JP2023002507A - 光照射野プロジェクタおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2013年10月20日に提出された米国出願第61/893270号の優先権を主張する。米国での目的のために、本願は、2013年10月20日に提出され発明の名称が「LIGHT FIELD PROJECTORS AND METHODS」である米国出願第61/893270号の、35 U.S.C. §119の下での便益を主張する。当該出願はここにおいて、全ての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
どのように位相変調器を用いて所望される光照射野を生成するかについての説明、基本的な配置の説明
空間光変調器(SLM)(例えば、複数の画素の1Dまたは2Dアレイ)。ある画素において指定される駆動レベルが、その画素に当たる光に適用される位相遅延に相関し、例えば0から65535の間の駆動レベルは、0から2π弧度(光の波長の1周期)の間の位相遅延の範囲に対応し得る。そのような空間変調器は、光の偏光状態を同時に変え得る(例は、透過型液晶ディスプレイ、または反射型シリコン上液晶ディスプレイ(LCoS))。代替的に、そのようなSLMは、その画素の位相遅延に影響を与えるのみであり、その偏光には影響を与えないよう設計され得る。
音響光学変調器(AOM。Braggセルとも呼ばれる)。入射光の偏光角、その位相、周波数、および偏光特性に影響を与え得る。
格子ライトバルブ(GLV)。現在、これらのデバイスは、機械的に経路長を変化させることにより各画素または要素が、当たる光の位相を変化させ得る1Dの行先指定可能な複数のアレイである。
どのように位相変調器を用いて所望される光照射野を生成するか
光源の例示的な配置 光源のタイプ
位相変調デバイスへ/から光をもたらす例示的な光学系
1またはいくつかの物理的なレンズから成る光線拡大器
単一の、またはひとまとまりにされた光ファイバ
プリズム
円柱レンズ
マイクロレンズアレイ
格子
拡散器
偏光フィルタ
開口
波長板
統合ロッド
変調器の異なる複数のエリアを照明する異なる複数の光源
例示的な投射配置
異なる集束配置
どのようにカラーで画像化するか
制御の種類
制御システムハードウェアの例
エリアの決定の仕方
応用クラス:ディスプレイ、投射、照明
ディスプレイ
ディスプレイ-TV
ディスプレイ-広告板
ディスプレイ-飛行シミュレータ
投射システム
投射システム:映画館およびホームシネマ
投射システム:プラネタリウム
投射システム:ポータブルおよびパーソナルプロジェクション(軍、モバイル等)。
投射システム:ヘッドアップディスプレイ
投射システム:建築に関連する、構造化された照明および大会場のショー
照明およびライティング
照明およびライティング:自動車
照明およびライティング:劇場のライティング
同様に、光線LS2は、非対称的な光線拡大器ABE2」を用いて整形および拡大される。拡大された光プロファイルはその後、2軸走査ミラー1301を用いて画像のエリア2上へと誘導される。
用語の解釈
「備える」、「備え」、および同様のものは、排他的または網羅的な意味とは異なり包括的な意味で解釈される。つまり、「含むが、これに限定されない」という意味である。
「接続」、「結合」、またはこれらのいずれかの変形は、2つまたはそれより多くの要素の間のいずれかの直接的または間接的な接続または結合を意味する。それら要素間の結合または接続は、物理的、論理的、またはこれらの組み合わせであり得る。
「本明細書において」、「上記で」、「下記で」、および同様の意味の語句は、本明細書を説明するのに用いられたとき、本明細書全体について言及しており、本明細書のいずれかの特定の部分について言及しているのではない。
2つまたはそれより多くのアイテムの列挙に関連して「または」が用いられた場合、その語句は、以下の全ての解釈を網羅している。列挙されたアイテムの何れか、列挙されたアイテムの全ての、および列挙されたアイテムのいずれかの組み合わせ。
単数形は、いずれかの適切な複数形の意味も含む。
[項目1]
画像データにより特定される複数の画像を表示するための方法であって、前記画像データは、より暗い複数のエリアおよびより明るい複数のエリアを前記複数の画像が有するよう前記複数の画像上の場所毎に変化する輝度を特定し、前記方法は、
位相変調器を制御して、前記画像データに基づく構成を有する2次元自由形状レンズを提供する工程と、
前記位相変調器を入射光で照明し、前記入射光を前記位相変調器と相互作用させて、変更された光照射野をもたらす工程と、
前記変更された光照射野を面上へと投射して、前記画像の描写をもたらす工程と、
を備え、
前記光の、前記位相変調器との前記相互作用は、前記複数の画像のより暗い複数のエリアを照明するはずであった光の、前記複数の画像のより明るい複数のエリアへの方向変更を引き起こす、方法。
[項目2]
前記画像データはビデオデータを含み、
前記位相変調器を制御して、前記画像データの連続的な複数のフレームに基づき前記2次元自由形状レンズを順に変化させる工程を備える、項目1に記載の方法。
[項目3]
さらに、前記変更された光照射野を空間的に変調させることにより前記変更された光照射野をリファインする工程を備える、項目1または2に記載の方法。
[項目4]
さらに、前記変更された光照射野を空間的に変調させる工程は、前記変更された光照射野の前記光を反射型空間光変調器から反射させる工程を有する、項目3に記載の方法。
[項目5]
さらに、前記変更された光照射野を空間的に変調させる工程は、前記変更された光照射野の前記光を透過型空間光変調器に通す工程を有する、項目3に記載の方法。
[項目6]
前記変更された光照射野の前記光をリファインモジュールに通すことにより、前記変更された光照射野に、高空間周波数の細部を加える工程を備える、項目1または2に記載の方法。
[項目7]
前記リファインモジュールは複数の光統合要素のアレイを有する、項目6に記載の方法。
[項目8]
前記リファインモジュールは空間光変調器を有し、
前記空間光変調器を制御して、さらに、前記変更された光照射野の前記光を変調させる工程を備える、項目6または7に記載の方法。
[項目9]
前記画像データに前向きアルゴリズムを適用することにより前記自由形状レンズの前記構成を生成する工程を備える、項目1から7の何れか一項に記載の方法。
[項目10]
前記前向きアルゴリズムは、逆変換を前記画像データに適用することを含み、
前記逆変換は、前記位相変調器を含む光路により前記入射光に適用される変換を逆にする、項目9に記載の方法。
[項目11]
前記逆変換は逆フーリエ変換を含む、項目10に記載の方法。
[項目12]
前記前向きアルゴリズムは反復アルゴリズムを含む、項目9に記載の方法。
[項目13]
前記反復アルゴリズムは、完了基準が満たされるまで、現在の解と、前記画像データにより特定されるターゲットの画像との間の差を反復して最小化することを含む、項目12に記載の方法。
[項目14]
第1の反復回数、前記反復アルゴリズムを実行して、前記自由形状レンズに関する第1の構成をもたらし、前記第1の構成に従って前記位相変調器を制御し、前記第1の構成に従って前記位相変調器を制御しながら1または複数の追加の反復回数、前記反復アルゴリズムを実行して前記自由形状レンズに関するリファインされた構成をもたらし、続いて前記リファインされた構成に従って前記位相変調器を制御する工程を備える、項目12または13に記載の方法。
[項目15]
前記画像データを処理して複数の光学素子に関する複数のパラメータをもたらすことにより前記自由形状レンズの前記構成を生成する工程と、前記位相変調器を制御して前記複数の光学素子をエミュレートする工程とを備える、項目1から7の何れか一項に記載の方法。
[項目16]
前記複数の光学素子は複数のプリズムを含む、項目15に記載の方法。
[項目17]
前記複数の光学素子は複数のレンズを含む、項目15または16に記載の方法。
[項目18]
前記複数のレンズは複数のフレネルレンズを含む、項目17に記載の方法。
[項目19]
前記複数のレンズは複数の円柱レンズを含む、項目17または18に記載の方法。
[項目20]
前記位相変調器を制御して、予め定められた前記複数の光学素子を重ねることをエミュレートする工程を備える、項目15から19の何れか一項に記載の方法。
[項目21]
重ねられた予め定められた前記複数の光学素子はプリズムとレンズとを含む、項目20に記載の方法。
[項目22]
前記変更された光照射野における、一式の特徴パラメータによりそれぞれが記述される1または複数の特徴の総和が前記画像の近似を提供するよう、前記自由形状レンズは、前記1または複数の特徴を前記変更された光照射野において提供する、項目1から7の何れか一項に記載の方法。
[項目23]
前記位相変調器を制御して、前記画像データに対応するターゲットの光照射野に近似するよう選択された異なる複数の位置、振幅、および半値全幅を有する一式のガウス強度プロファイルを前記変更された光照射野が有するような構成を有する自由形状レンズをもたらす工程を備える、項目1から7の何れか一項に記載の方法。
[項目24]
前記位相変調器を制御して、自由形状レンズの第1エリアと相互作用する前記入射光が前記第1エリアとは別個の前記自由形状レンズの第2エリアと相互作用した光と重なるように前記変更された光照射野においてシフトするような構成を有する前記自由形状レンズをもたらす工程を備える、項目1から23の何れか一項に記載の方法。
[項目25]
前記位相変調器を制御して、自由形状レンズの第1エリアと相互作用する前記入射光が前記自由形状レンズとの前記相互作用により集束されるような構成を有する前記自由形状レンズをもたらす工程を備える、項目1から23の何れか一項に記載の方法。
[項目26]
前記複数の画像の前記より明るい複数のエリアの輝度が、前記変更された光照射野の達成可能な均一な輝度の最大を越える、項目1から25の何れか一項に記載の方法。
[項目27]
前記入射光を前記位相変調器と相互作用させる前に前記入射光をコリメートする工程を備える、項目1から26の何れか一項に記載の方法。
[項目28]
前記入射光の強度を制御する工程を備える、項目1から27の何れか一項に記載の方法。
[項目29]
前記位相変調器上の複数の別個のエリアのそれぞれを照明する前記入射光の前記強度を別々に制御する工程を備える、項目28に記載の方法。
[項目30]
強度が可変である複数の光源において前記入射光を生成する工程と、
前記複数の光源のうち異なる複数の光源により放射される光の前記強度を別々に制御する工程と、
を備える、項目28または29に記載の方法。
[項目31]
前記複数の光源は複数のレーザを含む、項目30に記載の方法。
[項目32]
前記入射光は広帯域光である、項目1から31の何れか一項に記載の方法。
[項目33]
前記入射光は白色光である、項目32に記載の方法。
[項目34]
前記入射光はコヒーレント光または部分コヒーレント光を含む、項目1から31の何れか一項に記載の方法。
[項目35]
前記位相変調器は光反射型であり、
前記位相変調器から前記入射光を反射させる工程を備える、項目1から34の何れか一項に記載の方法。
[項目36]
前記位相変調器はLCOSデバイスを含む、項目35に記載の方法。
[項目37]
前記位相変調器は可変形ミラーを含む、項目35に記載の方法。
[項目38]
前記位相変調器は可変形レンズを含む、項目1から34の何れか一項に記載の方法。
[項目39]
前記位相変調器は光透過型であり、
前記入射光を前記位相変調器に通す工程を備える、項目1から34の何れか一項に記載の方法。
[項目40]
前記位相変調器との前記入射光の前記相互作用は、前記入射光の屈折を引き起こす、項目1から39の何れか一項に記載の方法。
[項目41]
前記変更された光照射野を前記面上へ投射する工程は、前記変更された光照射野を複数の統合要素を含むクリーンアップステージに通す工程を有する、項目1から40の何れか一項に記載の方法。
[項目42]
前記位相変調器を制御して、前記画像データに基づく構成を有する自由形状レンズを提供する工程と、
入射光で前記位相変調器を照明し、前記入射光を前記位相変調器と相互作用させて、変更された光照射野をもたらす工程と、
前記変更された光照射野を面上へと投射する工程と、
を、時間多重方式で入射光の複数の異なる色のそれぞれに関し繰り返す工程を備える、項目1から41の何れか一項に記載の方法。
[項目43]
1つのフレーム内で、前記入射光の複数の異なる色の複数のオン時間が異なるように制御する工程を備える、項目42に記載の方法。
[項目44]
項目1から41の何れか一項に記載の方法であって、前記方法を、対応する複数の前記位相変調器を用いて前記入射光の複数の色のそれぞれに関して別々に実行し、結果として得られる複数の前記変更された光照射野を合成してカラー画像をもたらす工程を備える、方法。
[項目45]
前記自由形状レンズを制御して、前記変更された光照射野の異なる複数の部分の焦点を異なる複数の平面において合わせる工程を備える、項目1から44の何れか一項に記載の方法。
[項目46]
前記入射光の偏光を制御する工程を備える、項目1から45の何れか一項に記載の方法。
[項目47]
前記光の周波数を変調させる工程を備える、項目1から45の何れか一項に記載の方法。
[項目48]
画像データにより特定される複数の画像を表示するための表示装置であって、前記画像データは、より暗い複数のエリアおよびより明るい複数のエリアを前記複数の画像が有するよう前記複数の画像上の場所毎に変化する輝度を特定し、前記表示装置は、
位相変調器と、
前記位相変調器を制御するよう接続されて、前記画像データに基づく構成を有する2次元自由形状レンズを提供する制御回路と、
前記位相変調器を入射光で照明する光源と、
前記自由形状レンズと相互作用した光を含む変更された光照射野を面上へと投射して、前記画像の描写をもたらす光学系と、
を備え、
前記位相変調器は前記制御回路により制御されて、前記複数の画像のより暗い複数のエリアを照明するはずであった光の、前記複数の画像のより明るい複数のエリアへの方向変更を引き起こす、表示装置。
[項目49]
前記画像データはビデオデータを含み、
前記制御回路は、前記画像データの連続的な複数のフレームに基づき前記2次元自由形状レンズを順に変化させるよう前記位相変調器を制御する、項目48に記載の表示装置。
[項目50]
さらに、前記変更された光照射野を空間的に変調させる空間光変調器を有するリファインモジュールを備える、項目48または49に記載の表示装置。
[項目51]
前記空間光変調器は、反射型空間光変調器を含む、項目50に記載の表示装置。
[項目52]
前記空間光変調器は透過型空間光変調器を含む、項目50に記載の表示装置。
[項目53]
前記リファインモジュールは複数の光統合要素のアレイを有する、項目50に記載の表示装置。
[項目54]
前記制御回路は、前記画像データに前向きアルゴリズムを適用することにより前記自由形状レンズの前記構成を生成する、項目48から53の何れか一項に記載の表示装置。
[項目55]
前記前向きアルゴリズムは、逆変換を前記画像データに適用することを含み、
前記逆変換は、前記位相変調器を含む光路により前記入射光に適用される変換を逆にする、項目54に記載の表示装置。
[項目56]
前記逆変換は逆フーリエ変換を含む、項目55に記載の表示装置。
[項目57]
前記前向きアルゴリズムは反復アルゴリズムを含む、項目54に記載の表示装置。
[項目58]
前記反復アルゴリズムは、完了基準が満たされるまで、現在の解と、前記画像データにより特定されるターゲットの画像との間の差を反復して最小化することを含む、項目57に記載の表示装置。
[項目59]
前記制御回路は、第1の反復回数、前記反復アルゴリズムを実行して、前記自由形状レンズに関する第1の構成をもたらし、前記第1の構成に従って前記位相変調器を制御し、前記第1の構成に従って前記位相変調器を制御しながら1または複数の追加の反復回数、前記反復アルゴリズムを実行して前記自由形状レンズに関するリファインされた構成をもたらし、続いて前記リファインされた構成に従って前記位相変調器を制御する、項目57または58に記載の表示装置。
[項目60]
前記制御回路は、前記画像データを処理して予め定められた複数の光学素子に関する複数のパラメータをもたらすことにより前記自由形状レンズの前記構成を生成し、前記位相変調器を制御して前記複数の光学素子をエミュレートする、項目48から53の何れか一項に記載の表示装置。
[項目61]
前記複数の光学素子は複数のプリズムを含む、項目60に記載の表示装置。
[項目62]
前記複数の光学素子は複数のレンズを含む、項目60または61に記載の表示装置。
[項目63]
前記複数のレンズは複数のフレネルレンズを含む、項目62に記載の表示装置。
[項目64]
前記複数のレンズは複数の円柱レンズを含む、項目62または63に記載の表示装置。
[項目65]
前記制御回路は、前記位相変調器を制御して、予め定められた前記複数の光学素子を重ねることをエミュレートする、項目60から64の何れか一項に記載の表示装置。
[項目66]
重ねられた予め定められた前記複数の光学素子はプリズムとレンズとを含む、項目65に記載の表示装置。
[項目67]
前記制御回路は、前記変更された光照射野における一式の特徴パラメータによりそれぞれが記述される1または複数の特徴の総和が前記画像の近似を提供するよう、前記自由形状レンズが、前記1または複数の特徴を前記変更された光照射野において提供するよう前記位相変調器を設定する、項目48から53の何れか一項に記載の表示装置。
[項目68]
前記制御回路は、前記画像データに対応するターゲットの光照射野に近似するよう選択された異なる複数の位置、振幅、および半値全幅を有する一式のガウス強度プロファイルを前記変更された光照射野が有するような構成を有する自由形状レンズをもたらすよう前記位相変調器を設定する、項目48から53の何れか一項に記載の表示装置。
[項目69]
前記制御回路は、前記位相変調器を制御して、前記自由形状レンズの第1エリアと相互作用する前記入射光が前記第1エリアとは別個の前記自由形状レンズの第2エリアと相互作用した光と重なるように前記変更された光照射野においてシフトするような構成を有する前記自由形状レンズをもたらす、項目48から68の何れか一項に記載の表示装置。
[項目70]
前記変更された光照射野の達成可能な均一な輝度の最大により特徴付けられ、
前記複数の画像の前記より明るい複数のエリアの輝度が、前記変更された光照射野の前記達成可能な均一な輝度の最大を越える、項目48から69の何れか一項に記載の表示装置。
[項目71]
前記位相変調器の先に前記入射光をコリメートするコリメータを備える、項目48から70の何れか一項に記載の表示装置。
[項目72]
前記光源は強度が制御可能な光源であり、前記制御回路は、前記光源の前記強度を制御するよう接続されている、項目48から71の何れか一項に記載の表示装置。
[項目73]
前記光源は、強度が可変である複数の光源を有し、前記制御回路は、前記複数の光源のうち異なる複数の光源により放射される光の前記強度を別々に制御するよう接続されている、項目72に記載の表示装置。
[項目74]
前記複数の光源はそれぞれ、前記位相変調器の別個のエリアを照明する、項目73に記載の表示装置。
[項目75]
前記複数の光源は複数のレーザを含む、項目73または74に記載の表示装置。
[項目76]
前記光源は、広帯域光を放射する広帯域光源である、項目48から74の何れか一項に記載の表示装置。
[項目77]
前記光源は白色光を放射する白色光源である、項目76に記載の表示装置。
[項目78]
前記光源は、コヒーレント光または部分コヒーレント光を放射する、項目48から74の何れか一項に記載の表示装置。
[項目79]
前記位相変調器は光反射型である、項目48から78の何れか一項に記載の表示装置。
[項目80]
前記位相変調器はLCOSデバイスを有する、項目79に記載の表示装置。
[項目81]
前記位相変調器は可変形ミラーを含む、項目79に記載の表示装置。
[項目82]
前記位相変調器は可変形レンズを含む、項目48から78の何れか一項に記載の表示装置。
[項目83]
前記位相変調器は光透過型である、項目48から78の何れか一項に記載の表示装置。
[項目84]
前記位相変調器と前記面との間に配置された複数の統合要素を有するクリーンアップステージを備える、項目48から83の何れか一項に記載の表示装置。
[項目85]
前記制御回路は、
前記位相変調器を制御して、前記画像データに基づく構成を有する自由形状レンズを提供する工程と、
入射光で前記位相変調器を照明し、前記入射光を前記位相変調器と相互作用させて、変更された光照射野をもたらす工程と、
前記変更された光照射野を面上へと投射する工程と、
を、時間多重方式で入射光の複数の異なる色のそれぞれに関し繰り返す、項目48から84の何れか一項に記載の表示装置。
[項目86]
前記制御回路は、1フレーム内で、前記入射光の異なる複数の色に関してオン時間が異なるように制御する、項目85に記載の表示装置。
[項目87]
入射光を複数の前記位相変調器のうち対応する1つ上へとそれぞれが方向付ける複数の前記光源と、
結果として得られる複数の前記変更された光照射野を合成してカラー画像をもたらす色再合成器と、
を備える、項目48から84の何れか一項に記載の表示装置。
[項目88]
画像を表示するための方法であって、前記画像は、前記画像がより暗い複数のエリアおよびより明るい複数のエリアを有するよう場所毎に変化する輝度を有し、前記方法は、
複数の光源のそれぞれからの光を伝送して、スクリーンの複数の対応するエリアを照明する工程と、
前記画像を定義する画像データに応答して、前記画像の前記複数のより明るいエリアに位置する前記複数の対応するエリアがより小さく、前記画像の前記複数のより暗いエリアに位置する前記複数の対応するエリアがより大きいよう前記複数の対応するエリアの複数のサイズを異ならせる工程と、
を備える方法。
[項目89]
前記光を前記複数の対応するエリアに伝送する工程は、走査期間の間、その対応する光源において発せられる光線でその対応するエリア全体を走査する工程を有する、項目88に記載の方法。
[項目90]
前記走査する工程はラスタスキャン工程を有する、項目89に記載の方法。
[項目91]
複数の走査線間の間隔は、複数のより小さい前記エリアよりも複数のより大きい前記エリアにおいて、より大きい、項目90に記載の方法。
[項目92]
前記スクリーンとの、前記光線の交点の速度は、複数のより小さい前記エリアよりも複数のより大きい前記エリアにおいて、より速い、項目90に記載の方法。
[項目93]
前記スクリーンの前記複数の対応するエリアは長方形である、項目88から92の何れか一項に記載の方法。
[項目94]
前記複数の対応するエリアの複数のサイズを異ならせる工程は、前記複数の対応するエリアのうち少なくとも一部の複数の長さを変え、前記複数の対応するエリアのうち少なくとも一部の複数の幅を変える工程を有する、項目88から93の何れか一項に記載の方法。
[項目95]
前記複数の光源は、複数のレーザ光源を含む、項目88から94の何れか一項に記載の方法。
[項目96]
前記複数の光源から前記複数の対応するエリアへ光を伝送する工程は、光線整形および光線拡大光学系を介してその対応するエリアへ光を中継する工程を有する、項目88に記載の方法。
[項目97]
前記複数の光源のうち1つからの光線を拡大および整形して、前記対応するエリアのサイズおよび形状に一致させる工程と、
拡大され整形された前記光線を前記対応するエリアのその位置へ誘導する工程と、
を備える、項目96に記載の方法。
[項目98]
前記拡大され整形された光線を誘導する工程は、2軸走査ミラー光学系を調整する工程を有する、項目97に記載の方法。
[項目99]
前記光線を拡大する工程は、2つの互いに垂直な方向のそれぞれに異なる複数の量で前記光線を拡大する工程を有する、項目97または98に記載の方法。
[項目100]
前記光線を拡大する工程は、前記光線を一対の円柱レンズに通す工程を有する、項目97から99の何れか一項に記載の方法。
[項目101]
複数の光源であって、それぞれが、その光源から対応する画像エリアへの光を伝える光路と関連付けられている複数の光源と、
複数の前記光路における光学系を制御して、画像データに応答して前記対応する画像エリアの複数のサイズを異ならせるよう接続された制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記画像の複数のより暗いエリアに位置する複数の前記対応する画像エリアの前記複数のサイズを大きくし、前記画像の複数のより明るいエリアに位置する複数の前記対応する画像エリアの前記複数のサイズを小さくする、表示装置。
[項目102]
前記複数の光路のそれぞれは、前記複数の光源のうち対応する1つからの光を前記対応する画像エリア上へと走査するスキャナを含む、項目101に記載の表示装置。
[項目103]
複数の前記スキャナは複数のラスタスキャナを含む、項目102に記載の表示装置。
[項目104]
前記複数の対応する画像エリアは長方形である、項目102または103に記載の表示装置。
[項目105]
前記制御回路は、前記複数の対応するエリアのうち少なくとも一部の複数の長さを変え、前記複数の対応するエリアのうち少なくとも一部の複数の幅を変えることにより前記複数の対応するエリアの複数のサイズを異ならせる、項目101から104の何れか一項に記載の表示装置。
[項目106]
前記複数の光源は複数のレーザ光源を含む、項目101から105の何れか一項に記載の表示装置。
[項目107]
前記複数の光路は、前記複数の対応する光源から前記複数の対応するエリアへ光を伝送する制御可能な光線整形および光線拡大光学系を含む、項目101に記載の表示装置。
[項目108]
前記複数の光路は、2軸走査ミラー光学系を含む、項目101に記載の表示装置。
[項目109]
前記複数の光路のそれぞれは、一対の円柱レンズを含む、項目101から108の何れか一項に記載の表示装置。
[項目110]
所望される光分布を有する光照射野を生成するための方法であって、
イメージングデバイスの対応するエリアへ光をそれぞれが伝送する複数の光統合要素のアレイを提供する工程と、
前記複数の光統合要素のうち少なくとも一部が複数の入力ポートからの光を受け取り、前記複数の光統合要素のうち異なる複数の光統合要素が、異なる数の前記複数の入力ポートからの光を受け取るよう、前記複数の入力ポートのそれぞれからの光を、前記複数の光統合要素のうち1つに誘導する工程と、
を備える方法。
[項目111]
前記イメージングデバイスは位相変調器を含み、
前記位相変調器において前記光の位相変調を行って、変更された光照射野をもたらす工程を備える、項目110に記載の方法。
[項目112]
光を対応するディスプレイエリアにそれぞれが伝送する複数の統合要素のアレイと、
光を、複数の入力ポートのうち対応する1つへそれぞれが伝送する複数の光源と、
前記複数の入力ポートと関連付けられた誘導光学系であって、前記複数の入力ポートのうち1つからの光を、前記複数の統合要素のうち任意の1つへと誘導する誘導光学系と、
前記複数の統合要素により照明されるイメージングデバイスと、
を備える表示装置。
[項目113]
前記イメージングデバイスは位相変調器を有する、項目112に記載の表示装置。
[項目114]
前記位相変調器は反射型位相変調器を含む、項目113に記載の表示装置。
[項目115]
前記位相変調器はLCOSデバイスを含む、項目114に記載の表示装置。
[項目116]
前記位相変調器は可変形ミラーを含む、項目114に記載の表示装置。
[項目117]
特定の空間的に分布させられた輝度を有するターゲットの光照射野を生成するための方法であって、
位相変調器を制御して前記ターゲットの光照射野に基づく構成を有する自由形状レンズを提供する工程と、
入射光により前記位相変調器を照明し、前記入射光を前記位相変調器と相互作用させて変更された光照射野もたらす工程と、
を備え、
前記光と前記位相変調器との相互作用により、前記変更された光照射野のより低い輝度の複数のエリアを照明するはずであった光の、前記変更された光照射野のより高い輝度の複数のエリアへの方向変更を引き起こす、方法。
[項目118]
前記位相変調器は1次元位相変調器を含む、項目117に記載の方法。
[項目119]
前記位相変調器は2次元位相変調器を含む、項目117に記載の方法。
[項目120]
特定の空間的に分布させられた輝度を有するターゲットの光照射野を生成するための装置であって、
位相変調器と、
前記位相変調器を制御して前記ターゲットの光照射野に基づく構成を有する2次元自由形状レンズを提供する制御回路と、
入射光により前記位相変調器を照明する光源と、
を備え、
前記自由形状レンズは、前記入射光の、前記位相変調器との相互作用が、前記光照射野のより低い輝度の複数のエリアを照明するはずであった光の、前記光照射野のより高い輝度の複数のエリアへの方向変更を引き起こすよう構成されている、装置。
[項目121]
色光照射野を生成するための方法であって、
画像データを解析して、複数のカラーチャネルのそれぞれに関して、そのカラーチャネルの統合光量を決定する工程と、
各カラーチャネルに関して、対応する色の光を放射する光源を制御して、前記光源の強度を変調させることと、前記光源がオンにされている時間の割合を変化させることとのうち1または複数により前記統合光量に基づく量で光を放射する工程と、
各カラーチャネルに関して、前記光を、動的に可変な位相変調器と相互作用させて、前記対応する光源により放射される前記光を前記画像データに従って空間的に分配する工程と、
前記複数のカラーチャネルからの前記光を合成して前記色光照射野をもたらす工程と、
を備える、方法。
[項目122]
本明細書に記載されているいずれかの新規性および進歩性のある工程、動作、複数の工程および/または動作の組み合わせ、または、複数の工程および/または動作の部分的組み合わせを備える方法。
[項目123]
本明細書に記載されているいずれかの新規性および進歩性のある特徴、複数の特徴の組み合わせ、または、複数の特徴の部分的組み合わせを備える装置。
Claims (1)
- 画像を表示するための方法であって、前記画像は、前記画像が複数のより暗いエリアおよび複数のより明るいエリアを有するよう場所毎に変化する輝度を有し、前記方法は、
複数の光源のそれぞれからの光を伝送して、スクリーンの複数の対応するエリアを照明する工程であって、前記複数の対応するエリアのそれぞれが、前記複数の光源のうち対応する光源から入射されるそのエリアに選択された光量での照明に対応している、工程と、
前記画像を定義する画像データを解析する工程と、
前記画像を定義する前記画像データに応答して、前記複数の光源のうち前記複数のより明るいエリアに対応する光源を用いて照明される前記画像の前記複数のより明るいエリアに位置する前記複数の対応するエリアがより小さく、前記複数の光源のうち前記複数のより暗いエリアに対応する光源を用いて照明される前記画像の前記複数のより暗いエリアに位置する前記複数の対応するエリアがより大きいよう、前記そのエリアに選択された光量でそれぞれ照明される前記複数の対応するエリアの複数のサイズを異ならせることによって、前記複数の光源のそれぞれから伝送される前記光を動的に再分配する工程と
を備える方法。
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