一種激光投影消散斑裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及激光投影技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種在激光投影中使用的基于液晶偏轉(zhuǎn)的消散斑裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]激光顯示技術(shù)由于其超高的色域而被喻為第四代顯示技術(shù)，但是激光顯示技術(shù)也具有一個明顯的缺點，由于激光具有高的相干性，所以激光照射在投影屏幕上會產(chǎn)生散斑，嚴重影響了成像質(zhì)量，因此消散斑技術(shù)是激光顯示中的一個重要課題。
[0003]目前有多種常用的消除激光散斑裝置或方法，如利用不同波長的光源、利用脈沖激光的疊加，或通過移動散射體、移動孔徑光闌、振動屏幕等，但以上技術(shù)方案均還存在結(jié)構(gòu)復雜、可操作性低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于激光投影的消散斑裝置及消散斑方法。
[0005]本實用新型用于激光投影的消散斑裝置的技術(shù)方案為:
[0006]包括與激光投影光源數(shù)量對應的若干個薄片狀的液晶偏轉(zhuǎn)裝置，每個所述液晶偏轉(zhuǎn)裝置由多個液晶偏轉(zhuǎn)單元沿二維平面密排組成；所述液晶偏轉(zhuǎn)單元內(nèi)部包含液晶，其內(nèi)部液晶偏轉(zhuǎn)狀態(tài)由該液晶偏轉(zhuǎn)單元所加外電壓控制。
[0007]優(yōu)選的，所述液晶偏轉(zhuǎn)單元沿液晶偏轉(zhuǎn)裝置厚度方向為多層結(jié)構(gòu)，其中間層為TN型液晶層，由中間層向上、下表面依次為ITO (導電玻璃)層和玻璃基板；所述ITO層可外加電壓，所述TN型液晶層中的液晶偏轉(zhuǎn)狀態(tài)隨ITO層的外加電壓改變。
[0008]進一步優(yōu)選的，所述激光投影光源使用發(fā)射三基色光的3個激光器，所述消散斑裝置包括3個液晶偏轉(zhuǎn)裝置，分別為第一偏轉(zhuǎn)裝置、第二偏轉(zhuǎn)裝置和第三偏轉(zhuǎn)裝置，分別對應所述三基色光的紅色激光、藍色激光和綠色激光。
[0009]本實用新型原理為，當激光投影機中的基色光經(jīng)IXD或LCoS等調(diào)制裝置調(diào)制后成為線偏振光，在各基色調(diào)制光到達合束鏡前，光路中分別插入一個光束偏轉(zhuǎn)裝置；此光束偏轉(zhuǎn)裝置為多個單元拼合的液晶偏轉(zhuǎn)裝置，是一個液晶層(上下兩面沒有偏轉(zhuǎn)片)，當線偏振光入射到光束偏轉(zhuǎn)裝置上時，組成光束偏轉(zhuǎn)裝置的部分小單元使通過的線偏振光發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這樣就會使通過液晶偏轉(zhuǎn)裝置后合束投射到顯示屏幕上的投影光具有偏振多樣化，從而減少激光散斑。
[0010]本實用新型在激光投影時消散斑的技術(shù)方案，相比現(xiàn)有的消散斑技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強的特點。
【附圖說明】
[0011 ] 圖1為液晶偏轉(zhuǎn)單元結(jié)構(gòu)排列示意圖；
[0012]圖2為液晶偏轉(zhuǎn)單元多層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3為實施例1用于IXD激光投影的消散斑結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為實施例2用于LCoS激光投影的消散斑結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中:
[0016]1:液晶偏轉(zhuǎn)裝置；1_1:第一偏轉(zhuǎn)裝置；1_2:第二偏轉(zhuǎn)裝置；1_3:第三偏轉(zhuǎn)裝置；2:液晶偏轉(zhuǎn)單元；2-1:玻璃基板；2-2:ΙΤ0層；2-3:ΤΝ型液晶層；3_1:第一 IXD調(diào)制裝置；3-2:第二 IXD調(diào)制裝置；3-3:第三IXD調(diào)制裝置；4_1:第一 LCoS調(diào)制裝置；4_2:第二 LCoS調(diào)制裝置；4-3:第三LCoS調(diào)制裝置；5-1:第一偏振分束器；5-2:第二偏振分束器；5_3:第三偏振分束器；6:合束鏡；L1:紅色激光；L2:藍色激光；L3:綠色激光；S1:紅色調(diào)制光；S2:藍色調(diào)制光；S3:綠色調(diào)制光；L0:合束光。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型做進一步說明，以便更好地理解本實用新型。
[0018]實施例1
[0019]如圖3所示，投影儀采用RGB三基色激光光源，因此對應的消散斑裝置包括3個液晶偏轉(zhuǎn)裝置，其中紅色激光LI對應第一 IXD調(diào)制裝置3-1和第一偏轉(zhuǎn)裝置1-1，藍色激光L2對應第二 IXD調(diào)制裝置3-2和第二偏轉(zhuǎn)裝置1-2，綠色激光L3對應第三IXD調(diào)制裝置3_3和第三偏轉(zhuǎn)裝置1-3，各IXD調(diào)制裝置分別調(diào)制對應的單色激光，紅色調(diào)制光S1、藍色調(diào)制光S2和綠色調(diào)制光S3分別透過對應的偏轉(zhuǎn)裝置后入射到合束鏡6上，合為一束合束光LO出射形成圖像。
[0020]液晶偏轉(zhuǎn)裝置I的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。
[0021]整個液晶偏轉(zhuǎn)裝置I由一個個小的單元組成，小單元即為液晶偏轉(zhuǎn)單元2 ;每個液晶偏轉(zhuǎn)單元2為層狀結(jié)構(gòu)，最外層上、下表面為玻璃基板2-1，上、下的次外層為ITO層2-2，最中間層為液晶層，其中液晶層使用TN型液晶層2-3，該液晶層2-3的上下表面并不設(shè)置偏轉(zhuǎn)片。每個液晶偏轉(zhuǎn)單元2中液晶的偏轉(zhuǎn)態(tài)通過向這個單元中的ITO層施加外電壓實現(xiàn)單獨控制；液晶偏轉(zhuǎn)單元2可以小至一個像素，也可以大至整個液晶偏轉(zhuǎn)裝置I的二分之一。
[0022]紅、綠、藍三色激光經(jīng)過IXD調(diào)制裝置后都形成線偏振光，且線偏振方向相同，通過對液晶偏轉(zhuǎn)裝置I的各個液晶偏轉(zhuǎn)單元2施加或者不施加電壓，可以使得相鄰兩個單元出射的線偏振光相互垂直，這樣就實現(xiàn)了偏振多樣化，可以有效減小激光散斑，且基本不會對亮度和色彩有影響。
[0023]實施例2
[0024]圖4所示是本實施例的基本結(jié)構(gòu)圖。本實施例與實施例1不同之處在于，采用了LCoS作為調(diào)制裝置，因為LCoS是反射式投影技術(shù)，與實施例1中使用LCD調(diào)制裝置的穿透式投影技術(shù)在裝置結(jié)構(gòu)上存在區(qū)別，需要使用偏振分束器，其余偏轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)與實施例1所述基本相同。
[0025]具體的，紅色激光LI對應第一 LCoS調(diào)制裝置4_1、第一偏振分束器5_1和第一偏轉(zhuǎn)裝置1-1，藍色激光L2對應第二 LCoS調(diào)制裝置4-2、第二偏振分束器5_2和第二偏轉(zhuǎn)裝置1-2，綠色激光L3對應第三LCoS調(diào)制裝置4-3、第三偏振分束器5_3和第三偏轉(zhuǎn)裝置1_3，各LCoS調(diào)制裝置分別調(diào)制對應的單色激光，紅色調(diào)制光S1、藍色調(diào)制光S2和綠色調(diào)制光S3分別透過對應的偏轉(zhuǎn)裝置后入射到合束鏡6上，合為一束合束光LO出射形成圖像。
[0026]應理解，上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于供本領(lǐng)域技術(shù)人員了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并非【具體實施方式】的窮舉，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種激光投影消散斑裝置，其特征在于:包括與激光投影光源數(shù)量對應的若干個薄片狀的液晶偏轉(zhuǎn)裝置(I)，每個所述液晶偏轉(zhuǎn)裝置(I)由多個液晶偏轉(zhuǎn)單元(2)沿二維平面密排組成；所述液晶偏轉(zhuǎn)單元(2)內(nèi)部包含液晶，其內(nèi)部液晶偏轉(zhuǎn)狀態(tài)由該液晶偏轉(zhuǎn)單元(2)所加外電壓控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影消散斑裝置，其特征在于:所述液晶偏轉(zhuǎn)單元(2)沿液晶偏轉(zhuǎn)裝置(I)厚度方向為多層結(jié)構(gòu)，其中間層為TN型液晶層(2-3)，由中間層向外依次為ITO層(2-2)和玻璃基板(2-1);所述ITO層(2-2)可外加電壓，所述TN型液晶層(2-3)中的液晶偏轉(zhuǎn)狀態(tài)隨ITO層(2-2)的外加電壓改變。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光投影消散斑裝置，其特征在于:所述激光投影光源使用發(fā)射三基色光的3個激光器，所述消散斑裝置包括3個液晶偏轉(zhuǎn)裝置，分別為第一偏轉(zhuǎn)裝置(1-1)、第二偏轉(zhuǎn)裝置(1-2)和第三偏轉(zhuǎn)裝置(1-3)，分別對應所述三基色光的紅色激光(LI)、藍色激光(L2)和綠色激光(L3)。
【專利摘要】一種激光投影消散斑裝置，包括若干個薄片狀的液晶偏轉(zhuǎn)裝置(1)，每個液晶偏轉(zhuǎn)裝置(1)由多個液晶偏轉(zhuǎn)單元(2)沿二維平面密排組成，液晶偏轉(zhuǎn)單元(2)為多層結(jié)構(gòu)，由中間層向上、下表面依次為TN型液晶層(2-3)、ITO層(2-2)和玻璃基板(2-1)；通過在ITO層(2-2)施加電壓可控制TN型液晶層(2-3)中的液晶偏轉(zhuǎn)狀態(tài)。激光投影機中的基色光經(jīng)調(diào)制后成為線偏振光，調(diào)制光分別經(jīng)過液晶偏轉(zhuǎn)裝置，通過外加電壓控制相鄰液晶偏轉(zhuǎn)單元液晶偏轉(zhuǎn)態(tài)，使調(diào)制光通過液晶偏轉(zhuǎn)裝置后產(chǎn)生偏振多樣化，可以有效減小激光散斑，且基本不會對亮度和色彩有影響。本實用新型在激光投影時消散斑的技術(shù)方案，相比現(xiàn)有的消散斑技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、可操作性強的特點。
【IPC分類】G02B27/48
【公開號】CN204807825
【申請?zhí)枴緾N201520498038
【發(fā)明人】王歡, 陳昱
【申請人】南京先進激光技術(shù)研究院
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月10日