CN205485084U - 一种激光消散斑系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种激光消散斑系统，包括激光器、激光散斑抑制器、第一扩束透镜、散射片、整形透镜、匀光放大器及投影屏幕；所述激光器产生激光；所述激光散斑抑制器接收激光器发出的激光，激光在激光散斑抑制器内传播一定长度的距离；第一扩束透镜、散射片、整形透镜、匀光放大器及投影屏幕沿着激光束的路径依次布置在激光散斑抑制器之后；所述散射片相对激光束可旋转；所述激光散斑抑制器与第一扩束透镜通过多模光纤连接。利用激光散斑抑制器的色散特性，激光通过激光散斑抑制器中传播足够长距离后，其时间相干性得以减弱，再通过散射片的运动再将激光散斑图样进行时间平均，从而有效的减小或抑制激光散斑。

Description

一种激光消散斑系统

技术领域

本实用新型涉及激光领域，尤其涉及激光照明或显示领域的一种激光消散斑系统。

背景技术

在使用激光作为光源的照明或者显示系统中，激光由于其宽的色域，使得画面颜色更为丰富。但是，当光源照射屏幕时，由于激光的相干性及屏幕的粗糙会产生激光散斑，严重影响投影系统图像显示质量和分辨率。因此需要采取一些方法来消除散斑。

中国专利CN200510115472中公开一种用于去除激光散斑的照明系统，该照明系统包括：激光源，具有至少一个激光器；衍射光学元件，用于将从激光源发出的激光束分为多个子光束，并且周期性地运动以将激光束的散斑时间平均；和光纤束，包括多个具有相同长度的光纤，用于将所述子光束分为更细的子光束。该照明系统将从激光源发出的激光束分为子光束，并且将所述子光束时间或空间平均，由此有效的减小或去除激光散斑。在该照明投影系统中，激光源产生的激光束经过衍射光学元件(DOE)被时间平均后，进入光纤束，将激光束分为子光束，子光束经过光束整形单元整形后用于后续的投影系统中。由于激光束经过衍射光学元件后，光束的发散角变大，重新耦合回光纤束，其光功率收集效率较低，另外制作光纤束工艺复杂，成本高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种激光消散斑系统，解决了现有装置无法有效的减小或抑制激光消散斑的问题。

本实用新型是这样实现的：一种激光消散斑系统，包括激光器、激光散斑抑制器、第一扩束透镜、散射片、整形透镜、匀光放大器及投影屏幕；所述激光器产生激光；所述激光散斑抑制器接收激光器发出的激光，激光在激光散斑 抑制器内传播一定长度的距离；第一扩束透镜、散射片、整形透镜、匀光放大器及投影屏幕沿着激光束的路径依次布置在激光散斑抑制器之后；所述散射片相对激光束可旋转；所述激光散斑抑制器与第一扩束透镜通过多模光纤连接。

其中，所述激光散斑抑制器之后还设置第二扩束透镜。

其中，所述激光散斑抑制器为光纤合束器，其与激光器通过多模光纤连接。

其中，所述匀光放大器为光积分棒或复眼透镜。

其中，还包括微型电机，所述微型电机与散射片连接，驱动散射片可变速、周期性旋转。

其中，所述散射片为全息散射片。

本实用新型的优点在于：

利用激光散斑抑制器的色散特性，激光通过激光散斑抑制器中传播足够长距离后，其时间相干性得以减弱，再通过散射片的运动再将激光散斑图样进行时间平均，从而有效的减小或抑制激光散斑。

所述的激光消散斑系统结构简单、容易实现，体积小有利于集成在激光显示系统中，使得整体结构更加紧凑。

附图说明

图1为本实用新型激光消散斑系统的原理结构示意图；

图2为本实用新型激光消散斑系统的实施例一结构示意图；

图3为本实用新型激光消散斑系统的实施例二结构示意图；

图4为实施例二的又一结构示意图。

标号说明：

激光器-101 第一扩束透镜-102 多模光纤-103 散射片-104

微型电机-105 整形透镜-106 匀光放大器-107 投影屏幕-108

第二扩束透镜-109 激光散斑抑制器-110 光纤合束器-203

复眼透镜-207 光积分棒-307。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

图1所示为一种激光消散斑系统，包括激光器101、激光散斑抑制器110、 第一扩束透镜102、散射片104、整形透镜106、匀光放大器107及投影屏幕108；所述激光器101产生激光；所述激光散斑抑制器110接收激光器101发出的激光，激光在激光散斑抑制器110内传播一定长度的距离；第一扩束透镜102、散射片104、整形透镜106、匀光放大器107及投影屏幕108沿着激光束的路径依次布置在激光散斑抑制器110之后；所述散射片104相对激光束可旋转；所述激光散斑抑制器与第一扩束透镜102通过多模光纤连接。所述激光散斑抑制器110之后还可设一个第二扩束透镜109，所述第二扩束透镜109与第一扩束透镜102在本实施方式中所起的作用相同，均能使激光得到更好的扩束。所述激光器101能够产生激光，激光散斑抑制器110用于破坏激光时间相干性，所述第一扩束透镜102和第二扩束透镜109用于将激光进行扩束，散射片104用于产生随机相位变化，整形透镜106将由散射片104输出的发散光进行压缩准直入射到匀光放大器107上，经过匀光放大器107匀光后投影输出到投影屏幕108上。上述实施方式与现有技术相比能有效的利用激光光源能量，避免光纤束耦合过程中光源能量损失，调节起来也方便简单。所述的激光消散斑系统还包括微型电机105，所述微型电机105与散射片104连接，使得散射片104可变速、周期性旋转，散射片104随机位相片运动的频率可以通过调节微型电机105的驱动参数来实现，实现起来方便简单。所述散射片104可采用全息散射片104。

实施例一：

图2所示一种激光消散斑系统，包括激光器101、激光散斑抑制器、第一扩束透镜102、散射片104、整形透镜106、匀光放大器、投影屏幕108及微型电机105，所述激光器101是能够产生绿光阵列激光光源的激光器101，激光散斑抑制器可采用光纤合束器203，光纤合束器与激光器101之间采用多模光纤103连接，所述光纤合束器203与第一扩束透镜102通过多模光纤103连接。所述匀光放大器可采用复眼透镜207，所述光纤合束器203接收激光器101发出的激光，激光通过光纤合束器经由多模光纤103传播一定长度的距离；第一扩束透镜102、散射片104、整形透镜106、匀光放大器及投影屏幕108沿着激光束的路径依次布置在激光散斑抑制器之后。本实施例中采用绿光阵列激光光源，通过光纤合束器将光源发出的绿色激光汇集，经过多模光纤103传输至第一扩束透镜102后扩束，投射到散射片104上，从散射片104出射的绿色激光由整形 透镜106整形后经过复眼透镜207匀光放大投射到投影屏幕108上。阵列光源非相干叠加后的绿色激光，经过所述的光纤合束器后被破坏时间相干性，微型电机105驱动散射片104运动，在屏幕上产生沸腾散斑图样，由于人眼积分效应，屏幕上将看到没有散斑的绿光图像。

实施例二：

图3所示一种激光消散斑系统，包括激光器101、激光散斑抑制器、第一扩束透镜102、散射片104、整形透镜106、匀光放大器、投影屏幕108及微型电机105，所述激光器101是能够产生绿光阵列激光光源的激光器101，激光散斑抑制器可采用光纤合束器203，所述激光器与光纤合束器203通过多模光纤103连接。所述匀光放大器可采用光积分棒307，所述激光器101发出的激光通过光纤合束器203经由多模光纤103传播一定长度的距离；第一扩束透镜102、散射片104、整形透镜106、光积分棒307及投影屏幕108沿着激光束的路径依次布置在光纤合束器203之后。本实施例中采用绿光阵列激光光源，经过光纤合束器203传输至第一扩束透镜102后扩束，投射到散射片104上，从散射片104出射的绿色激光由整形透镜106整形后经过光积分棒307匀光放大投射到投影屏幕108上。阵列光源非相干叠加后的绿色激光，经过所述光纤合束器203后被破坏时间相干性，微型电机105驱动散射片104运动，在屏幕上产生沸腾散斑图样，由于人眼积分效应，屏幕上将看到没有散斑的绿光图像。本实施方式中采用制作简单，价格低廉的光积分棒307来做激光匀光，使得整个激光消散斑系统更加的经济方便。

参阅图4所示，为实施例二的另一种可实施方式结构示意图，所述激光散斑抑制器之后可设置第二扩束透镜109，所述第一扩束透镜102、第二扩束透镜109在本实施方式具备相同的功能。绿光阵列激光光源通过光纤合束器203激光散斑抑制器将光源发出的绿色激光汇集，依次通过第二扩束透镜109扩束，第一扩束透镜102扩束，投射到散射片104上，从散射片104出射的绿色激光，由整形透镜106整形后，经过光积分棒307匀光放大投射到投影屏幕108上。阵列光源非相干叠加后的绿色激光经过光纤合束器203在多模光纤103中传播，破坏时间相干性，微型电机105驱动散射片104运动在屏幕上产生沸腾散斑图样，由于人眼积分效应，屏幕上将看到没有散斑的绿光图像。本实施例采用制 作简单，价格低廉的光积分棒307来做激光匀光，使得整个激光消散斑系统装置更加的经济方便。

以上所述仅为本实用新型激光消散斑系统的实施例，本文所述的消除激光散斑并非是完全消除激光散斑，而是使得散斑对比度下降到能够满足具体的应用要求范围。以上所述仅用于说明本实用新型的技术方案，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种激光消散斑系统，其特征在于包括：激光器、激光散斑抑制器、第一扩束透镜、散射片、整形透镜、匀光放大器及投影屏幕；

所述激光器产生激光；

所述激光散斑抑制器接收激光器发出的激光，激光在激光散斑抑制器内传播一定长度的距离；

第一扩束透镜、散射片、整形透镜、匀光放大器及投影屏幕沿着激光束的路径依次布置在激光散斑抑制器之后；

所述散射片相对激光束可旋转；

所述激光散斑抑制器与第一扩束透镜通过多模光纤连接。

2.根据权利要求1所述的激光消散斑系统，其特征在于：所述激光散斑抑制器之后还设置第二扩束透镜。

3.根据权利要求2所述的激光消散斑系统，其特征在于：所述激光散斑抑制器为光纤合束器，其与激光器通过多模光纤连接。

4.根据权利要求2所述的激光消散斑系统，其特征在于：所述匀光放大器为光积分棒或复眼透镜。

5.根据权利要求3或4所述的激光消散斑系统，其特征在于：还包括微型电机，所述微型电机与散射片连接，驱动散射片可变速、周期性旋转。

6.根据权利要求5所述的激光消散斑系统，其特征在于：所述散射片为全息散射片。