CN1693985A - 光反射系统 - Google Patents
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Abstract
在一实现方式中,光反射系统(202)配置成可从搬运位置转换到工作位置。成像装置(208)配置成可接收图像输入信号(112)和由光源(210)提供的输入照射而产生被照射图像输出辐射。用所述光反射系统(202)反射该被照射图像输出辐射,以导引该被照射图像输出辐射来进行显示(206)。
Description
技术领域
本发明涉及一种投影系统及方法,本发明具体涉及一种用于便携式投影系统及方法。
背景技术
投影系统可以应用于现代生活的很多方面并为用户提供广泛的功能。投影系统可以应用于能够在屏幕上显示图像的投影机或其它显示装置内。投影系统也可以应用于背投电视或者家庭影院中。
投影系统(例如数字投影机)可能在投影机的照射和成像系统中设有折射玻璃光学元件。玻璃光学元件很重,由比较贵重的材料制成,并且制作成本较高。另外,由于折射光学材料的色散性质,折射光学元件容易引起色差。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有光反射系统的便携式投影系统。
本发明解决该问题的方法是提供一个投影系统,其中包括用以提供照射的光源;用以接收图像输入信号和照射以产生被照射图像输出辐射的成像装置;以及可以从搬运位置转换到工作位置的光反射系统,所述光反射系统还可利用光反射元件反射被照射图像输出辐射,以导引所述被照射图像输出辐射来进行显示。
本发明的投影系统中的光反射元件包括由覆盖在塑料或聚合物基板上的反射材料形成的光反射元件。
本发明的投影系统还包括对光反射元件进行位置固定并可将光反射元件从工作位置转换到搬运位置的可折叠支撑结构。
本发明的投影系统还包括用以对光源、成像装置和光反射元件进行位置固定的可折叠支撑结构,可折叠支撑结构还用来将光源、所述图像形成装置和光反射元件从工作位置转换到搬运位置。
本发明的另一目的是提供一种用于具有光反射系统的便携式投影的方法。
本发明的方法中包括一些步骤:将光反射系统的光反射元件从搬运位置转换到工作位置;接收输入信号而产生图像;利用光源照射图像而产生被照射图像输出辐射;利用光反射系统的光反射元件反射被照射图像输出辐射,以导引被照射图像输出辐射来进行显示。
由于本发明在投影光路(例如光反射系统)中没有使用透镜,不存在使用玻璃透镜时的折射率和明显的色差,对于所有的波长来说反射图像的焦距相同。
由于本发明的光反射元件和照射分部分别由折叠式支持件支撑。该折叠式支持件允许该光反射元件和该照射分部进行折叠以使投影装置可折叠、紧凑、轻便、便携。
附图说明
所有附图中相同的标号用于表示同一特征和元件:
图1表示一个能够实现光反射系统实施例的示范性投影系统。
图2表示一个包括光反射系统实施例的示范性投影系统。
图3表示图2所示的示范性投影系统的便携配置的实施例。
图4表示图2所示的示范性投影系统的结构的实施例。
图5表示包括光反射系统实施例的示范性投影系统。
图6是表示用于光反射系统的方法的实施例的流程图。
具体实施方式
下面描述的是光反射系统的实施例。所描述的投影装置的实施例是一个包括照射分部和由光反射系统作为投影光路的成像装置。该照射分部包括一个光源和多个形成用于投影的被照射图像的各种元件。该光反射系统由反射并输出供观看的被照射图像的光反射元件组成。在一个实施例中,该光反射系统和该照射分部可以通过一个对该反射元件和该照射分部进行位置固定的可折叠支撑结构从工作位置转换到搬运位置。
这里,一般地参考一个投影装置示范性环境中的光反射系统的各种实施例。尽管光反射系统的一些特定的例子可以指特定的实现方式,但光反射系统的一些形态可以在采用投影系统的任何环境中实现,例如家庭影院中用于显示电影或电视节目的正向投影机、在会议室和教室内用于演示幻灯片的便携式投影机、在电影院中用于放映电影的电影投影机、背投电视等等。此外,这些例子并不用来限制权利要求或说明书的范围,而是用以对这里所描述的光反射系统的实施例提供特定的理解。
图1描述了一个实现光反射系统实施例的示范性投影系统100。该投影系统100包括一个投影装置102,该投影装置产生用以在显示装置104(例如投影屏幕)上进行显示的照射输出。该投影装置102包括一个提供光的光源106,用来提供投影装置的照射输出。该光源106可以为多种形式,例如卤化物弧光放电灯(arc halogen dischargelamp),该卤化物弧光放电灯通过两个电极间的高能电弧放电使气态蒸气离子化。该光源106也使用其它光源,例如白炽灯、荧光装置、白光发光二极管等等。
光源106发出的光被导引到利用该光产生图像的成像装置108。该成像装置108可以包括多个用于形成图像的不同元件。在一个实施例中,该成像装置108可以通过使用数字微镜装置进行数字光处理,该数字微镜装置包括大量固定在基板上的反射镜。该数字微镜装置的反射镜各自能够转动,使各反射镜反射或者不反射光源106发出的光。
如果使用单个数字微镜装置,则通过依次显示图像的红、绿、蓝(RGB)部分来提供彩色图像。例如可以利用具有红、绿、蓝(RGB)分割部分(segment)的色轮(color wheel)提供各种颜色。该色轮设置在该光源106和该数字微镜装置之间并进行转动,依靠设置在从该光源106到该数字微镜装置的光路内的色轮的分割部分提供红、绿、蓝光。反射镜的设置与光路中色轮分割部分的位置同步以提供连续的红、绿、蓝图像。通过快速地提供顺序图像,人眼就可以观看到全色图像。在另一实施例中,使用多个数字微镜装置形成图像。例如,利用独立的数字微镜装置分别提供红、绿、蓝输出。各个分开的数字微镜装置反射的光被混合以显示全色图像。
数字微镜装置的反射镜可配置成对经投影机接口110接收的输入作出响应。可由任何数量的不同投影机输入装置112来产生对该接口110的输入。例如计算机114、DVD放像机116、机顶盒118等等。例如,计算机114可以提供使成像装置108在显示装置104上显示幻灯片的输入信号。
在另一实施例中,成像装置108设置成包括含有固定反射镜的LCD(液晶显示装置)。光源106发出的光透过该LCD并由该固定反射镜反射而产生图像。该LCD通过控制每一个LCD像素的红、绿和/或蓝光的传输来控制该固定反射镜的反射光。和数字微镜装置一样,LCD的每一个像素可配置成对经投影机接口110接收的输入作出响应。另外,该成像装置108可采用GLV(grating light valve:光栅光阀)或LCOS(liquid crystal on silicon:硅基液晶)。
尽管投影装置102被描述成其光源106和投影装置108都是独立部件,但在各实施例中也可以添加、结合、和/或删除许多不同元件来实现光源106或成像装置108。例如,成像装置108可以包括CRT(cathode-ray tube:阴极射线管),该CRT包括一个阴极、两个或更多个阳极以及覆盖有荧光材料的屏,光由该屏输出。另外,该成像装置可以包括色轮、照射棒、透镜和/或光阀。光源106和成像装置108也可称为投影装置102的照射分部。
在一实施例中,光由成像装置108导引(例如,透射、发射和/或反射)到光反射系统120,该系统将形成的图像反射到显示装置104上,作为被照射的图像输出供观看。该光反射系统120可以被称作投影装置102的“投影光路”。该投影装置102仅是能够在许多投影系统中实现的许多投影装置结构和部件中的一种,该投影系统能够在显示装置104上显示被照射图像输出辐射。
图2表示一个实现光反射系统实施例202的示范性投影系统200。该光反射系统202是如图1所示的投影装置204的投影光路内的光反射系统的一个例子。该示范性投影系统200包括投影装置204和显示装置206。
投影装置204包括光反射系统202和一个具有光源210和各种成像装置的照射分部208。在这个例子中,成像装置包括一个色轮212、照射棒214、一个或多个透镜216和一个光阀218。如上面对投影装置102的成像装置108(图1)的描述,该照射分部208的成像装置在各种实施例中可由各种不同元件实现。
该照射分部208形成图像,该图像由该光反射系统202反射到显示装置206上,成为供观看的被照射图像输出辐射。该光反射系统202包括光反射元件220(1-3),这些光反射元件220(1-3)分别设计并布置成使得被照射分部208照射的物218在显示装置206上成像。此外,光反射系统202不使用透镜将被照射分部208照射的物218成像于显示装置206。由于在投影光路(例如光反射系统202)中没有使用透镜,不存在使用玻璃透镜时的折射率和明显的色差,对所有波长而言被反射图像的焦距均相同。
例如,光反射元件220(1-3)可以分别制造成反射镜,该反射镜不会引起明显的色差,比用于光传输的玻璃和折射光学材料效率更高。该光反射元件220(1-3)可以由覆盖在塑料或聚合物基板上的反射材料形成,该塑料或聚合物基板比玻璃或金属更轻,更便宜。在一个实施例中,光反射元件220(1)和220(2)可以使用反射镜,光反射元件220(3)可以使用微镜阵列(micro-mirror array)。
在该投影装置204内,每一个光反射元件220(1-3)和照射分部208分别由折叠式支持件222(1-4)支撑。该折叠式支持件222(1-4)使该光反射元件220(1-3)和该照射分部208能够折叠,以使投影装置204可折叠、紧凑、轻便、便携。例如,投影装置204可设计成一个薄的、2到3磅重的便携装置,可供需要在车内、飞机上、会议中携带投影装置的旅行商务人员使用。
图3显示了一个设置为便携状态的投影装置204的例子。照射分部208以及光反射系统202的光反射元件220(1-3)可以折叠以使投影装置紧凑和便携。例如,投影装置204可以折叠到高度上只有几英寸高且结构紧凑以便于运输,例如和膝上电脑一起运输。
图3中投影装置204的描述仅显示处于便携配置状态的投影装置204的部件。实际上,投影装置204可包括任意形式的一体化的可折叠支撑结构,用以安装或定位该投影装置204的部件,以易于搬运。此外,该光反射系统的光反射元件220(1-3)可以从如图3所示的搬运位置转换到如图2所示的工作位置。
图4描述投影装置204的另一示范性结构400(在这个例子中以透明方式显示)。在投影装置中,每一个光反射元件220(1-3)和照射分部208分别由铰链式支持件402(1-4)支撑。该铰链式支持件402(1-4)允许该光反射元件220(1-3)和照射分部208分别折叠或收缩到该投影装置的底部以使该投影装置可折叠、紧凑、轻便、便携。图4中投影装置204的描述仅表示处于工作状态的投影装置204的部件,并描述一个用于投影装置204便携配置的支撑结构。实际上,投影装置204可包括任意形式的一体化的可折叠支撑结构,用以安装和定位该投影装置204的部件,以便于搬运。
图5描述另一个实现光反射系统502的实施例的示范性投影系统500。该光反射系统502是如图1所示的投影装置102的投影光路中的光反射系统的一个例子。该示范性投影系统500包括投影装置504。
该投影装置504包括该光反射系统502和一个具有光源508和各种成像装置510(例如一个或多个透镜和一个光阀)的照射分部506。如上面对投影装置102的成像装置108(图1)的描述,该照射分部506的成像装置可以在不同实施例中由多个不同元件实现。
该照射分部506形成图像,该图像由该光反射系统502反射,成为能够在显示装置上显示而供观看的被照射图像输出辐射。该光反射系统502包括光反射元件514(1-4),光反射元件514(1-4)各自设计并布置成用来反射由照射分部形成的图像,形成被照射图像输出辐射512。此外,该光反射系统502反射照射分部506所形成的图像时没有使用透镜。由于在投影光路(例如光反射系统502)中没有透镜,因此不存在使用玻璃透镜时的折射率和明显的色差,对于所有的波长来说反射图像的焦距基本相同。
光反射元件514(1-3)可各自作为反射镜制造,例如用覆盖在塑料或聚合物基板上的反射材料制造,塑料或聚合物基板轻便而且便宜。在一个实施例中,光反射元件514(1-3)采用驱动式反射镜(powered mirror),光反射元件514(4)可采用将被照射的图像反射的平面镜。
如上面对投影装置204(图2-4)的描述,投影装置504中的每一个光反射元件514(1-4)和照射分部506可用铰链式的支持件和/或与任意形式的一体化可折叠式支撑结构结合来进行固定或定位,以方便携带。该投影装置504的设计可使该投影装置504可折叠、紧凑、轻便、便携。另外,该投影装置可以设计成很小的装置,例如PDA、掌上游戏机的显示器等等。
图6描述一个用于光反射系统的方法600的实施例。该方法中描述的顺序不能理解为限定,该方法可通过以任意顺序组合所描述方法的步骤框来实现。
在方框602中,光反射系统的光反射元件从搬运位置转换到工作位置。例如,光反射系统202的光反射元件220(1-3)可以从如图3所示的搬运位置转换到如图2所示的工作位置。光反射元件220(1-3)可通过在投影装置204内对光反射元件220(1-3)进行位置固定的折叠支撑结构222(1-4)(图2)和/或的402(1-4)(图4)重新定位。
在步骤框604中,接收用以产生图像的输入信号。例如,投影装置102(图1)能够通过投影装置接口110接收许多不同投影输入装置112的输入信号,例如计算机114、DVD放像机116、机顶盒118等等。在步骤框606中,用光源照射该图像以产生被照射图像输出辐射。例如,照射分部208的光源210提供照射以产生该照射分部208的被照射图像输出辐射。
在步骤框608中,利用光反射系统的光反射元件反射该被照射图像输出辐射,以导引该被照射图像输出辐射而进行显示。例如,该光反射系统(202)的光反射元件220(1-3)反射该照射分部208的被照射图像输出辐射以在显示装置206上进行显示。第一光反射元件220(1)反射来自成像装置208的被照射图像输出辐射。第二光反射元件220(2)反射被照射图像输出辐射的第一光反射元件的反向辐射,第三光反射元件220(3)反射被照射图像输出辐射的第二光反射元件220(2)的反向辐射,从而导引该被照射图像输出辐射而进行显示。
尽管光反射系统的实施例以针对结构特征和/或方法的语言进行描述,但可以理解:所附权利要求的主题不必限定于所描述的特定特征或方法。这里公开的特定特征和方法只是作为光反射系统的示范性实现方式。
Claims (10)
1.一种投影系统(200),包括:
配置成用来提供照射的光源(210);
配置成用来接收图像的输入信号(112)及所述照射以产生被照射图像输出辐射的成像装置(208);以及
配置成可从搬运位置转换到工作位置的光反射系统(202),所述光反射系统(202)还配置成用光反射元件(220)反射所述被照射图像输出辐射,以导引所述被照射图像输出辐射来进行显示(206)。
2.如权利要求1所述的投影系统(200),其中,所述光反射系统(202)包括由覆盖在塑料基板上的反射材料形成的所述光反射元件(220),所述反射材料配置成用来反射所述被照射图像输出辐射。
3.如权利要求1所述的投影系统(200),其中,所述光反射系统(202)包括由覆盖在聚合物基板上的反射材料形成的所述光反射元件(220),所述反射材料配置成用来反射所述被照射图像输出辐射。
4.如权利要求1所述的投影系统(200),还包括配置成对所述光反射元件(220)进行位置固定并将所述光反射元件(220)从工作位置转换到搬运位置的可折叠支撑结构(222)。
5.如权利要求1所述的投影系统(200),还包括配置成对所述光源(210)、所述图像形成装置(208)和所述光反射元件(220)进行位置固定的可折叠支撑结构(222),所述可折叠支撑结构(222)还配置成将所述光源(210)、所述图像形成装置(208)和所述光反射元件(220)从工作位置转换到搬运位置。
6.如权利要求1所述的投影系统(200),其中,所述光反射系统(202)包括:
配置成用来反射来自所述图像形成装置(208)的被照射图像输出辐射而得到第一反向辐射的第一光反射元件(220(1));
配置成用来反射所述被照射图像输出辐射的所述第一反向辐射而得到第二反向辐射的第二光反射元件(220(2));以及
配置成用来反射所述被照射图像输出辐射的所述第二反向辐射并导引所述被照射图像输出辐射来进行显示(206)的第三光反射元件(220(3))。
7.一种方法(600),包括以下步骤:
将光反射系统(202)的光反射元件(220)从搬运位置转换到工作位置;
接收输入信号(112)以产生图像;
用光源(210)照射所述图像以产生被照射图像输出辐射;以及
用所述光反射系统(202)的光反射元件(220)反射所述被照射图像输出辐射,以导引所述被照射图像输出辐射来进行显示(206)。
8.一种如权利要求7所述的方法(600),其中,用对所述光反射元件(220)进行位置固定的可折叠支撑结构(222)将所述光反射元件(220)从搬运位置转换到工作位置。
9.一种如权利要求7所述的方法(600),其中,反射所述被照射图像输出辐射的步骤中包括:
用第一光反射元件(220(1))反射来自图像形成装置(208)的被照射图像输出辐射而得到第一反向辐射;
用第二光反射元件(220(2))反射所述被照射图像输出辐射的所述第一反向辐射而得到第二反向辐射;以及
用第三光反射元件(220(3))反射所述被照射图像输出辐射的所述第二反向辐射,以导引所述被照射图像输出辐射来进行显示(206)。
10.一种如权利要求7所述的方法(600),其中,反射所述被照射图像输出辐射的步骤中包括:
用第一反向辐射镜(220(1))反射来自图像形成装置(208)的被照射图像输出辐射而得到第一反向辐射;
用第二反向辐射镜(220(2))反射所述被照射图像输出辐射的所述第一反向辐射而得到第二反向辐射;
用第三反射镜(220(3))反射所述被照射图像输出辐射的所述第二反向辐射,以导引所述被照射图像输出辐射来进行显示(206)。
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