[实用新型]单色二维光场空间叠加器及使用其的多基色显示系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及单色二维光场空间叠加器及使用其的多基色显示系统。

背景技术

图1是一色度图。如图1所示，基色数量为n(n＞3)时，在色度图上就有n个基色点与之对应，同时又构成一个n边形的色域，这个n边形色域就是以这n个基色点为光源所能还原的色域。由平面几何可以知道，连接一个n边形所有的对角线，就可以得到(n-2)个三角形。例如n＝6时，在图1的色度图上就会得到六边形色域，连接六边形色域所有的对角线以后可以将六边形色域划分为4个三角形色域，那么六边形色域中的任意一点必然在这4个三角形色域之一，所以要组成六边形色域中任意一点的颜色只需要用它所在三角形色域的三个顶点对应的三个基色点组成。图1中的颜色Y可以表示为：

Y＝cC+eE+fF    (c，e，f≥0)    [1]；

其中c、e、f为色系数。

所以n基色色域内的色点的颜色的组成可以由(n-2)个三角形色域分别完成。

现有技术的激光显示系统通常采用三基色(RGB)进行图像显示。根据以上的讨论可知，多基色(三种基色以上)的激光显示系统显然能更加真实地还原被显示的图像。

对于大屏幕激光显示来说，需要有足够强度的激光光源，但每个激光器的光强毕竟有限，所以需要对各基色的激光器发出的光进行叠加以提升光强的装置。但用于合成同波长的光以提高光强的器件普遍存在结构相对复杂，器件尺寸偏大等缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能叠加单色光的结构简单的装置。还在于提供一种通过多基色还原图像的显示系统。

本实用新型提供了一种单色二维光场空间叠加器，它由正晶体或负晶体构成，并包括两个入射面、一反射面和一出射面。其中，两个入射面分别接收垂直入射的两束同波长入射光，其中一束入射光的偏振方向与叠加器的光轴方向垂直，另一束的偏振方向与光轴方向平行，反射面叠加并反射这两束单色入射光将合成后的光从出射面垂直射出。

本实用新型还提供了一种单色二维光场空间叠加器，它由正晶体或负晶体构成，并包括一个入射面、一分束面和一出射面。其中，入射面接收垂直入射的一束单色入射光，分束面反射该入射光，且分束面接收从从所述叠加器外入射该分束面的另一束同波长的单色入射光并使上述两束入射光叠加后垂直于出射面射出，其中一束入射光的偏振方向与叠加器的光轴方向垂直，另一束的偏振方向与光轴方向平行。

在上述两种单色二维光场空间叠加器中还可以包括在单色二维光场空间叠加器的出射面处设置的补偿器。

另一方面，本实用新型提供了一种多基色显示系统，它包括：多个激光器；分别设置于多个激光器的输出端的多个偏振转换器；设置于与同色激光器相对应的偏振转换器的输出端的单色二维光场空间叠加器，该单色二维光场空间叠加器由正晶体或负晶体构成，并包括两个入射面、一反射面和一出射面，两个入射面分别接收垂直入射的两束同波长单色入射光，其中一束入射光的偏振方向与叠加器的光轴方向垂直，另一束的偏振方向与光轴方向平行，反射面叠加并反射两束单色入射光将合成后的光从出射面垂直射出；设置于单色二维光场空间叠加器的输出端的消干装置；设置于消干装置的输出端的单色图像调制器；以及设置于单色图像调制器的输出端的多基色叠加器。

其中，激光器输出的各基色的非偏振激光通过对应波长的偏振转换器转换成为线偏振光，并利用单色二维光场空间叠加器分别进行单色光的叠加提升光强，输入消干装置消除光的相干性以满足显示的要求，接着通过单色图像调制器调制为所需的单色显示图像，然后被输入多基色叠加器，合成显示所需的图像进行投影显示。

此外，本实用新型还提供了一种多基色显示系统，它包括：多个激光器；分别设置于多个激光器的输出端的多个偏振转换器；设置于同色激光器相对应的偏振转换器的输出端的单色二维光场空间叠加器，该单色二维光场空间叠加器由正晶体或负晶体构成，并包括一个入射面、一分束面和一出射面，入射面接收垂直入射的一束单色入射光，分束面反射该入射光，且分束面接收从所述叠加器外入射该分束面的另一束同波长的单色入射光并使上述两束入射光叠加后垂直于出射面射出，其中一束入射光的偏振方向与叠加器的光轴方向垂直，另一束的偏振方向与光轴方向平行；设置于单色二维光场空间叠加器的输出端的消干装置；设置于消干装置的输出端的单色图像调制器；以及设置于单色图像调制器的输出端的多基色叠加器。