JP2005227784A - 発光デバイス投影方法およびシステム - Google Patents

Abstract

【課題】発光デバイスによる投影方法およびシステムを提供する。
【解決手段】発光デバイス３０６の集合体をピクセル位置８０４に向けて方向付け、それにより画像を形成する手段が開示される。ピクセル位置は、所与のフレームの間、少なくとも２回発光デバイスの目標となり（１０２、１０４）、集合体における各発光デバイスは、フレームの間、少なくとも２つの異なるピクセル位置に向けて方向付けられる（２０２）。隣接する発光デバイスを、隣接するピクセル位置に向けて方向付けすることができ（２０６）、または、隣接しないピクセル位置に向けて方向付けすることができる（２０８）。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光デバイスによる投影方法およびシステムに関する。

本出願は、発明者がWinthrop D. Childers他である、「Projector Having Scanning Optics」と題する、２００３年４月１９日に出願された米国特許出願第１０／４１９３２１号の一部継続出願である。本出願はまた、発明者がWinthrop D. Childersである、「Projector Having Alignment Optics and Electronics」と題する、２００３年１月２１日に出願された米国特許出願第１０／３４９０４７号の一部継続出願でもあり、その出願は、発明者がWinthrop D. Childersである、「Projector Having Alignment Optics and Electronics」と題する、２００２年１２月３日出願された米国特許出願第１０／３０９４２５号の一部継続出願であり、かつ２００２年５月３日に出願された、Winthrop Childersによる「Projector Having Scanning Optics」と題する米国特許出願第１０／１３８７６５号の一部継続出願である。

従来のデジタルプロジェクタは、一般に、光源、光変調器、光学系、電子回路および／または大画像を見るためにコンピュータまたはビデオデバイスからのデータ信号を使用して壁またはスクリーンに画像を投影するディスプレイを一体化させたデバイスである。１フレームの間（１秒のおよそ１／６０持続する標準ＮＴＳＣフレームであるか何らかの他の持続時間のフレームであるかに係らず）、光源から放射された光は、変調された後、表示面（viewing surface）の指定されたピクセル位置に投影されて、表示画像を形成する。従来のプロジェクタは、そのアーキテクチャおよび実施態様に応じて限界がある。

たとえば、Ｔｅｘａｓ ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＤＬＰベースのシステム等、マイクロミラー光変調器と直列のカラーホイールを利用するシステムがある。ＤＬＰシステムで生じる可能性のある問題には、連続した色アーティファクト、マイクロミラーのコストおよびカラーホイールによる光の喪失がある。

ＬＣＤプロジェクタ等、ダイクロイックを使用して光を原色に分解し、ＬＣＤパネルによって各色を変調した後に光を再結合するシステムもある。これらのシステムは、カラーホイールより光効率がよい場合が多いが、なおも偏光による光の喪失がある。また、光学系が複雑化し高価になる傾向がある。

本発明のいくつかの実施形態は、フレームバッファブロックと、再配置ブロックと、冗長分離ブロックと、発光デバイスのアレイと、光学系と、を有する投影システムを提供する。フレームバッファブロックは、画像のピクセル位置に対する所望のピクセル値を指定するピクセルデータを格納する。再配置ブロックは、フレームバッファブロックから選択されたピクセルデータを読み出し、その選択されたピクセルデータを発光デバイスのアレイにおける対応する発光デバイスに割り当てる。ピクセルデータを、発光デバイスのアレイを発光デバイスが方向付けられる目標ピクセル位置にマッピングするマッピングに従って選択し、それにより、各ピクセル位置がフレーム毎に少なくとも２回発光デバイスの目標となり、各発光デバイスがフレーム毎に少なくとも２つのピクセル位置に方向付けられるようにする。冗長分離ブロックは、再配置ブロックから、ピクセルデータと、１フレームの間に、割り当てられた発光デバイスの各々に対し予測された総放射光を指定する対応する発光デバイス割当てと、を受け取り、それら総量をフレームのサブフレーム間で割り当てる。発光デバイスのアレイを、フレームバッファブロック、再配置ブロックおよび冗長分離ブロックによって提供される信号に従って方向付ける。光学系は、発光デバイスからピクセル位置に向けて光を案内する。

本発明の他の態様は、以下の説明を通してより完全に明らかとなろう。

本発明の利点および特徴が得られる方法を例示するために、添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。これらの図面は、本発明の選択された態様を例示するにすぎず、そのため本発明の範囲を完全に確定するものではない。

ここで、図面に示すもの等の例示的な実施形態を参照し、本明細書ではそれを説明するために特定の言語を使用する。しかしながら、当業者およびこの開示を所有する者には想起される、本明細書で例示する発明的特徴の代替形態およびさらなる変更形態と本明細書で例示するような本発明の原理のさらなる適用とを、本発明の範囲内にあるとみなすべきである。

本発明を説明する際に、重要な用語の意味を明確に説明する。そのため特許請求の範囲を、これらの説明に対し十分配慮して読まなければならない。本発明の態様を例示するために特定の例を与えるが、当業者は、他の例もまた、使用する用語の意味の中にかつ１つまたは複数の請求項の範囲内にあり得る、ということを理解するであろう。本明細書で使用する語は、必ずしもそれらが日常の使用で有するものと同じ意味を有していない。用語について、ここでは詳細な説明および／または出願ファイルの他の場所で明示的にまたは暗示的に定義している可能性がある。所与の定義または例において特定されるすべての意味または態様が、本発明のすべての実施形態において存在しまたは利用される必要はない。

投影方法
図１は、本発明による投影方法１００のフローチャートである。本発明は、個々の光発生器または個々にアドレス指定可能な光源または他の「発光デバイス」を１フレームの間にピクセル位置に向かって方向付けることにより、方向付けられた発光デバイスから放射される光により少なくとも部分的に照明されるピクセルを有する画像を作成する投影方法を提供する。発光デバイス３０６（図３）は、光の小さいスポットを表示スクリーン上に向けることができる、発光ダイオードまたはレーザまたは他の固体素子等の個々にアドレス指定可能なデバイスであることができる。発光ダイオードが、個々に制御可能な発光デバイスの特定の例である。スクリーンに達する前に、特定の発光デバイスからの光は一般に、表示面に達する前にさまざまな光学系を通過する傾向がある。本発明では、これに、光をスクリーンにわたって走査させることによりスクリーン上のさまざまなピクセル位置をアドレス指定する走査光学系が含まれる。

投影システムにおける特定の発光デバイスが、説明されている発明に従って動作しないという単なる事実では、投影システムおよび／またはその動作が請求の範囲に記載されている発明の範囲外にあることにはならない。たとえば、本明細書で説明するように方向付けされるＬＥＤのアレイに単に１つの方向付けされないＬＥＤを追加することでは、侵害は回避されない。本発明は、当該システムまたは方法の中に、請求の範囲に記載されているように光を方向付けするＬＥＤおよび／または他の発光デバイスの任意の集合体がある場合に、また、他の請求の範囲の限定が満たされる場合に、具現される。

同様に、フレームは、１秒のおよそ１／６０持続するＮＴＳＣフレームであってもよく、あるいは何らかの他のフレーム持続時間を有してもよい。ピクセル位置８０４（図８）は、ディスプレイ８０２（図８）スクリーンおよび／または壁等の別の表示面上の位置である。

例示する方法１００は、方向付けるステップ１０２、１０４を含む。フレームの１サブフレームの間に、ステップ１０２では、発光デバイスのうちの少なくとも１つをピクセル位置に向かって方向付ける。同じフレームの別の１サブフレームの間に、ステップ１０４では、発光デバイスのうちの少なくとも１つを同じピクセル位置に向かって方向付け、それにより、その１フレームの間に少なくとも２回そのピクセル位置を発光デバイスの目標にする。フローチャートパス１０６によって示すように、本発明の方法によってはステップ１０４を繰り返してもよい。

発光デバイスを表示面の同じピクセルに向かって方向付ける、と言う場合、それは必ずしも表示面の正確に同じ位置を意味せず、少なくともすべての実施形態で同じ位置を意味しない。発光デバイスを、ピクセルとオーバラップする位置に方向付けてもピクセルに近接する（１つのピクセルの間隔内である）位置に方向付けてもよい。言い換えれば、位置はピクセルのサブピクセル近傍の範囲内にある。実際のシステムでは、走査光学系（後に簡単に説明する）の１つのパスから次のパスへの発光デバイスの位置合せが不完全である傾向にある。また、１つのフレームから次のフレームへまたは１つのサブフレームから次のサブフレームへ解像度を向上させるようにデータをシフトさせる理由がある場合がある。たとえば、各サブフレームは、ＳＶＧＡ解像度（８００×６００）を有する場合があるが、連続する４つのサブフレームが、かかるシフトを用いてＵＸＧＡ解像度（１６００×１２００）を構成することができる。

発光デバイスがピクセル位置をアドレス指定する場合、表示面に当たるビームが常に移動しているため、それは特定のポイントに中心を置かず、実際には非常に小さい領域を掃引する。ここでは、形成されるスポットの重心（エネルギー線量に対する質量中心の計算のような）について言及することができる。ピクセル位置のサブピクセル近傍にあるスポット位置は、目標とされたピクセルから２つのピクセルの間の中心から中心までの距離を下回る重心を有するスポットである。

サブフレームと言う場合、発光デバイスの集合体が、照明される表示面の少なくとも一部に少なくとも１つの色で上書きするフレーム期間の一部を指す。サブフレームは、概して連続しており、すなわち、フレームは、サブフレーム１で開始して、サブフレーム２、等と続き、サブフレーム間の時間的オーバラップは最小である。特定の１サブフレームの間、通常、原色のすべてが利用される（サブフレームと「カラーサブフレーム」との相違を明確にする）。通常、照明された表示面の上では、赤、緑および青のスポットが同時に生成される。

「照明された表示面」とは、プロジェクタシステムが照明する表示面の実際の領域を指す。これは、当然ながら、ズームと、プロジェクタと表示面との間の距離と、入来するビデオ信号のフォーマットと、によって影響を受ける。ＲＰＴＶ（背面投射型テレビ）の特別な場合、ズームと距離とは一定である。

発光デバイスを、それが光を放射するか否かに係らずピクセル位置に向かって「方向付ける」ことができる。すなわち、所与の発光デバイスを所与の位置に向かって方向付けるか否かの判断を行う場合、発光デバイスからの光が実際にその位置に到達するか否かを観察することに限られない。たとえば、弱くなったまたは使い尽くされたＬＥＤを、そのＬＥＤからの光が目標位置に到達しない場合であっても指定されたピクセル位置に向かって方向付けることができる。

発光デバイスが所与のピクセル位置に向かって方向付けられると言う場合、それは、介在する光学系が、その発光デバイスからの光に対し、発光デバイスが光を出力している場合に表示面の特定のピクセル位置にスポットを形成させるように構成されることを意味する。上述したように、当然ながら、「同じピクセル位置」は正確ではなく、同じ位置から１ピクセル分まで離れる可能性がある。表示面またはスクリーン上のピクセル位置は、投影システムによって決定される位置であり、各々は、一般に、発光デバイスからのスポットを形成することによってアドレス指定される。発光デバイスによりピクセル位置をアドレス指定することは、一般に、発光デバイスをピクセル位置に方向付けることと同じことを意味し、発光デバイスがオン状態にありかつ／または光を出力しており光学系が作動しているとすると、そのピクセル位置にスポットを形成することを意味する。

本発明を理解する１つの手法は、発光デバイスからピクセル位置へのマッピングを考慮することである。マッピングについて、たとえば図８ないし図１３および図２に示す。実施形態によっては、図２においてステップ２０２に示すように、本発明が関連する発光デバイスの集合体における各発光デバイスを、同じ１フレームの間に少なくとも２つの異なるピクセル位置に向かって方向付ける。すなわち、所与の発光デバイスをフレーム毎に少なくとも２つのピクセル位置にマッピングする。実施形態によっては、ステップ２０４に示すように、本発明が関連する各ピクセル位置は、所与の色の少なくとも２つの異なる発光デバイスの１つのフレームの間の目標である。すなわち、当該色の少なくとも２つの発光デバイスを、フレーム毎に所与のピクセル位置にマッピングする。本発明のさまざまな実施形態では、所与の１サブフレームの間に、発光デバイスのピクセル位置に対するかかる１対多、多対１および多対多のマッピングを、サブフレームにわたって連続してかつ／または並行して行うことができる。

少なくとも図８ないし図１３に関連して説明し例示するように、マッピングはまた、近接性を保持してもしなくてもよい。実施形態によっては、隣接する発光デバイスを隣接するピクセル位置に帯状に（in swaths）マッピングし（２０６）、他の実施形態によっては、隣接する発光デバイスを隣接しないピクセル位置に縞状に（in stripes）マッピングする（２０８）。実施形態によっては、縞状領域と帯状領域とを混合してもよい。縞状領域および帯状領域は、水平であっても垂直であっても対角線であってもよく、オーバラップしてもオーバラップしなくてもよい。近接性を保持しないマッピングは、平行線状にのみ広がるのではなく垂直軸と水平軸との両方に広がることによる等、標準の水平縞状領域以外のパターンでそれを行ってもよい。

このように、実施形態によっては、ピクセル位置は、１フレームの間に３回以上発光デバイスの目標となる。実施形態によっては、１フレームの間に、所与の色の少なくとも２つの異なる発光デバイスを同じピクセル位置に向かって方向付ける。実施形態によっては、１サブフレームの間に、隣接する発光デバイスが、隣接するピクセル位置に方向付けられるように、発光デバイスを帯状領域のピクセル位置に向かって方向付ける。実施形態によっては、１サブフレームの間に、隣接する発光デバイスが、隣接しないピクセル位置に方向付けられるように、発光デバイスを縞状領域のピクセル位置に向かって方向付ける。

実施形態２１０によっては、サブフレームの持続時間は等しく、他の実施形態では、等しくない。しかしながら、特に示さない限り、本明細書で提供する特定の例では、実質的に長さの等しいサブフレームを想定する。最長サブフレームが最短サブフレームの長さの１．５倍以下である場合、フレームのサブフレームは実質的に長さが等しい。

実施形態によっては、１フレームの間に発光デバイスからピクセル位置に到達する合計照度を、フレームのすべてのサブフレームの間で実質的に等しく分割する（２１２）。たとえば、２つのサブフレームがあり、ピクセル位置に到達する総エネルギーまたは他の照度測度をｘで示す場合、かつｔが公差を示す場合、各サブフレームは、合計照度のそのサブフレームの部分として（ｘ／２）±ｔ内にある値を受け取る。すなわち、照度を、サブフレーム間で略等しく分割する。当業者は、適当な公差ｔを確定することができる。すなわち、提案される開始値は、ｔを値ｘ／ｎの１５％、１０％、または５％に等しく設定する。ここで、ｘは、１フレームの間にピクセル位置に到達するように意図された合計照度であり、ｎは、フレームの長さの等しいサブフレームの数である。サブフレーム間で略等しく照度を分割する手法を、照度の最上位ビット（ＭＳＢ）を複数の発光デバイスパスにわたって分散させるものとして述べてもよい。代替手法は、１つまたは複数のサブフレームに対し、それらが所与のフレームにおいて他のサブフレーム（複数可）より実質的に多くの照度を提供する（または、提供するように試みる（発光デバイスが弱いかつ／または欠落している場合があるため））ように、他のサブフレーム（複数可）より重く重み付けする。

実施形態によっては、発光デバイス起動間にブランキング間隔を含める（２１４）。すなわち、発光デバイスは、完全に照明されるピクセルに方向付けられる場合であっても、連続して光を放射しない。これについては、図９ないし図１１に関連してさらに例示し説明する。

本明細書で説明するステップおよび他の特徴をさまざまな方法で組み合わせて本発明の実施形態を形成することができる。本発明の方法では、特許請求の範囲によって必要とされる、かつ実施可能な実施形態を提供するために必要とされる場合を除き、ステップを、省略し、繰返し、名前を変え、補足し、連続してまたは並行して実行しかつ／または異なるようにグループ化することができる。特に、本発明による所与の方法において、図２に示すすべてのステップを実行する必要はない。

例として、本発明による１つの投影方法は、１フレームの１サブフレームの間に、発光デバイスをピクセル位置に向かって方向付けるステップ（１０２）と、同じフレームの別のサブフレームの間に、発光デバイスを同じピクセル位置に向かって方向付けるステップ（１０４）であって、そのピクセル位置がそのフレームの間に少なくとも２回発光デバイスの目標となるようにする、ステップと、を含み、発光デバイスの集合体における各発光デバイスを、それが光を放射するか否かに係らず、同じフレームの間に少なくとも２つの異なるピクセル位置に向かって方向付け（２０２）、１サブフレームの間に、隣接する発光デバイスが、隣接するピクセル位置に方向付けられるように、発光デバイスを帯状領域のピクセル位置に向かって方向付ける（２０６）。１つのかかる実施形態では、フレームの少なくとも４つのサブフレームの各々の間に発光デバイスをピクセル位置に向かって方向付け、そのため、パス１０６を少なくとも２回たどる。一実施形態では、１フレームの間に、各ピクセル位置が、所与の色の少なくとも２つの異なる発光デバイスの目標となる（２０４）。一実施形態では、発光デバイスの行が１サブフレームの間に線形に変化する選択されたピクセル行に方向付けられるように、帯状領域は対角線である。

別の例として、本発明による１つの投影方法は、１フレームの１サブフレームの間に、発光デバイスをピクセル位置に向かって方向付けるステップ（１０２）と、同じフレームの別のサブフレームの間に、発光デバイスを同じピクセル位置に向かって方向付けるステップ１０４であって、それにより、そのピクセル位置がそのフレームの間に少なくとも２回発光デバイスの目標となるようにする（２０４）、ステップと、を含み、発光デバイスの集合体における各発光デバイスを、それが光を放射するか否かに係らず、同じフレームの間に少なくとも２つの異なるピクセル位置に向かって方向付け（２０２）、１サブフレームの間に、隣接する発光デバイスが、隣接しないピクセル位置に方向付けられるように、発光デバイスを縞状領域のピクセル位置に向かって方向付ける（２０８）。１つのかかる実施形態では、フレームの少なくとも１０個のサブフレームの各々の間に、発光デバイスをピクセル位置に向かって方向付け（１０２、１０４）、そのため、パス１０６を少なくとも８回たどる。

本明細書では、本発明の特定の実施形態および使用を、明示的に例示し個々に説明するが、１つのタイプの実施形態およびその使用の説明はまた、概して、他の実施形態のタイプおよびそれらの使用にまで及ぶ、ということが理解されよう。たとえば、本発明の方法の上述した説明は、本発明のシステムおよびシステムコンポーネントの構造および動作を説明するのに役立ち、またその逆もあり得る。

投影システムコンポーネントおよびシステム
図３は、本発明の投影システム３００を示す図である。一実施形態では、ＲＧＢ入力ビデオ信号３０２は、およそ６０フレーム／秒のレートのフレーム等のカラーフレームを含む。本発明は、所与の解像度を有するデータの所与のフレームから画像を生成するのに役立つ。画像をカラーマップから生成することができ、各カラーマップは、赤、緑および青等の所与の色でアドレス指定可能なすべてのピクセルを有する。所与の原色に対しカラーマップを時間的に連続するサブフレームに分割することにより、本発明は、たとえば欠落したまたは弱いＬＥＤからのエラーまたは視覚的アーティファクトを低減することができる。複数のサブフレームを有することにより、フリッカを低減することも可能である。

システム制御電子回路３０４は、本発明の方法を実施するために、入力ビデオ信号を操作しかつ／または入力ビデオ信号に基づく（build on）ことができる。制御電子回路３０４を、コンポーネントで実施し、製造しかつ／または販売してもよい。ハードウェア、ソフトウェアおよびファームウェア実施態様を、当業者により当該時点で部分的にまたは完全に入れ替え可能であると考えられる範囲において、本明細書で説明する特定の例が異なるように実施される場合であっても本発明を具体化するために利用することができる。

一実施形態では、カラーマッパブロック６０２（図６）は、ＮＴＳＣ ＲＧＢ情報３０２を受け取り、その情報を発光デバイスＲＧＢ色空間に変換する。発光デバイスＲＧＢ色空間の原色（primaries）は、ＬＥＤまたは他の発光デバイス３０６の波長によって決まる。

一実施形態では、制御電子回路内の投影システムコンポーネントは、画像のピクセル位置に対し所望のピクセル値を指定するピクセルデータを格納するフレームバッファブロック６０４（図６）と、フレームバッファブロックから選択されたピクセルデータを読み出し、その選択されたピクセルデータを発光デバイスのアレイにおける対応する発光デバイスに割り当てる再配置ブロック６０６と、を有する。ピクセルデータを、発光デバイスのアレイを発光デバイスが方向付けられる目標ピクセル位置にマッピングするマッピングに従って選択することができる。たとえば、マッピングは、各ピクセル位置が各フレームにおける少なくとも２つの発光デバイスの目標であり、各発光デバイスが各フレームにおいて少なくとも２つのピクセル位置に向かって方向付けられるようなものであることができる。

一実施形態では、フレームバッファブロックは、ピクセルデータの少なくとも２つのフレームを格納する。複数のサブフレーム、すなわちピクセル位置にわたる複数のパスに対応するために、フレームバッファからデータを繰返し読み出す。フレームバッファブロック６０４の一実施態様は、外部ＳＲＡＭ７０２（図７）を含む。この特定の実施態様は、８００×６００ピクセル／フレーム×（４バイト／ピクセル）×２フレーム＝３．６７メガバイトの記憶域に対応する。Ｒ、Ｇ、Ｂ値を、隣接するバイトに、３２ビット／ピクセルで格納する。フレームバッファの他の実施態様もまた、本発明の範囲内で可能である。

一実施形態では、再配置ブロックは、ＬＥＤの４×１２０アレイ等の発光デバイスのアレイに発光デバイスを配列するために必要なものを光学的にアドレス指定するために、フレームバッファから必要なものを取り込む。再配置ブロック６０６の一実施態様は、２つの内部ＳＲＡＭ７０６と論理回路７０８（図７）とを含む。この特定の実施態様では、各ブロックＳＲＡＭ７０６は、１６ビット／色／書込み×２書込み／バースト幅×１２０高さ×４スイング＝１９２０バイトの記憶域に対応する。論理回路７０８は、３２の８：１マルチプレクサを有し、そのため４つの隣接するＬＥＤに対し、８バイトから４バイトを選択する。再配置ブロックの他の実施態様もまた本発明の範囲内で可能である。

実施形態によっては、投影システムコンポーネントは、再配置ブロックから、ピクセルデータと、１フレームの間に、割り当てられた発光デバイスの各々に対して予測される総放射光を指定する対応する発光デバイス割当てと、を受け取る、冗長分離ブロック６０８を含む。冗長分離ブロックは、フレームのサブフレームに発光デバイス全体を割り付ける。たとえば、実施形態によっては、冗長分離ブロックは、４つのサブフレームの各々がおよそ等しいエネルギーを受け取るように特定のフレームの間にピクセルをアドレス指定するＬＥＤに対しエネルギー分担を割り付ける。エネルギーの最下位ビットに一致するように僅かに多くまたは少なく受け取るサブフレームがあってもよい。

冗長分離ブロックは、テーブルルックアップを使用して複数の発光デバイスに対する強度（intensity：輝度）と各ピクセル位置に対するパスとを割り付けてもよい。冗長分離ブロック６０８の一実施態様は、内部ＳＲＡＭ７１２（図７）における４つのルックアップテーブルがある。この特定の実施態様では、各ＳＲＡＭ７１２は、２キロバイトの記憶域に対応する。冗長分離ブロックの他の実施態様もまた本発明の範囲内で可能である。

実施形態によっては、投影システム３００は、発光デバイス強度補償６１０回路と発光デバイス制御６１２回路とを有する。一実施態様は、図７に示すように、２ブロックＳＲＡＭ７１４（１２３×４ＬＥＤ＊１６ビット／ＬＥＤ＝９８４バイト）と、４つの乗算器７１６と、パルス幅変調ダウンカウンタ７１８のセットと、を有する。この特定の実施態様では、乗算器を、図示するように埋め込まれたロジックで実施し、４ＬＥＤ幅および１２３ＬＥＤ高さの構成において、各ＬＥＤのパルス幅変調に対応するために、４９２個のダウンカウンタがある。回路６１０、６１２の他の実施態様もまた本発明の範囲内で可能である。

なお、図７は、３色を有するシステムコンポーネントにおいて単色のデータ経路、たとえば赤色発光デバイスデータ経路を詳述しており、緑色データ経路と青色データ経路とは、概して、図示する赤色データ経路と同じである。垂直パス信号線７１０は、フレームバッファＳＲＡＭ７０２からの信号線７０４と同様に、３つのデータ経路すべてに接続する。本発明を、モノクロシステムにおいて、かつＲＧＢ以外の色空間を使用するシステムにおいて、使用してもよい。

示すように、いくつかの実施形態において、本発明は、発光デバイス全体の割付けが発光デバイスのパルス幅変調によって部分的に決定される投影システムコンポーネントを提供する。実施形態によっては、発光デバイス全体の割付けは、発光デバイスの強度によって部分的に決定される。場合によっては、発光デバイス全体の割付けにより、各発光デバイスに対しその発光デバイスから放射されるエネルギーが各サブフレームの間でおよそ等しくなるように指定し、一方、場合によっては、いくつかのサブフレームに対し、他のサブフレームより実質的に多くのエネルギーを割り付ける。

システム全体が動作可能であり少なくとも１つの請求項に従う場合、異なる実施形態は、図示するブロックおよびコンポーネントを省略し、繰返し、再編成し、補足し、または再構成してもよい。例として、本発明は、図４に示すもののような投影システム３００を提供し、該システムは、画像のピクセル位置に対する所望のピクセル値を指定するピクセルデータを格納するフレームバッファブロックと、フレームバッファブロックから、選択されたピクセルデータを読み出しその選択されたピクセルデータを発光デバイスのアレイの対応する発光デバイスに割り当てる再配置ブロックであって、ピクセルデータは、発光デバイスのアレイを発光デバイスが方向付けられる目標ピクセル位置にマッピングするマッピングに従って選択され、それにより各ピクセル位置がフレーム毎に少なくとも２回発光デバイスの目標となり各発光デバイスがフレーム毎に少なくとも２つのピクセル位置に向かって方向付けられるようになる、再配置ブロックと、再配置ブロックから、ピクセルデータと、１フレームの間に、割り当てられた発光デバイスの各々に対する予測された総放射光を指定する対応する発光デバイス割当てと、を受け取り、それら発光デバイス全体をフレームのサブフレームに割り付ける冗長分離ブロックと、を有する制御電子回路３０４を有する。

システム３００はさらに、フレームバッファブロックと、再配置ブロックと、冗長分離ブロックと、によって提供される信号に従って方向付けされる発光デバイス３０６のアレイを有し、図４に示す実施形態では、これらは、赤色発光デバイス４０２と、緑色発光デバイス４０４と、青色発光デバイス４０６と、を含む。適当な発光デバイスには、たとえば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザおよび/または垂直共振器型面発光レーザがある。

投影システムの発光デバイスのアレイが、ＲＧＢ発光デバイス色空間を規定する、赤色発光デバイスと、緑色発光デバイスと、青色発光デバイスと、を有する場合、システムのカラーマッパブロック６０２は、入力データ（ＲＧＢデータまたはＹＣｂＣｒデータ等）を別の色空間からのＲＧＢ発光デバイス色空間に変換する。たとえば、実施形態によっては、カラーマッパブロックは、ＮＴＳＣ ＲＧＢデータをＲＧＢ発光デバイス色空間に変換する。他の実施形態では、本システムは、ＲＧＢＣＹ（赤、緑、青、シアン、および黄）等の４つ以上の色発光デバイスを利用し、この色空間に適合されたカラーマッパを有する。

実施形態によっては、ピクセル位置の領域（恐らくは但し必ずしもではないが、投影されたスポットの間でサブフレームの選択肢をシフトさせてすべてのピクセル位置）を、１サブフレームの間にすべての原色によってアドレス指定する。モノクロプロジェクタの場合、原色は１つしかない。ＲＧＢを使用するプロジェクタもあるが、色空間を向上させるために、４つ、５つまたはそれより多くの原色を使用するものがあってもよい。

システム３００の実施形態によっては、光を発光デバイスからピクセル位置に向かって案内する光学系を含む。ＬＥＤからの光は、通常、平行化され集束され、それにより、光は走査光学系を通過することができ、この走査光学系により、結果としての発光デバイス出力が、投影光学系を通して２つの軸上で、および表示スクリーン上で走査される。

いくつかの実施形態において、光学系は、集光器光学系４０８と、水平走査光学系３０８と、垂直走査光学系３１０と、投影光学系３１２と、を含む。走査光学系を、図４におけるポリゴンミラー４１０および４１２等の回転ポリゴンミラーを使用して実施することができる。光学系は、発光デバイスから放射される光の垂直制御のための１つの回転ポリゴンミラーと、発光デバイスから放射される光の水平制御のための別の回転ポリゴンミラーとを有することができる。

一代替実施形態では、垂直（または水平）走査を、ガルバノメータを使用してプログラム可能に傾けるミラー等のチルトミラーによってもたらしてもよい。実施形態によっては、回転ポリゴンミラー（複数可）の頂点に対応するブランキング期間の間に発光デバイスをオフにし、それにより、ガルバノメータミラーの移動および設定が可能になる。垂直および／または水平走査をもたらす他のタイプの光学系等、システム光学系の他の実施態様を使用してもよい。

投影システムは、さらに、発光デバイスが方向付けられるピクセル位置８０４を有するスクリーンまたは他のディスプレイ８０２（図８）を有することができる。

実施形態によっては、図５に示すもの等の１つまたは複数のスーパーピクセルを採用する。表示面８０２にわたって、光信号のスーパーピクセル５００アレイを生成し走査する。図５は、赤色、緑色および青色の発光デバイスを示す。各色付き発光デバイス５０２を、制御電子回路３０４によって個々にアドレス指定可能である。ピクセル位置に向かって方向付けられる発光デバイスをオンおよびオフにすることにより、そのピクセル位置における色強度を確定するのを助ける。スーパーピクセルを、図８に示す領域８０６等の小さい領域に集中させてもよく、あるいは、スクリーン８０２にわたって広く分散させてもよい。

さらなる例
図８ないし図１３は、発光デバイスと発光デバイスによって目標とされるピクセル位置との間の、本発明によるマッピングを示す。しかしながら、本発明の実施形態はこれらの特定の例には限定されず、特定の実施形態は、これらの例の任意ものに、いくつかに、またはすべてに必ずしも従わない。

図８によって示す実施形態のうちの１つは、以下の詳細な特徴を有する。すなわち、約１６．６７ミリ秒／フレームであるおよそ６０フレーム／秒のＮＴＳＣフレームレートと、アレイにおけるＳＶＧＡすなわち８００水平×６００垂直ピクセル位置８０４のスクリーン８０２解像度と、ＲＧＢに対し２４×６０アレイ全体において、各色に対し８×６０アレイに配置された、各Ｒ、ＧおよびＢに対する４８０個のＬＥＤを備えた、発光デバイスとしてのＬＥＤと、７２度の変位を提供する、ミラー毎に１０個のファセットを有する、水平および垂直制御のために回転ミラーと、単一フレームにおいて、２０個の水平パスを作成して、スクリーンを２回カバーすることと、水平ミラーが７２００ＲＰＭ（１２０フレーム／秒）で回転し、垂直ミラーが７２０ＲＰＭで回転することと、である。このように、この実施形態では、図８において１０本の水平のオーバラップしない帯状領域によって示すように、各カラーフレームの間、垂直ミラー４１２毎の２つのファセットと水平ミラー４１０毎の２０個のファセット（２回転）とがある。各サブフレームを、スクリーン（表示領域）を完全にカバーすることによって画定し、そのため、この例ではフレーム毎に２つのサブフレームがある。なお、この例では、簡単のために図８の帯状領域を水平であるように示すが、それらは実際には、垂直ポリゴン（ファセット）ミラーを使用するために図１０に示すもののように斜面になる。垂直ポリゴンミラーの代わりに垂直移動のためにガルバノメータミラーを選択した場合、帯状領域は水平となる。

また、図８は、走査スーパーピクセルアレイ８０６も示し、それは、この実施形態では、各色に対し６０発光デバイス高さおよび８発光デバイス幅の発光デバイスのセットによって目標とされる。したがって、各パスに対し、各ピクセル位置を原色毎に８つの発光デバイスによってアドレス指定する。

この実施形態では、各ピクセルは、各フレームに対し１６回目標にされる。２４ビット色（Ｒ、ＧおよびＢに対し各々８ビット）の場合、２５６色レベルがあり、そのため、パルス幅変調および／またはピクセル強度制御を使用して約１６の追加の色レベルを生成して、原色毎に完全な８ビット色を提供する。

この実施形態では、各発光デバイスは、単一パスの間、すなわち水平走査ポリゴンミラーの単一ファセットの間に、８００個のピクセルを生成しなければならない。パスは、１秒の１／２４００で発生し、それは約０．８３３ミリ秒である。このため、単一発光デバイスに対するピクセル照明の生成の速度は、６０Ｈｚ×２０×８００＝０．９６ＭＨｚである。各ピクセルを、約１マイクロ秒で生成する。各々、１６のグレーレベルを生成しなければならず、パルス幅変調を使用する場合、最下位ビット時間は約６５ナノ秒になる。そうでなければ、発光デバイスの強度またはパルス幅変調と強度変化との組合せを使用して、高速でピクセル生成することができる。また、ピクセル照度最下位ビットを、空間的ディザリングおよび／または時間的ディザリングによって生成することも可能である。これにより、いずれのディザリングを使用するかに応じて、最下位ビット時間を約２〜約１６倍増大させることができる。

この実施形態では、ピクセル照度の最上位ビットを、異なるサブフレーム間でかつ所与のピクセル位置を目標とする異なる発光デバイス間で、可能な限り実質的に等しく分割する（２１２）。これが、欠落しているＬＥＤの影響を低減するのに役立ち、フリッカを低減するのに役立つ。

図８に示すものに類似する（ただし５本の走査線しかなく、それらが斜めであることを除く − 図１０を恐らくはより近い表現とする）別の実施形態は、以下の詳細な特徴を有する。すなわち、およそ６０ＨｚのＮＴＳＣフレームレートと、ＳＶＧＡすなわち８００×６００のスクリーン解像度と、１２０高さ×４幅の発光デバイスアレイと、２つの１０ファセットミラーと、フレーム毎に２０個の水平ファセットと４個の垂直ファセットとを使用して、単一フレームにおいて２０個の水平パスがスクリーンを４回カバーすることと、７２００ＲＰＭの水平ミラーおよび１４４０ＲＰＭの垂直ミラーと、である。サブフレームを垂直ファセットとして定義する場合、この実施形態では、フレーム毎に４つのサブフレームがある。所与のサブフレームの間、４つの発光デバイスにより各ピクセル位置が目標とされる。このため、本システムは、カバー（coverage：カバレージ）の冗長性のために１６レベル（４ビット）の色を生成する。パルス幅変調および／または強度変化および／またはディザリングを使用して残りの４ビットを生成することができる。

これらおよび他の実施形態のいくつかの特徴は以下を含む。走査原色（ＲＧＢ等）の発光デバイスが画像を生成する。単一フレームの間に、所与の原色に対し、スクリーン上の同じピクセル位置を複数回アドレス指定して、冗長なカバーを提供する。冗長なカバーを、少なくとも部分的に、走査される所与の線に対して複数の発光デバイスを同時に存在させることにより提供してもよい。冗長なカバーを、少なくとも部分的に、走査光学系に対し同じ表示領域にわたり複数のパスを提供させることにより提供してもよく、これを、サブフレームの画定毎に、１フレームの間に垂直ミラーの２つ以上のファセットを使用して行ってもよい。フリッカを低減するのに役立つように、最上位ビットをサブフレーム（異なるパス）間で分割してもよい。冗長カバーを、サブフレームと冗長発光デバイスとの組合せによって提供してもよい。色レベルを、ピクセルが生成される時に印加される統合されたエネルギーとマルチパスピクセル生成との組合せによって生成してもよい。実施形態によっては、印加される統合エネルギーを、部分的に、パルス幅変調によって決定する。実施形態によっては、印加される統合エネルギーを、部分的に光源の強度によって決定する。

図９は、４つのサブフレームと水平帯状領域とを有するＳＶＧＡシステムに対するもの等、本発明の実施形態により発光デバイスのアレイをディスプレイの目標ピクセル位置にマッピングするマッピングの詳細を含むディスプレイを示す図である。この実施形態では、ＬＥＤ発光デバイスを、１２３ＬＥＤ高さ（ディスプレイの垂直軸と位置合せされる）×４ＬＥＤ幅（水平軸と位置合せされる）であるアレイに配列する。参照のために、ＬＥＤの行に対し、最上部の行１から連続して最下部の行１２３まで番号付けする。表示領域行を、参照のために最上部の１から最下部の６００まで番号付けする。

この実施形態では、垂直および水平走査光学系を使用する。垂直ミラーは、５つの水平帯状領域９０２において表示領域をカバーしフレーム毎に４回領域全体をカバーするガルバノメータミラーである。このため、フレーム毎に２０の水平帯状領域がある。垂直ミラーは、６０×２０＝１２００Ｈｚの周波数で位置を変化させる。走査パターンは、表示領域を下って一度に１つの帯状領域を前進し、その後再び最上部で開始する、というものである。水平ミラーは、１２００Ｈｚ／１０＝１２０Ｈｚ＝７２００ＲＰＭで回転する１０ファセットミラーである。ガルバノメータミラーは、位置の変化の間に安定するために、決定可能な時間がかかる。したがって、発光デバイスをオフとするブランキング期間を導入する（２１４）。このブランキング期間は、表示領域の各端部における領域９０４に対応し、発光デバイスからの光ビーム（複数可）がポリゴンミラー頂点にぶつかる時と同期する。

所与のフレームの間、表示領域は、発光デバイスにより４回目標にされる。発光デバイスアレイによるかかる完全なカバーの各々は、サブフレームで発生するため、この例ではフレーム毎に４つのサブフレームがある。第１のサブフレームは、１〜５のパス（水平走査）を含み、発光デバイス行１〜１２０を利用するが、発光デバイス行１２１〜１２３は第１のサブフレームの間には使用されない。パス１の間、発光デバイス行１〜１２０をそれぞれ表示領域行１〜１２０と位置合せする。パス２では、発光デバイス行１〜１２０を表示領域行１２１〜２４０と位置合せする。パス３では、発光デバイス行１〜１２０を表示領域行２４１〜３６０と位置合せする。パス４では、行１〜１２０を表示領域行３６１〜４８０と位置合せする。パス５では、発光デバイス行１〜１２０を表示領域行４８１〜６００と位置合せする。

第２のサブフレームは、パス６〜１０を含み、発光デバイス行２〜１２１を利用するが、発光デバイス行１、１２２および１２３は第２のサブフレームの間には使用されない。パス６では、発光デバイス行２〜１２１を表示領域行１〜１２０と位置合せする。なお、パス６の間のアドレス指定された表示領域行１〜１２０とパス１の間のアドレス指定された表示領域行１〜１２０との間に、わずかなサブピクセルシフトがある可能性がある。これは、パス６とパス１との間の位置合せ精度のわずかなばらつきによる場合もあり、あるいは、解像度向上機能を可能にするために意図されたシフトである場合もある。しかしながら、説明を簡単にするために、サブフレーム間のピクセル位置は同じであるものとする。パス７では、発光デバイス行２〜１２１を表示領域行１２１〜２４０と位置合せする。パス８では、発光デバイス行２〜１２１を、表示領域行２４１〜３６０と位置合せする。パス９では、発光デバイス行２〜１２１を表示領域行３６１〜４８０と位置合せする。パス１０では、発光デバイス行２〜１２１を、表示領域行４８１〜６００と位置合せする。なお、この場合もまた、パス１〜５の表示領域ピクセル位置とパス６〜１０の表示領域ピクセル位置との間に垂直および／または水平サブピクセルシフトがある場合がある。

第３のサブフレームは、パス１１〜１５を含み、発光デバイス行３〜１２２を利用するが、発光デバイス行１、２および１２３は第３のサブフレームの間には使用されない。パス１１では、発光デバイス行３〜１２２を表示領域行１〜１２０と位置合せする。パス１２では、発光デバイス行３〜１２２を表示領域行１２１〜２４０と位置合せする。パス１３では、発光デバイス行３〜１２２を表示領域行２４１〜３６０と位置合せする。パス１４では、発光デバイス行３〜１２２を表示領域行３６１〜４８０と位置合せする。パス１５では、発光デバイス行３〜１２２を表示領域行４８１〜６００と位置合せする。なお、パス６〜１０の表示領域ピクセル位置とパス１１〜１５の表示領域ピクセル位置との間に垂直および／または水平サブピクセルシフトがある場合がある。

第４のサブフレームは、パス１６〜２０を含み、発光デバイス行４〜１２３を利用するが、発光デバイス行１〜３は第４のサブフレームの間には使用されない。パス１６では、発光デバイス行４〜１２３を表示領域行１〜１２０と位置合せする。パス１７では、発光デバイス行４〜１２３を表示領域行１２１〜２４０と位置合せする。パス１８では、発光デバイス行４〜１２３を表示領域行２４１〜３６０と位置合せする。パス１９では、発光デバイス行４〜１２３を表示領域行３６１〜４８０と位置合せする。パス２０では、発光デバイス行４〜１２３を表示領域行４８１〜６００と位置合せする。なお、パス１１〜１５の表示領域ピクセル位置とパス１６〜２０の表示領域ピクセル位置との間に垂直および／または水平サブピクセルシフトがある場合がある。

このため、図９によって示す例の特徴のいくつかには、４つのサブフレームの使用と、水平のオーバラップしない帯状領域と、各ピクセル位置がフレーム毎に複数回目標とされることと、各ピクセル位置が１フレームの間に複数の発光デバイスによって目標とされることと、各発光デバイスが１フレームの間に複数のピクセル位置に方向付けられることと、がある。特に注目すべきことは、１フレームの間に同じ表示領域行を目標とするために異なる発光デバイス行を使用する、ということである。たとえば、表示領域行１を、第１のサブフレームの間は発光デバイス行１により、第２のサブフレームの間は発光デバイス行２により、第３のサブフレームの間は発光デバイス行３により、第４のサブフレームの間は発光デバイス行４により、目標とされる。これにより、個々の弱いまたは欠落している発光デバイスの影響が低減する。

図９に関して説明した方法の別の態様は、４つのサブフレーム間でピクセル位置に幾分かの小さいシフトをもたらす可能性があるということである。これを利用して、ディスプレイの解像度を向上させることができる（たとえばＳＶＧＡからＵＸＧＡへ）。位置合せ変動により、略常に、実際の位置に幾分かのわずかな量のシフトがあることになる。

図１０は、４つのサブフレームと対角線帯状領域とを有するＳＶＧＡシステムのもの等、本発明の一実施形態により発光デバイスのアレイをディスプレイの目標ピクセル位置にマッピングするマッピングの詳細を含むディスプレイを示す図である。この実施形態では、図９で例示した実施形態と同様に、４つのサブフレームと２つのポリゴンミラーとを使用する。この場合もまた、発光デバイスを、スクリーンピクセル解像度で間隔が空けられた、垂直軸上１２３×水平軸上４の投影発光デバイスに配置する。垂直ミラーは、１０個のファセットを有し（６０Ｈｚ×４）／１０＝２４Ｈｚで回転するポリゴンミラーである。水平ミラーは、（６０×２０）／２＝１２０Ｈｚで回転するポリゴンミラーである。ブランキング期間を与える。

先の例とは異なり、図１０に示す実施形態で使用する帯状領域は対角線である。帯状領域１００２は、パス１、６、１１、１６に対応する。帯状領域１００４は、パス２、７、１２、１７に対応する。帯状領域１００６は、パス３、８、１３、１８に対応する。帯状領域１００８は、パス４、９、１４、１９に対応する。帯状領域１０１０は、パス５、１０、１５、２０に対応する。サブフレーム１の間、パス１〜５が発生する。図１０に示すように、パス１の間、発光デバイス行１〜１２０が、パスの一端において表示領域行１〜１２０で開始しパスの他端において行１２１〜２４０まで直線状に移動する帯状領域をカバーする。

このため、図１０に示す例の特徴のいくつかには、４つのサブフレームの使用と、対角線のオーバラップしない帯状領域と、各ピクセル位置がフレーム毎に複数回目標とされることと、各発光デバイスが１フレームの間に複数のピクセル位置に方向付けられることと、がある。図９の例において行ったように、方向付けられている発光デバイス行を進める場合、図１０の各ピクセル位置もまた、１フレームの間に複数の発光デバイスによって目標とされる。

図１１は、２つのサブフレームと対角線帯状領域とを有するＵＸＧＡシステムのもの等、本発明の一実施形態により発光デバイスのアレイをディスプレイの目標ピクセル位置にマッピングするマッピングの詳細を含むディスプレイを示す図である。この実施形態は、２つのサブフレームと２つのポリゴンミラーとを使用する。発光デバイスを、垂直軸上６１行×水平軸上８列に配置する。垂直ミラーは、Ｍ個のファセットを有し、回転周波数＝（６０Ｈｚ×２）／Ｍである。水平ミラーは、Ｎ個のファセットを有し、回転周波数＝（６０Ｈｚ×２０)／Ｎである。図示するように、領域９０４に対応するブランキング期間を使用する（２１４）。図１１および他の図において、相対位置を示すが、図は必ずしも一定比例尺になっていない。対角線帯状領域と図１１のパスとの間の対応を、以下の表に示す。

このため、図１１に示す例の特徴のいくつかには、２つのサブフレームの使用と、対角線帯状領域と、各ピクセル位置がフレーム毎に複数回目標とされることと、各発光デバイスが１フレームの間に複数のピクセル位置に方向付けられることと、がある。パス１〜１０において発光デバイス行１〜６０を利用しパス１１〜２０において発光デバイス行２〜６１を利用することによる等、方向付けられている発光デバイス行を進める場合、図１０の各ピクセル位置もまた、１フレームの間に複数の発光デバイスによって目標とされる。

図１２は、１０個のサブフレームと、インタリーブする発光デバイスからの縞状領域とを有するＳＶＧＡシステムのもの等、本発明の一実施形態により発光デバイスのアレイをディスプレイの目標ピクセル位置にマッピングするマッピングの詳細を示す図表である。発光デバイスを、色毎に１２１高さ×４幅のアレイに配置し、動作中、それらの関連するドットを縞状領域で表示面全体にわたって展開する。垂直ミラーは、周波数が（６０Ｈｚ×１０）＝６００Ｈｚであるガルバノメータミラーである。水平ミラーは、Ｎ個のファセットを有し、フレーム毎に１０パスに対応し、回転周波数＝（６０回転／秒×１０）／Ｎであるポリゴンミラーである。ポリゴン頂点においてブランキング期間を使用する（２１４）ことにより、ガルバノメータミラーの移動および設定を可能にする。発光デバイスは、１フレームにおいて表示面にわたって１０回走査するドットを生成し、そのためフレーム毎に１０個のサブフレームがある。縞状領域とパスとの間の対応を、図１２において図表によって示す。

このため、図１２に示す例の特徴のいくつかには、１０個のサブフレームの使用と、水平縞状領域と、各ピクセル位置がフレーム毎に複数回目標とされることと、各発光デバイスが１フレームの間に複数のピクセル位置に方向付けられることと、各ピクセル位置が１フレームの間に複数の発光デバイスによって目標とされることと、がある。

図１３は、１０個のサブフレームと、インタリーブするＬＥＤからの縞状領域とを有するＵＸＧＡシステムのもの等、本発明の一実施形態により発光デバイスのアレイをディスプレイの目標ピクセル位置にマッピングするマッピングの詳細を示す図表である。この実施形態は、表示面にわたってスポットの走査をもたらす１０個のサブフレームと２つのミラーとを使用する。発光デバイスを色毎に１２０高さ×４幅のアレイに配置し、縞状領域で表示面全体にわたって展開する。垂直ミラーは、（６０Ｈｚ×１０）＝６００Ｈｚで振動する小型の偏向ガルバノメータミラーである。水平ミラーは、Ｎ個のファセットを有し、フレーム毎に１０パスに対応し、回転周波数＝（６０回転／秒×１０）／Ｎであるポリゴンミラーである。ガルバノメータミラーの移動および設定を可能にするために、ポリゴン頂点においてブランキング期間を使用することができる（２１４）。発光デバイススポットは、フレームにおいて表示面にわたって１０回走査するため、フレーム毎に１０個のサブフレームがあり、各サブフレームはピクセル位置の１０％をカバーする。縞状領域とパスとの間の対応を、図１３の図表によって示す。各ピクセル位置を、各ビームにより１回または単一フレームの間に４回（４つのビームに対する）によってアドレス指定する。

このため、図１３によって例示する例の特徴のいくつかには、１０個のサブフレームの使用と、水平縞状領域と、各ピクセル位置がフレーム毎に少なくとも２回発光デバイスの目標となることと、各発光デバイスがフレーム毎に少なくとも２つのピクセル位置に向かって方向付けられることと、がある。

結論
本明細書では、本発明の特定の実施形態を、方法または装置として明示的に例示し説明しているが、実施形態の１つのタイプの説明はまた、概して他の実施形態タイプにも及ぶ、ということが理解されよう。たとえば、投影方法の説明はまた、投影システムコンポーネントおよび投影システムを説明するのにも役立つ。一実施形態からの限定が必ず別の実施形態の限定であると解釈されるものではない。

見出しは単に便宜上のものであり、所与の主題に関する情報を、見出しがその主題を示すセクション以外でも見出すことができる。出願されるすべての特許請求項は、明細書の一部であり、そのため本発明を説明するのに役立ち、繰り返される請求項の言語を必要に応じて請求項以外の部分に挿入してもよい。

上述した実施形態は、本発明の原理に対する適用を例示するものである、ということを理解しなければならない。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多数の変更形態および代替実施形態を考案することができる。本発明を、図面に示し、本発明の例示的な実施形態に関連して上述したが、当業者には、特許請求の範囲において示されるような本発明の原理および概念から逸脱することなく多数の変更形態を行うことができる、ということが明らかとなろう。

本明細書で使用する「１つの（ａ）」および「その（ｔｈｅ）」等の語と「発光デバイス」および「方向付ける」等の指示とは、示された項目またはステップのうちの１つまたは複数を包含するものである。特に、特許請求の範囲では、項目に対する参照は、概して、少なくとも１つのかかる項目が存在することを意味し、ステップに対する参照は、ステップの少なくとも１つの例を実行することを意味する。

本発明の範囲は、上述した説明によるのではなく添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の等価性の意味および範囲内にあるすべての変更が、法律によって許可される完全な範囲までそれらの範囲内に包含されるべきである。

本発明の少なくとも１つの実施形態による投影方法のフローチャートである。 図１に示す方法（複数可）によって使用されてもよいいくつかのステップをさらに示すフローチャートである。 本発明の少なくとも１つの実施形態による投影システムを示す図である。 図３に示すシステム（複数可）の一実施形態をさらに例示する投影システムを示す図である。 本発明の一実施形態による投影システムにおいてスーパーピクセルで発光デバイスを示す図である。 本発明の少なくとも１つの実施形態による投影システムコンポーネントブロックを示す図である。 図６に示すシステム（複数可）の一実施形態をさらに例示する、１つの色のデータ経路における投影システムコンポーネントブロックを示す図である。 本発明の一実施形態によるディスプレイの目標ピクセル位置を示す図である。 ４つのサブフレームと水平帯状領域とを用いるＳＶＧＡシステムのもの等、本発明の一実施形態により発光デバイスのアレイをディスプレイの目標ピクセル位置にマッピングするマッピングの詳細を含むディスプレイを示す図である。 ４つのサブフレームと対角線帯状領域とを用いるＳＶＧＡシステムのもの等、本発明の一実施形態により発光デバイスのアレイをディスプレイの目標ピクセル位置にマッピングするマッピングの詳細を含むディスプレイを示す図である。 ２つのサブフレームと対角線帯状領域とを用いるＵＸＧＡシステムのもの等、本発明の一実施形態により発光デバイスのアレイをディスプレイの目標ピクセル位置にマッピングするマッピングの詳細を含むディスプレイを示す図である。 １０個のサブフレームと、インタリーブされた発光デバイスからの縞状領域とを用いるＳＶＧＡシステムのもの等、本発明の一実施形態により発光デバイスのアレイをディスプレイの目標ピクセル位置にマッピングするマッピングの詳細を示す図表である。 １０個のサブフレームと、インタリーブされた発光デバイスからの縞状領域とを用いるＵＸＧＡシステムのもの等、本発明の一実施形態により発光デバイスのアレイをディスプレイの目標ピクセル位置にマッピングするマッピングの詳細を示す図表である。

符号の説明

３０２：入力ビデオ信号
３０４：制御電子回路
３０６：発光デバイス
３０８：水平走査光学系
３１０：垂直走査光学系
３１２：投影光学系

Claims (10)

1. 発光デバイスの集合体を１フレームの間にピクセル位置に向けて方向付けして、該方向付けられた発光デバイスから放射される光によって少なくとも部分的に照明されるピクセルを有する画像を作成する投影方法であって、
   前記フレームの１サブフレームの間に、前記発光デバイスのうちの少なくとも１つをピクセル位置に向けて方向付けるステップと、
   同じフレームの別の１サブフレームの間に、前記発光デバイスのうちの少なくとも１つを同じピクセル位置のサブピクセル近傍に向けて方向付け、それにより、そのピクセル位置のサブピクセル近傍がその１フレームの間に少なくとも２回発光デバイスの目標となるようにするステップと、
   を含み、
   前記集合体の前記発光デバイスのうちの少なくともいくつかの各々を、同じフレームの間に少なくとも２つの異なるピクセル位置に向けて方向付け、発光デバイスを、該発光デバイスが光を放射するか否かに係らずピクセル位置に向けて方向付けることができる、投影方法。
2. 所与の色の少なくとも２つの異なる発光デバイスを、１フレームの間に同じピクセル位置のサブピクセル近傍に向けて方向付ける、請求項１に記載の投影方法。
3. １フレームの間に前記発光デバイスからピクセル位置に到達する合計照度を、該フレームのすべてのサブフレーム間で実質的に等しく分割する、請求項１に記載の投影方法。
4. 画像のピクセル位置に対し所望のピクセル値を指定するピクセルデータを格納するフレームバッファブロックと、
   前記フレームバッファブロックから、選択されたピクセルデータを読み出し、該選択されたピクセルデータを発光デバイスのアレイの対応する発光デバイスに割り当てる再配置ブロックであって、前記ピクセルデータは、前記発光デバイスのアレイを該発光デバイスが方向付けられる目標ピクセル位置にマッピングするマッピングに従って選択され、それにより各ピクセル位置が、各フレームにおいて少なくとも２つの発光デバイスの目標となり、各発光デバイスが各フレームにおいて少なくとも２つのピクセル位置に向けて方向付けられるようになる、再配置ブロックと、
   を具備する投影システム。
5. 前記再配置ブロックから、ピクセルデータと、１フレームの間に、割り当てられた発光デバイスの各々に対して予測された総放射光を指定する対応する発光デバイス割当てと、を受け取る冗長分離ブロックをさらに具備し、該冗長分離ブロックは、前記フレームの前記サブフレームの間でそれら発光デバイス総量をおよそ等しく割り付ける、請求項４に記載の投影システム。
6. 発光デバイス総量の前記割当ては、該発光デバイスのパルス幅変調、該発光デバイスの強度のうちの少なくとも１つによって部分的に決定される、請求項５に記載の投影システム。
7. 前記再配置ブロックから、ピクセルデータと、１フレームの間に、割り当てられた発光デバイスの各々に対して予測された総放射光を指定する対応する発光デバイス割当てと、を受け取り、それら総量を前記フレームの前記サブフレーム間で割り当てる、冗長分離ブロックと、
   前記フレームバッファブロックと、前記再配置ブロックと、前記冗長分離ブロックと、によって提供される信号に従って方向付けられる発光デバイスのアレイと、
   前記発光デバイスから前記ピクセル位置に向けて光を案内する光学系と、
   をさらに具備する、請求項４に記載の投影システム。
8. 赤色、緑色、および青色発光デバイスが、ＲＧＢ発光デバイス色空間を規定し、入力色空間データを別の色空間からの前記ＲＧＢ発光デバイス色空間に変換するカラーマッパブロックをさらに具備する、請求項７に記載の投影システム。
9. 前記発光デバイスのアレイが、発光ダイオード、半導体レーザ、垂直共振器型面発光レーザ、の発光デバイスタイプのうちの少なくとも１つを含む、請求項７に記載の投影システム。
10. 前記発光デバイスが、回転ポリゴンミラーの頂点に対応するブランキング期間の間にオフとされ、それによりガルバノメータミラーの移動および設定が可能になる、請求項７に記載の投影システム。
    

Images