[发明专利]一种无散斑激光投影设备

权利要求书

1.一种无散斑激光投影设备，其特征在于，包括：激光投影机(1)、第一液晶相位调节单元(2)、第一光程补偿单元(3)、液晶光阀(4)、控制单元(5)和第一线偏光片(7)；

所述激光投影机(1)用于发射投影光束，所述投影光束包括第一投影光束(S1)和第二投影光束(S2)，所述第一投影光束(S1)和所述第二投影光束(S2)在纸面平面内具有不同的高度；

所述激光投影机(1)发射的投影光束经所述第一线偏光片(7)后，所述投影光束变成按第一方向入射的线偏振光，入射到所述第一液晶相位调节单元(2)，且第一液晶相位调节单元(2)的光轴与第一线偏光片(7)的透光轴平行或垂直；

所述第一液晶相位调节单元(2)和所述第一光程补偿单元(3)依次设置在所述投影光束的传播路径上；

所述第一液晶相位调节单元(2)在所述投影光束传播的第一方向上具有不同的厚度，所述第一液晶相位调节单元(2)与所述控制单元(5)电连接，所述第一液晶相位调节单元(2)接收所述控制单元(5)输出的电压值随时间随机变化的第一电压，在所述投影光束经过所述第一液晶相位调节单元(4)后，所述投影光束的传播方向由第一方向调变为第二方向，所述第一投影光束(S1)的相位由第一相位调变为第二相位，所述第二投影光束(S2)的相位由所述第一相位调变为第三相位；所述第一电压的变化周期小于人眼积分时间；

所述第一光程补偿单元(3)设置在所述投影光束沿第二方向传播的传播路径上，在所述投影光束经过所述第一光程补偿单元(3)后，所述投影光束的传播方向由第二方向调变为第一方向；

所述液晶光阀(4)与所述控制单元(5)电连接，所述液晶光阀(4)位于所述投影光束沿第一方向传播的传播路径上，控制单元(5)调节液晶光阀(4)使不同相位的所述第一投影光束(S1)与所述第二投影光束(S2)都按帧顺序变为右旋圆偏振光或者左旋圆偏振光。

2.根据权利要求1所述的无散斑激光投影设备，其特征在于，所述激光投影机(1)的出光是高偏振度部分偏振光，所述激光投影机(1)还包括第一相位延迟器(6)，所述激光投影机(1)经第一相位延迟器(6)后偏振光的偏振方向与所述第一线偏光片(7)的透光轴方向相同。

3.根据权利要求2的无散斑激光投影设备，其特征在于，所述激光投影机的偏振度大于80％，激光投影机的出射光经第一相位延迟器(6)和第一线偏光片(7)后的透过率大于81％。

4.根据权利要求1所述的无散斑激光投影设备，其特征在于，所述第一液晶相位调节单元(2)和所述第一光程补偿单元(3)的形状均为梭形，且所述第一液晶相位调节单元(2)和所述第一光程补偿单元(3)的竖直截面均为直角梯形。

5.根据权利要求1所述的无散斑激光投影设备，其特征在于，所述第一液晶相位调节单元(2)包括：玻璃基板(21)和填充在玻璃基板中的液晶(22)，所述第一光程补偿单元(3)为平板玻璃。

6.根据权利要求1所述的无散斑激光投影设备，其特征在于，还包括至少一个由液晶相位调节单元和光程补偿单元组成的相位调节单元组，所述相位调节单元组中的液晶光轴与第一线偏光片(7)垂直或平行，所述相位调节单元组设置在第一线偏光片(7)和液晶光阀(4)间的光路上。

7.根据权利要求1所述的无散斑激光投影设备，其特征在于，所述液晶光阀(4)包括光轴相互垂直的第一子光阀(41)和第二子光阀(42)，所述第一线偏光片(7)的光轴与所述第一子光阀(41)的光轴成45度或者负45度。

8.根据权利要求1所述的无散斑激光投影设备，其特征在于，所述激光投影机(1)、第一液晶相位调节单元(2)、第一光程补偿单元(4)、液晶光阀(4)和控制单元(5)和第一线偏光片(7)固定连接；进行2D和3D投影时，液晶光阀(4)都处于第一状态，在投影光束的传播路径上。