本發(fā)明涉及激光投影技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及激光顯示設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的投影系統(tǒng)照明所使用的超高壓汞燈、金屬鹵化物燈、氙燈、鹵素?zé)簟ED光源、藍光激光激發(fā)熒光粉光源等光源的發(fā)光強度及光譜均受到發(fā)光物質(zhì)及其狀態(tài)的限制，呈現(xiàn)出連續(xù)或者是帶狀光譜的特征。除LED光源以外，這些光源生產(chǎn)出來后，光源的白場坐標就被固定，無法很好的滿足后期白場色坐標實時調(diào)整需求。LED光源雖能滿足后期白場色坐標實時調(diào)整需求，但LED光源本身亮度低且利用率不高，很難滿足中高亮度的光源需求，并且所有的這些光源均色彩飽和度偏低，不能更好的還原圖像。目前，現(xiàn)有的技術(shù)通常采用在視頻信號處理上調(diào)整光源的亮度，這也是以犧牲對比度和色彩飽和為代價來提高白場的亮度。因此，雖然這些技術(shù)可能將圖像色彩柔和化及亮度提高，但是圖像的整體質(zhì)量卻下降了。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的投影光源和激光光源的色彩飽和對比。

近年來，隨著激光發(fā)光二極管技術(shù)的成熟，也有人嘗試通過用發(fā)光二級光作為投影顯示光源。但是，目前應(yīng)用于投影系統(tǒng)的激光光源，一方面光場分布不均勻；另一方面，由于激光為相干光，其經(jīng)粗糙表面(如屏幕)反射后，人眼看到的是具有散斑的圖像，嚴重降低了圖像顯示質(zhì)量，因此，目前應(yīng)用于投影系統(tǒng)中的激光光源所達到的畫面效果始終不理想。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種激光顯示設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中激光顯示設(shè)備顯示的畫面不理想的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種激光顯示設(shè)備，包括激光投影光源以及設(shè)于所述激光投影光源的輸出端的成像模塊，所述激光投影光源包括用于輸出第一光束的第一激光模塊、用于輸出第二光束的第二激光模塊、用于輸出第三光束的第三激光模塊以及第一耦合模塊，所述第一光束、所述第二光束和所述第三光束的顏色各不相同；

所述第一耦合模塊包括第一耦合鏡、馬達以及第一光棒，所述第一耦合鏡設(shè)于所述馬達的一側(cè)并用于將所述第一光束、所述第二光束和所述第三光束耦合為第一耦合光束后輸出至所述第一光棒，所述第一光棒設(shè)于所述馬達的中空軸內(nèi)并通過所述中空軸帶動作旋轉(zhuǎn)運動，以使所述第一耦合光束在所述第一光棒內(nèi)多次反射后作為第四光束輸出。

進一步地，所述激光投影光源還包括第二耦合模塊，所述第二耦合模塊包括第二耦合鏡和第二光棒；所述第二耦合鏡設(shè)于所述第一光棒的一側(cè)并用于將所述第四光束耦合為第二耦合光束后輸出至所述第二光棒；所述第二光棒設(shè)于所述第二耦合鏡的一側(cè)并用于對所述第二耦合光束進行整形后作為第五光束輸出至所述成像模塊。

進一步地，所述第一激光模塊包括第一激光光源、第一反射鏡以及第一分色鏡；所述第一反射鏡與所述第一激光光源數(shù)量相適配，所述第一激光光源和所述第一反射鏡均設(shè)有多個；各所述第一激光光源發(fā)射的激光光束經(jīng)對應(yīng)的所述第一反射鏡反射后輸出至所述第一分色鏡上；所述第二激光模塊包括第二激光光源、第二反射鏡以及第二分色鏡；所述第二反射鏡與所述第二激光光源數(shù)量相適配，所述第二激光光源和所述第二反射鏡均設(shè)有多個；各所述第二激光光源發(fā)射的激光光束經(jīng)對應(yīng)的所述第二反射鏡反射后輸出至所述第二分色鏡上；所述第三激光模塊包括第三激光光源、第三反射鏡以及第三分色鏡；所述第三反射鏡與所述第三激光光源數(shù)量相適配，所述第三激光光源和所述第三反射鏡均設(shè)有多個；各所述第三激光光源發(fā)射的激光光束經(jīng)對應(yīng)的所述第三反射鏡反射后輸出至所述第三分色鏡上。

進一步地，所述第二耦合鏡上設(shè)有用于勻化所述第四光束的勻化片。

進一步地，所述第一分色鏡、所述第二分色鏡以及所述第三分色鏡處于同一平面上。

進一步地，所述激光顯示設(shè)備還包括冷卻模塊，所述冷卻模塊包括依次連接成閉環(huán)回路的液冷板、水箱換熱器、恒溫控制器以及水泵，所述第一激光模塊、所述第二激光模塊以及所述第三激光模塊均設(shè)于所述液冷板上，所述恒溫控制器的一側(cè)設(shè)有與所述恒溫控制器共同控制所述水箱換熱器以使得流經(jīng)所述液冷板的水流溫度維持恒定的控溫換熱裝置。

進一步地，所述液冷板中嵌有用于供水流經(jīng)過的導(dǎo)流通道，所述導(dǎo)流通道的非光源面覆蓋有用于隔絕外部熱量的第一隔熱膜。

進一步地，所述液冷板與所述水箱換熱器之間通過第一水管連接，所述水箱換熱器與所述恒溫控制器之間通過第二水管連接。

進一步地，所述第一水管和所述第二水管的外壁上均覆蓋有用于隔絕外部熱量的第二隔熱膜。

進一步地，所述成像模塊包括第四反射鏡、鏡頭以及屏幕，所述第五光束經(jīng)所述第四反射鏡反射后輸出至所述鏡頭以使所述屏幕顯示圖像。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過將第一光棒設(shè)于馬達的中空軸內(nèi)，采用馬達帶動第一光棒進行旋轉(zhuǎn)運動的方式，巧妙地實現(xiàn)了時間與空間的混光模式，從而解決了激光光源的不均勻性和散斑問題，避免了因局部光能量過度集中造成對后端成像系統(tǒng)的損毀，使得激光投影系統(tǒng)中顯示出理想的畫面。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的投影光源和激光投影光源的色彩飽和度對比圖。。

圖2為本發(fā)明實施例提供的激光顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2中A處的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。

圖4為圖2中B處的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。

圖5為圖2中C處的局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。

圖6為本發(fā)明實施例提供的激光顯示設(shè)備中的第一激光模塊、第二激光模塊或第三激光模塊輸出的激光光斑示意圖。

附圖標記包括：

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“長度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

如圖2所示，本發(fā)明實施例提供的激光顯示設(shè)備，包括激光投影光源10以及設(shè)于所述激光投影光源10的輸出端的成像模塊20，所述激光投影光源10包括用于輸出第一光束的第一激光模塊11、用于輸出第二光束的第二激光模塊12、用于輸出第三光束的第三激光模塊13以及第一耦合模塊14，所述第一光束、所述第二光束和所述第三光束的顏色各不相同；所述第一耦合模塊14包括第一耦合鏡141、馬達142以及第一光棒143，所述第一耦合鏡141設(shè)于所述馬達142的一側(cè)并用于將所述第一光束、所述第二光束和所述第三光束耦合為第一耦合光束后輸出至所述第一光棒143，所述第一光棒143設(shè)于所述馬達142的中空軸內(nèi)并通過所述中空軸帶動作旋轉(zhuǎn)運動，以使所述第一耦合光束在所述第一光棒143內(nèi)多次反射后作為第四光束輸出。其中，第一激光模塊11、第二激光模塊12、第三激光模塊13可以是分別選自紅色激光模塊、藍色激光模塊和綠色激光模塊中之一，此時，第一光束、第二光束和第三光束中一個為紅光、一個為藍光、一個為綠光。當然，第一激光模塊11、第二激光模塊12、第三激光模塊13可以是分別選自其他的三種顏色之一的激光模塊，例如，紅黃綠。并且，上述的激光投影光源10除了包括可以是包括三種顏色的激光模塊，即，除第一激光模塊11、第二激光模塊12和第三激光模塊13之外，還可以包括四種顏色的激光模塊或者五種顏色的激光模塊，例如，包括紅黃藍藍四種顏色的激光模塊。

優(yōu)選地，所述馬達142為無刷電動馬達142，所述馬達142的轉(zhuǎn)動頻率為30Hz～300Hz。如此，能夠使得該裝置能夠在人眼的積分時間內(nèi)(30Hz)消除散斑，從而達到了進一步提高消除散斑的效果的目的。可以理解的，所述馬達142的轉(zhuǎn)動頻率可以為30Hz、100Hz、200Hz、300Hz，或者其他數(shù)值。

本實施例中，通過將第一光棒143設(shè)于馬達142的中空軸內(nèi)，采用馬達142帶動第一光棒143進行旋轉(zhuǎn)運動的方式，巧妙地實現(xiàn)了時間與空間的混光模式，從而解決了激光光源的不均勻性和散斑問題，避免了因局部光能量過度集中造成對后端成像系統(tǒng)的損毀，使得激光投影系統(tǒng)中顯示出理想的畫面。此外，本發(fā)明實施例提供的激光顯示設(shè)備同時具有廣色域、長壽命、環(huán)保節(jié)能等特點，在投影顯示領(lǐng)域有很高的使用價值。

如圖2所示，進一步地，所述激光投影光源10還包括第二耦合模塊15，所述第二耦合模塊15包括第二耦合鏡151和第二光棒152；所述第二耦合鏡151設(shè)于所述第一光棒143的一側(cè)并用于將所述第四光束耦合為第二耦合光束后輸出至所述第二光棒152；所述第二光棒152設(shè)于所述第二耦合鏡151的一側(cè)并用于對所述第二耦合光束進行整形后作為第五光束輸出至所述成像模塊20。優(yōu)選地，所述第一耦合鏡141的相對兩表面和所述第二耦合鏡151的相對兩表面均鍍設(shè)有增透膜。通過在第一耦合鏡141的相對兩表面和第二耦合鏡151的相對兩表面均鍍設(shè)增透膜，有效地提高了激光光束的耦合效率，降低了激光光束在傳播過程中的光能損失。此外，第一耦合鏡141和第二耦合鏡151可以為雙球面耦合鏡、雙非球面耦合鏡、單球面耦合鏡或單非球面耦合鏡中的任一種。

如圖2至圖5所示，進一步地，所述第一激光模塊11包括第一激光光源111、第一反射鏡112以及第一分色鏡113；所述第一反射鏡112與所述第一激光光源111數(shù)量相適配，所述第一激光光源111和所述第一反射鏡112均設(shè)有多個；各所述第一激光光源111發(fā)射的激光光束經(jīng)對應(yīng)的所述第一反射鏡112反射后輸出至所述第一分色鏡113上；所述第二激光模塊12包括第二激光光源121、第二反射鏡122以及第二分色鏡123；所述第二反射鏡122與所述第二激光光源121數(shù)量相適配，所述第二激光光源121和所述第二反射鏡122均設(shè)有多個；各所述第二激光光源121發(fā)射的激光光束經(jīng)對應(yīng)的所述第二反射鏡122反射后輸出至所述第二分色鏡123上；所述第三激光模塊13包括第三激光光源131、第三反射鏡132以及第三分色鏡133；所述第三反射鏡132與所述第三激光光源131數(shù)量相適配，所述第三激光光源131和所述第三反射鏡132均設(shè)有多個；各所述第三激光光源131發(fā)射的激光光束經(jīng)對應(yīng)的所述第三反射鏡132反射后輸出至所述第三分色鏡133上。

如圖6所示，本實施例中，第一激光光源111、第二激光光源121和第三激光光源131發(fā)射的激光光束經(jīng)對應(yīng)的反射鏡反射后，分別輸出至相應(yīng)的分色鏡上，經(jīng)分色鏡作用后，第一光束、第二光束和第三光束(當?shù)谝还馐?、第二光束和第三光束分別為紅、綠、藍激光光束之一時)被合為不均勻的白光，該不均勻的白光經(jīng)第一耦合鏡141后被耦合至第一光棒143中，然后，第一光棒143在馬達142的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)對第一耦合光束進行高效的消相干，使得該激光投影光源10投射形成的投影畫面散斑效應(yīng)大大減弱，提高了畫面顯示質(zhì)量，進而增強了產(chǎn)品的競爭力。

具體地，當?shù)谝还馐?、第二光束和第三光束分別為紅、綠、藍激光光束之一時，該紅色激光光束的波長可以為635nm，該紅色激光光束的波長可以為520nm，該紅色激光光束的波長可以為450nm。

進一步地，所述第二耦合鏡151上設(shè)有用于勻化所述第四光束的勻化片(圖未示)。優(yōu)選地，所述勻化片的勻化波長范圍為400nm～700nm的激光光源，所述激光光源經(jīng)所述勻化片勻化后的發(fā)散角半角范圍為1°～10°。本實施例提供的勻化片能夠?qū)ΣㄩL范圍為400nm～700nm的可見激光光光束進行勻化，且其具有精確的發(fā)散角半角，在保證光斑均勻性的同時，依然能夠保證高的光能利用率。

如圖2所示，進一步地，所述第一分色鏡113、所述第二分色鏡123以及所述第三分色鏡133處于同一平面上。通過將第一分色鏡113、第二分色鏡123以及第三分色鏡133設(shè)于同一平面上，能夠保證從第一分色鏡113、第二分色鏡123以及第三分色鏡133出射的第一光束、第二光束以及第三光束在空間上具有一致性，從而降低激光光束在傳輸過程中的能量損耗，有效地提高光能利用率。

如圖2所示，進一步地，所述激光顯示設(shè)備還包括冷卻模塊30，所述冷卻模塊30包括依次連接成閉環(huán)回路的液冷板31、水箱換熱器32、恒溫控制器33以及水泵34，所述第一激光模塊11、所述第二激光模塊12以及所述第三激光模塊13均設(shè)于所述液冷板31上，所述恒溫控制器33的一側(cè)設(shè)有與所述恒溫控制器33共同控制所述水箱換熱器32以使得流經(jīng)所述液冷板31內(nèi)的水流溫度維持恒定的控溫換熱裝置35。本發(fā)明實施例提供的激光顯示設(shè)備中的冷卻模塊30，通過依次連接的液冷板31、水箱換熱器32、恒溫控制器33以及水泵34形成水流的閉環(huán)回路，以此使設(shè)于液冷板31上的第一激光模塊11、第二激光模塊12、第三激光模塊13冷卻，從而提高該激光顯示設(shè)備運作的可靠性。具體地，水泵34將冷水輸送到液冷板31，該冷水將液冷板31上的第一激光模塊11、第二激光模塊12、第三激光模塊13產(chǎn)生的熱量吸收變?yōu)闊崴蠡氐剿鋼Q熱器32，通過控溫換熱裝置35和恒溫控制器33變?yōu)楹銣乩渌罄^續(xù)循環(huán)散熱。

進一步地，所述液冷板31中嵌有用于供水流經(jīng)過的導(dǎo)流通道(圖未示)，所述導(dǎo)流通道的非光源面覆蓋有用于隔絕外部熱量的第一隔熱膜(圖未示)。需要進一步說明的是：所述導(dǎo)流通道的非光源面指的是與液冷板31設(shè)有第一激光模塊11、第二激光模塊12以及第三激光模塊13的一面相對的另一面。通過在液冷板31中嵌有導(dǎo)流通道，使得水流經(jīng)過，從而可以帶走上述激光模塊工作時散發(fā)的熱量，達到冷卻的目的。而第一隔熱膜的設(shè)置，可以防止外部的熱量傳遞給導(dǎo)流通道中的水流，從而確保流經(jīng)液冷板31的水流的溫度，提高冷卻效果。

如圖2所示，進一步地，所述液冷板31與所述水箱換熱器32之間通過第一水管36連接，所述水箱換熱器32與所述恒溫控制器33之間通過第二水管37連接。優(yōu)選地，所述第一水管36和所述第二水管37為高壓塑膠水管或高壓金屬水管。由于高壓塑膠水管或高壓金屬水管均可承受較高的水位壓力，經(jīng)久耐用，使用壽命長，因此，可有效地提高該冷卻模塊30的可靠性。

進一步地，所述第一水管36和所述第二水管37的外壁上均覆蓋有用于隔絕外部熱量的第二隔熱膜(圖未示)。同理，第二隔熱膜的設(shè)置，可以防止外部的熱量傳遞給所述第一水管36和所述第二水管37，從而確保整個循環(huán)回路中的水流的溫度，提高冷卻效果。

如圖2所示，進一步地，所述成像模塊20包括第四反射鏡21、鏡頭22以及屏幕23，所述第五光束經(jīng)所述第四反射鏡21反射后輸出至所述鏡頭22以使所述屏幕23顯示圖像。由于本發(fā)明實施例提供的激光投影光源10具有亮度高，光束均勻以及無散斑的效果，因此，經(jīng)鏡頭22投影至屏幕23所顯示的圖像質(zhì)量高，畫面效果佳，可有效地提升用戶體驗，從而增強產(chǎn)品競爭力。

綜上所述可知本發(fā)明乃具有以上所述的優(yōu)良特性，得以令其在使用上，增進以往技術(shù)中所未有的效能而具有實用性，成為一極具實用價值的產(chǎn)品。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的思想和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。