TW201028735A - Speckle mitigation in laser scanner projector systems - Google Patents
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Description
201028735 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明的實施例係關於雷射掃瞄投射系統。更特別地 ,本發明的實施例係關於雷射掃瞄投射系統以及減少斑點 雜訊出現的相關方法,該斑點雜訊由於使用週期相光罩在 '' 雷射投射影像中為可見的。 , 【先前技術】 ©每當使用同調光照射粗糙表面時斑點雜訊就隨之產生 ,例如螢幕或其他會產生漫射或透射的物體。尤其是多個 螢幕的小部分區域或其他反射物體會將光線散射成多個反 射性光束。斑點雜訊會在投射的影像上引起高空間頻率噪 訊。在觀測者雙眼或相機感應器之類的觀測點上,光束會 建設性干擾並形成一個亮點,或破壞性地形成一黑點,然後 產生斑點雜訊的隨機粒狀強度圖案。 斑點雜訊的特點是它的粒狀尺寸及對比度,其對比度 φ 常被定義為標準偏差比率來表示觀測面中的光照度。對於 1 足夠大的照明區域及夠小的單一散射點的尺寸來說斑點 / " 雜訊可說是用百分之百的亮度標準偏差π全面性發展”。如 果使用雷射光束在螢幕上形成一個影像像這樣的粒狀構 造意味著干擾或嚴重降低影像晝質。雖然使用投射機來顯 示影像時,這種干擾可能不是大問題,但是當投射機用來顯 示如文子之類的尚空間頻率影像時,將會是個嚴重的問題。 使用散射器的一般概念是用來將斑點減為最低,該概 念包含投射間雷射f彡像在小尺寸賴散面積上,以及使 201028735 用投射光學系統再形成該中間影像於最終銀幕上。藉著快 速移動散射器,電場的將會隨時_動,改變已察覺的班點 ,型。如果散射器移動或振動的夠快,斑賴型也將會在 高空間頻率狀態中改變且由目測可得知樣型改變。為了更 有效地運作,多數的賴晝面必須麵_時合内產 生,一般來說是50Hz的程度。 f T然快速移動散射器可能會降低班點雜訊,但這樣會 S要昂貴且複雜的機械裝置來高速侧向地移動相光罩。 【發明内容】 β要求不S義散射n便麟低賴雜簡祕及方法 是和此背景相違背的。根據當前發明的一項實施例提供 了雷射投射㈣。雷射投射系統包括了可見光的光源更 包括了至少一個雷射。掃瞄元件及系統控制器。系統控制 器是被程式化以產生掃瞒的雷射影像,其係藉由操作編碼 影像資料之光學發射的雷射以及控制掃瞄元件在整個多個 鲁 影像圖素上掃瞄可見光源之輸出光束。 此系統還包含了第一透鏡將已掃瞄的輸出光束聚焦以 形成中間的雷射影像。第二透鏡投射以及將中間的雷射影 像重新成像到投射的表面。個週期性相位遮罩被置於中間 雷射影像之上。週期性相位遮罩的週期約等於或大於中間 雷射影像上已掃瞄的輸出光束腰部直徑。週期性相位遮罩 的週期是這樣的使得掃瞄輸出光束由逐一圖素漸進地跳躍 ,由此產生可由肉眼或感應器辨識的斑點圖案。換言之,當 輪出光線掃瞄過週期性相位遮罩時,由於相位遮罩產生迅速 201028735 的強度調變,榮幕上的光束形狀因而立即地改變。雷射投射 系統也可包含光瞳相位遮罩,其配置成在接近第二透鏡的光 瞳加入相變化。 根據另一項實施例,本發明提供了雷射投射系統。雷射 投射系統包括了可見光光源,掃瞄元件,系統控制器以及週 期性相位遮罩。系統控制器加以程式化以藉由操作編碼影 r 像貝料光學發射之雷射以產生中間雷射影像,以及控制掃 〇 瞄元件以掃瞄可見光光源之輸出光束通過多個影像圖素。 週期性相位遮罩具有大約等於或大於中間雷射影像處掃瞄 輸出光束之光束腰部直徑。 一種用以減少雷射投射系統之投射影像中斑點的方法 包含將含有編碼影像資料之掃瞄雷射光束通過第一透鏡, 該透鏡聚焦該雷射光束以形成中間雷射影像;令含有該中 間雷射影像之掃瞄雷射光束通過週期性相位遮罩,此遮罩 具有等於或大於該掃瞄雷射光束在該中間雷射影像處之光 Ο 束腰部直徑的週期;產生該掃瞄雷射光束的複數個繞射階 ' ;透過第二透鏡然後再透過光曈相位遮罩投射該中間雷射 影像,藉以在表面上構成投射影像其中該經投射中間雷射 影像包含經投射掃瞄輸出光束此光束係逐一圖素漸進地 跳躍以降低該投射影像裡的斑點對比。 【實施方式】 特定實施例以雷射投射系統的情況加以說明,其中該 系統係經配置以橫越投射表面上掃瞄輸出信號或光束以產 生二維影像(即如點陣掃瞄)。可藉由在該投射表面上快速 201028735 地產生許多不同的斑點圖案來減少該掃瞄雷射影像之内出 現斑點。人眼或感測器將該等不同斑點圖案加以積算並平 均化,因而可減少出現斑點。 根據一些實施例,週期性相位遮罩位於鄰近於由投射 光學元件所構成的中間雷射影像,以及加以配置以藉由在 該光束投射於螢幕或表面上之前快速地改變該光束的形狀 ’ 與大小,藉此減少該螢幕或表面中的斑點出現情況。該相 Φ 位遮罩的週期近約等於或大於用以構成該中間影像之雷射 光束在該中間影像平面處的光束腰部直徑。當橫越該週期 性相位遮罩上進行光束掃瞄時,該選定週期在光束通過該 遮罩時即改變該輸出光束。特定地說,當該光束在該相位 遮罩裡特定週期的中心局部上聚焦時,會產生單一次光束, 並且當該輸出光束在多個特定週期之間聚焦時會產生兩 個以上次光束。通過該週期性相位遮罩之後該光束經由 透鏡而投射於該最終螢幕,使得該相位遮罩的相位調變在 ❿ 5 亥螢幕位置處被轉換成高空間頻率強度調變。 , 變化的次光束照射該投射表面上的不同區域。投射於 • 該投射表面上的單一光束點逐漸地變型為兩個或多個光束 點,然後又隨著該光束掃瞄變回另一個單一光束點。即如 在此詳細說明中,快速地改變的光束點和相位調變產生多 個斑點圖案而可由眼睛或感測器加以平均化因此減少影 像裡出現的斑點。 參考圖1,示範性雷射掃瞄器投射系統1〇〇包含可見光 源20,獅構件30,像是能夠在至少水平及垂直方向上進行 201028735 掃瞒的掃瞒鏡子,以及系統控制器1〇。尤其,該可見光源2〇 可包含-個或多個雷射,像是半導體雷射,光較運之固態 雷射,光纖或是任何類似雷射,並触置喊生一個或 多個輸出光束22(即如經配置以發射紅,冑或綠輸出光束的 雷射)。該系、統控制器10可經配置以控制該或該等雷射2〇 ' 和該掃瞄構件30。 ,/_驗儀1G可峨㈣H錢其他_似裝置所 _操作,並可控制該或該等雷射2〇以發射能夠用於構成該投 射影像的編碼影像資料之光學發射。此外該系統控制器 10控制該触齡3G,使得賴购肢魏 射表面8〇上的多個圖素進行輸出先束掃猫(點 二亥等糸統控制器1 〇,雷射20和掃瞎構件3〇可協同作業以在 一投射表面80上產生二維掃瞄雷射影像。 根據第1圖所示之實施例,該雷射掃猫器投射系統1〇〇 包含第-及第二透鏡40及7〇,週期性相位遮罩6〇以及光瞳 ⑩相位遮罩72。該第-透鏡4G㈣該掃_出光束烈,並且 、在約位於該週期性相位遮罩6〇上的中間平面處產生中間雷 =影像50。該聊性她料6{)的週_略特或大於該 二出光束22在該中間雷射縣5G處的躲腰部直概亦即 週期係為使得當進行掃猫時該光束會被改變)。該輸出 ,束22產生光束點,並且該點在橫越該週期性相位遮罩 掃猫’後,該第二透鏡7G將經設置於該她遮罩上的 間雷娜像5G重新職雜至該投練面80上。示範性 "期性相位料6〇可包含透鏡_,全縣束分割器正弦 201028735 光栅等。此外,吵後謂述,可在該姆魏之後藉由第 二相位遮罩72,或是藉由經併入於該第二透鏡7〇之内的去 焦或像差構件以引人相位變異H相位遮罩π可 曈相位遮罩。 如圖1所示之實施例的週期性相位遮罩6〇係連同於其 ,系統構件触置將光束賴射於峨射表面8G上而當 橫越該遮罩6G上掃_輸岐束22時,該等光點係逐一田圖 ❿ θ 素漸進地跳躍。當該輸出光束22通過該遮罩6〇時該週期 性相位遮罩60產生多倾鑛。雖希望操作靜態相位遮罩 60,然-些實關可能賴條向移域震_週期性相 位遮罩60。該週期性相位遮翠6〇可為任何類型的遮罩該 者具有類餅雜餘麵罩上之光総从的週期。… 圖2a-2e說明其中該週期性相位遮罩6(H系經配置如二 維親陣列的實施例。該等特定圖式描繪聚焦於該透鏡陣 列60之不同位置處的輪出光束22。該第一透鏡锻如圖^所 不)以及該透辦列6G係麵計麟辦列6{)内之透鏡的 直徑在該陣列60之層級處(即如在該中間雷射影像50處)是 類似於或大於該腰部直徑。 在圖2a裡,該輸出光束22位於透鏡65b中央,而該透鏡 為該陣列60之内的特定透鏡。如圖式所示,在經該第二透 鏡70㈣1 重新戦縣之後,財光_會聚焦於 該投射表面上的單-光點9〇a處。在此位置處, 度為入射的垂直角度。 月 參考圖%當該輸出光束22向下掃瞒該週期性相位遮 201028735 罩6〇(亦即所述實施例的透鏡陣列6〇)時該輪出光束Μ移 動至位在透鏡65b與65c之間的位置。由於該輪出光束^係 經聚焦於兩個透鏡之間,因此該輸出光束22被 ,、 聚焦於該投射表面8〇上的次光束,_触_二= 小糾特定人射歧照射的光點_及伽。圖&裡的光點 90a為圖2b裡的較小照射光點9〇b,因為部份 會在進行光束掃猫時跳躍到該光點92a。換句話說,^輸 H 出光束22位在兩個透鏡之間時,可照射出兩個較小光點。 當該輸出光束22繼續掃瞄時,光點9〇b變得較小且光點 92a變得較大,直到該輸出光束22在透鏡咖與65c之間被相 等地分裂為止如圖2c所示,而產生兩個相等大小的光點9〇c 及92b。當該輸出光束22進-步向下掃晦該週期性相位遮 罩6〇時,會以特定入射角度照射出兩個光點_及咖(圖況 該光點90d小於該光點92c,而同時該光點92c又大於該 光.’έ 92b最後,圖2e說明當該輸出光束22居中於透鏡65c Ο 之上時,輸出光束22聚焦於光點92d及90(亦即光點90a-d) 上的所有光線會被消除。 在該情況下,該透鏡陣列的週期以及該第一透鏡4〇的 性質係為使得該掃猫輸出光束22的投射能夠逐一圖素漸進 地跳躍。在勞幕上照射&各個光點的人射肖度是時間的函 數持續地改變,藉此獲以顯著地減少斑點。圖2a_d雖說明 透鏡陣列實施例,然其他擁有該必要週期性的週期性相位 遮罩都能夠產生相同或類似的結果。 根據一些實施例,圖3說明在時間間隔Ti_T5處週期性 201028735 相位遮罩6〇在兩個圖素之照射上的漸進效應。不以僅將單 一光束點投射於該投射表面8〇上並予線性掃瞄該週期性 相位遮罩60可供該光束點逐一圖素漸進地海〖躍。注意圖3 僅說明5個時間週期,並且特定實施例可在當該輸出光束22 橫越該週期性相位遮罩60上掃瞄時擁有或較多或較少的時 間週期。圖素區域82和84為投射表面8〇上之多個所照射圖 ’ 素11軸示紐樣本,紐躲Φ可騎幕,魅或其他表 ❹面。該方形圖素區域82及84僅係圖形表現,因為該投射表 面80可或無須具有所界定的圖素區域。此外,該投射表面 80可包含例如顯示螢幕或牆壁的平坦或大致平坦表面,或 者該投射表面可包含輪絲面。該等光束點雖為按固定, 靜態位置所說明,然在真正操作裡,當該輸出光束四橫越該 =期性相位遮罩60上掃瞒時,有些實施例的光點可出現一 在1處,該光點90a照射整個圖素區域犯,因為該輸a ,束22居中於該週期性相位遮罩6()的單—週期上,她 f可為透辦列,全像絲分觀正弦光鱗。圖素區域 84在T,處並未受到該輸㈣束烈照射。在τ2處該輸出光 =既已機,故而該者係部份地位於卿獅位遽罩6〇 ,之被分裂成義次光束。所以,部份 雨出先束22已跳躍而照射該圖素區域⑽作為該光束點必 r?=90a(於T2處現為_比起在Tl處會略微地較 二和92a是按特定入射角度照射該湖 。根也、他實施例,該週期性相位遮罩60亦可經配 201028735 置將該輸出光束22分裂成兩個以上的次光束,藉以在該投 射表面80上照射出兩個以上光束點。 在T3處該輪出光束22係相等地位於該週期性相位遮罩 60的兩個週期之間並因此光束點9〇c及娜具有相等大小 。在T4處,隨著光點9〇繼續變型成光點犯,光點g〇d小於光 ‘點92c,直到最後在T5處光點92d完全照射該圖素區域84並 且消除掉光束點9〇為止。 φ 參相丨,根據—些實施例,在該投射透鏡70之後 引入有第一相位遮罩72以供進一步減少斑點出現。此第二 相位遮罩含有多個圖素,並可為相對於該週期性相位遮罩 60的光瞳相位遮罩72。該光曈相位遮罩72係經配置以藉由 引入相位調變來改變該週期性相位遮罩60形成影像於該螢 幕80上的方式。該光曈相位遮罩72的理想位置是位在該第 1透鏡的傅黎葉平面内,在此該週期性相位遮罩60的繞射 1¾係空間分隔,即如圖丨所示。該光瞳她遮罩72係經有利 ⑩地配置而使得該繞射階的相位為相等,藉此獲以縮減該螢 幕上的光點餘。轉—些實酬,該級她遮罩72可 為時間之函數所調變的靜態或動態相位遮罩。 二根據另一實施例,亦可藉由將像差或相位變異引入至 f第二透鏡7G㈣達賴光曈她遮罩的肖色。這可例如 藉由略微地不對準該第二透鏡7〇的焦點(即如將該投射影 像去焦),或者是藉由在該透鏡設計裡引入,即如去焦或球 开v像差的受控像差所操作^根據此實施例,經修改第二透 鏡70可藉由改變由該週期性相位遮罩6〇所產生之繞射階的 11 201028735 相對相位來執行該光瞳相位遮罩72的功能。 像^限於圖1所示之祕,並且可包含額外元件 ,像疋可驗輪岐束22 H妓加倍 喝於烟、== 心,可儀鱗與由縣_位遮罩72或·二透鏡7〇所 提供之繞射階數量一樣多的相位調變器(未予圖示)以動態 地改變該等繞射階的相位。如此可在螢幕上獲以產生高空 間頻率光柵,而其形狀是以時間為函數而改變。 二 在該投射表面上照射不同的區域,改變光束點大小或 形狀以及變更照射的人㈣度可供產生獨的斑點圖案而 被眼睛或感測器所平均化。為獲得有效的斑點減少社果 該週期性她料60應提供大於㈣糊(亦即眼睛瞳孔 直徑除以觀_離)軌㈣度。此外,若該週期性相 位遮罩60係經配置如透鏡陣列,則該透鏡陣列的間距乘以 4第一透鏡7G的放大率應小於人眼(亦g卩人眼解析度單元 藝)的騎度,使得酬者在當觀看該触雷㈣糾無法摘 測出個別圖素。 該雷射掃瞄投射器的一些實施例可包含橫越該投射表 面上以產生影像線的快速掃瞄方向(如水平方向),以及產 生多條直線的較緩掃瞄方向(如垂直方向)。作為範例一 旦s亥雷射完成橫越該快速掃猫方向上的掃瞒後即可關閉 3亥雷射以供重设該掃瞒鏡子3〇的位置❶一般說來,該輸出 光束22在該緩慢抽線方向上的位置係按逐一視框方式在視 框上保持為固疋,藉以維持該所欲影像解析度。其結果為 12 201028735 可逐—視框地在該緩慢軸線上的姻位置處 與===她料6G被。該抛鏡子度在該緩 k轴線方向上可按逐—視㈣方式略微地 ===對於該週期性相位遮罩6G的位置。,^^像 轉潭的振W補她料6G的職财進―步降低斑 點對比而不致造形成影像像解析度的顯著劣化。例如可 將該掃猫鏡子位移該週期性相位遮罩60的四分之一或半週 ❹ Ο 期。 ,應該要注意的是,”共同地","通常"和"一般"這些用詞 假使使用在其中不應該被解讀成限制本發明申請專利範圍 ,或是暗示針對本發财請專利範_結構或功能而言一 些特性是迫切的,基本的,或是重要的。而是,這些詞只是 用來強調選擇性或是額外的特徵,可以或不可以使用在本 發明的特定實施例。 應該要注意的是,"大約"―詞在其中用來表示來自於 任何量化比較,值,測量或其他表示法的不破定性。"大約" Θ在其中也絲代表量化表示法的程度可峨陳述的參 考改變,而不會造成討論主題基本功能的變化。 "應該要注意的是,其中本發明元件以特定方式”程式控 制的列舉,以特定方式,,設計”或”程式控制"具體化特定性 質或功能都是結構性的解,而不是職使關列舉。更 明確地說,射元倾”料"或"程式_"的參考方式是 指元件目前的物理情況,可拿來作為此元件結構化特性明 確的列舉。 13 201028735 ”中已、找特定的實施例詳細說明了本發明很顯然地 —Η可以不悖離本發明界定於申請專聰圍巾的範脅來做 二修改和變化。更明確地說,雖然本發明的—些特點在 被〜、為是最佳的或特财用的,但細認為本發明不 一定要被_在這些本㈣崎佳特性中。 【圖式簡單說明】 本發明下列特定實施例之詳細說明當隨同下列附圖一
起閱讀時將能夠最佳地了解,其中相同的結構以相同的參 考數字表示。 圖1不意性地顯示出依據本發明一個或多個實施例之 範例性雷射投射系統。 ^圖2a_e不意性地顯示出依據本發明一個或多個實施例 祀例性雷射輸出光絲焦於聊性她遮單上。 圖3a-e示意性地顯示出依據本發明一個或多個實施例 可見光光源輸出光束之範例性光束點掃瞄通過投射表面。 範例性雷射輸出光束聚焦於週期性相位遮罩上。 【主要元件符號說明】 系統控制器1〇;可見光光源20;光束22;掃猫構件 30;第-透鏡40;中間雷射影像5〇;週期性相位遮罩6〇; 透鏡65a,65b,65C,65d,65e;t透鏡70;光瞳相位遮罩 72;投射表面80;圖素區域82, 84;光點90, 90a,90b, 90c ,90d, 92a,92b,92c, 92d;投射系統 100。
Claims (1)
- 201028735 七、申請專利範圍 1. 一種雷射投射系統,其包含: 可見光光源,其包含至少一個雷射; 系統控制器,其加以程式化以產生掃瞄雷射影像,其係藉 由操作編瑪影像資料之光學發射的雷射以及控制掃瞄元件 在多個影像圖素上掃猫可見光源之輸出光束而產生; ’ 第一透鏡,配置成將掃瞄的輸出光束聚焦以形成中間雷 射影像; 第二透鏡,配置成投射中間雷射影像到投射表面; 週期性相位遮罩置於比第一透鏡及第二透鏡更靠近中間 雷射影像以及包含週期約等於或大於中間雷射影像處掃瞄 輸出光束的光束腰部直徑;其中週期性相位遮罩產生多階 繞射;以及 光瞳相位遮罩,其包含多個圖素位於第二透鏡後之光學 路徑_以及配置成改變由週期性相位遮罩產生多階繞射之 ^ 相對相位, 、 其中掃瞄輸出光束之投射逐一圖素漸進地跳躍,因而減 小投射於投射表面上掃瞄雷射影像中斑點對比。 2·依據申請專利範圍第!項之雷射投射系統,其中週期性相 位遮罩產生單-次光束於掃猫輸出光束聚焦於週期性相位 遮罩各別週期中央部份之時,及產生至少兩個次光束於掃 猫輸出光束聚焦在週期性相位遮罩至少兩個週期間之時。 3.依射請專利範圍第丨項之雷射投射系統,其中投射於投 射表面上之平均入射角度隨著掃猫輸出光束掃猫週期性相 J5 201028735 位遮罩而變化。 4. 依據申請專利範圍第1項之雷射投射系統,其中第一透鏡 配置成聚焦掃瞄輪出光束,使得光束腰部直徑為小於或等兄 於在中間雷射影像處週期性相位遮罩之週期。 5. 依據申請專利範圍第1項之雷射投射系統,其中週期性相 位遮罩包含透鏡陣列,每一透鏡具有直徑為等於或大於在 中間雷射影像處掃瞄輸出光束之光束腰部直徑。 〇 6.依據申請專利範圍第5項之雷射投射系統,其中透鏡陣列 的間距乘以該第二透鏡的放大率應小於人眼解析度。 7. 依據申請專利範圍第1項之雷射投射系統,其中週期性相 位遮罩包含至少一個全像光束分裂器。 8. 依據申請專利範圍第1項之雷射投射系統,其中週期性相 位遮罩包含正弦光栅。 9·依據申請專利範圍第1項之雷射投射系統,其中光曈相位 遮罩包含靜態相位遮罩位於第二透鏡的傅黎葉平面内以及 Q 改變由週期性相位遮罩產生繞射階之相對相位,使得繞射 階之相位為相等的。 10.依據申請專利範圍第1項之雷射投射系統,其中光瞳相 位遮罩包含動態相位遮罩位於第二透鏡的傅黎葉平面内以 及加以調變,使得動態相位遮罩之圖素改變每一繞射階之 相位為時間之函數。 1L依據申請專利範圍第1項之雷射投射系統,其中光瞳相 位遮罩併入於第二透鏡内。 12·依據申請專利範圍第11項之雷射投射系統,其中第二透 201028735 鏡配置成改變週期性相位遮罩產生繞射階之相對相位。 13. 依據申請專利範圍第丨項之雷射投射系統其中系統控 制器加以程式化以: 控制掃瞄元件,使得掃瞄元件操作在快速掃瞄方向產生 掃瞄雷射影像線以及在緩慢掃瞄方向產生掃瞄雷射影像 多條線;以及 以逐一視框頻率不對準掃瞄元件之角度,在緩慢軸方向 之掃瞄雷射影像偏移振幅小於週期性相位遮罩之週期。 14. 一種雷射投射系統,其包含: 可見光光源,其包含至少一個雷射; 系統控制器,其加以程式化以產生中間雷射影像於中間 平面處,其係藉由操作編碼影像資料之光學發射的雷射以 及控嚮_元件以在彡轉細素上触可見光源之輸 忠击·丨、,a ❿ 週雛她遮罩位於巾間平面處,其包含週躺等於或 大於中間f射雜處細輸出光束的光束腰部直徑。 15. 依據申請專利範圍第14項之雷射投射系統其中週期性 相位遮罩產生單—錢束於掃_出光絲餘週期性相 位,罩各別週期中央部份之時,以及產生至少兩個次光束 於掃聪輸出光束聚焦在週期性相位遮罩至少兩個週期間之 時0 16. 依據申凊專利範圍第丨4項之雷射投射 相位遮罩包含全像縣分_駐弦光栅。、中週雜 π.依據申請專利範圍第14項之雷射投射系統其中雷射投 17 201028735 射系統更進一步包含: 第一透鏡,配置成將掃瞄的輸出光束聚焦以形成中間雷 射影像; 第二透鏡’配置成投射中間雷射影像到投射表面。 18. 依據申請專利範圍第π項之雷射投射系統,其中掃瞄輸 出光束之投射逐一圖素漸進地跳躍,因而產生多個斑點圖 ^ 案。 19. 依據申請專利範圍第Π項之雷射投射系統,其中第二透 鏡配置成改變由週期性相位遮罩產生繞射階之相對相位。 20. 依據申請專利範圍第19項之雷射投射系統,其中第二透 鏡配置成將投射於投射表面上之掃瞄雷射影像失焦。 21. —種雷射投射系統,其包含: 可見光光源,其包含至少一個雷射; 系統控制器,其加以程式化以產生中間雷射影像於中間 平面處,其係藉由操作編碼影像資料之光學發射的雷射以 φ 及控制掃瞄元件以在多個影像圖素上掃瞄可見光源之輸出 光束而產生;以及 週期性相位遮罩位於中間平面處,其配置成產生單一次 光束於掃瞄輸出光束聚焦於週期性相位遮罩各別週期中央 4份之時,以及產生至少兩個次光束於掃猫輸出光束聚焦 在週期性相位遮罩至少兩個週期間之時。 22.種在雷射掃瞄器投射系統投射影像中減少斑點之方 法,该方法包含: 將包含編碼影像資料之掃瞄雷射光束通過第一透鏡其 18 201028735 聚焦雷射光束以形成中間雷射影像; 將包含中間雷射影像資料之掃瞄雷射光束通過週期性相 位遮罩,其具有週期等於或大於中間雷射影像處掃瞄輸出 光束的光束腰部直徑; 產生掃瞄雷射光束之多階繞射; *· 投射中間雷射影像經由第二透鏡以及再經由光瞳相位遮 * 罩以形成投射影像於表面上,其中 投射中間雷射影像包含投射掃猫輸出光束,其逐一圖素 ® 漸進地跳躍以減小投射影像中斑點對比。 、
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI499146B (zh) * | 2012-12-17 | 2015-09-01 | Ind Tech Res Inst | 光束產生裝置 |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8109638B2 (en) * | 2008-01-22 | 2012-02-07 | Alcatel Lucent | Diffuser configuration for an image projector |
US8247999B2 (en) | 2008-01-22 | 2012-08-21 | Alcatel Lucent | Time division multiplexing a DC-to-DC voltage converter |
JP5241400B2 (ja) * | 2008-09-23 | 2013-07-17 | 三菱電機株式会社 | 投写型表示装置 |
TW201222009A (en) * | 2010-05-21 | 2012-06-01 | Corning Inc | Systems and methods for reducing speckle using diffusing surfaces |
CN103080831B (zh) | 2010-09-07 | 2016-03-02 | 大日本印刷株式会社 | 投射型影像显示装置 |
WO2012032670A1 (ja) | 2010-09-07 | 2012-03-15 | 大日本印刷株式会社 | コヒーレント光源を用いた照明装置 |
WO2012032668A1 (ja) * | 2010-09-07 | 2012-03-15 | 大日本印刷株式会社 | スキャナ装置および物体の三次元形状測定装置 |
WO2012100261A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | Clear Align Llc | System and apparatuses providing laser illumination with reduced or zero speckle |
KR102129238B1 (ko) * | 2011-04-19 | 2020-07-02 | 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션 | 고휘도 투사형 디스플레이들 및 관련 방법들 |
JP5168526B2 (ja) * | 2011-05-10 | 2013-03-21 | 大日本印刷株式会社 | 投射型映像表示装置 |
US9454031B2 (en) * | 2011-11-17 | 2016-09-27 | Corning Incorporated | Multi-colored pixelated display with sparkle reduction surface |
JP2017097268A (ja) | 2015-11-27 | 2017-06-01 | 株式会社リコー | 画像表示装置および車両 |
CN105717661B (zh) * | 2016-04-14 | 2018-06-26 | 维林光电(苏州)有限公司 | 一种基于低时间相干和低空间相干的零散斑激光器及其制备方法 |
GB201904072D0 (en) * | 2019-03-25 | 2019-05-08 | Secr Defence | Dazzle resilient video camera or video camera module |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5313479A (en) * | 1992-07-29 | 1994-05-17 | Texas Instruments Incorporated | Speckle-free display system using coherent light |
US6154259A (en) * | 1996-11-27 | 2000-11-28 | Photera Technologies, Inc. | Multi-beam laser scanning display system with speckle elimination |
DE19703730A1 (de) * | 1997-01-31 | 1998-08-06 | Daimler Benz Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung von Bildspeckles bei scannender Laserbildprojektion |
US7028899B2 (en) * | 1999-06-07 | 2006-04-18 | Metrologic Instruments, Inc. | Method of speckle-noise pattern reduction and apparatus therefore based on reducing the temporal-coherence of the planar laser illumination beam before it illuminates the target object by applying temporal phase modulation techniques during the transmission of the plib towards the target |
GB9722550D0 (en) * | 1997-10-24 | 1997-12-24 | Univ Southampton | Fabrication of optical waveguide gratings |
US6081381A (en) * | 1998-10-26 | 2000-06-27 | Polametrics, Inc. | Apparatus and method for reducing spatial coherence and for improving uniformity of a light beam emitted from a coherent light source |
US6870650B2 (en) * | 2000-08-01 | 2005-03-22 | Riake Corporation | Illumination device and method for laser projector |
US6323984B1 (en) * | 2000-10-11 | 2001-11-27 | Silicon Light Machines | Method and apparatus for reducing laser speckle |
US6738105B1 (en) * | 2000-11-02 | 2004-05-18 | Intel Corporation | Coherent light despeckling |
US6445487B1 (en) * | 2001-02-20 | 2002-09-03 | Eastman Kodak Company | Speckle suppressed laser projection system using a multi-wavelength doppler shifted beam |
US6600590B2 (en) * | 2001-02-20 | 2003-07-29 | Eastman Kodak Company | Speckle suppressed laser projection system using RF injection |
US6747781B2 (en) * | 2001-06-25 | 2004-06-08 | Silicon Light Machines, Inc. | Method, apparatus, and diffuser for reducing laser speckle |
US6594090B2 (en) * | 2001-08-27 | 2003-07-15 | Eastman Kodak Company | Laser projection display system |
US6577429B1 (en) * | 2002-01-15 | 2003-06-10 | Eastman Kodak Company | Laser projection display system |
US6952435B2 (en) * | 2002-02-11 | 2005-10-04 | Ming Lai | Speckle free laser probe beam |
WO2005041423A2 (en) | 2002-10-17 | 2005-05-06 | Stockeryale Inc. | Wavefront polarization and phase scrambler |
US7133119B1 (en) * | 2002-12-17 | 2006-11-07 | Kla-Tencor Technologies Corp. | Systems for simulating high NA and polarization effects in aerial images |
KR100519348B1 (ko) * | 2003-01-27 | 2005-10-07 | 엘지전자 주식회사 | 레이저 표시 장치 |
CN100590509C (zh) | 2003-12-24 | 2010-02-17 | 松下电器产业株式会社 | 二维图像显示装置 |
DE10361215A1 (de) * | 2003-12-24 | 2005-07-28 | Daimlerchrysler Ag | Elektrische Einrichtung und Betriebsverfahren |
JP4359615B2 (ja) * | 2004-04-09 | 2009-11-04 | パナソニック株式会社 | レーザ画像表示装置 |
KR100605971B1 (ko) * | 2004-05-18 | 2006-07-31 | 삼성전자주식회사 | 레이저 텔레비전 |
KR100565076B1 (ko) * | 2004-08-05 | 2006-03-30 | 삼성전자주식회사 | 레이저 반점을 제거한 조명계 및 이를 채용한 프로젝션시스템 |
KR100682902B1 (ko) * | 2004-11-19 | 2007-02-15 | 삼성전자주식회사 | 레이저 반점을 제거한 조명계 및 이를 채용한 프로젝션 tv |
CN101142524A (zh) * | 2005-03-16 | 2008-03-12 | 松下电器产业株式会社 | 图像投影器 |
US20060238743A1 (en) * | 2005-04-21 | 2006-10-26 | Lizotte Todd E | Speckle reduction optical mount device |
ATE474241T1 (de) * | 2005-05-09 | 2010-07-15 | Lg Electronics Inc | Optisches system eines tragbaren projektors und mobiles kommunikationsendgerät damit |
JP4987708B2 (ja) | 2005-06-20 | 2012-07-25 | パナソニック株式会社 | 2次元画像表示装置、照明光源及び露光照明装置 |
KR20070080985A (ko) * | 2006-02-09 | 2007-08-14 | 삼성전자주식회사 | 레이저 디스플레이 장치 |
-
2008
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-
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI499146B (zh) * | 2012-12-17 | 2015-09-01 | Ind Tech Res Inst | 光束產生裝置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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WO2010053958A1 (en) | 2010-05-14 |
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