JP2024507325A - ピクセル・シフトを伴う投影システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

投影システムおよびそのための方法は、光を放射するように構成された光源と；光を受けて変調光を生成するように構成された空間光変調器と；変調光を空間的にフーリエ変換するように構成されたレンズと；開口を含むフィルタであって、レンズによってフーリエ変換された変調光の少なくとも1つの回折次数を透過させ、変調光の残りの部分を遮断するように構成されたフィルタと；複数のサブ期間のそれぞれについて、投影システムに前記フィルタを通して画像を投影させ、複数のサブ期間のそれぞれの間で、部分ピクセル距離だけ画像をシフトさせるように構成されたコントローラとを含む。

Description

関連出願への相互参照
本願は、いずれも2021年1月29日に出願された米国仮出願第63/143,149号および欧州特許出願第21154272.5号に対する優先権を主張するものであり、これらの出願のそれぞれは、その全体が参照により組み込まれる。

1.開示の分野
本願は、概括的には投影システムおよび投影方法に関する。

2.関連技術の説明
デジタル投影システムは、典型的には、光源および光学系を利用して、画像を表面またはスクリーン上に投影する。光学系は、ミラー、レンズ、導波路、光ファイバー、ビームスプリッター、ディフューザー、空間光変調器（spatial light modulator、SLM）などの構成要素を含みうる。プロジェクターのコントラストは、プロジェクターの最も暗い出力に対するプロジェクターの最も明るい出力を示す。コントラスト比は、プロジェクターの最も暗い出力のルミナンスに対するプロジェクターの最も明るい出力のルミナンスの比として定義される、コントラストの定量化可能な尺度である。コントラスト比のこの定義は、「静的」、「ネイティブ」、または「逐次的」コントラスト比とも呼ばれる。

いくつかの投影システムは、デジタル・マイクロミラー・デバイス（DMD）チップなどの空間振幅変調を実装するSLMに基づく。DMDは、画像を生成するように制御できるミラーの2次元アレイを利用しうる。DMDの解像度よりも高い解像度を有する画像（たとえば、DMD内のミラーの数よりも多い数のピクセルを有する画像）を投影したい場合、ピクセル・シフト技法が使用されうる。時に「ウォビュレーション（wobulation）」と呼ばれることもあるピクセル・シフト技法の1つの比較例では、システムは、追加的なピクセルを表示する外観を生成するために、設定されたパターンでの端数ピクセルだけ変調器を効果的にシフトするように制御されうる。

本開示のさまざまな側面は、投影ディスプレイのための、特に高コントラスト投影アーキテクチャーとともに使用するためのデバイス、システム、および方法に関する。

本開示の1つの例示的な側面では、光を放射するように構成された光源と；光を受領して変調光を生成するように構成された空間光変調器と；変調光を空間的にフーリエ変換するように構成されたレンズと；開口を含むフィルタであって、前記レンズによってフーリエ変換された変調光の少なくとも1つの回折次数を透過させ、変調光の残りの部分を遮断するように構成されたフィルタと；複数のサブ期間のそれぞれについて、投影システムに前記フィルタを通して画像を投影させ、前記複数のサブ期間のそれぞれの間で、部分ピクセル距離だけ前記画像をシフトさせるように構成されたコントローラとを有する投影システムが提供される。

本開示の別の例示的な側面では、投影システムの光源によって光を放射する段階と；投影システムの空間光変調器によって光を受けて変調光を生成する段階と；投影システムのレンズによって変調光を空間的にフーリエ変換する段階と；開口を含む投影システムのフィルタによって、レンズによってフーリエ変換された変調光の少なくとも1つの回折次数を透過させ、変調光の残りの部分を遮断する段階と；投影システムのコントローラによって、複数のサブ期間のそれぞれについて、投影システムに前記開口を通して画像を投影させる段階と；前記コントローラによって、前記複数のサブ期間のそれぞれの間で、部分ピクセル距離だけ前記画像をシフトさせる段階とを含む、投影方法が提供される。

このようにして、本開示のさまざまな側面は、高ダイナミックレンジ、高コントラスト比、および高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。

さまざま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て、以下の説明においてより完全に開示される。

A～Bは、本開示のさまざまな側面による例示的な空間光変調器の図である。

本開示のさまざまな側面による例示的なピクセル・シフト動作を示す。

本開示のさまざまな側面による例示的な投影システムのブロック図を示す。

本開示のさまざまな側面による例示的な投影光学系を示す。

比較例に係る例示的な照明回折パターンを示す。

本開示のさまざまな側面による例示的な照明回折パターンを示す。

A～Cは、本開示のさまざまな側面による例示的なピクセル整形効果を示す。

本開示のさまざまな側面による例示的なピクセル・シフト方法の例示的なプロセスフローを示す。

A～Cは、本開示のさまざまな側面による例示的な投影画像を示す。

A～Cは、本開示のさまざまな側面による例示的な投影画像を示す。

本開示およびその側面は、コンピュータ実装方法によって制御されるハードウェア、デバイス、または回路、コンピュータ・プログラム・プロダクト、コンピュータ・システムおよびネットワーク、ユーザーインターフェース、ならびに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実装方法、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、さまざまな形で具現されうる。前述の概要は、本開示のさまざまな側面の一般的な概念を与えることのみを意図しており、決して本開示の範囲を限定するものではない。

以下の説明では、本開示の一つまたは複数の側面の理解を提供するために、光学デバイス構成、タイミング、動作などの多数の詳細が記載される。これらの具体的な詳細は単に例示的なものであり、本願の範囲を限定することを意図するものではないこと当業者には容易に明らかになるであろう。

さらに、本開示は、さまざま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ているが、これは実装の一例に過ぎないことが理解されるであろう。開示されるシステムおよび方法は、光を投影する必要がある任意のデバイス、たとえば、映画館、消費者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等において使用できることがさらに理解されるであろう。

ピクセル・シフト

SLMベースの投影システムの光学系は、照明側（すなわち、SLMの光学的上流）に位置する光学系と、投影側（すなわち、SLMの光学的下流）に位置する光学系との2つの部分に大まかに分類することができる。SLM自体は、たとえば2次元アレイに配置された複数の変調素子を含む。個々の変調素子は、照明光学系から光を受け取り、光を投影光学系に伝達する。いくつかの例では、SLMはDMDとして実装されてもよく、これについては以下でより詳細に説明する。しかしながら、一般に、DMDは、個々の反射素子の位置に基づいて光を投影光学系に向けて選択的に反射するか、または光を廃棄する反射素子（マイクロミラーまたは単に「ミラー」）の2次元アレイを含む。

図1のA～Bは、本開示のさまざまな側面による例示的なDMD 100のさまざまな図を示す。具体的には、図1のAは、DMD 100の平面図を示し、図1のBは、図1のAに示される線I-Bに沿ったDMD 100の部分断面図を示す。DMD 100は、基板104上に2次元長方形アレイ状に配列された複数の正方形マイクロミラー202を含む。いくつかの例では、DMD 100は、デジタル光プロセッサ（DLP）デバイスであってもよい。各マイクロミラー102は、最終的な投影画像の1つのピクセルに対応してもよく、静電的または他のアクチュエーション〔作動〕によって、マイクロミラー102の1つの特定のサブセットについて示される回転軸108を中心に傾斜するように構成されてもよい。個々のマイクロミラー102は、幅112を有し、それらの間に幅110のギャップを伴って配置される。マイクロミラー102は、アルミニウムまたは銀などの任意の高反射性材料で形成またはコーティングされてもよく、それによって光を鏡面反射することができる。マイクロミラー102間のギャップは吸収性であってもよく、その場合、ギャップに進入する入力光は基板104によって吸収される。

図1のAは、いくつかの代表的なマイクロミラー102のみを明示的に示しているが、実際には、DMD 100は、より多くの個々のマイクロミラーを含んでいてもよい。DMD 100の解像度は、水平方向および垂直方向のマイクロミラーの数をいう。いくつかの例では、解像度は、2K（2048×1080）、4K（4096×2160）、1080p（1920×1080）、消費者4K（3840×2160）などでありうる。さらに、いくつかの例では、マイクロミラー102は、長方形であり、長方形アレイに配置されてもよく；六角形であり、六角形アレイに配置されてもよい、などである。さらに、図1のAは、斜め方向に延在する回転軸108を示すが、いくつかの実装では、回転軸108は、垂直または水平に延在してもよい。

図1のBに見られるように、各マイクロミラー102は、マイクロミラー102に回転可能に接続されたヨーク114によって基板104に接続されうる。基板104は、複数の電極116を含む。図1のBの断面図では、マイクロミラー102ごとに2つの電極116しか見えないが、各マイクロミラー102は、実際には追加の電極を含んでいてもよい。図1のBには特に示されていないが、DMD 100は、スペーサー層、支持層、マイクロミラー102の高さまたは配向を制御するためのヒンジ・コンポーネントなどをさらに含んでいてもよい。基板204は、CMOSトランジスタ、メモリ素子など、DMD 100に関連する電子回路を含んでいてもよい。

電極116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102は、「オン」位置、「オフ」位置、および非作動または中立位置の間で切り換えられてもよい。マイクロミラー102がオン位置にある場合、該マイクロミラーは、たとえば－12°の角度に作動され（すなわち、中立位置に対して反時計回りに12°回転させられ）、入力光106をオン状態光118に正反射する。マイクロミラー102がオフ位置にある場合、該マイクロミラーは、たとえば＋12°の角度に作動され（すなわち、中立位置に対して時計回りに12°回転させられ）、入力光106をオフ状態光120に正反射する。オフ状態光120は、オフ状態光120を吸収する光ダンプに向けられてもよい。いくつかの事例では、マイクロミラー102は、作動されず、基板104に平行に位置してもよい。図1のA～Bに示され、ここで説明される特定の角度は、単に例示的なものであり、限定するものではない。いくつかの実装では、オン位置角度およびオフ位置角度は、それぞれ±12度と±13度との間（両端を含む）でありうる。

いくつかの実装では、DMD 100の解像度は、投影される画像の所望の解像度よりも低くてもよい。たとえば、4K解像度を有する画像を投影することを望むことがあるが、4K解像度を有するDMDは、商業的利用可能性が限られているかまたは全くなく、コストが法外であるなどのことがある。そのような実装では、投影画像内に追加のピクセルを効果的に表示するように、比較的低解像度のDMD 100を制御することが可能でありうる。たとえば、2Kミラー・アレイが、4K投影画像を表示するように制御されてもよく、あるいは1080pミラー・アレイが、消費者4K投影画像を表示するように制御されてもよい。この制御を実施するために、ピクセル・シフト技法が使用されうる。

1つの例示的なピクセル・シフト技法（ウォビュレーション）は、追加のピクセルを表示するために、DMD 100を設定されたパターンで端数ピクセルだけ効果的にシフトするために、いくつかの方法（たとえば、光学的方法）を使用する。そのようなピクセル・シフト技法の一例が図2に示される。図2のピクセル・シフト技法では、フレーム表示期間T（一般に、1をプロジェクターのフレーム・レートで割ったもの）は、それぞれがT/4の持続時間を有する4つのサブ期間に分割される。第1のサブ期間の開始、したがってフレーム表示期間Tの開始に対応する時間t₀において、画像がスクリーン上に投影される。図2では、第1の結果画像201内のピクセルの2×2サブセットのみが示されているが、第1の結果画像201は、実際には、DMD 100の比較的低い解像度に対応する解像度を有する。第2のサブ期間の開始に対応する時間t₁において、画像は右に1/2ピクセル、シフトされ、よって、スクリーン上に第2の結果画像202を生成する。第3のサブ期間の開始に対応する時間t₂において、画像は、1/2ピクセル下にシフトされ、よって、スクリーン上に第3の結果画像203を生成する。第4のサブ期間の開始に対応する時間t₃において、画像は左に1/2ピクセル、シフトされ、よって、スクリーン上に第4の結果画像204を生成する。フレーム表示期間Tの終了時に、画像は、1/2ピクセル上にシフトされてもよく、よって、次のフレームの表示を開始するための元の位置に対応する。図2からわかるように、各シフトは有効表示解像度を増加させる。シフトの方向は、ピクセル・アレイの列方向および行方向（すなわち、上下左右）に限定されず、斜め方向（たとえば、対角線方向）であってもよい。さらに、図2は、画像を2次元でシフトするピクセル・シフト技法を示しているが、ある種の実装では、ピクセル・シフトは、1次元のみで行き来するように行われてもよい。

このピクセル・シフト技法は、単独では、所望の高解像度画像を適正に再現するのに十分でない場合がある。たとえば、低いほうの解像度のピクセルは、高いほうの解像度で真の画像を表示するために使用されるピクセルの4倍の大きさである。よって、この技法は、単独では、より多くのピクセル・データの表示を許容するものの、重なりは、高解像度画像の完全な再現を妨げる。最も極端な例では、表示のための画像がフル解像度の白黒の市松模様パターンである場合、上記の技法は、単独では、市松模様内のすべての隣接する白ピクセルと黒ピクセルとの間の重なりに起因して、市松模様の代わりにフラットなグレーのフィールドを表示する。重なりの影響を打ち消すために、プロジェクター・システム自体のさまざまな物理的構成要素の設計が修正されうる。

プロジェクター・システム

いくつかの投影システムは、空間振幅変調を実装するSLMに基づいている。そのようなシステムでは、光源は、画像上に再現されうる最も明るいレベルを具現するライトフィールドを提供することができ、光は、所望のシーン・レベルを生成するために減衰または廃棄される。このアーキテクチャーに基づく投影システムのいくつかの高コントラストの例は、コントラストを改善するために、投影光学系において、半コリメートされる（semi-collimated）照明システムおよびフーリエ絞りを使用する。フーリエ平面および開口を含むか、またはそれに関連するプロジェクターまたは他のディスプレイ・システムの例は、特許文献１を含む本願と共通の所有者の諸特許および諸特許出願に記載されている。それらの内容はここに参照によってその全体において組み込まれる。
国際公開第2019/195182号、「Systems and Methods for Digital Laser Projection with Increased Contrast Using Fourier Filter」

図3は、本開示のさまざまな側面による例示的な高コントラスト投影システム300を示す。特に、図3は、第1の光302を放射するように構成された光源301と；第1の光302を受光し、該第1の光を方向変更するかまたは他の仕方で修正し、それにより第2の光304を生成するように構成された照明光学系303と；第2の光304を受光し、該第2の光を第3の光306として選択的に方向変更するかまたは他の仕方で変調するように構成されたDMD 305と；第3の光306を受光し、該第3の光を方向変更するかまたは他の仕方で修正し、それにより第4の光308を生成するように構成された第1の投影光学系307と；第4の光308をフィルタリングし、それにより第5の光310を生成するように構成されたフィルタ309と；第5の光311を受光し、それを第6の光312としてスクリーン313上に投影するように構成された第2の投影光学系311とを含む投影システム300を示す。DMD 305は、図2のA～Bに示されるDMD 200と同じまたは同様であってもよい。第1の投影光学系307は、第3の光306を平面（フーリエ平面とも呼ばれる）上に空間的にフーリエ変換するように構成された少なくとも1つのレンズを含んでいてもよい。フィルタ309は、フーリエ開口（フーリエ・フィルタとも呼ばれる）、すなわち、物体のフーリエ変換が形成される平面にまたはその近くに位置する開口であってもよい。DMD 305のマイクロミラーおよびギャップは、協働して、入力光を回折する2次元格子を形成することができる。したがって、DMD 305から離れるように伝搬する変調された光は、DMD 305の遠視野領域またはレンズの焦点面においてフラウンホーファー回折パターンとして観察可能な複数の回折次数を形成しうる。各回折次数は、DMD 305から離れるよう一意的なそれぞれの方向に伝搬する1つの光ビームに対応する。設計により、DMD 305からの変調された光の光パワーの大部分は、0次回折次数にあってもよい。

図3は、第1の投影光学系307、フィルタ309、および第2の投影光学系311を別個のエンティティとして示しているが、いくつかの実装では、フィルタ309は、第1の投影光学系307および第2の投影光学系311を含む、より大きな光学系の一部として組み込まれてもよい。投影システム300のさまざまな要素は、コントローラ314、たとえば投影システム300の中央処理装置（CPU）などの一つまたは複数のプロセッサによって、またはその制御下で動作させることができる。図3に示されるように、光源301およびDMD 305は、コントローラ314によって制御される。いくつかの実装では、コントローラ314は、追加的または代替的に、照明光学系303、第1の投影光学系307、および／または第2の投影光学系311を含むがこれらに限定されない投影システム300の他の構成要素を制御することができる。1つの特定の例では、コントローラ314は、照明光学系303の構成要素を制御して、第2の光304が適切な位置および／または角度でDMD 205に入射することを確実にすることができる。

3Dまたは3D対応投影実装では、物理的プロジェクターは、並んで配置された2つの投影システム300を含んでいてもよく、各個別の投影システム300は、観察者の一方の眼に対応する画像を投影する。代替として、物理的プロジェクターは、1つの複合投影システム300を利用して、観察者の両眼に対応する個々の画像を投影してもよい。

実際の実装では、投影システム300は、より少ない光学構成要素を含んでいてもよく、またはミラー、レンズ、導波路、光ファイバー、ビームスプリッター、ディフューザーなどの追加の光学構成要素を含んでいてもよい。スクリーン313を除いて、図3に示される構成要素は、投影デバイスを提供するためにハウジング中に統合されてもよい。そのような投影デバイスは、メモリ、入力／出力ポート、通信回路、電源などの追加の構成要素を含みうる。

光源301は、たとえば、レーザー光源、LED等であってもよい。一般に、光源301は、コヒーレント光を放射する任意の光放出器である。本開示のいくつかの側面では、光源301は、それぞれが異なる波長または波長帯域に対応する複数の個々の光放出器を備えてもよい。光源301は、コントローラ314によって提供される映像信号に応答して光を放出する。画像信号は、相続いて表示される複数のフレームに対応する画像データを含む。画像信号は、ストリーミングまたはクラウドベースの仕方で外部ソースに由来してもよく、ハードディスクなどの投影システム300の内部メモリに由来してもよく、投影システム300に動作上接続されたリムーバブル媒体に由来してもよく、またはこれらの組み合わせであってもよい。

図3は概して線形の光路を示しているが、実際には光路は概してより複雑である。たとえば、投影システム300において、照明光学系303からの第2の光304は、DMDミラーのステアリング角度によって決定される固定角度でDMDチップ305（または複数のチップ）にステアリングされる。

上述のようなピクセル・シフトによって引き起こされる重なり合いの影響を打ち消すために、第1の投影光学系307、フィルタ309、および／または第2の投影光学系311の設計を修正することができる。好ましくは、フィルタ309の構成は、そのような影響を打ち消すように特に選択される。フィルタ構成の画像への影響を示すために、図4は、本開示のさまざまな側面による例示的な投影レンズ系400の分解図を示す。投影レンズ系400は、図3に示した第1の投影光学系307、フィルタ309および第2の投影光学系311の組み合わせの一例である。本開示のいくつかの側面では、完全な投影レンズ系400の性能は、デジタル・シネマ・イニシアチブ（Digital Cinema Initiatives、DCI）画像仕様、たとえば、DCI Digital Cinema System Specification（DCSS）Version 1.3以上を満たす。

投影レンズ系400は、以下でより詳細に説明するように、その射出瞳において物体のフーリエ変換を形成するように構成された第1の投影光学系401（フーリエ部分またはフーリエ・レンズ・アセンブリとも呼ばれる）と、フィルタ402と、第2の投影光学系403（ズーム部分またはズーム・レンズ・アセンブリとも呼ばれる）とを含む。第1の投影光学系401、フィルタ402および第2の投影光学系403は、それぞれ、図3に示される第1の投影光学系307、フィルタ309および第2の投影光学系311に対応してもよい。本明細書で使用されるところでは、「フーリエ部分」または「フーリエ・レンズ・アセンブリ」は、変調された光（たとえば、DMD 305からの光）をフーリエ平面上に合焦させることによって、変調された光を空間的にフーリエ変換する光学系を指す。第1の投影光学系401およびフィルタ402は、まとまって、固定スロー投影レンズ（fixed throw projection lens）としても使用されうる空間フィルタを有するフーリエ・レンズとして動作する。第1の投影光学系401によって課される空間フーリエ変換は、変調された光の各回折次数の伝播角度を、フーリエ平面上の対応する空間位置に変換する。第1の投影光学系401は、それにより、フーリエ平面における空間フィルタリングによって、所望の回折次数の選択と、望まれない回折次数の拒否とを可能にする。フーリエ平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ー回折パターンと等価である。第1の投影光学系401および第2の投影光学系の両方は、複数の個々のレンズ素子を含むことができる。

投影システム400をセットアップするときにフーリエ開口へのアクセスを許容するために、および／またはフィルタ402が交換可能であることを許容するために、投影レンズ系400は、モジュラー設計を有していてもよい。そのような場合、第1の投影光学系401は第1の取り付け部品404が設けられてもよく、第2の投影光学系403は第2の取り付け部品405が設けられてもよい。第1の取り付け部品404および第2の取り付け部品405は、ねじ、ねじ山、ピン、スロットなどの相補的な嵌合締結具を含むことができる。他の実装では、第1の投影光学系401および第2の投影光学系403のためのハウジングは一体であってもよい。

フィルタ402は、投影レンズ系200において、光の一部を遮断し、光の一部を透過させる（たとえば、少なくとも1つの回折次数に対応する変調光を透過させる）ように構成される。いくつかの実装では、フィルタ402によって透過される回折次数は、ユニタリ回折次数（unitary diffraction order）（すなわち、全体がその透過される次数）であってもよく、あるいはまた、フィルタ402によって透過される回折次数は、アグリゲート回折次数（aggregate diffraction order）（すなわち、ある次数の一部および別の次数（複数可）からの相補的な部分）であってもよい。図4に示されるように、フィルタ402は、たとえば一辺の長さが6mmの正方形の開口を有している。図4は、投影レンズ系400の光軸410も示している。組み立てられたとき、第1の投影光学系401および第2の投影光学系は、互いにおよび光軸410と実質的に同軸である。いくつかの実装では（たとえば、照明角度に依存して）、さらにフィルタ402が、光軸410と実質的に同軸である。

投影レンズ系400は、ヒートシンク（または冷却フィン）などの熱放散デバイス、一つまたは複数の接着剤（または締結具）などを含む一つまたは複数の非光学要素を含むか、またはそれに関連付けられることがある。いくつかの実装では、フィルタ402は、入射光の約15%以上を遮断し、よって吸収することができ、したがって、ヒートシンクまたは冷却フィンは、フィルタ402から熱を適切に放散するように位置決めおよび構成されうる。いくつかの実装では、フィルタ402は、投影レンズ系400の他の部分から熱的に隔離される。

図4は、正方形の形状を有するものとしてフィルタ402の開口部を示しているが、本開示はそのように限定されない。いくつかの実装では、フィルタ402は、形状が適切な角度通過帯域をカバーするような寸法にされる限り、円形、楕円形、丸みを帯びた正方形、長方形、丸みを帯びた長方形、六角形、丸みを帯びた六角形、ピンクッションなど、異なる形状の開口部を有しうる。適切な角度通過帯域は、フーリエ平面における（たとえば、0次、1次、2次などの）回折次数のサイズの約190%～210%、たとえば、約200%であってもよい。いくつかの実装では、フィルタ402の開口部の寸法および形状は、ピクセル・シフト方法とともに利用されるときにプロジェクターの動作が向上されるように特に選択されうる。たとえば、フィルタ402はフーリエ・フィルタとして作用するので、DMDからの角周波数成分（angular frequency component）がスクリーン上に表示される効果を有する。よって、フィルタ402の開口に対する修正は、スクリーン上に表示されるピクセルのサイズおよび／または形状に対する変化をもたらす。一例では、ピクセルのサイズは、DMDの物理的ミラーの投影されるサイズよりもスクリーン上で小さくなるように、効果的に縮小できる。ピクセル・シフト技法と組み合わされるとき、これは、より高い解像度の画像を生成しうる。これを達成するために、投影システムの光源（たとえば、図3に示される光源301）は、フーリエ・フィルタリングを効果的に使用するために十分に高いコヒーレンスおよび低いエタンデュを有するように選択される。よって、光源はレーザー光源であってもよい。

フーリエ向上されたピクセル・シフト

フィルタ開口の寸法および形状の効果は、図5～図9のCに示されている。図5は、光源による適切な照明を仮定した場合の、フィルタなし（または大きな開口を有するフィルタあり）でのピクセル・シフトの効果を示す。図5では、開口501が複数の回折次数502に重ね合わされている。開口501は、（たとえば、図3に示す第1の投影光学系307内の投影レンズの）投影レンズ開口に対応してもよく、または、大きな開口を有するフーリエ・フィルタが使用される場合には、フーリエ・フィルタの（たとえば、図3～図4に示すフィルタ309および／またはフィルタ402の）開口部に対応してもよい。すべてまたは大部分が遮断される回折次数502は破線を用いて示されており、すべてまたは大部分が透過される回折次数502は実線を用いて示されている。

図5は特定の例に対応し、この例では、光源から放射される光が545nmの波長を有し、DMDに入射する光の照明角度（たとえば、非作動位置または中立位置にあるマイクロミラーの法線に対して測定される、図1のBに示される入力光106の角度）が24°であり、DMDのミラーのオン位置角度（たとえば、基板104の平面に対して測定される、図1のBに示されるオン状態にあるマイクロミラー102の表面の角度）が12°であり、DMDのミラーのオフ位置角度（たとえば、基板104の平面に対して測定される、図1のBに示されるオフ状態にあるマイクロミラー102の表面の角度）が－12°であり、DMDのミラーの幅（たとえば、図1のAに示される幅112）が10.80μmであり、DMDのミラー間のギャップ（たとえば、図1のAに示される幅114）が0.75μmである。

図6は、光源による適切な照明を仮定して、ある回折次数のサイズの200%であるサイズ（たとえば、直径または高さおよび／または幅、または面積）の（たとえば、0次以上の回折次数のそれぞれの直径または高さおよび／または幅、または面積の）正方形開口を有する特定のサイズのフィルタによるピクセル・シフトの効果を示す。図6では、開口601が複数の回折次数602に重ね合わされている。開口601は、フーリエ・フィルタの（たとえば、図3～図4に示すフィルタ309および／またはフィルタ402の）開口部に対応することができる。遮断される回折次数602は破線を使用して示され、透過される回折次数602は実線を使用して示される。図6に示されるように、開口601は、実線を使用して示され、0次回折に対応する回折次数602からの光を通過させる。

図6は、図5と同じ投影システム・パラメータ、すなわち前記特定の例に対応し、その例では、光源から放射される光が545nmの波長を有し、DMDに入射する光の照明角度（たとえば、非作動位置または中立位置にあるマイクロミラーの法線に対して測定される、図1のBに示される入力光106の角度）が24°であり、DMDのミラーのオン位置角度（たとえば、基板104の平面に対して測定される、図1のBに示されるオン状態にあるマイクロミラー102の表面の角度）が12°であり、DMDのミラーのオフ位置角度（たとえば、基板104の平面に対して測定される、図1のBに示されるオフ状態にあるマイクロミラー102の表面の角度）が－12°であり、DMDのミラーの幅（たとえば、図1のAに示される幅112）が10.80μmであり、DMDのミラー間のギャップ（たとえば、図1のAに示される幅114）が0.75μmである。

図5では、DMD角度フーリエ・スペクトルの大きな部分になる多くの回折次数がレンズによって捕捉されるので、高空間周波数の詳細（たとえば、ミラーのエッジ）の多くがスクリーン上に再現され、物理的デバイス内のミラーのサイズに対応する正方形ピクセルをもたらす。図6では、フィルタは、ミラー回折（すなわち、sinc関数）クラウドの中心ローブを捕捉することに対応する。図6のフィルタの通過帯域は図5のシステムと比較して低減されているので、高い角周波数は透過されない。フィルタの通過帯域が小さくなるにつれて、ミラーのエッジなどの鮮鋭な詳細が失われ、図6に示される1つの特定の点において、画像コンテンツ周波数のみが通過することを許容されるようになる。フィルタの開口部のサイズがさらに低減される場合、フィルタは、画像コンテンツを低域通過させ始めることになり、これは、スクリーン上の画像ぼけをもたらしうる。開口部の特定のサイズの効果が図7のA～Cに示されている。

図7のA～Cのそれぞれは、各図においてフィルタ開口のサイズが異なることを除いて、同じ特性および構成要素を有する投影システムによって投影された単一のピクセルを示す。さらに、図7のA～Cのそれぞれは、同じスケールで呈示されている。図7のAでは、フィルタは、サイズが回折次数の600%である正方形開口を有し、図7のBでは、フィルタは、サイズが回折次数の200%である正方形開口を有し、図7のCでは、フィルタは、サイズが回折次数の100%である正方形開口を有する。図7のAと比較して、図7のBは、望ましくない高空間周波数の詳細を示さない。図7のCと比較して、図7のBは、中央でより明るく、ミラーのコーナーに向かってより暗くなっている。図7のBは、画像データがフィルタを通過し、他に何も通過しない点を示す。ピクセル・シフト技法と組み合わされると、図7のBのより小さいピクセルは、より少ないオーバーラップを有する。よって、フーリエ・フィルタを含み、ピクセル・シフト技法を利用する投影システムでは、フィルタは、サイズが回折次数の約190%～210%である正方形フィルタを有することが好ましく、サイズが回折次数の約200%である正方形フィルタを有することが最も好ましい。

図3に示された投影システム300のようなフーリエ・フィルタを有する投影システムにおけるピクセル・シフト技法の1つの特定の実装が図8に示されている。図8の方法800は、図3のコントローラ314によって実行されてもよく、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせを使用して実装されてもよい。いくつかの例では、方法800は、投影システム300に含まれるかまたは関連付けられたハードディスクまたは他の記憶媒体などの非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶された命令として実装される。

方法800では、一連のフレームを含む画像データを使用して一連の画像が表示される。画像データは、それぞれがフレームの持続時間Tに対応する複数のフレーム期間に分割され、たとえば、60Hzディスプレイは、（1/60）秒のフレーム期間Tを有する。動作801において、フレーム期間は、Nが1より大きい整数であるとして、N個のサブ期間に分割される。好ましくは、Nは、図2に示されるものと同様のピクセル・シフト・パターンを実装するために4であるが、他の実装では、Nは、6、または4以外の他の数であってもよい。動作802において、カウンタIが1に初期化される。その後、動作803において、I番目のサブ期間の間、フィルタ開口を通して画像が投影される。動作803は、投影システムの光源に光を放射させること、光を変調し前記画像を形成するよう空間光変調器（たとえば、図3のDMD 305）を制御することなどのサブ動作を含んでいてもよい。この画像は、T/Nの持続時間にわたって維持される。フレームごとに4つのサブ期間を使用する60Hzディスプレイの例では、このサブ期間持続時間は、（1/240）秒である。

サブ期間の終わりに、動作804において、カウンタIは、そのサブ期間がフレームの最後のサブ期間であるかどうかを判定するためにNと比較される。カウンタIがNに等しくない場合、動作805において、カウンタIが1だけ増分され、動作806においてピクセルがシフトされる。フレームごとに4つのサブ期間が設けられ、ピクセル・シフトが図2のような正方形パターンに従う例では、これは1/2ピクセル・シフトに対応する。代替的に、4つのサブ期間がフレームごとに提供されてもよく、ピクセル・シフトはダイヤモンドまたは長方形パターンに従ってもよく；6つのサブ期間がフレームごとに提供されてもよく、ピクセル・シフトは長方形または六角形パターンに従ってもよく；3つのサブ期間がフレームごとに提供されてもよく、ピクセル・シフトは三角形パターンに従ってもよく；2つのサブ期間がフレームごとに提供されてもよく、ピクセル・シフトは線形（往復）パターンに従ってもよく；以下同様である。いくつかの実装では、サブ期間の数は、数十（またはそれ以上）のオーダーであってもよく、ピクセル・シフトは、円形パターンまたは複雑な形状を近似してもよい。その後、動作803は、カウンタIがNに等しくなる時点まで、次のサブ周期について繰り返される。この時点で、動作807において、フレームがインクリメントされ、方法800は動作807に戻る。動作802～807は、画像表示の持続時間にわたって繰り返され、メディア・コンテンツの終点に到達する、動作が一時停止または停止命令を発行する、などまで、継続することができる。

ピクセル・シフト技法がフィルタと組み合わされるとき、開口部の特定のサイズの効果が図9のA～図10のCに示される。図9のA～Cは、市松模様を用いた第1の画像試験の結果を示し、図10のA～Cは、解像度チャートを用いた第2の画像試験の結果を示す。

図9のAは、第1の画像試験のための入力画像を示しており、これは、クローズアップで示されたフル解像度4K市松模様パターンである。図9のBは、（図2に示されるような）4サブ周期ピクセル・シフト技法を実装するが、図2のフィルタ309または図4のフィルタ402等のフーリエ開口を含まない、投影システムの結果（すなわち、出力画像）を示す。図9のCは、4サブ周期のピクセル・シフト技法を実装し、サイズが回折次数の200%である開口部を有するフーリエ開口を含む投影システムについての結果を示す。図9のBでは、すべての正方形が実質的に同じ灰色がかった色に見えるので、市松模様の黒い正方形は、白い正方形と区別できない。しかしながら、図9のCでは、市松模様の正方形は互いに区別可能である。変調振幅は、投影システムがネイティブなフル解像度変調器を使用した場合ほど高くはないが、ピクセル・シフトと特定サイズの開口との組み合わせにより、より低解像度の変調器を使用して高解像度の詳細を再現することができる。図9のBとCを比較することによってわかるように、ピクセル・シフト技法単独で、開口の前記さらなる実装なしでは、そのような詳細を再現することができない。

図10のAは、第2の画像試験のための入力画像を示し、これは、クローズアップで示された再正規化された（renormalized）量子化された解像度チャートである。図10のBは、4サブ期間のピクセル・シフト技法を実装し、サイズが回折次数の800%である開口を有するフーリエ開口を含む投影システムについての結果を示す。図10のCは、4サブ期間のピクセル・シフト技法を実装し、サイズが回折次数の200%である開口を有するフーリエ開口を含む投影システムについての結果を示す。実際には、図10のBの画像を投影するために使用される大きな開口部は、図10のBのアーチファクトを図9のBの同様のアーチファクトと比較することによってわかるように、フィルタを全く有さないことに類似している。よって、解像度パターン内の線は、図10のBでは解像されない。しかしながら、図10のCにおいては、線は、クローズアップ図においても解像されている。

効果

図9のCおよび図10のCを図9のBおよび図10のBと比較し、図7のBおよび図7のCを参照すると、ピクセル・シフトおよび特定サイズのアパーチャ開口部の効果（特に、より低解像度の変調器を使用して高解像度画像を適正にレンダリングする能力）は、ピクセル・シフト単独およびフーリエ開口単独の単なる合計よりも予想外に大きいことがわかる。

本開示によるシステム、方法、およびデバイスは、以下の構成のうちの任意の一つまたは複数をとりうる。

（1）光を出射するように構成された光源と；前記光を受けて変調光を生成するように構成された空間光変調器と；前記変調光を空間的にフーリエ変換するように構成されたレンズと；開口を含むフィルタであって、前記レンズによってフーリエ変換された前記変調光の少なくとも1つの回折次数を透過させ、前記変調光の残りの部分を遮断するように構成されたフィルタと；複数のサブ期間のそれぞれにわたって、前記投影システムに、前記フィルタを通して画像を投影させ、前記複数のサブ期間のそれぞれの間（between）では、部分ピクセル距離だけ前記画像をシフトさせるように構成されたコントローラと、を備える投影システム。

（2）前記開口のサイズは、前記変調光の回折次数のサイズの190%から210%の間である、（1）に記載の投影システム。

（3）前記開口の大きさは、前記変調光の回折次数のサイズの200%である、（2）に記載の投影システム。

（4）前記開口の形状は、正方形、円形または楕円形である、（1）～（3）のいずれか一項に記載の投影システム。

（5）前記複数のサブ期間は、4つのサブ期間である、（1）～（4）のいずれか一項に記載の投影システム。

（6）前記部分ピクセル距離は、1/2ピクセル距離に等しい、（5）に記載の投影システム。

（7）前記コントローラは、第1のサブ期間と第2のサブ期間との間に、前記画像を第1の方向に1/2ピクセル距離だけシフトさせ、前記第2のサブ期間と第3のサブ期間との間に、前記画像を前記第1の方向に垂直な第2の方向に1/2ピクセル距離だけシフトさせ、前記第3のサブ期間と第4のサブ期間との間に、前記画像を前記第2の方向に垂直で前記第1の方向とは反対の第3の方向に1/2ピクセル距離だけシフトさせ、前記第4のサブ期間の後に、前記画像を前記第3の方向に垂直で前記第2の方向とは反対の第4の方向に1/2ピクセル距離だけシフトさせるように構成されている、（6）に記載の投影システム。

（8）前記コントローラは、前記投影システムに前記画像を投影させ、前記画像をシフトさせることを、複数の画像フレームについて繰り返すように構成されている、（1）～（7）のいずれか一項に記載の投影システム。

（9）前記空間光変調器は、デジタル・マイクロミラー・デバイスである、（1）～（8）のいずれか一項に記載の投影システム。

（10）前記光源は、少なくとも1つのレーザーを含む、（1）～（9）のいずれか一項に記載の投影システム。

（11）投影システムの光源によって光を放射する段階と；前記投影システムの空間光変調器によって、前記光を受けて変調光を生成する段階と；前記投影システムのレンズによって前記変調光を空間的にフーリエ変換する段階と：開口を含む前記投影システムのフィルタによって、前記レンズによってフーリエ変換された前記変調光の少なくとも1つの回折次数を透過させ、前記変調光の残りの部分を遮断する段階と；前記投影システムのコントローラによって、複数のサブ期間のそれぞれについて、前記投影システムに前記フィルタを通して画像を投影させる段階と；前記コントローラによって、前記複数のサブ期間のそれぞれの間で、部分ピクセル距離だけ前記画像をシフトさせる段階とを含む、投影方法。

（12）前記開口のサイズは、前記変調光の回折次数のサイズの190%から210%の間である、（11）に記載の投影方法。

（13）前記開口のサイズは、前記変調光の回折次数のサイズの200%である、（12）に記載の投影方法。

（14）前記開口の形状は、正方形、円形または楕円形である、（11）～（13）のいずれか一項に記載の投影方法。

（15）前記複数のサブ期間は、4つのサブ期間である、（11）～（14）のいずれか一項に記載の投影方法。

（16）前記部分ピクセル距離は、1/2ピクセル距離に等しい、（15）に記載の投影方法。

（17）ピクセルをシフトさせる動作は：第1のサブ期間と第2のサブ期間との間に、前記画像を第1の方向に1/2ピクセル距離だけシフトさせ、前記第2のサブ期間と第3のサブ期間との間に、前記画像を前記第1の方向に垂直な第2の方向に1/2ピクセル距離だけシフトさせ、前記第3のサブ期間と第4のサブ期間との間に、前記画像を前記第2の方向に垂直で前記第1の方向とは反対の第3の方向に1/2ピクセル距離だけシフトさせ、前記第4のサブ期間の後に、前記画像を前記第3の方向に垂直で前記第2の方向とは反対の第4の方向に1/2ピクセル距離だけシフトさせることを含む、（16）に記載の投影方法。

（18）前記コントローラによって、前記画像データの複数のフレームについて、前記画像を投影して前記画像のピクセルをシフトさせる動作を繰り返すことを含む、（11）～（17）のいずれか一項に記載の投影方法。

（19）前記光源は、少なくとも1つのレーザーを含む、（11）～（18）のいずれか一項に記載の投影方法。

（20）投影デバイスの電子プロセッサによって実行されると、投影デバイスに、（11）～（19）のいずれか一項に記載の方法を含む動作を実行させる命令を記憶している、非一時的なコンピュータ可読媒体。

本明細書で説明されるプロセス、システム、方法、ヒューリスティックなどに関して、そのようなプロセスなどの段階は、ある順序付けられたシーケンスに従って行われるものとして説明されているが、そのようなプロセスは、記載される段階が本明細書で説明される順序以外の順序で実行されて実施されることもできることを理解されたい。さらに、ある種の段階が同時に実行されうること、他の段階が追加されうること、または本明細書で説明されるある種の段階が省略されうることが理解されるべきである。言い換えれば、本明細書におけるプロセスの説明は、ある種の実施形態を例解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はない。

よって、上記の説明は例示的なものであって、限定的なものではないことを理解されたい。提供された例以外の多くの実施形態および用途が、上記の説明を読むと明らかになるであろう。範囲は、上記の説明を参照して決定されるべきではなく、代わりに、添付の特許請求の範囲を参照して、そのような特許請求の範囲が資格をもつ均等物の全範囲とともに決定されるべきである。本明細書で説明される技術において将来の開発が進み、開示される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想され、意図される。要するに、本願は、修正および変形が可能であることを理解されたい。

特許請求の範囲で使用されるすべての用語は、本明細書で反対の明示的な指示がない限り、本明細書で説明される技術に精通する者によって理解されるように、それらの最も広い妥当な解釈およびそれらの通常の意味を与えられることが意図される。特に、「ある」、「その」、「前記」などの単数形の冠詞の使用は、請求項がそれに反する明示的な限定を記載しない限り、示された要素一つまたは複数を記載していると読まれるべきである。

本開示の要約は、読者が技術的開示の性質を迅速に確認することを許容するために提供される。要約書は、請求項の範囲または意味を解釈または限定するために使用されないという理解の下で提出される。加えて、前述の詳細な説明では、開示の流れをよくする目的で、さまざまな特徴がさまざまな実施形態において一緒にグループ化されていることがわかる。この開示方法は、特許請求される実施形態が、各請求項に明示的に記載されるよりも多くの特徴を組み込むという意図を反映するものとして解釈されるべきではない。むしろ、以下の特許請求の範囲が反映するように、本発明の主題は、単一の開示された実施形態のすべての特徴よりも少ないものにある。よって、以下の特許請求の範囲は、ここに詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、それ自身で別個に請求される主題として独立している。

Claims (21)

1. 入力レーザー光を放出するように構成された少なくとも1つのレーザーを含む光源と；
   前記入力レーザー光を受け取り、変調レーザー光を生成するように構成された空間光変調器であって、前記変調レーザー光は、前記入力レーザー光が前記空間光変調器によって回折されることによって生成される複数の回折次数を含む、空間光変調器と；
   レンズであって、前記変調レーザー光をフーリエ変換し、フーリエ変換された前記変調レーザー光を該レンズによってフーリエ平面に合焦するように構成されたレンズと；
   前記レンズによってフーリエ変換された前記変調レーザー光の少なくとも1つの回折次数を透過させ、前記レンズによってフーリエ変換された前記変調レーザー光の残りの部分を遮断するように構成された、前記レンズによってフーリエ変換された前記変調レーザー光を前記フーリエ平面において空間的にフィルタリングするためのフィルタと；
   空間光変調器を制御するように構成されたコントローラであって：
   複数のサブ期間のそれぞれについて、前記空間光変調器に、前記レンズおよび前記フィルタを通して画像を投影させ；
   前記複数のサブ期間のそれぞれの間で、前記空間光変調器に、前記空間光変調器によって投影されるべき画像の位置を部分ピクセル距離だけシフトさせるように構成されたコントローラとを有する、
   投影システム。
2. 前記フィルタは、前記レンズによってフーリエ変換された前記変調レーザー光の少なくとも0次の回折次数を透過させるように構成される、請求項１に記載の投影システム。
3. 前記フィルタは、前記フィルタによって透過される前記少なくとも1つの回折次数を通過させるための開口を含み、前記開口のサイズは、前記フーリエ平面における前記変調レーザー光の0次回折次数のサイズの190%から210%の間である、請求項１または２に記載の投影システム。
4. 前記開口のサイズは、前記フーリエ平面における前記変調レーザー光の0次回折次数のサイズの200%である、請求項３に記載の投影システム。
5. 前記開口の形状が正方形である、請求項1ないし4のうちいずれか一項に記載の投影システム。
6. 前記複数のサブ期間が4つのサブ期間である、請求項１ないし５のうちいずれか一項に記載の投影システム。
7. 前記部分ピクセル距離が1/2ピクセル距離に等しい、請求項１ないし６のうちいずれか一項に記載の投影システム。
8. 前記コントローラは、前記空間光変調器に：
   第1のサブ期間と第2のサブ期間との間に、前記空間光変調器によって投影される画像の位置を第1の方向に1/2ピクセル距離だけシフトし、
   前記第2のサブ期間と第3のサブ期間との間に、前記空間光変調器によって投影される画像の位置を前記第1の方向に垂直な第2の方向に1/2ピクセル距離だけシフトし、
   前記第3のサブ期間と第4のサブ期間との間に、前記空間光変調器によって投影される画像の位置を、前記第2の方向に垂直で前記第1の方向とは反対の第3の方向に1/2ピクセル距離だけシフトし、
   前記第4のサブ期間の後に、前記空間光変調器によって投影される画像の位置を、前記第3の方向に垂直で前記第2の方向とは反対の第4の方向に1/2ピクセル距離だけシフトすることをさせるように構成されている、
   請求項１ないし７のうちいずれか一項に記載の投影システム。
9. 前記コントローラは、前記空間光変調器に、画像を投影し、前記空間光変調器によって投影される画像の位置を部分ピクセル距離だけシフトすることを、複数の画像フレームについて、繰り返し行わせるように構成される、請求項１ないし８のうちいずれか一項に記載の投影システム。
10. 前記空間光変調器は、デジタル・マイクロミラー・デバイスである、請求項１ないし９のうちいずれか一項に記載の投影システム。
11. 少なくとも1つのレーザーを含む投影システムの光源によって、入力レーザー光を放出する段階と；
    前記投影システムの空間光変調器によって、前記入力レーザー光を受け取り、変調レーザー光を生成する段階であって、前記変調レーザー光は、前記入力レーザー光が前記空間光変調器によって回折されることによって生成される複数の回折次数を含む、段階と；
    前記投影システムのレンズによって、前記変調レーザー光をフーリエ変換し、前記レンズによりフーリエ変換された前記変調レーザー光をフーリエ平面に合焦する段階と；
    前記レンズによってフーリエ変換された前記変調レーザー光を前記フーリエ平面において空間的にフィルタリングするための、前記投影システムのフィルタによって、前記レンズによってフーリエ変換された前記変調レーザー光の少なくとも1つの回折次数を透過させ、前記レンズによってフーリエ変換された前記変調光の残りの部分を遮断する段階と；
    前記空間光変調器を制御するための前記投影システムのコントローラによって、
    複数のサブ期間のそれぞれについて、前記空間光変調器に、前記レンズおよび前記フィルタを通して画像を投影させ、
    前記複数のサブ期間のそれぞれの間に、前記空間光変調器に、前記空間光変調器によって投影される画像の位置を部分ピクセル距離だけシフトさせる段階とを含む、
    投影方法。
12. 前記レンズによってフーリエ変換された前記変調レーザー光の少なくとも1つの回折次数を透過させることは、前記レンズによってフーリエ変換された前記変調レーザー光の少なくとも0次の回折次数を透過させることを含む、請求項１１に記載の投影方法。
13. 前記フィルタは、前記フィルタによって透過される前記少なくとも1つの回折次数を通過させるための開口を含み、前記開口のサイズは、前記フーリエ平面における前記変調レーザー光の0次回折次数のサイズの190%から210%の間である、請求項１１または１２に記載の投影方法。
14. 前記開口のサイズは、前記フーリエ平面における前記変調レーザー光の0次回折次数のサイズの200%である、請求項１３に記載の投影方法。
15. 前記開口の形状が正方形である、請求項１１ないし１４のうちいずれか一項に記載の投影方法。
16. 前記複数のサブ期間が4つのサブ期間である、請求項１１ないし１５のうちいずれか一項に記載の投影方法。
17. 前記部分ピクセル距離が1/2ピクセル距離に等しい、請求項１１ないし１６のうちいずれか一項に記載の投影方法。
18. 前記複数のサブ期間のそれぞれの間に、前記空間光変調器に、前記空間光変調器によって投影される画像の前記位置を部分ピクセル距離だけシフトさせることが、前記空間光変調器に：
    第1のサブ期間と第2のサブ期間との間に、前記空間光変調器によって投影される画像の位置を第1の方向に1/2ピクセル距離だけシフトし、
    前記第2のサブ期間と第3のサブ期間との間に、前記空間光変調器によって投影される画像の位置を前記第1の方向に垂直な第2の方向に1/2ピクセル距離だけシフトし、
    前記第3のサブ期間と第4のサブ期間との間に、前記空間光変調器によって投影される画像の位置を、前記第2の方向に垂直で前記第1の方向とは反対の第3の方向に1/2ピクセル距離だけシフトし、
    前記第4のサブ期間の後に、前記空間光変調器によって投影される画像の位置を、前記第3の方向に垂直で前記第2の方向とは反対の第4の方向に1/2ピクセル距離だけシフトすることをさせることを含む、
    請求項１１ないし１７のうちいずれか一項に記載の投影方法。
19. 前記コントローラによって、前記空間光変調器に、画像を投影し、前記空間光変調器によって投影される画像の位置を部分ピクセル距離だけシフトすることを、複数の画像フレームについて、繰り返し行わせることを含む、請求項１１ないし１８のうちいずれか一項に記載の投影方法。
20. 前記空間光変調器は、デジタル・マイクロミラー・デバイスである、請求項１１ないし１９のうちいずれか一項に記載の投影方法。
21. 投影デバイスの電子プロセッサによって実行されると、前記投影デバイスに、請求項１１ないし２０のうちいずれか一項に記載の方法を含む動作を実行させる命令を記憶している非一時的なコンピュータ可読媒体。

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