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CN109031878A - 高动态范围短焦距投影系统 - Google Patents

高动态范围短焦距投影系统 Download PDF

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CN109031878A
CN109031878A CN201811008820.XA CN201811008820A CN109031878A CN 109031878 A CN109031878 A CN 109031878A CN 201811008820 A CN201811008820 A CN 201811008820A CN 109031878 A CN109031878 A CN 109031878A
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CN
China
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dynamic range
high dynamic
short focus
focus optical
projection system
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Application number
CN201811008820.XA
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Inventor
冷杰
伏长虹
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Suzhou Ruiou Ais Display Technology Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Ruiou Ais Display Technology Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

本发明提供一种高动态范围短焦距投影系统，其包括：投影装置以及投影屏幕；所述投影装置包括：曝光模块、HDR图像生成模块、投影成像模块、折射透镜组、非球面反射镜，所述曝光模块具有若干曝光量，所述HDR图像生成模块根据不同曝光量下的图像生成HDR图像，所述投影成像模块经所述折射透镜组、非球面反射镜将生成的HDR图像投影于所述投影屏幕上，所述投影屏幕包括：背光以及安装于所述背光上的显示屏，所述背光包括上基板、下基板以及涂覆于所述上基板上的背光层，所述显示屏包括前基板以及位于所述前基板和上基板之间的滤光层。本发明的高动态范围短焦距投影系统通过HDR技术，提高了成像的清晰度，同时通过采用陷光的投影屏幕，有利于保证清晰成像。

Description

高动态范围短焦距投影系统
技术领域
本发明涉及投影成像技术领域，尤其涉及一种高动态范围短焦距投影系统。
背景技术
投影仪是一种利用光学元件将工件的轮廓放大,并将其投影到投影屏幕上的光学仪器。然而，现有的投影仪以及与之相配套的投影屏幕，在投影成像时需要在光线较暗的条件下进行成像。这是因为，光线较强时，投影屏幕容易发生反光进而导致影响成像的清晰。此外，较强的光线容易导致投射于投影屏幕上的图像曝光过度，进一步影响成像的清晰。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高动态范围短焦距投影系统，以克服现有技术中存在的不足。
为实现上述发明目的，本发明提供一种高动态范围短焦距投影系统，其包括：投影装置以及投影屏幕；
所述投影装置包括：曝光模块、HDR图像生成模块、投影成像模块、折射透镜组、非球面反射镜，所述曝光模块具有若干曝光量，所述HDR图像生成模块根据不同曝光量下的图像生成HDR图像，所述投影成像模块经所述折射透镜组、非球面反射镜将生成的HDR图像投影于所述投影屏幕上，所述投影屏幕包括：背光以及安装于所述背光上的显示屏，所述背光包括上基板、下基板以及涂覆于所述上基板上的背光层，所述显示屏包括前基板以及位于所述前基板和上基板之间的滤光层。
作为本发明的高动态范围短焦距投影系统的改进，所述曝光模块包括多个发光芯片，各发光芯片各自独立设置，多个发光芯片选择性地进行曝光。
作为本发明的高动态范围短焦距投影系统的改进，多个发光芯片进行曝光时，多个发光芯片同步或者异步进行曝光。
作为本发明的高动态范围短焦距投影系统的改进，任一发光芯片包括依次设置的：n型半导体层、发光层、p型半导体层、透明电极层、和反射层。
作为本发明的高动态范围短焦距投影系统的改进，所述HDR图像生成模块包括降噪单元、调整单元以及合成单元，所述降噪单元对图像数据进行处理，所述调整单元对处理后的数据进行调整，所述合成单元将不同曝光量下的经过调整的图像数据进行拟合。
作为本发明的高动态范围短焦距投影系统的改进，所述折射透镜组、非球面反射镜非同轴设置，经过所述折射透镜组的光路经所述非球面反射镜反射投影于所述投影屏幕上。
作为本发明的高动态范围短焦距投影系统的改进，所述上基板、下基板为玻璃基板。
作为本发明的高动态范围短焦距投影系统的改进，所述背光层包括荧光层以及黑底层，所述荧光层与所述黑底层间隔设置。
作为本发明的高动态范围短焦距投影系统的改进，所述显示屏的前基板上还设置有层叠设置的陷光膜和吸光膜。
作为本发明的高动态范围短焦距投影系统的改进，所述陷光膜上设置有若干凸起和凹陷，所述吸光膜结合于所述凸起和/或凹陷上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的高动态范围短焦距投影系统通过HDR技术，提高了成像的清晰度，同时通过采用陷光的投影屏幕，有利于保证清晰成像。
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，下面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，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的高动态范围短焦距投影系统一具体实施方式的模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
如图1所示，本发明的高动态范围短焦距投影系统包括：投影装置以及投影屏幕。
所述投影装置用于将图像投射于投影屏幕上，其具体包括：曝光模块1、HDR图像生成模块2、投影成像模块3、折射透镜组4、非球面反射镜5。
为了能够清晰的成像，所述投影装置采用HDR技术进行投射成像。具体地，所述曝光模块1具有若干曝光量，所述HDR图像生成模块2根据不同曝光量下的图像生成HDR图像。从而，不同曝光量的图像进行叠加，克服了单一曝光量下图像清晰度不高的问题，其增大了图像上可被人眼所识别的亮度范围。
在一个实施方式中，所述曝光模块1包括多个发光芯片，各发光芯片各自独立设置，多个发光芯片选择性地进行曝光。从而，根据发光芯片投入的数量，可获得不同的曝光量。此外，当多个发光芯片进行曝光时，多个发光芯片可同步或者异步进行曝光，以满足不同的曝光需求。所述发光芯片为半导体材料，具体地，任一发光芯片包括依次设置的：n型半导体层、发光层、p型半导体层、透明电极层、和反射层。
进一步地，所述HDR图像生成模块2用于将不同曝光条件下的图像进行叠加，其包括降噪单元、调整单元以及合成单元。其中，所述降噪单元对图像数据进行处理，所述调整单元对处理后的数据进行调整，所述合成单元将不同曝光量下的经过调整的图像数据进行拟合。所述投影成像模块3将拟合后的图像投射于所述投影屏幕上。
为了获得相对较短的投影行程，所述投影成像模块3经所述折射透镜组4、非球面反射镜5将生成的HDR图像投影于所述投影屏幕上。如此设置，将直线投射行程进行折弯设置，有效地缩短了投射的行程。其中，所述折射透镜组4、非球面反射镜5非同轴设置，经过所述折射透镜组4的光路经所述非球面反射镜5反射投影于所述投影屏幕上。
所述投影屏幕用于实现投影装置的成像。具体地，所述投影屏幕包括：背光6以及安装于所述背光6上的显示屏7。其中，所述背光6包括上基板、下基板以及涂覆于所述上基板上的背光6层。优选地，所述背光6层包括荧光层以及黑底层，所述荧光层与所述黑底层间隔设置。此外，所述上基板、下基板为玻璃基板。
进一步地，所述显示屏7包括前基板以及位于所述前基板和上基板之间的滤光层。为了获得较好的陷光效果，所述显示屏7的前基板上还设置有层叠设置的陷光膜8和吸光膜9。其中，所述陷光膜8上设置有若干凸起和凹陷，所述吸光膜9结合于所述凸起和/或凹陷上。如此设置，通过设置凸起和/或凹陷有利于避免光线的直射，同时通过设置吸光膜9有利于吸收反射光，进而提高成像的清晰度。优选地，所述陷光膜8为热塑性聚氨酯膜，吸光膜9为黑色油墨层。
综上所述，本发明的高动态范围短焦距投影系统通过HDR技术，提高了成像的清晰度，同时通过采用陷光的投影屏幕，有利于保证清晰成像。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种高动态范围短焦距投影系统，其特征在于，所述高动态范围短焦距投影系统包括：投影装置以及投影屏幕；
所述投影装置包括：曝光模块、HDR图像生成模块、投影成像模块、折射透镜组、非球面反射镜，所述曝光模块具有若干曝光量，所述HDR图像生成模块根据不同曝光量下的图像生成HDR图像，所述投影成像模块经所述折射透镜组、非球面反射镜将生成的HDR图像投影于所述投影屏幕上，所述投影屏幕包括：背光以及安装于所述背光上的显示屏，所述背光包括上基板、下基板以及涂覆于所述上基板上的背光层，所述显示屏包括前基板以及位于所述前基板和上基板之间的滤光层。
2.根据权利要求1所述的高动态范围短焦距投影系统，其特征在于，所述曝光模块包括多个发光芯片，各发光芯片各自独立设置，多个发光芯片选择性地进行曝光。
3.根据权利要求2所述的高动态范围短焦距投影系统，其特征在于，多个发光芯片进行曝光时，多个发光芯片同步或者异步进行曝光。
4.根据权利要求2所述的高动态范围短焦距投影系统，其特征在于，任一发光芯片包括依次设置的：n型半导体层、发光层、p型半导体层、透明电极层、和反射层。
5.根据权利要求1所述的高动态范围短焦距投影系统，其特征在于，所述HDR图像生成模块包括降噪单元、调整单元以及合成单元，所述降噪单元对图像数据进行处理，所述调整单元对处理后的数据进行调整，所述合成单元将不同曝光量下的经过调整的图像数据进行拟合。
6.根据权利要求1所述的高动态范围短焦距投影系统，其特征在于，所述折射透镜组、非球面反射镜非同轴设置，经过所述折射透镜组的光路经所述非球面反射镜反射投影于所述投影屏幕上。
7.根据权利要求1所述的高动态范围短焦距投影系统，其特征在于，所述上基板、下基板为玻璃基板。
8.根据权利要求1所述的高动态范围短焦距投影系统，其特征在于，所述背光层包括荧光层以及黑底层，所述荧光层与所述黑底层间隔设置。
9.根据权利要求1所述的高动态范围短焦距投影系统，其特征在于，所述显示屏的前基板上还设置有层叠设置的陷光膜和吸光膜。
10.根据权利要求1所述的高动态范围短焦距投影系统，其特征在于，所述陷光膜上设置有若干凸起和凹陷，所述吸光膜结合于所述凸起和/或凹陷上。
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