[發明專利]一種增強激光掃描投影圖像亮度的系統

在審

• 申請號: 201410822861.8
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN105785696A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 代雅蓉
• 申請（專利權）人: 南京理工大學常熟研究院有限公司
• 主分類號: G03B21/00
• 分類號: G03B21/00;G03B21/20;G03B21/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于投影成像領域，具體涉及一種增強激光掃描投影圖像亮度的系統。

背景技術

在全透明的激光投影顯示中，要求激光束有良好的準直性，成像在屏幕任意位置有均勻的光斑或線條，光點的移動按照確定的關系進行，另外還要求光點有高的亮度，從而形成高亮度圖像，而圖像的亮度與激光的功率直接相關，使用更大功率激光器可以提高圖像的亮度，但是對于透明顯示中使用的紫外激光二極管不僅還沒有更大功率的單管，而且功率稍微提高而帶來的成本劇烈增加；另一種方式是使用多個小功率的激光二極管通過偏振合束后得到大功率，但偏振合束首先需要兩束光具有不同偏振特性，因此會造成光能量損失。

發明內容

本發明的目的為了克服了現有技術的不足，提供了一種增強激光掃描投影圖像亮度的系統，通過特定組合多個相同波長激光光束來提高激光功率，從而提高顯示圖像的亮度。

實現本發明目的的技術方案為：一種增強激光掃描投影圖像亮度的系統，包括激光二極管、準直鏡、平行平板、變倍鏡系統、X向振鏡電機、X向振鏡反射鏡、Y向振鏡電機、Y向振鏡反射鏡和顯示屏。

其中，激光二極管做光源發出光束；激光二極管和準直鏡可以為多個，且數量相同；多個激光二極管和與之相應的準直鏡可以是特定的排列分布，如矩形、圓形、環形等，從而使出射的光束也成該特定的排列分布；激光二極管采用量子阱激光二極管；準直鏡采用透射式準直鏡；平行平板以一定角度傾斜放置在準直鏡前方；變倍鏡系統包括凹透鏡和凸透鏡；X向振鏡電機與Y向振鏡電機相互垂直放置；X向振鏡反射鏡與Y向振鏡電機相互垂直擺放。

當上述準直鏡后面出射特定組合排列的平行準直光時，可由傾斜的平行平板對光束的位置進行偏移校正，從而改變組合光束的排列分布形式，特別是減小其中任意兩光束的間距，在增加線條亮度的情況下，也改變了特定方向掃描線條的亮度均勻性。

變倍鏡不改變進出光的平行準直性，但可以縮小整體光束的尺寸，減小了任意兩光束的間距，從而既增加了掃描線條亮度和均勻性，又調節了屏幕上圖像線條的尺寸。

經過變倍鏡出射的光斑照射到X和Y向掃描振鏡，然后被其反射出去照射顯示屏。當X和Y向掃描振鏡靜止時，顯示屏上顯示圖像仍可以是上述特定組合排列的光斑，當X和Y向掃描振鏡高速旋轉掃描時，可得到高亮度的均勻線條圖像。

有益效果

本發明與現有技術相比，其顯著優點是：

（1）本系統可以得到高亮度、大尺寸的激光投影圖像；

（2）本系統結構簡單，不受單光源功率限制；

（3）本系統構建成本低廉。

附圖說明

圖1系統結構原理圖；

1、2——激光二極管；3、4——準直鏡；5——平行平板；6——變倍鏡系統；7——凸透鏡；8——凹透鏡；9——X向振鏡電機；10——Y向振鏡電機；11——X項振鏡反射鏡；12——Y項振鏡反射鏡；13——顯示屏。

具體實施方式

如圖1所示，一種增強激光掃描投影圖像亮度的系統，包括激光二極管、準直鏡、平行平板、變倍鏡系統、X向振鏡電機、X向振鏡反射鏡、Y向振鏡電機、Y向振鏡反射鏡和顯示屏幕。

其中，激光二極管和準直鏡為2個，按矩形方式排列；激光二極管采用量子阱激光二極管；準直鏡采用透射式準直鏡；平行平板以一定角度傾斜放置在準直鏡前方；變倍鏡系統包括凹透鏡和凸透鏡；X向振鏡電機與Y向振鏡電機相互垂直放置；X向振鏡反射鏡與Y向振鏡電機相互垂直擺放。

激光二極管作為光源發出光束，經過對應的透射式準直鏡后成為基本平行的光束，然后通過傾斜放置于準直鏡前方的平行平板對光束進行進一步偏移校正，從而改變組合光束的排列分布形式，特別是縮小任意兩光束之間的平行間距，經過校正的光束平行射入變倍鏡系統，先經過凸透鏡聚攏光束，而后經過凹透鏡進一步縮小整體光束的尺寸，變倍鏡系統不改變進出光的平行準直性，但可以縮小整體光束的尺寸，減小任意兩光束的間距，從而既增加了掃描線條亮度和均勻性，又調節了屏幕上圖像線條的尺寸。

經過變倍鏡系統出射的光束照射到X和Y向掃描振鏡，然后被其反射出去照射顯示屏，當X和Y向掃描振鏡靜止時，顯示屏上顯示圖像仍可以是上述特定組合排列的光斑，當X和Y向掃描振鏡高速旋轉掃描時，可得到高亮度的均勻線條圖像。