JP2002543455A - 機械的に振動する投写型ディスプレイ - Google Patents
機械的に振動する投写型ディスプレイInfo
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Abstract
Description
含む投写型ディスプレイ(projection display)に関する。
)人工物(speckle artifacts)の影響を受ける。スペックルは、平面波がそれ
自身と干渉してその強度が変調したランダムな空間的な干渉縞である。スペック
ルは、ディスプレイ上に点在する非常に微細な粒子のように見えるかもしれない
。その効果は一般に静的であって、もし観測者とディスプレイとが動かないなら
ば、その効果は目に見えるものである。
しかしながら、高利得の光学器械を備えた白熱光源も、光源の部分的なコヒーレ
ンスを生み出す光学的拡大のために、スペックル効果を生み出す可能性がある。
れていない。スペックルは、部分的なコヒーレンスを生み出すこの種の高利得な
光学器械を避けることによって、非コヒーレントな光源において避けることがで
きる。
CD)プレーヤーあるいはCD−ROMにおいて処理される。スペックルはデジ
タルデータの再生を妨害するので、固体レーザを駆動する電流源は非常に高い周
波数で変調される。このことは、変調によって光の周波数を広げるという効果が
ある。これによってスペックルは技術的に消去されないけれども、スペックルは
データ検出器にそれが見えなくなるのに十分に高い周波数の辺りで動かされる。
この技術は白熱光源には機能しない。なぜなら、十分に高い周波数で出力光を変
調することができないからである。
も苦しむ場合がある。ピクセレーションとは、イメージを形成するピクセルを作
り上げる「正方形(squares)」が目に見えるところということである。ピクセ
レーションの影響を受けたディスプレイ上に現れるラインは、追加的なエッジを
持つ濃淡むらと見えるギザギザ効果(jagged effects)を示す。
処理する改善された方法が継続的に必要とされている。
源に付随する光学器械(optics)とを備えた投写型ディスプレイを提供する。ま
た、前記ディスプレイの少なくとも一部分を振動させるための装置が適用される
。
ビデオ入力信号を受信するように接続されたライトバルブ(light valve)を備
える。ライトバルブ12は、投影レンズ14によって投影される被変調出力光を
作り出す。投影光学器械(projection optics)は、投影スクリーン26上に出
力光を反射する、折り畳み式ミラー(folding mirror)16と投影ミラー24も
備えてよい。
ションを克服するために機械的に振動させられてよい。ディスプレイの少なくと
も一部分を揺れ動かすことによって、ディスプレイ上のスペックルをユーザには
見えないくらい十分に高い周波数で動かす、ぼかし効果(smearing effect)が
実現できる。同様に、同じ揺動(perturbation)によってピクセルの境界をぼか
すことができ、あるいはピクセレーションを除去若しくは減少させることができ
る。
、それは比較的小さな質量を有し、従って容易により多く振動させられるからで
ある。折り畳み式ミラー16はそのそれぞれのコーナに圧電アクチュエータ18
が取り付けられてよい。これらのアクチュエータは、適切な駆動信号に応答して
望ましい周波数でミラーを振動させる。有利には、その振動はスペックル及び/
またはピクセレーションを除去するために比較的高い周波数にある。超音波周波
数(すなわち約20,000ヘルツ)が有利である。というのは、そうした周波
数は人間が検知できない音波であるからである。
つ振幅で駆動させられてよい。このように、比較的制限された範囲の動きが適切
である。アクチュエータ18を位相を順にシフトさせて駆動させることによって
、折り畳み式ミラー16といったディスプレイの一部分は、例えば図2に示され
たように円形のシヌソイド運動式(circular sinusoidal fashion)に、折り畳
み式ミラー16に垂直な面を「揺り動かす(wobbles)」。図2において、折り
畳み式ミラー16の表面の垂線は「N」で示されており、その垂線が揺動の際に
たどる経路は「揺動円錐(wobble cone)」でラベル付けされた円錐で示されて
いる。
は直線的な振動がスペックルの処理には効果的であるかもしれない。しかしなが
ら、往復運動は通常2次元的なピクセレーションを全体的には取り除けない。も
っぱら平面内で生じる2次元的振動も効果的かもしれない。さらに、上記反復的
なシヌソイド運動よりも複雑な振動が一部の場合には有利かも知れない。例えば
、実施態様によっては、より不規則でより反復的でない運動を生み出すランダム
な揺動がコーナに適用されてよい。さらに、卵形若しくは楕円形のシヌソイド運
動も使用されてよい。
動信号1−4は、それぞれ一つの異なったアクチュエータ18に印加される。本
発明のある一つの実施態様によれば、駆動信号は図2にあるような円形の揺れ(
circular wobble)を生み出すよう位相がシフトされてよい。波形は図示された
実施態様ではデジタル信号によって表現されているが、それらの波形はアナログ
波形を含む他の波形であってよい。一般に、ディスプレイの揺れ動かされる部分
の自然な機械的応答時間によって結果として生じる運動がフィルタできる。
程度に影響を与える。すなわち、ピクセルで作り上げられたディスプレイを揺ら
すと実際のピクセル端部はぼかし去られ、ピクセレーション効果が除かれてしま
う傾向がある。隣接するピクセルは連続的なラインを形成でき、ピクセル境界の
人工物(artifacts)は実施態様によっては検出可能でないかもしれない。この
ような場合、ラインは照明の変わり目においてのみ見られるだけである。
て示された程度まで揺り動かされると、最小の外見上明白なピクセル境界「最小
「min」」は、実際のピクセル境界「実際のピクセルの大きさ(actual pixel
extent)」より小さくなる。最大の外見上明白なピクセル境界「最大(max
)」は、実際のピクセルの大きさより大きくなる。実際のピクセルの大きさと最
大・最小の外見上明白なピクセル境界との間の変位は、揺れ動かす振幅によって
決定される。このようにして、ピクセル境界は、それらが外見上よりはっきりし
なくなるまでぼかされるように動きまわされる。
トが、そのスポットが滑らかで規則的な方法で動き回り、そして干渉縞が形成及
び破壊される際に、円または円弧を形成する場合がある。目に見える人工物が、
イメージ内においてかすかに着色した円や円弧として現れる。駆動機能に若干の
乱雑さを与えることによって、揺れ(wobble)はより複雑にできる。正確な同じ
揺動運動の繰返しの間の間隔が長くなるほど、ユーザは上で説明したような繰り
返し発生する消去効果により気づかなくなる。
動運動を与える前に十分に長い期間を含ませることによってより見えなくする消
去効果が十分に拡大する可能性がある。しかしながら、望むなら、カオス・アト
ラクタ(chaotic attractor)で達成されるような比較的ランダムな駆動が利用
されてよい。このような駆動は1993年8月発行のサイエンティフィック・ア
メリカン誌の120−123ページに掲載された「カオス同期回路(Circuits T
hat Get Chaos in Sync)」に説明されている。一般に、(円錐のような)揺動
面(wobble surface)の角度をランダムに変化させることによって、比較的ラン
ダムな揺動によって、ダークスポットやかすかに認識可能な円または円弧を生成
することなく人工物を取り除くことが可能である。
きる。すなわち、円形揺動が説明がされてきたが、楕円揺動あるいは、楕円及び
直線の混合揺動が実施態様によっては利用できる。
であれば数々の変更や修正を考えつくことができよう。請求の範囲は、本発明の
技術的範囲内にあるそうした全ての変更や修正をカバーすることが意図されてい
る。
Claims (20)
- 【請求項1】 投射光源と、 前記投射光源に付随する光学器械と、 当該ディスプレイの少なくとも一部分を機械的に振動させるように構成された
振動装置と、 を備えていることを特徴とする投写型ディスプレイ。 - 【請求項2】 前記投射光源は、レーザ照明を使用するライトバルブである
ことを特徴とする請求項1に記載の投写型ディスプレイ。 - 【請求項3】 前記投射光源は、非レーザ照明を使用するライトバルブであ
ることを特徴とする請求項1に記載の投写型ディスプレイ。 - 【請求項4】 前記光学器械は、折り畳み式ミラーと投影ミラーとを含み、
前記振動装置は、前記折り畳み式ミラーに結合していることを特徴とする請求項
1に記載の投写型ディスプレイ。 - 【請求項5】 前記振動装置は、圧電アクチュエータを含むことを特徴とす
る請求項1に記載の投写型ディスプレイ。 - 【請求項6】 前記振動装置は、当該ディスプレイの少なくとも一部分を或
る揺動パターンで機械的に振動させるように構成されていることを特徴とする請
求項1に記載の投写型ディスプレイ。 - 【請求項7】 前記揺動パターンは平面的でないことを特徴とする請求項6
に記載の投写型ディスプレイ。 - 【請求項8】 前記揺動パターンはランダムであることを特徴とする請求項
7に記載の投写型ディスプレイ。 - 【請求項9】 前記振動装置は、当該ディスプレイの少なくとも一部分をス
ペックル人工物を減少させるのに十分な周波数で振動させることを特徴とする請
求項1に記載の投写型ディスプレイ。 - 【請求項10】 前記振動装置は、当該ディスプレイの少なくとも一部分を
超音波周波数で振動させることを特徴とする請求項9に記載の投写型ディスプレ
イ。 - 【請求項11】 前記振動装置は、ピクセレーションを減少させるように構
成されていることを特徴とする請求項1に記載の投写型ディスプレイ。 - 【請求項12】 前記振動装置は、当該ディスプレイの少なくとも一部分を
スペックル人工物を減少させるのに十分な周波数で振動させることを特徴とする
請求項11に記載の投写型ディスプレイ。 - 【請求項13】 投写型ディスプレイを使用して或る一つの表面上にイメー
ジを投影し、 その際に前記投写型ディスプレイの少なくとも一部分を機械的に振動させるこ
とを特徴とするイメージ投影方法。 - 【請求項14】 振動させる際には、2次元より高い次元で振動させること
を特徴とする請求項13に記載のイメージ投影方法。 - 【請求項15】 振動させる際には、スペックルを減少させるように前記デ
ィスプレイを振動させることを特徴とする請求項13に記載のイメージ投影方法
。 - 【請求項16】 振動させる際には、ピクセレーションを減少させるように
前記ディスプレイを振動させることを特徴とする請求項15に記載のイメージ投
影方法。 - 【請求項17】 振動させる際には、前記ディスプレイの少なくとも一部分
を超音波周波数で振動させることを特徴とする請求項13に記載のイメージ投影
方法。 - 【請求項18】 振動させる際には、前記ディスプレイの少なくとも一部分
を或る揺動パターンで振動させることを特徴とする請求項13に記載のイメージ
投影方法。 - 【請求項19】 振動させる際には、前記ディスプレイの少なくとも一部分
をランダムなパターンで振動させることを特徴とする請求項13に記載のイメー
ジ投影方法。 - 【請求項20】 振動させる際には、前記ディスプレイの前記部分に対する
垂線が円錐面を描くように該部分を振動させることを特徴とする請求項13に記
載のイメージ投影方法。
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