一种投影光源及激光消散斑装置的制作方法

本实用新型涉及一种投影光源及激光消散斑装置，属于投影光源技术领域。

背景技术：

在现代化的学习、办公中，投影仪是最常用到的设备之一。而激光具有亮度高，单色性(相干性)与方向性好等特点，在科学研究，工程技术及工农业生产中具有十分重要和广泛的应用。

中国专利cn109669315a公开了一种照明系统、投影光机系统及激光消散斑方法。该方法通过空间消散斑和时间消散斑的配合作用来有效减少散斑。激光光源发出的光经过透镜组件被扩大为较大的光斑；放大后的光斑在复眼透镜上汇聚，汇聚作用相当于放大后的光斑在复眼透镜上形成多个点光源；多个点光源发出的光在空间传播中发生混合，混合作用使稳定的干涉图像产生叠加从而使得激光的相干性降低，从而实现空间消散斑。由于高斯扩散片能够周期性振动，使得不同时刻光被高斯扩散片扩散到不同的位置，从而使不同时刻激光产生的干涉图像不稳定。由于人眼存在视觉残留特性，故不同时刻产生的不稳定干涉图像(即散斑)会在人眼处产生叠加效应，从而使激光的相干性降低实现时间消散斑。但是该方法通过振动高斯扩散片得到的图像较模糊。

激光投影作为另一种投影技术，由于干涉原理，激光器投影出的图像会存在散斑的问题，即在投影图像上分布着明暗的干涉条纹和斑点，使得观众产生强烈的不适感，性价比较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是解决现有激光投影存在的消除散斑困难的技术问题，提供一种投影光源及激光消散斑装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种投影光源及激光消散斑装置，其包括非相干光源模组、激光光源、透镜组、偏振合束镜、匀光管和偏振滤光片，所述的激光光源与所述的非相干光源模组的出射光方向垂直设置，在所述非相干光源模组和所述激光光源的出射光方向垂直相交处设置有偏振合束镜，所述透镜组设在激光光源的出射光的方向上并位于激光光源与偏振合束镜之间，所述匀光管和所述非相干光源模组设在所述偏振合束镜的两侧，所述匀光管与所述偏振合束镜的出射光方向位于同一直线上，所述的偏振滤光片设在所述非相干光源模组的出射光方向上，并且位于非相干光源模组和偏振合束镜之间。

进一步地，所述的非相干光源模组包括红光非相干光光源、绿光非相干光光源、蓝光非相干光光源、合色镜、光路整形透镜组和平凸透镜，所述红光非相干光光源、绿光非相干光光源和蓝光非相干光光源设在非相干光源模组中的上边、左边和下边并在空间上呈“匚”字形设置，所述的光路整形透镜组位于所述的红光非相干光光源、绿光非相干光光源和蓝光非相干光光源的正前方，所述的合色镜为“x”形正交镜片组，所述的合色镜设在所述的光路整形透镜组在空间上呈“匚”字形的中间，所述平凸透镜设在合色镜的出射光路上，红光和蓝光经光路整形透镜组聚焦再通过合色镜反射进入平凸透镜，绿光经光路整形透镜组聚焦后透过合色镜进入平凸透镜。

进一步地，所述激光光源为红绿蓝三色半导体激光器或固态激光器。

进一步地，所述合色镜由针对红光和绿光的反红通绿二向色镜以及针对蓝光绿光反蓝通绿二向色镜制成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将非相干光经过偏振滤光片后变为偏振光，并使该偏振光的偏振态与激光的偏振态正交，非相干光与激光通过偏振合束镜耦合后进入匀光管，作为本实用新型的投影光源，该光源通过非相干光源拓宽了出射光的带宽，有效降低合成光的相干性，实现激光散斑抑制效果。与背景技术相比，本实用新型具有抑制激光散斑的优点。

本实用新型不仅仅局限于非相干光源为三色光源，同样适用于单色或者两色非相干光源。当非相干光光源为红色光源时，激光可为红绿蓝三色激光或蓝绿两色激光；当非相干光光源为红色绿色两色光源时，激光可为红绿蓝三色激光或蓝色激光；当非相干光源为红色蓝色两色光源时，激光可为红绿蓝三色激光或绿色激光。非相干光与激光实现三色光互补耦合即符合本实用新型要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中，1-非相干光源模组，2-激光光源，3-透镜组，4-偏振合束镜，5-匀光管，6-偏振滤光片，11-红色非相干光光源，12-绿色非相干光光源，13-蓝色非相干光光源，14-合色镜，15-光路整形透镜组，16-平凸透镜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。

如图1所示，本实施例中的一种投影光源及激光消散斑装置，其包括非相干光源模组1、激光光源2、透镜组3、偏振合束镜4、匀光管5和偏振滤光片6，所述的激光光源2与所述的非相干光源模组1的出射光方向垂直设置，在所述非相干光源模组1和所述激光光源2的出射光方向垂直相交处设置有偏振合束镜4，所述透镜组3设在激光光源2的出射光的方向上并位于激光光源1与偏振合束镜4之间，所述匀光管5和所述非相干光源模组1设在所述偏振合束镜4的两侧，所述匀光管5与所述偏振合束镜4的出射光方向位于同一直线上，所述的偏振滤光片6设在所述非相干光源模组1的出射光方向上，并且位于非相干光源模组1和偏振合束镜4之间。

所述的非相干光源模组1包括红光非相干光光源11、绿光非相干光光源12、蓝光非相干光光源13、合色镜14、光路整形透镜组15和平凸透镜16，所述红光非相干光光源11、绿光非相干光光源12和蓝光非相干光光源13设在非相干光源模组1中的上边、左边和下边并在空间上呈“匚”字形设置，所述的光路整形透镜组15位于所述的红光非相干光光源11、绿光非相干光光源12和蓝光非相干光光源13的正前方，所述的合色镜14为“x”形正交镜片组，所述的合色镜14设在所述的光路整形透镜组15在空间上呈“匚”字形的中间，所述平凸透镜16设在合色镜14的出射光路上，红光和蓝光经光路整形透镜组15聚焦再通过合色镜14反射进入平凸透镜16，绿光经光路整形透镜组15聚焦后透过合色镜14进入平凸透镜16。

所述激光光源2为红绿蓝三色半导体激光器或固态激光器。所述合色镜14由针对红光和绿光的反红通绿二向色镜以及针对蓝光绿光反蓝通绿二向色镜制成。

所述透镜组3由若干平凸透镜和双面凸透镜组成。

所述光路整形透镜组15由三个光路整形透镜组成。

本实用新型的工作原理为：非相干光源模组1分别从红色非相干光光源11、绿色非相干光光源12和蓝色非相干光光源13发出红、绿、蓝三色光，三色光分别通过各自对准的光路整形透镜进行聚焦，之后红光和蓝光经过合色镜14进行反射，绿光透过合色镜，从而三色光耦合成白光透过平凸镜16，在经过偏振滤光片6，使透过偏振滤光片的白光的偏振态与激光光源2出射的激光的偏振态正交，非相干光合成的白光透过偏振合束镜汇聚于匀光管5。激光光源2发出的红绿蓝三色激光经过透镜组3聚焦准直后出射到偏振合束镜4，经偏振合束镜4反射后入射匀光管5。非相干光合成的白光和三色激光在匀光管内多次反射，以达到匀光和消散斑的效果。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。