[实用新型]一种用于消除激光散斑并滤波的装置和投影显示系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光显示领域，特别是涉及一种用于消除激光散斑并滤波的装置和投影显示系统。

背景技术

目前激光光源的应用越来越广泛，已经成为研究和开发的热点。激光光源具有颜色鲜艳，色彩纯度高，高亮度，色域广，寿命长，体积小等特点，但由于激光线宽窄，相干长度和相干时间长，利用激光光源进行投影显示散斑严重，为解决这一问题仍有不少困难。

激光散斑产生的根本原因是由于激光干涉现象使得光波能量重新分布，从而导致某些区域相干加强成为亮斑点，某些区域相干相消而为暗斑点，整体在屏幕上出现斑斑点点的现象。激光相干要求两束激光频率相同，相位差恒定，振动方向相同。改变频率和振动方向相对较难，如调制激光光源的腔长使得出射光频率改变或采用偏振分光成振动方向互相垂直的光以消散斑，该结构复杂，控制难度大，因此目前破坏相干一般从破坏相位差着手。

实际光源一般具有一定的大小和光谱宽度，激光相干性根据相干的特性可以分为时间相干性和空间相干性。同一光源在不同时刻发出的光在相干时间内都可以产生干涉，光源单色性越好，光源的时间相干性越好，导致散斑效果越明显。对于倍频产生的532nm的绿激光，这种效果尤为明显。另一方面，实际光源具有一定大小，在同一时刻的波振面一定空间范围内会形成相干的两个次波源，光源越宽，相干长度越大，空间相干性越好，散斑效果越明显。现有技术目前主要是通过破坏同一时刻不同空间位置处的相位差即消除激光的空间相干性来减弱散斑，如振动投影屏幕等，但该方案消散斑效果有限，尤其对于窄线宽的绿激光。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种简单结构的用于消除激光散斑并滤波的装置及投影显示系统，可以同时消除激光的时间相干性和空间相干性，同时实现各色光的时序输出，结构紧凑，易于实现，消散斑效果好。

实用新型内容

本实用新型主要为解决现有激光光源系统存在散斑的技术问题，提供一种结构紧凑且能有效消除激光散斑的用于消除激光散斑并滤波的装置和投影显示系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是提供一种用于消除激光散斑并滤波的装置，包括：

组合光源，至少包含多个红光、绿光和蓝光三种激光光源；

扩散滤波部分，设置于组合光源出射光的传播路径上，包括扩散结构、滤波结构和固定器件，所述固定器件用于将扩散结构和滤波结构固定在一起，所述滤波结构包括基底以及设置于基底表面的至少三种滤波膜，组合光源中每种颜色的激光在基底表面上都设置有与之对应的滤波膜，且所述扩散结构的厚度沿扩散滤波部分的中心轴的周向改变；

驱动装置，用于驱动扩散滤波部分绕所述中心轴转动，使得各滤波膜交替设置于组合光源出射光的传播路径上以产生颜色交替的时序光。

优选，所述组合光源进一步包括：

承载板，所述至少红绿蓝三种激光光源分别成排平行排布于承载板上；

多个反射镜，所述多个反射镜设置于承载板上，用于反射组合光源的出射光并调整组合光源出射光的光斑形状呈邻边长之比为16：9的矩形。

优选，所述组合光源进一步包括：

第一承载板，所述至少红绿蓝三种激光光源中的两种颜色的光源分别成排平行排布于第一承载板上；

多个第一反射镜，所述多个第一反射镜设置于第一承载板上，用于反射第一承载板上设置的激光光源的出射光以及调整第一承载板上的激光光源出射光的光斑形状呈邻边长之比为16：9的矩形形状；

第二承载板，组合光源所包括且未设置于第一承载板上的激光光源分别成排平行排布于第二承载板上；

多个第二反射镜，所述多个第二反射镜设置于第二承载板上，用于反射第二承载板上设置的激光光源的出射光以及调整第二承载板上的激光光源出射光的光斑形状呈邻边长之比为16：9的矩形形状。

优选，所述组合光源是LD激光光源；

所述光源系统进一步包括：

控制装置，所述控制装置用于分别调节各激光光源的工作电压和电流。

优选，所述滤波结构的基底和扩散结构构成一个圆柱，所述扩散结构和滤波结构交界面在圆柱底面的投影为圆柱的底面，滤波膜设置于滤波结构的基底的底面上，其中，扩散滤波部分的中心轴穿过圆柱的底面中心。

优选，所述滤波结构的基底和扩散结构构成一个圆锥，交界面在圆锥下底面的投影落在圆锥下底面圆周内，其中，滤波膜分别设置于滤波结构的基底的侧面上，扩散滤波部分的中心轴穿过圆锥的底面中心，且所述扩散结构的一底面为圆锥的底面。