[发明专利]一种消除激光散斑效应的光学结构

说明书

技术领域

本发明涉及激光显示领域，尤其涉及一种消除激光散斑效应的光学结构。

背景技术

激光显示技术由于性能优越而受到广泛关注，人们已投入大量精力进行研究。阻碍激光显示快速发展的一个重要原因是激光散斑效应的存在。由于激光具有的高相干性而在激光显示中产生严重的激光散斑效应，造成激光显示图象质量严重下降。为了消除激光散斑，人们已提出了多种方法，例如利用不同波长的光源；利用脉冲激光的叠加；移动散射体；移动孔径光阑或振动屏幕等。但是，这些方法大多是在激光器外加消散斑器件，存在结构复杂、界面体积大、成本高及可操作性低等问题，尚没有得到实际应用。

发明内容

本发明针对以上技术缺陷，提出一种新型的简易、实用的光学结构以消除激光散斑效应。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的消除激光散斑效应的光学结构的第一种形式为：包括由复数个厚度或其它相关参数有一定差别的走离(Walk-off)晶体片而构成的光学结构组合，所述的光学结构组合中各相邻晶体的光轴在通光方向上呈一定夹角，且晶体光轴与通光方向呈一定夹角。

本发明的消除激光散斑效应的光学结构的第二种形式为：包括由复数个厚度或其它相关参数有一定差别的走离(Walk-off)晶体片和间插于所述的走离(Walk-off)晶体片的晶体波片而构成的光学结构组合，所述的光学结构组合中各相邻晶体的光轴在通光方向上呈一定夹角，且晶体光轴与通光方向呈一定夹角。

进一步的，这两种光学结构中所述的各走离(Walk-off)晶体片之间的光轴夹角可为45°或其它角度；所述的各走离(Walk-off)晶体片之间的厚度略有不同或其中部分走离(Walk-off)晶体片厚度略有不同。

进一步的，这两种光学结构中所述的各晶体可以是分离器件，亦可以采用胶合、光胶或深化光胶将各晶体胶合为一体。

进一步的，这两种光学结构组合可以静止放置在光路中，也可以放置在旋转装置上旋转。

进一步的，可以在所述的光学结构组合前设置一可变波片，组合应用。

更进一步的，所述的可变波片通过调制波片的某些物理量变化来改变波片的偏振方向。所述的可变波片可为液晶、电光晶体波片或磁光晶体波片。

如上所述的光学结构可以应用于激光显示光路。

如上所述的光学结构可以作为退偏光学元件。

本发明采用如上技术方案，是一种简易、实用的用以来消除激光散斑效应的新型光学结构。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；

图2是本发明的一种结构示意图；

图3是本发明的另一种结构示意图；

图4是本发明的光学结构的第一种组合应用示意图；

图5是本发明的光学结构的第二种组合应用示意图。

具体实施方式

现结合附图说明和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明的目的通过以下技术方案实现：将一组厚度或其它相关参数有一定差别的走离(Walk-off)晶体组合，该组合中各相邻晶体的光轴在通光方向上呈一定夹角，可使通过该晶体组的激光形成光强相等或有一定差别，且彼此中心相位不同的多光束系列。通过N块走离(Walk-off)晶体组合可获得最多2^N束相位不同，且接近均匀分布的光束，采用该光源用于激光显示可减少或消除激光散斑效应。

如图1所示，101，102，103，...，10n为走离(Walk-off)晶体，1011与1012分别表示通过第一片走离(Walk-off)晶体101而产生的。光和e光的光斑中心位置。将N块厚度或其它相关参数有一定差别的走离(Walk-off)晶体101，102，103，...，10n组合为一体，且相邻各走离(Walk-off)晶体的光轴间夹角为θ_i-θ_i-1，则入射光可被分为多束的出射光；若各夹角均为45°，则出射光可构成光强相等的多光束。

入射光通过第一片走离(Walk-off)晶体101时光路变为：o光(n_o1₁)和E光(n_e′1₁′)。通过第二片走离(Walk-off)晶体102时各光束光路为：①(o1+o2)；②(o1+e2)；③(e1+o2)；④(e1+e2)。其中o1表示通过第一片晶体101为o光的光束，e1表示通过第一片晶体101为e光光束。

当光束通过N片晶体时，入射光将分裂为2N个光束，每个光束点可以统一写为：