基于在荧光屏上扫描光的扫描光束显示系统。屏幕可包括荧光材料，在扫描光的激发下，荧光材料发出可见光以用所发出的可见光形成图像。为了提高显示亮度，多个激光器可用来同时扫描多条激光束以照明屏幕。例如，多条激光束可每次照明一个屏幕并连续地扫描多个屏幕段以完成全屏幕。多种扫描技术可在描述的扫描光束显示器中实施，包括检流计反射镜和多边形扫描器以及全息扫描器的结合。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于扫描采用荧光屏的光束显示系统的光学设计本PCT申请要求下列在先专利申请的优先权1.2005年10月25日提交的题为"基于可UV激发的磷光体显示 屏以及全息光束扫描器的高清晰度显示投影仪"的第60/730,401号美 国临时申请；2. 2006年8月24日提交的题为"用于扫描采用荧光屏的显示系 统的光学设计"的第11/510,495号美国申请；3. 2006年1月19日提交的题为"具有光学焚光材料的显示屏" 的第11/337,170号美国专利申请；4. 2006年5月2日提交的题为"具有包含光学荧光材料的屏幕的 显示系统和装置"的第10/578,038号美国专利申请；5.2006年3月3日提交的题为"采用扫描光并通过图像透镜组件 的光学失真的电子校正的显示系统，，的第60/779,261号美国临时专利 申请；6. 2006年5月15日提交的题为"采用包括具有棱镜层的焚光屏 的显示系统"的第60/800,870号美国临时专利申请;7. 2006年3月31日提交的题为"具有包含光学荧光材料的屏幕 的显示系统"的PCT专利申请No. PCT/US 2006/11757。上述申请的全部内容通过引用而并入本申请中，以作为本申请说 明书的一部分。
技术介绍
本申请涉及采用具有荧光材料的屏幕而在光学激发条件下发射彩 色光的显示系统，例如基于激光的图像和视频显示器以及用于这些显 示器的屏幕设计。许多图像和视频显示器被设计用来直接产生不同颜色(例如红色、 绿色和蓝色)的彩色图像，然后再将所述彩色图像投射在屏幕上。这种系统经常被称作"投影显示器，，，其中屏幕只是使彩色图像对于观 察者可见的表面。这种投影显示器可使用白光光源，其中白光光束被 过滤和调制，以产生红色、绿色和蓝色图像。可选地，可使用红、绿 和蓝三种光源来直接产生红色、绿色和蓝色三种光束，并对三种光束 进行调制以产生红色、绿色和蓝色图像。这种投影显示器的示例包括数字光处理(DLP )显示器、硅基液晶(LCoS )显示器和光栅光阀(GLV ) 显示器。特别地，GLV显示器分别采用三个光栅光阀来调制红、绿和 蓝色激光束，并采用激光扫描仪在屏幕上产生彩色图像。在题为"用 于图像投影的方法和装置"的第5，920，361号美国专利中描述了基于激 光的投影显示器的另 一示例。投影显示器采用光学透镜系统将彩色图 像成像并投影到屏幕上。一些其他图像和视频显示器采用的是"直接"配置，其中屏幕本 身包括光产生的(light-producing)彩色像素，以便在屏幕中直接形成 彩色图像。这种直接显示器去除了用于对图像进行投影的光学透镜系 统，因此能够比具有同样屏幕尺寸的投影显示器相对更小。直接显示 系统的示例包括等离子显示器、液晶显示器(LCD )、发光二极管(LED ) 显示器(例如有机LED显示器)、以及场发射显示器(FED)。这种 直接显示器中的每个彩色像素包括三个相邻的彩色像素，其通过像在 LED显示器和FED中那样直接发射彩色光或者通过像在LCD中那样 过滤白光而分别产生红、绿和蓝色光。这些和其他显示器正在取代自出现以来已支配显示器市场数十年 的阴极射线管(CRT)显示器。CRT显示器采用真空管中的扫描电子 束来激发屏幕上的红、绿和蓝色磷光体以发出彩色光，从而产生彩色 图像。虽然CRT显示装置能够产生高分辨率的色彩鲜亮的图像，但是CRT显示器的需求急剧下降。
技术实现思路
其中，本申请的说明书描述了基于在荧光屏上扫描光的扫描光束 显示系统。所述屏幕可包括荧光材料，在扫描光的激发下，所述荧光材料发出可见光以用所发出的可见光形成图像。为了提高显示亮度， 多个激光器可用来同时扫描多条激光束以照明所述屏幕。例如，所述 多条激光束可每次照明一个屏幕并连续地扫描多个屏幕段以完成全屏泰o例如，本说明书中描述的一个扫描光束显示系统可包括形成激 光器阵列的激光器，以分别传输多条激光束；扫描模块，设置在所述 激光束的光路中以在两个正交的方向上扫描激光束；以及无焦光学中 继模块，其具有多个透镜并设置在所述激光器和所述扫描模块之间，描模块处重叠。在无焦光学中继模块的一个实施中，所述无焦光学中 继模块可包括第一透镜，其具有第一焦距以接收并聚焦来自所述激 光器的激光束；第二透镜，其具有比所述第一焦距短的第二焦距，并 且与所述第一透镜分开的距离为所述第一焦距，以聚焦来自所述第一 透镜的激光束；以及第三透镜，其具有比所述第二焦距长的第三焦距， 并且与所述第二透镜分开的距离为所述第三焦距，以将来自所述第二 透镜的激光束聚焦并引导至所述扫描模块。在扫描模块的一个实施中， 所述扫描模块包括检流计反射镜，其被设置以接收来自所述第三透 镜的激光束并沿第一扫描方向扫描所接收的激光束；以及多边形扫描 器，其被设置以接收来自所述检流计反射镜的激光束，并可操作以沿 垂直于所述第一扫描方向的第二扫描方向扫描所接收的激光束。其中 所述系统进一步包括光学成像透镜模块，其设置在所述检流计反射镜 和所述多边形扫描器之间以将所述检流计反射镜成像到所述多边形扫 描器上。例如， 一种显示系统可包括形成激光器阵列的激光器，以分别 产生多条激光束；扫描模块，设置在所述多条激光束的光路中以在两 个正交的方向上扫描激光束；屏幕，其包括荧光材料，当所述荧光材 料由所述多条激光束照明时，发出可见光从而用所发出的光形成图像； 扫描透镜，其被设置以接收来自所述扫描模块的激光束并将所述激光 束投射到所述屏幕上；以及第一和第二光学反射器，其反射激光束。 所述第一光学反射器被设置以将来自所述扫描透镜的激光束反射至所述第二光学反射器，所述第二光学反射器被设置以将来自所述第一光 学反射器的扫描激光束反射至所述屏幕，并且所述第一和第二光学反 射器被设置以将光路从所述扫描透镜折叠至所述屏幕，从而减小所述 扫描透镜和所述屏幕之间的距离。本申请的说明书也描述了一种用于将光扫描到屏幕上以显示图像 的方法示例。所述方法包括对光进行调制以使其包括携带待显示的图像的光学脉冲；在两个正交扫描方向上扫描所述光；以及使用扫描 透镜将经扫描的光投射在屏幕上，从而显示所述图像。其中对所述光 进行调制以使其携带所述图像的失真形式，从而包括图像失真，当在 所述屏幕上显示时，所述图像失真消除由所述扫描透镜引起的失真。 在所述方法的一个实施中，对第一扫描方向上的光学脉冲的时间进行 控制，从而当在所述屏幕上显示时，消除一部分由所述扫描透镜引起 的失真。作为另一示例，描述了一种显示系统，其包括光源，其产生至 少一个激发光束，所述激发光被调制以携带图像；扫描^t块，其在两 个正交的方向上扫描所述激发光束；荧光屏，其接收所述扫描激发光 束，当由所述扫描激发光束照明时，所述荧光屏发出可见光，从而用 所述发出的可见光形成所述图像；以及二维平场聚焦透镜扫描透镜， 其被设置以接收来自所述扫描模块的扫描激发光束并将所述扫描激发 光束投射到所述屏幕上。所述系统也可包括信号调制控制器，其与所 述光源通信以提供所述图像的图像数据，从而对调制所述激发光束的 所述光源进行控制。所述信号调制控制器提供具有图像失真的图像数 据，当在所述屏幕上显示时，所述图像失真消除所述二维平场聚焦透 镜扫描透镜的光学失真。在基于在荧光屏上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种显示系统，包括： 多个激光器，形成激光器阵列以分别产生多条激光束； 扫描模块，设置在所述激光束的光路中以在两个正交的方向上扫描激光束；以及 无焦光学中继模块，其具有多个透镜，并设置在所述激光器和所述扫描模块之间，以减小激光束中两个相邻激光束之间的间距，并使所述激光束在所述扫描模块处重叠。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普H马利亚克，格雷戈里G卡皮耶洛，詹姆士T麦卡恩，约翰于宾，约翰M沃森，罗杰A哈贾，
申请(专利权)人：博达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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