查看引用/信息源請點擊：映維網(wǎng)

輸出補償脈沖歷史效應(yīng)，以令光線具有期望的亮度。

（映維網(wǎng)?2021年11月22日）掃描激光顯示器發(fā)射的光是以掃描方式投影到顯示表面，從而形成視覺圖像。更具體地說，掃描激光顯示器向脈沖激光（例如紅色、綠色或藍(lán)色脈沖激光）提供電流脈沖，并且脈沖激光向顯示表面發(fā)射具有特定亮度的光。然后，包括MEMS中的反射鏡將光導(dǎo)向顯示表面的點，亦即在顯示表面呈現(xiàn)的圖像中的像素。脈沖激光發(fā)出的光的亮度基于電流脈沖的振幅。

與其他顯示技術(shù)相比，掃描激光顯示器具有低功耗要求、高亮度、發(fā)射少量電磁輻射、可封裝成小尺寸、以及呈現(xiàn)不易使人眼疲勞的視覺圖像。所以，微軟認(rèn)為掃描激光顯示器可用于輕型頭戴式顯示器。

但由于激光固有的非線性行為，精確控制掃描激光顯示器中的亮度具有挑戰(zhàn)性。更具體地說，脈沖歷史效應(yīng)對亮度的精確控制提出了挑戰(zhàn)。

脈沖歷史效應(yīng)導(dǎo)致脈沖激光器發(fā)射的光的亮度受先前提供給脈沖激光器的每個電流脈沖的參數(shù)影響。在一個示例中，由于脈沖歷史效應(yīng)，由脈沖激光產(chǎn)生的實際光可以具有與第一亮度不同的第二亮度。更為特殊的是，初始偏置低于閾值的脈沖激光器對驅(qū)動高于閾值的電流具有延遲光學(xué)響應(yīng)，并造成脈沖激光發(fā)射的光的亮度降低，因此像素的亮度降低。

針對這個問題，微軟在名為“Pulse history compensation for scanned laser displays”的專利申請中提出了一種相應(yīng)的解決方案。

這項發(fā)明描述了與掃描激光顯示器有關(guān)的各種技術(shù)。更具體地說，專利描述的顯示系統(tǒng)可以配置為基于以下內(nèi)容估計將由脈沖激光發(fā)射的光的脈沖歷史效應(yīng)：

• 期望亮度

• 先前電流脈沖的參數(shù)。

所述顯示系統(tǒng)同時配置為輸出補償脈沖歷史效應(yīng)，以令由脈沖激光發(fā)射的光具有期望亮度的電流脈沖。

參考圖1，顯示系統(tǒng)100包括激光顯示系統(tǒng)102。激光顯示系統(tǒng)102包括掃描激光系統(tǒng)104。掃描激光系統(tǒng)104配置為基于電流脈沖發(fā)射光，其中光的亮度基于電流脈沖的振幅。激光顯示系統(tǒng)102同時包括脈沖歷史補償器106。

脈沖歷史補償器106配置為生成對將由掃描激光系統(tǒng)104輸出的光的脈沖歷史效應(yīng)的估計。因此，掃描激光系統(tǒng)104和脈沖歷史補償器106彼此協(xié)同工作，以使掃描激光系統(tǒng)104發(fā)射補償脈沖歷史效應(yīng)且具有期望亮度的光。

在一個實施例中，顯示系統(tǒng)包括電流源、脈沖電路、脈沖激光器、控制電路和顯示表面。電流源發(fā)出由脈沖電路接收的電流。所述控制電路控制所述脈沖電路，以基于所述電流源發(fā)射的電流輸出第一電流脈沖。脈沖激光器接收來自脈沖電路的第一電流脈沖，并向顯示表面發(fā)射第一光，其中第一光的亮度基于第一脈沖的振幅?；诘谝还庠陲@示表面照亮第一像素，其中第一像素的亮度基于由脈沖激光發(fā)射的第一光的亮度，并且其中第一像素是圖像的一部分。

控制電路在脈沖激光發(fā)射第一光之后，對脈沖激光發(fā)射的第二光產(chǎn)生脈沖歷史效應(yīng)的估計。

基于第一脈沖的參數(shù)和第二光的期望亮度生成估計。在示例中，所述參數(shù)可以是第一電流脈沖的后緣與將由脈沖電路輸出的第二電流脈沖的前緣之間的時間，即第一脈沖和第二脈沖之間的脈沖間隔。附加地或可選地，所述參數(shù)可以是或包括脈沖激光的接合處的溫度、第一脈沖的幅度、第一脈沖的上升時間和/或第一脈沖的下降時間。

在一個實施例中，控制電路控制脈沖電路，以基于對脈沖激光將發(fā)射的第二光的脈沖歷史效應(yīng)的估計來輸出第二電流脈沖。脈沖激光器接收第二脈沖并向顯示表面發(fā)射第二光，其中第二光具有所需亮度，其中第二光的亮度基于第二脈沖的振幅。

在一個實施例中，基于所述第二光在所述顯示表面上照亮第二像素，其中所述第二像素的亮度基于所述脈沖激光發(fā)射的所述第二光的亮度，并且其中所述第二像素是所述圖像的一部分。

在示例性實施例中，控制電路基于第一脈沖和第二脈沖之間的脈沖間隔、脈沖激光器接合處的溫度以及第二光的期望亮度生成脈沖歷史效應(yīng)的估計。

更具體地說，控制電路訪問存儲在控制電路可訪問的存儲器中的三維lookup table。三維lookup table包含由脈沖間隔、溫度和亮度值索引的插值因子?？刂齐娐肥褂玫谝幻}沖和第二脈沖之間的脈沖間隔、脈沖激光器接合處的（當(dāng)前）溫度以及第二光的期望亮度來識別插值因子中的插值因子。

在示例中，控制電路使用所識別的插值因子，并在存儲器中存儲的第一曲線和第二曲線之間執(zhí)行插值。第一條曲線和第二條曲線包括以二維索引的值：電流和亮度。

第一曲線指示電流脈沖的振幅，當(dāng)在第一操作條件下提供給脈沖激光器時，所述電流脈沖的振幅致使脈沖激光器發(fā)射具有第一亮度的光。第二曲線指示電流脈沖的振幅，當(dāng)在第二操作條件下提供給脈沖激光器時，所述電流脈沖的振幅致使脈沖激光器發(fā)射具有第二亮度的光。

基于所述內(nèi)插，所述控制電路識別第二電脈沖的幅度，所述第二電脈沖致使所述脈沖激光發(fā)射具有所需亮度的光。因此，當(dāng)向脈沖激光器提供第二電流脈沖時，脈沖激光器發(fā)射具有所需亮度的第二光。

參考圖3。在圖300中，x軸對應(yīng)于時間，y軸對應(yīng)于電流的振幅。圖300描繪了第一電脈沖301。第一電脈沖301具有由附圖標(biāo)記304表示的振幅。如圖300所示，第一電脈沖301包括前緣306、脈沖寬度302和后緣310，在前緣306處，電流從基本電平（例如0A）上升到幅度304。在后緣310，電流從幅度304下降到基本電平。如圖300所示，第一電脈沖301的上升時間312是電流幅度從基準(zhǔn)電平上升到幅度304的時間量，而第一電脈沖301的下降時間314是電流振幅從振幅304下降到基準(zhǔn)電平的時間量。

圖300同時描繪了第二電脈沖315，其振幅由附圖標(biāo)記318表示，其可能不同于第一電脈沖301的振幅304。與第一電脈沖301類似，第二電脈沖315包括前緣320、脈沖寬度316和后緣324（其可分別不同于第一電脈沖301的前緣306、脈沖寬度302和后緣310）。第二電脈沖315具有上升時間326和下降時間328（其可分別不同于第一電脈沖301的上升時間312和下降時間314）。另外，圖300示出了第一電脈沖301和第二電脈沖315之間的第一脈沖間隔330，其中第一脈沖間隔330是第一電脈沖301的后緣310的（末端）和第二電脈沖315的（開始）之間的時間量第二電脈沖315的前緣320。

圖300進(jìn)一步描繪了具有由附圖標(biāo)記334表示的振幅的第三電脈沖331，其可以不同于第一電脈沖301的振幅304和/或第二電脈沖315的振幅318。第三電脈沖331包括前緣336、脈沖寬度338和后緣340（其可分別不同于第一電脈沖301和/或第二電脈沖315的參數(shù)）。第三電脈沖331具有上升時間342和下降時間344（不同于電脈沖301和315的上升時間和下降時間）。

另外，圖300示出了第二電脈沖315和第三電脈沖331之間的第二脈沖間隔346，其中第二脈沖間隔346是第二電脈沖315的后緣324（結(jié)束）和（開始）之間的時間量第三電脈沖331的前沿336。脈沖間隔346可以不同于脈沖間隔330。

微軟指出，與傳統(tǒng)掃描激光顯示器相比，上述顯示系統(tǒng)具有各種優(yōu)勢。首先，通過校正脈沖歷史效應(yīng)，顯示系統(tǒng)使得顯示表面上的像素能夠以期望的亮度和顏色顯示。第二，上述顯示系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效的計算。

相關(guān)專利：Microsoft Patent | Pulse history compensation for scanned laser displays

名為“Pulse history compensation for scanned laser displays”的微軟專利申請最初在2020年4月提交，并在日前由美國專利商標(biāo)局公布。

---
原文鏈接：https://news.nweon.com/91781