CN2158605Y - 大屏幕复合投影装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种大屏幕复合投影装置，其总 体为一封闭室体，室体的一个侧面即为透射式投影屏 幕，在室体内至少有二台投影机将同一光学图像信号 通过反射镜组投影在屏幕上，各个投影机各自投射出 的相同光学图像通过一系列反射镜组，最终精确重叠 地投射在所述的投影屏幕上。与现有技术相比，本实 用新型所产生的投射图像的亮度及对比度有显著提 高，能够达到在明亮的室内甚至室外清晰观看的效 果，而且由于不需要专门设计的投影机而直接采用普 通投影机，故有较高的性能价格比。

Description

本实用新型涉及一种投影电视装置，特别是涉及一种大屏幕的投影电视装置。

目前现有的投影电视无论是反射式还是透射式，一般都是将电视图像直接用投影机投射到屏幕上，由于反射式的投影光路是暴露在开放环境下的，而且又很难在明亮的环境下观看使用，所以现在一般都大力发展透射式，但仍存在一个致使缺陷：投射图像的亮度和尺寸不能同时兼得，要获得大屏幕投影图像势必要增长投影光路，不可避免地会降低投射图像的亮度，所以要么只能在较暗的环境下观看大屏幕图像，要么只能在较亮的环境下观看小尺寸图像，使用效果大大受到限制。为解决这个问题，一个简单的方法是增加投影机的数目作复合叠加投影，为此，现在也发展了一种三管复合投影机，它有三个镜头，通过内部控制电路将彩色图像进行色彩分离后分别由三个镜头投射出红、绿、蓝三种基色图像信号，再在屏幕上合成色彩完整的图像，由于是三台投影机的投射图像叠加，所以提高了图像亮度，使获得大屏幕明亮图像有了可能，但这种三管投影机价格相当昂贵，而且其实质还是只投射了一路图像画面，投影屏幕尺寸的进一步扩大也受到限制。

本实用新型的目的就在于为了克服上述现有技术的缺陷而提供一种能成倍提高大屏幕投影图像亮度及对比度的多镜头复合投影装置。

实现本实用新型的目的是基于这样一个原理，即直接将多台普通投影机同时将相同图像信号投影到屏幕，通过多个光学图像信号的叠加而增加亮度及对比度，为达此目的，需要解决的问题主要有二个，一是增长投影光程以扩大投影尺寸，二是使多台投影机的投影图像信号精确地投影在屏幕上的同一位置，故本实用新型的方案为：大屏幕复合投影装置总体为一封闭室体，室体的一个侧面即为透射式投影屏幕，室体内至少有二台投影机，各台投影机投射出完全相同的电视图像，位于中间位置的中央投影机直接将图像投向固定在室体内的大反射镜组，而位于中央投影机周围的周围投影机则各自通过一小反射镜反射后再投向大反射镜组，然后共同通过大反射镜组的反射、增长光程后，最后精确重叠地投射在所述的投影屏幕上，所述各个周围投影机的位置及镜头朝向的确定以其各自的镜头通过小反射镜所成的虚像均重合于中央投影机镜头位置为准。

由于投影机自身有图像反转功能，故所述的大反射镜组可以是只有一面平面镜，为单反射式；也可以是二个平行的平面反射镜组，为双反射式，都不会影响画面的反转。前者因只有一面大反射镜，为保证足够的光程，所需的室体较厚，但屏幕可以做到近似落地式，其底部距离室体底面的高度很小；而后者因使光程再度增长，所以为获得相同大小的投影图像，在同样条件下可以有效地减少室体的厚度，但为放置增加的大反射镜，屏幕底部距离室体底面有一定的高度，两者视具体需求不同而分别适于车载使用和室内使用。

所述的投影机可以多至五台：与中间的中央投影机相垂直地可有上、下、左、右四个周围投影机。但以三台为最佳，只须将它们直接置于同一水平面即可，如超过三台，则增加的投影机可以简单地通过附加的支架加以固定。当然，如果空间位置允许，也可以用五台以上的投影机。显然，根据反射光路的等效性，也可以只有多台周围投影机，而没有所述的中央投影机。

所述的小反射镜可以简单地固定在室体内，但更好地是通过一个固定架直接套接在周围投影机的镜头上。

与现有技术相比，本实用新型产生的投射图像的亮度及对比度有显著提高，达到能够在明亮的室内甚至室外清晰观看的效果，而且由于不需要专门设计的投影机而直接采用普通投影机，故有较高的性能价格比。

附图说明。

图1为双反射式复合投影装置的侧面剖视图。

图2为图1的A向视图（剖视）。

图3为单反射式复合投影装置的侧面剖视图。

图4为图3的B向视图（剖视）。

图5为本实用新型的光学原理图。

图6为复合投影装置中采用五投影机时各投影机的位置排列示意图。

图7为小反射镜固定架的结构示意图。

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示的是本使用新型的实施例1，为双反射式，其总体为一封闭室体（1），其中一侧壁为透射式屏幕（5），室体（1）内在同一水平面上安置有三台投影机（3），其中位于中间的一个称为中央投影机，位于两边的二个称为周围投影机，电视图像信号通过视频分配器分配给各台投影机完全相同的电视图像信号（附图未显示），各台周围投影机镜头通过其前面安置的小平面反射镜（6）所成的虚像重合于中央投影机镜头位置，在本实施例中二台周围投影机镜头的轴心线与中央投影机镜头的轴心线垂直，其前面安置的小反射镜（6）的倾角为45°；中央投影机直接将图像投向固定在室体（1）内的大平面反射镜（4），而周围投影机则通过小反射镜（6）反射后投向大反射镜（4），然后所有叠加的图像经过大平面反射镜（4）、（2）的二次反射后，最终重叠地投影在屏幕（5）上成像。

参照图5所示的光学原理图，由于周围投影机镜头相对小反射镜（6）所成的虚像与中央投影机镜头完全重合，故各个周围投影机通过小反射镜（6）投向大反射镜（4）的图像、中央投影机直接投向大反射镜（4）的图像也完全重合，所以最终投影到屏幕（5）上的图像是精确叠加的，由此便在屏幕（5）上获得了清晰、明亮的图像。

由于是通过二次反射增长光程，故室体（1）的厚度较小，但因需放置大反射镜（4），所以屏幕（5）底部距离底面有一定的高度，适合于直接放置在地面使用。

图3、图4所示的是本实用新型的实施例2，为单反射式，与实施例1不同的是，它只有一个大反射镜（2），投影机的安放也相应地有一倾角，但各个周围投影机的位置及镜头朝向仍旧遵循这个原则：各个周围投影机镜头通过其前面安置的小平面反射镜（6）所成的虚像都重合于中央投影机的镜头位置。由于省去了大反射镜（4），故如果在屏幕（5）所成的图像要与实施例1的一样大，必须有一样的光程，所以它的室体（1）较实施例1的厚，但屏幕底部距地面的高度就小了，它适宜用于支承体本身就高出地面的场合使用，如车载使用。

投影机可以多至为五台，如图6所示，与中间的中央投影机相垂直地可有上、下、左、右四个周围投影机（图中小反射镜未显示），其中上、下两台周围投影机需另外用支架固定；当然如果空间位置允许，也可以超过五台。实践效果表明，三台投影机产生的叠加图像已足以满足在明亮室内清晰地观看，故在同一平面上放置三台投影机为最佳，当然，为节省成本也可省去其中的任意一台（包括中央投影机）而只有两台投影机。

所述的小反射镜（6）可以直接固定在室体上，但更好地是通过如图7所示的固定架（7）套接在周围投影机的镜头上，这样小反射镜（6）可以通过该固定架（7）自由地调节到所需的最合适的角度。

固定架（7）包括二个两端由螺栓（9）连接的半圆环（8），其中下面的半圆环（8）两端还固连有二镜臂（10），镜臂（10）在末端通过螺栓（11）与固定在反射镜（6）两边的夹片为可转动连接。使用时，二半圆环（8）组成的圆环直接套接在周围投影机（3）的镜头上，并可调节整个固定架（7）相对镜头的偏角，而反射镜（6）可以以螺栓（11）的中心线为轴转动而调节角度，从而能万向调节反射镜（6）的偏角。

Claims (5)

1、一种大屏幕复合投影装置，其总体为一封闭室体(1)，室体(1)的一个侧面即为透射式投影屏幕(5)，其特征在于：室体(1)内至少有二台投影机(3)，各台投影机(3)投射出完全相同的电视图像，位于中间位置的中央投影机直接将图像投向固定在室体内的大反射镜组，而位于中央投影机周围的周围投影机则各自通过一小反射镜(6)反射后再投向大反射镜组，然后共同通过大反射镜组的反射、增长光程后，最后精确重叠地投射在所述的投影屏幕上，所述各个周围投影机的位置及镜头朝向的确定以其各自的镜头通过小反射镜(6)所成的虚像均重合于中央投影机镜头位置为准。

2、如权利要求1所述的大屏幕复合投影装置，其特征在于：所述的大反射镜组为平行相对的二面平面镜（4）、（2）。

3、如权利要求1所述的大屏幕复合投影装置，其特征在于：所述的大反射镜组为一面平面镜（2）。

4、如权利要求1所述的大屏幕复合投影装置，其特征在于：所述的小反射镜（6）通过一固定架（7）直接套接在周围投影机的镜头上。

5、如权利要求4所述的大屏幕复合投影装置，其特征在于：所述的固定架（7）包括二个两端由螺栓（9）连接的半圆环（8），其中下面的半圆环（8）两端还固连有二镜臂（10），镜臂（10）在末端通过螺栓（11）与固定在反射镜（6）两边的夹片为可转动连接。

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