扫描显示系统中的投影内容的亮度或大小的动态稳定性技术方案

一种扫描投影仪，包括具有扫描镜(162)的MEMS装置(160)，扫描镜(162)在二维上扫动光束。致动电路接收扫描角度信息并且向MEMS装置提供信号激励，以控制两个轴上的镜偏转量。可修改扫描角度信息，以保持恒定的图像大小、恒定的图像亮度和/或校正梯形失真。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】扫描显示系统中的投影内容的亮度或大小的动态稳定性
技术介绍
扫描显示系统通常以光栅图案扫描光束，以投影由位于光栅图案的扫描轨迹上的像素组成的图像。由扫描显示系统所产生的显示的大小通常是投影仪和显示表面之间的距离以及垂直和水平镜偏转的角度范围的函数。附图说明图1示出了根据本专利技术的各种实施例的扫描显示系统；图2示出了具有扫描镜的微机电系统(MEMS)装置的平面图；图3示出了由线性垂直轨迹和正弦水平轨迹产生的偏转波形；图4示出了保持恒定图像大小或亮度的镜偏转角度范围的动态修改示例；图5示出了由具有可变幅度的线性垂直轨迹和正弦水平轨迹产生的偏转波形；图6示出了用于校正梯形失真的镜偏转的角度范围的动态修改示例；图7示出了根据本专利技术的各种实施例的方法的流程图；图8示出了根据本专利技术的各种实施例的移动装置的框图；图9示出了根据本专利技术的各种实施例的移动装置；以及图10示出了根据本专利技术的各种实施例的游戏设备。具体实施方式在下面的详细描述中，参考了附图，附图以例示方式示出了可实践本专利技术的具体实施例。足够详细地描述这些实施例，以使本领域的技术人员能够实践本专利技术。要理解，本专利技术的各种实施例虽然不同，但是并不一定是互斥的。例如，在不脱离本专利技术的范围的情况下，本文中结合一个实施例描述的特定特征、结构或特性可在其他实施例内实现。另外，要理解，在不脱离本专利技术的范围的情况下，可修改所公开的每个实施例内的各个元件的位置或布置。因此，下面的详细描述将不被视为具有限制含义，并且本专利技术的范围仅由随附权利要求书——其被酌情解释——连同权利要求书所授权的等同物的全部范围来限定。在附图中，所有这几个视图中的类似附图标记表示相同或相似的功能。图1示出了根据本专利技术的各种实施例的扫描显示系统。系统100包括图像处理部件102、可见激光光源104、不可见激光光源108、具有扫描镜162的微机电系统(MEMS)装置160和致动电路110。致动电路110包括垂直控制部件112、水平控制部件114、和镜驱动部件116。系统100还包括光电检测器(PD)184、飞行时间(time-of-flight、TOF)检测电路170、显示大小控制电路172和环境光传感器(ALS)171。在操作中，图像处理部件102接收节点101上的视频数据，并且生成显示像素数据以在像素将被显示时驱动可见激光光源104。可见激光光源104接收显示像素数据，并且响应于此而生成具有灰度值的光。可见激光光源104可以是单色的或者可包括多个不同颜色的光源。例如，在一些实施例中，可见激光光源104包括红色、绿色和蓝色光源。在这些实施例中，图像处理部件102输出与红色、绿色和蓝色光源中的每个相对应的显示像素数据。视频数据101代表通常随直线网格上的像素数据接收的图像源数据，但这不是必需的。例如，视频数据101可代表任何分辨率(例如，640×480、848×480、1920×1080)的像素的网格。扫描显示系统100包括扫描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直线网格对准，并且图像处理部件102进行操作，以生成将在光栅图案上的适当点处显示的显示像素数据。例如，在一些实施例中，图像处理部件102在源图像数据中的像素之间进行垂直和/或水平插值，以确定沿着光栅图案的扫描轨迹的显示像素值。光源104和108可以是能够发射激光束112的诸如激光二极管等的激光光源。光束112照射在扫描镜162上，以产生受控制的输出光束124。在一些实施例中，光学元件被包括在光源104、108和镜162之间的光路中。例如，扫描显示系统100可包括准直透镜、二向色镜或任何其他合适的光学元件。致动电路110提供一个或更多个驱动信号193，以控制扫描镜162的角运动，以致使输出光束124在投影表面128上产生光栅扫描126。在操作中，当光束124贯穿光栅扫描126时，光源104和/或108产生光脉冲并且扫描镜162反射光脉冲。在一些实施例中，通过组合水平轴上的正弦分量和垂直轴上的锯齿分量来形成光栅扫描126。在这些实施例中，受控制的输出光束124以正弦图案从左到右地来回扫动，并且在显示在回扫(从下到上)期间消隐的情况下，以锯齿图案垂直扫动(从上到下)。图1示出了当光束从上到下垂直扫动时的正弦图案，但没有示出从下到上的回扫。在其他实施例中，垂直扫描由三角波控制，使得不存在回扫。在其他实施例中，垂直扫动是正弦的。本专利技术的各种实施例不受用于控制垂直和水平扫动的波形或所得到的光栅图案限制。在一些实施例中，可见激光光源104和不可见激光光源108可包括一个或更多个激光产生装置。例如，在一些实施例中，可见激光光源104和不可见激光光源108可包括激光二极管。在这些实施例中，可见激光光源104还包括接受显示像素值并且生成用于驱动激光二极管的电流信号的驱动器电路，并且不可见激光光源108还包括当将要产生不可见激光脉冲时接受来自显示大小控制电路172的驱动信号的驱动电路。虽然显示大小控制电路172被示出为驱动不可见激光光源108，但是这不是本专利技术的限制。例如，在一些实施例中，显示大小控制电路172驱动一个或更多个可见激光光源，并且PD184对所使用的可见波长敏感。在一些实施例中，不可见激光光源108发起诸如红外(IR)光的不可见光。在这些实施例中，PD184能够检测同一波长的不可见光。例如，在一些实施例中，激光光源108可以是产生波长为大体808纳米(nm)的光的IR激光二极管。光的波长不是本专利技术的限制。在不脱离本专利技术的范围的情况下，不可见激光光源108可产生任何波长的不可见光。MEMS装置160是扫描二维光的扫描镜组件的示例。在一些实施例中，扫描镜组件包括在二维上(例如，在两个轴上)扫描的单个镜。可供选择地，在一些实施例中，MEMS装置160可以是包括两个扫描镜的组件，一个使光束沿一个轴偏转，而另一个使光束沿着大致垂直于第一轴的第二轴偏转。所得到的显示具有高度(V)和宽度(H)，其是从扫描镜162到投影表面的距离(d)以及镜偏转角度范围的函数。如本文中使用的，术语“角度范围(angularextents)”是指镜偏转通过的总角度，而不是镜的瞬时角位移。宽度(H)是距离(d)和水平角度范围(θH)的函数。这种关系在图1中被示出为H＝f(θH,d)。(1)高度(V)是距离(d)和垂直角度范围(θV)的函数。这种关系在图1中被示出为V＝f(θV,d)。(2)在本专利技术的各种实施例中，在扫描投影设备的操作期间，垂直和水平扫描角中的任一个或这两者被动态修改，以实现各种结果。示例结果包括随着距离(d)改变而保持所得到显示的恒定图像大小、随着距离(d)改变而保持所得到显示的图像亮度、和/或校正梯形失真。如图1中所示，水平控制部件114接收代表水平角度范围的信号激励，垂直控制部件112接收代表垂直角度范围的信号激励。可在多条信号线(例如，专用信号线或共享总线)上或者可在单条信号线(例如，串行总线)上提供角度范围信号激励。提供信号刺激的方式不是本专利技术的限制。水平控制部件114和垂直控制部件112接收角度范围信号激励，并且生成用于实现通过指定角度的实际镜移动的信号。垂直控制部件112和水平控制部件114所产生的信号被镜驱动部件116组合，镜驱动部件11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描显示系统，包括：第一激光光源，所述第一激光光源用于发射第一激光；第二激光光源，所述第二激光光源用于发射第二激光；扫描镜，所述扫描镜用于反射和扫描从所述第一激光光源接收的所述第一激光和来自所述第二激光光源的所述第二激光，以在投影表面上创建可见图像；光电检测器，所述光电检测器用于检测被所述投影表面反射的所述第二激光；飞行时间(TOF)检测电路，所述飞行时间(TOF)检测电路响应于所述光电探测器，测量从所述扫描显示系统到所述投影表面的距离；镜致动电路，所述镜致动电路利用信号来驱动所述扫描镜，所述信号致使所述扫描镜在二维上偏转通过角度范围；以及显示大小控制电路，所述显示大小控制电路用于修改镜偏转的所述角度范围，以在所述投影表面上保持恒定的显示大小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.04 US 14/845,6981.一种扫描显示系统，包括：第一激光光源，所述第一激光光源用于发射第一激光；第二激光光源，所述第二激光光源用于发射第二激光；扫描镜，所述扫描镜用于反射和扫描从所述第一激光光源接收的所述第一激光和来自所述第二激光光源的所述第二激光，以在投影表面上创建可见图像；光电检测器，所述光电检测器用于检测被所述投影表面反射的所述第二激光；飞行时间(TOF)检测电路，所述飞行时间(TOF)检测电路响应于所述光电探测器，测量从所述扫描显示系统到所述投影表面的距离；镜致动电路，所述镜致动电路利用信号来驱动所述扫描镜，所述信号致使所述扫描镜在二维上偏转通过角度范围；以及显示大小控制电路，所述显示大小控制电路用于修改镜偏转的所述角度范围，以在所述投影表面上保持恒定的显示大小。2.根据权利要求1所述的扫描显示系统，其中，所述显示大小控制电路响应于用户输入。3.根据权利要求1所述的扫描显示系统，其中，所述TOF检测电路被配置成在多个点处测量从所述扫描显示系统到所述投影表面上的距离。4.根据权利要求3所述的扫描显示系统，其中，所述显示大小控制电路被配置成确定是否存在梯形失真。5.根据权利要求4所述的扫描显示系统，其中，所述显示大小控制电路被配置成修改镜偏转的角度范围，以校正梯形失真。6.根据权利要求1所述的扫描显示系统，其中，所述第二激光光源包括红外激光光源。7.根据权利要求1所述的扫描显示系统，其中，所述第一激光光源包...

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