一種激光顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種激光顯示系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括紅光半導(dǎo)體激光器模塊(1)、綠光半導(dǎo)體激光器模塊(2)、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊(3)、消相干器、光閥、準(zhǔn)直整形裝置、散熱模塊、溫控模塊及半導(dǎo)體激光器控制模塊，所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊(1)輸出波長(zhǎng)范圍為635nm—670nm；所述綠綠光半導(dǎo)體激光器模塊(2)輸出波長(zhǎng)范圍為515nm—530nm；所述藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊(3)輸出波長(zhǎng)范圍為440nm—460nm。本發(fā)明通過波長(zhǎng)可調(diào)實(shí)現(xiàn)盡可能大的色度三角形面積，顯示色彩更加豐富、鮮艷，不僅具有激光顯示通常的優(yōu)點(diǎn)，并且具有電激發(fā)、高效率、長(zhǎng)壽命、全固態(tài)、小型化、成本低廉、色溫可調(diào)的優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)激光顯示更大色域覆蓋并可用于如大屏幕無(wú)縫拼接等特殊需求。
【專利說明】一種激光顯示系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及激光顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體涉及一種激光顯示系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]激光具有高亮度，因此激光顯示更易達(dá)到人眼幾何分辨極限的大屏幕顯示；激光是線譜，如激光的譜寬為5nm，而現(xiàn)有顯示器光譜寬度為40nm，那么激光顯示所能呈現(xiàn)的顏色數(shù)比現(xiàn)有顯示器提高約500倍，因此激光顯示能夠?qū)崿F(xiàn)雙高清；同時(shí)激光具有更高的色飽和度，通過選擇接近色度三角形頂角的三基色波長(zhǎng)可使形成的色度三角形面積盡可能大，顯示自然界更真實(shí)、更豐富的色彩，通過激光全息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)真三維顯示。因此，激光顯示是未來顯示技術(shù)的發(fā)展方向。采用三基色半導(dǎo)體激光器LD模塊作為激光顯示的光源具有電激發(fā)、高效率、長(zhǎng)壽命、全固態(tài)、小型化、成本低廉，因此，紅、綠、藍(lán)三基色LD模塊是未來激光顯不產(chǎn)業(yè)化的最佳光源。
[0003]由于目前三基色LD正處于產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)階段，性能和價(jià)格并不能滿足激光顯示產(chǎn)業(yè)化的需求，因此目前激光顯示的報(bào)道多采用全固態(tài)激光或者混合光源獲得三基色光源。如2006年，中科院采用全固態(tài)激光作為三基色光源，實(shí)現(xiàn)了 84英寸、140英寸激光電視系列化樣機(jī)演不；2009年，日本三菱米用固體激光器和LD混合光源研制出65英寸、75英寸激光電視；2010年，日本卡西歐研制出LD、LED和熒光粉混合光源的激光投影樣機(jī)；2011年三菱又研制出了采用LD模塊和LED混合照明的液晶電視。采用全固態(tài)激光作為三基色光源不能規(guī)模化量產(chǎn)，并且波長(zhǎng)不可調(diào)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率低；采用LD模塊和熒光粉混合光源由于熒光光譜較寬，不能充分體現(xiàn)激光顯示的優(yōu)勢(shì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何實(shí)現(xiàn)激光顯示系統(tǒng)更高的色域覆蓋和色溫可調(diào)節(jié)。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種激光顯示系統(tǒng)，包括紅光半導(dǎo)體激光器模塊、綠光半導(dǎo)體激光器模塊、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊、準(zhǔn)直整形裝置、消相干器、光閥、成像鏡頭，
[0008]所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊、綠光半導(dǎo)體激光器模塊和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊的輸出光路上均順序安置準(zhǔn)直整形裝置和消相干器；經(jīng)過所述消相干器處理后的三束激光首先經(jīng)過自身光路上的光閥，然后進(jìn)行光合束；或首先進(jìn)行光合束，然后進(jìn)入同一光閥，然后通過所述成像鏡頭在屏幕上呈現(xiàn)圖像。
[0009]所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊輸出的波長(zhǎng)范圍為635nm—670nm ;所述綠光半導(dǎo)體激光器模塊輸出的波長(zhǎng)范圍為515nm—530nm ;所述藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊輸出的波長(zhǎng)范圍為 440nm—460nm。
[0010]優(yōu)選地，所述一種激光顯示系統(tǒng)還包括溫控模塊以及三個(gè)散熱模塊；所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊、綠光半導(dǎo)體激光器模塊和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊分別固定在一個(gè)散熱模塊上；所述溫控模塊分別控制所述三個(gè)散熱模塊的散熱量，從而控制所發(fā)射激光的波長(zhǎng)。通過溫控模塊可以控制溫度來調(diào)節(jié)半導(dǎo)體激光器模塊在特定輸出功率，特別是較大功率下的波長(zhǎng)。
[0011]優(yōu)選地，所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊至少包括一個(gè)紅光半導(dǎo)體激光器單元，每個(gè)所述半導(dǎo)體激光器單元的中心波長(zhǎng)有差異并且它們的組合能覆蓋所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊輸出的波長(zhǎng)范圍；所述綠光半導(dǎo)體激光器模塊至少包括一個(gè)綠光半導(dǎo)體激光器單元，每個(gè)所述綠光半導(dǎo)體激光器單元的中心波長(zhǎng)有差異并且它們的組合能覆蓋所述綠光半導(dǎo)體激光器模塊輸出的波長(zhǎng)范圍；所述藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊至少包括一個(gè)藍(lán)光半導(dǎo)體激光器單元，每個(gè)所述藍(lán)光半導(dǎo)體激光器單元的中心波長(zhǎng)有差異并且它們的組合能覆蓋所述藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊輸出的波長(zhǎng)范圍。
[0012]所述半導(dǎo)體激光器單元由半導(dǎo)體激光器單管或半導(dǎo)體激光器陣列組成。
[0013]優(yōu)選地，所述一種激光顯示系統(tǒng)還包括半導(dǎo)體激光器控制模塊，所述半導(dǎo)體激光器控制模塊可分別控制所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊中的所述紅光半導(dǎo)體激光器單元、綠光半導(dǎo)體激光器模塊中的所述綠光半導(dǎo)體激光器單元、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊中的所述藍(lán)光半導(dǎo)體激光器單元，根據(jù)顯示的色彩要求選擇紅、綠、藍(lán)半導(dǎo)體激光器模塊中合適中心波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器單元使其發(fā)光，從而使形成的色度三角形覆蓋相應(yīng)的顏色區(qū)域；通過紅、綠、藍(lán)半導(dǎo)體激光器單元的相互波長(zhǎng)組合所形成的相應(yīng)色度三角形能覆蓋的顏色范圍即本發(fā)明的一種激光顯示系統(tǒng)所能覆蓋的顏色范圍，顯然其色域覆蓋率比單一波長(zhǎng)的紅、綠、藍(lán)三基色激光形成的色度三角形要大。
[0014]優(yōu)選地，進(jìn)行所述光合束的裝置是光合束器，具體為X棱鏡、TIR棱鏡或空間時(shí)序合束裝置。
[0015]優(yōu)選地，所述經(jīng)過所述消相干器處理后的三束激光首先進(jìn)行光合束，然后進(jìn)入同一光閥，用經(jīng)過消相干器處理后的三束激光順序經(jīng)過反光膜、導(dǎo)光板、液晶面板代替。
[0016]優(yōu)選地，所述光閥為透射式液晶光閥、反射式液晶光閥或數(shù)字微鏡。
[0017]優(yōu)選地，所述準(zhǔn)直整形裝置為非球面透鏡、柱透鏡、或者球面透鏡；所述消相干器為微光學(xué)器件、震動(dòng)反射鏡、旋轉(zhuǎn)波片、多模光纖或光束掃描器。
[0018](三)有益效果
[0019]本發(fā)明提供了一種激光顯示系統(tǒng)，本發(fā)明采用波長(zhǎng)可調(diào)控的三基色LD模塊作為激光光源，可實(shí)現(xiàn)更大的色域覆蓋率，顯示色彩更為豐富，更加鮮艷。通過調(diào)節(jié)紅、綠、藍(lán)三基色半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)和功率，還可實(shí)現(xiàn)顯示器的色溫調(diào)節(jié)，可用于大屏幕激光顯示無(wú)縫拼接等領(lǐng)域。該系統(tǒng)不僅具有激光顯示通常的優(yōu)點(diǎn)，并且具有電激發(fā)、高效率、長(zhǎng)壽命、全固態(tài)、小型化、成本低廉、色溫可調(diào)、更高色域的優(yōu)勢(shì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例一的一種激光顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例一的一種激光顯示系統(tǒng)的色域覆蓋示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明的另一個(gè)較佳實(shí)施例二的一種激光顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為本發(fā)明的另一個(gè)較佳實(shí)施例二的一種激光顯示系統(tǒng)的時(shí)序原理圖；
[0025]圖5為本發(fā)明的另一個(gè)較佳實(shí)施例三的一種激光顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0027]實(shí)施例一
[0028]圖1為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例一的一種激光顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；所述一種激光顯不系統(tǒng)包括紅光半導(dǎo)體激光器模塊1、綠光半導(dǎo)體激光器模塊2、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3、消相干器、光閥、準(zhǔn)直整形裝置，所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊I固定于散熱模塊16-1上，其包含5個(gè)紅光半導(dǎo)體激光器單元，中心波長(zhǎng)分別為635nm、640nm、650nm、660nm、670nm，在其輸出光路上順序安置紅光準(zhǔn)直整形透鏡4、紅光消相干器7、紅光光閥12、光合束器15 ;所述綠光半導(dǎo)體激光器模塊2固定于散熱模塊16-2上，其包含3個(gè)綠光半導(dǎo)體激光器單元，中心波長(zhǎng)分別為515nm、520nm、530nm，在其輸出光路上順序安置綠光準(zhǔn)直整形透鏡5、綠光消相干器8、綠光光閥13、光合束器15 ;所述藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3固定于散熱模塊16-3上,其包含3個(gè)藍(lán)光半導(dǎo)體激光器單兀，中心波長(zhǎng)分別為440nm、450nm、460nm,在其輸出光路順序安置藍(lán)光準(zhǔn)直整形透鏡6、藍(lán)光消相干器9、藍(lán)光光閥14、光合束器15。所述光合束器的輸出光路順序設(shè)置成像鏡頭19和屏幕20。所述紅光消相干器7與紅光光閥12之間設(shè)置紅光反射鏡10 ;所述藍(lán)光消相干器9與藍(lán)光光閥13之間設(shè)置紅光反射鏡11。所述半導(dǎo)體激光器單元由半導(dǎo)體激光器單管或半導(dǎo)體激光器陣列組成。所述準(zhǔn)直整形裝置為非球面透鏡、柱透鏡、或者球面透鏡。
[0029]所述一種激光顯示系統(tǒng)還包括溫控模塊17和半導(dǎo)體激光器控制模塊18，所述溫控模塊17可分別控制散熱模塊16-1、16-2、16-3的散熱量，從而控制紅光半導(dǎo)體激光器模塊1、綠光半導(dǎo)體激光器模塊2、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3的特定功率(特別是較大功率)下的溫度和波長(zhǎng)；半導(dǎo)體激光器控制模塊18可根據(jù)顯示器色彩要求自動(dòng)選擇合適中心波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器單元使其發(fā)光，從而可以實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù)更高的色域覆蓋。比如我們通過半導(dǎo)體激光器控制模塊選擇紅光半導(dǎo)體激光器模塊I中中心波長(zhǎng)為635nm的紅光半導(dǎo)體激光器單元發(fā)光，綠光半導(dǎo)體激光器模塊2中中心波長(zhǎng)為530nm的紅光半導(dǎo)體激光器單元發(fā)光，，藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3中中心波長(zhǎng)為440nm的紅光半導(dǎo)體激光器單元發(fā)光，其色度三角形如圖2所示。根據(jù)顯示的色彩要求，為了顯示圖2中上述色度三角形左邊一區(qū)域沒有覆蓋的部分顏色，通過半導(dǎo)體激光器控制模塊可以控制綠光半導(dǎo)體激光器模塊2中的中心波長(zhǎng)為515nm的綠光半導(dǎo)體激光器單元發(fā)光，新組成的色度三角形就覆蓋了第一個(gè)色度三角形所沒有覆蓋的部分顏色區(qū)域，擴(kuò)展了顯示器的色域覆蓋率。同樣道理，本實(shí)施例中紅、綠、藍(lán)半導(dǎo)體激光器模塊中的不同中心波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器單元之間任意組合形成的色度三角形所能覆蓋的顏色區(qū)域都是本發(fā)明的一種激光顯示系統(tǒng)所能覆蓋的顏色范圍，從而顯著提高了色域覆蓋率。
[0030]該實(shí)施例采用的消相干器7、8、9可采用震動(dòng)反射鏡、旋轉(zhuǎn)波片等方式構(gòu)成；采用的光閥12、13、14是透射式液晶光閥；采用的光合束器15是X棱鏡。在紅光半導(dǎo)體激光器模塊1、綠光半導(dǎo)體激光器模塊2、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3輸出端激光分別經(jīng)過準(zhǔn)直整形透鏡和消相干器入射到光閥，信號(hào)源經(jīng)過轉(zhuǎn)換將數(shù)字調(diào)制信號(hào)加到光閥上，通過光閥單元的通斷來控制產(chǎn)生不同灰度層次的紅色、綠色、藍(lán)色圖像。經(jīng)調(diào)制后帶有不同灰度層次的三基色激光通過合束器15合為一束入射到成像鏡頭19中，這樣三色圖像就合為一副彩色圖像，再將彩色圖像投射到一定距離的屏幕20上即可實(shí)現(xiàn)大色域激光顯示。
[0031]實(shí)施例二
[0032]圖3為本發(fā)明的另一個(gè)較佳實(shí)施例二的一種激光顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的另一個(gè)較佳實(shí)施例二的一種激光顯示系統(tǒng)的時(shí)序原理圖。本實(shí)施例的一種激光顯不系統(tǒng)包括紅光半導(dǎo)體激光器模塊1、綠光半導(dǎo)體激光器模塊2、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3、消相干器、光閥、準(zhǔn)直整形裝置，所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊I固定于散熱模塊16-1上，其包含3個(gè)紅光半導(dǎo)體激光器單元，中心波長(zhǎng)分別為635nm、650nm、670nm，在其輸出光路上順序安置紅光準(zhǔn)直整形透鏡4、紅光消相干器7、光合束器15、單片式光閥21 ;所述綠光半導(dǎo)體激光器模塊2固定于散熱模塊16-2上，其包含2個(gè)綠光半導(dǎo)體激光器單元，中心波長(zhǎng)分別為515nm、530nm，在其輸出光路上順序安置綠光準(zhǔn)直整形透鏡5、綠光消相干器8、光合束器15、單片式光閥21 ;所述藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3固定于散熱模塊16-3上，其包含3個(gè)藍(lán)光半導(dǎo)體激光器單兀，中心波長(zhǎng)分別為440nm、450nm、460nm,在其輸出光路順序安置藍(lán)光準(zhǔn)直整形透鏡6、藍(lán)光消相干器9、光合束器15、單片式光閥21。所述光合束器的輸出光路順序設(shè)置成像鏡頭19和屏幕20。所述紅光消相干器7與光合束器之間設(shè)置紅光反射鏡10 ；所述藍(lán)光消相干器9與光合束器15之間設(shè)置紅光反射鏡11。所述半導(dǎo)體激光器單兀由半導(dǎo)體激光器單管或半導(dǎo)體激光器陣列組成。所述準(zhǔn)直整形裝置為非球面透鏡、柱透鏡、或者球面透鏡。
[0033]所述一種激光顯示系統(tǒng)還包括溫控模塊17和半導(dǎo)體激光器控制模塊18，所述溫控模塊17可分別控制散熱模塊16-1、16-2、16-3的散熱量，從而控制紅光半導(dǎo)體激光器模塊1、綠光半導(dǎo)體激光器模塊2、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3特定輸出功率(特別是大功率)下的溫度和波長(zhǎng)；半導(dǎo)體激光器控制模塊18可根據(jù)顯示器色彩要求選擇合適中心波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器單元使其發(fā)光，從而可以實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù)更高的色域覆蓋。比如我們通過半導(dǎo)體激光器控制模塊選擇紅光半導(dǎo)體激光器模塊I中中心波長(zhǎng)為635nm的紅光半導(dǎo)體激光器單元發(fā)光，綠光半導(dǎo)體激光器模塊2中中心波長(zhǎng)為530nm的紅光半導(dǎo)體激光器單元發(fā)光，藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3中中心波長(zhǎng)為440nm的紅光半導(dǎo)體激光器單元發(fā)光，其色度三角形如圖2中右邊三角形所示。根據(jù)顯示的色彩要求，為了顯示上述色度三角形左下角一區(qū)域沒有覆蓋的顏色部分，通過半導(dǎo)體激光器控制模塊可以控制藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3中的中心波長(zhǎng)為460nm的紅光半導(dǎo)體激光器單元發(fā)光，新組成的色度三角形就覆蓋了第一個(gè)色度三角形所沒有覆蓋的部分顏色區(qū)域，擴(kuò)展了顯示器的色域覆蓋。同樣道理，本實(shí)施例中紅、綠、藍(lán)半導(dǎo)體激光器模塊中的不同中心波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器單元之間任意組合形成的色度三角形所能覆蓋的顏色區(qū)域都是本發(fā)明的一種激光顯示系統(tǒng)所能覆蓋的顏色，顯著提高了激光顯示色域覆蓋率。
[0034]本實(shí)施例的紅光半導(dǎo)體激光器模塊1、綠光半導(dǎo)體激光器模塊2、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3采用時(shí)序發(fā)光的方式，經(jīng)光合束器15進(jìn)行合束，然后采用單片式光閥21分時(shí)調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)三基色合成。采用的單片式光閥是數(shù)字微鏡(DMD);在紅光半導(dǎo)體激光器模塊1、綠光半導(dǎo)體激光器模塊2、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3輸出端激光經(jīng)過光準(zhǔn)直整形裝置和消相干器后通過光束空間時(shí)序合束裝置合成為一束入射到單片式光閥，信號(hào)源經(jīng)過轉(zhuǎn)換將數(shù)字調(diào)制信號(hào)加到對(duì)紅、綠、藍(lán)三基色激光分時(shí)調(diào)制的單片式光閥上，通過所述單片式光閥21的通斷來控制產(chǎn)生不同灰度層次的紅色、綠色、藍(lán)色圖像入射到成像鏡頭系統(tǒng)19上，再將三基色圖像投射到一定距離的屏幕20上即可實(shí)現(xiàn)大色域顯示。由于人眼的視覺暫留效應(yīng)并且三基色LD模塊發(fā)光間隔遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人眼可分辨時(shí)間間隔，通過人眼觀察的三色圖像就合為一副彩色圖像，實(shí)現(xiàn)大色域激光顯示。
[0035]實(shí)施例三
[0036]圖5為本發(fā)明的另一個(gè)較佳實(shí)施例三的一種激光顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；本實(shí)施例是將本發(fā)明的一種激光顯示系統(tǒng)用于液晶背光顯示的具體實(shí)施例。本實(shí)施例的系統(tǒng)包括紅光半導(dǎo)體激光器模塊1、綠光半導(dǎo)體激光器模塊2、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3、消相干器、準(zhǔn)直整形裝置、液晶面板24、導(dǎo)光板23、反光膜22，所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊I固定于散熱模塊16-1上,其包含2個(gè)紅光半導(dǎo)體激光器單兀，中心波長(zhǎng)分別為635nm、670nm,在其輸出光路上順序安置紅光準(zhǔn)直整形透鏡4、紅光消相干器7、反光膜22、導(dǎo)光板23、液晶面板24 ;所述綠光半導(dǎo)體激光器模塊2固定于散熱模塊16-2上，其包含2個(gè)綠光半導(dǎo)體激光器單元，中心波長(zhǎng)分別為515nm、530nm，在其輸出光路上順序安置綠光準(zhǔn)直整形透鏡5、綠光消相干器8、反光膜22、導(dǎo)光板23、液晶面板24 ;所述藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3固定于散熱模塊16-3上,其包含2個(gè)藍(lán)光半導(dǎo)體激光器單兀,中心波長(zhǎng)分別為440nm、460nm,在其輸出光路順序安置藍(lán)光準(zhǔn)直整形透鏡6、藍(lán)光消相干器9、反光膜22、導(dǎo)光板23、液晶面板24。
[0037]所述半導(dǎo)體激光器單元由半導(dǎo)體激光器單管或半導(dǎo)體激光器陣列組成。所述準(zhǔn)直整形裝置為非球面透鏡、柱透鏡、或者球面透鏡。
[0038]所述一種激光顯示系統(tǒng)還包括溫控模塊17和半導(dǎo)體激光器控制模塊18，所述溫控模塊17可分別控制散熱模塊16-1、16-2、16-3的散熱量，從而控制紅光半導(dǎo)體激光器模塊1、綠光半導(dǎo)體激光器模塊2、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3在特定輸出功率(特別是大功率)下的溫度和波長(zhǎng)；半導(dǎo)體激光器控制模塊18可根據(jù)顯示器色彩要求選擇中心波長(zhǎng)合適的半導(dǎo)體激光器單元使其發(fā)光，從而可以實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù)更高的色域覆蓋。比如我們通過半導(dǎo)體激光器控制模塊選擇紅光半導(dǎo)體激光器模塊I中中心波長(zhǎng)為635nm的紅光半導(dǎo)體激光器單元發(fā)光，綠光半導(dǎo)體激光器模塊2中中心波長(zhǎng)為530nm的紅光半導(dǎo)體激光器單元發(fā)光，藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3中中心波長(zhǎng)為440nm的紅光半導(dǎo)體激光器單元發(fā)光，其色度三角形如圖2右邊三角形所示。根據(jù)顯示的色彩要求，為了顯示上述色度三角形下邊一區(qū)域沒有覆蓋的顏色部分，通過半導(dǎo)體激光器控制模塊可以控制紅光半導(dǎo)體激光器模塊I中的中心波長(zhǎng)為670nm的紅光半導(dǎo)體激光器單元發(fā)光，這樣就覆蓋了第一個(gè)色度三角形下邊所沒有覆蓋的部分顏色區(qū)域，擴(kuò)展了顯示器的色域覆蓋。同樣道理，本實(shí)施例中紅、綠、藍(lán)半導(dǎo)體激光器模塊中的不同中心波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器單元之間任意組合形成的色度三角形所能覆蓋的顏色區(qū)域都是本發(fā)明的一種激光顯示系統(tǒng)所能覆蓋的顏色，顯著提高了色域覆蓋率。
[0039]所述液晶面板24與所述光閥的作用相同。
[0040]所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊1、綠光半導(dǎo)體激光器模塊2、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊3發(fā)出的激光分別經(jīng)過激光準(zhǔn)直整形裝置、消相干器混合后依次經(jīng)過反光膜、導(dǎo)光板到達(dá)液晶面板。信號(hào)源經(jīng)過轉(zhuǎn)換將數(shù)字調(diào)制信號(hào)加到液晶面板上，通過液晶單元的轉(zhuǎn)動(dòng)來控制產(chǎn)生不同灰度層次的紅色、綠色、藍(lán)色三色圖像。通過人眼觀察，液晶面板上的三色圖像就合為一副彩色圖像，實(shí)現(xiàn)大色域激光顯示。
[0041]本發(fā)明的一種激光顯示系統(tǒng)采用波長(zhǎng)可調(diào)控的三基色LD模塊作為激光光源，實(shí)現(xiàn)盡可能大的色度三角形面積，顯示色彩更為豐富，更加鮮艷，不僅具有激光顯示通常的優(yōu)點(diǎn)，并且具有電激發(fā)、高效率、長(zhǎng)壽命、全固態(tài)、小型化、成本低廉、色溫可調(diào)、更高色域的優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)激光顯示更大色域覆蓋并可用于大屏幕顯示無(wú)縫拼接等領(lǐng)域。
[0042]顯而易見地，上述
【發(fā)明內(nèi)容】
描述適用于透射型顯示系統(tǒng)，但是對(duì)于本領(lǐng)域工程技術(shù)人員來講，對(duì)于反射型顯示系統(tǒng)可依據(jù)此發(fā)明思想在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下類推獲得不同的解決方案。因此，反射型顯示系統(tǒng)的解決方案也是本發(fā)明的主要內(nèi)容。
[0043]以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種激光顯不系統(tǒng),包括紅光半導(dǎo)體激光器模塊(I)、綠光半導(dǎo)體激光器模塊(2)、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊(3)、準(zhǔn)直整形裝置、消相干器、光閥、成像鏡頭，其特征在于， 所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊(I)、綠光半導(dǎo)體激光器模塊(2)和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊(3)的輸出光路上均順序安置準(zhǔn)直整形裝置和消相干器；經(jīng)過所述消相干器處理后的三束激光首先經(jīng)過自身光路上的光閥，然后進(jìn)行光合束，或首先進(jìn)行光合束，然后進(jìn)入同一光閥，通過所述成像鏡頭在屏幕上獲得清晰圖像； 所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊(I)輸出激光的波長(zhǎng)范圍為635nm—670nm ;所述綠光半導(dǎo)體激光器模塊(2)輸出激光的波長(zhǎng)范圍為515nm—530nm ;所述藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊(3)輸出激光的波長(zhǎng)范圍為440nm — 460nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光顯示系統(tǒng)，其特征在于，還包括溫控模塊(17)以及三個(gè)散熱模塊(16-1、16-2、16-3);所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊(I)、綠光半導(dǎo)體激光器模塊(2)和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊(3)分別固定在一個(gè)散熱模塊上；所述溫控模塊(17)分別控制所述三個(gè)散熱模塊的散熱量，從而控制所發(fā)射激光的波長(zhǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種激光顯示系統(tǒng)，其特征在于: 所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊(I)至少包括一個(gè)紅光半導(dǎo)體激光器單元，每個(gè)所述紅光半導(dǎo)體激光器單元的中心波長(zhǎng)有差異，它們的組合能覆蓋所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊輸出的波長(zhǎng)范圍或在波長(zhǎng)范圍之內(nèi)； 所述綠光半導(dǎo)體激光器模塊(2)至少包括一個(gè)綠光半導(dǎo)體激光器單元，每個(gè)所述綠光半導(dǎo)體激光器單元的中心波長(zhǎng)有差異，它們的組合能覆蓋所述綠光半導(dǎo)體激光器模塊輸出的波長(zhǎng)范圍或在波長(zhǎng)范圍之內(nèi)； 所述藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊(3)至少包括一個(gè)藍(lán)光半導(dǎo)體激光器單元，每個(gè)所述藍(lán)光半導(dǎo)體激光器單元的中心波長(zhǎng)有差異，它們的組合能覆蓋所述藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊輸出的波長(zhǎng)范圍或在波長(zhǎng)范圍之內(nèi)； 所述半導(dǎo)體激光器單元由半導(dǎo)體激光器單管或半導(dǎo)體激光器陣列組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種激光顯示系統(tǒng)，其特征在于，還包括半導(dǎo)體激光器控制模塊(18)，所述半導(dǎo)體激光器控制模塊(18)可分別控制所述紅光半導(dǎo)體激光器模塊(I)中的紅光半導(dǎo)體激光器單元、綠光半導(dǎo)體激光器模塊(2)中的綠光半導(dǎo)體激光器單元、藍(lán)光半導(dǎo)體激光器模塊(3)中的藍(lán)光半導(dǎo)體激光器單元，根據(jù)顯示的色彩要求選擇合適中心波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光，從而使形成的色度三角形覆蓋相應(yīng)的顏色區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光顯示系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)行所述光合束的裝置是光合束器，具體為X棱鏡、TIR棱鏡或空間時(shí)序合束裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述經(jīng)過所述消相干器處理后的三束激光首先進(jìn)行光合束，然后進(jìn)入同一光閥，用經(jīng)過消相干器處理后的三束激光順序經(jīng)過反光膜、導(dǎo)光板、液晶面板代替。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述光閥為透射式液晶光閥、反射式液晶光閥或數(shù)字微鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述準(zhǔn)直整形裝置為非球面透鏡、柱透鏡、或者球面透鏡；所述消相干器(7、8、9)為微光學(xué)器件、震動(dòng)反射鏡、旋轉(zhuǎn)波片、多模光纖或光束掃描器。
【文檔編號(hào)】G03B21/20GK104166300SQ201410357334
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月24日
【發(fā)明者】許祖彥, 畢勇, 劉可, 彭欽軍, 高偉男, 宗楠 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所