[发明专利]一种激光消散斑光路及双色、三色激光光源

说明书

技术领域

本发明涉及激光显示领域，尤其涉及一种激光消散斑光路及双色、三色激光光源。

背景技术

激光是一种高亮度，方向性强，发出单色相干光束的光源，由于激光的诸多优点，近年来被逐渐作为光源应用于投影显示技术领域。但是目前激光光源的应用存在至少以下问题：

一是激光的高相干性，不可避免地产生散斑效应。所谓散斑是指相干光源在照射粗糙的物体时，散射后的的光，由于其波长相同，相位恒定，就会在空间中产生干涉，空间中有些部分发生干涉相长,有部分发生干涉相消,最终的结果是在屏幕上出现颗粒状的明暗相间的斑点，这些未聚焦的斑点闪烁,长时间观看易产生眩晕感，造成投影图像质量的下降，降低用户的观看体验，需要设计消散斑光路对激光光束进行消相干以提高激光投影显示效果。

以及，在激光传输光路中，由于光学镜片截面面积通常远小于激光器组发出的激光光斑面积（激光器发出的光斑直径可达60mm左右，但普通光学镜片直径较小，比如可能在30mm左右，并且由于加工、安装工艺原因，只有光学镜片中间部件为光处理的主要区域，其作用区域就更小），因此需要将激光器发出的激光光束进行缩束，形成较小的光斑，才能提高光束在通过光学镜片时的通过率以及光处理效率。以及尤其在激光和荧光组成的混合激光光源中，荧光轮上的荧光粉受激发时需要高能量的激光光斑，照射到荧光轮表面的激光光斑直径约为0.8mm，相比于激光器发出的激光光斑面积缩小了百倍以上，因此在激光传输过程中，对激光光斑的缩束处理是非常必要的。

图1示出了一种现有技术中激光消散斑的光路，其中，激光器1发出的激光光束先通过缩束部件2，可以是具有光线会聚作用的透镜或透镜组合，再通过设置于缩束部件2后方的消散斑部件3，比如可以是扩散片或者扩散板，依次进行激光的缩束和消散斑处理，再入射后面的光学镜片。

但技术人员在应用过程中发现，上述激光消散斑光路中，扩散片部件容易聚积较多灰尘颗粒，使得激光的穿透率下降，这种情况不仅降低了消散斑效果，同时形成激光传输过程中的光衰现象，激光投影显示图像的亮度大大降低，降低了激光照明光源的使用寿命，是当前激光光源应用中亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种激光消散斑光路和双色及三色激光光源，通过将扩散片部件设置于两缩束镜片之间，解决了现有技术中激光消散斑过程中存在的光衰问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种激光消散斑光路，接收激光出射光，包括设置于激光出射光路上的缩束镜片组，以及扩散片，其中缩束镜片组包括第一缩束镜片和第二缩束镜片，扩散片位于第一缩束镜片和第二缩束镜片之间。

以及，本发明还提供了一种双色激光光源，至少包括红色激光器和蓝色激光器，分别发出蓝色激光和红色激光，在蓝色激光和/或红色激光出射光路中设置有缩束镜片组，以及扩散片，其中缩束镜片组包括第一缩束镜片和第二缩束镜片，扩散片位于第一缩束镜片和第二缩束镜片之间

以及，本发明还提供了一种三色激光光源，包括红色、蓝色、绿色激光器，红色、蓝色、绿色激光器的各路激光经合光后通过上述的激光消散斑光路。

本发明技术方案，至少具有如下有益技术效果或者优点：

本发明技术方案提供的激光消散斑光路，通过将扩散片设置于第一缩束镜片和第二缩束镜片之间，通过增大扩散片上接收的激光光斑的面积来降低其接收的激光光能量密度，从而减轻扩散片上灰尘或颗粒的聚积现象，减轻光衰现象，延长激光光源使用寿命。

本发明技术方案提供的双色激光光源，通过对一种或两种颜色的激光应用上述的激光消散斑光路，能够实现对该颜色以及双色激光光源消散斑的同时减轻激光传输过程中的光衰现象，延长了双色激光光源作为投影照明光源时的使用寿命。

本发明技术方案提供的三色激光光源，通过应用上述的激光消散斑光路，同理，能够实现对至少一种的颜色激光消散斑的同时减轻三色激光在传输过程中的光衰现象，延长了三色激光光源作为投影照明光源时的使用寿命。

附图说明

图1为现有技术中一种激光消散斑光路示意图；

图2为本发明实施例1中激光消散斑光路示意图；

图3为本发明实施例1中激光光束缩束原理示意图；

图4为本发明实施例2中激光消散斑光路示意图；

图5为本发明实施例3中双色激光光源光学架构示意图；

图6为本发明实施例3中荧光轮平面分布示意图；

图7为本发明实施例4中双色激光光源光学架构示意图；