[實用新型]一種高效、高均勻性被動光束勻光整形照明系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721592256.1
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN207408730U
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 尹亞鐵;王亮;王建華
• 申請（專利權）人: 北京速鐳視激光科技有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G02B27/09
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種高效、高均勻性被動光束勻光整形照明系統(tǒng)，包括半導體激光器陣列模塊，衍射光學元件，六棱棒積分器件、方棒積分器件。半導體激光器按正六邊形進行排列，作為光源；衍射光學元件對光源進行擴束；六棱棒積分器件對擴束后的光斑進行勻光；方棒積分器件對光束進一步勻光，并且將光束整形為矩形，以便用于投影顯示系統(tǒng)。本實用新型能夠獲得高均勻性的矩形照明光斑，適用于激光投影顯示領域。

技術領域

本實用新型涉及投影顯示技術領域，具體為一種高效、高均勻性被動光束勻光整形照明系統(tǒng)。

背景技術

投影顯示系統(tǒng)中需要將圖像顯示在大面積的屏幕上，這就需要照明系統(tǒng)能夠發(fā)出高度均勻的照明光斑，均勻照亮微顯示芯片（通常為4:3或者16:9的矩形形狀）。然而由于照明系統(tǒng)中的光源發(fā)出的光束的不均勻性，并且光斑形狀也不為矩形，照明效率受到嚴重影響。為了使照明系統(tǒng)出射的光斑與顯示芯片相匹配，提高照明效率，需要對光源發(fā)出的光束進行勻光和整形處理。這其中主要采用方棒積分器和復眼陣列透鏡兩種積分器件來進行處理。相比復眼陣列透鏡，方棒積分器勻光方式具有工藝性較好、成本低及原理簡單等優(yōu)點而被廣泛采用。

目前，方棒積分器勻光方式中使用較為廣泛的是旋轉橢球面和單根方棒的組合方式，方棒的一端位于橢球第二個焦點位置，入射光束在光棒內(nèi)表面多次反射，從而達到勻光效果。然而對于方棒積分器件，其輸出光場均勻度與方棒長度有關，在一定范圍內(nèi)，存在最佳光棒長度，因此，單根方棒的勻光效果有一定的限制。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種高效、高均勻性被動光束勻光整形照明系統(tǒng)，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種高效、高均勻性被動光束勻光整形照明系統(tǒng)，包括半導體激光器陣列模塊，衍射光學元件，六棱棒積分器件、方棒積分器件；所述衍射光學元件設置在半導體激光器陣列模塊與六棱棒積分器件之間，所述六棱棒積分器件設置在衍射光學元件與方棒積分器件之間。

優(yōu)選的，所述半導體激光器陣列模塊中的各半導體激光器采用緊密排列方式，排成正六邊形、四邊形或者正三角形，構成初始光源。

優(yōu)選的，所述半導體激光器數(shù)量為3n2-3n+1，其中，n為正六邊形、四邊形或者正三角形每邊的半導體激光器數(shù)量。

優(yōu)選的，所述半導體激光器陣列模塊后插入衍射光學元件，對半導體激光器發(fā)出的光束進行擴束。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：

（1）本實用新型能夠獲得高均勻性的矩形照明光斑，適用于激光投影顯示領域。

（2）本實用新型采用了六棱棒積分器件和方棒積分器件的組合勻光方式，提高光束均勻度和勻光質(zhì)量。

（3）本實用新型采用衍射光學元件對光源出射的光斑進行擴束，從而可以提高勻光效率。

附圖說明

圖1 為本實用新型結構示意圖。

圖2 為本實用新型中半導體激光器陣列模塊中各激光器排列形式示意圖；

圖3為本實用新型中半導體激光器陣列模塊中各激光器另一種排列形式示意圖；

圖4為本實用新型中半導體激光器陣列模塊中各激光器另一種排列形式示意圖；

圖5 為本實用新型中半導體激光器陣列模塊、衍射光學元件及六棱柱勻光積分器件之間距離示意圖。

圖 6 為本實用新型中半導體激光器陣列模塊發(fā)出的光斑和經(jīng)衍射光學元件擴束后的光斑對比示意圖。

圖7為本實用新型中入射到六棱棒積分器件上的光斑角度示意圖。

具體實施方式