消散斑装置和激光投影设备的制作方法

1.本实用新型涉及激光技术领域，具体而言，涉及一种消散斑装置和激光投影设备。


背景技术：

2.激光显示技术是继黑白显示、彩色显示和数字显示之后的第四代显示技术，激光显示技术结合了传统投影显示设备和激光技术的特点，具有高亮度、色域广、色彩还原度高、寿命长、节能环保等特性。使用光纤传输激光可缩小照明系统或投影设备的体积，但激光为相干光，从粗糙表面反射或从含散射物质的介质内部后向散射或透射时，会形成不规则的强度分布，即散斑。散斑对成像质量影响较大，因此，如何消除激光的相干性造成的散斑极具现实意义。


技术实现要素：

3.本实用新型实施方式提出了一种消散斑装置和激光投影设备，以改善上述至少一个技术问题。
4.本实用新型实施方式通过以下技术方案来实现上述目的。
5.第一方面，本实用新型实施方式提供一种消散斑装置，消散斑装置包括支撑座、活动件以及振动件，支撑座具有第一表面，活动件可活动地装配于支撑座，活动件具有第二表面，第二表面与第一表面为相适配的起伏面，第二表面与第一表面相对并共同限定出光纤容置空间，活动件相对支撑座的活动改变第一表面与第二表面的距离，振动件装配于活动件并适于带动活动件相对支撑座振动。
6.在一些实施方式中，起伏面具有多个凸面和多个凹面，多个凸面与多个凹面交替相连。
7.在一些实施方式中，凸面与凹面均为曲面。
8.在一些实施方式中，同一起伏面中至少有两个凸面的曲率半径相区别，同一起伏面中至少有两个凹面的曲率半径相区别。
9.在一些实施方式中，光纤容置空间适于容置光纤，凸面的曲率半径为光纤的最小弯曲半径的2～10倍，凹面的曲率半径为光纤的最小弯曲半径的2～10倍。
10.在一些实施方式中，支撑座具有光纤进出部，光纤进出部与起伏面沿多个凸面与多个凹面交替相连的方向排布。
11.在一些实施方式中，支撑座包括相连接的座体和限位件，座体具有第一表面，限位件与第一表面位于座体的同一侧，活动件可滑动地套设于限位件，活动件相对限位件的滑动改变第一表面与第二表面的距离。
12.在一些实施方式中，消散斑装置还包括第一弹性件，第一弹性件设于座体，第一弹性件位于活动件与座体之间。
13.在一些实施方式中，限位件包括相连接的轴体和头部，轴体连接于座体，活动件可滑动地套设于轴体，头部位于活动件背离座体的一侧；消散斑装置还包括第二弹性件，第二
弹性件套设于轴体，第二弹性件位于活动件与头部之间。
14.第二方面，本实用新型实施方式提供一种激光投影设备，激光投影设备包括上述的消散斑装置以及光纤，光纤设置于光纤容置空间。
15.本实用新型提供的消散斑装置和激光投影设备，支撑座具有第一表面，活动件具有第二表面，第二表面与第一表面相对并共同限定出光纤容置空间，活动件可活动地装配于支撑座，活动件相对支撑座的活动改变第一表面与第二表面的距离，振动件装配于活动件并适于带动活动件相对支撑座振动，如此，光纤容置空间适于容置光纤，光纤可以在光纤容置空间内活动，有助于降低激光相干性造成的散斑，并且第二表面与第一表面为相适配的起伏面，如此光纤可以随起伏面随机振动，有助于消散斑装置更好地消除散斑。此外，消散斑装置的结构简单，有助于对其拆装与维护，同时也能减小激光投影设备的体积。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1示出了本实用新型实施方式提供的激光投影设备的结构示意图。
18.图2示出了图1的激光投影设备的爆炸结构示意图。
19.图3示出了本实用新型另一种实施方式提供的激光投影设备的爆炸结构示意图。
20.图4示出了本实用新型又一种实施方式提供的激光投影设备的爆炸结构示意图。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
22.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
23.相关技术的激光投影设备一般通过增加振动器来降低激光的相干性造成的散斑，然而，振动器的振动模式单一，消散效果较差。少数激光投影设备通过增加散射轮来消除激光的相干性造成的散斑，然而，增加散射轮会使激光投影设备的结构变得复杂，同时增加激光投影设备光机端的体积。
24.请参阅图1，本实用新型实施方式提供一种激光投影设备10，激光投影设备10可以为影院投影机、工程投影机、微型投影机、教育投影机、拼墙投影机、激光电视等投影设备。在其他实施方式中，激光投影设备10也可以为其他类型。
25.激光投影设备10包括消散斑装置11以及光纤12，光纤12安装于消散斑装置11内。光纤12可以以光脉冲的形式传输光信号，例如光纤12可以接收激光光源端输出的激光光束，并在消散斑装置11内消除接收的激光光束由于激光相干性造成的散斑，如此，经由消散
斑装置11处理后的激光光束投影时，激光投影设备10的显示质量及分辨率均得到改善，有助于提升消费者的观影体验。
26.消散斑装置11可以设置于激光投影设备10的光机端外部，如此，消散斑装置11可以为独立的模块，其可以独立于激光光源、光机之外，有助于减小激光光源、光机端的体积；此外，设置于光机端外部的消散斑装置11相对设置于光机端内部时降温更快，如此有助于激光投影设备10稳定地进行工作。
27.光纤12可以接收红激光、绿激光和蓝激光。例如激光光源端可以为rgb激光器，激光光源端可以包括红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器等结构。激光光源端出射的光可以为蓝色光、紫色光、紫外光或其他类型的光。如此光纤12接收的不同类型的激光光束可以满足不同情况下激光投影设备10的使用需求。
28.请一并参阅图1和图2，在本实施方式中，消散斑装置11包括支撑座111、活动件112以及振动件113。活动件112装配于支撑座111，振动件113装配于活动件112。消散斑装置11的结构简单，有助于对其拆装与维护。
29.支撑座111可以为硬质壳体，支撑座111可以为光纤12、活动件112以及振动件113提供支撑，如此有助于保证消散斑装置11工作时的平稳性。
30.支撑座111具有第一表面1111，活动件112具有第二表面1121，第二表面1121与第一表面1111为相适配的起伏面。具体地，第一表面1111、第二表面1121均具有起伏面，第一表面1111的起伏面与第二表面1121的起伏面相适配，如此，起伏面有助于降低激光光束的散斑。
31.第二表面1121与第一表面1111相对并共同限定出光纤容置空间114，光纤容置空间114适于容置光纤12。如此，光纤12设置于光纤容置空间114内，当消散斑装置11受力振动时，光纤容置空间114可以满足光纤12的振动，光纤12的振动有助于降低激光相干性造成的散斑。
32.活动件112可活动地装配于支撑座111，活动件112相对支撑座111的活动改变第一表面1111与第二表面1121的距离，如此，活动件112可相对支撑座111在一定范围内移动，有助于满足不同情况下消散斑装置11的使用需求。
33.振动件113装配于活动件112并适于带动活动件112相对支撑座111振动，如此振动件113可以带动活动件112振动，进而带动设置于光纤容置空间114内的光纤12振动，而高速振动的光纤12可以有效消除激光相干性带来的显示图像散斑、衍射条纹问题，极大改善观影体验。此外，由于第二表面1121与第一表面1111为相适配的起伏面，如此光纤12可以随起伏面随机振动，有助于消散斑装置11更好地消除散斑。
34.在本实施方式中，振动件113可以采用振动马达或压电陶瓷。例如，振动件113采用振动马达，振动马达适于为振动件113提供动力。再例如，振动件113采用压电陶瓷，压电陶瓷成形工艺性较好，其体积小且成本低廉，采用压电陶瓷制作振动件113有助于节约制造的成本，同时有助于减少振动件113的体积。振动件113的驱动幅值、频率可根据实际需要灵活调整。
35.需要说明的是，其他可以实现振动件113振动的方式也在保护行列。
36.在本实施方式中，起伏面具有多个凸面1151和多个凹面1152，多个凸面1151与多个凹面1152交替相连。例如第一表面1111具有多个凸面1151和多个凹面1152，第一表面
1111中的多个凸面1151与多个凹面1152交替相连。第二表面1121具有多个凸面1151和多个凹面1152，第二表面1121中的多个凸面1151与多个凹面1152交替相连。
37.如此，交替相连的多个凸面1151与多个凹面1152有助于增强光纤12振动的随机性，使得起伏面不同位置振动的幅值、频率相差较大，以达到更好地消除散斑的效果。
38.其中，由于第二表面1121与第一表面1111为相适配的起伏面，则第一表面1111的凸面1151与第二表面1121的凹面1152相对，第一表面1111的凹面1152与第二表面1121的凸面1151相对。
39.凸面1151与凹面1152均为曲面，如此有助于保证光纤12在光纤容置空间114内振动的顺畅性。其中，“多个”指两个至十个之间，例如，凸面1151的数量为两个、三个、四个或者两个至十个之间的任一整数，凹面1152的数量为两个、三个、四个或者两个至十个之间的任一整数。如此，多个凸面1151和多个凹面1152有助于保证消散斑装置11更好地消除散斑。
40.请参阅图2，在本实施方式中，在本实施方式中，同一起伏面中至少有两个凸面1151的曲率半径相区别。例如，同一起伏面中有两个凸面1151的曲率半径相区别；再例如，同一起伏面中有三个凸面1151的曲率半径相区别；又例如，同一起伏面中有四个凸面1151的曲率半径相区别；又例如，同一起伏面中各个凸面1151的曲率半径相区别。如此，至少有两个凸面1151的曲率半径相区别可以使得多个凸面1151的大小、形状参在差异，有助于增强光纤12的振动随机性，使得消散斑装置11更好地消除散斑。其中，至少有两个凸面1151的曲率半径相区别可以根据实际情况适应性设置。
41.同一起伏面中至少有两个凹面1152的曲率半径相区别。例如，同一起伏面中有两个凹面1152的曲率半径相区别；再例如，同一起伏面中有三个凹面1152的曲率半径相区别；又例如，同一起伏面中有四个凹面1152的曲率半径相区别；又例如，同一起伏面中各个凹面1152的曲率半径相区别。如此，至少有两个凹面1152的曲率半径相区别可以使得多个凹面1152的大小、形状参在差异，有助于增强光纤12的振动随机性，使得消散斑装置11更好地消除散斑。其中，至少有两个凹面1152的曲率半径相区别可以根据实际情况适应性设置。
42.在本实施方式中，凸面1151的曲率半径为光纤12的最小弯曲半径的2～10倍，凹面1152的曲率半径为光纤12的最小弯曲半径的2～10倍。具体地，光纤12可以根据凸面1151和凹面1152的形状适应性弯曲，如此有助于光纤12与凸面1151和凹面1152更好地适配。光纤12具有最小弯曲半径，则光纤12的弯曲半径需大于其最小弯曲半径，有助于避免光纤12因低于最小弯曲半径而造成断裂。光纤12与凸面1151和凹面1152适配时，通过将凸面1151的曲率半径设置为光纤12的最小弯曲半径的2～10倍，将凹面1152的曲率半径设置为光纤12的最小弯曲半径的2～10倍，如此有助于避免光纤12的断裂，保证激光投影设备10的正常工作。
43.支撑座111具有光纤进出部1112，光纤进出部1112与起伏面沿多个凸面1151与多个凹面1152交替相连的方向排布。光纤进出部1112可以供光纤12安装或拆卸于消散斑装置11。当光纤12安装于消散斑装置11时，部分光纤12位于光纤进出部1112上，部分光纤12位于光纤容置空间114内，如此，有助于避免光纤12松脱于支撑座111上，有助于保证光纤12可以在接收激光光源端输出的激光光束的同时振动，使得消散斑装置11更高效的工作。光纤进出部1112的数量可以为两个，两个光纤进出部1112可以分别设于消散斑装置11的两侧，如此可以满足光纤12从不同位置的安装或拆卸于消散斑装置11。
44.在本实施方式中，如图2所示，光纤12可以为单段结构置于光纤容置空间114内，该单段结构的光纤可以弯曲排布在多个凸面1151和多个凹面1152上，如此，单段光纤有助于节约制造的成本。
45.在一些实施方式中，如图3所示，光纤12可以弯曲为多段结构置于光线容置空间114内，多段结构中的每一段光纤可以弯曲排布在多个凸面1151和多个凹面1152上，如此，多段光纤12有助于增加光纤12位于光纤容置空间114内的面积，使得更长段光纤12参与随机振动，有助于提升消散斑装置11消除散斑的效果。
46.请重新参阅图2，在本实施方式中，支撑座111包括相连接的座体1113和限位件1114，座体1113具有第一表面1111，限位件1114与第一表面1111位于座体1113的同一侧，限位件1114可以连接座体1113与活动件112并限位活动件112的活动。具体地，活动件112可滑动地套设于限位件1114，活动件112相对限位件1114的滑动改变第一表面1111与第二表面1121的距离。如此，活动件112可以根据实际情况改变第一表面1111与第二表面1121的距离，有助于保证消散斑装置11更高效的工作。
47.消散斑装置11还包括第一弹性件116，第一弹性件116设于座体1113，第一弹性件116位于活动件112与座体1113之间。第一弹性件116有助于保证光纤12具有足够的空间振动，第一弹性件116与限位件1114可以满足活动件112沿第一弹性件116伸缩的方向振动，如此有助于保证消散斑装置11消除散斑的效果。
48.其中，第一弹性件116可以套设于限位件1114，使得第一弹性件116不容易脱离活动件112或座体1113。当第一弹性件116与限位件1114不同轴时，第一弹性件116可以抵靠于第二表面1121，或者，第一弹性件116可以固定连接于第二表面1121，具体可以根据实际情况适应性设置。
49.在本实施方式中，限位件1114包括相连接的轴体1115和头部1116，轴体1115连接于座体1113，活动件112可滑动地套设于轴体1115，头部1116位于活动件112背离座体1113的一侧。消散斑装置11还包括第二弹性件117，第二弹性件117套设于轴体1115，第二弹性件117位于活动件112与头部1116之间。如此，第二弹性件117有助于保证活动件112与头部1116之间有足够的余量供活动件112振动。
50.在本实施方式中，第一弹性件116与第二弹性件117均可以为弹簧，弹簧具有较大的弹性变形能力，其有助于消散斑装置11更好地工作。
51.在一些实施方式中，如图4所示，第一弹性件116与第二弹性件117也可以为硅胶垫。硅胶垫振动时幅值较小，其可以应用于散斑现象较弱的激光(如蓝绿激光)。同时，硅胶垫可以起到阻尼的效果，有助于降低消散斑装置11工作时的噪音，进而提升消散斑装置11的可靠性。
52.需要说明的是，其他可以实现第一弹性件116与第二弹性件117弹性伸缩的方式也在保护行列。
53.综上，本实用新型提供的消散斑装置11和激光投影设备10，支撑座111具有第一表面1111，活动件112具有第二表面1121，第二表面1121与第一表面1111相对并共同限定出光纤容置空间114，活动件112可活动地装配于支撑座111，活动件112相对支撑座111的活动改变第一表面1111与第二表面1121的距离，振动件113装配于活动件112并适于带动活动件112相对支撑座111振动，如此，光纤容置空间114适于容置光纤12，光纤12可以在光纤容置
空间114内活动，如此有助于降低激光相干性造成的散斑，并且第二表面11121与第一表面1111为相适配的起伏面，如此光纤12可以随起伏面随机振动，有助于消除激光相干性造成的散斑。此外，消散斑装置11的结构简单，有助于对其拆装与维护，同时也能减小激光投影设备10的体积。
54.在本实用新型中，除非另有明确的规定或限定，术语“装配”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通，也可以是仅为表面接触，或者通过中间媒介的表面接触连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
55.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为特指或特殊结构。术语“一些实施方式”的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本实用新型中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。
56.以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。