一种单色激光光源、彩色激光光源和激光投影设备制造技术

本发明专利技术公开了一种单色激光光源、彩色激光光源和激光投影设备，单色激光光源包括N个激光器，N为大于或等于2的整数，每个激光器输出同一色彩的光线且光线的灰阶数值均小于M且为固定值；N个激光器输出的N束光线被组合为一束光线，通过控制每个激光器是否输出光线，使单色激光光源能够输出0‑M中任一灰阶的光线。N个激光器出射的激光各自产生的干涉图像并不相同，不会形成稳定的单一干涉图样，所以本发明专利技术实施例提供的单色激光光源大大改善了激光的散斑效应，提高了成像质量，另外，由于避免了通过高频改变驱动电流来对激光器进行高频调制，很容易地实现了对单色激光光源输出光线的灰阶数值的精确控制。

A monochrome laser source, color laser source and laser projection equipment

【技术实现步骤摘要】
一种单色激光光源、彩色激光光源和激光投影设备
本专利技术涉及激光扫描领域，尤其涉及一种单色激光光源、彩色激光光源和激光投影设备。
技术介绍
由于激光具有极宽的色域，近年来被广泛应用于激光扫描成像系统如MEMS、光纤扫描成像等基于扫描的激光投影系统中和传统的激光投影系统中。但是，一方面，激光在具有极宽色域的同时，其产生的散斑效应会严重影响激光投影系统的成像质量，而现有技术中通过振动屏幕来解决散斑效应的成本过高；另一方面，在基于扫描的激光投影系统中，也即对激光器输出的光线的灰阶数值难以精确控制，例如，以激光投影系统输出的单色光线为255灰阶为例，若两个相邻像素点的灰阶分别为255、254，则激光投影系统需要在极短的时间内，将输出光线的灰阶由255调整为254，需要驱动电路能够在该极短的时间内将驱动电流由255调整为254，并且也需要激光器能够响应驱动电流的该次改变，相当于对激光光源进行高频调制，这对激光器本身的性能要求极高，否则输出的光纤的灰阶极其容易为254之外的其他数值，也即对激光器进行高频的调制时的难度较高，并且，由于对激光光源进行高频调制，激光器的性能耗损较大，所以激光器的性能会随着时间累积明显下降。因此，现有技术中存在激光的散斑效应影响激光扫描系统的成像质量和对激光器进行高频的调制时的难度较高，以及激光器的性能会随着时间累积而明显下降的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种单色激光光源、彩色激光光源和激光投影设备，用以解决现有技术中存在的激光的散斑效应影响激光扫描系统的成像质量和对激光器进行高频的调制时的难度较高，以及激光器的性能会随着时间累积而明显下降的技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术实施例第一方面提供了一种单色激光光源，所述单色激光光源能够输出0-M灰阶的光线，M为大于或等于2的整数，所述单色激光光源包括N个激光器，N为大于或等于2的整数，每个激光器输出同一色彩的光线且光线的灰阶数值均为小于M的固定值；所述N个激光器输出的N束光线被组合为一束光线，通过控制每个激光器是否输出光线，使所述单色激光光源能够输出0-M中任一灰阶的光线。可选地，所述N个激光器分别与N根输入光纤一一耦合，所述N根输入光纤通过光纤合束器或光纤熔接方式融合到一根输出光纤中。可选地，所述N个激光器输出的光线分别入射到对应的组合镜片上，再被组合镜片组合成一束光线。可选地，根据所述N个激光器组合输出0-M中任一灰阶的光线时所采用的进制，每个激光器输出光线的灰阶数值为所采用的进制的指数幂。可选地，在M为255时，且所述单色激光光源采用的进制为二进制时，N为8，且八个激光器输出光线的灰阶数值分别为1、2、4、8、16、32、64和128。可选地，在M为255时，且所述单色激光光源采用的进制为三进制时，N为11，且11个激光器输出光线的灰阶数值为1、1、3、3、9、9、27、27、81、81和81，或者分别为1、1、3、3、9、9、27、27、27、81和81。可选地，在M为255时，且所述单色激光光源采用的进制为四进制时，N为12，且12个激光器输出光线的灰阶数值为1、1、1、4、4、4、16、16、16、64、64和64。本专利技术实施例第二方面还提供一种激光投影设备，包括J套如第一方面任一所述的单色激光光源，根据激光投影设备所采用的色彩模式，J套激光光源分别出射相应色彩的光线并被组合为一束光线，J为大于或等于2的整数。本专利技术实施例第三方面还提供一种彩色激光光源，包括K套如第一方面任一所述的单色激光光源，根据彩色激光所采用的色彩模式，K套激光光源分别出射相应色彩的光线并被组合为一束光线，K为大于或等于2的整数，所述K套单色激光光源被封装在一起。本专利技术实施例第四方面还提供一种激光投影设备，其特征在于，包括如第三方面所述的彩色激光光源。本专利技术实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：由于采用了单色激光光源包括N个激光器，每个激光器输出同一色彩的光线且光线的灰阶数值均为小于M的固定值的技术方案，这样，激光光源可以通过控制各个激光器是否输出光线，从而使得N个激光器能够组合输出所需灰阶数值的光线，而散斑是因激光光束的互相干涉导致能量场重新排布而呈现的亮暗图样，其中亮纹为相干叠加时的情形，暗纹为相干取消的情形，但N个激光器出射的激光各自产生的干涉图像并不相同，不会形成稳定的单一干涉图样，所以本专利技术实施例提供的单色激光光源大大改善了激光的散斑效应，提高了成像质量，另一方面，由于单色激光光源中任意激光器输出光线的灰阶数值为固定值，通过控制各个激光器是否输出光线，即能够输出所需灰阶数值的光线，避免了通过高频改变驱动电流来对激光器进行高频调制，很容易地实现了对单色激光光源输出光线的灰阶数值的精确控制，并且由于无需对激光器进行高频调制，也避免了激光器因高频调整而会随着时间累积导致性能降低的缺陷，从而延长了单色激光光源的使用寿命。附图说明图1为本专利技术实施例提供的单色激光光源的模块图；图2为本专利技术实施例提供的单色激光光源的第一种实现方式的结构示意图；图3为透镜光纤的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的单色激光光源的第二种实现方式的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的第一种激光投影设备的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的彩色激光光源的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供一种单色激光光源、彩色激光光源和激光投影设备，用以解决现有技术中存在的激光的散斑效应影响激光扫描系统的成像质量和对激光器进行高频的调制时的难度较高，以及激光器的性能会随着时间累积而明显下降的技术问题。本专利技术实施例第一方面提供一种单色激光光源，该单色激光光源能够输出M个灰阶的光线，请参考图1，图1为本专利技术实施例提供的激光光源的模块图，如图1所示，该单色激光光源包括N个激光器101，每个激光器101输出同一色彩的光线且光线的灰阶数值均为小于M的固定值，激光器输出光线的灰阶数值也即该激光器101输出光线的能量等级；通过控制各个激光器101是否输出光线，N个激光器101能够组合输出0-M中任一灰阶的光线，箭头为光线传播方向，需要说明的是，N个激光器101能够组合输出0这一灰阶的光线是指所有激光器均不输出光线。这样，根据单色激光光源当前输出的光线需要的灰阶数值，控制单色激光光源中相应的激光器101输出光线以及相应的激光器101不输出光线，N个激光器101即能够组合输出所需要的灰阶数值的光线。在实际应用中，控制各个激光器是否输出光线可以是控制激光器是否处于工作状态来实现，也可以是通过光开关等装置是否阻隔激光器输出的光线来实现，在此不做限制。可以看出，由于采用了单色激光光源包括N个激光器，每个激光器输出同一色彩的光线且光线的灰阶数值均为小于M的固定值的技术方案，这样，单色激光光源可以通过控制各个激光器是否输出光线，从而使得N个激光器能够组合输出所需灰阶数值的光线，而散斑是因激光光束的互相干涉导致能量场重新排布而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单色激光光源，所述单色激光光源能够输出0‑M灰阶的光线，M为大于或等于2的整数，其特征在于，所述单色激光光源包括N个激光器，N为大于或等于2的整数，每个激光器输出同一色彩的光线且光线的灰阶数值均为小于M的固定值；所述N个激光器输出的N束光线被组合为一束光线，通过控制每个激光器是否输出光线，使所述单色激光光源能够输出0‑M中任一灰阶的光线。

【技术特征摘要】
1.一种单色激光光源，所述单色激光光源能够输出0-M灰阶的光线，M为大于或等于2的整数，其特征在于，所述单色激光光源包括N个激光器，N为大于或等于2的整数，每个激光器输出同一色彩的光线且光线的灰阶数值均为小于M的固定值；所述N个激光器输出的N束光线被组合为一束光线，通过控制每个激光器是否输出光线，使所述单色激光光源能够输出0-M中任一灰阶的光线。2.如权利要求1所述的单色激光光源，其特征在于，所述N个激光器分别与N根输入光纤一一耦合，所述N根输入光纤通过光纤合束器或光纤熔接方式融合到一根输出光纤中。3.如权利要求1所述的单色激光光源，其特征在于，所述N个激光器输出的光线分别入射到对应的组合镜片上，再被组合镜片组合成一束光线。4.如权利要求1所述的单色激光光源，其特征在于，根据所述N个激光器组合输出0-M中任一灰阶的光线时所采用的进制，每个激光器输出光线的灰阶数值为所采用的进制的指数幂。5.如权利要求4所述的单色激光光源，其特征在于，在M为255时，且所述单色激光光源采用的进制为二进制时，N为8，且八个激光器输出光线的灰阶数值分别为1、2、4、8、16、32、64和...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚长呈，周旭东，宋海涛，
申请(专利权)人：成都理想境界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51