[发明专利]使用漫射面来减少光斑的系统和方法

权利要求书

1.一种激光投影系统，所述激光投影系统包括光源、光学扫描器件、聚焦器件、光斑减少漫射面和光准直器件，其中：

所述光源包括构造成发射输出光束的至少一个激光器；

所述聚焦器件定位在由所述光源发射的所述输出光束的光学路径内，并将所述输出光束聚焦在位于所述光学扫描器件前面的第一焦点处；

所述光斑减少漫射面操作成在位于所述光学扫描器件前面的所述第一焦点处选择性地被引入所述输出光束的所述光学路径内；

所述光准直器件在所述聚焦器件后面定位在所述输出光束的所述光学路径内，并且操作成将所述输出光束至少几乎准直到所述光学扫描器件上；

将所述激光投影系统编程为，通过操作用于对经编码的图像数据进行光学发射的激光器并控制所述光学扫描器件以跨多个图像像素扫描所述输出光束，以在投影面上产生经扫描的激光图像的至少一部分；以及

所述光准直器件构造成，当所述光斑减少漫射面被引入所述输出光束的所述光学路径内时，使所述第一焦点在投影面处的第二焦点处成像。

2.如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于，当所述光斑减少漫射面没有被引入到所述输出光束的所述光学路径内时，所述激光投影系统在无限景深模式下操作。

3.如权利要求2所述的激光投影系统，其特征在于，所述聚焦器件和光准直器件构造成，当所述光斑减少漫射面没有被引入所述输出光束的所述光学路径时，所述输出光束在所述光学扫描装置上的直径为约0.4毫米到约1毫米之间。

4.如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于，当所述光斑减少漫射面被引入到所述输出光束的所述光学路径内时，所述激光投影系统在光斑减少模式下操作。

5.如权利要求4所述的激光投影系统，其特征在于，所述光斑减少漫射面产生所述输出光束的漫射角，因而，当所述光斑减少漫射面被引入到所述输出光束的所述光学路径内时，所述输出光束在所述光学扫描器件上具有约1.5毫米到4毫米之间的直径。

6.如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于，所述光斑减少漫射面提供所述输出光束的基本上均匀的角能量分布。

7.如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于，所述光斑减少漫射面构造成使由所述光斑减少漫射面提供的所述输出光束的角能量分布是包括多个点的网格。

8.如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于，所述光斑减少漫射面构造成使由所述光斑减少漫射面提供的所述输出光束的角能量分布是环形发射轮廓。

9.如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于，所述光斑减少漫射面构造成衍射光学元件。

10.如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于，所述光斑减少漫射面构造成计算机产生的全息图。

11.如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于：

所述光源包括多个激光器，每个激光器发射具有不同波长的输出光束；以及

所述聚焦器件构造成将每个输出光束聚焦在所述光学扫描器件前面的多个第一焦点处，因而，所述第一焦点在空间上分离。

12.如权利要求11所述的激光投影系统，其特征在于，所述光斑减少漫射面包括具有不同漫射特性的多个空间上分离的区域，所述空间上分离的区域构造成与所述第一焦点对准。

13.如权利要求12所述的激光投影系统，其特征在于，所述空间上分离的区域中的至少一个区域具有基本上透明的漫射特性。

14.如权利要求13所述的激光投影系统，其特征在于：

所述激光器中的至少一个构造成发射波长在蓝色或红色光谱范围内的输出光束；以及

所述光斑减少漫射面设置成，具有基本上透明的漫射特性的空间上分离的区域与波长在蓝色或红色光谱范围内的所述输出光束对准。

15.如权利要求11所述的激光投影系统，其特征在于，所述激光投影系统被进一步编程为对应用于所述激光器中的一个或多个的控制信号引入时间延迟，以补偿多个第二焦点在所述投影面上的空间上的分离。

16.如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于，所述光准直器件的焦距是可调的。