影仪或微型投影仪等作为根据本发明的图形激光指示 器；因此，投影仪设备在用作图形指示器时也可能遭受传统小型投影仪在它们被用作显示 设备时遭受的相同的亮度缺陷。
[0028] 考虑到这一点，本公开的一个方面是提供使用小型投影仪作为系统中的图形激光 指示器的方法，其中还考虑以下步骤：在第一显示设备中的屏幕上显示第一图像；并且，在 该屏幕上显示第二图像，使得第二图像来自具有多种色彩的微投影仪或者纳米投影仪或者 微投影仪激光指示器。这里，第一显示设备可以是小型投影仪设备。另外，可以从相同的显 示设备生成第一图像和第二图像，并且可以在第一图像的垂直回扫期间生成被规定为小于 第一图像的第二图像。然而，如上所述，对于用作要创建第二图像的激光图形指示器，小型 投影仪的功率不足。本发明可以通过减少扫描以提高亮度在一定程度上克服这个问题。
[0029] 就第二图像的大小和形状可以响应用户输入来改变而言，作为激光指示器的小型 投影仪是动态的。可以通过收缩水平和垂直扫描或者结合可以包括对锯齿形扫描速率、交 织或者速度调制的使用的其他技术来提高亮度。另外，为了在不降低亮度的情况下提高显 示均匀性，公开了锯齿形和交织扫描，可以将其合并到作为第一图像设备的小型投影仪和/ 或作为激光指示器的小型投影仪的使用中。重点要指出的是，在过去，已经使用了类似方法 (亦即，抖动调制）来提高数字光投影仪中的垂直分辨率，然而，其未被用于提高亮度均匀 性。
[0030] 在激光小型投影仪中的一个重要考虑事项是：在CRT中，水平回扫间隔被消隐，从 而提供了均匀的水平扫描模式，与此不同，消隐水平回扫对于激光投影仪是不实用的，因为 其将使有效显示亮度降低至一半。这是由于如下事实：激光投影仪的回描时间等于有效扫 描时间。
[0031] 在用作第一和/或第二图像制造器的基于激光的投影仪中，可以使用移动的微镜 (micromirror)或者多个微镜以与CRT使用的方法相类似的方式对激光束进行光栅扫描。 以其谐振频率（典型地，约为18KHz)绕水平轴来产生水平扫描运动。在目前优选的实施例 之一中，水平扫描速度随着位置正弦地变化。扫描控制器使用来自在扫描仪上的传感器的 反馈，使系统保持谐振以及固定的扫描幅度。当扫描仪来回地扫掠（sweep)光束时，在两个 方向上提取图像。这在两个方面上有助于系统效率。第一，通过谐振地运行，驱动扫描镜所 需的功率得以最小化。第二，通过使视频消隐间隔最小化，双向视频使激光使用效率最大 化。对于任何给定的激光输出功率，这都将得到更亮的投影仪。
[0032] 如图1所示，传统地通过标准锯齿波形来驱动垂直扫描方向以提供从图像的顶部 到底部的恒定速度以及回到顶部的快速回扫以便开始新的帧。对于848 X 480WVGA分辨率， 帧速率典型地为60Hz ;当投影仪用在较低的分辨率应用中时（例如，在要对视频的特定帧 进行多次闪光或者扫描的系统中），可以增加扫描。在图1中示出了本发明使用的一般光栅 扫描模式的视图。具体地，图IA示出在屏幕或者墙11对面的镜（或者镜系统）如何扫描 投影仪的光的光束12。在具体示例中，图IA随时间变化地示出跨越X轴水平地并且沿着 Y轴垂直地旋转的镜的结果，其中，T = 0可以是光12首次投射到屏幕11上的时间。时间 T = 0可以对应于如图IA所示屏幕的顶部13,并且T = 0可以开始于水平位置Y = +f。T =c可以对应于可视屏幕的底部14,并且T = c可以是在水平位置Y = -f。图IA还示出 镜光栅从在T = 0处的Y = +f开始向在T = C处的Y = -f正弦地向下扫描光束12,从而 针对视频数据的一个帧或子帧有效地完成视频的图像。光束的向右和向左的单独扫描的数 目可以根据诸如所设计的分辨率和显示器的数字像素等系统需求和/或特征而变化。每个 单独的完整扫描周期可以包括在光束到达垂直位置X = +g处的屏幕的垂直右侧边缘17时 的在该扫描最右侧的过扫描右侧消隐区域15,以及在光束到达垂直位置X = -g处的屏幕的 垂直左侧边缘18时的在扫描最左侧的过扫描左侧消隐区域16。过扫描消隐区域是在可视 屏幕外部的区域，光束不在其上，或者光束被适当地屏蔽。过扫描可能在屏幕11的底部14 和顶部13,其中，镜垂直地投影到对应于可视屏幕边缘以外的位置。
[0033] 图IB示出扫描镜的垂直分量，并且图IC示出扫描镜的水平扫描分量25。图IB示 出了镜如何在T = O时从Y =+f处的屏幕顶部13开始向T = C处的底部Y = -f向下扫 描光束。在图IB中，垂直轴是时间轴，并且水平轴是Y轴。
[0034] 图IC示出镜如何在T = 0时从中心线X = 0开始横向向右地朝着右侧边缘17摆 动光束并使其进入到过扫描消隐区域15中，然后向左朝着左侧边缘18摆动光束，然后朝着 右侧边缘17摆动光束，以此类推，直到光束在T = c时到达中心线X = 0为止。图IC还示 出了过扫描消隐区域16、15,它们是正弦波周期末端的镜所指向的X = -g和X = +g以外的 投影位置。
[0035] 参考图1B，重点要指出的是，如果视频的特定图像帧所需的强度在整个帧上是均 匀的，则垂直分量的斜率是线性的并且是理想的。然而，本发明的关键特征是，垂直分量的 比率在特定帧所需的强度是不均匀时（其中，一些区域要求比其他区域更大的亮度）的视 频的特定帧的期间改变。因此，在技术上，当要存在从一个横向区域到邻近横向区域的亮度 改变时，Y位置相对于时间T的第二导数将变为非零，并且如果亮度降低，则Y位置相对于 时间T的斜率将增加，并且如果亮度减小，则Y位置相对于时间T的斜率将减小。
[0036] 调制
[0037] 本发明可以通过调制垂直扫描速度来增加图形图像指示器的峰值亮度。更具体 地，通过强制激光束在亮的画面区域上花费更多的时间并且在暗的画面区域上花费较少的 时间，从而实现提高亮度的扫描速度调制（SVM)。
[0038] 可以水平地和/或垂直地执行SVM。因为水平扫描是高频的（对于机械设备），所 以很难实现水平SVM。因此，所提出的发明具有垂直SVM。这指的是对水平行间距进行调制， 如与图2A相对的图2B所示。图2B对效果进行了放大以示出本原理。在实践中，调制被限 制于防止使行结构可见并且使得在行间距增加的情况下的垂直细节过度恶化。
[0039] 行的亮度必须配合它们的间距进行补偿，以便使图像保持均匀的反差。这表示必 须对间距增加的行增加亮度。
[0040] 图2A示出在使用图IB所示的垂直扫描速率时被扫描的激光指示器投影仪24的 色彩光束12的所期待的扫描行间距的示例。此处，垂直扫描具有在图IB中示出的恒定斜 率20。
[0041] 相反，图2B示出如果需要某个增强，则如何可以在激光指示器投影仪的光栅扫描 的不同的部分期间通过有意地改变垂直扫描速度来改变扫描行间距。在这样的情况下，在 需要更大的亮度时，垂直速率分量在需要更大的亮度的区域中被减速。在需要较少的亮度 时，增加垂直速率分量。在这个示例中，图2B中的屏幕的中间横向部分是慢速扫描区域21， 并且这个区域被二个快速扫描区域22包围，从而以区域22为代价更加有效地向区域21提 供额外的光。
[0042] 图3示出用于增强并且更加有效地获得所期望的峰值屏幕亮度的系统结构的框 图。在可以用于图形图像指示器或者固定的第一图像设备的这个方案中，利用行亮度检测 器401来确定视频的每个行的最大亮度值。在检测器401中分析输入视频以确定视频的单 独的行所需的亮度等级。检测器可以使用滤波来防止对单个明亮像素给出过多的权重。在 图4中的架构的框403提供了一组查找表。每个表的功能是将行亮度值映射为表示所期望 的行间距的值，或者替代地，映射为所期望的行频的值。多个表用于提供多个显示轮廓。例 如，单独的查找到表可以每一个都对应于供控制器405选择的最大亮度增强的不同等级。 因此，对于给定的视频帧，系统或者控制器405可以计算时间特征（诸如，总的垂直扫描时 间）和/或空间特征（例如，集合而成的扫描行间距）以便与利用指定的查找表相关联地扫 描给定帧的图像。可以在求和框404中对与每个查找表的实现方式相关联的行间距值进行 求和，从而为给定的帧生成与每个查找表相关联的每个显示轮廓的帧总数值（frame total value)。在求和框404中的这个总和实际上可以是实现给定的查找表的参数所需的总的垂 直扫描时间。控制器405可以为最接近地匹配目标总数或者至少比另外的查找表更好地匹 配目标总数的查找表确定帧总数。这可以表示控制器405选择可用查找表中的将生成最高 画面亮度（或者生成比其他某些查找表输出更高的画面亮度）的查找表，并且还允许对要 在固定视频帧速率的约束下完全扫描的光束的全部扫掠。换句话说，对于该给定帧，不采用 增强亮度但是需要改变垂直扫描速率（这样会导致出现太少或者太多的水平扫描，并且/ 或者将需要降低固定视频帧速率）的查找表。然后，控制器405实现相应的显示轮廓，以便 控制垂直插入器406适当地将单独像素位置放置在屏幕上。
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