JP2017524165A - レーザーディスプレイシステム - Google Patents
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Abstract
Description
前記赤色半導体レーザモジュール、緑色半導体レーザモジュール及び青色半導体レーザモジュールの出力光路にはいずれも、視準整形装置及びコヒーレンス解消器が順番に設けられ、前記コヒーレンス解消器により処理された三束のレーザーは、最初に自分の光路におけるライトバルブを経てからビーム結合を行い、又は、最初にビーム結合を行ってから、同一のライトバルブに入り、その後、前記結像レンズを介してスクリーンに画像を表示する。
図1は本発明の好ましい実施例1のレーザーディスプレイシステムの構造の概念図である。前記レーザーディスプレイシステムは、赤色半導体レーザモジュール1、緑色半導体レーザモジュール2、青色半導体レーザモジュール3、コヒーレンス解消器、ライトバルブ、視準整形装置を含み、前記赤色半導体レーザモジュール1は、放熱モジュール16−1に固定され、5つの赤色半導体レーザユニットを含み、中心波長はそれぞれ635nm、640nm、650nm、660nm、670nmであり、その出力光路には、順番に赤色視準整形レンズ4、赤色コヒーレンス解消器7、赤色ライトバルブ12、ビーム結合器15が設けられる。前記緑色半導体レーザモジュール2は、放熱モジュール16−2に固定され、3つの緑色半導体レーザユニットを含み、中心波長はそれぞれ515nm、520nm、530nmであり、その出力光路には、順番に緑色視準整形レンズ5、緑色コヒーレンス解消器8、緑色ライトバルブ13、ビーム結合器15が設けられる。前記青色半導体レーザモジュール3は、放熱モジュール16−3に固定され、3つの青色半導体レーザユニットを含み、中心波長はそれぞれ440nm、450nm、460nmであり、その出力光路には、順番に青色視準整形レンズ6、青色コヒーレンス解消器9、青色ライトバルブ14、ビーム結合器15が設けられる。前記ビーム結合器の出力光路には、順番に結像レンズ19及びスクリーン20が設けられる。前記赤色コヒーレンス解消器7と赤色ライトバルブ12の間には、赤色反射鏡10が設けられ、前記青色コヒーレンス解消器9と青色ライトバルブ13の間には、赤色反射鏡11が設けられる。前記半導体レーザユニットは、半導体レーザ単体又は半導体レーザアレイからなる。前記視準整形装置は、非球面レンズ、柱レンズ、又は球面レンズである。
図3は本発明の他の好ましい実施例2のレーザーディスプレイシステムの構造の概念図である。図4は本発明の他の好ましい実施例2のレーザーディスプレイシステムの時系列原理図である。本実施例のレーザーディスプレイシステムは、赤色半導体レーザモジュール1、緑色半導体レーザモジュール2、青色半導体レーザモジュール3、コヒーレンス解消器、ライトバルブ、視準整形装置を含み、前記赤色半導体レーザモジュール1は、放熱モジュール16−1に固定され、3つの赤色半導体レーザユニットを含み、中心波長はそれぞれ635nm、650nm、670nmであり、その出力光路には、順番に赤色視準整形レンズ4、赤色コヒーレンス解消器7、ビーム結合器15、シングルチップ型ライトバルブ21が設けられる。前記緑色半導体レーザモジュール2は、放熱モジュール16−2に固定され、2つの緑色半導体レーザユニットを含み、中心波長はそれぞれ515nm、530nmであり、その出力光路には、順番に緑色視準整形レンズ5、緑色コヒーレンス解消器8、ビーム結合器15、シングルチップ型ライトバルブ21が設けられる。前記青色半導体レーザモジュール3は、放熱モジュール16−3に固定され、3つの青色半導体レーザユニットを含み、中心波長はそれぞれ440nm、450nm、460nmであり、その出力光路には、順番に青色視準整形レンズ6、青色コヒーレンス解消器9、ビーム結合器15、シングルチップ型ライトバルブ21が設けられる。前記ビーム結合器の出力光路には、順番に結像レンズ19及びスクリーン20が設けられる。前記赤色コヒーレンス解消器7とビーム結合器の間には、赤色反射鏡10が設けられ、前記青色コヒーレンス解消器9とビーム結合器15の間には、赤色反射鏡11が設けられる。前記半導体レーザユニットは、半導体レーザ単体又は半導体レーザアレイからなる。前記視準整形装置は、非球面レンズ、柱レンズ、又は球面レンズである。
図5は本発明の他の好ましい実施例3のレーザーディスプレイシステムの構造の概念図である。本実施例は、本発明のレーザーディスプレイシステムを液晶バックライト表示に用いる具体的な実施例である。本実施例のシステムは、赤色半導体レーザモジュール1、緑色半導体レーザモジュール2、青色半導体レーザモジュール3、コヒーレンス解消器、視準整形装置、液晶パネル24、導光板23、反射膜22を含み、前記赤色半導体レーザモジュール1は、放熱モジュール16−1に固定され、2つの赤色半導体レーザユニットを含み、中心波長はそれぞれ635nm、670nmであり、その出力光路には、順番に赤色視準整形レンズ4、赤色コヒーレンス解消器7、反射膜22、導光板23、液晶パネル24が設けられる。前記緑色半導体レーザモジュール2は、放熱モジュール16−2に固定され、2つの緑色半導体レーザユニットを含み、中心波長はそれぞれ515nm、530nmであり、その出力光路には、順番に緑色視準整形レンズ5、緑色コヒーレンス解消器8、反射膜22、導光板23、液晶パネル24が設けられる。前記青色半導体レーザモジュール3は、放熱モジュール16−3に固定され、2つの青色半導体レーザユニットを含み、中心波長はそれぞれ440nm、460nmであり、その出力光路には、順番に青色視準整形レンズ6、青色コヒーレンス解消器9、反射膜22、導光板23、液晶パネル24が設けられる。
Claims (10)
- 赤色半導体レーザモジュール(1)、緑色半導体レーザモジュール(2)、青色半導体レーザモジュール(3)、及び、前記赤色半導体レーザモジュール(1)、緑色半導体レーザモジュール(2)及び青色半導体レーザモジュール(3)の出力光路にいずれも順番に設けられる視準整形装置、コヒーレンス解消器、ライトバルブ、結像レンズを含むレーザーディスプレイシステムであって、
前記赤色半導体レーザモジュール(1)は、少なくとも一つの赤色半導体レーザユニットを含み、前記緑色半導体レーザモジュール(2)は、少なくとも一つの緑色半導体レーザユニットを含み、前記青色半導体レーザモジュール(3)は少なくとも一つの青色半導体レーザユニットを含み、前記赤色半導体レーザモジュール、緑色半導体レーザーモジュール及び青色半導体レーザーモジュールの少なくとも一つは、少なくとも二つの対応する半導体レーザユニットを含み、前記各赤色半導体レーザユニットの中心波長は、635nm〜670nmから選ばれ、前記各緑色半導体レーザユニットの中心波長は、515nm〜530nmから選ばれ、前記各青色半導体レーザユニットの中心波長は、440nm〜460nmから選ばれ、各半導体レーザユニットの中心波長に差異があり、
前記システムは、半導体レーザ制御モジュール(18)をさらに含み、前記半導体レーザ制御モジュール(18)は、前記赤色半導体レーザモジュール(1)における赤色半導体レーザユニット、緑色半導体レーザモジュール(2)における緑色半導体レーザユニット、青色半導体レーザモジュール(3)における青色半導体レーザユニットをそれぞれ制御し、表示される色彩の要求に応じて、好適な中心波長を有する半導体レーザユニットを選択して発光させることにより、形成された色度三角形が、対応する色域をカバーすることを特徴とするレーザーディスプレイシステム。 - 温度制御モジュール(17)及び複数の放熱モジュール(16−1、16−2、16−3)をさらに含み、前記赤色半導体レーザモジュール(1)、緑色半導体レーザモジュール(2)及び青色半導体レーザモジュール(3)は、それぞれ異なる放熱モジュールに固定され、前記温度制御モジュール(17)は、前記複数の放熱モジュールの放熱量をそれぞれ制御することにより、放射するレーザーの波長を制御することを特徴とする請求項1に記載のレーザーディスプレイシステム。
- 前記赤色半導体レーザモジュール(1)は、少なくとも二つの赤色半導体レーザユニットを含み、
前記緑色半導体レーザモジュール(2)は、少なくとも二つの緑色半導体レーザユニットを含み、
前記青色半導体レーザモジュール(3)は、少なくとも二つの青色半導体レーザユニットを含むことを特徴とする請求項1に記載のレーザーディスプレイシステム。 - 前記半導体レーザユニットは、半導体レーザ単体又は半導体レーザアレイからなることを特徴とする請求項1に記載のレーザーディスプレイシステム。
- 前記ビーム結合を行う装置はビーム結合器であることを特徴とする請求項1に記載のレーザーディスプレイシステム。
- 前記ビーム結合を行う装置は、Xプリズム、TIRプリズム又は空間時系列ビーム結合装置であることを特徴とする請求項1に記載のレーザーディスプレイシステム。
- 前記ライトバルブは、透過型液晶ライトバルブ、反射型液晶ライトバルブ又はデジタルマイクロミラーデバイスであることを特徴とする請求項1に記載のレーザーディスプレイシステム。
- 前記視準整形装置は、非球面レンズ、柱レンズ、又は球面レンズであり、前記コヒーレンス解消器(7、8、9)は、微小光学部品、振動反射ミラー、回転波長板、マルチモード光ファイバ又は光ビームスキャナーであることを特徴とする請求項1に記載のレーザーディスプレイシステム。
- 赤色半導体レーザモジュール(1)、緑色半導体レーザモジュール(2)、青色半導体レーザモジュール(3)、視準整形装置、コヒーレンス解消器、反射膜、導光板、液晶パネルを含むレーザーディスプレイシステムであって、
前記赤色半導体レーザモジュール(1)、緑色半導体レーザモジュール(2)及び青色半導体レーザモジュール(3)の出力光路にはいずれも、順番に視準整形装置及びコヒーレンス解消器が設けられ、コヒーレンス解消器によって処理された三束のレーザーは、順次に反射膜、導光板、液晶パネルを経て明瞭な画像を獲得し、
前記赤色半導体レーザモジュール(1)は、少なくとも二つの赤色半導体レーザユニットを含み、前記緑色半導体レーザモジュール(2)は、少なくとも二つの緑色半導体レーザユニットを含み、前記青色半導体レーザモジュール(3)は、少なくとも二つの青色半導体レーザユニットを含み、前記各赤色半導体レーザユニットの中心波長は、635nm〜670nmから選ばれ、前記各緑色半導体レーザユニットの中心波長は、515nm〜530nmから選ばれ、前記各青色半導体レーザユニットの中心波長は、440nm〜460nmから選ばれ、各半導体レーザユニットの中心波長に差異があり、
前記システムは、半導体レーザ制御モジュール(18)をさらに含み、前記半導体レーザ制御モジュール(18)は、前記赤色半導体レーザモジュール(1)における赤色半導体レーザユニット、緑色半導体レーザモジュール(2)における緑色半導体レーザユニット、青色半導体レーザモジュール(3)における青色半導体レーザユニットをそれぞれ制御でき、表示される色彩の要求に応じて、好適な中心波長を有する半導体レーザーユニットを選択して発光させることにより、形成された色度三角形が、対応する色域をカバーすることを特徴とするレーザーディスプレイシステム。 - 赤色半導体レーザモジュール(1)、緑色半導体レーザモジュール(2)、青色半導体レーザモジュール(3)を含むレーザー光源であって、
前記赤色半導体レーザモジュール(1)は、少なくとも一つの赤色半導体レーザユニットを含み、前記緑色半導体レーザモジュール(2)は、少なくとも一つの緑色半導体レーザユニットを含み、前記青色半導体レーザモジュール(3)は、少なくとも一つの青色半導体レーザユニットを含み、前記赤色半導体レーザモジュール、緑色半導体レーザーモジュール及び青色半導体レーザーモジュールの少なくとも一つは、少なくとも二つの半導体レーザユニットを含み、前記各半導体レーザユニットの中心波長に差異があり、
前記システムは、半導体レーザ制御モジュール(18)をさらに含み、前記半導体レーザ制御モジュール(18)は、前記赤色半導体レーザモジュール(1)における赤色半導体レーザユニット、緑色半導体レーザモジュール(2)における緑色半導体レーザユニット、青色半導体レーザモジュール(3)における青色半導体レーザユニットをそれぞれ制御し、表示される色彩の要求に応じて、好適な中心波長を有する半導体レーザーユニットを選択して発光させることにより、形成された色度三角形が、対応する色域をカバーすることを特徴とするレーザー光源。
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