[实用新型]一种抑制激光散斑的装置及激光显示投影系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光投影显示领域，具体涉及一种抑制激光散斑的装置，另外还涉及激光显示投影系统。

背景技术

激光投影显示技术具有高亮度、大色域的优点，其作为新一代显示技术受到了科学界和产业界的极大关注。但是，激光具有强相干性的特点，激光的强相干性会引起的散斑效应，而散斑效应将会严重影响显示图像的质量，并且散斑效应很难被有效消除，因此散斑效应的引入已经成为了制约激光投影显示技术发展的最主要问题。

针对这一技术问题，目前业内主要抑制散斑的方法是增加激光带宽或是激光波长多样性，目前市场上出现采用激光与其他非相干光(如LED)形成的混合光源，但这样需要牺牲光源的亮度或饱和度，从而影响显示画面质量；而线宽大的激光器的成本高，且传输的功率和效率低，因此无法得到广泛应用。

另外，目前市场上还出现了采用振动屏幕使散斑场“沸腾”的方法来抑制散斑，这种方法虽然简单易行，但是散斑抑制的效果严重依赖于投影系统以外的器件，例如屏幕，而对于材质偏硬或尺寸过大的屏幕的振动不易实现，因此该方法对于无固定屏幕的投影显示设备不适用，该抑制方法存在着抑制效果差和实用性问题。

上述提到的抑制方法均具有很大的局限性，尤其是针对高亮度、高增益显示等应用场合，由于激光热量和孔径的增加等条件的限制，使得现有的抑制方法所能达到的效果有限。

实用新型内容

本实用新型提供一种抑制激光散斑的装置，以解决现有技术中存在的上述问题。

本实用新型还提供一种应用抑制激光散斑的装置的激光显示投影系统。

本实用新型提供一种抑制激光散斑的装置，包括：多个非相干的激光器、光纤耦合器和包含多个子光纤的集束光纤，每个激光器用于输出一路光束，多个激光器输出的多路光束分别经由所述光纤耦合器耦合至所述集束光纤的子光纤中，且在每一子光纤中传输的一路光束称为子光束，所述集束光纤的输出端输出的同频率的相邻子光束在空间上具有预设距离；设置的所述预设距离使多个同频率的子光束产生的散斑图样是相互独立的。

可选的，所述激光器为单色激光器，所述每个激光器用于输出一路光束具体是，所述激光器用于输出红光、绿光或蓝光的一路激光光束。

优选的，所述预设距离与所述相同频率的子光束的角间隔成正比。

优选的，所述角间隔是观察者的瞳孔张角的预设放大倍率的倍数；所述瞳孔张角是瞳孔直径与观察距离的比值。

优选的，所述预设距离的最小值的计算公式为：L＝kna/s，其中L是预设距离，n是预设放大倍率，a是瞳孔直径，s是观察距离，k是距离单位常数。

可选的，所述集束光纤中同频率的子光纤之间间隔的光纤根数的计算公式是：N＝L/b-1，其中b是光纤直径。

优选的，所述集束光纤中同频率的子光纤之间间隔的光纤根数的最小值为一根光纤。

优选的，所述同频率的子光束的个数的T，所述激光的散斑对比度为

本实用新型还提供一种激光显示投影系统，包括耦合透镜、投影芯片、投影镜头和上述的抑制激光散斑的装置，所述抑制激光散斑的装置中的所述集束光纤的输出端与所述耦合透镜、投影芯片及投影镜头依次设置在一个光路中，经过投影镜头放大的光束投影至屏幕上。

可选的，还包括准直透镜，所述准直透镜设置于所述集束光纤的输出端与所述耦合透镜之间，并位于上述的光路中。

优选的，如上述权利要求6所述的计算公式中，所述k是距离单位常数，具体的，k是所述准直透镜的焦距；

n是预设放大倍率，具体的，n是所述投影镜头的放大倍率；

s是观察距离，具体的，s是观察者距离所述屏幕的距离。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供一种抑制激光散斑的装置,包括：多个非相干的激光器、光纤耦合器和包含多个子光纤的集束光纤，每个激光器用于输出一路光束，多个激光器输出的多路光束分别经由所述光纤耦合器耦合至所述集束光纤的子光纤中，且在每一子光纤中传输的一路光束称为子光束，所述集束光纤的输出端输出的同频率的相邻子光束在空间上具有预设距离；设置的所述预设距离使多个同频率的子光束产生的散斑图样是相互独立的。该装置通过设置非相干激光器降低光束的相干性，从而降低散斑对比度，另一方面，通过按照散斑角度多样化条件预设距离排布输出端子光束，在空间上降低散斑对比度。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种抑制激光散斑的装置的结构示意图。