CN107490875B - 消散斑装置、投影设备光源及投影设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种消散斑装置、投影设备光源以及投影设备，所述消散斑装置包括：扩散部件，用于扩散匀化入射的激光；偏移部件，用于将入射的激光出射至所述扩散部件，并使自所述偏移部件出射的所述激光的光路产生预设位移。本公开通过扩散部件与偏移部件结合，可以使自偏移部件出射的激光产生预设位移，从而增加激光的空间随机相位，降低激光的相干性，减弱散斑效应，进而提高投影设备画面的显示质量。

Description

消散斑装置、投影设备光源及投影设备

技术领域

本公开涉及投影显示技术领域，具体而言，涉及一种消散斑装置、投影设备光源及投影设备。

背景技术

近年来激光被逐渐作为光源应用于投影显示技术领域。但是由于激光的高相干性，不可避免地产生散斑效应。所谓散斑是指相干光源在照射粗糙的物体时，散射光由于波长相同，相位恒定，从而在空间上产生干涉，空间中有的部分发生干涉相长，有的部分发生干涉相消，最终在显示端出现颗粒状的明暗相间的斑点，造成投影图像质量的下降。

目前，为减小激光由于本身特性带来的散斑效应，现有技术在激光传输光路中，使用旋转的散射片或扩散片进行消散斑，或者是通过设置扩散部件增加激光的空间相位，以破坏相位恒定的干涉条件进行减弱散斑。但是现有技术中扩散部件的消散斑效果与扩散部件本身设置的发散角度相关，并不能有效抑制或者避免由于激光本身特性带来的散斑现象，因此无法有效提高投影画面的显示质量。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种消散斑装置、投影设备光源及投影设备，进而至少在一定程度上克服由于激光本身特性带来的散斑现象以及由于相关技术的限制和缺陷而导致的投影画面显示质量较差的问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一个方面，提供一种消散斑装置，应用于投影设备光源，包括：

扩散部件，用于扩散匀化入射的激光；

偏移部件，用于将入射的激光出射至所述扩散部件，并使自所述偏移部件出射的所述激光的光路产生预设位移。

在本公开的一种示例性实施例中，所述偏移部件包括：

平板透镜；

第一驱动部件，用于驱动所述平板透镜偏转，以使自所述平板透镜出射的所述激光偏移。

在本公开的一种示例性实施例中，所述偏移部件包括：

反射镜片；

第二驱动部件，用于驱动所述反射镜片沿预设方向移动，以使自所述反射镜片出射的所述激光移动。

在本公开的一种示例性实施例中，所述预设方向包括所述反射镜片的法线方向、所述反射镜片的激光入射方向以及所述反射镜片的激光出射方向中的一种。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述偏移部件移动时，自所述偏移部件出射的所述激光的出射方向和出射角度均保持不变。

在本公开的一种示例性实施例中，所述平板透镜的偏转角度为-10度至10度。

在本公开的一种示例性实施例中，所述平板透镜的偏转频率为1Hz至1KHz。

在本公开的一种示例性实施例中，所述偏移部件的数量为一个或两个。

根据本公开的一个方面，提供一种投影设备光源，包括：

如上述任意一项所述的消散斑装置；

激光源，用于提供所述激光。

在本公开的一种示例性实施例中，所述激光源包括出射第一激光的第一激光器阵列以及出射第二激光的第二激光器阵列；所述投影设备光源还包括：

第一二向色镜，设于所述第一激光的出射光路上，用于透射所述第一激光以及反射自荧光轮激发的荧光；

荧光轮，设于所述第一二向色镜的出射光路上，用于受激发出荧光；

第二二向色镜，设于所述第二激光的出射光路上，用于透射所述第二激光以及反射透过所述荧光轮的所述第一激光。

在本公开的一种示例性实施例中，所述激光源包括出射第一激光的第一激光器阵列以及出射第二激光的第二激光器阵列；所述投影设备光源还包括：

荧光轮，设于所述第一激光的出射光路上，用于使所述第一激光受激发出荧光；

第一二向色镜，设于所述第一激光经过所述荧光轮的出射光路上，用于透射所述第一激光以及反射自所述荧光轮出射的所述荧光；

第二二向色镜，设于所述第二激光的出射光路上，用于透射所述第二激光。

在本公开的一种示例性实施例中，在所述激光源包括出射第一激光的第一激光器阵列、出射第二激光的第二激光器阵列以及出射第三激光的第三激光器阵列时，所述投影设备光源还包括：

第一二向色镜，设于第一激光和第二激光的入射光路上，用于透射所述第一激光以及反射所述第二激光；

第二二向色镜，设于所述第一激光和所述第二激光经过所述第一二向色镜的出射光路上，用于透射自所述第一二向色镜透射的所述第一激光和所述第二激光以及反射所述第三激光。

在本公开的一种示例性实施例中，所述荧光轮包括绿色荧光区、红色荧光区以及蓝色激光透射区。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一激光为蓝色激光，所述第二激光为红色激光。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第三激光为绿色激光。

在本公开的一种示例性实施例中，所述荧光为绿色荧光。

根据本公开的一个方面，提供一种投影设备，所述投影设备包括如上述任意一项所述的投影设备光源。

本公开示例性实施例中提供的消散斑装置、投影设备光源及投影设备中，通过扩散部件与偏移部件结合，并使自偏移部件出射的激光产生预设位移，同时激光照射到扩散部件上的位置对应发生偏移，从而增加激光的空间随机相位，减小由于激光相干性产生的散斑效应，进而提高投影画面的显示质量。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术中一种消散斑装置的结构示意图；

图2示意性示出本公开示例性实施例中激光经过平板透镜的移动示意图；

图3示意性示出本公开示例性实施例中激光照射在扩散部件的位置偏移示意图；

图4示意性示出本公开示例性实施例中包含平板透镜以及反射式荧光轮的第一种投影设备光源示意图；

图5示意性示出本公开示例性实施例中包含平板透镜以及透射式荧光轮的第一种投影设备光源示意图；

图6示意性示出本公开示例性实施例中包含平板透镜的第二种投影设备光源示意图；

图7示意性示出本公开示例性实施例中包含平板透镜的第三种投影设备光源示意图；

图8示意性示出本公开示例性实施例中包含平板透镜第四种投影设备光源示意图；

图9示意性示出本公开示例性实施例中包含反射镜片的第一种投影设备光源示意图；

图10示意性示出本公开示例性实施例中反射镜片水平移动的第一种投影设备光源示意图；

图11示意性示出本公开示例性实施例中反射镜片垂直移动的第一种投影设备光源示意图；

图12示意性示出本公开示例性实施例中包含反射镜片的第四种投影设备光源示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

本说明书中使用用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

相关技术中一种投影设备光源结构示意图如图1所示，该光源包括：激光器阵列、扩散部件、二向色镜以及荧光轮。其中，激光器阵列101用于发出蓝色激光，蓝色激光经过整形光路102后通过扩散部件103，再透过二向色镜104聚焦照射到荧光轮105的发光面，高能量激光激发荧光轮发出荧光，荧光轮的轮状表面具有反射部和透射部，其中反射部涂覆有受激产生绿光的荧光粉，其入射面前方设置有透镜组件105a，透镜组件105a具有聚焦和准直的双重作用。当激光经此入射时，能够使激光汇聚成较小的光斑，荧光轮旋转至反射部位置时，蓝色激光照射到105反射部的荧光粉上，可以激发出绿色荧光。其中受激的绿色荧光被轮状表面反射并透过透镜组件105a，由于荧光的发散角度比较大，经过透镜组件105a后就进行了准直，转换成平行的光束射出，再经过二向色镜104反射荧光到光源出口，输出绿光。

当荧光轮105旋转至透射部位置时，允许蓝色激光光斑从荧光轮透射过去，且由于光沿直线传播，蓝色激光先经过透镜组件105a被聚焦后发散，因此根据光路可逆，蓝色激光到达荧光轮的背面时还需要再次经过透镜组件105b进行准直，以平行的光束传播，蓝色激光通过扩散部件106扩散匀化，经过二向色镜107反射并穿过二向色镜104到光源出口输出蓝光。

激光器阵列111发出红色激光，红色激光经过整形光路112后经过反射光路，以平行光束传播，经过扩散部件113扩散匀化后，穿过二向色镜107后并穿过二向色镜104到光源出口输出红光。

相关技术中在光路中设置了扩散部件作为消散斑装置，以增加激光的空间相位，从而破坏相位恒定的干涉条件减弱散斑。但是采用扩散部件作为消散斑装置，减小激光的散斑效应的效果并不明显。

为了优化该投影设备光源，减小由于激光本身特性带来的散斑效应，提升屏幕显示效果，本公开提供了一种新的消散斑装置。本示例实施方式中，所述消散斑装置可以包括：

扩散部件以及偏移部件，其中，所述扩散部件用于扩散匀化入射的激光；所述偏移部件用于将入射的激光出射至所述扩散部件，并使自所述偏移部件出射的所述激光的光路产生预设位移。

在本示例实施例中，所述多个扩散部件均可以为表面不均的散射片或扩散片，可以用于扩散和匀化入射到该扩散部件的激光。其中，散射片或扩散片的入光面可以设置散射微结构，或者散射片或扩散片的入光面和出光面均设置散射微结构，能够提高激光透过该部件后的散射程度，同时避免激光扩散后产生光线两端光强弱中间光强的问题，形成亮度均匀的激光。多个扩散部件可以为圆形，也可以为长方形，或者椭圆形，只要利于全部接收到入射的激光即可，本示例性实施例中对扩散部件的形状及大小均不作特殊限定。

在本示例实施例中，偏移部件可以设置在激光经过所述扩散部件的入射光路上，由于偏移部件可以被控制而移动或者偏转，因此可以使得自偏移部件出射的激光在预设方向产生一定的位移变化，进一步地可以使激光照射到扩散部件上的位置对应的发生变化。通过扩散部件和偏移部件的结合，从而增加激光的空间随机相位，降低激光的相干性，达到减弱散斑效应的目的。

下面，将对本示例实施方式中的一种应用于投影设备光源的消散斑装置进行进一步阐述。

具体而言，本示例实施方式中，所述偏移部件可以包括平板透镜以及第一驱动部件，其中，所述平板透镜设置于所述激光入射至所述扩散部件的光路上，且所述平板透镜与对应的扩散部件平行设置；所述第一驱动部件用于驱动所述平板透镜偏转，以使自所述平板透镜出射的所述激光随着平板透镜的偏转振动而产生预设位移。在本示例实施例中，该平板透镜的厚度可以为0-1cm范围内的任意厚度。在所述平板透镜偏转振动时，入射至所述平板透镜的激光平行射出，且不改变入射激光的方向及角度。

具体地，参考图2所示，当平行的入射激光透射偏转一定角度的平板透镜时，其激光的出射方向不变，但是会产生预设位移。此处的预设位移即激光的出射光束相对于入射光束的位移量，该预设位移可以包含侧向位移量DG和轴向位移量AA₂'两部分，其中轴向位移量AA₂'和平板透镜的厚度以及折射率有关，与入射角度无关。而侧向位移量DG与入射角度成线性关系，因此可以通过控制激光入射角度的大小，使激光出射光束相对于入射光束产生预设位移的平行移动，同时不改变激光的出射方向。

本示例性实施例中，结合光源系统，在激光光路中增加平板透镜及第一驱动部件，其中第一驱动部件用于控制平板透镜在一定方向高频率进行一定角度偏转，从而实现激光出射光束在一定方向上产生预设位移。第一驱动部件例如可以为如图3所示，当平板透镜转动预设角度时，自平板透镜出射的激光发生预设移动，激光入射到扩散部件的位置也对应的发生了偏移，即从位置a偏移至位置b，则激光可以随机地透过扩散部件，从而增加激光的空间随机相位，实现消散斑功能。

在本示例性实施例中，所述平板透镜的偏转角度可以为-10度至10度中的任意角度，偏转频率可以为1Hz至1KHz中的任意频率。平板透镜每次的偏转角度可以不同，偏转频率也可以不同，可以通过平板透镜非周期的高频偏转，减少因为周期性运动造成的稳定的光斑图样，增加激光光束相位改变的随机性。

此外，本示例实施方式中，所述偏移部件可以包括反射镜片以及第二驱动部件，其中，反射镜片可以设于所述激光入射至所述扩散部件的光路上，且与所述扩散部件呈预设角度设置；第二驱动部件可以用于驱动所述反射镜片沿预设方向移动，以使自所述反射镜片出射的所述激光移动。

在本示例实施例中，可以通过反射镜片实现偏移部件的功能。反射镜片可以根据第二驱动部件的驱动作用而沿预设方向移动，从而使自所述反射镜片出射的所述激光进行移动。其中，预设方向可以包括反射镜片的法线方向、反射镜片的激光入射方向或反射镜片的激光出射方向中的任意一种。当反射镜片被第二驱动部件控制而沿预设方向运动时，自所述反射镜片出射的激光可以在垂直于光轴方向移动。第二驱动部件可以与第一驱动部件相同，通过与上述反射镜片连接，通过驱动电流对反射镜片进行驱动使其进行移动。

反射镜片沿预设方向的移动可以为随机移动或者有规律的平行移动，需要补充的是，所述反射镜片沿法线方向的移动也可以分解为沿反射镜片的激光入射方向以及沿反射镜片的激光出射方向的移动，即如果激光入射方向为水平方向，则沿法线方向的移动可以分解为沿水平方向以及沿垂直方向的平行移动。反射镜片沿预设方向的随机移动或者有规律的平行移动，都可以使对应光路中的激光在垂直光轴方向上规则运动或者随机运动。本示例中，可以将反射镜片设置图1所示的光源系统中反射镜的位置处，以使所述反射镜片对入射激光进行反射，且不改变激光的出射角度和出射方向。

进一步地，偏移部件的数量可以为一个或两个，其数量可以根据偏移部件设置的位置而确定。在偏移部件的数量为两个时，两个偏移部件可以均为平板透镜，也可以均为反射镜片，还可以一个为平板透镜，一个为反射镜片。偏移部件包括一个平板透镜以及一个反射镜片的工作原理与上述描述的平板透镜工作原理和反射镜片工作原理相同，此处不再赘述。

接下来，对本公开示例性实施例中提供的投影设备光源进行进一步详细说明。

在本示例实施例中，所述投影设备光源可以包括上述消散斑装置以及激光源。其中，激光源可以包括两个或两个以上的激光器阵列，分别用于提供不同的激光。除此之外，所述投影设备光源还可以包括一个或多个二向色镜，所述二向色镜可以设于所述激光的入射光路上，用于选择性透过或反射特定波段的光。本示例中，二向色镜可以用于透射蓝色和绿色激光，反射红色激光。二向色镜可以为一组具有间隔的反射镜片，蓝色激光可以直接穿过，红色激光通过二向色镜反射镜单元反射后，与蓝色激光保持一致的传播方向进行传输。二向色镜也可以为一片二向色镜，用于透射蓝色激光以及反射红色激光。

具体而言，所述激光源可以为双色激光源，也可以包括三色激光源，例如，双色激光源可以包括红色激光器阵列以及蓝色激光器阵列，三色激光源可以同时包括红色激光器阵列、蓝色激光器阵列以及绿色激光器阵列，红色激光器阵列和蓝色激光器阵列分别发出红色激光和蓝色激光，其中可以将蓝色激光作为激发光源。多种激光器阵列均可以通过本示例实施例中的平板透镜和反射镜片的方式消除散斑。举例而言，可以参考以下实施例进行具体说明。

在本示例性实施例中，可以在光源系统中设置两个所述平板透镜，两个所述平板透镜可以分别设置在激光的入射光路上，也可以一个设置在入射光路上，另一个设置在经过反射的出射光路上；还可以只在两束激光经过反射共同的出射光路上设置一个平板透镜。通过偏移部件和扩散部件的结合，一方面，可以降低激光的相干性，减弱散斑效应；另一方面，能够对激光进行扩散匀化，增加激光的散射程度，从而增大随机相位产生的概率，进一步破坏干涉条件以减弱散斑效应。

在所述激光源包括出射第一激光的第一激光器阵列以及出射第二激光的第二激光器阵列时，所述投影设备光源还可以包括荧光轮、第一二向色镜以及第二二向色镜。其中，第一激光为蓝色激光，第二激光为红色激光。

荧光轮可以是反射式荧光轮，也可以是透射式荧光轮，所述荧光轮可以包括荧光区和透射区，此处的所述荧光区即为上述描述的反射部，可以将荧光粉涂覆在反射部表面，所述荧光区可以包括红色荧光区和绿色荧光区，本示例对荧光区的颜色不作具体限定。透射区可以为蓝色激光透射区，以使蓝色激光直接透过。

本示例中，以绿色荧光粉为例进行说明。荧光轮的轮状表面具有反射部和透射部，其中反射部涂覆有受激产生绿色荧光的荧光粉，其入射面前方设置有具有聚焦和准直的双重作用的透镜组件。当激光经此入射时，能够使激光汇聚成较小的光斑，荧光轮旋转至反射部位置时，蓝色激光光斑照射到反射部的荧光粉上，从而使蓝色激光受激发出绿色荧光。

本示例实施例中，在所述荧光轮为反射式荧光轮时，参考图4所示，平板透镜406设置在第一激光经过反射的出射光路上，平板透镜413设置在第二激光的入射光路上。所述投影设备光源可以包括：第一二向色镜404、反射式荧光轮405、第二二向色镜408以及光导管400。其中，第一二向色镜，设于第一激光的出射光路上，用于透射所述第一激光以及反射自所述荧光轮激发的荧光；所述荧光轮，设于所述第一激光经过所述第一二向色镜的出射光路上，用于受激发出所述绿色荧光；第二二向色镜，设于第二激光的出射光路上，用于透射所述第二激光以及反射透过所述荧光轮的所述第一激光；光导管，用于接收并传导自所述第一合光镜出射的所述绿色荧光和所述第二激光，以及自所述第二合光镜反射的所述第一激光。其中，第一激光为蓝色激光器阵列401提供的蓝色激光，第二激光为红色激光器阵列411提供的红色激光。蓝色激光、红色激光以及激发的绿色荧光可以混合成白光。

蓝色激光透射第一二向色镜404入射至荧光轮405，随着荧光轮的时序旋转，在转到反射部时，可以使荧光轮反射部表面的绿色荧光粉受激发出绿色荧光，荧光轮将绿色荧光反射至第一二向色镜；在荧光轮转到透射部时，蓝色激光可以透过荧光轮的透射部并被反射至平板透镜406，平板透镜可以根据第一驱动部件的驱动作用而在预设方向进行高频偏转，使得自平板透镜出射的蓝色激光产生预设位移，从而使得蓝色激光照射到扩散部件407的位置也对应的发生了偏移，即从图3中的位置a偏移至位置b；由于蓝色激光随机地通过扩散部件407，增加了蓝色激光的空间随机相位，从而可以减小由于蓝色激光相干性产生的散斑效应。

需要注意的是，第一驱动部件可以为电磁线圈或者压电陶瓷，并与上述平板透镜连接，通过驱动电流对平板透镜进行驱动。例如可以通过程序控制所述平板透镜进行有规律的周期偏转或者是随机偏转。上述与平板透镜配合的扩散部件可以为静止状态，也可以为运动状态，扩散部件可以为周期性运动或者是非周期性运动。非周期性随机的运动方式能够增加激光相位改变的随机性，减少因为周期性运动造成的稳定的光斑，从而可以降低蓝色激光的相干性，消除散斑效应。

类似的，红色激光在透射设于红色激光入射光路中的平板透镜413时，由于平板透镜受第一驱动部件的控制而进行随机或者规律移动，使得自平板透镜出射的红色激光产生预设位移，从而使得红色激光照射到扩散部件414的位置也对应的发生了偏移。由于红色激光随机地通过扩散部件，增加了红色激光的空间随机相位，从而降低由于红色激光相干性产生的散斑效应。

本示例中，自扩散部件407出射的蓝色激光和绿色荧光与自扩散部件414出射的红色激光均入射至第一二向色镜，经第一二向色镜出射后，三色激光沿相同的方向输出，并经一片凸透镜会聚后入射至光导管400进行输出。

此外，在所述荧光轮为透射式荧光轮时，参考图5所示，所述投影设备光源还可以包括：第一二向色镜、透射式荧光轮、第二二向色镜以及光导管。其中，所述荧光轮，可以设于所述第一激光的出射光路上，用于使所述第一激光受激发出荧光；所述第一二向色镜，可以设于所述第一激光经过所述荧光轮的出射光路上，用于透射所述第一激光以及反射自所述荧光轮出射的所述荧光；所述第二二向色镜，可以设于所述第二激光的出射光路上，用于透射所述第二激光；光导管，可以用于接收并传导自所述第一二向色镜出射的所述第一激光、所述第二激光以及所述荧光。

具体而言，蓝色激光透射第一二向色镜404入射至平板透镜406，并透过扩散部件407；自扩散部件出射的第一激光入射至荧光轮405，随着荧光轮的时序旋转，在转到反射部时，可以使荧光轮反射部表面的绿色荧光粉受激发出绿色荧光，激发的绿色荧光从荧光轮透射，并与从荧光轮透射部穿过的第一激光沿同一光路传播，经过第一二向色镜404反射进入光导管400。红色激光经第二二向色镜反射，与第一二向色镜反射的绿色荧光及蓝色激光沿相同的方向输出，并经一片凸透镜会聚后入射至光导管进行输出。

需要补充的是，图5所示的投影设备光源中，只在蓝色激光的光路上设置了一个平板透镜。由于蓝色激光对应的平板透镜406受第一驱动部件的控制而进行随机或者规律移动，使得自平板透镜406出射的蓝色激光产生预设位移。由于蓝色激光随机地通过扩散部件，增加了蓝色激光的空间随机相位，从而降低由于蓝色激光相干性产生的散斑效应。

接下来，以反射式荧光轮为例对双色激光光源及三色激光光源的过程进行说明。参考图6所示，激光源包括蓝色激光器阵列501和红色激光器阵列511两种激光器阵列。平板透镜503和平板透镜513分别设置在蓝色激光和红色激光的入射光路上。蓝色激光透射平板透镜503出射至第一二向色镜505，并使蓝色激光出射至荧光轮506。随着荧光轮506的时序旋转，在转到反射部时，可以使荧光轮反射部表面的绿色荧光粉受激发出绿色荧光，荧光轮将绿色荧光反射至第一二向色镜505；在荧光轮转到透射部时，蓝色激光可以透过荧光轮的透射部并被反射至第二二向色镜508。本示例中，由于平板透镜503的随机高频移动，可以使自平板透镜503出射的蓝色激光产生预设位移，从而使得蓝色激光入射至扩散部件504的位置也对应的发生了偏移，因此可减小由蓝色激光相干产生的散斑效应；红色激光经过反射再入射平板透镜513，由于平板透镜513在一定角度随机高频移动，会导致自平板透镜出射的红色激光产生预设位移，从而使红色激光入射至扩散部件514的位置也对应的发生了偏移，因此可减小由红色激光相干产生的散斑效应。

如图7所示，在激光光源系统中，激光源包括蓝色激光器阵列601和红色激光器阵列611，平板透镜607设置在蓝色激光器阵列和红色激光器阵列经过反射共同的出射光路上，即可以认为设置在第二二向色镜606的出射光路上。蓝色激光透射第一二向色镜604出射至荧光轮605。随着荧光轮605的时序旋转，在转到反射部时，可以使荧光轮反射部表面的绿色荧光粉受激发出绿色荧光，荧光轮将绿色荧光反射至第一二向色镜604；在荧光轮转到透射部时，蓝色激光可以透过荧光轮的透射部并被反射至第二二向色镜606，并出射至平板透镜607。自平板透镜607出射的蓝色激光和红色激光根据平板透镜607在一定角度随机高频移动而移动，从而使得自平板透镜607出射的蓝色激光和红色激光产生预设位移，进而使入射至扩散部件608的位置也对应的发生了偏移。除此之外，还可以通过控制平板透镜以不同的旋转角度以及不同的旋转频率进行移动，因此可以使蓝色激光随机地通过扩散部件，增加了蓝色激光的空间随机相位，从而降低由于蓝色激光相干性产生的散斑效应。同理，可以使红色激光随机地通过扩散部件，增加了红色激光的空间随机相位，从而降低由于红色激光相干性产生的散斑效应。

需要注意的是，与图4中相同，图6和图7中的荧光轮均可以包括反射式荧光轮和透射式荧光轮，其光路也与图4中的光路相同，此处不再赘述。

在本示例性实施例中，激光源还可以包括三色激光光源。在所述激光源包括出射第一激光的第一激光器阵列、出射第二激光的第二激光器阵列以及出射第三激光的第三激光器阵列时，所述投影设备光源还可以包括：第一二向色镜以及第二二向色镜，其中，第一二向色镜，可以设于第一激光和第二激光的入射光路上，用于透射所述第一激光以及反射所述第二激光；第二二向色镜，可以设于所述第一激光和所述第二激光经过所述第一二向色镜的出射光路上，用于透射自所述第一二向色镜透射的所述第一激光和所述第二激光以及反射所述第三激光。除此之外还可以包括光导管，可以用于接收并传导自所述第二二向色镜出射的所述第一激光、所述第二激光以及所述第三激光。此处第一激光为蓝色激光、第二激光为红色激光、第三激光为绿色激光。三种激光器阵列可以平行设置，且三种激光器阵列的排列位置及排列顺序可以互换，本示例对上述三种激光器阵列的排列位置不做具体限定。

举例而言，参考图8所示，蓝色激光器阵列701和红色激光器阵列702可以垂直排列，因此，蓝色激光与红色激光的传播方向垂直。蓝色激光可以直接透过第一二向色镜704，红色激光通过第一二向色镜反射后，与蓝色激光的传播方向保持一致进行传输。经过第一二向色镜704的红色激光和蓝色激光再通过类似的方式通过第二二向色镜705与绿色激光器阵列703产生的绿色激光再次进行合光，最终三色激光沿同一方向出射，经过整形光路706后变成平行光束出射。其中，第一二向色镜704可以为一组具有间隔的反射镜片。

接下来，通过在扩散部件708的入射光路上设置平板透镜707，且通过第一驱动部件控制平板透镜707进行高频偏转，以实现自平板透镜707出射的三种激光在对应方向上的平行微移，且不改变激光的传播方向及角度，从而使得激光随机照射到扩散部件708上，再通过透镜聚合至光导管700进行输出，由于增加激光的空间随机相位，因此减小了激光的散斑效应。

在本示例实施方式中，还可以通过设置反射镜片的方式消除散斑，具体可以参考以下示例性实施例进行说明。

如图9所示，反射镜片806可以在光源系统中起反射作用，可以与扩散部件807呈一定角度设置。具体而言，在图中，蓝色激光透射第一二向色镜804入射至荧光轮805，随着荧光轮805的时序旋转，在转到反射部时，可以使荧光轮反射部表面的绿色荧光粉受激发出绿色荧光，荧光轮将绿色荧光反射至第一二向色镜804；在荧光轮转到透射部时，蓝色激光可以透过荧光轮的透射部并被反射至反射镜片806，并通过反射镜片反射至扩散部件807，透过扩散部件出射至第二二向色镜808；红色激光通过反射镜片813反射至扩散部件814，并透过扩散部件814出射至第二二向色镜808；自第二二向色镜808出射的蓝色激光与红色激光在通过第一二向色镜804进行合光后，沿相同的方向输出，并经一片凸透镜会聚后入射至光导管800进行输出。

蓝色激光自荧光轮805出射并被反射至反射镜片806，可以通过第二驱动部件控制反射镜片806沿法线方向移动，从而实现蓝光激光在垂直于光轴方向平行移动，此时蓝色激光照射到扩散部件807上的位置也相应发生变化，增加了蓝色激光的空间随机相位，因此减小了由蓝色激光相干产生的散斑效应；同样，红色激光入射至反射镜片813，由于第二驱动部件控制反射镜片813沿法线方向平行移动，使得红色激光在垂直于其光轴方向平行移动并产生一定位移，因此红色激光入射至扩散部件814上的位置也相应发生变化，增加了红色激光的空间随机相位，减小由红色激光相干产生的散斑效应。

需要补充的是，反射镜片沿法线方向的平移均可以分解为沿激光入射方向以及沿激光出射方向的移动，例如在激光水平入射时，可以分解为沿水平方向以及沿垂直方向的平行移动。参考图10所示，反射镜片906和反射镜片913均可以平行移动，且两个反射镜片平行移动的方向和距离可以相同，也可以不同，从而可以对应减小由蓝色激光相干产生的散斑效应以及红色激光相干产生的散斑效应；图11所示的反射镜片1006和反射镜片1013均可以沿垂直方向移动，且两个反射镜片垂直移动的方向和距离可以相同或不同，从而可以对应减小由蓝色激光相干产生的散斑效应以及红色激光相干产生的散斑效应，图10和图11中，由于反射镜片设置的位置与图9中相同，其光路与图8相同，因此此处不再赘述。

此外，在本示例性实施例中，图12所示的光源结构与图7中所示光源结构类似，激光源可以包括蓝色激光器阵列1101、红色激光器阵列1102以及绿色激光器阵列1103三种激光器阵列，三种激光器阵列的排列位置及排列顺序可以互换。举例而言，蓝色激光器阵列1101和红色激光器阵列1102可以垂直排列，蓝色激光与红色激光入射方向垂直。蓝色激光可以直接透过第一二向色镜1104，红色激光通过第一二向色镜反射后，与蓝色激光的传播方向保持一致进行传输。经过第一二向色镜1104的红色激光和蓝色激光再通过类似的方式通过第二二向色镜1105与绿色激光器阵列1103产生的绿色激光再次进行合光，最终三色激光沿同一方向出射，经过整形光路1106后变成平行光束出射。

三色激光沿同一方向出射至反射镜片1107，自反射镜片出射的平行光束再通过透镜聚合并出射至光导管1100进行输出。由于第二驱动部件控制反射镜片1107沿其法线方向高频平行微移，因此自反射镜片出射的三种激光在扩散部件1108上也可以高频移动，且方向及光束角度不发生变化，从而减小三种激光的散斑效应。

进一步地，本示例实施方式中，还提供了一种投影设备，该投影设备至少包括上述的投影设备光源，除此之外，还可以包括光机和镜头等。该投影设备可以为激光电视，或者其它激光投影仪器。其中，所述激光光源可以为上述任一所述的激光光源，本示例性中提供的投影设备，可以通过上述消散斑装置减弱投影画面的散斑效应，进而提高投影画面的显示质量。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (16)

1.一种消散斑装置，应用于投影设备光源，其特征在于，包括：

扩散部件，用于扩散匀化入射的激光，所述扩散部件为扩散片或散射片；

偏移部件，设置于所述激光入射于所述扩散部件的光路上，用于将入射的激光出射至所述扩散部件，并使自所述偏移部件出射的所述激光的光路产生预设位移且自所述偏移部件出射的所述激光的出射方向和出射角度在所述偏移部件移动时均保持不变，所述预设位移用于表示平行移动，以便于所述激光随机透过所述扩散部件。

2.根据权利要求1所述的消散斑装置，其特征在于，所述偏移部件包括：

平板透镜；

第一驱动部件，用于驱动所述平板透镜偏转，以使自所述平板透镜出射的所述激光偏移。

3.根据权利要求1或2所述的消散斑装置，其特征在于，所述偏移部件包括：

反射镜片；

第二驱动部件，用于驱动所述反射镜片沿预设方向移动，以使自所述反射镜片出射的所述激光移动。

4.根据权利要求3所述的消散斑装置，其特征在于，所述预设方向包括所述反射镜片的法线方向、所述反射镜片的激光入射方向以及所述反射镜片的激光出射方向中的一种。

5.根据权利要求2所述的消散斑装置，其特征在于，所述平板透镜的偏转角度为-10度至10度。

6.根据权利要求2所述的消散斑装置，其特征在于，所述平板透镜的偏转频率为1Hz至1KHz。

7.根据权利要求1-2或4或5-6中任意一项所述的消散斑装置，其特征在于，所述偏移部件的数量为一个或两个。

8.一种投影设备光源，其特征在于，包括：

如权利要求1-7任意一项所述的消散斑装置；

激光源，用于提供所述激光。

9.根据权利要求8所述的投影设备光源，其特征在于，所述激光源包括出射第一激光的第一激光器阵列以及出射第二激光的第二激光器阵列；所述投影设备光源还包括：

第一二向色镜，设于所述第一激光的出射光路上，用于透射所述第一激光以及反射自荧光轮激发的荧光；

荧光轮，设于所述第一二向色镜的出射光路上，用于受激发出荧光；

第二二向色镜，设于所述第二激光的出射光路上，用于透射所述第二激光以及反射透过所述荧光轮的所述第一激光。

10.根据权利要求8所述的投影设备光源，其特征在于，所述激光源包括出射第一激光的第一激光器阵列以及出射第二激光的第二激光器阵列；所述投影设备光源还包括：

荧光轮，设于所述第一激光的出射光路上，用于使所述第一激光受激发出荧光；

第一二向色镜，设于所述第一激光经过所述荧光轮的出射光路上，用于透射所述第一激光以及反射自所述荧光轮出射的所述荧光；

第二二向色镜，设于所述第二激光的出射光路上，用于透射所述第二激光。

11.根据权利要求8所述的投影设备光源，其特征在于，在所述激光源包括出射第一激光的第一激光器阵列、出射第二激光的第二激光器阵列以及出射第三激光的第三激光器阵列时，所述投影设备光源还包括：

第一二向色镜，设于第一激光和第二激光的入射光路上，用于透射所述第一激光以及反射所述第二激光；

第二二向色镜，设于所述第一激光和所述第二激光经过所述第一二向色镜的出射光路上，用于透射自所述第一二向色镜透射的所述第一激光和所述第二激光以及反射所述第三激光。

12.根据权利要求9或10所述的投影设备光源，其特征在于，所述荧光轮包括绿色荧光区、红色荧光区以及蓝色激光透射区。

13.根据权利要求9-11任意一项所述的投影设备光源，其特征在于，所述第一激光为蓝色激光，所述第二激光为红色激光。

14.根据权利要求11所述的投影设备光源，其特征在于，所述第三激光为绿色激光。

15.根据权利要求9或10所述的投影设备光源，其特征在于，所述荧光为绿色荧光。

16.一种投影设备，其特征在于，所述投影设备包括如权利要求8-15任意一项所述的投影设备光源。

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