專利名稱：形成燃燒器組件的方法
形成燃燒器組件的方法
相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)涉及Jimmy Perez等人的、代理人案號(hào)為200407967-1的 "Method of Forming a Lamp Assembly (形成燈組件的方法)"，其 與本申請(qǐng)同時(shí)提交。
背景
諸如數(shù)字微鏡器件(digital micro-mirro device DMD )和液晶器 件(liquid crystal device LCD)投影儀之類的數(shù)字投影儀將高質(zhì)量 圖像投影到觀看表面(viewing surface)上。DMD和LCD投影儀這二者 都利用了高強(qiáng)度燈(lamp)和反射器來產(chǎn)生投影所需的光。燈所產(chǎn)生的 光被集中(concentrate )成位于反射器焦點(diǎn)處的"火球(firebal 1 )"。 火球所產(chǎn)生的光被引導(dǎo)至投影組件，所述投影組件產(chǎn)生圖像并且利用所 產(chǎn)生的光來對(duì)圖像進(jìn)行照明(illuminate)。然后，圖像被投影到觀看 表面上。焦點(diǎn)未對(duì)準(zhǔn)由于較少的光被獲取的緣故而造成圖像的退化 (degradation),并且在屏幕上產(chǎn)生"熱斑(hot spot)，，而不是均 勻亮度。
已有的努力旨在使圖像具有更高和更好的質(zhì)量的同時(shí)使得投影儀 更為緊湊。結(jié)果，所利用的燈變得更加緊湊并且具有更高的強(qiáng)度。更高 強(qiáng)度的燈產(chǎn)生高熱，甚至極熱(extreme heat)。燈的外表面可能會(huì)接 近900°C的溫度。結(jié)果，投影儀的設(shè)計(jì)必須考慮到這種強(qiáng)熱(intense heat)。此外，在利用高強(qiáng)度燈的系統(tǒng)中，由于火球相對(duì)于反射器未對(duì) 準(zhǔn)而引起的損耗被放大。
使火球相對(duì)于反射器對(duì)準(zhǔn)的一些方法包括點(diǎn)著(light)燃燒器 (burner )直到燃燒器達(dá)到其工作溫度。之后，相對(duì)于反射器移動(dòng)燃燒 器以將燃燒器置于盡可能靠近反射器焦點(diǎn)的位置，由此最大化燈組件的 光輸出。相對(duì)于反射器移動(dòng)燃燒器，直到燈組件的光輸出處于可接受的 水平。這種方法會(huì)很耗時(shí)。
簡(jiǎn)述一種形成燃燒器組件的方法包括利用成像系統(tǒng)獲取燃燒器的至少 一個(gè)特征；根據(jù)所述特征確定火球的位置；根據(jù)火球的位置相對(duì)于參考 點(diǎn)將燃燒器移動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)位置；以及將燃燒器穩(wěn)固(secure)于所述對(duì)準(zhǔn)位置。
附圖簡(jiǎn)要描述
附圖示出了本設(shè)備和方法的各種實(shí)施例并且是本說明書的 一部分。 這些示出的實(shí)施例只是本設(shè)備和方法的例子，并不限制本公開的范圍。

圖1圖示了依照一個(gè)示例性實(shí)施例的顯示系統(tǒng)。 圖2圖示了依照一個(gè)示例性實(shí)施例的燃燒器組件。 圖3為圖示出依照一個(gè)示例性實(shí)施例形成燃燒器組件的方法的流程圖。
圖4圖示了依照一個(gè)示例性實(shí)施例的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)(alignment system) 的示意圖。
在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相似的但未必相同的元件。
i羊細(xì)4笛述
在此提供了用于形成供在顯示系統(tǒng)中使用的燈組件的方法和系統(tǒng)。
依照一個(gè)示例性實(shí)施例的燈組件包括燃燒器、反射器和頭部(header )。 燃燒器產(chǎn)生光，所述光然后被反射器引導(dǎo)至光調(diào)制器組件。由燃燒器產(chǎn)
于反射器的對(duì)準(zhǔn)和定向(orientation)。依照一個(gè)示例性實(shí)施例，燃
所述頭部具有相:于反射i已對(duì)準(zhǔn)的表面:"'':'^ 、
依照一個(gè)示例性實(shí)施例，可以識(shí)別燃燒器的特征。然后，可以分析 這些特征以確定燃燒器相對(duì)于頭部的適當(dāng)位置和定向。之后，可以對(duì)頭 部和燃燒器進(jìn)行定向、對(duì)準(zhǔn)并且將其穩(wěn)固于特定位置。下面將要更詳細(xì) 地討論的一種示例性系統(tǒng)利用了光學(xué)部件和處理器來執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)和定向 過程。首先將討論示例性顯示系統(tǒng)，接著討論示例性燃燒器組件、形成 燃燒器組件的方法以及用于使燃燒器和頭部對(duì)準(zhǔn)的系統(tǒng)。
在下面的描述中，出于解釋的目的，陳述了許多特定的細(xì)節(jié)以便提 供對(duì)本發(fā)明方法和設(shè)備的透徹理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)4艮明顯的是，也可以在沒有這些特定的細(xì)節(jié)情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和設(shè) 備。本說明書中所提到"一個(gè)實(shí)施例"或"實(shí)施例"，意味著結(jié)合該實(shí) 施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在至少一個(gè)實(shí)施例中。本說明 書中不同位置出現(xiàn)的短語"在一個(gè)實(shí)施例中，，，不一定指的是相同的實(shí)施例。
顯示系統(tǒng)
圖1為顯示系統(tǒng)(100)的示意圖。顯示系統(tǒng)(100)大體上包括電 源(115)、包括燃燒器組件(120)和反射器(125)的燈組件(117)、 光調(diào)制器或投影組件(130)以及觀看表面(135)。依照當(dāng)前的示例性 實(shí)施例，燃燒器組件(120 )是相對(duì)于反射器(125 )來定向的。電源(115 ) 也被耦合到燃燒器(120)。
特別地，燃燒器組件(120)包括耦合到頭部(145)的燃燒器(140)。 頭部(145)為燃燒器(140)提供支持并且為燃燒器(140)提供相對(duì) 于反射器(125)的對(duì)準(zhǔn)。依照當(dāng)前示例性實(shí)施例，頭部(145)也允許 燃燒器組件(120)可拆裝地耦合到反射器(125 )。結(jié)果，當(dāng)燃燒器(140) 超過其使用壽命時(shí)，可以在不更換整個(gè)燈組件(117)的情況下更換燃 燒器組件(120)。
當(dāng)燃燒器(140)不工作時(shí)，可以使用目視對(duì)準(zhǔn)過程來相對(duì)于頭部 (M5 )精確地對(duì)準(zhǔn)燃燒器(MO )。結(jié)果，可以相對(duì)于頭部(145 )精 確地對(duì)準(zhǔn)燃燒器(140)的中心。反射器(125)被配置成容納燃燒器組 件(120)。此外，反射器被配置成使得頭部(145)與其對(duì)準(zhǔn)接觸。
燃燒器(140 )相對(duì)于頭部(145 )的對(duì)準(zhǔn)以及頭部(145 )相對(duì)于 反射器(125)的對(duì)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)燃燒器(140)相對(duì)于反射器(125)對(duì)準(zhǔn)。 更特別地，依照一個(gè)示例性實(shí)施例，燃燒器(140)在其中心部分(150) 產(chǎn)生稱為火球的集中光。通過使火球與反射器(125)的焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，可 以優(yōu)化由燈組件(117)產(chǎn)生的光的量。現(xiàn)在將更詳細(xì)地討論一種示例 性燃燒器組件，包括由用于相對(duì)于頭部對(duì)準(zhǔn)燃燒器的示例性系統(tǒng)和方法 所使用的特征。
燃燒器組件
圖2圖示了一種燃燒器組件(200 )的透視圖。燃燒器組件(200 )包括燃燒器(202)。燃燒器(202 )包括具有中心部分(210)的玻璃 管(205 )。第一電極(215)和第二電極(220 )被密封在管(205 )內(nèi)， 并且由接近玻璃管(205 )的中心部分(210)的間隙(225 )隔開。
可以在燃燒器(202 )中的相對(duì)電極處產(chǎn)生電壓差(voltage differential)。該電壓差在燃燒器(202 )的中心部分(210)中產(chǎn)生 火球。在超高壓(UHP)燃燒器的情況下，玻璃管(205 )的中心部分填 充了汞蒸汽或者其他導(dǎo)致產(chǎn)生由跨過第一和第二電極(215、 220 )的電 弧引起的等離子體的蒸汽。
第一和第二電極(215、 220 )之間的電弧的位置會(huì)隨著燃燒器組件 被加熱而達(dá)到穩(wěn)定的工作溫度而發(fā)生變化。因此，火球或者電弧的位置 可能使得火球的位置從燃燒器(202 )的中心部分(210)的中心而變化。
依照一個(gè)示例性實(shí)施例的燃燒器組件(200 )包括具有至少一個(gè)參 考點(diǎn)或表面的頭部(235 )。為了便于介紹，將討論諸如頭部(235 )上 的第一表面(240 )或者其他表面之類的參考表面。此外，可以在夾持 (hold)燃燒器的固定器(fixture)或者具有已知位置的任何其他點(diǎn) 上得到參考表面。
然后，可以相對(duì)于反射器(125;圖1 )上的表面來對(duì)準(zhǔn)第一表面 (240 )，以使得當(dāng)燃燒器被耦合到反射器時(shí)，火球相對(duì)于該反射器(125; 圖1 )被對(duì)準(zhǔn)和定向?？梢允褂靡环N相對(duì)于頭部(235 )對(duì)準(zhǔn)燃燒器(202 ) 的示例性方法，其包括識(shí)別燃燒器(202 )的特征和處理這些特征的相 對(duì)位置以建立燃燒器(202 )相對(duì)于頭部(235 )的適當(dāng)定向和位置?，F(xiàn) 在將更詳細(xì)地討論若干這樣的特征。
可以沿燃燒器組件(200 )的長(zhǎng)來定義縱軸(245 )。依照一個(gè)示例 性實(shí)施例，笫一和第二電極(215、 220 )可以位于該縱軸(245 )上。 為了便于介紹，每個(gè)特征都將指的是在沿縱軸(245 )在斷面(profile ) 上觀察的特征。當(dāng)這樣觀察時(shí)，可以識(shí)別玻璃管(2 05 )的中心部分(210 ) 的第一和第二相對(duì)邊緣(250、 255 )。也可以識(shí)別第一和第二電極(215、 220 )之間的間隙(225 )。特別地，可以識(shí)別出第一電極(215)的尖 端以及第二電極(220 )的尖端。這些尖端之間的距離定義了電才及(215、 220 )之間的間隙(225 )。如先前所討論的，間隙(225 )的位置可以 用于火球的識(shí)別。特別地，當(dāng)燃燒器^^皮激活時(shí)，可以相對(duì)于點(diǎn)或者表面 來確立火球的位置。這樣的點(diǎn)或者表面可以包括頭部上的點(diǎn)或者表面。當(dāng)燃燒器冷卻時(shí)，燃燒器相對(duì)于頭部上的這些點(diǎn)或者表面保持不變。因 此，當(dāng)燃燒器相對(duì)于頭部時(shí)這些特征的位置可以與當(dāng)燃燒器工作時(shí)的火 球的位置相關(guān)。
此外，可以識(shí)別這些電極的其他特征。例如，可以識(shí)別第一和第二
邊緣(270、 275 )以及第一電極(215)。另外，可以繞第一電極(215) 纏繞線圏(280 )。這些線圈(280 )也可以^皮識(shí)別。
除了第一和第二電極(215、 220 )上的特征之外，還可以識(shí)別任意 數(shù)量的其他特征，例如被耦合到笫一和第二電極(分別為215、 220 )的 第一和第二引線(285、 290 )或者其他特征?，F(xiàn)在將參照對(duì)準(zhǔn)過程來討 論這些特征。
形成燃燒器組件的方法
圖3為圖示出一種對(duì)準(zhǔn)燃燒器的方法的一般化流程圖。特別地，圖 3圖示出一種相對(duì)于頭部來對(duì)準(zhǔn)燃燒器的方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理 解的是，該方法也可以被應(yīng)用于相對(duì)于任何參考表面或者點(diǎn)的對(duì)準(zhǔn)，例 如使燃燒器直接與反射器對(duì)準(zhǔn)。
當(dāng)前的示例性方法開始于確定典型的燃燒器相對(duì)于典型的反射器 的最佳位置(步驟300 )。燃燒器相對(duì)于典型的反射器的最佳位置的確 定可以被執(zhí)行一次。之后，可以在燃燒器溫度低時(shí)執(zhí)行該過程的后續(xù)步 驟。依照一種示例性方法，可以直接測(cè)量典型燃燒器相對(duì)于頭部的最佳 位置。依照這樣的過程，將典型的燃燒器耦合到典型的反射器。然后， 相對(duì)于反射器改變?nèi)紵鞯南鄬?duì)位置直到獲得最大值，從而給出使得由 燃燒器產(chǎn)生的、被引導(dǎo)出反射器的光的量最大化的燃燒器相對(duì)于反射器 的位置和定向。
此后，可以使得燃燒器失活(inactivate),并且允許其冷卻。于 是在這樣的位置處，可以在燃燒器保持在其相對(duì)于反射器的對(duì)準(zhǔn)位置處 時(shí)將頭部附著(tack)在適當(dāng)位置，以便形成示例性燃燒器組件。頭部 被附著到燃燒器，以使得燃燒器相對(duì)于反射器的位置能夠得知。這樣， 頭部的位置對(duì)應(yīng)于已知位置。然后，可以拆除燃燒器組件并且可以測(cè)量 燃燒器相對(duì)于頭部的特征的位置。隨后可以記錄這些位置供以后使用。 例如，然后可以測(cè)量這些燃燒器的特征以確定燃燒器特征關(guān)于參考點(diǎn)的 相對(duì)位置。更特別地，當(dāng)燃燒器溫度高并且相對(duì)于反射器對(duì)準(zhǔn)時(shí)，火球被定位于反射器的焦點(diǎn)處。燃燒器相對(duì)于已知點(diǎn)的位置能夠得知。該位 置可以稱為對(duì)準(zhǔn)位置。當(dāng)燃燒器冷卻時(shí)，它相對(duì)于所述已知點(diǎn)保持在基 本上固定的位置處。 一旦燃燒器冷卻下來，就可以獲取燃燒器的特征及 所述特征相對(duì)于所述已知點(diǎn)的位置。由于燃燒器相對(duì)于所述已知點(diǎn)的位 置保持基本上不變，所以這些特征相對(duì)于所述已知點(diǎn)的位置提供了關(guān)于 燃燒器溫度高時(shí)火球位置的指示。當(dāng)獲取了單獨(dú)特征的特征時(shí)，可以將 已知點(diǎn)或者表面置于基本上類似的位置，以使得燃燒器的特征處于相對(duì) 于該已知點(diǎn)的對(duì)準(zhǔn)位置。當(dāng)燃燒器處于這樣的位置時(shí)，可以根據(jù)所述對(duì) 準(zhǔn)位置來估計(jì)火球的位置。此外，燃燒器組件要與之對(duì)準(zhǔn)的反射器可以 與所述典型反射器基本上類似。特別地，該反射器可以包括提供相對(duì)于 反射器焦點(diǎn)的已知位置和定向的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。通過放置頭部使其與反射器 接觸，將燃燒器置于如用典型燃燒器和反射器所建立的基本上類似的相 對(duì)于反射器的位置。因此，相對(duì)于參考表面的特征的位置的知識(shí)可以被 用來外推燃燒器的火球相對(duì)于頭部的位置，而不用點(diǎn)燃燃燒器。雖然上 面已經(jīng)討論了一組特征，但是可以使用可以凈皮測(cè)量和分析的任意數(shù)量的 視覺特征來獲得任意數(shù)量的燃燒器。
一旦確定了這些特征的位置，這些位置就可以是X、 Y和Z對(duì)準(zhǔn)設(shè)
置。因此，可以最優(yōu)化典型燈的輸出，并且可以確定燃燒器及其特征相 對(duì)于頭部的相應(yīng)位置。特別地，可以對(duì)由六個(gè)自由度限定的定向和位置 進(jìn)行約束。例如，依照一種坐標(biāo)系，這六個(gè)自由度可以包括燃燒器相對(duì)
于X、 Y和Z軸的旋轉(zhuǎn)或定向以及平行于X、 Y和Z軸的平移。為了便于 介紹，下面將參照X、 Y和Z坐標(biāo)系。
此外,依照另一種示例性方法，可以構(gòu)造若干燃燒器組件，其中每 個(gè)燃燒器相對(duì)于相應(yīng)頭部的定向和對(duì)準(zhǔn)是已知的，并且以一定受控量在 燃燒器組件之間變化。之后，每個(gè)燃燒器組件可以被耦合到反射器并被 點(diǎn)燃。然后，可以記錄并且分析每個(gè)燃燒器的輸出以便確定哪個(gè)(哪些) 燃燒器組件具有合適的光輸出特性。
然后，可以測(cè)量這些燃燒器組件的特征以便確定燃燒器特征相對(duì)于 頭部表面的位置。
如先前所討論的， 一旦確定了燃燒器相對(duì)于頭部的最佳位置，那么 就可以在每個(gè)燃燒器溫度低時(shí)執(zhí)行后續(xù)的過程。依照當(dāng)前的示例性實(shí)施 例，可以將燃燒器耦合到燃燒器固定器(步驟310)。特別地，可以將燃燒器置于所述固定器中，以使得該固定器能夠繞三個(gè)自由度旋轉(zhuǎn)以便 控制燃燒器相對(duì)于頭部的定向。例如，可以將固定器配置成控制燃燒器 和/或頭部通過如前所討論的所有六個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。此外，可以將燃 燒器置于固定器中，以使得燃燒器的縱軸從兩個(gè)或更多正交視角上都是 可見的。
此后，依照當(dāng)前的示例性實(shí)施例，可以將頭部耦合到參考固定器組
件上(步驟320 )。將頭部置于參考固定器組件中可以包括將頭部置于 相對(duì)于該固定器的已知位置，以使得頭部上任意數(shù)量的特征的位置和對(duì) 準(zhǔn)都能得知。例如，可以設(shè)置頭部的前表面靠在固定器上的相應(yīng)表面， 以使得前表面的位置能夠得知。在使燃燒器直接與反射器對(duì)準(zhǔn)的情況 下，反射器會(huì)被置于參考固定器組件(fixture assembly)中。參考固 定器組件能夠通過三個(gè)自由度平移，從而允許頭部在已知位置耦合到燃 燒器。
然后，對(duì)燃燒器的特征進(jìn)行成像(步驟330 )。特別地，可以通過 視覺系統(tǒng)獲取燃燒器的特征。例如，可以相對(duì)于燃燒器設(shè)置視覺系統(tǒng) (vision system),以〗吏得燈能夠從兩個(gè)正交^L角觀察燃燒器，這兩 個(gè)視角都形成燃燒器的縱軸的斷面。通過獲取多個(gè)正交視圖，該系統(tǒng)能 夠準(zhǔn)確地確定燃燒器在三維中的位置和定向。特別地，通過獲取第一正 交^L圖，可以知道燃燒器在第一平面內(nèi)的定向和位置。其后，通過獲取 第二正交視圖，可以進(jìn)一步知道燃燒器在第二平面內(nèi)的定向和位置。當(dāng) 例如通過獲取彼此垂直的兩個(gè)正交視圖而知道燃燒器在兩個(gè)正交平面 內(nèi)的定向和位置時(shí)，就知道了燃燒器在三維中的位置。
依照一種示例性方法，可以在圖像中首先定位玻璃管的邊緣。如果 找到邊緣，那么可以將這些邊緣外的圖像區(qū)域排除在進(jìn)一步考慮之外。 將圖像的其余部分排除在考慮之外可以通過減小待分析的區(qū)域而降低 后續(xù)的成像和/或計(jì)算需求。結(jié)果，除去玻璃管邊緣外的圖像可以加速 該過程的后續(xù)步驟?？梢詧?zhí)行該過程，而不管是否找到玻璃管的邊緣。
因此， 一旦已經(jīng)找到所述管的邊緣或者已經(jīng)確定不會(huì)找到它們，那 么就在圖像中定位具有正確尺寸、形狀和/或強(qiáng)度的任何其他可能的特 征。這樣的特征可以包括但不限于電極、線圈、燈絲以及玻璃管中心部 分的形狀。然后，對(duì)這些測(cè)量結(jié)果應(yīng)用邏輯以消除寄生噪聲特征。例如， 與電極本身的非均勻性相比，測(cè)量的電極形狀的失真的成因更可能是玻璃管內(nèi)的汞或者其他材料，并且所述失真可以被濾除。
之后，該過程對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行內(nèi)插(interpolate)以便確定燈的 火球(峰值光強(qiáng)度)的位置(步驟340 )。然后，所述位置數(shù)據(jù)被用于 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制以便定位燃燒器和/或頭部(步驟350 )。該定位可以基于 上面確定的使得所述部分的位置和對(duì)準(zhǔn)彼此相關(guān)的結(jié)果，其中所產(chǎn)生的 光/功率輸出作為這種對(duì)準(zhǔn)的結(jié)果。例如，如先前所討論的，可以相對(duì)
于典型反射器焦點(diǎn)處的火球建立參考點(diǎn)或表面(例如典型頭部)的位置。 之后，可以相對(duì)于典型頭部獲取典型燃燒器的特征。這樣，就可以在典 型特征和典型頭部之間建立典型對(duì)準(zhǔn)關(guān)系。當(dāng)獲取了單獨(dú)的燃燒器的特 征時(shí)，可以類似地對(duì)頭部進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)和定向，以^f更將所述特征和頭部置于 與介紹的典型對(duì)準(zhǔn)位置相似的對(duì)準(zhǔn)位置。
然后，可以相對(duì)于頭部將燃燒器附著于正確位置(步驟360 )。附 著可以包括放置相對(duì)小量的、足以使燃燒器相對(duì)于頭部的對(duì)準(zhǔn)穩(wěn)固的粘 合劑。 一旦通過附著過程使所述正確位置得以穩(wěn)固，那么可以將燃燒器 組件從固定器拆卸并且使用陶瓷接合劑(cement)或其他材料來進(jìn)一步 使其得以穩(wěn)固(步驟370 ),其后對(duì)所述陶瓷接合劑或其他材料進(jìn)行固 化。
如所介紹的， 一旦確定了典型燃燒器和反射器的輸出，那么就可以 在加熱燃燒器到工作溫度時(shí)針對(duì)這樣的典型燃燒器執(zhí)行步驟310-"0, 而不用直接測(cè)量燃燒器相對(duì)于反射器的位置。因此，可以相對(duì)于參考點(diǎn) 或表面(例如頭部上的點(diǎn)或表面)來對(duì)準(zhǔn)燃燒器，或者在燃燒器溫度低 時(shí)使用光學(xué)系統(tǒng)使燃燒器直接與反射器對(duì)準(zhǔn)?，F(xiàn)在將更加詳細(xì)地討論一 種示例性對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。
對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)
圖4圖示了依照一種示例性實(shí)施例的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)(400 )。對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng) (400 )包括第一和第二成像器件U05、 410)。為了方便介紹，這里 將描述光學(xué)成像系統(tǒng)的一個(gè)示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解， 可以使用任何合適的成像系統(tǒng)。其他合適的成像系統(tǒng)包括但不限于x射 線和/或熱成像系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)獲取燃燒器的一個(gè)以上斷面(profile) 圖像，例如x射線圖像或者熱圖像。所示的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)(400 )包括 第一和第二光源(415、 420 )、燃燒器固定器組件(425 )、參考固定器組件(430 )以及處理器(435 )。為了便于介紹，省略了對(duì)這些部件 的支持件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，可以使用任何合適的支持件。
第一和第二光源(415、 420 )可以包括任何合適的光源。例如，合 適的光源包括但不限于白光或相干光源。這些光源還可以包括去除不 希望的光波長(zhǎng)的濾波器(例如低通、高通或者帶通濾波器)；改變光的 偏振態(tài)的偏振器；和/或圖像處理中通常使用的其他部件。此外，可以 用供在x射線成像系統(tǒng)中使用的輻射源來替換第一和第二光源(415、 420 )。依照當(dāng)前的示例性實(shí)施例，第一和第二光源(415、 420 )對(duì)燃 燒器(202 )和/或頭部(235 )進(jìn)行照明。
例如，依照一個(gè)示例性實(shí)施例，對(duì)第一和第二光源(415、 420 )進(jìn) 行定向以便為第一和第二成像器件(405、 410)提供背后照明(rear illumination)。該背后照明可以增強(qiáng)系統(tǒng)4全測(cè)特4正的能力。特別；也， 當(dāng)來自背后的光入射到所述特征上時(shí)，這些特征把光引導(dǎo)離開，而沒有 反射的光則被引導(dǎo)至第一和第二成像器件(405、 410)。結(jié)果，這些特 征相對(duì)于第一和第二光源(415、 420 )顯得是暗的。包含這些特征的這 些圖像首先通過第一和第二成像器件(405、 410)被獲取。
第一成像器件(405 )被定向?yàn)榛旧吓c燃燒器(202 )的縱軸垂直。 因此，第一成像器件(405 )被配置成沿燃燒器(202 )的縱軸獲取燃燒 器(202 )的笫一正交斷面視圖。第一成像器件(405 )可以是能夠獲取 圖像的任何合適的成像器件。例如，依照一個(gè)示例性實(shí)施例，第一成像 器件(405 )包括數(shù)字照相機(jī)，例如采用電荷耦合器件(CCD)來獲取圖 像的器件。依照這樣的實(shí)施例，該成像器件把入射于其上的光轉(zhuǎn)換成信 號(hào)。然后，這些信號(hào)被傳送至處理器(435 )。
可以例如通過將第一成像器件(405 )安裝在延長(zhǎng)管或者其他合適 設(shè)備上來把第一成像器件(405 )安裝在離開燃燒器已知距離處，以便 提供合適的焦距和焦深。可以在光路的這個(gè)部分中包含任何期望的放大 光學(xué)器件(437 )。在放大光學(xué)器件(437)可變的情況下，也可以將它 們耦合到處理器(435 )。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，光路包括焦點(diǎn)、到 圖^象的距離，并且可以預(yù)先設(shè)定放大率。在其他示例性實(shí)施例中，集中 燈的小部分(subsection)也可能是所希望的。在這樣的實(shí)施例中，方文 大光學(xué)器件(437 )可以包括具有相應(yīng)電動(dòng)機(jī)控制的可調(diào)縮放和焦點(diǎn)控 制。依照其他示例性實(shí)施例，第一成像器件(405 )可以包括x射線器件和/或熱傳感器。
第二成像器件(410 )還從第二正交視圖獲取燃燒器(202 )的特征。 特別地，可以直接將第二成像器件("0)置于光路中，或者可以將第 二成像器件(410)置于與諸如潛望鏡或者轉(zhuǎn)向鏡之類的鏡子(440 )進(jìn) 行光通信。鏡子("0)被定位成與第一照相機(jī)正交，以使第二正交視 圖入射到該鏡子上。
鏡子(440 )被定向以便將第二正交視圖引導(dǎo)至第二成像器件(410 )。 因此，鏡子(440 )允許第二成像器件(410)獲取燃燒器(202 )的第 二正交斷面視圖。第二成像器件(410)可以是能夠獲取圖像的任何合 適的成像器件。例如，依照一個(gè)示例性實(shí)施例，笫二成像器件(410) 包括如上所述的數(shù)字照相機(jī)，其將光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并且將這些信號(hào)引導(dǎo) 至處理器(435 )。同樣，可以將第二成像器件(410)安裝在如上所述 的固定距離處。此外，根據(jù)需要放大光學(xué)器件(437 )也可以被光耦合 到第二成像器件(410)。依照其他示例性實(shí)施例，第一成像器件(405 ) 可以包括x射線器件和/或熱傳感器。
把通過第一和第二成像器件(405、 410)獲取的圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào) 并且將所述電信號(hào)發(fā)送至處理器(435 )。處理器(435 )處理這些信號(hào) 并且就一個(gè)或多個(gè)特征的存在來分析經(jīng)處理的信號(hào)。例如，依照一個(gè)示 例性實(shí)施例，處理器(435 )包括駐留于其上的圖像處理模塊(445 )。 圖像處理模塊(445 )可以被設(shè)計(jì)成分析典型燃燒器的圖像。這種圖像 處理模塊(445 )可以被配置成自動(dòng)地識(shí)別和測(cè)量可區(qū)分特征的位置。 此外，圖像處理模塊(445 )可以被配置成計(jì)算燃燒器(20"相對(duì)于頭 部(235 )的適當(dāng)定向和位置。依照當(dāng)前的示例性實(shí)施例，圖像處理模 塊可以包括用于記錄圖像和結(jié)果的數(shù)字存儲(chǔ)介質(zhì)以及用于輸入命令和 觀察圖像和/或結(jié)果的用戶接口 。
處理器(435 )還可以包括運(yùn)動(dòng)控制模塊(450 )。運(yùn)動(dòng)控制模塊(45 0 ) 使用成像處理軟件的輸出來產(chǎn)生對(duì)燃燒器固定器組件(425 )和參考固 定器組件(430 )的控制。為了便于介紹，將參照其中縱軸沿圖4中所 示的Z軸的坐標(biāo)系。依照一個(gè)示例性實(shí)施例，運(yùn)動(dòng)控制模塊(450 )控 制固定器(455 ),所述固定器(455 )是燃燒器固定器組件(425 )的 一部分，該部分使燃燒器(202 )繞Z軸旋轉(zhuǎn)。此外，運(yùn)動(dòng)控制模塊(450 ) 控制角度計(jì)(460 )和旋轉(zhuǎn)臺(tái)(465 )的運(yùn)動(dòng)，所述角度計(jì)(460 )使燃燒器(202 )繞Y軸旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)(465 )使燃燒器(202 )繞X軸 旋轉(zhuǎn)。因此，運(yùn)動(dòng)控制模塊(450 )控制燃燒器固定器組件(425 )的運(yùn) 動(dòng)以便控制燃燒器(202 )的定向。
運(yùn)動(dòng)控制模塊(450 )還可以控制參考固定器組件("0)的平移。 特別地，運(yùn)動(dòng)控制模塊(450 )控制機(jī)器人臂(未示出)的運(yùn)動(dòng)，所述 機(jī)器人臂被耦合到參考固定器組件(430 )。該運(yùn)動(dòng)可以包括機(jī)器人臂 平行于X、 Y和Z軸中的每個(gè)軸的平移以及由此而包括參考固定器組件 (430 )平行于X、 Y和Z軸中的每個(gè)軸的平移?？梢詫㈩^部(235 )耦 合至處于已知對(duì)準(zhǔn)的參考固定器組件(430 )。特別地，可以將第一表 面(240;圖2)置于與參考固定器組件(430 )上大體呈平面狀的表面 接觸。第一表面(240;圖2)可以被用作用于如先前所討論的那樣相對(duì) 于反射器(125;圖1)對(duì)準(zhǔn)頭部的數(shù)據(jù)表面。
因此，運(yùn)動(dòng)控制模塊(450 )能夠轉(zhuǎn)換由圖像處理模塊(445 )提供 的位置信息以便控制燃燒器固定器組件(425 )和參考固定器組件(430 ) 的運(yùn)動(dòng)，從而控制燃燒器(202;圖2)相對(duì)于頭部(235 )的定向和運(yùn) 動(dòng)。此外，盡管燃燒器固定器組件(425 )的定向和位置被討論為控制 旋轉(zhuǎn)并且參考固定器組件(430 )被討論為控制平移，但是本領(lǐng)域技術(shù) 人員將會(huì)理解，使用燃燒器固定器組件(425 )和參考固定器組件() 中任意一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)任意數(shù)量的控制，以便控制有關(guān)本文所述六個(gè)自由 度的定向和平移。
總之，本文描述了用于形成供在顯示系統(tǒng)中使用的燃燒器組件的方 法和系統(tǒng)。依照一個(gè)示例性實(shí)施例，燃燒器組件包括燃燒器和頭部。燃 燒器產(chǎn)生光，然后通過反射器將所述光引導(dǎo)至光調(diào)制器組件。由燃燒器
對(duì)于反射器的對(duì)準(zhǔn)和i向:依照一二示例性實(shí)施例:燃燒器相^于反射
器的對(duì)準(zhǔn)可以通過相對(duì)于頭部對(duì)準(zhǔn)燃燒器來加以控制，所述頭部具有相 對(duì)于反射器已對(duì)準(zhǔn)的表面。
給出的上述描述僅僅用來說明和描述本發(fā)明方法和設(shè)備。它的目的 并不在于窮舉，也不在于將本公開限制為所公開的任何精確形式。根據(jù) 上述教導(dǎo)，許多修改和改變都是可能的。其目的在于，本公開的范圍由 所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種形成燃燒器組件(120、200)的方法，包括利用成像系統(tǒng)獲取燃燒器(140、202)的至少一個(gè)特征；根據(jù)所述至少一個(gè)特征來確定火球的位置；根據(jù)所述火球的所述位置相對(duì)于參考點(diǎn)將所述燃燒器(140、202)移動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)位置；以及將所述燃燒器(140、202)穩(wěn)固于所述對(duì)準(zhǔn)位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中獲取所述至少一個(gè)特征包括識(shí) 別所述燃燒器(140、 202 )的玻璃管的特征、電極(215、 220 )的特征、 電極(215、 220 )之間的間隙(225 )以及所述燃燒器(140、 202 )的 中心部分(210)的形狀中的至少一個(gè)。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中確定所述火球的位置包括獲取 所述燃燒器(140、 202 )的多個(gè)斷面^L圖。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括確定所述燃燒器(140、 202 )相對(duì)于反射器(125 )的適當(dāng)位置。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述燃燒器(140、 202 )穩(wěn) 固于所述頭部(145、 235 )包括用粘合劑將所述燃燒器(140、 202 )附 著到所述頭部(145、 235 )。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中相對(duì)于燃燒器(140、 202 )將 所述頭部(145、 235 )移動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)位置包括通過相對(duì)于三個(gè)軸旋轉(zhuǎn)所述 燃燒器(140、 202 )來控制所述燃燒器(140、 202 )的定向以及平行于 所述三個(gè)軸平移所述頭部(145、 235 )。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中相對(duì)于所述三個(gè)軸旋轉(zhuǎn)所述燃 燒器(140、 202 )包括控制固定器、角度計(jì)(460 )和旋轉(zhuǎn)臺(tái)(465 )， 并且平移所述頭部(145、 235 )包括平移被耦合到機(jī)器人臂的參考固定 器組件(430 )。
8. —種用于形成燃燒器組件(120、 200 )的系統(tǒng)，包括 燃燒器固定器組件(425 );參考固定器組件(430 );第一成像器件(405 ),所述第一成像器件(40"被配置成獲取燃 燒器(140、 202 )的第一斷面視圖；第二成像器件(410),所述第二成像器件U10)被配置成獲取所述燃燒器(140、 202 )的笫二斷面視圖；以及處理器(435 ),被耦合到所述第一成像器件(405 )和所述第二成 像器件(410),所述處理器(435 )被配置成根據(jù)所述第一和第二視圖 來估計(jì)火球的位置。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述處理器(435 )被配置成根 據(jù)在所述第一和第二視圖中識(shí)別的特征來估計(jì)燃燒器(140、 202 )的火 球的位置。
10. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述處理器(435 )被配置成 根據(jù)所述火球的所述位置來計(jì)算頭部(145、 235 )相對(duì)于所述燃燒器(140、 202 )的對(duì)準(zhǔn)和定向。
11. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述處理器(435 )被配置成 控制所述燃燒器固定器組件(120、 200 )和所述參考固定器組件(430 ) 的運(yùn)動(dòng)，以便相對(duì)于所述燃燒器(140、 202 )對(duì)準(zhǔn)所述頭部(145、 235 )。
12. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述燃燒器固定器組件(120、 200 )包括旋轉(zhuǎn)固定器、角度計(jì)(460 )以及旋轉(zhuǎn)臺(tái)(465 )。
13. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括被配置成將來自所述燃燒器 (140、 202 )的光引導(dǎo)至所述第二成像器件(410)的鏡子(440 )。
14. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述處理器(435 )包括圖像 處理模塊(445 )和運(yùn)動(dòng)控制模塊(450 )。
15. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，還包括第一和第二光源(415、 420 ), 所述第一和第二光源(415、 420 )被配置成為所述第一和第二成像器件(405、 410)提供背后照明。
全文摘要
一種形成燃燒器組件(120、200)的方法，包括利用成像系統(tǒng)獲取燃燒器(140、202)的至少一個(gè)特征；根據(jù)所述特征確定火球的位置；根據(jù)火球的位置相對(duì)于頭部(145、235)或反射器(125)將燃燒器(140、202)移動(dòng)到對(duì)準(zhǔn)位置；以及將燃燒器(140、202)穩(wěn)固于所述對(duì)準(zhǔn)位置。
文檔編號(hào)H01J9/42GK101300655SQ200680040648
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2006年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者A·洛沃恩, D·胡恩, J·佩雷斯, J·李, K·科伊肯達(dá)爾, R·C·薩特恩, T·M·巴特爾 申請(qǐng)人:惠普開發(fā)有限公司