[發(fā)明專利]一種激光散斑的抑制元件和抑制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010023732.8
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111061062B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 仝召民;菅澤群
• 申請（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號: G02B27/48
• 分類號: G02B27/48;G03B21/60
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 郭化雨

本申請公開了一種激光散斑的抑制元件和抑制方法，用于提高散斑抑制的效率并增強散斑抑制效果。該元件采用透光材料；包括多個透光區(qū)域構(gòu)成的陣列；其中，透光區(qū)域的橫向尺寸小于人眼的空間分辨率，相鄰?fù)腹鈪^(qū)域的縱向尺寸的差值使得透過相鄰?fù)腹鈪^(qū)域的激光束的光程差不小于激光束的相干長度，這樣，可以將相鄰子激光束間的時間相干性破壞，進而能夠破壞激光的空間相干性，使得相鄰子激光束彼此成為了非相關(guān)光，從而可以在人眼的分辨率內(nèi)實現(xiàn)多個獨立散斑的空間疊加，實現(xiàn)散斑的有效抑制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種激光散斑的抑制元件和抑制方法。

背景技術(shù)

激光光源由于其亮度高、顏色純、壽命長等優(yōu)點，已經(jīng)逐步取代氙燈光源作為投影系統(tǒng)的光源。由于激光具有很強的時間和空間相干性，當激光照射到粗糙物體表面時會產(chǎn)生明暗分布的顆粒狀光強分布，稱之為散斑。散斑的存在嚴重影響投影圖片的質(zhì)量，從而影響觀看效果，比如，在激光電影機放映畫面中若存在這種散斑，將嚴重影響電影畫面的質(zhì)量。

目前，常用的散斑抑制方法為振動屏幕或旋轉(zhuǎn)散射片，二者均是在人眼的積分時間內(nèi)，通過時間疊加不同的散斑圖片來實現(xiàn)散斑的抑制，采用振動屏幕進行散斑抑制時，需要采用機械馬達等驅(qū)動裝置，會產(chǎn)生噪聲、使屏幕變形并縮短其使用壽命、系統(tǒng)穩(wěn)定性低。而采用旋轉(zhuǎn)散射片(或旋轉(zhuǎn)光學(xué)平板)進行散斑抑制時，抑制系統(tǒng)的穩(wěn)定性低、散斑抑制效率不高。

因此，如何提高散斑抑制效率并增強散斑抑制效果，已成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請實施例的主要目的在于提供一種激光散斑的抑制元件和抑制方法，能夠提高散斑抑制效率并增強散斑抑制效果。

第一方面，本申請實施例提供了一種激光散斑的抑制元件；

所述元件采用透光材料；包括多個透光區(qū)域構(gòu)成的陣列；所述透光區(qū)域的橫向尺寸小于人眼的空間分辨率；所述相鄰?fù)腹鈪^(qū)域的縱向尺寸的差值使得透過所述相鄰?fù)腹鈪^(qū)域的激光束的光程差不小于激光束的相干長度。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述多個透光區(qū)域的面積是一致的。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述多個透光區(qū)域截面為四邊形、圓形、六邊形中的一種。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述元件具有n×n的最小重復(fù)單元的透光區(qū)域，所述n×n個透光區(qū)域中的每一個透光區(qū)域彼此作為相鄰?fù)腹鈪^(qū)域。

本實施例還提供一種激光散斑的抑制方法，所述激光散斑的抑制方法應(yīng)用于上述的激光散斑的抑制元件，所述方法包括：

接收激光束；

根據(jù)所述多個透光區(qū)域構(gòu)成的陣列，將所述激光束分割成多個光強相等的子激光束；

對每一所述子激光束進行光程調(diào)制，使得相鄰所述每一子激光束的光程差不小于所述激光束的相干長度。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述多個透光區(qū)域構(gòu)成的陣列，將所述激光束分割成多個相同的子激光束，包括：

根據(jù)人眼與所述激光散斑的抑制元件的距離，確定人眼分辨率的直徑；

根據(jù)所述人眼分辨率的直徑，在所述人眼的分辨率內(nèi)，將所述激光束分割成多個光強相等的子激光束。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

根據(jù)空氣的折射率和所述激光散斑的抑制元件的折射率，計算所述相鄰所述每一子激光束的光程差。

在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

根據(jù)所述相鄰所述每一子激光束的光程差，計算所述人眼的分辨率內(nèi)空間疊加后的散斑對比度；

根據(jù)所述散斑對比度，得到所述激光散斑的抑制元件的激光散斑抑制效果。