[发明专利]自由形式光学重定向装置

说明书

背景技术

扫描激光投影设备便于产生由生动颜色生成的鲜艳图像。扫描系统，诸如由Microvision,Inc.制造的那些，能生成具有大的焦深的明亮的清晰图像。常见的几十米长的焦深被称为“无限聚焦（infinite focus）”，因为当与单像素或像元的面积相比时，允许投影仪聚焦在接近无限深度的这种宽距离范围。能以合理成本的紧凑形状因子设计这些扫描激光投影系统。这些系统消耗少量功率，但传送逼真的复合图像。

与这些系统有关的一个挑战是大小缩减。能期望的是使系统更小，以便投影系统能用在紧凑应用中，诸如手持演示。然而，当光学部件变得更小时，会出现问题。会引入图像畸变。类似地，光学伪像会变为问题。

具有不使投影图像畸变的紧凑投影系统将是有利的。

附图说明

图1图示被配置为向使用者呈现信息的无限聚焦投影系统的一个实施例。

图2图示根据本发明的实施例的扫描引擎的一个实施例。

图3图示配置有垂直束传送的扫描激光投影系统。

图4图示根据本发明的一个或多个实施例的，配置有水平束传送的扫描激光投影系统，其用于减少扫描激光投影系统的形状因子。

图5图示与水平馈送扫描投影系统关联的垂直笑脸畸变（vertical smile distortion）。

图6图示与水平馈送扫描投影系统关联的歪像畸变（anamorphic distortion）。

图7图示根据本发明的一个或多个实施例，被配置为减少或消除水平馈送扫描投影系统中的垂直笑脸和歪像畸变的光学设备的一个实施例。

图8图示采用根据本发明的一个或多个实施例配置的光学设备来校正畸变的一个紧凑、水平馈送、扫描激光投影系统。

图9-11图示校正畸变、根据本发明的一个或多个实施例配置的光学设备。

熟练的技术人员将意识到图中的元件为了简化和清楚而图示，并且不一定按比例绘制。例如，图中的一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大以帮助来提高本发明的实施例的理解。

具体实施方式

在描述根据本发明的具体实施例前，应观察到实施例主要属于与光学重定向设备和相关成像系统及其应用有关的装置部件和方法步骤的组合。因此，已经通过图中的常规符号适当地表示装置部件和方法步骤，仅示出与理解本发明的实施例有关的那些具体细节，以便不会将该公开与对受益于本公开的本领域的普通技术人员来说很显而易见的细节混淆。

将意识到在此描述的本发明的实施例可以由一个或多个常规处理器和控制该一个或多个处理器来结合某些非处理器电路实现下述的系统和应用的一些、大部分或全部功能的特别存储的程序指令构成。非处理器电路可以包括但不限于微处理器、扫描镜、图像空间调制设备、存储设备、时钟电路、电源电路等等。同样地，在此所示的功能和操作状态可以解释为方法的步骤。替代地，由一个或多个处理器采用以控制在此的各个元件，包括空间光调制器、束平移器（beam translator）和光平移元件（light translation element）的一些或所有功能可以由未存储程序指令的状态机，或在一个或多个专用集成电路中实现，其中，每一功能或某些功能的一些组合被实现为自定义逻辑。当然，能使用两种方法的组合。期望本领域的普通技术人员尽管可能相当大的努力和受例如可用时间、当前技术和经济考虑启发的许多设计选择，但当受在此公开的概念和原理引导时，将容易能通过最少实验生成这些程序和电路。

现在，将详细地描述本发明的实施例。参考附图，贯穿各图，相同的数字表示相同的部件。如在此的说明书和贯穿权利要求书中所使用的，下述术语采用明确与之相关的含义，除非在上下文中另外指出：“一”、“一个”和“该”的含义包括复数引用。“在...中”的含义包括“在...中”和“在...上”。诸如第一和第二、上和下等等关系术语可以仅用来将一个实体或动作与另一实体或动作区分开来，而不必要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。同时，在括号中所示的参考标志符指示在除所讨论的图外的图中所示的部件。例如，当讨论图A时提到的设备（10）可以指除图A外的图中所示的元件10。