[实用新型]激光投影显示系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光投影系统，具体地讲包括激光投影系统和光纤显示屏幕，属于激光投影显示技术领域。 

背景技术

传统投影显示设备普遍使用的是金属卤素灯、UHE灯泡、UHP灯泡等光源。这些光源由于其固有的发光机理，其寿命通常只有几千小时，辐射光谱中含有紫外(UV)和红外(IR)光，因此需要紫外和红外滤光片，增加光路系统设计的复杂性。近年来采用LED光源替代传统灯泡光源，用于投影显示系统，具有使用寿命长、体积小，响应速度快，无紫外或红外辐射等优点。然而，由于其属于朗伯发光光源，在高亮度、大屏幕显示方面显得不足，大大影响了LED在投影显示技术上的应用空间，此外，LED波长一般为几十纳米，在色域空间上仍然无法完全真实还原自然空间的颜色。 

采用激光作为投影系统的光源具有很多优势：激光单色性好，为线光谱，有很高的饱和度，其色域覆盖率可以达到人眼所能识别色彩空间的90％以上，即NTSC标准的2倍以上，突破现有显示技术色域空间的不足，实现更加真实的色彩还原。由于激光光线的波长是固定的，因而看上去更舒服，没有那种灯泡刺眼的不舒服感觉。更重要的是，没有传统光源的紫外线，使得眼睛看画面的时候很放松。同时激光的电光转换效率高，方向性好，易于实现高亮度投影显示。激光器出射光束通常为线偏振光，对于基于微型硅基液晶显示器(LOCS)或者液晶显示屏(LCD)光调制器的投影系统来说，偏振光源将减少偏振片数量的使用，增加光透过率，减小光路系统设计的复杂性，提高激光显示的亮度。此外，激光显示技术还具有对比度高、寿命长、环保、节能等优点，必将成为下一代显示即全色显示时代的主流显示技术。 

由于激光的相干特性使得当一束激光照射到具有漫射特性的粗糙表面时，屏幕显示中出现了斑点，即激光散斑，这大大影响了活动影像再现的清晰度，要解决这个问题，必然使得光学和屏幕系统变得复杂。要消除激光散斑，其本质是降 低激光的空间和时间相干性。目前较常用的方法是采用空间位相调制技术来降低激光的相干性，通过周期性振动激光传输路径中的元器件或显示屏幕，利用时间上的平均效应，降低激光散斑效应，提高图像的清晰度。申请号为200510115472.2的中国专利采用衍射光学元件，用于将从激光源发出的激光束分为多个子光束，并且周期性地运动，以将激光束的散斑时间平均。申请号为200820108219.3的中国专利通过振动装置带动激光投影装置发生振动，使得投影屏幕上所产生的图像快速变化，利用视觉停留达到减少散斑的目的。申请号为200910110896.8的中国专利采用电压调制信号控制PZT调制元件，通过PZT元件的变化来快速移动微透镜，使通过微透镜后进入多模光纤的光纤的入射角快速发生变化，从而使出射激光产生偏振及位相的无序，来降低光源的相干性，达到降低散斑的目的。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种激光投影显示系统，克服现有技术的缺陷，实现大屏幕、高亮度清晰显示，提高系统的可靠性和使用寿命，并降低系统噪音。 

本实用新型的技术方案如下： 

一种激光投影显示系统，包括有激光光源，其特征在于：所述激光光源的前方光路上依次设有扩束、整形及匀化器件，空间调制器，投影透镜和光纤显示屏；所述的扩束、整形及匀化器件由二块平凸型柱透镜胶合组成的双凸型微透镜阵列，所述的二块平凸型柱透镜正交放置，所述二块平凸型柱透镜的平面部分相对且胶合在一起。 

所述的激光投影显示系统，其特征在于：所述的空间调制器为LCD、LCOS或数字微镜显示屏(DMD)。 

所述的激光投影显示系统，其特征在于：所述光纤显示屏的输入、出端分别是由多模光纤密集排列而成的光纤阵列，每一根多模光纤的端面为一个像素点，所述光纤显示屏输出端的像素点与光纤显示屏输入端的像素点一一对应。 

所述的激光投影显示系统，其特征在于：所述的数根多模光纤为石英光纤和塑料光纤。