本實用新型涉及激光投影的技術領域，具體涉及一種抑制激光散斑的裝置。本實用新型同時涉及一種激光投影裝置。

背景技術：

激光顯示是以紅、綠、藍(RGB)三基色激光為光源的顯示技術，不同于傳統(tǒng)投影機上連續(xù)光譜的高壓水銀燈與氙燈系統(tǒng)，該激光顯示結束能夠更真實地再現(xiàn)自然世界中豐富艷麗的色彩。三基色線光源的激光光源通光選擇激光波長具備色域空間大，色彩種類豐富，色彩飽和度高等特點，特別是在色域方面，能夠顯示人眼可見色彩范圍的72％，而傳統(tǒng)的光源系統(tǒng)僅為30％。

另外，激光光源的發(fā)光原理打破了傳統(tǒng)光源電光轉換的模式，壽命最高可長達20000小時以上，是傳統(tǒng)高壓水銀燈的5-10倍以上，維護費用與總體使用成本低，同時，功耗方面也為傳統(tǒng)光源的1/3左右，而且激光光源在生產過程中不會使用對環(huán)境有威脅的重金屬材料，屬于節(jié)能環(huán)保光源。大功率半導體激光器的發(fā)展更使其在高亮度、大尺寸的顯示上具有了明顯的優(yōu)勢，市場應用潛力巨大。

但是，激光存在高相干性的特點，而該特點會造成顯示畫面中存在嚴重的散斑問題，激光散斑的存在使得圖像的灰度發(fā)生劇烈的變化，降低了圖像的分辨率，隱藏了圖像的細節(jié)信息，減弱了觀察者從相干圖像中提取細節(jié)的能力，這大大阻礙了激光顯示技術的實用性的發(fā)展，散斑問題成為激光顯示發(fā)展的瓶頸。

現(xiàn)有技術中消散斑的技術主要有引入偏振多樣性、振動屏幕，引入專門設計的屏幕增加波長的帶寬，增加隨機相位片并震動相位片等方法?，F(xiàn)有技術中采用激光激發(fā)熒光粉增加了激光光譜的線寬，但同時犧牲了激光色域大的優(yōu)點，而且激光激發(fā)熒光粉的方案存在著熒光粉過熱，高亮度不能夠實現(xiàn)的問題。另外，現(xiàn)有技術中還采用振動屏幕的方式，但是該方式針對硬屏幕、軟屏幕和大尺寸屏幕等存在困難，對于無投影屏幕的顯示也不適用。還有的采用振動隨機相位片的方式抑制散斑，但該方式不能從根本上消除散斑，而且隨機相位片、散射片等會降低光能利用率。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種抑制激光散斑的裝置，以解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題。

本實用新型另外提供一種激光投影裝置。

本實用新型提供一種抑制激光散斑的裝置，包括：至少兩組模塊組件，所述模塊組件包括半導體激光器和制冷裝置，所述制冷裝置的輸出端輸出的溫度作用于所述半導體激光器；

每組模塊組件中的所述制冷裝置的輸出的溫度不同，相應的，每組模塊組件中的半導體激光器之間具有溫差。

優(yōu)選的，所述模塊組件還包括溫度控制模塊，所述溫度控制模塊連接所述制冷裝置，以控制所述制冷裝置輸出的溫度；

所述每組模塊組件中的半導體激光器之間具有溫差，是通過溫度控制模塊控制每組模塊組件中的半導體激光器之間具有溫差。

優(yōu)選的，每組模塊組件中的半導體激光器之間的溫差范圍為大于等于3℃，且小于等于10℃。

優(yōu)選的，每組模塊組件中的半導體激光器之間的溫差相同，為5℃。

優(yōu)選的，每組模塊組件中的半導體激光器的溫度范圍是大于等于0℃，且小于等于60℃。

優(yōu)選的，還包括總溫控裝置，所述總溫度控制裝置連接每組模塊組件中的溫度控制模塊，以控制每個溫度控制模塊所設置的溫度。

優(yōu)選的，所述總溫控裝置連接每組模塊組件中的溫度控制模塊，是所述總溫控裝置通過電路連接的控制方式連接每組模塊組件中的溫度控制模塊。

優(yōu)選的，所述半導體激光器包括紅綠藍半導體激光器白光模塊。

優(yōu)選的，所述制冷裝置采用風冷或者水冷方式制冷。

優(yōu)選的，所述半導體激光器設置于所述制冷裝置上；相應的，所述制冷裝置的輸出端輸出的溫度作用于所述半導體激光器，是所述制冷裝置通過接觸所述半導體激光器，使得其輸出的溫度作用于所述半導體激光器。

優(yōu)選的，所述模塊組件采用分區(qū)的方式進行設置，同一個區(qū)中設置的模塊組件中的半導體激光器的溫度相同，不同分區(qū)中的模塊組件中的半導體激光器之間具有溫差。

優(yōu)選的，所述模塊組件采用陣列形式分布設置。

本實用新型另外還提供一種激光投影裝置，包括上述的抑制激光散斑的裝置。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：

本實用新型提供一種抑制激光散斑的裝置，該裝置包括：至少兩組模塊組件，所述模塊組件包括半導體激光器和制冷裝置，所述制冷裝置的輸出端輸出的溫度作用于所述半導體激光器；每組模塊組件中的所述制冷裝置的輸出的溫度不同，相應的，每組模塊組件中的半導體激光器之間具有溫差。

本實用新型提供的該抑制激光散斑的裝置通過設置多組模塊組件，并且每組模塊組件中的半導體激光器的溫度具有差異，從而使得每組模塊組件中的半導體激光器輸出的同顏色的激光的波長不同，出現(xiàn)一定的差異性，因此，該裝置可實現(xiàn)激光波長的多樣性，并且，該裝置簡單易行，不存在其他的副作用，從簡單易行的角度有效的抑制了激光散斑效應。

附圖說明

圖1是本申請第一實施例提供的抑制激光散斑裝置的結構示意圖。

圖2是本申請第一實施例提供的在不同溫度下，紅光半導體激光器輸出的波長情況的示意圖。

具體實施方式

本申請第一實施例提供一種抑制激光散斑的裝置，該裝置是可以使多個半導體激光器輸出的同顏色的激光的波長不同，形成波長的差異性和多樣性，從而使得半導體激光器的線寬增加，相應的激光的散斑效應也會明顯降低。

以下通過具體的實施例對該裝置進行介紹和說明。

圖1是本申請第一實施例提供的抑制激光散斑裝置的結構示意圖。請參照圖1，該抑制激光散斑的裝置包括至少兩組模塊組件，所述模塊組件包括半導體激光器和制冷裝置。

相應的，該裝置可以包括若干組由半導體激光器和制冷裝置構成的模塊組件，每個模塊組件可以看作是一個分區(qū)，該裝置由上述若干個分區(qū)構成。在每一個分區(qū)中，包含有半導體激光器和制冷裝置，并且該制冷裝置的輸出端輸出的溫度作用于所述半導體激光器。

由于所述半導體激光器在所述制冷裝置的作用下可以進行散熱，溫度也可以根據(jù)制冷裝置調控為一個預設溫度，每組模塊組件中均具有獨立的制冷裝置，因此，每組模塊組件中的半導體激光器的溫度可以根據(jù)制冷裝置輸出的溫度的不同而具有差異性，也就是，每組模塊組件中的半導體激光器是具有溫差的，半導體激光器所處的溫度不同，其輸出的激光的波長也是具有波動性的，因此，通過調整半導體激光器的溫度，進而改變其輸出的激光的波長。

需要說明的是，即使每組模塊組件中的半導體激光器之間具有溫差，但該溫差不會影響激光的顏色，例如，針對可以輸出紅光的半導體激光器，當多個該半導體激光器的溫度不同時，其還可以輸出紅光，只不過輸出的紅光的波長不同，多個半導體激光器在此情況下，輸入的波長是屬于紅光的波長范圍，因此，其輸入的仍然為紅光，針對可輸出綠光和藍光的半導體激光器的原理于紅光激光器的原理相類似，在此不再一一舉例說明。

總之，通過改變半導體激光器的溫度，可以改變其輸出的激光的波長，進而，不同溫度的半導體激光器可輸出的激光的波長不同，實現(xiàn)激光波長的多樣性，降低光束的相干性。激光顯示的散斑效應是由于激光光束的高相干性引起的，因此，采用該裝置通過降低激光光束的相干性，從而降低激光顯示時的散斑對比度。

另外，該裝置的實現(xiàn)方式簡單可行，只要控制多個半導體激光器之間的溫度和溫差即可，實現(xiàn)簡單，操作性極強，并且通過該裝置為激光顯示技術提供極大的便利。

上述是通過原理性知識對該裝置的介紹和說明，以下通過更具體的實現(xiàn)方式對本實施例進行說明和介紹。

針對優(yōu)選的實現(xiàn)方案來講，所述制冷裝置可以自動調控輸出的溫度給所述半導體激光器，但該溫度的調控可能不太精準，為了保證該裝置的精確性，可以在每個模塊組件中增加溫度控制裝置，用以控制制冷裝置輸出的溫度，也就可以控制所述半導體激光器的溫度，該調控一般可采用電路實現(xiàn)，因此，該溫度調控方式具有精準的優(yōu)勢。

具體的，所述模塊組件還包括溫度控制模塊，所述溫度控制模塊連接所述制冷裝置，以控制所述制冷裝置輸出的溫度。

所述每組模塊組件中的半導體激光器之間具有溫差，是通過溫度控制模塊控制每組模塊組件中的半導體激光器之間具有溫差。

以下通過結合模塊組件中半導體激光器、制冷裝置和溫度控制裝置對該抑制激光散斑的裝置進行詳細的說明。

首先，對所述半導體激光器進行說明。

所述半導體激光器是用于輸出激光的，該激光器可以是單色激光器，也可是由紅、綠、藍構成的白光激光器，在實際的激光顯示的應用領域，更多的是采用紅綠藍激光器，因此，所述半導體激光器包括紅綠藍半導體激光器白光模塊。

但是不管采用何種半導體激光器均適用于該裝置，因為該裝置針對任何波長的激光均具有相應的作用，所以，該裝置中的半導體激光器的種類并不受任何限制。

其次，所述溫度控制裝置是用于控制所述制冷裝置的輸出溫度的，也可以理解為該溫度控制裝置可以控制半導體激光器的溫度。在不同模塊組件中的半導體激光器的溫度是不同的，因此，不同模塊組件中的半導體激光器所具有的溫度是有溫度差異的。

針對不同模塊組件中的半導體激光器之間的溫差的問題，由于溫差較大可能影響激光顯示的真實性效果，溫差較小對降低激光的散斑效應的效果并不明顯，所以，針對溫差的范圍是根據(jù)實際應用情況設置的，一般情況下，不同模塊組件中的半導體激光器之間的溫差范圍是大于等于3℃，且小于等于10℃。

針對該溫差的情況進行說明，不同模塊組件之間的溫差可以設定為相同的，也可以設定為不同，例如，第一個模塊組件與第二個模塊組件中的半導體激光器的溫差為5℃，第二個模塊組件與第三個模塊組件中的半導體激光器之間的溫差為8℃，第三個模塊組件與第四個模塊組件中的半導體激光器之間的溫差為10℃，所以四個模塊組件中的半導體激光器之間的溫差可以具有差異性，但該差異性一般設置的不太明顯。

另外，為了使半導體激光器輸出的激光線寬的均勻性，可以將不同模塊組件之間的溫差設置為相同的溫度，優(yōu)選的，該溫差可以設置為5℃。

例如，采用多個紅綠藍半導體激光器，第一個半導體激光器的溫度控制為20℃，第二半導體激光器的溫度控制為25℃，第三半導體激光器的溫度控制為30℃，經(jīng)過精確控溫后，另外，溫度控制可以根據(jù)實際應用情況選擇風冷或者水冷，這樣多個分區(qū)的每種顏色波長出現(xiàn)了差異化。

圖2是本申請第一實施例提供的在不同溫度下，紅光半導體激光器輸出的波長情況的示意圖。請參照圖2，圖2是測試的紅光半導體激光器不同溫度下的波長，經(jīng)過檢測可知，在20℃、25℃、30℃時波長分別為637.8nm，638.8nm和639.8nm，三個分區(qū)的模塊組件同時工作的話，半導體激光器的線寬從原來的2nm擴展到4nm，并且，采用上述方式設置的半導體激光器作為激光顯示的光源的話，其散斑效應會明顯降低。

另外，需要說明的是，藍光和綠光半導體激光器的情況與紅光半導體激光器的情況相類似，在此不再一一贅述。

從上述實例也可以看出，控制不同半導體激光器的不同溫度，可以明顯的影響不同的半導體激光器輸出的激光的波長，使得每種顏色的激光波長出現(xiàn)差異化，進而增加半導體激光器的線寬，使得激光散斑效應明顯降低。

普通的激光投影機中的多個紅綠藍激光模塊的溫度一般控制在同一溫度，所以，該半導體激光器輸出的每種顏色的激光的波長都是相同的，即使有個體差異，但是對波長的影響較小，可以忽略不計，而本申請是特意將不同半導體激光器的溫度控制在不同的溫度范圍內，其波長的變化波動可以影響半導體激光器的線寬，進而降低散斑效應。

除了設置上述不同模塊組件中的半導體激光器的溫差，同時需要注意設置每個模塊組件中的半導體激光器的溫度范圍，一般情況下，所述半導體激光器的適用范圍為0℃-60℃，但考慮到半導體激光器的實用化和壽命的問題，優(yōu)選的半導體激光器的適用范圍設置為15℃-35℃。

例如，在上述的事例介紹過，第一個半導體激光器的溫度控制為20℃，第二半導體激光器的溫度控制為25℃，第三半導體激光器的溫度控制為30℃，也就是一般情況下，半導體激光器的溫度設置在15℃-35℃。

上述已經(jīng)介紹過半導體激光器與溫度控制裝置，而在模塊組件中不可獲取的是制冷裝置，該制冷裝置是為半導體激光器散熱降溫用的，所述制冷裝置的輸入端輸出的溫度作用于所述半導體激光器。上述也提及過，所述制冷裝置的制冷溫度可以由所述溫度控制裝置進行控制和設置。

需要說明的是，所述制冷裝置與所述半導體激光器的關系可以是接觸式，也可以是非接觸式。

常用的方式一般是接觸式的熱量傳到散發(fā)，即將所述半導體激光器設置于所述制冷裝置上；相應的，所述制冷裝置的輸出端輸出的溫度作用于所述半導體激光器，是所述制冷裝置通過接觸所述半導體激光器，使得其輸出的溫度作用于所述半導體激光器。

所述制冷裝置采用風冷或者水冷方式制冷。

具體的，溫度控制方式主要是上述兩種，一種是風冷，風冷利用的是TEC致冷器和外部風扇；另一種是水冷，利用在半導體激光器下面的熱沉中打通水流動的管道，靠水冷機設置的水溫來制冷。

所述TEC致冷器的制冷原理如下：半導體致冷器(Thermo Electric Cooler)是利用半導體材料的珀爾帖效應制成的。所謂珀爾帖效應，是指當直流電流通過兩種半導體材料組成的電偶時，其一端吸熱，一端放熱的現(xiàn)象。重摻雜的N型和P型的碲化鉍主要用作TEC的半導體材料，碲化鉍元件采用電串聯(lián)，并且是并行發(fā)熱。TEC包括一些P型和N型對(組)，它們通過電極連在一起，并且夾在兩個陶瓷電極之間；當有電流從TEC流過時，電流產生的熱量會從TEC的一側傳到另一側，在TEC上產生″熱″側和″冷″側，這就是TEC的加熱與致冷原理。

不管采用何種方式給半導體激光器降溫散熱，只要控制半導體激光器在預設的溫度，以及不同的半導體激光器之間的溫差在可控范圍內，均屬于本申請的保護范圍。

針對非接觸式是指半導體激光器與制冷裝置之間不接觸，而通過對流方式或其他方式使得制冷裝置輸出的溫度傳遞至所述半導體激光器，為所述半導體激光器降溫，并控制相應的溫度或溫度范圍內。

一般情況下，采用上述將半導體激光器放置于制冷裝置上的接觸式的制冷方式，而非接觸式的方式在一些一定場合可能會應用到。

另外，可以對模塊組件進行分區(qū)設置，所述模塊組件采用分區(qū)的方式進行設置，同一個區(qū)中設置的模塊組件中的半導體激光器的溫度相同，不同分區(qū)中的模塊組件中的半導體激光器之間具有溫差。

例如，設置多組紅、綠、藍半導體激光器白光模塊及多個溫度控制裝置。所述多個白光模塊以陣列形式排布，選取若干個白光模塊作為第一分區(qū)，其由第一溫度控制裝置進行控溫散熱，選取若干個白光模塊作為第二分區(qū)，其由第二溫度控制裝置進行控溫散熱，第一分區(qū)和第二分區(qū)下的第一溫度控制裝置和第二溫度控制裝置的具有明顯溫度差異，使紅、綠、藍半導體激光器的輸出波長具有明顯差異，可以一直到第N分區(qū)，使每個分區(qū)的溫度控制不同，每個分區(qū)紅綠藍半導體激光器的輸出波長不同。

同時，根據(jù)實際應用或特定情況下，也可能存在每個分區(qū)中僅具有一個模塊組件的情況。

針對多個不同的半導體激光器之間的溫差控制，除了上述采用獨立的溫度控制模塊進行控制外，還可以采用總溫控裝置對各個模塊組件對上述溫差進行控制。

具體的，所述抑制激光散斑的裝置還包括總溫控裝置，所述總溫度控制裝置連接每組模塊組件中的溫度控制模塊，以控制每個溫度控制模塊所設置的溫度。

需要說明的是，所述總溫控裝置可以通過電路連接的控制方式連接每組模塊組件中的溫度控制模塊。即通過電路控制所有模塊組件中的溫度，以及不同模塊組件之間的溫差。

當模塊組件設置有分區(qū)時，同一區(qū)的模塊組件可以由一個溫度控制裝置控制溫度，而所述總溫控裝置可以控制每個分區(qū)的溫度控制裝置的溫度，以及不同分區(qū)的溫度控制裝置之間的溫差。

另外，在上述第一實施例的基礎上，利用上述抑制激光散斑的裝置，可以制作出激光投影裝置，本申請第二實施例提供一種激光投影裝置，該裝置包括上述抑制激光散斑的裝置，由于上述已經(jīng)對該抑制激光散斑的裝置做了詳細的介紹和說明，此實施例可參考上述第一實施例對該抑制激光散斑的裝置的說明，在此不再一一贅述。

本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本實用新型的保護范圍應當以本實用新型權利要求所界定的范圍為準。