專利名稱：投影筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從計(jì)算機(jī)、電視接收器或其它類似裝置投射及傳送光圖像，且明確地 說論述使用旋轉(zhuǎn)透鏡盤來引導(dǎo)光。
本申請(qǐng)案主張?jiān)?007年1月22日提出申請(qǐng)的標(biāo)題為"光束傳送系統(tǒng)"(LightBeam Delivery System)的第11/625351號(hào)美國專利申請(qǐng)案及在2006年8月19日提出申請(qǐng)的 標(biāo)題為"投影筆"(ProjectorPen)的第11/465806號(hào)美國專利申請(qǐng)案的權(quán)益，所述美國 專利申請(qǐng)案均以引用的方式并入本文中。
背景技術(shù)：
數(shù)千年來，人們已嘗試各種方法在教室、會(huì)議及大的群組中與人群進(jìn)行交流。對(duì) 于大部分時(shí)間來說，講話者使用其話音及手的動(dòng)作來與其聽眾進(jìn)行交流。但此使交流 受到限制，尤其是在技術(shù)數(shù)據(jù)方面。因此下一步即使用講話者可翻閱以向其聽眾提供 詳細(xì)數(shù)據(jù)的紙圖表及圖示。此具有特別笨重且難以在若干位置之間移動(dòng)的問題。
下一個(gè)進(jìn)步涉及對(duì)高架式投影儀及箔片幻燈片的使用。對(duì)于二十世紀(jì)后半葉來 說，大多數(shù)會(huì)議室含有高架式投影儀。這些投影儀在平頂透鏡后面含有高瓦數(shù)燈泡。 所述燈泡通過所述透鏡及講話者的箔片投射光。接著，所述光傳播通過另一組透鏡及 鏡，所述鏡將圖像轉(zhuǎn)動(dòng)卯度以供投射到屏幕或其它表面上。講話者準(zhǔn)備含有其呈現(xiàn) 信息的一組箔片。這些箔片為手繪的或在激光打印機(jī)上打印的。
此方法具有幻燈片不易于快速改變且難以在呈現(xiàn)中間重新布置的缺點(diǎn)。因此，非 常需要找到一種直接將所呈現(xiàn)內(nèi)容投射到屏幕上的更方便的方法。
解決方案采取LCD投影儀的形式。這些投影儀通常使用計(jì)算機(jī)上的外部監(jiān)視器 端口直接連接到所述計(jì)算機(jī)上。所述計(jì)算機(jī)產(chǎn)生圖像并將所述圖像轉(zhuǎn)移到投影儀。接 著，所述投影儀使用高功率燈泡將所述圖像轉(zhuǎn)換成光。使用二向色鏡將來自燈泡的白 色光分為紅色、綠色及藍(lán)色光束，將所述光束引導(dǎo)向允許或不允許光束的若干部分行 進(jìn)到二向色組合器立方體的小LCD。所述二向色組合器立方體將所述紅色、藍(lán)色及 綠色光束重新組合成組合束。接著，通過透鏡將此組合束投射到屏幕或壁。
然而，這些裝置具有沉重及笨重的缺點(diǎn)。甚至最佳的裝置重量也為2-4千克(約 4-8磅)且可占據(jù)一令紙的體積。需要一種較輕且更便攜的解決方案。例如可易于攜 帶于口袋或公文包中的大小及重量的裝置。但當(dāng)前技術(shù)不能制造小得足以裝在此類封 裝中的裝置。本發(fā)明解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于通過經(jīng)由旋轉(zhuǎn)盤發(fā)送光束而跨越表面?zhèn)魉退龉馐墓馐鴤魉拖到y(tǒng)及 方法，其中所述旋轉(zhuǎn)盤含有多個(gè)透鏡，使得所述透鏡經(jīng)對(duì)準(zhǔn)以跨越所述表面引導(dǎo)所述 光束，從而可能產(chǎn)生可見圖像。所述光束可為脈沖式及或彩色的?？蓮碾娨暯邮掌骰?從計(jì)算機(jī)引導(dǎo)所述光束。
一種用于將圖像傳送到表面的設(shè)備，所述設(shè)備由圖像的電子表示構(gòu)成，所述圖像 由處理機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化成光脈沖，其中所述光脈沖通過具有多個(gè)透鏡的旋轉(zhuǎn)盤來傳輸，其中 所述光脈沖與所述旋轉(zhuǎn)盤同步以使所述光脈沖在所述表面上形成所述圖像的可見表 示。所述光脈沖可由各種色彩構(gòu)成。
一種光投射裝置，其被封裝在不大于5厘米(2英寸)寬及5厘米(2英寸)高 的容器中，其由用于將所述光投射裝置連接到視頻產(chǎn)生裝置(所述視頻產(chǎn)生裝置可為 計(jì)算裝置或電視接收器或類似裝置)的接口 (其可為有線或無線的)組成，其中所述 接口從所述視頻產(chǎn)生裝置接收指定視頻圖像的指令(數(shù)字或模擬)，其中所述指令由 所述光投射裝置來處理，以便以可在表面上看見所述視頻圖像的格式從所述光投射裝 置投射所述視頻圖像。
在另一實(shí)施例中，以上發(fā)明含有用于將所述裝置夾持到口袋的夾子。
在另一實(shí)施例中， 一種用于將圖像投射在屏幕或其它表面上的系統(tǒng)，其由用于產(chǎn) 生用于視頻圖像的指令的視頻產(chǎn)生裝置組成，其中所述視頻產(chǎn)生裝置將指令傳輸?shù)焦?投射裝置(其被封裝在不大于5厘米(2英寸)寬及5厘米(2英寸)高的容器中)， 其中所述指令由所述光投射裝置來處理，以便以可在表面上看見所述視頻圖像的格式 從所述光投射裝置投射所述視頻圖像。
一種光投射裝置，其由用于將所述光投射裝置連接到視頻產(chǎn)生裝置(所述視頻產(chǎn) 生裝置可為計(jì)算裝置或電視接收器或類似裝置)的有線或無線接口組成，其中所述接 口從所述視頻產(chǎn)生裝置接收指定視頻圖像的指令，其中所述指令由所述光投射裝置來 處理，以便以可在表面上看見所述視頻圖像的格式從所述光投射裝置投射所述視頻圖 像，其中所述裝置在所述接口斷開連接時(shí)由電池供電。


圖1顯示投影筆裝置的圖片。
圖2顯示投影筆裝置在使用中的圖式。
圖3顯示對(duì)投影筆內(nèi)部元件的定位的內(nèi)部圖式。
圖4是投影筆的電組件的功能圖。
圖5是旋轉(zhuǎn)盤組合件的圖示。
圖6是光通過投影筆的路徑。
圖7顯示光通過旋轉(zhuǎn)透鏡的路徑。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示投影筆101的圖式。在一個(gè)實(shí)施例中，此裝置較小，可能為筆的大小， 其具有15厘米(約6英寸)的長度及1厘米(約3/8英寸)的寬度。此裝置的重量 約為400克(大約14盎司)。意圖在于使所述裝置在不占用很多空間或添加很多額 外重量的情況下易于攜帶于口袋中或公文包中。
投影筆101由兩個(gè)支腿104及投影筆101的前基座支撐在臺(tái)或桌上，接近于電纜 102。電纜102在所述裝置前部的橫向側(cè)上附接到投影筆101。此電纜102可為USB、 火線(Firewire，即IEEE 1394)、以太網(wǎng)(Ethernet)(具有或不具有以太網(wǎng)供電) 或類似電纜，且可直接用導(dǎo)線連接到投影筆101中或可連接到投影筆101端處的連接 器。投影筆101上的一個(gè)類型的連接器可為B型迷你型USB連接器或另一選擇為 RJ-45以太網(wǎng)插口。
在另一實(shí)施例中，所述電纜可為使用標(biāo)準(zhǔn)接口 (例如S視頻；RCA視頻；15管 腳VGA)或類似接口的視頻電纜。
投影筆101的另一端含有用于允許從投影筆101傳輸可見圖像103的機(jī)構(gòu)。
投影筆101中坐落于臺(tái)上的支腿104及基座具有由橡膠或類似材料制成用以在操 作期間防止所述裝置滑動(dòng)并提供圖像穩(wěn)定性的腳。支腿104可直接安裝在投影筆101 上且支腿104可伸縮以調(diào)整所投射圖像在屏幕202上的垂直位置。另一選擇為，支腿 104可搭扣到投影筆101上沿所述裝置的長度的任何位置以調(diào)整顯示的垂直位置?；?者伸縮支腿104可旋入到投影筆101中。
投影筆101的前端具有用于將投影筆101的后端支撐在臺(tái)上的軟橡膠基座。另一 選擇為，此橡膠基座可具有用以允許依據(jù)屏幕202的位置來調(diào)整投影筆101的角度的 球軸承安裝樞軸。
在替代實(shí)施例中，所述投影筆可安裝到個(gè)人計(jì)算機(jī)201、膝上型或個(gè)人數(shù)據(jù)助理 (PDA)(例如掌上型智多星(Palm Trio))或類似裝置的側(cè)。
另一選擇為，可使用球安裝件將投影筆101安裝在莖的頂部上，類似于舊式莖筆。 所述莖將為投影筆101提供穩(wěn)定基座，且所述球安裝件將允許調(diào)整投影筆101的方向。 所述球安裝件應(yīng)為足夠硬以防止意外移動(dòng)但也應(yīng)為足夠的撓性以允許調(diào)整。在此實(shí)施 例中，可將投影筆101的一個(gè)或一個(gè)以上功能轉(zhuǎn)移到所述莖。所述莖將用于添加投影 筆101的穩(wěn)定性。
圖2顯示在使用中的投影筆101。投影筆101經(jīng)由電纜102連接到計(jì)算機(jī)201。 計(jì)算機(jī)201產(chǎn)生圖像并經(jīng)由電纜102將所述圖像轉(zhuǎn)移到投影筆101。投影筆101將所 述數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換成視覺圖像103。將此圖像投射到屏幕202。另一選擇為，可將所述 圖像投射到壁或任何其它表面。
在替代實(shí)施例中，投影筆101可通過無線接口連接到計(jì)算機(jī)201?？蓪o線天線安裝在投影筆101的內(nèi)側(cè)或可將所述天線設(shè)計(jì)在投影筆101外側(cè)上的夾子內(nèi)側(cè)。此夾 子可類似于圓珠筆夾子，且用于將投影筆101夾持到襯衫口袋。在此實(shí)施例中，用于
所述裝置的電力可由一個(gè)或一個(gè)以上電池307或通過電力電纜供應(yīng)。
所述電池實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，可將呈現(xiàn)下載到投影筆101的存儲(chǔ)器401中， 且可獨(dú)立于計(jì)算機(jī)201來使用投影筆101。在此實(shí)施例中，將必須對(duì)投影筆101添加 按鈕以使用戶能夠循環(huán)瀏覽存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器401中的圖像。所述電池實(shí)施例可與有線或 無線接口一起使用。
所述電池實(shí)施例中的按鈕(可在任何實(shí)施例中使用按鈕)可安裝到投影筆101 的側(cè)(或莖實(shí)施例的基座上)。按鈕可使投影筆101能夠接通及切斷，另一按鈕可告 知投影筆101移動(dòng)到存儲(chǔ)器中的下一個(gè)圖像，且第三按鈕可告知投影筆101移動(dòng)到存 儲(chǔ)器中的前一個(gè)圖像。
計(jì)算機(jī)201可為標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)201可具有單獨(dú)的監(jiān)視器或可使用投影 筆101來作為監(jiān)視器。計(jì)算機(jī)201具有CPU及存儲(chǔ)器，且通常但未必可具有大容量 存儲(chǔ)裝置(例如磁盤驅(qū)動(dòng)器)且可具有網(wǎng)絡(luò)連接。
通常，計(jì)算機(jī)201將運(yùn)行用于產(chǎn)生供顯示的視頻圖像的程序，例如微軟簡報(bào)圖形 軟件(Microsoft Powerpoint)、窗口媒體播放器(Windows Media Player)或類似程序。
另一選擇為，計(jì)算機(jī)201可由例如電視接收器的另一視頻產(chǎn)生裝置來替換。所述 電視接收器可接收無線信號(hào)或通過電纜或DSL有線連接進(jìn)行接收。
投影筆101也可用作用于PDA的顯示裝置。此對(duì)于使用其PDA的商人來說，通 過投影筆101而非使用沉重的膝上型及LCD投影儀來驅(qū)動(dòng)簡報(bào)圖形軟件呈現(xiàn)極為方 便。
圖3顯示投影筆101的內(nèi)部功能性。以數(shù)據(jù)及電力信號(hào)在接近所述裝置的前端處 進(jìn)入開始，所述信號(hào)及電力通過連接301進(jìn)入所述投影筆。連接301可為用于接納 USB電纜的迷你型USB連接器。所述信號(hào)進(jìn)入所述連接器中且由收發(fā)器來處理。在 接收之后，將所述信號(hào)傳輸?shù)紺PU組合件302以供處理。
電力也經(jīng)由USB電纜102進(jìn)入到所述單元中。對(duì)所述電力進(jìn)行過濾以移除電力 尖峰且接著將其分為用于給CPU組合件302、旋轉(zhuǎn)透鏡305及激光器組合件303供電 的適宜電壓。為簡化電源設(shè)計(jì)且最小化投影筆101的大小，竭盡全力維持所有組件的 單一電壓需求。舉例來說，通過選擇具有與可用于所述USB電纜上的電壓匹配的5 伏DC需求的CPU組合件302，將不必轉(zhuǎn)換電力。還可使用5伏DC半導(dǎo)體激光二極 管403、 404、 405及用以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)透鏡305的5伏DC電動(dòng)機(jī)。通過將所有其它組件 與單一電壓匹配，可減小所述電源的大小及復(fù)雜性。USB電纜可在5 VDC下提供高 達(dá)500毫安。
投影筆101還可包含電池307以允許所述投影筆在投影筆101與電源斷開連接時(shí) 顯示圖像。此可適用于其中計(jì)算機(jī)201為不可用的應(yīng)用中。還可對(duì)電池307進(jìn)行再充 電以消除開啟投影筆101來移除電池307的需要。另一選擇為，投影筆101可由連接到AC電力變壓器的單獨(dú)電力電纜供電。此變 壓器將連接到來自電力網(wǎng)中的110 AC電力，且將所述電力轉(zhuǎn)換成投影筆101所需的 功率電平。
在一個(gè)實(shí)施例中，CPU組合件302為具有并入有對(duì)USB協(xié)議的解碼及將所接收 的信息轉(zhuǎn)換成用以將激光器組合件303中的三個(gè)激光器403、 404、 405中的每一者通 電或斷電的信號(hào)的邏輯單元的芯片設(shè)計(jì)上的單一系統(tǒng)。CPU組合件302還從監(jiān)視旋轉(zhuǎn) 透鏡305的傳感器407獲得輸入以使激光器403、 404、 405的激發(fā)可與所述透鏡將引 導(dǎo)光的位置同步。
存在可用于此用途的若干可能的傳感器裝置407,從磁性傳感器到機(jī)械傳感器。 一種可能的傳感器將是光傳感器407,其檢測從旋轉(zhuǎn)盤502上的小鏡503反射的激光。
由于在屏幕202上顯示中等分辨率視頻圖像的高速數(shù)據(jù)需求，可將CPU組合件 302設(shè)計(jì)為包含將數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器401移動(dòng)到激光器組合件303的DMA 402路徑。對(duì) 于以每秒60次的速率刷新的1024 x 768像素的XGA分辨率，必須以每秒47000000 次的速率將一個(gè)數(shù)據(jù)位發(fā)送到所述三個(gè)激光器中的每一者。對(duì)于1600 x 1200像素的 UXGA分辨率，必須以每秒115000000次的速率將數(shù)據(jù)發(fā)送到所述激光器。
激光器組合件303電連接到CPU組合件302(更具體來說，CPU芯片302的DMA 402端口) 。 CPU組合件302確定每一激光器403、 404、 405何時(shí)提供光。將所述光 從激光器組合件303發(fā)送到屏幕202。
機(jī)械上，緊鄰連接器301來定位激光器組合件303。此旨在使所述激光器的重量 置于盡可能地靠近投影筆101的前端處。
激光器組合件303是用于產(chǎn)生光束或一組光束的機(jī)構(gòu)。下文描述數(shù)個(gè)實(shí)施例，但 可構(gòu)想在此光束傳送系統(tǒng)中用于產(chǎn)生光束的其它機(jī)構(gòu)。
一個(gè)實(shí)施例包含三個(gè)激光器403、 404、 405，其提供用以組合成組合光像素604 的三種不同色彩。其每一像素提供23或8種不同的色彩。為增加色彩的數(shù)目，可通 過以不同的速率給激光器加以脈沖而使束的強(qiáng)度變化來調(diào)整每一激光器403、 404、 405的強(qiáng)度。關(guān)于某些激光器，可減小電力以降低束的強(qiáng)度。借助任一方法，可依據(jù) CPU組合件302內(nèi)的視頻電路的設(shè)計(jì)及依據(jù)可用于CPU組合件302中的視頻的存儲(chǔ) 器401的量將色彩數(shù)目增加到任何等級(jí)。
另一選擇為，可用三種(一種為紅色， 一種為綠色，且一種為藍(lán)色)高強(qiáng)度光來 替換激光器403、 404、 405或可使用穿過用以將光分為紅色、綠色及藍(lán)色光束的二向 色棱鏡的單一光。
一旦光束離開激光器403、 404、 405，則所述三個(gè)光束在組合光學(xué)器件304 (參 見圖6獲取更多細(xì)節(jié))中組合成含有來自激光器403、 404、 405的紅色、綠色及藍(lán)色 元素的組合光束604。接著，組合光束604平行于投影筆101的長度靠近邊緣離開中 心到達(dá)一位置。
接下來，從組合光學(xué)器件組合件304射出的組合光604穿過經(jīng)設(shè)計(jì)以將光彎曲到屏幕202上用于所述特定像素的精確位置的旋轉(zhuǎn)透鏡組合件305。通過在第1/60秒中 將每一簇光從激光器發(fā)送到屏幕202上的位置來形成圖像。因此，旋轉(zhuǎn)透鏡組合件 305每秒旋轉(zhuǎn)60次，其由小的電動(dòng)機(jī)501供電。旋轉(zhuǎn)透鏡組合件305經(jīng)設(shè)計(jì)而具有 用于XGA分辨率的安裝在圓形盤502上的768個(gè)透鏡504或用于UXGA分辨率的 1200個(gè)透鏡504。每一透鏡504將使來自組合光學(xué)器件組合件303的組合光604彎曲 而跨越屏幕202上的線。下一個(gè)透鏡504稍微偏移而低于前一個(gè)透鏡，使得下一條線 在屏幕202上恰好顯示在前一條線下面。
另一選擇為，旋轉(zhuǎn)盤502可具有一系列鰭片或鏡，所述鰭片或鏡在旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 使光彎曲，從而使所述光彎曲或反射而跨越每一行。這些鰭片或鏡將充當(dāng)透鏡504。
在此整個(gè)說明中，基于UXGA視頻說明來使用實(shí)例?？赏ㄟ^用依據(jù)所需視頻標(biāo) 準(zhǔn)的適當(dāng)參數(shù)替換本文所描述的透鏡、線、像素及色彩的數(shù)目來替代任何其它視頻標(biāo) 準(zhǔn)。
旋轉(zhuǎn)透鏡組合件305含有用以定位圖像的左上角且用以向CPU組合件302發(fā)信 號(hào)的傳感器407，使得旋轉(zhuǎn)透鏡組合件305可與激光器組合件303同步。
接著，透鏡306將光束聚焦并將所述光束從旋轉(zhuǎn)透鏡305引導(dǎo)向屏幕202。
圖4顯示通過投影筆101的電信息流。視頻及其它信息通過連接301進(jìn)入投影筆 101且接著轉(zhuǎn)移到CPU組合件302。所述視頻信息由CPU406直接或在經(jīng)重新格式化 之后轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)器401中供DMA轉(zhuǎn)移到激光器403、 404及405。投影筆101所接收 的其它指令由CPU406及整個(gè)CPU組合件302 (根據(jù)需要)來處理。
一旦視頻數(shù)據(jù)處于存儲(chǔ)器401中，則DMA電路402將自存儲(chǔ)器401接收信息并
將所述信息轉(zhuǎn)移到紅色激光器403、綠色激光器404及藍(lán)色激光器405。存在可用于
執(zhí)行此轉(zhuǎn)移的若干不同方案。例如，存儲(chǔ)器401可構(gòu)造成48位字，其中將16位指派
給紅色403、綠色404及藍(lán)色405激光器中的每一者。所述16位可用于引導(dǎo)每一激
光器以65,535個(gè)不同強(qiáng)度等級(jí)中的一者傳輸光。
另一方案可通過使用色彩比強(qiáng)度信息來給激光器加以脈沖以使強(qiáng)度變化而使用
激光器的脈沖性質(zhì)來調(diào)節(jié)強(qiáng)度。
CPU組合件302還自傳感器407接收使旋轉(zhuǎn)透鏡盤502的位置同步的信息。CPU 組合件302使用此信息來引導(dǎo)DMA 402開始將所述信息發(fā)送到激光器403、404、405。 由于旋轉(zhuǎn)透鏡305確定每一位的光(每一像素)射在屏幕202上的位置，因此必須使 旋轉(zhuǎn)透鏡盤502與激光器403、 404、 405同步。
旋轉(zhuǎn)透鏡組合件305 (如圖5中所見)負(fù)責(zé)將光脈沖從三個(gè)激光器403、 404、 405 移動(dòng)到屏幕202上的1600 x 1200個(gè)不同位置。每一脈沖被引導(dǎo)向屏幕202上的固定 位置。此借助盤502來實(shí)現(xiàn)，其具有接近外邊緣放置成圓形的1200個(gè)不同的透鏡504 (僅作為一個(gè)表示而顯示，實(shí)際的盤502將具有比實(shí)際繪制于圖5上的透鏡更多的透 鏡504，所述透鏡以單旋轉(zhuǎn)的螺旋方式放置)。每一透鏡504與其前驅(qū)稍微偏移，使 得其將組合光脈沖604聚焦成前一個(gè)透鏡所產(chǎn)生的線下面的一條線。當(dāng)旋轉(zhuǎn)透鏡504轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，來自激光器403、 404、 405的光首先被透鏡504彎曲成掠過一條線，從而在 屏幕202上產(chǎn)生完整的像素線。下一個(gè)透鏡504顯示下一條線。此過程繼續(xù)持續(xù)盤 502的一次完整旋轉(zhuǎn)，從而通過1200個(gè)透鏡504并在屏幕202上顯示1200條光線。
激光器403、 404、 405的設(shè)計(jì)使得在盤502的每次旋轉(zhuǎn)期間1600個(gè)光脈沖通過 每一透鏡504來發(fā)送，從而針對(duì)每一條線產(chǎn)生1600個(gè)像素。在替代設(shè)計(jì)中，若后續(xù) 像素具有相同強(qiáng)度，則仍保留激光器403、 404、 405，從而有效地在屏幕202上顯示 光線。
電動(dòng)機(jī)501使旋轉(zhuǎn)透鏡盤502以每秒60轉(zhuǎn)次的速率轉(zhuǎn)動(dòng)，使得所述屏幕每秒被 刷新60次。此將確保人眼看到屏幕202上的完整圖片且屏幕202上的移動(dòng)及圖像看 上去較自然。
旋轉(zhuǎn)透鏡盤502還具有用以檢測盤502的位置的傳感器407。傳感器407為光傳 感器，其將檢測激光從安裝在盤502上的小鏡503的反射。鏡503將使組合光604從 組合光學(xué)器件組合件304反射回到光傳感器407。所述鏡還將提供簡短的時(shí)間間隙以 允許CPU 406設(shè)置DMA 402以用于轉(zhuǎn)移下一幀。
圖6顯示光通過組合光學(xué)器件組合件304的路徑。從紅色激光器403產(chǎn)生的紅色 光608穿過鏡605且接著通過第二鏡601來發(fā)送，所述第二鏡引導(dǎo)所述光平行于投影 筆101的側(cè)。從綠色激光器404產(chǎn)生的綠色光609穿過鏡606。接著，紅色光608與 綠色光609在二向色組合器602處組合成組合紅-綠色光603。類似地，藍(lán)色激光器 405通過鏡607將藍(lán)色光610引導(dǎo)向二向色組合器602a。接著，紅-綠色光603與藍(lán) 色光610在第二二向色組合器602a處組合而形成組合(紅-綠-藍(lán)色)光604。接著， 將此組合光發(fā)送到旋轉(zhuǎn)透鏡組合件305。
在另一實(shí)施例中，激光器403、 404及405可經(jīng)側(cè)向安裝以在鏡601、及二向色 組合器602及602a處將其光直接引導(dǎo)向投影筆101的側(cè)。所述激光器的次序在本發(fā) 明中并非重要的，且可組合成任何其它次序。
圖7展示光通過旋轉(zhuǎn)透鏡305組合件的移動(dòng)。來自組合光學(xué)器件組合件304的第 一組合光脈沖移動(dòng)通過第一透鏡504a (安裝在旋轉(zhuǎn)盤502上)且朝向圖像703a的頂 線的最右位置彎曲。接著，組合光604a通過最終的透鏡306而聚焦到頂線的最左位 置。約10納秒后，第二組合光脈沖通過第一透鏡504a來發(fā)送且朝向圖像703a的頂 線上的第二像素位置的位置彎曲(在經(jīng)過最終的透鏡306之后)。稍后，組合光脈沖 604b及604c沖擊第一透鏡504a且朝向其在圖像703a的頂線上的相應(yīng)位置彎曲。每 一組合光604a、 604b、 604c脈沖產(chǎn)生于相同位置處且傳播相同路徑直到其到達(dá)盤502 上的透鏡504a。盤502旋轉(zhuǎn)且透鏡504a移動(dòng)。當(dāng)每一組合光604a、 604b、 604c脈沖 到達(dá)透鏡504a時(shí)，其彎曲到圖像703a的頂線上的適當(dāng)位置(在被最終的透鏡306翻 轉(zhuǎn)之后)。最終的透鏡306是靜止的或可以是移動(dòng)的以允許聚焦。
一旦圖像703a的頂線為完整的，則第二透鏡504b移動(dòng)到合適位置，且通過透鏡 504b將組合光脈沖604d、 604e、 604f引導(dǎo)向圖像703b的第二線。第二透鏡504b與第一透鏡504a稍微偏移，以便其將光引導(dǎo)向圖像的下一條線的位置。此針對(duì)完整圖
像的每一線上的每一像素而繼續(xù)。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，來自計(jì)算機(jī)201或電視接收器的信號(hào)可呈來自S視 頻、RCA視頻、15管腳VGA或類似接口的模擬視頻信號(hào)的形式，可將所述信號(hào)直接 轉(zhuǎn)移到驅(qū)動(dòng)激光器組合件303的電路。在此實(shí)施例中，CPU組合件302及電池307 兩者將是任選的。
在本發(fā)明的又一實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)可用于將束從單一切割激光器引導(dǎo)向 將被切割或蝕刻的表面。
出于圖解說明及說明的目的，上文已呈現(xiàn)對(duì)本發(fā)明各種實(shí)施例的說明。并非打算 將本發(fā)明局限于所揭示的精確形式。許多修改及等效布置將顯而易見。
權(quán)利要求
1、一種用于跨越表面?zhèn)魉凸馐墓馐鴤魉拖到y(tǒng)，其包括用于光束的源，所述光束通過旋轉(zhuǎn)盤來發(fā)送，其中所述旋轉(zhuǎn)盤含有多個(gè)透鏡，使得所述透鏡經(jīng)對(duì)準(zhǔn)以跨越所述表面引導(dǎo)所述光束。
2、 如權(quán)利要求1所述的光束傳送系統(tǒng)，其中所述光束是脈沖式的。
3、 如權(quán)利要求2所述的光束傳送系統(tǒng)，其中所述脈沖的定時(shí)是基于在所述表面 上的一位置處具有光點(diǎn)的需要，其中所述旋轉(zhuǎn)盤在所述盤的旋轉(zhuǎn)中將所述光引導(dǎo)向 所述位置。
4、 如權(quán)利要求1所述的光束傳送系統(tǒng)，其中跨越所述表面引導(dǎo)的所述光束含有 可見圖像。
5、 如權(quán)利要求4所述的光束傳送系統(tǒng)，其中所述可見圖像由計(jì)算裝置產(chǎn)生。
6、 如權(quán)利要求4所述的光束傳送系統(tǒng)，其中所述可見圖像由電視接收器產(chǎn)生。
7、 如權(quán)利要求1所述的光束傳送系統(tǒng)，其中所述光束具有不同的色彩。
8、 一種跨越表面?zhèn)魉凸馐姆椒ǎ浒?產(chǎn)生光束，傳輸通過旋轉(zhuǎn)盤發(fā)送的所述光束，其中所述旋轉(zhuǎn)盤含有多個(gè)透鏡，使得所述透 鏡經(jīng)對(duì)準(zhǔn)以跨越所述表面弓I導(dǎo)所述光束。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述光束的所述產(chǎn)生是脈沖式的。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述脈沖的定時(shí)是基于在所述表面上的一 位置處具有光點(diǎn)的需要，其中所述旋轉(zhuǎn)盤在所述盤的旋轉(zhuǎn)中將所述光引導(dǎo)向所述位 置。
11、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中跨越所述表面引導(dǎo)的所述光束含有可見圖像。
12、 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述可見圖像由計(jì)算裝置產(chǎn)生。
13、 如權(quán)利要求ll所述的方法，其中所述可見圖像由電視接收器產(chǎn)生。
14、 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述光束具有不同的色彩。
15、 一種用于將圖像傳送到表面的設(shè)備，其包括 所述圖像的電子表示；用以將所述圖像轉(zhuǎn)化成光脈沖的處理機(jī)構(gòu)；所述光脈沖通過具有多個(gè)透鏡的旋轉(zhuǎn)盤來傳輸，其中所述光脈沖與所述旋轉(zhuǎn)盤 同步以使得所述光脈沖在所述表面上形成所述圖像的可見表示。
16、 如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中所述光脈沖由許多不同的色彩組成。
17、 一種光投射裝置，其包括接口，其用于將所述光投射裝置連接到視頻產(chǎn)生裝置； 所述接口從所述視頻產(chǎn)生裝置接收指定視頻圖像的指令；所述指令由所述光投射裝置來處理，以便以可在表面上看見所述視頻圖像的格 式從所述光投射裝置投射所述視頻圖像；其中所述光投射裝置被封裝在不大于5厘米寬及5厘米高的容器中。
18、 如權(quán)利要求17所述的光投射裝置，其中所述容器為直徑不大于5厘米的大 致圓柱形。
19、 如權(quán)利要求17所述的光投射裝置，其中所述容器為直徑不大于5厘米的大 致橢圓形。
20、 如權(quán)利要求17所述的光投射裝置，其中所述容器具有不大于20厘米的長度。
21、 如權(quán)利要求17所述的光投射裝置，其中所述光投射裝置所投射的所述視頻 圖像能夠基于所述指令而改變。
22、 如權(quán)利要求17所述的光投射裝置，其中所述視頻產(chǎn)生裝置為計(jì)算裝置。
23、 如權(quán)利要求17所述的光投射裝置，其中所述視頻產(chǎn)生裝置為電視接收器。
24、 如權(quán)利要求17所述的光投射裝置，其中所述接口是無線的。
25、 如權(quán)利要求17所述的光投射裝置，其中用于將所述光投射裝置固持到口袋 的夾子連接到所述容器。
26、 如權(quán)利要求17所述的光投射裝置，其中所述指令是模擬信號(hào)。
27、 一種用于投射圖像的系統(tǒng)，其包括 視頻產(chǎn)生裝置，其用于產(chǎn)生用于視頻圖像的指令； 所述視頻產(chǎn)生裝置將所述指令傳輸?shù)焦馔渡溲b置；所述指令由所述光投射裝置來處理，以便以可在表面上看見所述視頻圖像的格 式從所述光投射裝置投射所述視頻圖像；其中所述光投射裝置被封裝在不大于5厘米寬及5厘米高的容器中。
28、 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述容器為直徑不大于5厘米的大致圓柱形。
29、 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述容器為直徑不大于5厘米的大致橢圓形。
30、 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述容器具有不大于20厘米的長度。
31、 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述光投射裝置所投射的所述視頻圖像能 夠基于所述指令而改變。
32、 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述視頻產(chǎn)生裝置為計(jì)算裝置。
33、 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述視頻產(chǎn)生裝置為電視接收器。
34、 如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中所述接口是無線的。
35、 一種光投射裝置，其包括接口，其用于將所述光投射裝置連接到視頻產(chǎn)生裝置； 所述接口從所述視頻產(chǎn)生裝置接收指定視頻圖像的指令；所述指令由所述光投射裝置來處理，以便以可在表面上看見所述視頻圖像的格式從所述光投射裝置投射所述視頻圖像，其中所述光投射裝置在所述接口與所述視頻產(chǎn)生裝置斷開連接時(shí)由電池供電。
36、 如權(quán)利要求35所述的光投射裝置，其中所述容器為直徑不大于5厘米的大 致圓柱形。
37、 如權(quán)利要求35所述的光投射裝置，其中所述容器為直徑不大于5厘米的大 致橢圓形。
38、 如權(quán)利要求35所述的光投射裝置，其中所述接口是無線的。
39、 如權(quán)利要求35所述的光投射裝置，其中用于將所述光投射裝置固持到口袋 的夾子連接到所述容器。
全文摘要
本發(fā)明中描述一種用于將圖像從視頻產(chǎn)生裝置(例如計(jì)算機(jī)、電視接收器或類似裝置)投射到屏幕或其它表面上的裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置為筆狀的大小，且使用處理單元及存儲(chǔ)器將視頻指令轉(zhuǎn)換成所投射的光信號(hào)。所述裝置使用含有許多透鏡的旋轉(zhuǎn)盤將光束從激光器或其它光源引導(dǎo)向所述屏幕。在一個(gè)實(shí)施例中，將來自紅色、綠色及藍(lán)色激光器的脈沖式激光組合成通過所述旋轉(zhuǎn)盤傳輸?shù)膯我还饷}沖，所述旋轉(zhuǎn)盤將每一光脈沖傳輸?shù)剿銎聊簧系奶囟ㄎ恢谩?br> 文檔編號(hào)G06F3/033GK101535928SQ200780038334
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月19日
發(fā)明者戴維·貝克, 理查德·貝克 申請(qǐng)人:戴維·貝克;理查德·貝克