專(zhuān)利名稱(chēng)：使用彩色激光投影顯示器獲取圖像的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及電子顯示器，更具體地，涉及激光投影顯示器及其作為圖像獲取裝置的使用。
背景技術(shù)：
電子照相機(jī)在歷史上曾經(jīng)有許多缺點(diǎn)，包括高成本、缺少持續(xù)性、大小、重量、有限的靈活性等等。而且，傳統(tǒng)的照相機(jī)典型地依靠閃光燈單元提供適當(dāng)?shù)恼彰鳌＿@些閃光燈單元一般非常消耗電池功率，這往往縮短照相機(jī)的電池壽命，并使得它不太有用的。而且，攝影者在拍攝每張照片之前常常必須等待電池給閃光燈單元充電。再者，閃光燈單元的使用產(chǎn)生許多不想要的副效應(yīng)，包括使照相失真和破壞的反射。
另外，電子照相機(jī)典型地采用一個(gè)或多個(gè)顯示屏幕，用于觀看圖像或作為取景器。這些屏幕增加照相機(jī)的總的成本，在直接日光下常常是很難觀看的，以及容易損壞和發(fā)生故障。
本發(fā)明的目的是克服或至少減小上述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題的影響。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一方面，提供用于獲取圖像的方法。該方法包括用激光在物體上掃描；周期地接收從物體反射的激光；以及把反射的激光排列成圖像。


通過(guò)參考結(jié)合附圖描述的以下的說(shuō)明可以了解本發(fā)明，圖上相同的標(biāo)號(hào)表示相同的單元，以及其中圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的頂視圖的一種形式的框圖；圖2是圖1所示的觀看面的一種形式的圖；圖3A和3B顯示在掃描裝置工作期間在各種時(shí)間掃描裝置的頂視圖；以及圖C-1到C-17顯示采用LPD的圖像獲取裝置的各種方面。
雖然本發(fā)明易于進(jìn)行各種修改和替換的形式，本發(fā)明的具體的實(shí)施例作為例子在附圖上顯示以及在這里詳細(xì)地描述。然而，應(yīng)當(dāng)指出，這里的具體的實(shí)施例的說(shuō)明不打算限制公開(kāi)的具體的形式，而相反，本發(fā)明包括屬于由所附權(quán)利要求規(guī)定的本發(fā)明的精神和范圍的所有的修改、等價(jià)物和替換例。
具體實(shí)施例方式
下面描述本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例。為了清晰起見(jiàn)，在本技術(shù)說(shuō)明書(shū)中不描述實(shí)際的實(shí)施方案的所有的特性。當(dāng)然，應(yīng)該意識(shí)到，在任何這樣的實(shí)際的實(shí)施例的開(kāi)發(fā)中，必須作出許多實(shí)施方案特定的決定，達(dá)到開(kāi)發(fā)者的特定的目標(biāo)，諸如遵從系統(tǒng)有關(guān)的和商業(yè)有關(guān)的約束條件，這些條件是隨不同的實(shí)施方案而不同的。而且，應(yīng)該意識(shí)到，這樣的開(kāi)發(fā)努力可能是復(fù)雜的和費(fèi)時(shí)的，但無(wú)論如何，它是從本公開(kāi)內(nèi)容獲益的本領(lǐng)域技術(shù)人員擔(dān)負(fù)的例行程序。
以下的共同待決的申請(qǐng)整體地在此引用以供參考Mik Stern等，“Method and Apparatus for Aligning a Plurality of Lasers in anElectronic Display Device”；Mik Stern等，“Method and Apparatus forControllably Reducing Power Laser Projection Display”；NarayanNambudiri等，“Method and Apparatus for Displaying Information inAutomotive Applications Using a Laser Projection Display”；NarayanNambudiri等，“Method and Apparatus for Providing an InterfaceBetween a Liquid Crystal Display Controller and a Laser ProjectionDisplay”；Paul Dvorkis等，“A Color Laser Projection Display”；FredWood等，“Method and Apparatus for Conserving Power in a LaserProjection Display”；Ron Goldman等，“A Laser Projection Display”；Carl Wittenberg等，“Method and Apparatus for ControllablyCompensating for Distortions in a Laser Projection Display”；和Dmitriy Yavid等，“Method and Apparatus for ControllablyModulating a Laser Projection Display”。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，具體參照?qǐng)D1，圖上顯示按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的激光投影顯示器(LPD)100的一種形式的框圖。在說(shuō)明性實(shí)施例中，LPD 100包括三個(gè)激光器102，104，106，每個(gè)能夠發(fā)射光束108，110，112，包含獨(dú)特的顏色，諸如紅色、綠色或藍(lán)色。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，激光器和從它反射的光的顏色的數(shù)目可以變化，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。
激光器102，104，106被安排在公共面114上，光束108，110，112在角度上互相相對(duì)地被引導(dǎo)以投射在諸如第一掃描反射鏡118的第一掃描裝置的基本上共同的位置116，這些光束從該位置反射成為光束120，122，124。在說(shuō)明性實(shí)施例中，第一掃描反射鏡118以相對(duì)較高的速率(例如，約10-30kHz)在軸120上振蕩。第一掃描反射鏡118的旋轉(zhuǎn)或振蕩使得光束108，110，112移動(dòng)。也就是，當(dāng)?shù)谝粧呙璺瓷溏R118的角度位置改變時(shí)，來(lái)自第一掃描反射鏡118的光束120，122，124的反射的角度也改變。因此，隨著反射鏡振蕩，反射的光束120，122，124被掃描，造成光束120，122，124沿二維顯示器的一個(gè)分量的運(yùn)動(dòng)。
二維顯示器的第二分量通過(guò)諸如反射鏡126的第二掃描裝置產(chǎn)生。在說(shuō)明性實(shí)施例中，第二反射鏡126在樞軸點(diǎn)130處被耦合到馬達(dá)128，以便產(chǎn)生圍繞基本上垂直于第一反射鏡118的旋轉(zhuǎn)軸的軸的旋轉(zhuǎn)或振蕩運(yùn)動(dòng)。光束120，122，124從第二反射鏡126被反射出成為光束132，134，136，以及引導(dǎo)到觀看面138。觀看面138可以取各種各樣形式的任何形式，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。例如，觀看面138可以是固定的屏幕，它可以由激光器102，104，106照射的正面光或背光，以及可被包含在對(duì)于LPD 100共同的外殼中(未示出)，或者替換地，觀看面138可以取任何方便的、通常的平表面的形式，諸如與LPD100間隔開(kāi)的壁或屏幕。
第二反射鏡126，與第一反射鏡118的速率相比較，以相對(duì)較慢的速率(例如約60Hz)振蕩或旋轉(zhuǎn)。因此，應(yīng)該意識(shí)到，如圖2所示，光束132，134，136通常遵循在顯示器表面138上的路徑140。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，路徑140在形狀和概念上類(lèi)似于在陰極射線(xiàn)管電視機(jī)和計(jì)算機(jī)監(jiān)視器中通常采用的光柵掃描。
雖然本發(fā)明在這里是在采用分開(kāi)的第一和第二掃描反射鏡118，126的實(shí)施例方面描述的，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，類(lèi)似的路徑140可以通過(guò)使用單個(gè)反射鏡被產(chǎn)生。單個(gè)反射鏡能夠圍繞兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)，提供沿兩個(gè)正交軸的快的和慢的振蕩運(yùn)動(dòng)。
類(lèi)似地，控制器和兩個(gè)掃描反射鏡118與126的機(jī)械裝置可被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生從路徑140旋轉(zhuǎn)90度的光柵圖案，即取代從觀看屏幕132的頂部到底部的水平光柵線(xiàn)，圖案將包含從觀看屏幕的左面到右面的垂直光柵線(xiàn)。
正如從圖1看到的，由于激光器102，104，106的角度位置，即使在激光器102，104，106被機(jī)械地和光學(xué)地安排成在同一個(gè)平面內(nèi)以及在反射鏡118上的同一點(diǎn)(在旋轉(zhuǎn)軸120上)傳遞光束108，110，112，每個(gè)光束具有不同的反射角，這使得光束120，122，124發(fā)散?？刂破?42被提供來(lái)可控制地給激光器102，104，106供應(yīng)能量，有效地使得光束120，122，124共線(xiàn)，這樣，它們可被第二反射鏡126反射出，并且被傳送到觀看面138的同一點(diǎn)，與觀看面138離第二反射鏡126的距離相對(duì)獨(dú)立。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3A和3B，討論使得光束120，122，124共線(xiàn)的控制器142的操作。為了簡(jiǎn)化討論，圖3上只顯示兩個(gè)激光器102，104，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，這里討論的概念可被擴(kuò)展到三個(gè)或多個(gè)激光器，而不背離本發(fā)明的精神和范圍。如圖3A所示，如果激光器102，104被同時(shí)供應(yīng)能量，則反射的光束120，122發(fā)散。然而，如圖3B所示，如果激光器102，104以稍微不同的時(shí)間被供應(yīng)能量，則反射的光束120，122可被做成遵循單個(gè)共同的路徑(即，光束120，122共線(xiàn))。例如，如果激光器102在第一時(shí)間t1被供應(yīng)能量，則反射鏡118將處在第一位置，如實(shí)線(xiàn)表示的，以及光束108將被反射鏡118反射出成為光束120。隨后，如果激光器104在第二時(shí)間t2被供應(yīng)能量，則反射鏡118將處在第二位置，如虛線(xiàn)表示的，以及光束110將被反射鏡118反射出成為光束122。通過(guò)精確地控制時(shí)間t2，反射鏡118將處在一個(gè)位置，以便精確地沿著與光束120基本上相同的路徑反射光束122。
因此，通過(guò)控制器142的操作，光束120，122基本上是共線(xiàn)的，但時(shí)間上稍微偏移。也就是，光束120，122現(xiàn)在被投影到顯示面138上基本上同一個(gè)點(diǎn)，但在稍微不同的時(shí)間。然而，由于人的眼睛的視覺(jué)暫留，時(shí)間上的變化是檢測(cè)不到的。也就是，在圖1所示的三激光器系統(tǒng)的情形下，每個(gè)激光器102，104，106將把獨(dú)特的顏色和強(qiáng)度的激光在相對(duì)較短的時(shí)間窗口內(nèi)可控制地傳遞到觀看面132上基本上同一點(diǎn)。人的眼睛將檢測(cè)不到三種分開(kāi)的顏色，而是將覺(jué)察三個(gè)光束的混合，這樣，協(xié)調(diào)的和想要的色調(diào)出現(xiàn)在觀看面上的該點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這個(gè)處理過(guò)程可以沿路徑140重復(fù)多次，重新創(chuàng)建在觀看面132上的圖像。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，LPD 100可以在顯示器模式或照相機(jī)模式下被使用。下面更詳細(xì)地討論這些模式。
轉(zhuǎn)到圖1，光檢測(cè)器144被安排來(lái)接收從觀看面138反射的激光。光檢測(cè)器144可以取各種各樣形式的任意形式，包括單個(gè)光敏單元或被排列成網(wǎng)格的多個(gè)光敏單元。在某些實(shí)施例中，包括機(jī)械/光學(xué)系統(tǒng)146來(lái)把反射的激光聚焦到光檢測(cè)器144，可能是有用的。
光檢測(cè)器144經(jīng)由線(xiàn)148被耦合到控制器142。表示由光檢測(cè)器144檢測(cè)到的反射的激光的幅度的信號(hào)可以在線(xiàn)148上被傳送到控制器142。在某些情形下，諸如當(dāng)光檢測(cè)器144由光傳感器或光敏單元的網(wǎng)格或陣列組成時(shí)，也輸送有關(guān)反射的激光的位置的信息可能是有用的。如下面更詳細(xì)地討論的，控制器142可以使用有關(guān)反射的激光的幅度的信息，一般地確定激光器的傳輸路徑內(nèi)的條件，諸如被人或物體阻斷?？刂破?42可以使用有關(guān)這樣的事件的信息來(lái)構(gòu)建圖像，或確定觀看面是否被觸摸。也就是，可使觀看面為“觸摸敏感的”，因此可以提供來(lái)自操作員的一種反饋。該信息也可以被控制器使用來(lái)校準(zhǔn)和細(xì)調(diào)節(jié)兩個(gè)掃描反射鏡的任何頻率漂移，這樣，圖像將保持會(huì)聚的。
控制器142可以在觀看面上顯示按鈕或其它可訪(fǎng)問(wèn)的圖標(biāo)，以及如果控制器142檢測(cè)到顯示按鈕的那個(gè)部分的觀看面被接觸，則控制器142可以采取響應(yīng)行動(dòng)。例如，控制器142可以顯示圖標(biāo)，以及如果控制器142檢測(cè)到用戶(hù)接觸該圖標(biāo)，則控制器142可以執(zhí)行與該圖標(biāo)有關(guān)的功能。同樣地，通過(guò)把適當(dāng)?shù)嘏渲玫幕蚣訕?biāo)簽的圖標(biāo)顯示在觀看面上，可以實(shí)施許多其它功能。
圖C-1顯示根據(jù)激光投影顯示器的激光照相機(jī)的工作原理，諸如上述的實(shí)施例，或在被配置成激光在物體上掃描的其它LPD中。激光被光學(xué)裝置聚焦成在離聚焦的激光器模塊C-107某個(gè)距離上具有最小的光點(diǎn)(光腰)。從聚焦的激光器模塊C-107發(fā)射的激光束C-100被掃描器C-101和C-102在兩個(gè)正交方向上掃描，創(chuàng)建在物體C-103上的光柵圖案。有兩種基本工作模式1)顯示模式；和2)照相機(jī)模式。當(dāng)裝置處在顯示模式時(shí)，激光被調(diào)制，而同時(shí)被掃描，投影顯示圖像。在照相機(jī)模式下，激光束在物體上掃描。被物體攔截的激光束將被散射，而沒(méi)有被物體攔截的掃描的激光束將繼續(xù)傳播。透鏡C-104收集被物體C-103散射的光，并把收集的光傳遞到光敏感的光二極管C-105。由光二極管C-105生成的電信號(hào)然后由信號(hào)調(diào)節(jié)與處理電子裝置C-106放大、采樣和處理。所以，不是如在傳統(tǒng)的照相機(jī)中在一個(gè)單個(gè)時(shí)間以并行模式獲取物體，激光照相機(jī)以串行模式一次一個(gè)像素地獲取物體。另一個(gè)重要的區(qū)別是，在傳統(tǒng)的照相機(jī)中圖像由照相機(jī)透鏡“觀看”。在激光照相機(jī)中，圖像通過(guò)掃描激光圖案被“觀看”。以上的部件都被包裝在一個(gè)平臺(tái)上成為可被嵌入到大的系統(tǒng)中的激光照相機(jī)模塊。應(yīng)當(dāng)指出，取代分別在一個(gè)方向上掃描的兩個(gè)掃描器，可以使用掃描兩個(gè)方向的雙軸掃描器，正如上面討論的。取代信號(hào)收集透鏡C-104，可以使用信號(hào)收集反射鏡。
聚焦和分辨率激光束被聚焦，以使得光束發(fā)散角線(xiàn)性地正比于距離。由于掃描光柵的尺寸對(duì)于給定的掃描角也線(xiàn)性地正比于距離，有可能適配于在任何距離的掃描線(xiàn)上保證數(shù)目的激光的點(diǎn)C-115。這是在任何線(xiàn)上照相機(jī)的光分辨率。見(jiàn)圖C-2。具體地，光分辨率是公式1其中N是光分辨率，z是離激光照相機(jī)的距離，□是掃描角，w0是激光束光腰直徑，λ是激光波長(zhǎng)，以及量4λ/πw0是激光束發(fā)散度。通常，掃描反射鏡面積近似等于或大于w0，這樣，光束不被截?cái)?，增加光束衍射?減小分辨率)和減小激光功率。從以上的表達(dá)式，可以看到，掃描角越大或掃描面的尺寸越大，則波長(zhǎng)越短，可達(dá)到越高的光分辨率。
在以上方面，激光照相機(jī)可以具有無(wú)窮大焦距，只要由信號(hào)收集系統(tǒng)收集到足夠的能量。這個(gè)焦距因此可以比起常規(guī)的膠卷或CCD/CMOS照相機(jī)的焦深長(zhǎng)得多。通過(guò)在裝置中加上焦距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，激光束可被重新聚焦或自動(dòng)聚焦，或者進(jìn)一步擴(kuò)展聚焦范圍或者達(dá)到在離激光照相機(jī)任何距離處不同的分辨率。
在優(yōu)選實(shí)施例中，一個(gè)掃描器以高速度振蕩，另一個(gè)掃描器以較低的速度振蕩。低速度掃描器的振蕩頻率應(yīng)當(dāng)是至少50Hz(20ms或更短的持續(xù)時(shí)間)，以減小或避免顯示圖像的閃爍。當(dāng)裝置僅僅被用作為照相機(jī)而不作為顯示器時(shí)，它可以以較低的速度振蕩。照相機(jī)的線(xiàn)數(shù)(線(xiàn)分辨率)由兩個(gè)正交掃描器的振蕩頻率的比值確定。例如，如果一個(gè)掃描器以20kHz振蕩以及另一個(gè)掃描器以50Hz振蕩，則有可能在光柵中生成800條來(lái)回掃描線(xiàn)。由于激光二極管具有快速響應(yīng)，有可能以幾百兆赫速率給激光二極管加脈沖，生成具有VGA(640×480)或更高的分辨率的圖像或獲取。
通常，高速掃描器是諧振掃描器并且它的振蕩頻率是固定的。低速掃描器通常是非諧振的，或是被驅(qū)動(dòng)到偏離諧振的，因此它的振蕩頻率在工作時(shí)是可改變的，達(dá)到不同的線(xiàn)分辨率。例如，如果一個(gè)掃描器以20kHz振蕩以及另一個(gè)掃描器的振蕩頻率被改變?yōu)?0Hz而不是50Hz，則可以生成2000線(xiàn)。應(yīng)當(dāng)指出，取決于打算的應(yīng)用，有可能改變一個(gè)或多個(gè)掃描器的頻率，以便改變照相機(jī)分辨率或格式。相反，當(dāng)物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果需要的話(huà)，低速度掃描器可被加速，以使得獲取時(shí)間被縮短。例如，假設(shè)使用20kHz高速反射鏡的話(huà)，如果低速度反射鏡以100Hz振蕩，激光照相機(jī)可以以10ms獲取一幀，以及線(xiàn)分辨率成為400。
光分辨率、激光器的調(diào)制速度、兩個(gè)掃描器的振蕩頻率、以及光二極管采樣得有多快，決定了激光照相機(jī)的總的分辨率。
信號(hào)強(qiáng)度由光二極管獲取的信號(hào)的強(qiáng)度取決于從物體散射回多少光。物體越是反射的，接收的信號(hào)強(qiáng)度越高。另外，物體離激光照相機(jī)越近，信號(hào)強(qiáng)度越高，因?yàn)槭占墓馀c距離的平方成反比。即，公式2P_received=R_object*P_transmitted*A_receivedπ*z2]]>其中P_received是接收的功率，R_object是物體的反射率，P_transmitted是從激光照相機(jī)發(fā)射的激光功率，A_received是光收集面積的大小，以及z是物體離激光照相機(jī)的距離。
應(yīng)當(dāng)指出，光二極管可以不帶透鏡地被使用，它仍舊能夠收集從物體散射的光。大于光二極管的透鏡可以收集更多的光，因此它提供更多的信號(hào)。而且，透鏡限制光二極管的視場(chǎng)(FOV)，所以，它減小由于環(huán)境光造成的光二極管散彈噪聲。有可能以高的頻率給激光器加脈沖，這樣，可以減小環(huán)境光。通常，光二極管被放置在掃描的激光束的直接反射路徑以外，以避免飽和。
變焦/剪切除了提供更多的信號(hào)以外，靠近激光照相機(jī)的物體占用光柵圖案的較大的部分，并且所生成的圖像的空間頻率變得較低。見(jiàn)圖C-5。當(dāng)物體C-110遠(yuǎn)離激光照相機(jī)模塊C-108時(shí)，掃過(guò)物體的單個(gè)激光線(xiàn)生成在圖C-5的上部的持續(xù)時(shí)間b-c的窄脈沖。當(dāng)物體C-110較靠近激光器模塊時(shí)，同一個(gè)激光線(xiàn)掃過(guò)物體花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，生成較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間的脈沖(較慢的頻率)。通過(guò)分析圖像，有可能推論物體是靠近還是遠(yuǎn)離激光照相機(jī)。這個(gè)信息然后可被使用來(lái)控制激光照相機(jī)設(shè)置值，這樣，它具有雙或多測(cè)距能力。例如，可以提高電子裝置的增益，以放大來(lái)自離得遠(yuǎn)的物體的接收信號(hào)，這樣，總是能保證所需要的最小信號(hào)噪聲比。替換地，可以減小增益，以使得光二極管不會(huì)由于從表面散射回的強(qiáng)信號(hào)而飽和。
來(lái)自獲取的圖像的信息，諸如信號(hào)幅度和空間頻率，以及由圖像占用的掃描線(xiàn)的總量，可被使用來(lái)在激光照相機(jī)中提供變焦或廣角功能。例如，如果物體是遠(yuǎn)離的，則控制機(jī)制可以自動(dòng)減小掃描角，以使得物體現(xiàn)在占用掃描圖案的更大的部分。這是常規(guī)照相機(jī)的變焦等價(jià)物。相反，如果物體是靠近的，則可以把掃描角增加到廣角模式。值得從公式1所示的分辨率表達(dá)式指出的是，光分辨率僅僅依賴(lài)于掃描角、反射鏡尺寸，以及反比地依賴(lài)于激光器波長(zhǎng)。通過(guò)減小掃描角，以及甚至重新調(diào)節(jié)聚焦的激光點(diǎn)，光分辨率將減小。除了改變掃描角和/或激光器光點(diǎn)尺寸以外，掃描器的振蕩頻率，優(yōu)選地慢掃描器的振蕩頻率也必須改變。
代替減小掃描角和重新聚焦，有可能在光路徑上放置包含具有適當(dāng)?shù)墓夤β时鹊耐哥R對(duì)的光束減小器，以便在改變激光器光點(diǎn)尺寸的同時(shí)減小投射角，而不減小光分辨率，如圖C-8所示。也可以使用f-θ透鏡，如圖C-8a所示。而且，透鏡對(duì)可被疊并成具有適當(dāng)?shù)墓獾墓β屎捅砻嫘螤畹囊粋€(gè)透鏡，或一個(gè)反射鏡，以及被放置在相對(duì)于掃描反射鏡的特定的位置，以便同時(shí)改變投射角和激光光點(diǎn)尺寸，而同時(shí)保持光分辨率。見(jiàn)圖C-8b。
在某些情形下，希望從物體的背景中剪切或加亮物體。這可以通過(guò)使用激光照相機(jī)容易地達(dá)到，因?yàn)楸尘靶盘?hào)具有與圖C-6所示的不同的幅度，其中樹(shù)是遠(yuǎn)離物體和與樹(shù)相關(guān)聯(lián)的接收信號(hào)具有較低的幅度。因此，樹(shù)可被識(shí)別、剪切或加亮。
顏色如上所述，激光照相機(jī)的操作是通過(guò)在物體上掃描激光束，以及透鏡/光二極管收集從物體散射的激光進(jìn)行的。由物體的暗區(qū)域攔截的激光大多數(shù)被吸收，而亮的區(qū)域散射激光。取決于物體上的顏色，或多或少的激光被散射。值得指出的是，從白色區(qū)域和從具有與激光束相同顏色的區(qū)域散射回的激光的量可以是非常相似的。如果有的圖像區(qū)域鄰近白色區(qū)域并具有與激光束相同的顏色，則兩個(gè)區(qū)域可能成為不可區(qū)分的。這可被利用來(lái)獲取和顯示彩色圖像。通過(guò)使用不同顏色的多個(gè)激光器，比如說(shuō)紅色、綠色和藍(lán)色，以及順序接通激光器，有可能從三個(gè)獲取的圖像推論和重新構(gòu)建彩色圖像。具體地，當(dāng)使用紅色激光照射時(shí)，來(lái)自紅色和白色區(qū)域的獲取的圖像具有高的信號(hào)幅度；當(dāng)使用綠色激光照射同一個(gè)物體時(shí)，綠色和白色區(qū)域具有高的信號(hào)幅度；以及對(duì)于藍(lán)色激光等等。如圖C-7所示，當(dāng)包含不同顏色的區(qū)域的物體被紅色激光獲取時(shí)物體的紅色圓圈和白色三角形散射大量紅色光，重新構(gòu)建的中間的圖像顯示紅色圓圈和紅色三角形。接著，物體被綠色激光器掃描。這時(shí)，中間的重新構(gòu)建的圖像具有綠色方形和三角形。當(dāng)藍(lán)色激光器掃描物體時(shí)，具有藍(lán)色矩形和藍(lán)色三角形的中間的圖像被重新構(gòu)建。圖C-7上的三個(gè)上部的圖像是分別由紅色、綠色和藍(lán)色激光器獲取的中間的圖像。分析這三個(gè)中間圖像允許重新構(gòu)建原先的彩色物體，如圖C-7的下部圖像所示。
多顏色激光照相機(jī)的另一個(gè)使用是工業(yè)條形碼讀出應(yīng)用，諸如在倉(cāng)庫(kù)中包裝的檢選和分類(lèi)，其中條形碼讀出速度是關(guān)鍵的以及環(huán)境是多噪聲的。傳統(tǒng)的條形碼讀出器以30線(xiàn)掃描/秒工作。能發(fā)聲的峰鳴器和/或LED提供反饋?zhàn)x出是成功的。然而，峰鳴器在多噪聲的倉(cāng)庫(kù)環(huán)境中通常是聽(tīng)不到的。提供可看見(jiàn)的反饋的LED物理地在條形碼讀出器上，這意味著，操作員必須把目光從處在遠(yuǎn)距離的條形碼目標(biāo)移到觀看在近處的LED。普通人把目光從條形碼重新聚焦到LED，然后再回到條形碼要花費(fèi)幾秒時(shí)間，這減小包裝檢選操作的吞吐量。相反，使用30kHz掃描器的激光照相機(jī)可以以40,000線(xiàn)掃描/秒工作。使用紅色激光器掃描條形碼和把綠色激光投射到條形碼目標(biāo)表示成功的掃描，條形碼讀出操作可以大大地加速。在另一個(gè)使用模式，綠色激光器可以把識(shí)別標(biāo)記投射到包裝上，用于分類(lèi)用途。
自照明和不用取景器激光照相機(jī)的一個(gè)特性是生成的激光束提供自照明，它可以在低的環(huán)境照明條件下或甚至在夜里進(jìn)行拍照。由于激光照相機(jī)模塊C-108可以投影圖像，所以它也可以投影瞄準(zhǔn)圖案。見(jiàn)圖C-3。激光照相機(jī)在給物體拍照之前把瞄準(zhǔn)圖案C-109投影在物體C-110上，消除分開(kāi)的取景器。而且，在獲取圖像時(shí)，設(shè)備還可以把它獲取的內(nèi)容投射到作為激光照相機(jī)外殼C-112的一部分的屏幕C-111上。這可以通過(guò)插入一對(duì)反射鏡C-113，或棱鏡而完成，其折疊激光束并把屏幕C-111上的圖像投射到交替的幀上。代替插入反射鏡和交替用于獲取的幀和用于顯示的幀，可以在掃描的激光路徑上插入光束分割器，以使得同時(shí)發(fā)生獲取的和投影的幀。當(dāng)然，有可能把光柵圖案的一部分投影到物體上，以及把光柵的另一部分投影到屏幕上，以投影獲取的圖像。顯示的圖像可以在拉出的屏幕C-114的兩個(gè)面上觀看，這樣，被拍照的個(gè)人也可以觀看圖像(自己的照片)。自己的照片圖像可以電子地或光機(jī)械地翻轉(zhuǎn)(例如，藉助于反射鏡)，這樣，被拍照的個(gè)人和正在拍照的個(gè)人具有相同的視圖和取向。見(jiàn)圖C-4。在圖C-4上，顯示折疊的反射鏡用來(lái)以非常尖的角度投影到拉出的屏幕C-114上。幾何關(guān)系規(guī)定在不垂直于投影方向的屏幕上投影的圖像將呈現(xiàn)幾何失真，在投影顯示工業(yè)中通常稱(chēng)為“梯形畸變”。例如，矩形變?yōu)樘菪?。由于到屏幕的投影角是已知的，有可能通過(guò)預(yù)失真在照相機(jī)的像素圖像存儲(chǔ)器中的投影的圖像，或通過(guò)剪切額外的顯示的像素/線(xiàn)，而校準(zhǔn)“梯形畸變”。
代替發(fā)射可見(jiàn)的光束的激光器，可以使用紅外激光器或紫外線(xiàn)激光器來(lái)拍照，以使得拍照成為更不連續(xù)的。當(dāng)然，有可能用紅外激光器獲取圖像和用發(fā)射可見(jiàn)的波長(zhǎng)的激光器投影圖像。因?yàn)榧す庹障鄼C(jī)的自照明和長(zhǎng)范圍，有可能在照相機(jī)/投影儀中使用紅外激光器作為對(duì)于戴夜視鏡的人類(lèi)可見(jiàn)的光源。
運(yùn)動(dòng)與去扭曲如前所述，激光投影儀/照相機(jī)的每個(gè)幀可以是16ms(60Hz幀速率)或更短。這意味著，像素速率對(duì)于VGA分辨率照相機(jī)/顯示器是約為30納秒，以及線(xiàn)速率是約為30微秒。每個(gè)像素以串聯(lián)方式一次接通一個(gè)。這不是電影或基于CCD的照相機(jī)的那種情形，其中所有的像素在同一個(gè)曝光時(shí)間期間同時(shí)被曝光。當(dāng)物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，由傳統(tǒng)的照相機(jī)獲取的物體的圖像是模糊的，除非曝光時(shí)間非常短，需要物體上高的亮度。相反，激光照相機(jī)的每個(gè)像素以30納秒的曝光時(shí)間一次曝光一個(gè)，這樣，圖像沒(méi)有模糊。而是運(yùn)動(dòng)的物體的圖像被失真，因?yàn)槊總€(gè)掃描線(xiàn)從原先的線(xiàn)被延時(shí)，而周?chē)撵o止物體沒(méi)有。例如，如果物體沿高速度掃描方向以1m/s運(yùn)動(dòng)，物體的獲取的圖像的每條線(xiàn)將從相鄰的線(xiàn)延時(shí)，最終得到的圖像被扭曲。在每條相鄰的線(xiàn)之間的偏差是公式3π=v2*fx=12*20000=0.025mm]]>其中v是物體的運(yùn)動(dòng)速度，以及fx是高速度掃描頻率。
另一方面，如果物體沿低速度掃描方向運(yùn)動(dòng)，則獲取的圖像將被壓縮或伸長(zhǎng)每線(xiàn)相同的量。當(dāng)物體沿激光照相機(jī)的視線(xiàn)趨向它或遠(yuǎn)離它運(yùn)動(dòng)時(shí)，獲取的圖像將具有投影角，即趨向于激光照相機(jī)的運(yùn)動(dòng)的方形物體將呈現(xiàn)為等邊梯形。見(jiàn)圖C-12。對(duì)于一般物體識(shí)別，失真量應(yīng)當(dāng)是可接受的。在其中條形碼具有諸如方形或牛眼(bull’s eye)的固有的可識(shí)別的特性的條形碼應(yīng)用中，有可能僅僅從幾何關(guān)系把失真的獲取的圖像恢復(fù)到它的原先的形式。這可以通過(guò)在存儲(chǔ)器緩存器中重新安排(比特填充或去除)圖像數(shù)據(jù)而實(shí)現(xiàn)。
而且，如果已知物體的速度，有可能恢復(fù)任何運(yùn)動(dòng)物體的圖像。物體的運(yùn)動(dòng)速度可以通過(guò)分析獲取的圖像的多個(gè)幀而得到。考慮以下的說(shuō)明物體以10m/s運(yùn)動(dòng)(大約是參加100米跑競(jìng)賽的運(yùn)動(dòng)員的速度)，以及激光照相機(jī)被確定具有1米視場(chǎng)(300掃描角和離物體2米)。物體花費(fèi)100ms跨過(guò)激光照相機(jī)視場(chǎng)。在這個(gè)時(shí)間間隔期間，具有60Hz幀速率的激光照相機(jī)能夠獲取物體的6個(gè)幀，每個(gè)幀顯示物體在它的視場(chǎng)內(nèi)不同的位置，以及由于物體朝向/遠(yuǎn)離照相機(jī)運(yùn)動(dòng)造成的任何投影失真。分析在幀之間的差值和知道幀的獲取時(shí)間，呈現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度和方向。圖C-13可被用作為說(shuō)明，物體正在跨過(guò)照相機(jī)的視場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，由于在獲取的圖像中物體的位置(在存儲(chǔ)器映射中x，y像素?cái)?shù)目)以及圖像被獲取的時(shí)間是已知的，可以得出x-y運(yùn)動(dòng)速度和方向。
公式4vx=xi_t+1-xi_tΔt=(xi_t+1-xi_t)*fy]]>vy=yi_t+1-yi_tΔt=(yi_t+1-yi_t)*fy]]>θ=tan-1(vyvx)=tan-1(yi_t+1-yi_txi_t+1-xi_t)]]>其中(xi-t，yi-t)和(xi-t+l，yi-t+l)是與物體上點(diǎn)I有關(guān)的、在時(shí)間t和時(shí)間t+l獲取的圖像的存儲(chǔ)器圖中像素的坐標(biāo)，Δt是在以后獲取的幀之間的時(shí)間間隔，fy是低速度反射鏡的掃描頻率，以及θ說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的速度的方向。
同樣地，沿照相機(jī)的視線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體的速度可以通過(guò)查看跨兩個(gè)幀的物體上兩個(gè)點(diǎn)I和J而被計(jì)算。見(jiàn)圖C-13。
公式5vz=Lt+1-LtΔt(Lt+1-Lt)*fy]]>其中Lt+1和Lt分別是在時(shí)間t+1和時(shí)間t從點(diǎn)I到J的長(zhǎng)度。
應(yīng)當(dāng)指出，使用一個(gè)或兩個(gè)物體點(diǎn)估計(jì)獲取的圖像的以上的例子僅僅用作為示例性例子。通常，應(yīng)當(dāng)執(zhí)行涉及到估計(jì)獲取的圖像的點(diǎn)/特性的整體的全局估計(jì)。
打印機(jī)具有相同的掃描儀的相同的紅外激光器，或替換地，不同組的激光器/掃描儀可被使用來(lái)把圖像打印在紙上。
圖C-9給出激光投影儀/照相機(jī)的例子，其具有被聚焦到約40微米的光點(diǎn)(600dpi分辨率)的分離的激光器和跨打印機(jī)的慢旋轉(zhuǎn)光導(dǎo)鼓創(chuàng)建掃描線(xiàn)的一維高速振蕩反射鏡。激光充電色粉以及鼓把色粉傳送到紙上。例如，以600dpi生成每分鐘60頁(yè)的打印機(jī)需要6.7kHz掃描反射鏡，以及激光器必須以32MHz(8”×11”頁(yè))被調(diào)制。代替使用分離的激光器/掃描儀，可以使用偏轉(zhuǎn)反射鏡，把激光束重新引導(dǎo)到光導(dǎo)鼓，如圖C-10所示。激光器將被重新聚焦，在色粉上生成40微米光點(diǎn)，以及在96MHz被調(diào)制。通過(guò)重新使用同一個(gè)20kHz高速度反射鏡，有可能打印每分鐘180字母尺寸頁(yè)。實(shí)際上，激光器必須更加快速地被調(diào)制，約快3到4倍，使得正弦高速諧振反射鏡的非均勻的速度線(xiàn)性化。像素線(xiàn)性化可以通過(guò)使用點(diǎn)集束技術(shù)(下面更詳細(xì)地描述)來(lái)完成。在許多情形下，不必要打印全字母尺寸頁(yè)。例如，VGA分辨率激光投影儀可以打印100dpi 6”×4”圖像，以及對(duì)于投影/照相機(jī)使用的相同的激光器和掃描儀可被再使用于打印。在這種情形下，激光投影儀僅僅被重新引導(dǎo)通過(guò)色粉在紙面上掃描。見(jiàn)圖C-11。
測(cè)距當(dāng)在設(shè)備中有至少兩個(gè)激光器時(shí)，激光器不需要完美地對(duì)準(zhǔn)以方便制造的對(duì)準(zhǔn)要求。誤對(duì)準(zhǔn)可以在電子裝置中被校正(正如以上更全面地討論的)。不完美地對(duì)準(zhǔn)兩個(gè)激光器的另一個(gè)好處是增加總的激光器輸出功率的潛力而同時(shí)保持所需要的監(jiān)管激光器的規(guī)程。再一個(gè)好處是利用激光器的角誤對(duì)準(zhǔn)通過(guò)使用由具有視差的兩個(gè)激光器獲取的圖像的三角學(xué)和圖像分析來(lái)提供測(cè)距信息。
有幾種方式完成測(cè)距。通過(guò)加上光二極管陣列或被放置在透鏡的聚焦面上的信息CCD，而同時(shí)在掃描之前給激光束供應(yīng)能量，離目標(biāo)的距離可以根據(jù)圖C-14上的裝置進(jìn)行計(jì)算。這是類(lèi)似于傳統(tǒng)的照相機(jī)的測(cè)距安排。自動(dòng)測(cè)距也可以利用掃描激光光柵通過(guò)查看光二極管陣列的掃描圖案的邊緣而完成，見(jiàn)圖C-15。當(dāng)光柵跨過(guò)某些像素邊界時(shí)，距離被切換。應(yīng)當(dāng)指出，陣列中光二極管的數(shù)目可以是小到等于2，具有兩個(gè)距離。
替換地，當(dāng)在激光照相機(jī)中有至少兩個(gè)激光器時(shí)，不需要附加的測(cè)距光學(xué)元件/光二極管。距離可以通過(guò)分析相對(duì)位置和在兩個(gè)圖像上獲取的物體的立體圖被確定，每個(gè)圖像由兩個(gè)激光器之一給出，如圖C-16所示。當(dāng)物體處在近距離時(shí)，由激光器2獲取的它的圖像偏離由激光器1獲取的圖像。當(dāng)物體處在遠(yuǎn)距離時(shí)，圖像再次偏離，但這時(shí)在相反的方向。由兩個(gè)激光器的獲取的圖像的幾何失真/立體圖也可被利用來(lái)確定距離。
應(yīng)當(dāng)指出，由于激光照相機(jī)的焦距深度是相當(dāng)長(zhǎng)的，通常電子增益影響距離。由于激光照相機(jī)的幀的時(shí)間可以是非?？斓?，有可能通過(guò)照相機(jī)的每次觸發(fā)自動(dòng)獲取兩個(gè)幀，和對(duì)于每個(gè)幀使用不同的電子增益。在這種強(qiáng)力模式下，不需要光學(xué)測(cè)距。
斑紋-自動(dòng)聚焦，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，CDRH激光器的一個(gè)特性在于，它是空間相干的?？臻g相干的特性在于，當(dāng)激光從任何面被散射時(shí)，在光檢測(cè)器平面上(人的眼睛或光二極管)出現(xiàn)干涉圖案。這個(gè)干涉圖案通常稱(chēng)為斑紋圖案。當(dāng)物體離激光器更遠(yuǎn)時(shí)，平均斑紋尺寸(暗的和亮的光點(diǎn)的尺寸)變?yōu)楦蟮?。從平均斑紋尺寸可以推斷目標(biāo)離激光器的近似距離。另外，如果使用多個(gè)激光器，通過(guò)照射到目標(biāo)的同一個(gè)位置的多個(gè)激光的幾何平均，斑紋的幅度變得較小。通過(guò)故意誤對(duì)準(zhǔn)激光照相機(jī)中三個(gè)激光器。有可能通過(guò)分析斑紋幅度達(dá)到自動(dòng)聚焦。當(dāng)三個(gè)激光器達(dá)到聚焦面上同一個(gè)位置時(shí)，該位置正是激光斑紋幅度在該距離時(shí)是最低的位置。
由于斑紋圖案取決于物體而改變，激光照相機(jī)可被使用來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。例如，在條形碼掃描應(yīng)用中，有可能有通常在屏幕上顯示圖像的激光投影顯示器。當(dāng)條形碼阻斷掃描激光束，造成斑紋圖案改變時(shí)，顯示器被自動(dòng)切換到照相機(jī)模式，獲取條形碼。在另一個(gè)例子中，在后投影模式下，激光器顯示被投影到屏幕，當(dāng)屏幕破裂時(shí)，斑紋圖案改變以及激光器被關(guān)斷。所以，激光束不會(huì)意外地閃爍人的眼睛。如果在自由投影模式下激光器把圖像投影到屏幕，這同樣是適用的，當(dāng)物體阻斷激光束時(shí)，斑紋圖案改變和激光器被關(guān)斷。
3D由于斑紋圖案是從物體散射的激光的干涉的結(jié)果，有可能存儲(chǔ)和重建物體的3D圖像，類(lèi)似于全息照相。見(jiàn)圖C-17。
使用三個(gè)激光器，每個(gè)激光器以不同的角度入射到物體，以及單個(gè)或多個(gè)光二極管，每個(gè)激光器將以不同的角度/透視獲取物體。然后，有可能重建物體的3D圖像。
CCD/激光照相機(jī)3D功能也可以通過(guò)使用激光照相機(jī)連同與激光器不共面的基于CCD或CMOS的照相機(jī)一起被完成。
由于激光照相機(jī)在昏暗的環(huán)境下最好地起作用以及CCD照相機(jī)在高的周?chē)獾沫h(huán)境下最好地起作用，包含激光照相機(jī)和CCD照相機(jī)的組合的照相機(jī)顯示出每個(gè)照相機(jī)的最好的性能。也可以混合兩個(gè)照相機(jī)的分辨率。例如，這樣的混合模式照相機(jī)的一個(gè)實(shí)施例可以使用具有大的分辨率的激光照相機(jī)和具有低的分辨率的小格式CCD。
其它顯示器是按要求供電的。它僅僅在開(kāi)關(guān)被按壓時(shí)才是工作的，在開(kāi)關(guān)被釋放時(shí)是禁用的，因此，在手持式終端中節(jié)省電池壽命。光二極管被包括在掩蔽顯示的頂部線(xiàn)和底部線(xiàn)的產(chǎn)品的部分中。這個(gè)光二極管在幀期間接收激光。接收的信號(hào)可被使用來(lái)同步像素時(shí)鐘和掃描儀的相位。
話(huà)音可被用作為設(shè)備的輸入機(jī)構(gòu)。跟蹤球或小按鈕可被用作為輸入機(jī)構(gòu)。
可以實(shí)現(xiàn)“觸摸屏”輸入。激光投影顯示器把“圖標(biāo)”投影在屏幕上。產(chǎn)品具有光二極管，它在幀期間獲取散射的激光，并且處理器記住圖標(biāo)在幀中的什么地方。用戶(hù)可用他/她的手指觸摸屏幕上的特定的圖標(biāo)。在終端的光二極管和電子裝置感知在該區(qū)域中反射光的改變以及知道該特定的圖標(biāo)被選擇。因此，激光顯示器是固有的“觸摸屏”。
加速度計(jì)可被集成在筆終端。當(dāng)用戶(hù)寫(xiě)字時(shí)加速度計(jì)感知筆的運(yùn)動(dòng)。加速度計(jì)也感知手抖動(dòng)并糾正手抖動(dòng)。通過(guò)感知手的運(yùn)動(dòng)，來(lái)自加速度計(jì)的信號(hào)可被使用來(lái)動(dòng)態(tài)地改變顯示的尺寸，或變焦推進(jìn)到顯示的特定的區(qū)域。例如，筆終端移動(dòng)到更接近投影屏幕，將使能變焦推進(jìn)顯示。
加速度計(jì)也可以感知手的運(yùn)動(dòng)以及掃視顯示器，因此它可被用作為滾動(dòng)條。例如，筆終端向旁邊移動(dòng)，將左右地放大顯示以及筆終端上下移動(dòng)，將使得顯示上下滾動(dòng)。當(dāng)然，可以通過(guò)話(huà)音、跟蹤球或“觸摸屏”輸入，使得顯示滾動(dòng)或放大。
在水平掃描期間的激光可被加脈沖，用來(lái)采樣要被獲取的圖像(以便減小噪聲，防止大的直流信號(hào))。
激光投影顯示器可被使用于耐磨的設(shè)備。激光掃描儀可被安裝在用戶(hù)的頭部一側(cè)，以及把圖像投影在安裝在用戶(hù)的眼睛附近的屏幕上。
除非專(zhuān)門(mén)指出，或正如從討論中看到的，諸如“處理”，或“計(jì)算”，或“確定”，或“顯示”等的術(shù)語(yǔ)，涉及到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類(lèi)似的電子計(jì)算設(shè)備的動(dòng)作和處理，它們操縱和把代表在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的寄存器和存儲(chǔ)器內(nèi)的物理的電子的量的數(shù)據(jù)變換到類(lèi)似地代表在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器或寄存器，或其它這樣的信息貯存裝置、傳輸或顯示裝置內(nèi)的物理量的其它數(shù)據(jù)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，在這里的各種實(shí)施例中顯示的各種不同的系統(tǒng)層、子程序、模塊可以是可執(zhí)行的控制單元?？刂茊卧砂ㄎ⑻幚砥鳌⑽⒖刂破?、數(shù)字信號(hào)處理器、處理器卡(包括一個(gè)或多個(gè)處理器或控制器)、或其它控制或計(jì)算設(shè)備。在本討論中涉及到的貯存裝置可包括一個(gè)或多個(gè)機(jī)器可讀的貯存媒體，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和指令。貯存媒體可以包括不同的形式的存儲(chǔ)器，包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，諸如動(dòng)態(tài)或靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM或SRAM)、可擦除和可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)、電可擦除和可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)、和快閃存儲(chǔ)器；磁盤(pán)，諸如固定盤(pán)、軟盤(pán)、可拆卸盤(pán)；其它磁媒體，包括磁帶；以及光媒體，諸如緊湊盤(pán)(CD)或數(shù)字視盤(pán)(DVD)。組成在各種系統(tǒng)中各種不同的軟件層、子程序、模塊的指令可以被存儲(chǔ)在各種貯存裝置。指令在被控制單元執(zhí)行時(shí)使得相應(yīng)的系統(tǒng)執(zhí)行編程的動(dòng)作。
以上公開(kāi)的具體的實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性的，因?yàn)楸景l(fā)明可以以從這里的教導(dǎo)獲益的、本領(lǐng)域技術(shù)人員看到的不同的但等價(jià)的形式被修改和實(shí)踐。而且，不打算對(duì)這里顯示的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)施加限制，除非下面的權(quán)利要求中描述的。因此，對(duì)于實(shí)施和使用所描述的系統(tǒng)所需要的處理電路可以以專(zhuān)用集成電路、軟件驅(qū)動(dòng)的處理電路。固件、可編程邏輯器件、硬件、分立元件、或以上部件的裝置被實(shí)施，正如從本公開(kāi)內(nèi)容獲益的、本領(lǐng)域技術(shù)人員看到的。所以，可以看到，以上公開(kāi)的具體的實(shí)施例可以被改變或被修改，以及所有這樣的變動(dòng)被認(rèn)為屬于本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。因此，這里尋求的保護(hù)是如在下面的權(quán)利要求中闡述的。
權(quán)利要求
1.一種用于獲取圖像的方法，包括用激光在物體上掃描；周期地接收從物體反射的激光；以及存儲(chǔ)反射的激光的外貌。
2.如在權(quán)利要求1中所述的方法，還包括用激光在顯示區(qū)域上掃描，以便重現(xiàn)圖像。
3.如在權(quán)利要求2中所述的方法，其中在物體上掃描的激光和在顯示區(qū)域上掃描的激光起源于相同的源。
4.如在權(quán)利要求1中所述的方法，其中用激光在物體上掃描的步驟還包括用多個(gè)顏色的激光在物體上掃描。
5.如在權(quán)利要求4中所述的方法，其中存儲(chǔ)反射的激光的外貌的步驟還包括存儲(chǔ)對(duì)于每種顏色的激光的與反射的激光相關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度。
6.如在權(quán)利要求1中所述的方法，其中存儲(chǔ)反射的激光的外貌的步驟還包括存儲(chǔ)與反射的激光相關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度。
7.如在權(quán)利要求1中所述的方法，其中用激光在物體上掃描的步驟還包括用激光以光柵圖案在物體上掃描。
8.如在權(quán)利要求4中所述的方法，其中存儲(chǔ)反射的激光的外貌的步驟還包括把來(lái)自每個(gè)彩色激光器的反射的激光與物體上的共同的位置相關(guān)聯(lián)。
9.一種用于獲取圖像的設(shè)備，包括用于用激光在物體上掃描的裝置；用于周期地接收從物體反射的激光的裝置；以及用于存儲(chǔ)反射的激光的外貌的裝置。
10.一種用于獲取和顯示圖像的方法，包括用激光在物體上掃描；周期地接收從物體反射的激光；存儲(chǔ)反射的激光的外貌；以及用激光在顯示區(qū)域上掃描，以便重現(xiàn)圖像。
11.如在權(quán)利要求10中所述的方法，其中在物體上掃描的激光和在顯示區(qū)域上掃描的激光起源于相同的源。
12.如在權(quán)利要求10中所述的方法，其中用激光在物體上掃描的步驟還包括用多個(gè)顏色的激光在物體上掃描。
13.如在權(quán)利要求12中所述的方法，其中存儲(chǔ)反射的激光的外貌的步驟還包括存儲(chǔ)對(duì)于每種顏色的激光的與反射的激光相關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度。
14.如在權(quán)利要求10中所述的方法，其中存儲(chǔ)反射的激光的外貌的步驟還包括存儲(chǔ)與反射的激光相關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度。
15.如在權(quán)利要求10中所述的方法，其中用激光在物體上掃描的步驟還包括用激光以光柵圖案在物體上掃描。
16.如在權(quán)利要求12中所述的方法，其中存儲(chǔ)反射的激光的外貌的步驟還包括把從每個(gè)彩色激光器反射的激光與物體上的共同的位置相關(guān)聯(lián)。
17.一種用于獲取和顯示圖像的設(shè)備，包括適配于傳遞激光的至少一個(gè)激光器；適配于用激光在物體上掃描的裝置；用于周期地接收從物體反射的激光的裝置；以及存儲(chǔ)反射的激光的外貌的裝置；以及適配于接收掃描的激光以便重現(xiàn)圖像的顯示器。
全文摘要
通過(guò)使用光二極管(LPD)，提供一種用來(lái)獲取的圖像的方法和設(shè)備。在全彩色LPD照相機(jī)中，三個(gè)激光器(紅色、藍(lán)色和綠色)被布置來(lái)掃描圖像和接收從它反射的激光。反射的激光可被分析和被組裝成圖像。LPD也可被使用來(lái)顯示圖像、用作為取景器工作、打印圖像、用作為測(cè)距器工作等等。
文檔編號(hào)G01S17/00GK1902508SQ200480039339
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者米克羅斯·斯坦恩, 保羅·德沃基斯, 納拉彥·納姆部迪利, 卡爾·維坦博格, 晨·譚, 雷·戈?duì)柕侣? 迪米特利·亞維德, 福萊得里克·F.·伍德 申請(qǐng)人:訊寶科技公司