專利名稱：用旋轉(zhuǎn)反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像投影裝置；特別涉及一組圍繞發(fā)光管陣列旋轉(zhuǎn)的反光鏡，將發(fā)光管發(fā)出的光反射進入一個光學(xué)透鏡組，再由圖像反射鏡將圖像投影到屏幕上去的裝置。
背景技術(shù)：
目前的圖像投影裝置主要是利用平面投影技術(shù)，這種技術(shù)首先需要產(chǎn)生一個高亮度的小圖像，該圖像發(fā)出的光經(jīng)光學(xué)鏡頭聚焦在屏幕上形成大的平面投影圖像。
幻燈機是以膠片和聚光燈產(chǎn)生高亮度的圖像，電影放映機是以運動的膠片產(chǎn)生運動的平面圖像，電視投影機主要采用高亮度的CRT的顯像管為成像器件，多媒體投影機大部分是利用LCD，DLP和LCOS等平面顯示器件，這些平面顯示器件的像素多，制造難度大，成本高。
激光的平行性好，可以輸出高亮度的微細激光束。已有人利用旋轉(zhuǎn)的平面反光鏡鼓對激光束進行偏轉(zhuǎn)掃描，在屏幕上形成二維平面圖像。由于大功率激光器的成本高，以及高速電機和平面反光鏡鼓的制造非常困難，采用這種技術(shù)的激光投影機沒有得到普及。
為了降低平面反光鏡鼓的旋轉(zhuǎn)速度，幾年前出現(xiàn)了對多個微激光束陣列進行掃描的技術(shù)方案。但制造出能產(chǎn)生多個微細的平行激光束的微小器件難度很大。
以上激光投影技術(shù)都采用一個高速旋轉(zhuǎn)的體積較小的實心多邊形反光鏡鼓，其特點是鏡鼓上的每一個反光面都是背向旋轉(zhuǎn)軸，發(fā)光器件位于反光鏡鼓的外側(cè)，當(dāng)發(fā)光器件與反光鏡鼓的距離較近時，發(fā)光器件在旋轉(zhuǎn)的反光鏡中的鏡像形成一條非常彎曲的軌跡，這條非常彎曲的軌跡不可能通過普通的光學(xué)透鏡成像到一個平面上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提出一種用發(fā)光管陣列替代CRT、LCD、DLP、LCOS成像器件，用一組平面反光鏡，圍繞多個靜止的沿直線排列的發(fā)光管旋轉(zhuǎn)，用柔性連結(jié)器連結(jié)驅(qū)動電機轉(zhuǎn)軸和平面反光鏡組的載鏡輪盤，并配以多個傳感器和一個控制電路，對各平面反光鏡的安裝偏差進行測量并在運行中對平面反光鏡的空間位置進行調(diào)整的投影裝置；該投影裝置最主要的優(yōu)點是降低了所用器件的制造和裝配難度，從而降低了投影裝置的制造成本。
本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案如下設(shè)計制造一個圖像投影裝置，包括電源、影像信號輸入接口、影像信號處理電路、控制電路、驅(qū)動電機、光學(xué)透鏡組和圖像反光鏡；尤其是還包括一個可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形分布的平面反光鏡組和一個沿直線排列的發(fā)光管陣列；平面反光鏡組安裝在一個載鏡輪盤上，每一個平面反光鏡的反光面都面向載鏡輪盤的旋轉(zhuǎn)軸線且與旋轉(zhuǎn)軸線保持相同的距離；光學(xué)透鏡組、發(fā)光管陣列和圖像反光鏡位于平面反光鏡組包圍的物理空間之內(nèi)；光學(xué)透鏡組的一端靠近平面反光鏡組的平面反光鏡，發(fā)光管陣列設(shè)置在光學(xué)透鏡組另一端的光軸上；發(fā)光管陣列的發(fā)光管的排列方向與驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)軸線平行；驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)軸連結(jié)在載鏡輪盤的中心并與載鏡輪盤的底平面垂直；每一個平面反光鏡與載鏡輪盤的旋轉(zhuǎn)軸線之間保持一個微小夾角。
本發(fā)明的發(fā)光管由高亮度的小發(fā)光面可調(diào)制發(fā)光器件構(gòu)成；這些發(fā)光器件包括激光二極管、邊緣發(fā)光的LED和附有光閥、微透鏡的固體激光器；發(fā)光器件集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，或分布在一塊基板上。
本發(fā)明的發(fā)光管的特點是，發(fā)光面細小，發(fā)光強度大，出射光有足夠大的發(fā)散角。在現(xiàn)有技術(shù)中，半導(dǎo)體激光二極管和高亮度的邊緣發(fā)光二極管都具有這個特點，光纖出射的光也具有這個特點，高強度的連續(xù)激光穿過光閥和微透鏡，也能制成本發(fā)明的發(fā)光管。在本發(fā)明中，將所有具有這種發(fā)光特點的器件統(tǒng)稱為發(fā)光管。多個發(fā)光管的發(fā)光面中心位于一條直線，且相鄰發(fā)光管間的距離相等，各發(fā)光管朝著同一個方向發(fā)光，在相反的方向沒有光射出，以這種方式將多個發(fā)光管設(shè)置在一個薄片上的所構(gòu)成的器件稱為發(fā)光管陣列片。本發(fā)明最佳的實施方案是用一個發(fā)光管陣列片構(gòu)成一個發(fā)光管陣列，必要的時候，用多個發(fā)光管陣列片以光學(xué)組合的方式構(gòu)成一個發(fā)光管陣列。
從發(fā)光管陣列上一個發(fā)光管發(fā)出的光，從光學(xué)透鏡組的一側(cè)進入光學(xué)透鏡組，從另一側(cè)射出，經(jīng)平面反光鏡反射，再次穿過光學(xué)透鏡組，在前方的一個平面上聚焦。圖像反光鏡將光反射到屏幕上，形成一亮點，發(fā)光管陣列上的多個發(fā)光管，在屏幕上形成多個清晰的沿垂直方向排列的亮點，隨著平面反光鏡圍繞載鏡輪盤的中心旋轉(zhuǎn)，屏幕上的這些亮點就沿水平方向移動，在視覺上形成多條水平的掃描線；若發(fā)光管陣列上有N個發(fā)光管，屏幕上則形成N條水平掃描線。
若平面反光鏡的平面與載鏡輪盤的旋轉(zhuǎn)軸線有一個微小的夾角，屏幕上的N條掃描線都會在垂直方向發(fā)生變化。若平面反光鏡組的反光鏡與載鏡輪盤的旋轉(zhuǎn)軸線有M種不同的夾角，N條掃描線就有M種垂直偏移，在視覺上就形成M×N條掃描線；使每根相鄰的掃描線的間距相同，且每根掃描線的起始位置和長度相同，就形成一個矩形的平面圖像。圖像在水平方向的分辨率由驅(qū)動電路對發(fā)光管的調(diào)制頻率所決定。
若全部發(fā)光管是同一種顏色，形成的圖像是單色的圖像。若用紅、綠、藍三原色的發(fā)光管交錯地排列制成發(fā)光管陣列，投影形成的三原色掃描線在時序上的重疊，在視覺上形成彩色的投影圖像。若發(fā)光管是可調(diào)制的包含紅、綠、藍三原色光譜的白色發(fā)光管，在平面反光鏡上分別貼上或鍍上紅、綠、藍三色的濾光薄膜，紅、綠、藍三原色的圖像在時序上的重疊，在視覺上形成彩色的投影圖像。
發(fā)光管陣列的第一種實施方案是使用一個發(fā)光管陣列片。將三原色的發(fā)光管粘貼在一個薄片上，制成彩色發(fā)光管陣列片。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，新的工藝可以將三原色的發(fā)光管集成在一片集成電路上，制成彩色發(fā)光管陣列片。為了散熱，可以將發(fā)光管陣列片放置于一個光源盒中，制成發(fā)光管陣列。必要的時候，將光源盒密封；光源盒的透光端面裝有平板玻璃或透鏡，光源盒的兩側(cè)開有通風(fēng)口，連接密封的風(fēng)冷散熱系統(tǒng)。散熱系統(tǒng)包括一個光源盒，兩個通風(fēng)管，一個散熱器和一個風(fēng)扇；發(fā)光管陣列位于光源盒的中間。光源盒包括由平板玻璃或透鏡制成的透光窗，以及通風(fēng)接口和一個電信號接頭；通風(fēng)接口分別連結(jié)兩個通風(fēng)管。
發(fā)光管陣列的第二種實施方案是使用多個發(fā)光管陣列片和一個細長反光鏡間接地形成一個彩色發(fā)光管陣列。這個陣列包括一個細長反光鏡，一個透鏡和一個發(fā)光管陣列組合；發(fā)光管陣列組合包括紅、綠、藍三個單色發(fā)光管陣列片(R)、(G)和(B)，以及兩個二色分光片；發(fā)光管陣列組合經(jīng)透鏡成像于細長的薄反光鏡的反光面上，經(jīng)細長反光鏡反射，形成一個面向光學(xué)透鏡組的彩色發(fā)光管陣列，細長反光鏡由一個細長的金屬薄片制成。
細長反光鏡的另一種實施方案是用反光棱鏡和透光棱鏡兩個光學(xué)棱鏡膠合而成的光學(xué)棱鏡組；細長的反光鏡包括一個棱鏡模塊和一個細長的反光鍍膜；棱鏡模塊是由反光棱鏡和透光棱鏡膠合而成，所構(gòu)成的兩個透光端面是透光平面，反光棱鏡的進光端面是透光平面；細長的反光鍍膜位于反光棱鏡或透光棱鏡的膠合面上。細長的反光鍍膜反射出的光射入光學(xué)透鏡組。
由于光高度集中在細長反光薄膜，容易對其造成損傷，實施細長反光鏡的方案還可以是在反光棱鏡的膠合端面上保留一個細長的全反射面，在與全反射面對應(yīng)的透光棱鏡的膠合端面上刻有一個細槽，兩塊棱鏡膠合的時候，光學(xué)膠不涂入細槽和全反射平面。
如果可以精確地將平面反光鏡固定在載鏡輪盤上，并保證驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)軸平穩(wěn)運行，本發(fā)明的實施就很簡單。而在實際制造過程中，加工誤差和裝配誤差是不可避免的。為了解決加工誤差和裝配誤差問題，本發(fā)明的一個重要的措施是平面反光鏡組與驅(qū)動電機之間的連結(jié)由一個柔性連結(jié)器實現(xiàn)；柔性連結(jié)器的中心固定連結(jié)驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)軸，柔性連結(jié)器的邊緣固定連結(jié)載鏡輪盤；在底座與載鏡輪盤之間有一個平衡控制組合；當(dāng)平衡控制組合停止工作時，載鏡輪盤與停靠裝置緊密接觸。
采用了柔性連結(jié)器之后，使載鏡輪盤的運行有更多的自由度。載鏡輪盤的運行軌跡是指載鏡輪盤在一個圓周的轉(zhuǎn)動過程中，載鏡輪盤傾斜方向和傾斜度的變化方式。平衡控制組合的作用是實時檢測旋轉(zhuǎn)的平面反光鏡的傾角偏差并控制載鏡輪盤運行在目標軌跡上。當(dāng)載鏡輪盤運行在目標軌跡上時，每一個平面反光鏡經(jīng)過光學(xué)透鏡組時都可以在屏幕上形成一組準確定位的掃描線。
平衡控制組合包括一個導(dǎo)磁圓環(huán)，三個距離傳感器，一個鏡面傾角傳感器和至少三個的電磁鐵。導(dǎo)磁圓環(huán)具有很高的導(dǎo)磁性能，固定在載鏡輪盤的底部，其圓心位于載鏡輪盤的旋轉(zhuǎn)軸線上。靠近距離傳感器的一側(cè)，導(dǎo)磁圓環(huán)的端面十分平整、光潔。距離傳感器與這個端面之間有一個間隙，距離傳感器測量自身到這個平面端面之間的距離，根據(jù)三個距離傳感器測量的數(shù)值，控制程序計算出載鏡輪盤的傾斜方向和傾斜度；控制程序通過連續(xù)采樣計算出載鏡輪盤的運行軌跡。三個或更多的電磁鐵相對于導(dǎo)磁圓環(huán)安裝，與導(dǎo)磁圓環(huán)的平整端面之間有一個間隙，電流通過電磁鐵時，電磁鐵對導(dǎo)磁圓環(huán)產(chǎn)生吸引力，吸引力的方向與驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)軸線平行。距離傳感器、電磁鐵、驅(qū)動電機和?？垦b置設(shè)置在同一個底座上。
投影裝置在開始工作的時候，電磁鐵中的電流逐步增大，吸引載鏡輪盤脫離?？垦b置，接著驅(qū)動電機帶動載鏡輪盤開始轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)動初期，控制程序通過傳感器識別各平面反光鏡的安裝誤差，根據(jù)這些誤差，控制程序計算出載鏡輪盤運行的目標軌跡?？刂瞥绦蛑芷谛缘馗淖冸姶盆F對導(dǎo)磁圓環(huán)的吸引力，控制載鏡輪盤在目標軌跡上運行。鏡面傾角傳感器實時測量平面反光鏡的傾角，傾角的測量值對應(yīng)掃描線組在屏幕上的垂直位置；當(dāng)測量結(jié)果與目標值有較大誤差時，控制程序就通過電磁鐵對載鏡輪盤的運行進行實時控制，并修正載鏡輪盤運行的目標軌跡。
投影裝置在停止工作的時候，載鏡輪盤?？吭谝粋€停靠裝置上。設(shè)置?？垦b置的另一個目的是，當(dāng)突然斷電或平衡控制組合出現(xiàn)故障時，對載鏡輪盤和平面反光鏡組提供保護。
本發(fā)明的鏡面傾角傳感器優(yōu)選實施例包括一個亮度均勻分布的曲面光源，一個有平直遮光邊緣的彎曲遮光片，一個透鏡，一個長方形采光孔，一個采光膜和一個光電感應(yīng)器；曲面光源的光從遮光片的透光窗射出，射向平面反光鏡組的反光鏡；遮光片的遮光邊緣位于一個平面上；該平面與驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)軸線垂直，且與透鏡的光軸重合；長方形采光孔的中心位于透鏡的光軸上，且其長邊與驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)軸線平行；采光膜貼緊長方形采光孔；光電感應(yīng)器位于采光膜后面密封的暗室中。采光膜具有半透明及散光的特征，光電感應(yīng)器的感光面面對采光膜，并與采光膜保持一個適當(dāng)距離。當(dāng)平面反光鏡旋轉(zhuǎn)到光學(xué)透鏡組前面時，遮光片的遮光邊緣經(jīng)平面反光鏡和透鏡，清晰成像于采光膜上對應(yīng)于采光孔的部分。平面反光鏡傾角變化時，遮光片的遮光邊緣在采光膜上的成像位置隨著移動，采光膜上的光照面積發(fā)生變化，控制電路根據(jù)光電感應(yīng)器測得采光膜上的光照面積計算出平面反光鏡傾角。
為了精確檢測平面反光鏡的轉(zhuǎn)角位置，確定掃描線的起點，本發(fā)明鏡面轉(zhuǎn)角傳感器優(yōu)選實施例包括一個發(fā)光管，一個細通光孔，一個透鏡，一個窄長方形采光孔和一個光電感應(yīng)器。發(fā)光管發(fā)出的光經(jīng)過通光孔，穿過透鏡、經(jīng)平面反光鏡反射、再一次穿過透鏡。當(dāng)平面反光鏡轉(zhuǎn)至設(shè)定的位置，光會聚焦成一個光點穿過采光孔，被光電感應(yīng)器接受。采光孔很窄，因此可以精確地測得平面反光鏡的轉(zhuǎn)角，窄長方形采光孔的長中心線與驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)軸線平行，當(dāng)平面反光鏡有一些傾角時，鏡面轉(zhuǎn)角傳感器也能精確檢測。
電路系統(tǒng)包括影像信號處理電路和一個以高速微處理器為核心的控制電路。影像信號處理電路包括一個視頻信號解碼或編碼電路，一個總線切換器，兩個圖像存儲器和三個驅(qū)動電路。電路系統(tǒng)的第一項任務(wù)是控制載鏡輪盤運行在目標軌跡上；電路系統(tǒng)的第二項任務(wù)是實時監(jiān)測平面反光鏡的傾角和載鏡輪盤的轉(zhuǎn)速，控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速；必要時，對載鏡輪盤的運行進行實時控制并修正載鏡輪盤運行的目標軌跡。電路系統(tǒng)的第三項任務(wù)是對數(shù)字視頻信號解碼或?qū)δM視頻信號編碼，通過總線切換器將圖像存儲在一個圖像存儲器中；與此同時，控制電路通過總線切換器從另一個圖像存儲器中取出圖像數(shù)據(jù)，送到發(fā)光管驅(qū)動電路，調(diào)制發(fā)光管的發(fā)光強度，進行圖像的掃描顯示。


本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置的附圖如下。
圖1是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置的發(fā)光管陣列、平面反光鏡組設(shè)置示意圖；圖2是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置的具有4只單色發(fā)光管的單色發(fā)光管陣列片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置的具有6只彩色發(fā)光管的彩色發(fā)光管陣列片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置平面反光鏡組的所有反光鏡都與旋轉(zhuǎn)軸線平行時4只發(fā)光管在屏幕上的掃描線示意圖；圖5是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置發(fā)光管陣列4只發(fā)光管、平面反光鏡組的8個反光鏡與旋轉(zhuǎn)軸有不同傾角時屏幕上掃描線的示意圖；圖6是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置彩色發(fā)光管陣列片進行彩色圖像掃描的原理圖；圖7是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置光源盒的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置光源盒與散熱系統(tǒng)連結(jié)示意圖；圖9是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置一種發(fā)光管陣列的構(gòu)成示意圖；圖10是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置另一種發(fā)光管陣列的構(gòu)成示意圖；圖11是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置三種傳感器設(shè)置示意圖；圖12是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置柔性連結(jié)器、平衡控制組合和?？垦b置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置的鏡面傾角傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖14是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置的鏡面轉(zhuǎn)角傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置電路系統(tǒng)的原理方框圖。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
具體實施例方式
如圖1所示本發(fā)明用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置包括驅(qū)動電機70、光學(xué)透鏡組12和圖像反光鏡14；尤其是還包括一個可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形分布的平面反光鏡組11和一個沿直線排列的發(fā)光管陣列13；平面反光鏡組11安裝在一個載鏡輪盤72上，每一個平面反光鏡的反光面都面向載鏡輪盤72的旋轉(zhuǎn)軸線且與旋轉(zhuǎn)軸線保持相同的距離；光學(xué)透鏡組12、發(fā)光管陣列13和圖像反光鏡14位于平面反光鏡組11包圍的物理空間之內(nèi)；光學(xué)透鏡組12的一端靠近平面反光鏡組11的反光鏡，發(fā)光管陣列13設(shè)置在光學(xué)透鏡組12另一端的光軸上；發(fā)光管陣列13的發(fā)光管的排列方向與驅(qū)動電機70的旋轉(zhuǎn)軸線平行；驅(qū)動電機70的轉(zhuǎn)軸連結(jié)在載鏡輪盤72的中心并與載鏡輪盤72的底平面垂直；每一個平面反光鏡與載鏡輪盤72的旋轉(zhuǎn)軸線之間保持一個微小夾角。
發(fā)光管陣列13的發(fā)光管發(fā)出的光透過光學(xué)透鏡組12，經(jīng)平面反光鏡組11的反光鏡反射，再一次透過透鏡組12聚焦，圖像反光鏡14將聚焦的光反射到屏幕16上，形成多個沿垂直直線排列的光點。發(fā)光管陣列13放置于一個特殊的位置，當(dāng)平面反光鏡組11的反光鏡旋轉(zhuǎn)時，發(fā)光管陣列13的發(fā)光管在平面反光鏡中的鏡像將沿著一條非常近似直線的軌跡運行，它的移動鏡像形成一個近似平面的虛像15，虛像15通過光學(xué)透鏡組12和圖像反光鏡14在屏幕16上形成實像。因此，屏幕16上的多個光點在同時平行移動的時候，能始終準確聚焦，形成多條清晰的水平掃描線。如圖4所示如果平面反光鏡組11中的反光鏡與驅(qū)動電機70的轉(zhuǎn)軸保持不同的傾角，平面反光鏡從光學(xué)透鏡組12的一側(cè)轉(zhuǎn)過時，在屏幕16上形成的掃描線在垂直方向?qū)⑽挥诓煌奈恢谩ＴO(shè)平面反光鏡組11的反光鏡有M個傾角，發(fā)光管陣列13有N個發(fā)光管，在視覺上屏幕上會出現(xiàn)M×N條掃描線。如圖5所示調(diào)整平面反光鏡組11的反光鏡傾角，使相鄰掃描線在屏幕16上等距離地分布，形成均勻的矩形圖像。如果發(fā)光管是單色可調(diào)制的，形成的圖像是單色的。如果發(fā)光管是彩色可調(diào)制的，形成的圖像是彩色的。
如圖2所示發(fā)光管(22)由高亮度的小發(fā)光面可調(diào)制發(fā)光器件構(gòu)成；這些發(fā)光器件包括激光二極管、邊緣發(fā)光的LED和附有光閥、微透鏡的固體激光器；發(fā)光器件集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，或分布在一塊基板(21)上。經(jīng)過相同的工藝流程制造出排列整齊的激光二極管或邊緣發(fā)光LED陣列適合于大批量生產(chǎn)，且每個發(fā)光管的光電特性非常一致。箭頭所指方向為光出射方向。
彩色發(fā)光管陣列片18用多個紅、綠、藍三原色的發(fā)光管22等距離地交錯設(shè)置在一個薄片21上制成。如圖3所示箭頭所指方向為光出射方向。發(fā)光管22采用激光二極管芯片或邊緣發(fā)光LED芯片。R表示為紅色發(fā)光管、G表示為綠色發(fā)光管、B表示為藍色發(fā)光管。目前，將三種顏色的發(fā)光管集成在一塊半導(dǎo)體上還比較困難，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，新的工藝可以將三原色的發(fā)光管集成在一片集成電路上，制成彩色發(fā)光管陣列片。
當(dāng)發(fā)光管陣列13由一個單色發(fā)光管陣列片17構(gòu)成時，投影圖像為單色圖像。當(dāng)發(fā)光管陣列13由一個彩色發(fā)光管陣列片18構(gòu)成時，須采用特殊的發(fā)光管調(diào)制方法形成彩色投影圖像，下面以圖3所示的具有6個發(fā)光管的彩色發(fā)光管陣列片18為例進行說明平面反光鏡從透鏡組12的一側(cè)轉(zhuǎn)過時，屏幕上出現(xiàn)6條彩色掃描線，當(dāng)9個傾角逐漸變化的平面反光鏡逐個從透鏡組12的一側(cè)轉(zhuǎn)過時，這6條掃描線將同時逐格向下移動。如圖6所示圖6的上方有9個數(shù)字，分別表示9個平面反光鏡，每個數(shù)字下面有6個圓圈，分別表示6個發(fā)光管在屏幕16上形成的掃描線的垂直位置，圓圈內(nèi)的字母表示顏色；圖的左邊有12個數(shù)字，分別表示屏幕16上垂直方向的12個位置。第1面平面反光鏡掃描時，在垂直位置1出現(xiàn)一條藍色掃描線，第4面平面反光鏡掃描時，在垂直位置1出現(xiàn)一條綠色掃描線，第7面平面反光鏡掃描時，在垂直位置1出現(xiàn)一條紅色掃描線，三種顏色的掃描線在時序上進行疊合，形成了一條彩色的掃描線，據(jù)圖可推知其余第2至第12條彩色掃描線如何形成。
用一個單色發(fā)光管陣列片17或一個彩色發(fā)光管陣列片18構(gòu)成的發(fā)光管陣列13，因其細薄，對光的遮擋量很小，可以直接放置于光學(xué)鏡頭組12側(cè)端的光軸上。如圖7所示通常是將發(fā)光管陣列13設(shè)置在一個光源盒50之中，為了加強發(fā)光管陣列13的散熱和提供潔凈的工作環(huán)境，光源盒50與一個封閉的散熱系統(tǒng)連接，散熱系統(tǒng)包括光源盒50，通風(fēng)管61和62，一個散熱器58和一個風(fēng)扇59；發(fā)光管陣列13位于光源盒50的中間。光源盒50包括由平板玻璃或透鏡制成的透光窗52和53，以及通風(fēng)接口56和57和一個電信號接頭54；通風(fēng)接口56和57分別連結(jié)通風(fēng)管61和62。發(fā)光管陣列13與電信號接頭54連接；必要的時候在另一側(cè)增加一個電信號接頭55。前窗52和后窗53的作用是透光，用平板玻璃或光學(xué)透鏡構(gòu)成。如圖8所示風(fēng)扇轉(zhuǎn)動形成流動的氣流，將發(fā)光管陣列13的熱量帶出，熱空氣經(jīng)過散熱器58時溫度降低。
發(fā)光管陣列(13)的另一種形式包括一個細長反光鏡(84)，一個透鏡(83)和一個發(fā)光管陣列組合(80)；發(fā)光管陣列組合(80)包括紅、綠、藍三個單色發(fā)光管陣列片(17R)、(17G)和(17B)，以及兩個二色分光鏡片(81)和(82)；發(fā)光管陣列組合(80)經(jīng)透鏡(83)成像于細長的薄反光鏡(84)的反光面上，形成一個可調(diào)制顏色的彩色發(fā)光管陣列。彩色發(fā)光管陣列組合80的體積大，不能直接放置于光學(xué)鏡頭組12側(cè)端的光軸上，需要一個細長的薄反光鏡84放置于光學(xué)鏡頭組12側(cè)端的光軸上，間接地將彩色發(fā)光管陣列放置在光學(xué)鏡頭組12側(cè)端的光軸上。如圖9所示由彩色發(fā)光管陣列組合80發(fā)出的光經(jīng)透鏡83成像于細長的薄反光鏡84的反光面上，經(jīng)薄反光鏡84反射的光進入光學(xué)鏡頭組12。還有許多公知技術(shù)能夠使三個三原色的單色發(fā)光管陣列片組合。在物理空間不足的情況下，還可以使用其他的光學(xué)器件輔助透鏡83成像。
細長反光鏡的另一種實施方案是用一個棱鏡模塊85和一個細長的反光鍍膜構(gòu)成；棱鏡模塊85是由反光棱鏡86和透光棱鏡87膠合而成，所構(gòu)成的兩個透光端面是透光平面；反光棱鏡86的進光端面是透光平面；細長的反光鍍膜位于反光棱鏡86或透光棱鏡87的膠合端面上。棱鏡86和棱鏡87之間用透明的光學(xué)膠膠合。膠膜89有很好的透光性。
由于光高度地集中在細長反光鍍膜上，容易對鍍膜造成損傷。實施細長反光鏡的方案還可以是在反光棱鏡的膠合端面上保留一個細長全反射面。如圖10所示棱鏡模塊85是由反光棱鏡86和透光棱鏡87兩個光學(xué)棱鏡膠合而成，所構(gòu)成的兩個透光端面是透光平面，反光棱鏡86的進光端面是透光平面，細長全反射平面位于在反光棱鏡86的膠合端面上，透光棱鏡87的膠合端面上對應(yīng)于細長全反射平面的位置上刻有一個細槽88；棱鏡模塊85與反光棱鏡86膠合時，光學(xué)膠不涂入細槽88和全反射平面，全反射面能夠承受高強度的激光照射。
棱鏡模塊85具有一定的機械強度，利于加工裝配，實現(xiàn)本發(fā)明的設(shè)計目的。
平面反光鏡組11在驅(qū)動電機70的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，平面反光鏡組11通過載鏡輪盤72與驅(qū)動電機70的轉(zhuǎn)軸緊固連接，驅(qū)動電機軸承中存在微小的縫隙，驅(qū)動電機轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)時會發(fā)生微小的抖動；在制造時平面反光鏡組11和載鏡輪盤72的重心很難精確調(diào)整在驅(qū)動電機70的旋轉(zhuǎn)軸線上，加大了驅(qū)動電機轉(zhuǎn)軸的抖動，造成平面反光鏡組11的運行更不穩(wěn)定，屏幕上的掃描線出現(xiàn)晃動。在制造過程中，平面反光鏡組11的發(fā)光鏡的精確安裝也非常困難。為了解決這些問題，本發(fā)明使用了一個柔性連接器和一組傳感器，來消除驅(qū)動電機轉(zhuǎn)軸的抖動和安裝誤差對成像效果的影響。如圖11所示載鏡輪盤72的中心連接有一個柔性連結(jié)器71，一個鏡面傾角傳感器90，一個鏡面轉(zhuǎn)角傳感器100，設(shè)置在平面反光鏡組11包圍的物理空間內(nèi)；一個載鏡輪盤定位傳感器130固定在底版77上，這三個傳感器的輸出信號都傳送到控制電路。
如圖12所示本發(fā)明的優(yōu)選實例是載鏡輪盤72與所述驅(qū)動電機70之間的連結(jié)由一個柔性連結(jié)器71實現(xiàn)；柔性連結(jié)器71的中心固定連結(jié)驅(qū)動電機70的轉(zhuǎn)軸；柔性連結(jié)器71的邊緣固定連結(jié)載鏡輪盤72；在底座77與載鏡輪盤72之間有一個平衡控制組合；當(dāng)平衡控制組合停止工作時，載鏡輪盤72與?？垦b置76緊密接觸。平衡控制組合包括一個導(dǎo)磁圓環(huán)75，三個距離傳感器73，一個鏡面傾角傳感器90和至少三個的電磁鐵74；導(dǎo)磁圓環(huán)75固定在載鏡輪盤72底部.，其圓心位于載鏡輪盤72的旋轉(zhuǎn)軸線上；導(dǎo)磁圓環(huán)75靠近距離傳感器73的一側(cè)，有一個平整的端面；距離傳感器73、電磁鐵74、驅(qū)動電機70和停靠裝置76設(shè)置在同一個底座77上；電磁鐵74對導(dǎo)磁圓環(huán)75產(chǎn)生的吸引力的方向與驅(qū)動電機70的旋轉(zhuǎn)軸線平行。
距離傳感器73與導(dǎo)磁圓環(huán)75之間有一個間隙，距離傳感器73測量這個間隙距離。必要的時候，驅(qū)動電機70與底座77之間設(shè)置一個緩沖裝置。鏡面傾角傳感器90位于平面反光鏡組11內(nèi)，通過一個堅固的連接器件連接在底座77上。
為了保護載鏡輪盤72和平面反光鏡組11，底座77上還設(shè)置了一個?？垦b置76；停靠裝置76的一種實施方案是三個?？奎c均勻地分布在載鏡輪盤72的邊緣；當(dāng)平衡控制組合停止工作時，柔性連結(jié)器71的彈力將載鏡輪盤72頂緊在?？垦b置76上；?？垦b置76上裝有小輪，讓旋轉(zhuǎn)的載鏡輪盤72能夠安全?？俊Ｈ绻麤]有這個?？垦b置76，在投影裝置停止工作后，柔性連結(jié)器71連結(jié)的平面反光鏡組11是懸空的，由于柔性連結(jié)器71本身的彈性，在投影機受到震動時，平面反光鏡組11也將產(chǎn)生振動，當(dāng)這個振動大到一定的程度，平面反光鏡組11將會損壞。停靠裝置76的另一個目的是，當(dāng)突然斷電或平衡控制組合出現(xiàn)故障時，對載鏡輪盤72和平面反光鏡組11提供保護。
平衡控制組合是這樣工作的投影裝置在開始工作的時候，電磁鐵74中的電流逐步增大，電磁鐵74對具有很高導(dǎo)磁性能的導(dǎo)磁圓環(huán)75產(chǎn)生的吸引力使載鏡輪盤72脫離?？垦b置76，吸引力的方向與驅(qū)動電機70的旋轉(zhuǎn)軸線平行；接著驅(qū)動電機70帶動載鏡輪盤72開始旋轉(zhuǎn)，在初始旋轉(zhuǎn)過程中，控制程序通過傳感器識別各平面反光鏡的安裝誤差。根據(jù)這些誤差，控制程序計算出載鏡輪盤72運行的目標軌跡；控制程序周期性地采樣三個距離傳感器73的測量值，計算出載鏡輪盤72的傾斜方向和傾斜度，并計算出載鏡輪盤72的實際運行軌跡，控制程序周期性地改變電磁鐵74對導(dǎo)磁圓環(huán)75的吸引力，控制載鏡輪盤72在目標軌跡上運行。當(dāng)載鏡輪盤72在目標軌跡運行時，每一個平面反光鏡經(jīng)過光學(xué)透鏡組12時，在屏幕16上會形成一組準確定位的掃描線。鏡面傾角傳感器90監(jiān)測平面反光鏡的傾角，傾角的測量值反映掃描線在屏幕16上的垂直位置，當(dāng)測量結(jié)果與目標值有較大誤差時，控制程序就通過電磁鐵74對載鏡輪盤72的運行進行實時控制，讓傾角的測量值接近目標值，并修正載鏡輪盤72運行的目標軌跡。
鏡面傾角傳感器90用于測量平面反光鏡組11的反光鏡傾角，也就是反光鏡的平面與驅(qū)動電機70旋轉(zhuǎn)軸線的夾角。平面反光鏡傾角直接影響掃描線在屏幕16的位置。若平面反光鏡傾角有偏差，就不能得到準確的掃描線。在掃描的過程中，若平面反光鏡傾角不穩(wěn)定，則會出現(xiàn)不穩(wěn)定的掃描線。準確地測量平面反光鏡的傾角并對其進行精確地控制，對形成清晰穩(wěn)定的投影圖像非常重要。
如圖13所示鏡面傾角傳感器90優(yōu)選實施例包括亮度均勻分布的曲面光源91，一個遮光邊緣平直的彎曲遮光片96，一個透鏡92，一個長方形采光孔93，一個采光膜94和一個光電感應(yīng)器95；曲面光源91的光從遮光片96的透光窗射出，射向平面反光鏡組11的反光鏡；遮光片96的遮光邊緣位于一個平面上；該平面與驅(qū)動電機70的旋轉(zhuǎn)軸線垂直，且與透鏡92的光軸重合；長方形采光孔93的中心位于透鏡92的光軸上，且其長邊與驅(qū)動電機70的旋轉(zhuǎn)軸線平行。采光膜94貼緊長方形采光孔93；光電感應(yīng)器95位于采光膜94后面密封的暗室中。
曲面光源91采用EL或其它面發(fā)光材料制作，在曲面光源91的前面放置一彎曲的遮光片96，遮光片96用透明膠片材料制成。在膠片上用照相技術(shù)或精密印刷技術(shù)印制一個遮光膜，遮光膜上有一個或多個透光窗，每一個透光窗都有一條直邊位于同一個平面，構(gòu)成遮光邊緣；必要的時候，遮光片96中間對應(yīng)透鏡92的部分沒有印制遮光層；遮光片96被彎曲成一個特殊曲面，當(dāng)平面反光鏡組11的反光鏡位于鏡面傾角傳感器90之前時，遮光片96的遮光邊緣經(jīng)平面反光鏡和透鏡92，清晰成像于采光膜94上對應(yīng)于采光孔93的部分；平面反光鏡傾角變化時，遮光片96的遮光邊緣在采光膜94上的成像位置隨著移動，采光膜94上的光照面積發(fā)生變化，控制電路根據(jù)光電感應(yīng)器95測得采光膜94上的光照面積計算出平面反光鏡傾角。
鏡面轉(zhuǎn)角傳感器100用于測量平面反光鏡旋轉(zhuǎn)角度；當(dāng)平面反光鏡與該傳感器的中軸線垂直時，該傳感器輸出一個信號，微處理器接收到這一信號后，立刻啟動驅(qū)動電路開始掃描，在現(xiàn)有技術(shù)中，已有多種能實現(xiàn)此目的的傳感器。如圖14所示本發(fā)明的鏡面轉(zhuǎn)角傳感器優(yōu)選實施例包括一個發(fā)光管101，一個細通光孔107，一個透鏡103，一個窄長方形采光孔108和一個光電感應(yīng)器102；發(fā)光管101發(fā)出的光穿過通光孔107，形成微細的光點。在平面反光鏡組11的反光鏡位于設(shè)定的位置時；細通光孔107的成像位于窄長方形采光孔108內(nèi)；光電感應(yīng)器102將光感應(yīng)信號傳給控制電路，采光孔108很窄，因此可以精確地測得平面反光鏡的轉(zhuǎn)角。采光孔108的長邊與驅(qū)動電機軸線平行，當(dāng)平面反光鏡有一些傾角時，鏡面轉(zhuǎn)角傳感器也能精確檢測。
本發(fā)明的投影裝置，需要一個電路系統(tǒng)來支持。電路系統(tǒng)有許多種實施方案，下面結(jié)合圖15所示的優(yōu)選實施例，對電路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理進行說明。整個電路系統(tǒng)包括一個控制電路和影像信號處理電路。影像信號處理電路又包括一個解碼電路，一個總線切換器，兩個圖像緩存器和三個驅(qū)動電路?？刂齐娐返墓δ苁菣z測平面反光鏡組11運行狀況并對平面反光鏡組11的運行進行控制。控制電路還協(xié)調(diào)解碼電路、總線切換器和驅(qū)動電路之間協(xié)同工作。解碼電路對輸入的數(shù)字視頻信號進行解碼，或?qū)斎氲哪M視頻信號進行編碼，將獲取的圖像經(jīng)總線切換器存儲到兩個圖像存儲器中的一個?？偩€切換器的作用是切換兩個圖像存儲器與解碼電路和驅(qū)動電路之間的總線連接，當(dāng)總線切換器處于第一狀態(tài)時，圖像存儲器1的數(shù)據(jù)總線連接到三個驅(qū)動電路上；同時，圖像存儲器2的數(shù)據(jù)總線和地址總線和解碼電路連接。當(dāng)總線切換器處于第二狀態(tài)時，圖像存儲器2的數(shù)據(jù)總線連接到三個驅(qū)動電路上，同時，圖像存儲器1的數(shù)據(jù)總線和地址總線和解碼電路連接。采用這種方案的目的是讓解碼和圖像顯示工作獨立進行。屏幕圖像的刷新頻率不受解碼電路的解碼速度的限制，也不受視頻信號源幀頻率的限制。驅(qū)動電路的功能是從圖像存儲器接收數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后，形成模擬信號調(diào)制發(fā)光管的發(fā)光強度，或形成脈沖信號調(diào)制發(fā)光管的發(fā)光時間。
控制電路還接收輪盤定位傳感器的信號，計算出載鏡輪盤的轉(zhuǎn)速并對轉(zhuǎn)速進行控制，還判斷是哪一面發(fā)光鏡將經(jīng)過透鏡組12，以此來決定將哪一部分圖像數(shù)據(jù)送到驅(qū)動電路。
當(dāng)驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速正確，載鏡輪盤運行在目標軌跡上時控制電路向解碼電路發(fā)出一個解碼信號，解碼電路將圖像存入一個圖像存儲器后，向控制電路發(fā)回一個就緒信號，控制電路向總線切換電路發(fā)出切換信號，改變兩個圖像存儲器的總線連接方式，接著，控制電路向解碼電路發(fā)出一個解碼信號，解碼電路將另一圖像存入另一個圖像存儲器，完成后發(fā)回一個就緒信號；控制電路在向總線切換電路發(fā)出切換信號后，等待平面反光鏡轉(zhuǎn)角信號的到來；收到該信號后，控制電路計算出平面反光鏡的編號，向總線切換電路輸出行信號，總線切換電路根據(jù)接收到的行信號確定從圖象存儲器提取數(shù)據(jù)的方式；控制電路向總線切換電路輸出時鐘信號，總線切換電路從圖像存儲器中取出數(shù)據(jù)發(fā)在總線上。接著，控制電路向三個驅(qū)動電路發(fā)出存入信號，將總線上的數(shù)據(jù)存入每一個驅(qū)動電路；當(dāng)驅(qū)動電路接收數(shù)據(jù)的個數(shù)與發(fā)光管的個數(shù)一樣時，控制電路向三個驅(qū)動電路輸出點亮信號。驅(qū)動電路根據(jù)存儲的數(shù)據(jù)的數(shù)值調(diào)制各發(fā)光管的發(fā)量，形成一組圖像掃描線。當(dāng)下一個平面反光鏡掃描時，控制電路以同樣的方式調(diào)制發(fā)光管，形成另一組圖像掃描線?？刂齐娐穼⒄鶊D像顯示完后，檢測解碼電路是否已傳來就緒信號，如果沒有收到就緒信號，控制電路則將已有的圖像重新顯示一遍，如此重復(fù)，直到收到就緒信號，控制電路收到就緒信后，向總線切換電路發(fā)出切換信號，改變兩個圖像存儲器的總線連接方式，接著，控制電路向解碼電路發(fā)出一個解碼信號，控制電路就是這樣連續(xù)不斷地將圖像解碼并顯示于屏幕上。
權(quán)利要求
1.一種用旋轉(zhuǎn)反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，包括電源、影像信號輸入接口、影像信號處理電路、控制電路、驅(qū)動電機(70)、光學(xué)透鏡組(12)和圖像反光鏡(14)，其特征在于還包括一個可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形分布的平面反光鏡組(11)和一個沿直線排列的發(fā)光管陣列(13)；所述的平面反光鏡組(11)安裝在一個載鏡輪盤(72)上，每一個平面反光鏡的反光面都面向載鏡輪盤(72)的旋轉(zhuǎn)軸線且與旋轉(zhuǎn)軸線保持相同的距離；光學(xué)透鏡組(12)、發(fā)光管陣列(13)和圖像反光鏡(14)位于平面反光鏡組(11)包圍的物理空間之內(nèi)；光學(xué)透鏡組(12)的一端靠近平面反光鏡組(11)的反光鏡，發(fā)光管陣列(13)設(shè)置在光學(xué)透鏡組(12)另一端的光軸上；發(fā)光管陣列(13)的發(fā)光管的排列方向與驅(qū)動電機(70)的旋轉(zhuǎn)軸線平行；驅(qū)動電機(70)的轉(zhuǎn)軸連結(jié)在載鏡輪盤(72)的中心并與載鏡輪盤(72)的底平面垂直；每一個平面反光鏡與載鏡輪盤(72)的旋轉(zhuǎn)軸線之間保持一個微小夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，其特征在于所述的發(fā)光管陣列(13) 的發(fā)光管(22)由高亮度的小發(fā)光面可調(diào)制發(fā)光器件構(gòu)成；這些發(fā)光器件包括激光二極管、邊緣發(fā)光的LED和附有光閥、微透鏡的固體激光器；發(fā)光器件集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，或分布在一塊基板(21)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，其特征在于所述載鏡輪盤(72)與所述驅(qū)動電機(70)之間的連結(jié)由一個柔性連結(jié)器(71)實現(xiàn)；柔性連結(jié)器(71)的中心固定連結(jié)驅(qū)動電機(70)的轉(zhuǎn)軸；柔性連結(jié)器(71)的邊緣固定連結(jié)載鏡輪盤(72)；在底座(77)與載鏡輪盤(72)之間有一個平衡控制組合；當(dāng)平衡控制組合停止工作時，載鏡輪盤(72)與?？垦b置(76)緊密接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，其特征在于所述的平衡控制組合包括一個導(dǎo)磁圓環(huán)(75)，三個距離傳感器(73)，一個鏡面傾角傳感器(90)和至少三個的電磁鐵(74)；導(dǎo)磁圓環(huán)(75)固定在載鏡輪盤(72)的底部，其圓心位于載鏡輪盤(72)的旋轉(zhuǎn)軸線上；導(dǎo)磁圓環(huán)(75)靠近距離傳感器(73)的一側(cè)，有一個平整的端面；距離傳感器(73)、電磁鐵(74)、驅(qū)動電機(70)和?？垦b置(76)設(shè)置在同一個底座(77)上；電磁鐵(74)對導(dǎo)磁圓環(huán)(75)產(chǎn)生的吸引力的方向與驅(qū)動電機(70)的旋轉(zhuǎn)軸線平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，其特征在于所述發(fā)光管陣列(13)設(shè)置在一個封閉的散熱系統(tǒng)之中，散熱系統(tǒng)包括一個光源盒(50)，通風(fēng)管(61)和(62)，一個散熱器(58)和一個風(fēng)扇(59)；發(fā)光管陣列(13)位于光源盒(50)的中間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，其特征在于所述光源盒(50)包括由平板玻璃或透鏡制成的透光窗(52)和(53)，以及通風(fēng)接口(56)和(57)和一個電信號接頭(54)；通風(fēng)接口(56)和(57)分別連結(jié)通風(fēng)管(61)和(62)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，其特征在于所述的發(fā)光管陣列(13)包括一個細長反光鏡(84)，一個透鏡(83)和一個發(fā)光管陣列組合(80)；發(fā)光管陣列組合(80)包括紅、綠、藍三個單色發(fā)光管陣列片(17R)、(17G)和(17B)，以及兩個二色分光片(81)和(82)；發(fā)光管陣列組合(80)經(jīng)透鏡(83)成像于細長反光鏡(84)的反光面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，其特征在于所述的細長反光鏡(84)包括一個棱鏡模塊(85)和一個細長的反光鍍膜；棱鏡模塊(85)是由反光棱鏡(86)和透光棱鏡(87)膠合而成，所構(gòu)成的兩個透光端面是透光平面；反光棱鏡(86)的進光端面是透光平面；細長的反光鍍膜位于反光棱鏡(86)或透光棱鏡(87)的膠合端面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，其特征在于所述的細長反光鏡(84)包括一個棱鏡模塊(85)和一個細長全反射平面；棱鏡模塊(85)是由反光棱鏡(86)和透光棱鏡(87)兩個光學(xué)棱鏡膠合而成，所構(gòu)成的兩個透光端面是透光平面；反光棱鏡(86)的進光端面是透光平面；細長全反射平面位于在反光棱鏡(86)的膠合端面上；透光棱鏡(87)的膠合端面上對應(yīng)于細長全反射平面的位置上刻有一個細槽(88)；棱鏡模塊(85)與反光棱鏡(86)膠合時，光學(xué)膠不涂入細槽(88)和全反射平面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，其特征在于所述的平面反光鏡組(11)的反光鏡面上有不同顏色的濾光薄膜。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，其特征在于所述的鏡面傾角傳感器(90)包括亮度均勻分布的曲面光源(91)，具有平直遮光邊緣的彎曲遮光片(96)，一個透鏡(92)，一個長方形采光孔(93)，一個采光膜(94)和一個光電感應(yīng)器(95)；曲面光源(91)的光從遮光片(96)的透光窗射出，射向平面反光鏡組(11)的反光鏡面；遮光片(96)的遮光邊緣位于一個平面上；該平面與驅(qū)動電機(70)的旋轉(zhuǎn)軸線垂直，且與透鏡(92)的光軸重合；長方形采光孔(93)的中心位于透鏡(92)的光軸上，且其長邊與驅(qū)動電機(70)的旋轉(zhuǎn)軸線平行。采光膜(94)貼緊長方形采光孔(93)；光電感應(yīng)器(95)位于采光膜(94)后面密封的暗室中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，其特征在于在所述的平面反光鏡組(11)所包圍的物理空間內(nèi)有一個鏡面轉(zhuǎn)角傳感器(100)；鏡面轉(zhuǎn)角傳感器(100)包括一個發(fā)光管(101)，一個細通光孔(107)，一個透鏡(103)，一個窄長方形采光孔(108)和一個光電感應(yīng)器(102)；在平面反光鏡組(11)的反光鏡位于設(shè)定的位置時；細通光孔(107)的成像位于窄長方形采光孔(108)內(nèi)；窄長方形采光孔(108)的長中心線與驅(qū)動電機(70)的旋轉(zhuǎn)軸線平行。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用旋轉(zhuǎn)的反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，其特征在于在所述的底座(77)上有一個輪盤定位傳感器(130)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用旋轉(zhuǎn)反光鏡組構(gòu)成的圖像投影裝置，包括電源、影像信號輸入接口、影像信號處理電路、控制電路、驅(qū)動電機(70)、光學(xué)透鏡組(12)和圖像反光鏡(14)，尤其是還包括了一個可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形分布的平面反光鏡組(11)和一個沿直線排列的發(fā)光管陣列(13)；平面反光鏡組(11)安裝在一個載鏡輪盤(72)上；光學(xué)透鏡組(12)、發(fā)光管陣列(13)和圖像反光鏡(14)位于平面反光鏡組(11)包圍的物理空間之內(nèi)；發(fā)光管陣列(13)的發(fā)光管的排列方向與驅(qū)動電機(70)的旋轉(zhuǎn)軸線平行。本發(fā)明最主要的優(yōu)點是降低了所用器件的制造和裝配難度，從而降低了投影裝置的制造成本。
文檔編號G02B27/18GK1501118SQ0215202
公開日2004年6月2日 申請日期2002年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月18日
發(fā)明者伍復(fù)軍 申請人:伍復(fù)軍