激光扫描装置及激光显示系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光显示领域，具体地，涉及一种激光电视、激光电影以及户内或户外大屏幕激光显示的激光扫描装置及激光显示系统。
【背景技术】
[0002]电视、彩色显示器已成为现代生活必需品，由于该市场的巨大潜力和利润，各国都致力于发展高清晰度和大屏幕显示器以满足人们对该产品的不断更新的需求，例如:大屏幕等离子体显示(PDP)，液晶显示(LCD)等。以激光作为彩色显示器的光源是激光技术发展的一种趋势，同时也一直是研究人员的梦想。随着红、绿、蓝三色光半导体激光器的相继研制成功和投放市场，使激光电视的问世成为可能，并成为21世纪显示器市场中最强有力的竞争者。激光的单色性好，在色泽方面，激光可以更准确地控制输出波长，与传统高画质显示器比较，激光所展现的颜色更加充足和逼真，不仅能保证重现图像的颜色，而且对自然界中难以看到的高饱和度也能显示出来。激光的方向性极强，光束的发散性很小，因而打在屏幕上仍然是一个非常清晰的小亮点，大大提高了图像的清晰度，激光显示可以准确地控制激光点打在屏幕上的位置，可以克服传统显示器存在的像变形问题。除了色泽、清晰度方面的显著优点之外，激光显示对环境要求低，通常无需任何光学聚焦系统，显示尺寸可以任意调整，可以发展成为超大屏幕显示、电影和投影一体化的多功能产品。
[0003]现有激光显示系统的组成包括源信号调制电路、激光器、合光装置和扫描装置。目前扫描控制的方法均采用机械方式。从源信号中分离出来的场同步信号、行同步信号分别经振镜控制电路、转镜控制电路，使振镜作垂直场扫描摆动，使转镜作水平行扫描转动，经调制的三色激光经合光器形成的彩色光，先射到水平扫描转镜上，再由转镜反射到振镜上，振镜将光反射到屏幕上形成彩色图像。转镜的结构是在定子外周有转子，转子的最外层是多面金属反射镜面，定子的绕组与转镜控制电路板上的电路相连，接受行同步信号的控制。振镜的结构是固定在箱体上的支架上固装着电磁震荡器，电磁震荡器的输出轴的一端固装着振镜，电磁震荡器与振镜控制电路板上的电路相连，接受场同步信号的控制。这种扫描控制方式对转镜的分割误差、转镜的转速及其稳定性要求极高，如Ketabehi Mehrdad et.al.Pougonal scanner subsystem for laser display[J].Proc.SPIE, 1997, 3131,20-29 ；Risse Stefan et.al.Design of a fast high precis1n polygonal scanner forHDTV [J], Proc.SPIE, 1997, 3131, 11-19 所报导的。为此发明专利 CN 03153275.6 发明了一种利用压电陶瓷装置控制光路扫描。该文献全文引入作为参考。然后该文献提供的装置中，由于三基色激光经合光后，会产生相干噪声，从而产生散斑，所以该装置仍不能最优地体现激光显示的特点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种激光扫描装置及激光显示系统，用于克服上述技术问题中的至少一个，即消除激光散斑提高画质高清晰度和/或实现降低对组成电视激光显示系统的转镜的分割误差、转镜的转速及其稳定性极高的要求。
[0005]本发明一方面提供一种激光显示系统，包括信号接收电路、信号处理电路、信号分离电路、伴音电路、扬声器、三基色调制电路、三基色激光器、合光器、扫描控制装置、行扫描信号调制电路、行扫描信号非线性调节补偿电路、场扫描信号调制电路、场扫描信号非线性调制补偿电路以及电光晶体，其中
[0006]?目号接收电路用于接收视频和首频?目号；
[0007]信号处理电路用于处理接收的信号并发送给信号分离电路；
[0008]信号分离电路将分离出的声音信号输入到伴音电路，经扬声器输出；将分离出的三基色信号输入到三基色调制电路，并驱动三基色激光器，以控制其输出强度；将分离出的行扫描信号和场扫描信号分别输入到行扫描信号调制电路和场扫描信号调制电路；
[0009]合光器用于将三基色激光器出射的三色激光合成同轴的光束；
[0010]行扫描信号调制电路接收从信号分离电路分离出的行扫描信号并经行扫描信号非线性调节补偿电路补偿后发送到扫描控制装置；
[0011]场扫描信号调制电路接收信号分离电路分离出的场扫描信号并经场扫描信号非线性调制补偿电路补偿后发送到扫描控制装置；
[0012]电光晶体上施加有随机变化的电压，用于消除合成光束的相干噪声；以及
[0013]扫描控制装置接收合成光束，在补偿后的行和场扫描信号驱动下对接收的合成光束进行行扫描和场扫描，并将输出信号投射到屏幕上以形成图像。
[0014]在一个可选实施例中，该电光晶体设置在合光器和扫描控制装置之间的光路上，用于改变从合光器出射的合成光束的相位；或者该电光晶体设置在三基色激光器中的至少一个与合光器之间的光路上，用于改变从相应激光器出射的光束的相位。
[0015]在一个可选实施例中，该扫描控制装置包括由四个电致伸缩陶瓷微位移器WTDS组成的光反射装置，其中
[0016]第一 WTDS和第二 WTDS构成行扫描单元，用于对合成光束进行行扫描；
[0017]第三WTDS和第四WTDS构成场扫描单元，用于对经过行扫描后的合成光束进行场扫描。
[0018]在一个可选实施例中，该行扫描单元包括:
[0019]第一基板，第一 WTDS和第二 WTDS的一端竖直固定在第一基板上表面；
[0020]光学反射镜，第一 WTDS和第二 WTDS的另一端附接该光学反射镜，其中该光学反射镜的转动轴向与第一基板的转动轴向在同一平面内且互相垂直；
[0021]第一电极对，用于将来自行扫描信号电路和行扫描信号非线性调节补偿电路的行扫描信号施加到第一 WTDS ;
[0022]第二电极对，用于将来自行扫描信号电路和行扫描信号非线性调节补偿电路的行扫描信号施加到第二 WTDS，
[0023]其中第一和第二 WTDS上施加的行扫描信号的相位相差，以使得光学反射镜绕其中心轴转动。
[0024]在一个可选实施例中，该场扫描单元包括:
[0025]第二基板，其中第三WTDS和第四WTDS的一端竖直固定在第二基板上表面，第三WTDS和第四WTDS的另一端附接第一基板的下表面，并且第三、第四WTDS的排列方向与第一、第二 WTDS器件成正交垂直；
[0026]底座，用于固定第二基板；
[0027]第三电极对，用于将来自场信号电路和场信号非线性调节补偿电路的场扫描信号施加到第三WTDS ；
[0028]第四电极对，用于将来自场信号电路和场信号非线性调节补偿电路的场扫描信号施加到第四WTDS，
[0029]其中第三和第四WTDS上施加的场扫描信号的相位相差，以使得第一基板绕其中心转轴转动。
[0030]在一个可选实施例中，WTDS由多