[发明专利]用于投影至少一个光束的方法和装置

说明书

本申请是申请日为2008年1月8日，申请号为200880124376.6、发明名称为“用于投影至少一个光束的方法和装置”且申请人为奥斯兰姆有限公司的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于投影至少一个光束的方法和装置。

背景技术

在基于所谓的“飞点（Flying-Spot）”功能原理的投影器中，借助二维谐振微镜来偏转光束（典型由三原色红、绿和蓝构成），并且投影到图像平面上。

图1示出了用于说明“飞点”投影的功能原理的示意图。在此，激光源101（红色R）、102（蓝色B）和103（绿色G）的不同颜色的光束分别对准半透明的镜（镜的透射和反射根据波长来进行）104、105、106，并且随后作为总射束110（也称作投影射束）对准二维谐振微镜107，其将总射束110二维地偏转并且投影到图像平面108上。在此，在图像平面108中通过连续协调地偏转总射束110来构建图像（参见图像平面108中的射束分布109）。

图像信息通过相应光源101至103的、与微镜107的偏转同步的强度调制来生成并且显示。

由于微镜107的非线性的偏转和在图像平面108中所得到的非线性的射束分布109，时间复用方法被用于显示各个位置离散的图像信息（“图像点”或者“像素”）：因此在限定的时间段中将确定的信息投影到图像平面上。

所投影的信息尤其是表示由光源101至103产生的光束的亮度和色彩的叠加，其中光束的亮度可以借助相关的光源的幅度来调节。

优选地，光源分别是激光器，尤其是激光二极管。因此，通过激光器的电流对应于由激光器发射的光的亮度。

图2示出了与相应的图像点的位置有关的、以秒为单位的每个图像点的扫描时间范围的视图，更确切地说不仅针对列（参见曲线201）而且针对行（参见曲线202）。

例如，所投影的图像为640个图像点宽并且480个图像点高。通过图1中示出的并且所描述的将总射束110偏转109产生：例如在按行构建的图像的情况下，总射束110在行的中部明显比边沿区域中更快。

示例性地，在根据图2的例子中的微镜在640×480个图像点的分辨率的情况下具有27kHz的水平频率和1.2kHz的垂直频率。

由此，借助时间复用方法，由图像点在关于时间的XY坐标系中的空间相关性得到了时间范围、时间上受限制的长度以及针对每个图像点的持续时间。

图3示出了图2中的在图像平面的中部的区域（图像中部）中沿着（水平）行的时间范围的一部分。

发明内容

根据上面提及的参数变得明显的是：用于调制光束的强度或者幅度来将图像信息无局部错误地显示在投影面上的电子装置的所需的时间分辨率在小于微微秒的范围中。理论上，借助相应地时间上高分辨的并且高成本的电路可以降低关联误差。然而，这种开销要求昂贵的器件，并且实际上（例如取决于所选择的分辨率）并非始终是可行的。

然而，如果降低时间分辨率，则图像质量降低并且由于错误的空间相关而在图像点平面上出现失真。

另一问题在于由于微镜的非线性的偏转引起的在时间范围和位置区域之间的转换。

在通过时间复用方法来选择图像点的时间段中，电子装置的上升时间和下降时间影响了在图像点之间的对比度。该影响通过信号边沿的上升或者下降的持续时间而增强：边沿与对图像点可用的时间空间相比越长，则在图像点之间的对比度就越差。

根据针对图2和图3的上述实施形式，在恒定的边沿斜率的情况下，当对于图像点在总体上有最少的时间可用（即在图像中部）时，则对比度于是最差。

图4示例性地示出了待投影的图像在具有尽可能大的对比度（即在每两个图像点之间从白色至黑色的过渡或者相反）的图像平面中的一部分。

图5相应简化地示出了用于激光器的激励电压501和由此得到的通过激光器的电流502。

通过激光器的电流变化过程502典型地与所发射的光量成比例并且由此对应于观察者所感觉到的亮度。

在图5中示出了图像点n-2、n-1和n，它们示例性地具有时长Tp并且具有根据图4的亮－暗－亮的图案。激励电压501将激光器接通、关断并且又接通。

基于最终的边沿斜率，在接通激光器时形成接通延迟503和505，并且在关断激光器时形成关断延迟504和506。

这些延迟显著地劣化了在图像点之间的对比度。尤其是在延迟504和506期间部分将暗的图像点照亮，由此投影单元的最大可达到的对比度在显示图像中的边沿的情况下（高的位置频率或者空间频率）明显降低。