Reducción de los artefactos visuales en las pantallas de escaneo de rayos láser

Área de la Ciencia:

• Óptica y fotónica
• Tecnologías de visualización
• Sistemas microelectro-mecánicos (MEMS)

Sus antecedentes:

• Los sistemas de proyección de escaneo de haz láser (LBS) que utilizan microespejos MEMS son valiosos para gafas AR y proyectores portátiles debido a su tamaño y eficiencia energética.
• El escaneo raster, un método común de LBS, produce artefactos como bandas oscuras y espaciados de líneas no uniformes, degradando la calidad de la imagen.
• Los sistemas LBS existentes carecen de métodos para mitigar estos artefactos de escaneo de manera efectiva.

Objetivo del estudio:

• Para abordar y eliminar los artefactos de escaneo en los sistemas de proyección LBS basados en MEMS.
• Mejorar el factor de relleno del escaneo y la uniformidad de las imágenes mostradas.
• Para mejorar la experiencia visual general en aplicaciones de proyección LBS sin cambios de hardware.

Principales métodos:

• Se introdujeron variaciones aleatorias en la señal de conducción del eje lento de los micromirrores MEMS.
• Cambió el desplazamiento vertical de las trayectorias de escaneo entre ciclos de escaneo sucesivos.
• Utilizó el efecto de integración temporal de la visión humana para la superposición de la trayectoria y la mejora del factor de llenado.

Principales resultados:

• Se redujo la relación máxima de espaciado entre líneas de 7:1 a 1:1.
• Bajó la modulación de la imagen de pantalla escaneada a 0,0006, por debajo del umbral de contraste humano de 0,0039.
• Se eliminaron con éxito las bandas oscuras y se mejoró la distribución de la trayectoria de escaneo.

Conclusiones:

• El método propuesto mitiga efectivamente los artefactos de visualización de escaneo en los sistemas LBS.
• La aleatorización de la señal de eje lento mejora el factor de llenado de escaneo y la uniformidad de la imagen.
• Esta técnica ofrece una solución libre de hardware para mejorar la calidad de la proyección LBS basada en MEMS.