一種抑制激光散斑的裝置及激光顯示投影系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設及激光投影顯示領(lǐng)域，具體設及一種抑制激光散斑的裝置，另外還 設及激光顯示投影系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 激光投影顯示技術(shù)具有高亮度、大色域的優(yōu)點，其作為新一代顯示技術(shù)受到了科 學界和產(chǎn)業(yè)界的極大關(guān)注。但是，激光具有強相干性的特點，激光的強相干性會引起的散斑 效應，而散斑效應將會嚴重影響顯示圖像的質(zhì)量，并且散斑效應很難被有效消除，因此散斑 效應的引入已經(jīng)成為了制約激光投影顯示技術(shù)發(fā)展的最主要問題。
[0003] 針對該一技術(shù)問題，目前業(yè)內(nèi)主要抑制散斑的方法是增加激光帶寬或是激光波長 多樣性，目前市場上出現(xiàn)采用激光與其他非相干光（如LED)形成的混合光源，但該樣需要 犧牲光源的亮度或飽和度，從而影響顯示畫面質(zhì)量；而線寬大的激光器的成本高，且傳輸?shù)?功率和效率低，因此無法得到廣泛應用。
[0004] 另外，目前市場上還出現(xiàn)了采用振動屏幕使散斑場"沸騰"的方法來抑制散斑，該 種方法雖然簡單易行，但是散斑抑制的效果嚴重依賴于投影系統(tǒng)W外的器件，例如屏幕，而 對于材質(zhì)偏硬或尺寸過大的屏幕的振動不易實現(xiàn)，因此該方法對于無固定屏幕的投影顯示 設備不適用，該抑制方法存在著抑制效果差和實用性問題。
[0005] 上述提到的抑制方法均具有很大的局限性，尤其是針對高亮度、高增益顯示等應 用場合，由于激光熱量和孔徑的增加等條件的限制，使得現(xiàn)有的抑制方法所能達到的效果 有限。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 本實用新型提供一種抑制激光散斑的裝置，W解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。
[0007] 本實用新型還提供一種應用抑制激光散斑的裝置的激光顯示投影系統(tǒng)。
[000引本實用新型提供一種抑制激光散斑的裝置，包括；多個非相干的激光器、光纖禪合 器和包含多個子光纖的集束光纖，每個激光器用于輸出一路光束，多個激光器輸出的多路 光束分別經(jīng)由所述光纖禪合器禪合至所述集束光纖的子光纖中，且在每一子光纖中傳輸?shù)?一路光束稱為子光束，所述集束光纖的輸出端輸出的同頻率的相鄰子光束在空間上具有預 設距離；設置的所述預設距離使多個同頻率的子光束產(chǎn)生的散斑圖樣是相互獨立的。
[0009] 可選的，所述激光器為單色激光器，所述每個激光器用于輸出一路光束具體是，所 述激光器用于輸出紅光、綠光或藍光的一路激光光束。
[0010] 優(yōu)選的，所述預設距離與所述相同頻率的子光束的角間隔成正比。
[0011] 優(yōu)選的，所述角間隔是觀察者的瞳孔張角的預設放大倍率的倍數(shù)；所述瞳孔張角 是瞳孔直徑與觀察距離的比值。
[0012] 優(yōu)選的，所述預設距離的最小值的計算公式為；L=kna/s，其中L是預設距離，n 是預設放大倍率，a是瞳孔直徑，S是觀察距離，k是距離單位常數(shù)。
[0013] 可選的，所述集束光纖中同頻率的子光纖之間間隔的光纖根數(shù)的計算公式是；N =L/b-1，其中b是光纖直徑。
[0014] 優(yōu)選的，所述集束光纖中同頻率的子光纖之間間隔的光纖根數(shù)的最小值為一根光 纖。
[0015] 優(yōu)選的，所述同頻率的子光束的個數(shù)的T，所述激光的散斑對比度為1/VT。
[0016] 本實用新型還提供一種激光顯示投影系統(tǒng)，包括禪合透鏡、投影巧片、投影鏡頭和 上述的抑制激光散斑的裝置，所述抑制激光散斑的裝置中的所述集束光纖的輸出端與所述 禪合透鏡、投影巧片及投影鏡頭依次設置在一個光路中，經(jīng)過投影鏡頭放大的光束投影至 屏幕上。
[0017] 可選的，還包括準直透鏡，所述準直透鏡設置于所述集束光纖的輸出端與所述禪 合透鏡之間，并位于上述的光路中。
[0018] 優(yōu)選的，如上述權(quán)利要求6所述的計算公式中，所述k是距離單位常數(shù)，具體的，k 是所述準直透鏡的焦距；
[0019] n是預設放大倍率，具體的，n是所述投影鏡頭的放大倍率；
[0020]S是觀察距離，具體的，S是觀察者距離所述屏幕的距離。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有W下優(yōu)點：
[0022] 本實用新型提供一種抑制激光散斑的裝置，包括；多個非相干的激光器、光纖禪 合器和包含多個子光纖的集束光纖，每個激光器用于輸出一路光束，多個激光器輸出的多 路光束分別經(jīng)由所述光纖禪合器禪合至所述集束光纖的子光纖中，且在每一子光纖中傳輸 的一路光束稱為子光束，所述集束光纖的輸出端輸出的同頻率的相鄰子光束在空間上具有 預設距離；設置的所述預設距離使多個同頻率的子光束產(chǎn)生的散斑圖樣是相互獨立的。該 裝置通過設置非相干激光器降低光束的相干性，從而降低散斑對比度，另一方面，通過按照 散斑角度多樣化條件預設距離排布輸出端子光束，在空間上降低散斑對比度。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本實用新型實施例提供的一種抑制激光散斑的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖2是本實用新型實施例提供的抑制激光散斑的裝置中集束光纖的輸出端的結(jié) 構(gòu)示意圖。
[0025] 圖3是本實用新型實施例提供的抑制激光散斑的裝置及照明系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0026] 圖4是本實用新型實施例提供的抑制激光散斑的裝置及照明系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0027] 圖5是本實用新型實施例提供的一種抑制激光散斑的方法的流程圖。
[0028] 圖6是本實用新型實施例提供的一種激光顯示投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 其中，101、多個非相干的激光器，102、光纖禪合器，103、集束光纖，301、子光束， 601、抑制激光散斑的裝置，602、禪合透鏡，603、投影巧片，604、投影鏡頭，605、屏幕，606、準 直透鏡。
【具體實施方式】
[0030] 在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)W便于充分理解本實用新型。但是本實用新 型能夠W很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W在不違背本實用新 型內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施的限制。
[0031] 圖1是本實用新型實施例提供的一種抑制激光散斑的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032] 本實用新型提供一種抑制激光散斑的裝置，該裝置包括多個非相干的激光器101、 光纖禪合器102和包含多個子光纖的集束光纖103。
[0033] 所述激光器為單色激光器，該單色激光器可輸出一路光束，在本實施例中，應用的 該多個單色激光器中，某些激光器可輸出一路紅色激光光束，某些激光器可輸出一路綠色 激光光束，還有某些激光器可輸出一路藍色激光光束。
[0034] 所述激光器輸出的光束經(jīng)由所述光纖禪合器102禪合至所述集束光纖103的子光 纖中。在所述子光纖中傳輸?shù)墓馐Q為是子光束301，所述每個子光束301經(jīng)由所述集束光 纖103的子光纖傳輸，所述集束光纖103的輸出端輸出的同頻率的相鄰子光束301在空間 上具有預設距離；設置的所述預設距離使多個同頻率的子光束301產(chǎn)生的散斑圖樣是相互 獨立的。
[0035] 由于所述多個非相干的激光器101中輸出的多路紅色光束、藍色光束或者綠色光 束之間均是相互獨立的，具有非相干性。
[0036] 首先，S種不同顏色的光束的頻率不同，則說明其具有非相干性。另外，雖然同一 種顏色的光束的頻率是相同的，但是，由于是不同的激光器輸出的，其相位是隨機的，因此， 即使兩束頻率相同的光束之間也是具有非相干性的。
[0037] 總之，采用所述多個非相干的激光器101可滿足激光光源的非相干性。
[003引由于激光本身具有的相干性是造成散斑的一個重要的因素，因此，為了降低散斑 對比度，需要降低光束的相干性，因此才引入多個非相干的激光器101，由于多個激光器