一种静态的散斑抑制装置及激光投影显示系统转让专利

申请号 : CN201910671441.7

文献号 : CN110275313A

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 仝召民菅泽群陈旭远

申请人 : 山西大学

摘要 :

本申请提供了一种静态的散斑抑制装置,所述散斑抑制装置包括:激光器、准直透镜、折射光学元件和多模光波导组件,所述多模光波导组件包括光学耦入端和多模光波导;其中,所述激光器用于发出激光束;所述准直透镜用于对所述激光束进行准直处理;所述折射光学元件用于将准直处理后的激光束分为多束相互平行具有不同光程延迟的子激光束;所述多模光波导组件用于使多束相互平行的所述子激光束在空间上进行叠加。该散斑抑制装置通过折射光学元件将单个激光束在空间上分为多个子激光束,从而破坏激光器的空间相干性,并且结合多模光波导的多次全内反射,将子激光束在空间叠加,实现降低散斑的目的。该散斑抑制装置具有结构简单和无需马达驱动等优点。

权利要求 :

1.一种静态的散斑抑制装置,其特征在于,所述散斑抑制装置包括:激光器、准直透镜、折射光学元件和多模光波导组件;

其中,所述激光器用于发出激光束;

所述准直透镜用于对所述激光束进行准直处理;

所述折射光学元件用于将准直处理后的激光束分为多束相互平行具有不同光程延迟的子激光束;

所述多模光波导组件用于使多束相互平行的所述子激光束在空间上进行叠加;

所述多模光波导组件包括:光学耦入端和多模光波导;

所述光学耦入端位于所述多模光波导的输入端。

2.根据权利要求1所述的散斑抑制装置,其特征在于,所述光学耦入端为工程漫射体,所述多模光波导为光通管;

其中,所述折射光学元件为透射式折射光学元件;

所述工程漫射体用于将多束相互平行的所述子激光束散射为不同角度的子激光束;

所述光通管用于使不同角度的所述子激光束在所述光通管内部进行全内反射。

3.根据权利要求2所述的散斑抑制装置,其特征在于,所述工程漫射体的散射角小于所述光通管的接收角。

4.根据权利要求1所述的散斑抑制装置,其特征在于,所述光学耦入端为会聚透镜,所述多模光波导为多模光纤;

其中,所述折射光学元件为透射式折射光学元件;

所述会聚透镜用于将多束相互平行的所述子激光束的尺寸缩小;

所述多模光纤用于使尺寸缩小后的所述子激光束在所述多模光纤内部进行全内反射。

5.根据权利要求1所述的散斑抑制装置,其特征在于,所述光学耦入端为分光镜和工程漫射体,所述多模光波导为光通管;

其中,所述折射光学元件为反射式折射光学元件;

准直处理后的激光束首先通过所述分光镜入射至所述折射光学元件;

所述折射光学元件用于将激光束分为多束相互平行具有不同光程延迟的子激光束,并反射至所述分光镜;

所述分光镜用于将多束相互平行的子激光束反射至所述工程漫射体;

所述工程漫射体用于将多束相互平行的所述子激光束散射为不同角度的子激光束;

所述光通管用于使不同角度的所述子激光束在所述光通管内部进行全内反射。

6.根据权利要求5所述的散斑抑制装置,其特征在于,所述准直处理后的激光束首先通过所述分光镜入射至所述折射光学元件,包括:所述分光镜与准直处理后的激光束的光路成45°角设置,以使准直处理后的激光束以

45°角入射至所述分光镜;

所述折射光学元件与准直处理后的激光束的光路成90°角设置,以使通过所述分光镜的激光束以90°角入射至所述折射光学元件。

7.根据权利要求5所述的散斑抑制装置,其特征在于,所述折射光学元件背部镀有高反射金属膜。

8.根据权利要求1所述的散斑抑制装置,其特征在于,所述折射光学元件为一维方向排列的台阶状光学结构或两种一维台阶状光学结构的空间叠加或二维方向排列的台阶状光学结构。

9.根据权利要求8所述的散斑抑制装置,其特征在于,所述台阶状光学结构由透明玻璃或者透明塑料制成。

10.根据权利要求9所述的散斑抑制装置,其特征在于,所述透明玻璃的材料为N-BK7光学玻璃;

所述透明塑料的材料为PMMA材料。

11.根据权利要求8所述的散斑抑制装置,其特征在于,所述台阶状光学结构的台阶间高度差随机设定。

12.根据权利要求8所述的散斑抑制装置,其特征在于,所述台阶状光学结构的台阶面为平面或曲面。

13.根据权利要求1所述的散斑抑制装置,其特征在于,所述散斑抑制装置对所述子激光束引入的光程延迟小于或等于或大于激光的相干长度。

14.一种激光投影显示系统,其特征在于,所述激光投影显示系统包括:如权利要求1-

13任一项所述的散斑抑制装置、中继透镜、微显示芯片、投影镜头和屏幕;

其中,所述散斑抑制装置用于输出被抑制后的散斑光场;

所述中继透镜用于将该抑制后的散斑光场照明所述微显示芯片;

所述微显示芯片用于产生图像信息;

所述投影镜头用于将所述图像信息放大成像至所述屏幕上。

说明书 :

一种静态的散斑抑制装置及激光投影显示系统

技术领域

[0001] 本发明涉及激光显示技术领域,更具体地说,涉及一种静态的散斑抑制装置及激光投影显示系统。

背景技术

[0002] 激光光源由于其颜色纯、亮度高和寿命长等优点,被广泛应用于激光显示和内窥镜照明等领域。当激光被粗糙面散射后,由于激光很强的时间相干性和空间相干性,会产生明暗分布的颗粒状光强分布,称之为散斑。通常用散斑对比度C来衡量散斑效应的强弱程度:
[0003]
[0004] 其中,σI和 分别是散斑光强的标准差和平均值,散斑对比度C越高,散斑效应越严重。
[0005] 目前,主要的散斑抑制技术是在光强探测器(如人眼和相机等)的积分时间内,产生不同的散斑图片(如旋转散射片),然后通过时域叠加,以实现散斑降低的目的。
[0006] 但是,该技术手段需要采用机械马达等驱动装置,具有需要外部供电和结构复杂等缺点。

发明内容

[0007] 有鉴于此,为解决上述问题,本发明提供一种静态的散斑抑制装置及激光投影显示系统,技术方案如下:
[0008] 一种静态的散斑抑制装置,所述散斑抑制装置包括:激光器、准直透镜、折射光学元件和多模光波导组件;
[0009] 其中,所述激光器用于发出激光束;
[0010] 所述准直透镜用于对所述激光束进行准直处理;
[0011] 所述折射光学元件用于将准直处理后的激光束分为多束相互平行具有不同光程延迟的子激光束;
[0012] 所述多模光波导组件用于使多束相互平行的所述子激光束在空间上进行叠加;
[0013] 所述多模光波导组件包括:光学耦入端和多模光波导;
[0014] 所述光学耦入端位于所述多模光波导的输入端。
[0015] 优选的,在上述散斑抑制装置中,所述光学耦入端为工程漫射体,所述多模光波导为光通管;
[0016] 其中,所述折射光学元件为透射式折射光学元件;
[0017] 所述工程漫射体用于将多束相互平行的所述子激光束散射为不同角度的子激光束;
[0018] 所述光通管用于使不同角度的所述子激光束在所述光通管内部进行全内反射。
[0019] 优选的,在上述散斑抑制装置中,所述工程漫射体的散射角小于所述光通管的接收角。
[0020] 优选的,在上述散斑抑制装置中,所述光学耦入端为会聚透镜,所述多模光波导为多模光纤;
[0021] 其中,所述折射光学元件为透射式折射光学元件;
[0022] 所述会聚透镜用于将多束相互平行的所述子激光束的尺寸缩小;
[0023] 所述多模光纤用于使尺寸缩小后的所述子激光束在所述多模光纤内部进行全内反射。
[0024] 优选的,在上述散斑抑制装置中,所述光学耦入端为分光镜和工程漫射体,所述多模光波导为光通管;
[0025] 其中,所述折射光学元件为反射式折射光学元件;
[0026] 准直处理后的激光束首先通过所述分光镜入射至所述折射光学元件;
[0027] 所述折射光学元件用于将激光束分为多束相互平行具有不同光程延迟的子激光束,并反射至所述分光镜;
[0028] 所述分光镜用于将多束相互平行的子激光束反射至所述工程漫射体;
[0029] 所述工程漫射体用于将多束相互平行的所述子激光束散射为不同角度的子激光束;
[0030] 所述光通管用于使不同角度的所述子激光束在所述光通管内部进行全内反射。
[0031] 优选的,在上述散斑抑制装置中,所述准直处理后的激光束首先通过所述分光镜入射至所述折射光学元件,包括:
[0032] 所述分光镜与准直处理后的激光束的光路成45°角设置,以使准直处理后的激光束以45°角入射至所述分光镜;
[0033] 所述折射光学元件与准直处理后的激光束的光路成90°角设置,以使通过所述分光镜的激光束以90°角入射至所述折射光学元件。
[0034] 优选的,在上述散斑抑制装置中,所述折射光学元件背部镀有高反射金属膜。
[0035] 优选的,在上述散斑抑制装置中,所述折射光学元件为一维方向排列的台阶状光学结构或两种一维台阶状光学结构的空间叠加或二维方向排列的台阶状光学结构。
[0036] 优选的,在上述散斑抑制装置中,所述台阶状光学结构由透明玻璃或者透明塑料制成。
[0037] 优选的,在上述散斑抑制装置中,所述透明玻璃的材料为N-BK7光学玻璃;
[0038] 所述透明塑料的材料为PMMA材料。
[0039] 优选的,在上述散斑抑制装置中,所述台阶状光学结构的台阶间高度差随机设定。
[0040] 优选的,在上述散斑抑制装置中,所述台阶状光学结构的台阶面为平面或曲面。
[0041] 优选的,在上述散斑抑制装置中,所述散斑抑制装置对所述子激光束引入的光程延迟小于或等于或大于激光的相干长度。
[0042] 一种激光投影显示系统,所述激光投影显示系统包括:上述任一项所述的散斑抑制装置、中继透镜、微显示芯片、投影镜头和屏幕;
[0043] 其中,所述散斑抑制装置用于输出被抑制后的散斑光场;
[0044] 所述中继透镜用于将该抑制后的散斑光场照明所述微显示芯片;
[0045] 所述微显示芯片用于产生图像信息;
[0046] 所述投影镜头用于将所述图像信息放大成像至所述屏幕上。
[0047] 相较于现有技术,本发明实现的有益效果为:
[0048] 该散斑抑制装置通过引入折射光学元件,将单个激光束在空间上分为多个具有不同光程延迟的子激光束,从而破坏激光器的空间相干性,并且结合多模光波导的多次全内反射,将子激光束在空间叠加,实现降低散斑的目的。
[0049] 该散斑抑制装置具有结构简单和无需马达驱动等优点。

附图说明

[0050] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0051] 图1为本发明实施例提供的一种散斑抑制装置的结构示意图;
[0052] 图2为本发明实施例提供的另一种散斑抑制装置的结构示意图;
[0053] 图3为本发明实施例提供的子激光束为1的散斑示意图;
[0054] 图4为本发明实施例提供的子激光束为36的散斑示意图;
[0055] 图5为本发明实施例提供的又一种散斑抑制装置的结构示意图;
[0056] 图6为本发明实施例提供的又一种散斑抑制装置的结构示意图;
[0057] 图7为本发明实施例提供的一种激光投影显示系统的结构示意图。

具体实施方式

[0058] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0059] 多模光波导如光通管(也称匀光棒或光导管)和多模光纤等是光学里的常用部件。光通管主要用于投影显示中,实现光束匀化。其从结构上,可以分为实心光通管和空心光通管。
[0060] 实心光通管是利用玻璃等材料的全内反射原理将入射到光通管内部的光经过多次全内反射,产生光场叠加,实现匀光。
[0061] 空心光通管通过其内壁镀有高反射金属膜,利用内壁的高反射金属膜将入射到光通管内部的光束多次反射,产生光场叠加,实现匀光。
[0062] 多模光纤一般由高折射率的纤芯和低折射率的包层构成,在光纤接收角范围内,耦合光在纤芯内发生全内反射,实现光的低损耗传输目的。
[0063] 现有研究发现,增加多模光纤的模式散射(model dispersion)可抑制多模光纤出口的激光散斑。以阶跃光纤为例,入射光在阶跃光纤内的最大时间延迟可写为:
[0064]
[0065] 其中,Δτ为阶跃光纤中最大时间延迟,l为阶跃光纤的长度,n1和n2分别为阶跃光纤纤芯和包层的折射率,c为光在真空中的光速。
[0066] 阶跃光纤的数值孔径NA=n1(2Δ)1/2,公式(2)可进一步写为:
[0067]
[0068] 通过公式(3)可知,随着阶跃光纤的数值孔径NA和长度l的增加,耦合光在阶跃光纤内的最大时间延迟Δτ变大。如果耦合光为单纵模激光器,在阶跃光纤出口处的散斑对比度为:
[0069]
[0070] 其中,Δλ为单纵模激光器的峰值半宽,λ为单纵模激光器的中心波长。
[0071] 因此,当光在阶跃光纤内的最大时间延迟Δτ变大时,阶跃光纤出口处的散斑对比度C降低,即增加阶跃光纤的数值孔径NA和长度l可实现散斑抑制的目的。
[0072] 现有技术中,通过衍射光学器件和多模光波导降低了激光光源的时间和空间相干性,实现散斑抑制。即,被准直后的激光经衍射光学器件后,产生高阶衍射,然后被耦合入多模光波导,实现散斑抑制。该技术的工作原理是是使激光的发散角变大,增加多模光波导的有效数值孔径,即不同衍射级数的衍射光束经多模光波导后产生不同的时间延迟,如时间延迟大于激光的相干时间,则激光的时间相干性降低,达到散斑对比度降低的目的。
[0073] 根据菲涅尔反射折射公式,两种电介质的折射率分别为n1和n2,它们由平面界面分开,平行光从介质1一侧入射,在界面发生反射和折射,我们把光束中电矢量按p(平行入射面)和s(垂直入射面)进行分解,得到反射率和透射率的公式:
[0074]
[0075] 其中,rp和rs分别为p光和s光的反射率公式,tp和ts分别为p光和s光的透射率公式。
[0076] 以玻璃为例,其折射率为n2=1.5,光从空气中正入射在玻璃表面时,反射率为4%,透射率为96%。当入射角增大时,光的透射率会减小,反射率会增大。
[0077] 因此,上述技术手段通过衍射光学元件增加多模多波导的有效数值孔径,空气和光波导纤芯的界面反射会造成额外的光损耗。并且,当入射角增大至大于多模光波导的接收角时,入射光不能满足在多模光波导内部全内反射的条件,会从多模光波导侧壁泄漏,进一步增加光损耗。
[0078] 现有技术中,还通过使用电机旋转散射片,结合光通管,实现激光光束的匀光和散斑消除。其具体技术手段用圆台形光通管接收光束,入射光在光通管内部多次反射,在出口处形成圆环状光斑。出射光束经由电机驱动的旋转散射片散射后,散射光束入射到棱台形光通管入射端,在光通管内部多次反射后,整形成矩形。散射片的快速旋转,使不同时刻产生不同散斑图片,因人眼的视觉暂留效应(或相机的曝光时间),叠加后抑制散斑。
[0079] 但是,该技术手段存在电机需要外部供电和系统结构复杂等缺点。
[0080] 为了解决现有技术中存在的问题,本申请提供的该散斑抑制装置通过引入折射光学元件,将单个激光束在空间上分为多个具有不同光程延迟的子激光束,从而破坏激光器的空间相干性,并且结合多模光波导的多次全内反射,将子激光束在空间叠加,实现降低散斑的目的。该散斑抑制装置具有结构简单和无需马达驱动等优点。
[0081] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0082] 参考图1,图1为本发明实施例提供的一种散斑抑制装置的结构示意图。
[0083] 所述散斑抑制装置包括:激光器1、准直透镜2、折射光学元件3和多模光波导组件4;
[0084] 其中,所述激光器1用于发出激光束;
[0085] 所述准直透镜2用于对所述激光束进行准直处理;
[0086] 所述折射光学元件3用于将准直处理后的激光束分为多束相互平行具有不同光程延迟的子激光束;
[0087] 所述多模光波导组件4用于使多束相互平行的所述子激光束在空间上进行叠加;
[0088] 所述多模光波导组件4包括:光学耦入端和多模光波导;
[0089] 所述光学耦入端位于所述多模光波导的输入端。
[0090] 在该实施例中,通过折射光学元件3和多模光波导组件4降低激光相干性,实现散斑抑制。激光的时间相干性可以通过相干时间τc和相干长度Lc表示:
[0091]
[0092]
[0093] 其中,Δλ为激光的半峰全宽,λ为激光的中心波长,c为激光在真空中的光速。
[0094] 激光时间相干性可以通过迈克尔逊干涉实验来表征,当迈克尔逊干涉仪的一臂移动长度大于等于激光的相干长度时,干涉图样中的条纹消失,条纹可见度为零,两束光成为了非相干光。因此,通过改变两束光之间的光程延迟或时间延迟使其大于激光的相干长度或相干时间,这样可以降低激光的时间相干性。
[0095] 本申请中折射光学元件为三维光学结构,可以为一维方向排列的台阶状光学结构,或两种一维台阶状光学结构的空间叠加,或二维方向排列的台阶状光学结构。
[0096] 具体的,所述台阶状光学结构的台阶间高度差随机设定,台阶间的高度差可以相等,也可以不相等。
[0097] 并且,所述台阶状光学结构的台阶面为平面或曲面。即,台阶间的高度差变化可以是阶跃的,也可以是连续的。
[0098] 以等台阶高度差的透射型折射光学元件为例,如台阶高度差为Δh,台阶数量为M,激光经由该折射光学元件后被分为M束子激光束,子激光束之间的光程延迟可写为:
[0099] ΔL=(n2-n1)Δh       (8)
[0100] 其中,ΔL为所述折射光学元件台阶引入的光程延迟,n1和n2分别为空气和所述折射光学元件的折射率。
[0101] 所述折射光学元件制作在透明玻璃或透明塑料材料上,所述透明玻璃或透明塑料是指对包括红、绿、蓝光在内的可见光波段透明的材料。
[0102] 可选的,所述透明玻璃材料包括但不限定于N-BK7光学玻璃,所述透明塑料材料包括但不限定于PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)。
[0103] 本申请提供的该散斑抑制装置通过引入折射光学元件,将单个激光束在空间上分为多个具有不同光程延迟的子激光束,从而破坏激光器的空间相干性,并且结合多模光波导的多次全内反射,将子激光束在空间叠加,实现降低散斑的目的。该散斑抑制装置具有结构简单和无需马达驱动等优点。
[0104] 进一步的,基于本发明上述实施例,参考图2,图2为本发明实施例提供的另一种散斑抑制装置的结构示意图。
[0105] 所述光学耦入端为工程漫射体4.1,所述多模光波导为光通管4.2;
[0106] 其中,所述折射光学元件3为透射式折射光学元件3.1;
[0107] 所述工程漫射体4.1用于将多束相互平行的所述子激光束散射为不同角度的子激光束;
[0108] 所述光通管4.2用于使不同角度的所述子激光束在所述光通管4.2内部进行全内反射。
[0109] 在该实施例中,激光器1出射的激光束经过准直透镜2准直后垂直入射至透射式折射光学元件3.1上,经过工程漫射体4.1和光通管4.2的匀光,用作具有散斑抑制功能的匀光照明光源。假定激光束经过所述透射式折射光学元件3.1后被分为M=6束子激光束,由该M=6束子激光束产生的散斑光场的空间分布在垂直于光的传播方向上是彼此分开的,M=6束子激光束产生的散斑光场在空间上没有叠加,此时主观散斑没有被抑制。
[0110] 然而,当M=6束子激光束垂直入射到工程漫射体4.1上,并在光通管4.2内部经过多次反射,M=6束子激光束产生的散斑光场在所述光通管的出口处进行空间叠加,此时散斑可以被抑制。
[0111] 参考图3,图3为本发明实施例提供的子激光束为1的散斑示意图,参考图4,图4为本发明实施例提供的子激光束为36的散斑示意图。
[0112] 其中,图3中,散斑对比度C=0.67,图4中,散斑对比度C=0.22。
[0113] 因此,通过所述折射光学元件将激光束分为多个具有不同光程延迟的子激光束,可实现激光散斑抑制的目的。
[0114] 需要说明的是,当所述光通管为实心光通管时,所述工程漫射体将各相互平行的子激光束散射为不同角度的光,以提高所述光通管的匀光效果。所述工程漫射体的散射角小于所述光通管的接收角,使入射至所述光通管内部的子激光束在所述光通管和空气的界面发生全内反射。由于多个发散角度的子激光束经过多次全内反射,能够达到光束分布均匀的目的,进而实现光通管的匀光效果。
[0115] 当所述光通管为空心光通管时,其由内壁镀有高反射金属膜的四个侧壁拼接构成,利用内壁上的高反射金属膜将进入到光通管内部的子激光束进行多次反射。由于多个发散角度的光束经过多次反射,能够达到光束分布均匀的目的,进而实现光通管的匀光效果。由于空心光通管是通过高反射金属膜反射光线进行匀光,所以工程漫射体的散射角可以变大,增加空心光通管入口处入射光的角度,达到更好的匀光效果。
[0116] 进一步的,基于本发明上述实施例,参考图5,图5为本发明实施例提供的又一种散斑抑制装置的结构示意图。
[0117] 所述光学耦入端为会聚透镜4.3,所述多模光波导为多模光纤4.4;
[0118] 其中,所述折射光学元件3为透射式折射光学元件3.1;
[0119] 所述会聚透镜4.3用于将多束相互平行的所述子激光束的尺寸缩小;
[0120] 所述多模光纤4.4用于使尺寸缩小后的所述子激光束在所述多模光纤4.4内部进行全内反射。
[0121] 在该实施例中,激光器1出射的激光束经过准直透镜2准直后垂直入射到透射式折射光学元件3上,经会聚透镜4.3后,耦合入多模光纤4.4。
[0122] 多模光纤4.4与光通管4.2相比较,多模光纤4.4的纤芯尺寸较小(微米级),因此需要使用会聚透镜4.3将子激光束的尺寸缩小,子激光束在所述多模光纤4.4内部经过多次全内反射后,子激光束产生的散斑光场在所述多模光纤4.4的出口处进行空间叠加,此时散斑可以被抑制。
[0123] 进一步的,基于本发明上述实施例,参考图6,图6为本发明实施例提供的又一种散斑抑制装置的结构示意图。
[0124] 所述光学耦入端为分光镜4.5和工程漫射体4.1,所述多模光波导为光通管4.2;
[0125] 其中,所述折射光学元件3为反射式折射光学元件3.2;
[0126] 准直处理后的激光束首先通过所述分光镜4.5入射至所述折射光学元件3.2;
[0127] 所述折射光学元件3.2用于将激光束分为多束相互平行具有不同光程延迟的子激光束,并反射至所述分光镜4.5;
[0128] 所述分光镜4.5用于将多束相互平行的子激光束反射至所述工程漫射体4.1;
[0129] 所述工程漫射体4.1用于将多束相互平行的所述子激光束散射为不同角度的子激光束;
[0130] 所述光通管4.2用于使不同角度的所述子激光束在所述光通管4.2内部进行全内反射。
[0131] 在该实施例中,该折射光学元件是一种能够将一束激光在空间上分为多束具有不同光程延迟的子激光束的光学元件,进一步的,只要满足能够将一束激光在空间上分为多束具有不同光程延迟的子激光束的光学元件,例如在所述折射光学元件背部镀高反射金属膜制成反射式折射光学元件等。
[0132] 需要说明的是,所述分光镜与准直处理后的激光束的光路成任一角度设置,可选的,所述分光镜与准直处理后的激光束的光路成45°角设置;
[0133] 所述折射光学元件与准直处理后的激光束的光路成任一角度设置,可选的,所述折射光学元件与准直处理后的激光束的光路成90°角设置。
[0134] 激光器出射的激光束经过准直透镜2准直后以45°角入射到分光镜4.5上,并垂直入射到反射式折射光学元件3.2上,所述反射式折射光学元件3.2将单个激光束在空间上分为多个子激光束,被反射后形成的子激光束,再经过分光镜4.5反射后,通过工程漫射体4.1和光通管4.2的匀光,用作具有散斑抑制功能的匀光照明光源。
[0135] 激光束在所述反射式折射光学元件3.2入射反射一次,产生的光程延迟为相同台阶高度的透射式折射光学元件3.1的两倍,子激光束之间的光程延迟增加,散斑抑制效果更好。
[0136] 需要说明的是,所述多模光波导不仅包括所述光通管和所述多模光纤,还包括其他具有匀光作用的光学元件。
[0137] 并且,所述散斑抑制装置对子激光束引入的光程延迟可以小于、等于或大于激光的相干长度。
[0138] 具体的,当光程延迟增大时,子激光束的时间相干性减弱,散斑对比度降低。优选的,当光程延迟大于激光的相干长度时,子激光束彼此为完全非相干光,散斑对比度降至最低。
[0139] 基于本发明上述全部实施例,在本发明另一实施例中还提供的一种激光投影显示系统,参考图7,图7为本发明实施例提供的一种激光投影显示系统的结构示意图。
[0140] 所述激光投影显示系统包括:散斑抑制装置、中继透镜5、微显示芯片6、投影镜头7和屏幕8;
[0141] 其中,所述散斑抑制装置用于输出被抑制后的散斑光场;
[0142] 所述中继透镜5用于将该抑制后的散斑光场照明所述微显示芯片6;
[0143] 所述微显示芯片6用于产生图像信息;
[0144] 所述投影镜头7用于将所述图像信息放大成像至所述屏幕8上。
[0145] 在该实施例中,所述散斑抑制装置的结构以图2为例进行说明。
[0146] 通过散斑抑制后的激光投影显示系统,可极大程度的提高投影显示效果。
[0147] 以上对本发明所提供的一种静态的散斑抑制装置及激光投影显示系统进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
[0148] 需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
[0149] 还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素,或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0150] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。