[发明专利]自动调焦的投影系统

说明书

技术领域

本发明涉及投影系统，更具体地说，涉及一种带红外监控、且可自动调焦的投影系统。

背景技术

如图1所示，在专利号200820071126。8的中国实用新型专利中，公开了一种“大屏幕红外监控投影物镜”，为了解决投影物镜和红外监控物镜的调焦问题，其中设置了两个调焦装置，分别是投影调焦装置17和监控调焦装置19。也就是说，在该专利中对投影物镜与红外监控物镜需要分别单独调焦。

图1中各标号分别为：单负透镜1、单负透镜2、单负透镜3、单正透镜4、分光棱镜5、单正透镜6、单负透镜7、胶合透镜8、胶合透镜9、单正透镜10、滤光镜11、单正透镜12、单负透镜13、单正透镜14、胶合透镜15、投影镜筒16、投影调焦手轮17、法兰18、监控调焦手轮19、监控镜筒20、法兰21、CMOS芯片22、芯片固定板23、视场光栏24。

当投影距离变化时，需要调整投影调焦装置17以对投影物镜进行调焦，即整体推动“投影镜筒16与法兰16前后移动”，使投影画面聚焦清晰；由于此时装在投影镜筒16上的红外监控物镜会一起移动，所以还需要调整监控调焦装置19以对红外监控物镜进行调焦，使得CMOS芯片22采集到的图像可满足互动操作要求。

这种投影系统需要两次调焦，操作很不方便；另一方面，投影画面是可见光，用户可用人眼判断是否聚焦清晰，但红外监控画面为红外不可见光，人眼是无法判断是否已满足互动操作要求。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明要解决传统投影系统需要两次调焦、操作很不方便的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种自动调焦的投影系统，包括投影模组和红外监控模组；所述投影模组包括投影光源及投影物镜，所述投影光源发出的光依次经所述投影物镜中的分光元件、第一镜片组后射出；所述红外监控模组包括监控物镜及感应芯片；其中，还包括装于所述投影模组上的红外光源，所述红外光源射出的红外光斑落于所述红外监控模组的监控范围内；所述红外光斑的红外光经反射回来后依次经所述第一镜片组、分光元件后传送到所述红外监控模组；还包括用于驱动所述第一镜片组前后移动的调焦装置，所述调焦装置包括调焦控制模块及调焦马达，所述调焦控制模块从所述红外监控模组接收实时的红外监控信号，并向所述调焦马达发出控制信号，所述调焦马达与所述第一镜片组连接并可带动其前后移动；所述红外监控模组的光轴过所述分光元件后与所述投影物镜的光轴同轴，且所述投影物镜和监控物镜的光学特性可确保所述调焦装置在驱动所述第一镜片组前后移动使得所述感应芯片收到的红外监控画面聚焦清晰时、所述投影物镜也同步实现聚焦清晰。本发明中，所述投影模组与红外监控模组的光学特性应满足以下关系：当所述投影模组中显示芯片的有效面积大于投影画面在所述感应芯片上可对应形成的红外监控画面的面积时，所述监控物镜的光学放大倍率大于从所述分光元件到显示芯片的光学系统的放大倍率；当所述投影模组中显示芯片的有效面积小于投影画面在所述感应芯片上可对应形成的红外监控画面的面积时，所述监控物镜的光学放大倍率小于从所述分光元件到显示芯片的光学系统的放大倍率；当所述投影模组中显示芯片的有效面积等于投影画面在所述感应芯片上可对应形成的红外监控画面的面积时，所述监控物镜的光学放大倍率等于从所述分光元件到显示芯片的光学系统的放大倍率。

本发明中，从投影平面反射回来进入所述感应芯片形成红外监控画面的红外光的光路在所述第一镜片组上的第一透镜表面处的光线角度，应大于或等于投影光在所述第一透镜表面处的出射光线角度。

本发明中，所述投影物镜还可包括设有第二镜片组，所述分光元件位于所述第一镜片组与第二镜片组之间；此时所述第二镜片组和分光元件为固定结构；所述投影光源发出的光依次经所述投影物镜中的第二镜片组、分光元件、第一镜片组后射出。

本发明中，所述分光元件可包括两块相互粘接的直角棱镜，所述两个直角棱镜的粘接面上设有分光膜。所述分光元件还可以是分光片。

本发明中，所述红外光源射出的光斑应在工作距离范围任何距离保持清晰，方可作为调焦之参照。此时，出射光角度应小于2度。所述红外光源包括准直激光光源。

本发明中，所述红外光源发出的红外光最好投射于所述投影模组的投影画面边缘。