[发明专利]激光显示器、发散角的预设范围及光纤长度的确定方法在审

专利信息
申请号: 202010486931.2 申请日: 2020-06-01
公开(公告)号: CN111490458A 公开(公告)日: 2020-08-04
发明(设计)人: 彭天才;戴书麟;刘风雷 申请(专利权)人: 浙江水晶光电科技股份有限公司
主分类号: H01S5/42 分类号: H01S5/42;G09F9/305
代理公司: 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 代理人: 唐正瑜
地址: 318000 浙江省台州市椒*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 激光 显示器 发散 预设 范围 光纤 长度 确定 方法
【说明书】:

本申请提供一种激光显示器、发散角的预设范围及光纤长度的确定方法,激光显示器包括:包含多个可被独立控制的发光单元的VCSEL光源;设置在VCSEL光源与保护屏之间的光线传播单元,用于传播发光单元发射的光线,其中,经光线传播单元传播后射出的光线的发散角在预设范围内,以使每个发光单元发射的光线在到达保护屏时,位于各自对应的像素点所表示的范围内;保护屏,用于保护激光显示器的内部元件。通过在VCSEL光源与保护屏之间设置光线传播单元,可以改变光线的发散角,使得经光线传播单元传播后射出的光线的发散角在预设范围内,从而使得每个发光单元发射的光线在到达保护屏时,位于各自对应的像素点所表示的范围内,以避免像素重叠的现象,提升显示效果。

技术领域

本申请涉及激光显示技术领域,具体而言,涉及一种激光显示器、发散角的预设范围及光纤长度的确定方法。

背景技术

随着激光显示技术的发展,激光显示器的应用范围有了很大扩展,目前激光显示技术主要应用于公共信息大屏、激光电视等。与普通显示器相比,在相同屏幕尺寸和相同图像效果的条件下,激光显示器的功耗低于普通显示器;并且,激光是100%的单色光,通常采用红、蓝、绿三色光调制,彩色效果非常理想。以及,激光显示器的室温寿命一般可达10万小时,经高温老化试验推算出的室温寿命可达百万小时,因此它是一种寿命长可靠性高的产品。

而VCSEL(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser,垂直腔面发射激光器)基于半导体基板搭载多个可独立控制的点光源,其激光垂直于顶面射出。但VCSEL发射的光线具有一定的发散角(通常在24°以内),在将VCSEL应用于激光显示器中时,由于发散角度的存在,会产生像素重叠的现象,影响显示效果。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种激光显示器、发散角的预设范围及光纤长度的确定方法,以解决由于像素重叠导致的显示效果不佳的问题。

为了实现上述目的,本申请的实施例通过如下方式实现:

第一方面,本申请实施例提供一种激光显示器,包括:包含多个可被独立控制的发光单元的VCSEL光源;设置在所述VCSEL光源与保护屏之间的光线传播单元,用于传播所述发光单元发射的光线,其中,经所述光线传播单元传播后射出的光线的发散角在预设范围内,以使每个所述发光单元发射的光线在到达所述保护屏时,位于各自对应的像素点所表示的范围内;所述保护屏,用于保护所述激光显示器的内部元件。

在本申请实施例中,通过在VCSEL光源与保护屏(即VCSEL光源的投影面)之间设置光线传播单元,用于传播VCSEL光源中发光单元发射的光线,并改变光线的发散角,使得经光线传播单元传播后射出的光线的发散角在预设范围内,从而使得每个发光单元发射的光线在到达保护屏时,位于各自对应的像素点所表示的范围内,以避免像素重叠的现象,提升显示效果。

结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,所述光线传播单元为自聚焦光纤。

在该实现方式中,采用自聚焦光纤作为光线传播单元,一方面可以有效控制从自聚焦光纤出射的光线的发散角,另一方面,可以有效控制成本,且结构和设置方式简单。

结合第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述自聚焦光纤的长度L在至之间,其中,n为正奇数。

在该实现方式中,由于自聚焦光纤的特性(自聚焦光纤的纤芯的折射率并非常数,而是从中心轴线开始沿径向大致按抛物线规律逐渐减小,因此光在传播中会自动地从折射率小的界面处向中心会聚,光线偏离中心轴线越远,则其传播路程越长,传播的轨迹类似正弦波曲线),将自聚焦光纤的长度L控制在至之间,可以有效控制光线从自聚焦光纤出射时的角度,从而有效控制光线的发散角。

结合第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述自聚焦光纤的长度L为

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