專利名稱：激光顯示用勻光消相干裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種激光顯示用勻光消相干裝置，屬于激光顯示技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
激光顯示是繼黑白顯示、彩色顯示和數(shù)字顯示之后的下一代顯示技術(shù)。由于激光 顯示是以紅綠藍(lán)三基色激光作為顯示光源，因而具有大色域顯示、顏色飽和度高、顯示畫面 尺寸靈活可變、無有害電磁輻射等優(yōu)點(diǎn)。正是這些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，激光顯示被公認(rèn)為是“人類 視覺史上的一次革命”，具有十分廣闊的市場前景。據(jù)國外報道，2010年激光顯示市場銷售 額將達(dá)到570億美元。但是，由于激光光強(qiáng)的分布通常是不均勻，一般呈高斯分布，這使得在照明區(qū)域內(nèi) 的光強(qiáng)分布也不均勻，極大地影響了激光投影系統(tǒng)的性能。另外，由于激光是高相干性光 源，當(dāng)激光照射到粗糙物體的表面會形成激光散斑，屏幕上強(qiáng)烈的散斑條紋嚴(yán)重影響了成 像質(zhì)量，降低了圖像的分辨率和對比度。目前，能夠使光強(qiáng)均勻化的器件主要是陣列型器件，復(fù)眼透鏡就是常用的一種。這 種器件雖然能夠提高光強(qiáng)分布均勻性，但是存在工藝技術(shù)復(fù)雜、成本高等問題。對于散斑問 題，不少科研工作者曾提出了抑制散斑的各種方法，但很難達(dá)到理想實(shí)用效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積 小、易于加工、成本低的激光顯示用勻光消相干裝置，以期消減激光散斑，實(shí)現(xiàn)光束均勻化， 并對出射光束進(jìn)行整形，提供光能利用率。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案。本實(shí)用新型激光顯示用勻光消相干裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是本實(shí)用新型激光顯示用勻光消相干裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由反射鏡、光棒、散射板和 光束整形單元構(gòu)成，所述光棒是由四塊矩形平面鏡構(gòu)成的四棱柱體，反射鏡位于光棒的一 端面，光束整形單元位于光棒的另一端面，所述散射板設(shè)置在光棒的內(nèi)部橫斷面上；所述反 射鏡上有一中心入射光孔。本實(shí)用新型激光顯示用勻光消相干裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于在所述反射鏡上鍍有鋁膜或銀膜。所述反射鏡上的中心入射光孔為圓形或?yàn)榫匦危浯笮∨c入射光束大小相同。在所述光棒的各平面鏡上鍍有鋁膜或銀膜。所述散射板是以玻璃或有機(jī)玻璃為材質(zhì)。激光束從反射鏡的中心入射光孔進(jìn)入光棒，一部分光經(jīng)過反射到達(dá)散射板，一部 分直接到達(dá)散射板，然后經(jīng)過散射板向各個方向散射；散射光線一部分直接穿過散射板出 射，一部分透過散射板再經(jīng)過反射后出射，還有一部分返回到入射端后被重新循環(huán)利用 ’最 終從光棒出射的光線經(jīng)過整形進(jìn)行照明。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在[0015]1、本實(shí)用新型可以有效地削減激光散斑并實(shí)現(xiàn)光束均勻化，同時還能對出射光束 進(jìn)行整形，其光能利用率高。2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、易于加工、體積小、成本低，易于推動激光顯示的產(chǎn)業(yè)化。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型光棒內(nèi)光線走向示意圖。圖3為本實(shí)用新型出射端光斑及虛像陣列示意圖。 圖中標(biāo)號1反射鏡、2光棒、21入射光線、22出射光線、23反射光線的延長線、3散 射板、4光束整形單元、51光斑、52虛像。以下通過具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2和圖3，本實(shí)施例是由反射鏡1、光棒2、散射板3和光束整形單元4 構(gòu)成，光棒2是由四塊矩形平面鏡構(gòu)成的四棱柱體，反射鏡1位于光棒2的一端面，光束整 形單元4位于光棒2的另一端面，散射板3設(shè)置在光棒2的內(nèi)部橫斷面上；反射鏡1上有一 中心入射光孔。具體實(shí)施中，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置也包括在反射鏡上鍍有反射率很高的鋁膜或銀膜，以達(dá)到對光線進(jìn)行重復(fù)利用，提高顯 示亮度的效果。所述反射鏡上的中心入射光孔為圓形或?yàn)榫匦危浯笮∨c入射光束大小相同。當(dāng) 入射光斑為圓形時，入射光孔為圓形，當(dāng)入射光斑為矩形時，入射光孔為矩形。在所述光棒的各平面鏡上鍍有反射率很高的鋁膜或銀膜，可以起到勻光和整形的 作用。所述散射板是以玻璃或有機(jī)玻璃為材質(zhì)，均勻性較高，可以改變激光束方向，消減 光束的相干性，同時還能進(jìn)一步改變光的均勻性。光束整形單元4至少有一個透過率較高的光學(xué)元件組成。可以是單個透鏡，也可 以是由兩個透鏡組成的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)。圖2表示光線在光棒2中的走向剖面圖，激光束從光棒2的入射端進(jìn)入光棒，由于 入射光線21的入射角度不同，經(jīng)過光棒2時會發(fā)生不同次數(shù)的反射，最后出射光線22從光 棒2的出射端以不同角度射出。圖中標(biāo)號23為反射光線的延長線，是為了確定光斑經(jīng)過光 棒內(nèi)鏡面反射所成的各個虛像，圖中也表達(dá)了反射光線的延長線23。圖中實(shí)線方框是表示 光棒的剖面，實(shí)線方框中軸上的虛線是光棒兩端中心的連線。其它虛線方框都和實(shí)線方框 相同，是為了更好的顯示出最終光斑及其虛像形成的陣列。圖3表示入射光斑及其虛像所形成陣列的示意圖，中間用實(shí)現(xiàn)表示的矩型及圓形 表示出射端端面和從出射端面直接出射的光斑51，其它虛線矩形及圓形是其經(jīng)過光棒各個 鏡面反射所成的虛像52。光線每發(fā)生一次反射就形成一個新的虛擬光斑，經(jīng)過多次反射后， 就可以將實(shí)際光斑展開為二維光斑陣列，陣列中每個光斑的像對應(yīng)著具有相應(yīng)的反射次數(shù) 的光線，而陣列的行數(shù)和列數(shù)由在橫向和豎向具有最大的入射角的光線發(fā)生的反射次數(shù)決 定。點(diǎn)光源形成的矩陣排列，就相當(dāng)于均勻面光源。因此，經(jīng)過光棒多次反射后在光棒出射 端的光就呈現(xiàn)均勻分布，并且把圓形光斑轉(zhuǎn)化為液晶板所需要的矩形照明光斑。
權(quán)利要求激光顯示用勻光消相干裝置，其特征是由反射鏡(1)、光棒(2)、散射板(3)和光束整形單元(4)構(gòu)成，所述光棒(2)是由四塊矩形平面鏡構(gòu)成的四棱柱體，反射鏡(1)位于光棒(2)的一端面，光束整形單元(4)位于光棒(2)的另一端面，所述散射板(3)設(shè)置在光棒(2)的內(nèi)部橫斷面上；所述反射鏡(1)上有一中心入射光孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光顯示用勻光消相干裝置，其特征是在所述反射鏡(1)上 鍍有鋁膜或銀膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光顯示用勻光消相干裝置，其特征是所述反射鏡上的中心 入射光孔為圓形或?yàn)榫匦危浯笮∨c入射光束大小相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光顯示用勻光消相干裝置，其特征是在所述光棒的各平面 鏡上鍍有鋁膜或銀膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光顯示用勻光消相干裝置，其特征是所述散射板是以玻璃 或有機(jī)玻璃為材質(zhì)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種激光顯示用勻光消相干裝置，其特征是由反射鏡、光棒、散射板和光束整形單元構(gòu)成，光棒是由四塊矩形平面鏡構(gòu)成的四棱柱體，反射鏡位于光棒的一端面，光束整形單元位于光棒的另一端面，散射板設(shè)置在光棒的內(nèi)部橫斷面上；反射鏡上有一中心入射光孔。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、體積小、易于加工、成本低，可有效消減激光散斑，實(shí)現(xiàn)光束均勻化，并對出射光束進(jìn)行整形，提高光能利用率。
文檔編號G02B1/10GK201622389SQ20092018050
公開日2010年11月3日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者吳華夏, 張春光, 張濤, 李園, 董戴 申請人:安徽華東光電技術(shù)研究所