光導、激光光源和激光顯示系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及激光顯示領域。更具體地，涉及光導、激光光源和激光顯示系統。
【背景技術】
[0002]激光具有高亮度，因此激光顯示更易達到人眼幾何分辨極限的大屏幕顯示；激光是線譜，如激光的譜寬為5nm，而現有顯示器光譜寬度為40nm，那么激光顯示所能呈現的顏色數比現有顯示器提高約500倍，因此激光顯示能夠實現雙高清；同時激光具有更高的色飽和度，通過選擇接近色度三角形頂角的三基色波長可使形成的色度三角形面積盡可能大，顯示自然界更真實、更豐富的色彩，通過激光全息技術可以實現真三維顯示。因此，激光顯示是未來顯示技術的發展方向。但由于激光的強相干性，成像時會形成散斑噪聲，使得圖像灰度劇烈變化，隱藏圖像的細節信息，影響成像質量，降低了圖像的清晰度和分辨率，所以需要對散斑進行控制。如何減弱散斑噪聲的影響一直是人們研究的問題。不少科研工作人員提出了降低散斑對比度的方法，如利用不同波長的光源照明來降低激光相干性，從而抑制散斑；利用脈沖激光的疊加、移動散射體等方法來抑制散斑。這些方法雖然減弱了散斑的影響，但系統較為復雜
[0003]發明名稱:消散斑的激光顯示系統、公開號:CN 104345470A的發明專利申請公開了一種通過在激光光源模塊和顯不面板模塊中加入導光板模塊以破壞激光的相干性，從而消除散斑的裝置，但其采用的導光板模塊為在亞克力板材澆鑄過程中添加光散射材料顆粒而制成，該導光板模塊存在幾個問題，第一為該導光板模塊中的光散射材料顆粒會使得激光形成很多反射，從而降低輸出的光功率，第二為亞克力板材不耐高溫，第三為該導光板模塊的制作工藝復雜，所以該裝置不適宜大量投入生產。
[0004]因此，需要提供一種光導、激光光源和激光顯示系統。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種光導、激光光源和激光顯示系統，光導和激光光源可廣泛應用于各種激光顯示系統中，抑制激光顯示系統中的散斑現象，改善畫面質量，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。
[0006]為達到上述目的，本實用新型采用下述技術方案:
[0007]—種光導，該光導的徑向大小沿光路傳播方向多次漸變。
[0008]優選地，光導為光導棒，光導棒的徑向大小的變換范圍為:0.1mm至10cm。
[0009]優選地，光導為光導纖維，光導纖維的徑向大小的變換范圍為:0.Ο?μπι至10 μ m。
[0010]一種激光光源，包括至少一個激光器模塊和位于相應激光器模塊輸出光路的至少一個光導，光導的徑向大小沿光路傳播方向多次漸變。
[0011]優選地，光導為光導棒，光導棒的徑向大小的變換范圍為:0.1mm至10cm。
[0012]優選地，光導為光導纖維，光導纖維的徑向大小的變換范圍為:0.Ο?μπι至10 μ m。
[0013]一種激光顯示系統，該系統包括:
[0014]紅光激光器模塊、綠光激光器模塊、藍光激光器模塊、多個準直整形模塊、多個光導、光閥、光合束器、成像鏡頭，
[0015]紅光激光器模塊、綠光激光器模塊和藍光激光器模塊的輸出光路上均順序設置準直整形模塊和光導；經過光導后的三束激光首先經過自身光路上的光閥，然后經過光合束器，或首先經過光合束器，然后進入同一光閥，通過成像鏡頭投射，
[0016]所述多個光導分別為徑向大小沿光路傳播方向多次漸變的光導。
[0017]優選地，多個光導分別為光導棒，光導棒的徑向大小的變換范圍為:0.1mm至10cmo
[0018]優選地，多個光導分別為光導纖維，光導纖維的徑向大小的變換范圍為:0.Ο?μπι至 10 μ m。
[0019]本實用新型的有益效果如下:
[0020]本實用新型所述技術方案可廣泛應用于各種激光顯示系統中，相比于現有的激光顯示系統，能抑制激光顯示系統中的散斑現象，顯著地改善畫面質量，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，且本實用新型所述技術方案的制造工藝簡單、成本低廉，適宜大量投入生產。
【附圖說明】
[0021]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0022]圖1示出實施例1的結構示意圖。
[0023]圖2示出實施例3的結構示意圖。
[0024]圖3示出實施例4的結構示意圖。
[0025]圖4示出實施例5的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]為了更清楚地說明本實用新型，下面結合優選實施例和附圖對本實用新型做進一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標記進行表示。本領域技術人員應當理解，下面所具體描述的內容是說明性的而非限制性的，不應以此限制本實用新型的保護范圍。
[0027]本實用新型提供了一種光導、含有該光導激光光源和激光顯示系統，
[0028]首先是一種光導，該光導的徑向大小沿光路傳播方向多次漸變，這里的多次漸變為:由大到小且由小到大多次改變或由小到大并由大到小多次改變。該光導使用在激光源或激光顯示系統之前，其徑向大小沿光路傳播方向多次漸變的形狀已制作完成。該光導可應用于半導體激光源、全固態激光源等各種激光源，將該光導設置于激光器的輸出光路上即可。
[0029]其次是含有該光導的激光光源，激光光源至少一個激光器模塊和位于相應激光器模塊輸出光路的至少一個該光導。原子受激輻射出光子，而激光就是這些光子組成的光子隊列(或可理解為一束激光是由光線組成的)，激光中的光子具有相同的頻率、相位和偏振態，因此激光具有單色性好、方向性好、相干性好等特點，而激光器模塊中激光單元射出的激光進入該光導后，因為該光導的徑向大小沿光路傳播方向多次漸變，因此激光在該光導中傳播時光線會發生隨機地折射、散射，光線的光程發生改變，從而改變了光線的相位，進而消除了激光的相干性。
[0030]最后是含有該光導的激光顯示系統，利用含有該光導激光光源作為該激光顯示系統的激光光源，配以準直整形模塊、光閥、成像鏡頭等，因為已經消除了激光的相干性，所以就可以在屏幕上顯示出無散斑的高質量圖像。
[0031]下面為本實用新型的5個實施例。
[0032]實施例1
[0033]如圖1所不，本實施例提供的光導為一種變徑的光導棒，該光導棒的徑向大小沿光路傳播方向多次漸變，多次漸變為:由大到小且由小到大多次改變或由小到大并由大到小多次改變，該光導棒的徑向大小的變換范圍為:0.1mm至10cm。該光導棒在設置于激光源或激光顯示系統之前，其變徑的形狀已制作完成。
[0034]實施例2
[0035]本實施例提供的光導為一種變徑的光導纖維，該光導纖維的徑向大小沿光路傳播方向多次漸變，多次漸變為:由大到小且由小到大多次改變或由小到大并由大到小多次改變，該光導纖維的徑向大小的變換范圍為:0.01 μπι至10 μπι。該光導纖維在設置于激光源或激光顯示系統之前，其變徑的形狀已制作完成。
[0036]實施例3
[0037]如圖2所示，本實施例提供的激光光源包括激光器模塊和徑向大小沿光路傳播方向多次漸變的光導，光導設置于激光器模塊輸出光路上。原子受激輻射出光子，而激光就是這些光子組成的光子隊列，激光中的光子具有相同的頻率、相位和偏振態，因此激光具有單色性好、方向性好、相干性好等特點，而激光器模塊中的激光器單元射出的激光進入該光導后，因為該光導的徑向大小沿光路傳播方向多次漸變，因此激光在該光導中傳播時會發生隨機地折射、散射，激光的光程發生改變，從而改變了激光的相位，進而消除了激光的相干性。本實施例中的激光器模塊為半導體激光器或全固態激光器。
[0038]實施例4
[0039]如圖3所示，本實施例提供的激光顯示系統包括:
[0040]紅光激光器模塊1、綠光激光器模塊2、藍光激光器模塊3，一一對應地輸出紅光、綠光、藍光，紅光、綠光、藍光的輸出光路分別不同；
[0041]分別設置在紅光、綠光、藍光的輸出光路上的準直整形模塊4、5、6，分別準直整形紅光、綠光、藍光；
[0042]分別設置在紅光、綠光、藍光的輸出光路上的光導7、8、9，分別改變準直整形后的紅光、綠光、藍光的光程，光導7、8、9分別為徑向大小沿光路傳播方向多次漸變的光導；
[0043]分別設置在紅光、綠光、藍光的輸出光路上的光閥12、13、14，對改變光程的紅光、綠光、藍光分別進行控制以產生不同灰度層次的紅色、綠色、藍色圖像；
[0044]分別設置在紅色、藍色圖像的輸出光路上的反射鏡10、11，分別將紅色、藍色圖像反射入光合束器15
[0045]光合束器15，將紅色、綠色、藍色圖像合成一路合成光束；
[0046]成像鏡頭19，將紅色、綠色、藍色圖像投射到屏幕20上。
[0047]其中
[0048]光導為消除激光的相干性，進而實現無散斑激光顯示的關鍵器件，本實施例中光導的徑向大小沿光路傳播方向多次漸變，激光中的光線在該光導中傳播時會發生隨機地折射、散射，光線的光程發生改變，從而改變了激光的相位，進而消除了激光的相干性。
[0049]該激光顯示系統還優選包括散熱模塊16-1、16-2、16_3，溫控模塊17:
[0050]紅光激光器模塊1固定于散熱模塊16-1上，綠光激光器模塊2固定于散熱模塊16-2上，藍光激光器模塊3固定于散熱模塊16-3上；
[0051]溫控模塊17分別控制上述三個散熱模塊的散熱量，從而分別控制紅光激光器模塊1、綠光激光器模塊2、藍光激光器模塊3所發射激光的波長。通過溫控模塊17可以控制溫度來調節各激光器模塊在特定輸出功率，特別是較大功率下的波長。
[0052]紅光激光器模塊1輸出激光的波長范圍為635nm—670nm ;綠光激光器模塊2輸出激光的波長范圍為515nm — 530nm ;藍光激光器模塊3輸出激光的波長范圍為440nm—460nm ;紅光激光器模塊1、綠光激光器模塊2、藍光激光器模塊3 —一對應地包括不同中心波長的多個紅光激光單元、不同中心波長的多個綠光激光單元、不同中心波長的多個藍光激光單元，多個紅光激光單元、多個綠光激光單元、多個藍光激光單元的中心波長一一對應的涵蓋紅光激光器模塊1、綠光激光器模塊2、藍光激光器模塊3的輸出激光的波長范圍，具體為:
[0053]紅光激光器模塊1包括五個紅光激光單元，各紅光激光單元的中心波長分別為635nm、640nm、650nm、660nm、670nm，在紅光激光器模塊1的輸出光路上依次設置準直整形模塊4、光導7、反射鏡10、光閥12、光合束器15 ;
[0054]綠光激光器模塊2包括含三個綠光激