CN111381431A

CN111381431A - 投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的实现方法

Info

Publication number: CN111381431A
Application number: CN202010392984.8A
Authority: CN
Inventors: 毕春光; 施跃华
Original assignee: Jiangsu Shunhe Internet Of Things Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Shunhe Internet Of Things Technology Co ltd
Priority date: 2020-05-11
Filing date: 2020-05-11
Publication date: 2020-07-07
Anticipated expiration: 2040-05-11
Also published as: US20230139099A1; CN111381431B; US11652968B1; WO2021227316A1

Abstract

本发明公开了一种投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的实现方法，系统上电启动后，投影屏幕首先通过通信链路向投影主机报告屏幕的当前位置，投影主机根据从投影屏幕获得的当前屏幕位置n0，对于投影图像进行预处理，投影主机完成对投影图像的预处理后，再把图像投射到投影屏幕上，投影主机通过通信链路告知投影屏幕，确认当前的投影图像已按照投影屏幕的当前位置对齐，投影屏幕得到投影主机的确认信息后，驱动投影屏幕到达下一位置，投影主机通过通信链路获得下一个投影屏幕的具体位置，本发明提供的方法可以将“投影主机”和“投影屏幕”设计成一个真正的联动系统，实现投影画面与投影屏幕地完美匹配，达到最佳显示效果。

Description

投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的实现方法

技术领域

本发明涉及投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移技术领域，具体为一种投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的实现方法。

背景技术

一般情况下，传统的投影机以及新兴的投影电视(以下简称：投影主机)与显示投影图像的屏幕(以下简称：投影屏幕)之间没有建立联系，二者是作为独立的部件组成一套完整的投影显示系统。即：投影屏幕的卷曲收纳或展开，是不受投影主机控制的；投影主机关机或开机时，投影屏幕也不会相应地执行卷曲收纳或展开的动作。在某些特定的情况下，投影系统供应商或投影系统使用者会自行开发一些简单的“投影主机-投影屏幕”联动系统，即：在投影主机开机时，投影屏幕的控制机构会接收到来自投影主机的特定指令而同步展开屏幕；在投影主机关机时，投影屏幕的控制机构会接收到来自投影主机的特定指令而同步卷起屏幕。但是，目前已有的设计方案，其在屏幕卷起或展开的过程中，投影画面都不能严格地跟随屏幕进行同步移动，用户体验不好，也大大限制了此类投影系统地使用场景，因此，亟待一种改进的技术来解决现有技术中所存在的这一问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的实现方法，通过将“投影主机”和可卷曲的“投影屏幕”设计成严格的同步联动系统，实现投影图像跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移，投影主机可以实时地获得投影屏幕的具体位置，进而根据投影屏幕的实时位置信息，对投影图像进行切割或压缩，以达到投影图像跟随屏幕实时升降或平移运动的视觉效果，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的实现方法，包括以下步骤：

步骤一：系统上电启动后，投影屏幕首先通过通信链路向投影主机报告屏幕的当前位置，记为：位置n0；

步骤二：投影主机根据从投影屏幕获得的当前屏幕位置n0，对于投影图像进行预处理，针对第一场景，投影主机应在垂直方向上把图像的下半部分切掉，仅保留上半部分，保留下来的图像宽度不变，但高度变为整幅图像高度的n0/T，针对第二场景，投影主机应保持图像的宽高比不变，在图像的宽度和高度两个方向上对原图像进行等比例压缩，在当前屏幕位置n0上，图像的宽度和高度分别压缩到原图像的n0/T；

步骤三：投影主机完成对投影图像的预处理后，再把图像投射到投影屏幕上；

步骤四：投影主机通过通信链路告知投影屏幕，确认当前的投影图像已按照投影屏幕的当前位置对齐；

步骤五：投影屏幕得到投影主机的确认信息后，驱动投影屏幕到达下一位置，记为：位置n1；

步骤六：投影主机通过通信链路获得下一个投影屏幕的具体位置n1；

步骤七：重复步骤二、步骤三、步骤四；

步骤八：直到系统断电，结束运行。

优选的，所述步骤一中投影主机的光源类型和镜头投射比均无限制，所述投影主机的光源类型可以是激光光源或LED光源其中任意一种；所述投影主机的镜头投射比可以是长焦机、短焦机或超短焦机其中的任意一种。

优选的，所述步骤一中投影屏幕限定为可卷曲的柔性投影屏幕。

优选的，所述步骤一中通信链路可以采用有线方式或无线方式其中的任意一种，所述有线方式为I2C总线、UART总线、CAN总线，所述无线方式为WIFI、蓝牙。

优选的，所述步骤二中第一场景为在投影屏幕从下往上展开或从上往下卷起的过程中，投影图像的宽度保持不变，并且投影图像的上边沿始终跟随屏幕幕片的上边沿同步移动，在第一场景中，当屏幕的上边沿运动到位置0和位置T之间时，投影图像的下半部分会被切割掉。

优选的，所述步骤二中第二场景为在投影屏幕从下往上展开或从上往下卷起的过程中，投影图像的宽高比保持不变，投影图像的显示面积会随着屏幕幕片上边沿的上升而变大、随着屏幕幕片上边沿的下降而变小。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的方法可以将“投影主机”和“投影屏幕”设计成一个真正的联动系统，投影图像可以根据预先设定的方式、精确地实时跟随投影屏幕的具体位置，实现投影画面与投影屏幕地完美匹配，达到最佳显示效果。

附图说明

图1为本发明流程示意图。

图2为基于本发明的投影屏幕安装结构(投影屏幕水平安装状态)示意图。

图3为屏幕完全展开，屏幕上边沿在位置T，图像占满整个屏幕时的状态示意图。

图4为屏幕卷起一部分，屏幕上边沿在位置n，图像下半部分被切割掉时的状态示意图。

图5为屏幕展开一部分，屏幕上边沿在位置n，图像在宽度和高度两个方向上等比例压缩时的状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的实现方法，包括以下步骤：

步骤七：重复步骤二、步骤三、步骤四；

步骤八：直到系统断电，结束运行。

本发明所述的方法，基于如下约束条件：

(1)本发明适用于一台投影主机和一台可卷曲的投影屏幕组成的投影显示系统；

(2)投影主机的光源类型和镜头投射比均无限制，可以是激光光源也可以是LED光源；可以是长焦机也可以是短焦机或超短焦机；

(3)为了叙述方便，投影主机投射画面的宽高比假定为16:9，物理分辨率假定为Mx N(例如：通常2K分辨率的投影画面，M＝1920,N＝1080。通常4K分辨率的投影画面，M＝3840,N＝2160)；

(4)投影屏幕限定为可卷曲的柔性投影屏幕。这种屏幕有两种安装方式：水平安装方式(屏幕可在垂直方向上卷起或展开)、垂直安装方式(屏幕可在水平方向上卷起或展开)；

(5)如果投影屏幕采用水平安装方式，则屏幕只可以在垂直方向上卷起或展开，在其他两个维度方向(左右、前后)上固定不变。如果投影屏幕采用垂直安装方式，则屏幕只可以在水平方向上卷起或展开，在其他两个维度方向(上下、前后)上固定不变；

(6)为了实现屏幕卷起或展开，除了屏幕幕片以外，还需要一套由电子和结构部件组成的屏幕卷曲机构，共同组成一套可卷曲投影屏幕。为了表述方便，本发明在叙述具体方法时，仍将“幕片+卷曲机构”组成的可卷曲投影屏幕系统称为“投影屏幕”；

(7)投影主机和投影屏幕的初始相对位置仍需要提前调校好；

(8)为了表述方便，本发明在叙述具体方法时，假定投影屏幕采取“水平安装方式”，如图2所示。

在本发明所述的方法中，投影主机和投影屏幕通过一条稳定的通信链路进行连接，二者可以用足够快的速度实时交换状态信息和控制信息。投影主机和投影屏幕之间的通信链路，可以采用有线方式(例如：I2C总线、UART总线、CAN总线)，也可以采用无线方式(例如：WIFI、蓝牙)。

投影主机和投影屏幕之间通过稳定的通信链路传递的信息应至少包含如下部分：

(1)可卷曲投影屏幕的实时位置信息。这里假定可卷曲投影屏幕采用水平安装方式，屏幕幕片可以从下往上展开，并可以从上往下卷起(见图2)。假定当前投影屏幕处于完全卷起状态，幕片上边沿的位置记为0；幕片充分展开以后，幕片上边沿的位置记为T。幕片上边沿可以在位置0和位置T之间移动。在本方法中，将位置0和位置T之间的距离均匀地分成n等份，即：屏幕上边沿从位置0移动到位置T时，运动步长为T/n，其中：0<n<＝N(N＝投影画面的垂直物理分辨率，如果投影画面的物理分辨率为1920x1080,则N＝1080，即屏幕的运动步长不超过一个投影像素的高度)。当屏幕从位置0开始展开，运动第1个步长，投影屏幕就通过通信链路向投影主机传递当前的位置信息，记为位置1；运动第2个步长，投影屏幕就通过通信链路向投影主机传递当前的位置信息，记为位置2；以此类推，投屏屏幕可以运动到位置0到位置T之间的任意位置n，并在位置n停止。投影主机可以通过通信链路实时获得投影屏幕的位置n。

(2)可卷曲投影屏幕的实时状态信息。除了上述的投影屏幕实时位置信息，投影屏幕还有其他状态信息需要实时传递到投影主机，这些状态信息包含但不限于：各类错误信息(例如负责屏幕卷曲的机械结构出现故障)、温度信息(例如：投影主机需要监控屏幕卷曲的驱动电机的温度，防止因电机温升过高导致故障发生)。

投影主机从投影屏幕处实时获得屏幕的具体位置信息后，接下来需要根据屏幕的位置信息对图像信号进行计算，并将投影图像加以压缩/拉伸或者切割，使投影图像根据屏幕的具体位置实时进行调整，从而获得投影图像跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的视觉效果。

为了更加清楚地对“投影图像跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的视觉效果”进行说明，在此列举2种常见的场景(注：实际的使用场景不限于以下2种)：

第一场景：在投影屏幕从下往上展开或从上往下卷起的过程中，投影图像的宽度保持不变，并且投影图像的上边沿始终跟随屏幕幕片的上边沿同步移动。这种场景中，当屏幕的上边沿运动到位置0和位置T之间时，投影图像的下半部分会被切割掉，如图3-4所示。

第二场景：在投影屏幕从下往上展开或从上往下卷起的过程中，投影图像的宽高比保持不变，投影图像的显示面积会随着屏幕幕片上边沿的上升而变大、随着屏幕幕片上边沿的下降而变小，即：整幅图像都会显示在屏幕幕片的范围内，不会被切割掉某些部分，如图5所示。

其他说明：

上述提到投影主机需要对投影图像进行预处理以后再投射到投影屏幕上，关于对投影图像的预处理，目前已经有成熟的算法和芯片可以支持。这些成熟的算法不是本发明所要阐述的核心内容，在此不再赘述。

本发明阐述了一种投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的基本实现方法。在具体的产品化过程中，投影显示系统的供应商可以根据本发明所提供的基本方法进行删减或小幅修改(例如：引入一些非关键参数)，进而制造出可实现投影画面跟随屏幕功能的投影显示产品。对本发明所述方法的删减或小幅修改，均在本发明所声明的权利范围内。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤七：重复步骤二、步骤三、步骤四；

步骤八：直到系统断电，结束运行。

2.根据权利要求1所述的一种投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的实现方法，其特征在于：所述步骤一中投影主机的光源类型和镜头投射比均无限制，所述投影主机的光源类型可以是激光光源或LED光源其中任意一种；所述投影主机的镜头投射比可以是长焦机、短焦机或超短焦机其中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的实现方法，其特征在于：所述步骤一中投影屏幕限定为可卷曲的柔性投影屏幕。

4.根据权利要求1所述的一种投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的实现方法，其特征在于：所述步骤一中通信链路可以采用有线方式或无线方式其中的任意一种，所述有线方式为I2C总线、UART总线、CAN总线，所述无线方式为WIFI、蓝牙。

5.根据权利要求1所述的一种投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的实现方法，其特征在于：所述步骤二中第一场景为在投影屏幕从下往上展开或从上往下卷起的过程中，投影图像的宽度保持不变，并且投影图像的上边沿始终跟随屏幕幕片的上边沿同步移动，在第一场景中，当屏幕的上边沿运动到位置0和位置T之间时，投影图像的下半部分会被切割掉。

6.根据权利要求1所述的一种投影画面跟随可卷曲屏幕同步升降或同步平移的实现方法，其特征在于：所述步骤二中第二场景为在投影屏幕从下往上展开或从上往下卷起的过程中，投影图像的宽高比保持不变，投影图像的显示面积会随着屏幕幕片上边沿的上升而变大、随着屏幕幕片上边沿的下降而变小。