專利名稱：：筆投影顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種投影顯示器。本發(fā)明對(duì)于能夠合并到一個(gè)手持書(shū)寫(xiě)設(shè)備如墨水筆或計(jì)算機(jī)輸入筆中的一種投影顯示器具有特別的申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
：在我們的社會(huì)中計(jì)算機(jī)已經(jīng)變得無(wú)所不在，而且在日常生活的每個(gè)方面都使用到計(jì)算機(jī)。雖然現(xiàn)代計(jì)算機(jī)能夠通過(guò)聲音給用戶提供信息，但是對(duì)于大多數(shù)計(jì)算機(jī)傳輸信息的首要方式是視覺(jué)的。也就是說(shuō)，大多數(shù)計(jì)算機(jī)會(huì)在監(jiān)視器上可視地給一個(gè)用戶顯示信息，一個(gè)監(jiān)視器諸如一個(gè)陰極射線管顯示器、一個(gè)液晶顯示器或一個(gè)等離子顯示器。因此，盡管一個(gè)計(jì)算機(jī)的處理或存儲(chǔ)組件能夠做得非常小，但是要進(jìn)一步減小常規(guī)計(jì)算機(jī)的尺寸實(shí)際上受到必須有一個(gè)可視顯示監(jiān)視器的限制。因此，存在對(duì)一個(gè)小顯示監(jiān)視器的需求，這個(gè)顯示器監(jiān)視能夠舒適地顯示由一個(gè)計(jì)算機(jī)所提供的信息，但卻不需要占用一塊大的固定區(qū)域。概述有利的是，本發(fā)明瞄準(zhǔn)了一個(gè)投影顯示器，這個(gè)顯示器能夠在一個(gè)入射面上顯示圖象諸如與來(lái)自一個(gè)計(jì)算機(jī)的圖象信息對(duì)應(yīng)的圖象。盡管由一個(gè)按照本發(fā)明的投影顯示器所顯示的圖象能夠大到足以易于閱讀，但是這個(gè)投影顯示器的組件能夠做得小到足以安裝在一個(gè)手持書(shū)寫(xiě)工具如一支墨水筆或數(shù)字圖象輸入板的輸入筆的里面。在一個(gè)按照本發(fā)明的投影顯示器中，一個(gè)振蕩器振蕩一個(gè)由投射器(lightprojector)所投射的光。更特別的是，振蕩器同時(shí)在一個(gè)第一方向和一個(gè)與第一方向垂直的第二方向上振蕩所投射的光。例如，振蕩器可同時(shí)在一個(gè)X方向和一個(gè)Y方向兩個(gè)方向上同時(shí)振蕩所投射的光。在這種方式下，光投射器所產(chǎn)生的光將以一個(gè)光柵模式(rasterpattern)掃描一個(gè)入射表面。同時(shí)，所投射的光被調(diào)制成與基于圖象數(shù)據(jù)的光柵掃描過(guò)程同步。這樣，所投射的光被調(diào)制和振蕩，因此它在一個(gè)掃描區(qū)域上產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于圖象數(shù)據(jù)的圖象。前面本發(fā)明的概述，和下面較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，在閱讀時(shí)結(jié)合附圖將能更好地理解。圖1示出按照本發(fā)明的不同實(shí)施例的一個(gè)投影顯示器的原理圖。圖2A和2B圖示在不同的振動(dòng)模式中一根光纖的運(yùn)動(dòng)。圖3A和3B圖示從不同的線掃描方向振蕩頻率與刷新振蕩頻率的比率所獲得的投影分辨率。圖4A和4B圖示象素信息是如何能夠被轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)的。圖5圖示一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的筆投影顯示器。圖6圖示一個(gè)按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的光投射器單元。詳細(xì)說(shuō)明綜述圖1示出一個(gè)按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的投影顯示器101。如在這幅圖中所看到的，投影顯示器101包括一個(gè)用于產(chǎn)生和投射光的光投射器單元103，一個(gè)用于振蕩從光投射器103投射的光的振蕩器單元105，和一個(gè)頻率發(fā)生器與調(diào)制單元107。投影顯示器101還包括一個(gè)圖象數(shù)據(jù)輸入單元109和一個(gè)控制單元111。如將在下面詳細(xì)地解釋的，頻率發(fā)生與調(diào)制單元107驅(qū)動(dòng)振蕩器105并且調(diào)制由光投射器103發(fā)射的光。接著，振蕩器單元105在二維上振蕩由光投射器單元103所投射的光。更特別的是，振蕩器單元105振蕩由光投射器單元103所產(chǎn)生的光，因此所投射的光以一個(gè)光柵模式掃描一個(gè)入射表面。在同一時(shí)間，頻率發(fā)生和調(diào)制單元107調(diào)制由光投射器單元103所產(chǎn)生的光以與掃描過(guò)程和由圖象數(shù)據(jù)輸入單元109提供的圖象數(shù)據(jù)同步。以此方式，所發(fā)射的光被調(diào)制和振蕩，使得它在一掃描區(qū)域上產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于圖象數(shù)據(jù)的圖象。然后控制單元111控制頻率發(fā)生與調(diào)制單元107和圖象輸入單元109的操作。光投射器單元如在圖1中所看到的，光投射器單元103包括一個(gè)產(chǎn)生光的光源113和一個(gè)傳送來(lái)自光源113的光的光傳輸裝置(lighttransmissiondevice)115。如將在下面詳細(xì)解釋的，當(dāng)光投射器113所發(fā)射的光在一個(gè)入射表面如一張空白的紙、一個(gè)白板甚至于一個(gè)桌面上被掃描過(guò)時(shí)，它被調(diào)制形成單獨(dú)的象素。這樣，一個(gè)發(fā)射出一條狹窄聚焦的光束的光源113比一個(gè)發(fā)射出一條較寬且更發(fā)散的光束提供一個(gè)更高的顯示分辨率。因此，在本發(fā)明的圖示實(shí)施例中，光源113是一個(gè)中心波長(zhǎng)約為650nm的激光二極管。如那些本
技術(shù)領(lǐng)域：
中的普通技術(shù)人員將了解的，一個(gè)激光二極管很方便發(fā)射一條聚焦且相干的光束，這條光束讓投影顯示器101以一高分辨率顯示單個(gè)象素。如在圖5中所看到的，用于圖示的實(shí)施例的光傳輸裝置115是一條光纖115A和透鏡115B的組合。光纖115A沿其被彎曲的方向投射激光二極管113所發(fā)出的光。也就是說(shuō)，光纖115A允許將激光二極管113所發(fā)出的光投射到各種各樣的方向，而不用實(shí)際移動(dòng)激光二極管113本身的方向。改為只要彎曲光纖115A，讓它指向一個(gè)指定的方向，從發(fā)光二極管113發(fā)出的光將會(huì)沿著這個(gè)方向投射。然后透鏡115B保持由光纖115A傳輸?shù)乃鶄鬏數(shù)墓馐莫M窄性。在圖示的實(shí)施例中，光纖115A大約長(zhǎng)12mm。不過(guò)，如在下面將詳細(xì)地討論的，光纖115A的長(zhǎng)度可以變化，取決于要使光纖115A振蕩的頻率。也應(yīng)該注意到，在本發(fā)明不同的實(shí)施例中，光源113可以使用其它類型的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。例如，光源113可以使用一個(gè)以任何適當(dāng)?shù)目梢暡ㄩL(zhǎng)或以多個(gè)波長(zhǎng)提供光的激光二極光來(lái)實(shí)現(xiàn)。光源113還可以使用其它類型的相干光產(chǎn)生設(shè)備實(shí)現(xiàn)，諸如氣體激光器或固體激光器。光源113甚至可以使用一個(gè)非相干光設(shè)備實(shí)現(xiàn)，諸如傳統(tǒng)的白熾燈、熒光燈或發(fā)光二極管(LED)。如將從上面本發(fā)明操作的討論中所了解的，光源113只需要能夠產(chǎn)生一個(gè)足夠狹窄的光束，使得能夠在一要求的距離上以一要求的分辨率投射單個(gè)象素。同樣，光傳輸裝置115也可以使用替換的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。例如，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，光傳輸裝置115可使用一個(gè)或多個(gè)透鏡實(shí)現(xiàn)，并省略任何光纖115A的使用。光傳輸裝置113甚至也可以一起被省略。例如，如將在下面詳細(xì)地討論的，本發(fā)明的一些實(shí)施例可以直接振蕩光源113，而不是振蕩光傳輸裝置115。在這些實(shí)施例中，光傳輸裝置115可以是不必要的，因而在本發(fā)明的這些實(shí)施例中不提供光傳輸裝置。如果投影顯示101是在一個(gè)便攜式結(jié)構(gòu)中構(gòu)成的，則來(lái)自光源113的光可能會(huì)不注意地射入一個(gè)用戶或某個(gè)站在靠近該用戶的人的眼睛中。因此，更為有利的是光源113可用低壓電源來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)低壓電源產(chǎn)生的光能夠讓人的眼睛安全地觀看。例如，在圖示的實(shí)施例中，激光二極管113發(fā)射650nm波長(zhǎng)的光，并且它的工作電流小于20mA。在它所射出的光由光纖115A和透鏡115B傳輸后，所發(fā)射的光的輸出功率大約是1mW。當(dāng)然，能夠替換地使用其它能發(fā)射對(duì)于人的眼睛是安全的光的低功率結(jié)構(gòu)。振蕩器單元現(xiàn)在轉(zhuǎn)到振蕩器單元105，振蕩器單元包括一個(gè)X方向振蕩器117和一個(gè)Y方向振蕩器119。然后一個(gè)波形發(fā)生器121產(chǎn)生一個(gè)波形信號(hào)驅(qū)動(dòng)X方向振蕩器117，而一個(gè)波形發(fā)生器123產(chǎn)生另一個(gè)波形信號(hào)驅(qū)動(dòng)Y方向振蕩器119。X方向振蕩器117被連接到光傳輸裝置115的的光纖115A，因此當(dāng)啟動(dòng)X方向振蕩器117時(shí)，它在X方向以一個(gè)對(duì)應(yīng)于由波形發(fā)生器121所提供的信號(hào)波形的頻率振蕩光纖115A。同樣，Y方向振蕩器119被連接至光傳輸裝置115的光纖115A，因此當(dāng)Y方向振蕩器119工作時(shí)，它在Y方向以一個(gè)對(duì)應(yīng)于由波形發(fā)生器123所提供的信號(hào)波形的頻率振蕩光纖115A。這樣，當(dāng)X方向振蕩器117和Y方向振蕩器119同時(shí)工作時(shí)，光傳輸裝置115的光纖115A同時(shí)在X方向和Y方向兩個(gè)方向上振蕩。通過(guò)在Y方向和X方向兩個(gè)方向上都振蕩光纖115A，但是以實(shí)質(zhì)不同的頻率振蕩，由光纖115A傳輸?shù)墓鈱⒃谝粋€(gè)入射表面上形成一個(gè)光柵掃描模式。也就是說(shuō)，如果光纖115A在一個(gè)方向振蕩得比在垂直方向上充分地快，那么由光纖115A傳輸?shù)墓鈱⒐鈻艗呙枰粋€(gè)光所投射到的表面上。例如，如果在X方向振蕩光纖115A的速率是在Y方向振蕩光纖115A的速率的100倍，那么由光纖115A傳輸?shù)墓鈱?duì)于它在Y方向進(jìn)行每半個(gè)振蕩，將發(fā)射約50根平行水平線到一個(gè)入射表面上。同樣，如果光纖115A在Y方向振蕩的速率是它在X方向振蕩速率的100倍，那么由光纖115A傳送的光對(duì)于光纖115A在X方向每半個(gè)振蕩，將發(fā)射約50條平行垂直線。在圖示的實(shí)施例中，X方向振蕩器117和Y方向振蕩器119都是陶瓷壓電振蕩器。如對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
普通技術(shù)人員是眾所周知的，壓電振蕩器振蕩與所施加電壓的變化成正比。在圖示實(shí)施例中，一個(gè)由波形發(fā)生器121產(chǎn)生的信號(hào)波形驅(qū)動(dòng)X方向振蕩器117的運(yùn)行。同樣，一個(gè)由波形發(fā)生器123產(chǎn)生的信號(hào)波形驅(qū)動(dòng)Y方向振蕩器119的運(yùn)行。來(lái)自波形發(fā)生器121和123的信號(hào)波可以是正弦波形，三角波或任何其它合適的波形類型的信號(hào)波。來(lái)自波形發(fā)生器121和123的信號(hào)波頻率依次對(duì)應(yīng)由頻率發(fā)生和調(diào)制單元107所提供的頻率信號(hào)。在本發(fā)明的替換實(shí)施例中，X方向振蕩器117和Y方向振蕩器119能夠使用一個(gè)單一的壓電振蕩器如一個(gè)陶瓷壓電振蕩器實(shí)現(xiàn)，這個(gè)振蕩器同時(shí)在X方向和Y方向振蕩。而且，也可以使用非壓電振蕩器振蕩從光源113投射的光。例如，感應(yīng)電動(dòng)機(jī)或其它類型的振蕩電動(dòng)機(jī)能夠用于振蕩從光源113投射的光。還有，盡管在圖示實(shí)施例中振蕩器107振蕩光纖115A，但是在本發(fā)明的替換實(shí)施例中可以直接振蕩光源113本身或整個(gè)光投射器單元103。例如，本發(fā)明的替換實(shí)施例可以使用一個(gè)剛性的光傳輸裝置115或完全省略光傳輸裝置115。在這些實(shí)施例中，可以為了振蕩所投射的光而直接移動(dòng)光源113。下面將詳細(xì)描述一個(gè)這樣的本發(fā)明實(shí)施例的例子。也應(yīng)該注意到在此使用的術(shù)語(yǔ)“X方向”和“Y方向”不是指特定的方向，而只是代替指一個(gè)第一方向相對(duì)于一個(gè)第二方向的方位。如本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員將了解的，能夠通過(guò)在任何第一方向和一個(gè)垂直于第一方向的第二方向上同時(shí)移動(dòng)所發(fā)射的光而完成一個(gè)掃描操作。例如，所發(fā)射的光甚至能夠通過(guò)繞著一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)光源113而被振蕩，同時(shí)朝著和背離該軸振蕩光投射器103(即光源113，光傳輸裝置115，或兩者)。在這些實(shí)施例中，所投射的光將以一個(gè)基于極坐標(biāo)的模式掃描一個(gè)入射表面，而不是基于笛卡爾坐標(biāo)如在那些本發(fā)明的實(shí)施例中以X方向和Y方向掃描。頻率發(fā)生與調(diào)制單元如在圖1中所看到的，頻率發(fā)生與調(diào)制單元107包括一個(gè)產(chǎn)生一個(gè)頻率f的基波信號(hào)的頻率發(fā)生器125。然后一個(gè)調(diào)制頻率發(fā)生器127用一個(gè)值m乘以基波信號(hào)的頻率f產(chǎn)生一個(gè)調(diào)制頻率fm的調(diào)制信號(hào)。如將在下面更詳細(xì)地討論的，調(diào)制頻率fm確定在光投射器單元103所投射的光所掃描的每一線中存在多少象素。同樣，一個(gè)X振蕩頻率發(fā)生器129用一個(gè)值x乘以基波信號(hào)的頻率f以產(chǎn)生一個(gè)調(diào)制頻率fx的X振蕩信號(hào)，而一個(gè)Y振蕩頻率發(fā)生器131用一個(gè)值y乘以基本信號(hào)的頻率f以產(chǎn)生一個(gè)調(diào)制頻率fy的Y振蕩信號(hào)。為了將X振蕩器單元117的波形信號(hào)頻率設(shè)置為X振蕩頻率fx，X振蕩信號(hào)被饋送到波形發(fā)生器121。要將Y振蕩器單元119的波形信號(hào)頻率設(shè)置為Y振蕩頻率fy，同樣地將Y振蕩信號(hào)提供給波形發(fā)生器123。這樣，X振蕩器單元117以X振蕩頻率發(fā)生器129所產(chǎn)生的X振蕩頻率fx振蕩，而Y振蕩器單元119以Y振蕩頻率發(fā)生器131所產(chǎn)生的Y振蕩頻率fy振蕩。不過(guò)，應(yīng)該注意的是，在本發(fā)明的替換實(shí)施例中，來(lái)自頻率發(fā)生器129和131的調(diào)制信號(hào)可以有足夠的功率直接驅(qū)動(dòng)振蕩器單元117和119。這些實(shí)施例因而可以省略波形發(fā)生器121和123。X振蕩信號(hào)、Y振蕩信號(hào)和調(diào)制信號(hào)也被提供給同步控制單元133。如將在下面詳細(xì)地討論的，同步控制單元133將從圖象數(shù)據(jù)輸入單元109提供的圖象數(shù)據(jù)與X振蕩信號(hào)和調(diào)制信號(hào)同步，以確保在一個(gè)掃描線中的每個(gè)象素位置的圖象數(shù)據(jù)用于調(diào)制光投射器單元103投射對(duì)應(yīng)的象素。同樣，同步控制單元133將從圖象數(shù)據(jù)輸入單元109提供的圖象數(shù)據(jù)與Y振蕩信號(hào)和調(diào)制信號(hào)同步，以確保在一個(gè)顯示屏幕中的每個(gè)象素位置的圖象數(shù)據(jù)用于調(diào)制光投射器單元103投射對(duì)應(yīng)的象素。確定振蕩和調(diào)制頻率要確定X振蕩頻率、Y振蕩頻率和調(diào)制頻率，可首先確定刷新頻率(refreshfrequency)。如本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員將了解的，如果一幅顯示圖象的刷新頻率低于30Hz則人的眼睛能夠察覺(jué)閃爍。因此，在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，X振蕩頻率和Y振蕩頻率一般都會(huì)高于30Hz。在圖示的實(shí)施例中，所投射的光沿平行于X方向的線掃描，以及通過(guò)在Y方向所投射的光的振蕩引起光柵掃描圖案的刷新。在圖示的實(shí)施例中Y振蕩頻率因此被設(shè)置約為80Hz，以確保沒(méi)有閃爍，尤其是當(dāng)投影顯示器101被用在一個(gè)手持設(shè)備中并且用戶的手顫動(dòng)時(shí)。當(dāng)然，在本發(fā)明的替換實(shí)施例中，Y振蕩頻率能夠高于或低于80Hz。而且，Y振蕩頻率甚至可以低于30Hz，如果對(duì)應(yīng)的閃爍總量是投影顯示101所想要的用途可以接受的。在圖示的實(shí)施例中，所投射的光是通過(guò)振蕩光傳輸裝置115的光纖115A而被振蕩的，如前面提到的。因此，為了確定在光柵掃描方向上振蕩所投射的光的振蕩頻率，必須確定光纖115A的振蕩頻率。在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，光纖115A是以一個(gè)諧波頻率振蕩的，以減少能量損耗并提供穩(wěn)定的振蕩。如本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員所知道的，對(duì)應(yīng)于光纖115A在光柵掃描方向上的第1級(jí)模式振蕩，第2級(jí)模式振蕩和更高級(jí)模式的振蕩的諧波振蕩頻率是與光纖115A的長(zhǎng)度相關(guān)的。更特別的是，在光柵掃描方向上振蕩光纖115A時(shí)，第1級(jí)模式和第2級(jí)模式諧波振蕩頻率與光纖115A的長(zhǎng)度的相互關(guān)系是oα1/12其中o是諧波頻率，以及1是在振蕩期間光纖115A的長(zhǎng)度。也就是說(shuō)，長(zhǎng)度l不是光纖115A在振蕩開(kāi)始之前的長(zhǎng)度。而是在光纖115A振蕩時(shí)光纖115A的長(zhǎng)度會(huì)伸長(zhǎng)。因此，長(zhǎng)度l對(duì)應(yīng)于在振蕩期間光纖115A在它已經(jīng)伸長(zhǎng)到它的全長(zhǎng)之后的長(zhǎng)度。因此，在諧波模式時(shí)X方向振蕩頻率能夠由光纖115A的給定長(zhǎng)度確定。另一方面，對(duì)于一個(gè)所要求的諧波模式能夠確定光纖115A的長(zhǎng)度以匹配一個(gè)所要求的X方向諧波振蕩頻率。應(yīng)該注意到，盡管光纖115A能夠以任何諧波模式被振蕩，但是光纖115的長(zhǎng)度和振蕩的諧波模式一起確定光纖115A的運(yùn)行范圍。接著這個(gè)運(yùn)行范圍確定投影顯示器101的投影域(fieldofprojection)。參照?qǐng)D2A和2B，例如，圖2A圖示一個(gè)以第1級(jí)模式振蕩的典型光纖115A的運(yùn)動(dòng)，而圖2B圖示一個(gè)以第2級(jí)模式振蕩的典型光纖115A的運(yùn)動(dòng)。這樣，盡管光纖115A能夠以第1級(jí)模式或第2級(jí)模式(甚至以更高級(jí)模式)振蕩，但是按照光纖115A的長(zhǎng)度和振蕩頻率，以第2級(jí)模式振蕩光纖115A比以第1級(jí)模式振蕩光纖提供一個(gè)更寬的投影域，反之亦然。如本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員將了解的，對(duì)于在第2級(jí)模式中的光纖的諧波頻率近似于在第1級(jí)模式中的諧波頻率的六倍。因此，對(duì)于一個(gè)給定的頻率，對(duì)于以第1級(jí)模式振蕩的光纖長(zhǎng)度1應(yīng)該比對(duì)于以第2級(jí)模式振蕩的光纖長(zhǎng)度l短很多。在圖示的實(shí)施例中，是以第2級(jí)模式振蕩光纖115A的，為了獲得一個(gè)X方向振蕩頻率約為4.5KHz到5KHz的更寬的投影域。因此，光纖115A的長(zhǎng)度l約為12mm。不過(guò)，在本發(fā)明的替換實(shí)施例中，可以以第1級(jí)模式振蕩光纖115A。在這些實(shí)施例中，光纖115A的長(zhǎng)度將近似于4mm。當(dāng)然，更高或更低的諧波頻率和其它光纖長(zhǎng)度，本發(fā)明的替換實(shí)施例都可以使用。本發(fā)明的其它實(shí)施例可以替換地或附加地使用不同的掃描頻率。如本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員將了解的，一個(gè)更高的掃描方向振蕩頻率將增加投影顯示器的分辨率，而一個(gè)更低的掃描方向振蕩頻率將減少投影顯示器的分辨率。例如，圖3A圖示當(dāng)掃描方向振蕩頻率只是刷新方向振蕩頻率的四倍時(shí)顯示器101所投射的光柵掃描圖案，而圖3B圖示當(dāng)掃描方向振蕩頻率是刷新方向振蕩頻率的150倍時(shí)顯示器101所投射的光柵掃描圖案。如能夠從這些圖形看到的，在圖3B中所示的光柵掃描圖案比在圖3A中所示的光柵掃描圖案覆蓋了更多的投影區(qū)域。圖象數(shù)據(jù)輸入單元現(xiàn)在回過(guò)來(lái)參照?qǐng)D1，將由投影顯示器101投射的圖象數(shù)據(jù)來(lái)源于文本緩沖器137和圖形緩沖器139。更特別的是，要由投影顯示器101顯示的文本信息被存儲(chǔ)在文本緩沖器137中。其它類型的圖象信息如繪畫(huà)，被存儲(chǔ)在圖象緩沖器139中。存儲(chǔ)在文本緩沖器137中的文本信息可以是任何常規(guī)的格式，諸如ASCII編碼數(shù)據(jù)。文本緩沖器137向譯碼單元(translationunit)141提供文本數(shù)據(jù)。譯碼單元141隨后確定文本數(shù)據(jù)的字體，并從字體庫(kù)141獲得文本數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)字體映射圖(fontmap)。使用這個(gè)信息，譯碼單元141生成與文本數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制象素?cái)?shù)據(jù)。更特別的是，如在圖4A和4B中所示，一個(gè)指定字體的字母“A”的象素圖能夠被轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)行。在象素映象圖401中的每個(gè)象素行被轉(zhuǎn)換成一條二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)線403，例如，其中每個(gè)“空”或“白”對(duì)應(yīng)于在對(duì)應(yīng)的圖象數(shù)據(jù)線403中的二進(jìn)制數(shù)字“0”，以及每個(gè)“實(shí)”或“黑”象素對(duì)應(yīng)于在對(duì)應(yīng)的圖象數(shù)據(jù)線403中的二進(jìn)制數(shù)字“1”。同樣，存儲(chǔ)在圖象緩沖器中的圖象信息被提供給譯碼單元141并被轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制圖象數(shù)據(jù)線。不過(guò)，應(yīng)該注意，盡管本發(fā)明的圖示實(shí)施例只使用一個(gè)單一位表示文本數(shù)據(jù)或圖象信息的一個(gè)象素的值，本發(fā)明的替換實(shí)施例可以使用任意位數(shù)表示一個(gè)象素的值。這樣，投影顯示器101能夠以灰色陰影或甚至彩色投射圖象，如將在下面討論的。經(jīng)譯碼的圖象數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在顯示緩沖器145中，并被保持到它能被用于控制來(lái)自調(diào)制單元135的調(diào)制信號(hào)為止。如前面提到的，來(lái)自調(diào)制單元135的調(diào)制信號(hào)驅(qū)動(dòng)激光二極管113。而且，調(diào)制信號(hào)的頻率fm確定能沿一條單一的掃描線投射的象素?cái)?shù)量。例如，如果調(diào)制信號(hào)的每個(gè)周期對(duì)應(yīng)于在一條掃描線中一個(gè)象素的投射，則在一條掃描線中的象素的總數(shù)將是掃描線方向振蕩頻率(在圖示的實(shí)施例中即為X方向的頻率fx)的一半除以調(diào)制頻率fm。對(duì)應(yīng)于一個(gè)象素的調(diào)制信號(hào)的每個(gè)部分的值然后被乘以一個(gè)對(duì)應(yīng)的來(lái)自圖象數(shù)據(jù)的象素的值。如前面所提到的，同步控制單元133將顯示緩沖器145所提供的圖象數(shù)據(jù)與調(diào)制信號(hào)和X振蕩信號(hào)同步，因此在一行圖象數(shù)據(jù)中的第一個(gè)象素對(duì)應(yīng)于光投射器單元103的第一個(gè)象素的投射。同樣，同步控制單元133將顯示緩沖145提供的圖象數(shù)據(jù)與Y振蕩信號(hào)同步，因此在一個(gè)單一的圖象數(shù)據(jù)的顯示屏幕上的第一個(gè)象素對(duì)應(yīng)于由光投射器單元103的一個(gè)顯示屏幕的第一個(gè)象素的投射。在這種方式中，來(lái)自圖象緩沖器145的圖象數(shù)據(jù)如光柵顯示147那樣投射到一個(gè)入射表面。筆投影顯示器如能從前面對(duì)按照本發(fā)明的一個(gè)筆投影顯示器101的說(shuō)明中了解的，這樣的一個(gè)投影顯示器101能夠做得非常小。例如，一個(gè)如上所述的筆投影顯示器101能夠被造得小到足以在一個(gè)手持設(shè)備如一個(gè)書(shū)寫(xiě)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D5，這幅示了投影顯示器的不同組件如何能夠按照?qǐng)D示的實(shí)施例裝備到一個(gè)與一支墨水筆、圖形輸入板的輸入筆(graphictabletstylus)或鉛筆近似相同的尺寸和形狀的投影顯示機(jī)體501中。而且，除了投影顯示器101外，投影顯示機(jī)體501甚至還可以包含一個(gè)書(shū)寫(xiě)工具503。這個(gè)書(shū)寫(xiě)工具503可以是，例如，一支墨水筆，一個(gè)圖形輸入板的輸入筆筆尖，或一支鉛筆。通過(guò)提供一個(gè)具有一個(gè)書(shū)寫(xiě)工具503的投影顯示器101，投影顯示器101讓用戶在幾乎所有條件下能夠便利地?cái)y帶。為了觀看存儲(chǔ)在顯示緩沖器145中的圖象數(shù)據(jù)，用戶只需要將投影顯示機(jī)體501放在離一個(gè)入射表面的適當(dāng)距離，并啟動(dòng)投影顯示器101。這樣，按照本發(fā)明的投影顯示器101就能夠與一臺(tái)計(jì)算機(jī)使用，而不需要這臺(tái)計(jì)算機(jī)提供一個(gè)大顯示屏幕。對(duì)于一個(gè)按照本發(fā)明的不同實(shí)施例的手持投影顯示器101，如上面所述的那些，顯示器101所投射的信息的顯示可以由用戶手動(dòng)控制。例如，投影顯示器101可以包含一或多個(gè)控制按鈕用于選擇要由投影顯示器101顯示的圖象數(shù)據(jù)。這樣，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，用戶可以用一個(gè)命令按鈕向前或向后卷動(dòng)顯示信息的頁(yè)面。另一方面，本發(fā)明的不同實(shí)施例可以自動(dòng)地基于顯示器101的位置顯示信息。例如，顯示器101可以當(dāng)顯示器101在一個(gè)入射表面上移動(dòng)時(shí)投射連續(xù)的信息屏幕。另一方面，或附加地，顯示器101可顯示對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定位置如一個(gè)印在入射表面上的詞的信息，當(dāng)顯示器101位于這個(gè)位置時(shí)。對(duì)于本發(fā)明的這些實(shí)施例，顯示器101可以用例如一個(gè)回轉(zhuǎn)位置檢測(cè)設(shè)備(gyroscopicpositiondetectiondevice)確定其位置。另一方面，顯示器101可以使用在入射表面上位置指示標(biāo)記確定其位置。光源的直接振蕩如上面提到的，本發(fā)明的不同實(shí)施例可以直接振蕩光源113本身或整個(gè)光投射器單元103。由一個(gè)這樣的實(shí)施例使用的一個(gè)光投射器單元103’圖示于圖6中。如在這幅圖中所看到的，光投射器單元103’包括一個(gè)發(fā)光二極管擔(dān)任光源113。光源113被安裝在一個(gè)基底(substrate)601上。在圖示的實(shí)施例中，基底601是由砷化鎵(GaAs)構(gòu)成的。不過(guò)，在本發(fā)明的替換實(shí)施例中，基底601可以是對(duì)于在所要求的方向上的振蕩具有一個(gè)適當(dāng)柔性的任何類型的基底。更特別的是，在基底601上形成一個(gè)不導(dǎo)電的絕緣層603，然后在絕緣層603上形成一個(gè)第一電極605。這樣，絕緣層603在電氣上將第一電極605與基底601隔離開(kāi)來(lái)。然后光源113被安裝在第一電極605上，使得在光源113的一個(gè)控制電極和電極603之間構(gòu)成一個(gè)電氣連接。然后在第一電極603的一部分上形成一個(gè)第二不導(dǎo)電絕緣層607，并在第二絕緣層607的一部分上形成一個(gè)第二電極609。這樣，第二絕緣層607在電氣上將第二電極609與第一電極603隔離開(kāi)來(lái)。如在圖6中所看到的，光源113的一個(gè)第二控制電極然后以在電氣上通過(guò)一個(gè)線連接611連接至第二電極609。這樣光源113能夠通過(guò)第一電極605和第二電極609接收用于控制光源113運(yùn)行的調(diào)制信號(hào)。而且，因?yàn)殡姌O605與609和絕緣層603與607是相對(duì)地薄，它們將不能阻止基底601彎曲。因此，能夠使用振蕩器如上面所述的振蕩器117和119振蕩基底601并從而振蕩光源113。如同前面所述的使用光纖115A的實(shí)施例一樣，直接振蕩光源113或光投射器單元101的本發(fā)明實(shí)施例可以做得小到合并到一個(gè)便攜的或手持的投影顯示器101中。例如，在圖6中所示的光投射器單元103的實(shí)施例，可以用長(zhǎng)15mm、寬200m和高150m實(shí)現(xiàn)基底601。在這個(gè)實(shí)現(xiàn)中，能夠使用一個(gè)長(zhǎng)300m、寬300m和高100m的激光二極管作為光源113。結(jié)論雖然已經(jīng)在上面描述了本發(fā)明的不同實(shí)施例，這些實(shí)施例在可能以任何組合或子組合包含在此所述的元素或步驟的本發(fā)明中是示例性的。因此，存在任意數(shù)量的替換組合用于規(guī)定本發(fā)明，即從包括說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)和附圖的本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)中，將一個(gè)或多個(gè)元素以不同組合或子組合結(jié)合起來(lái)。例如，盡管上面所述的投影顯示器101的圖示實(shí)施例以一種顏色發(fā)射圖象，但是本發(fā)明的替換實(shí)施例可以以多種顏色發(fā)射圖象。投影顯示器101可以，例如，使用三個(gè)獨(dú)立的光投射器單元103，它們分別對(duì)應(yīng)互補(bǔ)三原色如紅、綠和藍(lán)中的一種顏色。每個(gè)光投射器單元103的光纖115A然后可以一起作為一個(gè)單一的單元被振蕩。這樣，每個(gè)光纖115A將同時(shí)將它的顏色發(fā)射到一個(gè)單一象素上。通過(guò)基于對(duì)應(yīng)的彩色圖象數(shù)據(jù)調(diào)制每個(gè)光投射器單元103的作用，光投射器單元103的組合能夠發(fā)射彩色的象素并因此投影出彩色的圖象。而且，能夠使用一個(gè)單一的振蕩器105以同時(shí)振蕩從每個(gè)光投射器單元103投射的光。而且，對(duì)于手持的實(shí)施例，投影顯示器101可包括一個(gè)或多個(gè)防遙動(dòng)設(shè)備(anti-shakingdevice)，諸如一個(gè)X方向和Y方向偏轉(zhuǎn)值控制器以保持所發(fā)射圖象穩(wěn)定在一個(gè)單一位置上。對(duì)于相關(guān)技術(shù)的技術(shù)人員將是顯然的，按照本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，本發(fā)明的方面的進(jìn)一步替換組合，無(wú)論是單獨(dú)的還是在此所規(guī)定的一個(gè)或多個(gè)特點(diǎn)或步驟的組合，可以被用作本發(fā)明的修改方案或替換方案或者作為本發(fā)明的部分。這里的目的是在此包含的本發(fā)明的書(shū)面說(shuō)明要覆蓋所有這樣的修改方案和替換方案。例如，在不同的實(shí)施例中，已經(jīng)顯示出對(duì)于數(shù)據(jù)的某個(gè)順序。可是，本發(fā)明包括任意重排順序的數(shù)據(jù)。而且，在使用屬性的某個(gè)單位的地方，如大小(例如，以字節(jié)或位為單位)，也可想像成任何其它單位。權(quán)利要求1.一個(gè)投影顯示器，包括一個(gè)光投射器；一個(gè)用于調(diào)制所述光投射器所投射的光的調(diào)制器；以及一個(gè)用于在多個(gè)方向上振蕩所述光投射器所投射的光的振蕩器。2.如權(quán)利要求1所述的投影顯示器，其特征在于，所述光投射器包括一個(gè)光源；以及一個(gè)光傳輸裝置。3.如權(quán)利要求2所述的投影顯示器，其特征在于，所述光傳輸裝置包括一根光纖。4.如權(quán)利要求3所述的投影顯示器，其特征在于，所述光纖具有大約4mm或12mm的長(zhǎng)度。5.如權(quán)利要求2所述的投影顯示器，其特征在于，所述光源是一個(gè)激光二極管。6.如權(quán)利要求2所述的投影顯示器，其特征在于，所述的光源是從由一個(gè)激光器、一個(gè)發(fā)光二極管、一個(gè)白熾燈和一個(gè)熒光燈組成的組中挑選出來(lái)的。7.如權(quán)利要求1所述的投影顯示器，其特征在于，所述振蕩器在一個(gè)第一方向和一個(gè)與所述第一方向垂直的第二方向上移動(dòng)所述光投射器。8.如權(quán)利要求7所述的投影顯示器，其特征在于，所述振蕩器包括一個(gè)用于在一個(gè)X方向上振蕩所述光投射器的第一振蕩器單元，以及一個(gè)用于在一個(gè)Y方向上振蕩所述光投射器的第二振蕩器單元。9.如權(quán)利要求8所述的投影顯示器，其特征在于，所述第一振蕩器單元以一個(gè)近似于4.5kHz至5kHz的頻率振蕩所述光投射器。10.如權(quán)利要求9所述的投影顯示器，其特征在于，所述第二振蕩器單元以一個(gè)近似于80Hz的頻率振蕩所述光投射器。11.如權(quán)利要求8所述的投影顯示器，其特征在于，所述第二振蕩器單元以一個(gè)近似于80Hz的頻率振蕩所述光投射器。12.如權(quán)利要求8所述的投影顯示器，其特征在于，所述第一和第二振蕩器單元包含壓電振蕩器。13.如權(quán)利要求7所述的投影顯示器，其特征在于，所述振蕩器包括一個(gè)繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)所述光投射器的旋轉(zhuǎn)裝置；以及一個(gè)用于朝著和背離所述軸振蕩所述光投射器的振蕩器單元。14.如權(quán)利要求1的投影顯示器，其特征在于，所述調(diào)制器調(diào)制所述光投射器的光的產(chǎn)生。15.如權(quán)利要求1所述的投影顯示器，其特征在于，所述調(diào)制器調(diào)制所述光投射器的光的傳輸。16.如權(quán)利要求1所述的投影顯示器，進(jìn)一步包括一個(gè)位置鄰近于所述光投射器的書(shū)寫(xiě)工具。17.如權(quán)利要求16所述的投影顯示器，其特征在于，所述書(shū)寫(xiě)工具是一支墨水筆或一支用于激活一個(gè)圖形輸入板的輸入筆。18.如權(quán)利要求1所述的投影顯示器，其特征在于所述光投射器包括一個(gè)光源和一個(gè)光傳輸裝置，所述振蕩器包括一個(gè)用于在一個(gè)X方向上振蕩所述光投射器的第一振蕩器單元，和一個(gè)用于在一個(gè)Y方向上振蕩所述光投射器的第二振蕩器單元。19.如權(quán)利要求18所述的投影顯示器，進(jìn)一步包括一個(gè)位置鄰近于所述光投射器的書(shū)寫(xiě)工具。20.如權(quán)利要求19所述的投影顯示器，其特征在于所述光傳輸裝置是一根長(zhǎng)度近似4mm或12mm的光纖，所述第一振蕩器單元以一個(gè)4.5kHz至5kHz的頻率振蕩所述光投射器，以及所述第二振蕩器單元以一個(gè)近似80Hz的頻率振蕩所述光投射器。21.一個(gè)投影顯示器，包括一個(gè)用于投射第一顏色的光的第一光投射器；一個(gè)用于調(diào)制從所述第一光投射器所投射的光的第一調(diào)制器；一個(gè)用于投射第二顏色的光的第二光投射器；一個(gè)用于調(diào)制從所述第二光投射器所投射的光的第二調(diào)制器；以及至少一個(gè)振蕩器用于在多個(gè)方向上移動(dòng)從所述第一光投射器或者所述第二光投射器所發(fā)射的光。22.如權(quán)利要求21所述的投影顯示器，其特征在于所述第一光投射器包括一個(gè)第一光源，以及一個(gè)第一光傳輸裝置；以及所述第二光投射器包括一個(gè)第二光源，以及一個(gè)第二光傳輸裝置。23.如權(quán)利要求22所述的投影顯示器，其特征在于，所述第一光傳輸裝置包括一根第一光纖和所述第二光傳輸裝置包括一根第二光纖。24.如權(quán)利要求23所述的投影顯示器，其特征在于，所述第一光纖和所述第二光纖兩者的長(zhǎng)度都近似于4毫米或12毫米。25.如權(quán)利要求22所述的投影顯示器，其特征在于，所述第一光源和所述第二光源是從由一個(gè)激光器、一個(gè)發(fā)光二極管、一個(gè)白熾燈和一個(gè)熒光燈組成的組中挑選出來(lái)的。26.如權(quán)利要求22所述的投影顯示器，其特征在于，所述至少一個(gè)振蕩器在多個(gè)方向上移動(dòng)從所述第一光投射器所投射的光和所述第二光投射器所投射的光。27.如權(quán)利要求26所述的投影顯示器，其特征在于，所述至少一個(gè)振蕩器在一個(gè)第一方向和一個(gè)垂直于所述第一方向的第二方向上移動(dòng)所述第一光光投射器和所述第二光投射器兩者。28.如權(quán)利要求27所述的投影顯示器，其特征在于，所述至少一個(gè)振蕩器包括一個(gè)用于在一個(gè)X方向上振蕩所述第一光投射器和所述第二光投射器兩者的第一振蕩器，以及一個(gè)用于在一個(gè)Y方向上振蕩所述第一光投射器和所述第二光投射器兩者的第二振蕩器。29.如權(quán)利要求27所述的投影顯示器，其特征在于，所述至少一個(gè)振蕩器包括一個(gè)繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)所述第一光投射器和所述光投射器的旋轉(zhuǎn)裝置，以及一個(gè)用于朝著和背離所述軸振蕩所述第一光投射器和第二光投射器的振蕩器單元。30.如權(quán)利要求22所述的投影顯示器，其特征在于，所述至少一個(gè)振蕩器在多個(gè)方向上移動(dòng)所述第一光投射器所發(fā)射的光，以及進(jìn)一步包括一個(gè)在多個(gè)方向上移動(dòng)所述第二光投射器所發(fā)射的光的第二振蕩器。31.如權(quán)利要求30所述的投影顯示器，其特征在于所述至少一個(gè)振蕩器包括一個(gè)用于在一個(gè)X方向上振蕩所述第一光投射器的第一振蕩器單元，以及一個(gè)用于在一個(gè)Y方向上振蕩所述第一光投射器的第二振蕩器單元；以及所述第二振蕩器包括一個(gè)用于在一個(gè)X方向上振蕩所述第二光投射器的第三振蕩器單元，以及一個(gè)用于在一個(gè)Y方向上振蕩所述第二光投射器的第四振蕩器單元。32.如權(quán)利要求30所述的投影顯示器，其特征在于所述至少一個(gè)振蕩器包括一個(gè)繞一個(gè)第一軸旋轉(zhuǎn)所述第一光投射器的第一旋轉(zhuǎn)裝置，以及一個(gè)用于朝著和背離所述第一軸振蕩所述第一光投射器的第一振蕩器單元；以及所述第二振蕩器包括一個(gè)繞一個(gè)第二軸旋轉(zhuǎn)所述第二光投射器的第二旋轉(zhuǎn)裝置，以及一個(gè)用于朝著和背離所述第二軸振蕩所述第二光投射器的第二振蕩器單元。33.如權(quán)利要求21所述的投影顯示器，進(jìn)一步包括一個(gè)位置鄰近于所述第一光投射器和第二光投射器兩者的書(shū)寫(xiě)工具。34.如權(quán)利要求33所述的投影顯示器，其特征在于，所述書(shū)寫(xiě)工具是一支墨水筆或一支用于激活一個(gè)圖形輸入板的輸入筆。35.一種投影一幅圖象的方法，包括以下步驟從一個(gè)光投射器投射光；移動(dòng)所述光投射器所投射的所述投射光；以及調(diào)制所述投射光與所述光投射器的移動(dòng)同步。36.如權(quán)利要求35所述的投影一幅圖象的方法，進(jìn)一步包括在一個(gè)第一方向上移動(dòng)所述投射光同時(shí)在一個(gè)與第一方向垂直的第二方向上移動(dòng)所述投射光。37.如權(quán)利要求36所述的投影一幅圖象的方法，其特征在于，移動(dòng)所述投射光的步驟包括在一個(gè)X方向上振蕩所述光投射器同時(shí)在一個(gè)Y方向上振蕩所述光投射器。38.如權(quán)利要求36所述的投影一幅圖象的方法，其特征在于，移動(dòng)所述投射光的步驟包括繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)所述光投射器同時(shí)朝著和背離所述軸振蕩所述光投射器。39.如權(quán)利要求35所述的投影一幅圖象的方法，其特征在于，調(diào)制所述投射光的步驟進(jìn)一步包括調(diào)制所述光投射器的光的產(chǎn)生。40.如權(quán)利要求35所述的投影一幅圖象的方法，其特征在于，調(diào)制所述投射光的步驟進(jìn)一步包括調(diào)制所述光投射器的光的傳輸。全文摘要投影顯示器包括一個(gè)用于產(chǎn)生和發(fā)射光的光投射器單元，一個(gè)用于振蕩光投射器所投射的光的振蕩器單元，和一個(gè)頻率發(fā)生器與調(diào)制器單元。頻率發(fā)生與調(diào)制單元驅(qū)動(dòng)振蕩器單元并調(diào)制光投射器單元所投射的光。接著，振蕩器單元在二維上振蕩光投射器所投射的光，因此所投射的光以一個(gè)光柵模式掃描一個(gè)入射表面。同時(shí)，頻率發(fā)生與調(diào)制單元調(diào)制光投射器單元所產(chǎn)生的光與掃描過(guò)程和提供的圖象數(shù)據(jù)同步，因此所發(fā)射的光在一掃描區(qū)域上產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于圖象數(shù)據(jù)的圖象。文檔編號(hào)G09G3/20GK1499427SQ0314348公開(kāi)日2004年5月26日申請(qǐng)日期2003年9月30日優(yōu)先權(quán)日2002年10月31日發(fā)明者王建,張春暉,建王申請(qǐng)人:微軟公司