TWI301924B - Method and system for reducing moire in displays - Google Patents

Description

1301924 九、發明說明： C日月月^ 寻支】 發明領域 關於減少投影顯示 本發明概有關於投影顯示器，尤係 器中之波紋的方法和系統。 10 發明背景 傳統的雙凸投影顯示 器時常會有波紋的 困擾。該波紋 係因週期性結構與像元投影節距的 不备才父準所造成者 。當 各像元之間的線狀間隔與一排或一列雙凸透鏡對準於螢幕 上時即會產生波紋。波紋會似橫過顯示器的紋帶來呈顯於 觀看者。 以往，該波紋現象係令該等雙凸透鏡的節距小於影像 的像元節距而來解決。但是，此習知方法的主要缺點係甚 15 為昂貴。因為顯示器的解析度愈來愈高，該等雙凸透鏡則 必須逐漸變小。故雙凸螢幕典型會由於雙凸透鏡的尺寸減 少而變得更為昂貴且難以製造。 L發明内容】 發明概要 20 依據本發明的原理，於一實施例中，在一雙凸螢幕上 的波紋會被減少。一投影機<投射像元於該螢幕上來供綠員 示。該投影機的至少一部份會被擾動以使該等像元的投影 移位而來減少波紋。 圖式簡單說明 1301924 第1圖為本發明一實施例之減少波紋的顯示器之截面 不意圖。 第2圖為本發明另一實施例之減少波紋的顯示器之截 面示意圖。 5 第3圖為本發明一實施例之用來減少波紋的方法之流 程圖。 t實施方式3 較佳實施例之詳細說明 第1圖所示係為本發明一實施例之減少波紋的顯示器 10 2。該顯示器2包含投影機4、螢幕6、致動器8，及可擇的， 感測器10、像元投影節距控制器12、頻率控制器14、量值 控制器16、方向控制器18、電腦20,及程式儲存系統22等。 該雙凸螢幕6具有正面24和背面26。該雙凸螢幕6包含 有雙凸物28等。在一實施例中，雙凸物278係為細微的溝槽 15 而成型或埋設於該雙凸螢幕6的表面。該等雙凸物28可作為 透鏡以供光由螢幕6的背面26通過至其正面24。 雖第1和2圖所示為一種背面投射顯示系統，但其它形 式的投射顯示系統，例如正面投射顯示器，亦可替代使用 而不超出本發明。在一正面投射顯示器中，螢幕的正面24 20 和背面26會在圖中互換。於此實施例中，該等雙凸物28會 形如可反射光的透鏡。 該投影機4可為任何結構而能將像元30投射於螢幕6 上。在一實施例中，該投影機4係能將像元30僅投射於一雙 凸物28上。在另一實施，該投影機4則能將像元30投射於數 1301924 個雙凸物28上。 該投影機4包含像元產生器32。該像元產生器32可為任 何結構而能產生被投影機4投射至螢幕6上的像元3〇。 在-實施例中，該像元產生器32包含光源34和微鏡 5 36。該光源34可為任何光源。在一實施例中，該光源娜 為一種單色的光源。在另_實施例中，該光源爛為一種 多色如紅、藍、綠色的光源。 該微鏡36可為任何結構而能將像元3〇直接導引至螢幕 6上，或導引至定位鏡38上（見第2圖）俾間接導引至螢幕6 10上。雖第1圖示出僅有一微鏡36，但在實務上，該像元產生 器32通常會包含有一個以上的微鏡36。於此實施例中，微 鏡36得以任何方式來構建而能將像元3〇導至螢幕6上。此等 結構之一例係為一陣列。 15 可擇地，該投影機4亦可包含有定位鏡38。如第2圖所 示，為像元產生器3 2此將光的像元3 〇傳輸至定位鏡3 $上 该定位鏡38則會將像元30導至至少一雙凸物μ上。 該致動器8可為任何結構而能使投射在螢幕6上的像元 30造成物理性位移來減少波紋。波紋可藉對準各像元邓與 雙凸物28，或重複地移位各像元30而來減少，俾使、皮紋車^ 不易被看到，或較不會被觀看者所注意到。 該致動器8之例可包括振動器、旋轉器、調制器 動器等。在一實施例中’該致動器8包含一振動器連結於至 少一微鏡36。在另一實施例中，致動器8係為一振動哭連結 於定位鏡38。 ^ 20 1301924 η亥感心10可為任何結構而能決定像元的投影位置 來對準該投影與雙凸物28。 八像元技心節距控制器12可為任何硬體和可執行碼的組 合物，其能由感測器10接收有關該像元3〇之投影相對於雙 5凸物28的位置之狀態資訊。該像元投影節距控制器η亦可 回應該狀態資訊，而來指示致動器8以將該像元3〇由其所呈 頌的才又衫位置移位至能令該像元投影節距校準雙凸物2 8節 距的位置。 处該頻率控制器14可為任何硬體和可執行碼的組合物， 而月b凋制孩致動态8來調節該位移的頻率。在一實施例中， 該頻率係高於人類眼睛所能注意到的頻率。 忒畺值控制為16可為任何硬體和可執行碼的組合物， 而能調制致動器8來調節擾動之量值，以造成一特定的位移 量或距離。該像元30之投影的位移可為任何程度的位移。 15在一實施例中，該像元30的投影會被移位小於一雙凸物28 尺寸的距離。在另一實施例中，該像元3〇的投影會被移位 小於一像元30尺寸的距離。 該方向控制器18可為任何硬體和可執行碼的組合物， 而能調制致動器8來調節因擾動所造成的位移方向。在一實 20施例中，因該擾動所造成的位移會將像元30由其正常投影 位置移至另一固定的投影位置。在另一實施例中，由該擾 動所造成的位移方向會被調制而使像元30於該投影機4每 一次被擾動時皆會投影在不同的位置上。 該等量值、頻率、方向係可為重複性或不規則的。重 1301924 複陸私位之例可為直線路 性移位之财包㈣弦餘移動。不規則 複合功能移動係為由1人了 切合魏的移動。 是"函數所控制的運動。 5 10 15 “腦2〇係為任何硬體 行該程式儲存系統22中所儲&執灯馬的組合物，而能執 係與電腦4存的可執行碼。雖所示與所揭 頻率：量:::::4、像元—^ 體或部份與該電腦2〇整合在一起及方向控制裔18等亦可整 該程式儲存系統22係可為任何能儲存資料或可執行碼 的裝置或系統。該裎切h 貝m執订碼 該H — /、子糸統22亦可為一種能確實編整 〆私自-狀程式、語言或指令，而來進行本發明的 方法步驟之系統。該程式儲存系統22可為任何類型的儲存 媒體，例如磁性、光學或電子儲存媒體等。 第3圖為一流程圖示出本發明之一實施例的各步驟。雖 在第2圖中所示之各步驟係有—定的順序，但本發明亦包含 該等步驟的順序變化。又，另外附加的步驟亦可在第3圖所 示的各步驟之間來執行而不超出本發明的範圍。 一投影機4會投射（40)像元30於雙凸螢幕6的背面26 上。該投影機4的一部份會被擾動(42)來使該螢幕6上之像元 20 30的投影移位，以減少該螢幕6上的波紋。該擾動(42)可包 括調制該擾動的頻率、量值、或方向，而來減少波紋。 可擇地，該像元投影節距會被對準(44)該雙凸螢幕6的 節距。在一實施例中，該像元投影節距係與該雙凸螢幕6的 節距動態地校準(44)，並持續地樓使該像元投影節距保持與 1301924 該雙凸螢幕6的節距對準(44)。 以上描述僅供說明本發明。各種修正變化亦可為專業 人員所提供而不超本發明。因此，本發明乃含括所有落諸 於後附申請專利範圍中的各種修正變化等。 5 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明一實施例之減少波紋的顯示器之截面 示意圖。 第2圖為本發明另一實施例之減少波紋的顯示器之截 面示意圖。 10 第3圖為本發明一實施例之用來減少波紋的方法之流 程圖。 【主要元件符號說明】 2···顯示器 22…程式儲存系統 4…投影機 24···正面 6…螢幕 26…背面 8…致動器 28…雙凸物 10…感測器 30…像元 12…像元投影節距控制器 32…像元產生器 14…頻率控制器 34···光源 16…量值控制器 36…微鏡 18…方向控制器 38…定位鏡 20…電腦 4〇，42，44…各步驟 10

Claims (1)

1301924 [^^287()2號專财請案申請專利範圍修正本97年5月 十、申請專利範圍： ，’…:一'—洲丨............. 種具有經減少波紋的顯示器，包含： 一雙凸螢幕； 才又衫機，其被構形以投射多數的像元於該榮幕 5 上；及 致動斋’其被構形以造成該等像元之投影的位移 來減少雙凸螢幕上的波紋， 其中該投影機包括多數個微鏡，該多數個微鏡被構 形以將該等多數個像元傳送至該螢幕上呈一影像且該 1〇 致動器包括一連結於至少一該等微鏡之振動器。 2.如申請專利範圍第1項之顯示器，其中該螢幕包含一正 面及一背面，且該投影機被構形以投射該等像元於該螢 幕的背面而顯示在該螢幕的正面上。 3·如申請專利範圍第1項之顯示器，其中該螢幕包含一正 15 面，且該投影機被構形以投射該等像元於該螢幕的正面 而顯示在該螢幕的正面上。 4. 如申請專利範圍第1項之顯示器，其中該投影機包含一 定位鏡，而該致動器包含一振動器連結於該定位鏡。 5. 如申請專利範圍第1項之顯示器，更包含一頻率控制 20 器，該頻率控制器被構形以調制該致動器。 6·如申清專利範圍第5項之顯示器，其中該頻率控制器被 構形以以不規則的頻率來調制該致動器。 7.如申請專利範圍第1項之顯示器，更包含一量值控制器 被構形以調制該致動器。 1301924 8·如申請專利範圍第7項 、、頌示器，其中該量值控制器被 構形以以不規則的量值 9.如申請專鄉^致動15。 被構形以調制該致動器:一’更包含-方向控制器 10·如申請專利範圍第9 、〈顯不器，其中該方向控制器係 被構形以以不規則的方向來調制該致動器。 η.如申請專利範圍第i項之I§_ u致動 伙 貝之顯不器，其中該雙凸螢幕包含 一郎距，並包含一勞幕 、 ！零即距感測器及一像元投影節距控 制器被構形以校準兮借一 10 Μ像7L投影節距與該雙凸螢幕的節 距。 12.如申請糊範飾奴顯4，其巾該雙凸螢幕具有 多數的雙凸物，且兮如旦/ 巧技衫的位移係小於一雙凸物的尺 寸。 13·如申请專利㈣第丨項之顯示器，其中該投影的位移係 小於一像元的尺寸。 14·-種具有經減少波紋的顯示器，包含： 一雙凸螢幕； 一投影機被構形以投射多數的像元於該螢幕上；及 一致動器’其被構形以造成該等像元的投影位移來 減少該雙凸螢幕上的波紋， 其中該投影機包括一定位鏡且該致動器包括一連 結至該定位鏡之振動器。 15·如申請專利範圍第14項之顯示器，其中該螢幕包含一正 面及一背面，且該投影機被構形以投射該等像元於該營 2 1301924 幕的背面而顯示在該螢幕的正面上。 16.如申請專利範圍第14項之顯示器，其中該螢幕包含一正 面，且該投影機被構形以投射該等像元於該螢幕的正面 而顯示在該螢幕的正面上。 5 Π·如申請專利範圍第14項之顯示器，其中該投影機包含多 數的微鏡被構形以將多數的像元呈一影像傳輪至該榮 幕上，而該致動器包含一連結至至少一該等微鏡的振動 器。 18·如申請專利範圍第14項之顯示器，更包含一頻率控制 10 器，其被構形以調制該致動器。 19·如申晴專利範圍第is項之顯示器，其中該頻率控制器被 構形以以不規則頻率來調制該致動器。 20.如申印專利範圍第14項之顯示器，更包含量值控制器被 構形以調制該致動器。 15 21·如中明專利|&圍第2〇項之顯示器，其中該量值控制器被 構形以以不規則量值來調制該致動器。 22.如申§f專利範圍第14項之顯示器，更包含—方向控制器 被構形以調制該致動器。 23·如申請專利範圍第22項之顯示器，其中該方向控制器被 2〇 構形以以不規則方向來調制該致動器。 24· =請專利範圍第14項之顯示器，其中該雙凸螢幕包含 喊距並更包含—螢幕節距感測器及-像元投影節距 控制器被構形以校準該像元投影節距與該雙凸螢幕節 距。 3 1301924 25. 如申請專利範圍第14項之顯示器，其中該雙凸螢幕具有 多數的雙凸物，且該投影的位移係小於一雙凸物的尺 寸。 26. 如申請專利範圍第14項之顯示器，其中該投影的位移係 5 小於一像元的尺寸。 27. —種減少波紋的方法，包含： 投射多數的像元於一雙凸螢幕的背面上；及 擾動該投射以造成該等像元的位移來減少波紋， 其中該擾動該投射之步驟包括振動一定位鏡，該定 10 位鏡被構形以傳送多數的像元至該螢幕上呈一影像。 28. 如申請專利範圍第27項之方法，更包含調制該位移的頻 率。 29. 如申請專利範圍第28項之方法，其中調制該頻率包括以 不規則頻率來調制該位移。 15 30.如申請專利範圍第27項之方法，更包含調制位移的量值。 31. 如申請專利範圍第30項之方法，其中調制該量值包括以 不規則量值來調制位移。 32. 如申請專利範圍第27項之方法，更包含調制位移的方 向。 20 33.如申請專利範圍第32項之方法，其中調制該方向包括以 不規則方向來調制位移。 34. 如申請專利範圍第27項之方法，更包括校準該像元投影 節距與該雙凸榮幕節距。 35. 如申請專利範圍第34項之方法，其中該校準更包括感測 1301924 像元投影節距和該雙凸螢幕節距的位置。 36.如申請專利範圍第34項之方法，其中該校準更包括依據 該像元投影節距相對於雙凸螢幕節距的位置來引導該 擾動。 5 10 15 37. —種電腦可讀的程式儲存系統，其能確實編整該電腦可 執行的程式、語言或指令來進行減少波紋的方法步驟， 該方法包含： 投射多數的像元於一雙凸螢幕上；及 擾動該投射來造成該像元的位移以減少波紋 其中擾動該投影之步驟包括振動多數個微鏡，該等 微鏡被構形以傳送多數個像元於螢幕上呈一影像。 38. 如申請專利範圍第37項之程式儲存系統，更包含調制位 移的頻率。 其中調制該頻 更包含調制該 其中調制該量 更包含調制該 其中調制該方 其中該雙凸螢 39. 如申請專利範圍第38項之程式儲存系統， 率包括以不規則頻率來調制該位移。 40. 如申請專利範圍第37項之程式儲存系統， 位移的量值。 41. 如申請專利範圍第40項之程式儲存系統， 值包括以不規則量值來調制該位移。 42. 如申請專利範圍第37項之程式儲存系統， 位移的方向。 43. 如申請專利範圍第42項之程式儲存系統， 向包括以不規則方向來調制該位移。 44. 如申請專利範圍第37項之程式儲存系統， 20 1301924 幕具有一節距，且該程式儲存系統更包含校準該像元投 影節距與該雙凸榮幕節距的步驟。 45.如申請專利範圍第44項之程式儲存系統，其中該校準更 包括感測該像元投影節距和該雙凸榮幕節距的位置。 5 46.如申請專利範圍第44項之程式儲存系統，其中該校準更 包括依據該像元投影節距相對於該雙凸螢幕節距的位 置來引導該擾動。