一种激光光源装置、投影系统及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种激光光源装置、投影系统及其控制方法，采用光耦合部件将激光束耦合至多模光纤中传输，通过多模光纤的激光束会产生随机的传播时间变化，从而破坏了激光的时间相干性。而后使经过多模光纤的激光束再入射至电致折射率变化部件，通过对电致折射率变化部件施加控制信号，使激光束入射位置处的介质折射率产生变化，使激光出射时的光斑在不同位置产生了空间的相位差，由此降低激光的空间相干性。经过电致折射率变化部件的激光束入射至匀光部件可使激光束进一步匀化。由此可见，本发明专利技术实施例提供的上述激光光源装置可使激光的时间和空间相干性同时被降低，有效抑制激光产生的散斑。

A laser light source device, projection system and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种激光光源装置、投影系统及其控制方法
本专利技术涉及投影
，尤其涉及一种激光光源装置、投影系统及其控制方法。
技术介绍
激光投影显示技术，也称激光投影技术或者激光显示技术，是以红、绿、蓝三基色激光为光源的显示技术，可以真实地再现客观世界丰富、艳丽的色彩，提供更具震撼的表现力。由于激光具有单色性好，能量高，单色激光的带宽窄的特点，因此激光显示技术相比于传统显示技术具有更高的色域覆盖率，实现了完美色彩还原，使人们通过显示终端看到最真实、最绚丽的世界。然而正是因为激光的较强的相干性，当相干光通过投影系统进行成像时，会在投影屏幕上形成不规则的强度分布，出现随机分布的斑点，即激光散斑。追求越高的显示色域就要求激光光源的相干性越高，而相干性越高的激光光源所产生的散斑将越显著。目前所采用的消除激光散斑的做法是在激光光路中加入扩散片等元件，以降低激光的相干性，然而在对激光光源的带宽提出更高要求的同时，传统的扩散片已经无法有效地消除散斑。
技术实现思路
本专利技术提供了一种激光光源装置、投影系统及其控制方法，用以有效抑制激光散斑。第一方面，本专利技术提供一种激光光源装置，包括：激光光源，沿所述激光光源出射激光的传输路径依次设置的光耦合部件、多模光纤、电致折射率变化部件以及匀光部件；其中，所述光耦合部件，用于将所述激光光源的出射光耦合至所述多模光纤；所述多模光纤，用于传输入射的激光；所述电致折射率变化部件，用于接收所述多模光纤出射的激光，并使激光入射位置处的介质折射率产生变化；所述匀光部件，用于对入射激光匀化传输。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，所述电致折射率变化部件为电致伸缩装置、电动位移装置、电致压缩装置、电致膨胀装置或介电弹性体促动器中的一种。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，所述介电弹性体促动器包括：至少两种折射率不等的介电弹性介质，以及与每种所述介电弹性介质一一对应电连接的控制电极；所述控制电极，用于被施加控制信号，使对应的所述介电弹性介质的体积发生变化，以改变激光入射位置处的介质折射率。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，还包括：与所述多模光纤相邻的扰模器；所述扰模器，用于带动所述多模光纤产生周期性振动。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，所述扰模器为音圈电机、压电陶瓷或激振器中的一种。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，所述多模光纤呈弯曲状态。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述激光光源装置中，所述激光光源为固体激光器或半导体激光器。第二方面，本专利技术提供一种投影系统，包括上述任一激光光源装置，位于所述激光光源装置出光侧的光阀调制部件，位于所述光阀调制部件出光侧的投影镜头，以及位于所述投影镜头出光侧设定距离处的投影屏幕。第三方面，本专利技术提供一种基于上述投影系统的控制方法，包括：探测所述投影屏幕的散斑对比度；在探测的所述散斑对比度大于预设值时，调整所述电致折射率变化部件的控制信号，使激光入射位置的介质折射率产生变化，以使调整后的所述投影屏幕的散斑对比度降低至所述预设值以下。在一种可能的实现方式中，在本专利技术提供的上述方法中，所述投影系统包括：与所述多模光纤相邻的扰模器；所述方法还包括：在探测的所述散斑对比度大于所述预设值时，调整所述扰模器的频率和工作电压，以使调整后的所述投影屏幕的散斑对比度降低至所述预设值以下。本专利技术有益效果如下：本专利技术提供的激光光源装置，投影系统及其控制方法，包括：激光光源，沿激光光源出射激光的传输路径依次设置的光耦合部件、多模光纤、电致折射率变化部件以及匀光部件；光耦合部件，用于将激光光源的出射光耦合至多模光纤；多模光纤，用于传输入射的激光；电致折射率变化部件，用于接收多模光纤出射的激光，并使激光入射位置处的介质折射率产生变化；匀光部件，用于对入射激光匀化传输。采用光耦合部件将激光束耦合至多模光纤中传输，通过多模光纤的激光束会产生随机的传播时间变化，从而破坏了激光的时间相干性。而后使经过多模光纤的激光束再入射至电致折射率变化部件，通过对电致折射率变化部件施加控制信号，使激光束入射位置处的介质折射率产生变化，使激光出射时的光斑在不同位置产生了空间的相位差，由此降低激光的空间相干性。经过电致折射率变化部件的激光束入射至匀光部件可使激光束进一步匀化。由此可见，本专利技术实施例提供的上述激光光源装置可使激光的时间和空间相干性同时被降低，有效抑制激光产生的散斑。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的激光光源装置的结构示意图之一；图2a-图2d为本专利技术实施例提供的介电弹性体促动器的工作原理图；图3为本专利技术实施例提供的激光光源装置的结构示意图之二；图4为本专利技术实施例提供的激光光源装置的结构示意图之三；图5为本专利技术实施例提供的激光光源装置的结构示意图之四；图6为本专利技术实施例提供的芯径和散斑对比度的关系示意图；图7为本专利技术实施例提供的不同驱动电压下频率和振幅的关系示意图；图8为本专利技术实施例提供的激光光源的结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的激光光源装置的结构示意图之五；图10为本专利技术实施例提供的激光光源装置的结构示意图之六；图11为本专利技术实施例提供的投影系统的结构示意图之一；图12为本专利技术实施例提供的投影系统的结构示意图之二；图13为本专利技术实施例提供的投影系统的控制方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面结合附图详细介绍本专利技术具体实施例提供的激光光源装置、投影系统及其控制方法。本专利技术实施例的第一方面，提供了一种激光光源装置，如图1所述，本专利技术实施例提供的激光光源装置，包括：激光光源11，沿激光光源11出射激光的传输路径依次设置的光耦合部件12、多模光纤13、电致折射率变化部件14以及匀光部件15。在具体实施时，光耦合部件12，用于将激光光源11的出射光耦合至多模光纤13；多模光纤13，用于传输入射的激光；电致折射率变化部件14，用于接收多模光纤13出射的激光，并使激光入射位置处的介质折射率产生变化；匀光部件15，用于对入射激光匀化传输。本专利技术实施例提供的上述激光光源装置，采用激光光源，相比于传统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光光源装置，其特征在于，包括：激光光源，沿所述激光光源出射激光的传输路径依次设置的光耦合部件、多模光纤、电致折射率变化部件以及匀光部件；其中，/n所述光耦合部件，用于将所述激光光源的出射光耦合至所述多模光纤；/n所述多模光纤，用于传输入射的激光；/n所述电致折射率变化部件，用于接收所述多模光纤出射的激光，并使激光入射位置处的介质折射率产生变化；/n所述匀光部件，用于对入射激光匀化传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光光源装置，其特征在于，包括：激光光源，沿所述激光光源出射激光的传输路径依次设置的光耦合部件、多模光纤、电致折射率变化部件以及匀光部件；其中，
所述光耦合部件，用于将所述激光光源的出射光耦合至所述多模光纤；
所述多模光纤，用于传输入射的激光；
所述电致折射率变化部件，用于接收所述多模光纤出射的激光，并使激光入射位置处的介质折射率产生变化；
所述匀光部件，用于对入射激光匀化传输。


2.如权利要求1所述的激光光源装置，其特征在于，所述电致折射率变化部件为电致伸缩装置、电动位移装置、电致压缩装置、电致膨胀装置或介电弹性体促动器中的一种。


3.如权利要求2所述的激光光源装置，其特征在于，所述介电弹性体促动器包括：至少两种折射率不等的介电弹性介质，以及与每种所述介电弹性介质一一对应电连接的控制电极；
所述控制电极，用于被施加控制信号，使对应的所述介电弹性介质的体积发生变化，以改变激光入射位置处的介质折射率。


4.如权利要求1所述的激光光源装置，其特征在于，还包括：与所述多模光纤相邻的扰模器；
所述扰模器，用于带动所述多模光纤产生周期性振动。


5.如权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭汝海，刘卫东，
申请(专利权)人：青岛海信激光显示股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37