一種投影裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種投影裝置，該裝置包括：照明裝置、用于引導來自照明裝置的合光光束的光路導引裝置、投影顯示芯片以及鏡頭；還包括通過驅動預振動元件，使預振動元件根據預先設定好的角度和頻率進行振動的振動裝置；其中，所述預振動元件為光路引導裝置的一個或多個元件和/或投影顯示芯片。通過對光學系統關鍵元件的單獨或組合進行有規律的振動，根據視覺暫留現象，使投影顯示芯片產生的像素進行疊加，擴大視場，來有效的提升投影畫面的分辨率。
【專利說明】
一種投影裝置
技術領域
[0001]本發明涉及投影顯示領域，特別是一種基于振動提高分辨率的投影裝置。
【背景技術】
[0002]在DLP微型投影機中，圖像由布置在半導體芯片上的矩陣中，被稱為數字微反射鏡器件(DMD)的顯微反射鏡小反射鏡創建。
[0003]圖像分辨率是圖像質量的一個主要標志，圖像的分辨率越高，表明其越接近真實場景。提高圖像的分辨率主要通過改進硬件設備和改進圖像處理軟件兩種方式，其中改進硬件設備的方式主要是對圖像成像元件及光學系統的改進。
[0004]現有的成像位移裝置，是由兩個振動機構組成，分別放置在水平方向和垂直方向的圖像傳遞路徑上，通過在圖框時間內切換多個子圖像的成像位置，來提高圖像的清晰度。這種裝置采用兩種振動機構裝置復雜，分步運動，過程繁瑣。
[0005]視覺暫留現象:物體在快速運動時，當人眼所看到的影像消失后，人眼仍能繼續保留其影響0.1-0.4秒左右的圖像。
【發明內容】
[0006]本發明目的在于提供一種基于振動提高分辨率的投影裝置，通過對光學系統關鍵元件的單獨或組合進行有規律的振動，根據視覺暫留現象，使投影顯示芯片產生的像素進行疊加，同時擴大視場，來有效的提升投影畫面的分辨率。
[0007]本發明采用的技術方案是:一種投影裝置，包括:照明裝置、用于引導來自照明裝置的合光光束的光路導引裝置、投影顯示芯片以及鏡頭;其特征在于，還包括通過驅動預振動元件，使預振動元件根據預先設定好的角度和頻率進行振動的振動裝置；
[0008]其中，所述預振動元件為光路引導裝置的一個或多個元件和/或投影顯示芯片。
[0009]優選地，所述振動裝置包括:用于限制振動角度和振動頻率的感應機構和用于產生往復振動的振動機構；所述感應機構將振動機構限制在一定角度內按一定頻率來回振動;所述振動機構與預振動元件相連接。
[0010]優選地，所述預振動元件與其他光學元件之間不產生連接，使得預振動元件進行振動時，其他光學元件均保持不動。
[0011]優選地，所述振動機構與預振動元件的連接方式不限于直接接觸或者其他方式間接傳遞振動。
[0012]優選地，所述投影顯示芯片設置為DMD芯片或LCOS芯片，所述預振動元件為DMD芯片或LCOS芯片，所述振動機構與DMD芯片或LCOS芯片相連接。
[0013]優選地，所述振動機構每振動一次，使得投影顯示芯片的投影圖像發生二分之一像素的偏移距離。
[0014]優選地，所述光路引導裝置包括反射鏡，所述預振動元件為反射鏡，所述振動機構與反射鏡相連接。
[0015]優選地，所述振動裝置的振動機構的振動頻率大于1赫茲。
[0016]優選地，所述光路導引裝置包括:反射鏡、中繼透鏡、直角棱鏡。
[0017]優選地，所述照明裝置包括:LED光源、準直透鏡系統、分光鏡片組、復眼透鏡以及中繼透鏡。
[0018]優選地，所述分光鏡片組包括平行設置的第一分色鏡和第二分色鏡，用于透射或反射LED光源所發出的光，并將其平行入射到光路引導裝置中。本發明的有益效果是:通過對光學系統關鍵元件的單獨或組合進行有規律的振動，根據視覺暫留現象，使投影顯示芯片產生的像素進行疊加，同時擴大視場，來有效的提升投影畫面的分辨率。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發明實施例1的整體系統圖；
[0020]圖2為往復振動像素疊加圖；
[0021]圖3為本發明實施例2整體系統圖；
[0022]圖4為本發明實施例2反射鏡初始狀態示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施方式對本發明進行詳細說明。
[0024]實施例1
[0025]圖1是本發明實施例1的整體系統圖，具體結構包括照明裝置300、用于引導來自照明裝置的合光光束的光路引導裝置200、投影顯示芯片500、鏡頭100和通過驅動預振動元件，使預振動元件根據預先設定好的角度和頻率進行振動的振動裝置(圖中未表示)。其中，所述預振動元件為光路引導裝置的一個或多個元件和/或投影顯示芯片。可以根據具體情況而定。
[0026]本實施例中，照明裝置300，其包括:LED光源、準直透鏡系統、分光鏡片組、第二中繼透鏡307和復眼透鏡或光棒306;該LED光源包括:藍色LED光源1、綠色LED光源2和紅色LED光源3。該三色LED芯片分別封裝在三顆LED中；其中，紅色LED光源3發出的紅光光路與綠色LED光源2發出的綠光光路平行設置，藍色LED光源I發出的藍光光路垂直于紅色LED光源3發出的紅光光路和綠色LED光源2發出的綠光光路。
[0027]其中，所述LED光源也可以使用其他光源代替，根據實際情況而定。LED光源三色光的位置和順序可以根據實際情況自由調整，并不限于本實施例所述。
[0028]該準直透鏡系統包括:第一準直透鏡組301、第二準直透鏡組302和第三準直透鏡組303，分別設置在藍色LED光源1、綠色LED光源2和紅色LED光源3的光路上，用來接收來自藍色、綠色和紅色LED光源的自然光并將光線均勻化。
[0029]其中，可以根據實際需要設置準直透鏡系統的具體結構和元件以及個數，其并不限于本實施例所述。
[0030]優選地，第一準直透鏡組301、第二準直透鏡組302和第三準直透鏡組303的中心光軸分別與藍色LED光源1、綠色LED光源2和紅色LED光源3的中心光軸重合;第二中繼透鏡307靠近反射鏡204，第二中繼透鏡307和復眼透鏡或光棒306的中心光軸與第一準直透鏡組301
中心光軸重合。[OO31 ] 該分光鏡片組包括:平行設置的第一分色鏡304和第二分色鏡305，第一分色鏡304反射綠色LED光源2的光并透射藍色LED光源I的光，第二分色鏡305反射紅色LED光源3的光并透射藍色LED光源I和綠色LED光源2的光，實現將藍色、紅色和綠色三色LED光源所發出的光平行透射到光路引導裝置中。
[0032]其中可以根據實際需要設置所述分光鏡片組的具體結構和元件以及個數，其并不限于本實施例所述。
[0033]光路引導裝置200，包括:反射鏡204、第一中繼透鏡203、第二直角棱鏡202以及第一直角棱鏡201。反射鏡204接收來之第二中繼透鏡307的光線，并將光線反射至第一中繼透鏡203，第一中繼透鏡203與第二直角棱鏡202的一條直角邊平行放置，第二直角棱鏡202斜長邊與第一直角棱鏡201斜長邊貼近放置，第一直角棱鏡201的一條直角邊與投影顯不芯片500平行放置，另一條直角邊與鏡頭100平行放置。
[0034]其中，可以根據實際需要設置光路引導裝置的具體結構和元件以及個數，其并不限于本實施例所述。
[0035]所述振動裝置，包括:用于限制振動角度和振動頻率的感應機構和用于產生往復振動的振動機構400A，所述感應機構將振動機構400A限制在一定角度內按一定頻率來回振動;所述振動機構400A與預振動元件相連接，連接方式不限于直接接觸或者其他方式間接傳遞振動。振動機構400A與投影顯示芯片500相連，投影顯示芯片500與其他元件不相連，使得投影顯示芯片500進行振動時，其他光學元件均保持不動。所述振動角度和振動頻率是根據投影裝置采用的投影顯示芯片的像素和光線到達投影顯示芯片的的角度決定的。
[0036]本發明實施例1中，當系統正常工作時，振動機構400A與投影顯示芯片500相連，振動機構400A在感應機構限制的一定角度內完成一個往復振動，所述感應機構限制的一定角度大小由投影顯示芯片500的像素值決定，使來自投影顯示芯片500的投影圖像發生二分之一像素的偏移距離，產生如圖2所示的兩個影像A與Al，兩個影像在視覺效果內疊加成A2，從而提升畫面的亮度與分辨率。
[0037]此實施例中，所述投影顯示芯片500設置為DMD芯片或LCOS芯片，也可以是實現投影顯示的其他類型的芯片。所述預振動元件為DMD芯片或LCOS芯片或其他類型的投影顯示芯片。
[0038]實施例2
[0039]圖3為本發明實施例2整體系統圖，在照明裝置300、光路引導裝置200、投影顯示芯片500和鏡頭100不變的情況下，所述預振動元件為光路引導裝置200中的反射鏡204。將振動裝置的振動元件400B與反射鏡204相連，反射鏡204與其他元件不相連，使得反射鏡204進行振動時，其他光學元件均保持不動。
[0040]如圖4所示為反射鏡204初始狀態示意圖。Z軸與第二中繼透鏡307的中心光軸平行，Y軸與Z軸垂直。在反射鏡204未發生振動的初始狀態，反射鏡204的中軸線L與Z軸成45度角；在反射鏡204的工作狀態下，反射鏡204繞中軸線L按照一定頻率往復偏轉一定角度，產生振動。
[0041 ]反射鏡204—定頻率的振動，使得經反射鏡204的光線產生一定頻率和角度的振動，所述頻率和角度根據投影顯示芯片500的像素和光線到達投影顯示芯片500的角度決定，從而使得入射到投影顯示芯片500的圖像以及投影顯示芯片500的投影圖像發生二分之一像素的偏移距離，產生如圖2所示的兩個影像A與Al，兩個影像在視覺效果內疊加成A2，擴大視場進而提高分辨率。
[0042]本發明實施例中所述預振動元件為光路引導裝置的一個或多個元件和/或投影顯示芯片500。所述預振動元件并不限于本發明實施例的投影顯示芯片500或反射鏡204。也可以根據實際需要設定預振動元件同時為投影顯示芯片500和光路引導裝置200中的光學元件，比如反射鏡或其他元件;或者設定預振動元件單獨為投影顯示芯片500或者光路引導裝置200中的光學元件。
[0043]這樣，可以使得本發明實施例不僅可以使單個元件進行振動，亦可使多個元件組合同時進行有規律的振動，以達到像素的疊加，根據視覺暫留現象，使投影顯示芯片產生的像素進行疊加，同時擴大視場，來有效的提升投影畫面的分辨率。
[0044]其中，本發明的實施例中，優選地，所述振動機構每振動一次，可使來自投影顯示芯片的投影圖像發生二分之一像素的偏移距離，這樣可以使得偏移圖像疊加后的視覺效果最好。當然，偏移的距離不限于二分之一像素，也可以根據實際需要使得所述振動機構每振動一次，投影顯示芯片的投影圖像發生其他大小的偏移距離。
[0045]其中，本發明的實施例中，所述振動機構與預振動元件的連接方式不限于直接接觸或者其他方式間接傳遞振動。所述振動機構與預振動元件可以通過直接接觸，實現振動的傳遞;其中所述振動機構與預振動元件的直接接觸可以是非固定連接僅僅實現直接接觸，也可以是兩者固定連接在一起實現直接接觸;其中所述振動機構與預振動元件的固定連接可以通過粘接，連接件連接等方式固定。振動機構與預振動元件也可以不直接接觸，而是通過使用中間連接元件，中間連接元件分別與振動機構與預振動元件直接接觸，從而進行振動的傳遞;其中中間連接元件與振動機構的直接接觸以及中間連接元件與和預振動元件的直接接觸可以是非固定連接僅僅實現直接接觸，也可以是兩者固定連接在一起實現直接接觸;其中所述固定連接可以通過粘接，連接件連接等方式固定;其中所述中間連接元件不限于元件的大小，材質，形狀，只要能夠在接觸的兩個物體之間能夠傳遞振動即可。
[0046]其中，本發明的實施例中，所述感應機構可以根據預設的振動角度和頻率感應和控制振動機構的振動角度和頻率，可以是傳感器和控制器的組合，也可以是其他類型的元件，只要其能實現本發明實施例感應機構的功能即可;所述振動機構可以能夠在感應機構的控制下產生一定頻率的往復振動的元件，并不限制振動機構的結構和大小等細節，只要其能夠實現本發明實施例振動機構的功能即可。其中，本發明的實施例中，所述感應機構可以設置在振動機構上，所述感應機構可以和振動機構一體設置;也可以是分體設置，通過粘接或連接件固定一起。
[0047]其中，本發明的實施例中，所述投影顯示芯片可以設置為DMD芯片或LCOS芯片，也可以是實現投影顯示的其他類型的芯片。
[0048]以上內容是結合優選技術方案對本發明所做的進一步詳細說明，不能認定發明的具體實施僅限于這些說明。對本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，可以做出簡單的推演及替換，都應該視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種投影裝置，包括:照明裝置、用于引導來自照明裝置的合光光束的光路導引裝置、投影顯示芯片以及鏡頭；其特征在于，還包括通過驅動預振動元件，使預振動元件根據預先設定好的角度和頻率進行振動的振動裝置； 其中，所述預振動元件為光路引導裝置的一個或多個元件和/或投影顯示芯片。2.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，所述振動裝置包括:用于限制振動角度和振動頻率的感應機構和用于產生往復振動的振動機構;所述感應機構將振動機構限制在一定角度內按一定頻率來回振動;所述振動機構與預振動元件相連接。3.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，所述預振動元件與其他光學元件之間不產生連接，使得預振動元件進行振動時，其他光學元件均保持不動。4.根據權利要求書2所述的投影裝置，其特征在于，所述振動機構與預振動元件的連接方式不限于直接接觸或者其他方式間接傳遞振動。5.根據權利要求2所述的投影裝置，其特征在于，所述投影顯示芯片設置為DMD芯片或LCOS芯片，所述預振動元件為DMD芯片或LCOS芯片，所述振動機構與DMD芯片或LCOS芯片相連接。6.根據權利要求4所述的投影裝置，其特征在于，所述振動機構每振動一次，使得投影顯示芯片的投影圖像發生二分之一像素的偏移距離。7.根據權利要求2所述的投影裝置，其特征在于，所述光路引導裝置包括反射鏡，所述預振動元件為反射鏡，所述振動機構與反射鏡相連接。8.根據權利要求2所述的投影裝置，其特征在于，所述振動裝置的振動機構的振動頻率大于10赫茲。9.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，所述光路導引裝置包括:反射鏡、中繼透鏡、直角棱鏡。10.根據權利要求1所述的投影裝置，其特征在于，所述照明裝置包括:LED光源、準直透鏡系統、分光鏡片組、復眼透鏡以及中繼透鏡。
【文檔編號】G03B21/14GK106094409SQ201610692218
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月19日 公開號201610692218.7, CN 106094409 A, CN 106094409A, CN 201610692218, CN-A-106094409, CN106094409 A, CN106094409A, CN201610692218, CN201610692218.7
【發明人】高志強, 楊偉樑, 趙遠, 寧曼瑩, 林清云
【申請人】廣景視睿科技（深圳）有限公司