[发明专利]激光投影光学模组及激光投影设备

说明书

本发明公开了一种激光投影光学模组，包括外壳，封装在外壳内的致动器、光纤和中继镜组；致动器的两端分别为固定端和自由端，光纤固定在致动器上且一端超出致动器的自由端形成光纤悬臂；以激光投影光学模组光线出射方向为前，中继镜组封装在外壳前端且位于光纤的出光光路上；在外壳后端，设置有能带动整个激光投影光学模组振动的振动装置。本发明提供了一种全新的具有消散斑功能的激光投影光学模组，采用该激光投影光学模组的激光投影仪或激光电视，不需要配合特殊屏幕即可实现良好显示效果，能有效降低激光投影仪或激光电视机的硬件成本，利于激光电视的大规模生产。

技术领域

本发明涉及激光显示领域，尤其涉及一种激光投影光学模组及激光投影设备。

背景技术

激光显示技术是以红、绿、蓝三基色激光作为光源的显示技术，其作为新一代显示技术，不仅继承了数字显示技术的所有优点，而且色域覆盖率高达人眼可识别色彩空间的90％，可以真实再现客观世界最丰富、艳丽的色彩，提供更具震撼的表现力，因而被认为是一次显示领域的革命。

然而，由于激光光源的高度相干性，作为光源的激光投影在屏幕上时，散射光束间的干涉会导致投影像面上产生一种无规则分布的亮暗斑点，即激光散斑。散斑的存在严重影响了显示画面的成像质量，降低了图像分辨率和对比度，成为激光投影显示发展的一个重要障碍。因此，激光显示设计中必须尽可能地消减散斑噪声的影响，只有有效地抑制散斑，激光显示技术才有可能成为新一代显示行业的主流。

目前，围绕散斑问题国内外已提出多种解决方案，例如在光路中引入旋转漫射板、或旋转光学元件、振动镜、随机相位片等；再例如增加光源的谱线宽度；通过脉冲激光叠加的方式等。

对众多消散斑方案成功运用的是2007年三菱公司在显示市场上推出的一款大屏幕激光电视，该电视屏幕色彩再现域比液晶显示面板宽两倍。该激光电视的消散斑方案采的就是运动屏幕的方法，通过两个紧挨着的散射体组成的屏幕，其中一个屏幕固定，另一个紧挨着固定屏幕的屏幕做微小运动，这样由于屏幕的运动，使得显示图像中的散斑进行叠加，由于人眼的暂留效应，观察者就感觉不到屏幕上的散斑，即通过在平面内旋转屏幕以保持屏幕持续运动来叠加散斑图样，减少散斑的影响。该系统中需要两块屏幕，既增加了成本又影响了整机重量，且需要较大的驱动力而增加功耗，其实用操作性并不强。而且在运动屏幕消散斑方法中，光散布在运动屏幕上直接到达固定屏幕，如果散射体的散射角度比光路中透镜的数值孔径或者光圈值大，一部分光就将损失。另外由于需要考虑电视机外观、重量、可靠性、寿命和无噪声等问题，且随着大屏电视的发展，电视屏幕尺寸越做越大，抖动屏幕方案在满足上述要求的情况下，屏幕结构设计难度非常大，也正因为如此三菱的激光大屏幕电视价格昂贵，只能走高端消费路线，不能大批量生产。

而目前市面上价格稍低的激光电视，一般都不是采用三色激光，而是采用单色激光或双色激光，通过荧光粉激发成三色，由于荧光粉激发产生的宽光谱本身散斑效应很小，且这种结构的设备里面通常会用到旋转的匀光片，可进一步消散斑，因此他们不需要上面提到的抖动屏幕，只需要普通抗光幕即可，成本相对较低，但显示效果远不及真正的三色激光电视，实际上色域和对比度都相较于真正的三色激光差很多。

如何利用低成本的方式，实现消散斑，已成为激光显示领域必须克服的技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光投影光学模组，用低成本的方式实现消散斑。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种激光投影光学模组，包括外壳，封装在外壳内的致动器、光纤和中继镜组；致动器的两端分别为固定端和自由端，光纤固定在致动器上且一端超出致动器的自由端形成光纤悬臂；以激光投影光学模组光线出射方向为前，中继镜组封装在外壳前端且位于光纤的出光光路上；在外壳后端，设置有能带动整个激光投影光学模组振动的振动装置。

优选的，所述振动装置通为马达或由压电晶体、磁场变化材料、场致形变材料之一制成的振动装置。