激光投影组件、激光投影装置及其控制方法与流程

本发明涉及激光投影，具体提供一种激光投影组件、激光投影装置及其控制方法。

背景技术：

1、传统投影设备中，主要包括dlp投影机和lcd投影机。其中dlp投影机主要以数字微镜装置dmd芯片作为成像器件，通过调节反射光实现投射图像的一种投影技术。而lcd投影机是采用液晶板作为成像器件，配合导光板、均光板和透镜最终将图像投影在墙上或幕布上。

2、在使用时，无论是dlp投影机还是lcd投影机都是先将光源照射到成像器件上形成图像，然后再将成像器件上的图像投射到墙上或幕布上。因此，成像器件是dlp投影机和lcd投影机不可或缺的重要元器件之一。

3、然而，正是由于成像器件的存在，导致其自身需要占用一定空间，再配合导光板、透镜等部件的存在，导致现有dlp投影机和lcd投影机其体积较大，无法做到小型化。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述技术问题，即，解决现有投影技术中的投影机体积大、无法做到小型化的问题。

2、根据本发明的第一个方面，公开了一种激光投影组件，包括：第一反射镜、第二反射镜和激光源，所述激光源发射的激光依次通过所述第一反射镜和所述第二反射镜偏转后，投射至目标平面上；所述第一反射镜可转动地设置，所述第一反射镜的外周壁上形成曲率渐变的第一曲面，所述第一反射镜通过转动改变所述第一曲面上激光入射位置处的曲率，以便调节激光在所述目标平面第一方向上的投影位置；所述第二反射镜可转动地设置，所述第二反射镜绕其自身转轴形成环形结构，所述第一反射镜位于第二反射镜的内部，所述第二反射镜的内周壁上形成曲率渐变的第二曲面，所述第二曲面与所述第一曲面相对应，所述第二反射镜通过转动改变所述第二曲面上激光入射位置处的曲率，以便调节激光在所述目标平面第二方向的投影位置，所述第一方向与所述第二方向相交。

3、进一步地，在所述第一反射镜转动过程中，所述激光在所述第一曲面上的入射光线、反射光线共平面，所述平面为第一光路平面上，同时，所述第一反射镜转动的轴线也位于所述第一光路平面上；所述第一光路平面与所述第一曲面相交并形成第一交线，所述第一交线具有直线部分，所述激光的入射位置位于所述第一交线的直线部分位置处；所述第一光路平面与所述第二曲面相交并形成第二交线，所述第二交线为直线；在所述第一反射镜和所述第二反射镜转动过程中，所述第一交线的直线部分相对所述激光在所述第一曲面上的入射光线的夹角逐渐增大或减小，同时，所述第二交线与所述第一反射镜的转轴夹角不变，以便通过所述第一反射镜调节激光在所述目标平面第一方向上的投影位置。

4、进一步地，在所述第一反射镜转动过程中，所述第一曲面上所述激光入射点的位置与所述第一反射镜转轴的距离不变。

5、进一步地，在所述第一反射镜转动过程中，所述第一曲面上所述激光入射点的位置与所述激光源的距离不变。

6、进一步地，在所述第二曲面具有过所述第二交线的切面，在所述第二反射镜转动过程中，所述切面与所述第一光路平面在第二方向上的夹角增大或减小，以便通过所述第二反射镜调节激光在所述目标平面第二方向上的投影位置。

7、进一步地，所述第二反射镜的内周壁为径向对称结构。

8、进一步地，所述第二曲面上具有相对设置的第一位置和第二位置，所述第一位置和所述第二位置位于所述对第二曲面的称面上；在所述第二反射镜内周方向上，自所述第一位置至所述第二位置，所述切面与所述第一光路平面在所述第二方向上的夹角逐渐增大。

9、进一步地，所述第一方向与所述第二方向垂直。

10、根据本发明的第二个方面，还公开了一种激光投影装置，包括上述的激光投影组件。

11、根据本发明的第三个方面，还公开了一种上述的激光投影装置的控制方法，包括以下步骤：步骤s10：建立坐标系，其中，沿所述第一方向建立y轴，沿所述第二方向建立x轴，其中，每帧图像在y轴方向上具有多个像素行，每个像素行在x轴方向具有多个像素；步骤s20：将连续帧图像按顺序编码为奇数帧和偶数帧，基于所述坐标系，将奇数帧图像的像素以第一顺序进行编码，将偶数帧图像的像素以第二顺序进行编码，其中，在所述第一顺序与所述第二顺序中，同一像素行内的像素输出顺序相同，同时，所述像素行的输出顺序相反。

12、进一步地，在所述步骤s20中，所述第一顺序为：以所述x轴和所述y轴的交点为原点，自距离所述原点最远的像素行的第一个像素开始输出，至距离所述原点最近的像素行最后一个像素结束，其中，在同一所述像素行内，自距离所述原点最近的像素为第一个像素，距离所述原点最远的像素为最后一个像素。

13、进一步地，在所述步骤s20中，所述第二顺序为：以所述x轴和所述y轴的交点为原点，自距离所述原点最近的像素行的第一个像素开始输出，至距离所述原点最远的像素行中最后一个像素结束，其中，在同一所述像素行内，自距离所述原点最近的像素为第一个像素，距离所述原点最远的像素为最后一个像素。

14、本发明的激光投影组件通过设置第一反射镜和第二反射镜，可以通过旋转第一反射镜和第二反射镜使激光直接在目标平面上的第一方向和第二方向上进行往复移动，从而将像素输出形成完整的二维图像。与现有的dlp投影机、lcd投影机相比，由于不需要事先成像，因此，不需要成像器件以及相关的导管版、透镜等原件，从而可以极大地减少空间的占用率，从而减少激光投影组件的体积，从而实现投影设备的小型化。

15、方案1.一种激光投影组件，其特征在于，包括：第一反射镜(10)、第二反射镜(20)和激光源(30)，所述激光源(30)发射的激光依次通过所述第一反射镜(10)和所述第二反射镜(20)偏转后，投射至目标平面(50)上；

16、所述第一反射镜(10)可转动地设置，所述第一反射镜(10)的外周壁上形成曲率渐变的第一曲面(11)，所述第一反射镜(10)通过转动改变所述第一曲面(11)上激光入射位置处的曲率，以便调节激光在所述目标平面(50)第一方向上的投影位置；

17、所述第二反射镜(20)可转动地设置，所述第二反射镜(20)绕其自身转轴形成环形结构，所述第一反射镜(10)位于第二反射镜(20)的内部，所述第二反射镜(20)的内周壁上形成曲率渐变的第二曲面(21)，所述第二曲面(21)与所述第一曲面(11)相对应，所述第二反射镜(20)通过转动改变所述第二曲面(21)上激光入射位置处的曲率，以便调节激光在所述目标平面(50)第二方向的投影位置，所述第一方向与所述第二方向相交。

18、方案2.根据方案1所述的激光投影组件，其特征在于，

19、在所述第一反射镜(10)转动过程中，所述激光在所述第一曲面(11)上的入射光线、反射光线共平面，所述平面为第一光路平面(40)，同时，所述第一反射镜(10)转动的轴线也位于所述第一光路平面(40)上。

20、方案3.根据方案2所述的激光投影组件，其特征在于，

21、所述第一光路平面(40)与所述第一曲面(11)相交并形成第一交线(41)，所述第一交线(41)具有直线部分，所述激光的入射位置位于所述第一交线(41)的直线部分位置处；

22、所述第一光路平面(40)与所述第二曲面(21)相交并形成第二交线(42)，所述第二交线(42)为直线；

23、在所述第一反射镜(10)和所述第二反射镜(20)转动过程中，所述第一交线(41)的直线部分相对所述激光在所述第一曲面(11)上的入射光线的夹角逐渐增大或减小，同时，所述第二交线(42)与所述第一反射镜的转轴夹角不变，以便通过所述第一反射镜(10)调节激光在所述目标平面(50)第一方向上的投影位置。

24、方案4.根据方案2所述的激光投影组件，其特征在于，

25、在所述第一反射镜(10)转动过程中，所述第一曲面(11)上所述激光入射点的位置与所述第一反射镜(10)转轴的距离不变。

26、方案5.根据方案4所述的激光投影组件，其特征在于，

27、在所述第一反射镜(10)转动过程中，所述第一曲面(11)上所述激光入射点的位置与所述激光源(30)的距离不变。

28、方案6.根据方案3所述的激光投影组件，其特征在于，

29、在所述第二曲面(21)具有过所述第二交线(42)的切面，在所述第二反射镜(20)转动过程中，所述切面与所述第一光路平面(40)在第二方向上的夹角增大或减小，以便通过所述第二反射镜(20)调节激光在所述目标平面(50)第二方向上的投影位置。

30、方案7.根据方案6所述的激光投影组件，其特征在于，

31、所述第二反射镜(20)的内周壁为径向对称结构。

32、方案8.根据方案7所述的激光投影组件，其特征在于，

33、所述第二曲面(21)上具有相对设置的第一位置(211)和第二位置(212)，所述第一位置(211)和所述第二位置(212)位于所述对第二曲面(21)的称面上；

34、在所述第二反射镜(20)内周方向上，自所述第一位置(211)至所述第二位置(212)，所述切面与所述第一光路平面(40)在所述第二方向上的夹角逐渐增大。

35、方案9.根据方案1所述的激光投影组件，其特征在于，

36、所述第一方向与所述第二方向垂直。

37、方案10.一种激光投影装置，其特征在于，包括方案1至9中任一项所述的激光投影组件。

38、方案11.一种根据方案10所述的激光投影装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

39、步骤s10：建立坐标系，其中，沿所述第一方向建立y轴，沿所述第二方向建立x轴，其中，每帧图像在y轴方向上具有多个像素行，每个像素行在x轴方向具有多个像素；

40、步骤s20：将连续帧图像按顺序编码为奇数帧和偶数帧，基于所述坐标系，将奇数帧图像的像素以第一顺序进行编码，将偶数帧图像的像素以第二顺序进行编码，其中，在所述第一顺序与所述第二顺序中，同一像素行内的像素输出顺序相同，同时，所述像素行的输出顺序相反。

41、方案12.根据方案11所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤s20中，所述第一顺序为：

42、以所述x轴和所述y轴的交点为原点，自距离所述原点最远的像素行的第一个像素开始输出，至距离所述原点最近的像素行最后一个像素结束，其中，在同一所述像素行内，自距离所述原点最近的像素为第一个像素，距离所述原点最远的像素为最后一个像素。

43、方案13.根据方案11所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤s20中，所述第二顺序为：

44、以所述x轴和所述y轴的交点为原点，自距离所述原点最近的像素行的第一个像素开始输出，至距离所述原点最远的像素行中最后一个像素结束，其中，在同一所述像素行内，自距离所述原点最近的像素为第一个像素，距离所述原点最远的像素为最后一个像素。