一种扫描投影方法、拼接式的扫描投影装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种扫描投影方法、拼接式的扫描投影装置及设备，用于减小光纤扫描投影过程中像素的畸变，提高投影质量。该装置包括：扫描显示模组，包括扫描单元阵列，所述扫描单元阵列包括多个激光扫描子单元，每个激光扫描子单元扫描出射待显示图像所包括的多个子图像中一个子图像的光，且所述多个激光扫描子单元扫描出射的多个子图像在所述中间像面处拼接为与所述待显示图像对应的完整图像；光线转折器，设置于所述中间像面处，其被配置为将入射的图像中每个像素点的主光线转折成垂直于所述光线转折器面的光线并出射；投影透镜组件，用于对所述光线转折器出射光对应的图像进行放大，并投射到投影介质表面上以形成所述待显示图像对应的显示图像。示图像对应的显示图像。示图像对应的显示图像。

【技术实现步骤摘要】
一种扫描投影方法、拼接式的扫描投影装置及设备


[0001]本专利技术涉及显示
，特别涉及一种扫描投影方法、拼接式的扫描投影装置及设备。

技术介绍

[0002]投影显示技术由于其不受显示面板尺寸的限制，可实现大尺寸、超大尺寸的投影显示，可广泛应用于生活娱乐、办公、教育等等多个领域。
[0003]目前，在进行大屏高分辨显示的应用场景下(比如4K、8K显示)，常常需要多个多投影仪进行拼接实现。由于各投影仪与投影屏幕之间的相对位置等差异，使得投影仪所出射的每个像素点到屏幕的距离和角度都不一致，导致投影仪出射到屏幕上的光斑会产生畸变，影响投影画面的像素尺寸均匀性，甚至导致投影画面的失真。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的是提供一种扫描投影方法、拼接式的扫描投影装置及设备，用于降低扫描投影系统的像素光斑的畸变，提高投影质量。
[0005]本专利技术实施例中提供的具体技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种拼接式的扫描投影装置，包括：
[0007]扫描显示模组，包括扫描单元阵列，所述扫描单元阵列包括多个激光扫描子单元，每个激光扫描子单元扫描出射待显示图像所包含的多个子图像中的一个子图像的光束；所述多个激光扫描子单元扫描出射的多个子图像的光束聚焦成像于中间像面处，并在所述中间像面处拼接为与所述待显示图像对应的完整图像；
[0008]光线转折器，设置于所述中间像面处，被配置为将入射光对应的图像中每个像素点的主光线转折为垂直于所述光线转折器的光线后出射，且出射的主光线之间相互平行；
[0009]投影透镜组件，用于对所述光线转折器出射光对应的图像进行放大，并将放大后的图像投射至投影介质上形成所述待显示图像对应的显示图像。
[0010]所述光线转折器包括衍射光学元件或微透镜阵列。
[0011]可选的，所述激光扫描子单元为MEMS扫描模组或光纤扫描器。
[0012]可选的，若所述激光扫描子单元为光纤扫描器，则：
[0013]所述光纤扫描器中的光纤的出光端的端面设置有自聚焦透镜，用于将所述光纤扫描器出射的锥形光束聚焦成像至所述中间像面处；或者
[0014]所述扫描投影装置还包括成像透镜组件，所述成像透镜组件位于每个光纤扫描器的出射光路上，且位于所述扫描显示模组与所述光线转折器之间，用于将各光纤扫描器出射的扫描像面中的每个像素所对应的锥形光束聚焦成像至中间像面处，所述多个子图像在所述中间像面处拼接为与所述待显示图像对应的完整图像。
[0015]可选的，当所述扫描投影装置包括所述成像透镜组件时，所述成像透镜模组包括沿光路依次设置的第一透镜组、光阑和第二透镜组，所述光纤扫描器出射的扫描像面上的
像素对应的锥形光束经所述光阑前后的两个透镜组进行放大并聚焦成像于所述中间像面处。
[0016]可选的，所述扫描单元阵列中光纤扫描器的光纤的纤芯直径相同或不同；多个所述光纤扫描器之间的排列方式包括呈预设倾斜角度排列和/或平行排列。
[0017]可选的，扫描显示模组还包括光源，所述光源与所述激光扫描子单元一一对应，用于调制出射各子图像对应的图像光至相应的激光扫描子单元。
[0018]第二方面，本专利技术提供一种扫描投影方法，应用于如第一方面所示的拼接式的扫描投影装置，该方法包括：
[0019]采用扫描单元阵列扫描出射待显示图像包含的多个子图像的光束，并将所述多个子图像的光束聚焦成像至中间像面处，所述多个子图像在所述中间像面处拼接为与所述待显示图像对应的完整图像；
[0020]利用所述中间像面处的光线转折器将入射光对应的图像中每个像素点的主光线转折为垂直于所述光线转折器的光线后并出射，且出射的主光线之间相互平行；
[0021]通过所述光线转折器出光光路上的投影透镜组件将所述光线转折器出射光对应的图像进行放大，并将放大后的图像投射至投影介质上以形成所述待显示图像对应的显示图像。
[0022]可选的，所述激光扫描子单元为MENS扫描模组或光纤扫描器。
[0023]第三方面，本专利技术实施例提供一种拼接式的扫描投影装置，包括至少一个如第一方面所示的扫描投影装置，用于对显示图像进行扫描投影。
[0024]本专利技术实施例中，扫描投影系统中的扫描显示模组包括扫描单元阵列，扫描单元阵列中的多个激光扫描单元扫描出射待显示图像对应的多个子图像的图像光，出射光束对应的子图像在中间像面处拼接为与待显示图像对应的完整图像；进而，设置在中间像面处的光线转折器可将入射的每个像素点的主光线转折成垂直于光线转折器面的光线并出射，且出射的主光线之间相互平行；然后，在通过设置在光线转折器出光光路上的投影透镜组件即可将光线转折器发出的光束投射到投影介质表面以形成完整图像对应的显示图像，故通过光线转折器可将中间像面的每个像素点的光线转折成垂直或近似垂直光线转折器的光线出射，从而改善像素光斑的畸变，提高投影质量。
附图说明
[0025]图1A-图1B为现有技术中光纤扫描投影系统的结构示意图；
[0026]图2A-图2C为现有技术中多个光纤扫描器拼接的结构示意图；
[0027]图3为本专利技术实施例中扫描投影装置的结构示意图；
[0028]图4A-图4B为本专利技术实施例中扫描显示模组中包括成像透镜组件的结构示意图；
[0029]图5为本专利技术实施例中激光扫描子单元为MEMS扫描模组的结构示意图；
[0030]图6A-图6C为本专利技术实施例中光纤转折器的结构示意图；
[0031]图7为本专利技术实施例中扫描投影方法的流程示意图。
具体实施方式
[0032]首先，本专利技术实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示
可以存在三种关系，即：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B 这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0033]当本专利技术提及“第一”、“第二”、“第三”或者“第四”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺序之意，否则应当理解为仅仅是起区分之用。
[0034]下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关专利技术相关的部分。
[0035]首先，对本专利技术实施例中拼接式的扫描投影系统的结构及工作原理进行介绍，以便本领域技术人员理解。
[0036]不同于现有投影显示技术中所采用的基于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)或基于数字光处理(Digital Light Processing，DLP)等投影显示方式，在本申请中，采用光纤扫描器和/或MEMS扫描模组作为扫描显示元件，本文主要以扫描单元阵列中的激光扫描子单元是光纤扫描器为例。
[0037]光纤扫描投影技术的成像原理是：通过光纤扫描器中的致动器带动扫描光纤进行预定二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拼接式的扫描投影装置，其特征在于，包括：扫描显示模组，包括扫描单元阵列，所述扫描单元阵列包括多个激光扫描子单元，每个激光扫描子单元扫描出射待显示图像所包含的多个子图像中的一个子图像的光束；所述多个激光扫描子单元扫描出射的多个子图像的光束聚焦成像于中间像面处，并在所述中间像面处拼接为与所述待显示图像对应的完整图像；光线转折器，设置于所述中间像面处，被配置为将入射光对应的图像中每个像素点的主光线转折为垂直于所述光线转折器的光线后出射，且出射的主光线之间相互平行；投影透镜组件，用于对所述光线转折器出射光对应的图像进行放大，并将放大后的图像投射至投影介质上形成所述待显示图像对应的显示图像。2.如权利要求1所述的拼接式的扫描投影装置，其特征在于，所述光线转折器包括衍射光学元件或微透镜阵列。3.如权利要求2所述的拼接式的扫描投影装置，其特征在于，所述激光扫描子单元为MEMS扫描模组或光纤扫描器。4.如权利要求3所述的拼接式的扫描投影装置，其特征在于，若所述激光扫描子单元为光纤扫描器，则：所述光纤扫描器中的光纤的出光端的端面设置有自聚焦透镜，用于将所述光纤扫描器出射的锥形光束聚焦成像至所述中间像面处；或者所述扫描投影装置还包括成像透镜组件，所述成像透镜组件位于每个光纤扫描器的出射光路上，且位于所述扫描显示模组与所述光线转折器之间，用于将各光纤扫描器出射的扫描像面中的每个像素所对应的锥形光束聚焦成像至中间像面处，所述多个子图像在所述中间像面处拼接为与所述待显示图像对应的完整图像。5.如权利要求4所述的拼接式的扫描投影装置，其特征在于，当所述扫描投影装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零三B二一二零，
申请(专利权)人：成都理想境界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：