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Entzerrung eines Laserprojektionsbildes mit Hilfe optischer Komponenten

IP.com Disclosure Number: IPCOM000035495D
Original Publication Date: 2005-Feb-25
Included in the Prior Art Database: 2005-Feb-25
Document File: 3 page(s) / 134K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Aufgrund der zunehmenden Miniaturisierung von mobilen Kommunikationsendgeraeten einerseits und der staendig wachsenden darzustellenden Datenmenge andererseits wird es zukuenftig immer schwieriger werden, diesen beiden Entwicklungen in einem Mobilfunkgeraet gerecht zu werden. Eine Moeglichkeit, diese Problematik zu loesen, liegt in der Verwendung von miniaturisierten Projektionsgeraeten. Dabei koennen derartige Projektoren die Projektion mit Hilfe eines ueber 2D-Mikrospiegel abgelenkten Laserstrahls ausfuehren. Dabei scannt der Strahl die Projektionsflaeche zeilenweise ab (analog eines Elektrodenstrahls in einer Kathodenstrahlroehre). Ein Bild entsteht, indem die Bilddaten auf den Laserstrahl moduliert werden. Der zur Ablenkung des Projektionsstrahls eingesetzte Mikrospiegel schwingt nicht linear. Dadurch bedingt ist auch die Strahlgeschwindigkeit ueber den Auslenkungsbereich nicht linear. Dies fuehrt zum einen zu einer hoeheren Helligkeit im Umkehrpunkt des Spiegels - also im Randbereich der Projektion. Zum anderen sind die projizierten Pixel in der Bildmitte groesser als die am Rand.

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S

Entzerrung eines Laserprojektionsbildes mit Hilfe optischer Komponenten

Idee: Ralf Hying, DE-Muenchen; Christian Gammer, DE-Muenchen

Aufgrund der zunehmenden Miniaturisierung von mobilen Kommunikationsendgeraeten einerseits und der staendig wachsenden darzustellenden Datenmenge andererseits wird es zukuenftig immer schwieriger werden, diesen beiden Entwicklungen in einem Mobilfunkgeraet gerecht zu werden. Eine Moeglichkeit, diese Problematik zu loesen, liegt in der Verwendung von miniaturisierten Projektionsgeraeten. Dabei koennen derartige Projektoren die Projektion mit Hilfe eines ueber 2D- Mikrospiegel abgelenkten Laserstrahls ausfuehren. Dabei scannt der Strahl die Projektionsflaeche zeilenweise ab (analog eines Elektrodenstrahls in einer Kathodenstrahlroehre). Ein Bild entsteht, indem die Bilddaten auf den Laserstrahl moduliert werden.

Der zur Ablenkung des Projektionsstrahls eingesetzte Mikrospiegel schwingt nicht linear. Dadurch bedingt ist auch die Strahlgeschwindigkeit ueber den Auslenkungsbereich nicht linear. Dies fuehrt zum einen zu einer hoeheren Helligkeit im Umkehrpunkt des Spiegels - also im Randbereich der Projektion. Zum anderen sind die projizierten Pixel in der Bildmitte groesser als die am Rand.

Die Nichtlinearitaeten der Spiegelschwingung muessen kompensiert werden, um ueber die gesamte Projektionsflaeche eine gleichbleibende Helligkeitsverteilung sowie Pixelgroesse zu erreichen. Neben diesem prinzipbedingten Aspekt bringt die mobile Laserprojektion ueber Mikrospiegel allerdings noch ein weiteres Problem mit sich. Je nach relativer Orientierung zwischen Laser und Ablenkspiegel des Projektors sowie der Projektionsflaeche kann es, bedingt durch die geometrische Anordnung, zu Trapezverzeichnungen kommen. Ein moeglicher Anwendungsfall ist ein Stift mit eingebauter Laserprojektionseinheit (siehe Abb. 1). Hier wird ein zusaetzlicher Spiegel zur Umlenkung der Projektion benutzt. Durch die unterschiedlich langen Wege des Projektionsstrahls im unteren (b) und oberen (a) Bildbereich kommt es zu einer Trapezverzeichnung.

Die Idee besteht nun darin, die Nichtlinearitaeten der Spiegelschwingungen durch den Einsatz entsprechend gefertigter optischer Komponenten zu kompensieren. Zusaetzlich koennen eventuell vorhandene Trapezverzeichnungen, die durch den Aufbau des Projektors bedingt sind, kompensiert werden. Wichtig fuer diese Funktion ist die Beschaffenheit der optischen Komponenten. Sie m...