TW413739B - Mechanically oscillated projection display - Google Patents

Description

413739 經濟部智慧財產局員工湞費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（l ) 本發明大想而S係有關於投射顯示器，包括了使用 雷射及非雷射照明源的顯示器。 投射顯示器在一些情況下容易有所謂的斑點瑕疫產 物。斑點是一隨機空間干涉型態其中平面波自我干涉以調 制其強度。斑點可能像極細小的粒子星星點點地分佈在顯 不Is上。此效應_般來說是靜態且如果觀察者與顯示器是 不動的，此效應是可見到的。 斑點大半被認為是與相干光源的問題，諸如雷射。 然而，由於光學放大產生光源的部分相干性，高增益光學 的白熱光源也能產生斑點效應。 將斑點從一相干光源中移除被認為是不可能的。藉 著避免會導致部分相干性的高增益光學類型，斑點在不相 干光源中是可避免的。 斑點效應在使用固態雷射光源的消費者光碟唱機或 光碟機中被提及。因斑點會干擾數位資料的再製，驅動固 態雷射的電流源在極高的頻率下被調制。此有藉調制使光 的頻率展延的效應。儘管這不能技術地移除斑點，它在夠 高的頻率下移動斑點使斑點在數據探測器上看不到。此技 術對於白熱光源是不可行的，因為無法在一足夠高的頻率 下調制輸出光源。 投射顯示器也可能受一所謂點素化缺點的困擾，點 素化是構成圖像像素的方塊變成可見°顯示器上呈現線條 如發生點素化將會顯示出鋸齒狀效應，呈現濃淡不均勻且 有額外的邊緣。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格<210 * 297公釐） --------------4------丨訂---------線. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本1) -4

J 經濟部智慧財產•局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（2 ) 於是’有一持續的需要以求處理投射顯示器斑點及 點素化的改進之道。 發明之概要說明 根據一觀點，一投射顯示器包括一投射光源及與投 射光源結合的光學元件。一裝置適於機械式振盪該等顯示 器的至少一部份。 圈示之簡要說明 第1圖是本發明之一實施例的圈示意性繪示； 第2圖是顯示本發明之一實施例中所利用的驅動器電 路特性的圖示； 第3圖是顯示在第1圈的實施例中所用之駆動器電路 的時間圖，及 第4圖是在顯示器微擾下像素邊界的繪示。 詳細說明 在本發明之一實施例中的一種投射顯示器（1〇)，如第 1圖所示’包括連接一光閥（12)以接收一影像輸入訊號。 光閥（12)產生藉由投射透鏡（14)投射的調制輸出光《投射 光學元件也包括一摺疊式反射鏡（16)及能將輸出光反射到 一投射螢幕（26)的投射反射銳（24) » 投射顯示器的一或多個元件能經機械式振盪以克服 斑點及/或點素化。藉著至少微擾顯示器的一部份，一種 模糊效應即能獲得，它能以在足夠高頻率下將顯示器上的 斑點移開，使用者無法看見。同樣地，相同的微擾能模糊 像素間的邊緣且移除或減少點素化。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 * 297公釐） — — — — — — — — — — —— — ---I----·11111111 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 413739 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（3 ) •在一實施例中，摺疊式反射鏡（16)受振盪，因其相對 低的質量且因此更容易受振盪。摺疊式反射鏡（16)的每一 個角安裝在壓電致動器（18)上，這些致動器以所需的頻率 振盪反射鏡以回應一適當的驅動器信號。在相對高頻率下 振盪是有利於移除斑點及/或點素化。超音波頻率（也就是 說頻率兩於20 ’ 000赫兹者）是有利的，因為它們不會製造 能被人偵測的聲響。 在一實施例中’一顯示器的部分能在一非常小的角 傾斜幅度下被驅動。於是，一相對限制範圍的移動是足夠 的。藉在移相序列下驅動致動器（18)，顯示器的部分，諸 如反射鏡（16)，於一垂直於反射鏡（16)的表面「擺動」，例 如以一圓形、正弦曲線的方式，如第2圖所示。在第2圖中 反射鏡（16)表面的法線以“N”標示，及在微擾下法線所依 循的路徑以圓錐體標示，其被稱為”擺動圓錐體，’。 更多且較不複雜的振盪也能被使用。例如，往復的 、平面的或線性的振盪在處理斑點上是有效的《然而，往 復動作並不能完全移除點素化，它通常是二度空間的。二 度空間的振盈，完全在一平面内發生，也是有效的。此外 ，比上述週期性正弦運動更複雜的振盪，在某些情況下是 有利的。例如，在一些實施例中，隨機微擾可被施加於角 落以產生更不穩定且較少反覆的運動。此外，卵形的或橢 圓形的正弦移動也能被使用。 參考第3圖，每一個來自驅動電子元件（22)(第1圊）的 驅動器信號1-4被施加在每一不同的致動器（18)。在本發 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -ί n 1 t 一s, i n I I i锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 6 經濟部智慧局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4) 明的一實施例中.，驅動器信號相移產生了如第2圖所示的 圓擺動。儘管在圈解實施例中以數位信號代表波形，當然 他們也可以是其他包括類比波形的波形。大體而言，類示 器受微擾部分的自然機械反應時間可以過濾合成移動。 有關點素化，振盪的振幅對點素化減少的範圍有影 饗，即擺動由像素構成的顯示器傾向於使實際像素邊緣模 糊及使點素化效應平順。相鄰的像素構成一條連續線及在 一些實施例中察覺不到的像素邊界的瑕疵產物。這些例中 ，線條僅在照明轉變處是可見到的。 如第4圈中顯示，當系統微擾到標示”擺動圈”的範圍 時，最小的表觀像素邊界”最小值”小於實際像素邊界”實 際像素範圍”，最大的表現像素邊界”最大值”大於實際像 素範圍。實際像素範圍、最大的及最小的表現像素邊界間 的位移是取決於微擾的幅度。如此，像素邊界四處變動以 至於模糊，變得較不明顯。 當暗點以一平滑規則方式四處變動且當干涉圖樣產 生及消滅時，簡單的堪動功能可使暗點（從”斑點消除，，)形 成圓圈或弧形。可見的瑕疫產物看似圓像中内淡色圓圈及 弧狀。藉提供驅動器功能中的一些隨意度，擺動變的更複 雜。重複完全相同微擾的間隔越長’使用者越不可能察覺 上所述任何循環消除效應。 因此，雖然確實地隨機微擾不是必須的，在提供完 全相同微擾前引發一段足夠長的時間，能夠充分擴展消除 效應’使它較不易被見到。然而，如有需要，可利用一相 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） I -----------I --------—----— <請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁) 4iS^S9 A7 ___ B7 五、發明說明（5 > 對地隨機驅動器，諸如利用一混亂式吸引器。在1993年8 月&學的JL國第120-123頁”在同步化中變得混亂的電路，， 一文中對這樣的驅動器有所描述。一般來說，藉著隨機地 改變擺動表面C諸如圓錐體）的角度，_相對地隨機微擾能 移除瑕疯產物而不會產生黑點及可隱約辨認的圓圈或圓弧 0 當然’利用其他的驅動器功能不會背離本發明的原 理。也就是說，儘管叙述的是園形，在一些實施例中可利 用橢圓形或橢圓形之混合及沿直線的微擾。 儘管本發明已相關於限定數目實施例中描述，那些 熟知此技藝的人會由此察知很多修改及變化。附加的專利 申請範圍意圖涵蓋所有這些落在本發明之真實精神及保護 範圍内的修改及變化。 {靖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10.. .投射顯示器 12.. .光閥 14.. .投射透鏡 16.. .摺疊式反射鏡 元件標號對照 18…壓電致動器 22…驅動器電子元件 24…投射反射鏡 26…銀幕 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 297公楚〉 8

Claims (1)

1. 413739 A8B8C8D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 /、、申請專利範圍 h —種投射顯示器，包含有： 一投射光源； 與該投射光源結合的光學元件；及 一適於機械式振盪該顯示器之至少一部份的裝置。 2.如申請專利範圍第j項之顯示器，其中該投射光源是一 使用雷射照明的光閥。 3_如申請專利範圍第]項之顯示器，其中該投射光源是一 使用非雷射照明的光閥。 4·如申請專利範圍第1項之顯示器，其中該光學元件包括 一招疊式反射鏡及一投射反射鏡’該裝置與該摺疊式 反射鏡結合。 5·如申請專剌範圍第1項之顯示器，其中該裝置包括一壓 電致動器。 6.如申請專利範圍第1項之顯示器，其中該裝置適於以擺 動型態機械式振盘該顯示器之至少一部份。 7·如申請專利範圍第6項之顯示器，其中該擺動型態是非 平面的。 8. 如申請專利範圍第7項之顯示器，其中該擺動型態是隨 機的。 9. 如申請專利範圍第1項之顯示器，其中該裝置在一足夠 減少斑點瑕疵產物的頻率下振盪該顯示器之至少一部 份。 10·如申請專利範圍第9項之顯示器，其中該裝置在超音波 的頻率下振盪該顯示器至少一部份。

   (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ί I 線. 1 A8 θ’.: -Y/ib ,. DO v - ' ·ν，'· . C8 _____ D8 六、申請專利範圍 11. 如申請專利範圍第丨項之顯示器，該裝置適於減少點素 化。 12. 如申請專利範圍第丨丨項顯示器，其中該該裝置在一足 夠減少斑點瑕疵產物的頻率下振盪該顯示器之至少一 部份。 13·—種投射影像的方法，包含有： 使用投射顯示器投射影像到一平面上；及 機械振盪投射顯示器的至少一部份。 14_如申請專利範圍第]|3項之方法，其中振盪包括超過二 度空間的振盪。 15. 如申請專利範圍第13項之方法，其中振盪包括振盪該 顯示器以減少斑點。 16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中振盪包括振盪該 顯示器以減少點棄化》 17. 如申請專利範圍第13項之方法，其中振盪包括以超音 波頻率振盪該顯示器的一部份》 18. 如申請專利範圍第13項之方法，其中振盪包括以擺動 型態振盪該顯示器的一部份》 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 19·如申請專利範圍第π項之方法，其中振盪包括以隨機 型態振盪該顯示器的一部份。 20.如申請專利範圍第13項之方法，其中振盪包括振盪該 部份使得該部份的法線描繪出一圓錐體表面。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 10