专利名称：消散斑的激光显示系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学领域，具体而言，涉及一种消散斑的激光显示系统。
背景技术：
激光显示技术由于使用激光作为光源，从而具备更宽的颜色再现能力以实现更大的色域，并且由于激光的高准直性以及高的电光转换效率使得激光显示技术更具竞争力。然而，在通过激光束作为光源显示图像的情况下，由于激光较好的相干性会导致产生激光散斑。激光散斑是在屏幕上随机产生颗粒状亮斑的现象。这种激光散斑会显著地降低图像显示质量，因此减弱激光散斑是一项重要的任务。在激光显示技术中，消散斑的技术一直是研究热点。 针对激光显示中的散斑问题，人们提出了很多散斑减弱的方案，如插入运动的随机相位板、展宽半导体激光器光谱宽度、移动孔径光阑等。目前较常用的方案是在光路中布置运动的随机相位板，图I为现有技术中消散斑的激光显示装置示意图，在图I中，101为激光器，102为随机相位板，103为传动部件，104为电机，105为光调制器，106为成像装置，107为屏幕。如图I所示，这种方案中通过电机和传动部件来使随机相位板进行转动，调制激光器输出的相干光，为相干光引入了相位的变化，使得散斑图样不相关，降低了散斑对比度，达到了散斑消除效果。但是上述方案的缺点是随机相位板需要引入机械运动部件，即电机和传动部件，导致整个散斑减弱装置体积变大，可靠性降低，并且机械部件在工作时噪音比较大，影响了用户使用的体验。
实用新型内容本实用新型提供一种消散斑的激光显示系统，用以克服现有技术中光机体积较大、复杂性较高、系统可靠性较低的问题。为达到上述目的，本实用新型提供了一种消散斑的激光显示系统，其包括激光器、液体透镜阵列、液体透镜驱动部件、光调制器、成像装置和屏幕，其中激光器用于产生相干的激光光束；液体透镜阵列设置在相干的激光光束的光路上，并与液体透镜驱动部件相连接，液体透镜阵列在液体透镜驱动部件的驱动下对相干的激光光束进行相位调制；光调制器设置在经相位调制后的激光光束的光路上，用于给相位调制后的激光光束加载图像信息；成像装置设置在光调制器后的光路上，将接收到的带有图像信息的激光光束投射到屏幕上。较佳的，液体透镜阵列由多个液体透镜单元组成，液体透镜驱动部件通过在液体透镜阵列整体上施加电压实现对相干的激光光束的相位调制。较佳的，液体透镜阵列由多个液体透镜单元组成，液体透镜驱动部件通过在液体透镜阵列中各液体透镜单元上单独施加电压实现对相干的激光光束的相位调制。较佳的，液体透镜阵列由多个液体透镜单元组成，多个液体透镜单元为圆形排列或多边形排列。较佳的，上述激光显示系统还包括随机相位板，设置在液体透镜阵列与光调制器之间的光路上，对经液体透镜阵列相位调制后的激光光束再次进行相位调制。较佳的，上述激光显示系统还包括 匀场装置，设置在激光器与液体透镜阵列之间的光路上，对激光器发出的相干的激光光束进行勻场。在上述实施例中，采用液体透镜阵列取代随机相位板对相干的激光光束进行调制，无需单独设置电机和传动部件，因此相对于现有技术大大减小了激光显示系统的体积，结构简单，降低了复杂性，也提高了可靠性；而且由于电机和传动部件在运行中会产生噪音，而本实施例采用的液体透镜阵列没有任何的噪声污染，提高了用户使用的体验。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为现有技术中消散斑的激光显示装置示意图；图2为本实用新型一实施例的消散斑的激光显示系统示意图；图3为本实用新型一实施例的液体透镜阵列示意图；图4为本实用新型一优选实施例的消散斑的激光显示系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。图2为本实用新型一实施例的消散斑的激光显示系统示意图；如图2所示，该激光显示系统包括激光器201、液体透镜阵列202、液体透镜驱动部件206、光调制器203、成像装置204和屏幕205，其中激光器201用于产生相干的激光光束；液体透镜阵列202设置在相干的激光光束的光路上，并与液体透镜驱动部件206相连接，液体透镜阵列202在液体透镜驱动部件206的驱动下对相干的激光光束进行相位调制，即给相干的激光光束引入随时间和空间变化的相位；光调制器203设置在经相位调制后的激光光束的光路上，用于给相位调制后的激光光束加载图像信息；成像装置204设置在光调制器203后的光路上，将接收到的带有图像信息的激光光束投射到屏幕205上。在本实施例中，采用液体透镜阵列取代随机相位板对相干的激光光束进行调制，无需单独设置电机和传动部件，因此相对于现有技术大大减小了激光显示系统的体积，结构简单，降低了复杂性，也提高了可靠性；而且由于电机和传动部件在运行中会产生噪音，而本实施例采用的液体透镜阵列没有任何的噪声污染，提高了用户使用的体验。液体透镜驱动部件驱动液体透镜阵列的方式也比较多，例如液体透镜驱动部件可以通过施加电压驱动液体透镜阵列，也可以通过机械方法来驱动，本实施例以向液体透镜阵列施加电压为例进行说明。由于驱动方式属于现有技术，本实用新型在此不再赘述驱动的具体过程。通过施加电压方式驱动液体透镜阵列时，可以对液体透镜阵列整体施加电压，也可以对液体透镜阵列中每个液体透镜单元单独施加电压，例如，在上述实施例中当施加在 液体透镜阵列上的整体电压范围越大，或者施加在各个液体透镜单元上的电压范围越大时，获得的不相关的散斑图样也越多，从而可以进一步降低散斑的对比度，提高散斑消除效果；同时，通过向液体透镜阵列或者每一个液体透镜单元施加电压进行相位调制时，由于施加的电压可实现较高的调制频率，从而散斑图样的变化也比较快，从而更进一步的降低了散斑对比度。现有技术中的随机相位板仅有若干种相位分布，本实用新型实施例中通过取代随机相位板的液体透镜阵列对相干的激光光束进行相位调制后，使得调制后的相干光具有的不同相位更多，大大提高了散斑消除效果。实际应用中，可通过改变液体透镜阵列的电场以及成像装置等部分的参数，来获得最佳的调制情况，比如使得不相干的散斑图样达到最多，此时散斑消除效果也最好。图3为本实用新型一实施例的液体透镜阵列示意图；图中液体透镜阵列由多个液体透镜单元401组成。在本实用新型的实施例中液体透镜阵列的排布方式多样，可以排列成圆形，或排列成如图3所示的六边形，也可以根据具体需要进行排列。图4为本实用新型一优选实施例的消散斑的激光显示系统示意图。如图4所示，为使散斑消除效果更加明显，实际应用中也可以不用去掉随机相位板，而是将随机相位板208设置在液体透镜阵列202与光调制器203之间的光路上，对经液体透镜阵列202相位调制后的激光光束再次进行相位调制。本实施例对相干光进行了两次调制，即先采用液体透镜阵列对相干光进行调制，随后又利用随机相位板再次调制，经过两次调制后相干光具有相位的变化更多，提高了散斑消除效果。此外，为了让显示出的图案亮度更均匀，在调制前也可以增加匀场装置，设置在激光器与液体透镜阵列之间的光路上，通过匀场装置对激光器发出的强度不均匀的相干光进行匀场，匀场后相干光束的强度变得更均匀，提高了用户的观感。本领域普通技术人员可以理解附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。本领域普通技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。 ·
权利要求1.一种消散斑的激光显示系统，其特征在于，包括激光器、液体透镜阵列、液体透镜驱动部件、光调制器、成像装置和屏幕，其中 所述激光器用于产生相干的激光光束； 所述液体透镜阵列设置在所述相干的激光光束的光路上，并与所述液体透镜驱动部件相连接，所述液体透镜阵列在所述液体透镜驱动部件的驱动下对所述相干的激光光束进行相位调制； 所述光调制器设置在经相位调制后的激光光束的光路上，用于给相位调制后的激光光束加载图像信息； 所述成像装置设置在所述光调制器后的光路上，将接收到的带有图像信息的激光光束投射到所述屏幕上。
2.根据权利要求I所述的激光显示系统，其特征在于，所述液体透镜阵列由多个液体透镜单元组成，所述液体透镜驱动部件通过在所述液体透镜阵列整体上施加电压实现对所述相干的激光光束的相位调制。
3.根据权利要求I所述的激光显示系统，其特征在于，所述液体透镜阵列由多个液体透镜单元组成，所述液体透镜驱动部件通过在所述液体透镜阵列中各液体透镜单元上单独施加电压实现对所述相干的激光光束的相位调制。
4.根据权利要求I所述的激光显示系统，其特征在于，所述液体透镜阵列由多个液体透镜单元组成，所述多个液体透镜单元为圆形排列或多边形排列。
5.根据权利要求I所述的激光显示系统，其特征在于，还包括 随机相位板，设置在所述液体透镜阵列与所述光调制器之间的光路上，对经所述液体透镜阵列相位调制后的激光光束再次进行相位调制。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的激光显示系统，其特征在于，还包括 匀场装置，设置在所述激光器与所述液体透镜阵列之间的光路上，对所述激光器发出的相干的激光光束进行匀场。
专利摘要本实用新型公开了一种消散斑的激光显示系统，该系统包括激光器、液体透镜阵列、液体透镜驱动部件、光调制器、成像装置和屏幕，激光器用于产生相干的激光光束；液体透镜阵列设置在相干的激光光束的光路上，并与液体透镜驱动部件相连接，液体透镜阵列在液体透镜驱动部件的驱动下对相干的激光光束进行相位调制；光调制器设置在经相位调制后的激光光束的光路上，用于给相位调制后的激光光束加载图像信息；成像装置设置在光调制器后的光路上，将接收到的带有图像信息的激光光束投射到屏幕上。
文档编号G02B27/48GK202502302SQ20112057052
公开日2012年10月24日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者孙敏远, 毕勇, 王斌 申请人:北京中视中科光电技术有限公司