用于激光投影显示的动态消散斑装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及激光投影显示技术领域，公开了一种用于激光投影显示的动态消散斑装置，用以提升消散斑效果。本发明专利技术包括棱镜和驱动部件；所述棱镜包含第一扩散面、第二扩散面和反射面三个工作面，激光束从第一扩散面入射，在反射面产生反射，最后从第二扩散面出射；所述驱动部件用于驱动所述棱镜按照预设轨迹周期振动，动态消散斑装置在振动过程中，两个扩散面分别产生不同的空间振动轨迹，使激光束的相位相干性得到极大降低，达到较佳的消散斑效果。本发明专利技术适用于激光投影机。

【技术实现步骤摘要】
用于激光投影显示的动态消散斑装置
本专利技术涉及激光投影显示
，特别涉及用于激光投影显示的动态消散斑装置。
技术介绍
随着激光显示技术的发展，激光显示产品已广泛应用于家用、教育等领域，但是激光的高相干性引起了激光投影显示中的散斑效应，散斑是指相干光源照射粗糙物体时，散射后的光由于相位差恒定，光波频率相同，振动方向一致，在空间中产生干涉，有些部分干涉相长，有的部分干涉相消，最终的结果就是在屏幕上出现明暗相间的斑点，也即散斑，这些未聚焦的斑点在人眼看来是闪烁的，长时间观看容易引起不适，更严重影响投影画面的质量，降低用户的观看体验。现有的激光投影显示技术中，广泛采用蓝色激光激发荧光粉方案，其光源部分采用的消散斑方案为：动态的旋转扩散轮与静态扩散片组合消散斑，由于只需要对蓝光进行消散斑处理，这种方案可以达到较好的消散斑效果。但是在三色激光显示技术中，此方案对红光和绿光的消散斑效果不够理想，仍需进一步优化光路中的消散斑装置，以达到较佳的观看效果。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种用于激光投影显示的动态消散斑装置，用以提升消散斑效果。为解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是：用于激光投影显示的动态消散斑装置，包括棱镜和驱动部件；所述棱镜包含第一扩散面、第二扩散面和反射面三个工作面，激光束从第一扩散面入射，在反射面产生反射，最后从第二扩散面出射；所述驱动部件用于驱动所述棱镜按照预设轨迹周期振动。进一步的，所述棱镜可以为三棱镜、四棱镜等具有三个以上工作面的棱镜。进一步的，为了实现激光光束垂直转向，以便设计激光投影显示整体结构，所述三棱镜可以为等腰直角三棱镜。进一步的，为了保证光效，所述反射面可以为全反射面。全反射角为θ，所述第一扩散面的光束发散半角为α，为保证满足全反射条件，需满足α＜45°-θ。进一步的，所述棱镜的材质可以为玻璃或晶体。进一步的，所述棱镜的振动方式包括以下的一种或者多种：所述棱镜在平行于反射面的平面内振动，此时，激光束相对于第一扩散面和第二扩散面在沿光轴和垂直光轴两个方向同时振动；所述棱镜在平行于第一扩散面的平面内振动，此时，第二扩散面相对于激光束在沿光轴和垂直光轴两个空间方向同时振动。所述棱镜在平行于第二扩散面的平面内振动，此时，第一扩散面相对于激光束在沿光轴和垂直光轴两个方向同时振动；所述棱镜在空间中以反射面中心点为轴，以一定角度反复偏转摆动，此时，激光束在棱镜的第一扩散面和第二扩散面来回扫描运动。进一步的，本专利技术还可以包括第一扩散部件和第二扩散部件，第一扩散部件、第二扩散部件分别设置在第一扩散面、第二扩散面的表面。这里增加使用了两个扩散部件，优点在于很容易通过更换扩散部件来改变扩散角度，以达到不同的消散斑效果。进一步的，所述第一扩散部件或者第二扩散部件与棱镜之间存在0-5mm间隙；特殊的，当间隙为0时，即所述第一扩散部件或者第二扩散部件与棱镜紧邻设置。进一步的，第一扩散部件和第二扩散部件同时为振动部件，或者其中一个为振动部件，另一个为静态部件；所述振动部件在振动时，跟随所述棱镜的对应工作面振动。用于激光投影显示的动态消散斑装置，其特征在于，包括驱动部件和振动模块，所述振动模块包括反射镜、第一扩散部件和第二扩散部件，激光束从第一扩散部件入射，在反射镜产生反射，最后从第二扩散部件出射；所述驱动部件用于驱动所述振动模按照预设轨迹周期振动。进一步的，所述振动模块的振动包括以下的一种或者多种：平行于反射面的平面内振动；平行于第一扩散面的平面内振动；平行于第二扩散面的平面内振动；以反射镜的镜面的中心点为轴，以一定角度反复偏转摆动。本专利技术的有益效果是：本专利技术利用棱镜的反射特性，通过驱动部件使得棱镜振动，棱镜的两个扩散面分别产生不同的空间振动轨迹，使激光束的相位相干性得到极大降低，达到较佳的消散斑效果。附图说明图1为本专利技术实施例一中激光投影显示系统示意图；图2为本专利技术实施例一中动态消散斑装置示意图；图3为本专利技术实施例一光束散射示意图；图4为本专利技术实施例一动态消散斑装置振动方式一；图5为本专利技术实施例一动态消散斑装置振动方式二；图6为本专利技术实施例一动态消散斑装置振动方式三；图7为本专利技术实施例一动态消散斑装置振动方式四；图8为本专利技术实施例二中激光投影显示系统示意图；图9为本专利技术实施例三中激光投影显示系统示意图。图中编号：10为激光光源模组，20为动态消散斑装置，30为聚光透镜，40为光棒，201为驱动部件，202为棱镜，203为第一扩散部件,204为第一扩散部件，205为反射镜，A为第一扩散面，B为第二扩散面，C为反射面。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例。实施例一如图1所示，在本实施例中，提供一种激光投影显示系统，包括激光光源模组10，动态消散斑装置20，聚光透镜30，光棒40；所述动态消散斑装置20包括驱动部件201和棱镜202。如图2所示，所述棱镜202为等腰直角棱镜，包括第一扩散面A为入光面，反射面B为全反射面，第二扩散面C为出光面，优选的第一扩散面和第二扩散面的散射方式均为高斯散射。进一步地，驱动部件201为振动控制器，驱动部件201带动棱镜202按照预设的轨迹周期振动。如图3所示，激光束垂直入射棱镜202的A面o点，在A面漫散射作用下激光束扩散为角度为2α的发散光束，发散光束上下边缘光线分别入射到B面的p、q两点。对于本领域的技术人员显而易见，上边缘光线的入射角肯定大于临界角θ而产生全反射；下边缘光线入射到B面q点，入射角为β，由几何关系可知α+β＝45°，即β＝45°-α；为保证满足全反射条件，则入射角β大于临界角θ，即45°-α＞θ，得出扩散半角α＜45°-θ。本实施例中以棱镜材料K9为例计算扩散半角α，K9玻璃的折射率为1.5168，计算临界角θ＝41.25°，则扩散半角α＜45°-41.25°＝3.75°，因此第一扩散面A的光束发散半角为0°-3.75°之间。激光束全反射后入射到第二扩散面并出射，第二扩散面的散射角范围可根据消散斑需要设定，但为保证系统收光效率，一般散射半角设置在0°-5°之间。如图4所示，优选棱镜202在反射面B或平行于B面的平面内水平振动，激光束垂直入射A面，为方便描述，以散射后扩散角接近0°光线为例说明本实施例。当棱镜按图示箭头方向位移L时，则通过几何计算可知，在B面内，光线相对于第一扩散面A在x、y方向均位移相当于第一扩散面相对于激光束在x轴空间和y轴空间同时振动，激光束相位在空间和时间上随机改变概率得到极大提升，减弱激光相干性；同理，在第二扩散面B内，光线相对于第二扩散面在x、y方向也位移相当于第二扩散面也在x轴空间和y轴空间同时振动，激光束相位在空间和时间上随机改变概率再次得到极大提升，进一步减弱激光相干性；通过设置一定的振动轨迹，使用一个动态消散斑装置在不同空间方向同时振动，可达到较佳的消散斑效果。如图5所示，棱镜202在第一扩散面内或平行于第一扩散面水平振动，激光束垂直入射，为方便对本实施例的描述，以散射后扩散角接近0°光线为例说明。当棱镜按图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于激光投影显示的动态消散斑装置，其特征在于，包括棱镜和驱动部件；所述棱镜包含第一扩散面、第二扩散面和反射面三个工作面；激光束从第一扩散面入射，在反射面产生反射，最后从第二扩散面出射；所述驱动部件用于驱动所述棱镜按照预设轨迹周期振动。

【技术特征摘要】
1.用于激光投影显示的动态消散斑装置，其特征在于，包括棱镜和驱动部件；所述棱镜包含第一扩散面、第二扩散面和反射面三个工作面；激光束从第一扩散面入射，在反射面产生反射，最后从第二扩散面出射；所述驱动部件用于驱动所述棱镜按照预设轨迹周期振动。2.如权利要求1所述的用于激光投影显示的动态消散斑装置，其特征在于，所述棱镜为三棱镜。3.如权利要求2所述的用于激光投影显示的动态消散斑装置，其特征在于，所述三棱镜为等腰直角三棱镜。4.如权利要求3所述的用于激光投影显示的动态消散斑装置，其特征在于，所述反射面为全反射面，全反射角为θ，所述第一扩散面的光束发散半角为α，且需满足α＜45°-θ。5.如权利要求3所述的用于激光投影显示的动态消散斑装置，其特征在于，所述棱镜的振动包括以下的一种或者多种：平行于反射面的平面内振动；平行于第一扩散面的平面内振动；平行于第二扩散面的平面内振动；以反射面中心点为轴，以一定角度反复偏转摆动。6.如权利要求1所述的用于激光投影显示的动态消散斑装置，其特征在于，还包括第一扩散部件和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：何龙，姜银磊，梁其鹏，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51