CN107678236A - 投射均匀光束的激光投影装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种投射均匀光束的激光投影装置，包括：光源，向外发射光束；基底，用于固定所述光源；准直单元，汇聚所述光源发射的光束，并向外投射平行光束；衍射光学元件，接收及扩束所述平行光束，并向外投射图案化光束，所述图案化光束包括零级衍射光束和高阶衍射光束；光束均衡单元，用于接收并且均衡高阶衍射光束与零级衍射光束的能量。光束均衡单元包括两片线偏振片、液晶光调制器设置于两片线偏振片之间并且受液晶驱动电源控制，或光束均衡单元为透过型TFT‑LCD面板和控制器。该投射均匀光束的激光投影装置投射的激光散斑图案具有均匀度更高、对比度更强的特征，并且更符合人眼安全标准。

Description

投射均匀光束的激光投影装置
技术领域
本发明涉及光学及光电子学领域，尤其涉及一种投射均匀光束的激光投影装置。
背景技术
激光投影装置被应用于各个领域。例如，基于光学的三维测量领域，激光投影装置可用于向目标空间投射编码或结构化的激光图案，实现对目标空间的标定，为后期三维测量提供准备工作。激光投影装置一般由基底、光源、准直单元、衍射光学元件组成，其中衍射光学元件用于生成并向目标空间投射编码或结构化的激光图案化光束。投射于目标空间的激光图案化光束，其均匀性和高对比度会直接影响到激光投影装置对目标空间深度标定的精准度和灵敏度。
然而，用于产生激光图案的衍射光学元件往往存在着零级衍射光束。零级衍射光束是指射向衍射光学元件的光束中，存在着一部分光束没有被衍射并且继续穿过衍射光学元件进入目标空间，即没有被衍射光学元件衍射便直接进入目标空间的那一部分光束为零级衍射光束。由于衍射光学元件的零级衍射问题，致使其无法适用于一些特殊的应用环境。尤其是，在基于激光投影装置的人机交互的一些应用中，能量过大的零级衍射光束有可能会引发人眼安全的问题。如果激光投影装置的零级衍射光束的单位横截面能量通量超过了激光对人眼安全标准的最大允许值，则该激光投影装置不应当用于涉及人机交互的应用环境中。
激光投影装置衍射光学元件的零级衍射问题会直接影响激光图案的亮度均匀性，从而导致利用其的深度相机的精准度、灵敏度变差。
发明内容
本发明为了解决现有技术中激光投影装置中的均匀性的问题，提供一种投射均匀光束的激光投影装置。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案如下所述：
一种投射均匀光束的激光投影装置，包括：光源，向外发射光束；基底，用于固定所述光源；准直单元，汇聚所述光源发射的光束，并向外投射平行光束；衍射光学元件，接收及扩束所述平行光束，并向外投射图案化光束，所述图案化光束包括零级衍射光束和高阶衍射光束；光束均衡单元，用于接收并且均衡高阶衍射光束与零级衍射光束的能量。
一种光束均衡单元包括两片线偏振片、液晶光调制器、液晶驱动电源；所述液晶光调制器设置于两片线偏振片之间并且受液晶驱动电源控制。液晶驱动电源提供驱动所述液晶光调制器的连续可调电压，所述连续可调电压为0-8V。液晶光调制器的两侧的线偏振片与液晶光调制器一体安装或分立安装。两片线偏振片的横截面积不小于所述零级衍射光的光斑横截面积。
另一种光束均衡单元包括透过型TFT-LCD面板以和控制器。透过型TFT-LCD面板是双极性扭曲液晶材料的显示面板；控制器包括CPU、D/A转换器和驱动电路；所述控制器用于驱动并控制所述透过型TFT-LCD面板的像素点的灰度值，生成均衡零级衍射光束与高阶衍射光束能量的灰度图像。透过型TFT-LCD面板通过所述灰度图像调节图案化光束的边际效应。
一种投射均匀光束的激光投影装置的制造方法，包括：提供基底与光源，将所述光源固定在基底上；提供准直单元与衍射光学元件，将所述准直单元固定在所述光源与衍射光学元件之间，用于准直或聚焦所述光源发射的光束；所述衍射光学元件，用于接收及扩束所述光束，并向目标空间投射图案化光束；提供光束均衡单元，所述光束均衡单元包括线两片线偏振片、液晶光调制器设置于两片线偏振片之间并且受液晶驱动电源控制，或者所述光束均衡单元为透过型TFT-LCD面板和控制器；所述光束均衡单元设置在所述衍射光学元件的出射光束侧，用于均衡高阶衍射光束与零级衍射光束的能量。
本发明的有益效果为：光源发射的激光经准直单元汇聚后，以平行光束的方式射向衍射光学元件，随后衍射光学元件将平行光束扩束为图案化光束，并射向光束均衡单元，基于光束均衡单元的电光效应与消光机制或者灰度图像透过率差异，可以有效的均衡图案化光束中的零级衍射光束以及高阶衍射光束，从而在确保激光散斑图案完整性的同时，进一步改善投射于目标空间的激光散斑图案品质；该激光投影装置投射的激光散斑图案具有均匀度更高、对比度更强的特征，并且更符合人眼安全标准。
附图说明
图1是未施加电压的液晶光调制器的结构示意图。
图2是施加电压的液晶光调制器的结构示意图。
图3是本发明实施例的一种投射均匀光束的激光投影装置结构示意图。
图4是本发明实施例的另一种投射均匀光束的激光投影装结构置示意图。
图5是本发明实施例的一种透过型TFT-LCD面板的透过率分布示意图。
其中，1-玻璃基片、2-透明电极薄膜、3-液晶分子层、4-液晶分子、10-基底、11-光源、12-准直单元、13-衍射光学元件、14-零级衍射光束、141-第二零级衍射光束、142-第三零级衍射光束、15-光束均衡单元、151-线偏振片、152-液晶光调制器、153-液晶驱动电源、154-线偏振片、16-高阶衍射光束、161-第二高阶衍射光束、17-目标平面、171-目标平面区域、172-目标平面区域、18-又一光束均衡单元、181-透过型TFT-LCD面板、182-控制器。
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施例对本发明进行详细的介绍，以使更好的理解本发明，但下述实施例并不限制本发明范围。另外，需要说明的是，下述实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构思，附图中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形状、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
图1和2是液晶光调制器的结构示意图。其中，图1是未施加电压的液晶光调制器的结构示意图；图2是施加电压的液晶光调制器的结构示意图。液晶是一类介于液体和固体之间，分子规则排列的有机化合物，具有特殊的物理、化学、光学属性，并且对电磁场非常敏感，即在外加电场的作用下，液晶分子出现重新排列，进而改变液晶层的光学性质。液晶光调制器一般由向列型液晶材料，基于液晶的电控双折射特性制作而成。如图1和图2所示，液晶光调制器由玻璃基片1、透明电极薄膜(ITO)2以及液晶分子层3构成，其中液晶分子层3被填充于两片透明电极薄膜2之间；其中两片玻璃基片1分别封装在透明电极薄膜2的外侧，用于支撑并且保护透明电极薄膜2以及液晶分子层3。当透明电极薄膜2没有对液晶分子层施3加电压时，如图1所示，液晶分子层3中液晶分子4的长轴沿水平方向平行排列，此时液晶光调制器具有最大的相位延迟。当透明电极薄膜2对液晶分子层3施加外电场时，如图2所示，液晶分子层3中液晶分子4的长轴方向出现了的偏转，偏转角度与外电场的大小有关，最大偏转角度为90°，并且沿电场方向平行排列，此时液晶光调制器具有最小的相位延迟。
通过改变透明电极薄膜2所施加的电压，可以改变向列相液晶分子的长轴指向，即液晶光调制器的长轴可随电压连续可调。如果垂直入射的线偏振光束，其偏振方向平行于向列相液晶分子的长轴，则通过改变透明电极薄膜2所施加的电压值，可以实现液晶光调制器对入射线偏振光偏振方向的连续调制。
图3是根据本发明实施例的一种投射均匀光束的激光投影装置结构示意图。本实施例中的激光投影装置包括，基底10、光源11、准直单元12、衍射光学元件13以及光束均衡单元15；
其中，所述光源11固定在基底10一侧，并且面向准直单元12发射光束；
其中，所述准直单元12用于接收所述光源11发射的光束，并且面向所述衍射光学元件13发射平行光束；
其中，所述衍射光学元件13用于接收、扩束所述平行光束，并且面向所述光束均衡单元15投射图案化光束；
其中，所述扩束是指复制并重叠所述光源发射的光束；
其中，所述图案化光束包括零级衍射光束14以及高阶衍射光束16；
其中，所述光束均衡单元15由线偏振片151、液晶光调制器152、液晶驱动电源153以及线偏振片154构成，用于接收并且均衡所述图案化光束的能量，尤其是衰减所述图案化光束中的零级衍射光束；
其中，所述线偏振片151通过镶嵌、胶粘等可行方式固定在所述液晶光调制器152的入射光束一侧，所述线偏振片154通过镶嵌、胶粘等可行方式固定在所述液晶光调制器153的出射光束一侧；
其中，所述线偏振片151与所述线偏振片154的平铺面积以及具***置由所述零级衍射光束14光斑面积以及位置决定；
其中，所述液晶光调制器152由向列型液晶材料经透明电极薄膜及玻璃基片封装而成，具有电控双折射特性；
其中，所述液晶驱动电源153可以提供连续可调的电压，用于驱动所述液晶光调制器152，以便精确控制液晶材料中液晶分子的长轴方向偏转。
一种实施方式中，液晶光调制器152为扭曲型液晶光调制器，即液晶光调制器152的入射光束端面与出射光束端面的液晶分子长轴扭曲角度为90°；线偏振片151与线偏振片154的透振方向平行于液晶光调制器152入射光束端面的液晶分子长轴方向，并且线偏振片151、线偏振片154的中心与零级衍射光束14的中心设置在同一水平线上。此外，线偏振片151与线偏振片154的横截面积不小于零级衍射光束14的光斑横截面积。优选地，线偏振片151、线偏振片154的横截面积等于零级衍射光束14的光斑横截面积。
如图3所示，高阶衍射光束16以自然光的偏振态入射到光束均衡单元15中，由于液晶材料的光束透过率主要取决于液晶分子微粒的尺寸，液晶分子微粒尺寸越小透过率越高，在忽略玻璃基板、透明电极薄膜的对光束均衡单元15透过率的影响情况下，目前的液晶光调制器152对自然光或高阶衍射光束16的透射率可高达85％以上，因此，高阶衍射光束16可以保持较高的能量通过光束均衡单元15，随后以第二高阶衍射光束161射向目标平面17的目标平面区域171。
如图3所示，零级衍射光束14由线偏振片151区域垂直入射光束均衡单元15，经线偏振151起偏后以第二零级衍射光束141入射到液晶光调制器152内。由于线偏振片151的透振方向与液晶光调制器152的入射光束端面的液晶分子长轴方向平行，因此，当液晶驱动电源153断开供电，即液晶驱动电源153的供电电压为0时，基于扭曲型液晶光调制器的旋光效应，入射的第二零级衍射光束141，其偏振方向会随着液晶分子长轴方向的扭曲而发生改变，最后在液晶光调制器152的出射光束端面射出偏振方向发生了90°偏转的第二零级衍射光束141。又由于线偏振片154的透振方向与151的透振方向平行，基于线偏振片的消光机制，偏振方向发生了90°偏转的第二零级衍射光束141，其能量被线偏振片154完全遮蔽、吸收，因此零级衍射光束14无法顺利通过光束均衡单元15进入目标空间，此时目标平面17的目标平面区域172出现消光现象。
当液晶驱动电源153的供电电压不为0时，基于液晶光调制器152的电光效应，液晶层的双折射效应会受到液晶驱动电源153的供电电压影响，即随着供电电压持续的变化，液晶分子长轴会沿电场方向出现不同程度的偏转。假设液晶驱动电源153的供电电压足够大为Vmax时，液晶分子的长轴方向一致偏转并且与入射的第二零级衍射光束141传播方向相同，由于第二零级衍射光束141沿液晶分子长轴方向传输并不会发生双折射的现象，因此液晶光调制器152的双折射和旋光效应也随着消失，此时第二零级衍射光束141的偏振方向不发生变化，亦即在忽略液晶分子对光束透过率影响的前提下，第二零级衍射光束141能够顺利透过线偏振片154，并且以第三零级衍射光束142射向目标平面17的目标平面区域172。为了便于理解，假设零级衍射光束14的能量为I0，则零级衍射光束14经线偏振片151起偏后，获得的第二零级衍射光束141的能量衰减了一半，由于液晶光调制器152的液晶分子长轴偏向与电场方向一致，即透过液晶光调制器152并射向目标平面区域172的第三零级衍射光束142，在忽略玻璃基片、透明电极薄膜透射率的情况下，结合目前液晶材料光束的透过率参数，大约为85％，第三零级衍射光束142的能量约为0.425I0。
当液晶驱动电源153提供的电压介于0与Vmax之间时，液晶光调制器152液晶分子的长轴偏转程度介于初始状态的90°扭曲与液晶分子长轴方向统一沿电场方向之间。垂直入射于光束均衡单元15的零级衍射光束14，先后经线偏振片151起偏，液晶光调制器152旋光作用，以及线偏振片154衰减后，出射光束均衡单元15并投射于目标平面区域172的第三零级衍射光束142，其光束能量介于0与0.425I0之间。亦即通过连续改变液晶驱动电源153的供电电压，可以连续改变液晶光调制器152的液晶分子长轴方向，从而影响零级衍射光束14通过线偏振片154的透过率，进而实现均衡零级衍射光束14与高阶衍射光束16的目的。这样设置的有益效果是，光束均衡单元15有机地结合了线偏振片151、液晶光调制器152、液晶驱动电源153以及线偏振片154，在不影响高阶衍射光束16能量的前提下，可以通过连续可调的电压对零级衍射光束14的能量进行精确的连续衰减处理，最终到达均衡零级衍射光束14与高阶衍射光束16能量的目的，其中一种均衡的情况是衰减后的零级衍射光束的能力和高阶衍射光束的能量相同；也可以根据需要将零级衍射光束完全屏蔽。
在本发明的变通实施例中，光源11可以是边发射激光器及其阵列或垂直腔面发射激光器及其阵列；光源11的波长为850nm、950nm的红外激光束或其他波段的激光束；线偏振片151与线偏振片154可以通过内嵌的方式分别固定在液晶光调制器152两侧的透明玻璃基片内，构成一个整体的光束均衡单元15；线偏振片151也可以通过粘贴的方式固定在衍射光学元件13的出光一侧，与光束均衡单元15分立安装，线偏振片154可以分立安装在液晶光调制器152的出光一侧，也可以通过内嵌的方式固定在液晶光调制器152出光一侧的透明玻璃基片内；液晶驱动电源153提供的电压为0-8V，优选地，在0-2V之间。液晶驱动电源153的电压可以精确调节并且可以明确知道提供电源的数值。光束均衡单元15允许零级衍射光束14的透射率为0-42.5％，当透射率为0时，即完全屏蔽零级衍射光束14；当透射率为42.5％时，是零级衍射光束14穿过液晶材料，由于其透过率导致的衰减。
区别于现有技术，本发明的激光投影装置，其光束均衡单元具有体积小、驱动电压低、使用寿命长、易于控制的特点，并且该光束均衡单元在不影响高阶衍射光束能量的同时，对零级衍射光束可以实现无机械、动态连续、大范围的调节，最终实现均衡高阶衍射光束与零级衍射光束能量的目的，从而整体提升激光投影装置投射激光散斑图案亮度的均匀性。
图4是本发明实施例的的另一种投射均匀光束的激光投影装置结构置示意图。该实施例中的激光投影装置与图3实施例中的激光投影装置大致相同，不同之处在于该激光投影装置的又一光束均衡单元18包括透过型TFT-LCD面板181以及控制器182。
透过型TFT-LCD面板包括TFT基板、CF基板、偏振片和液晶盒，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶盒内液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否。
其中，控制器182包括CPU、D/A转换器以及相关驱动电路，用于驱动并控制透过型TFT-LCD面板像素点的灰度值，以生成均衡零级衍射光束14与高阶衍射光束16能量的灰度图像。
一种实施方式中，透过型TFT-LCD面板181为双极性扭曲液晶材料制作而成的显示面板，其空间分辨率为1024*768，刷新频率为60赫兹，透过率为85％。具体实施流程可以理解为：首先，通过外接计算机仿真并模拟出衍射光学元件13出射的图案化光束；然后，根据图案化光束的能量分布情况计算出与之相对应的灰度图像，即根据能量强弱确定灰度值的大小；最后，将所述灰度图像通过控制器182加载至透过型TFT-LCD面板181上，通过灰度图像上的灰度值不同衰减透过的光，以达到均衡图案化光束整体能量的目的。
如图4所示，根据衍射光学元件13投射的图案化光束，设计中间发灰、四周透明的灰度图像，即根据零级衍射光束所在的区域灰度值更大，高阶衍射光束所在的区域灰度值更小；然后将所述灰度图像通过光束均衡单元18的控制器182加载至透过型TFF-LCD面板181上。零级衍射光束14与高阶衍射光束16经光束均衡单元18后，以能量大小相等的又一第二高阶衍射光束161以及又一第二零级衍射光束143射向于目标平面17的目标平面区域171与目标平面区域172。需要强调的是，与零级衍射光束14相对应的灰度图像区域，其的灰度值更大，光束透过率更低。
此外，该光束均衡单元18除了能够均衡零级衍射光束14与高阶衍射光束16的能量差以外，还可以解决图案化光束的边际效应。所述图案化光束的边际效应是指，图案化光束的边缘区域的光束能量要小于中心区域光束的能量，主要由准直单元12与衍射光学元件13的像差或畸变引起。
一种实施方式中，利用计算机针对图案化光束的边际衍射情况，设计一副灰度值具有特殊规律变化的灰度图，并导入透过型TFT-LCD面板上，有针对性地改变透过型TFT-LCD面板181对零级衍射光束以及高阶衍射光束的透过率，尤其是需要渐变高阶衍射光束的透过率。
图5是本发明实施例的一种透过型TFT-LCD面板的透过率分布示意图。为了便于理解，假设透过型TFT-LCD面板181的光束透过率变化如图5所示。其中，以透射型TFT-LCD面板的中心为原点，横轴代表TFT-LCD面板的半径，纵轴代表TFT-LCD面板的透过率。图5中L1代表图案化光束的零级衍射光束的光斑半径，L1-L2为高阶衍射光束区域的带宽。由于零级衍射光束的能量强度较大，因此透射型TFT-LCD面板在L1半径区域以内的光束透过率较低，又由于图案化光束具有边际衍射效应，因此透射型TFT-LCD面板在半径为L1-L2的带状区域内的光束透过率为渐变式的，而且越靠近TFT-LCD面板边缘，其透过率越高。这样设置的有益效果是，通过计算机设计灰度值有特殊变化规律的灰度图像，并加载至透过型TFT-LCD面板，可以有针对性地快速的均衡零级衍射光束、高阶衍射光束的能量差以及消除图案化光束的边际效应，达到整体均衡图案化光束的目的。
区别于现有技术，本发明的激光投影装置，其光束均衡单元具有体积小、驱动电压低、使用寿命长、易于控制的特点，并且该光束均衡单元在均衡零级衍射光束与高阶衍射光束能量的同时，解决了图案化光束的边际效应，到达整体提升图案化光束亮度均匀性的目的，此外该光束均衡单元的透过型TFT-LCD面板181可以根据实际情况导入设定的灰度图像，实现对图案化光束能量分布的控制。
本发明提供两种光束均衡单元，其思想是通过衰减或屏蔽零级衍射光束的方法降低零级衍射光束能量，当零级衍射光束的能量降低，即和高阶衍射光束能量的差距减小，达到均衡目的。根据实际需要不同，在已知光学材料透过率的情况下，可以精确调节零级衍射光束的衰减程度。两种光束均衡单元都是利用了起偏器、液晶和检偏器，通过液晶分子的偏转实现了光束的偏转，本发明所公开的光束均衡单元的具体结构并不应该视为对本发明的限制，采用现有技术中其他具有本发明所述的光束均衡单元的功能的部件及其组合都应该视为本发明所要保护的范围。
在本发明的基础上，采用其他现有技术中的光学元件通过衰减或屏蔽的方法均衡激光投影装置中高阶衍射光束与零级衍射的能量，都应该属于本发明所要保护的方法。
在本发明的激光投影装置中，以上所描述的硬件安装方法都不应该视为对本发明的限制，所需硬件只需满足本发明所述的顺序安装即可，其具体安装方式可采用现有技术中可实现的安装方式。
本发明中的光束均衡单元也可以适用于其他装置中用于均衡光束的能量，其具体的应用基于本发明的思想的都应该属于本发明所要保护的范围。
此外，本发明还提出了上述激光投影装置的制造方法，包括提供基底与光源，将所述光源固定在基底上；提供准直单元与衍射光学元件，将所述准直单元固定在所述光源与衍射光学元件之间，用于准直或聚焦所述光源发射的光束；所述衍射光学元件，用于接收及扩束所述光束，并向目标空间投射图案化光束；提供可光束均衡单元，所述光束均衡单元包括线两片线偏振片、液晶光调制器设置于两片线偏振片之间并且受液晶驱动电源控制，或者所述光束均衡单元为透过型TFT-LCD面板，所述光束均衡单元设置在所述衍射光学元件射出光束的一侧，用于均衡高阶衍射光束与零级衍射光束的能量，尤其是衰减零级衍射光束的能量。优选地，两片线偏振片的透振方向相互平行。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种投射均匀光束的激光投影装置，其特征在于，包括：
光源，向外发射光束；
基底，用于固定所述光源；
准直单元，汇聚所述光源发射的光束，并向外投射平行光束；
衍射光学元件，接收及扩束所述平行光束，并向外投射图案化光束，所述图案化光束包括零级衍射光束和高阶衍射光束；
光束均衡单元，用于接收并且均衡高阶衍射光束与零级衍射光束的能量。
2.如权利要求1所述的投射均匀光束的激光投影装置，其特征在于，所述光束均衡单元包括两片线偏振片、液晶光调制器、液晶驱动电源；所述液晶光调制器设置于两片线偏振片之间并且受液晶驱动电源控制。
3.如权利要求2所述的投射均匀光束的激光投影装置，其特征在于，所述液晶驱动电源提供驱动所述液晶光调制器的连续可调电压，所述连续可调电压为0-8V。
4.如权利要求2所述的投射均匀光束的激光投影装置，其特征在于，所述两片线偏振片与液晶光调制器一体安装或分立安装。
5.如权利要求2所述的投射均匀光束的激光投影装置，其特征在于，所述两片线偏振片的横截面积不小于所述零级衍射光的光斑横截面积。
6.如权利要求1所述的投射均匀光束的激光投影装置，其特征在于，所述光束均衡单元包括透过型TFT-LCD面板和控制器。
7.如权利要求6所述的投射均匀光束的激光投影装置，其特征在于，所述透过型TFT-LCD面板是双极性扭曲液晶材料的显示面板。
8.如权利要求6所述的投射均匀光束的激光投影装置，其特征在于，所述控制器包括CPU、D/A转换器和驱动电路；所述控制器用于驱动并控制所述透过型TFT-LCD面板的像素点的灰度值，生成均衡零级衍射光束与高阶衍射光束能量的灰度图像。
9.如权利要求6所述的投射均匀光束的激光投影装置，其特征在于，所述透过型TFT-LCD面板通过灰度图像消除图案化光束的边际效应。
10.一种投射均匀光束的激光投影装置的制造方法，其特征在于，包括：提供基底与光源，将所述光源固定在基底上；提供准直单元与衍射光学元件，将所述准直单元固定在所述光源与衍射光学元件之间，用于准直或聚焦所述光源发射的光束；所述衍射光学元件，用于接收及扩束所述光束，并向目标空间投射图案化光束；提供光束均衡单元，所述光束均衡单元包括两片线偏振片、液晶光调制器设置于两片线偏振片之间并且受液晶驱动电源控制，或所述光束均衡单元为透过型TFT-LCD面板和控制器；所述光束均衡单元设置在所述衍射光学元件的出射光束侧，用于均衡高阶衍射光束与零级衍射光束的能量。
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