一種整行掃描式激光投影顯示裝置的制造方法
【專利說明】一種整行掃描式激光投影顯示裝置
[0001]本申請要求于2014年09月23日提交中國專利局、申請?zhí)枮?01410490118.7、發(fā)明名稱為“一種整行掃描式激光投影顯示裝置”的中國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在本申請中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本申請涉及激光顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種整行掃描式激光投影顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]人類83%的信息量是通過視覺獲得的，而通過聽覺、嗅覺、味覺和觸覺獲得的信息量之和只占了 27%，由此可知顯示器件對于人類獲取信息的重要意義。1897年布勞恩發(fā)明了 CRT(Cathode-Ray_Tube，陰極射線管)，人類自此進入了電子顯示時代。之后的100多年時間里，人類相繼發(fā)明了多種顯示技術(shù)，研制出種類繁多的顯示器件。顯示器件大致可以分為三種:一種為發(fā)光型顯示，包含CRT、LED (Light Emitting D1de，發(fā)光二極管)顯示屏、OLED(Organic Light Emitting D1de，有機發(fā)光二極管)顯不屏，PDP(Plasma DisplayPanel，等離子顯示板)等；另一種為背光源型顯示，包含IXD (Liquid Crystal Display，液晶顯示器)；第三種是投影機。
[0004]CRT技術(shù)在電視接收機和桌面顯示器市場，由于其體積太大而被LCD技術(shù)取代；在大屏幕投影市場，由于其輸出光通量不足，被LCD和DLP投影機取代。LCD電視與TOP電視在家用電視市場與CRT電視競爭的初期，PDP以其色彩好的優(yōu)勢(色域覆蓋率38% )與IXD一度平分秋色；但隨著LCD刷新頻率的提高和背光源技術(shù)的進步，LCD電視已經(jīng)占據(jù)了電視市場的絕大部分份額。雖然LED背光源的LCD電視和顯示器的色彩表現(xiàn)力有了顯著提高，但其色域覆蓋率依然只有33%左右。燈泡投影機的色域覆蓋率不足30%。
[0005]評判顯示器件性能優(yōu)劣的指標(biāo)主要有畫面尺寸、分辨率、亮度、對比度、色彩表現(xiàn)力等。當(dāng)前蓬勃發(fā)展的激光顯示技術(shù)，有望全面超越以往顯示器件的性能指標(biāo)(如畫面尺寸、分辨率、亮度以及色彩表現(xiàn)力等)。
[0006]激光顯不技術(shù)可分為若干個種類。其中一種稱為LPD(Laser Phosphor Display,激光熒光粉顯示)，其結(jié)構(gòu)與CRT類似，不過激光束代替了電子束；半導(dǎo)體藍(lán)光激光器發(fā)出的藍(lán)色激光束，照射到涂有熒光粉的屏上激發(fā)熒光粉發(fā)光，通過視頻信號控制激光束二維掃描來實現(xiàn)圖像顯示。與CRT—樣，Lro難以做到象LCD那樣薄，畫面尺寸也不大，是以拼接的方式實現(xiàn)大屏幕顯示。第二種是使用激光激發(fā)熒光粉光源的投影顯示，不再使用氣體燈泡，消除了以往頻繁更換燈泡的維護工作，同時畫面質(zhì)量也有所改善。激光激發(fā)熒光粉光源的投影顯示，不但色彩覆蓋率沒有革命性突破，而且輸出光通量受熒光粉抗激光強度的限制，難以做到一萬流明以上。第三種激光顯示技術(shù)是使用紅綠藍(lán)三基色激光光源的投影顯示，因大多采用DMD(Digital Micromirror Device)光閥，所以有人稱之謂激ft DLP (Digital Light Processing)，但也可以米用 LCD 光閥或 LC0S (Liquid Crystal onSilicon，反射型液晶光閥)等。與激光激發(fā)熒光粉光源的投影顯示相比，可以獲得更高的光通量和更大的色域覆蓋率，但是需要消除激光散斑才可獲得理想的畫面質(zhì)量。激光DLP的分辨率受光閥限制，在大屏幕顯示時，由于其像素數(shù)目受限，雖然亮度可以很高，色彩很好，但是像素較大，圖像畫面視覺上不夠細(xì)膩。第四種是激光逐點掃描投影成像技術(shù)，如圖11所示，紅、綠、藍(lán)三束激光，同時掃描到屏幕上一個點(對應(yīng)一個像素)，通過視頻信號控制三束激光的強弱，進行二維掃描來實現(xiàn)彩色圖像顯示；屏幕是投影機所用的幕布(或背投影屏幕)，而不是如LPD或CRT那樣的涂有熒光粉的玻璃板。激光逐點掃描投影成像技術(shù)，分辨率可以很高，但是激光束功率很高，一旦光束停止掃描不動時，很容易發(fā)生火災(zāi)，灼傷人眼或皮膚；二維掃描器件也較為復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本申請?zhí)峁┮环N整行掃描式激光投影顯示裝置。以解決現(xiàn)有的激光顯示裝置的上述問題。
[0008]本申請?zhí)峁┑囊环N整行掃描式激光顯示裝置，包括:
[0009]光源組件、一維成像裝置、掃描裝置、控制裝置以及投影鏡頭；
[0010]所述光源組件包括復(fù)數(shù)個激光發(fā)生器模組，每一激光發(fā)生器模組用于產(chǎn)生單個像素相對應(yīng)的激光；
[0011]所述一維成像裝置包括復(fù)數(shù)個導(dǎo)光器件和設(shè)置于每一所述導(dǎo)光器件耦合端的激光發(fā)生器模組激光耦合接口件；所述導(dǎo)光器件的出光端沿第一方向一維排列；
[0012]掃描裝置設(shè)置有至少一反射面，所述掃描裝置設(shè)置于所述出光端出射的激光的光路中；用于將所述導(dǎo)光器件的出光端的出射光反射至所述投影鏡頭；
[0013]所述投影鏡頭，將沿第一方向一維排列的出光端成像到屏幕上；
[0014]所述控制裝置與所述光源組件相連接，用于控制所述光源組件的每一激光發(fā)生器模組出射的激光在不同時刻的光強；
[0015]其中，所述掃描裝置設(shè)置有與所述第一方向平行的旋轉(zhuǎn)軸，在所述掃描裝置繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時，可實現(xiàn)被投影的第一方向的一維出射光沿垂直于所述第一方向的第二方向掃描。
[0016]可選的，所述激光發(fā)生器模組包括產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)三基色激光的激光器，以及設(shè)置于每一激光器的出射光路中的準(zhǔn)直元件；
[0017]所述每一導(dǎo)光器件均包括與所述產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)三基色激光的激光器相對應(yīng)設(shè)置的三根光導(dǎo)纖維，每一根光導(dǎo)纖維的耦合端設(shè)置有耦合接頭作為所述的激光耦合接口件；所述耦合接頭設(shè)置于與該光導(dǎo)纖維相對應(yīng)的激光器的經(jīng)準(zhǔn)直后的光路中，并朝向來光方向，用于接收相應(yīng)激光器發(fā)出的激光束；所述每一導(dǎo)光器件的所有光導(dǎo)纖維構(gòu)成一個像素。
[0018]可選的，所述激光發(fā)生器模組包括產(chǎn)生紅色激光的紅光激光器和兩個產(chǎn)生藍(lán)色激光的藍(lán)光激光器；以及設(shè)置于每一激光器的出射光路中的準(zhǔn)直元件；
[0019]所述每一導(dǎo)光器件均包括與每一激光發(fā)生器模組的激光器一一相對應(yīng)設(shè)置的三根光導(dǎo)纖維，每一根光導(dǎo)纖維的耦合端設(shè)置有耦合接頭作為所述的激光耦合接口件；所述耦合接頭設(shè)置于與該光導(dǎo)纖維相對應(yīng)的激光器的經(jīng)準(zhǔn)直后的光路中，并朝向來光方向，用于接收相應(yīng)激光器發(fā)出的激光束；所述每一導(dǎo)光器件的所有光導(dǎo)纖維構(gòu)成一個像素；
[0020]其中，與其中一藍(lán)光激光器相對應(yīng)的光導(dǎo)纖維的出光端面設(shè)置有熒光粉涂層，所述熒光粉涂層用于在藍(lán)光激光激發(fā)下產(chǎn)生綠光。
[0021]可選的，所述每一導(dǎo)光器件的所有光導(dǎo)纖維出光端端面平齊設(shè)置，且出光端粘結(jié)為一體；所有導(dǎo)光器件的出光端端面平齊設(shè)置。
[0022]可選的，所述激光發(fā)生器模組包括產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)三基色激光的激光器，兩個二相色鏡和兩個直角棱鏡；
[0023]所述二相色鏡和兩個直角棱鏡所述三色激光器的光路中，并使得每一光源組件的所有激光器出射的激光束在空間上重合，并朝相同方向傳播；
[0024]所述每一導(dǎo)光器件包括與每一激光器模組相對應(yīng)設(shè)置的一根光導(dǎo)纖維，所述光導(dǎo)纖維的耦合端設(shè)置有耦合接頭作為所述的激光耦合接口件；所述耦合接頭設(shè)置于與該光導(dǎo)纖維相對應(yīng)的激光器模組的經(jīng)準(zhǔn)直后的光路中，并朝向來光方向，接收空間上重合的紅綠藍(lán)三色激光束，每一光導(dǎo)纖維的出光端構(gòu)成一個像素；所有光導(dǎo)纖維的出光端端面平齊設(shè)置，并沿所述第一方向排成一行，且所有光導(dǎo)纖維的出光端粘結(jié)為一體。
[0025]可選的，所述耦合接口件包括SMA905接口或FC接口。
[0026]可選的，所述掃描裝置包括旋轉(zhuǎn)多面棱鏡和掃描擺鏡。
[0027]可選的，所述掃描裝置為復(fù)數(shù)面面鏡反射面朝外且側(cè)邊首尾相接而形成的結(jié)構(gòu)。
[0028]可選的，在所述一維成像裝置與掃描裝置之間的光路中還依次設(shè)置有準(zhǔn)直透鏡與柱面鏡；
[0029]可選的，還包括投影顯示裝置。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本申請的其中一個方面公開了一種行掃描式激光顯示裝置，其通過光源組件和一維成像裝置可產(chǎn)生一維圖像，在該一維成像裝置中，復(fù)數(shù)個導(dǎo)光器件的出光端一維陣列排布，每個出光端形成一個像素，所有出光端沿著一條線粘結(jié)固定，一行像素可以形成一維圖像。將所述一維圖像投射到諸如旋轉(zhuǎn)多面棱鏡的掃描裝置上，在垂直于所述一維圖像的一維方向掃描，并在掃描過程中同步變化