多mems激光投影裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種投影裝置，尤其涉及一種采用多激光光源及多MEMS掃描器的激光投影裝置，以及該激光投影裝置的實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]投影設(shè)備在日常生活和工作中使用比較方便，隨著連續(xù)激光光源技術(shù)的成熟，激光投影裝置逐漸發(fā)展為新一代投影設(shè)備。激光投影具有影像色彩失真度小，圖像亮度高、效果穩(wěn)定的特點(diǎn)。隨著技術(shù)的發(fā)展，激光投影裝置逐漸趨向小型化，適用于家庭、辦公等便攜式的產(chǎn)品。
[0003]便攜式小型激光投影裝置投影過(guò)程中投影距離會(huì)對(duì)投影畫面大小有一定的影響。投影畫面較小時(shí)，例如分辨率為1920*720畫面顯示效果清晰度很高，當(dāng)激光投影畫面增大時(shí)，投影輸出顯示畫面的分辨率會(huì)隨著畫面增大清晰度會(huì)下降，則會(huì)直接影響視頻觀看者的體驗(yàn)。尤其在采用大屏幕顯示的應(yīng)用環(huán)境中，顯示畫面雖然得到放大，但畫面清晰度滿足不了需求。
[0004]因此，為保證激光投影裝置投影出的畫面保持高分辨率，保證輸出畫面的亮度及色彩，需要改善激光投影裝置設(shè)計(jì)中分辨率、色度及亮度性能的問(wèn)題。
發(fā)明概要
[0005]為提高激光投影裝置輸出大投影畫面時(shí)的分辨率，同時(shí)能保證投影畫面的亮度、色度及畫面失真度，本發(fā)明提出一種多MEMS激光投影裝置。
[0006]多MEMS激光投影裝置，包括對(duì)輸入視頻信號(hào)進(jìn)行處理的視頻信號(hào)處理單元，以及與視頻信號(hào)處理單元耦合的激光投影模組。所述激光投影模組包括視頻信號(hào)調(diào)制器，多個(gè)耦合于所述視頻信號(hào)調(diào)制器的激光驅(qū)動(dòng)器，多個(gè)耦合于所述激光驅(qū)動(dòng)器的激光光源，多個(gè)耦合于所述視頻信號(hào)調(diào)制器的掃描驅(qū)動(dòng)器，以及多個(gè)耦合于所述掃描驅(qū)動(dòng)器的微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS)掃描器。
[0007]所述視頻信號(hào)處理單元包括計(jì)數(shù)器，用于對(duì)輸入視頻圖像信號(hào)像素位置信息進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)。視頻信號(hào)調(diào)制器包括信號(hào)同步模塊和圖像信號(hào)處理模塊，信號(hào)同步模塊用于對(duì)多MEMS激光投影裝置的多個(gè)激光光源信號(hào)及多個(gè)MEMS掃描器的掃描信號(hào)進(jìn)行驗(yàn)證，圖像信號(hào)處理模塊對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行處理。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述激光投影模組還包括一個(gè)與多MEMS掃描器光學(xué)耦合的非球面反射鏡，設(shè)定為對(duì)多個(gè)MEMS掃描器的掃描投影畫面進(jìn)行調(diào)整矯正。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述視頻信號(hào)處理單元包括一個(gè)緩存器，設(shè)定為對(duì)視頻圖像信號(hào)進(jìn)行緩存。對(duì)視頻圖像信號(hào)進(jìn)行緩存時(shí)，可以設(shè)定為按行緩存，或者設(shè)定為按幀緩存。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)器分別驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)激光光源，所述多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)器與所述多個(gè)激光光源一一對(duì)應(yīng)，數(shù)目相同。[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述多個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)器分別驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)MEMS掃描器，所述多個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)器與所述多個(gè)MEMS掃描器對(duì)應(yīng)，數(shù)目相同。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述多個(gè)激光光源與所述多個(gè)MEMS掃描器一一對(duì)應(yīng)，數(shù)目相同。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，每個(gè)激光光源包括一個(gè)紅色激光管、一個(gè)綠色激光管以及一個(gè)藍(lán)色激光管。所述激光驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)紅色激光管、綠色激光管以及藍(lán)色激光管以產(chǎn)生特定強(qiáng)度的紅色激光束、綠色激光束以及藍(lán)色激光束。紅色激光束、綠色激光束及藍(lán)色激光束經(jīng)透鏡組合形成激光束。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，每個(gè)MEMS掃描器包括一 MEMS驅(qū)動(dòng)鏡面，用以反射激光模塊的復(fù)合激光束，以及一耦合于所述掃描驅(qū)動(dòng)器的線圈。所述每個(gè)MEMS掃描器還包括一磁鐵，MEMS驅(qū)動(dòng)鏡面懸浮在磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)內(nèi)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，MEMS掃描器為一雙軸MEMS，包括與MEMS驅(qū)動(dòng)鏡面耦合的第一扭力桿，以及與第一扭力桿耦合的第二扭力桿。兩扭力桿相互基本垂直。MEMS驅(qū)動(dòng)鏡面繞第一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)以形成一行內(nèi)復(fù)數(shù)個(gè)像素，并繞著第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)以形成復(fù)數(shù)個(gè)像素行。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，激光投影模組內(nèi)還設(shè)置多個(gè)光傳感器，對(duì)每個(gè)激光光源模塊發(fā)出激光(紅色激光、綠色激光及藍(lán)色激光)的顏色和強(qiáng)度進(jìn)行感測(cè)，以及設(shè)置多個(gè)角位置傳感器對(duì)每個(gè)MEMS驅(qū)動(dòng)鏡面的方位進(jìn)行感測(cè)，視頻信號(hào)調(diào)制器的信號(hào)同步模塊根據(jù)感測(cè)反饋信號(hào)驗(yàn)證與圖像信號(hào)處理模塊內(nèi)信號(hào)像素信息的一致性。
[0017]本發(fā)明還提供一種多MEMS激光投影實(shí)現(xiàn)方法。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一基本特征，多MEMS激光投影方法包括:
[0019]讀取視頻圖像信號(hào)；
[0020]依據(jù)視頻圖像信號(hào)像素位置信息將視頻圖像信號(hào)分塊；
[0021]依據(jù)分塊視頻圖像信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)及多個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0022]依據(jù)所述多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)具有一定顏色及強(qiáng)度的激光束；及
[0023]多個(gè)MEMS掃描器依據(jù)多個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別掃描投射多個(gè)激光束以產(chǎn)生多個(gè)掃描光束。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述多個(gè)MEMS掃描器分別掃描投射多個(gè)激光束產(chǎn)生的多個(gè)掃描光束經(jīng)一非球面反射鏡調(diào)整矯正投影畫面并反射輸出。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，采用計(jì)數(shù)器對(duì)視頻圖像信號(hào)的掃描數(shù)據(jù)的像素位置信息的行數(shù)和列數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，采用緩存器對(duì)視頻圖像信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。對(duì)視頻圖像信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存時(shí)，設(shè)定為緩存一行的數(shù)據(jù)，或者緩存一幀畫面的數(shù)據(jù)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，依據(jù)分塊視頻圖像信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)及多個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)，包括以串行方式按序先后產(chǎn)生所述多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)，或以并行方式同時(shí)產(chǎn)生所述多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的至少兩個(gè)激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，依據(jù)分塊視頻圖像信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)及多個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)包括產(chǎn)生逐行同向掃描信號(hào)，或產(chǎn)生逐行往復(fù)掃描信號(hào)。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述多個(gè)激光光源與多個(gè)MEMS掃描器一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，數(shù)目相同。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)器分別驅(qū)動(dòng)多個(gè)激光光源，多個(gè)激光驅(qū)動(dòng)器與多個(gè)激光光源對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述多個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)器分別驅(qū)動(dòng)多個(gè)MEMS掃描器，多個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)器與多個(gè)MEMS掃描器對(duì)應(yīng)設(shè)置。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述多個(gè)MEMS掃描器依據(jù)多個(gè)掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別掃描投射多個(gè)激光束包括，當(dāng)有一個(gè)激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)多個(gè)MEMS掃描器；還設(shè)定包括，當(dāng)有一個(gè)激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)，開啟與該激光驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生激光束相應(yīng)的MEMS掃描器。
[0033]上述所提供發(fā)明方案，能有效改善激光投影裝置在投影輸出時(shí)大畫面的清晰度問(wèn)題，并能同時(shí)確保視頻投影輸出畫面的色度、亮度及失真度。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為描述本發(fā)明多MEMS激光投影裝置基本結(jié)構(gòu)框圖；
[0035]圖2為描述本發(fā)明實(shí)施例一雙MEMS激光投影模組投影示意圖；
[0036]圖3為描述本發(fā)明實(shí)施例一視頻圖像信號(hào)分塊示意圖；
[0037]圖4為本發(fā)明多MEMS激光投影輸出畫面調(diào)整和矯正輸出示意圖；
[0038]圖5為描述本發(fā)明實(shí)施例二視頻圖像信號(hào)分塊示意圖；