CN101661214A - 投影机 - Google Patents

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Abstract

一种投影机，其包括一个扩散片及至少一个光源组件。每个光源组件包括一个光源、一个分光元件及一个反射镜。每个光源发出一个单束光线，单束光线进入分光元件后形成一个第一路光线及一个第二路光线。第一路光线沿单束光线的光路进入扩散片。第二路光线为单束光线在分光元件上的反射光线，反射镜设置在第二路光线的光路上，且以不低于20赫兹的频率做往返运动。第二路光线经过反射镜反射后，以不低于20赫兹的移位频率进入扩散片。所述投影机，通过使反射镜的往返运动频率不低于20赫兹，从而使第一路光线与经由反射镜的第二路光线形成的光斑现象以不低于20赫兹的频率移位，模糊人眼感觉到的光斑现象，进而消除光斑效应。

Description

投影机
技术领域
本发明涉及一种投影机。
背景技术
目前，很多投影机采用波长比较窄的光源，如激光，因光源本身同调性高，使得光与光在叠加时会产生建设性干涉(constructive interference)与破坏性干涉(destructiveinterference)的现象，从而在投影屏幕上产生亮暗的区块，俗称光斑(speckle)效应，造成投影品质不佳。进一步说明，同调性是指光的相干性，而所谓建设性干涉是指两波重迭时，合成波的振幅大于分波的振幅；所谓破坏性干涉是指两波重叠时，合成波的振幅小于分波的振幅。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能消除光斑效应的投影机。
一种投影机，其包括一个扩散片及至少一个光源组件。每个光源组件包括一个光源、一个分光元件及一个反射镜。每个光源发出一个单束光线，该单束光线进入该分光元件后形成一个第一路光线及一个第二路光线。该第一路光线沿该单束光线的光路进入该扩散片。该第二路光线为该单束光线在该分光元件上的反射光线，该反射镜设置在该第二路光线的光路上，且以不低于20赫兹的频率做往返运动。该第二路光线经过该反射镜反射后，以不低于20赫兹的移位频率进入该扩散片。
与现有技术相比，所述投影机，通过使反射镜的往返运动频率不低于20赫兹，从而使该第一路光线与经由该反射镜的第二路光线形成的光斑现象以不低于20赫兹的频率移位，模糊人眼感觉到的光斑现象，进而消除光斑效应。
附图说明
图1为本发明第一实施方式提供的一种投影机的结构示意图。
图2为本发明第二实施方式提供的一种投影机的结构示意图。
图3为本发明第三实施方式提供的一种投影机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细说明。
请参阅图1，为本发明第一实施方式提供的投影机100，其包括一个扩散片10、一个光源组件20、一个光均匀化元件30、其他光学元件40及一个电机50。该光源组件20包括一个光源22、一个分光元件24及一个反射镜26。
该光源22发出一个单束光线L，该单束光线L进入该分光元件24后形成一个第一路光线L1及一个第二路光线L2，其中，该第一路光线L1与该第二路光线L2的光线亮度比例可以随意，在本实施方式中，该第一路光线L1与该第二路光线L2的光线亮度比例为1∶1。该第一路光线L1沿该单束光线L的光路进入该扩散片10，该第二路光线L2为该单束光线L在该分光元件24上的反射光线，该第二路光线L2经过该反射镜26反射后进入该扩散片10。该扩散片10使该光源22发出的第一路光线L1与第二路光线L2均匀扩散。在本实施方式中，扩散片10为以全像方式使光扩散的扩散片，优选地，该扩散片10为毛玻璃。进一步说明，全像方式即为全像术，是指利用光的干涉原理，将光波的振幅与相位同时记录在感光底片上，而将此拍摄所得的底片上的影像加以重建，可以显示出与原物一样的立体像。
该第一路光线L1与该第二路光线L2经由该扩散片10后进入光均匀化元件30，所述光均匀化元件30的作用为：将光源22发出的光线加以均匀化。在本实施方式中，该光均匀化元件30为空心光导管，当然，该光均匀化元件30也可为实心光导管。之后，该光均匀化元件30输出的光线进入其他光学元件40，在本实施方式中，其他光学元件40为该投影机100中的透镜组等。
该反射镜26以一个恒定角度θ1且不低于20赫兹的频率做往返旋转，且使该第二路光线线L2经由该反射镜26反射后进入该扩散片10，优选地，该恒定角度θ1的范围为0度＜θ1＜5度。可以理解，该恒定角度θ1过大，将不能确保该第二路光线线L2经由该反射镜26反射后进入该扩散片10；另外，如果为了确保该第二路光线线L2经由该反射镜26反射后进入该扩散片10，必然增大该扩散片10的体积及成本，同时不利于投影机100的小型化。该反射镜26的旋转，改变该第二路光线L2在该反射镜26上的法线，从而经由该反射镜26反射至该扩散片10的光线发生改变。根据视觉暂留原理，当物体振动频率高达20赫兹以上时，相对于人眼，物体很模糊，无法区分物体的运动状态。因此当该反射镜26的往返旋转频率不低于20赫兹时，即该反射镜26的往返旋转次数每秒不低于20次时，经由该反射镜26反射后的第二路光线L2的移位次数每秒不低于20次，从而使该第一路光线L1与该第二路光线L2形成的光斑现象以不低于20赫兹的频率移位，模糊人眼感觉到的光斑现象，进而消除光斑效应。可以理解，该反射镜26的旋转频率越高，相对于人眼，光斑现象越是模糊。在本实施方式中，该反射镜26的形状为矩形，当然，该反射镜26的形状可以为圆形、菱形等其他形状。
该反射镜26以该恒定角度θ1且以不低于20赫兹的频率做往返旋转的实现方式很多，在本实施方式中，采用电机50实现。
电机50包括一个转轴51，该转轴51的一端固定在该电机50上，该转轴51的另一端固定在该反射镜26的一端上。该电机50使该转轴51旋转，从而该转轴51带动该反射镜26旋转，可以理解，控制该电机50的旋转角度与旋转频率，即可控制该反射镜26以该恒定角度θ1且以不低于20赫兹的频率做往返旋转。
本实施方式中，该电机50的转轴51固定在该反射镜26的一端的中心，可以理解，只要能使该第二路光线L2经由该反射镜26反射至该扩散片10，该电机50的转轴51可以固定该反射镜26的一端的任何位置。
请参阅图2，为本发明第二实施方式提供的投影机100a，其与本发明第一实施方式提供的投影机100的区别在于，该反射镜26a以一个恒定幅度d且以不低于20赫兹的频率沿该第二路光线L22的光路做往返运动，且使该第二路光线L22经由该反射镜26a反射后进入该扩散片10a，优选地，该恒定幅度d的范围为0毫米＜d＜1毫米。可以理解，该恒定幅度d过大，将不能确保该第二路光线线L22经由该反射镜26a反射后进入该扩散片10a；另外，如果为了确保该第二路光线线L22经由该反射镜26a反射后进入该扩散片10a，必然增大该扩散片10a的体积及成本，同时不利于投影机100a的小型化。
该反射镜26a以该恒定幅度d且以不低于20赫兹的频率沿该第二路光线L22的光路做往返运动的实现方式很多，在本实施方式中，采用以下方式实现。
该投影机100a包括一个与该反射镜26a相匹配的支架28、一个线圈60、一个弹性元件70、一个磁石80及一个基座90。该支架28用于支撑该反射镜26a。在本实施方式中，该弹性元件70为弹簧。该磁石80固定在该基座90上，该弹性元件70的一端固定在该磁石80背向该基座90的一侧上，该弹性元件70的另一端固定在该线圈60面向该基座90的一侧上，该线圈60远离该基座90的一侧固定在该支架28面向该基座90的一侧上。该线圈60通电后产生磁场(图未示)，该磁场与位于该线圈60正下方的磁石80的磁场(图未示)形成磁极排斥，从而使该线圈60产生与该磁石80相对向上的斥力。该线圈60的向上运动带动该支架28与该反射镜26a沿该第二路光线L22的光路向上运动，此时，固定在该线圈60与该磁石80之间的弹性元件70产生向下拉力，进而控制该线圈60的移动精度。可以理解，要使该反射镜26a以一个恒定幅度d且以不低于20赫兹的频率沿该第二路光线L22的光路做往返运动，该线圈60必须具备一定的电流大小及电流变化周期。该线圈60的电流的大小不仅与该支架28的重量、该反射镜26a的重量及该线圈60的重量成正比，还与该弹性元件70的弹力成正比。该线圈60的电流的电流变化周期由该反射镜26a的运动频率决定。
请参阅图3，为本发明第三实施方式提供的投影机100c。该投影机100c与第一实施方式提供的投影机100的区别在于，该投影机100c包括3个光源组件20c，3个光源22c产生三原色的单束光光线，使该投影机100c实现彩色投影效果。在本实施方式中，3个光源组件20c中的反射镜26c的运动方式相同。可以理解，该反射镜26c的运动方式还可以为第二实施方式中的运动方式。
综上所述，本发明提供的投影机，通过使反射镜的往返运动频率不低于20赫兹，从而使该第一路光线与经由该反射镜的第二路光线形成的光斑现象以不低于20赫兹的频率移位，模糊人眼感觉到的光斑现象，进而消除光斑效应。
虽然本发明已以较佳实施方式披露如上，但是，其并非用以限定本发明，另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化等。当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (13)

1.一种投影机，其包括一个扩散片及至少一个光源组件，每个光源组件包括一个光源、一个分光元件及一个反射镜，每个光源发出一个单束光线，该单束光线进入该分光元件后形成一个第一路光线及一个第二路光线，该第一路光线沿该单束光线的光路进入该扩散片，该第二路光线为该单束光线在该分光元件上的反射光线，其特征在于，该反射镜设置在该第二路光线的光路上，且以不低于20赫兹的频率做往返运动，该第二路光线经过该反射镜反射后，以不低于20赫兹的移位频率进入该扩散片。
2.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，该反射镜以一个恒定角度做往返转动，且该反射镜使该第二路光线经由该反射镜反射后进入该扩散片。
3.如权利要求2所述的投影机，其特征在于，该恒定角度大于0度小于5度。
4.如权利要求2所述的投影机，其特征在于，该投影机还包括一个电机，该电机包括一个转轴，该转轴的一端固定在该电机上，另一端固定在该反射镜上，该电机使该转轴以该恒定角度且以不低于20赫兹的频率往返旋转，从而该转轴带动该反射镜以该恒定角度且以不低于20赫兹的频率往返旋转。
5.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，该反射镜以一个恒定幅度沿该第二路光线的光路做往返运动，且该反射镜使该第二路光线经由该反射镜反射后进入该扩散片。
6.如权利要求5所述的投影机，其特征在于，该恒定幅度大于0毫米小于1毫米。
7.如权利要求5所述的投影机，其特征在于，该投影机还包括一个与该反射镜相匹配的支架、一个线圈、一个弹性元件、一个磁石及一个基座，该支架用于支撑该反射镜，该磁石固定在该基座上，该弹性元件的一端固定在该磁石背向该基座的一侧上，该弹性元件的另一端固定在该线圈面向该基座的一侧上，该线圈远离该基座的一侧固定在该支架面向该基座的一侧上，该线圈的电流大小及电流变化周期，使该反射镜以该恒定幅度且以不低于20赫兹的频率沿该第二路光线的光路做往返运动。
8.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，该线圈的电流大小与该支架的重量、该反射镜的重量、该线圈的重量及该弹性元件的弹力成正比。
9.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，该弹性元件为弹簧。
10.如权利要求1的投影机，其特征在于，该投影机还包括一个光均匀化元件，该光均匀化元件接收该扩散片输出的光线并进行光均匀化。
11.如权利要求10所述的投影机，其特征在于，该光均匀化元件为空心光导管或实心光导管。
12.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，该扩散片为以全像方式使光扩散的扩散片。
13.如权利要求12所述的投影机，其特征在于，该扩散片为毛玻璃。
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