[发明专利]一种激光干涉光斑匀化器件

说明书

本发明涉及激光投影技术领域，特别涉及一种激光干涉光斑匀化器件。克服现有干涉光斑匀化器件体积较大、成本高以及扩散片和空间尺寸的利用率低的技术问题；本发明将扩散片置于平动板的通光孔中，通过驱动平动板进行大幅值高频率的面内扫圆，带动扩散片进行面内二维扫圆或扫椭圆运动，以较低的成本、更小的体积实现激光干涉光斑的有效匀化；并通过合理布置各功能结构的位置，充分利用空间，减小了整个器件所占用的空间，使激光投影系统的光路设计更加灵活。

技术领域

本发明涉及激光投影技术领域，特别涉及一种激光干涉光斑匀化器件。

背景技术

激光投影技术因其画面对比度高、成像清晰、色彩鲜艳以及亮度高等优点，被研究人员和市场广泛关注。但激光的强相干性导致激光投影过程中出现明暗相间的干涉光斑，严重影响了成像质量。利用面内运动将激光干涉光斑匀化是常用消除干涉光斑的方法，例如激光放映中通过振动银幕消除反射激光干涉光斑，或者激光电视中通过在光路中设置运动的扩散片将激光干涉光斑匀化以消除干涉光斑。

激光电视应用中，干涉光斑匀化效果与扩散片运动的线速度以及轨迹长度密切相关，线速度越高，单位面积在单位时间内叠加图样的次数越多，运动轨迹长度越长，叠加的图样样式越丰富，匀化效果越好。发明专利(CN 113093398 A)将扩散片安装于转动部件上，以转动部件作为致动器，转动部件带动扩散片旋转实现扩散片的面内运动，但光束透过位置需在扩散片外侧以保证足够的线速度，需要较大尺寸的扩散片，整个器件占据空间大，且光束只穿过扩散片的局部位置，仅有旋转到光束位置的部分有消除干涉光斑的效果，如参考专利附图11-83所示。扩散片和空间尺寸的利用率低，高转速转动的驱动部件以及高转速、长寿命轴承也十分昂贵。

因激光电视对投影系统的小型化的需求愈加急迫，光路中设置干涉光斑匀化器件的空间往往有限，所以要求激光干涉光斑匀化器件在占据尽可能小的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光干涉光斑匀化器件，克服现有干涉光斑匀化器件体积较大、成本高以及扩散片和空间尺寸的利用率低的技术问题；本发明将扩散片置于平动板的通光孔中，通过驱动平动板进行大幅值高频率的面内扫圆，带动扩散片进行面内二维扫圆或扫椭圆运动，以较低的成本实现激光干涉光斑的有效匀化；并通过合理布置各功能结构的位置，充分利用空间，减小了整个器件所占用的空间，使激光投影系统的光路设计更加灵活。

本发明的技术方案是：

一种激光干涉光斑匀化器件，其特殊之处在于：包括固定板、平动板、扩散片、位于固定板与平动板之间且两端分别连接固定板与平动板的m组弹性组件以及固定在固定板与平动板之间的n套电磁驱动组件；其中，m、n均为大于等于2的整数；

固定板上设有透光区域；平动板上设有第二通光孔；扩散片固定在平动板的第二通光孔中；透光区域和第二通光孔的位置需确保光束通过透光区域能够入射至扩散片；

各组弹性组件由数量相同或不同的弹性元件构成；

n套电磁驱动组件内沿两个不同方向布置，用于驱动平动板相对固定板在平动板所在平面内沿两个相互垂直的方向做谐振运动，且两个方向运动的相位差为90°或者270°，带动扩散片进行面内二维扫圆或扫椭圆运动，实现了激光干涉光斑的有效匀化。

进一步地，激光干涉光斑匀化器件还包括反馈组件；反馈组件一端固定在固定板，另一端延伸至平动板边沿设定距离处，在平动板带动扩散片进行面内二维扫圆或扫椭圆运动过程中，反馈组件与平动板边沿接触，反馈两个方向运动的幅值和相位；

或，反馈组件一端固定在平动板，另一端延伸至固定板边沿设定距离处，在平动板带动扩散片进行面内二维扫圆或扫椭圆运动过程中，反馈组件与固定板边沿接触，反馈两个方向运动的幅值和相位。