JP2023547864A - 折り返しミラーを用いた投影システムおよび方法、ならびに統合ロッド調整 - Google Patents

Abstract

投影システムおよびそのキャリブレーション方法は、画像データに応答して光を発するように構成された光源と、光を方向づけるように構成された照射光学システムであって、統合ロッドおよび折り返しミラーを含む照射光学システムと、複数のマイクロミラーを含むデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）であって、各マイクロミラーは、方向づけられた光をオン状態光として所定の位置へ反射するか、または、方向づけられた光をオフ状態光として光ダンプへと反射するように構成されたデジタルマイクロミラーデバイスと、複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの実際の姿勢角と期待された姿勢角との間のずれを決定することと、折り返しミラーに対応する回転調整の第１の量および統合ロッドに対応する横方向調整の第２の量を計算することと、対応する第１の量および第２の量にしたがって、折り返しミラーおよび統合ロッドを作動させることとに関する。

Description

関連出願への参照
本願は、２０２０年１０月２３日に出願された米国仮出願第６３／１０４，８５５号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の開示内容の全てを本願に援用する。

１．開示の分野
本願は、概して、投影システム、および投影システムをキャリブレートする方法に関する。

２．関連分野の説明
デジタル投影システムは、典型的には、光源および光学システムを利用して、画像を表面またはスクリーンに投影する。光学システムは、ミラー、レンズ、導波路、光ファイバ、ビームスプリッタ、ディフューザ、空間光変調器（ＳＬＭ）などの部品を含む。プロジェクタのコントラストは、プロジェクタの最も暗い出力に対するプロジェクタの最も明るい出力を示す。コントラスト比は、コントラストの定量可能な尺度であり、プロジェクタの最も明るい出力の輝度とプロジェクタの最も暗い出力の輝度との比として定義される。コントラスト比のこの定義は、「静的な」または「ネイティブな」コントラスト比とも称される。

投影システムには、空間振幅変調を実装するＳＬＭに基づくものがある。そのようなシステムでは、光源は、画像上で再生し得る最も明るいレベルを体現するライトフィールドを提供し得るが、所望のシーンレベルを生成するために、光は、減衰されるかまたは捨てられる。このアーキテクチャに基づく投影システムのいくつかの高コントラストな例では、セミコリメート照射システムおよび投影光学系における小さい開口絞りを使用することで、コントラストを向上させる。そのようなアーキテクチャでは、ＳＬＭにおける照射角度が投影画像に対して大きな影響を有する。そのような影響は、投影画像のコントラスト比および鮮明度に対する影響を含むが、それらに限定されない。

本開示の様々な態様は、高コントラスト投影アーキテクチャの投影ディスプレイのための装置、システム、および方法に関する。

本開示のある例示の態様において、投影システムが開示される。前記投影システムは、画像データに応答して光を発するように構成された光源と、前記光を方向づけるように構成された照射光学システムであって、統合ロッドおよび折り返し（ｆｏｌｄ）ミラーを含む照射光学システムと、複数のマイクロミラーを含むデジタルマイクロミラーデバイスであって、各マイクロミラーは、当該マイクロミラーがオン姿勢にある場合に方向づけられた前記光をオン状態光として所定の位置へ反射し、当該マイクロミラーがオフ姿勢にある場合に方向づけられた前記光をオフ状態光として光ダンプへと反射するように構成される、デジタルマイクロミラーデバイスと、コントローラとを備える。前記コントローラは、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの実際の姿勢角と、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの当該マイクロミラーの目標の姿勢角とのずれを決定し、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの前記実際の姿勢角と前記目標の姿勢角との前記ずれに基づいて、前記折り返しミラーに対応する回転調整の第１の量および前記統合ロッドに対応する横方向調整の第２の量を計算し、前記第１の量に対応する角度だけ前記折り返しミラーを回転させ、前記第２の量にしたがって前記統合ロッドを第１の方向に作動させるように構成される。前記第２の量は、前記第１の量に基づいており、かつ、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での入射角を前記ずれに応答して変化させ、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での位置を維持するように設定されている。

本開示の別の例示の態様において、画像データに応答して光を発するように構成された光源と、前記光を方向づけるように構成された照射光学システムであって、統合ロッドおよび折り返しミラーを含む照射光学システムと、複数のマイクロミラーを含むデジタルマイクロミラーデバイスであって、各マイクロミラーは、当該マイクロミラーがオン姿勢にある場合に方向づけられた前記光をオン状態光として所定の位置へ反射し、当該マイクロミラーがオフ姿勢にある場合に方向づけられた前記光をオフ状態光として光ダンプへと反射するように構成される、デジタルマイクロミラーデバイスとを含む投影システムをキャリブレートする方法が提供される。前記方法は、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの実際の姿勢角と、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの当該マイクロミラーの目標の姿勢角との間のずれを決定することと、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの前記実際の姿勢角と前記目標の姿勢角との前記ずれに基づいて、前記折り返しミラーに対応する回転調整の第１の量および前記統合ロッドに対応する横方向調整の第２の量を計算することと、前記第１の量に対応する角度だけ前記折り返しミラーを回転させることと、前記第２の量にしたがって前記統合ロッドを第１の方向に作動させることとを含む。前記第２の量は、前記第１の量に基づいており、かつ、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での入射角を前記ずれに応答して変化させ、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での位置を維持するように構成されている。

本開示の別の例示の態様において、命令を記憶する非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体が提供される。前記命令は、画像データに応答して光を発するように構成された光源と、前記光を方向づけるように構成された照射光学システムであって、統合ロッドおよび折り返しミラーを含む照射光学システムと、複数のマイクロミラーを含むデジタルマイクロミラーデバイスであって、各マイクロミラーが、当該マイクロミラーがオン姿勢にある場合に方向づけられた前記光をオン状態光として所定の位置へ反射し、当該マイクロミラーがオフ姿勢にある場合に方向づけられた前記光をオフ状態光として光ダンプへと反射するように構成される、デジタルマイクロミラーデバイスとを含む投影システムのプロセッサによって実行されたときに、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの実際の姿勢角と、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの当該マイクロミラーの期待された姿勢角との間のずれを決定することと、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの前記実際の姿勢角と前記目標の姿勢角との前記ずれに基づいて、前記折り返しミラーに対応する回転調整の第１の量および前記統合ロッドに対応する横方向調整の第２の量を計算することと、前記第１の量に対応する角度だけ前記折り返しミラーを回転させることと、前記第２の量にしたがって前記統合ロッドを第１の方向に作動させることとを実行させる。前記第２の量は、前記第１の量に基づいており、かつ、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での入射角を前記ずれに応答して変化させ、および、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での位置を維持するように設定されている。

このようにして、本開示の様々な態様は、高いダイナミックレンジおよび高い解像度を有する画像の表示を提供し、少なくとも画像投影、ホログラフィー、信号処理などの技術分野における改善をもたらす。

様々な実施形態のこれらおよび他のより詳細かつ具体的な特徴は、添付の図面を参照し、以下の説明において完全に説明される。
図１は、本開示の様々な態様に係る例示の投影システムのブロック図を示す。 図２Ａは、本開示の様々な態様において使用される例示の空間光変調器の平面図を示す。 図２Ｂは、図２Ａの線２Ｂに沿って切り取られた断面図を示す。 図３Ａは、本開示の様々な態様に係る例示の投影システムにおける例示の光学状態を示す。 図３Ｂは、本開示の様々な態様に係る例示の投影システムにおける例示の光学状態を示す。 図３Ｃは、本開示の様々な態様に係る例示の投影システムにおける例示の光学状態を示す。 図４は、図３Ａ～３Ｃの例示の光学システムにおける例示の調整方法を示す。 図５は、本開示の様々な態様に係る例示のキャリブレーションシステムを示す。 図６は、図５の例示のキャリブレーションシステムの例示のキャリブレーション方法を示す。

本開示およびその態様は、コンピュータによって実装された方法によって制御されるハードウェア、装置または回路、コンピュータプログラム製品、コンピュータシステムやネットワーク、ユーザインタフェース、およびアプリケーションプログラミングインターフェース、ならびにハードウェアによって実装された方法、信号処理回路、メモリアレイ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などを含む様々な形態で実現できる。上述の概要は、本開示の様々な態様の概念を提供することのみを意図したものであり、本開示の範囲を何ら限定するものではない。

以下の説明では、本開示の１つ以上の態様の理解を提供するために、光学デバイスの構成、タイミング、動作などの多くの詳細が記載される。これらの具体的な詳細は、単なる例示であり、本願の範囲を限定することを意図しないことは、当業者によって容易に理解されるであろう。

さらに、本開示は、様々な回路がデジタル投影システムにおいて使用される例に主に焦点を当てるが、これは、一つの実装例にすぎないことが理解されるであろう。さらに、本開示のシステムおよび方法は、光を投影することを必要とする任意の装置、例えば、映画館用、家庭用および他の商用投影システム、ヘッドアップディスプレイ、仮想現実ディスプレイなどにおいて使用可能であることが理解されるであろう。

（プロジェクタシステム）
ＳＬＭベースの投影システムの光学系は、大きくは２つの部分に分類され得る。すなわち、照射側（すなわち、光学的にＳＬＭの上流）に位置する光学系と、投影側（すなわち、光学的にＳＬＭの下流）に位置する光学系である。ＳＬＭ自体は、例えば、二次元アレイ状に配置された複数の変調素子を含む。個々の変調素子は、照射光学系から光を受け取り、そして、光を投影光学系に送る。いくつかの例において、ＳＬＭは、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）として実装され得る。これについてのさらなる詳細は、後述するが、一般に、ＤＭＤは、二次元アレイの反射素子（マイクロミラーまたは単に「ミラー」）を含む。二次元アレイの反射素子は、個々の反射素子の姿勢（ｐｏｓｉｔｉｏｎ）に基づいて、選択的に、投影光学系に向かって光を反射させるか、または、光を捨てる。

上記のように、セミコリメート照射システムおよび投影光学系における小さい開口絞りを使用する高コントラスト投影システムは、光のＤＭＤ上の入射角（「入力角」とも呼ばれる）における違いに大きく影響され得る。投影画像の劣化を防止するために、投影システムは、照射光学系の出力（例えば、統合ロッドまたは他の均一性補正デバイスから出力され、その後、１つ以上の反射素子によって反射される光）のＤＭＤ上での位置および焦点を維持し、同時に、反射ビームを投影光学系の開口絞り（例えば、フィルタ開口）の中心位置に維持し得る。しかし、ＤＭＤミラーの角度の正確な位置（例えば、ＤＭＤミラーの「オン」姿勢（ｐｏｓｉｔｉｏｎ）および／または「オフ」姿勢におけるそれぞれの姿勢角（さらなる詳細は後述））は、製造誤差または他の誤差に影響され得るので、実際の角度はある程度ばらつき得る。異なる実際のＤＭＤ間のＤＭＤミラー角度の違いを補償し、かつ、ビームが適切に中心に来ることを確実にするために、ＤＭＤを出射（例えば、ＤＭＤから反射）する光の角度（「出射角度」とも呼ばれる）を制御してもよい。そのような制御は、ＤＭＤミラーの第１および第２の角度のばらつきに対してロバストであるべきである。角度のばらつきに対するロバスト性は、ＤＭＤミラーによって反射された際に、出射ビームが開口に対して常に公称設計出射角度となる（または、実質的になる）ように、ビームのＤＭＤ上への入射角の調整を実装することによって提供され得る。さらに、カラー投影システムにおける各カラーチャネルは、異なる角度要件を有し得るので、各色に対して調整を与えることが望ましい。

そのような高コントラスト投影システムのアーキテクチャは、適切な照射角度の調整および維持に加えて、特定の制約を与え得る。例えば、投影システムは、光学系およびプロジェクタ自体の占有サイズ（ｓｉｚｅ ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）を低減するために、３つの色が再合成されるプリズム、および／または、プリズムの前の折り返しミラーを利用し得る。さらに、上記のように、統合ロッドの画像は、ＤＭＤの中心に配置されるべきである。本明細書において、ＤＭＤにおける統合ロッド（または、他の均一性補正デバイス）の画像の焦点または位置を変化させることなく、ビームのＤＭＤに対する入力角を調整可能な投影システムの例を記載する。

図１は、本開示の様々な態様に係る例示の高コントラスト投影システム１００を示す。特に、図１は、第１の光１０２を発するように構成された光源１０１と、第１の光１０２を受け、第１の光１０２を方向転換するか、または、そうでなければ変更して、第２の光１０４を生成するように構成された照射光学系１０３（本開示に係る照射光学システムの一例）と、第２の光１０４を受け、第２の光１０４を選択的に方向転換および／または変調して第３の光１０６とするように構成されたＤＭＤ１０５と、第３の光１０６を受け、第４の光１０８として投影するように構成された第１の投影光学系１０７と、第４の光１０８をフィルタリングして第５の光１１０を生成するように構成されたフィルタ１０９と、第５の光１１０を受け、第６の光１１２としてスクリーン１１３に投影するように構成された第２の投影光学系１１１とを含む投影システム１００を例示する。

実際の実装例において、投影システム１００は、より少ない光学部品を含んでもよいし、または、ミラー、レンズ、導波路、光ファイバ、ビームスプリッタ、ディフューザなどのさらなる光学部品を含んでもよい。スクリーン１１３を除いて、図１に例示された部品は、一実装例において、ハウジング内に一体化され、投影装置を提供し得る。他の実装例において、投影システム１００は、複数のハウジングを含んでもよい。例えば、光源１０１、照射光学系１０３、およびＤＭＤ１０５は、第１のハウジング内に設置されてもよく、第１の投影光学系１０７、フィルタ１０９、および第２の投影光学系１１１は、第１のハウジングに結合され得る第２のハウジング内に設置されてもよい。いくつかのさらなる実装例において、ハウジングのうちの１つ以上のハウジング自体がサブアセンブリを含んでもよい。そのような投影装置の１つ以上のハウジングは、メモリ、入力／出力ポート、通信回路、電源などのさらなる部品を含んでもよい。

光源１０１は、例えば、レーザ光源、ＬＥＤなどであり得る。概して、光源１０１は、光を発する任意の発光体である。いくつかの実装例において、当該光は、コヒーレント光である。本開示のいくつかの態様において、光源１０１は、複数の個別の発光体を備え得る。各発光体は、異なる波長または波長帯域に対応する。光源１０１は、コントローラ１１４によって与えられる画像信号に応答して光を発する。コントローラ１１４は、例えば、投影システム１００の中央演算処理装置（ＣＰＵ）などの１つ以上のプロセッサである。画像信号は、連続して表示されるべき複数のフレームに対応する画像データを含む。照射光学系１０３および／またはＤＭＤ１０５などの投影システム１００における個々の素子は、コントローラ１１４によって制御され得る。画像信号は、ストリーミングまたはクラウドベース方式で外部ソースから与えられてもよいし、ハードディスクなどの投影システム１００の内部メモリから与えられてもよいし、投影システム１００に動作可能に接続された着脱可能な媒体から与えられてもよいし、それらの組み合わせでもよい。

図１は、略直線状の光学経路を例示するが、実際には、光学経路は、一般にさらに複雑である。例えば、投影システム１００において、照射光学系１０３からの第２の光１０４は、ある斜角度でＤＭＤチップ１０５（または、チップ）へ方向づけられる。

入射角およびＤＭＤミラーの効果を例示するために、図２Ａ～２Ｂは、本開示の様々な態様に係る例示のＤＭＤ２００を示す。特に、図２Ａは、ＤＭＤ２００の平面図を例示し、図２Ｂは、図２Ａに例示されたＩＩ－Ｂ線に沿って切り取られた、ＤＭＤ２００の部分断面図を例示する。ＤＭＤ２００は、基板２０４上に二次元矩形アレイ状に配置された複数の正方形状マイクロミラー２０２を含む。いくつかの例において、ＤＭＤ２００は、デジタル光プロセッサ（ＤＬＰ）であり得る。各マイクロミラー２０２は、最終の投影画像の１画素に対応し、静電的または他のタイプの作動によって、マイクロミラー２０２のうちの特定の一部のマイクロミラー２０２に対して示されるように、回転軸２０８回りに傾斜するように構成され得る。個々のマイクロミラー２０２は、幅２１２を有し、互いに幅２１０の間隔を開けて配置される。マイクロミラー２０２は、アルミニウムまたは銀などの任意の高反射性材料から形成され得るか、または、それによって被覆され得る。これにより、マイクロミラー２０２は、光を鏡面反射する。マイクロミラー２０２間の間隙は、間隙に入射する入力光が基板２０４によって吸収されるように、吸収性であり得る。

図２Ａは、一部の代表的なマイクロミラー２０２だけを明示しているが、実際には、ＤＭＤ２００は、投影システム１００の解像度に等しい数のより多くの個々のマイクロミラーを含み得る。いくつかの例において、解像度は、２Ｋ（２０４８×１０８０）、４Ｋ（４０９６×２１６０）、１０８０ｐ（１９２０×１０８０）、家庭用４Ｋ（３８４０×２１６０）などであり得る。さらに、いくつかの例において、マイクロミラー２０２は、矩形状であって矩形アレイ状に配置され得るか、六角形であって六角アレイ状に配置され得るか、などである。さらに、図２Ａは、斜め方向に伸びる回転軸２０８を例示するが、いくつかの実装例において、回転軸２０８は、垂直または水平方向に伸び得る。

図２Ｂから分かるように、各マイクロミラー２０２は、ヨーク２１４によって基板２０４に接続され得る。ヨーク２１４は、マイクロミラー２０２に回転可能に接続される。基板２０４は、複数の電極２１６を含む。図２Ｂの断面図において、１つのマイクロミラー２０２あたり２つの電極２１６だけが見えているが、各マイクロミラー２０２は、実際にはさらなる電極を含んでもよい。図２Ｂにおいて特に例示しないが、ＤＭＤ２００は、スペーサ層、支持層、マイクロミラー２０２の高さまたは向きを制御するためのヒンジ（ｈｉｎｇｅ）部品などをさらに含んでもよい。基板２０４は、ＣＭＯＳトランジスタ、メモリ素子などのＤＭＤ２００に関係する電子回路を含んでもよい。

電極２１６の特定の動作および制御に依存して、個々のマイクロミラー２０２は、「オン」姿勢、「オフ」姿勢、および非作動あるいはニュートラル姿勢の間で切り換えられ得る。マイクロミラー２０２がオン姿勢にある場合、マイクロミラー２０２は、（例えば）－１２°の角度に作動され（すなわち、ニュートラル姿勢に対して反時計回りに１２°だけ回転させる）、入力光２０６を鏡面反射して、オン状態光２１８にする。マイクロミラー２０２がオフ姿勢にある場合、マイクロミラー２０２は、（例えば）＋１２°の角度に作動され（すなわち、ニュートラル姿勢に対して時計回りに１２°だけ回転させる）、入力光２０６を鏡面反射して、オフ状態光２２０にする。オフ状態光２２０は、オフ状態光２２０を吸収する光ダンプに向かって方向づけられ得る。いくつかの例において、マイクロミラー２０２は、作動されずに、基板２０４に対して平行に配置されてもよい。図２Ａ～２Ｂに例示し、ここで説明した特定の角度は、例に過ぎず、限定するものではない。いくつかの実装例において、オンおよびオフ姿勢角度は、それぞれ±１１～±１３度（±１１および±１３度を含む）であり得る。

ＤＭＤミラーが１２°の角度傾斜を使用して光を反射または捨てるという図１の状況において、第２の光１０４は、２４°の固定角度でＤＭＤチップ１０５へ方向づけられる。個別のミラーを第１の所定の角度（例えば、－１２°）に傾斜させると、当該ミラーは、オン状態にあると考えられ、第１の投影光学系１０７、フィルタ１０９、および第２の投影光学系１１１（例えば、所定の位置）に向かって光を方向転換する。個別のミラーを第２の所定の角度（例えば、＋１２°）に傾斜させると、当該ミラーは、オフ状態にあると考えられ、アクティブな画像エリアの外に位置する光ダンプに光を方向転換する。

スクリーン１１３上の画像が許容可能な鮮明度およびコントラスト比を有することを確実にするために、照射光学系１０３は、第２の光１０４の位置をＤＭＤ１０５の中心に維持しながら、ＤＭＤ１０５上の入射角が正確であることを確実にするように設計および／または制御され得る。

（統合ロッドおよび折り返しミラー制御システム）
本開示の１つの例示の実装例において、上記は、統合ロッドおよび折り返しミラーを用いて実現され得る。図３Ａ～３Ｃは、本開示に係る部分光学システム３００の例示の光学状態を例示する。部分光学システム３００は、照射光学系１０３およびＤＭＤ１０５の、少なくとも部分的に、一例であり得る。

特に、図３Ａは、統合ロッド３０１または他の均一性補正デバイス（その出力面のみを例示する）、第１の光３０２、第１のレンズ群３０３、第２の光３０４、折り返しミラー３０５、第３の光３０６、第２のレンズ群３０７、第４の光３０８、およびＤＭＤ３０９を例示する。説明目的において、図３Ａ～３Ｃにおける部分光学システム３００は、第１の光３０２が略垂直に進む向きにあるように示している。したがって、統合ロッド３０１は、略水平方向に移動する（第１の光３０２に垂直）。したがって、統合ロッド３０１は、横方向調整を行うように構成される。統合ロッド３０１は、さらに、第１のポイントおよび第２のポイントによって規定された動き範囲を有する。例えば、統合ロッド３０１は、開始ポイント（図３に例示した統合ロッド３０１の位置）から最大で－１０ミリメートル（ｍｍ）および＋１０ｍｍまで移動するように構成され得る。いくつかの実装例において、統合ロッド３０１の動き範囲全体において第１の光１０２が統合ロッド３０１を通るように、統合ロッド３０１は十分な大きさの横方向サイズ（例えば、直径、開口）を有する。例えば、統合ロッド３０１の横方向サイズは、動き範囲の最大値の２倍以上であり得る。折り返しミラー３０５は、回転調整を行うように構成される。折り返しミラー３０５は、第３のポイントおよび第４のポイントによって規定された動き範囲を有する。例えば、折り返しミラー３０５は、１５°～７５°の範囲内を移動するように構成され得る。ここで、０°は、折り返しミラー３０５が垂直である場合として定義される。いくつかの実装例において、折り返しミラー３０５の動き範囲全体において第２の光３０４が折り返しミラー３０５の表面で反射されるように、折り返しミラー３０５は十分な大きさの横方向サイズ（例えば、直径）を有する。例えば、折り返しミラー３０５の横方向サイズは、折り返しミラー３０５がその動き範囲の最大値にあり、かつ、統合ロッド３０１がその動き範囲の最大値にある場合にさえ、光源１０１（または、統合ロッド３０１）からの光が折り返しミラー３０５に入射したままであるのに十分な大きさであり得る。

統合ロッド３０１は、折り返しミラー３０５と比較して、光学的に上流（したがってＤＭＤからより遠方）に位置する。さらに、第１のレンズ群３０３は、第２のレンズ群３０７と比較して、光学的に上流に位置する。いくつかの実装例において、折り返しミラー３０５は、第２のレンズ群３０７の後段（例えば、下流）に位置し得る。図３Ａ～３Ｃに例示する様々な素子は、図１に例示する様々な素子（または、様々な素子の部品）に対応し得る。

いくつかの例において、統合ロッド３０１は、光源１０１の発光素子からの光を受け取って光を出力する、光源１０１の部品であり得る。ここで、第１の光３０２が第１の光１０２に対応する。他の例において、統合ロッド３０１は、統合ロッド３０１が第１の光１０２（例えば、光源１０１によって発せられた光）を受け取るようにする照射光学系１０３の部品であり得る。そのような例において、第１の光３０２は、照射光学系１０３の内部にあるので、図１において明示されない。いくつかの例において、第１のレンズ群３０３、折り返しミラー３０５、および第２のレンズ群３０７は、第４の光３０８が第２の光１０４に対応するような、照射光学系１０３の部品である。いくつかの実装例において、統合ロッド３０１の上流にある光学素子（例えば、光源１０１および／または照射光学系３０３のうちの一部または全部の光学部品）は、統合ロッド３０１とともに移動するように構成され得る。そのような構成は、均一性および効率を確実にするために実装され得る。

第１のレンズ群３０３は、第１のレンズ３１０および第２のレンズ３１１を含む。第２のレンズ群３０７は、第３のレンズ３１２および第４のレンズ３１３を含む。第１のレンズ群３０３および第２のレンズ群３０７は２つのレンズを含むように示されているが、第１の光３０２を所定の角度でＤＭＤ３０９へ方向づけるような任意の数のレンズから構成され得る。さらに、各個別のレンズを別々に示しているが、１群のうちの個々のレンズは、互いに接着されていてもよい。さらに、各レンズ群は、凹レンズ、凸レンズ、両凹レンズ、両凸レンズ、平凹レンズ、平凸レンズ、負メニスカスレンズ、および正メニスカスレンズなどの任意のタイプのレンズから構成され得る。

ＤＭＤ３０９は、ＤＭＤ１０５に対応し得る。説明を簡単にするために、ＤＭＤ３０９は平面として例示されるが、実際には、複数の個別の反射素子を含んでおり、これらは同一面に沿った向きにされていてもよいしそうでなくてもよい。このように、ＤＭＤ３０９は、ＤＭＤ３０９の個々の反射部品がオン姿勢、オフ姿勢、またはニュートラル姿勢のいずれにあるかに依存して、第４の光３０８（すなわち、第２の光１０４）を選択的に反射および方向づけるために、図２Ａ～２Ｂに例示された構造を有し得る。適切なコントラスト比および画像鮮明度を提供するために、ＤＭＤ３０９によって一旦反射された第４の光３０８（すなわち、第３の光１０６）は、開口などの所定の位置（例えば、第１の投影光学系１０７、フィルタ１０９、および第２の投影光学系１１１）の中心に位置づけられるべきである。

図３Ａに例示された状態において、ＤＭＤ３０９の表面は、第４の光３０８に対して垂直な向きにある。統合ロッド３０１および折り返しミラー３０５は、それぞれ、第２のレンズ群３０７を出射した第４の光３０８がＤＭＤ３０９の中心に位置づけられるように配置される。典型的には、ＤＭＤは、マイクロミラーの傾斜角度の２倍の角度で光に照らされるはずであるが、発明の原理を簡単に示すために、図３Ａは、第４の光３０８がＤＭＤ３０９に垂直な表面に対して０°でＤＭＤ３０９に接触するように示している。第１の光３０２は、鉛直な光軸に沿って統合ロッド３０１から第１のレンズ群３０３に進行する。実際には、第１の光３０２は、進行するにつれて広がり、第１のレンズ群３０３の表面においてゼロでない立体角度をなす（ｓｕｂｔｅｎｄ）。第１のレンズ群３０３の表面は、第１の光３０２を受け取り、そして、当該光を第２の光３０４として折り返しミラー３０５へと方向づける。折り返しミラー３０５の表面は、第４の光３０８がＤＭＤ３０９の中心に位置づけられるように、第２の光３０４を第３の光３０６として第２のレンズ群３０７へ反射する。マイクロミラー２０２が「オン」である際、当該マイクロミラーは、負の１２°に傾けられ、第４の光３０８は、投影レンズを通して投影される。マイクロミラー２０２が「オフ」である際、当該ミラーは、正の１２°に傾けられ、第４の光３０８は、上述のように光ダンプに投影される。

しかし、実際には、ＤＭＤ３０９（または、ＤＭＤ１０５）のマイクロミラーの公称上の傾斜角度に何らかのずれが生じると、第３の光１０６の第１の投影光学系１０７上での入射点がシフトする。また、第４の光３０８がＤＭＤ３０９の表面に対して０°以外の任意の他の角度で傾けられると、第３の光１０６が開口絞り１０９の中心に位置しなくなることがある。これらのシフトは、統合ロッド３０１および折り返しミラー３０５を調整することによって打ち消され得る。例えば、図３Ｂにおいて例示するように、統合ロッド３０１は、第１の方向３１４にシフトし得る。折り返しミラー３０５は、第２の方向３１５に回転し得る。第１の方向３１４は、統合ロッド３０１の光軸（例えば、第１の光３０２の方向）に対して垂直（例えば、横向き）である。第２の方向３１５は、折り返しミラー３０５の回転を示す角度方向である。図３Ｂにおいて、第２の方向３１１は、反時計回り（または、負）方向である。統合ロッド３０１および折り返しミラー３０５のシフトによって、光のシフトが生じ、最終的に第４の光１０８の方向が変化する。しかし、統合ロッド３０１および折り返しミラー３０５の移動は、第４の光１０８の入射点を開口の中心位置に維持し得る。入射点は、中心に位置づけられるが、光の角度は、統合ロッド３０１および折り返しミラー３０５の移動量に基づいて変化する。

例えば、第１の例示のずれを打ち消すために、図３Ｂに例示された第４の光３０８は、図３Ａのずれのない例に対して２°に傾斜されるので、ＤＭＤ３０９の中心に位置づけられた入射点を維持する。これを達成するために、統合ロッド３０１は、第１の方向３１０に第１の量（例えば、第１の距離）に調整され、かつ、フォールドロッド３０５は、第２の方向３１５に第２の量（例えば、第２の距離）に調整される。

第２の例示のずれを打ち消すために、図３Ｃに例示された第４の光３０８は、図３Ａのずれのない例に対して－２°に傾斜されるので、ＤＭＤ３０９の中心に位置づけられた入射点を維持する。これを達成するために、統合ロッド３０１は、第３の方向３１６に第１の量に調整され、かつ、折り返しミラー３０５は、第４の方向３１７に第２の量に調整される。第３の方向３１６は、第１の方向３１４の反対方向であり得る。さらに、第４の方向３１７は、第２の方向３１５（例えば、時計回りまたは正の回転方向）の反対方向であり得る。

図３Ａ～３Ｃに例示された角度および角度調整は、例示であって、限定するものではない。実際に、特定の角度および角度調整は、ＤＭＤ３０９のマイクロミラーの傾斜角度、投影システム内の配向不良（ｍｉｓａｌｉｇｎｍｅｎｔｓ）、およびシステムのユーザによって選択されたシステムまたはパフォーマンスパラメータを含むが、それらに限定されない複数の要因に依存し得る。

（統合ロッドおよび折り返しミラー調整方法）
図４は、図３Ａ～３Ｃに例示された部分光学システム３００のキャリブレーション中に行われ得る、例示の調整または配向方法を例示する。図４の調整方法は、自動化されたやり方、例えば、以下にさらなる詳細を記載するコンピュータプログラムを介して行われ得る。

動作４０１において、調整方法は、ＤＭＤマイクロミラー２０２の姿勢角、または当該姿勢角の期待された角度からのずれを決定する。これに加えてまたは代替的に、当該姿勢角は、例えば、ＤＭＤ３０９を既知の角度で照射し、そして反射光の出射角度を測定することによって、間接的に決定してもよい。いくつかの実装例において、動作４０１は、ＤＭＤ３０９をプリズムアセンブリ上に設置する前に、テスト固定具（ｔｅｓｔ ｆｉｘｔｕｒｅ）において行われてもよい。

動作４０２において、調整方法は、ＤＭＤマイクロミラー２０２の測定された角度に基づいて、統合ロッド３０１に対する横方向調整の適切な量および折り返しミラー３０５に対する回転調整の適切な量を計算する。横方向調整および回転調整の適切な量は、第３の光１０６をＤＭＤ３０９上の中心および投影開口１０９内の中心に位置づける量であり得る。動作４０２の計算は、単一の入力（ＤＭＤマイクロミラー２０２の傾斜角度、またはＤＭＤマイクロミラー２０２の向きの期待された角度に対する傾斜角度）を受け取り、そして、統合ロッド３０１に対する横方向調整の量および折り返しミラー３０５に対する回転調整の量を出力する、コンピュータプログラムの使用を介して行われ得る。

動作４０２の計算は、キャリブレーション時に実行されてもよいし、または、予め行われ、そして、投影システム１００に対応づけられたルックアップテーブルに記憶されてもよい。そのような実装例において、キャリブレーション方法は、ルックアップテーブルを参照することによって適切なミラー角度調整を計算し得る。

動作４０２の上記計算の後、動作４０３において、調整方法は、計算された調整を実装するために統合ロッド３０１および折り返しミラー３０５を作動させる。この作動は、ステッパーモータ、サーボモータ、または他の適切な調整機構を使用して実装され得る。例えば、統合ロッド３０１は、第１のトラックに結合されてもよいし、折り返しミラー３０５は、サーボモータに結合されてもよい。第１のトラックおよびサーボモータは、統合ロッド３０１の第１のトラックに沿った移動がサーボモータによる折り返しミラー３０５の対応する移動を生じさせるように、結合され得る（例えば、機械的連結によって）。統合ロッド３０１は、動作４０２において計算されたように、統合ロッド３０１が第１の位置にあるように、第１のトラックを作動させることによって第１の方向３１４に作動され得る。別の実装例において、統合ロッド３０１は、動作４０２において計算されたように、統合ロッド３０１が第２の位置にあるように、第１のトラックを作動させることによって第３の方向３１６に作動され得る。折り返しミラー３０５は、動作４０２において計算されたように、折り返しミラー３０５が第１の位置にあるように、サーボモータを作動させることによって第２の方向３１５に作動され得る。別の実装例において、折り返しミラー３０５は、動作４０２において計算されたように、折り返しミラー３０５が第２の位置にあるように、サーボモータを作動させることによって第４の方向３１７に作動され得る。いくつかの例において、上記作動は、図１のコントローラ１１４の制御下に行われる。他の例において、上記作動は、手動制御下に行われる。

（統合ロッドおよび折り返しミラーキャリブレーションシステム）
図５は、投影システム１００をキャリブレートするための例示の部分光学システム５００を例示する。システム５００のいくつかの素子は、図３Ａ～３Ｃにおいて例示されたシステム３００内の素子に相当する。互いに相当する素子は、同じ参照符号を使用して例示される。システム５００は、統合ロッド３０１、第１の光３０２、第１のレンズ群３０３、第２の光３０４、折り返しミラー３０５、第３の光３０６、第２のレンズ群３０７、第４の光３０８、およびＤＭＤ３０９を含む。いくつかの実装例において、部分光学システム５００は、全反射（ＴＩＲ）プリズムなどのプリズム３１８をさらに含む。さらに、システム５００は、第５の光５０１、第６の光５０２、第１の投影レンズ５０３、ビームスプリッタ５０４、第２の投影レンズ５０５、第１のスクリーン５０６、第３の投影レンズ５０７、第２のスクリーン５０８、および開口絞り５０９を含む。第１の投影レンズ５０３、第２の投影レンズ５０５、および第１のスクリーン５０６は、それぞれ図１に例示する第１の投影光学系１０７、第２の投影光学系１１１、およびスクリーンと同じであるか、または類似し得る。長鎖・短鎖線によって表された第５の光５０１は、システムの周辺光線である。第５の光５０１の光線が収束する場所は、ＤＭＤ３０９の投影画像の位置を示す。半々鎖線によって表された第６の光５０２は、システムの主な光線である。第６の光５０２の光線が収束する場所は、開口絞り５０９、または開口絞り５０９の画像を示す。

ビームスプリッタ５０４は、第５の光５０１の光線が第１のスクリーン５０６上に収束し、かつ、第６の光５０２の光線が第２のスクリーン５０８上に収束するように、第５の光５０１および第６の光５０２を分岐させる。したがって、ＤＭＤ３０９によって投影された画像は、第１のスクリーン５０６上で反射される。具体的には、ＤＭＤ３０９によって投影された回折パターンは、投影システム１００をキャリブレートするために使用され得る。開口絞り５０９の画像は、第２のスクリーン５０８上に投影される。第１のスクリーン５０６は、例えば、図１のスクリーン１１３であり得る。各画像は、投影システム１００のキャリブレーションを補助し得る。例えば、投影システム１００の技術者は、回折パターンおよび第２のスクリーン５０８上での開口絞り５０９の実際の画像の両方を見ながら、投影システム１００をキャリブレートしてもよい。キャリブレーションまたはテストを目的として、ビームスプリッタ５０４および第２のレンズ５０５を含むアセンブリは、第５の光５０１および第２の光５０２の経路に挿入されるように構成され得る。キャリブレーションの完了後、アセンブリは、経路から取り除かれ得る。

（統合ロッドおよび折り返しミラーキャリブレーション方法）
図６は、図５に例示された部分光学システム５００のキャリブレーション中に行われ得る例示のキャリブレーション方法を例示する。図６のキャリブレーション方法は、統合ロッド３０１および折り返しミラー３０５の初期位置を設定するために手動で行われ得る。

動作６０１において、統合ロッド３０１および折り返しミラー３０５は、それらの移動範囲の中心に移動される。例えば、統合ロッド３０１は、上記のように、第１のトラックの中心またはその動き範囲の中心に移動してもよい。折り返しミラー３０５は、上記のように、その動き範囲の中心、例えば、４５°に移動してもよい。

動作６０２において、図１のフィルタ１０９などの投影開口フィルタが設置される。フィルタ１０９は、第４の光１０８の所定の回折次数または所定の照射角度を通すように構成された開口を含み得る。例えば、フィルタ１０９は、「フーリエ部」または「フーリエレンズアセンブリ」を含んでもよい。「フーリエ部」または「フーリエレンズアセンブリ」は、変調光（例えば、ＤＭＤ１０５からの光）をフーリエ面に収束させることによって、変調光を空間的にフーリエ変換する光学システムを指す。フーリエ部によって課される空間フーリエ変換は、変調光の各回折次数の伝播角度をフーリエ面上の対応する空間位置に変換する。これにより、フーリエ部は、フーリエ面での空間フィルタリングによって、所望の回折次数の選択および所望でない回折次数の捨象を可能にする。例えば、フーリエ部は、２°の角度で投影光を通すように構成されてもよい。フーリエ面における変調光の空間フーリエ変換は、変調光のフラウンホーファ回折パターンに相当する。

動作６０３において、折り返しミラー３０５は、ＤＭＤ３０９からの回折パターンの中心が第２のスクリーン５０８の中心に位置づけられるまで調整される。例えば、第５の光５０１は、ランダムノイズパターンであり得る。第５の光５０１が第２のスクリーン５０８上に投影された際に見られる回折パターン（例えば、空間周波数）は、ａｓｉｎｃ２関数である。折り返しミラー３０５が回転調整されると、第５の光５０１の回折パターンがシフトする。一旦回折パターンが中心に位置づけられると、折り返しミラー３０５は、最終のキャリブレーション位置にある。しかし、第１のスクリーン５０６上に投影された画像が完全に照射されなくなっているかもしれない。動作６０４において、統合ロッド３０１は、ＤＭＤ３０９からのランダムノイズパターンの画像が第１のスクリーン５０６上で完全に照射されるまで調整される。一旦ＤＭＤ３０９が完全に照射されると、統合ロッド３０１は、最終のキャリブレーション位置にある。統合ロッド３０１および折り返しミラー３０５の最終のキャリブレーション位置は、統合ロッド３０１および折り返しミラー３０５の初期位置として、コントローラ１１４のメモリ（例えば、ルックアップテーブル）内に記憶される。

上記の投影システムおよびキャリブレーション方法は、適切な照射角度を調整および維持し、照射の位置を維持し、これのすべてを統合ロッドおよび折り返しミラーを使用するアーキテクチャ内で行うことができる照射光学系を有する構成を提供し得る。

本開示に係るシステム、方法、および装置は、以下の構成のうちのいずれか１つ以上を取り得る。

（１）画像データに応答して光を発するように構成された光源と、前記光を方向づけるように構成された照射光学システムであって、統合ロッドおよび折り返しミラーを含む照射光学システムと、複数のマイクロミラーを含むデジタルマイクロミラーデバイスであって、各マイクロミラーは、当該マイクロミラーがオン姿勢にある場合に方向づけられた前記光をオン状態光として所定の位置へ反射し、当該マイクロミラーがオフ姿勢にある場合に方向づけられた前記光をオフ状態光として光ダンプへと反射するように構成される、デジタルマイクロミラーデバイスと、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの実際の姿勢角と、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの当該マイクロミラーの目標の姿勢角との間のずれを決定し、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの前記実際の姿勢角と前記目標の姿勢角との前記ずれに基づいて、前記折り返しミラーに対応する回転調整の第１の量および前記統合ロッドに対応する横方向調整の第２の量を計算し、前記第１の量に対応する角度だけ前記折り返しミラーを回転させ、および、前記第２の量にしたがって前記統合ロッドを第１の方向に作動させるように構成されたコントローラであって、前記第２の量は、前記第１の量に基づいており、かつ、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での入射角を前記ずれに応答して変化させ、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での位置を維持するように設定されている、コントローラとを備える投影システム。

（２）光学的に前記統合ロッドと前記折り返しミラーとの間に配置された第１のレンズ群と、光学的に前記第１のレンズ群の下流に配置された第２のレンズ群とをさらに備える、（１）に係る投影システム。

（３）前記第２のレンズ群は、光学的に前記折り返しミラーと前記デジタルマイクロミラーデバイスとの間に配置される、（２）に係る投影システム。

（４）前記第２のレンズ群は、光学的に前記第１のレンズ群と前記折り返しミラーとの間に配置される、（２）に係る投影システム。

（５）前記デジタルマイクロミラーデバイスとスクリーンとの間のフィルタであって、前記反射光の所定の回折次数を通すように構成された開口を含むフィルタをさらに備える、（１）～（４）のいずれか１つに係る投影システム。

（６）前記第１の量および前記第２の量を計算することは、前記コントローラのメモリ内に記憶されたルックアップテーブルを使用して、前記ずれを前記回転調整の第１の量および前記横方向調整の第２の量に合わせることを含む、（１）～（５）のいずれか１つに係る投影システム。

（７）前記統合ロッドの横方向サイズは、前記第２の量の最大値の２倍以上である、（１）～（６）のいずれか１つに係る投影システム。

（８）光学的に前記折り返しミラーと前記デジタルマイクロミラーデバイスとの間に配置された全反射プリズムをさらに備える、（１）～（７）のいずれか１つに係る投影システム。

（９）前記第１の方向は、前記統合ロッドの光軸に対して実質的に垂直である、（１）～（８）のいずれか１つに係る投影システム。

（１０）画像データに応答して光を発するように構成された光源と、前記光を方向づけるように構成された照射光学システムであって、統合ロッドおよび折り返しミラーを含む照射光学システムと、複数のマイクロミラーを含むデジタルマイクロミラーデバイスであって、各マイクロミラーは、当該マイクロミラーがオン姿勢にある場合に方向づけられた前記光をオン状態光として所定の位置へ反射し、当該マイクロミラーがオフ姿勢にある場合に方向づけられた前記光をオフ状態光として光ダンプへと反射するように構成される、デジタルマイクロミラーデバイスとを含む投影システムをキャリブレートする方法であって、前記方法は、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの実際の姿勢角と、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの当該マイクロミラーの目標の姿勢角との間のずれを決定することと、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの前記実際の姿勢角と前記目標の姿勢角との前記ずれに基づいて、前記折り返しミラーに対応する回転調整の第１の量および前記統合ロッドに対応する横方向調整の第２の量を計算することと、前記第１の量に対応する角度だけ前記折り返しミラーを回転させることと、前記第２の量にしたがって前記統合ロッドを第１の方向に作動させることとを含み、前記第２の量は、前記第１の量に基づいており、かつ、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での入射角を前記ずれに応答して変化させ、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での位置を維持するように設定されている、方法。

（１１）前記投影システムは、光学的に前記統合ロッドと前記折り返しミラーとの間に配置された第１のレンズ群と、光学的に前記第１のレンズ群の下流に配置された第２のレンズ群とをさらに備える、（１０）に係る方法。

（１２）前記第２のレンズ群は、光学的に前記折り返しミラーと前記デジタルマイクロミラーデバイスとの間に配置される、（１１）に係る方法。

（１３）前記第２のレンズ群は、光学的に前記第１のレンズ群と前記折り返しミラーとの間に配置される、（１１）に係る方法。

（１４）前記投影システムは、デジタルマイクロミラーデバイスとスクリーンとの間のフィルタであって、前記反射光の所定の回折次数を通すように構成された開口を含むフィルタをさらに備える、（１０）～（１３）のいずれか１つに係る方法。

（１５）前記第１の量および前記第２の量を計算することは、前記コントローラのメモリ内に記憶されたルックアップテーブルを使用して、前記ずれを前記回転調整の第１の量および前記横方向調整の第２の量に合わせることを含む、（１０）～（１４）のいずれか１つに係る方法。

（１６）前記統合ロッドの横方向サイズは、前記第２の量の最大値の２倍以上である、（１０）～（１５）のいずれか１つに係る方法。

（１７）前記投影システムは、光学的に前記折り返しミラーと前記デジタルマイクロミラーデバイスとの間に配置された全反射プリズムを含む、（１０）～（１６）のいずれか１つに係る方法。

（１８）前記第１の方向は、前記統合ロッドの光軸に対して実質的に垂直である、（１０）～（１７）のいずれか１つに係る方法。

（１９）投影システムのプロセッサによる実行時に、前記投影システムに（１０）～（１８）のいずれか１つに係る方法を含む動作を行わせる命令を記憶した非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。

本明細書に記載したプロセス、システム、方法、ヒューリスティックスなどに関して、当該プロセスなどのステップは、ある順序のシーケンスに従って起きるものとして説明したが、本明細書に記載した順序以外の順序で記載のステップを実行して当該プロセスを実施することも可能であることが理解されるべきである。さらに、あるステップを同時に実行したり、他のステップを追加したり、本明細書に記載したあるステップを省略したりすることも可能であることが理解されるべきである。換言すると、本明細書のプロセスの説明は、ある実施形態を例示する目的で提供されており、決して特許請求の範囲を限定するように解釈されるべきでない。

したがって、上記の説明が例示的なものであり、限定的でないことが理解されるべきである。上記説明を読めば、上記の例以外の多くの実施形態や用途が明らかになるであろう。上記範囲は、上記説明を参照して決定されるのではなく、添付の特許請求の範囲、および、当該特許請求の範囲が権利を有する均等物の全範囲を参照して決定されるべきである。本明細書において検討された技術が今後発展し、本願に開示したシステムおよび方法がそのような将来の実施形態に組み込まれることが予期および意図される。要するに、本願が修正および変更可能であることが理解されるべきである。

特許請求の範囲で使用されるすべての用語は、本明細書で反対のことが明示されていない限り、最も広い合理的な解釈と、本明細書に記載の技術に精通した者が理解する通常の意味を与えることが意図されている。特に、「ａ」、「ｔｈｅ」、「ｓａｉｄ」などの単数形の冠詞の使用は、請求項に明確な反対への限定が記載されていない限り、示された要素の１つ以上を記載していると読み取るべきである。

要約（Ａｂｓｔｒａｃｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ）は、読者が技術開示の本質を短時間で把握できるように提供される。これは、特許請求の範囲または意味を解釈または制限するために使用されるものではないという理解の上で提出されている。さらに、上記の詳細な説明（Ｄｅｔａｉｌｅｄ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）においては、開示を効率化する目的で、様々な特徴が様々な実施形態においてグループ化されていることがわかる。このような開示の方法は、請求された実施形態が、各請求項に明示的に記載されている特徴よりも多くの特徴を備えているという意図を反映させていると解釈されるべきではない。むしろ、以下の請求項が示すように、発明の主題は、単一の開示された実施形態の特徴のすべてよりも少ない特徴に存在する。したがって、以下の特許請求の範囲は、各請求項が個別に請求された主題として単独で存立しているものとして、詳細な説明に組み込まれる。

Claims (19)

1. 画像データに応答して光を発するように構成された光源と、
   前記光を方向づけるように構成された照射光学システムであって、統合ロッドおよび折り返しミラーを含む照射光学システムと、
   複数のマイクロミラーを含むデジタルマイクロミラーデバイスであって、各マイクロミラーは、当該マイクロミラーがオン姿勢にある場合には方向づけられた前記光をオン状態光として所定の位置に向けて反射し、当該マイクロミラーがオフ姿勢にある場合には方向づけられた前記光をオフ状態光として光ダンプに向けて反射するように構成され、前記光は、前記デジタルマイクロミラーデバイス上の第１の位置に投影される、デジタルマイクロミラーデバイスと、
   コントローラであって、
   前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの実際の姿勢角と、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの当該マイクロミラーの目標の姿勢角との間のずれを決定し、
   前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの前記実際の姿勢角と前記目標の姿勢角との前記ずれに基づいて、前記折り返しミラーに対応する回転調整の第１の量および前記統合ロッドに対応する横方向調整の第２の量を計算し、
   前記第１の量に対応する角度だけ前記折り返しミラーを回転させ、
   前記第２の量にしたがって前記統合ロッドを第１の方向に作動させる
   ように構成されたコントローラと、
   を備え、
   前記第２の量は、前記第１の量に基づいており、かつ、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での入射角を前記ずれに応答して変化させ、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での位置を維持するように設定されている、コントローラと、
   を備える投影システム。
2. 光学的に前記統合ロッドと前記折り返しミラーとの間に配置された第１のレンズ群と、
   光学的に前記第１のレンズ群の下流に配置された第２のレンズ群と
   をさらに備える、請求項１に記載の投影システム。
3. 前記第２のレンズ群は、光学的に前記折り返しミラーと前記デジタルマイクロミラーデバイスとの間に配置される、請求項２に記載の投影システム。
4. 前記第２のレンズ群は、光学的に前記第１のレンズ群と前記折り返しミラーとの間に配置される、請求項２に記載の投影システム。
5. 前記デジタルマイクロミラーデバイスとスクリーンとの間のフィルタであって、前記反射光の所定の回折次数を通すように構成された開口を含むフィルタ
   をさらに備える、請求項１から４のいずれか１つに記載の投影システム。
6. 前記第１の量および前記第２の量を計算することは、前記コントローラのメモリ内に記憶されたルックアップテーブルを使用して、前記ずれを前記回転調整の第１の量および前記横方向調整の第２の量に合わせることを含む、
   請求項１から５のいずれか１つに記載の投影システム。
7. 前記統合ロッドの横方向サイズは、前記第２の量の最大値の２倍以上である、請求項１から６のいずれか１つに記載の投影システム。
8. 光学的に前記折り返しミラーと前記デジタルマイクロミラーデバイスとの間に配置された全反射プリズム
   をさらに備える、請求項１から７のいずれか１つに記載の投影システム。
9. 前記第１の方向は、前記統合ロッドの光軸に対して実質的に垂直である、請求項１から８のいずれか１つに記載の投影システム。
10. 画像データに応答して光を発するように構成された光源と、前記光を方向づけるように構成された照射光学システムであって、統合ロッドおよび折り返しミラーを含む照射光学システムと、複数のマイクロミラーを含むデジタルマイクロミラーデバイスであって、各マイクロミラーは、当該マイクロミラーがオン姿勢にある場合に方向づけられた前記光をオン状態光として所定の位置へ反射し、当該マイクロミラーがオフ姿勢にある場合に方向づけられた前記光をオフ状態光として光ダンプへと反射するように構成され、前記光は、前記デジタルマイクロミラーデバイス上の第１の位置に投影される、デジタルマイクロミラーデバイスとを含む投影システムをキャリブレートする方法であって、前記方法は、
    前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの実際の姿勢角と、前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの当該マイクロミラーの目標の姿勢角との間のずれを決定することと、
    前記デジタルマイクロミラーデバイスの前記複数のマイクロミラーのうちの各マイクロミラーの前記実際の姿勢角と前記目標の姿勢角との前記ずれに基づいて、前記折り返しミラーに対応する回転調整の第１の量および前記統合ロッドに対応する横方向調整の第２の量を計算することと、
    前記第１の量に対応する角度だけ前記折り返しミラーを回転させることと、
    前記第２の量にしたがって前記統合ロッドを第１の方向に作動させることと
    を含み、
    前記第２の量は、前記第１の量に基づいており、かつ、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での入射角を前記ずれに応答して変化させ、方向づけられた前記光の各マイクロミラー上での位置を維持するように設定されている、
    方法。
11. 前記投影システムは、光学的に前記統合ロッドと前記折り返しミラーとの間に配置された第１のレンズ群と、光学的に前記第１のレンズ群の下流に配置された第２のレンズ群とをさらに備える、請求項１０に記載の方法。
12. 前記第２のレンズ群は、光学的に前記折り返しミラーと前記デジタルマイクロミラーデバイスとの間に配置される、請求項１１に記載の方法。
13. 前記第２のレンズ群は、光学的に前記第１のレンズ群と前記折り返しミラーとの間に配置される、請求項１１に記載の方法。
14. 前記投影システムは、デジタルマイクロミラーデバイスとスクリーンとの間のフィルタであって、前記反射光の所定の回折次数を通すように構成された開口を含むフィルタをさらに備える、請求項１０から１３のいずれか１つに記載の方法。
15. 前記第１の量および前記第２の量を計算することは、前記コントローラのメモリ内に記憶されたルックアップテーブルを使用して、前記ずれを前記回転調整の第１の量および前記横方向調整の第２の量に合わせることを含む、請求項１０から１４のいずれか１つに記載の方法。
16. 前記統合ロッドの横方向サイズは、前記第２の量の最大値の２倍以上である、請求項１０から１５のいずれか１つに記載の方法。
17. 前記投影システムは、光学的に前記折り返しミラーと前記デジタルマイクロミラーデバイスとの間に配置された全反射プリズムを含む、請求項１０から１６のいずれか１つに記載の方法。
18. 前記第１の方向は、前記統合ロッドの光軸に対して実質的に垂直である、請求項１０から１７のいずれか１つに記載の方法。
19. 投影システムのプロセッサによる実行時に、前記投影システムに請求項１０から１８のいずれか１つに記載の方法を含む動作を行わせる命令を記憶した非一時的コンピュータ読み取り可能媒体。

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