JP2016527555A - スペックル効果を減少させるための方法 - Google Patents

Abstract

本発明によると、レーザを有する投影デバイスにより表面上に投影される一次光スポットにおけるスペックルを減少させる方法が提供され、一次光スポットは２又はより多くの二次光スポットにより画定され、本方法は、（ａ） "ｎ"個の異なる光線をレーザが連続的に出力するよう、連続的にレーザに"ｎ"個の異なる入力電流を提供する段階と、（ｂ）二次光スポットを重ね合わせる段階とを、備え、"ｎ"個の異なる光線の各々は表面上に二次光スポットを画定し、"ｎ"は１より大きい整数値である。 さらに、ピクセルを投影する、対応する方法が提供される。

Description

本発明はスペックル効果を減少させるための方法に関し、特に、表面上に投影デバイスにより投影されるピクセルを画定する光スポットにおけるスペックル効果を減少させるための方法に関する。さらに、ピクセルの投影の、対応する方法が提供される。

スペックルは、レーザ光がコヒーレントであるという事実に起因して、レーザ光源に生じる現象である。パラレルかつ同期した複数の波面が、投影面に同時に衝突する。光が表面に衝突するとき、強め合う干渉及び、弱め合う干渉を生成する。スペックルは、投影イメージの品質を劣化するので、投影デバイス特有の問題である。

複数のイメージを投影するとき、スペックルを除去又は減少すべく、いくつかの技術が使用されている。最も普及している技術は、各ピクセルを画定すべく、一より多くのビームスポットを使用することであり、それによって、各ビームスポットの各位置が互いにオフセットになる結果、複数のビームスポットの何れも互いに逸脱なしに（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）重ね合わされるようには位置合わせされない。複数のビームスポットのオフセットの位置決めが、ピクセル全体に渡る平均的なスペックルを引き起こす結果、ピクセルにおけるスペックルは減少されるであろう。不都合なことには、この方法はピクセルを画定する各ビームスポットの複数の位置が、異なることを要求する。さらに、高い投影の解像度のためには、投影イメージにおける各ピクセルの面積は小さくなり、ゆえに、ピクセルを画定する、光スポットに利用可能な異なる複数の位置の数は、限定される。限定された数の位置は、実現できるスペックル低減の量の減少も限定されることを意味する。

イメージを投影するときのスペックルを減少することを目的とする他の技術は、各ピクセルの投影をしている期間中、投影デバイスにおいて光源を消すことを含む。言い換えれば、あるイメージのピクセルを投影するときに、投影デバイスの光源がある期間オンにされ、次にオフにされて、当該イメージの次のピクセルを投影すべく、投影デバイスの光源が再びオンにされる。光源をオンにすることは、レーザの出力である光学的出力における振動を引き起こし、したがって、当該振動は、投影デバイスの出力である光学的出力における振動を引き起こす。投影デバイスの出力である光学的出力における振動は、各ピクセルにおけるスペックルの減少を引き起こす。不都合なことには、各ピクセルを投影するとき投影デバイスにおいて光源はオフにされるので、各ピクセルを画定することを目的としてより少ない光が使用されることになり、投影イメージの複数のピクセルは十分明確とならない。さらに、光源をオンにしたり、オフにしたりするには時間がかかり、各ピクセルの投影に必要な時間の長さが増加する。

本発明の目的は、上に言及した複数の不都合の少なくともいくつかを除去又は、軽減することである。

本発明によると、レーザを含む、投影デバイスにより表面上に投影される一次光スポットにおけるスペックルを減少させる方法が提供され、一次光スポットは、２又はより多くの二次光スポットにより画定され、本方法は、（ａ）ｎ個の異なる光線をレーザが連続的に出力するよう、連続的にレーザに"ｎ"個の異なる入力電流を提供し、"ｎ"個の異なる光線の各々は、表面上に二次光スポットを画定し、"ｎ"は１より大きい整数値である段階と、（ｂ）複数の二次光スポットを重ね合わせる段階とを備える。例えば、本方法は、（ａ）表面上に第１の二次光スポットを画定する第１の光線をレーザが出力するよう、レーザに第１の入力電流を提供する段階と、（ｂ）表面上に第２の二次光スポットを画定する第２の光線をレーザが出力するよう、同一のレーザに第２の入力電流を提供する段階であって、第１及び第２の入力電流が異なる結果、第１及び第２の光線も異なる段階と、（ｃ）表面上に単独の一次光スポットを画定することを目的として、第１及び第２の二次光スポットを重ね合わせる段階と、を備え得る。

"ｎ"個の入力電流の各々が、レーザのしきい値の電流より高くてもよい。

"ｎ"個の入力電流の各々が、異なる振幅を有していてもよい。

好ましくは、複数の二次光スポットはそれぞれサイズが等しい。

複数の二次光スポットを重ね合わせる段階は、二次光スポットを逸脱なく互いに重ね合わせる段階を備え、その結果、それらは位置合わせされ、重ね合わされる。

"ｎ"個の異なる光線の各々は、それぞれ表面上の単独の二次光スポットを画定することを目的として使用され、その結果、"ｎ"個の異なる光線は、表面上の"ｎ"個の異なる二次光スポットを画定し、複数の二次光スポットを重ね合わせる段階は、単独の一次光スポットを画定することを目的として二次光スポットを重ね合わせる段階を備える。

単独の一次光スポットがイメージのピクセルを画定してもよい。

当該方法は、複数の単独の一次光スポットを投影することを目的として、上述の段階（ａ）及び（ｂ）を複数回、繰り返す段階を備え得て、ここで単独の一次光スポットが各々イメージのピクセルを画定する結果、複数の単独の一次光スポットは累積的にイメージを画定する。

本方法は一次光スポットの所望の強度を選択する段階を備え得る。 本方法は、一次光スポットを画定する二次光スポットの強度の合計が、以下の数式による一次光スポットの所望の出力強度と等しいことを確保する段階を備え得る。

"一次光スポットが表面上で画定される時間"）×（"一次光スポットの所望の強度"）＝（"二次光スポットの強度"×"二次光スポットが表面上に画定される時間"）の合計。

式中、一次光スポットの強度は一次光スポットの光の強度（ワット）であり、二次光スポットの強度は二次光スポットの光の強度（ワット）であり、"合計"とは、所望の強度を有する一次光スポットを画定する、複数の二次光スポット全ての合計である。

複数の"ｎ"個の二次光スポットが表面上に画定されるための全継続時間は、１ｎｓから１ｓの間である。複数の"ｎ"個の二次光スポットが表面上に画定されるための全継続時間は、１ｎｓから１０ｍｓの間であってもよい。複数の"ｎ"個の二次光スポットが表面上に画定されるための全継続時間は、１０ｍｓから５０ｍｓの間であってもよい。複数の"ｎ"個の二次光スポットが表面上に画定されるための全継続時間は２０ｍｓから３３ｍｓの間であってもよい。人間の目の積分時間は典型的には２０ｍｓから３３ｍｓの範囲内であって、この期間において入力電流が変更される場合、人間の目は複数の重ね合わされたビームの平均を取るであろうし、スペックルは減少される。

レーザに "ｎ"個のうちの一番目の入力電流が提供されるときから、レーザに"ｎ"番目の入力電流が提供されるまでの間の継続時間は、１ｎｓから１ｓの間であってもよい。レーザに"ｎ"個のうちの一番目の入力電流が提供されるときから、レーザに"ｎ"番目の入力電流が提供されるまでの間の継続時間は、１０ｍｓから５０ｍｓの間であってもよい。レーザに"ｎ"個のうちの一番目の入力電流が提供されるときから、レーザに"ｎ"番目の入力電流が提供されるまでの間の継続時間は、２０ｍｓから３３ｍｓの間であってもよい。

"ｎ"個の異なる光線の各々は、各"ｍ"個の二次光スポットを画定することを目的として使用され、方法は、"ｍ"個の一次光スポットを画定すべく、"ｎ"個の異なるビームの各々から"ｍ"個の二次光スポットを重ね合わせる段階を備え得て、"ｍ"は"２"より大きいか、または、これに等しい整数である。例えば、方法は（ａ） "ｎ"個の異なる光線をレーザが連続的に出力するよう、レーザに"ｎ"個の異なる入力電流を連続的に提供する段階と、（ｂ）"ｎ"個の複数の二次光スポットが表面上で画定されるよう、表面上に複数の二次光スポットを画定することを目的として、"ｎ"個の光線の各々を使用する段階と、（ｃ）表面上の複数の一次光スポットを画定することを目的として、"ｎ"個の複数の二次光スポットを互いに重ね合わせる段階とを備え、当該"ｎ"は"２"より大きい整数か、または、これに等しい整数である。例えば、方法は、（ａ）レーザが、表面上の第１の複数の二次光スポットを画定する第１の光線を出力するよう、レーザに第１の入力電流を提供する段階と、（ｂ）レーザが、表面上に第２の複数の二次光スポットを画定する第２の光線を出力するよう、同一のレーザに第２の入力電流を提供する段階と、（ｃ）表面上に複数の単独の一次光スポットを画定すべく、第１の複数の二次光スポットを第２の複数の二次光スポットに重ね合わせる段階とを備え得て、第１及び第２の入力電流が異なる結果、第１及び第２の光線が異なる。

方法は、さらに、 "ｎ"個の異なる光線の各々が"ｍ"個の二次光スポットをそれぞれ画定するよう、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、シリコン上液晶（ＬＣＯＳ）又は、薄膜フィルムトランジスタ（ＴＦＴ）マトリックスを使用して、"ｎ"個の異なる光線の各々を反射する段階を備え得る。

"ｍ"個の一次光スポットの各々が、イメージのピクセルを画定し得る。

方法は、（ａ）複数の"ｐ"個のフレームを投影する段階であって、複数の"ｐ"個のフレームの各々が複数の二次光スポットを有し、複数の二次光スポットの各々は、レーザの出力である光線により画定される段階と、（ｂ）複数の"ｐ"個のフレームを重ね合わせる段階であって、 "ｐ"個のフレームにおける複数の対応する光スポットを画定する複数の光線をレーザが出力するよう、レーザに提供される複数の入力電流は異なり、複数の対応する光スポットは、"ｐ"個のフレームが重ね合わされたとき、互いを重ね合わせる光スポットであり、"ｐ"は１より大きい整数である段階と、を備え得る。例えば、方法は、（ａ）それぞれの光スポットが、レーザからの出力である光線により画定された複数の光スポットを含む、第１のフレームを投影する段階と、（ｂ）レーザからの出力である光線により、それぞれが画定される複数の光スポットを含む第２のフレームを投影する段階と、（ｃ）イメージを画定することを目的として、第１及び第２のフレームを重ね合わせる段階とを備え、第１のフレームに含まれる光スポットを画定する光線をレーザが出力するようレーザに提供された入力電流は、第２のフレームに含まれる光スポットを画定する光線をレーザが出力するようレーザに提供された入力電流と異なり、対応する光スポットは、第１及び第２のフレームが重ね合わされるときに互いに重ね合わされる光スポットである。

フレームにおける光スポットを画定する光線をレーザが出力するよう、レーザに提供される入力電流の間の差は、別のフレームにおける光スポットを画定する光線をレーザが出力するよう、レーザに提供される入力電流の間の差と、それぞれ同一割合の量で異なる。

"ｐ"個のフレームが投影される継続時間は、１０から５０ｍｓの間であってよい。 "ｐ"個のフレームが投影される継続時間は、２０から３３ｍｓの間であってよい。 "ｐ"個のフレームが投影される継続時間は、１ｎｓから１ｓの間であってもよい。

好ましくは、"ｐ"個のフレームは、それらが重ね合わされたとき、イメージを画定する。

方法は、各光スポットについて、各"ｐ"個のフレームにおける各々の光スポットを形成する段階と、（ａ） "ｎ"個の二次光スポットを画定する"ｎ"個の異なる光線をレーザが連続的に出力するよう、連続的にレーザに"ｎ"個の異なる入力電流を提供する段階と、（ｂ）光スポットを画定すべく、"ｎ"個の二次光スポットを重ね合わせる段階とを備え、"ｎ"は１より大きい整数である。

本発明の更なる態様によると、ピクセルを投影する方法であって、（ａ）振動のフル振幅でのＭＥＭＳミラーの振動速度を決定する段階と、（ｂ）レーザが入力電流を受けるとき（ｉｎｓｔａｎｔ）と、入力電流に応答するレーザから出力される光線により画定される光スポットが表面上に画定されるときとの間の時間を決定する段階と、（ｃ）段階（ａ）と段階（ｂ）で計算された速度と時間をそれぞれ使用して、イメージの各ピクセルを投影するのに利用できる時間を決定する段階と、（ｄ）投影されるピクセルを特定する段階と、（ｅ）段階（ｃ）で決定された時間を使用して、段階（ｄ）で特定されたピクセルを投影するのに利用できる時間を特定する段階と、（ｆ）基準値を得ることを目的として、段階（ｄ）で特定されたピクセルを投影するのに利用できる時間を、段階（ｂ）で決定された時間で除算する段階と、（ｇ）"ｎ"に基準値と等しいか、それより小さい値を取らせることにより、（ｉ） "ｎ"個の異なる光線をレーザが連続的に出力するよう、連続的にレーザに"ｎ"個の異なる入力電流を提供する段階であって、 "ｎ"個の異なる光線の各々は表面上に二次光スポットを画定し、"ｎ"は１より大きい整数値である段階と、（ｉｉ）単独の一次光スポットを形成することを目的として、二次光スポットを重ね合わせる段階であって、単独の一次光スポットはピクセルを画定する段階と、を実行する段階と、を備える方法が提供される。

好ましくは、段階（ｇ）は、ｎが基準値に等しい値を取ることにより、実行される。

ピクセルを投影する方法は、複数のピクセルが投影されるよう、段階（ａ）から段階（ｇ）を複数回反復する段階を備え得る。好ましくは、複数のピクセルが、累積的にイメージを画定し得る。好ましくは、段階（ａ）から段階（ｇ）を複数回反復する段階は、１ｎｓから１ｓの継続時間で実行される。段階（ａ）から段階（ｇ）を複数回反復する段階は、１０ｍｓから５０ｍｓの継続時間で実行される。段階（ａ）から段階（ｇ）を複数回反復する段階は２０ｍｓから３３ｍｓの継続時間で実行される。

上述したいずれの方法も、方法が実行される複数のイメージ領域を選択する段階を備え得る。例えば、ピクセルを投影する方法は、全体のイメージを画定する複数のピクセルから、どのピクセルに対して段階（ａ）から段階（ｇ）を実行するかを選択する段階を備え得る。したがって、当該方法は、イメージ中の全てのピクセルに対してではなく、イメージ中で選択された複数のピクセルに対して、実行され得る。本発明の文脈において、ピクセルの選択とは、投影される前に選択された複数のピクセルを画定する、投影デバイスにおいてレーザから出力される光の複数の部分を選択することを指すものとして理解される。（ラスタスキャンにおける）各ピクセルはイメージにおいて異なる時間を有し得るので（ＭＥＭＳミラーがその振動速度の変更をするために）、光の速度変調はイメージのいくつかの部分において（典型的にはイメージの端において）より容易になり、イメージの中央においてより困難になる。実際には、これはレーザの速度の限界に起因する。例えば、本方法は、 "緑"のピクセルに選択的に適用し得て、逆も同様であり、当該"緑"のピクセルにおいては、スペックルが目により見え易く、他の色においては、スペックルが目により見えにくい。

本発明は、例としてのみ与えられ、かつ、以下の図に図示された、本発明の複数の実施形態の説明の助けにより、よりよく理解されるであろう。
本発明による、スペックルを減少させる方法に含まれる段階を示すフローチャートである。 図１のフローチャートに示される方法の段階（ａ）を図示する。 図１のフローチャートに示される方法の段階（ａ）を図示する。 図２ａ、及び、図２ｂにおけるレーザに提供される入力電流を図示する。 レーザからの対応する光学的な出力を図示する。 図１のフローチャートで示される方法の段階（ｂ）を図示する。 本発明の方法の実行に使用される投影デバイスの斜視図である。 図３の投影デバイスに使用されるＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイスの可能な構成を図示する。 図３の投影デバイスに使用されるＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイスの可能な構成を図示する。 図３の投影デバイスに使用されるＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイスの他の可能な構成を図示する。 本発明の実施形態に従ってスペックルを減少する方法を含む、ピクセル投影の方法に含まれる複数の段階を示すフローチャートである。 本発明によるスペックルを減少させる方法に含まれる段階を示すフローチャートである。 図７のフローチャートにおいて図示される方法を実行すべく使用される投影デバイスの斜視図である。

図１は、本発明による、スペックルを減少させる方法に含まれる段階を示すフローチャートである。図１に図示された例示的方法は、レーザを備える投影デバイスにより表面上に投影される一次光スポットにおけるスペックルを減少させる方法である。本明細書において、一次光スポットは、２又はより多くの光スポットが、完全に、又は、部分的に、互いに重ね合わされるときに画定される光スポットである。本明細書において、完全に、又は、部分的に互いに重ね合わされて一次光スポットを画定する光スポットの各々は、二次光スポットと呼ばれる。

図１に図示される方法は、レーザが連続的に"ｎ"個の異なる光線を出力するよう、連続的にレーザに"ｎ"個の異なる入力電流を提供する段階を備え、"ｎ"個の異なる光線の各々は表面上の二次光スポットを画定し、 "ｎ"は１より大きい整数値であって（段階（ａ））、好ましくは "ｎ"個の異なる入力電流の各々はレーザのしきい値の電流より高い値を取る。次に、二次光スポットを重ね合わせる段階（段階（ｂ））である。

図２ａ、及び、図２ｂは、（"ｎ"は１より大きい整数値を取ることが出来るものと理解されるべきであるが）"ｎ"が"２"と等しい例を図示している。図２ａにおいて、表面２０３上に第１の二次光スポット２０２を画定する第１の光線２０１をレーザ２００が出力するよう、レーザ２００に第１の入力電流が提供され、図２ｂにおいて、表面２０３上に第２の二次光スポット２０５を画定する第２の光線２０４をレーザ２００が出力するよう、同一のレーザ２００に第２の入力電流が提供される。この例において、第１及び第２の光線２０１、２０４の各々が、表面２０３上の単独の二次光スポットをそれぞれ画定するのに使用され、その結果、第１及び第２の光線２０１、２０４は、表面２０３上に第１及び第２の二次光スポット２０２、２０５をそれぞれ画定する。

この例において、表面２０３上に画定される第１及び第２の各二次光スポット２０２、２０５のサイズは等しい。

図２（ｃ）は第１の入力電流２０７、及び第２の入力電流２０８を図示し、当該入力電流は図２ａ、及び、ｂに示されるレーザ２００への入力である。第１の入力電流２０７の振幅が、第２の入力電流２０８の振幅と異なることは図から明らかである。さらに、第１及び第２の各入力電流の振幅は、レーザ２００のしきい値の電流（ｌ_ｔｈ）より高い。

第１の入力電流２０７は、期間ｔ１についてのレーザ２００への入力であって、第２の入力電流２０８は期間ｔ２についてのレーザ２００への入力である。この例において、第１及び第２の二次光スポット２０２、２０５が表面２０３上に画定される全継続時間は、１０ｍｓから５０ｍｓの間である。レーザ２００が入力電流を受信するときから二次光スポットが表面２０３上に画定されるときまでの時間を決定することにより、第１及び第２の入力電流２０７、２０８がレーザ２００に提供されるべき期間ｔ１、ｔ２を決定することができる。例えば、第１及び第２の二次光スポットが表面上に画定される全継続時間が１０ｍｓになり、レーザ２００が入力電流を受信するときから二次光スポットが表面上に画定されるときまでの時間が２ｍｓと決定される場合、第１の入力電流２０７がレーザ２００に提供されるべき期間ｔ１が４ｍｓであり、第２の入力電流２０８がレーザ２００に提供されるべき期間ｔ２が４ｍｓであると決定できる。実施形態の変更形態として、第１及び第２の二次光スポットが表面上に画定される全継続時間が、代わりに、１ｎｓから１ｓの間、１ｎｓから１０ｍｓの間、又は、２０ｍｓから３３ｍｓの間であってよいものと理解される。期間ｔ１、及び、ｔ２は必ずしも継続期間において等しい必要はないということも理解される。

図２ｄは、第１及び第２の入力電流２０７、２０８がレーザ２００に入力されるときに対応する、レーザ２００からの光学的出力を図示している。第１及び第２の入力電流２０７、２０８は異なるので、それぞれの第１及び第２の光線２０１、２０４、したがって、それぞれの第１及び第２の光スポット２０２、２０５は、各々異なるスペックルパターンを有するであろう。

人間の目の積分時間は典型的には、５０ｍｓより小さく、本実施例において言及されるように、第１及び第２の二次光スポットが表面上に１０ｍｓから５０ｍｓの間で画定され、したがって、人間の目の視点によれば、第１及び第２の二次光スポット２０２、２０５の両方が表面２０３上に同時に見えるであろう。図２ｅに図示されるように、表面２０３上に単独の一次光スポット２０９を画定することを目的として、第１及び第２の二次光スポット２０２、２０５が重ね合わされる。本発明の文脈において、"重ね合わされた"とは、レーザからの出力である"ｎ"個の異なる光線により画定される二次光スポットが、人間の目２０６に互いに重ね合わされるように見えることを意味し、これは、例えば、レーザからの出力である"ｎ"個の異なる光線により画定される二次光スポットが、１０ｍｓから５０ｍｓの間の期間に、すなわち、人間の目２０６の積分時間より短いか、等しい時間の間に、表面上に画定されることを保証することにより実現される。この例において、第１及び第２の二次光スポット２０２、２０５を重ね合わせる段階は、第１の二次光スポット２０２に第２の二次光スポット２０５を逸脱なしに重ね合わせる段階を含み、その結果、第１及び第２の二次光スポット２０２、２０５は、表面２０３上に位置合わせされ、かつ、重ね合わされる。

第１及び第２の二次光スポット２０２、２０５は異なるスペックルパターンを有し、重ね合わされるので、第１及び第２の二次光スポット２０２、２０５の異なるスペックルパターンは、単独の一次光スポットにおけるスペックル２０９の減少を引き起こし、これは、第１及び第２の二次光スポット２０２、２０５が重ね合わされるときにもたらされる。これは、第１及び第２の二次光スポット２０２、２０５におけるスペックルが二次光スポット２０２、２０５の重ね合わせにより平均化されるためである。言い換えれば、二次光スポット２０２、２０５が重ね合わされるとき、第１光スポット２０２における低スペックル領域が、第２光スポット２０５における高スペックル領域と相殺し、その逆も同様であり、この結果として、単独の一次光スポットにおけるスペックル２０９が減少する。

上に言及した段階は、複数回繰り返され得て、その結果、複数の一次光スポット２０９が連続的に表面２０３上に画定される。各一次光スポット２０９がイメージのピクセルを画定し得て、その結果、累積的に複数の一次光スポット２０９が表面２０３上にイメージを画定する。典型的には、本発明の方法は投影デバイスを使用して、イメージを投影するときに使用されるが、本方法はそのような使用に限定されないものと理解される。

好ましくは、各一次光スポット２０９がイメージのピクセルの形成を目的として使用される場合、各一次光スポットの間での、各レーザへの入力となる"ｎ"個の電流の間の差は定数となる。例えば、第１のピクセルについてのレーザへの入力である第１の入力電流と第２の入力電流の間の差が、振幅において＋２０％異なる場合、残りのピクセルについてのレーザへの入力である第１の入力電流と第２の入力電流も、振幅において＋２０％異なるべきである。

ある実施形態において、イメージの次のピクセルなどを画定するために、表面２０３上に別の第１及び第２の二次光スポット２０２、２０５を画定し、重ね合わせるのに移る前に、イメージの第１のピクセルを画定することを目的として、第１及び第２の二次光スポット２０２、２０５が、表面２０３上に画定され、重ね合わされる。このように、イメージの各ピクセルが表面２０３上に連続的に画定される。この場合、表面２０３上にイメージの全てのピクセルを画定する総時間は１０ｍｓから５０ｍｓの間であることが好ましく、これは、イメージの全てのピクセルが、人間の目に、表面２０３上に同時に画定されるように見えることを保証するであろう。

他の実施形態において、まず、イメージの全てのピクセルについての全ての第１の二次光スポット２０２が、表面２０３上に画定され、イメージの全てのピクセルついての第１の二次光スポット２０２全てが、表面２０３上に画定された後に限り、イメージの全てのピクセルについての第２の二次光スポット２０５全てが表面２０３上に画定される。イメージの全てのピクセルについての全ての第１の二次光スポット２０２が一緒に第１のフレームを画定し、イメージの全てのピクセルについての全ての第２の二次光スポットが一緒に第２のフレームを画定する。次に、第１及び第２のフレームが重ね合わされ、より具体的には、一次光スポット２０９を画定することを目的として、第２のフレームにおける各第２の二次光スポット２０５が、第１のフレームにおける対応する第１の二次光スポット２０２上に重ね合わされる。この例において、各一次光スポット２０９はイメージのピクセルを画定する。表面２０３上に第１のフレームが画定される総時間と、表面２０３上に第２のフレームが画定される総時間を足すと、１０ｍｓから５０ｍｓの間であることが好ましく、これはイメージの全てのピクセルが、人間の目に、表面２０３上に同時に画定されるように見え得ることを保証し得る。したがって、本発明の更なる実施形態によると、複数の"ｐ"個のフレームを投影する段階と、複数の"ｐ"個のフレームを重ね合わせる段階と、を備え、当該"ｐ"個のフレームの各々は、複数の二次光スポットを有し、複数の二次光スポットの各々は、レーザから出力される光線により画定され、"ｐ"は１より大きい整数である、方法が提供される。 "ｐ"個のフレームの対応する二次光スポットを画定する光線をレーザが出力するようレーザに提供される複数の入力電流は異なり、対応する二次光スポットは、"ｐ"個のフレームが重ね合わされるとき、互いに重ね合わされる二次光スポットであって、例えば、"ｐ"は"２"に等しいと仮定して、２つのフレームのうち第１のフレームにおける第１の二次光スポット２０２を投影すべく、レーザ２００に第１の入力電流２０７が提供される。同様に、２つのフレームのうち第１のフレームにおける第１の複数の二次光スポット２０２の各々を投影すべく、レーザ２００に、複数の第１の入力電流２０７が提供される。第１のフレームにおける第１の二次光スポット２０２全てが表面２０３に投影された後、次に、第２のフレームが表面２０３上に投影され得る。２つのフレームのうちの第２のフレームにおける第１の二次光スポット２０５を投影すべく、レーザ２００に第２の入力電流２０８が提供され、入力電流２０８は第１の入力電流２０７と異なる振幅を有し、第１の入力電流２０７は、第１のフレームの対応する第１の二次光スポット２０２を投影すべく、レーザ２００に提供されるものである。同様に、２つのフレームのうちの第２のフレームにおける複数の二次光スポット２０５の各々について、レーザ２００に第２の入力電流２０８が提供され、入力電流２０８は第１の入力電流２０７と異なる振幅を有し、第１の入力電流２０７は、第１のフレームの対応する二次光スポット２０２を投影すべく、レーザ２００に提供されるものである。第１及び第２のフレームは次に重ね合わされ、より具体的には、第１の一次光スポット２０９を画定することを目的として、第２のフレームの第１の二次光スポット２０５は、第１のフレームの第１の対応する二次光スポット２０２に重ね合わされる。同様に、第２のフレームの他の二次光スポット２０５は、各々一次光スポット２０９を画定すべく、第１のフレームのこれらに対応する二次光スポット２０２に重ね合わされる。最も好ましくは、第１及び第２のフレームが重ね合わされるときに形成される一次光スポット２０９が、イメージのピクセルを画定し、したがって、第１及び第２のフレームを重ね合わせる結果、表面２０９上にイメージが画定するであろう。レーザ２００に提供される第１及び第２の入力電流２０７、２０８は異なるので、第１のフレームの第１の二次光スポット２０２と、第２のフレームの第１の二次光スポット２０５は異なるスペックルパターンを有する。同様に、第１のフレームの他の二次光スポット２０２全ては、第２のフレームの対応する二次光スポット２０５と異なるスペックルパターンを有する。したがって、第１及び第２のフレームを重ね合わせる段階、すなわち、第１のフレームの全ての光スポット２０２を第２のフレームの全ての光スポット２０５に重ね合わせる段階の結果として、スペックルが減少する。

好ましくは、第１のフレームにおける光スポット２０２を画定する光線をレーザ２００が出力するようレーザ２００に提供される複数の入力電流２０７の間の差と、第２のフレームにおける光スポット２０５を画定する光線をレーザ２００が出力するようレーザ２００に提供される複数の入力電流２０８の間の差は、同一割合の量で異なる。つまり、例えば、２つのフレームのうち第１のフレームにおいて、第１の二次光スポット２０２を投影すべくレーザ２００に提供される第１の入力電流２０７が５アンペアであり、２つのフレームのうちの第２のフレームにおいて、第１の二次光スポット２０５を投影すべくレーザ２００に提供される第２の入力電流２０８が６アンペアである場合、割合の差は（この場合、割合は増加する）＋２０％であり、したがって、他の第２のフレームの二次光スポット２０５の各々を投影すべく、レーザ２００に提供される第２の入力電流２０８は、第１のフレームの対応する二次光スポットを投影するのに使用される第１の入力電流２０７を、２０％増加させた電流と等しくなる。

好ましくは、"ｐ"個のフレームが表面上に投影される継続時間は、１０から５０ｍｓである。再び、他の複数の例の場合のように、これは人間の目に複数のフレームが表面上に同時に投影されるように見えることを保証するであろう。

また、好ましい実施形態において、複数の"ｐ"個のフレームの各々に対する、複数の各二次光スポット２０２、２０５も、レーザ２００に異なる入力電流を提供することで形成される。第１のフレームの第１の二次光スポット２０２を例に取ると、表面２０３上に第１の二次光スポット２０２を画定すべく、レーザ２０３はレーザに"ｎ"の異なる入力電流を連続的に提供し、その結果、レーザは連続的に、"ｎ"の二次光スポットを画定する"ｎ"の異なる光線を出力し、次に、"ｎ"の異なる光スポットは、第１のフレームの第１の二次光スポット２０２を画定すべく重ね合わされる。ここで"ｎ"は１より大きい整数である。第１及び第２のフレームの各々の複数の各二次光スポット２０２、２０５は、このように形成され得る。

図３は、上述の方法の複数の段階を実行する投影デバイス３００を図示する。図３において、表面３０３上にイメージ３０２を投影する投影デバイス３００が示される。

投影デバイス３００は、光源３０１、及び、光源３０１と光学的に通信するように配置される、ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５を備える。

光源３０１は、赤色レーザ、緑色レーザ、及び、青色レーザ３０１ａ−ｃの３つのレーザを備え、３つのレーザは、それぞれ、赤色、緑色、及び、青色のビーム３０６ａ―ｃを生成し得る。赤色、緑色、及び、青色のビーム３０６ａ−ｃは、光線３０８を画定することを目的として、ビームコンバイナ３０７を使用して、組み合わせられる。光線３０８における赤色、緑色、及び、青色の光の割合は、表面３０３上に投影されるピクセルの色に依存する。光線３０８はビームコンバイナ３０７からＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５を通過する。光線３０８は、次に、ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５により、表面３０３に対して反射され、光線３０８は表面３０３上に光スポット３１０を画定する。本発明において、投影イメージの各ピクセルは、表面３０３上に重ね合わされる２又はより多くの光スポット３１０により画定され、２又はより多くの光スポット３１０の各々は、レーザ３０１ａ−ｃの各々に少なくとも２つの異なる入力電流が提供された後にビームコンバイナ３０７から出力される光線３０８により、各々画定される。２又はより多くの各光スポット３１０は、レーザ３０１ａ−ｃの１又は２に少なくとも２つの異なる入力電流が提供された後にビームコンバイナ３０７から出力される光線３０８により各々画定されるものとして、理解されるべきである。ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５は振動し、その結果、イメージのピクセルは連続的に表面３０３に投影される。好ましくは、表面３０３上の全てのピクセルの投影にかかる継続時間は人間の目の積分時間より小さく、その結果、人間の目にイメージの全てのピクセルが表面３０３上に同時に投影されているように見える。

ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５は、当技術分野で知られているように、多くの異なる構成を有し得る。図４ａおよび４ｂはＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５についての可能な構成の一例を示す。図４ａは、ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５ａの上面図を提供し、図４ｂは、ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５ａの図４ａのａ−ａ'断面に沿った断面図を示す。

ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５ａは第１のサポートフレーム２を備える。第１のねじりアーム３ａ、及び、第２のねじりアーム３ｂは、可動部４をサポートフレーム２に接続する。可動部４は、可動部４に取り付けたマイクロ・ミラー８を備える。本実施形態において、サポートフレーム２は固定されている（すなわち、移動不可能である）。第１及び第２のねじりアーム３ａ、ｂは、可動部４についての第１の振動軸７を画定する。第１の駆動コイル５は、可動部４上にサポートされ、接続されている。第１の駆動コイル５は、サポートフレーム２上に位置付けられる第１の電気接点９ａから、第１のねじりアーム３ａに沿って、可動部４の周囲を回って、第１のねじりアーム３ａに沿って、サポートフレーム２上に位置付けられる第２の電気接点９ｂへと戻るように延在して配置される。

第１のサポートフレーム２、第１及び第２のねじりアーム３ａ、ｂ、可動部４、マイクロ・ミラー８、及び、第１の駆動コイル５は、集合的にＭＥＭＳダイ１０を画成する。図４ｂに示されるように、ＭＥＭＳダイ１０は、磁石６に取り付けられ、（例えば、接着剤を使用して）固定され、第１の駆動コイル５は磁石６により生成される磁界'Ｂ'中に浸され（ｓｕｂｍｅｒｇｅｄ ｉｎ）る。好ましくは、ＭＥＭＳダイ１０は第１のサポートフレーム２で磁石６に固定される。これは、通常、ＭＥＭＳダイ１０の第１のサポートフレーム２と磁石６の間に接着剤を施すことにより実現される。

使用する間、電流'ｉ'は第１の駆動コイル５を通じて流される。第１の駆動コイル５は、磁石６により作り出される磁界'Ｂ'に浸され、駆動コイル５は可動部４に適用され、ラプラス力を提供するであろう。ラプラス力が、可動部４、ひいては、ＭＥＭＳマイクロ・ミラー８を第１の振動軸７の周りで振動させる。

ＭＥＭＳマイクロ・ミラー８が振動するのに従って、ビームコンバイナから受信する光線を、表面にわたってスキャンするであろう。典型的には、２次元スキャン（すなわち、鉛直方向と水平方向に沿った）を可能にすることを目的として、投影デバイスは、投影デバイスにおいて光学的に通信するように配置された２つのＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５ａを備える。ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５ａのうち１つが、鉛直方向に沿った光をスキャンするように配置され、他方が、水平方向に沿った光をスキャンするように配置される。典型的には、これは２つのＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５ａを、これらの振動軸が直交し、それらが光学的に通信するように、配置することにより実現される。

投影デバイスに２つのＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５ａを提供することの代わりに、代替的に、ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５を２つの直交軸の周りで、可動部４の振動を可能にすべく構成することができ、これは単独のＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５のＭＥＭＳマイクロ・ミラー８が光の（典型的には、水平方向及び鉛直方向に沿った）２次元のスキャンをすることを可能とする。図５は、２つの直交軸の周りの可動部４の振動を可能にすべく構成されている、ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５ｂを示す。図３に示される投影デバイスが、図５に示されるように構成されるＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５を有することに留意すべきである。

ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５ｂは、図４ａおよび４ｂに示されるＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５ａと多くの同一の特徴を有するが、しかしながら、ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５ｂでは、サポートフレーム２が可動に構成され、サポートフレーム２は、第１の振動軸７に直交する第２の振動軸１７の周りに振動するように構成される。

ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５ｂは、さらに固定部１２（すなわち、非可動部）を備え、サポートフレーム２は第３及び第４のねじりアーム１３ａ、ｂを介して、固定部１２に接続される。第３及び第４のねじりアーム１３ａ、ｂは、第２の振動軸１７を規定する。第２の駆動コイル１５が、サポートフレーム２に接続される。この第２の駆動コイル１５も、磁石６により生成される磁界'Ｂ'中に浸されるであろう。

第２の駆動コイル１５は、サポートフレーム２に、サポートされ、接続される。第２の駆動コイル１５は、固定部１２上に位置付けられた第１の電気接点１９ａから、第３のねじりアーム１３ａに沿って、サポートフレーム２の周囲を回って、第３のねじりアーム１３ａに沿って、固定部１２上に位置付けられる第２の電気接点１９ｂへと戻るように延在して配置される。第２の駆動コイル１５は、第４のねじりアーム１３ｂに沿って延在しないことに留意すべきである。

さらに、ＭＥＭＳマイクロ・ミラーデバイス３０５ｂで、第１の駆動コイル５の第１及び第２の電気接点９ａ、９ｂは、固定部１２上に位置付けされ、したがって、第１の駆動コイル５は、第１及び第２の電気接点９ａ、９ｂに電気的に接続すべく、サポートフレーム２、並びに、第３及び第４のねじりアームに沿って、延在するようにも配置される。

第１のサポートフレーム２、第１及び第２のねじりアーム３ａ、ｂ、可動部４、マイクロ・ミラー８、及び第１の駆動コイル５、固定部１２、第２の駆動コイル１５、第３及び第４のねじりアーム１３ａ、ｂは、集合的にＭＥＭＳダイ９０を画成する。ＭＥＭＳダイ９０は、磁石６に取り付けられ、（例えば、接着剤を使用して）固定され、第１の駆動コイル５は磁石６により生成される磁界'Ｂ'中に浸される。好ましくは、ＭＥＭＳダイ９０は固定部１２で磁石６に固定され、これは通常、ＭＥＭＳダイ９０の固定部１２と磁石６の間に接着剤を施すことにより実現される。

使用する間、電流'ｉ'は、可動部４に接続された第１の駆動コイル５を通じて流される。 第１の駆動コイル５は磁石６により生成される磁界'Ｂ'に浸されるので、第１の駆動コイル５は、可動部４に適用されるラプラス力を提供するであろう。ラプラス力は可動部４、ひいては、マイクロ・ミラー８を第１の振動軸７の周りで振動させるであろう。電流'ｉ'も、サポートフレーム２に接続された第２の駆動コイル１５を通じて流される。第２の駆動コイル１５も、磁石６により生成される磁界'Ｂ'に浸されるので、第２の駆動コイル１５はサポートフレーム２に適用されるラプラス力を提供するであろう。第２の駆動コイル１５によりサポートフレーム２に適用されるラプラス力は、サポートフレーム２、ひいては、サポートフレーム２にねじりアーム１３ａ、ｂを介して接続された可動部４を、第２の振動軸１７の周りで振動させる。したがって、ＭＥＭＳマイクロ・ミラー８は、第１及び第２の直交する振動軸７、１７の周りで振動するであろう。マイクロ・ミラー８は、第１及び第２の直交する振動軸７、１７の周りで振動しながら、光を反射する場合、反射光は、２次元、例えば、水平方向及び鉛直方向をスキャンするであろう。例えば、これは、マイクロ・ミラー８が受信する組み合わされた光線が、例えばジグザグ又はラスタパターンで投影スクリーンの領域中にスキャンされることを可能にするであろう。

図６は、本発明の更なる態様として、ピクセルを投影する方法に含まれる複数の段階を示すフローチャートである。方法は図３に示される投影デバイスのような、投影デバイスにより実行される。

方法は、まず、ＭＥＭＳミラー８の振動のフル振幅でのＭＥＭＳミラー８の振動速度を決定する段階を含み、図５に示される投影デバイス３００に関して、これは第１及び第２の直交する振動軸７、１７の周りでの可動部４の振動速度を決定する段階（段階（ａ））により、成される。

次に、レーザ３０１ａ−ｃが入力電流を受信するときと、結果として得られる光スポット３１０が表面３０３上に画定されるときとの間の時間が決定される（段階（ｂ）（ここで、光スポットは、入力電流に応答してレーザ３０１ａ−ｃから出力される光線により画定される））。

段階（ａ）及び段階（ｂ）でそれぞれ計算された速度と時間を使用して、イメージの各ピクセルを投影するのに利用できる時間が決定される（段階（ｃ））。例えば投影イメージ３０２の各ピクセルが、０．０２ｍのサイズであり、ＭＥＭＳミラーの振動の振幅の中央で、ＭＥＭＳミラー８が０．０１ｍ／ｓｅｃの速度で移動し、レーザ３０１ａ−ｃが入力電流を受けるときと光スポット３１０が表面３０３上に画定されるときとの間に０．２秒かかる、ものと仮定する。このとき、投影イメージの中央に位置付けられるピクセルを投影するのに利用可能な時間の量が１．８秒（すなわち、（０．０２／０．０１）−０．２）であると計算出来る。これは、ＭＥＭＳミラーの振動の総振幅についてのあらゆる瞬間について成され、イメージの各ピクセルを投影するのに利用可能な時間の量が決定される。イメージの各ピクセルを画定する光線は、ＭＥＭＳミラー８により表面３０３に反射されるので、投影されるピクセルの位置にＭＥＭＳミラー８の位置（すなわち、その振動の振幅に沿った位置）が対応し、ＭＥＭＳミラー８がその振動の振幅の終端にある場合、イメージの端部に位置付けられるピクセルが投影され、ＭＥＭＳミラー８がその振動の振幅の中央にある場合、イメージの中央に位置付けられるピクセルが投影されるものと理解されるであろう。

次に、投影されるピクセルが特定される（段階（ｄ））。例えば、これはＭＥＭＳミラーがその振動の最大角度であるときを感知すること、及び、投影されるイメージを格納したメモリバッファに格納される、対応するピクセルを位置から識別することと、ＭＥＭＳミラーがその振動の最大角度であるときに対応するピクセルをイメージの第１のピクセルとしてカウントすることと、次に、バッファから読み出されているピクセルの数をカウントすることと、により成される。投影されるピクセルは、ＭＥＭＳミラー８の位置を識別することにより決定され得て、例えばＭＥＭＳミラー８が両方の振動軸に沿った振動の最大振幅に位置付けられる場合、投影イメージのコーナーにあるピクセルが投影されるものとして特定される。

次に、段階（ｃ）において決定された時間を使用して、段階（ｄ）で特定されたピクセルを投影するのに利用可能な時間の量が特定される（段階（ｅ））。次に、基準値を得るべく、段階（ｄ）で特定されたピクセルを投影するのに利用可能な時間が、段階（ｂ）で決定された時間で除算される（段階（ｆ））。

最終的に、図１に図示された複数の段階が基準値に等しい"ｎ"を用いて実行され、単独の一次光スポットが当該ピクセルを画定する（段階（ｇ））。上述の段階（ｃ）は例外として、上に言及した全ての段階は、イメージを累積的に画定する複数のピクセルを投影するよう、複数回繰り返される。

上述の各方法において、複数の一次光スポットは連続的に表面上に画定される。代替的な実施形態において、複数の一次光スポットが、表面上に（連続的に画定される代わりに）同時に画定される。図７は、本発明の更なる実施形態による、スペックルを減少させる方法に含まれる複数の段階を示すフローチャートである。図７に示される方法では、複数の一次光スポットが、表面上に同時に画定される。

図７に図示された方法は、図１に図示された方法と同一の段階を多く有しているが、図７に図示された方法は、さらに、"ｎ"個の異なる光線の各々が、表面上に"ｍ"個の二次光スポットそれぞれのアレイを画定するよう、 "ｎ"個の異なる光線の各々をＤＭＤマトリックスを使用して反射する段階を含む。したがって、 "ｎ"個の異なる光線の各々が、表面上に"ｍ"個の二次光スポットそれぞれを画定すべく使用される。 "ｎ"個の異なるビームの各々からの"ｍ"個の二次光スポットのアレイは、"ｍ"個の一次光スポットのアレイを画定すべく、表面上で重ね合わされる。ここで、"ｍ"は"２"より大きいか、または、これに等しい整数であり、"ｎ"は"２"より大きいか、または、これに等しい整数である。典型的には、"ｍ"個の各一次光スポットはイメージのピクセルを画定する。ゆえに、方法は、レーザが連続的に"ｎ"個の異なる光線を出力するよう、連続的にレーザに"ｎ"個の異なる入力電流を提供する段階であって、 "ｎ"個の異なる光線の各々は表面上に二次光スポットを画定し、"ｎ"は１より大きい整数値である段階（段階（ａ））と、"ｎ"個の異なる光線の各々が投影面上に"ｍ"個の二次光スポットそれぞれのアレイを画定するよう、ＤＭＤマトリックスを使用して、"ｎ"個の異なる光線の各々を反射する段階（段階（ｂ））と、次に、"ｍ"個の二次光スポットの"ｎ"個のアレイを重ね合わせる段階（段階（ｃ））と、を備える。

例えば、イメージを表面上に投影すべく、投影デバイスにおいてレーザに、第１の入力電流が提供され得、その結果、レーザは第１の光線を出力する。好ましくは、第１の入力電流は、レーザのしきい値の電流より高い。第１の光線は、ＤＭＤマトリックスにより表面に反射され、その結果、第１の光線は表面上に"ｍ"個の二次光スポットのアレイを画定する。"ｍ"は"１"より大きい整数か、またはこれに等しい整数であり、典型的には、投影されるイメージにおけるピクセルの数と等しい。次に、投影デバイスにおいてレーザが第２の光線を出力するよう、レーザに第２の入力電流が提供され、好ましくは、当該入力電流は、第１の入力電流と異なり、また、レーザのしきい値の電流より高いものである。第２の光線も表面上に"ｍ"個の二次光スポットのアレイを画定するよう、第２の光線がＤＭＤマトリックスにより表面に反射される。第２の光線により画定される"ｍ"個の二次光スポットのアレイは、表面上にイメージのピクセルを画定すべく、一次光線により画定される"ｍ"個の二次光スポットのアレイ上に重ね合わされる。第２の光線により画定される"ｍ"個の二次光スポットが表面上に画定される時間と、一次光線により画定される"ｍ"個の二次光スポットが表面上に画定される時間とを足したものは、１０ｍｓから５０ｍｓの間であることが好ましく、これは、イメージの全てのピクセルが、表面に同時に画定されるように人間の目に見えることを保証するであろう。

上の例において、第１及び第２の光線のみを使用するようレーザに第１及び第２の入力電流のみが提供される一方、イメージの複数のピクセルを画定すべく、"ｍ"個の二次光スポットの任意の数の"ｎ"個のアレイが重ね合わされるよう、"２"よりも大きい任意の数の入力電流がレーザに提供され得ることが理解されるであろう。

ＤＭＤマトリックスは、複数のマイクロ・ミラーのアレイであり得て、各マイクロ・ミラーは投影イメージにおける１又はより多くのピクセルを表し得ることが理解されるであろう。各マイクロ・ミラーは、デジタル的に、第１又は、第２の予め定められた方向に向けるよう、個々にアドレス指定され得る。複数のマイクロ・ミラーの傾斜角を切り替えることにより、光はスクリーン上へ、又はヒートシンク上へのいずれかに向きを変えられる。

図８は、図７に示される方法の複数の段階を実行し得る、投影デバイス８００を図示する。

図８における投影デバイスは、表面８０２上にイメージ８０１を投影するものとして示される。投影デバイス８００は、赤色、緑色、及び、青色レーザ８０３ａ―ｃを備える光源８０４と、光源８０４と光学的に通信するように配置されるＤＭＤマトリックス８０５を備える。本実施例において、ＤＭＤマトリックス８０５は、複数のマイクロ・ミラー８０６を備えるが、しかしながら、ＤＭＤマトリックス８０５は、代替的に、液晶ディスプレイ、又は、ＬＣＯＳを備え得ることが、理解されるであろう。光源８０４はビームコンバイナ８０７、及び、ビームエキスパンダ８０８を備えるが、しかしながら、これらは、任意的な構成である。ＤＭＤマトリックスは、複数のマイクロ・ミラーのアレイを備え、各マイクロ・ミラーは、投影イメージにおける１又はより多くのピクセルを表現し得る。複数のマイクロ・ミラーの傾斜角を切り替えることにより、光はスクリーン上へ、又はヒートシンク上へのいずれかに向きを変えられる。

赤色、緑色、及び、青色レーザ８０３ａ―ｃは、それぞれ、赤色、緑色、及び、青色のビームを生成し得る。この特定の実施形態においては、光源８０４は、それぞれ、赤色、緑色、及び、青色のビームを連続的に生成する赤色、緑色、及び、青色レーザ８０３ａ―ｃで構成されることが好ましい。したがって、図８で示された実施形態においては、ビームコンバイナ８０７はビームを組み合わせるためでなく、むしろ、整列する目的で使用され、ビームコンバイナ８０７は、連続的な赤色、緑色、及び、青色のビームの全てがＤＭＤマトリックス８０５に同一の入射角を有することを可能とする。光源８０４で生成される赤色、緑色、及び、青色のビームの量は、投影されるイメージ８０１のピクセルの色に依存する。

イメージを投影すべく、第１の入力電流が赤色レーザ８０３ａに提供され、その結果、赤色レーザは赤色の光線を生成し、表面８０２上に複数の赤色の二次光スポットを画定すべく、赤色の光線８０９ａはＤＭＤマトリックス８０５により反射される。同様に、第１の入力電流は緑色レーザ８０３ｂに提供され、その結果、緑色レーザは緑色の光線８０９ｂを生成し、表面８０２上に複数の緑色の二次光スポットを画定すべく、緑色の光線８０９ｂはＤＭＤマトリックス８０５により反射され、複数の緑色の二次光スポットは赤色の二次光スポットを重ね合わせる。第１の入力電流は青色レーザ８０３ｃに提供され、その結果、青色レーザは青色の光線８０９ｃを生成し、表面８０２上に複数の青色の二次光スポットを画定すべく、青色の光線８０９ｃはＤＭＤマトリックス８０５により反射され、複数の青色の二次光スポットは赤色及び緑色の二次光スポットを重ね合わせる。本発明によると、第２の入力電流は赤色レーザ８０３ａに提供され、その結果、赤色レーザ８０３ａは第２の赤色の光線８０９ａ'を生成し、表面８０２上に複数の赤色の二次光スポットを画定すべく、第２の赤色の光線８０９ａ'はＤＭＤマトリックス８０５により反射される。同様に、第２の入力電流は緑色レーザ８０３ｂに提供され、その結果、緑色レーザ８０３ｂは第２の緑色の光線８０９ｂ'を生成し、表面８０２上に複数の緑色の二次光スポットを画定すべく、第２の緑色の光線８０９ｂ'はＤＭＤマトリックス８０５により反射され、当該複数の緑色の二次光スポットは赤色の二次光スポットを重ね合わせる。第２の入力電流は青色レーザ８０３ｃに提供され、その結果、青色レーザ８０３ｃは第２の青色の光線８０９ｃ'を生成し、表面８０２上に複数の青色の二次光スポットを画定すべく、第２の青色の光線８０９ｃ'はＤＭＤマトリックス８０５により反射され、当該複数の青色の二次光スポットは赤色及び緑色の二次光スポットを重ね合わせる。第１及び第２の赤色、緑色、及び、青色の光線８０９ａ、８０９ａ'、８０９ｂ、８０９ｂ'、８０９ｃ、８０９ｃ'からの全ての二次光スポットは、表面８０２上に重ね合わされ、その結果、イメージ８０１が表面８０２上に画定される。本実施例において、イメージの各ピクセルは２つの赤色の二次光スポット、２つの緑色の二次光スポット、及び、２つの青色の二次光スポットにより画定されるが、しかしながら、各ピクセルは整数個の二次光スポットにより画定され得ることが理解されるであろう。好ましくは、表面８０２に全ての二次光スポットを投影する時間は、１０ｍｓ−５０ｍｓの間であり、イメージの全てのピクセルは５０ｍｓより少ない（または、等しい）時間において表面８０２上に投影され、したがって、人間の目に、全てのピクセルが、表面８０２上に同時に投影されるように見えるであろう。

添付された特許請求の範囲により規定された本発明の範囲から逸脱せず、説明された本発明の複数の実施形態への様々な修正や変更がなされうることは、当技術分野の当業者には明らかであろう。本発明は、特定の好ましい実施形態に関連して説明されているが、特許請求の範囲に記載された発明はそのような特定の実施形態に、過度に限定されるべきではないと理解されるべきである。

Claims (15)

1. レーザを含む、投影デバイスにより表面上に投影される一次光スポットにおけるスペックルを減少させる方法であって、前記一次光スポットは２又はより多くの二次光スポットにより画定され、
   （ａ） "ｎ"個の異なる光線を前記レーザが連続的に出力するよう、連続的に前記レーザに"ｎ"個の異なる入力電流を提供する段階であって、"ｎ"個の異なる前記光線の各々は、前記表面上に前記二次光スポットを画定し、"ｎ"は、１より大きい整数値である、段階と、
   （ｂ）複数の前記二次光スポットを重ね合わせる段階と、を備える、方法。
2. "ｎ"個の前記入力電流の各々が、前記レーザのしきい値の電流より高い、請求項１に記載の方法。
3. "ｎ"個の前記入力電流の各々が、異なる振幅を有する、請求項１または２に記載の方法。
4. 複数の前記二次光スポットを重ね合わせる段階は、それらが位置合わせされ、重ね合わされるように、逸脱なしに複数の前記二次光スポットを互いに重ね合わせる段階を有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. "ｎ"個の異なる前記光線の各々が、前記表面上に単独の二次光スポットをそれぞれ画定するのに使用され、その結果、"ｎ"個の異なる前記光線が、前記表面上に"ｎ"個の異なる前記二次光スポットを画定し、前記二次光スポットを重ね合わせる段階が、単独の一次光スポットを画定すべく、複数の前記二次光スポットを重ね合わせる段階を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 単独の前記一次光スポットがイメージのピクセルを画定する、請求項５に記載の方法。
7. "ｎ"個の前記二次光スポットが前記表面上に画定される全継続時間が、１ｎｓから１ｓの間である、請求項５または６に記載の方法。
8. "ｎ"個の異なる前記光線の各々が、"ｍ"個の前記二次光スポットをそれぞれ画定するのに使用され、
   当該方法は、"ｍ"個の前記一次光スポットを画定すべく、"ｎ"個の異なるビームの各々から"ｍ"個の前記二次光スポットを重ね合わせる段階を備え、
   "ｍ"は２より大きいか、またはこれに等しい整数である、請求項１に記載の方法。
9. ＤＭＤ、ＴＦＴ、またはＬＣＯＳマトリックスを使用して、"ｎ"個の異なる前記光線の各々が、"ｍ"の前記二次光スポットをそれぞれ画定するように、"ｎ"個の異なる前記光線の各々を反射する段階をさらに備える、請求項８に記載の方法。
10. "ｍ"個の前記一次光スポットの各々が、イメージのピクセルを画定する、請求項８または９に記載の方法。
11. 当該方法は、
    （ａ）複数の"ｐ"個のフレームを投影する段階であって、前記複数の"ｐ"個のフレームの各々が複数の二次光スポットを有し、複数の前記二次光スポットの各々は、前記レーザの出力である光線により画定される段階と、
    （ｂ）前記複数の"ｐ"個のフレームを重ね合わせる段階であって、前記複数の"ｐ"個のフレームにおける複数の対応する光スポットを画定する複数の前記光線を前記レーザが出力するよう、前記レーザに提供される複数の入力電流が異なり、複数の対応する光スポットは、前記複数の"ｐ"個のフレームが重ね合わされるとき、互いを重ね合わせる複数の前記光スポットであり、"ｐ"は１より大きい整数である段階と、を備える、請求項１に記載の方法。
12. フレームにおける複数の光スポットを画定する複数の前記光線を前記レーザが出力するよう前記レーザに提供される複数の前記入力電流の間の差は、別のフレームにおける複数の光スポットを画定する複数の前記光線を前記レーザが出力するよう前記レーザに提供される複数の前記入力電流の間の差と、同一割合の量で各々異なる、請求項１１に記載の方法。
13. 前記複数の"ｐ"個のフレームが投影される全継続時間が、１０ｓから５０ｍｓの間である、請求項１１または１２に記載の方法。
14. 各光スポットについて
    （ａ）"ｎ"個の前記二次光スポットを画定する"ｎ"個の異なる前記光線を前記レーザが連続的に出力するよう、連続的に前記レーザに"ｎ"個の異なる前記入力電流を提供する段階と、
    （ｂ）前記光スポットを画定すべく、"ｎ"個の前記二次光スポットを重ね合わせる段階と、により、
    前記複数の"ｐ"個のフレームの各々における複数の前記光スポットの各々を形成する段階を備え、"ｎ"が１より大きい整数である、請求項１１から１３のいずれか１項に記載の方法。
15. ピクセルを投影する方法であって、
    （ａ）振動のフル振幅での、ＭＥＭＳミラーの振動速度を決定する段階と、
    （ｂ）前記レーザが入力電流を受けるときと、前記光スポットが表面上に画定されるときとの間の時間を決定する段階であって、前記光スポットは前記入力電流に応答して前記レーザから出力される光線により画定される、段階と、
    （ｃ）段階（ａ）及び（ｂ）でそれぞれ計算される前記速度と前記時間を使用して、イメージの複数のピクセルの各々を投影するのに利用できる時間を決定する段階と、
    （ｄ）投影されるピクセルを特定する段階と、
    （ｅ）段階（ｃ）で決定された前記時間を使用して、段階（ｄ）で特定された前記ピクセルを投影するのに利用できる時間を特定する段階と、
    （ｆ）基準値を得ることを目的として、段階（ｄ）で特定された前記ピクセルの投影に利用できる前記時間を、段階（ｂ）で決定された前記時間で除算する段階と、
    （ｇ）請求項１に記載の複数の前記段階を、基準値と等しいか、それより小さい値の"ｎ"を用いて実行する段階であって、単独の前記一次光スポットが前記ピクセルを画定する段階と、を備える、方法。

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