技术巡猎 一种光源模组及投影显示装置，之前写过华为的，恰好也看到了这个。我感觉以后陆陆续续，这也是大家关注的一个方向之一。这个专利，说的是光纤扫描投影里里的回波、杂散光、反馈进激光器，。
场景是这样的，车里做投影显示（HUD也好，座舱微投影也好）的时候，算法、在渲染、标定上固然有难点，但光机行业的人才知道，真正折磨量产的是“光路上的洁癖”。台架上看着挺好，可是整车的振动、温度漂移、装配公差叠加起来，画面里就会开始出现奇怪的斑纹、颗粒、条带，颜色和亮度也会有问题。
用户当然不会在乎这到底是“相干噪声”还是“模式干涉”，反正该骂就骂了。
专利其实说的是一条链路。激光二极管（LD）是个很敏感的家伙，它怕什么呢？怕的是，“外界的光又打回来了”，光纤端面反射一下、某个透镜表面反射一下、光纤里后向散射一下，这些回波如果沿着原路钻回激光器腔体里，就会让激光输出变得非常不稳定---功率抖动、波长抖动、模式也一直乱跳。投影显示是逐像素扫描的，你只要在某些角度、某些时刻抖一下，最后叠出来的就是一整片“鱼鳞状斑点”或者“暗纹”。
这份专利的思路比较直接。最核心的事情，在尾纤端面：明确写了“单模光纤的耦合端面做倾斜端面，倾角要大于 8°“。这是啥事呢？就像你在一个可以实现“返送”的音响系统里，将麦克风稍微偏开一点点角度---在KTV里摆这个姿势可能是耍帅，但其实这里更多的是为了避免声音沿着原路啸叫。因为端面不再正对着光轴了，反射光就被“打偏”了，回到激光器的概率会大幅下降，8°、9°、11°这些角度下，画面缺陷的变化是肉眼可见的，11°基本已经很干净了。
然后是消反射膜这条路径。如果端面再配合镀膜，倾角可以放宽到 5°及以上，但对反射率有约束，尤其红光更敏感，红光的反射率门槛更严。这其实就是在做量产窗口了，角度、镀膜、反射率之间怎么组合，才能在良率、耦合效率、缺陷控制上同时过线。
耦合透镜前后加了孔径光阑，孔径直径“大于 1mm 且小于 2mm“，有点“把现场的闲杂人等赶出去”的意思了，主光束走正道，偏离主光路的杂散光、以及某些角度回来的反射光，就直接被挡掉了。配合壳体内表面的吸光处理，杂散光就算在腔体里乱窜，也会慢慢被吃掉，不再有机会形成能回到 LD 的“有效回波”。
壳体结构也有一些说明，主要是“打扫战场”。它写了好几种结构：内壁螺旋纹理增加反射次数、开透光窗口把杂散光泄出去、加内管形成间隙让光在里面多次反射衰减、内表面涂吸光涂料，等等等，别小看这些机械细节，投影显示这种东西，很多时候就是败在某个小倒角、某个表面粗糙度、某个腔体里不该亮的地方“亮了”。
光源合束也挺有意思，它用的是两组 RGB 激光，先做波长合束，再用偏振合束器把两束合到一起，提高光功率。关键细节是偏振合束器的入射角控制---它让光束以接近掠入射的角度打到合束器界面上（给了 80°---89°这样的范围，允许一定偏离）。目的还是同一个：减少界面反射光沿原路返回的机会。
说白了，能量越大，就越需要把“回头路”给封死。
我一直比较关注的是“量产上的考虑”，这里也提到了装配链路，专利写了“光源模组后的第一个连接器要离激光光源至少 50cm”，并给了不同距离下的画面对比，10cm、20cm问题明显，50cm改善很多。这种内容写到专利里，其实已经暗示着他们在产线上被折磨过了：连接器就是一个天然的反射点，你离得越近，回波越容易“全部”回到激光器；你拉开距离，回波在传播过程中被衰减、被光阑挡、被腔体吸光，杀伤力会小很多。以及，还有一个点是，光源模组和扫描模组之间熔接了一段少模/单模光纤做模式滤除，传输可以更稳定---这也是典型的量产型思路。
总而言之，画面里那些莫名其妙的斑纹，本质上都是光学链路在背后的课题，主光束之后，回波在后面各种捣乱。如果把回波治理好了，投影显示才有资格谈“更亮、更大画幅、更高分辨率”的优势。
