CN106597790B - 一种激光投影仪显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光投影仪显示装置，包括白光激光器、分光器、光纤组、第一反射镜、第二反射镜、第一偏光片、液晶屏、第二偏光片和镜头；所述光纤组含有R光纤、G光纤及B光纤，RGB三种光纤交替排布；白光激光器发出的高色域激光通过分光器分光后，所获得的RGB三色光再经过光纤组滤光形成高色域的RGB阵列激光；RGB阵列激光经第一反射镜和第二反射镜后进入第一偏光片形成高色域的阵列偏振激光，所述第二偏光片的偏振方向与第一偏光片的偏振方向一致，所述液晶屏对阵列偏振激光调制形成图像，并经由镜头投射到投影屏幕上。上述装置结构简单，成本低，同时还提高了投影屏幕上的图像的亮度和色域。

Description

一种激光投影仪显示装置

技术领域

本发明涉及投影仪显示领域，尤其涉及一种激光投影仪显示装置。

背景技术

本领域中RGB通常分别代表R(Red)红色、G(Green)绿色、B(Blue)蓝色三种不同的颜色。RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准，是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的，RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色，这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色，是目前运用最广的颜色系统之一。投影仪也同样采用了该颜色系统，如图1所示，现有投影仪，其入射光201通常为白色自然偏振光，在投影设备中为了提高光的利用效率通常在光路上放置一个偏振转换器1，使得部分自然偏振光转换为某一方向的线偏振光，这个线偏振光的偏振方向和偏光片一11、偏光片二8和偏光片三6的偏振方向一致，光线一202为线偏振光。光线一202射到一个二向色镜一2上，二向色镜一2对蓝光反射，对黄光透射，被反射的蓝光203经过一个反射镜10反射后入射到偏光片一11和液晶屏一12，液晶屏一12对蓝光进行调制形成图像，然后入射到一个合束镜13上；透射的黄光204入射到二向色镜二3上，二向色镜二3对绿光205反射，对红光206透射，被反射的绿光205入射到偏光片二8和液晶屏二9，液晶屏二9对绿光进行调制形成图像，然后入射到一个合束镜13上；透射的红光经过反射镜4、反射镜5后入射到偏光片三6和液晶屏三7，液晶屏三7对红光进行调制形成图像，然后入射到一个合束镜13上。合束镜13把三幅图像合为一束入射到一个投影镜头14，投影镜头14把图像投射到屏幕上。这种结构的缺点主要在于其结构复杂，亮度低，色域低。

发明内容

为解决现有技术中投影仪结构复杂，亮度底，色域低的技术问题，本发明提供一种激光投影仪显示装置，具体方案如下：

一种激光投影仪显示装置，包括白光激光器、分光器、光纤组、第一反射镜、第二反射镜、第一偏光片、液晶屏、第二偏光片和镜头；

所述光纤组含有R光纤、G光纤及B光纤，RGB三种光纤交替排布；

所述白光激光器发出的高色域激光通过分光器分光后，所获得的RGB三色光再经过光纤组滤光形成高色域的RGB阵列激光；

所述RGB阵列激光经第一反射镜和第二反射镜后进入第一偏光片形成高色域的阵列偏振激光。

所述第二偏光片的偏振方向与第一偏光片的偏振方向一致，所述液晶屏对阵列偏振激光调制形成图像，该图像光束由于与第二偏光片具有相同的偏振方向，可最大限度的通过第二偏光片，并经由镜头投射到投影屏幕上，所述第二偏光片还用于过滤掉其他偏振方向的杂光。

进一步的，所述光纤组中，同一列光纤所传输的光的颜色相同。

进一步的，所述光纤组中，任意三列相邻光纤所传输的光的颜色各不相同。

进一步的，所述白光激光器所发出的白色激光由固定角度经分光后入射到光纤内。

进一步的，所述固定角度需满足经分光后的RGB三色光在光纤中的全反射条件。

进一步的，所述全反射条件可通过RGB三种光纤材料的折射率大小进行设置。

进一步的，所述折射率与分光后的RGB三色光峰值频率所对应的全反射条件相匹配。

与现有技术相比，本发明提供的一种激光投影仪显示装置，入射光源为高色域的白色激光，经分光器和光纤组滤光以及第一偏光片起偏后，所形成的RGB阵列偏阵激光其色域非常高；相较于现有技术中分红、绿、蓝三色光分别在液晶屏幕上调制后，再通过合束镜合成一束的结构，本发明中的液晶屏对该高色域的RGB阵列偏阵激光一次性调制即在投影屏幕上显示出相应的内容，其亮度高，且所用各类光学元件相对较少，结构简单，成本低。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为现有技术的投影仪整体结构示意图；

图2为本发明所提供的激光投影仪显示装置整体结构示意图；

图3为本发明光纤组中各光纤排列方式示意图；

图4为本发明各色光在光纤中的传输路径示意图

在附图中，相同的部件采用相同的附图标记，附图并未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图2到图4所示，本实施例所提供的一种激光投影仪显示装置，该激光投影仪显示装置同样也是采用加色法原理的色光三原色RGB颜色系统，该装置包括白光激光器301、分光器(图中未示出)、光纤组302、第一反射镜303、第二反射镜304、第一偏光片305、液晶屏306、第二偏光片307和镜头308；优选的分光器可以是三棱镜等能从白光中分离出色光的光学器件。

所述光纤组含有R光纤3021、G光纤3022及B光纤3023，RGB三种光纤交替排布；

所述白光激光器301发出的高色域激光通过分光器(图中未示出)分光后，所获得的RGB三色光再经过光纤组302滤光形成高色域的RGB阵列激光；

所述RGB阵列激光经第一反射镜303和第二反射镜304后进入第一偏光片305形成高色域的阵列偏振激光；

所述第二偏光片307的偏振方向与第一偏光片305的偏振方向一致，所述液晶屏306对阵列偏振激光调制形成图像，该图像光束由于与第二偏光片307具有相同的偏振方向，可最大限度的通过第二偏光片307，并经由镜头306投射到投影屏幕上，使亮度最大化，同时，所述第二偏光片307还用于过滤掉其他偏振方向的杂光，提高了图像的品质。

该装置中的高色域的白色激光，经分光器及光纤组302滤光以及第一偏光片305起偏后，所形成的RGB阵列偏阵激光其色域非常高；相较于现有技术中分红、绿、蓝三色光分别在液晶屏幕上调制后，再通过合束镜合成一束的结构，本实施例中的液晶屏306对该高色域的RGB阵列偏阵激光一次性调制即在投影屏幕上显示出相应的内容，其亮度高，且所用各类光学元件相对较少，结构简单，成本低。

优选的，所述光纤组302中，同一列光纤所传输的光的颜色相同。

优选的，所述光纤组302中，任意三列相邻光纤所传输的光的颜色各不相同。

上述优选的光纤布局形式保证了经过光纤组302后形成的高色域的RGB阵列激光中任意相邻三列激光均具有红(R)、绿(G)、蓝(B)色光三原色，不会出现因局部缺少色光三原色中的某一色光而导致图象局部颜色显示有较大失真，局部色域较低的问题，各色光均匀分布，使色域进一步提高。

优选的，所述白光激光器301所发出的白色激光由固定角度θ经分光后入射到光纤内。

优选的，所述固定角度θ需满足经分光后的RGB三色光在光纤中的全反射条件。

优选的，所述全反射条件可通过RGB三种光纤材料的折射率大小进行设置。

优选的，所述折射率与分光后的RGB三色光峰值频率所对应的全反射条件相匹配。

上述结构保证了RGB三色光在RGB三种光纤中传导时处于全反射状态，将RGB三色光在传导过程中的光照损失降到了最低，其损失几乎为零，进一步提高了屏幕上图像的亮度。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (5)

1.一种激光投影仪显示装置，其特征在于，包括白光激光器、分光器、光纤组、第一反射镜、第二反射镜、第一偏光片、液晶屏、第二偏光片和镜头；

所述光纤组含有R光纤、G光纤及B光纤，RGB三种光纤交替排布；

所述白光激光器发出的高色域激光通过分光器分光后，所获得的RGB三色光再经过光纤组滤光形成高色域的RGB阵列激光；

所述RGB阵列激光经第一反射镜和第二反射镜后进入第一偏光片形成高色域的阵列偏振激光；

所述第二偏光片的偏振方向与第一偏光片的偏振方向一致，所述液晶屏对阵列偏振激光调制形成图像，该图像光束由于与第二偏光片具有相同的偏振方向，可最大限度地通过第二偏光片，并经由镜头投射到投影屏幕上，所述第二偏光片还用于过滤掉其他偏振方向的杂光；

所述光纤组中，同一列光纤所传输的光的颜色相同；

所述光纤组中，任意三列相邻光纤所传输的光的颜色各不相同。

2.根据权利要求1所述的一种激光投影仪显示装置，其特征在于，所述白光激光器所发出的白色激光由固定角度经分光后入射到光纤内。

3.根据权利要求2所述的一种激光投影仪显示装置，其特征在于，所述固定角度需满足经分光后的RGB三色光在光纤中的全反射条件。

4.根据权利要求3所述的一种激光投影仪显示装置，其特征在于，所述全反射条件可通过RGB三种光纤材料的折射率大小进行设置。

5.根据权利要求4所述的一种激光投影仪显示装置，其特征在于，所述折射率与分光后的RGB三色光峰值频率所对应的全反射条件相匹配。