專利名稱：機械振蕩的投影顯示器的制作方法
背景本發(fā)明一般涉及投影顯示器，包括使用激光和非激光照明源的顯示器。
投影顯示器在某些情況下容易遇到所謂的斑點偽影。斑點是一種隨機的空間干涉圖形，其中平面波與其自身干涉調(diào)制它的強度。斑點好象撒落在顯示器上的微細顆粒。這種效應一般是靜態(tài)的并且如果觀察者和顯示器靜止，這種效應是可見的。
斑點在很大程度上被認為是相干光源的問題，如激光。但是，具有高增益光學器件的白熾光源由于產(chǎn)生光源的部分相干的光放大也可能產(chǎn)生斑點效應。
從相干光源中消除斑點被認為是不可能的。通過避免這種引起部分相干的高增益光學器件可在非相干光源中避免斑點。
在使用固態(tài)激光源的用戶壓縮盤(CD)播放器或CD-ROM中處理了斑點效應。由于斑點妨礙數(shù)字數(shù)據(jù)的再現(xiàn)，因此驅(qū)動固態(tài)激光器的電流源被以很高的頻率調(diào)制。通過調(diào)制這會具有展開光的頻率的效果。雖然這不能從技術(shù)上消除斑點，但它以足夠高的頻率移動斑點使斑點對數(shù)據(jù)探測器不可見。此技術(shù)對白熾光源不起作用，因為不可能在足夠高的頻率上對輸出光進行調(diào)制。
投影顯示器也可能遭受一種稱為像素化(pixellation)缺陷。像素就是構(gòu)成像素的“方塊”變得可見，其中像素形成圖像。遭受像素化而呈現(xiàn)在顯示器上的線條顯示出鋸齒狀效應，其呈現(xiàn)出具有附加邊緣的斑駁狀。
因此，不斷需要有改進的方法以處理投影顯示器中的斑點和像素化。
概述根據(jù)一個方面，投影顯示器包括一個投影源以及與該投影源相關(guān)的光學器件。一個裝置被適用于對所述顯示器的至少一部分進行機械振蕩。
附圖簡述

圖1是本發(fā)明一實施例的示意性描述；圖2是示明了用在本發(fā)明一實施例中的驅(qū)動電路特性的圖示；圖3是用在圖1所示的實施例中的驅(qū)動電路的時序圖；以及圖4是在顯示器被擾動下的像素邊界的描述。
詳述在本發(fā)明的一實施例中，如圖1所示的投影顯示器10，包括耦合用于接收視頻輸入信號的光閥12。光閥12產(chǎn)生調(diào)制輸出光，由投影透鏡14進行投射。投影光學器件也可包括折疊式反射鏡16和投射式反射鏡24，其將輸出光反射到投影屏幕26上。
投影顯示器的一個或多個部件可被機械振蕩以克服斑點和/或像素化。通過擾動顯示器的至少一部分，可實現(xiàn)模糊效應，其以足夠高的頻率上將斑點在顯示器上移動，使對用戶不可見。類似地，同樣的擾動可模糊像素之間的邊界并可消除或減小像素化。
在一實施例中，對折疊式反射鏡16進行振蕩，由于它的質(zhì)量相對較輕，因此較容易被振蕩?？蓪弘娂钇?8附在反射鏡16的每個角上。這些激勵器響應一個合適的驅(qū)動信號在希望的頻率上振蕩反射鏡。有利地，該振蕩是在相對高的頻率上以消除斑點和/或像素化。超聲波頻率(即那些大約20,000Hz的頻率)是有利的，因為它們不會產(chǎn)生人可察覺的聲音。
在一實施例中，顯示部分可在一個很小傾角的幅度上被驅(qū)動。這樣，相對有限的運動范圍是合適的。通過以一個相移順序來驅(qū)動激勵器18，顯示部分如反射鏡16就在反射鏡16的表面法線附近“抖動”，例如以圓形的、正弦的形式，如圖2所示。反射鏡16的表面法線指示于“N”并且在擾動下法線遵循的路徑由圖2中標明“抖動錐”的錐體指出。
不同程度的復雜振蕩也可被使用。例如，往復式、平面或線性振蕩對處理斑點可能有效。但是，往復運動不可能完全消除像素化，其通常是二維的。完全出現(xiàn)在一個平面內(nèi)的二維振蕩也可有效。此外，比上面描述的周期正弦運動更為復雜的振蕩在一些情況下是有利的。例如在一些實施例中，隨機擾動可被加在角部以產(chǎn)生更多的不確定路線和較少的重復運動。此外，也可使用卵形或橢圓形的正弦運動。
參考圖3，來自驅(qū)動電子設備22(圖1)的驅(qū)動信號1-4中的每一個都被施加給激勵器18中不同的一個。在本發(fā)明的一實施例中，驅(qū)動信號可被相移以產(chǎn)生如圖2所示的圓形抖動。雖然波形是通過數(shù)字信號表示在說明的實施例中，但它們也可以是包括模擬波形的其它波形。一般，顯示器被擾動部分的固有機械響應時間可過濾引起的運動。
至于像素化，振蕩的幅度對像素化被減小的程度有影響。即，抖動像素組成的顯示趨向于模糊實際像素邊緣并平滑像素化影響。在一些實施例中，相鄰像素可形成連續(xù)的線條并且像素邊界的偽影可不被察覺。在此情況中，線條僅在照明過渡處可見。
如圖4所示，當系統(tǒng)被擾動到指明的“抖動圓”指定的范圍時，最小明顯像素邊界“最小”小于實際像素邊界“實際像素范圍”。最大明顯像素邊界“最大”大于實際像素范圍。實際像素范圍與最大和最小明顯像素邊界之間的位移由擾動的幅度決定。用這種方法，像素邊界被移來移去，因此它們被模糊化，變得幾乎不明顯。
當點以一種平滑有規(guī)律的形式移來移去時并且當干涉圖形被產(chǎn)生和被破壞時，簡單的驅(qū)動功能可能導致暗點(來自斑點的“擦除”)形成圓環(huán)或弧線?？梢姷膫斡翱勺鳛閳D像中模糊的彩色圓環(huán)和弧線而出現(xiàn)。通過在驅(qū)動功能中提供某種程度的隨意性，抖動可變得更為復雜。精確相同的擾動的重復之間的間隔越長，用戶注意到任何如上所述的重現(xiàn)擦除效應的可能性就越小。
因此，雖然真正的隨機擾動可能不必要，但是在提供精確的相同擾動之前產(chǎn)生一個足夠長的周期可充分使擦除效應散開以使得它幾乎不可見。但是，如果需要，可以利用相對隨機的驅(qū)動，如利用無序吸引機(chaotic attractor)的驅(qū)動得到的相對隨機的驅(qū)動。這種驅(qū)動在Scientific American，August 1993，PP.120-123，“CircuitsThat Get Chaos in Sync”中進行了描述。一般，通過隨機地改變抖動表面(如錐體)的角度，相對隨機的擾動可以消除偽影而不產(chǎn)生暗點及模糊可辨的圓或弧。
當然，可利用沒有偏離本發(fā)明原理的其它驅(qū)動功能。這就是說，雖然描述了圓，但是在一些實施例中可利用卵形擾動或卵形與直線形混合的擾動。
雖然本發(fā)明已經(jīng)描述了有限的幾個實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該理解其中的多種修改和變化。這意味著附帶的權(quán)利要求將所有這些修改和變化都包含在本發(fā)明的真正構(gòu)思和范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種投影顯示器包括一個投影光源；與所述的投影光源相關(guān)的光學器件；以及一個適用于對所述顯示器中至少一部分進行機械振蕩的裝置。
2.如權(quán)利要求1的顯示器，其中所述的投影源是一個使用激光照明的光閥。
3.如權(quán)利要求1的顯示器，其中所述的投影光源是一個使用非激光照明的光閥。
4.如權(quán)利要求1的顯示器，其中所述的光學器件包括一個折疊式反射鏡和一個投射式反射鏡，所述的裝置耦合到所述的折疊式反射鏡。
5.如權(quán)利要求1的顯示器，其中所述的裝置包括一個壓電激勵器。
6.如權(quán)利要求1的顯示器，其中所述裝置適用于以一種抖動模式對所述顯示器中的至少一部分進行機械振蕩。
7.如權(quán)利要求6的顯示器，其中所述的抖動模式是非平面的。
8.如權(quán)利要求7的顯示器，其中所述的抖動模式是隨機的。
9.如權(quán)利要求1的顯示器，其中所述裝置以一個足以減少斑點偽影的頻率對所述顯示器中的至少一部分進行振蕩。
10.如權(quán)利要求9的顯示器，其中所述裝置以超聲波頻率對所述顯示器的至少一部分進行振蕩。
11.如權(quán)利要求1的顯示器，其中所述裝置適用于減少像素化。
12.如權(quán)利要求11的顯示器，其中所述裝置以一個足以減少斑點偽影的頻率對所述顯示器中的至少一部分進行振蕩。
13.一種投影圖像的方法包括使用投影顯示器將圖像投影在一個表面；以及對該投影顯示器的至少一部分進行機械振蕩。
14.如權(quán)利要求13的方法，其中振蕩包括多于二維的振蕩。
15.如權(quán)利要求13的方法，其中振蕩包括對所述的顯示器進行振蕩以減少斑點。
16.如權(quán)利要求15的方法，其中振蕩包括對所述的顯示器進行振蕩以減少像素化。
17.如權(quán)利要求13的方法，其中振蕩包括以超聲波頻率對所述顯示器的所述部分進行振蕩。
18.如權(quán)利要求13的方法，其中振蕩包括以一種抖動模式對所述部分進行振蕩。
19.如權(quán)利要求13的方法，其中振蕩包括以一種隨機模式對所述部分進行振蕩。
20.如權(quán)利要求13的方法，其中振蕩包括對所述部分進行振蕩以致于所述部分的法線描繪出一個錐體表面。
全文摘要
投影顯示系統(tǒng)(10)可被機械擾動以消除或減少斑點。此外,像素化影響也可被消除或減少。通過對系統(tǒng)的一部分進行機械干擾,例如使用抖動擾動,斑點影響可暫時被模糊，因此它對用戶變得不可見。在本發(fā)明的一實施例中,使用多個壓電激勵器(18),在超聲波范圍的頻率上可對一個折疊式反射鏡(16)進行機械擾動。
文檔編號G02B27/18GK1354842SQ00806884
公開日2002年6月19日 申請日期2000年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月28日
發(fā)明者R·D·史密斯 申請人:英特爾公司