新四季網

視頻圖象中的幾何圖象誤差的補償方法及實施此方法的裝置的製作方法

2023-10-05 01:28:44

專利名稱:視頻圖象中的幾何圖象誤差的補償方法及實施此方法的裝置的製作方法
技術領域:
本發明涉及到視頻圖象中的幾何圖象誤差的一種補償方法,視頻圖象是多行的,各自又有許多象點,在這裡被補償的圖象誤差影響行的長度和在一個投影平面上的未被補償的幾何圖象誤差上的第i行各自在一個位Xai上開始和在一個位置Xei上結束。此外本發明涉及到將視頻圖象顯示在一個投影平面上的一個裝置,在其上多行的象點順序地被照射並且將幾何圖象誤差按照本方法進行補償,其中這個被補償的圖象誤差影響行的長度和在一個投影平面上的未被補償的幾何圖象誤差的第i行在一個位置Xai上開始和在一個位置Xei上結束。此外本發明涉及到將視頻圖象顯示在一個投影平面上的一個裝置,這個顯示是處於一個斜置位置完成的。
例如這樣的幾何圖象誤差可能出現,當一個幻燈片處於角度下被投影。對於一個上投影儀為了按照WO97/03380進行補償安排了一個反射鏡,用它圖象被投影在後面牆上的一個投影平面上。反射鏡相對於投影儀的傾斜為了補償梯形畸變是這樣設計的,從投影儀到投影平面在全部圖象範圍內大約有相同的光程。
按照DE3243879C2對於一個視頻投影同樣使用了反射鏡,以便補償由於斜投影,如同使用上述上投影儀投影時產生的梯形畸變。
上面提到的用反射鏡的補償對於大圖象投影則需要很大的反射鏡。它需要很大的地方並且,為了使反射鏡不會遮擋投影平面的視線,主要限制在反向投影儀上。
在EP0756425A2中敘述的視頻技術中用一個視頻圖象控制的一個液晶矩陣被投影在一個幕牆上。在那裡沒有反射鏡梯形畸變是這樣被補償的,圖象的所有的行按照最短的行的長度被縮短。在液晶矩陣上圖象的梯形被這樣畸變,而這個畸變由於斜投影正好得到了補償。被投影圖象的這種形式的梯形畸變在LCD-圖象上是這樣進行的,在被縮短的行中象點被放棄。在角度很大時當然會出現,解析度損失將高到不再可能顯示高質量的圖象。
這樣的梯形畸變改變視頻圖象斜投影時的行長度,例如如果圖象掃描的取向是在很小角度下進行時。然後與之相關的行上象點的密度也被改變,這樣的誤差補償主要只能通過在行上的信息修正才能解決。
本發明的任務是,給出一種補償上述形式圖象誤差的方法和實施這種方法的一種裝置,在其中以及在大角度情況下由於象點出錯的一個信息損失被減小。
本任務是通過一個開始敘述的方法解決的,一個主要是平行的光束為了順序照射視頻圖象的象點被按行和按圖象折射到投影平面上,對於被折射到每個位置的象點的一個光束,按照沒有畸變的視頻圖象的象點信息在這個位置上被強度調製,一個決定被補償圖象的行的開始的量是由Xad≥Max(Xai)和一個決定被補償圖象的行的結束的量是由Xed≤Min(Xei)和Xed>Xad確定的並且每個行的光束是這樣被折射的,行i的所有象點順序地在[Xad;Xed]範圍內被顯示在投影平面上。一個按照本發明實施此方法的裝置包括一個強度可調製的光源用來發射一個主要是平行的光束用於視頻圖象象點的一個順序的照射,一個折射裝置用於按行和按圖象的光束掃描,一個存儲器用於行信息的順序存儲為了光源的N象點的強度調製,兩個量Xad和Xed,其中Xed>Xad,Xad描述被補償圖象的行的開始,其中Xad≥Max(Xai)所有的行i,和Xed描述被補償圖象的行的結束,其中Xad≥Min(Xei),以及一個控制裝置用於光源調製和用於按功能函數控制折射裝置,用它光束是這樣被折射和/或被強度調製的,i行的所有象點對於折射順序地在[Xad;Xed]範圍內被顯示在投影平面上。另外按照本發明在一個特殊裝置上為補償斜投影的誤差安排了一個強度可調製光源用來發射一個主要是平行的光束用於視頻圖象象點的一個順序的照射,和一個折射裝置用於光束按行和和按圖象的掃描和一個控制裝置,它不僅能對光束強度調製而且它的折射是按照一個函數控制的,這個函數是通過一個計算的圖象校正得到的,至少涉及到斜置位置。
按照本發明使用了與EP0756425A2完全另外的一種技術。人們代替一個LCD-矩陣使用了主要是平行的光束,它例如可以由一個雷射器產生,用作一個圖象的順序掃描。因此人們不再被限制在一個圖象矩陣上。這個技術的優點是,圖象是與距離沒有關係的而且甚至沒有一個專門的光學圖象也一直是清晰的。清晰度實際上只受光束直徑的限制。因此一個圖象在適當的控制下也會在沒有解析度損失情況下這樣畸變,例如在行長度變化極大情況下的一個畸變被補償。
特別是在顯示一個圖象處於斜投影情況下的裝置上圖象內容被重新計算並且不僅行的密度而且象點密度在重新計算的圖象上被顯示成這樣的畸變,畸變通過投影造成一個視頻圖象的校正。從而視頻圖象實際上可以任意準確地顯示。計算和顯示的精度當然對於CAD-應用比對於一個電視圖象要高很多,因為眼睛不可能有那麼好的解析度。然而原理是一樣的。關於被畸變了的圖象的計算,然後它被糾正又被顯示出來,在以後的實施例子中還要詳細地給以解釋。
但是這個計算沒有必要無論如何要對每個視頻圖象新進行。例如將這樣為了修正被畸變的視頻圖象存儲在一個視頻帶上和當視頻圖象在以後的顯示時簡單的從視頻帶中讀出來,就足夠了。而且計算也不僅限於斜投影。也可能有其它的光學影響,例如折射裝置的折射方法在圖象新計算時要同時考慮進去。為此在後面的結構例子中也將給出詳細的解釋。
在本發明的一個改進中考慮了,在本方法中一個為了光束強度調製的一定的行信息作為N象點被順序地存放在一個存儲器中並且光束在每個行i的開始在一個時間間隔內對於長度為(Xad-Xai)的掃描被消隱掃描,然後對於N象點在一個時間間隔內對於長度為(Xed-Xad)的掃描為了強度調製決定的信息從存儲器中被讀出來以及光束在這個時間間隔內涉及到這個被讀出來的信息被強度調製並且光束在順序照射投影平面上的N象點結束以對於時間間隔T的剩餘部分對各自的一個行的掃描被消隱掃描。在本發明的有利的一個進一步結構中考慮了,對於所有行預先給定一個固定的時間間隔T和控制裝置按照一個函數進行強度調製,藉助這個函數光束在一個行i的每個行起動的開始在一個時間間隔內對於長度為(Xad-Xai)的掃描被消隱掃描,然後對於N象點在一個時間間隔內對於長度為(Xed-Xad)的掃描為了強度調製決定的信息從存儲器中被讀出來以及光源用這個信息被強度調製並且光束在順序照射投影平面上的N象點結束以後對於時間間隔T的剩餘部分對各自的一個行的掃描被消隱掃描。
對於補償控制考慮了用一個時間控制代替用不同行的行折射函數對不同行掃描的控制。對於補償方法人們選定了行折射和圖象折射在投影平面上可以接觸到的地方,即在由i行的行掃描給定的極限值Xai和Xei的一個範圍之內,在其中圖象被顯示。這種選擇方法導致了兩個量Xad和Xed的確定,它們描述在投影平面上被顯示圖象的行的開始的和結束的地點。這些量的位置在後面還要用附圖比較清楚地解釋。
被考慮的時間控制是這樣工作的,視頻圖象的每一行在同樣的時間間隔T內被掃描,其中由Xad和Xed標誌的區域以外所產生的梯形畸變區域被消隱掃描,在隨後的在範圍內的N象點,在範圍內光束位於投影平面上的Xed和Xad區間之內,完整的被存儲的行信息幾何準確地被記錄在投影平面上。當投影角度不很大時,即只有很小的要補償的畸變時,人們可以將象點各自地在一個對於所有象點相同的時間間隔(Xed-Xad)*T/[N*(Xei-Xai)]內顯示。然而當行信息非線性畸變比較大時值得推薦的是,對於連續顯示單個象點的時間間隔也可以按照要補償的畸變恰當地去選擇。隨後要求的補償可以對不同裝置用一種光學專家熟悉的方法藉助幾何光學進行計算,當投影平面均勻地被象點佔據並且光束的光程,它照射這些象點的,被返回跟蹤到折射裝置,在那裡自然得到使每個象點成象的折射角以及掃描時間點之間的關係。
在本發明的一個另外的有利的進一步結構中每個象點的光束被控制得與它們的照射時間成反比。按照這個進一步的結構連續工作時的光源的強度按照不同的掃描-和照射時間相應地被修正。為此特別是在裝置上可以安排一個阻尼環節。爭取用一個阻尼代替一個加強,因為這樣可以保證,為產生光束所使用雷射器的功率界限不會被超過。
涉及到正確的象點強度的這種控制可以在控制的不同位置上進行。按照一個有利的進一步結構中考慮了,成正比的控制是在信息從存儲器中輸出以後進行的。從而節約了在存儲器中信息深度,因為另外的情況由於照射時間的分度必須提高信息的動態,由圖象解析度決定的存儲器的字長將被增大。
所不期望的是,按照本發明在圖象折射方向,即垂直於行的方向,也可能出現一個畸變。為此人們可以放棄電視技術中的普通的折射角變化為一個常數的掃描和按照一個函數來選擇控制,在其中在投影圖象上的行距又成為均勻的。在本發明的一個有利的進一步結構中與之相應的考慮了,光束按圖象用一個函數被掃描,由於相鄰行的行距在整個圖象上相互的差別最大為30%並且特別是小於10%。在一個相應的裝置上對於按圖象折射的折射方向與折射角變化為一個常數的差異用一個函數來控制,由於相鄰行的行距在整個圖象上相互的差別最大為30%並且特別是小於10%。所敘述的界限為10%以及30%足夠,或許被遺留在適當距離上的行距不會被覺察。另外一方面所敘述的公差也允許藉助於圖象反射鏡的一個圖象折射,圖象反射鏡由於機械運動和與之相聯繫的慣性不一定對於折射的所有的行都能夠準確地跟蹤上為行距補償規定的函數。
用於控制的函數人們在幾何上是這樣決定的,提供給視頻圖象投影平面的範圍被象點均勻佔據並且從裝置發出的照射象點的光束被跟蹤返回到折射方向,以便求得折射角與行的關係。在極端情況下,在一個彎曲圖象平面上的一個投影或者如果圖象在投影時甚至被扭曲,折射也可以受行的各自的象點的位置的影響,這樣至少行折射的一個直線部分和/或可以反過來幹預到圖象折射以及然後圖象信息也不再被按行和按象點從一個圖象存儲器中被讀出來,而且它的信息讀出地址在這裡也可以適當的由讀入地址所構成。其它的方法在以下藉助實施例進一步地被敘述。
用同樣的方法人們也可以規定在一行之內的還可以有公差的象點距離的極限值。但是一個連續記錄的光束在原本意義上並沒有象點,因此這樣是合適的,對於被顯示的視頻信息Vi(X)的畸變折射的這個極限值與,如果一個完整的沒有畸變的圖象已經被顯示時出現的那個視頻信息ViT(X)相比較。據此在一個進一步結構中被考慮,光束按行用一個函數被掃描,在其中每個位置x上的圖象信息中的i行的視頻信息Vi(X)與一個沒有畸變圖象的一個視頻信息ViT(X)的最大偏差值為|ViT(x)-Vi(x)|=|Vixxi|]]>在其中由這個公式決定的量ΔXi是小於行長度的0.3倍和特別是小於行長度的0.1倍除以視頻圖象的象點,按照視頻標準。對於一個裝置與之相應的考慮了,涉及到行折射的折射方向應控制得與折射角變化為一個常數有偏差,在其中每個位置x上的圖象信息中的i行的視頻信息Vi(x)與一個沒有畸變圖象的一個視頻信息ViT(x)的最大偏差值為|ViT(x)-Vi(x)|=|Vixxi|]]>
在其中由這個公式決定的量ΔXi是小於行長度的0.3倍和特別是小於行長度的0.1倍,按照視頻標準除以象點數。
如前所述已經很清楚,象點密度可以非常的受行和在行中各自的象點的位置的影響。以同樣的方式主要是平行的光束在投影平面上的光班也受被照射的象點的影響大一點或小一點。因此人們一般是這樣選擇光束直徑,甚至對於可達到的解析度並不適當的象點位置上也還是可以顯示適當大的象點。然而這意味著對於圖象內的其它圖象範圍,在這裡解析度應該能夠被提高。對於這個解析度提高可以使用已知的插補算法,以便產生附加的象點。一個信息增益如果不增加行數一般是不會出現的,因為視頻圖象的象點密度始終受圖象的傳輸帶寬的限制。因此為生成附加的象點一般是足夠的,對於一行的信息插補安排一個比較大的存儲位置數目N和模擬視頻信號的掃描用一個比在視頻標準中規定的為顯示行的象點頻率較高的頻率存儲。按照本發明的一個有利的進一步結構因此考慮了,數目N大於被顯示視頻圖象的視頻標準的象點的數目。
為此模擬視頻信號在存儲以前已經用相應比較高的解析度被掃描過並且然後被提供給小的時間間隔而且提高了的解析度情況下使用。
提高數目N在本發明的一個另外的進一步結構中還有另外的優點。本發明的這個進一步結構的特徵是,控制裝置在時間間隔前和後為長度為(Xed-Xad)的掃描所需要的消隱象點的信息也存放在存儲器中和這樣產生的整個的行信息在存儲器中在T時間內可以輸入給折射裝置。此時折射裝置從存儲器中讀出始終以同樣的方式可以被運行。按照本發明消隱掃描象點數據的製備是通過在存儲器中存放相應的信息產生一個存儲器行上的整個的掃描行。如在下面藉助結構例子比較好地被理解的那樣,它的重要優點是關係到修正幾何圖象誤差的電路費用,特別是在整個進一步的結構中用較少的費用有可能,在兩個方向實時進行幾何圖象誤差的一個圖象改造,由於高的視頻頻率在兩個方向上的畸變只有用特別快的電子才可能。
如前面已經敘述過的,特別有利的是,如果按照本發明的一個有利的進一步結構,圖象在視頻圖象顯示以前涉及到折射和象點在空間的安排為了顯示一個沒有畸變的圖象被新計算。
按照本發明的這種幾何圖象誤差補償隨之帶來了一個未被期待的優點。人們可以在補償方法的基礎上安裝一個雷射視頻儀比當代技術水平有更大的投影平面角度,將視頻圖象投影在房間的一個牆上例如在房頂上。
通過在角度情況下投影所決定的梯形畸變同樣可以用本方法補償。在投影平面和雷射視頻系統的相應裝置情況下甚至可以選擇一種投影的幾何形狀,在其中完全可能,人們在雷射範圍內達到,為什麼要注意的,法律規定的對於雷射安全性的要求比較容易或甚至不要附加費用就被滿足。特別與之有關的是在一個按照本發明的裝置的一個有利的進一步結構中考慮了以下方面一個第一個部件,它有折射裝置以及至少一個用來插入光導纖維的插頭和進入插頭的光為了折射被引導入折射裝置,一個與它分開的部件,它有控制裝置和強度可調製的光源以及至少一個用來插入光導纖維的插頭和在其中強度可調製光源的光被導入這個插頭,至少一個光導纖維為了將第一個部件與第二個部件通過各自的插頭以及第一個部件的固定裝置相連接,用它第一個裝置可以被安排得與投影平面成一個角度,此時補償是為了平衡在這個角度下成象所引起的畸變設計的。
由於折射裝置與雷射器分開並且包括有調製控制的部件只是一個小的,輕的投影頭作為第一個部件固定在例如所謂的房頂上,這對平均用戶來說只要很少的手工知識毫無問題是可能的。這裡要說明的是,這如同吊掛一個燈那樣的容易,對於這個平均用戶也不用叫來電工,而是自己去完成。重要的電子裝置,不僅雷射器而且調製器,被安排在一個第二個部件中它還可以包括有操縱元件。第二個部件例如可以被安放在地板或一個架子上。
在兩個部件之間的圖象信息傳輸是用光導纖維完成的。為此在被分開的部件上各自有一個插頭用於插入光導纖維。這個插頭同樣減輕了被分成為兩個部件的視頻系統的安裝。此外由雷射器,調製器和其它控制裝置組成的兩個部件由於這種安排也容易被脫開,如果為了維護的目的和修理應該被發運的話。
如前面已經敘述過的,非常有利的是,如果要考慮對第一個部件的固定裝置,將投影頭固定在一個房間的房頂上,牆上或地板上以及對一個屏幕作為投影平面的固定裝置在一個房間的牆上時。例如視頻儀是在一個會議旅館可以移動的,應該在不同的房間中使用的視頻投影儀時,人們可以只需要將第一個部件固定在每個房間的房頂上和將第二個部件由於光導纖維連接方便,只要將視頻投影儀在應被使用的房間裡連接上。對於不同會議目的的旅館有最少的雷射設施就足夠了,為了裝備這樣的雷射投影儀的費用明顯地被減少。
在一種另外的有利的進一步結構中,特別是使用小的固體雷射器時應考慮,將第一個部件和第二個部件集中在一個箱體裡並且這個箱體具有固定在一個房間的一個牆上,一個房頂上的固定裝置。
特別對於這些已經敘述過的會議旅館或會議中心,本發明的一個另外的有利的進一步結構也適用,在其上安排了一個投影平面,在邊緣上特別是在上邊緣,考慮了一個支撐裝置,第一個部件被固定在投影平面的外邊的中間,這樣視頻圖象的顯示就有了一個角度。
在這裡第一個部件是和投影平面固定地連接在一起,和整個的投影平面與第一個部件和/或許還有第二個部件可以從房間到房間地被移動。那麼很多個用於第一個部件的費用,如果一個房間一個的話,同樣被節約了。
在這個進一步結構中,整個的視頻系統和特別是投影頭以及還涉及一個作為投影平面的屏幕始終是方便調整的,這樣在不同的房間工作時不需要調整工作。為了能夠易於運輸,整個視頻系統應被安放在輪子上。一個視頻投影儀,特別是本發明以及它的進一步結構中包括了,主要是一個電子控制單元,一個輸入模塊,用於象點-和行掃描的一個控制電路和一個圖象計算裝置。此外圖象應能連續地被記錄,主要應考慮一個亮度-和顏色調製的同軸光源,光線聚入一個折射系統,此時顯示視頻圖象的折射系統應是兩個坐標的。特別是在角度放大方面顯示有優點,如果安排了一個光學放大器的話,如在下面的結構例子中將被敘述的。其中兩坐標的折射系統例如是由一個掃描鏡或一個行掃描鏡和一個圖象反射鏡或由一個或多個非機械轉向器或由不同轉向器的組合組成的。特別是光學放大器應按照正切條件無畸變地被修正並且光束折射的原點真實地或假定地位於折射系統內,這樣折射實際上是從一個房間的點上出來的。為了顯示圖象所需要的投影平面可以構成為了反向投影儀或為了正面投影儀。
一個特別有利的本發明方法的實施,象點-和行掃描的控制電路應依賴於折射系統的參數,兩個角度方向上的一個斜置以及投影平面的表面形狀計算出不僅在行方向而且在圖象方向的一個幾何-最佳化的象點掃描函數。這樣就完成了,特別是在圖象計算裝置中,通過這個最佳化的掃描函數藉助於詳盡的視頻數據,圖象的一個新計算。
本發明和進一步結構在修正行距方面不僅有方法特徵而且還有裝置的特徵。一方面在圖象方向上的正切誤差以及當一個斜投影時不同的行距可以被修正。另一方面考慮了,對行長度進行分度。這也包括了對兩坐標掃描方向的墊子畸變修正和由於一個斜投影的行長度的修正。此外考慮了,這樣去修正每個行內的象點距離,由於在行方向上正切誤差引起的圖象畸變和一個斜投影引起的圖象畸變是通過不同的可調整的兩個相鄰象點之間的象點距離可以修正的。此外視頻信息與一個圖象的被掃描的象點的從屬關係是這樣決定的,通過圖象的一個新計算在考慮到投影平面的畸變效應和由於投影儀相對投影平面的位置引起的畸變效應,得到一個最好的無畸變的圖象。因而,特別是從下面的結構例子中得到的,在行方向上的一個斜投影也容易被修正。此時在行方向上的這個斜投影被返回到在圖象方向上的一個斜投影上。
為了得到一個最佳的圖象質量,首先進行一個行距的,行長度的和象點距離的修正和然後對應於被修正的掃描幾何形狀進行象點的一個完全的新計算。用在這裡敘述的綜合方法達到在一個細節真實的再現和顏色純正方面的最高的圖象質量。特別是將這種裝置用於CAD或用於印刷技術是具有最高期望價值的。此外還有可能,將一個預先給定的圖象內容藉助於這裡敘述的方法有意識地使它畸變,以便達到圖象顯示所希望的效果。這對於廣告和展覽應用是適合的,如果為了激發觀眾的注意力想要產生特殊光學效應的話。
按照本發明的圖象修正和圖象畸變用比較小的技術花費是可能的。幾種後面要敘述的修正只是通過在電子單元中的計算程序技術步驟完成的,其中部分的在已知的投影系統中已經聽說過。用於其它單元的很多的費用是可忽略的。然而沒有必要介入光學通道,這與已知系統比較是一個決定性的優點,在那些系統中為了避免象點的損失LCD-矩陣的象點掃描應相應的可以被選擇為畸變的。
用被表示的方法和裝置有可能達到各種顯示效果。這一般是由於,原來得到的圖象內容儘可能沒有畸變地被反映在投影平面上。
用與此有關的方法一個圖象可以在很大程度上由於圖象生成系統的畸變效應,圖象生成系統相對於投影平面的位置和方向以及投影系統相對於投影屏幕的投影平面的畸變效應被預先畸變。甚至例如在一個不規則變形的投影屏幕上也可以顯示一個盡最大可能的沒有畸變的圖象。基礎是,投影到投影平面上的畸變效應是可以求得的並且投影系統有能力,用這個求得的結果有目的地改變藉助於行上的象點構成的圖象。
首先一個投影系統的一個優異的系統優點,是用同軸的和與角度成正比的折射光束工作的,圖象清晰度與投影距離無關。此時圖象尺寸隨著投影頭-圖象屏幕的距離成正比地放大。這樣避免了已知的圖象投影儀的缺點,在其上一個清晰的圖象只在一個有限的景深範圍內才可顯示。
用掃描同軸光束工作的一個視頻投影儀的一個進一步的系統優點是,在投影系統輸入端的視頻數據和在系統的電子輸出端的R-G-B-圖象數據之間沒有必要存在固定的預先給定的關係。
這不僅涉及到時間的發放也涉及到圖象數據地點的安排。這樣就可能,當已知圖象生成系統和投影平面的畸變特性時將這個畸變特性與詳盡的視頻數據流實時地進行計算並且輸出預先畸變的R-G-B-圖象數據。
R-G-B-光束是這樣進行亮度-,顏色-和方向調製的,在一個幾乎任意變形的投影平面上顯示一個盡最大可能清晰的無畸變的圖象或一個清晰的,有意識畸變的圖象。只是通過投影屏幕的斜位置或彎曲的程度設置界限,因為在射入到投影平面的光束和法線之間的一個角度大約為大於45°時反射-和漫射情況停止,這對於在通常的投影牆上一個高質量的圖象顯示是不允許的。
然而投影牆是已知的,它也可以被使用在比較大的投影角度的圖象生成上。(圖象屏幕按照US4,003,080)。
此外還有可能,在固定的預先給定的投影情況下視頻信息與包含有所希望的畸變的信息已經經過了預處理存儲在一個數據載體上,這樣進入投影儀的視頻信息就不需要一個實時處理和在投影系統中顯著地減少費用是可能的。
然而本發明可以被進一步擴展,如果在一個圖象內的行長度修正信息和在一個行內的象點距離修正信息被記錄在存儲介質中並且當視頻信息從存儲介質中讀出以後直接被傳輸給投影系統。存儲介質例如可以是一個視頻帶。
然後在視頻投影系統中只還有一個電路是必須的,它從視頻數據流中獲取行距控制信號,在本例子中是圖象反射鏡的偏轉,和圖象距離的一個控制信號,在本例子中是象點頻率的調製。因為在這個結構中一直涉及的是特殊應用,因而不會遇到困難,在一個原本已經標準化了的視頻信息中必須將附加的控制信息被補充進去。
此外考慮了,視頻投影系統的一個部件,即投影頭在圖象投影過程中在房間內移動。將這個移動信息也可以被包含在存儲介質中。這樣就保證了,對投影儀位置的圖象顯示被修正,而這正是投影儀目前相對投影平面所處的位置。
本發明以下將藉助於實施例和附圖從原理上更進一步地被敘述。它們表示附

圖1一個按照本發明的裝置的一個實施例;附圖2附圖1的裝置在一個房間內圖象投影的一個應用可能性;附圖3為說明本方法的一個斜投影的一個簡圖;附圖4如附圖3的一個簡圖,然而是在兩個方向上有幾何形狀誤差;附圖5所謂墊子畸變的一個簡圖;附圖6由於一個斜投影的一個另外的畸變;附圖7在一個彎曲的投影平面上的一個投影;附圖8對於在一個彎曲投影平面上的一個投影的說明;附圖9為產生時鐘脈衝以控制在一個行內象點的時間狀況的一個數字電路;附圖10如在附圖9上的一個相似的電路,然而是作為一個模擬電路構成的;附圖11處於一個角度下的一個投影的一個簡圖用以說明不同的數學關係式;附圖12投影頭相對於投影平面有一個另外的斜置位置的一個簡圖;附圖13一個簡圖用以說明在一個直投影時圖象掃描方向偏轉的一個方法步驟;附圖14一個簡圖用以說明在一個斜投影時圖象掃描方向偏轉的方法步驟;附圖15構成為偏轉反射鏡的一個折射鏡的一個控制電路;附圖16一個圖象反射鏡的折射角α對不同行i的依賴關係的曲線圖;附圖17一個行反射鏡折射角作為行i的函數用於行長度修正的曲線圖;附圖18一個行反射鏡的折射角作為象點數y和行數i為參數時的函數在圖象中心投影時的一個曲線圖;附圖19如附圖18的一個曲線圖,然而當投影是處於一個與零不同的角度ε時;附圖20用於象點信息分度的一個電路裝置;附圖21用偏轉反射鏡的一個折射裝置為了幾何形狀最佳化和為了一個圖象實時修正的圖象新計算的一個電路裝置;附圖22用於象點信息分度的一個另外的電路裝置;附圖23一個電路裝置用於用象點距離修正以及實時圖象計算的幾何形狀最佳化。
在附圖1上表示了一個裝置100的簡圖,藉助它可以敘述本方法的重要特徵。在這個裝置中將不同的部件單元組成在部件10和14中。部件100包括有一個視頻信號的一個輸入(VIDEO in),它作為視頻圖象用前-或用後投影被顯示在投影平面101上。在一個實施例中這個投影平面101作為幕牆是在一個帶腳的框架上,在其上固定有輪子,用它們附圖1上的整個裝置可以被移動和例如被運送到另外的房間。
視頻圖象的投影是由一個投影頭14完成的,它代表了一個第一個部件。它在附圖1的實施例中是安裝在固定在框架上的一個臂上的。為了裝置1的運輸臂可以被折下來,以便整個裝置也可以通過窄的門。部件10同樣是固定在框架上的。
部件10與投影頭14是用一個電纜9和一個光導纖維5連接的。在附圖1表示的裝置上圖象顯示是用以下方式進行的在部件10上表示的光源1發射連續的光,它通過調製器2對應於″VIDEO in″-信號為各自記錄的象點的顏色和亮度被強度調製。隨後從調製器2輸出的光束通過一個光線聯合3,在實施例中是一個兩色反射鏡系統,被組合在一起,這樣所有從光源1來的光束聯合成一個共同的光束用來照射組成視頻圖象的象點。這個共同的光束然後通過一個耦合光學4被耦合到光導纖維,隨後又通過一個插頭7插入部件10。通過光導纖維5傳輸的光通過另外的插頭7被引導到組成投影頭14的部件。
投影頭14上的插頭7是這樣安排的,從光導纖維出來的光進入一個脫耦光學6,通過它光束又重新成為平行光並且被引導入一個折射裝置,它是由行反射鏡11和圖象反射鏡12組成的。行反射鏡11是一個多面體反射鏡,它對每個行只允許固定的時間T,而圖象反射鏡12是作成偏轉反射鏡。通過行反射鏡11進行一個按行的折射和用圖象反射鏡12進行一個按圖象的折射。通過兩個反射鏡和在部件10中的調製器形成一個如同普通電視機的近似的圖象結構,其中當然代替光的是一個或多個電子射線被強度調製並且為了在投影平面上顯示不同的象點按行和按圖象被折射。
另外投影頭14有一個光學放大器13用於圖象放大。用這個光學放大器13顏色誤差被補償,並且它是按照關係式tan α=K×tan α』被修正的,其中α』是光束射入角和α是光束射出角。係數K在下面被稱為放大係數。
在投影頭結構上的光軸在附圖1上被稱為「OA」。它相對於投影平面101的平面法線傾斜了兩個角度χ和ε,因此出現了幾何畸變,關於它的修正在下面還要詳細地敘述。角度χ的位置特別還要在附圖2的圖象中被敘述。
「VIDEO in」-信號是由電子控制裝置8不僅為了折射而且還為了強度調製被製備的。各自被用作為一個輸入模塊16和一個象點掃描的和行掃描的控制電路18,它主要是利用在視頻信號中的同步信號,以便使行反射鏡11和圖象反射鏡12與調製器同步。特別是在附圖1的實施例中考慮了一個圖象存儲器用於圖象的存儲。行反射鏡11和圖象反射鏡與一個時鐘發生器同步,用它相應的象點信息從圖象存儲器中被讀出來。為了讀取還使用了一個圖象計算裝置17,用它對幾何畸變的各自正確的象點以及還有開始說到的消隱掃描起作用。這個裝置17的細節還要在下面被詳細地描述。
附圖2表示一個實施例的透視圖,其中前面說過的角度ε被設置為零,裝置是為了固定式運行被固定安裝的。投影頭14安裝在一個房間的房頂上。一個圖象103的投影是處於傾角χ情況下被投在一個牆105上,它具有一個投影平面101的特性。在投影平面上要求光在一個大的房間角度下的漫射是通過一個適當的顏色塗層和適當的粗糙度在投影平面101上達到的。
在一個牆邊的地板上安放的部件10還包括有操縱元件。這種安置可以在很小的雷射器以及很小重量的雷射器情況下被改變,這樣雷射器和電子同樣在房頂上在一個共同的箱體裡和部件10在一起並且整個的裝置100被固定在房頂上。裝置100的控制例如通過一個遙控進行。兩種可能性在附圖2上通過在部件10之間的虛線和具有另外符號14和100的部件被表示的。
此外在附圖2上畫出了尺寸a和b,它們在以後的公式計算中還要被用到。尺寸a是投影頭14與投影平面101的距離和b是被顯示的圖象寬度。在結構例子中投影距離a=1.3m,和一個傾角χ為-15°。在這些尺寸情況下一個圖象高度為1.5m和一個圖象寬度為2.7m的無畸變的圖象是可能的。
在一個另外的實施例中是用一個角度為χ=-25°和a=2m工作的,此時出現尺寸a=2m,b=2.8m,和χ=2.1。此時上圖象邊緣與房頂的距離為15cm。在普通的房間尺寸情況下用一個這樣的系統整個牆幾乎可以用圖象內容充滿。
從附圖2圖還可以看出來,用投影裝置的這種安裝方式對於在房間裡人的移動自由度具有明顯的優點。投影儀和投影平面之間站立的人所造成的圖象陰影的可能性通過從房頂的投影顯著地被減少。對於一種解決方法,其中由於雷射光束對人類健康的損害是受到保護的,從已知的當代技術水平來看比視頻投影儀提出了較少的要求,並且所要求的安全性總共用較少的費用是可以實現的。
對於一個斜投影重要的是,由此決定的畸變是可以被修正的。這個畸變是起源於光源的出口光圈和與投影平面上的點之間的不同的距離。因此在不同的角度下在投影平面101上也會出現不同的長度。
這樣的畸變可以用本發明的方法修正。現在用附圖3至6敘述各種不同的可以修正的畸變。
在附圖3上表示,一般來說一個矩形的圖象在投影時在一個投影平面101上是如何被顯示的,如果投影儀位於投影平面上邊的中間8,相對於投影平面101處於一個角度χ被安放時。圖象的上邊緣,在附圖3上是用符號20表示的,相對於圖象的下邊緣21是明顯地縮短了,矩形圖象的垂直的邊界限22相對於這些邊出現了傾斜,由此而發生了在附圖3上表示的梯形。
關於側邊直線在攝影上又稱為傾斜線。這個現象是已知的而且來源於,圖象的下邊緣21距離投影儀比圖象邊緣20遠,這導致了,同樣的物鏡投影角度對於邊緣20和21在投影平面101上產生不同的長度。
在正常情況下在附圖1和2上被表示的投影的幾何形狀禁止這個所謂的梯形畸變。附圖2上表示的結構用一個與投影平面101中心相距的投影頭14才有可能,如果一個適當的補償方法對於這種畸變被使用時。
一個這樣的補償方法可以是,一個視頻圖象的行相應地被成象為比較短,這樣行21在投影平面上變成與直線21同樣的長度。
然而在TV-技術中一般是怕一個象點的損失,因為象點的解析度在傳統技術中是依賴於一個矩陣,無論是開頭說的當代技術水平的LCD-矩陣或者是一個為顯示彩色照片需要的一個電子射線管的穿孔模板。如果一個圖象是用這樣的圖象生成系統被投影在一個投影平面上,行為了補償畸變只可能用在一個行上的信息損失來縮短。
所以對於按照附圖1和2的裝置被建議了一種另外的方法,這在那裡已經進一步地被敘述過。相應的一個平行的光束連續地在投影平面101上掃描。由於高平行度和功率密度用雷射產生這些光束是很合適的。
這樣的視頻投影儀具有光束的一個連續的折射例如從DE4324849C2和DE4324841C2中是已知的。一種這樣的雷射系統的技術實現在這些文獻中和其中包含的現有技術中詳細地被敘述了。
對於補償附圖3上表示的畸變重要的是一個,為照射象點的光束由於這種圖象生成系統的特性可以對準投影平面101的每個任意位置。這是可能的,因為這個技術不是指定於一個位置固定的圖象掃描。下面進一步敘述在附圖3基礎上因此而得到的可能的補償。
在附圖3和5上第0行的第一個象點用Xao和最後的象點用Xeo表示。最後的,第n行,開始於Xan和結束於地點Xen。例如中間還有一個i行的開始點Xai和Xei。
在按照本發明的方法中現在將一個矩形的,由一個量Xed延伸至一個量Xad的一段103從整個的梯形掃描區切下來,如在附圖3上表示的。其中為了補償每行只要從數值Xad至一個數值Xed被掃描。被表示的數值Xad和Xed被選定作為極限值。
當然Xad還可以被選擇略微大一點和Xed略微小一點;對於選擇重要的只是,Xed小於最小值Xei和Xad大於最大值Xai,其中Xed必須大於Xad。
按照本發明的一個可能的方法進行補償時在投影頭14上的行掃描是用平均行時間T進行的,此時在時間段裡,當光束在點Xai和Xad之間射在投影平面101時,被消隱掃描,當在Xad至Xed範圍內整個的行內容按象點位置正確的被投影在投影平面101上,而對於剩餘的時間,即從Xed至Xie的掃描時,然後又被消隱掃描。
因為視頻信號是按照常規的視頻標準對於每一行的象點信息是用同樣的時間間隔製備的,這對於視頻信號的同步是合適的,考慮用一個存儲器,在存儲器中這個象點信息先被記錄和然後同步和按象點準確的在地點Xad和Xed之間為了掃描被讀出。
在實施例中被使用的是連續工作的雷射器,特別是氣體雷射器。在其中由於亮度的分度涉及到象點的照射時間考慮了象點記錄的不同速度,如在引言中已經敘述過的。
為了實現相應的圖象解析度,在附圖3例子中被選擇的光束直徑,在邊緣21上最大,在那裡達到了由視頻標準要求的圖象解析度。這意味著另一方面,當掃描行20時由光束直徑引起的解析度高了一些。這可以有利地被利用,存儲器對於在行20上的象點可以存放比由視頻標準所要求的一個較大的象點數目。在這種情況下例如可以將被要求附加象點的行信息通過一個算法被插補以提高解析度。
這樣並不一定產生一個信息增益,因為在一個行上的整個信息還受視頻信號帶寬的限制。因此一般也足夠了,用附圖1上的導線「VIDEOin」輸入的比視頻標準的象點頻率較高的一個頻率的模擬視頻信號掃描。通過模擬信號掃描自動產生中間值,對於這些可以廢棄另外的插補算法。存儲器,在其中非同步記錄的同步視頻信息被存放在間隔[Xad;Xid]內,包括了比按視頻標準的每行的象點數較多的行的存儲位置數目,並且記錄掃描是用相應比較高的頻率進行的。
如藉助附圖3表示的,在垂直於和在投影平面101中間安放的一個投影頭14情況下對於圖象畸變出現了一個對稱的梯形。如果投影裝置相反如附圖1被安放在投影平面101的右上角ε≠0時,梯形不再是對稱的,相反出現附圖4上表示的形狀。這也是可以用按照本發明的方法修正的,當然藉助於附加的步驟,如後面還要被敘述的。
然而在一個直線投影時一般也可能出現另外的誤差,例如是由於一個兩坐標折射系統的圖象誤差引起的。在附圖5的例子中用畸變平面102的輪廓線表示了一個這樣的畸變。這種垂直於行方向的所謂的墊子畸變,如在梯形畸變中已經表示的,也可以用相應的選擇量Xad和Xed和相應的消隱掃描的方法被修正。
此外在附圖6上還表示了一種畸變的例子,如果前面敘述過的角χ被設置為零並且ε被選擇與零不同。在這裡出現的還是一個梯形畸變,它是不能僅僅通過一個行修正被消除的,如在附圖4的結構例子中不僅角χ而且角ε不為零。
雖然如此這個方法也可以用於這樣的畸變的修正,後面還要被敘述。
在附圖3至6上各自有一個橢圓,它是表示輸出光束的出口光圈AP,在這裡是雷射光束。另外使用了符號102和103。其中符號102表示沒被修正的,畸變了的圖象,103表示按照本方法被修正了的圖象和101表示投影平面。
前面敘述的在平的投影平面上被顯示的方法,然而也可以用於園的或球形的投影平面上,例如在天象館或飛行模擬器上出現的。在這裡一個畸變一般是由於在投影平面101表面上的每個平面單元的不同的角度產生的。這樣的例子表示在附圖7和附圖8上,其中附圖7表示在一個投影平面的外邊的投影,而附圖8是表示投影平面內邊的一個例子。附圖8特別表示了一個幾何形狀,如同在天象館和模擬飛行器上常見的。前面的符號和被表示的平面在這裡被引用時也還具有同樣的含義。這兩個附圖自然就會被理解和特別表示的與之相關的附圖的內容。
本發明的廣泛的可能性允許幾乎每種幾何形狀畸變的一個補償,並且它主要只受被要求的解析度和可達到的光束射線直徑的限制。因此這種方法的應用比由現有技術已知的補償方法要柔性得多,在那些方法中因為象點減少引起的信息損失大在很大角度情況下的一個補償不再是可能的。
在附圖1的基礎上為了更好的對技術的了解投影頭14被進一步敘述。通過脫耦光學的平行光被射到各自的,位於這個前面的行反射鏡11的多面體上,它以均勻的速度繞它的迴轉軸迴轉。因而得到了具有同樣行時間T的一個均勻的行掃描。一個圖象反射鏡12用於圖象折射,它被作成偏轉反射鏡並且隨著圖象頻率來回運動。由圖象反射鏡12輸出的光束射在一個光學放大器13上,它是一個不聚焦的稜鏡系統,以便平行地進入光學放大器13的光束可以重新作為平行的光束出來。這個不聚焦的稜鏡系統是按照正切條件修正的。這特別意味著,輸出角正切與輸出角正切之比是常數。在實施例中這個常數的數值為3.5。
由於幾乎所有的畸變用所述的方法可以很好的修正的可能性,人們可以設想,光學放大器13的光軸OA的設置不起作用。然而在實際中顯示出,可以達到一個特別好的解析度,如果光學放大器13和它的光軸被調整到被顯示圖象的中心,即大約到中間行和到一個位置為(Xed+Xad)/2時。
通過電纜連接9在實施例中控制信號被傳輸給迴轉反射鏡11和偏轉反射鏡12以及這個折射裝置的電流供電。
如前面已經敘述過的,一個行的視頻信息首先存放在一個存儲器中,然後為了顯示同步,按照畸變對應於均勻的象點密度被讀出。讀出可以通過電路被作用為,在一個輸出端25始終輸出一個時鐘信號,當一個新的象點在投影平面101上被記錄時,這就是說,當顏色以及亮度對於一個新顯示的象點從存儲器中為了光束調製應被讀出時。
在附圖9上表示了一個數字電路為了在輸出端25產生時鐘信號,而在附圖10上則表示了一個可使用的模擬電路。
按照附圖9為了控制安排了一個存儲器26,如果對於不同的狀況補償應被改變的情況下它是一個RAM。例如投影頭14相對投影平面8處於不同的安置情況時是適合的。所需要的信息按照在應用時出現的條件被存儲。在例子中,如有框架的投影平面101和一個投影頭14在一個臂上時,其中由於投影頭14相對投影平面8的位置是固定的則幾何形狀始終是固定的,這個存儲器也可以是一個ROM。
這個存儲器一方面用一個二進位字(行i)被編碼,這表示,哪一行i正好被成象。另外的地址線,例如對於存儲器編碼的低比特值,從一個接收器27的輸出端被編碼,它原則上是向上計數的,行i的哪一個象點在各自的時間點上被成象。
在存儲器26的數據輸出端由於固定存儲在ROM中以及由於可自由編程存儲在RAM中的一個二進位字,它標誌著,在哪一個時間點上,從一個行的開始應被計算,下一個象點應被記錄。數字的字反映以一個頻率f周期為單位的時間,它按照附圖9用一個導線28被饋入電路。這個頻率f應該是一個象點頻率的很多倍,以便為了修正畸變光束保持在一個儘可能準確的位置上。進行一個行記錄的過程時間用一個計數器29通過頻率f周期的計數被決定。通過存儲器26在數據輸出端27數字式的時間藉助於一個數字式比較器30與在計數器29中被計數的過程時間作比較。
如果時間相同,一個時鐘脈衝被傳給輸出導線25,它被用作,將在預先給定的行信息中的下一個象點信息從圖象存儲器中讀出來。同時這個時鐘脈衝被導向計數器27的輸入端,其數字的輸出值被提高1,在這以後對於下一個象點的數字的時間值被從存儲器26中讀出來。
此外從在附圖9上的電路中計數器狀態的時間數值在31中被傳出來,它同時被用作圖象存儲器的編碼以便讀出一個象點的信息內容。計數器27和29被用一個信號32復位,它被送回到各自行的開始,這樣在每個新行上一個定義的狀態被調整。此外這個行同步信號在導線32上被用作,將第一個象點作為視頻信息存放在存儲器中和將最後的象點設置為「黑」,這樣就確保了,光束在Xai至Xad以及Xed至Xei範圍內始終是消隱掃描的。
為了能夠儘可能準確地記錄象點信息,應該,如前面已經敘述過的,在導線28上的頻率f是視頻標準的行頻率的很多倍。其中它應大於象點頻率的甚至3-倍或甚至10-倍。但是這個要求由於計數器26和比較器30的臨界頻率在很高的象點頻率時不是在任何情況下可以被保持的。
在這些情況下一個模擬控制按照附圖10被引入,它不是依賴於一個時間數字的顯示精度。按照附圖10時間是由一個函數發生器33預先給定的,它在一個模擬輸出端產生一個鋸齒,它在光束被對準投影平面101上的地點Xai的時間點上開始。鋸齒的斜度通過輸入到34被控制得與1/(Xei-Xai)成正比。函數發生器33的輸出被導向一個模擬比較器34的輸入,它的另一個輸入35與一個積分器36的輸出連接在一起。在每行的開始比較器36的輸出通過一個導線40被鎖住在零上。
這裡又如同附圖9實施例那樣,存儲器的第一個象點和最後的象點對於行信息用信息「黑」為了光束的消隱掃描被加負荷。
在這個瞬間,此時函數發生器33的輸出電壓超過積分器34的輸出電壓,這在導線25上產生一個信號。這個信號通過一個差分線路轉換為一個針脈衝,它被導向積分器36的輸入,這樣它的輸出電壓增高了。從而導線25上的輸出電壓重新降下來,因為這個電壓只比函數發生器33的輸出電壓大。一旦函數發生器33的輸出電壓重新又大於積分器的時,在導線25上以這種方式重新產生一個新的脈衝。
以此在導線25上存在一個時鐘用於讀出存儲在存儲器中的行的信息,其中該讀出速度是通過由該畸變所產生的不同的行長度基於由控制導線39所傳送的信息進行控制。
上述例子敘述了用鋸齒形的電壓曲線進行行信息的均勻控制。如果人們要修正更加非線性的圖象中的畸變,對此還要詳細地敘述,函數發生器70應顯示與希望的函數曲線有關的一個與鋸齒形狀不同的信號曲線。這例如因此是可能的,人們將導線39上的與數位訊號有關的一個鋸齒作為較高諧波的基本振動按照希望的相位和幅值加進去。
如在附圖3至附圖6的說明中已經敘述過的和從這個附圖中也可以了解到的,行距離也可以明顯地相互有差異。如果即使在小角度χ以及ε時這個誤差幾乎是不可能辨認的,而如在CAD-應用時的大傾角和高解析度系統時是值得的,為此也要進行一個修正。
這是可能的,如果圖象反射鏡11被運行在與一個均勻的角度變化有偏差時,後面要詳細地敘述在附圖11上簡要的表示了對於下面的運算重要的量。
投影角χ是投影軸,即折射系統的光軸OA,和被稱為水平線H的投影平面法線之間的夾角。角度的基準點是光線折射的原點,也就是說在這個有光學放大器13的系統中是出口光圈AP。
臨界角是0°,(水平的)至小於+/-90°,其中負角表示,在附圖2的實施例中投影方向是對準地板方向的。正角表示相反,投影方向是對準天花板方向的。
光學放大器13和圖象反射鏡12是這樣相互安放的,它的入口光圈EP在光線折射的原點上位於反射鏡12的周圍。圖象開始(第一行)是這樣定義的,行在光方向上看是從上向下被記錄的,它符和電視標準。所有說明即適合於在投影平面101上的一個前投影也適合於在投影平面101上的一個反向投影。
其它的量,在附圖11上表示的和/或以後在公式中被用到的,是-係數K是光學放大器13的放大係數。這個可以與折射系統有關的數值為大於0和大約200之間;實際的數值可以達到10,在附圖2的例子中取K=3.5。K=1的情況是描述,沒有使用投影光學時的情況;-出口光圈AP涉及角度放大的投影光學13。這個是光束穿過光學放大器13以後的折射點。沒有光學放大器13時,這個空間固定的折射點可以穿過一個雷射光束的焦點位於一個光線折射的反射鏡上。
-量a是出口光圈AP與投影平面101之間的距離。在下面的運算例子中距離a被規整為1和然而以後敘述的公式對於有量綱的量通過相應的乘法可以被使用於不同裝置的設計參數。
-量h是圖象高度;-量e是在投影平面上光軸OA與水平線H之間的距離,是在投影平面101上測得的;-角α是圖象反射鏡12的光學作用的總折射角;-角αi表示圖象反射鏡12的以投影光軸和圖象反射鏡對於各個行i的折射點為基準的折射角;-量s是第一行(圖象開始)與水平線H在投影平面101上的距離;-量si是行i與水平線H的距離;-角Υi表示直線|行i-出口光圈AP|與水平線H之間的投影角;-角δi是直線|行i-出口光圈AP|與在投影頭14後面的光軸OA之間的夾角;-z表示行數z=n+1和-i是註腳i=(0,1,...,n)和n=z-1。
後面藉助附圖11敘述圖象畸變的不同的修正。
A.由於圖象方向和投影頭14的光軸Oa與投影平面101的一個垂直傾角χ引起的正切誤差藉助每行i的折射角αi的行距修正1.確定第一行(最上行)與出口光圈水平線H的距離(圖象開始位置)當投影距離a=1(規整的);和利用h2=tan(2)*Kunde=tan]]>得到s=tan+tan(2)*K]]>其中χ投影軸的傾角α圖象反射鏡的折射角K角度放大從距離s確定的路段開始被計算出其它行的相等的距離,在這個運算結束時得出每行的圖象反射鏡12的不同大小的角度步距αi。
2.各個行i=(0,1,2,...,n)與水平線H的距離si通過出口光圈到投影平面(地板方面與出口光圈的水平線在投影平面上為負值,房頂方面為正值)si=s-h*in]]>si=tan+tan(2)*K-2*tan(2)*K*in]]>其中i/n在圖象方向上(行數z=n+1)的解析度和h當距離a=1時的圖象高度。
3.在直線|行i=(0,1,2,...,n)- 出口光圈AP|和投影平面水平線H之間的投影角Υi,從每行的行距si中計算出來γi=arctan(si)i=arctan(tan+tan(2)*K-2*tan(2)*K*in)]]>
4.在直線|行i-出口光圈AP|與投影頭光軸OA以光學放大器的出口光圈AP為基準之間的投影角δiδi=γi-χi=arctan(tan+tan(2)*K-2*tan(2)*K*in)-]]>5.以投影頭14的光軸OA和圖象反射鏡12的折射點為基準的每行i的折射角αii=arctantan(i)K]]>i=arctantan(arctan(tan+tan(2)*K*1n)-)K]]>這個函數αi=f(i,χ,K)與控制電壓成正比,如在實施例中如果圖象反射鏡是一個偏轉反射鏡時。光學放大器不會引起角度放大,此時K=1。假設沒有出現斜投影,此時χ=0,並且當角度α按照這個公式控制時則只進行在圖象方向上的一個正切修正。
在這裡敘述的運算按照附圖15在一個電路裝置中可以被電子模擬。圖象反射鏡12按角度折射函數αi=f(i,χ,K)按照附圖16為了一個圖象掃描被偏轉。
相似的也可以涉及象點密度的一個修正,即在行i方向上被修正,這對於角度ε很大時可以是很重要的。
在一個兩坐標的折射系統中,如在實施例中,有時也會出現一個所謂的墊子畸變誤差,如它被表示在附圖5上。當一個斜投影具有傾角χ時引起的行長度誤差與這個墊子畸變誤差重疊在一起。
對於運算行長度的修正和每行上的象點距離的修正相應的量被部分地表示在附圖12上-角β是行反射鏡11的光學作用的總折射角。前面分析的角α和這裡分析的角β的角度比是由行反射鏡11和圖象反射鏡12的結構特性(機械的/光學的)和圖象的縱橫比寬度與高度之比決定的,它在按照附圖1的實施例中為4∶3;-角βi是行反射鏡對於行i的偏轉角(行開口角);
-量Li表示行i的長度和其數值為Xde-Xdi;-量ai是每個行i的投影距離,從出口光圈AP至各個行中點;-墊子畸變的修正係數被設置為ci;-量fi是由於垂直的投影傾斜為χ時行長度的修正係數;-量Ri是行長度修正係數;B.行開口角βi的修正,也就是說在圖象顯示中的每個行i的行長度Li1.一個按象點和按行記錄的兩坐標折射系統的墊子畸變的修正用一個點形狀的出口光圈和當一個圖象折射角α時ci=cos(αi)這個修正係數ci在一個直線投影(χ=0°和ε=0°,按附圖5)和具有一個投影斜置的一個斜投影時(ε≠0,按附圖4和附圖6)也出現並且應該被修正成一個無畸變的圖象。一個系統的優點是,投影光學13的角度放大不影響這個修正係數。
2.由於一個投影傾角χ(附圖4和附圖6)引起的不同的行長度的修正在一個行i的投影距離ai之間,在投影平面101上測量的從出口光圈AP至各自行的中點,和行的長度Li有一個直線關係,圖象寬度b=Xde-Xda。修正係數fi是斜投影時行i的投影距離與沒有斜投影時行i的投影距離之比。
用ai=a/cos(Υi) 得到修正係數
fi=cos(arctan(tan+tan(i2)*K-2*tan(i2)*K*in))cos(arctan(tan(i2)*K-2*tan(i2)*K*in))]]>3.行長度的電子修正的修正係數按以下公式決定Ri=fi*ci
Ri=fi*ciZURi=cos(arctan(tan+tan(2)*K-2*tan(2)*K*in))cos(arctan(tan(2)*K-2*tan(2)*K*in))*cos(i)]]>從而可以算出每行的行開口角βx為βi=Ri*β在一個行反射鏡上一個偏轉角的一個直接控制一般來說用一個角度折射係數在通常的視頻頻率下是不可能的,如果人們不是使用例如按照DE19547584的一個特殊的偏轉反射鏡的話。行反射鏡的角度折射速度為常數時-在附圖1的例子中一個多面體反射鏡-係數Ri作為行長度Li分度的分度量在按照本發明方法的轉換中為Xei;Xai→Xad;Xid。行折射角β此時是一個固定的量,它是由行反射鏡的多面體的幾何形狀預先給定的並且通過迴轉速度決定了每行的時間間隔T。
行長度的調整,也就是確定時間開始Xad和時間結束Xed是由象點的亮度-和顏色的調製與多面體反射鏡(行反射鏡)多面體平面的位置的從屬關係完成的。一個相應的完整的控制電路將在後面敘述。
按照附圖12例如投影頭14相對投影平面有一個斜置其投影角為ε=-15°。投影角ε是投影軸,即折射系統的光軸OA,與投影平面101的被稱為法線的垂直線V之間的夾角,如在附圖6上表示的。角的基準點是光線折射的原點,也就是說在這個具有角度放大的投影光學13上是光學放大器13的出口光圈AP。
臨界角是0°-無斜置-和+/-90°,此時一個負角表示,投影頭14是向著行開始斜置的。一個正角相應的表示,投影頭14是向著行結束斜置的。對於這種決定進一步假設,投影平面是一個反向投影平面並且從觀察者方向看是從左向右記錄的。
光學放大器13和行掃描鏡11是這樣相互安排的,投影光學的入口光圈EP位於光線折射的原點在行反射鏡的周圍。行開始是按照普通的電視標準定義的。
在附圖12上表示的和/或在以下公式中被使用的其它的量,將在下面解釋-量βyi是行反射鏡的折射角對於一個行i的每個象點y相對於折射系統14的投影軸OA和相對於各自行i的行反射鏡的折射點;-量g表示在投影平面上投影軸與出口光圈的垂直線V在投影平面上的距離;-量ayi是每個i行上每個象點的投影距離,由出口光圈AP至各自的行中點測量的;-量ti是第一個象點與出口光圈垂直線在投影平面上的各自的距離;-角ζyi是直線|行i上的象點y-出口光圈AP|與垂直線V之間的投影角;-角ξyi是直線|行i上的象點y-出口光圈AP|與在投影系統14後面的光軸OA之間的夾角;其中-p表示在一個行內的象點數p=m+1和y是一個註腳,其中y=(0,1,...,m)和m=p-1。
C.由於行方向上的正切誤差和由於一個傾角χ和/或一個斜置ε的一個斜投影的圖象點距離的修正(行反射鏡βyi的折射角函數)。這種運算必須對每行i=(0,1,2,...,n)都要進行1.確定第一個象點t(第一個象點位於行開始)與垂直線V的距離用bi2=tan(i2)*Kundg=tan]]>得到ti=tan+tan(i2)*K]]>從這個距離ti開始被計算其它象點的相等的距離。運算結束時得到行反射鏡11在每行上的每個點y的不同的折射角byi。
2.象點y=(0,1,2,...,m)與穿過出口光圈到投影平面的垂直線V的距離tyi=ti-bi*ym]]>tyi=tan+tan(i2)*K-2*tan(i2)*K*ym]]>其中y/m行方向上的解析度(象點數p=m+1)b當距離a=1時的圖象寬度
3.直線|象點y=(0,1,2,...,m)-出口光圈AP|與投影平面垂直線V之間的投影角ξyi,由每行i上的每個象點y的象點距離tyi計算出來ζyi=arctan(tyi)yi=arctan(tan+tan(i2)*K-2*tan(i2)*K*ym)]]>4.直線|象點y-出口光圈AP|與該折射系統光軸OA之間的投影角ξyiξyi=ζyi-εyi=arctan(tan+tan(i2)*K-2*tan(i2)*K*ym)-]]>5.每行i上的每個象點y與投影頭14光軸OA和行反射鏡11的折射點的投影角βyiyi=arctantan(yi)K]]>yi=arctantan(arctan(tan+tan(i2)*K-2*tan(i2)*K*ym)-)K]]>這個函數βyi=f(i,y,ε,χ,K)(見附圖18和附圖19的簡圖)被直接反映在行反射鏡的一個控制電壓上,如果要使用一個偏轉裝置的話,其偏轉角位置可以在一個行之內通過一個電量以足夠高的動態被調整。
當使用一個多面體反射鏡作為行反射鏡11時,按照普通視頻圖象標準要求則象點距離當然還可以通過象點頻率的一個時間調製被調整,如前面已經敘述過的。
D.由於折射單元投影軸在投影平面上的一個傾斜ε(這裡傾角χ為0°)或由於一個傾角χ和一個傾斜ε的圖象內容的修正。
一個象點的所有亮度-和顏色值必須與折射系統的角度位置相對應,在例子中對應於一個矩形(圖象範圍103),它和原來的折射裝置(行反射鏡和圖象反射鏡)的掃描範圍完全重疊在一起。此時首先一個圖象的行距,行長度和在一個行之內的象點距離對於各個投影情況按照在A、B和/或C中表示的算法進行最佳化和對於這個幾何最佳化的在行方向和圖象方向上的象點掃描對於每個現在要顯示的象點由當前的R-G-B-視頻數據運算出一個新的視頻信息。
製備一個視頻圖象的方法,特別是提高解析度,例如在DE19517357C1中是已知的。
這裡敘述的方法相應地運用在,減小對應於附圖7和附圖8上的彎曲投影平面上的圖象畸變。當然條件是,投影平面的畸變作用是已知的以及在視頻信息中被處理為數據語句或被輸入給投影儀的電子裝置。
有畸變的圖象轉換為修正了的圖象可以用ROM或RAM進行,如附圖9已經表示過的。由ROM或RAM存儲的數值按照上述的公式進行運算。
在附圖4上出口光圈AP相對於圖象中點不僅在水平面上傾斜一個角度χ而且在垂直面上傾斜一個角度ε。用虛線表示的框子表示了一個沒有被修正的圖象102的畸變。
實線框子表示範圍,其中象點被強度-和顏色調製和通過折射裝置被顯示並且產生一個儘可能沒有畸變的圖象103。
點劃線在這裡表示被掃描行的走向,和可以看出來,按照章節A一個簡單的行距修正,按照章節B行長度的分度和按照章節C一個象點距離修正是不充分的。
這裡對於一個沒有畸變的圖象顯示是合適的,每個象點的視頻信息(亮度和顏色)通過按照章節D被這樣的新運算,經過幾何最佳修正的,要顯示的象點的位置在各自的行內位置準確地被確定。
附圖7表示一個前投影的例子在一個凸的投影屏幕101上的情況,它例如是一個氣球的後展開的氣囊。一般來說投影儀100提供一個畸變的圖象102。原則上一個圖象顯示直到一個臨界角,它是由投影中心開始與一個曲面相切的切線構成的,是可能的。由於從投影中心開始射到投影屏幕的光束逐漸減小的角度圖象畸變隨著與投影中心的距離逐漸增大而增大。這個畸變可以通過行距的一個修正和沒有畸變圖象103上的被掃描的象點的新運算在考慮投影平面的畸變作用按照章節A、B、C和D中敘述的運算被相反作用。
涉及到上述各種平面的不同的修正可以用下面進一步敘述的修正方法進行。
在附圖3上出口光圈AP相對於被表示的象點中點水平方向傾斜角度為χ。用虛線表示的框子表示一個沒有被修正圖象102的畸變。
實線框子表示範圍,在其中象點被強度-和顏色調製,,通過折射系統被顯示並且產生一個儘可能沒有畸變的圖象103。為了一個修正的圖象運算是按照章節A、B和C進行的其中在公式中被設置為ε=0°和χ≠0°。
在附圖6上出口光圈AP相對於圖象中點垂直傾斜角度為ε。用一條虛線表示的框子表示一個沒有修正的圖象102的畸變。
實線框子表示範圍,在其上象點被強度-和顏色調製,通過折射系統被顯示並且產生一個儘可能沒有畸變的圖象103。
點劃線在這裡表示被掃描行的走向,並且可以看出來,按照章節A的一個簡單的行距修正,按照章節B的行長度的一個分度和按照章節C的一個象點修正是不充分的。
在這裡每個象點的視頻信息(亮度和顏色)對於一個沒有畸變的圖象顯示按照章節D必須被新運算並且與被幾何最佳化的被修正的要顯示的象點在各自的行內相對應。
然而按照步驟D圖象的一個新運算在這裡(附圖6)可以避免,這樣費用被減小,如果按照後面章節E的規定被遵守的話。
然而規定了一個界限,共軸光束原來是園的截面隨著投影角的增加變成彎的並且不同的象點相互交錯,和在角度情況下的反射和漫射狀況對於一個圖象反映不再是充分的。
附圖8表示一個前投影在一個凹的投影屏幕101上的例子的情況,它例如是一個球的延伸的內表面,如在一個天象館裡使用的。
在直角坐標象點掃描時投影頭100提供了一個畸變的圖象102,沒有畸變的圖象至今只有,當投影儀位於一個凹的投影面的中點並且用極坐標掃描時,才有可能顯示的。
在所有其它的情況下出現一個圖象畸變。這個畸變可以通過行距修正和沒有畸變圖象103在考慮到投影平面的畸變作用按照章節A、B、C和D中敘述的公式的新計算被相反作用的。
原則上對上述修正方法的補充是可能的,將圖象信息用電子的方法轉90°,其結果是,在附圖2上被顯示的投影裝置顯示一個轉90°的圖象並且行反射鏡(多面體反射鏡)顯示了圖象高度而圖象反射鏡(偏轉反射鏡)顯示了圖象寬度。
下面敘述已經提到過的步驟EE圖象轉90°,投影儀的折射方向轉90°和使用按照A、B和C依照附圖3的方法進行運算,當計算尺寸時,在公式中χ用ε』和ε用χ』代替,其中ε』≠0°和χ』≠0°。這個另外的一種修正方法藉助於附圖13被詳細地表示。
首先顯示了一個在行上被掃描的圖象,此時行是在水平方向伸展。折射裝置迴轉90°以後該行在垂直方向伸展。
隨後圖象也隨之轉了90°,重新出現了一個縱橫比正確的圖象,然而圖象寬度是原來的圖象高度。通過一個行數與一個行上的象點數的匹配和藉助於一個可變光學圖象大小的匹配人們得到原來的圖象,當然區別是,原來在行折射裝置上被掃描的信息現在在圖象折射裝置上被掃描和相反。這種工作方式特別對於一個投影裝置是適合的,它以角度ε≠0的一個傾角相對於投影牆站立,如在附圖14上表示的。這樣一個斜置的按照附圖6的一個斜投影就相當於按照附圖3的具有一個傾角的一個斜投影為了實施這樣的迴轉例如在一個RAM中以行的方式被存放的象點信息和在讀出時按行的垂直於行方向被讀出或者相反。然後RAM中的存儲位置應被這樣測定,對於消隱掃描的象點的信息也被存放在路段(Xai;Xad)以及(Xed;Xei)的各自的行間隔內。在這種存儲方式下沒有必要再使用特殊消隱掃描電子裝置,因為為了記錄間隔(Xai;Xad)和(Xed;Xei)象點的消隱數值已經被存儲了。存儲信息隨後很容易被順序地讀出。
附圖15表示產生一個偏轉反射鏡的一個折射角函數的控制電路,如它在附圖1的實施例中作為圖象反射鏡12被使用的。然後被計算的折射角函數αi是控制量。
藉助於一個函數控制器72角度值αi為產生圖象反射鏡的控制電壓UG被從函數存儲器71中讀出和被導向一個D/A轉換器73。
圖象反射鏡折射函數的生成是藉助於一個時鐘-和同步信號發生器76通過輸出的視頻圖象的同步信號被同步和被形成。時鐘微控制器75的任務是對可編程函數發生器70的基礎初始賦值和編程以及通過數據控制器74將被修正的折射函數在函數存儲器71中製備和裝載。對於可編程函數發生器參數或折射函數的改變可以通過I2C-總線由一個上一級的裝置完成。
附圖16表示裝置100的垂直開口角度αi作為行距i的函數曲線。運算是按照在章節A中的公式進行的。
曲線78表示對於一個裝置100為顯示按照附圖5的一個圖象的曲線,其中投影傾角χ=0和ε=0。為此只有在圖象方向上的正切誤差被修正,這樣這個函數隻近似於一個直線。
一條另外的曲線77表示了按照附圖3的一個圖象的相應的修正,其中投影傾角χ=-15°和ε=0°。用一個這樣的折射角函數達到了,當一個斜投影為-15°時一個圖象的行以相同的行距被記錄。
附圖17表示在一個投影系統中行反射鏡折射角βi的分度與行數i的關係。運算是按照章節B中的公式進行的,它也反映了對於單個象點的顯示的時間曲線。
一個第一條曲線97表示了對於沒有修正的墊子畸變的一個投影的關係是直線,其中投影傾角χ=0°和ε=0°。
一個第二條曲線98表示了對於如附圖5上粗線103中有修正的墊子畸變的一投影的一個所述關係,其中投影傾角χ=0°和ε=0°。
一個另外的曲線99表示了對於一個按照附圖3的一個所述關係,其中投影傾角χ=-15°和ε=0°。用一個這樣的折射角函數被達到,當一個斜投影為χ=-15°時一個圖象的所有的行以一個相同的行距被記錄。
附圖18表示行反射鏡的折射角函數βyi=f(i,y,ε,χ,K)與象點坐標的關係,其中ε=0和χ=0。運算是按照在章節C中的公式進行的。
曲線群的參數是行號碼i。其中對於y=0和y=β-1的數值βyi為數值βi/2。
曲線的走向與一條直線有偏差,這起源於,象點距離的一個誤差被修正,該誤差是在一個投影ε=0和χ=0時由於在行方向上的正切誤差引起的。
曲線i=(z-1)/2對應於圖象中點,曲線i=0和曲線i=z-1是對應於行開始以及行結束。
附圖19表示行反射鏡按照在章節C中的公式計算的折射角函數βyi=f(i,y,ε,χ,K)。折射角βyi在這裡又被表示為象點號碼y的函數。曲線群的參數是行號碼i。被表示的曲線群是描述象點距離的誤差曲線,它是在一個投影有一個傾角ε=-30°時和在行方向上出現正切誤差時產生的。
曲線i=(z-1)/2對應於圖象中點,曲線i=0對應於行開始的象點的位置,和曲線i=z-1是描述行結束的象點的修正。在附圖18和附圖19上的黑色箭頭表示掃描順序。
在附圖20上表示了一個電子分度80裝置的一個功能電路圖為了將實時-視頻數據在行方向上動態分度。其中對於在路段(Xai-Xad)和(Xed-Xai)中的象點的存儲內容被設置為消隱的,這樣輸出的視頻信號(「R,G,B out″)已經按照本發明的方法被準備好。如按照附圖21已經表示過的,可以用同樣的方式在圖象轉90°以後在垂直方向上進行一個動態分度,也就是在圖象方向上。
圖象在一行上的時間和空間的分布和每個象點的視頻信息被實時運算並且被設置得與為了圖象顯示各自幾何形狀的行反射鏡12的最佳掃描範圍形成關係。折射裝置提供了一個同步信號「DEF-Clock″作為象點數據的輸出(異步控制)。
視頻源的視頻輸入數據″R,G,B in″,″H,V SYNC in″,″H,V BLKin″,″PCLK out″通過緩衝存儲器82被輸入給R-G-B-分度器81。
輸入-視頻數據流「R,G,B in「的同步傳輸在例子中是藉助於時鐘發生器76和輸入控制器84進行的,由一個在分度器81中的緩衝存儲器控制的。分度器81的輸入數據在這裡是修正值Ri,它與行開口角βi有關。象點距離的修正值Syi是從行反射鏡的折射角函數βyi中計算出來的。
分度以後視頻數據通過緩衝存儲器83藉助於輸出控制器85被轉換成一個輸出-視頻數據流「R,G,B out″,它與一個行上的被掃描的象點和一個圖象的行形成關係。
緩衝存儲器在這裡被稱為FIFO(第一個入-第一個出)。在隨後的90°-迴轉時對於一個總視頻圖象信息考慮用一個圖象存儲器代替一個FIFO,它在這個例子中如同一個FIFO一樣的運行。為了實施一個90°的迴轉這個圖象存儲器被按行讀取,如果它是按行記錄的或者相反。
通過數據控制器86和參數-RAM87,數據和分度器81動態分度的程序被輸入。這與分度器81的要求同步地進行。數據控制器86與參數-RAM87也可以和附圖9的電路相似地構成。
微控制器75在實施例中只有一個任務,進行基礎初始賦值和所有的電子部件都按照各自的使用要求相應的進行編程。此外微控制器通過數據控制器86提供給參數-RAM87動態分度參數。在固定的投影條件下這個數值被從一個ROM中讀取。在不同的角度ε和χ情況下這些角度可以被輸入在一個EEPROM中。微控制器讀出這些數值然後作為初始賦值和按照敘述的公式計算這些數值對於一個RAM用於分度。
對於所有裝置的時鐘分配和生成是藉助於時鐘發生器76用一個專業人員已知的方法進行的。
對於電子裝置的水平分度80的參數的一個改變也可以通過I2C-總線由一個上級的裝置通過微控制器75完成。
附圖21表示了一個電路的一個框圖用於圖象誤差的實時修正當一個視頻投影是用一個記錄光束時,其中特別考慮了附圖11、12、13和14上表示的功能以及表示的計算方法。
藉助於附圖21表示的電路,圖象誤差的實時綜合修正是可能的,例如當視頻圖象投影到任意曲面上和/或在任意的投影角度時可能出現的。
從附圖21上可以了解到,用相對少的電子部件和軟體的附加費用成功地將由於投影方法和投影平面的原因造成的圖象誤差全部地和甚至實時地修正,此時輸出的圖象由於兩次出現的90°迴轉相對於輸入的視頻圖象被推遲了2個視頻圖象。
藉助於動態分度裝置80首先象點在行方向(i-方向)上的一個動態分度和在一個圖象迴轉裝置90上圖象迴轉一個90°以後實現了在一個裝置80』上象點在圖象方向(y-方向)上的一個分度。然後藉助於一個另外的圖象迴轉裝置90』進行一個重新的90°迴轉。這個裝置80,80』構成了實時運算總圖象的基礎。
視頻數據「R,G,B out″然後被引導向亮度-和顏色可調製的光源10的調製器2,其中象點的時間序列被由信號」DEF-Clock″生成的信號PCLK控制。行-和圖象折射的時間序列的控制是通過信號UG(t)進行的。
裝置80和80』中的每一個主要是按照附圖20的一個電路,其中對於控制所必要的部件,時鐘發生器76和微處理器75,對於整個系統只需要一次就可以實現。
行長度在動態分度裝置80中在行方向上是由信號「H BLK」調整,其信號曲線受數值Ri(βi)的影響,它原本也被包含在角度折射函數ββi(Syi)中。
圖象高度在動態分度裝置80』中在圖象方向是由信號「V BLK」調整的,其信號曲線受折射角ai數值的影響。
可編程的控制電路70和70』主要對應於按照附圖15上的電路並且實現圖象誤差的修正,它們藉助於圖象反射鏡和行反射鏡可以被修正。控制電路70和70』共同構成在附圖1上的用於象點掃描和行掃描的控制電路17,但是折射裝置在兩個方向上必需足夠快的跟蹤上一個控制信號。例如微型的偏轉反射鏡或聲光轉向器對於快速折射是適用的。
藉助於這個在附圖21上表示的電路裝置和相適應的折射裝置在控制電路中產生對於象點掃描和行掃描17的一個最佳的掃描幾何形狀,而在圖象計算裝置17中從詳盡的視頻信息出發一個具有最佳解析度的,最佳的掃描幾何形狀的新的圖象被計算出來。裝置17還可以進一步地簡化,如果後面的90°迴轉不是被電子實施的,而是簡單地通過圖象的迴轉,也就是說通過折射鏡的迴轉調換掃描方向。
附圖22表示了一個可編程的調製電路60和一個電壓控制的振蕩器61用於信號PCLK的一個適當的頻率調製。可編程的調製電路60藉助於控制一個行內的象點調製實現圖象誤差的修正。特別是以下的誤差可以被修正-行方向的正切誤差-由於一個斜投影的象點距離的變化曲線-由於一個彎曲的投影平面的象點距離的變化曲線為了修正這些誤差產生一個與修正係數Syi成正比的電壓,用它來控制電壓控制的振蕩器(VCO)61。與接上的電壓Ust相關地產生PCLK-信號「PCLK out″的一個頻率調製。通過信號(起動)START電壓控制的振蕩器61可以在任何行的開始被同步。微計算機75為此產生與修正係數Syi成正比的電壓。這個被存儲在一個函數中間存儲器71中並且按照需要通過一個控制-和同步電路72被輸送給電壓控制的振蕩器61和一個隨後的D/A轉換器73。
附圖23主要對應於一個電路裝置,如在附圖21上被描述的,然而用一個附圖22上的電路迴路。圖象反射鏡12,一個偏轉反射鏡,在這裡也是用電壓UG(t)控制的。
在附圖23的例子中被使用的電壓控制的振蕩器60最好被安排在時鐘發生器76上。通過它藉助於信號「DEF-Clock″生成的信號「PCLKout」電路象點的讀取被時間控制並且被確定象點從屬於行反射鏡的多面體的各自的位置,這裡是指一個多面體反射鏡。
由於控制象點的調製在時間上被壓縮或被推遲,這樣行反射鏡的折射速度雖然是常數象點隨著被修正的距離被順序地記錄。
藉助於在附圖23上被表示的電路裝置和從屬的折射系統11、12隻對於圖象折射(圖象反射鏡12)在控制電路上對於象點掃描和行掃描17產生一個最佳的掃描幾何形狀。行折射(行反射鏡11)被一個為常數的信號「H SYNC out″控制。在微計算機75上完成行的幾何最佳化,它為電壓控制的振蕩器60提供了一個修正係數Syi。修正值Ri通過分度器80控制有效的行長度。
在圖象運算裝置17中從詳盡的視頻信息出發計算出對於最佳掃描幾何形狀具有最佳解析度的一個新的圖象,和「R,G,B out″-數據以一個由象點距離決定的時間順序被輸出。
權利要求
1.有多行,至少i行的各自有很多象點的視頻圖象的幾何圖象誤差的補償方法,其中被補償的圖象誤差影響行的長度和在一個投影平面(101)上的沒有被補償的幾何圖象誤差上的第i行各自在一個地點Xai開始和在一個地點Xei結束,其特徵在於,一個用於順序地照射視頻圖象的象點的主要是平行的光束按行和按圖象地被折射到投影平面(101)上,被折射在每個地點上的象點上的光束在該每一個地點上,按照沒有畸變的視頻圖象的圖象信息在這個地點上被強度調製,一個決定被補償圖象行的開始的量由Xad≥Max(Xai)和一個決定被補償圖象行的結束的量由Xed≤Min(Xei),其中Xed>Xad,被確定和對於各自行i的光束是這樣被折射的,將這個行上的所有象點順序地在範圍[Xad;Xed]內被顯示在投影平面(101)上。
2.按照權利要求1的方法,其中T是每個行i的折射時間,其特徵在於,一個用於決定光束強度調製的行信息作為N象點被順序地存放在一個存儲器(83)中,並且光束在每個行i的開始在一個時間間隔內對於長度(Xad-Xai)的掃描被消隱掃描,然後用於決定強度調製的N象點的信息在一個時間間隔內對於長度(Xed-Xad)的掃描被從存儲器(83)中讀取出來,以及光束在這個時間間隔內相應於這個讀取出來的信息被強度調製,並且在光束順序照射在投影平面(101)上的N象點結束以後對於時間間隔T的剩餘部分對各自的一個行進行消隱掃描。
3.按照權利要求1或2的方法,其特徵在於,每個象點光束的強度被控制為與其照射時間成反比。
4.按照權利要求3的方法,其特徵在於,在信息從存儲器(83)讀取出來以後進行成正比的控制。
5.按照權利要求1至4之一的方法,其特徵在於,與一個不變的角度折射有偏差的光束按圖象用一個函數掃描,因為在整個圖象上相鄰行的行距相互之間的差別最大為30%並且特別是小於10%。
6.按照權利要求1至5之一的方法,其特徵在於,光束按行用一個函數被掃描,其中行i上每個地點上的圖象信息的視頻信息Vi(X)與一個沒有畸變的圖象的一個視頻信息ViT(X)的最大差值為|ViT(x)-Vi(x)|=|Vixxi|]]>其中由這個公式確定的量ΔXi按照視頻圖象的視頻標準是小於行長度的0.3倍和特別是小於0.1倍通過象點數分配。
7.按照權利要求1至6之一的方法,其特徵在於,視頻圖象在圖象的顯示以前涉及到象點的折射和空間的從屬關係以使顯示一個沒有畸變的圖象被新計算。
8.將視頻圖象顯示在一個投影平面(101)上的裝置,其中象點在多於I的行上順序地被照射並且幾何圖象誤差按照權利要求1至7之一的方法被補償,其中這個被補償的圖象誤差影響行的長度和在一個投影平面(101)上的沒有被補償的幾何圖象誤差的第i行是在一個地點Xai開始和在一個地點Xei結束,其特徵在於,一個強度可調製的光源(10)為了順序照射視頻圖象的象點發射一個主要是平行的光束,一個折射裝置(11,12)用於光束按行和按圖象的掃描,一個存儲器(83)用來順序存儲光源(10)用於N象點強度調製的行信息,兩個量Xad和Xed,其中Xed>Xad,Xad代表被補償圖象的行的開始,其中Xad≥所有行i的Max(Xai),並且Xed代表被補償圖象的行的結束,其中Xad≥Min(Xei),以及用於光源(10)調製和用於折射裝置(11,12)控制的一個控制裝置(17)按照函數,用這個函數該光束被如此折射和/或如此強度調製,用於折射的行i上的所有象點順序地在投影平面(101)的[Xad;Xed]範圍內是可以被顯示的。
9,按照權利要求8的裝置,其特徵在於,對所有的行規定了一個固定的時間間隔T,和控制裝置(17)是按照一個函數進行強度調製的,藉助於這個函數,光束在一個行i的每個行起動的開始在一個時間間隔內為了掃描長度(Xad-Xai)被消隱掃描,隨後為了決定強度調製的N象點的信息在一個時間間隔內為了掃描長度(Xed-Xad)從存儲器中讀取出來,以及光源(10)用這個信息被強度調製,並且光束在順序照射投影平面(101)的N象點以後在時間間隔的剩餘的部分用於各自一行的掃描是消隱掃描的。
10.按照權利要求9的裝置,其特徵在於,數目N是大於被顯示視頻圖象的視頻標準的圖象點數的。
11.按照權利要求10的裝置,其特徵在於,控制裝置(17)在掃描長度(Xed-Xad)的時間間隔以前和以後對於消隱象點要求的信息也被存放在存儲器(83)中,和這樣產生的整個的行信息在折射裝置的時間T期間是可以傳送給存儲器(83)的。
12.按照權利要求8至11之一的裝置,其特徵在於,折射裝置(11,12)涉及圖象折射地當一個常數的折射角改變時用一個函數被控制,這是由於相鄰行之間的行距在整個圖象上相互的差別小於30%和特別是小於10%。
13.按照權利要求8至12之一的裝置,其特徵在於,折射裝置(11,12)涉及行折射地當一個常數的折射角改變時是被控制的,其中行i在每個地點x的圖象信息的視頻信息Vi(x)與一個沒有畸變的圖象的視頻信息ViT(x)的最大的差值為|ViT(x)-Vi(x)|=|Vixxi|]]>其中由這個公式決定的量Δxi按照視頻標準是小於行長度的0.3倍和特別是小於行長度的0.1倍地被象點數除。
14.按照權利要求8至13之一的裝置,其特徵在於,含有一個光學放大器(13)。
15.按照權利要求8至14之一的裝置,其特徵在於,一個第一個部件(14),它有一個折射裝置以及至少為插入一個光導纖維(5)的一個插頭(7)並且將進入插頭的光線為了折射被導向折射裝置(11,12),一個與之分離的部件(10),它有控制裝置(17)和強度可調製光源(10)以及至少一個為插入一個光導纖維(5)的插頭(7)和將強度可調製光源(10)的光線導向插頭(7),至少一個光導纖維將第一個部件與第二個部件(10)通過各自的插頭(7)連接在一起以及第一個部件(14)的一個固定裝置,用它第一個部件可以被安裝得與投影平面(101)成一個角度,此時補償是為了平衡由於這個角度成象造成的畸變而被計算的。
16.按照權利要求15的裝置,其特徵在於,固定裝置用於將第一個部件(14)固定在一個房間的牆上、一個房頂上或一個地板上,以及為了將一個屏幕在一個牆上作為投影平面(101)的固定裝置。
17.按照權利要求15或16,其特徵在於,第一個部件(14)和第二個部件(10)集中在一個箱體內,並且這個箱體的固定裝置為可以固定在一個房間的一個牆上、一個房頂上或一個地板上的。
18.按照權利要求15的裝置,其特徵在於,投影平面(101),在其邊緣上,特別是在上邊緣上含有一個支撐裝置,用它第一個部件(14)被固定在投影平面(101)的外邊的中點上,這樣視頻圖象的顯示可以在一個指定角度下進行。
19.在一個投影平面(101)上顯示視頻圖象的裝置,其中在投影平面上的顯示是處於一個斜置情況下進行的,其特徵在於,一個強度可調製的光源(10)為了發射一個主要是平行的光束以順序照射視頻圖象的象點,一個折射裝置(11,12)用於光束按行和按圖象的掃描和一個控制裝置(17),它按照一個函數不僅控制光束的強度調製而且也控制它的折射(11,12),函數是通過一個被計算的圖象的修正,至少涉及到傾斜位置而得到的。
全文摘要
在一個投影平面(101)上顯示視頻圖象的一個裝置,其中在投影平面上的顯示是處於一個斜置情況下進行的,包括一個強度可調製的光源(10)為了發射一個主要是平行的光束用於順序地照射視頻圖象的象點,一個折射裝置(11,12)用於光束按行和按圖象的掃描和一個控制裝置(17),它按照一個函數不僅控制光束的強度調製而且也控制它的折射(11,12),這個函數是通過一個被計算的圖象的修正,至少涉及到斜置位置而得到的。
文檔編號H04N17/00GK1242906SQ98801602
公開日2000年1月26日 申請日期1998年8月25日 優先權日1997年8月27日
發明者K·希勒, W·沃格爾, C·德特爾 申請人:Ldt雷射展示技術公司

同类文章

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法

一種新型多功能組合攝影箱的製作方法【專利摘要】本實用新型公開了一種新型多功能組合攝影箱,包括敞開式箱體和前攝影蓋,在箱體頂部設有移動式光源盒,在箱體底部設有LED脫影板,LED脫影板放置在底板上;移動式光源盒包括上蓋,上蓋內設有光源,上蓋部設有磨沙透光片,磨沙透光片將光源封閉在上蓋內;所述LED脫影

壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置與流程

本發明涉及通信領域,特別涉及一種壓縮模式圖樣重疊檢測方法與裝置。背景技術:在寬帶碼分多址(WCDMA,WidebandCodeDivisionMultipleAccess)系統頻分復用(FDD,FrequencyDivisionDuplex)模式下,為了進行異頻硬切換、FDD到時分復用(TDD,Ti

個性化檯曆的製作方法

專利名稱::個性化檯曆的製作方法技術領域::本實用新型涉及一種檯曆,尤其涉及一種既顯示月曆、又能插入照片的個性化檯曆,屬於生活文化藝術用品領域。背景技術::公知的立式檯曆每頁皆由月曆和畫面兩部分構成,這兩部分都是事先印刷好,固定而不能更換的。畫面或為風景,或為模特、明星。功能單一局限性較大。特別是畫

一種實現縮放的視頻解碼方法

專利名稱:一種實現縮放的視頻解碼方法技術領域:本發明涉及視頻信號處理領域,特別是一種實現縮放的視頻解碼方法。背景技術: Mpeg標準是由運動圖像專家組(Moving Picture Expert Group,MPEG)開發的用於視頻和音頻壓縮的一系列演進的標準。按照Mpeg標準,視頻圖像壓縮編碼後包

基於加熱模壓的纖維增強PBT複合材料成型工藝的製作方法

本發明涉及一種基於加熱模壓的纖維增強pbt複合材料成型工藝。背景技術:熱塑性複合材料與傳統熱固性複合材料相比其具有較好的韌性和抗衝擊性能,此外其還具有可回收利用等優點。熱塑性塑料在液態時流動能力差,使得其與纖維結合浸潤困難。環狀對苯二甲酸丁二醇酯(cbt)是一種環狀預聚物,該材料力學性能差不適合做纖

一種pe滾塑儲槽的製作方法

專利名稱:一種pe滾塑儲槽的製作方法技術領域:一種PE滾塑儲槽一、 技術領域 本實用新型涉及一種PE滾塑儲槽,主要用於化工、染料、醫藥、農藥、冶金、稀土、機械、電子、電力、環保、紡織、釀造、釀造、食品、給水、排水等行業儲存液體使用。二、 背景技術 目前,化工液體耐腐蝕貯運設備,普遍使用傳統的玻璃鋼容

釘的製作方法

專利名稱:釘的製作方法技術領域:本實用新型涉及一種釘,尤其涉及一種可提供方便拔除的鐵(鋼)釘。背景技術:考慮到廢木材回收後再加工利用作業的方便性與安全性,根據環保規定,廢木材的回收是必須將釘於廢木材上的鐵(鋼)釘拔除。如圖1、圖2所示,目前用以釘入木材的鐵(鋼)釘10主要是在一釘體11的一端形成一尖

直流氧噴裝置的製作方法

專利名稱:直流氧噴裝置的製作方法技術領域:本實用新型涉及ー種醫療器械,具體地說是ー種直流氧噴裝置。背景技術:臨床上的放療過程極易造成患者的局部皮膚損傷和炎症,被稱為「放射性皮炎」。目前對於放射性皮炎的主要治療措施是塗抹藥膏,而放射性皮炎患者多伴有局部疼痛,對於止痛,多是通過ロ服或靜脈注射進行止痛治療

新型熱網閥門操作手輪的製作方法

專利名稱:新型熱網閥門操作手輪的製作方法技術領域:新型熱網閥門操作手輪技術領域:本實用新型涉及一種新型熱網閥門操作手輪,屬於機械領域。背景技術::閥門作為流體控制裝置應用廣泛,手輪傳動的閥門使用比例佔90%以上。國家標準中提及手輪所起作用為傳動功能,不作為閥門的運輸、起吊裝置,不承受軸向力。現有閥門

用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法

專利名稱:用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置的製作方法背景技術:1-本發明所屬領域本發明涉及一種用來自動讀取管狀容器所載識別碼的裝置,其中的管狀容器被放在循環於配送鏈上的文檔匣或託架裝置中。本發明特別適用於,然而並非僅僅專用於,對引入自動分析系統的血液樣本試管之類的自動識別。本發明還涉及專為實現讀