[发明专利]一种光纤排布方法及相应的光纤束

说明书

技术领域

本发明涉及照明领域，特别涉及一种光纤排布方法及相应的光纤束。

背景技术

在电视、投影仪等投影显示设备的显示屏上，色度均匀性问题是影响显示效果的最重要因素。显示屏上所显示图像色度的不均匀通常会使画面的某一部分特别亮或特别暗，从而出现所谓的“花斑”或“马赛克”等现象，严重影响画面的显示效果。

在激光投影显示设备中，为了避免前述的“花斑”或“马赛克”等现象，得到满足用户要求的投影效果，要求设备中所采用的激光的色度均匀性非常高。以一种激光成像系统为例，该系统的光机组件包括光源、耦合透镜组、传导光纤、汇聚透镜组、积分棒、中继透镜、DMD和投影镜头，这些部件依次排布在光路上，其中的积分棒是一种对光场进行均匀化的光学元件，光束经过一系列光学元件作用后入射到光阀DMD上，经DMD调制后经投影镜头投射出去，使得观众可以在显示屏上看到图像。要想显示屏上所显示图像的色度保持均匀，就要保证激光光束在投射到光阀DMD之前色度均匀性好，而从前面的描述中已经知道，积分棒的入射光并非直接来自光源，而是由光源所发出的激光经过耦合透镜组、传导光纤、汇聚透镜组的传播后得到的，因此要保证积分棒的输出光的色度均匀性好，就要求其前的传导光纤所输出的激光具有很高的色度均匀性。

光纤束(多条光纤排布在一起所形成的集合)中所传输激光的色度均匀性的高低一方面固然与光源所发出激光本身的色度均匀性有关，但另一方面也和光纤束中各条光纤的排布方式有关。在传统的光纤束内，光纤的排布采用了本领域普通技术人员所熟知的输出端均匀混色的方法，该方法要求传输同种颜色的光纤大致均匀分布在光纤束内即可。采用此类光纤排布方法的光纤束所传输激光的色度均匀性的效果较差，通常不能达到用户的要求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中光纤束输出光的色度均匀性差的缺点，从而提供一种能使所输出光在色度均匀性上有较大提高的光纤束及相应的光纤排布方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种光纤排布方法，包括：

步骤1)、将分别用于传导不同颜色光的光纤组合成光纤子单元，以所述光纤子单元为基础，进行光纤束内的光纤排布；

步骤2)、以要进行光纤排布的光纤束截面中心为坐标原点，在所述的坐标原点上排布一组光纤子单元或围绕坐标原点排布最内层光纤子单元；

步骤3)、根据需要在已排布光纤子单元的外围继续排布光纤子单元，直至所要排布的光纤子单元排布完成。

上述技术方案中，所述光纤子单元内的光纤的数量、每根光纤直径、传导同种颜色光的每根光纤内的光功率相同。

上述技术方案中，在所述的步骤2)和3)中，在排布所述的光纤子单元时遵循均匀性原则，使得光纤子单元在光纤束端面内均匀分布。

上述技术方案中，在所述的步骤2)和3)中，在排布所述的光纤子单元时遵循高密度原则，使得所排布的每组光纤子单元在位置上能够紧密邻接六组光纤子单元。

上述技术方案中，在所述的步骤2)和3)中，在排布所述的光纤子单元时遵循原点对称原则，使得光纤束内的任意一组光纤子单元都存在一组与其关于所述坐标原点对称的光纤子单元。

上述技术方案中，在所述的步骤2)和3)中，在排布所述的光纤子单元时遵循多数量原则，使得在相同光纤束的圆截面内，减小单个光纤子单元的直径以增加光纤子单元的个数。

本发明还提供了一种光纤束，在所述的光纤束内排布有由光纤组合而成的结构相同的光纤子单元；所述的光纤子单元以所述光纤束的截面中心为坐标原点进行排布；在所述的坐标原点上排布一组光纤子单元或关于坐标原点对称排布最内层光纤子单元。

上述技术方案中，在所述的最内层光纤子单元外还排布有一层或多层光纤子单元。

上述技术方案中，所述光纤子单元内的光纤的数量、每根光纤直径、传导同种颜色光的每根光纤内的光功率相同，由所述光纤组合成的光纤子单元的直径相同。

上述技术方案中，所述的每组光纤子单元在位置上能够紧密邻接六组光纤子单元。

上述技术方案中，所述光纤束内的所包含的光纤子单元在位置上均匀排布。

上述技术方案中，所述光纤束内的任意一组光纤子单元都存在一组与其关于所述坐标原点对称的光纤子单元。

本发明的优点在于：