[实用新型]一种基于散射的消相干匀场装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及激光显示领域，具体涉及一种基于散射的消相干匀场装置。

背景技术

由于激光的相干性，造成显示画面散斑现象严重，影响观者感受，这一问题已成为激光显示领域必须克服的技术难题。

公开号为CN1879057的发明专利利用光扩散单元中或摇动或振动或流动的散射颗粒对激光进行作用，使得从光扩散单元透射的激光产生的散斑图像随时间发生变化，使人眼观察到叠加的散斑图像，所以散斑现象不明显。但是，该装置对激光的利用率很低，其优选方案的利用率仅25％左右；而且该方案对光源、光扩散单元以及光调制元件之间的空间位置有严格的限制，对安装和维护均有较高要求；另外，由于需要另设使散射颗粒或摇动或振动或流动的装置，使得整个方案设计复杂，成本高昂。

公开号为CN101078869的发明专利在显示系统屏幕内设置流动回路，并在流动回路中填充可对激光散射的液体或气体，并使液体或气体处于流动状态，使观察者看到经过时间平均化的散斑图像，达到消散斑的效果，但这种方法中的屏幕的制造非常复杂，成本很高，而且还需要设置促使所述液体或气体流动的泵，引入不期望的噪音并增加功耗。

发明内容

因此，为了克服现有技术不足，本实用新型提供一种能同时实现消相干和匀场功能的装置。

本实用新型提供一种用于激光的消相干匀场装置，包括中空波导和散射媒质，其中，所述散射媒质适用于对所述激光实行瑞利散射，所述中空波导为密封腔体以容纳所述散射媒质并对所述激光实行传导。

上述技术方案中的消相干匀场装置，其中所述中空波导包括侧壁和光入射面、光出射面，所述侧壁适用于反射所述激光；所述光入射面和光出射面位于所述中空波导的端面处，适用于透射所述激光。

上述技术方案中的消相干匀场装置，其中所述中空波导为笔直形状或弯曲形状。

上述技术方案中的消相干匀场装置，其中所述散射媒质为无机盐水溶液或有机物醇溶液。

上述技术方案中的消相干匀场装置，其中所述侧壁、光入射面和光出射面由透明塑料或玻璃制成。

上述技术方案中的消相干匀场装置，其中所述侧壁的内表面或外表面镀有针对所述激光的波段的全反射膜。

上述技术方案中的消相干匀场装置，其中所述侧壁的折射率小于所述散射媒质的折射率。

上述技术方案中的消相干匀场装置，其中所述光入射面的两通光面和光出射面的两通光面均镀有针对所述激光的波段的增透膜。

上述技术方案中的消相干匀场装置，其中所述透明塑料为聚四氟乙烯。

上述技术方案中的消相干匀场装置，其中所述中空波导的横截面形状为矩形或圆形。

上述技术方案中的消相干匀场装置，其中所述散射媒质为NaCl、KCl、KNO₃或ZnSO₄的水溶液。

本实用新型的有益效果是：

1.可同时实现消相干和匀场功能。所述波导对激光具有匀场作用，加上所述散射媒质对入射激光进行瑞利散射，形成的散射光相对入射激光有所退偏，散射光在波导中传播经过不同的光程出射，因此出射光束的偏振度及相位相对于入射激光已大为改变，其相干度大为减弱。所以，本实用新型装置对激光能同时实现消相干和匀场的功能。

2.激光利用率高。由于瑞利散射不吸收光能，再考虑到散射媒质可采用对激光吸收极小的物质，且所述波导在传播激光的过程中，漏光极少，通常可使得激光的利用率高达90％。

3.结构简单，成本低廉。本实用新型装置采用的都是常见的材料和常见的结构，在材料成本和加工成本上都很低，相应的，替换成本也很低。

4.无噪音，不耗电。本实用新型装置为静态调制，不引入系统噪音，且运行过程中不耗电，是一种理想的环保解决方案。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1为本实用新型装置的一个实施例的剖面示意图。

图2为本实用新型装置的另一个实施例的剖面示意图。

图3为将实施例1的本实用新型装置用于一种单片式DLP激光投影系统的实施例的示意图。

图4为将实施例1中的本实用新型装置用于一种三片式DLP激光投影系统的实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型利用内层填充有散射媒质的中空波导传输激光，利用传播过程中散射媒质对激光发生的瑞利散射将激光分束并利用波导的混光作用将上述分束光进行匀化，最终得到相干性有效降低且照度分布均匀的激光光束。