[發(fā)明專利]控制掃描鏡系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980081633.0
• 申請日: 2019-12-04
• 公開（公告）號: CN113168799A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 申蔚;M·F·加林斯基三世;B·B·哈里斯
• 申請（專利權）人: 微軟技術許可有限責任公司
• 主分類號: G09G3/02
• 分類號: G09G3/02;G02B26/08;H04N9/31
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 酆迅

本文公開了涉及控制掃描顯示系統(tǒng)的示例。一個示例提供了顯示設備，其包括光源、被配置為掃描來自光源的光的掃描鏡系統(tǒng)和控制器，該控制器被配置為通過在時域中合成鏡控制波形來控制掃描鏡系統(tǒng)掃描光，該鏡控制波形包括線性掃描部分和被縫合至該線性掃描部的回掃部分，該鏡控制波形是連續(xù)的，并且在掃描周期之間具有由控制器可調(diào)節(jié)的任意定時。

背景技術

顯示設備可以掃描來自光源的光以產(chǎn)生可視圖像。各種類型的掃描機構可以被使用，包括但不限于掃描鏡。

發(fā)明內(nèi)容

本文公開了涉及控制掃描顯示系統(tǒng)的示例。一個示例提供了一種顯示設備，其包括光源、被配置為掃描來自光源的光的掃描鏡系統(tǒng)、和控制器，該控制器被配置為通過在時域中合成鏡控制波形來控制掃描鏡系統(tǒng)掃描光，該鏡控制波形包括線性掃描部分和縫合(stitch)到該線性掃描部分的回掃(retracing)部分，該鏡控制波形是連續(xù)的，并且在掃描周期之間具有由控制器可調(diào)節(jié)的任意定時。

本發(fā)明內(nèi)容被提供以通過簡要方式來引入了概念的選擇。本發(fā)明內(nèi)容不旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也不旨在限制所要求保護的主題的范圍。此外，所要求的保護主題不限于解決在本公開的任何部分中指出的任何缺陷或所有缺陷的實現(xiàn)。

附圖說明

圖1圖示了示例顯示設備。

圖2示出了示例時域合成的鏡目標軌跡波形。

圖3示出了與示例時域合成的波形相比、具有80％占空比的120Hz鋸齒波的快速傅里葉變換的繪圖。

圖4示出了每幀位置變化±10％的示例時域合成的波形。

圖5圖示了示例電磁鏡驅(qū)動電路。

圖6圖示了示例比例-微分(PD)控制器電路。

圖7示出了用于圖6的PD控制器的增益波特繪圖。

圖8示出了基于使用圖6的PD控制電路的圖5的電路而被執(zhí)行的仿真實驗的示例結(jié)果。

圖9示出了示例計算系統(tǒng)的框圖。

具體實施方式

一些掃描顯示系統(tǒng)可以在第一方向上(例如，垂直地)以較慢的速率、并且在第二方向(例如，水平地)上以較快的速率掃描來自光源的光，來光柵掃描圖像以用于顯示。在這種顯示中，慢掃描方向可使用鋸齒斜坡軌跡波形，其重復頻率由顯示幀率決定。各種類型的掃描鏡可以被使用，包括但不限于微機電系統(tǒng)(MEMS)鏡。考慮到基于MEMS的微顯示技術提供高圖像質(zhì)量的能力和相對小的尺寸和重量，便攜式顯示設備可使用基于MEMS的微顯示技術。

圖1圖示了與視頻源102通信的示例顯示設備100。顯示設備100包括控制器104，其被可操作地耦合至掃描鏡系統(tǒng)106和光源108。控制器104被配置為基于從視頻源102接收的視頻圖像數(shù)據(jù)來控制光源108發(fā)出光。光源108可包括任何適當?shù)?多個)發(fā)光元件，諸如，一個或多個激光器，并且可以以任何適當?shù)牟ㄩL范圍來輸出光，諸如，紅色、綠色和藍色。在其他示例中，光源108可輸出基本上單色的光，或其他除紅色/綠色/藍色之外的波段。

掃描鏡系統(tǒng)106包括一個或多個掃描鏡110，其可控制以改變來自光源的光被反射的角度，從而掃描圖像。如上所述，掃描鏡系統(tǒng)104可以包括在水平方向和垂直方向兩者上被驅(qū)動的單個鏡、或者在水平方向和垂直方向上被分離地驅(qū)動的兩個鏡。由掃描系統(tǒng)106反射的光被導向輸出112以顯示被掃描的圖片。輸出112可以采用任何適當?shù)男问剑T如投影光學、波導光學等。作為示例，顯示設備100可以被配置為虛擬現(xiàn)實頭戴式顯示器(HMD)設備，其輸出110被配置為不透明表面，或者被配置為增強現(xiàn)實HMD設備，其輸出被配置為透明結(jié)構，該透明結(jié)構允許虛擬圖像與周圍真實環(huán)境的視圖組合。作為示例，顯示設備100也可以采用其他適當?shù)男问剑T如平視顯示器、移動設備屏幕、或電視的形式。