CN210954585U - 一种降低激光散斑的激光投影系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降低激光散斑的激光投影系统，包括依次设置的激光器阵列、聚光组件以及匀光组件；还包括置于所述激光器阵列和所述聚光组件之间用于降低所述激光器阵列干涉的半波消散斑组件。该投影系统可以降低激光器阵列发出激光束的相互干涉，进而可以有效的消除散斑，提高成像质量。

Description

一种降低激光散斑的激光投影系统

技术领域

本实用新型涉及激光投影技术领域，具体涉及降低激光散斑的激光投影系统。

背景技术

以激光为光源的投影机已经成为未来投影机的趋势，激光因其具有广色域、高亮度、高寿命等优点，使激光投影技术更具有竞争力，然而，因激光固有的相干性导致在经过粗糙的表面时引起光程差，使图像成不规则的颗粒状斑纹，即激光散斑，散斑严重影响了成像的质量。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题提出了一种降低激光散斑的激光投影系统。

本实用新型采用的技术手段如下：

一种降低激光散斑的激光投影系统，包括依次设置的激光器阵列、聚光组件以及匀光组件；还包括置于所述激光器阵列和所述聚光组件之间用于降低所述激光器阵列干涉的半波消散斑组件。

进一步地，所述半波消散斑组件包括多个间隔布置的λ/2波片和通光片。

进一步地，所述激光器阵列为矩形阵列，所述λ/2波片和所述通光片成矩形阵列间隔布置。

进一步地，所述半波消散斑组件的通光面积大于所述激光器阵列的射出光的面积。

进一步地，还包括可用于驱动所述半波消散斑组件沿垂直光路方向往复运动的往复驱动机构；所述往复驱动机构包括第一驱动电机、固定板、驱动盘、摆动臂以及安装座；所述第一驱动电机固定在所述固定板上，所述第一驱动电机的输出轴上固定有所述驱动盘，所述驱动盘上远离圆心的位置设有驱动销；所述摆动臂包括摆动部和扇形部，所述摆动部上设有驱动槽，所述驱动销置于所述驱动槽内，所述摆动臂通过转轴铰接在固定板上，所述扇形部上设有第一驱动齿；所述安装座上设有与所述第一驱动齿啮合的第二驱动齿，所述半波消散斑组件安装在所述安装座上。

进一步地，所述激光器阵列为环形阵列，所述λ/2波片和所述通光片成环形阵列间隔布置。

进一步地，还包括用于驱动所述半波消散斑组件在垂直光路方向的平面内转动的第一旋转驱动机构；所述第一旋转驱动机构包括第二驱动电机、第一主动齿轮以及第一从动齿轮；

所述第二驱动电机的输出轴上安装所述第一主动齿轮，所述第一从动齿轮套在半波消散斑组件的安装筒体的外壁上，所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合。

进一步地，还包括设置在所述匀光组件的出射光路上的具有多种雾化角度的多角度雾化扩散片。

进一步地，所述多角度雾化扩散片为沿圆周方向分隔成多个扇形区域且每一个扇形区域的雾化角度各不相同的圆形扩散片。

进一步地，还包括用于驱动所述多角度雾化扩散片在垂直光路方向的平面内转动的第二旋转驱动机构；所述第二旋转驱动机构包括第三驱动电机、第二主动齿轮以及第二从动齿轮；

所述第三驱动电机的输出轴上安装所述第二主动齿轮，所述第二从动齿轮套在多角度雾化扩散片的安装筒体的外壁上，所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮啮合。

与现有技术比较，本实用新型所述的降低激光散斑的激光投影系统具有以下优点，通过在激光器阵列和聚光组件之间设置半波消散斑组件，使得由激光器阵列发出的部分光束由P偏振光转换成S偏振光，降低了激光阵列发出光束的干涉，减小了由干涉引起的散斑问题，提高了投影质量。

附图说明

图1为本实用新型公开的降低激光散斑的激光投影系统的结构图；

图2为激光器阵列为矩形阵列结构图；

图3为半波消散斑组件的第一种结构图，λ/2波片和通光片成矩形阵列布置；

图4为半波消散斑组件的第二种结构图，半波消散斑组件的通光面积大于激光器阵列的发出光束的面积；

图5为往复驱动机构的结构图；

图6为图5的左视图；

图7为摆动臂的结构图；

图8为激光器阵列为环形阵列结构图；

图9为半波消散斑组件的第三种结构图，λ/2波片和通光片成环形阵列布置；

图10为第一、第二旋转驱动机构的结构图；

图11为多角度雾化扩散片的结构图。

图中：10、激光器阵列，11、聚光组件，12、匀光组件，13、半波消散斑组件，130、λ/2波片，131、通光片，14、多角度雾化扩散片，15、光学成像模组，20、第一驱动电机，21、固定板，22、驱动盘，23、摆动臂，230、摆动部，231、扇形部，232、驱动槽，233、第一驱动齿，24、安装座，240、第二驱动齿，25、驱动销，26、转轴，30、第二驱动电机，31、第一主动齿轮，32、第一从动齿轮，33、半波消散斑组件的安装筒体，40、第三驱动电机，41、第二主动齿轮，42、第二从动齿轮，43、多角度雾化扩散片的安装筒体，5、轴承。

具体实施方式

实施例1

如图1所示为本实用新型公开的降低激光散斑的激光投影系统，包括依次设置的激光器阵列10、聚光组件11以及匀光组件12，本实施例中，聚光组件11为透镜，匀光组件12为匀光棒；还包括置于所述激光器阵列10和所述聚光组件11之间用于降低所述激光器阵列发出的光束产生干涉的半波消散斑组件13。具体地，如图2所示，本实施例中，激光器阵列10为矩形阵列，矩形阵列的数量根据需要选取(图中为3x3阵列)，如图3所示，半波消散斑组件包括多个矩形阵列间隔布置的λ/2波片130和通光片131，通光片131可以为玻璃片，λ/2波片和通光片可以通过胶粘或框架结构固定在一起。本实用新型公开的降低激光散斑的激光投影系统的工作原理如下，由激光器阵列10发出的多束激光通过半波消散斑组件，其中通过λ/2波片的激光束将由P偏振光转换为S偏振光，而通过通光片的激光束仍为P偏振光，根据光传播过程中，振动方向相互垂直的两束光不产生干涉原理可以，通过λ/2波片和通光片的激光束不再产生干涉，因此可以有效的消除由激光器阵列发出的激光束由干涉引起的激光散斑问题，可以降低50％左右。通过该系统发出的光束进入光学成像模组15中，以进行投影。

实施例2

在实施例1中，所述半波消散斑组件的通光面积与所述激光器阵列的射出光的面积相同，且半波消散斑组件固定的安装在激光器阵列10和聚光组件11之间。

在本实施例中，如图2和图4所示，本实施例中，激光器阵列10为矩形阵列，矩形阵列的数量根据需要选取(图中为3x3阵列)，所述半波消散斑组件13的通光面积大于所述激光器阵列10的射出光的面积，即半波消散斑组件的阵列数量比激光器阵列的至少多处一组阵列(图中为3x4阵列)。

该实施例中，还包括可用于驱动所述半波消散斑组件沿垂直光路方向往复运动的往复驱动机构；如图5、图6和图7所示，所述往复驱动机构包括第一驱动电机20、固定板21、驱动盘22、摆动臂23以及安装座24；

所述第一驱动电机20固定在所述固定板21上，所述第一驱动电机20的输出轴上固定有所述驱动盘22，第一驱动电机20可以驱动驱动盘22转动，所述驱动盘22上远离圆心的位置固定有驱动销25；

所述摆动臂23包括摆动部230和扇形部231，所述摆动部230上设有驱动槽232，所述驱动销25置于所述驱动槽232内，所述摆动臂23通过转轴26铰接在固定板21上，所述扇形部231上设有第一驱动齿233；

所述安装座24上设有与所述第一驱动齿233啮合的第二驱动齿240，所述半波消散斑组件13安装在所述安装座24上。其工作过程如下，第一驱动电机驱动驱动盘转动，驱动盘的转动通过驱动销带动摆动臂绕转轴往复摆动箭头A-A所示(驱动销与驱动槽相互作用)，进而扇形部上的第一驱动齿与第二驱动齿的啮合可实现安装座的往复直线运动箭头B-B所示，安装座的往复直线运动带动半波消散斑组件往复直线运动，使得激光器阵列发出的同一激光束不断的通过λ/2波片和通光片，进一步地可以消除激光散斑。

实施例3

在实施例1和实施例2中，激光器阵列为矩形阵列，本实施例中，如图8所示，激光器阵列10为环形阵列，如图9所示，半波消散斑组件13中的所述λ/2波片和所述通光片成环形阵列间隔布置。

在本实施例中，还包括用于驱动所述半波消散斑组件13在垂直光路方向的平面内转动的第一旋转驱动机构；如图10所示，所述第一旋转驱动机构包括第二驱动电机30、第一主动齿轮31以及第一从动齿轮32；

所述第二驱动电机30的输出轴上安装所述第一主动齿轮31，所述第一从动齿轮32套在半波消散斑组件的安装筒体33的外壁上(也可以直接在安装筒体外壁上加工驱动齿)，所述第一主动齿轮31与所述第一从动齿轮32啮合，半波消散斑组件的安装筒体两端可通过轴承安装在投影系统壳体内，第二驱动电机30通过第一主动齿轮31和第一从动齿轮32可驱动半波消散斑组件的安装筒体转动，进而实现半波消散斑组件的转动，使得激光器阵列发出的同一激光束不断的通过λ/2波片和通光片，进一步地可以消除激光散斑。

实施例4

本实施例在实施例1至实施例3的基础上，还包括设置在所述匀光组件12的出射光路上的具有多种雾化角度的多角度雾化扩散片14。如图11所示，本实施例中，所述多角度雾化扩散片14为沿圆周方向分隔成4个扇形区域且每一个扇形区域的雾化角度各不相同的圆形扩散片(图中a、b、c、d四个区域的雾化度依次为9％、19％、29％和39％)。多角度雾化扩散片沿圆周方向分隔成扇形区数量可根据需要进行选取。由于每一扇形区域的雾化角度各不相同则使得投射于投影画面上的各散斑能够处于不同的视域范围，进而降低散斑对比度，提高了投影质量。

进一步地，还包括用于驱动所述多角度雾化扩散片14在垂直光路方向的平面内转动的第二旋转驱动机构；第一旋转驱动机构与第二旋转驱动机构的结构相同，如图10所示，所述第二旋转驱动机构包括第三驱动电机40、第二主动齿轮41以及第二从动齿轮42；

所述第三驱动电机40的输出轴上安装所述第二主动齿轮41，所述第二从动齿轮42套在多角度雾化扩散片的安装筒体43的外壁上(也可以直接在安装筒体外壁上加工驱动齿)，多角度雾化扩散片的安装筒体两端可通过轴承安装在投影系统壳体内，所述第二主动齿轮41与所述第二从动齿轮42啮合。第三驱动电机可通过第二主动齿轮与所述第二从动齿轮驱动多角度雾化扩散片的安装筒体转动，进而使得从匀光组件发出的光束能够时刻处于不同的同的视域范围，进而降低散斑对比度，提高了投影质量。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种降低激光散斑的激光投影系统，包括依次设置的激光器阵列、聚光组件以及匀光组件；其特征在于：还包括置于所述激光器阵列和所述聚光组件之间用于降低所述激光器阵列干涉的半波消散斑组件。

2.根据权利要求1所述的降低激光散斑的激光投影系统，其特征在于：所述半波消散斑组件包括多个间隔布置的λ/2波片和通光片。

3.根据权利要求2所述的降低激光散斑的激光投影系统，其特征在于：所述激光器阵列为矩形阵列，所述λ/2波片和所述通光片成矩形阵列间隔布置。

4.根据权利要求3所述的降低激光散斑的激光投影系统，其特征在于：所述半波消散斑组件的通光面积大于所述激光器阵列的射出光的面积。

5.根据权利要求4所述的降低激光散斑的激光投影系统，其特征在于：还包括可用于驱动所述半波消散斑组件沿垂直光路方向往复运动的往复驱动机构；所述往复驱动机构包括第一驱动电机、固定板、驱动盘、摆动臂以及安装座；

所述第一驱动电机固定在所述固定板上，所述第一驱动电机的输出轴上固定有所述驱动盘，所述驱动盘上远离圆心的位置设有驱动销；

所述摆动臂包括摆动部和扇形部，所述摆动部上设有驱动槽，所述驱动销置于所述驱动槽内，所述摆动臂通过转轴铰接在固定板上，所述扇形部上设有第一驱动齿；

所述安装座上设有与所述第一驱动齿啮合的第二驱动齿，所述半波消散斑组件安装在所述安装座上。

6.根据权利要求2所述的降低激光散斑的激光投影系统，其特征在于：所述激光器阵列为环形阵列，所述λ/2波片和所述通光片成环形阵列间隔布置。

7.根据权利要求6所述的降低激光散斑的激光投影系统，其特征在于：还包括用于驱动所述半波消散斑组件在垂直光路方向的平面内转动的第一旋转驱动机构；所述第一旋转驱动机构包括第二驱动电机、第一主动齿轮以及第一从动齿轮；

所述第二驱动电机的输出轴上安装所述第一主动齿轮，所述第一从动齿轮套在半波消散斑组件的安装筒体的外壁上，所述第一主动齿轮与所述第一从动齿轮啮合。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的降低激光散斑的激光投影系统，其特征在于：还包括设置在所述匀光组件的出射光路上的具有多种雾化角度的多角度雾化扩散片。

9.根据权利要求8所述的降低激光散斑的激光投影系统，其特征在于：所述多角度雾化扩散片为沿圆周方向分隔成多个扇形区域且每一个扇形区域的雾化角度各不相同的圆形扩散片。

10.根据权利要求9所述的降低激光散斑的激光投影系统，其特征在于：还包括用于驱动所述多角度雾化扩散片在垂直光路方向的平面内转动的第二旋转驱动机构；所述第二旋转驱动机构包括第三驱动电机、第二主动齿轮以及第二从动齿轮；

所述第三驱动电机的输出轴上安装所述第二主动齿轮，所述第二从动齿轮套在多角度雾化扩散片的安装筒体的外壁上，所述第二主动齿轮与所述第二从动齿轮啮合。

Images