供了所必须的红蓝绿三色光源。