本实用新型专利技术涉及一种基于波带拓宽的激光投影消散斑光路装置，属于投影光源技术领域。本实用新型专利技术的目的是解决现有激光投影系统存在的散斑技术问题。本实用新型专利技术采取的技术方案为：一种基于波带拓宽的激光投影消散斑光路装置，包括宽波带非相干光源模组、激光模组、透镜组、空间耦合装置和匀光管，所述的激光模组与所述的宽波带非相干光源模组的出射光方向垂直设置，在所述宽波带非相干光源模组和所述激光模组的出射光方向垂直相交处放置所述空间耦合装置，所述透镜组位于所述激光模组的出射光的方向上并位于激光模组与空间耦合装置之间，所述匀光管设在所述空间耦合装置的一侧并位于空间耦合装置的出射光方向上。
An optical path device for Laser Projection Speckle elimination based on band broadening
【技术实现步骤摘要】
一种基于波带拓宽的激光投影消散斑光路装置
本技术涉及一种基于波带拓宽的激光投影消散斑光路装置，属于投影光源
技术介绍
激光具有亮度高，单色性(相干性)与方向性好等特点，在科学研究，工程技术及工农业生产中具有十分重要和广泛的应用。激光的相干性好，容易产生散斑和背景条纹，这是采用普通非相干光光源时所没有的。有关降低或消除散斑和背景条纹的原理和方法，文献中已有多种论述，如：采用多波长激光或脉冲激光叠加等方法降低时间相干性，采用激光器阵列，光纤束、旋转或振动散射体、振动光纤、振动屏幕、超声光栅等方法降低空间相干性。中国专利CN103837992B公开了一种光纤输出激光均匀化消散斑的方法。该方法包括对光纤输出激光器的光纤输出端面或光纤端帽输出面进行粗化处理，将位于插芯中的光纤输出端面或者将光纤端帽输出面清洗后悬浮浸入到腐蚀液中，腐蚀时间为2～20min；所得光纤输出端面由光滑平面变为粗化表面；给激光器通电，观察光斑，所得均匀化的激光束无暗心、无光环、无手电筒现象。但是光纤端面在腐蚀液中粗化处理得到的粗化表面会有一定的吸收损耗，效率不高，光功率的损耗较大。中国专利CN103364956B公开了一种光纤输出激光均匀化消散斑的方法及装置，该方法是通过给光纤施加应力改善光纤输出激光光束的空间分布，同时由震动马达带给光纤的轻微震动匀化照射面上的干涉散斑，该专利技术的光纤输出激光均匀化消散斑的装置包括底座、光纤、光纤压紧器、震动源；光纤压紧器由顶紧螺丝及上、下两页片扣合组成，扣合面为起伏面，该专利技术用于光纤输出半导体光纤耦合输出激光器，解决了光纤输出激光的空间分布不均匀性及相干散斑问题。但通过对光纤施加应力来改变输出光束空间分布，方法简单方便，对于光斑中的圆环螺旋条纹有明显的效果，但该方法对于光场中的干涉散斑没有任何效果。中国专利CN102169239A公开了一种激光投影系统，该激光投影系统包括光源、相位延迟元件和光束扫描元件。光源包括至少一个频率变换激光源，该激光源包括波长可调激光二极管和波长变换器件。相位延迟元件被配置成将频率变换激光束的偏振分解成两个正交的线偏分量以使一个偏振分量相对于另一个相位滞后。2D图像帧内的频率变换激光束偏振是各偏振分量相对于彼此滞后的程度的函数并随波长可调激光二极管的输出中的波长变化而变化。2D图像帧中的频率变换激光束的偏振变化足以跨2D图像帧置乱图像斑点图案。但该系统的装置不够紧凑，元器件较多，可靠性差。激光投影技术作为一种新型投影技术，具有宽色域、高亮度、等特征，但由于激光具有高相干性，激光投影的图像会存在散斑的问题，即在投影图像上分布着明暗的干涉条纹和斑点，使得观众产生强烈的不适感，且其成本较大，性价比较差。
技术实现思路
本技术的目的是解决现有激光投影系统存在的消除散斑困难的技术问题，提供一种基于波带拓宽的激光投影消散斑光路装置。为了解决上述的技术问题，本技术采取的技术方案为：一种基于波带拓宽的激光投影消散斑光路装置，包括宽波带非相干光源模组、激光模组、透镜组、空间耦合装置和匀光管，所述的激光模组与所述的宽波带非相干光源模组的出射光方向垂直设置，在所述宽波带非相干光源模组和所述激光模组的出射光方向垂直相交处放置所述空间耦合装置，所述透镜组位于所述激光模组的出射光的方向上并位于激光模组与空间耦合装置之间，所述匀光管设在所述空间耦合装置的一侧并位于空间耦合装置的出射光方向上。进一步地，所述的宽波带非相干光源模组由红光非相干光光源、绿光非相干光光源或蓝光非相干光光源中的任意一种非相干光光源、光路整形透镜和平凸透镜构成，所述的任意一种非相干光光源设在宽波带非相干光源模组中的左边，所述光路整形透镜设在非相干光光源的正前方，所述平凸透镜设在光路整形透镜的前方。进一步地，所述的宽波带非相干光源模组由红光非相干光光源、绿光非相干光光源和蓝光非相干光光源中的任意两种非相干光光源、合色镜、两个光路整形透镜和平凸透镜构成，所述任意两种非相干光光源设在宽波带非相干光源模组中的两边，所述的光路整形透镜设在红光非相干光光源、绿光非相干光光源和蓝光非相干光光源中的任意两种非相干光源的正前方，所述合色镜设在光路整形透镜的出射光路上，所述平凸透镜设在合色镜的出射光路上。进一步地，所述的宽波带非相干光源模组包括红光非相干光光源、绿光非相干光光源、蓝光非相干光光源、合色镜、三个光路整形透镜和平凸透镜，所述红光非相干光光源、绿光非相干光光源和蓝光非相干光光源设在宽波带非相干光源模组中的上边、左边和下边并在空间上呈“匚”字形设置，所述的光路整形透镜位于所述的红光非相干光光源、绿光非相干光光源和蓝光非相干光光源的正前方，所述的合色镜设在光路整形透镜在空间上呈“匚”字形的中间，所述平凸透镜设在合色镜的出射光路上，红光和蓝光经光路整形透镜聚焦再通过合色镜反射进入平凸透镜，绿光经光路整形透镜聚焦后透过合色镜进入平凸透镜。进一步地，所述空间耦合装置为单侧镀可见光全波段高反膜的反射镜，且反射镜的倾斜角度可调。进一步地，所述的空间耦合装置还可为聚光透镜、镀膜反射镜、棱镜、合色镜或多段镀膜反射色轮组成。进一步地，所述的平凸透镜为双面镀可见光全波段增透膜凸透镜。进一步地，所述的合色镜为“X”形正交镜片组。进一步地，所述宽波带非相干光源模组中的非相干光光源为单色光源时，激光模组为红绿蓝三色激光或为非相干光光源的互补色的两色激光；所述宽波带非相干光源模组中的非相干光光源为红色绿色两色光源时，激光模组为红绿蓝三色激光或蓝色激光；所述宽波带非相干光源模组中的非相干光光源为红色蓝色两色光源时，激光模组为红绿蓝三色激光或绿色激光。本技术的有益效果是：本技术设置的空间耦合装置为反射镜，反射镜会带来非相干光的中心光场强度减弱，改善了光场的匀化效果；通过空间耦合装置的光束与激光耦合后入射进匀光管，在匀光管中多次反射，实现均匀、高功率、消散斑投影光源；通过增加非相干光光源，拓宽出射光的波带，以此达到激光光源减弱散斑的目的。附图说明图1为本技术实施例1的结构示意图。图2为使用本技术的装置，激光消散斑前后光谱对比图。图3为本技术实施例2的结构示意图。图4为本技术实施例3的结构示意图。图5为本技术实施例4的结构示意图。图中，1-宽波带非相干光源模组，2-激光模组，3-透镜组，4-空间耦合装置，5-匀光管，11-红光非相干光光源，12-绿光非相干光光源，13-蓝光非相干光光源，14-合色镜，15-光路整形透镜，16-平凸透镜。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部实施例。实施例1如图1所示，本实施例中的一种基于波带拓宽的激光投影消散斑光路装置，其包括宽波带非相干光源模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于波带拓宽的激光投影消散斑光路装置，其特征在于，包括宽波带非相干光源模组(1)、激光模组(2)、透镜组(3)、空间耦合装置(4)和匀光管(5)，所述的激光模组(2)与所述的宽波带非相干光源模组(1)的出射光方向垂直设置，在所述宽波带非相干光源模组(1)和所述激光模组(2)的出射光方向垂直相交处设置有所述空间耦合装置(4)，所述透镜组(3)设在所述激光模组(2)的出射光的方向上并位于激光模组(2)与空间耦合装置(4)之间，所述匀光管(5)设在所述空间耦合装置(4)的一侧并位于空间耦合装置(4)的出射光方向上。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于波带拓宽的激光投影消散斑光路装置，其特征在于，包括宽波带非相干光源模组(1)、激光模组(2)、透镜组(3)、空间耦合装置(4)和匀光管(5)，所述的激光模组(2)与所述的宽波带非相干光源模组(1)的出射光方向垂直设置，在所述宽波带非相干光源模组(1)和所述激光模组(2)的出射光方向垂直相交处设置有所述空间耦合装置(4)，所述透镜组(3)设在所述激光模组(2)的出射光的方向上并位于激光模组(2)与空间耦合装置(4)之间，所述匀光管(5)设在所述空间耦合装置(4)的一侧并位于空间耦合装置(4)的出射光方向上。
2.如权利要求1所述的一种基于波带拓宽的激光投影消散斑光路装置，其特征在于，所述的宽波带非相干光源模组(1)由红光非相干光光源(11)、绿光非相干光光源(12)或蓝光非相干光光源(13)中的任意一种非相干光光源、光路整形透镜(15)和平凸透镜(16)构成，所述的任意一种非相干光光源设在宽波带非相干光源模组(1)中的左边，所述光路整形透镜(15)设在非相干光光源的正前方，所述平凸透镜(16)设在光路整形透镜(15)的前方。
3.如权利要求1所述的一种基于波带拓宽的激光投影消散斑光路装置，其特征在于，所述的宽波带非相干光源模组(1)由红光非相干光光源(11)、绿光非相干光光源(12)和蓝光非相干光光源(13)中的任意两种非相干光光源、合色镜(14)、两个光路整形透镜(15)和平凸透镜(16)构成，所述任意两种非相干光光源设在宽波带非相干光源模组(1)中的两边，所述的光路整形透镜(15)设在红光非相干光光源(11)、绿光非相干光光源(12)和蓝光非相干光光源(13)中的任意两种非相干光源的正前方，所述合色镜(14)设在光路整形透镜(15)的出射光路上，所述平凸透镜(16)设在合色镜(14)的出射光路上。
4.如权利要求1所述的一种基于波带拓宽的激光投影消散斑光路装置，其特征在于，所述的宽波带非相干光源模组(1)包括红光非相干光光源(11)、绿光非相干光光源(12)...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏飞，闫杰，唐军，赵青杨，刘育君，
申请(专利权)人：山西莱柏莱特电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山西;14
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