CN109254415B - 一种多维内雕刻外扩散的激光消散斑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多维内雕刻外扩散的激光消散斑装置，属于光学照明投影技术领域。解决了投影行业中激光投影机激光高相干性引起的激光散斑的问题。包括玻璃、玻璃固定结构和电机，所述固定结构包括金属压片和紧固螺钉，所述玻璃和金属压片的中间开设有相对应的螺钉孔，所述玻璃和金属压片通过紧固螺钉固定，且玻璃和金属压片之间通过防氧化胶密封连接；所述电机设置在金属压片上；在玻璃的内部两侧的表面分别设有若干刻槽，其中，玻璃内部两侧表面设有的刻槽相互交叉垂直；所述玻璃的外表面涂覆有喷砂。

Description

一种多维内雕刻外扩散的激光消散斑装置

技术领域

本发明涉及光学照明投影技术领域，具体涉及一种多维内雕刻外扩散的激光消散斑装置。

背景技术

随着半导体二极管激光器的发展，尤其是技术的不断突破，成本不断的降低，使得激光显示行业得到了飞速的发展，特别三色激光显示的更好色域、更高亮度、更大投影尺寸的激光投影机产品则成为了市场追求的趋势。但是，不可回避的一个问题就是三色相对于蓝光激发荧光粉的显示方案具有更强的激光散斑，因为需要同时削弱三种激光的相干性，这对于三色激光投影机来说是个大的技术难题，当在投影屏幕上出现激光的散斑会严重影响观影者的视觉感受，但是激光本身的高相干性则不容易消除，基于此本设计发明了一款基于激光消散斑静态和动态的消散斑装置。

发明内容

为了解决投影行业中激光投影机激光高相干性引起的激光散斑的问题，本文提出一种多维内雕刻外扩散的激光消散斑装置。该装置包括动态消散斑和静态消散斑两种结构，通常在三色激光投影机的产品中会将静态和动态结合在一起来用，该发明在实际的应用测试当中，效果显著，能够达到应有的效果。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多维内雕刻外扩散的激光消散斑装置，包括玻璃、玻璃固定结构和电机，所述固定结构包括金属压片和紧固螺钉，所述玻璃和金属压片的中间开设有相对应的螺钉孔，所述玻璃和金属压片通过紧固螺钉固定，且玻璃和金属压片之间通过防氧化胶密封连接；所述电机设置在金属压片上；在玻璃的内部两侧的表面分别设有若干刻槽，其中，玻璃内部两侧表面设有的刻槽相互交叉垂直；所述玻璃的外表面涂覆有喷砂。

进一步地,所述金属压片由铜或铝或银制成。

进一步地,所述玻璃的厚度为0.5-6mm。

进一步地,所述刻槽等间距设置，且刻槽的宽度和深度均为0.1-1mm。

进一步地,所述玻璃内部两侧表面设有的刻槽分别横向分布和纵向分布。

进一步地,所述电机连接有电路驱动板，电路驱动板上设有与排线连的卡槽。

进一步地,所述金属压片上设有小凸台，所述电机和金属压片的小凸台之间用钢珠来连接。通过钢珠可以使得电机更好的带动玻璃转动。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1)与普通消散斑装置相比，本发明同时消除了激光的空间相干性和时间相干性、尤其在三色激光中能够很好的消除散斑。

2)本发明对于高亮度的三色激光投影机来说，只需要使用一个静态和动态的消散斑装置就可以达到目的。

3)本发明在工程应用中结构简单、成本低廉、易于加工。

附图说明

图1为玻璃上刻槽的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图2中C的局部放大示意图；

图4为去掉电机的激光消散斑的结构示意图；

图5为安装了电机的激光消散斑的结构示意图。

图中标记：1-金属压片，2-螺钉孔，3-玻璃，4-电机，5-排线，6-电路驱动板，7-钢珠，8-刻槽。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1:

如图1所示，一种多维内雕刻外扩散的激光消散斑装置，包括玻璃3、玻璃3固定结构和电机4，所述固定结构包括金属压片1和紧固螺钉，本实施例中，金属压片1由铜或铝制成，如图2所示，所述玻璃3的厚度为0.5-6mm，本实施例中为5mm。如图4和5示，所述玻璃3和金属压片1的中间开设有相对应的螺钉孔2，所述玻璃3和金属压片1通过紧固螺钉固定，且玻璃3和金属压片1之间通过防氧化胶密封连接；防氧化胶粘结后要擦拭掉周围的残留物，以防激光打上去会烧焦。所述电机4设置在金属压片1上，所述金属压片1上设有小凸台，所述电机4和金属压片1的小凸台之间用钢珠7来连接。在玻璃3的内部两侧的表面分别设有若干刻槽8，其中，玻璃3内部两侧表面设有的刻槽8相互交叉垂直。本实施例中，如图1和3所示，刻槽8等间距设置，且刻槽8的宽度和深度均为0.1-1mm,本实施例中为0.5mm。

所述玻璃3的外表面涂覆有喷砂。喷砂颗粒的大小需要和激光通过后发散的角度或者叫扩散的角度对应起来。玻璃3的外表面的喷砂扩散角度决定了激光通过后光束的发散程度，因此不同的扩散角度决定了能量的损失和光学系统设计口径，需要在设计中计算。

优选的,所述玻璃3内部两侧表面设有的刻槽8分别横向分布和纵向分布。

优选的,所述电机4连接有电路驱动板6，电路驱动板6上设有与排线5连的卡槽。

本发明在工作时：电路驱动板6驱动电机4带动内部两侧的表面分别设有若干刻槽8的玻璃3转动，激光的高相干性表现在他们的位相差恒定，具有空间和时间相干性，本发明的原理就是打破激光的位相差恒定，通过雕刻和喷砂的办法，对输出激光的相干性进行乱序调制，从而消除激光的相干性。激光的相干长度在波长量级，如果太小则会发生衍射，保持在0.1-1毫米之间可以保证激光产生随机的相位差，产生不同的相位调制，这样更具有消散斑功能，更有利于投影光机的设计。

实施例2：

如图1-5示，一种多维内雕刻外扩散的激光消散斑装置，包括玻璃3、玻璃3固定结构和电机4，所述固定结构包括金属压片1和紧固螺钉，本实施例中，金属压片1由银制成，所述玻璃3的厚度为6mm。所述玻璃3和金属压片1的中间开设有相对应的螺钉孔2，所述玻璃3和金属压片1通过紧固螺钉固定，且玻璃3和金属压片1之间通过防氧化胶密封连接；防氧化胶粘结后要擦拭掉周围的残留物，以防激光打上去会烧焦。所述电机4设置在金属压片1上，所述金属压片1上设有小凸台，所述电机4和金属压片1的小凸台之间用钢珠7来连接。通过钢珠7可以使得电机4更好的带动玻璃3转动。在玻璃3的内部两侧的表面分别设有若干刻槽8，其中，玻璃3内部两侧表面设有的刻槽8相互交叉垂直。本实施例中，刻槽8等间距设置，且刻槽8的宽度和深度均为0.55mm。

所述玻璃3的外表面涂覆有喷砂。喷砂颗粒的大小需要和激光通过后发散的角度或者叫扩散的角度对应起来。玻璃3的外表面的喷砂扩散角度决定了激光通过后光束的发散程度，因此不同的扩散角度决定了能量的损失和光学系统设计口径，需要在设计中计算。

在本实施例中，所述的玻璃3材料的内雕刻大小尺寸应当控制在0.1-1毫米之间，因为激光的相干长度在波长量级，如果太小则会发生衍射，保持在0.1-1毫米之间可以保证激光产生随机的相位差，产生不同的相位调制，这样更具有消散斑功能，更有利于投影光机的设计。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种多维内雕刻外扩散的激光消散斑装置，其特征在于,包括玻璃(3)、玻璃(3)固定结构和电机(4)，所述固定结构包括金属压片(1)和紧固螺钉，所述玻璃(3)和金属压片(1)的中间开设有相对应的螺钉孔(2)，所述玻璃(3)和金属压片(1)通过紧固螺钉固定，且玻璃(3)和金属压片(1)之间通过防氧化胶密封连接；所述电机(4)设置在金属压片(1)上；在玻璃(3)的内部两侧的表面分别设有若干刻槽(8)，其中，玻璃(3)内部两侧表面设有的刻槽(8)相互交叉垂直；所述玻璃(3)的外表面涂覆有喷砂；所述玻璃(3)的厚度为0.5-6mm之间；所述刻槽(8)等间距设置，且刻槽(8)的宽度和深度均为0.1-1mm之间；所述玻璃(3)内部两侧表面设有的刻槽(8)分别横向分布和纵向分布。

2.根据权利要求1所述的一种多维内雕刻外扩散的激光消散斑装置，其特征在于,所述金属压片(1)由铜或铝或银制成。

3.根据权利要求1所述的一种多维内雕刻外扩散的激光消散斑装置，其特征在于,所述电机(4)连接有电路驱动板(6)，电路驱动板(6)上设有与排线(5)连的卡槽。

4.根据权利要求1所述的一种多维内雕刻外扩散的激光消散斑装置，其特征在于,所述金属压片(1)上设有小凸台，所述电机(4)和金属压片(1)的小凸台之间用钢珠(7)来连接。

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