一種基于半導(dǎo)體激光器的激光投影儀光源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及投影顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于半導(dǎo)體激光器的激光投影儀光源系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]如今，投影儀已經(jīng)廣泛應(yīng)用于商務(wù)會(huì)議、教育、家庭影音等各個(gè)方面，因此對(duì)于投影儀的亮度、飽和度、光強(qiáng)的均勻度的要求越來(lái)越高，激光投影儀正式在這種情況下產(chǎn)生出來(lái)的。
[0003]激光全色顯示技術(shù)是一種新興的顯示技術(shù)，相比于超高壓汞燈(Ultra HighPerformance, UHP)、金屬齒化物燈(Metal Halide Lamp, MHP)作為光源。半導(dǎo)體激光器采用直流驅(qū)動(dòng)，相比于發(fā)光二極管(Light Emiss1n D1de, LED)作為光源，RBG三色激光波長(zhǎng)覆蓋范圍更廣，具有高色域、高單色性、高色彩飽和度的特點(diǎn)。
[0004]目前，激光投影采用光纖耦合和空間光耦合兩種方式。光纖耦合的缺點(diǎn)是器件無(wú)法小型化，空間耦合多采用X棱鏡或雙分色鏡結(jié)構(gòu)，X棱鏡工藝復(fù)雜，成本高，雙分色鏡結(jié)構(gòu)無(wú)法進(jìn)一步小型化。特別的，目前商用的半導(dǎo)體激光器，單個(gè)紅光激光器功率為700毫瓦，單個(gè)藍(lán)光激光器功率為3.5瓦，單個(gè)綠光激光器功率為I瓦，為了獲得較好的白光，RGB陣列模塊的數(shù)目要按一定的比例進(jìn)行組合。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種基于半導(dǎo)體激光器的激光投影儀光源系統(tǒng)。
[0006]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種基于半導(dǎo)體激光器的激光投影儀光源系統(tǒng)，包括有紅綠藍(lán)光半導(dǎo)體激光器、小凸透鏡、紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡、散射片、陣列透鏡、大凸透鏡、LCD、半導(dǎo)體制冷片TEC和兩個(gè)行和列相等的安裝底座，所述的紅光半導(dǎo)體激光器排成行和列相等的陣列安裝在其中一個(gè)安裝底座上，所述的綠光半導(dǎo)體激光器和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器組合排成行和列相等的陣列安裝在另一個(gè)安裝底座上，安裝綠光和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器的安裝底座放在安裝紅光半導(dǎo)體激光器的安裝底座的側(cè)面，所述的小凸透鏡安裝在每個(gè)半導(dǎo)體激光器的后面，用來(lái)把激光器發(fā)出的光聚焦到后面要放置的散射片上；所述的紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡安裝在兩個(gè)安裝底座的中間，用來(lái)對(duì)紅光和藍(lán)綠光和束，一方面減少了透鏡的個(gè)數(shù)從而減小紅光通過(guò)透鏡損耗，增加了光的利用率；另一方面可以大幅減小光源的體積，進(jìn)而做到小型化；在紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡的后方依次放置所述的散射片、陣列透鏡、大凸透鏡和LCD，所述的陣列透鏡緊貼在散射片的后面，它的作用是將前面的光變成很多個(gè)小方塊，并且經(jīng)過(guò)后面的大透鏡最后在IXD上相互疊加，成為非常均勻的矩形光斑，大小同IXD —樣。根據(jù)LCD橫寬比的不同，大透鏡也可以做成相應(yīng)的柱透鏡；所述的半導(dǎo)體制冷片TEC安裝在兩個(gè)安裝底座的背面，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，紅綠藍(lán)光半導(dǎo)體激光器發(fā)出激光經(jīng)過(guò)紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡，紅光全透綠光全反聚焦到所述的散射片上，再經(jīng)過(guò)陣列透鏡將激光變成很多小方塊，再經(jīng)過(guò)大凸透鏡最后在LCD上疊加。
[0008]根據(jù)白平衡的配比需求來(lái)確定所述的綠光半導(dǎo)體激光器和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器的比例。
[0009]紅綠藍(lán)三色激光器的功率可以通過(guò)控制電路分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而用戶可以根據(jù)自己的需求調(diào)節(jié)不同的顏色飽和度、色溫、亮度等參數(shù)。
[0010]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0011]1、本實(shí)用新型采用RGB三色的半導(dǎo)體激光器，而不是傳統(tǒng)的超高壓汞燈或者金屬鹵化物燈，可以通過(guò)分別調(diào)制這三種顏色燈的亮度來(lái)改變最終出射的光的色溫和顏色，而不用通過(guò)壽命較低色輪的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生各種顏色，從而增加了光源的使用壽命，而且這三種激光波長(zhǎng)覆蓋的范圍更大，從而可以顯著提高最終顯示的色域和飽和度；
[0012]2、用一塊紅光全透藍(lán)綠光全反的透鏡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的兩塊分別為藍(lán)光全反和綠光全反鏡，一方面減少了透鏡的個(gè)數(shù)，從而減小紅光通過(guò)透鏡損耗，增加了光的利用率；另一方面可以大幅減小光源的體積，進(jìn)而做到小型化。
[0013]3、利用激光器后面的凸透鏡將激光聚焦到后面的透鏡陣列上，從而達(dá)到傳統(tǒng)的兩塊透鏡陣列中前面一塊的作用，這樣可以減少一個(gè)透鏡陣列的使用，從而進(jìn)一步減小了光的損耗。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為半導(dǎo)體激光器的激光投影儀光源示意圖。
[0015]圖2為系統(tǒng)流程圖。
[0016]圖3為藍(lán)綠光正面圖。
[0017]圖4為紅光正面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1、2、3、4所示，一種基于半導(dǎo)體激光器的激光投影儀光源系統(tǒng)，包括有紅綠藍(lán)光半導(dǎo)體激光器1、小凸透鏡2、紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡3、散射片4、陣列透鏡5、大凸透鏡6、LCD7、半導(dǎo)體制冷片TEC8和兩個(gè)行和列相等的安裝底座9，所述的紅光半導(dǎo)體激光器10排成行和列相等的陣列安裝在其中一個(gè)安裝底座上，所述的綠光半導(dǎo)體激光器11和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器12組合排成行和列相等的陣列安裝在另一個(gè)安裝底座上，安裝綠光和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器的安裝底座放在安裝紅光半導(dǎo)體激光器的安裝底座的側(cè)面，所述的小凸透鏡2安裝在每個(gè)半導(dǎo)體激光器的后面，用來(lái)把激光器發(fā)出的光聚焦到后面要放置的散射片4上；所述的紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡3安裝在兩個(gè)安裝底座9的中間，用來(lái)對(duì)紅光和藍(lán)綠光和束，一方面減少了透鏡的個(gè)數(shù)從而減小紅光通過(guò)透鏡損耗，增加了光的利用率；另一方面可以大幅減小光源的體積，進(jìn)而做到小型化；在紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡3的后方依次放置所述的散射片4、陣列透鏡5、大凸透鏡6和LCD7，所述的陣列透鏡5緊貼在散射片4的后面，它的作用是將前面的光變成很多個(gè)小方塊，并且經(jīng)過(guò)后面的大透鏡最后在LCD7上相互疊加，成為非常均勾的矩形光斑，大小同LCD7—樣。根據(jù)LCD7橫寬比的不同，大透鏡也可以做成相應(yīng)的柱透鏡；所述的半導(dǎo)體制冷片TEC8安裝在兩個(gè)安裝底座9的背面，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，紅綠藍(lán)光半導(dǎo)體激光器I發(fā)出激光經(jīng)過(guò)紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡3，紅光全透綠光全反聚焦到所述的散射片4上，再經(jīng)過(guò)陣列透鏡5將激光變成很多小方塊，再經(jīng)過(guò)大凸透鏡6最后在IXD7上疊加。
[0019]根據(jù)白平衡的配比需求來(lái)確定所述的綠光半導(dǎo)體激光器11和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器12的比例。
[0020]實(shí)施例:將單個(gè)功率為700毫瓦的紅光半導(dǎo)體激光器排成4X4的陣列安插在制作好的底座上，將綠光和藍(lán)光安插在另一個(gè)同樣的底座中放在紅光激光器的側(cè)面，其中每個(gè)藍(lán)光激光器的功率為3.5瓦，每個(gè)綠光激光器的功率為I瓦，按照白平衡的配比需求，我們選擇16個(gè)紅光激光器，5個(gè)綠光激光器和4個(gè)藍(lán)光激光器，但是值得注意的是這只是我們此次實(shí)施例的配比數(shù)目，可以根據(jù)選擇的激光器的不同而選擇不同的配比數(shù)。
[0021]紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡對(duì)于紅光是全透的，對(duì)藍(lán)光和綠光是全反的，然后透鏡聚焦到一個(gè)很薄的散射片上。緊貼著散射片的是一個(gè)與激光器排布一樣的4X4的透鏡陣列，將從激光器發(fā)出的光分為很多塊矩形光斑，然后經(jīng)過(guò)大凸透鏡，這些光斑疊加在后面的LCD上，形成一個(gè)非常均勻的光斑，與LCD同尺寸。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于半導(dǎo)體激光器的激光投影儀光源系統(tǒng)，其特征在于:包括有紅綠藍(lán)光半導(dǎo)體激光器、小凸透鏡、紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡、散射片、陣列透鏡、大凸透鏡、LCD、半導(dǎo)體制冷片TEC和兩個(gè)行和列相等的安裝底座，所述的紅光半導(dǎo)體激光器排成行和列相等的陣列安裝在其中一個(gè)安裝底座上，所述的綠光半導(dǎo)體激光器和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器組合排成行和列相等的陣列安裝在另一個(gè)安裝底座上，安裝綠光和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器的安裝底座放在安裝紅光半導(dǎo)體激光器的安裝底座的側(cè)面，所述的小凸透鏡安裝在每個(gè)半導(dǎo)體激光器的后面，所述的紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡安裝在兩個(gè)安裝底座的中間，在紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡的后方依次放置所述的散射片、陣列透鏡、大凸透鏡和LCD，所述的陣列透鏡緊貼在散射片的后面，所述的半導(dǎo)體制冷片TEC安裝在兩個(gè)安裝底座的背面，紅綠藍(lán)光半導(dǎo)體激光器發(fā)出激光經(jīng)過(guò)紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡，紅光全透綠光全反聚焦到所述的散射片上，再經(jīng)過(guò)陣列透鏡將激光變成很多小方塊，再經(jīng)過(guò)大凸透鏡最后在LCD上疊加。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于半導(dǎo)體激光器的激光投影儀光源系統(tǒng)，其特征在于:根據(jù)白平衡的配比需求來(lái)確定所述的綠光半導(dǎo)體激光器和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器的比例。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于半導(dǎo)體激光器的激光投影儀光源系統(tǒng)，所述的紅光半導(dǎo)體激光器排成行和列相等的陣列安裝在其中一個(gè)安裝底座上，所述的綠光半導(dǎo)體激光器和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器組合排成行和列相等的陣列安裝在另一個(gè)安裝底座上，安裝綠光和藍(lán)光半導(dǎo)體激光器的安裝底座放在安裝紅光半導(dǎo)體激光器的安裝底座的側(cè)面，所述的小凸透鏡安裝在每個(gè)半導(dǎo)體激光器的后面，所述的紅光全透藍(lán)綠光全反平面鏡安裝在兩個(gè)安裝底座的中間。本實(shí)用新型用一塊紅光全透藍(lán)綠光全反的透鏡代替?zhèn)鹘y(tǒng)的兩塊分別為藍(lán)光全反和綠光全反鏡，一方面減少了透鏡的個(gè)數(shù)，從而減小紅光通過(guò)透鏡損耗，增加了光的利用率；另一方面可以大幅減小光源的體積，進(jìn)而做到小型化。
【IPC分類】G03B21/20, G03B21/14
【公開(kāi)號(hào)】CN204832752
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520393225
【發(fā)明人】顧春, 許立新, 李 根, 顏珂, 林一楠, 張萬(wàn)兵
【申請(qǐng)人】合肥恒銳光電科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年6月8日