一种设置有位相调制器的激光光源投影机制造技术

一种设置有位相调制器的激光光源投影机，它涉及一种投影设备。动态散射片设置在三个分色镜的后方，散射马达设置在动态散射片的上方并于散射片相连接；位相调制器设置在光调制器和投影透镜之间，中位相调制器可以减小由激光光源放射光之间相干性，增加其任意性；动态散射片增加光线入射角的可变性，通过改变动态散射片的扩散角和振动频率，来增加其任意性，本实用新型专利技术从多个方面增加其任意性，从而达到减弱甚至消除躁点的目的，提高投影机的投影质量，从而达到市场应用的需求。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种投影设备，具体涉及一种应用激光光源的微型投影设备的改 进。技术背景为了开发比手掌还要小的便携式微型投影机，或者直接可以嵌入笔记本电脑中投 影机，需要研制出体积小且低功耗的投影机，而光效率很高的激光光源无疑是低功耗光源 的首选。不过，激光虽然光效率很高，而且又是最适合的微型投影用光源，但是却因激光原 来的光相干特性，而容易使投影带有躁点。因为激光固有的相干特性，在成像一面上会出现或亮或暗的区域，这种区域反复 出现的干涉模式就成为躁点。这种干涉模式降低了成像效果，成为使用微型投影机投影成 像质量下降的主要原因。因而，业界一直以来都在努力开发一种技术使这种躁点不为肉眼识别，但是成果甚微。目前业界去除躁点的方法大致上有三种。第一，增加光线入射角的可变性，增加任意性(Randomness)；第二，增加激光位相的可变性，增加任意性；第三，持续改变激光波长，将波长稍微有不同的多数激光合成在同一光轴，增加任 意性；目前常用的技术，使动态散射片(Moving diffuser)在光轴上周期性的垂直往返 振动，增加任意性(Randomness)，可以减少躁点，但是不能完全去除，使人看起来很不舒服
技术实现思路
本技术的目的是提供一种设置有位相调制器的激光光源投影机，它能显著减 少银幕上成像的躁点，达到市场应用的需求。为了解决
技术介绍
所存在的问题，本技术 是采用以下技术方案它包含红色光源1、蓝色光源2、绿色光源3、三个分色镜4、波束整形 器5、场透镜6、偏光束分离器7、光调制器8、投影透镜9，它还包含动态散射片10、散射马达 11、位相调制器12，动态散射片10设置在三个分色镜4的后方，散射马达11设置在动态散 射片10的上方并于散射片10相连接；位相调制器12设置在光调制器8和投影透镜9之间。本技术中位相调制器12可以减小由激光光源放射光之间相干性，增加其任 意性；动态散射片10增加光线入射角的可变性，通过改变动态散射片10的扩散角和振动频 率，来增加其任意性。本技术从多个方面增加其任意性，从而达到减弱甚至消除躁点的 目的，提高投影机的投影质量，从而达到市场应用的需求。附图说明图1是本技术的结构示意图，图2是具体实施方式二的结构示意图，图3是具体实施方式三的结构示意图，图4-1-图4-4是具体实施方式一种展示位相差为λ /4时，正 常光和异常光的合成波中，电波合矢量的略图。具体实施方式具体实施方式一，参看图1、图4-1-图4-4，本具体实施方式采用以下技术方案它 由红色光源1、蓝色光源2、绿色光源3、三个分色镜4、波束整形器5、场透镜6、偏光束分离 器7、光调制器8、投影透镜9、动态散射片10、散射马达11、位相调制器12组成，动态散射片 10设置在三个分色镜4的后方，散射马达11设置在动态散射片10的上方并于散射片10 相连接；位相调制器12设置在光调制器8和投影透镜9之间。本技术中位相调制器12 可以减小由激光光源放射光之间相干性，增加其任意性；动态散射片10增加光线入射角的 可变性，通过改变动态散射片10的扩散角和振动频率，来增加其任意性。所述的动态散射片10是在透明平整的投影胶片上由任意图案构成的光学器件， 使光向图案方向折射，改变入射角；透过光接触的图案不同，折射方向也会随之改变，整体 上会出现入射光散射的现象。散射片的图案决定扩散角的大小。动态散射片10的扩散角 在0. 5° -2°之间比较合适。动态散射片10的振动频率在60ΗΖ-360ΗΖ之间持续改变，增 强任意性。小马达和胶片构成的动态散射片10驱动到360Hz以上很难，而且对于再高的 频率增加结果也没有什么变化。驱动采用random函数编程，以一秒为间隔，驱动频率就在 60Hz-360Hz之间随意变化。所述的本技术利用光学位相调制器12来增加激光的随意可变性 (Randomness)。光位相调制器12是一种回转型双折射器件。双折射器件将通过的光分为 正常光和异常光，两种光的折射率不同，因而沿着不同的光路前进，所以通过光就成了位相 各不相同光的合成光。如此产生的位相差为λ/2时，成为线平光偏光方向改变90°，于是 P偏光和s之间可以相互转换。位相差为λ/4的位相板时，形成圆平光而不是线平光。同时，若是液晶光调制器，那通过光调制器的都一律是线平光。这是因为液晶显示 装置通过线平光来显示图像。所以，使用液晶光调制器的情况，光在通过λ/2位相板时，只 有线平光的方向变化90°。但是，使用λ/4位相板时，变为圆平光。图4是展示位相差为λ/4时，正常光和异常光的合成波中，电波合矢量的略图。图 4是按照下述式子假定正常光和异常光做出的图。η正常光ny = 2·0，ηχ = 0，η异常光ηχ = 1· 5，ny = 0(式子 1)正如图所示，位相差为λ/4(90° )时，通过位相板的光为圆平光。通过上述位相板的正常光和异常光的位相差如下式子2所示Δ。Δ = ^tidft0-We |) _·· (式子 2)Λ)如式子2所示，决定通过位相板的正常光和异常光合成时，决定位相差的是位相 板“厚度d”、正常光和异常光的折射差值(Iltl-IO。所以，回转位相板时，位相差虽没有变化，但正常光和异常光的选择上会发生变 化。即，位相差取决与折射率的差值，因而是一定的。11正常力(1，又)，11异常力(1，又)成分发生变 化，合矢量的大小发生变化。于是就得出这样一个结论，位相板的位相差不变。但是，位相板回转或者以一定间 距振动时，偏光合矢量大小可以持续改变，增加射出光的任意性(Randomness)。本具体实施方式的工作原理如下三个激光光源红色光源1、蓝色光源2、绿色光源3，分别利用三个分色镜4反射或 直接透过，射进动态散射片10。透过动态散射片10的光经过波束整形器光束5变形。之所以要变形光束，是为了 符合光调制器8的入射面，提高光效率。波束整形器5的典型代表为复眼透镜，导光管。复眼透镜即波束整形器5透明板上有很多微型透镜体构成的形状。例如，四角凸 起透镜、六角凸起透镜、圆形等等，但是应该采用和光调制器一致的形状。例如，若光调制器 8的有效画面形状是四角形，也要把微型透镜调整成四角形，才能最大限度降低光损失。光调制器8是将入射的光选择性透过，阻挡或者变更光路形成影像的光学器件。 DMD (Digital Micromirror Device)、液晶显示器(LCD)、LCOS等是其典型代表。DMD是采用 Field Sequential的驱动方法，利用的是状如矩形，数量和像素一样多的Digital Mirror, 是一种采用Field Sequential的驱动方法。DLP是通过DigitalMirror调节从光源发出光 的光路，反射到银幕上来成像的投影机。液晶显示器(LCD)通过选择性的打开或者关闭液 晶来成像。利用液晶显示器(LCD)的投影机有直视型、投射型和反射型。直视型投影机是 直接观察液晶显示器后面的后向光通过液晶板时产生影像的方式。投射型投影机是利用投 影透镜把通过液晶显示器时的成像扩大之后投射在银幕上，我们看见的从银幕反射回来的 影像。反射型和投射型结构基本相同，只不过是利用在下端的板上形成反射膜，将反射的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设置有位相调制器的激光光源投影机，它包含红色光源（１）、蓝色光源（２）、绿色光源（３）、三个分色镜（４）、波束整形器（５）、场透镜（６）、偏光束分离器（７）、光调制器（８）、投影透镜（９），其特征在于它还包含动态散射片（１０）、散射马达（１１）、位相调制器（１２），动态散射片（１０）设置在三个分色镜（４）的后方，散射马达（１１）设置在动态散射片（１０）的上方并于散射片（１０）相连接；位相调制器（１２）设置在光调制器（８）和投影透镜（９）之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙顺庆，范丽琴，
申请(专利权)人：孙顺庆，范丽琴，
类型：实用新型
国别省市：34[]