CN106950712A - Xy轴独立消除激光散斑装置、激光光源及激光显示系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种XY轴独立消除激光散斑装置、激光光源及激光显示系统，该XY轴独立消除激光散斑装置包括控制器及沿光路依次设置的第一光偏转器、第二光偏转器、透镜和匀光棒；第一光偏转器，在控制器的控制下对激光光束的空间传播方向进行第一次周期性偏转；第二光偏转器，在控制器的控制下对第一次周期性偏转后的激光光束的空间传播方向进行第二次周期性偏转；第一次周期性偏转和第二次周期性偏转的偏转周期均远小于人眼积分时间；透镜，对第二次周期性偏转后的激光光束进行聚光；匀光棒，收集聚光后的激光光束，输出成像光束。本发明可有效消除激光散斑。
Description
技术领域
本发明涉及激光显示技术领域。更具体地，涉及一种XY轴独立消除激光散斑装置、激光光源及激光显示系统。
背景技术
以激光作为光源，可应用于包括激光投影和液晶激光背光显示等领域，具有色域广、寿命长和亮度高等优点。但由于激光的高相干性，显示画面存在激光相干散斑的缺点。激光相干散斑是由于激光在粗糙表面散射或反射的相干子波交互相干形成、在视网膜上呈现出来的一种干涉噪声。散斑在屏幕上表现为斑状噪点，会降低影像画面质量，容易造成眼花和视力疲劳，是激光显示技术领域需要解决的技术问题之一。
因此，需要提供一种可以有效消除激光散斑，抑制激光显示画面中的散斑现象的XY轴独立消除激光散斑装置、激光光源及激光显示系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种XY轴独立消除激光散斑装置、激光光源及激光显示系统，以解决激光散斑的问题。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种XY轴独立消除激光散斑装置，包括控制器及沿光路依次设置的第一光偏转器、第二光偏转器、透镜和匀光棒；
第一光偏转器，在控制器的控制下对激光光束的空间传播方向进行第一次周期性偏转；
第二光偏转器，在控制器的控制下对第一次周期性偏转后的激光光束的空间传播方向进行第二次周期性偏转；
所述第一次周期性偏转和第二次周期性偏转的偏转周期均远小于人眼积分时间，以期在人眼积分时间内尽可能多的实现散斑图样；由于在不同时刻对激光光束的偏转角度不同，所以产生的散斑图样也不同，在人眼积分时间内，叠加的散斑图样越多，消除激光散斑的效果越好；
透镜，对第二次周期性偏转后的激光光束进行聚光；
匀光棒，收集聚光后的激光光束，输出成像光束。其中对匀光棒的要求是其横截面足以收集所有的聚光后的激光光束，以保证光能量的损失最小。
优选地，所述控制器对第一光偏转器和第二光偏转器独立控制，即第一光偏转器和第二光偏转器由控制器分别单独控制，第一光偏转器和第二光偏转器各自开启时间和与偏转周期可以任意设置，第一次周期性偏转和第二次周期性偏转的偏转周期可同步也可不同步，可通过试验找到选择消除散斑效果最佳的设置值，其中对偏转周期的设置也可通过对偏转频率的设置实现。
优选地，第一光偏转器为由第一转动机构带动的绕X轴或Y轴转动的第一反射镜，第二光偏转器为由第二转动机构带动的绕Y轴或X轴转动的第二反射镜。X轴、Y轴与激光光束的初始空间传播方向之间两两垂直，第一反射镜的反射面和X轴或Y轴存在夹角，第二反射镜的反射面和Y轴或X轴存在夹角。
优选地，所述第一反射镜和第二反射镜均为平面镜。
优选地，所述第一反射镜和第二反射镜的形状相同。
优选地，所述第一反射镜和第二反射镜的表面均镀可见光高反膜。
优选地，第一光偏转器为X轴或Y轴方向的第一电光晶体，第二光偏转器为Y轴或X轴方向的第二电光晶体，其中，X轴方向的第一电光晶体是表示激光光束经过第一电光晶体时，会在第一电光晶体的加电方向上被X轴方向扫描。
优选地，所述第一电光晶体和第二电光晶体的制作材料分别为磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、铌酸锂或钽酸锂。
优选地，第一电光晶体和第二电光晶体的形状及制作材料相同。
优选地，第一电光晶体和第二电光晶体的形状为长方体，其表面不作任何处理。
一种激光光源，包括出射激光的激光器和接收激光并出射激光光束的扩束器，还包括如上所述的XY轴独立消除激光散斑装置。
一种激光显示系统，包括投射成像光束的成像镜头，还包括如上所述的激光光源。
本发明的有益效果如下：
本发明所述技术方案可消除激光散斑，大幅地降低了散斑对比度，弱化了激光显示系统的散斑现象，显著地改善激光显示画面质量，提高激光显示画面的亮度均匀度以及色彩饱和度，提升激光显示画面的观赏舒适度。且本发明所述技术方案制造工艺简单，成本低廉，适宜大量投入生产。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；
图1示出本发明公开的XY轴独立消除激光散斑装置的示意图。
图2示出实施例1提供的XY轴独立消除激光散斑装置的示意图。
图3示出实施例2提供的XY轴独立消除激光散斑装置的示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明公开的XY轴独立消除激光散斑装置，包括控制器1及沿光路依次设置的第一光偏转器2、第二光偏转器3、透镜4和匀光棒5；
第一光偏转器2，在控制器1的控制下对激光光束的空间传播方向进行第一次周期性偏转；
第二光偏转器3，在控制器1的控制下对第一次周期性偏转后的激光光束的空间传播方向进行第二次周期性偏转；
第一次周期性偏转和第二次周期性偏转的偏转周期均远小于人眼积分时间，以期在人眼积分时间内尽可能多的实现散斑图样；由于在不同时刻对激光光束的偏转角度不同，所以产生的散斑图样也不同，在人眼积分时间内，叠加的散斑图样越多，消除激光散斑的效果越好；
透镜4，对第二次周期性偏转后的激光光束进行聚光；
匀光棒5，收集聚光后的激光光束，输出成像光束，其中对匀光棒的要求是其横截面足以收集所有的聚光后的激光光束，以保证光能量的损失最小。
其中，控制器1对第一光偏转器2和第二光偏转器3独立控制，即第一光偏转器2和第二光偏转器3由控制器1分别单独控制，第一光偏转器2和第二光偏转器3各自开启时间和与偏转周期可以任意设置，可通过试验找到选择消除散斑效果最佳的设置值，其中对偏转周期的设置也可通过对偏转频率的设置实现。
下面结合具体实施例和附图对本发明公开的XY轴独立消除激光散斑装置做进一步的说明。
实施例1
如图2所示，本实施例提供的XY轴独立消除激光散斑装置中，第一光偏转器为由第一转动机构带动的绕X轴或Y轴转动的第一反射镜2`，第二光偏转器为由第二转动机构带动的绕Y轴或X轴转动的第二反射镜3`，X轴、Y轴与激光光束的初始空间传播方向之间两两垂直，第一反射镜2`的反射面和X轴或Y轴存在夹角，第二反射镜3`的反射面和Y轴或X轴存在夹角，第一转动机构和第二转动机构均可由电控转动平台等实现。
进一步，第一反射镜2`和第二反射镜3`均为平面镜。
进一步，第一反射镜2`和第二反射镜3`的形状相同。
进一步，第一反射镜2`和第二反射镜3`的表面均镀可见光高反膜。
实施例2
如图3所示，本实施例提供的XY轴独立消除激光散斑装置中，第一光偏转器为X轴或Y轴方向的第一电光晶体2``，第二光偏转器为Y轴或X轴方向的第二电光晶体3``。其中，X轴方向的第一电光晶体2``是表示激光光束经过第一电光晶体2``时，会在第一电光晶体2``的加电方向上被X轴方向扫描。
进一步，第一电光晶体2``和第二电光晶体3``的制作材料分别为磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、铌酸锂或钽酸锂。
进一步，第一电光晶体2``和第二电光晶体3``的形状及制作材料相同。
进一步，第一电光晶体2``和第二电光晶体3``的形状为长方体，其表面不作任何处理。
除上述XY轴独立消除激光散斑装置外，本发明还公开了一种激光光源，包括出射激光的激光器和接收激光并出射激光光束的扩束器，还包括上述的XY轴独立消除激光散斑装置，第一光偏转器2和第二光偏转器3依次对激光光束进行周期性偏转，在不同时刻形成不同偏转角度的激光光束。进一步，本发明还公开了一种激光显示系统，包括投射成像光束的成像镜头，还包括如上所述的激光光源，由于该激光显示系统采用了上述包括XY轴独立消除激光散斑装置的激光光源，该激光显示系统弱化了散斑现象，显著地改善激光显示画面质量，提高激光显示画面的亮度均匀度以及色彩饱和度，提升激光显示画面的观赏舒适度。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (9)
1.一种XY轴独立消除激光散斑装置，其特征在于，该装置包括控制器及沿光路依次设置的第一光偏转器、第二光偏转器、透镜和匀光棒；
第一光偏转器，在控制器的控制下对激光光束的空间传播方向进行第一次周期性偏转；
第二光偏转器，在控制器的控制下对第一次周期性偏转后的激光光束的空间传播方向进行第二次周期性偏转；
所述第一次周期性偏转和第二次周期性偏转的偏转周期均远小于人眼积分时间；
透镜，对第二次周期性偏转后的激光光束进行聚光；
匀光棒，收集聚光后的激光光束，输出成像光束。
2.根据权利要求1所述的XY轴独立消除激光散斑装置，其特征在于，所述控制器对第一光偏转器和第二光偏转器独立控制。
3.根据权利要求1或2所述的XY轴独立消除激光散斑装置，其特征在于，第一光偏转器为由第一转动机构带动的绕X轴或Y轴转动的第一反射镜，第二光偏转器为由第二转动机构带动的绕Y轴或X轴转动的第二反射镜。
4.根据权利要求3所述的XY轴独立消除激光散斑装置，其特征在于，所述第一反射镜和第二反射镜均为平面镜。
5.根据权利要求3所述的XY轴独立消除激光散斑装置，其特征在于，所述第一反射镜和第二反射镜的表面均镀可见光高反膜。
6.根据权利要求1或2所述的XY轴独立消除激光散斑装置，其特征在于，第一光偏转器为X轴或Y轴方向的第一电光晶体，第二光偏转器为Y轴或X轴方向的第二电光晶体。
7.根据权利要求6所述的XY轴独立消除激光散斑装置，其特征在于，所述第一电光晶体和第二电光晶体的制作材料分别为磷酸二氢钾、磷酸二氢铵、铌酸锂或钽酸锂。
8.一种激光光源，包括出射激光的激光器和接收激光并出射激光光束的扩束器，其特征在于，还包括如权利要求1所述的XY轴独立消除激光散斑装置。
9.一种激光显示系统，包括投射成像光束的成像镜头，其特征在于，还包括如权利要求8所述的激光光源。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117204805A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-12-12 | 李抄 | 一种用于分析视觉质量的客观分析光学系统 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080304128A1 (en) * | 2005-12-19 | 2008-12-11 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Speckle Reduction by Angular Scanning for Laser Projection Displays |
| CN201804162U (zh) * | 2010-08-03 | 2011-04-20 | 福州高意通讯有限公司 | 一种消散斑的激光投影显示系统 |
| CN103123419A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-05-29 | 山西傲维光视光电科技有限公司 | 基于旋转反射面和散射体的匀场消相干装置 |
| CN103323958A (zh) * | 2013-06-22 | 2013-09-25 | 夏云 | 基于正交偏振合成的散斑消除装置 |
| CN203839698U (zh) * | 2014-04-15 | 2014-09-17 | 武汉嘉铭激光有限公司 | 一种声光偏转激光光束角度自动控制装置 |
| US20150070659A1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-03-12 | Lemoptix Sa | Method for reducing speckles and a light source used in said method |
| CN104808352A (zh) * | 2014-01-23 | 2015-07-29 | 中能激光显示技术（上海）有限公司 | 一种散斑抑制方法及其装置 |
| CN106291965A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-04 | 湖北久之洋红外系统股份有限公司 | 一种无散斑三基色激光光源及激光投影系统 |
| CN206757207U (zh) * | 2017-05-19 | 2017-12-15 | 中国科学院理化技术研究所 | Xy轴独立消除激光散斑装置、激光光源及激光显示系统 |
| CN115166992A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-10-11 | 苏州龙马璞芯芯片科技有限公司 | 抑制散斑对比度的激光扫描显示装置、方法及抬头显示系统 |
-
2017
- 2017-05-19 CN CN201710358455.4A patent/CN106950712B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080304128A1 (en) * | 2005-12-19 | 2008-12-11 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Speckle Reduction by Angular Scanning for Laser Projection Displays |
| CN201804162U (zh) * | 2010-08-03 | 2011-04-20 | 福州高意通讯有限公司 | 一种消散斑的激光投影显示系统 |
| CN103123419A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-05-29 | 山西傲维光视光电科技有限公司 | 基于旋转反射面和散射体的匀场消相干装置 |
| CN103323958A (zh) * | 2013-06-22 | 2013-09-25 | 夏云 | 基于正交偏振合成的散斑消除装置 |
| US20150070659A1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-03-12 | Lemoptix Sa | Method for reducing speckles and a light source used in said method |
| CN104808352A (zh) * | 2014-01-23 | 2015-07-29 | 中能激光显示技术（上海）有限公司 | 一种散斑抑制方法及其装置 |
| CN203839698U (zh) * | 2014-04-15 | 2014-09-17 | 武汉嘉铭激光有限公司 | 一种声光偏转激光光束角度自动控制装置 |
| CN106291965A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-04 | 湖北久之洋红外系统股份有限公司 | 一种无散斑三基色激光光源及激光投影系统 |
| CN206757207U (zh) * | 2017-05-19 | 2017-12-15 | 中国科学院理化技术研究所 | Xy轴独立消除激光散斑装置、激光光源及激光显示系统 |
| CN115166992A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-10-11 | 苏州龙马璞芯芯片科技有限公司 | 抑制散斑对比度的激光扫描显示装置、方法及抬头显示系统 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117204805A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-12-12 | 李抄 | 一种用于分析视觉质量的客观分析光学系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106950712B (zh) | 2023-10-31 |
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|---|---|---|---|
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