[實用新型]利用光纖傳像的激光投影系統

有效

• 申請號: 201420407447.6
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN203965657U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 王玉魯;張大為;鞏志華
• 申請（專利權）人: 中視迪威激光顯示技術有限公司
• 主分類號: G02B6/06
• 分類號: G02B6/06;G03B21/14
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 陸軍

技術領域

本實用新型涉及數字投影技術領域，具體地，涉及一種利用光纖傳像的激光投影系統。

背景技術

激光顯示是繼黑白顯示、標準彩色顯示和數字顯示之后的新一代顯示技術。激光投影技術是以紅、綠、藍(RGB)三基色激光為光源的投影顯示技術。激光投影技術，因其豐富飽和的色彩、高亮度、長壽命、使用成本低和節能環保等特性，成為引發投影及顯示技術革命的導火索。

隨著紅、綠、藍半導體激光器產品的快速和市場化發展，激光作為投影顯示的光源逐漸成為一種趨勢。激光光源與傳統的燈泡相比：具有更大的色域范圍；激光單色性好，且激光是線譜,具有高的色彩飽和度,使得色彩更真實、更鮮艷；激光方向性好，光束的發散度小，可以提高圖像的清晰度；功耗小，使用壽命長達幾萬小時，因而激光光源成為顯示領域的重大發展方向。

目前，DLP技術是投影和顯示應用領域的最主要技術之一。DLP的全稱是Digital?Light?Processing，中文意思為“數字光學處理技術”。DLP投影機的核心元器件DMD，全稱為Digital?Micromirror?Device，中文意思為“數字微鏡裝置”，通過控制鏡片的開啟和偏轉從而達到顯示圖像的目的。

DMD微晶片上面包含數量龐大的超小型數位光開關，它們是面積非常小、外觀為四方型、并由鋁金屬制程的絞接式反射鏡，可以接受電子訊號代表的資料字元，然后產生光學字元輸出。每個微反射鏡都能將光線從兩個方向反射出去，實際反射方向則視底層記憶晶胞的狀態而定；當記憶晶胞處于ON狀態時，反射鏡會旋轉至+12度，若記憶晶胞處于OFF狀態，反射鏡會旋轉至-12度。只要結合DMD以及適當光源和投影光學系統，反射鏡就會把入射光反射進入或是離開投影鏡頭的透光孔，使得ON狀態的反射鏡看起來非常明亮，OFF狀態的反射鏡看起來就很黑暗。利用二位元脈沖寬度調變可以得到灰階效果，如果使用固定式或旋轉式彩色濾鏡，再搭配一顆或三顆DMD晶片，即可得到彩色顯示效果。

實用新型內容

本實用新型的激光投影系統正是基于以上激光光源和DLP投影技術而做出的。

本實用新型的目的是提供一種利用光纖傳像的激光投影光路系統，實現高亮度、大色域和長壽命的高清投影顯示。

本實用新型解決現有技術中的上述問題的基本思路是：三色激光光源輸出的激光通過光纖及一系列透鏡之后耦合進入DMD芯片，經過DMD芯片后輸出的圖像通過耦合轉像鏡頭耦合進入光纖傳像束，經過光纖傳像束傳輸之后的圖像再通過X棱鏡合束輸出投影圖像，最后通過投影鏡頭放大而形成投影畫面。其中光纖傳像束可以延長并可以彎曲。

根據本實用新型的實施例，提出了一種利用光纖傳像的激光投影系統，其特征在于包括依次設置的激光光源模塊(11、12、13)、成像芯片(31、32、33)、光纖傳像束(51、52、53)和投影鏡頭(7)，其中，所述激光光源模塊用來將激光向所述成像芯片發射激光，所述成像芯片用來將反射光作為成像光輸出到所述光纖傳像束的輸入端，所述光纖傳像束用來傳輸所述成像光，并通過所述光纖傳像束的輸出端將所述成像光輸出到所述投影鏡頭。

根據本實用新型的實施例，所述激光光源模塊包括分別對應于紅、綠、藍三色的三個激光光源模塊，所述成像芯片包括分別對應于紅、綠、藍三色的三個DMD成像芯片，所述光纖傳像束包括分別對應于紅、綠、藍三色的三組光纖傳像束。

根據本實用新型的實施例，在對應于所述三色中的每種顏色的激光光源模塊和DMD成像芯片之間，還包括TIR棱鏡(21、22、23)。

根據本實用新型的實施例，所述三組光纖傳像束輸出的成像光經由X棱鏡(6)輸出到所述投影鏡頭。

根據本實用新型的實施例，在對應于所述三色中的每種顏色的DMD成像芯片和光纖傳像束之間，還包括耦合轉像鏡頭(41、42、43)。

根據本實用新型的實施例，所述激光光源模塊各自包括依次設置的激光器、光纖、勻光耦合透鏡組、光棒和中繼透鏡組，所述勻光耦合透鏡組由耦合透鏡和勻光片組成，用于對經過所述光纖傳輸的激光進行勻光、整形并耦合進入所述光棒，所述光棒用于經由中繼透鏡組將所述激光光源模塊輸出光耦合進入DMD成像芯片。

本實用新型的有益效果主要在于：

1)激光光源與DMD芯片、光纖傳像束相結合，實現了一種全新的激光投影光路；

2)采用三色激光光源，不需要將白光再通過棱鏡分光或使用色輪分色，輸出圖像的色域更廣，色彩飽和度更高，圖像更加真實鮮艷；

3)激光光源的使用壽命更長，更加節能環保；