[发明专利]一种消激光散斑的光学结构

说明书

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。