CN103984090A - 一种基于数字微镜器件的匀光系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于数字微镜器件的匀光系统，所述基于数字微镜器件的匀光系统包括光源、数字微镜器件、DMD控制器以及接收屏，所述数字微镜器件与DMD控制器相连，所述数字微镜器件上设置有复数DMD微镜组成的阵列，所述接收屏位于光源光线入射进数字微镜器件所形成的反射光线处，所述数字微镜器件上位于中间的DMD微镜偏转振动频率小，越往外的DMD微镜偏转振动频率越大。本发明结构简单，调节时简单方便，更易于控制，同时匀光能力强，匀光后的光束更具柔性。

Description

一种基于数字微镜器件的匀光系统

【技术领域】

本发明涉及应用于光学表面形貌测量领域的一种基于数字微镜器件的匀光系统。

【背景技术】

通常，激光光束的光强成高斯分布，即所取区域的光强随着光束直径变大而逐渐减弱，激光光束的不均匀性给形貌测量带来了较大的误差。目前光束的匀光技术主要有以下几种：①将光束进行扩束，并采用靠近中心区域的光斑；②利用多模光纤进行匀光；③利用多个光源通过特别的排列方式来达到均匀照明；④通过二元光学器件将光源光束的光通量重新分配，以达到匀光的效果。

对于上述匀光技术，存在着以下主要问题：①扩束方式得到的光束并未真正实现均匀化，仅是将光束的整体光强提升或降低了，减小了中心区域和边缘区域的光强差异；②利用多模光纤的方式在光纤耦合时损失能量严重；③多个光源特殊排列的方式在光源较大时，无法视作将其视为点光源，从而无法按照理想状况对多个光源进行排布；④通过二元光学器件匀光的方式需要增加光学器件，使得整个系统变得复杂。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种基于数字微镜器件的匀光系统，其结构简单，调节时简单方便，更易于控制，同时匀光能力强，匀光后的光束更具柔性。

本发明是这样实现上述技术问题的：

一种基于数字微镜器件的匀光系统，所述基于数字微镜器件的匀光系统包括光源、数字微镜器件、DMD控制器以及接收屏，所述数字微镜器件与DMD控制器相连，所述数字微镜器件上设置有复数DMD微镜组成的阵列，所述接收屏位于光源光线入射进数字微镜器件所形成的反射光线处。

进一步地，所述数字微镜器件上位于中间的DMD微镜偏转振动频率小，越往外的DMD微镜偏转振动频率越大。

进一步地，所述光源的入射光线与数字微镜器件所在水平面的夹角为66°。

本发明具有如下优点：

本发明利用DMD微镜偏转后的振动频率决定反射光束光强的特点，利用DMD控制器控制DMD微镜偏转的振动频率，实现调节反射光束的局部光强的作用，进而实现对激光光束光强的均匀化处理。数字微镜器件是由可做±12°偏转的反射微镜即DMD微镜组成的微镜阵列，可反射光束，且反射后光束的局部光强可由所述DMD微镜的偏转振动频率控制。将其应用于光学表面形貌测量之中，无需对系统硬件参数做任何改变，仅通过调控DMD控制器来实现对激光光束光强的控制，进而实现均匀化处理。总之，本发明的匀光技术更具柔性，调节时简单方便，更易于控制。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明基于数字微镜器件的匀光系统的结构示意图。

图2为光源实际光强和经本发明匀光处理后的光强对比图。

附图标识说明：

1、光源             2、数字微镜器件

3、DMD控制器        4、接收屏

【具体实施方式】

请参阅图1和2所示，对本发明的实施例进行详细的说明。

重点参阅图1，本发明涉及一种基于数字微镜器件的匀光系统，所述基于数字微镜器件的匀光系统包括光源1、数字微镜器件2、DMD控制器3以及接收屏4，所述数字微镜器件2与DMD控制器3相连，所述数字微镜器件2上设置有复数DMD微镜组成的阵列，所述接收屏4位于光源1光线入射进数字微镜器件2所形成的反射光线处。

所述数字微镜器件2上位于中间的DMD微镜偏转振动频率小，越往外的DMD微镜偏转振动频率越大，所述光源1的入射光线与数字微镜器件2所在水平面的夹角为66°。

当光源1的光束入射进数字微镜器件2时，DMD控制器3调整控制DMD微镜偏转振动频率，即中间的DMD微镜偏转振动频率小，越往四周DMD微镜偏转振动频率越大，实现调节反射光束的局部光强的作用，使得反射到接收屏4的光强均匀化。

图2中，位于左边的曲线图为光源实际光强的分布图，位于右边的曲线图为经过数字微镜器件2反射后的光强分布图，由图2可知，经过本发明处理后的光强呈现中间与周围区域的光强一致的光束，实现了对激光高斯分布的光束均匀化处理。

本发明利用DMD微镜偏转后的振动频率决定反射光束光强的特点，利用DMD控制器3控制DMD微镜偏转的振动频率，实现调节反射光束的局部光强的作用，进而实现对激光光束光强的均匀化处理。数字微镜器件2是由可做±12°偏转的反射微镜即DMD微镜组成的微镜阵列，可反射光束，且反射后光束的局部光强可由所述DMD微镜的偏转振动频率控制。将其应用于光学表面形貌测量之中，无需对系统硬件参数做任何改变，仅通过调控DMD控制器来实现对激光光束光强的控制，进而实现均匀化处理。总之，本发明的匀光技术更具柔性，调节时简单方便，更易于控制。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (3)

1.一种基于数字微镜器件的匀光系统，其特征在于：所述基于数字微镜器件的匀光系统包括光源、数字微镜器件、DMD控制器以及接收屏，所述数字微镜器件与DMD控制器相连，所述数字微镜器件上设置有复数DMD微镜组成的阵列，所述接收屏位于光源光线入射进数字微镜器件所形成的反射光线处。

2.如权利要求1所述的一种基于数字微镜器件的匀光系统，其特征在于：所述数字微镜器件上位于中间的DMD微镜偏转振动频率小，越往外的DMD微镜偏转振动频率越大。

3.如权利要求1或2所述的一种基于数字微镜器件的匀光系统，其特征在于：所述光源的入射光线与数字微镜器件所在水平面的夹角为66°。