CN112015035B - 一种偏振光源、扫描投影装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种偏振光源、扫描投影装置及设备，用于检测激光扫描投影过程中光源的出光情况。所述偏振光源包括：至少一个偏振光发光器，用于出射偏振激光；偏振选择元件，位于每个偏振光发光器的出射光路上，用于透射所述偏振激光中具有预设偏振态的光，并将所述偏振激光中除所述预设偏振态的光以外的其余光作为反馈光进行反射；光探测器，位于每个偏振选择元件的反射光路上，用于接收所述反馈光，并检测所述反馈光对应的光能量。

Description

一种偏振光源、扫描投影装置及设备

技术领域

本发明涉及扫描投影技术领域，特别涉及一种偏振光源、扫描投影装置及设备。

背景技术

目前，光纤扫描投影技术的成像原理是：通过致动器带动扫描光纤进行预定二维扫描轨迹的运动，同时调制光源出光，将待显示图像的每个像素点逐一投射到幕布上，从而形成投射画面。

现有的光纤扫描投影系统如图1所示的，包括处理器、光源模块、合束模块、光纤扫描器、扫描驱动电路以及投影幕布等。处理器通过向扫描驱动电路发送电控制信号来控制光纤扫描器的驱动，同时，处理器通过向光源调制电路发送电控制信号来控制光源模块的出光情况。光源调制电路根据接收到的控制信号输出光源调制信号，以调制光源模块中的一个或多个颜色的光源单元，光源模块中每种颜色的光源单元产生的光经合束后，进入光纤扫描器的光纤中扫描出射形成显示图像。

为了保证投射画面的亮度和色彩，需要提高各个发光器的功率和波长输出的稳定性。但目前主要是通过该在每个发光器出光处加设分光元件进行反馈，这样就需要在每个发光器前设置分光元件进行检测，成本较高，也会浪费成像的光功率，因此还没有较好的检测方式。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种偏振光源、扫描投影装置及设备，用以检测激光扫描投影过程中光源的出光情况。

本发明实施例中提供的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供一种偏振光源，包括：

至少一个偏振光发光器，用于出射包含偏振态的光；

偏振选择元件，位于每个偏振光发光器的出射光路上，用于透射所述偏振光中具有预设偏振态的光，并将所述偏振光中除所述预设偏振态的光以外的其余光作为反馈光进行反射；

光探测器，位于每个偏振选择元件的反射光路上，用于接收所述反馈光，并检测所述反馈光对应的光能量。

可选的，所述偏振选择元件为偏振分光晶体或镀有偏振分光膜的透光材料。

可选的，当所述偏振光源包括多个偏振光发光器时，所述多个偏振光发光器出射具有相同波段，且包含所述预设偏振态在内的至少两种偏振态的光。

可选的，所述偏振光发光器为出射具有所述预设偏振态的光的偏振光光源；或，所述偏振光发光器包括偏振控制器和发光光源，所述偏振控制器设置在所述发光光源的出射光路上，用于将所述发光光源输出的光的偏振态转换为包含所述预设偏振态的光。

可选的，当所述偏振光源包括多个偏振光发光器时，所述偏振光源还包括：合束模块，位于所述偏振选择元件的透射光路上，用于将所述多个偏振选择元件透射的光进行合束。

第二方面，本发明提供一种扫描投影装置，包括光源模组和扫描器，其中：

光源模组，包括R、G、B三种发光单元和多个合束器，每种发光单元包括至少一组如第一方面所述的偏振光源，每组偏振光源用于输出待显示图像对应分量的偏振成像光；多个合束器在偏振光源输出光路中配合设置，使得所有偏振光源出射的成像光合束；

扫描器，位于所述光源模组的出射光路上，用于接收所述合束后的成像光，并将所述成像光扫描出射形成显示图像。

可选的，所述扫描投影装置中一种所述发光单元包括两组偏振光源，每组偏振光源包括：

至少两个偏振光发光器，及与所述至少两个偏振光发光器连接的合束模块，用于将所述至少两个偏振光发光器出射的偏振光进行合束。

可选的，所述扫描投影装置还包括处理器，与所述光源模组相连，用于判断所述光探测器检测的光能量的值与预设能量值之间的差值是否大于预设阈值；并在确定大于所述预设阈值时，调整所述光源模组的出射光的波长或功率。

可选的，所述扫描投影装置还包括：

光源驱动器，分别与所述处理器及所述光源模组连接，用于根据所述处理器的控制指令，按照预设驱动电压驱动所述偏振光源；和/或

温度调节器，与所述控制器连接，用于根据所述处理器的控制指令，调节所述偏振光源所处的环境温度。

第三方面，本发明提供一种扫描投影设备，包括如第二方面所述的扫描投影装置。

本发明实施例中，偏振光源包括的偏振光发光器的出射光路设置有偏振选择元件，在偏振光发光器出射偏振激光时，经偏振选择元件投射偏振激光中具有预设偏振态的光，同时将偏振激光中除预设偏振态的光以外的其余光作为反馈光，实现激光器反馈，提高系统的可靠性；同时，由于采用偏振光中的杂光进行激光器反馈，不会耗费成像光的光功率，有助于提高扫描投影装置的成像质量。

另外，当偏振光源包括多个偏振光发光器时，出射的光的能量是多个偏振光发光器发出的光的能量和能量密度的总和，可实现在不增大光束发散角的情况下使最终光束能量为四个同一波段的偏振光发光器的能量和能量密度的总和，使得耦入扫描器的光束能量和能量密度大大提升。

附图说明

图1为现有技术中扫描投影装置的结构示意图；

图2A-图2B为本发明实施例中扫描投影装置的结构示意图；

图3A-图3B为本发明实施例中光源模组中发光单元的结构示意图；

图4A-图4B为本发明实施例中扫描投影装置中处理器的结构示意图。

具体实施方式

首先，本发明实施例中术语“和”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

当本发明提及“第一”、“第二”、“第三”或者“第四”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺序之意，否则应当理解为仅仅是起区分之用。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将通过具体实施例对本发明的方案进行详细描述，当然，本发明并不限于以下实施例。

如图2A和图2B所示，本发明实施例提供一种扫描投影装置，其主要包括光源模组1和扫描器2，光源模组1包括R、G、B三种发光单元10和多个合束器20，每种发光单元包括至少一组偏振光源110，每组偏振光源110包括至少一个偏振光发光器111、偏振选择元件112和光探测器113，每组偏振光源110用于输出待显示图像对应分量的偏振成像光；多个合束器20在偏振光源110输出光路中配合设置，使得所有偏振光源110出射的成像光合束；扫描器2位于光源模组1的出射光路上，用于接收合束后的成像光，并将成像光扫描出射形成显示图像。

其中，在每组偏振光源110中，至少一个偏振光发光器111用于出射包含偏振态的光；偏振选择元件112位于每个偏振光发光器111的出射光路上，用于透射偏振光中具有预设偏振态的光，并将偏振光中除该预设偏振态的光以外的其余光作为反馈光进行反射；光探测器113位于每个偏振选择元件112的反射光路上，用于接收所述反馈光，并检测反馈光对应的光能量，实现发光器反馈，以提高系统的可靠性。

需要说明的是，图2A和图2B仅是本发明实施例提供的一扫描投影装置的示意图，图中，扫描投影装置中的光源模组1部分只示出了一组RGB发光单元10，每组偏振光源110包括2个偏振光发光器111，在具体实施时可以根据实际情况对发光单元10和/或偏振光发光器111的数量进行增减，图2B中以合束器20包括二向色镜和偏振合束器为例。另外，本发明实施例提供的扫描投影装置还可以包括其他部件，例如光源调制电路、扫描驱动电路以及投影载体(如投影幕布)等，图中未一一示出。

本发明实施例中，扫描器2可以是光纤扫描器2、MEMS扫描器2、DMS芯片等等。光源模组1可以出射与待显示图像对应的，具有预设偏振态的成像光，该光源模组1出射的成像光经扫描器2的扫描出射，即可在相应的投影载体(如投影幕布等)上形成投影图像。

下面，通过结合附图来介绍本发明实施例中扫描投影装置的结构。

(1)光源模组1；

本发明实施例中，光源模组1包括R、G、B三种发光单元10和多个合束器20，每种发光单元10包括至少一组偏振光源110，每组偏振光源110包括至少一个偏振光发光器111、偏振选择元件112和光探测器113，可以输出待显示图像对应分量的偏振成像光；多个合束器20在偏振光源110输出光路中配合设置，使得所有偏振光源110出射的成像光合束。

其中，在每组偏振光源110中，至少一个偏振光发光器111用于出射包含偏振态的光；偏振选择元件112位于每个偏振光发光器111的出射光路上，用于透射偏振光中具有预设偏振态的光，并将所述偏振光中除所述预设偏振态的光以外的其余光作为反馈光进行反射；光探测器113位于每个偏振选择元件112的反射光路上，用于接收反馈光，并检测反馈光对应的光能量。

本发明实施例中，偏振光发光器111可以是出射包含偏振态(如预设偏振态)的光的偏振光光源；或，偏振光发光器111可以包括偏振控制器和发光光源，该发光光源可以是激光光源或LED光源等，偏振控制器设置在发光光源的出射光路上，用于将发光光源输出的光的偏振态转换为包含预设偏振态的光。

由于光源(如激光光源等偏振态光源)的自身特性，其出射的光中存在杂光，杂光的偏振态与成像光的偏振态通常不同。例如，光源出射光中含有94％的成像光和6％的杂光，其中成像光为P光，杂光可能是S光或S+P的混合偏振态光，即便采用偏振控制器也无法完全将杂光的偏振态调整为预设偏振态。本发明实施例中，可将成像光对应的偏振态(如S或P)作为预设偏振态，不同偏振光发光器111出射的光对应的预设偏振态可以相同或不同。

具体的，偏振光发光器111可以是采用偏振激光光源或发光二极管LED等其他光源，偏振激光光源可出射具有偏振性的单色激光器(含杂光)。优选的，偏振光发光器111出射的偏振光为激光。本文后续主要以偏振光发光器111为包含预设偏振态的光的激光光源为例进行介绍；相应的，偏振光发光器111出射的偏振光即为偏振激光。

例如，偏振光发光器111可以是R、G、B三个单色激光器(R、G、B三个单色激光器分别指红光激光器、绿光激光器和蓝光激光器)中的任一种。在实际应用中，半导体激光二级管出射的光束具有很高的偏振度(一般大于90％)，其余的少部分光线由其他偏振、非偏振模式的混合(一般小于10％)。因此，偏振光发光器111在出射偏振态激光的过程中，除了主要的某一偏振态的激光外，会存在其它偏振方式的杂光。例如，对于出射R波长的偏振光发光器111来说，其出射的偏振光中可以包含93％且波长为R的S偏振光，同时也包含7％且波长为R的其它混合偏振模式的偏振光。

本发明实施例中，偏振光源110中可以包含一个或多个偏振光发光器111，一个或多个偏振光发光器111出射的激光对应于同样的波段，如为红光或蓝光的波长等。优选的，一个偏振光源110可以包括多个偏振光发光器111，例如对应于红光(R)的偏振光源110可以是通过R1和R2两个偏振光发光器111混光形成的，如此可提升光能量。并且，当偏振光源110包括多个偏振光发光器111时，则多个偏振光发光器111出射的偏振光具有相同波段，例如红光或蓝光等，且包含预设偏振态在内的至少两种偏振态的光。例如，红色激光光源可以包括出射S光的激光器R1和出射P光的激光器R2；其中，P光表示振动方向与入射面平行的线偏振光，S光表示振动方向与入射面垂直的线偏振光。在实际应用中，一组偏振光源110中的不同偏振光发光器111也可以分别主要出射相同或不同偏振态的光，本发明实施例对此不做具体限制。

进一步地，如果一组偏振光源110中包括多个偏振光发光器111，则偏振光源110还可包括合束模块，其可位于偏振选择元件112的透射光路上，用于将多个偏振选择元件112透射的偏振光进行合束；其中，多个偏振光发光器111出射相同波段的光。例如多个偏振光发光器111可以出射相同波长且不同偏振态，或出射不同波长且具有相同偏振态的光。若两组偏振光源110使用两个波长相近的偏振光发光器111(即偏振光发光器111)出射光线，两个偏振光发光器111分别出射与待显示图像对应的第一预设偏振态的成像光分量和第二预设偏振态的成像光分量。合束模块可以是光纤合束器、偏振合束器、二向色合束器、棱镜合束器等；当采用光纤合束器时，其中光纤采用保偏光纤。

为了提高激光器的出光能量，如果扫描投影装置中，一种发光单元10(对应于一种波段)可包括至少两组偏振光源110，每组偏振光源110可包括至少两个偏振光发光器111，及与至少两个偏振光发光器111连接的合束模块，合束模块可用于将至少两个偏振光发光器111出射的偏振光进行合束，故单波段光的能量即为多个偏振光发光器111发出光的能量和能量密度的总和，使得耦入光纤的光束能量和能量密度大大提升。

下面通过举例来说明本发明实施例中光源模组1的结构。

图3A为本发明实施例中光源模组1的一种结构示意图，图中以一种发光单元10(R发光单元10)设置有两组偏振光源110，且每组偏振光源110包含一个偏振光发光器111的偏振光源110为例，故R发光单元10包括两个独立的偏振光发光器111R激光器1和R激光器2。图中，两个偏振光发光器111R激光器1和R激光器2分别出射待显示图像对应的第一偏振态的激光(如S光)和第二偏振态的激光(如P光)，且两种偏振态的激光具有相同波段。R激光器1和R激光器2的出射光路上均设置有偏振选择元件112，偏振选择元件112可将相应的R激光器出射的偏振光分离为成像光(含有预设的偏振态)和反馈光(杂光)；然后，设置在每个偏振选择元件112的反射光路上的光探测器113即可接收反馈光，并对反馈光进行检测。

图3B为本发明实施例中的光源模组1另一结构示意图，图中以每种发光单元10包括两组偏振光源110，每组偏振光源110使用两个波长相同的偏振光发光器111出射光线为例。两个偏振光发光器111出射与待显示图像对应的第一预设偏振态的成像光分量和第二预设偏振态的成像光分量，每个偏振光发光器111出射的光线分别进入对应的偏振选择元件112，进而再进入多个合束模块进行合束。图中，以R发光单元包括第一组R偏振光源和第二组R偏振光源，且第一组R偏振光源中包含有偏振光发光器R1、R2，第二R偏振光源包括偏振光发光器R3、R4为例。相应的，图中G发光单元和B发光单元具有相应的结构，即：G发光单元包括第一组G偏振光源和第二组G偏振光源，第一组G偏振光源包括偏振光发光器G1、G2，第二组G偏振光源包括偏振光发光器G3、G4；B发光单元包括第一组B偏振光源和第二组B偏振光源，第一组B偏振光源包括偏振光发光器B1、B2，第二组B偏振光源包括偏振光发光器B3、B4。

在图3B所示的发光单元10中，每组偏振光源110可分别出射一种预设偏振态的光，例如第一组R偏振光源出射待显示图像对应的P光，即：R1和R2可均出射P光的偏振分量，同时，第二组R偏振光源出射待显示图像对应的S光，即：R3和R4可均出射S光的偏振分量。此时，图中的第一合束模块和第二合束模块可以均为二向色合束器，第三合束模块可以是偏振态合束器，第三合束模块出射的光即为待显示图像对应的R波段的成像光。

或者，两组偏振光源110可以均出射两种不同偏振态的光，如S+P光，则可以：第一组R偏振光源中，R1出射的偏振分量为S光、R2出射的偏振分量为P光；同时，第二组R偏振光源中，R2出射的偏振分量为S光、P2出射的偏振分量为P光，此时，图中的第一合束模块和第二合束模块可以均为偏振合束器，第三合束模块可以是二向色合束器。

在实际应用中，图3B所示的光源模组1中，第一组R偏振光源、第一组G偏振光源、第一组B偏振光源出射为第一偏振态的第一视差图像，第二组R偏振光源、第二组G偏振光源、第二组B偏振光源出射为垂直于第一偏振态的第二偏振态的第二视差图像，所有光纤采用保偏光纤。同时，可将观看人所佩戴的3D眼镜(图中未示出)中左右眼镜片预先设置为：一个镜片对应通过第一预设偏振态的光，另一镜片对应通过第二预设偏振态的光。第一视差图像和第二视差图像经过光纤扫描器后形成偏振3D影像，用户采用匹配的偏振眼镜即可观看。

当然，也可通过设置光源模组1中各偏振光源110中偏振光发光器111出射的波长来实现3D显示。在一种实施方式中，若合束模块采用二向色合束，则可设置R1和R2出射的波长有一个在第一合束模块的带阻波段内，另一个在第一合束模块的带通波段内，第一组R偏振光源最终出射的光为第一偏振态的线偏振光；同时，R3和R4出射的波长有一个在第二合束模块的带阻波段内，另一个在第二合束模块的带通波段内，第二组R偏振光源最终出射的光为与第一偏振态垂直的第二偏振态的线偏振光；最终四个R偏振光发光器的四束激光两两合束为两束激光再通过第三合束模块(偏振合束器)合为一束R合束光并进入合束器20，以与其它发光单元10出射的合束光再合束形成一束混合波段合束光，混合波段合束光通过准直系统后经扫描器2扫描出射，即可形成3D显示影像。

在另一实施例中，R发光单元10中R1和R2出射不同波长的第一预设偏振态的光，R3和R4出射波长不同的第二预设偏振态的光；R1的波长可等于R3的波长，R2的波长可等于R4的波长。那么，请仍参见图3B，在包含RGB三种发光单元的光源模组1中，若每种发光单元具有上述R激光模块相应的结构，即：G1的波长等于G3的波长，G2的波长可等于G4的波长；B1的波长可等于B3的波长，B2的波长可等于B4的波长；则波长：R1、R3、G1、G3、B1、B3组合可形成第一视差图像，波长：R2、R4、G2、G4、B2、B4组合可形成第二视差图像，第一视差图像和第二视差图像从光纤扫描器出射后形成多波长3D影像。同时，可将观看人所佩戴的3D眼镜预先设置为：一个镜片只能通过波长为R1、R3、G1、G3、B1、B3的光线，另一个镜片只能通过波长为R2、R4、G2、G4、B2、B4的光线。图3B中，第一、二、四、五、七、八合束模块可以是偏振合束器(或二向色合束器)，同时，第三、六、九合束模块可以是二向色合束模块(或偏振合束器)。第三、六、九合束模块输出的单波段成像光经合束器20合束后形成混合波段成像光，经扫描器2扫描出射。

偏振选择元件112设置在每个偏振光发光器111的出射光路上，偏振选择元件112可以透射偏振光中具有预设偏振态(如S或P偏振态)的光，并将偏振光中除预设偏振态的光以外的其余光作为反馈光进行反射，即通过偏振选择元件112可实现将偏振光发光器111出射的偏振光中的主光(如S光或P光)与杂质光进行分离。在实际应用中，偏振选择元件112可以是偏振分光晶体或镀有偏振分光膜的透光材料；其中，偏振分光晶体常用材料包括YVO4、a-BBO或冰洲石等；偏振分光膜是利用光斜入射时薄膜的偏振效应制成的，可以包括棱镜型和平板型两种。

光探测器113设置在偏振选择元件112的反射光路上，有利于较好地接收偏振选择元件112的反射光，光探测器113可检测出入射到其靶面上的光(反馈光)的光能量(如功率)，并把这个光功率的变化转化为相应的电流信号进行反馈，实现对反馈光的探测。当然，光源模组1中还设置有与光探测器113相关的检测电路等，前述图中未示意出。

由于波长不同的光子,携带的能量也不同。在扫描投影过程中，光的波长可能会因外界影响(如折射、温度等)导致波长偏移，出射光的波长不稳定。本发明实施例中，光探测器113检测的光能量可以用于确定偏振光发光器111出射的光的波长是否发生偏移。例如，根据光探测器113检测到的光能量的值可确定对应的波长，通过将该波长与该偏振态发光器出射的实际波长进行对比，即可确定是否存在波长偏移，使得偏振光源110出射光的波长不稳定。

多个合束器20在偏振光源110输出光路中配合设置，使得所有偏振光源110出射的成像光合束，以便耦入扫描器2扫描出射形成显示图像。具体来说，合束器20可以设置在每种发光单元10的出射光路上，来将至少一个偏振态发光器出射的成像光进行合束。在实际投影中，光源模组1中每种颜色的发光单元10产生的光经合束器20合束后逐一产生每个像素点的色彩，合束器20产生的合束光导入扫描器2后扫描出射，在投影面上形成显示图像。

在一种可能的实施例中，合束器20可以仅包括镀膜的二向色镜，不同镀膜的二向色镜可以选择透射/反射不同波长的光，设计人员可以根据实际需求镀膜。请仍参见图2B，合束器20可以包括两个镀膜的二向色镜，即设置在R发光单元和G发光单元的出射光路上设置有镀膜的二向色镜1，及设置在R发光单元和B发光单元的出射光路上设置有镀膜的二向色镜2。图中，镀膜的二向色镜1可透射红光(R)的波长的光，并反射绿光(G)的波长的光，形成红光和绿光的合束光；镀膜的二向色镜2用于透射红光和绿光(R+G)的波长的光，并反射绿光(蓝)的波长的光，形成红蓝绿的合束光，即白光。

在另一种可能的实施例中，合束器20可以是由二向色镜和偏振合束器20两者配合使用。请仍参见图2B，除二向色镜外，合束器20还可以偏振晶体型合束器或者薄膜型偏振片等，如图中的偏振合束器1、2、3。经过合束器20中偏振合束器的一个水平方向偏振态的光线会透射，另一个垂直方向偏振态的光反射，从而将两束不同方向传来的偏振方向相差90度的光汇合在一起，即可将单个波段的两束正交偏振态的光信号合成到一起输出，进而R、G、B三束单波段光通过二向色镜即可形成一束混合波段的光。

需要说明的是，偏振合束器是合束同样的波长光源，二向色镜合束不同波长光源，因此可以根据实际光源情况选用适用的合束器。此外，在偏振光源110包括多个偏振态发光器时，光源模组1中包括多个合束器20，此时可以认为多个合束器20中包括与多个偏振态发光器对应的合束模块(如图3B中的第一个至第九个合束模块)，合束器20/合束模块可以采用光纤合束器、偏振合束器、二向色合束器、棱镜合束器等或几种混合，只要光源模组1最终输出需要的混合偏振光即可。

(2)扫描器2；

在一种可能的实施例中，扫描器2为光纤扫描器。光源模组1出射的合束成像光耦入光纤扫描器的输入光纤，光纤扫描器扫描出射成像光，经过投影物镜等透射在投影载体上形成显示图像。

其中，光纤扫描器可以包括致动器和光纤，致动器包括固定端和自由端，光纤固定在致动器上且一端超出致动器的自由端形成光纤悬臂。其中，致动器可以是压电致动器、静电致动器、电磁致动器或MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)致动器等，本文中主要以致动器为压电致动器为例进行说明。

致动器在驱动信号下可以在多个方向上振动，从而带动光纤悬臂进行二维扫描。例如，光纤扫描器的致动器可以包括第一致动部和第二致动部，第一致动部和第二致动部可以是通过粘结方式、连接件方式等固定连接的，或者也可以是一体成型的；其中，第一致动部能够驱动第二致动部以第一方向振动，第二致动部能够以第二方向振动，光纤一端超出第二致动部形成光纤悬臂，光纤悬臂最终被带动以第一方向与第二方向的合成方向上扫动，例如光纤悬臂可以以预定的二维扫描轨迹，如螺旋扫描、栅格式扫描、李萨如扫描等，进行运动；优选的，第一方向和第二方向为X方向、Y方向。需要说明的是，本文中所说的在某个方向上扫动，可以是指在该方向上来回扫动。

在本发明另一种可能的实施例中，扫描器2可以为MEMS扫描器。光源模组1出射的合束光照射在MEMS振镜上，MEMS振镜转动后出射的成像光即可在投影面上形成显示图像。

进一步，本发明实施例中的扫描投影装置还可以设置有处理器，该处理器与光源模组1相连。

处理器可以是具有数据处理能力，并可向其它部件发出控制信号的部件，例如通过有线或无线方式与其它功能部件通信。处理器是一个逻辑上的设备，或者，可以是一个单独的实体设备，其可以是独立存在的功能部件，或者，处理器也可以集成在扫描投影装置的其它功能部件中，例如处理器可以集成在光源模组1中，本发明实施例对此不做具体限制。

在扫描投影装置中，处理器可以对光探测器113检测到的光能量数据进行分析，实时监测光源模组1中偏振光发光器111的出光情况，例如是否发生波长偏移，并在确定发生波长偏移时，调整光源模组1的出射光的波长或功率，有助于提高装置的可靠性。

例如，处理器可以判断光探测器113检测的光能量的值与预设能量值之间的差值是否大于预设阈值；并在确定大于预设阈值时，调整光源模组1的出射光的波长或功率。其中，预设能量值可以是根据该光探测器113所检测的偏振光发光器111出射的偏振光的波长设置的，例如红光激光器出射700nm的波长，则可将预设能量值设置为波长为700nm对应的光能量值。预设阈值可以是波长偏移不影响投影图像质量的能量差允许范围内的值，例如0或较小的值，本发明实施例对此不做具体限制。

当然，扫描投影装置还可以将光探测器113检测的数据进行存储，例如存储在本地或云端，以便需要时调用。例如，若传输到云端，则可通过云端服务器进行数据处理，云端服务器还可将处理分析结果反馈给光源模组1等。

由于在扫描投影装置中光源模组1的出光异常时，光束的功率和波长会影响投影图像的画面亮度和色彩，为了避免出现该情况。扫描投影装置中还可以包括光源驱动器和/或温度调节器，分别与处理器及光源模组1连接，以便能够及时调控光源模组1的出光的功率和/或波长。图4A中处理器通过调节激光器电源来控制激光器功率，图4B中处理器通过设置于激光器内部或外部的温度传感器(即图中的波长变换装置)来控制激光器波长的输出。

其中，光源驱动器用于根据处理器的控制指令，按照预设驱动电压驱动偏振光源110，以使偏振光源110正常出光，即稳定出射具有需要的功率的光；温度调节器可以用于根据处理器的控制指令，调节偏振光源110所处的环境温度，例如可以根据偏移的波长，计算需要调节的温度量，进而可通过半导体致冷器(TEC，Thermo Electric Cooler)来调节偏振光源110的环境温度，以使偏振光源110出射光波长稳定。

本发明实施例中，扫描投影装置可以通过光源模组1设置的光探测器113，检测偏振光发光器111出射的偏振光中除成像光之外的光的功率，从而来确定偏振光源110是否正常出光，即出射光的功率和波长是否满足需求，实现利用偏振光中的杂光进行激光器反馈，不会损耗成像光的光功率，可有效提高扫描投影装置的显示质量。并且，在确定偏振光源110出光不正常时，还可通过处理器调节偏振光发光器111的功率和波长，以保证光源模组1输出符合要求的光，提高了扫描投影装置的可靠性。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种扫描投影设备，包括前述的扫描投影装置，可以用于投影相应的显示图像。在实际应用中，扫描投影设备可用于各种应用，例如手机、电脑、数码相机/摄像机、工程投影机、家用投影机、激光电视、支持GPS的设备和汽车等，本发明实施例不做具体限制。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例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)

1.一种偏振光源，其特征在于，包括：

至少一个偏振光发光器，用于出射包含偏振态的光,所述偏振态的光对应于同样的波段且偏振态不完全相同；

偏振选择元件，位于每个偏振光发光器的出射光路上，用于透射所述偏振光中具有预设偏振态的光，所述预设偏振态为待显示图像对应分量的成像光所对应的偏振态，并将所述偏振光中除所述预设偏振态的光以外的其余光作为反馈光进行反射；

光探测器，位于每个偏振选择元件的反射光路上，用于接收所述反馈光，并检测所述反馈光对应的光能量。

2.如权利要求1所述的偏振光源，其特征在于，所述偏振选择元件为偏振分光晶体或镀有偏振分光膜的透光材料。

3.如权利要求2所述的偏振光源，其特征在于，当所述偏振光源包括多个偏振光发光器时，所述多个偏振光发光器出射具有相同波段，且包含所述预设偏振态在内的至少两种偏振态的光。

4.如权利要求1所述的偏振光源，其特征在于，所述偏振光发光器为出射具有所述预设偏振态的光的偏振光光源；或，所述偏振光发光器包括偏振控制器和发光光源，所述偏振控制器设置在所述发光光源的出射光路上，用于将所述发光光源输出的光的偏振态转换为包含所述预设偏振态的光。

5.如权利要求4所述的偏振光源，其特征在于，当所述偏振光源包括多个偏振光发光器时，所述偏振光源还包括：合束模块，位于所述偏振选择元件的透射光路上，用于将多个偏振选择元件透射的光进行合束。

6.一种扫描投影装置，其特征在于，包括：光源模组和扫描器，其中：

光源模组，包括R、G、B三种发光单元和多个合束器，每种发光单元包括至少一组如权利要求1-5任一权项所述的偏振光源，每组偏振光源用于输出待显示图像对应分量的偏振成像光；多个合束器在偏振光源输出光路中配合设置，使得所有偏振光源出射的成像光合束；

扫描器，位于所述光源模组的出射光路上，用于接收所述合束后的成像光，并将所述成像光扫描出射形成显示图像。

7.如权利要求6所述的扫描投影装置，其特征在于，一种所述发光单元包括两组偏振光源，每组偏振光源包括：

至少两个偏振光发光器，及与所述至少两个偏振光发光器连接的合束模块，用于将所述至少两个偏振光发光器出射的偏振光进行合束。

8.如权利要求6或7所述的扫描投影装置，其特征在于，所述扫描投影装置还包括处理器，与所述光源模组相连，用于判断所述光探测器检测的光能量的值与预设能量值之间的差值是否大于预设阈值；并在确定大于所述预设阈值时，调整所述光源模组的出射光的波长或功率。

9.如权利要求8所述的扫描投影装置，其特征在于，所述扫描投影装置还包括：

光源驱动器，分别与所述处理器及所述光源模组连接，用于根据所述处理器的控制指令，按照预设驱动电压驱动所述偏振光源；和/或

温度调节器，与控制器连接，用于根据所述处理器的控制指令，调节所述偏振光源所处的环境温度。

10.一种扫描投影设备，其特征在于，所述扫描投影设备包括如权利要求6-9任一权项所述的扫描投影装置。

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