在说明性实施例中，用于图像投影的方法和系统包含波束导向器，所述波束导向器具有用图像进行几何编码的表面区域，使得当从波束形成的波束轮廓撞击所述波束导向器的所述表面区域的一部分时，形成入射到所述表面区域的所述部分上的改变的波束轮廓，其中所述改变的波束轮廓具有光束图案，所述光束图案被配置成呈现所述图像的一部分，并且所述改变的波束轮廓包含预定波束间隔、预定波束大小和预定波束形状。所述波束导向器可以被配置成将包含所述改变的波束轮廓的预定波束轮廓重定向为图像波束图案，所述预定波束轮廓入射在所述波束导向器的所述表面区域的部分上，所述图像波束图案被配置成撞击显示所述图像的投影表面。被配置成撞击显示所述图像的投影表面。被配置成撞击显示所述图像的投影表面。
【技术实现步骤摘要】
图像投影仪
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2021年12月14日提交的标题为“基于激光的图像投影仪(Laser Based Image Projector)”的第63/289,466号美国临时专利申请的优先权。
[0003]本申请涉及以下先前专利申请：2017年6月28日提交的标题为“图像投影仪(Image Projector)”的第15/635,791号美国专利申请(现在第10，694,158号美国专利)。以上所识别申请中的每一个特此以全文引用的方式并入。
[0004]本申请涉及一种图像投影仪。
技术介绍
[0005]在某些危险期间或在某些位置，将关于出口、应急站或任何其它类似信息的信息投影到地面或其它可见表面上可能是有益的，其中不需要以永久方式，例如通过油漆或永久竖立的标志呈现此类信息。对此的一种解决方案是利用投影系统，以仅在适当的时间将相关信息或图像投影在期望的表面上。
[0006]复杂的激光成像系统(例如，用于投影仪的那些激光成像系统)包含多个复杂的镜子，每个镜子需要与其它镜子中的每一个同步地移动以生成期望的图像。激光成像系统通常包含复杂且精密的电子和机械控件，这些控件控制镜子的同步。由于使用大量颜色和激光以及投影仪内的精密电子设备，在危险条件下，例如在火灾、洪水、暴露于自然环境、运输力或任何类似危险的情况下存在的危险条件下，投影仪的连续不间断操作是不可靠或不可能的。复杂系统以及具有引导波束路径的计算机的系统也可能具有更多机会发生故障以通过非预期方式引导波束，从而造成危险。
技术实现思路
[0007]专利技术人认识到，需要一种简单、低成本、耐用的投影解决方案，以用于呈现包含字母、形状和/或其它设计的图像以向路人、驾驶员或区域内的其他人传递信息。在一些说明性实例中，图像可以包含单词、短语、句子、交通符号、安全符号、导航符号、徽标、吉祥物、例如表情符号的图形图标或用于向观众传递含义的其它形状。
[0008]在一个方面中，本公开涉及通过将至少一个图像物理地编码到波束导向器的表面几何形状(例如，小面、开口、凸表面、凹表面、连续3D表面、非连续3D表面、散射表面、吸收表面、反射表面、衍射表面、反射表面和类似元件)中而投影信息。可以通过在波束导向器的表面几何形状处引导至少一个波束轮廓来传送编码到波束导向器中的图像。波束轮廓是指特定的波束图案，包含波束间距、波束大小和波束形状。波束轮廓不包含图像。波束轮廓在一个或多个区域中跨越波束导向器入射。波束导向器被设计成将波束导向器的一个或多个区域上的一个或多个特定波束轮廓从一个或多个特定向量重定向到显示至少一个图像的一个或多个投影表面上。
[0009]在一些实施例中，波束轮廓由波束源形成。一个非排他性实例是常见的矩形激光束。矩形轮廓撞击波束导向器。波束导向器的几何形状使得特定向量处的特定波束轮廓在投影表面上形成图像。
[0010]在一些实施例中，通过引导光束通过波束轮廓仪形成波束轮廓。例如，波束轮廓仪可以包含成形开口、镜子、透镜、衍射光栅或其它光学元件。一个非排他性实例是用于生成窄矩形的柱面透镜。矩形轮廓撞击波束导向器。波束导向器的几何形状使得所述向量处的特定波束轮廓在投影表面上形成图像。
[0011]在一些实施例中，波束轮廓仪相对于波束导向器可移动，以在波束轮廓扫过波束导向器时引起光束受控地从波束导向器重定向到投影表面上，其中重定向的光以允许人类识别编码图像的刷新速度重复地描绘出图像。在一个实例中，刷新速度可以被配置成使得对于人眼来说，一次显示整个图像。在另一实例中，刷新速度可以被配置成使得人眼可在不同时间解释图像的部分。例如，消息的第一字符或字符集合可能在消息的其它字符之前可见。在另一实例中，图像可能在可以移动或静止的边界中具有间隙。
[0012]在一些实施例中，波束轮廓扫过波束导向器上的多个位置以形成多个或移动图像。
[0013]在一个方面中，投影图像的方法和系统包含：将波束轮廓发射到波束导向器上；以及使用波束导向器将波束重定向到投影表面上，使得波束在至少一个投影表面上形成至少一个图像。波束导向器可以包含编码到波束导向器上的至少一个图像。
[0014]在一些实施例中，波束轮廓仪用于形成波束轮廓。波束轮廓仪可以将波束轮廓投影到波束导向器上以重定向到至少一个投影表面。波束轮廓仪可以是改变投影在波束导向器上的波束的轮廓的元件。波束轮廓仪可以是反射器。波束可以入射到波束轮廓仪上，所述波束轮廓仪将波束轮廓投影到波束导向器上。波束轮廓仪可以是折射器。波束可以入射到波束轮廓仪上，所述波束轮廓仪将波束轮廓投影到波束导向器上。波束轮廓仪可以是衍射器。波束可以入射到波束轮廓仪上，所述波束轮廓仪将波束轮廓投影到波束导向器上。波束轮廓仪可以是铰接式的。波束可以入射到波束轮廓仪上，所述波束轮廓仪在铰接时跟踪到波束导向器上的波束轮廓。相对于波束源移动波束轮廓仪可以包含围绕轴线旋转波束轮廓仪。
[0015]在一些实施例中，至少一个图像经由波束导向器的至少一个表面的形状和尺寸编码在波束导向器上。
[0016]在一些实施例中，改变的波束的重定向角度取决于在波束导向器的入射表面的三维空间中的特定角度、波束轮廓相对于波束导向器的位置以及波束轮廓在波束导向器上的入射点。相对于波束源移动波束轮廓仪可以包含线性地移动波束轮廓仪。
[0017]在一些实施例中，波束导向器包含斜面阵列和入射到波束导向器上的波束轮廓穿过斜面阵列的位置。波束在投影表面上的位置可以至少部分地由波束轮廓相对于波束入射到的波束导向器的面的角度控制。
[0018]在一些实施例中，当投影至少一个图像时，波束源连续地接通。
[0019]在一些实施例中，当投影至少一个图像时，波束源在接通状态与断开状态之间循环。例如，当跟踪至少一个图像时，波束源可以在接通状态与断开状态之间循环。
[0020]在一些实施例中，波束轮廓仪的移动是循环的。波束轮廓仪的移动可以每秒经历
至少24个循环。
[0021]在一些实施例中，移动波束轮廓仪包含围绕轴线旋转波束轮廓仪或线性地移动波束轮廓仪中的至少一个。
[0022]在一个方面中，成像装置包含：波束源，所述波束源被配置成产生波束轮廓；以及至少一个波束导向器，所述波束导向器包含至少一个编码图像，其中波束轮廓入射到至少一个波束导向器的表面上，并且波束由至少一个波束导向器重定向到投影表面上，使得波束将至少一个编码图像投影到投影表面上。
[0023]在一些实施例中，波束轮廓仪用于形成波束轮廓。波束轮廓仪可以将波束轮廓投影到波束导向器上以重定向到至少一个投影表面。波束轮廓仪可以是改变波束的轮廓以将波束轮廓投影到波束导向器上的元件。波束轮廓仪可以是铰接式的。波束可以入射到波束轮廓仪上，所述波束轮廓仪在铰接时跟踪到波束导向器上的波束轮廓。波束轮廓仪致动器可以是旋转致动器。
[0024]在一些实施例中，至少一个编码图像经由至少一个波束导向器的表面的形状和尺寸编码在至少一个波束导向本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种成像系统，包括：波束源；以及波束导向器，所述波束导向器具有用至少一个图像进行几何编码的表面区域，使得当从由所述波束源产生的波束形成的波束轮廓撞击所述波束导向器的所述表面区域的第一部分时，形成入射到所述表面区域的所述部分上的改变的波束轮廓，其中所述改变的波束轮廓包括光束图案，所述光束图案被配置成呈现所述至少一个图像的至少一部分，并且所述改变的波束轮廓包括预定波束间隔、预定波束大小和预定波束形状；其中所述波束导向器被配置成将包含所述改变的波束轮廓的一个或多个预定波束轮廓重定向为一个或多个图像波束图案，所述预定波束轮廓入射在所述波束导向器的所述表面区域的包含所述第一部分的一个或多个部分上，所述图像波束图案被配置成撞击显示所述至少一个图像的一个或多个投影表面。2.根据权利要求1所述的成像系统，其中所述至少一个图像使用以下项中的至少一个进行几何编码：一个或多个小面、开口、一个或多个凸表面、一个或多个凹表面、一个或多个连续3D表面、一个或多个非连续3D表面、一个或多个光散射表面、一个或多个光吸收表面、一个或多个光反射表面、一个或多个光折射表面以及一个或多个光衍射表面。3.根据权利要求1所述的成像系统，其中所述波束源被配置成产生具有预定几何形状的所述波束轮廓。4.根据权利要求1所述的成像系统，其进一步包括波束轮廓仪，其中所述波束轮廓仪被配置成从来自所述波束源、被引导通过所述波束轮廓仪的光束产生所述波束轮廓。5.根据权利要求4所述的成像系统，其中所述波束轮廓仪包括一个或多个成形开口、一个或多个镜子、一个或多个透镜或一个或多个衍射元件中的至少一个。6.根据权利要求4所述的成像系统，其进一步致动器，所述致动器被配置成铰接所述波束轮廓仪，由此引起所述一个或多个预定波束轮廓从波束导向器的所述表面区域的所述一个或多个部分的受控重定向，其中所述致动器铰接所述波束轮廓以引起对所述至少一个图像的一个或多个图像的重复跟踪。7.根据权利要求6所述的成像系统，其中所述致动器被配置成使得以比人视觉的刷新速率更快的刷新速度进行所述重复跟踪，使得全部所述一个或多个图像看起来对观看者可见。8.根据权利要求6所述的成像系统，其中所述致动器被配置成引起对所述至少一个图像的多个图像的所述重复跟踪以产生移动图像的效果。9.根据权利要求4所述的成像系统，其进一步包括安置于所述波束轮廓仪与所述波束导向器之间的至少一个轮廓重定向组件，其中所述轮廓重定向组件包含镜子和透镜中的至少一个。10.根据权利要求9所述的成像系统，其中所述轮廓重定向组件被配置成相对于所述波束导向器铰接。11.根据权利要求9所述的成像系统，其中所述轮廓重定向组件被配置成修改所述波束轮廓的方向、大小、梯形失真或定向中的至少一个。
12.根据权利要求1所述的成像系统，其进一步包括安置于所述波束源与所述波束导向器之间的波束重定向组件，其中所述波束重定向组件包含配置成改变...
【专利技术属性】
技术研发人员：MK麦凯维，
申请(专利权)人：坎尼恩产品开发有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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