JP2011511305A - 少なくとも1つの光線を投影する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
nビットの幅をもつデジタル信号605が、デジタル/アナログコンバータ601(DAC)によりアナログ信号に変換され、レーザ603を制御するためにドライバによって増幅される。レーザ603はその陽極が供給電圧604(VDD)に接続されており、デジタル/アナログコンバータ601を介してドライバ602により制御される。
1つの実施形態の要諦は、少なくとも1つの画点の保持時間が、それぞれの画点の投影の位置に依存して、少なくとも部分的に延長されることにある。
特に、保持時間はベースクロックと同期して調整される。すなわち、ベースクロックが各々の可能な保持時間の整数倍である必要はない。それにより、デジタルコンポーネントのベースクロックあるいは必要な最大の動作周波数を低減できるという利点がある。
−デジタル/アナログコンバータはベースクロックで作動し、
−ベースクロックを用いてピクセルクロックが判定され、ピクセルクロックに基づいて少なくとも1つの画点の保持時間が延長されることによって、少なくとも1つの画点の保持時間が少なくとも部分的に延長されることにある。
別の発展例は、保持時間を遅延段によって調整可能であることにある。特に、遅延段は(デジタル)制御信号によって制御することができる。
1つの発展例は、第1の情報が画点を表示するための振幅および/または明度を含んでいることにある。これに応じて第2の情報は、少なくとも1つの後続する画点の振幅および/または明度を含むことができる。
別の発展例は、少なくとも1つの後続する画点の到着と実質的に同時に第2の情報が得られるように、画点の第1の情報が変更されことにある。
−少なくとも1つの後続する画点の到着と同時、直前、または直後;
−画点について設定されている空間的な広がりの到着と実質的に同時、直前、または直後。
1つの実施形態は、画点の第1の情報を第2の情報と比較するために、光線を交互に制御する少なくとも2つのデジタル/アナログコンバータが設けられていることにある。
追加の発展例の枠内においては、少なくとも1つの光線はフライングスポット法によって投影される。
−デジタル/アナログコンバータはベースクロックで作動可能であり、
−ベースクロックを用いてピクセルクロックを規定可能であり、ピクセルクロックに基づいて少なくとも1つの画点の保持時間を延長可能であることによって、少なくとも1つの画点の保持時間を少なくとも部分的に延長可能である。
−少なくとも1つの後続する画点の到着と同時、直前、または直後;
−画点について設定されている空間的な広がりの到着と実質的に同時、直前、または直後。
図7は、遅延段706によってレーザ703を制御するためのブロック図を示している。
図9には、特定の画点への時間領域の割り当てが示されている。
電圧の推移Ui,UaおよびUbが図12のタイムチャートに図示されている。
図15には、レーザに対する制御信号の時間的推移を含むグラフが示されており、制御時間の変化は画点内容に依存して、ならびに、レーザに必要な変調電流の立上り時間あるいは立下り時間に依存して行うことができる。
コントラスト定義:
もっとも明瞭なケースでは、時間的に連続する2つの画点の間の振幅差は、出力段1806の最大のダイナミクスに呼応している。レーザダイオードの寄生キャパシタンスは一定の電流ILaserにより移し替えることができると想定できるので、レーザダイオードを通る横電流について有限の勾配のエッジが生じる。この最大の立上り時間あるいは立下り時間は、信号1814の立上りエッジと信号1816の立下りエッジとの間の時間trに相当している。最大の立上り時間あるいは立下り時間は、システムに既知であるのが好ましい。
このような関係は、図20では、画点nから画点n+1への移行部に示されている。
このように、特に時間tCと振幅差との間には関係があるので、時間tCは、1つの画点から次の画点への移行のたびに、エレクトロニクスによってあらためて算出される。このことはリアルタイムで行われるのが好ましい。
図18および図19との関連で上に説明したとおり、スイッチ2108(図18のスイッチ1812)の切換はピクセルクロックと同期せずに行われる。
特に簡略化のために、二倍化されたピクセルクロックの立下りエッジだけを時間ベースとして援用することができる。コントラスト改善をするユニット2107により判定された振幅差は、アナログ回路によって、二倍化されたピクセルクロックの遅延へと変換される(図22の信号2201参照)。
以上に説明した取組みは、相互に組み合わせることができるのが好ましい。
組立の不正確さの補償
図10は、画点の空間的割り当てについての考えられる解決法を示している。時間制御部1005のパラメータ化がそのように設定されると、投影される画像の相応のプリディストーションが得られる。
ここで説明している取組みは、デジタル/アナログコンバータのデータインターフェースと変換レートを、特にレーザであるそのつどの光源の振幅変調に関わる高い時間的要求から解放することを可能にする。
102 青色の光源
103 緑色の光源
104 方向転換ミラー
105 方向転換ミラー
106 方向転換ミラー
107 マイクロミラー、特に二次元の共鳴マイクロミラー
108 画像平面
109 画像平面における投影ビームのビーム形状
110 共通のビーム、投影ビーム
201 秒を単位とする画点ごとのスキャン時間領域を、それぞれの画点の位置に依存して、列について表すための曲線
202 秒を単位とする画点ごとのスキャン時間領域を、それぞれの画点の位置に依存して、行について表すための曲線
501 レーザに対する制御電圧
502 レーザ電流
503 ターンオン遅延
504 ターンオフ遅延
505 ターンオン遅延
506 ターンオフ遅延
601 デジタル/アナログコンバータ(DAC)
602 ドライバ
603 レーザ
604 供給電圧(VDD)
605 デジタル信号
701 デジタル/アナログコンバータ(DAC)
702 ドライバ
703 レーザ
704 供給電圧(VDD)
705 デジタル信号
706 遅延段
1001 遅延段
1002 デジタル/アナログコンバータ
1004 スイッチ(サンプルホールド段を含む)
1005 時間制御部
1006 出力段
1007 ドライバ
1008 レーザ
1009 供給電圧
1010 デジタル信号
1011 制御信号
1101 遅延段
1102 インバータ
1103 NANDゲート
1104 遅延段
1105 インバータ
1106 NORゲート
1301 ピクセルクロック
1302 制御信号(制御パラメータ)
1303 図11のブロック
1304 NANDゲートの出力部の信号
1305 NORゲートの出力部の信号
1306 パルス生成をするユニット(パルスジェネレータ)
1307 インバータ
1308 NANDゲート
1309 インバータ
1310 NORゲート
1311 インバータ
1312 インバータ1311の出力部の信号
1313 NORゲート1310の出力部の信号
1314 フリップフロップ(RSフリップフロップ)
1315 制御信号
1701 エッジの立上り時間あるいは立下り時間に依存する、補償を行ったときのコントラストの曲線推移
1702 エッジの立上り時間あるいは立下り時間に依存する、補償を行わないときのコントラストの曲線推移
1703 エッジの立上り時間あるいは立下り時間に依存する、補償を行ったときのコントラスト比率の曲線推移
1704 エッジの立上り時間あるいは立下り時間に依存する、補償を行わないときのコントラスト比率の曲線推移
1705 エッジの立上り時間あるいは立下り時間に依存する、非理想的なエッジの補償によるエネルギー損失およびこれに伴う明度損失の曲線推移
1801 スイッチ(サンプルホールド段を含む)
1802 デジタル/アナログコンバータ
1804 スイッチ(サンプルホールド段を含む)
1805 時間制御部
1806 出力段
1807 ドライバ
1808 レーザ
1809 供給電圧
1810 デジタル信号(nビットの幅をもつ)
1811 デジタル制御信号
1812 スイッチ(切換スイッチ)
1813 コントラスト改善をするユニット
1814 スイッチ1801のサンプルホールド段をドリガする信号
1815 スイッチ1804のサンプルホールド段をドリガする信号
1816 スイッチ1812を切り換えるための切換信号
1817 コントラスト改善をするユニット1813を制御するための信号
1901 パルス
2101 デジタル/アナログコンバータ
2102 デジタル/アナログコンバータ
2103 時間制御部
2104 デジタル画像データ
2105 デジタル画像データ
2106 デジタル信号(時間制御部2103をパラメータ化するための)
2107 コントラスト改善をするユニット
2108 切換スイッチ
2110 出力段
2111 ドライバ
2112 レーザ
2113 供給電圧
2201 遅延信号
Claims (52)
- 少なくとも1つの光線を投影する方法において、
少なくとも1つの画点の保持時間が少なくとも1つの別の画点に対して少なくとも部分的に延長される、方法。 - 少なくとも1つの画点の保持時間が、それぞれの画点の投影の位置に依存して、少なくとも部分的に延長される、請求項1に記載の方法。
- 少なくとも1つの光線を制御するために少なくとも1つのデジタル/アナログコンバータが利用され、
前記デジタル/アナログコンバータはベースクロックで作動し、
ベースクロックを用いてピクセルクロックが判定され、ピクセルクロックに基づいて少なくとも1つの画点の保持時間が延長されることによって、少なくとも1つの画点の保持時間が少なくとも部分的に延長される、請求項2に記載の方法。 - ピクセルクロックはベースクロックの整数倍に相当している、請求項3に記載の方法。
- 遅延段によって保持時間を調整可能である、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記遅延段は制御信号によって制御され、特にデジタル制御信号によって制御される、請求項5に記載の方法。
- 前記遅延段はサンプルホールド段と時間制御部とを含んでおり、前記時間制御部は制御信号によって前記サンプルホールド段を制御する、請求項6に記載の方法。
- 画点の第1の情報が第2の情報に依存して変更される、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法。
- 画点の前記第1の情報は当該画点の投影の時間中に変更される、請求項8に記載の方法。
- 前記第1の情報は画点を表示するための振幅および/または明度を含んでいる、請求項8または9に記載の方法。
- 前記第2の情報は後続する少なくとも1つの画点の振幅および/または明度を含んでいる、請求項8から10までのいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1つの後続する画点の到着と実質的に同時に第2の情報が得られるように、画点の前記第1の情報が変更される、請求項8から11までのいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1つの後続する画点の到着は次の基準のうちの1つを含んでいる、請求項12に記載の方法:
少なくとも1つの後続する画点の到着と同時、直前、または直後;
画点について設定されている空間的な広がりの到着と実質的に同時、直前、または直後。 - 画点の前記第1の情報を前記第2の情報と比較するために少なくとも1つの画点の記憶装置が設けられている、請求項8から13までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記記憶装置は交互に制御される2つのサンプルホールド段を含んでいる、請求項14に記載の方法。
- 画点の前記第1の情報を前記第2の情報と比較するために、光線を交互に制御する少なくとも2つのデジタル/アナログコンバータが設けられている、請求項8から15までのいずれか1項に記載の方法。
- 立下りエッジに必要な立下り時間が画点の実質的に最後のところで画点の時間から差し引かれることによって、画点の前記第1の情報が前記第2の情報に依存して変更される、請求項8から16までのいずれか1項に記載の方法。
- 結像誤差が補償されるように少なくとも1つの光線がパラメータ化される、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法。
- 各々の少なくとも1つの光線がそれぞれ付属の画点に対応する領域へ投影されるように、各々の少なくとも1つの光線の保持時間が調整される、請求項18に記載の方法。
- 方向転換をする投影装置によって少なくとも1つの光線が位置的に偏向される、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法。
- 前記投影装置はマイクロミラーを含んでおり、特に二次元の共鳴マイクロミラーを含んでいる、請求項20に記載の方法。
- 少なくとも1つの光線は少なくとも1つの光源から組み合わされてなっている、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1つの前記光源は少なくとも1つのレーザを含んでおり、特に少なくとも1つのレーザダイオードを含んでいる、請求項22に記載の方法。
- 光線は赤色レーザ、青色レーザ、および緑色レーザが組み合わされてなっている、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法。
- 光線は赤色レーザ、青色レーザ、および2つの緑色レーザが組み合わされてなっている、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1つの光線はフライングスポット法によって投影される、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1つの光線を投影する装置において、プロセッサユニットおよび/または固定配線された回路構造および/または自由にプログラミング可能なロジックを含んでおり、前記装置は、先行請求項のうちいずれか1項に記載の方法を実施可能であるようにセットアップされている装置。
- 少なくとも1つの光線を投影する装置において、遅延段を含んでおり、該遅延段を用いて少なくとも1つの画点の保持時間を少なくとも1つの別の画点に対して少なくとも部分的に延長可能である、装置。
- 少なくとも1つの画点の保持時間を、それぞれの画点の投影の位置に依存して、前記遅延段を用いて少なくとも部分的に延長可能である、請求項28に記載の装置。
- 少なくとも1つの光線を制御するためにデジタル/アナログコンバータを含んでおり、
前記デジタル/アナログコンバータはベースクロックで作動可能であり、
ベースクロックを用いてピクセルクロックを規定可能であり、ピクセルクロックに基づいて少なくとも1つの画点の保持時間を延長可能であることによって、少なくとも1つの画点の保持時間を少なくとも部分的に延長可能である、請求項29に記載の装置。 - ピクセルクロックはベースクロックの整数倍に相当している、請求項30に記載の装置。
- 前記遅延段は制御信号によって制御可能であり、特にデジタル制御信号によって制御可能である、請求項28から31までのいずれか1項に記載の装置。
- 前記遅延段はサンプルホールド段と時間制御部とを含んでおり、前記時間制御部は制御信号によって前記サンプルホールド段を制御する、請求項32に記載の装置。
- 画点の第1の情報を第2の情報に依存して変更可能である、コントラスト改善をするユニットを含んでいる、請求項28から33までのいずれか1項に記載の装置。
- 画点の前記第1の情報は当該画点の投影の時間中に変更可能である、請求項34に記載の装置。
- 前記第1の情報は画点を表示するための振幅および/または明度を含んでいる、請求項34または35のうちいずれか1項に記載の装置。
- 前記第2の情報は後続する少なくとも1つの画点の振幅および/または明度を含んでいる、請求項34から36までのいずれか1項に記載の装置。
- 少なくとも1つの後続する画点の到着と実質的に同時に第2の情報が得られるように、画点の前記第1の情報を変更可能である、請求項34から37までのいずれか1項に記載の装置。
- 少なくとも1つの後続する画点の到着は次の基準のうちの1つを含んでいる、請求項38に記載の装置:
少なくとも1つの後続する画点の到着と同時、直前、または直後;
画点について設定されている空間的な広がりの到着と実質的に同時、直前、または直後。
。 - 画点の前記第1の情報を前記第2の情報と比較するために少なくとも1つの画点の記憶装置が設けられている、請求項34から39までのいずれか1項に記載の装置。
- 前記記憶装置は交互に制御される2つのサンプルホールド段を含んでいる、請求項40に記載の装置。
- 画点の前記第1の情報を前記第2の情報と比較するために、光線を交互に制御する少なくとも2つのデジタル/アナログコンバータが設けられている、請求項34から41までのいずれか1項に記載の装置。
- 立下りエッジに必要な立下り時間が画点の実質的に最後のところで画点の時間から差し引かれることによって、画点の前記第1の情報を前記第2の情報に依存して変更可能である、請求項34から42までのいずれか1項に記載の装置。
- 結像誤差が補償されるように少なくとも1つの光線をパラメータ化可能である、請求項28から43までのいずれか1項に記載の装置。
- 各々の少なくとも1つの光線がそれぞれ付属の画点に対応する領域へ投影されるように、各々の少なくとも1つの光線の保持時間が前記遅延段を用いて調整される、請求項44に記載の装置。
- 少なくとも1つの光線を位置的に偏向させる、方向転換をする投影装置が設けられている、請求項28から45までのいずれか1項に記載の装置。
- 前記投影装置はマイクロミラーを含んでおり、特に二次元の共鳴マイクロミラーを含んでいる、請求項46に記載の装置。
- 少なくとも1つの光線は少なくとも1つの光源から組み合わされてなっている、請求項28から47までのいずれか1項に記載の装置。
- 少なくとも1つの前記光源は少なくとも1つのレーザを含んでおり、特に少なくとも1つのレーザダイオードを含んでいる、請求項48に記載の装置。
- 光線は赤色レーザ、青色レーザ、および緑色レーザが組み合わされてなっている、請求項28から49までのいずれか1項に記載の装置。
- 光線は赤色レーザ、青色レーザ、および2つの緑色レーザが組み合わされてなっている、請求項28から50までのいずれか1項に記載の装置。
- 少なくとも1つの光線はフライングスポット法によって投影される、請求項28から51までのいずれか1項に記載の装置。
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