專利名稱：激光投影系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種使用激光作為光源的光學成像系統(tǒng)，特別涉及一種背 投影電視的光學引擎。
背景技術：
目前使用的投影機通常使用UHP (Ultra High Performance)燈作為光源。 這種系統(tǒng)包括燈源、紫外和紅外濾光片、照明系統(tǒng)以及合光系統(tǒng)、成像器件、 投影系統(tǒng)。在照明系統(tǒng)中，需要使用多個分色鏡將紅綠藍光分開分別照射到紅 綠藍成像器件上。UHP燈的光譜需采用各種濾色片進行調整以達到理想的色 坐標和色域。而采用激光作為光源，因為激光是單色光源，易產(chǎn)生干涉，會使 投影圖像產(chǎn)生干涉造成的斑點噪音。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的，在于提供一種激光投影系統(tǒng)，其使用激光做投影顯示的 光源，具有色域廣，壽命長，結構簡單等特點。且，采用旋轉的光鍥，有效解 決了干涉造成的圖像問題。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種激光投影系統(tǒng)，包括用于生成 激光束的數(shù)個激光源、用于將激光束投影至物體表面的投影系統(tǒng)及設于激光束 的傳播路徑中與激光源對應設置的數(shù)個可旋轉的光鍥、數(shù)個均光照明系統(tǒng)、數(shù) 個PBS棱鏡、數(shù)個成像器件及合光棱鏡；激光光源發(fā)出的光，經(jīng)過旋轉的光 鍥、均光照明系統(tǒng)，再經(jīng)過PBS棱鏡反射到成像器件，從成像器件反射回來 的光透過PBS棱鏡，通過合光棱鏡發(fā)射到投影系統(tǒng)，再通過投影系統(tǒng)投射出 去。
所述激光源包括紅色激光光源，綠色激光光源及藍色激光光源。
所述光鍥為三個，分別與紅色激光光源，綠色激光光源及藍色激光光源
對應設置，用于消除激光干涉所產(chǎn)生的圖像斑點。
所述均光照明系統(tǒng)為三個，是復眼透鏡陣列或者積分棒，同樣分別與紅 色激光光源，綠色激光光源及藍色激光光源對應設置。
所述PBS棱鏡包括紅色PBS棱鏡、綠色PBS棱鏡及藍色PBS棱鏡。 所述成像器件與PBS棱鏡對應設置，包括紅色成像器件，綠色成像器件 及藍色成像器件。
本實用新型的有益效果-
1、 通過采用激光光源替代UHP光源，因激光輸出為偏振光，且具有穩(wěn)定， 方向性好，單色性等特點，以往的光學引擎中的偏振轉換、分色系統(tǒng)都不再需 要，簡化了光學引擎的結構。
2、 由于激光的單色性非常好，因此可以得到色彩范圍很寬的圖像，提高 色彩的再現(xiàn)能力，從而生動演繹完美畫質。相對目前的光學引擎采用的UHP 光源，激光在壽命、光譜特性等方面都有明顯的優(yōu)勢。
3、 與傳統(tǒng)投影機不同，激光光源具有更長久的使用壽命將消除更換燈泡 的需要。
4、 激光光源可以快速開關，避免了使用UHP燈開機需要暖機、關機需冷 卻的繁瑣操作。
為更進一步闡述本實用新型為實現(xiàn)預定目的所采取的技術手段及功效，請 參閱以下有關本實用新型的詳細說明與附圖，相信本實用新型的目的、特征與 特點，應當可由此得到深入且具體的了解，然而附圖僅提供參考與說明用，并 非用來對本實用新型加以限制。
以下結合附圖，通過對本實用新型的具體實施方式
詳細描述，將使實用 新型的技術方案及其他有益效果顯而易見。
附圖中，


圖1為本實用新型激光投影系統(tǒng)的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型激光投影系統(tǒng)包括激光源1、投影系統(tǒng)7及設于激光束的傳播路徑中與激光源對應設置的三個可旋轉的光鍥2、三個均光照明 系統(tǒng)3、三個PBS棱鏡4 (偏振分光棱鏡)、三個成像器件5及合光棱鏡6。
激光源1用于生成激光束，包括紅色激光光源12，綠色激光光源14及藍 色激光光源16，相應的生成紅色激光束、綠色激光束及藍色激光束。
投影系統(tǒng)7，用于將紅綠藍成像器件的圖像投影出來形成放大的可以觀看 的圖像。
三個光鍥2分別與紅色激光光源12,綠色激光光源14及藍色激光光源 16對應設置，其作用是對激光束的位相進行調制，消除因激光干涉造成投影 圖像的斑點噪音。斑點是在高度相干的光束(如激光束)被具有隨機表面特 性的表面(如紙、織物)散射出現(xiàn)的現(xiàn)象，被散射的光的不同部分由于導致 強度波峰和波谷的干涉而合計為強烈波動的光圖像。
三個均光照明系統(tǒng)3同樣分別與紅色激光光源12，綠色激光光源14及藍 色激光光源16對應設置，其作用是使激光源1發(fā)出的激光束在成像器件5上 均勻分布，提高最終投影出去的投影圖像的均勻性。均光照明系統(tǒng)3可以是復 眼透鏡陣列，也可以是積分棒。
PBS棱鏡4包括紅色PBS棱鏡42，綠色PBS棱鏡44及藍色PBS棱鏡 46，本實用新型中，紅色PBS棱鏡42可以是反射型偏振片，綠色PBS棱鏡 44可以是反射型偏振片，藍色PBS棱鏡46可以是反射型偏振片。PBS棱鏡作 用是反射S偏振態(tài)光透過P偏振態(tài)光。
成像器件5包括紅色成像器件52,綠色成像器件54及藍色成像器件56， 分別與紅色PBS棱鏡42，綠色PBS棱鏡44及藍色PBS棱鏡46對應設置，其 作用是利用紅、綠、藍激光顯示相應顏色圖像。
合光棱鏡6的作用是將紅、綠、藍圖像合成在一起的形成圖像，并經(jīng)投 射系統(tǒng)7將圖像放大投射出去。
PBS棱鏡4、成像器件5及合光棱鏡6的設置可采用現(xiàn)有技術實現(xiàn)。
本實用新型的激光投影系統(tǒng)的工作原理
紅色激光光源12發(fā)出的光，經(jīng)過旋轉的光鍥2，通過均光照明系統(tǒng)3， 再經(jīng)過紅色PBS棱鏡42反射到紅色成像器件52。從紅色成像器件52反射回 來的光透過紅色PBS棱鏡42，通過合光棱鏡6透射到投影系統(tǒng)7，通過投影 系統(tǒng)7投射出去。
綠色激光光源14發(fā)出的光，經(jīng)過旋轉的光鍥2，通過均光照明系統(tǒng)3， 再經(jīng)過綠色PBS棱鏡44反射到綠色成像器件54。從綠色成像器件54反射回 來的光透過綠色PBS棱鏡44，通過合光棱鏡6發(fā)射到投影系統(tǒng)7，通過投影 系統(tǒng)7投射出去。
藍色激光光源16發(fā)出的光，經(jīng)過旋轉的光鍥2，通過均光照明系統(tǒng)3， 再經(jīng)過藍色PBS棱鏡46反射到藍色成像器件56。從藍色成像器件56反射回 來的光透過藍色PBS棱鏡46，通過合光棱鏡6發(fā)射到投影系統(tǒng)7，通過投影 系統(tǒng)7投射出去。
本實用新型的有益效果
1、 通過采用激光光源替代UHP光源，因激光輸出為偏振光，且具有穩(wěn)定， 方向性好，單色性等特點，以往的光學引擎中的偏振轉換、分色系統(tǒng)都不再需 要，簡化了光學引擎的結構。
2、 由于激光的單色性非常好，因此可以得到色彩范圍很寬的圖像，提高 色彩的再現(xiàn)能力，從而生動演繹完美畫質。相對目前的光學引擎采用的UHP 光源，激光在壽命、光譜特性等方面都有明顯的優(yōu)勢。
3、 與傳統(tǒng)投影機不同，激光光源具有更長久的使用壽命將消除更換燈泡 的需要。
4、 激光光源可以快速開關，避免了使用UHP燈開機需要暖機、關機需冷 卻的繁瑣操作。
以上所述的僅僅是本實用新型的較佳實施例，凡是依據(jù)本實用新型所做 的各種修飾與變化都應屬于本實用新型的權利要求的保護范圍。
權利要求1、一種激光投影系統(tǒng)，其特征在于，包括用于生成激光束的數(shù)個激光源、用于將激光束投影至物體表面的投影系統(tǒng)及設于激光束的傳播路徑中與激光源對應設置的數(shù)個可旋轉的光鍥、數(shù)個均光照明系統(tǒng)、數(shù)個PBS棱鏡、數(shù)個成像器件及合光棱鏡；激光源發(fā)出的光，經(jīng)過旋轉的光鍥、均光照明系統(tǒng)，再經(jīng)過PBS棱鏡反射到成像器件，從成像器件反射回來的光透過PBS棱鏡，通過合光棱鏡發(fā)射到投影系統(tǒng)，再通過投影系統(tǒng)投射出去。
2、 如權利要求1所述的激光投影系統(tǒng)，其特征在于，所述激光源包括紅 色激光光源，綠色激光光源及藍色激光光源。
3、 如權利要求2所述的激光投影系統(tǒng)，其特征在于，所述光鍥為三個， 分別與紅色激光光源，綠色激光光源及藍色激光光源對應設置，用于消除激光 干涉所產(chǎn)生的圖像斑點。
4、 如權利要求3所述的激光投影系統(tǒng)，其特征在于，所述均光照明系統(tǒng) 為三個，是復眼透鏡陣列或者積分棒，同樣分別與紅色激光光源，綠色激光光 源及藍色激光光源對應設置。
5、 如權利要求4所述的激光投影系統(tǒng)，其特征在于，所述PBS棱鏡包括 紅色PBS棱鏡、綠色PBS棱鏡及藍色PBS棱鏡。
6、 如權利要求5所述的激光投影系統(tǒng)，其特征在于，紅色PBS棱鏡為反 射型偏振片，綠色PBS棱鏡為反射型偏振片，藍色PBS棱鏡為發(fā)射型偏振片。
7、 如權利要求5所述的激光投影系統(tǒng)，其特征在于，所述成像器件與PBS 棱鏡對應設置，包括紅色成像器件，綠色成像器件及藍色成像器件。
8、 如權利要求7所述的激光投影系統(tǒng)，其特征在于，紅色激光光源發(fā)出 的光，經(jīng)過旋轉的光鍥、均光照明系統(tǒng)，再經(jīng)過紅色PBS棱鏡42反射到紅色 成像器件，從紅色成像器件反射回來的光透過紅色PBS棱鏡，通過合光棱鏡 透射到投影系統(tǒng)，再通過投影系統(tǒng)7投射出去。
9、 如權利要求7所述的激光投影系統(tǒng)，其特征在于，綠色激光光源發(fā)出 的光，經(jīng)過旋轉的光鍥、均光照明系統(tǒng)，再經(jīng)過綠色PBS棱鏡反射到綠色成 像器件，從綠色成像器件反射回來的光透過綠色PBS棱鏡，再通過合光棱鏡 發(fā)射到投影系統(tǒng)，通過投影系統(tǒng)投射出去。
10、如權利要求7所述的激光投影系統(tǒng)，其特征在于，藍色激光光源發(fā) 出的光，經(jīng)過旋轉的光鍥、均光照明系統(tǒng)，再經(jīng)過藍色PBS棱鏡反射到藍色 成像器件，從藍色成像器件反射回來的光透過藍色PBS棱鏡，通過合光棱鏡 發(fā)射到投影系統(tǒng)，再通過投影系統(tǒng)投射出去。
專利摘要一種激光投影系統(tǒng)，包括用于生成激光束的數(shù)個激光源、用于將激光束投影至物體表面的投影系統(tǒng)及設于激光束的傳播路徑中與激光源對應設置的數(shù)個可旋轉的光楔、數(shù)個均光照明系統(tǒng)、數(shù)個PBS棱鏡、數(shù)個成像器件及合光棱鏡；激光源發(fā)出的光，經(jīng)過旋轉的光楔、均光照明系統(tǒng)，再經(jīng)過PBS棱鏡反射到成像器件，從成像器件反射回來的光透過PBS棱鏡，通過合光棱鏡發(fā)射到投影系統(tǒng)，再通過投影系統(tǒng)投射出去。本實用新型的激光投影系統(tǒng)使用激光做投影顯示的光源，具有色域廣，壽命長，結構簡單等特點；另外，其采用旋轉的光楔，有效解決了激光干涉產(chǎn)生的圖像斑點問題。
文檔編號H04N9/31GK201181360SQ20082009255
公開日2009年1月14日 申請日期2008年3月12日 優(yōu)先權日2008年3月12日
發(fā)明者李方紅, 波 湯, 韓政偉 申請人:深圳市科創(chuàng)數(shù)字顯示技術有限公司