[实用新型]采用环形电子束激发激光光源的投影系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种投影系统。

背景技术

随着小型化、便携式电子设备的兴起，现有的投影设备通常采用手持式、低耗电的投影设备，最适合于此类投影设备的光源为激光光源或是发光二级管光源。其中，激光光源是已被广泛认为低耗电、亮度高的高效光源。

投影系统利用光调制器把从光源射出的光转换为影像画面。目前此种光调制器通常是利用液晶的投射型/反射型液晶显示器、硅基液晶，以及DLP技术中的数字微镜器件。为了表现影像画面，需要绿/蓝/红三种原色的激光。

CRT可以通过电子束激发激光光源，来作为投影系统的光源。将CRT的电子枪产生的电子束轰击半导体芯片产生激光光源，具有去相干、亮度高等优点。但一般光源配备的电子束激发系统采用交叉电子枪，交叉式电子枪的电子束从半导体芯片的一侧轰击，半导体芯片的另一侧发出激光。这种激光装置中电子束的能量的束流强度往往较高，电子轰击瞬间芯片处会产生大量的热，必须配备设计良好的散热冷却系统。且现有用于激光装置的散热系统并不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种采用环形电子束激发激光光源的投影系统，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

采用环形电子束激发激光光源的投影系统，包括光源系统、光学棱镜、投影光学系统，其特征在于，所述光源系统包括三个用于产生激光的激光装置，三个所述激光装置产生的激光光源颜色分别为三原色中的一种，三个所述激光装置产生的激光分别通过光学棱镜形成一束三色合成光；

所述激光装置包括一真空管，所述真空管的一端设有一半导体芯片，所述真空管的另一端设有电子枪，所述电子枪采用一环形电子枪，所述环形电子枪的前方设有一聚焦偏转系统，所述聚焦偏转系统的前方设有所述半导体芯片，所述半导体芯片的反射面朝向所述环形电子枪；

所述环形电子枪包括一阴极，所述阴极呈环状，所述阴极的中部为激光透光区域；所述真空管上设有一激光出射口，所述激光出射口位于所述激光透光区域的后方。

本实用新型将激光装置的光源作为投影系统的光源，具有能消除激光散斑、可控性好等优点。本实用新型的电子枪能发出高速电子束，足够强度的电子束射入半导体芯片上后，就会产生激光效应，进而产生激光。

另外，本实用新型的电子枪采用了环形电子枪发射电子束，使本实用新型生成的电子束为环形空心电子束。本实用新型的工作方式为反射式的激光装置，即发出激光与电子束轰击位置在半导体芯片的一侧。

还包括一散热系统，所述散热系统的热交换机构设置在所述半导体芯片的背部。本实用新型可以将散热系统的热交换机构紧密贴合在半导体芯片背部，增大热交换面积，降低了散热系统实现的难度。同时仍然保持激光装置中电子光学系统的旋转对称性。

为了能够更好的控制空心电子束，所述聚焦偏转系统采用一复合磁聚焦偏转系统。

所述复合磁聚焦偏转系统包括一设置在所述电子枪前方的阴极透镜聚焦系统和设置在所述阴极透镜聚焦系统前方的聚焦偏转系统。

为了保证高的透过率，所述阴极中间的激光透光区域采用蓝宝石玻璃。

所述真空管的长度与所述激光透光区域的半径之间的关系如下：

L×tanθ2+s2<r;]]>

其中，L为所述真空管的长度；θ为激光发散角度；s为所述半导体芯片的直径；r为所述激光透光区域的半径。本实用新型真空管的长度和激光透光区域的半径需要根据激光发散角进行匹配，以便保证芯片边缘发出的激光能够不受阻碍的通过透光区域。

所述半导体芯片采用一激光面板，所述激光面板包括至少两个激光腔，至少两个所述激光腔沿厚度方向排列；所述激光腔包括一增益介质层、反射层，所述反射层分别设置在所述增益介质层的前方和后方。

所述激光腔包括部分反射层和完全反射层，所述部分反射层设置在所述增益介质层的前方，所述完全反射层设置在所述增益介质层的后方。以便光子在激光腔内多次激发。