专利名称：光发射系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及光发射系统，特别涉及一种能够使发射能量均匀化的光发射系统。
背景技术：
一般利用灯泡做为光源的单枪式投影机的成像原理是将灯泡所产生的白 色光束导入光管理模块，并藉由光管理模块对白色光束进行分光及合光的相关 动作后，再经由投影镜头将含有影像讯号的色光投影输出。
由于传统的单色光束，特别是激光束已具偏极化、准直光及单一频谱等特 性，因此，当以激光束取代灯泡成为投影机的光源时，可减少光管理模块的构 件，进而縮小投影机的尺寸，这也使得激光束成为一下代投影机光源的发展目 标，但由于激光束投影于照射面(例如屏幕)时，会呈现能量不均及光斑等问 题，致使投影于照射面的影像产生画面不良，因此，如何消除激光束于照射面 的能量不均及光斑等问题仍有待研究发展。
发明内容
因此，本发明的目的即在提供一种可避免于照射面产生能量不均，及可使 人眼无法察觉光斑存在的可使发射能量均匀化的光发射系统。 根据本发明的一方面，提供一种光发射系统，包含 光束产生器，用以产生沿光轴方向行进的光束；
复透镜，设置于所述光束的光路上，并包括多个可使所述光束散射的微结 构；及
驱动单元，包括与所述复透镜耦合的驱动件，所述驱动件依预定的驱动频 率驱使所述复透镜相对于所述光束产生器运动。在本发明所述的光发射系统中，还包含导光管，用以接受由所述复透镜所 散射的所述光束。
在本发明所述的光发射系统中，所述驱动频率是移动频率，且所述驱动件 是依所述移动频率驱使所述复透镜沿与所述光轴交错的轴线方向往复移动，所
述移动频率大于或等于24次/秒。
在本发明所述的光发射系统中，所述驱动频率是转动频率，所述驱动件是 依所述转动频率驱使所述复透镜相对于所述光束产生器旋转。
在本发明所述的光发射系统中，所述驱动单元还包括供所述驱动件设置的 支撑座、 一受所述驱动件驱动旋转的凸轮件、沿与所述光轴交错的轴线可往复 移动地设置于所述支撑座的框架、连接于所述框架且与所述凸轮件相顶抵的从 动件，及设置于所述框架与所述支撑座间的滑动组合体，所述框架是供所述复 透镜设置。
在本发明所述的光发射系统中，所述微透镜的微结构呈矩阵排列。 在本发明所述的光发射系统中，所述滑动组合体具有沿所述轴线方向设置
于所述支撑座的导轨，及固设于所述框架且套设于所述导轨的滑套。
在本发明所述的光发射系统中，还包含用于支撑所述光束产生器的基座，
所述驱动单元更包括用于支撑所述驱动件的支撑座。
在本发明所述的光发射系统中，所述微结构是微透镜。 在本发明所述的光发射系统中，所述光束产生器是激光产生器或发光二极管。
实施本发明的光发射系统，可使所述光束的能量分布得以均匀，且利用所 述驱动单元使所述光束所形成的光斑于固定区间内往复移动，可使人眼产生视 觉暂留而无法察觉光斑的存在，从而提高投影所产生的画面质量。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中 图1是立体图，说明本发明的第一较佳实施例的组成； 图2是侧视示意图，说明驱动单元的驱动件、凸轮件，及从动件的位置关
5系；
图3是侧视示意图，说明光束折射过所述复透镜而照射于屏幕时的情形; 图4是侧视示意图，说明所述光束的其中一股光形成的光斑于所述屏幕的 移动情形；
图5是立体图，说明本发明的第二较佳实施例的组成； 图6是侧视示意图，说明光束的其中一股光形成的光斑于所述屏幕的移动 情形；
图7是立体图，说明本发明的第三较佳实施例的组成；及 图8是立体图，说明本发明的第四较佳实施例的组成。
以下是部分附图标记说明361 * 导轨
1 光束产生器362 滑套
2 * * 复透镜4 * ■ 基座
21 * 微结构5 光束
3 * * 驱动单元51 * * 光
6 * * 屏幕
31 支撑座7 ■ 导光管
32 驱动件71 * * 入光口
33 * 凸轮件72 * 出光口
34 框架S * 光斑
35 * 从动件L * 轴线
36 * 滑动组合体X * 光轴
具体实施例方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的 四个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
在本发明被详细描述之前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。
参阅图l、 2、 3，本发明的第一较佳实施例包含光束产生器l、复透镜2、 驱动单元3，及基座4。
所述光束产生器1是用以产生一沿一光轴X方向行进的光束5。值得说明 的是，所述光束产生器1可以是激光产生器或发光二极管(LED)，且所述光束 5亦可以是激光束或单色光束。
所述复透镜2是面对所述光束产生器1设置于所述光束5的光路上,并包 括多个可使所述光束5散射的微结构21，其中，所述这些微结构21是呈均匀 分布，值得说明的是，这些微结构21可以是微透镜或微棱镜，在本实施例中， 所述这些微结构21为微透镜且呈矩阵排列。虽然本实施例中所述复透镜2是 面对所述光束产生器1设置，但亦可与所述光束产生器1成直角设置，再藉由 光的散射将所述光束5引导至所述复透镜2。
所述驱动单元3包括支撑座31、设置于所述支撑座31的驱动件32、受所 述驱动件32驱动旋转的凸轮件33、沿与所述光轴X交错的轴线L可往复移动 地设置于所述支撑座31上的框架34、连接于所述框架34且与所述凸轮件33 相顶抵的从动件35，及设置于所述框架34与所述支撑座31之间的滑动组合 体36。所述滑动组合体36具有沿所述轴线L方向设置于所述支撑座31的导 轨361，及固设于所述框架34且套设于所述导轨361的滑套362，所述框架 34用于安置复透镜2。藉由上述连结关系，所述驱动件32是与所述复透镜2 耦接，并驱动所述复透镜2以预先设定的移动频率沿所述轴线L方向往复运动。 在本实施例中，所述驱动件32为马达，且为了可达到让肉眼产生视觉暂留而 无法察觉光斑S的存在的目的，所述移动频率大于或等于24次/秒。
值得说明的是，复透镜往复运动的方向不限于图1-4所示的实施例中的上 下运动，还可设计成左右运动。这种情况下，驱动单元的具体结构将与第一较 佳实施例有所不同，如本领域技术人员所知悉，其可采用机械传动中的惯用手 段来实现。
所述基座4是为支撑所述光束产生器1而设置。
配合参阅图4，当所述光束5藉由所述这些微结构21散射而照射于屏幕6时，由于所述这些微结构21的短焦点特性，使得所述光束5折射过所述微结 构21的能量分布得以均匀化，同时，所述驱动单元3的驱动件32藉由所述凸 轮件33与所述从动件35的传动，使所述复透镜2以所述移动频率沿所述轴线 L方向往复移动，如此，当所述光束5的其中一股光51折射过其中微结构21 而照射于所述屏幕6时，由所述光51形成的光斑S亦随所述微结构21沿所述 轴线L方向于所述屏幕6的区间内以所述移动频率往复移动。 经由以上说明，可将本发明的优点归纳如下
一、 藉由所述复透镜2的设置，可使得所述光束5折射过所述这些微结构 21的能量分布得以均匀化。
二、 由于所述光斑S是以所述移动频率沿所述轴线L方向于所述区间内往 复移动，如此，当人眼观察照射于所述屏幕6的光时，会因视觉暂留而无法察 觉所述光斑S的存在。
参阅图5、 6，本发明的第二较佳实施例大致与上述第一较佳实施例相同， 其差异仅在于所述复透镜2的形状及所述驱动单元3的组成不同，所述驱动单 元3包括支撑座31，及设置于所述支撑座31且与所述复透镜2耦合的驱动件 32,所述驱动件32是以预定的转动频率驱动所述复透镜2相对于所述光束产 生器1旋转。在本实施例中，所述驱动件32为马达，且于所述这些微结构21 的直径为0.5mm的前提下，实作上较佳的所述转动频率为5000rpm，但不用以 限定本发明，以可让肉眼产生视觉暂留而无法察觉光斑S的存在的目的为前 提。
当所述光束5藉由这些微结构21散射后，由于所述这些微结构21的短焦 点特性，使得所述光束5折射过所述这些微结构21的能量分布得以均匀化， 同时，藉由所述驱动单元3的驱动件32以所述转动频率驱动所述复透镜2相 对于所述光束产生器1旋转，如此，当所述光束5的其中一股光51藉由其中 微结构21散射而照射于屏幕6时，所形成的光斑S将随所述微结构21于所述 屏幕6的区间内以所述转动频率移动。
由于上述第二较佳实施例的驱动单元3的部件数目较所述第一较佳实施 例少，因此，除了能达到与所述第一较佳实施例相同的功效外，还可降低所述光发射系统的部件及组装成本。
参阅图3、 4、 7，本发明的第三较佳实施例大致与上述第一较佳实施例相 同，其差异仅在于所述第三较佳实施例还包含与所述复透镜2相对设置的导光 管7，当所述光束5折射过所述复透镜2时，除了直射光外，亦伴随散射后与 折射后的光束，使得所述光束5的光路径改变并产生多个个新的点光源，传送 至所述导光管7。最后，利用所述导光管7内部的高反射面将直射、散射及折 射的光束5，由入光口 71传导至出光口 72。
参阅图6、 8，本发明的第四较佳实施例大致与上述第二较佳实施例相同， 其差异仅在于所述第四较佳实施例还包含与所述复透镜2相对设置的导光管 7。当所述光束5折射过所述这些微结构21后，由于这些微结构21的短焦点 特性与散射效果，使得所述光束5折射过所述这些微结构21的后的光路径发 生改变，并相映地产生多个新的点光源，如此，将使得光能量得以平均分布而 达到光亮度得以均匀化的目的，最后，再利用所述导光管7传导所述光束5 合并输出。
归纳上述，本发明藉由所述复透镜2的设置，可使所述光束5的能量分布 得以均匀，且利用所述驱动单元3使所述光斑S于区间内往复移动或转动并使 人眼产生视觉暂留而无法察觉所述光斑S的存在，故确实能达到发明的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范 围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰， 皆仍属本发明专利涵盖的范围内。
9
权利要求
1. 一种光发射系统，其特征在于，包含光束产生器，用以产生沿光轴方向行进的光束；复透镜，设置于所述光束的光路上，并包括多个可使所述光束散射的微结构；及驱动单元，包括与所述复透镜耦合的驱动件，所述驱动件依预定的驱动频率驱使所述复透镜相对于所述光束产生器运动。
2. 依据权利要求1所述的光发射系统，其特征在于，还包含导光管，用 以接受由所述复透镜所散射的所述光束。
3. 依据权利要求1或2所述的光发射系统，其特征在于，所述驱动频率是移动频率，且所述驱动件是依所述移动频率驱使所述复透镜沿与所述光轴交 错的轴线方向往复移动，所述移动频率大于或等于24次/秒。
4. 依据权利要求1或2所述的光发射系统，其特征在于，所述驱动频率 是转动频率，所述驱动件是依所述转动频率驱使所述复透镜相对于所述光束产 生器旋转。
5. 依据权利要求3所述的光发射系统，其特征在于，所述驱动单元还包 括供所述驱动件设置的支撑座、 一受所述驱动件驱动旋转的凸轮件、沿与所述 光轴交错的轴线可往复移动地设置于所述支撑座的框架、连接于所述框架且与 所述凸轮件相顶抵的从动件，及设置于所述框架与所述支撑座间的滑动组合 体，所述框架是供所述复透镜设置。
6. 依据权利要求3所述的光发射系统，其特征在于，所述微透镜的微结 构呈矩阵排列。
7. 依据权利要求5所述的光发射系统，其特征在于，所述滑动组合体具 有沿所述轴线方向设置于所述支撑座的导轨，及固设于所述框架且套设于所述 导轨的滑套。
8. 依据权利要求4所述的光发射系统，其特征在于，还包含用于支撑所 述光束产生器的基座，所述驱动单元更包括用于支撑所述驱动件的支撑座。
9. 依据权利要求1或2所述的光发射系统，其特征在于，所述微结构是 微透镜。
10. 依据权利要求1或2所述的光发射系统，其特征在于，所述光束产生 器是激光产生器或发光二极管。
全文摘要
本发明涉及一种光发射系统，包含光束产生器、复透镜，及驱动单元。所述光束产生器是用以产生沿光轴方向行进的光束。所述复透镜是设置于所述光束的光路上，并包括多个可使所述光束折射的微结构。所述驱动单元包括与所述复透镜耦合的驱动件，所述驱动件是用以驱动所述复透镜以驱动频率沿与所述光轴交错的轴线方向往复移动。藉由所述复透镜的设置，可使所述光束的能量分布得以均匀，且利用所述驱动单元使所述光束所形成的光斑于固定区间内往复移动，可使人眼产生视觉暂留而无法察觉光斑的存在。
文档编号G02B27/09GK101446686SQ200710197028
公开日2009年6月3日 申请日期2007年11月26日 优先权日2007年11月26日
发明者彭威翔, 林耿晖, 柯兆阳, 洪一中, 洪文郎, 熊坚智 申请人:亚洲光学股份有限公司