一种微型投影仪及微型投影仪的操作方法技术

提供了一种微型投影仪，包括：用于提供至少三种不同颜色的不同光束的部件；和用于扫描光束的部件；其中该扫描部件适用于根据图形从屏幕的第一边缘到末端边缘扫描光束从而形成图像，该图形是扫描线的波形，使得幅度随着光束逐渐沿着第二轴扫描而沿着第一轴振荡，该第二轴垂直于第一轴，以及其中的波形是垂直扫描曲线和水平扫描曲线的合成结果，并且该垂直扫描曲线具有对应于该幅度的周期性摆动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种微型投影仪及微型投影仪的操作方法相关申请的交叉引用本申请要求2011年6月3日提交的美国临时申请61/520,067的优先权，通过引用将该申请的全部内容并入本文，本申请还涉及2011年6月3日提交的美国临时申请61/520,068。
本专利技术涉及微型投影仪和用于操作微型投影仪的方法。
技术介绍
被称为图片投影仪、纳米投影仪和显微投影仪的微型激光投影仪通常是电池驱动的便携投影仪，其由于尺寸小便于某些应用而日趋流行。该设备可以连接到手持设备或膝上设备并且能够在屏幕或者墙上显示图像。不幸地，微型激光投影仪通常显现出较低的亮度输出，因此受限于在具有较低周围背景光的环境中使用。这些基于激光的单元典型地以仅约为1mW的功率显示。通过增加输出功率可以增加这些设备的最大亮度，但是，这种功率增加是有害的。从健康方面来看，激光功率的增加能增加对眼睛伤害的可能性。从可操作性来看，激光功率的增加还能迅速耗尽电池电量并增加额外的发热，这些热量必须耗散以避免损坏激光二极管或改变操作性能。已经考虑对快速扫描轴的水平扫描速度进行调制来改善微型显示器中的峰值亮度，其已经被合并到CRT显示器中来改善边缘的显示锐度；但是，这不能被用于增加亮度。在传统的激光投影仪中，活动的微镜被用于以类似于导引阴极射线管中的电子束的方式来光栅扫描激光束。通过以其谐振频率移动水平轴来产生水平扫描运动，该谐振频率典型地约为18KHz。该水平扫描速率随着位置而正弦变化。扫描控制器使用来自扫描器的传感器的反馈来将系统保持在谐振以及处于固定的扫描幅度。随着扫描器来回地扫掠光束，图像在两个方向上被绘出。这在两个方面对系统的效率是有益的。第一，通过以谐振频率移动，驱动扫描镜所需的功率被最小化。第二，视频的双向水平扫描通过最小化视频消隐间隔而最大化激光的使用效率。双向的意思是激光在激光束的左和右扫掠(或者如果旋转光栅扫描模式，上和下扫掠)期间都发射光。这就产生了用于任何给定激光输出功率的较亮的投影仪。如附图1中所示，垂直扫描方向通常都是由标准的锯齿波形驱动的，从而自图像顶部到底部提供恒定的速率并且迅速折回到顶部以开始新的一帧。典型地，对于848×480WVGA分辨率的帧速率是60Hz；在一些条件下或者一些特殊应用需要下，其可以增加。鉴于微型激光显示器的使用限制以及与增加激光功率相关联的安全性和性能顾虑，存在更优地操作微型激光显示器的需求。
技术实现思路
提供了一种方法，包括：接收用于扫描的图像的图像数据；产生对应于该图像数据的光束；形成水平扫描曲线来定向该光束，其中该水平扫描曲线包括具有大体平行于第一轴(X-轴)并且大体垂直于第二轴(Y-轴)的振幅的周期；形成响应于该周期的周期性摆动(wobulation)；形成包括该周期性摆动的垂直扫描曲线；以及根据作为垂直扫描曲线和水平扫描曲线合成结果的波形来扫描该光束以形成图像，使得光束被垂直地平行于第二轴(Y-轴)从第一边缘到末端边缘同时水平地平行于第一轴(X-轴)振荡而驱动。该方法可进一步包括产生作为时间函数沿着第二轴运动的基线垂直扫描曲线；提供或者选择相对于时间沿着第二轴的运动的周期性摆动曲线，其中该周期性摆动曲线包括单独的摆动曲线，其中一个摆动周期对应于单个波形的单个波的一半，而另一个摆动周期对应于单个波的另一半；以及将该周期性摆动曲线叠加至基线垂直扫描曲线以获得垂直扫描曲线。该基线垂直扫描曲线可以是线性函数，波形可以包括一系列单个波，单个波可以包括具有沿着第一轴(X-轴)的一个方向振荡的第一一半幅度的第一一半和沿着第一轴(X-轴)的与所述一个方向相反的第二方向振荡的第二一半幅度的第二一半。该单独的单个波的第一一半和第二一半可以相对于第二轴对称。此外，该方法可包括下列步骤：提供作为时间函数沿着第二轴的运动的基线垂直扫描曲线；提供或者选择相对于时间沿着第二轴的运动的周期性摆动曲线，其中该周期性摆动曲线包括单独的摆动周期，其中一个摆动周期对应于波形的单个波的第一一半，而另一个摆动曲线对应于单个波的第二一半；以及将周期性摆动曲线叠加至基线垂直扫描曲线以获得垂直扫描曲线。该方法进一步包括完成光束在观看表面上的水平扫描以形成扫描线，并且该扫描线具有相对于第一轴的平均绝对角度，其小于相对于对应于使用基线垂直扫描曲线扫描光束的扫描线的第一轴的平均绝对角度。本专利技术的另一个实施例可以包括在第二轴上使用变化扫描速率值，其中扫描速率值响应于图像数据需要的亮度等级。此外，实施例可以包括通过完成光束的水平扫描在观看表面上形成扫描线的步骤；以及设置与完成沿着第二轴导向的扫描线所需的总亮度等级反相关的扫描速率值。本专利技术还可包括微型投影仪的实施例，其包括：用于提供至少三个不同颜色的不同光束的装置；以及用于扫描光束的装置。该扫描装置可适用于根据从屏幕的第一边缘到末端边缘的模式扫描光束以形成图像，该模式是扫描线的波形，这样使得幅度随着光束逐渐沿着第二轴(Y-轴)扫描而沿着第一轴(X-轴)振荡，该第二轴垂直于第一轴。理想地，可以将光束源定位于屏幕前方的中央，使得在屏幕中央位置的光束垂直于屏幕；但是，由于包括本专利技术的系统通常是移动的，因此相对位置可以变化。在一些情况下，源可以低于屏幕的中央，但是仍然横向居中。波形可以由垂直扫描曲线和水平扫描曲线组成，并且垂直扫描曲线可以具有对应于幅度的周期性摆动。在微型投影仪中，扫描装置可适用于将第二谐波波形叠加至基线垂直扫描曲线以产生垂直扫描曲线，其中第二谐波波形响应于水平扫描曲线。附图说明通过参考后面的附图来详细描述本专利技术，其中：图1示出了被包括在本专利技术中的合成光栅扫描图形和分量垂直和水平扫描图形的视图；图2示出了用于具有均匀亮度的视频图像和具有非均匀亮度的视频图像的光栅扫描图形的视图；图3示出了用于均匀亮度帧和具有非均匀亮度帧的视频图像的分量垂直扫描图形；图4示出了根据本专利技术的系统构造的框图；图5示出了根据本专利技术的锯齿形光栅扫描图形的视图；图6示出了根据本专利技术的锯齿形光栅扫描图形的另一个视图；图7示出了锯齿形光栅扫描和可变垂直扫描的组合；以及图8示出了表示本专利技术的实施例的各种使用的流程图。具体实施例为了增加基于激光或者基于发光二极管的微型显示器的峰值亮度以及保持和/或改善图像均匀性，本专利技术的实施例公开了包括扫描速率和/或锯齿形扫描图形的一些调制。下面将会更为详细描述的锯齿形扫描通常可以通过在垂直和/或水平扫描曲线中具有一些摆动特性来实现，其中摆动是指在关于点的轨迹的维度(dimension)中的一些微小振荡。微小振荡是指该摆动运动明显小于在该维度的扫描运动的完整范围的一部分，或是完整范围的一部分。不同于在CRT中需要消隐水平折回间隔来产生均匀的水平扫描图形，在包括到本专利技术的微型显示器中的一个重要的考虑是消隐水平折回是不实际的。原因是在真实图像产生阶段期间，水平折回将会降低一半的有效显示器亮度。这是由于激光或者LED束的折回时间等于有效扫描时间。本专利技术可以包括单镜、微镜、镜或者微镜组、或者具有光栅扫描光束的伺服转向系统机构(servosteeringsystemmechanism)的光纤电缆系统。重要的是，需要注意到尽管贯穿说明书都会提到术语反射镜，但意思是其他合适的用于扫描光束的部件也可以被认为是本专利技术的特征，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.03 US 61/520,0671.一种用于操作微型投影仪的方法，包括：接收要扫描的图像的图像数据；产生响应于该图像数据的光束；形成水平扫描曲线以引导该光束，该水平扫描曲线包括具有实质上平行于第一轴且实质上垂直于第二轴的振荡幅度的周期；形成响应于该周期的周期性摆动；形成包括该周期性摆动的垂直扫描曲线，其中，摆动暗示具有该摆动的运动的细微的振荡，该摆动的运动实质上小于垂直和/或水平扫描曲线的维度上扫描运动的完整范围或者是该完整范围的一部分；以及根据由垂直扫描曲线和水平扫描曲线合成的波形来扫描光束从而形成图像，使得光束在水平方向平行于第一轴而振荡的同时，从第一边缘到末端边缘在垂直方向平行于第二轴而被驱动；其中通过基于接收到的图像数据分配响应于要扫描的图像的每个区域的目标亮度的扫描速率值而在第二轴上使用可变扫描速率值。2.根据权利要求1所述的用于操作微型投影仪的方法，包括产生作为时间函数的沿着第二轴运动的基线垂直扫描曲线；提供或者选择相对于时间沿着第二轴的运动的周期性摆动曲线，其中该周期性摆动曲线包括单独的摆动周期，其中一个摆动周期对应于波形的单个波的一半而另一摆动周期对应于单个波的另一半；以及将该周期性摆动曲线添加给基线垂直扫描曲线从而获得垂直扫描曲线。3.根据权利要求2所述的用于操作微型投影仪的方法，其中的基线垂直扫描曲线是线性函数。4.根据权利要求1所述的用于操作微型投影仪的方法，其中波形包括一系列的单个波并且单个波包括第一半和第二半，第一半具有在沿着第一轴的一个方向振荡的第一半幅度和第二半具有沿着第一轴的与所述一个方向相反的第二方向振荡的第二半幅度。5.根据权利要求4所述的用于操作微型投影仪的方法，其中单独的单个波的第一半和第二半是关于第二轴对称的。6.根据权利要求5所述的用于操作微型投影仪的方法，包括提供作为时间函数沿着第二轴运动的基线垂直扫描曲线；提供或者选择相对于时间沿着第二轴运动的周期性摆动曲线，其中该周期性摆动曲线包括单独的摆动周期，其中一个摆动周期对应于波形的单个波的第一半而另一摆动周期对应于单个波的第二半；以及将该周期性摆动曲线添加给基线垂直扫描曲线从而获得垂直扫描曲线。7.根据权利要求6所述的用于操作微型投影仪的方法，其中基线垂直扫描曲线是线性函数。8.根据权利要求1所述的用...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·F·鲁姆雷克，
申请(专利权)人：汤姆逊许可公司，
类型：
国别省市：