[发明专利]一种高亮度宽色域低光斑的激光扫描投影模组

权利要求书

1.一种高亮度宽色域低光斑的激光扫描投影模组，其特征在于，它至少包括激光二极管单元、及聚光镜单元、及组合光纤、及准直镜单元、及扫描微电机、及扫描反射镜、及投射屏，所述激光二极管单元由两种颜色或三种颜色的单色激光二极管组成，每种颜色的所述单色激光二极管包括两个或两个以上同一颜色的单色激光二极管，单个单色激光二极管发光点面积为S_LD，单个单色激光二极管发光角度为SINθ_LD，单个单色激光二极管输出光源扩展量为S_LD*SINθ_LD；

同一颜色的单色激光二极管的激光波长选择采用CIE1931色阶图与麦克亚当椭圆进行判定，通过三阶麦克亚当椭圆或四阶麦克亚当椭圆进行选择，同一颜色的不同单色激光二极管的激光波长至少三阶偏差，所述麦克亚当椭圆采用阶来描述激光波长的标准偏差，一阶麦克亚当椭圆指的是距离目标颜色1倍的颜色匹配结果变动的标准偏差，二阶、三阶、四阶同理，如果两个色坐标落在一阶麦克亚当椭圆之内，则人眼几乎看不出两者的区别，三阶麦克亚当椭圆边界对应的颜色与中心颜色的差别才是人眼可察觉的色差值；

每个所述单色激光二极管的出射端设置有一个聚光镜单元，所述聚光镜单元用于将单色激光二极管的出射光聚焦形成聚焦光斑，所述聚焦光斑的面积为S_FOCUS，聚焦光斑的发散数值孔径为NA_FOCUS；

每个所述聚光镜单元的出射端设置有一光纤输入端，所述聚光镜单元形成的聚焦光斑落入对应的光纤输入端，每种单色激光二极管所对应的多个光纤输入端通过捆绑或熔接方式形成一个组合光纤，单个光纤输入端面积为S_FIBER，单个光纤输入端的发散数值孔径为NA_FIBER，单个光纤输入端的光源扩展量为S_FIBER*NA_FIBER，每种单色激光二极管数量为N_LD，则组合光纤输出端的光源扩展量为N_LD*S_FIBER*NA_FIBER；

所述光纤输入端满足条件：S_FOCUS≤S_FIBER，NA_FOCUS≤NA_FIBER；

每个所述组合光纤的出射端设置有一个准直镜单元，所述准直镜单元用于将组合光纤出射端光束准直在一定的光斑面积S_COM和发散数值孔径NA_COM内；

所述准直镜单元的出射端设置有合束镜，多个所述组合光纤的出射端的光束经过合束镜组合为一个组合光束；

所述扫描反射镜设置在组合光束的光路上，所述组合光束经过扫描反射镜形成扫描出射光束，所述投射屏设置在扫描出射光束的光路上， 所述扫描微电机与扫描反射镜相连接，所述扫描微电机以一定的步进角度带动扫描反射镜进行水平方向和垂直方向的运动，所述组合光束经过扫描反射镜后形成为扫描出射光束，所述扫描出射光束根据扫描反射镜的运动以矩阵方式投射到投射屏形成图像，所述扫描反射镜面积为S_SCAN，所述扫描出射光束的发散数值孔径为NA_SCAN，所述扫描出射光束允许扩散角度为SINθ_SCAN；

所述扫描反射镜满足条件一：S_COM≤S_SCAN，NA_COM≤NA_SCAN；

所述扫描反射镜满足条件二：N_LD*S_FIBER*NA_FIBER≤S_SCAN*SINθ_SCAN。

2.根据权利要求1所述的一种高亮度宽色域低光斑的激光扫描投影模组，其特征在于，所述单色激光二极管为红色激光二极管或绿色激光二极管或蓝色激光二极管。

3.根据权利要求1所述的一种高亮度宽色域低光斑的激光扫描投影模组，其特征在于，所述聚光镜单元为一个透镜或两个透镜或多个透镜。

4.根据权利要求1所述的一种高亮度宽色域低光斑的激光扫描投影模组，其特征在于，多个所述光纤输入端形成一个组合光纤的方式不限于捆绑或熔接方式。