[发明专利]一种激光光源和投影显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及投影显示领域，尤其涉及一种激光光源和投影显示装置。

背景技术

激光是一种高亮度，方向性强，发出单色相干光束的光源，由于激光的诸多优点，近年来被逐渐作为光源应用于投影显示技术领域。但由于激光的高相干性，不可避免地产生散斑效应，这种现象不仅在使用纯激光作为光源的方案中尤其明显，也存在于激光和荧光，以及激光和LED的混合光源的方案中。所谓散斑是指相干光源在照射粗糙的物体时，散射后的的光，由于其波长相同，相位恒定，就会在空间中产生干涉，空间中有些部分发生干涉相长,有部分发生干涉相消,最终的结果是在屏幕上出现颗粒状的明暗相间的斑点，也就是一些未聚焦的斑点闪烁,长时间观看易产生眩晕感，这无疑会造成投影图像质量的下降，降低用户的观看体验。

如何在应用一个或多个激光光源的同时减小激光由于本身特性带来的散斑效应成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种激光光源及投影显示设备，通过在激光光源光路中设置一片固定的扩散片和一片转动的扩散片共同对激光进行消散斑，有效减弱散斑效应，解决了现有技术中由于使用激光光源带来的散斑效应而导致图像质量降低的技术问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种激光光源，包括激光器，荧光轮，以及滤色轮，荧光轮受激光激发出荧光，激光器发出的激光在到达所述荧光轮之前透过第一扩散片，第一扩散片固定设置，激光和荧光合光后，经滤色轮滤色输出之前还透过第二扩散片，第二扩散片受控进行转动；

进一步地，荧光轮、第二扩散片和滤色轮同步转动；

进一步地，第一扩散片上涂覆有均匀分布的漫射体；

进一步地，第二扩散片包括扩散部和透明部，扩散部上涂覆有漫射体，透明部为高透过率材质制成；

进一步地，激光器为发出蓝色激光的单色激光器，第一扩散片用于透过蓝色激光，第二扩散片的扩散部用于透过蓝色激光；

或者，激光器为发出蓝色和红色激光的双色激光器，第一扩散片用于透过蓝色激光和红色激光；

进一步地，第二扩散片的扩散部包括蓝色激光扩散部和红色激光扩散部，分别用于透过蓝色激光和红色激光。

进一步地，红色激光扩散部包括多个子扩散部，多个子扩散部对红色激光的发散角度不同。

进一步地，多个子扩散部中位于中间区域的子扩散部对所述红色激光的发散角度大于位于两侧区域的子扩散部对红色激光的发散角度。

进一步地，多个子扩散部中位于中间区域的子扩散部的面积大于位于两侧区域的子扩散部的面积。

进一步地，漫射体为毛玻璃或二元器件。

以及，一种投影显示设备，包括激光光源，光机，镜头及投影屏幕，激光光源为光机提供照明，并由镜头投射至投影屏幕显示图像，该激光光源为上述任一技术方案的激光光源。

本发明技术方案，至少具有如下有益技术效果或者优点：

本发明技术方案通过将激光器发出的激光在到达荧光轮之前先透过第一扩散片，第一扩散片固定设置，对激光进行初次的扩散；并在激光和荧光合光后，经滤色轮滤色输出之前还设置有第二扩散片，第二扩散片受控进行转动，对激光再次扩散，能够较好的破坏激光的相干性，有效减弱了散斑效应。本发明技术方案中激光器发出的激光先经过第一扩散片时，该固定设置的扩散片能够增多激光光束的空间相位，在一定程度上破坏相位恒定这一产生干涉的条件。当激光与荧光合光后再经过运动状态的第二扩散片时，由于运动的扩散片本身相比于固定设置的扩散片本身就能够对激光光束产生一些空间上的随机相位，可以有效破坏激光的相干性，而本发明技术方案中使用固定的扩散片和运动的扩散片相配合，能够在固定的扩散片增多空间相位的基础上，由运动的扩散片再进一步增加更多的随机相位，从而对原激光光束消相干的程度就越高，在投影图像上能够形成较多独立的散斑图样，而独立散斑图样的数目越多，利用人眼的积分作用，明暗斑点的现象就越弱，从而能够有效减弱激光的散斑效应。

以及，本发明技术方案中第一扩散片位于激光入射荧光轮轮之前，第二扩散片位于白光合光滤色输出之前，均处于激光的必经光路中，因此无论是单色激光光源光路还是双色激光光源光路均适用，从而该消散斑光路设计具有通用性。

以及，本发明技术方案使用一片固定设置的扩散片和一片运动的扩散片组成的两片扩散片结构就能够对单色或者双色激光光源进行有效的消散斑，结构简单，光学架构复杂度低。