CN114740625A - 一种光机、光机的控制方法及ar近眼显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种光机、光机的控制方法及AR近眼显示装置，光机包括：图像源；投影组件，设置于图像源的出光方向上；微动组件，与图像源物理连接以驱动图像源，和/或与投影组件物理连接以驱动投影组件；控制与驱动组件，与图像源和微动组件连接，以控制图像源和微动组件；在微动组件驱动过程中，投影组件投射在光机的投影平面上的位置移动且图像源可点亮若干次。图像源发出的光经过投影组件的投射出去，在投射的过程中，微动组件驱动图像源和/或投影组件进行微小间距的快速移动，使得光线的位置和/或角度发生变化，投影组件投射在光机的投影平面上的位置发生移动，增加了预设时间间隔内发出光线的数量，提高了人眼观察到的图像的分辨率。

Description

一种光机、光机的控制方法及AR近眼显示装置
技术领域
本申请涉及增强现实(Augmented Reality，AR)技术领域，尤其涉及的是一种光机的控制方法及AR近眼显示装置。
背景技术
增强现实(Augmented Reality，AR)技术是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”，给人提供超越真实世界感受的体验。AR近眼显示装置是给人佩戴在头部的。因此，AR近眼显示装置的体积、重量均不能过大。这就限制了AR近眼显示装置中光机的体积和重量。所以，对于采用屏幕作为图像源的AR近眼显示装置的光机，只有尺寸较小的屏幕才能作为图像源。
现有技术中，在现有工艺水平、发光亮度等因素的限制下，屏幕的像素尺寸通常在几微米至十几微米量级，难以进一步缩小。这就导致，采用屏幕作为图像源的AR近眼显示装置的光机、其投影图像的分辨率不足，影响AR近眼显示装置的显示效果，严重时甚至让人感受到明显的颗粒感。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本申请要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种光机及其控制方法和AR近眼显示装置，旨在解决现有技术中光机的投影图像的分辨率低的问题。
本申请解决技术问题所采用的技术方案如下：
第一方面，提供了一种光机，该光机包括：
图像源；
投影组件，设置于所述图像源的出光方向上；
微动组件，与所述图像源物理连接以驱动所述图像源，和/或与所述投影组件物理连接以驱动所述投影组件；
控制与驱动组件，与所述图像源和所述微动组件连接，以控制所述图像源和所述微动组件；
其中，在所述微动组件驱动过程中，所述投影组件投射在所述光机的投影平面上的位置移动且所述图像源可点亮若干次。
所述的光机，其中，所述微动组件采用往返的方式移动，所述微动组件的单次往返的时间小于或等于预设时间间隔。
所述的光机，其中，所述预设时间间隔小于人眼的最大视觉暂留时间。
所述的光机，其中，所述图像源采用LED图像源或反射式图像源；和/或
所述微动组件采用平移装置或扭转装置。
所述的光机，其中，所述反射式图像源包括：
照明结构；
反射式屏幕，所述照明结构发出的光线经过所述反射式屏幕后向所述投影组件传播；
其中，当所述微动组件设置于所述图像源时，所述微动组件采用平移装置，并与所述反射式屏幕连接。
所述的光机，其中，所述投影组件包括：
透镜组；
其中，当所述微动组件设置于所述投影组件时，所述微动组件采用扭转装置，并与所述透镜组连接。
所述的光机，其中，所述平移装置为一维平移装置或二维平移装置。
所述的光机，其中，所述二维平移装置的移动轨迹呈矩形、8字形。
所述的光机，其中，所述微动组件包括微型马达、电容式MEMS驱动器件、电感式MEMS驱动器件、压电式驱动器件中的至少一种。
第二方面，提供了一种AR近眼显示装置，其包括如上任一项所述的光机。
第三方面，提供了一种光机的控制方法，其中，所述控制方法包括步骤：
获取光机的微动组件的微动信息和所述光机的图像源的视频信息；其中，所述微动组件与所述图像源物理连接以驱动所述图像源，和/或与所述光机的投影组件物理连接以驱动所述投影组件；
根据所述微动信息和所述视频信息，确定所述图像源的图像显示信息；
控制所述微动组件根据所述微动信息进行移动以使所述投影组件投射在所述光机的投影平面上的位置移动，并控制所述图像源根据所述图像显示信息，发出图像光线。
所述的光机的控制方法，其中，所述微动组件采用往返的方式移动，所述微动组件的单次往返的时间小于或等于预设时间间隔；
所述微动信息包括：移动轨迹和单次往返的时间，所述视频信息包括：点亮频率和若干个视频帧；
所述根据所述微动信息和所述视频信息，确定所述图像源的图像显示信息，包括：
根据所述单次往返的时间与所述点亮频率，确定所述单次往返的时间内的点亮时刻；其中，所述点亮时刻有若干个；
根据所述移动轨迹和所述点亮时刻，确定所述点亮时刻的位置信息；
根据若干个所述视频帧、所述点亮时刻以及所述位置信息，确定所述图像源的图像显示信息。
所述的光机的控制方法，其中，所述预设时间间隔为0.2s；所述图像显示信息包括若干个图像显示帧；
所述根据若干个所述视频帧、所述点亮时刻以及所述位置信息，确定所述图像源的图像显示信息，包括：
确定若干个所述视频帧中所述点亮时刻对应的视频帧；
针对所述点亮时刻对应的视频帧，根据该视频帧和所述位置信息，确定所述点亮时刻对应的图像显示帧；
根据所有点亮时刻对应的图像显示帧，得到所述图像源的图像显示信息。
所述的光机的控制方法，其中，所述视频帧的分辨率等于所述图像源的分辨率；
所述针对所述点亮时刻对应的视频帧，根据该视频帧和所述位置信息，确定所述点亮时刻对应的图像显示帧，包括：
针对该视频帧的每一个像素，根据所述位置信息，确定该像素的相邻像素；
根据所述位置信息，该像素的像素值以及所述相邻像素的像素值，确定图像显示像素值；
根据所有所述图像显示像素值，得到所述图像显示帧。
所述的光机的控制方法，其中，所述视频帧的分辨率大于所述图像源的分辨率；
所述针对所述点亮时刻对应的视频帧，根据该视频帧和所述位置信息，确定所述点亮时刻对应的图像显示帧，包括：
确定所述视频帧的滑动窗口和滑动步长；其中，所述滑动窗口和所述滑动步长根据所述视频帧的分辨率和所述图像源的分辨率确定；
根据所述位置信息，确定所述滑动窗口的起始位置，在所述视频帧上按照滑动步长移动所述滑动窗口，每次移动所述滑动窗口后，根据所述滑动窗口内所有像素的像素值，确定图像显示像素值；
根据所有所述图像显示像素值，得到所述图像显示帧。
所述的光机的控制方法，其中，所述微动组件采用平移装置；所述位置信息包括：x轴坐标值和y轴坐标值；其中，所述x轴和所述y轴均平行于所述投影组件的投影平面；或者
所述微动组件采用扭转装置；所述位置信息包括：x旋转轴扭转量和y旋转轴扭转量；其中，所述x旋转轴和所述y旋转轴均平行于所述投影组件的投影平面。
第四方面，提供了一种光机的控制***，其中，包括：
获取模块，用于获取光机的微动组件的微动信息和所述光机的图像源的视频信息；其中，所述微动组件与所述图像源物理连接以驱动所述图像源，和/或与所述光机的投影组件物理连接以驱动所述投影组件；
确定模块，用于根据所述微动信息和所述视频信息，确定所述图像源的图像显示信息；
控制模块，用于控制所述微动组件根据所述微动信息进行移动以使所述投影组件投射在所述光机的投影平面上的位置移动，并控制所述图像源根据所述图像显示信息，发出图像光线。
第五方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第三方面任一项所述方法的步骤。
第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第三方面任一项所述的方法的步骤。
有益效果：图像源发出的光经过投影组件的投射出去，在投射的过程中，由于控制微动组件驱动图像源和/或投影组件进行微小间距的快速移动，使得光线的位置和/或角度发生变化，投影组件投射在光机的投影平面上的位置发生移动，图像显示信息增加了预设时间内发出光线的数量，从而可以提高了分辨率。
附图说明
图1是本申请实施例中微动组件与LED图像源物理连接的光机的结构示意图。
图2是本申请实施例中微动组件与LCOS图像源物理连接的光机的结构示意图。
图3是本申请实施例中微动组件与投影组件物理连接的光机的结构示意图。
图4是本申请实施例中二维平移装置的移动轨迹呈矩形的示意图。
图5是本申请实施例中二维平移装置的移动轨迹呈8字形的示意图。
图6是本申请实施例中二维平移装置的移动轨迹呈直线的第一示意图。
图7是本申请实施例中二维平移装置的移动轨迹呈直线的第二示意图。
图8是本申请实施例中二维扭转装置的移动轨迹的示意图。
图9是本申请实施例中光机的控制方法的流程图。
图10是本申请实施例中光机的控制***的功能原理示意图。
图11是本申请实施例中计算机设备的功能原理示意图。
附图标记说明：
10、图像源；11、光源；12、LCOS屏幕；20、投影组件；21、透镜组；30、微动组件；40、控制与驱动组件；50、电缆；100、计算机设备；110、存储器；120、处理器；130、通信总线；140、通信接口；210、获取模块；220、控制模块；230、确定模块。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
请同时参阅图1-图8，本申请提供了一种光机的一些较佳实施例。
如图1-图3所示，光机包括：
图像源10；
投影组件20，设置于所述图像源10的出光方向上；
微动组件30，设置于所述图像源10以驱动所述图像源10，和/或
设置于所述投影组件20以驱动所述投影组件20；
控制与驱动组件40，与图像源10和微动组件30连接，以控制图像源10和微动组件30；
其中，在所述微动组件30驱动过程中，所述投影组件投射在所述光机的投影平面上的位置移动且所述图像源10可点亮若干次。
值得说明的是，图像源10是指发出光线形成图像的装置，投影组件20是指将光线投射到一个平面上的装置，该平面具体为投影平面，微动组件30是指以微小间距快速移动的装置。图像源10发出的光经过投影组件20投射出去，在投射的过程中，由于微动组件30驱动图像源10和/或投影组件20进行微小间距的快速移动，使得投影组件20投射的光线的位置和/或角度发生变化，所述投影组件20投射在所述光机的投影平面上的位置发生移动，增加了预设时间间隔内发出光线的数量，从而提高了人眼观察到的图像的分辨率。
具体地，若图像源10包含n×m个像素，在预设时间间隔内，通过微动组件30使图像源10和/或投影组件20移动，图像源10点亮N次，则图像源10的每个像素发出的光线经投影组件20投射后的角度改变了N次。所述预设时间间隔小于人眼的最大视觉暂留时间，例如预设时间间隔为0.2秒，当然还可以根据需要将预设时间间隔设置为0.1秒、0.15秒。则人眼最终将观察到由N×n×m个像素构成的图像，显示分辨率提高至N倍。在不增加图像源10的尺寸、不减小像素尺寸的情况下，能够显著提高光机的显示分辨率。
具体地，控制与驱动组件40采用电缆50与图像源10和微动组件30连接。控制与驱动组件40用于提供图像源10发光形成图像所需的电信号，以及微动组件30工作所需的电信号。控制与驱动组件40还用于控制图像源10显示图像的时刻、时长。控制与驱动组件40还用于控制微动组件30驱动屏幕、或投影镜组、或投影镜组中的部分镜片进行平移的位移量和位移速度，或控制微动组件30驱动投影镜组中的部分镜片进行扭转的扭转量和扭转速度。控制与驱动电路点亮图像源N次，且图像源10被点亮时、被微动组件30驱动的部件在空间中所处的位置各不相同，那么可以尽可能多的增加像素的数量。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图8，为了简化微动组件30的驱动方式，且避免出现重影，所述微动组件30采用往返的方式移动，所述微动组件30的单次往返的时间小于或等于预设时间间隔。
具体地，采用往返的方式驱动图像源10和/或投影组件20移动，也就是说，自起始点移动一段时间后回到起始点，图像源10和/或投影组件20的移动轨迹形成封闭的轨迹。那么在单次往返移动过程中，图像源10和/或投影组件20的位置与时间相关，确定了与起始点的起始时间之间的时间间隔，根据该时间间隔和移动轨迹，就可以确定图像源10和/或投影组件20的位置。单次往返的时间小于或等于预设时间间隔。人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，感觉到物体的像。但当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续一小段时间，人眼的这种性质被称为"眼睛的视觉暂留"，物体印象延续的这一小段时间称为人眼的视觉暂留时间。由于所述预设时间间隔小于人眼的最大视觉暂留时间，所以在预设时间间隔内，虽然图像源10和/或投影组件20在移动，但是人眼观察到的图像不会形成重影。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图2，所述图像源10采用LED图像源或反射式图像源。
具体地，LED图像源是指采用LED作为光源的图像源，反射式图像源是指基于反射式屏幕的图像源。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图1和图3，LED图像源采用micro LED图像源或mini LED图像源或micro OLED图像源，LED图像源为主动发光器件，不需要额外的照明光源，可以单独形成图像源。
在本申请的一个较佳实施例中，如图2所示，反射式图像源10包括照明结构11和反射式屏幕12。照明结构11发出的光线经过反射式屏幕12后向投影组件20传播。所述反射式屏幕可以是LCOS(Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶)屏幕或DMD(DigitalMicromirror Device，数字微镜阵列)屏幕。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图4，所述投影组件20包括：透镜组21。
具体地，利用透镜组21将图像源10发出的光线投射到投影平面。透镜组21可由单片透镜构成，亦可由多片透镜构成。
投影组件20还可以包括：棱镜、反射镜、波片、偏振片、滤光片中至少一种光学元器件。通过这些光学元器件的组合提高投影效果。例如，提高投影的清晰度等效果。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图4以及图9，所述微动组件30采用平移装置或扭转装置。
具体地，微动组件30在驱动图像源10和/或投影组件20时，采用平移或扭转的方式，平移装置是指在直线上或平面内往返移动的装置，该直线为平行于图像源10所在平面的直线，该平面为平行于图像源10所在平面的平面。通过平移装置可以改变图像源10发出光线的位置，平移前的光线和平移后的光线相互平行。
如图1和图2所示，平移装置可以与LED图像源或反射式图像源连接，平移装置与LED图像源直接连接，平移装置与反射式图像源中的反射式屏幕12连接。如图3所示，平移装置还可以与投影组件20连接，通过平移装置移动投影组件20，从而改变光线穿过投影组件20后的方向，平移装置的平移方向与投影组件20的光轴垂直。如图4所示，平移装置可以与投影组件20中的透镜组21连接，通过平移装置移动透镜组21，从而改变光线穿透透镜组21后的方向，也就改变了光线穿过投影组件20后的方向，平移装置的平移方向与透镜组21的光轴垂直。
扭转装置是指绕一个旋转轴或多个旋转轴往返旋转的装置，旋转轴可以平行于投影平面，也可以不平行于投影平面。扭转装置可以改变光线的传播方向，扭转前的光线和扭转后的光线之间呈一夹角。扭转装置绕一个旋转轴往返旋转时，光线投射到投影平面上的对应直线上。扭转装置绕多个旋转轴往返旋转时，光线投射到投影平面上的对应平面区域内。扭转装置可以与投影组件20连接，扭转装置驱动整个投影组件20扭转，则可以改变投影组件20发出的光线的角度。
扭转装置可以与投影组件20中的构件连接，例如，扭转装置与投影组件20中的透镜组21连接，通过扭转装置扭转透镜组21，从而改变光线穿过透镜组21后的方向，光线穿过投影组件20后光线的方向改变了。扭转装置还可以与LED图像源或反射式图像源连接，扭转装置与LED图像源直接连接，扭转装置与反射式图像源中的反射式屏幕12连接。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图5-图8，所述平移装置为一维平移装置或二维平移装置。
具体地，一维平移装置是指在直线上往返移动的装置，该直线平行于图像源10所在的平面，一维平移装置移动时，可以使光线投射在投影平面上的位置沿直线移动，可以增加投影平面的直线上显示的像素数量。
二维平移装置是指在平面内往返移动的装置，该平面平行于图像源10所在的平面，二维平移装置移动时，可以使光线投射在投影平面上的位置在平面内移动，则光线投射到投影平面时，可以增加投影平面的平面区域内显示的像素数量。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图5-图6，所述二维平移装置的移动轨迹呈矩形、8字形。
具体地，经过二维平移装置的驱动后，光线在投影平面上的移动轨迹也呈矩形、8字形，也就是说，二维平移装置的移动轨迹呈矩形时，光线在投影平面上的移动轨迹也呈矩形。二维移动装置的移动轨迹可以根据需要设定，例如，采用矩形的移动轨迹，三角形的移动轨迹或者8字形的移动轨迹等。当然还可以采用其它更复杂的移动轨迹，例如，田字形的移动轨迹。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图4和图9，所述扭转装置为一维扭转装置或二维扭转装置。
具体地，一维扭转装置是指绕一个旋转轴往返旋转的装置，一维扭转装置移动时，可以使光线投射到投影平面上的位置沿直线移动，则光线投射到投影平面上时，可以增加投影平面的对应直线上显示的像素数量。
二维扭转装置是指绕多个旋转轴往返旋转的装置，二维扭转装置移动时，可以使光线投射到投影平面上的位置在平面区域内移动，则光线投射到投影平面时，可以增加投影平面的对应平面区域上显示的像素数量。
在本申请的一个较佳实施例中，如图9所示，经过二维扭转装置的驱动后，光线投射在投影平面上的位置的移动轨迹呈矩形、三角形、8字形。
具体地，调整二维扭转装置的扭转形式，可以调整光线投射在投影平面上的位置的移动轨迹。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图1、图5、图6、图8以及图9，为了避免相邻两个像素之间相互干扰，微动组件30驱动图像源10和/或投影组件20移动时，光线在投影平面上沿图像源10长边方向上的最大位移小于长边方向上相邻两个像素之间的间隔，光线在投影平面上沿图像源10短边方向上的最大位移小于短边方向上相邻两个像素之间的间隔。这里相邻两个像素之间的间隔为相邻两个像素的几何中心之间的间距。
具体地，微动组件30在驱动过程中，光机发射出的光线经过人眼晶状体成像在视网膜上的图像会发生微小平移，微动组件30的平移量和扭转量依赖具体光学组件的选取，但要确保：视网膜上图像的微小平移所形成的轨迹，在图像长边和短边方向上的最大位移，小于视网膜上图像的相邻像素间隔。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图3，所述微动组件30包括微型马达、电容式MEMS驱动器件、电感式MEMS驱动器件、压电式驱动器件中的至少一种。
具体地，微动组件30可以是振荡型微动组件30，也可以是步进式微动组件30。例如，采用微型马达、电容式MEMS驱动器件、电感式MEMS驱动器件、压电式驱动器件等。微动组件30可以包含位移或扭转反馈，通过统计微型马达行程、电容器的电容变化、电感器的霍尔效应变化、压阻器件的电阻变化等方式，测量被驱动部件的位移或扭转量。该微动组件30包括移动部与固定部。移动部的一端与屏幕(如反射式屏幕等)或者投影组件20或者投影镜组中的部分透镜组21相连，另一端与固定部相连。移动部与固定部采用连接件连接，该连接件可以是刚性的也可以是弹性的。该连接件的连接形式可以表现为连杆、曲轴、弹簧、铰链或者以上任意形式的组合。该连接件的长度方向，即，移动部与固定部的连接方向，连接件的长度方向与移动部可以处在同一平面或相互平行、相互垂直。连接件的长度方向与移动部处在同一平面或相互平行时，微动组件30的驱动方向平行于连接件的长度方向的情况下，移动部的运动方式表现为平动；微动组件30的驱动方向垂直于连接件的长度方向的情况下，移动部的运动方式表现为扭转。连接件的长度方向与移动部相互垂直时，微动组件30的驱动方向垂直于连接件的长度方向情况下，移动部的运动方式表现为平移；微动组件30的驱动方向平行于连接件的长度方向的情况下，移动部的运动方式表现为扭转。
基于上述实施例的光机，本申请实施例还提供了一种光机的控制方法的较佳实施例：
如图9所示，本申请实施例的光机的控制方法，包括以下步骤：
步骤S100、获取光机的微动组件的微动信息和所述光机的图像源的视频信息；其中，所述微动组件与所述图像源物理连接以驱动所述图像源，和/或与所述光机的投影组件物理连接以驱动所述投影组件。
步骤S200、根据所述微动信息和所述视频信息，确定所述图像源的图像显示信息。
步骤S300、控制所述微动组件根据所述微动信息进行移动以使所述投影组件投射在所述光机的投影平面上的位置移动，并控制所述图像源根据所述图像显示信息，发出图像光线。
值得说明的是，图像源10是指发出光线形成图像的装置，视频信息是指图像源显示的图像的信息，投影组件20是指将光线投射到一个平面上的装置，该平面具体为投影平面，微动组件30是指以微小间距快速移动的装置，微动信息是指微动组件移动的信息。图像源10发出的光经过投影组件20的投射出去，在投射的过程中，由于控制微动组件30驱动图像源10和/或投影组件20进行微小间距的快速移动，使得光线的位置和/或角度发生变化，所述投影组件20投射在所述光机的投影平面上的位置移动，根据微动信息和视频信息，得到了图像显示信息，图像显示信息增加了预设时间内发出光线的数量，从而可以提高了分辨率。
具体地，若图像源10发出的光线形成n×m个像素，在预设时间内，通过微动组件30的使图像源10或投影组件20移动，图像源10点亮N次，也就是说，每束光线改变N次，则最终可以形成N×n×m个像素，那么分辨率提高N倍。在不增加图像源10的尺寸、不减小像素尺寸的情况下，能够显著提高光机的分辨率。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图1、图4-图5以及图7，为了简化微动组件30的驱动方式，且避免出现重影，所述微动组件30采用往返的方式移动，所述微动组件30的单次往返的时间小于或等于预设时间间隔。
具体地，采用往返的方式驱动图像源10和/或投影组件20移动，也就是说，自起始点移动一段时间后回到起始点，图像源10和/或投影组件20移动轨迹形成封闭的轨迹。那么在单次往返移动过程中，图像源10和/或投影组件20的位置与时间相关，确定了与起始点的起始时间之间的时间间隔，根据该时间间隔和移动轨迹，就可以确定图像源10和/或投影组件20的位置。由于单次往返的时间小于或等于预设时间间隔，在预设时间间隔内，虽然图像源10和/或投影组件20在移动，预设时间间隔较小时，不会形成重影。
所述微动信息包括：移动轨迹和单次往返的时间，所述视频信息包括：点亮频率和若干个视频帧。
具体地，移动轨迹是指微动组件移动的轨迹，单次往返的时间是指自起始点移动并首次回到起始点之间的时间，点亮频率是指图像源点亮的频率，视频帧是指视频中的图像。
步骤S200包括：
S210、根据所述单次往返的时间与所述点亮频率，确定所述单次往返的时间内的点亮时刻；其中，所述点亮时刻有若干个；
S220、根据所述移动轨迹和所述点亮时刻，确定所述点亮时刻的位置信息；
S230、根据若干个所述视频帧、所述点亮时刻以及所述位置信息，确定所述图像源的图像显示信息。
具体地，在单次往返的时间内，有若干个点亮时刻。例如，如图4所示，单次往返的移动轨迹为1a-1b-1c-1d-1a，则在单次往返的时间内，有4个点亮时刻。根据移动轨迹和点亮时刻，就可以确定微动组件在点亮时刻的位置信息，例如，在第1个点亮时刻时，微动组件位于1a位置；在第2个点亮时刻时，微动组件位于1b位置；在第3个点亮时刻时，微动组件位于1c位置；在第4个点亮时刻时，微动组件位于1d位置。
由于微动组件驱动图像源或投影组件移动，那么投射到投影平面上的光线的位置发生变化，那么图像源在点亮时，会根据图像显示信息进行点亮，而不是采用原来的视频信息点亮。具体地，可以根据视频帧、点亮时刻以及位置信息，确定图像显示信息，从而在提高分辨率的基础上，确保画面质量。
在本申请的一个较佳实施例中，所述预设时间间隔为0.2s。
具体地，由于人眼的最大视觉暂留时间约为0.2s，物体在快速运动时,当人眼所看到的影像消失后，人眼仍能继续保留其影像0.1-0.4秒左右的图像，这种现象被称为视觉暂留现象。是人眼具有的一种性质。人眼观看物体时，成像于视网膜上，并由视神经输入人脑，感觉到物体的像。但当物体移去时，视神经对物体的印象不会立即消失，而要延续0.1-0.4秒的时间，人眼的这种性质被称为"眼睛的视觉暂留"。预设时间间隔采用0.2s，则微动组件30的单次往返的时间内的移动不会被人眼察觉到，人眼看到的是一个图像，而不是一系列移动图像。
所述图像显示信息包括若干个图像显示帧，图像显示帧是指图像源实际显示的图像。
步骤S230包括：
S231、确定若干个所述视频帧中所述点亮时刻对应的视频帧；
S232、针对所述点亮时刻对应的视频帧，根据该视频帧和所述位置信息，确定所述点亮时刻对应的图像显示帧；
S233、根据所有点亮时刻对应的图像显示帧，得到所述图像源的图像显示信息。
具体地，在单次往返的时间内，视频信息中存在有若干个视频帧，每个点亮时刻存在对应的视频帧，单个点亮时刻对应的视频帧至少有一个。根据点亮时刻对应的视频帧以及位置信息，确定点亮时刻对应的图像显示帧。得到的图像显示帧与视频帧并不完全相同，由此可以消除微动组件的位置变化带来的影响。
点亮时刻对应的图像显示帧的数量，与该点亮时刻对应的视频帧的数量相同，则图像显示信息的帧率与视频信息的帧率相同。
在图像源对视频信息进行显示时，视频帧的分辨率可能大于图像源的分辨率，也可能等于图像源的分辨率。视频帧的分辨率可能大于图像源的分辨率时，需要对视频帧进行下采样使得视频帧的分辨率与图像源的分辨率相同，才能对视频帧进行显示。所述视频帧的分辨率等于所述图像源的分辨率时，图像源可以对视频帧直接显示。
视频帧的分辨率等于图像源的分辨率时，步骤S232具体包括：
S2321a、针对该视频帧的每一个像素，根据所述位置信息，确定该像素的相邻像素；
S2322a、根据所述位置信息，该像素的像素值以及所述相邻像素的像素值，确定图像显示像素值；
S2323a、根据所有所述图像显示像素值，得到所述图像显示帧。
具体地，由于微动组件在移动过程中，每个像素的移动是同步的，因此，各像素采用相同的位置信息。根据位置信息确定每个像素的相邻像素，相邻像素是指与某一像素相邻的像素。像素及该像素的相邻像素的数量可以有4个，如图6-图8所示，针对像素1来说，在微动组件移动过程中，位置信息是朝向像素2、像素3以及像素4的，则像素2、像素3以及像素4为像素1的相邻像素，则总共4个像素。当然在移动轨迹在更大范围移动时，像素及该像素的相邻像素的数量可以有9个。
微动组件移动到不同位置时，图像显示像素值不同，根据位置信息该像素的像素值以及所述相邻像素的像素值，确定图像显示像素值。如图6所示，微动组件自几何中心1a移动至几何中心1b时，虚线框形成的像素的图像显示像素值根据几何中心1b的位置信息、像素1的像素值、像素2的像素值、像素3的像素值以及像素4的像素值确定。
举例说明，像素1的像素值为A1，像素2的像素值为A2，像素3的像素值为A3，像素4的像素值为A4，像素1与像素2的间距(即几何中心1a与几何中心2a的间距)为X，像素1与像素3的间距(即几何中心1a与几何中心3a的间距)为Y，几何中心1b的位置信息为(Δx，Δy)，则几何中心1b的图像显示像素值为：
Figure BDA0003621356650000171
视频帧的每一个像素，可以得到对应的图像显示像素值，根据所有图像显示像素值，得到所述图像显示帧，也就是说，所有图像显示像素值依次排列，形成图像显示帧。
视频帧的分辨率大于图像源的分辨率时，步骤S232具体包括：
S2321b、确定所述视频帧的滑动窗口和滑动步长；其中，所述滑动窗口和所述滑动步长根据所述视频帧的分辨率和所述图像源的分辨率确定；
S2322b、根据所述位置信息，确定所述滑动窗口的起始位置，在所述视频帧上按照滑动步长移动所述滑动窗口，每次移动所述滑动窗口后，根据所述滑动窗口内所有像素的像素值，确定图像显示像素值；
S2323b、根据所有所述图像显示像素值，得到所述图像显示帧。
具体地，视频帧的分辨率较高时，视频帧的像素较多，需要下采样，减少像素的数量，降低视频帧的分辨率，以便图像源显示。在下采样时，将滑动窗口置于视频帧上第一个像素处(即以第一个像素作为滑动窗口的起始位置)，并根据滑动窗口内所有像素的像素值进行计算得到一个像素值，然后按照滑动步长移动滑动窗口，每移动一次，根据滑动窗口内所有像素的像素值进行计算得到一个像素值。通过设置滑动窗口的大小和滑动步长的大小，可以将视频帧缩小，以匹配图像源的分辨率。例如，视频帧的分辨率为500*500，图像源的分辨率为200*200，则可以将滑动窗口设置为300*300，滑动步长设置为100。
由于微动组件移动了图像源或投影组件，因此，需要根据位置信息，确定滑动窗口的起始位置。例如，视频帧的分辨率为500*500，图像源的分辨率为200*200，滑动窗口设置为300*300，滑动步长设置为100时，位置信息为(100，100)，则滑动窗口的起始位置为(100，100)，而不是原来的(1，1)，根据滑动窗口内所有像素的像素值进行计算得到一个图像显示像素值。然后继续按照滑动步长移动滑动窗口，每移动一次，根据滑动窗口内所有像素的像素值进行计算得到一个图像显示像素值。需要说明的是，滑动窗口中超出视频帧的部分，可以将该部分的像素值设定为预设像素值，并参与图像显示像素值的计算。
视频帧上滑动窗口每移动一次，可以得到对应的图像显示像素值，根据所有图像显示像素值，得到所述图像显示帧，也就是说，所有图像显示像素值依次排列，形成图像显示帧。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图2，所述图像源10采用LED图像源或LCOS图像源。
具体地，LED图像源是指采用LED作为光源的图像源，LCOS图像源是指包括基于LCOS的图像源，LCOS(Liquid Crystal on Silicon，液晶硅)是一种有源点阵反射式液晶显示技术。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图1和图3，LED图像源采用microLED图像源或microOLED图像源，LED图像源为主动发光器件，不需要额外的照明光源，可以单独形成图像源。
在本申请的一个较佳实施例中，如图2所示，LCOS图像源10包括光源11和LCOS屏幕12，LCOS屏幕12位于所述光源11与所述投影组件20之间。光源11发出的光线经过LCOS屏幕12后向投影组件20传播。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图3，所述投影组件20包括：透镜21。
具体地，利用透镜21对图像源10发出的光线进行投射到头投影平面。例如，采用两个不同直径大小的凸透镜21形成透镜21组件，可以将图像源10形成的图像进行放大或缩小。
投影组件20还包括：棱镜、反射镜、波片、偏振片中至少一种光学元器件。通过这些光学元器件的组合提高投影效果。例如，增加投影距离等效果。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图1-图3以及图8，所述微动组件30采用平移装置或扭转装置。
具体地，微动组件30在驱动图像源10和/或投影组件20时，采用平移或扭转的方式，平移装置是指在直线上或平面内往返移动的装置，该直线为平行于投影平面的直线，该平面为平行于投影平面的平面。通过平移装置可以改变光线的位置，平移前的光线和平移后的光线相互平行。
如图1和图2所示，平移装置可以与LED图像源或LCOS图像源连接，平移装置与LED图像源直接连接，平移装置与LCOS图像源中的LCOS屏幕12连接。如图3和图8所示，平移装置还可以与投影组件20连接，例如，平移装置与投影组件20中的透镜21连接，通过平移装置移动透镜21，从而改变光线穿透单个透镜21后的方向，也就改变了光线穿过投影组件20后光线的位置。平移装置的平移方向与透镜21的光轴垂直。
微动组件采用平移装置时，所述位置信息包括：x轴坐标值和y轴坐标值；其中，所述x轴和所述y轴均平行于所述投影组件的投影平面。具体地，基于平移装置建立二维的x-y坐标系，通过x轴坐标值和y轴坐标值表示位置信息。
扭转装置是指在以一个旋转轴或多个旋转轴为中心轴往返旋转的装置，该旋转轴为平行于投影平面的直线。扭转装置可以改变光线的传播方向，扭转前的光线和扭转后的光线之间呈一夹角。扭转装置以一个旋转轴为中心轴往返旋转时，光线投射到投影平面上对应直线上。扭转装置以多个旋转轴为中心轴往返旋转时，光线投射到投影平面上对应平面区域内。扭转装置可以与投影组件20连接，扭转装置驱动投影组件20扭转，则可以改变投影组件20发出的光线的角度。
扭转装置可以与投影组件20连接，例如，扭转装置与投影组件20中的透镜21连接，通过扭转装置扭转透镜21，从而改变光线穿透单个透镜21后的方向，光线穿过投影组件20后光线的方向改变了。扭转装置还可以与LED图像源或LCOS图像源连接，扭转装置与LED图像源直接连接，扭转装置与LCOS图像源中的LCOS屏幕12连接。
微动组件采用扭转装置时，所述位置信息包括：x旋转轴扭转量和y旋转轴扭转量；其中，所述x旋转轴和所述y旋转轴均平行于所述投影组件的投影平面。基于扭转装置建立二维x-y坐标系，通过x旋转轴扭转量和y旋转轴扭转量表示位置信息，x旋转轴扭转量是以y旋转轴为中心轴扭转后x旋转轴扭转的角度，y旋转轴扭转量是以x旋转轴为中心轴扭转后y旋转轴扭转的角度。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图4-图7，所述平移装置为一维平移装置或二维平移装置。
具体地，一维平移装置是指在直线上往返移动的装置，该直线平行于投影平面，一维平移装置移动时，可以使投射在投影平面上的光线沿直线移动，可以增加投影平面的直线上的像素数量。
二维平移装置是指在平面内往返移动的装置，该平面平行于投影平面，二维平移装置移动时，可以使投射在投影平面上的光线在平面内移动，则光线投射到投影平面时，可以增加投影平面的平面区域内的像素数量。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图4-图7，所述二维平移装置的移动轨迹呈矩形、三角形、8字形。
具体地，经过二维平移装置的驱动后，光线在投影平面上的移动轨迹也呈矩形、三角形、8字形，也就是说，维平移装置的移动轨迹呈矩形时，光线在投影平面上的移动轨迹也呈矩形。二维移动装置的移动轨迹可以根据需要设定，例如，采用矩形的移动轨迹，三角形的移动轨迹或者8字形的移动轨迹等。当然还可以采用其它更复杂的移动轨迹，例如，田字形的移动轨迹。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图3和图8，所述扭转装置为一维扭转装置或二维扭转装置。
具体地，一维扭转装置是指以一个旋转轴为中心轴往返旋转的装置，一维扭转装置移动时，可以使光线投射到投影平面上的位置沿直线移动，则光线投射到投影平面上时，可以增加投影平面的对应直线上的像素数量。
二维扭转装置是指多个旋转轴为中心轴往返旋转的装置，二维扭转装置移动时，可以使光线投射到投影平面上的位置在平面区域内移动，则光线投射到投影平面时，可以增加投影平面的对应平面区域上的像素数量。
在本申请的一个较佳实施例中，如图8所示，经过二维扭转装置的驱动后，投射在投影平面上的光线的移动轨迹呈矩形、三角形、8字形。
具体地，调整二维扭转装置的扭转形式，可以调整投射在投影平面上的光线的移动轨迹。
在本申请的一个较佳实施例中，请同时参阅图1、图4、图5、图7以及图8，为了避免相邻两个像素之间相互干扰，微动组件30驱动图像源10和投影组件20移动，以改变投射在投影平面上的光线移动在长边和短边方向上的最大位移，小于相邻两个像素之间的间隔。
具体地，微动组件30在驱动过程中，光机发射出的光线经过人眼晶状体成像在视网膜上的图像会发生微小平移，微动组件30的平移量和扭转量依赖具体光学组件的选取，但要确保：视网膜上图像的微小平移所形成的轨迹，在图像长边和短边方向上的最大位移，小于视网膜上图像的相邻像素间隔。
下面对微动组件的移动轨迹进行说明：
具体实施例一
微动组件驱动图像源在其所在平面内进行二维微小平移。选取图像源的屏幕上的任意一个像素、标为像素1，其相邻像素标位像素2，如图5所示。像素1和像素2的几何中心分别为几何中心1a和几何中心2a。在本实施例中，微动组件首先驱动屏幕沿其长边平移(位移量Δx)、像素1的几何中心由位置1a移动至位置1b，再驱动屏幕沿其短边平移(位移量Δy)、像素1的几何中心由位置1b移动至位置1c，再驱动屏幕沿其长边平移(位移量-Δx)、像素1的几何中心由位置1c移动至位置1d，最后屏幕沿其短边平移(位移量-Δy)回到起始位置。该过程耗时ΔT，且位移量Δx和位移量Δy分别小于屏幕沿长边和短边方向的像素间隔，这里的像素间隔为图像源所包含的相邻两个像素的几何中心之间的距离，即几何中心1a和几何中心2a之间的距离。
在该过程中，像素1的几何中心的轨迹为位置1a至位置1b、再至位置1c、再至位置1d、最后回到位置1a，呈矩形，如图5所示。该轨迹即为平面微小平移的二维轨迹。在位置1a、位置1b、位置1c和位置1d时，图像源点亮，则图像源在ΔT时间内点亮N＝4次。
由于ΔT小于等于人眼的最大视觉暂留时间，因此该过程中、人眼观察像素1的显示效果相当于几何中心位于1a、1b、1c和1d共4个位置处的4个像素的显示效果。对于整个屏幕而言，人眼观察的效果相当于4×n×m个像素显示的效果。因此实现了显示分辨率的提升。
具体实施例二
微动组件驱动图像源在其所在平面内进行二维微小平移。图像源上任一像素1的几何中心轨迹如图6所示。在像素1的几何中心位于1a、1b、1c、1d共计4个位置时，屏幕点亮。对于整个屏幕而言，人眼观察的效果相当于4×n×m个像素显示的效果。本实施例中，屏幕微小平移轨迹在沿屏幕长边和短边两个方向上的最大位移分别为位移量Δx和位移量Δy，分别小于屏幕沿长边和短边方向的像素间隔。实际上，只要在该轨迹上4个不同的位置处点亮屏幕，就能实现4×n×m分辨率的显示效果。(本实施例用于说明：本申请实施例对屏幕的二维平移轨迹不做具体形状限制，屏幕的点亮位置也不做具体限制、但是各个点亮位置在轨迹上不能重合)。如图5所示，图像源形成8字形移动轨迹，当然还可以采用其它移动轨迹，例如，依次经过位置1a、位置1b、位置1d、位置1c并回到1a时，形成平行四边形轨迹。改变位置1a、位置1b、位置1c、位置1d时，可以形成不同形状的轨迹。
具体实施例三
微动组件为一维平移装置，驱动屏幕做一维微小平移。如图7和图8所示，此时像素1的几何中心在由位置1a至位置1b连成的直线段之间往返。屏幕的平移轨迹为图7所示的位置1a至位置1b的往返直线段。该轨迹在沿屏幕长边和短边两个方向上的最大位移分别为位移量Δx和位移量Δy，分别小于屏幕沿长边和短边方向的像素间隔。长边方向上相邻两个像素之间的间距为像素1中位置1a与像素2中位置2a之间的间距，或者像素3中位置3a与像素4中位置4a之间的间距。短边方向上相邻两个像素之间的间距为像素1中位置1a与像素3中位置3a之间的间距，或者像素2中位置2a与像素4中位置4a之间的间距。在该往返直线段轨迹上任取N＝2个不同的位置点亮屏幕，人眼观察到的显示分辨率为2×n×m。因此实现了显示分辨率的提升。图7和图8所示的本实施例，往返直线段轨迹的方向不做具体限制。
具体实施例四
微动组件为二维扭转装置，驱动投影镜组中的部分透镜扭转。如图8所示，被驱动的透镜(或透镜组)绕x轴、y轴扭转，使得光机出射光经人眼晶状体成像在视网膜上的图像中的某一像素1(可以为任意一个像素，不特指)的中心沿着位置4a，位置4b，位置4c，位置4d依次移动；该轨迹沿屏幕长边和短边两个方向的最大位移分别为位移量Δx和位移量Δy，分别小于视网膜上的图像沿屏幕长边和短边两个方向的像素间隔。在4a-4b-4c-4d-4a轨迹上4个不同的位置处，图像源点亮屏幕。像素1的中心沿轨迹4a-4b-4c-4d-4a完整运动一次的时间为ΔT，由于ΔT小于等于人眼的最大视觉暂留时间，人眼观察的效果相当于4×n×m个像素显示的效果，实现了显示分辨率的提升。
如图10所示，基于上述任意一实施例所述的光机的控制方法，本申请实施例还提供了一种光机的控制***，其中，包括：
获取模块210，用于获取光机的微动组件的微动信息和所述光机的图像源的视频信息；其中，所述微动组件与所述图像源物理连接以驱动所述图像源，和/或与所述光机的投影组件物理连接以驱动所述投影组件；
确定模块230，用于根据所述微动信息和所述视频信息，确定所述图像源的图像显示信息；
控制模块220，用于控制所述微动组件根据所述微动信息进行移动以使所述投影组件投射在所述光机的投影平面上的位置移动，并控制所述图像源根据所述图像显示信息，发出图像光线。
如图11所示，基于上述任意一实施例所述的光机的控制方法，本申请实施例还提供了一种计算机设备110，包括存储器110和处理器120，所述存储器110存储有计算机程序，所述处理器120执行所述计算机程序时实现如下步骤：
获取光机的微动组件的微动信息和所述光机的图像源的视频信息；其中，所述微动组件与所述图像源物理连接以驱动所述图像源，和/或与所述光机的投影组件物理连接以驱动所述投影组件；
根据所述微动信息和所述视频信息，确定所述图像源的图像显示信息；
控制所述微动组件根据所述微动信息进行移动以使所述投影组件投射在所述光机的投影平面上的位置移动，并控制所述图像源根据所述图像显示信息，发出图像光线。
具体地，计算机设备110还包括通讯总线130，存储器110和处理器120均与通信总线130连接。计算机设备110还包括通信接口140，通信接口140与通信总线130连接。
基于上述任意一实施例所述的光机的控制方法，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：
获取光机的微动组件的微动信息和所述光机的图像源的视频信息；其中，所述微动组件与所述图像源物理连接以驱动所述图像源，和/或与所述光机的投影组件物理连接以驱动所述投影组件；
根据所述微动信息和所述视频信息，确定所述图像源的图像显示信息；
控制所述微动组件根据所述微动信息进行移动以使所述投影组件投射在所述光机的投影平面上的位置移动，并控制所述图像源根据所述图像显示信息，发出图像光线。
应当理解的是，本申请上述实施例的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本申请所附权利要求的保护范围。

Claims (19)

1.一种光机，其特征在于，其包括：
图像源；
投影组件，设置于所述图像源的出光方向上；
微动组件，与所述图像源物理连接以驱动所述图像源，和/或与所述投影组件物理连接以驱动所述投影组件；
控制与驱动组件，与所述图像源和所述微动组件连接，以控制所述图像源和所述微动组件；
其中，在所述微动组件驱动过程中，所述投影组件投射在所述光机的投影平面上的位置移动且所述图像源可点亮若干次。
2.根据权利要求1所述的光机，其特征在于，所述微动组件采用往返的方式移动，所述微动组件的单次往返的时间小于或等于预设时间间隔。
3.根据权利要求2所述的光机，其特征在于，所述预设时间间隔小于人眼的最大视觉暂留时间。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的光机，其特征在于，所述图像源采用LED图像源或反射式图像源；和/或
所述微动组件采用平移装置或扭转装置。
5.根据权利要求4所述的光机，其特征在于，所述反射式图像源包括：
照明结构；
反射式屏幕，所述照明结构发出的光线经过所述反射式屏幕后向所述投影组件传播；
其中，当所述微动组件设置于所述图像源时，所述微动组件采用平移装置，并与所述反射式屏幕连接。
6.根据权利要求4所述的光机，其特征在于，所述投影组件包括：
透镜组；
其中，当所述微动组件设置于所述投影组件时，所述微动组件采用扭转装置，并与所述透镜组连接。
7.根据权利要求4所述的光机，其特征在于，所述平移装置为一维平移装置或二维平移装置。
8.根据权利要求7所述的光机，其特征在于，所述二维平移装置的移动轨迹呈矩形、8字形。
9.根据权利要求8所述的光机，其特征在于，所述微动组件包括微型马达、电容式MEMS驱动器件、电感式MEMS驱动器件、压电式驱动器件中的至少一种。
10.一种AR近眼显示装置，其特征在于，其包括如权利要求1至9中任一项所述的光机。
11.一种光机的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括步骤：
获取光机的微动组件的微动信息和所述光机的图像源的视频信息；其中，所述微动组件与所述图像源物理连接以驱动所述图像源，和/或与所述光机的投影组件物理连接以驱动所述投影组件；
根据所述微动信息和所述视频信息，确定所述图像源的图像显示信息；
控制所述微动组件根据所述微动信息进行移动以使所述投影组件投射在所述光机的投影平面上的位置移动，并控制所述图像源根据所述图像显示信息，发出图像光线。
12.根据权利要求11所述的光机的控制方法，其特征在于，所述微动组件采用往返的方式移动，所述微动组件的单次往返的时间小于或等于预设时间间隔；
所述微动信息包括：移动轨迹和单次往返的时间，所述视频信息包括：点亮频率和若干个视频帧；
所述根据所述微动信息和所述视频信息，确定所述图像源的图像显示信息，包括：
根据所述单次往返的时间与所述点亮频率，确定所述单次往返的时间内的点亮时刻；其中，所述点亮时刻有若干个；
根据所述移动轨迹和所述点亮时刻，确定所述点亮时刻的位置信息；
根据若干个所述视频帧、所述点亮时刻以及所述位置信息，确定所述图像源的图像显示信息。
13.根据权利要求12所述的光机的控制方法，其特征在于，所述预设时间间隔为0.2s；所述图像显示信息包括若干个图像显示帧；
所述根据若干个所述视频帧、所述点亮时刻以及所述位置信息，确定所述图像源的图像显示信息，包括：
确定若干个所述视频帧中所述点亮时刻对应的视频帧；
针对所述点亮时刻对应的视频帧，根据该视频帧和所述位置信息，确定所述点亮时刻对应的图像显示帧；
根据所有点亮时刻对应的图像显示帧，得到所述图像源的图像显示信息。
14.根据权利要求13所述的光机的控制方法，其特征在于，所述视频帧的分辨率等于所述图像源的分辨率；
所述针对所述点亮时刻对应的视频帧，根据该视频帧和所述位置信息，确定所述点亮时刻对应的图像显示帧，包括：
针对该视频帧的每一个像素，根据所述位置信息，确定该像素的相邻像素；
根据所述位置信息，该像素的像素值以及所述相邻像素的像素值，确定图像显示像素值；
根据所有所述图像显示像素值，得到所述图像显示帧。
15.根据权利要求13所述的光机的控制方法，其特征在于，所述视频帧的分辨率大于所述图像源的分辨率；
所述针对所述点亮时刻对应的视频帧，根据该视频帧和所述位置信息，确定所述点亮时刻对应的图像显示帧，包括：
确定所述视频帧的滑动窗口和滑动步长；其中，所述滑动窗口和所述滑动步长根据所述视频帧的分辨率和所述图像源的分辨率确定；
根据所述位置信息，确定所述滑动窗口的起始位置，在所述视频帧上按照滑动步长移动所述滑动窗口，每次移动所述滑动窗口后，根据所述滑动窗口内所有像素的像素值，确定图像显示像素值；
根据所有所述图像显示像素值，得到所述图像显示帧。
16.根据权利要求12-15任意一项所述的光机的控制方法，其特征在于，所述微动组件采用平移装置；所述位置信息包括：x轴坐标值和y轴坐标值；其中，所述x轴和所述y轴均平行于所述投影组件的投影平面；或者
所述微动组件采用扭转装置；所述位置信息包括：x旋转轴扭转量和y旋转轴扭转量；其中，所述x旋转轴和所述y旋转轴均平行于所述投影组件的投影平面。
17.一种光机的控制***，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取光机的微动组件的微动信息和所述光机的图像源的视频信息；其中，所述微动组件与所述图像源物理连接以驱动所述图像源，和/或与所述光机的投影组件物理连接以驱动所述投影组件；
确定模块，用于根据所述微动信息和所述视频信息，确定所述图像源的图像显示信息；
控制模块，用于控制所述微动组件根据所述微动信息进行移动以使所述投影组件投射在所述光机的投影平面上的位置移动，并控制所述图像源根据所述图像显示信息，发出图像光线。
18.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求11至16中任一项所述方法的步骤。
19.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求11至16中任一项所述的方法的步骤。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023207577A1 (zh) * 2022-04-28 2023-11-02 珠海莫界科技有限公司 一种光机、光机的控制方法及ar近眼显示装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102473386A (zh) * 2009-07-01 2012-05-23 夏普株式会社 图像显示装置
US20160313558A1 (en) * 2015-04-26 2016-10-27 Roman Gutierrez Near-eye light-field display system
CN106094409A (zh) * 2016-08-19 2016-11-09 广景视睿科技（深圳）有限公司 一种投影装置
CN110824490A (zh) * 2019-09-27 2020-02-21 深圳奥锐达科技有限公司 一种动态距离测量***及方法
CN111965820A (zh) * 2020-08-07 2020-11-20 联想(北京)有限公司 一种光学结构和可穿戴式设备
CN112596245A (zh) * 2020-12-28 2021-04-02 歌尔股份有限公司 一种光学组件及ar设备
CN112817203A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 亿信科技发展有限公司 一种投影光机及其的控制方法、投影设备
CN113470588A (zh) * 2021-06-29 2021-10-01 腾讯科技（深圳）有限公司 液晶显示屏的驱动方法、电子设备及驱动芯片
CN114326129A (zh) * 2022-02-22 2022-04-12 亿信科技发展有限公司 一种虚拟现实眼镜

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130285885A1 (en) * 2012-04-25 2013-10-31 Andreas G. Nowatzyk Head-mounted light-field display
US9860522B2 (en) * 2012-08-04 2018-01-02 Paul Lapstun Head-mounted light field display
US11607600B2 (en) * 2017-08-24 2023-03-21 Vuzix Corporation Swim AR goggles
CN113960865A (zh) * 2020-07-21 2022-01-21 深圳光峰科技股份有限公司 光源装置、成像装置及显示装置
CN114740625B (zh) * 2022-04-28 2023-08-01 珠海莫界科技有限公司 一种光机、光机的控制方法及ar近眼显示装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102473386A (zh) * 2009-07-01 2012-05-23 夏普株式会社 图像显示装置
US20160313558A1 (en) * 2015-04-26 2016-10-27 Roman Gutierrez Near-eye light-field display system
CN106094409A (zh) * 2016-08-19 2016-11-09 广景视睿科技（深圳）有限公司 一种投影装置
CN110824490A (zh) * 2019-09-27 2020-02-21 深圳奥锐达科技有限公司 一种动态距离测量***及方法
CN111965820A (zh) * 2020-08-07 2020-11-20 联想(北京)有限公司 一种光学结构和可穿戴式设备
CN112596245A (zh) * 2020-12-28 2021-04-02 歌尔股份有限公司 一种光学组件及ar设备
CN112817203A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 亿信科技发展有限公司 一种投影光机及其的控制方法、投影设备
CN113470588A (zh) * 2021-06-29 2021-10-01 腾讯科技（深圳）有限公司 液晶显示屏的驱动方法、电子设备及驱动芯片
CN114326129A (zh) * 2022-02-22 2022-04-12 亿信科技发展有限公司 一种虚拟现实眼镜

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023207577A1 (zh) * 2022-04-28 2023-11-02 珠海莫界科技有限公司 一种光机、光机的控制方法及ar近眼显示装置

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