消散斑的雷射投影顯示系統的製作方法

2023-12-11 23:03:12

專利名稱：消散斑的雷射投影顯示系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及雷射投影顯示領域，尤其涉及一種消散斑的雷射投影顯示系統。
背景技術：
雷射顯示技術是一種新型的顯示技術，與傳統的投影顯示相比，具有高的亮度及 高色彩再現。另外，偏振(聲光調製)和相干(衍射調製)的特點，能獲得高速率的影像信 號調製。顯示畫面尺寸靈活，可實現任意形狀屏幕投影。然而，雷射的高度相干性使得顯示 屏幕中出現了散斑，散斑的存在嚴重影響雷射投影顯示的成像質量，降低圖像的清晰度和 解析度，成為雷射投影顯示發展的關鍵制約因素之一。針對雷射投影顯示中的雷射散斑問題，人們根據散斑的形成原理，提出空間迭加、 時間平均、時空一體化、頻率迭加等散斑消除方法。其中，利用空間迭加或時間平均消散斑 的方法被普遍採用，如振動散射體、振動孔徑光闌、振動顯示晶片、振動屏幕、振動投影儀 等，尤其是振動屏幕可極大地消去甚至消除散斑(但存在實用性的問題)，但是以上振動裝 置大多數採用電機或壓電陶瓷，或磁鐵感應的方式，這樣就使得投影顯示的光路總長增加， 體積變大，重量也相應增大，由此將帶來光路複雜化等一系列問題。

實用新型內容因此，針對上述問題，本實用新型提出一種結構簡單、易於實現的、利用電光稜鏡 偏轉器進行消散斑的雷射投影顯示系統。本實用新型的消散斑的雷射投影顯示系統，包括一雷射光源模塊，產生投影顯示所需的單色或多色雷射光束；—雷射投影模塊，對雷射光束進行投影控制處理，至少包括一投影鏡頭；一電光稜鏡偏轉器，設置於上述的投影鏡頭與屏幕之間；及一屏幕。進一步的，所述的雷射光源模塊包括一紅色雷射光源、綠色雷射光源及藍色雷射 光源，並分別通過分色鏡分色合成三色雷射光束輸出。進一步的，所述的雷射投影模塊包括一聚光透鏡，將光束聚焦至光導管；一光導管，將光束多次反射，進行勻光整形後輸出；第一中繼透鏡和第二中繼透鏡，將光束中繼後輸出至偏振分束器；一偏振分束器，將光束的S偏振光反射成像在微顯晶片上；一微顯晶片，將S偏振光調製為P偏振光，並透過偏振分束器輸出至投影鏡頭；一投影鏡頭，將光束進行放大投影。或者，所述的雷射投影模塊是至少包括一模塊化的雷射投影掃描裝置。更進一步的，所述的雷射投影模塊是至少包括一 MEMS微鏡面的MEMS微機電掃描裝置。[0020]進一步的，所述的電光稜鏡偏轉器是由複數個電光陶瓷晶體的三角楔角片及電場 控制元件構成，所述的電光陶瓷晶體的三角楔角片的厚度方向d與晶體的光軸平行，相鄰 的電光陶瓷晶體的三角楔角片上下交錯放置，且相鄰的電光陶瓷晶體的三角楔角片的光軸 方向相反，所述的電場控制元件的電場方向與晶體光軸平行，所述的雷射光束的傳播方向 和電場方向垂直，雷射光束的偏振方向與電光陶瓷晶體的三角楔角片的高度方向h平行。更進一步的，所述的電光陶瓷晶體是摻鑭的鋯鈦酸鉛晶體或鈮鎂酸鉛晶體。本實用新型的技術方案是採用電光稜鏡偏轉器件，通過外加電壓的作用，改變某 些方向上的折射率，使得光束方向發生偏轉，從而使投影到屏幕上的雷射光束在允許的範 圍內高速掃描，達到減弱雷射散斑的目的。本實用新型的優點在於結構簡單，易於實現，不 需要另外增加電機等驅動振動裝置，減小系統複雜程度。

圖Ia是本實用新型的電光稜鏡偏轉器的立體示意圖；圖Ib是本實用新型的電光稜鏡偏轉器的光路原理示意圖；圖2是本實用新型的實施例1的結構示意圖；圖3是本實用新型的實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
現結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。參閱圖Ia和圖Ib所示，是本實用新型的消散斑的電光稜鏡偏轉器109的示意圖。 所述的電光稜鏡偏轉器109是由一組複數個電光陶瓷晶體的三角楔角片1091、1092、……、 109η及電場控制元件構成。三角楔角片1091、1092、……、109η的厚度方向d與晶體ζ軸 平行，前後相鄰的二個三角楔角片的ζ軸方向相反，電場控制元件加載的電場沿ζ軸方向， 光束沿y軸入射，偏振方向平行於h，波法線方向為χ和y。由晶體的電光效應知，各三角楔 角片稜鏡的折射率交替地為(η。+δ)和(η。-δ)，因此，光束通過電光楔角稜鏡組L之後，總 的偏轉角為每個單元(一對三角楔角片)偏轉角的m倍，即總的偏轉角為
權利要求1.消散斑的雷射投影顯示系統，其特徵在於包括一雷射光源模塊(1)，產生投影顯示所需的單色或多色雷射光束；一雷射投影模塊，對雷射光束進行投影控制處理，至少包括一投影鏡頭(108)；一電光稜鏡偏轉器(109)，設置於上述的投影鏡頭(108)與屏幕(110)之間；及一屏幕 (110)。
2.根據權利要求1所示的消散斑的雷射投影顯示系統，其特徵在於所述的雷射光源 模塊包括一紅色雷射光源(101A)、綠色雷射光源(101B)及藍色雷射光源(101C)，並分別 通過第一分色鏡(102A)、第二分色鏡(102B)、第三分色鏡(102C)分色合成三色雷射光束輸出ο
3.根據權利要求1所示的消散斑的雷射投影顯示系統，其特徵在於所述的雷射投影 模塊⑵包括一聚光透鏡(103)，將光束聚焦至光導管(104)；一光導管(104)，將光束多次反射，進行勻光整形後輸出；第一中繼透鏡(105A)和第二中繼透鏡(105B)，將光束中繼後輸出至偏振分束器 (106)；一偏振分束器(106)，將光束的S偏振光反射成像在微顯晶片(107)；一微顯晶片(107)，將S偏振光調製為P偏振光，並透過偏振分束器(106)輸出至投影 鏡頭(108)；一投影鏡頭(108)，將光束進行放大投影。
4.根據權利要求1所示的消散斑的雷射投影顯示系統，其特徵在於所述的雷射投影 模塊( 是至少包括一個模塊化的雷射投影掃描裝置(111)。
5.根據權利要求4所示的消散斑的雷射投影顯示系統，其特徵在於所述的雷射投影 模塊(2)是至少包括一 MEMS微鏡面的MEMS微機電掃描裝置。
6.根據權利要求1所示的消散斑的雷射投影顯示系統，其特徵在於所述的電光稜鏡 偏轉器(109)是由複數個電光陶瓷晶體的三角楔角片(1091、1092、……、109n)及電場控 制元件構成，所述的電光陶瓷晶體的三角楔角片的厚度方向(d)與晶體的光軸平行，相鄰的 電光陶瓷晶體的三角楔角片上下交錯放置，且相鄰的電光陶瓷晶體的三角楔角片的光軸方 向相反，所述的電場控制元件的電場方向與晶體光軸平行，所述的雷射光束的傳播方向和 電場方向垂直，雷射光束的偏振方向與電光陶瓷晶體的三角楔角片的高度方向(h)平行。
7.根據權利要求6所示的消散斑的雷射投影顯示系統，其特徵在於所述的電光陶瓷 晶體是摻鑭的鋯鈦酸鉛晶體或鈮鎂酸鉛晶體。
專利摘要本實用新型涉及雷射投影顯示領域，尤其涉及一種消散斑的雷射投影顯示系統。本實用新型的消散斑的雷射投影顯示系統，包括一雷射光源模塊，產生投影顯示所需的單色或多色雷射光束；一雷射投影模塊，對雷射光束進行投影控制處理，至少包括一投影鏡頭；一電光稜鏡偏轉器，設置於上述的投影鏡頭與屏幕之間；及一屏幕。將一外加電場施加在電光稜鏡偏轉器上，通過調節電壓大小改變晶體折射率值，從而使光束偏轉角度改變，進而使得投影到屏幕上的雷射在一定範圍內高速掃描，可有效地減弱雷射投影所產生的散斑，提高投影顯示系統的成像質量及圖像對比度。因此，本實用新型是一種結構簡單、易於實現的、利用電光稜鏡偏轉器進行消散斑的雷射投影顯示系統。
文檔編號G02B27/18GK201845131SQ201020286798
公開日2011年5月25日 申請日期2010年8月3日 優先權日2010年8月3日
發明者代會娜, 任策, 吳礪, 林磊, 黃富泉 申請人:福州高意通訊有限公司