JP2000504847A - プログラマブルマイクロミラーを用いたプログラマブル光線形状変更装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 デジタル式のマイクロミラー装置（ＤＭＤ）（３２０）はステージ（５８２）上に投影される光形状を変更するために使用される。ＤＭＤは選択的に光を反射し、それによりステージ上に投影される光の形状を作る。変更のための制御は影像により制御される。その影像は処理され（８１２）、それにより表示される光の形状に対し影像処理効果を実行する。

Description

【発明の詳細な説明】 プログラマブルマイクロミラーを用いたプログラマブル光線形状変更装置 発明の分野 本発明はプログラマブル光線形状作成装置に関する。より具体的には、本発明 は通過する光線の形状を変更することができ、且つこれらの形状の付与された光 線に種々の効果を与える制御システム及びマイクロミラー装置を教示する。 発明の背景 光線に形を与えることはこの分野において知られている。これは、典型的には ゴーボー（遮光板，ｇｏｂｏ）として知られるエレメント（要素，素子）を用い て達成される。ゴーボーのエレメントは通常はシャッター又はエッチングされた マスクとして具体化される。ゴーボーは投影される光におけるステンシルのよう に光線に形を与える。 ゴーボーは単純なオン／オフ装置である。即ち、ゴーボーは光線の一部の通過 を許容し、且つ他の部分が通過しないように同他の部分をブロックする。これゆ えに機械的なゴーボーは非常に単純な装置である。最近のレーザーエッチングさ れたゴーボーは、グレースケール（無彩色スケール）効果を与えることにより更 に一歩進んでいる。 典型的には複数の異なったゴーボーの形状作成は、異なったゴーボーの中から 選択するために回転されるカセット又はカセットのようなものの中にゴーボーを 配置することにより得られる。ゴーボーそれ自身も、例えば米国特許第５，１１ ３，３３２号及び米国特許第４，８９１，７３８号に開示された技術を用いて、 そのカセットの中で回転され得る。 これらの全ての技術は、限られた数のゴーボー形状のみが与えられ得るという 欠点を有している。これらのゴーボー形状は前もって定められていなければなら ない。そのシステムにおいては、どんな種類の無彩色スケール（グレースケール ）も提供するということはできない。そのシステムの解像度もまた機械加工の解 像度によって制限される。このシステムは、異なるゴーボー形状の間で徐々に切 換えるということが全くできない。更に、あるゴーボーと他のゴーボーとの間で 移動することも、ゴーボーを移動させるエレメントの最大限可能な機械的な動作 スピードで制限される。 種々の特許及び文献が液晶をゴーボーとして使用することを提案している。例 えば、米国特許第５，２８２，１２１号はそのような液晶装置を開示している。 我々自身の係属中の特許出願もそのことを提案している。しかしながら、このタ イプの実用的な液晶素子はまだ開発されていない。強い強度（ｈｉｇｈ ｉｎｔ ｅｎｓｉｔｙ）を有する光線のいくらかを遮蔽（ｂｌｏｃｋｉｎｇ）することに よって引き起される極めて高い温度が莫大な量の熱を発生する。プロジェクショ ンゲートは，時に１０，０００ルーメンを越える強度を有し且つ時に２０００ワ ット程度のビームを遮蔽しなければならない。上述の特許出願は、熱の扱いに関 する種々の技術について議論する。しかしながら、その光のエネルギーが液晶ア レイを通過す るので、そのエネルギーのいくらかは液晶に不可避的に蓄積される。液晶は本質 的にそのような熱を蓄積することはできず、実際には液晶の相がそのような熱に よって不安定になるかもしれない。それゆえ、要求される冷却量はこれを非現実 的な仕事（ｔａｓｋ）とする。どのようにしてこの仕事をより現実的に達成する かについての研究が続いている。 本発明の目的は、デジタルの光線輪郭変更装置、即ち先行する如何なる装置と も完全に異なるように作動するゴーボーを提供することによってこの問題を解決 することにある。特に、この装置は、もし光線の形状変更装置が望ましくない光 を遮蔽する代りに選択的に偏向するのであれば、そのようなシステムにおける熱 の問題の多くが除去されるという本発明者の考えを具体化したものである。 本発明の望ましい態様はデジタル式に制御される半導体のマイクロミラー装置 （デバイス）を使用する。しかしながら、選択的に制御可能な複数の反射エレメ ントであれば如何なるものもこの目的に使用され得る。移動可能に配置される小 さい大きさのミラーの列（アレイ）を使用する特別の光学機器が、要求される影 像（ｉｍａｇｅ）を作り出すために使用される。最終的な影像を規定する複数の マイクロミラーは列中（アレイ中）に適宜に配置される。その影像の解像度はマ イクロミラーの大きさ（ここでは片面で１７μｍであるが）によって制限される 。 ミラーは、光が投影レンズシステムのフィールド上に照射される第１の位置と 、光が投影レンズシステムから離れるように偏向される第２の位置との間で移動 可能となっている。そのレンズから離れるように偏向される光は照射された（イ ルミネイトされた）物体上に結果として得られる影像において暗点として現れる 。本発明によ れば、マイクロミラーが不要な光を吸収するかわりに反射するので、熱の問題が 最小限に抑えられる。吸収される熱はそのミラーの欠陥量とミラー間の空隙によ って発生する。 デジタル式マイクロミラーの集積回路は現時点ではテキサス州ダラスのテキサ スインストロメンタル社により製造されており、また「テキサスインストロメン タルデジタルマイクロミラー装置（ＤＶＤ）及びその投影ディスプレイへの適用 についての概要」の中に記述されている。この適用についての簡単な報告書は、 テレビジョンシステムにおいてデジタル式マイクロミラー装置を用いることを記 述している。赤、緑、及び青と無彩色スケール（グレースケール）強度が、この システムにおいてマイクロミラー装置を非常に高速のレートで調節することによ って得られる。発明者は、これは彼の目的を完全に達成するように作動するであ ろうことを認めた。 従って、本発明の目的は、小さい大きさで可動であり他方に対して相対的に変 化され得る位置を有するデジタル的に制御可能なミラーを含むそのような装置を 、このステージライティングシステムにおいて光線形状変更装置として使用する ように適応させることにある。 本発明の他の目的は、そのようなシステムを以前には聞いたことのない適用例 に使用することにある。これらの適用はゴーボーに関してハードな又はソフトな 光端縁（ビームエッヂ）の能動的な模造（シミュレーション）を含む。また、本 発明の他の適用は、ゴーボーにより時間制御を使用するクロスフエード、特殊効 果及びモーフィングを可能とすることにある。 また、本発明の他の目的は、ステージライティングシステムにおいて可変速度 及び強度を有するストロボ効果を形成することである 。これは「花形のストロボ（ｆｌｏｗｅｒ ｓｔｒｏｂｅ）」を模擬することを 含んでいる。 本発明の他の目的は、色の分割や色の回転を含みうる多様なカラーゴーボーシ ステムを提供することにある。 本発明の他の目的は、ソフトウエアでゴーボーの回転を実行すること、及び時 間断片化技術（タイムスライス技術，ｔｉｍｅ ｓｌｉｃｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉ ｑｕｅ）を使用してゴーボーの回転の絶対位置及び速度制御を許容することにあ る。 他の目的は、同心的に形作られた影像とサポートされていない影像を許容する ことである。 本発明の他の目的は、そのような作動を許容するマイクロミラー装置の制御シ ステムを提供することにある。 また、他の特に望ましいシステムは、演技者とほぼ同じ形状を有する照明光線 を形成し、より好ましくは演技者と精密に一致する形状を有する照明ビームを形 成する影の出ない追従スポット（ｓｈａｄｏｗｌｅｓｓ ｆｏｌｌｏｗ ｓｐｏ ｔ）である。光線スポットの光線形状は演技者の現在の輪郭を追跡する。そのス ポットライトは演技者に光を当てつつ演技者に追従する。この動作はオペレータ により手動にて実行され得るか、又は例えばワイブロン（Ｗｙｂｒｏｎ）の自動 操縦のように自動追跡システムを介して達成され得る。光線は演技者の体の輪郭 と重なることがないので、演技者の影を投げかけない。 図面の簡単な記述 これらの、及び他の目的は添付した図面を参照して容易に理解さ れるであろう。ここにおいて、 図１はミラー素子が第１の位置にある場合の望ましい態様の単一ピクセルミラ ー素子を示している。 図２はミラー素子が第２の位置にある場合のミラー素子を示している。 図３は本発明のミラー組立体とその協働する光学機器を示している。 図４は本発明のＤＭＤにより実行される反射についての詳細を示している。 図５は本発明の制御電子機器のブロックダイヤグラムを示している。 図６は本発明の典型的な作動フローチャートを示している。 図７はエッヂ効果操作の作動フローチャートを示している。 図８Ａはステージ上の演技者をフォローする第１の技術についてのフローチャ ートを示している。 図８Ｂは関連する構成のフローチャートを示している。 図８Ｃは他の関連する構成のフローチャートを示している。 図９は本発明のカラー投影システムのブロックダイヤグラムを示している。 図９Ａは本発明のカラーホイールを示している。 図１０は影の出ない追従スポットの実施例のブロックダイヤグラムを示してい る。 好ましい実施例の記述 好ましい実施例について、先ず制御可能なミラー装置及び現在製 造されている装置の作動方法についての簡単な記述から始める。 透過光の特性を調節する半導体をベースとしたデバイスについての研究は１９ ７０年代から続いている。既知のデジタル式マイクロミラー装置として２種類が 存在している。第１のタイプは当初はフォーマルな膜のディスプレイと呼ばれて いた。この第１のタイプは金属で被覆されたポリマーの膜で覆われたシリコン膜 を用いていた。その金属で被覆されたポリマーの膜がミラーとして機能した。 キャパシタや他の要素は金属で被覆された素子の下部に配置された。そのキャ パシターに電圧が加えられると、同キャパシターがポリマーの膜を引寄せ、最終 的な反射の方向を変化させた。 しかしながら、より現代的な素子は、異なる方法で位置を変更する静電気的に 偏向されるミラーを使用する。本発明で用いるミラーは、テキサスインストロメ ンタル社によって開発され提供されているが、ウエハ上に直接的にスパッタによ って堆積されたアルミニウムのミラーを使用する。 個別のミラーが図１に示されている。各個別のミラーは、撓みやすいアルミニ ウムの梁（ビーム）上に中空のアルミニウムからなる柱１０２上に片持ち梁状に 保持された反射機能を有するアルミニウムで形成された正方形のミラー板１００ を含んでいる。これらのミラー１００の各々は２つの停止位置を有している。一 つは図２に示されたようにミラーが第１位置に到達することを許容する着地電極 であり、もう一つはミラーが非偏向位置にあるときにもたれかかる他の電極であ る。これらのミラーは、二つの「許容される」位置が光をレンズに向けて反射し て物体を照らす第１の位置か、又は光がばらばらの位置に偏向される第２の位置 のどちらかであるという意味においてデジタル（２値的な）装置である。このタ イプの光の散 乱（即ち、選択的な光の反射）は他の手段、即ち選択的に光を偏向させるポリマ ー、電子的に制御されるホログラム、光弁又は他の如何なる手段によってもなさ れ得る。 好ましいマイクロミラー装置に従って使用される暗視野投影光学系の作動が図 ３に示されている。この好ましい装置の二つの双安定位置は好ましくは水平方向 からプラス−マイナス１０％である。 入ってくる照明光の束３０３はデジタル式マイクロミラー装置２２０上に２０ °以下の円弧にて入射する。その照明光はミラー位置により２３０の方向又は２ ３２の方向の二つの方向のどちらか一つの方向にそのミラーで跳ね返る。第１の 方向３０２においては、我々が「オン」と呼ぶ位置であるが、情報はその情報が 要求される位置３０４に集中させるレンズ３０２に向かう０°方向３００に伝達 される。ミラーの第２位置においては、我々が「オフ」と呼ぶ位置であるが、情 報は望ましい位置から離れるように方向３０６に向けて偏向される。 人間の目は約１／３０秒より早い動作を知覚することができない。重要なこと に、ミラーが左に傾いた状態から右に傾いた状態に移動する時間は１０μ秒のオ ーダーである。これは、ピクセルが人間の目の視覚の持続（残像時間）よりも多 くの桁の大きさで（何倍ものオーダーで）早く変化することを許容する。 本発明に従って使用される光源３１０は、好ましくは強度の強い（ハイインテ ンシティ）の光源であって、例えばキセノン又は６００〜１０００ワットのメタ ルハライド電球等である。電球は好ましくは、電球３００からの出力を第１の光 学的入射経路３０５に沿っうように方向付ける放物線状の又は楕円状タイプの反 射体により囲まれている。 本発明の望ましい実施例は、例えば自分の特許第５，４２６，４７６号に記述 されたような、カラークロスフェードシステム３１５を提供する。しかしながら 、その代りに如何なる他の色彩変更システムも使用され得る。このクロスフェー ドシステムは光の色を調節する。光の強度もまた、電子的であるか機械的である か又は電子機械的であるかにかかわらず如何なる種類の協働する調光器を使用し て制御され得る。より好ましくは、ＤＭＤ３２０はここに記述されたように光線 強度を制御するために使用される。 経路３０５に沿って投影される光線３１０はＤＭＤ３２０として具体化された デジタル式光変更装置に点３２２にて入射される。ＤＭＤは異なる二つの状態間 での作動を許容する。ＤＭＤのミラーが右方向に向けられるとき、光線は経路３ ２５に沿って投影／ズームレンズの組合わせ３３０，３３２に沿って反射される 。そのズームレンズの組合わせ３３０，３３２は、ＤＭＤ３２０からの影像を好 ましくはステージである照射する物体上に投影するように使用される。従って、 その影像の大きさ及び鮮明さ（ｓｈａｒｐｎｅｓｓ）の質はレンズを再配置する ことにより調整されうる。ミラーが右方向に傾けられると、光線は投影レンズ３ ３０／３３２からは離れ、光の経路３３５に沿って投射される。レンズから離れ るように投射される光線を有するピクセルは最終的な影像において暗点として現 れる。暗点はステージ上には表示されない。 このＤＭＤシステムは全てのピクセルからの情報を反射する。それゆえ、ＤＭ Ｄそれ自身または他の光学機器には最小限のエネルギーが吸収される。装置はや はり熱くなるかもしれないが、液晶ゴーボーと同程度にまでは熱くなることはな い。冷却装置３２５は依然として必要であるかもしれない。このＤＭＤは（ボー ンホースト（ Ｂｏｒｎｈｏｒｓｔ）ＬＣＤ）に開示されるいかなる技術によっても、又はヒー トシンクや熱対流、又は冷却ユニットからの装置を横切る冷気を流すことによっ て冷却され得る。より好ましくは、熱い又は冷たいミラーが伝達される熱を最小 限にするために光線からの赤外線を反射するように光線の経路において使用され 得る。 図３は赤外線３３２をヒートシンク３３４に反射する熱いミラー３３０を示し ている。冷たいミラーは折り重なった光学経路とともに使用され得るであろう。 この基本システムは光を通過する特別の絞り形状を選択することを許容する。 その形状はピクセルにより規定され、これらのピクセルはＤＭＤ３２０にマッピ ングされる（地図のように描かれる）。ＤＭＤは正しく形作られた絞りからの光 を選択的にステージ上に反射する。光の残りの部分はどこか別のところに反射さ れる。 マイクロミラーはその位置間をおよそ１０μ秒で切換えられ得る。フレームリ フレッシュレートに対する通常の時間は、人間の視覚持続時間（残像時間）を考 慮し、１／６０秒又は６０ヘルツである。その時間フレーム内で各ミラーピクセ ルの強度を調整することにより様々な効果が実行され得る。 テキサスインストロメンタル社によって作られているモノリシック集積回路は 協働する行及び列のデコーダをその上に含んでいる。従って、本発明のシステム はその制御システムの一部としてそれらのものを含む必要はない。 ＤＭＤ３２０の詳細な作動が図４に示されている。光源の光線が経路３２５に 沿ってステージに向って、又は経路３３５に沿ってステージから離れるように情 報を伝達する位置３２２に入力される。 本発明に従って使用可能な種々の効果は自動強度調光（自動的に 薄暗くすること）、「影のない追従スポット」の使用、ハード又はソフトな光の エッヂ、シャッターカット模擬、ゴーボークロスフェード、ゴーボーによる特殊 効果、ストロボ効果、カラーゴーボー、絶対位置及び速度制御を含むゴーボーの 回転、及び他のそのような効果とそれらの組合わせを含んでいる。 これらの効果の全てはプロセッサ装置上で実行されるソフトウエアにより制御 され得る。重要なのは、投影された光線の特性（遮光板の形状、色等）はソフト ウエアで制御され得るということである。このことは、如何なる影像フォーマッ トを有する如何なる影像に対してもなされ得る如何なるソフトウエア効果も、そ の光線に対してなされることを可能にする。使用されるソフトウエアは好ましく はアドビフォトショップやカイズパワーツールのような影像を操作するために使 用される影像処理ソフトである。如何なる種類の影像操作もスクリーン上にマッ ピングされる。影像に対する各増分（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ）変化はそれが発 生するに伴ってスクリーン上に描かれる（マッピングされる）。 このゴーボーの他の重要な特徴は、ステンシルによって形成され得ない非連結 な形状を投影する能力である。その例は２つの同心円である。同心円の遮光板は 円と円との間を物理的に連結するものが必要である。影像としてレンダリングす ることのできる非連結な他の外形もまた表示され得る。 ソフトウエアにより実行される効果は３つの異なるカテゴリー、即ちエッヂ効 果処理、影像形状処理、及びデユーティサイクル処理にグループ分けされる。 制御システムの全体が図５にブロックダイヤグラムの形で示されている。マイ クロプロセッサ５００は、とりわけ図６のフローチャ ートを実行するプログラムを元にして作動する。光形状の変更はステンシルの外 形に従って作動する。このステンシルの外形は如何なる影像又は影像の部分であ り得る。影像源（ｉｍａｇｅ ｓｏｕｒｃｅ）５５２からの影像は、その影像を 原始的なフォームからコンピュータ上の記憶装置に適合したデジタル影像に変換 するフォーマット変換器５５２に入力される。好ましいデジタル影像のフォーマ ットはビットマップ形式、ＧＩＦ，ＪＰＥＧ，ＰＣＸ形式（ピクセルあたり１ビ ット）ファイルのような圧縮されたビットマップ形式、ＢＭＰファイル（８ビッ ト／ピクセル Ｂ／Ｗ 又は２４ビット／ピクセル カラー）又は幾何学的記述 （ベクトル化された影像）を含んでいる。動く影像もまた例えばＭＰＥＧ等の如 何なるアニメーション形式にても送られうる。如何なる影像表現形式も影像を表 すのに使用されることができ、これらの如何なる表現も反射装置のアレイの反射 位置を変更し得る情報を作り出すために使用され得るということが理解されるべ きである。 本明細書では「デジタル表現」という言葉を、一般的には影像を表すのに使用 されることができ、且つコンピュータで操作され得る如何なる形式をも意味する ように用いる。 影像５５４は作業メモリ５５６に入力される。ＢＭＰ形式は影像の各「ピクセ ル」画素を多くのビットにより表現する。典型的なグレースケールのビットマッ プイメージは各ピクセルを８ビットで表す。この種のカラーイメージは赤、緑及 び青の各々を８ビットで表す。このカラー表現は、２４ビットが各ピクセルに対 し必要であることから２４ビット表現と呼ばれている。ここでの記述はグレース ケールイメージを参照して与えられるが、このシステムは情報のより詳細なマッ プを形成することによるカラー影像と共にも使用され 得ることが理解されるべきである。ビットマップは処理が最も簡単であるが記憶 領域を極端に無駄にする。 各メモリ領域は各ピクセルを表しているが、従って８ビットを有している。メ モリ５５６は５７６×７６８領域であり、好ましい使用方法においてミラー素子 の数に対応している。 この影像は影像番号Ｘとして定義され、且つ後にそこから読出すために不揮発 性メモリ５２０（例えば、フラッシュＲＡＭ又はハードディスク）内に記憶され 得る。本発明の重要な特徴は影像が電子的に記憶され、それ故にこれらの影像が 影像処理ソフトウエアを使用してリアルタイムに電子的に処理され得ることであ る。本発明の好ましい態様はビットマップ形式にて影像情報を操作するので、こ の影像処理は非常に早い連続で実行され得る。 投影されるべき影像はプロセッサ５００によってチャンネル５６０を経由して ＶＲＡＭ５７０に送られる。ラインドライバ５６２とラインレシーバ５６４は両 端にてその信号を記憶する。チャンネルはランプ装置内のローカルバスでよく、 又はシリアルバスのような伝達線であってもよい。影像情報は上述したどのよう な形式であっても送られ得る。 標準的且つ共通的に利用可能な影像処理ソフトウエアは、ここにおいて記述し た多くの機能を実行するのに利用しうる。これらは例えばモーフィング、回転、 スケーリング、エッヂぼかし、又はここにおいて記述される他の操作等を含んで いる。商業的な影像処理には「カイズパワツール（Ｋａｉ′ｓ Ｐｏｗｅｒ Ｔ ｏｏｌｓ）」、「コーレルドロー（ＣｏｒｅｌＤｒａｗ）」、又は「モーフスタ ジオ（Ｍｏｒｐｈ Ｓｔｕｄｉｏ）」が例えば使用され得る。これらの機能は図 ６のフローチャートを参照しつつ示される。 ステップ６００は、エッヂ処理、影像処理、及びデューティサイクル処理から 要求されている操作を判別するシステムを示す。影像処理操作が最初に定義され る。簡単に述べると、影像処理操作は影像の回転、影像１から影像２へのモーフ ィング、影像形状のダイナミックコントロール及び特殊効果を含んでいる。これ らの処理要素の各々は、効果的にその影像を時分割（タイムスライス）するため に処理速度を選択することができる。本発明のモーフィングは好ましくはモーフ のキーフレームを望ましい時分割断片（タイムスライス）と同期させる。 ステップ６０２は操作を規定する。上述したように、この操作は回転、位置移 動等を含んでいる。ステップ６０４は操作の時間又は速度を規定する。この時間 は動きの全部又は一部の終了時間、又は動きの速度であり得る。ステップ６０２ にて実行される全ての効果は画像の一部がある位置から別の位置に移動すること を要求することを忘れてはならない。 ステップ６０６はスライシングの間隔を速度に依存して決定する。使用者がつ っかえがちな動作を見ることがないように適切な量をスライスすることが望まし い。実際、理想的には影像の動きを一度に１ピクセルずつにスライスすることが できるが、これは殆どのアプリケーション（適用）に対し恐らく必要ないであろ う。全てのアプリケーションに対しては恐らく１００ピクセルスライスで十分で ある。ピクセルスライスはステップ６０６にて選択される。 ステップ６０８は、ステップ６０４にて入力された時間又は速度を用いて１０ ０ピクセルスライスを回転するための位置移動の総量に基づく操作に必要な時間 を決定するために計算を行う。これは次のようになされる。位置移動、回転、及 びスプライトアニメーショ ン（ｓｐｒｉｔｅ ａｎｉｍａｔｉｏｎ）は全て単純な動きである。ゴーボーの 形状を画定する影像のポイントは時間中ずっと移動する。従って、どのくらいの 移動量があり、その移動がどのくらいの時間を必要とするかを決定することが重 要である。ポイントの変化率又は速度がその後計算される。勿論、ステップ６０ ４にて速度が既に入力されていたならば速度の計算は必要ない。 移動速度及び一秒あたりのピクセルを得て、一秒あたりのピクセルにおける速 度により割られたスライスあたり１００個のピクセルを用いて、スライス間の時 間が計算される。移動方向がこの操作により画定される。 従って、ステップ６１０にて各時間間隔（タイムインターバル）に対して影像 が再計算される。この新しい影像は新しい位置でのゴーボーの新しいステンシル となる。即ち、影像の輪郭は好ましくはゴーボーとして使用される−その影像内 の光は通過しその影像の外側の光は遮蔽される。ここに記述されるカラーの実施 例においては、より洗練された操作が影像に対して実行され得る。例えば、これ はステンシルの影像には限定されず、同心円やフォントの選択を伴う文字テキス トを含みうる。 任意の特定の時間に、ＶＲＡＭ５７０内の影像がゴーボーのステンシルとして 使用される。これは以下のように実行される。影像中の各要素は８ビットのグレ ースケールである。一秒の各１／６０番目は２５６の異なる期間に分割（タイム スライス）される。極めて便利なことに、８ビットのピクセル影像は２⁸＝２５ ６に対応する。 ピクセル値「１」はそのピクセルの位置の光がステージ上に示されるであろう ことを示す。ピクセル値「０」はそのピクセルの位置 の光がステージ上に示されないであろうことを示す。いかなるグレースケール値 も強度ピクセルの一部分のみが（毎秒時分割の１／６０番目の時間のほんの一部 分の間だけ）示されるであろうことを意味する。それ故、メモリ内の各エレメン トはＤＭＤの一つのピクセル、例えば一つ又は多くのマイクロミラーに適用され 、その一つのピクセルをステージ上に表示する。 エッヂ処理がステップ６００にて選択されるとき制御は図７のフローチャート に進む。除変エッヂグレイング（ｅｄｇｅ ｇｒａｙｉｎｇ）又はより急峻なエ ッヂグレイングかのどちらかとしてエッヂグレイングが選択されうる。これは、 全光領域、部分光領域、無光領域を含む。グレースケール化された輪郭の強度は 影像の全影像伝送から無影像伝送の間で継続的に等級分けされる。強度変化はオ ンとオフ時間を有するデューティサイクルを調節することによって達成される。 ステップ７００は影像を取得しその外形を規定する。これは本発明によれば光 伝達部分（１）と光遮蔽部分（０）との間の境界点を決定することにより実行さ れる。その外形はステップ７０２にて全ての方向に拡張され、より大きいが同心 的な影像−−即ち引き延された影像を形成する。 元々の影像と引き延された影像との間の領域は所望のグレースケール情報で満 たされる。ステップ７０４はこのことを元々の影像の外形と引き延された影像と の間にある全ての点について実行する。 この新たな影像はステップ７０６にてメモリ５７０に送られる。上述したよう に、メモリ内の影像は常に影像の外形が作られた情報を投影するために使用され る。これは標準的な表示技術を用いていて、これにより表示システムはメモリ内 に記憶されたデータを使用 して継続的に最新のものにされる。 図６のフローチャート中のデューティサイクル処理はストロボ効果を形成する ために、及び／又は強度の調節のために使用される。どちらの場合も、影像は定 期的な間隔にてメモリ内に記憶され、メモリから周期的間隔（インターバル）を もって除去される。この操作は如何なる光もこれらの間隔（インターバル）にて ステージの方向に向けて投影されることがないようにし、それ故にマスキングと 呼ばれる。影像がマスクされるとき、メモリ内の全ての値はゼロとなり、それ故 にこれは光源に向い全て黒を投影する。これは（人間の）視覚の持続（残像時間 ）よりも短い時間内にてなされるので、その情報は人間の目により知覚され得な い。視覚の持続（残像時間）は、その光景に突きあたる光のトータルを平均化す る。従って、目にはデューティサイクル処理が異なった強度として映る。 ストロボ効果は強度をおよそ１Ｈｚから２４Ｈｚのレンジ内でオン又はオフす る。これはストロボ効果を生む。 これら及び他の影像処理操作は、（１）予め記憶された又はダウンロードされ た命令を基礎として各投影ランプにおいて、（２）主処理コンソールにおいて、 （３）その両方において、実行される。 他の本発明の重要な側面は、ステージ照明の分野に存在してきた問題について の発明者の認識に基づいている。特に、演技者がステージ上にいるとき、スポッ トライトは演技者の領域を照明する。しかしながら、本発明の発明者はこれを行 うことにおける問題を認識した。具体的には、我々は演技者を見たいので演技者 のいる領域を照明しなければならない。しかしながら、演技者の領域外を照らす と演技者の背後のステージ上に影を落す。多くの場合、この影は望ましくない。 この実施例の目的は演技者の領域以外の位置を照らす ことなく、演技者がいる場所に限られるステージの領域を照明することにある。 本発明によれば、これは「影のない追従スポット」を形成する有利な処理構造に より達成される。これは図１０の基本的なブロックダイヤグラムを用いてなされ る。 好ましいハードウエアが図１０に示されている。プロセッサ１０２０は演技者 に追従する異なった方法を画定する以下のフローチャートを参酌しつつ説明され る操作を実行する。これらの実施例の全てにおいて、ステージ上の演技者の形状 が定められる。これは（１）何らかの方法、例えば手動、により演技者の外形が 画定されその外形をフォローすること、（２）人間の体形を探す影像と関連付け ること、（３）演技者の位置を赤外線で検知し、その位置を演技者の形状に拡張 すること、（４）影像減算を行うこと、（５）演技者の特殊な指標、例えば超音 波信号（ビーコン）を検知すること、又は、例えばオペレータがマウスを使用し てスクリーン上の演技者の位置をフォローするといった手動による影像フォロー を含む他の如何なる技術によってもなされ得る。 図８Ａは上記（１）のフローチャートを示している。ステップ８００１では演 技者の位置が影像領域内に探し出される。その影像を撮るカメラは視差を避ける ために好ましくはその光景を照らすランプのある所に位置される。その影像は手 動にて各ランプ位置にて調査され、又はこの目的のためにある中央処理装置にダ ウンロードされ得る。 一旦特定されると、演技者の境界線はステップ８００５にて発見される。これ らの境界線は、例えば特定された点の近傍での急峻な色の変化により特定される 。ステップ８０１０では、演技者よりもほんの僅かだけ小さいステンシルの輪郭 を規定するためにこれらの 色の変化が使用される。ステンシルの輪郭はステップ８０１５の光に対するゴー ボーとして使用される。 演技者は動き続け、ステップ８０２０にてプロセッサは境界の形状が変化する ことをフォローする。その変化する境界の形状は新たな輪郭を生み、それは新た なゴーボーのステンシルが規定される時点であるステップ８０１０にて取込まれ る。 これと代る上述の（２）は、相関取り技術である。この操作のフローチャート は図８Ｂに示されている。ステップ８１０１では、カメラは演技者の影像を取得 し、演技者はその影像内にて特定される。その影像は後の更なる相関取りの要点 （ｋｅｒｎｅｌ）として発行される。全体の光景がステップ８１０５にて取得さ れる。全体の光景は８１１０で要点に対して関連付けされる。これは既知の影像 処理技術を用いる。 上記したものは（３）によって改良され得る。そこにおいて赤外線検知が演技 者のおよその領域を与える。 先の実施例にて説明したように、ＤＭＤはその位置を、例えば毎秒１０⁶回と いうように極めて頻繁に最新のものに変更することができる。これは、現実の影 像が動き得るよりも相当に早い。毎秒３０回は演技者の動きを影像するのに間違 いなく十分である。従って、本発明は一秒あたりのフレームの更新数を設定する ことを可能とする。毎秒３０回のフレームの更新は殆どの適用に十分である。こ れは、プロセッサの負荷を最小限にし、且つより安価な影像処理装置の使用を可 能とする。 図８Ｃは影像減算技術を示している。第１にゼロ影像（ゼロイング影像）を得 なければならない。従って、ステップ８００の第１ステップは、演技者がいない ステージの影像を取得する。このゼロ影 像は演技者がそこにいないときにステージがどのように見えるかを表す。 処理の相互間でプロセッサは他のハウスキーピングタスク（準備処理）を行う ことができ、または単純に待機状態を保つことができる。 ステップ８０２はフレーム更新の開始を示している。影像はステップ８０４に てビデオカメラ５５０から取得される。その影像は好ましくはピクセル単位に配 列されていて、各ピクセルがそのピクセルについての強度、赤、緑及び青の値を 含んでいる。 ステップ８０６にてゼロ影像から現在の影像を減算する。残っている演技者の 影像は、演技者の影像とステージ上の新たな要素だけである。コンピュータはこ の時点で影の出ない追従スポットを得るために使用したい影像の部分がどれかを 決定する。これはステップ８０８にて参照値に対して残っている影像の相関関係 をつけることによりなされ、影のない追従スポット内にカバーされるべき影像の 正確な部分を決定する。演技者の影像は影像中において他の物から分離される。 好ましくは、例えば演技者が何を着るか、演技者がなす独特の特徴のある影像が 判っているとよい。その独特の特徴はステップ８０８の出力にて演技者のみを判 別するために演技者の影像に対して関連付けられる。この影像はステップ８１０ にてデジタル化される。即ち演技者でない影像の全ての部分はゼロにセットされ 、結果それらの位置における光は反射される。このようにして、ゴーボーのよう な影像がステップ８１０にて得られる。そのゴーボーのような影像は演技者の切 出し影像の変化である。随意的なステップ８１２は更にこの影像を処理し、人工 物を除去し、好ましくは影像が演技者の外形エッヂにあまりに近くなりすぎない ようにその影 像を僅かに縮ませる。この影像はそれからステップ８１４にてＶＲＡＭに転送さ れ、ランプに対するゴーボーのようなマスクを形成すべくその時点でＤＭＤ１０ １２内に再入力される。これは光が演技者１００４の外形と合致するように概略 的に形作られることを許容する。 本発明の他の実施例は、上述の技術及び本発明の基本システムをを使用し、ラ ンプのゴーボーに色を付与する。これは、カラーテレビの初期に前提とされた技 術であり、現在は再度新たなる使い道が見つかった技術を使用して達成される。 このシステムはカラーゴーボーを可能とし、より一般的には如何なるビデオ影像 の表示も可能とする。 図９は回転する多色ディスク９０２と直列のランプ３１０を示している。図９ ａはそのディスクの３つのセクターを示している。赤のセクター９５０、青のセ クター９５２、及び緑のセクター９５４である。光学経路９０２に沿う光は３つ の４分円の一つを通過することによりカラー化された後ＤＭＤ３２０を通過する 。ＤＭＤ３２０は回転源９１０により駆動され、カラーディスク９０２の回転操 作と同期が取られる。映像は赤のフレーム、それから緑のフレーム、その後青の フレームを例えば次から次へと作るように駆動される。赤でフィルタされた映像 は赤のセクター９５０が光の経路中にあるときに同時に転送される。従って異な る色が人間の目の視覚の持続よりも早く切換えられる限り、目はそれらをまとめ て平均化し、フルカラーの光景を見る。 僅かに２〜３の実施例のみが詳細に上記に記述されたが、この分野において通 常の知識を有する者であればここでの教示から離れることなく、多くの変形が好 ましい実施例において可能であることを 間違いなく理解するであろう。 そのような全ての変更は以下のクレーム内に含まれる。 例えば、如何なる方向偏向装置もＤＭＤに代えて使用可能である。汎用のマイ クロミラー装置は透明であり、光線が通過するように光線に対して９０°で「し まい込んで（ｓｔｏｗｅｄ）」、且つ反射位置に移動してオフとなって、光線の 選択したピクセルを散乱する薄いミラーを有している。カラー変更装置は二色性 のデバイスであってもよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 選択的に光を補正するエレメントを有するとともに光線の経路に位置する光 形状変更装置であって、 複数のエレメントを有し、各エレメントは影像の部分の形を定めるとともに各 エレメントは所望の照明対象物に光を通す第１の状態と所望の照明対象物から離 れる方向に光を反射する第２の状態との間で別々に制御可能である第１の選択的 な光反射装置と、 前記選択的な光反射装置が所定の形状の光を前記所望の照明対象物に通すよう に所望の形状を得るとともに該形状を前記第１の選択的な光反射装置用の制御信 号に変換するコントローラと、 を含む光形状変更装置。 2. 強度が調節された光景をステージの上に投影する方法であって、 変調ファクターを決定し、 前記ファクターをデューティサイクルに変換し、同デューティサイクルの各部 分が人間の目の視覚の持続よりも短くなっており、 光景をステージに投影する動作と、視覚の持続が光景に衝突する全ての光を平 均化するように前記デューティサイクルによって定められる交替時間に前記光景 よりも少ない何らかの他の影像をステージに投影する動作とを交互に行う投影方 法。 3. 光形状変更装置であって、 複数の選択式方向反射装置であって、各装置は印加される制御信号に応じて選 択的に第１の方向または第２の方向に光を伝えるものであり、 複数の選択式方向反射装置と光学的に直列であって、第１の方向 に光を伝えている装置からの光を受けて、この光を前記装置からステージに伝え る投影光学機器とを含む光形状変更装置。 4. 請求項３に記載の装置において、前記方向反射装置がデジタル式のマイクロ ミラーである光形状変更装置。 5. 請求項３に記載の装置において、第１の方向に向かう前記装置からの光がス テージに結合されるとともに、第２の方向に向かう前記装置からの光がステージ に結合されないように、前記投影光学機器が配置されている光形状変更装置。 6. 請求項５に記載の装置であって、方向反射装置を制御する内容を含む影像を 記憶する、影像メモリをさらに含む、装置。 7. ミラーゴーボーであって、 光源と、 位置を変更すべく電気的に制御される電気的に制御可能な複数のミラーであっ て、該ミラーは、前記電気的に制御可能なミラーと光学的に直列である、ミラー と、 特定の型板に応じて位置を変更すべくミラーを制御することにより、前記所定 の型板に応じて光の形を変化させる制御システムとを含むミラーゴーボー。 8. 請求項７に記載のミラーゴーボーにおいて、前記型板がステージ上の演技者 の形状であるミラーゴーボー。 9. 投影される通過光の形状を変更する光投影装置であって、 入力影像を受け取り同入力影像に何らかの変更を加えるタイプの影像処理ソフ トウェアを動作させるプロセッサエレメントであって、同プロセッサエレメント は、ある影像に基づいて作動するとともに前記影像処理ソフトウェアを用いて前 記影像を変更し、前記プロセッサは変更された影像を示す出力信号を生成するプ ロセッサエレメ ントと、 前記プロセッサエレメントに接続されるとともに前記出力信号に応答するデジ タル式光変更装置であって、同デジタル式光変更装置は、光を伝える前記変更さ れた影像に基づく領域を生成するデジタル式光変更装置とを含む光投影装置。 10． 請求項９に記載の装置において、前記デジタル式光変更装置が複数の個別 のエレメントを含み、同エレメントの各々が最終的な光景の一部を制御する光投 影装置。 11． 請求項９に記載の装置において、前記光変更装置が、第１の位置と第２の 位置との間で選択的に切り替え可能なミラーである光投影装置。 12． ソフトウェアに基づくシステムを用いてゴーボーの形状を定めることによ り同ゴーボーの形状の影像を示すコンピュータファイルを設け、 同ファイルを使用して光の影像をステージ上に投影するようにしたゴーボーの 操作方法。 13． 前記定められたゴーボーの形状がステンシルであり、前記影像が同ステン シル形状の内部にある光である請求項１２に記載のゴーボーの操作方法。 14． 前記定められた形状の相補形状が前記影像を投影するために用いられる請 求項１２に記載のゴーボーの操作方法。 15． 前記ゴーボーの形状を定めるにあたり、表示中のゴーボーの形状を変更す るために前記影像に影像処理操作を実行し、前記形状はその影像処理操作が行わ れる度に変更されるようにした請求項１２に記載のゴーボーの操作方法。 16． 前記影像処理操作がエッジ効果処理と、影像形状処理と、デ ューティサイクル処理操作のうちのいずれか１つである請求項１５に記載したゴ ーボーの操作方法。 17． 影像処理が施された様々な影像を表示すべき時間断片を規定し、前記規定 された時間において前記影像処理ソフトウェアの増分変化を表示することを更に 含む請求項１５に記載したゴーボーの操作方法。 18． ソフトウェア内で前記影像を変更し、前記変更された影像が変更されるに 従ってその変更された影像を表示することをさらに含む請求項１２に記載のゴー ボーの操作方法。 19． 前記コンピュータファイルの使用が、光をステージに伝えるべくリフレク タを第１の位置に移動させるように指令を出し、ステージから離れる方向へ光を 反射すべくリフレクタを第２の位置に移動させるように指令を出すことを含む請 求項１２に記載のゴーボーの操作方法。 20． 前記影像処理操作が、前記定められた形状の回転を含む請求項１２に記載 のゴーボーの操作方法。 21． 前記影像処理操作が、前記定められた形状を第１の形状から第２の形状へ のモーフィングを含む請求項１２に記載のゴーボーの操作方法。 22． 前記影像処理操作が、前記影像の別の部分とは異なるグレースケール値を 有する前記影像のエッヂを形成することを含む請求項１２に記載のゴーボーの操 作方法。 23． 前記影像処理操作が、前記定められた形状の色を修正することを含む請求 項１２に記載のゴーボーの操作方法。 24． 前記影像処理操作が、前記定められた形状に対してストロボをオンオフし てその強度を変更することを含む請求項１２に記載の ゴーボーの操作方法。 25． 前記ゴーボーの形状を定めるにあたり、 ステージ上の演技者の形状を監視し、 ステージ上の演技者の形状に近似した影像を形成するとともに、 前記コンピュータファイルの使用にあたり、 ステージ上に投影されるスポットの形を作るために前記影像を使用してステー ジ上の演技者の形状に近似したスポットが形成される請求項１２に記載のゴーボ ーの操作方法。 26． 光変更装置であって、 エレメントの各々が第１の方向に光を反射する第１の状態と第２の方向に光を 反射する第２の状態との間で電気的に制御可能である複数のエレメントを含むデ ジタル式光反射装置と、 前記デジタル式光反射装置に隣接するように結合されるとともに、前記第１の 方向に反射される前記光を受光する位置にあり、光をステージに向かい結合させ る投影光学機器と、 デジタル式の影像表現を内部に記憶するメモリエレメントであって、前記デジ タル式光反射装置のエレメントの反射状態が同メモリエレメント内の影像表現に 適合すべく制御されるように前記デジタル式光反射装置に接続されているメモリ エレメントとを含む光変更装置。 27． 請求項２６に記載の装置であって、デジタル式光反射装置のエレメントが 列状に配置されており、メモリエレメント内の前記デジタル式の影像表現が前記 影像を形成する複数のビットの各々のオン／オフ状態を示す表現を含み、前記ビ ットは前記デジタル式光反射装置に衝突する光の形状を変更すべく前記列状のエ レメントにマッピングされる光変更装置。 28． ステージ照明装置におけるステージに伝送される光線の形状を変更する方 法であって、 反射方向を変更すべく制御可能な複数のリフレクタを設け、 前記リフレクタの幾つかがステージへの光の伝送を許容するとともに、前記リ フレクタのうちの他のリフレクタが光をステージから離れるように反射するよう に前記リフレクタを制御し、これによりステージに向けて反射される光線の形状 を作る方法。 29． 前記リフレクタの制御にあたり、ステージから離れる第１の方向に光を反 射すべく前記リフレクタの幾つかを制御し、ステージに向かう第２の方向に光を 反射すべく前記リフレクタのうちの他のものを制御するようにした請求項２８に 記載の光線形状の変更方法。 30． 前記リフレクタの制御にあたり、影像を示すデジタル式のファイルを形成 し、前記リフレクタの状態を制御すべく前記デジタル式ファイルの値を前記リフ レクタにマッピングする請求項２８に記載の光線形状の変更方法。 31． 影像処理用ソフトウェアを用いて前記影像に影像処理を施す請求項３０に 記載の光線形状の変更方法。 32． 影像を表すデジタル表現のファイルを取得し、 前記デジタル表現のファイルを、同ファイルの内容に基いてデジタル式投影ゲ ートを駆動する表示コントローラに結合し、 前記デジタル式投影ゲートを使用して通過する光の状態を変更し、 前記デジタル表現ファイルが前記デジタル式投影ゲートに結合される間に所定 の方法で前記ファイルの内容を変更し、これにより前記デジタル式投影ゲートの 光の通過特性を変更する光線変更方法。 33． 前記ファイルの内容を変更するにあたり影像処理ソフトウェアを用いて前 記影像の内容に影像処理を施す請求項３２に記載の光 線変更方法。 34． 前記ファイル内容の変更にあたり第１の影像を示す表現から第２の影像を 示す表現へのモーフィングを行う請求項３３に記載の光線変更方法。 35． 前記ファイル内容の変更にあたり影像を回転させる請求項３３に記載の光 線変更方法。 36． 光線を生成するライティングエレメントと、 印加される制御信号に基づいて光線を変更するエレメントを含むとともに前記 制御信号は１つの形状を示す光変更装置と、 前記制御信号を形成するとともに前記制御信号を前記光変更装置に接続するプ ロセッサとを含んでなり、 前記制御信号は時間とともに変化し、前記光変更装置は前記制御信号の変化に 応答して前記影像の形状を変更し、前記プロセッサは、前記形状を第１の形状と 第２の形状との間でモーフィングすべく作動することにより、前記第１の形状と 前記第２の形状との間でモーフィングされる出力光線を生成するステージ照明装 置を含むステージライティング装置。 37． 請求項３６に記載の装置であって、前記プロセッサが、時間の間隔を規定 するとともに前記第１の形状と前記第２の形状との間の複数の中間形状を形成し 、前記時間の間隔と同期する時点において前記中間形状を生成する時間断片化エ レメントを含む請求項３６に記載のステージライティング装置。 38． ステージライティング装置の光線を形作る方法であって、 第１の形状の光線を形成し、 モーフィングの対象として第２の形状を定め、 前記光線の形状を第１の形状から第２の形状へとモーフィングす る光線を形作る方法。 39． 前記光線の形状が、モーフィングの開始時間とモーフィングの終了時間と の間で定義された複数の時間断片における前記第１の形状と前記第２の形状との 間の複数の中間形状を経て、前記第１の形状から前記第２の形状へと変更される 請求項３８に記載の光線を形作る方法。 40． 前記第１の形状の光線を形成し及び前記光線の形状をモーフィングするに あたり、選択的に変更可能な反射装置の列に前記光線を通して前記列の幾つかの エレメントが前記光線の諸部分を選択的に反射することを含む請求項３８に記載 の光線を形作る方法。 41． 光線修正エレメントの列であって光線の経路に位置して制御信号に応じて 制御可能であり且つ前記制御信号の変化に応答して変化する列を含む形状制御可 能な光線変更装置と、 前記形状制御可能な光線変更装置に前記制御信号として印加され、その値が前 記光線を形作るように適用される影像形状を示すデジタル表現を記憶するメモリ と、 ある影像の前記デジタル表現の何らかの特徴を変更すべく使用可能なタイプの 影像処理ソフトウェアを含み、前記デジタル表現を修正するとともに前記制御信 号を示す前記メモリに信号を連続的に供給するプロセッサとを含むステージライ ティング装置。 42． 前記影像処理ソフトウェアが、前記影像を第２の影像へとモーフィングす る操作を含む請求項４１に記載のステージライティング装置。 43． 請求項41に記載の装置であって、前記影像処理ソフトウェアが前記影像を 回転させる、装置。 44． 前記影像処理ソフトウェアが、前記影像の位置を移動させる 請求項４１に記載のステージライティング装置。 45． 前記影像処理ソフトウェアが、前記影像のエッヂの特徴を補正する請求項 ４１に記載のステージライティング装置。 46．前記光線変更装置が、前記制御信号に基づいて光の方向を変更するエレメン トの列を含む請求項４１に記載のステージライティング装置。 47． 前記エレメントの列が、デジタル式マイクロミラー装置である請求項４６ に記載のステージライティング装置。 48． 前記光線変更装置が、電気的な制御信号に応答して同制御信号の内容に応 じて光を異なる方向に反射する請求項４１に記載のステージライティング装置。 49． 表示されるべき光の形状を画定し、 １よりも少なく且つ人間の目の視覚の持続よりも大きな周波数を有するデュー ティサイクルをもってある部分を表示することにより表示されるべき光線形状の 同部分を調節する、 デューティサイクルの変調を利用してステージライティング装置におけるゴー ボー効果を形成する方法。 50． 前記デューティサイクルが、６０Ｈｚよりも大きい請求項４９に記載のゴ ーボー効果形成方法。 51． 所望の効果が調光効果であり、前記光線形状はステージに投影された後ス テージに投影されなくなり、投影時間と投影中止時間との比が前記デューティサ イクルを規定する請求項４９に記載のゴーボー効果形成方法。 52． 前記効果がエッヂのグレー化であり、前記表示される部分は前記デューテ ィサイクルにおいて表示される前記形状のエッヂ部分であるとともに、前記形状 の他の部分は概ね連続的に表示される請 求項４９に記載のゴーボー効果形成方法。 53． 強度が可変の影像をステージ上に表示する装置であって、 光線修正エレメントのアレイを含み、前記アレイは光線の経路に位置するとと もに制御信号に応じて制御可能であり、且つ前記制御信号の変化に応答して変化 する形状制御可能な光線変更装置と、 ある影像のデジタル表現を記憶するメモリであって、前記デジタル表現は、前 記制御信号として前記形状制御可能な光線変更装置に印加され、前記表現は、前 記光線を形作るべく適用されるべき影像形状を示す、メモリと、 表示されるべき形状および同形状の所望の強度を規定するデータの入力を含み 、所定の閾値よりも低い強度値に応答してデューティサイクル信号を生成するプ ロセッサとを含み、 前記デューティサイクル信号は、視覚の持続よりも速いデューティサイクルで 前記光変更装置の選択的なマスキング操作のために使用され、同マスキング操作 は如何なる光をもディスプレーに投影されるのを防止して調光機能を果たす装置 。 54． 複数の選択式方向反射装置であって、同装置の各々が印加される制御信号 に応じて第１の方向または第２の方向に選択的に光を通す、選択式方向反射装置 と、 前記複数の選択式方向反射装置と光学的に直列であるとともに、第１の方向に 光を通している選択式方向反射装置からの光を受光して同装置からの前記光をス テージに通す投影光学素子と、 前記制御信号を生成するとともに、ストロボ効果を提供するデューティサイク ル操作を形成するプロセッサとを含むストロボゴーボー。 55． ステージ照明用スポットライト装置であって、 ステージ上の演技者の形状を判定して同形状を示すデジタル表現を生成する第 １のエレメントと、 前記デジタル表現を記憶するメモリと、 光線の経路に位置し前記メモリ内の前記デジタル表現の内容と概ね適合するよ うに前記光線の形状を変更する光形状変更装置とを含むステージ照明用スポット ライト装置。 56． 前記第１のエレメントが影像獲得カメラを含む請求項５５に記載のスポッ トライト装置。 57． 前記光形状変更装置が複数の可動ミラーを含んでおり、同可動ミラーがス テージから離れる方向に光を通す第１の位置およびステージに光を通す第２の位 置へと制御される請求項５６に記載のスポットライト装置。 58． 前記第１のエレメントが、カメラと同カメラの出力をデジタル化するデジ タル化エレメントとを含む請求項５５に記載のスポットライト装置。 59． 前記第１のエレメントが、ステージの影像に関する関連付けを行って前記 影像における演技者の形状を判定するとともに、前記演技者の形状を同形状を示 すデジタル表現に変換して、同デジタル表現を前記メモリの中に記憶する影像相 関プロセッサを含む請求項５５に記載のスポットライト装置。 60． 前記メモリが、ビデオＲＡＭである請求項５９に記載のスポットライト装 置。 61． 請求項５９に記載の装置であって、前記演技者の位置を追跡する追跡エレ メントをさらに含み、同追跡エレメントによって追跡された前記演技者の位置に 追従するために移動する可動ライトをさらに含むスポットライト装置。 62． 前記第１のエレメントがカメラをさらに含み、該カメラが前記可動ライト と共通の回転軸線を有する請求項６１に記載のスポットライト装置。 63． 演技者を含むステージの一部の影像を得て、 前記影像を処理して該影像中の演技者の形状を判定し、 前記形状のデジタル表現を形成し、 演技者の形状を有する光線を形成すべく前記デジタル表現を使用することによ り演技者の形状の光を投影する、 ステージ上の演技者をライティングする方法。 64． 前記影像の処理にあたり、前記影像に関して演技者の形状を関連付ける請 求項６３に記載の演技者をライティングする方法。 65． 前記デジタル表現の使用にあたり、ステージから離れる方向に光を選択的 に反射する請求項６３に記載の演技者をライティングする方法。 66． 光線投影装置の視野内にあるステージ上の演技者の形状を示す情報を得て 、 前記情報を調整して前記演技者の形状の輪郭を僅かに縮小することにより補正 情報を形成し、 前記補正情報を使用して投影中の光の形状を変更することにより前記演技者の 形状を有する光線を投影する、 ステージ演技者を照明する方法。 67． 請求項６６に記載の方法であって、前記補正情報を使用して光の形状を変 更するにあたり、 印加される信号に応答して移動することのできる可動ミラーのアレイを設け、 前記可動ミラーのアレイにマッピングされるべき信号アレイとな るように前記補正情報を形成すべく同情報を処理してなり、 前記マイクロミラーは、前記信号アレイに応答して該信号アレイの状態を制御 することにより、印加される信号の状態に応じてステージに向かう方向およびス テージから離れる方向に選択的に光を反射する、 ステージ演技者を照明する方法。 68． 前記演技者の形状を示す情報を得るにあたり、 ある光景の影像を得て、前記光景を処理して該光景内の演技者の形状を規定し 、 前記形状を同形状を示すデジタル情報に変換する請求項６６に記載のステージ 演技者を照明する方法。 69． ステージ上の演技者を含むステージの影像を分析して、ステージ上の演技 者の形状を規定し、 前記形状と適合するように、ステージ上に投影される光の形状を調整すること を特徴とする影のないスポットライトを形成する方法。 70． 前記ステージ上に投影される光を調整するにあたり、前記規定された演技 者の形状との適合を行う請求項６９に記載の影のないスポットライトを形成する 方法。 71． 光の形状を調整する前に、前記演技者の形状を僅かに縮小する請求項６９ に記載の影のないスポットライトを形成する方法。 72． 投影されるべきカラー影像を形成する方法であって、 前記影像のカラーの成分、複数の前記カラーの成分が協働して所定の時間にお ける影像のフレームを形成する、を示す影像源を形成し、 ステージに向かう方向およびステージから離れる方向に選択的に光を反射すべ く選択式光反射装置を制御し、 前記カラー成分の各々を示す光景を生成する前記光反射装置と同調するととも に特定の色の光を供給する光フィルタリング装置を制御してなり、前記光景が全 体で平均的なものとして知覚されるように、前記各フレームに対する前記カラー 成分はすべて、人間の目の視覚の持続よりも短い時間だけ発生する、方法。 73． 反射ゴーボーであって、 複数の所望のゴーボー形状を内部に含むとともに、前記ゴーボー形状のいずれ か１つを選択して、該選択された形状を示す制御信号を生成する制御システムと 、 光線経路に配置された制御可能なミラー装置のアレイであって、該制御可能な ミラー装置アレイは、アレイ状に配置された複数のミラーを含み、前記複数のミ ラーの各々が光線からの光がステージから離れる方向に通される第１の位置と、 光線からの光がステージに向かう方向に通される第２の位置との間で選択的に制 御可能であり、前記位置の少なくとも一方は光を反射する位置であり、前記アレ イの選択されたエレメントが光をステージに向かう方向に通すことができ、前記 選択されたエレメントがゴーボー形状を形成するように、前記ミラーが前記制御 信号に応じて制御されるミラー装置アレイと、を含む反射ゴーボー。 74． 前記ゴーボー形状が２つの連結されていない幾何学的形状を含み、一方の 形状が他方の形状の内部にある請求項７３に記載のゴーボー。 75． 前記各ミラー装置が、２つの反射位置を含み、第１の反射位置はステージ に向かう方向に光を反射し、第２の反射位置はステージから離れる方向に光を反 射する請求項７３に記載のゴーボー。 76．前記第２の反射位置に位置するヒートシンクをさらに含み、ス テージから離れる方向に反射される前記光が前記ヒートシンクに向かって反射さ れるようになっている請求項７３に記載のゴーボー。 77． 請求項７４に記載のゴーボー装置であって、前記コントローラが、前記ゴ ーボー形状を投影するために用いられる信号の何らかの特性を変更すべく作動す る影像プロセッサを含み、前記信号が、補正時にゴーボー形状の特徴をも変更す る装置。 78． 熱制御式ゴーボー装置であって、 光投影機と、 該光投影機の経路中に配置されるとともに特定の形状の光のみの通過を許容す るゴーボー装置と、 前記ゴーボー装置によって通過を許可されない光を受光するヒートシンク装置 と、 を含む熱制御式ゴーボー装置。 79． 請求項７８に記載の装置であって、 前記ゴーボー装置が選択的に移動可能なミラーアレイを含み、 前記ヒートシンク装置はある経路にヒートシンクを含み、前記経路において前 記ミラーが望まれていない光を前記ヒートシンクに反射可能である装置。 80． 選択的に光を修正する複数のエレメントを有する光形状変更装置であって 、 ある経路に沿って投影される光線を生成する光線生成エレメントと、 列状に配置された複数のエレメントを有するデジタル式のマイクロミラー装置 であって、各エレメントは１つの影像の一部を規定するとともに所望の照明対象 物に向かう方向に光を反射する第１の状態と、前記所望の照明対象物から離れる 方向に光を反射する第２の 状態との間で別々に制御可能である、マイクロミラー装置と、 複数の方向反射装置および光線と光学的に直列であり、第１の方向に光を通し ている装置からの光を受光して、該光を前記装置から前記所望の対象物に向けて 通す投影光学素子と、 光線に対する所望の形状を得るコントローラと、 前記所望の形状のデジタル影像表現を内部に記憶するメモリエレメントであっ て、前記メモリエレメントは前記デジタル式マイクロミラー装置を制御すべく接 続されており、前記デジタル式マイクロミラー装置のエレメントの反射状態が前 記メモリエレメント内の前記デジタル影像表現に適合すべく制御されるようにな っている、メモリエレメントと、 を含む光形状変更装置。