扫描波束显示系统技术方案

扫描波束显示系统包括：光学模块、图像处理模块以及显示屏，其中光束在显示屏幕上进行扫描。光学模块包括：竖直调节器，放置在波束的光学路径中以沿大致竖直方向控制和调节光束在显示屏上的位置；以及控制单元，配置为接收用于竖直调节器的控制指令并控制竖直调节器处于预定数量方位中的一个方位处以将扫描光束定位在显示屏上的相应不同位置。控制单元还配置为对竖直调节器的每个方位施加调整偏移以使得由多个位置引起的投射到显示屏上的波束覆盖区的竖直紧邻对的每个具有比第一阈值大的竖直重叠。

【技术实现步骤摘要】

本申请总体涉及将一个或多个光束扫描到屏幕上以显示图像的显示系统。
技术介绍
显示系统可配置成扫描波束显示系统，该扫描波束显示系统随时间扫描调制的一个或多个光束，以当波束以光栅模式遍于屏幕之上移动时承载光脉冲，从而在屏幕上形成图像。每个扫描波束具有小于或等于屏幕上的子像素的小波束覆盖区并且波束覆盖区扫描子像素并在时域中以光能或强度进行调制来承载图像。屏幕上的这种调制波束的光栅扫描将通过连续光脉冲承载的图像转换成空间图案作为屏幕上的图像。
技术实现思路
根据一个方面，扫描波束显示系统包括：光学模块；图像控制模块，配置为接收图像信息并将相应的像素信息传达至所述光学模块，所述光学模块配置为产生基于所述像素信息被调节的多个光束，从而传送待显示的图像，其中，所述光束中的每个均传达像素信息；以及显示屏幕，配置为接收所述多个光束以显示通过所述光束传送的图像，所述多个光束以大致水平方向扫描经过所述显示屏幕，其中，所述光学模块包括：竖直调节器，放置在所述光束的光学路径中以控制和调节所述光束沿所述显示屏幕的大致竖直方向的位置，以及控制单元，配置为接收用于所述竖直调节器的控制指令，并且配置为将所述竖直调节器控制在预定个数方位的一个中，以将所述扫描光束放置在沿所述显示屏幕上的竖直方向的相应的不同位置处，所述控制单元使得所述竖直调节器周期性地再定位到所述方位中的另一个，其中，所述控制单元还配置为施加与所述竖直调节器的每个方位相关联的校准偏移，以使得由所述多个位置引起的、投射到所述显示屏幕上的束覆盖区的每个竖直紧邻对具有比第一阈值大的竖直重叠。该方面的实施方式可包括一个或多个以下特征。例如，控制单元还配置为降低与每个束覆盖区相关联的光能以使得束覆盖区的每个竖直紧邻对的产生的竖直重叠小于第二阈值。第二阈值可以是与任意两个竖直紧邻束覆盖区之间的竖直重叠相关联的最大可允许尺寸。第二阈值可以是任意两个竖直紧邻束覆盖区之间的竖直重叠的最大可允许强度。降低光能可减小相应束覆盖区的高度。光学模块还可包括位于光束的光学路径中的多边形扫描器并且包括旋转轴，其中多边形扫描器围绕旋转轴旋转以跨越显示屏幕水平扫描光束。多边形扫描器可包括多个多边形面，其中多个多边形方面每个定尺寸为同时接收光束并且每个相对于旋转轴分别以不同的面倾斜角倾斜，以分别在显示屏幕上不同的竖直位置处水平扫描光束。竖直调节器可在多边形扫描器的每个完全旋转后定位到不同方位。竖直调节器通过在预定个数的方位之间切换，使得束覆盖区可随时间投射到显示屏幕上，以使得在束覆盖区的竖直紧邻对之间的竖直方向中不存在间隔。预定个数的方位可以为三个或者更多的方位。竖直调节器的方位可通过等距离角分离。竖直调节器的方位可通过非等距离角分离。与用于束覆盖区的竖直连续组的竖直调节器的每个方位相关联的像素信息可以是不同的。与用于束覆盖区的竖直连续组的竖直调节器的方位中的两个相关联的像素信息可以是相同的。与用于束覆盖区的竖直连续组的竖直调节器的方位中的一个相关联的像素信息可以从与用于束覆盖区的竖直连续组的竖直调节器的两个其它方位相关联的像素信息中插入。控制单元可配置为增大或减小与每个束覆盖区相关联的光能以限制屏幕亮度中的不均匀性。根据该方面的扫描波束显示系统还可包括存储器，该存储器配置为存储由显示屏幕上的光束中的每个形成的束覆盖区的束覆盖区信息，其中束覆盖区信息包括束覆盖区的束高度数据和位置数据，以及其中，控制单元配置为接收基于存储的束覆盖区信息确定的控制指令。存储器可配置为从束覆盖区确定单元接收束覆盖区信息。光学模块可包括束覆盖区确定单元。扫描波束显示阵列可包括两个或更多根据该方面的扫描波束显示系统，其中两个或更多扫描波束显示系统可布置为彼此邻近，以及其中，相应竖直调节器中的每个的方位和相关联的校准偏移可以是同步的。根据另一个方面，扫描波束显示阵列可包括两个或更多根据上述方面的扫描波束显示系统，其中两个或更多扫描波束显示系统可布置为彼此邻近，以及相应竖直调节器中的每个的方位和相关联的校准偏移可以是同步的。根据另一个方面，扫描波束显示系统可包括：光学模块；图像控制模块，配置为接收图像信息并将相应的像素信息传送至所述光学模块，所述光学模块配置为产生基于所述像素信息进行调节的多个光束，从而传送待显示的图像，其中，所述光束中的每个传送像素信息；以及显示屏，配置为接收所述多个光束以显示通过所述光束传送的图像，所述多个光束以第一方向跨越所述显示屏进行扫描，其中，所述光学模块包括：调节器，放置在所述光束的光学路径中以控制和调剂所述光束沿所述显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，以及控制单元，配置为接收用于所述调节器的控制指令，并且配置为将所述调节器控制在预定个数的方位中的一个处以将所述扫描光束放置在沿所述显示屏幕上的第二方向的相应的不同位置，所述控制单元使得所述调节器周期性地再定位到所述方位中的另一个。控制单元还配置为施加与调节器的每个方位相关联的校准偏移以使得由多个位置引起的投射到显示屏幕上并且沿第二方向彼此紧邻的束覆盖区的每对具有沿第二方向的、比第一阈值大的重叠。该方面的实施方式可包括一个或多个以下特征。例如，调节器可配置为沿与第一方向正交的第二方向的光束的校准位置。附图说明图1示出了示例性扫描波束显示系统。图2示出了通过使用多边形扫描器扫描多个激光束以及使用竖直调节器交错三个域而产生的用于填充屏幕的示例性扫描图案。图3示出了具有带荧光带的屏幕的示例性扫描波束显示系统。图4A示出了图3中的荧光屏幕的侧截面图。图4B示出了图4A中的荧光屏幕沿B-B方向的特写图。图5示出了来自图3中的系统的激光模块的示例性实施方式。图6示出了通过交错两个域填充显示屏幕的示例性实施方式。图7示出了随着时间在来自图6的两个临近扫描线中投射的波束覆盖区的序列。图8示出了通过交错三个域填充显示屏幕的示例性实施方式。图9示出了随着时间在来自图8的三个扫描线中投射的波束覆盖区的序列。图10示出了图9中的波束覆盖区序列的示例性异常。图11示出了图9中的波束覆盖区序列的另一示例性异常。图12示出了显示屏幕上的示例性弓形失真。图13示出了显示屏幕上测量的失真的示例。图14示出了随着时间在三个临近扫描线中投射的波束覆盖区的序<本文档来自技高网...

【技术保护点】
扫描波束显示系统，包括：光学模块；图像控制模块，配置为接收图像信息并将相应的像素信息传达至所述光学模块，所述光学模块配置为产生基于所述像素信息被调节的多个光束，从而传送待显示的图像，其中，所述光束中的每个均传达像素信息；以及显示屏幕，配置为接收所述多个光束以显示通过所述光束传送的图像，所述多个光束以大致水平方向扫描经过所述显示屏幕，其中，所述光学模块包括：竖直调节器，放置在所述光束的光学路径中以控制和调节所述光束沿所述显示屏幕的大致竖直方向的位置，以及控制单元，配置为接收用于所述竖直调节器的控制指令，并且配置为将所述竖直调节器控制在预定个数方位的一个中，以将所述扫描光束放置在沿所述显示屏幕上的竖直方向的相应的不同位置处，所述控制单元使得所述竖直调节器周期性地再定位到所述方位中的另一个，其中，所述控制单元还配置为施加与所述竖直调节器的每个方位相关联的校准偏移，以使得由所述多个位置引起的、投射到所述显示屏幕上的束覆盖区的每个竖直紧邻对具有比第一阈值大的竖直重叠。

【技术特征摘要】
2014.12.24 US 14/583,0231.扫描波束显示系统，包括：
光学模块；
图像控制模块，配置为接收图像信息并将相应的像素信息传达至所
述光学模块，所述光学模块配置为产生基于所述像素信息被调节的多个
光束，从而传送待显示的图像，其中，所述光束中的每个均传达像素信
息；以及
显示屏幕，配置为接收所述多个光束以显示通过所述光束传送的图
像，所述多个光束以大致水平方向扫描经过所述显示屏幕，
其中，所述光学模块包括：
竖直调节器，放置在所述光束的光学路径中以控制和调节所述光束
沿所述显示屏幕的大致竖直方向的位置，以及
控制单元，配置为接收用于所述竖直调节器的控制指令，并且配置
为将所述竖直调节器控制在预定个数方位的一个中，以将所述扫描光束
放置在沿所述显示屏幕上的竖直方向的相应的不同位置处，所述控制单
元使得所述竖直调节器周期性地再定位到所述方位中的另一个，
其中，所述控制单元还配置为施加与所述竖直调节器的每个方位相
关联的校准偏移，以使得由所述多个位置引起的、投射到所述显示屏幕
上的束覆盖区的每个竖直紧邻对具有比第一阈值大的竖直重叠。
2.根据权利要求1所述的扫描波束显示系统，其中，所述控制单元
还配置为降低与每个束覆盖区相关联的光能以使得束覆盖区的每个竖直
紧邻对具有的竖直重叠小于第二阈值。
3.根据权利要求2所述的扫描波束显示系统，其中，所述第二阈值
是与任意两个所述竖直紧邻束覆盖区之间的竖直重叠相关联的最大可允
许尺寸。
4.根据权利要求2所述的扫描波束显示系统，其中，所述第二阈值

\t是任意两个所述竖直紧邻束覆盖区之间的竖直重叠的最大可允许强度。
5.根据权利要求2所述的扫描波束显示系统，其中，降低所述光能
减小了相应的所述束覆盖区的高度。
6.根据权利要求1所述的扫描波束显示系统，其中，所述光学模块
还包括位于所述光束的光学路径中的多边形扫描器并且包括旋转轴，所
述多边形扫描器围绕所述旋转轴旋转以使得跨越所述显示屏幕水平扫描
所述光束，所述多边形扫描器包括多个多边形面，所述多个多边形面中
的每个的尺寸使得能够同时接收所述光束并且每个相对于所述旋转轴分
别以不同的面倾斜角倾斜，以分别在所述显示屏幕上不同的竖直位置处
水平扫描所述光束。
7.根据权利要求6所述的扫描波束显示系统，其中，所述竖直调节
器在所述多边形扫描器的每个完全旋转后定位到不同的方位。
8.根据权利要求1所述的扫描波束显示系统，其中，所述竖直调节
器通过在所述预定个数的方位之间切换，使得所述束覆盖区随时间投射
到所述显示屏幕上，以使得在束覆盖区的竖直紧邻对之间的所述竖直方
向上不存在间隔。
9.根据权利要求8所述的扫描波束显示系统，其中，所述预定个数
的方位为三个或者更多的方位。
10.根据权利要求1所述的扫描波束显示系统，其中，所述竖直调
节器的方位通过等距离角分离。
11.根据权利要求1所述的扫描波束...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗杰·A·哈贾，维克托·A·鲁斯科沃洛申，
申请(专利权)人：Prysm公司，
类型：发明
国别省市：美国;US