光学器件制造技术

根据本发明专利技术，提供一种光学器件，该光学器件包括：多个光源，每个光源可操作以提供光束；至少一个光束组合器，光束组合器可操作以将来自多个光源的光束组合以提供组合光束；光束分光器，光束分光器布置成接收组合光束并且将组合光束分成主光束和辅助光束，其中辅助光束的一个或多个特性表征主光束的一个或多个特性，其中光束分光器包括第一表面和第二表面，主光束穿过第一表面从光束分光器发出，辅助光束穿过第二表面从光束分光器发出；反射镜部件，反射镜部件包括反射镜，其中反射镜部件布置成使得反射镜可以反射穿过光束分光器的第一表面发出的主光束，并且其中反射镜可以围绕至少一个振荡轴振荡以扫描主光束；其中，光学器件还包括光电二极管，光电二极管构造成接收辅助光束并且检测辅助光束的一个或多个特性，其中光电二极管构造成从与光束分光器的第一表面或第二表面中的至少一个平行偏离，以减少被引导至反射镜的杂散光的量。还提供一种投射图像的相应方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学器件
本专利技术涉及光学器件，具体地涉及但也不仅限于包括布置用来减少杂散光作用的光电二极管的光学器件。
技术介绍
控制由投影装置投射出的光是很关键的。这种控制对于确保投影图像色彩平衡不受到环境和系统温度漂移的影响以及确保由投影装置投射出清晰锐利图像来说是必要的。通常不执行对由投影装置投射的光的直接测量，由于构造成直接测量由投影装置投射的光的光学传感器会干扰投射光并因此会损害投射的图像的质量。因此，通常，光学传感器定位在投影装置内并且布置成使得这些光学传感器在光被投射之前在投影装置内对光进行测量。由光学传感器测量的光的特性假定为与由投影装置投射的光的特性相同；基于由光学传感器测量的光来执行对投影装置的控制，以使得投影装置投射出具有预定特性的光。但是，在现有投影装置中，在光被光学传感器感测之后，光在被投射之前穿过一个或多个其他光学元件。在光通过这些其他光学元件时产生光学损失；因此由光学传感器测量的光的特性将非常不同于由投影装置投射的光的特性。因此，不能实现精确控制投影装置以使得投影装置投射出具有预定特性的光。投影装置内的光学部件(例如光学传感器)将产生杂散光。将光学部件定位在投影装置内对于使由投影装置投射出杂散光最小化来说很关键。由投影装置投射的杂散光会损害投射的图像的质量。在现有投影装置中，光学部件(例如光学传感器)不是最优地定位成使投影装置的投射最小化。此外，如果例如投影装置被包含在移动电话或摄像机中，则使投影装置的尺寸最小化很关键。更小的投影装置通常使用MEMS微镜装置来投射光。对于现有投影装置，这些MEMS微镜装置被容纳在外壳内。不利地，外壳增大投影装置的尺寸，由于外壳必需至少足够大以容纳MEMS微镜。具有这种外壳的投影装置对于某些应用来说太大了。本专利技术的目的是消除或减少至少某些上述缺点。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种光学器件，该光学器件包括:多个光源，每个光源可操作以提供光束；至少一个光束组合器，光束组合器可操作以将来自多个光源的光束组合以提供组合光束；光束分光器，光束分光器布置成接收组合光束并且将组合光束分成主光束和辅助光束，其中辅助光束的一个或多个特性表征主光束的一个或多个特性，其中光束分光器包括第一表面和第二表面，主光束穿过第一表面从光束分光器发出，辅助光束穿过第二表面从光束分光器发出；反射镜部件，反射镜部件包括反射镜，其中反射镜部件布置成使得反射镜可以反射被发出穿过光束分光器的第一表面或者由光束分光器的第一表面反射的主光束，并且其中反射镜可以围绕至少一个振荡轴振荡以扫描主光束；其中，光学器件还包括光电二极管，光电二极管构造成接收辅助光束并且检测辅助光束的一个或多个特性，其中光电二极管构造成从与光束分光器的第一表面或第二表面中的至少一个平行偏离，以减少被引导至反射镜的杂散光的量。光学器件可以包括电荷耦合器件(CXD)(例如CXD传感器)、CMOS传感器、光电二极管阵列或单个光电二极管。可选地，除光束分光器之外或代替光束分光器，可以提供半反射或半透射元件。通常，由反射镜反射的主光束用于将图像投射在显示屏上。通过将光电二极管布置成从与光束分光器的第一表面或第二表面中的至少一个平行偏离，在光电二极管处产生的杂散光将被引导远离光束分光器；因此杂散光将不会被光束分光器透射到反射镜。到达光束分光器的任意杂散光将会被光束分光器偏转远离反射镜的方向。因此，在光电二极管处产生的杂散光将不会由反射镜接收。通常，主光束当由反射镜反射和扫描时限定图像；所以通常反射镜将图像投射在显示屏上。由于反射镜将接收较少的杂散光，将提高被投射的图像的质量。由于辅助光束的一个或多个特性表征主光束的一个或多个特性，被检测的辅助光束的一个或多个特性可以用于监测被提供到反射镜以进行扫描的主光束的特性。一个或多个特性可以包括下列至少一项:光强度、光波长、光调制速度、(一个或多个光束之间的)光束对准、在光电二极管表面上的光束尺寸/形状、斑点级别、激光模式、激光发散、像散、激光束均匀性、激光器老化。反射镜部件优选是MEMS反射镜装置。MEMS反射镜装置是包含光学MEMS (微机电系统)的装置。光学MEMS可以包括适合于随着时间变化移动和偏转光的圆柱形、矩形或方形微镜。微镜通常由扭转臂连接到固定部分并且可以沿着一个或两个轴倾斜和振荡。可以使用不同的致动原理，包括静电、热、电磁或压电。已知MEMS微镜装置的面积约几mm2。MEMS微镜装置可以包括单个微镜，微镜构造成沿着两个振荡轴振荡以沿着水平和竖直方向两者扫描光。可替换地，MEMS微镜装置可以包括第一 MEMS微镜和第二 MEMS微镜，第一 MEMS微镜构造成沿着第一振荡轴振荡以沿着水平方向扫描光，第二 MEMS微镜构造成沿着第二振荡轴振荡以沿着竖直方向扫描光。优选地，第一和第二MEMS微镜将被精确定位成使得振荡轴正交。组合光束还可以通过第一表面被接收到光束分光器中。一个或多个光源可以包括一个或多个激光器。光电二极管还可以构造成从与光束分光器的第一表面和第二表面两者平行偏离。光电二极管可以是雪崩光电二极管。应当理解，可以使用具有光电二极管作用的任意其他部件，代替光电二极管。光束分光器的第一表面还可以包括抗反射涂层。光束分光器的第二表面还可以包括抗反射涂层。抗反射涂层可以包括单层或多层电介质材料或金属氧化物，例如Si0x、SixNy > MgO> MgFx> Tix0y。光学器件还可以包括控制器，控制器可与光电二极管可操作地通信以接收与表征主光束的一个或多个特性的辅助光束的一个或多个特性有关的数据，并且控制多个光源中的每一个以使得主光束的一个或多个特性保持在一个或多个预定特性。[0021 ] 光学器件还可以包括检测装置，检测装置用于检测检测辅助光束入射在光电二极管上的位置。这将能够检测出光源(例如激光器)的未对准。例如，如果辅助光被检测出在光电二极管上的位置是光电二极管上预定区域外侧，则可以确定一个或多个光源未对准。这在制造阶段特别有用；在这些阶段中，在将微镜部件结合到光学器件中之前，可以根据需要使用检测装置执行测试以检测光源是否对准。如果发现光源正确对准(例如，用于检测辅助光束入射在光电二极管上的位置的检测装置，检测到辅助光束在光电二极管上预定区域内侧的位置上入射)，则可以通过结合微镜部件来完成光学器件。但是，在很多情况下，例如由于制造缺陷或者误操作，光源将会未对准。具有未对准的光源的光学器件不能适当地起作用，并且这些有缺陷的光学器件必须被弃用。如果检测装置显示光源未对准(例如，用于检测辅助光束入射在光电二极管上的位置的检测装置，检测出辅助光束在光电二极管上预定区域外侧的位置上入射)，则可以在将微镜部件结合到光学器件中之前弃用该光学器件。因此，检测装置使得微镜部件能够仅被结合到光源正确对准的那些光学器件中。光学器件可以构造成使得光束分光器直接与反射镜光学通信。在这种情况下，在光束分光器和反射镜之间没有布置光学兀件；由于反射镜接收直接来自光束分光器而不需要穿过任意其他光学元件的主光束，因此在主光束从光束分光器传到反射镜时将有很少或者没有光学损失。因此，在光束分光器上的主光束的特性和最终到达反射镜的主光束的特性之间有很少或者没有差异。因此，由光电二极管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学器件，包括：多个光源，每个光源可操作以提供光束；至少一个光束组合器，所述光束组合器可操作以将来自所述多个光源的光束组合以提供组合光束；光束分光器，所述光束分光器布置成接收所述组合光束并且将所述组合光束分成主光束和辅助光束，其中所述辅助光束的一个或多个特性表征所述主光束的一个或多个特性，其中所述光束分光器包括第一表面和第二表面，所述主光束穿过所述第一表面从所述光束分光器发出，所述辅助光束穿过所述第二表面从所述光束分光器发出；反射镜部件，所述反射镜部件包括反射镜，其中所述反射镜部件布置成使得所述反射镜能够反射穿过所述光束分光器的所述第一表面发出的所述主光束，并且其中所述反射镜能够围绕至少一个振荡轴振荡以扫描所述主光束；其中，所述光学器件还包括光电二极管，所述光电二极管构造成接收所述辅助光束并且检测所述辅助光束的一个或多个特性，其中所述光电二极管构造成从与所述光束分光器的所述第一表面或所述第二表面中的至少一个平行偏离，以减少被引导至所述反射镜的杂散光的量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.31 US 61/4914341.一种光学器件，包括: 多个光源，每个光源可操作以提供光束； 至少一个光束组合器，所述光束组合器可操作以将来自所述多个光源的光束组合以提供组合光束； 光束分光器，所述光束分光器布置成接收所述组合光束并且将所述组合光束分成主光束和辅助光束，其中所述辅助光束的一个或多个特性表征所述主光束的一个或多个特性，其中所述光束分光器包括第一表面和第二表面，所述主光束穿过所述第一表面从所述光束分光器发出，所述辅助光束穿过所述第二表面从所述光束分光器发出； 反射镜部件，所述反射镜部件包括反射镜，其中所述反射镜部件布置成使得所述反射镜能够反射穿过所述光束分光器的所述第一表面发出的所述主光束，并且其中所述反射镜能够围绕至少一个振荡轴振荡以扫描所述主光束； 其中，所述光学器件还包括光电二极管，所述光电二极管构造成接收所述辅助光束并且检测所述辅助光束的一个或多个特性，其中所述光电二极管构造成从与所述光束分光器的所述第一表面或所述第二表面中的至少一个平行偏离，以减少被引导至所述反射镜的杂散光的量。2.根据权利要求1所述的光学器件，其中，所述光电二极管还构造成从与所述光束分光器的所述第一表面和所述第二表面两者平行偏离。3.根据权利要求1或2所述的光学器件，还包括控制器，所述控制器可与所述光电二极管可操作地连通以接收与表征所述主光束的一个或多个特性的所述辅助光束的一个或多个特性有关的数据，并且控制多个激光器中的每一个以使得所述主光束的一个或多个特性保持在一个或多个预定特性。4.根据前述权利要求中任一项所述的光学器件，还包括检测装置，所述检测装置用于检测所述辅助光束入射在所述光电二极管上的位置。5.根据前述权利要求中任一项所述的光学器件，其中，所述光束分光器布置成直接与所述反射镜光学连通。6.根据前述权利要求中任一项所述的光学器件，还包括具有窗口的外壳，由所述反射镜反射的所述主光束能够穿过所述窗口，其中所述光学器件还包括反射表面，所述反射表面布置成接收来自所...

【专利技术属性】
技术研发人员：N阿贝勒，L基彻尔，
申请(专利权)人：雷模特斯有限公司，
类型：
国别省市：