装置，可在激光入射振镜前加入光束整形装置和/或光束放大装置。
[0027]液晶偏振透镜4的结构如图4所示为:两外侧为平行的由玻璃基板51内侧淀积ITO透明导电膜52形成的ITO导电玻璃基板5，中间填充层6由聚合物光介质61和液晶62分区填充，二者分界面63为与ITO导电玻璃基板5夹角为锐角Θ的平面，本实施例中填充层6垂直于所述ITO导电玻璃基板5的横截面呈现两个直角三角形斜边拼合的长方形，其中拼合处的分界线恰好为该长方形的对角线。
[0028]关于液晶偏振透镜4结构参数的设定，液晶62采用正性液晶，当施加电压时，液晶分子长轴平行于电场方向；液晶62材料折射率为非寻常光1为1.642，寻常光η。为1.488 ；同时选择聚合物光介质61为各向同性物质，其折射率η同为1.488 ;设定分界面63夹角角度Θ为60° ;选择ITO导电玻璃基板5的折射率Y为1.45。
[0029]如图5a所示为液晶偏振透镜4初始状态，此时电源7提供扫描电压Vji得液晶62分子处于液晶态I62A，即分子的长轴垂直于所述ITO导电玻璃基板5，入射激光81为线偏振光，使其偏振方向垂直于分子长轴方向，此时由于η和η。相等，根据折射定律:
[0030]Ii1Sin Θ j= n 2sin θ 2
[0031]激光在分界面的初始折射角度Q1和夹角Θ相等，均为60°，出射激光82与出射面ITO导电玻璃基板5夹角Θ/为90°。
[0032]如图5b所示为液晶偏振透镜4工作状态，电源7提供电压％使得液晶62分子处于液晶态II62B，即分子的长轴平行于所述ITO导电玻璃基板5，此时前述入射激光81在液晶62中传播方向的折射率改变为，根据折射定律可以计算得到02为72.9°，Θ 2'为109.4°，即与初始状态相比，出射激光82在Y轴方向偏转角度为19.4°。
[0033]根据以上原理，技术人员通过计算与调试可自由设定其它夹角Θ，并方便的选择具有适合折射率的各部分材质，只需前述的基本折射原理。计算可知，为了增加出射激光82的偏转角度，可通过以下方法实现:1.选择更大的夹角θ ;2.选择折射率更小的聚合物光介质61。
[0034]实际工作中，由于在液晶分子从液晶态I变到液晶态II的过程中，还存在许多过渡的液晶态，每种液晶态所对应的激光偏转角度逐渐变化。由于普通的向列型液晶分子的响应时间通常在5ms左右，对应的频率为200Hz，远大于一般场扫描所需要的50Hz的频率，所以液晶偏转透镜作为场扫描元件可以满足投影要求。
[0035]由于液晶偏转透镜不像振镜或者多面转镜那样需要机械驱动，所以结构相对简单，而且可以做的很小，这样就可以在一定程度上实现整个系统的小型化和简单化。
[0036]实施例2:
[0037]图3所示是本发明投影装置的另外一个实施例，与实施例1不同的是振镜I替换为多面转镜2，其余显示原理及参数选择设定方式相同。
[0038]应理解，上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于供本领域技术人员了解本发明的内容并据以实施，并非【具体实施方式】的穷举，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种激光扫描式投影装置，包括可使入射激光在X方向偏转的行扫描反射镜，所述行扫描反射镜与电机(3)连接并转动，其特征在于:还包括用于场扫描的液晶偏转透镜(4)，在所述液晶偏转透镜(4)上通过电源(7)加载扫描电压使液晶分子状态发生变化，使入射线偏振激光在出射时于Y方向发生偏转，出射激光偏转角度随扫描电压变化。
2.根据权利要求1所述的激光扫描式投影装置，其特征在于:所述液晶偏转透镜(4)为分层结构，包括ITO导电玻璃基板(5)和填充层￠);液晶偏转透镜(4)两侧外层分别为相互平行的ITO导电玻璃基板(5)，所述电源(7)正、负极分别连接在ITO导电玻璃基板(5)的导电层上，提供所述扫描电压；所述填充层出)由聚合物光介质￠1)和液晶￠2)共同填充，聚合物光介质￠1)和液晶￠2)的分界面￠3)为一个平面，所述分界面￠3)与外层所述ITO导电玻璃基板(5)的夹角Θ为锐角；激光自填充液晶(62) —侧的ITO导电玻璃基板(5)垂直入射，自对侧的ITO导电玻璃基板(5)出射。
3.根据权利要求2所述的激光扫描式投影装置，其特征在于:所述ITO导电玻璃基板(5)由外层的玻璃基板(51)和内层淀积的ITO透明导电膜(52)组成，所述电源(7)连接在所述ITO透明导电膜(52)上。
4.根据权利要求2所述的激光扫描式投影装置，其特征在于:所述填充层(6)垂直于所述ITO导电玻璃基板(5)的横截面为两个直角三角形斜边拼合的长方形结构，其中聚合物光介质(61)和液晶(62)的分界面(63)在该截面中为长方形的对角线。
5.根据权利要求2所述的激光扫描式投影装置，其特征在于:所述液晶￠2)采用正性液晶，其寻常光折射率η。为1.488，非寻常光折射率^为1.642 ;所述聚合物光介质￠1)各向同性，折射率η与所述η。相同；所述ITO导电玻璃基板(5)折射率Y为1.45 ;设置所述夹角Θ为60°。
6.根据权利要求1所述的激光扫描式投影装置，其特征在于:所述行扫描反射镜为振镜⑴或多面转镜⑵。
7.根据权利要求1至6任一项所述的激光扫描式投影装置，其特征在于:所述扫描电压频率为50Ηζ-200Ηζ。
8.根据权利要求7所述的激光扫描式投影装置，其特征在于:所述扫描电压频率为20kHz-100kHzo
9.根据权利要求1至6任一项所述的激光扫描式投影装置，其特征在于:激光光路中包括光束整形装置和/或光束放大装置；所述投影装置还包括连接并控制所述电机(3)和电源(7)的扫描控制系统。
【专利摘要】一种激光扫描式投影装置，包括X方向行扫描反射镜和用于Y方向场扫描的液晶偏转透镜，液晶偏转透镜包括两侧外层分别为相互平行的ITO导电玻璃基板，电源正、负极分别连接在ITO导电玻璃基板的导电层上，提供扫描电压；中间为填充层，由聚合物光介质和液晶共同填充，其垂直于所述ITO导电玻璃基板的横截面为长方形，两种填充介质分界线为长方形的对角线；激光自填充液晶一侧的ITO导电玻璃基板垂直入射，自对侧的ITO导电玻璃基板出射，液晶分子状态扫描电压变化，使入射线偏振激光出射时发生偏转从而实现投影的场扫描。本发明结构简单紧凑，解决了现有设备体积庞大的问题，且容易操作，能耗较低。
【IPC分类】G03B21-14, H04N9-31, H04N5-74, G02F1-29, G02B26-10
【公开号】CN104536133
【申请号】CN201410829013
【发明人】王欢, 闫国枫, 陈昱
【申请人】南京中科神光科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月26日