扫描投影仪的制作方法

文档序号:16146081发布日期:2018-12-05 16:23阅读:476来源:国知局
扫描投影仪的制作方法

本申请要求2017年5月26日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2017-0065605号的优先权,其公开内容以引用方式并入本文。

本发明涉及一种扫描投影仪以及一种包括扫描投影仪的货架显示模块。更具体地,本发明涉及一种用于显示关于库存和商品的信息的扫描投影仪以及一种包括该扫描投影仪的货架显示模块。

背景技术

通常,展示台(displaystand)具有一个或多个货架以展示其上的产品或商品。仅用于展示物品的货架具有专门设计为堆叠商品的结构,因为这些货架没有其他用途。

包括关于展示在货架上的库存或产品的信息的印刷纸材料、装饰品等可以被贴在货架的前部或顶部。然而,在可提供给客户的信息的类型和数量上还存在一定局限性,并且不便于更新这些信息。

因此,提出了一种展示台和展示方法,其通过使用设置在货架的前部或顶部的特定显示装置来提供各种类型的信息。例如,投影仪可以用于投影图像,诸如是用于在会议室中作出演示的投影仪、商业电影院投影仪、家庭影院投影仪等。

此外,扫描投影仪使用扫描仪由扫描光在屏幕上生成图像。相较于其他显示装置,这样的扫描投影仪具有易于实现大尺寸屏幕的优点,并且越来越多地用于各种显示用途。



技术实现要素:

因此,本发明的一个目的是解决上述和其他问题。

本发明的另一个目的是提供一种实现高质量图像的扫描投影仪、以及一种包括该扫描投影仪的货架显示模块。

本发明的又一个目的是提供一种实现具有低功率的大尺寸屏幕的扫描投影仪、以及一种包括该扫描投影仪的货架显示模块。

本发明的另一个目的是提供一种减少斑点(speckle)并具有紧凑设计的扫描投影仪的结构。

本发明的再一个目的是提供一种具有优异散热性和组装性能的扫描投影仪的结构。

为了实现这些和其他优势并根据本发明的目的,如这里呈现并广泛描述的,本发明在一个方案中提供了一种扫描投影仪,其包括:光源单元,包括多个激光源;反射镜单元,包括传导或反射从光源单元输出的光束的多个反射镜;光合成器,合成由反射镜单元传导或反射的光束;微机电系统(mems)扫描仪,反射入射光并沿水平方向和竖直方向执行光的扫描;以及光反射单元,将穿过光合成器的光反射到mems扫描仪。此外,光合成器包括:1/2波长板,将由反射镜单元传导或反射的光束的第一偏振转换为第二偏振;以及偏振分束器(pbs)表面,合成通过1/2波长板偏振转换为第二偏振的光束与具有第一偏振的光束。

根据本发明实施例的扫描投影仪和货架显示模块的优点如下。例如,可以提供没有失真的高质量图像并且可以实现具有低功率的大尺寸屏幕。

此外,可以减少激光产生的斑点,并且可以提供具有紧凑设计的扫描投影仪。另外,可以提供具有优异散热性和组装性能的扫描投影仪。

从下文中给出的详细描述中将更清楚得到本发明的另一适用范围。然而,表明本发明优选实施例的详细描述和特定示例仅通过说明的方式给出,因为根据这个详细描述,本发明的精神和范围内的各种变更和修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。

附图说明

从下文给出的详细描述及附图中将更全面地理解本发明,这些附图仅以示例的方式给出并因此不限制本发明,在附图中:

图1至图4是示出根据本发明一实施例的货架显示模块的视图。

图5是示出根据本发明一实施例的货架显示模块的显示图像的视图。

图6是根据本发明一实施例的货架显示模块的分解立体图。

图7是示出扫描投影仪的概念图。

图8是示意性说明扫描投影仪的内部结构视图。

图9是示出扫描投影仪的驱动信号波形的示例的视图。

图10是示意性示出根据本发明一实施例的扫描投影仪的内部方框图。

图11是根据本发明一实施例的扫描投影仪的分解立体图。

图12至图25是示出根据本发明的各种实施例的光学引擎(opticalengine)的结构和操作的视图。

图26是示出根据本发明一实施例的展示台的视图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的优选实施例,这些优选实施例的示例在附图中示出。然而,应该理解的是,本发明不应该被限制于这些实施例并且可以采取各种方式进行修改。

在本发明的以下描述中,在用于描述本发明的元件中提及的后缀“模块”和“单元”仅用于简化本发明的描述的目的,因此后缀本身没有被赋予特别重要的含义或功能。因此,后缀“模块”和“单元”还可以替代地用于指代本发明的特定元件。

根据本发明一实施例的货架显示模块包括投影仪。此外,使用光学扫描仪投射图像的扫描投影仪可以被用作投影仪。

更详细地,图1至图4是示出根据本发明一实施例的货架显示模块100的视图。参考图1至图4,货架显示模块100包括:货架壳体130,具有容置空间;屏幕120,设置在容置空间的前表面上;以及投影仪110,将预定图像投影到屏幕120上。这里,屏幕120可以沿图像投影方向(即,容置空间的向前的方向)与投影仪110间隔预定距离。

图1示出货架壳体130的上壳体131,以示出货架显示模块100的外观。然而,上壳体131未在图2和图3中示出,图2和图3示出内部容置空间。此外,接着可以将商品放置到货架壳体130的上壳体131并由其支撑。

此外,货架壳体130的下壳体32不仅与上壳体131一起形成内部容置空间,而且固定投影仪110,并支撑上壳体131和侧板133。下壳体32的顶表面形成容置空间的内部底表面,投影仪110被设置容置空间的内部底表面上。

此外,货架壳体130的侧板133可以与下壳体32形成为一体或独立于下壳体32而形成,并且可以用来与上壳体131和下壳体132一起支撑商品。投影仪110还设置在货架壳体130的内部容置空间中。另外,屏幕120被设置在投影仪110的前部与投影仪110间隔预定距离的位置处(即,沿图像投影方向),并且显示从投影仪110投影的图像。

目前,纸价标签主要用于在零售市场(例如,超市、百货商店等)中表明产品的价格或信息。然而,纸标签例如必须经常由店员手动更换。在该过程中还频繁出现错误。

作为纸标签的替代方案,提供了使用各种显示单元的方法。例如,通过使用电子货架标签(electronicshelflabel,esl),可以在中央服务器上更新价格信息。然而,esl具有以下缺陷:使用电子墨水的esl仅以例如黑色、灰色、红色等纯色表示,并且仅显示静止图像,因而降低了可视性。

此外,液晶显示器(lcd)模块具有以下缺陷:为了提供展示台的长型屏幕,需要投入大型设备,并且功耗高。此外,lcd经常在运货车与lcd发生碰撞时被损坏,并且与更换被损坏的lcd有关的费用高。

为了解决显示货架价格的上述问题,本发明使用投影仪显示产品信息等。特别地,根据本发明一实施例的投影仪和货架显示模块可以通过使用微机电系统(mems)扫描仪来实现具有低功耗的大屏幕,不仅可以显示所显示产品和图像的产品价格,还可以显示所显示产品和图像的信息(例如,原产地)。

参考图2至图4,货架显示模块包括投影仪110、屏幕120和货架壳体130。此外,投影仪110包括光学引擎,该光学引擎具有光学部件,例如mems扫描仪、激光源、光学系统等。mems扫描仪可以被竖直地和水平地驱动,并且可以形成视场(fov)190。

图5是示出根据本发明一实施例的货架显示模块的显示图像的视图。参考图5的(a),不仅可以显示产品‘a’的名称和价格信息,还可以显示产品‘b’的名称和产品‘c’的价格信息。也就是说,与各种产品有关的信息可以同时被显示在屏幕120上。

参考图5的(b),不仅可以提供产品‘b’的名称和价格信息,还可以提供视频或静止图像。视频或静止图像可以是与产品‘d’相关的图像、其厂商或商店。此外,还可以显示包括特殊产品‘d’的打折信息等附加信息。

其次,图6是根据本发明一实施例的货架显示模块的分解立体图。参考图6,包含投影仪610的货架显示模块包括:货架壳体631a、631b、632和633,具有形成于其中的内部容置空间;以及屏幕620,设置在容置空间的前表面上。

货架壳体包括:下壳体632,投影仪固定到下壳体632;以及上壳体631a,与下壳体632一起形成容置空间,并且可拆卸。上壳体631a可以具有扁平形状,使得商品可以放置在其上。

根据本发明一实施例的货架显示模块还可以包括引擎组件盖631b,该引擎组件盖可从上壳体631a拆卸。因此,通过仅打开引擎组件盖631b而无需移除整个上壳体,可以检查、维修和更换投影仪610和投影仪610内的光学引擎。此外,投影仪610的位置可以通过使引擎组件盖631b与上壳体631a分离来调节。

根据实施例,货架壳体可以不包括引擎组件盖631b,而且上壳体631a可以形成为直到引擎组件盖631b的区域的扁平状。包含上壳体631a和下壳体632的货架壳体还可以具有预定体积并容置投影仪610。

此外,货架壳体或侧板633要么可以与下壳体632形成为一体,要么可以独立于下壳体632形成,并且可以与上壳体631和下壳体632一起支撑商品。侧板633还可以包括与展示台组装的紧固部分,或者可以与紧固构件连接。

此外,货架显示模块包括设置在货架壳体前表面上的屏幕620。这里,屏幕620可以是可传导屏幕。包括于货架壳体的容置空间中的投影仪610可以将特定图像投射到屏幕620上。投影仪610还可以被设置在货架壳体632的内部底表面上。代替附接到货架显示模块的特定位置,投影仪610可以被设置并固定到货架壳体632的内部底表面,从而能够使投影仪610被进一步稳定固定。

货架壳体632的内部底表面还可以是货架壳体632的下壳体的顶表面。如上所述,投影仪610是包括mems扫描仪的扫描投影仪。

此外,在根据本发明一实施例的货架显示模块中,上壳体631a和下壳体632的容置空间的一个前表面可以形成为具有曲形形状。此外,屏幕620可以具有曲形表面,如图6所示。此外,货架显示模块还可以包括内部隔间、分隔壁或加强构件。

此外,可以竖直地和水平地驱动mems扫描仪以投影光。由于mems扫描仪与屏幕之间的距离恒定,因此可以显示不失真的图像并且可以容易地执行图像处理。当屏幕620和货架显示模块的前表面形成为扁平时,mems扫描仪与屏幕620的中心部分之间的距离最短,并且mems扫描仪与屏幕620两端之间的距离最长。在屏幕620的两端上,图像质量可能降低,其中图像亮度降低、图像没有完全显示或者图像抖动。

因此,上壳体631a和下壳体632的容置空间的一个前表面可以形成为曲形表面。因此,屏幕620可以被设置并固定在曲形表面上。因此,随着包括于货架显示模块中的mems扫描仪的位置被限定为具有预定半径的圆的中心,屏幕620和货架显示模块的前表面可以被设置在对应于一部分圆的位置处。因此,mems扫描仪与屏幕620之间的距离恒定,并且可以产生即使在屏幕620的两端也没有失真的图像,从而防止图像质量的降低。

将参考图7至图9描述包含mems扫描仪的扫描投影仪的操作。特别地,图7是示出扫描投影仪的概念图。参考图7,扫描投影仪110中的扫描仪240可以顺序地并重复地执行输入光的第一方向扫描和第二方向扫描,并且将光输出到外部扫描区域。

更详细地,图7示出将基于可见光(rgb)的投影图像从扫描投影仪110输出到屏幕202的投影区域上的示例。参考图7,扫描投影仪110包括多个光源210r、210g和210b、光反射单元223、光波长分解单元224和225以及扫描仪240。

当来自光源210r、210g和210b的光被投影到外部物体上时,重要的是准直(collimate)所述光。因此,可使用激光二极管,但是光源并不局限于此,并且各种示例都是可能的。图7中的光源210r、210g和210b包括输出蓝光的蓝激光二极管210b、输出绿光的绿激光二极管210g以及输出红光的红激光二极管210r。

图7还示出具有短波长的蓝激光二极管210b被设置得离扫描仪240最远的示例,并且绿激光二极管215r和红激光二极管215g顺序设置。如图7所示,扫描投影仪110包括三个光源210r、210g和210b,但还可以包括各种数量的光源。

此外,光源和其他光学部件的布置和位置可以根据设计而变化。例如,从光源210b输出的光可以被全反射镜223反射,并且通过光波长分解单元224传导,以入射到扫描仪240上。此外,从光源210g输出的光可以被光波长分解单元224反射,并通过光波长分解单元225传导,以入射到扫描仪240上。

此外,从光源210r输出的光可以被光波长分解单元225反射并入射到扫描仪240上。光波长分解单元224和225还可以基于光的波长而反射或传导光。例如,光波长分解单元224和225可以呈现为二向色镜。

当任一个光源的波长小于另一光源的波长时,光波长分解单元224和225可以传导具有较短波长的光,并且反射具有较长波长的光。扫描仪140还可以接收来自光源210r、210g和210b的输出光,并且顺序地和重复地执行向外的第一方向扫描和第二方向扫描。

此外,扫描仪240可以接收由光合成器合成的光,并且沿水平方向和竖直方向投影被合成的光。例如,扫描仪240可以沿水平方向相对于第一线投影被合成的光(水平扫描),并且竖直地移动到第一线下方的第二线(竖直扫描)。随后,扫描仪240可以沿水平方向相对于第二线投影被合成的光(水平扫描)。因此,扫描仪240可以将待显示的图像投影在整个屏幕202上。

如图7所示,扫描仪240可以执行可扫描区域的从左到右的水平扫描、从上到下的竖直扫描、从右到左的水平扫描以及从上到下的竖直扫描。这个扫描操作还可以在整个投影区域上被重复执行。

其次,图8是示意性示出扫描投影仪110的内部结构视图。参考图8,扫描投影仪110包括光源单元210,光源单元210包括多个光源,即,红光源单元210r、绿光源单元210g和蓝光源单元210b。光源单元210r、210g和210b可以包括激光二极管。

光源单元210r、210g和210b中的每个均可以由来自光源驱动单元185的电信号驱动。光源驱动单元185的电信号可以通过处理器170的控制而生成,并且从光源单元210输出的光可以通过光学系统被传导到光学扫描仪240。

此外,从光源单元210r、210g和210b中的每个输出的光可以通过光收集单元222中的准直透镜来准直。然后,光合成器221合成从光源单元210r、210g和210b中的每个输出的光束,并且沿一个方向输出被合成的光束。

因此,光合成器221可以包括预定数量的反射镜221a、221b和221c,并且被称为包括多个反射镜的反射镜单元。例如,第一光合成器221a、第二光合成器221b和第三光合成器221c可以沿扫描仪240的一个方向分别输出:从红光源单元210r输出的红光、从绿光源单元210g输出的绿光以及从蓝光源单元210b输出的蓝光。

光反射单元226沿扫描仪240的一个方向反射从光合成器221输出的红光、绿光和蓝光。光反射单元226反射各种波长的光,并且可以为了该目的而用作全反射镜(tm)。此外,扫描仪240可以从光源单元210接收可见光(rgb),并且顺序地和重复地向外执行第一方向扫描和第二方向扫描。

扫描仪240还可以在整个投影区域上重复地执行扫描操作。特别地,从扫描仪240输出的可见光(rgb)可以被输出到屏幕202的投影区域上。即使是在屏幕202具有自由曲形表面时,投影图像也可以对应于屏幕的曲形表面显示。

参考图8,处理器170可以执行扫描投影仪110的整个控制操作。特别地,处理器170可以控制扫描投影仪110中的每个单元的操作。处理器170还可以控制从外部源接收的视频图像,作为投影图像输出到外部扫描区域。

更详细地,处理器170可以控制光源驱动单元185,光源驱动单元185控制输出诸如红色、绿色和蓝色可见光的光源单元210。特别地,处理器170可以将对应于待显示的视频图像的红色信号、绿色信号和蓝色信号输出到光源驱动单元185。

此外,处理器170可以控制扫描仪240的操作。特别地,处理器170可以控制扫描仪240顺序地和重复地执行向外的第一方向扫描和第二方向扫描。

光源单元210包括例如输出单一蓝光的蓝光源单元、输出单一绿光的绿光源单元以及输出单一红光的红光源单元。此外,光源单元210可以包括输出红外输出光的输出光源单元210ir。在该示例中,每个光源单元210可以是激光二极管或者led。响应于从处理器170接收的红色信号、绿色信号和蓝色信号,光源驱动单元185可以控制光源驱动单元185中的红光源单元、绿光源单元和蓝光源单元,以分别输出红光、绿光和蓝光。

其次,图9是示出扫描投影仪的驱动信号波形的示例的视图。参考图9,扫描仪根据驱动信号波形水平地和竖直地扫描。扫描仪从第一像素位置开始到最后的像素位置执行图像扫描,并且重复扫描过程。

参考图9,扫描仪可以通过斜坡波形(例如,锯齿波形)竖直驱动,并且可以通过正弦波形水平驱动。图9的(a)示出具有竖直周期tv的竖直锯齿波形;图9的(b)示出具有水平周期th的水平正弦波形;以及图9的(c)示出扫描图像的有效视频周期、以及没有显示图像的空白周期。

例如,根据具有竖直周期tv的锯齿波形,扫描仪可以在扫描图像时沿竖直方向线性地扫描。在竖直扫描周期期间,扫描仪沿竖直方向扫描,例如,从上到下;在回扫周期期间,扫描仪返回第一像素位置,并且接着开始扫描新的图像。

此外,根据具有水平周期th的正弦波形,扫描仪可以在扫描图像时以扫描频率为1/th的正弦波形沿水平方向扫描。在竖直扫描周期(即,扫描图像的有效视频周期)期间,可以打开光源以实施图像。此外,在回扫周期(即,没有显示图像的空白周期)期间,可以关闭光源。

其次,图10是示意性示出根据本发明一实施例的扫描投影仪110的内部方框图。参考图10,扫描投影仪110包括:光源单元910,包括多个有色光源;光学系统920,合成从光源单元910输出的光束;扫描仪940,输出被合成的光并沿水平方向和竖直方向执行扫描;以及处理器1070,生成扫描仪驱动信号以驱动扫描仪。

扫描仪940包括反射镜板,反射镜板反射从光源单元910输出的光,并且可以被称为扫描反射镜。在图10中,扫描投影仪110包括光学引擎900。例如,光学引擎900可以包括光源单元910、光学系统920、扫描仪940等。

此外,光学引擎900还可以包括设置在扫描仪940前部的失真校正光学系统990。特别地,失真校正光学系统990可以校正当从扫描仪940输出的光被投影到具有曲形表面的屏幕上时发生的失真。

因此,光学引擎900可以由光源单元组成,光源单元包括:多个激光二极管,生成激光;准直透镜单元,使发射激光准直;光合成器(例如,滤光器),合成所生成的激光束;以及mems扫描仪940,将图像投影到屏幕上。光源单元910可以包括多个光源,诸如红光源单元、绿光源单元和蓝光源单元。如上所述,每个光源单元可以包括激光二极管。

此外,光源单元910可以通过来自光源驱动单元1085的电信号驱动,光源驱动单元1085的电信号可以由处理器1070生成。从光源单元910输出的光可以在穿过光学系统920之后接着被传递到扫描仪940。

此外,光学系统920可以包括诸如滤光器、反射镜、透镜等各种光学部件,以通过使用光的反射或折射来实施物体的图像。从每个光源单元910输出的光可以通过光学系统920、特别是通过准直透镜单元中的每个准直透镜进行准直。

也就是说,扫描投影仪110还可以包括准直透镜,该准直透镜被设置在光源单元910的前部中并且可以将从光源单元910发出的光转换为平面化的光。还可以设置准直透镜,其数量可以对应于光源的数量。此外,光合成器合成从光源单元910输出的光束,并且沿一个方向输出被合成的光。因此,光合成器可以包括预定数量的滤光器或反射镜。

每个光合成器可以由一个或多个光学部件组成,并且这些光学部件中的一组可以被称为光合成器。此外,包括多个反射镜的光合成器可以被称为反射镜单元。光学系统920还可以是诸如滤光器、反射镜、透镜等光学部件的一般名称,这些部件被用于通过光的反射或折射来实施物体的图像。

接口1035可以作为用于所有通过有线和无线连通方式连接到扫描投影仪110的外部设备的接口。接口1035还可以从外部设备接收数据或功率,并且将所接收的数据或功率传输到扫描投影仪110中的每个元件,且能够使扫描投影仪110中的数据被传输到外部设备。

此外,扫描仪940可以从光源单元910接收光,并且顺序地和重复地执行向外的第一方向扫描和第二方向扫描。扫描操作还可以在整个外部扫描区域上重复地执行。特别地,从扫描仪940输出的光可以被输出到屏幕的投影区域。

此外,扫描仪940是用于水平地和竖直地扫描来自光源单元910(例如,激光二极管)的光束的设备,使得激光束聚焦于图像上。扫描仪940可以顺序地和重复地执行向外的第一方向扫描和第二方向扫描。

扫描仪940还可以顺序地和重复地执行外部扫描区域的从左到右的扫描和从右到左的扫描。此外,扫描仪940可以以每个单位帧在整个外部扫描区域上执行扫描。基于可见光(rgb)的投影图像因而可以通过这样的扫描操作被输出到外部扫描区域。

通过使用可顺序地执行第一方向扫描和第二方向扫描的2d扫描仪,不需要多个扫描仪,使得可以提供尺寸紧凑的扫描投影仪110,并且可以降低生产成本。

如上所述,扫描仪940可以是mems扫描仪。在本发明的一个实施例中,即使在其上显示投影图像的屏幕具有自由曲形表面时,投影图像可以对应于屏幕的曲线表面进行显示。

此外,处理器1070可以控制扫描投影仪110的整体操作。特别地,处理器1070可以控制扫描投影仪110中的每个单元的操作,并且控制从外部源接收的视频图像而使其作为投影图像被输出到外部扫描区域。

处理器1070还可以控制存储在存储器1020中的视频图像,或者从外部源通过接口1035接收的视频图像,而将其作为投影图像输出到外部区域。处理器1070还控制扫描仪940的操作。特别地,处理器1070控制扫描仪940以顺序地和重复地执行向外的第一方向扫描和第二方向扫描。

此外,可以包括驱动扫描仪940的扫描仪驱动单元1045,并且处理器1070可以控制驱动扫描仪940的扫描仪驱动单元1045。扫描仪驱动单元1045还可以包括正弦波生成电路、三角波生成电路、信号组合电路等。

根据被接收的扫描仪驱动信号,扫描仪驱动单元1045生成驱动扫描仪940的驱动频率,以及扫描仪940被水平地或竖直地驱动,以根据水平和竖直驱动频率来扫描屏幕上的光,从而实施屏幕上的图像。此外,扫描仪驱动单元1045可以以正弦波形驱动水平扫描,以及以锯齿波形驱动竖直扫描。扫描仪驱动单元1045还可以生成mems扫描仪940的驱动信号。

此外,如上所述,光源单元910可以包括输出单一蓝光的蓝光源单元、输出单一绿光的绿光源单元以及输出单一红光的红光源单元。在该示例中,每个光源单元可以是激光二极管。响应于从处理器1070接收的红色信号、绿色信号和蓝色信号,光源驱动单元1085控制光源驱动单元1085中的红光源单元、绿光源单元和蓝光源单元以分别输出红光、绿光和蓝光。

光源驱动单元1085还可以根据视频数据并通过处理区1070的控制来执行激光二极管的电流调制。另外,供电单元1090通过处理器1070的控制来接收外部电源或内部电源,并且供应操作每个元件所需的被接收的电源。

扫描投影仪110还可以包括可以检测扫描投影仪110内的光的光检测单元1075。更详细地,光检测单元1075被设置在扫描投影仪110内,以检测从光源单元910输出的光和/或从扫描仪940输出的光。例如,光检测单元1075可以包括用于将所接收的光转换为电信号的光电二极管传感器。光电二极管传感器可以接收光,根据所接收的光而生成电信号,并且将所生成的电信号传输到扫描投影仪的处理器1070。

此外,光检测单元1075可以检测激光二极管的亮度,并且使用其作为调节亮度、白平衡等的数据。处理器1070可以接收通过光检测单元1075检测的信号和/或数据。此外,基于通过光检测单元1075检测的信号和/或数据,处理器1070可以确定当前状态,并且控制扫描投影仪110以执行响应于该确定的操作。此外,处理器1070可以基于从光检测单元1075接收的检测数据而改变扫描驱动信号。

其次,图11是根据本发明一实施例的扫描投影仪的分解立体图。参考图11,扫描投影仪110包括具有容置空间的下壳体1120、以及与下壳体1120组装在一起的上壳体1110。下壳体1120被设置为将各种部件固定在容置空间中,并且上壳体110保护其中的部件。

多个部件,例如包括诸如用于投影图像的光源、扫描仪等光学部件的光学引擎模块1200,可以被设置在上壳体1110与下壳体1120之间的内部容置空间中。光学引擎模块1200可以包括:基部单元,设置在容置空间中;光源单元,包括多个激光源;扫描仪,基于从光源单元输出的光而沿水平方向和竖直方向执行光的扫描;以及其他部件。

下文中将参考图12至图25描述光学引擎模块1200。此外,下壳体1120可以与货架壳体(图1至图5中的130)组装在一起,并且光学引擎模块1200可以被固定到下壳体1120。

参考图11,扫描投影仪110还可以包括:控制器,处理视频信号等;以及驱动板1130,驱动激光二极管和扫描仪的驱动单元被安装在驱动板1130上。在驱动板1130上,可以安装视频处理器(vp),该视频处理器执行图像处理和图像校正,处理白平衡和亮度均匀性,并且作为扫描仪驱动器(sd)和激光二极管驱动器(ldd)的时序控制器。

扫描仪驱动器(sd)和激光二极管驱动器(ldd)可以被安装在驱动板1130上。扫描仪驱动器(sd)可以包括数字驱动器(sdd)和模拟驱动器(sda)。sdd还可以处理扫描仪驱动算法。sda可以生成扫描仪驱动信号并感应扫描仪的竖直运动和水平运动。

此外,激光二极管驱动器(ldd)可以基本上执行激光二极管的电流调制,并且可以包括处理器,用以减少斑点。管理功率的功率管理(pm)单元也可以被安装在驱动板1130上。

在包括于扫描投影仪110的部件中,光学引擎模块1200是具有最大体积和重量的部件,使得驱动板1130可以被描述为设置在光学引擎模块1200上。也就是说,驱动板1130可以被置于上壳体1110与光学引擎模块1200之间。

扫描投影仪还可以使用多个激光源以提升亮度等。然而,随着光源的数量增加,光源生成的热量增加,使得光源的寿命可能降低和光学性能可能退化。因此,光源中生成的热量有利地被消散以有助于在适当温度范围内操作投影仪和光源。因此,提供了一种有效冷却光源中生成的热的解决方案。

例如,扫描投影仪110还可以包括作为冷却单元的鼓风机1171。鼓风机1171在光学引擎模块1200的侧面生成气流,因此可以有效地冷却驱动板1130和光学引擎模块1200中生成的热量。

其次,图12至图25是示出根据本发明的各种实施例的光学引擎模块的结构和操作的视图。特别地,图12是示出组装到光学引擎模块的光学部件的俯视图。

参考图12,包括于根据本发明一实施例的扫描投影仪中的光学引擎模块1200包括:光源单元1210,包括多个激光源;反射镜单元1220,包括传导或反射从光源单元1210输出的光的多个反射镜;光合成器1230,合成通过反射镜单元1220传导或反射的光束;mems扫描仪1240,反射入射光并沿水平方向和竖直方向执行光的扫描;以及光反射单元1275,将由光合成器1230合成的光反射到mems扫描仪1240。

光合成器1230可以包括至少一个偏振分束器(pbs)表面以及1/2波长板(hwp)。光合成器1230还可以包括分束器(bs)表面、第一反射表面以及第二反射表面。也就是说,光合成器1230可以由偏振分束器(pbs)表面和1/2波长板(hwp)组成,或者可以由分束器(bs)表面、第一反射表面和第二反射表面构成。

在使用激光作为光源的显示系统中,由于激光源的特点而可能在屏幕上发生光干涉,并且斑点现象可能增加且小的斑点发生闪烁。当具有高相干性的激光(束)散射到具有高表面粗糙度的物体(即,粗糙表面结构)上时,通过波前的相互作用可能导致相长干涉和相消干涉。

因此,形成斑点图案,其中在屏幕上发生相长干涉的点处形成亮斑点,以及在相消干涉的点处形成暗斑点。由于这样的斑点图案作为使用激光作为光源的显示系统中的噪声分量,已经开发出了用于减小斑点图案的技术。

可以使用移除斑点图案的各种方式,这些方式包括通过使光穿过图案化的玻璃而引起光的人造散射的方法、或者将人造振动施加于在光学系统中的一个或一些部件的方法。此外,还存在使用激光的偏振分集的方法。

通过使用根据本发明一实施例的光合成器1230,斑点图案可以通过将彼此独立的两个斑点图案重叠而减小,并且通过彼此以光路差(opticalpathdifference,opd)分离的p波和s波生成。1/2波长板可以旋转入射光的波长,以转换光的偏振。此外,光合成器1230的pbs表面可以通过传导特定偏振的光以及反射其他偏振的光。

在分解p波偏振光和s波偏振光时,光合成器1230合成被分解的光,使得合成的p波和s波散射在平面上以达到检测器或人的可视单元时,生成彼此独立的两个斑点图案,从而减小斑点对比度。

光学引擎模块1200还可以包括设置在下壳体的容置空间(图11中的1120)内的基部单元1201。基部单元1201可以由镁/铝合金或塑料材料制成,并且用作组装光学部件的基部。

此外,光学引擎模块1200的光学部件可以被设置在同一板上。例如,光学引擎模块1200的光学部件可以被组装为设置在基部单元1201的顶表面上。因此,随着光学部件被组装在基部单元1201的仅一个表面上,则不需要反转或旋转基部单元1201的过程,从而进一步提升组装性能。

光源单元1210可以包括红激光二极管、绿激光二极管和蓝激光二极管中的一个或多个。例如,光源单元1210可以包括两个红激光二极管、两个绿激光二极管以及两个蓝激光二极管。通常,当实现全白时,蓝色使用最少,使得光源单元121可以更理想地包括两个红激光二极管、两个绿激光二极管以及一个蓝激光二极管。

此外,设置为用于光源单元1210的多个激光二极管可以平列设置,在这种情况下,可以设置同样颜色并具有小于30nm波长差的激光二极管,从而不会彼此相邻。特别地,绿激光二极管1210g1和1210g2发射最多的热,使得不希望将绿激光二极管1210g1和1210g2顺序放置。光源单元1210的每个激光源还可以被固定到基部单元1201。例如,光源单元1210的每个激光源可以被安装或插入在基部单元1201的一个表面上形成的开口处。

此外,光学引擎模块1200还可以包括设置在光源单元1210的多个激光源前部的多个准直透镜1212。,每个准直透镜1212通过透镜保持器保持,以设置在每个光源的一侧处。光反射单元1275还可以将所有入射光反射到mems扫描仪1240。因此,光反射单元1275可以是执行光的全反射的全反射镜。

反射镜单元1220包括多个反射镜,其中至少一部分是全反射镜,而其余反射镜是二向色镜。全反射镜可以执行光的全反射,而二向色镜可以基于入射光的波长而分解或合成光束。二向色镜的表面还可以用能够传导或反射基于其波长而不同的光的涂层来进行处理,以及用抗反射(ar)涂层来进行处理,以使反射率最小化。

更优选地,所述多个反射镜中的设置在反射镜单元1220最外侧处的两个反射镜可以是全反射镜;而置于两个全反射镜之间的其余反射镜可以是二向色镜。光学引擎模块1200还可以包括棱镜元件1280,该棱镜元件1280将从光合成器1230输出的光的光路改变至光反射单元1275。

更详细地,棱镜元件1280可以调节一部分来自激光二极管的光,以增加亮度效率,从而允许光尽可能入射到扫描仪1240的表面上。例如,棱镜元件1280可以将以椭圆形状入射的光调节为圆形形状。此外,棱镜元件1280可以改变光路。

在包括棱镜元件1280的实施例中,棱镜元件1280可以被设置在光路相对于光反射单元1275的上游。另外,棱镜元件1280可以被设置在光路相对于光合成器1230的下游。在该示例中,光可以顺序穿过光合成器1230、棱镜元件1280,然后穿过光反射单元1275。

光学引擎模块1200还可以包括设置在扫描仪1240前部的失真校正光学系统1291和1292。更详细地,失真校正光学系统1291和1292可以是用于校正由棱镜元件1280引起的色差和失真图像的透镜。

失真校正光学系统1291和1292可以对应于:棱镜1291,设置在扫描仪1240前方的与扫描仪1240间隔预定距离的位置处;以及发散透镜单元1292,设置在棱镜1291前方的与棱镜1291间隔预定距离的位置处。发散透镜单元1292可以包括:发散透镜,具有形成于其至少一个表面的凹透镜;以及色差校正透镜,具有形成于其至少一个表面的非球面透镜。

替代性地,发散透镜单元1292可以形成为非球面透镜。在该示例中,非球面透镜的前表面可以形成为具有比其后表面更高的非球面度。光学引擎模块1200还可以包括检测扫描投影仪110中的光的光检测单元。

例如,光检测单元可以是光电二极管。光检测单元可以检测激光二极管的亮度,并且使用其作为调节亮度和白平衡的数据。此外,光学引擎模块1200还可以包括滤光单元1250,该滤光单元1250将从光源单元1200输出的一部分光传递到光检测单元。

例如,滤光单元1250可以包括对应于光源单元1200的多个光源的多个滤光器。滤光单元1250可以将来自光源单元1210的一部分光(例如、1%到4%的光)传递到光检测单元的光电二极管(pd)传感器,并且使其余部分通过其传导。

滤光单元1250还设置在光源单元1210前部以得到光,因而感应从光源单元1210输出的光。此外,滤光单元1250可以置于准直透镜1212与反射镜单元1220之间。

扫描投影仪110还可以包括散热器1205,该散热器1205与光源单元1210的多个激光源的后表面接触。此外,散热器1205可以由具有高导热性的金属制成。例如,散热器1205可以由铝、镁、铜等制成。散热器1205还可以包括基部以及从基部突出的多个散热片。特别地,散热片是增加散热器1205的辐射面积的部分,以进一步辐射从基部传递的与空气接触的热量。

散热器1205可以与激光源发生接触,以将激光二极管的热量传递到外部。因此,由多个激光二极管产生的热量可以被传递到散热器1205以被辐射和冷却。如上参考图11所述,下部风扇1171被作为冷却单元被包括在内。特别地,鼓风机1171可以在散热器1205的侧面处生成气流。因此,在光学引擎模块1200中生成的热量可以被有效地冷却。

从半导体激光源输出的光可以具有s偏振或p偏振。下文中将基于从激光源输出的光的偏振来详细描述光学引擎模块1200中部件的操作。

图13是示意性示出与光路一起的包括于图12所示光学引擎模块1200中的光学部件的视图。特别地,图13还示出输出s偏振光的激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2。

光源单元1210可以包括红激光二极管、绿激光二极管和蓝激光二极管中的一个或多个。例如,如图13所示,光源单元1210可以包括两个红激光二极管1210r1和1210r2、两个绿激光二极管1210g1和1210g2以及一个蓝激光二极管1210b1。

优选地,由于绿激光二极管1210g1和1210g2发出最多的热量,这两个绿激光二极管1210g1和1210g2不被顺序设置。例如,如图13所示,激光二极管可以采取第一红激光二极管1210r1、第一绿激光二极管1210g1、蓝激光二极管1210b1、第二红激光二极管1210r2和第二绿激光二极管1210g2的顺序排列。

准直透镜1212与单独的保持器组装在一起,并且使其光轴对准以设置在激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2前部。从激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2输出的光通过准直透镜1212而准直为平行光束。从激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2输出的一部分光可以被传递到光检测单元1075(图10)。

此外,反射镜单元1220可以包括传导或反射光的多个反射镜1221、1222、1223、1224和1225。多个反射镜1221、1222、1223、1224和1225可以分别对应于激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2而设置。优选地,多个反射镜1221、1222、1223、1224和1225中的设置在最外侧处的两个反射镜1221和1225是全反射镜;以及置于两个全反射镜1221和1225之间的其余反射镜1222、1223和1224是基于其波长传导或反射光的二向色镜。

此外,二向色镜1222、1223和1224可以传导或反射不同波长的光。例如,对应于第一绿激光二极管1210g1设置的二向色镜1222反射绿光并传导红光。因此,二向色镜1222反射从第一绿激光二极管1210g1输出的光,并传导从全反射镜1221反射的红光。

此外,对应于蓝激光二极管1210b1设置的二向色镜1223反射蓝光并传导绿光和红光。因此,二向色镜1223反射从蓝激光二极管1210b1输出的蓝光,并传导从全反射镜1221反射的红光以及从二向色镜1222反射的绿光。

此外,对应于第二红激光二极管1210r2设置的二向色镜1224反射绿光并传导红光。因此,二向色镜1224传导从第二红激光二极管1210r2输出的光,并反射从全反射镜1221反射的绿光。从激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2输出的s偏振光因而可以由多个反射镜1221、1222、1223、1224和1225传导或反射,以入射到光合成器1230a上。

光合成器1230a包括pbs表面1232a、1/2波长板(hwp)1235a、bs表面1231a、第一反射表面1233a以及第二反射表面1234a。1/2波长板1235a的排列位置可以根据光合成器1230a的排列方向及从激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2输出的光束的偏振而变化。

参考图13和图14,当设置第一反射表面1233a和第二反射表面1234a的方向被限定为光合成器1230a的后侧,以及与后侧相反的方向被限定为前侧时,光合成器1230a的前侧可以朝向多个反射镜1221、1222和1223设置;并且与其对应设置的第二红激光二极管1210r2、第二绿激光二极管1210g2以及与其对应设置的反射镜1224和1225可以被设置在光合成器1230a的侧边处。

此外,1/2波长板1235a被置于bs表面1231a与pbs表面1232a之间。此外,bs表面1231a和pbs表面1232a被设置成相对于光路倾斜45度。bs表面1231a反射和传导入射光而将光分解成50:50。pbs表面1232a通过传导特定偏振的光并反射其他偏振的光来分解偏振。例如,pbs表面1232a可以反射s偏振光并传导p偏振光。

此外,第一反射表面1233a和第二反射表面1234a反射入射光。因此,第一反射表面1233a和第二反射表面1234a可以包括涂覆有金属材料的反射镜表面。更优选地,第一反射表面1233a和第二反射表面1234a可以由倾斜预定角度的两个玻璃表面组成,使得可以使用玻璃表面的全反射而无需单独的涂层。

此外,1/2波长板1235a旋转入射光的波长以转换光的偏振。参考图13,1/2波长板1235a将s偏振光转换为p偏振光。

此外,bs表面1231a分解由反射镜单元1220传导或反射到1/2波长板1235a和第一反射表面1233a中的光;1/2波长板1235a转换由bs表面1231a分解的光的偏振;第一反射表面1233a将由bs表面1231a分解的光反射到第二反射表面1234a;第二反射表面1234a将从第一反射表面1233a反射的光反射到pbs表面1232a;以及pbs表面1232a合成由1/2波长板1235a偏振转换的光和从第二反射表面1234a反射的光,并且输出被合成的光。因此,构造为如图13所示的光合成器1230a通过合成p偏振光和s偏振光而减少斑点。

图15是示出光合成器减小斑点的设计条件的视图。参考图15的(a)和(b),光a和光b表示不同状态的偏振光束;d表示光a与光b之间的距离;n表示用于制造光合成器中光学部件的材料的折射率;以及lc表示激光二极管光源的相干长度。

在该示例中,可以制造光合成器,使得d、lc和n的所有因素满足如图15的(b)所示的公式。假设光合成器的结构是bs表面和pbs表面设置在光合成器前部并且包括第一反射表面和第二反射表面,则1/2波长板可以置于bs表面与pbs表面之间,或者第一反射表面与第二反射表面之间。

参考图13和14,pbs表面1232a和bs表面1231a被设置在光合成器前部,并且第一反射表面1233a和第二反射表面1234a可以被设置在光合成器的后侧处。此外,1/2波长板1235a可以置于bs表面1231a与pbs表面1232a之间。

bs表面1231a分解入射光以形成两个光路。穿过1/2波长板1235a的光(光a)和通过第一反射表面和第二反射表面以入射到pbs表面1232a上的光(光b)具有不同偏振。两种不同偏振光束的光a和光b在pbs表面1232a上被合成。因此,p偏振光和s偏振光在穿过光合成器1230a之后被合成。

如上所述,通过合成具有变为不同偏振状态的偏振模式的光,光的干涉特性可以被降低,因而得到减少斑点的优点。

其次,图16是示出斑点现象和通过使用偏振减少斑点的方法的视图。参考图16,从使用激光源的扫描投影仪110输出的光被散射在屏幕上并从其反射(对于使用者来说是公知的)。

根据本发明一实施例,当暂时分离△opd的△p波+s波被散射在屏幕上以到达检测器或人的可视单元时,生成彼此独立的两个斑点图案1610和1620,从而降低斑点对比度。

来自激光源的光束具有偏振部件,并且当两个波之间的相位差为π时,在检测器的表面或人的可视单元上生成的斑点图案彼此独立。当彼此独立的数量为“n”的斑点图案重叠时,斑点对比度降低至1/√n。

根据本发明一实施例,彼此独立的斑点图案的数量为2,使得降低率为1/√2=0.707。也就是说,通过使用本发明的光合成器,斑点相对于初始值降低大约29%。

参考图13,从光合成器1230a输出的光入射在棱镜元件1280上。棱镜元件1280调节来自激光二极管的一部分光,以增加亮度效率,从而允许光尽可能入射到扫描仪1240的表面上。例如,棱镜元件1280可以将以椭圆形状入射的光调节为圆形形状。此外,棱镜元件1280可以改变光路。

图17是示出通过使用棱镜元件1280成形的光束的视图。参考图17的(a),棱镜元件1280具有前部部分与后部部分不同的倾斜表面,并折射光路。此外,如图17的(b)所示的非对称波束形状可以形成为如图17的(c)所示的对称波束形状。

非对称波束形状可以导致光效率和图像质量降低,使得光学引擎模块1200还可以包括用于波束成形的棱镜元件1280。在包括棱镜元件1280的实施例中,棱镜元件1280可以被设置在光路相对于光反射单元1275的上游。另外,棱镜元件1280可以被设置在光路相对于光合成器1230的下游。在该示例中,光可以顺序穿过光合成器1230、棱镜元件1280,然后穿过光反射单元1275。

参考图13,从光反射单元1275反射的光入射在mems扫描仪1240上,并且竖直地和水平地驱动mems扫描仪1240,以将光传导到扫描投影仪100的外部。参考图13,光学引擎模块1200还可以包括设置在扫描仪1240前部的失真校正透镜1291和1292。

此外,失真校正透镜1291和1292是用于校正由棱镜元件1280等引起的色差和失真图像的透镜。失真校正光学系统1291和1292可以对应于:棱镜1291,设置在扫描仪1240前方的与扫描仪1240间隔预定距离的位置处;以及发散透镜单元1292,设置在棱镜1291前方的与棱镜1291间隔预定距离的位置处。

发散透镜单元1292可以包括:发散透镜,具有形成于其至少一个表面的凹透镜;以及色差校正透镜,具有形成于其至少一个表面的非球面透镜。在该示例中,非球面透镜的前表面可以形成为具有比其后表面更高的非球面度。

失真校正光学系统1291和1292不仅具有失真校正功能,还具有图像质量校正功能,以维持整个屏幕均匀的分辨率。失真校正光学系统1291和1292可以在分离失真校正功能和图像质量校正功能时设计并构造光学部件。也就是说,失真校正光学系统1291和1292可以包括:棱镜1291,执行失真校正功能;以及发散透镜单元1292,执行图像质量校正功能。

因此,通过改变执行失真校正的光学部件的棱镜1291的物理位置,可以调节失真量(校正量),并且根据屏幕形状改变的失真量还可以通过调节功能来调节。

在后部投影货架显示中,屏幕的设计改变而导致的图像失真可以在不改变部件的情况下被校正,并且通过光学失真校正可以减少电路失真校正的负担,使得整个成本降低。

此外,发散透镜单元1292可以具有与棱镜1291不同的折射率。发散透镜单元1292还可以使穿过棱镜1291的光的入射角变宽。发散透镜单元1292可以包括:发散透镜,具有形成于其至少一个表面的凹透镜;以及色差校正透镜,具有形成于其至少一个表面的非球面透镜。发散透镜可以具有形成于其至少一个表面的凹透镜,并且可以是平凹透镜、双凹透镜、弯月形发散透镜等。

例如,发散透镜可以是塑料凹面单透镜(plasticconcavesingletlens)。塑料透镜可以通过注塑成型容易地制得,并适用于大量生产。更优选地,发散透镜还可以是非球面透镜。发散透镜单元1292可以使穿过棱镜的光扩展。特别地,发散透镜是调节屏幕尺寸的光学部件,并且被设置在棱镜1291的前方,以扩展穿过棱镜的光。

此外,色差校正透镜可以校正色差并调节分辨率,并且可以具有形成在其至少一个表面上的非球面透镜。色差校正透镜还可以是塑料凹面单透镜。替代性地,发散透镜单元1292可以形成为非球面透镜。通过将发散透镜单元1292形成为非球面透镜,还可以进一步降低生产成本。

在该示例中,非球面透镜的前表面和后表面两者可以形成为非球面,并且非球面透镜的前表面可以形成为具有比其后表面更高的非球面度。因此,非球面透镜的前表面和后表面可以执行色差校正透镜的功能和发散透镜的功能两种功能。

其次,图18是示出通过(a)不应用和(b)应用本发明的失真校正光学系统于如图6所示具有平面表面和曲形表面的形状所得的屏幕失真的模拟结果的视图。参考图18的(b),屏幕的左外侧边界和右外侧边界处存在稍微的失真。然而,这些是屏幕的边缘部分,并且可以看出,失真已从整个屏幕消除。

图19是示出根据本发明另一实施例的光学引擎模块1200的视图,并且下文中将基于图19的实施例与如上参考图3至图18所述的实施例之间的不同而进行描述。图19示出输出p偏振光的光源单元1210的激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2。

参考图19,根据本发明的光合成器1230b包括pbs表面1232b、1/2波长板1235b、bs表面1231b、第一反射表面1233b和第二反射表面1234b。1/2波长板1235b的布置位置可以根据光合成器1230b的布置方向和从激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2输出的光束的偏振而变化。

参考图19,光合成器1230b的前侧朝向多个反射镜1221、1222和1223设置;以及第二红激光二极管1210r2、第二绿激光二极管1210g2以及与其对应设置的反射镜1224和1225被设置在光合成器1230b的侧边处。此外,1/2波长板1235b被置于第一反射表面1233b与第二反射表面1234b之间。此外,bs表面1231b和pbs表面1232b被设置成相对于光路倾斜45度。

参考图19,bs表面1231b将由所述反射镜单元1220传导或反射的光分解到pbs表面1232b和第一反射表面1233b中;第一反射表面1233b将由bs表面1231b分解的光反射到1/2波长板1235b;1/2波长板1235b转换从第一反射表面1233b反射的光的偏振;第二反射表面1234b将通过1/2波长板1235b偏振转换的光反射到pbs表面1232b;以及pbs表面1232b合成由bs表面1231b分解的光和从第二反射表面1234b反射的光,并且输出被合成的光。

在该示例中,由bs表面1231b分解并反射到pbs表面1232b的光保持为p偏振光;以及由bs表面1231b分解并反射到第一反射表面1233b的光在穿过1/2波长板1235b之后被转换为s偏振光。因此,随着光合成器1230b合成s偏振光和p偏振光并输出被合成的光,可以减少斑点。

图20是示出本发明另一实施例的光学引擎模块1200的视图,并且在下文中将基于与上述实施例的不同进行描述。图20示出通过旋转90度改变的光学引擎模块1200中光源单元1210的激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2的组装位置的视图,并且s偏振光被输出。

参考图20,该实施例中的光合成器1230b包括pbs表面1232b、1/2波长板1235b、bs表面1231b、第一反射表面1233b和第二反射表面1234b。1/2波长板1235b的布置位置可以根据光合成器1230b的布置方向以及从激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2输出的光束的偏振而变化。

参考图20,光合成器1230b的前侧朝向多个反射镜1221、1222和1223设置;并且第二红激光二极管1210r2、第二绿激光二极管1210g2以及与其对应设置的反射镜1224和1225被设置在光合成器1230b的侧边处。然而,通过比较图20的实施例与图19的实施例,可以看出的是,激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2的组装位置旋转90度,使得光合成器1230b也旋转90度以与其组装在一起。

在该实施例中,1/2波长板1235b被置于第一反射表面1233b与第二反射表面1234b之间。此外,bs表面1231b和pbs表面1232b被设置成相对于光路倾斜45度。

参考图20,bs表面1231b将由所述反射镜单元1220传导或反射的光分解到pbs表面1232b和第一反射表面1233b中;第一反射表面1233b将由bs表面1231b分解的光反射到1/2波长板1235b;1/2波长板1235b转换从第一反射表面1233b反射的光的偏振;第二反射表面1234b将通过1/2波长板1235b偏振转换的光反射到pbs表面1232b;以及pbs表面1232b合成由bs表面1231b分解的光和从第二反射表面1234b反射的光,并且输出被合成的光。

在该示例中,由bs表面1231b分解并反射到pbs表面1232b的光保持为s偏振光;以及由bs表面1231b分解并反射到第一反射表面1233b的光在穿过1/2波长板1235b之后被转换为p偏振光。因此,随着光合成器1230b合成s偏振光和p偏振光并输出被合成的光,可以减少斑点。

图21是示出本发明另一实施例的光学引擎模块1200的视图,并且在下文中将基于与上述实施例的不同进行描述。图21示出通过旋转90度而改变的光学引擎模块1200中光源单元1210的激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2的组装位置的视图,并且p偏振光被输出。

参考图21,光合成器1230a的前侧朝向多个反射镜1221、1222和1223设置;并且第二红激光二极管1210r2、第二绿激光二极管1210g2以及与其对应设置的反射镜1224和1225被设置在光合成器1230a的侧边处。在该实施例中,1/2波长板1235a被置于bs表面1231a与pbs表面1232a之间。

此外,bs表面1231a和pbs表面1232a被设置成相对于光路倾斜45度。然而,通过比较图21的实施例与图13和图14的实施例,可以看出的是,激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2的组装位置旋转90度,使得光合成器1230a也旋转90度,以与其组装在一起。

参考图21,bs表面1231a将由所述反射镜单元1220传导或反射的光分解到1/2波长板1235a和第一反射表面1233a中;1/2波长板1235a转换由bs表面1231a分解的光的偏振;第一反射表面1233a将由bs表面1231a分解的光反射到第二反射表面1234a;第二反射表面1234a将从第一反射表面1233a反射的光反射到pbs表面1232a;以及pbs表面1232a合成由1/2波长板1235a偏振转换的光和从第二反射表面1234a反射的光,并且输出被合成的光。

在该示例中,由bs表面1231a分解并反射到pbs表面1232a的光保持为p偏振光;以及由bs表面1231a分解并反射到pbs表面1232a的光在穿过1/2波长板1235a之后被转换为s偏振光。因此,随着光合成器1230a合成s偏振光和p偏振光并输出被合成的光,可以减少斑点。

其次,图22是示出本发明另一实施例的光学引擎模块1200的视图,并且在下文中将基于与上述实施例的不同进行描述。特别地,图22示出输出s偏振光的光源单元1210的激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2。

参考图22,根据本发明实施例的光合成器1230c包括pbs表面1232c和1/2波长板1235c。1/2波长板1235c的位置可以根据光合成器1230c的布置位置和从激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2输出的光束的偏振而变化。

参考图22,当定位光合成器1230c的1/2波长板1235c的方向被限定为光合成器1230c的前侧,以及与前侧相反的方向被限定为后侧时,光合成器1230c的前侧可以朝向第二红激光二极管1210r2、第二绿激光二极管1210g2以及与其对应设置的反射镜1224和1225设置;以及多个反射镜1221、1222和1223被设置在光合成器1230c的侧边处。

此外,1/2波长板1235c和pbs表面1232c被设置成倾斜45度。光源单元1210可以包括红激光二极管、绿激光二极管和蓝激光二极管中的一个或多个。

在该示例中,当对应于第一红激光二极管、第一绿激光二极管和第一蓝激光二极管的光入射到1/2波长板1235c上时,对应于其余激光二极管的光入射到pbs表面1232c上。通过对比,当对应于第一红激光二极管、第一绿激光二极管和第一蓝激光二极管的光入射到pbs表面1232c上时,对应于其余激光二极管的光入射到1/2波长板1235c上。pbs表面1232c合成通过1/2波长板1235c而改变波长的光和从反射镜单元1220入射的光,并且输出被合成的光。

参考图22,光源单元1210包括第一红激光二极管1210r1、第一绿激光二极管1210g1、第一蓝激光二极管1210b1、第二红激光二极管1210r2和第二绿激光二极管1210g2。参考图22,从第一红激光二极管1210r1、第一绿激光二极管1210g1和第一蓝激光二极管1210b1输出的s偏振光穿过与其对应的反射镜1221、1222和1223,以入射到光合成器1230c的pbs表面1232c上。

此外,参考图22,从第二红激光二极管1210r2和第二绿激光二极管1210g2输出的s偏振光穿过对应的反射镜1224和1225,以入射到光合成器1230c的1/2波长板1235c上。在该示例中,入射到1/2波长板1235c上的s偏振光被转换为p偏振光,并与从pbs表面1232c上的第一红激光二极管1210r1、第一绿激光二极管1210g1和第一蓝激光二极管1210b1输出的s偏振光合成在一起。因此,随着光合成器1230c合成s偏振光和p偏振光并输出被合成的光,可以减少斑点。

其次,图23是示出本发明另一实施例的光学引擎模块1200的视图,并且在下文中将基于与上述实施例的不同进行描述。特别地,图23示出输出p偏振光的光源单元1210的激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2。

参考图23,根据本发明实施例的光合成器1230d包括pbs表面1232d和1/2波长板1235d。在该实施例中,1/2波长板1235d被引导到光合成器1230d的前侧,光合成器1230d的前侧朝向多个反射镜1221、1222和1223设置;并且第二红激光二极管1210r2、第二绿激光二极管1210g2以及与其对应设置的反射镜1224和1225被设置在光合成器1230c的侧边处。此外,1/2波长板1235d和pbs表面1232d被设置成倾斜45度。

参考图23,从第一红激光二极管1210r1、第一绿激光二极管1210g1和第一蓝激光二极管1210b1输出的p偏振光可以穿过对应的反射镜1221、1222和1223,以入射到光合成器1230d的1/2波长板1235d上。此外,参考图23,第二红激光二极管1210r2和第二绿激光二极管1210g2输出的p偏振光可以穿过与其对应的反射镜1224和1225,以入射到光合成器1230d的pbs表面1232d上。

在该示例中,入射到1/2波长板1235d上的p偏振光被转换为s偏振光,并与pbs表面1232d上的其余p偏振光合成在一起。因此,随着光合成器1230d合成s偏振光和p偏振光并输出被合成的光,可以减少斑点。

图24是示出本发明另一实施例的光学引擎模块1200的视图,并且在下文中将基于与上述实施例的不同进行描述。特别地,图24示出通过旋转90度改变的光学引擎模块1200中光源单元1210的激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2的组装位置的视图,并且s偏振光被输出。

参考图24,根据本发明实施例的光合成器1230c包括pbs表面1232c和1/2波长板(hwp)1235c。参考图24,1/2波长板1235c被引导到光合成器1230c的前侧,光合成器1230c的前侧朝向第二红激光二极管1210r2、第二绿激光二极管1210g2以及与其对应设置的反射镜1224和1225设置;以及多个反射镜1221、1222和1223被设置在光合成器1230c的侧边处。

此外,1/2波长板1235c和pbs表面1232c被设置成倾斜45度。然而,通过比较图24的实施例与图22的实施例,可以看出的是,激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2的组装位置旋转90度,使得光合成器1230a也旋转90度以与其组装在一起。

参考图24,反射镜单元1220还可以包括将从光合成器1230c输出的光反射到棱镜元件1280的反射镜1226。参考图24,从第一红激光二极管1210r1和第一绿激光二极管1210g1和第一蓝激光二极管1210b1输出的s偏振光穿过与其对应的反射镜1221、1222和1223,以入射到光合成器1230c的pbs表面1232c上。

此外,参考图24,从第二红激光二极管1210r2和第二绿激光二极管1210g2输出的s偏振光穿过对应的反射镜1224和1225,以入射到光合成器1230c的1/2波长板上。在该示例中,入射到1/2波长板1235c上的s偏振光被转换为p偏振光,并与pbs表面1232c上的其余s偏振光合成在一起。因此,随着光合成器1230c合成s偏振光和p偏振光并输出被合成的光,可以减少斑点。

图25是示出本发明另一实施例的光学引擎模块1200的视图,并且在下文中将基于与上述实施例的不同进行描述。图25示出通过旋转90度改变的光学引擎模块1200中光源单元1210的激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2的组装位置的视图,并且p偏振光被输出。

参考图25,根据本发明实施例的光合成器1230d包括pbs表面1232d和1/2波长板(hwp)1235d。此外,反射镜单元1220还可以包括将从光合成器1230d输出的光反射到棱镜元件1280的反射镜1226。

参考图25,根据本发明实施例的光合成器1230d包括pbs表面1232d和1/2波长板1235d。此外,1/2波长板1235d被引导到光合成器1230d的前侧,光合成器1230d的前侧朝向多个反射镜1221、1222和1223设置;并且第二红激光二极管1210r2、第二绿激光二极管1210g2以及与其对应设置的反射镜1224和1225被设置在光合成器1230d的侧边处。

此外,1/2波长板1235d和pbs表面1232d被设置成倾斜45度。然而,通过比较图25的实施例与图22的实施例,可以看出的是,激光源1210r1、1210g1、1210b1、1210r2和1210g2的组装位置旋转90度,使得光合成器1230d也旋转90度以与其组装在一起。

参考图25,从第一红激光二极管1210r1、第一绿激光二极管1210g1和第一蓝激光二极管1210b1输出的p偏振光穿过对应的反射镜1221、1222和1223,以入射到光合成器1230d的1/2波长板1235d上。此外,从第二红激光二极管1210r2和第二绿激光二极管1210g2输出的p偏振光穿过对应的反射镜1224和1225,以入射到光合成器1230d的pbs表面1232d上。

在该示例中,入射到1/2波长板1235d上的p偏振光被转换为s偏振光,并与pbs表面1232c上的其余s偏振光合成在一起。因此,随着光合成器1230d合成s偏振光和p偏振光并输出被合成的光,可以减少斑点。

图26是示出本发明一实施例的展示台2600的视图。参考图26,展示台2600包括:多个货架显示模块2710和2720,每个包括扫描投影仪;一个或多个臂2620,与货架显示模块2710和2720连接;主框架2610,垂直于臂2620设置;以及支撑件2630,与主框架2610连接。

这里,臂2620可以包括连接到货架显示模块2710和2720的侧向结构的凹槽。此外,臂2620可以被顺序地设置在主框架2610的侧表面上且沿竖直方向彼此间隔预定距离。主框架2610和臂2620可以一体成型,或者可以在单独制造之后组装起来。

参考图26,展示台2600可以包括设置在主框架2610一个侧表面上的多个货架显示模块2710和2720。多个货架显示模块2710和2720中的每个包括:货架壳体,具有容置空间;屏幕,设置在容置空间的前表面上;以及扫描投影仪,设置在容置空间内并将预定图像投影到屏幕上。

根据本公开的扫描投影仪、货架显示模块及其操作方法并不局限于上述实施例的构型和方法,并且所有或一部分实施例可以被选择性地组合以实现各种修改。

同时,根据本发明实施例的扫描投影仪及货架显示模块的操作方法可以被实施为通过处理器可读的记录介质中的处理器可读代码。处理器可读记录介质包括可以存储处理器可读数据的所有类型的记录设备。处理器可读记录介质的示例包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、光盘(cd)-rom、磁带、软盘、光学数据存储设备等,并且还有包括以载波形式实现的媒体,例如通过互联网进行的传输。此外,处理器可读记录介质可以分布到通过网络连接的计算机系统,并且处理器可读代码可以采取分布的方式存储于计算机系统中并在该计算机系统中执行。

此外,在本说明书中,尽管已经示出和描述了本发明的优选实施例,但是本发明不限于上述具体实施例,本领域技术人员应该理解的是,在不背离所附权利要求中公开的本发明的范围的情况下,本领域中的各种修改都是可能的,并且这些修改不应该与本发明的技术精神或范围分开理解。

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