一種平面圖面隱形的投影照明方法及投影照明設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及投影照明技術(shù)，提供了一種平面圖面隱形的投影照明方法，包括以下步驟：步驟1：將平面圖面進行區(qū)塊劃分，并根據(jù)平面圖面區(qū)塊確定投影照明模塊的位置和對投影區(qū)塊進行校正；步驟2：對所述投影照明模塊中的各個模組設(shè)定三個不同發(fā)射光譜強度的窄波段LED光源，并投射到各個平面圖面區(qū)塊上，并確定各個所述平面圖面區(qū)塊在不同的發(fā)射光譜強度下的反射率；步驟3：根據(jù)所述反射率重新設(shè)定三個窄波段LED光源的發(fā)射光譜強度，使被投影的各個平面圖面區(qū)塊反射的色度呈現(xiàn)預期的色度或與背景色度一致。所述的方法通過調(diào)整投影照明模塊LED光源的強度，從而使得所有對應(yīng)區(qū)塊的圖面呈現(xiàn)出所需要的光亮度及色度，使平面圖面達到隱形的效果。
【專利說明】一種平面圖面隱形的投影照明方法及投影照明設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及投影照明技術(shù)，尤其涉及一種平面圖面隱形的投影照明方法及投影照明設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]投影照明主要是將影像相對精確地投射到幕布或是物體上，從而在幕布或是物體上成像的技術(shù)。目前的投影照明技術(shù)主要在于投影設(shè)備的研究上，而被投影面主要是找白色幕布、墻壁或是反射率相對均勻的物體作為被投影面。傳統(tǒng)的投影照明技術(shù)與顯示技術(shù)具有相通之處，其差別主要在尺度上。投影照明在更大的尺度上進行投影，因此相對精確度要較顯示技術(shù)略差。
[0003]投影照明技術(shù)與顯示技術(shù)中的隱形，一般分為兩類技術(shù)，一類是光穿過物體后，使光仍不改變傳播方向，這通常是較難實現(xiàn)的技術(shù)，一般只能從某些角度達到這樣的效果；另一類是使物體隱藏于背景中，從而不凸顯出來。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種可以使物體隱藏于背景中的平面圖面隱形的投影照明方法及投影照明設(shè)備。
[0005]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種平面圖面隱形的投影照明方法，包括以下步驟:
[0006]步驟1:將平面圖面進行區(qū)塊劃分，并根據(jù)劃分好的各個平面圖面區(qū)塊確定投影照明模塊的位置和對投影照明模塊的投影區(qū)塊進行校正；
[0007]步驟2:對所述投影照明模塊中的各個模組設(shè)定至少三個窄波段LED光源，所述窄波段LED光源分別以不同的發(fā)射光譜強度投射到所述平面圖面上的所有平面圖面區(qū)塊，并確定各個所述平面圖面區(qū)塊在不同的發(fā)射光譜強度下的反射率；
[0008]步驟3:根據(jù)各個所述平面圖面區(qū)塊對投射光的反射率重新設(shè)定至少三個窄波段LED光源的發(fā)射光譜強度，使被投影的各個平面圖面區(qū)塊反射的色度呈現(xiàn)預期的色度或與
背景色度一致。
[0009]進一步地，所述步驟I中平面圖面進行區(qū)塊劃分時，以均勻等分的方式從平面圖面左上角開始分塊，橫向分為m塊，縱向分為η塊；所述投影照明模塊的投影區(qū)塊通過校正后，與平面圖面區(qū)塊--對應(yīng)。
[0010]進一步地，所述窄波段LED光源的光譜半寬度小于30nm，峰值波長分布在可見光譜范圍內(nèi)。
[0011 ] 進一步地，所述步驟2中，采用光敏探測器測量窄波段LED光源以不同的發(fā)射光譜強度投射到各個平面圖面區(qū)塊時反射回來的反射強度，根據(jù)發(fā)射光譜強度和所述反射強度確定相應(yīng)的反射率。
[0012]進一步地，根據(jù)測量出來的反射強度和以下公式可分別計算出不同發(fā)射光譜強度下的反射率，P ( λ i) i P ( λ j) +P ( λ 2) J P ( λ 2) +ρ ( λ 3)! P (X3)=I1,[0013]P(A1)2P ( λ ^ +P ( λ 2) 2 ρ ( λ 2) +P ( λ 3) 2 ρ (λ 3) =I2,
[0014]P(A1)3P (λ1)+Ρ(λ2)3Ρ (λ2)+P(A3)3P (入3)=13，其中，P 為發(fā)射光譜強度，入”λ 2和λ 3為三個窄波段LED光源的發(fā)射光的峰值波長，P為反射率，I1^ I2和I3均為測量得到的反射強度。
[0015]本發(fā)明還提供一種平面圖面隱形的投影照明設(shè)備，包括投影照明模塊、光敏探測器和區(qū)塊區(qū)分及校正設(shè)備；
[0016]所述區(qū)塊區(qū)分及校正設(shè)備將平面圖面進行區(qū)塊劃分，并根據(jù)劃分好的各個平面圖面區(qū)塊確定投影照明模塊的位置和對投影照明模塊的投影區(qū)塊進行校正；
[0017]所述投影照明模塊分為多個模組，每個模組設(shè)定至少三個窄波段LED光源，所述窄波段LED光源分別以不同的發(fā)射光譜強度投射到所述平面圖面上的所有平面圖面區(qū)塊；
[0018]所述光敏探測器用于測量窄波段LED光源以不同的發(fā)射光譜強度投射到各個平面圖面區(qū)塊時反射回來的反射強度，并根據(jù)所述反射強度和發(fā)射光譜強度確定各個所述平面圖面區(qū)塊在不同的發(fā)射光譜強度下的反射率；
[0019]所述投影照明模塊根據(jù)所述平面圖面區(qū)塊對投射光的反射率重新設(shè)定至少三個窄波段LED光源的發(fā)射光譜強度，使被投影的各個平面圖面區(qū)塊反射的色度呈現(xiàn)預期的色度或與背景色度一致。[0020]進一步地，所述區(qū)塊區(qū)分及校正設(shè)備按均勻等分且從平面圖面左上角開始分塊的方式，將平面圖面的橫向分為m塊，縱向分為η塊，所述投影照明模塊的投影區(qū)塊根據(jù)平面圖面區(qū)塊進行校正，使平面圖面區(qū)塊和投影區(qū)塊一一對應(yīng)。
[0021]進一步地，所述投影照明模塊發(fā)出的窄波段LED光源為光譜半寬度小于30nm，峰值波長分布在可見光譜范圍內(nèi)。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于:所述的投影照明方法通過投影技術(shù)和物體的光譜反射特性，調(diào)整投影照明模塊發(fā)出的LED光源的光譜強度，使所有對應(yīng)區(qū)塊的圖面呈現(xiàn)出所需要的光亮度及色度，從而使物體呈現(xiàn)與背景一致的光色，達到隱形的效果。該投影方法及投影照明設(shè)備科學、可靠，且易于實現(xiàn)，具有良好的實用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是平面圖面隱形的投影照明方法的流程示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明實施例提供的平面圖面區(qū)塊劃分示意圖；
[0025]圖3a是采用平面圖面隱形的投影照明設(shè)備進行平面圖面區(qū)塊光強測試的示意圖；
[0026]圖3b是對圖3a中A部分進行局部放大的示意圖；
[0027]圖4是平面圖面區(qū)塊多次測量得到相應(yīng)波長反射率的示意圖；
[0028]圖5是控制投影照明光強進行的色度混合示意圖。
【具體實施方式】
[0029]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。[0030]如圖1所示，一種平面圖面隱形的投影照明方法，包括以下步驟:步驟1:將平面圖面進行區(qū)塊劃分，并根據(jù)劃分好的各個平面圖面區(qū)塊確定投影照明模塊的位置和對投影照明模塊的投影區(qū)塊進行校正；步驟2:對所述投影照明模塊中的各個模組設(shè)定至少三個窄波段LED光源，所述窄波段LED光源分別以不同的發(fā)射光譜強度投射到所述平面圖面上的所有平面圖面區(qū)塊，并確定各個所述平面圖面區(qū)塊在不同的發(fā)射光譜強度下的反射率；步驟3:根據(jù)各個所述平面圖面區(qū)塊對投射光的反射率重新設(shè)定至少三個窄波段LED光源的發(fā)射光譜強度，使被投影的各個平面圖面區(qū)塊反射的色度呈現(xiàn)預期的色度或者與背景色度—致。
[0031]如圖2所示，平面圖面進行區(qū)塊劃分時，以均勻等分的方式從平面圖面左上角開始分塊，橫向分為m塊，縱向分為η塊，區(qū)塊標識從(0，0)……(m，n)。在進行平面圖面區(qū)塊的劃分時，所分出的區(qū)塊的大小可以根據(jù)需要去調(diào)節(jié)，觀看者的視角決定區(qū)塊的大小，當觀看者遠離平面圖面時，進行區(qū)塊劃分時各個平面圖面區(qū)塊可以相對較大；當觀看者離平面圖面近時，進行區(qū)塊劃分時各個平面圖面區(qū)塊可以相對較小。
[0032]所述投影照明模塊的投影區(qū)塊通過校正后，與平面圖面區(qū)塊一一對應(yīng)，橫向分為m塊，縱向分為η塊。
[0033]所述投影照明模塊分為多個模組，每個模組由三個窄波段LED光源組成。在平面圖面區(qū)塊劃分好后，投影照明模塊中和各個模組分別主動對每一塊區(qū)塊分別用窄波段LED光源進行照射。所述窄波段LED光源的光譜半寬度小于30nm，峰值波長分布在可見光譜范圍內(nèi)。窄波段LED光源分別以三次不同的發(fā)射光譜強度投射到平面圖面上，并采用光敏探測器測量三個窄波段LED光源以不同的發(fā)射光譜強度投射到各個平面圖面區(qū)塊時反射回來的反射強度，根據(jù)發(fā)射光譜強度和所述反射強度確定相應(yīng)的反射率。
[0034]通過光敏探測器進行檢測，由所述的發(fā)射光譜強度以及測試得到的反射強度，可以確定平面圖面各區(qū)塊在三個LED對應(yīng)波段的反射率。確定平面反射率的方法的具體過程如下:根據(jù)測量結(jié)果，得方程 PU J1P U1HP(A2)1P (λ 2)+P (λ 3)lP (A3)=I1, P(A1)2P(λ j) +P ( λ 2) 2 P ( λ 2) +P ( λ 3) 2 P ( λ 3) =I2, P ( λ j) 3 P ( λ j) +P ( λ 2) 3 P ( λ 2) +P ( λ 3) 3 P ( λ 3)=
I3，其中，P為發(fā)射光譜強度，λ P λ 2和λ 3為三個窄波段LED光源的發(fā)射光的峰值波長，P為反射率，I1U2和I3均為測量得到的反射強度。由所得的方程，可計算出相應(yīng)的波長反射率。如圖4所示，為平面圖面區(qū)塊經(jīng)過多次測量得到相應(yīng)波長反射率的示意圖。
[0035]如圖3a和圖3b所示，一種平面圖面隱形的投影照明設(shè)備，包括投影照明模塊、光敏探測器303和區(qū)塊區(qū)分及校正設(shè)備302。所述區(qū)塊區(qū)分及校正設(shè)備302將平面圖面301進行區(qū)塊劃分，并根據(jù)劃分好的各個平面圖面區(qū)塊確定投影照明模塊的位置和對投影照明模塊的投影區(qū)塊進行校正。圖3b中所示的304為其中一個劃分好的平面圖面區(qū)塊。所述投影照明模塊分為多個模組，每個模組設(shè)定至少三個窄波段LED光源，所述窄波段LED光源分別以不同的發(fā)射光譜強度投射到所述平面圖面上的所有平面圖面區(qū)塊。所述光敏探測器303置于平面圖面301的后面，用于測量窄波段LED光源以不同的發(fā)射光譜強度投射到各個平面圖面區(qū)塊時反射回來的反射強度，并根據(jù)所述反射強度和發(fā)射光譜強度確定各個所述平面圖面區(qū)塊在不同的發(fā)射光譜強度下的反射率。所述投影照明模塊根據(jù)所述平面圖面區(qū)塊對投射光的反射率重新設(shè)定至少三個窄波段LED光源的發(fā)射光譜強度，使被投影的各個平面圖面區(qū)塊反射的色度 呈現(xiàn)預期的色度或者與背景色度一致，同時將平面圖面的色度調(diào)至與周圍背景的色度一致。如圖5所示，為投影照明模塊控制投影照明光強進行的色度混合的示意圖。當周圍背景是非均勻的其它圖案時，可以通過調(diào)整投影照明各區(qū)塊程序，使平面圖形與背景圖案達到較為一致的狀態(tài)。
[0036]所述的投影照明模塊可以用LED光源或者是其它可以進行調(diào)光的光源，也可以通過使用傳統(tǒng)光源并加上濾鏡的方式，達到相同的效果。所述區(qū)塊區(qū)分及校正設(shè)備302按均勻等分且從平面圖面左上角開始分塊的方式，將平面圖面的橫向分為m塊，縱向分為η塊，所述投影照明模塊的投影區(qū)塊根據(jù)平面圖面區(qū)塊進行校正，使平面圖面區(qū)塊和投影區(qū)塊一一對應(yīng)。所述投影照明模塊發(fā)出的窄波段LED光源為光譜半寬度小于30nm，峰值波長分布在可見光譜范圍內(nèi)。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種平面圖面隱形的投影照明方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:將平面圖面進行區(qū)塊劃分，并根據(jù)劃分好的各個平面圖面區(qū)塊確定投影照明模塊的位置和對投影照明模塊的投影區(qū)塊進行校正； 步驟2:對所述投影照明模塊中的各個模組設(shè)定至少三個窄波段LED光源，所述窄波段LED光源分別以不同的發(fā)射光譜強度投射到所述平面圖面上的所有平面圖面區(qū)塊，并確定各個所述平面圖面區(qū)塊在不同的發(fā)射光譜強度下的反射率； 步驟3:根據(jù)各個所述平面圖面區(qū)塊對投射光的反射率重新設(shè)定至少三個窄波段LED光源的發(fā)射光譜強度，使被投影的各個平面圖面區(qū)塊反射的色度呈現(xiàn)預期的色度或與背景色度一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面圖面隱形的投影照明方法，其特征在于，所述步驟I中平面圖面進行區(qū)塊劃分時，以均勻等分的方式從平面圖面左上角開始分塊，橫向分為m塊，縱向分為η塊；所述投影照明模塊的投影區(qū)塊通過校正后，與平面圖面區(qū)塊一一對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面圖面隱形的投影照明方法，其特征在于，所述窄波段LED光源的光譜半寬度小于30nm,峰值波長分布在可見光譜范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面圖面隱形的投影照明方法，其特征在于，所述步驟2中，采用光敏探測器測量窄波段LED光源以不同的發(fā)射光譜強度投射到各個平面圖面區(qū)塊時反射回來的反射強度，根據(jù)發(fā)射光譜強度和所述反射強度確定相應(yīng)的反射率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4 所述的平面圖面隱形的投影照明方法，其特征在于，根據(jù)測量出來的反射強度和以下公式可分別計算出不同發(fā)射光譜強度下的反射率，P(A1)1P (λ1)+Ρ(λ2)ιΡ ( λ 2) +P ( λ 3)! P (X3)=I1,
P ( λ D 2 P ( λ j) +ρ ( λ 2)2 P ( λ 2) +ρ ( λ 3) 2 P ( λ 3) =I2, P(A1)3P (λ1)+Ρ(λ2)3Ρ (λ2)+Ρ(λ3)3Ρ (入3)=13，其中，P 為發(fā)射光譜強度，入！、入2和λ 3為三個窄波段LED光源的發(fā)射光的峰值波長，P為反射率，I1^ I2和I3均為測量得到的反射強度。
6.一種平面圖面隱形的投影照明設(shè)備，其特征在于，包括投影照明模塊、光敏探測器和區(qū)塊區(qū)分及校正設(shè)備； 所述區(qū)塊區(qū)分及校正設(shè)備將平面圖面進行區(qū)塊劃分，并根據(jù)劃分好的各個平面圖面區(qū)塊確定投影照明模塊的位置和對投影照明模塊的投影區(qū)塊進行校正； 所述投影照明模塊分為多個模組，每個模組設(shè)定至少三個窄波段LED光源，所述窄波段LED光源分別以不同的發(fā)射光譜強度投射到所述平面圖面上的所有平面圖面區(qū)塊； 所述光敏探測器用于測量窄波段LED光源以不同的發(fā)射光譜強度投射到各個平面圖面區(qū)塊時反射回來的反射強度，并根據(jù)所述反射強度和發(fā)射光譜強度確定各個所述平面圖面區(qū)塊在不同的發(fā)射光譜強度下的反射率； 所述投影照明模塊根據(jù)所述平面圖面區(qū)塊對投射光的反射率重新設(shè)定至少三個窄波段LED光源的發(fā)射光譜強度，使被投影的各個平面圖面區(qū)塊反射的色度呈現(xiàn)預期的色度或與背景色度一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平面圖面隱形的投影照明設(shè)備，其特征在于，所述區(qū)塊區(qū)分及校正設(shè)備按均勻等分且從平面圖面左上角開始分塊的方式，將平面圖面的橫向分為m塊，縱向分為η塊，所述投影照明模塊的投影區(qū)塊根據(jù)平面圖面區(qū)塊進行校正，使平面圖面區(qū)塊和投影區(qū)塊一一對應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平面圖面隱形的投影照明設(shè)備，其特征在于，所述投影照明模塊發(fā)出的窄波段LED光源為光譜半寬度小于30nm,峰值波長分布在可見光譜范圍內(nèi)。
【文檔編號】G03B21/14GK103901708SQ201410143839
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月11日
【發(fā)明者】姚其, 涂春光 申請人:深圳大學