CN103412457B - 一种激光光源投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及投影机领域，更具体地，涉及一种激光光源投影设备。其包括微显示面板、镜头和屏幕，还包括激光光源投影设备工作时一直保持发光状态的三个基色激光光源，所述微显示面板包括一个，三个基色激光光源发出的光分别输出至微显示面板，三个基色激光光源与微显示面板之间设有控制开关，三个基色激光光源发出的光在控制开关直接控制下依次分时穿过控制开关然后进入微显示面板。本发明只在激光光源的前端添加控制开关，控制三个基色激光光源依次分时输出至同一个微显示面板中，使得本发明只需采用一个微显示面板，相对于现有采用三个激光光源来对应三个微显示面板的模式，成本大大降低了。

Description

一种激光光源投影设备

技术领域

本发明涉及投影机领域，更具体地，涉及一种激光光源投影设备。

背景技术

目前基于微显示面板如DMD(digitalmirrordevice)、LCOS（liquidcrystalonsilicon）、LCD的投影显示技术被广泛应用到各种场所，如室外的广告屏、室内的调度指挥显示屏、欢迎显示屏、会议显示屏等等。其中基于DMD芯片的投影技术被称为DLP(DigitalLightProcession)技术。在这些投影显示设备中，光源是一个重要子***，其决定的***亮度、均匀度、对比度的初始值，对投影产品有重大影响，不仅对投影***的图像起决定性作用，同时影响整个投影***的设计。目前投影***中使用的光源大致有四种，分别为UHP（UltraHighPower，超高功率）、LED(Light-EmittingDiode)光源、LASER(LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation，激光)光源和混合光源。激光光源使用的激光发生器的平均寿命可达数万小时，且能输出达到2000lm甚至更高的亮度，使得激光光源由于亮度高、寿命长而被广泛应用。目前使用采用激光光源的DLP投影***中，多采用通过激光发生器发出蓝色激光，再通过荧光粉色轮，将蓝色激光改变为红、绿、蓝三色，这样的弊端在于荧光粉色轮的寿命通常相对较短，间接地影响到整个投影***的寿命。而直接采用三个三基色的激光光源，每个激光光源分别对应一个微显示面板（如DMD芯片）的投影形式，则需要采用三个微显示面板，相应的信号处理与控制电路也需要三套，存在费用高昂的问题。还有的方案对激光光源采用脉冲调制的方式直接控制激光光源的开启或关闭，但这会严重影响激光光源的寿命。因此，提出一种解决上述问题的激光光源投影设备实为必要。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种成本低廉、激光光源使用寿命长的激光光源投影设备。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种激光光源投影设备，包括微显示面板、镜头和屏幕，还包括激光光源投影设备工作时一直保持发光状态的三个基色激光光源，所述微显示面板包括一个，三个基色激光光源发出的光分别输出至微显示面板，三个基色激光光源与微显示面板之间设有控制开关，三个基色激光光源发出的光在控制开关直接控制下依次分时穿过控制开关然后进入微显示面板。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

（1）本发明只在激光光源的前端添加控制开关，控制三个基色激光光源依次分时输出至同一个微显示面板中，使得本发明只需采用一个微显示面板，相应的信号处理与控制电路也只需要一套，相对于现有采用三个激光光源来对应三个微显示面板的模式，成本大大降低了。

（2）由于本发明只需在激光光源的前端添加控制开关，控制开关在激光光源前方直接控制对应的每个激光光源是否通过，其中，控制开关的工作与激光光源是完全独立的，其无需改变激光光源的工作方式，相对于采用脉冲调制的方式直接控制激光光源的开启或关闭的模式，本发明能够大大延长激光光源的寿命。

（3）本发明不需要采用荧光粉色轮，而是直接通过三个基色激光光源产生三基色，色彩还原度好、亮度高，而且突破了荧光粉色轮寿命较短的瓶颈，大大延长了整个投影设备的寿命。

附图说明

图1为本发明一种激光光源投影设备具体实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1中三个激光光源分时通过对应控制开关的时序图。

图3为本发明实施例2中转轮的结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含所指示的技术特征的数量。由此，限定的“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，为本发明一种激光光源投影设备具体实施例的结构示意图。参见图1，本具体实施例的一种激光光源投影设备，其中微显示面板采用DMD芯片，设备组成包括DMD芯片104、镜头112和屏幕113，还包括激光光源投影设备工作时一直保持发光状态的三个基色激光光源，DMD芯片104包括一个，三个基色激光光源的发出的光分别输出至DMD芯片104，三个基色激光光源与DMD芯片之间设有控制开关，三个基色激光光源发出的光在控制开关直接控制下依次分时穿过控制开关然后进入DMD芯片104；其中，三个基色激光光源工作时是连续稳定点亮，而不是采用脉冲方式点亮。

其中，微显示面板还可以采用LCOS芯片或LCD面板代替DMD芯片。

其中，控制开关包括三个，如图1所示，106、107、108均为控制开关，三个基色激光光源与三个控制开关106、107、108一一对应，三个控制开关106、107、108分时开启使三个基色激光光源发出的光依次分时穿过对应的控制开关然后进入DMD芯片104中。

优选地，控制开关106、107、108可以采用机械光开关，如MEMS光开光，其原理是通过静电或者其他控制力使可以活动的微镜发生机械运动，以改变输入光的传播方向，达到将激光光源发射的光线反射进入或是离开本发明中的DMD芯片104的目的。

优选地，控制开关106、107、108还可以采用电控快门或者光学晶体。电控快门一般分为叶片快门和帘幕快门，叶片快门开关速度能达到1/1000秒，帘幕快门甚至可以高达1/2000秒，完全可以满足作为投影显示的要求。光学晶体通过电压控制的方式，改变折射率，达到将激光光源发射的光线反射进入或是离开本发明中的DMD芯片104的目的。

工作时，启动激光光源投影设备，三个基色激光光源保持发光状态，三个基色激光光源对应的三个控制开关106、107、108依次分时地开启，控制对应的每个激光光源依次分时输出至DMD芯片104中；单个的DMD芯片104发射输出激光，经镜头112投向屏幕113显像。其中，DMD芯片104通过图像处理控制器105来控制其工作。

优选地，三个基色激光光源为红色激光光源101、绿色激光光源102和蓝色激光光源103。

有利地，三个基色激光光源对准DMD芯片104的方式可以通过如下方式实现：

三个基色激光光源发出的光通过光学组件入射至DMD芯片104。优选地，光学组件包括第一反射镜109、第二反射镜110和整形透镜111，第一反射镜109、第二反射镜110和整形透镜111设于三个基色激光光源和DMD芯片104之间，三个基色激光光源依次分时穿过控制开关后，其中两个基色激光光源发出的光分别通过第一反射镜109、第二反射镜110反射至整形透镜111，通过整形透镜111入射至DMD芯片104；另一基色激光光源直接通过整形透镜111入射至DMD芯片104。

光学组件的另一种实现方式是通过光纤或者光缆传输三个基色激光光源发出的光，具体地；光学组件包括光纤和整形透镜或者包括光缆和整形透镜，设于三个基色激光光源和DMD芯片104之间，三个基色激光光源发出的光依次分时穿过控制开关后再通过光纤或光缆传输至整形透镜，通过整形透镜入射至DMD芯片104。

基于图1所述的一种激光光源投影设备，每个激光光源独立对应一个控制开关，其中红、绿、蓝三色对应的控制开关依次分时地开启。参见图2所示为红、绿、蓝三色激光光源101、102、103的工作状态和对应的控制开关的工作时序。红、绿、蓝三色激光光源一直处于点亮状态，而当红色激光光源101对应的控制开关106处于开启状态时，绿色激光光源102对应的控制开关107和蓝色激光光源103对应的控制开关108处于关闭状态；当绿色激光光源102对应的控制开关107处于开启状态时，红色激光光源101对应的控制开关106和蓝色激光光源103对应的控制开关108处于关闭状态；当蓝色激光光源103对应的控制开关108处于开启状态时，红色激光光源101对应的控制开关106和绿色激光光源102对应的控制开关107处于关闭状态。如此，通过分时开启的方式使得红、绿、蓝三色激光光源分时入射至同一个DMD芯片104中，使得三个基色激光光源能够共用一个DMD芯片104，节省了两个DMD芯片的成本，而且直接用三个基色激光光源产生三基色，色彩还原度好、亮度高，而且不需要采用荧光粉色轮，突破了荧光粉色轮寿命较短的瓶颈，大大延长了整个投影设备的寿命。

实施例2

与实施例1不同的是，本实施例2中的控制开关设有开孔的转轮，通过转轮的转动使三个基色激光光源发出的光依次分时通过转轮上的开孔进入DMD芯片中。在此实施例中，激光光源投影设备启动后，三个基色激光光源保持发光状态，转轮通过转动使三个基色激光光源依次分时对准转轮上的开孔，然后穿过转轮进入到DMD芯片上。本实施例中的控制开关可以设置一个或者两个或三个，使得三个基色激光光源各对应一个控制开关或者两个基色激光光源共用一个控制开关或三个基色激光光源共用一个控制开关。如图3所示，为三个基色激光光源共用一个控制开关时的转轮结构示意图，此转轮上设有不同的开孔对应不同的基色激光光源，在任一时刻，只有一个基色激光光源发出的光能够对准转轮上对应的开孔，使得在任一时刻三个基色激光光源只有一个发出的光能够穿过转轮进入DMD芯片中，这样，三个基色激光光源能够依次分时穿过转轮进入DMD芯片中，从而使得三个基色激光光源共用一个DMD芯片。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光光源投影设备，包括微显示面板、镜头和屏幕，其特征在于，还包括激光光源投影设备工作时一直保持发光状态的三个基色激光光源，所述微显示面板包括一个，三个基色激光光源发出的光分别输出至微显示面板，三个基色激光光源与微显示面板之间设有控制开关，三个基色激光光源发出的光在控制开关直接控制下依次分时穿过控制开关然后进入微显示面板；

三个基色激光光源工作时是连续稳定点亮的。

2.根据权利要求1所述的激光光源投影设备，其特征在于，三个基色激光光源为红光、绿光和蓝光；

微显示面板为DMD芯片或LCOS芯片或LCD面板。

3.根据权利要求1所述的激光光源投影设备，其特征在于，三个基色激光光源发出的光通过光学组件入射至微显示面板。

4.根据权利要求3所述的激光光源投影设备，其特征在于，所述光学组件包括第一反射镜、第二反射镜和整形透镜，两个基色激光光源发出的光分别通过第一反射镜、第二反射镜反射至整形透镜，通过整形透镜入射至微显示面板；另一基色激光光源直接通过整形透镜入射至微显示面板。

5.根据权利要求3所述的激光光源投影设备，其特征在于，所述光学组件包括光纤和整形透镜或者包括光缆和整形透镜，三个基色激光光源发出的光通过光纤或光缆传输至整形透镜，通过整形透镜入射至微显示面板。

6.根据权利要求1至5任一项所述的激光光源投影设备，其特征在于，所述控制开关包括三个，三个基色激光光源与三个控制开关一一对应，三个控制开关分时开启使三个基色激光光源发出的光依次分时进入微显示面板中。

7.根据权利要求6所述的激光光源投影设备，其特征在于，所述控制开关为机械光开关。

8.根据权利要求6所述的激光光源投影设备，其特征在于，所述控制开关为电控快门。

9.根据权利要求6所述的激光光源投影设备，其特征在于，所述控制开关为光学晶体。

10.根据权利要求1至5任一项所述的激光光源投影设备，其特征在于，所述控制开关为设有开孔的转轮，通过转轮的转动使三个基色激光光源发出的光依次分时通过转轮上的开孔进入微显示面板中。