[发明专利]一种激光消散斑光路及激光投影光源系统

说明书

本发明公开了一种激光消散斑光路及激光投影光源系统，涉及激光显示技术领域。它包括扩散组件及用于准直或聚光的透镜组件，所述扩散组件至少由两个扩散部件组成，其中，至少一个扩散部件为动态消散斑装置，其余扩散部件为静态消散斑装置，所述动态消散斑装置的运动方式为周期旋转；所述透镜组件设置于扩散部件之间。通过动态扩散部件与静态扩散部件的组合使用，实现较佳的消散斑及光斑匀化功能。本发明中激光光束反复发散、准直，极大的降低了激光束的空间相干性，从而有效的解决了散斑问题。本发明所提供的激光消散斑光路结构简单、体积较小，容易集成在激光显示系统中，使得光机结构更加紧凑。

技术领域

本发明涉及激光显示技术领域，尤其涉及一种用于激光投影照明系统光路中的激光消散斑光路及激光投影光源系统。

背景技术

激光投影作为一种新发展起来的投影技术，以二极管激光器作为光源，光线经照明系统匀光后投射在光调制芯片(DMD、LCD、LCOS等)上，然后经投影镜头成像在像面上。其中，激光的高相干性引起了激光投影显示中的散斑效应，散斑是指相干光源照射粗糙物体时，散射后的光由于相位差恒定，光波频率相同，振动方向一致，在空间中产生干涉，有些部分干涉相长，有的部分干涉相消，最终的结果就是在屏幕上出现明暗相间的斑点，也即散斑，这些未聚焦的斑点在人眼看来是闪烁的，长时间观看容易引起不适，更严重影响投影画面的质量，降低用户的观看体验。

激光投影中消散斑早已成为一大课题，消散斑亦即消相干，降低激光束的空间相干性和时间相干性是解决散斑问题的有效途径；在激光投影显示技术中，在照明光路中设置动态或静态扩散片进行消散斑处理，而扩散片设置的位置及方式不同，得到不同的消散斑效果。现有的技术方案中，激光消散斑效果一般，投影画面仍可观察到散斑现象，仍需进一步优化扩散片设置方式，达到最佳的消散斑效果。

发明内容

本发明的目的针对上述背景技术，提供一种激光消散斑光路及激光投影光源系统，实现较佳的消散斑及光斑匀化功能。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种激光消散斑光路，它包括扩散组件及用于准直或聚光的透镜组件，所述扩散组件至少由两个扩散部件组成，其中，至少一个扩散部件为动态消散斑装置，其余扩散部件为静态消散斑装置，所述动态消散斑装置的运动方式为周期旋转；所述透镜组件设置于扩散部件之间。通过动态扩散部件与静态扩散部件的组合使用，实现较佳的消散斑及光斑匀化功能。

进一步的技术方案是：所述扩散组件由两个扩散部件或者三个扩散部件组成，当所述扩散组件由两个扩散部件组成时，两个扩散部件均为动态消散斑装置，或者其中一个扩散部件为静态消散斑装置，另一个扩散部件为动态消散斑装置；当所述扩散组件由三个扩散部件组成时，其中两个扩散部件为静态消散斑装置，另一个扩散部件为动态消散斑装置。

进一步的技术方案是：所述动态消散斑装置包括扩散轮和马达及同轴连接装置，所述马达带动扩散轮做周期旋转运动。

进一步的技术方案是：所述扩散轮是由单层圆片形扩散片组成的单层扩散轮或者是由两层圆片形扩散片组成的双层扩散轮。

进一步的技术方案是：所述双层扩散轮包括第一扩散轮和第二扩散轮，所述第一扩散轮和第二扩散轮安装在马达及同轴连接装置的同一端，第一扩散轮和第二扩散轮之间采用间隔安装或紧贴安装。

进一步的技术方案是：所述双层扩散轮包括第一扩散轮和第二扩散轮，所述第一扩散轮和第二扩散轮安装在马达及同轴连接装置的不同端，所述第一扩散轮和第二扩散轮的中间放置透镜组件。

进一步的技术方案是：所述圆片形扩散片包括红、绿、蓝三个扩散区，每个扩散区根据红、绿、蓝激光器波长的消散斑差异设置为不同的扩散半角。

进一步的技术方案是：所述第一扩散轮无分区，各区域的扩散半角相同；第二扩散轮分为红、绿、蓝三个扩散区，各扩散分区的扩散半角不同或相同。