一种扩散片及激光投影装置制造方法及图纸

本公开是关于一种扩散片，应用于激光投影装置中，该扩散片包括N个微结构，用于对入射的圆形光束进行扩散，N≥10且N为正整数，该N个微结构均具有互相垂直的第一截面和第二截面，该第二截面的扩散角度比该第一截面的扩散角度大至少0.3°。将本实用新型专利技术实施例中的扩散片应用于激光投影装置中时，可以使得原来圆形的激发光斑改变为椭圆形光斑。一方面增加了荧光粉的激发光斑面积，降低了激发光功率密度，可承受更高的激发光功率，另一方面，可有效利用光棒原未利用的面积，增加光路的荧光收光量。

【技术实现步骤摘要】
一种扩散片及激光投影装置
本技术涉及激光显示
，尤其涉及一种扩散片及激光投影装置。
技术介绍
相关技术中，照射在荧光粉上的激发光的光斑一般都是圆形，所激发出的荧光光斑也是圆形，上述激发光或者荧光的圆形光斑需要经过光棒匀化之后再照射到光学芯片上。为了与光学芯片的尺寸比例保持一致，光棒的横截面一般为长方形，因此其入光口也为长方形，图1为本技术相关的现有技术中圆形光斑入射至光棒入光口的示意图，如图1所示，圆形光斑通过长方形的入光口照射入光棒会造成光棒的长边方向上有部分面积没有光线进入，造成部分光学扩展量被浪费，光棒所输出的光通量最高阈值也受到限制。随着目前市场对投影亮度的要求越来越高，相关技术中通过增加光棒输出的光通量来提高投影亮度，而增加光棒输出光通量的方法一般为增加激发光的功率，并试图以此增加荧光的激发效率。但是，激发光功率的增大不是无限的，达到荧光粉的光功率密度阈值后，荧光激发效率会大大下降。为此，相关技术中试图一方面增大激发光的功率，一方面增大激发光的光斑圆形面积，以此来保证激发光的光功率密度不会超过荧光粉的光功率密度阈值。但是由于光棒的尺寸受光学芯片所限，在激发光或荧光的光斑圆形面积增大的情况下，光棒入光口面积却不能变，会导致圆形光斑在光棒短边方向上有部分面积未能进入光棒，即造成光路的有效接收效率降低。仍然无法起到增加光棒的光学扩展量，从而提高投影亮度的作用。
技术实现思路
为了解决在激发光缩束过程中圆形光斑在光棒短边方向上有部分面积未能进入光棒，造成光路的有效接收效率降低的问题，本技术提供了一种扩散片及激光投影装置。一方面，本技术提供的一种扩散片，应用于激光投影装置中，包括N个微结构，用于对入射的圆形光束进行扩散，N≥10且N为正整数；该微结构的第一截面和第二截面互相垂直，该第二截面出光方向的扩散角度β比该第一截面出光方向的扩散角度α大至少0.3°。可选地，第一截面出光方向的扩散角度α满足：0.1°≤α＜30°，第二截面出光方向的扩散角度β满足：0.4°＜β≤30.3°。可选地，该微结构为梯形台，光束从该梯形台的下底面入射，从该梯形台的腰面和上底面出射；该微结构的第一截面是第一等腰梯形，该微结构的第二截面是第二等腰梯形。可选地，上述第二等腰梯形的下底角比上述第一等腰梯形的下底角大至少3°。可选地，上述第一等腰梯形的下底角为10°至60°，上述第二等腰梯形的下底角为20°至80°。可选地，上述微结构为半椭球体，光束从该半椭球体的底面入射，从该半椭球体的弧面出射。可选地，该微结构的第一截面为第一半弧形，该微结构的第二截面为第二半弧形。另一方面，本技术还提供了一种激光投影装置，包括激光器、光棒以及上述任一项扩散片，该光棒的入光口为长方形，该扩散片设于激光器与光棒之间；其中，该扩散片中微结构的第一截面出光方向与该光棒入光口的短边方向对应，该扩散片中微结构的第二截面出光方向与该光棒入光口的长边方向对应。可选地，该激光投影装置还包括柱面透镜，位于光棒与扩散片之间，该柱面透镜包括位于入光侧的平面和位于出光侧的柱形面，该柱形面包括互相垂直的第三截面和第四截面，该第三截面出光方向的曲率半径R3比该第四截面出光方向的曲率半径R4大至少10mm；其中，该第三截面出光方向与光棒入光口的长边方向对应，该第四截面出光方向与光棒入光口的短边方向对应。可选地，上述第四截面出光方向的曲率半径R4满足：0mm≤R4＜990mm，上述第三截面出光方向的曲率半径R3满足：10mm＜R3≤1000mm。可选地，上述柱形面上设置有菲涅尔透镜层。本技术提供的应用于激光投影装置中的扩散片，包括N个微结构，用于对入射的圆形光束进行扩散，N≥10且N为正整数；该微结构的第一截面和第二截面互相垂直，该第二截面出光方向的扩散角度比该第一截面出光方向的扩散角度大至少0.3°。使得激发光斑尺寸沿光棒长边方向增加（该激发光斑尺寸沿光棒短边方向不变，或者增加的幅度小于沿光棒长边方向增加的幅度），即该激发光斑由圆形光斑改变为椭圆形光斑。一方面增加了荧光粉的激发光斑面积，降低了激发光功率密度，可承受更高的激发光功率，另一方面，可有效利用光棒原未利用的面积，增加了光路的荧光收光量。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术相关的现有技术中圆形光斑入射至光棒入光口的示意图；图2为本技术实施例的扩散片中微结构的俯视图；图3-a为本技术实施例的扩散片中微结构的第一截面示意图之一；图3-b为本技术实施例的扩散片中微结构的第二截面示意图之一；图3-c为本专利技术实施例的扩散片中微结构的第一截面示意图之二；图3-d为本专利技术实施例的扩散片中微结构的第二截面示意图之二；图3-e为本专利技术实施例的扩散片中微结构的底面示意图之一；图4是本技术实施例的扩散片中微结构第一截面、第二截面出射光束分别与光棒入光口对应关系的示意图；图5是本技术实施例的激光投影装置中设置有XY方向扩散角度不同的扩散片示意图；图6-a是本技术实施例的激光投影装置中柱面透镜柱形面的第三截面示意图；图6-b是本技术实施例的激光投影装置中柱面透镜柱形面的第四截面示意图；图7是本技术实施例的激光投影装置中扩散片与柱面透镜配合应用的示意图；图8-a是本技术实施例的柱面透镜中柱形面包含有菲涅尔透镜层的截面示意图；图8-b是本技术实施例的柱面透镜中柱形面包含有菲涅尔透镜层的立体示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本技术实施例提供了一种扩散片，应用于激光投影装置中，图2为本技术实施例的扩散片中微结构的俯视图，如图2所示，该扩散片包括N个微结构，用于对入射的圆形光束进行扩散，N≥10且N为正整数；图3-a与图3-b分别为本技术实施例的扩散片中微结构的第一截面、第二截面示意图，如图3-a和图3-b所示，该N个微结构均具有互相垂直的第一截面和第二截面，该第二截面出光方向的扩散角度比该第一截面出光方向的扩散角度大至少0.3°。图4是本技术实施例的扩散片中微结构第一截面、第二截面出射光束分别与光棒入光口对应关系的示意图，实际应用中，如图4所示，可以将该第二截面出射的光束对应于光棒入光口的长边方向Y，将该第一截面出射的光束对应于光棒入光口的短边方向X。将本技术实施例中的扩散片应用于激光投影装置中时，可以使得原来圆形的激发光斑尺寸沿光棒长边方向增加（该激发光斑尺寸沿光棒短边方向不变，或者增加的幅度小于沿光棒长边方向增加的幅度），即该激发光斑由圆形光斑改变为椭圆形光斑。一方面增加了荧光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种扩散片，应用于激光投影装置中，其特征在于，包括N个微结构，用于对入射的光束进行扩散，N≥10且N为正整数；所述微结构的第一截面和第二截面互相垂直，所述第二截面出光方向的扩散角度β比所述第一截面出光方向的扩散角度α大至少0.3°。

【技术特征摘要】
1.一种扩散片，应用于激光投影装置中，其特征在于，包括N个微结构，用于对入射的光束进行扩散，N≥10且N为正整数；所述微结构的第一截面和第二截面互相垂直，所述第二截面出光方向的扩散角度β比所述第一截面出光方向的扩散角度α大至少0.3°。2.根据权利要求1所述的扩散片，其特征在于，所述第一截面出光方向的扩散角度α满足：0.1°≤α＜30°，所述第二截面出光方向的扩散角度β满足：0.4°＜β≤30.3°。3.根据权利要求1或2所述的扩散片，其特征在于，所述微结构为梯形台，所述光束从所述梯形台的下底面入射，从所述梯形台的腰面和上底面出射；所述微结构的所述第一截面是第一等腰梯形，所述微结构的所述第二截面是第二等腰梯形。4.根据权利要求3所述的扩散片，其特征在于，所述第二等腰梯形的下底角比所述第一等腰梯形的下底角大至少3°。5.根据权利要求4所述的扩散片，其特征在于，所述第一等腰梯形的下底角为10°至60°，所述第二等腰梯形的下底角为20°至80°。6.根据权利要求1或2所述的扩散片，其特征在于，所述微结构为半椭球体，所述光束从所述半椭球体的底面入射，从所述半椭球体的弧面出射。7.根据权利要求6所述的扩散片，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，
申请(专利权)人：青岛海信激光显示股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37