[發(fā)明專利]激光散斑消除方法和裝置

在審

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• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN106950713A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 高文宏;郭澤彬;趙鵬飛;郭金榜;王錦偉;侯茜
• 申請（專利權）人: 北京鐳創(chuàng)高科光電科技有限公司
• 主分類號: G02B27/48
• 分類號: G02B27/48;G03B21/14
• 代理公司: 北京悅成知識產權代理事務所(普通合伙)11527
• 代理人: 樊耀峰

技術領域

本發(fā)明涉及一種激光散斑消除方法和裝置。

背景技術

在激光顯示領域和激光照明領域，激光因其具有亮度高、波長寬度小、光學擴展量小等特點，具有廣闊的應用前景。由于激光器出射的單模或多模高斯光束的光場分布不均勻，需要把激光光束轉換成特定形狀(例如矩形或者方形)且強度均勻的光束。由于激光是相干光，經粗糙表面(如銀幕)反射后，人眼看到的是具有散斑的圖像，這種散斑現(xiàn)象嚴重降低了銀幕圖像的顯示質量。

為了消除激光散斑現(xiàn)象對銀幕圖像的影響，已有的解決方案有以下四種。方案一：多個偏心震動電機等間距的直接粘貼在銀幕背面，供電后，偏心輪點擊旋轉引起銀幕的震動，增加了激光的散射角度與相位多樣性，達到降低散斑的目的。方案二：使用電磁鐵固定在銀幕架上，對應的銀幕背面粘貼磁性材料，使用電控箱控制電磁鐵的電流方向，使NS極性轉換，對銀幕背面的磁性材料有推拉的力作用，從而帶動銀幕震動。方案三：類似于方案二，將電磁鐵換成普通的旋轉電機，電機表面粘貼NS磁鐵，銀幕背面對應的位置粘貼N極性磁鐵，當電機以一定的頻率旋轉時，電機對銀幕造成推拉的力，使得銀幕以一定的頻率震動。方案四：為銀幕架安裝多個次聲波音響，使用公放控制次聲波音響發(fā)出次聲波，對銀幕產生震動作用。

前三種方案存在以下問題：1、設備與銀幕直接接觸，容易造成銀幕損傷；2、當電機與銀幕上粘貼的材料的相對位置發(fā)生偏移時，可能無消散效果，并產生較大噪音；3、與銀幕直接接觸的部件，在銀幕環(huán)境溫度和/或濕度變化的過程中，銀幕可能會發(fā)生張緊、松弛的變化，因此會造成銀幕的褶皺，形成凹凸點，影響觀影質量。第四種方案存在以下問題：1、大量的次聲波音響的電流噪音大；2、對銀幕的作用力有限，比較微弱，無法保證消散效果；3、設備與銀幕的間距很小，環(huán)境溫度的變化可能會加大間距導致無消散作用，縮小間距造成銀幕正面出現(xiàn)凸點。可見，現(xiàn)有的消相干技術在消除激光散斑方面存在散斑消除效果不佳、有噪音、造成銀幕損傷、凹凸點影響畫面質量以及容易引起圖像模糊等諸多問題。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種激光散斑消除方案，該方案基于空氣湍流效應，能夠改善由激光散斑現(xiàn)象導致的銀幕圖像質量不佳的現(xiàn)象。

本發(fā)明提供一種激光散斑消除方法，所述激光散斑消除方法基于空氣湍流效應，所述激光散斑消除方法包括：在銀幕后方布置空氣干擾裝置，令所述空氣干擾裝置與所述銀幕保持非接觸，所述空氣干擾裝置用于對該空氣干擾裝置與所述銀幕之間的空氣以及所述銀幕的前方的空氣實施干擾，以在所述銀幕的后方和前方均形成空氣湍流。

根據本發(fā)明的激光散斑消除方法，優(yōu)選地，所述空氣干擾裝置的數量為至少1個。

根據本發(fā)明的激光散斑消除方法，優(yōu)選地，所述空氣干擾裝置的布置密度大于等于0.1個/m²，即每10平方米布置至少1個。作為優(yōu)選，空氣干擾裝置應多個集成使用，例如，布置密度為0.5個/m²、1 個/m²或4個/m²，布置密度越大，散斑抑制效果越明顯。

根據本發(fā)明的激光散斑消除方法，優(yōu)選地，所述空氣干擾裝置包括：圓筒和空氣干擾部；其中，所述圓筒為中空的圓柱體，所述圓筒的至少一個底面上具有開口，其中包括安裝時靠近銀幕的開口，所述空氣干擾部容納于所述圓筒內或者安裝在所述圓筒的底面上；所述空氣干擾部能夠對所述空氣干擾裝置與所述銀幕之間的空氣以及所述銀幕的前方的空氣實施干擾，以在所述銀幕的后方和前方均形成空氣湍流；并且，所述空氣干擾部的作用方向朝向所述安裝時靠近銀幕的開口。根據本發(fā)明的一個實施方式，所述圓筒為金屬圓筒、工程塑料圓筒或聚丙烯酸酯圓筒。作為優(yōu)選，所述圓筒為金屬圓筒。這樣有利于提高激光散斑的消除效果。

本發(fā)明還提供一種與所述銀幕保持非接觸的激光散斑消除裝置，所述激光散斑消除裝置包括：圓筒和空氣干擾部；其中，所述圓筒為中空的圓柱體，所述圓筒的至少一個底面上具有開口，其中包括安裝時靠近銀幕的開口，所述空氣干擾部容納于所述圓筒內或者安裝在所述圓筒的底面上；所述空氣干擾部用于對所述激光散斑消除裝置與所述銀幕之間的空氣以及所述銀幕的前方的空氣實施干擾，以在所述銀幕的后方和前方均形成空氣湍流；并且，所述空氣干擾部的作用方向朝向所述安裝時靠近銀幕的開口。

根據本發(fā)明的激光散斑消除裝置，優(yōu)選地，所述空氣干擾部包括直線式活塞和音圈電機，所述直線式活塞設置為能夠在所述音圈電機的帶動下往復運動。