CN1779548A - 一种图像投影系统及光工作方法 - Google Patents

Abstract

一种图像投影系统，包括有三个或三个以上的发光器、多棱多层面镜、显示屏，每层的单一面镜相对于转镜的转轴的倾角角度与同层的其他面镜是互不同的，每个发光器对应于多棱多层面镜的每个面镜层；首先第一发光器发出的光经转镜的第一层的第一面镜反射扫描至显示屏形成第一行，此后，转镜转至第二面镜再反射至显示屏形成第二行，转镜依次转动，第一发光器依次发出的光线经第一层面镜反射后逐一在显示屏上形成图像；第一发光器在扫描完第一层面镜后关闭，第二发光器打开发光，与第一发光器相同的原理形成图像，转镜依次转动；如此反复，直至全部发光器在显示屏上成图像；具有高数量级的像素点，能产生高清晰度的视频显示效果的优点。

Description

一种图像投影系统及光工作方法

本发明属于图像投影系统及光工作方法，涉及一种高清晰度的图像投影系统及光工作方法。

背景技术：

现有的视频投影系统中电子束管CRT投影机，液晶光阀投影机、发光二极管LED大屏幕显示屏群雄并起，以各自的优势占领市场。但对于无论何种的发展方式，高清晰度的图像投影系统均要求能够使光源点在显示屏上进行阵列性排布，因此较好的方式是对显示屏进行扫描。专利申请号03101375.9号发明专利申请，提供了一种分区多行扫描式激光投影机，采用在系统中多行同时扫描的光束列进行图像的分区行扫描，设备中采用大数量的可调制激光器阵列，光阀阵列结构。采用此种方式的设备，具有大数量级的激光器，所需要的光源的硬件成本就是巨大的，同时，需要对大数量的激光器进行控制，所进行控制的软件部份也是相当的复杂。又如专利申请号01103170.0号发明专利申请，提供了一种视频显像装置，由像素存储控制器、发光驱动板、集光输出器、光扫描器及图像显示屏等组成，在发光驱动板上设有数量与一行或一列的像素点数目相等的三基色发光单元，每个三基色发光单元由三个基色发光器件组成，集光输出器由多个具有三条支路的树状集光器组成，树状集光器的数量与三基色发光单元的数量相同，每个树状光纤集光器与一个三基色发光单元相对应，三个单基色发光器件发出的光从与其对应的树状光纤集光器的三个支路进入树状光纤集光器进行混色，所有树状光纤集光器的输出端按顺序排成一排，图像显示屏由规则排列的许多光纤组成，光纤的数量与一帧图像的像素数量成整数的平方倍速关系。采用此种方式的设备，需要上千个发光单元做为发光器，生产的原料成本是巨大的，同时对上千个零件的安装，工步也相当复杂，此外，树状光纤集光器的生产是相当的困难，光纤所传递的光再进行反射时的效果也是难以达到要求。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种高清晰度的图像投影系统，能够大幅度减少所需要的发光器数量，结构简单，成本低廉，工作方法可靠。

本发明的另一目的在于提供一种光路直接，结构简单的图像投影系统的工作方法。

实现本发明目的的一种图像投影系统，包括有发光器、转镜、显示屏，发光器具有三个或三个以上，所述的转镜为多棱多层面镜，每层的单一面镜相对于转镜的转轴的倾角角度与同层的其他面镜是互不同的，每个发光器对应于多棱多层面镜的每个面镜层，从转镜中的反射光线射入显示屏上形成图像，发光器的个数与转镜的面镜数的乘积大于750。

作为改进，一种图像投影系统的最终射入显示屏成像的光线的线数大于750条线，所述的多棱多层面镜为锥状，发光器为真彩像素管，内由红、绿、蓝三基色光源组成。

作为本发明的图像投影系统的一种具体方式，所述的发光器有20个，所述的转镜为多棱多层面镜分为20层，每层面镜为54个，每一面镜的倾角角度与其他面镜的倾角角度互不相同；每一发光器对应于多棱多层面镜的一层面镜，每一发光器所发出的光经多棱多层面镜反射后射入显示屏形成图像。

实现本发明的一种图像投影系统光工作方法，其特征在于设有发光器具有三个或三个以上，所述的转镜为多棱多层面镜，每层的单一面镜相对于转镜的转轴的倾角角度与同层的其他面镜是互不同的，每个发光器对应于多棱多层面镜的每个面镜层；首先第一发光器发出的光经转镜的第一层的第一面镜反射扫描至显示屏形成第一行，此后，转镜转至第二面镜再反射至显示屏形成第二行，转镜依次转动，第一发光器依次发出的光线经第一层面镜反射后逐一在显示屏上形成图像；第一发光器在扫描完第一层面镜后关闭，第二发光器打开发光；第二发光器发出的光经转镜的第二层的第一面镜反射扫描至显示屏形成一行，此后，转镜转至第二层第二面镜再反射至显示屏形成第二行扫描线，转镜依次转动，第二发光器依次发出的光线经第二层面镜反射后逐一在显示屏上形成图像；如此反复，直至全部发光器对应于全部的面镜进行反射工作在显示屏上成图像；在显示屏上成像的行数大于750行，系统在1秒的单位时间内共完成25次及以上的扫描面的扫描，形成每秒25次及以上的扫描面的扫描投影频率。发光器在每形成一个扫描行时的发光器发光工作次数至少为800次。

作为本发明的光工作方法的具体方式，图像投影系统的发光器为20个，多棱多层面镜为20层，每层面镜的数量为54面，整个多棱多层面镜为锥状，任一面镜的倾角角度互不相同；发光器按每扫描一面镜单位时间发光1920次的频率发光；首先，第一发光器发出的光经转镜的第一层第一面镜反射至显示屏形成第一条1920个位点的扫描线，转镜转过第一层第二镜面，第一发光器发光经转镜的第一层面的第二面镜反射至显示屏形成第二条1920个位点的扫描行；第一发光器发出的光依次完成多棱多层面镜的第一层的反射扫描，在显示屏上扫描出54个扫描行；在第一发光器完成第一层的扫描后，第一发光器关闭，第二发光器开启发光，第二发光器发出的光经转镜的第二层第一面镜反射后形成第55条扫描行，同第一发光器一样，第二发光器发出的光在多棱多层面镜转过一周后也扫描了54个扫描行；第二发光器完成第二层扫描后，第二发光器关闭，第三发光器打开开始扫描多棱多层面镜的第三层面镜；系统依次完成20个发光器对应于多棱多层面镜的20层面镜的反射扫描工作，在显示屏上共显示扫描了1080行，形成一个扫描面；系统在1秒的单位时间内共完成30次的扫描面的扫描，形成每秒30次的扫描面的扫描投影频率。

实现本发明的另一种图像投影系统的光工作方法，设有发光器具有三个或三个以上，所述的转镜为多棱多层面镜，每层的单一面镜相对于转镜的转轴的倾角角度与同层的其他面镜是互不同的，每个发光器对应于多棱多层面镜的每个面镜层；工作时，各层发光器同时发光，各发光器发出的光经对应转镜层的第一面镜反射扫描至显示屏形成对应的第一行扫描线，此后，转镜转至各层的第二面镜时，反射至显示屏形成对应的第二行扫描线，转镜依次转动，各发光器发出的光线经各对应层面镜反射后逐一在显示屏上形成扫描线，转镜转动一圈后，全部发光器对应于全部的面镜进行反射于显示屏上形成一幅完整图像画面；在显示屏上成像的行数大于750行，系统在1秒的单位时间内共完成25次及以上的扫描面的扫描，形成每秒25次及以上的扫描面的扫描投影频率。发光器在每形成一个扫描行时的发光器发光工作次数至少为800次。

作为本发明的具体一个工作方法，发光器为20个，多棱多层面镜为20层，每层面镜的数量为54面，整个多棱多层面镜为锥状，任一面镜的倾角角度互不相同；发光器按每扫描一面镜单位时间进行1920次的频率发光；工作时，各发光器发出的光经转镜的对应层第一面镜反射至显示屏形成各发光器对应的各自的第一条1920个位点的扫描线，转镜转过各层第二镜面，各发光器发光经转镜的对应层面第二面镜反射至显示屏形成各发光器对应的各自的第二条1920个位点的扫描行；各发光器发出的光完成多棱多层面镜的反射扫描，在显示屏上各扫描出对应的54个扫描行；系统完成20个发光器对应于多棱多层面镜的20层面镜的反射扫描工作，在显示屏上共显示扫描了1080行，形成一个扫描面；系统在1秒的单位时间内共完成30次的扫描面的扫描，形成每秒30次的扫描面的扫描投影频率。

采用本发明的图像投影系统，具有高数量级的像素点，能产生高清晰度的视频显示效果；同时，发光器件的位置固定，工作可靠，多棱多层面镜的面镜结构简单，制造方便，成本低；发光器件发热量少，完全解决散热问题；整个系统体积小，工作可靠性高，可实现大幅面的显示。

附图说明：

图1是本发明第一实施例工作示意图。

图2是本发明第二实施例工作示意图。

图3是本发明第三实施例工作示意图。

图4是本发明第四实施例工作示意图。

具体实施例：

实施例1

如图1所示，一种图像投影系统的发光器的个数为3个，多棱多层面镜的层数量为3个，多棱多层面镜5的每层面镜数量为250个时(附图中未清楚显示，仅示出为10个镜面作为示意说明)，扫描的线数为750条。每层的单一面镜相对于转镜的转轴的倾角角度与同层的其他面镜是互不同的，每个发光器对应于多棱多层面镜的每个面镜层。发光器在每形成一个扫描行时的发光器发光工作次数为800次。

首先，第一发光器6发出的光经转镜的第一层的第一面镜11反射扫描至显示屏3形成第一行，每行形成800个像位点。此后，转镜转至第二面镜12再反射至显示屏3形成第二行，转镜依次转动，第一发光器6依次发出的光线经第一层面镜后逐一在显示屏3上成图像；第一发光器6在扫描完第一层面镜后关闭，第二发光器7打开发光；第二发光器发出的光经转镜的第二层的第一面镜21反射扫描至显示屏3形成一行，此后，转镜转至第二层第二面镜22再反射至显示屏3形成第二行，转镜依次转动，第二发光器7依次发出的光线经第二层面镜后逐一在显示屏3上成图像；第二发光器7工作完毕后，第三发光器8开始工作，对第三层的面镜进行扫描，第三发光器8发出的光经转镜的第三层的第一面镜31反射扫描至显示屏3形成一行，此后，转镜转至第三层第二面镜32再反射至显示屏3形成第二行，转镜依次转动，第三发光器8依次发出的光线经第二层面镜后逐一在显示屏3上成图像；全部发光器对应于全部的面镜进行反射工作在显示屏3上成图像；在显示屏3上成像的行数为750行，系统在1秒的单位时间内共完成25次的扫描面的扫描，形成每秒25次的扫描面的扫描投影频率。

实施例2

如图2所示，一种图像投影系统，包括有发光器、多棱多层面镜5具有20个层(图示出4层)，发光器设有20个(图示出4个)，分别对应于多棱多层面镜5的每一层镜面，多棱多层面镜每层的数量为54个(附图中未清楚显示，仅示出为10个镜面作为示意说明)，整个多棱多层面镜为锥状，任一面镜的倾角角度互不相同；发光器按每扫描一面镜单位时间发光1920次的频率发光。

首先，第一发光器6发出的光4经转镜的第一层第一面镜11反射至显示屏3形成第一条1920个位点的扫描线，转镜转过第一层第二镜面12，第一发光器发光经转镜的第一层出的第二面镜反射至显示屏3形成第二条1920个位点的扫描行；第一发光器发出的光依次完成多棱多层面镜的第一层的反射扫描，在显示屏3上扫描出54个扫描行；在第一发光器6完成第一层的扫描后，第一发光器6关闭，第二发光器7开启发光，第二发光器7发出的光经转镜的第二层第一面镜21反射后形成第55条扫描行，同第一发光器6一样，第二发光器7发出的光在多棱多层面镜转过一周后也扫描了54个扫描行；第二发光器7完成第二层扫描后，第二发光器7关闭，第三发光器8打开开始扫描多棱多层面镜的第三层第一面镜，……第四发光器9打开开始扫描多棱多层面镜的第四层面镜，……系统依次完成20个发光器对应于多棱多层面镜的20层面镜的反射扫描工作，在显示屏3上共显示扫描了1080行，形成一个扫描面；系统在1秒的单位时间内共完成30次的扫描面的扫描，形成每秒30次的扫描面的扫描投影频率。

实施例3

如图3所示，一种图像投影系统，其发光器的个数为3个，多棱多层面镜的层数量为3个，多棱多层面镜5的每层面镜数量为250个时(附图中未清楚显示，仅示出为10个镜面作为示意说明)，扫描的线数为750条。每层的单一面镜相对于转镜的转轴的倾角角度与同层的其他面镜是互不同的，每个发光器对应于多棱多层面镜的每个面镜层。发光器在每形成一个扫描行时的发光器发光工作次数为800次。

工作时，3个发光器6、7、8同时发光，发光器6、7、8各发出的光经对应转镜层的第一层第一面镜11和第二层第一面镜21、第三层第一面镜31反射扫描至显示屏3形成各自对应的各自的第一行扫描线，此后，转镜转至各层的第二面镜时，发光器6、7、8各发出的光经对应转镜层的第一层第一面镜12和第二层第一面镜22、第三层第一面镜32反射扫描反射至显示屏3形成各自对应的第二行扫描线，转镜依次转动，各发光器发出的光线经各对应层面镜反射后逐一在显示屏3上形成扫描线，转镜转动一圈后，全部发光器对应于全部的面镜进行反射于显示屏3上形成一幅完整图像画面；在显示屏3上成像的行数为750行，系统在1秒的单位时间内共完成25次的扫描面的扫描，形成每秒25次的扫描面的扫描投影频率。发光器在每形成一个扫描行时的发光器发光工作次数800次。

实施例4

如图4所示，一种图像投影系统，包括有发光器、多棱多层面镜5具有20个层(图示出4层)，发光器设有20个(图示出4个)，分别对应于多棱多层面镜5的每一层镜面，多棱多层面镜每层的数量为54个(附图中未清楚显示，仅示出为10个镜面作为示意说明)，整个多棱多层面镜为锥状，任一面镜的倾角角度互不相同；发光器按每扫描一面镜单位时间发光1920次的频率发光。

工作时，发光器6、7、8、9发出的光4经转镜5的对应层第一面镜11、21、31、41反射至显示屏3形成各自的第一条1920个位点的扫描线，转镜5转过各层第二镜面12、22、32、42，各发光器发光经转镜的对应层面第二面镜反射至显示屏3形成对应层面反射的第二条1920个位点的扫描行；各发光器6、7、8、9发出的光完成多棱多层面镜的反射扫描，在显示屏3上各扫描出对应的54个扫描行；系统完成20个发光器对应于多棱多层面镜的20层面镜的反射扫描工作，在显示屏3上共显示扫描了1080行，形成一个扫描面；系统在1秒的单位时间内共完成30次的扫描面的扫描，形成每秒30次的扫描面的扫描投影频率。

Claims (9)

1.一种图像投影系统，包括有发光器、转镜、显示屏，其特征在于发光器具有三个或三个以上，所述的转镜为多棱多层面镜，每层的单一面镜相对于转镜的转轴的倾角角度与同层的其他面镜是互不同的，每个发光器对应于多棱多层面镜的每个面镜层，从转镜中的反射光线射入显示屏上形成图像，发光器的个数与转镜的面镜数的乘积至少为750。

2.如权利要求1所述的图像投影系统，其特征在于最终射入显示屏成像的光线的线数至少为750条线，所述的多棱多层面镜为锥状，发光器为真彩像素管，内由红、绿、蓝三基色光源组成。

3.如权利要求2所述的图像投影系统，其特征在于所述的发光器有20个，所述的转镜为多棱多层面镜分为20层，每层面镜为54个，每一面镜的倾角角度与其他面镜的倾角角度互不相同；每一发光器对应于多棱多层面镜的一层面镜。

4.一种图像投影系统光工作方法，其特征在于设有发光器具有三个或三个以上，所述的转镜为多棱多层面镜，每层的单一面镜相对于转镜的转轴的倾角角度与同层的其他面镜是互不同的，每个发光器对应于多棱多层面镜的每个面镜层；首先第一发光器发出的光经转镜的第一层的第一面镜反射扫描至显示屏形成第一行，此后，转镜转至第二面镜再反射至显示屏形成第二行，转镜依次转动，第一发光器依次发出的光线经第一层面镜反射后逐一在显示屏上形成图像；第一发光器在扫描完第一层面镜后关闭，第二发光器打开发光；第二发光器发出的光经转镜的第二层的第一面镜反射扫描至显示屏形成一行，此后，转镜转至第二层第二面镜再反射至显示屏形成第二行扫描线，转镜依次转动，第二发光器依次发出的光线经第二层面镜反射后逐一在显示屏上形成图像；如此反复，直至全部发光器对应于全部的面镜进行反射工作在显示屏上成图像；在显示屏上成像的行数至少为750行，系统在1秒的单位时间内共完成25次及以上的扫描面的扫描，形成每秒25次及以上的扫描面的扫描投影频率。

5.如权利要求4所述的图像投影系统光工作方法，其特征在于发光器在每形成一个扫描行时的发光器发光工作次数至少为800次。

6.如权利要求5所述的图像投影系统光工作方法，其特征在于发光器为20个，多棱多层面镜为20层，每层面镜的数量为54面，整个多棱多层面镜为锥状，任一面镜的倾角角度互不相同；发光器按每扫描一面镜单位时间发光1920次的频率发光；首先，第一发光器发出的光经转镜的第一层第一面镜反射至显示屏形成第一条1920个位点的扫描线，转镜转过第一层第二镜面，第一发光器发光经转镜的第一层面的第二面镜反射至显示屏形成第二条1920个位点的扫描行；第一发光器发出的光依次完成多棱多层面镜的第一层的反射扫描，在显示屏上扫描出54个扫描行；在第一发光器完成第一层的扫描后，第一发光器关闭，第二发光器开启发光，第二发光器发出的光经转镜的第二层第一面镜反射后形成第55条扫描行，同第一发光器一样，第二发光器发出的光在多棱多层面镜转过一周后也扫描了54个扫描行；第二发光器完成第二层扫描后，第二发光器关闭，第三发光器打开开始扫描多棱多层面镜的第三层面镜；系统依次完成20个发光器对应于多棱多层面镜的20层面镜的反射扫描工作，在显示屏上共显示扫描了1080行，形成一个扫描面；系统在1秒的单位时间内共完成30次的扫描面的扫描，形成每秒30次的扫描面的扫描投影频率。

7、一种图像投影系统光工作方法，其特征在于设有发光器具有三个或三个以上，所述的转镜为多棱多层面镜，每层的单一面镜相对于转镜的转轴的倾角角度与同层的其他面镜是互不同的，每个发光器对应于多棱多层面镜的每个面镜层；工作时，各层发光器同时发光，各发光器发出的光经对应转镜层的第一面镜反射扫描至显示屏形成各发光器对应的各自的第一行扫描线，此后，转镜转至各层的第二面镜时，反射至显示屏形成各发光器对应的各自的第二行扫描线，转镜依次转动，各发光器发出的光线经各对应层面镜反射后逐一在显示屏上形成扫描线，转镜转动一圈后，全部发光器对应于全部的面镜进行反射于显示屏上形成一幅完整图像画面；在显示屏上成像的行数至少为750行，系统在1秒的单位时间内共完成25次及以上的扫描面的扫描，形成每秒25次及以上的扫描面的扫描投影频率。

8.、如权利要求7所述的图像投影系统光工作方法，其特征在于发光器在每形成一个扫描行时的发光器发光工作次数至少为800次。

9.权利要求8所述的图像投影系统光工作方法，其特征在于发光器为20个，多棱多层面镜为20层，每层面镜的数量为54面，整个多棱多层面镜为锥状，任一面镜的倾角角度互不相同；发光器按每扫描一面镜单位时间进行1920次的频率发光；各发光器发出的光经转镜的对应层第一面镜反射至显示屏形成对应的各自的第一条1920个位点的扫描线，转镜转过各层第二镜面，各发光器发光经转镜的对应层面第二面镜反射至显示屏形成对应层面反射的各发光器对应的各自的第二条1920个位点的扫描行；各发光器发出的光完成多棱多层面镜的反射扫描，在显示屏上各扫描出对应的54个扫描行；系统完成20个发光器对应于多棱多层面镜的20层面镜的反射扫描工作，在显示屏上共显示扫描了1080行，形成一个扫描面；系统在1秒的单位时间内共完成30次的扫描面的扫描，形成每秒30次的扫描面的扫描投影频率。

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