JPH0340694A - コヒーレント光投影システム - Google Patents
コヒーレント光投影システムInfo
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- JPH0340694A JPH0340694A JP2047112A JP4711290A JPH0340694A JP H0340694 A JPH0340694 A JP H0340694A JP 2047112 A JP2047112 A JP 2047112A JP 4711290 A JP4711290 A JP 4711290A JP H0340694 A JPH0340694 A JP H0340694A
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-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F19/00—Advertising or display means not otherwise provided for
- G09F19/12—Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、コンピュータシステム、端末装置及びテレビ
ジョンのためのデイスプレィのような図形及びビデオデ
イスプレィの分野において有用なディジタル化ビデオシ
ステム並びにそのための集積回路及び装置を製造するた
めの装置及び方法に関する。
ジョンのためのデイスプレィのような図形及びビデオデ
イスプレィの分野において有用なディジタル化ビデオシ
ステム並びにそのための集積回路及び装置を製造するた
めの装置及び方法に関する。
近時、陰極線管(CRT)または液晶デイスプレィ(L
CD)のような従前のビデオデイスプレィ装置によっ
て提供されているものよりも大形及び/又は高解像度の
観察面に対する大きな要求が生じてきている。これは、
より大形のテレビジョン(TV)に対する消費者の要求
により、及びショーを観賞する、または会議におけるコ
ンピュータ生成スクリーンを観察する大勢の聴衆に対す
る必要によって駆りたてられている。
CD)のような従前のビデオデイスプレィ装置によっ
て提供されているものよりも大形及び/又は高解像度の
観察面に対する大きな要求が生じてきている。これは、
より大形のテレビジョン(TV)に対する消費者の要求
により、及びショーを観賞する、または会議におけるコ
ンピュータ生成スクリーンを観察する大勢の聴衆に対す
る必要によって駆りたてられている。
LCDは、小形のコンピュータシステム及び端末装置に
対して、特にラップトツブ形及び可搬式コンピュータに
対して用いられており、LCD上の各画素に対する個別
の液晶セルを用いている。
対して、特にラップトツブ形及び可搬式コンピュータに
対して用いられており、LCD上の各画素に対する個別
の液晶セルを用いている。
LCDは、温度に敏感であり、大形のものを作ることが
困難であり、状態変化が遅く、そして観察のための外部
光源を必要とする。
困難であり、状態変化が遅く、そして観察のための外部
光源を必要とする。
LCDの大きさについての制約を克服するために、空間
光変調器(SLM)としてLCDを用いる投影システム
を作ろうとする試みが従来からある。ところが、いくつ
かの問題がなお残っている。
光変調器(SLM)としてLCDを用いる投影システム
を作ろうとする試みが従来からある。ところが、いくつ
かの問題がなお残っている。
LCDは本来的に動作が遅く、そのために、急速に変化
する画像は「スミアJ (smear)即ち不鮮明とな
る。LCDの解像度は駆動の複雑性よって制限される。
する画像は「スミアJ (smear)即ち不鮮明とな
る。LCDの解像度は駆動の複雑性よって制限される。
また、駆動の複雑性は、LCDの大きさが一般に解像度
に比例的に関係するということを必要とする。このこと
は、投影光学装置が大形とならざるをえず、そして高解
像度システムに対して対応的に高価とならざるをえない
ということを意味する。他の問題は、LCDを透過した
(またはこれから反射した)光は偏光されるということ
である。その結果、視野中心から周辺へ至る明るさの知
覚が非直線性となる。
に比例的に関係するということを必要とする。このこと
は、投影光学装置が大形とならざるをえず、そして高解
像度システムに対して対応的に高価とならざるをえない
ということを意味する。他の問題は、LCDを透過した
(またはこれから反射した)光は偏光されるということ
である。その結果、視野中心から周辺へ至る明るさの知
覚が非直線性となる。
最も普及しているデイスプレィシステムはCRTである
。陰極線管においては、電流が変化する走査用電子ビー
ムを発光螢光体スクリーンを横切って走査させる。この
発光螢光体スクリーンは電子ビームで衝撃され、電子ビ
ームの電流密度の大きさに関係した光を発する。これら
はまた直視モードまたは投影モードで用いられる。しか
し、これらには種々の欠点がある。その第1のものは費
用でる。
。陰極線管においては、電流が変化する走査用電子ビー
ムを発光螢光体スクリーンを横切って走査させる。この
発光螢光体スクリーンは電子ビームで衝撃され、電子ビ
ームの電流密度の大きさに関係した光を発する。これら
はまた直視モードまたは投影モードで用いられる。しか
し、これらには種々の欠点がある。その第1のものは費
用でる。
費用が高くなるということは大形表示管の製作が困難で
あるからである(現在のところ45形管が製造されてい
る)。費用に対する他の理由は莫大な量の原材料(特に
ガラス)が必要となるからである。そのためにデイスプ
レィが極めて重くなり、運搬が容易でなくなる。
あるからである(現在のところ45形管が製造されてい
る)。費用に対する他の理由は莫大な量の原材料(特に
ガラス)が必要となるからである。そのためにデイスプ
レィが極めて重くなり、運搬が容易でなくなる。
CRTに対して解像度がまた問題である。これに対して
は2つの主な理由がある。第1の理由はカラー螢光体に
用いられるシャドーマスクに関するものである。シャド
ーマスクは、三原色(赤、青及び緑)を発生するために
用いられるカラー螢光体を分離し、螢光体を励起するた
めに用いられる電子ビームを案内することを助けるため
に用いられる。画素の明るさは螢光体スポットの大きさ
に関係する。しかし、螢光体スポットの大きさを大きく
すると、シャドーマスクをより大きくしなければならず
、シャドーマスクがより目立つようになる。明るさはま
た電子ビームからの励振に関係する。励振が大きくなる
と明るさも大きくなる。
は2つの主な理由がある。第1の理由はカラー螢光体に
用いられるシャドーマスクに関するものである。シャド
ーマスクは、三原色(赤、青及び緑)を発生するために
用いられるカラー螢光体を分離し、螢光体を励起するた
めに用いられる電子ビームを案内することを助けるため
に用いられる。画素の明るさは螢光体スポットの大きさ
に関係する。しかし、螢光体スポットの大きさを大きく
すると、シャドーマスクをより大きくしなければならず
、シャドーマスクがより目立つようになる。明るさはま
た電子ビームからの励振に関係する。励振が大きくなる
と明るさも大きくなる。
ところが、シャドーマスクはまた電子ビームに敏感であ
り、励振が高くなると熱的に歪む。そこで、画像は、シ
ャドーマスクがより目立つようになるため、及び電子ビ
ームが不所望の螢光体へ向かって偏向されるために、不
鮮明となる。
り、励振が高くなると熱的に歪む。そこで、画像は、シ
ャドーマスクがより目立つようになるため、及び電子ビ
ームが不所望の螢光体へ向かって偏向されるために、不
鮮明となる。
第2の解決阻害要因はラスクリング(rasterin
g)である。照明されるべき画素は電子ビームで順々に
走査される。このビームはラスク内で螢光体を横切って
前後に掃引される。一般に、ビームは、螢光体を横切っ
てトレースバックするときに消え(リトレース(ret
race)時間として知られている)、また、起点へ戻
るときにも消える(垂直ブランキング(blankin
g)期間)。これは理論的な制限ではないが(全ての螢
光体点が衝撃される)、これは実際上の制限である。即
ち、螢光体の螢光は電子ビームが次の場所へ移動すると
直ちに減衰し始める。電子ビームは、人間の目がこの減
衰を感知する前に戻らなければなれない。さもないと、
デイスプレィがフリッカ(flicker)する。残光
の長い螢光体を用いて補償することができるが、かかる
螢光体はデイスプレィデータが変更するときにスミア効
果の害を受ける。
g)である。照明されるべき画素は電子ビームで順々に
走査される。このビームはラスク内で螢光体を横切って
前後に掃引される。一般に、ビームは、螢光体を横切っ
てトレースバックするときに消え(リトレース(ret
race)時間として知られている)、また、起点へ戻
るときにも消える(垂直ブランキング(blankin
g)期間)。これは理論的な制限ではないが(全ての螢
光体点が衝撃される)、これは実際上の制限である。即
ち、螢光体の螢光は電子ビームが次の場所へ移動すると
直ちに減衰し始める。電子ビームは、人間の目がこの減
衰を感知する前に戻らなければなれない。さもないと、
デイスプレィがフリッカ(flicker)する。残光
の長い螢光体を用いて補償することができるが、かかる
螢光体はデイスプレィデータが変更するときにスミア効
果の害を受ける。
ラスクリングには他の油断のならない副作用がある。こ
れは、感知されるデイスプレィの明るさに上限を設ける
。前述したように、螢光体は極めて短時間励振されるだ
けであり、次いで減衰し始める。螢光体は強く励振され
るとブルーム(bloom)し始め(即ち、隣の画素場
所を励起し始める)、そしてデイスプレィを不鮮明にす
る。螢光体が長時間絶えず励起されるならば、ラスクリ
ングだけ励起された場合よりも明るく見える。これは、
人間の目は、明るい光源に対しては約0.1秒、暗い光
源に対しては約0.2秒の集積時間を持っているからで
ある。
れは、感知されるデイスプレィの明るさに上限を設ける
。前述したように、螢光体は極めて短時間励振されるだ
けであり、次いで減衰し始める。螢光体は強く励振され
るとブルーム(bloom)し始め(即ち、隣の画素場
所を励起し始める)、そしてデイスプレィを不鮮明にす
る。螢光体が長時間絶えず励起されるならば、ラスクリ
ングだけ励起された場合よりも明るく見える。これは、
人間の目は、明るい光源に対しては約0.1秒、暗い光
源に対しては約0.2秒の集積時間を持っているからで
ある。
投影CRT利用システムはシャドーマスク問題の害を受
けない。しかし、これは、通例3つのCRT (それぞ
れ赤、青及び緑)を必要とするので、高価である。また
、これは、発生した画像を拡大するので、明るさが低く
なるという欠点がある。このことは、単一のCRTを投
影モードで用いる場合に特に著しい。何れの形式も他の
全てのラスク関係問題を有している。また、後方投影式
構成で用いると、複雑な光学路が必要となるので極めて
大形となる。
けない。しかし、これは、通例3つのCRT (それぞ
れ赤、青及び緑)を必要とするので、高価である。また
、これは、発生した画像を拡大するので、明るさが低く
なるという欠点がある。このことは、単一のCRTを投
影モードで用いる場合に特に著しい。何れの形式も他の
全てのラスク関係問題を有している。また、後方投影式
構成で用いると、複雑な光学路が必要となるので極めて
大形となる。
在来のデイスプレィシステムに対する他の欠点は、これ
は本来アナログ式であるということである。表示すべき
情報がディジタル形式でコンピュータに記憶されていて
も、これを陰極線管上に表示する前に、アナログ・ラス
ク走査に変換することが必要となる。
は本来アナログ式であるということである。表示すべき
情報がディジタル形式でコンピュータに記憶されていて
も、これを陰極線管上に表示する前に、アナログ・ラス
ク走査に変換することが必要となる。
他の空間光変調器が投影式デイスプレィに用いられてい
る。例えば、デイスプレィシステムにおける空間光変調
器の使用が米国特許第4.638.309号及び第4.
680.579号に示されている。その内容については
本明細書において参照として説明する。
る。例えば、デイスプレィシステムにおける空間光変調
器の使用が米国特許第4.638.309号及び第4.
680.579号に示されている。その内容については
本明細書において参照として説明する。
前記特許においては、半導体変形可能ミラー装置が、シ
ュリーレン光学装置とともに用いられ、空間光変調器を
形式している。変形可能ミラー装置は米国特許第4.4
41.791号、第4.710.732号、第4、59
6.992号、第4.615.595号及び第4.66
2.746号、並びにホーンベック(Hornbeck
)にかかる1988年3月16日出願の米国特許出願第
168.724号に示されている。その内容については
本明細書において参照として説明する。
ュリーレン光学装置とともに用いられ、空間光変調器を
形式している。変形可能ミラー装置は米国特許第4.4
41.791号、第4.710.732号、第4、59
6.992号、第4.615.595号及び第4.66
2.746号、並びにホーンベック(Hornbeck
)にかかる1988年3月16日出願の米国特許出願第
168.724号に示されている。その内容については
本明細書において参照として説明する。
ライトバルブを利用する他のデイスプレィが米国特許第
3.576、394号に示されている。その内容につい
ては本明細書において参照として説明する。
3.576、394号に示されている。その内容につい
ては本明細書において参照として説明する。
臨界的フリッカ周波数についての種々の型の人間的要因
の情報が、「応用光学及び光学技術」(Applied
0ptics and 0ptical Engin
eering>第2巻(1965年)に、ルドルフ・キ
ンゲスレーク(Rudolf Kingslake)の
論文「光及び赤外放射の検出J (The Detec
tion of Light and Infrare
dRediaton)に示されている。その内容につい
ては本明細書において参照として説明する。音響光学ス
ペクトルフィルタが、音響学及び超音波学についての1
. E、 E、 E、会報、第5u−23巻、第1号(
1976年1月)の2〜22頁に示されている。
の情報が、「応用光学及び光学技術」(Applied
0ptics and 0ptical Engin
eering>第2巻(1965年)に、ルドルフ・キ
ンゲスレーク(Rudolf Kingslake)の
論文「光及び赤外放射の検出J (The Detec
tion of Light and Infrare
dRediaton)に示されている。その内容につい
ては本明細書において参照として説明する。音響光学ス
ペクトルフィルタが、音響学及び超音波学についての1
. E、 E、 E、会報、第5u−23巻、第1号(
1976年1月)の2〜22頁に示されている。
その内容については本明細書において参照として説明す
る。
る。
HDTV (高密度テレビジョン)システムが米国特許
第4.168.509号に示されている。その内容につ
いては本明細書において参照として説明する。
第4.168.509号に示されている。その内容につ
いては本明細書において参照として説明する。
種々の形式の電子式TVチューナが米国特許第3、91
8.992号、第3.968.440号、第4.031
.474号、第4.093.921号及び第4.093
.922号に示されている。
8.992号、第3.968.440号、第4.031
.474号、第4.093.921号及び第4.093
.922号に示されている。
その内容については本明細書において参照として説明す
る。デイスプレィのための種々の多周波感知性材料が、
5PIE、第120巻(三次元イメージング(Thre
e−Dimennsional Imaging) 1
977年)62〜67頁に、カール・エム・パーμ(C
arl M、 Verber)の論文「螢光の順次励起
を用いる三次元デイスプレィの現在及び潜在的可能性」
(PRESENT AND POTENTIAL CA
PABILITIES OF THREEDIMENS
IONAL DISPLAY USING 5EQUE
NTIAL EXCTTA−TION OF FLUO
RESCENCE)に、及び、電子装置についてのIE
EE会報、第ED−18巻、第9号(1971年9月)
724〜732頁、ジヨルダン・デイ−・レウィス(J
ordan D、 Lewis)等の論文「真の三次元
デイスプレィJ (A True Three−Dim
ennsional Display)に示されている
。その内容については本明細書において参照として説明
する。一つの形式のデイスプレィが「情報表示」(In
formation Display) 1965年1
1/12月号、10〜20頁に、ペトロ・ブラホーズ(
Petr。
る。デイスプレィのための種々の多周波感知性材料が、
5PIE、第120巻(三次元イメージング(Thre
e−Dimennsional Imaging) 1
977年)62〜67頁に、カール・エム・パーμ(C
arl M、 Verber)の論文「螢光の順次励起
を用いる三次元デイスプレィの現在及び潜在的可能性」
(PRESENT AND POTENTIAL CA
PABILITIES OF THREEDIMENS
IONAL DISPLAY USING 5EQUE
NTIAL EXCTTA−TION OF FLUO
RESCENCE)に、及び、電子装置についてのIE
EE会報、第ED−18巻、第9号(1971年9月)
724〜732頁、ジヨルダン・デイ−・レウィス(J
ordan D、 Lewis)等の論文「真の三次元
デイスプレィJ (A True Three−Dim
ennsional Display)に示されている
。その内容については本明細書において参照として説明
する。一つの形式のデイスプレィが「情報表示」(In
formation Display) 1965年1
1/12月号、10〜20頁に、ペトロ・ブラホーズ(
Petr。
Vlahos)の論文「三次元デイスプレィ、その手引
き及び技術J (Three Dimensional
Display 0tsCues and Tech
niques)に示されている。その内容については本
明細書において参照として説明する。
き及び技術J (Three Dimensional
Display 0tsCues and Tech
niques)に示されている。その内容については本
明細書において参照として説明する。
レーザ利用投影システムは業界によく知られている。こ
のシステムはまた不可視レーザとともに螢光顔料を用い
るものがある。これは、SID INT。
のシステムはまた不可視レーザとともに螢光顔料を用い
るものがある。これは、SID INT。
SYMP、 DIGESTの論文10,1 (1983
年5月)に、H,Yamada、 M、 l5hid
a、 M、 Ito、 Y、 Hagin。
年5月)に、H,Yamada、 M、 l5hid
a、 M、 Ito、 Y、 Hagin。
及びに、 Miyajiの論文「ガスレーザ及び有機螢
光顔料スクリーンを用いるレーダ画像の投影デイスプレ
ィJ (Projection Display o
f Radar Imageusing Gas La
5er and Organic Fluodesce
ntPigment 5creen)に示されている。
光顔料スクリーンを用いるレーダ画像の投影デイスプレ
ィJ (Projection Display o
f Radar Imageusing Gas La
5er and Organic Fluodesce
ntPigment 5creen)に示されている。
その内容については本明細書において参照として説明す
る。種々の顔料についての詳細が「化学及び化学工業」
(CHEMISTRY AND CHEMICAL I
NDUSTRYI 〉第23巻、第3号(1970年)
に、R,Takanoの論文「螢光顔料に対する増大す
る適用分野J (IncreasingApplic
ation Field for Fluoresce
nt Pigment)に記載されている。その内容に
ついては本明細書において参照として説明する。
る。種々の顔料についての詳細が「化学及び化学工業」
(CHEMISTRY AND CHEMICAL I
NDUSTRYI 〉第23巻、第3号(1970年)
に、R,Takanoの論文「螢光顔料に対する増大す
る適用分野J (IncreasingApplic
ation Field for Fluoresce
nt Pigment)に記載されている。その内容に
ついては本明細書において参照として説明する。
レーザ利用デイスプレィは、レーザによって発生したコ
ヒーレント光のビームを偏向させることによって動作し
、画像を形成する。デフレクタは、スピニングミラー及
び音響変調デフレクタのような装置を具備する。これら
の投影機についてはいくつかの問題があり、そのために
商用化が妨げられている。
ヒーレント光のビームを偏向させることによって動作し
、画像を形成する。デフレクタは、スピニングミラー及
び音響変調デフレクタのような装置を具備する。これら
の投影機についてはいくつかの問題があり、そのために
商用化が妨げられている。
此等問題のうちの第1のものはフリッカであり、これも
、獲得可能な解像度(即ち、表示可能な画素の数)に対
して上限を与える。デフレクタの性質上、成る与えられ
た瞬間には唯1つの光の点(画素)が表示されるのみで
ある。また、これら投影機が一般に光を拡散面上に導く
ときにデイスプレィに対して残光がなく、投影機は、光
が偏向して去った後に光を放射し続ける手段を有してな
い。このことは、表示すべき全ての点を、人間の目の臨
界的フリッカ周波数(CF F)よりも短い時間内に照
明しなければならないということを意味する。
、獲得可能な解像度(即ち、表示可能な画素の数)に対
して上限を与える。デフレクタの性質上、成る与えられ
た瞬間には唯1つの光の点(画素)が表示されるのみで
ある。また、これら投影機が一般に光を拡散面上に導く
ときにデイスプレィに対して残光がなく、投影機は、光
が偏向して去った後に光を放射し続ける手段を有してな
い。このことは、表示すべき全ての点を、人間の目の臨
界的フリッカ周波数(CF F)よりも短い時間内に照
明しなければならないということを意味する。
第2の問題はレーザスペックルである。これは、光学的
に粗い面(深さについての局部的不規則性が波長の4分
の1よりも大きい)からの、またはこれを通る高度にコ
ヒーレントな光の反射または透過から生ずる強度につい
てのランダムな干渉じまであると考えられる。この現象
は、ジャーナル・オブ・エイ・オプチカル・ソサイアテ
ィ・才ブ・アメリカ(JOURNAL OF THE
0PTICAL 5OCIETY OFAMBRICA
)第66(11)巻(1976年) 1316頁に、エ
フ・ジョージ(N、George)及びデイ・シー・シ
ンクレア(D、C,5inclair)の論文「レーザ
スペックルにおける問題点J (Topical 1s
sue on 1aserspeckle)において、
及び「光学コヒーレンスの応用」(APPLICATI
ONS OF 0PTICAL C0HER[!NCE
) (ダブリュー・エイチ・カーク(W、 H,Ca
rter)編集)(1979年)86〜94頁に、ジェ
イ・ダブリュー・グツドマン(J、’a、 Goodm
an)の論文「スペックルの研究におけるコヒーレンス
概念の役割」(Role of coherence
concepts in the 5tudy ofs
peckle)において、及び、「コヒーレント・オプ
チカル・エンジニアリングJ (COHERENT 0
PTICALENGINEERING) (エフ・ティ
・アレッチ(F、 T。
に粗い面(深さについての局部的不規則性が波長の4分
の1よりも大きい)からの、またはこれを通る高度にコ
ヒーレントな光の反射または透過から生ずる強度につい
てのランダムな干渉じまであると考えられる。この現象
は、ジャーナル・オブ・エイ・オプチカル・ソサイアテ
ィ・才ブ・アメリカ(JOURNAL OF THE
0PTICAL 5OCIETY OFAMBRICA
)第66(11)巻(1976年) 1316頁に、エ
フ・ジョージ(N、George)及びデイ・シー・シ
ンクレア(D、C,5inclair)の論文「レーザ
スペックルにおける問題点J (Topical 1s
sue on 1aserspeckle)において、
及び「光学コヒーレンスの応用」(APPLICATI
ONS OF 0PTICAL C0HER[!NCE
) (ダブリュー・エイチ・カーク(W、 H,Ca
rter)編集)(1979年)86〜94頁に、ジェ
イ・ダブリュー・グツドマン(J、’a、 Goodm
an)の論文「スペックルの研究におけるコヒーレンス
概念の役割」(Role of coherence
concepts in the 5tudy ofs
peckle)において、及び、「コヒーレント・オプ
チカル・エンジニアリングJ (COHERENT 0
PTICALENGINEERING) (エフ・ティ
・アレッチ(F、 T。
Arecchi)及びヴイ・ティー・デジオルジオ(V
。
。
Degiorgio)編集)(1977年)129〜1
49頁に、乎イ・イー・エノス(A、 E、 Enno
s)の論文「スベクックル干渉ホリ定J (Speck
le interferometry)において、取り
扱われている。スペックルの減少のための方法はまた、
ジャーナル・オブ・エイ・オプチカル・ソサイアティ・
オブ・アメリカ、パートA1第5(10)巻(1988
年)1767〜1771頁に、リュー・エム・アルティ
ガス(J、 M、 Artigas)及びエイ・フェリ
ッペ(A。
49頁に、乎イ・イー・エノス(A、 E、 Enno
s)の論文「スベクックル干渉ホリ定J (Speck
le interferometry)において、取り
扱われている。スペックルの減少のための方法はまた、
ジャーナル・オブ・エイ・オプチカル・ソサイアティ・
オブ・アメリカ、パートA1第5(10)巻(1988
年)1767〜1771頁に、リュー・エム・アルティ
ガス(J、 M、 Artigas)及びエイ・フェリ
ッペ(A。
Fe1ipe)の論文「し7ザスペツクルの存在におけ
る明所視視力に対する輝度の効果J (Effect
ofIuo+1nance on photopic
visual acuity in theprese
nce of 1aser 5peckle)において
、及び、オプティックス・コミュニケーションズ(OP
TIC3COMMUN ICAT l0NS )第3(
1)巻(1971年)に、イー・シュローダ(IE、
5chroder)の論文「移動式デイフユーザによる
レーザビーム投影における粒状化の除去J (Eli
mnation of granulation 1n
laser beao+ proJection by
means of movingdiffusers
)において、示されている。これら論文の内容について
は本明細書において参照として説明する。
る明所視視力に対する輝度の効果J (Effect
ofIuo+1nance on photopic
visual acuity in theprese
nce of 1aser 5peckle)において
、及び、オプティックス・コミュニケーションズ(OP
TIC3COMMUN ICAT l0NS )第3(
1)巻(1971年)に、イー・シュローダ(IE、
5chroder)の論文「移動式デイフユーザによる
レーザビーム投影における粒状化の除去J (Eli
mnation of granulation 1n
laser beao+ proJection by
means of movingdiffusers
)において、示されている。これら論文の内容について
は本明細書において参照として説明する。
もう一つの問題はカラー画像の発生についてである。こ
れには多色レーザの使用が必要である。
れには多色レーザの使用が必要である。
しかし、多重デフレクタを整合させること、及び相異な
る色を所定の画素位置に同時に映し出すようにこれらデ
フレクタを同期させることには大きな技術的困難がある
。
る色を所定の画素位置に同時に映し出すようにこれらデ
フレクタを同期させることには大きな技術的困難がある
。
前掲の諸論文及び諸特許において示されているように、
三次元デイスプレィを実施しようとする試みが従来から
あった。しかし、これら構成のどれも、実用的な真の三
次元デイスプレィを提供するものはない。また、前掲の
論文に示されているように、ライトバルブ、レーザ及び
変形可能ミラー装置を用いて二次元デイスプレィを実施
しようとすることが試みられていた。しかし、これら構
成のどれも、種々のTV及びコンピュータのデイスプレ
ィフォーマットに適合可能であり、そして変形可能ミラ
ー装置を用いる完全ディジタル化ビデオデイスプレィシ
ステムを提供するものはない。
三次元デイスプレィを実施しようとする試みが従来から
あった。しかし、これら構成のどれも、実用的な真の三
次元デイスプレィを提供するものはない。また、前掲の
論文に示されているように、ライトバルブ、レーザ及び
変形可能ミラー装置を用いて二次元デイスプレィを実施
しようとすることが試みられていた。しかし、これら構
成のどれも、種々のTV及びコンピュータのデイスプレ
ィフォーマットに適合可能であり、そして変形可能ミラ
ー装置を用いる完全ディジタル化ビデオデイスプレィシ
ステムを提供するものはない。
本発明の目的は大形の費用効果的なビデオデイスプレィ
装置を提供することにある。本発明の他の目的は軽量の
ビデオデイスプレィ装置を提供することにある。本発明
の更に他の目的はシャドーマスクを除去することにある
。本発明の更に他の目的は画像の可視デイスプレィに対
するラスクリングを除去することにある。本発明の更に
他の目的は小形化した後方投影ビデオデイスプレィシス
テムを提供することにある。本発明の更に他の目的はレ
ーザ「スペックル」を実質的に減少させるすることにあ
る。本発明の更に他の目的は、種々の人力フォーマット
から二次元及び三次元画像を表示することのできる完全
ディジタル化ビデオシステムを提供することにある。本
発明の更に他の目的は苛酷な環境内での使用に適する完
全ディジタル化ビデオデイスプレィを提供することにあ
る。
装置を提供することにある。本発明の他の目的は軽量の
ビデオデイスプレィ装置を提供することにある。本発明
の更に他の目的はシャドーマスクを除去することにある
。本発明の更に他の目的は画像の可視デイスプレィに対
するラスクリングを除去することにある。本発明の更に
他の目的は小形化した後方投影ビデオデイスプレィシス
テムを提供することにある。本発明の更に他の目的はレ
ーザ「スペックル」を実質的に減少させるすることにあ
る。本発明の更に他の目的は、種々の人力フォーマット
から二次元及び三次元画像を表示することのできる完全
ディジタル化ビデオシステムを提供することにある。本
発明の更に他の目的は苛酷な環境内での使用に適する完
全ディジタル化ビデオデイスプレィを提供することにあ
る。
本発明の更に他の目的は、いくつかの異なる型のデイス
プレィに適合できるディジタル化ビデオシステムのため
の電子システムを提供することにある。
プレィに適合できるディジタル化ビデオシステムのため
の電子システムを提供することにある。
本発明にかかる視覚的デイスプレィシステムは、個々に
且つ同時に制御可能である素子を具備する空間光変調器
を有する。各素子は、デイスプレィ面へ導かれる個々の
光ビームを発生させることができる。ランダム極性光源
を用い、光を前記変調器上へ導く。
且つ同時に制御可能である素子を具備する空間光変調器
を有する。各素子は、デイスプレィ面へ導かれる個々の
光ビームを発生させることができる。ランダム極性光源
を用い、光を前記変調器上へ導く。
本発明明細書に示す本発明の実施例は、二次元画像及び
三次元画像に対するディジタル化ビデオシステムの分野
における種々の考え方を示している。変形可能ミラー装
置が示されており、この装置は、画像または画像の一部
を受信し、他の画像または該画像の他の部分を表示しな
がら、表示することができる。真の三次元ビデオデイス
プレィシステムは、固体または気体のいずれであっても
よいデイスプレィを有す。
三次元画像に対するディジタル化ビデオシステムの分野
における種々の考え方を示している。変形可能ミラー装
置が示されており、この装置は、画像または画像の一部
を受信し、他の画像または該画像の他の部分を表示しな
がら、表示することができる。真の三次元ビデオデイス
プレィシステムは、固体または気体のいずれであっても
よいデイスプレィを有す。
本発明の他の利点は、本発明実施例についての以下の説
明から明らかになる。
明から明らかになる。
以下、本発明をその実施例について図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
第1a図、第tb図、第1c図及び第1d図は、画像発
生システム1及びデイスプレィスクリーン2を有する二
次元ディジタル化ビデオシステムの実施例を示すもので
ある。デイスプレィスクリーン2は、適当する材料の比
較的平坦なシートであっても、または反射光を観察者の
方へ集めるように湾曲した形状であってもよい。要すれ
ば、デイスプレィスクリーン2は、後方投影ができるよ
うに半透明であってもよい。反射(または、前方投影)
モードにおいては、デイスプレィスクリーン2は、プラ
スチック、金属等の堅い材料で作られ、反射面を有す。
生システム1及びデイスプレィスクリーン2を有する二
次元ディジタル化ビデオシステムの実施例を示すもので
ある。デイスプレィスクリーン2は、適当する材料の比
較的平坦なシートであっても、または反射光を観察者の
方へ集めるように湾曲した形状であってもよい。要すれ
ば、デイスプレィスクリーン2は、後方投影ができるよ
うに半透明であってもよい。反射(または、前方投影)
モードにおいては、デイスプレィスクリーン2は、プラ
スチック、金属等の堅い材料で作られ、反射面を有す。
この面は、業界に周知のように、なし地仕上げまたはレ
ンズ形パターンとなっている。後方投影モードにおいて
は、デイスプレィスクリーン2はガラスまたは半透明プ
ラスチックで作られ、そして、画像発生システム1から
これに入射する光を部分的に拡散させるようにパターン
付けされた面を有す。この型式の後方投影スクリーンは
業界に周知である。
ンズ形パターンとなっている。後方投影モードにおいて
は、デイスプレィスクリーン2はガラスまたは半透明プ
ラスチックで作られ、そして、画像発生システム1から
これに入射する光を部分的に拡散させるようにパターン
付けされた面を有す。この型式の後方投影スクリーンは
業界に周知である。
光源10を用い、デイスプレィスクリーン2の最終的照
明のための光エネルギーを発生する。光源10は、白熱
型、ハロゲン型、アーク型または他の適当する型式のよ
うな通例の構造のものである。発生した光はミラー11
によって集結され、レンズ12の方へ導かれる。ミラー
11は放物形、楕円形等のような適当する形状のもので
ある。
明のための光エネルギーを発生する。光源10は、白熱
型、ハロゲン型、アーク型または他の適当する型式のよ
うな通例の構造のものである。発生した光はミラー11
によって集結され、レンズ12の方へ導かれる。ミラー
11は放物形、楕円形等のような適当する形状のもので
ある。
レンズ12.13及び14は、光9を光の柱8に柱状化
するように働くビームコラムネータ(beamcolu
mnator)を形成する。このようにして、光のエネ
ルギーを集中し、システム全体の効率を高める。折りた
たみミラー20を用い、柱状化済み光8を通路7を介し
て空間光変調器’(SLM)15上に導く。他の構造を
用いて、集中済み光エネルギー源をSLM15上に導く
ようにしてもよい。
するように働くビームコラムネータ(beamcolu
mnator)を形成する。このようにして、光のエネ
ルギーを集中し、システム全体の効率を高める。折りた
たみミラー20を用い、柱状化済み光8を通路7を介し
て空間光変調器’(SLM)15上に導く。他の構造を
用いて、集中済み光エネルギー源をSLM15上に導く
ようにしてもよい。
SLM15は、通路7からの光の諸部分を、拡大レンズ
5へ向かってデイスプレィスクリーン2上に、選択的に
方向を向は直し、画像を形成するように働く。本実施例
においては、SLM15は変形可能ミラー装置(DMD
)として知られている型式のものであり、これについて
は後で詳細に説明する。個々の光ビームを十分な高速で
方向を向は直すことができるならば、他のSLM(ブラ
ッグのセル、LCD、等)を、図示の反射モードまたは
透過モードに用いることもできる。高い切り替え速度が
必要であるということの重要性については後で明らかに
なる。
5へ向かってデイスプレィスクリーン2上に、選択的に
方向を向は直し、画像を形成するように働く。本実施例
においては、SLM15は変形可能ミラー装置(DMD
)として知られている型式のものであり、これについて
は後で詳細に説明する。個々の光ビームを十分な高速で
方向を向は直すことができるならば、他のSLM(ブラ
ッグのセル、LCD、等)を、図示の反射モードまたは
透過モードに用いることもできる。高い切り替え速度が
必要であるということの重要性については後で明らかに
なる。
SLM15は面16を有し、その上に通路7からの光が
入射する。面16は複数の切替え可能素子17を有し、
これら素子は制御可能であって光の方向を拡大レンズ5
の方へ向は直す。例えば、素子17が一つの位置にある
ときに、通路7からの光の一部が通路6に沿ってレンズ
5の方へ方向を向は直され、該レンズにおいて通路4に
沿って拡大または広がってデイスプレィスクリーン2に
入射し、照明された画素3を形成する。素子17が他の
位置にあるときには、光はデイスプレィスクリーン2へ
向かって方向を向は直されることがなく、従って画素3
は暗くなっている。
入射する。面16は複数の切替え可能素子17を有し、
これら素子は制御可能であって光の方向を拡大レンズ5
の方へ向は直す。例えば、素子17が一つの位置にある
ときに、通路7からの光の一部が通路6に沿ってレンズ
5の方へ方向を向は直され、該レンズにおいて通路4に
沿って拡大または広がってデイスプレィスクリーン2に
入射し、照明された画素3を形成する。素子17が他の
位置にあるときには、光はデイスプレィスクリーン2へ
向かって方向を向は直されることがなく、従って画素3
は暗くなっている。
コンピュータ19はバス18を介してSLM15の動作
を制御し、通路7上の光の諸部分の方向を選択的にデイ
スプレィスクリーン2の方へ向は直すことによって諸ス
クリーン上に画像を形成する。バス18は必要な制御信
号及び画像情報をコンピュータ19から変調器15に提
供する。コンピュータ19は、例えば、ディジタル信号
プロセッサである。これについては後で詳細に説明する
。
を制御し、通路7上の光の諸部分の方向を選択的にデイ
スプレィスクリーン2の方へ向は直すことによって諸ス
クリーン上に画像を形成する。バス18は必要な制御信
号及び画像情報をコンピュータ19から変調器15に提
供する。コンピュータ19は、例えば、ディジタル信号
プロセッサである。これについては後で詳細に説明する
。
本実施例においては、面16は変形可能ミラーセルのア
レイを具備している。アレイ16に用いるのに適当する
変形可能ミラーセルを第ib図、第1c図及び第1d図
に示す。4つのセル、即ち、素子17.27.37及び
47を第ib図に示す。
レイを具備している。アレイ16に用いるのに適当する
変形可能ミラーセルを第ib図、第1c図及び第1d図
に示す。4つのセル、即ち、素子17.27.37及び
47を第ib図に示す。
セル17のミラー32は第1b図に示す場所付近でヒン
ジ30によって変調器15に連結されている。セル17
が作動させられるとき、ミラー32は、第1c図に示す
位置から第1d図に示す位置へ下方へ引っ張られる。セ
ル17がこの下方位置にくると、該セルは光を光学路6
に沿って導く。
ジ30によって変調器15に連結されている。セル17
が作動させられるとき、ミラー32は、第1c図に示す
位置から第1d図に示す位置へ下方へ引っ張られる。セ
ル17がこの下方位置にくると、該セルは光を光学路6
に沿って導く。
ミラーが第1c図の上方位置にくると、光学路7からの
ビームの部分は光学路6及びデイスプレィ2から逸らさ
れて離れる。ヒンジ連結されてないアレイ16の他の部
分、例えば面部分34も光をデイスプレィ2へ導かない
。
ビームの部分は光学路6及びデイスプレィ2から逸らさ
れて離れる。ヒンジ連結されてないアレイ16の他の部
分、例えば面部分34も光をデイスプレィ2へ導かない
。
本実施例においては、光は、ミラー(例えば参照番号3
2)が下方位置にあるときにのみデイスプレィスクリー
ン2へ向かって導かれる。これは、アレイ16の他の部
分(例えば面部分34)も反射性であってデイスプレィ
′に視覚ノイズを与える可能性があるからである。本実
施例においては、光学路7はSLMとほぼ垂直であり、
光学路6は傾斜している。他の角度関係にあってもよい
。例えば、光学路7はSLM15に対して傾斜しており
、光学路6は、ミラー素子例えば32が上方の(または
面部分34と垂直の)位置にあるときにのみ形成される
。シュリレーン絞りをレンズ5の前に介在させ、面部分
34からのような不所望の光を遮るようにしてもよい。
2)が下方位置にあるときにのみデイスプレィスクリー
ン2へ向かって導かれる。これは、アレイ16の他の部
分(例えば面部分34)も反射性であってデイスプレィ
′に視覚ノイズを与える可能性があるからである。本実
施例においては、光学路7はSLMとほぼ垂直であり、
光学路6は傾斜している。他の角度関係にあってもよい
。例えば、光学路7はSLM15に対して傾斜しており
、光学路6は、ミラー素子例えば32が上方の(または
面部分34と垂直の)位置にあるときにのみ形成される
。シュリレーン絞りをレンズ5の前に介在させ、面部分
34からのような不所望の光を遮るようにしてもよい。
第2a図は、本発明二次元ディジタル化デイスプレィシ
ステムの他の実施例を示すものである。
ステムの他の実施例を示すものである。
このシステムは画像発生システム50及びデイスプレィ
51を備えている。このデイスプレィは画素52を有す
。この画素は、デイスプレィスクリーン51上に表示す
るための画像を作り上げる多数の画素のうちの−である
。画素52は画像拡大システム54からの光学路53に
沿って配置されている。この拡大システムはレンズシス
テム、光フアイバアレイ、等のような適当する型式のも
のであってよい。
51を備えている。このデイスプレィは画素52を有す
。この画素は、デイスプレィスクリーン51上に表示す
るための画像を作り上げる多数の画素のうちの−である
。画素52は画像拡大システム54からの光学路53に
沿って配置されている。この拡大システムはレンズシス
テム、光フアイバアレイ、等のような適当する型式のも
のであってよい。
レーザ61が光ビーム62を発生する。任意の適当する
型式のものであるビームエキスパンダ60がレーザ61
からの径小光ビーム62を径大ビーム63に拡大する働
きをなす。次いで、このビームは折りたたみミラー55
によって偏向させられて光学路64に沿ってSLM56
上に導かれる。本実施例においては、SLM56は、第
2b図及び第2c図についての説明から明らかになるよ
うに、第1a図、第1b図及び第1c図に示すものとは
異なる構造のものである。アレイ57のミラー素子例え
ば58は2つの位置間で移動可能である。「オン」位置
においては、素子58は光学路64からの光の部分を光
学路66に沿って拡大レンズ54へ導き、該レンズにお
いて該先部分は光学路53に沿って拡大されてデイスプ
レィスクリーン51上に入射し、照明された画素52を
形成する。「オフ」位置においては、光は光学路65に
沿って導かれ、デイスプレィスクリーン51上に入射し
ない。
型式のものであるビームエキスパンダ60がレーザ61
からの径小光ビーム62を径大ビーム63に拡大する働
きをなす。次いで、このビームは折りたたみミラー55
によって偏向させられて光学路64に沿ってSLM56
上に導かれる。本実施例においては、SLM56は、第
2b図及び第2c図についての説明から明らかになるよ
うに、第1a図、第1b図及び第1c図に示すものとは
異なる構造のものである。アレイ57のミラー素子例え
ば58は2つの位置間で移動可能である。「オン」位置
においては、素子58は光学路64からの光の部分を光
学路66に沿って拡大レンズ54へ導き、該レンズにお
いて該先部分は光学路53に沿って拡大されてデイスプ
レィスクリーン51上に入射し、照明された画素52を
形成する。「オフ」位置においては、光は光学路65に
沿って導かれ、デイスプレィスクリーン51上に入射し
ない。
デイスプレィスクリーン51は、第1a図のデイ、スプ
レィスクリーン2におけるような普通の構造のものであ
る。しかし、従来の技術の項で説明したように、スクリ
ーン51が光学的に平滑でないとレーザスペックルが生
じ易い。製造上の困難のような実際上の理由のため、こ
れは実現の見込みがない。また、視角を増すためには、
例えばすりガラスのようなある種の分散性の面を用いる
べきである。これは、分散度が入射するコヒーレント光
の位相を殆ど完全にずらすということがなければ、スペ
ックルの量を増す。ところが、これには、画像を不鮮明
にし、従って見掛けの解像度を低下させるいう副作用が
ある。
レィスクリーン2におけるような普通の構造のものであ
る。しかし、従来の技術の項で説明したように、スクリ
ーン51が光学的に平滑でないとレーザスペックルが生
じ易い。製造上の困難のような実際上の理由のため、こ
れは実現の見込みがない。また、視角を増すためには、
例えばすりガラスのようなある種の分散性の面を用いる
べきである。これは、分散度が入射するコヒーレント光
の位相を殆ど完全にずらすということがなければ、スペ
ックルの量を増す。ところが、これには、画像を不鮮明
にし、従って見掛けの解像度を低下させるいう副作用が
ある。
本発明はいくつかの方法でスペックル問題を解決しよう
とするものである。デイスプレィスクリーン51上に作
られる画像は、面に同時に入射する複数の光ビームから
成っている。ある与えられた光ビームは、これがスクリ
ーンに入射するとき、拡大レンズシステム54の効果の
ため、他のビームの各々に対して若干具なる角度を持つ
ようになる。また、各光ビームは若干具なる光学路長を
持つ。これは、アレイ57の各ミラー素子間の距離によ
って更に増強される。同時に入射する光ビームの相対的
な角度及び光学路長に差があるために、ビームの相対位
相は、該ビームがデイスプレィスクリーン51に入射す
るときに異なったものとなる。これは、光像の全体的コ
ヒーレンスを減少させ、従って、解像度を低下させるこ
となしに見掛けのスペックルを減少させるとういう効果
を有す。
とするものである。デイスプレィスクリーン51上に作
られる画像は、面に同時に入射する複数の光ビームから
成っている。ある与えられた光ビームは、これがスクリ
ーンに入射するとき、拡大レンズシステム54の効果の
ため、他のビームの各々に対して若干具なる角度を持つ
ようになる。また、各光ビームは若干具なる光学路長を
持つ。これは、アレイ57の各ミラー素子間の距離によ
って更に増強される。同時に入射する光ビームの相対的
な角度及び光学路長に差があるために、ビームの相対位
相は、該ビームがデイスプレィスクリーン51に入射す
るときに異なったものとなる。これは、光像の全体的コ
ヒーレンスを減少させ、従って、解像度を低下させるこ
となしに見掛けのスペックルを減少させるとういう効果
を有す。
デイスプレィスクリーン51にはまたトランスジューサ
90が接続されている。トランスジューサ90は、はぼ
平行な波となってデイスプレィスクリーン51を横切る
表面超音波91を生じさせる。随意選択的な液吸収器9
2が、デイスプレィスクリーン51を横切ってきた波を
吸収し、反射を妨げる。他の実施例としては、トランス
ジューサ90は弧または円形の波を発生する。トランス
ジューサ90は普通の構造のものであり、好ましくは、
人間に聞こえる範囲外にあるように超音波範囲内の信号
を発生するように働く。表面超音波91の振幅は光の波
長よりも大きい。これにより、相対的光ビームの位相が
ずれるだけでなく、単一ビームも分散する。これは、デ
イスプレィ面51に入射するビームの角度(従ってまた
該ビームが反射または回折する角度)が、表面超音波の
ために変化するからである。デイスプレィスクリーン5
1は、前方投影モードにおいても後方投影モードにおい
ても用いることができる。
90が接続されている。トランスジューサ90は、はぼ
平行な波となってデイスプレィスクリーン51を横切る
表面超音波91を生じさせる。随意選択的な液吸収器9
2が、デイスプレィスクリーン51を横切ってきた波を
吸収し、反射を妨げる。他の実施例としては、トランス
ジューサ90は弧または円形の波を発生する。トランス
ジューサ90は普通の構造のものであり、好ましくは、
人間に聞こえる範囲外にあるように超音波範囲内の信号
を発生するように働く。表面超音波91の振幅は光の波
長よりも大きい。これにより、相対的光ビームの位相が
ずれるだけでなく、単一ビームも分散する。これは、デ
イスプレィ面51に入射するビームの角度(従ってまた
該ビームが反射または回折する角度)が、表面超音波の
ために変化するからである。デイスプレィスクリーン5
1は、前方投影モードにおいても後方投影モードにおい
ても用いることができる。
本発明の他の実施例においては、デイスプレィスクリー
ン51は、例えばウラニルイオン、ランタンイオン、エ
ルビウムイオン、有機昼光螢光顔料、等にような業界に
周知の材料から成るか、またはこれで被覆され、これら
材料は不可視光で励起されると光学的螢光を発する。レ
ーザ61は、使用される材料により、UV光またはIR
光を発生器させる。好ましくは、デイスプレィスクリー
ン51を、後方投影モードで用いる。観察者に向いてい
るデイスプレィスクリーン51の側面(画像発生器50
に向く側面と反対)を、レーザ61からの光を吸収する
材料で被覆し、全ての視覚的危険を最少にするようにす
る。要すれば、この被覆は光を反射するものであっても
よい。下に説明する理由のため、螢光材料は減衰時間を
有し、これは、通例のCRTに用いられる螢光体よりも
かなり小さい。
ン51は、例えばウラニルイオン、ランタンイオン、エ
ルビウムイオン、有機昼光螢光顔料、等にような業界に
周知の材料から成るか、またはこれで被覆され、これら
材料は不可視光で励起されると光学的螢光を発する。レ
ーザ61は、使用される材料により、UV光またはIR
光を発生器させる。好ましくは、デイスプレィスクリー
ン51を、後方投影モードで用いる。観察者に向いてい
るデイスプレィスクリーン51の側面(画像発生器50
に向く側面と反対)を、レーザ61からの光を吸収する
材料で被覆し、全ての視覚的危険を最少にするようにす
る。要すれば、この被覆は光を反射するものであっても
よい。下に説明する理由のため、螢光材料は減衰時間を
有し、これは、通例のCRTに用いられる螢光体よりも
かなり小さい。
SLM56は制御バス70によってコンピュータ59に
接続されている。コンピュータ59はアレイ57の各ミ
ラー素子(58のような)を制御する。これらミラー素
子は「オン」位置と「オフ」位置との間で切り替えられ
、デイスプレィスクリーン51上に画像を形成する。
接続されている。コンピュータ59はアレイ57の各ミ
ラー素子(58のような)を制御する。これらミラー素
子は「オン」位置と「オフ」位置との間で切り替えられ
、デイスプレィスクリーン51上に画像を形成する。
本発明の更に他の実施例においては、コンピュータ59
またはレーザ61に接続される。レーザ61は業界に周
知の多モードまたは同調可能形である。コンピュータ5
9はレーザ61の出力光周波数を制御する。後述する方
法により、レーザ61によって発生された周波数をタイ
ムシーケンス(time 5equence)すること
によってカラーデイスプレィ発生させることができる。
またはレーザ61に接続される。レーザ61は業界に周
知の多モードまたは同調可能形である。コンピュータ5
9はレーザ61の出力光周波数を制御する。後述する方
法により、レーザ61によって発生された周波数をタイ
ムシーケンス(time 5equence)すること
によってカラーデイスプレィ発生させることができる。
同様に、デイスプレィスクリーン51は複数の材料を有
することができ、その各々は入射光ビームの周波数に応
じて異なる色の螢光を発する。
することができ、その各々は入射光ビームの周波数に応
じて異なる色の螢光を発する。
変形可能ミラーセル48.72.73及び74を有する
アレイ57の一部を第2b図に示す。セル48だけにつ
いて次に詳細に説明する。セル48のミラー110はね
じリヒンジ112及び113中心に移動可能である。ミ
ラー110の運動を第2C図に詳細に示す。ミラー11
0は、垂直面120に対し、破線118で示す位置から
破線134で示す位置へ軸116中心に移動可能である
。
アレイ57の一部を第2b図に示す。セル48だけにつ
いて次に詳細に説明する。セル48のミラー110はね
じリヒンジ112及び113中心に移動可能である。ミ
ラー110の運動を第2C図に詳細に示す。ミラー11
0は、垂直面120に対し、破線118で示す位置から
破線134で示す位置へ軸116中心に移動可能である
。
「オン」位置においては、ミラー116の縁120はラ
ンディング電極122に接触する。ミラー110は、適
切な電圧を制御電極124に加えることによって、「オ
ン」位置へ移動させられる。この電極上の電圧は正電極
128に加えられ、そしてインバータ129を介して負
電極130に加えられる。差動バイアスが電極132を
介してミラー110に加えられる。線118で示す位置
においては、ミラー110は、光学路64からの光ビー
ムの一部を、光学路66に沿い、システム54を通り、
光学路53に沿ってデイスプレィ51上に導く。負電圧
(「オフ」位置)が電極124に加わると、ミラー11
0は、第2C図に破線134で示す位置へ回転し、光ビ
ームの一部光学路65に沿って導く。
ンディング電極122に接触する。ミラー110は、適
切な電圧を制御電極124に加えることによって、「オ
ン」位置へ移動させられる。この電極上の電圧は正電極
128に加えられ、そしてインバータ129を介して負
電極130に加えられる。差動バイアスが電極132を
介してミラー110に加えられる。線118で示す位置
においては、ミラー110は、光学路64からの光ビー
ムの一部を、光学路66に沿い、システム54を通り、
光学路53に沿ってデイスプレィ51上に導く。負電圧
(「オフ」位置)が電極124に加わると、ミラー11
0は、第2C図に破線134で示す位置へ回転し、光ビ
ームの一部光学路65に沿って導く。
第3図において、信号fR140は、例えば上述したよ
うなTVチューナであり、バス142を介して電子工学
システム144に接続されている。
うなTVチューナであり、バス142を介して電子工学
システム144に接続されている。
バス142はアナログディジタル(A/D)コンバータ
146に接続されている。バス142からA/Dコンバ
ータ146によって受は取られたアナログ信号は、A/
Dコンバータ146により、バス148上のディジタル
コードに変換される。
146に接続されている。バス142からA/Dコンバ
ータ146によって受は取られたアナログ信号は、A/
Dコンバータ146により、バス148上のディジタル
コードに変換される。
このディジタルコードは画像の各画素のクロミナンス及
び輝度情報を表わしている。バス148はコンバータ1
46からのディジタルコードをバッファメモリ150へ
送る。コンバータ146からのディジタルコードはバッ
ファメモリ150に記憶される。異なるモードにおいて
は、ディジタルコードまたは情報をコンピュータまたは
図形システムから例えばバス152を介してバッファメ
モリ150にロードすることができる。本発明の若干の
実施例においては、全ての情報はバス152及び信号源
140を通って到来することができ、バス142、コン
バータ146及びバス148は不要となる。
び輝度情報を表わしている。バス148はコンバータ1
46からのディジタルコードをバッファメモリ150へ
送る。コンバータ146からのディジタルコードはバッ
ファメモリ150に記憶される。異なるモードにおいて
は、ディジタルコードまたは情報をコンピュータまたは
図形システムから例えばバス152を介してバッファメ
モリ150にロードすることができる。本発明の若干の
実施例においては、全ての情報はバス152及び信号源
140を通って到来することができ、バス142、コン
バータ146及びバス148は不要となる。
バッファメモリ150は単一ポート・ランダムアクセス
メモリ(RAM)であってよい。この場合には、バス1
48.156及び152間の調停は、業界に周知のよう
に、DMA (直接メモリアクセス)制御器によって通
例の仕方で操作される。
メモリ(RAM)であってよい。この場合には、バス1
48.156及び152間の調停は、業界に周知のよう
に、DMA (直接メモリアクセス)制御器によって通
例の仕方で操作される。
第1の優先順位はバス148に与えられる(即ち、信号
源140からのデータの到来を阻止する実際的な方法が
ない)。第2の優先順位はバス156に与えられる。即
ち、このバスはデイスプレィレーダを極めて速やかに獲
得することが必要である。
源140からのデータの到来を阻止する実際的な方法が
ない)。第2の優先順位はバス156に与えられる。即
ち、このバスはデイスプレィレーダを極めて速やかに獲
得することが必要である。
或いはまた、バッファメモリ150は、処理能力を上げ
るため、二重ボート型または三重ポート型であってもよ
い。多重ポート・メモリの設計も業界に知られている。
るため、二重ボート型または三重ポート型であってもよ
い。多重ポート・メモリの設計も業界に知られている。
ディジタルコードまたは情報は、ともに、表示されるべ
き画像を表わす。バッファメモリ150内のディジタル
コードはバス156を介して中央処理装置(CPU)1
54へ転送される。CPUは、例えば、TMS 990
00型(テキサス・インストルメンツ社製)のような標
準のマイクロプロセッサであるか、または、より望まし
くはディジタル信号プロセッサ(DSP)、例えば、7
MS320C10型、TMS20C20型、7MS32
025型及びTMS320C30型である。
き画像を表わす。バッファメモリ150内のディジタル
コードはバス156を介して中央処理装置(CPU)1
54へ転送される。CPUは、例えば、TMS 990
00型(テキサス・インストルメンツ社製)のような標
準のマイクロプロセッサであるか、または、より望まし
くはディジタル信号プロセッサ(DSP)、例えば、7
MS320C10型、TMS20C20型、7MS32
025型及びTMS320C30型である。
これらDSPの使用及び構造についての詳細は、「ディ
ジタル信号処理−製品及び応用「入門」(Digita
l Signal Processing−produ
cts andAplications Prime
r”)(1988年)、rTMs320clx使用者手
引き(User’s Guide)J(1987年)、
TMS320C10使用者手引きJ (1983年)
、rTMs320c2x使用者手引きJ (1987
年)、rTMS 32020使用者手引きJ (19
86年)、rTMs 320C25使用者手引き「序J
(Prelimininary) J(1986年)
、及びrTMs 32030使用者手引きJ (19
88年)に記載されている。これらの内容については本
明細書において参照として説明する。
ジタル信号処理−製品及び応用「入門」(Digita
l Signal Processing−produ
cts andAplications Prime
r”)(1988年)、rTMs320clx使用者手
引き(User’s Guide)J(1987年)、
TMS320C10使用者手引きJ (1983年)
、rTMs320c2x使用者手引きJ (1987
年)、rTMS 32020使用者手引きJ (19
86年)、rTMs 320C25使用者手引き「序J
(Prelimininary) J(1986年)
、及びrTMs 32030使用者手引きJ (19
88年)に記載されている。これらの内容については本
明細書において参照として説明する。
CPU154はバス158を介してビデオメモリ160
に接続されており、このメモリは、好ましくは、例えば
、米国テキサス州ダラス市のテキサス・インストメンツ
社から市販のTMS4461型のようなビデオDRAM
(VRAM)から成っている。好ましくは、複数のV
RAMを用い、各VRAMの高速直列出力をデイスプレ
ィスクリーン178上に発生されるデイスプレィの若干
の列と対応させる。これは、平面投影器172の負荷帯
域幅を増加させるように行われる。大きな負荷帯域幅を
持つことが必要であるという理由は以下の説明において
明らかになる。
に接続されており、このメモリは、好ましくは、例えば
、米国テキサス州ダラス市のテキサス・インストメンツ
社から市販のTMS4461型のようなビデオDRAM
(VRAM)から成っている。好ましくは、複数のV
RAMを用い、各VRAMの高速直列出力をデイスプレ
ィスクリーン178上に発生されるデイスプレィの若干
の列と対応させる。これは、平面投影器172の負荷帯
域幅を増加させるように行われる。大きな負荷帯域幅を
持つことが必要であるという理由は以下の説明において
明らかになる。
CPU154はメモリ150からの情報内のクロミネン
ス及び輝度を含むビデオ情報をデコード、する。CPU
154は、この情報から画像を引きだし、そしてクロミ
ネンス及び輝度を含むこの情報をビデオメモリ160に
記憶させるように、プログラムされている。この画像は
また、バス162を通ってくる命令の下で、またはCP
U154のプログラムの制御下で、CPU154によっ
て修飾され得る。バッファメモリ150及びビデオメモ
リ160はメモリ164を構成しており、これは単一メ
モリとして作ることもできる。また、ビデオメモリ16
0は、図形システムまたはコンピュータ166からバス
168を介して直接ロードされることが可能である。
ス及び輝度を含むビデオ情報をデコード、する。CPU
154は、この情報から画像を引きだし、そしてクロミ
ネンス及び輝度を含むこの情報をビデオメモリ160に
記憶させるように、プログラムされている。この画像は
また、バス162を通ってくる命令の下で、またはCP
U154のプログラムの制御下で、CPU154によっ
て修飾され得る。バッファメモリ150及びビデオメモ
リ160はメモリ164を構成しており、これは単一メ
モリとして作ることもできる。また、ビデオメモリ16
0は、図形システムまたはコンピュータ166からバス
168を介して直接ロードされることが可能である。
電子工学システム144及び投影システム172は画像
発生システム174を構成しており、これはバス18を
介してビデオメモリ160に接続されている空間変調器
15を有する第1a図の画像発生システムlを用いるこ
とができる。同じようにして、メモリ160をバス70
を介して第2a図の変調器56に接続することができる
。換言すれば、第3図に示す画像発生システムは電子工
学装置に対してより多くの細目を有し、第1a図及び第
1b図は光学装置についてより多くの細目を有する。そ
して、ここに開示する種々の全ての実施例をここに示す
教示を用いて結合し、種々のディジタル化デイスプレィ
システムを構成することができる。メモリ160に記憶
されている画像はバス170を介して投影システム17
2へ転送すれ、第1a図ないし第1d図及び第2a図な
いし第2c図に示すように、光学路176を介してデイ
スプレィ178に表示される。
発生システム174を構成しており、これはバス18を
介してビデオメモリ160に接続されている空間変調器
15を有する第1a図の画像発生システムlを用いるこ
とができる。同じようにして、メモリ160をバス70
を介して第2a図の変調器56に接続することができる
。換言すれば、第3図に示す画像発生システムは電子工
学装置に対してより多くの細目を有し、第1a図及び第
1b図は光学装置についてより多くの細目を有する。そ
して、ここに開示する種々の全ての実施例をここに示す
教示を用いて結合し、種々のディジタル化デイスプレィ
システムを構成することができる。メモリ160に記憶
されている画像はバス170を介して投影システム17
2へ転送すれ、第1a図ないし第1d図及び第2a図な
いし第2c図に示すように、光学路176を介してデイ
スプレィ178に表示される。
以上の説明から解るように、投影システム172は平面
投影器である。換言すれば、デイスプレィスクリーン1
78上に表示されるべき全ての画素は、ラスタによって
順々に表示されるのではなく、同時に照明される。また
、投影器178に与えられるデータはメモリ160から
来るのであり、到来するデータはバッファメモリ150
にバッファされる。投影器172に至るデータ速度は信
号源140からの到来速度とは完全に独立である。この
ようであるので、本発明はラスタ速度独立的である。
投影器である。換言すれば、デイスプレィスクリーン1
78上に表示されるべき全ての画素は、ラスタによって
順々に表示されるのではなく、同時に照明される。また
、投影器178に与えられるデータはメモリ160から
来るのであり、到来するデータはバッファメモリ150
にバッファされる。投影器172に至るデータ速度は信
号源140からの到来速度とは完全に独立である。この
ようであるので、本発明はラスタ速度独立的である。
米国においては、テレビジョン放送基準はNTSCであ
る。これは60ヘルツの飛越しリフレッシュ速度を必要
とする。他の国々ではリフレッシュ速度は例えば50ヘ
ルツである。詳述すると、ヨーロッパではPAL及びC
CAMを基準として用いており、これは50ヘルツ速度
を有す。本発明はラスタ速度及びリフレッシュと独立で
あるので、いずれの国でも自由に用いることができる。
る。これは60ヘルツの飛越しリフレッシュ速度を必要
とする。他の国々ではリフレッシュ速度は例えば50ヘ
ルツである。詳述すると、ヨーロッパではPAL及びC
CAMを基準として用いており、これは50ヘルツ速度
を有す。本発明はラスタ速度及びリフレッシュと独立で
あるので、いずれの国でも自由に用いることができる。
CPU154は、どのようにしてデータをメモリ160
に記憶させるかを決定するために、同期信号の周波数を
検知する(または、カラーバーストまたは他の既知の手
法を用いる)だけでよい。他の実施例においては、スイ
ッチが設けられ、使用されている基準を使用者が選択す
ることができるようになっている。更に他の実施例にお
いては、信号源140は、使用されている放送基準をC
P U 154に知らせるため、同調された放送周波数
に関係する信号をCPU154に提供する。
に記憶させるかを決定するために、同期信号の周波数を
検知する(または、カラーバーストまたは他の既知の手
法を用いる)だけでよい。他の実施例においては、スイ
ッチが設けられ、使用されている基準を使用者が選択す
ることができるようになっている。更に他の実施例にお
いては、信号源140は、使用されている放送基準をC
P U 154に知らせるため、同調された放送周波数
に関係する信号をCPU154に提供する。
本発明実施例においては、投影器システム172に使用
されているSLMは1280x800セルのアレイを具
備する。即ち、デイスプレィスクリーン178上のデイ
スプレィ画像は1280x800画素の解像度を有す(
各画素が1つのセルに対応する)。いうまでもなく、用
途に応じて任意の大きさを選択することができる。
されているSLMは1280x800セルのアレイを具
備する。即ち、デイスプレィスクリーン178上のデイ
スプレィ画像は1280x800画素の解像度を有す(
各画素が1つのセルに対応する)。いうまでもなく、用
途に応じて任意の大きさを選択することができる。
NTSC放送基準は約320x200画素の画像解像度
を有す。本発明のデイスプレィ上にNTSCデータを表
示する一つの簡単な方法は、画素の各々に対して16セ
ルのサブアレイ(即ち、4x4サブアレイマトリツクス
)を制御することである。
を有す。本発明のデイスプレィ上にNTSCデータを表
示する一つの簡単な方法は、画素の各々に対して16セ
ルのサブアレイ(即ち、4x4サブアレイマトリツクス
)を制御することである。
しかし、これは、拡大投影画像を極めて粗く見えるよう
にし易い。現在好ましい実施例においては、バッファメ
モリ150にロードされたNTSCデータを、メモリ1
60にロードする前にCPU154によって処理する。
にし易い。現在好ましい実施例においては、バッファメ
モリ150にロードされたNTSCデータを、メモリ1
60にロードする前にCPU154によって処理する。
この処理は周知の最近接アルゴリズムを用い、中間デイ
スプレィ画素を水平及び垂直の両方向に補間する。即ち
、データの少なくとも1つの完全フレーム(または、デ
ータの少なくともいくつかのライン)がバッファメモリ
150に記憶されるからである。即ち、NTSCデータ
の各々の画素に対し、15の追加の画素がCPU154
によって計算される。現在好ましい最近接アルゴリズム
よりも外のアルゴリズムを含んでいる追加の及び/又は
代わりの処理を用いる。
スプレィ画素を水平及び垂直の両方向に補間する。即ち
、データの少なくとも1つの完全フレーム(または、デ
ータの少なくともいくつかのライン)がバッファメモリ
150に記憶されるからである。即ち、NTSCデータ
の各々の画素に対し、15の追加の画素がCPU154
によって計算される。現在好ましい最近接アルゴリズム
よりも外のアルゴリズムを含んでいる追加の及び/又は
代わりの処理を用いる。
これは、画像を滑らかにし、及び見掛けの解像度を高く
するという働きをなす。
するという働きをなす。
同様に、到来データが、投影器172によって表示され
得るよりも大きな(即ち、SLMのセルの数よりも大き
な)画像解像度を有している場合には、CPU154は
バッファメモリ150内のデータに処理ルーチンを適用
し、その後、結果をメモリ160に記憶させる。この処
理は、バッファメモリ150内の画像データのマトリッ
クスサブセット(即ち、隣接する水平及び垂直の画素)
に注視することを再び基礎としている。計算された画素
は、次いで、メモリ160へ出力され、投影器172に
よってデイスプレィスクリーン178上に表示される。
得るよりも大きな(即ち、SLMのセルの数よりも大き
な)画像解像度を有している場合には、CPU154は
バッファメモリ150内のデータに処理ルーチンを適用
し、その後、結果をメモリ160に記憶させる。この処
理は、バッファメモリ150内の画像データのマトリッ
クスサブセット(即ち、隣接する水平及び垂直の画素)
に注視することを再び基礎としている。計算された画素
は、次いで、メモリ160へ出力され、投影器172に
よってデイスプレィスクリーン178上に表示される。
表示すべき全ての画素が計算されるから、到来データの
解像度大きさがデイスプレィ解像度の整数倍である必要
はない。即ち、本発明はデータ速度及び解像度の両方に
おいて完全に基準独立性である。
解像度大きさがデイスプレィ解像度の整数倍である必要
はない。即ち、本発明はデータ速度及び解像度の両方に
おいて完全に基準独立性である。
第4図は本発明の更に他の実施例を示すものである。第
4図において、画像発生システム210は電子工学シス
テム212及び投影光学システム214を有す。これは
、緑色レーザ216、赤色レーザ218及び青色レーザ
220を有すカラーシステムである。緑色レーザ216
は光学路222に沿って緑色光のビームを発生する。赤
色レーザ218は光学路224に沿って赤色光ビームを
発生する。青色レーザ220は光学路226に沿って青
色光のビームを発生する。結合ミラー228が、緑色光
を光学路222から光学路230へ通過させ、赤色光を
光学路224から光学路230へ導き直す。他の結合ミ
ラー232が光学路230に沿って配置されており、緑
色及び赤色光を光学路230から光学路234へ通過さ
せ、青色光を光学路226から光学路234へ導き直す
。
4図において、画像発生システム210は電子工学シス
テム212及び投影光学システム214を有す。これは
、緑色レーザ216、赤色レーザ218及び青色レーザ
220を有すカラーシステムである。緑色レーザ216
は光学路222に沿って緑色光のビームを発生する。赤
色レーザ218は光学路224に沿って赤色光ビームを
発生する。青色レーザ220は光学路226に沿って青
色光のビームを発生する。結合ミラー228が、緑色光
を光学路222から光学路230へ通過させ、赤色光を
光学路224から光学路230へ導き直す。他の結合ミ
ラー232が光学路230に沿って配置されており、緑
色及び赤色光を光学路230から光学路234へ通過さ
せ、青色光を光学路226から光学路234へ導き直す
。
ビームエキスパンダ236が光学路234からの光を光
学路238に沿う径大のビームに拡大する。光学路23
8からの光はミラー240から空間光変調器242上に
反射される。この変調器は、第2b図及び第2c図に示
す装置と同じように、変形可能ミラー装置である。ミラ
ー240は光学路238からの光を光学路250へ導き
直す。光学路250からの光は空間光変調器242上に
入射する。電子工学システム212(コンピュータシス
テム243及びバス244だけを示しである)内のメモ
リからの制御信号が正電圧を変形可能セル246に加え
ると、該セルは左へ(第4図で見て)回転し、負電圧が
加えられると右へ回転する。
学路238に沿う径大のビームに拡大する。光学路23
8からの光はミラー240から空間光変調器242上に
反射される。この変調器は、第2b図及び第2c図に示
す装置と同じように、変形可能ミラー装置である。ミラ
ー240は光学路238からの光を光学路250へ導き
直す。光学路250からの光は空間光変調器242上に
入射する。電子工学システム212(コンピュータシス
テム243及びバス244だけを示しである)内のメモ
リからの制御信号が正電圧を変形可能セル246に加え
ると、該セルは左へ(第4図で見て)回転し、負電圧が
加えられると右へ回転する。
電子工学システム212(コンピュータシステム243
及びバス244だけを示しである)内のメモリからの制
御信号が負電圧を変形可能セル248に加えると、該セ
ルは右へ(第4図で見て)回転し、正電圧が加えられる
と左へ回転する。これについては第8図及び第9図にお
いて後で更に詳細に説明する。
及びバス244だけを示しである)内のメモリからの制
御信号が負電圧を変形可能セル248に加えると、該セ
ルは右へ(第4図で見て)回転し、正電圧が加えられる
と左へ回転する。これについては第8図及び第9図にお
いて後で更に詳細に説明する。
第4図に示すように、セル246に関係する光学路25
0からの光の部分は光学路252に沿って導き直される
。光学路252は投影システム254またはデイスプレ
ィ(またはスクリーン)256を横切らない。セル24
8は関係する光学路250からの光の部分は光学路25
8に沿って導き直される。光学路258は投影光学装置
254を横切る。セル248から光学路258に沿って
導き直された光ビームは投影光学装置254によって拡
大されてデイスプレィ256上に導かれる。
0からの光の部分は光学路252に沿って導き直される
。光学路252は投影システム254またはデイスプレ
ィ(またはスクリーン)256を横切らない。セル24
8は関係する光学路250からの光の部分は光学路25
8に沿って導き直される。光学路258は投影光学装置
254を横切る。セル248から光学路258に沿って
導き直された光ビームは投影光学装置254によって拡
大されてデイスプレィ256上に導かれる。
これと−緒に、空間光変調器242上の他の全てのセル
(図示せず)は回転させられて光を投影光学装置254
へ導く。これにより、投影光学装置254からの光学路
256に沿って配置されているデイスプレィ256上に
画像が形成される。レーザ216.218及び220は
電子工学システム212によって順々に作動させられる
。コンピュータ243は各色に対する適切な情報をロー
ドする。例えば、緑色レーザ216を作動させるべきと
きには、画像の緑色部分の情報が変調器242にロード
される。これについては後で詳細に説明する。投影光学
装置254は、例えば、レンズシステムまたは光フアイ
バアレイである。
(図示せず)は回転させられて光を投影光学装置254
へ導く。これにより、投影光学装置254からの光学路
256に沿って配置されているデイスプレィ256上に
画像が形成される。レーザ216.218及び220は
電子工学システム212によって順々に作動させられる
。コンピュータ243は各色に対する適切な情報をロー
ドする。例えば、緑色レーザ216を作動させるべきと
きには、画像の緑色部分の情報が変調器242にロード
される。これについては後で詳細に説明する。投影光学
装置254は、例えば、レンズシステムまたは光フアイ
バアレイである。
人間の目の臨界フリッカ周波数(OF F)は本発明に
おける重要事項である。CF’Fは、目が、フリッカす
る(即ち、暗から明へ急速に変化する)画像を別々のフ
ラッシュとして最早感知することができず、連続的光源
として感するようになる周波数である。この周波数は光
源の強度が変化すると変化する。例えば、低い光度(−
1,6フオトンの網膜照明)においては、OFFは約5
ヘルツである。高いレベルの輝度(5フオトンの網膜照
明)においては、OFFは60ヘルツよりも大きい。
おける重要事項である。CF’Fは、目が、フリッカす
る(即ち、暗から明へ急速に変化する)画像を別々のフ
ラッシュとして最早感知することができず、連続的光源
として感するようになる周波数である。この周波数は光
源の強度が変化すると変化する。例えば、低い光度(−
1,6フオトンの網膜照明)においては、OFFは約5
ヘルツである。高いレベルの輝度(5フオトンの網膜照
明)においては、OFFは60ヘルツよりも大きい。
目は、光源の強度を正確に感知することのできる前に1
00〜200ミリ秒(強度に応じて)の集積時間を有す
。この現象があるので、光度を、本発明のシステムによ
って表示される各画素に対し、−走光源を急速に変調さ
せることによって変化させることができる。
00〜200ミリ秒(強度に応じて)の集積時間を有す
。この現象があるので、光度を、本発明のシステムによ
って表示される各画素に対し、−走光源を急速に変調さ
せることによって変化させることができる。
同様に、目はまた色に対して累積時間を持っている。こ
れは、複数の色々を順々に配置することにより、目がこ
れらを合体して単一の色するということを意味する。例
えば、原色の赤、緑及び青を急速に順次配置すると、目
には白色源に見える。
れは、複数の色々を順々に配置することにより、目がこ
れらを合体して単一の色するということを意味する。例
えば、原色の赤、緑及び青を急速に順次配置すると、目
には白色源に見える。
各原色の強度を変化させることにより(前述の時間変調
を含む)、任意の色を選択することができる。
を含む)、任意の色を選択することができる。
本発明のSLMは、極めて急速に変調させることができ
る。例えば、ミラーセルのオフとオンとの間の切替時間
は約10マイクロ秒である。同様に、アレイは制御デー
タを極めて急速に受は入れることができる。これがどの
ようにして得られるかを第8図及び第9図に示す。本実
施例においては、SLMのミラーセルアレイ全体をロー
ドし、そして各セルを20マイクロ秒の時間内に切り換
えることができる。
る。例えば、ミラーセルのオフとオンとの間の切替時間
は約10マイクロ秒である。同様に、アレイは制御デー
タを極めて急速に受は入れることができる。これがどの
ようにして得られるかを第8図及び第9図に示す。本実
施例においては、SLMのミラーセルアレイ全体をロー
ドし、そして各セルを20マイクロ秒の時間内に切り換
えることができる。
この高速切替能力があるので、本発明のSLMは、明る
い画像に対し、各画素をCFFの833倍速いデータ速
度で変調することができる。所望の輝度が低いレベルに
ある場合には、作動速度は、いうまでもなく、遥かに高
くなる。この速度があるので、本発明は、クロミナンス
及び輝度について広いダイナミックレンジを得ることが
できる。
い画像に対し、各画素をCFFの833倍速いデータ速
度で変調することができる。所望の輝度が低いレベルに
ある場合には、作動速度は、いうまでもなく、遥かに高
くなる。この速度があるので、本発明は、クロミナンス
及び輝度について広いダイナミックレンジを得ることが
できる。
どのようにして異なる輝度が得られるかを第5a図に示
す。簡単にするために各時間(T、、T2 ・・・T2
.)を4ミリ秒と仮定する。但し、前述したように本発
明のSLMは遥かに速く動作する。これは、種々の輝度
レベルがこの低速においても得られ、そしてなお臨界フ
リッカ周波数よりも速い、ということを示すために行う
のである。
す。簡単にするために各時間(T、、T2 ・・・T2
.)を4ミリ秒と仮定する。但し、前述したように本発
明のSLMは遥かに速く動作する。これは、種々の輝度
レベルがこの低速においても得られ、そしてなお臨界フ
リッカ周波数よりも速い、ということを示すために行う
のである。
時間のそれぞれの大きなインクリメント(各々が4ミリ
秒の4倍スライスに対応)は、スクリーン上の同じ画素
場所及び信号源から得られる所望の強度を表わす。水平
線はSLMに提供される信号を表わす。例えば、水平線
が下の位置にあるときには、SLMは光をデイスプレィ
スクリーンへ導かず、水平線が高い位置にあるときには
、光はデイスプレィスクリーンへ導かれる。
秒の4倍スライスに対応)は、スクリーン上の同じ画素
場所及び信号源から得られる所望の強度を表わす。水平
線はSLMに提供される信号を表わす。例えば、水平線
が下の位置にあるときには、SLMは光をデイスプレィ
スクリーンへ導かず、水平線が高い位置にあるときには
、光はデイスプレィスクリーンへ導かれる。
第1の大きなインクリメント(時間スライス下2からT
、にわたる)は、SLMが光をスクリーンへ導いていな
いことを示す。従って、画素の表示場所は照明されない
。第2の大きなインクリメント(T、からT、にわたる
)中は、画素は完全に照明され、最も明るい状態に見え
る。その次のインクリメント(T 、、ないしT13)
は2分の1の強度を示す。換言すれば、全時間の2分の
1中は、光はスクリーンへ導かれず、そして2分の1の
時間中は導かれる。
、にわたる)は、SLMが光をスクリーンへ導いていな
いことを示す。従って、画素の表示場所は照明されない
。第2の大きなインクリメント(T、からT、にわたる
)中は、画素は完全に照明され、最も明るい状態に見え
る。その次のインクリメント(T 、、ないしT13)
は2分の1の強度を示す。換言すれば、全時間の2分の
1中は、光はスクリーンへ導かれず、そして2分の1の
時間中は導かれる。
その次の大きなインクリメント(T、4ないしT1□及
びT、ないしT21)は同じ強度を有す。これは、感知
される光の強度はその前のインクリメントにおけるより
も明るいが、第2のものよりは低い、ということを意味
する。しかし、目は、T、ないしT2□にわたるインク
リメントをT I4ないしTI7のイクリメントよりも
若干明るいと感する。これは、目が強度累積時間を持っ
ているからである。光がオンとなっている長い時間(T
15ないしT2゜)があるので、目はこれを高レベルの
明るさとして累積し始め、従って、期間T、ないしTR
Iをより明るいものとして感する。このようにパターン
の変化を用いて輝度についての見掛けのダイナミックレ
ンジを更に増すことができる。
びT、ないしT21)は同じ強度を有す。これは、感知
される光の強度はその前のインクリメントにおけるより
も明るいが、第2のものよりは低い、ということを意味
する。しかし、目は、T、ないしT2□にわたるインク
リメントをT I4ないしTI7のイクリメントよりも
若干明るいと感する。これは、目が強度累積時間を持っ
ているからである。光がオンとなっている長い時間(T
15ないしT2゜)があるので、目はこれを高レベルの
明るさとして累積し始め、従って、期間T、ないしTR
Iをより明るいものとして感する。このようにパターン
の変化を用いて輝度についての見掛けのダイナミックレ
ンジを更に増すことができる。
第5b図は、どのようにしてダイナミックレンジを延ば
すことができるかを示すものである。各大きな時間イン
クリメント(T2ないしT6、T、ないしT1゜、等)
中、光源自体の強度を変調する。図示のパターンは鋸歯
形であるが、対数、指数、等のような任意のパターンを
用いることができる。第5a図及び第5b図を見れば、
インクリメントTIOないしT’zの感知される明るさ
はT2□ないしT25よりも大きいということが解る。
すことができるかを示すものである。各大きな時間イン
クリメント(T2ないしT6、T、ないしT1゜、等)
中、光源自体の強度を変調する。図示のパターンは鋸歯
形であるが、対数、指数、等のような任意のパターンを
用いることができる。第5a図及び第5b図を見れば、
インクリメントTIOないしT’zの感知される明るさ
はT2□ないしT25よりも大きいということが解る。
ところが、どちらのインクリメントも、2つはオン、2
つはオフとなっているのである。
つはオフとなっているのである。
光源の変調は種々の方法で行うことができる。
例えば、第2a図のレーザ利用投影システムにおいては
、レーザをコンピュータ59または他の回路によって制
御してその発生光の強度を急速に変化させることができ
る。第1a図に示すような通例の光源発生器システムに
対しては、第5c図に示すような可変格子環をSLM1
5の前の光路内で回転させる。好ましくは、この回転環
を光源lOとレンズ12との間に配置し、柱状ビームを
保持するようにする。
、レーザをコンピュータ59または他の回路によって制
御してその発生光の強度を急速に変化させることができ
る。第1a図に示すような通例の光源発生器システムに
対しては、第5c図に示すような可変格子環をSLM1
5の前の光路内で回転させる。好ましくは、この回転環
を光源lOとレンズ12との間に配置し、柱状ビームを
保持するようにする。
色は、OFFよりも短い時間内に異なる原色(例えば、
赤、緑及び青)を順々に配置することにより、付は加え
ることができる。これら色を十分に速く配置するならば
、目は一時的に個々の色を累積して単一色とする。第1
a図のシステムは、第5C図に示すような環をSLM1
5へ行く光路内で回転させることにより、色を付は加え
ることができる。このような仕方で用いると、第5c図
の環は異なるカラーフィルタとして働く各々の主要セク
ションを持つ。例えば、一つのセクションは赤以外の色
をフィルタし、その次のセクションは青嵐外の色をフィ
ルタし、第3番目のセクションは線以外の色をフィルタ
する。即ち、単一の環で輝度制御及びカラー制御の両方
を行うことができる。第5C図のホイールは例として示
したものであり、環をもっと多くのカラーセクションに
分割してもよく、またはくさびから成るものとしてもよ
く、または他の適当する形状としてもよい。
赤、緑及び青)を順々に配置することにより、付は加え
ることができる。これら色を十分に速く配置するならば
、目は一時的に個々の色を累積して単一色とする。第1
a図のシステムは、第5C図に示すような環をSLM1
5へ行く光路内で回転させることにより、色を付は加え
ることができる。このような仕方で用いると、第5c図
の環は異なるカラーフィルタとして働く各々の主要セク
ションを持つ。例えば、一つのセクションは赤以外の色
をフィルタし、その次のセクションは青嵐外の色をフィ
ルタし、第3番目のセクションは線以外の色をフィルタ
する。即ち、単一の環で輝度制御及びカラー制御の両方
を行うことができる。第5C図のホイールは例として示
したものであり、環をもっと多くのカラーセクションに
分割してもよく、またはくさびから成るものとしてもよ
く、または他の適当する形状としてもよい。
他の実施例においては、例えば音響光学スペクトルフィ
ルタのような他のフィルタシステムが用いられる。
ルタのような他のフィルタシステムが用いられる。
多モードまたは同調可能レーザ61を用いることにより
、第2a図のシステムに色を付は加えることができる。
、第2a図のシステムに色を付は加えることができる。
各色は、レーザ61を比較的速い速度で異なる周波数に
同調させることにより、選択される。第4図に示すシス
テムは3つのカラーレーザ(216,218及び220
)を有す。これらを順々に配置する。或いはまた、与え
られた色(異なる強度で同時に光を発生する3つのレー
ザ216.218及び220の種々の組合せから引き出
される)を−緒に表示する。異なる色または強度の次の
組の画素を表示する、というようにする。いうまでもな
く、同じ色ではない異なる光度の画素は、前述したよう
にタイムスライス内でSLMを変調する手法で操作する
ことができる。
同調させることにより、選択される。第4図に示すシス
テムは3つのカラーレーザ(216,218及び220
)を有す。これらを順々に配置する。或いはまた、与え
られた色(異なる強度で同時に光を発生する3つのレー
ザ216.218及び220の種々の組合せから引き出
される)を−緒に表示する。異なる色または強度の次の
組の画素を表示する、というようにする。いうまでもな
く、同じ色ではない異なる光度の画素は、前述したよう
にタイムスライス内でSLMを変調する手法で操作する
ことができる。
前述したものとは異なる順序とすることも可能である。
例えば、青色光源(第4図のレーザ220のような)は
、光出力が同じであれば赤または緑よりも高価となる傾
向がある。従って、赤、青、緑、青、赤、等のようなパ
ターンとするのが有利となる。
、光出力が同じであれば赤または緑よりも高価となる傾
向がある。従って、赤、青、緑、青、赤、等のようなパ
ターンとするのが有利となる。
本発明の他の実施例としては、第1a図及び第2b図に
示すもののような3つの投影器を光学的に組合せ、単一
の画像が得られるようにする。投影器の各々は1つの原
色のみに対して応答する。
示すもののような3つの投影器を光学的に組合せ、単一
の画像が得られるようにする。投影器の各々は1つの原
色のみに対して応答する。
第6図及び第7図は投影光学装置310の他の例を示す
ものである。光源312は光学路314に沿ってほぼ平
行な光のビームを発生する。空間光変調器316が光学
路314に沿って配置されている。他の空間光変調器に
ついてと同じように、若干の光は光学路318に沿って
デイスプレィ320へ導かれて画像を形成し、残りの光
はデイスプレィへ導かれない。第7図において、この残
りの光は光学路322に沿って導かれて板324によっ
て遮られ、デイスプレィ320へ到達しない。成形プラ
スチックの単一片として作ることのできる鋸歯状レンズ
326が光学路318に沿って配置されている。光は受
は取られると光学路328に沿って平行に反射されるが
、画像は第7図に示すように垂直方向に拡大される。光
学路318及び328の破線間の幅の差に注意されたい
。光学路328に沿って反射された光は鋸歯状レンズ3
30上に導かれる。レンズ330から反射してデイスプ
レィ320上に入射した光はなお平行であるが、第7図
に示すように水平方向に拡大される。レンズ330はデ
イスプレィ320の後ろに配置されており、その一部だ
けを第7図に示し、そして第6図に詳細に示す。第6図
においては、第7図の投影システム310を平面投影器
322で置き換えである。レンズ326は光学路318
からの光をX方向に拡大し、レンズ330は光学路32
6からの光をY方向に拡大する。光はレンズ330から
Z方向にデイスプレィ320方へ反射される。レンズ3
26及び330は鋸歯状または階段状に作られている。
ものである。光源312は光学路314に沿ってほぼ平
行な光のビームを発生する。空間光変調器316が光学
路314に沿って配置されている。他の空間光変調器に
ついてと同じように、若干の光は光学路318に沿って
デイスプレィ320へ導かれて画像を形成し、残りの光
はデイスプレィへ導かれない。第7図において、この残
りの光は光学路322に沿って導かれて板324によっ
て遮られ、デイスプレィ320へ到達しない。成形プラ
スチックの単一片として作ることのできる鋸歯状レンズ
326が光学路318に沿って配置されている。光は受
は取られると光学路328に沿って平行に反射されるが
、画像は第7図に示すように垂直方向に拡大される。光
学路318及び328の破線間の幅の差に注意されたい
。光学路328に沿って反射された光は鋸歯状レンズ3
30上に導かれる。レンズ330から反射してデイスプ
レィ320上に入射した光はなお平行であるが、第7図
に示すように水平方向に拡大される。レンズ330はデ
イスプレィ320の後ろに配置されており、その一部だ
けを第7図に示し、そして第6図に詳細に示す。第6図
においては、第7図の投影システム310を平面投影器
322で置き換えである。レンズ326は光学路318
からの光をX方向に拡大し、レンズ330は光学路32
6からの光をY方向に拡大する。光はレンズ330から
Z方向にデイスプレィ320方へ反射される。レンズ3
26及び330は鋸歯状または階段状に作られている。
これは、第6図においてレンズ326の側面図からよく
解る。各段は反射面、例えば面340、及び非反射面、
例えば342を有す。反射面は図示のように直状であっ
てよいが、要すれば湾曲しておってもよい。
解る。各段は反射面、例えば面340、及び非反射面、
例えば342を有す。反射面は図示のように直状であっ
てよいが、要すれば湾曲しておってもよい。
湾曲した反射面は光の入射ビームを広げまたは拡大する
。湾曲反射面を用いれば、所望の拡大が生ずるので、ビ
ームを複数の小さなビームに分割する必要がなくなる。
。湾曲反射面を用いれば、所望の拡大が生ずるので、ビ
ームを複数の小さなビームに分割する必要がなくなる。
従って、レンズ326及び330は一端部(第7図に示
す下部)が幅小になっており、他端部(第7図に示す上
部)が厚くなっている。
す下部)が幅小になっており、他端部(第7図に示す上
部)が厚くなっている。
高度に柱状化した光を第6図及び第7図のデイスプレィ
システムにおいて用いると、拡大の結果、事実上、デイ
スプレィ面に入射する複数の間隔を置いた小さな光のビ
ームとなる。本実施例においては、デイスプレィ面は高
度に分散性の面(すりガラスのような)であり、ビーム
を一緒に不鮮明にして大きな画素を形成するようになる
。他の実施例において、デイスプレィ面を、前述したよ
うに、入射光で励起されると螢光を発する顔料で被覆す
る。
システムにおいて用いると、拡大の結果、事実上、デイ
スプレィ面に入射する複数の間隔を置いた小さな光のビ
ームとなる。本実施例においては、デイスプレィ面は高
度に分散性の面(すりガラスのような)であり、ビーム
を一緒に不鮮明にして大きな画素を形成するようになる
。他の実施例において、デイスプレィ面を、前述したよ
うに、入射光で励起されると螢光を発する顔料で被覆す
る。
第8図に示すように、変形可能ミラー装置412である
空間光変調器410が単一基体上に構成されている。変
形可能ミラー装置の構成の詳細については、前掲の米国
特許及び米国特許出願に記載されている。装置412に
対するタイミングは、1つまたは複数の場所、例えばタ
イミング回路414においてとられる。変形可能ミラー
セルの正方形アレイが示されている。このセルは第2b
図及び第2c図に示すものであってよく、行及び列に配
置される。図示のアレイは1280x860セルである
が、任意の都合のよい形状、例えば矩形または円形であ
ってもよく、また、例えば320x200セルのような
任意の都合のよい大きさであってもよい。レジスタ41
8が、タイミング回路414とアレイ416との間にア
レイ416の上部(第8図に示す)に沿って配置されて
いる。
空間光変調器410が単一基体上に構成されている。変
形可能ミラー装置の構成の詳細については、前掲の米国
特許及び米国特許出願に記載されている。装置412に
対するタイミングは、1つまたは複数の場所、例えばタ
イミング回路414においてとられる。変形可能ミラー
セルの正方形アレイが示されている。このセルは第2b
図及び第2c図に示すものであってよく、行及び列に配
置される。図示のアレイは1280x860セルである
が、任意の都合のよい形状、例えば矩形または円形であ
ってもよく、また、例えば320x200セルのような
任意の都合のよい大きさであってもよい。レジスタ41
8が、タイミング回路414とアレイ416との間にア
レイ416の上部(第8図に示す)に沿って配置されて
いる。
レジスタ418はシフトレジスタであってよく、また、
複数の異なるレジスタで作られたものであってもよい。
複数の異なるレジスタで作られたものであってもよい。
レジスタは複数のタップ420を有しており、これは、
レジスタを所要の速度でロードするために必要な例えば
10または100である。タップはバス(例えば第3図
に示すバス170)に接続されている。タイミング回路
は、アレイ416に情報を、またはバスを介して提供さ
れる情報をロードするために必要なアドレス信号の大部
分を提供することができる。
レジスタを所要の速度でロードするために必要な例えば
10または100である。タップはバス(例えば第3図
に示すバス170)に接続されている。タイミング回路
は、アレイ416に情報を、またはバスを介して提供さ
れる情報をロードするために必要なアドレス信号の大部
分を提供することができる。
デコーダ422がアレイの他の側(第8図に見て左)に
沿って配置されている。デコーダ422は、ロードされ
るべきレジスタ418内の情報に対するアドレスに応答
して、アレイ416内の適切な行を選択するのに必要な
制御信号を提供する。
沿って配置されている。デコーダ422は、ロードされ
るべきレジスタ418内の情報に対するアドレスに応答
して、アレイ416内の適切な行を選択するのに必要な
制御信号を提供する。
デコーダ424が、第8図に示すように、アレイ416
の他の縁に沿って下部に配置されている。
の他の縁に沿って下部に配置されている。
デコーダ424は、アレイ416内の変形可能セルの全
部または少なくとも大部分と関係するいくつかのメモリ
セルのうちの一つを選択するのに必要な制御信号を提供
する。タイミング回路414またはデコーダ424内の
カウンタまたはコンミュテータが、選択すべき適切なメ
モリセルのアドレスを提供する。例えば、各変形可能ミ
ラーセルと関係するメモリセルの3個のうちの1個内に
ロードされた画素コードを、全部または少なくとも大部
分の変形可能ミラーセルのうちの選択されたメモリセル
の1つ、例えば第9図のメモリセル426によって表示
することができる。デコーダ422は、変形可能ミラー
セルのどの行を選択するかというだけではなく、これら
変形可能ミラーセルと関係するメモリセルのうちのどれ
を選択するかということをも決定しなければならない。
部または少なくとも大部分と関係するいくつかのメモリ
セルのうちの一つを選択するのに必要な制御信号を提供
する。タイミング回路414またはデコーダ424内の
カウンタまたはコンミュテータが、選択すべき適切なメ
モリセルのアドレスを提供する。例えば、各変形可能ミ
ラーセルと関係するメモリセルの3個のうちの1個内に
ロードされた画素コードを、全部または少なくとも大部
分の変形可能ミラーセルのうちの選択されたメモリセル
の1つ、例えば第9図のメモリセル426によって表示
することができる。デコーダ422は、変形可能ミラー
セルのどの行を選択するかというだけではなく、これら
変形可能ミラーセルと関係するメモリセルのうちのどれ
を選択するかということをも決定しなければならない。
第9図に示すように、デコーダ422からの行選択線4
28.430,431及び432はNMOSアクセスト
ランジスタ436.437及び438のゲートにそれぞ
れ接続されている。レジスタ418からのデータ線44
0.446.447及び448はトランジスタ436.
437及び438のソース・ドレイン通路の片側にそれ
ぞれ接続されている。トランジスタ436.437及び
438のソース・ドレイン通路の他方の側はCMOSイ
ンバータ454.455及び456の入力端子にそれぞ
れ接続されている。前記のインバータ及びアクセストラ
ンジスタを標準のDRAMセルまたはSRAMセルで置
き換えてもよい。インバータ454についてだけ詳細に
説明する。インバータ454はPMO8トランジスタ4
60及びNMOSトランジスタ462を有す。トランジ
スタ460及び462のゲートはインバータ454の入
力部に接続されている。トランジスタ460及び462
のソース・ドレイン通路の一端部はインバータ454の
出力部に接続されている。トランジスタ460のソース
・ドレイン通路の他端部は供給電圧源(V cc)に接
続され、トランジスタ462のソース・ドレイン通路の
他端部は接地されている。
28.430,431及び432はNMOSアクセスト
ランジスタ436.437及び438のゲートにそれぞ
れ接続されている。レジスタ418からのデータ線44
0.446.447及び448はトランジスタ436.
437及び438のソース・ドレイン通路の片側にそれ
ぞれ接続されている。トランジスタ436.437及び
438のソース・ドレイン通路の他方の側はCMOSイ
ンバータ454.455及び456の入力端子にそれぞ
れ接続されている。前記のインバータ及びアクセストラ
ンジスタを標準のDRAMセルまたはSRAMセルで置
き換えてもよい。インバータ454についてだけ詳細に
説明する。インバータ454はPMO8トランジスタ4
60及びNMOSトランジスタ462を有す。トランジ
スタ460及び462のゲートはインバータ454の入
力部に接続されている。トランジスタ460及び462
のソース・ドレイン通路の一端部はインバータ454の
出力部に接続されている。トランジスタ460のソース
・ドレイン通路の他端部は供給電圧源(V cc)に接
続され、トランジスタ462のソース・ドレイン通路の
他端部は接地されている。
インバータ454.455及び456の出力部はトラン
ジスタ468.469及び470のソース・ドレイン通
路の一端部にそれぞれ接続されている。トランジスタ4
68.469及び470のソース・ドレイン通路の他方
の側はノード472に接続されている。ノード472は
インバータ474の入力部に接続されている。インバー
タ474はPMOSトランジスタ478及びNMO3ト
ランジスタ480を有す。トランジスタ478及び48
0のゲートはインバータ474の入力部及びノード47
2に接続されている。トランジスタ478及び480の
ソース・ドレイン通路の一方の側は、制御電極124(
第3図)のような変形可能ミラーセルに対する入力部で
あるインバータ474の出力部に接続されている。トラ
ンジスタ468.469及び470のゲートはメモリセ
ル選択線484.485及び486にそれぞれ接続され
ている。これら選択線はデコーダ424からの選択線の
うちの3つである。デコーダ424は、書込機能を提供
するとともにメモリセル及びデコーダ422の読出機能
を提供するものと考えられる。第9図においては3つの
メモリセルを示しであるが、変形可能メモリセル1個当
たり少なくとも2つのメモリセルを持つことが有用であ
り、必要に応じて任意の個数を用いることができる。
ジスタ468.469及び470のソース・ドレイン通
路の一端部にそれぞれ接続されている。トランジスタ4
68.469及び470のソース・ドレイン通路の他方
の側はノード472に接続されている。ノード472は
インバータ474の入力部に接続されている。インバー
タ474はPMOSトランジスタ478及びNMO3ト
ランジスタ480を有す。トランジスタ478及び48
0のゲートはインバータ474の入力部及びノード47
2に接続されている。トランジスタ478及び480の
ソース・ドレイン通路の一方の側は、制御電極124(
第3図)のような変形可能ミラーセルに対する入力部で
あるインバータ474の出力部に接続されている。トラ
ンジスタ468.469及び470のゲートはメモリセ
ル選択線484.485及び486にそれぞれ接続され
ている。これら選択線はデコーダ424からの選択線の
うちの3つである。デコーダ424は、書込機能を提供
するとともにメモリセル及びデコーダ422の読出機能
を提供するものと考えられる。第9図においては3つの
メモリセルを示しであるが、変形可能メモリセル1個当
たり少なくとも2つのメモリセルを持つことが有用であ
り、必要に応じて任意の個数を用いることができる。
作動においては、選択線428は高レベルとなされ、ト
ランジスタ436はターンオフし、高レベル(NJ)ま
たは低レベル< rOj ’)を、線446から加えら
れると、インバータ454の入力部に記憶させる。選択
線428は低レベルとなり、トランジスタ436はター
ンオフし、トランジスタ460及び462のゲートへの
印加電圧を記憶する。信号が高レベルとなると、トラン
ジスタ462はオンとなり、インバータ454の出力部
にアース電位を与え、トランジスタ460をターンオフ
させる。信号が低レベルになると、トランジスタ460
はオンとなり、供給電圧をインバータ454の出力部に
与え、トランジスタ462をオフさせる。その後、イン
バータ454に記憶されている情報の画素を表示したい
場合には、選択線484を高レベルとなし、「0」また
は「1」の逆数を記憶させる。インバータ474はその
入力を逆転し、そして「1」または「0」が、インバー
タ474の出力部を形成する変形可能ミラーセルに加え
られる。
ランジスタ436はターンオフし、高レベル(NJ)ま
たは低レベル< rOj ’)を、線446から加えら
れると、インバータ454の入力部に記憶させる。選択
線428は低レベルとなり、トランジスタ436はター
ンオフし、トランジスタ460及び462のゲートへの
印加電圧を記憶する。信号が高レベルとなると、トラン
ジスタ462はオンとなり、インバータ454の出力部
にアース電位を与え、トランジスタ460をターンオフ
させる。信号が低レベルになると、トランジスタ460
はオンとなり、供給電圧をインバータ454の出力部に
与え、トランジスタ462をオフさせる。その後、イン
バータ454に記憶されている情報の画素を表示したい
場合には、選択線484を高レベルとなし、「0」また
は「1」の逆数を記憶させる。インバータ474はその
入力を逆転し、そして「1」または「0」が、インバー
タ474の出力部を形成する変形可能ミラーセルに加え
られる。
インバータ454上の情報を表示しながら、インバータ
455及び456の一方または両方に情報をロードする
ことができる。また、両方のインバータ455及び45
6上の情報を表示しながらインバータ454にロードす
ることができる。線446.447及び448を、トラ
ンジスタ436.437及び438に接続された1本の
線として作ることができる。第9図の回路は、NMO8
゜PMO3,CMO3,GaAs 、バイポーラ、CC
D 。
455及び456の一方または両方に情報をロードする
ことができる。また、両方のインバータ455及び45
6上の情報を表示しながらインバータ454にロードす
ることができる。線446.447及び448を、トラ
ンジスタ436.437及び438に接続された1本の
線として作ることができる。第9図の回路は、NMO8
゜PMO3,CMO3,GaAs 、バイポーラ、CC
D 。
または他の任意の都合のよい技術で実施することができ
る。デイスプレィセル490の一実施例を、そのインバ
ータ、アクセストランジスタ及び選択トランジスタとと
もに第9図に示す。
る。デイスプレィセル490の一実施例を、そのインバ
ータ、アクセストランジスタ及び選択トランジスタとと
もに第9図に示す。
第10図は第3図のCPU154の動作に対する流れ線
図である。論理流れはステップ510で開始し、線路5
12を通って論理ステップ514に入る。ステップ51
4において、どの放送基準、例えばHDTVSNTSC
,PAL、等が受信されているか、または、どのコンピ
ュータデイスプレィの情報がバス、即ち線路152を介
して例えばカラー図形アダプタ、強化カラー図形アダプ
タまたはビデオ図形アレイから受信されているかを決定
するために試験される。これは、垂直及び水平の同期信
号並びに情報の色彩及び強度成分を入れることによって
なされる。次いで論理は線路518を通って進み、論理
状態520に入る。論理状態520において、基準が決
定されているかどうかを決定するために試験が行われる
。基準がまだ決定されていない場合には、論理は線路5
22を通って進み、ステップ514に入る。基準が既に
決定されている場合には、論理は状態520から出、線
路524に沿って進んで論理ステップ526に入る。ス
テップ520において、論理は、画像、好ましくは画像
開始のための情報メモリ150に入れる。
図である。論理流れはステップ510で開始し、線路5
12を通って論理ステップ514に入る。ステップ51
4において、どの放送基準、例えばHDTVSNTSC
,PAL、等が受信されているか、または、どのコンピ
ュータデイスプレィの情報がバス、即ち線路152を介
して例えばカラー図形アダプタ、強化カラー図形アダプ
タまたはビデオ図形アレイから受信されているかを決定
するために試験される。これは、垂直及び水平の同期信
号並びに情報の色彩及び強度成分を入れることによって
なされる。次いで論理は線路518を通って進み、論理
状態520に入る。論理状態520において、基準が決
定されているかどうかを決定するために試験が行われる
。基準がまだ決定されていない場合には、論理は線路5
22を通って進み、ステップ514に入る。基準が既に
決定されている場合には、論理は状態520から出、線
路524に沿って進んで論理ステップ526に入る。ス
テップ520において、論理は、画像、好ましくは画像
開始のための情報メモリ150に入れる。
基準が解ったら、データを、例えば、垂直同期パルスに
対して試験することができる。次いで、論理はステップ
526から出、線路528を通り、論理状態530に入
る。画像が存在している場合には、論理は状態530か
ら出、線路532を通り、ステップ534に入る。ステ
テップ534においては、画像が適当するフォーマット
でメモリ160に記憶される。論理はステップ534か
ら進んで線路538を通り、ステップ526に再び入る
。画像が存在していない場合には、論理は状態530か
ら出、線路540を通ってステップ526に再び入る。
対して試験することができる。次いで、論理はステップ
526から出、線路528を通り、論理状態530に入
る。画像が存在している場合には、論理は状態530か
ら出、線路532を通り、ステップ534に入る。ステ
テップ534においては、画像が適当するフォーマット
でメモリ160に記憶される。論理はステップ534か
ら進んで線路538を通り、ステップ526に再び入る
。画像が存在していない場合には、論理は状態530か
ら出、線路540を通ってステップ526に再び入る。
チャネル変更のような成る状態の下では、論理は状態5
30から出、線路542を通り、ステップ544に入る
。ステップ544は、論理を導いてステップ510に再
び入らせるか、または、新しいチャネルの数を表示する
というような他の何等かの動作を行わせる。
30から出、線路542を通り、ステップ544に入る
。ステップ544は、論理を導いてステップ510に再
び入らせるか、または、新しいチャネルの数を表示する
というような他の何等かの動作を行わせる。
更に、スイッチを設け、ユーザが基準を手動で設定する
ことのできるようにする。また、多くのチャネルに対す
る基準をEPROMに記憶させることができ、このEP
ROMは、信号源140によって供給されるチャネル情
報を用いてCPU154によって読み出される。それで
、スイッチまたはEPROMをステップ514において
試験し、基準を状態520において決定する。
ことのできるようにする。また、多くのチャネルに対す
る基準をEPROMに記憶させることができ、このEP
ROMは、信号源140によって供給されるチャネル情
報を用いてCPU154によって読み出される。それで
、スイッチまたはEPROMをステップ514において
試験し、基準を状態520において決定する。
第11図に真の三次元ディジタル化ビデオシステム61
0を示す。システム610はデイスプレィ612を有し
、このデイスプレィは少なくとも1つの多周波数感知性
材料、並びに2つの空間変調器616及び617を含ん
でいる。1つまたは複数のエネルギーのビームが光学路
620及び621の各々に沿って供給され、変調器61
6及び617にそれぞれ入射する。これらビームは好ま
しくはほぼ平行であり、そしてビームエキスパンダ(図
示せず)がこれらビームを拡大し、光学路624及び6
25に沿ってレンズシステムを横切らせてレンズシステ
ム628及び629をそれぞれ横切らせる。レンズシス
テム628及び629はビームを導き直してほぼ平行な
ビームとなしてデイスプレィ612に入れる。手持ちポ
インタ635が設けられており、デイスプレィを駆動す
るコンピュータと対話する能力をユーザに提供し、例え
ば、選択された領域を拡大し、物体をデイスプレィ61
2内に置くかまたはこの中で移動させ、デイスプレィ内
で画像を回転させるための選択された点、またはコンピ
ュータ援用設計システムと関係する全てのタスクを提供
する。
0を示す。システム610はデイスプレィ612を有し
、このデイスプレィは少なくとも1つの多周波数感知性
材料、並びに2つの空間変調器616及び617を含ん
でいる。1つまたは複数のエネルギーのビームが光学路
620及び621の各々に沿って供給され、変調器61
6及び617にそれぞれ入射する。これらビームは好ま
しくはほぼ平行であり、そしてビームエキスパンダ(図
示せず)がこれらビームを拡大し、光学路624及び6
25に沿ってレンズシステムを横切らせてレンズシステ
ム628及び629をそれぞれ横切らせる。レンズシス
テム628及び629はビームを導き直してほぼ平行な
ビームとなしてデイスプレィ612に入れる。手持ちポ
インタ635が設けられており、デイスプレィを駆動す
るコンピュータと対話する能力をユーザに提供し、例え
ば、選択された領域を拡大し、物体をデイスプレィ61
2内に置くかまたはこの中で移動させ、デイスプレィ内
で画像を回転させるための選択された点、またはコンピ
ュータ援用設計システムと関係する全てのタスクを提供
する。
変調器616及び617はここに記載するいくつかのも
ののいずれであってもよい。しかし、変調器617は、
出力ビームを水平の(第11図で見て)線、例えば線6
38に沿って提供するので、異なる型のものであっても
よい。この変調器はまた走査用水平ビームであってもよ
い。変調器617は内部的にまたは外部的に制御され、
変調器616上にロードされる情報を、線路に既知の同
期順序で提供する。この既知の順序は、全部が奇数であ
って次に全部が偶数であるか、または全部が偶数であっ
て次に全部が奇数であるか、または上から下へか、また
は下から上へである。従って、変調器617によって提
供されるエネルギーの線はデイスプレィ612内に平面
、例えば平面640を形成する。表示されるべきボクセ
ル(voxel)は、変調器616上の関係のセルが入
射エネルギービームの個々の部分を光学路624に沿っ
て導くものである。従って、画像650の1つの平面は
一時に表示される。
ののいずれであってもよい。しかし、変調器617は、
出力ビームを水平の(第11図で見て)線、例えば線6
38に沿って提供するので、異なる型のものであっても
よい。この変調器はまた走査用水平ビームであってもよ
い。変調器617は内部的にまたは外部的に制御され、
変調器616上にロードされる情報を、線路に既知の同
期順序で提供する。この既知の順序は、全部が奇数であ
って次に全部が偶数であるか、または全部が偶数であっ
て次に全部が奇数であるか、または上から下へか、また
は下から上へである。従って、変調器617によって提
供されるエネルギーの線はデイスプレィ612内に平面
、例えば平面640を形成する。表示されるべきボクセ
ル(voxel)は、変調器616上の関係のセルが入
射エネルギービームの個々の部分を光学路624に沿っ
て導くものである。従って、画像650の1つの平面は
一時に表示される。
デイスプレィ612が単色である場合には、異なる周波
数の2つのエネルギビームを光学路620及び621に
沿って提供するだけでよい。カラーを提供すべき場合に
は、異なる周波数のいくつかのビームを次々に提供する
。例えば、光学路6.20及び621に沿うビームが、
デイスプレィ612内の多周波数感知性材料を、両方の
ビームが存在する平面において赤に冷光発光させる。次
いで、1つまたは複数の周波数を有するビームが多周波
数感知性材料を青に冷光発光させ、他のビームが多周波
数感知性材料を緑に冷光発光させる。次いで、次々に続
く平面に赤、緑及び青の情報が提供される。いうまでも
なく、要すれば、デイスプレィ612の全ての平面に赤
、次に緑及び青の情報を提供することができる。強度情
報が与えられる場合には、必要に応じ、平面の各々に対
して赤・緑・青の情報を表示するためのいくつかの異な
る間隔があることになる。追加のメモリセルをセル42
6に追加して設け、追加の強度情報を記憶するようにす
ることができる。即ち、完全三次元画像を表示するため
、画像650を一度に一平面ずつ発生させる。第11図
のシステム610を変形し、全てのカラー情報を同時に
提供するようにすることができる。例えば、3つの空間
変調器に赤、緑及び青のそれぞれの情報を提供する。適
当する光学システムを設け、3つのビームの全部を光学
路624に沿って導く。また、適当する追加のエネルギ
ービームを光学路625に沿って提供しなければならく
もなる。即ち、全カラー情報を有する平面全体を同時に
表示することができる。
数の2つのエネルギビームを光学路620及び621に
沿って提供するだけでよい。カラーを提供すべき場合に
は、異なる周波数のいくつかのビームを次々に提供する
。例えば、光学路6.20及び621に沿うビームが、
デイスプレィ612内の多周波数感知性材料を、両方の
ビームが存在する平面において赤に冷光発光させる。次
いで、1つまたは複数の周波数を有するビームが多周波
数感知性材料を青に冷光発光させ、他のビームが多周波
数感知性材料を緑に冷光発光させる。次いで、次々に続
く平面に赤、緑及び青の情報が提供される。いうまでも
なく、要すれば、デイスプレィ612の全ての平面に赤
、次に緑及び青の情報を提供することができる。強度情
報が与えられる場合には、必要に応じ、平面の各々に対
して赤・緑・青の情報を表示するためのいくつかの異な
る間隔があることになる。追加のメモリセルをセル42
6に追加して設け、追加の強度情報を記憶するようにす
ることができる。即ち、完全三次元画像を表示するため
、画像650を一度に一平面ずつ発生させる。第11図
のシステム610を変形し、全てのカラー情報を同時に
提供するようにすることができる。例えば、3つの空間
変調器に赤、緑及び青のそれぞれの情報を提供する。適
当する光学システムを設け、3つのビームの全部を光学
路624に沿って導く。また、適当する追加のエネルギ
ービームを光学路625に沿って提供しなければならく
もなる。即ち、全カラー情報を有する平面全体を同時に
表示することができる。
二次元テレビジョン信号をデイスプレィ612内に表示
することができるが、第11図のディジタル化ビデオシ
ステムを少なくとも2つの仕方で更に変形して2つの二
次元デイスプレィを提供することができる。第1には、
デイスプレィを水平方向に薄くし、レンズシステム62
9に対する薄いシートを形成する。変調器616も同様
に薄くし、1またはそれ以上の行のセルを残す。いくつ
かの行が提供されれば、一つの行のうちの若干のセルが
故障した場合に、若干または全部の行が冗長度を提供す
ることができる。また、いくつかの行を用いると、表示
される列内のセルの数に従って強度を変化させることが
できる。例えば、4ビツトの強度情報が提供されると、
最大強度が欲しい場合には、その列上の4つのセルが全
てオンとなり、そして全数4ボクセルが適正な時に表示
される。変調器617は前述したように動作する。
することができるが、第11図のディジタル化ビデオシ
ステムを少なくとも2つの仕方で更に変形して2つの二
次元デイスプレィを提供することができる。第1には、
デイスプレィを水平方向に薄くし、レンズシステム62
9に対する薄いシートを形成する。変調器616も同様
に薄くし、1またはそれ以上の行のセルを残す。いくつ
かの行が提供されれば、一つの行のうちの若干のセルが
故障した場合に、若干または全部の行が冗長度を提供す
ることができる。また、いくつかの行を用いると、表示
される列内のセルの数に従って強度を変化させることが
できる。例えば、4ビツトの強度情報が提供されると、
最大強度が欲しい場合には、その列上の4つのセルが全
てオンとなり、そして全数4ボクセルが適正な時に表示
される。変調器617は前述したように動作する。
第2には、デイスプレィを垂直方向に薄くし、レンズ6
28の次に薄い領域だけを形成する。変調器617をエ
ネルギー源で置き換え、デイスプレィを通るエネルギー
の平面を提供するようにしてもよい。二次元画像全体が
同時に表示される。
28の次に薄い領域だけを形成する。変調器617をエ
ネルギー源で置き換え、デイスプレィを通るエネルギー
の平面を提供するようにしてもよい。二次元画像全体が
同時に表示される。
第11図のビームエキスパンダ及びレンズシステムを第
6図及び第7図の鋸歯状ミラーで置き換えてもよい。セ
ンサ655ないし660を設け、ポインタ635からの
、またはこれによって発生された放射を検出する。必要
に応じ、センサの数はもつと多くとも少なくともよい。
6図及び第7図の鋸歯状ミラーで置き換えてもよい。セ
ンサ655ないし660を設け、ポインタ635からの
、またはこれによって発生された放射を検出する。必要
に応じ、センサの数はもつと多くとも少なくともよい。
一実施例においては、ポインタは一つの周波数でエネル
ギービームを発生し、このエネルギービームはデイスプ
レィ内で他のエネルギービームと交互作用する。
ギービームを発生し、このエネルギービームはデイスプ
レィ内で他のエネルギービームと交互作用する。
この交互作用をセンサで検出し、デイスプレィ612を
通るポインタの線を決定する。他の実施例においては、
ポインタの放射をセンサ655ないし660で直接検出
し、ポインタ635がデイスプレィ612内に目指す線
を決定する。第16図のシステム610は、航空機およ
びタンクのような苛酷な環境に対して有用である。デイ
スプレィ612は立方体包囲体を有する固体または気体
であってよい。デイスプレィは任意の都合のよい形状、
例えば球形であってよい。デイスプレィ612は、ユー
ザとデイスプレィとの間でその内面または外面上に被覆
を有していてもよい。このデイスプレィは、デイスプレ
ィ内で発生させられる可視光に対して透明であり、螢光
を発せさせるエネルギービームを吸収または反射する。
通るポインタの線を決定する。他の実施例においては、
ポインタの放射をセンサ655ないし660で直接検出
し、ポインタ635がデイスプレィ612内に目指す線
を決定する。第16図のシステム610は、航空機およ
びタンクのような苛酷な環境に対して有用である。デイ
スプレィ612は立方体包囲体を有する固体または気体
であってよい。デイスプレィは任意の都合のよい形状、
例えば球形であってよい。デイスプレィ612は、ユー
ザとデイスプレィとの間でその内面または外面上に被覆
を有していてもよい。このデイスプレィは、デイスプレ
ィ内で発生させられる可視光に対して透明であり、螢光
を発せさせるエネルギービームを吸収または反射する。
この被覆及び多周波数感知性材料を、第6図及び第7図
に示すデイスプレィ320として用いることができる。
に示すデイスプレィ320として用いることができる。
第11図のディジタル化ビデオシステム610とともに
用いるのに適する一つの型のポインタを第12図及び第
13図に示す。第12図及び第13図に示すポインタ7
10はいくつかのボタン712ないし715を有し、こ
れらボタンを用いてエンコード済み人力をデイスプレィ
612に与えることができる。ポインタ710の正面は
三角形であり、例えば赤外線装置であるビーム発生器7
18ないし720が設けられている。発生器718ない
し720からの出力はセンサ655ないし660によっ
て検出され、ポインタがデイスプレィ612内に導かれ
る線が決定される。ボタン712ないし715は情報を
提供し、この情報は、例えば、該当のボタンを押すと、
発生器を異なる順序に、または異なる周波数に、または
これら両方に同調することにより、発生器71Bないし
720によって放送されるようにエンコードされる。ボ
タン712及び713はデイスプレィ内の所望の距離が
遠いか近いかをそれぞれ示す。ボタン714はドラッグ
を行うべきことを示し、ボタン715はカーソルのロッ
ク及びロック解除を示す。握り部725が設けられる。
用いるのに適する一つの型のポインタを第12図及び第
13図に示す。第12図及び第13図に示すポインタ7
10はいくつかのボタン712ないし715を有し、こ
れらボタンを用いてエンコード済み人力をデイスプレィ
612に与えることができる。ポインタ710の正面は
三角形であり、例えば赤外線装置であるビーム発生器7
18ないし720が設けられている。発生器718ない
し720からの出力はセンサ655ないし660によっ
て検出され、ポインタがデイスプレィ612内に導かれ
る線が決定される。ボタン712ないし715は情報を
提供し、この情報は、例えば、該当のボタンを押すと、
発生器を異なる順序に、または異なる周波数に、または
これら両方に同調することにより、発生器71Bないし
720によって放送されるようにエンコードされる。ボ
タン712及び713はデイスプレィ内の所望の距離が
遠いか近いかをそれぞれ示す。ボタン714はドラッグ
を行うべきことを示し、ボタン715はカーソルのロッ
ク及びロック解除を示す。握り部725が設けられる。
デイスプレィ具備のカーソルは、距離を示すように強調
された点を有してデイスプレィを通るポインタの線全体
となる。カーソルは可視XYZ軸であり、一つの軸は、
ポインタの線、またはデイスプレィと向き合わせた可視
XYZ軸に沿う。
された点を有してデイスプレィを通るポインタの線全体
となる。カーソルは可視XYZ軸であり、一つの軸は、
ポインタの線、またはデイスプレィと向き合わせた可視
XYZ軸に沿う。
第14図は他のポインタ730を示すものであり、この
ポインタはピボット732中心にヒンジ連結されている
。ボタン712ないし715と類似のボタン736が設
けられている。ビーム発生器739及び740がセグメ
ント743及び744の端部に設けられている。セグメ
ント743及び744はピボット732中心に枢着され
ており、ビーム466及び467が整合する点を移動さ
れることができる。ビーム466及び467は多周波数
感知性材料を冷光発光させる異なる周波数であってよく
、この発光はセンサ656ないし660によって検出さ
れる。
ポインタはピボット732中心にヒンジ連結されている
。ボタン712ないし715と類似のボタン736が設
けられている。ビーム発生器739及び740がセグメ
ント743及び744の端部に設けられている。セグメ
ント743及び744はピボット732中心に枢着され
ており、ビーム466及び467が整合する点を移動さ
れることができる。ビーム466及び467は多周波数
感知性材料を冷光発光させる異なる周波数であってよく
、この発光はセンサ656ないし660によって検出さ
れる。
他のポインタ750を第15図に示す。ポインタ750
はトリガ752及び細長い本体753を有す。ボタン7
54及び755がボタン714及び715と同じように
それぞれ設けられている。
はトリガ752及び細長い本体753を有す。ボタン7
54及び755がボタン714及び715と同じように
それぞれ設けられている。
握り部758を設けてもよい。トリガ752はビーム7
60及び761の角度を変化させ、これにより、ビーム
が整合する距離が変化させられる。
60及び761の角度を変化させ、これにより、ビーム
が整合する距離が変化させられる。
例えば、トリガを本体753へ近付けると、ビーム交差
点が移動して本体に近くなる。ビームはビーム発生器に
よって発生される。第15図にはビーム発生器763だ
けを示しである。ビーム発生器は第14図のビーム発生
器739及び740と同様のものであってよい。
点が移動して本体に近くなる。ビームはビーム発生器に
よって発生される。第15図にはビーム発生器763だ
けを示しである。ビーム発生器は第14図のビーム発生
器739及び740と同様のものであってよい。
第16図に、ホストプロセッサ800及び三次元デイス
プレィ801に接続された多次元アレイプーロセッサ(
MAP)808を示す。ホストプロセッサ800は、例
えばパーソナルコンピュータまたはマイクロコンピュー
タのような任意の型のコンピュータシステムであってよ
く、または放送情報に対する受信システムであってもよ
い。三次元デイスプレィ801は、前述の型、第17図
について後述する型、または他の適当するデイスプレィ
型であってよい。
プレィ801に接続された多次元アレイプーロセッサ(
MAP)808を示す。ホストプロセッサ800は、例
えばパーソナルコンピュータまたはマイクロコンピュー
タのような任意の型のコンピュータシステムであってよ
く、または放送情報に対する受信システムであってもよ
い。三次元デイスプレィ801は、前述の型、第17図
について後述する型、または他の適当するデイスプレィ
型であってよい。
本実施例においては、デイスプレィ801は三次元画像
をN個のXY平面として表示し、このようにしてXYZ
画像を形成する。他の実施例も可能である。例えば、デ
イスプレィは複数のXYZブロックを具備し、ブロック
1つ当たり1つ(または複数)のMAPがある。或いは
また、MAPの各処理用セル(例えば810.820及
び830)は、本実施例の平面基準ではなしにXYZ基
準で動作してもよい。
をN個のXY平面として表示し、このようにしてXYZ
画像を形成する。他の実施例も可能である。例えば、デ
イスプレィは複数のXYZブロックを具備し、ブロック
1つ当たり1つ(または複数)のMAPがある。或いは
また、MAPの各処理用セル(例えば810.820及
び830)は、本実施例の平面基準ではなしにXYZ基
準で動作してもよい。
MAP808は一般に複数の処理用セル(PC)810
.820及び830から成っている。前述したように、
本実施例においては、各処理用セルはN平面画像のXY
平面上で動作する。図には3つの処理用セル810.8
20及び830だけを示しである。PC810は画像の
第1平面用であり、PCB20は第2平面用であり、P
CB30は第N平面用である。他の実施例においては、
各PCはいくつかの画像平面のために働く。
.820及び830から成っている。前述したように、
本実施例においては、各処理用セルはN平面画像のXY
平面上で動作する。図には3つの処理用セル810.8
20及び830だけを示しである。PC810は画像の
第1平面用であり、PCB20は第2平面用であり、P
CB30は第N平面用である。他の実施例においては、
各PCはいくつかの画像平面のために働く。
各処理用セル810.820及び830は、バス(それ
ぞれ813.823、及び833)を介して平面メモリ
(それぞれ812.822及び832)に接続されたプ
ロセッサ(それぞれ811.821及び831)を有す
。プロセッサ811.821および831としてはいく
つかの異なる型がある。例を挙げると、TM3320C
30のようなディジタル信号プロセッサ(D S P)
、7MS99000のような普通のマイクロプロセッ
サ、またはTMS 34020のような図形信号プロセ
ッサ(GSP)がとりわけ用いられる。本実施例におい
ては、GSPを用いである。即ち、GSPはプログラマ
ブルであるだけでなく、二次元(XY)データを操作し
易く設計されているからである。同様に、使用するメモ
リにも異なる型がある。ビデオRAM (TMS 44
61のような)、DRAM、SRAMまたは他のメモリ
が用いられる。好ましくは、メモリアーキテクチャは2
ポート型のものである。本実施例においては、VRAM
を用いである。即ち、VRAMは本質的に二重ポート型
であり、プロセッサバス813.823及び833に対
して用いられる標準的メモリインタフェース、及びデイ
スプレィバス803に対する接続のために用いられる高
速直列ポートを持っているからである。
ぞれ813.823、及び833)を介して平面メモリ
(それぞれ812.822及び832)に接続されたプ
ロセッサ(それぞれ811.821及び831)を有す
。プロセッサ811.821および831としてはいく
つかの異なる型がある。例を挙げると、TM3320C
30のようなディジタル信号プロセッサ(D S P)
、7MS99000のような普通のマイクロプロセッ
サ、またはTMS 34020のような図形信号プロセ
ッサ(GSP)がとりわけ用いられる。本実施例におい
ては、GSPを用いである。即ち、GSPはプログラマ
ブルであるだけでなく、二次元(XY)データを操作し
易く設計されているからである。同様に、使用するメモ
リにも異なる型がある。ビデオRAM (TMS 44
61のような)、DRAM、SRAMまたは他のメモリ
が用いられる。好ましくは、メモリアーキテクチャは2
ポート型のものである。本実施例においては、VRAM
を用いである。即ち、VRAMは本質的に二重ポート型
であり、プロセッサバス813.823及び833に対
して用いられる標準的メモリインタフェース、及びデイ
スプレィバス803に対する接続のために用いられる高
速直列ポートを持っているからである。
ホストプロセッサ800は、MAP内の各プロセッサ8
11.821及び831と、高レベル記述子言語(HD
L)バス809及び制御バス804上で同時に通信する
。制御バス804は、ホストプロセッサ800が他のH
D L指令を送るときに信号を送る(後で説明する)た
め、及びPCをデイスプレィ801と同期させるために
用いられる。
11.821及び831と、高レベル記述子言語(HD
L)バス809及び制御バス804上で同時に通信する
。制御バス804は、ホストプロセッサ800が他のH
D L指令を送るときに信号を送る(後で説明する)た
め、及びPCをデイスプレィ801と同期させるために
用いられる。
要すれば、各プロセッサは他のバスを介して隣のプロセ
ッサと通信することができる。例えば、プロセッサ81
1及びプロセッサ821はバス805上で通信する。プ
ロセッサ821は平面3のためのプロセッサ(図示せず
)とバス806を介して通信する。そして、N−1プロ
セツサ(図示せず)はバス807を介してプロセッサ8
31と通信する。プロセッサ間通信は三次元画像操作に
おいて有用である。
ッサと通信することができる。例えば、プロセッサ81
1及びプロセッサ821はバス805上で通信する。プ
ロセッサ821は平面3のためのプロセッサ(図示せず
)とバス806を介して通信する。そして、N−1プロ
セツサ(図示せず)はバス807を介してプロセッサ8
31と通信する。プロセッサ間通信は三次元画像操作に
おいて有用である。
他の実施例(図示せず)においては、ホストプロセッサ
800をプロセッサ811とのみ通信させる。他のプロ
セッサ(821及び831のような)に対する全ての命
令はプロセッサ間バス(805,806及び807)を
通って「リップル」させられる。
800をプロセッサ811とのみ通信させる。他のプロ
セッサ(821及び831のような)に対する全ての命
令はプロセッサ間バス(805,806及び807)を
通って「リップル」させられる。
デイスプレィバス803を用いてデイスプレィデータを
三次元デイスプレィ801に与える。本実施例において
は、各PC(810,820及び830)は、順々に、
デイスプレィデータの平面全体を、次の平面の前に、バ
ス803にのせる。
三次元デイスプレィ801に与える。本実施例において
は、各PC(810,820及び830)は、順々に、
デイスプレィデータの平面全体を、次の平面の前に、バ
ス803にのせる。
−例を挙げると、PC810は画像データの第1の平面
をバス803にのせる。次に、PCB20は画像データ
の第2の平面をバス803にのせる。
をバス803にのせる。次に、PCB20は画像データ
の第2の平面をバス803にのせる。
後続の各PC(図示せず)もそのデータをバス803に
のせる。最後に、PC830がその平面をバス803に
のせる。次いで、この処理が再び始まる。いうまでもな
く、他の順序が用いられる。
のせる。最後に、PC830がその平面をバス803に
のせる。次いで、この処理が再び始まる。いうまでもな
く、他の順序が用いられる。
他の実施例においては、各PCはXYZ情報のブロック
のために働き、ブロック全体をバス803にのせるか、
または、デイスプレィ801が要求すると平面をインク
リーブする。いずれにしても、全ての画像データは成る
時点においてバス803上に存在する。更に、デイスプ
レィ801は頻繁にリフレッシュされるので(好ましく
は臨界フリッカ周波数よりも速<)、全ての画像データ
が比較的短時間に得られる。
のために働き、ブロック全体をバス803にのせるか、
または、デイスプレィ801が要求すると平面をインク
リーブする。いずれにしても、全ての画像データは成る
時点においてバス803上に存在する。更に、デイスプ
レィ801は頻繁にリフレッシュされるので(好ましく
は臨界フリッカ周波数よりも速<)、全ての画像データ
が比較的短時間に得られる。
以下に示すように、各PCは、他の平面に存在する情報
を該PCに対して利用する。これはプロセッサ間バス8
05.806及び807を介して行われ、これは、特に
、情報を遠く離れたいくつかの平面から提供する場合に
、比較的遅い。従って、各プロセッサ(811821,
831)はまたそれぞれバス816.826及び836
を介してデイスプレィバス803に接続される。本実施
例においては、バス816.826及び836はプロセ
ッサバス813.823及び836にそれぞれ接続され
る。他の実施例においては、各プロセッサは、デイスプ
レィバス803に接続された追加のポートを有す。更に
他の実施例においては、平面メモリ812.822およ
び832を用いてデイスプレィバス803からのデータ
をバッファする。
を該PCに対して利用する。これはプロセッサ間バス8
05.806及び807を介して行われ、これは、特に
、情報を遠く離れたいくつかの平面から提供する場合に
、比較的遅い。従って、各プロセッサ(811821,
831)はまたそれぞれバス816.826及び836
を介してデイスプレィバス803に接続される。本実施
例においては、バス816.826及び836はプロセ
ッサバス813.823及び836にそれぞれ接続され
る。他の実施例においては、各プロセッサは、デイスプ
レィバス803に接続された追加のポートを有す。更に
他の実施例においては、平面メモリ812.822およ
び832を用いてデイスプレィバス803からのデータ
をバッファする。
MAPのPCを制御するためにホストプロセッサ800
によって用いられる高レベル記述子言語(HDL)は3
つの基本的な型に分類される。即ち、構造形成型(算術
演算及び論理演算を含む)、充填、及び移動(回転を含
む)が分類される。これら全ては、′以下の説明から解
るように、並列に行われる。
によって用いられる高レベル記述子言語(HDL)は3
つの基本的な型に分類される。即ち、構造形成型(算術
演算及び論理演算を含む)、充填、及び移動(回転を含
む)が分類される。これら全ては、′以下の説明から解
るように、並列に行われる。
構造形成型としては、線画、フラクタル発生、XORの
ような論理演算、ボックス画、等のような型がある。例
を挙げると、デイスジレイ801上のデイスプレィに対
して線画を描くべき場合には、次のシーケンスが生ずる
。ホストプロセッサ800は、命令の型(即ち線画)を
規定するHDL指令、及び線画のパラメータを与えるフ
ォーミュラを送り出す。MAP808の各PCはこの指
令をHDLバス809上で同時に受は取る。全てのPC
は、並列にこのフォーミュラを評価し、PCが働かなけ
ればならない平面が影響を受けるかどうかを決定する。
ような論理演算、ボックス画、等のような型がある。例
を挙げると、デイスジレイ801上のデイスプレィに対
して線画を描くべき場合には、次のシーケンスが生ずる
。ホストプロセッサ800は、命令の型(即ち線画)を
規定するHDL指令、及び線画のパラメータを与えるフ
ォーミュラを送り出す。MAP808の各PCはこの指
令をHDLバス809上で同時に受は取る。全てのPC
は、並列にこのフォーミュラを評価し、PCが働かなけ
ればならない平面が影響を受けるかどうかを決定する。
この平面が影響を受ける場合には、PCは、制御バス8
04の共通制御線をこれが終了するまで抑制(hold
down )する。これにより、全ての処理が終わる
前にホストプロセッサ800が他の指令を送ることが防
止される。関係の平面メモリ内の点を修飾しなければな
らない各PCはこれを行い、次いで制御線を解除する。
04の共通制御線をこれが終了するまで抑制(hold
down )する。これにより、全ての処理が終わる
前にホストプロセッサ800が他の指令を送ることが防
止される。関係の平面メモリ内の点を修飾しなければな
らない各PCはこれを行い、次いで制御線を解除する。
全てのPCが修飾し終わると、制御線は立ち上がり、ホ
ストプロセッサ800は他のHDL指令を送り出すこと
ができる。
ストプロセッサ800は他のHDL指令を送り出すこと
ができる。
本実施例においては、制御線は若干異なる仕方で操作さ
れる。全てのPCは、指令を受は取ると直ちに制御線を
保持し、PCが終了するか、または該PCが演算に含ま
れていないということを決定すると、制御線を解除する
。
れる。全てのPCは、指令を受は取ると直ちに制御線を
保持し、PCが終了するか、または該PCが演算に含ま
れていないということを決定すると、制御線を解除する
。
充填命令が同じ仕方で開始する。ホストプロセッサ80
0は充填HDL指令を全てのPCにバス809を介して
送る。それぞれの平面を修飾しなければならないという
ことを直ちに決定する全てのPCは、制御バス804の
制御線を抑制する。
0は充填HDL指令を全てのPCにバス809を介して
送る。それぞれの平面を修飾しなければならないという
ことを直ちに決定する全てのPCは、制御バス804の
制御線を抑制する。
しかし、この場合、これが一つの平面における充填進行
のような三次元充填であるので、これは他の平面におけ
る「ホールJ(hole)または「リークJ (le
ak)を開き、これにより、前にはその平面を修飾する
必要がなかったPCがこれを行わせられる。前には関係
のなかったPCに、該PCがその平面メモリを修飾しな
ければならないということを知らせるための2つの好ま
しい方法がある。
のような三次元充填であるので、これは他の平面におけ
る「ホールJ(hole)または「リークJ (le
ak)を開き、これにより、前にはその平面を修飾する
必要がなかったPCがこれを行わせられる。前には関係
のなかったPCに、該PCがその平面メモリを修飾しな
ければならないということを知らせるための2つの好ま
しい方法がある。
その第1の方法は、プロセッサ間バス805.806及
び807を用いる。所定のPCが、該PCがその関係の
平面メモリを修飾しなければならないということを決定
すると、該PCは、該PCがこれを行いつつあるという
ことを関係のプロセッサ間バスを介して隣のPCに知ら
せる。そこで、核部のPCも制御線を抑制する。前記所
定のPCが終了したら、該PCはこのことを前記隣のP
Cに知らせ、そして制御線に対する保持を解除する。前
記隣のPCは制御線を抑制し、次いで、該PCがその平
面メモリを修飾する必要があるかどうかを調べる。これ
を決定するために、前記隣のPCは、前記所定のPCの
平面データがデイスプレィバス803上を通過するとき
にこれを試験するか、または、プロセッサ間バスを介し
て前記所定のPCから直接にデータを要求する。前記隣
のPCが該PCが変更を行なわないということを決定し
た場合には、該PCは制御線を解除する。
び807を用いる。所定のPCが、該PCがその関係の
平面メモリを修飾しなければならないということを決定
すると、該PCは、該PCがこれを行いつつあるという
ことを関係のプロセッサ間バスを介して隣のPCに知ら
せる。そこで、核部のPCも制御線を抑制する。前記所
定のPCが終了したら、該PCはこのことを前記隣のP
Cに知らせ、そして制御線に対する保持を解除する。前
記隣のPCは制御線を抑制し、次いで、該PCがその平
面メモリを修飾する必要があるかどうかを調べる。これ
を決定するために、前記隣のPCは、前記所定のPCの
平面データがデイスプレィバス803上を通過するとき
にこれを試験するか、または、プロセッサ間バスを介し
て前記所定のPCから直接にデータを要求する。前記隣
のPCが該PCが変更を行なわないということを決定し
た場合には、該PCは制御線を解除する。
他方、変更が必要である場合には、該PCは適当するそ
の隣のPCに知らせる。このプロセスが繰り返される。
の隣のPCに知らせる。このプロセスが繰り返される。
第2の方法は、プロセッサ間バス805.806及び8
07の必要をなくする(少なくともこの場合)。各PC
は、制御バス804の制御線の作用を停止させる(pu
ll down )ことができるだけでなく、制御線の
状態を読み出すことができることもできなくてはならな
い。これは次のように働く。
07の必要をなくする(少なくともこの場合)。各PC
は、制御バス804の制御線の作用を停止させる(pu
ll down )ことができるだけでなく、制御線の
状態を読み出すことができることもできなくてはならな
い。これは次のように働く。
所定のPCが、HDL命令から(またはバス803を通
過しつつあるデータから)、該PCがその平面メモリを
修飾しなければならないということを決定すると、該P
Cは制御線を作用停止させ、そしてそのメモリを修飾す
る。これが終わったら、該PCは、バス803を通過し
つつある全ての画像データの少なくとも完全1サイクル
間、制御線を抑制し続けなければならない。これにより
、該所定のPCはそれが真に終わったかどうかを決定す
ることができる。換言すれば、他の平面が変更すると、
前記所定の平面も再び変更しなければならない。さもな
い場合には、前記所定のPCは制御線を解除する。HD
L充填指令の後に制御線が作用停止しているときには、
全てのPCは、バス803を通過しつつある隣の平面デ
ータを絶えず走査し、該PCが修飾を開始する必要があ
るかどうかを決定しなければならない。修飾開始が必要
である場合には、前記PCは制御線を抑制し、前述のプ
ロセスを繰り返す。
過しつつあるデータから)、該PCがその平面メモリを
修飾しなければならないということを決定すると、該P
Cは制御線を作用停止させ、そしてそのメモリを修飾す
る。これが終わったら、該PCは、バス803を通過し
つつある全ての画像データの少なくとも完全1サイクル
間、制御線を抑制し続けなければならない。これにより
、該所定のPCはそれが真に終わったかどうかを決定す
ることができる。換言すれば、他の平面が変更すると、
前記所定の平面も再び変更しなければならない。さもな
い場合には、前記所定のPCは制御線を解除する。HD
L充填指令の後に制御線が作用停止しているときには、
全てのPCは、バス803を通過しつつある隣の平面デ
ータを絶えず走査し、該PCが修飾を開始する必要があ
るかどうかを決定しなければならない。修飾開始が必要
である場合には、前記PCは制御線を抑制し、前述のプ
ロセスを繰り返す。
最後のクラスのHDL指令は移動指令及び回転指令であ
る。これら指令は同じ仕方で始まる。ホストプロセッサ
800が指令を送り、そして、指令を受けた全てのPC
は制御線を保持する。XYが移動または回転する場合に
は(即ち、中間平面は移動または回転をしない)、全て
のプロセッサは関係の平面内で同時に移動を行うことが
でき、そして制御線を解除する。
る。これら指令は同じ仕方で始まる。ホストプロセッサ
800が指令を送り、そして、指令を受けた全てのPC
は制御線を保持する。XYが移動または回転する場合に
は(即ち、中間平面は移動または回転をしない)、全て
のプロセッサは関係の平面内で同時に移動を行うことが
でき、そして制御線を解除する。
Z軸を含む(即ち、中間平面の移動を必要とする)いず
れの移動または回転の場合にも、指令を受けた全てのP
Cは、デイスプレィバス803を通過しつつあるデータ
の少なくとも1つの完全画像サイクル中、制御線を保持
する。これは、関係のプロセッサが、該プロセッサが要
求する全ての中間平面データをバッファするように、行
われる。
れの移動または回転の場合にも、指令を受けた全てのP
Cは、デイスプレィバス803を通過しつつあるデータ
の少なくとも1つの完全画像サイクル中、制御線を保持
する。これは、関係のプロセッサが、該プロセッサが要
求する全ての中間平面データをバッファするように、行
われる。
完全画像サイクルの後、前記指令を受けたプロセッサは
関係の平面メモリを修飾し、そして制御線保持を停止す
る。他のPCが必要とするデータを汚染することのない
ように、完全画像サイクルが生ずるまでは、データの修
飾は許されない。
関係の平面メモリを修飾し、そして制御線保持を停止す
る。他のPCが必要とするデータを汚染することのない
ように、完全画像サイクルが生ずるまでは、データの修
飾は許されない。
以上の説明から解るように、真の三次元デイスプレィプ
ロセッサのための前記アーキテクチャは、二次元デイス
プレィ上に三次元画像を表出するように設計されたプロ
セッサに対して要求されるものとは著しく異なっている
。計算パワーはさほど重要ではないが、データの流れは
遥かに重要である。その結果、PCに用いられるプロセ
ッサはより簡単且つ小形となり、従って、単一チップ上
に平面メモリとともに配置することがより容易となる。
ロセッサのための前記アーキテクチャは、二次元デイス
プレィ上に三次元画像を表出するように設計されたプロ
セッサに対して要求されるものとは著しく異なっている
。計算パワーはさほど重要ではないが、データの流れは
遥かに重要である。その結果、PCに用いられるプロセ
ッサはより簡単且つ小形となり、従って、単一チップ上
に平面メモリとともに配置することがより容易となる。
事実、多くの真の三次元デイスプレィ攪対し、MAP全
体を単一基体上で実現することができる。
体を単一基体上で実現することができる。
一つの型の三次元デイスプレィが、ガルシア(garc
ia)及びウィリアムス(Williams)にかか
る1988年8月8日出願の米国特許出願第231、6
38号に示されている。その内容については参照として
本明細書において説明する。第17図において、360
°らせん面900を有する面を軸902中心に回転させ
、三次元円筒状空間904を作る。第17図に示すよう
に、面900は軸902から空間904の他の縁まで延
びている。
ia)及びウィリアムス(Williams)にかか
る1988年8月8日出願の米国特許出願第231、6
38号に示されている。その内容については参照として
本明細書において説明する。第17図において、360
°らせん面900を有する面を軸902中心に回転させ
、三次元円筒状空間904を作る。第17図に示すよう
に、面900は軸902から空間904の他の縁まで延
びている。
面900が回転するにつれ、空間内の各点は各回転中に
1回交差させられる。面900は任意の都合のよい形状
、例えば円盤形であってよい。光ビームを光学路906
に沿って投射し、面900と交差させる。画像情報は、
本明細書に示されて転って光学路906に沿う空間光変
調器を用いている任意のシステムによって提供すること
ができる。
1回交差させられる。面900は任意の都合のよい形状
、例えば円盤形であってよい。光ビームを光学路906
に沿って投射し、面900と交差させる。画像情報は、
本明細書に示されて転って光学路906に沿う空間光変
調器を用いている任意のシステムによって提供すること
ができる。
本発明によれば、所望の費用で高い信頼性のあるディジ
タル化ビデオデイ、スプレィを提供することができる。
タル化ビデオデイ、スプレィを提供することができる。
また、本発明によれば、いくつかの異なる及び互換性の
ないテレビジョン及びビデオシステムに対し、変更及び
/又は製造が用意なディジタル化ビデオデイスプレィを
提供することができる。
ないテレビジョン及びビデオシステムに対し、変更及び
/又は製造が用意なディジタル化ビデオデイスプレィを
提供することができる。
更にまた、本発明によれば、スペックが減少したディジ
タル化ビデオデイスプレィを提供することができる。更
にまた、本発明によれば、画像品質が改良されたディジ
タル化ビデオデイスプレィを提供することができる。
タル化ビデオデイスプレィを提供することができる。更
にまた、本発明によれば、画像品質が改良されたディジ
タル化ビデオデイスプレィを提供することができる。
以上本発明をその実施例について説明したが、当業者に
は解るように、特許請求の範囲に記載のごとき本発明の
範囲内で種々の変形を行うことが可能である。
は解るように、特許請求の範囲に記載のごとき本発明の
範囲内で種々の変形を行うことが可能である。
以上の記載に関連して、以下の各項を開示する。
1、 コヒーレント光源と、
デイスプレィスクリーンとを備えて成り、前記コヒーレ
ント光源は、前記デイスプレィスクリーン上に一つの点
において入射する光ビームを発生するためのものであり
、 前記デイスプレィスクリーンは、該デイスプレィスクリ
ーンに接続されておって表面超音波を発生するように働
き、前記表面超音波は前記点を横切ることを特徴とする
スペックルが減少したコヒーレント光投影システム。
ント光源は、前記デイスプレィスクリーン上に一つの点
において入射する光ビームを発生するためのものであり
、 前記デイスプレィスクリーンは、該デイスプレィスクリ
ーンに接続されておって表面超音波を発生するように働
き、前記表面超音波は前記点を横切ることを特徴とする
スペックルが減少したコヒーレント光投影システム。
乙 表面超音波は光ビームの1波長よりも大きい振幅を
有している第1項記載の投影システム。
有している第1項記載の投影システム。
3、 デイスプレィシステムは、光ビームを導いてデイ
スプレィスクリーン上に入射させるように働く空間光変
調器を更に備えている第1項記載の投影システム。
スプレィスクリーン上に入射させるように働く空間光変
調器を更に備えている第1項記載の投影システム。
4、 表面超音波はほぼ平行である第1項記載の投影シ
ステム。
ステム。
5. デイスプレィスクリーンを有するコヒーレント光
投影システムにおけるスペックルを減少させる方法にお
いて、 前記デイスプレィスクリーンを横切る表面超音波を発生
する段階と、 コヒーレント光ビームを発生する段階と、前記コヒーレ
ント光ビームを前記デイスプレィスクリーンへ導く段階
とを有し、 前記コヒーレント光ビームは、前記表面超音波が前記デ
イスプレィスクリーンを横切る点において前記デイスプ
レィスクリーンに入射することを特徴とするスペックル
減少方法。
投影システムにおけるスペックルを減少させる方法にお
いて、 前記デイスプレィスクリーンを横切る表面超音波を発生
する段階と、 コヒーレント光ビームを発生する段階と、前記コヒーレ
ント光ビームを前記デイスプレィスクリーンへ導く段階
とを有し、 前記コヒーレント光ビームは、前記表面超音波が前記デ
イスプレィスクリーンを横切る点において前記デイスプ
レィスクリーンに入射することを特徴とするスペックル
減少方法。
6、 コヒーレント光源を備え、
前記コヒーレント光源は第1の光ビームを発生するため
のものであり、更に、 前記第1の光ビームを複数の第2の光ビームに分割する
ための空間光変調器と、 前記第2の光ビームのうちの所定のものを受は入れるた
めのデイスプレィスクリーンとを備えて成り、 前記第2の光ビームのうちの前記所定のもののうちの選
択されたものは、前記デイスプレィスクリーンに受は入
れられるときに異なる位相を持つことを特徴とするスペ
ックルが減少したコヒーレント光投影システム。
のものであり、更に、 前記第1の光ビームを複数の第2の光ビームに分割する
ための空間光変調器と、 前記第2の光ビームのうちの所定のものを受は入れるた
めのデイスプレィスクリーンとを備えて成り、 前記第2の光ビームのうちの前記所定のもののうちの選
択されたものは、前記デイスプレィスクリーンに受は入
れられるときに異なる位相を持つことを特徴とするスペ
ックルが減少したコヒーレント光投影システム。
7、 第2の光ビームのうちの所定のもののうちの選択
されたものの異なる位相は異なる光学路長の結果である
第6項記載の投影システム。
されたものの異なる位相は異なる光学路長の結果である
第6項記載の投影システム。
8、 第2の光ビームのうちの所定のもののうちの選択
されたものはデイスプレィスクリーンまでの異なる光学
路長を有している第6項記載の投影システム。
されたものはデイスプレィスクリーンまでの異なる光学
路長を有している第6項記載の投影システム。
9、 コヒーレント光投影システムにおけるスペックル
を減少させる方法において、 第1のコヒーレント光ビームを発生する段階と、 前記第1のコヒーレント光ビームを複数の第2のコヒー
レント光ビームに分割する段階と、前記第2のコヒーレ
ント光ビームのうちの所定のものをデイスプレィスクリ
ーンへ導く段階とを有し、前記第2のコヒーレント光ビ
ームのうちの前記所定のもののうちの選択されたものは
、これらが前記デイスプレィスクリーンに入射するとき
に異なる位相にあることを特徴とするスペックル減少方
法。
を減少させる方法において、 第1のコヒーレント光ビームを発生する段階と、 前記第1のコヒーレント光ビームを複数の第2のコヒー
レント光ビームに分割する段階と、前記第2のコヒーレ
ント光ビームのうちの所定のものをデイスプレィスクリ
ーンへ導く段階とを有し、前記第2のコヒーレント光ビ
ームのうちの前記所定のもののうちの選択されたものは
、これらが前記デイスプレィスクリーンに入射するとき
に異なる位相にあることを特徴とするスペックル減少方
法。
10、光投影器と、
デイスプレィスクリーンとを備えて威り、前記光投影器
は、前記デイスプレィスクリーン上に複数の関係の点に
おいて入射するための細い光ビームを発生するためのも
のであり、前記デイスプレィスクリーンは、これに接続
されておって表面超音波を発生するように働くトランス
ジューサを有しており、前記表面超音波は前記関係の点
を横切ることを特徴とする増大した視角を有する投影シ
ステム。
は、前記デイスプレィスクリーン上に複数の関係の点に
おいて入射するための細い光ビームを発生するためのも
のであり、前記デイスプレィスクリーンは、これに接続
されておって表面超音波を発生するように働くトランス
ジューサを有しており、前記表面超音波は前記関係の点
を横切ることを特徴とする増大した視角を有する投影シ
ステム。
11、面からの光の分散を変化させる方法において、面
を横切る表面超音波を発生する段階と、光のビームを発
生する段階と、 前記表面超音波のうちの一つが、前記ビームが入射する
前記面の領域を横切ることを許すのに少なくとも十分な
期間にわたって、前記ビームを前記面上に入射させる段
階とを有する光分散変化方法。
を横切る表面超音波を発生する段階と、光のビームを発
生する段階と、 前記表面超音波のうちの一つが、前記ビームが入射する
前記面の領域を横切ることを許すのに少なくとも十分な
期間にわたって、前記ビームを前記面上に入射させる段
階とを有する光分散変化方法。
12、第1の光ビームを第1の方向に発生するための光
発生器と、 前記第1の光ビームを複数の第2の光ビームとして第2
の方向に向は直すように方向づけされた複数の第1のミ
ラー面を有する第1の構造体と、 各前記第2の光ビームを複数の第3の光ビームとして第
3の方向に向は直すように方向づけされた複数の第2の
ミラー面を有する第2の構造体とを備えて成るデイスプ
レィシステム。
発生器と、 前記第1の光ビームを複数の第2の光ビームとして第2
の方向に向は直すように方向づけされた複数の第1のミ
ラー面を有する第1の構造体と、 各前記第2の光ビームを複数の第3の光ビームとして第
3の方向に向は直すように方向づけされた複数の第2の
ミラー面を有する第2の構造体とを備えて成るデイスプ
レィシステム。
13、第3の光ビームを受は入れるように方向づけされ
たデイスプレィスクリーンを更に含んでいる第12項記
載のデイスプレィシステム。
たデイスプレィスクリーンを更に含んでいる第12項記
載のデイスプレィシステム。
14、デイスプレィスクリーンは第3の光ビームを分散
させるように働く第13項記載のデイスプレィシステム
。
させるように働く第13項記載のデイスプレィシステム
。
15、デイスプレィスクリーンは、第3の光ビームに応
答して螢光発光する材料を含んでいる第13項記載のデ
イスプレィシステム。
答して螢光発光する材料を含んでいる第13項記載のデ
イスプレィシステム。
16、光発生器は第1の光ビームを不可視スペクトル内
で発生させるように働く第15項記載のデイスプレィシ
ステム。
で発生させるように働く第15項記載のデイスプレィシ
ステム。
17、光発生器は第1の光ビームを複数の周波数で順々
に発生させるように働く第12項記載のデイスプレィシ
ステム。
に発生させるように働く第12項記載のデイスプレィシ
ステム。
18、複数のほぼ平行な光ビームを第1の光学路に沿っ
て同時に発生するための平面投影器と、前記第1の光学
路内に配置された複数の第1のミラー面を有する第1の
構造体とを備え、各前記第1のミラー面は前記光ビーム
のうちの関係のものを第2の光学路に沿って導き、更に
、前記関係の光ビームを第3の光学路内に方向を向は直
すように前記第2の光学路内に配置された複数の第2の
ミラー面を有する第2の構造体を備えて成るデイスプレ
ィシステム。
て同時に発生するための平面投影器と、前記第1の光学
路内に配置された複数の第1のミラー面を有する第1の
構造体とを備え、各前記第1のミラー面は前記光ビーム
のうちの関係のものを第2の光学路に沿って導き、更に
、前記関係の光ビームを第3の光学路内に方向を向は直
すように前記第2の光学路内に配置された複数の第2の
ミラー面を有する第2の構造体を備えて成るデイスプレ
ィシステム。
19、第1の光ビームを第1の方向に発生する段階と、
前記第1の光ビームを複数の第2の光ビームとして第2
の方向に向は直す段階と、 各前記第2の光ビームを複数の第3の光ビームとして第
3の方向に向は直す段階とを有するデイスプレィ方法。
の方向に向は直す段階と、 各前記第2の光ビームを複数の第3の光ビームとして第
3の方向に向は直す段階とを有するデイスプレィ方法。
20、第3の光ビームをデイスプレィ面上に入射させる
段階を更に含んでいる第19項記載の方法。
段階を更に含んでいる第19項記載の方法。
21、デイスプレィスクリーンの所定の部分を第3の光
ビームに応答して螢光発光させる段階を含んでいる第2
0項記載の方法。
ビームに応答して螢光発光させる段階を含んでいる第2
0項記載の方法。
22、複数のほぼ平行な光ビームを第1の光学路に沿っ
て同時に発生する段階と、 前記光ビームを、複数の第1のミラー面を有する第1の
構造体により、第2の光学路内に導く段階と、 前記第2の光学路内の前記光ビームを、複数の第2のミ
ラー面を有する第2の構造体により、第3の光学路内に
方向を向は直す段階とを有するデイスプレィ方法。
て同時に発生する段階と、 前記光ビームを、複数の第1のミラー面を有する第1の
構造体により、第2の光学路内に導く段階と、 前記第2の光学路内の前記光ビームを、複数の第2のミ
ラー面を有する第2の構造体により、第3の光学路内に
方向を向は直す段階とを有するデイスプレィ方法。
23、方向を向は直す段階は光ビームを第1の寸法に拡
大することを含んでいる第22項記載の方法。
大することを含んでいる第22項記載の方法。
24、方向を向は直す段階は光ビームを第2の寸法に拡
大することを含んでいる第23項記載の方法。
大することを含んでいる第23項記載の方法。
25、第1の周波数を有するエネルギービームを受は入
れ、るための背面と、 前記エネルギービームに応答して第2の周波数で冷光発
光するように働く感光性材料と、前記第1の周波数を有
するエネルギーの通過を阻止するように働く阻止材料を
披着させて有し、及び前記第2の周波数を有するエネル
ギーの通過を許す前面とを備えて成るデイスジ1ノイス
クリーン。
れ、るための背面と、 前記エネルギービームに応答して第2の周波数で冷光発
光するように働く感光性材料と、前記第1の周波数を有
するエネルギーの通過を阻止するように働く阻止材料を
披着させて有し、及び前記第2の周波数を有するエネル
ギーの通過を許す前面とを備えて成るデイスジ1ノイス
クリーン。
266感光性材料は紫外光に感光性である第25項記載
のデイスプレィスクリーン。
のデイスプレィスクリーン。
27、感光性材料は赤外光に感光性である第25項一記
載のデイスプレィスクリーン。
載のデイスプレィスクリーン。
28、第りの周波数を有する光の第Iのビームを発生ず
るための光発生器と、 前面及び背面を有するデイスプレィスクリーンとを備え
て成り、 前記背面は前記光ビームを受は入れるためのものであり
、 前記デイスプレィスクリーンは、前記光ビームに応答し
て第2の周波数で螢光発光するように働く感光性材料を
含んでおり、 前記前面は、前記第1の周波数を有する光の通過を阻止
するように働く阻止材料を披着させて有し、及び前記第
2の周波数を有する光の通過を許すことを特徴とするデ
イスプレィスクリーン。
るための光発生器と、 前面及び背面を有するデイスプレィスクリーンとを備え
て成り、 前記背面は前記光ビームを受は入れるためのものであり
、 前記デイスプレィスクリーンは、前記光ビームに応答し
て第2の周波数で螢光発光するように働く感光性材料を
含んでおり、 前記前面は、前記第1の周波数を有する光の通過を阻止
するように働く阻止材料を披着させて有し、及び前記第
2の周波数を有する光の通過を許すことを特徴とするデ
イスプレィスクリーン。
29、第1の周波数を有する光ビームを発生する段階と
、 前記光ビームをデイスプレィスクリーンの背面上に入射
するように導く段階と、 前記光ビームに応答して前記デイスプレィスクリーンの
所定の部分から第2の周波数の光を発生させ、前記第2
の周波数の前記光を前記デイスプレイスクリーンの前面
から放出させる段階と、 前記光ビームが前記前面から放出することを妨げる段階
とを有するデイスプレィ方法。
、 前記光ビームをデイスプレィスクリーンの背面上に入射
するように導く段階と、 前記光ビームに応答して前記デイスプレィスクリーンの
所定の部分から第2の周波数の光を発生させ、前記第2
の周波数の前記光を前記デイスプレイスクリーンの前面
から放出させる段階と、 前記光ビームが前記前面から放出することを妨げる段階
とを有するデイスプレィ方法。
30、感光性材料は有機螢光顔料である第25項または
第28項記載のデイスプレィスクリーン。
第28項記載のデイスプレィスクリーン。
31、感光性材料は稀土類イオンを含んでる第25項ま
たは第28項記載のデイスプレィスクリーン。
たは第28項記載のデイスプレィスクリーン。
32、追加の感光性材料を更に含んでおり、各前記感光
性材料は、異なる周波数を有する追加のエネルギービー
ムに応答して異なる周波数で螢光発光するように働くよ
うになっている第25項または第28項記載のデイスプ
レィスクリーン。
性材料は、異なる周波数を有する追加のエネルギービー
ムに応答して異なる周波数で螢光発光するように働くよ
うになっている第25項または第28項記載のデイスプ
レィスクリーン。
33、光投影器及びデイスプレィスクリーンを備えてお
り、前記光投影器は、前記デイスプレィスクリーン上に
複数の関係の点において入射する複数の細い光ビームを
発生し、前記デイスプレィスクリーンは、前記関係の点
を横切る表面超音波を発生するトランスジューサを有し
、これにより、レーザスペックルが減少することを特徴
とする増大した視角を有するディジタル化ビデオシステ
ム。
り、前記光投影器は、前記デイスプレィスクリーン上に
複数の関係の点において入射する複数の細い光ビームを
発生し、前記デイスプレィスクリーンは、前記関係の点
を横切る表面超音波を発生するトランスジューサを有し
、これにより、レーザスペックルが減少することを特徴
とする増大した視角を有するディジタル化ビデオシステ
ム。
第1a図、第1b図、第1C図及び第1d図は変形可能
ミラー装置を用いた二次元ディジタルビデオシステムの
略図、第2a図、第2b図及び第2c図は変形可能ミラ
ー装置及びレーザを用いた二次元ディジタルビデオシス
テムの略図、第3図はディジタルビデオシステムのため
の電子工学装置のブロック線図、第4図はカラー画像を
作ることのできる二次元ディジタルビデオシステムの略
図、第5a図及び第5b図はグラフ、第5C図は色相環
の平面図、第6図は二次元デイスプレィの斜視図、第7
図は第6図のデイスプレィの側面図、第8図は空間光変
調器の上面図、第9図は変形可能ミラーアレイのメモリ
セルの回路図、第1O図は第3図の電子工学装置に対す
る流れ図、第11図は三次元ディジタルデイスプレィシ
ステムの斜視図、第12図及び第13図は第11図のシ
ステムのためのポインタの平面図、第14図は第11図
のシステムのためのポインタの平面図、第15図は第1
1図のシステムのためのポインタの平面図、第16図は
多次元アレイプロセッサのプロ・ソク線図、第17図は
移動可能面を有するデイスプレィの斜視図である。 2・・・デイスプレィスクリーン 10・・・光源 1 1 ◆ ・ ・ ミ ラ −5,12,1
3,14・・・レンズ 15・・・空間光変調器。 /′/’g、/θ F/り、/b h’g、 /c F!″g、/d f/り、2θ Ft’g−2b F/’g、2c Ft′g、3 326 h’g、 6 Rり、7 Ft’g、 /7 h’g、 10 Ft’g、//
ミラー装置を用いた二次元ディジタルビデオシステムの
略図、第2a図、第2b図及び第2c図は変形可能ミラ
ー装置及びレーザを用いた二次元ディジタルビデオシス
テムの略図、第3図はディジタルビデオシステムのため
の電子工学装置のブロック線図、第4図はカラー画像を
作ることのできる二次元ディジタルビデオシステムの略
図、第5a図及び第5b図はグラフ、第5C図は色相環
の平面図、第6図は二次元デイスプレィの斜視図、第7
図は第6図のデイスプレィの側面図、第8図は空間光変
調器の上面図、第9図は変形可能ミラーアレイのメモリ
セルの回路図、第1O図は第3図の電子工学装置に対す
る流れ図、第11図は三次元ディジタルデイスプレィシ
ステムの斜視図、第12図及び第13図は第11図のシ
ステムのためのポインタの平面図、第14図は第11図
のシステムのためのポインタの平面図、第15図は第1
1図のシステムのためのポインタの平面図、第16図は
多次元アレイプロセッサのプロ・ソク線図、第17図は
移動可能面を有するデイスプレィの斜視図である。 2・・・デイスプレィスクリーン 10・・・光源 1 1 ◆ ・ ・ ミ ラ −5,12,1
3,14・・・レンズ 15・・・空間光変調器。 /′/’g、/θ F/り、/b h’g、 /c F!″g、/d f/り、2θ Ft’g−2b F/’g、2c Ft′g、3 326 h’g、 6 Rり、7 Ft’g、 /7 h’g、 10 Ft’g、//
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 コヒーレント光源と、 ディスプレイスクーリンとを備えて成り、 前記コヒーレント光源は、前記ディスプレイスクーリン
上に一つの点において入射する光ビームを発生するため
のものであり 前記ディスプレイスクーリンは、該ディスプレイスクー
リンに接続されておって表面超音波を発生するように働
き、前記表面超音波は前記点を横切ることを特徴とする
スペックルが減少したコヒーレント光投影システム。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US315939 | 1981-10-28 | ||
US31593989A | 1989-02-27 | 1989-02-27 | |
US31574589A | 1989-02-27 | 1989-02-27 | |
US31566189A | 1989-02-27 | 1989-02-27 | |
US315745 | 1989-02-27 | ||
US315661 | 1989-02-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0340694A true JPH0340694A (ja) | 1991-02-21 |
Family
ID=27405811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2047112A Pending JPH0340694A (ja) | 1989-02-27 | 1990-02-27 | コヒーレント光投影システム |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0385706B1 (ja) |
JP (1) | JPH0340694A (ja) |
DE (1) | DE69019043T2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08172644A (ja) * | 1994-12-16 | 1996-07-02 | Hidetake Tanaka | 立体映像テレビ |
JP2001189520A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-07-10 | Sony Corp | 光源装置およびそれを用いた投射型表示装置 |
JP2007249137A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Seiko Epson Corp | 透過型スクリーン及びリアプロジェクションテレビ |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0704138B1 (en) * | 1993-02-03 | 2001-08-01 | Nitor | Method and apparatus for image projection |
US6421165B2 (en) | 1996-02-07 | 2002-07-16 | Light & Sound Design Ltd. | Programmable light beam shape altering device using programmable micromirrors |
US5828485A (en) * | 1996-02-07 | 1998-10-27 | Light & Sound Design Ltd. | Programmable light beam shape altering device using programmable micromirrors |
US6288828B1 (en) | 1997-09-10 | 2001-09-11 | Light And Sound Design Ltd. | Programmable light beam shape altering device using programmable micromirrors |
DE19623179C2 (de) * | 1996-06-11 | 2001-03-29 | Linos Photonics Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Reduzierung der Fleckenbildung bei Laserprojektion |
CN109584777B (zh) | 2019-01-24 | 2020-11-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 可穿戴显示设备及其显示控制方法 |
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