CN111142325A - 一种激光光源装置、投影系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光光源装置、投影系统及其控制方法,采用光耦合部件将激光束耦合至多模光纤中传输,通过多模光纤的激光束会产生随机的传播时间变化,从而破坏了激光的时间相干性。而后使经过多模光纤的激光束再入射至电致折射率变化部件,通过对电致折射率变化部件施加控制信号,使激光束入射位置处的介质折射率产生变化,使激光出射时的光斑在不同位置产生了空间的相位差,由此降低激光的空间相干性。经过电致折射率变化部件的激光束入射至匀光部件可使激光束进一步匀化。由此可见,本发明实施例提供的上述激光光源装置可使激光的时间和空间相干性同时被降低,有效抑制激光产生的散斑。
Description
技术领域
本发明涉及投影技术领域,尤其涉及一种激光光源装置、投影系统及其控制方法。
背景技术
激光投影显示技术,也称激光投影技术或者激光显示技术,是以红、绿、蓝三基色激光为光源的显示技术,可以真实地再现客观世界丰富、艳丽的色彩,提供更具震撼的表现力。由于激光具有单色性好,能量高,单色激光的带宽窄的特点,因此激光显示技术相比于传统显示技术具有更高的色域覆盖率,实现了完美色彩还原,使人们通过显示终端看到最真实、最绚丽的世界。
然而正是因为激光的较强的相干性,当相干光通过投影系统进行成像时,会在投影屏幕上形成不规则的强度分布,出现随机分布的斑点,即激光散斑。追求越高的显示色域就要求激光光源的相干性越高,而相干性越高的激光光源所产生的散斑将越显著。目前所采用的消除激光散斑的做法是在激光光路中加入扩散片等元件,以降低激光的相干性,然而在对激光光源的带宽提出更高要求的同时,传统的扩散片已经无法有效地消除散斑。
发明内容
本发明提供了一种激光光源装置、投影系统及其控制方法,用以有效抑制激光散斑。
第一方面,本发明提供一种激光光源装置,包括:激光光源,沿所述激光光源出射激光的传输路径依次设置的光耦合部件、多模光纤、电致折射率变化部件以及匀光部件;其中,
所述光耦合部件,用于将所述激光光源的出射光耦合至所述多模光纤;
所述多模光纤,用于传输入射的激光;
所述电致折射率变化部件,用于接收所述多模光纤出射的激光,并使激光入射位置处的介质折射率产生变化;
所述匀光部件,用于对入射激光匀化传输。
在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述激光光源装置中,所述电致折射率变化部件为电致伸缩装置、电动位移装置、电致压缩装置、电致膨胀装置或介电弹性体促动器中的一种。
在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述激光光源装置中,所述介电弹性体促动器包括:至少两种折射率不等的介电弹性介质,以及与每种所述介电弹性介质一一对应电连接的控制电极;
所述控制电极,用于被施加控制信号,使对应的所述介电弹性介质的体积发生变化,以改变激光入射位置处的介质折射率。
在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述激光光源装置中,还包括:与所述多模光纤相邻的扰模器;
所述扰模器,用于带动所述多模光纤产生周期性振动。
在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述激光光源装置中,所述扰模器为音圈电机、压电陶瓷或激振器中的一种。
在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述激光光源装置中,所述多模光纤呈弯曲状态。
在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述激光光源装置中,所述激光光源为固体激光器或半导体激光器。
第二方面,本发明提供一种投影系统,包括上述任一激光光源装置,位于所述激光光源装置出光侧的光阀调制部件,位于所述光阀调制部件出光侧的投影镜头,以及位于所述投影镜头出光侧设定距离处的投影屏幕。
第三方面,本发明提供一种基于上述投影系统的控制方法,包括:
探测所述投影屏幕的散斑对比度;
在探测的所述散斑对比度大于预设值时,调整所述电致折射率变化部件的控制信号,使激光入射位置的介质折射率产生变化,以使调整后的所述投影屏幕的散斑对比度降低至所述预设值以下。
在一种可能的实现方式中,在本发明提供的上述方法中,所述投影系统包括:与所述多模光纤相邻的扰模器;所述方法还包括:
在探测的所述散斑对比度大于所述预设值时,调整所述扰模器的频率和工作电压,以使调整后的所述投影屏幕的散斑对比度降低至所述预设值以下。
本发明有益效果如下:
本发明提供的激光光源装置,投影系统及其控制方法,包括:激光光源,沿激光光源出射激光的传输路径依次设置的光耦合部件、多模光纤、电致折射率变化部件以及匀光部件;光耦合部件,用于将激光光源的出射光耦合至多模光纤;多模光纤,用于传输入射的激光;电致折射率变化部件,用于接收多模光纤出射的激光,并使激光入射位置处的介质折射率产生变化;匀光部件,用于对入射激光匀化传输。采用光耦合部件将激光束耦合至多模光纤中传输,通过多模光纤的激光束会产生随机的传播时间变化,从而破坏了激光的时间相干性。而后使经过多模光纤的激光束再入射至电致折射率变化部件,通过对电致折射率变化部件施加控制信号,使激光束入射位置处的介质折射率产生变化,使激光出射时的光斑在不同位置产生了空间的相位差,由此降低激光的空间相干性。经过电致折射率变化部件的激光束入射至匀光部件可使激光束进一步匀化。由此可见,本发明实施例提供的上述激光光源装置可使激光的时间和空间相干性同时被降低,有效抑制激光产生的散斑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例,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为本发明实施例提供的激光光源装置的结构示意图之一;
图2a-图2d为本发明实施例提供的介电弹性体促动器的工作原理图;
图3为本发明实施例提供的激光光源装置的结构示意图之二;
图4为本发明实施例提供的激光光源装置的结构示意图之三;
图5为本发明实施例提供的激光光源装置的结构示意图之四;
图6为本发明实施例提供的芯径和散斑对比度的关系示意图;
图7为本发明实施例提供的不同驱动电压下频率和振幅的关系示意图;
图8为本发明实施例提供的激光光源的结构示意图;
图9为本发明实施例提供的激光光源装置的结构示意图之五;
图10为本发明实施例提供的激光光源装置的结构示意图之六;
图11为本发明实施例提供的投影系统的结构示意图之一;
图12为本发明实施例提供的投影系统的结构示意图之二;
图13为本发明实施例提供的投影系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合附图详细介绍本发明具体实施例提供的激光光源装置、投影系统及其控制方法。
本发明实施例的第一方面,提供了一种激光光源装置,如图1所述,本发明实施例提供的激光光源装置,包括:激光光源11,沿激光光源11出射激光的传输路径依次设置的光耦合部件12、多模光纤13、电致折射率变化部件14以及匀光部件15。
在具体实施时,光耦合部件12,用于将激光光源11的出射光耦合至多模光纤13;多模光纤13,用于传输入射的激光;电致折射率变化部件14,用于接收多模光纤13出射的激光,并使激光入射位置处的介质折射率产生变化;匀光部件15,用于对入射激光匀化传输。
本发明实施例提供的上述激光光源装置,采用激光光源,相比于传统的灯泡和发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)光源,激光光源具有更高的亮度,然而由于激光本身的时间相干性和空间相干性会在投影时产生散斑,严重降低图像质量。有鉴于此,本发明实施例在激光光源装置中采用光耦合部件12将激光束耦合至多模光纤13中传输,通过多模光纤13的激光束会产生随机的传播时间变化,从而破坏了激光的时间相干性。而后使经过多模光纤13的激光束再入射至电致折射率变化部件14,通过对电致折射率变化部件施加控制信号,使激光束入射位置处的介质折射率产生变化,使激光出射时的光斑在不同位置产生了空间的相位差,由此降低激光的空间相干性。经过电致折射率变化部件14的激光束入射至匀光部件15可使激光束进一步匀化。由此可见,本发明实施例提供的上述激光光源装置可使激光的时间和空间相干性同时被降低,有效抑制激光产生的散斑。
在具体实施时,电致折射率变化部件14可采用电致伸缩装置、电动位移装置、电致压缩装置、电致膨胀装置或介电弹性体促动器中的一种。上述各装置均可以在电信号的驱动下产生介质位置的变化,因此可以通过施加可变的驱动信号使得激光束在入射至电致折射率变化部件时,激光入射位置处的介质折射率产变化,使得激光束入射至不同的介质时,产生不同的光程差,那么激光出射时的光斑在不同位置产生了空间的相位差,由此降低激光的空间相干性。
本发明实施例以介电弹性体促动器为例,对改变激光入射位置处的介质折射率的应用原理进行说明,介电弹性体促动器可包括:至少两种折射率不等的介电弹性介质,以及与每种介电弹性介质一一对应电连接的控制电极。控制电极,用于被施加控制信号,使对应的介电弹性介质的体积发生变化,以改变激光入射位置处的介质折射率。在本发明实施例中,以介电弹性体促动器包括四种介电弹性介质以及四个控制电极为例对其应用原理进行具体说明。
如图2a所示的介电弹性体促动器14’的截面结构示意图,介电弹性体促动器包括上、下、左、右四个方向的控制电极142a、142b、142c、142d,各控制电极之间相互绝缘,且每个控制电极电连接一种介电弹性介质(分别为141a、141b、141c、141d),在对控制电极施加控制信号时,其对应的介电弹性介质的体积会发生改变,具体可参见如图2b-图2d所示:其中心位置可为激光束入射的位置,如图2b所示,当对位于上方的控制电极142a施加控制信号(例如,交流电信号)时,其对应的位于上方的介电弹性介质141a的体积会增大,从而使得激光入射位置处的介质为位于上方的介电弹性介质141a;如图2c所示,当对位于左方的控制电极142c施加控制信号时,其对应的位于左方的介电弹性介质141c的体积会增大,从而使得激光入射位置处的介质为位于左方的介电弹性介质141c;如图2d所示,当同时对位于上方和左方的控制电极142a和142c施加控制信号时,其对应的位于上方和左方的两种介电弹性介质141a和141c的体积都会增大,从而使得激光入射位置处的介质一部分为位于上方的介电弹性介质141a,一部分为位于左方的介电弹性介质141c。如果周期性地向位于不同方位的控制电极或控制电极的组合施加适当的控制信号时,可使激光入射位置处的介质周期性地改变,从而使得激光束通过该介电弹性体促动器14’之后激光能量具有较高的空间平均性,从而抑制散斑的形成。
在具体实施时,介电弹性介质中可以掺杂有微小颗粒的电致激发的散射体,通过控制颗粒的尺寸大小就可以控制散射体的发散角,通过掺杂不同尺寸的颗粒散射体使所属区域内的介质的折射率发生变化,一般情况下,尺寸小的颗粒导致更大的发射角,在实际应用中可以根据需要合理控制散射体颗粒的尺寸,在本发明实施例中不对颗粒尺寸的取值做具体限定。
多模光纤降低激光散斑对比度的原理主要利用了多模光纤的模式离散性。按照几何光学,激光束进入多模光纤的最短传输时间为直接穿过光纤不经过任何全反射,最长时间就是激光束按照临界角θc入射,在内芯和包覆层产生多次全反射。因此两者的时间差可以用下面公式给出:
其中,L表示光纤长度,c表示光速,n1表示光纤内芯的折射率,NA表示光纤的数值孔径。如果假设多模光纤的NA为0.37,长度为1m,则根据上述公式可以计算出时间差约等于0.15ns,由此可见,多模光纤可以使入射的激光产生传播时间的差异,从而降低了激光束的时间相干性。
为了进一步降低激光束的时间相干性,如图3所示,本发明实施例提供的上述激光光源装置,还包括:与多模光纤相13邻的扰模器16;该扰模器16,用于带动多模光纤13产生周期性振动。扰模器16带动多模光纤13产生振动,使得激光束的时间差异性进一步增强,抑制了激光的时间相干性。
在具体实施时,上述扰模器16可为音圈电机,压电陶瓷或激振器中的一种。除此之外,还可以采用其它可以带动多模光纤产生周期性运动的装置,在此不做限定。
本发明实施例以采用音圈电机为例,其结构如图4所示,通过音圈电机16’的振动进一步产生了对多模光纤传输激光束的相位移动和模式耦合,当音圈电机16’在高频振动时,在多模光纤出口端面就会得到快速相位移动的叠加,形成了对散斑的进一步抑制。
除此之外,由于直线型光纤一般只能激发低阶波导模式,而通过弯曲光纤就可以激发高阶模式,使激光分布更加均匀,由此可以使散斑对比度进一步降低。如图5所示,在本发明实施例中,可将多模光纤进行旋转,使其呈现弯曲状态。而光纤一般具有一最大可弯折角度,在对光纤的弯折角度大于该最大可弯折角度时可能会破坏光纤的会反射规律,因此在该最大可弯折角度范围内,可按同一方向螺旋弯曲光纤,以激光光高阶模式,进一步抑制激光的时间相干性。
在实际应用中,可采用激光所产生的散斑对比度对激光产生的散斑进行评价,散斑对比度越低则说明消除激光散斑的作用越强,效果越好。其中,激光投影显示领域中散斑对比度可由以下公式确定:
C=σ/<I>
其中,C表示散斑对比度,σ表示激光散斑图像强度波动的标准差,<I>表示图像的平均强度。当激光散斑图像强度波动的标准差越小时,则说明散斑对比度越小,本发明实施例提供的上述激光光源结构可以有效果降低散斑对比度。
具体来说,在本发明实施例中,多模多纤的芯径可为200-800μm,多模光纤的长度不超过2m。多模光纤虽然可以降低传输激光的时间相干性,但对激光的能量损失也不容忽视。在本发明实施例中,将多模光纤的长度设置为2m以下,既可以保证其降低激光时间相干性,又不会造成过多的损耗激光光源的能量,使激光具有较高的传输效率。除此之外,多模光纤的芯径的尺寸对于散斑对比度也具有定性关系,如图6所示,随着采用多模光纤的芯径的增大,散斑对比度随之减小。在本发明实施例中,可采用芯径为200-800μm的多模光纤,在不影响激光传输效率的前提下可以尽量采用更大芯径尺寸的多模光纤以使散斑对比度进一步降低。进一步地,黑色填充的方块曲线表示在未加音圈电机带动多模光纤振动时的关系曲线,白色方格填充的圆点曲线表示在增加了音圈电机带动多模光纤振动时的关系曲线。对比两条关系曲线可以看出,在增加了音圈电机之后,可以进一步降低散斑对比度。
在采用音圈电机对多模光纤进行扰动时,可将一部分光纤固定到音圈电机上,通过信号器发生器进行驱动。在不同的驱动电压(6-10V)的驱动下,振幅-频率的关系如图7所示,驱动信号可采用正弦波信号,在50Hz的频率下,音圈电机的振幅随着驱动信号的变化而变化,且变化幅值明显,那么如果采用50Hz的频率,9VR驱动电压驱动音圈电极,可以带动多模多纤产生接近0.5mm的振幅变化,符合使用需求。上述的控制信号的选取是本发明在实际的测试实验中得到的经验值,在具体实施过程中,还可以根据实际需要对上述各参数的设置进行调整,其具体取值在此不做限定。
进一步地,在本发明实施例提供的上述激光光源装置中,激光光源可采用为固体激光器也可以采用半导体激光器。目前对于发射红色激光以及蓝色激光的半导体激光器的研究已经很成熟,但是想要达到Rec.2020色彩标准,只有使绿光的中心波长达到532nm,然而现阶段所使用的半导体激光器发射的绿色激光的中心波长为525nm,想到得到532nm的绿光需要采用固体激光器,而固体激光器所产生的中心波长为532nm的绿色激光的线宽通常为0.1nm-0.2nm,产生的激光具有更强的相干性,对于这样的激光采用现有的消散斑方案均无法达到理想效果,而采用本发明实施例提供的上述结构,则可以有效降低激光的时间相干性和空间相干性,即使在采用线宽较窄的固体激光器,仍能够达到理想的消散斑效果。
如图8所示为本发明实施例所采用的固体激光器的结构示意图,如图8所示,该激光器可包括:大功率激光二极管111,耦合元件112,自倍频晶体113和腔镜114。其中,腔镜114可采用平-平腔镜,也可以采用平-凹腔镜或平-凸腔镜,在此不做限定。通过配合自倍频晶体的出光特性可以实现中心波长为532nm,激光功率达20W的激光输出。
本发明实施例提供的上述激光光源装置中,可以仅采用单一的激光器实现单色显示,也可以采用多个发射不同颜色激光的多个激光器实现全彩显示。当采用多个激光器实现全彩显示时,如图9所示,激光光源可包括发射红色激光的第一激光器11a、发射绿色激光的第二激光器11b以及发射蓝光的第三激光器11c。其中,第一激光器11a和第三激光器11c可采用半导体激光器,而第二激光器11b可采用固体激光器。三个激光器出射的光线通过光耦合部件12的耦合作用,将出射的不同颜色的激光耦合至多模光纤13中,多模光纤13、扰模器16以及电致折射率变化部件14的协同作用可以降低不同波长的激光束的时间相干性和空间相干性,有效抑制激光散斑的形成。
进一步地,如图10所示,光耦合部件可为耦合透镜12’;匀光部件可为光棒15’。采用耦合透镜12’可将激光器出射的激光被高效地传输至多模光纤13中,以避免激光在传输过程中损失过多能量。而光棒15’则可以对入射的激光束进一步匀化,使出射激光能量更加均匀,符合显示需求。在实际应用中,还可以采用其它具有光耦合作用的耦合部件,匀光部件也可以采用复眼透镜组等其它具有光匀化作用的器件,在此均不做限定。
在具体实施时,为了保证出射光场的均匀性,需要对光棒15’的长度、截面尺寸和光学扩展量进行优化设计,并且光棒15’的长宽比要等于投影芯片的长宽比。较长的光棒长度可以保证激光在光棒内反射面经过多次反射后出射,将极大的破坏原来激光的干涉作用,在出射端得到强度均匀分布的出射光。
具体地,本发明实施例根据实际的使用需求,在采用介电弹性体促动器和光棒这两种器件时,可将介电弹性体促动器14’设置与多模光纤13相距离2mm左右的位置,考虑由多膜光纤出射激光束发散角较大,离光纤输出端口较近可以保证介电弹性体促动器的尺寸可以设置相对较小,且光斑大小计算正好符合光棒入口尺寸。为了保证出射光场的均匀性,需要对光棒长度、截面尺寸和光学扩展量进行优化设计,在本发明实施例中将光棒的长度设置在35-50mm的范围内,可以使得激光束在光棒内反射10-15次,充分匀化激光能量。
本发明实施例的第二方面,提供了一种投影系统,如图11所示,本发明实施例提供的上述投影系统,包括上述任一激光光源装置,位于激光光源装置出光侧的光阀调制部件17,位于光阀调制部件17出光侧的投影镜头18,以及位于投影镜头18出光侧设定距离处的投影屏幕19。
其中,激光光源11可采用红色激光器、绿色激光器以及蓝色激光器,通过本发明实施例提供的上述激光光源装置的三基色混色光可以通过三角棱镜照射到光阀调制部件17上,然后通过投影镜头18投影到投影屏幕19上。由于激光光源装置中设置了多模光纤13、电致折射率变化部件14以及扰模器16,可以充分降低激光束的时间相干性和空间相干性,有效抑制投影到屏幕上的激光散斑。除此之外,还可在投影屏幕19上设置偏振多样性的涂层,由此来综合抑制散斑对比度的效果,优化用户观看体验。
本发明实施例的第三方面,还提供了一种基于上述投影系统的控制方法,可以对上述投影系统的散斑对比度进行检测,且在散斑对比度不符合使用要求时,调整激光光装置中的部件参数,以达到降低散斑对比度的效果。
如图12所示,可采用散斑对比度测试系统(Oxide Corporation的SM01VS09),也可以用单色CCD相机(比如DALSA M1600)作为散斑对比度测试的探测器20,将探测器20设置在距离投影屏幕19设定位置处(例如距离投影屏幕4m的位置),对投影屏幕的散斑对比度进行检测。
具体地,本发明实施例提供的上述投影系统的控制方法,如图13所示,可以包括以下步骤:
S100、探测投影屏幕的散斑对比度;
S200、在探测的散斑对比度大于预设值时,调整电致折射率变化部件的控制信号,使激光入射位置的介质折射率产生变化,以使调整后的投影屏幕的散斑对比度降低至预设值以下。
采用多模光纤13,设置合适的光纤芯径和长度,使得经过多模光纤传输后的激光束的时间相干性降低;通过控制电致折射率变化部件14的控制信号,可以使激光入射位置的介质折射率不断变化,从而降低激光束的空间相干性。在同时降低激光束的时间相干性和控制相干性时,可以有效抑制投影屏幕19上产生的散斑,从而使得散斑对比度降低至预设值以下。
进一步地,当激光光源装置中包括与多模光纤相邻的扰模器16时,上述方法还包括:
在探测的散斑对比度大于预设值时,同时调整扰模器的频率和工作电压,以使调整后的投影屏幕的散斑对比度降低至预设值以下。
如上所述,通过设置扰模器带动多模光纤振动,可以进一步降低激光束的时间相干性,此时通过设置扰模器的频率和工作电压,以及电致折射率变化部件的控制信号可以有效抑制投影屏幕的散斑对比度。
当采用传统的投影系统结构,探测得到的投影屏幕的图像,此时散斑对比度高达56.7%;在采用多模光纤配合介电弹性体促动器结构,且不对介电弹性体促动器施加变化的控制信号时,使激光入射处的介电弹性介质的发散角保持6度发散角时探测到的投影屏幕图像,此时的散斑对比度降低至12.1%;当对介电弹性体促动器施加变化的控制信号,使其对激光束具有平均6度的发散角时探测到的投影屏幕的图像,此时散斑对比度可进一步降低至8.7%;而在采用多模光纤配合介电弹性体促动器结构,且不对介电弹性体促动器施加变化的控制信号时,使激光入射处的介电弹性介质的发散角保持24度发散角时探测到的投影屏幕图像,此时的散斑对比度降低至8.2%;当对介电弹性体促动器施加变化的控制信号,使其对激光束具有平均24度的发散角时探测到的投影屏幕的图像,此时散斑对比度可进一步降低至4.7%。由此可见,采用本发明实施例提供的上述投影系统结构可以有效抑制投影屏幕上产生的散斑对比度。
本发明还对上述投影系统结构的光效进行检测,通过测量各个器件的透过率,多模传能光纤的耦合效率能够达到92%,介电弹性体促动器6°发散角的透过率为90%,扰模器产生的振动不会引起透过率的变化,匀光部件(如光棒)的透过率也达到了90%,这样预估投影系统的激光能效能够达到74%,损失激光功率在26%左右,符合实际使用需求。
本发明实施例提供的激光光源装置,投影系统及其控制方法,包括:激光光源,沿激光光源出射激光的传输路径依次设置的光耦合部件、多模光纤、电致折射率变化部件以及匀光部件;光耦合部件,用于将激光光源的出射光耦合至多模光纤;多模光纤,用于传输入射的激光;电致折射率变化部件,用于接收多模光纤出射的激光,并使激光入射位置处的介质折射率产生变化;匀光部件,用于对入射激光匀化传输。采用光耦合部件将激光束耦合至多模光纤中传输,通过多模光纤的激光束会产生随机的传播时间变化,从而破坏了激光的时间相干性。而后使经过多模光纤的激光束再入射至电致折射率变化部件,通过对电致折射率变化部件施加控制信号,使激光束入射位置处的介质折射率产生变化,使激光出射时的光斑在不同位置产生了空间的相位差,由此降低激光的空间相干性。经过电致折射率变化部件的激光束入射至匀光部件可使激光束进一步匀化。由此可见,本发明实施例提供的上述激光光源装置可使激光的时间和空间相干性同时被降低,有效抑制激光产生的散斑。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种激光光源装置,其特征在于,包括:激光光源,沿所述激光光源出射激光的传输路径依次设置的光耦合部件、多模光纤、电致折射率变化部件以及匀光部件;其中,
所述光耦合部件,用于将所述激光光源的出射光耦合至所述多模光纤;
所述多模光纤,用于传输入射的激光;
所述电致折射率变化部件,用于接收所述多模光纤出射的激光,并使激光入射位置处的介质折射率产生变化;
所述匀光部件,用于对入射激光匀化传输。
2.如权利要求1所述的激光光源装置,其特征在于,所述电致折射率变化部件为电致伸缩装置、电动位移装置、电致压缩装置、电致膨胀装置或介电弹性体促动器中的一种。
3.如权利要求2所述的激光光源装置,其特征在于,所述介电弹性体促动器包括:至少两种折射率不等的介电弹性介质,以及与每种所述介电弹性介质一一对应电连接的控制电极;
所述控制电极,用于被施加控制信号,使对应的所述介电弹性介质的体积发生变化,以改变激光入射位置处的介质折射率。
4.如权利要求1所述的激光光源装置,其特征在于,还包括:与所述多模光纤相邻的扰模器;
所述扰模器,用于带动所述多模光纤产生周期性振动。
5.如权利要求4所述的激光光源装置,其特征在于,所述扰模器为音圈电机、压电陶瓷或激振器中的一种。
6.如权利要求1-5任一项所述的激光光源装置,其特征在于,所述多模光纤呈弯曲状态。
7.如权利要求1-5任一项所述的激光光源装置,其特征在于,所述激光光源为固体激光器或半导体激光器。
8.一种投影系统,其特征在于,包括如权利要求1-7任一项所述的激光光源装置,位于所述激光光源装置出光侧的光阀调制部件,位于所述光阀调制部件出光侧的投影镜头,以及位于所述投影镜头出光侧设定距离处的投影屏幕。
9.一种基于如权利要求8所述的投影系统的控制方法,其特征在于,包括:
探测所述投影屏幕的散斑对比度;
在探测的所述散斑对比度大于预设值时,调整所述电致折射率变化部件的控制信号,使激光入射位置的介质折射率产生变化,以使调整后的所述投影屏幕的散斑对比度降低至所述预设值以下。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述投影系统包括:与所述多模光纤相邻的扰模器;所述方法还包括:
在探测的所述散斑对比度大于所述预设值时,调整所述扰模器的频率和工作电压,以使调整后的所述投影屏幕的散斑对比度降低至所述预设值以下。
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