[发明专利]图像投影设备中用于亮度和自动聚焦控制的飞行时间感测

说明书

一种诸如超微型投影仪或LCD投影仪等的图像投影设备，包括被配置成用于生成具有一定功率的光束的图像投影电路。该图像投影电路将该光束投影到并且将该光束聚焦在位于与该图像投影电路相距成像距离处的投影表面上。飞行时间传感器被配置成用于感测该图像投影电路与该投影表面之间的该成像距离，并且用于生成指示该感测到的成像距离的成像距离信号。控制电路耦合至该图像投影电路和该飞行时间传感器，并且被配置成用于基于该成像距离信号来调节该光束的功率和焦点。

技术领域

本公开总体上涉及飞行时间感测，并且更具体地涉及在移动图像投影设备(诸如超微型投影仪)中利用飞行时间感测进行亮度和自动聚焦控制。

背景技术

常规的图像投影设备将数字图像(静止图像或视频图像)投影到附近的观看表面(诸如墙壁、屏幕或其他合适的平坦表面)上。常规的图像投影设备可以包括例如组合操作以便将数字图像投影到观看表面上的照明源或灯以及液晶显示器(LCD)。这种图像投影设备的一种类型是超微型投影仪，该超微型投影仪通常还可以被称为手持投影仪、袖珍投影仪或移动投影仪。超微型投影仪是包括图像投影仪的便携式图像投影设备，该图像投影仪用于将数字图像 (静止图像或视频图像)投影到附近的观看表面(诸如墙壁或其他平坦表面)上。超微型投影仪通常包括与空间调制设备组合操作的激光二极管或发光二极管(LED)(通常采用微机电系统 (MEMS)扫描反射镜的形式)以便将数字图像投影到观看表面上。由这些激光二极管生成的光束被调制以便对被投影的数字图像中的像素的红色、绿色和蓝色信息进行编码，并且这些光束被组合成单个组合光束，该单个组合光束然后由MEMS扫描反射镜扫描到观看表面上。

常规的超微型投影仪通常以开环方式进行操作，这意味着用户必须手动调节投影仪中的光学器件以便对被投影到观看表面上的数字图像进行聚焦。除了需要手动聚焦之外，这种开环操作还可能导致被投影到观看表面上的数字图像的亮度的不期望变化。例如，当超微型投影仪越靠近观看表面时，投影图像可能太亮，并且相反，当越远离观看表面时，投影图像可能太暗。

超微型投影仪通常使用2类激光二极管或等效的LED来生成组合光束。2类激光二极管或LED意指由超微型投影仪投影的组合光束可以投影到人眼睛里而不会造成损害(由于正常人类眨眼反射所提供的保护)，如本领域技术人员将认识到的。因此，在使用2类激光二极管或LED的常规超微型投影仪中，依赖于正常的眨眼反射以便提供保护免受由投影光束造成的眼损伤。结果是，具有对发生眼损伤的担忧。例如，一种担忧是：当非常年轻的孩子在投影仪的操作过程中在超微型投影仪与观看表面之间行走时，该孩子的眨眼反射是否将充分地保护该孩子的眼睛。

类似的担忧也存在于在其他应用(诸如在飞行时间感测应用中)中使用2类激光二极管或LED的情况中。至少部分地由于这种担忧，在这种飞行时间感测应用中通常使用1类激光二极管或 LED。如果在飞行时间感测应用中使用2类设备，则出现对眼损伤的担忧，因为由2类设备产生的电磁辐射或光通常不是可见光谱中的光。而是，通常在飞行时间感测应用中使用红外线(IR)中的光或人类眼睛不可见的光谱中的其他部分。结果，人眼可能未感测到这种IR光束的照明并且未触发眨眼反射，这可导致对眼睛的损害。

需要对来自常规图像投影设备(诸如超微型投影仪)的投影光束的改进控制、以及图像投影设备(像超微型投影仪)中的改进的安全保护、以及在其他类型的电子设备中使用2类设备来生成投影光束。

发明内容

在本公开的一个实施例中，图像投影设备(诸如超微型投影仪、LCD投影仪、或其他类型的投影设备)包括被配置成用于生成具有一定功率的光束的图像投影电路。该图像投影电路将该光束投影到并且将该光束聚焦到位于与该图像投影电路相距成像距离处的投影表面上。飞行时间传感器被配置成用于感测该图像投影电路与该投影表面之间的该成像距离，并且用于生成指示该感测到的成像距离的成像距离信号。控制电路耦合至该图像投影电路和该飞行时间传感器，并且被配置成用于基于该成像距离信号来调节该光束的功率和焦点。

附图说明