激光投影装置及其操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种激光投影装置及其操作方法。该操作方法包括以下步骤。提供一激光投影装置，包括提供激光光束的激光光源、驱动模块及设于激光光源一侧的扫描镜片模块。扫描镜片模块反射激光光束，使激光光束作扫描运动以形成投影轨迹于投影区域。驱动模块依据投影距离，提供第一驱动信号驱动扫描镜片模块，以调控扫描镜片模块的扫描次数，并提供第二驱动信号驱动激光光源的开启与关闭的时间，将初始的画面分辨率调整至对应的画面分辨率，维持激光投影的画面品质。投影距离是激光光源与投影区域之间的距离，且对应的画面分辨率小于初始的画面分辨率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，且特别是涉及一种依据投影距离，调控画面分辨率的。
技术介绍
在可携式电子装置(例如是手机)上整合各式各样的功能与应用，已经成为科技市场的主要研究发展趋势。其中，整合投影系统(例如是微型投影系统)的功能，可用以投射画面讯息(如影片及网页)，以便利个人随身的应用，以及会议、视讯通话等社交活动。激光投影系统需要依赖准直激光光源，通过准直激光光源随着时间扫动产生影像画面。随着投影距离的改变，激光光源投射在投影幕的激光光点大小也会改变。由于激光光源的投影张角不会随着投影距离而改变，因此当投影距离缩减时，使得投影在投影幕上的投影画面的面积也随之缩小，由于投影画面的分辨率也维持不变，导致在缩小面积的投影画面上投射同样数量的投影像素，将使得激光光源投射在投影幕的激光光点对应于像素的大小比例会变大而互相重叠，造成影像画面的色彩失真，降低投影画面的色彩饱和度而影响显示品质。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种。此激光投影装置可依据投影距离所对应的画面分辨率，提供驱动信号以驱动扫描镜片模块及激光光源的光束的开启与关闭，进而调控画面分辨率以提供符合投影距离的投影品质。为达上述目的，根据本专利技术的第一方面，提出一种激光投影装置的操作方法，包括以下步骤。提供一激光投影装置，包括激光光源、驱动模块及扫描镜片模块。扫描镜片模块设于激光光源的一侧，激光光源用以提供激光光束。摆动扫描镜片模块以反射激光光束，使激光光束作扫描运动以形成投影轨迹于投影区域。驱动模块依据一投影距离，提供一第一驱动信号驱动扫描镜片模块，用以调控扫描镜片模块的扫描次数，并提供一第二驱动信号驱动激光光源的开启与关闭的时间，以将一初始的画面分辨率调整至一对应的画面分辨率，以维持激光投影的画面品质。投影距离是激光光源与投影区域之间的距离，且对应的画面分辨率小于初始的画面分辨率。根据本专利技术的第二方面，提出一种激光投影装置的操作方法，包括以下步骤。提供一激光投影装置，包括一激光光源、一驱动模块及一扫描镜片模块设于激光光源的一侧，激光光源用以提供一激光光束。摆动扫描镜片模块，以反射激光光束并形成一投影轨迹于一投影区域。驱动模块依据一投影距离的缩减程度，进而调整一初始的画面分辨率至一对应的画面分辨率，调控激光光源的开启与关闭的时间，并且调控投影像素于投影区域的密度及排列方式至少一者，并依据对应的画面分辨率输出一驱动信号来驱动光束，以维持激光投影的画面品质，其中投影距离是激光光源与投影区域之间的距离，且对应的画面分辨率小于初始的画面分辨率。根据本专利技术的第三方面，提出一种激光投影装置。此激光投影装置是一激光微型投影装置，激光投影装置是以前述的激光投影装置的操作方法作操作。为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下:【附图说明】图1绘示依照本专利技术一实施例的激光光源于不同的投影距离与所对应的投影像素的大小关系的示意图；图2绘示依照本专利技术一实施例的激光投影系统的示意图；图3绘示依照本专利技术一实施例的光束投射于投影区域的局部投影轨迹的示意图；图4绘示依照本专利技术另一实施例的光束投射于投影区域的局部投影轨迹的示意图；图5A?图5B绘示依照本专利技术一实施例的二维微机电镜片的驱动波形图；图6绘示依照本专利技术又一实施例的光束投射于投影区域的局部投影轨迹的示意图；图7绘示依照本专利技术一实施例的改变投影像素的排列方式的示意图；图8绘示依照本专利技术一实施例的改变投影像素的排列方式的示意图。主要元件符号说明10:激光投影系统100:激光投影装置102、R、G、B:激光光源104:扫描镜片模块106:反射镜组108:距离侦测单元120:投影区域DSl:激光光源驱动信号F1、F2:三角波F10、F20:振荡波tl、t2、Ta、Tb、Tc、Td:时间X1、X2、X3、X10、X12、X20、X22:像素定义区L:激光光束S、S1、S2、S3、S4、S5:投影轨迹Ss:扫描起点Sf:扫描终点P1、P2、P3、P4、P5:投影像素Rl、R2、R3、R4、R5、RIO、R12、R20、R22、R30、R32、R34:路径X、Y:轴【具体实施方式】以下先举例说明专利技术人依照实验结果所得到的激光投影装置的投影像素的尺寸与投影距离的关系，接着会解释专利技术人根据投影装置的投影像素的尺寸与投影距离的关系，发现投影品质受限于投影距离的原因及投影品质不佳的问题，以及为了改善问题而研发出的显示装置及其的操作方法。图1绘示依照本专利技术一实施例的激光光源于不同的投影距离与所对应的投影像素的大小关系的示意图，投影像素为激光光源发出的激光光束投影在投影区域的光点面积，亦即为激光光点大小。请参考图1，纵轴表示投影像素的直径，单位是毫米(mm)。横轴表示投影距离，单位是米U)。在固定投影张角下，曲线Ml表示480p分辨率(854X480)的视觉鉴别度上限，曲线M2表示720p分辨率(1280x720)的视觉鉴别度上限，曲线M3表示1080p分辨率(1920x1080)的视觉鉴别度上限，曲线M4表示1080p分辨率鉴别度下限。曲线R、曲线G及曲线B，分别表示经过准直设计以符合IOSOp分辨率的红色激光光源、绿色激光光源及蓝色激光光源。基于影像鉴别原理，例如是雷利鉴别原理，又称瑞利准则(Rayleigh Criterion),投影像素的大小会受限于一物理极限(例如是人眼可鉴别的极限)。因此，仅有一固定区段的投影距离可符合IOSOp分辨率，在此固定区段以外的投影像素会有较为严重的叠合现象，是超过可被鉴别的物理极限。以图1的曲线图为例，此固定区段为1.2米(m)之后。需要说明的是，在图1仅绘示至2m的投影距离，投影距离与投影像素的大小的关系，在不同的激光光源的准直设计可能会有不同的结果。在特定的激光光源，此固定区段可延伸至2m以后。然而，在较近的投影距离(例如是0.Sm至1.2m)下，由于激光光源投射在投影幕的投影像素对应于分辨率的大小比例会变大而互相重叠，因此激光光源的投影像素无法以IOSOp分辨率被鉴别。换句话说，激光投影系统的分辨率受限于投影距离。激光投影装置所投影的图框的画面分辨率与激光光源的投影像素的密度有关。不同投影距离的投影像素的大小，取决于同调光在高斯分布下的空间传播特性。一般而言，投影距离越短，投影位置上的投影像素的面积越大。然而，使用者往往因为激光投影系统(特别是激光微型投影系统)无须对焦(focus free)的特性与操作的便利性，不会为了高画质的激光投影系统(例如1080p)，将激光投影装置操作于符合此画面分辨率的投影距离。另一方面，为了不断提高激光投影的画面分辨率以符合市场需求，必须不断缩小投影像素的大小。当激光投影装置作较近距离的投影时，投影像素的大小便无法符合高画面分辨率的影像鉴别率。此时，虽然投影像素形成的画面仍可观赏，但是画面的显示品质(例如是色彩饱和度及色域)会大幅降低，如此一来，便会减损激光投影装置的高色彩饱和度及广色域的优势。有鉴于此，以下提供一种可改善问题的。图2绘示依照本专利技术一实施例的激光投影系统的示意图。激光投影系统10包括激光投影装置100及投影区域120。激光投影装置100，例如是一激光微型投影装置，可以包括激光光源102、扫描镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光投影装置的操作方法，包括：提供一激光投影装置，包括一激光光源、一驱动模块及一扫描镜片模块，该扫描镜片模块是设于该激光光源的一侧，该激光光源用以提供一激光光束；摆动该扫描镜片模块以反射该激光光束，使该激光光束作扫描运动以形成一投影轨迹于一投影区域；利用该驱动模块，依据一投影距离，提供一第一驱动信号驱动扫描镜片模块，以调控扫描镜片模块的扫描次数，并提供一第二驱动信号驱动该激光光源的开启与关闭的时间，以将一初始的画面分辨率调整至一对应的画面分辨率，其中该投影距离是该激光光源与该投影区域的距离，且该对应的画面分辨率小于该初始的画面分辨率。

【技术特征摘要】
1.一种激光投影装置的操作方法，包括: 提供一激光投影装置，包括一激光光源、一驱动模块及一扫描镜片模块，该扫描镜片模块是设于该激光光源的一侧，该激光光源用以提供一激光光束； 摆动该扫描镜片模块以反射该激光光束，使该激光光束作扫描运动以形成一投影轨迹于一投影区域； 利用该驱动模块，依据一投影距离，提供一第一驱动信号驱动扫描镜片模块，以调控扫描镜片模块的扫描次数，并提供一第二驱动信号驱动该激光光源的开启与关闭的时间，以将一初始的画面分辨率调整至一对应的画面分辨率，其中该投影距离是该激光光源与该投影区域的距离，且该对应的画面分辨率小于该初始的画面分辨率。2.如权利要求1所述的激光投影装置的操作方法，其中该激光投影装置还包括一存储装置，且提供该第一及第二驱动信号以驱动该光束的步骤还包括: 存储多组分辨率条件于该存储装置，并输出该些组分辨率条件中受到选择的一分辨率条件；以及 该驱动模块依据选择的该分辨率条件，输出该第一及第二驱动信号以驱动该激光光束及该扫描镜片模块。3.如权利要求1所述的激光投影装置的操作方法，其中该激光投影装置还包括一处理器及一距离侦测单元， 且该激光投影装置的操作方法还包括: 利用该距离侦测单元，自动侦测该投影距离；以及 依据影像鉴别原理于该投影距离的鉴别率，判断对应该投影距离的一可鉴别分辨率作为该对应的画面分辨率，使该驱动模块依据该对应的画面分辨率，提供该第一驱动信号及该第二驱动信号以驱动该激光光源及该扫描镜片模块。4.如权利要求1所述的激光投影装置的操作方法，其中该扫描镜片模块包括一镜面及一平衡环，该平衡环有关于每单位时间内所提供的图框画面的次数，且驱动该激光光源的开启与关闭的时间的步骤包括: 在一次图框趣面中，调控该扫描镜片模块的该第一驱动信号，以降低该第一驱动信号中，对应该扫描镜片模块的画面扫描时间，以降低该扫描镜片模块的扫描次数，且调控该第二驱动信号以与该第一驱动信号配合，使该激光光源的开启与关闭的时间与该扫描镜片模块的一画面扫描时间对应。5.如权利要求4所述的激光投影装置的操作方法，其中使该激光光束作该扫描运动的步骤包括: 利用该扫描镜片模块作振荡，使该激光光束的光路依照一振荡波的一振荡频率作该扫描动作，同时切换该激光光束的开启或关闭，且于该激光光束的光路依照该振荡频率作该扫描动作时，该扫描镜片模块的一回复时间与该画面扫描时间的总和不变。6.如权利要求1所述的激光投影装置的操作方法，其中该投影轨迹包含多个投影像素，其中该驱动模块调整该初始的画面分辨率至该对应的画面分辨率的步骤包括，调控该激光光源的开启与关闭的时间，且调整该些投影像素于该投影区域的密度及排列方式至少一者，以依据该对应的画面分辨率输出该第二驱动信号来驱动该激光光束。7.如权利要求1所述的激光投影装置的操作方法，其中该投影轨迹包含多个投影像素，其中该扫描镜片模块包括一镜面及一平衡环，该平衡环有关于每单位时间内所提供的图框画面...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡富吉，
申请(专利权)人：光宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71