背投影拼接單元、系統及背投影拼接單元調節方法與流程

本發明涉及顯示技術領域，特別涉及一種背投影拼接單元、系統及背投影拼接單元調節方法。

背景技術：

背投影拼接顯示是指將多個背投影拼接單元所顯示的圖像拼接在一起進行顯示的技術。

相關技術中，背投影拼接系統包括多個背投影拼接單元，每個背投影拼接單元包括一個投影機和一個屏幕單元，每個投影機將圖像投影到對應的屏幕單元上。

由于相鄰的背投影拼接單元之間存在拼接縫，使得顯示的圖像有被割裂的感覺，影響了圖像的顯示效果。

技術實現要素：

為了解決相鄰的背投影拼接單元之間存在拼接縫，影響圖像的顯示效果的問題，本發明實施例提供了一種背投影拼接單元、系統及背投影拼接單元調節方法。所述技術方案如下：

第一方面，提供了一種背投影拼接單元，所述背投影拼接單元包括：拼接箱體，所述拼接箱體的一個表面上設置有屏幕單元，所述拼接箱體內與所述屏幕單元相對的位置設置有投影機，所述投影機與所述屏幕單元之間設置有反射組件；

所述投影機投射出的光束中的第一光束射入所述屏幕單元，所述光束中超出所述屏幕單元的顯示范圍的第二光束經所述反射組件反射射入拼接縫內，并沿所述拼接縫的縫隙傳播，所述拼接縫是由所述拼接箱體與相鄰的拼接箱體拼接所產生的。

第二方面，提供了一種背投影拼接系統，所述背投影拼接系統包括至少兩個如第一方面所述的背投影拼接單元。

第三方面，提供了一種背投影拼接單元調節方法，應用于如第一方面所述的背投影拼接單元中，所述方法包括：

獲取所述背投影拼接單元的背投影參數；

根據所述背投影參數調節所述投影機和所述反射組件，調節后的所述投影機和所述反射組件滿足的預設條件為：所述投影機投射出的光束中的第一光束射入所述屏幕單元，所述光束中超出所述屏幕單元的顯示范圍的第二光束經所述反射組件反射射入拼接縫內，并沿所述拼接縫的縫隙傳播。

本發明實施例提供的技術方案的有益效果是：

將光束中超出屏幕單元的顯示范圍的第二光束經反射組件反射射入拼接縫內，并沿拼接縫的縫隙傳播，這樣，人眼可以從拼接縫中觀看到圖像，從而消除拼接縫對圖像造成的割裂感，提高圖像的顯示效果。

由于人眼從拼接縫中觀看到的圖像來自于投影機，因此，在投影機投射的圖像發生變化時，人眼從拼接縫中觀看到的圖像也會發生變化，即，人眼從拼接縫中觀看到的圖像是隨著投影機投射的圖像實時變化的，從而保證了不同背投影拼接單元之間顯示的圖像的色彩和亮度的連續性。而相關技術中通過增加額外的外光源來消除拼接縫，這樣，既增加了實現背投影拼接單元的復雜性，也無法保證圖像的色彩和亮度的連續性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明一個實施例提供的背投影拼接單元的俯視圖；

圖2是本發明一個實施例提供的背投影拼接單元的側視圖；

圖3是本發明一個實施例提供的拼接縫內的出射光束的走向示意圖；

圖4是本發明一個實施例提供的投影機和反射組件的移動示意圖；

圖5是本發明一個實施例提供的投影機和反射組件的移動示意圖；

圖6是本發明一個實施例提供的背投影拼接系統的示意圖；

圖7是本發明一個實施例提供的背投影拼接單元調節方法的方法流程圖；

圖8是本發明一個實施例提供的背投影拼接單元調節方法的方法流程圖；

圖9是本發明一個實施例提供的背投影拼接單元調節方法的方法流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

請參考圖1，其示出了本發明一個實施例提供的背投影拼接單元的俯視圖。該背投影拼接單元，包括：拼接箱體，拼接箱體的一個表面上設置有屏幕單元101，拼接箱體內與屏幕單元101相對的位置設置有投影機102，投影機102與屏幕單元101之間設置有反射組件103；

投影機102投射出的光束中的第一光束射入屏幕單元101，光束中超出屏幕單元101的顯示范圍的第二光束經反射組件103反射射入拼接縫104內，并沿拼接縫104的縫隙傳播，拼接縫104是由拼接箱體與相鄰的拼接箱體拼接所產生的。

綜上所述，本發明實施例提供的背投影拼接單元，將光束中超出屏幕單元的顯示范圍的第二光束經反射組件反射射入拼接縫內，并沿拼接縫的縫隙傳播，這樣，人眼可以從拼接縫中觀看到圖像，從而消除拼接縫對圖像造成的割裂感，提高圖像的顯示效果。

由于人眼從拼接縫中觀看到的圖像來自于投影機，因此，在投影機投射的圖像發生變化時，人眼從拼接縫中觀看到的圖像也會發生變化，即，人眼從拼接縫中觀看到的圖像是隨著投影機投射的圖像實時變化的，從而保證了不同背投影拼接單元之間顯示的圖像的色彩和亮度的連續性。而相關技術中通過增加額外的外光源來消除拼接縫，這樣，既增加了實現背投影拼接單元的復雜性，也無法保證圖像的色彩和亮度的連續性。

請參考圖1，該背投影拼接單元，包括：拼接箱體，拼接箱體的一個表面上設置有屏幕單元101，拼接箱體內與屏幕單元101相對的位置設置有投影機102，投影機102與屏幕單元101之間設置有反射組件103；

投影機102投射出的光束中的第一光束射入屏幕單元101，光束中超出屏幕單元101的顯示范圍的第二光束經反射組件103反射射入拼接縫104內，并沿拼接縫104的縫隙傳播，拼接縫104是由拼接箱體與相鄰的拼接箱體拼接所產生的。

反射組件103是能夠對光線進行鏡面反射的組件，可以是反射鏡等，本實施例不作限定。

第一光束是能夠直接射入屏幕單元101的光束，第二光束是假設拼接箱體的側面透明時，能夠直接射入拼接縫104的光束。圖1中以三條光線表示光束，則從左向右來看，第一條光線和第二條光線形成第一光束，第二條和第三條光線形成第二光束。

請參考圖2，以拼接箱體放置在水平面上為例進行說明，則屏幕單元101、投影機102和反射鏡103之間的位置關系如圖2所示。

需要說明的是，反射組件103的厚度需要小于第一閾值，使得第二光束能夠經反射組件103反射射出，而不會全部從反射組件103的側面射入反射組件103內部。

需要說明的是，反射組件103的高度需要高于第二閾值，使得第二光束能夠全部經反射組件103反射射出。

請參考圖1，拼接箱體的側面上設置有密封的透明組件105，反射組件103的出射光束經透明組件105射入拼接縫104內，透明組件105由玻璃材質制成。

透明組件105可以是由玻璃材質制成的玻璃窗。可選的，透明組件105可以鑲嵌在側面上。

透明組件105的四周通過密封膠密封，以防止第二光束中的光線漏出。

需要說明的是，透明組件105的高度大于等于反射組件103的高度，使得反射組件103的出射光束能夠全部經透明組件105射入拼接縫104內。

由于人眼位于屏幕單元104的對面，因此，在反射組件103的出射光束射入拼接縫104內之后，還需要通過拼接縫104的縫隙向屏幕單元104所在方向傳播，使得這部分出射光束能夠進入人眼中。

在具體實現時，本實施例提供了出射光束沿縫隙傳播的三種實現方式，下面分別對這三種實現方式進行介紹。

在第一種實現方式中，拼接箱體的側面上涂覆有漫反射材料，射入拼接縫104內的光束經漫反射材料漫反射，并沿縫隙傳播。

在第二種實現方式中，拼接箱體的側面上鍍有金屬，射入拼接縫104內的光束經金屬反射，并沿縫隙傳播。

在第三種實現方式中，拼接箱體的側面上鍍有介質反射膜，射入拼接縫104內的光束經介質反射膜反射，并沿縫隙傳播。

拼接箱體的側面是指設置有透明組件105的側面。

在上述三種實現方式中，出射光束都可以通過反射射入人眼中，請參考圖3，其示出了人眼在不同位置時，拼接縫104內的出射光束的走向示意圖。

需要說明的是，一條拼接縫104對應于一組反射組件103和透明組件105。當拼接箱體的四周存在多條拼接縫104時，可以對應設置多組反射組件103和透明組件105。

比如，圖1中以拼接縫104位于拼接箱體的右側來舉例說明，此時的反射組件103和透明組件105均位于投影機102的右側。在實際實現時，拼接縫104可以位于拼接箱體的左側，此時的反射組件103和透明組件105均位于投影機102的左側；或者，拼接縫104可以位于拼接箱體的上側，此時的反射組件103和透明組件105均位于投影機102的上側；拼接縫104可以位于拼接箱體的下側，此時的反射組件103和透明組件105均位于投影機102的下側。

由于拼接箱體在拼接時產生的拼接縫104的寬度可能不同，因此，需要對投影機102和反射組件103的位置進行調節，使得調節后的投影機102投射出的光束包括第一光束和第二光束，調節后的反射組件103不會遮擋第一光束，且能夠將第二光束反射至拼接縫104內。即，拼接箱體中投影機102和反射組件103的位置都是可調節的。

在實現時，反射組件103設置在拼接箱體內的第一導軌上；或者，反射組件103設置在第一支架上，第一支架設置在第一導軌上，第一支架為固定支架或轉動支架；投影機102設置在拼接箱體內的第二導軌上；或者，投影機102設置在第二支架上，第二支架設置在第二導軌上。

其中，第一導軌設置在拼接箱體中設置有透明組件105的側面上；或者，第一導軌與第二導軌設置在同一平面上，此時的第一導軌和第二導軌可以相同也可以不同；或者，第二導軌所在的平面與第二導軌所在的平面平行。

第一支架是可以是不能轉動，只能在第一導軌上移動的固定支架，也可以是既能轉動，也能在第一導軌上移動的轉動支架，本實施例不作限定。需要說明的是，第一支架不能遮擋第一光束。

第二支架是可以是不能轉動，只能在第二導軌上移動的固定支架，也可以是既能轉動，也能在第二導軌上移動的轉動支架，本實施例不作限定。

本實施例中，用戶可以手動調節投影機102和反射組件103的位置，或者，可選的，拼接箱體還可以自動調節投影機102和反射組件103的位置，以提高位置調節的精確性和效率。本實施例提供了自動調節投影機102和反射組件103的位置的兩種調節方式，下面分別對這兩種調節方式進行介紹。

在第一種調節方式中，背投影拼接單元還包括輸入單元106和控制單元107，控制單元107分別與輸入單元106、反射組件103和投影機102相連；

輸入單元106用于接收用戶輸入的背投影參數，并將背投影參數發送給控制單元107，背投影參數包括屏幕單元101的寬度a、投影機102的投射比b和拼接縫104的寬度x；

控制單元107用于根據背投影參數和第一公式計算投影機102的原始距離，根據背投影參數和第二公式計算投影機102的目標距離，根據原始距離和目標距離計算移動距離和移動方向，控制投影機102在第二導軌上沿移動方向移動移動距離，并控制反射組件103在第一導軌上沿移動方向移動移動距離；

原始距離是投影機102投射的光束全部射入屏幕單元101時投影機102與屏幕單元101之間的距離，目標距離是投影機102的光束中的第一光束射入屏幕單元101，光束中的第二光束經反射組件103反射射入拼接縫內時投影機102與屏幕單元101之間的距離；

第一公式為y₁＝a×b，第二公式為y₂＝(a+2×x)×b，y₁為原始距離，y₂為目標距離。

請參考圖4，左側視圖中的投影機102已經移動該移動距離，若不調節反射組件103，反射組件103會遮擋部分第一光束，導致屏幕單元101上顯示的圖像不完整，因此，右側視圖中，可以將反射組件103也移動該移動距離，保持投影機102和反射組件103之間的相對位置不變，這樣，反射組件103不會遮擋第一光束，且能夠將第二光束反射至拼接縫104內。

以所有屏幕單元101拼接成的屏幕尺寸為70寸、投射比為0.77、拼接縫的寬度為2mm來舉例說明，則屏幕的寬度為1549.8mm；在原始位置處，投影機102與屏幕的原始距離y₁＝1549.8*0.77＝1193.346mm；在目標位置處，投影機102與屏幕的目標距離y₂＝(1549.8+2×2)×0.77＝1196.426mm，移動距離Δy＝y₂-y₁＝3.08mm，移動方向為光束投射的反方向。即，投影機102向后移動3.08mm，反射組件103向后移動3.08mm。

在第二種調節方式中，第一支架為轉動支架，且背投影拼接單元還包括輸入單元106和控制單元107，控制單元107分別與輸入單元106、反射組件103和投影機102相連；

輸入單元106用于接收用戶輸入的背投影參數，并將背投影參數發送給控制單元107，背投影參數包括屏幕單元101的寬度a、投影機102的投射比b和拼接縫104的寬度x；

控制單元107用于根據背投影參數和第一公式計算投影機102的原始距離，根據背投影參數和第二公式計算投影機102的目標距離，根據原始距離和目標距離計算移動距離和移動方向；并根據背投影參數、第三公式和第四公式計算第二光束的角度區間，控制第一支架轉動使反射組件103位于角度區間內；

原始距離是投影機102投射的光束全部射入屏幕單元101時投影機102與屏幕單元101之間的距離，目標距離是投影機102的光束中的第一光束射入屏幕單元101，光束中的第二光束經反射組件103反射射入拼接縫內時投影機102與屏幕單元101之間的距離；

第一公式為y₁＝a×b，第二公式為y₂＝(a+2×x)×b，y₁為原始距離，y₂為目標距離；

角度區間為(α₁，α₂)，第三公式為α₁＝arctan[a/(2×y₂)]，第四公式為α₂＝arctan[(a+2×x)/(2×y₂)]。

請參考圖5，左側視圖中的投影機102已經移動該移動距離，若不調節反射組件103，反射組件103會遮擋部分第一光束，導致屏幕單元101上顯示的圖像不完整，因此，右側視圖中，可以將反射組件103逆時針轉動一定角度，這樣，反射組件103不會遮擋第一光束，且能夠將第二光束反射至拼接縫104內。

以所有屏幕單元101拼接成的屏幕尺寸為70寸、投射比為0.77、拼接縫的寬度為2mm來舉例說明，則屏幕的寬度為1549.8mm；在原始位置處，投影機102與屏幕的原始距離y₁＝1549.8*0.77＝1193.346mm；在目標位置處，投影機102與屏幕的目標距離y₂＝(1549.8+2×2)×0.77＝1196.426mm，移動距離Δy＝y₂-y₁＝3.08mm，移動方向為光束投射的反方向。即，投影機102向后移動3.08mm。α₁＝arctan[1549.8/(2×1196.426mm)]，α₂＝arctan[(1549.8+2×2)/(2×1196.426)]，第二光束的角度區間是[α₁，α₂]，反射組件103逆時針旋轉位于該角度區間內。

綜上所述，本發明實施例提供的背投影拼接單元，將光束中超出屏幕單元的顯示范圍的第二光束經反射組件反射射入拼接縫內，并沿拼接縫的縫隙傳播，這樣，人眼可以從拼接縫中觀看到圖像，從而消除拼接縫對圖像造成的割裂感，提高圖像的顯示效果。

由于人眼從拼接縫中觀看到的圖像來自于投影機，因此，在投影機投射的圖像發生變化時，人眼從拼接縫中觀看到的圖像也會發生變化，即，人眼從拼接縫中觀看到的圖像是隨著投影機投射的圖像實時變化的，從而保證了不同背投影拼接單元之間顯示的圖像的色彩和亮度的連續性。而相關技術中通過增加額外的外光源來消除拼接縫，這樣，既增加了實現背投影拼接單元的復雜性，也無法保證圖像的色彩和亮度的連續性。

請參考圖6，其示出了本發明再一實施例提供的背投影拼接系統的結構示意圖。該背投影拼接系統包括至少兩個背投影拼接單元。

其中，背投影拼接單元可以是圖1至5中任一所示的背投影拼接單元。

請參考圖7，其示出了本發明一個實施例提供的背投影拼接單元調節方法的方法流程圖，該背投影拼接單元調節方法應用于如圖所示的背投影拼接單元中。該背投影拼接單元調節方法，包括：

步驟701，獲取背投影拼接單元的背投影參數。

背投影參數包括屏幕單元的寬度、投影機的投射比和拼接縫的寬度。

步驟702，根據背投影參數調節投影機和反射組件，調節后的投影機和反射組件滿足的預設條件為：投影機投射出的光束中的第一光束射入屏幕單元，光束中超出屏幕單元的顯示范圍的第二光束經反射組件反射射入拼接縫內，并沿拼接縫的縫隙傳播。

綜上所述，本實施例提供的背投影拼接單元調節方法，由于背投影拼接單元可以根據用戶輸入的背投影參數自動調節投影機和反射組件，而不需要用戶手動調節投影機和反射組件，可以提高調節的精確性和效率。

請參考圖8，其示出了本發明一個實施例提供的背投影拼接單元調節方法的方法流程圖，該背投影拼接單元調節方法應用于如圖所示的背投影拼接單元中。該背投影拼接單元調節方法，包括：

步驟801，通過輸入單元接收用戶輸入的背投影參數，并將背投影參數發送給控制單元。

其中，背投影參數包括屏幕單元的寬度、投影機的投射比和拼接縫的寬度。

步驟802，通過控制單元根據背投影參數和第一公式計算投影機的原始距離，根據背投影參數和第二公式計算投影機的目標距離，根據原始距離和目標距離計算移動距離和移動方向，控制投影機在第二導軌上沿移動方向移動移動距離，并控制反射組件在第一導軌上沿移動方向移動移動距離。

原始距離是投影機投射的光束全部射入屏幕單元時投影機與屏幕單元101之間的距離，目標距離是投影機的光束中的第一光束射入屏幕單元，光束中的第二光束經反射組件反射射入拼接縫內時投影機與屏幕單元101之間的距離。

第一公式為y₁＝a×b，第二公式為y₂＝(a+2×x)×b，y₁為原始距離，y₂為目標距離。

其中，原始距離、目標距離、第一公式和第二公式的描述詳見圖4所示的實施例中的描述。

綜上所述，本實施例提供的背投影拼接單元調節方法，由于背投影拼接單元可以根據用戶輸入的背投影參數自動調節投影機和反射組件，而不需要用戶手動調節投影機和反射組件，可以提高調節的精確性和效率。

請參考圖9，其示出了本發明一個實施例提供的背投影拼接單元調節方法的方法流程圖，該背投影拼接單元調節方法應用于如圖所示的背投影拼接單元中。該背投影拼接單元調節方法，包括：

步驟901，通過輸入單元接收用戶輸入的背投影參數，并將背投影參數發送給控制單元。

其中，背投影參數包括屏幕單元的寬度、投影機的投射比和拼接縫的寬度。

步驟902，通過控制單元根據背投影參數和第一公式計算投影機的原始距離，根據背投影參數和第二公式計算投影機的目標距離，根據原始距離和目標距離計算移動距離和移動方向；并根據背投影參數、第三公式和第四公式計算第二光束的角度區間，控制第一支架轉動使反射組件位于角度區間內。

原始距離是投影機投射的光束全部射入屏幕單元時投影機與屏幕單元101之間的距離，目標距離是投影機的光束中的第一光束射入屏幕單元，光束中的第二光束經反射組件反射射入拼接縫內時投影機與屏幕單元101之間的距離。

第一公式為y₁＝a×b，第二公式為y₂＝(a+2×x)×b，y₁為原始距離，y₂為目標距離；

角度區間為(α₁，α₂)，第三公式為α₁＝arctan[a/(2×y₂)]，第四公式為α₂＝arctan[(a+2×x)/(2×y₂)]。

其中，原始距離、目標距離、第一公式、第二公式、第三公式、第四公式和角度區間的描述詳見圖5所示的實施例中的描述。

綜上所述，本實施例提供的背投影拼接單元調節方法，由于背投影拼接單元可以根據用戶輸入的背投影參數自動調節投影機和反射組件，而不需要用戶手動調節投影機和反射組件，可以提高調節的精確性和效率。

需要說明的是：上述實施例提供的背投影拼接單元在進行背投影拼接單元調節時，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應用中，可以根據需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將背投影拼接單元的內部結構劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實施例提供的背投影拼接單元與背投影拼接單元調節方法實施例屬于同一構思，其具體實現過程詳見方法實施例，這里不再贅述。

上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。

本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。