一种一维成像器件及其整行扫描式激光投影显示系统技术方案

公开了一种一维成像器件以及一种整行扫描式激光显示系统，所述一维成像器件包括：光源组件和一维成像装置；所述光源组件包括复数个激光发生器模组，每一激光发生器模组用于产生单个像素相对应的激光；所述一维成像装置包括复数个导光器件和设置于每一所述导光器件耦合端的激光发生器模组激光耦合接口件；所述导光器件的出光端沿第一方向一维排列。本申请的一维成像器件光纤的输出的一个像素为三色光在空间上重合而形成，这使得形成的白光光场非常均匀，色度一致性高度一致。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2014年09月23日提交中国专利局、申请号为201410490118.7、专利技术名称为“一种整行扫描式激光投影显示装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及激光显示
，具体涉及一种一维成像器件以及一种采用所述一维成像器件的整行扫描式激光投影显示系统。
技术介绍
人类83％的信息量是通过视觉获得的，而通过听觉、嗅觉、味觉和触觉获得的信息量之和只占了27％，由此可知显示器件对于人类获取信息的重要意义。1897年布劳恩专利技术了CRT(Cathode-Ray-Tube，阴极射线管)，人类自此进入了电子显示时代。之后的100多年时间里，人类相继专利技术了多种显示技术，研制出种类繁多的显示器件。显示器件大致可以分为三种：一种为发光型显示，包含CRT、LED(Light Emitting Diode，发光二极管)显示屏、OLED(Organic LightEmitting Diode，有机发光二极管)显示屏，PDP(Plasma Display Panel，等离子显示板)等；另一种为背光源型显示，包含LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)；第三种是投影机。CRT技术在电视接收机和桌面显示器市场，由于其体积太大而被LCD技术取代；在大屏幕投影市场，由于其输出光通量不足，被LCD和DLP投影机取代。LCD电视与PDP电视在家用电视市场与CRT电视竞争的初期，PDP以其色彩好的优势(色域覆盖率38％)与LCD一度平分秋色；但随着LCD刷新频率的提高和背光源技术的进步，LCD电视已经占据了电视市场的绝大部分份额。虽然LED背光源的LCD电视和显示器的色彩表现力有了显著提高，但其色域覆盖率依然只有33％左右。灯泡投影机的色域覆盖率不足30％。评判显示器件性能优劣的指标主要有画面尺寸、分辨率、亮度、对比度、色彩表现力等。当前蓬勃发展的激光显示技术，有望全面超越以往显示器件的性能指标(如画面尺寸、分辨率、亮度以及色彩表现力等)。激光显示技术可分为若干个种类。其中一种称为LPD(Laser Phosphor
Display，激光荧光粉显示)，其结构与CRT类似，不过激光束代替了电子束；半导体蓝光激光器发出的蓝色激光束，照射到涂有荧光粉的屏上激发荧光粉发光，通过视频信号控制激光束二维扫描来实现图像显示。与CRT一样，LPD难以做到象LCD那样薄，画面尺寸也不大，是以拼接的方式实现大屏幕显示。第二种是使用激光激发荧光粉光源的投影显示，不再使用气体灯泡，消除了以往频繁更换灯泡的维护工作，同时画面质量也有所改善。激光激发荧光粉光源的投影显示，不但色彩覆盖率没有革命性突破，而且输出光通量受荧光粉抗激光强度的限制，难以做到一万流明以上。第三种激光显示技术是使用红绿蓝三基色激光光源的投影显示，因大多采用DMD(Digital Micromirror Device)光阀，所以有人称之谓激光DLP(Digital Light Processing)，但也可以采用LCD光阀或LCOS(Liquid Crystal on Silicon，反射型液晶光阀)等。与激光激发荧光粉光源的投影显示相比，可以获得更高的光通量和更大的色域覆盖率，但是需要消除激光散斑才可获得理想的画面质量。激光DLP的分辨率受光阀限制，在大屏幕显示时，由于其像素数目受限，虽然亮度可以很高，色彩很好，但是像素较大，图像画面视觉上不够细腻。第四种是激光逐点扫描投影成像技术，如图11所示，红、绿、蓝三束激光，同时扫描到屏幕上一个点(对应一个像素)，通过视频信号控制三束激光的强弱，进行二维扫描来实现彩色图像显示；屏幕是投影机所用的幕布(或背投影屏幕)，而不是如LPD或CRT那样的涂有荧光粉的玻璃板。激光逐点扫描投影成像技术，分辨率可以很高，但是激光束功率很高，一旦光束停止扫描不动时，很容易发生火灾，灼伤人眼或皮肤；二维扫描器件也较为复杂。
技术实现思路
本申请提供一种一维成像器件。以解决现有的激光显示装置的上述问题。本申请提供的一种一维成像器件，其包括：光源组件和一维成像装置；所述光源组件包括复数个激光发生器模组，每一激光发生器模组用于产生单个像素相对应的激光；所述一维成像装置包括复数个导光器件和设置于每一所述导光器件耦合端的激光发生器模组激光耦合接口件；所述导光器件的出光端沿第一方向一维排
列；所述激光发生器模组包括产生红、绿、蓝三基色激光的激光器，两个二相色镜和两个直角棱镜；所述二相色镜和两个直角棱镜设置于所述三色激光器的光路中，并使得每一光源组件的所有激光器出射的激光束在空间上重合，并朝相同方向传播；所述每一导光器件包括与每一激光器模组相对应设置的一根光导纤维，所述光导纤维的耦合端设置有耦合接头作为所述的激光耦合接口件；所述耦合接头设置于与该光导纤维相对应的激光器模组的经准直后的光路中，并朝向来光方向，接收空间上重合的红绿蓝三色激光束，每一光导纤维的出光端构成一个像素；所述光导纤维的出光端即为所述光导器件的出光端。可选的，所述两直角棱角分别为第一直角棱镜和第二直角棱镜，所述两个二相色镜分别为第一二相色镜和第二二相色镜；红光激光器发出的红激光光束被第一直角棱镜反射，传播方向折转90°后照射到第一二向色镜上；第一二向色镜透射绿光反射红光；透射过第一二向色镜的绿光激光束与被第一二向色镜反射后的红光激光束在空间上重合；蓝光激光器发出的蓝激光光束被第二直角棱镜反射，传播方向折转90°后照射到第二二向色镜上；第二二向色镜透射绿光和红光而反射蓝光；透射过第二二向色镜的红绿光激光束与被第二二向色镜反射后的蓝光激光束在空间上重合，形成白光激光束。可选的，所有导光器件的出光端端面平齐设置，并粘结为一体。可选的，所述耦合接口件为SMA905接口或FC接口。可选的，所述绿光激光器为全固态激光器或绿光半导体激光管。可选的，所述红光激光器和蓝光激光器为半导体激光管。可选的，还包括投影镜头，用于将沿第一方向一维排列的出光端成像到屏幕上。可选的，还包括投影显示装置。此外，本申请还提供一种整行扫描式激光显示系统，其采用上述任一所述的一维成像器件。与现有技术相比，本申请具有以下优点：本申请的其中一个方面公开了一种一维成像器件，包括光源组件和一维成像装置；所述光源组件包括复数个激光发生器模组，每一激光发生器模组用于产生单个像素相对应的激光；所述一维成像装置包括复数个导光器件和设置于每一所述导光器件耦合端的激光发生器模组激光耦合接口件；所述导光器件的出光端沿第一方向一维排列；激光发生器模组通过将红绿蓝三色激光束在空间上相重合，并耦合到一根光纤中，并通过该光纤传输到激光显示系统或激光灯中；一根光纤的输出端可以作为一个像素，一方面可使得像素的尺寸显著减小，有助于单位面积上分辨率的提高，另一方面，一根光纤的输出的一个像素为三色光在空间上重合而形成，这使得形成的白光光场非常均匀，色度一致性高度一致。通过光源组件和一维成像装置可产生一维图像，在该一维成像装置中，复数个导光器件的出光端一维阵列排布，每个出光端形成一个像素，所有出光端沿着一条线粘结固定，一行像素可以形成一维图像。将所述一维图像投射到诸如旋转多面棱镜的扫描装置上，在垂直于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一维成像器件，其特征在于包括：光源组件和一维成像装置；所述光源组件包括复数个激光发生器模组，每一激光发生器模组用于产生单个像素相对应的激光；所述一维成像装置包括复数个导光器件和设置于每一所述导光器件耦合端的激光发生器模组激光耦合接口件；所述导光器件的出光端沿第一方向一维排列；所述激光发生器模组包括产生红、绿、蓝三基色激光的激光器、两个二相色镜和两个直角棱镜；所述二相色镜和两个直角棱镜设置于所述三基色激光器的光路中，并使得每一光源组件的所有激光器出射的激光束在空间上重合，并朝相同方向传播；所述每一导光器件包括与每一激光器模组相对应设置的一根光导纤维，所述光导纤维的耦合端设置有耦合接头作为所述的激光耦合接口件；所述耦合接头设置于与该光导纤维相对应的激光器模组的经准直后的光路中，并朝向来光方向，接收空间上重合的红绿蓝三色激光束，每一光导纤维的出光端构成一个像素；所述光导纤维的出光端即为所述光导器件的出光端。

【技术特征摘要】
2014.09.23 CN 20141049011871.一种一维成像器件，其特征在于包括：光源组件和一维成像装置；所述光源组件包括复数个激光发生器模组，每一激光发生器模组用于产生单个像素相对应的激光；所述一维成像装置包括复数个导光器件和设置于每一所述导光器件耦合端的激光发生器模组激光耦合接口件；所述导光器件的出光端沿第一方向一维排列；所述激光发生器模组包括产生红、绿、蓝三基色激光的激光器、两个二相色镜和两个直角棱镜；所述二相色镜和两个直角棱镜设置于所述三基色激光器的光路中，并使得每一光源组件的所有激光器出射的激光束在空间上重合，并朝相同方向传播；所述每一导光器件包括与每一激光器模组相对应设置的一根光导纤维，所述光导纤维的耦合端设置有耦合接头作为所述的激光耦合接口件；所述耦合接头设置于与该光导纤维相对应的激光器模组的经准直后的光路中，并朝向来光方向，接收空间上重合的红绿蓝三色激光束，每一光导纤维的出光端构成一个像素；所述光导纤维的出光端即为所述光导器件的出光端。2.根据权利要求1所述的一维成像器件，其特征在于，所述两直角棱角分别为第一直角棱镜和第二直角棱镜，所述两个二相色镜分别为第一二相色镜和第二二相色镜；红光激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：武阳，
申请(专利权)人：武阳，
类型：发明
国别省市：北京;11