一种拼接式扫描投影装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种拼接式扫描投影装置及方法，用于实现投影仪的小型化及提高投影质量。该拼接式扫描投影装置，包括沿光路依次设置的扫描模组、微透镜阵列模组及投影物镜，所述扫描模组包括光纤扫描单元阵列，所述光纤扫描单元阵列中每个光纤扫描单元对应于所述微透镜阵列模组中的一个微透镜模组，所述光纤扫描单元出射的弧型扫描面经对应的微透镜模组放大后拼接成像于中间像面，所述中间像面经所述投影物镜的放大后投射至投影介质形成显示图像。示图像。示图像。

【技术实现步骤摘要】
一种拼接式扫描投影装置及方法


[0001]本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种拼接式扫描投影装置及方法。

技术介绍

[0002]光纤扫描投影技术的成像原理是：通过光纤扫描器中的致动器带动扫描光纤进行预定二维扫描轨迹的运动，同时调制光源出光功率，来将待显示图像的每个像素点信息逐一投射到成像区域上，从而形成投射画面。
[0003]目前，在向用户提供高分辨率和超大物理尺寸的画面时，通常是将多个投影仪组成一个投影系统，也即将多个投影仪各自投射的画面拼接在一起来实现。但在实际投影过程中，光纤扫描器按照矩阵式排列，每个扫描器的出射端设置一组透镜模组，并通过机械件对每个透镜模组进行固定。这样需要引入更多的机械结构件，使得投影仪的体积比较大，并且不论直投还是斜投，各投影仪与投影屏幕之间的相对位置等差异，使得投影仪所出射的每个像素点到屏幕的距离和角度都不一致，导致投影仪出射到屏幕上的光斑会产生畸变，影响投影画面的像素尺寸均匀性，甚至导致投影画面的失真。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种拼接式扫描投影装置及方法，用于实现投影仪的小型化及提高投影质量。
[0005]为了实现上述专利技术目的，第一方面，本专利技术提供了一种扫描投影装置，包括沿光路依次设置的扫描模组、微透镜阵列及投影物镜，所述扫描模组包括扫描单元阵列，所述扫描单元阵列包括多个光纤扫描单元，每个光纤扫描单元对应所述微透镜阵列模组中的一个微透镜模组，所述光纤扫描单元出射的弧形扫描面经对应的微透镜模组放大后拼接成像于中间像面，所述中间像面经所述投影物镜放大成像。
[0006]本专利技术实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：
[0007]本专利技术实施例中，扫描投影装置采用包括扫描单元阵列的扫描模组、微透镜阵列模组和投影物镜在内的结构，扫描单元阵列中各光纤扫描器单元扫描出射的弧形扫描面对应的光经相应的微透镜模组放大后，汇聚并拼接成像于中间像面，中间像面经投影物镜放大并投射到投影介质上形成显示图像。故通过在扫描模组的出射端设置微透镜阵列模组来将各光纤扫描单元的弧形扫描面对应的光汇聚到中间画面处拼接为完整的图像，再通过投影物镜即可对中间像面进行放大及投射，采用的微透镜阵列后节省了结构件，有助于投影仪的小型化。
[0008]同时，更加小型微透镜阵列缩小了扫描模组中各光纤扫描单元与投影物镜之间的角度及位置差异，有利于提高直投/斜投的投影质量，减少畸变。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
[0010]图1A-图1B为现有技术中光纤扫描投影系统的结构示意图；
[0011]图2A-图2B为本专利技术实施例中拼接式扫描投影装置的一种结构示意图；
[0012]图3为本专利技术实施例中一个微透镜模组的一种结构示意图；
[0013]图4为本专利技术实施例中微透镜阵列模组的一种结构示意图；
[0014]图5为本专利技术实施例中微透镜阵列模组出射光的示意图；
[0015]图6为本专利技术实施例中扫描投影方法的流程图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]首先，介绍本专利技术实施例中扫描显示装置所采用的光纤扫描投影系统，以便于本领域技术人员理解。
[0018]图1A和图1B为现有的光纤扫描投影系统的结构示意图，其中图1B为图1A的侧视图。光纤扫描器投影系统包括：处理器100、激光单元110、光纤扫描器120、光纤130、光源调制模块140、扫描驱动模块150及光源合束模块160。工作时，处理器100通过向扫描驱动模块150发送电控制信号来控制光纤扫描器120振动扫描，同时，处理器100通过向光源调制模块140发送电控制信号来控制合束模块160的出光功率。光源调制模块140根据接收到的电控制信号输出光源调制信号，以调制光源合束模块160中的一个或多个颜色的激光单元110，图中示出其包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三色激光器；光源合束模块160中每种颜色的激光单元110产生的光经合束后逐一产生每个像素点的色彩和灰度信息，光源合束模块出射的合束光束通过光纤导入光纤扫描器。同步地，扫描驱动电路150根据接收到的电控制信号输出扫描驱动信号，以控制光纤扫描器120中的光纤130以预定的二维扫描轨迹进行扫描运动，以将传输光纤130中传输的光束扫描输出。
[0019]接下来，介绍本专利技术实施例中的拼接式扫描投影装置。
[0020]图2A-图2B为本专利技术实施例提供的拼接式扫描投影装置的结构示意图，该扫描投影装置可应用于投影仪。该扫描投影装置包括扫描模组10、微透镜阵列模组20和投影物镜30，扫描模组10包括光纤扫描单元阵列，光纤扫描单元阵列中包括多个光纤扫描单元101，如光纤扫描器；微透镜阵列模组设置在光纤扫描单元阵列的出射端，每个光纤扫描单元对应微透镜阵列模组中的一个微透镜模组；光纤扫描单元出射的弧形扫描面的光经相应的微透镜模组后，即可汇聚到中间像面40拼接成像，中间像面40经投影物镜后投射到投影介质上显示成像。
[0021]由于本专利技术实施例提供的扫描投影装置采用包括光纤扫描单元阵列的扫描模组10、微透镜阵列模组20和投影物镜30的结构，扫描阵列中各光纤扫描单元101扫描出射子图像的光线通过微透镜阵列模组20中相应的微透镜模组201，即可汇聚到中间像面40形成拼
接图像，而微透镜阵列模组20中各微透镜模组201相互连接一体，无需额外的结构件进行加固，有效缩小系统的体积，实现小型化。同时，与微透镜阵列模组20对应的光纤扫描单元阵列也可排列更加紧凑，将投影仪更加小型化，像素畸变可以得到更好的控制。
[0022]需要说明的是，图2仅仅是一个示例，图2中微透镜阵列模组中微透镜阵列的数量可以根据实际需求进行增减。微透镜阵列模组中每个微透镜阵列包含的多个微透镜与扫描模组中的多个光纤扫描器单元一一对应，微透镜阵列模组中微透镜的排列方式与扫描模组中光纤扫描单元的排布方式一致。
[0023]本专利技术实施例中，扫描模组中的多个光纤扫描器按照阵列方式紧凑排列，光纤扫描单元可以是前述光纤扫描投影系统中的光纤扫描器120。请仍参见图1B，具体来说，光纤扫描器120可以包括：致动部121、光纤悬臂122、透镜123、扫描器封装壳124以及固定件125。致动部121通过固定件125固定于扫描器封装壳124中，光纤130在致动部121的自由端延伸形成光纤悬臂122(也可称为光纤)。致动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拼接式扫描投影装置，其特征在于，包括沿光路依次设置的扫描模组、微透镜阵列模组及投影物镜，所述扫描模组包括光纤扫描单元阵列，所述光纤扫描单元阵列包括多个光纤扫描单元，所述微透镜阵列模组包括与所述多个光纤扫描单元一一对应的多个微透镜模组；所述光纤扫描单元出射的弧型扫描面经对应的微透镜模组放大后拼接成像于中间像面，所述中间像面经所述投影物镜的放大后投射至投影介质形成显示图像。2.如权利要求1所述的拼接式扫描投影装置，其特征在于，所述拼接式扫描投影装置还包括设置于所述扫描模组的入射端的多个光源，所述光源与所述光纤扫描单元阵列中光纤扫描单元一一对应，每个光源用于调制输出待显示图像所包括的多个子图像中的一个子图像的光束，并耦入对应的光学扫描单元。3.如权利要求2所述的拼接式扫描投影装置，其特征在于，所述微透镜阵列模组中包括沿光路设置的至少一个微透镜阵列，每个微透镜阵列中的多个微透镜按照相同排列方式排列，且所述多个微透镜相互连接形成一体；其中，所述至少一个微透镜阵列中对应于同一光纤扫描单元的微透镜为一个微透镜模组。4.如权利要求3所述的拼接式扫描投影装置，其特征在于，所述微透镜阵列模组中每个微透镜模组的出瞳直径大于光纤发射的光线经所述微透镜模组成像在中间像面上单个像素的尺寸，所述像素为光纤扫描到不同位置经微透镜模组汇聚到中间像面的光斑。5.如权利要求4所述的拼接式扫描投影装置，其特征在于，所述投影物镜是物方远心镜头。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零二B二六一零，
申请(专利权)人：成都理想境界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：