CN102621696A - 激光投影装置 - Google Patents

Abstract

一种激光投影装置，包括一个激光源、一个扩散元件、一个匀光元件及一个菲涅尔透镜。所述激光源出射的激光束依次经所述扩散元件、所述匀光元件及所述菲涅尔透镜。所述扩散元件用于扩散所述激光束。所述匀光元件用于均匀化所述经扩散元件扩散的激光束。所述菲涅尔透镜用于汇聚所述经匀光元件均匀的激光束。本发明首先使投射于扩散元件上的激光束形成发散的激光束来减少激光束的干涉，再利用匀光元件将经扩散元件的激光束混合均匀，使得经过扩散元件的激光束亮度均匀，最后，利用菲涅尔透镜将经过匀光元件的激光束进行汇聚使得汇聚后的激光束更好地被利用。

Description

激光投影装置

技术领域

本发明涉及一种激光投影装置。

背景技术

目前，激光源已越来越多地应用于投影系统，相对于传统的卤素灯或高压汞灯而言，激光源可发出高纯度的光，使得投影系统具有较佳的色彩再现性。然而，由于激光源发出的光是单色光，其波长分布范围很窄，其振动、频率、相位都高度一致，激光光波在空间重叠时，重叠区的光强分布会出现稳定的强弱相间现象，即产生光的干涉。投影图像会因激光束的干涉而造成斑点噪音，降低投影成像质量。一般会在激光源的出射光路设置一个扩散元件，该扩散元件将激光源发出的汇聚的激光束进行扩散形成发散的激光束，来减少激光束的干涉。然而，由于经过该扩散元件的发散的激光束会出现亮度不均匀的现象，且发散的激光束难以很好的被利用。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种减少激光干涉、使激光束亮度更为均匀且更好被利用的激光投影装置。

一种激光投影装置，其包括一个激光源、一个扩散元件、一个匀光元件及一个菲涅尔透镜。所述激光源发射的激光束依次经所述扩散元件、所述匀光元件及所述菲涅尔透镜。所述扩散元件用于扩散所述激光束。所述匀光元件用于均匀化所述经扩散元件扩散的激光束。所述菲涅尔透镜用于汇聚所述经匀光元件均匀的激光束。

相对于现有技术，本发明首先使投射于扩散元件上的激光束形成发散的扩散光束来减少激光束的干涉，再利用匀光元件将经扩散元件的激光束混合均匀，使得经过扩散元件的激光束亮度均匀，最后，利用菲涅尔透镜将经过匀光元件的激光束进行汇聚可使得汇聚后的激光束更好地被利用。

附图说明

图1是本发明激光投影装置的结构示意图。

图2是图1的激光投影装置的扩散元件、匀光元件及菲涅尔透镜的结构示意图。

主要元件符号说明

激光投影装置      100

红色激光源        12

绿色激光源        14

蓝色激光源        16

第一光调整元件    22

第二光调整元件    24

第三光调整元件    26

扩散元件          221、241、261

匀光元件          222、242、262

第一端面          2221

第二端面          2222

光通道            2223

菲涅尔透镜        223、243、263

第一分色镜        32

第二分色镜        34

光电调制装置      40

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。

请参阅图1及图2，为本发明第一实施方式提供的一种激光投影装置100，其包括一个红色激光源12、一个绿色激光源14、一个蓝色激光源16、一个第一光调整元件22、一个第二光调整元件24、一个第三光调整元件26、一个第一分色镜32、一个第二分色镜34及一个光电调制装置40。

所述红色激光源12、绿色激光源14及蓝色激光源16分别用于发出红色激光束、绿色激光束及蓝色激光束。

所述第一光调整元件22位于红色激光源12的出射光路，包括一个扩散元件221、一个匀光元件222及一个菲涅尔透镜223。本实施方式中，所述扩散元件221为一个圆形毛玻璃片。所述匀光元件222为一个中空圆柱状的积分柱，其包括一对相背且平行的第一端面2221、第二端面2222及贯穿第一端面2221与第二端面2222的光通道2223，所述第一端面2221靠近所述红色激光源12。所述扩散元件221容设于光通道2223内且靠近所述第一端面2221。所述菲涅尔透镜223呈圆形，所述菲涅尔透镜223容设于所述光通道2223内且靠近所述第二端面2222。所述红色激光源12发出的激光束依次经过所述扩散元件221、匀光元件222及菲涅尔透镜223。

所述第二光调整元件24、第三光调整元件26与所述第一光调整元件22的结构相同。所述第二光调整元件24位于所述绿色激光源14的出射光路，其包括一个扩散元件241、一个匀光元件242及一个菲涅尔透镜243，所述绿色激光源14发出的激光束依次经过所述扩散元件241、匀光元件242及菲涅尔透镜243。所述第三光调整元件26位于蓝色激光源16的出射光路，其包括一个扩散元件261、一个匀光元件262及一个菲涅尔透镜263，所述蓝色激光源16发出的激光束依次经过所述扩散元件261、匀光元件262及菲涅尔透镜263。所述扩散元件241、261也为圆形毛玻璃片。

所述第一分色镜32位于第一光调整元件22及第三光调整元件26的出射光路。所述第一分色镜32用于反射从第一光调整元件22出射的光，并用于透过从第三光调整元件26出射的光。

所述第二分色镜34位于所述第二光调整元件24及所述第一分色镜32的出射光路。所述第二分色镜34用于反射从所述第二光调整元件24出射的光，并用于透过从所述第一分色镜32出射的光。

所述光电调制装置40位于所述第二分色镜34的出射光路。所述光电调制装置40用于接收来自第二分色镜34的光并调制成图像信号。本实施方式中所述光电调制装置40为数字微镜元件(Digital Micro Device)。

使用该激光投影装置100时，所述红色激光源12发出的方向集中的红色激光束进入至所述扩散元件221，所述扩散元件221将方向集中的红色光束向各个方向扩散形成发散的红色激光束；经过所述扩散元件221的红色激光束投射至所述光通道2223的内壁，所述光通道2223的内壁将发散的红色激光束多次反射，使得红色激光束混合均匀；经过所述匀光元件222混合均匀的红色激光束再进入所述菲涅尔透镜223，所述菲涅尔透镜223将混合均匀的红色激光束进行汇聚；经所述菲涅尔透镜223汇聚的红色激光束投射至所述第一分色镜32；所述第一分色镜32将经过所述菲涅尔透镜223汇聚的红色激光束反射至所述第二分色镜34；所述第二分色镜34透过来自所述第一分色镜32反射的红色激光束。

同样，所述绿色激光源14发出的绿色激光束经依次第二光调整元件24的扩散元件241、匀光元件242及菲涅尔透镜243，依次经所述扩散元件241进行扩散、所述匀光元件242进一步均匀及所述菲涅尔透镜243汇聚后投射至所述第二分色镜34，再由所述第二分色镜34反射经所述菲涅尔透镜243汇聚的绿色激光束。

所述蓝色激光源16发出的蓝色激光束经依次第三光调整元件26的扩散元件261、匀光元件262及菲涅尔透镜263，依次经所述扩散元件261进行扩散、所述匀光元件262进一步均匀及所述菲涅尔透镜263汇聚后投射至所述第一分色镜32，所述第一分色镜32透过经所述菲涅尔透镜263汇聚的蓝色激光束；透过所述第一分色镜32的蓝色激光束投射至所述第二分色镜34后，再透过所述第二分色镜34。

上述透过所述第二分色镜34的红色激光束与蓝色激光束及经所述第二分色镜34反射的绿色激光束合成白光后投至所述光电调制装置40，由所述光电调制装置40调制成图像信号。

本发明将红色激光源12、绿色激光源14及蓝色激光源16发出的红色光束、绿色光束及蓝色光束分别依次进行扩散处理、匀光处理并最后进行汇聚，首先使分别汇聚于扩散元件221、241、261上的红、绿、蓝色激光束形成发散的扩散激光束以此减少红、绿、蓝激光束的干涉，再分别利用匀光元件222、242及262将发散的红、绿蓝激光束光束混合均匀，最后，分别利用菲涅尔透镜223、243、263将混合均匀后的激光束进行汇聚使得汇聚后的红色光束、绿色光束及蓝色更好地被利用。

可以理解，所述扩散元件221，241，261也可以是其他具有发散光功能的光学元件，如凹透镜，且凹透镜的凹面分别靠近对应的激光光源。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种激光投影装置，包括至少一个激光源、一个扩散元件、一个匀光元件及一个菲涅尔透镜；所述激光源出射的激光束依次经所述扩散元件、所述匀光元件及所述菲涅尔透镜；所述扩散元件用于扩散所述激光束；所述匀光元件用于均匀化所述经扩散元件扩散的激光束；所述菲涅尔透镜用于汇聚所述经匀光元件均匀的激光束。

2.如权利要求1所述的激光投影装置，其特征在于，所述扩散元件为毛玻璃片。

3.如权利要求1所述的激光投影装置，其特征在于，所述扩散元件为凹透镜。

4.如权利要求3所述的激光投影装置，其特征在于，所述凹透镜的凹面靠近所述激光源。

5.如权利要求1所述的激光投影装置，其特征在于，所述匀光元件为一中空圆柱状的空心积分柱，所述空心积分柱包括一对相背的第一端面、第二端面及贯穿所述第一端面与第二端面的光通道，所述第一端面靠近所述激光源，所述扩散元件容设于所述光通道内且靠近所述第一端面，所述菲涅尔透镜容设于所述光通道内且靠近所述第二端面。

6.如权利要求1所述的激光投影装置，其特征在于，包括三个激光源，所述三个激光源分别为红色激光源、绿色激光源及蓝色激光源。

Images