一种高寿命提升光源匀场装置的制作方法

文档序号:28254265发布日期:2021-12-29 17:23阅读:110来源:国知局

1.本实用新型涉及匀场消除激光投影散斑领域,具体为一种高寿命提升光源匀场装置。


背景技术:

2.激光具有单色性好、方向性好和高亮度的特性,在显示上有色域广、颜色饱和度高、亮度高的优点,相比于传统的显示技术有天然的优势。但由于激光是受激辐射光,波长分布范围较窄导致其振动频率、相位都高度一致,有很强的相干性。如果将激光直接投影到屏幕上会出现很严重的散斑,影响显示效果,达不到显示要求。因此需要对激光散斑进行抑制,提升显示质量。
3.目前,为解决这一难题,主要有两种技术途径:一种是利用计算机软件对画面进行后期处理抑制散斑;另一种方法是在激光光路上加装消除散斑装置从而抑制散斑。在激光显示上我们需要实时对图像进行接收显示,所以通常采用第二种方式对散斑进行抑制,应运而生了很多方法,比如旋转光纤法、控制激光谐振腔法、振动屏幕法、多光纤分束法、超声光栅消散斑法等,但现有的方法存在消除散斑机理单一、散斑消除效果不佳、屏幕显示模糊和装置结构复杂成本过高等问题。针对以上出现的问题,提出一种高寿命提升光源匀场结构,从有效抑制激光散斑,提升匀场。


技术实现要素:

4.本实用新型为了解决现有技术中消除散斑机理单一、散斑消除效果不佳、屏幕显示模糊和装置结构复杂成本过高等问题,提供了一种高寿命提升光源匀场装置。
5.本实用新型是通过如下技术方案来实现的:一种高寿命提升光源匀场装置,包括振动组件固定架组件、振动组件和驱动电路板,所述振动组件固定架组件包括振动组件固定架、永磁铁和脚垫,所述振动组件固定架呈框状、且四角为脚垫固定架,所述脚垫固定架上设有安装脚垫的固定孔,所述永磁铁通过点胶固定于振动组件固定架上的磁铁安装槽中;所述振动组件固定架以长度方向的中心线为x轴、以宽度方向的中心线为y轴。所述振动组件包括振动支架、驱动线圈和散射片,所述振动支架位于振动组件固定架内部,所述振动支架与x轴和y轴对应分别设有x向转动轴和y向转动轴,所述振动支架包括外支架、内支架和连接座,所述内支架上下侧通过y向转动轴连接于外支架的内侧,所述外支架的左右侧通过x向转动轴连接于连接座,所述连接座上设有多个支架固定孔和支架定位孔、且通过多个支架固定螺钉安装于振动组件固定架上;所述散射片通过点胶固定于内支架内侧,位于x向转动轴上的驱动线圈通过点胶固定于内支架的线圈安装槽中,位于y向转动轴上的驱动线圈通过点胶固定于外支架的线圈安装槽中;所述驱动线圈与永磁铁成对分布于散射片的四周,所以永磁铁和驱动线圈数量相同且位置相应,所述永磁铁根据驱动线圈的位置分布于振动组件固定架的长度边与宽度边上。位于相同边上的永磁铁与驱动线圈所形成的多组磁力对沿x轴或者y轴方向并列设置。所述驱动电路板通过多个电路板固定螺钉安装于振动组
件固定架上,所述驱动线圈与驱动电路板连接且由驱动电路板控制驱动。
6.本实用新型所设计的一种高寿命提升光源匀场装置,工作原理主要通过驱动电路板使驱动线圈得电,驱动线圈受到电磁驱动力,使振动支架绕x轴和y轴旋转,从而使散射片旋转,当激光光束以一定的角度入射到散射片上时,散射片的随机振动会使得激光入射位置以及入射角度不断发生变化,从而降低激光光束的时间相干性和空间相干性,从而有效抑制了激光散斑,提升了匀场,散射片内部散布的纳米散射颗粒使激光光束有任意的散射角度。该装置主要包括振动组件固定架组件、振动组件和驱动电路板,振动组件固定架组件用于安装在激光光路上,振动组件安装在振动组件固定架组件上,驱动电路板用于给振动组件中的驱动线圈供电。振动组件固定架组件包括振动组件固定架、永磁铁和脚垫,振动组件固定架呈框状、且四角为脚垫固定架,就是通过脚垫固定架来与前后光路进行安装固定,脚垫固定架上设有安装脚垫的固定孔。振动组件固定架以长度方向的中心线为x轴、以宽度方向的中心线为y轴。永磁铁与驱动线圈相互作用,所以成对设置,永磁铁通过点胶固定于振动组件固定架上的磁铁安装槽中,驱动线圈安装在振动组件中。振动组件包括振动支架、驱动线圈和散射片,振动支架位于振动组件固定架内部,且通过连接座连接;在振动支架上,与x轴和y轴对应分别设有x向转动轴和y向转动轴,振动支架包括外支架、内支架和连接座,外支架的左右侧通过x向转动轴连接于连接座,连接座上设有多个支架固定孔和支架定位孔、且通过多个支架固定螺钉安装于振动组件固定架上,外支架以x向转动轴为轴转动,内支架上下侧通过y向转动轴连接于外支架的内侧,内支架以y向转动轴为轴转动。散射片通过点胶固定于内支架内侧,散射片内部散布的纳米散射颗粒使激光光束有任意的散射角度,从而在光射入的时候降低激光光束的时间相干性和空间相干性,消除散斑。和内外支架的转动相对应,在内支架的线圈安装槽中通过点胶安有x向转动轴上的驱动线圈,在外支架的线圈安装槽中通过点胶安有y向转动轴上的驱动线圈;由于散射片位于中间,驱动线圈与永磁铁就成对分布于散射片的四周,永磁铁和驱动线圈数量相同且位置相应,永磁铁根据驱动线圈的位置分布于振动组件固定架的长度边与宽度边上。由于永磁铁和驱动线圈在单边上可以设置不止一对,所以位于相同边上的永磁铁与驱动线圈所形成的多组磁力对沿x轴或者y轴方向并列设置。驱动电路板给驱动线圈供电,通过多个电路板固定螺钉安装于振动组件固定架上,驱动线圈与驱动电路板连接且由驱动电路板控制驱动,具体驱动过程为:当驱动电路板驱动驱动线圈工作时,振动支架会受线圈电磁力作用,带动散射片绕振动支架的x轴和y轴转动,当驱动线圈中电流正向反向高频变换时,散射片会绕x轴和y轴高频转动振动。本实用新型具体操作为:将整个匀场装置通过脚垫和脚垫安装架安装在所需要消散斑的激光光路上,也可作为单独模块插入到不同的光路系统中使用。工作时,参照图,装置上驱动散射片绕y轴转动的驱动线圈所对应的永磁铁的s极、n极按如图方向所放置,当驱动线圈通正向电流时,根据安培左手定则,驱动线圈受如图所示方向的电磁驱动力,带动散射片绕y轴逆时针旋转;相反,参照图,当驱动线圈通反向电流时,根据安培左手定则,驱动线圈受如图所示方向的电磁驱动力,带动散射片绕y轴顺时针旋转;当激光光束以一定的角度入射到散射片上时,散射片的随机振动会使得激光入射位置以及入射角度不断发生变化,散射片内部散布的纳米散射颗粒使激光光束有任意的散射角度,从而降低激光光束的时间相干性和空间相干性,有效抑制了激光散斑。
7.优选的,位于相同边的驱动线圈和永磁铁所形成的相邻组间距为0.2~3毫米之间。
8.优选的,所述脚垫采用缓冲材料,使整个装置工作时不会让驱动线圈产生的振动传递到固定装置的其他结构,让其限制在振动组件固定架组件上。
9.优选的,所述高寿命提升光源匀场装置在使用时,可在一个光路上使用多组。
10.与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果:本实用新型所提供的一种高寿命提升光源匀场装置,结构简单,运行稳定性高,应用范围较广,具有很强的推广性和很好的实际应用价值。该装置可以安装在所需要消散斑的激光光路上,也可作为单独模块插入到不同的光路系统中使用,该装置有效消除了激光散斑,提高了匀场,抑制激光散斑效果明显;而市面上其他振动散射片消散斑装置,大多采用振动电机和偏心电机带动散射片振动,而电机的寿命只有电磁组件的几百分之一甚至上千分之一,本实用新型使得振动散射片消散斑装置的寿命大大延长,使投影机的长时间消散斑使用成为可能。
附图说明
11.图1为本实用新型的整体结构示意图。
12.图2为本实用新型的整体结构爆炸示意图。
13.图3、图4、图5为本实用新型驱动线圈为正向电流时,振动支架绕y轴逆时针转动时的驱动原理图。
14.图6、图7、图8为本实用新型驱动线圈为反向电流时,振动支架绕y轴顺时针转动时的驱动原理图。
15.图9为本实用新型振动支架的结构示意图。
16.图中标记如下:1

振动组件固定架,2

振动支架,3

散射片,4

脚垫,5

驱动线圈,6

驱动电路板,7

电路板固定螺钉,8

支架固定螺钉,9

永磁铁,10

线圈安装槽,11

磁铁安装槽,12

脚垫固定孔,13

x向转动轴,14

y向转动轴,15

支架固定孔,16

支架定位孔,17

连接座,201

外支架,202

内支架。
具体实施方式
17.下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行说明。
18.一种高寿命提升光源匀场装置,如图1、图2及图9所示:包括振动组件固定架组件、振动组件和驱动电路板6,所述振动组件固定架组件包括振动组件固定架1、永磁铁9和脚垫4,所述振动组件固定架1呈框状、且四角为脚垫固定架12,所述脚垫固定架12上设有安装脚垫4的固定孔,所述永磁铁9通过点胶固定于振动组件固定架1上的磁铁安装槽11中;所述振动组件固定架1以长度方向的中心线为x轴、以宽度方向的中心线为y轴;所述振动组件包括振动支架2、驱动线圈5和散射片3,所述振动支架2位于振动组件固定架1内部,所述振动支架2与x轴和y轴对应分别设有x向转动轴13和y向转动轴14,所述振动支架2包括外支架201、内支架202和连接座17,所述内支架202上下侧通过y向转动轴14连接于外支架201的内侧,所述外支架201的左右侧通过x向转动轴13连接于连接座17,所述连接座17上设有多个支架固定孔15和支架定位孔16、且通过多个支架固定螺钉8安装于振动组件固定架1上;所述散射片3通过点胶固定于内支架202内侧,位于x向转动轴13上的驱动线圈5通过点胶固定于内支架202的线圈安装槽10中,位于y向转动轴14上的驱动线圈5通过点胶固定于外支架201的线圈安装槽10中;所述驱动线圈5与永磁铁9成对分布于散射片3的四周,所以永磁铁9和驱
动线圈5数量相同且位置相应,所述永磁铁9根据驱动线圈5的位置分布于振动组件固定架1的长度边与宽度边上;位于相同边上的永磁铁9与驱动线圈5所形成的多组磁力对沿x轴或者y轴方向并列设置;所述驱动电路板6通过多个电路板固定螺钉7安装于振动组件固定架1上,所述驱动线圈5与驱动电路板6连接且由驱动电路板6控制驱动。
19.本实施例采用了优选方案:所述驱动线圈5和永磁铁9设置有4组,也就是在散射片3的四周各设有一组驱动线圈5和永磁铁9;所述振动支架2的连接座17通过四颗支架固定螺钉8安装于振动组件固定架1上;所述脚垫4采用缓冲材料。
20.本实施例具体操作为:将整个匀场装置通过脚垫4和脚垫安装架安装在所需要消散斑的激光光路上,也可作为单独模块插入到不同的光路系统中使用。工作时,参照图,装置上驱动散射片3绕y轴转动的驱动线圈5所对应的永磁铁9的s极、n极按如图方向所放置,当驱动线圈5通正向电流时,根据安培左手定则,驱动线圈5受如图所示方向的电磁驱动力,带动散射片3绕y轴逆时针旋转;相反,参照图,当驱动线圈5通反向电流时,根据安培左手定则,驱动线圈5受如图所示方向的电磁驱动力,带动散射片3绕y轴顺时针旋转;当激光光束以一定的角度入射到散射片3上时,散射片3的随机振动会使得激光入射位置以及入射角度不断发生变化,散射片3内部散布的纳米散射颗粒使激光光束有任意的散射角度,从而降低激光光束的时间相干性和空间相干性,有效抑制了激光散斑。
21.本实用新型要求保护的范围不限于以上具体实施方式,而且对于本领域技术人员而言,本实用新型可以有多种变形和更改,凡在本实用新型的构思与原则之内所作的任何修改、改进和等同替换都应包含在本实用新型的保护范围之内。
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