用于减少散斑效应的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于减少散斑效应的方法，以及具体地涉及一种用于减少投影设备投影在表面上定义像素的光点中的散斑效应的方法。还提供一种用于投影像素的对应方法。
【背景技术】
[0002]散斑是激光器光源由于激光相干而产生的一种现象。并行且同步的波前同时撞击投影表面。当光撞击表面时，它产生相长和相消干涉。散斑对于投影设备来说是一个具体的问题，因为它降低投影图像的质量。
[0003]若干技术被使用来去除或减少投影图像时的散斑。最常见的是使用多于一个射束点来定义每个像素，从而每个射束点的每个位置彼此错开，以使射束点都不会对齐而直接彼此重叠。将射束点位置错开将使得整个像素上的散斑平均化，从而像素中的散斑将被减少。不利的是，此方法需要定义像素的每个射束点的位置是不同的。再者，对于高分辨率投影，投影的图像中每个像素的面积小且因此可用于光点的不同位置的数量是有限的。有限数量位置意味着能够实现的散斑减小量是有限的。
[0004]减少投影图像时的散斑的另一种方法包括当投影每一个像素时将投影设备内的光源关闭一段时间。换言之，当投影图像的像素时，开启投影设备中的光源然后关闭；要投影图像的下一个像素，则再次开启投影设备中的光源。开启光源导致作为激光器输出的光输出功率中的振荡，由此导致作为投影设备输出的光输出功率中的振荡。作为投影设备输出的光输出功率中的振荡促使每个像素中的散斑减少。不利的是，因为投影设备内的光源在投影每个像素时被关闭，所以更少光被用于定义像素，由此投影图像的像素未被较好地定义。再者，将光源开启和关闭耗时，这会增加投影每个像素所需的时长。
[0005]本发明的目的在于消除或至少缓解上文提到的至少一些缺点。
【发明内容】
[0006]根据本发明，提供一种减少由包括激光器的投影设备投影到表面上的主光点中的散斑的方法，其中主光点由两个或更多个辅助光点定义，所述方法包括如下步骤:(a)向所述激光器持续地提供“η”个不同输入电流，以使激光器持续地输出η个不同光束，其中所述“η”个不同光束中每一个定义所述表面上的辅助光点，其中“η”是大于1的整数值；以及
(b)将所述辅助光点叠加。例如，该方法可以包括如下步骤:(a)向激光器提供第一输入电流，以使所述激光器输出在表面上定义第一辅助光点的第一光束；(b)向同一个激光器提供第二输入电流，以使所述激光器输出在所述表面上定义第二辅助光点的第二光束，其中所述第一和第二输入电流是不同的，以使所述第一和第二光束是不同的；以及(c)将所述第一和第二辅助光点叠加以在所述表面上定义单个主光点。
[0007]所述“η”个输入电流中每一个可以高于所述激光器的阈值电流。
[0008]所述“η”个输入电流中每一个可以具有不同的振幅。
[0009]优选地，所述辅助光点的每一个的尺寸是相等的。
[0010]所述叠加所述辅助光点的步骤可以包括，将所述辅助光点直接彼此叠加，以使它们对齐和重叠。
[0011]使用所述“η”个不同光束中每一个各在表面上定义单个辅助光点，以使所述“η”个不同光束在所述表面上定义“η”个不同辅助光点，以及其中所述叠加所述辅助光点的步骤包括叠加所述辅助光点以定义单个主光点。
[0012]所述单个主光点可以定义图像的像素。
[0013]该方法可以包括重复执行上文提到的步骤(a)和(b)多次以投影多个单个主光点，其中所述单个主光点中每一个定义图像的像素，以使所述多个单个主光点累加性地定义图像。
[0014]该方法可以包括选择所述主光点的期望功率的步骤。该方法可以包括确保定义主光点的辅助光点的功率之和根据如下公式等于所述期望的主光点输出功率:
(“在表面上定义主光点的时间”)X (“主光点的期望功率”)=SUM (“辅助光点的功率”X “在表面上定义辅助光点的时间”)
其中主光点的功率是所述主光点的光功率(以瓦为单位)以及辅助光点的功率是辅助光点的光功率(以瓦为单位)，以及其中“SUM”是以期望功率定义所述主光点的所有辅助光点的求和。
[0015]在所述表面上定义所述“η”个辅助光点的总持续时间介于1 ns-1 s之间。在所述表面上定义所述“η”个辅助光点的总持续时间介于1 ns-10 ms之间。在所述表面上定义所述“η”个辅助光点的总持续时间介于10 ms-50 ms之间。在所述表面上定义所述“η”个辅助光点的总持续时间介于20 ms-33 ms之间。人类肉眼的整合时间典型地是在20 ms-33ms的范围内；如果输入电流在此时间段内改变，则人类肉眼会将叠加的光束平均化，并减少散斑。
[0016]向激光器提供“η”个输入电流中第一个时至向激光器提供第η个输入电流时之间的持续时间可以介于1 ns-ls之间。向激光器提供“η”个输入电流中第一个时至向激光器提供第η个输入电流时之间的持续时间可以介于10 ms-50 ms之间。向激光器提供“η”个输入电流中第一个时至向激光器提供第η个输入电流时之间的持续时间可以介于20 ms-33ms之间。
[0017]“η”个不同光束中每一个可以用于各定义“m”个辅助光点，以及该方法可以包括将来自所述“η”个不同光束中每一个的所述“m”个辅助光点叠加以定义“m”个主光点的步骤，其中“m”是大于或等于“2”的整数。例如，该方法可以包括(a)持续地向激光器提供“η”个不同的输入电流，以使激光器持续地输出“η”个光束，(b)使用所述“η”个光束中每一个以在表面上定义多个辅助光点，以便在所述表面上定义“η”个辅助光点；以及(c)将所述“η”个辅助光点彼此叠加以在所述表面上定义多个主光点，其中“η”是大于或等于“2”的整数。例如，该方法可以包括如下步骤:(a)向激光器提供第一输入电流，以使所述激光器输出在表面上定义第一多个辅助光点的第一光束；(b)向同一个激光器提供第二输入电流，以使所述激光器输出在所述表面上定义第二多个辅助光点的第二光束，其中所述第一和第二输入电流是不同的，以使所述第一和第二光束是不同的；(c)将所述第一多个辅助光点叠加在所述第二多个辅助光点上以在所述表面上定义多个单个主光点。
[0018]该方法还可以包括使用数字微镜装置(DMD)、硅上液晶(LC0S)或薄膜晶体管(TFT)矩阵来反射所述“η”个不同光束中每一个，以使所述“η”个不同光束中每一个各定义“m”个辅助光点的步骤。
[0019]所述“m”个主光点中每一个可以定义图像的像素。
[0020]该方法可以包括如下步骤:(a)投影“ρ”帧，每个帧包含多个辅助光点，所述多个辅助光点由从所述激光器输出的光束定义；(b)叠加所述“ρ”个帧；其中提供到所述激光器以使所述激光器输出定义所述“P”个帧中的对应光点的光束的输入电流是不同的，其中对应光点是在将所述“P”个帧叠加时彼此叠加的那些光点，以及其中“P”是大于1的整数。例如，该方法可以包括如下步骤(a)投影第一帧，所述第一帧包含多个光点，所述多个光点各由从所述激光器输出的光束定义；(b)投影第二帧，所述第二帧包含多个光点，所述多个光点各由从所述激光器输出的光束定义；(c)将所述第一和第二帧叠加以定义图像；其中提供到所述激光器以使所述激光器输出定义所述第一帧中包含的光点的光束的输入电流不同于提供到所述激光器以使所述激光器输出定义所述第二帧中包含的对应光点的光束的输入电流，其中对应光点是在将所述第一和第二帧叠加时彼此叠加的那些光点。
[0021]其中提供到所述激光器以使所述激光器输出定义帧中光点的光束的输入电流之差各按相同的百分比量不同于提供到所述激光器以使所述激光器输出定义另一个帧中的光点的光束的输入电流。
[0022]投影“ρ”个帧持续的持续时间可以介于10 - 50 ms之间。投影“ρ”个帧持续的持续时间可以介于20 - 33 ms之间。投影“ρ”个帧持续的持续时间可以介于1 ns - 1 s之间。
[0023]优选地，所述“ρ”个帧在被叠加时定义图像。
[0024]该方法可以包括如步骤:对于每个光点，通过(a)持续地向所述激光器提供η个不同输入电流以使所述激光器持续地输出定义“η”个辅助光点的“η”个不同光束；(b)将所述“η”个辅助光点叠加以定义所述光点，其中“η”是大于1的整数值。
[0025]根据本发明的又一个方面，提供一种投影像素的方法，所述方法包括如下步骤:
(a)确定MEMS反射镜在其完整的振荡振幅上的振荡速度；
(b)确定所述激光器接收到输入时的瞬时与在表面上定义光点时的瞬时之间的时间，其中所述光