CN1108393A - 高架投影仪 - Google Patents

Abstract

一种高架投影仪，它将光照射在一个物或纸张 上，将从其反射的光聚焦在一个聚焦透镜上，通过一 个滤光器将聚焦的光中具有特定波长的紫外或红外 线隔离出来，先通过将隔离的光照射到成象装置上形 成图象，并通过将可见光照射到其上形成所要放大和 投影的图象的成象装置上而将一个图象经过一个投 影透镜投影到一个投影屏幕上，从而获得更清晰的图 象。

Description

本发明涉及一种高架投影仪，更具体地说，是涉及这样一种高架投影仪，即它通过利用特定的波长并在不影响投影的图象的情况下放大该图象，而首先形成与物体或纸上的内容相对应的图象。

一般地，高架投影仪被用于将记录在胶片上的放大图象显示到投影屏幕上。图1显示了一个实施例，它包括：其上表面包括一个费涅尔透镜11的外壳12;一个镜14，它以预定的角度装在外壳12的内部并面对着费涅尔透镜11;一个光源15，它装在外壳12的内部的一侧并把光照射到镜14上;一个设置在光源15和镜14之间的聚焦透镜13;一个成象透镜组17，它位于费涅尔透镜11的上方并由固定在外壳12的一侧的一个支架16进行支撑;以及一个反射镜18，它被设置在成象透镜组17的光轴上。

当采用如此构成的传统高架投影仪10时，其上印有预定图象的胶片100被放置在费涅尔透镜11上并处于被来自光源15的光照射的状态。随后，从光源15照射来的光被反射到镜14上并在通过费涅尔透镜11时变成会聚光。随后，变成会聚光的光通过胶片100并经过成象透镜组17而照射到一个屏幕上，从而获得放大的图象。

这种传统的高架投影仪的优点，在于形成在屏幕上的图象清晰且亮度高。然而，不能直接采用实际的物体或纸张上的内容，这意味着需要制备额外的胶片。当制备了胶片时，投影过程就简单了。然而，由于胶片的尺寸必须与纸的内容相对应，所以难于增加光效率。光效率可通过采用更大的费涅尔透镜来实现，但这显著增大了制作成本。

对于要解决上述问题的传统投影仪，如图2所示，在外壳21的一侧设置了一个成象透镜组22且在外壳21的内部以预定的角度安装了一个镜23，镜23对着成象透镜组22。在外壳21的上表面上设置了一个透明支撑板24，以支撑纸100，且在外壳21中安装了将光照射到由支撑板24支撑的纸100上的多个光源25。

对传统的高架投影仪10，当光从光源25照射到纸上时，光被从纸上反射回来。反射光被反射到镜23上，且放大的图象因而经过成象透镜组22而被形成在投影屏幕上。

然而，传统的投影仪有一些问题。

第一，从光源照射到纸上并从纸上反射的光的反射率大约为17%。因此，需要一个强光源，以获得清晰的图象，这造成了所需的电源和辐射源的方面的问题。

第二，由于支撑板所支撑的纸的表面亮度差，从光源照射来的光受到了不规则的反射，因而产生了可用光量小的问题。因此，需要将来自非常强的光源的光照射到纸或物上。

第三，由于需要高亮度的光源和用于它的装置，高架投影仪的尺寸和价格也相应地增大。

因此，本发明的一个目的是提供一种高架投影仪，它将首先通过从纸上反射而形成的图象投影到一个投影屏幕上以获得清晰的图象。

本发明的另一个目的，是提供一种高架投影仪，用于大大地改善光源的效率并使其小型化。

为实现上述目的，提供了一种高架投影仪，它包括：

第一照明装置，用于把具有预定波长的光照射到放置在平整表面上的物上;

聚焦装置，用于会聚第一照明装置照射并从该物反射的光;

第一隔离装置，用于使从聚焦装置入射来的光中具有特定波长的光通过，并用于以预定角度反射不具有该特定波长的光;

成象装置，用于利用借助具有特定波长并通过了第一隔离装置的光的感光反应首先形成物的图象;

第二照明装置，用于以预定角度将可见光照射到成象装置上;

第二隔离装置，用于将来自第二照明装置照射的照明光的可见光成分照射到成象装置上，并用于除去该特定波长成分;

反射装置，用于以预定角度反射一个图象，在该图象上投影有从第二隔离装置照射到成象装置上的可见光;以及

用于将反射装置入射的物象放大并投影到投影屏幕上的装置。

为实现上述目的，提供了一种高架投影仪，它包括：

其上放置有一个物的基板;

从该基板的一侧向上延伸的一个支架;

设置在基板上的支架上的第一光源，它以预定角度将光照射在物上;

一个聚焦透镜组，用于将从第一光源照射来的光聚焦在物上;

一个第二光源，用于与聚焦透镜组的光轴成直角地发光;

一个滤光器，用于使从聚焦透镜组入射来的光中的特定波长通过并与特定波长同轴地反射从第二光源照射来的光的可见光;

一个第一遮光膜，它与第二光源同轴地设置并发射和遮挡从物反射且没有通过一个滤光器的光和从第二光源照射来以通过该滤光器的光;

一个设置在该滤光器上的成象部件，它对经过滤光的特定波长有光敏反应，以形成与物相应的图象;

设置在成象部件上以反射一个图象的反射镜;

一个投影透镜，用于将物的象放大并投影到该反射镜的整个表面上;以及

一个固定在支架的一端的头，它包括一个设置在投影透镜的整个上方以遮挡来自外界的特定波长的第二遮光膜。

通过以下结合附图对本发明的最佳实施例所作的详细描述，本发明的上述目的和其他优点将变得更为明显。在附图中：

图1是原理性剖视图，显示了传统的高架投影仪;

图2是原理性剖视图，显示了传统的高架投影仪的另一实施例;且

图3是部分截面剖视图，显示了本发明的高架投影仪。

本发明的高架投影仪，通过将具有预定波长的光照射在放置在一个平坦表面上的物上，而将从该物反射的光会聚起来，并将所会聚的光中具有特定波长的光照射在成象装置上以形成一个第一图象，并利用可见光将该图象放大并投影到一个投影屏幕上。如图3所示，一个支架32被设置在基板31的一侧，且位于相对于基板31垂直的位置的一个头33与支架32的一端相耦合。在支架32的上端设置有一个第一光源41，该第一光源41用于将特定波长照射在其上放置有纸或一个物的基板31上。在位于放置在基板31的物的上方的头33中，设置有用于会聚从第一光源41照射和反射到该物上的光的聚焦透镜组42。一个成象部件43和一个反射镜44被与聚焦透镜42同轴并相距预定间隔地设置，在成象部件43颜色被具有特定波长的光改变，且反射镜44用于以直角对光进行反射。在反射镜44的整个上方，设置有一个投影透镜组45，该投影透镜组45被用于会聚并散射从反射镜44反射来的光，以将所产生的光投影到投影屏幕50上。在聚焦透镜组42和成象透镜43之间设置有一个滤光器46，用于使从物反射来的光中具有特定波长的光通过并反射不具有特定波长的光，从而使得只有具有特定波长的光能照射到成象部件43上。另外，在滤光器46的整个上方，即在与聚焦透镜的光轴成直角的方向上，设置有用于将光照射在滤光器46上的第二光源47。滤光器46使从第二光源47照射来的光的特定波长通过，并与从第一光源41照射来且通过滤光器的特定波长同轴地反射可见光。作为滤光器46，可采用用于对通过聚焦透镜组42的光进行滤光的滤光器与用于对从第二光源47照射来的光进行滤光的滤光器的组合。

这里，成象部件43是通过在一个透明板上覆上一种光敏聚合物而制成的，且采用一个卤灯作为第二光源。在投影透镜组45的整个上方，设置有一个第二遮光膜51，用于遮挡该特定波长以防止来自外界的紫外线穿过投影透镜组45。在与第二光源47的扫描方向同轴设置的滤光器之后，设置有一个第一遮光膜49，用于通过发射除具有特定波长的光以外的光以及来自光源47的、具有特定波长并通过了滤光器46光，来进行遮光。

作为具有特定波长的光，采用了从第一光源41照射到基板31上的物上的反射光中能够通过滤光器46的红外或紫外辐射。成象部件借助利用红外或紫外辐射-即从物反射并被一个聚焦透镜会聚的、具有特定波长的光-的光敏反应，形成对应于物的图象。

根据本发明的一种高架投影仪的运行如下。

为了利用本发明的高架投影仪将物或纸的象投影到投影屏幕50上，纸100（或一个物）被放置在基板31上。随后，借助第一光源41将光照射在纸100的表面上。因此，照射在纸100上的光被聚焦透镜组42会聚并通过滤光器46。除了具有特定波长的紫外辐射或红外辐射以外的光被反射到第一遮光膜49，而紫外或红外辐射则通过滤光器46。滤光后的紫外或红外线被照射到成象部件43上。因此，成象部件43的颜色被紫外和红外辐射所改变，从而形成了物或纸张的内容的图象。

当在成象部件43上如此形成了一个图象时，从第二光源47照射到滤光器46的光中的紫外或红外线通过滤光器46并被发射向第一遮光膜49。可见光被滤光器46反射并照射在成象部件43上。因此，成在成象部件43上的图象经过反射镜44和投影透镜组45而被投影到投影屏幕50上。因此，纸的图象被清晰地投影在投影屏幕上。更详细地说，先是由从第一光源41照射到纸的表面上的紫外或红外线在成象部件43上成了一个图象。随后成在成象部件43上的图象由从第二光源47照射来的可见光投影到投影屏幕50上。因此，图象的分辨率能得到改善。

在本发明的实施例中，投影图象的形成可以由采用紫外或红外线来解释。然而，也可通过采用X光来形成这样的图象。

如上所述，本发明的高架投影仪能将物的象或纸张的内容直接投影在投影屏幕上。因此，不需要用在投影仪中的额外胶片，且能够对三维的物进行投影。

Claims (15)

1、一种高架投影仪，包括：

第一照明装置，用于将具有预定波长的光照射到放置在一个平坦表面上的物上；

聚焦装置，用于会聚所述第一照明装置照射并从物反射的光；

第一隔离装置，用于通过从所述聚焦装置入射的光中具有特定波长的光，并用于以预定角度反射不具有该特定波长的光；

成象装置，用于先借助通过采用具有特定波长并已经通过了所述第一隔离装置的光的光敏反应形成物的图象；

第二照明装置，用于将可见光以预定角度照射到所述成象装置上；

第二隔离装置，用于将从所述第二照明装置照射来的照明光的可见光成分照射到所述成象装置上，并用于除去该特定波长成分；

反射装置，用于以预定角度反射该图象，该图象上投影有从所述第二隔离装置照射到所述成象装置上的可见光；以及

用于将所述反射装置入射的物象放大并投影到一个投影屏幕上的装置。

2、根据权利要求1的高架投影仪，其中所述物的图象被印在纸上。

3、根据权利要求1的高架投影仪，其中所述物的图象是三维的。

4、根据权利要求1的高架投影仪，其中所述第一照明装置照射的特定波长处于紫外频带内，且所述成象装置与紫外波长发生光敏反应。

5、根据权利要求1的高架投影仪，其中所述第一照明装置照射的特定波长处于紫外频带内，且所述成象装置通过所述紫外波长而发生光敏反应以形成对应于物的图象。

6、根据权利要求1的高架投影仪，其中所述第二照明装置采用了卤灯。

7、根据权利要求1、4和5中任何一项的高架投影仪，其中在所述成象装置的一个透明玻璃表面上覆有光敏聚合物，从而当具有特定波长的光得到照射时能够通过改变所述成象装置的颜色而形成物的图象。

8、根据权利要求1的高架投影仪，进一步包括遮光装置，该遮光装置用于发射并遮挡被所述第一隔离装置所隔离并从所述第一隔离装置反射的、不具有该特定波长的光和被第二隔离装置所隔离并具有该特定波长的光。

9、根据权利要求1的高架投影仪。其中投影装置的整个表面上都被引入来自外界的、具有该特定波长的光。

10、一种高架投影仪，包括：

一个基板，其上放置了一个物;

从所述基板的一端向上延伸的支架;

设置在所述基板的该支架中的一个第一光源，该第一光源以预定角度将光照射在该物上;

一个聚焦透镜组，用于将从所述第一光源照射来的光会聚在物上;

一个第二光源，用于与聚焦透镜组的光轴成直角地发出光;

一个滤光器，用于使从所述聚焦透镜组入射来的光的特定波长通过并用于与该特定波长同轴地反射从所述第二光源照射来的光的可见光;

一个与所述第二光源同轴设置的第一遮光膜，它发射和遮挡从所述物反射且没有通过滤光器的光和从所述第二光源照射来以通过所述滤光器的光;

设置在所述滤光器上的成象部件，它通过滤光后的特定波长而发生光敏反应，从而形成与物对应的图象;

设置在所述成象装置上以反射一个图象的反射镜;

一个投影透镜，用于将物的图象放大并投影到所述反射镜的整个表面上;

一个固定在所述支架的一端的头，它包括一个设置在投影透镜的整个上方的第二遮光膜，以遮挡从外界引入的该特定波长。

11、根据权利要求1的高架投影仪，其中所述物是一个印在纸上的图象。

12、根据权利要求10的高架投影仪，其中所述特定波长处于紫外频带内并从所述第一光源照射出来，且所述成象装置借助紫外辐射而发生光敏反应。

13、根据权利要求10的高架投影仪，其中所述特定波长处于红外频带内并从所述第一光源辐射出来，且所述成象装置借助红外线而发生光敏反应。

14、根据权利要求10的高架投影仪，其中所述第二光源是卤灯。

15、根据权利要求10的高架投影仪，其中所述成象装置的透明玻璃的表面上覆有感光聚合物，从而能在具有特定波长的光被照射到一个膜上时通过改变所述成象装置的颜色而形成与物对应的图象。

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