1.本实用新型属于投影显示技术领域，具体涉及一种光扩散与光均匀化一体装置。


背景技术：

2.目前的激光投影系统主要由蓝色激光光源、透镜组、荧光轮、色轮、匀光棒、数字微反射镜（dmd）、投影镜头组成。蓝色激光器出射的光经过透镜组对光的缩束、扩散、反射，投射到荧光轮上的波长转换层上，反射出所需波长的光，与荧光轮上非转换区透射的蓝光经过滤色轮，进行色彩选择后，再经过匀光装置使光均匀化，经传递透镜组投射至dmd芯片上。
3.激光为准直型光束，发射角非常小，且光斑中心光强很高，如果不对光束进行雾化处理，画面易出现散斑，同时容易损坏光学元器件。目前一种做法是进行色轮滤光前，在激光经过荧光轮透射区的光路上增加扩散片，使蓝色光束雾化处理，此做法会损失较多光能量。另一做法是进行色轮滤光后，在匀光棒入光面的前方一定距离处增加一个扩散片，和/或在匀光棒出光面的后方一定距离处增加一个扩散片；光束可以经扩散片扩散后进入匀光棒，使rgb三基色光经过多次反射混合匀匀，最后在匀光棒的后端面重合，还可以再进行扩散片雾化处理，得到一个较为均匀的输出，使色彩看起来非常均匀。
4.不管是在滤光前加扩散片，还是在滤光后加扩散片，都会增加成本与空间。而且，光束经过多次空气介质层会损失部分光能量，降低亮度，同时空气间隙中的灰尘杂质吸附易烧坏扩散片和匀光棒。
5.因此，如何在不增加空间体积和成本的前提下，保证光束的能量不散失、提高亮度是本领域研究的热点问题之一。


技术实现要素：

6.鉴于以上所述现有技术的全部或部分不足，本实用新型提供一种光扩散和光均匀化一体装置，能够使光扩散与光均匀化的过程同时进行，可以减少光能量的损失、提高亮度，从而提高光源利用率；而且，使光扩散与光均匀化一体，可以减少占用空间、降低成本，同时还可以减少空气中的灰尘杂质对扩散片和匀光棒的损坏。
7.为实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：一种光扩散与光均匀化一体装置：包括光棒体与扩散片，所述光棒体为内部贯通的空心体，所述光棒体的内表面设有对光束进行反射的反射层；所述光棒体具有相对的入光面和出光面；所述入光面和/或出光面上设有扩散片，所述扩散片上设有用于光扩散的微结构。该技术方案的有益效果在于，通过在入光面和/或出光面上设置扩散片，并在扩散片的至少一表面上设置微结构，使光扩散和光均匀作用一体，减少了占用空间。
8.所述微结构为散射微颗粒涂层，或者经光刻工艺或化学蚀刻处理形成的凹凸结构。该技术方案的有益效果在于，通过设置微结构，激光能够被所述扩散片的微结构进行扩散，可以减弱激光的相干性。
9.所述光棒体由多片反射镜围合而成。多片所述反射镜之间通过嵌合或胶合的方式
连接。优选的，所述光棒体是由4片反射镜围合而成空心四棱柱体。
10.所述扩散片覆盖于所述光棒体的入光面和/或出光面，光束通过所述扩散片进入所述空心体内部。所述扩散片与光棒体之间通过嵌合或粘合的方式连接。该技术方案的有益效果在于，通过将多片反射镜以嵌合或胶合的方式围合成空心体，扩散片通过嵌合或粘合的方式覆盖于光棒体的入光面和/或出光面，光束通过扩散片进入空心体内部，使光束呈一定角度扩散到光棒体内侧，利用光反射原理将光束在光棒体内侧反射层上连续反射传递至另一端重合叠加起来，实现光匀化的作用，同时光扩散与光匀化只需经过一次空气介质减少能量损失，提高亮度。
11.所述入光面平行于所述出光面，且两个面的中心在同一直线上。该技术方案的有益效果在于，通过将光棒体的入光面与出光面的平行设置，使经过入光面的所有光线都能经光棒体内侧的反射层连续反射，提高光源利用率。
12.所述反射层包括氧化铪、氧化钛、氧化钽、氧化硅的一种或几种。该技术方案的有益效果在于，通过将氧化铪、氧化钛、氧化钽、氧化硅组合使用或单独使用，提高扩散片的扩散效率。
13.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型提供的光扩散与光均匀化一体装置能够使光扩散与光均匀化的过程同时进行，可以减少光能量的损失、提高亮度，从而提高光源利用率；使光扩散与光均匀化一体，也可以减少占用空间、降低成本，同时还可以减少空气中的灰尘杂质对扩散片和匀光棒的损坏。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型具体实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
15.图1是本实用新型实施例一的立体示意图；
16.图2是本实用新型实施例一的光扩散与光均匀化一体的原理示意图。
17.附图标记：100-光棒体；101-入光面；102-出光面；103
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反射镜；104-反射层；301-扩散片。图2中箭头为光束方向。
具体实施方式
18.下面将对本实用新型具体实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.实施例一
20.如图1所示，本实施例提供一种光扩散与光均匀化一体装置，包括光棒体100，光棒体100由4片反射镜103通过胶合连接组成，光棒体100的整体结构为空心四棱柱体。在其他实施例中，光棒体100还可通过反射镜103嵌合连接围合而成空心四棱柱体或其他形状的光棒体。光棒体100为内部贯穿的空心体，光棒体内表面设有对光束进行反射的反射层104，所
述反射层104的材料为氧化钛。在其他实施例中，反射层的材料可采用氧化铪、氧化钽、氧化硅中的一种或几种。
21.光棒体100包括入光面101与出光面102，入光面101平行于出光面102，且两个面的中心在同一直线上。在光棒体100的入光面101上通过粘合的方式固定有扩散片301，扩散片301的两个表面设置有微结构。在其他实施例中，扩散片301固定在入光面102的方式也可是嵌合连接，也可选择在扩散片的一面设置微结构，另一面不设置微结构。在其他实施例中，光棒体100的入光面101和出光面102处均设置扩散片301，扩散片301与入光面101和出光面102的连接方式可是胶合也可是嵌合，扩散片301的两表面均设置有微结构，或选择在扩散片的一面设置微结构，另一面不设置微结构。
22.微结构是由散射微颗粒涂层形成的凹凸结构，在其他实施例中，微结构还可以是经光刻工艺处理，或经化学蚀刻处理形成的凹凸结构，微结构的截面可以是半圆形或三角形等形状。
23.通过以上实施例阐述本实用新型的原理：如图2所示，光束经过设有微结构的扩散片301，使光束呈一定角度扩散入射到光棒体100的内侧壁。再利用光的反射原理把光从入光面101的端面连续反射传递至出光面102的端面重合叠加起来，光棒体100的出光面102上每个点都将得到来自光源的不同角度光照射，从入光面101进入的光束的光能量被重新分布，在出光面102的光强分布较为匀匀。
24.以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及核心思想。应当指出，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原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求保护的范围内。