CN107861320A - 一种三基色激光光纤传输投影机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三基色激光光纤传输投影机，包括激光脉宽调制装置、红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器、传输光纤、光纤合束器、雾化晶振片、聚焦透镜、导光棒，所述激光脉宽调制装置用于调节红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器的出光时序；红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器输出的激光经过传输光纤后进入光纤合束器进行合束，依次经过准直透镜、雾化晶振片、聚焦透镜后进入导光棒，经过导光棒后输出；本发明通过三基色激光生成的画面，与传统的荧光方式产生的三基色相比，光谱更窄，色域更广，色彩还原度更加逼真。激光在光纤中传播避免了亮度的衰减，且三色激光经过雾化晶振片双重消散斑后，画面更清晰无散斑现象。

Description

一种三基色激光光纤传输投影机

技术领域

本发明属于激光投影机领域，具体涉及一种三基色激光光纤传输投影机。

背景技术

投影机按照光源不同主要分为灯泡、LED和激光三种类型，其中激光投影机是目前最先进的投影技术，而荧光轮方式的激光投影机是性价比最高的机型。传统的反射式荧光轮方式使蓝光透过荧光轮，反射式荧光出黄绿光，再将黄绿光和蓝光分别用透镜准直合束。

传统的荧光方式产生的三基色，光谱宽，色域窄，色彩还原度不够逼真，且在传输中的衰减太多，画面清晰度低，有散斑现象。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种三基色激光光纤传输投影机，解决了现有技术中荧光产生三基色的光谱宽、色域窄、还原度不够逼真造成的画面不清晰有散斑的问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种三基色激光光纤传输投影机，包括激光脉宽调制装置、红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器、传输光纤、光纤合束器、雾化晶振片、聚焦透镜、导光棒，所述激光脉宽调制装置分别与红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器连接，用于调节红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器的出光时序；红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器的输出端各连接一条传输光纤；三条传输光纤输出的激光经过光纤合束器进行合束后，依次经过准直透镜、雾化晶振片、聚焦透镜后进入导光棒，经过导光棒后输出；其中，雾化晶振片用于将准直后的三色平行光打散。

红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器输出端与传导光纤之间均依次连接准直透镜和聚焦透镜，用于对红色、绿色、蓝色激光首先进行准直再聚焦后进入传输光纤。

所述激光脉宽调制装置为60-120HZ的脉冲恒流源。

所述传输光纤的纤芯和包层直径分别为105μm、125μm，光纤合束器的纤芯和包层直径分别为220μm、240μm。

所述雾化晶振片为表面均匀分布多个坑的雾化玻璃。

所述导光棒输出的光束为长方形光束。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过三基色激光生成的画面，与传统的荧光方式产生的三基色相比，光谱更窄，色域更广，色彩还原度更加逼真。

2、激光在光纤中传播避免了亮度的衰减，且三色激光经过雾化晶振片双重消散斑后，画面更清晰无散斑现象。

附图说明

图1为本发明投影机的功能模块简图及光路传输简图。

图2为本发明三基色激光光纤传输投影机的结构简图。

其中，图中的标识为：

1-激光脉宽调制装置；2-红光激光器；3-绿光激光器；4-蓝光激光器；5-雾化晶振片；6-第一聚焦透镜；7-导光棒；8-传输光纤；9-光纤合束器；10-第一准直透镜；11-第二聚焦透镜；12-第二准直透镜。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构及工作过程作进一步说明。

一种三基色激光光纤传输投影机，包括激光脉宽调制装置、红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器、传输光纤、光纤合束器、雾化晶振片、聚焦透镜、导光棒，所述激光脉宽调制装置分别与红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器连接，用于调节红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器的出光时序；红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器的输出端各连接一条传输光纤；三条传输光纤输出的激光经过光纤合束器进行合束后，依次经过准直透镜、雾化晶振片、聚焦透镜后进入导光棒，经过导光棒后输出；其中，雾化晶振片用于将准直后的三色平行光打散。

红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器输出端与传导光纤之间均依次连接准直透镜和聚焦透镜，用于对红色、绿色、蓝色激光首先进行准直再聚焦后进入传输光纤。

所述激光脉宽调制装置为60-120HZ的脉冲恒流源。

所述传输光纤的纤芯和包层直径分别为105μm、125μm，光纤合束器的纤芯和包层直径分别为220μm、240μm。

所述雾化晶振片为表面均匀分布多个一定范围尺寸的坑的雾化玻璃。该实施例可选择10-100μm深度的坑。所述导光棒输出的光束为长方形光束。

下面以具体实施例来说明本发明的投影机具体功能模块、工作原理及工作过程：

本实施例的激光发射器选择蓝色激光发射器。

如图1所示，一种三基色激光光纤传输投影机，包括激光脉宽调制装置1、红光激光器2、绿光激光器3、蓝光激光器4、传输光纤8、光纤合束器、雾化晶振片5、第一聚焦透镜6、导光棒7，所述激光脉宽调制装置1分别与红光激光器2、绿光激光器3、蓝光激光器4连接，用于调节红光激光器2、绿光激光器3、蓝光激光器4的出光时序；红光激光器2、绿光激光器3、蓝光激光器4的输出端各连接一条传输光纤；三条传输光纤输出的激光经过光纤合束器进行合束后，依次经过准直透镜、雾化晶振片5、第一聚焦透镜6后进入导光棒，经过导光棒7后输出；其中，雾化晶振片5用于将准直后的三色平行光打散。

本发明投影机具体结构如图2所示，激光脉冲调制装置1，向先后向红光激光器2、绿光激光器3、蓝光激光器4提供60-120HZ的脉冲恒流源，三种脉冲电流的占空比之和为1，这样在一个周期内红、绿、蓝色激光的出射时间长短按照占空比的比例大小依次出射。

三色激光从各自激光器输出窗口中输出，每路激光在X、Y方向上均有1度的发散角，经过第一准直透镜10后，激光被准直为平行光，平行光进入第二聚焦透镜11，平行光以一定的角度汇聚，在传输光纤8的入口处光斑直径达到最小，且有效光斑的直径小于传输光纤8的纤芯直径，光斑被耦合进入传输光纤8中以全反射的形式向前传播，且传播过程中损耗极低，每一千米的损耗仅为0.1％，且损耗能长时间的保持不变，传输光纤8可以随意放置，对传输光纤8周围环境没有任何要求，与传统的镜片相比，具有极大的优势。

三色激光在传输光纤8中传播，传输光纤的纤芯和包层直径分别为105μm、125，NA(数值孔径)为0.22，光纤合束器9将在传输光纤中传播的三束激光合为一束光在一个传输光纤中传播，经过光纤合束器后，三束激光从同一个传输光纤孔径中输出，光纤合束器9的纤芯和包层直径分别为220μm、240μm，光纤合束器9输出的光束为带有一定发散角且中心光密度较大的光束，经过第二准直透镜12后，发散的光束被整形为平行光，平行光经过雾化晶振片5后光束被匀化，该雾化晶振片5为表面分布有很多个一定大小和深度的坑的雾化玻璃，所有平行入射的光斑被均匀化处理，光束中心和边缘的光密度相同，均匀化的光斑经过第一聚焦透镜6后被聚焦，且聚焦光束在导光棒7的前表面位置的大小恰好能与导光棒7的前表面内切。这样三色RGB激光光束就能全部进入导光棒7中，经过导光棒7后激光光束被再次匀化和整形为一定大小的长方形，最后进入透镜进行三基色配色成像。

Claims (6)

1.一种三基色激光光纤传输投影机，其特征在于：包括激光脉宽调制装置、红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器、传输光纤、光纤合束器、雾化晶振片、聚焦透镜、导光棒，所述激光脉宽调制装置分别与红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器连接，用于调节红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器的出光时序；红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器的输出端各连接一条传输光纤；三条传输光纤输出的激光经过光纤合束器进行合束后，依次经过准直透镜、雾化晶振片、聚焦透镜后进入导光棒，经过导光棒后输出；其中，雾化晶振片用于将准直后的三色平行光打散。

2.根据权利要求1所述的三基色激光光纤传输投影机，其特征在于：红光激光器、绿光激光器、蓝光激光器输出端与传导光纤之间均依次连接准直透镜和聚焦透镜，用于对红色、绿色、蓝色激光首先进行准直再聚焦后进入传输光纤。

3.根据权利要求1所述的三基色激光光纤传输投影机，其特征在于：所述激光脉宽调制装置为60-120HZ的脉冲恒流源。

4.根据权利要求1所述的三基色激光光纤传输投影机，其特征在于：所述传输光纤的纤芯和包层直径分别为105μm、125μm，光纤合束器的纤芯和包层直径分别为220μm、240μm。

5.根据权利要求1所述的三基色激光光纤传输投影机，其特征在于：所述雾化晶振片为表面均匀分布多个坑的雾化玻璃。

6.根据权利要求1所述的三基色激光光纤传输投影机，其特征在于：所述导光棒输出的光束为长方形光束。