CN101976011A - Md短焦距投影显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种MD短焦距激光投影显示装置，由有光源系统、MD显示芯片、合色系统、投影镜头系统和驱动电路组成，所述光源系统的光源通过光束处理模块、偏振分束器、MD显示芯片汇入合色系统，经合色系统合成包含所有图像信息的激光束通过投影镜头把图像投射至屏幕上，其中：所述驱动电路中增加图像亮度检测和信号反馈功能时控制光功率的反馈控制模块；所述投影镜头系统主要包括第一光学系统和凹面非球面反射镜，光线通过第一光学系统后，经凹面非球面反射镜反射至屏幕。与现有技术相比，降低整机厚度和重量，解决短距离投影大屏幕画面，缩短1/3的光路长度，降低整机厚度。

Description

MD短焦距投影显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种MD短焦距投影显示装置。
背景技术
传统的MD投影显示按投影方式分为前投影和背投影，其成像方式都是由照明系统，色光分离系统，电光装置，色光合成系统，投影镜头系统，最后投射到屏幕上，画面的彩色是三基色的混合色，是由白光分离成R\G\B三色，不是真正的彩色，色彩不鲜艳，饱和度不够，而且照明系统光源部分寿命短，发热量高；现有的投影技术其实只能显示出肉眼可见色彩中的30％，而激光电视则能让你看到可见色彩中的70％。激光晶体管的室温寿命一般可达10万小时，经高温老化试验推算出的室温寿命可达百万小时，因此它是一种长寿命高可靠性的产品。传统投影镜头则焦距很长，通常投射65时的画面的投影距离大于840mm，做成前投影机投射出大尺寸画面需要足够长的投影空间，做成背投影机投射出大画面尺寸机箱的厚度很厚，所以用户在安装使用中很不方便。
发明内容
为解决现有技术存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种清晰度高，彩色效果好，使用寿命长，缩短光路长度，实现短距离投影大画面或降低整机厚度的MD短焦距激光投影显示装置。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：该MD短焦距投影显示装置由有光源系统、MD显示合色系统、投影镜头系统和驱动电路组成，其特征在于：所述投影镜头系统主要包括第一光学系统和第二光学系统，第一光学系统由投射光学元件组成，第二光学系统为凹面非球面反射镜，光线通过第一光学系统后，在第一光学系统和第二光学系统之间一次成像，光线从一次像面经过，到达第二光学系统反射后，光线在一次像面与第二光学系统的空间内交叉后到达屏幕第二次成像。
所述光源系统由红色半导体激光器、绿色半导体激光器和蓝色半导体激光器作为光学引擎的光源。
所述光源系统为LED灯作为光学引擎的光源。
所述光源由UHP灯作为光学引擎的光源。
所述MD显示合色系统为LCOS显示合色系统。
所述MD显示合色系统为3LCD显示合色系统。
所述MD显示合色系统为DLP显示合色系统。
所述驱动电路中增加图像亮度检测和信号反馈功能时控制光功率的反馈控制模块。
采用上述技术方案的有益效果是：该MD短焦距投影显示装置的投影镜头系统由第一光学系统和第二光学系统组成，第一光学系统由投射光学元件组成，第二光学系统为凹面非球面反射镜，光线通过第一光学系统后，在第一光学系统和第二光学系统之间一次成像，光线从一次像面经过，到达第二光学系统反射后，光线在一次像面与第二光学系统的空间内交叉后到达屏幕第二次成像。采用这种凹面非球面反射镜二次成像投影镜头系统，采用多次反射技术，通过不对称光路设计和大比例梯形校正，解决大屏幕画面，缩短1/3的光路长度，实现短距离投影大画面或降低整机厚度。由红色半导体激光器、绿色半导体激光器和蓝色半导体激光器作为该装置的光源，发射确定波长和颜色的光线，从不同方位照射至MD显示面板上，不需要分光系统设计，在光束处理模块中对激光发射光线进行偏振、均场和消相干处理后的纯正的R/G/B三基色光照射MD微显示面板，MD微显示面板受R/G/B三色激光照射，当外部图像信号输入时，驱动电路将对其信号分别调制，调制后的各通道光信号通过合像系统合成为一个完整的具有一定灰阶的彩色图像，然后，通过投影镜头系统把图像投射至屏幕上。由于激光是100％单色光，红、绿、蓝三色激光可利用数字信号分别调制，色谱纯净，彩色效果非常理想。光学系统与集成化光源系统之间实现通讯，驱动电路中增加图像亮度检测和信号反馈功能时控制激光器功率的反馈控制模块，激光光源亮度随光学引擎画面情况实现可调。通过在驱动电路中设置图像亮度检索，选取适当的亮度等级，形成反馈信号并反馈给激光光源模块，实现光源功率可调。采用模块化设计理念，满足顾客个性化需求。所述光源也可采用LED灯或UHP灯作为光学引擎的光源适应现有光源的要求。所述MD显示合色系统为LCOS、3LCD或DLP显示合色系统，显示效果好。与现有技术相比，通过不对称光路设计和大比例梯形校正，解决短距离投影大屏幕画面，缩短1/3的光路长度，从而降低整机厚度。
该MD短焦距激光投影显示装置与传统投影设备相比具有如下优点：
(1)清晰度高、画面尺寸灵活。由于不存在聚焦问题，鲜艳的图像可以投射到各种材料表面，甚至是弯曲的表面，仍然可以清晰成像。这种系统还可适应目前使用的所有MD电视和MD投影设备上。
(2)可以发展成为特超大屏幕电视、电影和投影一体化多功能产品。它较等离子体和液晶电视机工艺简单，亮度比大屏幕液晶电视机亮。
(3)激光是100％单色光，红、绿、蓝三色激光可利用数字信号分别调制，因为色谱纯净，彩色效果非常理想。还具有色域范围广、寿命长、环保、节能等优点。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细的说明。
图1为MD短焦距投影显示装置的结构示意图。
图2为光线轨迹图。
具体实施方式
如图1、2所示的MD短焦距投影显示装置，由有光源系统、MD显示芯片、合色系统、投影镜头系统和驱动电路组成，所述光源系统的光源通过光束处理模块、偏振分束器、MD显示芯片汇入合色系统，经合色系统合成包含所有图像信息的光束通过投影镜头把图像投射至屏幕上。所述光源也可采用激光、LED灯或UHP灯作为光学引擎的光源，以适应现有光源的要求。如图1所示的激光光源系统由红色半导体激光器3、绿色半导体激光器9和蓝色半导体激光器6作为光学引擎的光源，所述红色、绿色和蓝色半导体激光器发射的激光分别依次通过光束处理模块2、8、5，偏振分束器1、7、4，LCOS芯片11、10、12汇入合色棱镜13，经合色棱镜13合成单一的激光射线，包含所有图像信息的激光束再通过光缆送到投影镜头，投影镜头系统主要包括第一光学系统14和第二光学系统，第一光学系统由投射光学元件组成，第二光学系统为凹面非球面反射镜15，光线通过第一光学系统后，在第一光学系统和第二光学系统之间一次成像，光线从一次像面经过，到达第二光学系统反射后，光线在一次像面与第二光学系统的空间内交叉后到达屏幕第二次成像。所述驱动电路中增加图像亮度检测和信号反馈功能时控制激光器功率的反馈控制模块。所述MD显示合色系统也可以是3LCD或DLP显示合色系统。
工作原理是；激光光源发出的独有的、纯正的R/G/B三基色光照射LCOS面板，在光源模块中对激光发射光线进行偏振、均场和消相干处理，LCOS面板受R/G/B三色激光照射，当外部图像信号输入时，驱动电路将对其信号分别调制，调制后的各通道光信号通过合像棱镜合成为一个完整的具有一定灰阶的彩色图像，然后，通过投影镜头中的凹面非球面反射镜把图像投射至屏幕上。

Claims (8)

1.一种MD短焦距投影显示装置由有光源系统、MD显示合色系统、投影镜头系统和驱动电路组成，其特征在于：所述投影镜头系统主要包括第一光学系统和第二光学系统，第一光学系统由投射光学元件组成，第二光学系统为凹面非球面反射镜，光线通过第一光学系统后，在第一光学系统和第二光学系统之间一次成像，光线从一次像面经过，到达第二光学系统反射后，光线在一次像面与第二光学系统的空间内交叉后到达屏幕第二次成像。
2.根据权利要求1所述的MD短焦距投影显示装置，其特征在于：所述光源系统由红色半导体激光器、绿色半导体激光器和蓝色半导体激光器作为光学引擎的光源。
3.根据权利要求1所述的MD短焦距投影显示装置，其特征在于：所述光源系统为LED灯作为光学引擎的光源。
4.根据权利要求1所述的MD短焦距投影显示装置，其特征在于：所述光源由UHP灯作为光学引擎的光源。
5.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的MD短焦距投影显示装置，其特征在于：所述MD显示合色系统为LCOS显示合色系统。
6.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的MD短焦距投影显示装置，其特征在于：所述MD显示合色系统为3LCD显示合色系统。
7.根据权利要求1-4任一项权利要求所述的MD短焦距投影显示装置，其特征在于：所述MD显示合色系统为DLP显示合色系统。
8.根据权利要求1所述的MD短焦距投影显示装置，其特征在于：所述驱动电路中增加图像亮度检测和信号反馈功能时控制光功率的反馈控制模块。
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