CN112558390A - 一种基于oled的变焦投影系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于投影系统技术领域，提供了一种基于OLED的变焦投影系统，包括：至少一个OLED显示板，用于产生自发光源；至少一个透镜变焦组件，所述透镜变焦组件设置在OLED显示板的一侧上，用于将OLED显示板发出的光源通过所述透镜变焦组件投影到投影区域上；利用OLED显示板自发光源投射到透镜变焦组件上，通过透镜变焦组件将所述OLED显示板发出的光源通过所述透镜变焦组件投影到投影区域上，由于OLED显示板自发光光源，能量利用率高，低功耗；同时便于对投影画面的焦距以及聚焦平面位置进行调节，能够实现改变投影画面的焦距，改变投影系统的聚焦平面位置，使得投影系统变焦方便，投影效果更佳。本发明能提高光源利用率，变焦方便，结构简单，适应广泛。

Description

一种基于OLED的变焦投影系统

技术领域

本发明属于投影系统技术领域，尤其涉及一种基于OLED的变焦投影系统。

背景技术

OLED(OrganicLight-Emitting Diode)，又称为有机电激光显示、有机发光半导体(OrganicElectroluminesence Display，OLED)。OLED属于一种电流型的有机发光器件，是通过载流子的注入和复合而致发光的现象，发光强度与注入的电流成正比。OLED在电场的作用下，阳极产生的空穴和阴极产生的电子就会发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，迁移到发光层。当二者在发光层相遇时，产生能量激子，从而激发发光分子最终产生可见光。

传统投影机通常需要白色光源或者多个单色光源作为背光源，照在产生透射或者反射投射图案的器件上，如DMD，三原色的偏振镜片，液晶等，产生图案后通过一系列镜头投影出去形成投影画面。这种结构比较复杂，光源利用率低，因为都需要外加光源，投影效果差。

发明内容

本发明提供一种基于OLED的变焦投影系统，旨在解决上述耗能高、变焦麻烦、投影效果差的问题。

本发明是这样实现的，一种基于OLED的变焦投影系统，包括：

至少一个OLED显示板，用于产生自发光源；

至少一个透镜变焦组件，所述透镜变焦组件设置在所述OLED显示板的一侧上，用于将所述OLED显示板发出的光源通过所述透镜变焦组件投影到投影区域上。

更进一步地，所述透镜变焦组件包括透镜组和变焦组，所述变焦组设置在所述透镜组内，用于调节投影画面的焦距以及聚焦平面位置。

更进一步地，所述变焦组为液体镜头或平移步进机与透镜组的组合或机械平移台与透镜组的组合。

更进一步地，所述透镜组为光阑、带有针孔或者光栅或者黑色不透光图案的玻璃片或者其他透光材料、棱镜、透镜、反射镜、偏振棱镜、半透明反射镜、偏振分光片、三色分光棱镜、滤波器、空间光调制器及偏振片中任意一种或多种组合。

更进一步地，所述OLED显示板包括第一OLED显示板，所述第一OLED显示板设置在所述透镜变焦组件的一侧上，用于自发光源到所述透镜变焦组件内，并通过所述透镜变焦组件投影到所述投影区域上。

更进一步地，所述OLED显示板包括：第二OLED显示板、第三OLED显示板和第四OLED显示板，所述第二OLED显示板设置在所述透镜变焦组件的一侧上，所述第三OLED显示板和所述第四OLED显示板相对设置在所述透镜变焦组件的上下两端上，所述透镜变焦组件通过将所述第二OLED显示板、所述第三OLED显示板及所述第四OLED显示板发出的光源合并在一起后投射到所述投影区域上。

更进一步地，所述OLED显示板的形状为平面或曲面结构。

更进一步地，所述OLED显示板左右的视角宽度超过170度。

更进一步地，还包括镜头，所述镜头放置在所述透镜变焦组件的光路上，用于辅助成像。

更进一步地，所述镜头为远心镜头、管镜头、普通成像镜头和扫描镜头任意一种或多种组合。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

通过使用至少一个OLED显示板和透镜变焦组件的结合，利用OLED显示板自发光源投射到透镜变焦组件上，通过透镜变焦组件将所述OLED显示板发出的光源通过所述透镜变焦组件投影到投影区域上，由于OLED显示板自发光光源，能量利用率高，低功耗；同时便于对投影画面的焦距以及聚焦平面位置进行调节，能够实现改变投影画面的焦距，改变投影系统的聚焦平面位置，使得投影系统变焦方便，投影效果更佳。这种变焦投影系统可以应用于牙齿口内扫描仪等，使用范围广。本发明能提高光源利用率，变焦方便，结构简单，适应广泛。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于OLED的变焦投影系统的结构示意图；

图2是本发明提供的一种基于OLED的变焦投影系统的结构示意图；

图3是本发明提供的OLED显示板上发光块结构示意图；

图4是本发明提供的一种基于OLED的变焦投影系统的结构示意图；

图5是本发明提供的一种基于OLED的变焦投影系统的结构示意图。

图中，1、OLED显示板，11、第一OLED显示板，12、第二OLED显示板，13、第三OLED显示板，14、第四OLED显示板，2、透镜变焦组件，21、透镜组，22、变焦组，3、镜头，4、投影区域，5、发光块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过使用至少一个OLED显示板和透镜变焦组件的结合，利用OLED显示板自发光源投射到透镜变焦组件上，通过透镜变焦组件将所述OLED显示板发出的光源通过所述透镜变焦组件投影到投影区域上，由于OLED显示板自发光光源，能量利用率高，低功耗；同时便于对投影画面的焦距以及聚焦平面位置进行调节，能够实现改变投影画面的焦距，改变投影系统的聚焦平面位置，使得投影系统变焦方便，投影效果更佳。本发明可以应用于口腔共聚焦扫描系统，相比于传统共聚焦系统，本发明光源更加均匀，结构简单，器件响应速度快。

实施例一

结合附图1-5所示，本发明提供了一种基于OLED的变焦投影系统，包括：至少一个OLED显示板1，用于产生自发光源；至少一个透镜变焦组件2，所述透镜变焦组件2设置在所述OLED显示板的一侧上，用于将所述OLED显示板1发出的光源通过所述透镜变焦组件2投影到投影区域4上；所述透镜变焦组件2包括透镜组21和变焦组22，所述变焦组22设置在所述透镜组21内，用于调节投影画面的焦距以及聚焦平面位置。

其中，OLED显示板1的显示区域是一个个发光块5组成，发光块5的形状大小数量均可以根据实际需求进行定制。因此OLED显示板1可以不局限于像素块，特定图案如多条发光灯带，非密集的针孔板图案等等。图案多样，视觉效果更佳。同时OLED显示板1的响应速度快，响应时间可以达到微秒级别。较高的响应速度更好的实现了运动的图像，可以作为高速投影机。

具体的，OLED显示板1的数量大于等于一个，可以通过透镜组21把多个OLED屏显示图案合并在一起后投射出去，从而可以提高投影机的显示功率，投影效果良好，使用方便。

具体的，通过使用至少一个OLED显示板和透镜变焦组件2的结合，利用OLED显示板自发光源投射到透镜变焦组件2上，通过透镜变焦组件2将所述OLED显示板1发出的光源通过所述透镜变焦组件2投影到投影区域4上，由于OLED显示板1自发光光源，能量利用率高，低功耗；通过透镜组21将光源聚集后传递到变焦组22上，通过变焦组22对投影画面的焦距以及聚焦平面位置进行调节，能够实现改变投影画面的焦距，改变投影系统的聚焦平面位置，使得投影系统变焦方便，投影效果更佳。本发明可以应用于口腔共聚焦扫描系统，相比于传统共聚焦系统，本发明光源更加均匀，结构简单，器件响应速度快。

在本实施例中，结合附图4所示，所述变焦组为液体镜头或平移步进机与透镜组的组合或机械平移台与透镜组的组合。通过在透镜组21内设置液体镜头3，便于液体镜头3来实现改变投影画面的焦距，改变投影系统的聚焦平面位置，变焦效果方便。

可选的，由于透镜组21内一般由透镜等器件组成，可以将透镜组21内部分或者全部器件安装在机械移动的平移步进机或机械平移台上，利用平移步进机或机械平移台对透镜组21内的器件进行位置调节，从而便于改变投影画面的焦距和投影系统的聚焦平面位置。其中，所述光学成像器件包括但不仅限于透镜。

进一步的，变焦组22还可以是移动组件等，可以将透镜组21内部分或者全部器件安装在移动组件上，通过移动组件移动器件来改变投影画面的焦距和投影系统的聚焦平面位置。

在本实施例中，结合附图1所示，所述透镜组21光阑、带有针孔或者光栅或者黑色不透光图案的玻璃片或者其他透光材料、棱镜、透镜、反射镜、偏振棱镜、半透明反射镜、偏振分光片、三色分光棱镜、滤波器、空间光调制器及偏振片中任意一种或多种组合。偏振棱镜是利用晶体的双折射现象而制成的偏振器件，无论是自然光还是偏振光通过偏振棱镜后就变成振动方向由棱镜偏振方向所决定的线偏振光。

三色分光棱镜是能将光线分解成三束不同波长(颜色)光的棱镜，通常由一个或多个棱镜依据光的波长选择性或光学涂层的反射、折射组合而成，可以选择出需要的波长，从而能够分出红色、绿色和蓝色三种光线。可以把三个OLED显示图案合并在一起投射出去，可以提高投影机的显示功率、显示速度和色彩丰富度。

利用偏振棱镜可以把两个OLED显示图案合并在一起投射出去，可以提高投影机的显示功率。通过三色分光棱镜可以结合三个单色OLED来显示不同波长的图案，使用方便。

利用偏振棱镜、半透明反射镜、偏振分光片、三色分光棱镜可以把多个OLED显示图案合并在一起投射出去，可以提高投影机的显示速度。

实施例二

在本实施例中，结合附图4所示，所述OLED显示板包括第一OLED显示板11，所述第一OLED显示板11设置在所述透镜变焦组件2的一侧上，用于自发光源到所述透镜变焦组件2内，并通过所述透镜变焦组件2投影到所述投影区域4上。

具体的，通过将所述第一OLED显示板11设置在所述透镜变焦组件2的一侧上，利用第一OLED显示板11发出的光源图案到透镜变焦组件2上，通过透镜变焦组件2改变投影画面的焦距和投影系统的聚焦平面位置，并投影到投影区域4上，使得投影系统投影效果更佳。

实施例三

在本实施例中，结合附图2及5所示，所述OLED显示板包括：第二OLED显示板12、第三OLED显示板13和第四OLED显示板14，所述第二OLED显示板12设置在所述透镜变焦组件2的一侧上，所述第三OLED显示板13和所述第四OLED显示板14相对设置在所述透镜变焦组件2的上下两端上，所述透镜变焦组件2通过将所述第二OLED显示板12、所述第三OLED显示板13及所述第四OLED显示板14发出的光源合并在一起后投射到所述投影区域4上。

具体的，第二OLED显示板12、第三OLED显示板13和第四OLED显示板14用于自发需要的光源图案。其中，第二OLED显示板12、第三OLED显示板13和第四OLED显示板14的图案可以是相同的，也可以是不同的。

通过将所述第二OLED显示板12设置在所述透镜变焦组件2的一侧上，所述第三OLED显示板13和所述第四OLED显示板14相对设置在所述透镜变焦组件2的上下两端上。利用透镜变焦组件2通过将所述第二OLED显示板12、所述第三OLED显示板13及所述第四OLED显示板14发出的光源合并在一起后投射到所述投影区域4上。通过透镜变焦组件2的透镜组21可以用于消色差，光线准直，滤波等等。变焦组22可以改变投影画面的焦距，改变投影系统的聚焦平面位置。从而便于提高投影机的显示功率和显示速度，以及可以结合多个单色OLED来显示不同波长的图案，适应广泛。

在本发明的一个可选实施例中，结合附图5所示，当OLED显示板为两个时，可以是第二OLED显示板12和第三OLED显示板13，第二OLED显示板12设置在透镜变焦组件2的一侧上，第三OLED设置在透镜变焦组件2的上方位置，通过第二OLED显示板12和第三OLED显示板13发出的光源图案到透镜变焦组件2上，通过透镜变焦组件2将第二OLED显示板12和第三OLED显示板13发出的光源图案合并在一起后投射出来，到投影区域4上投影显示。

当OLED显示板为两个时，还可以是第二OLED显示板12和第四OLED显示板14，第二OLED显示板12设置在透镜变焦组件2的一侧上，第四OLED设置在透镜变焦组件2的上方位置，通过第二OLED显示板12和第四OLED显示板14发出的光源图案到透镜变焦组件2上，通过透镜变焦组件2将第二OLED显示板12和第四OLED显示板14发出的光源图案合并在一起后投射出来，到投影区域4上投影显示。

在本实施例中，结合附图1所示，所述OLED显示板的形状为平面或曲面结构。通过OLED显示板大小形状图案弯曲程度可以灵活定制，光源颜色可以灵活定制，能适应更广泛和复杂的应用场景。OLED显示板具有自发光源，能量利用率高，低功耗等特点。

其中，OLED还可以在塑料、树脂等不同的柔性衬底材料上进行生产，将有机层蒸镀或涂布在塑料基衬上，就可以实现软屏。这样，基于OLED的投影机投影的图案焦平面可以为平面也可以为曲面，应用场景更加广泛。

在本实施例中，结合附图1所示，所述OLED显示板左右的视角宽度超过170度。OLED显示板作为投影机光源具有较宽的视角，与其他显示相比，由于OLED是主动发光的，所以在很大视角范围内画面是不会显示失真的。其上下，左右的视角宽度超过170度，因此应用场景更加广泛。由于OLED成品的质量比较轻，体积轻薄，而且自发光，因此基于OLED的投影系统结构可以做得更加小巧轻便便携。

在本实施例中，结合附图1所示，所述OLED显示板发出白光光源或单色光源。OLED显示板直接自发白光光源或单色光源将图案投影出去产生投影画面，将会大大提高光源利用率，具有结构简单，低功耗等优点。

进一步的，与LCD相比，OLED可以在很大的温度范围内进行工作，根据有关的技术分析，温度在-40摄氏度到80摄氏度都是可以正常运行的。这样就可以降低地域限制，在极寒地带也可以正常使用。这样OLED投影机能够更加严酷的场景下工作。

OLED成品的质量比较轻，体积轻薄，而且自发光，因此基于OLED的投影系统结构可以做得更加小巧轻便便携。

在本实施例中，结合附图4-5所示，所述透镜组21包括：棱镜、透镜、反射镜、滤波器、空间光调制器及偏振片中任意一种或多种组合。透光效果良好，从而使得投影效果更佳。

在本实施例中，结合附图4-5所示，还包括镜头3，所述镜头3与所述透镜变焦组件2组合搭配。所述镜头3为远心镜头、管镜头、普通成像镜头和扫描镜头任意一种或多种组合。远心镜头(Telecentric)，主要是为纠正传统工业镜头视差而设计，它可以在一定的物距范围内，使得到的图像放大倍率不会变化，这对被测物不在同一物面上的情况是非常重要的应用。光阑是指在光学系统中对光束起着限制作用的实体。它可以是透镜的边缘、框架或特别设置的带孔屏。其作用可分两方面，便于限制光束或限制视场(成像范围)大小。从而提高变焦投影系统的投影效率。这种变焦投影系统可以应用于牙齿口内扫描仪等，使用范围广。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于OLED的变焦投影系统，其特征在于，包括：

至少一个OLED显示板，用于产生自发光源；

至少一个透镜变焦组件，所述透镜变焦组件设置在所述OLED显示板的一侧上，用于将所述OLED显示板发出的光源通过所述透镜变焦组件投影到投影区域上。

2.如权利要求1所述的基于OLED的变焦投影系统，其特征在于，所述透镜变焦组件包括透镜组和变焦组，所述变焦组设置在所述透镜组内，用于调节投影画面的焦距以及聚焦平面位置。

3.如权利要求2所述的基于OLED的变焦投影系统，其特征在于，所述变焦组为液体镜头或平移步进机与所述透镜组的组合或机械平移台与所述透镜组的组合。

4.如权利要求2所述的基于OLED的变焦投影系统，其特征在于，所述透镜组为光阑、带有针孔或者光栅或者黑色不透光图案的玻璃片或者其他透光材料、棱镜、透镜、反射镜、偏振棱镜、半透明反射镜、偏振分光片、三色分光棱镜、滤波器、空间光调制器及偏振片中任意一种或多种组合。

5.如权利要求1所述的基于OLED的变焦投影系统，其特征在于，所述OLED显示板包括第一OLED显示板，所述第一OLED显示板设置在所述透镜变焦组件的一侧上，用于自发光源到所述透镜变焦组件内，并通过所述透镜变焦组件投影到所述投影区域上。

6.如权利要求1所述的基于OLED的变焦投影系统，其特征在于，所述OLED显示板包括：第二OLED显示板、第三OLED显示板和第四OLED显示板，所述第二OLED显示板设置在所述透镜变焦组件的一侧上，所述第三OLED显示板和所述第四OLED显示板相对设置在所述透镜变焦组件的上下两端上，所述透镜变焦组件通过将所述第二OLED显示板、所述第三OLED显示板及所述第四OLED显示板发出的光源合并在一起后投射到所述投影区域上。

7.如权利要求1所述的基于OLED的变焦投影系统，其特征在于，所述OLED显示板的形状为平面或曲面结构。

8.如权利要求1所述的基于OLED的变焦投影系统，其特征在于，所述OLED显示板左右的视角宽度超过170度。

9.如权利要求1所述的基于OLED的变焦投影系统，其特征在于，还包括镜头，所述镜头放置在所述透镜变焦组件的光路上，用于辅助成像。

10.如权利要求9所述的基于OLED的变焦投影系统，其特征在于，所述镜头为远心镜头、管镜头、普通成像镜头和扫描镜头任意一种或多种组合。

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