本實用新型涉及激光投影技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及勻場消散斑裝置及激光投影系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的投影系統(tǒng)照明所使用的光源有超高壓汞燈、金屬鹵化物燈、氙燈、鹵素?zé)?、LED光源、藍光激光激發(fā)銀光粉光源等。其中，超高壓汞燈、金屬鹵化物燈、氙燈、鹵素?zé)艄庠吹氖褂脡勖疃嗖怀^2000小時，且使用過程中衰減過快、色彩衰減不對稱，造成使用的中后期整個投影顯示品質(zhì)嚴重下降；且超高壓汞燈、金屬鹵化物燈、氙燈、鹵素?zé)艄庠春茈y有效的支持高亮度投影系統(tǒng)的需求。LED光源的使用壽命雖能達到20000小時，但目前只能支持的亮度等級為1000lumens以下的投影系統(tǒng)。藍光激光激發(fā)銀光粉光源雖然滿足亮度需求，但是在使用過程中的色彩調(diào)整、使用壽命及穩(wěn)定性上存在很大的問題，現(xiàn)在比較普遍的應(yīng)用在中低亮度的投影系統(tǒng)中。

為了解決投影系統(tǒng)光源不足的問題，近年來，隨著紅、綠、藍激光發(fā)光二極管技術(shù)的成熟，人們開始著手把三色激光光源應(yīng)用到投影系統(tǒng)中。但是，目前應(yīng)用于投影系統(tǒng)的激光光源，一方面光場分布不均勻；另一方面，由于激光為相干光，其經(jīng)粗糙表面(如屏幕)反射后，人眼看到的是具有散斑的圖像，嚴重降低了圖像顯示質(zhì)量，因此，目前應(yīng)用于投影系統(tǒng)中的激光光源所達到的畫面效果始終不理想。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種勻場消散斑裝置及激光投影系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中激光投影系統(tǒng)顯示畫面不理想的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：一種勻場消散斑裝置，包括馬達本體、耦合鏡、激光光棒以及勻化片；所述耦合鏡設(shè)于所述馬達本體的一側(cè)并用于將激光光源耦合至所述激光光棒；所述激光光棒設(shè)于所述馬達本體的中空軸內(nèi)并通過所述中空軸帶動作旋轉(zhuǎn)運動，以使所述激光光源在所述激光光棒內(nèi)多次反射后輸出至所述勻化片上；所述勻化片設(shè)于所述馬達本體的另一側(cè)并用于勻化所述激光光源。

進一步地，所述耦合鏡的相對兩表面均鍍設(shè)有用于提高所述激光光源的耦合效率的增透膜。

進一步地，所述耦合鏡為雙球面耦合鏡、雙非球面耦合鏡、單球面耦合鏡或單非球面耦合鏡。

進一步地，所述激光光棒為空心光棒，所述空心光棒的邊數(shù)為3條～8條。

進一步地，所述空心光棒的各外表面上設(shè)有用于提高所述激光光源的反射率的第一激光高反射膜。

進一步地，所述激光光棒為棱形實心光棒，所述棱形實心光棒的棱數(shù)為3條～8條。

進一步地，所述棱形實心光棒的各外表面上設(shè)有用于提高所述激光光源的反射率的第二激光高反射膜。

進一步地，所述勻化片的勻化波長范圍為400nm～700nm的激光光源，所述激光光源經(jīng)所述勻化片勻化后的發(fā)散角半角范圍為1°～10°。

進一步地，所述馬達本體包括第一壓蓋和第二壓蓋，所述第一壓蓋和所述馬達本體的中空軸的一端之間設(shè)有多個相互卡合以固定所述激光光棒的第一凸起和第一凹槽；所述第二壓蓋和所述馬達本體的中空軸的另一端之間設(shè)有多個相互卡合以固定所述激光光棒的第二凸起和第二凹槽。

本實用新型的有益效果：本實用新型通過將激光光棒設(shè)于馬達本體的中空軸內(nèi)，采用馬達本體帶動激光光棒進行旋轉(zhuǎn)運動的方式，巧妙的實現(xiàn)了時間與空間的混光模式，此外，在激光光棒內(nèi)多次反射后的激光光束輸出到勻化片，通過勻化片的作用可進一步將均勻性差、局部能量集中、危險系數(shù)高的激光光源轉(zhuǎn)換為均勻性好、能量分布均勻、無散斑的激光投影光源，從而使得激光投影系統(tǒng)中顯示出理想的畫面。

本實用新型的另一技術(shù)方案：一種激光投影系統(tǒng)，包括上述的勻場消散斑裝置。

由于本實用新型提供的激光投影系統(tǒng)，包括上述的勻場消散斑裝置，因此，使得該激光投影系統(tǒng)的激光光源具有均勻性好、能量分布均勻以及無散斑等特點，從而使得該激光投影系統(tǒng)能夠顯示出理想的畫面。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的勻場消散斑裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型實施例提供的勻場消散斑裝置的激光光棒的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型實施例提供的勻場消散斑裝置的激光光棒的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記包括：

10—馬達本體 11—第一壓蓋 12—第二壓蓋

20—耦合鏡 21—球面 30—激光光棒

31—第一激光高反射膜 32—第二激光高反射膜 40—勻化片。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

如圖1所示，本實用新型實施例提供的勻場消散斑裝置，包括馬達本體10、耦合鏡20、激光光棒30以及勻化片40；所述耦合鏡20設(shè)于所述馬達本體10的一側(cè)并用于將激光光源耦合至所述激光光棒30；所述激光光棒30設(shè)于所述馬達本體10的中空軸內(nèi)并通過所述馬達本體10帶動作旋轉(zhuǎn)運動，以使所述激光光源在所述激光光棒30內(nèi)多次反射后輸出至所述勻化片40上；所述勻化片40設(shè)于所述馬達本體10的另一側(cè)并用于勻化所述激光光源。本實施例中，通過將激光光棒30設(shè)于馬達本體10的中空軸內(nèi)，采用馬達本體10帶動激光光棒30進行旋轉(zhuǎn)運動的方式，巧妙的實現(xiàn)了時間與空間的混光模式，此外，在激光光棒30內(nèi)多次反射后的激光光束輸出到勻化片40，通過勻化片40的作用可進一步將均勻性差、局部能量集中、危險系數(shù)高的激光光源轉(zhuǎn)換為均勻性好且能量分布均勻的激光投影光源，從而使得激光投影系統(tǒng)中顯示出理想的畫面。

需要進一步說明的是：本實用新型實施例中，激光光源指的是紅、綠、藍三色純激光投影光源。

進一步地，所述耦合鏡20的相對兩表面均鍍設(shè)有用于提高所述激光光源的耦合效率的增透膜。通過在耦合鏡20的雙面均鍍設(shè)增透膜，有效地提高了激光光源的耦合效率，降低了激光光源在傳播過程中的光能損失。

進一步地，所述耦合鏡20為雙球面耦合鏡、雙非球面耦合鏡、單球面耦合鏡或單非球面耦合鏡。本實施例中，該耦合鏡20為單球面耦合鏡，其包括第一光學(xué)面和第二光學(xué)面，其中第一光學(xué)面為球面21構(gòu)成，第二光學(xué)面為非球面構(gòu)成，通過將第一光學(xué)面設(shè)計為球面21，可有效地提高通過其的激光耦合效率，結(jié)構(gòu)簡單，實用性好。

如圖2所示，進一步地，所述激光光棒30為空心光棒，所述空心光棒的邊數(shù)為3條～8條。具體地，所述空心光棒的邊數(shù)可以為3條、4條、6條或者8條，在實際應(yīng)用中可根據(jù)具體需要選擇，在此不做唯一限定。

如圖2所示，進一步地，所述空心光棒的各外表面上設(shè)有用于提高所述激光光源的反射率的第一激光高反射膜31。通過在空心光棒的各外表面設(shè)置第一激光高反射膜31，可以有效地提高激光光源在光棒中的反射率，降低激光光源在光棒中的能量損耗。

如圖3所示，進一步地，所述激光光棒30為棱形實心光棒，所述棱形實心光棒的棱數(shù)為3條～8條。同理，具體地，所述棱形實心光棒的棱數(shù)可以為3條、4條、6條或者8條，在實際應(yīng)用中可根據(jù)具體需要選擇，在此不做唯一限定。

如圖3所示，進一步地，所述棱形實心光棒的各外表面上設(shè)有用于提高所述激光光源的反射率的第二激光高反射膜32。同理，該第二激光高反射膜32的設(shè)置，可以有效地提高激光光源在光棒中的反射率，降低激光光源在光棒中的能量損耗。

進一步地，所述勻化片40的勻化波長范圍為400nm～700nm的激光光源，所述激光光源經(jīng)所述勻化片40勻化后的發(fā)散角半角范圍為1°～10°。本實施例提供的勻化片40能夠?qū)ΣㄩL范圍為400nm～700nm的可見光勻化，且其具有精確的發(fā)散角半角，在保證光斑均勻性的同時，依然能夠保證高的光能利用率。

如圖1所示，進一步地，所述馬達本體10包括第一壓蓋11和第二壓蓋12，所述第一壓蓋11和所述馬達本體10的中空軸的一端之間設(shè)有多個相互卡合以固定所述激光光棒30的第一凸起(圖未示)和第一凹槽(圖未示)；所述第二壓蓋12和所述馬達本體10的中空軸的另一端之間設(shè)有多個相互卡合以固定所述激光光棒30的第二凸起(圖未示)和第二凹槽(圖未示)。本實施例中，通過設(shè)置相互卡合的第一凸起和第一凹槽以及相互卡合的第二凸起和第二凹槽，能夠有效地固定激光光棒30，從而提高激光光棒30隨馬達本體10旋轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性。

進一步地，所述馬達本體10的轉(zhuǎn)動頻率為30Hz～300Hz。如此，能夠使得該裝置能夠在人眼的積分時間內(nèi)(30Hz)消除散斑。

本實用新型實施例提供的勻場消散斑裝置的具體工作原理如下：

通過耦合鏡20把激光光源耦合到激光光棒30中，馬達本體10帶動激光光棒30進行旋轉(zhuǎn)運動，激光光棒30把入射光經(jīng)過多次反射發(fā)散后輸出到勻化片40上，勻化片40再次將光斑進行勻化后達到理想的輸出效果。由于在多次反射過程中，激光光源的光程不斷地發(fā)生變化，導(dǎo)致從激光光棒30另一端的端面上各點輸出的激光相位也不斷地發(fā)生變化，從而使得人眼中無法形成穩(wěn)定的干涉條紋，達到消除散斑的目的。而配合勻化片40的使用，使得該勻場消散斑裝置不僅能夠提高光源亮度及光能的有效利用率，而且成功的解決了激光光源的不均勻性問題，避免了因局部光能力過度集中造成對后端成像系統(tǒng)的損毀。此外，本實用新型實施例提供的勻場消散斑裝置同時具有廣色域、長壽命、環(huán)保節(jié)能等特點，在投影顯示領(lǐng)域有很高的使用價值。

本實用新型實施例還提供一種激光投影系統(tǒng)，該激光投影系統(tǒng)，包括上述的勻場消散斑裝置。

由于本實用新型提供的激光投影系統(tǒng)，包括上述的勻場消散斑裝置，使得該激光投影系統(tǒng)的激光光源具有均勻性好、能量分布均勻以及無散斑等特點，從而使得該激光投影系統(tǒng)能夠顯示出理想的畫面。

綜上所述可知本實用新型乃具有以上所述的優(yōu)良特性，得以令其在使用上，增進以往技術(shù)中所未有的效能而具有實用性，成為一極具實用價值的產(chǎn)品。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的思想和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。