[发明专利]通过借助镜对调制光束进行光栅扫描的图像投影

说明书

本发明涉及用于投影至少一个光束的方法和装置。

在基于所谓的“飞点”工作原理的投影器中，借助二维谐振微镜将(典型地由三种原色红、绿和蓝构成的)光束偏转并且投影到图像平面上。

在“飞点”投影中，例如激光源的不同颜色(红R、蓝B和绿G)的光束分别对准半透射的镜(镜的透射和反射根据波长来进行)并且然后作为共同的射束(也称作透射射束)对准二维谐振微镜，该微镜将该共同的射束以二维方式偏转并且投影到图像平面上。在此，图像在图像平面中通过连续调和地偏转的共同射束来构建。

通过对相应的光源进行强度调制与微镜的偏转同步地生成和显示图像信息。

通过镜的例如借助行扫描方法或者利萨茹(Lissajous)方法的运动以及激光强度的相应地合适的调制，因此可以在屏幕上产生希望的图像信息。镜例如可以实施为所谓的MEMS(微电子机械系统)镜。

当镜运动的实际频率(行频率或者列频率)与在视频电子设备中设置的镜运动的期望频率不一致时，出现图像抖动效果(例如水平或垂直地通过的图像)。在镜的期望频率和实际频率偏差的情况下并未达到最大的镜偏转。效果的强弱取决于镜的制造质量(由制造引起的期望频率偏差)。图像抖动效果也会由于环境条件(例如温度、气压、空气湿度等等)的改变而出现(由环境引起的期望频率偏差)。

已知的是：射束偏转系统的快轴的驱动频率依据该射束偏转系统的机械谐振频率来校准调节并且用作时基。对频率的校准调节是必要的，以便将所投影的图像的几何尺寸保持恒定。时基决定：例如在镜旋转运动的每次方向反转之后将触发信号发送给具有固定的系统时钟信号的数据处理单元(英文：DPU)，以便沿着行起动激光束的强度调制。

该方法具有如下缺点，在时基的频率改变(例如由于机械谐振的热漂移引起)的情况下，图像信息在行端部被截短或者行被压缩地显示。这引起所投影的图像的质量降低。

本发明的任务在于，避免上述缺点并且尤其提出一种用于在投影光束的情况下补偿漂移的有效且改进的可能性。

该任务根据独立权利要求的特征部分来解决。本发明的改进方案从从属权利要求中得出。

为了解决该任务而提出了一种用于投影至少一个光束的方法，其中根据该至少一个光束的偏转来设置用于激励该至少一个光束的处理单元的时基(例如时钟信号频率)。

由此，至少一个光束的偏转可以用作触发器和/或时基，用于激励该至少一个光束。

处理单元可以包括处理器、控制器和/或可编程逻辑电路。

一个改进方案是：至少一个光束借助转向投影装置、尤其借助镜或者微镜来偏转。

转向投影装置尤其可以是二维谐振微镜。

替代二维镜，也可以使用两个一维的镜。尤其，两个轴可以具有谐振频率，其中两个轴的驱动不必始终谐振地进行。例如，如果准静态地驱动慢轴，则这涉及行扫描方法。如果谐振地驱动两个轴，则这对应于利萨茹方法。

另一改进方案是：借助镜单元来确定和/或测量偏转。

镜单元尤其包括转向投影单元(例如镜)、用于转向投影单元的驱动器、用于测量和/或分析转向投影单元的运动或者位置的可能性(必要时带有用于调节所测量的信号的可能性)以及信号转换器。

尤其，一个改进方案是：借助调节器跟踪转向投影单元的偏转、尤其是转向投影单元的快轴的驱动频率，并且由此设置处理单元的时基。

一个改进方案也是：在考虑转向投影单元的机械特性的情况下借助参考信号设置转向投影单元的快轴的驱动频率。

尤其，参考信号可以预先给定相位值。

此外，一个改进方案是：借助调节器将转向投影单元的快轴的驱动频率和慢轴的驱动频率的比例保持基本恒定。

在一个附加的改进方案的范围中，借助处理单元对至少一个光束的强度进行时间调制。

接下来的改进方案在于，处理单元根据至少一个光束的偏转来反馈输出信号。

尤其，处理单元可以是调节回路的一部分。例如，处理单元可以将数字信号提供给压控振荡器(VCO)，其中压控振荡器的输出信号用于设置处理单元的时基。

也可能的是，处理单元与调节回路无关(尤其不是调节回路的调节环的部分)，并且仅仅通过至少一个光束的偏转来激励。激励例如可以借助由压控振荡器确定的值来进行。

处理单元例如可以包括DLL(延迟锁定环)元件，用于将输入信号转换为适配的时基或者时钟信号频率。

一个扩展方案是，至少一个光束由至少一个光源组成。

尤其，至少一个光源可以包括至少一个激光器、尤其是包括至少一个激光二极管。光束例如可以由红色激光、蓝色激光以及一束或两束蓝色激光组成。