[发明专利]一种投影装置及空间成像方法

权利要求书

1.一种投影装置，其特征在于，包括：

光纤扫描阵列；

光源，位于所述光纤扫描阵列的入射光路上；

调控模组，用于根据待显示的虚拟场景，将光源发出的光线耦合进所述光纤扫描阵列，并控制所述光纤扫描阵列向空间中的与所述待显示的虚拟场景对应的多个虚拟物点投射细光束，以使投射到每个所述虚拟物点上的多束细光束形成发射光束。

2.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述调控模组用于根据所述待显示的虚拟场景对应的多个虚拟物点的空间位置信息和扫描信息的映射关系，将光源发出的光线耦合进所述光纤扫描阵列，并控制所述光纤扫描阵列向空间中的多个所述虚拟物点投射细光束；

所述空间位置信息包括所述虚拟物点相对于所述光纤扫描阵列的方位信息和深度信息；所述扫描信息至少包括所述光纤扫描阵列中与每个所述虚拟物点对应的多个光纤扫描单元的扫描时刻、扫描角和输出能量。

3.如权利要求2所述的投影装置，其特征在于，

在所述光纤扫描阵列的出射光路上设置一组准直镜组阵列；或

在所述光纤扫描阵列中的每个光纤扫描单元的光纤出射端面上设置一个准直镜组。

4.如权利要求3所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置还包括：

一层或多层具有角度敏感性的微结构元件，设置在准直镜组的出射光路上。

5.如权利要求3所述的投影装置，其特征在于，所述光纤扫描阵列中的光纤扫描单元的光纤出射端面为锥形结构。

6.如权利要求2至5任一项所述的投影装置，其特征在于，所述调控模组包括存储模块，用于存储所述待显示的虚拟场景对应的多个所述虚拟物点的空间位置信息和扫描信息的映射关系。

7.如权利要求2至5任一项所述的投影装置，其特征在于，所述调控模组包括处理模块，用于根据所述待显示的虚拟场景确定多个所述虚拟物点的空间位置信息和扫描信息，并建立多个所述虚拟物点的空间位置信息和扫描信息的映射关系。

8.如权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述调控模组还包括分辨率确定模块，用于根据预设的观测区内的目标对象的分辨能力参数，及预设的所述观测区与待显示区之间的距离计算所述待显示区的最小分辨率，所述待显示区为所述多个虚拟物点所在的空间区域；

所述分辨率确定模块还用于根据用户指令或默认条件，在分辨率范围内确定待显示区的分辨率，其中分辨率范围为：大于等于所述最小分辨率且小于等于所述投影装置的最大分辨率；

所述处理模块根据待显示区的分辨率，确定所述待显示的虚拟场景对应的虚拟物点的个数。

9.一种空间成像方法，应用于投影装置中，其特征在于，包括：

从待显示的虚拟场景中提取所述待显示的虚拟场景对应的多个虚拟物点的空间位置信息；其中，所述空间位置信息包括所述虚拟物点相对于所述投影装置的方位信息和深度信息；

控制投影装置中的光纤扫描阵列根据所述待显示的虚拟场景向多个所述虚拟物点投射细光束，以使投射到每个所述虚拟物点上的多束细光束形成发射光束。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，控制投影装置中的光纤扫描阵列根据所述待显示的虚拟场景向多个所述虚拟物点投射细光束，包括：

控制所述光纤扫描阵列根据所述待显示的虚拟场景对应的多个虚拟物点中的每个所述虚拟物点的空间位置信息和扫描信息的映射关系，向多个所述虚拟物点投射细光束；

其中，所述扫描信息至少包括所述光纤扫描阵列中与每个所述虚拟物点对应的多个光纤扫描单元的扫描时刻、扫描角和输出能量。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，多个所述虚拟物点中的每个所述虚拟物点的空间位置信息和扫描信息的映射关系为预先存储在投影装置中的映射关系。