一种激光投影设备制造技术

本发明专利技术公开了一种激光投影设备，包括激光光源，用于提供照明光束；光阀，用于对照明光束进行调制后形成影像光束；投影镜头，用于接收影像光束并校正放大后投射至投影屏幕成像；在光阀和投影镜头之间还包括移动镜片，光阀还用于将调制后形成的影像光束射向移动镜片，移动镜片以预设频率振动使得经过该移动镜片的相邻两帧投影图像对应的影像光束错位叠加，能够提高投影成像质量。

【技术实现步骤摘要】
一种激光投影设备本申请是2016年08月17日提出的专利技术名称为“一种超短焦投影镜头及激光投影设备”的中国专利技术专利申请201610675937.8的分案申请。
本专利技术涉及投影
，特别涉及一种激光投影设备。
技术介绍
随着科学技术的提高，投影成像系统在人们工作和生活中的应用越来越广泛，比如教育，办公，家用或娱乐。其中，超短焦投影能够有效缩短投影机的投影距离，并投射出大尺寸画面，受到消费者的青睐。投影镜头是实现投影的关键部件，在实际应用中，投影镜头光学系统会因为加工工艺、组装等原因产生像差，如畸变、像散、场曲、彗差等表现，像差是目前投影镜头设计上必须面对的难题。为了有效克服像差，目前有三种镜头的设计方式，分别为折射式、反射式和混合式。折射式:投影镜头由球面透镜或非球面透镜组成，经过投影镜头后影像光束大角度出射以达到缩短投影距离的目的。此类投影镜头可以有效消除大视场带来的像差，但是投影镜头的镜片数量大、种类多，此类投影镜头的结构复杂，镜头的长度也不易缩小，可制造性低。反射式:投影镜头由平面反射镜、球面反射镜、非球面反射镜或自由曲面反射镜组成，通过反复偏转折光达到缩短投影距离的目的。但是此类投影镜头的设计形式存在多片非球面或自由曲面反射镜，在加工、制造、检测等环节中成本高，可制造性低。混合式:将折射式和反射式进行综合应用，一般分为折射透镜组、反射镜组，是目前市面上超短焦投影镜头的主流设计方式。
技术实现思路
本专利技术提供了一种激光投影设备，能够提高投影成像质量。为实现上述专利技术目的，采用如下技术方案：一种激光投影设备，包括激光光源，用于提供照明光束；光阀，用于对照明光束进行调制后形成影像光束；投影镜头，用于接收影像光束并对影像光束校正放大后投射至投影屏幕成像；以及，在光阀和投影镜头之间还包括移动镜片，光阀还用于将调制后形成的影像光束射向移动镜片，移动镜片以预设频率振动使得经过该移动镜片的相邻两帧投影图像对应的影像光束错位叠加，并进入投影镜头；进一步地，移动镜片为平板玻璃或反射镜；进一步地，光阀偏置超短焦投影镜头主光轴，偏移量满足：1.2<A/B<1.5，其中，A指光阀的高度，B指主光轴到光阀的上端的距离；进一步地，相邻两帧投影图像包括第一帧投影图像和第二帧投影图像，第一帧投影图像和第二帧投影图像由同一帧图像分解得到；进一步地，当第一帧投影图像对应的影像光束经过移动镜片时，移动镜片处于第一位置；当第二帧投影图像对应的影像光束经过移动镜片时，移动镜片处于第二位置，其中，第一位置和第二位置不同；进一步地，第一帧投影图像和第二帧投影图像的行、列分辨率相同，且均与光阀的行、列分辨率成倍数关系；进一步地，超短焦投影镜头沿着影像光束入射传播的方向依次包括：第一透镜组、第二透镜组和反射镜，其中，第一透镜组、第二透镜组和反射镜处于同一光轴，移动镜片位于光阀和第一透镜组之间；进一步地，第一透镜组、第二透镜组组成折射镜组，其中，光阀面到第一透镜组中第一片透镜的距离为BL，与折射镜组和反射镜之间的间距为L2，BL/L2的比值范围为0.2-0.35；进一步地，还包括全反射棱镜组，全反射棱镜组设置于光阀和移动镜片之间；进一步地，投影镜头为超短焦投影镜头，投射比在0.2~0.3之间。本专利技术实施例中提供的技术方案至少具有以下有益效果：本专利技术实施例提供的激光投影设备，包括激光光源，光阀，投影镜头以及移动镜片。移动镜片以预设频率振动，使得经过该振动镜片的相邻两帧投影图像对应的影像光束不完全重叠，由于影像光束不完全重叠进行错位叠加，使得射向同一像素的影像光束增加，进而提高成像的分辨率；以及由于移动镜片的振动使得相邻两帧投影图像对应的影像光束略微错开，进而使得像素之间的过度更加平滑，从而提高成像的细腻感，进而提高成像质量。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并于说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1A是本专利技术实施例一提供的一种超短焦投影镜头的架构示意图；图1B是基于图1的超短焦投影镜头中光路传播示意图；图2A是本专利技术实施例二提供的一种超短焦投影镜头的结构组成示意图；图2B是本专利技术实施例提供的镜头成像效果示意图；图3A是本专利技术实施例三提供的一种激光投影设备架构示意图；图3B为本专利技术实施例三提供的一种激光投影设备光路系统示意图；图4A是本专利技术实施例三提供的又一种激光投影设备光学系统示意图；图4B是基于图4A中的镜片效果示意图。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的例子。实施例一、本专利技术一实施例提供了一种超短焦投影镜头，如图1A所示，超短焦投影镜头包括折射镜组100和反射镜组130。折射镜组100包括第一透镜组110和第二透镜组120，反射镜组130包括一反射镜，置于第二透镜组120后。折射镜组100和反射镜组130处于同一主光轴101。其中，第一透镜组110和第二透镜组120均具有两片非球面透镜，具有较佳的像差矫正能力。本实施例提供的超短焦投影镜头的光路示意图如图1B所示，由光机部分140输出的影像光束经过折射镜组100后，即依次经过第一透镜组110和第二透镜组120折射透射后，在折射镜组100和反射镜组130之间进行第一次成像，图1B中，102为该第一次成像面，反射镜组130接收到第一次成像后发散的光束，将第一次成像反射，并投射至投影屏幕形成第二次成像，即人眼观察到的投影画面。其中，第二次成像的图像相对于主光轴101的偏移量(offset)为140%~150%，即影像光束是斜向上投射至投影屏幕成像，投影图像与主光轴是偏心的。以及，在本实施例中，折射镜组100和反射镜组130产生正的屈光度，从而能够聚焦成放大倍数的像。其中，折射镜组100的总长度为L1，折射镜组100和反射镜组130之间的间距为L2，L1、L2满足：0.65<L1/L2<0.7。该超短焦投影镜头的体积较小。以及，本专利技术实施例超短焦投影镜头还包括孔径光阑（图中未示出），孔径光阑位于第一透镜组110与第二透镜组120之间，孔径光阑与折射镜组100和反射镜组130处于同一主光轴，孔径光阑用于限制该超短焦投影镜头的通光量。在本专利技术实施例中，超短焦投影镜头的投射比在0.2~0.3之间，其中，投射比（throwratio）是指投影镜头和投影屏幕之间的距离与投影画面的宽度之比，投射比越小，投影镜头或者投影设备距离投影屏幕越近，或者投射的画面尺寸越大。在本专利技术实施例中，超短焦投影镜头的等效焦距为F1，第一透镜组110的等效焦距为F2，第二透镜组120的等效焦距为F3，反射镜组130的等效焦距为F4，F1、F2、F3、F4满足：5<|F2/F1|<9；7<|F3/F1|<100；5<|F4/F1|&l本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光投影设备，其特征在于，包括激光光源，用于提供照明光束；光阀，用于对所述照明光束进行调制后形成影像光束；投影镜头，用于接收所述影像光束并对所述影像光束校正放大后投射至投影屏幕成像；以及，在所述光阀和所述投影镜头之间还包括移动镜片，所述光阀还用于将调制后形成的影像光束射向所述移动镜片，所述移动镜片以预设频率振动使得经过该移动镜片的相邻两帧投影图像对应的影像光束错位叠加，并进入所述投影镜头。

【技术特征摘要】
1.一种激光投影设备，其特征在于，包括激光光源，用于提供照明光束；光阀，用于对所述照明光束进行调制后形成影像光束；投影镜头，用于接收所述影像光束并对所述影像光束校正放大后投射至投影屏幕成像；以及，在所述光阀和所述投影镜头之间还包括移动镜片，所述光阀还用于将调制后形成的影像光束射向所述移动镜片，所述移动镜片以预设频率振动使得经过该移动镜片的相邻两帧投影图像对应的影像光束错位叠加，并进入所述投影镜头。2.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述移动镜片为平板玻璃或反射镜。3.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述光阀偏置所述超短焦投影镜头主光轴，偏移量满足：1.2<A/B<1.5，其中，所述A指所述光阀的高度，所述B指所述主光轴到所述光阀的上端的距离。4.根据权利要求1所述的激光投影设备，其特征在于，所述相邻两帧投影图像包括第一帧投影图像和第二帧投影图像，所述第一帧投影图像和所述第二帧投影图像由同一帧图像分解得到。5.根据权利要求4所述的激光投影设备，其特征在于，当所述第一帧投影图像对应的影像光束经过所述移动镜片时，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：阴亮，李晓平，
申请(专利权)人：海信集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37