《基於運動漫射體的雷射投影散斑抑制方法研究》是依託福建師範大學，由李高明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於運動漫射體的雷射投影散斑抑制方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李高明
- 依託單位：福建師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於採用雷射光源的投影儀在色彩、亮度和長壽命方面的優勢，已成為下一代顯示技術重點發展的方向。雷射散斑是雷射投影走向產業化的主要難題之一，運動漫射體是抑制散斑最簡單有效的技術手段。運動漫射體雖然會降低雷射的空間相干性，但是考慮到投影鏡頭幾十至幾百倍的放大，雷射通過運動漫射體出射場並不能簡單視為不相關，利用互相干函式和點擴展函式分析運動漫射體出射場至投影螢幕散斑相干性的變化，為漫射體設計提供理論依據。當運動漫射體造成出射場相干性下降的同時也會帶來由於散射角度增大所帶來的光能損耗，利用光學本徵函式理論分析，在保證最大光能利用率的前提下，運動漫射體出射場、顯示晶片和投影鏡頭自由度應該相互匹配，然後採用ZEMAX軟體探索這類投影鏡頭的設計思路和原則。最後提出反映人眼觀測散斑效果的檢測系統，並探索其合理的光學參數、CCD參數，為制定散斑抑制評價標準提供參考。
結題摘要
由於採用雷射光源的投影儀在色彩、亮度和長壽命方面的優勢，已成為下一代顯示技術重點發展的方向。雷射散斑是雷射投影走向產業化的主要難題之一，運動漫射體是抑制散斑最簡單有效的技術手段。本項目主要圍繞運動漫射體抑制散斑所涉及的雷射相干性理論、散斑傳輸理論和散斑檢測展開研究，主要完成的內容有以下幾個方面： （1）結合光學本徵函式和自由度理論，分析了運動漫射體出射場相關特性。在此基礎上，設計一款便於DIY的雷射投影儀，由於採用了擴散片與整形片相結合方式，降低了對入射光的裝配要求，同時採用大面積光源照射的方式，更有利於雷射散斑的消除。根據系統自由度分析進行各個模組的相互匹配，充分考慮了消散斑與光能利用率。在這部分研究當中採用的光束整形元件能夠大大降低光路調整難度，即使是非光學專業人員也可以實現安裝並實現DIY，價格低廉。 （2）分析了基模雷射經過多模光纖的相干性變化情況，推導出多模光纖出射場的散斑襯比度表達式和出射場的相干性表達式，為多模光纖時間與空間相干性變化的套用研究提供了理論基礎，實驗已驗證這些主要的假設。這部分內容為有關多模光纖雷射相干性傳輸的套用和散斑抑制提供了必要的理論研究基礎與實驗驗證。 （3）根據散斑的傳播規律和測量的統計特性，完成散斑檢測條件對散斑檢測結果的影響的實驗研究。詳細分析了人眼解析度、晶片像素大小、晶片尺寸和鏡頭參數之間的關係，設計了一款針對較低解析度晶片的球面鏡頭和另一款高的空間解析度的非球面檢測鏡頭。這部分研究成果為散斑檢測提供參考。 （4）為了進一步擴展雷射散斑抑制的套用，開始關注光學相干偏振成像當中散斑問題。搭建了偏振型光學相干層析成像系統，利用時分復用原理，完成了樣品的瓊斯矩陣正交分量的成像研究。
