消散斑装置和激光投影设备的制作方法

本技术涉及显示，特别涉及一种消散斑装置和激光投影设备 。

背景技术：

1、激光因其广色域、高亮度、优异的单色性和方向性等特点，被广泛应用于投影显示领域，使得激光投影设备具备高亮度、广色域和长寿命等显著优势。然而，由于激光固有的高相干性，当激光光源投射图像时，会在投影画面上形成一种随机的、颗粒状的干涉图样，即激光散斑现象。

2、激光散斑严重影响投影画面的成像质量，导致色彩失真、清晰度下降，并容易引起观看者的视觉疲劳。为消除激光散斑，相关技术中普遍采用动态破坏激光相干性的方法，例如在一个平面内一个方向或者两个方向内带动扩散部做往复运动或者带动扩散部旋转，以利用扩散部表面的微观凹凸结构，使入射的激光平行光束在不同时间点呈现不同的方向和相位，进而使得通过人眼的时间积分效应或不同图像的叠加来平均化散斑，从而消除人眼感知到的固定散斑。

3、然而，在扩散部采用往复运动的方案中，由于扩散部需沿光轴做直线往返运动，其几何中心会随运动轨迹周期性平移，进而通过与光机主体的装配结构（如支架、导轨）传递周期性作用力，带动整个光机产生规律性振动，不仅会引入额外机械噪声，而且导致投影画面出现抖动。在扩散部采用旋转运动的方案中，为确保激光光束能完全覆盖扩散部的有效工作区域，扩散部尺寸需显著大于光束截面，会导致光机整体体积增大。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的是提出一种消散斑装置和激光投影设备，旨在提供一种散斑消除效果佳、光机运行稳定且体积可控的消散斑装置。

2、为实现上述目的，本实用新型提出的消散斑装置包括：

3、折射部，所述折射部位于激光源的出光侧，用于接收所述激光源所输出的激光束并折射偏移所述激光束；

4、扩散部，所述扩散部位于所述折射部的出光侧，用于发散经所述折射部所偏移的所述激光束；以及

5、驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述折射部绕过所述折射部的几何中心的至少一个转动轴转动；

6、其中，所述转动轴与所述激光束的输出方向呈角度设置。

7、在一实施方式中，所述消散斑装置包括光学透镜，所述光学透镜包括透光基体和扩散结构，所述透光基体包括第一透光部、第二透光部以及扩散结构，所述第一透光部和所述第二透光部为一体成型结构；所述扩散结构的至少部分结构成型于所述第二透光部；

8、其中，所述第一透光部为所述折射部，所述第二透光部和所述扩散结构共同构成所述扩散部。

9、在一实施方式中，所述扩散结构包括嵌设于所述第二透光部的多个第一扩散条，多个所述第一扩散条间隔设置，且所述第一扩散条沿第一方向延伸。

10、在一实施方式中，所述扩散结构还包括嵌设于所述第二透光部的多个第二扩散条，多个所述第二扩散条与多个所述第一扩散条穿插且间隔设置，且所述第二扩散条沿第二方向延伸；

11、其中，所述第一方向与所述第二方向相交。

12、在一实施方式中，所述扩散结构包括多个成型于所述第二透光部出光面上的凸点。

13、在一实施方式中，所述折射部为折射透镜，所述扩散部为扩散板，所述折射透镜和所述扩散板沿所述激光源的光路方向间隔设置。

14、在一实施方式中，所述扩散板包括基板和设于所述基板入光侧的扩散结构，所述扩散结构包括中心扩散区域和环绕所述中心扩散区域的多个环形扩散区域，所述环形扩散区域在所述基板上的位置与所述折射透镜偏转后的光束的偏移轨迹对应。

15、在一实施方式中，所述驱动机构包括电磁驱动组件，所述电磁驱动组件包括：

16、线圈组，所述线圈组包括两个通电线圈，两个所述通电线圈沿轴线相对且间隔设置；和

17、磁铁，所述磁铁与所述折射部连接；

18、其中，两个所述通电线圈被配置为驱动所述磁铁带动所述折射部绕所述转动轴转动，所述轴线垂直于所述转动轴的方向设置。

19、在一实施方式中，所述电磁驱动组件包括两个所述线圈组，两个所述线圈组被配置为分别驱动所述折射部绕相互垂直的第一转动轴和第二转动轴转动。

20、本实用新型还提供一种激光投影设备，其特征在于，包括如上文所述的消散斑装置。

21、本实用新型所提供的消散斑装置通过采用折射部、扩散部及驱动机构，驱动折射部绕过其几何中心的至少一个转动轴转动且转动轴与激光束输出方向呈角度的结构设计，能够解现有动态消散斑方案存在的光机振动、机械噪声、投影画面抖动或光机体积增大的问题。具体地，激光源输出的激光束首先入射至位于出光侧的折射部，折射部接收激光束并对其进行折射偏移。驱动机构驱动折射部绕自身几何中心的转动轴转动，该转动轴与激光束输出方向呈角度，使得折射部对激光束的折射偏移方向随转动持续动态变化，经折射偏移后的激光束入射至位于折射部出光侧的扩散部，扩散部对该激光束进行发散处理。通过折射偏移方向的动态变化与扩散部的发散作用相结合，持续改变激光束的传播方向和相位，破坏激光的固有相干性，最终利用人眼的时间积分效应实现散斑平均化。如此，驱动机构驱动折射部绕自身几何中心转动，折射部几何中心不会随运动轨迹周期性平移，不会向光机主体传递周期性作用力，彻底避免了光机振动和额外机械噪声的产生，防止投影画面出现抖动。且借助折射部的动态折射偏移，无需增大扩散部尺寸即可确保激光光束完全覆盖扩散部的有效工作区域，避免了因扩散部尺寸过大导致的光机整体体积增大，兼顾了消散斑效果与光机小型化设计需求。

1.一种消散斑装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的消散斑装置，其特征在于，所述消散斑装置包括光学透镜，所述光学透镜包括透光基体和扩散结构，所述透光基体包括第一透光部、第二透光部以及扩散结构，所述第一透光部和所述第二透光部为一体成型结构；所述扩散结构的至少部分结构成型于所述第二透光部；

3.如权利要求2所述的消散斑装置，其特征在于，所述扩散结构包括嵌设于所述第二透光部的多个第一扩散条，多个所述第一扩散条间隔设置，且所述第一扩散条沿第一方向延伸。

4.如权利要求3所述的消散斑装置，其特征在于，所述扩散结构还包括嵌设于所述第二透光部的多个第二扩散条，多个所述第二扩散条与多个所述第一扩散条穿插且间隔设置，且所述第二扩散条沿第二方向延伸；

5.如权利要求3所述的消散斑装置，其特征在于，所述扩散结构包括多个成型于所述第二透光部出光面上的凸点。

6.如权利要求1所述的消散斑装置，其特征在于，所述折射部为折射透镜，所述扩散部为扩散板，所述折射透镜和所述扩散板沿所述激光源的光路方向间隔设置。

7.如权利要求6所述的消散斑装置，其特征在于，所述扩散板包括基板和设于所述基板入光侧的扩散结构，所述扩散结构包括中心扩散区域和环绕所述中心扩散区域的多个环形扩散区域，所述环形扩散区域在所述基板上的位置与所述折射透镜偏转后的光束的偏移轨迹对应。

8.如权利要求1至7任一项所述的消散斑装置，其特征在于，所述驱动机构包括电磁驱动组件，所述电磁驱动组件包括：

9.如权利要求8所述的消散斑装置，其特征在于，所述电磁驱动组件包括两个所述线圈组，两个所述线圈组被配置为分别驱动所述折射部绕相互垂直的第一转动轴和第二转动轴转动。

10.一种激光投影设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的消散斑装置。