一種多屏投影設備及方法與流程
2023-06-11 15:49:01 1

本發明涉及投影技術領域,尤其涉及一種多屏投影設備及方法。
背景技術:
數字光處理(Digital Light Procession,DLP)投影技術是應用了數字微鏡器件(Digital Micromirror Device,DMD)來做主要關鍵元件以實現數字光學處理過程,其中,DMD是由千上萬個微鏡組成的一種雙穩態空間光調製器。DLP投影機的原理是將光源藉由一個積分器(Integrator),將光均勻化,通過一個有色彩三原色的色環(Color Wheel),將光分成紅R、綠G、藍B三基色時序性的輸出,再將色彩由透鏡成像在DMD上。通過將影像信號經過數字處理,以同步信號的方法,通過電信號對DMD上的每個微鏡獨立地控制其偏轉的角度和時長,從而引導反射光及將連續光轉為灰階,配合R、G、B三種顏色表現色彩,最後在經過鏡頭組件投影成像到屏幕上。
其中,DMD是由千上萬個微鏡(精密、微型的反射鏡)組成的一種雙穩態空間光調製器,通過在互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)的標準半導體製程上,加上一個可以調變反射面的旋轉機構形成。通過把數據裝入位於微鏡下方的存儲單元,數據以二進位的方式對微鏡的偏轉狀態進行靜電控制,對每個微鏡獨立地控制其偏轉的角度和時長,從而引導反射光及調製灰階。圖1示例性地示出了DMD上的兩個微鏡的偏轉以及反射光線的情形。可以看到,微鏡101與微鏡102偏轉的角度不同,微鏡101通過其偏轉的角度能夠將光源103發出的光反射到光吸收單元104上,而微鏡102通過其偏轉的角度能夠將光源103發出的光反射到鏡頭105上。
目前的投影技術通常局限在同一時刻向單一方向進行投影的設計模式,因 此,如何改變現有投影技術局限於單一投影設計模式的局面,提出一種能夠實現多屏投影的技術方案是業界所亟待研究和解決的問題。
技術實現要素:
本發明實施例提供一種多屏投影設備及方法,用以實現多屏投影。
本發明的一個實施例提供的多屏投影設備,包括:信號處理系統、鏡頭組件、以及數字微鏡器件DMD,所述DMD被劃分為N塊彼此不重疊的區域,N為大於或等於2的正整數;
所述信號處理系統,用於將所述DMD上第i塊區域對應的待投影圖像轉換得到對應該區域的DMD驅動信號,並輸出給DMD驅動電路,i為小於或等於N的正整數;
DMD驅動電路,用於根據接收到的DMD驅動信號驅動所述DMD上對應的區域進行投影,其中,所述DMD上的不同區域的投影通過所述鏡頭組件成像到屏幕的不同區域上。
可選地,所述信號處理系統,還用於:
根據預設的分區數量N,將所述DMD劃分為N塊彼此不重疊的區域,並確定待投影圖像對應的所述DMD上的區域;或者,
根據待投影圖像的數量N,將所述DMD劃分為N塊彼此不重疊的區域,並確定所述N個待投影圖像對應的所述DMD上的區域。
可選地,所述DMD上的N塊區域相對於所述鏡頭組件的光軸對稱排列。
可選地,所述信號處理系統還用於:
按照預設的尺寸大小,確定所述DMD上的N塊區域的尺寸;或者
根據所述DMD的尺寸以及預設的分區數量,確定所述DMD上的N塊區域的尺寸;或者
根據所述DMD的尺寸以及待投影圖像的數量,確定所述DMD上的N塊區域的尺寸;或者
根據待投影圖像的解析度,確定所述DMD上N塊區域的尺寸;其中,一塊區域的尺寸與該區域對應的待投影圖像的解析度成正比。
可選地,所述信號處理系統,具體用於:同時向DMD驅動電路輸出將所述DMD上N塊區域對應的待投影圖像轉換所得到的對應所述N塊區域的DMD驅動信號;或者,根據預設的分時投影配置信息,在處於對所述DMD上的第i塊區域所配置的投影時間段內,向DMD驅動電路輸出將該區域對應的待投影圖像轉換所得到的對應該區域的DMD驅動信號,否則,不輸出對應該區域的DMD驅動信號;或者,
所述多屏投影設備,還包括:
第一控制系統,用於根據預設的分時投影配置信息,向DMD驅動電路輸出第一控制信號和第二控制信號,所述第一控制信號用於控制DMD驅動電路根據所述信號處理系統輸出的DMD驅動信號驅動所述DMD上對應的區域進行投影,所述第二控制信號用於控制DMD驅動電路驅動所述DMD上對應的區域的微鏡均偏轉到關閉狀態。
可選地,,所述DMD設置在可活動機械部件上,所述多屏投影設備還包括:第二控制系統,用於根據所述DMD上N塊區域的目標成像區域,控制所述DMD所在的可活動機械部件帶動設置在該可活動機械部件上的所述DMD進行移動和/或扭轉,以使所述DMD上N塊區域的投影通過所述鏡頭組件成像到所述屏幕的所述目標成像區域上。
本發明的一個實施例提供的多屏投影方法,應用於包含DMD以及鏡頭組件的多屏投影設備,其特徵在於,所述DMD被劃分為N塊彼此不重疊的區域,N為大於或等於2的正整數;該方法包括:
將所述DMD上第i塊區域對應的待投影圖像轉換得到對應該區域的DMD驅動信號,並輸出給DMD驅動電路,以使DMD驅動電路根據接收到的DMD驅動信號驅動所述DMD上的該區域進行投影,i為小於或等於N的正整數;所述DMD上的不同區域的投影通過所述鏡頭組件成像到屏幕的不同區域上。
可選地,所述多屏投影方法還包括:
根據預設的分區數量N,將所述DMD劃分為N塊彼此不重疊的區域,並確定待投影圖像對應的所述DMD上的區域;或者,
根據待投影圖像的數量N,將所述DMD劃分為N塊彼此不重疊的區域,並確定所述N個待投影圖像對應的所述DMD上的區域。
可選地,所述多屏投影方法還包括:
按照預設的尺寸大小,確定所述DMD上的N塊區域的尺寸;或者
根據所述DMD的尺寸以及預設的分區數量,確定所述DMD上的N塊區域的尺寸;或者
根據所述DMD的尺寸以及待投影圖像的數量,確定所述DMD上的N塊區域的尺寸;或者
根據待投影圖像的解析度,確定所述DMD上N塊區域的尺寸;其中,一塊區域的尺寸與該區域對應的待投影圖像的解析度成正比。
可選地,將所述DMD上N塊區域對應的待投影圖像轉換得到對應所述N塊區域的DMD驅動信號,同時輸出給DMD驅動電路;或者,將所述DMD上第i塊區域對應的待投影圖像轉換得到對應該區域的DMD驅動信號,根據預設的分時投影配置信息,在處於對所述DMD上的第i塊區域所配置的投影時間段內,將所述對應該區域的DMD驅動信號輸出給DMD驅動電路,否則,不輸出所述對應該區域的DMD驅動信號;或者,
所述多屏投影方法,還包括:根據預設的分時投影配置信息,向DMD驅動電路輸出第一控制信號和第二控制信號,所述第一控制信號用於控制DMD驅動電路根據接收到的的DMD驅動信號驅動所述DMD上對應的區域進行投影,所述第二控制信號用於控制DMD驅動電路驅動所述DMD上對應的區域的微鏡均偏轉到關閉狀態。
可選地,所述DMD設置在可活動機械部件上,該方法還包括:
根據所述DMD上N塊區域的目標成像區域,控制所述DMD所在的可活 動機械部件帶動設置在該可活動機械部件上的所述DMD進行移動和/或扭轉,以使所述DMD上N塊區域的投影通過所述鏡頭組件成像到所述屏幕的所述目標成像區域上。
可以看到,在本發明實施例中提供的多屏投影設備中,DMD被劃分為多塊彼此不重疊的區域,信號處理系統對DMD以區域為單位進行信號處理,通過將DMD上的區域對應的待投影圖像轉換得到對應於區域的DMD驅動信號,並輸出給DMD驅動電路以驅動DMD上的對應區域進行投影,從而使得所述DMD上的各個區域能夠對各自對應的待投影的圖像進行投影,DMD上的不同區域的投影通過鏡頭組件將成像在屏幕的不同區域上,進而形成分屏效果,達到了多屏投影的效果,克服了現有技術投影單一的缺陷。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡要介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對於本領域的普通技術人員來講,在不付出創造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現有技術中DMD上的兩個微鏡的偏轉以及反射光線的示意圖;
圖2為現有技術中投影機和屏幕上的成像之間具有OFFSET的示意圖;
圖3為本發明的一些實施例提供的一種多屏投影設備的結構示意圖;
圖4為本發明的一些實施例提供的基於DMD上的2塊區域實現的多屏投影設備的投影示意圖;
圖5(a)為本發明的一些實施例提供的基於DMD上的2塊區域實現的多屏投影設備中DMD上的一種區域劃分的示意圖;
圖5(b)為本發明的一些實施例提供的基於DMD上的2塊區域實現的多屏投影設備中如圖5(a)劃分的區域對應的成像示意圖;
圖6(a)為本發明的一些實施例提供的基於DMD上的2塊區域實現的多 屏投影設備中DMD上的又一種區域劃分的示意圖;
圖6(b)為本發明的一些實施例提供的基於DMD上的2塊區域實現的多屏投影設備中如圖6(a)劃分的區域對應的成像示意圖;
圖7(a)為本發明的一些實施例提供的基於DMD上的4塊區域實現的多屏投影設備中DMD上的一種區域劃分的示意圖;
圖7(b)為本發明的一些實施例提供的基於DMD上的4塊區域實現的多屏投影設備中如圖7(a)劃分的區域對應的成像示意圖;
圖8為本發明的一些實施例提供的多屏投影方法的流程示意圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部份實施例,而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬於本發明保護的範圍。
現有的投影技術中,鏡頭組件的視場通常為圓對稱面,其中,視場可理解為物面,屏幕上顯示的圖像則可理解為像面。在投影機中,DMD位於鏡頭的物面上,即位於鏡頭的視場範圍內,鏡頭作為成像組件,DMD發出的光線進入鏡頭後投射到屏幕上進行成像。
為了實現多屏投影,本發明實施例在基於對投影技術中的光學架構的分析的基礎上,提供了一種能夠實現多屏投影的多屏投影設備及方法。應當理解的是,實現多屏投影也意味著實現在多方向上的投影,因此在本發明實施例所實現的多屏投影,也可以理解為實現了一種多方向的投影。
在投影機的幾何光學中,偏移OFFSET是一種用于衡量DMD相對於鏡頭光軸產生的移位的尺度,比如在0%偏移的投影設計中,DMD的中心與投影透鏡的光軸精確對準,這種設計中,DMD所投射的投影圖像在光軸的上下方是相等的,而在一些例如超短焦投影的設計中往往根據系統的需求使得DMD發 出的光線的中心光軸並不與鏡頭中心光軸重合,從而通過一定的偏移來滿足投影需求,比如根據系統的應用方向設置取值100%到150%範圍內的某一偏差。
DMD和鏡頭之間的這種OFFSET使得投影機投影出的圖像與鏡頭的中心光軸具有OFFSET,投影機和屏幕上的成像也相應的具有OFFSET。圖2示出了一種投影機和屏幕上的成像之間具有OFFSET的示例。如圖2所示,投影機鏡頭201發出的光線斜向上(大的入射角)投射到屏幕上202形成投影圖像,再被屏幕202反射入射至人眼完成投影顯示。
對這種DMD與鏡頭光軸之間存在OFFSET的光學架構分析可以看到,這種光學結構並不能充分的利用投影機的鏡頭組件,有的鏡片的光學口徑能夠被光線充滿,從而實現充分的利用,有的鏡片的光學口徑則不能完全被光線充滿,而只能利用了其中的一部分,即不能全部利用整個光學口徑。
基於上述光學結構分析,本發明實施例提供了一種能夠實現多屏投影的技術方案。具體地,本發明實施例提供的技術方案通過將DMD劃分為多塊彼此不重疊的區域,由信號處理系統對DMD以區域為單位進行信號處理,將DMD上的區域對應的待投影圖像轉換得到對應於區域的DMD驅動信號,並輸出給DMD驅動電路以驅動DMD上的對應區域進行投影,來實現多屏投影,進而形成分屏效果,克服了現有技術投影單一的缺陷。
下面將結合附圖對本發明實施例進行詳細描述。
圖3示出了本發明的一些實施例提供的一種多屏投影設備的結構示意圖。
如圖3所示,本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中包括有信號處理系統301、鏡頭組件302、以及數字微鏡器件DMD 303。
應當理解的是,圖3僅示出了本發明所主要涉及的用於構成多屏投影設備的組成部件,本發明的一些具體實施例所提供的多屏投影設備中還可以包括有現有技術中的投影設備所具有的如光學透鏡組件、散熱系統部件等。由於本發明並不具體涉及對光學系統中的這些組成部件的改進,因此,在本發明中對此將不作詳述。
具體地,DMD 303被劃分為N塊彼此不重疊的區域,N為大於或等於2的正整數。比如圖3所示出的,DMD 303被劃分為N塊彼此不重疊的區域,例如圖3中的DMD303中第1塊區域3031、第N塊區域303N、以及這N塊區域中的第i塊區域303i。
信號處理系統301,用於將DMD 303上第i塊區域對應的待投影圖像轉換得到對應該區域的DMD驅動信號,並輸出給該DMD 303對應的DMD驅動電路304,i為小於或等於N的正整數。
進一步地,DMD驅動電路304,用於根據接收到的DMD驅動信號驅動DMD 303上對應的區域進行投影,其中,DMD 303上的不同區域的投影通過鏡頭組件302成像到屏幕305的不同區域上。
具體地,對於DMD 303上的任一塊區域303i,信號處理系統301可以將DMD 303上的區域303i對應的待投影圖像轉換得到對應區域303i的DMD驅動信號,DMD驅動電路304進而可以根據信號處理系統301輸出的對應區域303i的DMD驅動信號驅動DMD 303上的區域303i進行投影;DMD 303上的區域303i上的微鏡陣列在DMD驅動電路的驅動下,對待投影圖像進行投影。
由於在光學系統中,理想的透鏡則可以認為是簡化的成像組件,對於理想透鏡來說,物發出的光線的中心光軸與理想透鏡的中心光軸不重合,位於視場範圍內不同位置的物將成像在不同的成像區域。可以看到,本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中,DMD303上的N塊區域彼此不重疊,因而也可以理解為DMD 303上N塊區域位於視場範圍內的不同位置,每塊區域各自佔據了部分視場,從而能夠使得DMD 303上的N塊區域在對各自對應的待投影圖像進行投影時,各自對應的投影通過鏡頭組件302將成像在屏幕305的N塊不同的區域上,進而達到了多屏投影的效果。
可選地,本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中,DMD303上的N塊彼此不重疊的區域可以是由信號處理系統301根據預設的分區數量N對DMD303所劃分的N塊區域,劃分區域後,信號處理系統301還可以進一步地 確定待投影圖像對應的DMD303上的區域。
可選地,本發明的又一些實施例所提供的多屏投影設備中,DMD303上的N塊彼此不重疊的區域可以是由信號處理系統301根據待投影圖像的數量N,所劃分的N塊區域,劃分區域後,信號處理系統301還可以進一步地確定N個待投影圖像對應的DMD303上的區域。
進一步地,由於DMD303可以劃分為N塊區域來進行投影顯示,從而在本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中,DMD303可以採用尺寸較大的DMD以達到充分利用鏡頭組件的光學口徑的效果。
同時還可以看到,本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中,由於DMD303上的N塊區域分別由信號處理系統根據這N塊區域各自對應的待投影圖像輸出相應的DMD驅動信號進行驅動,因此,這N個DMD各自進行投影所對應的待投影圖像可以是相同的,也可以是不同的,具體可以由信號處理系統確定,因而還能夠滿足一個或多個用戶在同一時刻觀看不同內容的需求。
可以看到,由於本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備能夠達到多屏投影的效果,並還能夠滿足一個或多個用戶在同一時刻觀看不同內容的需求,因此,本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備是十分具有應用潛力的,特別是對於一些需要同時投射不同信息、宣傳或者廣告等需要打造更好的視覺效果的場合。
可選地,在本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中,DMD 303上的N塊區域可以相對於鏡頭組件302的光軸對稱排列,這種對稱的排列將能夠使得DMD 303上的這N塊區域投影到屏幕上的成像區域也保持對稱。
可選地,在本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中,信號處理系統301可以按照預設的尺寸大小,來確定DMD303上的N塊區域的尺寸。比如預設有統一的尺寸設定值,則DMD303上N塊區域的尺寸可以均與該尺寸設定值相同,又比如,針對DMD上的不同區域,預設有不同的尺寸設定值,則DMD303上N塊區域的尺寸可以各自與所對應的尺寸設定值相同。
可選地,在本發明的又一些實施例所提供的多屏投影設備中,信號處理系統301可以根據DMD303的尺寸以及預設的分區數量,來確定DMD303上的N塊區域的尺寸。
其中,尺寸的設定值、DMD的尺寸、以及預設的分區數量可以是由信號處理系統讀取存儲的配置文件獲取。進一步地,尺寸的設定值以及預設的分區數量可以通過向用戶提供軟體接口等方式來進行更改或重新設置。
可選地,在本發明的又一些實施例所提供的多屏投影設備中,信號處理系統301也可以根據DMD303的尺寸以及待投影圖像的數量,來確定DMD303上的N塊區域的尺寸。
可選地,由於DMD上的一個微鏡相當於投影圖像中的一個像素,從而在本發明的又一些實施例所提供的多屏投影設備中,DMD 303上的N塊區域的尺寸可以是取決於各自所對應的待投影圖像的解析度,因而信號處理系統301可以根據待投影圖像的解析度,來確定DMD303上N塊區域的尺寸,其中,一塊區域的尺寸與該區域對應的待投影圖像的解析度成正比。比如區域303i對應的待投影圖像的解析度高於區域303N對應的待投影圖像的解析度,那麼區域303i的尺寸可以大於區域303N的尺寸。
具體地,DMD303上具有相同尺寸的區域投影在屏幕上的區域也將具有相同的大小,尺寸不同的區域投影在屏幕上的區域的尺寸將具有不同的大小。
可選地,在本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中,信號處理系統301可以同時向DMD驅動電路304輸出將DMD303上N塊區域對應的待投影圖像轉換所得到的對應N塊區域的DMD驅動信號。
進一步地,如圖3所示的多屏投影設備中的DMD303上的N塊區域還可以進行分時控制,從而實現在屏幕的多區域上分時顯示,或者根據投影需要,選擇DMD上的哪一塊或哪幾塊區域進行投影工作,從而實現在屏幕的對應區域上的顯示。
可選地,在本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中,信號處理系統 301可以根據預設的分時投影配置信息,在處於對DMD303上的第i塊區域所配置的投影時間段內,向DMD驅動電路304輸出將該區域對應的待投影圖像轉換所得到的對應該區域的DMD驅動信號,否則,不輸出對應該區域的DMD驅動信號。
舉例來說,假設預設的分時投影配置信息中,第i塊區域303i以及第N塊區域303N被配置為在A時間段內進行投影,則信號處理系統301在A時間段內,向DMD驅動電路304輸出將第i塊區域303i和第N塊區域303對應的待投影圖像轉換所得到的DMD驅動信號,以驅動這兩個區域進行投影。而在其它時間段,則不向DMD驅動電路304輸出對應這兩個區域的驅動信號。
其中,分時投影配置信息可以體現為N塊區域周期性的分時投影,也可以為這N塊區域隨機性的分時投影等。分時投影配置信息也可以是由信號處理系統讀取存儲的配置文件獲取,或者也可以通過向用戶提供軟體接口等方式來進行更改或重新設置等。
可選地,為了實現在屏幕的多區域上分時顯示,在本發明的又一些實施例所提供的多屏投影設備中,還可以包括有第一控制系統,用於根據預設的分時投影配置信息,向DMD驅動電路輸出第一控制信號和第二控制信號,其中,第一控制信號用於控制DMD驅動電路根據所述信號處理系統輸出的DMD驅動信號驅動DMD上對應的區域進行投影,第二控制信號用於控制DMD驅動電路驅動DMD上對應的區域的微鏡均偏轉到關閉狀態。
進一步地,在本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中,DMD303可以設置在可活動機械部件上,由第二控制系統根據DMD303上N塊區域的目標成像區域,控制DMD303所在的可活動機械部件帶動設置在該可活動機械部件上的DMD303進行移動和/或扭轉,以使該DMD303上N塊區域的投影通過鏡頭組件302成像到屏幕的目標成像區域上,通過可活動機械部件的帶動,可以使得DMD303上N塊區域的投影在屏幕上的目標成像區域整體性的移動,這與前述實施例所可以取得的多屏顯示以及分時投影的效果相結合,則能達到 更豐富的視覺效果。
可選地,在本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中,還可以包括有:
光學拼接透鏡組件,所述光學拼接透鏡組件設置在所述鏡頭組件朝向屏幕方向側的位置,用於調整DMD303上的N塊區域各自對應的投影通過所述鏡頭組件成像在屏幕的N塊區域上的位置,以實現成像邊緣的拼接。
其中,光學拼接透鏡組件具體可以是柱面鏡等,單光學拼接非最優方案。理想的無縫拼接對應於無OFFSET的狀態,在本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中則可以採用圖像處理的方式來實現無縫拼接。
為了更清楚的闡述本發明實施例所提供的一種基於DMD上的N塊區域實現的多屏投影設備,下面以N=2,即本發明的一些實施例提供的基於DMD上兩塊區域實現的多屏投影設備為示例,對本發明實施例所提供的多屏投影設備在實際場景中的具體應用以及所能取得的技術效果進行說明。
舉例來說,圖4示出了本發明的一些實施例提供的一種基於DMD上的兩塊區域實現的多屏投影設備進行投影示意圖。
如圖4所示的多屏投影設備具有一個DMD,該DMD上彼此不重疊的劃分有兩塊區域,分別為區域A 401和區域B 402。區域A 401和區域B 402以鏡頭組件403的光軸為中心對稱設置,與鏡頭組件403的光軸具有相反方向的OFFSET。相應地,假設該DMD對應有一個信號處理系統,信號處理系統可以將區域A 401對應的待投影圖像中的圖像像素RGB分量值轉換為區域A 401對應的DMD驅動信號,輸出到DMD驅動電路,由DMD驅動電路根據該DMD驅動信號驅動對應的區域A401上每個微鏡的翻轉角度和時長,在對應的照射光束的照射下,來滿足每個像素顯示所需要的色彩;區域B 402進行投影顯示的過程與區域A 401基本相同。
在一些具有分時投影需求的場景中,信號處理系統可以根據各個時刻對應的需要進行投影的區域,通過向DMD驅動電路輸出相應的需要進行投影的區域的驅動信號,或者通過向DMD驅動電路輸出各個區域對應的輸出不同的控 制信號,來控制各個區域實現分時工作,比如區域401與區域402分時進行投影,或者也可以同時的進行投影或不投影等。進一步地,區域401和區域402還可以各自單獨顯示,這可以根據投影的需要,選擇啟用哪一個區域進行工作。
如圖4所示出的投影圖像的成像區域,可以看到,區域A 401和區域B 402在屏幕上可以同時投影成像在兩塊圖像區域上,如圖4所示的區域A 401對應的第一成像區域404,以及區域B 402對應的第二成像區域405,進而形成了分屏效果。這兩塊顯示區域之間往往具有間隔,這是由於DMD與鏡頭之間的OFFSET確定的,當然也可以將這兩塊區域設置的儘量靠近,比如相鄰,從而使投射到屏幕上的圖像保證不重疊且具有較小的間隔,可供不同的用戶同時觀看不同的內容(顯示內容由信號處理系統決定)。
進一步地,由於視場面為對稱圓面,如圖4所示的多屏投影設備中的區域A 401和區域B 402具體可以如圖5(a)或者圖6(a)所示的進行設置,並分別形成如圖5(b)或者圖6(b)所示的成像區域。
如圖5(a)所示出的,區域A 401和區域B 402可以設置為關於視場中心即鏡頭組件的光軸,左右對稱,這樣將可在屏幕上形成左右兩片投影區域畫面,如圖5(b)所示的左右兩片成像區域(區域A 401對應的投影區域L和區域B402對應的投影區域R);或者,還可以如圖6(a)所示出的,區域A 401和區域B 402可以設置為關於視場中心上下對稱,這樣將可在屏幕上形成上下兩片投影區域畫面,如圖6(b)所示的上下兩片成像區域(區域A 401對應的投影區域D和區域B 402對應的投影區域U);或者區域A 401和區域B 402還可以在不同的視場位置排列,同樣可以在屏幕上形成對應的投影區域。
其中,如果如圖5(a)或者圖6(a)所示的區域A 401和區域B 402及設置的位置,由於區域A 401和區域B 402具有相同尺寸,因此各自對應的投影區域尺寸也是相同。
進一步地,可以通過在鏡頭組件到屏幕的方向上增加光學拼接元件,用以補償區域A 401和區域B 402之間不可避免的物理縫隙所造成的成像區域間的 間距,使得投影區域實現近似的無縫拼接。
又比如,本發明的又一些實施例所提供的多屏投影設備可以比如圖7(a)所示的基於DMD上的四塊區域實現的多屏投影設備,圖7(b)為如圖7(a)所示的DMD上的4塊區域的設置對應的成像示意圖。
其中,如圖7(a)所示的4塊區域(區域701、區域702、區域703、區域704)可以對稱排列,或者這4塊區域也可以不對稱排列。其中,4塊區域尺寸可以相同也可以不同,尺寸不同的4塊區域能夠投影成像在尺寸不同的4個圖像區域,如圖7(b)所示的區域701對應的投影區域U、區域702對應的投影區域D、區域703對應的投影區域R、區域704對應的投影區域L)。
如圖7(a)所示的4塊區域成像的具體原理則可參見前文的描述,同前述實施例類似的,這4塊區域也可以同時控制顯示,或者也可以分時和/或分別地控制驅動,實現分時利用不同的投影區域進行投影成像的效果。
通過上述以N=2、N=4,即本發明的一些實施例提供的基於DMD上的兩塊區域以及基於DMD上的四塊區域實現的多屏投影設備為示例,對本發明實施例所提供的多屏投影設備的具體說明,可以很容易地理解本發明的又一些實施例所提供的基於DMD上的N塊區域實現的多屏投影設備在實際中的應用以及所能取得的投影效果。
通過以上描述可以看出,在本發明實施例中提供的多屏投影設備中,DMD被劃分為多塊彼此不重疊的區域,通過信號處理系統對DMD以區域為單位進行信號處理,將DMD上的區域對應的待投影圖像轉換得到對應於區域的DMD驅動信號,並輸出給DMD驅動電路以驅動DMD上的對應區域進行投影,從而使得所述DMD上的各個區域能夠對各自對應的待投影的圖像進行投影,同時由於N個區域彼此不重疊,DMD上的不同區域的投影通過鏡頭組件將成像在屏幕的不同區域上,進而形成分屏效果,達到了多屏投影的效果,克服了現有技術投影單一的缺陷,同時,由於能夠進行多屏顯示,也相當於提高了視場的利用率,實現了對鏡頭組件的光學口徑的充分利用。
同時還可以看到,本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中,由於DMD上的N塊區域還可以投影各自所對應的待投影圖像,或者也可以理解為各自對應的顯示內容,從而能夠滿足用戶在同一時刻觀看不同內容的需求。
進一步地,本發明的一些實施例所提供的多屏投影設備中的DMD上的N塊區域還可以進行分時控制,從而實現在屏幕的多區域上分時顯示,或者根據投影需要,選擇啟用哪一塊或哪幾塊區域進行投影工作,從而實現在屏幕的對應區域上的顯示,進一步豐富了投影的視覺效果。
基於相同的技術構思,本發明實施例還提供一種多屏投影方法,該多屏投影方法可通過上述裝置實施例實現,或者可以應用於包含鏡頭組件以及DMD、且該DMD被劃分為N塊彼此不重疊的區域的多屏投影設備,N為大於或等於2的正整數。
圖8示出了本發明的一些實施例所提供的一種多屏投影方法的流程示意圖,如圖8所示,所述多屏投影方法包括:
步驟801:將所述DMD上第i塊區域對應的待投影圖像轉換得到對應該區域的DMD驅動信號,並輸出給DMD驅動電路,以使DMD驅動電路根據接收到的DMD驅動信號驅動所述DMD上的該區域進行投影,i為小於或等於N的正整數;所述DMD上的不同區域的投影通過所述鏡頭組件成像到屏幕的不同區域上。
可選地,本發明的一些實施例所提供的多屏投影方法中還可以包括:
根據預設的分區數量N,將所述DMD劃分為N塊彼此不重疊的區域,並確定待投影圖像對應的所述DMD上的區域;或者,根據待投影圖像的數量N,將所述DMD劃分為N塊彼此不重疊的區域,並確定所述N個待投影圖像對應的所述DMD上的區域。
可選地,本發明的一些實施例所提供的多屏投影方法中還可以包括:
按照預設的尺寸大小,確定所述DMD上的N塊區域的尺寸;或者
根據所述DMD的尺寸以及預設的分區數量,確定所述DMD上的N塊區 域的尺寸;或者
根據所述DMD的尺寸以及待投影圖像的數量,確定所述DMD上的N塊區域的尺寸;或者
根據待投影圖像的解析度,確定所述DMD上N塊區域的尺寸;其中,一塊區域的尺寸與該區域對應的待投影圖像的解析度成正比。
可選地,本發明的一些實施例所提供的多屏投影方法中,可以將所述DMD上N塊區域對應的待投影圖像轉換得到對應所述N塊區域的DMD驅動信號,同時輸出給DMD驅動電路;或者,將所述DMD上第i塊區域對應的待投影圖像轉換得到對應該區域的DMD驅動信號後,可以根據預設的分時投影配置信息,在處於對所述DMD上的第i塊區域所配置的投影時間段內,將所述對應該區域的DMD驅動信號輸出給DMD驅動電路號,否則,不輸出所述對應該區域的DMD驅動信號。
可選地,本發明的又一些實施例所提供的多屏投影方法中,也可以根據預設的分時投影配置信息,向DMD驅動電路輸出第一控制信號和第二控制信號,所述第一控制信號用於控制DMD驅動電路根據接收到的DMD驅動信號驅動所述DMD上對應的區域進行投影,所述第二控制信號用於控制DMD驅動電路驅動所述DMD上對應的區域的微鏡均偏轉到關閉狀態。
可選地,本發明的一些實施例所提供的多屏投影方法中,所述DMD可以設置在可活動機械部件上,該方法還可以包括:根據所述DMD上N塊區域的目標成像區域,控制所述DMD所在的可活動機械部件帶動設置在該可活動機械部件上的所述DMD進行移動和/或扭轉,以使所述DMD上N塊區域的投影通過所述鏡頭組件成像到所述屏幕的所述目標成像區域上。
對於軟體實施,這些技術可以用實現這裡描述的功能的模塊(例如程序、功能等等)實現。軟體代碼可以儲存在存儲器單元中,並且由處理器執行。存儲器單元可以在處理器內或者在處理器外實現。
本發明是參照根據本發明實施例的方法、設備(系統)、和電腦程式產 品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由電腦程式指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些電腦程式指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器,使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執行的指令產生用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。
這些電腦程式指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中,使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的製造品,該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。
這些電腦程式指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上,使得在計算機或其他可編程設備上執行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理,從而在計算機或其他可編程設備上執行的指令提供用於實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。
儘管已描述了本發明的優選實施例,但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念,則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以,所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明範圍的所有變更和修改。
顯然,本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣,倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內,則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。