WO2006063577A1 - Verfahren und projektor zur bildprojektion - Google Patents

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WO2006063577A1
WO2006063577A1 PCT/DE2005/002265 DE2005002265W WO2006063577A1 WO 2006063577 A1 WO2006063577 A1 WO 2006063577A1 DE 2005002265 W DE2005002265 W DE 2005002265W WO 2006063577 A1 WO2006063577 A1 WO 2006063577A1
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image
projection
scanner
projection beam
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PCT/DE2005/002265
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English (en)
French (fr)
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Ulrich Hofmann
Georgios Fakas
Joachim Janes
Peter Blicharski
Bernd Wagner
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Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • H04N5/7416—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal
    • H04N5/7458—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal the modulator being an array of deformable mirrors, e.g. digital micromirror device [DMD]
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/101—Scanning systems with both horizontal and vertical deflecting means, e.g. raster or XY scanners

Definitions

  • the present invention relates to a method for image projection and to an image projector in which a projection beam is intensity-modulated and guided by deflection on a biaxial scanner to produce an image over a projection surface.
  • the horizontal movement and vertical movement must be synchronized with each other so that each image has an identical number of lines.
  • the fast line movement of the scanner is operated in a resonant manner, so that the required deflection angles are achieved by the resonance overshoot. Since such a resonant oscillating system can not be readjusted or corrected quickly enough in the case of a phase deviation (frequency shift), it is necessary to adapt the slow vertical motion to the movement of the fast axis. However, the slow axis does not have to be operated resonantly, so that the effect of the
  • Micromechanically produced scanners like any other mechanical product, have a certain amount of parameter dispersion. With reference to the resonant frequency, however, this means that every display constructed with such a scanner has to be calibrated.
  • the control and synchronization electronics of scanner and light source must be tuned very accurately to the resonant frequency of the scanner. The required effort on the electronics side can be very high under certain circumstances. The same applies to the working hours required. Both stand in the way of cost-effective mass production.
  • High image resolution requires large optical scan angles given the diameter of the projection beam. In order to be able to achieve this, it is necessary, based on the resonantly operated line deflection, to achieve the highest possible resonance peaking or a high mechanical quality factor Q.
  • the American manufacturer Microvision calls for its resonance scanner a quality factor of> 20,000.
  • a quality factor of> 20,000 At the same time, however, such a high quality means that the resonance pattern in the frequency spectrum is extremely sharp. This means that the high resonance peak is only achieved if the drive frequency is extremely precise is matched to the sharp maximum of the resonance curve. A slight deviation of the drive frequency from the resonance frequency leads immediately to a significant decrease in the scan amplitude due to the large steepness.
  • a high quality factor also results in an enormous steepness of the phase frequency response.
  • phase angle 0 °
  • phase angle 180 °
  • the object of the present invention is to specify a method for image projection and an image projector in which the image quality is less sensitive to fluctuating environmental conditions.
  • a projection beam is intensity modulated and guided by deflection on a biaxial scanner to produce an image over a projection surface.
  • the method is characterized in that during the image projection in each case a momentary
  • Position value is determined, which is associated with a current position of the projection beam on the projection surface, a local image information associated with the current position is read from an image memory and the projection beam is adjusted in intensity according to the read-out local image information.
  • the associated image projector comprises a first light source for a projection beam, a
  • the image projector comprises a position measuring device for determining an instantaneous position value which is assigned to a current position of the projection beam on a projection surface, and a control unit having an image memory which is connected to the position measuring device and the modulation device is configured such that it reads out a local image information assigned to the current position from the image memory and controls the modulation device in accordance with the read-out local image information.
  • Micromirror scanner with a two-axis adjustable micromirror explained in detail, but without being limited to micromirror scanner. Instead of a micromirror scanner, other biaxial scanners can also be used.
  • the scanner does not always have to be a reflective beam deflection system.
  • a transmissive beam deflection system can also be used, for example based on two lenses which are suitably displaced relative to one another.
  • the present method is a scanning projection method in which the image projector can be operated in almost any manner with respect to the deflection parameters.
  • the generation of the image on the projection surface can be done not only in the raster scan method but, for example, also in the Lissajous scan method.
  • the light source in the present method is not modulated by a precalculated sequence of pixel data, ie intensity values within a line. Rather, a fast
  • Position measuring device used to determine at each moment of the image projection a, the exact position of the projection beam on the projection surface associated position value.
  • a local image information associated with the current position in particular a pixel value of the pixel which the projection beam currently traverses on the projection surface, is read from an image memory.
  • the projection beam is set in intensity according to the read-out local image information.
  • the scanning geometry, d. H. the path on which the projection beam is guided over the projection surface is insignificant.
  • the present method, as well as the associated image projector thus always generate the image points at the correct location, irrespective of possible disturbances of the micromirror scanner or interfering influences on this scanner, so that no distortions caused by such disturbances occur.
  • the local image information corresponds to the image information that is to be displayed at a specific pixel within the image.
  • This is usually gray scale information, in the simplest case a simple Dark information in the form of the bit values 1 or 0.
  • the image information may additionally contain color information.
  • the projection beam is set in intensity via the modulation device. The same is carried out for the next determined position of the projection beam, wherein the position determination preferably takes place continuously or at very short time intervals, in which the projection beam, depending on the resolution to be displayed, moves no more than one pixel on the projection surface. In this way, the projection beam is modulated as a function of the respectively determined position and the image information assigned to this position.
  • instantaneous two-dimensional position values are thus determined during the image projection continuously or at very short time intervals in which the projection beam travels in dependence on a resolution to be displayed by one pixel on the projection surface each associated with a current position of the projection beam on the projection surface, each one of the current position of the projection beam associated local image information based on the determined position value read from an image memory and set the projection beam according to the read local image information in intensity.
  • the instantaneous position of the micromirror is preferably detected, from which this position on the projection surface, which corresponds to the image surface of the image to be displayed, can be derived.
  • the respective instantaneous position of the micromirror is detected via a measuring beam which impinges on the micromirror on an axis other than the projection beam and is directed onto a position-sensitive detector.
  • the instantaneous position of the projection beam on the projection surface can be determined at any time via the position signal of the position-sensitive detector.
  • the enormous advantage of the present method is that the scanner is the projection beam basically in any way over the screen can lead and yet each pixel is always projected in the right place with the right brightness, if the scanner completely covers the screen. If, for example, fluctuating ambient temperatures occur, which result in changed deflections of the micromirror, then the unambiguous assignment of each pixel to a defined solid angle of the projection is not disturbed.
  • Vsync, Hsync and Pixelclock on the other hand, there is a possibility of reaction in case of disturbances only from line to line. Within a line, it is therefore possible for image information to be distorted. This does not occur in the present process.
  • both axes of the micromirror scanner can be operated resonantly in order to exploit the resonance increase by the quality factor in both axes.
  • the scanner is always operated in its fundamental modes without having to force the projection beam onto a fixed path.
  • This mode of operation achieves the maximum excursion of the micromirror in both axes and thus a clear improvement in terms of resolution and image size.
  • this approach guarantees reliable operation even if the mechanical properties of the oscillator (scanner) should change, for example Temperature change.
  • the oscillator scanner
  • Lissajous scan figures are written which, depending on the frequency division ratio of the two axes, result in a high or low line density in the image.
  • the phase angle of the two axes can be specifically tuned to each other in order to complete a number of mutually offset partial images to a dense overall picture.
  • a defective micromirror scanner can be replaced by a new micromirror scanner without further calibration measures, which generally does not have the identical characteristic shafts due to the unavoidable specimen scattering. This is made possible by the independence of the present image projection from the deflection properties of the micromirror scanner.
  • Image projector means that external vibration or shock to the scanner does not interfere with the image, as is the case with conventional synchronization techniques.
  • the oscillation forced by the disturbance can be used just as well for image projection as the usually used electrostatic excitation of the micromirror.
  • Fig. 1 is a schematic representation of
  • FIG. 2 is a schematic representation of individual units of an exemplary image projector according to the present invention.
  • FIG 3 shows an example of an application of the present image projector.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a 2D scanner chip 1, which forms the micro-mirror scanner (MEMS scanner) of the present image projector.
  • the micromirror 2 is formed, which is deflected by two perpendicular axes by electrostatic actuation.
  • this mirror which is a mechanical oscillator with respect to each axis, can be operated in resonance in order to achieve maximum deflections.
  • a projection beam 3 which is directed onto the micromirror 2 by a modulated light source 4, for example a laser diode, is guided over a projection surface (not shown).
  • a second light source 5 which may also be realized by a laser diode provided as part of the image projector.
  • This second light source 5 emits a measuring beam 6, which is also directed at a different angle to the micromirror 2 and deflected by it. The deflection takes place on a two-dimensional, position-sensitive detector 7 arranged at the corresponding point.
  • This position-sensitive detector 7 delivers a signal which depends on the point of impact of the measuring beam 6 on the detector surface. From this signal, the x and y position of the measuring beam 6 on the detector surface can be determined. By a fixed assignment between these landing positions and the position of the projection beam 3 on the
  • this position can also be derived from the signal of the position-sensitive detector 7.
  • the two light sources 4, 5 are of course arranged rigidly and aligned.
  • Figure 2 shows an example of the individual units of an image projector, with which the present method is feasible.
  • the light source for the image projection forms a laser unit 8 together with the modulation device.
  • the modulated projection beam 3 generated by this laser unit 8 impinges on the micromirror 2 of the micromirror scanner and is deflected by the latter onto a projection surface (not shown).
  • the measuring beam 6 is directed via the further light source 5 via the micromirror 2 onto the position-sensitive detector 7.
  • the four leakage currents are processed in an analog signal conditioning in block 14 to normalized x- or y-position signals (according to the scheme (X2-Xl) / (X2 + X1), if X2 and Xl represent the two partial currents in the x direction ).
  • Analog signals are digitized in an analog-to-digital converter 9 and directly respond to the image memory module 10 described with image information. At the output of the addressed memory cell is now the information "1" or "0". With this signal, the modulation device of the laser unit 8 is controlled via the control unit 11 in order to adjust the intensity of the light source accordingly.
  • an image memory is used, which has two ports and can be simultaneously described and read out.
  • This data processing takes place in real time during operation of the image projector. While the projection beam crosses the position of a certain pixel on the projection surface, the electronics accesses the image memory with the aid of the determined x and y position and asks whether or not the corresponding image memory element is set in a one-bit representation , If the image memory element is set, then the laser is turned on. If the image memory element is not set, the laser remains off.
  • the coding can also be correspondingly inverted or transferred without restriction to a gray value representation. Accordingly, not a single bit is read from the image memory, but a data word consisting of a greater number of bits (e.g., 8, 12, 16, etc.) to adjust the brightness of the light source with the modulator. In the case of color information, such gray values, for example in the case of an RGB system, must be read out for each of the color channels involved in the color representation.
  • FIG. 3 shows a possible use of the present image projector in a mobile telephone 12 with which the image can then be projected onto a currently available surface in a sufficient size (projection surface 13).

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie einen Bildprojektor zur Bildprojektion, bei denen ein Projektionsstrahl (3) in der Intensität moduliert und durch Ablenkung an einem zweiachsigen Scanner zur Erzeugung eines Bildes über eine Projektionsfläche (13) geführt wird. Während der Bildprojektion wird jeweils ein momentaner Positionswert ermittelt, der einer momentanen Position des Projektionsstrahls (3) auf der Projektionsfläche (13) zugeordnet ist, eine der momentanen Position zugeordnete lokale Bildinformation aus einem Bildspeicher (10) ausgelesen und der Projektionsstrahl (3) entsprechend der ausgelesenen lokalen Bildinformation in der Intensität eingestellt. Mit dem vorliegenden Verfahren und dem zugehörigen Bildprojektor lässt sich eine Bildqualität erzielen, die weniger empfindlich gegenüber externen Störungen des Mikrospiegel Scanners ist.

Description

Verfahren und Projektor zur Bildprojektion
Technisches Anwendungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildprojektion sowie einen Bildprojektor, bei denen ein Projektionsstrahl in der Intensität moduliert und durch Ablenkung an einem zweiachsigen Scanner zur Erzeugung eines Bildes über eine Projektionsfläche geführt wird.
Stand der Technik
In den letzten Jahren hat die Display-Technik stetig an Bedeutung gewonnen. Besonders die Flüssigkristall-Technologie hat es ermöglicht, hochauflösende flache Displays herzustellen, welche aufgrund ihrer äußerst kompakten Abmessungen in immer neue Anwendungsbereiche vordringen konnten. Trotz dieses Vorzugs gibt es Anwendungsgebiete, in denen selbst die kompakten LC- Displays noch zu groß sind und daher an ihre Grenzen stoßen. Ein typisches Beispiel sind Mobiltelefone. Während die Handy-Hersteller einerseits das Ziel verfolgen, die Baugröße von Generation zu Generation kleiner und kompakter zu gestalten, läuft der Wunsch nach immer höherer Bildauflösung und größerer Bildwiedergabe dieser Entwicklung diametral entgegen. Einen möglichen Ausweg könnte daher die Bildprojektion bieten, vorausgesetzt, der Projektor lässt sich in das zur Verfügung stehende Bauvolumen integrieren. Die Bildgröße wird dabei im Wesentlichen durch den Projektionsabstand bestimmt und kann daher ein Viel- faches der Größe eines mobilen LC-Displays betragen. Aus diesem Grund wird seit mehreren Jahren an der Entwicklung von miniaturisierten Laserscannern gearbeitet, mit deren Hilfe es möglich sein soll, einen entsprechend intentsitätsmodulierten Laserstrahl so schnell über eine Projektionsfläche abzulenken, dass für das menschliche Auge der Eindruck eines stehenden Bildes entsteht. Die amerikanische Firma Microvision hat bereits Projektions-Displays mit SVGA-Auflösung realisiert. Ein Silizium-Mikrochip mit einer in zwei Achsen beweglich aufgehängten Spiegelplatte (MEMS- Aktuator) lenkt den eintreffenden Projektionsstrahl in erforderlicher Weise ab. Analog zum Bildaufbau in einem Fernseher wird der Projektionsstrahl zeilenweise sehr schnell (bis zu 2OkHz) abgelenkt, während eine gleichzeitig überlagerte Vertikalbewegung mit der Frequenz der Bildwiederholrate (typisch 30-60Hz) erfolgt. Die Horizontalbewegung und Vertikalbewegung müssen dabei zueinander synchronisiert werden, damit jedes Bild eine identische Anzahl von Zeilen besitzt. In der Regel wird die schnelle Zeilenbewegung des Scanners resonant betrieben, damit durch die Resonanz- Überhöhung die erforderlichen Ablenkwinkel erreicht werden. Da ein solches resonant oszillierendes System im Falle einer Phasenabweichung (Frequenzverschiebung) nicht schnell genug nachgeregelt bzw. korrigiert werden kann, ist es erforderlich, die langsame Vertikal- bewegung an die Bewegung der schnellen Achse anzupassen. Dazu muss die langsame Achse jedoch nicht resonant betrieben werden, so dass der Effekt der
Resonanzüberhöhung in dieser Achse nicht genutzt werden kann. Zusätzlich muss die Modulation der Lichtquelle mit der Scannerbewegung synchronisiert werden, damit jedes projizierte Bild an der gleichen Stelle beginnt und jede Zeile aus der gleichen Anzahl von Bildpunkten aufgebaut ist . Die für eine solche Raster-Bildprojektion erforderliche Synchronisation ist mit einigen nicht unerheblichen Problemen verbunden.
So besitzen mikromechanisch hergestellte Scanner wie jedes andere mechanische Produkt eine gewisse Parameterstreuung. Bezogen auf die Resonanzfrequenz bedeutet dies jedoch, dass jedes mit einem solchen Scanner aufgebaute Display kalibriert werden muss. Die Ansteuer- und Synchronisations-Elektronik von Scanner und Lichtquelle muss dabei sehr genau auf die Resonanzfrequenz des Scanners abgestimmt werden. Der hierzu erforderliche Aufwand auf der Elektronikseite kann unter Umständen sehr hoch sein. Das Gleiche gilt auch für die dazu aufzuwendende Arbeitszeit. Beides steht einer kostengünstigen Massenfertigung im Wege.
Eine hohe Bildauflösung erfordert bei gegebenem Durchmesser des Projektionsstrahls große optische Scanwinkel. Um diese erreichen zu können, ist es bezogen auf die resonant betriebene Zeilenablenkung erforderlich, eine möglichst hohe Resonanzüberhöhung bzw. einen hohen mechanischen Gütefaktor Q zu erzielen. Der amerikanische Hersteller Microvision nennt für seine Resonanzscanner einen Gütefaktor von > 20.000. Eine so hohe Güte hat jedoch gleichzeitig zur Folge, dass der Resonanzverlauf im FrequenzSpektrum extrem scharf ist. Das bedeutet, dass die hohe Resonanzüberhöhung nur dann erzielt wird, wenn die Ansteuerfrequenz äußerst präzise an das scharfe Maximum der Resonanzkurve angeglichen wird. Eine geringfügige Abweichung der Ansteuerfrequenz von der Resonanzfrequenz führt infolge der großen Steilheit sofort zu einer deutlichen Abnahme der Scanamplitude. Ein hoher Gütefaktor hat aber auch eine enorme Steilheit des Phasenfrequenzganges zur Folge. Während der Scanner unterhalb der Resonanzfrequenz mit dem Anregungssignal phasengleich ist (Phasenwinkel = 0°) , ändert sich die Phasenlage auf 90°, wenn sich der Scanner exakt in Resonanz befindet, und schwingt schließlich gegenphasig (Phasenwinkel = 180°), wenn die Anregungsfrequenz oberhalb der mechanischen Resonanzfrequenz des Scanners liegt. Aufgrund des steilen Phasenwechsels beim Durchgang durch die Resonanz können bereits kleinste Störungen der Umgebungsbedingungen zu erheblichen Veränderungen der Phasenlage und damit zu erheblichen Verzerrungen der Bildinformation innerhalb der gerade projizierten Zeile führen. Wiederum lässt sieht dies bestenfalls durch erheblichen Sensorik- und Elektronikaufwand ausgleichen.
Die genannten Probleme verstärken sich besonders dann, wenn das Projektionssystem starken Temperaturschwankungen ausgesetzt ist. Soll ein solches System etwa im Automobil verwendet werden, dann ist in der
Regel eine Einsatzfähigkeit des Systems im Temperaturbereich von -40° bis +85° gefordert. Temperaturschwankungen führen zu Änderungen der Materialeigenschaften und haben dadurch eine Verschiebung der mechanischen Resonanzfrequenz zur Folge, die die Bildwiedergabe negativ beeinflusst. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Bildprojektion sowie einen Bildprojektor anzugeben, bei denen die Bildqualität weniger empfindlich gegenüber schwankenden Umgebungs- bedingungen ist.
Darstellung der Erfindung
Die Aufgabe wird mit dem Verfahren sowie dem Bildprojektor gemäß den Patentansprüchen 1 bzw. 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sowie des Bildprojektors sind Gegenstand der Unteransprüche oder lassen sich der nachfolgenden Beschreibung sowie dem Ausführungsbeispiel entnehmen.
Bei dem vorliegenden Verfahren zur Bildprojektion wird ein Projektionsstrahl in der Intensität moduliert und durch Ablenkung an einem zweiachsigen Scanner zur Erzeugung eines Bildes über eine Projektionsfläche geführt wird. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass während der Bildprojektion jeweils ein momentaner
Positionswert ermittelt wird, der einer momentanen Position des Projektionsstrahls auf der Projektionsfläche zugeordnet ist, eine der momentanen Position zugeordnete lokale Bildinformation aus einem BiId- Speicher ausgelesen und der Projektionsstrahl entsprechend der ausgelesenen lokalen Bildinformation in der Intensität eingestellt wird.
Der zugehörige Bildprojektor umfasst eine erste Lichtquelle für einen Projektionsstrahl, eine
Modulationseinrichtung zur Modulation des Projektionsstrahls in der Intensität und einen zweiachsigen Scanner, an dem der Projektionsstrahl vertikal und horizontal abgelenkt wird. Der Bildprojektor zeichnet sich dadurch aus, dass er eine Positions-Messeinrichtung zur Ermittlung eines jeweils momentanen Positionswertes, der einer momentanen Position des Projektionsstrahls auf einer Projektionsfläche zugeordnet ist, und eine mit der Positions-Messeinrichtung und der Modulationseinrichtung verbundene Steuereinheit mit einem Bildspeicher umfasst, die so ausgebildet ist, dass sie eine der momentanen Position zugeordnete lokale Bildinformation aus dem Bildspeicher ausliest und die Modulationseinrichtung entsprechend der ausgelesenen lokalen Bildinformation ansteuert.
Das vorliegende Verfahren sowie der zugehörige Bildprojektor werden im Folgenden am Beispiel eines
Mikrospiegelscanners mit einem in zwei Achsen verstellbaren Mikrospiegel näher erläutert, ohne jedoch auf Mikrospiegelscanner beschränkt zu sein. Anstelle eines Mikrospiegelscanners lassen sich auch andere zwei- achsige Scanner einsetzen. Bei dem Scanner muss es sich auch nicht in jedem Falle um ein reflektives Strahl- ablenksystem handeln. Auch ein transmittives Strahlablenksystem kann verwendet werden, beispielsweise auf Basis zweier Linsen, die geeignet gegeneinander verschoben werden.
Bei dem vorliegenden Verfahren handelt es sich um ein scannendes Projektionsverfahren, bei dem der Bildprojektor hinsichtlich der Ablenkparameter in nahezu beliebiger Weise betrieben werden kann. So kann die Erzeugung des Bildes auf der Projektionsfläche nicht nur im Raster-Scan-Verfahren sondern beispielsweise auch im Lissajous-Scan-Verfahren erfolgen. Im Unterschied zu den bekannten Standardverfahren der Bildprojektion wird die Lichtquelle beim vorliegenden Verfahren nicht durch eine vorausberechnete Sequenz von Pixeldaten, d. h. von Intensitätswerten innerhalb einer Zeile, moduliert. Vielmehr wird eine schnelle
Positions-Messeinrichtung eingesetzt, um in jedem Moment der Bildprojektion einen, der exakten Position des Projektionsstrahls auf der Projektionsfläche zugeordneten Positionswert zu ermitteln. Eine der momentanen Position zugeordnete lokale Bildinformation, insbesondere ein Pixelwert des Bildpunktes, den der Projektionsstrahl auf der Projektionsfläche gerade überquert, wird aus einem Bildspeicher ausgelesen. Der Projektionsstrahl wird entsprechend der ausgelesenen lokalen Bildinformation in der Intensität eingestellt. Somit wird an jeder Position des Projektionsstrahls auf der Projektionsfläche immer der an dieser Stelle darzustellende korrekte Bildpunkt erzeugt . Die Scangeometrie, d. h. der Weg, auf dem der Projektionsstrahl über die Projektionsfläche geführt wird, ist dabei unerheblich. Das vorliegende Verfahren sowie der zugehörige Bildprojektor erzeugen somit auch unabhängig von möglichen Störungen des Mikrospiegelscanners oder störenden Einwirkungen auf diesen Scanner die BiId- punkte immer an der richtigen Stelle, so dass keinerlei durch derartige Störungen bedingte Verzerrungen auftreten.
Die lokale Bildinformation entspricht dabei der Bildinformation, die an einem bestimmten Bildpunkt innerhalb des Bildes angezeigt werden soll . Hierbei handelt es sich in der Regel um eine Grauwertinformation, im einfachsten Fall um eine einfache Hell- Dunkel-Information in Form der Bitwerte 1 bzw. 0. Die Bildinformation kann jedoch auch zusätzlich eine Farbinformation beinhalten. Entsprechend der ausgelesenen Bildinformation wird der Projektionsstrahl über die Modulationseinrichtung in der Intensität eingestellt. Das Gleiche wird für die nächste ermittelte Position des Projektionsstrahls durchgeführt, wobei die Positionsermittlung vorzugsweise kontinuierlich oder zumindest in sehr kurz hintereinander liegenden Zeitabständen erfolgt, in denen sich der Projektions- strahl in Abhängigkeit von der darzustellenden Auflösung höchstens um einen Bildpunkt auf der Projektionsfläche weiter bewegt. Auf diese Weise erfolgt eine Modulation des Projektionsstrahls in Abhängigkeit von der jeweils ermittelten Position und der dieser Position zugeordneten Bildinformation.
Bei dem vorliegenden Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung werden somit während der Bildprojektion kontinuierlich oder zumindest in sehr kurz hintereinander liegenden Zeitabständen, in denen sich der Projektionsstrahl in Abhängigkeit von einer darzustellenden Auflösung um einen Bildpunkt auf der Projektionsfläche weiterbewegt, momentane zwei- dimensionale Positionswerte ermittelt, die jeweils einer momentanen Position des Projektionsstrahls auf der Projektionsfläche zugeordnet sind, jeweils eine der momentanen Position des Projektionsstrahls zugeordnete lokale Bildinformation auf Basis des ermittelten Positionswertes aus einem Bildspeicher ausgelesen und der Projektionsstrahl entsprechend der ausgelesenen lokalen Bildinformation in der Intensität eingestellt. Für die Ermittlung der jeweiligen momentanen Position des Projektionsstrahls wird vorzugsweise die momentane Stellung des Mikrospiegels erfasst, aus der diese Position auf der Projektionsfläche, die der Bildfläche des darzustellenden Bildes entspricht, ableitbar ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens sowie des zugehörigen Projektors erfolgt die Erfassung der jeweils momentanen Stellung des Mikrospiegels über einen Messstrahl, der auf einer anderen Achse als der Projektionsstrahl auf den Mikrospiegel auftrifft und auf einen positionsempfindlichen Detektor gelenkt wird. Durch Zuordnung der von dem Messstrahl überstrichenen Fläche dieses positionsempfindlichen Detektors zur Projektionsfläche lässt sich über das Positionssignal des positionsempfindlichen Detektors jederzeit die momentane Position des Projektionsstrahls auf der Projektionsfläche ermitteln. Diese bspw. als x- und y-Koordinaten bzw. Zeilen- und Spaltennummer bezüglich der Bildmatrix
(Zeilen und Spalten) des Bildes erhaltene Positionsinformation kann unmittelbar zum Auslesen der Bildinformation eines in gleicher Weise aufgebauten Bildspeichers genutzt werden. So kann auf Basis der ermittelten Zeilen- und Spaltennummer direkt der an dieser Zeilen- und Spaltennummer im Bildspeicher eingeschriebene Wert ausgelesen werden. Auf diese Weise lässt sich eine sehr schnelle Einstellung der korrekten momentanen Intensität des Projektionsstrahles durch- führen.
Der enorme Vorteil des vorliegenden Verfahrens besteht darin, dass der Scanner den Projektionsstrahl grundsätzlich in beliebiger Weise über die Projektionsfläche führen kann und dennoch jeder Bildpunkt immer an der richtigen Stelle mit der richtigen Helligkeit projiziert wird, falls der Scanner die Projektionsfläche vollständig abdeckt. Liegen bspw. schwankende Umgebungstemperaturen vor, die veränderte Auslenkungen des Mikrospiegels zur Folge haben, dann wird die eindeutige Zuordnung jedes Bildpunktes zu einem definierten Raumwinkel der Projektion nicht gestört. Bei Einsatz eines Standardprojektions- verfahrens mit den Videosignalen Vsync, Hsync und Pixelclock hingegen besteht eine Reaktionsmöglichkeit bei auftretenden Störungen nur von Zeile zu Zeile. Innerhalb einer Zeile kann es also grundsätzlich zu Verzerrungen der Bildinformation kommen. Dies tritt beim vorliegenden Verfahren nicht auf.
Ein weiterer Vorteil des vorliegenden Verfahrens bzw. des zugehörigen Bildprojektors besteht darin, dass beide Achsen des Mikrospiegelscanners resonant betrieben werden können, um damit in beiden Achsen die Resonanzerhöhung durch den Gütefaktor auszunutzen. Der Scanner wird bei dieser Ausführungsform stets in seinen Grundschwingungsmoden betrieben, ohne den Projektions- strahl dabei auf eine feste Bahn zwingen zu müssen.
Durch diese Betriebsweise wird die maximale Auslenkung des Mikrospiegels in beiden Achsen und somit eine deutliche Verbesserung in Bezug auf Auflösung und Bildgröße erreicht. Für den Einsatz in rauer Umgebung, etwa im Mobiltelefon oder im Automobil, garantiert dieser Ansatz auch dann einen zuverlässigen Betrieb, wenn sich die mechanischen Eigenschaften des Oszillators (Scanners) ändern sollten, bspw. durch Temperaturänderung. Bei dieser Art der Ansteuerung werden Lissajous-Scan-Figuren geschrieben, die je nach Frequenzteilungsverhältnis der beiden Achsen eine hohe oder niedrige Zeilendichte im Bild ergeben. Um die Zeilendichte zu erhöhen, kann die Phasenlage der beiden Achsen zueinander gezielt durchgestimmt werden, um damit mehrere gegeneinander versetzte Teilbilder zu einem dicht geschriebenen Gesamtbild zu ergänzen.
Bei dem vorliegenden Bildprojektor kann ein defekter Mikrospiegelscanner ohne weitere Kalibriermaßnahmen durch einen neuen Mikrospiegelscanner ersetzt werden, der aufgrund der unvermeidbaren Exemplarstreuung in der Regel nicht die identischen Eigen- Schäften aufweist. Dies wird durch die Unabhängigkeit der vorliegenden Bildprojektion von den Ablenkeigenschaften des Mikrospiegelscanners ermöglicht.
Ein weiterer, bereits kurz angedeuteter Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens sowie des zugehörigen
Bildprojektors besteht darin, dass sich von außen auf den Scanner einwirkende Vibrationen oder Stöße nicht als Störungen im Bild auswirken, wie das bei konventionellen Synchronisationsverfahren der Fall ist. Die durch die Störung erzwungene Schwingung kann ebenso gut für die Bildprojektion verwendet werden wie die in der Regel eingesetzte elektrostatische Anregung des Mikro- spiegels.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Das vorliegende Verfahren sowie der zugehörige Bildprojektor werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen ohne Beschränkung des durch die Schutzansprüche vorgegebenen Schutzbereichs nochmals kurz erläutert . Hierbei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der
Positionserfassung bei dem vorliegenden Verfahren;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einzelner Einheiten eines beispielhaften Bildprojektors gemäß der vorliegenden Erfindung; sowie
Fig. 3 ein Beispiel für eine Anwendung des vorliegenden Bildprojektors.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt hierzu in schematisierter Darstellung einen 2D-Scanner-Chip 1, der den Mikro- spiegel-Scanner (MEMS-Scanner) des vorliegenden Bildprojektors bildet. In diesem Chip ist der Mikro- spiegel 2 ausgebildet, der um zwei senkrecht zueinander stehende Achsen durch elektrostatische Ansteuerung auslenkbar ist. Bei geeigneter Ansteuerfrequenz kann dieser Spiegel, der bezüglich jeder Achse einen mechanischen Oszillator darstellt, in Resonanz betrieben werden, um maximale Auslenkungen zu erreichen. Durch diese Auslenkungen wird ein Projektions- strahl 3, der von einer modulierten Lichtquelle 4, beispielsweise einer Laserdiode, auf den Mikrospiegel 2 gerichtet wird, über eine nicht dargestellte Projektionsfläche geführt. Neben der Lichtquelle 4 für die Projektion ist eine zweite Lichtquelle 5, die ebenfalls durch eine Laserdiode realisiert sein kann, als Teil des Bildprojektors vorgesehen. Diese zweite Lichtquelle 5 emittiert einen Messstrahl 6, der unter einem anderen Winkel ebenfalls auf den Mikrospiegel 2 gerichtet und von diesem abgelenkt wird. Die Ablenkung erfolgt auf einen an der entsprechenden Stelle angeordneten zweidimensionalen, positionsempfindlichen Detektor 7. Dieser positionsempfindliche Detektor 7 liefert ein Signal, das vom Auftreffpunkt des Mess- strahls 6 auf der Detektorfläche abhängig ist. Aus diesem Signal lässt sich die x- und y-Position des Messstrahls 6 auf der Detektorfläche ermitteln. Durch eine feste Zuordnung zwischen diesen Auftreffpositionen und der Position des Projektionsstrahls 3 auf der
Projektionsfläche kann diese Position ebenfalls aus dem Signal des positionsempfindlichen Detektors 7 abgeleitet werden. Die beiden Lichtquellen 4, 5 sind dabei selbstverständlich starr zueinander angeordnet und ausgerichtet.
Figur 2 zeigt ein Beispiel für die einzelnen Einheiten eines Bildprojektors, mit dem das vorliegende Verfahren durchführbar ist. Die Lichtquelle für die Bildprojektion bildet in dieser Darstellung zusammen mit der Modulationseinrichtung eine Lasereinheit 8. Der von dieser Lasereinheit 8 erzeugte modulierte Projektionsstrahl 3 trifft auf den Mikrospiegel 2 des Mikrospiegelscanners und wird durch diesen auf eine nicht dargestellte Projektionsfläche abgelenkt.
Gleichzeitig wird über die weitere Lichtquelle 5 der Messstrahl 6 über den Mikrospiegel 2 auf den positionsempfindlichen Detektor 7 gerichtet. Von diesem Detektor 7 werden die vier Ableitströme in einer analogen Signalaufbereitung in Baustein 14 zu normierten x- bzw. y-Positionssignalen verarbeitet (nach dem Schema (X2- Xl) / (X2+X1) , wenn X2 und Xl die beiden Teilströme in x- Richtung darstellen) . Die beiden aufbereiteten
Analogsignale werden in einem Analog-Digital-Konverter 9 digitalisiert und sprechen unmittelbar den mit Bildinformation beschriebenen Bildspeicherbaustein 10 an. Am Ausgang der angesprochenen Speicherzelle liegt nun die Information „1" oder „0" an. Mit diesem Signal wird über die Steuereinheit 11 die Modulationseinrichtung der Lasereinheit 8 angesteuert, um die Intensität der Lichtquelle entsprechend einzustellen. Vorzugsweise wird hierbei ein Bildspeicher eingesetzt, der über zwei Ports verfügt und gleichzeitig beschrieben und ausgelesen werden kann.
Diese Datenverarbeitung erfolgt in Echtzeit beim Betrieb des Bildprojektors. Während der Projektions- strahl die Position eines bestimmten Bildpunktes auf der Projektionsfläche überquert, greift die Elektronik mit Hilfe der ermittelten x- und y-Position auf den Bildspeicher zu und erfragt, ob das entsprechende Bildspeicherelement bei einer Ein-Bit-Darstellung gesetzt ist oder nicht. Ist das Bildspeicherelement gesetzt, dann wird der Laser angeschaltet. Ist das Bildspeicherelement nicht gesetzt, bleibt der Laser aus.
Natürlich lässt sich die Codierung auch entsprechend invertieren oder ohne Einschränkung auch auf eine Grauwertdarstellung übertragen. Entsprechend wird dann nicht ein einziges Bit aus dem Bildspeicher ausgelesen, sondern ein Datenwort bestehend aus einer größeren Anzahl von Bits (z. B. 8, 12, 16, usw.), um die Helligkeit der Lichtquelle mit der Modulationseinrichtung entsprechend einzustellen. Handelt es sich um Farbinformation, so müssen derartige Grauwerte, beispielsweise bei einem RGB-System, für jeden der an der Farbdarstellung beteiligten Farbkanäle ausgelesen werden.
Durch die Bewegung des Projektionsstrahls über die Projektionsfläche wird zu jedem Zeitpunkt eine derartige Positionserfassung und Einstellung der Intensität der Lichtquelle vorgenommen, so dass der Projektionsstrahl auf dieser Basis moduliert wird, um das Bild auf die Projektionsfläche zu schreiben.
Figur 3 zeigt schließlich eine mögliche Verwendung des vorliegenden Bildprojektors in einem Mobiltelefon 12, mit dem dann auf eine gerade zur Verfügung stehende Fläche das Bild in einer ausreichenden Größe projiziert werden kann (Projektionsfläche 13) .
Bezugszeichenliste
1 2D-Scanner-Chip
2 Mikrospiegel 3 Projektionsstrahl
4 Lichtquelle
5 Lichtquelle
6 Messstrahl
7 positionsempfindlicher Detektor 8 Lasereinheit
9 Analog-Digital-Konverter
10 Bildspeicher
11 Steuereinheit
12 Mobiltelefon 13 Projektionsfläche
14 Baustein für analoge Signalaufbereitung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bildprojektion, bei dem ein Projektionsstrahl (3) in der Intensität moduliert und durch Ablenkung an einem zweiachsigen Scanner zur Erzeugung eines Bildes über eine Projektions- fläche (13) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bildprojektion jeweils ein momentaner Positionswert ermittelt wird, der einer momentanen Position des Projektionsstrahls (3) auf der Projektionsfläche (13) zugeordnet ist, eine der momentanen Position zugeordnete lokale Bildinformation aus einem Bildspeicher (10) ausgelesen und der Projektionsstrahl (3) entsprechend der ausgelesenen lokalen Bildinformation in der Intensität eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionswert als Wertepaar aus einer
Zeilen- und einer Spaltennummer bezüglich einer Bildmatrix des Bildes ermittelt und die der momentanen Position zugeordnete lokale Bildinformation durch direkten Zugriff über die ermittelte Zeilen- und Spaltennummer aus dem Bildspeicher (10) ausgelesen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine momentane Stellung des Scanners erfasst wird, um die momentane Position des Projektionsstrahls (3) auf der Projektionsfläche (13) zu ermitteln.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der momentanen Stellung des Scanners ein zusätzlicher Messstrahl (6) über den Scanner auf einen positionsempfindlichen Detektor (7) gelenkt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektionsstrahl (3) zeilenweise über die Projektionsfläche (13) geführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als zweiachsiger Scanner ein Mikrospiegel- Scanner mit einem in zwei Achsen verstellbaren Mikrospiegel (2) eingesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrospiegelscanner in beiden Achsen in Resonanz betrieben wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Projektionsstrahl (3) ein Laserstrahl eingesetzt wird.
9. Bildprojektor mit einer ersten Lichtquelle (4) für einen Projektionsstrahl (3), einer Modulationseinrichtung zur Modulation des Projektionsstrahls (3) in der Intensität und einem zweiachsigen Scanner, über den der Projektionsstrahl (3) abgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildprojektor eine Positions-Messein- richtung (5, 7) zur Ermittlung eines jeweils momentanen Positionswertes, der einer momentanen Position des Projektionsstrahls (3) auf einer Projektionsfläche (13) zugeordnet ist, und eine mit der Positions-Messeinrichtung (5, 7) und der Modulationseinrichtung verbundene Steuereinheit (11) mit einem Bildspeicher (10) umfasst, die so ausgebildet ist, dass sie eine der momentanen Position zugeordnete lokale Bildinformation aus dem Bildspeicher (10) ausliest und die Modulationseinrichtung entsprechend der ausgelesenen lokalen Bildinformation ansteuert.
10. Bildprojektor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Positions-Messeinrichtung (5, 7) und die Steuereinheit (11) so ausgebildet sind, dass der Positionswert als Wertepaar aus einer Zeilen- und einer Spaltennummer bezüglich einer Bildmatrix des Bildes ermittelt und die der momentanen Position zugeordnete lokale Bildinformation durch direkten Zugriff über die ermittelte Zeilen- und Spaltennummer aus dem Bildspeicher ausgelesen wird.
11. Bildprojektor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Positions-Messeinrichtung (5, 7) einen positionsempfindlichen Detektor (7) und eine zweite Lichtquelle (5) für einen Messstrahl (6) umfasst, der über den Scanner auf den positionsempfindlichen Detektor (7) abgelenkt wird.
12. Bildprojektor nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (4) und/oder zweite Lichtquelle (5) Laser sind.
13. Bildprojektor nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Scanner ein MikrospiegelScanner mit einem um zwei Achsen verstellbaren Mikrospiegel (2) ist.
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WO (1) WO2006063577A1 (de)

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007011425A1 (de) * 2007-03-08 2008-09-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Projektionsvorrichtung zum scannenden Projizieren
DE102007032801A1 (de) 2007-07-10 2009-01-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Projizieren elektromagnetischer Strahlung
EP2208354A4 (de) * 2007-10-10 2010-12-22 Gerard Dirk Smits Bildprojektor mit verfolgung von reflektiertem licht
WO2011082789A1 (de) * 2009-12-14 2011-07-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Ablenkeinrichtung für eine projektionsvorrichtung, projektionsvorrichtung zum projizieren eines bildes und verfahren zum ansteuern einer ablenkeinrichtung für eine projektionsvorrichtung
US20120105477A1 (en) * 2010-11-01 2012-05-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for displaying data in portable terminal
US8573783B2 (en) 2010-03-01 2013-11-05 Gerard Dirk Smits Safety device for scanned projector and illumination systems
US8711370B1 (en) 2012-10-04 2014-04-29 Gerard Dirk Smits Scanning optical positioning system with spatially triangulating receivers
US8971568B1 (en) 2012-10-08 2015-03-03 Gerard Dirk Smits Method, apparatus, and manufacture for document writing and annotation with virtual ink
US9377533B2 (en) 2014-08-11 2016-06-28 Gerard Dirk Smits Three-dimensional triangulation and time-of-flight based tracking systems and methods
US9753126B2 (en) 2015-12-18 2017-09-05 Gerard Dirk Smits Real time position sensing of objects
US9810913B2 (en) 2014-03-28 2017-11-07 Gerard Dirk Smits Smart head-mounted projection system
US9813673B2 (en) 2016-01-20 2017-11-07 Gerard Dirk Smits Holographic video capture and telepresence system
US9946076B2 (en) 2010-10-04 2018-04-17 Gerard Dirk Smits System and method for 3-D projection and enhancements for interactivity
US10043282B2 (en) 2015-04-13 2018-08-07 Gerard Dirk Smits Machine vision for ego-motion, segmenting, and classifying objects
US10067230B2 (en) 2016-10-31 2018-09-04 Gerard Dirk Smits Fast scanning LIDAR with dynamic voxel probing
US10261183B2 (en) 2016-12-27 2019-04-16 Gerard Dirk Smits Systems and methods for machine perception
US10379220B1 (en) 2018-01-29 2019-08-13 Gerard Dirk Smits Hyper-resolved, high bandwidth scanned LIDAR systems
US10473921B2 (en) 2017-05-10 2019-11-12 Gerard Dirk Smits Scan mirror systems and methods
US10591605B2 (en) 2017-10-19 2020-03-17 Gerard Dirk Smits Methods and systems for navigating a vehicle including a novel fiducial marker system
US11829059B2 (en) 2020-02-27 2023-11-28 Gerard Dirk Smits High resolution scanning of remote objects with fast sweeping laser beams and signal recovery by twitchy pixel array
US12025807B2 (en) 2010-10-04 2024-07-02 Gerard Dirk Smits System and method for 3-D projection and enhancements for interactivity

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012219666B4 (de) 2012-10-26 2023-06-22 Robert Bosch Gmbh Projektionsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Projektionsvorrichtung
DE102018209886B4 (de) 2018-06-19 2020-02-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Einrichtung zur Projektion eines Laserstrahls zur Erzeugung eines Bildes auf der Netzhaut eines Auges und Brilleneinrichtung mit zwei derartigen Einrichtungen
DE102019207073B4 (de) 2019-05-15 2021-02-18 OQmented GmbH Bilderzeugungseinrichtung für ein scannendes Projektionsverfahren mit Bessel-ähnlichen Strahlen
DE102023119177A1 (de) 2023-07-20 2025-01-23 OQmented GmbH Sendervorrichtung und Empfängervorrichtung für einen Projektor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0392256A2 (de) * 1989-04-10 1990-10-17 NILFORD LABORATORIES, INC., doing business as AMTEL VIDEO Abtastung für ein Bildanzeigesystem
US6201629B1 (en) * 1997-08-27 2001-03-13 Microoptical Corporation Torsional micro-mechanical mirror system
US20020196226A1 (en) * 1999-08-05 2002-12-26 Microvision, Inc. Scanned display with variation compensation
US20040218155A1 (en) * 2001-10-05 2004-11-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Forderungder Angewandten Projection apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5694237A (en) * 1996-09-25 1997-12-02 University Of Washington Position detection of mechanical resonant scanner mirror
US6018408A (en) * 1999-03-26 2000-01-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Laser projection display apparatus
US6525310B2 (en) * 1999-08-05 2003-02-25 Microvision, Inc. Frequency tunable resonant scanner
DE10135418B4 (de) * 2001-07-20 2004-07-15 Jenoptik Ldt Gmbh Rasterprojektion eines Bildes mit hin- und hergehender Lichtstrahlführung
JP4379331B2 (ja) * 2002-05-17 2009-12-09 マイクロビジョン，インク． 一つの次元において画像ビームを掃引し、第二の次元において画像ビームを双方向に掃引する装置及び方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0392256A2 (de) * 1989-04-10 1990-10-17 NILFORD LABORATORIES, INC., doing business as AMTEL VIDEO Abtastung für ein Bildanzeigesystem
US6201629B1 (en) * 1997-08-27 2001-03-13 Microoptical Corporation Torsional micro-mechanical mirror system
US20020196226A1 (en) * 1999-08-05 2002-12-26 Microvision, Inc. Scanned display with variation compensation
US20040218155A1 (en) * 2001-10-05 2004-11-04 Fraunhofer-Gesellschaft zur Forderungder Angewandten Projection apparatus

Cited By (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007011425A1 (de) * 2007-03-08 2008-09-11 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Projektionsvorrichtung zum scannenden Projizieren
US7847997B2 (en) 2007-03-08 2010-12-07 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. Projection apparatus for scanningly projection
DE102007032801A1 (de) 2007-07-10 2009-01-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Projizieren elektromagnetischer Strahlung
US8282222B2 (en) 2007-10-10 2012-10-09 Gerard Dirk Smits Image projector with reflected light tracking
US10962867B2 (en) 2007-10-10 2021-03-30 Gerard Dirk Smits Method, apparatus, and manufacture for a tracking camera or detector with fast asynchronous triggering
US9581883B2 (en) 2007-10-10 2017-02-28 Gerard Dirk Smits Method, apparatus, and manufacture for a tracking camera or detector with fast asynchronous triggering
US8430512B2 (en) 2007-10-10 2013-04-30 Gerard Dirk Smits Photonjet scanner projector
US8696141B2 (en) 2007-10-10 2014-04-15 Gerard Dirk Smits Method, apparatus, and manufacture for a tracking camera or detector with fast asynchronous triggering
EP3836539A1 (de) * 2007-10-10 2021-06-16 Gerard Dirk Smits Bildprojektor mit verfolgung von reflektiertem licht
EP2208354A4 (de) * 2007-10-10 2010-12-22 Gerard Dirk Smits Bildprojektor mit verfolgung von reflektiertem licht
WO2011082789A1 (de) * 2009-12-14 2011-07-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Ablenkeinrichtung für eine projektionsvorrichtung, projektionsvorrichtung zum projizieren eines bildes und verfahren zum ansteuern einer ablenkeinrichtung für eine projektionsvorrichtung
JP2013513828A (ja) * 2009-12-14 2013-04-22 フラウンホッファー−ゲゼルシャフト・ツァー・フォデラング・デル・アンゲワンテン・フォーシュング・エー．ファウ． 投射装置用の偏向装置、画像を投射する投射装置、及び、投射装置用の偏向装置を制御する方法
US9151949B2 (en) 2009-12-14 2015-10-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Deflection device for a projection apparatus, projection apparatus for projecting an image and method for controlling a deflection apparatus for a projection apparatus
US8573783B2 (en) 2010-03-01 2013-11-05 Gerard Dirk Smits Safety device for scanned projector and illumination systems
US12025807B2 (en) 2010-10-04 2024-07-02 Gerard Dirk Smits System and method for 3-D projection and enhancements for interactivity
US9946076B2 (en) 2010-10-04 2018-04-17 Gerard Dirk Smits System and method for 3-D projection and enhancements for interactivity
US12542890B2 (en) 2010-10-04 2026-02-03 Voxelsensors Srl System and method for 3-D projection and enhancements for interactivity
US20120105477A1 (en) * 2010-11-01 2012-05-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for displaying data in portable terminal
US9245469B2 (en) * 2010-11-01 2016-01-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for displaying data in portable terminal
US10102786B2 (en) 2010-11-01 2018-10-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for displaying data in portable terminal
US8711370B1 (en) 2012-10-04 2014-04-29 Gerard Dirk Smits Scanning optical positioning system with spatially triangulating receivers
US8971568B1 (en) 2012-10-08 2015-03-03 Gerard Dirk Smits Method, apparatus, and manufacture for document writing and annotation with virtual ink
US9501176B1 (en) 2012-10-08 2016-11-22 Gerard Dirk Smits Method, apparatus, and manufacture for document writing and annotation with virtual ink
US10061137B2 (en) 2014-03-28 2018-08-28 Gerard Dirk Smits Smart head-mounted projection system
US9810913B2 (en) 2014-03-28 2017-11-07 Gerard Dirk Smits Smart head-mounted projection system
US10324187B2 (en) 2014-08-11 2019-06-18 Gerard Dirk Smits Three-dimensional triangulation and time-of-flight based tracking systems and methods
US9377533B2 (en) 2014-08-11 2016-06-28 Gerard Dirk Smits Three-dimensional triangulation and time-of-flight based tracking systems and methods
US11137497B2 (en) 2014-08-11 2021-10-05 Gerard Dirk Smits Three-dimensional triangulation and time-of-flight based tracking systems and methods
US10325376B2 (en) 2015-04-13 2019-06-18 Gerard Dirk Smits Machine vision for ego-motion, segmenting, and classifying objects
US10043282B2 (en) 2015-04-13 2018-08-07 Gerard Dirk Smits Machine vision for ego-motion, segmenting, and classifying objects
US10157469B2 (en) 2015-04-13 2018-12-18 Gerard Dirk Smits Machine vision for ego-motion, segmenting, and classifying objects
US10274588B2 (en) 2015-12-18 2019-04-30 Gerard Dirk Smits Real time position sensing of objects
US11714170B2 (en) 2015-12-18 2023-08-01 Samsung Semiconuctor, Inc. Real time position sensing of objects
US9753126B2 (en) 2015-12-18 2017-09-05 Gerard Dirk Smits Real time position sensing of objects
US10502815B2 (en) 2015-12-18 2019-12-10 Gerard Dirk Smits Real time position sensing of objects
US10084990B2 (en) 2016-01-20 2018-09-25 Gerard Dirk Smits Holographic video capture and telepresence system
US10477149B2 (en) 2016-01-20 2019-11-12 Gerard Dirk Smits Holographic video capture and telepresence system
US9813673B2 (en) 2016-01-20 2017-11-07 Gerard Dirk Smits Holographic video capture and telepresence system
US10067230B2 (en) 2016-10-31 2018-09-04 Gerard Dirk Smits Fast scanning LIDAR with dynamic voxel probing
US10935659B2 (en) 2016-10-31 2021-03-02 Gerard Dirk Smits Fast scanning lidar with dynamic voxel probing
US10451737B2 (en) 2016-10-31 2019-10-22 Gerard Dirk Smits Fast scanning with dynamic voxel probing
US10564284B2 (en) 2016-12-27 2020-02-18 Gerard Dirk Smits Systems and methods for machine perception
US11709236B2 (en) 2016-12-27 2023-07-25 Samsung Semiconductor, Inc. Systems and methods for machine perception
US10261183B2 (en) 2016-12-27 2019-04-16 Gerard Dirk Smits Systems and methods for machine perception
US10473921B2 (en) 2017-05-10 2019-11-12 Gerard Dirk Smits Scan mirror systems and methods
US11067794B2 (en) 2017-05-10 2021-07-20 Gerard Dirk Smits Scan mirror systems and methods
US10591605B2 (en) 2017-10-19 2020-03-17 Gerard Dirk Smits Methods and systems for navigating a vehicle including a novel fiducial marker system
US10935989B2 (en) 2017-10-19 2021-03-02 Gerard Dirk Smits Methods and systems for navigating a vehicle including a novel fiducial marker system
US10725177B2 (en) 2018-01-29 2020-07-28 Gerard Dirk Smits Hyper-resolved, high bandwidth scanned LIDAR systems
US10379220B1 (en) 2018-01-29 2019-08-13 Gerard Dirk Smits Hyper-resolved, high bandwidth scanned LIDAR systems
US11829059B2 (en) 2020-02-27 2023-11-28 Gerard Dirk Smits High resolution scanning of remote objects with fast sweeping laser beams and signal recovery by twitchy pixel array

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004060576B4 (de) 2017-12-14
DE102004060576A1 (de) 2006-07-06

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