[發明專利]光學系統

有效

• 申請號: 201610423624.3
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN107515473B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 陳政錫;賈甲;初大平;姚峻
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;劍橋實業有限公司
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 秦衛中;肖鸝

1.一種光學系統，其特征在于，包括：

光柵組，包括N個光柵，所述N個光柵相交于同一點，并以所述同一點為中心設置在同一平面，且所述N個光柵互不重疊，所述N個光柵包括M種結構不同的光柵，2≤M≤N，N≥2；

驅動裝置，所述驅動裝置包括中心轉動軸，所述中心轉動軸與所述光柵組垂直相交于所述同一點，用于驅動所述光柵組在所述同一平面以所述中心轉動軸為中心旋轉，使得入射光束能夠輪流照射在所述N個光柵上，在所述光柵組的出光側形成至少一條光束掃描路徑，所述至少一條光束掃描路徑為M條光束掃描路徑，其中，同一種結構的光柵的出射光束所形成的光束掃描路徑相同，不同結構的光柵的出射光束所述形成的光束掃描路徑不同。

2.根據權利要求1所述的光學系統，其特征在于，所述光學系統還包括：

光源，用于產生基礎光束；

空間光調制器，用于將圖像的信息調制到所述基礎光束上，產生所述入射光束，所述圖像包括二維圖像或三維圖像。

3.根據權利要求2所述的光學系統，其特征在于，

所述N個光柵中的第n光柵有兩邊相交于所述同一點，且形成第n夾角θ_n，n取遍從1到N的所有正整數，

4.根據權利要求3所述的光學系統，其特征在于，

θ_n＝360°/N。

5.根據權利要求2至4中任一項所述的光學系統，其特征在于，所述光學系統還包括：

包含至少一個透鏡的第一透鏡組，設置在所述空間光調制器和所述光柵組之間，用于匯聚所述入射光束。

6.根據權利要求2至4中任一項所述的光學系統，其特征在于，所述光學系統還包括：

包含至少一個透鏡的第二透鏡組，設置在所述光柵組的出光側，用于匯聚出射光束。

7.根據權利要求2至4中任一項所述的光學系統，其特征在于，所述光柵組的旋轉速度與所述圖像的顯示幀率滿足以下公式：

RS＝FR/N

其中，RS表示所述光柵組的旋轉速度，FR表示所述圖像的顯示幀率。

8.根據權利要求1至4中任一項所述的光學系統，其特征在于，所述光學系統還包括：

單向散射膜，設置在所述光柵組的出光側表面，用于擴大出射光束的可視區域。

9.根據權利要求1至4中任一項所述的光學系統，其特征在于，

所述入射光束照射在所述N個光柵中的第n光柵時，n取1到N的任意正整數，所述第n光柵的有效旋轉弧度，與經過所述第n光柵的出射光束所形成的第n光束掃描路徑的可視角度滿足以下公式：

其中，ARGR表示所述第n光柵的有效旋轉弧度，所述第n光柵的有效旋轉弧度為所述光柵組在旋轉過程中，所述入射光束的光斑完整落在所述第n光柵時，所述第n光柵所旋轉的弧度；Angle_image表示所述第n光束掃描路徑的可視角度；α表示所述第n光柵的衍射角。

10.根據權利要求9所述的光學系統，其特征在于，所述入射光束在所述第n光柵上的光斑為長為H，寬為W的長方形，

所述第n光柵相交于所述同一點相連的兩邊中的最小邊長滿足以下公式：

其中，Angle_D＝θ_n-ARGR,AB＝W/2/Cos(Angle_D/2),BC＝H，R表示所述第n光柵中與所述同一點相連的兩條邊中的最小邊長，θ_n表示所述第n光柵中相交于所述同一點的兩條邊所形成的第n夾角，Angle_D表示以所述同一點為圓心所述長方形中距離所述圓心較近的邊所對應的弧度。