CN105357454A - 激光扫描装置及激光显示系统 - Google Patents

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CN105357454A
CN105357454A CN201510646142.XA CN201510646142A CN105357454A CN 105357454 A CN105357454 A CN 105357454A CN 201510646142 A CN201510646142 A CN 201510646142A CN 105357454 A CN105357454 A CN 105357454A
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刘新厚
刘新建
李世元
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Hangzhou Hongshi Technology Co Ltd
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    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/44Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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Abstract

本发明涉及一种激光扫描装置及激光显示系统。本发明的激光扫描装置以压电陶瓷双晶片作为核心部件,可以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。另外,本发明的激光显示系统以电光晶体来消除合成光束的相干噪声,从而可以消除激光散斑,提高画质高清晰度。

Description

激光扫描装置及激光显示系统
技术领域
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
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,并成为本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。
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KetabehiMehrdadet.al.Pougonalscannersubsystemforlaserdisplay[J].Proc.SPIE,1997,3131,20-29;RisseStefanet.al.DesignofafasthighprecisionpolygonalscannerforHDTV[J].Proc.SPIE,1997,3131,11-19所报导的。为此发明专利CN03153275.6发明了一种利用压电陶瓷装置控制光路扫描。但是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
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。
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
信号接收电路用于接收视频和音频信号;
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;
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;
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;
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;
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;
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
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。
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。
在一个可选实施例中,该扫描控制装置包括由六个压电陶瓷双晶片组成的光反射装置,其中
每个压电陶瓷双晶片包括:
第一压电陶瓷片;
第二压电陶瓷片;
第一电极对,用于为第一压电陶瓷片施加电信号;
第二电极对,用于为第二压电陶瓷片施加电信号,其中第一电极对和第二电极对共用一个电极,设置在第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片之间;
基板,第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片的一端固定在该基板上,形成该压电陶瓷双晶片的固定端,第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片的另一端形成该压电陶瓷双晶片的自由端,
并且其中
第一压电陶瓷双晶片和第二压电陶瓷双晶片构成行扫描单元,用于对合成光束进行行扫描;
第三、第四、第五、第六压电陶瓷双晶片构成场扫描单元,用于对经过行扫描后的合成光束进行场扫描。
可选地,该行扫描单元包括:
底座,用于分别固定第一和第二压电陶瓷双晶片的固定端;
行扫描光学反射镜;
第一弹性部件,用于将第一压电陶瓷双晶片的自由端连接到该行扫描光学反射镜;
第二弹性部件,用于将第二压电陶瓷双晶片的自由端连接到该行扫描光学反射镜,
其中该行扫描信号电路和行扫描信号非线性调节补偿电路连接第一和第二压电陶瓷双晶片中的每个压电陶瓷片的电极对,用于向其施加行扫描信号,并且其中第一和第二压电陶瓷双晶片上施加的行扫描信号的相位相差π,以使得行扫描光学反射镜能绕其横向中心轴转动。
在一个可选实施例中,该场扫描单元包括:
底座,用于分别固定第三、第四、第五和第六压电陶瓷双晶片的固定端;
场扫描光学反射镜;
第三弹性部件和第四弹性部件,用于分别将第三压电陶瓷双晶片的自由端和第四压电陶瓷双晶片的自由端连接到该场扫描光学反射镜;
第五和第六弹性部件,用于分别将第五压电陶瓷双晶片的自由端和第六压电陶瓷双晶片的自由端连接到该场扫描光学反射镜,
其中该场扫描信号电路和场扫描信号非线性调节补偿电路连接第三、第四、第五和第六压电陶瓷双晶片中的每个压电陶瓷片的电极对,用于向其施加场扫描信号,并且其中第三和第四压电陶瓷双晶片上施加的场扫描信号的相位相差π,第五和第六压电陶瓷双晶片上施加的场扫描信号的相位相差π,以使得场扫描光学反射镜能绕其横向中心轴转动。
在一个可选实施例中,该合光器由相互垂直的第一光学镜片和第二光学镜片组成,并且第一光学镜片和第二光学镜片配置为使入射到合光器中的三基色光经过合光器后同轴输出。
在一个可选实施例中,该第一光学镜片与入射到合光器中的三色激光中的两个成45度角,其中一色激光发生折射,另一色激光发生发射;该第二光学镜片与入射到合光器中的三色激光中的第三个成45度角,其中该色激光发生反射。
在一个可选实施例中,该行扫描信号非线性调节补偿电路和/或场扫描信号非线性调节补偿电路进一步包括由微处理器控制的非线性调节电路,以使行扫描光学反射镜和/或场扫描光学反射镜摆动角度与扫描时间成线性关系。
通过在系统中引入施加有随机变化的电压的电光晶体,可以消除合成光束的相干噪声,从而消除激光散斑,提高画质高清晰度。
本发明一另方面提供一种用于激光显示系统的激光扫描装置,从该激光系统接收激光光束、行扫描信号和场扫描信号,并在行扫描信号和场扫描信号驱动下对接收的激光光束进行行扫描和场扫描,该激光扫描装置包括由六个压电陶瓷双晶片组成的光反射装置,
其中
每个压电陶瓷双晶片包括:
第一压电陶瓷片;
第二压电陶瓷片;
第一电极对,用于为第一压电陶瓷片施加电信号;
第二电极对,用于为第二压电陶瓷片施加电信号,其中第一电极对和第二电极对共用一个电极,设置在第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片之间;
基板,第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片的一端固定在该基板上,形成该压电陶瓷双晶片的固定端,第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片的另一端形成该压电陶瓷双晶片的自由端;
并且其中
第一压电陶瓷双晶片和第二压电陶瓷双晶片构成行扫描单元,该行扫描单元包括:
底座,用于分别固定第一和第二压电陶瓷双晶片的固定端;
行扫描光学反射镜;
第一弹性部件,用于将第一压电陶瓷双晶片的自由端连接到该行扫描光学反射镜;
第二弹性部件,用于将第二压电陶瓷双晶片的自由端连接到该行扫描光学反射镜,
其中该行扫描信号施加在第一和第二压电陶瓷双晶片中的每个压电陶瓷片的电极对上,并且其中第一和第二压电陶瓷双晶片上施加的行扫描信号的相位相差π,以使得行扫描光学反射镜能绕其横向中心轴转动;并且其中
第三、第四、第五、第六压电陶瓷双晶片构成场扫描单元,该场扫描单元包括:
底座,用于分别固定第三、第四、第五和第六压电陶瓷双晶片的固定端;
场扫描光学反射镜,其转动轴与该行扫描光学反射镜的转动轴垂直;
第三弹性部件和第四弹性部件,用于分别将第三压电陶瓷双晶片的自由端和第四压电陶瓷双晶片的自由端连接到该场扫描光学反射镜;
第五和第六弹性部件,用于分别将第五压电陶瓷双晶片的自由端和第六压电陶瓷双晶片的自由端连接到该场扫描光学反射镜,
其中该场扫描信号施加在第三、第四、第五和第六压电陶瓷双晶片中的每个压电陶瓷片的电极对上,并且其中第三和第四压电陶瓷双晶片上施加的场扫描信号的相位相差π,第五和第六压电陶瓷双晶片上施加的场扫描信号的相位相差π,以使得场扫描光学反射镜能绕其横向中心轴转动。
利用本发明的由六个压电陶瓷双晶片组成的扫描控制装置能够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。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述,本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚,在附图中:
图1示出根据本发明一个实施例的激光显示系统;
图2示出根据本发明一个实施例的合光器;
图3示出根据本发明一个实施例的压电陶瓷双晶片;
图4示出根据本发明一个实施例的行扫描装置;以及
图5示出根据本发明一个实施例的场扫描装置。
附图标记
1.信号接收电路;2.信号处理电路;3.信号分离电路;4.伴音电路;5.三基色调制电路的红色信号输入端;6.三基色调制电路的绿色信号输入端;7.三基色调制电路的蓝色信号输入端;8.红发光激光器;9.绿发光激光器;10.蓝发光激光器;11.合光器;12.扫描控制装置;13.行扫描信号调制电路;14.场扫描信号调制电路;15.行扫描信号非线性调节补偿电路;16.场扫描信号非线性调制补偿电路;17.屏幕;18、19.光学镜片;20、21压电陶瓷片;22.基板;23.公共电极;24.弹性部件;25.行扫描光学反射镜;27.场扫描光学反射镜;28.激光光轴;29.电光晶体。
应当注意的是,本说明书附图并非按照比例绘制,而仅为示意性的目的,因此,不应被理解为对本发明范围的任何限制和约束。在附图中,相似的组成部分以相似的附图标号标识。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述。以下参照附图进行详细的描述,所述附图形成本发明的一部分,且在本发明中,附图通过对实施本发明的具体实施例的解释表示出来。应当理解的是在不偏离本发明的范围的情况下可以采用其它的实施例且可以进行结构上或逻辑上的改变。例如,对于一个实施例解释或描述的特征可被用于其它实施例或与其它实施例结合来生成另一个实施例。其意图在于本发明包括这样的修改和变化。这些示例用特定的语句描述,但它们不应被理解为对所附的权利要求范围的限制。附图仅出于解释性目的且并非按比例绘制。除非特别说明,出于清楚的目的,相应的元件在不同的附图中采用同样的附图标记表示。
术语"具有","含有","包括","包含"等是开放性的,它们表示所描述的结构,元件或者特征的存在,但并不排除额外元件或特征。
图1示出了根据本发明一个实施例的激光显示系统。该激光显示系统包括信号接收电路1,信号处理电路2,信号分离电路3,伴音电路4,扬声器,三基色调制电路,三基色激光器,合光器11,电光晶体29,扫描控制装置12,行扫描信号调制电路13,场扫描信号调制电路14,行扫描信号非线性调节补偿电路15以及场扫描信号非线性调制补偿电路16,其中
该信号接收电路1用于接收视频和音频信号,在一个具体示例中,该信号接收电路1为高频头。
信号处理电路2用于处理该接收的信号并发送给信号分离电路3。在一个具体示例中,信号处理电路2的信号输入端与信号接收电路1的信号输出端连接,信号处理电路2的信号输出端与信号分离电路3的信号输入端连接。
信号分离电路3将分离出的声音信号输入到伴音电路4,经扬声器输出;信号分离电路3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,以控制它们输出光的强度大小。在一个具体示例中,三基色信号为红,绿,蓝信号,相应地,三基色调制电路分别为红5、绿6、蓝7三基色调制电路,三基色激光器分别为发射红、绿、蓝三色光的红光激光器8、绿光激光器9和蓝光激光器10。三基色调制电路的信号红、绿、蓝输入端5、6、7分别与信号分离电路3的红、绿、蓝信号输出端对应连接;红8、绿9、蓝10三个激光器分别与三基色调制电路的红、绿、蓝信号输出端连接。
合光器11将三基色激光器出射的三色激光合成一束同轴激光。在一个具体示例中,合光器11的信号输入端分别与红8、绿9、蓝10三个激光器的信号输出端连接,如图2所示。
优选地,合光器11由两片互相垂直的光学镜片18、19组成,其中三基色激光器中的两个激光器的激光光轴28分别与一个光学镜片成45度角,第三个激光器的输出激光光轴28与另一个光学镜片成45度角,这样保证三束激光经合光器混合后同轴。例如红光激光器出射的红光与光学镜片18成45度角入射到光学镜片18上,并发生折射,绿光激光器出射的绿光与光学镜片18成45度角入射到光学镜片18上,并发生反射,蓝光激光器出射的蓝光与光学镜片19成45度角入射到光学镜片19上,并发生反射,这三束光同轴输出。当然,本领域技术人员根据本发明的教导,也能想到其它结构形式,例如红光激光器出射的红光与光学镜片18成45度角入射到光学镜片18上,并发生折射,绿光激光器出射的绿光与光学镜片18成45度角入射到光学镜片18上,并发生反射,蓝光激光器出射的蓝光与光学镜片19成45度角入射到光学镜片19上,并发生折射,这三束光同轴输出。
在一个优选示例中,如1所示,合光后的光束经过电光晶体29,在电光晶体上施加有随机变化的电压,随机改变合成光束的相位,从而消除相干噪声所带来的散斑。
在一个更优选示例中,电光晶体29可以设置在三基色激光器与合光器11之间的光路上,例如设置在红光激光器8、绿光激光器9以及蓝光激光器10中至少一个与合光器11之间的光路上,并施加有随机变化的电压,随机改变对应光束的相位,从而消除合成后相干噪声所带来的散斑。
行扫描信号调制电路13接收从信号分离电路3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15补偿后发送到扫描控制装置12。在一个具体示例中,行扫描信号调制电路13的信号输入端与信号分离电路3分离出行扫描信号输出端连接,行扫描信号调制电路13的信号输出端与行扫描信号非线性调节补偿电路15的信号输入端连接。
场扫描信号调制电路14接收信号分离电路3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16补偿后发送到扫描控制装置12。在一个具体示例中,场扫描信号调制电路14的信号输入端与信号分离电路3分离出场扫描信号输出端连接,场扫描信号调制电路14的信号输出端与场扫描信号非线性调制补偿电路16的信号输入端连接。
扫描控制装置12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17上形成图像。在一个具体示例中,扫描控制装置12中的扫描装置的信号输入端a与合光器11的信号输出端连接;扫描装置的信号输入端b与行扫描信号非线性调节补偿电路15的信号输出端连接;扫描装置的信号输入端c与场扫描信号非线性调制补偿电路16的信号输出端接。
在上述合光后的光束经过电光晶体29的实施例中,扫描控制装置12接收从电光晶体29出射的合成光束。
在电光晶体29位于激光器与合光器11之间的光路上的实施例中,扫描控制装置12直接从合光器11接收合成光束。
在本发明的一个具体示例中,扫描控制装置12是以压电陶瓷双晶片为核心部件,由六个压电陶瓷双晶片组成的光反射装置,在场和行扫描信号电路及场和行扫描信号非线性调节补偿电路的驱动下,可以将激光反射并扫描成一幅画面。
其中,在一个具体示例中,如图3所示,压电陶瓷双晶片是由两片相同的沿厚度方向极化的压电陶瓷片粘接而成,结构是:两片压电陶瓷片20、21的一端固定在基板22上形成固定端,另一端形成自由端,整体构成悬臂结构。该压电陶瓷双晶片还包括分别为压电陶瓷片20、21加电的第一电极对和第二电极对,其中在压电陶瓷片20、21之间设置有电极23,作为第一电极对和第二电极对中共用的一个电极,例如共同的负极。当沿厚度方向即图中Z方向施加电场时,其中一个压电陶瓷片收缩,另一片伸长,变形方向可以通过改变上述电极对中正负极连线来控制,压电陶瓷双晶片的自由端便可以发生弯曲形变。此结构中主要是横向压电常数起作用,自由端位移量为Z。
如图4所示,六个压电陶瓷双晶片中的两个构成行扫描单元,用于对合成光束进行行扫描。在一个具体示例中,行扫描单元如此形成:将六个压电陶瓷双晶片中的两个的自由端分别通过对应的弹性部件24(包括但不限于弹簧片)连接到光学反射镜25,将两个压电陶瓷双晶片的固定端固装在底座上。其中,该底座可以是对应于各自的固定端的独立的底座,也可以是共用的底座,只要能起到固定目的即可。该两个压电陶瓷双晶片中的每个压电陶瓷片的电极对连接行扫描信号电路13和行扫描信号非线性调节补偿电路15。当行扫描信号电路13和行扫描信号非线性调节补偿电路15在该两个压电陶瓷双晶片上施加位相相差π的信号时,光学反射镜25绕中心轴转动,合成光束(例如由合光器11投射出的信号)投射到光学反射镜25的中心位置,这样,合成光束经光学反射镜25反射扫描成一条直线投射到转动轴与光学反射镜25的传动轴垂直的另一光学反射镜27上,进行下一步场扫描,这将结合图5进一步描述。
如图5所示,六个压电陶瓷双晶片中的另外四个构成场扫描单元,用于对经过行扫描后的合成光束进行场扫描。在一个具体示例中,场扫描单元如此形成:将另外四个压电陶瓷双晶片的各自的固定端固装在底座上,其中,该底座可以是对应于各自的固定端的独立的底座,也可以是共用的底座,只要能起到固定目的即可。该四个压电陶瓷双晶片中的两个压电陶瓷双晶片之间通过各自对应的弹性部件连接到光学反射镜27,形成一组,这样的两组(共四个压电陶瓷双晶片)压电陶瓷双晶片中的每个压电陶瓷双晶片的电极对分别连接场扫描信号电路14和场扫描信号非线性调节补偿电路16。当连接场扫描信号电路14和场扫描信号非线性调节补偿电路16在每组中的两个压电陶瓷双晶片上施加位相相差π的信号时,光学反射镜27绕中心轴转动,这样,由行扫描部件反射过来的信号激光“直线”通过光学反射镜27的转动扫描成一幅画面,投射到屏幕17上。
优选地,为达到匀速扫描的目的,所述的行扫描信号非线性调节补偿电路,或场扫描信号非线性调节补偿电路进一步加装由微处理器控制的非线性调节电路,使镜面摆动角度与扫描时间成线性关系。
由电视信号调制的三色激光经合光器合成一束信号激光后,投射到光学反射镜25上,产生一激光点,所述的光学反射镜25,在位相相差π的两个行扫描信号电路13和行扫描信号非线性调节补偿电路15的驱动下,光学反射镜25可绕其横向中心轴转动,将投射其上的激光点扫描成一条直线,投射到前方的光学反射镜27的中心轴线位置,实现电视信号的行扫描;所述的光学反射镜27,在位相相差π的场扫描信号电路14和场扫描信号非线性调节补偿电路16的驱动下,光学反射镜27可绕其横向中心轴转动,其转动轴与前述光学反射镜25的转动轴垂直,光学反射镜27的转动将投射其中心位置的直线型激光信号扫描成一幅画面,投射到前方的屏幕上,实现电视信号的场扫描。
利用本发明的由六个压电陶瓷双晶片组成的扫描控制装置能够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。
本发明用激光器作为光源,以压电陶瓷双晶片作为扫描系统的核心部件,以电光晶体来消除合成光束的相干噪声,从而可以消除激光散斑提高画质高清晰度和/或可以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。
以上参照本发明的实施例对本发明予以了说明。但是,这些实施例仅仅是为了说明的目的,而并非为了限制本发明的范围。本发明的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本发明的范围,本领域技术人员可以做出多种替换和修改,这些替换和修改都应落在本发明的范围之内。

Claims (10)

1.一种激光显示系统,其特征在于,包括信号接收电路(1)、信号处理电路(2)、信号分离电路(3)、伴音电路(4)、扬声器、三基色调制电路(5、6、7)、三基色激光器(8、9、10)、合光器(11)、扫描控制装置(12)、行扫描信号调制电路(13)、行扫描信号非线性调节补偿电路(14)、场扫描信号调制电路(15)、场扫描信号非线性调制补偿电路(16)以及电光晶体(29),其中
信号接收电路用于接收视频和音频信号;
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;
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;
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;
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;
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;
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
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。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
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。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,该扫描控制装置包括由六个压电陶瓷双晶片组成的光反射装置,其中
每个压电陶瓷双晶片包括:
第一压电陶瓷片(20);
第二压电陶瓷片(21);
第一电极对,用于为第一压电陶瓷片施加电信号;
第二电极对,用于为第二压电陶瓷片施加电信号,其中第一电极对和第二电极对共用一个电极,设置在第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片之间;
基板(22),第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片的一端固定在该基板上,形成该压电陶瓷双晶片的固定端,第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片的另一端形成该压电陶瓷双晶片的自由端,
并且其中
第一压电陶瓷双晶片和第二压电陶瓷双晶片构成行扫描单元,用于对合成光束进行行扫描;
第三、第四、第五、第六压电陶瓷双晶片构成场扫描单元,用于对经过行扫描后的合成光束进行场扫描。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,该行扫描单元包括:
底座,用于分别固定第一和第二压电陶瓷双晶片的固定端;
行扫描光学反射镜(25);
第一弹性部件,用于将第一压电陶瓷双晶片的自由端连接到该行扫描光学反射镜;
第二弹性部件,用于将第二压电陶瓷双晶片的自由端连接到该行扫描光学反射镜,
其中该行扫描信号电路和行扫描信号非线性调节补偿电路连接第一和第二压电陶瓷双晶片中的每个压电陶瓷片的电极对,用于向其施加行扫描信号,并且其中第一和第二压电陶瓷双晶片上施加的行扫描信号的相位相差π,以使得行扫描光学反射镜能绕其横向中心轴转动。
5.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,该场扫描单元包括:
底座,用于分别固定第三、第四、第五和第六压电陶瓷双晶片的固定端;
场扫描光学反射镜(27);
第三弹性部件和第四弹性部件,用于分别将第三压电陶瓷双晶片的自由端和第四压电陶瓷双晶片的自由端连接到该场扫描光学反射镜;
第五和第六弹性部件,用于分别将第五压电陶瓷双晶片的自由端和第六压电陶瓷双晶片的自由端连接到该场扫描光学反射镜,
其中该场扫描信号电路和场扫描信号非线性调节补偿电路连接第三、第四、第五和第六压电陶瓷双晶片中的每个压电陶瓷片的电极对,用于向其施加场扫描信号,并且其中第三和第四压电陶瓷双晶片上施加的场扫描信号的相位相差π,第五和第六压电陶瓷双晶片上施加的场扫描信号的相位相差π,以使得场扫描光学反射镜能绕其横向中心轴转动。
6.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,该场扫描单元包括:
底座,用于分别固定第三、第四、第五和第六压电陶瓷双晶片的固定端;
场扫描光学反射镜(27),其转动轴与该行扫描光学反射镜的转动轴垂直;
第三弹性部件和第四弹性部件,用于分别将第三压电陶瓷双晶片的自由端和第四压电陶瓷双晶片的自由端连接到该场扫描光学反射镜;
第五和第六弹性部件,用于分别将第五压电陶瓷双晶片的自由端和第六压电陶瓷双晶片的自由端连接到该场扫描光学反射镜,
其中该场扫描信号电路和场扫描信号非线性调节补偿电路连接第三、第四、第五和第六压电陶瓷双晶片中的每个压电陶瓷片的电极对,用于向其施加场扫描信号,并且其中第三和第四压电陶瓷双晶片上施加的场扫描信号的相位相差π,第五和第六压电陶瓷双晶片上施加的场扫描信号的相位相差π,以使得场扫描光学反射镜能绕其横向中心轴转动。
7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,该合光器由相互垂直的第一光学镜片和第二光学镜片组成,并且第一光学镜片和第二光学镜片配置为使入射到合光器中的三基色光经过合光器后同轴输出。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,
该第一光学镜片与入射到合光器中的三色激光中的两个成45度角,其中一色激光发生折射,另一色激光发生发射;
该第二光学镜片与入射到合光器中的三色激光中的第三个成45度角,其中该色激光发生反射。
9.根据权利要求4-6中任一项所述的系统,其特征在于,该行扫描信号非线性调节补偿电路和/或场扫描信号非线性调节补偿电路进一步包括由微处理器控制的非线性调节电路,以使行扫描光学反射镜和/或场扫描光学反射镜摆动角度与扫描时间成线性关系。
10.一种用于激光显示系统的激光扫描装置,从该激光系统接收激光光束、行扫描信号和场扫描信号,并在行扫描信号和场扫描信号驱动下对接收的激光光束进行行扫描和场扫描,其特征在于,包括由六个压电陶瓷双晶片组成的光反射装置,
其中
每个压电陶瓷双晶片包括:
第一压电陶瓷片(20);
第二压电陶瓷片(21);
第一电极对,用于为第一压电陶瓷片施加电信号;
第二电极对,用于为第二压电陶瓷片施加电信号,其中第一电极对和第二电极对共用一个电极,设置在第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片之间;
基板(22),第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片的一端固定在该基板上,形成该压电陶瓷双晶片的固定端,第一压电陶瓷片和第二压电陶瓷片的另一端形成该压电陶瓷双晶片的自由端;
并且其中
第一压电陶瓷双晶片和第二压电陶瓷双晶片构成行扫描单元,该行扫描单元包括:
底座,用于分别固定第一和第二压电陶瓷双晶片的固定端;
行扫描光学反射镜(25);
第一弹性部件,用于将第一压电陶瓷双晶片的自由端连接到该行扫描光学反射镜;
第二弹性部件,用于将第二压电陶瓷双晶片的自由端连接到该行扫描光学反射镜,
其中该行扫描信号施加在第一和第二压电陶瓷双晶片中的每个压电陶瓷片的电极对上,并且其中第一和第二压电陶瓷双晶片上施加的行扫描信号的相位相差π,以使得行扫描光学反射镜能绕其横向中心轴转动;
并且其中
第三、第四、第五、第六压电陶瓷双晶片构成场扫描单元,该场扫描单元包括:
底座,用于分别固定第三、第四、第五和第六压电陶瓷双晶片的固定端;
场扫描光学反射镜(27),其转动轴与该行扫描光学反射镜的转动轴垂直;
第三弹性部件和第四弹性部件,用于分别将第三压电陶瓷双晶片的自由端和第四压电陶瓷双晶片的自由端连接到该场扫描光学反射镜;
第五和第六弹性部件,用于分别将第五压电陶瓷双晶片的自由端和第六压电陶瓷双晶片的自由端连接到该场扫描光学反射镜,
其中该场扫描信号施加在第三、第四、第五和第六压电陶瓷双晶片中的每个压电陶瓷片的电极对上,并且其中第三和第四压电陶瓷双晶片上施加的场扫描信号的相位相差π,第五和第六压电陶瓷双晶片上施加的场扫描信号的相位相差π,以使得场扫描光学反射镜能绕其横向中心轴转动。
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