專利名稱：動態(tài)繞射式影像投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種影像投影裝置，尤指一種動態(tài)繞射式影像投影裝置。
背景技術(shù)：
激光具有高強度、窄帶寬、光束集中等優(yōu)越性質(zhì)，可提供高亮度、高色彩飽和度、高分辨率的影像投影，實為影像投影裝置光源的最佳選擇，故以激光作為光源的影像投影裝置遂成為一種顯示技術(shù)趨勢。圖1是一已知激光微投影裝置的平面圖。在圖1中，一激光微投影裝置包含:三激光光源411、412、413、二分光鏡421、422及一微掃描鏡43。三激光光源分別提供一第一顏色光束B411、一第二顏色光束B412及一第三顏色光束B413。第一顏色光束B411穿透二分光鏡421、422，第二顏色光束B412被分光鏡421反射而穿透分光鏡422，第三顏色光束B413被分光鏡422反射,三者匯聚成一準(zhǔn)直混合光束,入射于微掃描鏡43,通過微掃描鏡43的掃描投影在屏幕(未標(biāo)示于圖中)上呈現(xiàn)影像。惟上述已知激光微投影裝置的關(guān)鍵元件微掃描鏡43是一高精密度的微機電系統(tǒng)(Microelectromechanical Systems, MEMS),工藝?yán)щy,價格昂貴，導(dǎo)致激光微投影裝置不易普及，而有予以改善的必要。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于提供一種動態(tài)繞射式影像投影裝置，使激光束在通過本實用新型的動態(tài)繞射元件時，直接產(chǎn)生二維動態(tài)繞射圖形，以取代通過微掃描鏡的掃描投影產(chǎn)生二維動態(tài)影像的已知技術(shù)。依據(jù)本實用新型的一技術(shù)特征，本實用新型提供一種動態(tài)繞射式影像投影裝置，其包括:一第一激光光源，提供一第一顏色光束，而第一顏色光束具有一第一光強度；一第二激光光源，提供一第二顏色光束，而第二顏色光束具有一第二光強度；一第三激光光源，提供一第三顏色光束，而第三顏色光束具有一第三光強度；一第一動態(tài)繞射元件，對應(yīng)于第一激光光源，以接收第一顏色光束；一第二動態(tài)繞射兀件，對應(yīng)于第二激光光源，以接收第二顏色光束；一第三動態(tài)繞射兀件，對應(yīng)于第三激光光源，以接收第三顏色光束；一控制器，連接至第一、第二及第三激光光源，以動態(tài)調(diào)變第一、第二及第三光強度，并連接至第一、第二及第三動態(tài)繞射元件，以分別控制第一、第二及第三動態(tài)繞射元件作實時信號調(diào)變產(chǎn)生動態(tài)繞射光柵分布，使該第一、第二及第三顏色光束分別在通過該第一、第二及第三動態(tài)繞射元件時產(chǎn)生對應(yīng)至一影像圖框的特定空間位置的像素；以及一耦光元件，使該第一、第二及第三顏色光束分別在通過該第一、第二及第三動態(tài)繞射元件后對位耦合至所對應(yīng)的特定空間位置?？刂破鞑Φ谝弧⒌诙暗谌齽討B(tài)繞射元件進行快速切換播放，可掃描投影形成二維全彩影像畫面。依據(jù)本實用新型的另一技術(shù)特征，本實用新型提供一種動態(tài)繞射式影像投影裝置，其包括:一第一激光光源，提供一第一顏色光束，而第一顏色光束具有一第一光強度；一第二激光光源，提供一第二顏色光束，而第二顏色光束具有一第二光強度；一第三激光光源，提供一第三顏色光束，而第三顏色光束具有一第三光強度；一耦光元件，接收第一、第二及第三顏色光束，以使第一、第二及第三顏色光束稱合為一準(zhǔn)直混合光束；一動態(tài)繞射兀件，接收該準(zhǔn)直混合光束；以及一控制器，連接至第一、第二及第三激光光源，以動態(tài)調(diào)變第一、第二及第三光強度，并連接至該動態(tài)繞射元件，以控制該動態(tài)繞射元件作動態(tài)繞射光柵分布的實時信號調(diào)變，使該準(zhǔn)直混合光束在通過該動態(tài)繞射元件后產(chǎn)生對應(yīng)至一影像圖框的特定空間位置的像素。并對動態(tài)繞射元件進行快速切換播放，可掃描投影形成二維全彩影像畫面。

為達成上述目的及功效，本實用新型所采用的技術(shù)手段及其構(gòu)造，
以下結(jié)合附圖及較佳實施例詳加說明如后，其中:圖1是已知激光微投影裝置的平面圖。圖2(A)是本實用新型一較佳實施例的示意圖。圖2(B)是本實用新型的動態(tài)繞射式影像投影裝置于屏幕上顯示一影像的示意圖。圖3是本實用新型另一較佳實施例的示意圖。圖4是本實用新型再一較佳實施例的立體示意圖。
具體實施方式
請參考圖2(A)是本實用新型一較佳實施例的動態(tài)繞射式影像投影裝置的示意圖。如圖2(A)所示，該動態(tài)繞射式影像投影裝置包括:一第一激光(laser)光源111、一第二激光光源112、一第三激光光源113、一第一動態(tài)繞射元件(diffractive opticalelement) 121、一第二動態(tài)繞射兀件122、一第三動態(tài)繞射兀件123、一控制器13以及一f禹光兀件(combiner) 14。前述第一激光光源111、第二激光光源112及第三激光光源113較佳是設(shè)置為使其光源輸出互呈垂直的位置處，第一激光光源111提供一第一顏色光束B111，而第一顏色光束Blll具有一第一光強度；該第二激光光源112提供一第二顏色光束BI 12,而第二顏色光束BI 12具有一第二光強度；第三激光光源113提供一第三顏色光束BI 13，而第三顏色光束B113具有一第三光強度。在本實施例中，第一顏色光束Blll較佳為紅色光束，第二顏色光束BI 12較佳為綠色光束，第三顏色光束BI 13較佳為藍色光束。前述第一動態(tài)繞射兀件121是設(shè)置于該第一激光光源111的光源輸出位置處，以對應(yīng)于第一激光光源111而接收第一顏色光束Blll ;前述第二動態(tài)繞射元件122是設(shè)置于該第二激光光源112的光源輸出位置處，以對應(yīng)于第二激光光源112而接收第二顏色光束BI 12 ;前述第三動態(tài)繞射元件123是設(shè)置于該第三激光光源113的光源輸出位置處，以對應(yīng)于第三激光光源113而接收第三顏色光束B113。在本實施例中，第一、第二及第三動態(tài)繞射元件121、122、123較佳為空間光調(diào)變器(Spatial LightModulator),或動態(tài)光柵(Dynamicgrating)。前述控制器13連接至該第一、第二及第三激光光源111、112、113以分別動態(tài)調(diào)變其第一、第二及第三光強度，并連接至該第一、第二及第三動態(tài)繞射元件121、122、123以分別控制該第一、第二及第三動態(tài)繞射兀件121、122、123作動態(tài)繞射光柵分布的實時信號調(diào)變，據(jù)此，使得第一、第二及第三顏色光束Bill、B112、B113分別在通過第一、第二及第三動態(tài)繞射元件121、122、123時產(chǎn)生對應(yīng)至一影像圖框的特定空間位置的像素。前述耦光元件14較佳是設(shè)置第一動態(tài)繞射元件121、第二動態(tài)繞射元件122及第三動態(tài)繞射元件123所圍繞的位置處，而使第一、第二及第三顏色光束分別在通過該第一、第二及第三動態(tài)繞射元件后對位耦合至所對應(yīng)的特定空間位置，以便在一屏幕51上呈現(xiàn)全彩像素影像。在本實施例中，該耦光元件14較佳為X棱鏡。且控制器13并對該第一、第二及第三動態(tài)繞射元件121、122、123進行快速切換播放，俾在一屏幕51上以掃描投影形成二維全彩影像畫面。如圖2(B)所示，是以本實用新型的動態(tài)繞射式影像投影裝置于屏幕51上顯示一影像的示意圖，其中，于時間tl，控制器13控制第一、第二及第三激光光源111、112、113以分別第一、第二及第三光強度發(fā)出紅色、綠色及藍色光束B111、B112、B113，其在通過第一、第二及第三動態(tài)繞射元件121、122、123及耦光元件14后產(chǎn)生對應(yīng)至一影像圖框(1，1)位置處的像素P(l，I);于時間t2，控制器13控制紅色、綠色及藍色光束在通過第一、第二及第三動態(tài)繞射元件121、122、123及耦光元件14后產(chǎn)生對應(yīng)至影像圖框(1，2)位置處的像素P(l，2);于時間t3，控制器13控制紅色、綠色及藍色光束在通過第一、第二及第三動態(tài)繞射元件121、122、123及耦光元件14后產(chǎn)生對應(yīng)至影像圖框(1，3)位置處的像素P(l，3);而當(dāng)產(chǎn)生完影像圖框的一行(line)像素后，則再接續(xù)產(chǎn)生下一行像素，直至整個影像圖框的像素皆已產(chǎn)生完畢。請參考圖3是本實用新型另一較佳實施例的動態(tài)繞射式影像投影裝置的示意圖。如圖3所示，該動態(tài)繞射式影像投影裝置包括:一第一激光光源211、一第二激光光源212、一第三激光光源213、一稱光兀件24、一動態(tài)繞射兀件22以及一控制器23。前述第一激光光源211、第二激光光源212及第三激光光源213較佳是設(shè)置為使其光源輸出互呈平行的位置處，第一激光光源211提供一第一顏色光束B211，而第一顏色光束B211具有一第一光強度；第二激光光源212提供一第二顏色光束B212,而第二顏色光束B212具有一第二光強度；第三激光光源213提供一第三顏色光束B213，而第三顏色光束B213具有一第三光強度。在本實施例中，第一顏色光束B211較佳為紅色光束，第二顏色光束B212較佳為綠色光束，第三顏色光束B213較佳為藍色光束。前述稱光兀件24是設(shè)置于該第一激光光源111、第二激光光源212及第三激光光源213的光源輸出位置處，以接收該第一、第二及第三顏色光束B211、B212、B213,而使第一、第二及第三顏色光束B211、B212、B213耦合為一準(zhǔn)直混合光束B2，且該準(zhǔn)直混合光束B2被動態(tài)繞射元件22所接收。在本實施例中，動態(tài)繞射元件22較佳為空間光調(diào)變器，或動態(tài)光柵。前述控制器23連接至該第一、第二及第三激光光源211、212、213以動態(tài)調(diào)變第
一、第二及第三光強度，并連接至動態(tài)繞射元件22以控制動態(tài)繞射元件22作動態(tài)繞射光柵分布的實時信號調(diào)變使其呈現(xiàn)動態(tài)繞射光柵分布，使準(zhǔn)直混合光束B2在通過動態(tài)繞射元件22后產(chǎn)生對應(yīng)至一影像圖框的特定空間位置的像素，控制器23并對該動態(tài)繞射元件22進行快速切換播放，以掃描投影形成二維全彩影像畫面，而在屏幕51上呈現(xiàn)影像。本實用新型的動態(tài)繞射式影像投影裝置于屏幕51上顯示的影像亦如圖2(B)所示，其中，于時間tl，控制器23控制第一、第二及第三激光光源211、212、213以分別第一、第二及第三光強度發(fā)出紅色、綠色及藍色光束B211、B212、B213，其在通過耦光元件24及動態(tài)繞射元件22后產(chǎn)生對應(yīng)至一影像圖框(1，1)位置處的像素P(l，I);于時間t2，控制器13控制紅色、綠色及藍色光束在通過耦光元件24及動態(tài)繞射元件22后產(chǎn)生對應(yīng)至影像圖框(1，2)位置處的像素P (1，2);于時間t3，控制器13控制紅色、綠色及藍色光束在通過耦光元件24及動態(tài)繞射元件22后產(chǎn)生對應(yīng)至影像圖框(1，3)位置處的像素P(l，3);而當(dāng)產(chǎn)生完影像圖框的一行(line)像素后，則再接續(xù)產(chǎn)生下一行像素，直至整個影像圖框的像素皆已產(chǎn)生完畢。請參考圖4是本實用新型再一較佳實施例的動態(tài)繞射式影像投影裝置的立體示意圖。如圖4所示，動態(tài)繞射式影像投影裝置包括:一光源模塊31、一全像片組32及一播放器33。前述光源模塊31是提供一準(zhǔn)直光束L31。在本實施例中，光源模塊31還包括:三激光光源311、312、313，分別提供紅色、藍色及綠色光束；以及一耦光元件314，以使紅色、藍色及綠色光束耦合為該準(zhǔn)直光束L31。前述全像片組32具有串接的多個例如為全像片321的繞射元件，且所述全像片321均具有靜態(tài)繞射光柵分布，使準(zhǔn)直光束L31在通過所述全像片321后產(chǎn)生靜態(tài)繞射圖形。播放器33是用以快速播放全像片組32，使所述全像片321所產(chǎn)生的靜態(tài)繞射圖形呈現(xiàn)為動態(tài)影像。由上述的說明可知，本實用新型通過采用動態(tài)繞射元件以取代傳統(tǒng)的微掃描鏡，而設(shè)計出能夠產(chǎn)生二維動態(tài)影像的動態(tài)繞射式影像投影裝置，其具有工藝簡易且價格低廉等優(yōu)勢。上述實施例僅是為了方便說明的舉例，本實用新型所主張的權(quán)利范圍以申請專利范圍為準(zhǔn)，而不僅限于上述實施例。
權(quán)利要求1.一種動態(tài)繞射式影像投影裝置，其特征在于，包括: 一第一激光光源，提供一第一顏色光束，該第一顏色光束具有一第一光強度； 一第二激光光源，提供一第二顏色光束，該第二顏色光束具有一第二光強度； 一第三激光光源,提供一第三顏色光束,該第三顏色光束具有一第三光強度； 一第一動態(tài)繞射元件，對應(yīng)于該第一激光光源，以接收該第一顏色光束； 一第二動態(tài)繞射兀件，對應(yīng)于該第二激光光源，以接收該第二顏色光束； 一第三動態(tài)繞射兀件，對應(yīng)于該第三激光光源，以接收該第三顏色光束； 一控制器，連接至該第一、第二及第三激光光源，以動態(tài)調(diào)變該第一、第二及第三光強度，并連接至該第一、第二及第三動態(tài)繞射元件，以分別控制該第一、第二及第三動態(tài)繞射兀件作實時信號調(diào)變產(chǎn)生動態(tài)繞射光柵分布，使該第一、第二及第三顏色光束分別在通過該第一、第二及第三動態(tài)繞射元件時產(chǎn)生對應(yīng)至一影像圖框的特定空間位置的像素；以及一率禹光兀件，使該第一、第二及第三顏色光束分別在通過該第一、第二及第三動態(tài)繞射元件后對位耦合至所對應(yīng)的特定空間位置， 其中，該控制器并對該第一、第二及第三動態(tài)繞射元件進行快速切換播放，以掃描投影形成二維全彩影像畫面。
2.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)繞射式影像投影裝置，其特征在于，其中，該第一顏色光束為紅色光束，該第二顏色光束為綠色光束，該第三顏色光束為藍色光束。
3.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)繞射式影像投影裝置，其特征在于，其中，每一該第一、第二及第三動態(tài)繞射元件是一空間光調(diào)變器。
4.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)繞射式影像投影裝置，其特征在于，其中，每一該第一、第二及第三動態(tài)繞射兀件是一動態(tài)光柵。
5.如權(quán)利要求1所述的動態(tài)繞射式影像投影裝置，其特征在于，其中，該耦光元件是一X棱鏡。
6.一種動態(tài)繞射式影像投影裝置，其特征在于，包括: 一第一激光光源，提供一第一顏色光束，該第一顏色光束具有一第一光強度； 一第二激光光源，提供一第二顏色光束，該第二顏色光束具有一第二光強度； 一第三激光光源,提供一第三顏色光束,該第三顏色光束具有一第三光強度； 一耦光元件，接收該第一、第二及第三顏色光束，以使該第一、第二及第三顏色光束耦合為一準(zhǔn)直混合光束； 一動態(tài)繞射元件，接收該準(zhǔn)直混合光束；以及 一控制器，連接至該第一、第二及第三激光光源，以動態(tài)調(diào)變該第一、第二及第三光強度，并連接至該動態(tài)繞射元件，以控制該動態(tài)繞射元件作動態(tài)繞射光柵分布的實時信號調(diào)變，使該準(zhǔn)直混合光束在通過該動態(tài)繞射元件后產(chǎn)生對應(yīng)至一影像圖框的特定空間位置的像素，并對該動態(tài)繞射元件進行快速切換播放，以掃描投影形成二維全彩影像畫面。
7.如權(quán)利要求6所述的動態(tài)繞射式影像投影裝置，其特征在于，其中，該第一顏色光束為紅色光束，該第二顏色光束為綠色光束，該第三顏色光束為藍色光束。
8.如權(quán)利要求6所述的動態(tài)繞射式影像投影裝置，其特征在于，其中，該動態(tài)繞射元件是一空間光調(diào)變器。
9.如權(quán)利要求6所述的動態(tài)繞射式影像投影裝置，其特征在于，其中，該動態(tài)繞射元件是一動態(tài)光 柵。
專利摘要本實用新型提供一種動態(tài)繞射式影像投影裝置，其包括一第一激光光源、一第二激光光源、一第三激光光源、一第一動態(tài)繞射元件、一第二動態(tài)繞射元件、一第三動態(tài)繞射元件、一控制器及一耦光元件。第一、第二及第三激光光源所分別提供的第一、第二及第三顏色光束，在分別通過受到控制器的實時信號調(diào)變而產(chǎn)生動態(tài)繞射光柵分布的第一、第二及第三動態(tài)繞射元件時，分別產(chǎn)生對應(yīng)至一影像圖框的特定空間位置的像素，而被耦光元件對位耦合至所對應(yīng)的特定空間位置。將動態(tài)繞射元件進行快速切換播放后，可掃描投影形成二維全彩影像畫面。
文檔編號H04N9/31GK203037983SQ20122035169
公開日2013年7月3日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者陳郁文, 邱賢智 申請人:福華電子股份有限公司