[發明專利]具有減少的斑點噪聲的圖像投影屏幕

無效

• 申請號: 200680021886.1
• 申請日: 2006-05-03
• 公開（公告）號: CN101198893A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發明（設計）人: 德米特瑞·雅維德
• 申請（專利權）人: 訊寶科技公司
• 主分類號: G02B27/10
• 分類號: G02B27/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 杜娟

技術領域

本發明一般地涉及在顯示屏幕上投影具有減少的斑點噪聲的二維圖像，所述顯示屏幕特別是激光束掃描經過的背投式屏幕。

背景技術

一般已知基于一對掃描鏡來在顯示屏幕上投影二維圖像，所述一對掃描鏡在相互正交的方向上振蕩，以將激光束掃描在光柵圖上。但是，已知的圖像投影系統投影分辨率有限并且具有斑點噪聲的圖像，所述有限分辨率通常小于640×480像素的視頻圖形陣列(VGA)質量的1/4。因此，所述已知的投影系統和顯示屏幕具有有限的通用性。

斑點噪聲是在基于激光的投影系統中的固有問題，并且引起圖像質量的相當大的變差。單色(紅色、藍色或者綠色)激光器發出具有相同頻率的相干波并且也具有空間相干性的激光束，即所述波在空間和時間上彼此具有固定的相位關系。當所述光束入射在粗糙的散射屏幕上時，所述波通過從屏幕被反射和/或透過所述屏幕而被散射。被散射的波具有任意的相位延遲，并且沿著不同的方向來傳播，但是全部具有同一頻率。當這樣的散射的波例如在人眼的視網膜相遇時，它們產生相長干涉和相消干涉的靜態分布，即干涉圖，也被稱為斑點噪聲。綜合時間(integration?time)在幾十毫秒級上的人眼將所述斑點噪聲看作變差圖像。如果激光束沒有整體相干的波，則它們的相位延遲會在散射波與屏幕交涉所需要的時間期間相當大地改變，結果，斑點噪聲圖案也在人眼的綜合時間期間改變，由此減少色斑對比。

發明內容

因此，本發明的一個總的目的是提供一種圖像投影系統，其將斑點噪聲減少的、清晰清楚的二維圖像投影在顯示屏幕上，特別是背投屏幕上。

本發明的另一個目的是減少在所投影的圖像上的斑點噪聲。

本發明的另一個目的是修改顯示屏幕本身以減少其上投影的圖像的斑點噪聲。

與這些目的和其他目的(其將在以下變得清楚)一致，本發明的一個特征簡短而言在于一種投影具有減少的斑點噪聲的二維圖像的設備和方法，所述設備包括：顯示屏幕，其具有前后表面和微透鏡陣列；圖像投影組件或者模塊，用于將激光束引導在顯示屏幕的后表面上，并且用于將激光束在屏幕的后表面上掃描為多條掃描線的圖案，其中每條掃描線沿著掃描方向延伸并具有多個像素，圖像投影組件用于使得所選擇的像素被照亮和變為可見以產生圖像，所述激光束具有沿著所述掃描方向的光束尺寸；用于通過配置每個微透鏡以具有沿著所述掃描方向而測量的、至少等于且優選地大于所述光束尺寸的微透鏡尺寸而減少斑點噪聲。

按照本發明，在將激光束在屏幕上掃描期間，大多數時間，在每個時刻，由激光束照亮僅僅單個微透鏡。在通過所述陣列后，入射光束的相位相干被保留。在相鄰的微透鏡的結合位置，激光束同時照射這些相鄰的微透鏡的一部分，并且為了最小化這樣的斑點噪聲的可能產生，向間隔的微透鏡涂布極化旋轉涂層。這產生了不互相干擾的不同極化的光。極化旋轉涂層的使用允許光束尺寸超過微透鏡的尺寸。

附圖說明

在所附的權利要求中具體給出了被考慮為本發明的特性的新穎特征。但是，通過下面結合附圖的具體實施例的描述，將在其構造和其操作方法以及其另外的目的和優點上更好地理解本發明本身。

圖1是在一個顯示屏幕上投影圖像的設備的透視圖；

圖2是用于在另一個顯示屏幕上投影圖像的圖1的設備的透視圖；

圖3是安裝在圖1的儀器中的圖像投影組件或者模塊的放大的、頂視的透視圖；

圖4是圖2的模塊的平面頂視圖；

圖5是圖2的模塊的端部正視圖；

圖6是在圖4的線6-6上取得的模塊的激光器/光學組件的放大剖面圖；

圖7是在圖1的線7-7上取得的放大剖面圖；

圖8是用于描述圖3的模塊的操作的電子示意方框圖；

圖9是圖2的模塊的驅動器的前部透視圖；

圖10是圖9的驅動器的后部透視圖；

圖11是按照本發明的一個實施例的用于減少斑點噪聲的背投顯示屏幕的圖示；

圖12是在激光束的掃描期間圖11的屏幕的放大視圖；

圖13是按照本發明的另一個實施例而修改的圖11的屏幕的圖示；以及

圖14是按照本發明的又一個實施例修改的、類似于圖11的視圖。

具體實施方式

在圖1中的附圖標號10總地表示外殼，其中，安裝了如圖3中所示的輕型的、緊湊的圖像投影模塊20。所述模塊20在與模塊一定距離的不同的顯示屏幕上投影二維圖像。如下所述，所述圖像由在模塊20中的掃描器掃描的掃描線的光柵圖30上的被照亮的像素和未被照亮的像素組成。