一种消相干装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种消相干装置，该装置包括前后壁为透光板的储液容器，加热板、散热板。加热板利用激光器本身运行产生的废热加热储液容器内局部液体，散热板对储液容器其它部位冷却，从而在容器内部形成温度差，由于对流作用，储液容器内的液体温度升高后上升，牵引周围的液体补充，从而使液体在密闭循环回路内产生定向的循环流动。激光透过上述循环流动但温度不均的液体后，相位产生随机变化，从而达到消相干作用，本发明专利技术的一种消相干装置设计简单，成本低，消相干效果理想。

【技术实现步骤摘要】
一种消相干装置
本专利技术涉及激光显示
，更具体涉及一种消相干装置。
技术介绍
激光显示具有色域覆盖广、色彩饱和度高、双高清、高亮度等优点，逐渐成为下一代显示技术趋势。激光显示的原理是：红、绿、蓝三基色激光分别经过整形、匀场、消相干、调制、投影等过程将图像显示到屏幕上。由于激光具有高度相干性，如果直接将激光投影到屏幕上会产生明显的散斑，影响画面质量。因此激光必须经过消相干处理才能应用于激光显示。目前常使用的消相干方法有震动屏幕、震动光学镜片、旋转波片等、旋转漫反射板等，但是这些方法设计实现较为复杂，成本较高，不满足实用化要求。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何简化消相干的过程，降低成本，改善消相干效果。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种消相干装置，所述消相干装置包括储液容器、加热板、散热板；所述储液容器包括腔体、前透光板以及后透光板；所述储液容器装有透明液态的工作介质，所述透明液态的工作介质工作在液体状态；所述加热板位于所述腔体下部或侧面；所述散热板位于所述腔体上部或侧面。储液容器中的透明工作介质可以是水、乙醇、甲醇、四氯化碳等但不限于举例的液体，也可以是几种透明液体的混合物以及加入其它物质的悬浊液或乳浊液。储液容器内的工作介质存在温度差时会产生对流作用，即热的部分会上升，冷的部分会下降，从而使液体内部的热量得到交换。一方面液体的折射率与液体的密度有关、另一方面折射率随着温度的变化也会改变。比如乙醇的温度折射率系数为4×10-4，即乙醇温度每改变1℃，乙醇的折射率变化4×10-4。假设乙醇的厚度为1cm，那么温度变化1℃所产生的光程差变化相当于三基色中最长的红光波长的6倍。这样液体内部微小的温度变化就能够使通过其中的激光相位产生可观的改变。利用激光器产生的废热对容器局部液体加热，在容器的其他部位进行散热，从而使容器内产生温度差，其中的透明液体由于对流作用产生定向流动，那么具有不同温度的液体将在容器内不断混合。因为这种过程具有随机性，所以容器内某一位置温度就会在一定的范围内变化，激光通过液体后相位也会产生随机的变化，光场的相位被打乱，这样就可以减小或消除通过液体的激光的相干性。优选地，所述前透光板的前面增加光场匀化装置；所述后透光板的后面增加光场匀化装置。优选地，所述透明液态的工作介质在可见光波段内的整体透过率大于80％，并添加防腐剂防止微生物滋生。优选地，所述加热板和所述散热板的材料均为高热导率材料。优选地，所述散热板至少为1个，通过半导体制冷片或高热导率材料与外部散热设备连接；所述加热板至少为1个，通过半导体制冷片或高热导率材料与激光器废热源或外部加热设备连接。优选地，所述储液容器为密封结构，所述腔体的材料为低热导率材料或绝热材料。优选地，所述前透光板以及所述后透光板材料均为对可见光波段内的整体透过率大于80％的透明材料，并且镀有增透膜或保护膜。优选地，所述消相干装置还包括回路管道，所述回路管道与所述储液容器构成一个封闭的循环回路，所述透明液态的工作介质在循环回路中定向流动。优选地，所述回路管道材料为低热导率材料或绝热材料。优选地，所述回路管道还包括微型液泵，用于加强所述透明液态的工作介质的对流。(三)有益效果本专利技术提供了一种消相干装置，该装置通过液体在储液容器中由于温度差产生的对流实现激光的消相干，可以部分甚至全部消除激光的相干作用，并且本专利技术的设计以及实现简单，实用性强。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的一个较佳实施例的一种消相干装置的结构示意图；图2为本专利技术的另一个较佳实施例的一种消相干装置的结构示意图；图3为本专利技术的另一个较佳实施例的一种消相干装置的结构示意图；图4为本专利技术的另一个较佳实施例的一种消相干装置的结构示意图。图例说明：1、腔体；2、加热板；3、散热板；4、透光板；5、透光板；6、回路管道；7、半导体激光器；8、微透镜；9、微型液泵。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。本专利技术的一种消相干装置包括一个储液容器，其内部充满透明工作介质。储液容器包括腔体、前透光板、后透光板；腔体由低热导率材料制作，透光板由透光材料如光学玻璃制成，用于透射激光；前透光板以及后透光板均可以镀增透膜或者根据液体性质镀其它的保护膜，均可以制作成具有一定功能的透镜；所述前透光板的前面可以增加光场匀化装置；所述后透光板的后面可以增加光场匀化装置。储液容器的腔体上在不影响光路的地方添加突起，颗粒等加强液体流动的随机性。储液容器的主要作用是使其内部的透明工作介质通过容器内的温度差产生的对流作用形成定向流动从而使透过其中的激光相位随机变化。本专利技术的消相干装置还包括加热板，所述加热板可以作为储液容器器壁的一部分，也可以作为一个独立的结构通过管道与储液容器连接，用于对储液容器内局部液体加热，可以直接利用激光器的废热，也可以使用外部加热设备；所述加热板位于储液容器腔体的下部或侧面，与激光器废热源或外部加热设备连接，至少1块。本专利技术的消相干装置还包括散热板，所述散热板可以作为储液容器器壁的一部分，也可以作为一个独立的结构通过管道与储液容器连接，用于对容器内的局部液体散热，外部散热装置可以是风扇、TEC制冷片等；所述散热板位于储液容器腔体的上部或侧面，与外部散热设备连接，至少1块。本专利技术的一种消相干装置可以增加回路管道，回路管道和储液容器构成一个封闭的循环回路，透明液体在循环回路中定性流动，可在所述回路管道中设置一个或多个微型液泵加强对流。本专利技术的一种消相干装置使用低热导率或绝热材料制作回路管道、储液容器除透光板、加热板、散热板外的器壁。图1为本专利技术的一个较佳实施例的一种消相干装置的结构示意图；本实施例的一种消相干装置包括：储液容器、加热板2、散热板3；所述储液容器包括腔体1、前透光板4以及后透光板5。其中加热板2材料为紫铜，它的热源可以是激光器产生的废热也可以是外部加热设备。加热板2通过紫铜形成的热通道与激光器废热源连接。散热板3材料为紫铜，通过紫铜形成的热通道与外部散热设备连接。前透光板4以及后透光板5平行放置，其材料用光学玻璃制成，尺寸为50mm×50mm，可以是平面也可以根据具体需要制成具有一定功能的透镜，为了增大透光板的透过率，其表面可以镀增透膜。两个透光板之间的距离可以根据具体使用情况调整。储液容器除前透光板4、后透光板5、加热板2、散热板3之外的其它腔体使用聚四氟乙烯材料制成，来减少热量在器壁上的损失。储液容器是密闭结构，可以使用密封圈、硅橡胶、玻璃胶、生料带等密封材料在加热板2、散热板3、前透光板4以及后透光板5与容器其它部件密封连接。储液容器内的透明液体采用纯净水，并添加消毒液防止微生物滋生。当激光器工作时，其产生的废热通过紫铜形成的热通道传至加热板2。这样在为激光器散热的同时也能够将加热板2加热。加热板2在储液容器的底部腔体或侧面腔体上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消相干装置，其特征在于，所述消相干装置包括储液容器、加热板、散热板；所述储热容器包括腔体、前透光板以及后透光板；所述储液容器装有透明液态的工作介质，所述透明液态的工作介质工作在液体状态；所述加热板位于所述腔体下部或侧面；所述散热板位于所述腔体上部或侧面。

【技术特征摘要】
1.一种消相干装置，其特征在于，所述消相干装置包括储液容器、加热板、散热板；所述储液容器包括腔体、前透光板以及后透光板；所述储液容器装有透明液态的工作介质，所述透明液态的工作介质工作在液体状态；所述加热板位于所述腔体下部或侧面；所述散热板位于所述腔体上部或侧面。2.根据权利要求1所述的消相干装置，其特征在于，所述前透光板的前面增加光场匀化装置；所述后透光板的后面增加光场匀化装置。3.根据权利要求1所述的消相干装置，其特征在于，所述透明液态的工作介质在可见光波段内的整体透过率大于80％，并添加防腐剂防止微生物滋生。4.根据权利要求1所述的消相干装置，其特征在于，所述加热板和所述散热板的材料均为高热导率材料。5.根据权利要求1所述的消相干装置，其特征在于，所述散热板至少为1个，通过半导体制冷片或高热导率材料与外部散热设备连接；...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭钦军，刘可，许祖彦，宗楠，杨晶，申玉，薄勇，高宏伟，陈莹，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11