多区段亮度补偿制造技术

一种扫描投影仪(100)包括亮度补偿部件(102)。亮度补偿部件根据正弦型扫描镜(162)的瞬时扫描相位更改像素亮度。亮度补偿部件基于所述瞬时扫描相位在阈值以上还是以下来使用不同的亮度补偿函数。该阈值可对应于最大激光功率极限曲线的拐点。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
扫描激光投影仪通常扫描光栅图案中的调制激光束以显示图像。由于许多可能的因素，所产生的激光束光斑可以以变化速率横越光栅图案。例如，正弦型扫描激光束将产生激光光斑，该激光光斑在中心附近最快地横越光栅图案并且远离中心最慢地横越光栅图案。激光光斑横越的变化速率可导致所显示图像的亮度变化。附图说明图1示出了根据本专利技术的各个实施方式的扫描激光投影仪；图2示出了根据本专利技术的各个实施方式的具有亮度变化的光栅图案；图3示出了根据本专利技术的各个实施方式的具有亮度补偿的图像处理部件；图4示出了根据本专利技术的各个实施方式的亮度补偿部件；图5和6示出了使用单个补偿函数的亮度补偿图；图7示出了使用多于一个补偿函数的亮度补偿图；图8示出了在低亮度水平下使用多于一个补偿函数的亮度补偿图；图9示出了根据本专利技术的各个实施方式的方法的流程图；图10示出了根据本专利技术的各个实施方式的移动装置的框图；图11示出了根据本专利技术的各个实施方式的移动装置；图12示出了根据本专利技术的各个实施方式的平视显示系统；图13示出了根据本专利技术的各个实施方式的眼镜；以及图14示出了根据本专利技术的各个实施方式的游戏设备。具体实施方式在下面的详细描述中，将对附图进行参考，附图通过示意的方式示出了本专利技术的各个实施方式。这些实施方式被足够详细地描述以使本领域技术人员能够实践本专利技术。应理解的是，本专利技术的各个实施方式虽然不同但不一定相互排斥。例如，在不背离本专利技术范围的情况下，关于一个实施方式描述的具体特征、结构或特性可实现在其他实施方式中。此外，应理解的是，在不背离本专利技术范围的情况下，每个公开的实施方式内的独立元件的位置或布置可被修改。因此，下面的详细描述不在受限的意义上采用，并且本专利技术的范围仅由连同权利要求主题的等价物的范围一起适当地解释的所附权利要求限定。在附图中，在所有的视图中的相同的标号涉及相同或类似的功能。图1示出了根据本专利技术的各个实施方式的扫描激光投影仪。扫描激光投影仪100包括：具有亮度补偿的图像处理部件102、一个或多个光源112、具有扫描镜162的微电子机械(MEMS)装置160、镜驱动电路116，以及时钟发生部件140。扫描激光投影仪100还包括引导光学器件134和136。在操作中，具有亮度补偿的图像处理部件102接收节点101上的视频数据并且产生用于在像素将被显示时驱动一个或多个光源112的节点111上的补偿后的像素数据。节点101上的视频数据代表通常接收的有矩形网格上的像素数据的图像源数据，但不是必要的。例如，节点101上的视频数据可代表任意分辨率的像素网格(例如，640×480，848×480，1920×1080)。扫描激光投影仪100是扫描在180处所示的光栅图案的扫描投影仪。光栅图案不一定与图像源数据中的矩形网格对准，并且图像处理部件102操作成产生将在光栅图案上的适当点处显示的显示像素数据。例如，在一些实施方式中，图像处理部件102在源图像数据的像素之间竖直地和/或水平地插入，以确定沿着光栅图案的扫描轨迹的显示像素值。一个或多个光源112接收从图像处理部件102输出的补偿后的像
素数据，并响应于其产生具有灰度值的光。一个或多个光源112可以是单色的或者可包括多个不同颜色的光源。例如，在一些实施方式中，一个或多个光源112包括红色、绿色和蓝色光源。在这些实施方式中，图像处理部件102输出与红色、绿色和蓝色光源中的每个对应的补偿后的像素数据。在一些实施方式中，一个或多个光源112可包括一个或多个激光产生装置。例如，在一些实施方式中，一个或多个光源112可包括激光二极管。在这些实施方式中，一个或多个光源112还可包括接受和/或决定驱动信号的驱动器电路。例如，驱动器电路可包括数字-模拟(D/A)转换器、互阻抗放大器、耦合电路、偏压电路、开关，等等。来自一个或多个光源112的一个或多个光束经由引导光学器件134、136被引导至镜162。任意类型的光学元件可包括在一个或多个光源112与镜162之间的光路径中。例如，扫描激光投影仪100可包括准直透镜、双色镜或任意其他合适的光学元件。扫描镜162定位成接收来自一个或多个光源112的一个或多个光束。在一些实施方式中，扫描镜162是在至少一个轴线上正弦地扫描的正弦型扫描镜。而且，在一些实施方式中，扫描镜162来回地扫描并且具有瞬时扫描相位，该瞬时扫描相位扫过零相位值和正负视频范围相位值。扫描镜162响应于在节点193上从镜驱动电路116接收的电刺激而在两个轴上转向。当在两个轴上移动时，扫描镜162反射由一个或多个光源112提供的光。反射光随着光束被调制而扫描光栅图案并绘出单个像素，从而导致在180处的图像显示。由扫描镜162扫描的光栅图案的形状是镜在其两个轴上的移动的函数。例如，在一些实施方式中，扫描镜162根据正弦刺激在第一维度(例如，水平维度)上扫描，从而导致基本上正弦的水平扫描。而且例如，在一些实施方式中，扫描镜162响应于锯齿波刺激在第二维度(例如，竖直维度)上扫描，
从而导致基本上线性的和单向的竖直扫描。MEMS装置160是在两个维度上扫描光的扫描镜组件的示例。在一些实施方式中，扫描镜组件包括在两个维度上(例如，在两个轴上)扫描的单个镜。可替代地，在一些实施方式中，MEMS装置160可为包括两个扫描镜的组件，一个扫描镜使光束沿着一个轴线转向，另一个扫描镜使光束沿着与第一轴线基本垂直的第二轴线转向。MEMS装置160产生节点161上的同步信号。节点161上的同步信号提供与镜位置有关的信息。例如，在一些实施方式中，同步信号是转变每个扫描镜162的水平扫描的已知次数的水平同步信号，并且在其他实施方式中，同步信号是转变每个扫描镜162的竖直扫描的已知次数的竖直同步信号。在一些实施方式中，MEMS装置160包括传感器和/或电路以生成同步信号。例如，在一些实施方式中，MEMS装置160包括一个或多个压电传感器，该压电传感器感测扫描镜162的位置。而且例如，在一些实施方式中，MEMS装置160还包括一个或多个比较器、延迟线或其他电路，以生成来自传感器信号的同步信号。时钟发生部件140接收节点161上的同步信号并生成节点141上的时钟信号。时钟发生部件140可包括能够生成来自同步信号的时钟信号的任意电路。例如，在一些实施方式中，时钟发生部件140包括锁相环电路，该锁相环电路具有相位比较器、电压控制振荡器、倍频器和/或分频器，等等。在一些实施方式中，节点141上的时钟信号是像素时钟，该像素时钟用于对像素数据生成计时并显示在180处显示的图像中的像素。图像处理部件102还包括亮度补偿部件，该亮度补偿部件被配置成更改由一个或多个光源112产生的光束的亮度。亮度补偿部件利用节点103上的补偿系数、节点161上的同步信号和节点141上的时钟信号来确定何时以及如何更改像素亮度。在一些实施方式中，亮度补
偿部件使用瞬时扫描相位的至少两个函数，其中，当瞬时扫描相位等于在光栅图案180的水平中心处的零相位值时使用第一函数，并且当瞬时扫描相位的绝对值等于正视频范围相位值时使用第二函数。下面进一步描述这些亮度补偿实施方式以及其他实施方式。图2示出了根据本专利技术的各个实施方式的具有亮度变化的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：激光源，产生光束；正弦型扫描镜，定位成反射所述光束，所述正弦型扫描镜具有瞬时扫描相位，所述瞬时扫描相位扫过零相位值以及正视频范围相位值和负视频范围相位值；以及亮度补偿部件，被配置成使用所述瞬时扫描相位的至少两个函数调节所述光束的亮度，当所述瞬时扫描相位等于零相位值时使用所述至少两个函数中的第一函数，并且当所述瞬时扫描相位值的绝对值等于所述正视频范围相位值时使用所述至少两个函数中的第二函数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.18 US 14/183,0391.一种设备，包括：激光源，产生光束；正弦型扫描镜，定位成反射所述光束，所述正弦型扫描镜具有瞬时扫描相位，所述瞬时扫描相位扫过零相位值以及正视频范围相位值和负视频范围相位值；以及亮度补偿部件，被配置成使用所述瞬时扫描相位的至少两个函数调节所述光束的亮度，当所述瞬时扫描相位等于零相位值时使用所述至少两个函数中的第一函数，并且当所述瞬时扫描相位值的绝对值等于所述正视频范围相位值时使用所述至少两个函数中的第二函数。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少两个函数包括应用于所述瞬时扫描相位的三角函数的不同系数。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少两个函数包括与所述瞬时扫描相位的三角函数加和的不同偏置。4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一函数为以下形式：亮度补偿＝(CC1*CC2)+(1-CC1)*cos(θ)，其中，CC1是第一补偿系数，CC2是第二补偿系数，并且θ是所述瞬时扫描相位。5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述第二函数为以下形式：亮度补偿＝(CC3*CC4)+(1-CC3)*cos(θ)，其中，CC3是第三补偿系数，CC4是第四补偿系数，并且θ是所述瞬时扫描相位。6.根据权利要求5所述的设备，其中，当所述瞬时扫描相位的绝对值在阈值以下时所述亮度补偿部件应用所述第一函数，并且当所述瞬时扫描相位的绝对值在所述阈值以上时所述亮度补偿部件应用所述第二函数。7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述阈值对应于激光类别的最大激光功率曲线的拐点。8.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少两个函数由两个函数构成。...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·瑟凡·维斯瓦纳坦，马库斯·杜埃利，
申请(专利权)人：微视公司，
类型：发明
国别省市：美国;US