CN102213897A - 影像投影及撷取系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种影像投影及撷取系统与方法。该影像投影及撷取系统，包含一影像投影次系统，用于影像投影，以及一影像撷取次系统，用于影像撷取。其中，影像撷取次系统包含一镜头，其具有多个透镜群沿着一光轴动作，当进行影像撷取功能时，影像投影次系统被设置于离开光轴以外的空间；当进行影像投影功能时，影像投影次系统被移动至光轴上。该影像投影及撷取方法，包括以下步骤：利用一镜头进行一影像撷取，该镜头包含多个透镜群；以及利用一投影镜头加上部分的该多个透镜群进行一影像投影。藉此，本发明可有效整合投影机与照相机的元件，达到产品微型化的要求。

Description

影像投影及撷取系统与方法

技术领域

本发明涉及一种数字影像系统与方法，特别是涉及一种结合影像撷取与影像投影功能的影像投影及撷取系统与方法。

背景技术

数字相机或摄影机已逐渐成为人们生活上不可或缺的电子装置。人们利用它们拍摄数字照片或数字影像，并储存于数字相机或摄影机的存储器或存储卡内。当人们想投影这些数字图像，例如数字照片、短片、投影片等，在一墙壁或一个银幕上，必须先传输这些数字图像至电脑或其他电子装置，再连接到一台独立的投影机。现有习知独立式的投影机通常具有体积大、噪音大、耗电大的缺点，且必须连接额外的电源。另外，现有习知独立式的投影机只能根据投影的距离，手动调整投影的焦距，以获得清晰的投影图像。

为了改善现有习知投影机的缺点，现今投影机的发展方向是微型化，且数字相机结合投影机的产品也已经问世。通常，这种结合投影与照相功能的产品具有一投影机与一照相机，其中，投影机部分具有显示元件，用于形成影像光束，以及投影镜头，用于将影像光束投影至银幕或墙壁上；照相机部分具有感光元件，用于组成数字图像，以及照相镜头，用于将物件成像于感光元件上。但是，现有习知结合投影与照相功能的产品，通常无法将其投影机与照相机(或摄影机)的元件做有效整合，因此会占据比较多的空间。

由此可见，上述现有的结合投影与照相功能的产品在产品结构、方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品及方法又没有适切的结构及方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的影像投影及撷取系统与方法，以有效整合投影机与照相机的元件，达到产品微型化的要求，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的主要目的在于，克服现有的结合投影与照相功能的产品存在的缺陷，而提供一种新的影像投影及撷取系统与方法，所要解决的技术问题是使其可有效整合投影机与照相机的元件，达到产品微型化的要求，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种影像投影及撷取系统，包含一影像投影次系统，用于影像投影，以及一影像撷取次系统，用于影像撷取。其中，影像撷取次系统包含一镜头，其具有多个透镜群沿着一光轴动作，当进行影像撷取功能时，影像投影次系统被设置于离开光轴以外的空间；当进行影像投影功能时，影像投影次系统被移动至光轴上。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的影像投影及撷取系统，其中所述的影像投影次系统包含一投影镜头、一光源、一透镜、一内部全反射棱镜(TIR)、一显示芯片。

前述的影像投影及撷取系统，当该影像投影次系统被移动至该光轴，该影像投影次系统利用该投影镜头与至少部分该透镜群以进行影像投影。

前述的影像投影及撷取系统，其中所述的显示芯片包含一反射式硅基液晶芯片(LCOS)。

前述的影像投影及撷取系统，其中所述的显示芯片包含一液晶显示芯片(LCD)。

前述的影像投影及撷取系统，其中所述的显示芯片包含一数字微型反射镜芯片(DMD)。

前述的影像投影及撷取系统，尚包含一切换板，该切换板沿着与该光轴正交的一方向移动，该切换板包含一凸轮沟，该凸轮沟内安装一凸出部与该影像投影次系统相连结，藉此，该切换板的移动会带动该影像投影次系统动作到所需的位置上。

前述的影像投影及撷取系统，其中所述的切换板的一边缘具有一切换齿轮，该切换齿轮与一马达的齿轮互相啮合，藉此该马达带动该切换板作移动。

前述的影像投影及撷取系统，其中所述的投影镜头由物侧至像侧包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜，该第一透镜是双凸透镜，该第二透镜是双凸透镜，该第三透镜是双凹透镜，该第四透镜是双凸透镜，其中该第二透镜与该第三透镜胶合。

前述的影像投影及撷取系统，其中所述的镜头由物侧至像侧包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜，该第一透镜与该第二透镜是凸面向着物侧的凹凸透镜，该第三透镜是双凸透镜，该第四透镜是双凹透镜，该第五透镜是凸面向着物侧的凹凸透镜，该第六透镜是双凸透镜，该第一透镜、第二透镜构成一第一透镜群，该第三透镜、第四透镜、第五透镜构成一第二透镜群，该第六透镜构成一第三透镜群。

前述的影像投影及撷取系统，其中当进行影像投影功能时，该影像投影次系统被移动至该光轴，且位于该第一透镜群与第二透镜群之间，该影像投影次系统利用一投影镜头与该第一透镜群以进行影像投影。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种影像投影及撷取方法，包含以下步骤：利用一镜头进行一影像撷取，该镜头包含多个透镜群；以及，利用一投影镜头加上部分的该多个透镜群进行一影像投影。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的影像投影及撷取方法，其中所述的多个透镜群沿着一光轴动作，当进行该影像撷取时，该投影镜头被设置于该光轴以外的空间，当进行该影像投影时，该投影镜头被移动至该光轴上。

前述的影像投影及撷取方法，其中移动该投影镜头的方法包含旋转式的移动。

前述的影像投影及撷取方法，其中移动该投影镜头的方法包含平移式的移动。

前述的影像投影及撷取方法，其中当进行该影像投影时，尚包含一光源、一透镜、一内部全反射棱镜、一显示芯片也被移动，且移动完成后，该显示芯片对准该光轴。

前述的影像投影及撷取方法，其中所述的显示芯片包含反射式硅基液晶芯片(LCOS)、液晶显示芯片(LCD)或数字微型反射镜芯片(DMD)。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明影像投影及撷取系统与方法至少具有下列优点及有益效果：本发明的影像撷取与影像投影使用相同的光路，可节省空间和成本，同时，在进行影像投影时，藉由使用部分的影像撷取镜头，使得投影焦距的调整更为快速精准。

综上所述，本发明是有关于一种影像投影及撷取系统与方法。该影像投影及撷取系统，包含一影像投影次系统，用于影像投影，以及一影像撷取次系统，用于影像撷取。其中，影像撷取次系统包含一镜头，其具有多个透镜群沿着一光轴动作，当进行影像撷取功能时，影像投影次系统被设置于离开光轴以外的空间；当进行影像投影功能时，影像投影次系统被移动至光轴上。该影像投影及撷取方法，包括以下步骤：利用一镜头进行一影像撷取，该镜头包含多个透镜群；以及利用一投影镜头加上部分的该多个透镜群进行一影像投影。藉此，本发明可有效整合投影机与照相机的元件，达到产品微型化的要求。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1A与图1B是根据本发明一实施例的影像投影及撷取系统的示意图。

图2A与图2B是根据本发明另一实施例的影像投影及撷取系统的示意图。

图3A至图3B是根据本发明实施例以旋转方式移动影像投影次系统的示意图。

图4A至图4B是根据本发明实施例以平移方式移动影像投影次系统的示意图。

图5是根据本发明实施例以旋转方式移动影像投影次系统的结构的示意图。

图6是根据本发明实施例的影像投影与撷取方法的示意图。

10：影像投影及撷取系统    11：影像投影次系统

12：影像撷取次系统        13A：镜头

13B：镜头                 14：光轴

20：影像投影及撷取系统    21：影像投影次系统

22：影像撷取次系统        23：镜头

24：感光元件              25：平面镜片

26：平面镜片              27：光轴

28：投影镜头              29：光源

30：透镜                  31：内部全反射棱镜

32：显示芯片              33：切换板

34：凸轮沟                35：凸出部

36：切换齿轮              37：齿轮

38：马达                  50：影像投影与撷取方法

51：利用一镜头进行一影像撷取，上述镜头包含多个透镜群

52：利用一投影镜头加上部分的上述多个透镜群进行一影像投影

231：第一透镜             232：第二透镜

233：第三透镜             234：第四透镜

235：第五透镜             236：第六透镜

281：第一透镜             282：第二透镜

283：第三透镜        284：第四透镜

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的影像投影及撷取系统与方法其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

本发明的一些实施例将详细描述如下。然而，除了以下描述外，本发明还可以广泛地在其他实施例施行，并且本发明的保护范围并不受实施例的限定，其以权利要求的保护范围为准。再者，为提供更清楚的描述及更容易理解本发明，图式内各部分并没有依照其相对尺寸绘图，某些尺寸与其他相关尺度相比已经被夸张；不相关的细节部分也未完全绘示出，以求图式的简洁。

图1A与图1B是根据本发明一实施例的影像投影及撷取系统的示意图。本发明一较佳实施例的影像投影及撷取系统10，其包含一影像投影次系统11，用于影像投影，与一影像撷取次系统12，用于影像撷取，例如照相或摄影。其中，影像撷取次系统12包含一镜头13A/B，其具有多个透镜群沿着一光轴14动作(元件13A与13B可分别代表至少一个透镜群)。如图1A所示，当进行影像撷取功能时，影像投影次系统11被设置于离开光轴14以外的空间；如图1B所示，当进行影像投影功能时，影像投影次系统11被移动至光轴14，藉此，在进行影像投影时，可结合部分的镜头13A作为投影镜头，且影像撷取次系统12与影像投影次系统11使用相同的光路，可节省空间和成本。

图2A与图2B是根据本发明另一实施例的影像投影及撷取系统的示意图。本发明另一较佳实施例的影像投影及撷取系统20，其包含一影像投影次系统21与一影像撷取次系统22，其中，影像投影次系统21包含一投影镜头28、一光源29、一透镜30、一内部全反射棱镜31(Total InternalReflection，TIR)、一显示芯片32；影像撷取次系统22包含一镜头23与一感光元件24，镜头23由物侧至像侧，包含第一透镜群23A、第二透镜群23B、第三透镜群23C，且沿着一光轴27动作，以及两平面镜片25与26位于第三透镜群23C与感光元件24之间。

另外，由物侧至像侧，镜头23的第一透镜群23A包含第一透镜231与第二透镜232，两者皆为凸面向着物侧的凹凸透镜；第二透镜群23B包含第三透镜233、第四透镜234、第五透镜235，其中第三透镜233为双凸透镜，第四透镜234为双凹透镜，第五透镜235为凸面向着物侧的凹凸透镜；第三透镜群23C包含第六透镜236，其为双凸透镜。投影镜头28由物侧至像侧，包含第一透镜281、一第二透镜282、一第三透镜283、一第四透镜284，第一透镜281为双凸透镜，第二透镜282为双凸透镜，第三透镜283为双凹透镜，第四透镜284为双凸透镜，且第二透镜282与第三透镜283胶合。

值得注意的是，为了图示简洁，一些次要元件并未显示，且影像投影次系统21与影像撷取次系统22的元件也不限于上述所揭露的。

如图2A所示，当进行影像撷取功能时，影像投影次系统21被设置于离开光轴27以外的空间。如图2B所示，当进行影像投影功能时，影像投影次系统21被移动至光轴27，藉此，光源29投射一光束经过透镜30，再经过内部全反射棱镜31传导，到达显示芯片32，例如，反射式硅基液晶芯片(liquid crystal on silicon，LCOS)、液晶显示芯片(liquid crystaldisplay，LCD)、数字微型反射镜芯片(Digital Micromirror Device，DMD)等，接着，显示芯片32将该光束转换成一影像光束，通过投影镜头28与影像撷取次系统22的镜头23的第一透镜群23A，投影至一银幕或墙壁上。值得注意的是，当进行影像投影功能时，影像投影次系统21不一定被移动至第一透镜群23A与第二透镜群23B之间，在本发明其他实施例中，也可移动至别的位置，例如，第二透镜群23B与第三透镜群23C之间。

上述移动影像投影次系统的结构或方法，可包含旋转与平移两种方式。图3A至图3B是根据本发明实施例以旋转方式移动影像投影次系统的示意图，如图3A所示，当进行影像撷取时，影像投影次系统21被设置于离开到光轴27以外的空间；如图3B所示，当进行影像投影功能时，以旋转方式移动影像投影次系统21使其对准光轴27。

图4A至图4B是根据本发明实施例以平移方式移动影像投影次系统的示意图，如图4A所示，当进行影像撷取时，影像投影次系统21被设置于离开到光轴27以外的空间；如图4B所示，当进行影像投影功能时，以平移方式移动影像投影次系统21使其对准光轴27。以上图3A至图4B的实施例同样也可应用于图1A与图1B的影像投影与撷取系统。

图5是根据本发明实施例以旋转方式移动影像投影次系统的结构的示意图。如图所示，影像投影及撷取系统10/20包含一切换板33。切换板33沿着与前述光轴14/27(未示于图，光轴方向为垂直纸面)正交的一方向移动，且包含一凸轮沟34，凸轮沟34内安装一凸出部35与影像投影次系统11/21相连结，藉此，切换板33的左右移动会带动影像投影次系统11/21动作到所需的位置上。

如何带动切换板33作移动的机构不受限制，例如，如图所示，切换板33的一边缘可具有一切换齿轮36，其与一马达38的齿轮37互相啮合，藉此马达38带动切换板作33移动。

如图6所示，是根据本发明实施例的影像投影与撷取方法的示意图。根据本发明的发明概念，可提供一种影像投影及撷取方法50，其包含：步骤51，利用一镜头进行一影像撷取，上述镜头包含多个透镜群，例如，如同图2A实施例的镜头23，但不限定于此；以及，步骤52，利用一投影镜头加上部分的上述多个透镜群进行一影像投影，投影镜头例如，如同图2A实施例的镜头28，但不限定于此。

根据上述影像投影及撷取方法50，上述多个透镜群沿着一光轴动作，当进行影像撷取时，投影镜头被设置于离开光轴以外的空间，当进行影像投影时，投影镜头被移动使对准光轴，而移动投影镜头的方法可包含旋转式的移动，或者平移式的移动。值得注意的是，在图6的实施例中，仅需要移动投影镜头，其他用于进行影像投影的元件不一定要跟着移动。在本发明的另一实施例，用于影像投影的元件还包含一光源、一透镜、一内部全反射棱镜、一显示芯片，且在移动投影镜头时，这些元件也跟着被移动使得显示芯片对准光轴。其中，显示芯片可包含反射式硅基液晶芯片(LCOS)、液晶显示芯片(LCD)、数字微型反射镜芯片(DMD)等。

根据本发明上述各实施例，影像撷取与影像投影使用相同的光路，可节省空间和成本，同时，在进行影像投影时，藉由使用部分的影像撷取镜头，使得投影焦距的调整更为快速精准。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (17)

1.一种影像投影及撷取系统，其特征在于其包含：

一影像投影次系统，用于影像投影；以及

一影像撷取次系统，用于影像撷取；

其中，该影像撷取次系统包含一镜头，该镜头具有多个透镜群沿着一光轴动作，当进行影像撷取功能时，该影像投影次系统被设置于该光轴以外的空间；当进行影像投影功能时，该影像投影次系统被移动至该光轴上。

2.根据权利要求1所述的影像投影及撷取系统，其特征在于其中所述的影像投影次系统包含一投影镜头、一光源、一透镜、一内部全反射棱镜、一显示芯片。

3.根据权利要求2所述的影像投影及撷取系统，其特征在于当该影像投影次系统被移动至该光轴，该影像投影次系统利用该投影镜头与至少部分该透镜群以进行影像投影。

4.根据权利要求2所述的影像投影及撷取系统，其特征在于其中所述的显示芯片包含一反射式硅基液晶芯片。

5.根据权利要求2所述的影像投影及撷取系统，其特征在于其中所述的显示芯片包含一液晶显示芯片。

6.根据权利要求2所述的影像投影及撷取系统，其特征在于其中所述的显示芯片包含一数字微型反射镜芯片。

7.根据权利要求1所述的影像投影及撷取系统，其特征在于尚包含一切换板，该切换板沿着与该光轴正交的一方向移动，该切换板包含一凸轮沟，该凸轮沟内安装一凸出部与该影像投影次系统相连结，藉此，该切换板的移动会带动该影像投影次系统动作到所需的位置上。

8.根据权利要求7所述的影像投影及撷取系统，其特征在于其中所述的切换板的一边缘具有一切换齿轮，该切换齿轮与一马达的齿轮互相啮合，藉此该马达带动该切换板作移动。

9.根据权利要求2所述的影像投影及撷取系统，其特征在于其中所述的投影镜头由物侧至像侧包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜，该第一透镜是双凸透镜，该第二透镜是双凸透镜，该第三透镜是双凹透镜，该第四透镜是双凸透镜，其中该第二透镜与该第三透镜胶合。

10.根据权利要求1所述的影像投影及撷取系统，其特征在于其中所述的镜头由物侧至像侧包含一第一透镜、一第二透镜、一第三透镜、一第四透镜、一第五透镜、一第六透镜，该第一透镜与该第二透镜是凸面向着物侧的凹凸透镜，该第三透镜是双凸透镜，该第四透镜是双凹透镜，该第五透镜是凸面向着物侧的凹凸透镜，该第六透镜是双凸透镜，该第一透镜、第二透镜构成一第一透镜群，该第三透镜、第四透镜、第五透镜构成一第二透镜群，该第六透镜构成一第三透镜群。

11.根据权利要求10所述的影像投影及撷取系统，其特征在于其中当进行影像投影功能时，该影像投影次系统被移动至该光轴，且位于该第一透镜群与第二透镜群之间，该影像投影次系统利用一投影镜头与该第一透镜群以进行影像投影。

12.一种影像投影及撷取方法，其特征在于其包括以下步骤：

利用一镜头进行一影像撷取，该镜头包含多个透镜群；以及

利用一投影镜头加上部分的该多个透镜群进行一影像投影。

13.根据权利要求12所述的影像投影及撷取方法，其特征在于其中所述的多个透镜群沿着一光轴动作，当进行该影像撷取时，该投影镜头被设置于该光轴以外的空间，当进行该影像投影时，该投影镜头被移动至该光轴上。

14.根据权利要求13所述的影像投影及撷取方法，其特征在于其中移动该投影镜头的方法包含旋转式的移动。

15.根据权利要求13所述的影像投影及撷取方法，其特征在于其中移动该投影镜头的方法包含平移式的移动。

16.根据权利要求13所述的影像投影及撷取方法，其特征在于其中当进行该影像投影时，尚包含一光源、一透镜、一内部全反射棱镜、一显示芯片也被移动，且移动完成后，该显示芯片对准该光轴。

17.根据权利要求16所述的影像投影及撷取方法，其特征在于其中所述的显示芯片包含反射式硅基液晶芯片、液晶显示芯片或数字微型反射镜芯片。

Images