一种激光投影装置的制作方法

本实用新型涉及激光技术领域。更具体地，涉及一种激光投影装置。

背景技术：

随着VR、AR技术的发展，3D成像技术越来越受到人们的欢迎，目前市场上最常见的为影院3D，其原理为利用两台投影仪投射偏振方向相互垂直的光束成像，观众通过佩戴偏振眼镜(3D眼镜)来观看。但其双机设备造价高昂，体积庞大，不能用于人体穿戴。

因此，需要提供一种激光投影装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种利用双频激光为光源的微型3D激光投影装置，其单一光源可形成偏振方向相互垂直的两束光的特性，有利于投影仪的微型化模块化发展，适用于可穿戴领域。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种激光投影装置，该投影装置包括双频激光模组、控制器、分光单元、偏振单元、第一成像模组和第二成像模组，

双频激光模组，出射具有第一频率和第二频率的激光光束；

分光单元，将入射激光光束分光为沿第一光路传播的第一光束和沿第二光路传播的第二光束；

偏振单元，包括将所述第一光束形成为第一偏振光的第一偏振片，和将所述第二光束形成为第二偏振光的第二偏振片，

所述第一成像模组基于所述第一偏振光将第一图像投影到屏幕；且

所述第二成像模组基于所述第二偏振光将第二图像投影到同一屏幕，以形成3D图像。

进一步地，第一频率的激光光束为左旋圆偏振光，第二频率的激光光束为右旋圆偏振光；或第一频率的激光光束为右旋圆偏振光，第二频率的激光光束为左旋圆偏振光。

进一步地，所述投影装置进一步包括位于所述双频激光模组和分光单元之间的四分之一波片。

进一步地，所述分光单元包括半透半反棱镜，使反射的第一光束沿第一光路传播，并使透射光束沿第二光路传播。

进一步地，所述分光单元进一步包括反射镜，用于使所述第二光束沿与第一光路反向的第二光路传播。

进一步地，所述投影装置进一步位于第一光路或第二光路中的光阑。

进一步地，所述激光模组包括出射红光的红光激光器、出射绿光的绿光激光器、和出射蓝光的蓝光激光器，所述投影装置进一步包括分别位于第一光路和第二光路上的合束镜，以分别使第一光路中的红光、绿光和蓝光激光束合束，第二光路中的红光、绿光和蓝光激光束合束。

进一步地，所述控制器控制第一成像模组和第二成像模组同步地将第一图像和第二图像投影到屏幕上，形成3D图像。

进一步地，所述投影装置还包括分别位于第一光路中第一成像模组后的第一图像校正棱镜和位于第二光路中第二成像模组后的第二图像校正棱镜。

进一步地，所述第一偏振光为P偏振光，所述第二偏振光为S偏振光；或者，所述第一偏振光为S偏振光，所述第二偏振光为P偏振光。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型所述技术方案提出一种利用双频激光为光源的微型3D激光投影装置，其单一光源可形成偏振方向相互垂直的两束光的特性，同时本发明只利用一台双频激光发射器即可实现投影3D画面，节约了成本，简化了结构，有利于投影仪的微型化模块化发展，适用于可穿戴领域，不用局限于特定场地进行3D投影。同时，在不需要3D投影场合，可自由切换工作模式，实现2D投影，功能多样，工作效率高，增强了用户体验。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1为本实用新型激光投影装置结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型公开的一种激光投影装置，包括：双频激光模组2、控制器1、偏振单元、分光单元4、第一成像模组7和第二成像模组8，所述双频激光模组2可出射不同频率的激光光束，激光光束经设置在所述双频激光模组2和分光单元4之间的1/4波片3后变为不同频率的由偏振方向不同的第一偏振光、第二偏振光组成的混合光束，经过分光单元4后，混合光束分成沿第一光路传播的第一光束和沿第二光路传播的第二光束；第一光束通过第一偏振片变为第一偏振光沿第一光路到达第一成像模组7；第二光束通过第二偏振片变为第二偏振光沿第二光路到达第二成像模组8；控制器1控制第一成像模组7和第二成像模组8同步地将第一偏振光和第二偏振光形成的图像投影到屏幕。

具体的，本实用新型使用双频激光模组2，模组中的每台激光器能够发出不同频率的左旋和右旋圆偏振光，可以设置为第一频率的激光光束为左旋圆偏振光，第二频率的激光光束为右旋圆偏振光；或第一频率的激光光束为右旋圆偏振光，第二频率的激光光束为左旋圆偏振光。当左旋圆偏振光和右旋圆偏振光通过1/4波片3后，左旋圆偏振光和右旋圆偏振光分别变为偏振方向不同的线偏振光。这样，通过1/4波片3的光束就变成了包括两种偏振方向不同偏振光的混合光束。然后混合光束通过分光单元4，这里的分光单元可以为半透半反棱镜4，将半透半反棱镜4相对于激光模组2的激光出射方向45度角放置，半透半反棱镜4将入射的光束分成沿第一光路传播的第一混合光束和沿垂直于第一光路的第二光路传播的第二混合光束，图中，第一混合光束被半透半反棱镜4反射沿第一光路向右方传播，第二偏振光透过半透半反棱镜4沿第二光路向上传播，传播方向与第一光路垂直。在第一成像模组7光入射位置前设置第一偏振片12，用于将第一混合光束变为第一偏振光，在第二成像模组8光入射位置前设置第二偏振片13，用于将第二光束变为第二偏振光，本实用新型实施例中的第一偏振光可以为S偏振光，第二偏振光可以为P偏振光；S偏振光向右传播到达第一成像模组7，P偏振光向上传播到达反射镜9，通过反射镜9反射将P偏振光的传播方向变为向左传播，与S偏振光的传播方向相反，到达第二成像模组8，避免二者传播过程中互相干扰。第一成像模组7将包含S偏振光的图像和第二成像模组8将包含P偏振光的图像同时投影到同一屏幕上，便可形成具有相位差的3D影像。本发明只利用一台双频激光发射器即可实现投影3D画面，与传统的3D投影设备相比减少了一台激光发射器，节约了成本，简化了结构，有利于投影仪的微型化模块化发展。

双频激光模组2包括：出射第一波长激光的第一激光器21、出射第二波长激光的第二激光器22和出射第三波长激光的第三激光器23，所述第一波长、第二波长和第三波长彼此不同。在本实施例中，第一激光器21为红光激光器，第二激光器22为绿光激光器，第三激光器23为蓝光激光器，分别根据预存的图像视频信号发出不同强度的红光、绿光和蓝光。

为了更好的令光传播形成3D影像，将第一成像模组7和第二成像模组8分别设在激光模组2两侧，图中，第一成像模组7设在激光模组2右侧，与控制器1连接，控制器1与第一成像模组7之间还设有驱动器5，内部设有时序电路，控制第一成像模组7按预置时序向屏幕发送S偏振光束形成的图像；第二成像模组8设在激光模组2左侧，与控制器1连接，控制第二成像模组8按预置时序向屏幕发送P偏振光束形成的图像。具体的，第一成像模组7和第二成像模组8为MEMS微振镜，分别由控制器1控制，根据所需传播图像的RGB颜色组成，由微振镜以不同角度调节反射，反射接收的对应颜色的偏振光束到屏幕上。在成像模组出射光束到屏幕前，成像模组内设有合束镜，把即将出射的红、绿、蓝三束平行光束合为一束激光束后再出射到屏幕上。当第一成像模组7和第二成像模组8投射在屏幕的光束位置重合时，用户佩戴对应的偏振眼镜11观看屏幕时即可看出3D图像效果。由于通过单独的三原色激光光源，其产生的色彩更加优秀，还可以使用经济且保真度好的普通白幕。

投影装置还包括用于阻止P偏振光或S偏振光通过的光阑6，设于第一成像模组7或第二成像模组8的光入射方向上，当在不需要3D投影场合时，可由控制器1控制关闭光阑6，阻止S偏振光到达第一成像模组7或阻止P偏振光到达第二成像模组8上，此时只有S偏振光或P偏振光中的一种能通过成像模组传播到屏幕上，实现2D投影。

在位于第一光路中第一成像模组7后和位于第二光路中第二成像模组8后分别设置一个图像校正棱镜10，对成像模组发出的偏振光进行校正，保证成像的准确率，减小失真度。

本实用新型所述的激光投影装置结构简单，占用空间小，可以设计在移动便携设备中，供人体穿戴使用，提升用户体验。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。