[发明专利]使用平面光波导阵列作为光调制器的激光显示装置及方法

权利要求书

1、一种使用平面光波导阵列作为光调制器的激光显示装置，其特征在于，包括：

信号处理电路：用于从输入的视频信号分离出行扫描信号、场扫描信号和每行/列周期内对应行/列的各像素的灰度等级；

驱动电路：用于按顺序逐行/列扫描视频信号每行/列的各像素的灰度等级，并输出对应于各像素灰度等级的模拟控制电压；

激光器：用于输出相互独立的R、G、B三色激光光源；

激光整形和输入偶合单元：用于分别将激光器输出为光斑的三色光源整形成条形光并耦合至平面光波导阵列；

平面光波导阵列：用于根据驱动电路输出的模拟控制电压分别对R、G、B三色激光作相位控制和光强调制处理；

激光输出耦合单元：用于将对应于每行/列的视频信号且经过光强调制处理的R、G、B三色激光合成为一个光束；

激光输出控制单元：用于根据信号处理电路从视频信号中分离出的场扫描信号的控制，将激光输出耦合单元输出对应于视频信号每行/列的光束按顺序逐行/列反射输出。

2、根据权利要求1所述的使用平面光波导阵列作为光调制器的激光显示装置，其特征在于，所述激光输出控制单元包括：

扫描控制单元，包括：电机以及用于根据视频信号的场扫描信号控制匀速地转动电机的电机控制电路；

其转轴连接电机的扫描转镜，用于由电机带动匀速转动，将激光输出耦合单元输出对应于视频信号每行/列的光束按顺序逐行/列反射输出。

3、根据权利要求2所述的使用平面光波导阵列作为光调制器的激光显示装置，其特征在于，所述扫描转镜为平面反射镜。

4、根据权利要求1所述的使用平面光波导阵列作为光调制器的激光显示装置，其特征在于，所述平面光波导阵列包括平行设置且用于对一行或一列视频信号对应的激光信号作同时光强调制处理的若干个光调制器，所述光调制器为马赫-曾德尔干涉仪型调制器、定向耦合器或电吸收调制器。

5、根据权利要求4所述的使用平面光波导阵列作为光调制器的激光显示装置，其特征在于，所述马赫-曾德尔干涉仪型调制器的结构包括：

激光输入接口；

将输入的激光信号一分为二的分束器；

两个干涉臂，单个或每个干涉臂上设置控制电极，由控制电极根据驱动电路输出的模拟控制电压控制干涉臂分别对两路激光信号作相位控制和光强调制处理；

将经过干涉臂作调制处理的两路激光信号合二为一的合束器；

将激光信号输出的激光输出接口。

6、根据权利要求1所述的使用平面光波导阵列作为光调制器的激光显示装置，其特征在于，所述平面光波导阵列包括采用埋藏式、脊梁式或扩散型的铌酸锂渡钛光波导、硅基沉积二氧化硅光波导、绝缘层上镀硅光波导或聚合物光波导。

7、根据权利要求1所述的使用平面光波导阵列作为光调制器的激光显示装置，其特征在于，所述激光整形和输入偶合单元包括：

将激光器输出为光斑的R、G、B三色光源整形成条形光的柱面镜；

采用光纤耦合或端面直接耦合方式将R、G、B三色条形光分别耦合至平面光波导阵列的激光耦合器。

8、一种使用平面光波导阵列作为光调制器的激光显示方法，其特征在于，包括：

对输入的视频信号进行处理，分离出行扫描信号、场扫描信号和每行/列周期内对应行的各像素的灰度等级，并按顺序逐行/列输出每行/列像素灰度等级对应的模拟控制电压；

将相互独立输出的R、G、B三色激光光源整形成条形光并耦合至平面光波导阵列，由平面光波导阵列根据每行像素的R、G、B信号强度对应的模拟控制电压分别对R、G、B三色激光作相位控制和光强调制处理；

将对应于每行/列的视频信号且经过光强调制处理的R、G、B三色激光合成为一个光束，并根据从视频信号中分离出的场扫描信号的控制，将对应于视频信号每行/列的光束按顺序逐行/列反射输出。

9、根据权利要求8所述的使用平面光波导阵列作为光调制器的激光显示方法，其特征在于，所述平面光波导阵列包括采用埋藏式、脊梁式或扩散型的铌酸锂渡钛光波导、硅基沉积二氧化硅光波导、绝缘层上镀硅光波导或聚合物光波导。

10、根据权利要求8所述的使用平面光波导阵列作为光调制器的激光显示方法，其特征在于，所述平面光波导阵列包括平行设置且用于对一行或一列视频信号对应的激光信号作同时光强调制处理的若干个光调制器，所述光调制器为马赫-曾德尔干涉仪、定向耦合器或电吸收调制器。