CN1867037A - 激光彩色显示机方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种激光彩色显示机方法与装置，主要由三基色激光光源系统与控制扫描系统组成，它利用全固态Nd:YAG激光器振荡的三条谱线1319nm、1064nm及946nm，分别倍频获得红光660nm、绿光532nm及蓝光473nm的三基色激光，经合路形成白光，通过调制器调制，再由分束振镜分束后进入扫描系统，采用计算机智能软件控制扫描，实现激光彩色显示，显示面积可达25m2，它具有亮度高、颜色饱和度高、色域宽等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种激光彩色显示机方法与装置，属于“激光应用与彩色显示技术的光机电一体化技术领域。
背景技术
激光彩色显示机采用红(R)、绿(G)、蓝(B)激光作为光源，它具有色彩鲜艳、亮度高、颜色饱和高度等优点，使其显示色域比通常显示方式大得多，即颜色丰富得多，从而成为替代传统显示方式的新方法。
激光器由于具亮度高、单色性好以及方向性强等优点，使其在工业、军事以及激光显示领域中的应用越来越广泛；
信息的显示技术是现代社会的重要技术之一，激光投影显示技术(LDT)是刚刚起步的重要发展方向之一。
产生RGB激光有多种方法，如气体、固体、半导体激光器等，就高功率(大于瓦级)的RGB激光光源而言，仅有气体与固体激光器两类。气体激光器(氩离子激光能产生蓝488nm和绿514.5nm，氪离子激光可产生红光)耗电量大、体积庞大及操作维护困难，目前已有逐渐被固体激光器所取代的趋势。最明显的例子是原来广泛使用的氩离子激光(绿光)泵浦染料锁模激光器，现已被全固态的绿光激光器泵浦的钛宝石锁模激光器所取代。固体激光器，特别是全固态的激光器(激光二极管泵浦的固体激光器，简称DPL)以其效率高、体积小、寿命长及工作稳定可靠等特点被广泛应用。尤其是W级以上的高功率RGB激光器，采用DPL再加上非线性频率变换技术将是最佳方案。其中高功率绿光光源已达到百瓦量级，被认为是分离同位素铀中泵浦染料激光器的最佳光源。就高功率RGB三种光源中，红蓝激光光源技术难度较大。国际上红蓝激光已达到3-7瓦的量级，广泛应用于海洋开发、钛宝石等可调谐激光器的泵浦源及激光显示等领域。实现红蓝激光运转一般采用ns、ps的倍频Nd:YAG激光器为基础(输出基波1064nm、二次谐波532nm)，再加上非线性频率变换(光学参量振荡器、倍频或和频)来实现红、蓝光输出。国际上，红蓝激光技术正在向高功率、实用化及产品化的方向发展。
信息的显示是信息社会的重要组成部分。显示技术将信息以视觉的形式传达给人类；在传播信息的同时，也带给人类视觉上的享受。显示技术经历了20世纪初阴极射线管(CRT)及平面显示器(FPD)两个阶段。第二阶段的平面型显示(FPD)带来了显示器革命，它包括平板型显示和投影式显示。平板型显示主要有液晶显示(LCD)、彩色等离子体显示(PDP)、真空微电子显示(FED)、发光管阵列显示(LED)等，平板型显示主要用于悬挂电视、大屏幕壁。投影式显示包括投影CRT，投影LCD等，激光投影显示技术(LDT)还在进一步发展中。投影型主要用于家庭影院、数码影院、超大屏幕投影、公众信息大屏幕等。与信息时代对应，显示技术的发展方向应以“高图像品质”、“高现场感”和“可携带”等为主攻目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种激光彩色显示机方法与装置，它采用红(R)、绿(G)、蓝(B)激光作为光源，它具有色彩鲜艳、亮度高、颜色饱和高度等优点，使其显示色域比通常显示方式大得多，即颜色丰富得多，从而成为替代传统显示方式的新方法。
本发明是通过下述技术方法与装置加以实现的，本发明由三基色光源系统与控制扫描系统两部分组成，前者为红、绿、蓝激光光源的器件，驱动源，水冷系统，也包括红光及绿光激光光源在准连续运转时的所需的声光Q开关及其驱动源，三种光源的合路系统，最终以白光输出；后者为对白光的强度调制器，分束振镜扫描系统及声控系统等，系统采用计算机预编的程序进行控制扫描演示图形，配合声音得到很好的视觉及听觉效果，显示面积可达25m2。其中，三基色光源系统利用全固态Nd:YAG激光器振荡的三条谱线即1319nm，1064nm及946nm，分别倍频获得660nm，532nm及473nm的激光，即形成红、绿、蓝三基色光源，这里的倍频晶体分别为KTP，KTP及LBO，输出功率分别为2瓦、2瓦及1瓦。其中蓝光光源为连续运转，红光光源为准连续运转，绿光光源可以连续也可以准连续(两者在操作时仅以切换声光Q开关可以方便转换)。三种光源的合路输出白光进入激光扫描系统，由计算机通过Beam2000软件自动控制高速振镜进扫描，同时通过高频声光调制器控制彩色光束的选择，从而达到彩色图案的输出，实现超大屏幕投影彩色显示，显示面积可达25m2；另外，该扫描系统还通过程序控制根据音乐节奏实现彩色光束的分时输出，配合声音得到很好的视觉及听觉效果，从而实现高水准激光彩色的演示。
附图说明：
附图中，图1为本发明的结构示意图，图中，1为三基色光源系统，2为控制扫描系统，3为绿光激光源，4为红光激光源，5为篮光激光源，6为三基色光合路系统。
附图中，图2为本发明的三基色光源系统中的绿光激光源结构示意图，1为声光Q开关，2为大功率LD泵浦组件，3为谐波反射镜，4为凹面全反镜，5为Nd:YAG晶体棒，6为KTP倍频晶体，7为输出镜。
附图中，图3为本发明的三基色光源系统中的红光激光源结构示意图，其中，1为1319nm全反镜，2为声光Q开关，3为LD泵浦组件，4为Nd:YAG晶体棒，5为谐波反射镜，6为KTP晶体，7为红光输出镜，8为.滤波镜。
附图中，图4为本发明的三基色光源系统中的蓝光激光源结构示意图，其中，1为30W光纤输出的LD激光泵浦源，2为自聚焦透镜；3为耦合透镜组，4为平凹输入镜，5为Nd:YAG晶体，6为LBO晶体，7为输出镜，8为准直透镜。
下面结合附图对本发明具体实施方式加以说明。
本发明“激光彩色显示机”的结构示意图为附图1，图中，1为三基色光源系统，由红、绿、蓝激光光源组成，包括驱动电源，水冷系统，也包括红光及绿光激光光源在准连续运转时的所需的声光Q开关及其驱动源，由图中激光光源3、4及5输出的红、绿、蓝三基色光，经三基色光合路系统6合成白光，输入到控制扫描系统2中，它通过调制器10对白光的强度进行调制，再由分束振镜7分束后进入扫描系统8，进行扫描输出，系统采用计算机预编的程序进行控制扫描演示图形，由声控系统9配合声音得到完整的视听觉效果，显示面积可达25m2。
本发明的三基色光源系统中的绿光532nm激光源结构示意图为附图2，其中采用12个20W的LD泵浦组件2，去泵浦Nd:YAG晶体5，该激光晶体的尺寸为φ3×75mm，两端磨成平面，镀1064nm的增透膜，倍频晶体6采用II类相位匹配的KTP晶体其尺寸为7×7×8mm，由凹面全反镜4与输出镜7构成平凹腔结构的谐振腔，为了保证激光输出的稳定，通过一台恒温循环器控制KTP晶体的温度，从而实现最佳相位匹配，保证输出功率的稳定性。绿光输出平均功率为18W。
本发明的三基色光源系统中的红光660nm激光源结构示意图为附图3，采用LD泵浦组件3侧面泵浦Nd:YAG晶体棒4，采用对Nd:YAG晶体棒4的两端镀对1319nm、1064nm的双增透膜的措施，以及对1319nm全反镜镀对1064nm的增透膜的措施，抑制1064nm的震荡而提高1319nm的增益，形成1319nm基频光，通过倍频晶体KTP晶体6倍频，经输出镜7实现红光660nm输出，平均功率为1.5W。
本发明的三基色光源系统中的蓝光473nm激光源结构示意图为附图4，采用30W激光二极管光纤输出泵浦源1，其泵浦光经自聚焦透镜2进入耦合透镜组3，而后去端面泵浦Nd:YAG晶体棒5，采用均匀冷却的措施提高946nm的增益，由平凹输入镜4与输出镜7构成谐振腔，形成946nm基频振荡，利用LBO晶体6进行倍频输出，采用半导体制冷片控制LBO晶体的温度，提高倍频效率，实现蓝光输出1W。
Claims (1)
- 一种激光彩色显示机方法与装置，主要由三基色激光光源系统与控制扫描系统组成，其特征在于利用全固态Nd:YAG激光器振荡的三条谱线1319nm、1064nm及946nm，分别倍频获得红光660nm、绿光532nm及蓝光473nm的三基色激光，经合路形成白光，通过调制器调制，再由分束振镜分束后进入扫描系统，采用计算机智能软件控制扫描，实现激光彩色显示。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2005100135300A CN1867037A (zh) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | 激光彩色显示机方法与装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2005100135300A CN1867037A (zh) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | 激光彩色显示机方法与装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1867037A true CN1867037A (zh) | 2006-11-22 |
Family
ID=37425905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2005100135300A Pending CN1867037A (zh) | 2005-05-20 | 2005-05-20 | 激光彩色显示机方法与装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1867037A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101663613B (zh) * | 2007-04-20 | 2012-01-04 | 松下电器产业株式会社 | 激光背面照射装置以及液晶显示装置 |
| CN109188708A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-01-11 | 天津市力格尔电子有限公司 | 一种用于激光驱鸟装置的红绿蓝激光合束装置 |
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2005
- 2005-05-20 CN CNA2005100135300A patent/CN1867037A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101663613B (zh) * | 2007-04-20 | 2012-01-04 | 松下电器产业株式会社 | 激光背面照射装置以及液晶显示装置 |
| CN109188708A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-01-11 | 天津市力格尔电子有限公司 | 一种用于激光驱鸟装置的红绿蓝激光合束装置 |
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