CN104102010A - 光纤激光背光化整形装置 - Google Patents
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Abstract
光纤激光背光化整形装置，涉及一种激光整形装置。设有球面透镜、多层鲍威尔棱镜片和切角背光板；所述球面透镜用于对由多模光纤中出射的激光进行整形和准直；所述多层鲍威尔棱镜片与球面透镜、多模光纤出射端位于同一主光轴；所述切角背光板设于多层鲍威尔棱镜片的背后，用于对由多层鲍威尔棱镜片导入的线状激光均匀地面状化，使之可以作为显示用的背光源。利用球面透镜的准直和聚焦作用和多层鲍威尔棱镜片的均匀散光作用将混色激光由点状变为线状，导入切角背光板，从而使切角背光板均匀发光。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光整形装置，尤其是涉及一种光纤激光背光化整形装置。
背景技术
现今的主流显示设备为液晶显示设备，由于液晶面板本身并不发光，需要提供背光光源才可以显示。
随着激光混色技术已日趋成熟，白光激光模组已经成功地研发出来并可高效率地由光纤导出白光激光。且激光作为背光源将会有更宽的色域以及更加丰富的色彩，同时其发光效率也远远高于现有的LED背光源，更加环保节能，更符合下一代显示器的要求。而要实现激光显示，亟需能够将由光纤出射的点状发散混色激光整形为均匀的面状混色光源的装置。
而目前学术领域内还没有将光纤中的复色激光直接导入背光板实现激光显示的有关报道。
本申请人在中国专利CN103457147A中公开一种白光激光模组，设有绿光Pr:YLF固体激光器、蓝光半导体激光器、红光Pr:YLF固体激光器、蓝绿双色镜、红绿双色镜、聚焦透镜和光纤；蓝光半导体激光器垂直设于绿光Pr:YLF固体激光器的左上方处，红光Pr:YLF固体激光器设于蓝光半导体激光器左侧；蓝绿双色镜设于蓝光与绿光光束的交汇处，用于将蓝光垂直反射使得蓝光与绿光在同一方向上；红绿双色镜设于红光与绿光光束的交汇处，用于将红光垂直反射使得红光与绿光在同一方向上；10倍物镜作为聚焦透镜设于三束光合成的出射端即红绿双色镜的左端；光纤设于聚焦透镜的焦点位置，使得三束光耦合进光纤中。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的混色激光光源模组还只能出射点状发散光等问题，提供一种能够将由光纤出射的点状发散混色激光，整形为可用于显示的，均匀的面状混色背光源的光纤激光背光化整形装置。
本发明设有：
球面透镜，所述球面透镜用于对由多模光纤中出射的激光进行整形和准直；
多层鲍威尔棱镜片，所述多层鲍威尔棱镜片与球面透镜、多模光纤出射端位于同一主光轴；
切角背光板，所述切角背光板设于多层鲍威尔棱镜片的背后，用于对由多层鲍威尔棱镜片导入的线状激光均匀地面状化，使之可以作为显示用的背光源。
所述球面透镜可采用固定焦距球面透镜，所述球面透镜的焦距为10～40mm，球面透镜用于对由多模光纤中出射的激光进行整形和准直，使由多模光纤中出射的激光平行并点状化。
所述多层鲍威尔棱镜片可采用由3～9个鲍威尔棱镜并列集成于一片透镜上，用于对点状激光均匀地线性化，且在空气介质中发散角保持在90°～120°之间。
所述多模光纤出射端与球面透镜顶端的距离可为8～50mm，球面透镜切面与多层鲍威尔棱镜片中心顶端的距离可为8～50mm，多层鲍威尔棱镜片切面与切角背光板入射口的距离可为5～30mm，使由多模光纤出射的发散混色激光能够通过球面透镜、多层鲍威尔棱镜片后均匀地、无色散地、低损耗地照亮整个切角背光板，并可用于显示的背光源。
本发明利用球面透镜的准直和聚焦作用和多层鲍威尔棱镜片的均匀散光作用将混色激光由点状变为线状，导入切角背光板，从而使切角背光板均匀发光。
本发明用于将多模光纤中激光整形为均匀的显示用的背光。采用了球面透镜对从多模光纤出射的激光进行准直与整形，再通过多层鲍威尔棱镜片使点状光变为强度均匀的线状光，从切角背光板切角处导入，使得切角背光板均匀发亮。激光由多模光纤出射经球面透镜后变为平行光，打入多层鲍威尔棱镜片后均匀发散成一定角度，使之可以通过切角背光板切角而均匀照明整个切角背光板。
附图说明
图1为本发明实施例的结构组成示意图。
图2为本发明实施例的应用状态示意图。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和2所示，本发明实施例设有球面透镜2、多层鲍威尔棱镜片3和切角背光板4。
所述球面透镜2用于对由多模光纤1中出射的激光进行整形和准直；所述多层鲍威尔棱镜片3与球面透镜2、多模光纤1出射端位于同一主光轴；所述切角背光板4设于多层鲍威尔棱镜片3的背后，用于对由多层鲍威尔棱镜片3导入的线状激光均匀地面状化，使之可以作为显示用的背光源。
所述球面透镜2可采用固定焦距球面透镜，所述固定焦距球面透镜的焦距为10～40mm，球面透镜用于对由多模光纤中出射的激光进行整形和准直，使由多模光纤中出射的激光平行并点状化。
所述多层鲍威尔棱镜片3可采用由3～9个鲍威尔棱镜并列集成于一片透镜上，用于对点状激光均匀地线性化，且在空气介质中发散角保持在90°～120°之间。
所述多模光纤1出射端与球面透镜2顶端的距离可为8～50mm，球面透镜2切面与多层鲍威尔棱镜片3中心顶端的距离可为8～50mm，多层鲍威尔棱镜片3切面与切角背光板4入射口的距离可为5～30mm，使由多模光纤1出射的发散混色激光能够通过球面透镜2、多层鲍威尔棱镜片3后均匀地、无色散地、低损耗地照亮整个切角背光板4，并可用于显示的背光源。在图2中，标记5为显示屏。
本发明首次采用准直、整形、扩束、匀化一体化的工序，将发散点状混色激光变成了均匀的面状混色光，为激光显示器提供了理想的背光源。
Claims (5)
1.光纤激光背光化整形装置，其特征在于设有：
球面透镜，所述球面透镜用于对由多模光纤中出射的激光进行整形和准直；
多层鲍威尔棱镜片，所述多层鲍威尔棱镜片与球面透镜、多模光纤出射端位于同一主光轴；
切角背光板，所述切角背光板设于多层鲍威尔棱镜片的背后，用于对由多层鲍威尔棱镜片导入的线状激光均匀地面状化，使之可以作为显示用的背光源。
2.如权利要求1所述光纤激光背光化整形装置，其特征在于所述球面透镜采用固定焦距球面透镜。
3.如权利要求1所述光纤激光背光化整形装置，其特征在于所述球面透镜的焦距为10～40mm。
4.如权利要求1所述光纤激光背光化整形装置，其特征在于所述多层鲍威尔棱镜片采用由3～9个鲍威尔棱镜并列集成于一片透镜上，用于对点状激光均匀地线性化，且在空气介质中发散角保持在90°～120°之间。
5.如权利要求1所述光纤激光背光化整形装置，其特征在于所述多模光纤出射端与球面透镜顶端的距离为8～50mm，球面透镜切面与多层鲍威尔棱镜片中心顶端的距离为8～50mm，多层鲍威尔棱镜片切面与切角背光板入射口的距离为5～30mm。
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