[發明專利]投影機

有效

• 申請號: 201610122848.0
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105573026B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 戴長志;張玉孔
• 申請（專利權）人: 濰坊學院
• 主分類號: G03B21/14
• 分類號: G03B21/14
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司11212
• 代理人: 談杰

技術領域

本發明涉及一種投影機。

背景技術

投影機是現代影像媒體放映的重要設備，與其他放映設備相比，有著使用靈活、顯示面積大、價格便宜等優點，在教育、商業、娛樂、會展等行業有著廣泛的應用。

目前投影機基本上都是采用正面投影，也就是說，投影機和觀看者都處在投影機屏幕的同一側，為了避免投影機阻擋觀眾的視線，投影機通常需要安裝在屏幕的上方或者下方，在不改變投影機投影角度的情況下，投出的圖像位置也會隨著投影機的位置的改變而改變，從而會偏出屏幕之外，因此為了保證圖像和屏幕的重合只好采用俯投或仰投的方式，但俯投或仰投會產生這樣的問題：投影機空間光調制裝置是垂直于投影機鏡頭軸心線的，根據凸透鏡成像原理，一個垂直于凸透鏡軸心線的平面物體，其所成的像也是垂直于凸透鏡軸心線的。而俯投或仰投的方式，屏幕平面并不垂直于投影機鏡頭的軸心線，因此，空間光調制裝置的像平面并不與屏幕平行，不管怎么調整屏幕上的圖像總是只有一部分能準確的對焦。如圖1所示，以投影機在屏幕上方為例進行說明，投影機向下投射，屏幕上緣離投影機近，下緣離投影機遠。當上緣準確對焦時，下緣的對焦點就位于屏幕前方，這樣就會影響投影圖像的整體清晰度，特別是屏幕下部的清晰度。早期的投影機的分辨率比較低，大都在800*600左右，對焦不準對圖像質量影響不明顯，但隨著投影技術的發展，高清投影機的分辨率已達到1920*1080，甚至更高，對焦偏差就對圖像質量的影響越來越大。所以投影機發展到高清時代，投影角度造成的不能再全屏幕范圍內準確對焦的問題，已變得越來越突出。

另外，投影機俯投或仰投時，還會造成圖像的變形，需要進行梯形校正，現在的投影機一般是采用電子梯形校正，而電子梯形校正時會造成分辨率的損失，從而也影響到圖像的質量。

針對以上的問題，現在也出現了幾種解決技術，一是在短焦投影機中采用的魚眼鏡頭式和曲面反射式。這兩種短焦投影機雖然都可以解決上面的問題，但也帶來了新的問題：畫面畸變、亮度不均勻和色彩不均勻，畫面畸變是短焦鏡頭的固有問題，就像照相機中廣角鏡頭一樣，很難克服，由于以上原因，造成了短焦投影機畫面質量低于非短焦投影機，同時由于短焦鏡頭制造難度大，短焦投影機成本也就比非短焦的成本高。

發明內容

本發明是針對上述不足提供的一種投影機，當投影機的位置在屏幕的左右上下各方投影時，無須改變投影機角度，保持投影機投影角度垂直于屏幕，投影圖像能保持在屏幕范圍內，與在屏幕中心位置投影時有著同樣清晰度；同時所投出的圖像不會產生變形，不需要梯形校正，不會損失分辨率，畫面畸變小。

1、為了解決上述問題，本發明提供一種投影機，包括空間光調制裝置和鏡頭，其結構特點是：鏡頭外邊緣圓周的軸心線經過空間光調制裝置顯示有效像素區域的幾何中心，鏡頭是以旋轉對稱鏡頭軸心線外的一條平行于軸心線的直線為軸，以平行于旋轉對稱鏡頭的軸心線的另一條直線為旋轉線，截取旋轉對稱鏡頭的一部分而成，鏡頭的結構為非旋轉對稱的，其光學中心在鏡頭外邊緣圓周的軸心線之外，光學中心也在經過空間光調制裝置顯示有效像素區域的幾何中心且平行于鏡頭軸心線的直線之外。

在本方案中，鏡頭是核心部件，傳統投影機的鏡頭是中央較厚，邊緣較薄的旋轉對稱透鏡，本方案中的鏡頭可以看作是從傳統的旋轉對稱鏡頭截取的一部分，鏡頭和傳統旋轉對稱鏡頭的關系為：所述鏡頭的切割圓周與與傳統旋轉對稱鏡頭圓周相切，并形成一個切點。

所述空間光調制裝置包含單片和三片的調光組件，單片投影機中的空間光調制裝置顯示有效像素的區域是指調光器件本身的相關區域，三片機中的空間光調制裝置顯示有效像素的區域是指調制光合成X棱鏡的合成輸出面。

作為改進，當投影機水平放置時，所述鏡頭的光學中心，與空間光調制裝置顯示有效像素區域的上緣處在同一垂直高度上。