[發明專利]被配置用于減少斑點偽影的帶光學反饋的激光顯示系統

有效

• 申請號: 200980138747.0
• 申請日: 2009-08-21
• 公開（公告）號: CN102171608A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 塔哈·馬蘇德
• 申請（專利權）人: 微視公司
• 主分類號: G03B21/00
• 分類號: G03B21/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張煥生;謝麗娜

背景技術

激光投影裝置促進了利用鮮艷顏色形成的色彩斑斕的圖像的產生。與基于激光器的投影系統相關的圖像質量是使用傳統投影裝置的系統不能相比的。例如激光二極管的半導體激光器的出現，使得能使用少量電力以合理的成本形成這些色彩繽紛的圖像。激光二極管小巧、緊湊和相對廉價。此外，激光二極管發出的光容易被調制以形成復雜的圖像。

與在投影系統中使用激光器相關聯的一個實際缺陷是被稱作“斑點”的圖像偽影。當相干光源被投影到不良投影介質上時，就發生斑點。因為光是高度相干的，所以當它從粗糙表面反射出去時，光的分量與其它分量組合以形成較高強度的光和較低強度的光的斑塊。在例如人眼的具有有限孔徑的探測器中，這些變化強度的斑塊作為斑點出現，因為圖像的一些小的部分看起來比其它小的部分更加明亮。此外，這種點與點之間的強度差異能夠變化，這使得斑點看起來是移動的。

現在轉向圖1，在其中示出了現有技術系統100，其中觀察者101可以察覺到斑點。具體地，例如半導體型激光器的相干光源101將相干光束104遞送給調制裝置103。調制裝置103將相干光束104調制成能夠形成圖像的調制相干光束105。這個調制的相干光束105然后被遞送給投影介質，例如圖1所示的投影屏幕107。

當投影屏幕107是不良的，即，當它包括微小的隆起和裂縫時，反射光108具有相組合的部分和相抵消的部分。結果，觀察者102觀看到看起來帶有斑點的圖像106。斑點的存在經常趨向于以可察覺方式降低使用激光投影系統產生的圖像的質量。

已經做出多種嘗試來控制斑點。現有技術的斑點減少系統包括嘗試在相干光束中引入角度分集、嘗試在相干光束中引入偏振分集、嘗試在相干光束中引入波長分集等等。另外的裝置采用散射器、圖像移位裝置和其它復雜系統。一些斑點減少系統，例如顯微鏡使用的那些，采用長的光學纖維段以試圖在將其遞送給使用者之前拉伸投影光超過相應相干長度。與這些系統中的每一個相關聯的缺陷在于，它們對于總體系統設計增加了大量成本和復雜度。例如，時變散射器要求不利地影響總體系統規模和復雜度的移動或者振動部件。此外，這種系統趨向于增加總體系統的功率要求，由此降低效率。

因此需要一種用于與基于激光器的投影系統例如采用半導體型激光器的那些一起使用的、改進的斑點減少系統。

附圖說明

附圖和下面的詳細說明一起地被結合在說明書中并且形成說明書一部分的附圖用于進一步舉例說明各種實施例和解釋全部根據本發明的各種原理和優點，其中在全部的各圖中同樣的參考標號指代相同或者在功能上類似的元件。其中

圖1示出表現出斑點特征的現有技術的基于激光器的投影系統。

圖2示出根據本發明實施例的斑點減少系統的一個實施例。

圖3示出適于與本發明的實施例一起使用的半導體型激光器的光譜視圖。

圖4示出根據本發明一個實施例的向其遞送第一數量光學反饋的半導體型激光器的光譜視圖。

圖5示出根據本發明另一個實施例的向其遞送第二數量光學反饋的半導體型激光器的光譜視圖。

圖6示出根據本發明實施例的被配置為減少斑點的成像系統的一個實施例。

圖7示出根據本發明實施例的被配置為減少斑點的成像系統的替換實施例。

圖8示出一種根據本發明實施例的減少斑點的方法。

圖9示出圖8的方法的一子方法步驟。

圖10示出根據本發明實施例的成像系統的一種應用。

技術人員可以理解，圖中的元件是為了簡潔和清楚起見而被示意的，并且未必被按照比例繪制。例如，在圖中的一些元件的尺寸可能相對于其它元件被夸大以有助于改進對于本發明實施例的理解。

具體實施方式

在詳細地描述根據本發明的實施例之前，應該注意，實施例主要在于與被配置為減少被感知斑點的成像系統有關的方法步驟和設備構件的組合。相應地，已經在適當的情況下在圖中利用傳統的符號表示出所述設備構件和方法步驟，從而僅僅示出對于理解本發明的實施例有關的那些特殊細節，而不用那些對受益于這里說明的本領域普通技術人員而言顯而易見的細節來使所公開的內容更難理解。