[實用新型]基于場致形變類聚合物的散斑消除裝置

無效

• 申請號: 201120030848.0
• 申請日: 2011-01-29
• 公開（公告）號: CN202075500U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 陳旭遠;高文宏;石云波;張文棟
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G02B27/48
• 分類號: G02B27/48
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 駱洋

技術領域

????本實用新型涉及以相干光為光源的顯示技術領域，具體是一種基于場致形變類聚合物的散斑消除裝置，主要針對激光顯示技術及光學儀器中存在的光學散斑現象。?

背景技術

以激光為光源照射屏幕時，由于激光的相干性及屏幕的粗糙，導致人眼看到被散斑覆蓋的圖像，嚴重影響圖像顯示質量，阻礙觀察者從圖像中提取有用信息。因此，如何消除散斑一直是以激光為光源的光學儀器領域和顯示技術領域中的研發熱點。而就目前的研究結果來看，為消除散斑所用的方法大致可以分為兩大類：一、通過控制激光光源的時間相干性來降低散斑，其原理是通過調整激光波長(或者頻率)及多波長光源產生沸騰散斑，目前通過控制激光時間相干性成功消除光斑達到實用要求的技術方案基本上以多光源疊加為主；目前通過控制激光時間相干性成功消除光斑達到實用要求的技術方案基本上以多光源疊加為主；二、通過控制激光光束空間相干性消除散斑，是目前消除散斑的主要方法，基本原理是調整激光光束中基元光波的相位分布，從而改變散斑的空間分布，將多個散斑圖像在人眼積分時間內相疊加，得到一個光能分布均勻的圖像，進而實現消除散斑的目的。具體的方法有：采用旋轉散射體、振動屏幕、振動具有Hadamard圖形散射體、高頻振動光纖等。上述方法，或要借助機械振動，甚至需要高頻或大幅振動，或要集成多光源，實現結構復雜、易損壞、成本高，更主要的是散斑消除效果不佳。?

也有未借助機械振動的技術方案，例如：專利號為200820122639.7的中國專利公開了“一種基于散射的消相干勻場裝置”，要求使用含有直徑必須小于入射光波長的十分之一的顆粒的散射媒體，以實現對入射激光形成瑞利散射。專利中利用無機鹽或有機醇水溶液(如NaCl、KCl、KNO₃或ZnSO₄水溶液)?作為散射媒質，基于無機鹽或有機醇水溶液的存在形式是水合離子或大分子，相對于激光波長小很多，會對入射激光形成瑞利散射，以此實現入射激光分束，并在光導管內傳導，以期降低入射激光的相干性來消除散斑，同時利用光導管的混光作用，將上述分束光進行勻化來勻場消相干。但按該申請所述技術方法進行試驗，在室溫下，利用長度僅為50mm、充滿飽和NaCl水溶液的光導管消除散斑，結果的散斑對比度為70%，幾乎沒有起到降低散斑的作用。?

發明內容

本實用新型為了解決現有散斑消除方法存在的消除散斑效果不佳、實現結構復雜、易損壞、成本高等問題，提供了一種基于場致形變類聚合物的散斑消除裝置。?

本實用新型是采用如下技術方案實現的：基于場致形變類聚合物的散斑消除裝置，包括內壁為反射鏡面的導光管、設置于導光管內的場致形變類聚合物（該類聚合物在相應外場驅動下，會發生形變，所述外場一般指電場和磁場）、用于產生驅動管內聚合物形變所需外場的致動裝置；場致形變類聚合物與導光管內壁間留有空隙；所述致動裝置包含至少兩個設置于導光管內或管外的外場施加組件。?

所述場致形變類聚合物為電致形變類聚合物，相應致動裝置為電場發生裝置，電場發生裝置的外場施加組件-成對設置的電極板設置于導光管內或管外；?

置于導光管內的電極板采用“鏡面”電極板（即電極板表面具有高反射率特性，能“全反射”入射于導光管內的激光光束），沿導光管內壁固定設置；?

所述場致形變類聚合物為磁致形變類聚合物，相應致動裝置為磁場發生裝置，磁場發生器的外場施加組件-電磁鐵設置于導光管外；?

應用時，如圖2、3所示，將激光光束經光學透鏡擴束，并由導光管一端入射管內，部分透射聚合物，在導光管內壁反射，再入射聚合物；部分在聚合物表面內反射，分束成多束強度不等的光束，經多次反射、透射后，由導光管另一端出射；在激光光束于導光管內傳輸的過程中，由致動裝置產生相應外場，并控制其外場施加組件產生外場的順序和強度大小，驅動導光管內的場致形變類聚合物發生豐富多樣的連續形變，進而改變入射激光分束后在導光管內的傳播方向和路徑，使出射光的相位分布、出射角分布隨機變化。經投影后，不同相位分布、出射角分布的出射光分別會對應產生一個散斑圖像；在人眼積分時間（50ms）內，多個散斑圖像相疊加，就會得到一個光能分布均勻的圖像，進而實現了消除散斑現象的目的。