CN208156403U - 一种投影系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种投影系统，包括微投影模组用于发出微投影光束；以及投影转接部件与微投影模组相对，用于接收微投影模组发出的微投影光束，并对微投影光束进行相差预校正，从而得到目标投影图像。本实用新型中经投影转接镜头的相差预校正后，最终形成的微投影光束拼接成一个完整的目标投影图像，该目标投影图像无拼缝，形状规则，无观察像质缺陷，同时提高了分辨率。进一步地，利用反射部件反射，使得微投影光束被进一步扩大，则有利于得到超大画幅投影图像。

Description

一种投影系统

技术领域

本实用新型涉及投影技术领域，具体涉及一种投影系统。

背景技术

随着科技的发展，投影装置越来越小型化和便携化，因此，激光投影装置应运而生，由于激光投影装置的体积小且亮度高，因而受到广泛关注并且已经投入商业化生产。然而，即使激光投影装置的激光亮度高，在白光下或光线较强的区域，激光投影装置投影出的画面相比之下呈现不清楚的问题，这也对投影装置的光强和清晰度带来巨大挑战。

现有的激光光源使用的半导体激光器在体积不增大或是减小的前提下，如何提高激光投影装置的亮度和清晰度，特别是在白光下如何依然能看到较为清晰的画面，是业界普遍研究的难题。

此外，通常需要移动现有的投影装置来调节投影装置与投影界面的距离从而获得较大的画面，然而，在上述投影装置与投影界面增大的状态下，投影图像的亮度会随之降低并且清晰度也会随之下降。

再者，传统技术中，采用单个激光器扫描的图像分辨率低，再加上MEMS微镜快轴频率受到限制，使得在慢轴一个周期内快轴扫描轨迹间距较大，影响了纵向分辨率，并且，单个激光器投影成像的亮度低。对于上述缺陷，通常采用增加激光器的数量来提高图像的亮度和像素。

然而，由于激光器在成像中会损失大量能量，激光器的数量越大所损失的能量就越多，依靠单纯增加激光器数量，并不能达到理想的亮度和清晰度，反而使得激光投影装置的热量集聚度较大，导致严重的散热问题，提高危险系数。

实用新型内容

为了克服以上问题，本实用新型旨在提供一种投影系统，通过投影转接部件对微投影光束的相差预校正，从而消除拼缝和相差。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种投影系统，包括：

微投影模组，用于发出微投影光束；

投影转接部件，与微投影模组相对，用于接收微投影模组发出的微投影光束，并对微投影光束进行相差预校正，从而得到目标投影图像。

在一实施例中，所述微投影模组为多个，所述投影转接部件的个数与所述微投影模组的个数相同并且二者一一对应，经每个投影转接部件进行相差预校正之后，使得每个投影转接部件得到的投影光束能够在投影界面上拼接成完整的目标投影图像。

在一实施例中，所述投影系统还具有反射部件，所述反射部件接收从每个投影转接部件出来的经校正后的微投影光束，并将其反射扩大后投射出最终的目标投影图像；达到所述反射部件的多个所述经校正后的微投影光束拼接成完整的投影图像，再经反射部件放大后得到扩大后的最终的目标投影图像。

优选地，所述投影系统还具有反射部件，所述反射部件接收从投影转接部件出来的经校正后的微投影光束，并将其反射扩大后投射出最终的目标投影图像。

在一实施例中，所述投影转接部件包括投影转接镜头和相差预校正元件；其中，所述投影转接镜头接收所述微投影光束后，所述相差预校正元件根据所述投影转接镜头的位置、所述反射部件的位置，计算所述微透镜光束从所述投影转接镜头出来并达到所述反射部件的第一路径；然后，投影转接镜头根据所得到的第一路径来调整经过所述投影转接镜头的微投影光束的光路，使得从所述投影转接镜头出来的微透镜光束达到所述反射部件时形成拼接完整的投影图像，消除投影图像的拼缝和相差。

在一实施例中，所述所述投影转接部件包括投影转接镜头和相差预校正元件；其中，所述投影转接镜头接收所述微投影光束后，所述相差预校正元件根据所述投影转接镜头的位置、所述反射部件的位置，计算所述微透镜光束从所述投影转接镜头出来并达到所述反射部件的第一路径，并且实时计算从所述反射部件反射后达到不固定投影界面的第二路径；然后，投影转接镜头根据所得到的第二路径来调整所述第一路径，再根据所述第一路径来调整经过所述投影转接镜头的微投影光束的光路，使得从所述投影转接镜头出来的微透镜光束达到所述反射部件时形成拼接完整的投影图像，消除投影图像拼缝和相差。

在一实施例中，所述投影转接部件位于同一平面且呈矩阵排列。

在一实施例中，所述投影转接部件包括三片或以上不同的光学折转镜片的组合；每个镜片的镜面为球面、非球面、或自由曲面。

在一实施例中，所述反射部件为带有至少一次折转光路的反射部件。

在一实施例中，所述反射部件为平面反射镜、凸面反射镜、凹面反射镜、自由曲面反射镜、反射棱镜、带有自由曲面的折转反射棱镜之一或其中至少二者的组合。

本实用新型针对微投影模组投射的微投影光束利用投影转接部件进行相差预校正，最终投射出的投影图像拼接完整、形状规则、无观察像质缺陷，并且投影图像分辨率得到提高。

附图说明

图1为本实用新型的一个较佳实施例的投影系统的各部件的关系示意图

图2为本实用新型的一个较佳实施例的投影系统中未经预校正的投影光路示意图

图3为本实用新型的一个较佳实施例的投影系统中经预校正的投影光路示意图

具体实施方式

为使本实用新型的内容更加清楚易懂，以下结合说明书附图，对本实用新型的内容作进一步说明。当然本实用新型并不局限于该具体实施例，本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本实用新型的保护范围内。

本实用新型中的投影系统，包括：微投影模组和投影转接部件。利用微投影模组发出微投影光束。利用投影转接部件接收微投影模组发出的微投影光束，并对微投影光束进行相差预校正，从而得到目标投影图像。此外，为了获得大画幅投影图像以及对微投影光束的相差进行进一步校正，本实用新型的一些实施例中还可以设置反射部件，反射部件接收从每个投影转接部件出来的经校正后的微投影光束，并将其反射扩大后投射出最终的目标投影图像。

以下结合附图1～3和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例，且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。

请参阅图1，本实施例中，微投影模组为四个，当然其它实施例中也可以为2个，或其它数量。这里的投影转接部件的个数与微投影模组的个数相同并且二者一一对应，经每个投影转接部件进行相差预校正之后，使得每个投影转接部件得到的投影光束能够在投影界面上拼接成完整的目标投影图像。

请参阅图2，为本实施例的未经预校正的投影光路示意图，图2中，四个微投影模组01投射出的微投影光束直接投射到反射部件03，反射部件03反射微投影光束后到达投影界面04，由于未经校正，这四个微投影模组01所投射的投影光束在投影界面04上拼接时出现拼接重叠或拼接空白，这里统称拼缝，图2中投影界面04上的阴影线标识部分示意拼缝。请参阅图3，本实施例中，在每个微投影模组01发射的微投影光束的路径上设置了投影转接部件02，经每个投影转接部件02进行相差预校正之后的投影光束发射到反射部件03上，反射部件03接收从每个投影转接部件02出来的经校正后的微投影光束，并将其反射扩大后在投影界面04上投射出最终的目标投影图像；具体的，达到反射部件03的多个经校正后的微投影光束拼接成完整的投影图像，再经反射部件03放大后得到扩大后的最终的目标投影图像也就是，在微投影光束达到反射部件03时已经得到校正，在反射部件03上的投影图像为没有拼缝、无相差的投影图像，如图3所示。

本实施例中，投影转接部件02可以包括投影转接镜头和相差预校正元件。这里，投影转接镜头接收微投影光束后，相差预校正元件根据投影转接镜头的位置、反射部件的位置，计算微透镜光束从投影转接镜头出来并达到反射部件的第一路径；然后，投影转接镜头根据所得到的第一路径来调整经过投影转接镜头的微投影光束的光路，使得从投影转接镜头出来的微透镜光束达到反射部件时形成拼接完整的投影图像，消除投影图像的拼缝和相差，得到无观察像质缺陷的投影图像。

当然，在本实用新型的其它实施例中，反射部件03接收从投影转接部件02出来的经校正后的微投影光束，并将其反射扩大后投射出最终的目标投影图像，并不是达到反射部件03时就完成校正，而是在到达投影界面04时完成校正，此时的校正，要考虑投影转接部件02和反射部件03的相对位置关系。此时，投影转接部件02也可以包括投影转接镜头和相差预校正元件。这里，投影转接镜头接收微投影光束后，相差预校正元件根据所述投影转接镜头的位置、反射部件的位置，计算微透镜光束从投影转接镜头出来并达到反射部件03的第一路径，并且实时计算从反射部件03反射后达到不固定投影界面04的第二路径；然后，投影转接镜头根据所得到的第二路径来调整所述第一路径，再根据第一路径来调整经过投影转接镜头的微投影光束的光路，使得从投影转接镜头出来的微透镜光束达到反射部件03时形成拼接完整的投影图像，消除投影图像拼缝和相差，得到无观察像质缺陷的投影图像。

需要说明的是，上述的两种实施例中，均描述到投影转接镜头根据所得到的第二路径来调整第一路径，以及投影转接镜头根据第一路径来调整经过微投影镜头的微投影光束的光路，关于这里的投影转接镜头对第一路径和微投影光束的光路的实现上，可以采用对投影转接镜头进行微调，这种微调包括投影转接镜头的移动和转动，关于投影转接镜头的移动和转动的实现这里可以采用微机电系统，也即是相差预校正元件反馈计算结果给MEMS系统，在MEMS的控制下，并配合设置一组机械部件，根据第一路径或第二路径，利用机械部件来进行机械驱动，从而调整和驱动投影转接镜头的运动。例如，可以采用弹性部件和卡合部件，利用卡合部件将弹性部件压制或拉伸为一定程度，从而得到投影转接镜头的某一个固定位置。在调整投影转接镜头时，MEMS系统控制卡合部件移动到一定位置，从而带动弹性部件回弹至一定位置，这样完成对投影转接镜头的调整。

投影转接镜头02可以包括三片或以上不同的光学折转镜片的组合；每个镜片的镜面为球面、非球面、或自由曲面。

此外，反射部件03为带有至少一次折转光路的反射部件，反射部件03可以为平面反射镜、凸面反射镜、凹面反射镜、自由曲面反射镜、反射棱镜、带有自由曲面的折转反射棱镜之一或其中至少二者的组合。并且，投影转接部件02均位于同一平面且呈矩阵排列。例如，四个投影模组和四个投影转接部件02的组合中，排列成2×2阵列，经投影转接镜头的相差预校正后并经反射部件03反射，最终形成的四个微投影光束在投影界面04上拼接成一个完整的投影图像，该投影图像无拼缝，形状规则，无观察像质缺陷，同时提高了分辨率。此外，经反射部件03反射，使得微投影光束被进一步扩大，则有利于得到超大画幅投影图像。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然所述实施例仅为了便于说明而举例而已，并非用以限定本实用新型，本领域的技术人员在不脱离本实用新型精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本实用新型所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。

Claims (10)

1.一种投影系统，其特征在于，包括：

微投影模组，用于发出微投影光束；

投影转接部件，与微投影模组相对，用于接收微投影模组发出的微投影光束，并对微投影光束进行相差预校正，从而得到目标投影图像。

2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述微投影模组为多个，所述投影转接部件的个数与所述微投影模组的个数相同并且二者一一对应，经每个投影转接部件进行相差预校正之后，使得每个投影转接部件得到的投影光束能够在投影界面上拼接成完整的目标投影图像。

3.根据权利要求2所述的投影系统，其特征在于，所述投影系统还具有反射部件，所述反射部件接收从每个投影转接部件出来的经校正后的微投影光束，并将其反射扩大后投射出最终的目标投影图像；达到所述反射部件的多个所述经校正后的微投影光束拼接成完整的投影图像，再经反射部件放大后得到扩大后的最终的目标投影图像。

4.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述投影系统还具有反射部件，所述反射部件接收从投影转接部件出来的经校正后的微投影光束，并将其反射扩大后投射出最终的目标投影图像。

5.根据权利要求3或4所述的投影系统，其特征在于，所述投影转接部件包括投影转接镜头和相差预校正元件；其中，所述投影转接镜头接收所述微投影光束，投影转接镜头根据所述相差预校正元件所得到的所述微投影光束从所述投影转接镜头出来并达到所述反射部件的第一路径来调整经过所述投影转接镜头的微投影光束的光路，使得从所述投影转接镜头出来的微投影光束达到所述反射部件时形成拼接完整的投影图像，消除投影图像的拼缝和相差。

6.根据权利要求3或4所述的投影系统，其特征在于，所述投影转接部件包括投影转接镜头和相差预校正元件；其中，所述投影转接镜头接收所述微投影光束，投影转接镜头根据所述相差预校正元件所得到从所述反射部件反射后达到不固定投影界面的第二路径来调整从所述投影转接镜头出来并达到所述反射部件的第一路径，根据所述第一路径来调整经过所述投影转接镜头的微投影光束的光路，使得从所述投影转接镜头出来的微投影光束达到所述反射部件时形成拼接完整的投影图像，消除投影图像拼缝和相差。

7.根据权利要求3或4所述的投影系统，其特征在于，所述投影转接部件位于同一平面且呈矩阵排列。

8.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述投影转接部件包括三片或以上不同的光学折转镜片的组合；每个镜片的镜面为球面、非球面、或自由曲面。

9.根据权利要求4所述的投影系统，其特征在于，所述反射部件为带有至少一次折转光路的反射部件。

10.根据权利要求9所述的投影系统，其特征在于，所述反射部件为平面反射镜、凸面反射镜、凹面反射镜、自由曲面反射镜、反射棱镜、带有自由曲面的折转反射棱镜之一或其中至少二者的组合。