JP2003527006A - 画像をスーパインポーズする方法および装置 - Google Patents

画像をスーパインポーズする方法および装置

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マイケル エイ. ギボン、
スティーブン リード、
サミュエル ズィー. ツォウ、
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アイマックス コーポレイション
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Abstract

(57)【要約】 本発明の一つの実施の形態では、単一の空間光変調器を使用してスーパインポーズ用の2つの副画像を生成する。第1の副画像を第1の位置のSLMで投射し、同じフレーム中に、第2の位置の同じSLMを用いて第2の副画像を投射する。別の実施の形態では、時間的なスーパインポーズの原理および最小限の低解像度SLMを有する電子投射装置を使用して、高解像度の立体画像を生成する。本発明は各々の眼への偏位した画像サブフィールドを交互に投射し、次いでそれが人間の視覚系によって単一の一体化された高解像度の画像に組み合わされる。人間の視覚系は同様に左右の眼の別個の画像を単一の3D画像に一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の属する技術分野 本発明の分野は、一般的に画像投射であり、特に電子画像投射である。
【0002】 発明の背景 フィールディング(Fielding)の米国特許第5,386,253号の
全体を参照によって組み込むが、これは、一つまたはそれ以上の空間光変調器(
SLM)を利用する具体的な投射装置を論じている。フィールディングの特許に
は次のように示されている。
【0003】 空間光変調器は、制御信号(通常は電気信号)によって各々制御可能であって
制御信号に従って光を制御可能に反射または透過させる光変調素子あるいは「ラ
イトバルブ」の配列を備えた、いわゆる「アクティブマトリクス」デバイスを含
む。液晶配列はアクティブマトリクスデバイスの一例であり、他の例としてテキ
サス・インスツルメント社によって開発された変形可能なミラーデバイス(DM
D)がある・・・ フィールディング特許第1欄13〜21行を参照されたい。いうまでもなく、
さらに他の型の光「エンジン」または光源、およびプロジェクタも存在し、ここ
で記載する発明に関連して様々なそうしたものを使用することができる。
【0004】 使用するプロジェクタの型に関わらず、視聴者はしばしば、解像度が高く、不
快なアーチファクトの少ない画像を見ることを希望する。特に高解像度および画
像品質により、投射される画像の迫真性に関する視聴者の疑念は低減される。そ
のような品質は実際のところしばしば、今日の視聴者の間で動画像を見る体験が
全体的に成功していることの重要な要素になっている。
【0005】 高解像度の画像を視聴者に提供することは、ソフトウェアの作成の点から、か
つ高解像度画像を表示するために必要なハードウェアの点から、途方もなく高価
になり得る。例えば本願の譲受人であるアイマックス・コーポレーション(Im
ax Corporation)は、特殊なカメラおよびプロジェクタだけでな
く、70ミリ15パーフォレーションのフィルムをも利用して投射される画像の
解像度および品質を向上させている。
【0006】 現場によっては、コンピュータ生成グラフィックスまたは電子カメラでキャプ
チャされる素材など、フィルムベースでない高解像度の動画像を表示できること
が望ましい。従来の電子プロジェクタ(および特にSLMを利用したもの)を使
用して、これらの種類の高解像度画像を表示することは、ソース材料の高解像度
に匹敵する充分な高解像度の必要な空間光変調器(SLM)を作成することが技
術的または経済的に不可能であるので、特に困難である。そのうえ、そのような
電子プロジェクタはしばしば、大型のフォーマットのフィルムが提供する画像の
ダイナミックレンジおよび全体的輝度を再現することができない。
【0007】 所望の解像度を達成する一つの解決策として、従来の電子投射装置は「タイリ
ング」技術を採用している。タイリングは、相互に隣接して表示される副画像の
複数投射ディスプレーを用いて複合画像を構成することである。複数投射ディス
プレーの使用によって、従来の単一の投射ディスプレーで得られるより高い解像
度を可能になる。副画像は単一のプロジェクタ内部で合成することができ、ある
いは複数のプロジェクタを使用する場合、副画像はスクリーン上で合成される。
例えば、2つのプロジェクタを使用する場合、一つのプロジェクタは第1の副画
像を投射する。第2のプロジェクタは第2の副画像をスクリーン上に投射する。
第1および第2のプロジェクタは、第1および第2の副画像がスクリーン上で相
互に隣接して投射されるように配置される。
【0008】 プロジェクタを厳密に整列させることは難しく、したがって第1および第2の
副画像間に望ましくない継ぎ目が視聴者にしばしば明らかになる。複合画像の外
見および連続性を改善するために、第1および第2プロジェクタは従来、第1の
画像が第2の画像にわずかに重なるように配置される。しかし、同様にシーンに
よっては重なり領域の画像の相加強度は視聴者の目をひくかもしれないので、副
画像を単に重ねるだけでは不十分である。これらの領域の輝度を低下する一般的
な方法では、継ぎ目領域の画像を幾何学的かつ測光的に慎重に一致させる必要が
ある。
【0009】 別の方法は、2つまたはそれ以上のSLMを例えば2分の1画素だけ偏位させ
ることによって、2つまたはそれ以上の副画像を結合あるいはスーパインポーズ
することである。この方法では、副画像が同時に表示され、一つの空間光変調器
の画素が別のSLMの画素間のスペースに位置するように配置される。この方法
は米国特許第5,490,009号に論じられている。この方法の欠点は、2倍
の数のSLMデバイスを必要とする一方、結果として得られる2つのSLMの結
合解像度が水平方向または垂直方向に2倍未満に限定されることである。これは
、均等性および効率上の理由から、画素がそれらのピッチによって許容されるス
ペースの100%にできるだけ近いことが望ましいので、スーパインポーズされ
る画素の多少の重なりが常にあるためである。これは解像度の増加を水平方向ま
たは垂直方向に2の平方根程度に事実上限定し、画素数の全体的な増加は約2.
8倍になる。
【0010】 また、電子プロジェクタで立体または3次元(3D)画像を生成することを希
望する場合もある。一般的に、立体または3次元画像の投射は2つの別個のプロ
ジェクタを必要とし、一つは左眼用画像を投射し、もう一つは右眼用画像を投射
する。この要件は、高解像度を生成するためにSLMの数を倍増することが必要
なスーパインポーズ技術と組み合わされると、途方もなく高いコストを招来し得
る。
【0011】 発明の概要 本発明の一つの実施の形態では、単一の空間光変調器を使用してスーパインポ
ーズ用の2つの副画像を生成する。第1の副画像を第1の位置のSLMで投射し
、同じフレーム中に第2の副画像を同一SLMを用いて投射する。一つの実施の
形態では、マイクロアクチュエータを使用してSLMを第1の位置から第2の位
置へ移動させる。SLMはその後、次の画像フレームの投射のために、第1の位
置に戻る。SLMの第1および第2の位置は、結果的に得られる2つの副画像が
水平方向および垂直方向の両方で2分の1画素だけ偏位し、2つの副画像が組み
合わされて、SLMに含まれる実画素によって提供される場合より高い解像度を
持つ最終画像が生成されるようにする。
【0012】 第1および第2の投射位置は離散的に静止した位置とすることができ、あるい
はそれらは、正弦波形の運動プロファイルの山および谷部分のように、連続的に
変動する動的位置とすることができる。
【0013】 別の実施の形態では、時間スーパインポーズの原理および最小限の低解像度S
LMを有する電子投射装置を用いて、高解像度の立体画像を生成する。本発明は
各々の眼への偏位画像サブフィールドを交互に投射し、次いでそれが人間の視覚
系によって単一の一体化された高解像度画像に組み合わされる。人間の視覚系は
同様に左右の眼の別個の画像を単一の3D画像に一体化する。
【0014】 詳細な説明 図1を参照すると、投射装置は反射スクリーン(例えば映画用スクリーン)1
0と、スクリーン10上に焦点の合った画像が生成されるようにスクリーンに対
して配置され整列させたプロジェクタ12とを備えている。
【0015】 プロジェクタ12は、映画用では一般的に数キロワット定格のランプ13を備
え、ランプ13が発した光は、例えば512×512個の個別の画素ミラーから
なるDMD配列を備える面状のアクティブマトリクス表示装置14に照射される
。表示装置14の各ミラーは、アドレス指定回路15によってアドレス指定され
るように個々に接続され、アドレス指定回路15は、いずれかの便利なフォーマ
ット(例えばシリアル直列ラスタ走査インタレースフィールドフォーマット)の
映像信号を受け取り、映像信号内の対応する画素値に従って個々の各ミラーを制
御する。アクティブマトリクスデバイス14から(またはむしろ、選択的に起動
されたデバイスの画素から)の反射され変調されたビームは、プロジェクタのレ
ンズ系16に導かれ、図2に示すように、従来の方法によって、焦点を合わせら
れ、拡大され、スクリーン10に導かれる。
【0016】 カラー装置の場合、図3に示すように3つの別個のアクティブマトリクス、ま
たは3つの別個のランプと一つのSLMおよび結合プリズムのいずれかを使用す
ることができる。他のカラー装置も知られている。
【0017】 ここで、図4を参照すると、行と列の格子状に配置された複数の画素を有する
空間光変調器(SLM)30が示されている。SLM30は、テキサス・インス
ツルメント社(Texas Instruments)によって販売されている
ような変形可能なミラーデバイスであり、各ピクセルは実際にマイクロ制御可能
なミラーであり、オフ状態とオン状態との間で高速で連続的にトグルして、画像
を投射スクリーン上に表示させることができる。DMDデバイスの画素の総数は
一般的に技術的および経済的な要因によって制限され、市販のDMDチップは、
70mm動画像フィルムに対応するような非常に高い解像度の画像を投射するこ
とはできない。
【0018】 本発明の一つの実施の形態では、単一のSLMは単一フレーム中に2つの副画
像を投射するのに用いられ、副画像は画素のある部分だけ偏位する。位置33は
仮想線で示され、位置34は黒の実線で示されている。位置34は、位置33か
ら偏位したもので、例えば水平方向35および垂直方向36に例えば1画素より
わずかに小さい分だけ偏位したものである。
【0019】 図6は、2つの位置の画素を拡大した図であり、第2の位置の画素が第1の位
置の画素間の空間にどのように配置されるかを示す。濃い色の画素51は第2の
位置の画素を表し、明るい色のクロスハッチされた画素41は第1の位置の画素
を表す。2つの異なる位置の投射画像によって生成される2つの副画像は、時間
的にずれているが、人間の視覚系によって、単一のコヒーレント画像に結合され
る。これは、高速で投射された別個の画像が円滑に動く画像として知覚されるの
と同様の理由によるものである。
【0020】 図7に、SLM30が2つの線形アクチュエータAHおよびAvおよび2つのば
ねSHおよびSvに接続されていることを模式的に示す。ばねSHおよびSvは、S H は水平方向に、Svは垂直方向に、位置33にSLM30を傾動させるように作
動する。アクチュエータAHはSLM30を水平方向に移動し、アクチュエータ
VはSLM30を垂直方向に移動する。アクチュエータAHおよびAvは、一緒
に作動して、SLM30を位置33から位置34へ移動させる。アクチュエータ
HおよびAvは、ドイツ国のフュジーク・インスツルメンテ社(Physik
Instrumente GmbH)によって供給されているような圧電アクチ
ュエータとすることができる。この圧電アクチュエータはサブナノメートル範囲
までの精密位置決めが可能である。
【0021】 この例は単なる具体例であり、当業者に知られている他の手段を使用してSL
Mを第1の位置から第2の位置へ移動させることができる。加えて、副画像は、
SLM以外に投射装置内の他の構成要素を移動させることによって生成すること
ができる。プロジェクタにおいてSLMから画像を伝える、例えばミラーまたは
1:1リレーなどの一群の光学素子を2つの位置間で移動させることで、スクリ
ーンに投射されたときに2つの相補的な副画像を生成することができる。
【0022】 図8には、70によって示される第1の位置から72によって示される第2の
位置へのSLM30の線形運動を表すタイミング図を示す。副画像投射期間の持
続中、70および72でSLM30は静止する。期間71および73は、SLM
30が第1の位置から第2の位置へ移動し、かつ再び戻るのに要する時間を表す
。期間70から73までの合計は、動画像投射の一つの通常フレームと同等であ
り、一般的に1/24秒あるいは約41ミリ秒に等しい。本発明の方法を組み込
んだプロジェクタは、通常の周波数またはフレームレートの2倍で画像を表示す
ることができる。
【0023】 図9には、正弦波形の運動プロファイルを説明するタイミング図を示し、SL
M30は離散的に停止することはなく、一つの位置から他の位置に連続的に運動
する。この運動プロファイルは、完全に停止させる機械装置を必要とせず、SL
Mが実質的に静止しているときの時間(図のT1およびT2))を最大にするよ
うに設計される。
【0024】 図10および11は、SLMを一つの位置から他の位置へ移動させるための2
つの可能な移動経路を示す。図10には、2つの端位置における単一画素を示し
、該画素の移動の直線経路を示す。直線経路は例えば、同時に同一速度でそれぞ
れの方向に移動する図7のアクチュエータAHおよびAvによって生成される。図
11は、機械的な持続の理由で望ましいであろう楕円形の運動経路を示す。この
楕円経路は、例えばそれぞれの方向に変動する速度で異なる時間に移動する図7
のアクチュエータAHおよびAvによって生成される。
【0025】 今、図12に示す他の実施の形態を参照すると、プロジェクタ100が示され
ており、プロジェクタ100は、3個を一組として2組に分けられた6個の個別
のSLMから構成され、各々の組がそれぞれ結合プリズムを有する。プリズム1
02は別個の赤103R、緑103G、および青103BのSLMを有する。プ
リズム102は3個の個別のSLMの各々の光を一つの全色光ビームに結合し、
この光は矢印Sによって示された方向に出射される。同様に、プリズム104は
別個の赤105R、緑105G、および青105BのSLMを有する。プリズム
104は3個の個別SLMの各々の光を結合し、この光は矢印Pによって示され
た方向に出射される。
【0026】 両方のプリズム102および104からの光は、図12に示すように偏光ビー
ムスプリッタ106に導かれる。プリズム102からの光は「s」方向に線形に
偏光され、プリズム104からの光は直交する方向あるいは「p」方向に線形に
偏光される。
【0027】 プリズム102および104は、相互にわずかに偏位しており、各々によって
形成される画像をスクリーン上でスーパインポーズすることができ、いずれかの
プリズムだけで生成されるものより高い全体的解像度を持つ複合画像が生成され
る。典型的に、プリズムおよび/またはSLMは、一つのプリズムの出力が垂直
方向、水平方向、または両方向に2分の1画素だけ偏位するような向きになされ
る。
【0028】 プロジェクタによって生成される画像の空間および時間多重化を復号するため
に、図12に示すような電子眼鏡107が視聴者メンバーに渡される。
【0029】 眼鏡は液晶レンズ108および109を有し、それらは2つの直交する偏光状
態の間で交互に切り替えることができる。そのような液晶レンズは、透過シャッ
タおよび不透明シャッタとして交互に作動するように液晶と共に一般的に含まれ
る正面偏光子が無いことを除いては、アイマックス・コーポレーションによって
使用されているような交互の眼で見る3D電子眼鏡で使用されるものと同様であ
る。
【0030】 プロジェクタ100における2つの個別プリズムによって生成される画像の順
序を示すタイミング図を図13に表す。ここで、プリズム102の出力を参照す
ると、第1の右(R)眼サブフィールドは、フレーム1の第1部分においてスク
リーンに投射される。1フレームの持続時間は一般的に1/24秒(あるいは4
0.3ミリ秒)である。プリズム102の出力は次いで、左(L)眼用に意図さ
れたサブフィールドを提供するように切り替えられる。同様に、プリズム104
の出力は第1の左(L)眼サブフィールドとその後に続く右(R)眼サブフィー
ルドとの間で交替する。プリズム102からの画像の偏光は「s」であり、プリ
ズム104からの画像の偏光は「p」である。
【0031】 図14は、視聴者が着用する眼鏡のレンズの偏光の状態を示すタイミング図を
示す。フレーム期間の前半中、左眼レンズはプリズム104によって生成された
光を透過し、プリズム102によって生成された光を遮断する。図14に示すよ
うに、これは、左眼レンズのポラリティを「p」に設定することで実現される。
こうしてp方向に偏光した全ての光を通し、s方向に偏光した全ての光を排除す
る。フレーム期間の後半中、左レンズの偏光が切り替えられた後、それはプリズ
ム102によって生成された光を透過させ、プリズム104によって生成された
光を遮断する。同様に、これは左眼レンズのポラリティを「s」に変更すること
によって実現される。それにより、左眼レンズは、フレームの後半中、s方向に
偏光した全ての光を通し、p方向に偏光した全ての光を遮断する。図14から分
かるように、眼鏡の右眼レンズは、左眼レンズと位相を異にして作動し、フレー
ムの前半中はs方向に偏光した光を通し、フレームの後半中はp方向に偏光した
光を通す。レンズの動作は各々の眼がそれに対して意図された画像だけを見るこ
とを可能にし、こうして人間の視覚系が2組の画像を3次元画像に一体化するこ
とを可能にする。
【0032】 プリズム102および104によって出力された光は相対的に偏位するので、
複合画像は人間の視覚系によって時間的に融像させることができ、その結果、い
ずれか一方のプリズムだけによって生成される画像より高い解像度の画像が知覚
される。副画像間の切り替えが充分に高速であるならば、時間的な融像を発生さ
せることができることが実験から示されている。一般的に、全体的な解像度を約
1.4倍改善することができる。
【0033】 別の実施の形態では、サブフィールドの周波数が例えば2倍に増加して各サブ
フィールドが約10ミリ秒の期間表示されるように、タイミングプロファイルを
変更する。
【0034】 さらに別の実施の形態では、偏位したサブフィールドが一方の眼に同時に提示
され、その間、他方の眼は不透明シャッタによって遮断される。ここでは、偏光
ビームスプリッタは、2つの画像を組み合わせるのに偏光に依らない代わりの方
法に置き換えられている。眼鏡は両方のサブフィールドからの光を適切な眼に導
くように動作する。次の期間では、第1の眼はシャッタによって遮断され、他方
の眼に2つの偏位したサブフィールドが同時に提示される。この実施の形態によ
って要求される眼鏡は、標準的な交互に眼を用いる電子液晶シャッタ眼鏡である
。この実施の形態を図15および16に示す。
【0035】 別の実施の形態では、視聴者は、レンズが相互に直交する線形偏光子である受
動的な眼鏡を着用する。能動的な交互位相1/4波長板(強誘電性液晶など)を
プロジェクタに配置し、光の偏光を半フレーム(約20ミリ秒)毎に90度ずつ
切り替える。
【0036】 図17は、レンズの前に配置された電気的に制御可能な波長板111を組み込
んだレンズ112付きプロジェクタ110を示す。これに代わって、波長板は破
線113で示すようにレンズの後に配置することができる。このプロジェクタは
プリズム102および104(図17には図示しないが、図12に示す)からの
2つが重なった画像をスクリーン114上に生成する。図18は、111(また
は113)の偏光の切り替えにより、プリズム102および104からの画像に
交互に対応して、スクリーン114に到達する光がどのように極性を切り替える
かを示す。
【0037】 図19は、プリズム102および104に提示される副画像の切り替え構成お
よび111(または113)の極性の切り替えを示す。制御可能な波長板111
(または113)はフレームレートの2倍の速度で切り替え(毎秒24フレーム
の場合、約20ミリ秒)、プリズム102および104はその都度適切な眼の副
画像を伝える。
【0038】 全ての場合において、24fpsのフレームレートが動画像フィルムについて
は一般的であるが、他のフレームレートも広く使用され、発明の趣旨から逸脱す
ることなく使用することができることに注目されたい。また、副画像の視覚的融
像がより高いフレームレートによって改善され、これが時間的スーパインポーズ
から得られた結果の品質の改善に貢献することにも注目されたい。
【0039】 上記は、本発明の好ましい実施の形態の説明および開示のために提供したもの
である。例えば、本発明の好ましい実施の形態は、空間光変調器として変形可能
なミラーデバイスを使用することを含む。そのような能力またはそれらの等価物
を他の標準型空間光変調器に設けることが予想され、その場合、本発明の好まし
い実施の形態はそのような装置に容易に適応させることができる。記述した実施
の形態のさらなる変形および適用は、当業者には明らかであり、発明の範囲およ
び趣旨ならびに特許請求の範囲から逸脱することなく実施することが可能であろ
う。
【図面の簡単な説明】
【図1】 アクティブマトリクス投射装置の一般構造を示すブロック図である。
【図2】 アクティブマトリクス投射装置の一般構造を示すブロック図である。
【図3】 アクティブマトリクス投射装置の一般構造を示すブロック図である。
【図4】 本発明に従う空間光変調器を説明する図である。
【図5】 本発明に従う空間光変調器を説明する図である。
【図6】 高い実効解像度を形成する画素のスーパインポーズを示す空間光変調器の画素
の拡大図である。
【図7】 本発明に従って一つの位置から別の位置へSLMを移動させることのできる手
段を示す図である。
【図8】 SLMの一つの運動プロファイルを示す図である。
【図9】 SLMの別の運動プロファイルを示す図である。
【図10】 SLMの一つの経路プロファイルを示す図である。
【図11】 SLMの別の経路プロファイルを示す図である。
【図12】 本発明の方法および装置の空間光変調器および光学系の配置の図である。
【図13】 新規なプロジェクタによって投射される副画像のタイミング図である。
【図14】 電子眼鏡の対の各々のレンズの偏光状態のタイミング図である。
【図15】 別の実施の形態のプロジェクタによって投射される副画像のタイミング図であ
る。
【図16】 図15に示された別の実施の形態に対応する別の眼鏡のタイミング図である。
【図17】 電気的に制御可能な波長板を組み込んだプロジェクタの実施の形態の図である
【図18】 図18は図17のプロジェクタによって発生する偏光の図である。
【図19】 図19は図17のプロジェクタによって投射される副画像のタイミング図であ
る。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年4月4日(2002.4.4)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】 別の方法は、2つまたはそれ以上のSLMを例えば2分の1画素だけ偏位させ
ることによって、2つまたはそれ以上の副画像を結合あるいはスーパインポーズ
することである。この方法では、副画像が同時に表示され、一つの空間光変調器
の画素が別のSLMの画素間のスペースに位置するように配置される。この方法
は米国特許第5,490,009号に論じられている。この方法の欠点は、2倍
の数のSLMデバイスを必要とする一方、結果として得られる2つのSLMの結
合解像度が水平方向または垂直方向に2倍未満に限定されることである。これは
、均等性および効率上の理由から、画素がそれらのピッチによって許容されるス
ペースの100%にできるだけ近いことが望ましいので、スーパインポーズされ
る画素の多少の重なりが常にあるためである。これは解像度の増加を水平方向ま
たは垂直方向に2の平方根程度に事実上限定し、画素数の全体的な増加は約 倍になる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 35/18 G03B 35/18 H04N 13/04 H04N 13/04 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 リード、 スティーブン カナダ国 オンタリオ州 エル5エル 4 ジェイ6 ミシソーガ レンフリュー ク レセント 3961 (72)発明者 ツォウ、 サミュエル ズィー. カナダ国 オンタリオ州 エム2エイチ 1ヴィー5 ノース ヨーク ウィルスデ ン ロード 59 Fターム(参考) 2H059 AA35 AA38 2K103 AA05 AA07 AB10 BB08 BB09 CA37 CA53 CA57 5C058 BA01 BA23 EA02 EA12 EA27 5C061 AA02 AA21 AB12 AB14 AB16 AB17

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学系を有する空間光変調器(SLM)ベースの表示装置の
    解像度を向上させる方法であって、 (a)一のフレームにおいてSLMを用いて第1の副画像を投射するステップ
    と、 (b)前記フレームにおいて前記SLM用いて、前記第1の副画像から偏位し
    た第2の副画像を投射するステップと、 を有する方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の副画像が前記第2の副画像から1画素未満だけ偏
    位する請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 投射装置の光学系を移動させることによって前記第1の副画
    像を前記第2の副画像から偏位させる請求項1記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記SLMを第1の位置から第2の位置へ移動させることに
    よって前記第1の副画像を前記第2の副画像から偏位させる請求項1記載の方法
  5. 【請求項5】 前記SLMが少なくとも一つのばねによって第1の位置に傾
    動し、少なくとも一つのアクチュエータによって第1の位置から第2の位置へ移
    動する請求項4記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記SLMが前記第1の位置から前記第2の位置へ線形運動
    で移動する請求項4記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記SLMが前記第1の位置から前記第2の位置へ非線形運
    動で移動する請求項4記載の方法。
  8. 【請求項8】 空間光変調器(SLM)に基づく表示装置の解像度を向上さ
    せる方法であって、 (a)一のフレームにおいて第1の位置でSLMを用いて第1の副画像を投射
    するステップと、 (b)前記フレームにおいて前記SLMを前記第1の位置から第2の位置へ移
    動するステップと、 (c)前記フレームにおいて前記第2の位置で前記SLMを用いて、前記第1
    の副画像から偏位した第2の副画像を投射するステップと、 を有する方法。
  9. 【請求項9】 前記第1の副画像が前記第2の副画像から1画素未満だけ偏
    位する請求項8記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記SLMが少なくとも一つのばねによって前記第1の位
    置に傾動し、少なくとも一つのアクチュエータによって第1の位置から第2の位
    置へ移動する請求項8記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記SLMが前記第1の位置から前記第2の位置へ線形運
    動で移動する請求項8記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記SLMが前記第1の位置から前記第2の位置へ非線形
    運動で移動する請求項8記載の方法。
  13. 【請求項13】 光源と、 空間光変調器と、 前記空間光変調器に電気的に結合されて前記空間光変調器を制御するアドレス
    指定回路と、 一のフレーム中にSLMを第1の位置に偏位させるためにSLMに接続された
    少なくとも一つの傾動ばねと、 前記SLMに接続され、かつ前記アドレス指定回路に電気的に結合された少な
    くとも一つのアクチュエータであって、前記アドレス指定回路から信号を受け取
    って、前記フレーム中に前記SLMを第2の位置へ移動させるアクチュエータと
    、 を備えた空間光変調器ベースの表示装置。
  14. 【請求項14】 前記SLMが第1の位置で第1の副画像を投射し、第2の
    位置で第2の副画像を投射し、前記第1の副画像が前記第2の副画像から偏位す
    る、請求項13記載の装置。
  15. 【請求項15】 前記第1の副画像が前記第2の副画像から1画素未満だけ
    偏位する請求項14記載の方法。
  16. 【請求項16】 単一のプロジェクタを有する空間光変調器(SLM)ベー
    スの装置で立体画像を生成する方法であって、 (a)少なくとも第1のSLMにより前記プロジェクタ内で第1の副画像を生
    成するステップと、 (b)少なくとも第2のSLMにより前記プロジェクタ内で第2の副画像を生
    成するステップと、 (c)前記第1の副画像が第1の方向に線形に偏光し、前記第2の副画像が第
    2の方向に線形に偏光するように、前記第1の副画像および前記第2の副画像を
    組み合わせるステップと、 (d)前記組み合わされた第1および第2の副画像をスクリーン上に投射する
    ステップと、 を有し、 前記第1および第2の副画像がスーパインポーズされ、前記第2の副画像が前
    記第1の副画像から前記スクリーン上で偏位する 方法。
  17. 【請求項17】 視聴者の第1の眼に意図された副画像だけを第1の眼によ
    って見させ、前記視聴者の第2の眼に意図された副画像だけを第2の眼によって
    見させるステップをさらに有する請求項16記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記フレームにおいて視聴者の眼鏡の右レンズの偏光を第
    1の方向に設定し、前記視聴者の眼鏡の左レンズの偏光を第2の方向に設定する
    ステップと、 前記フレーム中に前記右レンズの偏光を第2の方向に変更し、前記左レンズの
    偏光を第1の方向に変更するステップと、 をさらに有する請求項16記載の方法。
  19. 【請求項19】 一のフレーム中に視聴者に両方の副画像を第1の眼で見さ
    せ、前記副画像の第2の眼への表示を遮断するステップと、 前記視聴者に両方の画像を第2の眼で見させ、前記副画像の第1の眼への表示
    を遮断するステップと、 を更に有する請求項16記載の方法。
  20. 【請求項20】 各副画像が1フレームの半分の間表示される請求項16記
    載の方法。
  21. 【請求項21】 前記第1の副画像および前記第2の副画像がスクリーン上
    でスーパインポーズされる請求項16記載の方法。
  22. 【請求項22】 単一のプロジェクタを有する空間光変調器(SLM)ベー
    スの装置で立体画像を生成する方法であって、 (a)少なくとも第1のSLMにより前記プロジェクタ内で第1の副画像を生
    成するステップと、 (b)少なくとも第2のSLMにより前記プロジェクタ内で第2の副画像を生
    成するステップと、 (c)前記第1の副画像および前記第2の副画像を組み合わせるステップと、 (d)前記組み合わされた第1および第2の副画像をスクリーン上に投射し、
    前記第1および第2の副画像がスーパインポーズされ、前記第2の副画像が前記
    第1の副画像から前記スクリーン上で偏位するステップと、 (e)前記副画像の偏光を予め定められた時間に切り替えるステップと、 を有する方法。
  23. 【請求項23】 前記副画像の前記偏光が前記フレームのレートの2倍で切
    り替えられる請求項22記載の方法。
  24. 【請求項24】 前記副画像の前記偏光が電気的に制御可能な波長板によっ
    て制御される請求項22記載の方法。
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