一种激光投影系统技术方案

本申请公开了一种激光投影系统包括：包括激光光源，发出至少一种颜色的激光光束，在激光光束的传输光路中包括：匀光部件，用于接收并匀化激光光束；光阀，用于接收经过匀光部件匀化后的激光光束并对激光光束进行调制；漫散射相位片，设置于所述匀光部件的入光面侧，能够增多光束的发散角度；运动漫射体，设置在所述匀光部件的出光面侧，能够大大提高产生随机相位的个数，且运动漫射体所在的位置为光阀的物面位置，产生的随机相位通过人眼积分作用，能够最大程度的减弱或消除投影画面的散斑效应，从而大大提高消散斑效果和投影画面显示质量。

Laser projection system

The invention discloses a laser projection system comprises a laser source, a laser beam of at least one color, including the transmission optical path of laser beam in uniform light components, for receiving and homogenizing laser beam; a light valve for receiving the laser beam through uniform light components after homogenization and laser beam modulation; diffuse phase plate, the light side is arranged on the uniform light components, can increase the beam divergence angle of the diffuser is set in motion; and a smooth side of the uniform light components, can greatly improve the number of random phase, and animation emitter location for light the valve position, the random phase generated by the human eye integral action, can weaken or eliminate the greatest degree of speckle projection images, thus greatly improve the effect of speckle reduction and projection display quality The amount of.

【技术实现步骤摘要】
一种激光投影系统
本申请涉及投影显示领域，尤其涉及一种激光投影系统。
技术介绍
激光是一种高亮度，方向性强，发出单色相干光束的光源，激光光源作为一种优良的相干光源，具有单色性好，方向性强，光通量高等优点，近年来逐渐作为光源应用于投影显示
激光的高相干性也带来了激光投影显示时的散斑效应，散斑是相干光源在照射粗糙的物体时，散射后的光由于其波长相同，相位恒定，就会在空间中产生干涉，空间中有些部分发生干涉相长，有些部分发生干涉相消，最终的结果是在屏幕上出现颗粒状的明暗相间的斑点，这些未聚焦的斑点在人眼看来处于闪烁状态，长时间观看易产生眩晕不适感，更会造成投影图像质量的劣化，降低用户的观看体验。因此，减轻激光投影显示过程中激光的散斑问题是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供一种激光投影系统，用以减轻激光散斑，投影画面劣化的技术问题。为实现上述技术目的，采用如下技术方案：一种激光投影系统，包括激光光源，发出至少一种颜色的激光光束，其特征在于，在激光光束入射光阀之前还经过：匀光部件，用于接收并匀化激光光束；光阀，用于接收经过匀光部件匀化后的激光光束并对激光光束进行调制；以及，漫散射相位片，设置于匀光部件的入光面侧；运动漫射体，设置在匀光部件的出光面侧，运动漫射体所在的位置于光阀的物面；优选地，漫散射相位片为反射型相位片，并沿其反射面内平动；优选地，振动的反射型相位片的反射面设置有微结构；优选地，漫散射相位片为固定设置的相位片，且相位片中央区域大于周边区域对激光光束的发散角度；优选地，中央区域接收激光光束能量的50%以上；优选地，运动漫射体具有多个扩散分区，多个扩散区对光束的发散角度不同；优选地，运动的漫射体透射光束，其入光面和出光面均设置有扩散微结构；优选地，匀光部件包括光棒或复眼透镜阵列；光阀为DMD数字微镜阵列芯片；优选地，激光光源发出至少一种颜色的激光光束包括：发出第一颜色激光的激光器、发出第二颜色激光的激光器和发出第三颜色激光的激光器；或者，至少一种光源包括：至少发出第一颜色激光的激光器，以及受激产生至少第二颜色和第三颜色荧光的光源；或者，至少一种光源包括：至少发出第一颜色和第二颜色激光的激光器，以及受激产生至少第三颜色荧光的光源；优选地，还包括投影镜头和投影介质，投影镜头用于接收光阀调制后的激光光束，并投射至投影介质形成投影画面；进一步地，第一颜色为蓝色，第二颜色为绿色，第三颜色为红色。本专利技术技术方案提供的激光投影系统至少具有以下有益效果：在激光投影系统中，包括发出至少一种颜色激光光束的激光光源，以及在激光光束入射光阀之前中包括：匀光部件，光阀，以及设置于匀光部件入光面侧的漫散射相位片，设置于匀光部件出光面侧的运动漫射体，运动漫射体所在的位置与光阀面共轭。一方面，通过在匀光部件的出光面侧且为光阀物面位置处设置运动的漫射体，首先，运动漫射体相比于静止的扩散部件可对光束进行更大程度的扩散，使光束的发散角度多样化，利于产生多个随机相位，并且运动漫射体所在的位置与光阀面共轭，则可视为光阀的物面，光阀上的光斑通过倍率放大后形成投影图像，从而运动漫射体所在的位置与投影成像面也互为共轭。因此在该位置激光光束产生的随机相位分布能最大程度的反映光阀对应的最终形成的投影图像中的随机相位分布，从而，在该位置的运动漫射体形成的随机相位，最大程度的影响了最终投影图像中、由随机相位积分而产生的散斑匀化程度。另一方面，在匀光部件入光面侧设置有漫散射相位片，能够对光束产生多个发散角度，形成光束发散角度的多样性，发散角度的多样性，带来相位或相位差的变化，既能够利于破坏干涉条件，也同时对激光光束的能量分布进行一定程度的匀化。在激光光束的传输过程中，通过上述漫散射相位片，能够使激光光束在入射匀光部件和运动的漫射体之前就对激光光束形成发散角度的多样化，进行能量分布的匀化改变，提高了后面运动漫射体对相干性较强的部分激光光束进行打散的效率，这是因为该部分激光光束已经被进行一定的能量匀化，相当于运动漫射体在更小的光能量密度单位上光束进行扩散或者说对整体上相对匀化的光束进行扩散，从而提高了单位能量密度上光束的发散程度，增强光束发散角度的多样化，更易产生多个随机相位。以及，匀光部件对激光光束进行匀化输出，由于其入光面侧设置了上述的振动的反射型相位片，使得入光发散角度多样化，多种发散角度经过匀化后，出射的发散角度也多样化，进一步提高了激光光束的匀化程度，也有利于运动漫射体进一步的产生多个随机相位。综上，通过本专利技术技术方案中提供的光路，能够大大提高产生随机相位的个数，随机相位通过人眼积分作用，能够减弱或消除投影画面的散斑效应，从而大大提高消散斑效果和投影画面显示质量。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1A为本申请实施例提供的一种激光投影系统的架构示意图；图1B为本申请实施例提供的另一种激光投影系统的架构示意图；图1C为本申请实施例提供的再一种激光投影系统的架构示意图；图1D为本申请实施例提供的还一种激光投影系统的架构示意图；图2A为本申请实施例提供的振动反射型相位片的运动方向示意图；图2B为本申请实施例振动反射型相位片的结构示意图；图2C为本申请实施例提供的运动漫射体的剖面结构示意图；图2D为本申请实施例提供的相位片的平面分区示意图；图3为现有技术中激光光束高斯型能量分布示意图；图4为本申请实施例提供的一种情况的光束能量分布示意图；图5为本申请实施例提供的又一种情况的光束能量分布示意图；图6为本申请实施例提供的再一种情况的光束能量分布示意图。具体实施方式下面将结合附图对本申请实施例进行详细描述。在激光传输的光路中，往往存在较多的光学镜片，一般可以包括有比如：凸透镜，凹凸镜，二向色镜，准直透镜等光学镜片。激光器发出的光束在光路中的各个镜片中传输，被透射或反射，进行光学处理。在激光传输光路中，使用扩散片或旋转的散射片进行消散斑，主要是运用空间迭加的方法使散斑细化和运用时间平均的方法使散斑叠加的原理。通过将光束拆分为多个子光束，将散斑细化，并将不同时间点的散斑图样进行叠加匀化，通过在人眼中的积分作用，使散斑现象淡化、减弱。为了更清楚的描述本申请实施例提供的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细的描述。实施例一、参见图1A，为本申请实施例提供的激光投影的光学架构示意图。本专利技术实施例提供的一种激光投影系统的光学架构中包括：激光器101，漫散射相位片103，在本示例中，以漫散射相位片为振动的反射型相位片为例进行说明，会聚透镜102，匀光部件104，运动漫射体105，会聚透镜107，光阀106。激光光束在图1A所示的光学架构中的传输路径如下所述：激光器101发出的激光光束入射振动的反射型相位片103，上述过程中，激光器101发出的激光光束通常需要一些准直或会聚部件后形成较小的光斑入射至振动的反射型相位片103，在图1A中未示出。激光光束经振动的反射型相位片103反射后经过会聚透镜102的会聚压缩，减小光斑面积后进入匀光部件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光投影系统，包括激光光源，发出至少一种颜色的激光光束，其特征在于，在所述激光光束入射光阀之前还经过：匀光部件，用于接收并匀化所述激光光束；光阀，用于接收经过匀光部件匀化后的激光光束并对所述激光光束进行调制；以及，漫散射相位片，设置于所述匀光部件的入光面侧；运动漫射体，设置在所述匀光部件的出光面侧，所述运动漫射体所在的位置于所述光阀面共轭。

【技术特征摘要】
1.一种激光投影系统，包括激光光源，发出至少一种颜色的激光光束，其特征在于，在所述激光光束入射光阀之前还经过：匀光部件，用于接收并匀化所述激光光束；光阀，用于接收经过匀光部件匀化后的激光光束并对所述激光光束进行调制；以及，漫散射相位片，设置于所述匀光部件的入光面侧；运动漫射体，设置在所述匀光部件的出光面侧，所述运动漫射体所在的位置于所述光阀面共轭。2.如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于，所述漫散射相位片为反射型相位片，并沿其反射面内平动。3.如权利要求2所述的激光投影系统，其特征在于，所述振动的反射型相位片的反射面设置有微结构。4.如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于，所述漫散射相位片为固定设置的相位片，且所述相位片中央区域大于周边区域对激光光束的发散角度。5.如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于，所述中央区域接收所述激光光束能量的50%以上。6.如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于，所述运动的漫射体透射光束，其入光面和出光面均设置有扩散微结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：田有良，李巍，刘显荣，
申请(专利权)人：海信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37