[发明专利]光纤束出射光斑偏离值的检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光投影仪用光纤束出射光斑偏离值的检测装置，尤其是一种激光投影仪用光纤束出射光斑偏离值的检测装置，属于激光显示领域。

背景技术

激光投影是采用反射式超短焦激光投影机，搭配独特的抗光幕，可以显示超大屏的高亮画面，并且激光光源具有长寿命优势，亮度衰减的速度很慢，同时激光的色彩表现良好，是传统液晶电视难以比拟的。

而在激光投影仪中有一种设计方案是采用光纤束进行光传输，但是这种集束石英光纤束的集束端由于光纤排列不紧密直接影响端面的耐受能量密度，在与激光耦合过程中易造成损坏；同时由于多根光纤单丝在制作集束端时极易在固化过程中发生光纤扭动，从而引起光纤最终出射光斑的发射角度，而在激光投影应用中却需要对光纤束集束端的出射光斑偏离控制在一定的范围内，若超出设定范围则会对激光显示效果造成影响。

现有对光纤束集束端的出射光斑偏离的测试是通过圆心的偏移量进行计算得到角度偏差，这种方法存在基准面无法精确定位，标记每一个输出光的位置费时费力，因此不适用于批量化的测试工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对背景技术中提及的现有对光纤束集束端的出射光斑偏离的测试是通过圆心的偏移量进行计算得到角度偏差，这种方法存在基准面无法精确定位，标记每一个输出光的位置费时费力，因此不适用于批量化的测试工作的技术问题。

本发明的目的是，提出一种激光投影仪用光纤束出射光斑偏离值的检测装置，用于检测光纤束集束端出射光斑偏离中心轴线的情况。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种激光投影仪用光纤束出射光斑偏离值的检测装置，包括光源，在光源的发射端通过快速耦合接头连接石英光纤束的入射端，石英光纤束水平设置且石英光纤束的出光端设置在检测支架上，在距离石英光纤束的出光端15-23cm处设置有检测石英光纤束出射光斑偏离值的检测标尺。

对发明技术方案的改进，快速耦合接头包括标准连接器接头、连接器底座、螺帽、透镜底座、耦合透镜和光阑，

标准连接器接头的右端连接石英光纤束的入射端，标准连接器接头的左端连接连接器底座的右端；透镜底座右端插入连接器底座的左端内并固联，透镜底座左端插入光阑的右端内并固联，耦合透镜置于透镜底座内；螺帽套装在连接器底座上并相对于连接器底座旋转；光阑的左端插入光源的发射端内，并通过螺帽内表面设置的螺纹固联光源。

本发明技术方案中的快速耦合接头，这种结构降低接插件加工精度的要求，结构紧凑，用户可方便地进行对中调整、装卸或更换光纤，且光纤的耦合端面不受污染和损伤。采用此种连接头将待测光纤直接连接，省去了采用光具座来调节光轴的步骤，因为采用带有耦合透镜的连接头，可使耦合透镜的聚焦光斑落在光纤的中心位置上，并使聚焦光斑覆盖端面有效通光部分的80～90％。

对上述技术方案的进一步改进，耦合透镜的直径为6-20mm，耦合透镜的焦距范围10-20mm。耦合透镜通常采用Φ6-20mm.焦距范围10-20mm,其通光面积大，可与光束直径大小不同的激光器配用。

对上述技术方案的进一步改进，耦合透镜采用石英或玻璃制成。耦合透镜材料可采用石英、玻璃等，能满足各种波长的要求。

对上述技术方案的进一步改进，标准连接器接头采用ST或SMA系列的接头。ST或SMA系列的接头的使用，可方便的与光纤连接，具有重复性和互换性。

对发明技术方案的改进，光源为可见光光源，光源带有红光、黄光、绿光的透光片。

对发明技术方案的改进，石英光纤束的大芯径光纤束，芯径为400-600um，石英光纤束的芯径与石英光纤束的皮层的直径比为1:1.04或1:1.25。

对发明技术方案的改进，检测标尺为带有十字光标尺的同心圆环，每相邻环之间的固定间隔为5mm；石英光纤束的出光端中心与检测标尺的圆心重合。带有十字光标尺的同心圆环的检测标尺，每环之间的固定间隔为5mm,检测支架离观测标尺的距离15-23cm。调整标尺位置，使光斑圆心同标尺圆心重合。旋转光纤360°，如光斑边缘偏移不超出固定值，则判定同心度合格，反之若超出则为不合格。本检测标尺为现有技术中的常规技术产品，可直接购买获得。

对发明技术方案的改进，检测支架包括带有V型槽的支架，在支架顶部通过螺钉设置上盖，上盖上在对应于V型槽处设置弹性止头螺栓。此种V型槽检测支架，其上端采用弹性止头螺栓，使光纤出光端既能固定在标准圆中又可自由旋转，便于同心圆检测。

本发明提出一种采用检测装置检测光纤束出射光斑偏离值的检测方法，包括如下步骤：