[实用新型]实现光幕的光学系统

说明书

本实用新型提供一种实现光幕的光学系统，包括依次设置的光源、光线准直部和光线扩散部；其中，光线准直部包括第一准直镜和第二准直镜，第一准直镜设置在光源和所述第二准直镜之间；第一准直镜用于将光源发出的光线聚集至Y轴方向并准直平行于Z轴，第二准直镜用于将聚集至Y轴方向的光线准直平行于Z轴，形成扁平光束；光线扩散部用于将扁平光束发散成光幕。利用上述实用新型能够提高光源的利用率，可适用于具有较大扩散角的光源。

技术领域

本实用新型涉及光学技术领域，更为具体地，涉及一种用于实现光幕的光学系统。

背景技术

在现今智能交互领域，投影触控技术愈来愈成为一种发展趋势，在光学上其主要目的是产生一定厚度的光膜(幕)使之完全覆盖指定区域面积。

目前，触控的主要方式有1.适用3D camera，但受限于较差的精度与灵敏度；2.红外camera加光膜方案，该方案目前应用较广泛，其中光膜的光源可以为Laser(激光器)或LED。但是，光源需要经准直镜在光阑处形成圆斑，为使得发散光幕具有一定的厚度，需要对光阑的孔径进行压缩，导致光束的利用率比较低，不适用于具有较大扩散角的光源的场景。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种实现光幕的光学系统，以解决现有光幕成像系统存在的光源利用率低、不适用于具有较大扩散角的光源等问题。

本实用新型提供的实现光幕的光学系统，包括依次设置的光源、光线准直部和光线扩散部；其中，光线准直部包括第一准直镜和第二准直镜，第一准直镜设置在光源和第二准直镜之间；第一准直镜用于将光源发出的光线聚集至Y轴方向并准直平行于Z轴，第二准直镜用于将聚集至Y轴方向的光线准直平行于Z轴，形成扁平光束；光线扩散部用于将扁平光束发散成光幕。

此外，可选的结构是，第一准直镜包括第一面和第二面，第一面为靠近光源的平面，第二面为远离光源的变形非球面；第二准直镜包括第三面和第四面，第三面为靠近第一准直镜的平面，第四面为远离第一准直镜的变形非球面。

此外，可选的结构是，第二面以X轴为子午线的二次曲面系数与以Y轴为子午线的二次曲面系数不同；第四面以X轴为子午线的二次曲面系数与以Y轴为子午线的二次曲面系数不同。

此外，可选的结构是，第一准直镜和第二准直镜在沿Z轴方向上的厚度相同；Z轴方向与第一准直镜和第二准直镜的光轴方向相平行。

此外，可选的结构是，光源、第一准直镜和第二准直镜的光轴方向相互平行。

此外，可选的结构是，第一准直镜和第二准直镜包括反射镜或透射镜。

此外，可选的结构是，光源包括LED光源或激光器光源。

此外，可选的结构是，光线扩散部包括柱面镜或自由曲面镜。

此外，可选的结构是，还包括设置在第一准直镜和第二准直镜之间的至少两个反射镜；其中，至少两个反射镜用于对第一准直镜和第二准直镜之间的光线进行光路折叠。

此外，可选的结构是，在第一准直镜和第二准直镜之间设置有相互平行的第一反射镜和第二反射镜；第一反射镜的入射光和第二反射镜的出射光相互平行。

从上面的技术方案可知，本实用新型的实现光幕的光学系统，包括光源、光线准直部和光线扩散部；其中，光线准直部包括第一准直镜和第二准直镜；第一准直镜用于将光源发出的光线聚集至Y轴方向并准直平行于Z轴，第二准直镜用于将聚集至Y轴方向的光线准直平行于Z轴，形成扁平光束；光线扩散部用于将扁平光束发散成光幕，对光源的利用率可接近100％，此外还可适用于具有较大扩散角的光源，结构简单、成本低，适用范围广。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：