一种激光光源和投影显示设备制造技术

本发明专利技术公开了一种激光光源，包括激光器，荧光轮，以及滤色轮，荧光轮受激光激发出荧光，激光器发出的激光在到达所述荧光轮之前透过第一扩散片，第一扩散片固定设置，激光和荧光合光后，经滤色轮滤色输出之前还透过第二扩散片，第二扩散片受控进行转动，通过第一和第二扩散片配合，能够有效增加激光光束的空间随机相位，形成较多独立的散斑图样，有效减弱散斑效应，提高投影图像显示质量。

【技术实现步骤摘要】
一种激光光源和投影显示设备
本专利技术涉及投影显示领域，尤其涉及一种激光光源和投影显示装置。
技术介绍
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
但由于激光的高相干性，不可避免地产生散斑效应，这种现象不仅在使用纯激光作为光源的方案中尤其明显，也存在于激光和荧光，以及激光和LED的混合光源的方案中。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，也就是一些未聚焦的斑点闪烁,长时间观看易产生眩晕感，这无疑会造成投影图像质量的下降，降低用户的观看体验。如何在应用一个或多个激光光源的同时减小激光由于本身特性带来的散斑效应成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种激光光源及投影显示设备，通过在激光光源光路中设置一片固定的扩散片和一片转动的扩散片共同对激光进行消散斑，有效减弱散斑效应，解决了现有技术中由于使用激光光源带来的散斑效应而导致图像质量降低的技术问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种激光光源，包括激光器，荧光轮，以及滤色轮，荧光轮受激光激发出荧光，激光器发出的激光在到达所述荧光轮之前透过第一扩散片，第一扩散片固定设置，激光和荧光合光后，经滤色轮滤色输出之前还透过第二扩散片，第二扩散片受控进行转动；进一步地，荧光轮、第二扩散片和滤色轮同步转动；进一步地，第一扩散片上涂覆有均匀分布的漫射体；进一步地，第二扩散片包括扩散部和透明部，扩散部上涂覆有漫射体，透明部为高透过率材质制成；进一步地，激光器为发出蓝色激光的单色激光器，第一扩散片用于透过蓝色激光，第二扩散片的扩散部用于透过蓝色激光；或者，激光器为发出蓝色和红色激光的双色激光器，第一扩散片用于透过蓝色激光和红色激光；进一步地，第二扩散片的扩散部包括蓝色激光扩散部和红色激光扩散部，分别用于透过蓝色激光和红色激光。进一步地，红色激光扩散部包括多个子扩散部，多个子扩散部对红色激光的发散角度不同。进一步地，多个子扩散部中位于中间区域的子扩散部对所述红色激光的发散角度大于位于两侧区域的子扩散部对红色激光的发散角度。进一步地，多个子扩散部中位于中间区域的子扩散部的面积大于位于两侧区域的子扩散部的面积。进一步地，漫射体为毛玻璃或二元器件。以及，一种投影显示设备，包括激光光源，光机，镜头及投影屏幕，激光光源为光机提供照明，并由镜头投射至投影屏幕显示图像，该激光光源为上述任一技术方案的激光光源。本专利技术技术方案，至少具有如下有益技术效果或者优点：本专利技术技术方案通过将激光器发出的激光在到达荧光轮之前先透过第一扩散片，第一扩散片固定设置，对激光进行初次的扩散；并在激光和荧光合光后，经滤色轮滤色输出之前还设置有第二扩散片，第二扩散片受控进行转动，对激光再次扩散，能够较好的破坏激光的相干性，有效减弱了散斑效应。本专利技术技术方案中激光器发出的激光先经过第一扩散片时，该固定设置的扩散片能够增多激光光束的空间相位，在一定程度上破坏相位恒定这一产生干涉的条件。当激光与荧光合光后再经过运动状态的第二扩散片时，由于运动的扩散片本身相比于固定设置的扩散片本身就能够对激光光束产生一些空间上的随机相位，可以有效破坏激光的相干性，而本专利技术技术方案中使用固定的扩散片和运动的扩散片相配合，能够在固定的扩散片增多空间相位的基础上，由运动的扩散片再进一步增加更多的随机相位，从而对原激光光束消相干的程度就越高，在投影图像上能够形成较多独立的散斑图样，而独立散斑图样的数目越多，利用人眼的积分作用，明暗斑点的现象就越弱，从而能够有效减弱激光的散斑效应。以及，本专利技术技术方案中第一扩散片位于激光入射荧光轮轮之前，第二扩散片位于白光合光滤色输出之前，均处于激光的必经光路中，因此无论是单色激光光源光路还是双色激光光源光路均适用，从而该消散斑光路设计具有通用性。以及，本专利技术技术方案使用一片固定设置的扩散片和一片运动的扩散片组成的两片扩散片结构就能够对单色或者双色激光光源进行有效的消散斑，结构简单，光学架构复杂度低。以及，本专利技术技术方案还提供了一种投影显示设备，包括激光光源，光机，镜头及投影屏幕，激光光源为光机照明，并由镜头投射至投影屏幕显示图像，由于激光光源使用了一片固定设置的扩散片和一片运动的扩散片相配合共同对激光进行消散斑，能够在固定的扩散片增多空间相位的基础上，由运动的扩散片再进一步增加更多的随机相位，从而对原激光光束消相干的程度就越高，在投影图像上能够形成较多独立的散斑图样，而独立散斑图样的数目越多，利用人眼的积分作用，散斑效应就越弱，从而能够有效减弱激光的散斑效应。本专利技术技术方案提供的投影显示设备中，激光光源使用了两片扩散片就能够对激光进行有效的消散斑，光学器件少，结构简单，光学架构复杂度低，利于光学系统设计的小型化，同时也为投影设备的小型化设计提供了条件。附图说明图1为本专利技术实施例1激光光源示意图；图2为本专利技术实施例1中荧光轮平面分布示意图；图3为本专利技术实施例1中光束整形装置示意图；图4为本专利技术实施例1中第二扩散片示意图；图5为本专利技术实施例1中滤色轮平面分布示意图；图6为本专利技术实施例2中激光光源示意图；图7为本专利技术实施例2中第二扩散片第二示意图；图8为本专利技术实施例3投影显示设备结构示意图；具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术实施例提供了一种激光光源，如图1所示，包括激光器1，荧光轮4，滤色轮7。第一扩散片3固定设置于激光入射荧光轮4之前的光路中，从而激光器1发出的激光在到达荧光轮4之前透过第一扩散片，以及在激光与激光激发荧光轮发出的荧光进行合光形成白光并经滤色7轮滤色输出之前还透过第二扩散片6，第二扩散片6受控进行转动。具体地，激光器1为蓝色激光器，可以为一组或多组阵列。为形成白光，还需要波长转换装置产生其他波长或者颜色的光，在本专利技术实施例中，荧光轮作为波长转换装置，其入射表面分别涂覆有绿色荧光粉和红色荧光粉，绿色荧光粉和红色荧光粉能够受蓝色激光激发分别发出绿色荧光和红色荧光，如图2所示，荧光轮4包括反射部41，透射部42，透射部用于透射蓝色激光。反射部包括绿色荧光粉区411，红色荧光粉区412。由于激光器发出的激光光斑可能存在亮度不均，及光束面积过大的情况，因此需要对激光进行反射，折射等光束整形，在减小光束面积，匀化光束能量之后，再入射荧光轮，以达到较佳的荧光激发效率。在本专利技术实施例1中，光学系统2和第一扩散片3组成光束整形装置共同完成对蓝色激光的光束整形，光学系统2如图3所示，包括一个反射镜21，一个凸透镜22和一个凹透镜23，其中，位于凹透镜之后，还固定设置有第一扩散片3。凸透镜22和凹透镜23组成望远镜系统。反射镜21可以是阶梯镜或者反射镜组，对激光起到减小光束间隔、合束的作用。优选地，激光器发出的蓝色激光在到达反射镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光光源，包括激光器，荧光轮，以及滤色轮，所述荧光轮受激光激发出荧光，其特征在于，所述激光器发出的激光在到达所述荧光轮之前透过第一扩散片，所述第一扩散片固定设置，所述激光和所述荧光合光后，经所述滤色轮滤色输出之前还透过第二扩散片，所述第二扩散片受控进行转动。

【技术特征摘要】
2015.06.03 CN 20151029836471.一种激光光源，包括激光器，荧光轮，以及滤色轮，所述荧光轮受激光激发出荧光，其特征在于，所述激光器发出的激光在到达所述荧光轮之前透过第一扩散片，所述第一扩散片固定设置，所述激光和所述荧光合光后，经所述滤色轮滤色输出之前还透过第二扩散片，所述第二扩散片受控进行转动;所述激光器为发出蓝色和红色激光的双色激光器，所述第一扩散片用于透过所述蓝色激光和红色激光；所述第二扩散片包括扩散部和透明部，所述第二扩散片的扩散部包括蓝色激光扩散部和红色激光扩散部，分别用于透过所述蓝色激光和所述红色激光;所述红色激光扩散部包括多个子扩散部，所述多个子扩散部对所述红色激光的发散角度不同，其中，所述多个子扩散部中位于中间区域的子扩散部对所述红色激光的发散角度大于位于两侧区域的子扩散部对所述红色激光的发散角度。2.根据权利要求1所述的激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：田有良，刘显荣，李巍，
申请(专利权)人：海信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37