WO2024045699A1

WO2024045699A1 - 投影装置、显示设备及交通工具

Info

Publication number: WO2024045699A1
Application number: PCT/CN2023/095293
Authority: WO
Inventors: 邵坤; 陈彦哲
Original assignee: 华为技术有限公司
Priority date: 2022-08-29
Filing date: 2023-05-19
Publication date: 2024-03-07
Also published as: CN117666254A

Abstract

一种投影装置（10）、显示设备（1700）及交通工具（1900），具有可变的投影视场，以覆盖更多的应用场景。投影装置（10）包括照明单元（11）、光调制单元（12）和投影单元（13）。其中，照明单元（11），用于提供第一光束（20）和第二光束（21）。光调制单元（12），用于将第一光束（20）调制为第三光束（22），将第二光束（21）调制为第四光束（23），第三光束（22）出射光调制单元（12）的出射角与第四光束（23）出射光调制单元（12）的出射角不同，第一光束（20）入射光调制单元（12）的入射角与第二光束（21）入射光调制单元（12）的入射角不同。投影单元（13），用于将第三光束（22）和第四光束（23）投射到不同的投影区域。

Description

投影装置、显示设备及交通工具

本申请要求于2022年8月29日提交中国国家知识产权局、申请号202211043067.4、申请名称为“投影装置、显示设备及交通工具”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及光显示技术领域，特别是涉及一种投影装置、显示设备及交通工具。

背景技术

随着投影技术的发展，投影技术的应用范围越来越广泛，投影产品的种类也越来越丰富。投影仪、智能车灯、抬头显示装置或近眼显示设备等投影产品在家庭、教育、医疗和交通等场景中得到推广和应用，给人们的工作、生活及娱乐带来极大的便利。

而目前的投影产品投影视场固定，使投影产品的能够实现的功能受限，存在一些应用需求无法被同一个投影产品同时满足。

发明内容

本申请提供了一种投影装置、显示设备及交通工具，以使投影产品能够覆盖更多的应用场景。

第一方面提供一种投影装置。该装置包括照明单元、光调制单元和投影单元。其中，照明单元，用于提供第一光束和第二光束。光调制单元，用于将第一光束调制为第三光束，将第二光束调制为第四光束，第三光束出射光调制单元的出射方向与第四光束出射光调制单元的出射方向不同，第一光束入射光调制单元的入射方向与第二光束入射光调制单元的入射方向不同。投影单元，用于将第三光束和第四光束投射到不同的投影区域。从而，同一个投影装置具有不同的投影区域，既可以通过切换第一光束和第二光束实现在不同的投影区域成像，也可以通过快速切换第一光束和第二光束，使不同的投影区域中的投影图像同时在视觉上成像，使得投影装置能够呈现出更大的投影视场，能够覆盖更多的应用场景。

在一种可能的实现方式中，投影单元具体用于将第三光束投射为第五光束，将第四光束投射为第六光束，第五光束的光轴与第六光束的光轴存在夹角，以使第五光束和第六光束在不同的投影区域中成像。第五光束和第六光束为最终投射到投影区域，在投影区域成像的成像光，第五光束和第六光束的光轴存在夹角，也就是第五光束的投射方向与第六光束的投射方向不同，使得第五光束和第六光束能够在不同的投影区域中成像。

在一种可能的实现方式中，第三光束为光调制单元基于第一图像对应的调制信号调制得到的，第四光束为光调制单元基于第二图像对应的调制信号调制得到的。光调制单元可以分时对第一光束和第二光束分别进行独立地调制，能够在不同的投影区域显示不同的图像，并且由于是分时复用同一个光调制单元，两个投影区域中的投影图像的分辨率相同，均为光调制单元的分辨率，不会因总的投影区域面积变大影响投影图像的分辨率。

在一种可能的实现方式中，投影单元包括第一投影镜头和第二投影镜头，第一投影镜头用于投射第三光束，第二投影镜头用于投射第四光束。使用不同的投影镜头分别投射不同的光束，两个投影镜头可以参数可以不同，能够更加灵活地满足不同投影区域的投影需求。

在一种可能的实现方式中，第一投影镜头的镜头放大倍率和第二投影镜头的镜头放大倍率不同。镜头放大倍率越小的投影镜头视场越小，对应的投影区域具有更高的亮度和像素密度，因此可以根据需求设置两个镜头放大倍率不同的投影镜头，使不同的投影区域的亮度和像素密度不同，亮度和像素密度越高，投影图像的画质越清晰细腻，以适应不同的应用场景。

在一种可能的实现方式中，第一投影镜头的镜头放大倍率和第二投影镜头的镜头放大倍率相同。从而，不同投影镜头的视场相同，投影区域的大小面积和像素密度相同，当图像在不同的投影区域同时投影成像时，在视觉上更容易将不同投影区域中的投影图像拼接为一幅完整的图像，降低拼接图像的割裂感。

在一种可能的实现方式中，投影单元包括第三投影镜头，投影装置还包括反射单元，反射单元用于改变第三光束和第四光束的光路，使第三光束和第四光束入射第三投影镜头，第三光束入射第三投影镜头的入射方向，与第四光束入射第三投影镜头的入射方向不同。通过反射单元将第三光束和第四光束引导至同一投影镜头，从而复用同一个投影镜头，能够降低投影装置的制造成本。并且，第三光束和第四光束入射第三投影镜头的入射方向不同，使得第三投影镜头能够将第三光束和第四光束投射到不同的投影区域。

在一种可能的实现方式中，反射单元包括第一反射镜和第二反射镜，第一反射镜用于将第三光束反射至第三投影镜头，第二反射镜用于将第四光束反射至第三投影镜头。通过两个反射镜分别将第三光束和第四光束反射至第三投影镜头，能够通过独立地调节第三光束和第四光束入射反射镜的入射角度，使得第三光束和第四光束入射第三投影镜头的入射方向不同。第一反射镜和第二反射镜可以是平面镜，具有更低的成本。

在一种可能的实现方式中，反射单元包括第三反射镜，第三反射镜包括第一反射区和第二反射区，第一反射区和第二反射区的曲率不同，第一反射区用于将第三光束反射至第三投影镜头，第二反射区用于将第四光束反射至第三投影镜头。第一反射区和第二反射区的曲率不同，可以分别将第三光束和第四光束以不同的入射方向入射第三投影镜头。并且，通过一个反射镜改变第三光束和第四光束的光路，能够减少投影装置中器件的数量，节约占用的空间，能够使投影装置更加小型化。

在一种可能的实现方式中，反射单元包括第三反射镜，第三反射镜包括第一反射区和第二反射区，第一反射区所在的平面和第二反射区所在的平面存在夹角，第一反射区用于将第三光束反射至第三投影镜头，第二反射区用于将第四光束反射至第三投影镜头。第一反射区和第二反射区所在的平面存在夹角，可以分别将第三光束和第四光束以不同的入射方向入射第三投影镜头。第一反射区和第二反射区可以均是平面镜，以降低制造难度和成本。并且，通过一个反射镜改变第三光束和第四光束的光路，能够减少投影装置中器件的数量，节约占用的空间，能够使投影装置更加小型化。

在一种可能的实现方式中，投影单元包括第三投影镜头，投影装置还包括反射单元，第三投影镜头设置于第三光束的光路上，反射单元用于改变第四光束的光路，使第四光束入射第三投影镜头，第三光束入射第三投影镜头的入射方向与第四光束入射第三投影镜头的入射方向不同。将投影镜头设置于第三光束的光路上，反射单元则可以仅包括一个反射镜，反射镜将第四光束反射至第三投影镜头，可以减少反射镜的数量，降低成本，并且节约占用的空间。

在一种可能的实现方式中，光调制单元包括多个微镜，每一微镜具备第一倾斜状态和第二倾斜状态，第一倾斜状态和第二倾斜状态中用于将第一光束调制为第三光束的倾斜状态，与用于将第二光束调制为第四光束的倾斜状态不同。微镜阵列具有较高的光学利用率和分辨率，以及精准的控制方式等，使用微镜阵列对第一光束和第二光束进行调制，使得调制后的光束具有更高的亮度、分辨率和对比度。并且，微镜工作在高温环境中，长期处于某一种倾斜状态容易导致微镜故障，一般一幅图像中，亮的像素占比大于暗的像素的占比，微镜的不同倾斜状态分别用于调制第一图像和第二图像中亮的像素，能够降低微镜长期处于其中某一种倾斜状态的概率，从而提高微镜寿命。

在一种可能的实现方式中，光调制单元包括多个微镜，每一微镜具备第一倾斜状态和第二倾斜状态，所述第一倾斜状态和所述第二倾斜状态中用于将所述第一光束调制为所述第三光束的倾斜状态，与用于将所述第二光束调制为所述第四光束的倾斜状态相同。基于微镜的同一倾斜状态调制第一图像和第二图像中亮的像素，第一图像或第二图像无需进行明暗反转处理，或者第一图像或第二图像的调制信号无需进行反转处理，从而能够提高调制效率。

在一种可能的实现方式中，微镜绕旋转轴线在第一倾斜状态和第二倾斜状态之间移动，每一微镜还包括平态，第一光束和第二光束从平面的一侧入射光调制单元，平面为光调制单元的法向与旋转轴线所确定的平面，光调制单元的法向与处于平态的微镜的法向平行。第一光束和第二光束从平面同侧入射光调制单元，那么第一光束和第二光束从照明单元发出到入射光调制单元的光路上，可以复用部分光学器件，从而降低制造成本。

在一种可能的实现方式中，照明单元包括第一光源和第二光源，第一光源用于提供第一光束，第二光源用于提供第二光束，第一光源和第二光源设置于平面的同侧。设置不同的光源用于提供入射方向不同的光束，能够实现第一光束和第二光束之间简单且快速的切换。第一光源和第二光源位于平面的同侧，第一光束和第二光束能够复用部分光学器件，从而降低制造成本。

在一种可能的实现方式中，每一微镜绕旋转轴线在第一倾斜状态和第二倾斜状态之间移动，每一微镜还包括平态，第一光束和第二光束从平面的不同侧入射光调制单元，平面为光调制单元的法向与旋转轴线所确定的平面，光调制单元的法向与处于平态的微镜的法向平行。光束与反射面的入射角越小，光束的反射效率越高，反射光束的亮度越大，从而，第一光束和第二光束从平面的不同侧入射光调制单元，在保证第一光束和第二光束入射光调制单元时的入射方向间存在一定的夹角的情况下，还能够保证光束的反射效率，使第三光束和第四光束具有更高的亮度。

在一种可能的实现方式中，照明单元包括第一光源和第二光源，第一光源用于提供第一光束，第二光源用于提供第二光束，第一光源和第二光源设置于平面的不同侧。设置不同的光源用于提供入射方向不同的光束，能够实现第一光束和第二光束之间简单且快速的切换。第一光源和第二光源设置在平面的不同侧，有利于光源散热以及缩小空间布局，以及提高光束的反射效率。

在一种可能的实现方式中，照明单元包括第三光源，所第三光源分时提供第一光束和第二光束，第三光源被配置为处于第一位置时提供第一光束，处于第二位置时提供第二光束。通过时分复用光调制单元和照明单元，使投影装置既能够在不同的投影区域投影成像，还能够减少光调制单元和照明单元中光源的数量，从而降低投影装置的制造成本。

在一种可能的实现方式中，所光调制单元被配置为在处于第三位置时调制第一光束，处于第四位置时调制第二光束，以使第一光束和第二光束的入射方向不同。通过时分复用光调制单元和照明单元，使投影装置既能够在不同的投影区域投影成像，还能够减少光调制单元的数量，从而降低投影装置的制造成本。

在一种可能的实现方式中，照明单元提供第一光束的时长与提供第二光束的时长不同。在需要同时在不同的投影区域投影的场景中，照明单元可以通过交替提供第一光束和第二光束实现第一投影区域和第二投影区域中的图像同时在人眼中成像。时长与光束在成像界面上成像的时长一致，时长越长，对应投影区域的亮度也就越高。因此可以根据不同的投影区域的亮度需求，将提供第一光束的时长和提供第二光束的时长设置为不同的时长。

在一种可能的实现方式中，不同的投影区域包括位于地面上的不同投影区域，或，包括位于地面上的投影区域和与地面存在夹角的平面上的投影区域。本申请的投影装置，能够在地面不同的区域投影成像，能够扩大投影区域的范围。或者分别在地面和与地面存在夹角的平面上投影，使得投影装置能够适用于不同的场景，满足用户的多种功能需求。

第二方面提供一种显示设备。显示设备具体可以为智能车灯、投影仪或抬头显示设备等。该显示设备包括处理器以及上述的第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式中的投影装置，处理器用于向光调制单元发送图像数据。

在一种可能的实现方式中，图像数据包括第一图像数据和第二图像数据。处理器用于向光调制单元发送第一图像数据，光调制单元用于根据第一图像数据生成将第一光束调制为第三光束的调制信号。处理器用于向光调制单元发送第二图像数据，光调制单元用于根据第二图像数据生成将第二光束调制为第四光束的调制信号。从而实现对第一光束和第二光束的独立调制。

第三方面提供一种交通工具。该交通工具包括上述的第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式中的显示设备，显示设备安装于交通工具上。

在一种可能的实现方式中，交通工具还包括反射元件，显示设备用于向反射元件的不同区域分别投射第五光束和第六光束，反射元件用于反射第五光束和第六光束。

附图说明

图1为本申请提供的投影装置一实施例的结构示意图；

图2为本申请提供的光调制单元的结构示意图；

图3为微镜的工作原理示意图；

图4a为光调制单元的一种调制方式的示意图；

图4b为光调制单元的另一种调制方式的示意图；

图4c为光调制单元的另一种调制方式的示意图；

图4d为光调制单元的另一种调制方式的示意图；

图5a为本申请提供的投影装置能够实现的一种投影效果的示意图；

图5b为本申请提供的投影装置能够实现的另一种投影效果的示意图；

图6为本申请提供的投影装置能够实现的另一种投影效果的示意图；

图7为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图；

图8为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图；

图9为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图；

图10为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图；

图11为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图；

图12为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图；

图13为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图；

图14为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图；

图15为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图；

图16为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图；

图17为本申请提供的一种显示设备的结构示意图；

图18为本申请提供的一种显示设备的场景示意图；

图19为本申请提供的一种交通工具的结构示意图；

图20为本申请提供的一种交通工具的场景示意图。

具体实施方式

本申请提供的投影装置集成于不同的投影产品中时，实现的功能稍有不同。例如，在一种可能的应用场景中，本申请的投影装置集成于投影仪，投影仪可以将图像投影到墙上或投影屏幕上，用户可以进行视频观看等。

在另一种可能的应用场景中，本申请的投影装置集成于抬头显示(head up display，HUD)设备中。HUD可以应用在车辆、飞机等交通工具上，除此之外，还可以应用在中控室、建筑景观、广告投放等场景中。例如HUD应用在车辆中时，HUD可以将包含车辆状态信息和导航信息等信息的图像投影到车辆的挡风玻璃上，经过风挡玻璃的反射，投影图像的虚像即可呈现在人眼上。

在又一种可能的是应用场景中，本申请的投影装置还可以集成于车灯中。除了实现照明功能，车灯还可以实现自适应远光系统(adaptive driving beam，ADB)，可以投射出文字，或交通标志等复杂的图形，为驾驶员提供转弯时的轨迹指引、近光增强、车道示宽和投影行人斑马线等功能，还可以提供室外影院投影视频画面，增加辅助驾驶或娱乐的功能。

目前的车灯投影的视场固定，且投影方向单一，不能满足多场景投影需求。例如，在投影装置集成于车灯的场景中，投影行人斑马线需要投影图像到近车地面，而室外影院则需要投影到车灯前方墙壁或幕布上。上述两个场景所需要的投影光路方向不同，由于目前的智能车灯投影方向单一，只能选择性满足其中一种场景，不能全覆盖智能车灯的应用场景需求。投影装置集成于投影仪的场景中，由于投影视场固定，需要用户手动调节投影仪的高度和角度等，以使投影仪在墙面或投影屏幕上的投影画面方正、无畸变，操作复杂。

因此，本申请提供的投影装置具有可变的视场，可以通过切换投影装置的视场，使投影装置能够实现更多的功能，满足不同应用场景下的使用需求。

如图1所示，图1为本申请提供的投影装置一实施例的结构示意图。本实施例中，投影装置10包括照明单元11、光调制单元12和投影单元13。其中，照明单元11用于生成的白色或基色光束。照明单元11例如为激光光源或发光二极管(light-emitting diode，LED)光源。光调制单元12用于调制来自照明单元11的光束，得到包含图像信息的成像光。成像光被投影单元13投射出去，在幕布、墙壁或地面等成像界面上成像。

本实施例中，照明单元11具体用于分时提供第一光束20和第二光束21。第一光束20入射光调制单元12的入射方向(以下简称为第一入射方向)与第二光束21入射光调制单元12的入射方向(以下简称为第二入射方向)不同。光调制单元12用于将第一光束20调制为第三光束22，将第二光束21调制为第四光束23。第三光束22出射光调制单元12的出射方向与第四光束23出射光调制单元12的出射方向不同。投影单元13用于将第三光束22和第四光束23投射到不同的投影区域。具体地，第三光束22经过投影单元13的放大，被投射为第五光束24，在第一投影区域成像。第四光束23经过投影单元13的放大，被投射为第六光束25，在第二投影区域成像。第五光束24的光轴与第六光束25的光轴存在夹角。其中，光轴为光束的中心线。存在夹角是指不平行且不重合。第一投影区域和第二投影区域为不同的投影区域，即第一投影区域和第二投影区域不重合或不完全重合。

第一投影区域和第二投影区域可以为相同的成像平面上的不同区域，也可以为位于不同的成像平面的不同区域。不同的成像平面例如为存在夹角的两个平面。示例性地，在一个具体的场景中，第一投影区域和第二投影区域例如为地面上的不同区域，或者，第一投影区域和第二投影区域中的一个为地面上的投影区域，另一个为与地面存在夹角的平面上的区域，例如墙壁上的投影区域等。

由于第一光束20和第二光束21是照明单元11分时提供的，光调制单元12也可以分时、独立地调制第一光束20和第二光束21。光调制单元12根据第一图像对应的调制信号将第一光束20调制为携带第一图像信息的第三光束22，进而在第一投影区域中投影第一图像。光调制单元12根据第二图像对应的调制信号将第二光束21调制为携带第二图像信息的第四光束23，进而在第二投影区域投影第二图像。本实施例中，第一图像是指用于在第一投影区域成像的图像，第二图像是指用于在第二投影区域成像的图像，并非特指某一帧图像。第一图像中的内容与第二图像中的内容可以相同，也可以不同。

第一入射方向和第二入射方向不同具体是指第一光束20和第二光束21满足以下两个条件中的至少一个：第一光束20和第二光束21互不平行或重合，即第一光束20的光轴和第二光束21的光轴存在夹角；第一光束20和第二光束21与光调制单元12的法向之间的夹角不同。第三光束22出射光调制单元12的出射方向与第四光束23出射光调制单元12的出射方向不同满足的条件同理。

如图2和图3所示，图2为本申请提供的光调制单元的结构示意图；图3为微镜的工作原理示意图。光调制单元12例如为数字微镜(digital micromirror device，DMD)芯片。光调制单元12还可以为硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCOS)等，此处不作限制。光调制单元12包括多个微镜1211组成的微镜阵列121。微镜阵列121中的每个微镜1211可被独立控制，相当于图像中的一个像素。微镜阵列121未通电时，微镜1211均处于平(flat)态。微镜阵列121通电时，微镜1211具备两种工作状态，即第一倾斜状态和第二倾斜状态。微镜1211绕旋转轴线在第一倾斜状态和第二倾斜状态之间变换，旋转轴线为旋转对称动作据以进行的几何直线。

处于第一倾斜状态的微镜1211和第二倾斜状态的微镜1211，能够分别将来同一方向的光线反射到不同的方向上。具体地，从而当微镜1211处于第一倾斜状态和第二倾斜状态中的一种倾斜状态时，可以将入射该微镜1211的光线反射到投影单元13，此时成像界面上形成一个亮的像素；当微镜1211处于另一种倾斜状态时，可以将入射该微镜1211的光线反射到远离投影单元13的方向，不能通过投影镜头投射出去，此时成像界面上形成一个暗的像素。因而，根据将要投影的图像的像素信息，确定微镜阵列121中对应的微镜1211是否需要向投影单元13投射光线，进而控制微镜阵列121上的各个微镜1211处于第一倾斜状态还是第二倾斜状态。从而，光调制单元12能够将入射微镜阵列121第一光束20和第二光束21调制为包含图像信息的第三光束22和第四光束23。

如图3所示，第一倾斜状态具体例如为微镜1211绕旋转轴线从flat态翻转第一角度α后所处的一种稳态位置。第二倾斜状态具体例如为微镜1211绕旋转轴线从flat态翻转第二角度-α后所处的一种稳态位置。当然，第一倾斜状态还可以为微镜1211绕旋转轴线从flat态翻转第二角度-α后所处的一种稳态位置，第二倾斜状态还可以为微镜1211绕旋转轴线从flat态翻转第一角度α后所处的一种稳态位置，本实施例以图3为例进行说明。也即微镜1211可以绕旋转轴线翻转±α。α的值可以为10°、12°或17°等。当然，α还可以是其他的值，此处不作限制。

旋转轴线与光调制单元12的法向(为了描述简洁，以下将光调制单元12的法向简称为第一法向)可以确定一个平面，如图3所示。第一法向与处于flat态的微镜1211的法向平行。第一光束20和第二光束21从平面的不同侧入射光调制单元12，也可以是从平面的同侧入射光调制单元12，此处不做限制。

如图4a至图4d所示，平面具有第二法向，第二法向与第一法向相交。为了描述方便本实施例定义第一法向为0°，从第一法向沿逆时针方向向第二法向旋转90°形成的角度范围为0至90°，从第一法向沿顺时针方向向第二法向旋转90°形成的角度范围为0至-90°(负号“-”仅表示方向，不影响角度大小)。第一光束20与第一法向之间的夹角为第一入射角，第二光束21与第一法向之间的夹角为第二入射角。第一入射角/第二入射角大于或等于0°，且小于±(90°-α)。并且第一入射角/第二入射角不为±α。第一入射角和第二入射角还应满足使光第一光束20经过光调制单元12反射后的光束不与第二光束21的光路重合，第二光束21经过光调制单元12反射后的光束不与第一光束20的光路重合。第一光束20的光轴和第二光束21的光轴之间的夹角大于0°且小于2(90°-α)。在第一光束20的光轴和第二光束21的光轴存在夹角的情况下，第一入射角和第二入射角的大小可以相等。在实践中，第一光束20和第二光束21之间的夹角会受投影装置10的空间、各单元的大小及位置等因素影响，第一光束20的光轴和第二光束21的光轴之间的夹角具体以实际情况为准，此处不作限制。

如图4a至图4d所示，图4a至图4d为光调制单元的调制方式的示意图。第一光束20中入射微镜阵列121中的处于第一倾斜状态的微镜1211的光线，被处于第一倾斜状态的微镜1211向第一出射方向反射出去，得到第一子光束201。第一光束20中入射微镜阵列121中的处于第二倾斜状态的微镜1211的光线，被处于第二倾斜状态的微镜1211向第二出射方向反射出去，得到第二子光束202。第一出射方向和第二出射方向不同，即第一子光束201的光轴和第二子光束202的光轴之间存在夹角，夹角大小为2α。第二光束21中入射微镜阵列121中的处于第一倾斜状态的微镜1211的光线，被处于第一倾斜状态的微镜1211向第三出射方向反射出去，得到第三子光束211。第二光束21中入射微镜阵列121中的处于第二倾斜状态的微镜1211的光线，被处于第二倾斜状态的微镜1211向第四出射方向反射出去，得到第四子光束212。第三出射方向和第四出射方向不同，即第三子光束211的光轴和第四子光束212的光轴之间存在夹角，夹角大小为2α。由于第一入射方向和第二入射方向不同，因此，第一子光束201和第二子光束202中的至少一者与第三光束211和第四光束212中的至少一者不重合。从而，光调制单元12能够将第一光束20和第二光束21分别调制为出射方向不同的第三光束22和第四光束23。

本实施例中，光调制单元12对第一光束20和第二光束21的调制规则可以不同，即第一倾斜状态和第二倾斜状态中用于将第一光束调制为第三光束的倾斜状态，与用于将第二光束调制为第四光束的倾斜状态不同。一种可能的调制方式中，光调制单元12中处于第一倾斜状态的微镜用于将第一光束20调制为第三光束22，处于第二倾斜状态的微镜用于将第二光束21调制为第四光束23，如图4a和图4c所示。另一种可能的调制方式中，光调制单元12中处于第二倾斜状态的微镜用于将第一光束20调制为第三光束22，处于第一倾斜状态的微镜用于将第二光束21调制为第四光束23，如图4b和图4d所示。

具体地，如图4a所示，投影单元13设置在第一子光束201的光路上，第一子光束201即为第三光束22。第二子光束202的光路上设置吸光单元14。吸光单元14用于吸收第一光束20中不需要从投影单元13投射出去的非成像光线，即第二子光束202，以降低非成像光线的串扰。该情况下，第一图像中亮的像素对应于微镜1211的第一倾斜状态，第一图像中暗的像素对应于微镜1211的第二倾斜状态。投影单元13还设置在第四子光束212的光路上，第四子光束212即为第四光束23。第三子光束211的光路上设置吸光单元14，用于吸收第三子光束211。该情况下，第二图像中亮的像素对应于微镜1211的第二倾斜状态，第二图像中暗的像素对应于微镜1211的第一倾斜状态。

如图4b所示，图4b为第一光束20和第二光束21从平面的不同侧入射光调制单元12的光路示意图。投影单元13设置在第二子光束202的光路上，第二子光束202即为第三光束22。第一子光束201的光路上设置吸光单元14，用于吸收第一子光束201。该情况下，第一图像中亮的像素对应于微镜1211的第二倾斜状态，第一图像中暗的像素对应于微镜1211的第一倾斜状态。投影单元13还设置在第三子光束211的光路上，第三子光束211即为第四光束23。第四子光束212的光路上设置吸光单元14，用于吸收第四子光束212。该情况下，第二图像中亮的像素对应于微镜1211的第一倾斜状态，第二图像中暗的像素对应于微镜1211的第二倾斜状态。

一般而言，第一光束20与微镜1211的法向之间的夹角越大，光束的反射效率也就越低，反射后的光线亮度越低，在投影区域投影成像的亮度也就越低。在图4a和图4b中，第一光束20与处于第一倾斜状态的微镜1211的法向之间的夹角，小于第一光束20与处于第二倾斜状态的微镜1211的法向之间的夹角。因此，图4a中第三光束22(基于第一倾斜状态的微镜1211反射得到的第一子光束201)的光束亮度要大于图4b中第三光束22(基于第二倾斜状态的微镜1211反射得到的第二子光束202)的光束亮度。第二光束21同理。在对成像光束 (第三光束22和第四光束23)的亮度要求较高的场景下，可以选择图4a对应的调制方式。而对成像光束的亮度要求不高的场景下，或者可以通过其他途径例如提高照明单元11的电流来提高投影亮度的场景下，也可以选择图4b对应的调制方式。

第一光束20和第二光束21从平面的同侧入射光调制单元12的光路可参阅图4c和图4d，原理与图4a和图4b类似，此处不再赘述。

微镜1211工作在高温环境中，长期处于某一种倾斜状态容易导致微镜故障，一般一幅图像中，亮的像素占比大于暗的像素的占比，微镜1211的不同倾斜状态分别用于调制第一图像和第二图像中亮的像素，能够降低微镜1211长期处于其中某一种倾斜状态的概率，从而提高微镜寿命。

可选地，在图4b和图4d，第三光束22/第四光束23入射投影单元的入射角可能较大，不利于第三光束22/第四光束23的投射，则可以在第三光束22/第四光束23入射投影单元13的光路中增加楔形镜18，用于改变第三光束22和/或第四光束23入射投影单元13的入射角，进而改变第五光束24和/或第六光束25的投射角度，使第五光束24和/或第六光束25能够在预期的投影区域投影。

本实施例以设置吸光单元14来处理非成像光线为例，在一些其他的实施方式中，还可以在非成像光线的光路上设置反射镜(图未示)，将非成像光线反射至远离光调制单元12和投影单元13的方向，以避免非成像光入射光调制单元12或投影单元13造成串扰。

光调制单元12例如还包括信号调制模块(图未示)，信号调制模块用于将图像转换得到用于控制微镜阵列121中的微镜1211进行翻转的调制信号。信号调制模块例如有预设的调制规则，示例性地，图像中亮的像素对应于微镜1211的第一倾斜状态，暗的像素对应于微镜1211的第二倾斜状态。当第一图像和/或第二图像对应的调制规则与信号调制模块的调制规则不同时，根据第一图像和/或第二图像生成的信号还需要进行反转处理，例如原本用于控制微镜1211翻转至第一倾斜状态的信号反转为控制微镜1211翻转至第二倾斜状态的信号，原本用于控制微镜1211翻转至第二倾斜状态的信号反转为控制微镜1211翻转至第一倾斜状态的信号，信号调制模块输出反转后的信号作为微镜阵列121的调制信号。在其他的实现方式中，光调制单元12获得的第一图像和/或第二图像例如已经是明暗反转后的图像，信号调制模块输出基于明暗反转后的图像得到的调制信号即可。

在一种可能的实现方式中，光调制单元12对第一光束20和第二光束21的调制规则也可以相同，即第一倾斜状态和第二倾斜状态中用于将第一光束20调制为第三光束22的倾斜状态，与用于将第二光束21调制为第四光束23的倾斜状态相同。基于微镜1211的同一倾斜状态调制第一图像和第二图像中亮的像素，第一图像或第二图像无需进行明暗反转处理，或者第一图像或第二图像的调制信号无需进行反转处理，从而能够提高调制效率。

本实施例通过改变光束入射光调制单元12的入射方向，使得投影装置10能够投射出方向不同的光束，从而投影装置10具有可变的或更大的投影区域，以适应不同的应用场景。例如，仅需要在第一投影区域投影时，投影装置10可以仅提供第一光束20。当仅需要在第二投影区域投影时，投影装置10可以仅提供第二光束21。

当需要同时在第一投影区域和第二投影区域投影图像时，则可以通过快速切换第一光束20和第二光束21，利用人眼的视觉暂留现象，使第一投影区域中的第一图像和第二投影区域中的第二图像同时呈现在用户的视觉中。具体地，在单位时间内，以频率N切换第一光束20 和第二光束21，使第一图像和第二图像交替成像，从而能够扩大投影区域和成像范围。第一图像和第二图像的刷新率均为N/2。为了使第一图像和第二图像用户视觉中连续成像，不会明显感知因第一图像和第二图像交替成像导致的闪烁，频率N大于或等于2倍的临界闪烁频率(critical flicker frequency，CFF)。大于或等于临界闪烁频率的闪烁光被人眼感知到时，会被认为是连续、无明显不闪烁的光。例如，人眼的临界闪烁频率例如为60赫兹(Hz)，那么N则应当大于或等于120Hz。一般而言，N越大，用户观察到的图像的越连贯、无闪烁感。N例如还可以为160Hz、180Hz、288Hz、300Hz或320Hz等，此处不做限制。N的上限例如为微镜1211的最大翻转频率。

在第一投影区域和第二投影区域“同时”投影图像的场景下，照明单元11快速地交替提供第一光束20和第二光束21。该场景下，照明单元11提供第一光束20的时长和提供第二光束21的时长可以相同，从而单位时间内，第一图像和第二图像被投影的时间各占50％。当然，照明单元11提供第一光束20的时长和提供第二光束21的时长也可以不同。一般地，单位时间内照明单元11提供的某一光束时长占比越大，对应的投影的图像的亮度越高。照明单元11提供第一光束20的时长和提供第二光束21的时长可以根据期望投影的第一图像和第二图像的亮度而定，此处不做限制。

本实施例中，投影单元13可以包括一个投影镜头，也即第三光束22和第四光束23从同一个投影镜头投射出去，能够降低投影镜头的数量，从而降低投影装置10的制造成本。投影单元13也可以包括至少两个投影镜头，也即第三光束22和第四光束23从不同的投影镜头投射出去，此处不做限制。

当投影装置10包括两个投影镜头时，两个投影镜头可以有相同的放大倍率，使第一投影区域和第二投影区域的视场相同，如图5a和图5b所示。从而，不同投影镜头的视场相同，投影区域的大小面积和像素密度相同，当图像在不同的投影区域同时投影成像时，在视觉上更容易将不同投影区域中的投影图像拼接为一幅完整的图像，能够降低拼接图像的割裂感。图5a和图5b中的投影效果仅作为示意，第一投影区域和第二投影区域可以部分重合，第一投影区域和第二投影区域也可以不重合且边界相接，第一投影区域和第二投影区域还可以不重合且存在间隔，此处不作限制。

当然，两个投影镜头也可以有不同的放大倍率，使第一投影区域和第二投影区域的视场不同，如图6所示，图6为本申请提供的投影装置能够实现的另一种投影效果的示意图。两个投影镜头不同的放大倍率，可以使第一投影区域和第二投影区域的面积大小不同。投影镜头的放大倍率越大，对应的投影区域的面积越大，图像成像的亮度和像素密度则越低。投影镜头的放大倍率越小，对应的投影区域的面积越小，图像成像的亮度和像素密度越高，从而使投影图形更加清晰，具有更好的视觉体验。图5a、图5b和图6中第一投影区域和第二投影区域的相对位置仅作为示意，不应理解为对本申请的限制。

投影装置10例如还包括准直单元15和汇聚单元16。准直单元15用于将光线转换为平行光。照明单元11发出的第一光束20和第二光束21经过准直单元15后，第一光束20和第二光束21中的光线变为平行光。准直单元15例如为菲涅尔透镜。汇聚单元16用于将平行光聚焦到光调制单元12。准直后的第一光束20和第二光束21中的光线经过汇聚单元16的聚焦反射，汇聚到光调制单元12的微镜阵列121上，从而光调制单元12能够对第一光束20和第二光束21进行调制。汇聚单元16例如为自由曲面反射镜。当然，在一些场景中，投影装置10也可以不包括准直单元15，例如，当照明单元11为平行光源，能够直接发出平行光时，则可以不设置准直单元15对照明单元11发出的光束进行准直。

本实施例中，使第一光束20的第一入射方向和第二光束21的第二入射方向不同的方法有多种，例如可以移动照明单元11的位置，或者移动光调制单元12的位置，又或者照明单元11包括至少两个位置不同的光源等。照明单元11中不同的光源的数量和位置，结合投影单元13中不同的投影镜头的数量和位置，可以形成多种不同的实施例，以下分别进行描述。当然，以下实施例仅作为示例，仅为本方案多种可能的实现方式中的几种，不代表本方案的所有实现方式，所有基于与本方案相同原理实现的方案，均落入本申请的保护范围。

在一种可能的实现的方式中，照明单元11可以包括至少两个光源，通过照明单元11中不同的光源分别提供第一光束20和第二光束21。照明单元11例如包括第一光源111和第二光源112。第一光源111和第二光源112可以设置于平面的同侧，如图7至图10所示。第一光源111和第二光源112也可以设置于平面两侧，如图11和12所示。图7至图12分别为本申请提供的几种可能的投影装置的结构示意图。

图7中，投影装置10包括照明单元、准直单元、汇聚单元16、光调制单元12、投影单元和吸光单元。照明单元包括第一光源111和第二光源112。准直单元包括第一准直单元151和第二准直单元152。投影单元包括第一投影镜头131和第二投影镜头132。吸光单元包括第一吸光模块141和第二吸光模块142。第一光源111用于提供第一光束20，第二光源112用于提供第二光束21。第一光源111提供第一光束20的时间与第二光源112提供第二光束21的时间不同，以避免光束串扰影响投影效果。第一光源111发出的第一光束20经过第一准直单元151的准直后入射汇聚单元16的第一汇聚区，汇聚单元16的第一汇聚区将第一光束20汇聚反射到光调制单元12。光调制单元12根据第一图像对应的调制信号控制微镜阵列中的微镜翻转至第一倾斜状态或第二倾斜状态，以调制第一光束20，得到第三光束22和第七光束26，第三光束22入射第一投影镜头131，第七光束26入射第一吸光模块141。第一投影镜头131将第三光束22投射为第五光束24，第五光束24在第一投影区域成像显示第一图像。

第二光源112发出的第二光束21经过第二准直单元152的准直后入射汇聚单元16的第二汇聚区，汇聚单元16的第二汇聚区将第二光束21汇聚反射到光调制单元12。第一汇聚区和第二汇聚区为汇聚单元16的不同的区域。第一光束20和第二光束21入射光调制单元12的入射方向不同。光调制单元12根据第二图像对应的调制信号控制微镜阵列中的微镜翻转至第一倾斜状态或第二倾斜状态，以调制第二光束21，得到第四光束23和第八光束27，第四光束23入射第二投影镜头132，第八光束27入射第二吸光模块142。由于第一光束20和第二光束21入射光调制单元12的入射方向不同，第三光束22与第四光束23出射光调制单元12的出射方向也不相同。第二投影镜头132将第四光束23投射为第六光束25，第六光束25在第二投影区域成像显示第二图像。第一投影区域和第二投影区域为不同的投影区域。第三光束22与第四光束23的光路是分离的，从而，经过投影单元投射得到的第五光束24的光轴和第六光束25的光轴存在夹角，进而第五光束24和第六光束25在不同的投影区域成像。

当然，在一些其他的实现方式中，汇聚单元16可以包括第一汇聚单元(此图中未示)和第二汇聚单元(此图中未示)，第一汇聚单元和第二汇聚单元分别汇聚反射第一光束20和第二光束21。

可选地，第一光束20入射光调制单元12时，光调制单元12可以利用ON态的微镜将第一光束20调制为携带第一图像信息的第三光束22。第二光束21入射光调制单元12时，光调制单元12可以利用OFF态的微镜将第二光束21调制为携带第二图像信息的第四光束23。ON态例如为上述的第一倾斜状态，OFF态为上述的第二倾斜状态。或者，OFF态为上述的第一倾斜状态，ON态为上述的第二倾斜状态。利用不同倾斜状态的微镜反射得到成像光(第三光束22和第四光束23)，能够提高光调制单元12的使用寿命。当然，光调制单元12也可以使用ON态和OFF态中的某一种状态的微镜将第一光束20调制为第三光束22，以及将第二光束21调制为第四光束23，此处不作限制。

当需要在第一投影区域投影时，第一光源111通电，第一光源111发出的第一光束20以第一入射方向入射光调制单元12。当需要在第二投影区域投影时，第二光源112通电，第二光源112发出的第二光束21则以第二入射方向入射光调制单元12。当既需要在第一投影区域投影，又需要在第二投影区域投影时，则可以以频率N交替为第一光源111和第二光源112供电。

由于第一光源111和第二光源112是交替通电，具有时序性及间歇性，第一光源111和第二光源112在瞬时工作时可以耐受更高的瞬时电流。因此，可以提高光源的驱动瞬时电流，来获得更高的瞬时能量输出，在不影响光源自身的总发热功率及使用寿命的前提下，提高第一投影区域或第二投影区域的亮度。

图7中仅以第一投影区域和第二投影区域位于存在夹角的不同成像平面为例，第一投影区域和第二投影区域还可以位于相同或平行的成像平面，此处不一一举例。

图7中，投影单元包括两个投影镜头。在一些其他的实现方式中，投影单元也可以为单投影镜头，投影单元包括第三投影镜头133。该实现方式中，可以通过增设反射单元改变第三光束和/或第四光束的光路，使第三光束和第四光束能够入射同一个投影镜头。并且，第三光束和第四光束入射第三投影镜头133的入射方向不同，从而保证第三投影镜头133能够将第三光束和第四光束投射到不同的投影区域中。通过复用同一个投影镜头，能够降低投影装置的制造成本。

例如，如图8所示(图中省略第七光束、第八光束和吸光单元，下同)，图8为图7的变形方案。与图7中的投影装置10区别之处在于，投影单元为单投影镜头，即第三投影镜头133。反射单元例如包括第一反射镜171和第二反射镜172。第一反射镜171用于将第三光束反射至第三投影镜头133，第二反射镜172用于将第四光束反射至第三投影镜头133。通过第一反射镜171和第二反射镜172分别将第三光束和第四光束反射至第三投影镜头133，能够通过独立地调节第三光束和第四光束入射反射镜的入射角度，使得第三光束和第四光束入射第三投影镜头133的入射方向不同。第一反射镜171和第二反射镜172可以是平面镜，制造成本更低。当然，第一反射镜171和第二反射镜172也可以时曲面镜，此处不作限制。

还例如，如图9所示，图9为图7的变形方案。与图7中的投影装置10区别之处在于，投影单元为单投影镜头，包括第三投影镜头133。反射单元例如包括第三反射镜173。第三反射镜173用于改变第三光束和第四光束的光路，将第三光束和第四光束反射至投影镜头133。第三反射镜173例如包括第一反射区1731和第二反射区1732。第一反射区1731用于反射第三光束，第二反射区1732用于反射第四光束。第一反射区1731所在的平面和第二反射区1722所在的平面存在夹角，或第一反射区1731和第二反射区1732的曲率不同，以使第三光束入射第三投影镜头133的入射方向，与第四光束入射第三投影镜头133的入射方向不同，从而第三投影镜头133投射第五光束和第六光束的方向不同，进而第五光束和第六光束在不同的投影区域成像。通过一个反射镜改变第三光束和第四光束的光路，能够减少投影装置中器件的数量，节约占用的空间，能够使投影装置更加小型化。

还例如，如图10所示，图10为图7的变形方案。与图7中的投影装置区别之处在于，投影单元为单投影镜头，包括第三投影镜头133。反射单元例如包括第四反射镜174。第四反射镜174可以为平面镜或曲面镜，此处不做限制。第四反射镜174可以仅改变第三光束和第四光束中的一个光束的光路。例如，第三投影镜头133设置于第三光束的光路上，第四反射镜174用于改变第四光束的光路，使第四光束入射第三投影镜头133。将投影镜头设置于第三光束的光路上，反射单元则可以仅包括一个反射镜，反射镜将第四光束反射至第三投影镜头，可以减少反射镜的数量，降低成本，并且节约占用的空间。

图11中，第一光源111和第二光源112设置于平面的不同侧。投影装置包括照明单元、准直单元、汇聚单元、光调制单元12、投影单元和吸光单元(此图中未示)。照明单元包括第一光源111和第二光源112。准直单元包括第一准直单元151和第二准直单元152，汇聚单元包括第一汇聚单元161和第二汇聚单元162。投影单元包括第一投影镜头131和第二投影镜头132。第一光源111提供的第一光束经过第一准直单元151进行准直后入射第一汇聚单元161，第一汇聚单元161将第一光束汇聚反射到光调制单元12。第二光源112发出的第二光束经过第二准直单元152进行准直后入射第二汇聚单元162，第二汇聚单元162将第二光束汇聚反射到光调制单元12。光调制单元12调制第一光束和第二光束的方式，第三光束和第四光束入射投影单元，以及第五光束和第六光束的投射可参阅图7的相关描述，此处不再赘述。第一光源111和第二光源112设置在平面的不同侧，有利于光源散热以及缩小空间布局，以及提高光束的反射效率。

图11中，投影单元包括两个投影镜头。在一些其他的实现方式中，投影单元也可以为单投影镜头，第三光束和第四光束均入射第三投影镜头133，如图12所示。图12以第四反射镜174反射第四光束为例，当然，也可以基于图11实现类似于图8和图9中将第三光束和第四光束入射到第三投影镜头133的变形方案，此处不再赘述。

在另一种可能的实现方式中，照明单元为单光源，可以通过将照明单移动(通过旋转和/或平移)到不同的位置使第一光束和第二光束的入射角度不同。如图13所示，图13为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图。本实施例中，投影装置10包括照明单元、准直单元15、汇聚单元16、光调制单元12、投影单元和吸光单元。其中，照明单元为单光源，包括第三光源113。投影单元包括第一投影镜头131和第二投影镜头132。吸光单元包括第一吸光模块141和第二吸光模块142。

第三光源113被配置为位于第一位置时提供第一光束20。第一光束20依次经过准直单元15的准直，以及汇聚单元16的汇聚反射后以第一入射方向入射光调制单元12。光调制单元12根据第一图像对应的调制信号控制微镜阵列中的微镜翻转至第一倾斜状态或第二倾斜状态，以调制第一光束20，得到第三光束22和第七光束26，第三光束22入射第一投影镜头131，第七光束26入射第一吸光模块141。第一投影镜头131将第三光束22投射为第五光束24，第五光束24在第一投影区域成像显示第一图像。

第三光源113被配置为位于第二位置时提供第二光束21。第二光束21依次经过准直单元15的准直，以及汇聚单元16的汇聚反射后以第二入射方向入射光调制单元12中的微镜阵列121。第一光束20和第二光束21入射光调制单元12的入射方向不同。光调制单元12根据第二图像对应的调制信号控制微镜阵列中的微镜翻转至第一倾斜状态或第二倾斜状态，以调制第二光束21，得到第四光束23和第八光束27，第四光束23入射第二投影镜头132，第八光束27入射第二吸光模块142。第三光束22与第四光束23出射光调制单元12的出射方向不相同。第二投影镜头132将第四光束23投射为第六光束25，第六光束25在第二投影区域成像显示第二图像。第一投影区域和第二投影区域为不同的投影区域。经过投影单元投射得到的第五光束24的光轴和第六光束25的光轴存在夹角，进而第五光束24和第六光束25在不同的投影区域成像。

可选地，第一光束20入射光调制单元12时，光调制单元12可以利用ON态的微镜将第一光束20调制为携带第一图像信息的第三光束22。第二光束21入射光调制单元12时，光调制单元12可以利用OFF态的微镜将第二光束21调制为携带第二图像信息的第四光束23。ON态例如为上述的第一倾斜状态，OFF态为上述的第二倾斜状态。或者，OFF态为上述的第一倾斜状态，ON态为上述的第二倾斜状态。利用不同倾斜状态的微镜反射得到成像光(第三光束22和第四光束23)，能够提高光调制单元12的使用寿命。当然，光调制单元12也可以使用ON态和OFF态中的某一种状态的微镜将第一光束20调制第三光束22，以及将第二光束21调制第四光束23，此处不作限制。

也即，通过复用照明单元，利用处于不同位置的同一照明单元提供入射方向不同的第一光束20和第二光束21，照明单元可以仅包括一个第三光源113，能够降低投影装置10的制造成本。当需要在第一投影区域投影时，照明单元移动到第一位置，照明单元发出的第一光束20则以第一入射方向入射光调制单元12。当需要在第二投影区域投影时，照明单元移动到第二位置，照明单元发出的第二光束21则以第二入射方向入射光调制单元12。当既需要在第一投影区域投影，又需要在第二投影区域投影时，则照明单元可以以频率N在第一位置和第二位置之间快速移动。

投影装置例如还包括第一驱动单元(图未示)和第一传动单元(图未示)，第一传动单元用于连接第一驱动单元和第三光源113。当需要第三光源113移动位置时，第一驱动单元工作带动第一传动单元，第一传动单元进一步带动第三光源113移动和/或旋转，使得第三光源113从第一位置移动到第二位置，或从第二位置移动到第一位置。

图13中，第一光束20和第二光束21在平面的同一侧入射光调制单元12，投影单元包括两个投影镜头。在一些其他的实现方式中，第一光束20和第二光束21还可以是在平面的不同侧入射光调制单元12，和/或，投影单元为单投影镜头。

例如，如图14所示，图14为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图。图14(图中省略第七光束26、第八光束27和吸光单元14，下同)为图13的变形方案。与图13中的投影装置区别之处在于，汇聚单元包括第一汇聚单元161和第二汇聚单元162，投影装置还包括反射单元。反射单元包括第五反射镜175。第五反射镜175可以是曲面镜也可以是平面镜。第一汇聚单元161和第二汇聚单元162设置在平面的两侧。第一反射镜171用于反射第一光束或第二光束，图14中以第五反光镜175用于反射第二光束为例。第一光束的光路与图13中第一光束的光路类似，此处不再赘述。第三光源113处于第二位置时发出第二光束，第二光束经过准直单元15的准直后由第五反射镜175反射至第二汇聚单元162，第二汇聚单元162将第二光束汇聚反射至光调制单元12。光调制单元12调制第一光束和第二光束的方法参阅上述的相关描述，此处不再赘述。

例如，如图15所示，图15为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图。图15为图13的变形方案。当然，还可以在图14的基础上对投影单元进行改进。与图13中的投影装置区别之处在于，图15中的投影单元为单投影镜头，即第三投影镜头133，投影装置还包括反射单元，反射单元包括第四反射镜174。第四反射镜174可以是曲面镜也可以是平面镜。第四反射镜174用于将第三光束或第四光束反射至第三投影镜头133。图15中以第四反射镜174反射第四光束为例。第三光束的光路与图14中第三光束的光路类似，此处不再赘述。第三光束以第三入射方向入射第三投影镜头133。光调制单元12出射的第四光束经过第四反射镜174的反射，以第四入射方向入射第三投影镜头133。第三入射方向与第四入射方向不同，从而第三投影镜头133投射第五光束和第六光束的光轴存在夹角，进而第五光束和第六光束能够在不同的投影区域成像。通过复用同一个投影镜头，能够降低投影装置的制造成本。图15以第四反射镜174反射第四光束为例，当然，也可以基于图13实现类似于图8和图9中将第三光束和第四光束入射到第三投影镜头133的变形方案，此处不再赘述。

除了可以移动照明单元的位置来使第一入射方向和第二入射方向不同，还可以改变光调制单元12的位置使第一光束和第二光束的入射光调制单元12的入射方向不同。如图16所示，图16为本申请提供的投影装置另一实施例的结构示意图。本实施例中，投影装置包括照明单元、准直单元15、汇聚单元16、光调制单元12、投影单元和吸光单元(此图中未示)。其中，照明单元为单光源，照明单元包括第三光源113。投影单元包括第一投影镜头131和第二投影镜头132。

第三光源113的位置不变，但改变光调制单元12的位置。具体地，第三光源113提供第一光束时，光调制单元12位于第三位置根据第一图像对应的调制信号控制微镜阵列中的微镜翻转至第一倾斜状态或第二倾斜状态，以调制第一光束得到用于投影成像的第三光束。第三光束被第一投影镜头131投射为第五光束，第五光束在第一投影区域成像。第三光源113提供第二光束时，光调制单元12在第四位置根据第二图像对应的调制信号控制微镜阵列中的微镜翻转至第一倾斜状态或第二倾斜状态，以调制第二光束得到用于投影成像的第四光束。第四光束被第二投影镜头132投射为第六光束，第六光束在第二投影区域成像。第一光束和第二光束在到达光调制单元12之前的光路是相同的，单由于光调制单元改变了位置，使得第一光束入射光调制单元12的入射方向与第二光束入射光调制单元12的入射方向不同，进而最终第五光束和第六光束能够在不同的投影区域中成像。光调制单元12的具体调制方式可参阅上述的相关描述，此处不再赘述。

投影装置例如还包括第二驱动单元(图未示)和第二传动单元(图未示)，第二传动单元用于连接第二驱动单元和光调制单元12。当需要光调制单元12移动位置时，第二驱动单元工作带动第二传动单元，第二传动单元进一步带动光调制单元12移动和/或旋转，使得光调制单元12从第三位置移动到第四位置，或从第四位置移动到第三位置。

当需要在第一投影区域投影时，光调制单元12位于第三位置，第三光源113发出的第一光束则以第一入射方向入射光调制单元12。当需要在第二投影区域投影时，将光调制单元12的位置移动到第四位置，第三光源113发出的第二光束则以第二入射方向入射光调制单元12。当既需要在第一投影区域投影，又需要在第二投影区域投影时，则光调制单元12可以以频率N在第三位置和第四位置之间快速移动。也即，通过时分复用光调制单元12，通过移动同一光调制单元12的位置使第一光束和第二光束以不同的入射角度入射光调制单元12。从而，照明单元可以仅包括一个光源，也无需增加光调制单元12的数量，能够降低投影单元的制造成本。

图16中，第一光束和第二光束在平面的同一侧入射光调制单元12，投影单元包括两个投影镜头。在一些其他的实现方式中，第一光束和第二光束还可以是在平面的不同侧入射光调制单元12，和/或，投影单元为单投影镜头。具体实现方式可以参照上述的实施例，此处不再赘述。

根据以上的实施例可以看出，当第一光束和第二光束从平面同侧入射光调制单元12，第一光束和第二光束从照明单元发出到入射光调制单元12的光路上，可以复用部分光学器件，例如准直单元15和汇聚单元16等，从而降低制造成本。当第一光束和第二光束从平面同侧入射光调制单元12，在保证第一光束和第二光束入射光调制单元12时的入射方向间存在一定的夹角的情况下，还能够保证光束的反射效率，提高光源利用率，使第三光束和第四光束具有更高的亮度。

以上实施例中，以照明单元11提供第一光束和第二光束两个光束、在两个投影区域成像为例进行说明，本申请还可以推广到三个光束、在三个投影区域成像，以及更多光束、在更多区域成像等场景中。使照明单元11提供的光束入射光调制单元12的入射方向不同，最终投影单元13投射的光束的光轴不同即可，此处不再赘述。

本实施例中，利用不同的入射角度的第一光束和第二光束入射光调制单元12，光调制单元12能够将第一光束和第二光束分别调制为出射角不同的第三光束和第四光束，第三光束和第四光束能够被投影为光轴具有夹角的第五光束和第六光束，进而第五光束和第六光束在不同的投影区域成像，从而同一个投影装置10具有可变的投影区域，即既可以在第一投影区域投影，又可以在第二投影区域投影，还能够同时在第一投影区域和第二投影区域投影成像，从而投影装置10能够实现更多功能，能够覆盖更多的应用场景。

本申请实施例还提供了一种显示设备，如图17所示，图17为本申请提供的一种显示设备的结构示意图。该显示设备1700包括处理器1701和上述任意实施例中的投影装置1702。该处理器1701用于向投影装置1702发送图像数据。图像数据包括第一图像数据和第二图像数据。

处理器1701用于分时向光调制单元发送第一图像数据和第二图像数据，光调制单元用于根据第一图像数据生成将第一光束调制为第三光束的调制信号，以及根据第二图像数据生成将第二光束调制为第四光束的调制信号。从而，在第一光束入射光调制单元时，光调制单元能够根据第一图像数据对应的调制信号，将第一光束调制为携带第一图像信息的第三光束。在第二光束入射光调制单元时，光调制单元能够根据第二图像数据对应的调制信号，将第二光束调制为携带第二图像信息的第四光束。第三光束为成像光，被投影单元投射到第一投影区域显示第一图像。第四光束也为成像光，被投影单元投射到与第一投影区域不同的第二投影区域显示第二图像。

投影装置1702具体用于在第一投影区域投影第一图像，和/或在第二投影区域投影第二图像。

显示设备1700具体可以是智能车灯。显示设备1700为智能车灯时，第一投影区域和第二投影区域所在的平面可以存在一定的夹角，例如80°、90°或100°等。

在另一些实现方式中，显示设备1700也可以是投影仪，如图18所示，图18为本申请提供的一种显示设备的场景示意图。显示设备1700为投影仪时，第一投影区域和第二投影区域所在的平面可以共平面。当然，第一投影区域和第二投影区域所在的平面也可以存在一定的夹角，此处不做限制。

在其他的实现方式中，显示设备1700也可以是HUD或桌面显示设备。

本申请实施例还提供了一种交通工具。如图19所示，图19为本申请提供的一种交通工具的结构示意图。该交通工具1900上安装有上述的显示设备1901。交通工具1900可以是汽车、轮船、火车或飞机等交通工具，此处不做限制。

示例性地，如图20所示，图20为本申请提供的一种交通工具的场景示意图。以交通工具1900为汽车，显示设备1901为智能车灯为例。安装有本申请实施例提供的智能车灯的汽车，能够在第一投影区域投影，或在第二投影区域投影，或同时在第一投影区域和第二投影区域投影，从而能够覆盖多场景投影需求。例如，图20中的汽车前方形成的第一投影区域例如可以投影视频图像等，满足户外影院的需求，实现影音娱乐功能。图20中的汽车前方地面上形成的第二投影区域可以投影轨迹指引、近光增强、车道示宽和投影行人斑马线等，实现辅助驾驶功能。第一投影区域例如相较第二投影区域具有更小的视场，即第一投影区域对应的投影镜头的放大倍率小于第二投影区域对应的投影镜头的放大倍率，从而第一投影区域中投影的视频图像的画质更加清晰细腻，具有更高的亮度和更丰富的细节。在另一应用场景中，例如同时在地面和墙壁上投影成像时，还可以根据需求，提高单位时间内第一通电时间的时长和第二通电时间的时长的占比，以提高相应投影区域内的投影亮度，使投影其中的图像更加明亮，投影图像有更大的亮度对比度，展现更加丰富的细节。

还例如，在汽车行驶过程中，汽车可以同时实现地面的第一投影区域投影轨迹指引，以及第二投影区域的远光照明。会车时，还可以根据对向来车的距离和方位生成对应的ADB图像，智能车灯中的光调制单元根据ADB图像调制第一光束，使最终投影的光束中无光束直射对向来车所在的区域，从而同时实现轨迹指引和ADB远光照明。

当显示设备1901为HUD时，交通工具还包括反射元件。显示设备用于向反射元件的不同区域分别投射第五光束和第六光束，反射元件用于反射第五光束和第六光束。反射元件例如为挡风玻璃。除了玻璃，反射元件也可以是透明陶瓷、树脂或其他光学材料，此处不做限定。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

一种投影装置，其特征在于，所述装置包括：

照明单元，用于分时提供第一光束和第二光束；

光调制单元，用于将所述第一光束调制为第三光束，将所述第二光束调制为第四光束，所述第三光束出射所述光调制单元的出射方向与所述第四光束出射所述光调制单元的出射方向不同，所述第一光束入射所述光调制单元的入射方向与所述第二光束入射所述光调制单元的入射方向不同；

投影单元，用于将所述第三光束和所述第四光束投射到不同的投影区域。
根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，

所述投影单元，具体用于将所述第三光束投射为第五光束，将所述第四光束投射为第六光束，所述第五光束的光轴与所述第六光束的光轴存在夹角，以使所述第五光束和所述第六光束在所述不同的投影区域中成像。
根据权利要求1或2所述的投影装置，其特征在于，所述第三光束为所述光调制单元基于第一图像对应的调制信号调制得到的，所述第四光束为所述光调制单元基于第二图像对应的调制信号调制得到的。
根据权利要求1至3中任一项所述的投影装置，其特征在于，所述投影单元包括第一投影镜头和第二投影镜头，所述第一投影镜头用于投射所述第三光束，所述第二投影镜头用于投射所述第四光束。
根据权利要求4所述的投影装置，其特征在于，所述第一投影镜头的镜头放大倍率和所述第二投影镜头的镜头放大倍率不同。
根据权利要求1至3中任一项所述的投影装置，其特征在于，所述投影单元包括第三投影镜头，所述投影装置还包括反射单元，所述反射单元用于改变所述第三光束和所述第四光束的光路，使所述第三光束和所述第四光束入射所述第三投影镜头，其中，所述第三光束入射所述第三投影镜头的入射方向与所述第四光束入射所述第三投影镜头的入射方向不同。
根据权利要求6所述的投影装置，其特征在于，所述反射单元包括第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜用于将所述第三光束反射至所述第三投影镜头，所述第二反射镜用于将所述第四光束反射至所述第三投影镜头。
根据权利要求6所述的投影装置，其特征在于，所述反射单元包括第三反射镜，所述第三反射镜包括第一反射区和第二反射区，所述第一反射区和所述第二反射区的曲率不同，所述第一反射区用于将所述第三光束反射至所述第三投影镜头，所述第二反射区用于将所述第四光束反射至所述第三投影镜头。
根据权利要求6所述的投影装置，其特征在于，所述反射单元包括第三反射镜，所述第三反射镜包括第一反射区和第二反射区，所述第一反射区所在的平面和所述第二反射区所在的平面存在夹角，所述第一反射区用于将所述第三光束反射至所述第三投影镜头，所述第二反射区用于将所述第四光束反射至所述第三投影镜头。
根据权利要求1至3中任一项所述的投影装置，其特征在于，所述投影单元包括第三投影镜头，所述投影装置还包括反射单元，所述第三投影镜头设置于所述第三光束的光路上，所述反射单元用于改变所述第四光束的光路，使所述第四光束入射所述第三投影镜头，所述第三光束入射所述第三投影镜头的入射方向，与所述第四光束入射所述第三投影镜头的入射方向不同。
根据权利要求1至10中任一项所述的投影装置，其特征在于，所述光调制单元包括多个微镜，每一所述微镜具备第一倾斜状态和第二倾斜状态，所述第一倾斜状态和所述第二倾斜状态中用于将所述第一光束调制为所述第三光束的倾斜状态，与用于将所述第二光束调制为所述第四光束的倾斜状态不同。
根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，每一所述微镜绕旋转轴线在所述第一倾斜状态和所述第二倾斜状态之间移动，每一所述微镜还包括平态，所述第一光束和所述第二光束从平面的一侧入射所述光调制单元，所述平面为所述光调制单元的法向与所述旋转轴线所确定的平面，所述光调制单元的法向与处于所述平态的所述微镜的法向平行。
根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述照明单元包括第一光源和第二光源，所述第一光源用于提供所述第一光束，所述第二光源用于提供所述第二光束，所述第一光源和所述第二光源设置于所述平面的同侧。
根据权利要求11所述的投影装置，其特征在于，每一所述微镜绕旋转轴线在所述第一倾斜状态和所述第二倾斜状态之间移动，每一所述微镜还包括平态，所述第一光束和所述第二光束从平面的不同侧入射所述光调制单元，所述平面为所述光调制单元的法向与所述旋转轴线所确定的平面，所述光调制单元的法向与处于所述平态的微镜的法向平行。
根据权利要求14所述的投影装置，其特征在于，所述照明单元包括第一光源和第二光源，所述第一光源用于提供所述第一光束，所述第二光源用于提供所述第二光束，所述第一光源和所述第二光源设置于所述平面的不同侧。
根据权利要求1至12、14中任一项所述的投影装置，其特征在于，所述照明单元包括第三光源，所第三光源用于分时提供所述第一光束和所述第二光束，所述第三光源被配置为处于第一位置时提供所述第一光束，处于第二位置时提供所述第二光束。
根据权利要求1至16中任一项所述的投影装置，其特征在于，所述照明单元提供所述第一光束的时长与提供所述第二光束的时长不同。
根据权利要求1至17中任一项所述的投影装置，其特征在于，所述不同的投影区域包括位于地面上的不同投影区域，或，包括位于地面上的投影区域和与所述地面存在夹角的平面上的投影区域。
一种显示设备，其特征在于，包括处理器以及如权利要求1至17中任一项所述的投影装置，所述处理器用于向所述光调制单元发送图像数据。
根据权利要求19所述的显示设备，其特征在于，所述图像数据包括第一图像数据和第二图像数据；

所述处理器用于向所述光调制单元发送所述第一图像数据，所述光调制单元用于根据所述第一图像数据生成将所述第一光束调制为所述第三光束的调制信号；

所述处理器用于向所述光调制单元发送所述第二图像数据，所述光调制单元用于根据所述第二图像数据生成将所述第二光束调制为所述第四光束的调制信号。
一种交通工具，其特征在于，包括如权利要求19或20所述的显示设备，所述显示设备安装于所述交通工具上。
根据权利要求21所述的交通工具，其特征在于，所述交通工具还包括反射元件，所述显示设备用于向所述反射元件的不同区域分别投射所述第五光束和所述第六光束，所述反射元件用于反射所述第五光束和所述第六光束。