投影顯示系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種投影顯示系統(tǒng)，屬于投影顯示技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，超高壓水銀燈(UHP)是投影顯示系統(tǒng)的主流光源，但是，UHP燈壽命只有3000小時，并且水銀有毒。所以，人們一直在尋找一種可替代的光源，新型光源LED光源具有壽命長、無毒的優(yōu)點，但是LED光源發(fā)光亮度不足，尤其是綠光更是投影顯示的瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為了解決上述課題而進行的，目的在于提供一種具有亮度高并且壽命長的光源的投影顯示系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的，采用了以下結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明所涉及的投影顯示系統(tǒng)用于在屏幕上投影出圖像，具有這樣的特征:
[0006]焚光光源，包括激光器、準直透鏡、濾光片、聚焦透鏡和焚光粉板，激光器、準直透鏡、濾光片、聚焦透鏡和熒光粉板設置在激光的光路上并依次順序排列，準直透鏡、聚焦透鏡和熒光粉板平行設置，濾光片與所述準直透鏡成45°夾角，熒光粉板放置在聚焦透鏡焦點的位置；光學單元，傳遞述熒光光源入射的熒光，光學單元包括勻光構(gòu)件和光傳遞構(gòu)件，勻光構(gòu)件和光傳遞構(gòu)件設置在被所述濾光片反射的熒光的光路上，熒光首先被勻光構(gòu)件均勻化，然后被光傳遞構(gòu)件傳遞；光閥，將光學單元傳遞的熒光調(diào)制為圖像光，光閥的有效區(qū)域為長方形；投影鏡頭，投影鏡頭將所述圖像光投射到屏幕上產(chǎn)生圖像，其中，激光器能夠發(fā)出激光，激光透過所述準直透鏡和濾光片后被聚焦透鏡匯聚到熒光粉板上形成橢圓形的激光光斑，熒光粉板包括熒光粉層和反射膜，熒光粉層覆蓋在反射膜表面，受激發(fā)的熒光粉層發(fā)出熒光，熒光射向所述聚焦透鏡，從聚焦透鏡出來的熒光束為橢圓形，橢圓形熒光束入射到濾光片后被反射進入光學單元，而且被濾光片反射的橢圓形熒光束的長軸與光閥有效區(qū)域的長度方向一致。
[0007]進一步，本發(fā)明還具有如下特征:熒光粉板相對聚焦透鏡的前后位置可調(diào)，能夠處于聚焦透鏡的焦點位置或偏離焦點的位置，激光器能夠同時發(fā)出至少一束平行的激光，當熒光粉板處于聚焦透鏡焦點位置時，多個橢圓形激光光斑在所述熒光粉板上疊合；當熒光粉板偏離聚焦透鏡焦點位置時，多個橢圓形激光光斑在所述熒光粉板上分開，并且激光光斑激發(fā)的熒光束投影到光閥時沿光閥有效區(qū)域的寬度方向排列。
[0008]進一步，本發(fā)明還具有如下特征:激光器能夠繞準直透鏡的軸線轉(zhuǎn)動，激光器轉(zhuǎn)動能夠改變熒光粉板上的橢圓形激光光斑的放置方向，從而改變橢圓形熒光束的方向。
[0009]進一步，本發(fā)明還具有如下特征:準直透鏡在垂直與激光光路的平面內(nèi)能夠微調(diào)，調(diào)節(jié)準直透鏡的位置能夠改變熒光粉板上的橢圓形激光光斑在熒光粉板上的位置，從而改變橢圓形熒光束相對于光閥有效區(qū)域的位置。
[0010]發(fā)明的作用與效果
[0011]根據(jù)本發(fā)明的投影顯示系統(tǒng)，具有熒光光源、光學單元、光閥和投影鏡頭，因為熒光光源具有激光器、準直透鏡、濾光片、聚焦透鏡和熒光粉板，用激光器發(fā)出的激光激發(fā)熒光粉產(chǎn)生熒光，用熒光作為投影顯示系統(tǒng)的光源，因為熒光壽命長，并且由于熒光粉產(chǎn)生熒光的亮度與激發(fā)光源的強弱有關(guān)，激發(fā)光源強度越強，則熒光粉產(chǎn)生的熒光亮度越強。用激光激發(fā)產(chǎn)生的熒光光源的亮度與LED光源的亮度相比較，前者亮度較后者強很多，因此解決了投影顯示系統(tǒng)中LED光源發(fā)光亮度不足的問題。
[0012]另外，由于投影顯示系統(tǒng)具有勻光構(gòu)件，勻光構(gòu)件將入射的光束均勻化，因此解決了屏幕顯示不均勻的現(xiàn)象。由于勻光構(gòu)件在對入射的光進行整形的過程中會有一定的效率損失，并且效率損失的程度與入射光束的形狀有關(guān)，入射光束的形狀越接近所需要的光束的形狀，則整形過程的效率就越高。因此，入射的橢圓形熒光束的長軸與光閥有效區(qū)域的長度方向一致，熒光束的形狀與光閥有效區(qū)域的形狀最接近，因此在均勻化時可以達到最大的效率。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明涉及的投影顯示系統(tǒng)在實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明涉及的投影顯示系統(tǒng)在實施例中一束熒光束與光閥的位置關(guān)系示意圖；以及
[0015]圖3是本發(fā)明涉及的投影顯示系統(tǒng)在實施例中兩束熒光束與光閥的位置關(guān)系示意圖。
【具體實施方式】
[0016]為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，以下結(jié)合附圖來說明本發(fā)明的投影光源及投影顯示系統(tǒng)的【具體實施方式】。
[0017]圖1是本發(fā)明涉及的投影顯示系統(tǒng)在實施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]如圖1所示，投影顯示系統(tǒng)100用于在屏幕上投影出圖像，包括熒光投影光源10、光傳遞單元20、光閥30和投影鏡頭40。
[0019]熒光光源10包括激光器11、準直透鏡12、濾光片13、聚焦透鏡14和熒光粉板15。
[0020]激光器11、準直透鏡12、濾光片13、聚焦透鏡14和焚光粉板15設置在激光的光路上并依次順序設置，準直透鏡12、聚焦透鏡14和熒光粉板15平行設置，濾光片13與準直透鏡12成45°夾角，熒光粉板15放置在聚焦透鏡14焦點的位置。光學單元20和光閥30設置在熒光光路上。
[0021]激光器11發(fā)出的激光投射到準直透鏡12后被準直透鏡12變?yōu)槠叫械募す猓缓笸干錇V光片13后投射到聚焦透鏡14，聚焦透鏡14將激光匯聚到熒光粉板15上，因為激光的發(fā)光具有快軸和慢軸，快軸發(fā)散角為38DEG，慢軸發(fā)射角為10DEG，因此在熒光粉板15上呈現(xiàn)為橢圓形的激光光斑。
[0022]熒光粉板15包括熒光粉層和反射膜，熒光粉層覆蓋在反射膜表面，熒光粉層在激光的激發(fā)下發(fā)出熒光，因為熒光粉發(fā)光為各向同性，所以一部分熒光射向聚焦透鏡14，另一部分熒光射向反射膜，射向反射膜的熒光被反射膜反射后與射向聚焦透鏡14的熒光共同射向聚焦透鏡14，聚焦透鏡14將入射的熒光變?yōu)槠叫械臒晒夂笊湎驗V光片13，從聚焦透鏡14出來的熒光束為橢圓形，入射到濾光片13的橢圓形熒光束被反射后射向投影顯示系統(tǒng)的光學單元20。
[0023]光學單元20包括勻光構(gòu)件21和光傳遞構(gòu)件22，勻光構(gòu)件21和光傳遞構(gòu)件22均設置在熒光光路上。因為從熒光光源10出來的橢圓形熒光束的亮度分布不均勻，因此在屏幕上會出現(xiàn)圖像的亮度不均勻的現(xiàn)象，因此射向光學單元20的熒光束首先被勻光構(gòu)件21均勻化，經(jīng)過勻光構(gòu)件21的均勻化后，橢圓形熒光束變?yōu)榱炼染鶆虻木匦喂馐缓蠊鈧鬟f構(gòu)件22將亮度均勻的熒光光束傳遞到光閥30，光閥30將投射到其有效區(qū)域的熒光進行調(diào)制形成圖像光，最后圖像光被投影鏡頭40投射到屏幕上產(chǎn)生圖像。
[0024]勻光構(gòu)件的作用是將任意入射光束整形成所需要的長方形。在整形過程中會產(chǎn)生一定的效率損失，而效率損失的程度與入射光束的形狀有關(guān)，入射光束的形狀越接近所需要的長方形光斑，則整形過程的效率越高。如果入射光束的形狀越接近長方形，則在方棒中反射的次數(shù)就越少，這樣反射損失就比較低；反之，如果入射光斑是一個光點，則需要在方棒中反射很多次才能形成需要的長方形光束，