TWI710845B - 雷射投影裝置 - Google Patents

Abstract

一種雷射投影裝置，包括一光柵片組、一雷射光源組及一馬達。光柵片組為一環狀結構，該光柵片組還包括至少一光柵片，該光柵片設置於該光柵片組之邊緣。雷射光源組適於發射至少一光線，且該光柵片組是環繞該雷射光源組，該光線穿透該光柵片。馬達與該光柵片組連接，使該光柵片組轉動。其中，該光柵片具有多個圖形，該光柵片的該圖形為連續性圖形，且該光柵片是以該圖形的連續順序設置於該光柵片組上。

Description

雷射投影裝置

本發明為一種雷射投影裝置，特別是一種能夠投影動畫影像的雷射投影裝置。

每逢節慶，人們會透過裝飾家裡來慶祝節日，並且營造節日氣息。這樣的習慣在歐美地區的聖誕節非常常見。人們經常利用各式燈光或裝飾品來佈置住家，例如常見的LED聖誕燈鏈。然而，LED聖誕燈鏈在安裝與拆卸上需要許多時間，又安裝時偶而有LED連接不良無法發光的問題，甚至是安裝或拆解時發生意外而受傷。故近年來，市場逐漸以雷射投影裝置來取代傳統的LED燈鏈，只要將雷射投影裝置架設好，即可投影出燈光效果。

請參閱圖1，圖1所繪示為目前市面上常見的雷射投影裝置架構示意圖，雷射投影裝置10會具有兩個光源11、12，投射不同顏色的光源至透光鏡13，使其合成光源投射至第一鏡片14，光線會穿過第一鏡片14與第二鏡片15並投射出去產生燈光效果。其中，雷射投影裝置10還具有一馬達18，透過一轉盤17與驅動件16，使第二鏡片15轉動，讓投影出的光線圖像能夠轉動，製造移動圖像的視覺效果。

傳統的雷射投影裝置10架構在市場已行之有年，且多年來未有變化。這個架構雖可提供視覺效果，但這個架構仍有一些缺陷。例如傳統雷射投影裝置10 架構其圖像是單一且固定，雖能透過馬達18驅動產生移動的效果，但其圖像仍是單一性，無法製造「動畫」的效果。

有鑑於上述之問題，本發明提供一種雷射投影裝置，從光柵片的圖片位置改變設計，並可產生動畫式的投影影像。

本發明還提供另一種雷射投影裝置，包括一光柵片組、一雷射光源組及一馬達。光柵片組為一環狀結構，該光柵片組還包括至少一光柵片，該光柵片設置於該光柵片組之邊緣。雷射光源組適於發射至少一光線，且該光柵片組是環繞該雷射光源組，該光線穿透該光柵片。馬達與該光柵片組連接，使該光柵片組轉動。其中，該光柵片具有多個圖形，該光柵片的該圖形為連續性圖形，且該光柵片是以該圖形的連續順序設置於該光柵片組上。

上述之雷射投影裝置，其中，該雷射光源組包括一第一色光源及一第二色光源。第一色光源適於發射一第一色光。第二色光源適於發射一第二色光。

上述之雷射投影裝置，其中，還包括多個散熱裝置，設置於該雷射光源組周邊。

上述之雷射投影裝置，其中，該第一色光源與該第二色光源為堆疊設置。

上述之雷射投影裝置，其中，該雷射光源組包括還包括多個散熱裝置，設置於該第一色光源與該第二色光源周邊。

上述之雷射投影裝置，其中，該光柵片組包括多個光柵片，每一個該光柵片具有一圖形，並且每一個該光柵片的該圖形為連續性圖形。

上述之雷射投影裝置，其中，該光柵片包括兩組連續性的該圖形。

上述之雷射投影裝置，其中，該雷射光源組還包括一加熱器，設置於該散熱裝置周邊。

上述之雷射投影裝置，其中，該雷射光源組還包括一感溫器，設置於該散熱裝置上。

10:雷射投影裝置

11、12:光源

13:透光鏡

14:第一鏡片

15:第二鏡片

16:驅動件

17:轉盤

18:馬達

100、300、500:雷射投影裝置

101、501:底板

110、310、510:第一色光源

111、511:第一色光

120、320、520:第二色光源

121、521:第二色光

130、330:帶通濾光片

131:光線

140、340:第一潛望鏡

345:第二潛望鏡

140a:入口部

140b:出口部

141:第一帶通濾光片

142:第二帶通濾光片

150、250、350、550:光柵片組

151、151a~151c、251、251a~c、351、551:光柵片

152、252:封蓋結構

153、253a~253c:光柵片軌

160、560:馬達

201:外殼

202:旋轉裝置

203:基座

400:電子裝置

512:散熱裝置

513:感溫器

514:加熱器

551’:圖案

圖1所繪示為目前市面上常見的雷射投影裝置架構示意圖。

圖2A所繪示為本發明第一實施例之雷射投影裝置。

圖2B所繪示為部分元件之俯視示意圖。

圖2C所繪示為部分元件之側視示意圖。

圖3A所繪示為光柵片組之示意圖。

圖3B所繪示為光柵片設置之示意圖。

圖4A至圖4C所繪示為第二實施例之光柵片組。

圖5A所繪示為第三實施例之雷射投影裝置。

圖5B所繪示為雷射投影裝置之俯視示意圖。

圖6所繪示為雷射投影裝置外殼之示意圖。

圖7A至圖7C所繪示為第四實施例之雷射投影裝置。

請參閱圖2A，圖2A所繪示為本發明第一實施例之雷射投影裝置。本發明第一實施例之雷射投影裝置100包括一雷射光源組、一第一潛望鏡140、一光柵片組150與一馬達160，雷射光源組適於發射一光線131。其中雷射光源組包括一第一色光源110、一第二色光源120與一帶通濾光片130。第一色光源110、第二色光源120、帶通濾光片130、第一潛望鏡140、光柵片組150與馬達160等元件則是安裝於一底板101上，底板101具有較大面積，適於乘載上述元件，且上 述元件可經由底板101裝入一外殼內，在某些實施例中，外殼會具有與底板101相對應的卡榫，讓底板更容易裝入外殼中。

請參閱圖2B，圖2B所繪示為部分元件之俯視示意圖。雷射光源組之第一色光源110與第二色光源120在本實施例中為雷射光機，且可發射不同顏色的雷射光。第一色光源110適於發射一第一色光111；第二色光源120適於發射一第二色光121。第一色光源110與第二色光源120的設置方向並不相同，故第一色光111與第二色光121的方向也不相同。在本實施例中，第一色光源110是相對於第二色光源120而垂直設計。另外，第一色光111為紅光，第二色光121為綠光。

帶通濾光片130是設置於第一色光源110與第二色光源120的光源發射路徑上。帶通濾光片130適於接收第一色光111與第二色光121，並混合成一光線131，光線131會被發射至第一潛望鏡140中。在本實施例中，光線131為黃光，並且帶通濾光片130的設置角度與第一色光111的路徑、第二色光121的路徑相差為45度。在本實施例中，第一色光111與第二色光121混合成的光線131為橘光。

請參閱圖2C，圖2C所繪示為部分元件之側視示意圖。第一潛望鏡140是設置於光線131的發射路徑上，由第一潛望鏡140的一端接收該光線131，而第一潛望鏡140的另一端深入光柵片組150中。光柵片組150是設置於第一潛望鏡140上方，且光柵片組150為一環狀結構，第一潛望鏡140則是將光線131引導至光柵片組150的內緣，使光線131穿過光柵片151。此外，在較佳實施例中，光柵片組150的徑向方向是與底板101平行。

第一潛望鏡140內包括一第一反射鏡141與一第二反射鏡142，第一反射鏡141接收光線131後，將其向上反射至第二反射鏡142，第二反射鏡142接收反射的光線131，將光線131在反射至光柵片組150的光柵片151。

請參閱圖3A，圖3A所繪示為光柵片組之示意圖。在本實施例中，光柵片組150為一圓型環狀結構，頂部具有一封蓋結構152，使光柵片組150整體呈一蓋體。其中，光柵片組150還包括多個光柵片151，光柵片151則是設置在光柵片組150邊緣的光柵片軌153上，光柵片組150是包括至少一光柵片軌153。請參閱圖3B，圖3B所繪示為光柵片設置之示意圖。多個光柵片151是設置於光柵片組150的邊緣，且每一個光柵片151都具有一圖形。每一個光柵片151的圖形為連續性圖片(如圖3B中的蝴蝶圖形151a~151c)。當光線131穿過光柵片151，便可將光柵片151的圖形投影到外部。在較佳實施例中，光柵片151是可替換的。換言之，光柵片151在光柵片組150是可拆卸設計，也能夠根據不同需求替擁有不同圖形的光柵片151。

請參閱圖2C與圖3B，雷射投影裝置100還包括一馬達160，馬達160是與光柵片組150連接，並可使該光柵片組150轉動。而光柵片組150的轉動，可以讓光線131穿過每一個光柵片151，又每個光柵片151皆為連續性的圖形，因此可讓雷射投影裝置100投影出的影像呈現「動畫」的樣態。在圖3B中，光柵片組150是以順時鐘轉動，從第一潛望鏡140發射出的光線131會依序穿過光柵片151a~151c。因此，雷射投影裝置100便可投影出蝴蝶的動畫影像。

請參閱圖4A至圖4C，圖4A至圖4C所繪示為第二實施例之光柵片組。在此實施例中，光柵片組250包括多個光柵片軌253a~253c，並且光柵片軌253a~253c是以多層設計設置在光柵片組250上。換言之，光柵片組250具有更多的光柵片軌253a~253c可設置光柵片251，可讓雷射投影裝置100投影更長的動畫。

請參閱圖4B，在此實施例中第一潛望鏡140還包括一入口部140a與一出口部140b，兩者是分離的。入口部140a是固定於底板101上，出口部140b則是位於140a上方，並且經過一步進馬達控制出口部140b的移動。步進馬達是與出口部140b連接，較佳實施例中步進馬達是經由一齒輪機構與出口部140b連接。在 圖6B中，可看出出口部140b在光柵片軌253c的位置，讓光線131得以穿過光柵片251c。而在圖6C中，出口部140b可經由步進馬達的驅動，移動到光柵片軌253b的位置，讓光線131得以穿過光柵片251b。因此，透過調整出口部140b的位置，讓光線131穿過不同的光柵片251a~251c，便可讓雷射投影裝置100投射出時間更長的動畫圖像。

請參閱圖5A，圖5A所繪示為第三實施例之雷射投影裝置。本實施例之雷射投影裝置300包括一雷射光源組、一第一潛望鏡340、一第二潛望鏡345與一光柵片組350，並且設置於一底板101上。其中雷射光源組包括一第一色光源310、一第二色光源320、一帶通濾光片330。本實施例之特徵在於，光柵片組350的徑向方向是與該底板101垂直，故雷射投影裝置300還包括第二潛望鏡345，第二潛望鏡345與第一潛望鏡340的設置方向不同，且第二潛望鏡345的一端是伸入光柵片組350內緣。

請參閱圖5B，圖5B所繪示為雷射投影裝置之俯視示意圖。第一色光源310與第二色光源320會分別發射第一色光111與第二色光121至帶通濾光片330，第一色光111與第二色光121會混合成光線131，並進入第一潛望鏡340中，第一潛望鏡340會將光線131抬高並轉向射向第二潛望鏡345。第二潛望鏡345會將光線131投射至光柵片組350內緣，讓光線131能夠穿過光柵片351，產生投影的影像。

此外，在較佳實施例中，雷射投影裝置100還包括多個散熱裝置，是裝設於第一色光源110與第二色光源120的周邊。在投影的過程中，第一色光源110與第二色光源120長時間運作會產生熱量，因此可透過在第一色光源110與第二色光源120的周邊設置散熱裝置將熱量排出，避免第一色光源110與第二色光源120因長時間運作過熱而受損，散熱裝置例如為散熱鰭片或散熱風散。

請參閱圖6，圖6所繪示為雷射投影裝置外殼之示意圖。雷射投影裝置100是包覆於外殼201內部，並投影出影像。外殼201還包括一旋轉裝置202與一基座203。旋轉裝置202設置於外殼201下方，並與基座203相連接，因此外殼201能夠以旋轉裝置202為中心進行旋轉，調整雷射投影裝置100的投影角度，而基座203則是用於固定雷射投影裝置100與外殼201。其中，外殼201之說明如上，但本領域具通常知識者應可得知，本實施利之外殼201僅是釋例說明，其外殼201之形狀並不顯於上述實施例，本領域具通常知識者可根據安裝需求或美觀要求設計不同形狀之外殼201。

請參閱圖7A至圖7C，圖7A至圖7C所繪示為第四實施例之雷射投影裝置。請先參閱圖7A與圖7B，圖7A所示為第四實施例之雷射投影裝置500之示意圖，圖7B所示為第四實施例之雷射投影裝置500之元件爆炸圖。雷射投影裝置500包括一光柵片組550、一雷射光源組與一馬達560。光柵片組550為一環狀結構，其中包括一光柵片551，並且光柵片551設置於光柵片組550之邊緣，也呈現環狀設置於光柵片組550中。光柵片551上具有多個圖形，其中該圖形為連續性的圖形，並且光柵片551是以圖形的連續順序設置於光柵片組550上。此外，在某些實施例中，也可採用多片光柵片551，並且每片光柵片551上的圖形為連續性的圖形，而多片光柵片551是以圖形的連續順序設置於光柵片組550上。

雷射光源組適於發射至少一光線，雷射光源組設置在光柵片組550中，故光柵片組550是圍繞雷射光源組，而雷射光源組所發射的光線會穿透光柵片551，並形成圖案551’。

在本實施例中，雷射光源組包括了一第一色光源510與一第二色光源520。第一色光源510適於發射一第一色光511，第二色光源520適於發射一第二色光552，雷射光源組所發射的光線即是第一色光511與第二色光552。其中，雷射光源組還包括多個散熱裝置512，並且散熱裝置512是設置於雷射光源組周邊。 也就是說，第一色光源510與第二色光源520是設置在散熱裝置中。此外，散熱裝置512是堆疊設置，使第一色光源510與第二色光源520互相堆疊。馬達560則連接至光柵片組550，並讓光柵片組550轉動。

在較佳實施例中，雷射光源組還包括了一感溫器513與加熱器514。感溫器設置於散熱裝置512上，適於偵測第一色光源510與第二色光源520的溫度。而加熱器514則設置於散熱裝置512的周邊，當第一色光源510與第二色光源520溫度較低時(例如剛啟動時)，則可透過加熱器514讓第一色光源510與第二色光源520達到工作溫度，減少啟動所需的時間。

請參閱圖7C，圖7C所繪示為雷射投影之示意圖。在本實施例中，第一色光源510與第二色光源520示堆疊設置在底板501上，並且光柵片組550套設在第一色光源510與第二色光源520上，讓第一色光源510與第二色光源520所發射的第一色光511與第二色光552能夠從光柵片組550內側穿過光柵片551，並形成圖案551’。並且，馬達560使光柵片組550轉動，而光柵片551上具有多個連續性的圖形，因此當第一色光511與第二色光552持續穿過光柵片551時，即可將連續性的圖形投影成圖案551’，形成動畫效果的圖案551’。

並且在本實施例中，由於第一色光源510與第二色光源520是上下推疊，因此光柵片551的圖形可設計成雙軌，也就是光柵片551上有兩組連續性的圖形，分別對應至第一色光源510與第二色光源520的光線發射方向，讓第一色光511與第二色光521分別穿過光柵片551時可投影出不同的圖案，並以不同顏色的圖案551進行疊合，產生更多變化的動畫圖案551’。

相較於傳統的雷射投影裝置10，本發明之雷射投影裝置100，透過光柵片組150、光柵片151與馬達160之設計，並藉由光柵片151上連續性的圖形，讓雷射投影裝置100可達到投影動畫的效果。並且，雷射投影裝置100僅需要經過一 次光柵片151即可完成投影，過程中可有效避免光線131投射時產生分光的現象，可維持光線131的顏色，維持良好的投影視覺效果。

本發明說明如上，然其並非用以限定本創作所主張之專利權利範圍。其專利保護範圍當視後附之申請專利範圍及其等同領域而定。凡本領域具有通常知識者，在不脫離本專利精神或範圍內，所作之更動或潤飾，均屬於本創作所揭示精神下所完成之等效改變或設計，且應包含在下述之申請專利範圍內。

500:雷射投影裝置

501:底板

550:光柵片組

560:馬達

Claims (7)

1. 一種雷射投影裝置，包括：一光柵片組，為一環狀結構，該光柵片組還包括至少一光柵片，該光柵片設置於該光柵片組之邊緣；一雷射光源組，適於發射至少一光線，且該光柵片組是環繞該雷射光源組，該光線穿透該光柵片；及一馬達，與該光柵片組連接，使該光柵片組轉動；其中，該光柵片具有多個圖形，該光柵片的該圖形為連續性圖形，且該光柵片是以該圖形的連續順序設置於該光柵片組上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之雷射投影裝置，其中，該雷射光源組包括：一第一色光源，適於發射一第一色光；及一第二色光源，適於發射一第二色光。
3. 如申請專利範圍第2項所述之雷射投影裝置，其中，該第一色光源與該第二色光源為堆疊設置。
4. 如申請專利範圍第2項所述之雷射投影裝置，其中，該雷射光源組包括還包括多個散熱裝置，設置於該第一色光源與該第二色光源周邊。
5. 如申請專利範圍第1項所述之雷射投影裝置，其中，該光柵片包括兩組連續性的該圖形。
6. 如申請專利範圍第4項所述之雷射投影裝置，其中，該雷射光源組還包括一加熱器，設置於該散熱裝置周邊。
7. 如申請專利範圍第4項所述之雷射投影裝置，其中，該雷射光源組還包括一感溫器，設置於該散熱裝置上。

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