激光掃描裝置及激光顯示系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及激光顯示領(lǐng)域，具體地，涉及一種激光電視、激光電影以及戶內(nèi)或戶外大屏幕激光顯示的激光掃描裝置及激光顯示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電視、彩色顯示器已成為現(xiàn)代生活必需品，由于該市場的巨大潛力和利潤，各國都致力于發(fā)展高清晰度和大屏幕顯示器以滿足人們對該產(chǎn)品的不斷更新的需求，例如:大屏幕等離子體顯示(PDP)，液晶顯示(LCD)等。以激光作為彩色顯示器的光源是激光技術(shù)發(fā)展的一種趨勢，同時也一直是研究人員的夢想。隨著紅、綠、藍(lán)三色光半導(dǎo)體激光器的相繼研制成功和投放市場，使激光電視的問世成為可能，并成為21世紀(jì)顯示器市場中最強有力的競爭者。激光的單色性好，在色澤方面，激光可以更準(zhǔn)確地控制輸出波長，與傳統(tǒng)高畫質(zhì)顯示器比較，激光所展現(xiàn)的顏色更加充足和逼真，不僅能保證重現(xiàn)圖像的顏色，而且對自然界中難以看到的高飽和度也能顯示出來。激光的方向性極強，光束的發(fā)散性很小，因而打在屏幕上仍然是一個非常清晰的小亮點，大大提高了圖像的清晰度，激光顯示可以準(zhǔn)確地控制激光點打在屏幕上的位置，可以克服傳統(tǒng)顯示器存在的像變形問題。除了色澤、清晰度方面的顯著優(yōu)點之外，激光顯示對環(huán)境要求低，通常無需任何光學(xué)聚焦系統(tǒng)，顯示尺寸可以任意調(diào)整，可以發(fā)展成為超大屏幕顯示、電影和投影一體化的多功能產(chǎn)品。
[0003]現(xiàn)有激光顯示系統(tǒng)的組成包括源信號調(diào)制電路、激光器、合光裝置和掃描裝置。目前掃描控制的方法均采用機(jī)械方式。從源信號中分離出來的場同步信號、行同步信號分別經(jīng)振鏡控制電路、轉(zhuǎn)鏡控制電路，使振鏡作垂直場掃描擺動，使轉(zhuǎn)鏡作水平行掃描轉(zhuǎn)動，經(jīng)調(diào)制的三色激光經(jīng)合光器形成的彩色光，先射到水平掃描轉(zhuǎn)鏡上，再由轉(zhuǎn)鏡反射到振鏡上，振鏡將光反射到屏幕上形成彩色圖像。轉(zhuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)是在定子外周有轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的最外層是多面金屬反射鏡面，定子的繞組與轉(zhuǎn)鏡控制電路板上的電路相連，接受行同步信號的控制。振鏡的結(jié)構(gòu)是固定在箱體上的支架上固裝著電磁震蕩器，電磁震蕩器的輸出軸的一端固裝著振鏡，電磁震蕩器與振鏡控制電路板上的電路相連，接受場同步信號的控制。這種掃描控制方式對轉(zhuǎn)鏡的分割誤差、轉(zhuǎn)鏡的轉(zhuǎn)速及其穩(wěn)定性要求極高，如Ketabehi Mehrdad et.al.Pougonal scanner subsystem for laser display[J].Proc.SPIE, 1997, 3131,20-29 ；Risse Stefan et.al.Design of a fast high precis1n polygonal scanner forHDTV [J], Proc.SPIE, 1997，3131，11-19 所報導(dǎo)的。為此實用新型專利 CN 03153275.6 實用新型了一種利用壓電陶瓷裝置控制光路掃描。該文獻(xiàn)全文引入作為參考。然后該文獻(xiàn)提供的裝置中，由于三基色激光經(jīng)合光后，會產(chǎn)生相干噪聲，從而產(chǎn)生散斑，所以該裝置仍不能最優(yōu)地體現(xiàn)激光顯示的特點。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種激光掃描裝置及激光顯示系統(tǒng)，用于克服上述技術(shù)問題中的至少一個，即消除激光散斑提高畫質(zhì)高清晰度和/或?qū)崿F(xiàn)降低對組成電視激光顯示系統(tǒng)的轉(zhuǎn)鏡的分割誤差、轉(zhuǎn)鏡的轉(zhuǎn)速及其穩(wěn)定性極高的要求。
[0005]本實用新型一方面提供一種激光顯示系統(tǒng)，包括信號接收電路、信號處理電路、信號分離電路、伴音電路、揚聲器、三基色調(diào)制電路、三基色激光器、合光器、掃描控制裝置、行掃描信號調(diào)制電路、行掃描信號非線性調(diào)節(jié)補償電路、場掃描信號調(diào)制電路、場掃描信號非線性調(diào)制補償電路以及電光晶體，其中
[0006]?目號接收電路用于接收視頻和首頻?目號；
[0007]信號處理電路用于處理接收的信號并發(fā)送給信號分離電路；
[0008]信號分離電路將分離出的聲音信號輸入到伴音電路，經(jīng)揚聲器輸出；將分離出的三基色信號輸入到三基色調(diào)制電路，并驅(qū)動三基色激光器，以控制其輸出強度；將分離出的行掃描信號和場掃描信號分別輸入到行掃描信號調(diào)制電路和場掃描信號調(diào)制電路；
[0009]合光器用于將三基色激光器出射的三色激光合成同軸的光束；
[0010]行掃描信號調(diào)制電路接收從信號分離電路分離出的行掃描信號并經(jīng)行掃描信號非線性調(diào)節(jié)補償電路補償后發(fā)送到掃描控制裝置；
[0011]場掃描信號調(diào)制電路接收信號分離電路分離出的場掃描信號并經(jīng)場掃描信號非線性調(diào)制補償電路補償后發(fā)送到掃描控制裝置；
[0012]電光晶體上施加有隨機(jī)變化的電壓，用于消除合成光束的相干噪聲；以及
[0013]掃描控制裝置接收合成光束，在補償后的行和場掃描信號驅(qū)動下對接收的合成光束進(jìn)行行掃描和場掃描，并將輸出信號投射到屏幕上以形成圖像。
[0014]在一個可選實施例中，該電光晶體設(shè)置在合光器和掃描控制裝置之間的光路上，用于改變從合光器出射的合成光束的相位；或者該電光晶體設(shè)置在三基色激光器中的至少一個與合光器之間的光路上，用于改變從相應(yīng)激光器出射的光束的相位。
[0015]在一個可選實施例中，該掃描控制裝置包括由四個電致伸縮陶瓷微位移器WTDS組成的光反射裝置，其中
[0016]第一 WTDS和第二 WTDS構(gòu)成行掃描單元，用于對合成光束進(jìn)行行掃描；
[0017]第三WTDS和第四WTDS構(gòu)成場掃描單元，用于對經(jīng)過行掃描后的合成光束進(jìn)行場掃描。
[0018]在一個可選實施例中，該行掃描單元包括:
[0019]第一基板，第一 WTDS和第二 WTDS的一端豎直固定在第一基板上表面；
[0020]光學(xué)反射鏡，第一 WTDS和第二 WTDS的另一端附接該光學(xué)反射鏡，其中該光學(xué)反射鏡的轉(zhuǎn)動軸向與第一基板的轉(zhuǎn)動軸向在同一平面內(nèi)且互相垂直；
[0021]第一電極對，用于將來自行掃描信號電路和行掃描信號非線性調(diào)節(jié)補償電路的行掃描信號施加到第一 WTDS ;
[0022]第二電極對，用于將來自行掃描信號電路和行掃描信號非線性調(diào)節(jié)補償電路的行掃描信號施加到第二 WTDS，
[0023]其中第一和第二 WTDS上施加的行掃描信號的相位相差π，以使得光學(xué)反射鏡繞其中心軸轉(zhuǎn)動。
[0024]在一個可選實施例中，該場掃描單元包括:
[0025]第二基板，其中第三WTDS和第四WTDS的一端豎直固定在第二基板上表面，第三WTDS和第四WTDS的另一端附接第一基板的下表面，并且第三、第四WTDS的排列方向與第一、第二 WTDS器件成正交垂直；
[0026]底座，用于固定第二基板；
[0027]第三電極對，用于將來自場信號電路和場信號非線性調(diào)節(jié)補償電路的場掃描信號施加到第三WTDS ；
[0028]第四電極對，用于將來自場信號電路和場信號非線性調(diào)節(jié)補償電路的場掃描信號施加到第四WTDS，
[0029]其中第三和第四WTDS上施加的場掃描信號的相位相差π，以使得第一基板繞其中心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
[0030]在一個可選實施例中，WTDS由多個陶瓷單元片以串聯(lián)或串并聯(lián)的