投影装置及方法与流程

本技术涉及投影显示，特别涉及投影装置及方法。

背景技术：

1、随着投影技术的不断发展以及投影装置在越来越多领域的应用，用户对投影技术的要求也在不断增加。为了适应更多的使用场景，如在人工智能(artificialintelligence，ai)领域和虚拟现实技术(virtual realityvr，vr)领域的使用，投影装置需要在优化体积、提高分辨率等方面提高性能。

2、在一种现有技术中，为了提高投影图像的分辨率，投影装置一般会采用大光机，从而造成投影装置体积较大，在另一种现有技术中，为能够达到缩减投影装置体积的效果，会在一定程度上牺牲分辨率，导致投影图像分辨率不高的问题。

技术实现思路

1、本技术提供了一种投影装置及方法，能够让小体积的投影装置提供分辨率更高的投影图像，实现优化体积、提高分辨率的目的。

2、第一方面，本技术实施例提供一种投影装置，包括：

3、设置于基底上的像素阵列，所述像素阵列具有发光特性；设置于所述基底上的悬臂梁，用于固定微机电系统(micro-electro-mechanical system，mems)振镜片，所述悬臂梁设置在所述像素阵列外侧，所述mems振镜片用于扫描所述像素阵列，所述悬臂梁和所述mems振镜片构成mems振镜；与所述像素阵列和所述mems振镜相联通的驱动器，用于驱动具有发光特性的所述像素阵列显色；所述驱动器，还用于控制所述mems振镜片在所述悬臂梁上转动以扫描显色的所述像素阵列得到投影图像。

4、在一些示例中，所述像素阵列由多个像素块组成，如像素阵列可以是由每行m个像素块，每列n个像素块构成包含m*n个像素块的矩形像素阵列，每个像素块包括红、绿、蓝三个子像素，这些子像素具有发光特性，其中，m≥1，n≥1，m*n＞1，在一些需要圆形或梯形等像素阵列的场景中，该像素阵列也可以设置为其他形状，不以矩形为限定。

5、在一些示例中，可以在投影装置投影成像的光路中设置透镜等光学元件，如在像素阵列与投影得到的投影图像之间设置透镜等光学元件，以提高投影图像的成像效果。

6、投影装置的基底上设置有像素阵列，像素阵列可以在不同驱动信号下进行不同的显色。如，像素阵列包含m*n个像素块，m≥1，n≥1,且m*n＞1，每个像素块由红(red)、绿(green)、蓝(blue)三基色(rgb)构成，在驱动器的不同驱动信号下进行不同的显色，如不同的电信号驱动进行不同的发光显色。在悬臂梁上转动的mems振镜片也在驱动器的控制下沿某一轨迹、以不同的角度来回扫描该显色的像素阵列，得到扫描图块，mems振镜片多次扫描像素阵列得到投影图像不同位置的图块，这些图块拼合可以组成一帧完整的投影图像。

7、在一种可能实现的方式中，所述驱动器，具体用于在同一时序上控制所述mems振镜扫描和驱动所述像素阵列显色。

8、投影装置可以根据需要投影的图像，经过数据处理，得出以怎样的驱动信号驱动像素阵列显色和控制mems振镜沿轨迹转动，即可在同一时序上，按计算结果驱动像素阵列显色和控制mems振镜片转动，进而得到能够拼合成一幅完整投影图像的多个图块。这种将多个高分辨率的图块拼合起来得到投影图像的方法，既不需要体积较大的光机和器件，又不需要不断提高驱动器的驱动或控制速度来提高分辨率，只需要按照数据处理结果的要求驱动具有发光特性的像素阵列和控制多角度扫描的mems振镜，就可以实现小体积投影装置投影出高分辨率的投影图像的效果。

9、在一种可能实现的方式中，所述mems振镜为一维振镜，所述驱动器，具体用于控制所述mems振镜片沿所述悬臂梁在第一角度内转动，扫描显色的所述像素阵列，得到一组取样时间点上所述mems振镜片扫描出的第一图块，其中，所述一组取样点上的所述第一图块组成所述投影图像。

10、如，mems振镜为一维振镜，一维振镜可以在第一角度内，如正负五十度内进行快速的横向扫描，驱动器控制mems振镜片沿悬臂梁在正负五十度内转动，在一组取样时间点上，对应得到多个图块，记作第一图块。投影装置可以以多个第一图块能够拼合出一帧投影图像为选取基础确定一组取样时间点，即该取样时间点得到的多个第一图块至少可以拼合出一帧投影图像，也可以按照拼合出多帧投影图像的第一图块来确定一组取样时间点。第一角度可以根据实际所需确定，如第一角度也可以设定为正负九十度。

11、在一种可能实现的方式中，所述mems振镜为二维振镜，所述驱动器，具体用于控制一维的所述mems振镜片沿所述悬臂梁在第二角度内转动，扫描显色的所述像素阵列得到一组取样时间点上所述mems振镜片扫描出的第二图块；控制另一维的所述mems振镜片垂直于所述悬臂梁在第三角度内转动，扫描显色的所述像素阵列得到另一组取样时间点上所述mems振镜片扫描出的第三图块；其中，所述第二图块和所述第三图块组成所述投影图像。

12、如，mems振镜为二维振镜，二维振镜可以在两个方向进行扫描，根据两轴扫描模式不同，一般可以分为快轴和慢轴。一维振镜可以在第二角度内，如正负五十度内沿悬臂梁快速的横向扫描，在一组取样时间点中得到多个第二图块；另一维的mems振镜片可以在垂直于悬臂梁在正负十度内慢速竖直扫描，在另一组取样时间点中得到多个第三图块。同理，该两组取样时间点以得到的多个第二图块和第三图块能够拼合出一帧投影图像为选取基础，即该两组取样时间点得到的多个第二图块和第三图块至少可以拼合出一帧投影图像，亦可以按照拼合出多帧投影图像的第二图块和第三图块来确定取样时间点。第二角度也可以根据实际所需确定，不以正负十度为限定。

13、在一些示例中，驱动器可以通过逻辑控制驱动mems振镜，来控制mems振镜片转动，也可以通过其他驱动方式控制mems振镜片转动以扫描显色的像素阵列，得到扫描图像。

14、在一种可能实现的方式中，所述像素阵列由多个像素块构成，所述像素块包括在水平面上并列设置的、具有发光特性的红、绿、蓝子像素；或，在竖直方向上叠加设置的、具有发光特性的红、绿、蓝子像素。

15、一个像素块可以包括在水平面上并列设置的红、绿、蓝三个子像素。或，一个像素块包括在竖直方向上叠加设置的红、绿、蓝三个子像素。即，在水平面上并列设置的三个子像素，可以如液晶显示屏水平设置的子像素一样，水平设置。在竖直方向上叠加设置的三个子像素，则是在深度的方向上垂直排列，从俯视方向看，三个子像素之间彼此有重合。其中，红、绿、蓝的排放顺序可以按需调整，不以红、绿、蓝的顺序为限定。且红、绿、蓝三个子像素之间保持合适的距离，如按照液晶显示屏的一般像素排列距离排列。

16、在一种可能实现的方式中，设置在所述像素阵列表面的光学结构，所述光学结构用于将所述像素阵列的发射光校准为细光束、高准直的发射光。

17、光学结构可采用如布拉格反射镜(distributed bragg reflector，dbr)结构、微透镜(micro lens)结构等。这些光学结构可以尽可能的减小像素阵列的发光角度，使其发出的光束具有细光束、高准直的特性。

18、在一种可能实现的方式中，所述像素阵列为发光二极管微显示(micro lightemitting diode，micro led)阵列或有机发光二极管微显示(micro organic lightemitting display，micro oled)阵列。

19、其中，micro led技术是led微缩化和矩阵化技术，指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的led阵列，每个子像素都能被独立驱动，micro oled技术是有机发光二极管的微缩话和矩阵话技术，亦可以单独驱动每个子像素，因此可以适用于本技术提供的投影装置，由驱动器独立驱动，每个子像素按照数字处理结果要求的驱动信号显色，从而被扫描得到需要被投影的图像的不同图块，进而组成一帧完整的投影图像。

20、在一种可能实现的方式中，所述mems振镜片的扫描轨迹为所述扫描轨迹的起始端不超过其扫描的所述像素阵列的最边缘。

21、mems振镜片的扫描轨迹可以是上下，左右等多种形式，只要能够在其轨迹上扫描得到多个图块，组成一帧完整的投影图像即可，但如果扫描轨迹超出子像素较多，会造成驱动的浪费，也会拉长成像的时间，因此扫描轨迹可以设置为保证成像的扫描路径上的最短轨迹，即扫描起始端不超过像素阵列最边缘的子像素。为了进一步减少扫描轨迹超出子像素较多的可能，扫描轨迹的终止端也不超过其扫描的所述像素阵列的最边缘。

22、第二方面，本技术实施例提供一种投影方法，包括：

23、驱动具有发光特性的像素阵列显色；控制微机电系统mems振镜片在所述悬臂梁上转动以扫描显色的所述像素阵列得到投影图像，其中，所述悬臂梁设置在所述像素阵列外侧，用于固定所述mems振镜片，所述mems振镜片用于扫描所述像素阵列，所述悬臂梁和所述mems振镜片构成mems振镜。

24、在一种可能实现的方式中，所述mems振镜为一维振镜，所述控制微机电系统mems振镜片在所述悬臂梁上转动以扫描显色的所述像素阵列得到投影图像包括：控制一维的所述mems振镜片沿所述悬臂梁在第一角度内转动，扫描显色的所述像素阵列，得到一组取样时间点上所述mems振镜片扫描出的第一图块，其中，所述一组取样点上的所述第一图块组成所述投影图像。

25、在一种可能实现的方式中，所述mems振镜为二维振镜，所述控制微机电系统mems振镜片在所述悬臂梁上转动以扫描显色的所述像素阵列得到投影图像包括：控制一维的所述mems振镜片沿所述悬臂梁在第二角度内转动，扫描显色的所述像素阵列得到一组取样时间点上所述mems振镜片扫描出的第二图块；控制另一维的所述mems振镜片垂直于所述悬臂梁在第三角度内转动，扫描显色的所述像素阵列得到另一组取样时间点上所述mems振镜片扫描出的第三图块；其中，所述第二图块和所述第三图块组成所述投影图像。

26、在一种可能实现的方式中，所述驱动具有发光特性的像素阵列显色；控制微机电系统mems振镜片在悬臂梁上转动以扫描显色的所述像素阵列得到投影图像包括：在同一时序上驱动具有发光特性的所述像素阵列显色和控制所述mems振镜片在所述悬臂梁上转动以扫描显色的所述像素阵列得到投影图像。

27、在一种可能实现的方式中，所述mems振镜片的扫描轨迹为所述扫描轨迹的起始端不超过其扫描的所述像素阵列的最边缘。

28、本方法通过mems振镜在不同角度下扫描具有发光特性的像素阵列得到投影图像，这种方法得到的投影图像分辨率高，图片效果好，且mems振镜和像素阵列体积都较小，设置在投影装置中，可以支持体积很小的投影装置投影，能够实现优化投影装置体积、提高投影装置分辨率的目的。