激光白光模組及激光光源、放映設備、投影設備、激光電視、成像裝置、顯示裝置、激光燈的制作方法
【專利摘要】激光白光模組及激光光源、放映設備、投影設備、激光電視、成像裝置、顯示裝置、激光燈，激光白光模組包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，具有第二芯徑的第二光纖；第一光纖束包括分支段和合束段，第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中；第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w；第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和。本申請還提供激光光源和激光投影顯示設備。本申請的光源照度和色度均勻性好。
【專利說明】
激光白光模組及激光光源、放映設備、投影設備、激光電視、成像裝置、顯示裝置、激光燈
技術領域
[0001]本申請涉及激光顯示技術領域和激光燈光領域，具體涉及一種用于激光投影顯示裝置和激光燈的激光白光模組、激光光源以及激光電影放映設備、激光投影設備、激光電視、一維成像裝置、整行掃描式激光投影顯示裝置、激光燈。
【背景技術】
[0002]激光顯不技術可分為若干個種類。其中一種稱為LPD(Laser Phosphor Display,激光熒光粉顯示)，其結構與CRT類似，不過其用激光束代替了電子束;半導體藍光激光器發(fā)出的藍色激光束，照射到涂有熒光粉的屏上激發(fā)熒光粉發(fā)光，通過視頻信號控制激光束二維掃描來實現(xiàn)圖像顯示。第二種是使用激光激發(fā)熒光粉光源的投影顯示，不再使用氣體燈泡，消除了以往頻繁更換燈泡的維護工作，同時畫面質量也有所改善。第三種激光顯示技術是使用紅綠藍三基色激光光源的投影顯示，大多采用DMD(Digital Micromirror Device)光閥。其基本結構如圖1所示，紅綠藍三基色激光(圖1中的激光白光光源)通過光纖束傳輸?shù)焦鈱W積分棒，經(jīng)積分棒勻場整形后再分成紅、綠、藍三色光束，分別均勻照射到對應的DMD光閥上。經(jīng)過視頻信號調制后的DMD將三色光反射后透過投影鏡頭，三色圖像在屏幕上疊加成彩色圖像。
[0003]激光白光光源一般由η臺獨立的紅光激光器、m臺獨立的綠光激光器以及q臺藍光激光器構成，如圖2中所不，Rl.._Rn為紅光激光器，Gl.._Gm為綠光激光器，BI.._Bq為藍光激光器，LRl."LRn ,LGl…LGm ,LBl…LBq為親合透鏡，分別將各個激光器產(chǎn)生的激光親合至光纖FRl..-FRn，F(xiàn)Gl..-FGm,FBI...FBq中，上述n+m+q根光纖形成一束光纖束4。
[0004]如圖3所示，一個激光器對應一根光纖，光纖束輸出頭端面的所有光纖排列成圓對稱分布。光纖束輸出頭與激光投影顯不產(chǎn)品中的積分棒之間通過一機械適配件連接在一起，從而使激光傳輸?shù)椒e分棒里。
[0005]如上所述的現(xiàn)有紅綠藍三基色激光光源的光纖耦合傳輸結構具有如下缺點:其形成的畫面上三基色均勻度不一致，從而導致白場色度值均勻性較差。圖4中由左到右分別示出了紅場、綠場與藍場的照度的均勻度。紅綠藍疊加成白色光場后，由于九個區(qū)域中紅綠藍照度的比例不一致，白場色度值均勻性有較大偏差。比如左上角區(qū)域的紅綠藍照度值比例為85:90:95，而右下角的比例為:85:95:87，白場配比不一致，偏色明顯。
【實用新型內容】
[0006]本申請?zhí)峁┮环N用于激光投影顯示裝置或激光燈的激光白光模組和激光光源，以解決現(xiàn)有的光纖耦合傳輸結構的上述問題。本申請還提供一種采用所述白光模組的激光投影顯示設備。
[0007]本申請?zhí)峁┑囊环N用于激光投影顯示裝置或激光燈的激光白光模組，其包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，以及具有第二芯徑的第二光纖；
[0008]所述第一光纖束包括分支段和合束段，所述第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中；
[0009]所述第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w，所述第二光纖的另一端作為出光端；
[0010]所述第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和。
[0011]可選的，所述第一耦合接頭為但不限于SMA905接口或FC接口；所述第二耦合接頭為但不限于SMA905接口或FC接口。
[0012]可選的，所述綠光激光器為全固態(tài)激光器或綠光半導體激光管。
[0013]可選的，所述紅光激光器和藍光激光器為半導體激光管。
[0014]可選的，所述紅光激光器、藍光激光器和綠光激光器均為一個，所述第二芯徑光纖束的出光端構成掃描式激光投影顯示裝置的一個像素的照明單元。
[0015]此外，本申請還提供一種用于激光投影顯示裝置的激光光源，其包括復數(shù)個激光白光模組；
[0016]所述每一激光白光模組包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，以及具有第二芯徑的第二光纖;所述第一光纖束包括分支段和合束段，所述第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中；所述第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w，所述第二光纖的另一端作為出光端;所述第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和;所有激光白光模組的第二光纖構成第二光纖束，其出光端側光纖段合束后，出光端端面相平齊，作為該激光光源的出光端。
[0017]此外，本申請還提供一種激光電影放映設備，包括激光光源，其中，所述激光光源為所述的用于激光投影顯示裝置的激光光源。
[0018]此外，本申請還提供一種激光投影設備，包括激光光源，其中所述激光光源為所述的用于激光投影顯示裝置的激光光源。
[0019]此外，本申請還提供一種激光電視，包括激光光源，其中所述激光光源為所述的用于激光投影顯示裝置的激光光源。
[0020]此外，本申請還提供一種一維成像裝置，其包括:包括復數(shù)個激光白光模組；
[0021]所述每一激光白光模組包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，以及具有第二芯徑的第二光纖;所述第一光纖束包括分支段和合束段，所述第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中；所述第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w，所述第二光纖的另一端作為出光端;所述第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和;所有激光白光模組的第二光纖構成第二光纖束，其出光端側光纖段合束后，出光端端面相平齊，并沿第一方向一維排列。
[0022]此外，本申請還提供一種整行掃描式激光投影顯示裝置，其包括:一維成像裝置、掃描裝置、控制裝置以及投影鏡頭；
[0023]所述一維成像裝置包括復數(shù)個激光白光模組；
[0024]所述每一激光白光模組包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，以及具有第二芯徑的第二光纖;所述第一光纖束包括分支段和合束段，所述第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中；所述第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w，所述第二光纖的另一端作為出光端;所述第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和;所有激光白光模組的第二光纖構成第二光纖束，其出光端側光纖段合束后，出光端端面相平齊，并沿第一方向一維排列；
[0025]掃描裝置設置有至少一反射面，所述掃描裝置設置于所述第二光纖束出光端出射的激光的光路中；用于將所述第二光纖束出光端的出射光反射至所述投影鏡頭；
[0026]所述投影鏡頭，將沿第一方向一維排列的出光端成像到屏幕上；
[0027]所述控制裝置與所述激光白光模組相連接，用于控制所述激光白光模組的每一激光器出射的激光在不同時刻的光強；
[0028]其中，所述掃描裝置設置有與所述第一方向平行的旋轉軸，在所述掃描裝置繞其旋轉軸旋轉時，可實現(xiàn)被投影的第一方向的一維出射光沿垂直于所述第一方向的第二方向掃描。
[0029]此外，本申請還提供一種激光燈，其包括復數(shù)個激光白光模組；
[0030]所述每一激光白光模組包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，以及具有第二芯徑的第二光纖;所述第一光纖束包括分支段和合束段，所述第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中；所述第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w，所述第二光纖的另一端作為出光端;所述第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和;所有激光白光模組的第二光纖構成第二光纖束，其出光端側光纖段合束后，出光端端面相平齊，作為該激光光源的出光端。
[0031]與現(xiàn)有技術相比，本申請的其中一個方面具有以下優(yōu)點:本申請的一種用于激光投影顯示裝置的激光白光模組，包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，以及具有第二芯徑的第二光纖；
[0032]所述第一光纖束包括分支段和合束段，所述第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中；所述第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w，所述第二光纖的另一端作為出光端;所述第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和。通過數(shù)個直徑較小的第一光纖構成的第一光纖束將單色激光聚合后，耦合至單根的第二光纖中，使得三基色激光產(chǎn)生的光束在第二光纖中混合并傳輸，從而在出射端疊加產(chǎn)生色度均勻度和照度均勻度較高的白光。本申請的激光白光模組產(chǎn)生的白光光場各點色度均勻度可達到96%以上，照度均勻度可達到99%以上。將上述的白光模組聚合后(通過兩個以上的白光模組)可產(chǎn)生不同的白光激光光源，所述白光激光光源可以應用于激光投影、電影放映機、電視等各種激光顯示設備以及激光燈中。
【附圖說明】
[0033]圖1是現(xiàn)有一種采用DMD光閥的激光投影顯示的結構示意圖；
[0034]圖2和圖3為用于圖1的激光投影顯示的激光光源的結構示意圖；
[0035]圖4為采用圖2和圖3所示的激光光源產(chǎn)生的白光光場的各基色光的不同位置照度值；
[0036]圖5和圖6為本申請的用于激光投影顯示裝置的激光白光模組的實施例的結構示意圖；
[0037]圖7和圖8為本實用新型的用于激光投影顯示裝置的激光光源的實施例的結構示意圖；
[0038]圖9和圖10為本申請的整行掃描式激光投影顯示裝置的實施例中的一維成像裝置的不意圖；
[0039]圖11為本申請的整行掃描式激光顯示裝置的實施例的結構示意圖；
[0040]圖12為用于圖9和圖10的激光白光模組的實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0041]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施的限制。
[0042]本申請的實施例中，公開了一種用于激光投影顯示裝置的激光白光模組，其包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，以及具有第二芯徑的第二光纖；
[0043]所述第一光纖束包括分支段和合束段，所述第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中；
[0044]所述第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w，所述第二光纖的另一端作為出光端；
[0045]所述第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和。
[0046]下面結合附圖對本申請的用于激光投影顯示裝置的激光白光模組的實施例進行詳細描述。請參考圖5，其為本申請的用于激光投影顯示裝置的激光白光模組的實施例的結構不意圖。本實施例中，激光白光模組包括紅光激光器、綠光激光器和藍光激光器。與每一激光器相應設置一具有第一芯徑的第一光纖，如圖中所示的光纖11、13和15。在每一第一光纖的其中一端設置有第一耦合接頭，紅光激光器、綠光激光器和藍光激光器產(chǎn)生的激光通過上述第一耦合接頭耦合至相應的第一光纖中。所述第一耦合接頭可以為但不限于SMA905接口或FC接口；激光光束在出射后，可以通過準直光學元件如準直透鏡系統(tǒng)準直后，再耦合至所述第一光纖中。
[0047]連接一個白光模組所有激光器的第一芯光纖合束成第一光纖束;所述第一光纖束可分為分支段和合束段，如圖5中所示，分支段所有第一光纖的自由端端頭通過第一耦合接頭與激光器相藕接;合束段135將所有第一光纖合并為一束，每一第一光纖各自保持其獨立功能，在合束段的輸出端光纖頭(也稱為合束段端頭)通過第二耦合接頭與如圖6所示的第二光纖235相藕接，所述第二光纖235具有第二芯徑。所述第一光纖束合束段135的光纖頭輸出端面相平齊，相鄰光纖通過粘結劑粘結。圖5示了該端面135a的放大的結構，圖中每個小圓圈表示一根光纖，本圖為12根光纖，可以耦合12個獨立的紅綠藍激光器，如果芯徑為200微米，則通光孔徑小于800微米。
[0048]所述第二光纖235為單根光纖，其芯徑不小于第一光纖束合束段135端頭所有第一光纖頭的通光孔徑之和，本實施例中第二芯徑光纖的芯徑為1000微米。第一光纖束的出射光通過第二耦合接頭耦合至第二光纖235中。其中，連接所述第一光纖束合束段的出光端光纖頭(也稱為第一光纖束合束段端頭)與第二光纖的第二耦合接頭可以為但不限于SMA905接口或FC接口。第二芯徑光纖的另一端235a為出光端。
[0049]本實施例中，所述綠光激光器為全固態(tài)激光器或綠光半導體激光管或其它類型激光器。所述紅光激光器和藍光激光器為半導體激光管或其它類型激光器。所述各單色激光器(本申請中將綠光激光器、紅光激光器及藍光激光器均統(tǒng)稱稱為單色激光器)的數(shù)目也可以一個也可以為多個，根據(jù)其功率以及與其它單色激光器相配合產(chǎn)生白光的需要而選擇。相應的第一光纖的數(shù)目與所有激光器的數(shù)目相同。所有第一光纖將單色激光器的激光合束后再耦合至單獨的第二光纖中，由第二光纖的另一端出射。
[0050]本實施例中，通過數(shù)個直徑較小第一光纖構成的第一光纖束將單色激光聚合后，耦合至單根的第二光纖中，使得三基色激光產(chǎn)生的光束在第二光纖中混合并傳輸，從而在出射端疊加產(chǎn)生色度均勻度和照度均勻度較高的白光。本實施例產(chǎn)生的白光光場各點色度均勻度可達到96%以上，照度均勻度可達到99%以上。將上述的白光模組聚合后(通過兩個以上的白光模組)可產(chǎn)生不同的白光激光光源，所述白光激光光源可以應用于激光投影、電影放映機、電視等各種激光顯示設備以及激光燈中。
[0051 ] 特別的，上述實施例中，所述紅光激光器、藍光激光器和綠光激光器可以均為一個，所述第二光纖的出光端即構成掃描式激光投影顯示裝置的其中一個像素的照明單元。該掃描式激光投影顯示設備可以是單一方向掃描的一維成像設備，也可以為在兩個垂直方向掃描的二維逐點掃描設備。
[0052]此外，本實用新型還提供一種用于激光投影顯示裝置的激光光源。如圖7所示，其為本實用新型的用于激光投影顯示裝置的激光光源的實施例的結構示意圖。本實施例中，所述激光光源包括復數(shù)個激光白光模組。每一激光白光模組包括均可以為上述實施例所述的激光白光模組。所有激光白光模組的第二光纖235構成第二光纖束，其出光端側光纖段合束后，稱為合束段335，其出光端335a作為激光光源的出射端；出光端335a所有第二光纖端面相平齊，圖8中示出了出光端335a的放大后各第二光纖235的端面排布的示意圖。相鄰第二光纖235可通過粘結劑粘結為一體。在用于激光投影設備或裝置時，所述出光端335a可以用于與光學積分棒相對接。即可以替換如圖1中所示的激光白光光源。
[0053]此外，本申請還提供一種激光燈，其包括復數(shù)個激光白光模組;本實施例中，每一激光白光模組包括均可以為上述實施例所述的激光白光模組。所述復數(shù)個激光白光模組的第二光纖可以與上述激光光源中第二光纖相同的方式設置，這里不再贅述。
[0054]此外，本實用新型還提供一種激光電影放映設備、一種激光投影設備和一種激光電視，所述的激光電影放映設備、一種激光投影設備和一種激光電視中的激光光源均采用上述的用于激光投影顯示裝置的激光光源，在此不再對上述的設備的結構進行詳細描述。
[0055]此外，本實用新型提供一種整行掃描式激光投影顯示裝置。該裝置包括:一維成像裝置、掃描裝置、控制裝置以及投影鏡頭;所述一維成像裝置包括復數(shù)個激光白光模組；
[0056]所述每一激光白光模組包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，以及具有第二芯徑的第二光纖;所述第一光纖束包括分支段和合束段，所述第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中；所述第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w，所述第二光纖的另一端作為出光端;所述第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和；
[0057]所有激光白光模組的第二光纖構成第二光纖束，其出光端側光纖段合束后，出光端端面相平齊，并沿第一方向一維排列；
[0058]掃描裝置設置有至少一反射面，所述掃描裝置設置于所述第二芯徑光纖出光端出射的激光的光路中；用于將所述第二芯徑光纖出光端的出射光反射至所述投影鏡頭；
[0059]所述投影鏡頭，將沿第一方向一維排列的出光端成像到屏幕上；
[0060]所述控制裝置與所述激光白光模組相連接，用于控制所述激光白光模組的每一激光器出射的激光在不同時刻的光強；
[0061]其中，所述掃描裝置設置有與所述第一方向平行的旋轉軸，在所述掃描裝置繞其旋轉軸旋轉時，可實現(xiàn)被投影的第一方向的一維出射光沿垂直于所述第一方向的第二方向掃描；
[0062]下面分別就構成本實施例的整行掃描式激光投影顯示裝置的各個部分及其相互關系進行詳細描述。
[0063]請參看圖9和圖10，其為本申請的整行掃描式激光投影顯示裝置的實施例中的一維成像裝置的示意圖。本實施例中，一維成像裝置包括復數(shù)個由三基色激光器組成的白光模組100，每一白光模組的結構如圖12所示，即與上述實施例中的用于激光投影顯示裝置的激光白光模組的結構相同，這里不再贅述。所不同的是，每一白光模組僅包括一紅光激光器、一白光激光器和一藍光激光器。
[0064]每一白光模組對應于一個像素，其色彩通過控制該三基色激光器發(fā)射的紅、綠、藍三色激光的光強來實現(xiàn)。通過激光驅動器20控制三基色激光器的驅動電流可以實現(xiàn)對出射激光強度的控制，而驅動電流可以通過視頻解碼器10的視頻信號進行調制。復數(shù)個白光模組100的所有第二光纖的另一端合束后端面相平齊，并沿第一方向一維排列，即構成一幀二維圖像的其中一維。
[0065]如上所述，將所述的單個像素沿一維方向排列，并粘合在一起，即形成如圖9和圖10中的一維像素陣列200c。其中，圖10中示出了一維像素陣列200c的局部放大圖，單個像素218a沿一維排列為陣列結構，所述白光模組出光端粘結為一體，且出光端端面平齊設置。所述單個像素的個數(shù)可以根據(jù)待顯示像素數(shù)而決定。例如可以為768或1024或2048。對于每一個像素而言，都需要三個激光器。其中，紅光激光器和藍光激光器可以采用半導體激光管，綠光激光器可以為全固態(tài)激光器或綠光半導體激光管。
[0066]請參考圖11，其為本申請的整行掃描式激光顯示裝置的實施例的結構示意圖，其中，在圖11中，省略了顯示組件。請參考圖11，除了上述的一維成像裝置外，還包括掃描裝置300、設置于所述一維成像裝置200b與掃描裝置300之間的光路中的準直透鏡300a、柱透鏡300b和設置于掃描裝置300的出射側的投影透鏡400。
[0067]本實施例中，所述掃描裝置300為可旋轉多棱鏡，本實施例具體為八棱鏡。所述八棱鏡具有八個反射側面，將所述正八棱鏡300(實際不限于正八棱鏡)設置于所述一維成像裝置200b的出光光路中，所述一維成像裝置200b發(fā)出的光通過準直透鏡以及柱透鏡300b后，會聚到所述八棱鏡300的其中一反射側面上，并經(jīng)由反射側面反射后經(jīng)過投影透鏡400后照射在投影屏幕500上。本實施例中所述八棱鏡具有旋轉軸(及其中心軸)，其旋轉軸沿平行于所述一維成像裝置的一維陣列方向設置，若沿所述八棱鏡的旋轉軸旋轉所述八棱鏡，即可以實現(xiàn)投射于所述投影屏幕500上的一維圖像在垂直于所述一維圖像的方向掃描，形成二維彩色圖像。
[0068]以屏幕產(chǎn)生1024X 768分辨率的圖像為例，若一維成像裝置發(fā)射出768個彩色光束，經(jīng)過準直透鏡和柱面透鏡后，照射到正八棱鏡300的一個面上;正八棱鏡300以角速度ω繞其中心軸勻速轉動，反射光束以2 ω角速度勻速轉動，反射光束的轉動角度最大范圍為90°。反射光束經(jīng)過投影鏡頭投射到屏幕500上，當多棱鏡靜止時，反射光束在屏幕上形成一行(或一列)彩色像素(本例中有768個像素)；當多棱鏡以ω角速度繞其中心軸勻速轉動時，反射光束以2 ω角速度勾速掃描屏幕;反射光束掃描屏幕一次，每個像素的色彩在一個掃描周期內變換1024次，屏幕上便可產(chǎn)生1024 X 768分辨率的二維彩色圖像;如果每個像素的色彩變換2048次，屏幕上便產(chǎn)生2048 X 768分辨率的圖像。
[0069]其中，所述掃描裝置還可以是其它光學元件，例如復數(shù)面面鏡反射面朝外且側邊首尾相接而形成的面鏡組合或者掃描擺鏡。其中，掃描擺鏡的擺動軸即為本申請所述旋轉軸，需要說明的是，在本申請中采用掃描擺鏡，則形成的圖像交替在相向方向對屏幕進行掃描。
[0070]在上述的實施例中，公開了一種整行掃描式激光顯示裝置，通過一維成像裝置可產(chǎn)生一維圖像，在該一維成像裝置中，多個導光器件的出光端一維陣列排布，使得一維圖像在空間上鋪開而形成，將所述一維圖像投射到諸如八棱鏡的掃描裝置上，在垂直于所述一維圖像的一維方向掃描，并在掃描過程中同步變化一維圖像的出射光強，便可形成二維圖像，連續(xù)轉動所述八棱鏡，即可實現(xiàn)視頻播放。本實施例的裝置，僅僅需要在其中二維圖像的其中一個維度掃描，大大減小了掃描時間周期，從而可以顯著提高屏幕圖像的刷新頻率。此外，本申請的方案中，對于每一個像素，通過直徑較小的第一光纖將單色激光聚合后，耦合至單獨整根的第二光纖中，使得單色激光產(chǎn)生的光束在第二光纖中混合并傳輸，從而在出射端疊加產(chǎn)生色度均勻度和照度均勻度較高的白光信號，本實施例產(chǎn)生的白光光場各點色度均勻度可達到96%以上，照度均勻度可達到99%以上。將上述的白光模組聚合后形成產(chǎn)生一維成像裝置，成像的圖像的色度和照度均有大幅提高。本實施例的掃描裝置還充分利用了激光作為點光源的特點，使得利用本申請的裝置形成的圖像亮度高，色彩好，同等光通量輸出情況下，本實施例的方案光束光強比逐點掃描方式要弱得多(1/1000數(shù)量級)，所以安全性較高;此外，本申請的方案不再使用光閥，分辨率可以超過4K( S卩4096 X 2160的像素分辨率)；本申請的方案光學結構簡潔使得光能利用率更高;采用紅綠藍三基色激光保證了很高的色彩覆蓋率;激光器數(shù)目與像素數(shù)目相關，可以輸出更高的光通量;不用拼接方式即可獲得超大屏幕顯示，且像素很小，畫面非常細膩、明亮、艷麗；
[0071]本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本實用新型的保護范圍應當以本實用新型權利要求所界定的范圍為準。
【主權項】
1.一種用于激光投影顯示裝置或激光燈的激光白光模組，其特征在于:包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，以及具有第二芯徑的第二光纖； 所述第一光纖束包括分支段和合束段，所述第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中； 所述第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w，所述第二光纖的另一端作為出光端； 所述第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和。2.根據(jù)權利要求1所述的用于激光投影顯示裝置或激光燈的激光白光模組，其特征在于，所述第一耦合接頭為但不限于SMA905接口或FC接口；所述第二耦合接頭為但不限于SMA905接口或FC接口。3.根據(jù)權利要求1所述的用于激光投影顯示裝置或激光燈的激光白光模組，其特征在于，所述綠光激光器為全固態(tài)激光器或綠光半導體激光管。4.根據(jù)權利要求1所述的用于激光投影顯示裝置或激光燈的激光白光模組，其特征在于，所述紅光激光器和藍光激光器為半導體激光管。5.根據(jù)權利要求1所述的用于激光投影顯示裝置或激光燈的激光白光模組，其特征在于，所述紅光激光器、藍光激光器和綠光激光器均為一個，所述第二光纖的出光端構成掃描式激光投影顯示裝置的一個像素的照明單元。6.一種用于激光投影顯示裝置的激光光源，其特征在于:包括復數(shù)個激光白光模組； 所述每一激光白光模組包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，以及具有第二芯徑的第二光纖;所述第一光纖束包括分支段和合束段，所述第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中；所述第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w;所述第二光纖的另一端作為出光端;所述第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和； 所有激光白光模組的第二光纖構成第二光纖束，其出光端側光纖段合束后，出光端端面相平齊，作為該激光光源的出光端。7.—種激光電影放映設備，包括激光光源，其特征在于，所述激光光源為權利要求6所述的用于激光投影顯示裝置的激光光源。8.一種激光投影設備，包括激光光源，其特征在于，所述激光光源為權利要求6所述的用于激光投影顯示裝置的激光光源。9.一種激光電視，包括激光光源，其特征在于，所述激光光源為權利要求6所述的用于激光投影顯示裝置的激光光源。10.一種一維成像裝置，其特征在于包括:包括復數(shù)個激光白光模組； 所述每一激光白光模組包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，以及具有第二芯徑的第二光纖;所述第一光纖束包括分支段和合束段，所述第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中；所述第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w，所述第二光纖的另一端作為出光端;所述第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和； 所有激光白光模組的第二光纖構成第二光纖束，其出光端側光纖段合束后，出光端端面相平齊，并沿第一方向一維排列。11.一種整行掃描式激光投影顯示裝置，其特征在于包括:一維成像裝置、掃描裝置、控制裝置以及投影鏡頭； 所述一維成像裝置包括復數(shù)個激光白光模組； 所述每一激光白光模組包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，以及具有第二芯徑的第二光纖;所述第一光纖束包括分支段和合束段，所述第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中；所述第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w，所述第二光纖的另一端作為出光端;所述第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和； 所有激光白光模組的第二光纖構成第二光纖束，其出光端側光纖段合束后，出光端端面相平齊，并沿第一方向一維排列； 掃描裝置設置有至少一反射面，所述掃描裝置設置于所述第二光纖束出光端出射的激光的光路中；用于將所述第二光纖束出光端的出射光反射至所述投影鏡頭； 所述投影鏡頭，將沿第一方向一維排列的出光端成像到屏幕上； 所述控制裝置與所述激光白光模組相連接，用于控制所述激光白光模組的每一激光器出射的激光在不同時刻的光強； 其中，所述掃描裝置設置有與所述第一方向平行的旋轉軸，在所述掃描裝置繞其旋轉軸旋轉時，可實現(xiàn)被投影的第一方向的一維出射光沿垂直于所述第一方向的第二方向掃描。12.一種激光燈，其特征在于:包括復數(shù)個激光白光模組； 所述每一激光白光模組包括至少一個紅光激光器、至少一個藍光激光器和至少一個綠光激光器，與每一激光器相匹配的復數(shù)個具有第一芯徑的光纖構成的第一光纖束，以及具有第二芯徑的第二光纖;所述第一光纖束包括分支段和合束段，所述第一光纖束的分支段的每一端頭均設置有第一耦合接頭，通過第一耦合接頭與相應的激光器相耦接，用于將激光器產(chǎn)生的激光耦合至該第一光纖束中；所述第一光纖束合束段端頭通過第二耦合接頭與一根第二光纖相耦接，用于將所有通過第一光纖束傳輸?shù)墓怦詈现烈桓诙饫w，所述第二光纖的另一端作為出光端;所述第二光纖的芯徑不小于第一光纖束合束段端頭所有光纖頭的通光孔徑之和； 所有激光白光模組的第二光纖構成第二光纖束，其出光端側光纖段合束后，出光端端面相平齊，作為激光光源的出光端。
【文檔編號】F21Y111/00GK205427419SQ201521029336
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月10日
【發(fā)明人】鄭光
【申請人】北京天影視訊激光技術有限公司