Микропроекторы

Рисунок 86. Схема лазерного DLP-дисплея

Оптическая схема проекционного лазерного DLP-дисплея по версии Oerlikon приведена на рисунке 86. Здесь в качестве источников света 1 используются полупроводниковые лазеры (615,25 нм) зеленого (532,5 нм) и синего (465 нм) цветов. Их излучения поступают на дифракционные формирователи 2 (Diffractive Beam Shapers, DBS), обеспечивающие равномерность излучений по их сечениям. Далее они отражаются и совмещаются дихроичными зеркалами 3 и, отражаясь от зеркала 4, преобразуются оптическим компонентом 5 в широкий пучок лучей, соответствующий апертуре DMD-модулятора 6, а модулированный ими свет отражается и проецируется объективом 7 на просветный экран дисплея.

Рисунок 87. Схема лазерного проектора DLP-1DMD

Американская компания Novalux разработала технологию производства мощных лазерных источников света оптического диапазона NECSEL (Novalux Extended Cavity Surface Emitting Laser), основанную на принципе удвоения на нелинейных кристаллах частоты излучения мощного инфракрасного лазера. Утверждается, что ресурс работы излучателей превышает 50 тыс. ч без снижения выходной мощности и изменения длины волны излучения в видимом диапазоне. Красный, зеленый и синий цвета могут быть реализованы в едином модуле излучателей (рисунок 87).

Эксперименты показали, что при использовании водяного охлаждения лазеров Necsel, расположенных на площадке 5 × 5 мм, растровый излучатель из 225 лазерных диодов в режиме параллельной непрерывной работы всех излучателей выдает более 80 Вт, т. е. образует световой поток 16 тыс. лм.

Рисунок 88. Оптическая система лазерного DLP-проектора D-Cinema

Использование таких излучателей считается перспективным в проекторах для профессиональных кинотеатров. Так, компанией Novalux разработана оптическая система (рисунок 88) лазерного видеопроектора категории D-Cinema со световым потоком 20 тыс. лм.

Производители аппаратуры PDA (Personal Digital Assistant) и сотовых телефонов стали использовать лазеры для создания микропроекторов. Так, фирмы TI и Motorola уже выпустили лазерные пикопроекционные DLP-модули для встраивания в такую продукцию. Началась эта революция с появления на выставке CES’2007 интересной разработки израильской фирмы ExPlay под названием Nano-Projector, блок-схема которого приведена на рисунке 89. Его особенностью является использование гибридного источника света 5, содержащего лазерные и светодиоды.

Далее световой поток через дифракционные формирователи 4, обеспечивающие равномерность излучений, поступает на корректирующий оптический компонент 3, устраняющий заметность так называемых «спеклов» — гранулированной структуры изображения, создаваемого интерферирующими когерентными пучками лазерных излучений. Сформированный таким образом равномерный световой поток белого света, отражаясь от зеркал 6, проходит модифицированный ЖК-модулятор 7 ASLM (Advanced Spatial Light Modulator) с максимальным светопропусканием 60% и проецируется объективом 8.

Рисунок 89. Схема проекционного модуля

Дистанция наводки на резкость фиксирована и равна гиперфокальному расстоянию этого объектива, что без дополнительной фокусировки обеспечивает резкость проецируемого изображения, размеры которого по диагонали могут быть от 7 до 30 дюймов (зависит от проекционного расстояния). Еще одним достоинством разработки ExPlay является применение жидкокристаллического модулятора.