CN100335941C - 用于激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置 - Google Patents
用于激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置，包括：光学镜、换能器、驱动源和转接器；该转接器固定在底座的孔内，光学镜与换能器粘在一起，并安装在转接器内；所述的驱动源为能产生周期、或非周期电信号的信号发生器，驱动源与换能器电连接，驱动源通过导线与换能器电连接，驱动源输出电信号驱动换能器产生振—摆动，换能器再带动光学镜作振—摆运动。该装置采用作振—摆运动的光学镜作为消除视觉干涉条纹装置，与原有多模技术和扫描技术作为消干涉装置比较，光损耗低，成本低，效果好，结构简单，易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及一种消干涉装置，特别是涉及一种应用于激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置。
背景技术
激光由于线宽窄，相干性好，因此用激光作显示光源会在显示画面产生干涉条纹，使得图像质量下降。目前消除视觉干涉条纹有多种方式，例如：德国LDT GmbH&Co.利用多模光纤对激光光源进行耦合，经过多模光纤耦合之后的激光变成多模激光，因此相干性降低。目前还有一种消干涉装置：中国专利申请号：02251313.2，发明名称：“用于激光视频显示中的扫描式面光源”，该消干涉装置利用激光器发出的激光照射在一个高速旋转的多面镜上，多面镜的每一反射面彼此相对转轴偏转一定角度，每一个面使反射光束扫描成一条直线，每转过一个面，扫描线平移一行，随扫描线依次平移形成扫描面。但是，在激光显示系统中采用这些消除视觉干涉条纹的方式会带来光损耗大，并且消相干的效果也不理想，以及这些装置的结构也较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于克服多模光纤和扫描技术作为消干涉装置的光损耗大，成本高，结构复杂的缺点；为了提高视觉效果，同时还能降低消干涉过程中的光损耗；从而提供一种采用振镜的激光显示系统中的消除视觉干涉条纹装置。
本发明的目的是这样实现的：本发明提供的一种激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置，包括：光学镜1，驱动源5，其特征在于：还包括一转接器3：该转接器3固定在底座4的孔内，光学镜1与换能器2粘在一起，并安装在转接器3内；所述的驱动源为能产生周期、或非周期电信号的信号发生器，驱动源5与换能器2电连接，驱动源5通过导线与换能器2电连接，驱动源5输出电信号驱动换能器2产生振一摆动，换能器2再带动光学镜1作振-摆运动。
所述的转接器3为一由硬质材料制作的圆环或框架。
还包括在转接器3的框架上固定一圈弹性材料，弹性材料圈内嵌入粘在一起的光学镜1与换能器2。
所述的光学镜1的镜面法线以小倾角绕一条固定直线即光轴高速转动，或光学镜的镜面法线以小倾角绕固定直线即光轴高速摆动，所述的小倾角范围是大于相邻两干涉条纹与光学镜形成的夹角，摆动为简谐摆动，也可以是非简谐摆动。
在上述技术方案中，驱动源5为一输出电信号是正弦波、方波、三角波、锯齿波周期信号的，或非周期信号的信号发生器。
在上述技术方案中，所述的换能器2是马达，电磁振动元件或超声元件。
在上述技术方案中，所述的光学镜包括单色镜、多色镜、平面镜、凹面镜或凸面镜，该光学镜可以根据需要镀有对所要求的激光光源的反射膜，也可以镀有对该激光光源的透射膜。特别是应用在三基色激光显示系统中，所述的光学镜1采用曲率为-150mm的凸镜，镀有对波段为671nm，532nm，473nm的红绿蓝三基色激光的高透膜。
本发明的消除视觉干涉条纹装置的原理是：将做高速振-转运动光学镜设置在激光显示系统的每个激光光源的输出口或者放在合成的激光光源后面，激光显示系统的输出光照射在高速振-转运动光学镜上；驱动源使换能器带动光学镜做高速振-转运动，即围绕振-转镜的光轴做往复的摆动。激光经过作振-转运动的振-转镜反射或透射之后，所产生的干涉条纹高速往复移动，当移动频率远高于24Hz时，视觉上看到的是被激光均匀照明的清晰画面，从而达到消除视觉干涉条纹的目的。
本发明提供的一种用于激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置，与现有扫描技术作为消干涉装置比较，光损耗低，成本低，效果好，结构简单，易于实现，为激光显示的实用化开辟了广阔的前景。
附图说明
图1是本发明的消相干的装置组成示意图
图2是本发明的消相干的装置的另一实施例组成示意图
图3是本发明的消相干的装置的另一实施例组成示意图
图4是应用在红绿蓝三基色激光显示装置中的本发明消相干的装置示意图
图面说明：
1-光学镜； 2-换能器；
3-转接器； 4-底座；
5-驱动源
具体实施方式
按照图1的光路制作一消相干的装置。
光学镜1采用平镜，换能器2采用超声换能器，型号为Hussar B2290EX。转接器3是由铝制成的圆环，光学镜1粘在超声换能器2上，并一起安装在铝制成的圆环内，该铝制成的转接器3固定在底座4的中心孔内，底座4安装在光学平台上。驱动源5通过导线与换能器2电连接(如图1所示)。驱动源5采用的是CALTEK CA1640P-02型号的发生器，其电信号加在换能器2上，该发生器输出正弦信号，该发生器输出的电信号驱动光学镜1光学镜1的镜面法线以10°的小倾角绕光轴高速振动，摆动为简谐振动。
将做高速振-摆运动光学镜1设置在激光显示系统的每个激光光源的输出口，也可以设置在激光显示系统合成光的后面，激光显示系统的输出光照射在高速振-摆运动光学镜1上，激光经过作振-摆运动的光学镜1反射，反射光束快速扫描，所产生的干涉条纹以21MHz的频率高速往复移动，从而达到消除视觉干涉条纹的效果。
按照图2的光路实现振镜对激光光源的消相干的装置。
光学镜1采用平镜，换能器2采用电磁换能器，型号为Hussar B2290EX。转接器3是由铝制成的圆环，光学镜1粘在电磁换能器2上，并-起安装在铝制成的圆环内，该转接器3固定在底座4的中心孔内，底座4安装在光学平台上。驱动源5通过导线与换能器2电连接(如图2所示)。驱动源5采用的是CALTEK CA1640P-02型号的发生器，其电信号加在换能器2上，该发生器输出三角波信号，该发生器输出的电信号驱动光学镜1，该光学镜1的镜面法线以小倾角绕光轴高速简谐摆动，所述的小倾角为15°。
将做高速振-摆运动光学镜1设置在激光显示系统的每个激光光源的输出口，也可以设置在激光显示系统合成光的后面，激光显示系统的输出光照射在高速振-摆运动光学镜1上，激光经过作振-摆运动的光学镜1透射，反射光束快速扫描，所产生的干涉条纹以50Hz的频率高速往复移动，从而达到消除视觉干涉条纹的效果。
按照图3的光路实现振镜对激光光源的消相干的装置。
光学镜1采用曲率为100mm的凹镜，换能器2采用电磁换能器，型号为HussarB2290EX。转接器3是由铝制成的圆环，光学镜1粘在电磁换能器2上，并一起安装在铝制成的圆环内，该转接器3固定在底座4的中心孔内，底座4安装在光学平台上。驱动源5通过导线与换能器2电连接(如图3所示)。驱动源5采用的是CALTEK CA1640P-02型号的发生器，其电信号加在换能器2上，该发生器输出方波信号，该发生器输出的电信号驱动光学镜1的镜面法线以小倾角绕光轴高速简谐摆动，所述的小倾角为20°。
将做高速振-摆运动光学镜1设置在激光显示系统的每个激光光源的输出口，也可以设置在激光显示系统合成光的后面，激光显示系统的输出光照射在高速振-摆运动光学镜1上，激光经过作振-摆运动的光学镜1反射，反射光束快速扫描，所产生的干涉条纹以60Hz的频率高速往复移动，从而达到消除视觉干涉条纹的效果。
按照图4的光路实现振镜对激光光源的消相干的装置。
光学镜1采用曲率为-15mm的凸镜，镀有对波段为671nm，532nm，473nm的红绿蓝三基色激光的高透膜。换能器2采用电磁换能器，型号为Hussar B2290EX，转接器3是由铝制成的圆环。光学镜1粘在电磁换能器2上，并-起通过转接器3固定在底座4的中心孔内，驱动源5通过导线与换能器2电连接(如图4所示)。驱动源5采用的是CALTEK CA1640P-02型号的发生器，其电信号加在换能器2上，该发生器输出非周期信号，该发生器输出的电信号带动光学镜1的镜面法线以30°的小倾角绕光轴高速非简谐摆动。
将做高速振-转运动光学镜1设置在激光显示系统合成光的后面，此激光显示系统的激光光源为波段为671nm，532nm，473nm的红绿蓝三基色激光，三束光合成白光之后照射在高速振-转运动光学镜1上，激光经过作振-转运动的光学镜1透射，透射光束快速扫描，所产生的干涉条纹以70Hz的频率高速往复移动，从而达到消除视觉干涉条纹的效果。
Claims (8)
1.一种激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置，包括：光学镜(1)，驱动源(5)；其特征在于：还包括一转接器(3)；该转接器(3)固定在底座(4)的孔内，光学镜(1)与换能器(2)粘在一起，并安装在转接器(3)内；所述的驱动源为能产生周期、或非周期电信号的信号发生器，驱动源(5)通过导线与换能器(2)电连接，驱动源(5)输出电信号驱动换能器(2)产生振—摆动，换能器(2)再带动光学镜(1)作振—摆运动。
2.按权利要求1所述的激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置，其特征在于：所述的转接器(3)为一由硬质材料制作的圆环或框架。
3.按权利要求1所述的激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置，其特征在于：还包括在转接器(3)的框架上固定一圈弹性材料，弹性材料圈内嵌入粘在一起的光学镜(1)与换能器(2)。
4.按权利要求1或3所述的激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置，其特征在于：所述的光学镜(1)的镜面法线以小倾角绕光轴高速转动，或光学镜(1)的镜面法线以小倾角绕光轴高速摆动，所述的小倾角范围是大于相邻两干涉条纹与光学镜(1)形成的夹角，摆动为简谐摆动，或非简谐摆动。
5.按权利要求1或3所述的激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置，其特征在于：所述的驱动源(5)为一输出电信号是正弦波、方波、三角波、锯齿波周期信号的，或非周期信号的信号发生器。
6.按权利要求1或3所述的激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置，其特征在于：所述的换能器(2)是马达，电磁振动元件或超声元件。
7.按权利要求1或2所述的激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置，其特征在于：所述的光学镜(1)包括单色镜、多色镜、平面镜、凹面镜或凸面镜，该光学镜(1)根据需要镀有对所相应的激光光源的反射膜，或镀有对该激光光源的透射膜。
8.按权利要求5所述的激光显示系统中的消除视觉干涉条纹的装置，其特征在于：所述的光学镜(1)采用曲率为-150mm的凸镜，镀有对波段为671nm，532nm，473nm的红绿蓝三基色激光的高透膜。
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