(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 208848028 U(45)授权公告日 2019.05.10
(21)申请号 201821460291.2(22)申请日 2018.09.07
(73)专利权人 福建师范大学
地址 350117 福建省福州市闽侯县上街镇
大学城科技路1号，福建师范大学旗山校区(72)发明人 李高明 何友武 邱怡申 (74)专利代理机构 福州元创专利商标代理有限
公司 35100
代理人 蔡学俊(51)Int.Cl.
G03B 21/20(2006.01)G03B 21/28(2006.01)G02B 27/48(2006.01)
权利要求书1页 说明书3页 附图2页
(54)实用新型名称
一种便于DIY的激光投影仪(57)摘要
本实用新型涉及一种便于DIY的激光投影仪。包括激光模块、光束整形与消散斑模块、LCD模块、用于驱动LCD模块工作的LCD驱动模块、光束整形与投影镜头模块；激光模块发射的光束经光束整形与消散斑模块入射至LCD模块，而后经由LCD模块入射至光束整形与投影镜头模块出射，实现投影；所述光束整形与消散斑模块包括运动扩散片、沿光路方向设于该运动扩散片之后的光束整形片。本实用新型价格低廉，光能损耗小，通过反射镜结构用于光路折叠缩小投影仪尺寸，采用运动扩散片与光束整形片结构能够消除一次散斑、抑制二次散斑。CN 208848028 UCN 208848028 U
权 利 要 求 书
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1.一种便于DIY的激光投影仪，其特征在于，包括激光模块、光束整形与消散斑模块、LCD模块、用于驱动LCD模块工作的LCD驱动模块、光束整形与投影镜头模块；激光模块发射的光束经光束整形与消散斑模块入射至LCD模块，而后经由LCD模块入射至光束整形与投影镜头模块出射，实现投影。
2.根据权利要求1所述的一种便于DIY的激光投影仪，其特征在于，所述光束整形与消散斑模块包括运动扩散片、沿光路方向设于该运动扩散片之后的光束整形片。
3.根据权利要求2所述的一种便于DIY的激光投影仪，其特征在于，所述运动扩散片包括随机位相片、用于驱动该随机位相片运动的电机。
4.根据权利要求3所述的一种便于DIY的激光投影仪，其特征在于，所述随机位相片的扩散角小于5度。
5.根据权利要求2所述的一种便于DIY的激光投影仪，其特征在于，所述光束整形片采用4：3或16：9两个方向的扩散角以便实现与LCD模块的LCD的尺寸的相匹配。
6.根据权利要求1所述的一种便于DIY的激光投影仪，其特征在于，所述激光模块包括RGB三色激光器、合束镜，RGB三色激光器输出的RGB三色光束经合束镜合束后入射至所述光束整形与消散斑模块。
7.根据权利要求1所述的一种便于DIY的激光投影仪，其特征在于，所述LCD模块为透射式LCD。
8.根据权利要求1所述的一种便于DIY的激光投影仪，其特征在于，所述光束整形与投影镜头模块包括菲涅尔透镜、反射镜、投影镜头，LCD模块出射的光束经由菲涅尔透镜调整投影角度后，入射至反射镜反射，而后通过投影镜头实现投影。
9.根据权利要求8所述的一种便于DIY的激光投影仪，其特征在于，所述投影镜头采用三片或四片式结构。
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说 明 书
一种便于DIY的激光投影仪
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技术领域
[0001]本实用新型及激光投影仪领域，特别涉及一种便于DIY的激光投影仪。
背景技术
[0002]在激光投影领域不可避免的会遇到投影散斑的问题，而且通常激光投影仪的结构复杂，成本高昂、对光束大小有较大，特别是对光束光斑与准直有严格要求，非专业人员很难进行安装。本发明采用的光束整形元件能够大大降低光路调整难度，即使是非光学专业人员也可以实现安装并实现DIY。[0003]另外，由于激光本身具有良好的空间相干特性，经过屏幕散射后，光源将会发生相干叠加，产生二次散斑效应。如果光学元件等表面不洁静或者光束整形元件具有微结构，如复眼透镜等，那么很容易产生一次散斑。此外，采用了整形片代替匀光管，尺寸上大大缩小了。本发明采用运动的扩散片放置在整形片前，不仅会消除光学元件引起的一次散斑，并且也会很好地抑制二次散斑。由于采用了扩散片与整形片，降低了对入射光的尺寸要求，有利于采用大面积光源照射的方式，更有利于激光散斑的消除。发明内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种便于DIY的激光投影仪，该激光投影仪价格低廉，光能损耗小，通过反射镜结构用于光路折叠缩小投影仪尺寸，采用运动扩散片与光束整形片结构能够消除一次散斑、抑制二次散斑。[0005]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种便于DIY的激光投影仪，包括激光模块、光束整形与消散斑模块、LCD模块、用于驱动LCD模块工作的LCD驱动模块、光束整形与投影镜头模块；激光模块发射的光束经光束整形与消散斑模块入射至LCD模块，而后经由LCD模块入射至光束整形与投影镜头模块出射，实现投影。[0006]在本实用新型一实施例中，所述光束整形与消散斑模块包括运动扩散片、沿光路方向设于该运动扩散片之后的光束整形片。[0007]在本实用新型一实施例中，所述运动扩散片包括随机位相片、用于驱动该随机位相片运动的电机。
[0008]在本实用新型一实施例中，所述随机位相片的扩散角小于5度。[0009]在本实用新型一实施例中，所述光束整形片采用4：3或16：9两个方向的扩散角以便实现与LCD模块的LCD的尺寸的相匹配。[0010]在本实用新型一实施例中，所述激光模块包括RGB三色激光器、合束镜，RGB三色激光器输出的RGB三色光束经合束镜合束后入射至所述光束整形与消散斑模块。[0011]在本实用新型一实施例中，所述LCD模块为透射式LCD。[0012]在本实用新型一实施例中，所述光束整形与投影镜头模块包括菲涅尔透镜、反射镜、投影镜头，LCD模块出射的光束经由菲涅尔透镜调整投影角度后，入射至反射镜反射，而后通过投影镜头实现投影。
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说 明 书
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在本实用新型一实施例中，所述投影镜头采用三片或四片式结构。
[0014]相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型激光投影仪价格低廉，光能损耗小，通过反射镜结构用于光路折叠缩小投影仪尺寸，采用运动扩散片与光束整形片结构能够消除一次散斑、抑制二次散斑。附图说明
[0015]图1是本实用新型一种便于DIY的激光投影仪光路图。[0016]图2光束合束效果图。
[0017]图3绿光激光投影的一次与二次散斑图。
[0018]图4绿光激光经过运动扩散片与整形片后投影的结果图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。[0020]本实用新型提供了一种便于DIY的激光投影仪，包括激光模块、光束整形与消散斑模块、LCD模块、用于驱动LCD模块工作的LCD驱动模块、光束整形与投影镜头模块；激光模块发射的光束经光束整形与消散斑模块入射至LCD模块，而后经由LCD模块入射至光束整形与投影镜头模块出射，实现投影。
[0021]所述光束整形与消散斑模块包括运动扩散片、沿光路方向设于该运动扩散片之后的光束整形片。所述运动扩散片包括随机位相片、用于驱动该随机位相片运动的电机。所述随机位相片的扩散角小于5度。[0022]所述光束整形片采用4：3或16：9两个方向的扩散角以便实现与LCD模块的LCD的尺寸的相匹配。
[0023]所述激光模块包括RGB三色激光器、合束镜，RGB三色激光器输出的RGB三色光束经合束镜合束后入射至所述光束整形与消散斑模块。[0024]所述LCD模块为透射式LCD。
[0025]所述光束整形与投影镜头模块包括菲涅尔透镜、反射镜、投影镜头，LCD模块出射的光束经由菲涅尔透镜调整投影角度后，入射至反射镜反射，而后通过投影镜头实现投影。[0026]所述投影镜头采用三片或四片式结构。[0027]以下为本实用新型的具体实现过程。[0028]如图1所示，本实用新型涉及的激光投影仪主要由激光模块、光束整形与消散斑模块、LCD及驱动模块和光束整形与投影镜头模块组成。[0029]激光模块由RGB三色激光准直合束而成，三个激光器分别输出为椭圆形光斑。合束镜实现三光束的合束（合束镜可为X棱镜或二色镜）。光束经过合束后先经过运动扩散片后再经过光束整形片，之后光束经过透射式LCD并经过菲涅尔透镜调整投影角度后，最终经过反射镜反射，通过投影镜头实现投影。其中运动扩散片采用小型电机驱动随机位相片来实现，随机位相片其扩散角小于5度，采用工程塑料来实现，价格低廉，光能损耗小。光束整形扩散片采用4：3或16：9两个方向的扩散角以便实现与LCD的尺寸的匹配。其同样采用工程塑料实现，价格低廉，光能损耗小。激光光束的偏振方向与LCD的偏振方向一致，以实现最大的光能利用率。透射式的LCD图形发生器，根据分辨率可分为高清与普通两种，主要选用透射
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说 明 书
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率高的LCD芯片。菲涅耳透镜主要用于调整投影角度，其工作距离较短，一般采用工程塑料，价格低廉。反射镜主要用于光路的折叠处理有利缩小投影仪尺寸。投影镜头采用三片或四片式结构，可根据工作距离进行调节，可实现较大尺寸投影。[0030]本实用新型采用棱镜合束方式，由于后续采用扩散片与整形片结合，对光源光束对准要求不高，非专业人员也可以进行装配。
[0031]本实用新型采用RGB三色激光分别发出经椭圆形光斑经过合束器后进行光束合束。
[0032]合束后的光斑效果如图2所示，此时光斑并没有完全重合。
[0033]合束后的光束经过由小型电机驱动随机相位片所构成的运动扩散片以及光束整形扩散片（即光束整形与消散斑模块），实现光斑的均有分布。[0034]三个光源的光斑不完全重合，但是经过整形片与扩散片后，三个光源光斑基本重合，可见，采用这种结构对于光路调整精度要求降低了。[0035]另外，由于激光本身具有良好的空间相干特性，经过屏幕散射后，光源将会发生相干叠加，产生二次散斑效应。如果光学元件等表面不洁静或者光束整形元件具有微结构，如复眼透镜等，那么很容易产生一次散斑。此外，采用了整形片代替匀光管，尺寸上大大缩小了。本发明采用运动的扩散片放置在整形片前，不仅会消除光学元件引起的一次散斑，并且也会很好地抑制二次散斑。由于采用了扩散片与整形片，降低了对入射光的尺寸要求，有利于采用大面积光源照射的方式，更有利于激光散斑的消除。下面就其实施进行说明：[0036]由于激光本身具有良好的空间相干特性，经过屏幕散射后，光源将会发生相干叠加，产生二次散斑效应。如果光学元件等表面不洁静或者光束整形元件具有微结构，如复眼透镜等，那么很容易产生一次散斑。此外，采用了整形片代替匀光管，尺寸上大大缩小了。本实用新型采用运动的扩散片放置在整形片前，不仅会消除光学元件引起的一次散斑，并且也会很好地抑制二次散斑。由于采用了扩散片与整形片，降低了对入射光的尺寸要求，有利于采用大面积光源照射的方式，更有利于激光散斑的消除。以人眼对散斑最敏感的绿光波长为例，图3，一次与二次散斑图。图4，运动扩散片与整形片结合的结果图。[0037]以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
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说 明 书 附 图
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说 明 书 附 图
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图3
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