CN109581798A - 旋转光投影成像结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转光投影成像结构，包括基板散热器，发光芯片组，聚光结构，图像屏和镜头。发光芯片组发出的光经聚光结构汇聚到图像屏再经镜头投影出图案。还包括电机，电机使得发光芯片组和聚光结构发生旋转移动，进而使射到图像屏上光线能够产生移动的轨迹变化。利用视觉暂留原理，在视觉上增加其发光面积和亮度。节能高效的提高了投出光斑或图案的亮度和均匀度。同时又降低发光芯片组的散热要求。

Description

旋转光投影成像结构

技术领域

本发明涉及投影技术领域，具体涉及一种旋转光投影成像结构。

背景技术

投影广告设备作为一种新型广告产品，具有更灵活，节能高效，广告效果更新颖，可广泛用于各种展示，舞台演出，灯光秀，城市亮化，灯光装饰等领域，其工作原理可表述为：通过光源发光并用聚光镜汇聚到图像屏，最后通过镜头投影出来图案。但受目前LED光源发展的局限，大功率投影光源对芯片发光点的密度要求高，越分散则提供的光效就越低，LED芯片功率越大其必然导致能耗越大，越高密度LED发光芯片对散热的要求也越高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转光投影成像结构，其有益效果为：既能在视觉上最大程度的提高投影成像的亮度和面积，又能减少功率最大程度降低发光芯片组的散热要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种旋转光投影成像结构，包括基板散热器、发光芯片组、聚光结构、图像屏和镜头。发光芯片组发出的光经聚光结构汇聚到图像屏上，再经镜头投影出图案，基板散热器用于给发光芯片组散热，聚光结构用于汇聚光线在图像屏上。它还包括电机，电机带动基板散热器，发光芯片组和聚光结构中的部分或者全部旋转，进而使得聚光结构汇聚到图像屏上的光能够产生环形移动的轨迹变化。

优选地，发光芯片组固定在基板散热器上，所述聚光结构与基板散热器固定并和发光芯片组一起由电机带动旋转。

优选地，发光芯片组由一个或多个发光芯片组成，发光芯片以旋转轴心为中心的不同半径距离的位置上固定。

优选地，聚光结构还包括反射镜，电机轴上固定连接反射镜，前端的聚光结构将光束汇聚到反射镜面，再引导反射到图像屏上。所述电机带动反射镜转动。与其他部件不产生连接保持不动。

优选地：反射镜平面和电机轴成一定夹角固定，其反射角度控制在反射的光束产生环形移动轨迹在图像屏的范围内。

优选地，基板散热器的上设置有扇叶，电机带动基板散热器和扇叶一起旋转。

本发明的工作原理为：基板散热器上安装有固定发光芯片组的基板，发光芯片组至少由一个或多个发光芯片（发光点）组成，其在基板上固定排列的方式有很多种：一般是以旋转轴心为圆心在不同半径距离的位置上均匀错位固定各发光芯片（发光点），发光芯片组前面装有聚光结构，其作用是将每个发光芯片（发光点）发出的光最大亮度的汇聚成光束集中照射在成像屏上的每个区域点，当高速旋转时可利用视觉暂留原理，使区域点旋转移动轨迹变成更大面积的发光区域圈，不同旋转半径的发光区域圈交织组合成更大面积的发光面。在视觉上增加了发光面积和亮度（虽然实际照射的区域仍是点，但是由于转速特别快，在视觉上已经是一个光环了）。

聚光结构一般由反光杯，各种镜片和反射镜等组成。发光芯片组匹配聚光结构，一般是在每个发光芯片前安装一个聚光结构或者聚光结构的部分独立匹配单个发光芯片，部分为整体发光芯片组共用。其目的都是为了实现将每个发光芯片的光线汇聚最大限度的集中汇聚到图像屏上的每一个光束焦点，当其旋转可以使光束焦点产生移动。

当基板散热器和发光芯片组静止固定不能旋转时，其聚光结构增加了外置的反射镜，反射镜与电机轴连接，反射镜可以将发光芯片组汇聚的光束反射到图像屏上，由于反射镜与电机轴成一定角度偏中心固定，当电机高速旋转时，反射光线的角度也发生变化，从而使射到图像屏上的光能够产生环形移动的轨迹变化。

若聚光结构发出射向图像屏的光不旋转，其每个发光芯片（发光点）汇聚照射在图像屏上为一个区域点，若聚光结构发出射向图像屏的光发生旋转，当转速足够快，则其在图像屏上或经过镜头成像上，人眼识别为一个环状区域，本申请正是利用这一原理。运用尽可能少的发光芯片（发光点），实现尽可能高的成像需求。

本发明的有益效果为：其既能最大程度的提高投影成像的亮度和面积，又能最大程度降低发光芯片组功率和散热要求。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2为本发明发光芯片组排列的一个具体实施方式示意图；

图3为反射镜连接电机的示意图；

其中，电机1，扇叶2，基板散热器3，发光芯片组4，发光芯片41，聚光结构5，51反射镜，图像屏6，镜头7。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明具体实施的技术方案是：

如图1和图2所示，

一种新型旋转投影光源成像结构，包括基板散热器3，发光芯片组4，聚光结构5，图像屏6，镜头7。基板散热器3固定发光芯片组4，发光芯片组4发出的光经聚光结构5汇聚到图像屏6上，再经镜头7投影出图案。它还包括电机1，电机1带动基板散热器3和发光芯片组4和聚光结构组5一起旋转，进而使射到图像屏6上的光能够产生环形移动的轨迹变化，利用视觉暂留原理，从而使从镜头7投影出来的光斑或图案在视觉上增大了面积和增强了亮度。（同样面积下更换镜头就能起到增强亮度的效果）

在基板散热器3上还增加了扇叶2，电机轴连接扇叶2一起旋转，扇叶2利用自转可给前端基板散热器3做风冷散热。

在另一个具体的实施例中，如图1和图2，当电机1高速旋转时，带动基板散热器3高速旋转，其发光芯片组4由多个发光芯片41组成。发光芯片41以旋转轴心为中心，在不同半径距离的位置固定，每个发光芯片41前都固定有一个聚光机构，其将每个发光芯片41发出的光最大亮度的汇聚到图像屏6的不同位置上，形成多个光斑，当高速旋转时可利用视觉暂留原理，使每个光斑以旋转轴心为中心做环形移动，移动的轨迹变成更大面积的发光区域圈，不同半径的发光区域圈交织叠加成更大面积的发光面。在视觉上增加了发光面积和亮度。发光芯片组4排列错位越均匀，旋转后产生的光线照射覆盖图像屏也越均匀，镜头投影的成像面在视觉上也亮度越均匀。

在另一个具体的实施例中，聚光结构5由聚光镜片和反光杯组成，每个发光芯片41前都固定一套聚光结构单元，与基板散热器3固定由电机1的驱动轴带动一起旋转，在所有聚光结构单元外围还固定有一套聚光结构，它与基板散热器3分离静止不动，可将外围多余散光汇聚到图像屏6上。

在另一个具体的实施例中，如图3所示，当基板扇热器3和发光芯片组4静止固定不能旋转时，聚光结构5还包括反射镜51，反射镜51与电机1的转轴连接，反射镜51可以将前端聚光结构5汇聚的光束反射到图像屏6上，由于反射镜51与电机1的转轴成一定角度偏中心固定，当电机1高速旋转时，反射镜51的对光线发射角度也发生变化，其发射汇聚在图像屏6上的聚焦光斑也成环形轨迹移动，当电机速度足够快时，同样也利用视觉暂留原理，从而使从镜头7投影出来的光斑或图案在视觉上增大了面积和增强了亮度。

本发明的工作原理为：使基板散热器3及发光芯片组4和聚光结构5全部或其中部分配件高速旋转，从而从聚光结构5发出射向图像屏6的光产生旋转移动，利用视觉暂留原理，从而使从镜头7投影出来整体成像效果在视觉上增大了面积和增强了亮度。若聚光结构5发出射向图像屏6的光不旋转，则其在图像屏6上为一个块状区域，若聚光结构5发出射向图像屏6的光发生旋转，当转速足够快，则其在图像屏6上，人眼识别为一个环状区域，本申请正是利用这一原理。运动尽可能少的发光芯片（发光点），实现尽可能高的成像需求。

本发明的有益效果为：既能视觉上大大的提高投影成像的亮度和面积，又能通过降低功率从而大大降低发光芯片组的散热要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种旋转光投影成像结构，包括基板散热器、发光芯片组、聚光结构、图像屏和镜头；发光芯片组发出的光经聚光结构汇聚到图像屏上，再经镜头投影出图案，基板散热器用于给发光芯片组散热，聚光结构用于汇聚光线到图像屏上；其特征在于：还包括电机，电机带动基板散热器、发光芯片组和聚光结构中的部分或者全部旋转，进而使得聚光结构汇聚到图像屏上的光能够产生环形移动的轨迹变化。

2.根据权利要求1所述旋转光投影成像结构，其特征在于：发光芯片组固定在基板散热器上，所述聚光结构与基板散热器固定并和发光芯片组一起由电机带动旋转。

3.根据权利要求2所述旋转光投影成像结构，其特征在于：发光芯片组由一个或多个发光芯片组成，发光芯片以旋转轴心为中心的不同半径距离的位置上固定。

4.根据权利要求1所述旋转光投影成像结构，其特征在于：聚光结构还包括反射镜，电机轴上固定连接反射镜，前端的聚光结构将光线汇聚到反射镜面，再引导反射到图像屏上；所述电机带动反射镜转动。

5.根据权利要求4所述旋转光投影成像结构，其特征在于：反射镜平面和电机轴成一定夹角固定。

6.根据权利要求1所述的旋转光投影成像结构，其特征在于，基板散热器的上设置有扇叶，电机带动基板散热器和扇叶一起旋转。