本实用新型涉及一种光路系统,尤其涉及一种增强全息显示光路系统。
背景技术:
全息显示是目前实现三维显示的重要方向,但是,全息显示的照明光源还存在诸多问题。目前,全息显示主要是采用以下光源:led光源和激光光源。对于led光源,为形成光源相干性,采用小孔滤波和扩束系统,极大减弱了光源亮度,降低能量利用率;另外,led光源的光谱较宽,采用该光源形成的全息显示图,出现全息显示图重叠,出现重影。
而激光光源采用望远镜系统扩束,保留很好相干性,但是降低全息显示图的像质,而目前的全息显示采用全息干板较多,但是led光源和激光光源分辨率等多种特性无法满足需求。其led光源,需要滤波系统和扩束系统,提高空间相干性。该光源能量利用率低,空间相干性无法满足要求,再现像显示效果不够理想,细节展示缺乏。
技术实现要素:
本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种增强全息显示光路系统,该显示光路系统采用激光作为光源,并通过第一散射片进行整形,形成具有较弱空间相干性的均匀光,提高能量利用率,体积较小,能够用于平面显示的背光系统。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种增强全息显示光路系统,所述光路系统包括激光发生器,所述激光发生器产生的激光光路的下游侧设置有全反射镜片,所述全反射镜片的反射光的光路上设置有第一散射片,所述第一散射片的表面设置有记录了激光散斑的散斑屏,所述第一散射片的光路下游设置有第一全息干板,所述第一全息干板的下游设置有透明四棱柱。
作为一种优选的方案,所述散斑屏包括若干个条状的微凸起单元,所述微凸起单元布置在第一散射片的其中一个表面,所述微凸起单元之间构成了凹槽。
作为一种优选的方案,所述的微凸起单元的外表面还设置有微粗糙面。
作为一种优选的方案,所述微凸起单元的凸起高度为3-5um,所述微凸起单元的长度为15-17um,宽度为3-4um。
作为一种优选的方案,所述光路系统还包括用于替代透明四棱柱的光路干涉结构,所述光路干涉结构包括半反半透镜片,所述半反半透镜片设置于全反射镜片的入射光路的上游,所述半反半透镜头的反射光的光路上设置有与第一散射片结构相同的第二散射片,所述第二散射片与第一散热片处于同平面,所述第二散射片的光路下游设置有第二全息干板,所述第二全息干板和第一全息干板处于同平面:经过第二全息干板和第一全息干板的光线形成光线干涉区域。
作为一种优选的方案,所述半反半透镜片和全反射镜平行且入射光线的入射角为45°。
采用了上述技术方案后,本实用新型的效果是:由于所述光路系统包括激光发生器,所述激光发生器产生的激光光路的下游侧设置有全反射镜片,所述全反射镜片的反射光的光路上设置有第一散射片,所述第一散射片的表面设置有记录了激光散斑的散斑屏,所述第一散射片的光路下游设置有第一全息干板,所述第一全息干板的下游设置有透明四棱柱,因此,激光发生器产生的激光通过全发射镜片后改变光路,然后激光经过第一散射片上的散斑屏,从而形成高能量利用率和具有一定空间相干性的均匀散射光,通过全息干板和透明四棱柱,就形成全息图像。该光路系统的能量利用率,并且体积较小,能够用于平面显示的背光系统。
又由于所述散斑屏包括若干个条状的微凸起单元,所述微凸起单元布置在第一散射片的其中一个表面,所述微凸起单元之间构成了凹槽。所述的微凸起单元的外表面还设置有微粗糙面。这种第一散射片使用时,激光照射在微凸起单元上,同时微粗糙面起作用就形成均匀的散射光,抑制再现像的散斑干扰。
又由于所述光路系统还包括用于替代透明四棱柱的光路干涉结构,所述光路干涉结构包括半反半透镜片,所述半反半透镜片设置于全反射镜片的入射光路的上游,所述半反半透镜头的反射光的光路上设置有与第一散射片结构相同的第二散射片,所述第二散射片与第一散热片处于同平面,所述第二散射片的光路下游设置有第二全息干板,所述第二全息干板和第一全息干板处于同平面:经过第二全息干板和第一全息干板的光线形成光线干涉区域,该光路系统利用第一散射片和第二散射片将激光发生器的激光分别均匀散射,而散射后的光线经过第二全息干板和第一全息干板的光线形成光线干涉区域,从而在空气中实现干涉,最终形成三维显示结果,并且对显示的位置有较好的控制效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型实施例1的管路系统示意图;
图2是本实用新型实施例2的管路系统示意图;
图3是第一散射片的散斑屏的微凸起单元的局部结构示意图;
图4是经过第一散射片后的散热光的归一化散射强度分布图;
附图中:1.激光发生器;2.全反射镜片;3.第一散射片;31.微凸起单元;32.凹槽;33.微粗糙面;4.第一全息干板;5.透明四棱柱;6.半反半透镜片;7.第二散射片;8.第二全息干板。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
实施例1
如图1和图3所示,一种增强全息显示光路系统,所述光路系统包括激光发生器1,所述激光发生器1产生的激光光路的下游侧设置有全反射镜片2,所述全反射镜片2的反射光的光路上设置有第一散射片3,所述第一散射片3的表面设置有记录了激光散斑的散斑屏,所述第一散射片3的光路下游设置有第一全息干板4,所述第一全息干板4的下游设置有透明四棱柱5。
如图3所示,所述散斑屏包括若干个条状的微凸起单元31,所述微凸起单元31布置在第一散射片3的其中一个表面,所述微凸起单元31之间构成了凹槽32。所述的微凸起单元31的外表面还设置有微粗糙面33。
其中所述微凸起单元31的凸起高度为3-5um,所述微凸起单元31的长度为15-17um,宽度为3-4um。优选,凸起高度为3um,微凸起单元31的长度15um,宽度为3um,这样整个微凸起单元31具有较高的分辨率。
该光路系统中,采用激光发生器1产生的激光作为光源,入射到具有散斑屏的第一散射片3,经过上述的微凸起单元31就形成高能量利用率和具有一定空间相干性的均匀散射光,通过第一全息干板4和透明四棱柱5,就形成全息图像。
如图4所示,图4是经过第一散射片3散射后的散射光的空间强度分布图,经过该结构的第一散射片3的散射光满足全息显示的要求。
实施例2
如图2和图3所示,该实施例中,该光路系统并不适用透明四棱柱5,所述光路系统还包括用于替代透明四棱柱5的光路干涉结构,所述光路干涉结构包括半反半透镜片6,所述半反半透镜片6设置于全反射镜片2的入射光路的上游,所述半反半透镜头的反射光的光路上设置有与第一散射片3结构相同的第二散射片7,所述第二散射片7与第一散热片处于同平面,所述第二散射片7的光路下游设置有第二全息干板8,所述第二全息干板8和第一全息干板4处于同平面:经过第二全息干板8和第一全息干板4的光线形成光线干涉区域。所述半反半透镜片6和全反射镜平行且入射光线的入射角为45°。
该方案中,采用半反半透镜片6将激光进行分光,使两束光束分别照射在第一散射片3和第二散射片7上,经过第一散射片3和第二散射片7上的匀光整形后再照射在第一全息干板4和第二全息干板8上,在空间实现三维显示,采用双散射片设计,可以扩展散射角度,另外散射片的上下位置可以根据需求选择,上下位置的改变可以调整三维显示图像的显示位置,和图像亮度。
以上所述实施例仅是对本实用新型的优选实施方式的描述,不作为对本实用新型范围的限定,在不脱离本实用新型设计精神的基础上,对本实用新型技术方案作出的各种变形和改造,均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
1.一种增强全息显示光路系统,其特征在于:所述光路系统包括激光发生器,所述激光发生器产生的激光光路的下游侧设置有全反射镜片,所述全反射镜片的反射光的光路上设置有第一散射片,所述第一散射片的表面设置有记录了激光散斑的散斑屏,所述第一散射片的光路下游设置有第一全息干板,所述第一全息干板的下游设置有透明四棱柱。
2.如权利要求1所述的一种增强全息显示光路系统,其特征在于:所述散斑屏包括若干个条状的微凸起单元,所述微凸起单元布置在第一散射片的其中一个表面,所述微凸起单元之间构成了凹槽。
3.如权利要求2所述的一种增强全息显示光路系统,其特征在于:所述的微凸起单元的外表面还设置有微粗糙面。
4.如权利要求3所述的一种增强全息显示光路系统,其特征在于:所述微凸起单元的凸起高度为3-5um,所述微凸起单元的长度为15-17um,宽度为3-4um。
5.如权利要求1至4任一项所述的一种增强全息显示光路系统,其特征在于:所述光路系统还包括用于替代透明四棱柱的光路干涉结构,所述光路干涉结构包括半反半透镜片,所述半反半透镜片设置于全反射镜片的入射光路的上游,所述半反半透镜头的反射光的光路上设置有与第一散射片结构相同的第二散射片,所述第二散射片与第一散热片处于同平面,所述第二散射片的光路下游设置有第二全息干板,所述第二全息干板和第一全息干板处于同平面:经过第二全息干板和第一全息干板的光线形成光线干涉区域。
6.如权利要求5所述的一种增强全息显示光路系统,其特征在于:所述半反半透镜片和全反射镜平行且入射光线的入射角为45°。
技术总结