视频图像投影装置及方法转让专利
申请号 : CN200580045344.3
文献号 : CN100596178C
文献日 : 2010-03-24
发明人 : 袁宁 , 张立
申请人 : 袁宁 , 张立
摘要 :
本发明涉及一种视频图像投影装置，包括产生各类控制信号的CPU，信号转换单元，将所述数字视频信号转换为具有时间特征的视频数据流的先进先出存储单元，串/并转换单元，以及彩色可见光视频影像播放单元，包括：产生彩色可见光的三原色发光管排、使彩色可见光聚焦的聚光镜排、流明发光管单元、束光镜、束光夹缝、接收混合彩色可见光并反射的镜面三棱镜或镜面多棱镜，以及接收混合彩色可见光单方向扩散并在屏幕上投影的负透镜，使得接收到模拟信号数据流产生连续的动态彩色可视画面。本发明视频图像投影装置便携、低功耗、低成本，提高了投影清晰程度和流明照度，并减少了电磁噪声。本发明还涉及一种视频图像投影方法。
权利要求 :
1.一种视频图像投影装置，包括：
接口(1)，用于接收视频输入信号，视频输入信号中包括视频信号 和同步信号；
CPU(2)，用于根据来自接口(1)的同步信号，产生各类控制信号， 所述控制信号包括：信号转换单元的控制信号、先进先出存储单元的 控制信号、串/并转换单元的控制信号、控制流明发光管单元产生流明 可见光的流明照度信号的控制信号、控制电机转动并同步带动镜面三 棱镜或镜面多棱镜转动的电机转速及同步控制信号；
信号转换单元(3)，用于根据来自CPU(2)的所述控制信号将视频 输入信号转换为数字视频数据流；
其特征在于，还包括：
先进先出存储单元(4)，用于接收和暂时存储来自信号转换单元(3) 的数字视频数据流，根据来自CPU(2)的所述控制信号将所述数字视频 数据流转换为具有时间特征的视频数据流，并在CPU(2)的控制下输出 具有时间特征的视频数据流，其中每一段具有时间特征的视频数据流 对应于一帧视频图像；
串/并转换单元(5)，用于根据来自CPU(2)的所述控制信号接收先 进先出存储单元(4)的具有时间特征的视频数据流并将其串/并转换为 并行视频数据流，其中每一组并行视频数据流对应于一帧视频图像中 的一行像素点；
三原色或多原色发光管排(1-2)，包括多个三原色或多原色发光管 单元，用于在并行视频数据流的激励下，对应的三原色或多原色发光 管单元点亮发光，产生各种不同色彩组合的彩色可见光；
聚光镜排(1-3)，包括配置在每个三原色或多原色发光管单元发光 端的聚光镜，用于使每个三原色或多原色发光管单元产生的彩色可见 光聚焦，形成彩色可见光排；
流明发光管单元(1-10)，根据CPU(2)的所述控制信号，根据不同 的流明照度需要的情况下控制点亮一到多组流明发光管组产生流明可 见光；
束光镜(1-4)，接收彩色可见光排和流明可见光形成的混合彩色可 见光，使其透过并平行处理；
束光夹缝(1-5)，具有预定宽度的缝隙，用于平行处理混合彩色可 见光并约束为窄条；
镜面三棱镜或镜面多棱镜(1-8)，在电机(1-6)的带动下同步转动， 用于以恒定改变的入射角接收窄条混合彩色可见光，并进行反射；
负透镜(1-7)，用于接收经过镜面三棱镜或镜面多棱镜反射的窄条 混合彩色可见光，使混合彩色可见光透过并横扩散，其弯曲度符合混 合彩色可见光形成可视彩色视频图像的要求，使混合彩色可见光单方 向均匀扩散并在屏幕上投影；
当彩色可见光排和流明可见光产生的连续混合彩色可见光照射到 镜面三棱镜或镜面多棱镜的镜面上的入射角以一恒定的速度、恒定的 转向发生改变，相应混合彩色可见光的反射角也在以相同的速度、恒 定的转向发生改变，因此反射的连续混合彩色可见光照射到某一平面 的不同位置，产生与镜面三棱镜或镜面多棱镜镜面转动方向平行的连 续混合彩色可见光的光斑组成的线条，连续光斑组成的线条即组成彩 色视频图像的每一行，由此组成一幅可见光视频图像；在镜面三棱镜 或镜面多棱镜镜面旋转到各镜面间夹角时，控制先进先出存储芯片停 止具有时间特征的数据流输出，即控制对应的三原色或多原色发光管 单元停止发光，而当镜面三棱镜或镜面多棱镜旋转到下一镜面起始端 时，控制先进先出存储芯片开始具有时间特征的数据流的输出，即控 制对应的三原色或多原色发光管单元开始发光，连续的混合彩色可见 光产生的反射组成下一幅可见光视频图像，周而复始即组成由接收到 模拟信号数据流提供的连续动态彩色可视画面。
2. 根据权利要求1所述的视频图像投影装置，其中串/并转换单 元(5)集成入彩色可见光视频影像播放单元(6)中，串/并转换单元(5)与 三原色或多原色发光管排中相对应的信号引线布放在专用电路板上。
3.根据权利要求1或2所述的视频图像投影装置，其中彩色可 见光视频影像播放单元(6)在机壳(1-9)内包括：安装在第一支架(191) 上的三原色或多原色发光管排(1-2)和凸透镜排(1-3)，安装在第二支架 (192)上的流明发光管单元(1-10)，安装在第三支架(193)上的束光镜(1-4) 和束光夹缝(1-5)，安装在第四支架(194)上的电机(1-6)，安装在所述第 四支架(194)，和第五支架(195)上的镜面三棱镜或镜面多棱镜(1-8)，电 机(1-6)与镜面三棱镜或镜面多棱镜(1-8)在所述第四支架(194)处同轴， 以及包括安装在机壳(1-9)上的负透镜(1-7)；其中电机(1-6)带动镜面三 棱镜或镜面多棱镜(1-8)同步转动；机壳(1-9)焊接或使用耐热粘合物质 连接所述第一支架、所述第二支架、所述第三支架、所述第四支架以 及所述第五支架(191-195)；在机壳(1-9)的内部，除发光器件和接收光 器件部分外，其余部分均涂有不反光材料，机壳(1-9)、所述第一支架、 所述第二支架、所述第三支架、所述第四支架以及所述第五支架均使 用金属或散热良好物质组成；其中负透镜(1-7)使混合彩色可见光透过 并单方向扩散混合彩色可见光，为视频图像投影装置的视频影像播放 窗口。
4.根据权利要求1或2所述的视频图像投影装置，其中串/并转 换单元(5)根据具体清晰度象素要求，将具有时间特征的视频数据流串 /并转换为具体清晰度象素要求位数的并行视频数据流；混合彩色可见 光组成视频图像的行或列，视频图像的列或行由旋转镜面三棱镜或镜 面多棱镜的镜面对混合彩色可见光产生不同入射角并反射混合彩色可 见光获得。
5.根据权利要求1或2所述的视频图像投影装置，其中三原色 或多原色发光管排(1-2)由排列成一排或两排的三原色或多原色发光管 单元组成，高亮红、绿、蓝激光发光管或高亮红、绿、蓝发光二极管 形成一个三原色发光管单元，且发光方向相同，引出对应信号连线； 三原色或多原色发光管排(1-2)具有与并行视频数据流清晰度象素的位 数相同个数的三原色发光管单元，在并行视频数据流的激励下，对应 的三原色发光管单元点亮发光，产生各种不同色彩组合的彩色可见光。
6.根据权利要求1或2所述的视频图像投影装置，其中负透镜 (1-7)弯曲度被选择，使仅有镜面三棱镜或镜面多棱镜的镜面长度的投 影影像单方向变宽，即，使视频图像的行或列加宽，以便使所获得的 视频图像符合长宽比要求，在所希望投影平面或银幕上产生可见光彩 色视频图像。
7.根据权利要求1或2所述的视频图像投影装置，其中接口(1)、 CPU(2)、信号转换单元(3)、先进先出存储单元(4)、串/并转换单元(5) 都布放在专用电路板上，专用电路板内有电连接引线与上述各器件连 接，输入输出各种信号通过电缆和接口相互对应连接。
8.一种视频图像投影方法，包括以下步骤：
a)接收视频输入信号，视频输入信号包括视频信号和同步信号；
b)由CPU根据同步信号，产生各类控制信号，所述控制信号包括： 视频转换单元的控制信号、先进先出存储单元的控制信号、串/并转换 单元的控制信号、控制流明发光管单元产生流明可见光的流明照度信 号的控制信号、控制电机转动并同步带动镜面三棱镜或镜面多棱镜转 动的电机转速及同步控制信号；
c)根据所述视频转换单元的控制信号，将视频输入信号转换为数 字视频数据流；
其特征在于，还包括：
d)根据所述先进先出存储单元的控制信号，将数字视频数据流经 先进先出存储单元转换为具有时间特征的视频数据流，并在CPU的控 制下输出具有时间特征的视频数据流，其中每一段具有时间特征的视 频数据流对应于一帧视频图像；
e)根据所述串/并转换单元的控制信号，将具有时间特征的视频数 据流串/并转换为并行视频数据流，其中每一组并行视频数据流对应于 一帧视频图像中的一行像素点；
f)与步骤c-e同时进行，将CPU产生的电机转速及同步控制信号 延时一定时间，以保证视频输入信号与并行视频数据流的转换同步；
g)三原色或多原色发光管排中三原色或多原色发光管单元在对应 的并行视频数据流激励下发光，产生各种不同色彩的彩色可见光，将 彩色可见光聚光为彩色可见光排；同时流明发光管单元，在CPU控制 下，根据所述控制流明发光管单元产生流明可见光的流明照度信号的 控制信号，根据不同的流明照度需要控制点亮一到多组流明发光管组 产生流明可见光；
h)彩色可见光排和流明可见光形成混合彩色可见光，混合彩色可 见光被平行处理并约束为窄条；
i)镜面三棱镜或镜面多棱镜恒速并同步转动，接收在具有时间特 征的视频数据流控制下产生的连续的窄条混合彩色可见光并反射，连 续的窄条混合彩色可见光具有连续改变的入射角；
j)负透镜接收经镜面三棱镜或镜面多棱镜反射的连续的窄条混合 彩色可见光，连续混合彩色可见光透过负透镜并单方向扩散后照射到 一个平面上，形成彩色视频图像的各行，组成一幅彩色可见光图像；
k)在镜面三棱镜或镜面多棱镜旋转到各镜面间夹角时，控制先进 先出存储单元停止具有时间特征的数据流输出，即控制对应的三原色 或多原色发光管单元停止发光；而当镜面三棱镜或镜面多棱镜旋转到 下一镜面起始端时，控制先进先出存储芯片开始具有时间特征的数据 流的输出，即控制对应的三原色或多原色发光管单元开始发光，在结 尾处结束接收并反射混合彩色可见光；重复步骤a-j，连续的混合彩 色可见光产生的反射组成下一幅可见光视频图像，周而复始，即组成 由接收到模拟信号数据流提供的连续动态彩色可视画面。
说明书 :
技术领域
本发明涉及一种视频图像处理装置及方法，特别涉及一种视频图 像投影装置及方法。
背景技术
当前使用的投影设备主要包括阴极射线管(CRT)投影机、液晶投 影机、数码光输投影机等。
阴极射线管投影机将RGB模拟信号提供给阴极射线管，在高压 作用下发光，经过信号放大和会聚，在荧光屏上显示出彩色图像，CRT 投影机投射的图像画面还原和色彩比较好，但是机器的亮度比较低， 需要专业人员进行调试使用，重量和体积较大，不便携带，使用不够 方便，CRT投影机要做到图像最佳会聚，要求对投射画面多种情况的 失真能够有良好的校正功能，CRT投影机安装后，一般不能随便移动， 否则就要重新调整包括画面的倾斜，上下梯形，弧形失真，宽窄幅度 等等，其次是聚焦性能。CRT管的分辨率(最小像素数决定画面的分 辨率)由聚焦，磁聚焦应用较为普遍，它的优点是聚焦和边角聚焦性能 好，聚焦精度高，可以进行分区聚焦和边角聚焦，但其在投影机市场 上已属非主流产品。
关于液晶投影机，它分为三片机和单片机。目前，三片投影机是 液晶投影机的主要机种。三片LCD投影机的原理是光学系统把强光 通过分光镜形成RGB三种光，分别透过RGB三色液晶板。信号源经 过A/D转换，调制后加到液晶板上，通过控制光路的通断，RGB 光最后在棱镜中汇聚，由此形成彩色图像。用于液晶投影机的LCD 液晶板由活性液晶体制成，具有透光性，通过控制系统，可以控制透 过LCD的光的亮度，颜色，对比度等。液晶投影机利用液晶的光电 效应，影响其液晶单元的透光率或反射率，从而影响它的光学性质， 产生具有不同灰度层次及颜色的图像。LCD液晶板的大小决定着投影 机的大小，LCD越小，则投影机的光学系统就能做得越小，从而使投 影机越小，并且保持高亮，其技术之难是可想而知的。
目前市场上可得到的数码光输投影机采用美国德州仪器公司(TI) 的专利技术，是以表面的数字微镜装置Digital Micro mirror Device(DMD)作为成像器件，通过信号放大来输出大屏幕图像。DMD 芯片包含成千上万的微镜，每个微镜代表一个像素，开或关的状态就 可投射一幅画面的一个像素。DLP能够产生色彩是由于放在光源路径 上的色轮的作用，由红、绿、蓝光过滤投射到一个镶有微镜面陈列的 微芯片的表面，这些微镜面以每秒5000次的速度转动，它们通过反射 投射过来的光产生图像，因此DLP投影技术也称为反射式投影技术。 这种投影机所产生的图像非常明亮，图像的色彩准确而精细。数字技 术的采用，使图像灰度等级和图像信噪声比提高，画面质量细腻稳定， 数字图像比较精确，反射式DMD器件的应用，使构成DLP图像素的 微镜面之间的距离很小，使成像器件的总光效率达到85％以上，对比 度，亮度，均匀性都非常出色，DLP投影机清晰度高，画面均匀，用 单片DMD芯片，用旋转滤色片产生色彩，也有使用两片或三片DMD 芯片制造的投影机，其亮度可达到1-200ANSI流明，且可任意变焦， 机器调整十分方便，但成本很高。
由上述关于阴极射线管(CRT)投影机、液晶投影机、数码光榆投 影机等三种投影机的描述可知这三种投影机的共同点是功耗大，需要 风机散热系统、大功率流明系统等，其技术上实现难度较大，成本高， 自身体积及重量均较大。
阴极射线管投影机将RGB模拟信号提供给阴极射线管，在高压 作用下发光，经过信号放大和会聚，在荧光屏上显示出彩色图像，CRT 投影机投射的图像画面还原和色彩比较好，但是机器的亮度比较低， 需要专业人员进行调试使用，重量和体积较大，不便携带，使用不够 方便，CRT投影机要做到图像最佳会聚，要求对投射画面多种情况的 失真能够有良好的校正功能，CRT投影机安装后，一般不能随便移动， 否则就要重新调整包括画面的倾斜，上下梯形，弧形失真，宽窄幅度 等等，其次是聚焦性能。CRT管的分辨率(最小像素数决定画面的分 辨率)由聚焦，磁聚焦应用较为普遍，它的优点是聚焦和边角聚焦性能 好，聚焦精度高，可以进行分区聚焦和边角聚焦，但其在投影机市场 上已属非主流产品。
关于液晶投影机，它分为三片机和单片机。目前，三片投影机是 液晶投影机的主要机种。三片LCD投影机的原理是光学系统把强光 通过分光镜形成RGB三种光，分别透过RGB三色液晶板。信号源经 过A/D转换，调制后加到液晶板上，通过控制光路的通断，RGB 光最后在棱镜中汇聚，由此形成彩色图像。用于液晶投影机的LCD 液晶板由活性液晶体制成，具有透光性，通过控制系统，可以控制透 过LCD的光的亮度，颜色，对比度等。液晶投影机利用液晶的光电 效应，影响其液晶单元的透光率或反射率，从而影响它的光学性质， 产生具有不同灰度层次及颜色的图像。LCD液晶板的大小决定着投影 机的大小，LCD越小，则投影机的光学系统就能做得越小，从而使投 影机越小，并且保持高亮，其技术之难是可想而知的。
目前市场上可得到的数码光输投影机采用美国德州仪器公司(TI) 的专利技术，是以表面的数字微镜装置Digital Micro mirror Device(DMD)作为成像器件，通过信号放大来输出大屏幕图像。DMD 芯片包含成千上万的微镜，每个微镜代表一个像素，开或关的状态就 可投射一幅画面的一个像素。DLP能够产生色彩是由于放在光源路径 上的色轮的作用，由红、绿、蓝光过滤投射到一个镶有微镜面陈列的 微芯片的表面，这些微镜面以每秒5000次的速度转动，它们通过反射 投射过来的光产生图像，因此DLP投影技术也称为反射式投影技术。 这种投影机所产生的图像非常明亮，图像的色彩准确而精细。数字技 术的采用，使图像灰度等级和图像信噪声比提高，画面质量细腻稳定， 数字图像比较精确，反射式DMD器件的应用，使构成DLP图像素的 微镜面之间的距离很小，使成像器件的总光效率达到85％以上，对比 度，亮度，均匀性都非常出色，DLP投影机清晰度高，画面均匀，用 单片DMD芯片，用旋转滤色片产生色彩，也有使用两片或三片DMD 芯片制造的投影机，其亮度可达到1-200ANSI流明，且可任意变焦， 机器调整十分方便，但成本很高。
由上述关于阴极射线管(CRT)投影机、液晶投影机、数码光榆投 影机等三种投影机的描述可知这三种投影机的共同点是功耗大，需要 风机散热系统、大功率流明系统等，其技术上实现难度较大，成本高， 自身体积及重量均较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种视频图像投影装置及方法，以克服上 述缺陷。本发明提供一种视频图像投影装置，包括接口，用于接收视 频输入信号，视频输入信号中包括视频信号和同步信号；CPU，用于 根据来自接口的同步信号，产生各类控制信号；信号转换单元，用于 根据来自CPU的控制信号将视频输入信号转换为数字视频数据流；先 进先出存储单元，用于接收和暂时存储来自信号转换单元的数字视频 数据流，根据来自CPU的控制信号将所述数字视频数据流转换为具有 时间特征的视频数据流，并在CPU的控制下输出具有时间特征的视频 数据流；串/并转换单元，用于根据来自CPU的控制信号接收先进先 出存储单元的具有时间特征的视频数据流并将其串/并转换为并行视 频数据流；三原色或多原色发光管排，包括多个三原色或多原色发光 管单元，用于在并行视频数据流的激励下，对应的三原色或多原色发 光管单元点亮发光，产生各种不同色彩组合的彩色可见光；聚光镜排， 包括配置在每个三原色或多原色发光管单元发光端的聚光镜，用于使 每个三原色或多原色发光管单元产生的彩色可见光聚焦，形成彩色可 见光排；流明发光管单元，根据CPU的控制信号，根据不同的流明照 度需要的情况下控制点亮一到多组流明发光管组产生流明可见光；束 光镜，接收彩色可见光排和流明可见光形成的混合彩色可见光，使其 透过并平行处理；束光夹缝，具有预定宽度的缝隙，用于平行处理混 合彩色可见光并约束为窄条；镜面三棱镜或镜面多棱镜，在电机的带 动下同步转动，用于以恒定改变的入射角接收窄条混合彩色可见光， 并进行反射；负透镜，用于接收经过镜面三棱镜或镜面多棱镜反射的 窄条混合彩色可见光，使混合彩色可见光透过并横扩散，其弯曲度符 合混合彩色可见光形成可视彩色视频图像的要求，使混合彩色可见光 单方向均匀扩散并在屏幕上投影；当彩色可见光排和流明可见光产生 的连续混合彩色可见光照射到镜面三棱镜或镜面多棱镜的镜面上的入 射角以一恒定的速度、恒定的转向发生改变，相应混合彩色可见光的 反射角也在以相同的速度、恒定的转向发生改变，因此反射的连续混 合彩色可见光照射到某一平面的不同位置，产生与镜面三棱镜或镜面 多棱镜镜面转动方向平行的连续混合彩色可见光的光斑组成的线条， 连续光斑组成的线条即组成彩色视频图像的每一行，由此组成一幅可 见光视频图像；在镜面三棱镜或镜面多棱镜镜面旋转到各镜面间夹角 时，控制先进先出存储芯片停止具有时间特征的数据流输出，即控制 对应的三原色或多原色发光管单元停止发光，而当镜面三棱镜或镜面 多棱镜旋转到下一镜面起始端时，控制先进先出存储芯片开始具有时 间特征的数据流的输出，即控制对应的三原色或多原色发光管单元开 始发光，连续的混合色彩色可见光产生的反射组成下一幅可见光视频 图像，周而复始即组成由接收到模拟信号数据流提供的连续动态彩色 可视画面。
根据本发明，其中串/并转换单元可集成到彩色可见光视频影像 播放单元CLVIP，中，串/并转换单元与三原色或多原色发光管排中 相对应的信号引线布放在专用电路板上。
根据本发明，其中彩色可见光视频影像播放单元CLVIP在机壳 内包括：安装在第一支架上的三原色或多原色发光管排和凸透镜排， 安装在第二支架上的流明发光管单元，安装在第三支架上的束光镜和 束光夹缝，安装在第四支架上的电机，安装在第四支架和第五支架上 的镜面三棱镜或镜面多棱镜，电机与镜面三棱镜或镜面多棱镜在第四 支架处同轴，以及包括安装在机壳上的负透镜；其中电机带动镜面三 棱镜或镜面多棱镜同步转动；机壳焊接或使用耐热粘合物质连接所述 第一支架、所述第二支架、所述第三支架、所述第四支架以及所述第 五支架；在机壳的内部，除发光器件和接收光器件部分外，其余部分 均涂有不反光材料，机壳及所述第一支架、所述第二支架、所述第三 支架、所述第四支架以及所述第五支架均使用金属或散热良好物质组 成；其中负透镜使混合彩色可见光透过并单方向扩散混合彩色可见光， 为本发明的视频图像投影装置的视频影像播放窗口。
根据本发明，其中串并转换单元根据具体清晰度要求，将具有时 间特征的视频数据流串/并转挟为具体清晰度象素要求位数的并行视 频数据流。混合彩色可见光组成视频图像的行或列，视频图像的列或 行由旋转镜面三棱镜或镜面多棱镜的镜面对混合彩色可见光产生不同 入射角并反射混合彩色可见光获得。
根据本发明，其中三原色或多原色发光管排由排列成一排或两排 的三原色或多原色发光管单元组成，高亮红、绿、蓝激光发光管或高 亮红、绿、蓝发光二极管形成一个三原色发光管单元，且发光方向相 同，引出对应信号连线；三原色或多原色发光管排具有与并行视频数 据流清晰度象素的位数相同个数的三原色发光管单元，在并行视频数 据流的激励下，对应的三原色发光管单元点亮发光，产生各种不同色 彩组合的彩色可见光。
根据本发明，其中负透镜弯曲度被选择，使仅有镜面三棱镜或镜 面多棱镜的镜面长度的投影影像单方向变宽，即，使视频图像的行或 列加宽，以便使所获得的视频图像符合长宽比要求，在所希望的投影 平面或银幕上产生可见光彩色视频图像。
根据本发明，其中接口、CPU、信号转换单元、先进先出存储单 元、串/并转换单元等器件都布放在专用电路板上，专用电路板内有 电连接引线与上述各器件连接，输入输出各种信号通过电缆和接口相 互对应连接。
本发明提供一种视频图像投影方法，包括以下步骤：
a)接收视频输入信号，视频输入信号包括视频信号和同步信号：
b)由CPU根据同步信号产生各类控制信号；
c)根据视频转换单元的控制信号，将视频输入信号转换为数字视 频数据流；
d)根据先进先出存储单元的控制信号，将数字视频数据流经先进 先出存储单元转换为具有时间特征的视频数据流，并在CPU的控制下 输出具有时间特征的视频数据流；
e)根据串/并转换单元的控制信号，将具有时间特征的视频数据流 串/并转换为并行视频数据流；
f)与步骤c-e同时进行，将CPU产生的电机转速及同步控制信号 延时一定时间，以保证视频输入信号与并行视频数据流P-RGB的转 换同步；
g)三原色或多原色发光管排中三原色或多原色发光管单元在对应 的并行视频数据流激励下发光，产生各种不同色彩的彩色可见光，将 彩色可见光聚光为彩色可见光排；同时流明发光管单元，在CPU控制 下，根据所述控制流明发光管单元产生流明可见光的流明照度信号的 控制信号，根据不同的流明照度需要控制点亮一到多组流明发光管组 产生流明可见光；
h)彩色可见光排和流明可见光形成混合彩色可见光，混合彩色可 见光被平行处理并约束为窄条；
i)镜面三棱镜或镜面多棱镜恒速并同步转动，接收在具有时间特 征的视频数据流控制下产生的连续的混合彩色可见光并反射，连续的 混合彩色可见光具有连续改变的入射角；
j)负透镜接收经镜面三棱镜或镜面多棱镜反射的连续的窄条混合 彩色可见光，连续混合彩色可见光透过负透镜并单方向扩散后照射到 一个平面上，形成彩色视频图像的各行，组成一幅彩色可见光图像；
k)在镜面三棱镜或镜面多棱镜旋转到各镜面间夹角时，控制先进 先出存储单元停止具有时间特征的数据流输出，即控制对应的三原色 或多原色发光管单元停止发光，而当镜面三棱镜或镜面多棱镜旋转到 下一镜面起始端时，控制先进先出存储芯片开始具有时间特征的数据 流的输出，即控制对应的三原色或多原色发光管单元开始发光，重复 步骤e-j，连续的混合彩色可见光产生的反射组成下一幅可见光视频图 像，周而复始，即组成由接收到模拟信号数据流提供的连续动态彩色 可视画面。
本发明视频图像投影装置设计及结构简单，使投影仪易于便携、 低功耗、低成本，减轻了自身重量，提高了投影清晰程度和流明照度， 并减少了电磁噪声，可省掉风机等。
根据本发明，其中串/并转换单元可集成到彩色可见光视频影像 播放单元CLVIP，中，串/并转换单元与三原色或多原色发光管排中 相对应的信号引线布放在专用电路板上。
根据本发明，其中彩色可见光视频影像播放单元CLVIP在机壳 内包括：安装在第一支架上的三原色或多原色发光管排和凸透镜排， 安装在第二支架上的流明发光管单元，安装在第三支架上的束光镜和 束光夹缝，安装在第四支架上的电机，安装在第四支架和第五支架上 的镜面三棱镜或镜面多棱镜，电机与镜面三棱镜或镜面多棱镜在第四 支架处同轴，以及包括安装在机壳上的负透镜；其中电机带动镜面三 棱镜或镜面多棱镜同步转动；机壳焊接或使用耐热粘合物质连接所述 第一支架、所述第二支架、所述第三支架、所述第四支架以及所述第 五支架；在机壳的内部，除发光器件和接收光器件部分外，其余部分 均涂有不反光材料，机壳及所述第一支架、所述第二支架、所述第三 支架、所述第四支架以及所述第五支架均使用金属或散热良好物质组 成；其中负透镜使混合彩色可见光透过并单方向扩散混合彩色可见光， 为本发明的视频图像投影装置的视频影像播放窗口。
根据本发明，其中串并转换单元根据具体清晰度要求，将具有时 间特征的视频数据流串/并转挟为具体清晰度象素要求位数的并行视 频数据流。混合彩色可见光组成视频图像的行或列，视频图像的列或 行由旋转镜面三棱镜或镜面多棱镜的镜面对混合彩色可见光产生不同 入射角并反射混合彩色可见光获得。
根据本发明，其中三原色或多原色发光管排由排列成一排或两排 的三原色或多原色发光管单元组成，高亮红、绿、蓝激光发光管或高 亮红、绿、蓝发光二极管形成一个三原色发光管单元，且发光方向相 同，引出对应信号连线；三原色或多原色发光管排具有与并行视频数 据流清晰度象素的位数相同个数的三原色发光管单元，在并行视频数 据流的激励下，对应的三原色发光管单元点亮发光，产生各种不同色 彩组合的彩色可见光。
根据本发明，其中负透镜弯曲度被选择，使仅有镜面三棱镜或镜 面多棱镜的镜面长度的投影影像单方向变宽，即，使视频图像的行或 列加宽，以便使所获得的视频图像符合长宽比要求，在所希望的投影 平面或银幕上产生可见光彩色视频图像。
根据本发明，其中接口、CPU、信号转换单元、先进先出存储单 元、串/并转换单元等器件都布放在专用电路板上，专用电路板内有 电连接引线与上述各器件连接，输入输出各种信号通过电缆和接口相 互对应连接。
本发明提供一种视频图像投影方法，包括以下步骤：
a)接收视频输入信号，视频输入信号包括视频信号和同步信号：
b)由CPU根据同步信号产生各类控制信号；
c)根据视频转换单元的控制信号，将视频输入信号转换为数字视 频数据流；
d)根据先进先出存储单元的控制信号，将数字视频数据流经先进 先出存储单元转换为具有时间特征的视频数据流，并在CPU的控制下 输出具有时间特征的视频数据流；
e)根据串/并转换单元的控制信号，将具有时间特征的视频数据流 串/并转换为并行视频数据流；
f)与步骤c-e同时进行，将CPU产生的电机转速及同步控制信号 延时一定时间，以保证视频输入信号与并行视频数据流P-RGB的转 换同步；
g)三原色或多原色发光管排中三原色或多原色发光管单元在对应 的并行视频数据流激励下发光，产生各种不同色彩的彩色可见光，将 彩色可见光聚光为彩色可见光排；同时流明发光管单元，在CPU控制 下，根据所述控制流明发光管单元产生流明可见光的流明照度信号的 控制信号，根据不同的流明照度需要控制点亮一到多组流明发光管组 产生流明可见光；
h)彩色可见光排和流明可见光形成混合彩色可见光，混合彩色可 见光被平行处理并约束为窄条；
i)镜面三棱镜或镜面多棱镜恒速并同步转动，接收在具有时间特 征的视频数据流控制下产生的连续的混合彩色可见光并反射，连续的 混合彩色可见光具有连续改变的入射角；
j)负透镜接收经镜面三棱镜或镜面多棱镜反射的连续的窄条混合 彩色可见光，连续混合彩色可见光透过负透镜并单方向扩散后照射到 一个平面上，形成彩色视频图像的各行，组成一幅彩色可见光图像；
k)在镜面三棱镜或镜面多棱镜旋转到各镜面间夹角时，控制先进 先出存储单元停止具有时间特征的数据流输出，即控制对应的三原色 或多原色发光管单元停止发光，而当镜面三棱镜或镜面多棱镜旋转到 下一镜面起始端时，控制先进先出存储芯片开始具有时间特征的数据 流的输出，即控制对应的三原色或多原色发光管单元开始发光，重复 步骤e-j，连续的混合彩色可见光产生的反射组成下一幅可见光视频图 像，周而复始，即组成由接收到模拟信号数据流提供的连续动态彩色 可视画面。
本发明视频图像投影装置设计及结构简单，使投影仪易于便携、 低功耗、低成本，减轻了自身重量，提高了投影清晰程度和流明照度， 并减少了电磁噪声，可省掉风机等。
附图说明
图1为根据本发明的视频图像投影装置的电路框图；
图2为根据本发明的视频图像投影装置的彩色可见光视频影像播 放单元CLVIII的结构俯视图；
图3为图1所示的根据本发明的视频图像投影装置的彩色可见光 视频影像播放单元ClVIII的结构主视图；
图4A和图4B为图3中负透镜的主、侧视局部放大图；
图5为镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面局部放大图；
图6为本发明的视频图像投影方法流程图；
图7为本发明视频图像投影装置的RGB信号转换电路图；
图8为本发明视频图像投影装置的CPU控制部分电路图；
图9为本发明视频图像投影装置的FIFO存储单元电路图；
图10为本发明视频图像投影装置的串并转换RED部分电路图；
图11为本发明视频图像投影装置的串并转换RED部分电路图；
图12为本发明视频图像投影装置的串并转挟GREEN部分电路 图；
图13为本发明视频图像投影装置的串并转换GREEN部分电路 图；
图14为本发明视频图像投影装置的串并转换BLUE部分电路图；
图15为本发明视频图像投影装置的串开转换BLUE部分电路图；
图16为本发明视频图像投影装置的接口电路图；
图17为本发明视频图像投影装置的程序流程框图。
图2为根据本发明的视频图像投影装置的彩色可见光视频影像播 放单元CLVIII的结构俯视图；
图3为图1所示的根据本发明的视频图像投影装置的彩色可见光 视频影像播放单元ClVIII的结构主视图；
图4A和图4B为图3中负透镜的主、侧视局部放大图；
图5为镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面局部放大图；
图6为本发明的视频图像投影方法流程图；
图7为本发明视频图像投影装置的RGB信号转换电路图；
图8为本发明视频图像投影装置的CPU控制部分电路图；
图9为本发明视频图像投影装置的FIFO存储单元电路图；
图10为本发明视频图像投影装置的串并转换RED部分电路图；
图11为本发明视频图像投影装置的串并转换RED部分电路图；
图12为本发明视频图像投影装置的串并转挟GREEN部分电路 图；
图13为本发明视频图像投影装置的串并转换GREEN部分电路 图；
图14为本发明视频图像投影装置的串并转换BLUE部分电路图；
图15为本发明视频图像投影装置的串开转换BLUE部分电路图；
图16为本发明视频图像投影装置的接口电路图；
图17为本发明视频图像投影装置的程序流程框图。
具体实施方式
本发明的视频图像投影装置接收的信号可以是模拟RGB视频数 据流、模拟CVBS视频数据流、S-VIDEO视频数据流、DVD视频数 据流等，因此视频图像投影装置首先使用不同的处理芯片，将模拟视 频信号和非24位RGB数字视频信号转换为24位数字RGB视频信号， 即红、绿、蓝各8，位的数字RGB视频数据流。
下面结合图1，以将模拟RGB视频信号转挟为24位数字D-RGB 视频数据流为例，进行具体描述。
图1为根据本发明的视频图像投影装置的电路原理示意图。其中 接口1(P1，图7)接收模拟RGB视频信号，该信号包括红(R)、绿(G)、 蓝(B)信号、水平同步信号HSYNC和垂直同步信号VSYNC。
CPU2(图8，U2)以从接口1接收的水平同步信号HSYNC为同步 基准信号，产生各类控制信号：如视频信号转换单元3的控制信号SDA 和SCL，先进先出存储单元4的控制信号CONF-Pr[1..3]，串/并转 挟单元5的控制信号CONF-P[4...6]，彩色可见光视频影像播放单元 CLVIP 6的镜头组控制信号CONTROL[7..8]，控制电机1-6转动并带 动镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8同步转动的控制信号V-RGB[1..3]，控 制流明发光管单元10产生流明可见光的流明照度信号CONTROL[1..6] 等控制信号。
视频信号转换单元3(U1，图7)接收来自接口1的模拟视频信号 RGB，在CPU 2控制信号SDA和SCL的控制下，将接收到的模拟视 频信号RGB转换为24位数字视频数据流D-RGB，数字视频数据流 D-RGB包含红(R)RA[0..7]、绿(G)GA[0..7]、蓝(B)BA[0..7]各8位。
先进先出存储单元4接收信号转换电路3提供的数字视频数据流 D-RGB，同时输入到先进先出存储单元4的FIF01-FIF03(U5，U6， U8，图9)中暂存。FIF01-FIF03的输出时钟OUTPUT_CLK快于输入 时钟INPUT_CLKl，在CPU 2的控制信号CONF-P[1..3]的控制下， 先进先出存储单元4对D-RGB数字视频数据流赋予时间特征，使数 字视频数据流D-RGB转换为具有时间特征的视频数据流H-RGB，具 有时间特征的视频数据流H-RGB包含红(R)DRA[0..7)、绿 (G)DGA[0..7]、蓝(B)DBA[0..7]各8位，先进先出存储单元4按照CPU2 规定的时间特征，分时分段输出具有时间特征的视频数据流H-RGB。
串/并转换单元5接收先进先出存储单元4的具有时间特征的视 频数据流H-RGB，在CPU2控制信号CONF-P[4..6]的控制下，将具 有时间特征的视频数据流H-RGB中的每一位同时输入到串/并转换 单元5的SHIFT1-8，SHIFT9-16，SHIFT17-24(图10-15)中，串/并 转换单元5根据具体清晰度象素的要求，将具有时间特征的视频数据 流H-RGB转换为具体清晰度象素要求位数的并行视频数据流 P-RGB，例如一幅图像的象素是为1024x768，则根据1024清晰度象 素位数要求，串/并转单元5将具有时间特征的视频数据流H-RGB 转换成红、绿、蓝各1024位的并行视频数据流P-RGB，并行视频数 据流P-RGB包含红(R)QR[0..7][0..127]绿(G)QG[0..7][0..127]，蓝： (B)QB[0..7][0..127]。
彩色可见光视频影像播放单元CLVIP 6作用是播放彩色可见光 视频图像，彩色可见光视频影像播放单元CLVD 6接收并行视频数 据流P-RGB、CPU 2的电机转速及同步控制信号V-RGB[1..3]、流明 发光管单元的流明照度控制信号CONTROL[1..6]、镜头组控制信号 CONTROL[7..8]等。
下面结合图2、图3、图4A、图4B和图5对彩色可见光视频影 像播放单元CLVIP6的组成结构和工作原理进行详细描述。
如图2、3所示，彩色可见光视频影像播放单元CLVIP 6包括安 装在机壳1-9上的信号及及源接口1-1，接口1-1接收并行视频数据流 P-RGB、电机转速及同步控制信号V-RGB[1..3]、流明发光管单元的 流明照度控制信号CONTROL[1..6]、镜头组控制信号CONTROL[7..8] 等。
彩色可见光视频影像播放单元CLVVIP6在机壳1-9内包括：安装 在支架191上的三原色发光管排1-2和凸透镜排1-3，安装在支架192 上的流明发光管单元1-10，安装在支架193上的束光镜1-4和束光夹 缝1-5，安装在支架194上的电机1-6，安装在支架194和支架195上 的镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8，电机1-6与镜面三棱镜或镜面多棱镜 1-8在194处同轴；以及包括安装在机壳1-9上的负透镜1-7。电机1-6 与镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8同轴，并带动镜面三棱镜或镜面多棱 镜1-8同步转动。壳体1-9焊接或使用耐热粘合物质连接各个支架 191-195。在机壳1-9的内部，除发光器件和接收光器件部分外其余部 分均涂有不反光材料，机壳1-9及各个支架191-195均使用金属或散 热良好物质组成。其中负透镜1-7又称为发散透镜或负弯月形透镜， 使混合彩色可见光透过负透镜1-7并单方向扩散混合彩色可见光，为 本发明的视频图像投影装置的视频影像播放窗口。
彩色可见光视频影像播放单元CLVIP6中：接口1-1用于接收并 行视频数据流，流明照度控制信亏、电机转速及同步控制信号、镜头 组控制信号及电源等信号。三原色发光管排1-2的作用是产生彩色可 见光；三原色发光管单元均由红、绿，蓝高亮激光可见光发光管或红， 绿，蓝高亮可见光发光二极管组成，三原色发光管单元排列成一排或 两排，并引出信号及电源连线，形成三原色发光管排1-2。当需要增 加色彩程度，可使用多原色发光管单元替换三原色发光管单元。例如 使用红。品红、黄，绿，青、蓝六种色彩的高亮激光可见光发光管或 高亮可见光发光二极管，安装在多边形的各个顶点及中心处，形成多 原色发光管单元，由多原色发光管单元排列成一排或两排形成多原色 发光管排。流明发光管单元由高亮白色/无色激光流明可见光发光管 组或高亮白色/无色流明可见光发光二极管组形成，作用是根据流明 照度要求产生流明可见光。
三原色发光管排1-2由排成一排或两排128个至2048个甚至更多 个三原色发光管单元组成，在每个三原色发光管单元的发光端配置有 与其相对应的凸透镜即聚光镜，形成具有128个至2048个或更多个聚 光镜的聚光镜排1-3。聚光镜排1-3中聚光镜与三原色发光管排1-2中 三原色发光管单元一一对应，聚光镜排1-3作用是对三原色发光管排 1-2产生的彩色可见光聚焦形成彩色可见光排，并照射到束光镜1-4。 束光镜1-4与聚光镜排和三原色发光管排位置保持平行。同时流明发 光管单元1-10产生白色/无色流明可见光也照射到束光镜1-4，在束光 镜1-4前形成由彩色可见光排和流明可见光组成的混合彩色可见光， 混合彩色可见光透过束光镜1-4、束光夹缝1-5被平行处理并约束为窄 条，束光夹缝1-5与束光镜1-4、凸透镜排1-3、三原色发光管排1-2 位置保持平行；透过束光镜1-4、束光夹缝1-5被平行处理并约束为窄 条的混合彩色可见光，照射到镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜 面上，根据光入射角等于反射角的原理，镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8 将混合彩色可见光反射到负透镜1-7。混合彩色可见光透过负透镜1-7 并单方向扩散，负透镜1-7的弯曲程度符合视频图像长宽比要求，并 在所希望投影的平面或银幕上产生可见光彩色视频图像。
图4A和图4B为图3中负透镜1-7的局部放大主、侧视图图。负 透镜1-7的作用是使混合彩色可见光透过负透镜1-7并单方向扩散， 负透镜1-7的弯曲程度决定视频图像单方向扩散程度，根据镜面三棱 镜或镜面多棱镜反射混合彩色可见光形成视频图像的要求设置，以便 形成符合视频电影、电视或上网要求的可视彩色视频图像。还可根据 具体要求，设置多个负透镜与其它透镜组成的以负透镜为主的镜头组； 由镜头组控制信号CONTROL[7..8]控制单方向扩散混合彩色可见光 的程度并对其清晰度进行聚焦等处理。
镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8与束光夹缝1-5位置保持平行，并 与电机1-6同轴。镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8为轻材质物质组成的 三棱或多棱形状，其三棱或多棱外棱面表面镜面化处理，使该镜面能 够产生高反射光率。镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的每个棱面最好具 有一弧度镜面，弧度镜面表面镜面化处理，使该弧度镜面能够产生高 反射光率，并使反射混合彩色可见光在照射平面上的象素分布均匀。 图5示出图2和图3中镜面三棱镜1-8的局部放大图，在镜面三棱镜 1-8的每个棱面181上，弧度镜面在第一弧度182和第二弧度186处 与棱面181平滑连接，第三弧度183和第四弧度185与弧度镜面184 平滑连接。弧度镜面在其起始点182处开始接收并反射混合彩色可见 光，在其结尾点186处结束接收并反射混合彩色可见光，镜面三棱镜 或镜面多棱镜镜面1-8对接收到的混合彩色可见光产生反射。根据光 入射角等于反射角的原理，镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面 将混合彩色可见光反射到负透镜1-7。
如图1、图2、图3所示的本发明的视频图像投影装置的接1 接收模拟视频信号，经过视频信号转换单元3转换为数字视频信号、 先进先出存储单元4赋予时间特征、串/并转换处理单元5转换为并 行视频数据流；彩色可见光视频影像播放单元CLVIP6的接口1-1接 收来自串/并转换单元5的并行视频数据流P-RGB和CPU2产生的 电机1-6转动及同步控制信号V-RGB[1..3]、流明发光管单元1-10控 制信号CONTROL[1..6]及镜头组控制信号CONTROL[7..8]等信号。 彩色可见光视频影像播放单元CLVIP6中的三原色发光管排1-2，包 括多个三原色发光管单元，每个三色发光管单元产生的彩色可见光组 成基本象素单元；CPU2控制先进先出存储单元4按照CPU2规定的 时间特征，分时分段输出具有时间特征的视频数据流H-RGB，每段具 有时间特征的视频数据流H-RGB对应一帧视频图像；CPU2控制串/ 并转换处理单元5接收每段具有时间特征的视频数据流H-RGB，并分 时产生多组并行视频数据流P-RGB，该多组并行视频数据流P-RGB 分时产生一帧视频图像中的每一行。三原色发光管排1-2在并行视频 数据流P-RGB的激励下，使对应的三原色发光管单元点亮发光，产 生由各种不同色彩组成的彩色可见光；聚光镜排1-3包括配置在每个 三原色发光管单元发光端的聚光镜，使每个三原色发光管单元产生的 彩色可见光聚焦，形成彩色可见光排；流明发光管单元1-10在CPU2 的控制信号CONTROL[1..6]的控制下，根据不同的流明照度需要，控 制点亮流明发光管单元中一到多组流明发光管组产生流明可见光；彩 色可见光排和流明可见光在束光镜1-4前形成混合彩色可见光，束光 镜1-4接收混合彩色可见光，混合彩色可见光透过束光镜1-4和束光 夹缝1-5平行处理并约束为窄条；电机1-6在CPU 2的控制信号 V-RGB[1..3]的控制下以恒定转速、恒定方向转动；镜面三棱镜或镜面 多棱镜1-8与电机1-6同轴，并在电机1-6的带动下同步转动，镜面三 棱镜或镜面多棱镜1-8接收约束为窄条的混合彩色可见光并进行反 射；负透镜1-7接收经过镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8反射的混合彩 色可见光，混合彩色可见光透过负透镜1-7并单方向扩散照射到某一 平面上，形成彩色视频图像的行。
电机1-6带动镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8以恒速、恒方向转动， 使镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面产生连续的角度变化。三 原色发光管排1-2在下一组并行视频数据流P-RGB的激励下，经聚光 镜排1-3、流明发光管单元1-10、束光镜1-4和透光夹缝1-5产生下一 约束为窄条的混合彩色可见光。三原色发光管排1-2在接收上一组和 本组并行视频数据流P-RGB之间有一时间T1，在T1时间内，电机 转动并同步带动镜面三棱镜或镜面多棱镜以恒定的速度和方向同步转 动一个角度，混合彩色可见光照射到镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的 弧度镜面上时，弧度镜面接收混合彩色可见光的入射角已发生改变， 即改变混合彩色可见光的反射角，混合彩色可见光经负透镜1-7单方 向扩散并照射到同一平面的下一位置，形成彩色视频图像的下一行， 在这一切都连续起来时就组成一幅画面，即一帧彩色视频图像画面。
在镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8转动到下一棱面181时，CPU2 控制先进先出存储电路单元4输出下一段具有时间特征的视频数据流 H-RGB，串/并转换处理单元5接收该段具有时间特征的视频数据流 H-RGB，并分时产生多组并行视频数据流P-RGB，多组并行视频数 据流P-RGB：经三原色发光管排1-2、聚光镜排1-3、流明发光管单元 1-10、束光镜1-4和透光夹缝1-5，分时产生约束为窄条的混合彩色可 见光，镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面以恒定方向变换不同 角度接收并反射混合彩色可见光，组成下一幅画面，即下一帧彩色视 频图像画面，而在当这一切都连续起来时，由多幅彩色画面组成的多 帧彩色视频图像。如此周而复始，即组成由接收到模拟视频数据流产 生的连续动态彩色可视画面。
镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的每个棱面181最好均有一弧度镜 面，弧度镜面的作用是使反射混合彩色可见光，在照射平面上的象素 分布均匀；弧度镜面接收束光夹缝1-5提供的混合彩色可见光并反射； 弧度镜面在起始点182处为接收并反射混合彩色可见光起点，即为一 幅彩色视频图像画面的起始点，弧度镜面在结尾点186处为接收并反 射混合彩色可见光结尾结束点，即为一幅彩色视频图像画面的终止点； 在棱面的弧度镜面起点开始输出具有时间特征的视频数据流H-RGB， 在该弧度镜面的终点停止具有时间特征的视频数据流H-RGB的输出； 电机16带动镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8转动到弧度镜面的结尾处， CPU2控制先进先出存储单元4，停止具有时间特征的视频数据流 H-RGB输出。
负透镜1-7为彩色可见光视频影像播放单元CLVIP 6视频图像播 放窗口，负透镜1-7的弯曲度决定视频图像单方向扩散程度，即决定 所产生的图像是否符合视频图像的长宽比要求；负透镜1-7的可根据 具体需要由多个负透镜1-7和其它透镜组成镜头组，由镜头组控制信 号CONTROL[7..8]控制单方向扩散混合彩色可见光程度并对其清晰 度进行聚焦等处理。
关于产生彩色视频图像过程，简述如下：
接口电路1接收的模拟视频信号经过视频信号转换单元3转换为 数字视频数据流、先进先出FIF01-FIF03存储单元4赋予时间特征、 串/并转换处理单元5转换为并行视频数据流P-RGB；彩色可见光视 频影像播放单元CLVIP6的接口1-1，接收来自串/并转换单元5的 并行视频数据流P-RGB和CPU2产生的电机16转动及同步控制信号 V-RGBl[1..3]、流明发光管单元1-10控制信号CONTROL[1..6]及镜头 组控制信号CONTROL[7..8]等信号；
彩色可见光视频影像播放单元CLVIP 6中流明发光管单元1-10 根据流明控制信号CONTROL[1..6]产生流明可见光；并行视频数据流 P-RGB控制三原色发光管排1-2产生彩色可见光；彩色可见光经聚光 镜1-3聚焦产生彩色可见光排；彩色可见光排与流明可见光相混合形 成混合彩色可见光；混合彩色可见光透过束光镜1-4、束光夹缝1-5， 被平行处理并约束为窄条后，照射到镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的 弧度镜面。
镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8在电机同步转动控制信号控制下以 一恒定速度、恒定转向转动；镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜 面角度发生改变，即改变混合彩色可见光入射角，也就是改变了混合 彩色可见光的反射角；混合彩色可见光入射角在以一恒定的速度、恒 定的转向发生改变，相应混合彩色可见光的反射角也在以相同恒定的 速度、恒定的转向发生改变；在并行视频数据流P-RGB和微处理器 CPU 2产生的流明照度控制信号作用下连续产生的混合彩色可见光照 射到镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面的入射角度以一恒定速度连 续发生改变，在镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面产生以与入射角 相等的反射角反射的混合彩色可见光；连续混合彩色可见光入射角连 续发生改变，同样连续混合彩色可见光反射角也连续发生改变，就在 连续混合彩色可见光的反射光照射的某一平面产生一连续的，与转动 镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面转动方向平行的连续混合彩色可 见光的光斑组成的线条，而连续光斑组成的线条即是组成彩色视频图 像的每一行；也就是说，当镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面转动 到下一角度时，即反射连续混合彩色可见光的下一行，即组成彩色视 频图像的下一行，当这一切都连续起来时就组成一幅可见光视频图像； 在镜面三棱镜或镜面多棱镜旋转到镜面的结尾处时，CPU控制先进先 出存储单元停止输出具有时间特性的视频数据流，即控制对应的三原 色或多原色发光管单元停止发光，而当镜面三棱镜或镜面多棱镜旋转 到下一镜面起始端时，控制先进先出存储芯片开始具有时间特征的数 据流的输出，即控制与并行视频数据流对应的三原色或多原色发光管 单元开始发光，连续混合彩色可见光产生的反射经负透镜组成下一幅 可见光视频图像，周而复始，即组成由接收到模拟信号数据流提供的 连续动态彩色可视画面。
混合彩色可见光组成视频图像的行或列，视频图像的列或行由旋 转镜面三棱镜或镜面多棱镜的镜面对混合彩色可见光产生不同入射角 并反射混合彩色可见光获得；负透镜使仅有镜面三棱镜或镜面多棱镜 的镜面长度的投影影像单方向变宽，即使视频图像的行或列加宽，使 得具体投影图像的长宽比符合视频图像要求。
本发明视频图像投影装置中电路部分的各个元器件都布放在 PCB电路板上，由电缆和接口连接各信号发生和接收单元，如使用电 缆连接PCB板和彩色可见光视频影像播放单元CLVIP的接口，并由 该电缆提供各种信号及电源。
在将本发明视频图像投影装置集成于其它视频图像接收装置上 时，PCB板和彩色可见光视频影像播放单元CLVIP均固定在该装置 上，并由电缆和接口连接各信号发生和接收单元。
当本发明视频图像投影装置单独存在时，需另加外框固定PCB板 和彩色可见光视频影像播放单元CLVIP，并由电缆和接口连接各信号 发生和接收单元，在外框上留出视频输入信号接口和视频图像播放窗 口。
例如在视频图像要求1024x768x30帧/秒时，彩色可见光视频影 像播放单元CLVIP 6通过信号及电源接口1-1输入1024x3位并行视频 数据流P-RGB，三原色发光管排1-2中1024个三原色发光管单元被 对应的信号激励发光，产生一排1024个彩色可见光圈，经聚光镜排 1-3聚焦后得出一排1024个彩色可见光点，即每行1024个象素。同 时信号及电源接口1-1接收流明照度信号CONTROL[1..6]，控制流明 发光管单元1-10产生流明可见光。流明可见光在束光镜1-4前与一排 1024个彩色可见光点相混合形成混合彩色可见光，混合彩色可见光透 过束光镜1-4，束光夹缝1-5平行处理并约束为窄条混合彩色可见光后， 照射到镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面上，镜面三棱镜或镜 面多棱镜1-8的弧度镜面反射接收到的混合彩色可见光，混合彩色可 见光透过负透镜1-7并单方向扩散，在负透镜照射的平面或银幕上产 生一行由1024个彩色可见光点和流明可见光组成的混合彩色可见光； 当镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面转动下一个角度时，即反 射接收到的下一组1024个彩色可见光点和流明可见光组成的混合彩 色可见光，混合彩色可见光行透过负透镜1-7并单方向扩散，就在负 透镜照射的平面或银幕上产生由1024个彩色可见光点和流明可见光 组成的混合彩色可见光的下一行；连续的并行视频数据流P-RGB分 时产生768组1024位的并行视频数据流，经三原色发光管单元1-2、 聚光镜1-3、束光镜1-4、束光夹缝1-5和镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8 的弧度镜面，当电机1-6带动镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8转动768 个角度时，将768组1024位的混合彩色可见光中的每一组被反射到同 一平面的不同位置。由此可见，由三原色发光管排1-2产生的1024个 彩色可见光点组成的混合彩色可见光通过镜面三棱镜或镜面多棱镜 1-8的每个弧度镜面转动768个角度并在每个角度都反射混合彩色可 见光，就可以组成一帧具有1024x768象素的彩色图像画面。彩色动态 图像是由多帧彩色图像画面组成，本例是30帧/秒，30帧除以镜面 三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面数，即可得出每秒镜面三棱镜或 镜面多棱镜1-8转数，即镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8转速。当设定 镜面三棱镜转速为30帧除以3个弧度镜面等于10转/秒，即可得到 1024x768x30帧/秒的动态彩色图像。
图6示出根据本发明视频图像投影方法流程示意图。
步骤S0，接收视频输入信号，该信号包括红(R)、绿(G)、蓝(B) 信号、水平同步信号HSYNC和垂直同步信号VSYNC。
步骤S1，CPU接收水平同步信号HSYNC或垂直同步信号VSYNC 并以该信号为同步基准信号，产生各类控制信号：视频信号转换单元 的控制信号SDA和SCL、先进先出存储单元的控制信号、串/并转 换单元的控制信号、以负透镜为主的镜头组控制信号，控制电机转动 并同步带动镜面三棱镜或镜面多棱镜转动的电机转速及同步控制信 号、控制流明发光管单元产生流明可见光的流明照度信号等控制信号。
步骤S2，视频信号转换单元3在控制信号SDA，SCL的控制下， 将接收到的视频输入信号转换为数字视频数据流。
步骤S3，先进先出存储单元接收并暂时存储视频转换单元提供的 数字视频数据流，将数字视频数据流转换为具有时间特征的视频数据 流，并根据CPU程序设定，分段输出具有时间特征的视频数据流，先 进先出存储单元的输出时钟快于输入时钟，其中每一段具有时间特征 的视频数据流对应于一帧视频图像。
步骤S4，串/并转换单元接收先进先出存储单元的每一段具有时 间特征的视频数据流，在CPU的控制下，将每一段具有时间特征的视 频数据流H-RGB转换为具体清晰度象素要求位数的连续并行视频数 据流，并分时输出每一组并行视频数据流，其中每一组并行视频数据 流对应于一帧视频图像中的一行像素点。
步骤S5，与步骤S2-S4同时进行，将CPU产生的电机转速及同 步控制信号延时一定时间，以保证与从视频输入信号到并行视频数据 流的转换同步。
步骤S6，彩色可见光视频影像播放单元CLVIP同时接收来自串 /并转换单元的并行视频数据流、CPU产生的电机转动及同步控制信 号、流明照度信号及镜头组控制信号等信号。
步骤S7、S8、S9同时发生，在步骤S7中并行视频数据流激励三 原色发光管排1-2中对应的三原色发光管单元发光，即产生彩色可见 光，经聚光镜聚光产生彩色可见光排；在步骤S8中流明发光管单元在 流明照度控制信号控制下，根据流明需要点亮一到多流明发光管组产 生流明可见光；在步骤S9中电机在电机转速及同步信号控制下转动， 并带动与其同轴的镜面三棱镜或镜面多棱镜以恒定的速度、恒定的方 向转动，即带动镜面三棱镜或镜面多棱镜每个棱面上的弧度镜面同步 转动。
步骤S10，彩色可见先排和流明可见光在束光镜前相混合形成混 合彩色可见光，混合彩色可见光照射到束光镜并被平行处理，然后透 过束光夹缝被约束为窄条混合彩色可见光，提供给镜面三棱镜或镜面 多棱镜；
在步骤S11，镜面三棱镜或镜面多棱镜对接收到的混合彩色可见 光进行反射，并根据光入射角等于反射角的原理，将混合彩色可见光 反射到负透镜。其间，镜面三棱镜或镜面多棱镜在电机同步转动控制 信号控制下以一恒定速度、恒定转向转动，镜面三棱镜或镜面多棱镜 的弧度镜面角度发生改变，即改变混合彩色可见光入射角，也就是改 变了混合彩色可见光的反射角；混合彩色可见光入射角在以下恒定的 速度、恒定的转向发生改变，相应混合彩色可见光的反射角也在以相 同恒定的速度、恒定的转向发生改变；在并行视频数据流和微处理器 产生的流明照度控制信号作用下，连续产生的混合彩色可见光照射到 镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面的入射角以一恒定角度连续发生 改变，在镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面产生以与入射角相同的 反射角反射的混合彩色可见光；连续混合彩色可见光入射角连续发生 改变，同样连续混合彩色可见光反射角也连续发生改变，就在连续混 合彩色可见光的反射光照射的某一平面产生一连续的、与转动镜面三 棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面转动方向平行的连续混合彩色可见光的 光斑组成的线条，该连续光斑组成的线条即是组成彩色视频图像的每 一行；也就是说，当镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面转动到下一 角度时，即反射连续混合彩色可见光的下一行，即组成彩色视频图像 的下一行，当这一切都连续起来时就组成一幅可见光视频图像；在镜 面三棱镜或镜面多棱镜镜面旋转到镜面结尾处时和两镜面之间夹角 时，CPU控制先进先出存储单元停止具有时间特征的视频数据流输 出，即控制对应的三原色或多原色发光管单元停止发光，而当镜面三 棱镜或镜面多棱镜旋转到下一棱面的弧度镜面起始处时，控制先进先 出存储芯片开始具有时间特征的数据流的输出，即控制对应的三原色 或多原色发光管单元开始发光，连续混合彩色可见光产生的反射经负 透镜组成下一幅可见光视频图像，周而复始，即组成由接收到模拟信 号数据流提供的连续动态彩色可视画面；
步骤S12，负透镜接收经过镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面 反射的混合彩色可见光，混合彩色可见光透过负透镜并单方向扩散照 射到某一平面上，形成彩色视频图像，在所希望投影的平面或银幕上 产生可见光彩色视频图像。
本发明与原投影方式，如三原色CRT投影方式和LCD及LCOS 液晶直射或反射及，DMD反射数字微镜芯片投影原理有较大的区别。
本发明主要特征是：通过接口1接收视频输入信号，CPU 2产生 各类控制信号，信号转换单元3实现视频输入信号转换为数字视频数 据流D-RGB，先进先出存储单元4实现对数字视频数据流D-RGB赋 予时间特征，成为具有时间特征的视频数据流H-RGB，串/并转换 单元5将具有时间特征的视频数据流H-RGB转换为符合具体清晰度 要求位数的并行视频数据流P-RGB，三原色发光管排1-2接收并行视 频数据流P-RGB，使对应的三原色发光管单元产生彩色可见光、使用 凸透镜排即聚光镜排1-3，对每个三原色发光管排1-2中三原色发光管 单元产生的彩色可见光各自聚焦，形成彩色可见光排，彩色可见光排 的聚焦点为束光镜1-4，流明发光管单元产生流明可见光并照射到束 光镜1-4，彩色可见光排和流明可见光在束光镜1-4前形成混合彩色可 见光，混合彩色可见光透过束光镜1-4使混合彩色可见光成为平行混 合彩色可见光，混合彩色叮见光透过束光夹缝1-5再次平行并使混合 彩色可见光变窄，得到约束为窄条的混合彩色可见光，即组成视频图 像的行，视频图像的各行由镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面， 旋转不同角度并反射混合彩色可见光获得。而负透镜1-7的使用，使 仅有镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8镜面长度的投影影像单方向变宽， 即使视频图像的行加宽，使得具体投影图像的长宽比符合要求。
本发明对与视频图像同步的语音没有深入描述，语音由CPU提供 其它信号控制，由于视频图像的处理需要一定时间，语音则需延时相 同的时间以保持与视频图像同步。
本发明的视频图像投影装置还包括电源、三棱镜1-8的机械转动 轴承或轴套等组成元件，以及公共控制信号线等，在此不予详述。
在本发明的可替换实施例中，电机1-6由类似交流电机的旋转磁 场替换，即以镜面三棱镜或多棱镜1-8为转子，在镜面三棱镜或多棱 镜1-8两头靠近支撑轴承位置设置转子线圈，在外壳1-9包含镜面三 棱镜或镜面多棱镜1-8转子线圈部分处设置定子线圈，并提供交流电 信号、控制转速及同步信号，使镜面三棱镜或多棱镜以要求的与视频 信号同步的转速转动，使提高本发明的稳定性和耐久性。
在本发明的其它实施例中，三原色发光管排1-2和聚光镜排1-3 可组合为一体；聚光镜排1-3可由具有同样聚光功能的单一聚光镜替 换。
串/并转换单元5可并入彩色可见光视频影像播放单元CLVIP6 中，串/并转换单元5与三原色发光管排对应的信号引线布放在专用 电路板上。
本发明适用范围较广，如集成于手机，便携计算机，家庭影院， 电视等之中，也可单独组戍投影装置。
图17示出视频图像投影装置部分程序流程图，微处理器接通电源 开始运行，首先微处理器对自身进行初始化配置设置；待初始化设置 完成后，检测视频图像投影装置输入端有无输入视频信号；如有输入 视频信号，微处理器根据接收到的视频信号中的同步信号，产生各类 控制信号，如FIFO输入输出控制信号、同步控制信号、流明照度控 制信号、12C信号、电机同步控制信号等控制信号；微处理器随时产 生FIFO控制输出控制信号，使FIFO按照特定的时间，分时分段输 出具有时间特征的数字视频数据流；微处理器控制串并转挟芯片输出 并行视频数据流，控制三原色或多原色发光管排在并行视频数据流激 励下的对应三原色或多原色发光管单元点亮发光产生彩色可见光，同 时流明发光管组产生流明可见光，镜面三棱镜或镜面多棱镜在电机带 动下以恒定的速度、恒定的转向转动；对连续视频数据流，微处理器 进入循环处理上述各步程序；在需要关机时，微处理器结束程序运行。
以上根据具体实施例和附图对本发明进行了详细描述，但这些描 述并非用于限制本发明。在不偏离本发明的精神和范围内，可以对其 进行修改和改进。
下面结合图1，以将模拟RGB视频信号转挟为24位数字D-RGB 视频数据流为例，进行具体描述。
图1为根据本发明的视频图像投影装置的电路原理示意图。其中 接口1(P1，图7)接收模拟RGB视频信号，该信号包括红(R)、绿(G)、 蓝(B)信号、水平同步信号HSYNC和垂直同步信号VSYNC。
CPU2(图8，U2)以从接口1接收的水平同步信号HSYNC为同步 基准信号，产生各类控制信号：如视频信号转换单元3的控制信号SDA 和SCL，先进先出存储单元4的控制信号CONF-Pr[1..3]，串/并转 挟单元5的控制信号CONF-P[4...6]，彩色可见光视频影像播放单元 CLVIP 6的镜头组控制信号CONTROL[7..8]，控制电机1-6转动并带 动镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8同步转动的控制信号V-RGB[1..3]，控 制流明发光管单元10产生流明可见光的流明照度信号CONTROL[1..6] 等控制信号。
视频信号转换单元3(U1，图7)接收来自接口1的模拟视频信号 RGB，在CPU 2控制信号SDA和SCL的控制下，将接收到的模拟视 频信号RGB转换为24位数字视频数据流D-RGB，数字视频数据流 D-RGB包含红(R)RA[0..7]、绿(G)GA[0..7]、蓝(B)BA[0..7]各8位。
先进先出存储单元4接收信号转换电路3提供的数字视频数据流 D-RGB，同时输入到先进先出存储单元4的FIF01-FIF03(U5，U6， U8，图9)中暂存。FIF01-FIF03的输出时钟OUTPUT_CLK快于输入 时钟INPUT_CLKl，在CPU 2的控制信号CONF-P[1..3]的控制下， 先进先出存储单元4对D-RGB数字视频数据流赋予时间特征，使数 字视频数据流D-RGB转换为具有时间特征的视频数据流H-RGB，具 有时间特征的视频数据流H-RGB包含红(R)DRA[0..7)、绿 (G)DGA[0..7]、蓝(B)DBA[0..7]各8位，先进先出存储单元4按照CPU2 规定的时间特征，分时分段输出具有时间特征的视频数据流H-RGB。
串/并转换单元5接收先进先出存储单元4的具有时间特征的视 频数据流H-RGB，在CPU2控制信号CONF-P[4..6]的控制下，将具 有时间特征的视频数据流H-RGB中的每一位同时输入到串/并转换 单元5的SHIFT1-8，SHIFT9-16，SHIFT17-24(图10-15)中，串/并 转换单元5根据具体清晰度象素的要求，将具有时间特征的视频数据 流H-RGB转换为具体清晰度象素要求位数的并行视频数据流 P-RGB，例如一幅图像的象素是为1024x768，则根据1024清晰度象 素位数要求，串/并转单元5将具有时间特征的视频数据流H-RGB 转换成红、绿、蓝各1024位的并行视频数据流P-RGB，并行视频数 据流P-RGB包含红(R)QR[0..7][0..127]绿(G)QG[0..7][0..127]，蓝： (B)QB[0..7][0..127]。
彩色可见光视频影像播放单元CLVIP 6作用是播放彩色可见光 视频图像，彩色可见光视频影像播放单元CLVD 6接收并行视频数 据流P-RGB、CPU 2的电机转速及同步控制信号V-RGB[1..3]、流明 发光管单元的流明照度控制信号CONTROL[1..6]、镜头组控制信号 CONTROL[7..8]等。
下面结合图2、图3、图4A、图4B和图5对彩色可见光视频影 像播放单元CLVIP6的组成结构和工作原理进行详细描述。
如图2、3所示，彩色可见光视频影像播放单元CLVIP 6包括安 装在机壳1-9上的信号及及源接口1-1，接口1-1接收并行视频数据流 P-RGB、电机转速及同步控制信号V-RGB[1..3]、流明发光管单元的 流明照度控制信号CONTROL[1..6]、镜头组控制信号CONTROL[7..8] 等。
彩色可见光视频影像播放单元CLVVIP6在机壳1-9内包括：安装 在支架191上的三原色发光管排1-2和凸透镜排1-3，安装在支架192 上的流明发光管单元1-10，安装在支架193上的束光镜1-4和束光夹 缝1-5，安装在支架194上的电机1-6，安装在支架194和支架195上 的镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8，电机1-6与镜面三棱镜或镜面多棱镜 1-8在194处同轴；以及包括安装在机壳1-9上的负透镜1-7。电机1-6 与镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8同轴，并带动镜面三棱镜或镜面多棱 镜1-8同步转动。壳体1-9焊接或使用耐热粘合物质连接各个支架 191-195。在机壳1-9的内部，除发光器件和接收光器件部分外其余部 分均涂有不反光材料，机壳1-9及各个支架191-195均使用金属或散 热良好物质组成。其中负透镜1-7又称为发散透镜或负弯月形透镜， 使混合彩色可见光透过负透镜1-7并单方向扩散混合彩色可见光，为 本发明的视频图像投影装置的视频影像播放窗口。
彩色可见光视频影像播放单元CLVIP6中：接口1-1用于接收并 行视频数据流，流明照度控制信亏、电机转速及同步控制信号、镜头 组控制信号及电源等信号。三原色发光管排1-2的作用是产生彩色可 见光；三原色发光管单元均由红、绿，蓝高亮激光可见光发光管或红， 绿，蓝高亮可见光发光二极管组成，三原色发光管单元排列成一排或 两排，并引出信号及电源连线，形成三原色发光管排1-2。当需要增 加色彩程度，可使用多原色发光管单元替换三原色发光管单元。例如 使用红。品红、黄，绿，青、蓝六种色彩的高亮激光可见光发光管或 高亮可见光发光二极管，安装在多边形的各个顶点及中心处，形成多 原色发光管单元，由多原色发光管单元排列成一排或两排形成多原色 发光管排。流明发光管单元由高亮白色/无色激光流明可见光发光管 组或高亮白色/无色流明可见光发光二极管组形成，作用是根据流明 照度要求产生流明可见光。
三原色发光管排1-2由排成一排或两排128个至2048个甚至更多 个三原色发光管单元组成，在每个三原色发光管单元的发光端配置有 与其相对应的凸透镜即聚光镜，形成具有128个至2048个或更多个聚 光镜的聚光镜排1-3。聚光镜排1-3中聚光镜与三原色发光管排1-2中 三原色发光管单元一一对应，聚光镜排1-3作用是对三原色发光管排 1-2产生的彩色可见光聚焦形成彩色可见光排，并照射到束光镜1-4。 束光镜1-4与聚光镜排和三原色发光管排位置保持平行。同时流明发 光管单元1-10产生白色/无色流明可见光也照射到束光镜1-4，在束光 镜1-4前形成由彩色可见光排和流明可见光组成的混合彩色可见光， 混合彩色可见光透过束光镜1-4、束光夹缝1-5被平行处理并约束为窄 条，束光夹缝1-5与束光镜1-4、凸透镜排1-3、三原色发光管排1-2 位置保持平行；透过束光镜1-4、束光夹缝1-5被平行处理并约束为窄 条的混合彩色可见光，照射到镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜 面上，根据光入射角等于反射角的原理，镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8 将混合彩色可见光反射到负透镜1-7。混合彩色可见光透过负透镜1-7 并单方向扩散，负透镜1-7的弯曲程度符合视频图像长宽比要求，并 在所希望投影的平面或银幕上产生可见光彩色视频图像。
图4A和图4B为图3中负透镜1-7的局部放大主、侧视图图。负 透镜1-7的作用是使混合彩色可见光透过负透镜1-7并单方向扩散， 负透镜1-7的弯曲程度决定视频图像单方向扩散程度，根据镜面三棱 镜或镜面多棱镜反射混合彩色可见光形成视频图像的要求设置，以便 形成符合视频电影、电视或上网要求的可视彩色视频图像。还可根据 具体要求，设置多个负透镜与其它透镜组成的以负透镜为主的镜头组； 由镜头组控制信号CONTROL[7..8]控制单方向扩散混合彩色可见光 的程度并对其清晰度进行聚焦等处理。
镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8与束光夹缝1-5位置保持平行，并 与电机1-6同轴。镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8为轻材质物质组成的 三棱或多棱形状，其三棱或多棱外棱面表面镜面化处理，使该镜面能 够产生高反射光率。镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的每个棱面最好具 有一弧度镜面，弧度镜面表面镜面化处理，使该弧度镜面能够产生高 反射光率，并使反射混合彩色可见光在照射平面上的象素分布均匀。 图5示出图2和图3中镜面三棱镜1-8的局部放大图，在镜面三棱镜 1-8的每个棱面181上，弧度镜面在第一弧度182和第二弧度186处 与棱面181平滑连接，第三弧度183和第四弧度185与弧度镜面184 平滑连接。弧度镜面在其起始点182处开始接收并反射混合彩色可见 光，在其结尾点186处结束接收并反射混合彩色可见光，镜面三棱镜 或镜面多棱镜镜面1-8对接收到的混合彩色可见光产生反射。根据光 入射角等于反射角的原理，镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面 将混合彩色可见光反射到负透镜1-7。
如图1、图2、图3所示的本发明的视频图像投影装置的接1 接收模拟视频信号，经过视频信号转换单元3转换为数字视频信号、 先进先出存储单元4赋予时间特征、串/并转换处理单元5转换为并 行视频数据流；彩色可见光视频影像播放单元CLVIP6的接口1-1接 收来自串/并转换单元5的并行视频数据流P-RGB和CPU2产生的 电机1-6转动及同步控制信号V-RGB[1..3]、流明发光管单元1-10控 制信号CONTROL[1..6]及镜头组控制信号CONTROL[7..8]等信号。 彩色可见光视频影像播放单元CLVIP6中的三原色发光管排1-2，包 括多个三原色发光管单元，每个三色发光管单元产生的彩色可见光组 成基本象素单元；CPU2控制先进先出存储单元4按照CPU2规定的 时间特征，分时分段输出具有时间特征的视频数据流H-RGB，每段具 有时间特征的视频数据流H-RGB对应一帧视频图像；CPU2控制串/ 并转换处理单元5接收每段具有时间特征的视频数据流H-RGB，并分 时产生多组并行视频数据流P-RGB，该多组并行视频数据流P-RGB 分时产生一帧视频图像中的每一行。三原色发光管排1-2在并行视频 数据流P-RGB的激励下，使对应的三原色发光管单元点亮发光，产 生由各种不同色彩组成的彩色可见光；聚光镜排1-3包括配置在每个 三原色发光管单元发光端的聚光镜，使每个三原色发光管单元产生的 彩色可见光聚焦，形成彩色可见光排；流明发光管单元1-10在CPU2 的控制信号CONTROL[1..6]的控制下，根据不同的流明照度需要，控 制点亮流明发光管单元中一到多组流明发光管组产生流明可见光；彩 色可见光排和流明可见光在束光镜1-4前形成混合彩色可见光，束光 镜1-4接收混合彩色可见光，混合彩色可见光透过束光镜1-4和束光 夹缝1-5平行处理并约束为窄条；电机1-6在CPU 2的控制信号 V-RGB[1..3]的控制下以恒定转速、恒定方向转动；镜面三棱镜或镜面 多棱镜1-8与电机1-6同轴，并在电机1-6的带动下同步转动，镜面三 棱镜或镜面多棱镜1-8接收约束为窄条的混合彩色可见光并进行反 射；负透镜1-7接收经过镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8反射的混合彩 色可见光，混合彩色可见光透过负透镜1-7并单方向扩散照射到某一 平面上，形成彩色视频图像的行。
电机1-6带动镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8以恒速、恒方向转动， 使镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面产生连续的角度变化。三 原色发光管排1-2在下一组并行视频数据流P-RGB的激励下，经聚光 镜排1-3、流明发光管单元1-10、束光镜1-4和透光夹缝1-5产生下一 约束为窄条的混合彩色可见光。三原色发光管排1-2在接收上一组和 本组并行视频数据流P-RGB之间有一时间T1，在T1时间内，电机 转动并同步带动镜面三棱镜或镜面多棱镜以恒定的速度和方向同步转 动一个角度，混合彩色可见光照射到镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的 弧度镜面上时，弧度镜面接收混合彩色可见光的入射角已发生改变， 即改变混合彩色可见光的反射角，混合彩色可见光经负透镜1-7单方 向扩散并照射到同一平面的下一位置，形成彩色视频图像的下一行， 在这一切都连续起来时就组成一幅画面，即一帧彩色视频图像画面。
在镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8转动到下一棱面181时，CPU2 控制先进先出存储电路单元4输出下一段具有时间特征的视频数据流 H-RGB，串/并转换处理单元5接收该段具有时间特征的视频数据流 H-RGB，并分时产生多组并行视频数据流P-RGB，多组并行视频数 据流P-RGB：经三原色发光管排1-2、聚光镜排1-3、流明发光管单元 1-10、束光镜1-4和透光夹缝1-5，分时产生约束为窄条的混合彩色可 见光，镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面以恒定方向变换不同 角度接收并反射混合彩色可见光，组成下一幅画面，即下一帧彩色视 频图像画面，而在当这一切都连续起来时，由多幅彩色画面组成的多 帧彩色视频图像。如此周而复始，即组成由接收到模拟视频数据流产 生的连续动态彩色可视画面。
镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的每个棱面181最好均有一弧度镜 面，弧度镜面的作用是使反射混合彩色可见光，在照射平面上的象素 分布均匀；弧度镜面接收束光夹缝1-5提供的混合彩色可见光并反射； 弧度镜面在起始点182处为接收并反射混合彩色可见光起点，即为一 幅彩色视频图像画面的起始点，弧度镜面在结尾点186处为接收并反 射混合彩色可见光结尾结束点，即为一幅彩色视频图像画面的终止点； 在棱面的弧度镜面起点开始输出具有时间特征的视频数据流H-RGB， 在该弧度镜面的终点停止具有时间特征的视频数据流H-RGB的输出； 电机16带动镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8转动到弧度镜面的结尾处， CPU2控制先进先出存储单元4，停止具有时间特征的视频数据流 H-RGB输出。
负透镜1-7为彩色可见光视频影像播放单元CLVIP 6视频图像播 放窗口，负透镜1-7的弯曲度决定视频图像单方向扩散程度，即决定 所产生的图像是否符合视频图像的长宽比要求；负透镜1-7的可根据 具体需要由多个负透镜1-7和其它透镜组成镜头组，由镜头组控制信 号CONTROL[7..8]控制单方向扩散混合彩色可见光程度并对其清晰 度进行聚焦等处理。
关于产生彩色视频图像过程，简述如下：
接口电路1接收的模拟视频信号经过视频信号转换单元3转换为 数字视频数据流、先进先出FIF01-FIF03存储单元4赋予时间特征、 串/并转换处理单元5转换为并行视频数据流P-RGB；彩色可见光视 频影像播放单元CLVIP6的接口1-1，接收来自串/并转换单元5的 并行视频数据流P-RGB和CPU2产生的电机16转动及同步控制信号 V-RGBl[1..3]、流明发光管单元1-10控制信号CONTROL[1..6]及镜头 组控制信号CONTROL[7..8]等信号；
彩色可见光视频影像播放单元CLVIP 6中流明发光管单元1-10 根据流明控制信号CONTROL[1..6]产生流明可见光；并行视频数据流 P-RGB控制三原色发光管排1-2产生彩色可见光；彩色可见光经聚光 镜1-3聚焦产生彩色可见光排；彩色可见光排与流明可见光相混合形 成混合彩色可见光；混合彩色可见光透过束光镜1-4、束光夹缝1-5， 被平行处理并约束为窄条后，照射到镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的 弧度镜面。
镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8在电机同步转动控制信号控制下以 一恒定速度、恒定转向转动；镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜 面角度发生改变，即改变混合彩色可见光入射角，也就是改变了混合 彩色可见光的反射角；混合彩色可见光入射角在以一恒定的速度、恒 定的转向发生改变，相应混合彩色可见光的反射角也在以相同恒定的 速度、恒定的转向发生改变；在并行视频数据流P-RGB和微处理器 CPU 2产生的流明照度控制信号作用下连续产生的混合彩色可见光照 射到镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面的入射角度以一恒定速度连 续发生改变，在镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面产生以与入射角 相等的反射角反射的混合彩色可见光；连续混合彩色可见光入射角连 续发生改变，同样连续混合彩色可见光反射角也连续发生改变，就在 连续混合彩色可见光的反射光照射的某一平面产生一连续的，与转动 镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面转动方向平行的连续混合彩色可 见光的光斑组成的线条，而连续光斑组成的线条即是组成彩色视频图 像的每一行；也就是说，当镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面转动 到下一角度时，即反射连续混合彩色可见光的下一行，即组成彩色视 频图像的下一行，当这一切都连续起来时就组成一幅可见光视频图像； 在镜面三棱镜或镜面多棱镜旋转到镜面的结尾处时，CPU控制先进先 出存储单元停止输出具有时间特性的视频数据流，即控制对应的三原 色或多原色发光管单元停止发光，而当镜面三棱镜或镜面多棱镜旋转 到下一镜面起始端时，控制先进先出存储芯片开始具有时间特征的数 据流的输出，即控制与并行视频数据流对应的三原色或多原色发光管 单元开始发光，连续混合彩色可见光产生的反射经负透镜组成下一幅 可见光视频图像，周而复始，即组成由接收到模拟信号数据流提供的 连续动态彩色可视画面。
混合彩色可见光组成视频图像的行或列，视频图像的列或行由旋 转镜面三棱镜或镜面多棱镜的镜面对混合彩色可见光产生不同入射角 并反射混合彩色可见光获得；负透镜使仅有镜面三棱镜或镜面多棱镜 的镜面长度的投影影像单方向变宽，即使视频图像的行或列加宽，使 得具体投影图像的长宽比符合视频图像要求。
本发明视频图像投影装置中电路部分的各个元器件都布放在 PCB电路板上，由电缆和接口连接各信号发生和接收单元，如使用电 缆连接PCB板和彩色可见光视频影像播放单元CLVIP的接口，并由 该电缆提供各种信号及电源。
在将本发明视频图像投影装置集成于其它视频图像接收装置上 时，PCB板和彩色可见光视频影像播放单元CLVIP均固定在该装置 上，并由电缆和接口连接各信号发生和接收单元。
当本发明视频图像投影装置单独存在时，需另加外框固定PCB板 和彩色可见光视频影像播放单元CLVIP，并由电缆和接口连接各信号 发生和接收单元，在外框上留出视频输入信号接口和视频图像播放窗 口。
例如在视频图像要求1024x768x30帧/秒时，彩色可见光视频影 像播放单元CLVIP 6通过信号及电源接口1-1输入1024x3位并行视频 数据流P-RGB，三原色发光管排1-2中1024个三原色发光管单元被 对应的信号激励发光，产生一排1024个彩色可见光圈，经聚光镜排 1-3聚焦后得出一排1024个彩色可见光点，即每行1024个象素。同 时信号及电源接口1-1接收流明照度信号CONTROL[1..6]，控制流明 发光管单元1-10产生流明可见光。流明可见光在束光镜1-4前与一排 1024个彩色可见光点相混合形成混合彩色可见光，混合彩色可见光透 过束光镜1-4，束光夹缝1-5平行处理并约束为窄条混合彩色可见光后， 照射到镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面上，镜面三棱镜或镜 面多棱镜1-8的弧度镜面反射接收到的混合彩色可见光，混合彩色可 见光透过负透镜1-7并单方向扩散，在负透镜照射的平面或银幕上产 生一行由1024个彩色可见光点和流明可见光组成的混合彩色可见光； 当镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面转动下一个角度时，即反 射接收到的下一组1024个彩色可见光点和流明可见光组成的混合彩 色可见光，混合彩色可见光行透过负透镜1-7并单方向扩散，就在负 透镜照射的平面或银幕上产生由1024个彩色可见光点和流明可见光 组成的混合彩色可见光的下一行；连续的并行视频数据流P-RGB分 时产生768组1024位的并行视频数据流，经三原色发光管单元1-2、 聚光镜1-3、束光镜1-4、束光夹缝1-5和镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8 的弧度镜面，当电机1-6带动镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8转动768 个角度时，将768组1024位的混合彩色可见光中的每一组被反射到同 一平面的不同位置。由此可见，由三原色发光管排1-2产生的1024个 彩色可见光点组成的混合彩色可见光通过镜面三棱镜或镜面多棱镜 1-8的每个弧度镜面转动768个角度并在每个角度都反射混合彩色可 见光，就可以组成一帧具有1024x768象素的彩色图像画面。彩色动态 图像是由多帧彩色图像画面组成，本例是30帧/秒，30帧除以镜面 三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面数，即可得出每秒镜面三棱镜或 镜面多棱镜1-8转数，即镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8转速。当设定 镜面三棱镜转速为30帧除以3个弧度镜面等于10转/秒，即可得到 1024x768x30帧/秒的动态彩色图像。
图6示出根据本发明视频图像投影方法流程示意图。
步骤S0，接收视频输入信号，该信号包括红(R)、绿(G)、蓝(B) 信号、水平同步信号HSYNC和垂直同步信号VSYNC。
步骤S1，CPU接收水平同步信号HSYNC或垂直同步信号VSYNC 并以该信号为同步基准信号，产生各类控制信号：视频信号转换单元 的控制信号SDA和SCL、先进先出存储单元的控制信号、串/并转 换单元的控制信号、以负透镜为主的镜头组控制信号，控制电机转动 并同步带动镜面三棱镜或镜面多棱镜转动的电机转速及同步控制信 号、控制流明发光管单元产生流明可见光的流明照度信号等控制信号。
步骤S2，视频信号转换单元3在控制信号SDA，SCL的控制下， 将接收到的视频输入信号转换为数字视频数据流。
步骤S3，先进先出存储单元接收并暂时存储视频转换单元提供的 数字视频数据流，将数字视频数据流转换为具有时间特征的视频数据 流，并根据CPU程序设定，分段输出具有时间特征的视频数据流，先 进先出存储单元的输出时钟快于输入时钟，其中每一段具有时间特征 的视频数据流对应于一帧视频图像。
步骤S4，串/并转换单元接收先进先出存储单元的每一段具有时 间特征的视频数据流，在CPU的控制下，将每一段具有时间特征的视 频数据流H-RGB转换为具体清晰度象素要求位数的连续并行视频数 据流，并分时输出每一组并行视频数据流，其中每一组并行视频数据 流对应于一帧视频图像中的一行像素点。
步骤S5，与步骤S2-S4同时进行，将CPU产生的电机转速及同 步控制信号延时一定时间，以保证与从视频输入信号到并行视频数据 流的转换同步。
步骤S6，彩色可见光视频影像播放单元CLVIP同时接收来自串 /并转换单元的并行视频数据流、CPU产生的电机转动及同步控制信 号、流明照度信号及镜头组控制信号等信号。
步骤S7、S8、S9同时发生，在步骤S7中并行视频数据流激励三 原色发光管排1-2中对应的三原色发光管单元发光，即产生彩色可见 光，经聚光镜聚光产生彩色可见光排；在步骤S8中流明发光管单元在 流明照度控制信号控制下，根据流明需要点亮一到多流明发光管组产 生流明可见光；在步骤S9中电机在电机转速及同步信号控制下转动， 并带动与其同轴的镜面三棱镜或镜面多棱镜以恒定的速度、恒定的方 向转动，即带动镜面三棱镜或镜面多棱镜每个棱面上的弧度镜面同步 转动。
步骤S10，彩色可见先排和流明可见光在束光镜前相混合形成混 合彩色可见光，混合彩色可见光照射到束光镜并被平行处理，然后透 过束光夹缝被约束为窄条混合彩色可见光，提供给镜面三棱镜或镜面 多棱镜；
在步骤S11，镜面三棱镜或镜面多棱镜对接收到的混合彩色可见 光进行反射，并根据光入射角等于反射角的原理，将混合彩色可见光 反射到负透镜。其间，镜面三棱镜或镜面多棱镜在电机同步转动控制 信号控制下以一恒定速度、恒定转向转动，镜面三棱镜或镜面多棱镜 的弧度镜面角度发生改变，即改变混合彩色可见光入射角，也就是改 变了混合彩色可见光的反射角；混合彩色可见光入射角在以下恒定的 速度、恒定的转向发生改变，相应混合彩色可见光的反射角也在以相 同恒定的速度、恒定的转向发生改变；在并行视频数据流和微处理器 产生的流明照度控制信号作用下，连续产生的混合彩色可见光照射到 镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面的入射角以一恒定角度连续发生 改变，在镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面产生以与入射角相同的 反射角反射的混合彩色可见光；连续混合彩色可见光入射角连续发生 改变，同样连续混合彩色可见光反射角也连续发生改变，就在连续混 合彩色可见光的反射光照射的某一平面产生一连续的、与转动镜面三 棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面转动方向平行的连续混合彩色可见光的 光斑组成的线条，该连续光斑组成的线条即是组成彩色视频图像的每 一行；也就是说，当镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面转动到下一 角度时，即反射连续混合彩色可见光的下一行，即组成彩色视频图像 的下一行，当这一切都连续起来时就组成一幅可见光视频图像；在镜 面三棱镜或镜面多棱镜镜面旋转到镜面结尾处时和两镜面之间夹角 时，CPU控制先进先出存储单元停止具有时间特征的视频数据流输 出，即控制对应的三原色或多原色发光管单元停止发光，而当镜面三 棱镜或镜面多棱镜旋转到下一棱面的弧度镜面起始处时，控制先进先 出存储芯片开始具有时间特征的数据流的输出，即控制对应的三原色 或多原色发光管单元开始发光，连续混合彩色可见光产生的反射经负 透镜组成下一幅可见光视频图像，周而复始，即组成由接收到模拟信 号数据流提供的连续动态彩色可视画面；
步骤S12，负透镜接收经过镜面三棱镜或镜面多棱镜的弧度镜面 反射的混合彩色可见光，混合彩色可见光透过负透镜并单方向扩散照 射到某一平面上，形成彩色视频图像，在所希望投影的平面或银幕上 产生可见光彩色视频图像。
本发明与原投影方式，如三原色CRT投影方式和LCD及LCOS 液晶直射或反射及，DMD反射数字微镜芯片投影原理有较大的区别。
本发明主要特征是：通过接口1接收视频输入信号，CPU 2产生 各类控制信号，信号转换单元3实现视频输入信号转换为数字视频数 据流D-RGB，先进先出存储单元4实现对数字视频数据流D-RGB赋 予时间特征，成为具有时间特征的视频数据流H-RGB，串/并转换 单元5将具有时间特征的视频数据流H-RGB转换为符合具体清晰度 要求位数的并行视频数据流P-RGB，三原色发光管排1-2接收并行视 频数据流P-RGB，使对应的三原色发光管单元产生彩色可见光、使用 凸透镜排即聚光镜排1-3，对每个三原色发光管排1-2中三原色发光管 单元产生的彩色可见光各自聚焦，形成彩色可见光排，彩色可见光排 的聚焦点为束光镜1-4，流明发光管单元产生流明可见光并照射到束 光镜1-4，彩色可见光排和流明可见光在束光镜1-4前形成混合彩色可 见光，混合彩色可见光透过束光镜1-4使混合彩色可见光成为平行混 合彩色可见光，混合彩色叮见光透过束光夹缝1-5再次平行并使混合 彩色可见光变窄，得到约束为窄条的混合彩色可见光，即组成视频图 像的行，视频图像的各行由镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8的弧度镜面， 旋转不同角度并反射混合彩色可见光获得。而负透镜1-7的使用，使 仅有镜面三棱镜或镜面多棱镜1-8镜面长度的投影影像单方向变宽， 即使视频图像的行加宽，使得具体投影图像的长宽比符合要求。
本发明对与视频图像同步的语音没有深入描述，语音由CPU提供 其它信号控制，由于视频图像的处理需要一定时间，语音则需延时相 同的时间以保持与视频图像同步。
本发明的视频图像投影装置还包括电源、三棱镜1-8的机械转动 轴承或轴套等组成元件，以及公共控制信号线等，在此不予详述。
在本发明的可替换实施例中，电机1-6由类似交流电机的旋转磁 场替换，即以镜面三棱镜或多棱镜1-8为转子，在镜面三棱镜或多棱 镜1-8两头靠近支撑轴承位置设置转子线圈，在外壳1-9包含镜面三 棱镜或镜面多棱镜1-8转子线圈部分处设置定子线圈，并提供交流电 信号、控制转速及同步信号，使镜面三棱镜或多棱镜以要求的与视频 信号同步的转速转动，使提高本发明的稳定性和耐久性。
在本发明的其它实施例中，三原色发光管排1-2和聚光镜排1-3 可组合为一体；聚光镜排1-3可由具有同样聚光功能的单一聚光镜替 换。
串/并转换单元5可并入彩色可见光视频影像播放单元CLVIP6 中，串/并转换单元5与三原色发光管排对应的信号引线布放在专用 电路板上。
本发明适用范围较广，如集成于手机，便携计算机，家庭影院， 电视等之中，也可单独组戍投影装置。
图17示出视频图像投影装置部分程序流程图，微处理器接通电源 开始运行，首先微处理器对自身进行初始化配置设置；待初始化设置 完成后，检测视频图像投影装置输入端有无输入视频信号；如有输入 视频信号，微处理器根据接收到的视频信号中的同步信号，产生各类 控制信号，如FIFO输入输出控制信号、同步控制信号、流明照度控 制信号、12C信号、电机同步控制信号等控制信号；微处理器随时产 生FIFO控制输出控制信号，使FIFO按照特定的时间，分时分段输 出具有时间特征的数字视频数据流；微处理器控制串并转挟芯片输出 并行视频数据流，控制三原色或多原色发光管排在并行视频数据流激 励下的对应三原色或多原色发光管单元点亮发光产生彩色可见光，同 时流明发光管组产生流明可见光，镜面三棱镜或镜面多棱镜在电机带 动下以恒定的速度、恒定的转向转动；对连续视频数据流，微处理器 进入循环处理上述各步程序；在需要关机时，微处理器结束程序运行。
以上根据具体实施例和附图对本发明进行了详细描述，但这些描 述并非用于限制本发明。在不偏离本发明的精神和范围内，可以对其 进行修改和改进。