[實用新型]激光投影顯示光源設備

有效

• 申請號: 200820055515.1
• 申請日: 2008-02-18
• 公開（公告）號: CN201163332Y
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 李大汕;胡企銓;楊金濤;張哨峰;黃春樂;陳高庭;付強
• 申請（專利權）人: 上海高意激光技術有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G02B27/09;H04N9/31
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 陳亮

技術領域

本實用新型主要涉及投影顯示設備，尤其涉及一種新穎的激光投影顯示光源設備。

背景技術

傳統投影顯示設備普遍采用的是金屬鹵素燈泡、UHE燈泡、UHP燈泡等光源。其共同缺點是電光轉換效率低、壽命短、成本偏高，通常在運行幾千小時后，亮度就會嚴重衰減；由于技術的限制，采用燈泡為光源還導致目前的投影系統體積偏大。同時，由于燈泡發光機理的限制，使其成像的色域范圍較小，無法實現更為逼真的色彩還原。

除此之外，目前還有采用發光二極管LED光源的投影顯示系統，如2006年9月5日授予Shindoh的美國專利7101049，標題為“投影儀光學以及采用LED光源的投影儀”。相比傳統燈泡光源，采用LED作為投影儀光源，其優勢在于：效率高、壽命大大延長，體積小，響應速度快，沒有紫外或紅外輻射。但是，目前LED還沒有達到大尺寸背投電視與投影儀所期望的高亮度，因此LED光源主要定位于外形尺寸小和無需高亮度輸出的應用領域。

除此之外，激光作為光源也已在投影顯示設備得到了應用。由于激光具有單色性好、方向性好和亮度高等優點，非常適合用于顯示。其一，激光發射光譜更純，色彩分辨率高，色飽和度高，能夠顯示非常鮮艷而且清晰的顏色；其二，激光強度高，可實現高亮度、大屏幕顯示?？梢哉f激光顯示是當今保真度最高的顯示技術，通過選擇合適的三基色波長，可以得到更廣的色域，實現更加真實的色彩還原，可顯示色彩最豐富、最鮮艷、清晰度最高的彩色圖像。

而激光光源，尤其是半導體激光器LD，具有體積小，電光效率高，批量成本低等優點；相比燈泡以及LED等非相干光源，激光由于光譜更純，提高了光能利用率，易于實現高亮度輸出；相比傳統的氣體激光器、固體激光器等結構，半導體激光器LD體積要小得多，并且發展迅速，目前在紅光和藍光波段均已有功率和波長滿足投影顯示要求的LD產品。綠光在三色激光器中最為重要，是人眼視覺最為敏感的色彩，目前采用半導體激光器LD泵浦固體激光器結構DPSS激光器(DiodePumped?Solid?State?Laser)的綠光激光器已經可以很小的體積實現較大的功率輸出，是理想的綠光激光光源，例如2006年2月21日授予You等人的美國專利7003006，標題為“綠光二極管激光器”，介紹了一種結構緊湊的DPSS綠光激光器。

從激光器的發光特點來看，半導體激光器LD與DPSS激光器的激光束質量差異巨大。半導體激光器的光斑發散角要比DPSS激光器大得多，要將兩種不同激光通過光學系統得到大小相同的光束有一定難度；同時，DPSS激光器比半導體激光器體積大，準直光路更長，需要通過合理設計布局，才能激光光源模塊整體結構更為緊湊、體積更小，從而有利于控制激光投影系統的整體體積。

實用新型內容

針對現有技術的上述問題，提出了本實用新型。

本實用新型提供了一種結構簡單、易于實現的激光投影顯示光源設備，它包括：綠光激光器，所述綠光激光器是半導體激光器泵浦固體激光器；以及綠光擴束準直裝置，設置于所述綠光激光器的光輸出路徑上。

根據本實用新型的一個方面，在上述激光投影顯示光源設備中，所述綠光擴束準直裝置包括沿光輸出路徑依次設置的至少一個擴束透鏡和一個準直透鏡。

根據一個優選實施例，上述擴束透鏡是一小球透鏡，且所述準直透鏡是一凸透鏡。

根據另一優選實施例，上述擴束透鏡是一凹透鏡，且所述準直透鏡是一凸透鏡。

此外，上述激光投影顯示光源設備還可以包括：紅光半導體激光器；至少一個紅光準直透鏡，設置于所述紅光半導體激光器的光輸出路徑上；藍光半導體激光器；至少一個藍光準直透鏡，設置于所述藍光半導體激光器的光輸出路徑上；以及一組光學合束鏡片，分別設置于所述各激光器的光輸出路徑上以使所述各激光器輸出的光束最終合束。其中，該一組光學合束鏡片的表面可以鍍有不同的促進反射或透射的光學薄膜。

本實用新型的優點在于針對不同激光器及其光學系統的特點，合理設計結構以及反射鏡的鍍膜，有效控制光源整體體積。

應當理解，本實用新型以上的一般性描述和以下的詳細描述都是示例性和說明性的，并且旨在為如權利要求所述的本實用新型提供進一步的解釋。

附圖說明

包括附圖是為提供對本實用新型進一步的理解，它們被收錄并構成本申請的一部分，附圖示出了本實用新型的實施例，并與本說明書一起起到解釋本實用新型原理的作用。附圖中：

圖1是根據本實用新型的激光投影顯示光源設備的一個實施例的結構示意圖。

圖2是根據一個實施例的綠光擴束準直裝置的示意圖。