CN113946094A - 投影设备及幕片升降的方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种投影设备及幕片升降的方法，属于投影技术领域。该投影设备包括：光学引擎和投影屏幕，投影屏幕包括基座、卷曲机构、升降机构和幕片；升降机构包括第一驱动电机、第二驱动电机、第一升降架、第二升降架、横梁、多个光栅传感器和控制器，幕片的背面具有光栅条纹。本申请实施例中，在第一驱动电机和第二驱动电机驱动第一升降架和第二升降架升起，以通过横梁撑起幕片时，通过多个光栅传感器分别检测基座与横梁之间的距离，进而通过控制器基于检测的距离控制第一驱动电机和第二驱动电机，以驱动第一升降架和第二升降架匀速升起，从而保证幕片展开与显示画面升起的同步性，提高了幕片的显示效果，从而提高了投影设备的投影效果。

Description

投影设备及幕片升降的方法

技术领域

本申请实施例涉及投影技术领域，特别涉及一种投影设备及幕片升降的方法。

背景技术

随着科技的不断发展，投影设备越来越多的应用于人们的工作和生活中。投影设备主要包括光学引擎和投影屏幕。其中，光学引擎的出光口朝向投影设备，以出射光束至投影屏幕，投影屏幕用于反射该光束，以实现画面的显示。

相关技术中，投影屏幕包括基座、卷曲机构、升降机构和幕片，升降机构包括第一升降架、第二升降架和横梁。卷曲机构可旋转的固定在基座上，第一升降架的第一端和第二升降架的第一端均与基座连接，第一升降架的第二端和第二升降架的第二端均与横梁连接，幕片的第一侧边与卷曲机构固定连接，幕片上与第一侧边相对的第二侧边与横梁固定连接。这样在不使用幕片时，收起第一升降架和第二升降架，同时通过卷曲机构卷曲幕片；在使用幕片时，通过第一升降架和第二升降架撑起横梁，以通过横梁撑起幕片，保证幕片的平整度。

然而，在第一升降架和第二升降架撑起幕片时，由于第一升降架和第二升降架上与横梁连接的端部均为变速运动，造成横梁展开幕片的速度与画面上升的速度不一致，导致显示画面的升起与幕片的展开不同步的现象，进而降低了幕片的画面显示效果。

发明内容

本申请实施例提供了一种投影设备及幕片升降的方法，可以避免幕片展开与显示画面升起不同步的现象。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种投影设备，所述投影设备包括：

光学引擎，所述光学引擎用于出射光束；

投影屏幕，所述投影屏幕包括基座、卷曲机构、升降机构和幕片；

所述卷曲机构限位在所述基座上，所述幕片的第一侧边与所述卷曲机构固定连接，所述卷曲机构能够沿自身的圆周方向旋转以控制所述幕片收起；

所述升降机构包括第一驱动电机、第二驱动电机、第一升降架、第二升降架、横梁、多个光栅传感器和控制器，所述幕片的背面具有光栅条纹；

所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和多个所述光栅传感器固定在所述基座上，所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和多个所述光栅传感器均与所述控制器电连接，所述第一驱动电机与所述第一升降架连接，所述第二驱动电机与所述第二升降架连接，所述第一升降架和所述第二升降架还与所述横梁连接，所述幕片上与所述第一侧边相对的第二侧边与所述横梁固定连接；

所述光栅传感器用于基于所述光栅条纹检测所述基座与所述横梁之间的距离并传输至所述控制器，所述控制器用于基于多个所述光栅传感器检测的距离控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机以驱动所述第一升降架和所述第二升降架匀速升起，所述第一升降架和所述第二升降架能够撑起所述横梁以展开所述幕片，所述幕片展开时接收所述光束。

可选地，所述光栅条纹的条纹间距小于或等于5毫米。

可选地，所述光栅条纹的条纹间距等于1毫米。

可选地，所述幕片的背面具有两组所述光栅条纹，每组所述光栅条纹的排列方向与水平方向不平行；

所述光栅传感器的数量为两个，两个所述光栅传感器与两组所述光栅条纹一一对应。

可选地，两组所述光栅条纹的排列方向均与水平方向垂直。

可选地，两个所述光栅传感器之间的距离大于或等于所述幕片的宽度的一半，且小于所述幕片的宽度。

可选地，所述第一升降架包括第一连杆、第二连杆、支撑杆、滑块和丝杠；

所述第一连杆的第一端与所述基座可旋转连接，所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第一端可旋转连接，所述第二连杆的第二端与所述横梁可旋转连接；

所述丝杠与所述第一驱动电机的输出轴固定连接，所述滑块与所述丝杠啮合，所述支撑杆的第一端与所述滑块可旋转连接，所述支撑杆的第二端与所述第一连杆可旋转连接，所述第一驱动电机能够带动所述丝杠沿自身的圆周方向旋转，以驱动所述滑块在所述丝杠的长度方向滑动，且所述滑块滑动时能够通过所述支撑杆带动所述第一连杆转动。

另一方面，提供了一种幕片升降的方法，所述方法应用于上述一方面所述的投影设备，所述方法包括：

所述控制器控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机启动，以控制所述第一升降架和所述第二升降架升起；

所述控制器获取多个所述光栅传感器检测的所述基座与所述横梁之间的距离；

所述控制器基于任一所述光栅传感器检测的距离分别确定所述第一驱动电机的角速度和所述第二驱动电机的角速度；

所述控制器基于任一所述光栅传感器检测的距离，分别确定所述第一驱动电机和所述第二驱动电机的角速度，以控制所述第一升降架和所述第二升降架匀速升起；

当所述控制器确定多个所述光栅传感器检测的距离均等于参考距离时，控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机停止。

可选地，当所述第一升降架包括第一连杆、第二连杆、支撑杆、滑块和丝杠时，所述控制器基于任一所述光栅传感器检测的距离确定所述第一驱动电机的角速度包括：

基于所述距离、所述幕片升起的参考速度、所述支撑杆的长度、所述丝杠的导程和参考传动比，结合如下第一公式、第二公式和第三公式确定所述第一驱动电机的角速度：

第一公式：

第二公式：a＝4180.5b⁶-20563b⁵+41948b³+27518b²-8847.2b+1179.5

第三公式：

在上述所述第一公式、所述第二公式和所述第三公式中，所述b是指所述第一连杆的角速度，所述L是指所述距离，所述V是指所述幕片升起的参考速度，所述a是指所述支撑杆的角速度，所述ω是指所述第一驱动电机的角速度，所述M是指所述支撑杆的长度，所述d是指所述丝杠的导程，所述i是指所述参考传动比。

可选地，所述当所述控制器确定多个所述光栅传感器检测的距离均等于参考距离时，控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机停止，包括：

当所述控制器确定多个所述光栅传感器检测的距离中的最大距离等于所述参考距离时，控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机停止；

所述控制器基于多个所述光栅传感器检测的距离中的最小距离，从所述第一驱动电机和所述第二驱动电机中确定需要启动的目标驱动电机，并控制所述目标驱动电机启动；

所述控制器重新获取多个所述光栅传感器检测的距离；

当所述控制器确定重新获取的多个所述光栅传感器检测的距离均等于所述参考距离时，控制所述目标驱动电机停止。

本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少可以包括：

在第一驱动电机和第二驱动电机驱动第一升降架和第二升降架升起，以通过横梁撑起幕片时，通过多个光栅传感器基于幕片背面的光栅条纹分别检测基座与横梁之间的距离，也即是检测幕片升起的高度，进而通过控制器基于检测的距离控制第一驱动电机和第二驱动电机，以驱动第一升降架和第二升降架匀速升起，以确保横梁匀速升起，也即是确保幕片的第二侧边匀速升起，从而能够保证幕片展开与显示画面升起的同步性，提高了幕片的显示效果，从而提高了投影设备的投影效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种升降机构升起的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种投影屏幕的侧视结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种升降机构的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种光栅条纹的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的另一种升降机构的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种幕片升降的方法的流程结构示意图。

附图标记：

1：光学引擎；2：投影屏幕；3：收纳部；

21：基座；22：卷曲机构；23：升降机构；24：幕片；

231：第一驱动电机；232：第二驱动电机；233：第一升降架；234：第二升降架；235：横梁；236：光栅传感器；237：光栅条纹；

2331：第一连杆；2332：第二连杆；2333：支撑杆；2334：滑块；2335：丝杠；2336：第三连杆；2337：第四连杆。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

在对本申请实施例进行详细介绍之前，先对幕片展开与显示画面升起的不同步进行解释。

参见图1，第一升降架包括第一连杆2331和第二连杆2332，第一连杆2331的一端与第一驱动电机连接，这样在第一驱动电机匀速转动时，带动第一连杆2331匀速旋转，也即是相同时间内第一连杆2331旋转的角度a1、a2和a3相等。此时结合附图1可知，第二连杆2332上未与第一连杆2331连接的一端升起的高度b1、b2和b3明显不同，也即是在第一连杆2331匀速旋转时，第二连杆2332的一端的升起速度明显不同，从而造成幕片展开的速度为变速度。而光学引擎投影的显示画面的上升速度为定速度，从而导致幕片的展开与显示画面的升起不同步，从而降低了幕片的画面显示效果。

图2示例了本申请实施例的一种投影设备的结构示意图，图3示例了一种投影屏幕的侧视结构示意图，图4示例了本申请实施例的一种升降机构的结构示意图。结合图2和图3，投影设备包括：光学引擎1，光学引擎1用于出射光束；投影屏幕2，投影屏幕2包括基座21、卷曲机构22、升降机构23和幕片24。卷曲机构22限位在基座21上，幕片24的第一侧边与卷曲机构22固定连接，卷曲机构22能够沿自身的圆周方向旋转以控制幕片24收起。

参见图4，升降机构23包括第一驱动电机231、第二驱动电机232、第一升降架233、第二升降架234、横梁235、多个光栅传感器236和控制器(未图示)，幕片24的背面具有光栅条纹237；第一驱动电机231、第二驱动电机232和多个光栅传感器236固定在基座21上，第一驱动电机231、第二驱动电机232和多个光栅传感器236均与控制器电连接，第一驱动电机231与第一升降架233连接，第二驱动电机232与第二升降架234连接，第一升降架233和第二升降架234还与横梁235连接，幕片24上与第一侧边相对的第二侧边与横梁235固定连接；光栅传感器236用于基于光栅条纹237检测基座21与横梁235之间的距离并传输至控制器，控制器用于基于多个光栅传感器236检测的距离控制第一驱动电机231和第二驱动电机232以驱动第一升降架233和第二升降架234匀速升起，第一升降架233和第二升降架234能够撑起横梁235以展开幕片24，幕片24展开时接收光束。

本申请实施例中，在第一驱动电机231和第二驱动电机232驱动第一升降架233和第二升降架234升起，以通过横梁235撑起幕片24时，通过多个光栅传感器236基于幕片24背面的光栅条纹237分别检测基座21与横梁235之间的距离，也即是检测幕片24升起的高度，进而通过控制器基于检测的距离控制第一驱动电机231和第二驱动电机232，以驱动第一升降架233和第二升降架234匀速升起，以确保横梁235匀速升起，也即是确保幕片24的第二侧边匀速升起，从而能够保证幕片24展开与显示画面升起的同步性，提高了幕片24的显示效果，从而提高了投影设备的投影效果。

其中，控制器除了用于确保横梁235匀速升起外，还能够用于控制第一驱动电机231和第二驱动电机232，以保证横梁235在展开幕片24时处于水平位置。保证横梁235在展开幕片24时处于水平位置的实现方式将在该投影设备对应的方法实施例中进行详细描述。

可选地，光学引擎1为超短焦光学引擎，这样，光学引擎1到投影屏幕2所在平面的距离设置成较短距离，以实现整个投影设备的小型化设计。光学引擎1包括光源、光机系统和镜头，光机系统包括DMD(Digital Micromirror Device，数字微镜阵列)板和DMD，光源用于出射光束至光机系统，光机系统包括的DMD板用于向DMD提供驱动信号，从而DMD能够基于该驱动信号对光源出射的光束进行调制，并将调制后的光束出射至镜头，进而通过镜头出射光束至投影屏幕2进行显示。

可选地，在本申请实施例中，投影设备为激光超短焦投影设备，超短焦光学引擎为DLP(Digital Light Procession，数字光处理)投影光学引擎，光学引擎1包括的镜头为超短焦投影镜头。以及，投影屏幕2的幕片24为光学膜片，比如为可卷曲的菲涅尔光学屏，或者也可以为柔性的黑栅幕，这样的光学膜片相比于传统的幕布具有较高的光学增益，能够尽可能的还原光束的亮度和对比度，且通过控制机构的控制和拉伸，实现较高的平整度，能够适用于超短焦投影成像应用中。

其中，由于光栅传感器236固定在基座21上，光栅传感器236与横梁235之间的距离近似为基座21与横梁235之间的距离，因此光栅传感器236能够被用于直接检测基座21与横梁235之间的距离。

需要说明的是，多个光栅传感器236位于同一高度，也即是多个光栅传感器236所在的固定面为水平面。当多个光栅传感器236不位于同一高度时，则控制器基于多个光栅传感器236的高度差，以及每个光栅传感器236检测的距离对第一驱动电机231和第二驱动电机232的角速度进行控制，以保证第一升降架233和第二升降架234匀速升起。

可选地，如图5所示，光栅条纹237的条纹间距a小于或等于5毫米。这样，通过较小的间距提高光栅传感器236检测的基座21与横梁235之间的距离的准确性。示例地，光栅条纹237的条纹间距a等于1毫米。

当然，为了进一步提高基座21与横梁235之间的距离的准确性，光栅条纹237的条纹间距可以设置的更小。比如光栅条纹237的条纹间距为0.05毫米或者更小。

可选地，光栅条纹237通过粘接的方式固定在幕片24的背面，或者通过丝印等其他方式固定在幕片24的背面。

可选地，如图4或图6所示，幕片24的背面具有两组光栅条纹237，每组光栅条纹237的排列方向与水平方向不平行；光栅传感器236的数量为两个，两个光栅传感器236与两组光栅条纹237一一对应。这样，能够通过光栅传感器236分别基于对应的光栅条纹237检测基座21与横梁235之间的距离。

其中，两个光栅条纹237的条纹间距可以相同，也可以不相同，只要能够检测基座21与横梁235之间的距离即可，本申请实施例对此不做限定。

可选地，每组光栅条纹237的排列方向与竖直方向形成的夹角相等。这样在横梁235处于水平位置时，每个光栅传感器236检测到的光栅条纹237的条纹数量相等，进而控制器在接收到每个光栅传感器236检测的距离后，能够对两个光栅传感器236检测的距离直接进行比较，以确定横梁235是否处于水平位置，并不需要进行其他的换算。

示例地，如图4或图6所示，两组光栅条纹237的排列方向均与水平方向垂直，也即是，两个光栅传感器236检测的基座21与横梁235之间的距离为竖直距离；或者两组光栅条纹237的排列方向与水平方向形成的夹角均为锐角。

当然，在一些实施例中，两组光栅条纹237的排列方向与竖直方向形成的夹角不全部相等，此时，对于每个光栅传感器236，在光栅传感器236检测到基座21与横梁235之间的距离后，控制器基于该距离，以及光栅条纹237的排列方向与竖直方向形成的夹角，通过余弦定理计算基座21与横梁235之间的竖直距离。

可选地，为了保证横梁235的水平度，光栅传感器236的数量为两个，两个光栅传感器236之间的距离大于或等于幕片24的宽度的一半，且小于或等于幕片24的宽度。

示例地，多个光栅传感器236中包括第一光栅传感器236和第二光栅传感器236，第一光栅传感器236与第二光栅传感器236之间的距离等于幕片24的宽度，且第一光栅传感器236用于检测横梁235的第一端与基座21之间的第一距离，也即是检测幕片24的第二侧边的一端展开的高度，第二光栅传感器236用于检测横梁235的第二端与基座21之间的距离，也即是检测幕片24的第二侧边的另一端展开的高度。

在一些实施例中，如图6所示，第一升降架233包括第三连杆2336和第四连杆2337；第三连杆2336的第一端限位在基座21上，且与第一驱动电机231传动连接，第三连杆2336的第二端与第四连杆2337的第一端可旋转连接，第四连杆2337的第二端与横梁235可旋转连接，第一驱动电机231能够带动第三连杆2336在竖直面内转动。

可选地，第三连杆2336的第一端固定有副齿轮，第一驱动电机231的输出轴固定连接有主齿轮，主齿轮与副齿轮啮合，第一驱动电机231的输出轴的轴向、主齿轮的轴向、副齿轮的轴向相互平行，且均与第三连杆2336的长度方向垂直。这样在第一驱动电机231启动后带动主齿轮旋转，进而带动副齿轮旋转，再进一步带动第三连杆2336以副齿轮的中心轴为旋转轴旋转，以实现第一升降架233的升起或降下。

在另一些实施例中，如图4所示，第一升降架233包括第一连杆2331、第二连杆2332、支撑杆2333、滑块2334和丝杠2335；第一连杆2331的第一端与基座21可旋转连接，第一连杆2331的第二端与第二连杆2332的第一端可旋转连接，第二连杆2332的第二端与横梁235可旋转连接；丝杠2335与第一驱动电机231的输出轴固定连接，滑块2334与丝杠2335啮合，支撑杆2333的第一端与滑块2334可旋转连接，支撑杆2333的第二端与第一连杆2331可旋转连接，第一驱动电机231能够带动丝杠2335沿自身的圆周方向旋转，以驱动滑块2334在丝杠2335的长度方向滑动，且滑块2334滑动时能够通过支撑杆2333带动第一连杆2331转动。

可选地，丝杠2335的长度方向与横梁235的长度方向平行，丝杠2335的一端与第一驱动电机231的输出轴固定连接。这样，第一驱动电机231启动后带动丝杠2335旋转，由于丝杠2335为原地旋转，从而使得滑块2334在丝杠2335的长度方向移动，以撑起支撑杆2333或者使支撑杆2333收起。在滑块2334滑动以撑起支撑杆2333时，支撑杆2333驱动第一连杆2331以第一连杆2331与基座21的连接点为旋转中心旋转，以实现第一升降架233的升起，进而实现第一升降架233的升起；在滑块2334滑动以收起支撑杆2333时，支撑杆2333带动第一连杆2331以第一连杆2331与基座21的连接点为旋转中心旋转，以实现第一升降架233的收起，进而实现第一升降架233的收起。

本申请实施例中，第二升降架234与上述第一实施例所述的第一升降架233的结构相同，或者与上述第二实施例所述的第一升降架233的结构相同，当然第二升降架234也可以为其他结构，只要能够在第二驱动电机232的驱动下升起，并撑起横梁235即可，本申请实施例对此不做限定。

本申请实施例中，投影设备包括的光学引擎1和投影屏幕2为分体式设置，这样便于光学引擎1和投影屏幕2的搬运，以及后期使用过程中的单独维修。

当然，投影设备的正常使用过程中，光学引擎1与投影屏幕2之间的位置相对固定，此时为了避免光学引擎1与投影屏幕2之间的相对移位，如图1所示，投影设备还包括收纳部3，收纳部3具有第一容置部和第二容置部；光学引擎1，光学引擎1位于第一容置部的内腔，第一容置部具有透光区，光学引擎1出射的光束能够透过透光区；投影屏幕2，投影屏幕2包括基座21、卷曲机构22、升降机构23和幕片24；基座21和卷曲机构22位于第二容置部的内腔，卷曲机构22能够控制幕片24收起至第二容置部；升降机构23位于第二容置部上，第二容置部具有开口，升降机构23能够控制幕片24穿过开口展开，幕片24展开后能够接收透过透光区的光束。

这样，通过第一容置部对光学引擎1的收纳，通过第二容置部对投影屏幕2的容置，使得光学引擎1和投影屏幕2作为一个整体，从而避免了光学引擎1与投影屏幕2相对移位的情况，保证了投影屏幕2的画面显示效果。

其中，透光区的中心点到展开后的幕片24所在的平面的垂直距离等于光学引擎1的投射比与幕片24上的显示区域的宽度之间的乘积，显示区域的宽度是指显示区域沿水平方向的尺寸。这样，能够保证光学引擎1出射的光束能够精准地投射到幕片24的显示区域，以保证幕片24上显示画面的清晰性。

由于投射比是光学引擎1本身的性能参数，因此光学引擎1的投射比与选取的光学引擎1本身有关，也即是不同的光学引擎1，投射比可能不同，进而透光区的中心点到展开后的幕片24所在的平面的垂直距离也不相同。这样，在实际设置过程中，通过光学引擎1的投射比与显示区域的宽度计算出透光区的中心点到展开后的幕片24所在的平面的垂直距离，进而将该垂直距离确定为透光区的中心点与开口的沿长度方向的中心线之间的垂直距离，从而能够保证光学引擎1出射的光束能够完整的投影在幕片24的显示区域。

可选地，收纳部呈T型结构，也即是第一容置部和第二容置部连接成T形结构，且第一容置部的体积小于第二容置部的体积。这样能够减小收纳部所占空间，尤其是投影屏幕2收起时，减小投影设备整体所占的空间。

可选地，第一容置部与第二容置部之间为可拆卸式连接，或者第一容置部与第二容置部为不可拆卸式连接，也即是第一容置部与第二容置部之间为一体式连接。

本申请实施例中，在第一驱动电机和第二驱动电机驱动第一升降架和第二升降架升起，以通过横梁撑起幕片时，通过多个光栅传感器基于幕片背面的光栅条纹分别检测基座与横梁之间的距离，也即是检测幕片升起的高度，进而通过控制器基于检测的距离控制第一驱动电机和第二驱动电机，以驱动第一升降架和第二升降架匀速升起，以确保横梁匀速升起，也即是确保幕片的第二侧边匀速升起，从而能够保证幕片展开与显示画面升起的同步性，提高了幕片的显示效果，从而提高了投影设备的投影效果。

图7示例了本申请实施例的一种幕片升降的方法的流程示意图。该方法应用于上述实施例所述的投影设备，如图7所示，该方法包括如下步骤。

步骤701：控制器控制第一驱动电机和第二驱动电机启动，以控制第一升降架和第二升降架升起。

其中，控制器为遥控器，或者控制面板。在用户使用投影设备时，用户按压遥控器上对应的按键或者控制面板上对应的按键，以控制导通第一驱动电机和第二驱动电机的电源，在第一驱动电机和第二驱动电机导通电源后，第一驱动电机和第二驱动电机处于工作状态，也即是第一驱动电机和第二驱动电机启动。第一驱动电机启动后控制第一升降架升起，第二驱动电机启动后控制第二升降架升起。

其中，控制第一升降架升起和第二升降架升起的原理如上述实施例所述，本申请实施例在此不再赘述。

步骤702：控制器获取多个光栅传感器检测的基座与横梁之间的距离。

在第一升降架和第二升降架升起的过程中，横梁的高度也会发生变化，此时多个光栅传感器会基于幕片背面的光栅条纹实时检测基座与横梁之间的距离，或者间隔预设时长检测基座与横梁之间的距离，并将检测的基座与横梁之间的距离传输至控制器。

步骤703：控制器基于任一光栅传感器检测的距离，分别确定第一驱动电机和第二驱动电机的角速度，以控制第一升降架和第二升降架匀速升起。

对于第一驱动电机的角速度，可选地，当第一升降架包括第一连杆、第二连杆、支撑杆、滑块和丝杠时，基于任一光栅传感器检测的距离、幕片展开的参考速度、支撑杆的长度、丝杠的导程和参考传动比，结合如下第一公式、第二公式和第三公式确定第一驱动电机的角速度：

第一公式：

第二公式：a＝4180.5b⁶-20563b⁵+41948b³+27518b²-8847.2b+1179.5

第三公式：

在上述第一公式、第二公式和第三公式中，b是指第一连杆的角速度，L是指任一光栅传感器检测的距离，V是指幕片展开的参考速度，a是指支撑杆的角速度，ω是指第一驱动电机的角速度，M是指支撑杆的长度，d是指丝杠的导程，i是指参考传动比。结合上述实施例，i＝1。

可选地，当第一升降架包括第一连杆和第二连杆时，基于任一光栅传感器检测的距离、参考传动比、幕片展开的参考速度，按照如下第四公式确定第一驱动电机的角速度：

第四公式：

在上述第四公式中，ω是指第一驱动电机的角速度，L是指任一光栅传感器检测的距离，V是指幕片展开的参考速度，i是指参考传动比。

其中，结合上述实施例的描述，i是指副齿轮的半径与主齿轮的半径之间的比值。

对于第二驱动电机的角速度，当第二升降架的结构和第一升降架的结构相同时，可以直接将第一驱动电机的角速度确定为第二驱动电机的角速度。当第二升降架的结构和第一升降架的结构不同时，控制器则基于第二升降架的结构，按照对应的方式，确定第二驱动电机的角速度，本申请实施例再次不再赘述。

在确定了第一驱动电机的角速度和第二驱动电机的角速度后，控制器基于确定的第一驱动电机的角速度控制第一驱动电机转动，基于确定的第二驱动电机的角速度控制第二驱动电机转动，以实现第一升降架和第二升降架的匀速升起，进而实现幕片展开与显示画面升起的同步性。

步骤704：当控制器确定多个光栅传感器检测的距离均等于参考距离时，控制第一驱动电机和第二驱动电机停止。

在一些实施例中，能够通过如下步骤7041-7044确定多个光栅传感器检测的距离均等于参考距离，并控制第一驱动电机和第二驱动电机停止。

7041：当控制器确定多个光栅传感器检测的距离中的最大距离等于参考距离时，控制第一驱动电机和第二驱动电机停止。

在控制器获取到多个光栅传感器传输的检测的距离后，可以对多个光栅传感器检测的距离进行排序，以确定出多个光栅传感器检测的距离中的最大距离。之后判断最大距离与参考距离之间的关系。

如果控制器当前获取的多个光栅传感器检测的距离中的最大距离小于参考距离时，则返回上述步骤702重新获取多个光栅传感器检测的距离，直至控制器确定获取的多个光栅传感器检测的距离中的最大距离等于参考距离，则表明横梁的一端升高至展开幕片的高度，此时控制器控制断开第一驱动电机和第二驱动电机的电源，以控制第一驱动电机和第二驱动电机停止。

7042：控制器基于多个光栅传感器检测的距离中的最小距离，从第一驱动电机和第二驱动电机中确定需要启动的目标驱动电机，并控制目标驱动电机启动。

对于多个光栅传感器检测的距离中的最小距离，则必然小于参考距离，此时表明横梁的另一端未升高至展开幕片的高度，需要通过对应的升降架继续撑起横梁的这一端。因此，控制器可以基于多个光栅传感器检测的距离中的最小距离确定需要启动的目标驱动电机。

如果横梁上第一升降架对应的一端升起至展开幕布的高度，则目标驱动电机为第二驱动电机；如果横梁上第二升降架对应的一端升起至展开幕布的高度，则目标驱动电机为第一驱动电机。在确定了目标驱动电机后，控制器控制目标驱动电机重新启动。

7043：控制器重新获取多个光栅传感器检测的距离。

控制器重新获取的方式与上述描述的获取的方式相同，本申请实施例对此不在赘述。

7044：当控制器确定重新获取的多个光栅传感器检测的距离均等于参考距离时，控制目标驱动电机停止。

当控制器确定重新获取的多个光栅传感器检测的距离均等于参考距离时，此时表明横梁整体升起至展开幕片的高度，也即是，幕片的第二侧边升起至参考距离，此时控制目标驱动电机停止。

本申请实施例中，在第一驱动电机和第二驱动电机驱动第一升降架和第二升降架升起，以通过横梁撑起幕片时，通过多个光栅传感器基于幕片背面的光栅条纹分别检测基座与横梁之间的距离，也即是检测幕片升起的高度，进而通过控制器基于检测的距离控制第一驱动电机和第二驱动电机，以驱动第一升降架和第二升降架匀速升起，以确保横梁匀速升起，也即是确保幕片的第二侧边匀速升起，从而能够保证幕片展开与显示画面升起的同步性，提高了幕片的显示效果，从而提高了投影设备的投影效果。

以上所述仅为本申请的说明性实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种投影设备，其特征在于，所述投影设备包括：

光学引擎，所述光学引擎用于出射光束；

投影屏幕，所述投影屏幕包括基座、卷曲机构、升降机构和幕片；

所述卷曲机构限位在所述基座上，所述幕片的第一侧边与所述卷曲机构固定连接，所述卷曲机构能够沿自身的圆周方向旋转以控制所述幕片收起；

所述升降机构包括第一驱动电机、第二驱动电机、第一升降架、第二升降架、横梁、多个光栅传感器和控制器，所述幕片的背面具有光栅条纹；

所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和多个所述光栅传感器固定在所述基座上，所述第一驱动电机、所述第二驱动电机和多个所述光栅传感器均与所述控制器电连接，所述第一驱动电机与所述第一升降架连接，所述第二驱动电机与所述第二升降架连接，所述第一升降架和所述第二升降架还与所述横梁连接，所述幕片上与所述第一侧边相对的第二侧边与所述横梁固定连接；

所述光栅传感器用于基于所述光栅条纹检测所述基座与所述横梁之间的距离并传输至所述控制器，所述控制器用于基于多个所述光栅传感器检测的距离控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机以驱动所述第一升降架和所述第二升降架匀速升起，所述第一升降架和所述第二升降架能够撑起所述横梁以展开所述幕片，所述幕片展开时接收所述光束。

2.如权利要求1所述的投影设备，其特征在于，所述光栅条纹的条纹间距小于或等于5毫米。

3.如权利要求2所述的投影设备，其特征在于，所述光栅条纹的条纹间距等于1毫米。

4.如权利要求1-3任一所述的投影设备，其特征在于，所述幕片的背面具有两组所述光栅条纹，每组所述光栅条纹的排列方向与水平方向不平行；

所述光栅传感器的数量为两个，两个所述光栅传感器与两组所述光栅条纹一一对应。

5.如权利要求4所述的投影设备，其特征在于，两组所述光栅条纹的排列方向均与水平方向垂直。

6.如权利要求4所述的投影设备，其特征在于，两个所述光栅传感器之间的距离大于或等于所述幕片的宽度的一半，且小于所述幕片的宽度。

7.如权利要求1-3任一所述的投影设备，其特征在于，所述第一升降架包括第一连杆、第二连杆、支撑杆、滑块和丝杠；

所述第一连杆的第一端与所述基座可旋转连接，所述第一连杆的第二端与所述第二连杆的第一端可旋转连接，所述第二连杆的第二端与所述横梁可旋转连接；

所述丝杠与所述第一驱动电机的输出轴固定连接，所述滑块与所述丝杠啮合，所述支撑杆的第一端与所述滑块可旋转连接，所述支撑杆的第二端与所述第一连杆可旋转连接，所述第一驱动电机能够带动所述丝杠沿自身的圆周方向旋转，以驱动所述滑块在所述丝杠的长度方向滑动，且所述滑块滑动时能够通过所述支撑杆带动所述第一连杆转动。

8.一种幕片升降的方法，其特征在于，所述方法应用于上述权利要求1-7任一所述的投影设备，所述方法包括：

所述控制器控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机启动，以控制所述第一升降架和所述第二升降架升起；

所述控制器获取多个所述光栅传感器检测的所述基座与所述横梁之间的距离；

所述控制器基于任一所述光栅传感器检测的距离，分别确定所述第一驱动电机和所述第二驱动电机的角速度，以控制所述第一升降架和所述第二升降架匀速升起；

当所述控制器确定多个所述光栅传感器检测的距离均等于参考距离时，控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机停止。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述第一升降架包括第一连杆、第二连杆、支撑杆、滑块和丝杠时，所述控制器基于任一所述光栅传感器检测的距离确定所述第一驱动电机的角速度包括：

基于所述距离、所述幕片升起的参考速度、所述支撑杆的长度、所述丝杠的导程和参考传动比，结合如下第一公式、第二公式和第三公式确定所述第一驱动电机的角速度：

第一公式：

第二公式：a＝4180.5b⁶-20563b⁵+41948b³+27518b²-8847.2b+1179.5

第三公式：

在上述所述第一公式、所述第二公式和所述第三公式中，所述b是指所述第一连杆的角速度，所述L是指所述距离，所述V是指所述幕片升起的参考速度，所述a是指所述支撑杆的角速度，所述ω是指所述第一驱动电机的角速度，所述M是指所述支撑杆的长度，所述d是指所述丝杠的导程，所述i是指所述参考传动比。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述当所述控制器确定多个所述光栅传感器检测的距离均等于参考距离时，控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机停止，包括：

当所述控制器确定多个所述光栅传感器检测的距离中的最大距离等于所述参考距离时，控制所述第一驱动电机和所述第二驱动电机停止；

所述控制器基于多个所述光栅传感器检测的距离中的最小距离，从所述第一驱动电机和所述第二驱动电机中确定需要启动的目标驱动电机，并控制所述目标驱动电机启动；

所述控制器重新获取多个所述光栅传感器检测的距离；

当所述控制器确定重新获取的多个所述光栅传感器检测的距离均等于所述参考距离时，控制所述目标驱动电机停止。

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