專(zhuān)利名稱(chēng)：激光投影系統(tǒng)中的色彩和亮度補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br> 激光投影系統(tǒng)中的色彩和亮度補(bǔ)償優(yōu)先權(quán)本申請(qǐng)要求2007年11月26日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)No. 11/986, 733的優(yōu)先權(quán)，且 基于其內(nèi)容并通過(guò)弓丨用將其內(nèi)容整體結(jié)合于此。背景本發(fā)明涉及多色激光投影系統(tǒng)，更具體地涉及其中激光源所產(chǎn)生的至少一個(gè)光束 是頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束的激光投影系統(tǒng)中的色彩校正和亮度平衡。作為示例而非限制，掃描激 光投影系統(tǒng)通常采用紅色、綠色以及藍(lán)色光束來(lái)產(chǎn)生掃描激光圖像。紅色和藍(lán)色光束通常 利用固有波長(zhǎng)激光源來(lái)產(chǎn)生。相反，綠色光束通常通過(guò)將諸如分布式反饋(DFB)激光器、分 布式布拉格反射鏡(DBR)激光器、法布里-珀羅激光器、垂直腔面發(fā)射(VCSEL)激光器等等 之類(lèi)的紅色或紅外固有半導(dǎo)體激光器與諸如二次諧波發(fā)生(SHG)晶體之類(lèi)的光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換 器件組合而產(chǎn)生。通過(guò)將例如1060nm的DBR或DFB激光器調(diào)諧至SHG晶體的光譜中心——這將波 長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成530nm，可將SHG晶體配置成產(chǎn)生基波激光信號(hào)的較高次諧波。然而，諸如MgO摻 雜的周期性極化鈮酸鋰(PPLN)之類(lèi)的SHG晶體的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率極大地依賴(lài)于激光二極管 與SHG器件之間的波長(zhǎng)匹配。PPLN SHG器件的帶寬通常非常小——對(duì)于典型的PPLN SHG 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器件，半最大值全帶寬(FWHM)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換帶寬僅在0. 16到0. 2nm范圍內(nèi)，且主要取 決于該晶體的長(zhǎng)度。激光器腔中的模式跳變或不受控的大波長(zhǎng)變化會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體激光器的 輸出波長(zhǎng)在工作期間移出該允許帶寬。一旦半導(dǎo)體激光器波長(zhǎng)偏移出PPLN SHG器件的最 優(yōu)轉(zhuǎn)換波長(zhǎng)，該轉(zhuǎn)換器件在目標(biāo)波長(zhǎng)下的輸出功率就降低。例如，在激光投影系統(tǒng)中，模式 跳變尤其是個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗鼈儠?huì)產(chǎn)生功率的即時(shí)變化，這些即時(shí)變化容易被視為圖像中的 特定位置處的缺陷。這些可視缺陷通常呈現(xiàn)為圖像上的有組織的、圖案化的圖像缺陷，因?yàn)?所產(chǎn)生的圖像就是激光器的不同區(qū)域的溫度演變的標(biāo)志。簡(jiǎn)述已知在開(kāi)發(fā)用于激光投影系統(tǒng)的半導(dǎo)體激光源時(shí)的與波長(zhǎng)匹配和穩(wěn)定化相關(guān)聯(lián) 的挑戰(zhàn)的情況下，本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到用于其中光源所產(chǎn)生的至少一個(gè)光束是頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換 光束的激光投影系統(tǒng)中的色彩校正和亮度平衡的有利方案。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種多色激光投影系統(tǒng)，其包括多色激光源、激 光投影光學(xué)器件、光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器以及投影控制器。該多色激光源被配置成產(chǎn)生頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光 束X1和一個(gè)或多個(gè)固有頻率光束λ2、λ3等。該激光投影光學(xué)器件被配置成利用該頻率 經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1和固有頻率激光束λ2、λ 3等產(chǎn)生掃描激光圖像。該激光投影光學(xué)器件被 配置成將頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工的一部分引導(dǎo)至光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器。投影控制器被編程為補(bǔ)償頻率 經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ i中出現(xiàn)的強(qiáng)度誤差，以使
_9] M ^= f{AI J 其中表示頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ i中偏離基準(zhǔn)數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào)的變化，Δ/；^表示固有 頻率光束λ2中偏離基準(zhǔn)數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào)的變化，以及f是至少部分取決于投影儀設(shè)計(jì)的函 數(shù)。
雖然主要在圖像投影的背景下描述本發(fā)明的概念，但可構(gòu)想的是，本發(fā)明的多個(gè) 概念也可應(yīng)用于其中激光波長(zhǎng)的可重復(fù)波動(dòng)會(huì)成為問(wèn)題的任何激光器應(yīng)用。附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明的特定實(shí)施例的以下詳細(xì)描述可在結(jié)合以下附圖閱讀時(shí)被最好地理解，在 附圖中相同的結(jié)構(gòu)使用相同的附圖標(biāo)記指示，而且在附圖中

圖1是多色激光投影系統(tǒng)的示圖；圖2是需要色彩校正的掃描激光圖像的示圖；圖3是色彩經(jīng)校正的掃描激光圖像的示圖；圖4是需要亮度平衡的掃描激光圖像的示圖；以及圖5是亮度經(jīng)平衡的掃描激光圖像的示圖。詳細(xì)描述首先參照?qǐng)D1，本發(fā)明的具體實(shí)施例可在多色激光投影系統(tǒng)100的情境下進(jìn)行描 述，該系統(tǒng)100包括多色激光源10、激光投影光學(xué)器件20、光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器30以及投影控制器 40。如圖1所示，該多色激光源可被配置成作為RGB掃描投影儀工作，其產(chǎn)生頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換 光束X1(例如綠色激光束)以及一個(gè)或多個(gè)固有頻率光束λ2、λ 3(例如紅色和藍(lán)色激光 束)。激光投影光學(xué)器件20可包括多個(gè)光學(xué)元件，包括但不限于部分反射分束器22和 掃描反射鏡24。這些光學(xué)元件協(xié)作以利用頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1和固有頻率激光束λ2、λ3 在投影屏幕或像平面50上產(chǎn)生二維掃描激光圖像。此外，根據(jù)所構(gòu)想的用于監(jiān)測(cè)頻率經(jīng)轉(zhuǎn) 換光束X1的強(qiáng)度的一種裝置，部分反射分束器22被配置成部分濾波光束λ” λ2、λ3，并 將頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1的一部分引導(dǎo)至光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器30?？蓸?gòu)想多種替代配置可用于監(jiān)測(cè)頻 率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1的強(qiáng)度，而不背離本發(fā)明的范圍。光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器30被配置成產(chǎn)生表示頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工的強(qiáng)度變化的電信號(hào)或光 信號(hào)。與光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器30連通的投影控制器40接收或取樣頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工的被引導(dǎo)至 光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器30的那部分，且被編程為補(bǔ)償該頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工中出現(xiàn)的強(qiáng)度誤差，以使 =/( )Mxi其中表示頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工中偏離基準(zhǔn)數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào)的變化，Δ/；^表示固有 頻率光束λ 2中偏離基準(zhǔn)數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào)的變化，Δ/+表示附加固有頻率光束λ 3中偏離基準(zhǔn) 數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào)的變化，以及f和g是至少部分取決于投影儀設(shè)計(jì)的函數(shù)。通常，將表示所 投影圖像的各個(gè)像素的期望強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度之差，如監(jiān)測(cè)到的強(qiáng)度信號(hào)所表示。吣和 的值表示有意引入固有頻率光束λ2、λ 3的信號(hào)中的校正。在本發(fā)明一實(shí)施例中，固有頻率光束λ 2、λ 3相對(duì)于頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工被延時(shí)。 例如，在激光掃描投影儀中，通過(guò)在投影屏幕上掃描與圖像色彩對(duì)應(yīng)的多個(gè)光斑來(lái)產(chǎn)生圖 像。由于光束之間存在小的角度失準(zhǔn)，每種色彩在略為不同的時(shí)刻致力于該圖像的各個(gè)像 素。例如，三個(gè)光束λρλ2以及λ 3可被分開(kāi)像平面50中的一條或兩條線，且在沿這些線 的方向上分開(kāi)一個(gè)或兩個(gè)像素。通過(guò)提供延伸超出像平面50的邊緣小但足夠距離的掃描反射鏡24的掃描模式，每個(gè)光束在整個(gè)像平面50上掃描，但每種色彩在略為不同的時(shí)刻開(kāi) 始該幀，然后以同一順序通過(guò)該幀。因此每個(gè)像素接收所有三個(gè)光束，但按照特定的時(shí)間順 序。施加至后兩個(gè)光束的信號(hào)因此被延遲適當(dāng)?shù)臅r(shí)間量，以使該圖像在每個(gè)像素處對(duì)準(zhǔn)。通 過(guò)安排光束的角度失準(zhǔn)，以使頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工是進(jìn)入每幀的第一光束——即每個(gè)像素 中的第一色彩，可監(jiān)測(cè)頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1的功率波動(dòng)，并且事后可對(duì)其他色彩進(jìn)行相應(yīng)的 校正。應(yīng)當(dāng)注意，此處陳述的用于色彩校正和亮度平衡的方案在某種程度上比所陳述的 相對(duì)一般方程更完善。例如，優(yōu)選通過(guò)對(duì)圖像的低和高空間頻率成分部分進(jìn)行不同類(lèi)型的 校正，以區(qū)分低和高空間頻率成分圖像。所構(gòu)想的函數(shù)可包括使用低通或高通濾波函數(shù)，且 可應(yīng)用于倍頻信號(hào)Δ/+以達(dá)到最優(yōu)校正。為描述和限定本發(fā)明，注意，根據(jù)本發(fā)明的投影系統(tǒng)不需要是三色投影系統(tǒng)，并且 例如它可僅采用固有頻率光束λ 2、λ 3中的僅一個(gè)和頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ 10作為另一替代方 案，可構(gòu)想可利用兩個(gè)以上固有頻率光束λ2、λ 3以及一個(gè)以上頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ1()還注 意，“基準(zhǔn)”數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào)是表示對(duì)于要投影的特定波長(zhǎng)的圖像數(shù)據(jù)中表示要投影的圖像的 強(qiáng)度成分的那部分。對(duì)于三色投影系統(tǒng)，函數(shù)f和g可以是等價(jià)函數(shù)，或可略有不同，這取決于影響所 投影圖像的觀看或外觀的各種內(nèi)部和外部條件。在任一種情況下，f和g應(yīng)被選擇成校正色 彩變化或平衡所投影圖像上的亮度。例如，需要色彩校正的掃描激光圖像在圖2中示出，其 中各個(gè)RGB強(qiáng)度值作為坐標(biāo)(r，g，b)給出，且表示紅色、綠色以及藍(lán)色激光束各自相對(duì)于針 對(duì)各個(gè)色彩的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào)的強(qiáng)度。在所示圖像中，綠色強(qiáng)度在該圖像上以約 的余量變化，從而產(chǎn)生看起來(lái)太綠(0，5，0)或太紫(0，-5，0)的容易識(shí)別的帶。雖然圖2的 色彩變化以分立的帶表示，但典型情況實(shí)際上將包括綠光強(qiáng)從基準(zhǔn)數(shù)據(jù)強(qiáng)度變化士5%的 漸變色彩梯度。其結(jié)果是清晰可見(jiàn)的圖像缺陷，其中從綠色到紫色的色彩變化清楚明顯，因 為人眼對(duì)較大表面積上的色彩變化非常敏感?，F(xiàn)參照?qǐng)D3，示出了經(jīng)色彩校正圖像，其中投影控制器40被編程為通過(guò)利用色彩 校正函數(shù)f和g補(bǔ)償頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工中出現(xiàn)的強(qiáng)度誤差來(lái)執(zhí)行色彩校正例程，以使 Λ/^=/(Δ/λ)以及AIzj =)
O例如，函數(shù)f和g可被選擇成使參照?qǐng)D2所描述的綠光功率的5%波動(dòng)之后是紅光 和藍(lán)光功率的相應(yīng)5%波動(dòng)，從而在該圖像上創(chuàng)建恒定色彩。函數(shù)f和g是具有被選擇成 校正掃描激光圖像中的明顯可見(jiàn)色彩成分變化的值的色彩校正函數(shù)。在典型的激光掃描投 影儀中，通過(guò)在色彩之間引入延時(shí)且通過(guò)監(jiān)測(cè)綠光功率與時(shí)間的關(guān)系，能容易地實(shí)現(xiàn)此類(lèi) 校正。函數(shù)f和g的形式通常主要受投影儀的工作特性影響。通常，當(dāng)修改頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光 束X1中的倍頻功率時(shí)，通過(guò)測(cè)量保持全局白色圖像所需的固有頻率光束入2、入3的變化多 少，可建立或逼近這些函數(shù)。圖2示出了掃描激光圖像中的明確可見(jiàn)的色彩成分變化，在圖2中，頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光 束A1所產(chǎn)生的缺陷在所投影圖像中引入低空間頻率偽像。在未對(duì)其他色彩進(jìn)行校正的情況下，對(duì)圖像的影響是圖像上色彩的低空間頻率變化。該低空間頻率變化產(chǎn)生通常極其明 顯的圖像缺陷。作為示例，在諸如雪景之類(lèi)的圖像中，一些區(qū)域?yàn)榘咨恍┢渌麉^(qū)域?yàn)檩^ 紫色或較青色會(huì)非常令人煩擾。如果其他色彩的強(qiáng)度被調(diào)節(jié)以確保校正色彩平衡，則偽像 的結(jié)果是圖像上灰度的變化。因?yàn)槿祟?lèi)感知對(duì)低空間頻率強(qiáng)度變化不是非常敏感，所以這 些類(lèi)型的缺陷要被檢測(cè)會(huì)難得多。該人類(lèi)感知特征對(duì)于低空間頻率多數(shù)成立，上述校正通 常應(yīng)當(dāng)應(yīng)用于低空間頻率圖像。因此，可構(gòu)想在利用上述公式之前，可對(duì)Δ^應(yīng)用低通濾波 器 以及 其中LP代表低通濾波器。雖然上述色彩校正例程可在多個(gè)實(shí)施例中執(zhí)行，但可構(gòu)想該投影控制器40可被 編程為當(dāng)在掃描激光圖像中相對(duì)較低空間頻率圖像數(shù)據(jù)相比于相對(duì)較高空間頻率圖像數(shù) 據(jù)占優(yōu)勢(shì)時(shí)，就執(zhí)行該色彩校正例程，如同與圖2和3中示意性表示的風(fēng)景相似的圖像的情 況。反之，參照?qǐng)D4和5，投影控制器40可被編程為當(dāng)相對(duì)較高空間頻率圖像數(shù)據(jù)占優(yōu)勢(shì) 時(shí)執(zhí)行亮度平衡例程，如具有大量文本的圖像的情況。在亮度平衡例程下，利用亮度平衡函 數(shù)h和i使固有頻率光束λ 2、λ 3的強(qiáng)度與頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工的強(qiáng)度相反地變化，以使 以及 因?yàn)榱炼绕胶饫讨饕獞?yīng)用于具有高空間頻率的圖像，所以上述亮度平衡校正應(yīng) 當(dāng)通常僅應(yīng)用于高空間頻率圖像缺陷。因此，可構(gòu)想在利用上述公式之前，可對(duì)應(yīng)用高 通濾波器 以及 其中HP代表高通濾波器。亮度平衡函數(shù)h和i具有被選擇成使掃描激光圖像中的明顯可見(jiàn)亮度變化平衡的 形式。以此方式，如圖5所示，亮度平衡例程建立(r，g，b)坐標(biāo)以通過(guò)幫助確保該圖像上的 平均亮度來(lái)增強(qiáng)該圖像中小細(xì)節(jié)的可見(jiàn)性，這與未進(jìn)行亮度平衡的圖4中所示的相應(yīng)(r， g，b)坐標(biāo)形成對(duì)比。可構(gòu)想，在圖像具有相對(duì)較低色彩成分或校正色彩平衡不太重要的情 況下，可優(yōu)選執(zhí)行亮度平衡例程。如上所述，函數(shù)h和i主要受投影儀的工作特性影響，且 當(dāng)修改頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1的強(qiáng)度時(shí)，通過(guò)測(cè)量其他色彩需要修改多少可校準(zhǔn)函數(shù)h和i， 以有助于確保全局強(qiáng)度保持恒定。在具體化于特定投影中的圖像數(shù)據(jù)的空間頻率在相對(duì)較高和較低值之間變化時(shí)， 可優(yōu)選將控制器編程為基于掃描激光圖像中圖像數(shù)據(jù)的空間頻率在執(zhí)行色彩校正例程與亮度平衡例程之間切換。不管采用哪種例程，因?yàn)槊總€(gè)例程基于所監(jiān)測(cè)到的頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工的強(qiáng)度，所 以通常必需將投影控制器40編程為在駐留于固有頻率光束λ 2、λ 3中的圖像數(shù)據(jù)與駐留于 頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1中的圖像數(shù)據(jù)之間提供延時(shí)At。該延時(shí)應(yīng)當(dāng)被設(shè)計(jì)成允許頻率經(jīng)轉(zhuǎn) 換光束λ工中監(jiān)測(cè)到的強(qiáng)度變化用于改變固有頻率光束λ 2、λ 3的強(qiáng)度，而不破壞駐留于固 有頻率光束X1中和頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ2、λ 3中的圖像數(shù)據(jù)的同步。為描述和限定本發(fā)明，注意本文中提到的變量是參數(shù)或另一變量的“函數(shù)”并不旨 在表示該變量?jī)H是所列舉的參數(shù)或變量的函數(shù)。相反，本文所提到的作為所列舉的參數(shù)的 “函數(shù)”的變量旨在作為開(kāi)放式的描述，以使該變量可以是單個(gè)參數(shù)或多個(gè)參數(shù)的函數(shù)。此外，本文中對(duì)本發(fā)明的部件按照特定方式“被編程”、“被配置”或“被編程為”以 特定方式實(shí)現(xiàn)具體性質(zhì)或功能的陳述是相對(duì)于期望用途的陳述的結(jié)構(gòu)陳述。更具體地，本 文對(duì)部件“被編程”或“被配置”的方式的引用表示該部件的現(xiàn)有物理狀態(tài)，因此，它應(yīng)被理 解為部件的結(jié)構(gòu)特性的明確陳述。注意，類(lèi)似“優(yōu)選”、“普遍”和“通常”之類(lèi)的術(shù)語(yǔ)在本文中采用時(shí)不用于限制要求 保護(hù)的本發(fā)明的范圍或者暗示某些特征是關(guān)鍵性的、必要的、或甚至對(duì)要求保護(hù)的本發(fā)明 的結(jié)構(gòu)或功能而言重要。相反，這些術(shù)語(yǔ)僅僅旨在標(biāo)識(shí)本發(fā)明的實(shí)施例的特定方面，或強(qiáng)調(diào) 可用于也可不用于本發(fā)明的特定實(shí)施例的替代或附加特征。為了描述和限定本發(fā)明，注意在本文中采用術(shù)語(yǔ)“約”來(lái)表示可歸因于任何量化比 較、值、測(cè)量、或其它表示的固有不確定程度。在本文中還采用術(shù)語(yǔ)“基本上”來(lái)表示量化表 示不同于規(guī)定參考值但在此問(wèn)題上不導(dǎo)致對(duì)象的基本功能改變的程度。已詳細(xì)地并參照其具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，顯然在不背離所附權(quán)利要求書(shū)中所 限定的本發(fā)明的范圍的情況下多種修改和變化是可能的。更具體地，雖然本發(fā)明的某些方 面在此可被標(biāo)識(shí)為優(yōu)選的或特別有優(yōu)勢(shì)的，但應(yīng)構(gòu)想到本發(fā)明不一定限于本發(fā)明的這些優(yōu) 選方面。注意，所附權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)使用術(shù)語(yǔ)“其中”作為過(guò)渡短語(yǔ)。出于限定本 發(fā)明的目的，應(yīng)注意該術(shù)語(yǔ)作為開(kāi)放式的過(guò)渡短語(yǔ)被引入所附權(quán)利要求，其用于引入該結(jié) 構(gòu)的一系列特性的陳述，且應(yīng)當(dāng)按照與更常使用的開(kāi)放式導(dǎo)言術(shù)語(yǔ)“包括”相似的方式進(jìn)行 解釋。
權(quán)利要求
一種多色激光投影系統(tǒng)，包括多色激光源、激光投影光學(xué)器件、光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器以及投影控制器，其特征在于所述多色激光源被配置成產(chǎn)生頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ1和至少一個(gè)固有頻率光束λ2；所述激光投影光學(xué)器件被配置成利用所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ1和所述固有頻率光束λ2產(chǎn)生圖像；所述激光投影光學(xué)器件被配置成將所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ1的一部分引導(dǎo)至所述光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器；所述光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器和所述投影控制器被配置成產(chǎn)生表示所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ1的強(qiáng)度誤差的信號(hào)；以及所述投影控制器被編程為對(duì)所述固有頻率光束λ2應(yīng)用補(bǔ)償信號(hào)，以補(bǔ)償所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ1中出現(xiàn)的所述強(qiáng)度誤差。
2.如權(quán)利要求1所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于所述投影控制器被編程為在駐留于所述固有頻率光束λ 2與所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1 中的圖像數(shù)據(jù)之間提供延時(shí)At ；以及所述延時(shí)足以允許所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1中監(jiān)測(cè)到的強(qiáng)度變化用來(lái)改變所述固有頻 率光束λ 2的強(qiáng)度，而不破壞駐留于所述固有頻率光束λ 2和所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1中的 所述圖像數(shù)據(jù)的近似同步。
3.如權(quán)利要求1所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于所述激光投影光學(xué)器件被配置成利用所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工和至少兩個(gè)固有頻率光 束λ2、λ 3產(chǎn)生掃描激光圖像；所述投影控制器被編程為在駐留于所述固有頻率光束k、λ 3與所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束 X1中的圖像數(shù)據(jù)之間提供延時(shí)At;以及所述延時(shí)足以允許所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1中監(jiān)測(cè)到的強(qiáng)度變化用來(lái)改變所述固有頻 率光束λ 2、λ 3的強(qiáng)度，而不破壞駐留于所述固有頻率光束λ 2、λ 3和所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束 λ i中的所述圖像數(shù)據(jù)的近似同步。
4.如權(quán)利要求1所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于所述激光投影光學(xué)器件包括空間光調(diào)制器，且被配置成利用所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束入工 和至少兩個(gè)固有頻率光束λ2、λ 3根據(jù)圖像序列產(chǎn)生激光圖像；所述投影控制器被編程為在駐留于所述固有頻率光束k、λ 3與所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束 X1中的圖像數(shù)據(jù)之間提供延時(shí)At;以及所述延時(shí)足以允許所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1中監(jiān)測(cè)到的強(qiáng)度變化用來(lái)逐幀補(bǔ)償所述頻 率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1中出現(xiàn)的強(qiáng)度誤差，而不破壞駐留于所述固有頻率光束λ2、λ3*所述頻 率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1中的所述圖像數(shù)據(jù)的近似同步。
5.如權(quán)利要求1所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于所述投影控制器被編程為補(bǔ)償在所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ1中出現(xiàn)的所述強(qiáng)度誤差，以使△Iλ2=f(△Iλ1)其中表示所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1中偏離基準(zhǔn)數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào)的變化，ΔIλ2表示所述固有頻率光束λ 2中偏離基準(zhǔn)數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào)的變化，以及f是至少部分地取決于投影儀設(shè) 計(jì)的函數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于所述投影控制器被編程為識(shí)別所投影圖像中的低空間頻率強(qiáng)度變化，并補(bǔ)償在所述頻 率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工中出現(xiàn)的所述強(qiáng)度誤差，以使 其中LP表示低通濾波器，Δ/+表示所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1中偏離基準(zhǔn)數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào) 的變化，Δ/+表示所述固有頻率光束λ 2中偏離基準(zhǔn)數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào)的變化，以及f是至少部 分地取決于投影儀設(shè)計(jì)的函數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于所述投影控制器被編程為識(shí)別所投影圖像中的高空間頻率強(qiáng)度變化，并補(bǔ)償在所述頻 率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工中出現(xiàn)的所述強(qiáng)度誤差，以使 其中HP表示高通濾波器，Δ/+表示所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工中偏離基準(zhǔn)數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào) 的變化，表示所述固有頻率光束λ 2中偏離基準(zhǔn)數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào)的變化，以及h是至少部 分地取決于投影儀設(shè)計(jì)的函數(shù)。
8.如權(quán)利要求1所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于所述多色激光源被配置成產(chǎn)生附加固有頻率光束入3;所述激光投影光學(xué)器件被配置成通過(guò)進(jìn)一步利用所述附加固有頻率激光束λ 3來(lái)產(chǎn)生 所述掃描激光圖像；以及所述投影控制器被編程為補(bǔ)償在所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1中出現(xiàn)的所述強(qiáng)度誤差，以使 其中Δ^表示所述附加固有頻率光束λ i中偏離基準(zhǔn)數(shù)據(jù)強(qiáng)度信號(hào)的變化，以及g是至 少部分地取決于投影儀設(shè)計(jì)的函數(shù)。
9.如權(quán)利要求1所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于，所述投影控制器被編程為基 于所述掃描激光圖像中的圖像數(shù)據(jù)的所述空間頻率在色彩校正例程與亮度均衡例程的執(zhí) 行之間切換。
10.如權(quán)利要求1所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于，所述投影控制器被編程 為通過(guò)利用色彩校正函數(shù)f來(lái)補(bǔ)償在所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束中出現(xiàn)的所述強(qiáng)度誤差以使 ，以執(zhí)行色彩校正例程。
11.如權(quán)利要求 ο所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于，所述投影控制器被編程為 當(dāng)在所述掃描激光圖像中相對(duì)較低空間頻率的圖像數(shù)據(jù)相比于相對(duì)較高空間頻率的圖像 數(shù)據(jù)占優(yōu)勢(shì)時(shí)，執(zhí)行所述色彩校正例程。
12.如權(quán)利要求10所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于，f是被選擇成校正所述掃描 激光圖像中的明顯可見(jiàn)的色彩成分變化的函數(shù)。
13.如權(quán)利要求1所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于，所述投影控制器被編程為 通過(guò)利用亮度平衡函數(shù)h來(lái)補(bǔ)償在所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1中出現(xiàn)的所述強(qiáng)度誤差以使
14.如權(quán)利要求13所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于，所述投影控制器被編程為 當(dāng)在所述掃描激光圖像中相對(duì)較高空間頻率的圖像數(shù)據(jù)相比于相對(duì)較低空間頻率的圖像 數(shù)據(jù)占優(yōu)勢(shì)時(shí)，執(zhí)行所述亮度平衡例程。
15.如權(quán)利要求13所述的多色激光投影系統(tǒng)，其特征在于，h是被選擇成平衡所述掃描 激光圖像中的明顯可見(jiàn)的亮度變化的函數(shù)。
16.一種多色激光投影系統(tǒng)，包括多色激光源、激光投影光學(xué)器件、光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器以及投 影控制器，其特征在于所述多色激光源被配置成產(chǎn)生頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工和至少兩個(gè)固有頻率光束λ2、λ3;所述激光投影光學(xué)器件被配置成利用所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工和所述固有頻率光束 λ2、λ 3產(chǎn)生圖像；所述激光投影光學(xué)器件被配置成利用所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工和至少兩個(gè)固有頻率光 束λ2、λ 3產(chǎn)生掃描激光圖像；所述激光投影光學(xué)器件被配置成將所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工的一部分引導(dǎo)至所述光強(qiáng) 監(jiān)測(cè)器；所述光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器和所述投影控制器被配置成產(chǎn)生表示所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ工的強(qiáng)度 誤差的信號(hào)；所述投影控制器被編程為基于所述掃描激光圖像中的圖像數(shù)據(jù)的所述空間頻率在色 彩校正例程與亮度平衡例程的執(zhí)行之間切換；所述投影控制器被編程為通過(guò)對(duì)所述固有頻率光束λ2、λ 3應(yīng)用補(bǔ)償信號(hào)來(lái)補(bǔ)償所述 頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1中出現(xiàn)的所述強(qiáng)度誤差以選擇性地執(zhí)行所述色彩校正例程和所述亮度 平衡例程；所述投影控制器被編程為在駐留于所述固有頻率光束K、λ 3與所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束 X1中的圖像數(shù)據(jù)之間提供延時(shí)At ；所述延時(shí)足以允許所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束X1中監(jiān)測(cè)到的強(qiáng)度變化用來(lái)改變所述固有頻 率光束λ 2、λ 3的強(qiáng)度，而不破壞駐留于所述固有頻率光束λ 2、λ 3和所述頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束 λ工中的所述圖像數(shù)據(jù)的近似同步。
全文摘要
提供了一種多色激光投影系統(tǒng)，其包括多色激光源、激光投影光學(xué)器件、光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器以及投影控制器。該多色激光源被配置成產(chǎn)生頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ1和固有頻率光束λ2等。該激光投影光學(xué)器件被配置成利用該頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ1和固有頻率激光束λ2等產(chǎn)生掃描激光圖像。該激光投影光學(xué)器件被配置成將頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ1的一部分引導(dǎo)至光強(qiáng)監(jiān)測(cè)器。該投影控制器被編程為因變于頻率經(jīng)轉(zhuǎn)換光束λ1的強(qiáng)度改變固有頻率光束λ2的強(qiáng)度。公開(kāi)并要求保護(hù)其它實(shí)施例。
文檔編號(hào)G03B21/20GK101910937SQ200880124109
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者J·M·哈里斯, J·高里爾 申請(qǐng)人:康寧股份有限公司