本发明涉及散斑的抑制和减弱，特别用于激光显示，如激光投影和激光电视，具体是一种运动散射颗粒的静态散射片及消散斑方法。
背景技术：
激光具有高亮度和单色性好等特点，使得它作为光源时比传统光源更有优势。但同时激光的高相干性也制约着激光显示的发展。当一束相干激光打在一个粗糙表面时，在该粗糙表面反射或透射的光之间会发生光的干涉现象。所表现出的是光强分布明暗不均匀的颗粒状的点，称之为散斑。在激光显示中，散斑的存在将会降低图像质量，因而必须被抑制。
目前，一种简单有效的抑制散斑方法是通过振动或旋转散射片，但一般来说都需要一个机械马达和外部电源，同时不可避免的会造成散射片的变形或扭曲，因此存在系统体积大、能耗高、稳定性和可靠性差等缺点。
技术实现要素：
本发明为了解决上述技术问题，提供一种运动散射颗粒的静态散射片及消散斑方法。
本发明采取以下技术方案：一种运动散射颗粒的静态散射片，包括微流控芯片、驱动装置和散射颗粒存储装置，微流控芯片由聚合物材料加工而成，聚合物材料可以是聚二甲基硅氧烷pdms或聚甲基丙烯酸甲酯pmma，微流控芯片上设置有两个溶液进出口，其中一个进出口与散射颗粒存储装置连接，散射颗粒存储装置中放置有散射溶液或散射颗粒，驱动装置上设置有微泵进口和微泵出口，散射颗粒存储装置与微泵进口连接，微流控芯片上的另一个溶液进出口直接与微泵出口连接。
进一度的，微流控芯片包括整体结构的微流控芯片第一层和微流控芯片第二层，微流控芯片第一层底部设置有椭圆形流道，椭圆形流道两端分别与两个溶液进出口连接，微流控芯片第二层为玻璃，微流控芯片第二层与微流控芯片第一层底部紧密相贴密封。
进一度的，微流控芯片包括条纹互补结构的微流控芯片第一层、条纹互补结构的微流控芯片第二层和条纹互补结构的微流控芯片第三层，条纹互补结构的微流控芯片第一层上设置有s形条纹流道i，条纹互补结构的微流控芯片第三层上设置有s形条纹流道ii，流道i与流道ii之间的条纹互补，垂直于激光入射的平面上，流道i与流道ii之间通过条纹互补结构的微流控芯片第二层连接，第二层的材质为玻璃。
进一步的，散射颗粒存储装置中包含散射溶液或散射气体，散射溶液或散射气体包括散射颗粒和溶剂。
进一步的，散射颗粒采用聚甲基丙烯酸甲酯pmma微球或二氧化硅sio2微球，液体溶剂可采用氯化钙cacl2或甘油，液体溶剂的选取从低粘度出发，防止散射溶液在微流控芯片内流速过低或堵塞。
进一步的，在使用条纹互补结构的微流控芯片时，需使散射溶液或散射气体的折射率n1与微流控芯片材料的折射率n2匹配，即n1=n2。否则激光通过微流控芯片后，出来的激光会因折射率不匹配出现条纹。改变液体溶剂或气体溶剂的浓度，从而改变散射溶液或散射气体的折射率，最终达到与微流控芯片材料的折射率相等，从而实现折射率匹配。
一种运动散射颗粒的静态散射片的消散斑方法，其步骤是：在驱动装置的控制下，散射颗粒从散射颗粒存储装置经软管进入微泵进口，然后从微泵出口流经微流控芯片，最后经软管流回散射颗粒存储装置，形成循环，激光经过微流控芯片中的这些散射颗粒时，会发生多次散射，出射的散射光在不同时刻具有不同的相位及散射角，分别对应一个散斑图像，在人眼的积分时间30ms内，多个散斑图像叠加，从而实现激光散斑抑制。
进一步的，驱动装置可以调制频率和电压，从而控制散射颗粒在微流控芯片里面的流速，芯片内存在流道，在驱动装置的高速驱动下，由于微流控芯片的流道厚度小，散射颗粒的浓度较低，因此可保证低发散激光下的高效散斑抑制，降低投影显示应用中的光损耗。
与现有技术相比，激光经过运动散射颗粒的静态散射片后，由于微流控芯片流道内散射颗粒的不断运动，激光发生多次散射，从而实现激光散斑抑制。由于微流控芯片的流道厚度小，散射颗粒的浓度较低，微流控芯片处于静态，因此激光通过微流控芯片之后发散角小，同时利用微泵的控制使得本发明具有体积小、能耗低等优点，因此在大功率的激光显示中有很大的可行性。
附图说明
图1为实施例1的运动散射颗粒的静态散射片立体图；
图2为实施例2的运动散射颗粒的静态散射片立体图；
图3为实施例1的运动散射颗粒的静态散射片主视图；
图4为实施例2的运动散射颗粒的静态散射片主视图；
图中：100-驱动装置；200-散射颗粒存储装置；300-实施例1中整体结构的微流控芯片；400-实施例2中条纹互补结构的微流控芯片；101-驱动装置的微泵出口；102-驱动装置的微泵进口；310-整体结构的微流控芯片第一层；320-整体结构的微流控芯片第二层；410-条纹互补结构的微流控芯片第一层；420-条纹互补结构的微流控芯片第二层；430-条纹互补结构的微流控芯片第三层。
具体实施方式
下面将结合附图通过实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例1
如图1所示，一种运动散射颗粒的静态散射片，在驱动装置100的驱动下，散射颗粒从散射颗粒存储装置200中经软管进入微泵进口102，再从微泵出口101经软管进入整体结构的微流控芯片300的溶液进出口，经过微流控芯片第一层310内的流道后从另一个溶液进出口出去，再经软管流入散射颗粒存储装置200中，完成一次循环。其中，整体结构的微流控芯片第二层320使用玻璃，和第一层310紧密相贴，起到密封作用。
当激光经过整体结构的微流控芯片300第一层310中的流道区域时，由于散射颗粒在驱动装置100的高速驱动下不断地运动，激光经过这些散射颗粒时会发生多次散射，出射的散射光在不同时刻具有不同的相位及散射角，分别对应一个散斑图像，在人眼的积分时间内（~30ms）多个散斑图像叠加，从而实现激光散斑抑制。改变驱动装置100的驱动频率和电压，使得散射颗粒的运动速度改变，能够改变散斑抑制的效率。
由于整体结构的微流控芯片300第一层310的流道厚度小，同时散射溶液或散射气体的浓度较低，微流控芯片300处于静态，因而激光透过散射区域的光程短，发散小，从而系统的光学扩展量小，降低了投影显示应用中的光损耗。尽管激光的发散小，但是由于散射颗粒在所在的微流控芯片300第一层310有足够的扩散移动面积，即圆形流道区域，从而解决了激光发散性与消散斑之间的矛盾，实现散斑抑制的同时保证了小的激光发散角。
实施例2
如图2所示，一种运动散射颗粒的静态散射片，以使用浓度为2.5%的pmma散射溶液为例，溶质即散射颗粒为5um粒径的pmma，溶剂为氯化钙（cacl2）溶液，微流控芯片（400）的第一层和第三层采用聚二甲基硅氧烷（pdms）。在驱动装置100的驱动下，散射颗粒从散射颗粒存储装置200中，经软管进入微泵进口102，再从微泵出口101经软管进入条纹互补结构的微流控芯片400，最终回到散射颗粒存储装置200中，形成循环。其中，条纹互补结构的微流控芯片400第二层420使用玻璃，与第一层410和第三层430紧密相贴，起到密封和连接作用。
当激光经过条纹互补结构的微流控芯片400第一层410和第三层430中的流道区域时，由于散射颗粒在驱动装置100的高速驱动下不断地运动，激光经过这些散射颗粒时会发生多次散射，出射的散射光在不同时刻具有不同的相位及散射角，分别对应一个散斑图像，在人眼的积分时间内（~30ms）多个散斑图像叠加，从而实现激光散斑抑制。改变驱动装置100的驱动频率和电压，使得散射颗粒的运动速度改变，能够改变散斑抑制的效率。
在实际制作过程中，由于条纹互补结构的微流控芯片400的第一层410和第三层430的互补结构存在对准误差，导致条纹互补结构并不能完全互补。这时激光通过微流控芯片400会，激光会因折射率不匹配出现条纹。为此，就需要将散射溶液或散射气体与微流控芯片400进行折射率匹配。改变散射颗粒的浓度，就能改变散斑溶液或散射气体的折射率，达到与微流控芯片400的折射率相等，就能消除条纹。
由于条纹互补结构的微流控芯片400第一层410与第三层430的流道厚度小，同时散射溶液或散射气体的浓度较低，微流控芯片400又处于静态，因而激光透过散射区域的光程短，发散小，从而系统的光学扩展量小，降低了投影显示应用中的光损耗。尽管激光的发散小，但是由于散射颗粒在所在的微流控芯片400第一层410与第三层430互补之后有足够大的扩散移动面积，即互补之后的流道区域，从而解决了激光发散与消散斑之间的矛盾，实现散斑抑制的同时保证了小的激光发散角。
本发明能够以多种形式具体实施而不脱离本发明的精神和范围，应当理解，上述实施例不限于前述的细节，而应在权利要求所限定的范围内广泛地解释。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作岀若干改进和等效范围内的变化，这些改进和变化也应视为本发明的保护范围。