CN101976013A - 具有消除激光散斑的投影机 - Google Patents

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张薇
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窦晓鸣
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Abstract

本发明涉及一种投影机，具体涉及一种激光器投影机。具有消除激光散斑的投影机，包括激光器、投射装置，投射装置包括漫射体，漫射体与激光器的光轴垂直，漫射体连接振动装置，振动装置包括压电陶瓷，压电陶瓷通过自身振动驱动漫射体振动，压电陶瓷连接控制压电陶瓷振动频率的控制器。由于采用上述技术方案，本发明能有效消除由于激光器作为照明装置所引起的散斑问题，且能使本发明具有高速的响应性，结构简单、体积小，安静节能等优点。

Description

具有消除激光散斑的投影机
技术领域
本发明涉及一种投影机，尤其涉及一种激光投影机。
背景技术
通过照明装置对光调制装置进行照明，并将从该光调制装置所射出的图像光通过投影透镜等的投影光学系统放大投影于屏幕的投影机已广为人知。
作为该投影机的照明装置，以往以来利用金属卤化物灯、卤素灯等，这类光源寿命短，使用成本高，且体积大，难以实现投影机的小型化。因此使用LED作为光源，LED光源克服了寿命短和体积大等缺点，但是LED光源存在亮度不够的问题。所以又提出了利用激光器作为照明装置，激光器具备寿命长、低衰减、高可靠性、小型化等特点，而且激光器可以进行辉度及对比度高的图像显示、可以瞬间点亮。
但是，因为激光器是相干光，由于干涉的原理，在所放大投影的图像光中，投影机投影的屏幕上会产生随意地分布有亮点及暗点的条纹或斑纹，该条纹或斑纹会使观看者产生刺眼的闪烁，造成观看者不适感。为了解决上述问题，人们采用电动马达驱动投影机内漫射体振动来消除屏幕上条纹或斑纹，但是电动马达还是存在体积较大、噪音大、振动频率较小、响应速度慢等问题。于是，即使采用电动马达，也无法有效地去除条纹或斑纹。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有消除激光散斑的投影机，以解决上述技术问题。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
具有消除激光散斑的投影机，包括一用于发射激光的激光器、一投射装置，所述投射装置包括一漫射体，所述漫射体与所述激光器的光轴垂直，所述漫射体连接一振动装置，其特征在于，所述振动装置包括一压电陶瓷，所述压电陶瓷通过自身振动驱动所述漫射体振动，所述压电陶瓷连接一控制所述压电陶瓷振动频率的控制器。
压电陶瓷通过控制器可以产生不同频率的振动，本发明中通过控制器控制压电陶瓷按照一定频率振动，由于压电陶瓷与漫射体连接，因此漫射体也跟随压电陶瓷的振动而振动。本发明采用的原理如下：通过漫射体的振动，改变投射在漫射体上的激光器发射的激光的相位，减少激光的连贯性特征来达到减少了激光的干涉，进而去除由于干涉引起的条纹和斑纹图样，有效减少了激光器作为照明装置的本发明投射出的屏幕的闪烁问题，减少了观看者的不适感。本发明采用压电陶瓷作为振动的发生部件，与电动马达比较，其具有高速的响应性，结构简单、体积小，安静节能，适合小型化的摄影机。
所述压电陶瓷与所述漫射体连接，所述压电陶瓷的振动直接传到所述漫射体上，实现消除激光散斑问题。
所述压电陶瓷连接一振动杆，所述振动杆远离所述压电陶瓷的一端，通过一挂绳连接所述漫射体，所述振动杆的支点设置在接近所述压电陶瓷的一端。上述设计能使压电陶瓷的振动通过振动杆传到漫射体，采用杠杆原理，可放大此振动，使漫射体有效减少激光散斑问题。
所述漫射体的左右侧边设有挡板，所述挡板用于避免因所述漫射体左右摆动，而影响所述激光器的投射。
所述控制器控制压电陶瓷，使漫射体以固有的谢振频率相对应的振动频率振动，所述谐振频率优选大于20KHz。由于20KHz以上的振动超过人的可听范围，因此谐振频率选择大于20KHz，即使在为了除去散斑，使漫射体振动的情况下，仍不产生伴随振动的噪音。
有益效果：由于采用上述技术方案，本发明能有效消除由于激光器作为照明装置所引起的散斑问题，且能使本发明具有高速的响应性，结构简单、体积小，安静节能等优点。
附图说明
图1为本发明振动装置与漫射体的一种连接示意图；
图2为本发明振动装置与漫射体的另一种连接示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。
参照图1、图2，具有消除激光散斑的投影机，包括激光器1、投射装置，投射装置包括漫射体2，漫射体2与激光器1的光轴垂直，漫射体2连接振动装置，振动装置包括压电陶瓷3，压电陶瓷3通过自身振动驱动漫射体振动，压电陶瓷3连接一控制压电陶瓷3振动频率的控制器。控制器控制压电陶瓷3，使漫射体2以固有的谢振频率相对应的振动频率振动，谐振频率优选大于20KHz，即漫射体2振动时的振动频率采用大于20KHz的振动频率。由于20KHz以上的振动超过人的可听范围，因此谐振频率选择大于20KHz，即使在为了除去散斑，使漫射体2振动的情况下，仍不产生伴随振动的噪音。通过控制器控制压电陶瓷3按照一定频率振动，由于压电陶瓷3与漫射体2连接，因此漫射体2也跟随压电陶瓷3的振动而振动。本发明采用的原理如下：通过漫射体2的振动，改变投射在漫射体2上的激光器1发射的激光的相位，减少激光的连贯性特征来达到减少了激光的干涉，进而去除由于干涉引起的条纹和斑纹图样，有效减少了激光器1作为照明装置的本发明投射出的屏幕的闪烁问题，减少了观看者的不适感。本发明采用压电陶瓷3作为振动的发生部件，与电动马达比较，其具有高速的响应性，结构简单、体积小，安静节能，适合小型化的摄影机。参照图1，压电陶瓷3与漫射体2连接，压电陶瓷3的振动直接传到漫射体2上，实现消除激光散斑问题。
参照图2，压电陶瓷3连接振动杆4，振动杆4远离压电陶瓷3的一端，通过挂绳5连接漫射体2，振动杆4的支点设置在接近压电陶瓷3的一端。上述设计能使压电陶瓷3的振动通过振动杆4传到漫射体2，采用杠杆原理，可放大此振动，使漫射体2有效减少激光散斑问题。漫射体2的左右侧边设有挡板21，挡板21用于避免因漫射体2左右摆动，而影响激光器1的投射。挡板21与漫射体2存在一定间距，在漫射体2不振动时，挡板21不与漫射体2接触，当漫射体2振动时，挡板21不妨碍振动。当漫射体2左右摆动接触到挡板21时，挡板21起到一个很好的阻挡作用，以防漫射体2左右摆动浮动较大激光器1发射的激光未能投射到漫射体2上。
漫射体2具有使光实现透射时使之漫射的功能。为了漫射体2以小振动获得大的漫射效果，具体选择漫射体2时，漫射体2中的漫射材料颗粒的直径最好尽可能地小，优选在0.02～0.09mm范围内。另外，漫射材料颗粒最好任意地分散在漫射体2中。为了减少聚焦偏差，漫射体2优选呈较薄形状。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.具有消除激光散斑的投影机，包括一激光器、一投射装置，所述投射装置包括一漫射体，所述漫射体与所述激光器的光轴垂直，所述漫射体连接一振动装置，其特征在于，所述振动装置包括一压电陶瓷，所述压电陶瓷通过自身振动驱动所述漫射体振动，所述压电陶瓷连接一控制所述压电陶瓷振动频率的控制器。
2.根据权利要求1所述的具有消除激光散斑的投影机，其特征在于，所述压电陶瓷与所述漫射体连接，所述压电陶瓷的振动直接传到所述漫射体上。
3.根据权利要求1所述的具有消除激光散斑的投影机，其特征在于，所述压电陶瓷连接一振动杆，所述振动杆远离所述压电陶瓷的一端，通过一挂绳连接所述漫射体，所述振动杆的支点设置在接近所述压电陶瓷的一端。
4.根据权利要求3所述的具有消除激光散斑的投影机，其特征在于，所述漫射体的左右侧边设有挡板，所述挡板用于避免因所述漫射体左右摆动，而影响所述激光器的投射。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的具有消除激光散斑的投影机，其特征在于，所述控制器控制压电陶瓷，使漫射体以固有的谢振频率相对应的振动频率振动，所述谐振频率大于20KHz。
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