[发明专利]利用扫描激光图像投影提供深度映射的设备和方法

权利要求书

1.一种扫描激光投影仪，包括：

至少一个激光源，所述至少一个激光源被配置成产生激光束；

至少一个扫描镜，所述扫描镜被配置成反射所述激光束；

驱动电路，所述驱动电路被配置成提供激励信号来激励所述至少一个扫描镜的运动，使得以扫描线图案反射所述激光束；

像素驱动发生器，所述像素驱动发生器被配置为控制所述至少一个激光源来利用所述激光束选择性地产生投影图像像素，并且利用所述激光束选择性地产生深度映射脉冲，以及其中，所述像素驱动发生器被配置为在所述扫描线图案的第一部分期间产生投影图像像素，并且在所述扫描线图案的第二部分期间产生深度映射脉冲，以使得所述扫描激光投影仪在所述投影图像像素和所述深度映射脉冲中利用最大可允许功率；以及

深度映射设备，所述深度映射设备被配置为接收来自表面的所述深度映射脉冲的反射，并且至少部分地基于所接收的来自所述表面的所述深度映射脉冲的反射的时序来生成所述表面的三维点云。

2.如权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述扫描线图案的第一部分包括朝第一方向移动的扫描线，以及其中，所述扫描线图案的第二部分包括朝第二方向移动的扫描线，其中，所述第一方向和所述第二方向是相反的方向。

3.如权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述扫描线图案的第一部分和所述扫描线图案的第二部分是交织在一起的水平扫描线。

4.如权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述扫描线图案的第一部分包括在有效显示时段期间的扫描线，以及其中，所述扫描线图案的第二部分包括在垂直回扫时段期间的扫描线。

5.如权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述扫描线图案的第一部分和所述扫描线图案的第二部分包括在每条扫描线中产生投影图像像素和深度映射脉冲。

6.如权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述映射设备通过计算用于所述激光束中深度映射脉冲返回的飞行时间来产生所述表面的三维点云。

7.如权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述至少一个扫描镜的运动具有水平扫描速率、水平扫描幅度、垂直扫描速率和垂直扫描幅度，以及其中，所述驱动电路被进一步配置为动态地调整所述水平扫描速率、所述水平扫描幅度、所述垂直扫描速率和所述垂直扫描幅度中的至少一个来修改所述表面的三维点云的特征。

8.如权利要求7所述的扫描激光投影仪，其中，所述驱动电路被配置为动态地降低所述至少一个扫描镜的垂直扫描速率，使得在所述表面的三维点云中提供增加的垂直分辨率。

9.如权利要求7所述的扫描激光投影仪，其中，所述驱动电路被配置为动态地减小所述至少一个扫描镜的水平扫描幅度，以在所述表面的三维点云中提供增加的水平数据密度。

10.如权利要求1所述的扫描激光投影仪，其中，所述至少一个激光源包括红外激光器，以及其中，所述像素驱动发生器被配置为利用所述红外激光器来生成所述深度映射脉冲。

11.如权利要求10所述的扫描激光投影仪，其中，所述至少一个激光源还包括红色激光、蓝色激光和绿色激光，以及其中，所述像素驱动发生器被配置为使用所述红色激光、蓝色激光和绿色激光来生成投影图像像素。

12.一种投影图像的方法，包括：

产生激光束；

反射所述激光束以产生扫描线图案；

在所述扫描线图案的第一部分期间，利用所述激光束来选择性地产生投影图像像素，并且在所述扫描线图案的第二部分期间，利用所述激光束来选择性地产生深度映射脉冲，以使得在所述投影图像像素和所述深度映射脉冲中能够利用扫描激光投影仪的最大可允许功率；

接收来自表面的所述深度映射脉冲的反射；以及

至少部分地基于所接收的来自所述表面的所述深度映射脉冲的反射来产生所述表面的三维点云。