专利名称：采用双复眼透镜的激光投影光学系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及投影显示领域，尤其涉及一种采用双复眼透镜的激光投影光学系统。
背景技术：
激光光源通过光束整形器整形和扩大成面光源，会产生任意性的干涉影像点，称为“散斑”。采用激光光源的光学系统具有光效高、色域广的优点，同时也存在着激光散斑的问题。散斑表现为一种干扰纹，是亮度的高低有规律地反复出现的现象。同时在使用复眼透镜做整形和光均勻化的系统中也容易在画面中形成网格纹理。在传统的使用激光光源的光学系统中，一般在光路中会使用一个光管或复眼透镜作为光斑整形及能量均勻化的核心光学元件，此外，在光路中还会增加扩散片(Difuser)用于减弱散斑，这些扩散片为固定安装方式，或是采用震动或旋转方式。但是，为了更好的消除散斑及光束通过复眼透镜后形成的网格纹理，需要采用有一定扩散角的扩散片。但扩散片通常透过率较低，会造成光学系统的光效率损失过大。
发明内容本实用新型目的在于提供一种采用双复眼透镜的激光投影光学系统，应用本实用新型能够有效改善投影画面中出现的激光散斑及网格纹理现象，同时复眼透镜本身的透过率较高可以将光损失控制在可接受的范围内。采用双复眼透镜的激光投影光学系统，包含光源及合色模块、用于光源扩展的第一复眼透镜、振动反射镜、准直模块、光斑整形及能量均勻化的第二复眼透镜、汇聚模块、调制成像及投射模块。从光源及合色模块中出射的激光光束通过第一复眼透镜后，会被扩展成能量分布相对更均勻，截面更大的光束，之后光束通过振动反射镜反射后进入准直模块， 光束经准直后再通过第二复眼透镜，后经汇聚透镜及调整成像装置后由投射模块进行投射。所述光源中至少有一个为激光光源。本实用新型提供的采用双复眼透镜的激光投影光学系统，在准直模块与振动反射镜之间增加第一复眼透镜，光束经过该复眼透镜后光束的扩散角增大，光束的能量均勻性提高。在准直模块与汇聚模块之间增加第二复眼透镜，光束通过该复眼透镜实现光斑整形及均勻性的提高。本实用新型所提供的激光投影系统中，采用两个复眼透镜，两个复眼透镜都是由多个小透镜体排列组成，且两个复眼透镜的参数可以相同也可以相异。本实用新型所提供的激光投影系统中，在准直模块前有一振动的反射镜，反射镜的振动方向与反射面的法线相同。光束从第一个复眼透镜出射后光束得到了扩束，且能量均勻性提高，再经过振动反射镜反射后光束的光程会随振动反射镜的振动而改变，从而有效破坏激光的相干性达到减弱散斑的目的。而光束在经过第一个复眼透镜后光束的发散角增大可以有效改善由于第二个复眼透镜而引起的网格纹理现象。
图1本实用新型提供的采用双复眼透镜的激光投影光学系统结构图；图2本实用新型中随振动反射镜的振动光束光程的变化示意图；图3本实用新型中光束经过第一复眼透镜后光束的发散角扩大示意图。
具体实施方案以下结合各个附图对本实用新型提出的内容进行详细的描述。图1为本实用新型提供的采用双复眼透镜的激光投影光学系统结构图。本实用新型的具体实施方案为在有激光光源的光路中，由各光源及合色模块 (101)形成的光束，先通过第一个复眼透镜(102)使光束得到扩束及均勻化后，经过振动反射镜(103)反射再由准直模块(104)将光线准直，准直后的光束再到达第二复眼透镜 (105)，在对光束进行整形和均勻化后出射到汇聚模块(106)经汇聚后的光束再经由调制成像及投射模块(107)投射到屏幕。本实用新型提供的解决方案中通过第一复眼透镜(102)增大光束的扩散角后再通过振动反射镜对光束进行反射，由于反射镜振动的方向为反射面的法线方向，则经反射后的光束的光程随反射镜的振动而发生变化(如附图2中所示)，从而有效破坏激光的相干性， 减弱投影画面的散斑现象。光束通过第一复眼透镜(102)后发散角及光束截面积的增加(如附图3中所示)， 能有效地降低由于光束通过第二复眼透镜(105)时由于衍射而出现的网格纹理问题。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.采用双复眼透镜的激光投影光学系统，该系统包括光源及合色模块、用于光源扩展的复眼透镜、振动反射镜、准直模块、光斑整形及能量均勻化的复眼透镜、汇聚模块、调制成像及投射模块，其特征在于所述从光源及合色模块中出射的激光光束通过第一复眼透镜扩散后，经振动反射镜反射后进入准直模块，光束经准直模块后通过第二复眼透镜，经汇聚透镜及调整成像装置后由投射模块进行投射。
2.根据权利要求1所述的采用双复眼透镜的激光投影光学系统，其特征在于所述光源至少有一个为激光光源。
3.根据权利要求1所述的采用双复眼透镜的激光投影光学系统，其特征在于所述光学系统中有两个复眼透镜且两个复眼透镜可以相同也可以相异。
4.根据权利要求1或3所述的采用双复眼透镜的激光投影光学系统，其特征在于所述两个复眼透镜一个在所述准直模块的前面为第一复眼透镜，另一个在所述准直模块的后面为第二复眼透镜。
5.根据权利要求1所述的采用双复眼透镜的激光投影光学系统，其特征在于所述振动反射镜位于准直模块之前。
6.根据权利要求1或5所述的采用双复眼透镜的激光投影光学系统，其特征在于所述振动反射镜的振动方向为反射面的法线方向。
专利摘要本实用新型提供一种采用双复眼透镜的激光投影光学系统，包含光源及合色模块、用于光源扩展的复眼透镜、震动折镜、准直模块、光斑整形及能量均匀化的复眼透镜、汇聚模块、调制成像及投射模块。在使用复眼透镜进行光斑整形及能量均匀化的投影系统中，为了减弱激光通过复眼透镜产生的网格纹理和在投影屏上相干干涉产生的散斑，以及上述在过程中尽可能减少光损失，在准直模块和光源之间再增加一个用于光源扩展的复眼透镜以及一个震动的折镜达到减弱激光衍射产生的网格纹理及相干干涉散斑问题。
文档编号G03B21/20GK202008573SQ20112009069
公开日2011年10月12日 申请日期2011年3月31日 优先权日2011年3月31日
发明者刘治新, 吴中雄 申请人:上海三鑫科技发展有限公司