專利名稱：用于投影至少一個光束的方法和裝置的制作方法
用于投影至少一個光束的方法和裝置 本發(fā)明涉及一種用于投影至少一個光束的方法和裝置。在基于所謂的“飛點(Flying-Spot) ”功能原理的投影器中，借助二維諧振微鏡來 偏轉(zhuǎn)光束(典型由三原色紅、綠和藍(lán)構(gòu)成)，并且投影到圖像平面上。

圖1示出了用于說明“飛點”投影的功能原理的示意圖。在此，激光源101(紅色 R)、102(藍(lán)色B)和103(綠色G)的不同顏色的光束分別對準(zhǔn)半透明的鏡(鏡的透射和反射 根據(jù)波長來進(jìn)行)104、105、106，并且隨后作為總射束110 (也稱作投影射束)對準(zhǔn)二維諧振 微鏡107，其將總射束110 二維地偏轉(zhuǎn)并且投影到圖像平面108上。在此，在圖像平面108 中通過連續(xù)協(xié)調(diào)地偏轉(zhuǎn)總射束110來構(gòu)建圖像(參見圖像平面108中的射束分布109)。圖像信息通過相應(yīng)光源101至103的、與微鏡107的偏轉(zhuǎn)同步的強度調(diào)制來生成 并且顯示。由于微鏡107的非線性的偏轉(zhuǎn)和在圖像平面108中所得到的非線性的射束分布 109，時間復(fù)用方法被用于顯示各個位置離散的圖像信息(“圖像點”或者“像素”)因此在 限定的時間段中將確定的信息投影到圖像平面上。所投影的信息尤其是表示由光源101至103產(chǎn)生的光束的亮度和色彩的疊加，其 中光束的亮度可以借助相關(guān)的光源的幅度來調(diào)節(jié)。優(yōu)選地，光源分別是激光器，尤其是激光二極管。因此，通過激光器的電流對應(yīng)于 由激光器發(fā)射的光的亮度。圖2示出了與相應(yīng)的圖像點的位置有關(guān)的、以秒為單位的每個圖像點的掃描時間 范圍的視圖，更確切地說不僅針對列(參見曲線201)而且針對行(參見曲線202)。例如，所投影的圖像為640個圖像點寬并且480個圖像點高。通過圖1中示出的 并且所描述的將總射束Iio偏轉(zhuǎn)109產(chǎn)生例如在按行構(gòu)建的圖像的情況下，總射束110在 行的中部明顯比邊沿區(qū)域中更快。示例性地，在根據(jù)圖2的例子中的微鏡在640X480個圖像點的分辨率的情況下具 有27kHz的水平頻率和1. 2kHz的垂直頻率。由此，借助時間復(fù)用方法，由圖像點在關(guān)于時間的XY坐標(biāo)系中的空間相關(guān)性得到 了時間范圍、時間上受限制的長度以及針對每個圖像點的持續(xù)時間。圖3示出了圖2中的在圖像平面的中部的區(qū)域(圖像中部)中沿著(水平)行的 時間范圍的一部分。根據(jù)上面提及的參數(shù)變得明顯的是用于調(diào)制光束的強度或者幅度來將圖像信息 無局部錯誤地顯示在投影面上的電子裝置的所需的時間分辨率在小于微微秒的范圍中。理 論上，借助相應(yīng)地時間上高分辨的并且高成本的電路可以降低關(guān)聯(lián)誤差。然而，這種開銷要 求昂貴的器件，并且實際上(例如取決于所選擇的分辨率)并非始終是可行的。然而，如果降低時間分辨率，則圖像質(zhì)量降低并且由于錯誤的空間相關(guān)而在圖像 點平面上出現(xiàn)失真。另一問題在于由于微鏡的非線性的偏轉(zhuǎn)引起的在時間范圍和位置區(qū)域之間的轉(zhuǎn)換。
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在通過時間復(fù)用方法來選擇圖像點的時間段中，電子裝置的上升時間和下降時間 影響了在圖像點之間的對比度。該影響通過信號邊沿的上升或者下降的持續(xù)時間而增強 邊沿與對圖像點可用的時間空間相比越長，則在圖像點之間的對比度就越差。根據(jù)針對圖2和圖3的上述實施形式，在恒定的邊沿斜率的情況下，當(dāng)對于圖像點 在總體上有最少的時間可用(即在圖像中部)時，則對比度于是最差。圖4示例性地示出了待投影的圖像在具有盡可能大的對比度(即在每兩個圖像點 之間從白色至黑色的過渡或者相反)的圖像平面中的一部分。圖5相應(yīng)簡化地示出了用于激光器的激勵電壓501和由此得到的通過激光器的電 流 502。通過激光器的電流變化過程502典型地與所發(fā)射的光量成比例并且由此對應(yīng)于 觀察者所感覺到的亮度。在圖5中示出了圖像點n-2、n_l和n，它們示例性地具有時長Tp并且具有根據(jù)圖 4的亮-暗-亮的圖案。激勵電壓501將激光器接通、關(guān)斷并且又接通?；谧罱K的邊沿斜率，在接通激光器時形成接通延遲503和505，并且在關(guān)斷激光 器時形成關(guān)斷延遲504和506。這些延遲顯著地劣化了在圖像點之間的對比度。尤其是在延遲504和506期間部 分將暗的圖像點照亮，由此投影單元的最大可達(dá)到的對比度在顯示圖像中的邊沿的情況下 (高的位置頻率或者空間頻率)明顯降低。圖6示出了用于激勵激光器603的電路框圖。具有η比特寬度的數(shù)字信號605由數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器601 (DAC)轉(zhuǎn)換成模擬信號 并且借助用于激勵激光器603的驅(qū)動器來放大。激光器603用其正極連接到電源604 (VDD) 上并且通過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器601借助驅(qū)動器602來激勵。圖像源例如個人計算機(jī)或者個人數(shù)字助理(PDA)提供具有η比特寬度的數(shù)字信號 605，其由數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器601相應(yīng)地轉(zhuǎn)換成模擬信號(電流信號或者電壓信號)用于激 勵激光器603。所需的高時間分辨率通過高的轉(zhuǎn)換率(采樣率)來實現(xiàn)。這對數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器 601的轉(zhuǎn)換率提出了極高的要求。示例性地，如果對上面所描述的具有640X480個圖像點的分辨率、27kHz的水平 頻率和1. 18kHz的垂直頻率的系統(tǒng)加以觀察，則數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器601必須提供小于280ps 的時間分辨率，由此位置分辨率誤差在以下。這意味著對數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器601的轉(zhuǎn)換率以及數(shù)字接口的3GHz的帶寬要求。這種電子裝置假如完全可以實現(xiàn)則必然是極其復(fù)雜、帶有損耗的，并且是昂貴的。 此外應(yīng)注意的是圖6中所示的電路和由此產(chǎn)生的開銷分別針對每個激光器都是必需的， 并且由此使與之相聯(lián)系的成本倍增。 本發(fā)明的任務(wù)在于，避免上面所述的缺點，并且尤其是在“飛點，，方式的情況下提 供一種簡單、高效以及容忍誤差的并且成本低廉的投影可能性。該任務(wù)根據(jù)獨立權(quán)利要求的特征來解決。本發(fā)明的改進(jìn)方案也由從屬權(quán)利要求得 到。為了解決該任務(wù)提出了一種用于投影至少一個光束的方法，其中至少部分地將至少一個圖像點的保持持續(xù)時間相對于至少一個另外的圖像點進(jìn)行延長。尤其是在飛點方法的情況下，投影射束協(xié)調(diào)地在圖像平面上運動。如上面所闡述 的那樣，投影射束的速度根據(jù)要顯示的圖像點的位置而變化。就此而言，在投影面的行的中 部的圖像點比在投影面的邊沿處的圖像點具有更短的時長(即投影射束在此具有相應(yīng)較 高的速度)。該效應(yīng)有效地通過如下方式來補償尤其是對所有如下的點引入保持持續(xù)時間 這些點與其中投影射束具有最大速度的圖像點相比具有更大的時長。在此所提出的方案可以用于包括多個光束的投影射束，或者也可以分別用于每個 單個的光束。術(shù)語“保持持續(xù)時間”尤其是包括圖像點的值(例如至少一個光束的至少一個激 光器的的調(diào)制電流)或者信息。基本時鐘，借助其來驅(qū)動電路的數(shù)字部件。一個擴(kuò)展方案在于根據(jù)相應(yīng)的圖像點的投影的位置，至少部分地延長至少一個 圖像點的保持持續(xù)時間。有利的是，保持持續(xù)時間可以借助至少一個采樣保持級來延長。尤其是，保持持續(xù)時間與基本時鐘異步地調(diào)節(jié)。由此不必要的是基本時鐘是每個 可能的保持持續(xù)時間的整數(shù)多倍。由此可以有利地降低數(shù)字部件的最大所需的工作頻率或 者基本時鐘。一個改進(jìn)方案是至少一個數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器用于激勵至少一個光束，-其中數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器用基本時鐘來驅(qū)動，-其中通過如下方式至少部分延長至少一個圖像點的保持持續(xù)時間根據(jù)基本時 鐘確定像素時鐘，其中基于像素時鐘延長至少一個圖像點的保持持續(xù)時間。特別地，一個改進(jìn)方案是像素時鐘對應(yīng)于基本時鐘的整數(shù)多倍。有利地，保持持續(xù)時間可以與基本時鐘以及像素時鐘異步。另一改進(jìn)方案是保持持續(xù)時間可以借助延遲級來調(diào)節(jié)。尤其是，延遲級可以借助 (數(shù)字)激勵信號來激勵。在此，根據(jù)延遲的所需的量化優(yōu)選可使用預(yù)給定的寬度(例如4比特或者5比特) 的數(shù)字信號。一個擴(kuò)展方案是延遲級包括采樣保持級和時間控制裝置，其中時間控制裝置借 助激勵信號來控制采樣保持級。因此，可以使用數(shù)字激勵信號來生成脈沖，其長度與激勵信號相關(guān)并且因此預(yù)先 給定采樣保持級的保持持續(xù)時間。也可能的是激勵信號以模擬方式預(yù)先給定并且借助該模擬的激勵信號來激勵采 樣保持級。優(yōu)選地，數(shù)字或者模擬激勵信號對應(yīng)于與相應(yīng)投影有關(guān)的、為了達(dá)到或者低于預(yù) 先給定的最低要求(分辨率誤差)所需的保持持續(xù)時間。另一擴(kuò)展方案是圖像點的第一信息根據(jù)第二信息來改變。尤其是，圖像點的第一 信息可以在投影該圖像點的時長期間改變。由此，有限的邊沿斜率的問題和由此得到的對比度降低可以被有效地補償。這樣，
7圖像點的第一信息可以已在第一圖像點的時長期滿之前與圖像點的第二信息匹配。對此， 有利地將兩個圖像點緩存并且將它們的信息相互比較或者如所描述的那樣地適配?？商孢x地，也可以僅僅將先前的值進(jìn)行緩存。一個改進(jìn)方案是第一信息包括用于顯示圖像的幅度和/或亮度。相應(yīng)地，第二信 息可以包括至少一個后繼的圖像點的幅度和/或亮度。尤其是，圖像點的亮度可以與激光器的調(diào)制電流的大小有關(guān)。另一改進(jìn)方案是圖像點的第一信息改變?yōu)槭沟没旧显谶_(dá)到至少一個后繼的圖 像點之時得到第二信息。尤其是，達(dá)到至少一個后繼的圖像點可以包括如下標(biāo)準(zhǔn)之一_在達(dá)到至少一個后繼的圖像點之時、不久之前或者不久之后；_基本上在達(dá)到對圖像點預(yù)先給定的空間伸展之時、不久之前或者不久之后。一個改進(jìn)方案是為至少一個圖像點設(shè)置有存儲器，用于將圖像點的第一信息與 第二信息比較。尤其是，存儲器可以包括兩個交替激勵的采樣保持級。一個擴(kuò)展方案是，設(shè)置至少兩個數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，它們交替地激勵光束，用于將 圖像點的第一信息與第二信息比較。在此，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器承擔(dān)存儲器的功能，其方式是交替地比較數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換 器的輸出信號?？商孢x地，也可以設(shè)置具有兩倍的采樣率的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。存儲于是可以借 助采樣保持級來進(jìn)行。另一擴(kuò)展方案在于圖像點的第一信息根據(jù)第二信息來改變，其方式是基本上在 圖像點的末端從圖像點的持續(xù)時間中減去對下降的邊沿所需的下降時間。此外，一個改進(jìn)方案是至少一個光束被參數(shù)化為使得補償成像誤差。例如，這樣可以補償光源或者激光器或光學(xué)部件的靜態(tài)安裝誤差。由于這種不精 確性，例如在圖像平面(投影平面)上形成了在多個光源(例如三個顏色不同的激光器)的 光束之間的可能的偏移。由此，光源在預(yù)先給定的時刻對投影面的不同的點進(jìn)行照明。這 種誤差隨著減小的照明時長、并且因此隨著更高的分辨率而持續(xù)地增加。在此所提出的方案能夠?qū)崿F(xiàn)對所得到的子像素區(qū)域中(即在小于圖像點的區(qū)域 中)的這種安裝誤差的補償，而不需復(fù)雜且高成本的安裝技術(shù)。就此而言，一個改進(jìn)方案是對于至少一個光束的每一個的保持持續(xù)時間被調(diào)節(jié) 為使得至少一個光束的每一個被投影到與分別關(guān)聯(lián)的圖像點對應(yīng)的區(qū)域中。另一改進(jìn)方案是所述至少一個光束借助偏轉(zhuǎn)的投影裝置來局部地偏轉(zhuǎn)。優(yōu)選地， 偏轉(zhuǎn)的投影裝置是微鏡，尤其是二維諧振微鏡。另一改進(jìn)方案是，所述至少一個光束由至少一個光源組成。尤其是，一個改進(jìn)方案是所述至少一個光源包括至少一個激光器，尤其是至少一 個激光二極管。一個改進(jìn)方案是光束由一個紅色激光、一個藍(lán)色激光和一個綠色激光組成。此外，一個改進(jìn)方案是光束由一個紅色激光、一個藍(lán)色激光和兩個綠色激光組 成。
相應(yīng)地，光束可以由多倍的上述組合組成。在附加的改進(jìn)方案的范圍中，所述至少一個光束借助飛點方法來投影。此外，為了解決上面所描述的任務(wù)，提出了一種用于投影至少一個光束的裝置，其 包括處理器單元和/或固定連接的電路裝置和/或可自由編程的邏輯電路，該邏輯電路設(shè) 計為使得可執(zhí)行如在此所描述的方法。上述的處理器單元可以是或者包括任何類型的處理器或者計算器或者計算機(jī)，其 帶有相應(yīng)所需的周邊電路(存儲器、輸入/輸出接口、輸入輸出裝置等)。固定連接的電路 單元或者可自由編程的邏輯電路可以是FPGA、CPLD、ASIC或者其他集成電路。為了解決上述任務(wù)，還提出了一種用于投影至少一個光束的裝置，其包括延遲級， 借助該延遲級能夠至少部分地將至少一個圖像點的保持持續(xù)時間相對于至少一個另外的 圖像點延遲。針對不同的方法的改進(jìn)方案、擴(kuò)展方案和其他實施形式相應(yīng)地同樣適用于該裝置。一個改進(jìn)方案是根據(jù)相應(yīng)的圖像點的投影的位置，借助延遲級可以至少部分地 延長針對所述至少一個圖像點的保持持續(xù)時間。下一個改進(jìn)方案是設(shè)置有數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器用于激勵所述至少一個光束，-其中數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器可以借助基本時鐘來驅(qū)動，_其中可以至少部分延長用于所述至少一個圖像點的保持持續(xù)時間，其方式是 可以借助基本時鐘來確定像素時鐘，其中基于像素時鐘可以延長用于所述至少一個圖像點 的保持持續(xù)時間。一個擴(kuò)展方案是，像素時鐘對應(yīng)于基本時鐘的整數(shù)多倍。一個可替選的實施形式在于借助激勵信號、尤其是數(shù)字激勵信號可以激勵延遲 級。下一個擴(kuò)展方案是延遲級包括采樣保持級和時間控制裝置，其中時間控制裝置 借助激勵信號來控制采用保持級。另一個擴(kuò)展方案是該裝置具有用于改善對比度的單元，其中圖像點的第一信息 可以根據(jù)第二信息來改變。一個改進(jìn)方案是圖像點的第一信息可以在圖像點的投影的時長期間改變。一個附加的擴(kuò)展方案是第一信息包括用于顯示圖像點的幅度和/或亮度。相應(yīng) 地，第二信息可以包括至少一個后繼的圖像點的幅度和/或亮度。另一擴(kuò)展方案是圖像點的第一信息可以改變?yōu)槭沟没旧显谶_(dá)到所述至少一個 后繼的圖像點之時得到第二信息。另一種可能性是，達(dá)到所述至少一個后繼的圖像點包括如下標(biāo)準(zhǔn)之一_在達(dá)到至少一個后繼的圖像點之時、不久之前或者不久之后；_基本上在達(dá)到對圖像點預(yù)先給定的空間伸展之時、不久之前或者不久之后。另一擴(kuò)展方案是設(shè)置有用于至少一個圖像點的存儲器，用于將圖像點的第一信 息與第二信息比較。另一改進(jìn)方案是存儲器包括兩個被交替激勵的采樣保持級。一個改進(jìn)方案是設(shè)置有至少兩個數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，它們交替地激勵光束，用以將圖像點的第一信息與第二信息比較。一個改進(jìn)方案在于圖像點的第一信息可以根據(jù)第二信息來改變，其方式是基本 上在圖像點的末端從圖像點的持續(xù)時間中減去對下降的邊沿所需的下降時間。另一擴(kuò)展方案是所述至少一個光束可以參數(shù)化為使得補償成像誤差。一個擴(kuò)展方案是借助延遲級來調(diào)節(jié)至少一個光束的每一個的保持持續(xù)時間，使 得至少一個光束的每一個都被投影到對應(yīng)于分別關(guān)聯(lián)的圖像點的區(qū)域中。此外，一個擴(kuò)展方案是設(shè)置有偏轉(zhuǎn)的投影裝置，其局部地將所述至少一個光束偏 轉(zhuǎn)。尤其是，偏轉(zhuǎn)的投影裝置可以包括微鏡、尤其是二維諧振微鏡。在一個附加的改進(jìn)方案的范圍中，所述至少一個光束可以由至少一個光源組成。 優(yōu)選地，所述至少一個光源可以包括至少一個激光器，尤其是至少一個激光二極管。一個改進(jìn)方案是光束由一個紅色激光、一個藍(lán)色激光和一個綠色激光組成。另一擴(kuò)展方案是光束由一個紅色激光、一個藍(lán)色激光和兩個綠色激光組成。另一個改進(jìn)方案是該裝置借助飛點方法投影所述至少一個光束。以下參照附圖示出并且闡述了本發(fā)明的實施例。其中圖7示出了一種用于借助延遲級激勵激光器的電路框圖。圖8示出了在圖像中部周圍的區(qū)域中對每個圖像點的量化的時間范圍的視圖；圖9示出了時間范圍與確定的圖像點的相關(guān)性；圖10示出了用于借助(可編程的)延遲級來激勵激光器的電路框圖，其中該延遲 級包括時間控制裝置以及帶有采樣保持級的開關(guān)；圖11示出了電路的方框圖，借助該電路可以產(chǎn)生邊沿可選擇性具有預(yù)先給定的 寬度的脈沖。圖12示出了與圖11關(guān)聯(lián)的時序圖；圖13示出了用于邊沿可選擇性地產(chǎn)生預(yù)先給定寬度的脈沖的電路框圖；圖14示出了尤其是與圖像點η、η+1等等以及與基本時鐘相關(guān)的、與圖13關(guān)聯(lián)的 時序圖；圖15示出了具有激光器的激勵信號的時間變化曲線的圖；其中激勵持續(xù)時間可 以根據(jù)圖像點內(nèi)容以及對激光器所需的調(diào)制電流的上升時間或者下降時間進(jìn)行改變。圖16示出了一個表，其中針對帶有補償和不帶補償?shù)那闆r對比示出了如對比度、 對比度比值、最大強度和最小強度這些量；圖17Α示出了與邊沿的上升時間或者下降時間有關(guān)的、帶有補償?shù)膶Ρ榷扰c不帶 補償?shù)膶Ρ榷鹊谋容^；圖17Β示出了與邊沿的上升時間或者下降時間有關(guān)的、帶有補償?shù)膶Ρ榷缺戎蹬c 不帶補償?shù)膶Ρ榷缺戎档谋容^；圖17C示出了與邊沿的上升時間或者下降時間有關(guān)的、通過補償非理想的邊沿導(dǎo) 致的能量損失和由此的亮度損失。圖18示出了借助用于改善對比度的單元來激勵激光器的電路框圖；圖19示出了與圖18關(guān)聯(lián)的、基于根據(jù)圖4的棋盤圖案的投影的時序圖；圖20示出了與圖18關(guān)聯(lián)的、基于不同的亮圖像點的投影的時序圖，其中圖像點
10n-1相對于圖像點n-2僅具有略微降低的亮度；圖21示出了借助用于改善對比度的單元來激勵激光器的電路框圖的一個可替選 的擴(kuò)展方案，其中代替根據(jù)圖18的兩個采樣保持級使用了兩個數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。圖22示出了與圖21關(guān)聯(lián)的時序圖。在此所描述的方案尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)在數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器和輸出級或者驅(qū)動電路 之間的信號路徑中借助可編程的或者以模擬方式調(diào)整的延遲級來有效地減小空間上的相
關(guān)誤差。這尤其是通過如下方式來實現(xiàn)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器的輸出信號保持預(yù)先給定的時 長，使得停留時間與所投影的圖像內(nèi)的圖像點的相應(yīng)的幾何結(jié)構(gòu)或者位置有關(guān)地對應(yīng)于圖 像點的正確顯示。此外，在此所提出的方案允許以如下方式解決有限的邊沿斜率的問題每個圖像 點的信息(例如幅度或者亮度)根據(jù)至少一個后繼的圖像點的信息(例如幅度或者亮度) 來改變，尤其是其方式為在圖像點的末端從該圖像點的標(biāo)稱時間中減去下降的邊沿所需的 下降時間。由此有效地防止了由于有限的邊沿斜率而失去在投影面上的圖像點的明確的空 間相關(guān)。另一有利的方案在于解決方案的組合。用于降低空間相關(guān)誤差的解決方案以及通 過補償有限的邊沿單元來優(yōu)化對比度影響每個圖像點的時間。此外，提出的是通過控制每個圖像點的時間來補償垂直的子像素區(qū)域中的安裝誤差。對空間相關(guān)性的改善圖7示出了借助延遲級706來激勵激光器703的電路框圖。具有η比特寬度的數(shù)字信號705由數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器701 (DAC)轉(zhuǎn)換成模擬信號， 借助可調(diào)節(jié)的延遲級706在時間上被延遲并且借助用于激勵激光器703的驅(qū)動器來放大。 該激光器703用其正極連接到電源704(VDD)上。由此得到在用于驅(qū)動數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器701的基本時鐘和像素時鐘之間的有意的 異步性，其中在該像素時鐘中顯示相應(yīng)的圖像點。例如，如果假設(shè)是具有640X480個像素點的分辨率的系統(tǒng)(其中用于將投影射束 偏轉(zhuǎn)的微鏡具有27kHz的水平頻率和1. 18kHz的垂直頻率)，則數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器701具有 小于280ps的時間分辨率，由此局部分辨誤差(或者關(guān)聯(lián)誤差)在以下。分辨誤差對應(yīng)于在投影平面上的像素的有誤差的空間伸展。由此得到的是在根據(jù)圖8的圖像中部中每個圖像點的時間量化。在圖9中示出了時間范圍與確定的圖像點的關(guān)聯(lián)。對于投影行的中部的圖像點(例如帶有坐標(biāo)(寬度、高度)320，240的圖像點)，對 于該圖像點η所需的時間范圍對應(yīng)于基本時鐘。這由如下事實來得到對于圖像點η需要 所有投影的圖像點中所出現(xiàn)的最短的時間范圍，因為投影射束以最大的速度掃過圖像點η。由此，圖像點η的時間范圍Tp確定了基本時鐘的持續(xù)時間，借助該持續(xù)時間來驅(qū) 動數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器。例如，在垂直1. 18kHz和水平27kHz的鏡頻率以及640 X 480的分辨率的情況下得到56MHz的基本時鐘，因為所描述的對圖像點η的時間范圍為18ns。為了在每個單個的圖像點的時間和位置關(guān)聯(lián)時達(dá)到預(yù)先給定的精度，根據(jù)圖9，圖 像點n+1的時間范圍比圖像點η的時間范圍大額外的時間范圍Atp0根據(jù)本例子，額外的時間范圍Atp設(shè)置為280ps，以便能夠?qū)崿F(xiàn)在以下的關(guān)聯(lián)誤差。此夕卜，圖像點η+2的時間范圍比圖像點n+1的時間范圍大額外的時間范圍2 Δ tp。 由此，對于從圖像中部至邊沿的圖像點，所需的額外的時間范圍逐點變得更大。從確定的圖 像點m起，額外的時間范圍為m· Atp = Tp這意味著像素時鐘從圖像點m起會減半，因為適用m · Δ tp+Tp = 2 · Δ Tp有利地，整個系統(tǒng)的時間基礎(chǔ)(參考時鐘)選擇為使得其是時間最短的圖像點的 時間范圍(像素時鐘)的整數(shù)約數(shù)。例如，具有112MHz的基本時鐘的4比特接口可以用于激勵延遲級。圖6中所示的對于二維微鏡的模型同樣也可以應(yīng)用于鏡系統(tǒng)的其他方案。圖10示出了用于借助(可編程的)延遲級1001來激勵激光器1008的電路框圖， 該延遲級包括時間控制裝置1005以及開關(guān)1004。帶有η比特寬度的數(shù)字信號1010由數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器1002 (DAC)轉(zhuǎn)換成模擬信 號并且施加到開關(guān)1004上。時間控制裝置1005的數(shù)字激勵信號1011控制開關(guān)1004，使得 數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器1002的模擬信號映射到圖像點的相應(yīng)的時間范圍上。開關(guān)1004的輸出端與輸出級相連，該輸出級包括驅(qū)動器1007、激光器1008以及用 于激光器的電源1009。開關(guān)1004包括所謂的采樣保持級。即使輸入值不再施加到采樣保持級，該采樣保 持級保持模擬輸入值或者將其存儲預(yù)先給定的時間段。時間控制裝置1005通過激勵信號1011來參數(shù)化、根據(jù)控制信號1011的值來激勵 開關(guān)1004，并且因此實現(xiàn)采樣保持級的對應(yīng)于激勵信號1011的延遲。以下描述了時間控制裝置1005及其可能的實現(xiàn)和擴(kuò)展方案。首先，圖11示出了電路的電路框圖，借助該電路可以產(chǎn)生邊沿可選擇性地具有預(yù) 先給定的寬度的脈沖。圖12示出了與圖11關(guān)聯(lián)的時序圖。圖11示出了輸入信號Ui,其施加在NAND門1103的輸入端上以及在NOR門1106 的輸入端上。此外，輸入信號Ui通過延遲級1101和后繼的反相器1102與NAND門1103的 另一輸入端相連。輸入信號Ui也通過延遲級1104和后繼的反相器1105與NOR門1106的 另一輸入端相連。NAND門1103提供電壓Ua作為輸出信號，NOR門1106提供電壓Ua作為輸
出信號。延遲級1101和1104將信號分別延遲時長At。電壓變化過程仏、Ua和Ub示出在圖12的時序圖中。在圖12的理想化的時序圖中示出了 輸入信號Ui的上升沿引起電壓Ub在時長At 中由“1”變換到“0”。相應(yīng)地，輸入信號Ui的下降沿引起電壓Ua在時長At中由“0”變換 到 “1”。圖13示出了用于邊沿選擇性地產(chǎn)生可預(yù)先給定的寬度的脈沖的電路框圖。圖13包括框1303，其基本上對應(yīng)于根據(jù)圖11的電路框圖。與圖11不同的是，在框1303中代替輸入信號Ui施加了(被預(yù)處理的)像素時鐘1301。此外，相應(yīng)的延遲級可 以借助控制信號(控制參數(shù))1302來調(diào)節(jié)。在框1303的輸出端上有信號1304(代替圖11 的電壓Ub)以及信號1305(代替圖11的電壓Ua)可供使用。在框1303之后連接有用于產(chǎn)生脈沖的單元1306 (脈沖發(fā)生器)，其包括兩個反相 器1307和1309以及NAND門1308和NOR門1310。信號1304 —邊直接與NAND門1308相 連，一邊通過反相器1307與NAND門1308相連。信號1305 —邊直接與NOR門1310相連， 一邊通過反相器1309與NOR門1310相連。NAND門1308的輸出端通過反相器1311與觸發(fā)器1314的SET輸入端(設(shè)置輸入 端)相連。NOR門1310的輸出端與觸發(fā)器1314的RESET輸入端(復(fù)位輸入端)相連。觸 發(fā)器1314尤其是實施為RS觸發(fā)器。在NAND門1308的輸出端上截取的信號稱作信號1312，而在NOR門1310的輸出端 上截取的信號稱作信號1313。在觸發(fā)器1314的Q輸出端上截取激勵信號1315。圖14示出了與圖13關(guān)聯(lián)的、尤其是與圖像點η、n+1等以及基本時鐘有關(guān)的時序 圖。對于圖像點n，基本時鐘與像素時鐘1301同步，因為例如圖像點η是如下圖像點 在該圖像點的情況下，投影射束具有最大的速度并且因此在所有圖像點中為該圖像點η提 供最小的時間段。信號1304描述了第一延遲級的輸出信號。在像素時鐘1301從邏輯“0”到邏輯 “1”(上升沿)的每個過渡中，對于信號1304在如下的條件下產(chǎn)生邏輯“0”脈沖信號1305 在該時刻是邏輯“0”。這對于圖像點η+4情況并非如此(在像素時鐘1301的上升沿的情況 下，信號1305是邏輯“ 1 ”)，就此而言在信號1304中在此不存在下降沿。信號1305在像素時鐘1301的每個下降沿具有向邏輯“1”的過渡。信號1304和1305的脈沖寬度與控制信號1302(參見圖13)有關(guān)。信號1304的上升沿(從邏輯“0”到邏輯“1”的過渡)和信號1305的下降沿(從 邏輯“1”到邏輯“0”的過渡)分別產(chǎn)生根據(jù)信號1312以及根據(jù)信號1313的短脈沖。這些 脈沖用于將觸發(fā)器1314進(jìn)行置位(借助信號1312)以及復(fù)位(借助信號1313)。在觸發(fā)器1314的Q輸出端上的信號1315用于激勵采樣保持級。該方案具有如下優(yōu)點采樣保持級的激勵信號1315與基本時鐘異步，并且由此可 以達(dá)到投影系統(tǒng)的高的位置分辨率。由此，采樣保持級的激勵信號1315的脈沖寬度可以改 變并且考慮到如下情況在圖像中部的圖像點(“圖像點η”)與在投影的圖像的邊沿處的 圖像點相比具有更短的時長，尤其是圖像點η的時長朝著邊沿方向增加。在此，用于圖像點η的邏輯“1”脈沖的脈沖寬度比用于圖像點n+1的邏輯“0”脈 沖的脈沖寬度小。這意味著邏輯“1”脈沖的脈沖寬度以及邏輯“0”脈沖的脈沖寬度從投 影的圖像的圖像中部至圖像邊沿持續(xù)增加。如果該激勵信號1315的脈沖寬度需要基本時鐘的周期持續(xù)時間的整數(shù)多倍(譬 如在圖14中針對圖像點η+4)，則像素時鐘1301減半(從圖像點η+5起，像素時鐘1301相 對于圖像點η+4減半)，其中像素時鐘1301的邊沿是根據(jù)圖13的電路的時間參考，并且由 此信號1304和1305從圖像點η+5起相應(yīng)地由改變后的像素時鐘1301來生成。激勵信號1315的邊沿確定了根據(jù)圖10的采樣保持級的控制信號1401。借助控制信號1401的每個脈沖將圖10中的開關(guān)1004閉合脈沖的時長。由此數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器的 輸出值在該時長中被采樣保持級存儲，并且轉(zhuǎn)發(fā)給輸出級1006。輸出級1006的信號在圖 14中作為信號1402示出。脈沖的寬度通過數(shù)字接口的控制信號1302(參見圖13)來確定。這能夠?qū)崿F(xiàn)將每 個圖像點所需的時間范圍與在投影面上的圖像點的相應(yīng)位置進(jìn)行精確的時間關(guān)聯(lián)。由于每個圖像點的時長從圖像中部朝著邊沿區(qū)域連續(xù)地增加，所以可能的是代替 (例如具有4比特寬度的)數(shù)字接口設(shè)置有受控的計數(shù)器，其自主地預(yù)先給定圖像點的分別 所需的延遲。這具有如下優(yōu)點可以降低數(shù)據(jù)總線的寬度。對比度的改善在圖15中示出了具有用于激光器的激勵信號的時間過程的圖，其中激勵持續(xù)時 間的改變可以根據(jù)對激光器所需的調(diào)制電流的上升時間或下降時間以及圖像點內(nèi)容來進(jìn) 行。在圖5中示出了在沒有這里所提出的用于補償?shù)姆桨傅那闆r下的激光器的激勵。 在沒有補償?shù)那闆r下，不可能將相鄰的圖像點明確地分離。而根據(jù)圖15的補償允許明確地分離相鄰區(qū)域每個圖像點需要時長Tp。通過激光 器的有限的開關(guān)時間得到上升沿或者下降沿，它們分別需要確定的時長t。。該時長t。尤其 是與圖像點信息有關(guān)，例如后繼的或者在前的圖像點的幅度或亮度。在此所提出的補償能夠?qū)崿F(xiàn)基本上在圖像點的時長期滿時將圖像點已針對后繼 的圖像點的信息(幅度或者亮度)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這尤其是在后繼的圖像點的幅度小于當(dāng)前圖像點的幅度的情況下適用。因此實現(xiàn)了 在相鄰的或者空間上接下來的圖像點的時間范圍Tp開始之前，結(jié)束 了圖像點的幅度衰減到相鄰的或者空間上接下來的圖像點的幅度的值?？梢酝ㄟ^如下與強度I相關(guān)的表達(dá)式來描述該特性對比度定義K=Imax~l7nin
Jmax "τ i-min對比度比值Kvil = T22^ 1圖16示出了一個表，其針對帶有補償和不帶補償?shù)那闆r對比地示出了如對比度、 對比度比值、最大強度和最小強度這些量。為了從最大強度的0%達(dá)到100%，需要圖16中所示的時間t,f。在實踐中，優(yōu)選對 trf假設(shè)如下時長最大強度需要該時長來從其值的10%達(dá)到90%。此外，對此簡化地可以 假設(shè)線性上升(也針對0%到100%的范圍)。圖17A示出了與邊沿的上升時間或者下降時間有關(guān)的、帶有補償(曲線1701)和 不帶補償(曲線1702)的對比度的比較。圖17B示出了與邊沿的上升時間或者下降時間有關(guān)的、帶有補償(曲線1703)和 不帶補償(曲線1704)的對比度比值的比較。圖17C示出了與邊沿的上升時間和下降時間有關(guān)的、通過補償非線性的邊沿引起 的能量損耗和亮度損失1705。
14
例如，在圖17A、17B和17C所示的曲線基于如下參數(shù) 參數(shù)AMfset/Amax由于外來光的影響和投影射束的空間伸展而產(chǎn)生。通過圖17A和圖17B的曲線的比較，經(jīng)由在此所描述的補償，形成在相同邊沿斜 率情況下對比度或者對比度比值的明顯的改善。這樣，例如在考慮2ns的邊沿斜率的情況 下，與帶有補償?shù)?8%的對比度或者90 1的對比度比值相比，得到了例如在沒有補償?shù)?85%的對比度或者15 1的對比度比值。例如如果要達(dá)到90 1的對比度比值，則借助所描述的補償方法由此得到在5% 的亮度損失的情況下的2ns的上升時間或者下降時間，或者未借助補償方法在0%的能量 損耗的情況下小于200ps。由此可看到的是，在不使用在此所提出的補償方法的情況下不能得到90 1的對 比度比值。由補償方法引起的亮度損耗可以通過激光器的調(diào)制電流的匹配來補償。圖18示出了借助用于改善對比度的單元1813來激勵激光器1808的電路框圖。帶有η比特寬度的數(shù)字信號1810被數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器1802 (DAC)轉(zhuǎn)換成模擬信號 并且施加到開關(guān)1801以及開關(guān)1804上。開關(guān)1801包括被信號1814觸發(fā)的采樣保持級， 并且開關(guān)1804包括被信號1815觸發(fā)的采樣保持級。開關(guān)1801的輸出端與開關(guān)1812相連。開關(guān)1804的輸出端同樣連接到開關(guān)1812， 其中開關(guān)1812借助開關(guān)信號1816將其輸出端與開關(guān)1801的輸出端相連或者與開關(guān)1804 的輸出端相連。開關(guān)1801的輸出端以及開關(guān)1804的輸出端分別與用于改善對比度的單元1813 的輸入端相連，單元1813的輸出端為開關(guān)1812提供開關(guān)信號1816。時間控制裝置1805被數(shù)字激勵信號1811參數(shù)化，其中時間控制裝置1805的每個 輸出端各提供信號1814、信號1815和信號1817用于激勵用于改善對比度的單元1813。開關(guān)1812的輸出端與輸出級1806相連，該輸出級包括驅(qū)動器1807、激光器1808 以及用于激光器的電源1809。在圖18中的開關(guān)1801和1804各包括或者描述了采樣保持級，作為模擬的存儲環(huán) 節(jié)，其將數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器1802的輸出電壓存儲預(yù)先給定的時長(其尤其是大于對顯示各 個圖像點所需的時長)。在圖18中設(shè)置有開關(guān)1801和1804形式的兩個這種采樣保持級。相應(yīng)地，可以存 在多個開關(guān)或者存儲級。用于改善對比度的單元1813將當(dāng)前的圖像點的幅度值與后繼的圖像點的幅度值 進(jìn)行比較。根據(jù)存儲在開關(guān)1801和1804中的幅度值之間的幅度差來確定開關(guān)1812的切 換時刻。開關(guān)1812在施加到開關(guān)1801和1804上的信號之間切換，并且將接通的信號轉(zhuǎn)發(fā) 給輸出級1806。開關(guān)1801和1804被時間控制裝置1805 (其尤其是實施為數(shù)字處理級)通過信號 1814和1815來激勵。時間控制裝置1805尤其是借助成像系統(tǒng)的數(shù)字接口來參數(shù)化。在此，參數(shù)化尤其是包括預(yù)先給定確定的系統(tǒng)特征，例如確定的邊沿斜率。
用于改善對比度的單元1813借助信號1816根據(jù)存儲在開關(guān)1801和1804中的電 壓值將開關(guān)1812進(jìn)行切換，并且從時間控制裝置1805獲得控制信號1817。圖19示出了與圖18關(guān)聯(lián)的、基于根據(jù)圖4的棋盤圖案的投影的時序圖。緊接在對于后繼的圖像點n-2所需的時長Tp開始之前，閉合開關(guān)1804。這通過用 于激勵開關(guān)1804的信號1815的脈沖1901來表示。由此，存在與圖像點n-2的幅度相關(guān)的信息并且可以借助開關(guān)1812轉(zhuǎn)發(fā)給輸出級 1806。最遲在時刻T1 = Tftc圖像點n-1的圖像信息借助開關(guān)1801的采樣保持級來緩存。由此，為用于改善對比度的單元1813在時刻T1提供與當(dāng)前的圖像點n_2的幅度 以及后繼的圖像點n-1的幅度相關(guān)的信息。由此，用于改善對比度的單元1813在已知的邊 沿斜率的情況下可以確定開關(guān)1812的切換時刻。由此有效地補償了在各個圖像點之間的模糊的效應(yīng)，并且由此強烈地改善了不同 亮度的圖像點之間的對比度。時長t。的估計可以在如下假設(shè)的情況下一級近似地進(jìn)行在輸入信號Ui的跳躍式 改變時，電流I^ct的上升關(guān)于時間是線性的。由此近似地適用tc=丨，-1_("-2丨.trf其中I表示強度而、f表示對邊沿上升或者邊沿下降所需的時間。針對后繼的圖像點n-1比當(dāng)前的圖像點n-2需要更高的調(diào)制電流的情況，優(yōu)選得 到tc = 0。這意味著只有當(dāng)兩個相鄰的圖像點具有亮度差時，圖像點的時間范圍才匹配。該 方法用于提高效率或者圖像亮度。圖20示出了與圖18關(guān)聯(lián)的、基于不同亮度的圖像點的投影的時序圖。尤其是，圖 像點n-1相對于圖像點n-2僅具有略微降低的亮度。信號1814和1815的上升沿用于與基本時鐘的時間同步。信號1816又優(yōu)選對應(yīng) 于通過延遲環(huán)節(jié)操作的信號。在信號1815的上升沿和信號1816的上升沿之間以及在信號1814的上升沿和信 號1816的下降沿之間的時間差按照顏色與相繼的圖像點的圖像信息有關(guān)。以下示例性地考慮圖像點n-2至圖像點n_l的過渡。在最為明確的情況下，在時間上相繼的兩個圖像點之間的幅度差對應(yīng)于輸出級 1806的最大動態(tài)響應(yīng)。由于可以假設(shè)借助恒定的電流I^ct來對激光二極管的寄生電容 再充電，所以產(chǎn)生了通過激光二極管的貫穿電流的有限斜率的邊沿。最大上升時間或者下 降時間對應(yīng)于在信號1814的上升沿與信號1816的下降沿之間的時長t。最大上升時間或 者下降時間優(yōu)選對于系統(tǒng)而言是已知的。時長t。表明輸出信號I^ct需要多長來建立或者消除在相鄰的圖像點之間的幅度 差。在信號1814的上升沿和信號1816的下降沿之間的時間差由此得出為
At = tr-tc在相鄰圖像點之間的最大幅度差的情況下，該時間差A(yù)t = 0。在圖20中在從圖像點η到圖像點η+1的過渡中示出了該關(guān)系。由此，可以考慮時長、以及時間緩沖，該時間緩沖根據(jù)幅度差而被消除。尤其是，由此在時長、與幅度差之間存在關(guān)系，使得時長t。在每次從一個圖像點 到下一個圖像點之間的過渡時由電子裝置重新計算。優(yōu)選地，這實時地進(jìn)行。對應(yīng)于上述與信號1816和1814之間的關(guān)系相關(guān)的實施形式，可以描述在信號 1815和1816之間的關(guān)系。在圖21中示出了用于借助用于改善對比度的單元2107來激勵激光器2112的一 個可替選的擴(kuò)展方案。圖21示出了兩個數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器2101和2102，它們被分別施加以數(shù)字圖像數(shù) 據(jù)2104和2105。切換器2108在數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器2101或2102的模擬輸出端之間切換， 并且將分別接通的模擬信號與輸出級2110相連。輸出級2110包括驅(qū)動器2111、激光器2112以及用于該激光器的電源2113。此外，設(shè)置有時間控制裝置2103，其被數(shù)字信號2106參數(shù)化，其中時間控制裝置 2103的輸出端為用于改善對比度的單元2107提供信號。用于改善對比度的單元2107包括兩個輸入端，其中一個與數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器2101 或2102的輸出端相連。用于改善對比度的單元2107的輸出端提供信號來激勵開關(guān)2108。根據(jù)圖21的電路的優(yōu)點在于根據(jù)圖18的開關(guān)1801和1804可以省去，因為相鄰 的圖像點的幅度值分別由數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器2101和2102提供，并且在預(yù)先給定的時間段 中被保持。在此，有利的是對數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器2101和2102中的每個的最大所需的處理速 度相對于圖18的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器1802降低，因此為數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器2101和2102提 供了如下的時間段來進(jìn)行轉(zhuǎn)換2 · Tp-tc如前面結(jié)合圖18和19所闡述的那樣，開關(guān)2108 (圖18中的開關(guān)1812)的切換與 像素時鐘不同步。圖22示出了與圖21關(guān)聯(lián)的時序圖。在時間控制裝置2103中進(jìn)行變化的像素時 鐘的翻倍。該頻率提高優(yōu)選以電子方式借助邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器來進(jìn)行，該觸發(fā)器隨著狀態(tài) 改變選擇性地對輸入時鐘的下降沿以及上升沿起反應(yīng)。為了簡化的表示，在圖22中將像素時鐘示出為恒定的。尤其是，為了簡化也可以僅僅將翻倍的像素時鐘的下降沿考慮作為時間基礎(chǔ)。由 用于改善對比度的單元2107確定的幅度差通過模擬電路轉(zhuǎn)換成翻倍的像素時鐘的延遲 (參見圖22中的信號2201)。通過由邏輯門將原始信號以及信號2201組合得到了邊沿選擇性的脈沖。在圖11和圖12中示出了產(chǎn)生具有確定寬度的邊沿選擇性的脈沖的級。生成的脈沖的寬度在此對應(yīng)于兩個信號線路的延遲At或者傳播時間差，所述信 號線路在邏輯門(NAND或者NOR)中結(jié)束。由此，提供了兩個邊沿作為參考翻倍的像素時 鐘的上升沿和所闡述的延遲電路的輸出信號的下降沿。兩者都導(dǎo)致圖21中的開關(guān)2108或 圖18中的開關(guān)1812的切換。由此，可以成功地進(jìn)行數(shù)字激勵。
組合改善空間相關(guān)件以及改善對比度上面所提出的方案可以有利地彼此組合。例如，對比度可以通過上面所描述的用于改善空間相關(guān)性的單元的功能來提高， 該單元優(yōu)選被時間控制裝置激勵并且在自身方面激勵開關(guān)(切換器)?？臻g相關(guān)性如所描述的那樣通過參數(shù)化地閉合至少一個開關(guān)和與此相連的至少 一個采樣保持級來實現(xiàn)。相應(yīng)地，相關(guān)性誤差也可以在時間控制裝置中進(jìn)行補償。對安裝誤差的補償圖10示出了針對圖像點的空間相關(guān)性的一種可能的解決方案。如果時間控制裝 置1005的參數(shù)化被相應(yīng)地預(yù)先給定，則得到投影的圖像的相應(yīng)的預(yù)變形。通過預(yù)變形可以在子像素范圍中(即在小于一個圖像點的范圍中)至少部分地補 償光學(xué)裝置或者激光器的安裝誤差。如果例如在投影面上的安裝誤差引起各個激光器的分別被照亮的圖像區(qū)域相差 不多于一個圖像點，則數(shù)字源的圖像信息可以借助將各個激光源彼此延遲來預(yù)處理，使得 誤差被補償(即圖像點通過電子裝置相應(yīng)地正確地成像到投影面上)。另外的優(yōu)點在此所提出的方案能夠?qū)崿F(xiàn)將數(shù)據(jù)接口以及數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換率與對相 應(yīng)光源(尤其是激光器)的幅度調(diào)制的高的時間要求分離。該方案允許在改進(jìn)了圖像質(zhì)量的情況下提供基于“飛點”方法的激光投影系統(tǒng)，因 為可以在小的誤差的情況下以高的時間分辨率并且由此以高的位置分辨率顯示圖像點。另一優(yōu)點是數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器的更為簡單和有利的技術(shù)可實現(xiàn)性，并且降低了對 成像系統(tǒng)的接口的要求，因為不需要最短的圖像點的時間量化并且由此不需要處理速度的 倍增。另一優(yōu)點在于所需的延遲不必特定于顏色地實現(xiàn)并且因此可以通過具有小的比 特寬度的接口將三種顏色的各個延遲級的參數(shù)化?？商孢x地，也可能的是延遲單獨針對每種顏色來進(jìn)行，使得例如相應(yīng)光源的安裝 的不精確性可以通過相應(yīng)地控制時間復(fù)用方法來補償。另一優(yōu)點在于，在對邊沿斜率有比較顯著的影響的情況下也可以實現(xiàn)高的對比 度。由此對用于短的開關(guān)時間和相應(yīng)的陡峭的邊沿的模擬電子裝置的要求降低。此外，對 提供調(diào)制電流的模擬驅(qū)動器電路的技術(shù)的要求降低。附圖標(biāo)記表101 紅色光源102 藍(lán)色光源103 綠色光源104 偏轉(zhuǎn)鏡105 偏轉(zhuǎn)鏡106 偏轉(zhuǎn)鏡107 微鏡，尤其是二維諧振微鏡108 圖像平面
109110201
描時間范圍的曲202
描時間范圍的曲
501
502
503
504
505
506 601 602
603
604
605
701
702
703
704
705
706 1001 1002
1004
1005
1006
1007
1008
1009
1010 1011 1101 1102
1103
1104
1105
1106
投影射束在圖像平面中的射束變化過程 總射束，投影射束
用于與相應(yīng)圖像點的位置有關(guān)地以秒為單位顯示每個圖像點的一列的掃 線
用于與相應(yīng)圖像點的位置有關(guān)地以秒為單位顯示每個圖像點的一行的掃 線
激光器的激勵電壓 激光器電流 接通延遲 關(guān)斷延遲 接通延遲 關(guān)斷延遲
數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)
驅(qū)動器
激光器
電源(VDD)
數(shù)字信號
數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)
驅(qū)動器
激光器
電源(VDD)
數(shù)字信號
延遲級
延遲級
數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器
開關(guān)(帶有采樣保持級)
時間控制裝置
輸出級
驅(qū)動器
激光器
電源
數(shù)字信號 激勵信號 延遲級 反相器 NAND 門 延遲級 反相器 NOR門
19
1301像素時鐘
1302控制信號(控制參數(shù))
1303根據(jù)圖11的框
1304在NAND門的輸出端上的信號
1305在NOR門的輸出端上的信號
1306用于產(chǎn)生脈沖的單元(脈沖發(fā)生器)
1307反相器
1308NAND 門
1309反相器
1310NOR門
1311反相器
1312在反相器1311的輸出端上的信號
1313在NOR門1310的輸出端上的信號
1314觸發(fā)器(RS觸發(fā)器)
1315激勵信號
Π1701與邊沿的上升時間或者下降時間有關(guān)的帶有補償?shù)膶Ρ榷鹊那€變化過枉
Π1702與邊沿的上升時間或者下降時間有關(guān)的不帶補償?shù)膶Ρ榷鹊那€變化過枉
1703與邊沿的上升時間或者下降時間有關(guān)的帶有補償?shù)膶Ρ榷缺戎档那€變化過程
1704與邊沿的上升時間或者下降時間有關(guān)的不帶補償?shù)膶Ρ榷缺戎档那€變化過程
1705與邊沿的上升時間或者下降時間有關(guān)的由于不理想的邊沿的補償引起的能量損耗以及由此的亮度損失的曲線變化過程
1801開關(guān)(帶有采樣保持級)
1802數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器
1804開關(guān)(帶有采樣保持級)
1805時間控制裝置
1806輸出級
1807驅(qū)動器
1808激光器
1809電源
1810數(shù)字信號(帶有η比特寬度)
1811數(shù)字激勵信號
1812開關(guān)(切換器)
1813用于改善對比度的單元
1814用于觸發(fā)開關(guān)1801中的采樣保持級的信號
1815用于觸發(fā)開關(guān)1804中的采樣保持級的信號
20
1816用于切換開關(guān)1812的開關(guān)信號1817用于激勵用于改善對比度的單元1813的信號1901脈沖2101數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器2102數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器2103時間控制裝置2104數(shù)字圖像數(shù)據(jù)2105數(shù)字圖像數(shù)據(jù)2106數(shù)字信號(用于將時間控制裝置2103參數(shù)化)2107用于改善對比度的單元2108切換器2110輸出級2111驅(qū)動器2112激光器2113電源2201延遲信號
權(quán)利要求
一種用于投影至少一個光束的方法， 其中至少部分地將至少一個圖像點的保持持續(xù)時間相對于至少一個另外的圖像點延長。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)相應(yīng)的圖像點的投影的位置至少部分地將所 述至少一個圖像點的保持持續(xù)時間延長。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中用至少一個數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器激勵至少一個光束 -其中數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器用基本時鐘來驅(qū)動，-其中至少部分地將所述至少一個圖像點的保持持續(xù)時間延長，其方式是借助基本時 鐘確定像素時鐘，其中基于像素時鐘將所述至少一個圖像點的持續(xù)保持時間延長。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中像素時鐘對應(yīng)于基本時鐘的整數(shù)多倍。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中保持持續(xù)時間能夠借助延遲級來調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中延遲級借助激勵信號、尤其是數(shù)字激勵信號來激勵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中延遲級包括采樣保持級和時間控制裝置，其中時 間控制裝置借助激勵信號來控制采樣保持級。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中圖像點的第一信息根據(jù)第二信息來改變。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中圖像點的第一信息在圖像點的投影的時長期間改變。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中第一信息包括用于顯示圖像點的幅度和/或亮度。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10之一所述的方法，其中第二信息包括至少一個后繼的圖像點 的幅度和/或亮度。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11之一所述的方法，其中圖像點的第一信息改變?yōu)槭沟没旧?在達(dá)到至少一個后繼的圖像點時得到第二信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中達(dá)到至少一個后繼的圖像點包括如下標(biāo)準(zhǔn)之-在達(dá)到至少一個后繼的圖像點之時、不久之前或者不久之后； -基本上在達(dá)到對圖像點預(yù)先給定的空間伸展之時、不久之前或者不久之后。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13之一所述的方法，其中設(shè)置有用于至少一個圖像點的存儲器， 用于將圖像點的第一信息與第二信息比較。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中存儲器包括兩個交替激勵的采樣保持級。
16.根據(jù)權(quán)利要求8至15之一所述的方法，其中設(shè)置有至少兩個數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，它 們交替地激勵光束，用于將圖像點的第一信息與第二信息比較。
17.根據(jù)權(quán)利要求8至16之一所述的方法，其中圖像點的第一信息根據(jù)第二信息來改 變，其方式是基本上在圖像點的末端處從圖像點的持續(xù)時間中減去對下降沿所需的下降時 間。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中至少一個光束參數(shù)化為使得補償成像誤差。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中用于至少一個光束的每一個的保持持續(xù)時間調(diào)節(jié)為使得至少一個光束的每一個都投影到對應(yīng)于分別關(guān)聯(lián)的圖像點的區(qū)域中。
20.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中所述至少一個光束借助偏轉(zhuǎn)的投影裝置 局部地偏轉(zhuǎn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中偏轉(zhuǎn)的投影裝置包括微鏡、尤其是二維諧振微^Ml O
22.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中所述至少一個光束由至少一個光源組成。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述至少一個光源包括至少一個激光器、尤其 是至少一個激光二極管。
24.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中光束由一個紅色激光、一個藍(lán)色激光和一 個綠色激光組成。
25.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中光束由一個紅色激光、一個藍(lán)色激光和兩 個綠色激光組成。
26.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其中所述至少一個光束借助飛點方法來投影。
27.一種用于投影至少一個光束的裝置，其包括處理器單元和/或固定連接的電路裝 置和/或能夠自由編程的邏輯電路，該邏輯電路設(shè)計為使得能夠執(zhí)行根據(jù)上述權(quán)利要求之 一所述的方法。
28.一種用于投影至少一個光束的裝置，包括延遲級，借助該延遲級能夠至少部分地將 至少一個圖像點的保持持續(xù)時間相對于至少一個另外的圖像點延長。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的裝置，其中能夠借助延遲級根據(jù)相應(yīng)的圖像點的投影的位 置至少部分地將至少一個圖像點的保持持續(xù)時間延長。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的裝置，包括用于激勵所述至少一個光束的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，-其中能夠借助基本時鐘來驅(qū)動數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器，_其中能夠至少部分地將至少一個圖像點的保持持續(xù)時間延長，其方式是借助基本時 鐘能夠確定像素時鐘，其中能夠基于像素時鐘將所述至少一個圖像點的保持持續(xù)時間延長。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的裝置，其中像素時鐘對應(yīng)于基本時鐘的整數(shù)多倍。
32.根據(jù)權(quán)利要求28至31之一所述的裝置，其中延遲級能夠借助激勵信號、尤其是數(shù) 字激勵信號來激勵。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的裝置，其中延遲級包括采樣保持級和時間控制裝置，其中 時間控制裝置借助激勵信號控制采樣保持級。
34.根據(jù)權(quán)利要求28至33之一所述的裝置，包括用于改善對比度的單元，其中圖像點 的第一信息能夠根據(jù)第二信息來改變。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的裝置，其中圖像點的第一信息在圖像點的投影的時長期間 改變。
36.根據(jù)權(quán)利要求34或35所述的裝置，其中第一信息包括用于顯示圖像點的幅度和/ 或亮度。
37.根據(jù)權(quán)利要求34至36之一所述的裝置，其中第二信息包括至少一個后繼的圖像點 的幅度和/或亮度。3
38.根據(jù)權(quán)利要求34至37之一所述的裝置，其中圖像點的第一信息能夠改變?yōu)槭沟没?本上在達(dá)到至少一個后繼的圖像點時得到第二信息。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的裝置，其中達(dá)到所述至少一個后繼的圖像點包括如下標(biāo)準(zhǔn) 之一-在達(dá)到所述至少一個后繼的圖像點之時、不久之前或者不久之后； -基本上在達(dá)到對圖像點預(yù)先給定的空間伸展之時、不久之前或者不久之后。
40.根據(jù)權(quán)利要求34至39之一所述的裝置，其中設(shè)置有用于至少一個圖像點的存儲 器，用于將圖像點的第一信息與第二信息比較。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的裝置，其中存儲器包括兩個交替激勵的采樣保持級。
42.根據(jù)權(quán)利要求34至41之一所述的裝置，其中設(shè)置有至少兩個數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器， 它們激勵交替地激勵光束，用于將圖像點的第一信息與第二信息比較。
43.根據(jù)權(quán)利要求34至42之一所述的裝置，其中圖像點的第一信息能夠根據(jù)第二信息 來改變，其方式是基本上在圖像點的末端處從圖像的持續(xù)時間中減去對下降沿所需的下降 時間。
44.根據(jù)權(quán)利要求28至43之一所述的裝置，其中所述至少一個光束能夠被參數(shù)化為使 得補償成像誤差。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的裝置，其中至少一個光束的每一個的保持持續(xù)時間借助延 遲級調(diào)節(jié)為使得至少一個光束的每一個都投影到對應(yīng)于分別關(guān)聯(lián)的圖像點的區(qū)域中。
46.根據(jù)權(quán)利要求28至45之一所述的裝置，其中偏轉(zhuǎn)的投影裝置設(shè)計為局部地偏轉(zhuǎn)所 述至少一個光束。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的裝置，其中偏轉(zhuǎn)的投影裝置包括微鏡、尤其是二維諧振微^Mi ο
48.根據(jù)權(quán)利要求28至47之一所述的裝置，其中所述至少一個光束由至少一個光源組成。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的裝置，其中所述至少一個光源包括至少一個激光器、尤其 是至少一個激光二極管。
50.根據(jù)權(quán)利要求28至49之一所述的裝置，其中光束由一個紅色激光、一個藍(lán)色激光 和一個綠色激光組成。
51.根據(jù)權(quán)利要求28至50之一所述的裝置，其中光束由一個紅色激光、一個藍(lán)色激光 和兩個綠色激光組成。
52.根據(jù)權(quán)利要求28至51之一所述的裝置，其借助飛點方法來投影所述至少一個光束ο
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于投影至少一個光束的方法和裝置，其中至少部分地將至少一個圖像點的保持持續(xù)時間相對于至少一個另外的圖像點延長。
文檔編號G02B26/10GK101911711SQ200880124376
公開日2010年12月8日 申請日期2008年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月8日
發(fā)明者延斯·里克特, 簡·奧利弗·德魯姆 申請人:奧斯蘭姆有限公司