CN218213760U - 扩散装置、光源模块及投影系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于激光投影显示技术领域，提供了一种扩散装置、光源模块及投影系统。扩散装置包括第一扩散板、驱动器、振动传导件和第二扩散板，第一扩散板安装于驱动器上，驱动器用于驱动第一扩散板旋转，振动传导件与驱动器和第二扩散板分别相接，以将驱动器所产生的振动传导至第二扩散板；扩散装置包括扩散轮，扩散轮包括第一扩散板和驱动器。光源模块包括沿光线传播方向依次设置的激光光源、第一透镜和扩散装置，激光光源用于提供激光束，第一透镜用于会聚激光束，扩散装置为上述扩散装置，用于均匀化会聚的激光束。本实用新型提供的扩散装置、光源模块及投影系统，适用范围广且抑制散斑效果良好。

Description

扩散装置、光源模块及投影系统

技术领域

本实用新型属于激光投影显示技术领域，尤其涉及一种扩散装置、光源模块及投影系统。

背景技术

投影系统按光源不同，主要可分为灯泡、LED和激光三种，其中激光投影系统是较前沿的投影技术。但激光是相干光源，将其应用于投影系统中会产生散斑问题。这使得经投影系统投射至屏幕上的图像是叠加了散斑的图像，而散斑的存在严重影响了显示图像的质量，因此，对于采用激光光源的投影系统，抑制散斑是亟需解决的问题。

现有技术中，抑制散斑的一种技术是使用抖动的投影屏幕，具体表现为通过振动装置带动投影屏幕振动来达到目视效果的散斑噪点更加均匀。但在需要大画面显示的场合，很难实现大尺寸屏幕的振动，这就限制了一些没有屏幕场合的激光投影系统的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种扩散装置、光源模块及投影系统，旨在提供一种适用范围广且抑制散斑效果良好的扩散装置、光源模块及投影系统。

本实用新型是这样实现的，第一方面，提供了一种扩散装置，包括第一扩散板、驱动器、振动传导件和第二扩散板，所述第一扩散板安装于所述驱动器上，所述驱动器用于驱动所述第一扩散板旋转，所述振动传导件与所述驱动器和所述第二扩散板分别相接，以将所述驱动器所产生的振动传导至所述第二扩散板。

在一个可选实施例中，所述扩散装置包括扩散轮，所述扩散轮包括所述第一扩散板和所述驱动器。

在一个可选实施例中，所述振动传导件包括底座，所述底座上设有第一安装位和第二安装位，所述驱动器固定安装于所述第一安装位上，所述第二扩散板固定安装于所述第二安装位上。

在一个可选实施例中，所述振动传导件包括固定安装于所述第一安装位上的第一支撑架，所述驱动器可拆卸的安装于所述第一支撑架上。

在一个可选实施例中，所述振动传导件包括固定安装于所述第二安装位上的第二支撑架，所述第二扩散板可拆卸的安装于所述第二支撑架上。

在一个可选实施例中，所述第二扩散板和所述第一扩散板之间的间距可调。

第二方面，提供了一种光源模块，包括沿光线传播方向依次设置的激光光源、第一透镜和扩散装置，所述激光光源用于提供激光束，所述第一透镜用于会聚所述激光束，所述扩散装置为上述各实施例提供的扩散装置，用于均匀化会聚的激光束。

在一个可选实施例中，所述第二扩散板位于所述第一扩散板的出光侧，所述光源模块还包括位于所述第一透镜的入光侧的第三扩散板。

在一个可选实施例中，所述光源模块还包括位于所述扩散装置出光侧的第二透镜，所述第二透镜用于使得所述激光束准直输出。

第三方面，提供了一种投影系统，包括光源模块和位于所述光源模块出光侧的光学系统，所述光源模块为上述各实施例提供的光源模块。

本实用新型相对于现有技术的技术效果是：本实用新型各实施例提供的扩散装置、光源模块及投影系统，在扩散装置设置了两个扩散板，同时设置了一个驱动器和一个振动传导件，相较于单个扩散轮的设计，本申请中的扩散装置多了一个可以抖动的扩散板(即第二扩散板)对散斑的抑制效果更佳，相较于多个扩散轮的设计，本申请中的扩散装置减少了一个振动源，简化了电路设计，减少了器件数量，可以使得扩散装置、光源模块及投影系统体积较小，且适用于没有屏幕的激光投影系统使用，应用范围广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型一实施例提供的光学模块的结构及光路示意图，图中未示出振动传导件；

图2是本实用新型一实施例所采用的振动传导件的结构示意图；

图3是本实用新型另一实施例提供的光学模块的结构及光路示意图。

附图标记说明：

100、激光光源；200、第三扩散板；300、第一透镜；400、扩散装置；410、第一扩散板；420、驱动器；430、振动传导件；431、底座；432、第一支撑架；433、第二支撑架；440、第二扩散板；500、第二透镜。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

投影系统一般包括光源模块和位于光源模块出光侧的光学系统。

其中光源模块主要分为三种类型：传统灯泡光源、LED光源和激光光源100，用于提供照明光束。

光学系统一般包括光阀和投影镜头。其中，光阀位于照明光束的传播路径上，用于将照明光束转换成成像光束。具体的，光阀可以为数字微镜元件(digital micro-mirrordevice，DMD)、硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel，LCOS panel)或穿透式液晶面板，当然不局限于此，还可以采用其他结构，具体可以根据出光效果而定。投影镜头位于成像光束的传播路径上，用于将成像光束转换成投影光束投射至投影屏幕上形成影像画面。投影镜头一般包括多个透镜，各透镜的类型和数量可以根据出光效果而定，这里不做唯一限定。

当光源模块为激光光源时，由于激光为相干光，其干涉现象被投射在屏幕上，会形成明暗交错的噪点，即散斑。为消减散斑的不良影响，本实用新型一实施例提供了一种光源模块。

请参照图1所示，该光源模块包括沿光线传播方向依次设置的激光光源100、第一透镜300和扩散装置400。

其中，激光光源100用于提供激光束。具体的，本实施例中激光光源100可以为单色光源，也可以为彩色光源，具体可以根据使用需要灵活选择，这里不做唯一限定。第一透镜300用于会聚激光束。第一透镜300可以为一个或者多个透镜，具体可以根据出光效果灵活选择。

本实施例中扩散装置400用于均匀化会聚的激光束，可以包括一个或者多个扩散板，但有时普通的扩散板不足以满足应用需求，为提高扩散装置400对散斑的抑制作用，本实用新型一实施例提供了一种扩散装置400。请参照图1至图3，该扩散装置400包括第一扩散板410、驱动器420、振动传导件430和第二扩散板440，第一扩散板410安装于驱动器420上，驱动器420用于驱动第一扩散板410相对激光光源100旋转，振动传导件430与驱动器420和第二扩散板440分别相接，以将驱动器420所产生的振动传导至第二扩散板440上，使得第二扩散板440可以随之振动。

具体的，本实施例中，振动传导件430可以分别与驱动器420和第二扩散板440连接，或者只接触不连接，振动传导件430可以为金属、复合材料等，只要能够将驱动器420产生的振动传导至第二扩散板440，使之随之振动即可。

本实施例中的第二扩散板440可以为一个或者多个，可以设置于第一扩散板410的入光侧，也可以设置于第一扩散板410的出光侧，当第二扩散板440设有多个时，还可以分设于第一扩散板410的两侧。另外，当第二扩散板440设有多个时，振动传导件430可以设置一个或者多个，设置一个时，该振动传导件430可以与多个第二扩散板440分别相接，以将驱动器420产生的振动一一传导至各第二扩散板440，设置多个时，可以一一对应的与多个扩散板相接，各振动传导件430分别用于将驱动器420产生的振动一一传导至相应第二扩散板440上。

为便于描述，现以第二扩散板440设有一个且位于第一扩散板410出光侧为例，对本实施例提供的投影系统的工作原理进行说明：

如图1所示，激光光源100发出激光束，该激光束经第一透镜300聚光后，射向扩散装置400，之后先经旋转的第一扩散板410形成第一扩散光，再经振动的第二扩散板440形成第二扩散光，之后第二扩散光射向后续光学系统，再经光学系统照射至投影屏幕，形成影像画面。

上述过程中，激光光源100发出的具有高度空间相干的激光束，再依次经过第一扩散板410和第二扩散板440后不再具有相干性或者相干性很弱，进而有效抑制了散斑，或者降低了散斑的不良影响。

在一个可选的实施例中，如图1所示，扩散装置400包括扩散轮，扩散轮包括第一扩散板410和驱动器420。扩散轮可采用市场上现有的扩散轮，如此扩散装置400便于组装。

在一个具体的实施例中，驱动器420为马达。在其他实施例中，驱动器420可以为电机或者其他旋转驱动件。

上述振动传动件可以由一个件体组成，也可以由多个件体组成。在一个可选的实施例中，如图2所示，振动传导件430包括底座431，底座431上设有第一安装位和第二安装位，驱动器420固定安装于第一安装位上，第二扩散板440固定安装于第二安装位上。具体的，驱动器420可以通过螺栓连接、胶接、插接等方式固定于第一安装位上，同时第二扩散板440也可以通过胶接、插接、通过连接件等方式固定于第二安装位上。

使用时，驱动器420通电，带动第一扩散板410相较激光光源100旋转，同时自身发生振动，该振动经过底座431传导至第二扩散板440上，第二扩散板440随之振动，产生与第扩散板相似的扩散效果。

振动传导件430采用本实施例提供的结构，结构简单，便于安装。

在一个可选的实施例中，如图2所示，振动传导件430包括固定安装于第一安装位上的第一支撑架432，驱动器420可拆卸的安装于第一支撑架432上。本实施例中，第一支撑架432可以通过一体成型、焊接、螺栓连接、插接等方式固定于第一安装位上，驱动器420可以通过插接、卡接、螺栓连接等方式可拆卸安装于第一支撑架432上。振动传动件采用本实施例提供的结构，便于驱动器420和底座431的连接或者分离操作，有效提高了扩散装置400使用的便捷性。

在一个可选的实施例中，如图2所示，振动传导件430包括固定安装于第二安装位上的第二支撑架433，第二扩散板440可拆卸的安装于第二支撑架433上。

本实施例中，第二支撑架433可以通过一体成型、焊接、螺栓连接、插接等方式固定于第二安装位上，第二扩散板440可以通过插接、卡接、螺栓连接等方式可拆卸安装于第二支撑架433上。振动传动件采用本实施例提供的结构，便于第二扩散板440和底座431的连接或者分离操作，有效提高了扩散装置400使用的便捷性。

为便于调整第一扩散板410和第二扩散板440之间的间距，在一个可选的实施例中，第二扩散板440和第一扩散板410之间的间距可调。如此，在扩散装置400应用于不同投影系统中时，可根据使用需要灵活调整第一扩散板410和第二扩散板440之间的间距，以提高扩散装置400的适用范围。

上述第二扩散板440和第一扩散板410之间的间距可调，可以通过多种方式实现，举例说明：

在一个可选的实施例中，振动传导件430为伸缩结构，如伸缩杆、伸缩架等，具有间距可调的两端，其中一端与驱动器420相接，另一端与第二扩散板440相接，使用时可以通过调节振动传导件430的长度，实现第二扩散板440与第一扩散板410之间的间距调节。

在另一个可选的实施例中，振动传导件430包括上述底座431和第二支撑架433，第二支撑架433可移动的安装于底座431上，且能够在移动到位时固定于底座431上。具体的，本实施例中的第二支撑架433可通过多种形式可移动的安装于底座431上，如在底座431上设置沿第一扩散板410和第二扩散板440排布方向延伸的滑道、滑轨等，在第二支撑架433上设置与滑道、滑轨匹配的滑块，使得第二支撑架433滑动设置于底座431上，同时在底座431和/或第二支撑架433上设置能够在第二支撑架433移动到位时固定于底座431上的固定件。这里所说的固定件可以为螺栓、磁力块、固定胶等，只要能在第二支撑架433移动到位时将其固定于底座431上即可。当然，在其他实施例中第二支撑架433还可以采用其他方式可移动的安装于底座431上，并在移动到位时固定于底座431上。

当然，在其他实施例中，第二扩散板440还可以通过其他形式实现与第一扩散板410之间的间距调节，这里不做唯一限定。

为使得光源模块抑制散斑的效果良好，在一个可选的实施例中，如图3所示，第二扩散板440设有两个，其中一个位于激光光源100与第一透镜300之间，另一个位于第一扩散板410的出光侧。

在另一个可选的实施例中，如图1所示，第二扩散板440位于所述第一扩散板410的出光侧，光源模块还包括位于第一透镜300的入光侧的第三扩散板200。

通过上述两个实施例所提供的光源模块，激光光源100发出的具有高度相干性的激光束，可以经过三个扩散板射出，进而消除散斑现象，或者使得散斑现象通过人眼不易观察到。

为进一步提高光源模块的出光效果，在一个可选的实施例中，请参照图1所示，光源模块还包括位于扩散装置400出光侧的第二透镜500，第二透镜500用于使得激光束准直输出。

本实施例中的第二透镜500可以为一个或者多个透镜，具体可以根据出光效果灵活选择。

在一个具体的实施例中，请参照图1所示，光源模块包括沿光线传播方向依次设置的激光光源100、第三扩散板200、第一透镜300、扩散装置400和第二透镜500。

本实施例中激光光源100可以采用单色光源，也可以采用彩色光源，当采用彩色光源时，一般包括多个单色激光器和合束镜，此为现有技术，在此不多赘述。第三扩散板200、扩散装置400中的第一扩散板410和第二扩散板440可均采用市场上现有产品。

本实施例提供的光源模块的工作原理如下：

激光光源100发出激光，经过第三扩散板200改变光强分布后，入射到第一透镜300，第一透镜300把光会聚入射到扩散装置400，之后光线先经第一扩散板410改变光强分布后再经第二扩散板440进一步改变光强分布，最后使得光线经过第二透镜500准直输出至后面的光学系统。其中，第一扩散板410处于第一透镜300和第二透镜600的焦点之间。

在此期间，驱动器420驱动第一扩散板410相对激光光源100旋转，同时输出振源，该振源通过振动传导件430传导至第二扩散板440，使得第二扩散板440随之振动。

在一个具体的实施例中，第一透镜300和第二透镜500均由单个凸透镜组成。

综上所述，本实用新型各实施例提供的扩散装置400、光源模块及投影系统，在扩散装置400设置了两个扩散板，同时设置了一个驱动器420和一个振动传导件430，相较于单个扩散轮的设计，本申请中的扩散装置400多了一个可以抖动的扩散板(即第二扩散板440)对散斑的抑制效果更佳，相较于多个扩散轮的设计，本申请中的扩散装置400减少了一个振动源，简化了电路设计，减少了器件数量，可以使得扩散装置400、光源模块及投影系统体积较小，且适用于没有屏幕的激光投影系统使用，应用范围广。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，仅具体描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种扩散装置，其特征在于，包括第一扩散板、驱动器、振动传导件和第二扩散板，所述第一扩散板安装于所述驱动器上，所述驱动器用于驱动所述第一扩散板旋转，所述振动传导件与所述驱动器和所述第二扩散板分别相接，以将所述驱动器所产生的振动传导至所述第二扩散板。

2.如权利要求1所述的扩散装置，其特征在于，所述扩散装置包括扩散轮，所述扩散轮包括所述第一扩散板和所述驱动器。

3.如权利要求1所述的扩散装置，其特征在于，所述振动传导件包括底座，所述底座上设有第一安装位和第二安装位，所述驱动器固定安装于所述第一安装位上，所述第二扩散板固定安装于所述第二安装位上。

4.如权利要求3所述的扩散装置，其特征在于，所述振动传导件包括固定安装于所述第一安装位上的第一支撑架，所述驱动器可拆卸的安装于所述第一支撑架上。

5.如权利要求3所述的扩散装置，其特征在于，所述振动传导件包括固定安装于所述第二安装位上的第二支撑架，所述第二扩散板可拆卸的安装于所述第二支撑架上。

6.如权利要求1-5任一项所述的扩散装置，其特征在于，所述第二扩散板和所述第一扩散板之间的间距可调。

7.一种光源模块，其特征在于，包括沿光线传播方向依次设置的激光光源、第一透镜和扩散装置，所述激光光源用于提供激光束，所述第一透镜用于会聚所述激光束，所述扩散装置为权利要求1-6任一项所述的扩散装置，用于均匀化会聚的激光束。

8.如权利要求7所述的光源模块，其特征在于，所述第二扩散板位于所述第一扩散板的出光侧，所述光源模块还包括位于所述第一透镜的入光侧的第三扩散板。

9.如权利要求7或8所述的光源模块，其特征在于，所述光源模块还包括位于所述扩散装置出光侧的第二透镜，所述第二透镜用于使得所述激光束准直输出。

10.一种投影系统，其特征在于，包括光源模块和位于所述光源模块出光侧的光学系统，所述光源模块为权利要求7-9任一项所述的光源模块。

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