[發(fā)明專利]球形顯示亮度增強方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210506862.2
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103852964A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳龍
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫羿飛科技有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;G03B21/00;G02B27/09
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及光學(xué)投影領(lǐng)域，特別是投影儀向球幕投影形成的球形顯示的亮度增強的方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有投影儀主要采用單片DLP技術(shù)和三片LCD技術(shù)，他們的投射光斑均為方形光斑。而球形顯示系統(tǒng)中，球幕鏡頭采用投影用魚眼鏡頭，頂點為球心，其投射到球幕上所成的像（投影面）是球面，針對球面的每一個圓形截面來說，只有當(dāng)該圓形是方形光斑的內(nèi)切圓時才能達(dá)到投射光的最大利用率，而在內(nèi)切圓以外的方形光斑部分，由于不能是成像區(qū)域，因此被白白損失掉了，實際上亮度和像素都損失了。該最大利用率僅為全部投射光的59%。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明解決現(xiàn)有采用魚眼鏡頭的球形投影中球形顯示亮度損失的問題，提供一種方法，能夠增強這類球形投影的球形顯示亮度。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：

球形顯示亮度增強方法，所述球形顯示指投影儀通過球幕鏡頭將影像投射到球幕上的顯示，所述投影儀的投影顯示裝置顯示方形光斑，改變投影儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)，使所述光斑為圓形光斑。

所述圓形光斑的大小為成像區(qū)域的70%—120%。

所述投影儀為采用長方體形光棒作為勻光器件的投影儀，將所述投影儀的色輪與成像器件芯片之間的長方體形光棒改為圓柱光棒。

所述圓柱光棒為沿光前進方向前端比后端直徑略小的帶一定錐度的光棒。

所述投影儀為復(fù)眼透鏡作為勻光器件的LCD投影系統(tǒng)，將所述LCD投影系統(tǒng)的燈杯曲面由拋物面改為橢球面。

所述投影儀為LCD投影系統(tǒng)，且取消所述LCD投影系統(tǒng)的勻光器件。

技術(shù)效果：

本發(fā)明由于將現(xiàn)有投影儀投射的方形光斑通過改變投影儀的結(jié)構(gòu)使其變?yōu)閳A形光斑，從而可以使其剛好照在球幕鏡頭成像區(qū)域內(nèi)可以消除不能成像區(qū)域造成的光通量的損失，從而可以大大提高光源的利用效率，使球形顯示的亮度得到大大增強，光能量得到充分利用。

附圖說明：

圖1是球幕鏡頭位于球幕底部投影的示意圖；

圖2是球形顯示亮度增強投影系統(tǒng)的示意圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)和采用亮度增強投影系統(tǒng)的光能量分布對比的示意圖。

1—球形顯示亮度增強投影系統(tǒng)，11—光源，12—聚光鏡，13—色輪，14—亮度增強裝置，15—中繼鏡片，16—DMD，17—投影鏡頭2—球幕

111—投影范圍，112—現(xiàn)有技術(shù)光能分布圖，113—亮度增強光能分布圖

具體實施方式：

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1：

如圖1所示，為球形顯示亮度增強投影系統(tǒng)1位于球幕2底部投影的示意圖。所述投影鏡頭17位于球幕2底部中心位置，所述投影鏡頭17投影范圍111覆蓋所述整個球幕2，投影光源11發(fā)出的光投射到球幕2上使球幕2沒有放映盲區(qū)。優(yōu)選地，所述投影光線能夠恰好布滿整個球幕2，此時在獲得最佳觀影效果的同時，光源11利用效率最高。

本發(fā)明提出了一種球形顯示亮度增強方法，所述球形顯示指投影儀通過球幕鏡頭將影像投射到球幕上的顯示，所述投影儀的投影顯示裝置顯示方形光斑，改變投影儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)，使所述光斑為圓形光斑。例如，可對勻光器件進行相應(yīng)設(shè)計，使光通過勻光器件整形后為圓形光斑。

如圖3所示，為現(xiàn)有技術(shù)和采用亮度增強投影系統(tǒng)的光能量分布對比的示意圖。現(xiàn)有技術(shù)光能分布圖112中的圓形區(qū)域為與球幕2適配的光斑范圍，而為保證球幕2影像無盲區(qū)，實際的現(xiàn)有方形光斑超出所述與球幕2適配的圓形光斑范圍，方形光斑邊角的光線沒有被投射到球幕2上，造成光能的浪費。在亮度增強光能分布圖113中，所述投影系統(tǒng)中的方形光斑被改變?yōu)閳A形光斑，能量相同的光被變形聚攏到與球幕2適配的光斑范圍內(nèi)，影像投射到球幕2上恰好能夠布滿球幕2，相對于現(xiàn)有的方形光斑，圓形光斑增強了投影的光強度，光能被高效利用。

實施例2：

在實施例1的基礎(chǔ)上，限定了所述圓形光斑的大小為成像區(qū)域的70%-120%。所述圓形光斑大小大于等于成像區(qū)域的70%，保證了球幕投影效果，所述圓形光斑小于等于成像區(qū)域的120%，保證了球幕投影的光能利用率。

實施例3：

在實施例2的基礎(chǔ)上，本實施例的所述亮度增強結(jié)構(gòu)為位于投影儀的色輪13與成像器件芯片之間作為勻光器件的圓柱光棒，所述圓柱光棒替換原有的長方體形光棒。

如圖2所示，為球形顯示亮度增強投影系統(tǒng)的示意圖。