[发明专利]一种基于角度多样性的空间分布紧凑型散斑抑制装置

说明书

本发明公开了一种基于角度多样性的空间分布紧凑型散斑抑制装置，其设置在激光光源之后，包括：平行且间隔设置的两块立体反射板，用于激光光束的定向高效反射；旋转取光装置，用于实现激光光束的时序选择及空间分离；支撑装置，用于固定立体反射板并带动旋转取光装置旋转；光束汇聚装置，用于将空间分离光束进行汇聚及时序叠加。本发明提供的装置可完成对光束的空间分离及时序叠加，基于角度多样性原理，高效实现激光散斑的抑制。

技术领域

本发明涉及基于激光光源的显示及成像领域，特别涉及一种基于角度多样性的空间分布紧凑型散斑抑制装置。

背景技术

激光投影显示具有色域空间大、色饱和度高、屏幕尺寸灵活、光源寿命长以及节能环保等显著优点，被视作新一代显示技术的突破口。激光投影显示的初始研究主力以日本的索尼、三菱，韩国的三星、LG和比利时的巴可等国外传统显示巨头为代表。目前，我国在激光显示领域也已经取得了“百花齐放”的大好局面，全球激光投影显示也已逐步交由海信、小米、视美乐、长虹等中国企业主导。

然而，当高相干的激光光源照射在光学粗糙的表面上时，会引起光强的随机分布，表现为屏幕上无规则的亮点和暗点。这种随机分布的颗粒状图案即为激光散斑。激光散斑会严重降低画面的质量，增加观众的视疲劳。因此，激光散斑的抑制是破除制约和阻碍激光显示快速发展以及市场化的关键技术。

激光散斑的抑制主要通过非相干散斑的动态叠加实现。非相干散斑的产生既可以通过激光光源的波长、角度及偏振多样性实现，也可以通过在光路中加入运动的散射介质实现。其中波长多样性方法不适用于激光光源，偏振多样性方法产生效果有限，角度多样性方法旨在通过引入满足角度多样性原理的多个非相干光束叠加实现散斑抑制，是较好的选择。但角度多样性带来了光束数量多且空间分离、装置空间占有较大的问题，不利于激光投影设备小型化。

因此，寻找一种结构简单、能够实现散斑抑制且空间分布紧凑的装置具有重大的意义。专利CN2020112191645公开了一种基于角度多样性的散斑抑制及焦深拓展装置，但是该装置存在以下问题：由于光线投射到光线汇聚装置上的镜向位置不同，为实现光线严格汇聚到同一点，不能使用通常的透镜进行光线汇聚，需要对汇聚装置进行特殊处理方能到达预想效果；装置要求两反射镜严格平行，但该装置存在处于动态的旋转反射镜，旋转过程中的晃动易引起光路的偏移，导致光束无法正常从出光口出射，降低光的利用率。因此，该装置的空间利用率有限，导致散斑抑制稳定性较差。

发明内容

为克服上述现有技术所存在的不足，本发明提供一种基于角度多样性的空间分布紧凑型散斑抑制装置，旨在提高散斑抑制率。

本发明为解决技术问题，采用如下技术方案：

一种基于角度多样性的空间分布紧凑型散斑抑制装置，其特点在于：所述装置设置在激光光源之后，包括：平行且间隔设置的两块立体反射板，用于激光光束的定向高效反射；旋转取光装置，用于实现激光光束的时序选择及空间分离；支撑装置，用于固定立体反射板并带动旋转取光装置旋转；光束汇聚装置，用于将空间分离光束进行汇聚及时序叠加。其中：

两块立体反射板垂直于所述激光光源所发出光束的方向设置；靠近所述激光光源的立体反射板为第一立体反射板、另一个为第二立体反射板，在第一立体反射板上设置有入射孔；

在两个所述立体反射板的相对面上皆设计有周期性排列的倾斜反射平面，用于实现光在两立体反射板之间的折返传播，且使得光从第一立体反射板到第二立体反射板的传播方向与激光光源所发出光束的方向平行、光从第二立体反射板到第一立体反射板的传播方向与激光光源所发出光束的方向不平行；