CN105242407A - 一种抑制激光显示散斑装置 - Google Patents

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罗校迎
尧舜
邱运涛
雷宇鑫
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吕朝蕙
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Abstract

本发明涉及激光显示技术领域，公开了一种抑制激光显示散斑装置。该装置包括：激光光源，以及与所述激光光源相连的驱动装置；其中，所述驱动装置带动所述激光光源在激光光源的出光方向上做往复运动。本发明提供的抑制激光显示散斑装置通过驱动装饰使激光光源在出射光线方向上的往复运动，从而改变激光的空间相干性，使散斑在屏幕上快速震荡并在积分时间不断叠加，逐渐降低散斑的对比度，最终消除散斑。

Description

一种抑制激光显示散斑装置
技术领域
本发明涉及激光显示技术领域，尤其涉及一种抑制激光显示散斑装置。
背景技术
激光全色显示技术是指用红、蓝、绿，三种激光器为基色光源，以期望得到更丰富更艳丽的显示色彩的显示技术。
随着科技与生活质量的提高，人们对视频显示的画面画质的要求不断提高。而相比较于传统的黑白显示，彩色显示，和数字显示新一代的显示技术，激光显示具有一些非常显著的优点：色域范围宽广，光源寿命长，光源稳定可靠性高，护眼，无有害电磁辐射，节能环保等。激光显示以激光器作为光源，激光的单色性好，色相饱和度高，而红、蓝、绿激光器所发射的激光可以到达人眼感知色域图的边缘，故其色域空间大，色彩丰富，色彩表现相比较于传统电视可达到2倍以上。另外半导体激光器的使用寿命可以长达100000小时，是传统光源的10-20倍，同时成本也相比较其他激光器更低，光电转换效率可以高达60％，故其寿命长节能环保。另外激光显示人眼受光是接收反射光，比较传统电视的直射光，这样更加护眼。因此激光显示技术受到越来越多的关注与研究，必将成为未来高端显示的主流。同时正是因为激光有单色性好的特性，使得在激光显示中会产生干涉散斑，从而影响成像的画面质量。
现有技术中抑制干涉散斑的方法、包括旋转光纤法、多波长法等方式。在虽然这些方法能够抑制散斑的产生，然而由于激光光束在射出之后需经过消相干元件的处理，使得光能利用率大大受损，降低了显示质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何在保证显示质量的前提下消除激光散斑的问题。
为实现上述的发明目的，本发明提供了一种抑制激光显示散斑装置及显示系统。
依据本发明的第一方面，提供了一种抑制激光显示散斑装置，包括：激光光源，以及与所述激光光源相连的驱动装置；
其中，所述驱动装置带动所述激光光源在激光光源的出光方向上做往复运动。
其中较优地，所述驱动装置为轮盘驱动装置。
其中较优地，所述驱动装置为壳式凸轮驱动装置。
其中较优地，所述激光光源为红光半导体激光器、绿光半导体激光器或蓝光半导体激光器。
其中较优地，还包括光屏；
所述光屏位于激光光源出光方向上，用于呈现所述激光光源出射的图像。
其中较优地，所述激光光源出光方向与所述光屏所在平面夹角为10度至90度。
本发明提供了一种抑制激光显示散斑装置。其中，该装置通过驱动装饰使激光光源在出射光线方向上的往复运动，从而改变激光的空间相干性，使散斑在屏幕上快速震荡并在积分时间不断叠加，逐渐降低散斑的对比度，最终消除散斑。此外，本发明从光源的角度出发，并未在光路上增设任何光学元件，因此提高了光能的利用率，提升了激光显示质量。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是本发明第一实施例提供的抑制激光显示散斑装置示意图；
图2是本发明第二实施例提供的抑制激光显示散斑装置示意图、；
图3是本发明第三实施例提供的轮盘驱动装置示意图；
图4是本发明第四实施例提供的壳式凸轮驱动装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明提供了一种抑制激光显示散斑装置。该装置包括：激光光源1，以及与激光光源相连的驱动装置2。其中，驱动装置2带动激光光源1在激光光源1的出光方向上做往复运动，激光光源1出射的激光射入到光屏3上。下面对本发明提供的抑制激光显示散斑装置展开详细的说明。
实施例一
如图1所示，本发明提供了一种抑制激光显示散斑装置。该装置包括：激光光源1，以及与激光光源相连的驱动装置2。其中，驱动装置2带动激光光源1在激光光源1的出光方向上做往复运动，激光光源1出射的激光射入到光屏3上。其中，激光光源出光方向与光屏所在平面夹角优选为90度。
其中较优地，激光光源1为红光半导体激光器、绿光半导体激光器以及蓝光半导体激光器中的一个或多个。对应地，每种半导体激光器波长分别为671nm、532nm以及473nm；功率分别为3.5W、0.32W或1.3W。
由于激光光源1在出光方向上产生微小且快速的平移震动，从而不断改变入射光程，使得由相干效应在屏幕3上产生的光斑快速震荡而变模糊。形成不同的散斑图样，在积分时间内散斑结构的叠加必然造成散斑对比度的降低,当散斑对比度降到4％以下时,人眼就看不到散斑了，有效消除了激光显示中的散斑。
实施例二
本实施例与实施例一基本相同，其区别在于激光光源1出光方向与光屏3所在平面夹角为10度至90度。优选地，如图2所示，激光光源1出光方向与光屏3所在平面夹角为10度。驱动装置2带动激光光源1在激光光源1的出光方向上做往复运动，使激光光源1出射的激光以10度的角度射入到光屏3上。激光光源可以与光屏3所在平面呈一定角度入射是激光显示的优势，当应用在激光电视中，通过呈一定夹角的入射可以有效的减小激光电视的厚度。
实施例三
如图2所示，本发明提供的抑制激光显示散斑装置与实施例一基本相同。区别在于驱动装置为轮盘驱动装置。
轮盘驱动装置为转动变平移震动的机械联动元件，包括轮盘31、牵引杆32、牵引轴33、固定座34以及驱动电机35。其中，轮盘31与驱动电机35相连；牵引杆32的一端与轮盘31的边缘固定，另一端与牵引轴33活动连接。牵引轴中远离牵引杆的一端穿过固定座34内部设置的空槽与激光光源1相连。
驱动电机35由驱动电机35带动轮盘31，轮盘直径在毫米量级，轮盘通过带轴承的牵引杆32连接牵引轴33，牵引轴33在垂直于激光光源31的出光方向上由固定座34固定，并在固定座34的限位孔做快速微小的平移震动带动激光光源1在激光光源1的出光方向上做往复运动。其中较优地，其中电动机转速为2000r/min，牵引轴33也每分钟完成2000次震动，从而带动激光光源1每分钟完成2000次震动。由于激光光源1在出光方向上产生微小且快速的平移震动，从而不断改变入射光程使散斑在积分时间内不断叠加，降低了散斑对比度，有效消除了激光显示中的散斑。
实施例四
如图4所示，本发明提供的抑制激光显示散斑装置与实施例一基本相同，其区别在于驱动装置为壳式凸轮42驱动装置。壳式凸轮42驱动装置包括：转动杆41、壳式凸轮42、从动轮组件43、联动杆组件44、以及驱动电机45。
其中，从动轮组件43包括从动轮431以及从一侧开口的从动轮固定架432，从动轮431可转动连接在从动轮431固定架开口内，从动轮固定架432上还设有通孔；联动杆组件44包括联动杆441以及联动杆固定装置442，联动杆441可以在联动杆固定装置442限位槽内的往复运动。联动杆441穿过联动杆固定装置442限位槽的，一端与激光光源1相连，另一端穿过设置在从动轮固定架432上的通孔与从动轮431紧密贴合。联动杆固定装置442上还设置有与激光光源1相连的弹簧443，用于为激光光源1的往复移动提供驱动力。壳式凸轮42为一侧开口的圆柱筒形结构，其闭合的一侧与驱动电机45连接。其开口一侧外壁的边沿为不规则的边沿，该边沿与从动轮431紧密贴合。
当带动激光光源做往复运动时，从动轮固定架432与联动杆固定装置保持不动。驱动电机45驱动转动杆41转动从而带动壳式凸轮42转动，驱动电机45的转速优选为2000r/min。由于壳式凸轮42的边沿紧贴从动轮431，使从动轮431依据边沿的不规则形状做无规则的往复运动。当壳式凸轮42沿轴向方向的侧壁较厚时，壳式凸轮42的边沿挤压从动轮431，从动轮431挤压联动杆441通过联动杆固定装置442的限位槽向远离壳式凸轮42的方向运动，从而使激光光源1向远离壳式凸轮42的方向运动，同时连接激光光源1与联动杆固定装置442的弹簧443伸长，给激光光源1提供一个靠近壳式凸轮42的方向弹力。当壳式凸轮42沿轴向方向侧壁由厚变薄时，壳式凸轮42的边沿不再挤压从动轮431，因此激光光源1不再受到远离壳式凸轮42的力，在弹簧443的作用下向靠近壳式凸轮42的方向运动，从而带动联动杆441以及从动轮431向靠近壳式凸轮42的方向运动，是从动轮431重新恢复与壳式凸轮42的边沿的状态。上述步骤一直重复的进行着，使激光光源在出光方向上做往复运动。
应当可以理解，本发明中的驱动装置不仅限于实施例三以及实施例四提供的装置，还可以为其他结构。只要能够使激光光源在出光方向上往复运动即可实现本发明。
综上所述，本发明提供了一种抑制激光显示散斑装置。该装置通过驱动装饰使激光光源在出射光线方向上的往复运动，从而改变激光的空间相干性，使散斑在屏幕上快速震荡并在积分时间不断叠加，逐渐降低散斑的对比度，最终消除散斑。此外，本发明从光源的角度出发，并未在光路上增设任何光学元件，因此提高了光能的利用率，提升了激光显示质量。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种抑制激光显示散斑装置，其特征在于，包括：激光光源，以及与所述激光光源相连的驱动装置；
其中，所述驱动装置带动所述激光光源在激光光源的出光方向上做往复运动。
2.如权利要求1所述的抑制激光显示散斑装置，其特征在于，所述驱动装置为轮盘驱动装置。
3.如权利要求1所述的抑制激光显示散斑装置，其特征在于，所述驱动装置为壳式凸轮驱动装置。
4.如权利要求1所述的抑制激光显示散斑装置，其特征在于，所述激光光源为红光半导体激光器、绿光半导体激光器或蓝光半导体激光器。
5.如权利要求1所述的抑制激光显示散斑装置，其特征在于，还包括光屏；
所述光屏位于激光光源出光方向上，用于呈现所述激光光源出射的图像。
6.如权利要求5所述的抑制激光显示散斑装置，其特征在于，所述激光光源出光方向与所述光屏所在平面夹角为10度至90度。
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