DE102017206100A1 - System for the projection of image information - Google Patents

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Abstract

Es wird ein System (100) zur Projektion eines Bildes auf einer Projektionsfläche (107) beschrieben. Das System (100) umfasst eine Lichtquelle (101), die eingerichtet ist, Licht (111) für zumindest einen Bildpunkt des Bildes zu emittieren. Außerdem umfasst das System einen ersten Spiegel (103, 303), der um eine erste Achse (104) drehbar gelagert ist, wobei die erste Achse (104) entlang einer ersten Richtung verläuft. Das System (100) umfasst weiter einen zweiten Spiegel (105), der um eine zweite Achse (106) drehbar gelagert ist, wobei die zweite Achse (106) entlang einer zweiten Richtung verläuft. Der erste Spiegel (103, 303) ist eingerichtet, Licht (111) von der Lichtquelle (111) auf den zweiten Spiegel (105) zu lenken, so dass das Licht (111) durch eine Bewegung des ersten Spiegels (103, 303) auf unterschiedliche Bildpunkte des Bildes entlang der zweiten Richtung gelenkt wird. Außerdem ist der zweite Spiegel (105) eingerichtet, Licht (112) von dem ersten Spiegel (103, 303) zu der Projektionsfläche (107) weiterzuleiten, so dass das Licht (112) durch eine Bewegung des zweiten Spiegels (105) auf unterschiedliche Bildpunkte des Bildes entlang der ersten Richtung gelenkt wird. Dabei weist der erste Spiegel (103, 303) eine konvexe Krümmung um eine entlang der zweiten Richtung verlaufenden zweiten Krümmungsachse auf. Alternativ oder ergänzend weist der zweite Spiegel (105) eine konvexe Krümmung um eine entlang der ersten Richtung verlaufenden ersten Krümmungsachse auf.A system (100) for projecting an image on a screen (107) is described. The system (100) comprises a light source (101) arranged to emit light (111) for at least one pixel of the image. In addition, the system includes a first mirror (103, 303) rotatably mounted about a first axis (104), the first axis (104) extending along a first direction. The system (100) further includes a second mirror (105) rotatably mounted about a second axis (106), the second axis (106) extending along a second direction. The first mirror (103, 303) is arranged to direct light (111) from the light source (111) to the second mirror (105) so that the light (111) is moved by movement of the first mirror (103, 303) different pixels of the image along the second direction is directed. In addition, the second mirror (105) is adapted to pass light (112) from the first mirror (103, 303) to the projection surface (107) so that the light (112) is moved to different pixels by movement of the second mirror (105) the image is directed along the first direction. In this case, the first mirror (103, 303) has a convex curvature about a second axis of curvature running along the second direction. Alternatively or additionally, the second mirror (105) has a convex curvature about a first axis of curvature extending along the first direction.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Projektion von Bildinformation. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Hausgerät mit einem derartigen Projektionssystem.The invention relates to a system for the projection of image information. In particular, the invention relates to a domestic appliance with such a projection system.

Ein Projektionssystem kann dazu verwendet werden, Bildinformation auf eine Projektionsfläche zu projizieren. Dabei können Planspiegel bzw. plan angeordnete, hochreflektierende Materialien verwendet werden, um einen von einer Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahl auf unterschiedliche Punkte einer Projektionsfläche umzulenken. Beispielhafte Projektionssysteme mit derartigen Spiegeln sind Laser-basierte Projektionssysteme.A projection system can be used to project image information onto a screen. In this case, planar mirrors or planely arranged, highly reflective materials can be used to deflect a light beam emanating from a light source to different points of a projection surface. Exemplary projection systems with such mirrors are laser-based projection systems.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein Projektionssystem bereitzustellen, das bei möglichst geringen Lichtverlusten auf möglichst kurzen Projektionsdistanzen eine möglichst große Projektionsabbildung ermöglicht.The present document deals with the technical problem of providing a projection system which allows the largest possible projection imaging with the lowest possible light losses on the shortest possible projection distances.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen definiert, in nachfolgender Beschreibung beschrieben oder in der beigefügten Zeichnung dargestellt.The object is solved by the subject matter of the independent patent claim. Advantageous embodiments are defined in particular in the dependent claims, described in the following description or illustrated in the accompanying drawings.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein System zur Projektion eines Bildes auf einer Projektionsfläche (z.B. auf einer Wand oder auf einem Boden) beschrieben. Das System kann z.B. in einem Hausgerät bzw. einem Haushaltsgerät genutzt werden, um Informationen in Bezug auf den Status des Hausgeräts auf den Boden vor das Hausgerät und/oder auf eine Wand neben das Hausgerät zu projizieren.In accordance with one aspect of the invention, a system for projecting an image on a projection surface (e.g., on a wall or on a floor) is described. The system may e.g. in a domestic appliance to project information regarding the status of the domestic appliance to the floor in front of the domestic appliance and / or on a wall adjacent to the domestic appliance.

Das projizierte Bild umfasst typischerweise N Bildpunkte entlang einer ersten Richtung und M Bildpunkte entlang einer zweiten Richtung, wobei N, M ganze Zahlen, mit N, M > 1 sind. Typischerweise sind N, M größer als 50, 100 oder 500. Das projizierte Bild kann z.B. Schriftzeichen und/oder Zahlen darstellen (z.B. um die verbleibende Zeit eines Betriebsprogramms des Hausgeräts anzuzeigen). Das Bild kann insbesondere N Spalten und M Zeilen aufweisen. Die erste Richtung (z.B. eine horizontale Richtung) kann somit substantiell entlang einer Zeile des Bildes verlaufen. Des Weiteren kann die zweite Richtung (z.B. eine vertikale Richtung) substantiell entlang einer Spalte des Bildes verlaufen.The projected image typically includes N pixels along a first direction and M pixels along a second direction, where N, M are integers, where N, M> 1. Typically, N, M are greater than 50, 100 or 500. The projected image may be e.g. Represent characters and / or numbers (e.g., to indicate the remaining time of a home appliance's operating program). The image may in particular have N columns and M rows. The first direction (e.g., a horizontal direction) may thus be substantially along one line of the image. Furthermore, the second direction (e.g., a vertical direction) may substantially extend along a column of the image.

Das System umfasst eine Lichtquelle (insbesondere eine kohärente Lichtquelle, etwa einen Laser oder eine Laserdiode), die eingerichtet ist, Licht für zumindest einen Bildpunkt des Bildes zu emittieren. Beispielsweise kann die Lichtquelle eingerichtet sein, für jeden Bildpunkt eines zu projizierenden Bildes einen Lichtpuls zu generieren. Die Lichtquelle kann dabei mehrere Bildpunktquellen für unterschiedlich eingefärbte Bildpunkte umfassen. Die unterschiedlich eingefärbten Bildpunkte können auf der Projektionsfläche überlagert werden, um ein farbiges Bild zu projizieren.The system includes a light source (in particular a coherent light source, such as a laser or a laser diode) configured to emit light for at least one pixel of the image. For example, the light source may be configured to generate a light pulse for each pixel of an image to be projected. The light source may include a plurality of pixel sources for differently colored pixels. The differently colored pixels can be superimposed on the projection surface to project a colored image.

Das System umfasst ferner einen ersten Spiegel, der um eine erste Achse drehbar gelagert ist, wobei die erste Achse entlang der ersten Richtung (d.h. z.B. entlang einer Zeile des zu projizierenden Bildes) verläuft. Ein Spiegel kann auch alternativ als lichtreflektierende Fläche bezeichnet werden. Außerdem umfasst das System einen zweiten Spiegel, der um eine zweite Achse drehbar gelagert ist, wobei die zweite Achse entlang der zweiten Richtung (d.h. z.B. entlang einer Spalte des zu projizierenden Bildes) verläuft. Die erste Achse und die zweite Achse bzw. die erste Richtung und die zweite Richtung stehen bevorzugt senkrecht zueinander. Beispielsweise können die erste Richtung einer X-Achse und die zweite Richtung einer Y-Achse eines zwei dimensionalen kartesischen Koordinatensystems entsprechen. Der erste Spiegel und/oder der zweite Spiegel können jeweils zumindest einen MEMS Spiegel umfassen.The system further includes a first mirror rotatably supported about a first axis, the first axis extending along the first direction (i.e., along a line of the image to be projected, for example). A mirror may alternatively be referred to as a light-reflecting surface. In addition, the system includes a second mirror rotatably supported about a second axis, the second axis extending along the second direction (i.e., for example, along a column of the image to be projected). The first axis and the second axis or the first direction and the second direction are preferably perpendicular to each other. For example, the first direction of an X-axis and the second direction of a Y-axis may correspond to a two-dimensional Cartesian coordinate system. The first mirror and / or the second mirror may each comprise at least one MEMS mirror.

Der erste Spiegel ist eingerichtet, Licht von der Lichtquelle auf den zweiten Spiegel zu lenken (insbesondere zu reflektieren). Die Umlenkung kann dabei derart erfolgen, dass das Licht durch eine Bewegung des ersten Spiegels auf unterschiedliche Bildpunkte des Bildes entlang der zweiten Richtung (d.h. z.B. entlang einer Spalte des Bildes) gelenkt wird. Beispielsweise kann der erste Spiegel ausgebildet sein, sich mit einer ersten Frequenz um die erste Achse zu drehen (beispielsweise kann der erste Spiegel um die erste Achse schwingen), um sequentiell Licht auf unterschiedliche Bildpunkte des Bildes entlang der zweiten Richtung zu projizieren.The first mirror is arranged to direct light from the light source to the second mirror (in particular to reflect). The redirection may be such that the light is directed by a movement of the first mirror to different pixels of the image along the second direction (i.e., for example, along a column of the image). For example, the first mirror may be configured to rotate at a first frequency about the first axis (eg, the first mirror may oscillate about the first axis) to sequentially project light to different pixels of the image along the second direction.

Der zweite Spiegel ist eingerichtet, Licht von dem ersten Spiegel zu der Projektionsfläche weiterzuleiten (insbesondere durch Reflektion). Das Umlenken kann dabei derart erfolgen, dass das Licht durch eine Bewegung des zweiten Spiegels auf unterschiedliche Bildpunkte des Bildes entlang der ersten Richtung gelenkt wird. Beispielsweise kann der zweite Spiegel ausgebildet sein, sich mit einer zweiten Frequenz um die zweite Achse zu drehen (insbesondere kann der zweite Spiegel um die zweite Achse schwingen), um sequentiell Licht auf unterschiedliche Bildpunkte des Bildes entlang der ersten Richtung (d.h. z.B. entlang einer Zeile des Bildes) zu projizieren.The second mirror is arranged to pass light from the first mirror to the projection surface (in particular by reflection). The deflection can be effected in such a way that the light is directed by a movement of the second mirror to different pixels of the image along the first direction. For example, the second mirror may be configured to rotate at a second frequency about the second axis (in particular, the second mirror may oscillate about the second axis) to sequentially light different pixels of the image along the first direction (ie, for example, along a line of the first Image).

Dabei kann die zweite Frequenz niedriger sein als die erste Frequenz (z.B. um einen Faktor 10, 100 oder mehr). So können z.B. zeilenweise die Bildpunkte eines Bildes auf die Projektionsfläche projiziert werden.The second frequency may be lower than the first frequency (eg by a factor of 10, 100 or more). For example, line by line Pixels of an image are projected onto the screen.

Der erste Spiegel kann eine konvexe Krümmung um eine entlang der zweiten Richtung verlaufenden zweiten Krümmungsachse aufweisen. Alternativ oder ergänzend kann der zweite Spiegel eine konvexe Krümmung um eine entlang der ersten Richtung verlaufenden ersten Krümmungsachse aufweisen. Dabei kann eine konvexe Krümmung eines Spiegels um eine Krümmungsachse derart sein, dass der Spiegel um die Krümmungsachse gebogen ist. Mit anderen Worten, der Spiegel kann um die Krümmungsachse gewölbt sein, wobei die Wölbung von der Krümmungsachse weg verläuft. Aus Sicht des auf den Spiegel eintreffenden Lichts weist der Spiegel somit eine „nach außen“ verlaufende Wölbung auf. Mit noch anderen Worten kann ein konvex gekrümmter Spiegel in einer Schnittebene, die senkrecht zu der Krümmungsachse liegt, einen gebogenen, nicht geraden, Oberflächenverlauf aufweisen. Dabei ist der Oberflächenverlauf zu der Krümmungsachse hin gebogen.The first mirror may have a convex curvature about a second axis of curvature extending along the second direction. Alternatively or additionally, the second mirror may have a convex curvature about a first axis of curvature extending along the first direction. In this case, a convex curvature of a mirror about a curvature axis may be such that the mirror is bent about the axis of curvature. In other words, the mirror may be curved about the axis of curvature, with the curvature away from the axis of curvature. From the point of view of the light impinging on the mirror, the mirror thus has an "outward" curvature. In other words, a convexly curved mirror in a sectional plane, which is perpendicular to the axis of curvature, have a curved, not straight, surface profile. The surface profile is bent towards the axis of curvature.

Außerdem umfasst das System eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, die Lichtquelle in Abhängigkeit von Bilddaten bezüglich des zu projizierenden Bildes anzusteuern, um sequentiell Licht für die N x M Bildpunkte des Bildes zu generieren. Dabei können die Bildpunkte z.B. Zeile für Zeile auf die Projektionsfläche projiziert werden.In addition, the system includes a control unit configured to drive the light source in response to image data related to the image to be projected to sequentially generate light for the N x M pixels of the image. The pixels may be e.g. Projected line by line on the screen.

Die Verwendung zumindest eines beweglichen, konvexen Spiegels, ermöglicht eine Vergrößerung der projizierten Bildpunkte in zumindest eine Richtung (z.B. in Zeilenrichtung oder in Spaltenrichtung). Da der zumindest eine Spiegel sowohl für die variable Umlenkung des Lichts als auch für die Vergrößerung eines Bildpunktes verwendet wird, wird ein kompaktes Projektionssystem ermöglicht, das auf einer relativ kleinen Projektionsdistanz ein relativ großes Projektionsbild ermöglicht. Außerdem können durch die Verwendung eines Spiegels zur Bildpunktvergrößerung Helligkeitsverluste innerhalb des Projektionssystems reduziert werden.The use of at least one movable convex mirror enables enlargement of the projected pixels in at least one direction (e.g., in the row direction or in the column direction). Since the at least one mirror is used both for the variable deflection of the light and for the enlargement of a pixel, a compact projection system is made possible, which allows a relatively large projection image on a relatively small projection distance. In addition, by using a mirror for pixel magnification, brightness losses within the projection system can be reduced.

Der erste Spiegel kann in Bezug auf die erste Krümmungsachse planar sein. Alternativ oder ergänzend kann der zweite Spiegel in Bezug auf die zweite Krümmungsachse planar sein. Insbesondere kann ein Spiegel, der um eine erste Krümmungsachse konvex gekrümmt ist, in Bezug auf die zweite Krümmungsachse planar sein (oder umgekehrt). Ein Spiegel kann somit eine Art U-Profil aufweisen, wobei der Boden und die Seiten des U-Profils fließend ineinander übergehen und so die Wölbung bilden. Die Krümmungsachse eines solchen Spiegels verläuft dabei entlang der Länge des U-Profils und wird von dem Boden und den Seiten des U-Profils umschlossen. Mit anderen Worten kann ein Spiegel durch einen Ausschnitt einer Mantelfläche eines Zylinders gebildet werden, wobei die Krümmungsachse der Längsachse des Zylinders entspricht. Durch die Verwendung eines derart geformten Spiegel kann in effizienter Weise eine Umlenkung in der ersten Richtung und eine Vergrößerung in der zweiten Richtung (oder umgekehrt) bewirkt werden. Mit anderen Worten, ein derart geformter Spiegel ermöglicht sowohl eine variable Umlenkung als auch eine Vergrößerung von Bildpunkten.The first mirror may be planar with respect to the first axis of curvature. Alternatively or additionally, the second mirror may be planar with respect to the second axis of curvature. In particular, a mirror that is convexly curved about a first axis of curvature may be planar with respect to the second axis of curvature (or vice versa). A mirror can thus have a kind of U-profile, wherein the bottom and the sides of the U-profile smoothly merge into one another and thus form the curvature. The axis of curvature of such a mirror runs along the length of the U-profile and is enclosed by the bottom and the sides of the U-profile. In other words, a mirror can be formed by a section of a lateral surface of a cylinder, wherein the axis of curvature corresponds to the longitudinal axis of the cylinder. By using a mirror thus formed, it is possible to efficiently effect a deflection in the first direction and an increase in the second direction (or vice versa). In other words, such a shaped mirror allows both a variable deflection and an enlargement of pixels.

Das Projektionssystem kann derart ausgebildet sein, dass der erste Spiegel eine konvexe Krümmung um die zweite Krümmungsachse aufweist und der zweite Spiegel eine konvexe Krümmung um die erste Krümmungsachse aufweist. So kann ein besonders kompaktes Projektionssystem mit einer Vergrößerung in beide Dimensionen bzw. in beide Ausdehnungs-Richtungen eines Bildes bewirkt werden.The projection system may be configured such that the first mirror has a convex curvature about the second axis of curvature and the second mirror has a convex curvature about the first axis of curvature. Thus, a particularly compact projection system can be effected with an enlargement in both dimensions or in both expansion directions of an image.

Alternativ oder ergänzend kann das System einen dritten Spiegel umfassen, der eingerichtet ist, Licht von dem zweiten Spiegel zu der Projektionsfläche hin zu lenken, wobei der dritte Spiegel eine konvexe Krümmung um die zweiten Krümmungsachse (oder um die erste Krümmungsachse) aufweist. Der dritte Spiegel kann dabei fest in dem Projektionssystem verbaut sein. Durch die Bereitstellung eines dritten Spiegels (in Kombination mit einem konvex gekrümmten zweiten Spiegel und ggf. in Kombination mit einem planaren bzw. ebenen ersten Spiegel) kann ein kompaktes Projektionssystem mit einer Vergrößerung in beide Dimensionen bzw. beide Richtungen eines Bildes bewirkt werden.Alternatively or additionally, the system may include a third mirror configured to direct light from the second mirror toward the projection surface, the third mirror having a convex curvature about the second axis of curvature (or about the first axis of curvature). The third mirror can be permanently installed in the projection system. By providing a third mirror (in combination with a convexly curved second mirror and possibly in combination with a planar first mirror), a compact projection system can be effected with an enlargement in both dimensions or both directions of an image.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Verzerrungsinformation in Bezug auf eine durch die konvexe Krümmung des ersten Spiegels und/oder des zweiten Spiegels und/oder des dritten Spiegels bewirkte Verzerrung des umgelenkten Lichts zu ermitteln. Beispielsweise kann für jeden der Bildpunkte eines zu projizierenden Bildes eine durch die ein oder mehreren gekrümmten Spiegel bewirkte Verzerrung ermittelt werden. Eine derartige (Bildpunkt-abhängige) Verzerrung kann typischerweise im Vorfeld ermittelt und als Verzerrungsinformation abgespeichert werden.The control unit may be configured to determine distortion information with respect to a distortion of the deflected light caused by the convex curvature of the first mirror and / or the second mirror and / or the third mirror. For example, for each of the pixels of an image to be projected, a distortion caused by the one or more curved mirrors may be determined. Such a (pixel-dependent) distortion can typically be determined in advance and stored as distortion information.

Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, die Lichtquelle in Abhängigkeit von der Verzerrungsinformation anzusteuern, insbesondere um Auswirkungen der bewirkten Verzerrung des umgelenkten Lichts auf das projizierte Bild zumindest teilweise zu kompensieren. Beispielsweise kann die Verzerrungsinformation bei der Rasterung eines zu projizierenden Bildes berücksichtigt werden. So kann die Bildqualität eines projizierten (vergrößerten) Bildes erhöht werden.The control unit may then be configured to control the light source in dependence on the distortion information, in particular to at least partially compensate for effects of the distorted distortion of the deflected light on the projected image. For example, the distortion information may be taken into account in the screening of an image to be projected. This can increase the picture quality of a projected (enlarged) picture.

Ein konvexer Spiegel kann einen bestimmten (endlich großen) Krümmungsradius um die jeweilige Krümmungsachse des Spiegels aufweisen. Dabei ist der Krümmungsradius (im Gegensatz zu einem planaren bzw. ebenen Spiegel) kleiner als unendlich (z.B. 1 Meter oder weniger). Die durch den konvexen Spiegel bewirkte Vergrößerung eines Bildpunktes in eine auf der Krümmungsachse senkrecht stehenden Richtung steigt typischerweise mit sinkendem Krümmungsradius an. Der Krümmungsradius eines konvexen Spiegels des Projektionssystems kann derart sein, dass ein Bildpunkt auf der Projektionsfläche um 10%, 20% oder mehr vergrößert wird (im Vergleich zu der Verwendung eines planaren Spiegels). Beispielsweise kann das Licht eine bestimmte Lichtstrecke von einem konvexen Spiegel bis zu der Projektionsfläche zurücklegen. Die Vergrößerung des Bildpunktes durch den konvexen Spiegel kann dann von der zurückgelegten Lichtstrecke und von dem Krümmungsradius abhängen. A convex mirror may have a certain (finite) radius of curvature about the respective axis of curvature of the mirror. The radius of curvature (in contrast to a planar mirror) is smaller than infinity (eg 1 meter or less). The enlargement of a pixel caused by the convex mirror in a direction perpendicular to the axis of curvature typically increases as the radius of curvature decreases. The radius of curvature of a convex mirror of the projection system may be such that a pixel on the screen is increased by 10%, 20%, or more (compared to the use of a planar mirror). For example, the light can travel a certain distance of light from a convex mirror to the projection surface. The magnification of the pixel by the convex mirror can then depend on the distance traveled and on the radius of curvature.

Die Verzerrungsinformation kann von dem Krümmungsradius des ersten und/oder des zweiten und/oder des dritten Spiegels abhängen bzw. kann die Verzerrungsinformation den jeweiligen Krümmungsradius anzeigen. Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die Lichtquelle in Abhängigkeit von den Krümmungsradien der ein oder mehreren konvexen Spiegel anzusteuern.The distortion information may depend on the radius of curvature of the first and / or the second and / or the third mirror, or the distortion information may indicate the respective radius of curvature. In particular, the control unit may be configured to control the light source as a function of the radii of curvature of the one or more convex mirrors.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Projektion eines Bildes auf einer Projektionsfläche beschrieben. Das Verfahren nutzt das in diesem Dokument beschriebene Projektionssystem. Das Verfahren umfasst das Emittieren von Licht für eine Sequenz von Bildpunkten des Bildes. Außerdem umfasst das Verfahren das Umlenken des Lichtes mit dem ersten Spiegel auf unterschiedliche Zeilen des Bildes. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Umlenken des von dem ersten Spiegel umgelenkten Lichtes mit dem zweiten Spiegel auf unterschiedliche Spalten des Bildes.In another aspect, a method for projecting an image on a screen is described. The method uses the projection system described in this document. The method includes emitting light for a sequence of pixels of the image. Additionally, the method includes redirecting the light with the first mirror to different lines of the image. Furthermore, the method comprises deflecting the light deflected by the first mirror with the second mirror onto different columns of the image.

Es ist zu beachten, dass jegliche Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Systems in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden können. Insbesondere können die Merkmale der Patentansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be noted that all aspects of the system described in this document can be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

  • 1 ein Projektionssystem mit einem konvex gekrümmten Spiegel zur Bildvergrößerung in eine Richtung;
  • 2 ein Projektionssystem mit zwei konvex gekrümmten Spiegeln zur Bildvergrößerung in zwei unterschiedliche Richtungen;
  • 3 ein weiteres Projektionssystem mit zwei konvex gekrümmten Spiegeln zur Bildvergrößerung in zwei unterschiedliche Richtungen; und
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Projektion von Bildinformation.
Furthermore, the invention will be described with reference to embodiments illustrated in the accompanying drawings. Show
  • 1 a projection system with a convex curved mirror for image magnification in one direction;
  • 2 a projection system with two convexly curved mirrors for image magnification in two different directions;
  • 3 another projection system with two convexly curved mirrors for image magnification in two different directions; and
  • 4 a flowchart of an exemplary method for the projection of image information.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Bereitstellung eines Projektionssystems, das es ermöglicht, bei möglichst geringen Helligkeitsverlusten auf einer möglichst kurzen Projektionsdistanz eine möglichst starke Bildvergrößerung zu erzielen.As set forth at the outset, the present document deals with the provision of a projection system which makes it possible to achieve the highest possible image magnification with the least possible loss of brightness on the shortest possible projection distance.

1 zeigt ein beispielhaftes Projektionssystem 100, das eine Lichtquelle 101 und zwei Umlenkspiegel (kurz Spiegel) 103, 105 umfasst. Die Lichtquelle 101 kann ein oder mehrere Bildpunktquellen 102 umfassen (z.B. ein oder mehrere Laser bzw. Laserdioden). Durch jede Bildpunktquelle 102 kann ein Lichtstrahl (insbesondere ein Lichtpuls) 111, 112, 113 generiert werden, der durch die Spiegel 103, 105 auf einen Bildpunkt auf einer Projektionsfläche 107 projiziert werden kann. Beispielsweise können unterschiedliche Bildpunktquellen 102 für unterschiedliche Farben (etwa Rot, Grün, Blau) verwendet werden, um durch Überlagerung der Lichtstrahlen 111, 112, 113 der unterschiedlichen Bildpunktquellen 102 farbige Bildpunkte eines farbigen Bildes auf der Projektionsfläche 107 zu erzeugen. 1 shows an exemplary projection system 100 that is a light source 101 and two deflecting mirrors (mirrors, respectively) 103, 105. The light source 101 can be one or more pixel sources 102 include (eg one or more lasers or laser diodes). Through every pixel source 102 For example, a light beam (in particular a light pulse) 111, 112, 113 can be generated by the mirrors 103 . 105 on a pixel on a projection screen 107 can be projected. For example, different pixel sources 102 for different colors (such as red, green, blue) can be used to overlay the light rays 111 . 112 . 113 the different pixel sources 102 colored pixels of a colored image on the projection surface 107 to create.

Ein erster Spiegel 103 des Projektionssystems 100 kann um eine erste Achse 104 (z.B. um eine horizontale Achse) beweglich angeordnet sein, um durch eine Bewegung des ersten Spiegels 103 einen von einer Bildpunktquelle 102 ausgehenden Lichtstrahl 111 entlang einer zweiten Richtung (z.B. entlang einer vertikalen Richtung) zu positionieren. Beispielsweise kann der Lichtstrahl 111 durch eine Drehung des ersten Spiegels 103 um die erste Achse 104 entlang einer Spalte eines Bildes auf der Projektionsfläche 107 in unterschiedlichen Zeilen des Bildes positioniert werden.A first mirror 103 of the projection system 100 can be around a first axis 104 (For example, about a horizontal axis) be arranged to be movable by a movement of the first mirror 103 one from a pixel source 102 outgoing light beam 111 along a second direction (eg along a vertical direction). For example, the light beam 111 by a rotation of the first mirror 103 around the first axis 104 along a column of an image on the screen 107 be positioned in different lines of the image.

Der von dem ersten Spiegel 103 reflektierte Lichtstrahl 112 kann durch einen zweiten Spiegel 105 umgelenkt werden, wobei der zweite Spiegel 105 um eine zweite Achse (z.B. um eine vertikale Achse) beweglich sein kann. Durch eine Bewegung des zweiten Spiegels 105 um die zweite Achse 106 kann der Lichtstrahl 112 entlang einer ersten Richtung (z.B. entlang einer horizontalen Richtung) bewegt werden. Beispielsweise kann durch eine Bewegung des zweiten Spiegels 105 der Lichtstrahl 112 an unterschiedliche Bildpunkte einer Zeile eines Bildes auf der Projektionsfläche 107 bewegt werden.The one from the first mirror 103 reflected light beam 112 can through a second mirror 105 be redirected, with the second mirror 105 about a second axis (for example, about a vertical axis) can be movable. By a movement of the second mirror 105 around the second axis 106 can the light beam 112 along a first direction (eg along a horizontal direction) are moved. For example, by a movement of the second mirror 105 the beam of light 112 to different pixels of a line of an image on the screen 107 to be moved.

Das Projektionssystem 100 umfasst eine Steuereinheit 120, die eingerichtet ist, die Lichtquelle 101 und ggf. die Spiegel 103, 106 in Abhängigkeit von Bilddaten eines zu projizierenden Bildes anzusteuern. Insbesondere kann die Lichtquelle 101 angesteuert werden, um für jeden Bildpunkt des zu projizierenden Bildes einen Lichtstrahl 111 (z.B. einen Lichtpuls) zu generieren. Beispielsweise kann eine Sequenz von Lichtstrahlen 111 für eine Sequenz von Bildpunkten generiert werden, so dass (wie in 1 dargestellt) nach und nach die unterschiedlichen Zeilen des zu projizierenden Bildes auf die Projektionsfläche 107 projiziert werden können. Das zu projizierende Bild kann z.B. in Zick-Zack Form, Zeile für Zeile gescannt werden.The projection system 100 includes a control unit 120 that is set up, the light source 101 and possibly the mirrors 103 . 106 depending on image data of an image to be projected head for. In particular, the light source 101 be controlled to a light beam for each pixel of the image to be projected 111 (eg to generate a light pulse). For example, a sequence of light rays 111 are generated for a sequence of pixels, so that (as in 1 shown) gradually the different lines of the image to be projected on the screen 107 can be projected. For example, the image to be projected can be scanned zigzag, line by line.

Der erste Spiegel 103 kann dann nach und nach um die erste Achse 104 gedreht werden, um den Lichtstrahl 111, 112, 113 auf unterschiedliche Zeilen zu projizieren (z.B. mit einer Frequenz von 50-60Hz). Des Weiteren kann der zweite Spiegel 105 um die zweite Achse 106 schwingen bzw. oszillieren (z.B. mit einer Frequenz von 20kHz oder mehr), um den Lichtstrahl 111, 112, 113 auf unterschiedliche Spalten zur Projektion von unterschiedlichen Bildpunkten zu projizieren.The first mirror 103 can then gradually around the first axis 104 be turned to the light beam 111 . 112 . 113 to project on different lines (eg with a frequency of 50-60Hz). Furthermore, the second mirror 105 around the second axis 106 oscillate or oscillate (eg at a frequency of 20kHz or more) to the light beam 111 . 112 . 113 to project on different columns for projection of different pixels.

Das Projektionssystem 100 aus 1 weist einen konvex gekrümmten zweiten Spiegel 105 auf. Dabei ist der zweite Spiegel 105 insbesondere um eine erste Krümmungsachse konvex gekrümmt, wobei die erste Krümmungsachse entlang der ersten Richtung (z.B. entlang einer horizontalen Richtung) verläuft. Andererseits weist der zweite Spiegel 105 um die zweite Achse 106, die entlang der zweiten Richtung (z.B. entlang der vertikalen Richtung) verläuft, keine Krümmung auf. So wird durch den zweiten Spiegel 105 eine zuverlässige Positionierung des Lichtstrahls 113 auf unterschiedlichen Bildpunkten einer Zeile ermöglicht. Des Weiteren wird so durch den zweiten Spiegel 105 eine Vergrößerung der Bildpunkt entlang der zweiten Richtung (z.B. in vertikaler Richtung) ermöglicht.The projection system 100 out 1 has a convexly curved second mirror 105 on. Here is the second mirror 105 in particular convexly curved about a first axis of curvature, wherein the first axis of curvature extends along the first direction (eg along a horizontal direction). On the other hand, the second mirror 105 around the second axis 106 that runs along the second direction (eg, along the vertical direction), no curvature. This is done by the second mirror 105 a reliable positioning of the light beam 113 on different pixels of a line allows. Furthermore, it is so through the second mirror 105 an enlargement of the pixel along the second direction (eg in the vertical direction) allows.

2 zeigt ein Projektionssystem 100 mit einem weiteren, dritten Spiegel 207. Der dritte Spiegel 207 ist typischerweise unbeweglich. Der dritte Spiegel 207 ist um die zweite Krümmungsachse konvex gekrümmt, so dass durch den dritten Spiegel 207 der von dem zweiten Spiegel 105 umgelenkte Lichtstrahl 113 entlang der ersten Richtung (z.B. in horizontaler Richtung) vergrößert wird. Der von dem dritten Spiegel 207 auf die Projektionsfläche 107 umgelenkte Lichtstrahl 213 weist somit Bildpunkte auf, die sowohl in der zweiten Richtung (durch den zweiten Spiegel 105) als auch in der ersten Richtung (durch den dritten Spiegel 207) vergrößert wurden. 2 shows a projection system 100 with another, third mirror 207 , The third mirror 207 is typically immobile. The third mirror 207 is convexly curved about the second axis of curvature, so that through the third mirror 207 that of the second mirror 105 redirected light beam 113 along the first direction (eg in the horizontal direction) is increased. The one from the third mirror 207 on the projection screen 107 redirected light beam 213 thus has pixels that are in both the second direction (through the second mirror 105 ) as well as in the first direction (through the third mirror 207 ) were enlarged.

3 zeigt ein Projektionssystem 100, bei dem der erste Spiegel 303 um die zweite Krümmungsachse konvex gekrümmt ist, während der erste Spiegel 303 um die erste Achse 104 keine Krümmung aufweist. So kann der Lichtstrahl 111 durch eine Bewegung des ersten Spiegels 303 um die erste Achse 104 in unterschiedlichen Zeilen auf der Projektionsfläche 107 positioniert werden. Andererseits wird durch die konvexe Krümmung um die zweite Krümmungsachse eine Vergrößerung der Bildpunkt in die erste Richtung (z.B. in horizontaler Richtung) bewirkt. Der von dem ersten Spiegel 303 umgelenkte Lichtstrahl 312 kann dann durch den (um die erste Krümmungsachse konvex gekrümmten) zweiten Spiegel 105 auf unterschiedliche Bildpunkte einer Zeile umgelenkt werden. Es entsteht so ein Lichtstrahl 313 für einen Bildpunkt, der sowohl in der ersten Richtung als auch in der zweiten Richtung vergrößert wurde. 3 shows a projection system 100 in which the first mirror 303 around the second axis of curvature is convexly curved, while the first mirror 303 around the first axis 104 has no curvature. So can the light beam 111 by a movement of the first mirror 303 around the first axis 104 in different lines on the screen 107 be positioned. On the other hand, the convex curvature around the second axis of curvature causes the pixel to be enlarged in the first direction (eg in the horizontal direction). The one from the first mirror 303 redirected light beam 312 may then pass through the second mirror (which is convexly curved about the first axis of curvature) 105 be redirected to different pixels of a line. This creates a beam of light 313 for a pixel that has been magnified in both the first direction and the second direction.

Mit denen in den 1 bis 3 gezeigten Projektionssystemen 100 kann somit die Anzeigefläche eines Bildes in horizontaler und/oder vertikaler Richtung vergrößert werden. Das System 100 umfasst mindestens einen konvex gekrümmten Spiegel 105, 207, 303, z.B. einen MEMS (Microelectromechanical System) Spiegel. Insbesondere kann ein erster, direkt nach der Lichtquelle 101 angeordneter Planspiegel 101, der in vertikaler Richtung (um eine horizontale Achse 104) drehbar gelagert ist, verwendet werden. Dieser erste Spiegel 103 lenkt (ggf. bei einer vertikalen Drehung um die horizontale Achse 104) das Licht 111, 112 auf einen zweiten Spiegel 105.With those in the 1 to 3 shown projection systems 100 Thus, the display area of an image in the horizontal and / or vertical direction can be increased. The system 100 includes at least one convexly curved mirror 105 . 207 . 303 , eg a MEMS (Microelectromechanical System) mirror. In particular, a first, directly after the light source 101 arranged plane mirror 101 moving in a vertical direction (around a horizontal axis 104 ) is rotatably mounted, can be used. This first mirror 103 steers (possibly with a vertical rotation about the horizontal axis 104 ) the light 111 . 112 on a second mirror 105 ,

Der zweite Spiegel 105 ist ausgebildet, sich horizontal zu drehen (um eine vertikale Achse 106). Eine konvex gekrümmte Form ermöglicht es dem zweiten Spiegel 105, das Licht 112, 113 weiter auszulenken als dies z.B. mittels eines zweiten Planspiegels möglich wäre. Somit wird das projizierte Bild durch den zweiten Spiegel 105 in vertikaler Richtung vergrößert.The second mirror 105 is designed to rotate horizontally (about a vertical axis 106 ). A convexly curved shape allows the second mirror 105 , the light 112 . 113 continue to deflect as this would be possible, for example by means of a second plane mirror. Thus, the projected image becomes the second mirror 105 enlarged in the vertical direction.

Um nun das Bild zusätzlich auch in horizontaler Richtung zu vergrößern, kann, wie in 2 dargestellt, ein dritter Spiegel 207 verwendet werden. Der dritte Spiegel 207 ist dabei starr in dem System 100 verbaut.In order to enlarge the image in addition in the horizontal direction, as in 2 represented, a third mirror 207 be used. The third mirror 207 is rigid in the system 100 installed.

Eine kohärente Lichtquelle 101 bzw. Bildpunktquelle 102 (z.B. eine Laserdiode) ist für die beschriebenen Projektionssysteme 100 besonders geeignet. Eine kohärente Lichtquelle 101 bzw. Bildpunktquelle 102 hat dabei den Vorteil, immer in Focus zu sein, so dass keine zusätzliche Optik für das Scharfstellen eines Bildes auf der Projektionsfläche 107 erforderlich ist. Des Weiteren wird ein Bild bei schräger Projektion über ein oder mehrere gekrümmte Spiegel und/oder auf schräge Projektionsoberflächen 107 nur geringfügig verzerrt (im Gegensatz zu Lichtquellen 101 wie zum Beispiel LED- bzw. Halogenlichtquellen, die eine kegelförmige Abstrahlcharakteristik aufweisen).A coherent light source 101 or pixel source 102 (Eg a laser diode) is for the described projection systems 100 particularly suitable. A coherent light source 101 or pixel source 102 has the advantage of being always in focus, so no additional optics for focusing an image on the screen 107 is required. Furthermore, an image is projected obliquely over one or more curved mirrors and / or on inclined projection surfaces 107 only slightly distorted (unlike light sources 101 such as LED or halogen light sources, which have a conical radiation characteristic).

Doch auch bei Verwendung einer kohärenten Lichtquelle 101 bzw. Bildpunktequelle 102 kann es durch die ein oder mehreren konvex gekrümmten Spiegel 105, 207, 303 zu Verzerrungen der einzelnen Bildpunkte kommen. Dabei kann jeder Bildpunkt eines Bildes eine individuelle Verzerrung aufweisen, die im Vorfeld bestimmt werden kann. Die Steuereinheit 120 kann eingerichtet sein, die Lichtquelle 101 auf Basis der Bilddaten unter Berücksichtigung der individuellen Verzerrung der einzelnen Bildpunkte anzusteuern. Insbesondere können durch eine geeignete Ansteuerung der Lichtquelle 101 (z.B. durch eine angepasste Rasterung eines zu projizierenden Bildes) die durch die ein oder mehreren konvex gekrümmten Spiegel 105, 207, 303 bewirkten Verzerrungen zumindest teilweise kompensiert werden.But even when using a coherent light source 101 or pixel source 102 can it through the one or more convex curved mirror 105 . 207 . 303 to distortions of the individual pixels come. In this case, each pixel of an image can have an individual distortion that can be determined in advance. The control unit 120 can be set up, the light source 101 based on the image data taking into account the individual distortion of the individual pixels to control. In particular, by a suitable control of the light source 101 (For example, by a customized screening of an image to be projected) through the one or more convexly curved mirror 105 . 207 . 303 caused distortions are at least partially compensated.

4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zur Projektion eines Bildes auf einer Projektionsfläche 107 mittels eines in diesem Dokument beschriebenen Projektionssystems 100. Das Bild kann Bildpunkte in N Spalten und M Zeilen umfassen. Dabei können N, M gleich 50, 100 oder mehr sein. 4 shows a flowchart of an exemplary method 400 for projecting an image on a projection screen 107 by means of a projection system described in this document 100 , The image may include pixels in N columns and M rows. N, M can be equal to 50, 100 or more.

Das Projektionssystem 100 umfasst eine Lichtquelle 101, die eingerichtet ist, Licht 111 für zumindest einen Bildpunkt des Bildes zu emittieren. Insbesondere kann Licht 111 für eine Sequenz von Bildpunkten generiert werden. Dabei können die Bildpunkte des Bildes Zeile für Zeile aneinander gehängt werden, um die Sequenz von Bildpunkten zu bilden. Des Weiteren können die Bildpunkte der Zeilen abwechselnd in unterschiedlicher Abfolge durchlaufen werden, d.h. die Spalten-Reihenfolge kann in direkt aufeinander folgenden Zeilen jeweils umgedreht werden. So können die Bildpunkte von aufeinander folgenden Zeilen durch einen schwingenden bzw. oszillierenden zweiten Spiegel 105 projiziert werden.The projection system 100 includes a light source 101 that is set up, light 111 for at least one pixel of the image to emit. In particular, light can 111 be generated for a sequence of pixels. The pixels of the image can be hung together line by line to form the sequence of pixels. Furthermore, the pixels of the lines can be alternately traversed in different sequences, ie the column order can be reversed in directly successive lines. Thus, the pixels of successive lines may be oscillated by an oscillating second mirror 105 be projected.

Das Projektionssystem 100 umfasst einen ersten Spiegel 103, 303, der um eine erste Achse 104 drehbar gelagert ist, wobei die erste Achse 104 entlang einer ersten Richtung verläuft. Dabei kann die erste Richtung dem Verlauf einer Zeile des Bildes entsprechen. Des Weiteren umfasst das Projektionssystem 100 einen zweiten Spiegel 105, der um eine zweite Achse 106 drehbar gelagert ist, wobei die zweite Achse 106 entlang einer zweiten Richtung verläuft. Dabei kann die zweite Richtung dem Verlauf einer Spalte des Bildes entsprechen.The projection system 100 includes a first mirror 103 . 303 that's about a first axis 104 is rotatably mounted, wherein the first axis 104 along a first direction. The first direction may correspond to the course of a line of the image. Furthermore, the projection system includes 100 a second mirror 105 , which is about a second axis 106 is rotatably mounted, wherein the second axis 106 along a second direction. The second direction may correspond to the course of a column of the image.

Der erste Spiegel 103, 303 ist eingerichtet, Licht 111 von der Lichtquelle 111 auf den zweiten Spiegel 105 zu lenken, so dass das Licht 111 durch eine Bewegung des ersten Spiegels 103, 303 auf unterschiedliche Bildpunkte des Bildes entlang der zweiten Richtung (d.h. auf unterschiedliche Zeilen) gelenkt wird. Der zweite Spiegel 105 ist eingerichtet, Licht 112 von dem ersten Spiegel 103, 303 zu der Projektionsfläche 107 weiterzuleiten, so dass das Licht 112 durch eine Bewegung des zweiten Spiegels 105 auf unterschiedliche Bildpunkte des Bildes entlang der ersten Richtung (d.h. auf unterschiedliche Spalten) gelenkt wird.The first mirror 103 . 303 is set up, light 111 from the light source 111 on the second mirror 105 to steer, so the light 111 by a movement of the first mirror 103 . 303 is directed to different pixels of the image along the second direction (ie to different lines). The second mirror 105 is set up, light 112 from the first mirror 103 . 303 to the projection screen 107 forward, so that the light 112 by a movement of the second mirror 105 is directed to different pixels of the image along the first direction (ie to different columns).

Der erste Spiegel 103, 303 weist eine konvexe Krümmung um eine entlang der zweiten Richtung verlaufenden zweiten Krümmungsachse auf. Die zweite Krümmungsachse kann parallel zu der zweiten (Rotations-)Achse 106 des zweiten Spiegels 105 verlaufen. Die zweite Krümmungsachse kann somit entlang einer Spalte des Bildes verlaufen. Durch die Verwendung eines ersten Spiegels 103, 303 mit einer derartigen konvexen Krümmung können die Bildpunkte senkrecht zum Verlauf einer Spalte des Bildes vergrößert werden.The first mirror 103 . 303 has a convex curvature about a second axis of curvature extending along the second direction. The second axis of curvature may be parallel to the second (rotational) axis 106 of the second mirror 105 run. The second axis of curvature can thus run along a column of the image. By using a first mirror 103 . 303 with such a convex curvature, the pixels can be enlarged perpendicular to the course of a column of the image.

Alternativ oder ergänzend kann der zweite Spiegel 105 eine konvexe Krümmung um eine entlang der ersten Richtung verlaufenden ersten Krümmungsachse aufweisen. Die erste Krümmungsachse kann parallel zu der ersten (Rotations-)Achse 104 des ersten Spiegels 103, 303 verlaufen. Die erste Krümmungsachse kann somit entlang einer Zeile des Bildes verlaufen. Durch die Verwendung eines zweiten Spiegels 105 mit einer derartigen konvexen Krümmung können die Bildpunkte senkrecht zum Verlauf einer Zeile des Bildes vergrößert werden.Alternatively or additionally, the second mirror 105 have a convex curvature about a first axis of curvature extending along the first direction. The first axis of curvature may be parallel to the first (rotational) axis 104 of the first mirror 103 . 303 run. The first axis of curvature can thus run along one line of the image. By using a second mirror 105 with such a convex curvature, the pixels can be enlarged perpendicular to the course of a line of the image.

Das Verfahren 400 umfasst das Emittieren 401 von Licht 111 für die Sequenz von Bildpunkten des Bildes. Zu diesem Zweck kann eine Lichtquelle 101 des Projektionssystems 100 in Abhängigkeit von Bilddaten für das zu projizierende Bild angesteuert werden. Außerdem umfasst das Verfahren 400 das Umlenken 402 des Lichtes 111 mit dem ersten Spiegel 103, 303 auf unterschiedliche Zeilen des Bildes. Dies kann durch eine Drehbewegung bzw. durch eine Schwingung des ersten Spiegels 103, 303 bewirkt werden. Das Verfahren 400 umfasst ferner das Umlenken 403 des von dem ersten Spiegel 103, 303 umgelenkten Lichtes 112 mit dem zweiten Spiegel 105 auf unterschiedliche Spalten des Bildes. Dies kann durch eine Drehbewegung bzw. durch eine Schwingung des zweiten Spiegels 105 bewirkt werden.The procedure 400 includes the issuing 401 of light 111 for the sequence of pixels of the image. For this purpose, a light source 101 of the projection system 100 depending on image data for the image to be projected. In addition, the process includes 400 redirecting 402 of the light 111 with the first mirror 103 . 303 on different lines of the picture. This can be achieved by a rotational movement or by a vibration of the first mirror 103 . 303 be effected. The procedure 400 also includes the redirecting 403 of the first mirror 103 . 303 deflected light 112 with the second mirror 105 on different columns of the image. This can be done by a rotational movement or by a vibration of the second mirror 105 be effected.

Durch die in diesem Dokument beschriebenen Projektionssysteme 100 kann auf kurzen Projektionsdistanzen, ohne zusätzliche Bauteile, in einem kompakten Bauraum eine großzügige Bildaufweitung in zumindest einer Richtung, vertikal oder horizontal, ermöglicht werden. Insbesondere durch den Einbau eines dritten Spiegels 207 kann eine Bildaufweitung in zwei Richtungen erreicht werden, ohne den erforderlichen Bauraum substantiell zu erhöhen. Für die Bildaufweitung werden dabei keine optischen Linsen verwendet, so dass Helligkeitsverluste minimiert werden können. Des Weiteren kann die Bildschärfe (insbesondere bei Temperaturschwankungen) aufgrund des Verzichts von optischen Linsen (die sich je nach Temperatur unterschiedlich ausdehnen könnten) erhöht werden.Through the projection systems described in this document 100 can be made possible on short projection distances, without additional components, in a compact space generous image expansion in at least one direction, vertically or horizontally. In particular, by the installation of a third mirror 207 Image expansion in two directions can be achieved without substantially increasing the required space. For image expansion, no optical lenses are used, so that brightness losses can be minimized. Furthermore, the sharpness of the image (especially in the case of temperature fluctuations) can be increased due to the omission of optical lenses (which could expand differently depending on the temperature).

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip des vorgeschlagenen Systems veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and figures are intended to illustrate only the principle of the proposed system.

Claims (10)

System (100) zur Projektion eines Bildes auf einer Projektionsfläche (107); wobei das Bild N Bildpunkte entlang einer ersten Richtung und M Bildpunkte entlang einer zweiten Richtung umfasst, wobei N, M ganze Zahlen, mit N, M > 1 sind; wobei das System (100) umfasst, - eine Lichtquelle (101), die eingerichtet ist, Licht (111) für zumindest einen Bildpunkt des Bildes zu emittieren; - einen ersten Spiegel (103, 303), der um eine erste Achse (104) drehbar gelagert ist, wobei die erste Achse (104) entlang der ersten Richtung verläuft; - einen zweiten Spiegel (105), der um eine zweite Achse (106) drehbar gelagert ist, wobei die zweite Achse (106) entlang der zweiten Richtung verläuft; wobei der erste Spiegel (103, 303) eingerichtet ist, Licht (111) von der Lichtquelle (111) auf den zweiten Spiegel (105) zu lenken, so dass das Licht (111) durch eine Bewegung des ersten Spiegels (103, 303) auf unterschiedliche Bildpunkte des Bildes entlang der zweiten Richtung gelenkt wird; wobei der zweite Spiegel (105) eingerichtet ist, Licht (112) von dem ersten Spiegel (103, 303) zu der Projektionsfläche (107) weiterzuleiten, so dass das Licht (112) durch eine Bewegung des zweiten Spiegels (105) auf unterschiedliche Bildpunkte des Bildes entlang der ersten Richtung gelenkt wird; wobei der erste Spiegel (103, 303) eine konvexe Krümmung um eine entlang der zweiten Richtung verlaufenden zweiten Krümmungsachse aufweist und/oder wobei der zweite Spiegel (105) eine konvexe Krümmung um eine entlang der ersten Richtung verlaufenden ersten Krümmungsachse aufweist; und - eine Steuereinheit (120), die eingerichtet ist, die Lichtquelle (101) in Abhängigkeit von Bilddaten bezüglich des zu projizierenden Bildes anzusteuern, um sequentiell Licht (111) für die N x M Bildpunkte des Bildes zu generieren.A system (100) for projecting an image on a screen (107); wherein the image comprises N pixels along a first direction and M pixels along a second direction, where N, M are integers, where N, M> 1; the system comprising (100) a light source (101) arranged to emit light (111) for at least one pixel of the image; - A first mirror (103, 303) which is rotatably mounted about a first axis (104), wherein the first axis (104) extends along the first direction; - A second mirror (105) which is rotatably mounted about a second axis (106), wherein the second axis (106) extends along the second direction; wherein the first mirror (103, 303) is arranged to direct light (111) from the light source (111) to the second mirror (105) so that the light (111) is moved by a movement of the first mirror (103, 303). is directed to different pixels of the image along the second direction; wherein the second mirror (105) is adapted to pass light (112) from the first mirror (103, 303) to the projection surface (107) such that the light (112) is moved to different pixels by movement of the second mirror (105) the image is directed along the first direction; wherein the first mirror (103, 303) has a convex curvature about a second axis of curvature extending along the second direction, and / or wherein the second mirror (105) has a convex curvature about a first axis of curvature extending along the first direction; and - A control unit (120) which is adapted to control the light source (101) in dependence on image data with respect to the image to be projected to sequentially generate light (111) for the N x M pixels of the image. System (100) gemäß Anspruch 1, wobei - der erste Spiegel (103, 303) ausgebildet ist, sich mit einer ersten Frequenz um die erste Achse (104) zu drehen, insbesondere zu schwingen, um sequentiell Licht (112) auf unterschiedliche Bildpunkte des Bildes entlang der zweiten Richtung zu projizieren; - der zweite Spiegel (105) ausgebildet ist, sich mit einer zweiten Frequenz um die zweite Achse (106) zu drehen, insbesondere zu schwingen, um sequentiell Licht (113) auf unterschiedliche Bildpunkte des Bildes entlang der ersten Richtung zu projizieren; und - wobei die zweite Frequenz größer ist als die erste Frequenz.System (100) according to Claim 1 wherein the first mirror (103, 303) is configured to rotate at a first frequency about the first axis (104), in particular to oscillate to sequentially project light (112) to different pixels of the image along the second direction ; - the second mirror (105) is adapted to rotate at a second frequency about the second axis (106), in particular to oscillate to sequentially project light (113) to different pixels of the image along the first direction; and - wherein the second frequency is greater than the first frequency. System (100) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, - der erste Spiegel (103, 303) in Bezug auf die erste Krümmungsachse planar ist; und/oder - der zweite Spiegel (105) in Bezug auf die zweite Krümmungsachse planar ist.System (100) according to any preceding claim, - The first mirror (103, 303) is planar with respect to the first axis of curvature; and or - The second mirror (105) is planar with respect to the second axis of curvature. System (100) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei - das System (100) einen dritten Spiegel (207) umfasst, der eingerichtet ist, Licht (113) von dem zweiten Spiegel (105) zu der Projektionsfläche (107) zu lenken; und - der dritte Spiegel (207) eine konvexe Krümmung um die zweiten Krümmungsachse aufweist.A system (100) according to any preceding claim, wherein - the system (100) comprises a third mirror (207) arranged to direct light (113) from the second mirror (105) to the projection surface (107); and - The third mirror (207) has a convex curvature about the second axis of curvature. System (100) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei der erste Spiegel (103, 303) eine konvexe Krümmung um die zweite Krümmungsachse aufweist und wobei der zweite Spiegel (105) eine konvexe Krümmung um die erste Krümmungsachse aufweist.The system (100) of any preceding claim, wherein the first mirror (103, 303) has a convex curvature about the second axis of curvature, and wherein the second mirror (105) has a convex curvature about the first axis of curvature. System (100) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Steuereinheit (120) eingerichtet ist, - Verzerrungsinformation in Bezug auf eine durch die konvexe Krümmung des ersten Spiegels (103, 303) und/oder des zweiten Spiegels (105) bewirkte Verzerrung des umgelenkten Lichts (111, 112) zu ermitteln; und - die Lichtquelle (101) in Abhängigkeit von der Verzerrungsinformation anzusteuern, insbesondere um Auswirkungen der bewirkten Verzerrung des umgelenkten Lichts (111, 112) auf das projizierte Bild zumindest teilweise zu kompensieren.A system (100) according to any preceding claim, wherein the control unit (120) is arranged To obtain distortion information relating to a distortion of the deflected light (111, 112) caused by the convex curvature of the first mirror (103, 303) and / or the second mirror (105); and - To control the light source (101) in response to the distortion information, in particular to compensate for effects of the induced distortion of the deflected light (111, 112) on the projected image at least partially. System (100) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei - das Bild N Spalten und M Zeilen aufweist; - die erste Richtung substantiell entlang einer Zeile des Bildes verläuft; und/oder - die zweite Richtung substantiell entlang einer Spalte des Bildes verläuft.A system (100) according to any preceding claim, wherein the image has N columns and M rows; the first direction is substantially along a line of the image; and or the second direction is substantially along a column of the image. System (100) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei der erste Spiegel (103, 303) und/oder der zweite Spiegel (105) jeweils MEMS Spiegel umfassen.The system (100) of any preceding claim, wherein the first mirror (103, 303) and / or the second mirror (105) each comprise MEMS mirrors. System (100) gemäß einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Lichtquelle (101) mehrere Bildpunktquellen (102) für unterschiedlich eingefärbte Bildpunkte umfasst.The system (100) of any preceding claim, wherein the light source (101) comprises a plurality of pixel sources (102) for differently colored pixels. Verfahren (400) zur Projektion eines Bildes auf einer Projektionsfläche (107) mittels eines Systems (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche; wobei das Bild Bildpunkte in N Spalten und M Zeilen umfasst; wobei das Verfahren (400) umfasst, - Emittieren (401) von Licht (111) für eine Sequenz von Bildpunkten des Bildes; - Umlenken (402) des Lichtes (111) mit dem ersten Spiegel (103, 303) auf unterschiedliche Zeilen des Bildes; und - Umlenken (403) des von dem ersten Spiegel (103, 303) umgelenkten Lichtes (112) mit dem zweiten Spiegel (105) auf unterschiedliche Spalten des Bildes. A method (400) for projecting an image on a projection surface (107) by means of a system (100) according to one of the preceding claims; the image comprising pixels in N columns and M rows; the method comprising (400), - emitting (401) light (111) for a sequence of pixels of the image; - redirecting (402) the light (111) with the first mirror (103, 303) to different lines of the image; and - redirecting (403) the light (112) deflected by the first mirror (103, 303) with the second mirror (105) to different columns of the image.
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