[发明专利]消除激光散斑的系统以及使用该系统的投影机

说明书

技术领域

本发明涉及一种消除激光散斑的系统以及使用该系统的投影机。

背景技术

在投影光学系统中，由于激光的单色性好、色纯度高、按三色合成原理，在色度图上有最大的色三角形区域，因而它有其它光源所不可比拟的优势。但是，作为光源的激光束由于相干性而受到散斑影响，照射到粗糙物体的表面会形成激光光斑，屏幕上强烈的散斑条纹严重影响了成像质量，降低了图像的分辨率和对比度。因此，散斑是降低图像质量和分辨率的主要因素，也是制约投影机发展的因素之一。

现有技术中激光投影机消除激光散斑的主要方法，有使用光纤消除激光散斑，它的工作原理是：一定长度的光纤，当会聚后的激光束进入光纤，不同入射角的激光光束与光纤壁的碰撞次数不同，造成光束的光程不同，因而在光纤出射面的激光束有不同的相位，减弱了激光的相干性，激光散斑的对比度因此降低，激光散斑对人眼的刺激减少。

现有技术中激光投影机消除激光散斑的方法，还有使用微透镜旋转消除激光散斑，它的工作原理是：微透镜将激光光源的平行光会聚成几个会聚点，激光束的光束相对微透镜的高度不同相应的光程也不同，不同会聚点的激光束进入积分棒，同理出射面的激光束有不同的相位，相干性减弱，转动微透镜使激光散斑的位置移动，眼睛合成各个细小不同散斑，减小散斑的对比度。

将投影屏幕制造成锯齿形，使透过屏幕的光束散射，改变光束的相位，破坏成像光束的相干性是消除激光散斑的另一方法。

现有技术中激光投影机消除激光散斑的方法，存在下列缺点：激光的相干长度从几厘米到数公里，用光纤消散斑光束的光程达到相干长度光纤会很长，由于材料的吸收等原因，光的强度会减弱，投影设备体积增大。

微透镜消散斑的缺点在于：微透镜不能做得无限小，数量有限的光点使散斑的分布稀疏，微透镜的转速快才能消除散斑。

投影屏幕消散斑成本高，国内不能加工。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服以上现有技术的不足，提供一种制造工艺简单，成本低，消除散斑效果好的系统以及使用该系统的投影机。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种消除激光散斑的系统，包括：激光光源，具有至少一个用于发出激光光束的激光器；聚焦光学单元，用于将激光光源发出的激光束会聚；积分棒单元，具有至少一个第一积分棒，该第一积分棒连续不断地上下移动；所述激光光源、聚焦光学单元、积分棒单元依次排列。上述第一积分棒移动频率为20Hz以上。所述积分棒单元还包括一个第二积分棒。

一种消除激光散斑的投影机，包括：激光光源，具有至少一个用于发出激光光束的激光器；聚焦光学单元，用于将激光光源发出的激光束会聚；积分棒单元，具有至少一个第一积分棒，该第一积分棒连续不断地上下移动；光斑放大透镜组，具有至少一个用于放大光斑的光学元件；成像芯片，用于对光学系统成像；投影物镜组，具有至少一个用于将图像成像于屏幕的投影物镜；所述激光光源、聚焦光学单元、积分棒单元、光斑放大透镜组、成像芯片和投影物镜组依次排列。上述第一积分棒移动频率为20Hz以上。所述积分棒单元还包括一个第二积分棒。所述激光光源取自于红激光器、绿激光器和兰激光器；所述成像芯片取自于lcd成像芯片、lcos成像芯片和DMD成像芯片。

本发明的有益效果在于：

1、与传统的消除激光散斑方法相比，由于所采用的第一积分棒体积小、加工方便、减小了体积，减少了加工成本，同时采用第一积分棒移动技术后投影屏幕消除了散斑；

2、采用上述方法的激光(lcd、lcos、DMD)显示投影机，体积小、能量利用率高，制造成本低，元器件容易采购.。

附图说明

图1是本发明消除激光散斑系统的结构示意图；

图2是本发明使用消除激光散斑系统的投影机的第一实施例示意图；

图3是本发明使用消除激光散斑系统的投影机的第二实施例示意图；

图4是本发明使用消除激光散斑系统的投影机的第三实施例示意图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示是本发明消除激光散斑系统的结构示意图，它包括激光光源10、会聚透镜20、第一积分棒31，第二积分棒32，其中激光光源10、会聚透镜20、第一积分棒31，第二积分棒32依次排列。其中第一积分棒31体积小，便于加工。