專利名稱：用于激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消干涉裝置，特別是涉及一種應(yīng)用于激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置。
背景技術(shù)：
激光由于線寬窄，相干性好，因此用激光作顯示光源會(huì)在顯示畫面產(chǎn)生干涉條紋，使得圖像質(zhì)量下降。目前消除視覺干涉條紋有多種方式，例如德國(guó)LDT GmbH&Co.利用多模光纖對(duì)激光光源進(jìn)行耦合，經(jīng)過多模光纖耦合之后的激光變成多模激光，因此相干性降低。目前還有一種消干涉裝置中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2251313.2，發(fā)明名稱“用于激光視頻顯示中的掃描式面光源”，該消干涉裝置利用激光器發(fā)出的激光照射在一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的多面鏡上，多面鏡的每一反射面彼此相對(duì)轉(zhuǎn)軸偏轉(zhuǎn)一定角度，每一個(gè)面使反射光束掃描成一條直線，每轉(zhuǎn)過一個(gè)面，掃描線平移一行，隨掃描線依次平移形成掃描面。但是，在激光顯示系統(tǒng)中采用這些消除視覺干涉條紋的方式會(huì)帶來光損耗大，并且消相干的效果也不理想，以及這些裝置的結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服多模光纖和掃描技術(shù)作為消干涉裝置的光損耗大，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺點(diǎn)；為了提高視覺效果，同時(shí)還能降低消干涉過程中的光損耗；從而提供一種采用振鏡的激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供的一種激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置，包括光學(xué)鏡1，驅(qū)動(dòng)源5)其特征在于還包括一轉(zhuǎn)接器3；該轉(zhuǎn)接器3固定在底座4的孔內(nèi)，光學(xué)鏡1與換能器2粘在一起，并安裝在轉(zhuǎn)接器3內(nèi)；所述的驅(qū)動(dòng)源為能產(chǎn)生周期、或非周期電信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器，驅(qū)動(dòng)源5與換能器2電連接，驅(qū)動(dòng)源5通過導(dǎo)線與換能器2電連接，驅(qū)動(dòng)源5輸出電信號(hào)驅(qū)動(dòng)換能器2產(chǎn)生振-擺動(dòng)，換能器2再帶動(dòng)光學(xué)鏡1作振-擺運(yùn)動(dòng)。
所述的轉(zhuǎn)接器3為-由硬質(zhì)材料制作的圓環(huán)或框架。
還包括在轉(zhuǎn)接器3的框架上固定一圈彈性材料，彈性材料圈內(nèi)嵌入粘在一起的光學(xué)鏡1與換能器2。
所述的光學(xué)鏡1的鏡面法線以小傾角繞一條固定直線即光軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)，或光學(xué)鏡的鏡面法線以小傾角繞固定直線即光軸高速擺動(dòng)，所述的小傾角范圍是大于相鄰兩干涉條紋與光學(xué)鏡形成的夾角，擺動(dòng)為簡(jiǎn)諧擺動(dòng)，也可以是非簡(jiǎn)諧擺動(dòng)。
在上述技術(shù)方案中，驅(qū)動(dòng)源5為一輸出電信號(hào)是正弦波、方波、三角波、鋸齒波周期信號(hào)的，或非周期信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器。
在上述技術(shù)方案中，所述的換能器2是馬達(dá)，電磁振動(dòng)元件或超聲元件。
在上述技術(shù)方案中，所述的光學(xué)鏡包括單色鏡、多色鏡、平面鏡、凹面鏡或凸面鏡，該光學(xué)鏡可以根據(jù)需要鍍有對(duì)所要求的激光光源的反射膜，也可以鍍有對(duì)該激光光源的透射膜。特別是應(yīng)用在三基色激光顯示系統(tǒng)中，所述的光學(xué)鏡1采用曲率為-150mm的凸鏡，鍍有對(duì)波段為671nm，532nm，473nm的紅綠藍(lán)三基色激光的高透膜。
本發(fā)明的消除視覺干涉條紋裝置的原理是將做高速振-轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)光學(xué)鏡設(shè)置在激光顯示系統(tǒng)的每個(gè)激光光源的輸出口或者放在合成的激光光源后面，激光顯示系統(tǒng)的輸出光照射在高速振-轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)光學(xué)鏡上；驅(qū)動(dòng)源使換能器帶動(dòng)光學(xué)鏡做高速振-轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即圍繞振-轉(zhuǎn)鏡的光軸做往復(fù)的擺動(dòng)。激光經(jīng)過作振-轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的振-轉(zhuǎn)鏡反射或透射之后，所產(chǎn)生的干涉條紋高速往復(fù)移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)頻率遠(yuǎn)高于24Hz時(shí)，視覺上看到的是被激光均勻照明的清晰畫面，從而達(dá)到消除視覺干涉條紋的目的。
本發(fā)明提供的一種用于激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置，與現(xiàn)有掃描技術(shù)作為消干涉裝置比較，光損耗低，成本低，效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，為激光顯示的實(shí)用化開辟了廣闊的前景。


圖1是本發(fā)明的消相干的裝置組成示意2是本發(fā)明的消相干的裝置的另一實(shí)施例組成示意3是本發(fā)明的消相干的裝置的另一實(shí)施例組成示意4是應(yīng)用在紅綠藍(lán)三基色激光顯示裝置中的本發(fā)明消相干的裝置示意面說明1-光學(xué)鏡； 2-換能器；3-轉(zhuǎn)接器； 4-底座；5-驅(qū)動(dòng)源具體實(shí)施方式
按照?qǐng)D1的光路制作一消相干的裝置。
光學(xué)鏡1采用平鏡，換能器2采用超聲換能器，型號(hào)為Hussar B2290EX。轉(zhuǎn)接器3是由鋁制成的圓環(huán)，光學(xué)鏡1粘在超聲換能器2上，并一起安裝在鋁制成的圓環(huán)內(nèi)，該鋁制成的轉(zhuǎn)接器3固定在底座4的中心孔內(nèi)，底座4安裝在光學(xué)平臺(tái)上。驅(qū)動(dòng)源5通過導(dǎo)線與換能器2電連接(如圖1所示)。驅(qū)動(dòng)源5采用的是CALTEK CA1640P-02型號(hào)的發(fā)生器，其電信號(hào)加在換能器2上，該發(fā)生器輸出正弦信號(hào)，該發(fā)生器輸出的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)光學(xué)鏡1光學(xué)鏡(1)的鏡面法線以10°的小傾角繞光軸高速振動(dòng)，擺動(dòng)為簡(jiǎn)諧振動(dòng)。
將做高速振-擺運(yùn)動(dòng)光學(xué)鏡1設(shè)置在激光顯示系統(tǒng)的每個(gè)激光光源的輸出口，也可以設(shè)置在激光顯示系統(tǒng)合成光的后面，激光顯示系統(tǒng)的輸出光照射在高速振-擺運(yùn)動(dòng)光學(xué)鏡1上，激光經(jīng)過作振-擺運(yùn)動(dòng)的光學(xué)鏡1反射，反射光束快速掃描，所產(chǎn)生的干涉條紋以21MHz的頻率高速往復(fù)移動(dòng)，從而達(dá)到消除視覺干涉條紋的效果。
按照?qǐng)D2的光路實(shí)現(xiàn)振鏡對(duì)激光光源的消相干的裝置。
光學(xué)鏡1采用平鏡，換能器2采用電磁換能器，型號(hào)為Hussar B2290EX。轉(zhuǎn)接器3是由鋁制成的圓環(huán)，光學(xué)鏡1粘在電磁換能器2上，并一起安裝在鋁制成的圓環(huán)內(nèi)，該轉(zhuǎn)接器3固定在底座4的中心孔內(nèi)，底座4安裝在光學(xué)平臺(tái)上。驅(qū)動(dòng)源5通過導(dǎo)線與換能器2電連接(如圖2所示)。驅(qū)動(dòng)源5采用的是CALTEK CA1640P-02型號(hào)的發(fā)生器，其電信號(hào)加在換能器2上，該發(fā)生器輸出三角波信號(hào)，該發(fā)生器輸出的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)光學(xué)鏡1，該光學(xué)鏡1的鏡面法線以小傾角繞光軸高速簡(jiǎn)諧擺動(dòng)，所述的小傾角為15°。
將做高速振-擺運(yùn)動(dòng)光學(xué)鏡1設(shè)置在激光顯示系統(tǒng)的每個(gè)激光光源的輸出口，也可以設(shè)置在激光顯示系統(tǒng)合成光的后面，激光顯示系統(tǒng)的輸出光照射在高速振-擺運(yùn)動(dòng)光學(xué)鏡1上，激光經(jīng)過作振-擺運(yùn)動(dòng)的光學(xué)鏡1透射，反射光束快速掃描，所產(chǎn)生的干涉條紋以50Hz的頻率高速往復(fù)移動(dòng)，從而達(dá)到消除視覺干涉條紋的效果。
按照?qǐng)D3的光路實(shí)現(xiàn)振鏡對(duì)激光光源的消相干的裝置。
光學(xué)鏡1采用曲率為100mm的凹鏡，換能器2采用電磁換能器，型號(hào)為HussarB2290EX。轉(zhuǎn)接器3是由鋁制成的圓環(huán)，光學(xué)鏡1粘在電磁換能器2上，并一起安裝在鋁制成的圓環(huán)內(nèi)，該轉(zhuǎn)接器3固定在底座4的中心孔內(nèi)，底座4安裝在光學(xué)平臺(tái)上。驅(qū)動(dòng)源5通過導(dǎo)線與換能器2電連接(如圖3所示)。驅(qū)動(dòng)源5采用的是CALTEK CA1640P-02型號(hào)的發(fā)生器，其電信號(hào)加在換能器2上，該發(fā)生器輸出方波信號(hào)，該發(fā)生器輸出的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)光學(xué)鏡1的鏡面法線以小傾角繞光軸高速簡(jiǎn)諧擺動(dòng)，所述的小傾角為20°。
將做高速振-擺運(yùn)動(dòng)光學(xué)鏡1設(shè)置在激光顯示系統(tǒng)的每個(gè)激光光源的輸出口，也可以設(shè)置在激光顯示系統(tǒng)合成光的后面，激光顯示系統(tǒng)的輸出光照射在高速振-擺運(yùn)動(dòng)光學(xué)鏡1上，激光經(jīng)過作振-擺運(yùn)動(dòng)的光學(xué)鏡1反射，反射光束快速掃描，所產(chǎn)生的干涉條紋以60Hz的頻率高速往復(fù)移動(dòng)，從而達(dá)到消除視覺干涉條紋的效果。
按照?qǐng)D4的光路實(shí)現(xiàn)振鏡對(duì)激光光源的消相干的裝置。
光學(xué)鏡1采用曲率為-150mm的凸鏡，鍍有對(duì)波段為671nm，532nm，473nm的紅綠藍(lán)三基色激光的高透膜。換能器2采用電磁換能器，型號(hào)為Hussar B2290EX，轉(zhuǎn)接器3是由鋁制成的圓環(huán)。光學(xué)鏡1粘在電磁換能器2上，并一起通過轉(zhuǎn)接器3固定在底座4的中心孔內(nèi)，驅(qū)動(dòng)源5通過導(dǎo)線與換能器2電連接(如圖4所示)。驅(qū)動(dòng)源5采用的是CALTEK CA1640P-02型號(hào)的發(fā)生器，其電信號(hào)加在換能器2上，該發(fā)生器輸出非周期信號(hào)，該發(fā)生器輸出的電信號(hào)帶動(dòng)光學(xué)鏡1的鏡面法線以30°的小傾角繞光軸高速非簡(jiǎn)諧擺動(dòng)。
將做高速振-轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)光學(xué)鏡1設(shè)置在激光顯示系統(tǒng)合成光的后面，此激光顯示系統(tǒng)的激光光源為波段為671nm，532nm，473nm的紅綠藍(lán)三基色激光，三束光合成白光之后照射在高速振-轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)光學(xué)鏡1上，激光經(jīng)過作振-轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的光學(xué)鏡1透射，透射光束快速掃描，所產(chǎn)生的干涉條紋以70Hz的頻率高速往復(fù)移動(dòng)，從而達(dá)到消除視覺干涉條紋的效果。
權(quán)利要求
1.一種激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置，包括光學(xué)鏡(1)，驅(qū)動(dòng)源(5)；其特征在于還包括一轉(zhuǎn)接器(3)；該轉(zhuǎn)接器(3)固定在底座(4)的孔內(nèi)，光學(xué)鏡(1)與換能器(2)粘在一起，并安裝在轉(zhuǎn)接器(3)內(nèi)；所述的驅(qū)動(dòng)源為能產(chǎn)生周期、或非周期電信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器，驅(qū)動(dòng)源(5)與換能器(2)電連接，驅(qū)動(dòng)源(5)通過導(dǎo)線與換能器(2)電連接，驅(qū)動(dòng)源(5)輸出電信號(hào)驅(qū)動(dòng)換能器(2)產(chǎn)生振—擺動(dòng)，換能器(2)再帶動(dòng)光學(xué)鏡(1)作振—擺運(yùn)動(dòng)。
2.按權(quán)利要求1所述的激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)接器(3)為一由硬質(zhì)材料制作的圓環(huán)或框架。
3.按權(quán)利要求1所述的激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置，其特征在于還包括在轉(zhuǎn)接器(3)的框架上固定一圈彈性材料，彈性材料圈內(nèi)嵌入粘在一起的光學(xué)鏡(1)與換能器(2)。
4.按權(quán)利要求1或3所述的激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置，其特征在于所述的光學(xué)鏡(1)的鏡面法線以小傾角繞光軸高速轉(zhuǎn)動(dòng)，或光學(xué)鏡(1)的鏡面法線以小傾角繞光軸高速擺動(dòng)，所述的小傾角范圍是大于相鄰兩干涉條紋與光學(xué)鏡(1)形成的夾角，擺動(dòng)為簡(jiǎn)諧擺動(dòng)，或非簡(jiǎn)諧擺動(dòng)。
5.按權(quán)利要求1或3所述的激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)源(5)為一輸出電信號(hào)是正弦波、方波、三角波、鋸齒波周期信號(hào)的，或非周期信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器。
6.按權(quán)利要求1或3所述的激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置，其特征在于所述的換能器(2)是馬達(dá)，電磁振動(dòng)元件或超聲元件。
6.按權(quán)利要求1或2所述的激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置，其特征在于所述的光學(xué)鏡(1)包括單色鏡、多色鏡、平面鏡、凹面鏡、凸面鏡、棱鏡或錐形鏡，該光學(xué)鏡(1)根據(jù)需要鍍有對(duì)所相應(yīng)的激光光源的反射膜，或鍍有對(duì)該激光光源的透射膜。
7.按權(quán)利要求5所述的激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置，其特征在于所述的光學(xué)鏡(1)采用曲率為-150mm的凸鏡，鍍有對(duì)波段為671nm，532nm，473nm的紅綠藍(lán)三基色激光的高透膜。
8.按權(quán)利要求1所述激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置置，其特征是轉(zhuǎn)接器(3)是由鋁、鋼，或固定用的的硬質(zhì)材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種激光顯示系統(tǒng)中的消除視覺干涉條紋的裝置，包括光學(xué)鏡、換能器、驅(qū)動(dòng)源和轉(zhuǎn)接器；該轉(zhuǎn)接器固定在底座的孔內(nèi)，光學(xué)鏡與換能器粘在一起，并安裝在轉(zhuǎn)接器內(nèi)；所述的驅(qū)動(dòng)源為能產(chǎn)生周期、或非周期電信號(hào)的信號(hào)發(fā)生器，驅(qū)動(dòng)源與換能器電連接，驅(qū)動(dòng)源通過導(dǎo)線與換能器電連接，驅(qū)動(dòng)源輸出電信號(hào)驅(qū)動(dòng)換能器產(chǎn)生振―擺動(dòng)，換能器再帶動(dòng)光學(xué)鏡作振―擺運(yùn)動(dòng)。該裝置采用作振―擺運(yùn)動(dòng)的光學(xué)鏡作為消除視覺干涉條紋裝置，與原有多模技術(shù)和掃描技術(shù)作為消干涉裝置比較，光損耗低，成本低，效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G02B26/10GK1734309SQ20041005835
公開日2006年2月15日 申請(qǐng)日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月12日
發(fā)明者許祖彥, 姚愛云, 侯瑋, 林學(xué)春, 畢勇, 王桂玲, 孫志培, 張鴻博, 李瑞寧, 崔大復(fù) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院物理研究所