CN103034037A - 一种投影机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影机。本发明的投影机包括视频接口、控制电路、RGB三基色光产生单元、光亮度调制单元和透镜单元、光路切换单元和匀光单元；所述光路切换单元设置在所述RGB三基色光产生单元、光亮度调制单元和透镜单元所在的光路上，用于在透射模式时透射所接收到的RGB三基色光束，在照明模式时改变所接收到的RGB三基色光束的传播方向，并将所接收到的RGB三基色光束输出到所述匀光单元；所述匀光单元，用于将所接收到的RGB三基色光束放大散射成各向传播的散射光束。通过使用本发明中的投影机，可以在不使用外置光源的情况下将所述投影机作为照明光源使用。

Description

一种投影机

技术领域

本发明涉及图像投影技术，特别涉及一种投影机。

背景技术

投影机是现代社会中常用的一种办公设备，一般用于将计算机等设备输出的文字、图像、视频信息显示在投影屏幕上，以满足人们观看大的显示画面的需要。随着投影机技术的发展，投影机光源技术的进步，现在已经能生产很多长寿命、高光效的光源，因此投影机的投影亮度、对比度等性能也逐步得到了改善，投影机也已逐渐进入家庭，成为继电视机之后，家庭中的第二类多媒体显示设备。

图1为现有技术中的投影机的结构示意图。如图1所示，现有技术中的投影机主要包括：视频接口11、控制电路12、RGB三基色光产生单元13、光亮度调制单元14和透镜单元15。

其中，所述控制电路12，用于根据通过所述视频接口11接收的显示信息，向所述RGB三基色光产生单元13发送控制指令；

所述RGB三基色光产生单元13，用于根据所述控制指令产生相应的RGB三基色光束，并将所产生的RGB三基色光束输出到所述光调制元件14；

所述光亮度调制单元14，用于对所述RGB三基色光束进行调制，并输出调制后的RGB三基色光束；

所述透镜单元15，用于对调制后的RGB三基色光束的大小和出射角度进行调整，并将调整后的光束投射到投影屏幕上。

在上述现有技术的投影机中，所述RGB三基色光产生单元13中设置有照明光源。所述照明光源可以是：超高压汞灯、金属卤素灯、氙灯、激光、LED灯以及激光与LED灯的组合等。根据照明光源类型的不同，RGB三基色光产生单元13产生RGB三基色光束的工作机理有所不同，但最终所输出的是并行或串行输出的RGB三基色光束。

所述光亮度调制单元14可以是：数字微镜（DMD）、LCD、LCos等。

所述光亮度调制单元14按照类型可分为单片式、二片式和三片式。单片式的光亮度调制单元，可以分时调制依次通过的RGB三基色光束，并通过透镜单元，将调制后的RGB三基色光束投射到投影幕布上。而二片式和三片式的光亮度调制单元，则是每片光亮度调制单元分别调制RGB三基色光，然后通过合光光学元件合成一束光，再通过透镜单元将调制后的RGB三基色光束投射到投影幕布上。

在上述现有技术的投影机中，虽然投影机内部设置有照明光源，但是由于投影影像光束的定向传播限制，因此现有技术中的投影机一般并不适合作为通常的室内照明灯使用。

为了用于室内照明，现有技术中提出了一种灯具式智能投影电视和一种具有投影机功能的吊灯。但是，上述投影电视和吊灯所使用的光源均是设置在投影机之外的外加光源，例如，发光灯体和复数个LED灯，而并不是投影机中的照明光源，因此没有利用投影机中的照明光源，需要另外配置发光体作为照明光源，所以增加了制造成本，而且也不能多彩多样的照明效果。此外，上述吊灯只能将投影的内容投射在地面上，而不能像普通投影机一样使用，无法将投影内容投射到垂直于地面的投影幕布上。

发明内容

根据本发明，提供了一种投影机，从而可以在不使用外置光源的情况下将所述投影机作为照明光源使用。

根据本发明的一种投影机，包括：视频接口、控制电路、RGB三基色光产生单元、光亮度调制单元和透镜单元，该投影机还进一步包括：光路切换单元和匀光单元；其中，

所述光路切换单元，设置在所述RGB三基色光产生单元、光亮度调制单元和透镜单元所在的光路上，用于在透射模式时透射所接收到的RGB三基色光束，在照明模式时改变所接收到的RGB三基色光束的传播方向，并将所接收到的RGB三基色光束输出到所述匀光单元；

所述匀光单元，用于将所接收到的RGB三基色光束放大散射成各向传播的散射光束。

其中，所述RGB三基色光产生单元生成的RGB三基色光束可以是：按照红、绿、蓝的循环顺序依次生成的单色光束。

其中，所述光路切换单元设置于所述RGB三基色光产生单元和光亮度调制单元之间。

其中，所述光路切换单元设置于所述光亮度调制单元和透镜单元之间。

其中，所述光路切换单元设置于所述透镜单元和投影屏幕之间。

其中，所述光路切换单元包括：导轨框架、反射镜和手柄；其中，

所述导轨框架包括：相互平行的两根横梁和与所述两个横梁垂直连接的竖直梁；所述两根横梁上均设置有滑动槽；

所述反射镜的上、下两端嵌入所述两根横梁上的滑动槽内，且可沿所述滑动槽滑动；所述反射镜的上下两端的长度小于所述横梁的长度；

所述手柄设置在其中的一根横梁之上并通过所述滑动槽与所述反射镜的上端连接，用于推动所述反射镜沿所述滑动槽移动。

其中，所述反射镜由具有光线反射功能的材料制成。

其中，所述反射镜为涂敷有反射膜的玻璃基板。

其中，所述匀光单元包括：凹透镜、匀光片和反射镜；其中，

所述凹透镜，用于将入射的光束转换为散射光束；

所述匀光片，用于对所述散射光束进行散射；

所述反射镜，设置在所述凹透镜两侧且平行于所述凹透镜，用于反射所接收到的经过匀光片散射后的光束。

其中，所述反射镜由铝、铁或涂敷有反射膜的玻璃制成。

其中，所述匀光片为由玻璃或亚克力制成的透明薄片。

由上述技术方案可见，在本发明中的投影机中，由于在RGB三基色光产生单元、光亮度调制单元和透镜单元所在的光路上设置了光路切换单元，且所述光路切换单元可以根据其当前的工作模式，透射该单色光束或改变该单色光束的传播方向，从而在保证投影机的投影显示功能之外，还可使得该投影机具有照明功能，可以用于进行室内照明。由于在本发明中的投影机中，只需使用投影机中原有的照明光源即可实现照明功能，而无需另外设置额外的外置光源，因此可以充分利用投影机中的照明光源进行照明，节省了用户的投资，也节省了外置光源的安装空间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1为现有技术中的投影机的结构示意图；

图2为本发明的实施例一中的投影机的结构示意图；

图3为本发明的实施例二中的投影机的结构示意图；

图4为本发明的实施例三中的投影机的结构示意图；

图5为本发明的较佳实施例中的光路切换单元的结构示意图；

图6为本发明的较佳实施例中的匀光单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

参见图2至图4，本发明中的投影机包括：视频接口11、控制电路12、RGB三基色光产生单元13、光亮度调制单元14、透镜单元15、光路切换单元21和匀光单元22。

其中，所述控制电路12，用于根据通过所述视频接口11接收的显示信息，向所述RGB三基色光产生单元13发送控制指令；

所述RGB三基色光产生单元13，用于根据所述控制指令生成相应的RGB三基色光束，并输出所生成的RGB三基色光束；

所述光亮度调制单元14，用于对所接收的RGB三基色光束进行调制，并输出调制后的RGB三基色光束；

所述透镜单元15，用于对调制后的RGB三基色光束的大小和出射角度进行调整，并将调整后的光束投射到投影屏幕上；

所述光路切换单元21，设置在所述RGB三基色光产生单元13、光亮度调制单元14和透镜单元15所在的光路上，用于在透射模式时透射所接收到的RGB三基色光束，在照明模式时改变所接收到的RGB三基色光束的传播方向，并将所接收到的RGB三基色光束输出到所述匀光单元22；

所述匀光单元22，用于将所接收到的RGB三基色光束放大散射成各向传播的散射光束。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述RGB三基色光产生单元生成的RGB三基色光束可以是：所述RGB三基色光产生单元按照红、绿、蓝的循环顺序依次生成的单色光束。

根据上述投影机的结构可知，在本发明的投影机中，RGB三基色光产生单元可以按照红、绿、蓝的循环顺序，依次产生单色光束；所述单色光束进入光路切换单元之后，光路切换单元可以根据其当前的工作模式，透射该单色光束或改变该单色光束的传播方向。例如，当光路切换单元处于照明模式时，该光路切换单元将透射所接收的单色光束，使得该单色光束可以投射到投影屏幕上，从而实现投影机的投影显示功能。而当光路切换单元处于照明模式时，该光路切换单元将改变该单色光束的传播方向，并将该单色光束输出到所述匀光单元中，所述匀光单元将所接收到的定向的窄光束（即所接收的单色光束），放大散射成为各向传播的宽光束（即散射光束），以进行室内照明，从而使得该投影机除了可以实现投影显示功能之外，还可以具备照明功能，可以用于进行室内照明。

另外，在本发明的较佳实施例中，用户还可向所述控制电路12输入各种不同的视频信号，从而可以通过上述的RGB三基色光产生单元13生成由RGB三基色组成的各种***的照明图案，例如，红、绿、蓝、粉红等纯色图案，或者是某种特定的静态图案（譬如，山水风景、人物、星空等静态图案），或者是某种动态视频图像，因此用户可以根据实际需要将所述投影机作为一盏多功能的照明灯使用，从而可以大大提高用户的体验度。

以下将以较佳实施例的方式对本发明中的投影机进行更进一步地介绍。

实施例一

图2为本发明的实施例一中的投影机的结构示意图。如图2所示，在本发明的实施例一中，所述光路切换单元21设置于所述RGB三基色光产生单元13和光亮度调制单元14之间。

此时，所述RGB三基色光产生单元13向所述光路切换单元21输出RGB三基色光束；

当所述光路切换单元21处于透射模式时，所述光路切换单元21透射所接收到的RGB三基色光束，即将所接收的RGB三基色光束输出给所述光亮度调制单元14；所述光亮度调制单元14对所接收的RGB三基色光束进行调制后，再通过所述透镜单元15投射到投影屏幕上，以实现投影机的投影显示功能；

而当所述光路切换单元21处于照明模式时，所述光路切换单元21将改变所接收到的RGB三基色光束的传播方向，并将所接收到的RGB三基色光束输出到所述匀光单元22；

所述匀光单元22则可将所接收到的RGB三基色光束放大散射成各向传播的散射光束，从而实现投影机的照明功能。

实施例二

图3为本发明的实施例二中的投影机的结构示意图。如图3所示，在本发明的实施例二中，所述光路切换单元21设置于所述光亮度调制单元14和透镜单元15之间。

此时，所述光路切换单元21接收所述RGB三基色光产生单元13产生的RGB三基色光束，对所接收的RGB三基色光束进行调制，并将调制后的RGB三基色光束输出给所述光路切换单元21；

当所述光路切换单元21处于透射模式时，所述光路切换单元21透射所接收到的调制后的RGB三基色光束，即将所接收的调制后的RGB三基色光束输出给所述透镜单元15，通过所述透镜单元15投射到投影屏幕上，以实现投影机的投影显示功能；

而当所述光路切换单元21处于照明模式时，所述光路切换单元21将改变所接收到的调制后的RGB三基色光束的传播方向，并将所接收到的调制后的RGB三基色光束输出到所述匀光单元22；

所述匀光单元22则可将所接收到的调制后的RGB三基色光束放大散射成各向传播的散射光束，从而实现投影机的照明功能。

实施例三

图4为本发明的实施例三中的投影机的结构示意图。如图4所示，在本发明的实施例三中，所述光路切换单元21设置于所述透镜单元15和投影屏幕之间。

此时，所述光路切换单元21接收所述RGB三基色光产生单元13产生的RGB三基色光束，对所接收的RGB三基色光束进行调制，并将调制后的RGB三基色光束通过所述透镜单元15输出给所述光路切换单元21；

当所述光路切换单元21处于透射模式时，所述光路切换单元21透射所接收到的调制后的RGB三基色光束，即将所接收的调制后的RGB三基色光束投射到投影屏幕上，以实现投影机的投影显示功能；

而当所述光路切换单元21处于照明模式时，所述光路切换单元21将改变所接收到的调制后的RGB三基色光束的传播方向，并将所接收到的调制后的RGB三基色光束输出到所述匀光单元22；

所述匀光单元22则可将所接收到的调制后的RGB三基色光束放大散射成各向传播的散射光束，从而实现投影机的照明功能。

通过上述的实施例一～实施例三可知，本发明中的投影机既可以根据实际需要实现投影显示功能，也可以根据实际需要实现照明功能。

另外，在本发明的技术方案中，所述光路切换单元21的结构可以是多种多样的，以下将以较佳实施例的方式对本发明中的光路切换单元的具体结构进行更进一步地介绍。

图5为本发明的较佳实施例中的光路切换单元的结构示意图。如图5所示，所述光路切换单元可以包括：导轨框架51、反射镜52和手柄53。其中，

所述导轨框架51包括：相互平行的两根横梁511和与所述两个横梁垂直连接的竖直梁512；所述两根横梁511上均设置有滑动槽；

所述反射镜52的上、下两端嵌入所述两根横梁511上的滑动槽内，且可沿所述滑动槽滑动；所述反射镜52的上下两端的长度小于所述横梁511的长度；

所述手柄53设置在其中的一根横梁511之上并通过所述滑动槽与所述反射镜的上端连接，用于推动所述反射镜52沿所述滑动槽移动。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述反射镜52由具有光线反射功能的材料制成。例如，所述反射镜52可以是涂敷有反射膜的玻璃基板。

根据上述光路切换单元的结构可知，由于所述反射镜52的上下两端的长度小于所述横梁511的长度，且所述反射镜52在所述手柄53的推动下，可沿所述滑动槽滑动，因此可以在所述导轨框架51上设置两个位置，例如，将图5中所述反射镜52当前所在的位置设为位置1，将靠近所述竖直梁512处的位置设置为位置2，因此，可以通过手柄的推动，使得所述反射镜52可以从所述位置1移动到所述位置2，也可从所述位置2移动到所述位置1。

在将所述光路切换单元安装在所述RGB三基色光产生单元13、光亮度调制单元14和透镜单元15所在的光路上时，可将上述位置1和位置2中的任意一个位置设置在所述RGB三基色光产生单元13、光亮度调制单元14和透镜单元15所在的光路上，例如，可将所述光路切换单元的位置1设置在所述RGB三基色光产生单元13、光亮度调制单元14和透镜单元15所在的光路上，并使得所述反射镜52的镜面与所述光路呈预设的角度（例如，45度）。因此，当所述反射镜52在手柄53的推动下位于位置2时，由于所述反射镜52不在上述光路上，因此所述光路切换单元此时将处于透射模式，从而可以透射RGB三基色光束，以实现投影机的投影显示功能；而当所述反射镜52在手柄53的推动下位于位置1时，由于所述反射镜52位于上述光路上，因此所述光路切换单元此时将处于照明模式，所述反射镜52将改变所接收到的RGB三基色光束的传播方向，并将所接收到的RGB三基色光束输出到所述匀光单元22，从而可以实现投影机的照明功能。

另外，在本发明的技术方案中，所述匀光单元22的结构可以是多种多样的，以下将以较佳实施例的方式对本发明中的匀光单元的具体结构进行更进一步地介绍。

图6为本发明的较佳实施例中的匀光单元的结构示意图。如图6所示，所述匀光单元可以包括：凹透镜61、匀光片63和反射镜62。

所述凹透镜61，用于将入射的光束转换为散射光束；

所述匀光片63，用于对所述散射光束进行散射；

所述反射镜62，设置在所述凹透镜两侧且平行于所述凹透镜61，用于反射所接收到的经过匀光片63散射后的光束，从而将尽可能多的光束反射回匀光片63，提高照明效果。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述凹透镜61由玻璃或透明塑料制成。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述反射镜62由铝、铁或涂敷有反射膜的玻璃制成。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述匀光片63为由玻璃或亚克力制成的透明薄片。

较佳的，在本发明的具体实施例中，所述匀光片63上设置有多个透明的颗粒状凸起，以便于入射光束向各个方向传播散射。

根据上述光路切换单元的结构可知，当所述光路切换单元将所接收到的RGB三基色光束输出到所述匀光单元时，所述RGB三基色光束是一种宽度比较窄的窄光束，而该匀光单元中的凹透镜61则可以将上述入射的窄光束扩散为散射光束；该散射光束照射到匀光片63上时，该散射光束将会被再次向各个方向散射；其中有部分散射后的光束还将会被反射镜62反射回匀光片63，从而可以将尽可能多的光束反射回匀光片63，提高照明效果。

综上可知，在本发明中所提供的投影机中，由于在RGB三基色光产生单元、光亮度调制单元和透镜单元所在的光路上设置了光路切换单元，且所述光路切换单元可以根据其当前的工作模式，透射该单色光束或改变该单色光束的传播方向，从而在保证投影机的投影显示功能之外，还可使得该投影机具有照明功能，可以用于进行室内照明。由于在本发明中的投影机中，只需使用投影机中原有的照明光源即可实现照明功能，而无需另外设置额外的外置光源，因此可以充分利用投影机中的照明光源进行照明，节省了用户的投资，也节省了外置光源的安装空间，同时还可以通过所述投影机显示各种***的照明图案、动态图像，从而可以大大提高用户的体验度。此外，当本发明中的投影机作为照明光源使用时，投影内容既可以投射到地面上、墙壁上，还可以投射到垂直于地面的投影幕布上，因此用途广泛，实用性强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种投影机，包括视频接口、控制电路、RGB三基色光产生单元、光亮度调制单元和透镜单元，其特征在于，该投影机还进一步包括：光路切换单元和匀光单元；其中，

所述光路切换单元设置在所述RGB三基色光产生单元、光亮度调制单元和透镜单元所在的光路上，用于在透射模式时透射所接收到的RGB三基色光束，在照明模式时改变所接收到的RGB三基色光束的传播方向，并将所接收到的RGB三基色光束输出到所述匀光单元；

所述匀光单元，用于将所接收到的RGB三基色光束放大散射成各向传播的散射光束。

2.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述RGB三基色光产生单元生成的RGB三基色光束可以是：按照红、绿、蓝的循环顺序依次生成的单色光束。

3.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述光路切换单元设置在所述RGB三基色光产生单元、光亮度调制单元和透镜单元所在的光路上包括：

所述光路切换单元设置于所述RGB三基色光产生单元和光亮度调制单元之间。

4.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述光路切换单元设置在所述RGB三基色光产生单元、光亮度调制单元和透镜单元所在的光路上包括：

所述光路切换单元设置于所述光亮度调制单元和透镜单元之间。

5.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述光路切换单元设置在所述RGB三基色光产生单元、光亮度调制单元和透镜单元所在的光路上包括：

所述光路切换单元设置于所述透镜单元和投影屏幕之间。

6.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述光路切换单元包括：导轨框架、反射镜和手柄；其中，

所述导轨框架包括：相互平行的两根横梁和与所述两个横梁垂直连接的竖直梁；所述两根横梁上均设置有滑动槽；

所述反射镜的上、下两端嵌入所述两根横梁上的滑动槽内，且可沿所述滑动槽滑动；所述反射镜的上下两端的长度小于所述横梁的长度；

所述手柄设置在其中的一根横梁之上并通过所述滑动槽与所述反射镜的上端连接，用于推动所述反射镜沿所述滑动槽移动。

7.如权利要求6所述的投影机，其特征在于：

所述反射镜由具有光线反射功能的材料制成；

所述反射镜为涂敷有反射膜的玻璃基板。

8.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，所述匀光单元包括：凹透镜、匀光片和反射镜；其中，

所述凹透镜，用于将入射的光束转换为散射光束；

所述匀光片，用于对所述散射光束进行散射；

所述反射镜，设置在所述凹透镜两侧且平行于所述凹透镜，用于反射所接收到的经过匀光片散射后的光束。

9.如权利要求8所述的投影机，其特征在于：

所述反射镜由铝、铁或涂敷有反射膜的玻璃制成；

所述匀光片为由玻璃或亚克力制成的透明薄片。

10.如权利要求9所述的投影机，其特征在于：

所述匀光片上设置有多个透明的颗粒状凸起。

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