[实用新型]激光匀光消相干装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光匀光消相干装置，更具体的涉及一种可用于显示设备的激光匀光消相干装置。

背景技术

激光作为一种亮度高、单色性好、方向性好的光源近些年来在很多领域都得到了广泛的应用。在显示系统中，单色高亮度的照明光源对显示图像的质量起着重要的作用，对显示系统的性能有极大的提高，因此，激光已经成为显示系统的主要光源之一。但是，由于激光的光场在整个截面上通常不具有均匀分布的光强，比如激光的高斯分布，使得激光在照明区域内光场分布极度不均匀。对于照明均匀性要求很高的激光前投影、激光背投影电视中LCO或LCOS的照明，光强分布的不均匀性将直接影响到系统的性能。另外，光能的利用率也是照明系统中非常重要的一个因素，由于光源光斑通常为圆形，而仪器设备需照明的区域很多情况下都是矩形或正方形，这种照明光场与需照明的区域形状的不匹配会严重影响光能的利用率，虽然通过特殊工艺，比如对照明光路中的元件镀增透膜可以适当提高整个照明系统的透过率，从而提高光能的利用率，但是，这种利用率的提高非常有限。还有，由于激光具有极高的相干性，在照明面上会有明显的干涉条纹，在显示投影系统中，直接影响图像的质量。

目前，作为使光强均匀化的光学均匀器主要为阵列型器件，可以是复眼透镜、微复眼透镜和阵列反射镜等，阵列型器件的各单元一般采用胶合方式集成。阵列型均匀器照明光路采用柯拉照明方式，复眼透镜均匀照明由各透射单元透镜分割波面，每一单元都将它所覆盖的不均匀光场投射到照明区域内叠加，形成均匀的照明，适当增加单元数，可以提高混光均匀性。但是，阵列型透镜或反射镜存在工艺技术复杂、截面尺寸大、照明光路复杂、体积大、成本高和产品合格率低等难题，更重要的是对于用激光作光源的照明系统，用于胶合单元镜的胶层会对激光产生强烈的吸收，使得光能利用率降低，而且产生的热能还会损伤均匀器件，透镜元边界的散射和表面反射也会降低光源的利用率。

为了克服激光干涉条纹，人们采用了各种不同的方法，比如振动屏幕，声波以及各种复杂的光学系统。有人使用光纤，有人使用全息的方法，虽然可以达到消相干的目的，但系统复杂，造价昂贵。因此，本领域需要一种成本较低的激光匀光和消相干的方法或者装置。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种激光匀光消相干装置，包括入光滤波片、光棒以及出光滤波片，所述入光滤波片、光棒以及出光滤波片依次连接，所述入光滤波片包括入光口，内表面设有第一膜层，所述光棒包括第二膜层，所述出光滤波片的内表面设有第三膜层，所述第一膜层和第二膜层都为反射膜，所述第三膜层既有透射又有反射特性。

所述入光口表面设有第四膜层，所述第四膜层为增透膜。所述增透膜的厚度为入射激光在所述增透膜介质中波长的1/4。

所述入光口为圆形。所述入光口的大小与入射的激光光束大小相同。

所述光棒为空心光棒，所述第二膜层设置在空心光棒的内表面。

所述入光滤波片和出光滤波片为矩形。所述矩形的宽高比为4∶3或16∶9。

所述反射膜为全反射膜。

本实用新型提供的激光匀光消相干装置根据激光的特性设计了适当的匀光解决方案，既能得到理想的匀光和消相干效果，又能充分利用激光光能，提高光能利用率，体积小、效果好，成本低。

附图说明

图1所示为一个本实用新型的激光匀光消相干装置的实施例的示意图。

图2所示为一个本实用新型的激光匀光消相干装置的实施例的侧视图。

图3所示为一个本实用新型的激光匀光消相干装置的实施例的正视图。

图4所示为一个本实用新型的激光匀光消相干装置的实施例的光路示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，并使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。