本發明專利技術提出了一種用于投影至少一個光束的方法和裝置，其中至少部分地將至少一個圖像點的保持持續時間相對于至少一個另外的圖像點至少部分地延長。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種用于投影至少一個光束的方法和裝置。
技術介紹
在基于所謂的“飛點(Flying-Spot)”功能原理的投影器中，借助二維諧振微鏡來偏轉光束(典型由三原色紅、綠和藍構成)，并且投影到圖像平面上。圖I示出了用于說明“飛點”投影的功能原理的示意圖。在此，激光源101 (紅色 R)、102 (藍色B)和103 (綠色G)的不同顏色的光束分別對準半透明的鏡(鏡的透射和反射根據波長來進行)104、105、106，并且隨后作為總射束110 (也稱作投影射束)對準二維諧振微鏡107，其將總射束110 二維地偏轉并且投影到圖像平面108上。在此，在圖像平面108 中通過連續協調地偏轉總射束110來構建圖像(參見圖像平面108中的射束分布109)。圖像信息通過相應光源101至103的、與微鏡107的偏轉同步的強度調制來生成并且顯示。由于微鏡107的非線性的偏轉和在圖像平面108中所得到的非線性的射束分布 109，時間復用方法被用于顯示各個位置離散的圖像信息(“圖像點”或者“像素”):因此在限定的時間段中將確定的信息投影到圖像平面上。所投影的信息尤其是表示由光源101至103產生的光束的亮度和色彩的疊加，其中光束的亮度可以借助相關的光源的幅度來調節。優選地，光源分別是激光器，尤其是激光二極管。因此，通過激光器的電流對應于由激光器發射的光的亮度。圖2示出了與相應的圖像點的位置有關的、以秒為單位的每個圖像點的掃描時間范圍的視圖，更確切地說不僅針對列(參見曲線201)而且針對行(參見曲線202)。例如，所投影的圖像為640個圖像點寬并且480個圖像點高。通過圖I中示出的并且所描述的將總射束Iio偏轉109產生例如在按行構建的圖像的情況下，總射束110在行的中部明顯比邊沿區域中更快。示例性地，在根據圖2的例子中的微鏡在640X480個圖像點的分辨率的情況下具有27kHz的水平頻率和I. 2kHz的垂直頻率。由此，借助時間復用方法，由圖像點在關于時間的XY坐標系中的空間相關性得到了時間范圍、時間上受限制的長度以及針對每個圖像點的持續時間。圖3示出了圖2中的在圖像平面的中部的區域(圖像中部)中沿著(水平)行的時間范圍的一部分。
技術實現思路
根據上面提及的參數變得明顯的是用于調制光束的強度或者幅度來將圖像信息無局部錯誤地顯示在投影面上的電子裝置的所需的時間分辨率在小于微微秒的范圍中。理論上，借助相應地時間上高分辨的并且高成本的電路可以降低關聯誤差。然而，這種開銷要求昂貴的器件，并且實際上(例如取決于所選擇的分辨率)并非始終是可行的。然而，如果降低時間分辨率，則圖像質量降低并且由于錯誤的空間相關而在圖像點平面上出現失真。另一問題在于由于微鏡的非線性的偏轉引起的在時間范圍和位置區域之間的轉換。在通過時間復用方法來選擇圖像點的時間段中，電子裝置的上升時間和下降時間影響了在圖像點之間的對比度。該影響通過信號邊沿的上升或者下降的持續時間而增強 邊沿與對圖像點可用的時間空間相比越長，則在圖像點之間的對比度就越差。根據針對圖2和圖3的上述實施形式，在恒定的邊沿斜率的情況下，當對于圖像點在總體上有最少的時間可用(即在圖像中部)時，則對比度于是最差。圖4示例性地示出了待投影的圖像在具有盡可能大的對比度(即在每兩個圖像點之間從白色至黑色的過渡或者相反)的圖像平面中的一部分。圖5相應簡化地示出了用于激光器的激勵電壓501和由此得到的通過激光器的電流 502。通過激光器的電流變化過程502典型地與所發射的光量成比例并且由此對應于觀察者所感覺到的亮度。在圖5中示出了圖像點n-2、n_l和n，它們示例性地具有時長Tp并且具有根據圖 4的亮一暗一亮的圖案。激勵電壓501將激光器接通、關斷并且又接通。基于最終的邊沿斜率，在接通激光器時形成接通延遲503和505，并且在關斷激光器時形成關斷延遲504和506。這些延遲顯著地劣化了在圖像點之間的對比度。尤其是在延遲504和506期間部分將暗的圖像點照亮，由此投影單元的最大可達到的對比度在顯示圖像中的邊沿的情況下 (高的位置頻率或者空間頻率)明顯降低。圖6示出了用于激勵激光器603的電路框圖。具有η比特寬度的數字信號605由數字/模擬轉換器601 (DAC)轉換成模擬信號并且借助用于激勵激光器603的驅動器來放大。激光器603用其正極連接到電源604(VDD) 上并且通過數字/模擬轉換器601借助驅動器602來激勵。圖像源例如個人計算機或者個人數字助理(PDA)提供具有η比特寬度的數字信號 605,其由數字/模擬轉換器601相應地轉換成模擬信號(電流信號或者電壓信號)用于激勵激光器603。所需的高時間分辨率通過高的轉換率(采樣率)來實現。這對數字/模擬轉換器 601的轉換率提出了極高的要求。示例性地，如果對上面所描述的具有640X480個圖像點的分辨率、27kHz的水平頻率和I. 18kHz的垂直頻率的系統加以觀察，則數字/模擬轉換器601必須提供小于280ps 的時間分辨率，由此位置分辨率誤差在1%以下。這意味著對數字/模擬轉換器601的轉換率以及數字接口的3GHz的帶寬要求。這種電子裝置假如完全可以實現則必然是極其復雜、帶有損耗的，并且是昂貴的。 此外應注意的是圖6中所示的電路和由此產生的開銷分別針對每個激光器都是必需的， 并且由此使與之相聯系的成本倍增。本專利技術的任務在于，避免上面所述的缺點，并且尤其是在“飛點”方式的情況下提供一種簡單、高效以及容忍誤差的并且成本低廉的投影可能性。該任務根據獨立權利要求的特征來解決。本專利技術的改進方案也由從屬權利要求得到。為了解決該任務提出了一種用于投影至少一個光束的方法，其中至少部分地將至少一個圖像點的保持持續時間相對于至少一個另外的圖像點進行延長。尤其是在飛點方法的情況下，投影射束協調地在圖像平面上運動。如上面所闡述的那樣，投影射束的速度根據要顯示的圖像點的位置而變化。就此而言，在投影面的行的中部的圖像點比在投影面的邊沿處的圖像點具有更短的時長(即投影射束在此具有相應較高的速度)。該效應有效地通過如下方式來補償尤其是對所有如下的點引入保持持續時間 這些點與其中投影射束具有最大速度的圖像點相比具有更大的時長。在此所提出的方案可以用于包括多個光束的投影射束，或者也可以分別用于每個單個的光束。術語“保持持續時間”尤其是包括圖像點的值(例如至少一個光束的至少一個激光器的的調制電流)或者信息。基本時鐘，借助其來驅動電路的數字部件。一個擴展方案在于根據相應的圖像點的投影的位置，至少部分地延長至少一個圖像點的保持持續時間。有利的是，保持持續時間可以借助至少一個采樣保持級來延長。尤其是，保持持續時間與基本時鐘異步地調節。由此不必要的是基本時鐘是每個可能的保持持續時間的整數多倍。由此可以有利地降低數字部件的最大所需的工作頻率或者基本時鐘。一個改進方案是至少一個數字/模擬轉換器用于激勵至少一個光束，-其中數字/模擬轉換器用基本時鐘來驅動，-其中通過如下方式至少部分延長至少一個圖像點的保持持續時間根據基本時鐘確定像素時鐘，其中基于像素時鐘延長至少一個圖像點的保持持續時間。特別地，一個改進方案是像素時鐘對應于基本時鐘的整數多倍。有利地，保持持續時間可以與基本時鐘以及像素時鐘異步。另本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于投影至少一個光束的方法，?其中至少部分地將至少一個圖像點的保持持續時間相對于至少一個另外的圖像點延長；?其中根據相應的圖像點的投影的位置至少部分地將所述至少一個圖像點的保持持續時間延長；?其中保持持續時間能夠借助延遲級來調節；并且?其中所述圖像點布置在一條線上。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：延斯·里克特，簡·奧利弗·德魯姆，
申請(專利權)人：歐司朗股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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