專利名稱：投影機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種投影機。
背景技術：
目前，很多投影機采用波長比較窄的光源，如激光，因光源本身同調性高，使得光與光在疊加時會產(chǎn)生建設性干涉(constructive interference)與破壞性干涉(destructiveinterference)的現(xiàn)象，從而在投影屏幕上產(chǎn)生亮暗的區(qū)塊，俗稱光斑(speckle)效應，造成投影品質不佳。其中，同調性是指光的相干性，而所謂建設性干涉是指兩波重迭時，合成波的振幅大于分波的振幅；所謂破壞性干涉是指兩波重疊時，合成波的振幅小于分波的振幅。另外，目前所用的光源有單色光源也有彩色光源，而采用彩色光源大多數(shù)是將多個單色光源一起使用，這樣會導致整個投影機的體積增大，不能滿足小型化的要求。

發(fā)明內容
有鑒于此，有必要提供一種能消除光斑效應同時達到小型化的投影機。
—種投影機，其包括一個光源組件、一個擴散片及一個熒光元件。所述光源組件包括一個光源、 一個分光元件及一個反射鏡。所述光源發(fā)出 一個單束光線，所述單束光線進入所述分光元件后形成一個第一路光線及一個第二路光線。所述熒光元件具有三個色段，分別為紅光色段、藍光色段及綠光色段。所述第一路光線沿所述單束光線的光路依次進入所述擴散片及所述熒光元件的三個色段中的一個色段。所述第二路光線為所述單束光線在所述分光元件上的反射光線。所述反射鏡設置在所述第二路光線的光路上，且以不低于20赫茲的頻率做往返運動。所述第二路光線經(jīng)過所述反射鏡反射后，以不低于20赫茲的移位頻率依次進入所述擴散片及所述熒光元件的三個色段中的一個色段。 與現(xiàn)有技術相比，所述投影機，通過使反射鏡的往返運動頻率不低于20赫茲，從而使所述第一路光線與經(jīng)過所述反射鏡的第二路光線形成的光斑現(xiàn)象以不低于20赫茲的頻率移位，模糊人眼感覺到的光斑現(xiàn)象，進而實現(xiàn)消除光斑效應。另外，利用在光路上活動
設置熒光元件可以得到彩色光源，減少了使用的單色光源的數(shù)量，因此實現(xiàn)了投影機的小型化。


圖1為本發(fā)明第一實施方式提供的投影機的結構示意圖。 圖2為圖1的投影機的熒光元件與第二馬達配合的立體示意圖。 圖3為本發(fā)明第二實施方式提供的投影機的結構示意圖。 圖4為圖3的投影機的熒光元件的立體示意圖。 圖5為本發(fā)明第三實施方式提供的投影機的結構示意圖。 圖6為圖5的投影機的熒光元件、電磁元件與磁性元件配合的立體示意圖。
具體實施例方式
為了對本發(fā)明的投影機做進一步的說明，舉以下實施方式并配合附圖進行詳細說明如下。 第一實施方式 請參閱圖l，為本發(fā)明第一實施方式提供的投影機IO，其包括一個光源組件100、一個擴散片200、一個熒光元件300、一個光均勻化元件400、其他光學元件500、一個第一馬達600及一個第二馬達700。所述光源組件100包括一個光源110、一個分光元件120及一個反射鏡130。所述熒光元件300具有三個色段，分別為紅光色段、藍光色段及綠光色段。
所述光源110發(fā)出 一個單束光線L，所述單束光線L進入所述分光元件120后形成一個第一路光線Ll及一個第二路光線L2，其中，所述第一路光線Ll與所述第二路光線L2的光線亮度比例可以隨意，在本實施方式中，所述第一路光線L1與所述第二路光線L2的光線亮度比例為l : 1。所述第一路光線Ll沿所述單束光線L的光路依次進入所述擴散片200及所述熒光元件300的三個色段中的一個色段，所述第二路光線L2為所述單束光線L在所述分光元件120上的反射光線，所述第二路光線L2經(jīng)過所述反射鏡130反射后依次進入所述擴散片200及所述熒光元件300的三個色段中的一個色段。所述擴散片200使所述光源110發(fā)出的第一路光線Ll與第二路光線L2均勻擴散。在本實施方式中，擴散片200為以全像方式使光擴散的擴散片，優(yōu)選地，所述擴散片200為毛玻璃。其中，全像方式即為全像術，是指利用光的干涉原理，將光波的振幅與相位同時記錄在感光底片上，而將此拍攝所得的底片上的影像加以重建，可以顯示出與原物一樣的立體像。 其中，所述反射鏡130以一個恒定角度9 1且不低于20赫茲的頻率做往返旋轉，且使所述第二路光線L2經(jīng)過所述反射鏡130反射后依次進入所述擴散片200及所述熒光元件300，優(yōu)選地，所述恒定角度9 1的范圍為0度< 9 1<5度?？梢岳斫?，若所述恒定角度9 1過大，將不能保證所述第二路光線L2經(jīng)過所述反射鏡130反射后可以進入所述擴散片200及所述熒光元件300。所述反射鏡130的旋轉，是改變所述第二路光線L2在所述反射鏡130上的法線，從而使經(jīng)過所述反射鏡130反射至所述擴散片200的光線發(fā)生改變。當物體振動頻率高達20赫茲以上時，相對于人眼，物體很模糊，無法區(qū)分物體的運動狀態(tài)。因此當所述反射鏡130的往返旋轉頻率不低于20赫茲時，即所述反射鏡130的往返旋轉次數(shù)每秒不低于20次時，經(jīng)過所述反射鏡130反射后的第二路光線L2的移位次數(shù)每秒不低于20次，從而使所述第一路光線Ll與所述第二路光線L2形成的光斑現(xiàn)象以不低于20赫茲的頻率移位，模糊人眼感覺到的光斑現(xiàn)象，進而消除光斑效應?？梢岳斫?，所述反射鏡130的旋轉頻率越高，相對于人眼，光斑現(xiàn)象越是模糊。所述反射鏡130的形狀可以為矩形、圓形及菱形等其他形狀，只要所述反射鏡130的反射面的面積比所述第二路光線L2在所述反射鏡130的反射面上的投影面積大即可。在本實施方式中，所述反射鏡130的形狀為矩形。
在本實施方式中，所述反射鏡130采用第一馬達600以所述恒定角度9 1且以不低于20赫茲的頻率做旋轉運動。 第一馬達600包括一個轉軸610，所述轉軸610的一端固定在所述第一馬達600上，所述轉軸610的另一端固定在所述反射鏡130的一端上。所述第一馬達600使所述轉軸610旋轉，從而所述轉軸610帶動所述反射鏡130旋轉，可以理解，控制所述第一馬達600的旋轉角度與旋轉頻率，即可控制所述反射鏡130以所述恒定角度e 1且以不低于20赫茲
的頻率做旋轉運動。 本實施方式中，所述第一馬達600的轉軸610固定在所述反射鏡130的一端的中 心，可以理解，只要能使所述第二路光線L2經(jīng)過所述反射鏡130反射至所述擴散片200，所 述第一馬達600的轉軸610可以固定所述反射鏡130的一端的任何位置。
請進一步參閱圖2，本實施方式中，所述熒光元件300為圓盤狀，所述熒光元件300 平均分成三個扇形色段，所述熒光元件300繞其中心01以旋轉的方式移動使所述第一路光 線LI與所述第二路光線L2的光線進入所述熒光元件300的三個色段中的一個色段。本方 式采用第二馬達700實現(xiàn)，所述第二馬達700包括一個轉子710，所述熒光元件300的中心 固定在所述轉子710上且與所述轉子710同軸，在所述轉子710的帶動下所述熒光元件300 旋轉，其中，所述熒光元件300沿S1方向旋轉。 所述第一路光線Ll與所述第二路光線L2經(jīng)過所述擴散片200后進入所述熒光元 件300，經(jīng)所述熒光元件300出射后進入光均勻化元件400，所述光均勻化元件400是將光 源IIO發(fā)出的光線進行均勻化處理。所述光均勻化元件400輸出的光線再進入其他光學元 件500，可以理解，所述其他光學元件500為所述投影機10中的透鏡組等。其中，所述光均 勻化元件400為空心光導管或實心光導管。在本實施方式中，所述光均勻化元件400為空 心光導管。本實施方式中，所述光均勻化元件400沿所述第二路光線L2設置在所述熒光元 件300之后，可以理解，所述光均勻化元件400也可以沿所述第二路光線L2設置在所述擴 散片200和所述熒光元件300之間。
第二實施方式 請參閱圖3，為本發(fā)明第二實施方式提供的投影機10a，其與本發(fā)明第一實施方式 提供的投影機10基本相同，不同點在于，所述反射鏡130a以一個恒定幅度d且以不低于20 赫茲的頻率沿所述第二路光線L22的入射光路做往返運動，且使所述第二路光線L22經(jīng)過 所述反射鏡130a反射后依次進入所述擴散片200a及所述熒光元件300a的三個色段中的 一個色段。若所述恒定幅度d過大，將不能確保所述第二路光線L22經(jīng)過所述反射鏡130a 反射后依次進入到所述擴散片200a及所述熒光元件300a。優(yōu)選地，所述恒定幅度d的范圍 為0毫米< d < 1毫米。 所述反射鏡130a以所述恒定幅度d且以不低于20赫茲的頻率沿所述第二路光線 L22的光路做往返運動的實現(xiàn)方式很多，在本實施方式中，采用以下方式實現(xiàn)。
所述投影機10a包括一個驅動件800，所述驅動件800包括一個與所述反射鏡 130a相匹配的支架810、一個線圈820、一個彈性元件830、一個磁石840及一個基座850。 所述支架810用于支撐所述反射鏡130a。在本實施方式中，所述彈性元件830為彈簧。所 述磁石840固定在所述基座850上，所述彈性元件830的一端固定在所述磁石840背向所述 基座850的一側上，所述彈性元件830的另一端固定在所述線圈820面向所述基座850的 一側上，所述線圈820遠離所述基座850的一側固定在所述支架810面向所述基座850的 一側上。所述線圈820通電后產(chǎn)生磁場(圖未示)，所述磁場與位于所述線圈820正下方的 磁石840的磁場(圖未示)形成磁極排斥，從而使所述線圈820產(chǎn)生與所述磁石840相對 向上的斥力。所述線圈820的向上運動帶動所述支架810與所述反射鏡130a沿所述第二 路光線Ll的光路向上運動，此時，固定在所述線圈820與所述磁石840之間的彈性元件830產(chǎn)生向下拉力，進而控制所述線圈820的移動精度?？梢岳斫?，要使所述反射鏡130a以一 個恒定幅度d且以不低于20赫茲的頻率沿所述第二路光線LI的光路做往返運動，所述線 圈820必須具備一定的電流大小及電流變化周期。所述線圈820的電流的大小不僅與所述 支架810的重量、所述反射鏡130a的重量及所述線圈820的重量成正比，還與所述彈性元 件830的彈力成正比。所述線圈820的電流的電流變化周期由所述反射鏡130a的運動頻 率決定。 請進一步參閱圖4，本實施方式中，熒光元件300a為方形板狀，三個色段依次均勻 分布在所述熒光元件300a上，所述熒光元件300a以往返平動的方式移動使所述第一路光 線L12與所述第二路光線L22的光線進入所述熒光元件300a的三個色段中的一個色段。該 方式的實現(xiàn)與所述反射鏡130a移動方式的實現(xiàn)相同，即通過所述驅動件800來實現(xiàn)所述熒 光元件300a的移動，其中，所述熒光元件300沿方向S2往返平動。
第三實施方式 請一并參閱參閱圖5及圖6，為本發(fā)明第三實施方式提供的投影機10b。所述投影 機10b與第一實施方式提供的投影機10基本相同，不同點在于，熒光元件300b的形狀為扇 形，三個色段依次均勻分布在所述熒光元件300b上，所述熒光元件300b繞其圓心02以往 返擺動的方式移動使所述第一路光線L13與所述第二路光線L23的光線進入所述熒光元件 300b的三個色段中的一個色段。該方式是利用電磁元件900來實現(xiàn)，具體地，在所述熒光元 件300b的兩個邊上均設置有一個磁性元件310，并且在所述熒光元件300b的附近與所述磁 性元件310相對應設置有兩個電磁元件900，若使其中一個電磁元件900通電，則該電磁元 件900與其臨近的磁性元件310相互吸引，從而使所述熒光元件300b繞其圓心02向通電 的電磁元件900的方向移動。而所述兩個所述電磁元件900交替通電，則可以使所述熒光 元件300b擺動，從而實現(xiàn)使所述第一路光線L13與所述第二路光線L23的光線進入所述熒 光元件300b的三個色段中的一個色段。其中，所述熒光元件300沿方向S3往返擺動。
可以理解，本發(fā)明的實施方式還包括上述實施方式以外的反射鏡及熒光元件的運 動方式的其他組合。 綜上所述，本發(fā)明提供的投影機，通過所述熒光元件可以得到彩色光源，再通過使 反射鏡的往返運動頻率不低于20赫茲，從而使所述第一路光線與經(jīng)過所述反射鏡的第二 路光線形成的光斑現(xiàn)象以不低于20赫茲的頻率移位，模糊人眼感覺到的光斑現(xiàn)象，進而實 現(xiàn)消除光斑效應。另外，利用在光路上活動設置熒光元件可以得到彩色光源，減少了使用的 單色光源的數(shù)量，因此實現(xiàn)了投影機的小型化。 可以理解的是，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術構思做 出其它各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬于本發(fā)明權利要求的保護范 圍。
權利要求
一種投影機，其包括一個擴散片及一個光源組件，所述光源組件包括一個光源、一個分光元件及一個反射鏡，所述光源發(fā)出一個單束光線，所述單束光線進入所述分光元件后形成一個第一路光線及一個第二路光線，其特征在于所述投影機還包括一個沿光路活動設置在所述擴散片之后的熒光元件，所述熒光元件具有三個色段，分別為紅光色段、藍光色段及綠光色段，所述第一路光線沿所述單束光線的光路依次進入所述擴散片及所述熒光元件的三個色段中的一個色段，所述第二路光線為所述單束光線在所述分光元件上的反射光線，所述反射鏡設置在所述第二路光線的光路上，且以不低于20赫茲的頻率做往返運動，所述第二路光線經(jīng)過所述反射鏡反射后，以不低于20赫茲的移位頻率依次進入所述擴散片及所述熒光元件的三個色段中的一個色段。
2. 如權利要求l所述的投影機，其特征在于所述反射鏡以一個恒定角度做往返轉動， 且所述反射鏡使所述第二路光線經(jīng)過所述反射鏡反射后依次進入所述擴散片及所述熒光 元件的三個色段中的一個色段。
3. 如權利要求2所述的投影機，其特征在于所述恒定角度大于0度小于5度。
4. 如權利要求2所述的投影機，其特征在于所述投影機還包括一個第一馬達，所述第一馬達包括一個轉軸，所述轉軸的一端固定在所述第一馬達上，另一端固定在所述反射鏡上，所述第一馬達使所述轉軸以所述恒定角度且以不低于20赫茲的頻率往返旋轉，從而所 述轉軸帶動所述反射鏡以所述恒定角度且以不低于20赫茲的頻率往返旋轉。
5. 如權利要求1所述的投影機，其特征在于所述反射鏡以一個恒定幅度沿所述第二路光線的入射光路做往返運動，且所述第二路光線經(jīng)過所述反射鏡反射后依次進入所述擴 散片及所述熒光元件。
6. 如權利要求5所述的投影機，其特征在于所述恒定幅度大于0毫米小于1毫米。
7. 如權利要求5所述的投影機，其特征在于所述投影機還包括一個與所述反射鏡相匹配的支架、一個線圈、一個彈性元件、一個磁石及一個基座，所述支架用于支撐所述反射 鏡，所述磁石固定在所述基座上，所述彈性元件的一端固定在所述磁石背向所述基座的一 側上，所述彈性元件的另一端固定在所述線圈面向所述基座的一側上，所述線圈遠離所述 基座的一側固定在所述支架面向所述基座的一側上，所述線圈的電流大小及電流變化周期，使所述反射鏡以所述恒定幅度且以不低于20赫茲的頻率沿所述第二路光線的入射光路做往返運動。
8. 如權利要求1的投影機，其特征在于所述投影機還包括一個光均勻化元件，所述光均勻化元件沿所述第二路光線設置在所述熒光元件之后，所述光均勻化元件接收所述熒光 元件輸出的光線并進行光均勻化處理。
9. 如權利要求8所述的投影機，其特征在于所述光均勻化元件為空心光導管或實心光導管。
10. 如權利要求l所述的投影機，其特征在于所述擴散片為以全像方式使光擴散的擴散片。
11. 如權利要求IO所述的投影機，其特征在于所述擴散片為毛玻璃。
12. 如權利要求1所述的投影機，其特征在于所述熒光元件為圓盤狀，所述熒光元件 平均分成三個扇形色段，所述熒光元件繞其中心以轉動的方式使所述第一路光線與所述第 二路光線依次進入所述熒光元件的三個色段中的一個色段。
13. 如權利要求1所述的投影機，其特征在于所述熒光元件為方形板狀，三個色段依 次均勻分布在所述熒光元件上，所述熒光元件以往返平動的方式移動使所述第一路光線與 所述第二路光線的光線進入所述熒光元件的三個色段中的一個色段。
14. 如權利要求1所述的投影機，其特征在于所述熒光元件的形狀為扇形，三個色段 依次均勻分布在所述熒光元件上，所述熒光元件繞其圓心以擺動的方式移動使所述第一路 光線與所述第二路光線的光線進入所述熒光元件的三個色段中的一個色段。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種投影機，其包括光源組件、擴散片及熒光元件。光源組件包括光源、分光元件及反射鏡。光源發(fā)出單束光線，單束光線進入分光元件后形成第一路光線及第二路光線。熒光元件具有三個色段，分別為紅光色段、藍光色段及綠光色段。第一路光線沿單束光線的光路依次進入擴散片及熒光元件的三個色段中的一個色段。第二路光線為單束光線在分光元件上的反射光線。反射鏡設置在第二路光線的光路上，且以不低于20赫茲的頻率做往返運動。第二路光線經(jīng)過反射鏡反射后，以不低于20赫茲的移位頻率依次進入擴散片及熒光元件的三個色段中的一個色段。模糊人眼感覺到的光斑，實現(xiàn)消除光斑。設置熒光元件得到彩色光源，減少單色光源數(shù)量，投影機小型化。
文檔編號G02B7/182GK101713908SQ200810304740
公開日2010年5月26日 申請日期2008年10月6日 優(yōu)先權日2008年10月6日
發(fā)明者陳秋萍 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司