掃描波束顯示系統技術方案

掃描波束顯示系統包括：光學模塊、圖像處理模塊以及顯示屏，其中光束在顯示屏幕上進行掃描。光學模塊包括：豎直調節器，放置在波束的光學路徑中以沿大致豎直方向控制和調節光束在顯示屏上的位置；以及控制單元，配置為接收用于豎直調節器的控制指令并控制豎直調節器處于預定數量方位中的一個方位處以將掃描光束定位在顯示屏上的相應不同位置。控制單元還配置為對豎直調節器的每個方位施加調整偏移以使得由多個位置引起的投射到顯示屏上的波束覆蓋區的豎直緊鄰對的每個具有比第一閾值大的豎直重疊。

【技術實現步驟摘要】

本申請總體涉及將一個或多個光束掃描到屏幕上以顯示圖像的顯示系統。
技術介紹
顯示系統可配置成掃描波束顯示系統，該掃描波束顯示系統隨時間掃描調制的一個或多個光束，以當波束以光柵模式遍于屏幕之上移動時承載光脈沖，從而在屏幕上形成圖像。每個掃描波束具有小于或等于屏幕上的子像素的小波束覆蓋區并且波束覆蓋區掃描子像素并在時域中以光能或強度進行調制來承載圖像。屏幕上的這種調制波束的光柵掃描將通過連續光脈沖承載的圖像轉換成空間圖案作為屏幕上的圖像。
技術實現思路
根據一個方面，掃描波束顯示系統包括：光學模塊；圖像控制模塊，配置為接收圖像信息并將相應的像素信息傳達至所述光學模塊，所述光學模塊配置為產生基于所述像素信息被調節的多個光束，從而傳送待顯示的圖像，其中，所述光束中的每個均傳達像素信息；以及顯示屏幕，配置為接收所述多個光束以顯示通過所述光束傳送的圖像，所述多個光束以大致水平方向掃描經過所述顯示屏幕，其中，所述光學模塊包括：豎直調節器，放置在所述光束的光學路徑中以控制和調節所述光束沿所述顯示屏幕的大致豎直方向的位置，以及控制單元，配置為接收用于所述豎直調節器的控制指令，并且配置為將所述豎直調節器控制在預定個數方位的一個中，以將所述掃描光束放置在沿所述顯示屏幕上的豎直方向的相應的不同位置處，所述控制單元使得所述豎直調節器周期性地再定位到所述方位中的另一個，其中，所述控制單元還配置為施加與所述豎直調節器的每個方位相關聯的校準偏移，以使得由所述多個位置引起的、投射到所述顯示屏幕上的束覆蓋區的每個豎直緊鄰對具有比第一閾值大的豎直重疊。該方面的實施方式可包括一個或多個以下特征。例如，控制單元還配置為降低與每個束覆蓋區相關聯的光能以使得束覆蓋區的每個豎直緊鄰對的產生的豎直重疊小于第二閾值。第二閾值可以是與任意兩個豎直緊鄰束覆蓋區之間的豎直重疊相關聯的最大可允許尺寸。第二閾值可以是任意兩個豎直緊鄰束覆蓋區之間的豎直重疊的最大可允許強度。降低光能可減小相應束覆蓋區的高度。光學模塊還可包括位于光束的光學路徑中的多邊形掃描器并且包括旋轉軸，其中多邊形掃描器圍繞旋轉軸旋轉以跨越顯示屏幕水平掃描光束。多邊形掃描器可包括多個多邊形面，其中多個多邊形方面每個定尺寸為同時接收光束并且每個相對于旋轉軸分別以不同的面傾斜角傾斜，以分別在顯示屏幕上不同的豎直位置處水平掃描光束。豎直調節器可在多邊形掃描器的每個完全旋轉后定位到不同方位。豎直調節器通過在預定個數的方位之間切換，使得束覆蓋區可隨時間投射到顯示屏幕上，以使得在束覆蓋區的豎直緊鄰對之間的豎直方向中不存在間隔。預定個數的方位可以為三個或者更多的方位。豎直調節器的方位可通過等距離角分離。豎直調節器的方位可通過非等距離角分離。與用于束覆蓋區的豎直連續組的豎直調節器的每個方位相關聯的像素信息可以是不同的。與用于束覆蓋區的豎直連續組的豎直調節器的方位中的兩個相關聯的像素信息可以是相同的。與用于束覆蓋區的豎直連續組的豎直調節器的方位中的一個相關聯的像素信息可以從與用于束覆蓋區的豎直連續組的豎直調節器的兩個其它方位相關聯的像素信息中插入。控制單元可配置為增大或減小與每個束覆蓋區相關聯的光能以限制屏幕亮度中的不均勻性。根據該方面的掃描波束顯示系統還可包括存儲器，該存儲器配置為存儲由顯示屏幕上的光束中的每個形成的束覆蓋區的束覆蓋區信息，其中束覆蓋區信息包括束覆蓋區的束高度數據和位置數據，以及其中，控制單元配置為接收基于存儲的束覆蓋區信息確定的控制指令。存儲器可配置為從束覆蓋區確定單元接收束覆蓋區信息。光學模塊可包括束覆蓋區確定單元。掃描波束顯示陣列可包括兩個或更多根據該方面的掃描波束顯示系統，其中兩個或更多掃描波束顯示系統可布置為彼此鄰近，以及其中，相應豎直調節器中的每個的方位和相關聯的校準偏移可以是同步的。根據另一個方面，掃描波束顯示陣列可包括兩個或更多根據上述方面的掃描波束顯示系統，其中兩個或更多掃描波束顯示系統可布置為彼此鄰近，以及相應豎直調節器中的每個的方位和相關聯的校準偏移可以是同步的。根據另一個方面，掃描波束顯示系統可包括：光學模塊；圖像控制模塊，配置為接收圖像信息并將相應的像素信息傳送至所述光學模塊，所述光學模塊配置為產生基于所述像素信息進行調節的多個光束，從而傳送待顯示的圖像，其中，所述光束中的每個傳送像素信息；以及顯示屏，配置為接收所述多個光束以顯示通過所述光束傳送的圖像，所述多個光束以第一方向跨越所述顯示屏進行掃描，其中，所述光學模塊包括：調節器，放置在所述光束的光學路徑中以控制和調劑所述光束沿所述顯示屏上的第二方向的位置，所述第二方向垂直于所述第一方向，以及控制單元，配置為接收用于所述調節器的控制指令，并且配置為將所述調節器控制在預定個數的方位中的一個處以將所述掃描光束放置在沿所述顯示屏幕上的第二方向的相應的不同位置，所述控制單元使得所述調節器周期性地再定位到所述方位中的另一個。控制單元還配置為施加與調節器的每個方位相關聯的校準偏移以使得由多個位置引起的投射到顯示屏幕上并且沿第二方向彼此緊鄰的束覆蓋區的每對具有沿第二方向的、比第一閾值大的重疊。該方面的實施方式可包括一個或多個以下特征。例如，調節器可配置為沿與第一方向正交的第二方向的光束的校準位置。附圖說明圖1示出了示例性掃描波束顯示系統。圖2示出了通過使用多邊形掃描器掃描多個激光束以及使用豎直調節器交錯三個域而產生的用于填充屏幕的示例性掃描圖案。圖3示出了具有帶熒光帶的屏幕的示例性掃描波束顯示系統。圖4A示出了圖3中的熒光屏幕的側截面圖。圖4B示出了圖4A中的熒光屏幕沿B-B方向的特寫圖。圖5示出了來自圖3中的系統的激光模塊的示例性實施方式。圖6示出了通過交錯兩個域填充顯示屏幕的示例性實施方式。圖7示出了隨著時間在來自圖6的兩個臨近掃描線中投射的波束覆蓋區的序列。圖8示出了通過交錯三個域填充顯示屏幕的示例性實施方式。圖9示出了隨著時間在來自圖8的三個掃描線中投射的波束覆蓋區的序列。圖10示出了圖9中的波束覆蓋區序列的示例性異常。圖11示出了圖9中的波束覆蓋區序列的另一示例性異常。圖12示出了顯示屏幕上的示例性弓形失真。圖13示出了顯示屏幕上測量的失真的示例。圖14示出了隨著時間在三個臨近掃描線中投射的波束覆蓋區的序<本文檔來自技高網...

【技術保護點】
掃描波束顯示系統，包括：光學模塊；圖像控制模塊，配置為接收圖像信息并將相應的像素信息傳達至所述光學模塊，所述光學模塊配置為產生基于所述像素信息被調節的多個光束，從而傳送待顯示的圖像，其中，所述光束中的每個均傳達像素信息；以及顯示屏幕，配置為接收所述多個光束以顯示通過所述光束傳送的圖像，所述多個光束以大致水平方向掃描經過所述顯示屏幕，其中，所述光學模塊包括：豎直調節器，放置在所述光束的光學路徑中以控制和調節所述光束沿所述顯示屏幕的大致豎直方向的位置，以及控制單元，配置為接收用于所述豎直調節器的控制指令，并且配置為將所述豎直調節器控制在預定個數方位的一個中，以將所述掃描光束放置在沿所述顯示屏幕上的豎直方向的相應的不同位置處，所述控制單元使得所述豎直調節器周期性地再定位到所述方位中的另一個，其中，所述控制單元還配置為施加與所述豎直調節器的每個方位相關聯的校準偏移，以使得由所述多個位置引起的、投射到所述顯示屏幕上的束覆蓋區的每個豎直緊鄰對具有比第一閾值大的豎直重疊。

【技術特征摘要】
2014.12.24 US 14/583,0231.掃描波束顯示系統，包括：
光學模塊；
圖像控制模塊，配置為接收圖像信息并將相應的像素信息傳達至所
述光學模塊，所述光學模塊配置為產生基于所述像素信息被調節的多個
光束，從而傳送待顯示的圖像，其中，所述光束中的每個均傳達像素信
息；以及
顯示屏幕，配置為接收所述多個光束以顯示通過所述光束傳送的圖
像，所述多個光束以大致水平方向掃描經過所述顯示屏幕，
其中，所述光學模塊包括：
豎直調節器，放置在所述光束的光學路徑中以控制和調節所述光束
沿所述顯示屏幕的大致豎直方向的位置，以及
控制單元，配置為接收用于所述豎直調節器的控制指令，并且配置
為將所述豎直調節器控制在預定個數方位的一個中，以將所述掃描光束
放置在沿所述顯示屏幕上的豎直方向的相應的不同位置處，所述控制單
元使得所述豎直調節器周期性地再定位到所述方位中的另一個，
其中，所述控制單元還配置為施加與所述豎直調節器的每個方位相
關聯的校準偏移，以使得由所述多個位置引起的、投射到所述顯示屏幕
上的束覆蓋區的每個豎直緊鄰對具有比第一閾值大的豎直重疊。
2.根據權利要求1所述的掃描波束顯示系統，其中，所述控制單元
還配置為降低與每個束覆蓋區相關聯的光能以使得束覆蓋區的每個豎直
緊鄰對具有的豎直重疊小于第二閾值。
3.根據權利要求2所述的掃描波束顯示系統，其中，所述第二閾值
是與任意兩個所述豎直緊鄰束覆蓋區之間的豎直重疊相關聯的最大可允
許尺寸。
4.根據權利要求2所述的掃描波束顯示系統，其中，所述第二閾值

\t是任意兩個所述豎直緊鄰束覆蓋區之間的豎直重疊的最大可允許強度。
5.根據權利要求2所述的掃描波束顯示系統，其中，降低所述光能
減小了相應的所述束覆蓋區的高度。
6.根據權利要求1所述的掃描波束顯示系統，其中，所述光學模塊
還包括位于所述光束的光學路徑中的多邊形掃描器并且包括旋轉軸，所
述多邊形掃描器圍繞所述旋轉軸旋轉以使得跨越所述顯示屏幕水平掃描
所述光束，所述多邊形掃描器包括多個多邊形面，所述多個多邊形面中
的每個的尺寸使得能夠同時接收所述光束并且每個相對于所述旋轉軸分
別以不同的面傾斜角傾斜，以分別在所述顯示屏幕上不同的豎直位置處
水平掃描所述光束。
7.根據權利要求6所述的掃描波束顯示系統，其中，所述豎直調節
器在所述多邊形掃描器的每個完全旋轉后定位到不同的方位。
8.根據權利要求1所述的掃描波束顯示系統，其中，所述豎直調節
器通過在所述預定個數的方位之間切換，使得所述束覆蓋區隨時間投射
到所述顯示屏幕上，以使得在束覆蓋區的豎直緊鄰對之間的所述豎直方
向上不存在間隔。
9.根據權利要求8所述的掃描波束顯示系統，其中，所述預定個數
的方位為三個或者更多的方位。
10.根據權利要求1所述的掃描波束顯示系統，其中，所述豎直調
節器的方位通過等距離角分離。
11.根據權利要求1所述的掃描波束...

【專利技術屬性】
技術研發人員：羅杰·A·哈賈，維克托·A·魯斯科沃洛申，
申請(專利權)人：Prysm公司，
類型：發明
國別省市：美國;US