一种激光匀光及消散斑装置
技术领域
本发明涉及激光应用领域，尤其涉及一种激光匀光及消散斑装置。
背景技术
近年来，激光显示技术因其具有高亮度、色域广、色彩还原度高、寿命长、节能环保等优点而被广泛用于各种场合。激光光源在投影显示技术领域的发展也越来越受到外界的关注。
然而，由于激光光源的相干性好，容易产生散斑和背景条纹，这给激光的应用发展带来了一定的阻碍。因此，如何有效地降低激光散斑效应以及对激光照明光源进行匀化处理成为目前急需解决的问题。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种激光匀光及消散斑装置，旨在解决技术不能有效地降低激光散斑效应以及对激光照明光源进行匀化处理的问题。
本发明的技术方案如下：
一种激光匀光及消散斑装置，其中，包括缩束透镜组件、包括第一扩散片或第一相位片的第一动态轮组件和包括第二扩散片或第二相位片的第二动态轮组件；
所述缩束透镜组件、第一动态轮组件以及第二动态轮组件按照激光光源的出光方向由近至远依次排列。
所述的激光匀光及消散斑装置，其中，所述第一动态轮组件还包括固定支架和用于驱动所述固定支架振动的驱动结构，所述第一扩散片或第一相位片设置在所述固定支架上。
所述的激光匀光及消散斑装置，其中，所述第一动态轮组件还包括一滑动支架，所述固定支架一端通过弹簧与所述滑动支架连接，所述固定支架另一端设置有磁体S端或磁体N端；所述驱动结构用于与固定支架上的磁体S端或磁体N端形成吸引力和排斥力而驱动所述固定支架振动。
所述的激光匀光及消散斑装置，其中，所述驱动结构包括第一驱动电机，与所述第一驱动电机连接的第一驱动轮，所述第一驱动轮上均匀地设置有至少一个磁体S端和至少一个磁体N端。
所述的激光匀光及消散斑装置，其中，所述驱动结构包括交流电源以及与所述交流电源电连接的电磁线圈。
所述的激光匀光及消散斑装置，其中，所述第一动态轮组件还包括滑动支架，所述固定支架的左右两端均通过弹簧与所述滑动支架连接，所述固定支架的底端设置有磁体S端和磁体N端；所述驱动结构包括交流电源以及与所述交流电源电连接的电磁线圈。
所述的激光匀光及消散斑装置，其中，所述第一动态轮组件还包括弹性板，所述弹性板的一端固定设置，所述弹性板的另一端设置有磁体S端或磁体N端，所述弹性板的中间区域通过螺钉与所述固定支架固定连接；所述驱动结构包括交流电源以及与所述交流电源电连接的电磁线圈。
所述的激光匀光及消散斑装置，其中，所述第二动态轮组件还包括第二驱动电机与所述第二驱动电机连接的第二驱动轮，所述第二相位片或第二扩散片设置在所述第二驱动轮上。
所述的激光匀光及消散斑装置，其中，当所述固定支架设置有第一扩散片，所述第二驱动轮上固定设置有第二扩散片时，所述第一扩散片的扩散半角为1.5°-3°，所述第二扩散片的扩散半角为3.5°-7°。
所述的激光匀光及消散斑装置，其中，还包括设置在第一动态轮组件和第二动态轮组件之间的耦合透镜，以及设置在所述第二动态轮组件后面的导光光通。
有益效果：本发明提供了一种激光匀光及消散斑装置，其包括用于降低激光光源时间相干性或空间相干性的第一动态轮组件，以及用于降低激光光源空间相干性或时间相干性的第二动态轮组件，当激光光源发出的光束通过所述第一动态轮组件和第二动态轮组件时，可有效降低激光光源的空间相干性和/或时间相干性，从而有效降低激光的散斑效应，并对激光起到匀化效果；进一步地，本发明利用双动态轮结构，有效降低了动态轮的空间体积，使激光匀光及消散斑装置小型紧凑化。
附图说明
图1为本发明一种激光匀光及消散斑装置较佳实施例的结构示意图。
图2为本发明第一种第一动态轮组件较佳实施例的结构示意图。
图3为本发明第二种第一动态轮组件较佳实施例的结构示意图。
图4为本发明第三种第一动态轮组件较佳实施例的结构示意图。
图5为本发明第四种第一动态轮组件较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种激光匀光及消散斑装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供一种激光匀光及消散斑装置较佳实施例的结构示意图，如图所示，其中，包括缩束透镜组件200、包括第一扩散片或第一相位片的第一动态轮组件300和包括第二扩散片或第二相位片的第二动态轮组件400；所述缩束透镜组件200、第一动态轮组件300以及第二动态轮组件400按照激光光源的出光方向由近至远依次排列；本实施例中，所述缩束透镜组件200用于对激光光源100的口径进行压缩，所述第一动态轮组件300用于降低激光光源时间相干性或空间相干性的，所述第二动态轮组件400用于降低激光光源空间相干性或时间相干性的。
在一些实施方式中，如图1所示，所述第一动态轮组件300还包括固定支架310，设置在所述固定支架310上的第一扩散片或第一相位片，用于驱动所述固定支架振动的驱动结构320，所述驱动结构可驱动固定支架上的第一扩散片或第一相位片在水平或竖直方向偏移振动；所述第二动态轮组件400包括第二驱动电机410，与所述第二驱动电机410连接的第二驱动轮420，所述第二驱动轮420上固定设置有第二相位片或第二扩散片，所述第二驱动电机可驱动所述第二驱动轮上的第二相位片或第二扩散片高速旋转。当激光光源发出的光速通过在水平或竖直方向偏移振动的第一扩散片或第一相位片以及高速旋转的第二相位片或第二扩散片时，可有效降低激光光源的空间相干性和/或时间相干性，从而有效地降低激光的散斑效应，并对激光起到匀化效果。
在一种优选的实施方式中，如图1所示，所述激光光源100优选为RGB三色激光，所述用于对激光光源100的口径进行压缩的缩束透镜组件200包括设置在激光光源100和第一动态轮组件300之间的凸透镜210以及设置在所述凸透镜210与第一动态轮组件300之间的凹透镜220。通过所述缩束透镜组件对激光光源口径进行压缩后，便于后续降低激光的散斑效应以及匀光效果。
优选的，如图1所示，所述激光匀光及消散斑装置还包括设置在第一动态轮组件300和第二动态轮组件400之间的耦合透镜500，以及设置在所述第二动态轮组件400后面的导光光通600。
在一种优选的实施方式中，当所述第一动态轮组件300上的固定支架上设置有第一相位片，所述第二动态轮组件400上的第二驱动轮上固定设置有第二扩散片时，则激光光源发出的光束经过所述第一相位片后，改变了激光光源的相位特性，从而降低了激光光源的时间相干性；当激光光源发出的光束继续通过第二扩散片时，则相当于增加了独立激光光源的个数，从而降低了激光光源的空间相干性，通过降低激光光源的空间相干性和时间相干性，可极大地降低激光光源的散斑效应，同时对激光光源起到匀化效果。
优选的，本实施例中，所述第二扩散片的扩散半角控制在3.5°-7°之间，若所述第二扩散片的扩散半角过小（小于3.5°），则匀化和消散斑效果不足，若所述第二扩散片的扩散半角过大（大于7°），则不利于光速耦合进导光光通，且增加出射光束的入射角度，导致进入DMD芯片的有效光束利用率降低。
在一种优选的实施方式中，当所述第一动态轮组件300上的固定支架上设置有第一扩散片，所述第二动态轮组件400上的第二驱动轮上固定设置有第二扩散片时，则激光光源发出的光束依次经过所述第一扩散片和第二扩散片后，可有效降低激光光源的空间相干性，同样可实现降低激光光源的散斑效应，并对激光光源起到匀化效果。
优选的，本实施例中，所述第一扩散片的扩散半角控制在1.5°-3°，若所述第一扩散片的扩散半角过小（小于1.5°），则匀化和消散斑效果不足，若所述第一扩散片的扩散半角过大（大于3°），则不利于后端光束的耦合，会造成耦合效率的降低。更优选的，本实施例中，所述第二扩散片的扩散半角为3.5°-7°，同样若所述第二扩散片的扩散半角过小（小于3.5°），则匀化和消散斑效果不足，若所述第二扩散片的扩散半角过大（大于7°），则不利于光速耦合进导光光通，且增加出射光束的入射角度，导致进入DMD芯片的有效光束利用率降低。
在一种优选的实施方式中，当所述第一动态轮组件300上的固定支架上设置有第一相位片，所述第二动态轮组件400上的第二动态轮上固定设置有第二相位片时，则激光光源发出的光束依次经过所述第一相位片和第二相位片后，可有效降低激光光源的时间相干性，同样可实现降低激光光源的散斑效应，并对激光光源起到匀化效果。
在一种优选的实施方式中，当所述第一动态轮组件300上的固定支架上设置有第一扩散片，所述第二动态轮组件400上的第二动态轮上固定设置有第二相位片时，则激光光源发出的光束经过所述第一扩散片后，降低了激光光源的空间相干性；当激光光源发出的光束继续通过第二相位片时，则降低了激光光源的时间相干性，通过降低激光光源的空间相干性和时间相干性，可极大地降低激光光源的散斑效应，同时对激光光源起到匀化效果。
在一种优选的实施方式中，如图2所示，所述第一动态轮组件300还包括一滑动支架330，所述固定支架310一端通过弹簧340与所述滑动支架330连接，所述固定支架310另一端设置有磁体S端或磁体N端；所述驱动结构320包括第一驱动电机321，与所述第一驱动电机321连接的第一驱动轮322，所述第一驱动轮322上均匀地设置有至少一个磁体S端和至少一个磁体N端。
在本实施例中，如图2所示，以在固定支架上设置磁体S端，在第一驱动轮上设置两个磁体S端和两个磁体N端为例，所述第一驱动电机驱动所述第一驱动轮高速旋转，当第一驱动轮上的磁体N端转动到靠近固定支架上磁体S端一侧时，则两者互相吸引，使得固定支架带动所述第一相位片或第一扩散片向下移动；当第一驱动轮上的磁体S端转动到靠近固定支架上磁体S端一侧时，则两者互相排斥，使得固定支架带动所述第一相位片或第一扩散片向上移动。本实施例中，通过改变第一驱动轮上永磁体的数量、永磁体的大小以及第一驱动电机的转速，可以调整所述第一相位片或第一扩散片在竖直方向振动的频率，振动的幅度以及振动方向。
优选的，本实施例中，所述固定支架一端通过弹簧与所述滑动支架连接，可防止固定支架上的第一相位片或第一扩散片在竖直方向的位移过大。
在一种优选的实施方式中，如图3所示，所述第一动态轮组件300还包括一滑动支架330，所述固定支架310一端通过弹簧340与所述滑动支架330连接，所述固定支架310另一端设置有磁体S端或磁体N端；所述驱动结构320包括交流电源323以及与所述交流电源电连接的电磁线圈324。
在本实施例中，当所述电磁线圈与所述交流电源通电后，通过改变交流电源的电流方向及大小可改变电磁线圈上纯铁两端电极的N/S极性及大小，从而控制固定支架上的第一相位片或第一扩散片在竖直方向的振动的频率、振动的幅度以及振动方向。
在一种优选的实施方式中，如图4所示，所述第一动态轮组件300还包括一滑动支架330，所述固定支架310的左右两端均通过弹簧340与所述滑动支架330连接，所述固定支架310的底端设置有磁体S端和磁体N端；所述驱动结构320包括交流电源323以及与所述交流电源电连接的电磁线圈324。更优选的，所述固定支架310的顶端与所述滑动支架330之间也通过所述弹簧340连接。
在本实施例中，当所述电磁线圈与所述交流电源通电后，通过改变交流电源的电流方向及大小可改变电磁线圈上纯铁两端电极的N/S极性及大小，从而控制固定支架上的第一相位片或第一扩散片在水平方向的振动的频率、振动的幅度以及振动方向。
在一种优选的实施方式中，所述第一动态轮组件310还包括一弹性板350，所述弹性板350的一端固定设置，所述弹性板350的另一端设置有磁体S端或磁体N端，所述弹性板350的中间区域通过螺钉360与所述固定支架310固定连接；所述驱动结构320包括交流电源323以及与所述交流电源电连接的电磁线圈324。
在本实施例中，当所述电磁线圈与所述交流电源通电后，通过改变交流电源的电流方向及大小可改变电磁线圈上纯铁两端电极的N/S极性及大小，从而控制固定支架上的第一相位片或第一扩散片在水平和竖直方向的振动的频率、振动的幅度以及振动方向。
综上所述，本发明提供了一种激光匀光及消散斑装置，其包括用于降低激光光源时间相干性或空间相干性的第一动态轮组件，以及用于降低激光光源空间相干性或时间相干性的第二动态轮组件，当激光光源发出的光束通过所述第一动态轮组件和第二动态轮组件时，可有效降低激光光源的空间相干性和/或时间相干性，从而有效降低激光的散斑效应，并对激光起到匀化效果。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
