CN111474706B - 一种旋转曲面反射图形显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转曲面反射图形显示方法，其在反光镜同时旋转和往复升降的过程中，能够通过配置在反光镜外周的、成型为旋转曲面的镜面将光源发出的光束反射到屏幕上，并形成一个图形区域。通过上述方式，控制软件能够分解显示图案，并确定每个像素点显示的调制时刻，从而在屏幕上显示出所需图像。

Description

一种旋转曲面反射图形显示方法

技术领域

本发明涉及反射显示技术领域，尤其涉及一种旋转曲面反射图形显示方法。

背景技术

反射显示设备作为新兴显示技术而备受人们关注，其能够通过反射外界光以实现显示，无需在背面设置背光源，从而大大降低了显示的功耗。由于反射显示设备具有轻薄、耗电量小等优点，近年来被广泛应用在智能穿戴、户外广告牌、手持终端等领域。目前，反射显示装置均采用偏转镜对光源光束进行反射，进而在屏幕上显示画面，但该装置中需设置多个偏转镜反射光束，并对应地需设置多个动力源对偏转镜进行位置改变。这样以来，反射显示设备的结构较复杂，导致相对控制精度和显示效果难以达到最优；另外，上述显示设备的生产成本和维护成本较高，不利于反射式显示技术的推广。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种旋转曲面反射图形显示方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种旋转曲面反射图形显示方法，包括以下步骤：

S1：关闭光源，通过动力模组驱动反光镜旋转及往复升降；

S2：控制软件通过光传感器对与反光镜同步运动的反射定位块进行两次位置监测；并根据两次位置监测的时间，计算反光镜往复升降的时间周期，以能够确定每时刻反光镜的旋转角度和升降高度；

S3：通过控制软件分解显示图案，并确定出一帧的像素点数量；

S4：根据反光镜往复升降的时间周期确定每个像素点显示的调制时刻。

优选的，反光镜能够将光源发出的光束反射到屏幕上，并显示成图案；其中，反光镜往复升降的时间周期为反光镜旋转一周时间周期的若干倍。

优选的，反光镜的侧部配置有成型为旋转曲面的镜面；镜面的纵向分层截面基本呈渐开线状，以将光束在屏幕上反射呈行状；反光镜的直截面与镜面的交线呈为一与反光镜旋转轴线具有夹角的曲线段，以使镜面能够在升降过程中将光束在屏幕上反射呈若干行。

优选的，曲线段与反光镜旋转轴线的夹角等比例均匀变化，以使屏幕上显示的图形线性均匀过渡。

优选的，光源为RGB光源，以能够调节屏幕上显示图案的色彩。

优选的，动力模组包括电机；连接在电机上的变速箱，其上配置有不同转速的第一输出轮和第二输出轮；可升降地插设在第一输出轮中并与其同步旋转的旋转轴；能够与旋转轴同步升降且不同步旋转的第一升降连杆；以及第二升降连杆，其一端部铰接在第一升降连杆上，另一端部铰接在第二输出轮的偏心位置；其中，反光镜固定在旋转轴上。

优选的，旋转轴上沿竖向开设有长槽；第一输出轮上配置有嵌设在长槽中，并能够在长槽中升降浮动的拨动块，以使得旋转轴在升降过程中能够保持旋转。

优选的，第一升降连杆上配置有一环套；旋转轴配置有一能够嵌装在环套中的环槽，以使得旋转轴能够相对第一升降连杆旋转，且两者能够沿竖向同步升降。

优选的，反射定位块配置在旋转轴上，光传感器固定在旋转轴的侧部；其中，当反射定位块的旋转角度和升降高度正对光传感器时，光传感器能够接收到自身发射出的反射信号，从而能够对反射定位块进行位置监测，以定位反光镜的初始旋转位置，用于标定显示屏幕图像的相对坐标。

优选的，控制软件能够调控光源发光强弱，并能够根据反光镜往复升降的时间周期与反光镜旋转一周时间周期的比例确定图形显示的垂直分辨率，且能够根据镜面的角度变化确定图形显示的水平分辨率。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明提供的旋转曲面反射图形显示方法，其在反光镜的外周配置了成型为旋转曲面的镜面；在反光镜在旋转和往复升降的过程中，镜面能够将光源发出的光束反射到屏幕上，并形成一个图形区域。通过上述方式，控制软件能够分解显示图案，并确定每个像素点显示的调制时刻，从而在屏幕上显示出所需图像。本申请结构简单、控制精度高，且能够优化图案在屏幕上反射显示的效果。

附图说明

图1为分行反射显示装置结构的等轴示意图；

图2为本发明中反光镜结构的等轴示意图；

图3为本发明中反光镜结构的俯视示意图；

图4为本发明中反光镜结构的仰视示意图；

图5为屏幕上显示图形的成像路径和成像效果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1—图5所示，本发明提供了一种分行反射显示装置，包括：

固定设置的光源1，能够发出光束；

旋转设置且往复升降的反光镜2，用于反射经所述光源1发出的所述光束；以及

屏幕4，用于接收和显示经所述反光镜2反射的所述光束；

其中，所述反光镜2的侧部配置有用于反射所述光束的、成型为旋转曲面的镜面20；所述镜面20的纵向分层截面基本呈渐开线状，以将所述光束在所述屏幕4上反射呈行状；所述反光镜2往复升降的时间周期为所述反光镜2旋转一周时间周期的若干倍。

作为本发明一实施例，所述反光镜2的直截面与所述镜面20的交线呈为一与所述反光镜2旋转轴线具有夹角的曲线段，以使所述镜面20能够在升降过程中将所述光束在所述屏幕4上反射呈若干行。

作为本发明一实施例，所述曲线段与所述反光镜2旋转轴线的夹角等比例均匀变化，以使所述屏幕4上显示的图形11线性均匀过渡。

通过上述方式，在所述反光镜2的转动过程中，所述镜面20对所述光束的反射角度会发生变化；从而，当所述反光镜2旋转一周时，所述光束能够反射在所述屏幕4上形成一行图形；由于反光镜2旋转时同时进行升降动作，导致所述光束在所述镜面20上的竖向照射位置发生改变，从而形成了换行的显示效果。

因此，当所述反光镜2上升或下降一次，所述镜面能够在所述屏幕4上反射出呈若干行的一个图形区域。其中，所述屏幕4上显示的图形行数与所述反光镜2往复升降时间周期为所述反光镜2旋转一周时间周期的倍数相关，即所述屏幕4上显示的图形行数等于根据进一法或进二法计数的所述倍数。例如，所述反光镜2往复升降时间周期为所述反光镜2旋转一周时间周期的6.8倍，则所述屏幕4上显示的图形行数可能是7行也可能是8行；再例如，所述反光镜2往复升降时间周期为所述反光镜2旋转一周时间周期的7倍，则所述屏幕4上显示的图形行数可能是7行也可能是8行；但优选所述反光镜2往复升降时间周期为所述反光镜2旋转一周时间周期的整数倍，且所述屏幕4上显示的图形行数与所述整数倍的数目等同。

作为本发明一实施例，所述光源1为RGB光源，以能够调节所述屏幕4上显示图案的色彩。

作为本发明一实施例，所述屏幕4可以是平面屏幕，可以是曲面屏幕，也可以呈现为异形等其他形状。

作为本发明一实施例，所述分行反射显示装置还包括用于驱动所述反光镜2进行旋转和往复升降的动力模组；所述动力模组包括

电机3；

连接在所述电机3上的变速箱31，其上配置有不同转速的第一输出轮33和第二输出轮311；

可升降地插设在所述第一输出轮33中并与其同步旋转的旋转轴30；

能够与所述旋转轴30同步升降且不同步旋转的第一升降连杆301；以及

第二升降连杆32，其一端部铰接在所述第一升降连杆301上，另一端部铰接在所述第二输出轮311的偏心位置；

其中，所述反光镜2固定在所述旋转轴30上；所述第一输出轮33的转速为所述第二输出轮311的转速的若干倍。

作为本发明一实施例，所述旋转轴30上沿竖向开设有长槽300；所述第一输出轮33上配置有嵌设在所述长槽300中，并能够在所述长槽300中升降浮动的拨动块331，以使得所述旋转轴30在升降过程中能够保持旋转。

作为本发明一实施例，所述第一升降连杆301上配置有一环套（图中未示出），所述旋转轴30配置有一能够嵌装在所述环套中的环槽；通过上述方式，所述旋转轴30能够相对所述第一升降连杆301旋转，且两者能够沿竖向同步升降。

作为本发明一实施例，所述旋转轴30上配置有反射定位块51，所述旋转轴30的侧部固定有光传感器5；

其中，当所述反射定位块51的旋转角度和升降高度正对所述光传感器5时，所述光传感器5能够接收到自身发射出的反射信号，从而能够对所述反射定位块51进行位置监测，以定位所述反光镜2的初始旋转位置，用于标定显示屏幕图像的相对坐标。

具体的，所述光传感器5监测到所述反射定位块51时，所述反光镜2恰上升到最高点或下降到最低点，且所述屏幕4上恰形成于某行图形11的初始位置或终了位置，以便于计算所述反光镜2往复升降的时间周期，并便于标定显示屏幕图像的相对坐标。

作为本发明一实施例，所述分行反射显示装置还包括能够调控所述光源1发光强弱的控制软件；所述控制软件还能够通过所述光传感器5监测所述反光镜2的初始旋转位置。

在具体的应用场景下，所述第一输出轮33的转速可以是所述第二输出轮311的转速的4倍、6倍、8倍或其他倍数；相对地，所述反光镜2往复升降的时间周期为所述反光镜2旋转一周时间周期的4倍、6倍、8倍或其他倍数；且所述屏幕4上显示的图形行数为4行、6行、8行或其他行数。

参照图2-图5，以所述第一输出轮33的转速是所述第二输出轮311的转速的4倍为例：所述反光镜2具有顶面21和底面22，所述曲线段与所述反光镜2旋转轴线的夹角沿所述底面22至所述顶面21的方向等比例均匀变小，且所述底面22处分层截面的渐近线轮廓小于所述顶面21处分层截面的渐近线轮廓，以使所述屏幕4上能够沿水平向显示直线图形。

在所述反光镜2的旋转过程中，每当其旋转一周，镜面20能够在所述屏幕4上反射出一行图形；在所述反光镜2从最高点下降到最低点的过程中，所述光束能够在所述屏幕4上反射出呈四行的一个图形区域，在所述反光镜2从最低点上升到最高点的过程中，所述光束还能够将上述呈四行的图形区域再次显示。

其中，所述屏幕4上显示的图形行长由镜面角度（即所述曲线段与所述反光镜2旋转轴线的夹角）变化决定。

本发明还提供了一种旋转曲面反射图形显示方法，包括以下步骤：

S1：关闭所述光源1，运行所述电机3以驱动所述反光镜2旋转及竖向移动；

S2：所述控制软件通过所述光传感器5对所述反射定位块51进行两次位置监测；并根据所述两次位置监测的时间，计算所述反光镜2往复升降的时间周期，以能够确定每时刻所述反光镜2的旋转角度和高度（即确定所述光源1发出的所述光束照射在所述镜面20上的对应位置）；

S3：根据所述反光镜2往复升降的时间周期与所述反光镜2旋转一周时间周期的比例确定图形显示的垂直分辨率，根据所述镜面角度变化确定图形显示的水平分辨率；

S4：通过所述控制软件分解显示图案，并确定出一帧的像素点数量；

S5：根据所述反光镜2往复升降的时间周期确定每个像素点显示的调制时刻。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种旋转曲面反射图形显示方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：关闭光源（1），通过动力模组驱动反光镜（2）旋转及往复升降；

S2：控制软件通过光传感器（5）对与所述反光镜（2）同步运动的反射定位块（51）进行两次位置监测；并根据所述两次位置监测的时间，计算所述反光镜（2）往复升降的时间周期，以能够确定每时刻所述反光镜（2）的旋转角度和升降高度；

S3：通过所述控制软件分解显示图案，并确定出一帧的像素点数量；

S4：根据所述反光镜（2）往复升降的时间周期确定每个像素点显示的调制时刻；

其中，所述反光镜（2）能够将所述光源（1）发出的光束反射到屏幕（4）上，并显示成图案；所述反光镜（2）往复升降的时间周期为所述反光镜（2）旋转一周时间周期的若干倍；所述反光镜（2）的侧部配置有成型为旋转曲面的镜面（20）；所述镜面（20）的纵向分层截面呈渐开线状，以将所述光束在所述屏幕（4）上反射呈行状，在所述反光镜（2）的旋转过程中，每当其旋转一周，镜面（20）能够在所述屏幕（4）上反射出一行图形；所述反光镜（2）的直截面与所述镜面（20）的交线呈为一与所述反光镜（2）旋转轴线具有夹角的曲线段，以使所述镜面（20）能够在升降过程中将所述光束在所述屏幕（4）上反射呈若干行；所述曲线段与所述反光镜（2）旋转轴线的夹角等比例均匀变化，以使所述屏幕（4）上显示的图形（11）线性均匀过渡，所述反光镜（2）具有顶面（21）和底面（22），所述曲线段与所述反光镜（2）旋转轴线的夹角沿所述底面（22）至所述顶面（21）的方向等比例均匀变小，且所述底面（22）处分层截面的渐近线轮廓小于所述顶面（21）处分层截面的渐近线轮廓，以使所述屏幕（4）上能够沿水平向显示直线图形；所述控制软件能够调控所述光源（1）发光强弱，并能够根据所述反光镜（2）往复升降的时间周期与所述反光镜（2）旋转一周时间周期的比例确定图形显示的垂直分辨率，且能够根据所述镜面的角度变化确定图形显示的水平分辨率。

2.如权利要求1所述的旋转曲面反射图形显示方法，其特征在于，所述光源（1）为RGB光源，以能够调节所述屏幕（4）上显示图案的色彩。

3.如权利要求1所述的旋转曲面反射图形显示方法，其特征在于，所述动力模组包括

电机（3）；

连接在所述电机（3）上的变速箱（31），其上配置有不同转速的第一输出轮（33）和第二输出轮（311）；

可升降地插设在所述第一输出轮（33）中并与其同步旋转的旋转轴（30）；

能够与所述旋转轴（30）同步升降且不同步旋转的第一升降连杆（301）；以及

第二升降连杆（32），其一端部铰接在所述第一升降连杆（301）上，另一端部铰接在所述第二输出轮（311）的偏心位置；

其中，所述反光镜（2）固定在所述旋转轴（30）上。

4.如权利要求3所述的旋转曲面反射图形显示方法，其特征在于，所述旋转轴（30）上沿竖向开设有长槽（300）；所述第一输出轮（33）上配置有嵌设在所述长槽（300）中，并能够在所述长槽（300）中升降浮动的拨动块（331），以使得所述旋转轴（30）在升降过程中能够保持旋转。

5.如权利要求3所述的旋转曲面反射图形显示方法，其特征在于，所述第一升降连杆（301）上配置有一环套；所述旋转轴（30）配置有一能够嵌装在所述环套中的环槽，以使得所述旋转轴（30）能够相对所述第一升降连杆（301）旋转，且两者能够沿竖向同步升降。

6.如权利要求3所述的旋转曲面反射图形显示方法，其特征在于，所述反射定位块（51）配置在所述旋转轴（30）上，所述光传感器（5）固定在所述旋转轴（30）的侧部；

其中，当所述反射定位块（51）的旋转角度和升降高度正对所述光传感器（5）时，所述光传感器（5）能够接收到自身发射出的反射信号，从而能够对所述反射定位块（51）进行位置监测，以定位所述反光镜（2）的初始旋转位置，用于标定显示屏幕图像的相对坐标。

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