专利名称：激光投影系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种使用激光作为光源的光学成像系统，特别涉及一种背 投影电视的光学引擎。
背景技术：
目前使用的投影机通常使用UHP (Ultra High Performance)灯作为光源。 这种系统包括灯源、紫外和红外滤光片、照明系统以及合光系统、成像器件、 投影系统。在照明系统中，需要使用多个分色镜将红绿蓝光分开分别照射到红 绿蓝成像器件上。UHP灯的光谱需采用各种滤色片进行调整以达到理想的色 坐标和色域。而采用激光作为光源，因为激光是单色光源，易产生干涉，会使 投影图像产生干涉造成的斑点噪音。
发明内容
本实用新型目的，在于提供一种激光投影系统，其使用激光做投影显示的 光源，具有色域广，寿命长，结构简单等特点。且，采用旋转的光锲，有效解 决了干涉造成的图像问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种激光投影系统，包括用于生成 激光束的数个激光源、用于将激光束投影至物体表面的投影系统及设于激光束 的传播路径中与激光源对应设置的数个可旋转的光锲、数个均光照明系统、数 个PBS棱镜、数个成像器件及合光棱镜；激光光源发出的光，经过旋转的光 锲、均光照明系统，再经过PBS棱镜反射到成像器件，从成像器件反射回来 的光透过PBS棱镜，通过合光棱镜发射到投影系统，再通过投影系统投射出 去。
所述激光源包括红色激光光源，绿色激光光源及蓝色激光光源。
所述光锲为三个，分别与红色激光光源，绿色激光光源及蓝色激光光源
对应设置，用于消除激光干涉所产生的图像斑点。
所述均光照明系统为三个，是复眼透镜阵列或者积分棒，同样分别与红 色激光光源，绿色激光光源及蓝色激光光源对应设置。
所述PBS棱镜包括红色PBS棱镜、绿色PBS棱镜及蓝色PBS棱镜。 所述成像器件与PBS棱镜对应设置，包括红色成像器件，绿色成像器件 及蓝色成像器件。
本实用新型的有益效果-
1、 通过采用激光光源替代UHP光源，因激光输出为偏振光，且具有稳定， 方向性好，单色性等特点，以往的光学引擎中的偏振转换、分色系统都不再需 要，简化了光学引擎的结构。
2、 由于激光的单色性非常好，因此可以得到色彩范围很宽的图像，提高 色彩的再现能力，从而生动演绎完美画质。相对目前的光学引擎采用的UHP 光源，激光在寿命、光谱特性等方面都有明显的优势。
3、 与传统投影机不同，激光光源具有更长久的使用寿命将消除更换灯泡 的需要。
4、 激光光源可以快速开关，避免了使用UHP灯开机需要暖机、关机需冷 却的繁琐操作。
为更进一步阐述本实用新型为实现预定目的所采取的技术手段及功效，请 参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，相信本实用新型的目的、特征与 特点，应当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并 非用来对本实用新型加以限制。
以下结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式
详细描述，将使实用 新型的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1为本实用新型激光投影系统的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型激光投影系统包括激光源1、投影系统7及设于激光束的传播路径中与激光源对应设置的三个可旋转的光锲2、三个均光照明 系统3、三个PBS棱镜4 (偏振分光棱镜)、三个成像器件5及合光棱镜6。
激光源1用于生成激光束，包括红色激光光源12，绿色激光光源14及蓝 色激光光源16，相应的生成红色激光束、绿色激光束及蓝色激光束。
投影系统7，用于将红绿蓝成像器件的图像投影出来形成放大的可以观看 的图像。
三个光锲2分别与红色激光光源12,绿色激光光源14及蓝色激光光源 16对应设置，其作用是对激光束的位相进行调制，消除因激光干涉造成投影 图像的斑点噪音。斑点是在高度相干的光束(如激光束)被具有随机表面特 性的表面(如纸、织物)散射出现的现象，被散射的光的不同部分由于导致 强度波峰和波谷的干涉而合计为强烈波动的光图像。
三个均光照明系统3同样分别与红色激光光源12，绿色激光光源14及蓝 色激光光源16对应设置，其作用是使激光源1发出的激光束在成像器件5上 均匀分布，提高最终投影出去的投影图像的均匀性。均光照明系统3可以是复 眼透镜阵列，也可以是积分棒。
PBS棱镜4包括红色PBS棱镜42，绿色PBS棱镜44及蓝色PBS棱镜 46，本实用新型中，红色PBS棱镜42可以是反射型偏振片，绿色PBS棱镜 44可以是反射型偏振片，蓝色PBS棱镜46可以是反射型偏振片。PBS棱镜作 用是反射S偏振态光透过P偏振态光。
成像器件5包括红色成像器件52,绿色成像器件54及蓝色成像器件56， 分别与红色PBS棱镜42，绿色PBS棱镜44及蓝色PBS棱镜46对应设置，其 作用是利用红、绿、蓝激光显示相应颜色图像。
合光棱镜6的作用是将红、绿、蓝图像合成在一起的形成图像，并经投 射系统7将图像放大投射出去。
PBS棱镜4、成像器件5及合光棱镜6的设置可采用现有技术实现。
本实用新型的激光投影系统的工作原理
红色激光光源12发出的光，经过旋转的光锲2，通过均光照明系统3， 再经过红色PBS棱镜42反射到红色成像器件52。从红色成像器件52反射回 来的光透过红色PBS棱镜42，通过合光棱镜6透射到投影系统7，通过投影 系统7投射出去。
绿色激光光源14发出的光，经过旋转的光锲2，通过均光照明系统3， 再经过绿色PBS棱镜44反射到绿色成像器件54。从绿色成像器件54反射回 来的光透过绿色PBS棱镜44，通过合光棱镜6发射到投影系统7，通过投影 系统7投射出去。
蓝色激光光源16发出的光，经过旋转的光锲2，通过均光照明系统3， 再经过蓝色PBS棱镜46反射到蓝色成像器件56。从蓝色成像器件56反射回 来的光透过蓝色PBS棱镜46，通过合光棱镜6发射到投影系统7，通过投影 系统7投射出去。
本实用新型的有益效果
1、 通过采用激光光源替代UHP光源，因激光输出为偏振光，且具有稳定， 方向性好，单色性等特点，以往的光学引擎中的偏振转换、分色系统都不再需 要，简化了光学引擎的结构。
2、 由于激光的单色性非常好，因此可以得到色彩范围很宽的图像，提高 色彩的再现能力，从而生动演绎完美画质。相对目前的光学引擎采用的UHP 光源，激光在寿命、光谱特性等方面都有明显的优势。
3、 与传统投影机不同，激光光源具有更长久的使用寿命将消除更换灯泡 的需要。
4、 激光光源可以快速开关，避免了使用UHP灯开机需要暖机、关机需冷 却的繁琐操作。
以上所述的仅仅是本实用新型的较佳实施例，凡是依据本实用新型所做 的各种修饰与变化都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。
权利要求1、一种激光投影系统，其特征在于，包括用于生成激光束的数个激光源、用于将激光束投影至物体表面的投影系统及设于激光束的传播路径中与激光源对应设置的数个可旋转的光锲、数个均光照明系统、数个PBS棱镜、数个成像器件及合光棱镜；激光源发出的光，经过旋转的光锲、均光照明系统，再经过PBS棱镜反射到成像器件，从成像器件反射回来的光透过PBS棱镜，通过合光棱镜发射到投影系统，再通过投影系统投射出去。
2、 如权利要求1所述的激光投影系统，其特征在于，所述激光源包括红 色激光光源，绿色激光光源及蓝色激光光源。
3、 如权利要求2所述的激光投影系统，其特征在于，所述光锲为三个， 分别与红色激光光源，绿色激光光源及蓝色激光光源对应设置，用于消除激光 干涉所产生的图像斑点。
4、 如权利要求3所述的激光投影系统，其特征在于，所述均光照明系统 为三个，是复眼透镜阵列或者积分棒，同样分别与红色激光光源，绿色激光光 源及蓝色激光光源对应设置。
5、 如权利要求4所述的激光投影系统，其特征在于，所述PBS棱镜包括 红色PBS棱镜、绿色PBS棱镜及蓝色PBS棱镜。
6、 如权利要求5所述的激光投影系统，其特征在于，红色PBS棱镜为反 射型偏振片，绿色PBS棱镜为反射型偏振片，蓝色PBS棱镜为发射型偏振片。
7、 如权利要求5所述的激光投影系统，其特征在于，所述成像器件与PBS 棱镜对应设置，包括红色成像器件，绿色成像器件及蓝色成像器件。
8、 如权利要求7所述的激光投影系统，其特征在于，红色激光光源发出 的光，经过旋转的光锲、均光照明系统，再经过红色PBS棱镜42反射到红色 成像器件，从红色成像器件反射回来的光透过红色PBS棱镜，通过合光棱镜 透射到投影系统，再通过投影系统7投射出去。
9、 如权利要求7所述的激光投影系统，其特征在于，绿色激光光源发出 的光，经过旋转的光锲、均光照明系统，再经过绿色PBS棱镜反射到绿色成 像器件，从绿色成像器件反射回来的光透过绿色PBS棱镜，再通过合光棱镜 发射到投影系统，通过投影系统投射出去。
10、如权利要求7所述的激光投影系统，其特征在于，蓝色激光光源发 出的光，经过旋转的光锲、均光照明系统，再经过蓝色PBS棱镜反射到蓝色 成像器件，从蓝色成像器件反射回来的光透过蓝色PBS棱镜，通过合光棱镜 发射到投影系统，再通过投影系统投射出去。
专利摘要一种激光投影系统，包括用于生成激光束的数个激光源、用于将激光束投影至物体表面的投影系统及设于激光束的传播路径中与激光源对应设置的数个可旋转的光楔、数个均光照明系统、数个PBS棱镜、数个成像器件及合光棱镜；激光源发出的光，经过旋转的光楔、均光照明系统，再经过PBS棱镜反射到成像器件，从成像器件反射回来的光透过PBS棱镜，通过合光棱镜发射到投影系统，再通过投影系统投射出去。本实用新型的激光投影系统使用激光做投影显示的光源，具有色域广，寿命长，结构简单等特点；另外，其采用旋转的光楔，有效解决了激光干涉产生的图像斑点问题。
文档编号H04N9/31GK201181360SQ20082009255
公开日2009年1月14日 申请日期2008年3月12日 优先权日2008年3月12日
发明者李方红, 波 汤, 韩政伟 申请人:深圳市科创数字显示技术有限公司