合光装置及用于激光立体投影的光机结构制造方法及图纸

一种用于激光立体投影的光机结构，包括：发射第一基色光的P偏振光和S偏振光的激光源；发射第二基色光的P偏振光和S偏振光的激光源；发射第三基色光的P偏振光和S偏振光的激光源；设置在所有P偏振光和S偏振光传播路径上的合光装置，用于将所有P偏振光和S偏振光合束形成合光；和，设置在所述合光传播路径上的微机电系统MEMS，所述MEMS包括可旋转的光反射部分，用于将所述合光投射到成像区域形成扫描图像。

【技术实现步骤摘要】
合光装置及用于激光立体投影的光机结构
本专利技术属于激光投影领域，尤其涉及一种合光装置及用于激光立体投影的光机结构。
技术介绍
激光投影技术已经被广泛地应用，例如在中国专利申请文献CN200880022095.X公开一种激光扫描投影设备，其包括至少一个激光光源以及被设置用于利用从所述激光源发射的激光束扫描投影区域的扫描单元。所述激光束适于至少当离开扫描单元时发散并且用于聚焦或准直该发散的激光束的重新聚焦光学元件设置在所述扫描单元之后的激光束方向上。该方案通过透镜来实现二维投影，将激光束通过透镜发散，投射比难以改变，最多只能在1到1.3倍之间调整。且该申请所公开的光机结构虽然能够实现激光二维投影，但并未提及该方案能够用于实现激光三维3D投影。目前为止，并没有一种具体可实现的激光立体投影的光机结构。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一个目的是提出一种用于激光立体投影的光机结构。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。在一些说明性实施例中，所述用于激光立体投影的光机结构包括：发射第一基色光的P偏振光和S偏振光的激光源；发射第二基色光的P偏振光和S偏振光的激光源；发射第三基色光的P偏振光和S偏振光的激光源；设置在所有P偏振光和S偏振光传播路径上的合光装置，用于将所有P偏振光和S偏振光合束形成合光；和，设置在所述合光传播路径上的微机电系统MEMS，所述MEMS包括可旋转的光反射部分，用于将所述合光投射到成像区域形成扫描图像。本专利技术的另一个目的是提出一种合光装置。在一些可选实施例中，所述合光装置包括沿同一轴线依次排列并胶合成一体的第一直角三棱镜、第一平行四边形棱镜和第二直角三棱镜；所述第一直角三棱镜的斜面与所述第一平行四边形棱镜的第一斜面胶合，形成第一胶合面；所述第二直角三棱镜的斜面与所述第一平行四边形棱镜的第二斜面胶合，形成第二胶合面。在一些可选实施例中，所述合光装置包括沿同一轴线依次排列并胶合成一体的第一直角三棱镜、至少两个平行四边形棱镜和第二直角三棱镜；所述至少两个平行四边形棱镜的斜面之间彼此胶合形成具有至少一个胶合面的平行四边形棱镜组件；所述第一直角三棱镜的斜面与所述平行四边形棱镜组件第一端的斜面胶合，形成第一胶合面；所述第二直角三棱镜的斜面与所述平行四边形棱镜组件第二端的斜面胶合，形成第二胶合面。在一些可选实施例中，所述合光装置包括沿同一轴线依次排列的第一电介质反射镜、第二电介质反射镜、第三电介质反射镜、第四电介质反射镜、第五电介质反射镜和第六电介质反射镜；每一电介质反射镜与所述第二方向具有相同的第一夹角α。在一些可选实施例中，所述合光装置包括沿同一轴线排列的至少一个第一电介质反射镜和至少一个第二电介质反射镜；所述至少一个第一电介质反射镜彼此平行，与所述轴线具有相同的第一夹角α；所述至少一个第二电介质反射镜彼此平行，与所述轴线具有相同的第二夹角β。为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1是可选的单色投影的光机结构；图2是可选的合光装置结构；图3是可选的合光装置结构；图4是可选的合光装置结构；图5是可选的合光装置结构；图6是可选的合光装置结构；图7是可选的合光装置结构；图8是可选的合光装置结构；图9是可选的彩色投影光机结构；图10是可选的合光装置结构；图11是可选的合光装置结构；图12是可选的合光装置结构；图13是可选的合光装置结构；图14是可选的合光装置结构实施例；图15是可选的彩色投影光机结构。具体实施方式以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、形状的、功能的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本专利技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本专利技术的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“专利技术”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的专利技术，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个专利技术或专利技术构思。图1示出一个可用于激光3D投影的光机结构实施例，该实施例中，光机结构包括发射第一P偏振光的激光源B2，其发出第一P偏振光L2、发射第一S偏振光的激光源B5，其发出第一S偏振光L5，和设置在第一P偏振光L2和第一S偏振光L5传播路径上的合光装置C1和MEMS(微机电系统，Micro-Electro-MechanicalSystem)D1。其中，第一P偏振光和第一S偏振光为同一基色光的P偏振光和S偏振光；合光装置C1由多个棱镜组成，MEMSD1内有微小的反射镜片，反射镜面在驱动电路的控制下能够进行二维旋转。第一P偏振光L2和第一S偏振光L5经过合光装置C1后被合并成为一束激光束，合束后的激光束在MEMSD1的反射镜上被反射到成像区域形成扫描图像实现投影。用户通过佩戴3D眼镜，就能观看到单一基色光的激光3D投影。在一些可选实施例中，第一P偏振光和第一S偏振光可以为绿色光的P偏振光和S偏振光，或者为红色光的P偏振光和S偏振光，或者为蓝色光的P偏振光和S偏振光，或者为黄色光的P偏振光和S偏振光。需要特别指出的是，用于激光3D投影的合光装置的实现方式会因为具体需求的不同而具体设计，并没有公知的或惯用的实现结构。以下给出一些可选的合光装置的实现方式。图2示出一种可选的合光装置的结构。该合光装置包括第一直角三棱镜P1，第二直角三棱镜P2和一个平行四边形棱镜P3，图2示出三个棱镜的横截面。第一直角三棱镜P1，平行四边形棱镜P3和第二直角三棱镜P2沿X轴方向顺序排列，胶合形成一体。优选地，第一直角三棱镜P1和第二直角三棱镜P2为形状尺寸都相同的直角三棱镜，各直角三棱镜的斜面与平行四边形棱镜P3的斜面在形状、尺寸和倾角方面相匹配。该实施例中，各直角三角棱镜都有一个直角面平行于X轴方向，另一个直角面平行于Y轴方向。两个直角三角棱镜的斜面平行相对，各直角三角棱镜的斜面分别与平行四边形棱镜的斜面相胶合。其中，第一直角三棱镜P1的斜面与平行四边形棱镜P3的第一斜面相胶合形成第一胶合面G1，第二直角三棱镜P2的斜面与平行四边形棱镜P3的第二斜面相胶合形成第二胶合面G2。在第一胶合面G1和第二胶合面G2，分别镀有不同光学特性的膜，光学镀膜的特性根据不同应用场景的需要而不同。采用直角三棱镜和平行四边形棱镜组合形成的合光装置，结构更稳定可靠，生产加工的精度要求低，能够降低生产加工的成本。其中，X轴方向为各偏振光被反射合束后的合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于激光立体投影的光机结构，其特征在于，包括：发射第一基色光的P偏振光和S偏振光的激光源；发射第二基色光的P偏振光和S偏振光的激光源；发射第三基色光的P偏振光和S偏振光的激光源；设置在所有P偏振光和S偏振光传播路径上的合光装置，用于将所有P偏振光和S偏振光合束形成合光；和，设置在所述合光传播路径上的微机电系统MEMS，所述MEMS包括可旋转的光反射部分，用于将所述合光投射到成像区域形成扫描图像。

【技术特征摘要】
2016.12.07 CN 20161111534191.一种用于激光立体投影的光机结构，其特征在于，包括：发射第一基色光的P偏振光和S偏振光的激光源；发射第二基色光的P偏振光和S偏振光的激光源；发射第三基色光的P偏振光和S偏振光的激光源；设置在所有P偏振光和S偏振光传播路径上的合光装置，用于将所有P偏振光和S偏振光合束形成合光；和，设置在所述合光传播路径上的微机电系统MEMS，所述MEMS包括可旋转的光反射部分，用于将所述合光投射到成像区域形成扫描图像。2.根据权利要求1所述的光机结构，其特征在于，所述发射第一基色光的P偏振光和S偏振光的激光源包括发射第一基色光的P偏振光的第一激光源和发射第一基色光的S偏振光的第二激光源；所述发射第二基色光的P偏振光和S偏振光的激光源包括发射第二基色光的P偏振光的第三激光源和发射第二基色光的S偏振光的第四激光源；所述发射第三基色光的P偏振光和S偏振光的激光源包括发射第三基色光的P偏振光的第五激光源和发射第三基色光的S偏振光的第六激光源。3.根据权利要求2所述的光机结构，其特征在于，所述合光装置包括沿第二方向依次胶合成一体的第一直角三棱镜、第一平行四边形棱镜、第二平行四边形棱镜、第三平行四边形棱镜、第四平行四边形棱镜、第五平行四边形棱镜和第二直角三棱镜；所述第二方向为所述合光的传播方向。4.根据权利要求2所述的光机结构，其特征在于，所述合光装置包括沿第二方向依次胶合成一体的第一直角三棱镜、第一平行四边形棱镜、第二平行四边形棱镜、第三平行四边形棱镜、第四平行四边形棱镜和第二直角三棱镜；所述第二方向为所述合光的传播方向。5.根据权利要求3或4所述的光机结构，其特征在于，各棱镜彼此之间均通过斜面胶合，形成的胶合面彼此平行。6.根据权利要求5所述的光机结构，其特征在于：每一胶合面均镀有反射设定偏振光并透射其它光的光学镀膜。7.根据权利要求5所述的光机结构，其特征在于，激光源之一位于所述合光装置第二侧，该激光源发射的P偏振光或S偏振光沿所述第二方向入射所述合光装置并经所有胶合面透射与其它P偏振光或S偏振光合束；其余激光源位于所述合光装置第一侧，该其余激光源所发射的P偏振光或S偏振光沿第一方向平行分别入射到相应胶合面并被反射到所述第二方向合束。8.根据权利要求3所述的光机结构，其特征在于，各棱镜彼此之间均通过斜面胶合，形成的胶合面彼此平行；各激光源均位于所述合光装置第一侧；各P偏振光或S偏振光均沿第一方向平行分别入射到相应胶合面并被反射到所述第二方向合束。9.根据权利要求7或8所述的光机结构，其特征在于，位于所述合光装置第一侧的激光源等间距排列和/或沿所述第二方向排列。10.根据权利要求7或8所述的光机结构，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。11.根据权利要求2所述的光机结构，其特征在于：所述合光装置包括沿第二方向胶合成一体的3个X棱镜；所述第二方向为所述合光的传播方向。12.根据权利要求11所述的光机结构，其特征在于：所述六个激光源中的三个等间距分布在所述合光装置的第一侧，其余三个激光源等间距分布在与所述第一侧相对的第三侧。13.根据权利要求2所述的光机结...

【专利技术属性】
技术研发人员：张保峰，姜訢，朱伟华，
申请(专利权)人：北京一数科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11