激光照明裝置、激光投影系統(tǒng)及激光顯示系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光照明技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種激光照明裝置、激光投影系統(tǒng)及激光顯不系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以激光作為光源，可應(yīng)用于包括激光投影顯示和液晶激光背光顯示等領(lǐng)域，具有色域廣、壽命長和亮度高等優(yōu)點。但由于激光的高相干性，顯示畫面存在激光相干散斑的缺點。激光相干散斑是由于激光在粗糙表面散射或反射的相干子波交互相干形成、在視網(wǎng)膜上呈現(xiàn)出來的一種干涉噪聲。散斑在屏幕上表現(xiàn)為斑狀噪點，會降低影像畫面質(zhì)量，容易造成眼花和視力疲勞，是激光照明領(lǐng)域(特別是顯示技術(shù))的需要解決的技術(shù)問題之一。
[0003]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種激光照明裝置用于投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該激光照明裝置包括紅、綠、藍(lán)三基色激光光源，各激光光源輸出的激光合并后共光路輸出到投影裝置中。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)降低激光顯示散斑的方法主要有:1、通過光學(xué)手段，增加激光光源的相位多樣性、偏振多樣性、角度多樣性等來降低激光相干散斑；2、采用優(yōu)化成像鏡頭孔徑的方法降低激光相干散斑；3、采用振動屏幕的方法降低激光相干散斑；4、采用增加激光光源的線寬的方法降低激光相干散斑。
[0005]上述四種方法中，第I種方法和第2種方法簡便宜行，但由于統(tǒng)計獨(dú)立性有限的原因，造成降低散斑的效果不顯著，無法滿足實際應(yīng)用需求；第3種方法可以有效消除激光相干散斑，但是由于屏幕要進(jìn)行機(jī)械振動，適用范圍受到極大的限制；第4種方法從散斑形成的物理機(jī)理方面解決散斑，是最合理、最有效的方法。但是現(xiàn)有的寬譜帶紅、綠、藍(lán)三基色激光器在技術(shù)上很難獲得，即使可以產(chǎn)生寬譜帶三基色激光，也存在著效率低、成本高，難以實用化的問題。
[0006]因此，需要提供一種能夠有效抑制激光散斑的激光光源裝置、包括這種激光光源裝置的激光投影系統(tǒng)及激光顯示系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種激光照明裝置、激光投影系統(tǒng)及激光顯示系統(tǒng)，可有效抑制激光顯示畫面中的散斑現(xiàn)象，改善畫面質(zhì)量，提高畫面的亮度、均勻度以及色彩飽和度，提升畫面的觀賞舒適度。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0009]—種激光照明裝置，包括
[0010]主激光光源；
[0011]至少一個調(diào)控光源，所述各調(diào)控光源輸出光束與所述主激光光源輸出激光束的波長差大于等于5nm且小于等于30nm ;和
[0012]合束裝置，用于將所述調(diào)控光源的光束與主激光光源的激光束共光路出射。
[0013]優(yōu)選地，所述各調(diào)控光源輸出光束的功率為主激光光源的激光束功率的十分之一至二分之一O
[0014]優(yōu)選地，所述調(diào)控光源為激光光源、非相干光源、LED光源或熒光光譜光源。
[0015]優(yōu)選地，
[0016]所述主激光光源包括至少一個紅光激光光源、至少一個綠光激光光源和至少一個藍(lán)光激光光源。
[0017]優(yōu)選地，所述至少一個調(diào)控光源包括至少一個紅光調(diào)控光源、至少一個綠光調(diào)控光源和/或至少一個藍(lán)光調(diào)控光源，
[0018]所述至少一個紅光調(diào)控光源輸出光束與相應(yīng)的紅光激光光源輸出激光束的波長差大于等于5nm且小于等于30nm，
[0019]所述至少一個綠光調(diào)控光源輸出光束與相應(yīng)的綠光激光光源輸出激光束的波長差大于等于5nm且小于等于30nm，
[0020]所述至少一個藍(lán)光調(diào)控光源輸出光束與相應(yīng)的藍(lán)光激光光源輸出激光束的波長差大于等于5nm且小于等于30nm，
[0021]所述合束裝置將來自主激光光源的激光束和來自各調(diào)控光源的光束共光路出射。
[0022]優(yōu)選地，所述各調(diào)控光源輸出光束的功率為與其相應(yīng)的主激光光源的激光束功率的十分之一至二分之一。
[0023]優(yōu)選地，所述至少一個紅光激光光源、至少一個綠光激光光源和至少一個藍(lán)光激光光源，分別設(shè)置有至少一個相應(yīng)的調(diào)控光源。
[0024]優(yōu)選地，所述主激光光源進(jìn)一步包括黃光激光光源。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的激光照明裝置，包括主激光光源作為主波長照明單元和至少一個調(diào)控光源作為次波長光源，次波長調(diào)控光源光束與主波長激光光源激光的色調(diào)相同但波長不同，可以消除激光光源裝置出射光束的相干性，抑制投影系統(tǒng)或顯示系統(tǒng)的散斑現(xiàn)象。調(diào)控光源與主激光光源的色調(diào)相同，不僅不會影響投影系統(tǒng)或顯示系統(tǒng)的最終顯示效果，還可以提高畫面亮度和色彩飽和度。
[0026]本發(fā)明的有益效果如下:
[0027]本發(fā)明所述技術(shù)方案通過在激光照明裝置中加入調(diào)控光源，大幅度降低散斑對比度，可有效抑制激光顯示畫面中的散斑現(xiàn)象，使得激光投影系統(tǒng)和激光顯示系統(tǒng)的散斑效應(yīng)弱化，顯著地改善畫面質(zhì)量，提高畫面的亮度、均勻度以及色彩飽和度，提升畫面的觀賞舒適度。本發(fā)明所述技術(shù)方案的制造工藝簡單、成本低廉，適宜大量投入生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0029]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中一種激光照明裝置用于投影系統(tǒng)的示意圖。
[0030]圖2示出實施例1提供的激光照明裝置的示意圖。
[0031]圖3示出實施例2提供的激光照明裝置的示意圖。
[0032]圖4示出實施例3提供的激光照明裝置的示意圖。
[0033]圖5示出實施例4提供的激光投影系統(tǒng)的示意圖。
[0034]圖6示出實施例5提供的激光顯示系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0035]為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0036]本發(fā)明提供了一種激光照明裝置、激光投影系統(tǒng)及激光顯示系統(tǒng)，
[0037]根據(jù)本發(fā)明的激光照明裝置，包括激光光源作為主照明光源和至少一個調(diào)控光源，調(diào)控光源與激光光源的波長差大于等于5nm且小于等于30nm，調(diào)控光源與激光光源共光路出射或經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)后共光路出射。
[0038]該主照明激光光源可以是全固態(tài)激光光源、半導(dǎo)體激光光源或其他三基色可見光激光等。
[0039]該主照明激光光源可為至少一個單色激光光源，或可包括至少一組三基色激光光源以作為投影或顯示系統(tǒng)的光源，該主照明激光光源還可包括用于補(bǔ)光的黃光激光光源。
[0040]當(dāng)該主照明激光光源為單色激光光源時，激光光源與調(diào)控光源的數(shù)量關(guān)系可為一一對應(yīng)，也可為多個激光光源對應(yīng)一個調(diào)控光源、一個激光光源對應(yīng)多個調(diào)控光源等?？傊?，在激光照明裝置中的激光光源與調(diào)控光源均至少一個的基礎(chǔ)上，激光光源與調(diào)控光源的數(shù)量比可為任意合適的比例。
[0041]當(dāng)該主照明激光光源包括至少一組三基色激光光源時，三基色激光光源與調(diào)控光源的數(shù)量關(guān)系可為紅、綠、藍(lán)光激光光源分別至少對應(yīng)一個調(diào)控光源，也可為三基色激光光源只對應(yīng)至少一個紅光調(diào)控光源、三基色激光光源只對應(yīng)至少一個紅光調(diào)控光源和一個綠光調(diào)控光源等，即調(diào)控光源可為紅、綠、藍(lán)光調(diào)控光源，也可為其中的一色光或者兩色光調(diào)控光源，總之，在激光照明裝置中的激光光源與調(diào)控光源均至少一個的基礎(chǔ)上，激光光源與調(diào)控光源的數(shù)量比可為任意比例。
[0042]主照明光源的功率為照明裝置的主要照明部分，調(diào)控光源的功率為次要照明部分。調(diào)控光源的功率不能太高，如果調(diào)控光源的功率太高，例如超過激光光源功率的二分之一后，隨著調(diào)控光源的功率的逐漸增強(qiáng)，激光顯示畫面的散斑對比度下降會逐漸不明顯，抑制散斑效果不佳。調(diào)控光源的功率不能太低，如果調(diào)控光源的功率太低，例如低于激光光源功率的約十分之一后，激光顯示畫面的散斑對比度下降會逐漸不明顯，抑制散斑效果不佳。所以本發(fā)