CN208367420U - 高流明激光工程投影机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高流明激光工程投影机，包括光源组件（1）和反射组件（2）；所述光源组件（1）包括弧形光源支撑板（3），所述弧形光源支撑板（3）内侧排列布置有激光器（4）；所述反射组件（2）包括反射组件支架（7），所述反射组件支架（7）上通过轴承（13）安装转轴（15），所述转轴（15）上固定安装正十二棱柱反射转轮（5）和从动齿轮（11），所述反射组件支架（7）一侧安装直流电机（14），所述直流电机（14）输出轴端安装主动齿轮（16），所述主动齿轮（16）和从动齿轮（11）啮合。本实用新型以弧形分布的形式采用大量激光器投影像素行，采用多棱柱面的反射镜旋转进行在垂直像素行方向的扫描，实现高流明激光工程投影。

Description

高流明激光工程投影机

技术领域

本实用新型涉及激光投影领域，具体为一种高流明激光工程投影机，可应用于户外大型景观投影，大型水幕投影，商业广告投影，城市亮化工程，主题文化公园等场合。

背景技术

现有工程投影机主要是基于TI的DLP工程投影机，以及基于LCOS技术的工程投影机。这两种工程投影机的普遍问题是输出光通量受到DMD器件或LCOS器件的限制，单个工程投影机的输出光通量难以达到50000流明。在需要大面积投影的工程场合这类投影机亮度无法满足使用要求。

发明内容

本实用新型旨在解决工程投影机输出亮度受到关键器件限制，无法满足工程中高亮度需求的问题。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种高流明激光工程投影机，包括光源组件和反射组件。

所述光源组件包括弧形光源支撑板，所述弧形光源支撑板内侧排列布置有激光器。

所述反射组件包括反射组件支架，所述反射组件支架上通过轴承安装转轴，所述转轴上固定安装正十二棱柱反射转轮和从动齿轮，所述反射组件支架一侧安装直流电机，所述直流电机输出轴端安装主动齿轮，所述主动齿轮和从动齿轮啮合；所述转轴一端安装转角传感器；所述正十二棱柱反射转轮的12个侧面粘贴有旋转反射镜；所述反射组件支架内位于正十二棱柱反射转轮下方设有反射镜片支架，所述反射镜片支架上设有反射镜片。

所述光源组件发出的入射光线依次经反射镜片和旋转反射镜反射后输出反射光线。

工作时，通过若干个激光光源按照弧形排布，并采用独立的电路控制，可实现每行相应数量的像素，颜色和亮度可以单独控制。在正十二棱柱上粘贴12片反射镜，当十二棱柱绕中心轴旋转时，照射到其上的相应数量激光光束经镜面的反射光束随旋转角度变化自上而下扫描。例如，当正十二棱柱转速达到5r/s时，扫描频率可达到60帧/秒，每帧最大可覆盖60度。根据从角度传感器获得的正十二棱柱的角位置可以确定若干个激光器所照射图像的行位置，按照外部输入图像中该行的像素值分别调制每个激光器的颜色和亮度，进而达到外部输入图像投影显示的目的。

本实用新型以弧形分布的形式采用大量激光器投影像素行，采用多棱柱面的反射镜旋转进行在垂直像素行方向的扫描，实现高流明激光工程投影。

本实用新型设计合理，具有很好的市场应用及推广价值。

附图说明

图1表示本实用新型整体示意图。

图2表示光源组件结构示意图。

图3表示反射组件结构示意图。

图4表示入射光线经两次反射后的反射光线扫描范围。

图中：1-光源组件，2-反射组件，3-光源支撑板，4-激光器，5-反射转轮，6-转角传感器，7-反射组件支架，8-反射镜片，9-反射镜片支架，10-旋转反射镜，11-从动齿轮，12-反射组件支架盖板，13-轴承，14-直流电机，15-转轴，16-主动齿轮，17-入射光线，18-反射光线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。

如图1所示，一种高流明激光工程投影机，包括光源组件1和反射组件2。

如图2所示，光源组件1包括弧形光源支撑板3，弧形光源支撑板3内侧排列布置有激光器4。

如图3所示，反射组件2包括反射组件支架7，反射组件支架7上通过轴承13安装转轴15，轴承13上设有反射组件支架盖板12，转轴15上同轴固定安装有正十二棱柱反射转轮5和从动齿轮11，反射组件支架7一侧安装直流电机14，直流电机14输出轴端安装主动齿轮16，主动齿轮16和从动齿轮11啮合，实现同步转动；转轴15一端安装转角传感器6；正十二棱柱反射转轮5的12个侧面粘贴有旋转反射镜10；反射组件支架7内位于正十二棱柱反射转轮5下方设有反射镜片支架9，反射镜片支架9上设有反射镜片8。

如图4所示，光源组件1发出的入射光线17依次经反射镜片8和旋转反射镜10反射后输出反射光线18。

具体实施时，弧形光源支撑板3上设有1000个激光器4。通过1000个激光光源按照弧形排布，并采用独立的电路控制，可实现每行1000个像素，相邻像素张角约1个毫弧度，颜色和亮度可以单独控制。在正十二棱柱上粘贴12片反射镜，当十二棱柱绕中心轴旋转时，照射到其上的1000束激光光束经镜面的反射光束随旋转角度变化自上而下扫描。当正十二棱柱转速达到5r/s时，扫描频率可达到60帧/秒，每帧最大可覆盖60度，如图4所示。

根据从角度传感器获得的正十二棱柱的角位置可以确定1000个激光器所照射图像的行位置，按照外部输入图像中该行的像素值分别调制每个激光器的颜色和亮度，进而达到外部输入图像投影显示的目的。

每个激光光源采用RGB合成的全彩色光源，输出光束直径约2mm，发散角1mrad，最大总输出功率0.5~2w，输出光通量100~400lm。光在系统中经过2次镜面反射，从窗口出射。反射率不低于97%，系统光学效率不低于90%。按照该方案设计的工程投影机可输出9万~36万流明，远远超出了基于DLP和LCOS的工程投影机上限，完美地克服了现有工程投影机方案无法输出高流明亮度的缺陷。

本实用新型具有如下优点：

1、通过采用激光光源按弧形排布，输出照度与光源数量成正比。有效提升系统的输出照度。每个激光单独控制色彩和亮度，无需借助机械扫描即可实现像素行的输出。系统中只需要对像素行在垂直方向进行较低频率扫描，即可实现每秒60帧的视频输出。与单颗高亮激光器扫描实现像素行相比，避免了高达60kHz的镜片扫描需求。

2、通过采用十二棱柱的设计，使电机可以在较低转速下实现高速列扫描。同时，由于采用12片镜片轮换接受光源照射的方法，有效增加了光源在反射元件上的照射面积，大大加快了反射元件的散热速率，从而使反射元件可以接受高功率的光源照射，使9万~36万的高亮度输出成为可能。

3、系统中所有光学元件均采用光反射的形式，不存在光的折射，所以可以有效提升光学效率。

应当指出，对于本技术领域的一般技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和应用，这些改进和应用也视为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种高流明激光工程投影机，其特征在于：包括光源组件（1）和反射组件（2）；

所述光源组件（1）包括弧形光源支撑板（3），所述弧形光源支撑板（3）内侧排列布置有激光器（4）；

所述反射组件（2）包括反射组件支架（7），所述反射组件支架（7）上通过轴承（13）安装转轴（15），所述转轴（15）上固定安装正十二棱柱反射转轮（5）和从动齿轮（11），所述反射组件支架（7）一侧安装直流电机（14），所述直流电机（14）输出轴端安装主动齿轮（16），所述主动齿轮（16）和从动齿轮（11）啮合；所述转轴（15）一端安装转角传感器（6）；所述正十二棱柱反射转轮（5）的12个侧面粘贴有旋转反射镜（10）；所述反射组件支架（7）内位于正十二棱柱反射转轮（5）下方设有反射镜片支架（9），所述反射镜片支架（9）上设有反射镜片（8）；

所述光源组件（1）发出的入射光线（17）依次经反射镜片（8）和旋转反射镜（10）反射后输出反射光线（18）。

2.根据权利要求1所述的高流明激光工程投影机，其特征在于：所述弧形光源支撑板（3）上设有1000个激光器（4）。