專利名稱：在使用激光的顯示器中用于減少圖像質(zhì)量退化的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種在利用激光作為光源的顯示系統(tǒng)中減少由顯示在顯示器上的斑點(diǎn)或粗糙的輪廓所導(dǎo)致的圖像質(zhì)量退化的裝置。
背景技術(shù)：
通常，激光具有單色性和定向性。利用這種特性，激光被應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如光通信、精密儀器使用、顯示等。對(duì)于其中的顯示系統(tǒng)，利用激光源的投射式顯示方法的研究很活躍。
但是，在通過投射激光束在屏幕或等同于屏幕的介質(zhì)上顯示圖像的情況下，產(chǎn)生由于散射或干涉形成的斑點(diǎn)噪聲。
斑點(diǎn)噪聲是一種在屏幕上隨機(jī)產(chǎn)生局部亮度的現(xiàn)象。由于這種斑點(diǎn)噪聲顯著地降低圖像質(zhì)量，因此，減少斑點(diǎn)噪聲是一項(xiàng)重要的任務(wù)。
一種減少斑點(diǎn)以改善圖像質(zhì)量的裝置應(yīng)減少斑點(diǎn)，以低功耗運(yùn)行。另外，該裝置應(yīng)該通過不形成過于復(fù)雜的系統(tǒng)以低的單位成本制造，并由于其組件數(shù)量少而易于組裝。
而且，該裝置易于小型化、可提供快速的響應(yīng)和保證操作的安全可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種減少圖像質(zhì)量退化的裝置，該裝置可通過以預(yù)定的幅度振動(dòng)安裝在光源和屏幕之間的反光鏡使屏幕上來自光源的激光均衡而消除斑點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)和獲得所述目的和其他優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此予以具體實(shí)施和廣泛描述的，所提供的在利用激光作為光源的顯示系統(tǒng)中減少圖像質(zhì)量退化的裝置，包括在位于光源和屏幕之間的光路上形成的反光鏡，用于反射激光；和與該反光鏡相連接并利用電磁力以預(yù)定幅度振動(dòng)該反光鏡的驅(qū)動(dòng)單元。
通過下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述的和其他的優(yōu)點(diǎn)、目的和特性將更加明顯。


附圖用來提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解，其被結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分，其示出了本發(fā)明的實(shí)施例并與文字描述一起用來解釋本發(fā)明的原理。
附圖中圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的減少圖像質(zhì)量退化的裝置的透視圖；圖2為圖1的截面圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的外殼的內(nèi)部的透視圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的外殼的外部的連接的分解圖；圖5為線圈中無電流時(shí)的重要部件的切割透視圖；
圖6所示為線圈中無電流時(shí)永磁體的位移與磁力變化的曲線；圖7為以逆時(shí)針方向在線圈中加上電流時(shí)本發(fā)明的重要部件的切割透視圖；和圖8為以順時(shí)針方向在線圈中加上電流時(shí)本發(fā)明的重要部件的切割透視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中被說明。
下文中，將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的減少圖像質(zhì)量退化的裝置的優(yōu)選實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明可有多個(gè)實(shí)施方式，現(xiàn)描述最佳實(shí)施例。
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的減少圖像質(zhì)量退化的裝置的透視圖，圖2為圖1的截面圖。圖3為根據(jù)本發(fā)明的外殼內(nèi)部的透視圖，以及圖4為根據(jù)本發(fā)明的外殼外部的連接的分解圖。
如圖所示，本發(fā)明的在利用激光作為光源的顯示系統(tǒng)中減少圖像質(zhì)量退化的裝置，包括在位于光源和屏幕之間的光路上形成的反光鏡100，用于反射激光；和與該反光鏡100相連接并利用電磁力以預(yù)定幅度振動(dòng)該反光鏡100的驅(qū)動(dòng)單元200。
由于聚合物、金屬、玻璃、硅或其它襯底形成用金、鋁等涂覆的反射表面，反光鏡100被形成以有效地反射激光。
驅(qū)動(dòng)單元200包括圓筒形外殼210；插入到外殼210的中空部的中心的驅(qū)動(dòng)軸220；圍繞該驅(qū)動(dòng)軸220設(shè)置的永磁體230；形成為片簧的上彈簧240和下彈簧250，用于連接和結(jié)合外殼210的內(nèi)圓周表面和驅(qū)動(dòng)軸220以固定驅(qū)動(dòng)軸220；圍繞該外殼210的外壁的一部分設(shè)置的線圈260；圍繞該外殼210的外壁不被線圈260圍繞的一部分設(shè)置的第一磁軛270；以及圍繞線圈260設(shè)置且具有彼此對(duì)應(yīng)的形狀的第二磁軛280和第三磁軛290。
外殼210形成中空?qǐng)A筒以容納驅(qū)動(dòng)軸220和永磁體230，并具有上蓋212和下蓋214以緊密地密封外殼210的上端和下端。
上蓋212密封外殼靠近反光鏡100的一個(gè)表面，并在其中心形成用于穿入驅(qū)動(dòng)軸220的軸孔213以暴露驅(qū)動(dòng)軸220的與反光鏡100結(jié)合的前端表面。
下蓋214密封外殼210遠(yuǎn)離反光鏡100的一個(gè)表面。
由于驅(qū)動(dòng)軸220穿入結(jié)合到固定在外殼210的內(nèi)周表面的中心孔241和251，驅(qū)動(dòng)軸220不與外殼內(nèi)壁接觸，而是安裝在外殼210的中空部中。因而，驅(qū)動(dòng)軸220在受到電磁力作用時(shí)可自由移動(dòng)。具有端部222的驅(qū)動(dòng)軸220形成半徑縮小部分221以致于該軸的半徑可沿反光鏡所在方向減小。由于半徑縮小部分221穿透插入永磁體230、上彈簧240的中心孔241和上蓋21中，半徑縮小部分221的前端表面224與反光鏡100結(jié)合。
另外，突出形成以在半徑方向具有一定的高度從而使得永磁體230可安裝在其上的突起部分223在驅(qū)動(dòng)軸220的某個(gè)位置形成。
永磁體230具有穿透內(nèi)中心部分形成的安裝孔231，驅(qū)動(dòng)軸220可插入其中。永磁體230與驅(qū)動(dòng)軸220形成一體，且被安裝在如上所述形成在驅(qū)動(dòng)軸220上的突起部分223上。若在圍繞該外殼210的外壁設(shè)置的線圈260上加電流時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng)，由于與形成的磁場(chǎng)的相互作用在軸向產(chǎn)生使驅(qū)動(dòng)軸220移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。
為了在線圈260上未加電流時(shí)，使得在磁體230上端周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)集中在第一磁軛270上端周圍，最好設(shè)置基準(zhǔn)位置以使得永磁體230上表面與第一磁軛270的上表面保持一樣的高度。
上彈簧240和下彈簧250為板狀彈簧，且有穿透形成的中心孔241和251以將驅(qū)動(dòng)軸220固定在中心位置。另外，上彈簧240和下彈簧250的外周部分242和252與外殼210內(nèi)周結(jié)合從而固定驅(qū)動(dòng)軸220，并且用于施加彈力以使與反光鏡100作為一體移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸220回到設(shè)立的基準(zhǔn)位置。
此時(shí)，在外殼210內(nèi)周安裝上彈簧240和下彈簧250以確?？刂乞?qū)動(dòng)軸220的位置控制穩(wěn)定，例如，防止驅(qū)動(dòng)軸220偏心。另外，最好下蓋214與驅(qū)動(dòng)軸220之間保持適當(dāng)距離以防止由于過度移動(dòng)超出彈性限度而使上彈簧240和下彈簧250過分變形。
同時(shí)，在本實(shí)施例中用作彈簧的上彈簧240和下彈簧250，這兩彈簧可構(gòu)成一個(gè)彈簧。通過安裝與驅(qū)動(dòng)軸不對(duì)稱的彈簧產(chǎn)生沿圓形路徑或橢圓路徑的搖擺運(yùn)動(dòng)，可得到與本發(fā)明的實(shí)施例相同的效果。
線圈260為至少一個(gè)筒形線圈，以卷繞形狀圍繞該外殼210的外壁形成，并最好用很小的繞組線圈。
第一磁軛270用具有高導(dǎo)磁力的材料制成。用于將磁場(chǎng)聚集在永磁體230的前端周圍。在所有無驅(qū)動(dòng)電流加到線圈260的情況下，第一磁軛270使反光鏡100回到設(shè)置的基準(zhǔn)位置。
具有高導(dǎo)磁力的第二磁軛280和第三磁軛290圍繞線圈260形成，并防止線圈260產(chǎn)生的磁場(chǎng)消失在外部。
減少圖像質(zhì)量退化的裝置裝配如下。
在驅(qū)動(dòng)軸220插入到永磁體230且由突起部件223固定和制動(dòng)后，上彈簧240和下彈簧250的中心孔241和251固定在驅(qū)動(dòng)軸220的上部和下部。此時(shí)，上彈簧240和下彈簧250的外圍部分242和252被固定在外殼210的內(nèi)周。
其后，外殼210的上和下開放表面被上蓋212和下蓋214封閉。這時(shí)，通過上蓋212的軸孔213暴露在外殼210的外面的驅(qū)動(dòng)軸220的前端表面與反光鏡100結(jié)合。
其后，線圈260卷繞以圍繞該外殼210的外圍，第二磁軛280和第三磁軛290連接以圍繞線圈260，而將第一磁軛270組裝在線圈260不圍繞的外殼210的外壁的部分。
下面將描述本發(fā)明的實(shí)施例的操作和效果。首先，描述線圈上不加電流的情況如下。
圖5為線圈中無電流時(shí)的重要部件的切割透視圖，而圖6所示為永磁體的位移與磁力變化的曲線圖。
當(dāng)永磁體230沿圖5中的Z軸上下移動(dòng)時(shí)，在永磁體230周圍產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)。由該磁場(chǎng)加到永磁體230上的磁力(Fm)如圖6所示。在此，圖6中Z軸的值為第一磁軛270上表面的位置，且z0為永磁體230上表面位置與第一磁軛270的上表面的位置相同時(shí)永磁體230的上表面的位置。如圖6所示，當(dāng)上表面的位置高于z0時(shí)，磁力向下。若永磁體230上表面位置低于z0，磁力向上。另外，若永磁體230離開z0上升或下降，在上彈簧240和下彈簧250上累積彈性能并因此施加使永磁體230回到基準(zhǔn)位置的彈力。因此，在線圈26上不加電流時(shí)，由于磁力和上彈簧240和下彈簧250的彈力的相互作用，永磁體240和250可很穩(wěn)定地在基準(zhǔn)位置保持浮動(dòng)。
接著，描述線圈上加電流的情況如下。
圖7和圖8為在線圈中加上電流時(shí)重要部件的切割透視圖。圖7為以逆時(shí)針方向在線圈中加上電流時(shí)重要部件的切割透視圖，而圖8為以順時(shí)針方向在線圈中加上電流時(shí)重要部件的切割透視圖。在此，附圖標(biāo)記M表示永磁體230的磁場(chǎng)強(qiáng)度，Bu和Bd表示線圈260上加電流時(shí)所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)，而Fu和Fd表示線圈260上加電流時(shí)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)力。
如圖7所示，當(dāng)在線圈260上加逆時(shí)針方向的電流，根據(jù)弗菜明定律(Fleming’s Rule)在外殼210內(nèi)誘生向上的磁場(chǎng)(Bu)。所誘生的磁場(chǎng)大小與加在線圈260上電流強(qiáng)度成正比。通過該感應(yīng)磁場(chǎng)(Bu)，感應(yīng)電動(dòng)力(Fu)向上加到永磁體230上。因此，永磁體230向上移動(dòng)，而且與該永磁體230一體移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸220的表面前端結(jié)合的反光鏡100也向上移動(dòng)。此時(shí)，彈力與永磁體230向上移動(dòng)的距離成正比加到上彈簧240和下彈簧250上。同時(shí)，還產(chǎn)生加到永磁體230上的磁力，因此，永磁體230和反光鏡100向上移動(dòng)到感應(yīng)電動(dòng)力(Fu)和彈力相互平衡的位置。
如圖8所示，以相同方式，如果線圈260上加順時(shí)針方向的電流，根據(jù)弗菜明定律(Fleming’s Rule)在外殼210內(nèi)誘生向下的磁場(chǎng)(Bd)。所誘生的磁場(chǎng)大小與加在線圈260上電流強(qiáng)度成正比。通過感應(yīng)磁場(chǎng)(Bd)，永磁體230的感應(yīng)電動(dòng)力(Fd)向下。因此，永磁體230向下移動(dòng)，而且與該永磁體230一體移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸220的表面前端結(jié)合的反光鏡100也向下移動(dòng)。此時(shí)，加到上彈簧240和下彈簧250的彈力與永磁體230向下移動(dòng)的距離成正比。同時(shí)，還產(chǎn)生加到永磁體230上的磁力，因此，永磁體230和反光鏡100向下移動(dòng)到感應(yīng)電動(dòng)力(Fd)和彈力相互平衡的位置。
若在反光鏡100移到預(yù)定的位置時(shí)停止加電流到線圈260，由于上述彈力和磁力的作用永磁體230和反光鏡100回到基準(zhǔn)位置。此時(shí)，若逐漸減小電流量直到停止加電流，產(chǎn)生一定的阻尼效應(yīng)，因而降低在過大的力加到上彈簧240和下彈簧250時(shí)或驅(qū)動(dòng)軸碰到上蓋212和下蓋214時(shí)時(shí)可能產(chǎn)生的噪聲和損壞的可能性。即，由于驅(qū)動(dòng)力的大小與反光鏡100的移動(dòng)成正比，通過控制驅(qū)動(dòng)電流的方向和強(qiáng)度控制頻率變化和驅(qū)動(dòng)位移可使該裝置的設(shè)計(jì)小型化。
因此，通過以預(yù)定幅度振動(dòng)安裝在光源和屏幕之間的反光鏡100，光源的激光被均化使得斑點(diǎn)消除，以致于防止顯示屏的退化。
由于本發(fā)明在不脫離其實(shí)質(zhì)或基本特征的前提下可以多種方式實(shí)施，可以理解上述實(shí)施方式不限于前面的描述的任何細(xì)節(jié)，除非特別指出，而是應(yīng)在附后的權(quán)利要求所限定的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)廣泛地解釋，所作的落入權(quán)利要求范圍及其等同范圍內(nèi)變更和改變應(yīng)包含在所附的權(quán)利要求內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在利用激光作為光源的顯示系統(tǒng)中減少圖像質(zhì)量退化的裝置，包括位于光源和屏幕之間的光路上形成的反光鏡，用于反射激光；及與該反光鏡相連接并利用電磁力以預(yù)定幅度振動(dòng)該反光鏡的驅(qū)動(dòng)單元。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該反光鏡以聚合物、金屬、玻璃、硅或其它襯底形成用金、鋁等涂覆的反射表面的方式形成。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，該驅(qū)動(dòng)單元包括具有中空部的圓筒形外殼；插入到該外殼的中空部的中心的驅(qū)動(dòng)軸；圍繞該驅(qū)動(dòng)軸形成的永磁體；用于連接和結(jié)合外殼的內(nèi)圓周表面到該驅(qū)動(dòng)軸以固定該驅(qū)動(dòng)軸的彈簧；圍繞該外殼的部分外壁形成的線圈；及圍繞該外壁的磁軛。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，該外殼還包括用于緊密地密封該外殼的上端和下端的上蓋和下蓋。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，該上蓋在其中心形成用于穿入驅(qū)動(dòng)軸的軸孔，以暴露與反光鏡結(jié)合的驅(qū)動(dòng)軸的前端表面。
6.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，該永磁體在內(nèi)中心部分具有穿透形成的安裝孔，允許驅(qū)動(dòng)軸插入其中，從而永磁體結(jié)合到驅(qū)動(dòng)軸上形成一體。
7.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，該磁軛包括圍繞該外殼的不被線圈圍繞的部分外壁形成的第一磁軛；及圍繞該線圈形成并具有彼此對(duì)應(yīng)的形狀的第二磁軛和第三磁軛。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中，建立一個(gè)基準(zhǔn)位置使得永磁體的上表面與第一磁軛保持一樣的高度。
9.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，該彈簧是板狀彈簧，并在其中心具有穿透形成的中心孔以將該驅(qū)動(dòng)軸固定。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，彈簧的外周部分與外殼的內(nèi)周結(jié)合以固定驅(qū)動(dòng)軸。
11.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，具有彼此不對(duì)稱形狀的彈簧以該外殼的樞軸為中心沿圓形路徑或橢圓形路徑作搖擺運(yùn)動(dòng)。
12.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，該磁軛由具有高導(dǎo)磁力的材料形成。
13.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，該線圈是至少一個(gè)筒形線圈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于減少圖像質(zhì)量退化的裝置，該裝置能通過以預(yù)定的幅度振動(dòng)安裝在光源和屏幕之間的反光鏡使來自光源的激光在屏幕上均衡而去除斑點(diǎn)。用于在利用激光作為光源的顯示系統(tǒng)中減少圖像質(zhì)量退化的裝置包括形成在位于光源和屏幕之間的光路上的反光鏡，用于反射激光；及與該反光鏡相連接并利用電磁力以預(yù)定幅度振動(dòng)該反光鏡的驅(qū)動(dòng)單元。
文檔編號(hào)G02B5/08GK1665285SQ20051000868
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2005年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月3日
發(fā)明者池昌炫, 李泳柱, 崔正薰, 金聲赫 申請(qǐng)人:Lg電子有限公司