[发明专利]一种激光投影系统

说明书

技术领域

本申请涉及投影显示领域，尤其涉及一种激光投影系统。

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，激光光源作为一种优良的相干光源，具有单色性好，方向性强，光通量高等优点，近年来逐渐作为光源应用于投影显示技术领域。

激光的高相干性也带来了激光投影显示时的散斑效应，散斑是相干光源在照射粗糙的物体时，散射后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，有些部分发生干涉相消，最终的结果是在屏幕上出现颗粒状的明暗相间的斑点，这些未聚焦的斑点在人眼看来处于闪烁状态，长时间观看易产生眩晕不适感，更会造成投影图像质量的劣化，降低用户的观看体验。

因此，减轻激光投影显示过程中激光的散斑问题是目前亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种激光投影系统，用以减轻激光散斑，投影画面劣化的技术问题。

为实现上述技术目的，采用如下技术方案：

一种激光投影系统，包括激光光源，发出至少一种颜色的激光光束，其特征在于，在激光光束的传输光路中包括：匀光部件，用于接收并匀化激光光束；光阀，用于接收经过匀光部件匀化后的激光光束并对激光光束进行调制；

以及，第一相位片，设置于匀光部件的入光面侧；

运动漫射体，设置在匀光部件的出光面侧，运动漫射体所在的位置与光阀面共轭；

其中，第一相位片中央区域大于周边区域对激光光束的发散角度；

进一步地，中央区域接收激光光束能量的50%以上；

进一步地，运动漫射体具有多个扩散分区，多个扩散区对光束的发散角度不同；

进一步地，运动的漫射体透射光束，其入光面和出光面均设置有扩散微结构；

进一步地，在匀光部件的出光面侧和运动的漫射体之间还设置有第二相位片；

进一步地，第一相位片和第二相位片均固定设置，或者第一相位片固定设置，第二相位片运动设置；

进一步地，在匀光部件入光面侧设置的第一相位片的入射光束或者出射光束的传输路径上，设置有振动的反射型相位片；

进一步地，匀光部件包括光棒或复眼透镜阵列；

进一步地，激光光源发出至少一种颜色的激光光束包括：发出第一颜色激光的激光器、发出第二颜色激光的激光器和发出第三颜色激光的激光器；或者，

至少一种光源包括：至少发出第一颜色激光的激光器，以及受激产生至少第二颜色和第三颜色荧光的光源；或者，

至少一种光源包括：至少发出第一颜色和第二颜色激光的激光器，以及受激产生至少第三颜色荧光的光源；

进一步地，还包括投影镜头和投影介质，投影镜头用于接收光阀调制后的激光光束，并投射至投影介质形成投影画面；

进一步地，第一颜色为蓝色，第二颜色为绿色，第三颜色为红色。

本发明技术方案提供的激光投影系统至少具有以下有益效果：

在激光投影系统中，包括发出至少一种颜色激光光束的激光光源，以及在激光光束的传输光路中包括：匀光部件，光阀，以及设置于匀光部件入光面侧的第一相位片，第一相位中央区域大于周边区域对激光光束的发散角度，以及设置于匀光部件出光面侧的运动漫射体，运动漫射体所在的位置与光阀面共轭。

一方面，通过在匀光部件的出光面侧且为与光阀面的共轭物面处设置运动的漫射体，首先，运动漫射体相比于静止的扩散部件可对光束进行更大程度的扩散，使光束的发散角度多样化，利于产生多个随机相位，并且运动漫射体所在的位置为光阀的物面，光阀面经放大后形成投影成像，从而运动漫射体的位置也与投影成像面共轭，在该位置激光光束产生的随机相位分布能最大程度的反映光阀对应的最终形成的投影图像中的随机相位分布，从而，在该位置的运动漫射体形成的随机相位，最大程度的影响了最终投影图像中、由随机相位积分而产生的散斑匀化程度。

另一方面，在匀光部件入光面侧设置有第一相位片，且中央区域大于周边区域对激光光束的发散角度，能够针对激光光束能量分布的特点，针对高斯型光束中间能量较为集中且比例较大的部分光束进行大角度的散射，使该部分光束散射到边缘，而边缘相对能量比例较小的光被散射的幅度较小，或不被散射，能够在一定程度上匀化能量分布，使激光光束能量分布从尖峰型分布趋向于平顶型较为缓和的分布规律，这样对激光光源进行了较佳程度的匀化。