JP2004527798A - 消去（オフ）及び像化（オン）用光源を用いて画面に像を生じるための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】像全体の明るさが減少する又は別の手法により像が劣化することを防止する。
【解決手段】像化装置は、ビーム形成器と、調整可能の明るさを備える領域を有する画面とを含む。ビーム形成器は、電磁的な第１及び第２のビームを領域に向ける。第１のビームは第１の極性に従って領域の明るさを変化させ、第２のビームは第２の極性に従って領域の明るさを変化させる。そのような像化装置は、他の画素の時間と同じ又はほぼ同じ量の時間においてビデオフレームの各画素が「オン」であるように、ビデオフレームを投射画面に形成することができる。この技術は、像の部分が他の部分より視認可能に薄く出現することを防止する。これは、また、画面領域の存続が比較的長いこと、例えば、フレームレートより長いことを可能にし、これにより、比較的に高い品質のビデオフレームを画面が表示／投射することを可能にする。
【選択図】図２
【解決手段】像化装置は、ビーム形成器と、調整可能の明るさを備える領域を有する画面とを含む。ビーム形成器は、電磁的な第１及び第２のビームを領域に向ける。第１のビームは第１の極性に従って領域の明るさを変化させ、第２のビームは第２の極性に従って領域の明るさを変化させる。そのような像化装置は、他の画素の時間と同じ又はほぼ同じ量の時間においてビデオフレームの各画素が「オン」であるように、ビデオフレームを投射画面に形成することができる。この技術は、像の部分が他の部分より視認可能に薄く出現することを防止する。これは、また、画面領域の存続が比較的長いこと、例えば、フレームレートより長いことを可能にし、これにより、比較的に高い品質のビデオフレームを画面が表示／投射することを可能にする。
【選択図】図２
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、像化装置に関し、特に、複数のエネルギービームで表示／投射用の画面を走査する像化装置に関する。例えば、像化装置は、まず、画面中のある領域の明るさ(ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ)を予め決められた消去水準に設定する消去ビームで前記領域を走査することができる。次いで、像化装置は、前記領域の明るさを前記領域に対応する被走査像の領域の明るさの水準に設定する像化ビームで画面の前記領域を走査することができる。
【背景技術】
【０００２】
図絵的な像又はビデオ像（しばしばビデオフレームと呼ばれる。）を鑑賞者又は見る人に視覚的に表示／投射するために、種々の像表示／像投射器及びその技術を利用することができる。典型的には、図絵的な像はゆっくり変化する像であるか又は全然変化しない像である。例えば、飛行計器の図絵は操縦士の視野に重なる操縦室計器の像である。この図絵は、彼／彼女の視線方向にかかわらず飛行計器が彼／彼女の目に入るように、フロントガラス又は防風ガラスのような視野領域又は表示領域（ｖｉｅｗｉｎｇ ａｒｅａ）に投射されてもよいし、操縦士の目に直接投射されてもよい。計器の指針の運動又は計器に表示される数の変化とは異なり、この図絵には典型的にはほとんど変化がない。逆に、ビデオフレームは、典型的には頻繁に変化して物体の運動を表す一連の像である。
【０００３】
テレビ受像装置やコンピュータ用モニター装置で用いられるようなブラウン管（ＣＲＴ）型表示装置は、一般的な像化表示／像化投射器であり、不都合なことにいくつかの制限を有する。例えば、ＣＲＴは、典型的には、大きな寸法を有すると共に相当な量の電力を消費し、このことが、ＣＲＴ型表示装置を携帯用に応用し又は頭部装着用に応用するためには望ましくないものとさせている。
【０００４】
液晶表示装置（ＬＣＤ）、有機ＬＥＤ、プラズマ表示装置及び電界放射型表示装置（ＦＥＤ）のようなフラットパネル型表示装置は、同等の表示面積又は表示領域を有するＣＲＴと比べて、典型的には、寸法がより小さいと共に電力消費もより少ない。しかし、フラットパネル型表示装置は、しばしば、多くの頭部装着用への応用のためには、十分な輝度(ｌｕｍｉｎａｎｃｅ)、十分な色純度及び／又は解像度を欠いている。
【０００５】
ＣＲＴ型表示装置とフラットパネル型表示装置とに共通の問題は、表示／投射された像が、像の取込み、処理又は表示の間に像に導入される視認可能の又は目に見える人工物（アーチファクト）を含むことである。典型的には、ビディコン管や電荷結合素子（ＣＣＤ）のような像取込み器は、物体によって反射された光を電気信号に変換することによって物体の像を取り込む。前記した表示／投射器の一つを含む表示／投射装置は、前記電気信号を受け、受けた電気信号を処理する。表示／投射器はこれらの処理された電気信号をアレイ状の画素に変換し、鑑賞者又は見る人は物体の像として受ける。不都合なことに、しばしば人工物（アーチファクト）と呼ばれる視認可能の誤差および劣化が、反射光を電気信号に変換する間、電気信号を処理する間又は電気信号を画素に変換する間、像に導入されることがある。
【０００６】
最近、技術者は、像を表示するか又は像を表示画面に投射することができる像増幅器を開発した。像増幅器は、典型的に、複雑さが少なく、高価の度合いが少なく、また、ＣＲＴ型又はフラットパネル型表示装置より小型に製造することができる。また、像増幅器を用いた表示装置では、典型的には、用いられる電力がＣＲＴ型又はフラットパネル型表示装置より著しく少ない。さらに、像増幅器では光を電気信号に変換して再び光に戻すことの必要性がないので、像増幅器を用いた装置では、典型的には、像に導入される人工物がほとんどない。
【０００７】
図１に、像増幅器２２と、照明器２４と、像形成器２６とを含む従来の像増幅器表示装置２０の概略的な斜視図を示す。例えば、像増幅器２２は、米国アイダホ州ボイジー市にあるシマック社（Ｓｉｍａｃ Ｃｏｍｐａｎｙ）によって開発されたライト・スミス（Ｌｉｇｈｔ Ｓｍｉｔｈ）とすることができる。前記したように、装置２０は、しばしば、複雑さが少なく、安価で、また、ＣＲＴ型又はフラットパネル型表示装置より小型であるが、比較的明るく高品質の像２８を表示／投射することができる。
【０００８】
装置２０の像増幅器２２は、透過性の前および後の電極３０および３２と、表示／投射面３６および走査面３８を有する表示／投射画面３４とを含む。電界発生器（図示せず）が、電極３０および３２に接続され、画面３４を横切る電界を発生する。この電界は、形成器２６が像の明るい画素および暗い画素を形成することができるように像形成器２６が表示／投射面３６の領域の明るさのレベル（ここでは反射レベル）を設定することを可能にする。例えば、領域４４が照明器２４からの入射光の比較的高いパーセンテージ（割合）を反射するように、形成器２６は面３６の領域４４の反射性又は反射率を比較的に高いレベルに設定することができる。したがって、この例において、領域４４に対応する像２８の画素は、相対的に明るい画素である。
【０００９】
照明器２４は、典型的には、白熱球（図示せず）のような非干渉性光源を含み、画面３４の表示／投射面３６を照明する。面３６は、像２８を表示する、すなわち、像２８を鑑賞者又は見る人（図示せず）の眼に直接投射するために又はレンズによって表された光学縦列４７を通して像２８を表示画面４６に投射するために各領域４４の反射性に従って照明器２４からの光を反射する。
【００１０】
像形成器２６は、電磁気的消去バースト４０で面３６の像を消去し、次いで、走査面３８にわたって像化ビーム４２を走査することによって、画面３４の表示／投射面３６に像２８を形成する。
【００１１】
さらに特に、画面３４の面３６の像を消去することは、消去バースト４０で予め決められた反射性レベルと同じ又はほぼ同じレベルに面３６のすべての領域４０を同時に設定することを必要とする。典型的に、この予め決められた反射性レベルは、他のすべての望ましい反射性レベルとすることができるが、黒と表される低反射性レベルである。消去バースト４０は、典型的には、電磁スペクトルの可視、紫外又は赤外の範囲の第１の波長を有するエネルギーバーストであり、全走査面３８を同時に入射するために十分に広い。消去レベルが黒であるとき、画面３４は、典型的には、走査面３８をこの第１の波長に曝すことにより領域４４の反射性レベルが減少するように構成されている。消去周期の前はこれらの反射性レベルが互いに異なるので、形成器２６は、すべての領域４４の反射性レベルを、それらの予めの消去の反射性レベルにかかわらず黒レベルに減少させるために十分に長いバースト４０を形成する。さらに、バースト４０は、典型的には、領域４４の反射性を「不作動」にするので、バースト４０は、ときには、「オフ」バーストと呼ばれる。
【００１２】
像２８を画面３４に形成するためには、反射性レベルが像２８の各画素の明るさのレベルに対応するように領域４４の反射性レベルを設定するために像化ビーム４２を走査面３８にわたって走査することが必要である。ビーム４２は、典型的には、電磁スペクトルの可視、紫外又は赤外の範囲の第２の波長を有するエネルギービームであり、領域４４の直径に等しいか又はほぼ等しい直径を有する。典型的には、像増幅器２２が高解像度かつ高品質の像２８を供給するようにビーム４２の直径（及び各領域４４の直径）を十分に小さい設定することができる。消去レベルが黒であるとき、画面３４は、典型的には、走査面３８をこの第２の波長に曝すことによって領域４４の反射性レベルが増加するように構成される。像形成器２６は、領域４４に対応する走査面３８の領域に像化ビーム４２が入射する時間を変えること、面３８内の対応する領域にビーム４２が入射したときのビーム４２の強度を変えること、及び、前記強度及び時間の両方を変えることのいずれかによって、領域４４の反射性レベルを設定する。形成器２６は、ビーム源（図示せず。）への電力を変えることによって又はビーム４２の経路における音響光学変調水晶（図示せず。）によってビーム４２の強度を変えることができる。領域４４の反射性レベルが既知のレベル（例えば黒）で始まるので、形成器２６は、領域４４を望ましい反射性レベルに設定する入射時間又は入射強度を決定するためにルークアップテーブル又は他の方法を用いることができる。さらに、それは領域４４の反射性を有効に「生じる」ので、ビーム４２は、時々、「オン」ビームと呼ばれる。
【００１３】
図１をさらに参照するに、さらなる像のための作動において、像形成器２６は、画面３４の面３６を消去するために消去バースト４０を形成し、像２８を面３６上に走査する。具体的に、形成器２６は、像２８を面３６に形成するために表示画面３４の走査面３８にわたって像化ビーム４２を走査する。一実施例において、面３６の存続は、ビーム４２が像２８を走査したとき画面３４が像を「維持する」ように相対的に長い。図１を参照して用いられるように「存続」は、ビーム４２によって設定された反射性レベルを面３６の領域４４が維持する合計時間である。したがって、存続が相対的に長いとき、何時間もの間、形成器２６は、像２８を再走査する必要がない又は相対的に長い間隔で像２８を再走査してもよい。形成器２６は、米国特許第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲の補正を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）」（本願において参考文献として組み入れる。）に示された技術のような従来の多くの走査技術に従ってビーム４２を走査するようにしてもよい。
【００１４】
作動において、一連のビデオフレームのために、像形成器２６は、各フレームの前に消去バースト４０を形成し、次いで、表示／投射面３６にフレームを形成するために面３８にわたって像化ビーム４２を走査する。形成器２６は、次いで、このひと続き（消去バースト４０を形成し、次いで、ビーム４２で面３８を走査すること）を各フレームのために繰り返す。
【００１５】
不都合なことに、存続の長い画面３４にビデオフレームを形成することに関する課題は、フレーム内の不均一な明るさの制御である。具体的に、全領域が消去されたとき、像化ビーム４２によって走査された第１の領域４４は、望ましい反射性レベルを、後続の走査領域での時間より長い時間において有し、また、最後の第２の領域での時間より著しく長い時間において有する。したがって、第１の走査領域４４は、最後の走査領域より概して明るく見えよう。例えば、像形成器２６は、各Ｔ秒毎に消去バースト４０を形成し、消去バースト４０を形成した後の実質的にすぐに第１の領域４４を像化ビーム４２で走査し、最後の領域４４を走査した後に次の消去バースト４０を形成すると仮定する。したがって、第１の走査領域４４は、ほぼＴ秒のために該領域の「オン」反射性を有し、他方、最後の走査領域４４は、ｔ秒のみのための該領域の「オン」反射性を有する。その結果、第１の走査領域４４は最後の走査領域４４より長い「オン」を有する傾向があるので、第１の走査領域は、人の眼には最後の走査領域４４より概して明るく見える傾向がある。したがって、このことによって、像２８は不均一な明るさを有する。
【００１６】
不均一な明るさを処理するために一手法として、画面３４の存続を短くすることがある。例えば、前記した例を参照するに、各領域４４が像化ビーム４２によっていつ走査されるかにかかわらず、各領域４４がほぼ同時に該領域の「オン」反射性を有するようなほぼｔ秒の存続を各領域が有するように画面３４を構成することができる。
【００１７】
この解決法により不均一な明るさの発現は減少するが、像２８全体の明るさが減少する、又は別の手法により像２８が劣化する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一面において、像化装置は、ビーム発生器と、調整可能の明るさを備える領域を有する画面とを含む。前記ビーム発生器は、電磁的な第１及び第２のビームを前記領域に向ける。前記第１のビームは第１の極性に従って前記領域の明るさを変化させ、前記第２のビームは第２の極性に従って前記領域の明るさを変化させる。
【発明の効果】
【００１９】
そのような像化装置は、ビデオフレームの各画素が他の画素の各合計時間と同じ又はほぼ同じ合計時間のために「オン」であるように表示／投射画面に前記ビデオフレームを形成することができる。この技術により、像の部分が他の部分より概して薄暗く見えることが防止される。また、この技術により、前記画面の領域の存続が相対的に長い、例えば、フレームレートより長いことが可能になり、したがって、相対的に高品質のビデオフレームを前記画面で表示／投射することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図２に、本発明の一実施例に係る像増幅器表示／投射装置４８の斜視図を示す。以下に説明するように、装置４８は、領域４４を消去するために消去バースト４０を用いる代わりに消去バースト５２を用いることを除いて、図１に示す装置２０と同様である。装置２０と装置４８とが同様であるので、装置２０及び４８に共通の部品（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を同じ番号で示す。
【００２１】
装置４８は、像化ビーム４２と消去ビーム５２とを発生する像形成器５３を含む。一実施例において、消去ビーム５２は図１に示す消去バースト４０と同じ波長を有し、このことから、消去ビーム５２は、表示／投射面３６の各領域４４の個別レベルを、黒のような予め決められた消去レベルに設定する。しかし、すべての領域４４を消去バースト４０で同時に消去する代わりに、形成器５３は、像化ビーム４２の前に走査面３８にわたって消去ビーム５２を走査する。したがっって、消去バースト４０とは異なり、消去ビーム５２は、一度に１つの領域４４を消去する。ビーム５２の強度は、典型的には、領域の予備消去反射性レベルにかかわらずビーム５２が領域に入射する時間において領域４４を消去するために十分な程度に高い。この入射時間が水平走査速度に比例するので、消去ビーム５２の強度は、領域４４に入射する全エネルギーが高走査速度であっても所望の又は望ましい消去レベルに達するように高走査速度のために、一般的にはさらに高い。さらに、距離ｄは、像化ビーム４２を消去ビーム５２から走査方向に離す。典型的には、ｄは、表示／投射画面３４上におけるビーム４２とビーム５２との互いの干渉を防止するために十分な程度に広い。さらに、隣接走査線間の分離は、消去ビーム５２が先行書込線のいかなる部分を消去しないように十分である。図１２を参照して以下に説明するように、消去ビームは、選択的に、像化ビーム４２より１以上の走査線だけ先行してもよい。
【００２２】
作動において、像形成器５３は、消去ビーム５２が像化ビーム４２より先行するように、像化ビーム４２及び消去ビーム５２の両方を画面３４の走査面３８にわたって走査する。形成器５３は、領域４４間でビームを停止させることによってデジタル手法でビーム４２及びビーム５２を走査してもよい。選択的に、形成器５３は、領域４４間でビームを作動させるように維持することによってアナログ手法でビーム４２及びビーム５２を走査してもよい。
【００２３】
したがって、消去ビーム５２は領域４４を消去し、そのちょっと後に、像化ビーム４２は、領域４４の反射性を望ましいレベルに設定する。したがって、ビデオフレームについて、画面３４の存続がフレームレートより長いとすると、全領域４４はほぼ同じ量の時間において「オン」である。これは、図１に示す装置２０とは異なり、最後に走査された領域４４は、最初に走査された領域より著しく短い時間において「オン」である。例えば、像化ビーム４２による領域４４の連続的な走査間の時間であるフレームレートがＴ秒であるとすると、各領域４４の存続はＴより大きい。消去ビーム５２は像化ビーム４２より比較的小さい距離ｄだけ先行するので、各領域４４は、像化ビーム４２によって「オン」にされた後のほぼＴ秒後に消去される。したがって、装置４８は、図１を参照して説明した装置２０が達成することができる明るさの均一性よりもさらに均一な明るさを長い存続時間において達成することができる。
【００２４】
像形成器５３は距離ｄだけ離された像化ビーム４２及び消去ビーム５２を同時に形成し、走査するとして説明したが、他の実施例では、形成器５３は、像化ビーム波長と消去ビーム波長との間で切り替わる単一のビーム（図示せず）を走査する。すなわち、形成器５３は、この単一のビームを特定の領域４４に向ける。ビームが領域４４に入射する第１の時限においてビームは消去ビーム波長を有し、ビームが領域４４に入射する第２の時限においてビームは像化ビーム波長を有する。形成器５３は、次いで、次の領域４４を単一のビームで走査する。
【００２５】
さらに、走査面３８にわたってビーム４２及び５２を走査するための技術を、図５から図１２を参照して、以下に説明する。
【００２６】
図３に、光学的に結合された像化装置５４の斜視図を示す。像化装置５４は、本発明の一実施例に係る一対の像表示／像取込装置５５ａ及び５５ｂを含む。望ましい実施例における装置５４は全面的に光学的である、すなわち、光学的信号を電子的信号に変換すること及び元に戻すことをしないので、従来の非光学的像化装置のいくつかの利点を除去することになろう。従来の光学的結合型像化装置は、公開された米国特許出願第０９／１２９，７３９号明細書「結合走査型像化装置及び方法（Ｌｉｎｋｅｄ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明される。
【００２７】
装置５５ａ及び５５ｂの像表示／投射性能は、図２に示す装置４８の性能と同様であるが、装置５５ａ及び５５ｂのそれぞれは単一の像又は一連の像を取り込むか、又は、装置５５ａ及び５５ｂは一般に増幅器２２ａ及び２２ｂから離れた位置からの光を取り込むことができる。装置５５ａは、光ファイバケーブル５８を通して装置５５ｂからの像５６を受け、像５６を、光学縦列４７ａを経て表示画面４６ａに像５６を表示する又は投射する像増幅器２２ａに走査する。装置５５ａは、また、物体６０（物体６０は木のような物体や木の写真又は同様のものであろう。）の像５９に対応するような光を取り込み、ケーブル５８を通して像５９を装置５５ｂに転送する。同様に、装置５５ｂは、ケーブル５８を通して装置５５ａからの像５９を受け、像５９を、光学縦列４７ｂを経て表示画面４６ｂに像５９を表示する又は投射する像増幅器２２ｂに走査する。装置５５ｂは、また、物体６１の像５６を取り込み、ケーブル５８を通して像５６を装置５５ａに転送する。
【００２８】
装置５５ａは、図２に示す像増幅器２２、照明器２４及び表示画面４６と同様の像増幅器２２ａ、照明器２４ａ及び表示画面４６ａに加え、像形成器／取込器６２ａを含む。図２を参照して説明した前記方法と同様の方法で像５６を表示／投射面３６ａに形成するために、形成器／取込器６２ａは、画面３４ａの走査面３８にわたって像化ビーム４２及び消去ビーム５２を走査する。形成器／取込器６２ａは、また、図４Ａ及び図４Ｂを参照して以下に説明するように、物体６０からの反射された光線を走査することによって、連続光ビーム、例えば、光学的信号としてケーブル５８内に像５９を取り込む。すなわち、形成器／取込器６２ａは、物体６０からの反射された可視光線をケーブル５８を伝わる光学的信号に変換する。形成器／取込器６２ａは、反射光線を光学的信号として直接ケーブル５８に結合する（入射させる）ものとしてもよい。これに代えて、形成器／取込器６２ａは、従来の方法で反射光線の波長組を別の波長組に変換し、この別の波長組を光学的信号としてケーブル５８に結合するものとしてもよい。選択的に、ケーブル５８は、反射光線の波長組を別の波長組に変換するものであってもよい。光学的信号は、消去ビーム５２ｂに加え、像５９を形成するために形成器／取込器６２ｂが画面３４ｂにわたって走査する像化ビーム４２になる。光学的信号が像化ビーム４２とは異なる別の波長組を有するとき、形成器／取込器６２ｂは、光学的信号を望ましい波長組に変換し、変換後の光学的信号から像化ビーム４２を形成する。形成器／取込器６２ｂは、該形成器／取込器が適切なときに画面３４ｂの適切な領域４４ｂに像化ビーム４２ｂを向けるように、形成器／取込器６２ａとの同期がされている。そのような同期を実行するための技術については、公開された米国特許出願第０９／１２９，７３９号明細書「結合走査型像化装置及び方法（Ｌｉｎｋｅｄ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明される。
【００２９】
装置５５ｂは、装置５５ａと同様であり、図２を参照して説明した前記方法と同じ方法で像５９を形成するために画像３４ａにわたって消去ビーム５２ｂ及び像化ビーム４２ｂを走査する像形成器／取込器６２ｂを含む。前記したように、像形成器／取込器６２ａは、ケーブル５８を通して形成器／取込器６２ｂに伝わる像化ビーム４２ｂを形成するために物体６０を走査する。形成器／取込器６２ｂは、また、物体６１からの反射された光線を走査することによって、前記したように光学的信号としてケーブル５８内に像５６を取り込む。この光学的信号は、消去ビーム５２ａに加え、像５６を形成するために形成器／取込器６２ａが画面３４ａにわたって走査する像化ビーム４２になる。
【００３０】
さらに、図３を参照するに、光学的結合型像化装置５４の作動において、像形成器／取込器６２ａは、像５９を取り込むこと及び画面３４ａに像５６を形成することを同時に行う。さらに具体的に、形成器／取込器６２ａは、物体６０の像５９をケーブル５８内へと走査すること及び消去ビーム５２ａとケーブル５８からの像化ビーム４２ａとを画面３４ａにわたって走査することを同時に行う。照明器２４ａは、画面３４ａが像５６を表示／投射するように、図１を参照して前記説明のように画面３４ａを照明する。同様に、像形成器／取込器６２ｂは、物体６１の像５６を取り込むこと及び像５６を画面３４ｂにわたって形成することを同時に行う。さらに具体的に、形成器／取込器６２ｂは、物体６１の像５６をケーブル５８内へと走査すること及び消去ビーム５２とケーブル５８からの像化ビーム４２ｂとを画面３４ｂにわたって走査することを同時に行う。照明器２４ｂは、画面３４ｂが像５９を表示／投射するように、図１を参照して前記説明のように画面３４ｂを照明する。電磁波についての既知の特性及び作用により、取り込まれた像５６を表す光学的信号及び取り込まれた像５９を表す光学的信号はケーブル５８を通って互いに反対方向に伝わるので、これらの光学的信号は互いに著しい干渉をしない。
【００３１】
信号強度を像化させるめに、ケーブル５８を伝わるときに光学的信号を増幅させてもよい。例えば、一方又は両方の光学的信号を増幅させるために１以上のエルビウムをドープしたファイバ増幅器（図示せず）を用いてもよい。エルビウムをドープしたファイバ増幅器の例については、米国特許第５，０２７，０７９号明細書「エルビウムドープ型ファイバ増幅器（Ｅｒｂｉｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）及び米国特許第６，０９４，２９８号明細書「自動ゲイン制御を備えるエルビウムドープ型ファイバ増幅器（Ｅｒｂｉｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ Ｗｉｔｈ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）（本願において参考文献として組み入れる。）において説明される。
【００３２】
図４Ａに、本発明の一実施例に係る、図３に示す像形成器／取込器６２ａの詳細図を示し、係る像形成器／取込器は、また、図３に示す像増幅器２２ａと物体６０を含む。形成器／取込器６２ａのみについて詳しく説明しているが、形成器／取込器６２ｂが形成器／取込器６２ａと同様であることが理解される。
【００３３】
像形成器／取込器６２ａは、正弦波共振ミラー７０と、光学組立体７２（レンズとして表す。）と、消去ビーム形成器７４と、従来のビームスプリッタ７５及び７７とを含む。ミラー７０のような共振ミラーは、例えば、公開された米国特許出願第０９／１２９，７３９号明細書「結合走査型像化装置及び方法（Ｌｉｎｋｅｄ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）及び米国特許第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲補正を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されており、また、公開された米国特許出願第０９／１２８，９２７号明細書「実時間ミリメートル波走査型像化器（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ Ｗａｖｅ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｉｍａｇｅｒ）、米国特許出願第０９／１２８，９５４号明細書「視覚追従を備える個人用表示装置（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｖｉｓｉｏｎ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）」、米国特許出願第０９／１２９，６１９号明細書「像シミュレーションを備える弱光視覚器（Ｌｏｗ Ｌｉｇｈｔ Ｖｉｅｗｅｒ Ｗｉｔｈ Ｉｍａｇｅ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）」及び米国特許出願第０９／１４４，４００号明細書「走査ビーム表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｂｅａｍ Ｄｉｓｐｌａｙ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されている。
【００３４】
ミラー７０は、像化ビーム４２ａ及び消去ビーム５２ａを画面３４ａにわたって走査するために、また、物体６０からの反射された光線７６（ただ１つの光線７６で示す。）を連続取込ビームとして組立体７２を通してケーブル５８に向けるために、予め決められた水平速度で共振し、予め決められた垂直速度で振動する。組立体７２及びビームスプリッタ７７は、それぞれ、入出点７９及び形成器７４からの像化ビーム４２ａ及び消去ビーム５２ａをミラー７０の入射点７８（好ましくは中心点）に向ける。ミラーが水平及び垂直に運動するので、ビーム４２ａ及び５２ａとミラー７０との間の入射角度は、ビーム４２ａ及び５２ａが画面３４ａにわたって水平方向及び垂直方向に運動して像５６を画面３４ａに走査するように変化する。さらに、組立体７２は、光線７６を、入射点７８からの反射による単一のビームとして受ける。ミラー７０が水平及び垂直に運動したとき、入射光線７６とミラー７０との間の入射角度は変化する。したがって、光線７６は種々の時間に物体６０の種々の点から発するが、これらの光線は、組立体７２の常に同じ又はほぼ同じ入出点７９に入射する。したがって、ミラー７０は、物体６０の像５９（図３）を入出点７９へと走査する。
【００３５】
ビームスプリッタ７５は、単一のミラー７０が、ケーブル５８からの像化ビーム４２ａを画面３４ａに走査し、同時に、物体６０からの光線７６をケーブル５８内へと走査することを可能にする。図３に示す装置５５ａのほとんどの実施例において、像増幅器２２ａと物体６０とは反射器７０に関して異なる角度である。したがって、ビームスプリッタ７５は、像化ビーム４２ａ及び光線７６の両方がミラー７０の共有点（ここでは中心点７８）と一致する、すなわち、ケーブル５８の端部で一致することを可能にする。選択的に、複数の光ビームのための共通の焦点を設けるための従来の技術に従って、ビーム４２ａ及び光線７６をケーブル５８の端部で一致させることができる。例えば、そのような技術は、米国特許第５，９０７，４２５号及び第６，００７，２０８号の各明細書「小型走査型共焦点顕微鏡（Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｎｆｏｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されている。
【００３６】
消去ビーム形成器７４がケーブル５８の端部から比較的遠く離れていることにかかわらず、ビームスプリッタ７７は、画面３４ａのビーム４２ａの比較的近くにビーム５２ａを配置することを可能にする。選択的に、ビーム４２ａ及び５２ａが相対的に互いに近くにあるようにケーブル５８の端部の比較的近くに形成器７４を配置することによってスプリッタ７７を省略することができる。しかし、ビームの直径が比較的小さく、また、ケーブル５８及び形成器７４が比較的大きいことから、そのような比較的近い配置、すなわち、スプリッタ７７の省略は、しばしば、非実用的であるか又は不可能である。
【００３７】
作動において、像形成器／取込器６２ａは、像５６を画面３４ａに形成すること及び物体６０の像５９（図３）を取り込むことを同時に行う。図３を参照して説明したように組立体５５ｂが形成する像化ビーム４２ａは、ケーブル５８から光学組立体７２に入射し、消去ビーム形成器７４は消去ビーム５２ａを形成する。組立体７２及びビームスプリッタ７７は、それぞれ、ビーム４２ａ及び５２ａを、画面３４ａにわたってビーム４２ａ及び５２ａを走査するミラー７０の入射点７８に向ける。加えて、光線７６は、ビーム４２ａと同じ又はほぼ同じ経路に沿って組立体７２の入射点７９に光線７６を向けるミラー７０の入射点７８に入射する。組立体７２は光線７６をケーブル５８に向ける。前記したように、ビーム４２ａ及び光線７６（組立体５５ｂでは、像化ビーム４２ｂとして光線７６によって形成された連続ビームが用いられる。）は、これらがケーブル５８を反対方向に伝わるとき互いに著しく干渉することはない。
【００３８】
さらに図４Ａを参照するに、単一のミラー７０を有するものとして示したが、像形成器／取込器６２ａは複数のミラーを含むものとしてよい。例えば、形成器／取込器６２ａは一対のミラーを含むとしてよく、一方のミラーは像化ビーム４２ａ及び消去ビーム５２ａのためであり、他方のミラーは光線７６のためである。そのような実施例において、形成器／取込器６２ａからビームスプリッタ７５を省略することができるように、ミラーを配置することができる。さらに、形成器／取込器６２ａ及び６２ｂに単一のミラー７０ａ及び７０ｂのみを含むことにより、ミラー７０ａ及び７０ｂが両光学的信号（一方の信号は形成器／取込器６２ａから形成器／取込器６２ｂに伝わり、他方の信号はその逆である。）のために同期されることが防止される。前記したように、光学的信号の伝送遅延が非常に長いとき（これは、典型的には、ケーブル５８が数百フィートを越えたときに起こる。）、この遅延を補償するために、すなわち、各走査出力像の破損（ｃｏｒｒｕｐｔｉｏｎ）を低減又は除去するために、ミラー７０ａ及び７０ｂの走査角度を互いに関して相殺する（オフセットする）ことができる。しかし、１つの走査出力像の遅延補償は、しばしば、他の像の遅延破損についての悪化を生じる。例えば、走査出力像５６の遅延補償は、走査出力像５９（図３）の破損を増加させる。そのような破損を防止するための１つの技術として、像５６又は５９の水平線を走査するために必要とする時間の整数倍に伝送遅延が等しくなるように伝送遅延（例えば、ミラー７０ａからケーブル５８を通ってミラー７０ｂに至り、ミラー７０ｂからケーブル５８を通ってミラー７０ａに戻ること。）を調整する手法がある。他の技術では、前記したように複数のミラーが用いられる。これは、他の方向における伝送遅延とは無関係に１つの方向における伝送遅延を補償することを可能にする。
【００３９】
図４Ｂに、本発明の他の実施例に係る、図３に示す像形成器／取込器６２ａの詳細図を示し、係る像形成器／取込器は、また、図４Ａに示す場合と同様に、図３に示す像増幅２２ａ及び物体６０を含む。図４Ｂに示す像形成器／取込器６２ａは、ビームスプリッタ７７が従来の光学的信号結合器８０及び従来のビームスプリッタ８１と有効に置き換えられていること以外は、図４Ａに示す形成器／取込器６２ａと同様である。形成器／取込器６２ａのみを詳しく説明するが、形成器／取込器６２ｂが形成器／取込器６２ａと同様であることが理解される。
【００４０】
信号結合器８０及びビームスプリッタ８１は、ビームスプリッタ７７を用いることなく像化ビーム４２ａに関して消去ビーム５２ａの配置を可能にする。共線状ビームのようにビーム４２ａ及び５２ａが結合器８０の端部８２から出てビーム分離器８１に入るように、結合器８０は、光学的信号（像化ビーム４２ａになる。）と、消去ビーム形成器７４からの消去ビーム５２ａとを結合する。この実施例において、ビーム４２ａ及び５２ａは、分離器８１に対するこれらのビームの各屈折角が異なるように、異なる波長を有する。これらの異なる屈折角は前記２つのビームを距離ｄだけ離し、距離ｄは、ビーム４２ａ及び５２ａの波長、分離器８１の厚さ及び屈折率、並びに、共線状ビーム４２ａ及び５２ａに対する分離器８１の角度に依存する。図示の実施例では、光学組立体７２はこの分離距離ｄを維持するように構成されているが、他の実施例では、組立体７２をｄを増加又は減少させるように構成することができる。
【００４１】
作動において、像形成器／取込器６２ａは、像５６を画面３４ａに形成すること及び物体６０の像５９（図３）を取り込むことを同時に行う。消去ビーム形成器７４は消去ビームを形成し、結合器８０は消去ビーム５２ａと像化ビーム４２ａとを結合する。ビーム４２ａ及び５２ａは端部８２から出て、共線状に分離器８１に入る。分離器８１はビーム４２ａ及び５２ａを分離する。光学組立体７２は、ビーム４２ａ及び５２ａをそれぞれミラー７０の入射点７８ａ及び７８ｂに向ける。ミラー７０は、ビームスプリッタ７５を通して画面３４ａにわたってビーム４２ａ及び５２ａを走査する。作動において、光線７６はミラー７０の入射点７８ａに入射し、ミラー７０は、光線７６を、ビーム４２ａと同じ又はほぼ同じ経路に沿って組立体７２の入射点７９ａに向ける。組立体７２は、光線７６を、分離器８１及び結合器８０を通してケーブル５８に向ける。
【００４２】
さらに図４Ｂを参照するに、図４Ａを参照して説明したように、形成器／取込器６２ａは一対のミラーを含むものとしてよく、一方のミラーは像化ビーム４２ａ及び消去ビーム５２ａのためであり、他方のミラーは光線７６のためである。
【００４３】
図５から図１２に、形成器５２（図２）又は形成器／取込器６２ａ及び６２ｂ（図３及ぶ図４）のような像形成器又は像形成器／取込器に統合することができる消去ビーム／像化ビーム／取込ビーム走査組立体の実施例を示す。説明の簡潔さのために、図５から図１２においては、図４に示す少なくとも１つの取込ビームを形成する光線７６は省略されており、また、像増幅器２２の一部は、図５から図１２においては含まれている。これらの走査組立体は、ケーブル５８（図３及び図４）のような光ファイバケーブルから像化ビーム４２を受けるとしてもよし、又は、電子的像データから又は他の技術によって像化ビーム４２を形成してもよい。さらに、複数の像化ビーム４２を形成及び走査する走査組立体は、これらの複数のビームを基本（マスター）像化ビームから形成するために時分割多重又は他の電子的技術を用いたものであってもよい。これに代えて、これらの走査組立体は、複数の像化ビームを他の発生源から受けてもよいし、又は電子的像データから形成してもよい。
【００４４】
図５に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによる単一指向性の単一消去ビーム／単一像化ビーム走査組立体８２を示す。組立体８２は、像化ビーム４２及び消去ビーム５２を形成するための像形成器８４を含み、また、ビーム４２及び５２を画面３４にわたって折曲状走査パターン８８で走査するためのミラー組立体８６を含む。水平（Ｈ）方向における左から右への走査の間、形成器は、図２を参照して説明した像化ビーム４２より消去ビーム５２が先行するように、像化ビーム４２及び消去ビーム５２の両方を作動させる。消去ビーム５２が像化ビーム４２より遅れないように、形成器８４は右から左への走査の間はビーム４２及び５２を作動させず、これはフライバック走査と呼ばれる。前記した技術と同様の正弦波走査技術として、米国特許第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲調整を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）」、公開された米国特許出願第０９／１２８，９２７号明細書「実時間ミリメートル波走査型像化器（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ Ｗａｖｅ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｉｍａｇｅｒ）」、同第０９／１２９，７３９号明細書「結合走査型像化装置及び方法（Ｌｉｎｋｅｄ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」、同第０９／１２８，９５４号明細書「視覚追従を備える個人用表示装置（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｖｉｓｉｏｎ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）」、同第０９／１２９，６１９号明細書「像シミュレーションを備える弱光視覚器（Ｌｏｗ Ｌｉｇｈｔ Ｖｉｅｗｅｒ Ｗｉｔｈ Ｉｍａｇｅ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）」及び同第０９／１４４，４００号明細書「走査ビーム型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｂｅａｍ Ｄｉｓｐｌａｙ）」（本願において参考文献として組み入れる。）がある。
【００４５】
さらに図５を参照するに、一実施例において、ミラー組立体８６はミラー９０を有する小型化電気機械式（ＭＥＭ）ミラー組立体であり、ミラー９０は、ビーム４２及び５２を走査するために、ねじり腕部９２ａ及び９２ｂで水平方向に、また、ねじり腕部９４ａ及び９４ｂで垂直（Ｖ）方向に前進及び後退をするように枢動又は旋回する。典型的に、ビーム４２及び５２はミラー９０の中心点９６に入射するが、これらのビームは、ミラー９０の他の点に入射してもよい。電極（図示せず）にそれぞれ作用された電子的信号は、ミラーの寸法、ねじり腕部（９２ａ及び９２ｂ）の寸法及びミラー組立体８６の他のパラメータの関数である水平共振走査周波数でミラー９０の水平枢動を維持する。選択的に、水平走査周波数は共振水平走査周波数でなくてもよい。磁石（図示せず）によって発生した定常状態磁界とジンバルの電流通過コイル（図示せず）によって発生した交番磁界とによりミラー９０の垂直枢動が垂直走査周波数で維持される。垂直走査周波数が相対的に低いので、垂直走査周波数はミラー組立体８６の共振垂直周波数でなくてもよい。選択的に、ミラー９０は、電磁的に水平方向に駆動されてもよいし、又は、静電的に水平方向駆動されてもよい。ミラー９０を水平又は垂直に駆動するために、圧電又はバイモルフの技術のような他の技術を用いてもよい。組立体８６のようなＭＥＭミラー組立体は、米国特許第５，６２９，７９０号明細書「小型機械化ねじり型走査器（Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ Ｓｃａｎｎｅｒ）」（ノイカーマンス（Ｎｅｕｋｅｒｍａｎｓ）ら）、同第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲調整を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）」、公開された米国特許出願第０９／１２８，９２７号明細書「実時間ミリメートル波走査型像化器（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ Ｗａｖｅ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｉｍａｇｅｒ）」、同第０９／１２８，９５４号明細書「視覚追従を備える個人用表示装置（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｖｉｓｉｏｎ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）」、同第０９／１２９，６１９号明細書「像シミュレーションを備える弱光視覚器（Ｌｏｗ Ｌｉｇｈｔ Ｖｉｅｗｅｒ Ｗｉｔｈ Ｉｍａｇｅ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）」及び同第０９／１４４，４４０号明細書「走査ビーム型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｂｅａｍ Ｄｉｓｐｌａｙ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されている。他の実施例において、ミラー組立体８６は、公開された米国特許出願第０９／１２９，７３９号明細書「結合走査型像化装置及び方法（Ｌｉｎｋｅｄ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」（本願において参考文献として組み入れる。）に開示された機械式組立体のような機械式組立体である。
【００４６】
作動において、ミラー組立体のミラー９０は、有効なビーム４２及び５２を画面３４にわたって左から右へと走査し、無効なビーム４２及び５２を画面３４にわたって右から左へと走査する。左から右への走査の間、像形成器８４は、ビーム４２及び５２を有効にし（作動させ）、これらのビームを入射点９６に向ける。ミラー９０は、有効なビーム４２及び５２を画面３４にわたって走査して像（図示せず）を形成するために左から右へ枢動する。図示の実施例において、ミラー９０は、ビーム４２及び５２を画面３４の右端を越えて走査する。この超過走査はラスターピンチを回避することを促進する。ラスターピンチは、米国特許第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲調整を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）」（本願において参考文献として組み入れる。）に開示された正弦波走査の望ましくない結果である。単一指向性の書込み（例えば、ビーム４２がフライバック走査の間、無効であるとき。）については、ラスターピンチは典型的には問題ではない。したがって、他の実施例においては、ミラー９０はビーム４２及び５２を超過走査しなくてもよい。ミラー９０が該ミラーの最も右の位置（又は、画面３４の右端に到達するビーム４２のような他の予め決められた右方位置）に枢動したとき、形成器８４は、フライバック走査のために、ビーム４２及び５２を不作動（無効）にする。一実施例において、腕部９２ａ及び９２ｂは、ミラー９０の水平枢動位置に比例する電圧を発生する。そのような電圧を発生するねじり腕部は、米国特許第５，６４８，６１８号明細書「統合型ねじれ感知器を有する小型機械化ヒンジ（Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ Ｈｉｎｇｅ Ｈａｖｉｎｇ Ａｎ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｔｏｒｓｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ）」（ノイカーマンス（Ｎｅｕｋｅｒｍａｎｓ）ら）（本願において参考文献として組み入れる。）に開示されている。これらの電圧をモニタ（監視）することによって、電気回路（図示せず）により、形成器８４は、ビーム４２及び５２を望ましい時間において不作動にすることができる。ミラー９０は、次いで、無効のビーム４２及び５２を画面３４にわたって右から左へ走査する。ミラー９０が望ましい左方回転位置に到達したとき、形成器８４は、次の左から右への走査のために、ビーム４２及び５２を有効にする。
【００４７】
水平走査の間、ミラー９０は、また、画面３４を上部から下部へと垂直方向に走査するためにジンバル環によって腕部９４ａ及び９４ｂで枢動している。ミラー９０が該ミラーの最も下部の位置に達すると、ミラーは該ミラーの上部位置の方への枢動を開始する。この上方枢動の間、ミラー９０は、前記したようにビーム４２及び５２を水平方向に走査することを継続してもよい。これに代えて、像形成器８４は、ミラー９０が該ミラーの最も上部の位置に到達するまでビーム４２及び５２を無効にし、ミラーの上部から下部への枢動の間、像を走査するために前記したようにビームを有効にしてもよい。選択的に、ミラー９０は、ミラーの下部から上部への枢動の間のみにおいて像を走査してもよい。
【００４８】
走査組立体８２の代替の実施例も考慮される。例えば、ビーム４２及び５２は、単一の像形成器８４を用いる代わりに別々の像形成器によって形成されてもよい。加えて、形成器８４は、像化ビーム４２で走査された線間の画面３４を消去するためにフライバック走査の間においてビーム５２を有効にするようにしてもよい。さらに、組立体８２は、２つの反射器８６を含み、一方は像化ビーム４２を走査するために、他方は消去ビーム５２を走査するために設けられてもよい。さらに、組立体８２は、折曲状パターン８８とは異なるパターンでビーム４２及び５２を走査してもよい。
【００４９】
図６に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによる単一指向性の複数消去ビーム／複数像化ビーム走査組立体９８を示す。走査組立体８２（図５）と走査組立体９８との１つの違いは、組立体９８が一対よりも多い数（図示の実施例では２対）の像化及び消去のビーム４２及び５２を走査することである。したがって、組立体９８は、与えられた水平走査速度（ミラー９０の水平枢動速度）について走査像の解像度を増加させることができる。
【００５０】
走査組立体９８は、像化ビーム４２ａ及び消去ビーム５２ａを形成するための第１の像形成器１００を含み、また、像化ビーム４２ａ及び消去ビーム５２ａを形成するための第２の像形成器１０２を含む。一実施例において、形成器１００及び１０２は、像形成器８４（図５）と同様である。組立体９８の残りの要素は、走査組立体８２（図５）の要素と同じ又は同様である。水平方向における左から右への走査の間、図２を参照して説明したように消去ビーム５２ａ及び５２ｂがそれぞれ像化ビーム４２ａ及び４２ｂより先行するように、形成器１００及び１０２は、それぞれ、像化及び消去のビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを有効にする。消去ビーム５２ａ及び５２が像化ビーム４２ａ及び４２ｂより遅れないように、形成器１００及び１０２は、右から左へのフライバック走査の間、ビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを無効にする。
【００５１】
さらに図６を参照するに、走査組立体９８は、走査組立体８２（図５）が作動する仕方と同様の仕方で作動する。具体的に、ミラー９０は、有効なビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを画面３４にわたって左から右へ走査し、無効なビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを画面３４にわたって右から左へ走査する。左から右への走査の間、ビーム形成器１００及び１０２は、ビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを有効にし、これらのビームを入射点９６に向ける。ミラー９０は、有効なビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを画面３４にわたって走査して像（図示せず）を形成するために左から右へ枢動する。ミラー９０が該ミラーの最も右の位置（又は、画面３４の右端に到達するビーム４２ａ及び４２ｂのような他の予め決められた右方位置）に枢動したとき、ビーム形成器１００及び１０２はビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂをフライバック走査のために無効にする。ミラー９０は、次いで、無効なビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを画面３４にわたって右から左へ走査する。ミラー９０が望ましい左方回転位置に達したとき、形成器１００及び１０２は、次の左から右への走査のために、ビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを有効にする。
【００５２】
水平走査手順の間、ミラー９０は、また、画面３４を上部から下部へ垂直に走査するために、ジンバル環９７によって腕部９４ａ及び９４ｂで枢動している。ミラー９０がその最も下部の位置に達すると、ミラーはその上部位置の方への枢動を開始する。上方枢動の間、ミラー９０は、前記したようにビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ及び５２ｂを水平方向に走査することを継続してもよい。これに代えて、形成器１００及び１０２は、それぞれ、ミラー９０がその最も上部の位置に達するまでビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを無効にし、次いで、ミラーの上部から下部への枢動の間において像を走査するために前記したようにこれらのビームを有効にしてもよい。選択的に、ミラー９０は、ミラーの下部から上部への枢動の間のみにおいて像を走査してもよい。
【００５３】
走査組立体９８の代替の実施例も考慮される。例えば、ビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂは、別々の像形成器によって又は単一の像形成器によって形成されてもよい。これに代えて、ビーム４２ａ及び４２ｂは１つの形成器によって形成され、ビーム５２ａ及び５２ｂは他の形成器によって形成されてもよい。加えて、組立体９８は、２対より多い数の像化及び消去ビームを形成及び走査するようにしてもよい。さらに、図５を参照して説明した例と同様の代替の実施例が可能であれば考慮される。
【００５４】
図７に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによる単一指向性の広い消去ビーム／複数像化ビーム走査組立体１０４を示す。走査組立体９８（図６）と走査組立体１０４との１つの違いは、組立体１０４が、複数の狭い消去ビームを走査する代わりに単一の広い消去ビーム５２を走査することである。したがって、組立体１０４は、しばしば、組立体９８と比べて複雑ではなく、また、安価である。
【００５５】
走査組立体１０４は、広い消去ビーム５２を形成するための第１のビーム形成器１０６を含み、また、複数（ここでは２つ）の像化ビーム４２ａ及び４２ｂを形成するための第２のビーム形成器１０８を含む。広い光学的ビームを形成するための技術として結合光学部品に関係づけられたレーザのような従来の技術があるので、簡潔さのために、広い消去ビーム５２の形成についての詳細な説明を省略する。組立体１０４の残りの要素は、走査組立体９８（図６）の要素と同じ又はほぼ同じである。水平方向における左から右への走査の間、図２を参照して説明したように消去ビーム５２が像化ビーム４２ａ及び４２ｂより先行するように、形成器１０６及び１０８は、それぞれ、広い消去ビーム５２及び像化ビーム４２ａ、４２ｂを有効にする。消去ビーム５２は、像化ビーム４２ａ及び４２ｂが走査する経路を同時に消去するために十分な程度に広い。消去ビーム５２が像化ビーム４２ａ及び４２ｂより遅れないように、形成器１０６及び１０８は、それぞれ、右から左へのフライバック走査の間において消去ビーム５２及び像化ビーム４２ａ、４２ｂを無効にする。
【００５６】
さらに図７を参照するに、走査組立体１０４は、走査組立体９８（図６）が作動する仕方と同様の仕方で作動する。具体的に、ミラー９０は、画面３４にわたって有効なビーム４２ａ、４２ｂ、５２を左から右へ走査し、次いで、画面３４にわたって無効なビーム４２ａ、４２ｂ、５２を右から左へ走査する。左から右への走査の間、ビーム形成器１０６及び１０８は、それぞれ、消去ビーム５２及び像化ビーム４２ａ、４２ｂを有効にし、これらのビームを入射点９６に向ける。ミラー９０は、有効なビーム４２ａ、４２ｂ及び５２を画面３４にわたって走査して像（図示せず）を形成するために左から右へ枢動する。ミラー９０がその最も右の位置（又は画面３４の右端に到達するビーム４２ａ及び４２ｂのように他の予め決められた右方位置）に枢動したとき、ビーム形成器１０６及び１０８は、それぞれ、フライバック走査のために、消去ビーム５２及び像化ビーム４２ａ、４２ｂを無効にする。ミラー９０は、次いで、画面３４にわたって無効のビーム４２ａ、４２ｂ及び５２を右から左へ走査する。ミラー９０が望ましい左方回転位置に到達したとき、形成器１０６及び１０８は、それぞれ、次の左から右への走査のために、ビーム４２ａ、４２ｂ、５２を有効にする。
【００５７】
水平走査手順の間、ミラー９０は、また、画面３４をその上部から下部へ垂直に走査するために腕部９４ａ及び９４ｂで枢動する。ミラー９０がその最も下部の位置に到達したとき、ミラー９０はその上部位置の方への枢動を開始する。この上方枢動の間、ミラー９０は、前記したようにビーム４２ａ、４２ｂ、５２を水平方向に走査することを継続してもよい。これに代えて、形成器１０６及び１０８は、それぞれ、ミラー９０がその最も上部の位置に到達するまで消去ビーム５２及び像化ビーム４２ａ、４２ｂを無効にし、次いで、ミラーの上部から下部への枢動の間において像を走査するために前記したようにビームを有効にしてもよい。選択的に、組立体１０４は、ミラーの下部から上部への枢動の間のみにおいて像の走査を実行するようにしてもよい。
【００５８】
走査組立体１０４の代替の実施例が考慮される。例えば、ビーム４２ａ及び４２ｂは別々の像形成器によって形成されてもよい。これに代えて、単一の形成器がビーム４２ａ、４２ｂ及び５２を形成してもよい。加えて、図５、図６を参照して説明した例と同様の代替の実施例も可能であれば考慮される。図８に、本発明の一実施例に係る、複数のミラーによる単一指向性のタイル化された複数の消去ビーム／複数の像化ビーム走査組立体１１０を示す。組立体１１０は、複数の走査組立体９８ａ〜９８ｄ（簡潔さのために９８ａ及び９８ｂのみを示す。）を含み、各組立体は走査組立体９８（図６）と同様であり、また、各組立体は、像（図示せず）の一部を各セクション、例えば、画面３４のタイル１１２ａ〜１１２ｄに走査する。像の一部を各画面タイルに走査することは、しばしば、「タイル化」と呼ばれる。タイル化は、典型的には、複数の画面タイルを同時に走査することを含むが、いくつかの応用においては、単一のタイルを走査するか又は複数のタイルを一度に走査してもよい。複数のタイルを同時に走査することによって、組立体１１０は、ミラー９０ａ〜９０ｄの与えられた水平走査速度について走査像の解像度を像化させることができる。さらに、ラスターピンチが低減されるように水平方向の超過走査を可能にするために、間隙１１４が画面３４の水平方向の隣接タイル１１２間に含まれてもよい。間隙１１４は、典型的には、水平方向の隣接タイル１１２を操作することなく１つのタイル１１２の超過走査を可能にするために十分な程度に広い。例えば、間隙１１４は、典型的には、タイル１１２ｄに入射することなく像化ビーム４２ａａ及び４２ｂａがタイル１１２ａを超過走査することができる程度に十分に広い。選択的に、間隙１１４を含む代わりに、画面は、間隙１１４と同じ広さを有する「デッド（無効）」帯を含んでもよい。デッド帯は、像の部分が走査されることがない一部の画面であってもよい。
【００５９】
さらに図８を参照するに、画面タイル１１２ａ〜１１２ｄに関して、走査組立体９８ａ〜９８ｄのそれぞれは、走査組立体９８（図６）が前記したように作動する仕方と同様の仕方で作動する。しかし、作動における可能性のある１つの違いは次のとおりである。すなわち、間隙１１４の幅に依存して、また、ミラー９０ａ及び９０ｂがそれぞれ像化ビーム４２ａａ、４２ｂａ、４２ａｂ、４２ｂｂをいかに遠くから右へ走査するかということに依存して、消去ビーム５２ａａ、５２ｂａ、５２ａｂ、５２ｂｂがそれぞれタイル１１２ｄ及び１１２ｃに入射することを防止するためにビーム４２ａａ、４２ａｂ、４２ｂａ、４２ｂｂを無効にする前に、形成器１００ａ、１０２ａ、１００ｂ及び１０２ｂが消去ビーム５２ａａ、５２ｂａ、５２ａｂ、５２ｂｂを無効にすることである。
【００６０】
走査組立体１１０の代替の実施例が考慮される。例えば、画面３４は、４つのタイル１１２より多い又は少ない数のタイルに分割されてもよい。加えて、各走査組立体９８は、複数のタイルを同時に走査してもよい。さらに、組立体１１０は、走査組立体９８に加えて又は走査組立体９８の代わりに、１以上の走査組立体８２（図５）又は走査組立体１０４（図７）を含んでもよい（さらには、これらの組立体に関係する走査技術を実行してもよい）。さらに、図５〜図７を参照して説明したものと同様の代替の実施例が可能であれば考慮される。加えて、間隙１１４は被走査像に人工物を生じさせるので、間隙１１４を除去し、像化及び消去のビーム４２及び５２をこれらのビームがタイル１１２の端部に到達したときに不作動にさせてもよい。したがって、ビーム４２及び５２がタイル１１２を超過走査した場合であっても、これらのビームは、隣接のタイル１２に走査された像を低下させない。選択的に、これらのビームが、典型的には、タイル１１２の同一の領域に像の同一部分を走査するので、ビーム４２は、被走査像に人工物を生じさせることなく、隣接のタイル１１２の端部を超過走査してもよい。しかし、これらの超過走査領域の画素は垂直走査当たり複数回走査されるので、非超過走査領域に比べて超過走査領域において像が著しく明るくならないように、これらの超過走査領域のビーム４２の強度を調整してもよい。さらに、超過走査領域での消去ビーム５２の不作動を回避するために、図１２を参照して説明したように個々の消去ビーム５２が１以上の水平線だけ各像化ビーム４２より先行するように、組立体１１０を構成することができる。図９に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによるタイル化された単一指向性の複数の消去ビーム／複数の像化ビーム走査組立体１１６を示す。組立体１１６は、走査組立体９８（図６）の変更による走査組立体１１８を含むことを除いて、組立体１１０（図８）と同様である。具体的に、組立体１１８は、すべてのビーム４２及び５２をすべてのタイル１１２ａ〜１１２ｄにわたって走査するための単一のミラー組立体８６を含む（簡潔さのために、タイル１１２ｃ〜１１２ｄを走査するビーム４２及び５２が省略されている。）。したがって、この組立体は、ミラー組立体８６をほとんど含まないので、組立体１１６は、組立体１１０と比べて、しばしば、複雑でなく、また、安価である。走査組立体８６のミラー組立体８６及び他のコンポーネントについての特定の幾何学的形状は、応用に依存して変化する。しかし、単一の走査器でタイル化するためのいくつかの形状は、公開された米国特許出願第０９／３６９，６７３号明細書「変動補償を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されている。
【００６１】
走査組立体１１６の代替の実施例が考慮される。例えば、組立体１１６は、すべてのビーム４２及び５２を形成するために単一の像形成器を含んでいてもよいし、又は、複数の像形成器であって各像形成器は一対のビーム４２及び５２よりは多くかつすべての対のビーム４２及び５２よりは少ない対のビーム４２及び５２を形成する複数の像形成器を含んでもよい。加えて、組立体１１６は、走査組立体１１８に加えて又は走査組立体１１８の代わりに、（望ましい数のビーム４２及び５２を形成するために）走査組立体８２（図５）又は走査組立体１０４（図７）を変更したものを含んでもよい（さらに、これらの組立体に関係づけられた走査技術を実行してもよい。）。さらに、図５〜図８を参照して説明したものと同様の代替の実施例が可能であれば考慮される。
【００６２】
図１０に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによるタイル化された両方向性の複数の消去ビーム／複数の像化ビーム走査組立体１２０を示す。図５〜図９に示す走査組立体とは異なり、組立体１２０は、像を水平方向に左から右へ及び右から左へ画面３４に走査するために両方向性正弦波走査パターン１２２を実行する。簡潔さのために、正弦波パターン１２２は直線走査経路を有するものとして示され、また、フライバック走査が省略されている。同様の両方向性走査技術は、公開された米国特許出願第０９／３７０，７９０号明細書「切換供給を備える走査型像化装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｗｉｔｈ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｆｅｅｄｓ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されている。
【００６３】
組立体１２０は、複数の対の像及び消去ビーム４１及び５２を画面３４の複数のタイル１１２にわたって両方向に走査するための単一のミラー組立体８６を含み、また、これらのビーム対を個々に形成するためのビーム形成器１００ａ、１０２ａ、１００ｂ、１０２ｂを含む。さらに具体的に、ミラー９０は、該ミラーが左から右へ水平に枢動する間において有効なビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ａｂをタイル１１２ａにわたって走査し、ミラーが右から左へ水平に枢動する間において有効なビーム４２ｂａ、５２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂｂをタイル１１２bにわたって走査する。これらのビーム５２ａａ、５２ａｂ、５２ｂａ、５２ｂｂは、これらが、タイル１１２ａ及び１１２ｂにわたって像化ビーム４２ａａ、４２ａｂ、４２ｂａ、４２ｂｂより個々に先行するように配置されている付加的な間隙又はデッド帯１１４は、隣接のタイル１１２の望ましくない走査をすることなく超過走査することを可能にする。例えば、間隙１１４は、ビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ａｂがタイル１１２ｂに入射することなく、ミラー９０が、タイル１１２ａの右端を通ってビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ａｂを走査することを可能にする。選択的に、タイル１１２ａ及び１１２ｂの超過走査がないようにミラー９０を正確に調整することによって間隙１４の幅を減少させる又は間隙１４を除去することができる。
【００６４】
作動において、ミラー９０は、有効なビーム４２ａａ、４２ａｂ、５２ａａ、５２ａｂをタイル１１２ａにわたって左から右へ走査し、有効なビーム４２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂａ、５２ｂｂをタイル１１２ｂにわたって右から左へ走査する。左から右への走査の間、ビーム形成器１００ａ及び１０２ａは、ビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ｂｂを個々に有効にしてこれらのビームを入射点９に向け、ビーム形成器１００ｂ及び１０２ｂは、ビーム４２ｂａ、５２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂｂを個々に無効にする。ミラー９０がその最も右の位置（又は、タイル１１２ａの右端に到達するビーム４２ａａ及び４２ａｂのように他の予め決められた右方の位置）に到達したとき、形成器１００ａ及び１０２ａは、ビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ａｂを個々に無効にし、形成器１００ｂ及び１０２ｂは、右から左への走査のために、ビーム４２ｂａ、５２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂｂを個々に有効にする。間隙１１４の幅に依存して、また、ミラー９０が像化ビーム４２ａａ及び４２ｂａをいかに遠くから右へ走査するかに依存して、形成器１００ａ及び１０２ａは、ビーム５２ａａ及び５２ｂａがタイル１１２ｂに入射することを防止するために、ビーム４２ａａ及び４２ｂａを無効にする前に消去ビーム５２ａａ及び５２ｂａを無効にしてもよい。ミラー９０は、ついで、有効なビーム４２ｂａ、５２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂｂをタイル１１２ｂにわたって右から左へ走査する。ミラー９０が望ましい左方回転位置に到達したとき、形成器１００ａ及び１０２ａはビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ａｂを個々に有効にし、形成器１００ｂ及び１０２ｂは、次の左から右へのタイル１１２ａの走査のために、ビーム４２ｂａ、５２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂｂを個々に無効にする。間隙１１４の幅に依存して、また、ミラー９０が像化ビーム４２ｂａ及び４２ｂｂをいかに遠くから左へ走査するかに依存して、形成器１００ｂ及び１０２ｂは、ビーム５２ｂａ及び５２ｂｂがタイル１１２ａに入射することを防止するために、ビーム４２ｂａ及び４２ｂｂを無効にする前に消去ビーム５２ｂａ及び５２ｂｂを無効にしてもよい。
【００６５】
この両方向性の水平走査手順の間、ミラー９０は、また、タイル１１２ａ及び１１２ｂを上部から下部に走査するために垂直に枢動している。ミラー９０がその最も下部の位置に到達すると、ミラーはその上部位置の方への枢動を開始する。この上方枢動の間、ミラー９０は、前記したようにビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ａｂ、４２ｂａ、５２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂｂを水平方向に走査することを継続してもよい。これに代えて、形成器１００ａ、１０２ａ、１００ｂ、１０２ｂは、ミラー９０がその最も上部位置に到達するまでビームを無効にし、ミラーの上部から下部への枢動の間において像を走査するために前記したようにビームを有効にする。選択的に、ミラー９０は、その下部から上部への枢動の間のみにおいて像を走査するようにしてもよい。
【００６６】
走査組立体１２０の代替の実施例が考慮される。例えば、組立体１２０を、２対より多い又は少なく数の対の像及び消去ビームを走査するように変更すること、図７に示す広い消去ビーム技術を実行するように変更すること、又は、図８に示す複数のミラー又は無間隙技術を実行するように変更することができる。
【００６７】
図１１に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによる両方向性の複数の消去ビーム／複数の像化ビーム走査組立体１２４を示す。組立体１２４は、左から右へ及び右から左への走査の間において画面３４の同じセクションに像を走査することを除いて、図１０に示す走査組立体１２０と同様である。したがって、同じ水平走査速度について、組立体１２４は、しばしば、組立体１２０又は図５〜図９に示す走査組立体と比べて、より高い解像度の像を形成する。両水平走査方向において消去ビーム５２が像化ビーム４２より先行することを確実にするために、ビーム形成器１２６ａ及び１２６ｂのそれぞれは１つの像化ビーム４２当たり２つの消去ビーム５２を形成し、一方の消去ビームは左から右への走査のためであり、他方の消去ビームは右から左への走査のためである。
【００６８】
組立体１２４は、複数の三つ組の像及び消去ビーム４２ａ、５２ａａ、５２ａｂ及び４２ｂ、５２ｂａ、５２ｂｂを画面３４にわたって両方向に走査するための単一のミラー組立体８６を含み、また、これらの三つ組のビームを個々に形成するためのビーム形成器１２６ａ及び１２６ｂを含む。さらに具体的に、ミラー９０は、ミラー９０が左から右へ水平に枢動する間において有効なビーム４２ａ、５２ａｂ、４２ｂ、５２ｂｂを画面３４にわたって走査し（形成器１２６ａ及び１２６ｂは、左から右への走査の間において消去ビーム５２ａａ及び５２ｂａを無効にする。）、ミラー９０は、ミラー９０が右から左へ水平に枢動する間において有効なビーム４２ｂ、５２ａａ、５２ｂａを画面３４にわたって走査する（形成器１２６ａ及び１２６ｂは、右から左への走査の間において消去ビーム５２ａｂ及び５２ｂｂを無効にする。）。ミラー９０は、像を画面３４にわたって両水平方向に走査するので、米国特許第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲補正を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）」（本願に組み入れられる。）において説明された望ましくないことであるラスターピンチが問題となる。したがって、ラスターピンチに関係する問題を低減又は回避するために、図示の実施例において、ミラー９０は、画面３４の左端及び右端の両方を通って像化ビーム４２ａ及び４２ｂを超過走査する。米国特許第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲補正を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）においてもまた、ラスターピンチの影響を低減又は除去するための他の技術の説明がされている。これらの１以上の技術を実行するために組立体１２４を変更することができる。
【００６９】
さらに図１１を参照するに、作動において、ミラー９０は、有効なビーム４２ａ、４２ｂ、５２ａｂ、５２ｂｂを画面３４にわたって左から右へと走査し、有効なビーム４２ａ、４２ｂ、５２ａａ、５２ｂａを画面３４にわたって右から左へと走査する。左から右への走査の間、像形成器１２６ａ及び１２６ｂは、ビーム４２ａ、５２ａｂ、４２ｂ、５２ｂｂを個々に有効にしこれらのビームを入射点９６に向け、ビーム５２ａａ及び５２ｂａを個々に無効（不作動）にする。ミラー９０が該ミラーの最も右の位置（又は、画面３４の右端に到達する無効なビーム５２ａａ及び５２ｂａのような他の予め決められた右方位置）に枢動したとき、形成器１２６ａ及び１２６ｂは、フライバック走査のために、ビーム５２ａｂ及び５２ｂｂを個々に無効にし、ビーム４２ａ、５２ａａ、４２ｂ、５２ｂａを個々に有効にする。ミラー９０は、次いで、有効のビーム４２ａ、５２ａａ、４２ｂ、５２ｂａを画面３４にわたって右から左へ走査する。ミラー９０が望ましい左方回転位置に到達したとき、形成器１２６ａ及び１２６ｂは、次の左から右への走査のために、ビーム４２ａ、５２ａｂ、４２ｂ、５２ｂｂを個々に有効にし、ビーム５２ａａ及び５２ｂａを個々に無効にする。
【００７０】
この両方向性水平走査手順の間、ミラー９０は、また、画面３４を上部から下部へ走査するために垂直に枢動している。ミラー９０がその最も下部の位置に到達すると、ミラーはその上部位置の方への枢動を開始する。この上方枢動の間、ミラー９０は、前記したようにビーム４２ａ、４２ｂ、５２ａａ、５２ａｂ、５２ｂａ、５２ｂｂを水平方向に走査することを継続する。これに代えて、形成器１２６ａ及び１２６ｂは、ミラー９０がその最も上部の位置に到達するまでビームを無効にし、ミラーの上部から下部への枢動の間において像を走査するために、前記したようにビームを有効にしてもよい。選択的に、ミラー９０はその下部から上部への枢動の間のみにおいて像を走査するようにしてもよい。
【００７１】
走査組立体１２４の代替の実施例が考慮される。例えば、組立体１２４を、２つの三つ組の像及び消去ビームより多い又は少ない像及び消去ビームを走査するように変更すること、図８に示す複数のミラー技術を実行するように変更すること、図８及び図９に示すタイル化技術を実行するように変更すること、又は、図１０に示す切換式走査技術を実行するように変更することができる。加えて、ビーム５２ａａ及び５２ｂａを第１の広い消去ビームで置き換えること及びビーム５２ｂａ及び５２ｂｂを第２の広い消去ビームで置き換えることによって、図７に示す技術に従って組立体１２４を変更することができる。
【００７２】
図１１に示す両方向性の複数のビーム走査技術による可能性のある１つの問題は、ビーム５２ａａ及び５２ａｂが交差して像化ビーム４２ｂによって走査された線の一部を消去することである。これらの交差点は、典型的には、画面３４の端部に近い。例えば、左から右への走査の開始の近くで、ビーム５２ａｂは、画面３４の左端の近くでビーム４２ｂによって走査された先行の線の点と交差するであろう。同様に、右から左への走査の開始の近くで、ビーム５２ａａは、画面３４の右端の近くでビーム４２ｂによって走査された先行の線の点と交差するであろう。これらの消去された交差点は、走査された像の品質を低下させる人工物（ａｒｔｉｆａｃｔ）を形成する可能性がある。
【００７３】
この変換の問題の１つの解決方法は、交差点が画面３４の端部を越えて生じるようにビーム４２及び５２が画面３４の右端及び左端を超過して走査する距離を増加させることである。他の解決方法は、ビーム５２ａａ及び５２ｂｂを除去し、ビーム４２ａが通過する走査経路を消去するために十分な程度にビーム５２ｂａ及び５２ｂｂを広くすることである。さらに他の解決方法は、図１２を参照して説明したように、１以上の水平走査線だけビーム４２ｂより先行する消去ビーム５２を用いることである。
【００７４】
図１２に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによる両方向性の単一の消去ビーム／複数の像化ビーム走査組立体１２８を示す。同一の水平走査経路のいくつかの領域４４の距離ｄ（図２）だけ消去ビームが像化ビームより先行する、図５から図１１に示す走査組立体とは異なり、組立体１２８の消去ビーム５２は、像化ビーム又は複数の像化ビームより少なくとも１つの水平走査線だけ先行する。したがって、組立体１２８は、両方向性の組立体１２０及び１２４（図１０及び図１１）と同じように各水平走査の後に消去ビーム５２を有効又は無効にする必要がない。
【００７５】
走査組立体１２８は、１以上の像化ビーム（図示の実施例では２つの像化ビーム４２ａ及び４２ｂ）及び消去ビーム５２とを両方向に走査するための単一の走査組立体８６を含み、また、これらのビームを形成するためのビーム形成器１３０を含む。消去ビーム５２は、最も近い像化ビーム４２ｂより前の少なくとも１つの水平走査線であり、典型的には、消去ビームは該ビームがビーム４２ｂと干渉しないようにビーム４２より十分に離れた前方にある。さらに具体的に、ミラー９０が左から右へ及び右から左へ枢動する間、ミラー９０はビーム４２ａ、４２ｂ、５２を画面３４にわたって走査する。ミラー９０が両水平方向に像を画面３４に走査するので、例えば図１１を参照して説明したラスターピンチが問題となろう。したがって、ラスターピンチに関係する問題を低減又は除去するために、図示の実施例においては、ミラー９０は、画面３４の左端及び右端の両方を通って像化ビーム４２ａ及び４２ｂを超過走査する。
【００７６】
さらに図１２を参照するに、ミラー９０は、１つの又は複数の第１の水平走査線を消去するために画面３４の上部でビーム５２を捜査することを開始し、次いで、ビーム４２ａ、４２ｂ、５２を下方に走査し、画面３４にわたって左から右へ及び右から左へ走査することを継続する。ビーム形成器１３０は、ビーム４２ａ、４２ｂ、５２を有効にし、左から右へ及び右から左への走査の間においてこれらのビームを入射点９６に向ける。ミラー９０がその最も下部の位置に到達すると、ミラーはその上部位置の方への枢動を開始する。この上方枢動の間、形成器１３０は、ビーム４２ａ、４２ｂ、５２を無効にし、下方枢動の間において再びこれらのビームを有効にする。これに代えて、形成器１３０は、上方枢動の間において前記したように反射器３６が像を両方向に走査することができるように、ビーム４２ａ及び４２ｂの上部でビーム５２を無効にして他の消去ビーム５２（図示せず）を形成してもよい。これは、上部から下部へ及び下部から上部への枢動の間においてミラー９０が像を走査することを可能にする。選択的に、ミラー９０は、その下部から上部への枢動の間のみにおいて像を走査してもよい。
【００７７】
走査組立体１２８の代替の実施例が考慮される。例えば、組立体１２８を、２つの像化ビーム４２よりも多い又は少ない像化ビームを有するように変更することができる。付加的な像化ビーム４２を付加することによって、ミラー９０の水平走査速度を増加させることなく、組立体１２８によって形成された像の解像度を像化させることができる。さらに、組立体１２８が、図８及び図９に示すタイル化技術を実行する又は図１０に示す走査技術を実行するように変更することもできる。加えて、狭い消去ビーム５２を広い消去ビームと置き換えることによって、図７に示す技術に従って組立体１２８を変更することができる。さらに、消去ビーム５２を用いる代わりに、有機発光装置（ＯＬＥＤ）のような消去エネルギー発生器アレイによって画面３４の１つの線の全部また全線を同時に消去することができる。例えば、前記アレイは複数列のＯＬＥＤを有することができ、各列は、画面３４の各線と整列されている。線を消去するために、予め決められた時間において、対応する複数列のＯＬＥＤを有効にする（作動させる）ことができる。ＯＬＥＤは、ケンブリッジ表示技術社（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ．）保有の米国特許第５，９２９，５６２号明細書「有機発光装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されている。
【００７８】
図１３に、本発明の実施例に係るカラー像投射装置１４０の平面図を示す。装置１４０は、しばしば、高品質の像を形成し、従来の投写型テレビ一式のような従来の像投射装置と比べて、安価であり、複雑でなく、また、エネルギー効率がよい。さらに、装置１４０をビデオフレームを受けて表示するものとして説明したが、装置１４０は、さらに、静止像を受けて表示することができる。
【００７９】
装置１４０は、カラー像を表示するための従来の表示装置１４２と、赤、緑、青の像投射器１４４ｒ、１４４ｇ、１４４ｂと、像の赤、緑、青の部分を走査するための走査組立体１５０と、電子的ビデオ信号を赤、緑、青の光学的信号１５４ｒ、１５４ｇ、１５４ｂに個々に変換するための電子／光学変換器１５２とを含む。
【００８０】
赤、緑、青の像投射器１４４ｒ、１４４ｇ、１４４ｂは、それぞれ、個々の像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂと、個々のカラー化された照明源１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂと、個々の光学組立体１６２ｒ、１６２ｇ、１６２ｂとを含む。像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂは、それぞれ、投射画面３４ｒ、３４ｇ、３４ｂを含み、その他においては、図１から図１２に示す像増幅器２２と同様である。照明源１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂは、それぞれ、画面３４ｒ、３４ｇ、３４ｂを赤、緑、青で照明し、その他においては、図１から図３に示す照明源２４と同様である。光学組立体１６２ｒ、１６２ｇ、１６２ｂは、それぞれ、画面３４ｒ、３４ｇ、３４ｂからの投射された赤、緑、青の像部分を受け、カラー像を形成するために、これらの投射された像部分を画面１４２に向ける。一実施例において、光学組立体１６２ｒ、１６２ｇ、１６２ｂは、表示された像が望ましい寸法を有するように、赤、緑、青の像部分を拡大する。従来の技術に従って光学組立体１６２ｒ、１６２ｇ、１６２ｂを構成することができるので、これらの構造及び作動の詳細については、簡潔さのために省略する。
【００８１】
走査組立体１５０は、個々に、図５〜図１２を参照して説明した走査技術及び組立体のいずれか１つ又はそれらの組合せに従って、像の赤、緑、青の部分を画面３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂに走査する。簡潔さのために、組立体１５０の前記実施例は、図５を参照して説明した単一指向性走査技術に従って、像化ビーム４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂ及び消去ビーム５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂを走査する。例えば、組立体１５０は、赤の成分を有する像画素を画面３４Ｒに形成するためにビーム４２Ｒ及び５２Ｒを走査する。同様に、組立体１５０は、緑の成分を有する像画素を画面３４Ｒに形成するためにビーム４２Ｇ及び５２Ｇを走査し、青の成分を有する像画素を画面３４Ｒに形成するためにビーム４２Ｂ及び５２Ｂを走査する。一実施例において、組立体１５０は、光学的信号１５４ｒ、１５４ｇ及び１５４ｂを像化ビーム４２ｒ、４２ｇ、４２ｂとして個々に用いる。他の実施例において、組立体１５０は、従来の方法で、信号１５４ｒ、１５４ｇ及び１５４ｂを像化ビーム４２ｒ、４２ｇ、４２ｂにそれぞれ変換する。
【００８２】
変換器１５２は、従来のコンポジットビデオ信号を、赤、緑、青の光学的信号１５４ｒ、１５４ｇ、１５４ｂに変換するための従来の回路である。例えば、回路１５２は、ビデオ信号を赤、緑、青の成分に分離し、次いで、レーザ又はレーザダイオードを用いて、赤、緑、青の成分を、赤、緑、青の光学的信号１５４ｒ、１５４ｇ、１５４ｂに変換する。像増幅器２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが、それぞれ、赤、緑、青の光で照明される単色増幅器であるので、光学的信号１５４ｒ、１５４ｇ、１５４ｂ及び像化ビーム４２ｒ、４２ｇ、４２ｂのいずれもがカラー化される必要がない。
【００８３】
さらに図１３を参照するに、投射装置１４０の作動において、電気／光学信号変換器１５２は、受けたビデオ信号を、赤、緑、青の光学的信号１５４ｒ、１５４ｇ、１５４ｂに変換する。走査組立体１５０は、これらの光学的信号を各像化ビーム４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂに変換し、消去ビーム５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂを形成し、及び、像の個々の赤、緑、青の部分を形成するために画面３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂにわたってこれらのビームを走査する。これらの画面に赤、緑、青の像部分がこれらの個々の色で投射されるように、照明源１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂは、それぞれ、赤、緑、青で画面３４ｒ、３４ｇ、３４ｂを照明する。光学組立体１６２ｒ、１６２ｇ、１６２ｂは、それぞれ、これらの投射されたカラー像部分を受け、これらを、表示画面１４２に整列されてカラー像を形成するように向ける。見る人（図示せず）は、画面１４２のカラー像を見ることができる。一実施例において、見る人は、画面１４２の前側（光学組立体１６２から離れた面する側）からカラー像を見ることができる。
【００８４】
投射装置１４０の代替の実施例が考慮される。例えば、装置１４０は、見る人が画面１４２の後側（光学組立体１６２に面する側）から見るように構成することができる。選択的に、照明源１６０、光学組立体１６２及び画面１４２は、像増幅器２２において走査組立体１５０と同じ側に配置されてもよく、また、見る人は、画面１４２の他の側から像を見てもよい。さらに、像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂは互いに分離され横方向に離れて配置されるものとして示したが、これらは互いに分離されるが連続するものとしてもよい。これに代えて、像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂのそれぞれが、単一部品の個々の部分を含むとしてもよい。例えば、像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂは、単一の像増幅器（図示せず）の個々の部分を含むとしてもよい。
【００８５】
図１４に、本発明の一実施例に係るカラー像投射装置１７０の平面図を示す。装置１７０は、（１）像増幅器１４４ｒ及び１４４ｂがより画面１４２の方へ傾けられており、（２）別個の走査組立体１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂがそれぞれ赤、緑、青の像部分を画面３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂに走査することを除いて、図１３に示す装置１４０と同様である。選択的に、装置１７０は、装置１４０のように作動する中央走査組立体１５０を含んでもよい。さらに、装置１７０の画面３４Ｒ及び３４Ｂ上は、装置１４０の画面３４Ｒ及び３４Ｂと比べて表示画面１４２に関して異なった角度を有するので、装置１７０の光学組立体１６２Ｒ及び１６２Ｂは、装置１５０の光学組立体１６２Ｒ及び１６２Ｂとは異なってもよい。
【００８６】
作動において、投射装置１７０は、図１３に示す投射装置１４０について説明した方法と同様の方法で作動する。
【００８７】
投射装置１７０の他の実施例について考える。例えば、見る人が画面１４２の後側（光学組立体１６２に面する側）から像を見るように装置１７０を構成することができる。選択的に、照明源１６０、光学組立体１６２及び画面１４２を光学組立体１５０として像増幅器２２の同じ側に配置してもよいし、また、見る人が画面１４２の各側から像を見るようにしてもよい。さらに、像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂは、それぞれが別個であって互いに離れて側面に配置されるとしたが、それぞれが別個ではあるが互いに隣接するようにしてもよい。これに代えて、像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂのそれぞれが、単一の部品の各部分を含んでもよい。例えば、像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂは、単一の像増幅器（図示せず。）の各部分を含んでもよい。
【００８８】
図１３及び図１４を参照するに、見る人が画面１４２上の像を見るのではなく像を直接見ることができるように投射装置１４０及び１７０を変更することができる。例えば、光学組立体１６２の構造及び位置を変更し、組立体１６２と見る人の眼（図示せず。）との間にＸ立方体（図示せず。）を挿入することができる。Ｘ立方体は、一般に、立方体を形成するように配置された従来の４つのプリズムであり、組立体１６２からのカラー像部分を結合して視認可能のカラー像にし、像を見る人の眼に向ける。直接視覚装置のような装置から画面１４２を省いてもよい。投射装置１４０及び１７０を直接視覚装置に変換するために他の選択肢がある。投射装置１４０及び１７０を直接視覚装置に変換するための詳細については既知である。したがって、そのような詳細は、簡潔さのために省略する。
【００８９】
前記したことから、実例を示すために本願明細書では本発明の特定の実施例について説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更が可能であることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】従来の像増幅器型表示装置の斜視図。
【図２】本発明の実施例に係る像増幅器型表示装置の斜視図。
【図３】図１に示す像増幅型表示装置及び本発明の実施例に係る図２に示す像増幅型表示装置の少なくとも１つの像増幅型表示装置を含む連結された像化装置の斜視図。
【図４Ａ】本発明の一実施例に従う図３に示す像取込／形成器及び像増幅器を示す図。
【図４Ｂ】本発明の他の実施例に従う図３に示す像取込／形成器及び像増幅器を示す図。
【図５】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、単方向の単一の消去ビーム／単一の像化ビームの走査技術を示す図。
【図６】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、単方向の複数の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図７】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、単方向の幅広の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図８】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、単方向の複数の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図９】本発明の他の実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、単方向の複数の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図１０】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、切換式送りの複数の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図１１】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、両方向の複数の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図１２】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、両方向の単一の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図１３】本発明の一実施例に係るカラー像投射装置の平面図。
【図１４】本発明の他の実施例に係るカラー像投射装置の平面図。
【符号の説明】
【００９１】
２２ａ、２２ｂ 像増幅器
２４ 照明器
３４ 画面
３６ 表示／投射面
３８ 走査面
４２ 像化ビーム
４４ 領域
４６ａ 表示画面
４７ａ、４７ｂ 光学縦列
４８ 像増幅器表示／投射装置
５２ 消去ビーム
５３ 像形成器
５４ 像化装置
５５ａ、５５ｂ 像表示／像取込装置
５６、５９ 像
５８ 光ファイバケーブル
６０ 物体
６２ａ 像形成器／取込器
７０ 正弦波共振ミラー
７２ 光学組立体
７４ 消去ビーム形成器
７５、７７ ビームスプリッタ
７６ 光線
７８ 入射点
７９ 入出点
８０ 光学的信号結合器
８１ 分離器
【０００１】
本発明は、一般に、像化装置に関し、特に、複数のエネルギービームで表示／投射用の画面を走査する像化装置に関する。例えば、像化装置は、まず、画面中のある領域の明るさ(ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ)を予め決められた消去水準に設定する消去ビームで前記領域を走査することができる。次いで、像化装置は、前記領域の明るさを前記領域に対応する被走査像の領域の明るさの水準に設定する像化ビームで画面の前記領域を走査することができる。
【背景技術】
【０００２】
図絵的な像又はビデオ像（しばしばビデオフレームと呼ばれる。）を鑑賞者又は見る人に視覚的に表示／投射するために、種々の像表示／像投射器及びその技術を利用することができる。典型的には、図絵的な像はゆっくり変化する像であるか又は全然変化しない像である。例えば、飛行計器の図絵は操縦士の視野に重なる操縦室計器の像である。この図絵は、彼／彼女の視線方向にかかわらず飛行計器が彼／彼女の目に入るように、フロントガラス又は防風ガラスのような視野領域又は表示領域（ｖｉｅｗｉｎｇ ａｒｅａ）に投射されてもよいし、操縦士の目に直接投射されてもよい。計器の指針の運動又は計器に表示される数の変化とは異なり、この図絵には典型的にはほとんど変化がない。逆に、ビデオフレームは、典型的には頻繁に変化して物体の運動を表す一連の像である。
【０００３】
テレビ受像装置やコンピュータ用モニター装置で用いられるようなブラウン管（ＣＲＴ）型表示装置は、一般的な像化表示／像化投射器であり、不都合なことにいくつかの制限を有する。例えば、ＣＲＴは、典型的には、大きな寸法を有すると共に相当な量の電力を消費し、このことが、ＣＲＴ型表示装置を携帯用に応用し又は頭部装着用に応用するためには望ましくないものとさせている。
【０００４】
液晶表示装置（ＬＣＤ）、有機ＬＥＤ、プラズマ表示装置及び電界放射型表示装置（ＦＥＤ）のようなフラットパネル型表示装置は、同等の表示面積又は表示領域を有するＣＲＴと比べて、典型的には、寸法がより小さいと共に電力消費もより少ない。しかし、フラットパネル型表示装置は、しばしば、多くの頭部装着用への応用のためには、十分な輝度(ｌｕｍｉｎａｎｃｅ)、十分な色純度及び／又は解像度を欠いている。
【０００５】
ＣＲＴ型表示装置とフラットパネル型表示装置とに共通の問題は、表示／投射された像が、像の取込み、処理又は表示の間に像に導入される視認可能の又は目に見える人工物（アーチファクト）を含むことである。典型的には、ビディコン管や電荷結合素子（ＣＣＤ）のような像取込み器は、物体によって反射された光を電気信号に変換することによって物体の像を取り込む。前記した表示／投射器の一つを含む表示／投射装置は、前記電気信号を受け、受けた電気信号を処理する。表示／投射器はこれらの処理された電気信号をアレイ状の画素に変換し、鑑賞者又は見る人は物体の像として受ける。不都合なことに、しばしば人工物（アーチファクト）と呼ばれる視認可能の誤差および劣化が、反射光を電気信号に変換する間、電気信号を処理する間又は電気信号を画素に変換する間、像に導入されることがある。
【０００６】
最近、技術者は、像を表示するか又は像を表示画面に投射することができる像増幅器を開発した。像増幅器は、典型的に、複雑さが少なく、高価の度合いが少なく、また、ＣＲＴ型又はフラットパネル型表示装置より小型に製造することができる。また、像増幅器を用いた表示装置では、典型的には、用いられる電力がＣＲＴ型又はフラットパネル型表示装置より著しく少ない。さらに、像増幅器では光を電気信号に変換して再び光に戻すことの必要性がないので、像増幅器を用いた装置では、典型的には、像に導入される人工物がほとんどない。
【０００７】
図１に、像増幅器２２と、照明器２４と、像形成器２６とを含む従来の像増幅器表示装置２０の概略的な斜視図を示す。例えば、像増幅器２２は、米国アイダホ州ボイジー市にあるシマック社（Ｓｉｍａｃ Ｃｏｍｐａｎｙ）によって開発されたライト・スミス（Ｌｉｇｈｔ Ｓｍｉｔｈ）とすることができる。前記したように、装置２０は、しばしば、複雑さが少なく、安価で、また、ＣＲＴ型又はフラットパネル型表示装置より小型であるが、比較的明るく高品質の像２８を表示／投射することができる。
【０００８】
装置２０の像増幅器２２は、透過性の前および後の電極３０および３２と、表示／投射面３６および走査面３８を有する表示／投射画面３４とを含む。電界発生器（図示せず）が、電極３０および３２に接続され、画面３４を横切る電界を発生する。この電界は、形成器２６が像の明るい画素および暗い画素を形成することができるように像形成器２６が表示／投射面３６の領域の明るさのレベル（ここでは反射レベル）を設定することを可能にする。例えば、領域４４が照明器２４からの入射光の比較的高いパーセンテージ（割合）を反射するように、形成器２６は面３６の領域４４の反射性又は反射率を比較的に高いレベルに設定することができる。したがって、この例において、領域４４に対応する像２８の画素は、相対的に明るい画素である。
【０００９】
照明器２４は、典型的には、白熱球（図示せず）のような非干渉性光源を含み、画面３４の表示／投射面３６を照明する。面３６は、像２８を表示する、すなわち、像２８を鑑賞者又は見る人（図示せず）の眼に直接投射するために又はレンズによって表された光学縦列４７を通して像２８を表示画面４６に投射するために各領域４４の反射性に従って照明器２４からの光を反射する。
【００１０】
像形成器２６は、電磁気的消去バースト４０で面３６の像を消去し、次いで、走査面３８にわたって像化ビーム４２を走査することによって、画面３４の表示／投射面３６に像２８を形成する。
【００１１】
さらに特に、画面３４の面３６の像を消去することは、消去バースト４０で予め決められた反射性レベルと同じ又はほぼ同じレベルに面３６のすべての領域４０を同時に設定することを必要とする。典型的に、この予め決められた反射性レベルは、他のすべての望ましい反射性レベルとすることができるが、黒と表される低反射性レベルである。消去バースト４０は、典型的には、電磁スペクトルの可視、紫外又は赤外の範囲の第１の波長を有するエネルギーバーストであり、全走査面３８を同時に入射するために十分に広い。消去レベルが黒であるとき、画面３４は、典型的には、走査面３８をこの第１の波長に曝すことにより領域４４の反射性レベルが減少するように構成されている。消去周期の前はこれらの反射性レベルが互いに異なるので、形成器２６は、すべての領域４４の反射性レベルを、それらの予めの消去の反射性レベルにかかわらず黒レベルに減少させるために十分に長いバースト４０を形成する。さらに、バースト４０は、典型的には、領域４４の反射性を「不作動」にするので、バースト４０は、ときには、「オフ」バーストと呼ばれる。
【００１２】
像２８を画面３４に形成するためには、反射性レベルが像２８の各画素の明るさのレベルに対応するように領域４４の反射性レベルを設定するために像化ビーム４２を走査面３８にわたって走査することが必要である。ビーム４２は、典型的には、電磁スペクトルの可視、紫外又は赤外の範囲の第２の波長を有するエネルギービームであり、領域４４の直径に等しいか又はほぼ等しい直径を有する。典型的には、像増幅器２２が高解像度かつ高品質の像２８を供給するようにビーム４２の直径（及び各領域４４の直径）を十分に小さい設定することができる。消去レベルが黒であるとき、画面３４は、典型的には、走査面３８をこの第２の波長に曝すことによって領域４４の反射性レベルが増加するように構成される。像形成器２６は、領域４４に対応する走査面３８の領域に像化ビーム４２が入射する時間を変えること、面３８内の対応する領域にビーム４２が入射したときのビーム４２の強度を変えること、及び、前記強度及び時間の両方を変えることのいずれかによって、領域４４の反射性レベルを設定する。形成器２６は、ビーム源（図示せず。）への電力を変えることによって又はビーム４２の経路における音響光学変調水晶（図示せず。）によってビーム４２の強度を変えることができる。領域４４の反射性レベルが既知のレベル（例えば黒）で始まるので、形成器２６は、領域４４を望ましい反射性レベルに設定する入射時間又は入射強度を決定するためにルークアップテーブル又は他の方法を用いることができる。さらに、それは領域４４の反射性を有効に「生じる」ので、ビーム４２は、時々、「オン」ビームと呼ばれる。
【００１３】
図１をさらに参照するに、さらなる像のための作動において、像形成器２６は、画面３４の面３６を消去するために消去バースト４０を形成し、像２８を面３６上に走査する。具体的に、形成器２６は、像２８を面３６に形成するために表示画面３４の走査面３８にわたって像化ビーム４２を走査する。一実施例において、面３６の存続は、ビーム４２が像２８を走査したとき画面３４が像を「維持する」ように相対的に長い。図１を参照して用いられるように「存続」は、ビーム４２によって設定された反射性レベルを面３６の領域４４が維持する合計時間である。したがって、存続が相対的に長いとき、何時間もの間、形成器２６は、像２８を再走査する必要がない又は相対的に長い間隔で像２８を再走査してもよい。形成器２６は、米国特許第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲の補正を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）」（本願において参考文献として組み入れる。）に示された技術のような従来の多くの走査技術に従ってビーム４２を走査するようにしてもよい。
【００１４】
作動において、一連のビデオフレームのために、像形成器２６は、各フレームの前に消去バースト４０を形成し、次いで、表示／投射面３６にフレームを形成するために面３８にわたって像化ビーム４２を走査する。形成器２６は、次いで、このひと続き（消去バースト４０を形成し、次いで、ビーム４２で面３８を走査すること）を各フレームのために繰り返す。
【００１５】
不都合なことに、存続の長い画面３４にビデオフレームを形成することに関する課題は、フレーム内の不均一な明るさの制御である。具体的に、全領域が消去されたとき、像化ビーム４２によって走査された第１の領域４４は、望ましい反射性レベルを、後続の走査領域での時間より長い時間において有し、また、最後の第２の領域での時間より著しく長い時間において有する。したがって、第１の走査領域４４は、最後の走査領域より概して明るく見えよう。例えば、像形成器２６は、各Ｔ秒毎に消去バースト４０を形成し、消去バースト４０を形成した後の実質的にすぐに第１の領域４４を像化ビーム４２で走査し、最後の領域４４を走査した後に次の消去バースト４０を形成すると仮定する。したがって、第１の走査領域４４は、ほぼＴ秒のために該領域の「オン」反射性を有し、他方、最後の走査領域４４は、ｔ秒のみのための該領域の「オン」反射性を有する。その結果、第１の走査領域４４は最後の走査領域４４より長い「オン」を有する傾向があるので、第１の走査領域は、人の眼には最後の走査領域４４より概して明るく見える傾向がある。したがって、このことによって、像２８は不均一な明るさを有する。
【００１６】
不均一な明るさを処理するために一手法として、画面３４の存続を短くすることがある。例えば、前記した例を参照するに、各領域４４が像化ビーム４２によっていつ走査されるかにかかわらず、各領域４４がほぼ同時に該領域の「オン」反射性を有するようなほぼｔ秒の存続を各領域が有するように画面３４を構成することができる。
【００１７】
この解決法により不均一な明るさの発現は減少するが、像２８全体の明るさが減少する、又は別の手法により像２８が劣化する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一面において、像化装置は、ビーム発生器と、調整可能の明るさを備える領域を有する画面とを含む。前記ビーム発生器は、電磁的な第１及び第２のビームを前記領域に向ける。前記第１のビームは第１の極性に従って前記領域の明るさを変化させ、前記第２のビームは第２の極性に従って前記領域の明るさを変化させる。
【発明の効果】
【００１９】
そのような像化装置は、ビデオフレームの各画素が他の画素の各合計時間と同じ又はほぼ同じ合計時間のために「オン」であるように表示／投射画面に前記ビデオフレームを形成することができる。この技術により、像の部分が他の部分より概して薄暗く見えることが防止される。また、この技術により、前記画面の領域の存続が相対的に長い、例えば、フレームレートより長いことが可能になり、したがって、相対的に高品質のビデオフレームを前記画面で表示／投射することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図２に、本発明の一実施例に係る像増幅器表示／投射装置４８の斜視図を示す。以下に説明するように、装置４８は、領域４４を消去するために消去バースト４０を用いる代わりに消去バースト５２を用いることを除いて、図１に示す装置２０と同様である。装置２０と装置４８とが同様であるので、装置２０及び４８に共通の部品（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を同じ番号で示す。
【００２１】
装置４８は、像化ビーム４２と消去ビーム５２とを発生する像形成器５３を含む。一実施例において、消去ビーム５２は図１に示す消去バースト４０と同じ波長を有し、このことから、消去ビーム５２は、表示／投射面３６の各領域４４の個別レベルを、黒のような予め決められた消去レベルに設定する。しかし、すべての領域４４を消去バースト４０で同時に消去する代わりに、形成器５３は、像化ビーム４２の前に走査面３８にわたって消去ビーム５２を走査する。したがっって、消去バースト４０とは異なり、消去ビーム５２は、一度に１つの領域４４を消去する。ビーム５２の強度は、典型的には、領域の予備消去反射性レベルにかかわらずビーム５２が領域に入射する時間において領域４４を消去するために十分な程度に高い。この入射時間が水平走査速度に比例するので、消去ビーム５２の強度は、領域４４に入射する全エネルギーが高走査速度であっても所望の又は望ましい消去レベルに達するように高走査速度のために、一般的にはさらに高い。さらに、距離ｄは、像化ビーム４２を消去ビーム５２から走査方向に離す。典型的には、ｄは、表示／投射画面３４上におけるビーム４２とビーム５２との互いの干渉を防止するために十分な程度に広い。さらに、隣接走査線間の分離は、消去ビーム５２が先行書込線のいかなる部分を消去しないように十分である。図１２を参照して以下に説明するように、消去ビームは、選択的に、像化ビーム４２より１以上の走査線だけ先行してもよい。
【００２２】
作動において、像形成器５３は、消去ビーム５２が像化ビーム４２より先行するように、像化ビーム４２及び消去ビーム５２の両方を画面３４の走査面３８にわたって走査する。形成器５３は、領域４４間でビームを停止させることによってデジタル手法でビーム４２及びビーム５２を走査してもよい。選択的に、形成器５３は、領域４４間でビームを作動させるように維持することによってアナログ手法でビーム４２及びビーム５２を走査してもよい。
【００２３】
したがって、消去ビーム５２は領域４４を消去し、そのちょっと後に、像化ビーム４２は、領域４４の反射性を望ましいレベルに設定する。したがって、ビデオフレームについて、画面３４の存続がフレームレートより長いとすると、全領域４４はほぼ同じ量の時間において「オン」である。これは、図１に示す装置２０とは異なり、最後に走査された領域４４は、最初に走査された領域より著しく短い時間において「オン」である。例えば、像化ビーム４２による領域４４の連続的な走査間の時間であるフレームレートがＴ秒であるとすると、各領域４４の存続はＴより大きい。消去ビーム５２は像化ビーム４２より比較的小さい距離ｄだけ先行するので、各領域４４は、像化ビーム４２によって「オン」にされた後のほぼＴ秒後に消去される。したがって、装置４８は、図１を参照して説明した装置２０が達成することができる明るさの均一性よりもさらに均一な明るさを長い存続時間において達成することができる。
【００２４】
像形成器５３は距離ｄだけ離された像化ビーム４２及び消去ビーム５２を同時に形成し、走査するとして説明したが、他の実施例では、形成器５３は、像化ビーム波長と消去ビーム波長との間で切り替わる単一のビーム（図示せず）を走査する。すなわち、形成器５３は、この単一のビームを特定の領域４４に向ける。ビームが領域４４に入射する第１の時限においてビームは消去ビーム波長を有し、ビームが領域４４に入射する第２の時限においてビームは像化ビーム波長を有する。形成器５３は、次いで、次の領域４４を単一のビームで走査する。
【００２５】
さらに、走査面３８にわたってビーム４２及び５２を走査するための技術を、図５から図１２を参照して、以下に説明する。
【００２６】
図３に、光学的に結合された像化装置５４の斜視図を示す。像化装置５４は、本発明の一実施例に係る一対の像表示／像取込装置５５ａ及び５５ｂを含む。望ましい実施例における装置５４は全面的に光学的である、すなわち、光学的信号を電子的信号に変換すること及び元に戻すことをしないので、従来の非光学的像化装置のいくつかの利点を除去することになろう。従来の光学的結合型像化装置は、公開された米国特許出願第０９／１２９，７３９号明細書「結合走査型像化装置及び方法（Ｌｉｎｋｅｄ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明される。
【００２７】
装置５５ａ及び５５ｂの像表示／投射性能は、図２に示す装置４８の性能と同様であるが、装置５５ａ及び５５ｂのそれぞれは単一の像又は一連の像を取り込むか、又は、装置５５ａ及び５５ｂは一般に増幅器２２ａ及び２２ｂから離れた位置からの光を取り込むことができる。装置５５ａは、光ファイバケーブル５８を通して装置５５ｂからの像５６を受け、像５６を、光学縦列４７ａを経て表示画面４６ａに像５６を表示する又は投射する像増幅器２２ａに走査する。装置５５ａは、また、物体６０（物体６０は木のような物体や木の写真又は同様のものであろう。）の像５９に対応するような光を取り込み、ケーブル５８を通して像５９を装置５５ｂに転送する。同様に、装置５５ｂは、ケーブル５８を通して装置５５ａからの像５９を受け、像５９を、光学縦列４７ｂを経て表示画面４６ｂに像５９を表示する又は投射する像増幅器２２ｂに走査する。装置５５ｂは、また、物体６１の像５６を取り込み、ケーブル５８を通して像５６を装置５５ａに転送する。
【００２８】
装置５５ａは、図２に示す像増幅器２２、照明器２４及び表示画面４６と同様の像増幅器２２ａ、照明器２４ａ及び表示画面４６ａに加え、像形成器／取込器６２ａを含む。図２を参照して説明した前記方法と同様の方法で像５６を表示／投射面３６ａに形成するために、形成器／取込器６２ａは、画面３４ａの走査面３８にわたって像化ビーム４２及び消去ビーム５２を走査する。形成器／取込器６２ａは、また、図４Ａ及び図４Ｂを参照して以下に説明するように、物体６０からの反射された光線を走査することによって、連続光ビーム、例えば、光学的信号としてケーブル５８内に像５９を取り込む。すなわち、形成器／取込器６２ａは、物体６０からの反射された可視光線をケーブル５８を伝わる光学的信号に変換する。形成器／取込器６２ａは、反射光線を光学的信号として直接ケーブル５８に結合する（入射させる）ものとしてもよい。これに代えて、形成器／取込器６２ａは、従来の方法で反射光線の波長組を別の波長組に変換し、この別の波長組を光学的信号としてケーブル５８に結合するものとしてもよい。選択的に、ケーブル５８は、反射光線の波長組を別の波長組に変換するものであってもよい。光学的信号は、消去ビーム５２ｂに加え、像５９を形成するために形成器／取込器６２ｂが画面３４ｂにわたって走査する像化ビーム４２になる。光学的信号が像化ビーム４２とは異なる別の波長組を有するとき、形成器／取込器６２ｂは、光学的信号を望ましい波長組に変換し、変換後の光学的信号から像化ビーム４２を形成する。形成器／取込器６２ｂは、該形成器／取込器が適切なときに画面３４ｂの適切な領域４４ｂに像化ビーム４２ｂを向けるように、形成器／取込器６２ａとの同期がされている。そのような同期を実行するための技術については、公開された米国特許出願第０９／１２９，７３９号明細書「結合走査型像化装置及び方法（Ｌｉｎｋｅｄ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明される。
【００２９】
装置５５ｂは、装置５５ａと同様であり、図２を参照して説明した前記方法と同じ方法で像５９を形成するために画像３４ａにわたって消去ビーム５２ｂ及び像化ビーム４２ｂを走査する像形成器／取込器６２ｂを含む。前記したように、像形成器／取込器６２ａは、ケーブル５８を通して形成器／取込器６２ｂに伝わる像化ビーム４２ｂを形成するために物体６０を走査する。形成器／取込器６２ｂは、また、物体６１からの反射された光線を走査することによって、前記したように光学的信号としてケーブル５８内に像５６を取り込む。この光学的信号は、消去ビーム５２ａに加え、像５６を形成するために形成器／取込器６２ａが画面３４ａにわたって走査する像化ビーム４２になる。
【００３０】
さらに、図３を参照するに、光学的結合型像化装置５４の作動において、像形成器／取込器６２ａは、像５９を取り込むこと及び画面３４ａに像５６を形成することを同時に行う。さらに具体的に、形成器／取込器６２ａは、物体６０の像５９をケーブル５８内へと走査すること及び消去ビーム５２ａとケーブル５８からの像化ビーム４２ａとを画面３４ａにわたって走査することを同時に行う。照明器２４ａは、画面３４ａが像５６を表示／投射するように、図１を参照して前記説明のように画面３４ａを照明する。同様に、像形成器／取込器６２ｂは、物体６１の像５６を取り込むこと及び像５６を画面３４ｂにわたって形成することを同時に行う。さらに具体的に、形成器／取込器６２ｂは、物体６１の像５６をケーブル５８内へと走査すること及び消去ビーム５２とケーブル５８からの像化ビーム４２ｂとを画面３４ｂにわたって走査することを同時に行う。照明器２４ｂは、画面３４ｂが像５９を表示／投射するように、図１を参照して前記説明のように画面３４ｂを照明する。電磁波についての既知の特性及び作用により、取り込まれた像５６を表す光学的信号及び取り込まれた像５９を表す光学的信号はケーブル５８を通って互いに反対方向に伝わるので、これらの光学的信号は互いに著しい干渉をしない。
【００３１】
信号強度を像化させるめに、ケーブル５８を伝わるときに光学的信号を増幅させてもよい。例えば、一方又は両方の光学的信号を増幅させるために１以上のエルビウムをドープしたファイバ増幅器（図示せず）を用いてもよい。エルビウムをドープしたファイバ増幅器の例については、米国特許第５，０２７，０７９号明細書「エルビウムドープ型ファイバ増幅器（Ｅｒｂｉｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）及び米国特許第６，０９４，２９８号明細書「自動ゲイン制御を備えるエルビウムドープ型ファイバ増幅器（Ｅｒｂｉｕｍ Ｄｏｐｅｄ Ｆｉｂｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ Ｗｉｔｈ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）（本願において参考文献として組み入れる。）において説明される。
【００３２】
図４Ａに、本発明の一実施例に係る、図３に示す像形成器／取込器６２ａの詳細図を示し、係る像形成器／取込器は、また、図３に示す像増幅器２２ａと物体６０を含む。形成器／取込器６２ａのみについて詳しく説明しているが、形成器／取込器６２ｂが形成器／取込器６２ａと同様であることが理解される。
【００３３】
像形成器／取込器６２ａは、正弦波共振ミラー７０と、光学組立体７２（レンズとして表す。）と、消去ビーム形成器７４と、従来のビームスプリッタ７５及び７７とを含む。ミラー７０のような共振ミラーは、例えば、公開された米国特許出願第０９／１２９，７３９号明細書「結合走査型像化装置及び方法（Ｌｉｎｋｅｄ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）及び米国特許第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲補正を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されており、また、公開された米国特許出願第０９／１２８，９２７号明細書「実時間ミリメートル波走査型像化器（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ Ｗａｖｅ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｉｍａｇｅｒ）、米国特許出願第０９／１２８，９５４号明細書「視覚追従を備える個人用表示装置（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｖｉｓｉｏｎ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）」、米国特許出願第０９／１２９，６１９号明細書「像シミュレーションを備える弱光視覚器（Ｌｏｗ Ｌｉｇｈｔ Ｖｉｅｗｅｒ Ｗｉｔｈ Ｉｍａｇｅ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）」及び米国特許出願第０９／１４４，４００号明細書「走査ビーム表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｂｅａｍ Ｄｉｓｐｌａｙ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されている。
【００３４】
ミラー７０は、像化ビーム４２ａ及び消去ビーム５２ａを画面３４ａにわたって走査するために、また、物体６０からの反射された光線７６（ただ１つの光線７６で示す。）を連続取込ビームとして組立体７２を通してケーブル５８に向けるために、予め決められた水平速度で共振し、予め決められた垂直速度で振動する。組立体７２及びビームスプリッタ７７は、それぞれ、入出点７９及び形成器７４からの像化ビーム４２ａ及び消去ビーム５２ａをミラー７０の入射点７８（好ましくは中心点）に向ける。ミラーが水平及び垂直に運動するので、ビーム４２ａ及び５２ａとミラー７０との間の入射角度は、ビーム４２ａ及び５２ａが画面３４ａにわたって水平方向及び垂直方向に運動して像５６を画面３４ａに走査するように変化する。さらに、組立体７２は、光線７６を、入射点７８からの反射による単一のビームとして受ける。ミラー７０が水平及び垂直に運動したとき、入射光線７６とミラー７０との間の入射角度は変化する。したがって、光線７６は種々の時間に物体６０の種々の点から発するが、これらの光線は、組立体７２の常に同じ又はほぼ同じ入出点７９に入射する。したがって、ミラー７０は、物体６０の像５９（図３）を入出点７９へと走査する。
【００３５】
ビームスプリッタ７５は、単一のミラー７０が、ケーブル５８からの像化ビーム４２ａを画面３４ａに走査し、同時に、物体６０からの光線７６をケーブル５８内へと走査することを可能にする。図３に示す装置５５ａのほとんどの実施例において、像増幅器２２ａと物体６０とは反射器７０に関して異なる角度である。したがって、ビームスプリッタ７５は、像化ビーム４２ａ及び光線７６の両方がミラー７０の共有点（ここでは中心点７８）と一致する、すなわち、ケーブル５８の端部で一致することを可能にする。選択的に、複数の光ビームのための共通の焦点を設けるための従来の技術に従って、ビーム４２ａ及び光線７６をケーブル５８の端部で一致させることができる。例えば、そのような技術は、米国特許第５，９０７，４２５号及び第６，００７，２０８号の各明細書「小型走査型共焦点顕微鏡（Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃｏｎｆｏｃａｌ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されている。
【００３６】
消去ビーム形成器７４がケーブル５８の端部から比較的遠く離れていることにかかわらず、ビームスプリッタ７７は、画面３４ａのビーム４２ａの比較的近くにビーム５２ａを配置することを可能にする。選択的に、ビーム４２ａ及び５２ａが相対的に互いに近くにあるようにケーブル５８の端部の比較的近くに形成器７４を配置することによってスプリッタ７７を省略することができる。しかし、ビームの直径が比較的小さく、また、ケーブル５８及び形成器７４が比較的大きいことから、そのような比較的近い配置、すなわち、スプリッタ７７の省略は、しばしば、非実用的であるか又は不可能である。
【００３７】
作動において、像形成器／取込器６２ａは、像５６を画面３４ａに形成すること及び物体６０の像５９（図３）を取り込むことを同時に行う。図３を参照して説明したように組立体５５ｂが形成する像化ビーム４２ａは、ケーブル５８から光学組立体７２に入射し、消去ビーム形成器７４は消去ビーム５２ａを形成する。組立体７２及びビームスプリッタ７７は、それぞれ、ビーム４２ａ及び５２ａを、画面３４ａにわたってビーム４２ａ及び５２ａを走査するミラー７０の入射点７８に向ける。加えて、光線７６は、ビーム４２ａと同じ又はほぼ同じ経路に沿って組立体７２の入射点７９に光線７６を向けるミラー７０の入射点７８に入射する。組立体７２は光線７６をケーブル５８に向ける。前記したように、ビーム４２ａ及び光線７６（組立体５５ｂでは、像化ビーム４２ｂとして光線７６によって形成された連続ビームが用いられる。）は、これらがケーブル５８を反対方向に伝わるとき互いに著しく干渉することはない。
【００３８】
さらに図４Ａを参照するに、単一のミラー７０を有するものとして示したが、像形成器／取込器６２ａは複数のミラーを含むものとしてよい。例えば、形成器／取込器６２ａは一対のミラーを含むとしてよく、一方のミラーは像化ビーム４２ａ及び消去ビーム５２ａのためであり、他方のミラーは光線７６のためである。そのような実施例において、形成器／取込器６２ａからビームスプリッタ７５を省略することができるように、ミラーを配置することができる。さらに、形成器／取込器６２ａ及び６２ｂに単一のミラー７０ａ及び７０ｂのみを含むことにより、ミラー７０ａ及び７０ｂが両光学的信号（一方の信号は形成器／取込器６２ａから形成器／取込器６２ｂに伝わり、他方の信号はその逆である。）のために同期されることが防止される。前記したように、光学的信号の伝送遅延が非常に長いとき（これは、典型的には、ケーブル５８が数百フィートを越えたときに起こる。）、この遅延を補償するために、すなわち、各走査出力像の破損（ｃｏｒｒｕｐｔｉｏｎ）を低減又は除去するために、ミラー７０ａ及び７０ｂの走査角度を互いに関して相殺する（オフセットする）ことができる。しかし、１つの走査出力像の遅延補償は、しばしば、他の像の遅延破損についての悪化を生じる。例えば、走査出力像５６の遅延補償は、走査出力像５９（図３）の破損を増加させる。そのような破損を防止するための１つの技術として、像５６又は５９の水平線を走査するために必要とする時間の整数倍に伝送遅延が等しくなるように伝送遅延（例えば、ミラー７０ａからケーブル５８を通ってミラー７０ｂに至り、ミラー７０ｂからケーブル５８を通ってミラー７０ａに戻ること。）を調整する手法がある。他の技術では、前記したように複数のミラーが用いられる。これは、他の方向における伝送遅延とは無関係に１つの方向における伝送遅延を補償することを可能にする。
【００３９】
図４Ｂに、本発明の他の実施例に係る、図３に示す像形成器／取込器６２ａの詳細図を示し、係る像形成器／取込器は、また、図４Ａに示す場合と同様に、図３に示す像増幅２２ａ及び物体６０を含む。図４Ｂに示す像形成器／取込器６２ａは、ビームスプリッタ７７が従来の光学的信号結合器８０及び従来のビームスプリッタ８１と有効に置き換えられていること以外は、図４Ａに示す形成器／取込器６２ａと同様である。形成器／取込器６２ａのみを詳しく説明するが、形成器／取込器６２ｂが形成器／取込器６２ａと同様であることが理解される。
【００４０】
信号結合器８０及びビームスプリッタ８１は、ビームスプリッタ７７を用いることなく像化ビーム４２ａに関して消去ビーム５２ａの配置を可能にする。共線状ビームのようにビーム４２ａ及び５２ａが結合器８０の端部８２から出てビーム分離器８１に入るように、結合器８０は、光学的信号（像化ビーム４２ａになる。）と、消去ビーム形成器７４からの消去ビーム５２ａとを結合する。この実施例において、ビーム４２ａ及び５２ａは、分離器８１に対するこれらのビームの各屈折角が異なるように、異なる波長を有する。これらの異なる屈折角は前記２つのビームを距離ｄだけ離し、距離ｄは、ビーム４２ａ及び５２ａの波長、分離器８１の厚さ及び屈折率、並びに、共線状ビーム４２ａ及び５２ａに対する分離器８１の角度に依存する。図示の実施例では、光学組立体７２はこの分離距離ｄを維持するように構成されているが、他の実施例では、組立体７２をｄを増加又は減少させるように構成することができる。
【００４１】
作動において、像形成器／取込器６２ａは、像５６を画面３４ａに形成すること及び物体６０の像５９（図３）を取り込むことを同時に行う。消去ビーム形成器７４は消去ビームを形成し、結合器８０は消去ビーム５２ａと像化ビーム４２ａとを結合する。ビーム４２ａ及び５２ａは端部８２から出て、共線状に分離器８１に入る。分離器８１はビーム４２ａ及び５２ａを分離する。光学組立体７２は、ビーム４２ａ及び５２ａをそれぞれミラー７０の入射点７８ａ及び７８ｂに向ける。ミラー７０は、ビームスプリッタ７５を通して画面３４ａにわたってビーム４２ａ及び５２ａを走査する。作動において、光線７６はミラー７０の入射点７８ａに入射し、ミラー７０は、光線７６を、ビーム４２ａと同じ又はほぼ同じ経路に沿って組立体７２の入射点７９ａに向ける。組立体７２は、光線７６を、分離器８１及び結合器８０を通してケーブル５８に向ける。
【００４２】
さらに図４Ｂを参照するに、図４Ａを参照して説明したように、形成器／取込器６２ａは一対のミラーを含むものとしてよく、一方のミラーは像化ビーム４２ａ及び消去ビーム５２ａのためであり、他方のミラーは光線７６のためである。
【００４３】
図５から図１２に、形成器５２（図２）又は形成器／取込器６２ａ及び６２ｂ（図３及ぶ図４）のような像形成器又は像形成器／取込器に統合することができる消去ビーム／像化ビーム／取込ビーム走査組立体の実施例を示す。説明の簡潔さのために、図５から図１２においては、図４に示す少なくとも１つの取込ビームを形成する光線７６は省略されており、また、像増幅器２２の一部は、図５から図１２においては含まれている。これらの走査組立体は、ケーブル５８（図３及び図４）のような光ファイバケーブルから像化ビーム４２を受けるとしてもよし、又は、電子的像データから又は他の技術によって像化ビーム４２を形成してもよい。さらに、複数の像化ビーム４２を形成及び走査する走査組立体は、これらの複数のビームを基本（マスター）像化ビームから形成するために時分割多重又は他の電子的技術を用いたものであってもよい。これに代えて、これらの走査組立体は、複数の像化ビームを他の発生源から受けてもよいし、又は電子的像データから形成してもよい。
【００４４】
図５に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによる単一指向性の単一消去ビーム／単一像化ビーム走査組立体８２を示す。組立体８２は、像化ビーム４２及び消去ビーム５２を形成するための像形成器８４を含み、また、ビーム４２及び５２を画面３４にわたって折曲状走査パターン８８で走査するためのミラー組立体８６を含む。水平（Ｈ）方向における左から右への走査の間、形成器は、図２を参照して説明した像化ビーム４２より消去ビーム５２が先行するように、像化ビーム４２及び消去ビーム５２の両方を作動させる。消去ビーム５２が像化ビーム４２より遅れないように、形成器８４は右から左への走査の間はビーム４２及び５２を作動させず、これはフライバック走査と呼ばれる。前記した技術と同様の正弦波走査技術として、米国特許第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲調整を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）」、公開された米国特許出願第０９／１２８，９２７号明細書「実時間ミリメートル波走査型像化器（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ Ｗａｖｅ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｉｍａｇｅｒ）」、同第０９／１２９，７３９号明細書「結合走査型像化装置及び方法（Ｌｉｎｋｅｄ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」、同第０９／１２８，９５４号明細書「視覚追従を備える個人用表示装置（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｖｉｓｉｏｎ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）」、同第０９／１２９，６１９号明細書「像シミュレーションを備える弱光視覚器（Ｌｏｗ Ｌｉｇｈｔ Ｖｉｅｗｅｒ Ｗｉｔｈ Ｉｍａｇｅ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）」及び同第０９／１４４，４００号明細書「走査ビーム型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｂｅａｍ Ｄｉｓｐｌａｙ）」（本願において参考文献として組み入れる。）がある。
【００４５】
さらに図５を参照するに、一実施例において、ミラー組立体８６はミラー９０を有する小型化電気機械式（ＭＥＭ）ミラー組立体であり、ミラー９０は、ビーム４２及び５２を走査するために、ねじり腕部９２ａ及び９２ｂで水平方向に、また、ねじり腕部９４ａ及び９４ｂで垂直（Ｖ）方向に前進及び後退をするように枢動又は旋回する。典型的に、ビーム４２及び５２はミラー９０の中心点９６に入射するが、これらのビームは、ミラー９０の他の点に入射してもよい。電極（図示せず）にそれぞれ作用された電子的信号は、ミラーの寸法、ねじり腕部（９２ａ及び９２ｂ）の寸法及びミラー組立体８６の他のパラメータの関数である水平共振走査周波数でミラー９０の水平枢動を維持する。選択的に、水平走査周波数は共振水平走査周波数でなくてもよい。磁石（図示せず）によって発生した定常状態磁界とジンバルの電流通過コイル（図示せず）によって発生した交番磁界とによりミラー９０の垂直枢動が垂直走査周波数で維持される。垂直走査周波数が相対的に低いので、垂直走査周波数はミラー組立体８６の共振垂直周波数でなくてもよい。選択的に、ミラー９０は、電磁的に水平方向に駆動されてもよいし、又は、静電的に水平方向駆動されてもよい。ミラー９０を水平又は垂直に駆動するために、圧電又はバイモルフの技術のような他の技術を用いてもよい。組立体８６のようなＭＥＭミラー組立体は、米国特許第５，６２９，７９０号明細書「小型機械化ねじり型走査器（Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ Ｓｃａｎｎｅｒ）」（ノイカーマンス（Ｎｅｕｋｅｒｍａｎｓ）ら）、同第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲調整を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）」、公開された米国特許出願第０９／１２８，９２７号明細書「実時間ミリメートル波走査型像化器（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ Ｗａｖｅ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｉｍａｇｅｒ）」、同第０９／１２８，９５４号明細書「視覚追従を備える個人用表示装置（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｖｉｓｉｏｎ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）」、同第０９／１２９，６１９号明細書「像シミュレーションを備える弱光視覚器（Ｌｏｗ Ｌｉｇｈｔ Ｖｉｅｗｅｒ Ｗｉｔｈ Ｉｍａｇｅ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ）」及び同第０９／１４４，４４０号明細書「走査ビーム型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｂｅａｍ Ｄｉｓｐｌａｙ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されている。他の実施例において、ミラー組立体８６は、公開された米国特許出願第０９／１２９，７３９号明細書「結合走査型像化装置及び方法（Ｌｉｎｋｅｄ Ｓｃａｎｎｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ）」（本願において参考文献として組み入れる。）に開示された機械式組立体のような機械式組立体である。
【００４６】
作動において、ミラー組立体のミラー９０は、有効なビーム４２及び５２を画面３４にわたって左から右へと走査し、無効なビーム４２及び５２を画面３４にわたって右から左へと走査する。左から右への走査の間、像形成器８４は、ビーム４２及び５２を有効にし（作動させ）、これらのビームを入射点９６に向ける。ミラー９０は、有効なビーム４２及び５２を画面３４にわたって走査して像（図示せず）を形成するために左から右へ枢動する。図示の実施例において、ミラー９０は、ビーム４２及び５２を画面３４の右端を越えて走査する。この超過走査はラスターピンチを回避することを促進する。ラスターピンチは、米国特許第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲調整を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）」（本願において参考文献として組み入れる。）に開示された正弦波走査の望ましくない結果である。単一指向性の書込み（例えば、ビーム４２がフライバック走査の間、無効であるとき。）については、ラスターピンチは典型的には問題ではない。したがって、他の実施例においては、ミラー９０はビーム４２及び５２を超過走査しなくてもよい。ミラー９０が該ミラーの最も右の位置（又は、画面３４の右端に到達するビーム４２のような他の予め決められた右方位置）に枢動したとき、形成器８４は、フライバック走査のために、ビーム４２及び５２を不作動（無効）にする。一実施例において、腕部９２ａ及び９２ｂは、ミラー９０の水平枢動位置に比例する電圧を発生する。そのような電圧を発生するねじり腕部は、米国特許第５，６４８，６１８号明細書「統合型ねじれ感知器を有する小型機械化ヒンジ（Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ Ｈｉｎｇｅ Ｈａｖｉｎｇ Ａｎ Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｔｏｒｓｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ）」（ノイカーマンス（Ｎｅｕｋｅｒｍａｎｓ）ら）（本願において参考文献として組み入れる。）に開示されている。これらの電圧をモニタ（監視）することによって、電気回路（図示せず）により、形成器８４は、ビーム４２及び５２を望ましい時間において不作動にすることができる。ミラー９０は、次いで、無効のビーム４２及び５２を画面３４にわたって右から左へ走査する。ミラー９０が望ましい左方回転位置に到達したとき、形成器８４は、次の左から右への走査のために、ビーム４２及び５２を有効にする。
【００４７】
水平走査の間、ミラー９０は、また、画面３４を上部から下部へと垂直方向に走査するためにジンバル環によって腕部９４ａ及び９４ｂで枢動している。ミラー９０が該ミラーの最も下部の位置に達すると、ミラーは該ミラーの上部位置の方への枢動を開始する。この上方枢動の間、ミラー９０は、前記したようにビーム４２及び５２を水平方向に走査することを継続してもよい。これに代えて、像形成器８４は、ミラー９０が該ミラーの最も上部の位置に到達するまでビーム４２及び５２を無効にし、ミラーの上部から下部への枢動の間、像を走査するために前記したようにビームを有効にしてもよい。選択的に、ミラー９０は、ミラーの下部から上部への枢動の間のみにおいて像を走査してもよい。
【００４８】
走査組立体８２の代替の実施例も考慮される。例えば、ビーム４２及び５２は、単一の像形成器８４を用いる代わりに別々の像形成器によって形成されてもよい。加えて、形成器８４は、像化ビーム４２で走査された線間の画面３４を消去するためにフライバック走査の間においてビーム５２を有効にするようにしてもよい。さらに、組立体８２は、２つの反射器８６を含み、一方は像化ビーム４２を走査するために、他方は消去ビーム５２を走査するために設けられてもよい。さらに、組立体８２は、折曲状パターン８８とは異なるパターンでビーム４２及び５２を走査してもよい。
【００４９】
図６に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによる単一指向性の複数消去ビーム／複数像化ビーム走査組立体９８を示す。走査組立体８２（図５）と走査組立体９８との１つの違いは、組立体９８が一対よりも多い数（図示の実施例では２対）の像化及び消去のビーム４２及び５２を走査することである。したがって、組立体９８は、与えられた水平走査速度（ミラー９０の水平枢動速度）について走査像の解像度を増加させることができる。
【００５０】
走査組立体９８は、像化ビーム４２ａ及び消去ビーム５２ａを形成するための第１の像形成器１００を含み、また、像化ビーム４２ａ及び消去ビーム５２ａを形成するための第２の像形成器１０２を含む。一実施例において、形成器１００及び１０２は、像形成器８４（図５）と同様である。組立体９８の残りの要素は、走査組立体８２（図５）の要素と同じ又は同様である。水平方向における左から右への走査の間、図２を参照して説明したように消去ビーム５２ａ及び５２ｂがそれぞれ像化ビーム４２ａ及び４２ｂより先行するように、形成器１００及び１０２は、それぞれ、像化及び消去のビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを有効にする。消去ビーム５２ａ及び５２が像化ビーム４２ａ及び４２ｂより遅れないように、形成器１００及び１０２は、右から左へのフライバック走査の間、ビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを無効にする。
【００５１】
さらに図６を参照するに、走査組立体９８は、走査組立体８２（図５）が作動する仕方と同様の仕方で作動する。具体的に、ミラー９０は、有効なビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを画面３４にわたって左から右へ走査し、無効なビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを画面３４にわたって右から左へ走査する。左から右への走査の間、ビーム形成器１００及び１０２は、ビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを有効にし、これらのビームを入射点９６に向ける。ミラー９０は、有効なビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを画面３４にわたって走査して像（図示せず）を形成するために左から右へ枢動する。ミラー９０が該ミラーの最も右の位置（又は、画面３４の右端に到達するビーム４２ａ及び４２ｂのような他の予め決められた右方位置）に枢動したとき、ビーム形成器１００及び１０２はビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂをフライバック走査のために無効にする。ミラー９０は、次いで、無効なビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを画面３４にわたって右から左へ走査する。ミラー９０が望ましい左方回転位置に達したとき、形成器１００及び１０２は、次の左から右への走査のために、ビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを有効にする。
【００５２】
水平走査手順の間、ミラー９０は、また、画面３４を上部から下部へ垂直に走査するために、ジンバル環９７によって腕部９４ａ及び９４ｂで枢動している。ミラー９０がその最も下部の位置に達すると、ミラーはその上部位置の方への枢動を開始する。上方枢動の間、ミラー９０は、前記したようにビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ及び５２ｂを水平方向に走査することを継続してもよい。これに代えて、形成器１００及び１０２は、それぞれ、ミラー９０がその最も上部の位置に達するまでビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂを無効にし、次いで、ミラーの上部から下部への枢動の間において像を走査するために前記したようにこれらのビームを有効にしてもよい。選択的に、ミラー９０は、ミラーの下部から上部への枢動の間のみにおいて像を走査してもよい。
【００５３】
走査組立体９８の代替の実施例も考慮される。例えば、ビーム４２ａ、５２ａ、４２ｂ、５２ｂは、別々の像形成器によって又は単一の像形成器によって形成されてもよい。これに代えて、ビーム４２ａ及び４２ｂは１つの形成器によって形成され、ビーム５２ａ及び５２ｂは他の形成器によって形成されてもよい。加えて、組立体９８は、２対より多い数の像化及び消去ビームを形成及び走査するようにしてもよい。さらに、図５を参照して説明した例と同様の代替の実施例が可能であれば考慮される。
【００５４】
図７に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによる単一指向性の広い消去ビーム／複数像化ビーム走査組立体１０４を示す。走査組立体９８（図６）と走査組立体１０４との１つの違いは、組立体１０４が、複数の狭い消去ビームを走査する代わりに単一の広い消去ビーム５２を走査することである。したがって、組立体１０４は、しばしば、組立体９８と比べて複雑ではなく、また、安価である。
【００５５】
走査組立体１０４は、広い消去ビーム５２を形成するための第１のビーム形成器１０６を含み、また、複数（ここでは２つ）の像化ビーム４２ａ及び４２ｂを形成するための第２のビーム形成器１０８を含む。広い光学的ビームを形成するための技術として結合光学部品に関係づけられたレーザのような従来の技術があるので、簡潔さのために、広い消去ビーム５２の形成についての詳細な説明を省略する。組立体１０４の残りの要素は、走査組立体９８（図６）の要素と同じ又はほぼ同じである。水平方向における左から右への走査の間、図２を参照して説明したように消去ビーム５２が像化ビーム４２ａ及び４２ｂより先行するように、形成器１０６及び１０８は、それぞれ、広い消去ビーム５２及び像化ビーム４２ａ、４２ｂを有効にする。消去ビーム５２は、像化ビーム４２ａ及び４２ｂが走査する経路を同時に消去するために十分な程度に広い。消去ビーム５２が像化ビーム４２ａ及び４２ｂより遅れないように、形成器１０６及び１０８は、それぞれ、右から左へのフライバック走査の間において消去ビーム５２及び像化ビーム４２ａ、４２ｂを無効にする。
【００５６】
さらに図７を参照するに、走査組立体１０４は、走査組立体９８（図６）が作動する仕方と同様の仕方で作動する。具体的に、ミラー９０は、画面３４にわたって有効なビーム４２ａ、４２ｂ、５２を左から右へ走査し、次いで、画面３４にわたって無効なビーム４２ａ、４２ｂ、５２を右から左へ走査する。左から右への走査の間、ビーム形成器１０６及び１０８は、それぞれ、消去ビーム５２及び像化ビーム４２ａ、４２ｂを有効にし、これらのビームを入射点９６に向ける。ミラー９０は、有効なビーム４２ａ、４２ｂ及び５２を画面３４にわたって走査して像（図示せず）を形成するために左から右へ枢動する。ミラー９０がその最も右の位置（又は画面３４の右端に到達するビーム４２ａ及び４２ｂのように他の予め決められた右方位置）に枢動したとき、ビーム形成器１０６及び１０８は、それぞれ、フライバック走査のために、消去ビーム５２及び像化ビーム４２ａ、４２ｂを無効にする。ミラー９０は、次いで、画面３４にわたって無効のビーム４２ａ、４２ｂ及び５２を右から左へ走査する。ミラー９０が望ましい左方回転位置に到達したとき、形成器１０６及び１０８は、それぞれ、次の左から右への走査のために、ビーム４２ａ、４２ｂ、５２を有効にする。
【００５７】
水平走査手順の間、ミラー９０は、また、画面３４をその上部から下部へ垂直に走査するために腕部９４ａ及び９４ｂで枢動する。ミラー９０がその最も下部の位置に到達したとき、ミラー９０はその上部位置の方への枢動を開始する。この上方枢動の間、ミラー９０は、前記したようにビーム４２ａ、４２ｂ、５２を水平方向に走査することを継続してもよい。これに代えて、形成器１０６及び１０８は、それぞれ、ミラー９０がその最も上部の位置に到達するまで消去ビーム５２及び像化ビーム４２ａ、４２ｂを無効にし、次いで、ミラーの上部から下部への枢動の間において像を走査するために前記したようにビームを有効にしてもよい。選択的に、組立体１０４は、ミラーの下部から上部への枢動の間のみにおいて像の走査を実行するようにしてもよい。
【００５８】
走査組立体１０４の代替の実施例が考慮される。例えば、ビーム４２ａ及び４２ｂは別々の像形成器によって形成されてもよい。これに代えて、単一の形成器がビーム４２ａ、４２ｂ及び５２を形成してもよい。加えて、図５、図６を参照して説明した例と同様の代替の実施例も可能であれば考慮される。図８に、本発明の一実施例に係る、複数のミラーによる単一指向性のタイル化された複数の消去ビーム／複数の像化ビーム走査組立体１１０を示す。組立体１１０は、複数の走査組立体９８ａ〜９８ｄ（簡潔さのために９８ａ及び９８ｂのみを示す。）を含み、各組立体は走査組立体９８（図６）と同様であり、また、各組立体は、像（図示せず）の一部を各セクション、例えば、画面３４のタイル１１２ａ〜１１２ｄに走査する。像の一部を各画面タイルに走査することは、しばしば、「タイル化」と呼ばれる。タイル化は、典型的には、複数の画面タイルを同時に走査することを含むが、いくつかの応用においては、単一のタイルを走査するか又は複数のタイルを一度に走査してもよい。複数のタイルを同時に走査することによって、組立体１１０は、ミラー９０ａ〜９０ｄの与えられた水平走査速度について走査像の解像度を像化させることができる。さらに、ラスターピンチが低減されるように水平方向の超過走査を可能にするために、間隙１１４が画面３４の水平方向の隣接タイル１１２間に含まれてもよい。間隙１１４は、典型的には、水平方向の隣接タイル１１２を操作することなく１つのタイル１１２の超過走査を可能にするために十分な程度に広い。例えば、間隙１１４は、典型的には、タイル１１２ｄに入射することなく像化ビーム４２ａａ及び４２ｂａがタイル１１２ａを超過走査することができる程度に十分に広い。選択的に、間隙１１４を含む代わりに、画面は、間隙１１４と同じ広さを有する「デッド（無効）」帯を含んでもよい。デッド帯は、像の部分が走査されることがない一部の画面であってもよい。
【００５９】
さらに図８を参照するに、画面タイル１１２ａ〜１１２ｄに関して、走査組立体９８ａ〜９８ｄのそれぞれは、走査組立体９８（図６）が前記したように作動する仕方と同様の仕方で作動する。しかし、作動における可能性のある１つの違いは次のとおりである。すなわち、間隙１１４の幅に依存して、また、ミラー９０ａ及び９０ｂがそれぞれ像化ビーム４２ａａ、４２ｂａ、４２ａｂ、４２ｂｂをいかに遠くから右へ走査するかということに依存して、消去ビーム５２ａａ、５２ｂａ、５２ａｂ、５２ｂｂがそれぞれタイル１１２ｄ及び１１２ｃに入射することを防止するためにビーム４２ａａ、４２ａｂ、４２ｂａ、４２ｂｂを無効にする前に、形成器１００ａ、１０２ａ、１００ｂ及び１０２ｂが消去ビーム５２ａａ、５２ｂａ、５２ａｂ、５２ｂｂを無効にすることである。
【００６０】
走査組立体１１０の代替の実施例が考慮される。例えば、画面３４は、４つのタイル１１２より多い又は少ない数のタイルに分割されてもよい。加えて、各走査組立体９８は、複数のタイルを同時に走査してもよい。さらに、組立体１１０は、走査組立体９８に加えて又は走査組立体９８の代わりに、１以上の走査組立体８２（図５）又は走査組立体１０４（図７）を含んでもよい（さらには、これらの組立体に関係する走査技術を実行してもよい）。さらに、図５〜図７を参照して説明したものと同様の代替の実施例が可能であれば考慮される。加えて、間隙１１４は被走査像に人工物を生じさせるので、間隙１１４を除去し、像化及び消去のビーム４２及び５２をこれらのビームがタイル１１２の端部に到達したときに不作動にさせてもよい。したがって、ビーム４２及び５２がタイル１１２を超過走査した場合であっても、これらのビームは、隣接のタイル１２に走査された像を低下させない。選択的に、これらのビームが、典型的には、タイル１１２の同一の領域に像の同一部分を走査するので、ビーム４２は、被走査像に人工物を生じさせることなく、隣接のタイル１１２の端部を超過走査してもよい。しかし、これらの超過走査領域の画素は垂直走査当たり複数回走査されるので、非超過走査領域に比べて超過走査領域において像が著しく明るくならないように、これらの超過走査領域のビーム４２の強度を調整してもよい。さらに、超過走査領域での消去ビーム５２の不作動を回避するために、図１２を参照して説明したように個々の消去ビーム５２が１以上の水平線だけ各像化ビーム４２より先行するように、組立体１１０を構成することができる。図９に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによるタイル化された単一指向性の複数の消去ビーム／複数の像化ビーム走査組立体１１６を示す。組立体１１６は、走査組立体９８（図６）の変更による走査組立体１１８を含むことを除いて、組立体１１０（図８）と同様である。具体的に、組立体１１８は、すべてのビーム４２及び５２をすべてのタイル１１２ａ〜１１２ｄにわたって走査するための単一のミラー組立体８６を含む（簡潔さのために、タイル１１２ｃ〜１１２ｄを走査するビーム４２及び５２が省略されている。）。したがって、この組立体は、ミラー組立体８６をほとんど含まないので、組立体１１６は、組立体１１０と比べて、しばしば、複雑でなく、また、安価である。走査組立体８６のミラー組立体８６及び他のコンポーネントについての特定の幾何学的形状は、応用に依存して変化する。しかし、単一の走査器でタイル化するためのいくつかの形状は、公開された米国特許出願第０９／３６９，６７３号明細書「変動補償を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されている。
【００６１】
走査組立体１１６の代替の実施例が考慮される。例えば、組立体１１６は、すべてのビーム４２及び５２を形成するために単一の像形成器を含んでいてもよいし、又は、複数の像形成器であって各像形成器は一対のビーム４２及び５２よりは多くかつすべての対のビーム４２及び５２よりは少ない対のビーム４２及び５２を形成する複数の像形成器を含んでもよい。加えて、組立体１１６は、走査組立体１１８に加えて又は走査組立体１１８の代わりに、（望ましい数のビーム４２及び５２を形成するために）走査組立体８２（図５）又は走査組立体１０４（図７）を変更したものを含んでもよい（さらに、これらの組立体に関係づけられた走査技術を実行してもよい。）。さらに、図５〜図８を参照して説明したものと同様の代替の実施例が可能であれば考慮される。
【００６２】
図１０に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによるタイル化された両方向性の複数の消去ビーム／複数の像化ビーム走査組立体１２０を示す。図５〜図９に示す走査組立体とは異なり、組立体１２０は、像を水平方向に左から右へ及び右から左へ画面３４に走査するために両方向性正弦波走査パターン１２２を実行する。簡潔さのために、正弦波パターン１２２は直線走査経路を有するものとして示され、また、フライバック走査が省略されている。同様の両方向性走査技術は、公開された米国特許出願第０９／３７０，７９０号明細書「切換供給を備える走査型像化装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｉｍａｇｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ Ｗｉｔｈ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｆｅｅｄｓ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されている。
【００６３】
組立体１２０は、複数の対の像及び消去ビーム４１及び５２を画面３４の複数のタイル１１２にわたって両方向に走査するための単一のミラー組立体８６を含み、また、これらのビーム対を個々に形成するためのビーム形成器１００ａ、１０２ａ、１００ｂ、１０２ｂを含む。さらに具体的に、ミラー９０は、該ミラーが左から右へ水平に枢動する間において有効なビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ａｂをタイル１１２ａにわたって走査し、ミラーが右から左へ水平に枢動する間において有効なビーム４２ｂａ、５２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂｂをタイル１１２bにわたって走査する。これらのビーム５２ａａ、５２ａｂ、５２ｂａ、５２ｂｂは、これらが、タイル１１２ａ及び１１２ｂにわたって像化ビーム４２ａａ、４２ａｂ、４２ｂａ、４２ｂｂより個々に先行するように配置されている付加的な間隙又はデッド帯１１４は、隣接のタイル１１２の望ましくない走査をすることなく超過走査することを可能にする。例えば、間隙１１４は、ビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ａｂがタイル１１２ｂに入射することなく、ミラー９０が、タイル１１２ａの右端を通ってビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ａｂを走査することを可能にする。選択的に、タイル１１２ａ及び１１２ｂの超過走査がないようにミラー９０を正確に調整することによって間隙１４の幅を減少させる又は間隙１４を除去することができる。
【００６４】
作動において、ミラー９０は、有効なビーム４２ａａ、４２ａｂ、５２ａａ、５２ａｂをタイル１１２ａにわたって左から右へ走査し、有効なビーム４２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂａ、５２ｂｂをタイル１１２ｂにわたって右から左へ走査する。左から右への走査の間、ビーム形成器１００ａ及び１０２ａは、ビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ｂｂを個々に有効にしてこれらのビームを入射点９に向け、ビーム形成器１００ｂ及び１０２ｂは、ビーム４２ｂａ、５２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂｂを個々に無効にする。ミラー９０がその最も右の位置（又は、タイル１１２ａの右端に到達するビーム４２ａａ及び４２ａｂのように他の予め決められた右方の位置）に到達したとき、形成器１００ａ及び１０２ａは、ビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ａｂを個々に無効にし、形成器１００ｂ及び１０２ｂは、右から左への走査のために、ビーム４２ｂａ、５２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂｂを個々に有効にする。間隙１１４の幅に依存して、また、ミラー９０が像化ビーム４２ａａ及び４２ｂａをいかに遠くから右へ走査するかに依存して、形成器１００ａ及び１０２ａは、ビーム５２ａａ及び５２ｂａがタイル１１２ｂに入射することを防止するために、ビーム４２ａａ及び４２ｂａを無効にする前に消去ビーム５２ａａ及び５２ｂａを無効にしてもよい。ミラー９０は、ついで、有効なビーム４２ｂａ、５２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂｂをタイル１１２ｂにわたって右から左へ走査する。ミラー９０が望ましい左方回転位置に到達したとき、形成器１００ａ及び１０２ａはビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ａｂを個々に有効にし、形成器１００ｂ及び１０２ｂは、次の左から右へのタイル１１２ａの走査のために、ビーム４２ｂａ、５２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂｂを個々に無効にする。間隙１１４の幅に依存して、また、ミラー９０が像化ビーム４２ｂａ及び４２ｂｂをいかに遠くから左へ走査するかに依存して、形成器１００ｂ及び１０２ｂは、ビーム５２ｂａ及び５２ｂｂがタイル１１２ａに入射することを防止するために、ビーム４２ｂａ及び４２ｂｂを無効にする前に消去ビーム５２ｂａ及び５２ｂｂを無効にしてもよい。
【００６５】
この両方向性の水平走査手順の間、ミラー９０は、また、タイル１１２ａ及び１１２ｂを上部から下部に走査するために垂直に枢動している。ミラー９０がその最も下部の位置に到達すると、ミラーはその上部位置の方への枢動を開始する。この上方枢動の間、ミラー９０は、前記したようにビーム４２ａａ、５２ａａ、４２ａｂ、５２ａｂ、４２ｂａ、５２ｂａ、４２ｂｂ、５２ｂｂを水平方向に走査することを継続してもよい。これに代えて、形成器１００ａ、１０２ａ、１００ｂ、１０２ｂは、ミラー９０がその最も上部位置に到達するまでビームを無効にし、ミラーの上部から下部への枢動の間において像を走査するために前記したようにビームを有効にする。選択的に、ミラー９０は、その下部から上部への枢動の間のみにおいて像を走査するようにしてもよい。
【００６６】
走査組立体１２０の代替の実施例が考慮される。例えば、組立体１２０を、２対より多い又は少なく数の対の像及び消去ビームを走査するように変更すること、図７に示す広い消去ビーム技術を実行するように変更すること、又は、図８に示す複数のミラー又は無間隙技術を実行するように変更することができる。
【００６７】
図１１に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによる両方向性の複数の消去ビーム／複数の像化ビーム走査組立体１２４を示す。組立体１２４は、左から右へ及び右から左への走査の間において画面３４の同じセクションに像を走査することを除いて、図１０に示す走査組立体１２０と同様である。したがって、同じ水平走査速度について、組立体１２４は、しばしば、組立体１２０又は図５〜図９に示す走査組立体と比べて、より高い解像度の像を形成する。両水平走査方向において消去ビーム５２が像化ビーム４２より先行することを確実にするために、ビーム形成器１２６ａ及び１２６ｂのそれぞれは１つの像化ビーム４２当たり２つの消去ビーム５２を形成し、一方の消去ビームは左から右への走査のためであり、他方の消去ビームは右から左への走査のためである。
【００６８】
組立体１２４は、複数の三つ組の像及び消去ビーム４２ａ、５２ａａ、５２ａｂ及び４２ｂ、５２ｂａ、５２ｂｂを画面３４にわたって両方向に走査するための単一のミラー組立体８６を含み、また、これらの三つ組のビームを個々に形成するためのビーム形成器１２６ａ及び１２６ｂを含む。さらに具体的に、ミラー９０は、ミラー９０が左から右へ水平に枢動する間において有効なビーム４２ａ、５２ａｂ、４２ｂ、５２ｂｂを画面３４にわたって走査し（形成器１２６ａ及び１２６ｂは、左から右への走査の間において消去ビーム５２ａａ及び５２ｂａを無効にする。）、ミラー９０は、ミラー９０が右から左へ水平に枢動する間において有効なビーム４２ｂ、５２ａａ、５２ｂａを画面３４にわたって走査する（形成器１２６ａ及び１２６ｂは、右から左への走査の間において消去ビーム５２ａｂ及び５２ｂｂを無効にする。）。ミラー９０は、像を画面３４にわたって両水平方向に走査するので、米国特許第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲補正を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）」（本願に組み入れられる。）において説明された望ましくないことであるラスターピンチが問題となる。したがって、ラスターピンチに関係する問題を低減又は回避するために、図示の実施例において、ミラー９０は、画面３４の左端及び右端の両方を通って像化ビーム４２ａ及び４２ｂを超過走査する。米国特許第６，１４０，９７９号明細書「ピンチ、タイミング及び歪曲補正を備える走査型表示装置（Ｓｃａｎｎｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｉｔｈ Ｐｉｎｃｈ， Ｔｉｍｉｎｇ， Ａｎｄ Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）においてもまた、ラスターピンチの影響を低減又は除去するための他の技術の説明がされている。これらの１以上の技術を実行するために組立体１２４を変更することができる。
【００６９】
さらに図１１を参照するに、作動において、ミラー９０は、有効なビーム４２ａ、４２ｂ、５２ａｂ、５２ｂｂを画面３４にわたって左から右へと走査し、有効なビーム４２ａ、４２ｂ、５２ａａ、５２ｂａを画面３４にわたって右から左へと走査する。左から右への走査の間、像形成器１２６ａ及び１２６ｂは、ビーム４２ａ、５２ａｂ、４２ｂ、５２ｂｂを個々に有効にしこれらのビームを入射点９６に向け、ビーム５２ａａ及び５２ｂａを個々に無効（不作動）にする。ミラー９０が該ミラーの最も右の位置（又は、画面３４の右端に到達する無効なビーム５２ａａ及び５２ｂａのような他の予め決められた右方位置）に枢動したとき、形成器１２６ａ及び１２６ｂは、フライバック走査のために、ビーム５２ａｂ及び５２ｂｂを個々に無効にし、ビーム４２ａ、５２ａａ、４２ｂ、５２ｂａを個々に有効にする。ミラー９０は、次いで、有効のビーム４２ａ、５２ａａ、４２ｂ、５２ｂａを画面３４にわたって右から左へ走査する。ミラー９０が望ましい左方回転位置に到達したとき、形成器１２６ａ及び１２６ｂは、次の左から右への走査のために、ビーム４２ａ、５２ａｂ、４２ｂ、５２ｂｂを個々に有効にし、ビーム５２ａａ及び５２ｂａを個々に無効にする。
【００７０】
この両方向性水平走査手順の間、ミラー９０は、また、画面３４を上部から下部へ走査するために垂直に枢動している。ミラー９０がその最も下部の位置に到達すると、ミラーはその上部位置の方への枢動を開始する。この上方枢動の間、ミラー９０は、前記したようにビーム４２ａ、４２ｂ、５２ａａ、５２ａｂ、５２ｂａ、５２ｂｂを水平方向に走査することを継続する。これに代えて、形成器１２６ａ及び１２６ｂは、ミラー９０がその最も上部の位置に到達するまでビームを無効にし、ミラーの上部から下部への枢動の間において像を走査するために、前記したようにビームを有効にしてもよい。選択的に、ミラー９０はその下部から上部への枢動の間のみにおいて像を走査するようにしてもよい。
【００７１】
走査組立体１２４の代替の実施例が考慮される。例えば、組立体１２４を、２つの三つ組の像及び消去ビームより多い又は少ない像及び消去ビームを走査するように変更すること、図８に示す複数のミラー技術を実行するように変更すること、図８及び図９に示すタイル化技術を実行するように変更すること、又は、図１０に示す切換式走査技術を実行するように変更することができる。加えて、ビーム５２ａａ及び５２ｂａを第１の広い消去ビームで置き換えること及びビーム５２ｂａ及び５２ｂｂを第２の広い消去ビームで置き換えることによって、図７に示す技術に従って組立体１２４を変更することができる。
【００７２】
図１１に示す両方向性の複数のビーム走査技術による可能性のある１つの問題は、ビーム５２ａａ及び５２ａｂが交差して像化ビーム４２ｂによって走査された線の一部を消去することである。これらの交差点は、典型的には、画面３４の端部に近い。例えば、左から右への走査の開始の近くで、ビーム５２ａｂは、画面３４の左端の近くでビーム４２ｂによって走査された先行の線の点と交差するであろう。同様に、右から左への走査の開始の近くで、ビーム５２ａａは、画面３４の右端の近くでビーム４２ｂによって走査された先行の線の点と交差するであろう。これらの消去された交差点は、走査された像の品質を低下させる人工物（ａｒｔｉｆａｃｔ）を形成する可能性がある。
【００７３】
この変換の問題の１つの解決方法は、交差点が画面３４の端部を越えて生じるようにビーム４２及び５２が画面３４の右端及び左端を超過して走査する距離を増加させることである。他の解決方法は、ビーム５２ａａ及び５２ｂｂを除去し、ビーム４２ａが通過する走査経路を消去するために十分な程度にビーム５２ｂａ及び５２ｂｂを広くすることである。さらに他の解決方法は、図１２を参照して説明したように、１以上の水平走査線だけビーム４２ｂより先行する消去ビーム５２を用いることである。
【００７４】
図１２に、本発明の一実施例に係る、単一のミラーによる両方向性の単一の消去ビーム／複数の像化ビーム走査組立体１２８を示す。同一の水平走査経路のいくつかの領域４４の距離ｄ（図２）だけ消去ビームが像化ビームより先行する、図５から図１１に示す走査組立体とは異なり、組立体１２８の消去ビーム５２は、像化ビーム又は複数の像化ビームより少なくとも１つの水平走査線だけ先行する。したがって、組立体１２８は、両方向性の組立体１２０及び１２４（図１０及び図１１）と同じように各水平走査の後に消去ビーム５２を有効又は無効にする必要がない。
【００７５】
走査組立体１２８は、１以上の像化ビーム（図示の実施例では２つの像化ビーム４２ａ及び４２ｂ）及び消去ビーム５２とを両方向に走査するための単一の走査組立体８６を含み、また、これらのビームを形成するためのビーム形成器１３０を含む。消去ビーム５２は、最も近い像化ビーム４２ｂより前の少なくとも１つの水平走査線であり、典型的には、消去ビームは該ビームがビーム４２ｂと干渉しないようにビーム４２より十分に離れた前方にある。さらに具体的に、ミラー９０が左から右へ及び右から左へ枢動する間、ミラー９０はビーム４２ａ、４２ｂ、５２を画面３４にわたって走査する。ミラー９０が両水平方向に像を画面３４に走査するので、例えば図１１を参照して説明したラスターピンチが問題となろう。したがって、ラスターピンチに関係する問題を低減又は除去するために、図示の実施例においては、ミラー９０は、画面３４の左端及び右端の両方を通って像化ビーム４２ａ及び４２ｂを超過走査する。
【００７６】
さらに図１２を参照するに、ミラー９０は、１つの又は複数の第１の水平走査線を消去するために画面３４の上部でビーム５２を捜査することを開始し、次いで、ビーム４２ａ、４２ｂ、５２を下方に走査し、画面３４にわたって左から右へ及び右から左へ走査することを継続する。ビーム形成器１３０は、ビーム４２ａ、４２ｂ、５２を有効にし、左から右へ及び右から左への走査の間においてこれらのビームを入射点９６に向ける。ミラー９０がその最も下部の位置に到達すると、ミラーはその上部位置の方への枢動を開始する。この上方枢動の間、形成器１３０は、ビーム４２ａ、４２ｂ、５２を無効にし、下方枢動の間において再びこれらのビームを有効にする。これに代えて、形成器１３０は、上方枢動の間において前記したように反射器３６が像を両方向に走査することができるように、ビーム４２ａ及び４２ｂの上部でビーム５２を無効にして他の消去ビーム５２（図示せず）を形成してもよい。これは、上部から下部へ及び下部から上部への枢動の間においてミラー９０が像を走査することを可能にする。選択的に、ミラー９０は、その下部から上部への枢動の間のみにおいて像を走査してもよい。
【００７７】
走査組立体１２８の代替の実施例が考慮される。例えば、組立体１２８を、２つの像化ビーム４２よりも多い又は少ない像化ビームを有するように変更することができる。付加的な像化ビーム４２を付加することによって、ミラー９０の水平走査速度を増加させることなく、組立体１２８によって形成された像の解像度を像化させることができる。さらに、組立体１２８が、図８及び図９に示すタイル化技術を実行する又は図１０に示す走査技術を実行するように変更することもできる。加えて、狭い消去ビーム５２を広い消去ビームと置き換えることによって、図７に示す技術に従って組立体１２８を変更することができる。さらに、消去ビーム５２を用いる代わりに、有機発光装置（ＯＬＥＤ）のような消去エネルギー発生器アレイによって画面３４の１つの線の全部また全線を同時に消去することができる。例えば、前記アレイは複数列のＯＬＥＤを有することができ、各列は、画面３４の各線と整列されている。線を消去するために、予め決められた時間において、対応する複数列のＯＬＥＤを有効にする（作動させる）ことができる。ＯＬＥＤは、ケンブリッジ表示技術社（Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ．）保有の米国特許第５，９２９，５６２号明細書「有機発光装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ）」（本願において参考文献として組み入れる。）において説明されている。
【００７８】
図１３に、本発明の実施例に係るカラー像投射装置１４０の平面図を示す。装置１４０は、しばしば、高品質の像を形成し、従来の投写型テレビ一式のような従来の像投射装置と比べて、安価であり、複雑でなく、また、エネルギー効率がよい。さらに、装置１４０をビデオフレームを受けて表示するものとして説明したが、装置１４０は、さらに、静止像を受けて表示することができる。
【００７９】
装置１４０は、カラー像を表示するための従来の表示装置１４２と、赤、緑、青の像投射器１４４ｒ、１４４ｇ、１４４ｂと、像の赤、緑、青の部分を走査するための走査組立体１５０と、電子的ビデオ信号を赤、緑、青の光学的信号１５４ｒ、１５４ｇ、１５４ｂに個々に変換するための電子／光学変換器１５２とを含む。
【００８０】
赤、緑、青の像投射器１４４ｒ、１４４ｇ、１４４ｂは、それぞれ、個々の像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂと、個々のカラー化された照明源１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂと、個々の光学組立体１６２ｒ、１６２ｇ、１６２ｂとを含む。像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂは、それぞれ、投射画面３４ｒ、３４ｇ、３４ｂを含み、その他においては、図１から図１２に示す像増幅器２２と同様である。照明源１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂは、それぞれ、画面３４ｒ、３４ｇ、３４ｂを赤、緑、青で照明し、その他においては、図１から図３に示す照明源２４と同様である。光学組立体１６２ｒ、１６２ｇ、１６２ｂは、それぞれ、画面３４ｒ、３４ｇ、３４ｂからの投射された赤、緑、青の像部分を受け、カラー像を形成するために、これらの投射された像部分を画面１４２に向ける。一実施例において、光学組立体１６２ｒ、１６２ｇ、１６２ｂは、表示された像が望ましい寸法を有するように、赤、緑、青の像部分を拡大する。従来の技術に従って光学組立体１６２ｒ、１６２ｇ、１６２ｂを構成することができるので、これらの構造及び作動の詳細については、簡潔さのために省略する。
【００８１】
走査組立体１５０は、個々に、図５〜図１２を参照して説明した走査技術及び組立体のいずれか１つ又はそれらの組合せに従って、像の赤、緑、青の部分を画面３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂに走査する。簡潔さのために、組立体１５０の前記実施例は、図５を参照して説明した単一指向性走査技術に従って、像化ビーム４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂ及び消去ビーム５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂを走査する。例えば、組立体１５０は、赤の成分を有する像画素を画面３４Ｒに形成するためにビーム４２Ｒ及び５２Ｒを走査する。同様に、組立体１５０は、緑の成分を有する像画素を画面３４Ｒに形成するためにビーム４２Ｇ及び５２Ｇを走査し、青の成分を有する像画素を画面３４Ｒに形成するためにビーム４２Ｂ及び５２Ｂを走査する。一実施例において、組立体１５０は、光学的信号１５４ｒ、１５４ｇ及び１５４ｂを像化ビーム４２ｒ、４２ｇ、４２ｂとして個々に用いる。他の実施例において、組立体１５０は、従来の方法で、信号１５４ｒ、１５４ｇ及び１５４ｂを像化ビーム４２ｒ、４２ｇ、４２ｂにそれぞれ変換する。
【００８２】
変換器１５２は、従来のコンポジットビデオ信号を、赤、緑、青の光学的信号１５４ｒ、１５４ｇ、１５４ｂに変換するための従来の回路である。例えば、回路１５２は、ビデオ信号を赤、緑、青の成分に分離し、次いで、レーザ又はレーザダイオードを用いて、赤、緑、青の成分を、赤、緑、青の光学的信号１５４ｒ、１５４ｇ、１５４ｂに変換する。像増幅器２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂが、それぞれ、赤、緑、青の光で照明される単色増幅器であるので、光学的信号１５４ｒ、１５４ｇ、１５４ｂ及び像化ビーム４２ｒ、４２ｇ、４２ｂのいずれもがカラー化される必要がない。
【００８３】
さらに図１３を参照するに、投射装置１４０の作動において、電気／光学信号変換器１５２は、受けたビデオ信号を、赤、緑、青の光学的信号１５４ｒ、１５４ｇ、１５４ｂに変換する。走査組立体１５０は、これらの光学的信号を各像化ビーム４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂに変換し、消去ビーム５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂを形成し、及び、像の個々の赤、緑、青の部分を形成するために画面３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂにわたってこれらのビームを走査する。これらの画面に赤、緑、青の像部分がこれらの個々の色で投射されるように、照明源１６０ｒ、１６０ｇ、１６０ｂは、それぞれ、赤、緑、青で画面３４ｒ、３４ｇ、３４ｂを照明する。光学組立体１６２ｒ、１６２ｇ、１６２ｂは、それぞれ、これらの投射されたカラー像部分を受け、これらを、表示画面１４２に整列されてカラー像を形成するように向ける。見る人（図示せず）は、画面１４２のカラー像を見ることができる。一実施例において、見る人は、画面１４２の前側（光学組立体１６２から離れた面する側）からカラー像を見ることができる。
【００８４】
投射装置１４０の代替の実施例が考慮される。例えば、装置１４０は、見る人が画面１４２の後側（光学組立体１６２に面する側）から見るように構成することができる。選択的に、照明源１６０、光学組立体１６２及び画面１４２は、像増幅器２２において走査組立体１５０と同じ側に配置されてもよく、また、見る人は、画面１４２の他の側から像を見てもよい。さらに、像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂは互いに分離され横方向に離れて配置されるものとして示したが、これらは互いに分離されるが連続するものとしてもよい。これに代えて、像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂのそれぞれが、単一部品の個々の部分を含むとしてもよい。例えば、像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂは、単一の像増幅器（図示せず）の個々の部分を含むとしてもよい。
【００８５】
図１４に、本発明の一実施例に係るカラー像投射装置１７０の平面図を示す。装置１７０は、（１）像増幅器１４４ｒ及び１４４ｂがより画面１４２の方へ傾けられており、（２）別個の走査組立体１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂがそれぞれ赤、緑、青の像部分を画面３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂに走査することを除いて、図１３に示す装置１４０と同様である。選択的に、装置１７０は、装置１４０のように作動する中央走査組立体１５０を含んでもよい。さらに、装置１７０の画面３４Ｒ及び３４Ｂ上は、装置１４０の画面３４Ｒ及び３４Ｂと比べて表示画面１４２に関して異なった角度を有するので、装置１７０の光学組立体１６２Ｒ及び１６２Ｂは、装置１５０の光学組立体１６２Ｒ及び１６２Ｂとは異なってもよい。
【００８６】
作動において、投射装置１７０は、図１３に示す投射装置１４０について説明した方法と同様の方法で作動する。
【００８７】
投射装置１７０の他の実施例について考える。例えば、見る人が画面１４２の後側（光学組立体１６２に面する側）から像を見るように装置１７０を構成することができる。選択的に、照明源１６０、光学組立体１６２及び画面１４２を光学組立体１５０として像増幅器２２の同じ側に配置してもよいし、また、見る人が画面１４２の各側から像を見るようにしてもよい。さらに、像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂは、それぞれが別個であって互いに離れて側面に配置されるとしたが、それぞれが別個ではあるが互いに隣接するようにしてもよい。これに代えて、像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂのそれぞれが、単一の部品の各部分を含んでもよい。例えば、像増幅器２２ｒ、２２ｇ、２２ｂは、単一の像増幅器（図示せず。）の各部分を含んでもよい。
【００８８】
図１３及び図１４を参照するに、見る人が画面１４２上の像を見るのではなく像を直接見ることができるように投射装置１４０及び１７０を変更することができる。例えば、光学組立体１６２の構造及び位置を変更し、組立体１６２と見る人の眼（図示せず。）との間にＸ立方体（図示せず。）を挿入することができる。Ｘ立方体は、一般に、立方体を形成するように配置された従来の４つのプリズムであり、組立体１６２からのカラー像部分を結合して視認可能のカラー像にし、像を見る人の眼に向ける。直接視覚装置のような装置から画面１４２を省いてもよい。投射装置１４０及び１７０を直接視覚装置に変換するために他の選択肢がある。投射装置１４０及び１７０を直接視覚装置に変換するための詳細については既知である。したがって、そのような詳細は、簡潔さのために省略する。
【００８９】
前記したことから、実例を示すために本願明細書では本発明の特定の実施例について説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の変更が可能であることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】従来の像増幅器型表示装置の斜視図。
【図２】本発明の実施例に係る像増幅器型表示装置の斜視図。
【図３】図１に示す像増幅型表示装置及び本発明の実施例に係る図２に示す像増幅型表示装置の少なくとも１つの像増幅型表示装置を含む連結された像化装置の斜視図。
【図４Ａ】本発明の一実施例に従う図３に示す像取込／形成器及び像増幅器を示す図。
【図４Ｂ】本発明の他の実施例に従う図３に示す像取込／形成器及び像増幅器を示す図。
【図５】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、単方向の単一の消去ビーム／単一の像化ビームの走査技術を示す図。
【図６】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、単方向の複数の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図７】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、単方向の幅広の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図８】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、単方向の複数の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図９】本発明の他の実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、単方向の複数の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図１０】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、切換式送りの複数の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図１１】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、両方向の複数の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図１２】本発明の一実施例に従って図２及び図３に示す装置が用いることができる、両方向の単一の消去ビーム／複数の像化ビームの走査技術を示す図。
【図１３】本発明の一実施例に係るカラー像投射装置の平面図。
【図１４】本発明の他の実施例に係るカラー像投射装置の平面図。
【符号の説明】
【００９１】
２２ａ、２２ｂ 像増幅器
２４ 照明器
３４ 画面
３６ 表示／投射面
３８ 走査面
４２ 像化ビーム
４４ 領域
４６ａ 表示画面
４７ａ、４７ｂ 光学縦列
４８ 像増幅器表示／投射装置
５２ 消去ビーム
５３ 像形成器
５４ 像化装置
５５ａ、５５ｂ 像表示／像取込装置
５６、５９ 像
５８ 光ファイバケーブル
６０ 物体
６２ａ 像形成器／取込器
７０ 正弦波共振ミラー
７２ 光学組立体
７４ 消去ビーム形成器
７５、７７ ビームスプリッタ
７６ 光線
７８ 入射点
７９ 入出点
８０ 光学的信号結合器
８１ 分離器
Claims (57)
- 走査面と調整可能の明るさの領域を有する投射面とを含む投射画面と、
前記投射面の領域の明るさを選択されたオフ状態に変化させるように作動可能の電磁的なオフビームと前記投射面の領域の明るさを前記選択されたオフ状態から望ましい明るさのレベルに変化させるように作動可能の電磁的なオンビームとを前記走査面に向けるように作動可能のビーム発生器とを含む、像化装置。 - 前記走査面は前記投射面に平行であり、
前記ビーム発生器は、前記投射面の領域と垂直に又は実質的に垂直に整列された前記走査面の領域に前記オフビームと前記オンビームとを向けるように作動可能である、請求項１に記載の装置。 - 前記ビーム発生器は前記オンビームと前記オフビームとを同時に発生するように作動可能である、請求項１に記載の装置。
- 前記ビーム発生器は、重なりをもたない時限の間において前記オンビーム及び前記オフビームを発生するように作動可能である、請求項１に記載の装置。
- さらに、前記投射画面の前記投射面に面する表示画面を含み、
前記投射画面は前記表示画面に像を投射するように作動可能である、請求項１に記載の装置。 - 前記投射面は明るさの調整が可能の複数の領域を有し、
前記オフビームは、前記投射面の各領域の明るさを前記選択されたオフ状態に変化させるように作動可能であり、
前記オンビームは、前記投射面の少なくとも１つの領域の明るさを前記オフ状態とは異なる第１の明るさのレベルに変化させ、また、前記投射面の他の領域の明るさを前記第１の明るさのレベル及び反対方向の前記オフ状態のいずれとも異なる第２の明るさのレベルに変化させるように作動可能である、請求項１に記載の装置。 - 前記走査面は、前記投射面とは異なり、また、前記投射面に該投射面から離れて面する、請求項１に記載の装置。
- 前記走査面と前記投射面とは同一面である、請求項１に記載の装置。
- 調整可能の明るさを生じるように電磁エネルギーに応答する領域を有する画面と、
前記領域の明るさを第１の極性に従って変化させるように作動可能の電磁的な第１のビームと前記領域の明るさを第２の極性に従って変化させるように作動可能の電磁的な第２のビームとを前記領域に向けるように作動可能のビーム発生器とを含む、像化装置。 - 前記ビーム発生器は、前記第２のビームを前記領域に向ける前に前記第１のビームを前記領域に向けるように作動可能である、請求項９に記載の装置。
- 前記第１のビームは前記第２のビームとは異なる、請求項９に記載の装置。
- 前記第２のビームは強度を有し、
前記第２のビームは、前記領域の明るさを前記強度に関係づけられた明るさのレベルに変化させるように作動可能である、請求項９に記載の装置。 - 前記第２のビームは存続時間を有し、
前記第２のビームは、前記領域の明るさを、前記存続時間に関係づけられた明るさのレベルに変化させるように作動可能である、請求項９に記載の装置。 - 前記第１のビームは前記第２のビームとは異なる波長を有する、請求項９に記載の装置。
- 前記第１のビームは前記領域の明るさを減少させるように作動可能であり、
前記第２のビームは前記領域の明るさを増加させるように作動可能である、請求項９に記載の装置。 - 前記画面は複数の調整可能の明るさの領域を有し、
前記ビーム発生器は前記第１及び第２のビームを前記領域に向けるように作動可能であり、
前記第１のビームは、前記画面の領域の各明るさを前記第１の方向に変化させるように作動可能であり、
前記第２のビームは、前記画面の少なくとも１つの領域の明るさを前記第２の方向に変化させるように作動可能である、請求項９に記載の装置。 - さらに、前記画面を照明するように作動可能の照明器を含む、請求項９に記載の装置。
- 調整可能の反射性を備える領域を有する画面と、
前記領域の反射性をある方向に変化させるように作動可能の第１のビームと前記領域の反射性を他の方向に変化させるように作動可能の第２のビームとを前記領域に向けるように作動可能のビーム発生器とを含む、像化装置。 - 前記第２のビームは強度を有し、
前記第２のビームは、前記領域の反射性を、前記強度に関係づけられた反射性レベルに変化させるように作動可能である、請求項１８に記載の装置。 - 前記第２のビームは存続期間を有し、
前記第２のビームは、前記領域の反射性を、前記存続期間に関係づけられた反射性レベルに変化させるように作動可能である、請求項１８に記載の装置。 - さらに、前記画面を照明するように作動可能の照明器を含む、請求項１８に記載の装置。
- 前記方向は、前記領域の反射性を増加させることに対応し、
前記反対方向は、前記反射性を減少させることに対応する、請求項１８に記載の装置。 - 前記投射画面は複数の調整可能の反射性の領域を有し、
前記ビーム発生器は、前記第１および第２のビームを前記領域に向けるように作動可能であり、
前記第１のビームは、前記投射画面の領域の各反射性を前記方向に変化させるように作動可能であり、
前記第２のビームは、前記投射画面の少なくとも１つの領域の反射性を前記反対方向に変化させるように作動可能である、請求項１８に記載の装置。 - 走査面と該走査面に該走査面から離れて面する投射面とを有し、調整可能の領域を有する投射画面と、
前記投射面の領域の反射性を第１の方向に変化させるように作動可能の電磁的なオフビームと前記投射面の領域の反射性を反対方向に変化させるように作動可能の電磁的なオンビームとを前記走査面に向けるように作動可能のビーム発生器とを含む、像化装置。 - 前記走査面は前記投射面に平行であり、
前記ビーム発生器は、前記投射面の領域と垂直に整列された走査面の領域に前記オフビームと前記オンビームと向けるように作動可能である、請求項２４に記載の装置。 - さらに、
前記投射画面の前記投射面を照明するように作動可能の照明器と、
前記投射画面の前記走査面に面する表示画面とを含み、
前記投射画面は、前記表示画面に像を投射するように作動可能である、請求項２４に記載の装置。 - 前記投射面は調整可能の反射性の領域を有し、
前記オフビームは、前記投射面の各領域の反射性を第１の方向に変化させるように作動可能であり、
前記オンビームは、前記投射面の少なくとも１つの領域の反射性を第２の方向に変化させるように作動可能である、請求項２４に記載の装置。 - 調整可能の輝度を備える領域を有する画面と、
予め決められたレベルに前記領域の輝度を設定するように作動可能の電磁的な消去ビームと、前記予め決められたレベルとは異なるレベルに前記領域の輝度を変化させるように作動可能の電磁的な像化ビームとを、前記領域に向けるように作動可能のビーム発生器とを含む、表示装置。 - 前記ビーム発生器は、前記像化ビームを前記領域に向ける前に前記消去ビームを前記領域に向けるように作動可能である、請求項２８に記載の装置。
- 前記像化ビームは強度を有し、
前記像化ビームは、前記強度に関係づけられたレベルに前記領域の輝度に変化させるように作動可能である、請求項２８に記載の装置。 - 前記像化ビームは存続時間を有し、
前記像化ビームは、前記存続時間に関係づけられたレベルに前記領域の輝度を変化させるように作動可能である、請求項２８に記載の装置。 - 前記投射画面は輝度の調整が可能の複数の領域を有し、
前記ビーム発生器は、前記消去ビームと前記像化ビームとを前記領域に向けるように作動可能であり、
前記消去ビームは、前記予め決められたレベルに前記投射画面の各領域の輝度を設定するように作動可能であり、
前記像化ビームは、前記予め決められたレベルとは異なるレベルに前記投射画面の少なくとも１つの領域の輝度を変化させるように作動可能である、請求項２８に記載の装置。 - さらに、前記投射画面を照明するように作動可能の照明器を含む、請求項２８に記載の装置。
- 走査面と該走査面に該走査面から離れて面する投射面とを有し、調整可能の輝度の領域を有する投射画面と、
予め決められたレベルに前記投射面の領域の輝度を設定するように作動可能の電磁的な消去ビームと前記予め決められたレベルとは異なるレベルに前記投射面の領域の輝度を変化させるように作動可能の電磁的な消去ビームとを前記走査面に向けるように作動可能のビーム発生器とを含む、請求項２８に記載の装置。 - 前記走査面は前記投射面と平行であり、
前記ビーム発生器は、前記投射面の領域と垂直に整列された前記走査面の領域に前記消去ビームと前記像化ビームとを向けるように作動可能である、請求項３４に記載の装置。 - 前記投射面は輝度の調整が可能の複数の領域を有し、
前記消去ビームは、前記予め決められたレベルに前記投射面の各領域の輝度を設定するように作動可能であり、
前記像化ビームは、前記予め決められたレベルとは異なるレベルに前記投射面の少なくとも１つの領域の輝度を変化させるように作動可能である、請求項３４に記載の装置。 - 調整可能の輝度を備える領域を有する画面と、
予め決められたレベルに前記領域の輝度を設定するように作動可能の消去光と前記予め決められたレベルとは異なるレベルに前記領域の輝度を変化させるように作動可能の書込光とを前記領域に向けるように作動可能の発光器とを含む、像化装置。 - 前記消去光及び前記書込光は可視である、請求項３７に記載の装置。
- 前記消去光及び前記書込光は不可視である、請求項３７に記載の装置。
- 前記発光器は、前記消去光を発生するように作動可能の有機発光装置を含む、請求項３７に記載の装置。
- 前記領域は前記画面の行を含み、
前記発光器は、前記消去光を発生するように作動可能の一列の装置を含む、請求項３７に記載の装置。 - 前記領域は前記画面の行を含み、
前記発光器は、前記消去光を発生するように作動可能の一列の有機発光装置を含む、請求項３７に記載の装置。 - 調整可能の輝度を備える領域を有する画面と、
予め決められたレベルに前記領域の輝度を設定するように作動可能の消去波長の第１の光と前記予め決められたレベルとは異なるレベルに前記領域の輝度を変化させるように作動可能の書込波長の第２の光とを前記領域に向けるように作動可能の発光器とを含む、像化装置。 - 前記消去波長及び前記書込波長は電磁スペクトルの可視部分にある、請求項４３に記載の装置。
- 前記消去波長及び前記書込波長は、電磁スペクトルの不可視部分にある、請求項４３に記載の装置。
- 像画面の領域の明るさを第１の電磁的なビームで第１の方向に変化させること、及び
前記領域の明るさを第２の電磁的なビームで第２の方向に変化させることを含む、方法 - さらに、前記領域の明るさを前記第２のビームで変化させる前に前記像の前記領域の明るさを変化させることを含む、請求項４６に記載の方法。
- さらに、前記第１のビームと前記第２のビームとを同時に発生することを含む、請求項４６に記載の装置。
- 前記第１のビームは前記第２のビームの特性とは異なる特性を有する、請求項４６に記載の装置。
- 前記領域の明るさを前記第１の方向に変化させることは、前記領域の明るさを減少させることを含み、
前記領域の明るさを前記第２の方向に変化させることは、前記領域の明るさを増加させることを含む、請求項４６に記載の装置。 - 前記領域の明るさを前記第２の方向に変化させることは、前記第２のビームの強度に比例するレベルに前記領域の明るさを設定することを含む、請求項４６に記載の方法。
- 前記領域の明るさを前記第２の方向に変化させることは、前記第２のビームの存続時間に比例するレベルに前記領域の明るさを設定することを含む、請求項４６に記載の方法。
- さらに、前記画面の領域を照明することを含む、請求項４６に記載の方法。
- 前記領域の明るさを前記第１の方向に変化させることは、予め決められたレベルに前記領域の明るさを設定することを含む、請求項４６に記載の方法。
- 前記領域の明るさを前記第１の方向に変化させることは、前記像画面の走査面を前記第１のビームで走査することを含み、
前記領域の明るさを前記第２の方向に変化させることは、前記像画面の走査面を前記第２のビームで走査することを含む、請求項４６に記載の方法。 - さらに、異なる時限の間に前記第１のビームと前記第２のビームとを発生することを含む、請求項４６に記載の方法。
- 前記像画面の領域の明るさを前記第１の方向に変化させることは、前記領域の反射性を前記第１の方向に前記第１のビームで変化させることを含み、
前記領域の明るさを前記第２の方向に変化させることは、前記領域の反射性を前記第２の方向に前記第２のビームで変化させることを含む、請求項４６に記載の方法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008547055A (ja) * | 2005-06-24 | 2008-12-25 | シンボル テクノロジーズ， インコーポレイテッド | 電気的干渉による画像の歪みを減少させる装置および方法 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7180555B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-02-20 | Microvision, Inc. | System and method for producing an image with a screen using erase (off) and image (on) light sources |
| US6755536B2 (en) * | 2001-05-15 | 2004-06-29 | Microvision, Inc. | System and method for displaying/projecting a color image |
| US9079762B2 (en) | 2006-09-22 | 2015-07-14 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Micro-electromechanical device |
| US7713265B2 (en) | 2006-12-22 | 2010-05-11 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Apparatus and method for medically treating a tattoo |
| US8273015B2 (en) | 2007-01-09 | 2012-09-25 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Methods for imaging the anatomy with an anatomically secured scanner assembly |
| US8801606B2 (en) | 2007-01-09 | 2014-08-12 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Method of in vivo monitoring using an imaging system including scanned beam imaging unit |
| US8216214B2 (en) | 2007-03-12 | 2012-07-10 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Power modulation of a scanning beam for imaging, therapy, and/or diagnosis |
| US7995045B2 (en) | 2007-04-13 | 2011-08-09 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Combined SBI and conventional image processor |
| US8626271B2 (en) | 2007-04-13 | 2014-01-07 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | System and method using fluorescence to examine within a patient's anatomy |
| US8160678B2 (en) | 2007-06-18 | 2012-04-17 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Methods and devices for repairing damaged or diseased tissue using a scanning beam assembly |
| US7982776B2 (en) | 2007-07-13 | 2011-07-19 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | SBI motion artifact removal apparatus and method |
| US9125552B2 (en) | 2007-07-31 | 2015-09-08 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Optical scanning module and means for attaching the module to medical instruments for introducing the module into the anatomy |
| US7983739B2 (en) | 2007-08-27 | 2011-07-19 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Position tracking and control for a scanning assembly |
| US7925333B2 (en) | 2007-08-28 | 2011-04-12 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Medical device including scanned beam unit with operational control features |
| US8050520B2 (en) | 2008-03-27 | 2011-11-01 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Method for creating a pixel image from sampled data of a scanned beam imager |
| US8332014B2 (en) | 2008-04-25 | 2012-12-11 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Scanned beam device and method using same which measures the reflectance of patient tissue |
Family Cites Families (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3796999A (en) | 1972-10-19 | 1974-03-12 | Bell Telephone Labor Inc | Locally erasable thermo-optic smectic liquid crystal storage displays |
| US3971931A (en) | 1975-01-23 | 1976-07-27 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Led image tube light valve |
| US4818098A (en) | 1986-05-09 | 1989-04-04 | Sharp Corporation | Apparatus and method of forming and projecting high precision optical images |
| US5085506A (en) | 1986-05-09 | 1992-02-04 | Greyhawk Systems, Inc. | Apparatus and method of forming and projecting high precision optical images |
| US4884874A (en) * | 1987-05-05 | 1989-12-05 | Tektronix, Inc. | Method of addressing display regions in an electron beam-addressed liquid crystal light valve |
| JPH0664268B2 (ja) | 1988-02-19 | 1994-08-22 | 日本ビクター株式会社 | 撮像装置 |
| US5268776A (en) | 1988-03-18 | 1993-12-07 | Hitachi, Ltd. | System for partially erasing thermally written liquid crystal element |
| JPH01312593A (ja) | 1988-06-13 | 1989-12-18 | Sony Corp | 液晶カラープロジェクター装置 |
| US4951150A (en) * | 1989-03-01 | 1990-08-21 | Foresight, Inc. | Optical projection system |
| US4948957A (en) | 1989-03-31 | 1990-08-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method for training infrared imager users |
| US5235437A (en) * | 1989-12-18 | 1993-08-10 | Sharp Kabushiki Kaisha | Analog/digital image processor apparatus with liquid crystal light modulator |
| US5027079A (en) | 1990-01-19 | 1991-06-25 | At&T Bell Laboratories | Erbium-doped fiber amplifier |
| JP3429304B2 (ja) | 1990-01-25 | 2003-07-22 | セイコーエプソン株式会社 | 画像形成装置及び２次元光走査装置 |
| EP0473343B1 (en) | 1990-08-20 | 1995-11-22 | Sony Corporation | Direct viewing picture image display apparatus |
| JPH04162081A (ja) | 1990-10-26 | 1992-06-05 | Toshiba Corp | 投写型表示装置 |
| FR2669126B1 (fr) | 1990-11-09 | 1993-01-22 | Thomson Csf | Systeme de visualisation d'images fournies par un modulateur spatial avec transfert d'energie. |
| US5231282A (en) | 1991-01-22 | 1993-07-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical writing type liquid crystal light valve and writing apparatus therefor |
| GB9213603D0 (en) | 1992-06-26 | 1992-10-07 | Marconi Gec Ltd | Helmet mounted display systems |
| US5596339A (en) | 1992-10-22 | 1997-01-21 | University Of Washington | Virtual retinal display with fiber optic point source |
| US5467104A (en) | 1992-10-22 | 1995-11-14 | Board Of Regents Of The University Of Washington | Virtual retinal display |
| US5673139A (en) | 1993-07-19 | 1997-09-30 | Medcom, Inc. | Microelectromechanical television scanning device and method for making the same |
| US5488862A (en) | 1993-10-18 | 1996-02-06 | Armand P. Neukermans | Monolithic silicon rate-gyro with integrated sensors |
| US5629790A (en) | 1993-10-18 | 1997-05-13 | Neukermans; Armand P. | Micromachined torsional scanner |
| US5452024A (en) | 1993-11-01 | 1995-09-19 | Texas Instruments Incorporated | DMD display system |
| US5420414A (en) | 1994-05-05 | 1995-05-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Night vision goggle simulator and method with replaceable fiber optic lens assembly |
| US5557444A (en) | 1994-10-26 | 1996-09-17 | University Of Washington | Miniature optical scanner for a two axis scanning system |
| US5543862A (en) * | 1995-01-23 | 1996-08-06 | Calvest Associates, Inc. | Video display and image intensifier system |
| US5612753A (en) | 1995-01-27 | 1997-03-18 | Texas Instruments Incorporated | Full-color projection display system using two light modulators |
| GB9507862D0 (en) | 1995-04-18 | 1995-05-31 | Cambridge Display Tech Ltd | Fabrication of organic light-emitting devices |
| US5567937A (en) | 1995-07-10 | 1996-10-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Night vision device wavelength test pattern |
| US5907425A (en) | 1995-12-19 | 1999-05-25 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Miniature scanning confocal microscope |
| US5654775A (en) | 1995-12-27 | 1997-08-05 | Philips Electronics North America Corporation | Three lamp, three light valve projection system |
| US5687034A (en) | 1996-01-11 | 1997-11-11 | Itt Defense, Inc. | Mounting adapter for coupling an optical device to a night vision device |
| US6094298A (en) | 1997-10-07 | 2000-07-25 | Lucent Technologies Inc. | Erbium-doped fiber amplifier with automatic gain control |
| US6140979A (en) | 1998-08-05 | 2000-10-31 | Microvision, Inc. | Scanned display with pinch, timing, and distortion correction |
| DE19942014A1 (de) * | 1999-09-03 | 2001-03-08 | Eastman Kodak Co | Lichtquelle für ein digitales Bildprojektionssystem |
| DE69912009T2 (de) | 1999-10-29 | 2004-06-17 | Microvision, Inc., Bothell | Sichtgerät für schwache lichtverhältnisse mit bildsimulation |
| US6639719B2 (en) * | 2001-05-15 | 2003-10-28 | Microvision, Inc. | System and method for using multiple beams to respectively scan multiple regions of an image |
| US6755536B2 (en) * | 2001-05-15 | 2004-06-29 | Microvision, Inc. | System and method for displaying/projecting a color image |
| US7180555B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-02-20 | Microvision, Inc. | System and method for producing an image with a screen using erase (off) and image (on) light sources |
-
2001
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008547055A (ja) * | 2005-06-24 | 2008-12-25 | シンボル テクノロジーズ， インコーポレイテッド | 電気的干渉による画像の歪みを減少させる装置および方法 |
| JP4674313B2 (ja) * | 2005-06-24 | 2011-04-20 | マイクロビジョン， インコーポレイテッド | 電気的干渉による画像の歪みを減少させる装置および方法 |
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| Publication number | Publication date |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050509 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080603 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081104 |