[發明專利]一種消散斑激光背光電視的光學系統

在審

• 申請號: 201710878711.2
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107450191A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 仝召民;宋少華;陳旭遠;賈鎖堂;高文宏
• 申請（專利權）人: 山西大學;北京鐳創高科光電科技有限公司
• 主分類號: G02B27/48
• 分類號: G02B27/48;G02F1/13357
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司)14105
• 代理人: 雷立康,朱世婷

技術領域

本發明屬于光學系統技術領域，特別涉及一種消散斑激光背光電視的光學系統。

背景技術

當一相干激光束打在粗糙物體表面時，在該粗糙表面反射或透射的光之間會發生光波的干涉現象。所表現出的是光強分布明暗不均勻的顆粒狀的點，稱之為散斑。在激光顯示中，散斑的存在將會降低圖像質量，因而必須被抑制。

目前，受限制于激光二極管的光功率，大流明激光顯示中一般采用光纖耦合的方法，將多個準直后的紅、綠、藍激光二極管經光纖束集成到一起，實現高功率光源照明。CN106353890A公布了一種“光束調控光纖消散斑方法及裝置”，該專利申請通過光束調控元件，使激光束在一定角度范圍內進行動態掃描，實現了散斑角度多樣性條件，從而進行散斑抑制。但是該專利無法實現以單個激光光源取代多個傳統光源。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種消散斑激光背光電視的光學系統，解決現有消散斑裝置存在的無法實現以單個激光光源取代多個傳統光源的技術問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種消散斑激光背光電視的光學系統，其中：所述光學系統包括背光元件和設在背光元件一側的消散斑元件；

所述消散斑元件包括激光光源、激光功率控制器、光束調控元件、準直元件、微透鏡陣列和光纖陣列，所述激光功率控制器的信號輸出端與激光光源的信號輸入端連接，所述激光光源設在光束調控元件的入射光路上，所述準直元件、微透鏡陣列和光纖陣列依次設在光束調控元件的出射光路上；

所述背光元件包括導光板、擴散片、棱鏡片和反射板，所述棱鏡片、擴散片、導光板和反射板從上至下依次設在液晶面板下方；所述光纖陣列的出射端與導光板的側壁連接；

所述激光功率控制器控制激光光源發出激光，所述激光光源發出的激光通過光束調控元件進行調制，使得激光在規定角度范圍內實現二維動態掃描，經過調制的激光經過準直元件準直后，由微透鏡陣列聚焦到光纖陣列的入射端，激光從所述光纖陣列出射端口射出，然后經導光板的一側進入導光板，經擴散片后再由棱鏡片分光進入液晶面板；所述反射板將分光反射向前。

進一步，所述光學系統包括兩組消散斑元件，所述兩組消散斑元件分別設在背光元件兩側且兩組消散斑元件中的光纖陣列的出射端與背光元件中的導光板的兩側壁連接。

進一步，所述光束調控元件可以采用反射型光束調控元件或透射型光束調控元件。

進一步，所述光束調控元件的掃描頻率等于或高于位于液晶面板外的光強探測器的刷新頻率。

進一步，所述光纖陣列的入射端口的最大入射角度不大于光纖陣列的接受角。

進一步，所述光纖陣列的出射端光強相等。

本發明用單個激光光源取代多個傳統光源，將消散斑的激光光源與傳統的液晶面板結合，創造出一種消散斑的激光背光電視光學系統。與現有技術相比，本發明具有結構緊湊、成本低、散斑消除效果好等優點。

附圖說明

圖1為本發明中包含一組消散斑元件的光學系統示意圖；

圖2為本發明中包含兩組消散斑元件的光學系統示意圖。

圖中：1-激光光源，2-激光功率控制器，3-光束調控元件，4-準直元件，5-微透鏡陣列，6-光纖陣列，7-導光板，8-擴散片，9-棱鏡片，10-液晶面板，11-反射板。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明的技術方案進行清楚、完整的描述。

實施例1

如圖1所示，一種消散斑激光背光電視的光學系統，其中：所述光學系統包括背光元件和設在背光元件一側的消散斑元件；

所述消散斑元件包括激光光源1、激光功率控制器2、光束調控元件3、準直元件4、微透鏡陣列5和光纖陣列6，所述激光功率控制器2的信號輸出端與激光光源1的信號輸入端連接，所述激光光源1設在光束調控元件3的入射光路上，所述準直元件4、微透鏡陣列5和光纖陣列6依次設在光束調控元件3的出射光路上；

所述背光元件包括導光板7、擴散片8、棱鏡片9和反射板11，所述棱鏡片9、擴散片8、導光板7和反射板11從上至下依次設在液晶面板10下方；所述光纖陣列6的出射端與導光板7的側壁連接；