[实用新型]一种高效、紧凑布局的分段式激光匀化消散斑装置

说明书

本实用新型公开了一种高效、紧凑布局的分段式激光匀化消散斑装置，包括有至少一组半导体激光光源、望远缩束系统、激光消散斑‑匀化器，所述激光光源为单色蓝光激光二极管阵列、蓝红双色激光二极管阵列或RGB三色激光二极管阵列本实用新型通过分段式匀化控制，静、动态扩散片结合带有楔形波片的相位调节器相结合方式提供了一种高效耦合、紧凑布局、低成本的激光匀化消散斑装置及激光匀化照明光源，可大幅降低散斑对比度，从而有效抑制激光显示画面中的散斑效应，本实用新型集成后的激光消散斑‑匀化器，体型小巧，成本低廉，可降低激光投影显示系统的整体尺寸，具有很好的工程可实现性，可充分发挥激光投影的广色域、长寿命、环保节能特性。

技术领域

本实用新型涉及激光技术领域，具体来说是一种高效、紧凑布局的分段式激光匀化消散斑装置。

背景技术

激光具有亮度高、单色性(相干性)与方向性好等特点，在科学研究、工程技术及工农业生产中具有十分重要和广泛的应用；激光投影显示和红外激光夜视是其中的两个重要应用领域。激光投影显示采用激光器替代现有投影显示系统中的传统光源(如超高压汞灯等)，具有亮度高、色域范围大、色纯度与饱和度高等优点，目前有关激光投影显示技术的研究方兴未艾，许多发达国家的研究单位和大型公司都在大力研发激光投影显示技术和装置。采用红外激光作为主动照明光源的红外激光夜视技术在军事、公安和安防等方面具有重要应用。激光投影显示和主动照明红外激光夜视都需要均匀化的激光束照明，为实现均匀化激光照明，需要解决两大难题：(一)是激光光束的匀光整形，就是把激光器出射的单模或多模高斯光束转换成特定形状(如矩形或方形)且强度尽量均匀的光束；(二)是尽量减少或消除因激光高单色性(相干性)由干涉和衍射形成的散斑和条纹。

目前市面存在的激光装置散斑对比度高，激光显示画面中的散斑效应较强，体型较大巧，成本较高，激光投影显示系统的整体尺寸较大，使用不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效、紧凑布局的分段式激光匀化消散斑装置，用以解决上述背景技术提出的，目前市面存在的激光装置散斑对比度高，激光显示画面中的散斑效应较强，体型较大巧，成本较高，激光投影显示系统的整体尺寸较大，使用不便的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种高效、紧凑布局的分段式激光匀化消散斑装置，包括有至少一组半导体激光光源、望远缩束系统、激光消散斑-匀化器，所述半导体激光光源用于提供最初的激光光源，且激光光源为单色蓝光激光二极管阵列、蓝红双色激光二极管阵列或RGB三色激光二极管阵列；所述激光消散斑 -匀化器，包含静态扩散片、相位调节器、聚光透镜、含有扩散片的一体式荧光-滤光轮或者全向动态扩散轮、开口式遮光板、匀化导光棒、机构壳体、驱动控制板；所述望远缩束系统采用伽利略构架，望远物镜采用弯月正透镜，次镜为双凹负透镜。

优选的，所述半导体激光光源由激光二极管阵列、导热铜板、导热管、散热片、准直透镜阵列。

优选的，其中激光二极管阵列均匀排列安装在导热铜板上，导热铜板内插导热管，导热管内含冷媒，导热管另一端接散热片。

优选的，其中准直透镜阵列置于各色激光二极管阵列前端，排列布局上与激光二极管阵列一致，形成一一对应。

优选的，所述的准直透镜阵列和激光二极管阵列耦合集成靶条，面型采用双曲非球面，双曲非球面透镜方程为：

其中，c_x、c_y、k_x、k_y分别为非球面透镜在X、Y方向的曲率和圆锥系数。

优选的，所述望远缩束系统的透镜材料选用低成本材料，其缩束倍率控制在0.3-0.6之间，出光口径控制在25mm以下。