[发明专利]用于散斑减少的系统和方法

说明书

优先权

本申请要求2008年8月29日提交的题为“用于散斑减少的系统和方法(Systems and Methods for Speckle Reduction)”的美国专利申请No.12/200,963的优先权。

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年1月30日提交的题为“用于散斑减少的系统和方法(Systems and Methods for Speckle Reduction)”的美国临时专利申请S/N61/024,802的权益。本申请还与共同待审和共同转让的2008年2月26日提交的题为“用于光学信号的偏振调制的系统和方法(Systems and Methods for Polarization Modulation of an Optical Signal)”的美国专利申请S/N12/072,426相关，但不要求其优先权。

发明背景

本发明的实施例涉及用于光学信号调制的系统和方法。更具体地，本发明的实施例涉及用于减少激光投影图像中可见的散斑存在的激光源和激光投影系统的设计和操作方法。只要使用相干光源来照射例如屏幕的粗糙表面或产生漫反射或透射的任何其他物体，就会产生散斑。

具体地，屏幕或其他反射对象的大量小区域将光散射成起点不同且传播方向不同的大量反射光束。在观测点，例如在观测者眼中或在摄像机的传感器处，这些光束建设性地干涉以形成亮斑或破坏性地干涉以形成暗斑，从而产生称为散斑的随机颗粒强度图案。散斑可通过粒度和对比度来表征，对比度通常被定义为观测面中的标准差与平均光强之比。对于足够大的被照射区域和足够小的个体散射点大小，该散斑将是“完全显影的”，具有100％的亮度标准差。如果利用激光束在屏幕上形成图像，则此类颗粒结构将呈现噪声或图像质量的严重降级。

发明概要

根据本发明的一个实施例，提供了一种操作激光源的方法。根据该方法，产生了传输普通投影数据的定义光学模式的多个子束。通过使激光源按顺序连续通过多个正交光学模式以控制子束的相位，利用激光源投影的图像中的散斑对比度得以降低。

附图简述

本发明的特定实施例的以下详细描述可在结合以下附图阅读时被最好地理解，在附图中相同的结构使用相同的附图标记指示，而且在附图中：

图1是根据本发明的一个或多个实施例的激光投影系统的示图；

图2是根据本发明的一个或多个实施例的分束和延迟单元的示图；

图3是根据本发明的一个或多个实施例的分束和延迟单元的示图；

图4是根据本发明的一个或多个实施例的分束和延迟单元的示图；

图5是根据本发明的一个或多个实施例的分束和延迟单元的示图；

图6是根据本发明的一个或多个实施例的分束和延迟单元的示图；

图7a是根据本发明的一个或多个实施例的分束和延迟单元的示图；

图7b是根据本发明的一个或多个实施例的分束和延迟单元的实现方式的示图；

图7c是根据本发明的一个或多个实施例的分束和延迟单元的实现方式的示图；

图7d是根据本发明的一个或多个实施例的分束和延迟单元的实现方式的示图；

图8是根据本发明的一个或多个实施例的在一区域上扫描的两个子束的示图；以及

图9是根据本发明的一个或多个实施例的在一区域上扫描的三个子束的示图。

详细描述

首先参照图1，本发明的具体实施例可在激光投影系统100的背景下进行描述，该激光投影系统100包括激光器30、激光驱动电路20、激光投影光学装置40、系统控制器10以及投影像面50。激光器30可包括半导体激光器、光泵浦固态激光器、光纤激光器或能进行小波长调制的任何其他类型的激光器。图1示出激光投影系统100被配置成作为扫描投影仪工作的特殊情况，其中激光器30通过频率转换产生例如绿色激光束的一个或多个光束，和/或原始来自半导体激光器的例如红色和蓝色激光束的一个或多个光束。