DE102008008565B4 - Projection method and control device for a projection device - Google Patents
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Abstract
Projektionsverfahren mit den folgenden Schritten:Generieren von zwei periodischen Steuersignalen (3, 4; 21, 22) mittels eines Signalgenerators (2) zum Anregen einer zwei-achsigen Ablenkeinheit;Erzeugen eines Lichtmodulationssignals (5; 28) zum Modulieren einer Intensität eines Lichtstrahls, der durch die zwei-achsigen Ablenkeinheit abgelenkt wird;wobeiein Taktgenerator (8) die zwei periodischen Steuersignale (3, 4; 21, 22) und das Lichtmodulationssignal (5; 28) synchronisiert,wobei der Signalgenerator (2) mittels eines Taktsignals (9) des Taktgenerators (8) gesteuert wird.Projection method comprising the following steps:Generating two periodic control signals (3, 4; 21, 22) by means of a signal generator (2) for exciting a two-axis deflection unit;Generating a light modulation signal (5; 28) for modulating an intensity of a light beam which is deflected by the two-axis deflection unit; a clock generator (8) synchronizing the two periodic control signals (3, 4; 21, 22) and the light modulation signal (5; 28), the signal generator (2) using a clock signal (9) of the Clock generator (8) is controlled.
Description
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Projektionsverfahren und eine Ansteuereinrichtung für eine Projektionsvorrichtung.The present invention relates to a projection method and a control device for a projection device.
Aus der
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION
Das erfindungsgemäße Projektionsverfahren sieht folgenden Schritten vor: Generieren von zwei periodischen Steuersignalen mittels eines Signalgenerators zum Anregen einer zwei-achsigen Ablenkeinheit; Erzeugen eines Lichtmodulationssignals zum Modulieren einer Intensität eines Lichtstrahls, der durch die zwei-achsige Ablenkeinheit abgelenkt wird; wobei ein Taktgenerator die zwei periodischen Steuersignale und das Lichtmodulationssignal synchronisiert.The projection method according to the invention provides the following steps: generation of two periodic control signals by means of a signal generator for exciting a two-axis deflection unit; generating a light modulation signal for modulating an intensity of a light beam deflected by the two-axis deflection unit; a clock generator synchronizing the two periodic control signals and the light modulation signal.
Das Verfahren ermöglicht eine einfache Adressierung aller möglichen Punkte der Lissajous-Figur durch einen einfachen Taktgenerator.The method allows all possible points of the Lissajous figure to be easily addressed by a simple clock generator.
Eine erfindungsgemäßge Ansteuereinrichtung sieht vor: einen Signalgenerator zum Generieren von zwei periodischen Steuersignalen, die zum Anregen einer zwei-achsigen Ablenkeinheit dienen;
einen Modulationssignalgenerator zum Erzeugen eines Lichtmodulationssignals zum Modulieren einer Intensität eines Lichtstrahls, der durch die zwei-achsig Ablenkeinheit abgelenkt wird; und
einen Taktgenerator zum Synchronisieren des Signalgenerators und des Modulationssignalgenerators.A control device according to the invention provides: a signal generator for generating two periodic control signals which are used for exciting a two-axis deflection unit;
a modulation signal generator for generating a light modulation signal for modulating an intensity of a light beam deflected by the biaxial deflection unit; and
a clock generator for synchronizing the signal generator and the modulation signal generator.
Figurenlistecharacter list
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und beigefügten Figuren erläutert. In den Figuren zeigen:
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1 ein Blockdiagramm einer Ansteuereinrichtung für eine Projektionsvorrichtung; -
2 eine Lissajous-Figur; -
3 ein Blockdiagramm einer Ansteuereinrichtung für eine Projektionsvorrichtung.
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1 a block diagram of a control device for a projection device; -
2 a Lissajous figure; -
3 a block diagram of a control device for a projection device.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGEMBODIMENTS OF THE INVENTION
Ein Signalgenerator 2 erzeugt zwei periodische Ansteuersignale 3, 4. Die beiden Ansteuersignale 3, 4 können zum Antreiben von Aktuatoren eines kardanisch aufgehängten Spiegel dienen. Der Spiegel beginnt darauf mit der Periode der beiden Ansteursignale 3, 4 um zwei orthogonale Achsen zu schwingen. Die Auslenkung des Spiegels über die Zeit erfolgt vorzugweise näherungsweise sinusförmig.A
Ein Lichtstrahl, z.B. von einem Laser, wird durch den Spiegel auf einen Projektionsschirm abgelenkt. Die beiden sinusförmigen Auslenkungen bewirken, dass der Lichtstrahl entlang einer Lissajous-Kurve oder Figur über die Projektionsfläche geführt wird. Eine entsprechende Lissajous-Figur ist in
Bedingt durch die periodische Ansteuerung wiederholt sich die Lissajous-Figur periodisch. Die Wiederholrate der Lissajous-Figur ist durch den größten gemeinsamen Teiler der Perioden der Ansteuersignale 3, 4 bestimmt.Due to the periodic activation, the Lissajous figure is repeated periodically. The repetition rate of the Lissajous figure is determined by the greatest common divisor of the periods of the
Die Ansteuersignale 3, 4 können sinusförmig sein, aber auch eine andere periodische Signalform aufweisen. Falls die angeregte Schwingung des Spiegels um seine jeweiligen Achsen keine sinus-förmige Auslenkung über die Zeit aufweist, ergibt sich zwar keine Lissajous-Figur 30 gemäß ihrer mathematischen Definition, aber dennoch eine geschlossene, sich periodisch wiederholende Figur. Solche Figuren sollen im Kontext dieser Erfindung auch als Lissajous-Figuren betrachtet werden.The
In
Das Lichtmodulationssignal 5 wird in Abhängigkeit der Lissajous-Kurve und dem darzustellenden Bild bestimmt. Das Bild kann zunächst in Bildpunkte gerastert werden. Die Bildpunkte werden in einer Reihenfolge sortiert, die der zeitlichen Abfolge entspricht, mit der die Lissajous-Figur über die jeweiligen Bildpunkte geführt wird. Die Bildpunkte werden in dieser Reihenfolge in einem Bildspeicher 6 abgelegt.The
Das Lichtmodulationssignal 5 wird mittels des Bildspeichers 6 generiert. Ein Taktgenerator 8 veranlasst den Bildspeicher 6 die Bildpunkte in der sortierten Reihenfolge auszugeben. Die Umsetzung der Helligkeitswerte in ein Lichtmodulationssignal 5 kann durch einen Modulationssignalgenerator 8 erfolgen.The
Bei dem Sortieren der Bildpunkte kann berücksichtigt werden, dass die Lissajous-Figur 30 manche Bildpunkt mehr als einmal überstreift, bis sie sich wiederholt. Die Häufigkeit des Überstreichens eines einzelnen Bildpunkts 31 pro Wiederholung der Lissajous-Figur kann in den Helligkeitswerten der im Bildspeicher 6 abgelegten Bildpunkte 31 berücksichtigt werden. Eine erste Variante den darzustellenden Helligkeitswert des Bildpunktes 31 durch die Häufigkeit des Überstreichens und legt den geteilten Wert im Bildspeicher 6 ab. Eine andere Variante setzt den Helligkeitswert nach dem erstmaligen Überstreichen für jedes weitere Überstreichen auf Null.When sorting the pixels, it can be taken into account that the Lissajous figure 30 sweeps over some pixels more than once until it repeats itself. The frequency with which an
Eine Alternative sieht vor, eine Zugriffstabelle 7 auf die Bildpunkte zu erzeugen. Die Einträge der Zugriffstabelle 7 werden entsprechend dem Auftreten der jeweiligen Bildpunkte in der Lissajous-Figur sortiert. Die eigentlichen Bildpunkte werden nicht sortiert. Der Zugriff auf die Bildpunkte erfolgt über die Zugriffstabelle 7. Mit jedem Taktsignal 9 des Taktgenerators wird auf den nächsten Eintrag der Zugriffstabelle 7 weitergeschaltet und der zugehörige Bildpunkt zu dem Eintrag als Lichtmodulationssignal 5 ausgegeben. Hierbei ist ein einmaliges Sortieren der Zugriffstabelle ausreichend. Ein Sortieren jeden darzustellenden Bildes ist nicht mehr notwendig, zumindest solange die Eigenschaften der Lissajous-Figur beibehalten werden.An alternative provides for an access table 7 to be generated for the pixels. The entries of the access table 7 are sorted according to the occurrence of the respective pixels in the Lissajous figure. The actual pixels are not sorted. The pixels are accessed via the access table 7. Each clock signal 9 of the clock generator is used to switch to the next entry in the access table 7 and the associated pixel for the entry is output as a
Das Taktsignal 9 wird erfindungsgemäß verwendet, um den Signalgenerator 2 zu steuern. Der Signalgenerator 2 wird mit dem Taktsignal 9 synchronisiert, so dass eine Synchronisation des Modulationssignals 5 und der Steuersignale 3, 4 gewährleistet ist.The clock signal 9 is used according to the invention to control the
Die Synchronisation kann einen Zähler 10, einen Komparator 11, eine Wertetabelle 12 und ein Resetsignal 13 verwenden. Der Zähler 10 wird durch den Taktgenerator 8 getaktet. Der Komparator 11 gibt ein Resetsignal 13 an den Signalgenerator 2 aus, wenn der Zähler 10 den oder die in der Wertetabelle 12 gespeicherten Werte erreicht. Die Werte in der Wertetabelle 12 können unter anderem die Anzahl der Takte sein, bis eine vollständige Lissajous-Figur projiziert wird. Andere Werte sind die Anzahl der Takte entsprechend der Periode eines oder beider der Ansteuersignale 3, 4.The synchronization can use a
Die beiden ausgegebenen Steuersignalen 21, 22 werden einer Datenverarbeitungseinrichtung zugeführt, die den zugehörigen Bildpunkt 31 der Lissajous-Figur 30 zu den beiden Steuersignalen 21, 22 bestimmt. Der Helligkeitswert des Bildpunkts 31 wird an eine Lichtmodulationseinrichtung in der Form eines Steuersignals, z.B. Lichtmodulationssignals 28, ausgegeben. Die Datenverarbeitungseinrichtung kann unter anderem berücksichtigen, dass ein Spiegel bei nicht resonanter Anregung zeitlich verzögert zu den Steuersignalen 21, 22 schwingt.The two output control signals 21, 22 are supplied to a data processing device, which determines the associated
Ein Zuordnen der Steuersignale 21, 22 zu den Bildpunkten 31 kann nach folgendem Schema erfolgen. Einem Adressgenerator 23 werden die beiden ausgegebenen Steuersignale 21, 22 zugeführt. Der Adressgenerator bestimmt basierend auf den Steuersignalen 21, 22 und der zugehörigen Lissajous-Figur 30 den zugehörigen Bildpunkts 31 und dessen zugehörige Adresse 24 im Bildspeicher 25. Die Adresse 24 wird einem Bildspeicher 25 zugeführt. In dem Bildspeicher 25 sind die Helligkeitswerte für jeden Bildpunkt eines Bildes gespeichert. Der Bildspeicher 25 gibt den zu der Adresse 24 gehörigen Helligkeitswert 26 als Lichtmodulationssignal 28 aus. Für einzelne Adressen kann eine Dunkeltastung des Lichtstrahls erfolgen. Eine Korrektureinrichtung 27 nimmt gegebenenfalls die entsprechende Dunkeltastung des Lichtmodulationssignals 28 vor.The control signals 21, 22 can be assigned to the
Der Signalgenerator 20 wird gleich der ersten Ausführungsform durch einen Taktgenerator 8, einen Zähler 10, eine Komparator 11, einen Wertespeicher 12 und ein Resetsignal 13 gesteuert. Das Taktsignal 8 wird dem Signalgenerator 20 unmittelbar zugeführt, wodurch die Steuersignale 21, 22 synchron zu dem Taktsignal 8 sind. Der Bildspeicher 8 bzw. der Adressgenerator werden mittelbar durch das Taktsignal 8 gesteuert, da ihnen die beiden Steuersignale 21, 22 zugeführt werden. Der Steuerung ist von den verwendeten Projektionsmitteln, z.B. Spiegel, elektro-optischen Modulatoren, akustooptischen Modulatoren, nicht abhängig. Die Synchronisation erfolgt autark.The
Eine externe Berechnung der Zuordnung zwischen der Lissajous-Figur 30 und dem Raster der Bildpunkte 31 kann entfallen. Ferner kann es möglich sein, die Frequenzen für die Steuersignale zu variieren ohne dass eine Zuordnung der darzustellenden Bildpunkte 31 verletzt wird.An external calculation of the assignment between the Lissajous figure 30 and the grid of the
Eine farbige Projektion kann durch mehrere farbige Lichtstrahlen und zugehörigen Projektionen erreicht werden.A colored projection can be achieved by multiple colored light beams and associated projections.
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