一种消散斑匀光棒的制作方法

本实用新型涉及激光投影显示领域，具体涉及一种消散斑匀光棒。

背景技术：

投影显示近几年获得快速发展，逐渐从专业设备向消费市场扩展。激光投影机凭借其高亮度、色彩鲜明、寿命长等优点，逐渐成为市场主流。

当激光照射在墙壁、纸张、毛玻璃等这些平均起伏大于波长数量级的光学粗糙表面上时，这些表面上无规分布的面元散射的子波相互叠加使反射光场具有随机的空间光强分布，呈现出颗粒状的激光散斑。

光棒是通过四个平面反射镜胶合而成的正棱柱，投射光线从棱柱的两端进出，在棱柱中进行散射，从而实现匀光效果。为解决激光散斑对投影显示效果的影响，目前出现了采用扩散片围绕结合成的光棒，使激光在被散射匀光的同时，还能通过扩散片改变激光相位，从而避免了光波之间相互干涉而生成散斑。

问题在于，为了充分消除散斑，激光需要足够的传播路程进行多次反射和折射，而为了保证匀光效果，光棒的尺寸被限定，使得匀光棒的消散斑效果较差，影响了投影显示的效果。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种消散斑匀光棒，将匀光棒设置为空心棒体，中空部分的内径为不断变化的，使激光在对向设置的内侧壁之间进行透射和反射后行进的光程不同，激光在空心棒体中传播使激光相位变化的程度更大，更不易生成散斑，从而加强了消除散斑、均匀光线的效果，有效改善了投影成像质量。

为解决以上技术问题，本实用新型提供的技术方案是一种消散斑匀光棒，包括空心棒体，所述空心棒体由扩散片围成，所述扩散片位于空心棒体内侧壁的为内表面，位于空心棒体外周面的为外表面，所述空心棒体的内径均平滑变化；所述内表面具有用于散射光线的微结构，所述外表面上设有反光层。

优选的，所述空心棒体的一端的内径小于另一端的内径，所述空心棒体的内径均匀变化。

优选的，所述扩散片为楔形结构，扩散片的内表面与外表面之间的夹角为锐角。

优选的，所述空心棒体为正四棱柱结构。

优选的，所述扩散片为等厚的梯形结构，扩散片的内表面与外表面之间平行。

优选的，所述内表面为弧形或波浪形的曲面。

优选的，所述空心棒体的外周面为光面，所述反光层为镀在光面上的光反射膜。

优选的，所述空心棒体内设有增透膜，所述增透膜镀覆在微结构上。

优选的，所述空心棒体的两个端部均设有封口扩散片，所述封口扩散片贴合空心棒体设置。

本申请与现有技术相比，其有益效果为：

匀光棒的空心棒体的内径为变化的，使得激光在从内射入和射出反射或投射出时，由于入射角不同，原本平行的光线的传播角度和相位发生变化，从而使得激光之间难以产生干涉生成散斑，提升了消散斑和匀光效果，改善了投影成像质量。

匀光棒采用扩散片组装而成，每一扩散片的结构相同，且在组装前表面均充分暴露在外，便于生产加工。

将空心棒体外周面打磨为光面并镀覆光反射膜，对空心光棒内部的激光进行镜面反射，将激光限制在匀光棒内传播，避免光线逸出导致投射光强减弱。

在内侧壁表面设置增透膜，通过波长干涉，减少了激光在从中空部分射入扩散片时的反射光线，使更多的激光能在扩散片中进行传播扩散，保证了投射亮度。

空心棒体的端部设置封口扩散片，激光在进入和离开匀光棒时均需穿过封口扩散片，增加了扩散匀光次数，实现了更好的消散斑匀光效果。

附图说明

图1为本实用新型消散斑匀光棒实施例一的结构示意正视图；

图2为本实用新型消散斑匀光棒实施例一的结构示意侧视图；

图3为本实用新型消散斑匀光棒的光路传播示意图；

图4为本实用新型消散斑匀光棒实施例二的结构示意正视图；

图5为本实用新型消散斑匀光棒实施例三的结构示意正视图。

附图标记：扩散片1、内表面11、外表面12、微结构2、增透膜3、光反射膜4、封口扩散片5。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例一

请参考图1-2，本实施例提供一种消散斑匀光棒，包括空心棒体，所述空心棒体由扩散片1围成，扩散片1位于空心棒体内侧壁的为内表面11，位于空心棒体外周面的为外表面12，所述空心棒体的内径均匀变化；所述空心棒体的一端的内径小于另一端的内径，空心棒体的内径均匀变化。这里所说的均匀变化，是指沿着空心棒体轴线方向上任意位置的单位距离内，内径的变化值相等，即对向设置的扩散片1均为平面且呈一定角度。

扩散片1为楔形结构，扩散片1的内表面11与外表面12之间的夹角为锐角。内表面11上具有用于散射光线的微结构2，所述空心棒体内设有增透膜3，增透膜3镀覆在微结构2。外表面12为光面，在光面上镀有光反射膜4。所述空心棒体的两个端部均设有封口扩散片5，封口扩散片5贴合空心棒体设置。

本实施例中的微结构2为在1～1000um尺寸范围内起伏变化的毛玻璃结构，在其他实施例中，还可以采用其他能够散射光线的微结构。

如图3所示，当原本平行的a、b两束光进入消散斑匀光棒中后，由于微结构2的透射面不同，使a的b的传播角度发生变化，从而实现激光的多方向传播，照射均匀，实现了对激光的匀光效果；光束a和b之间由于在扩散片1中的传播路程不同，导致在射出后间距变大，改变了光束a和b之间的相位，从而避免了投射出的影像因为光线干涉而产生散斑。采用本实施例所提供的消散斑匀光棒，可以同时实现对投射光线的消散斑和匀光效果，有效改善了投影质量。在内表面11的微结构2上设置增透膜3，通过降低激光射入扩散片1时的反射来增加穿透扩散片1的激光量，减少了激光在扩散匀光过程中的损耗。

实施例二

请参考图4，本实施例与实施例一的区别在于，空心棒体为四棱台，扩散片1为等厚的梯形结构，扩散片1的内表面11与外表面12之间平行。

扩散片1的厚度相等，通过扩散片1的形状使相邻侧边之间呈锐角，可以有效减少单个扩散片的尺寸和原材料用量，降低加工成本。

实施例三

请参考图5，本实施例与实施例一的区别在于，所述空心棒体的内径均平滑变化，内表面11为波浪形的曲面。这里所说的平滑变化，是指内表面11的曲率是连续变化的，不存在曲率突变的棱角结构。

曲面结构的内表面11使激光在空心棒体中的传播角度变化程度更大，能够更为充分地改变激光相位，从而避免干涉散斑的出现。内表面11平滑变化，激光在穿过内表面11时，不会因为折射角度过大而形成全反射，避免了激光能量的损耗。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。