CN101493582A - 一种消激光散斑的光学结构 - Google Patents

一种消激光散斑的光学结构 Download PDF

Info

Publication number
CN101493582A
CN101493582A CNA2009101111068A CN200910111106A CN101493582A CN 101493582 A CN101493582 A CN 101493582A CN A2009101111068 A CNA2009101111068 A CN A2009101111068A CN 200910111106 A CN200910111106 A CN 200910111106A CN 101493582 A CN101493582 A CN 101493582A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reflector array
array
laser
micro reflector
optical texture
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2009101111068A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101493582B (zh
Inventor
吴砺
凌吉武
陈燕平
林磊
马英俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Photop Technologies Inc
Original Assignee
Photop Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Photop Technologies Inc filed Critical Photop Technologies Inc
Priority to CN2009101111068A priority Critical patent/CN101493582B/zh
Publication of CN101493582A publication Critical patent/CN101493582A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101493582B publication Critical patent/CN101493582B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明涉及激光领域，尤其涉及一种消除激光散斑的光学结构。本发明的消除激光散斑的基本的光学结构，其至少包括：偏振分束棱镜，设置于p分量激光入射光轴上；1/4波片，设置于所述的偏振分束棱镜的p分量激光出射光轴上；扩束透镜，设置于所述的1/4波片后的光轴上；微反射镜阵列，设置与所述的扩束透镜后。利用扩束透镜使入射激光扩束，扩束后的光束被快速振动的微型角锥反射镜阵列或微珠反射镜阵列反射，来获得位相分布无序激光，并利用偏振分束棱镜将入射光与反射光分开。本发明采用如上技术方案，公开了一种新型的、简单的光学结构来实现消激光散斑的目的。

Description

一种消激光散斑的光学结构
技术领域
本发明涉及激光领域，尤其涉及一种消除激光散斑的光学结构。
背景技术
人们尝试用面分布不均匀的位相片破坏激光波阵面以减弱激光相干性，从而减少激光作为显示光源时引起的散斑效应。但由于通常激光光斑尺寸有限，而位相片单元尺寸及数量亦有限，所以有的采用旋转位相片方法来部分减弱激光的相干性。美国专利US6081381公开一种结构，其采用如图1所示结构减弱激光的相干性，从而减弱散斑效应。该专利由光源101、光束整形透镜102、光束发散装置103、聚光透镜104、转动的微透镜阵列105、聚光透镜106和屏幕107构成。先采用发散透镜103使激光光束发散，再采用旋转的微透镜阵列105降低光束的相干性以达到减弱散斑效应的目的。
发明内容
与上述结构不同的，本发明提出另一种简单的光学结构来实现。
本发明的技术方案如下：
本发明的消除激光散斑的基本的光学结构，其至少包括：
偏振分束棱镜，设置于p分量激光入射光轴上；
1/4波片，设置于所述的偏振分束棱镜的p分量激光出射光轴上；
扩束透镜，设置于所述的1/4波片后的光轴上；
微反射镜阵列，设置于所述的扩束透镜后。
在基本的光学结构进行的扩展：
第一种改进的结构，所述的扩束透镜和所述的微反射镜阵列之间还设置一准直透镜。
第二种改进的结构，所述的扩束透镜和所述的微反射镜阵列之间还设置一透射式位相片。
第三种改进的结构，所述的扩束透镜和所述的微反射镜阵列之间还设置一准直透镜，所述的准直透镜和所述的微反射镜阵列之间还设置一透射式位相片。
为进一步减弱激光的相干性，本实用新型还可以进行如下扩展：
方式一：将如上所述的任一结构的微反射镜阵列连接于微型马达，并通过微型马达带动微反射镜阵列旋转。
方式二：将如上所述的任一结构的微反射镜阵列一端固定于支架上，另一端连接于PZT元件，并通过通过PZT元件快速移动来改变微反射镜阵列位置。
方式三：将如上所述的任一结构的微反射镜阵列连接于PZT元件，并通过通过PZT元件快速移动带动微反射镜阵列在竖直方向不断移动。
如上所述的微反射镜阵列是微型角锥反射镜阵列或微玻璃珠反射镜阵列，材料可为塑料或玻璃。
本发明采用如上技术方案，公开了一种新型的、简单的光学结构来实现消激光散斑的目的。
附图说明
图1是已有技术的结构示意图；
图2(a)是本发明的实施例一的结构示意图；
图2(b)是本发明的实施例二的结构示意图；
图2(c)是本发明的实施例三的结构示意图；
图2(d)是本发明的实施例四的结构示意图；
图3(a)是本发明的实施例五的结构示意图；
图3(b)是本发明的实施例六的结构示意图；
图3(c)是本发明的实施例七的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图说明和具体实施方式对本发明进一步说明。
本发明采用扩束透镜或透镜组、偏振分束棱镜、1/4波片、透射式位相片、微型角锥反射镜阵列或微珠反射镜阵列及振动元件构成消激光散斑光学结构。利用扩束透镜使入射激光扩束，扩束后的光束被快速振动的微型角锥反射镜阵列或微珠反射镜阵列反射，来获得位相分布无序激光，并利用偏振分束棱镜将入射光与反射光分开。
如图2(a)所示的实施例一的结构是本发明的基本结构型，其中201为入射p分量激光，202为偏振分束棱镜，203为1/4波片，204为扩束透镜，205为漫反射镜阵列，是微型角锥反射镜阵列或微珠反射镜阵列。
偏振分束棱镜202透射p分量入射光201，透过1/4波片203后，被扩束透镜204扩束并入射到漫反射镜阵列205，扩束光经微型棱镜反射镜反射，再次通过1/4波片时，偏振方向旋转90°，变为S分量，并被偏振分束棱镜202反射形成输出光束。微反射镜阵列205在一定入射角范围即全反射角范围内会原光路返回，微反射镜阵列205的位相分布无序，扩束后光束各点在反射面上光程分布不均，因而得到的S分量激光的相干性将大为降低，此输出光源用于激光显示时将大大减弱其散斑效应。
图2(b)所示的结构是本发明的实施例二结构，是扩展的结构型。其中，201为入射p分量激光，202为偏振分束棱镜，203为1/4波片，204为扩束透镜，205为微反射镜阵列，是微型角锥反射镜阵列或微珠反射镜阵列。不同的是，采用准直透镜206将扩束后的光束准直。由于光束准直，可以缩短扩束镜204与漫反射镜阵列205间的距离。
图2(c)所示的结构是本发明的实施例三结构，是扩展的结构型。其中，201为入射p分量激光，202为偏振分束棱镜，203为1/4波片，204为扩束透镜，205为微反射镜阵列，是微型角锥反射镜阵列或微珠反射镜阵列。不同的是，仅采用透射式位相片207取代图2(b)所示实施例二的准直透镜206。
图2(d)所示的结构是本发明的实施例四结构，是扩展的结构型。其中，201为入射p分量激光，202为偏振分束棱镜，203为1/4波片，204为扩束透镜，205为微反射镜阵列，是微型角锥反射镜阵列或微珠反射镜阵列。不同的是，在采用透镜206准直扩束后的光束，用面分布不均匀的透射式位相片207破坏激光的位相，采用此结构可进一步破坏激光的相干性。
本发明亦可采用旋转或振动微型角锥反射镜阵列或微玻璃珠反射镜阵列方式进一步减弱激光的相干性。以下仅结合本发明的基础型结构进行扩展，其他与之相应。
如图3(a)所示的实施例五的结构中，其中，201为入射p分量激光，202为偏振分束棱镜，203为1/4波片，204为扩束透镜，205为微反射镜阵列，即微型角锥反射镜阵列或微珠反射镜阵列，306为微型马达。将漫反射镜阵列205与微型马达306固定，通过微型马达带动漫反射镜阵列205旋转。
如图3(b)所示的实施例六的结构中，其中，201为入射p分量激光，202为偏振分束棱镜，203为1/4波片，204为扩束透镜，205为微反射镜阵列，即微型角锥反射镜阵列或微珠反射镜阵列，将微反射镜阵列205一端固定在支架308上，另一端连接于一PZT元件307，通过PZT元件307的快速移动来改变微反射镜阵列205位置。
如图3(c)所示的实施例七的结构中，其中，201为入射p分量激光，202为偏振分束棱镜，203为1/4波片，204为扩束透镜，205为微反射镜阵列，即微型角锥反射镜阵列或微珠反射镜阵列，将漫反射镜阵列205置于一PZT元件307，通过PZT元件307的快速移动使微反射镜阵列205在竖直方向不断移动。
本发明所述的微反射镜阵列205可以是微型角锥反射镜阵列或微玻璃珠反射镜阵列，材料可为塑料或玻璃。若是微型角锥反射镜阵列，则可采用作为交通标志用的微型角锥反射镜制作方法制作。如3M公司交通标示用的棱镜1cm2有5000个微型角锥反射镜，其使用周期为7年，反射率可达98％，虽然为塑料压模制作，但由于激光扩散后功率密度较低，因而可以直接用于本发明的结构。由于其为塑料压制，且各个角锥大小不同，其位相分布无序，面积足够大时，可完全破坏激光波阵面。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种消除激光散斑的光学结构，其特征在于：其至少包括偏振分束棱镜(202)，设置于p分量激光入射光轴上；1/4波片(203)，设置于所述的偏振分束棱镜(202)的p分量激光出射光轴上；扩束透镜(204)，设置于所述的1/4波片(203)后的光轴上；微反射镜阵列(205)，设置于所述的扩束透镜(204)后。
2.如权利要求1所述的消除激光散斑的光学结构，其特征在于：所述的扩束透镜(204)和所述的微反射镜阵列(205)之间还设置一准直透镜(206)。
3.如权利要求1所述的消除激光散斑的光学结构，其特征在于：所述的扩束透镜(204)和所述的微反射镜阵列(205)之间还设置一透射式位相片(207)。
4.如权利要求2所述的消除激光散斑的光学结构，其特征在于：所述的准直透镜(206)和所述的微反射镜阵列(205)之间还设置一透射式位相片(207)。
5.如权利要求1或2或3或4任一所述的消除激光散斑的光学结构，其特征在于：所述的微反射镜阵列(205)连接于微型马达(306)，并通过微型马达(306)带动微反射镜阵列(205)旋转。
6.如权利要求1或2或3或4任一所述的消除激光散斑的光学结构，其特征在于：所述的微反射镜阵列(205)一端固定于支架(308)上，另一端连接于PZT元件(307)，并通过通过PZT元件(307)快速移动来改变微反射镜阵列(205)位置。
7.如权利要求1或2或3或4任一所述的消除激光散斑的光学结构，其特征在于：所述的微反射镜阵列(205)连接于PZT元件(307)，并通过通过PZT元件(307)快速移动带动微反射镜阵列(205)在竖直方向不断移动。
8.如1-4任一权利要求所述的消除激光散斑的光学结构，其特征在于：所述的微反射镜阵列(205)是微型角锥反射镜阵列或微玻璃珠反射镜阵列，材料可为塑料或玻璃。
9.如权利要求5所述的消除激光散斑的光学结构，其特征在于：所述的微反射镜阵列(205)是微型角锥反射镜阵列或微玻璃珠反射镜阵列，材料可为塑料或玻璃。
10.如权利要求6所述的消除激光散斑的光学结构，其特征在于：所述的微反射镜阵列(205)是微型角锥反射镜阵列或微玻璃珠反射镜阵列，材料可为塑料或玻璃。
11.如权利要求7所述的消除激光散斑的光学结构，其特征在于：所述的微反射镜阵列(205)是微型角锥反射镜阵列或微玻璃珠反射镜阵列，材料可为塑料或玻璃。
CN2009101111068A 2009-02-23 2009-02-23 一种消激光散斑的光学结构 Expired - Fee Related CN101493582B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101111068A CN101493582B (zh) 2009-02-23 2009-02-23 一种消激光散斑的光学结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009101111068A CN101493582B (zh) 2009-02-23 2009-02-23 一种消激光散斑的光学结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101493582A true CN101493582A (zh) 2009-07-29
CN101493582B CN101493582B (zh) 2010-10-13

Family

ID=40924248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009101111068A Expired - Fee Related CN101493582B (zh) 2009-02-23 2009-02-23 一种消激光散斑的光学结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101493582B (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102141687A (zh) * 2011-02-16 2011-08-03 香港应用科技研究院有限公司 降低显示器***里散斑效应的装置
CN102207634A (zh) * 2011-02-16 2011-10-05 香港应用科技研究院有限公司 用来降低显示器***里散斑效应的装置
WO2012069017A1 (zh) * 2010-11-26 2012-05-31 山西飞虹激光科技有限公司 激光器防反射装置以及包含该装置的激光设备
WO2012100298A1 (en) * 2011-01-28 2012-08-02 Digislide Holdings Limited Laser optical engine with means to remove laser speckle
US8937977B2 (en) 2010-11-26 2015-01-20 Beijing Luhe Feihong Laser S&T Co., Ltd. Laser antireflection device and laser apparatus comprising same
CN105182674A (zh) * 2015-10-28 2015-12-23 中视迪威激光显示技术有限公司 激光投影机专用激光光源
WO2016150095A1 (zh) * 2015-03-20 2016-09-29 中兴通讯股份有限公司 一种抑制激光散斑的方法和装置
WO2019100452A1 (zh) * 2017-11-22 2019-05-31 歌尔股份有限公司 消散斑装置、激光光源及激光投影***
WO2019100451A1 (zh) * 2017-11-22 2019-05-31 歌尔股份有限公司 消散斑装置、激光光源及激光投影***
CN111830723A (zh) * 2020-07-28 2020-10-27 Oppo广东移动通信有限公司 发射模组及深度传感器、电子设备

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104808352A (zh) * 2014-01-23 2015-07-29 中能激光显示技术（上海）有限公司 一种散斑抑制方法及其装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012069017A1 (zh) * 2010-11-26 2012-05-31 山西飞虹激光科技有限公司 激光器防反射装置以及包含该装置的激光设备
US8937977B2 (en) 2010-11-26 2015-01-20 Beijing Luhe Feihong Laser S&T Co., Ltd. Laser antireflection device and laser apparatus comprising same
WO2012100298A1 (en) * 2011-01-28 2012-08-02 Digislide Holdings Limited Laser optical engine with means to remove laser speckle
CN102141687A (zh) * 2011-02-16 2011-08-03 香港应用科技研究院有限公司 降低显示器***里散斑效应的装置
CN102207634A (zh) * 2011-02-16 2011-10-05 香港应用科技研究院有限公司 用来降低显示器***里散斑效应的装置
CN102141687B (zh) * 2011-02-16 2012-11-07 香港应用科技研究院有限公司 降低显示器***里散斑效应的装置
CN102207634B (zh) * 2011-02-16 2014-02-26 香港应用科技研究院有限公司 用来降低显示器***里散斑效应的装置
WO2016150095A1 (zh) * 2015-03-20 2016-09-29 中兴通讯股份有限公司 一种抑制激光散斑的方法和装置
CN105182674A (zh) * 2015-10-28 2015-12-23 中视迪威激光显示技术有限公司 激光投影机专用激光光源
WO2019100452A1 (zh) * 2017-11-22 2019-05-31 歌尔股份有限公司 消散斑装置、激光光源及激光投影***
WO2019100451A1 (zh) * 2017-11-22 2019-05-31 歌尔股份有限公司 消散斑装置、激光光源及激光投影***
CN111830723A (zh) * 2020-07-28 2020-10-27 Oppo广东移动通信有限公司 发射模组及深度传感器、电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN101493582B (zh) 2010-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101493582B (zh) 一种消激光散斑的光学结构
JP4900618B2 (ja) 結像素子、ディスプレイ装置
JP5728748B2 (ja) リフレクタアレイ光学装置およびそれを用いた表示装置
JP2003161885A5 (zh)
JP2011191404A (ja) ２面コーナーリフレクタアレイ光学素子およびそれを用いた表示装置
CN102103270B (zh) 激光光束匀光整形与消散斑一体化装置
JP5614745B2 (ja) ２面コーナーリフレクタアレイ光学素子を用いた表示装置
JP2012043772A5 (zh)
CN203587956U (zh) 屏幕和投影显示***
WO2009054124A1 (ja) 面状照明装置及び画像表示装置
CN103838068A (zh) 发光装置及其相关投影***
JP2012008301A (ja) 体積走査型３次元映像表示装置
JP2007079029A5 (zh)
WO1997001116A1 (fr) Appareil de formation d'images optiques
CN103792766A (zh) 发光装置及相关投影***
WO2006100380A2 (fr) Simple et double ellipsoïde immaterielle
ITTV20090131A1 (it) Proiettore modulare con sorgenti luminose di tipo led
JP2010014816A5 (zh)
CN109814253A (zh) 结构光模组及三维感测装置
CN202033529U (zh) 激光光束匀光整形与消散斑一体化装置
CN209400801U (zh) 结构光模组及三维感测装置
CN102736380A (zh) 反射型微型投影机用光学引擎
CN202306000U (zh) 扫描光源模块及触控屏幕
JP2010113225A5 (zh)
CN201965398U (zh) 反射型微型投影机用光学引擎

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101013

Termination date: 20140223