(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像を少なくとも１つの受信表面に投影する投影表示装置と、
前記少なくとも１つの受信表面での前記複数の画像のうちのサブセットの少なくとも１つの位置を検出し、複数のスピーカから投影される光出力に基づいて、前記複数の画像のうちの前記サブセットに関する前記複数のスピーカのそれぞれの位置を検出する画像検出器コンポーネントと、
前記少なくとも１つの受信表面での前記複数の画像のうちの前記サブセットの検出された少なくとも１つの位置と前記複数のスピーカのそれぞれの位置とに基づいて、前記複数のスピーカへの音声出力を調整する空間調整コンポーネントと、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記画像検出器コンポーネントは、前記少なくとも１つの受信表面に関する少なくとも１つの観察者の少なくとも１つの観察者位置を検出し、
前記空間調整コンポーネントは、検出された少なくとも１つの観察者位置に基づいて前記複数のスピーカへの前記音声出力を調整する、
請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記音声出力は、サラウンド音響の音声信号である、
請求項１記載のシステム。
【請求項４】
画像捕捉装置を使用して前記少なくとも１つの受信表面での前記複数の画像のうちの前記サブセットの動きを検出する動き検出コンポーネントを更に備える、
請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記空間調整コンポーネントは、前記少なくとも１つの受信表面での前記複数の画像のうちの前記サブセットの検出された動きに基づいて前記複数のスピーカへの前記音声出力を調整する、
請求項４記載のシステム。
【請求項６】
ある視界の焦点が合わされる前記少なくとも１つの受信表面での焦点位置を検出する目検出コンポーネントを更に備え、
前記空間調整コンポーネントは、検出された焦点位置を囲んでいる少なくとも２つの領域における映像出力パラメータを調整し、前記少なくとも２つの領域のうちの第一の領域は、前記検出された焦点位置を囲んでいる視野の第一の角度範囲の外側にある領域を含み、前記少なくとも２つの領域のうちの第二の領域は、前記第一の角度範囲とは異なる前記視野の第二の角度範囲の外側にある領域を含む、
請求項１記載のシステム。
【請求項７】
第一の映像出力パラメータは、前記第一の領域において低減された色レベルを含む、
請求項６記載のシステム。
【請求項８】
第二の映像出力パラメータは、前記第二の領域において低減された解像度を含む、
請求項６記載のシステム。
【請求項９】
少なくとも１つのプロセッサを含む少なくとも１つの装置より実行されたときに、前記少なくとも１つの装置に、
少なくとも１つの受信表面に投影された複数の画像のうちのサブセットの少なくとも１つの位置を検出する段階と、
複数のスピーカから投影される光出力に基づいて、前記複数の画像のうちの前記サブセットに関する前記複数のスピーカの複数の位置を検出する段階と、
前記少なくとも１つの受信表面での前記複数の画像のうちの前記サブセットの検出された少なくとも１つの位置と前記複数のスピーカの複数の位置とに基づいて、前記複数のスピーカへの音声出力を調整する段階と、
を含む方法を実行させる命令を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１０】
前記音声出力を調整する段階は、サラウンド音響の音声信号を調整する、
請求項９記載の記録媒体。
【請求項１１】
前記方法は、画像捕捉装置を使用して、前記少なくとも１つの受信表面での前記複数の画像のうちの前記サブセットの動きを検出する段階を更に含む、
請求項９記載の記録媒体。
【請求項１２】
前記調整する段階は、前記少なくとも１つの受信表面での前記複数の画像のうちの前記サブセットの検出された動きに基づいて前記複数のスピーカへの前記音声出力を調整する、
請求項９記載の記録媒体。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの受信表面に関して少なくとも１つの観察者の位置を検出する段階を更に含み、
前記調整する段階は、前記少なくとも１つの観察者の検出された位置に基づいて、前記複数のスピーカへの前記音声出力を調整する、
請求項９記載の記録媒体。
【請求項１４】
前記方法は、
ある視界の焦点が合わされる前記少なくとも１つの受信表面での目の位置を検出する段階と、
検出された目の位置を囲んでいる少なくとも２つの領域における映像出力パラメータを調整する段階とを更に含み、
前記少なくとも２つの領域のうちの第一の領域は、前記検出された目の位置を囲んでいる視野の第一の角度範囲の外側にある領域を含み、前記少なくとも２つの領域のうちの第二の領域は、前記視野の、前記第一の角度範囲とは異なる第二の角度範囲の外側にある領域を含む、
請求項９記載の記録媒体。
【請求項１５】
前記映像出力パラメータを調整する段階は、前記第一の領域において色レベルを低減する第一の映像出力パラメータを調節する、
請求項１４記載の記録媒体。
【請求項１６】
前記映像出力パラメータを調整する段階は、前記第二の領域において解像度を低減する第二の映像出力パラメータを調節する、
請求項１４記載の記録媒体。
【請求項１７】
少なくとも１つのプロセッサを含むシステムが、少なくとも１つの受信表面に投影された複数の画像のうちのサブセットの少なくとも１つの位置を検出する段階と、
複数のスピーカから投影される光出力に基づいて、前記複数の画像のうちの前記サブセットに関する前記複数のスピーカのそれぞれの位置を検出する段階と、
前記少なくとも１つの受信表面での前記複数の画像のうちの前記サブセットの検出された少なくとも１つの位置と前記複数のスピーカの複数の位置とに基づいて、前記複数のスピーカへの音声出力を調整する段階と、
を含む方法。
【請求項１８】
画像捕捉装置を使用して、前記少なくとも１つの受信表面での前記複数の画像のうちの前記サブセットの動きを検出する段階を更に含む、
請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記調整する段階は、前記少なくとも１つの受信表面での前記複数の画像のうちの前記サブセットの検出された動きに基づいて前記複数のスピーカへの前記音声出力を調整する、
請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの受信表面に関して少なくとも１つの観察者の観察者位置を検出する段階を更に含み、
前記調整する段階は、検出された位置に基づいて、前記複数のスピーカへの前記音声出力を調整する、
請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
ある視界の焦点が合わされる前記少なくとも１つの受信表面での目の位置を検出する段階と、
検出された目の位置を囲んでいる少なくとも２つの領域における映像出力パラメータを調整する段階とを更に含み、
前記少なくとも２つの領域のうちの第一の領域は、前記検出された目の位置を囲んでいる視野の第一の角度範囲の外側にある領域を含み、前記少なくとも２つの領域のうちの第二の領域は、前記視野の、前記第一の角度範囲とは異なる第二の角度範囲の外側にある領域を含む、
請求項１７記載の方法。
【請求項２２】
前記映像出力パラメータを調整する段階は、前記第一の領域において色レベルを低減する、
請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記映像出力パラメータを調整する段階は、前記第二の領域において解像度を低減する、
請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
少なくとも１つの受信表面に投影された複数の画像のうちのサブセットの少なくとも１つの位置を検出する手段と、
複数のスピーカから投影される光出力に基づいて、前記複数の画像のうちの前記サブセットに関する前記複数のスピーカの位置を検出する手段と、
前記少なくとも１つの受信表面での前記複数の画像のうちの前記サブセットの検出された少なくとも１つの位置と前記複数のスピーカの位置とに基づいて、前記複数のスピーカへの音声出力を調整する手段と、
を備えるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、マルチメディアの投影管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
投影型表示装置の主要な特性のうちの１つは、CRT（陰極線管）又はLCD（液晶ディスプレイ）のような他のディスプレイにより生成される画像よりもサイズに関して大きい画像を表示することができることである。投影型表示装置は、投影可能な画像に比較して比較的小さいサイズを有する。しかし、投影型ディスプレイの多くの固有な特性は、大部分は利用されていない。たとえば、従来の投影型表示装置は、デバイス当たり単一のビデオ出力のように、固定された従来の考え方で設計される。
【０００３】
一般に、投影型ディスプレイ又はビデオプロジェクタは、投影スクリーン又は他の表面（たとえば壁）にビデオ信号に対応する画像を表示する。大部分の現代のデバイスは、主動的な制御を介して歪み、曲線、焦点及び他の不一致を補正可能である。従来、これらのビデオ投影装置は、ビジネスプレゼンテーション、クラスルームのトレーニング、ホームシアター等のために使用される。たとえば、投影装置は、生徒を教育する過程で対話的なホワイトボードに投影するために、多くの学校及び施設で広く使用される。
【０００４】
投影型表示装置は、プレゼンテーション（たとえばビジネス、教育）を表示するためにはじめに開発されたが、今日、これらの投影装置は、ホームシアターにとってありふれたものとなっている。たとえば、多くの家庭は、投影スクリーンで動画を見るために特に設計されたホームシアターを含む。これらのシアターは、投影型表示装置が設けられていることがある。ホームシアターの応用に加えて、ディスプレイ産業の重要な一部となる潜在性がある開発領域である、立体ビデオ出力、周辺又は接近した周辺のビデオのような、仮想現実の応用において比較的大きなサイズの投影画像を利用することができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、同じ参照符号が同じ構成要素を示すために使用されている添付図面を参照して記載される。以下の記載では、説明のため、本発明の完全な理解を提供するために、様々な特定の詳細が述べられる。しかし、本発明はこれらの特定の詳細なしに実施される場合があることが明らかである。他の例では、公知の構造及び装置は、本発明の記載を容易にするためにブロック図の形式で示される。
【０００６】
本出願で使用されるように、用語「構成要素“component”」、「装置“unit”」、「モジュール“module”」及び「システム“system”」は、ハードウェア、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせ、ソフトウェア、或いは実行中のソフトウェアの何れかであるコンピュータに関連するエンティティを示すことが意図される。たとえば、コンポーネントは、限定されるものではないが、プロセッサで実行されているプロセス、プロセッサ、オブジェクト、実行ファイル、実行のスレッド、プログラム、及び／又はコンピュータである。例示により、サーバで実行されているアプリケーション及びサーバの両者は、構成要素である場合がある、１以上の構成要素は、プロセス及び／又は実行のスレッド内にある場合があり、構成要素は、１つのコンピュータで局在するか、及び／又は２以上のコンピュータ間に分散される場合がある。
【０００７】
本明細書で使用されるように、用語「推論“infer”」又は「推論“inference”」は、イベント及び／又はデータを介して捕捉されたとき、考察のセットからシステム、環境及び／又はユーザの状態を推論するプロセスを示す。推論は、特定のコンテキスト又は動作を識別するために使用されるか、又は状態を通して確率分布を生成することである。推論は、確率的であり、すなわち、データ及びイベントの検討に基づいて関心のある状態を通して確率分布を計算することを含む。また、推論は、イベント及び／又はデータのセットから高水準のイベントを構成するために採用される技術を示す。係る推論は、イベントが時間的に接近しているなかで相関されるか否か、並びに、イベント及びデータが１以上のイベント及びデータソースから到来するか否かで、観察されたイベント及び／又は記憶されたイベントデータのセットから新たなイベント又は動作が構築される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の態様に係る、マルチメディアの投影を容易にするシステムを例示する図である。
【図２】本発明の態様に係る、マルチメディアの出力システム及び環境の構成を例示する図である。
【図３】本発明の態様に係る、マルチメディアの投影を容易にする代替的なシステムを例示する図である。
【図４】本発明の態様に係る、マルチメディアの投影を容易にする手順の例示的なフローチャートである。
【図５】本発明の１実施の形態に係る表示装置の例示的な斜視図である。
【図６】本発明の１実施の形態に係る、投影チャンバーのような、異なる投影出力に光源からの光を転換するスイッチを示す例示的な概念図である。
【図７】本発明の幾つかの実施の形態に係る、表示装置の基部における構成要素の簡略化された概念図である。
【図８】本発明の幾つかの実施の形態に係る、例示的な光源の構成の簡略化された前面図である。
【図９】本発明の幾つかの実施の形態に係る、例示的な光源の構成の斜視図である。
【図１０】本発明の態様に係る、投影出力内の構成要素の簡略化された側面図を示す図である。
【図１１】本発明の態様に係る、位置インタフェース及び下側投影出力の断面をもつ表示装置を例示する前面図である。
【図１２】複数の位置インタフェースをもつ投影表示装置の代替的な実施の形態の正面図である。
【図１３】本発明の１実施の形態に係る、表示装置の例示的な代替的な斜視図である。
【図１４】本発明の１実施の形態に係る、異なる投影出力に光源からの光ビームを転換するスイッチを示す代替的な概念図である。
【図１５】本発明の幾つかの実施の形態に係る、受信表面で投影画像を投影する表示装置の様々な態様を示す図である。
【図１６】本発明の幾つかの実施の形態に係る、受信表面で投影画像を投影する表示装置の様々な態様を示す図である。
【図１７】本発明の幾つかの実施の形態に係る、受信表面で投影画像を投影する表示装置の様々な態様を示す図である。
【図１８】本発明の幾つかの実施の形態に係る、受信表面で投影画像を投影する表示装置の様々な態様を示す図である。
【図１９】本発明の幾つかの実施の形態に係る、３つの受信表面にそれぞれ投影する表示装置の様々な態様を示す図である。
【図２０】本発明の幾つかの実施の形態に係る、３つの受信表面にそれぞれ投影する表示装置の様々な態様を示す図である。
【図２１】本発明の態様に係る、コンテンツ処理コンポーネントを例示するブロック図である。
【図２２】本発明の態様に係る、コンテンツ処理コンポーネントを例示するブロック図である。
【図２３】本発明の態様に係る、コンテンツ処理コンポーネントを例示するブロック図である。
【図２４】本発明の態様に係る、コンテンツ処理コンポーネントを例示するブロック図である。
【図２５】本発明の態様に係る、前のタイミングでのビデオ出力を例示する図である。
【図２６】本発明の態様に係る、後のタイミングでのビデオ出力を例示する図である。
【図２７】本発明の態様に係る、ユーザを囲んでいる受信表面で表示される投影画像を例示する図である。
【図２８】本発明の実施の形態に係る、例示的なビデオ出力を示す図である。
【図２９】本発明の実施の形態に係る、マルチメディアの出力システムの制御回路の例示的なブロック図である。
【図３０】本発明の１実施の形態に従って採用される別のタイプのプロジェクタモジュールを例示する図である。
【図３１】複数の出力間で切り替えを達成するため、図２２に示されるタイプのプロジェクタモジュールが採用される更に別の限定するものではない実施の形態を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
添付図面を参照して、図１は、本発明の態様に係るマルチメディアの投影の出力を容易にするシステム１００を例示する。一般に、システム１００は、マルチメディアコンテンツの処理コンポーネント１０１及びマルチメディア出力システム１０３を含み、これらは、投影システムを介してビデオ及びオーディオ出力を調整可能である。コントローラコンポーネント１０５は、たとえば空間の調整、熱制御、画像の調整、歪み補正等を確立することができる制御ソフトウェア、回路（又はこれらの組み合わせ）である。
【００１０】
本明細書で開示及び特許請求される発明は、その態様において、１又は複数の表面に複数の画像を随伴する音声と共に表示する投影システム（たとえばシステム１００）を備える。たとえば、システムは、M及びNを整数として、1〜Mの音声信号と1〜Nのビデオを含むマルチメディアサラウンドビデオ及びサウンドの体験を提供する。以下に記載されるように、ある態様において、予め決定されたビデオデータに従って、複数の投影チャンバのそれぞれに光を選択的に転換させるスイッチが設けられる。複数の投影チャンバは、多次元の体験を形成するため、複数の表面上での投影を容易にする。コンテンツ処理コンポーネント１０１は、複数の投影チャンバが１又は複数の表面に複数の画像を、同時に音声と共に表示するのを可能にする。
【００１１】
この点に関して、複数のチャンバの環境において本明細書で記載される実施の形態は、それぞれの光源を「チャンバ」に拘束することなしに、複数の投影出力としてより一般的に提供することができる。誤解を避けるために、チャンバを採用した係る実現は、複数のカラー光投影出力の間でのデジタルスイッチングのような、本明細書で提示されるより一般的な概念に制限されるものと解釈されるべきではない。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、本システム１００は、ユーザ（又は他のオブジェクト）の動き又は位置を動的に検出し、これによりマルチメディアの体験（たとえばバーチャルリアリティ）を向上するために自動調節する。他の態様は、ビューアの目の動きを動的にモニタし、これにより視覚及び聴覚の体験を最適化するように自動調節する。本発明の更に他の態様では、ユーザが自動的に実行されるのを望む動作を予知又は推定する確率及び／又は統計に基づいた分析を採用する人工知能又はマシンラーニング＆リーゾニング（MLR）コンポーネントが設けられる。
【００１３】
図２を参照して、マルチメディア出力システム４の例示的な構成が示される。例示されるように、出力システム４は、たとえば、仮想現実空間がユーザに提示される環境において、表示装置１０及び複数のスピーカ６を含む。ユーザの周辺の周りの大きな没入（immersion）は、周辺又は近周辺のサラウンドビデオ及びオーディオをもつ仮想現実空間からの娯楽及び体験を高めるのを可能にする。幾つかの実施の形態は、マルチメディア出力システム４に関する詳細を提示する以下のパラグラフで記載される。
【００１４】
図３は、本発明の態様に係る、システム１００の代替となるブロックを例示する。図示されるように、マルチメディア出力システム１０３は、光源３０５と通信するオーディオ管理システム３０１及び投影管理システム３０３を含む。動作において、投影管理システム３０３は、多出力又はチャンバ投影コンポーネント３０９内の、チャンバのような複数の投影出力に光源３０５からの光を調整するスイッチングコンポーネント３０７を含む。動作において、これらのサブコンポーネント３０７，３０９は、単一の投影型表示装置１００からの複数の画像の同時の投影を容易にする。さらに、音声管理コンポーネント３０１は、投影出力又はチャンバを介してレンダリングされた画像に伴うオーディオストリーム及びデータの調整及びレンダリングを可能にする。
【００１５】
図３に示されるように、光源は、例示されるような赤、緑及び青といった複数の光源を含む。それぞれのセットは、１以上のレーザ又は発光ダイオード（LED）を含む。スイッチングコンポーネント３０７は、赤レーザ、緑レーザ及び青レーザを予め決定された順序で、多出力／チャンバ投影コンポーネント３０９内の出力／チャンバのそれぞれに向ける。言い換えれば、１つの例において、スイッチングコンポーネント３０７は、それぞれの出力／チャンバが個々のソースから発生された光を共有するように、交互に、順次に、周期的に又は他の決定された順序で光を向ける。投影型表示装置１００は複数の投影出力／チャンバ３０９を採用して複数の画像を生成するが、光源３０５は、出力／チャンバ間で共有される、これによりそれぞれの投影出力／チャンバについて専用の光源を必要としないことを理解されたい。
【００１６】
以下に詳細に記載されるように、コントローラコンポーネント１０５は、空間的な調整を行う。たとえば、ユーザの位置が検出されるか、又はさもなければ決定され（又は推定され）、その後、システムは、ユーザの体験を向上するようにビデオ及び／又はオーディオを動的に調節する。１つの例では、ボリュームが必要に応じて増加又は減少される。他の態様では、オーディオチャネルが必要に応じてアクチベートされる。同時に、レンダリングされたビデオ画像は、ユーザの位置、目の動き、関心、視線に従って動的に制御される。
【００１７】
制御コンポーネント１０５は、歪みの補正（たとえばキーストーン補正）と同様に画像の調整（たとえばアライメント、焦点）を管理する。これらの態様及び他の態様は、以下に更に詳細に説明される。
【００１８】
図４は、本発明の態様に係る、マルチメディアコンテンツをレンダリングする方法を例示する。説明の明確さの目的で、たとえばフローチャートの形式で、本明細書で示される１以上の方法は、一連の動作として図示及び記載されるが、本発明は動作の順序により限定されるものではなく、本発明に係る幾つかの動作は、異なって行われるか、及び／又は本明細書で図示及び記載される他の動作と同時に行われることを理解されたい。たとえば、当業者であれば、本方法は、状態遷移図のような一連の相互に関係のある状態として代替的に表現されることを理解されたい。さらに、全ての例示される動作が本発明に係る方法を実現することは要求されない。
【００１９】
ステップ４０２で、マルチメディアデータは、ビデオ及びオーディオデータを確定するために分析される。ステップ４０４で、話者（又はサウンド装置）の相対的な位置が検出されるか、さもなければ確定される。同様に、ステップ４０６で、投影される画像の相対的な位置が検出される。ステップ４０８で、調整されたマルチメディアデータストリームを確定するため、オーディオがビデオと整合される（及び／又は逆に、ビデオがオーディオと整合される）。オーディオのビデオに対する整合は、ステップ４０２からのデータ分析の結果に少なくとも部分的に基づいて確定される。
【００２０】
任意に、ステップ４１０で、ユーザの位置が確定される。態様において、限定されるものではないが、ユーザの注意の方向と同様に、視点、位置を確定するため、動き検出器、目の動きのモニタ、マイクロフォン等を含むセンサが採用される。本発明によれば、マルチメディアコンテンツは、ユーザの視点を補償するために調整又は変更される。たとえば、スピーカのサブセットからのボリュームは、ユーザの体験を向上するように増大される。最終的に、ステップ４１２で、マルチメディアコンテンツがレンダリングされる。これらの態様及び他の態様は、以下の図に向けられる開示を検討することに応じて良好に理解される。
【００２１】
図５は、本発明の１実施の形態に係る表示装置１０の上面斜視図を例示する。表示装置１０は、１以上の受信表面で１以上のビデオ画像を生成及び投影可能である。図示されるように、表示装置１０は、基部１２、それぞれが個別の投影出力を含む複数の投影出力／チャンバ１４、及び複数の位置インタフェース１６を含む。
【００２２】
基部１２は、例えば静止したオブジェクトに関して、表示装置１０の位置を保持する。実施の形態では、基部１２は、テーブル又はデスクのような平坦な表面上に表示装置１０が配置されるのを可能にする比較的平坦な底部を含む。１以上の高い摩擦パッド１８は、平坦な表面との静止摩擦を増加するために基部１２の底表面に取り付けられる。また、基部１２は、表示装置１０の機能的なアクセサリのモジュラーアタッチメントを可能にするレシービングスロット２７を有する。たとえば、スロット２７は、静止オブジェクトに基部１２を固定するスプリングパワークリップを有するクリップアタッチメントを受ける。これにより、基部１２及び表示装置１０は、本棚及びパーテションの垂直の壁、個人の衣服、或いはベルト又はストラップのようなアクセサリのような、平坦でないか又は水平でない表面に搭載することができる。基部１２は、基部１２の下側での機能的なアクセサリを受けるために、その下側に、同様の寸法である別のスロットを有する。
【００２３】
筐体２０は、基部１２における内部コンポーネントを保護し、基部１２の外のり寸法を定義し、内側の光源の出力／チャンバの寸法を定義する。図示されるように、筐体２０は、長方形であり、４つの側壁２２ｃ〜２２ｆ（対向している側壁２２ｃ及び２２ｄのみが図５で示されている）、上壁２２ａ、下壁２２ｂを含む。壁２２は、基部１２について構造的な剛性を与え、筐体２０における内部コンポーネントについて機械的な保護を与える適切な剛体材料を有する。軽いもの及び硬質プラスチック又はアルミニウムがこの点で適している。筐体２０の１以上の壁は、内側の出力／チャンバと筐体２０の外部の環境との間の空気の流れを可能にするエアベント２４を含む。他の実施の形態では、筐体２０は、図５に示されるよりも丸みを帯びた形状又は曲線を付けて作られた形状を含み、直角の壁又は矩形の形状を含まない。
【００２４】
投影チャンバ１４は、受けた光及び受信されたビデオデータに基づいて画像を生成するコンポーネント、及びそれらの画像を投影するコンポーネントを含む。投影チャンバ１４は、投影チャンバの筐体３２、（図５に示されない、投影チャンバの筐体３２内の）光変調装置、（図５に示されない、投影チャンバの筐体３２内の）出力投影レンズシステムを含む。光変調装置は、光変調装置に提供されるビデオ信号に含まれるビデオデータに従って基部１２において光源により生成される光を選択的に送信し、以下に更に詳細に説明される。投影レンズシステムは、投影経路に沿って光変調装置により送出される光を出力し、以下に更に詳細に説明される。
【００２５】
動作において、基部１２における光源は、光束として投影チャンバ１４における光変調装置に供給される光を生成する。実施の形態では、１以上の光ファイバは、基部１２における光源からの光を投影チャンバ１４における光変調装置に送信する。光変調装置は、投影されるべき画像に対応する信号におけるビデオデータに従って光を選択的に送信する。投影レンズシステムは、光変調装置により形成される画像を拡大及び投影する。受信表面への距離が増加するにつれて画像が拡大するように、それぞれの画像は、ある噴射角度で投影される。
【００２６】
投影チャンバ１４は、投影チャンバ１４の内部コンポーネントを保護し、投影チャンバ１４の外側及び内側寸法を定義する投影チャンバの筐体３２を有する。図示されるように、投影チャンバの筐体３２は、その下側で追加されるレシーブインタフェース２９を除いて、シリンダー形状である。投影チャンバの筐体３２は、出力投影経路と同一線上にあるシリンダー軸を有する。投影レンズシステムの出力光投影レンズ３７は、投影チャンバ１４の前方端を形成及び密閉する。
【００２７】
実施の形態では、シリンダー形の投影チャンバの筐体３２の平均の直径は、出力光投影レンズ３７の直径の１０％内である。他の実施の形態では、投影チャンバの筐体３２は、その前方端が後部よりも僅かに大きいように次第に細長く、結果としてレンズ３７が大きな端を構成するフラストコニカル（frustoconical）な形状となる。
【００２８】
なお、投影チャンバ１４の形状及び設計は、他の態様において変わる場合があることを理解されたい。たとえば、投影チャンバ１４の前方端は、円筒形の出力レンズ３７を収容するように丸められ、後部は、矩形の筐体により良好に局所的に含まれる矩形の光変調装置及び関連するサポートコンポーネントを収容するように角を付けられる。投影チャンバの筐体３２は、以下に更に詳細に記載されるように、内側のチャンバを定義する。投影チャンバの筐体３２は、基部１２の構造的な剛性及び内部コンポーネントの保護のために適切な剛体材料を有する。軽いもの及び硬質プラスチック又はアルミニウムが、幾つかの実施の形態について適している。
【００２９】
レシーブインタフェース２９は、投影チャンバ１４の下側に配置され、投影チャンバ１４と位置インタフェース１６との間の結合を可能にする。また、レシーブインタフェース２９は、投影チャンバ１４内で完全に適合しない表示装置１０のコンポーネント、又は投影チャンバ１４外の空間的な配置を要求するコンポーネントの包含及び保護を可能にする。実施の形態では、レシーブインタフェース２９は、投影チャンバの筐体３２と同じ材料を含み、投影チャンバの筐体３２により提供される内部の投影チャンバを延ばす。
【００３０】
位置インタフェース１６は、投影チャンバ１４が基部１２に関して移動するのを可能にし、投影チャンバ１４が移動された後に基部１２に関して一定の位置を保持するのを可能にする。従って、位置インタフェース１６により、ユーザが投影チャンバ１４を示し、表示装置１０により投影される出力画像の位置を容易に操作するのを可能にする。実施の形態では、位置インタフェース１６は、投影チャンバ１４と基部１２との間の相対的な回転の動きを可能にするボールとソケットの組み合わせを含む。他の実施の形態では、位置インタフェース１６は、投影チャンバ１４の位置を保持するために十分に剛性のある波形を付けた金属管を有しており、投影チャンバ１４の所望の位置及び向きを達成するためにユーザが管を曲げるために十分に適合されている。
【００３１】
位置インタフェース１６は、基部１２に結合され、投影チャンバ１４に結合される。図５に示される実施の形態について、位置インタフェース１６は、投影チャンバの筐体３２に取り付けられる上端と、基部１２の筐体２０に取り付けられるか又は結合される下端とを有する。より詳細には、レシーブインタフェース２９の投影チャンバの筐体３２の部分は、位置インタフェース１６の上端への取り付けを可能にし、上壁２２ａの中央部分は、位置インタフェース１６の下端への取り付けを可能にする。図示されるように、位置インタフェース１６は、投影チャンバ１４の後部と出力光投影レンズ３７を含む前方端との間の位置にある投影チャンバの筐体３２に結合される。
【００３２】
実施の形態では、位置インタフェース１６の上端は、たとえば基部１２の質量中心から離れた投影チャンバ１４の質量中心の変位から生じる、基部１２に伝達される機械的なモーメントを最小にするために、投影チャンバ１４の質量中心に比較的近い位置に結合される。他の実施の形態では、基部１２は、上壁２２ａに埋め込まれた溝を含み、この埋め込まれた溝は、位置インタフェース１６が上壁２２ａに折り畳まれるのを可能にし、これにより、不使用の間に表示装置１０のプロファイルを減少する。
【００３３】
図６を参照して、本発明の１実施の形態に係る、基部１２に構成された光源６４から、それぞれの投影チャンバ１４のような複数の投影出力への光経路を例示するフローチャートを示す。光源６４は、赤レーザセット９６１、緑レーザセット９６２及び青レーザセット９６３のような複数のレーザセットを含み、赤レーザビーム、緑のレーザビーム及び青のレーザビームのような互いに異なる色をもつ複数のレーザビームを生成する。図６に示されるように、光源６４は、赤レーザビーム、緑レーザビーム及び青レーザビームを赤レーザセット９６１、緑レーザセット９６２及び青レーザセット９６３からそれぞれ受けるスイッチ８を含む。
【００３４】
実施の形態では、表示装置１０は、３つの投影出力１４を有する。投影出力１４のそれぞれは、光変調装置１０２及び投影レンズシステム１１２を含む。光変調装置１０２は、受信ビデオデータに従って光源により生成される光を選択的に送信する。投影レンズシステム１１２は、予め決定された投影経路に沿って光変調装置１０２により送られる光を出力し、１以上の外部の受信表面に投影画像を表示する。
【００３５】
スイッチ８は、赤のレーザビーム、緑のレーザビーム、青のレーザビームを予め決定された順次の順番で３つの投影出力１４のそれぞれに転換する。たとえば、実施の形態では、第一の時間フレーム、第二の時間フレーム及び第三の時間フレームにそれぞれ対応する３つのモードが存在する。
【００３６】
第一のモード：第一の時間フレームの間、赤のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ａに送信され、緑のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ｂに送信され、青のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ｃに送信される。
【００３７】
第二のモード：第二の時間フレームの間、赤のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ｃに送信され、緑のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ａに送信され、青のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ｂに送信される。
【００３８】
第三のモード：第三の時間フレームの間、赤のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ｂに送信され、緑のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ｃに送信され、青のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ａに送信される。
【００３９】
第一の時間フレーム、第二の時間フレーム及び第三の時間フレームの持続時間は、実施の形態において互いに同じである。すなわち、第一のモード、第二のモード及び第三のモードは、一様に交互に光源６４に適用される。幾つかの他の実施の形態では、第一の時間フレーム、第二の時間フレーム及び第三の時間フレームの持続時間は、システムの要件に従って異なる場合がある。持続時間に対する係る調節は、表示装置１０の色制御方法として使用される場合がある。
【００４０】
図７は、幾つかの実施の形態に係る、基部１２におけるコンポーネントの簡略化された上面図を例示する。光源出力６５は、基部１２の内部壁２２ａ〜２２ｆによるボリューム及び形状において定義される。光源出力６５は、ファン６２ａ及び６２ｂ、光源６４、電源６６、光ファイバインタフェース７０、光ファイバケーブル７２、入力／出力回路７４、制御回路７６、及び入力／出力インタフェース７８を含む。実施の形態では、制御回路７６及び入力／出力インタフェース７８は、全体のマルチメディア出力システム４について使用される。すなわち、入力／出力インタフェース７８は、ビデオデータ及び音声データを受信及び出力し、制御回路７６は、表示装置１０及び音声出力を制御する。
【００４１】
実施の形態では、基部１２は、表示装置１０のバランスを維持するために設計又は構成される。この場合、基部１２は、基部１２に関して投影出力１４の位置のバランスを維持するために設計され、基部１２は、平坦な表面に基礎を置く。従って、基部１２におけるコンポーネントは、基部１２の設置面積について幾何学的な中心に比較的近い質量の中心２３を累積的に提供するように配置及び位置される。図７に示されるように、基部１２において最も重いコンポーネントである光源６４及び電源６６は、ある次元において設置面積の比較的中心に配置され、他の次元において質量の中心２３の反対の側に配置される。特定の実施の形態では、基部１２におけるコンポーネントは、質量の中心２３に関してモーメントを実質的にバランスするため、それらの重さに従って基部１２において配置される。それぞれのコンポーネントの正確な位置は、コンポーネントの数及びタイプ、並びに基部１２のレイアウトに依存する。さらに、筐体２０は、基部１２の質量の中心２３から離れた投影の出力１４の位置及び向きにより生成されるモーメントをバランスするために十分に幅のある設置面積を提供するように設計される。
【００４２】
ファン６２ａ及び６２ｂは、光源出力６５におけるコンポーネントを冷却するために光源出力６５を通して空気を移動させる。実施の形態では、ファン６２ａ及び６２ｂは、基部１２の一方の側で吸気ベント２４ａを通して空気を吸い込み、排気ベント２４ｂから加熱された空気を排出する。当業者であれば、ファン６２ａ及び６２ｂ、吸気ベント２４及び排気ベント２４ｂの配置は、光源出力６５における内部コンポーネントの配置により変化することを理解されるであろう。特に、ファン６２ａ及び６２ｂの配置、光源出力６５におけるファン６２により行われる気流パターンは、個々の温度調節の要件と基部１２におけるコンポーネントの熱の生成の寄与に従って設計される。光源６４及び電源６６は、基部１２における最も大きい割合の熱を生成し、制御回路７６及び入力／出力回路７４は、より厳しい温度調節を求める。これに応じて、空気が比較的冷たい間、吸気６９は、吸気ベント２４ａを通過し、制御回路及び入力／出力回路７４を通過して冷却し、電源６６及び光源６４を通過し、排気ベント２４ｂから出る。排気は、冷却ファンモータ６３ａ及び６３ｂをも冷却し、この冷却ファンモータは、ファン６２ａ及び６２ｂをそれぞれ回転させる。実施の形態では、複数のファンは、基部１２について低いプロファイルを許容するために使用される。
【００４３】
なお、ファンの数及びサイズは、１以上の熱の消散の目的を維持するために、表示装置１０における熱生成及び所望の空気の流れに依存する。光源出力６５は、必要に応じて空気の流れを向け、分配するため、光源出力６５における垂直又は水平の空気の流れのガイド６７を含む。実施の形態では、光源６４は、１以上のダイオードレーザアレイ及びダイオードレーザに電力を供給し、これらを制御する１以上の制御ボードを含む。この場合、空気の流れのガイド６７は、それぞれの回路ボードの表面にわたり冷却用空気を向けるように配置される。以下に更に詳細に記載されるように、ファン６２ａ及び６２ｂは、位置インタフェース１６を通して、そこに含まれる光変調装置を冷却するために投影出力１４に又は投影出力から空気を引き込む。
【００４４】
図８及び図９は、幾つかの実施の形態に係る、光源の構成の簡略化された前面図及び上面図をそれぞれ例示するものである。この場合、光源出力６５は、平行にされた光を生成するレーザのアレイを含む。レーザは、たとえばダイオードレーザ及び／又はダイオード励起の固体（DPSS）レーザの組み合わせを含む。ダイオードレーザにより生成される平行光は、放射光とは異なり、同じ出力方向且つ同相の出力である光により特徴付けされる。
【００４５】
レーザのアレイは、１以上の赤のダイオードレーザ９６ａ、１以上の緑のダイオードレーザ９６ｂ及び１以上の青のダイオードレーザ９６ｃを含む。赤のレーザのセット９６１は、複数の赤のダイオードレーザ９６ａを含む。緑のレーザのセット９６２は、複数の緑のDPSSレーザ９６ｂを含む。青のレーザのセット９６３は、複数の青のダイオードレーザ９６ｃを含む。それぞれの色のレーザの数及び電力は、理解されるように、表示装置１０の所望の光強度の出力に従って、それぞれの色に対するビューアの光感度に従ってスケーリングされる。それぞれのレーザダイオードは、回路ボード９７で設置され、この回路ボードは、そこに設置されるそれぞれのレーザダイオードを搭載し、このレーザダイオードについて電気的な制御を提供する。複数のレーザは、単一のボード９７に搭載され、光源６４により占有されるスペースを低減する。単一の色について複数のレーザを含むことで、表示装置１０の出力光度は、それぞれの色について調整されるレーザの数について変えることができ、レーザによる光生成の冗長な制御を可能にする。従って、少ない光強度が望まれる場合、個々のレーザの寿命が周期的なシャットダウンから得られる場合、又は表示装置１０の電力の節約が好まれる場合、１以上のレーザがオフにされる。
【００４６】
図１０を参照して、実施の形態では、レーザからの光出力は、光ファイバケーブル７２に提供される。光ファイバケーブル７２は、複数の又は共通の光経路に沿ってそれぞれのレーザから光を送出して、光ファイバケーブル７２の出口端と光変調装置１０２との間の光経路に沿って配置される光学系１０６及び１０８に中継する１以上の光ファイバケーブルを含む。
【００４７】
図９を参照して、それぞれのケーブル７２は、赤のレーザ９６ａ、緑のレーザ９６ｂ又は青のレーザ９６ｃから光を受ける入射端部７２ａを有し、それぞれのケーブル７２は、光学系１０６及び１０８への送信、及び光変調装置１０２への後続する送信のためにレーザ光を放出する出口端７２ｂを有する。光ファイバケーブル７２は湾曲されて、柔軟に配置されるので、光ファイバケーブル７２は、レーザと光学系との間の位置及び向きに係らず、レーザとリレー光学系との間の光伝送を可能にする。たとえば、これにより、基部１２におけるスペースの管理を改善するために使用されるレーザ、リレー光学系１０６及び１０８並びにプリズム１１０（図１０）の柔軟な配置が可能となり、基部１２の設置面積を減少し、表示装置１０のサイズを最小にする。さらに、柔軟な光ファイバケーブル７２は、投影出力１４における光変調装置への光の供給を妥協することなしに、位置インタフェース１６が移動するのを可能にする。
【００４８】
ケーブル７２における光ファイバケーブルの数は、設計に応じて変わる。複数の光ファイバケーブルは、それぞれのケーブルが１以上の色をスイッチ、及びスイッチからそれぞれの光変調装置への１つのケーブルに給仕する設計において採用される。図９に示されるように、赤のダイオードレーザ９６ａ、緑のダイオードレーザ９６ｂ又は青のダイオードレーザ９６ｃからの光は、それぞれのレーザに専用の光ファイバケーブルにはじめに送信され、次いで、共通の光ファイバケーブル７１にスイッチにより送出される。
【００４９】
実施の形態では、それぞれの光ファイバケーブルは、個々のレーザに直接に取り付けられる。例えば、それぞれの光ファイバケーブルは、ダイオードレーザの筐体の外側表面に配置されるネジ付き（threaded）インタフェースに整合する内側ネジインタフェースをもつ固定具（fixture）を含む。FL  DenedinにあるOcean  Optics  Inc.から入手可能な市販の光ファイバケーブルは、係る結合及びアライメント固定具により標準となっている。特定の実施の形態では、レーザとファイバ間の光遷移及びケーブルへの平行になった伝送を容易にするため、短い焦点距離の標準又はGRINレンズがそれぞれのケーブルの入射端部に搭載される。
【００５０】
ジャンクション７５は、光ファイバケーブル７２から集束光学系７７及び共通の光ファイバケーブル７９への光の伝送を可能にする。集束光学系７７は、それぞれの光ファイバケーブルから共通の光ファイバケーブル７９に到来する光を向け直し、光を再平行レンズ７７ｂに向け直す集束レンズ７７ａを備え、この再平行レンズは、到来するレーザ光を集束レンズ７７ａから共通の光ファイバ７９に向け直す。図示されていないが、ジャンクション７５は、光ファイバケーブル及び共通の光ファイバケーブル７９を固定する（たとえば保持及び位置決めする）適切に設計された成形プラスチックのような剛構造を含む。特定の実施の形態では、ジャンクション７５は、集束レンズ７７ａに直接にケーブルを付着させる光学接着剤を有する。他の実施の形態では、出口端７２ｂで、光ファイバケーブルは、複数のファイバを含むより大きなケーブルに結合される。ファイバのリボンに基づくケーブルのような、且つ円管の周辺に位置される複数のファイバを使用したケーブルのようなマルチプルファイバケーブルは、様々なベンダから市販されている。
【００５１】
マルチプルファイバケーブルの設計は、それぞれのケーブルが原色を送出する場合に採用される。たとえば、３つの光ファイバケーブルが使用され、それぞれのケーブルは、レーザの原色のセットから、３つの異なる光経路に沿って３原色専用の光変調装置に光を伝送する。
【００５２】
図７を参照して、内部の光出力６５は、表示装置１０の光を生成するために他の光源の構成を採用する。幾つかの光源の構成は、たとえば放射、非レージング（non-lasing）又は非平行（non-collimated）の光生成により特徴付けされる放射光の発光ダイオードのアレイを含む。ダイオード及びDPSSレーザと同様に、放射光の発光ダイオードは、白色光ランプよりも少ない電力を消費し、少ない熱を生成し、また有色光を放出し、これによりカラーホイールなしで動作する。また、光出力６５は、赤、緑及び青の制御のために使用される３つのLED（液晶ディスプレイ）バルブのような色専用の光変調装置への光ファイバケーブル７２における伝送のために赤、緑及び青の光を分離するため、白色光発生アセンブリにおいて１以上の２色性のミラーを含む。
【００５３】
図７を参照して、電源６６は、光源６４、及び電力に依存する表示装置１０における他のコンポーネントに電力を供給する。従って、電源６６は、制御回路７６、入力／出力回路７４、ファン６２ａ及び６２ｂ、パワーダイオード８０及び光変調装置１０２のような投影出力１４におけるコンポーネント（図１０）に電力を供給する。パワーダイオード８０は、外部のパワースイッチ８２と電気的に通信し、表示装置１０がオンであるかオフであるかを示すために表示装置１０がオンにされたときに照明される。電源コードポート８１は、電源コードを受け、この電源コードは、電源６６を電源のようなAC電源に結合する。実施の形態では、AC電力からDC電力への変換は、多くのラップトップコンピュータのコードで一般的である、電源コードの端の間に含まれる変圧器で行われ、これにより電源６６、基部１２及び表示装置１０のサイズを低減し、表示装置１０の携帯性を増加する。電源６６における回路は、表示装置１０における特定のコンポーネントのために到来する電力を１以上のDC電圧に変換する。
【００５４】
他の実施の形態では、電源６６は、少なくとも１つの再充電可能なバッテリ６６ａを含む。バッテリ６６ａは、吸気ポート８１を通して提供される電力を使用して再充電される。バッテリ６６ａは、AC電源の近くであることに依存することなしに、蓄積されたエネルギーで動作するのを可能にし、これにより表示装置１０の携帯性が更に増加する。たとえば、基部１２においてバッテリを包含することで車両、図書館、コーヒーショップ、遠隔地の環境、AC及び固定された電源出力が容易に利用可能でないか又は手の届くところにない他の環境に使用を拡大する。
【００５５】
少なくとも１つの光ファイバケーブル７２は、光ファイバケーブル７２の出口端と投影出力１４における光変調装置１０２との間の光経路に沿って配置されるリレー光学系（図１０）に光源６４からの光を伝送する。装置１０の構造に関して、光ファイバケーブル７２は、あるコンパートメントから異なるコンパートメントに、すなわち基部１２における光源出力から投影出力１４に光を伝送する。光ファイバケーブルの数は、設計により変わる。上述されたように、複数の光ファイバケーブルは、たとえばそれぞれの光ファイバケーブル７２が１以上のダイオードレーザを給仕するレーザ光生成の設計において利用される。代替的に、それぞれの光ファイバケーブル７２は、原色を提供する。たとえば、ある光ファイバケーブルが使用される。ダイオードレーザアレイにより生成され、単一のミラーに基づく光変調装置に単一の光経路に沿って伝送される順次に制御された赤、緑及び青を伝送するために使用される。３つの光ファイバケーブルは、赤、緑及び青の光を３つの光ファイバケーブルに出力するレーザアレイからの光を、ある原色の変調のためにそれぞれ専用とされる３つの光変調装置に送出するために使用される。
【００５６】
光ファイバインタフェース７０は、それぞれのレーザから光ファイバケーブル７２への光の伝送を容易にする。光ファイバインタフェース７０は、光源からの光出力を光ファイバケーブルに伝送するように、光ファイバケーブル７２に含まれるそれぞれの光ファイバケーブルの入射端部を位置決め及び保持する１以上の固定具を含む。また、光ファイバインタフェース７０は、レーザから光ファイバケーブル７２に光を向ける光学系を含む。実施の形態では、単一の光ファイバケーブルがケーブル７２において使用され、光ファイバインタフェース７０は、光をケーブルに向けるため、ランプ又はそれぞれのレーザの出口と単一の光ファイバケーブルの入口との間に配置されるレンズ系を含む。
【００５７】
レンズ系は、少なくとも２つのレンズを有しており、第一のレンズは、ファイバの入口に光を向け、第二のレンズは、ケーブルに入る光を平行にする。１対１のレーザと光ファイバケーブルの関係を実現する他の実施の形態では、光ファイバインタフェース７０は、それぞれのレーザの出口から光を受けるため、それぞれのレーザの出口の比較的近くに、それぞれの光ファイバケーブルの入射端部を保持する。この場合におけるそれぞれのケーブルは、その入口で集束レンズを含み、この集束レンズは、光の捕捉とケーブルへの送信を容易にする。別の１対１の設計では、光ファイバケーブル７２におけるそれぞれの光ファイバケーブルは、別のオブジェクトへの取り付けを可能にする固定具を含む。たとえば、FLのDunedinのOcean  Optics  Incのようなベンダから入手可能な市販されている光ファイバケーブルは、レーザの筐体に配置される対を成すネジ（mating  thread）に光ファイバケーブルをネジで留め、固定するのを可能にするネジをもつ取り外し可能な固定具を含む。この場合、光ファイバインタフェース７０は、それぞれのケーブルからのネジ付き固定具及びレーザ上の対を成すネジを含む。
【００５８】
幾つかの場合、複数の出力をもつ投影装置は、単一の出力モードで動作する。赤、緑及び青レーザが有色光を単一の光ファイバケーブルに沿って単一の光変調装置に伝送する単一経路の実施の形態では、スイッチ１０５及び光ファイバインタフェース７０は、制御回路７６によりレーザに供給される同期が取られる制御信号に従って、それぞれ有色レーザからの有色光を順々に受ける。
【００５９】
入力／出力回路７４は、制御回路７６と１以上の入力／出力インタフェース７８（図７）との間のインタフェースを提供する。入力／出力インタフェース７８は、DVDプレーヤ、ゲーム装置、デスクトップ又はラップトップコンピュータ、或いはマルチメディア信号を提供可能な他の装置のような、コンテンツ処理装置からのビデオ／音声データを含むビデオ信号及び音声信号を伝送するケーブルのような、少なくとも１つのケーブル、配線、又はコネクタを受ける。入力／出力インタフェース７８と使用するために適した共通のポートは、S-Videoケーブル、６ピンミニDIN、VGA  15ピンHDDSUB  female、オーディオケーブル、コンポーネントRCA、S-Videoアダプタ、コンポジットビデオRCAケーブル、ユニバーサルシリアルバス（USB）ケーブル、ファイアワイヤ等を受けるポートを含む。入力／出力インタフェース７８は、ヘッドフォン又はスピーカにより採用されるスピーカへの配線接続のオーディオ出力ポートを含む。
【００６０】
制御回路７６は、表示装置１０及びスピーカ６を含むマルチメディア出力システム４のコンポーネントに制御信号を供給する。実施の形態では、制御回路７６は、入力／出力回路７４からデータを送出することで、基部１２にないコンポーネントに制御信号を供給する。
【００６１】
制御回路７６（又は図１のコントローラコンポーネント１０５）は、光源６４がオン／オフにされたときを判定する制御信号を光源６４に供給する。さらに、回路７６は、表示装置１０におけるコンポーネントの動作の指示を記憶するメモリを含む。たとえば、回路７４は、記憶されている熱調整指示に従ってファン２４を制御する制御信号を供給する。１以上のセンサが基部１２に配置され、熱の調整を容易にする。例えば、温度センサは、温度レベルをモニタし、制御回路７６により制御されるように、基部１２における閉じたループの温度制御に参加するため、回路７４及び７６の近くに配置される。
【００６２】
入力／出力回路７４及び入力ポート７８は、表示装置１０と、ビデオデータを搬送するビデオ信号を出力する装置との間の通信を可能にする。たとえば、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（PDA）、携帯電話、ビデオゲームコンソール、デジタルカメラ、デジタルビデオレコーダ、DVDプレーヤ、VCRは、表示装置１０にビデオデータを出力するのに適している。制御回路７６に提供されるビデオ信号は、アナログ又はデジタル形式である。幾つかの形式では、入力／出力回路７４及び制御回路７６は、アナログビデオ信号を、液晶ディスプレイ「LCDデバイス」又はデジタルマイクロミラー「DMD装置」のような表示装置１０に含まれる光変調装置のデジタル制御に適した、デジタルビデオ信号に変換する。従って、入力／出力回路７４又は制御回路７６は、S-Videoケーブリング又はデジタルビデオ信号向けに要求される処理ロジックのような特定のコネクタタイプのサポートソフトウェア及びロジックを含む。また、制御回路７６は、到来するデータタイプの変換を容易にし、表示装置１０のビデオ互換性を向上するメモリにアクセスする。制御回路７６によりアクセスされるメモリにおいて記憶された変換指示を有する適切なビデオフォーマットは、たとえば、NTSC、PAL、SECAM、EDTV、及びHDTV（1080i及び720pRGBHV）を含む。
【００６３】
光源６４における光の生成のためにレーザが使用されるとき、制御回路７６は、１以上の入力／出力インタフェース７８及び入力／出力回路７４を介して信号に含まれるビデオデータを受信し、該データを色のフレームシーケンシャルデータに変換し、フレームシーケンシャルデータを伝送のためにそれぞれの光変調装置１０２（図１０）及びそれぞれのレーザ９６に同期させる。１つの光ファイバが赤、緑及び青の光を時間制御されたシーケンシャルな順序でそれぞれの光変調装置に送信する、レーザ９６と光変調装置との間の１つ、２つ又は３つの経路の設計において、これは光変調装置に送出されるデータのタイミングとレーザ９６に送出されるオン−オフコマンドとを同期させることを含む。
【００６４】
図１０は、本発明の幾つかの実施の形態に係る、その円筒形の軸に沿って出力１４の垂直方向の中間点を通して取られた、図５の投影出力１４におけるコンポーネントの簡略化された側面図を示す。図１１は、表示装置１０内のコンポーネントを示すために、位置インタフェース１６及び下側の投影出力２９の断面図による表示装置１０の正面図を示す。投影出力１４は、光変調装置１０２、光ファイバインタフェース１０４、リレー光学系１０６及び１０８、プリズム構造１１０、投影レンズシステム１１２、制御及び電力ケーブル１２０及びエアダクト１２２を含む。
【００６５】
光ファイバケーブル７２は、光ファイバインタフェース１０４に取り付けられ、リレー光学系１０６に光を出力する。実施の形態では、光ファイバインタフェース１０４でのアタッチメントと基部１２におけるアタッチメントとの間の光ファイバケーブル７２について緩みが提供されるように、光ファイバインタフェース１０４は、光ファイバケーブル７２を固定する。緩みにより、光ファイバケーブル７２は、基部１２に関する投影出力１４の様々な位置について位置インタフェース１６と屈曲するのを可能にする。
【００６６】
光ファイバケーブル７２と光ファイバインタフェース１０４は、光源６４により生成された光をプリズム１１０に向ける。実施の形態では、光ファイバケーブル７２及びインタフェース１０４は、プリズム１１０の入射表面に垂直である入射光の光経路を提供するように、プリズム１１０に関して構成される。幾つかのデジタルマイクロミラーの光変調器の設計は、投影経路３１に沿った光出力を可能にするため、到来する光がその光反射表面の上又は下の何れかから光変調器に入射するのを必要とする。投影出力の筐体３２のレシーブインタフェース２９及び光ファイバインタフェース１０４は、この要件を緩和し、光ファイバインタフェース１０４がプリズム１１０に関して特定の所望の角度で光を光変調装置１０２に向けるように、設計者がレシーブインタフェース２９に光ファイバケーブル７２と光ファイバインタフェース１０４を配置するのを可能にする。たとえば、光ファイバインタフェース１０４は、プリズム１１０の入射表面に垂直な入射光経路を提供し、光変調装置１０２に関して４５°の角度を有するようにレシーブインタフェース２９に結合される（たとえばプリズム１１０は、投影経路３１に関して４５°の角度で回転される）。インタフェース１０４と筐体２９との間のアタッチメントは、位置インタフェース１６の再ポジショニングにより引き起こされるその長さに沿った光ファイバケーブル７２の位置の変化にも係らず、所望の到来する光の角度を維持する。
【００６７】
リレー光学系１０６及び１０８は、光ファイバケーブル７２から受けた光を、プリズム構造１１０及び光変調装置１０２への伝送に適した光に変換する。これは、１以上のレンズを使用して、光ファイバケーブル７２から受けた光束を成形及びサイズ変更をすることを含む。
【００６８】
他の実施の形態では、表示装置１０は、光源６４とプリズム１１０との間の光経路に配置されたフライアイレンズのペアを含む。累積的に、フライアイレンズのペアは、光ファイバケーブル７２から受けた光を光変調装置１０２に伝送された光束に一様に分散させる。特定の実施の形態では、フライアイレンズのペアは、光ファイバケーブル７２に配置される。第一のフライアイレンズは、基部１２における光ファイバインタフェース７０に配置され、ランプ又はダイオードアレイから光を受け、全体の入力の光束を、入口の光束の全体の領域の一部をそれぞれ含むブロック又はコンポーネントのセットに空間的に分割する。次いで、それぞれのブロック又はコンポーネントの光は、それ自身の光ファイバケーブル７２に進む。第二のフライアイレンズは、同数のブロック又はコンポーネントを含み、リレーレンズ１０６で配置される。第二のフライアイレンズは、それぞれのブロック又はコンポーネントについて光ファイバケーブルを受け、それぞれのコンポーネントからの光が光変調装置１０２及び投影された画像のダウンストリームの大きさに及ぶように広げられるように、それぞれのコンポーネントについて光を出力する。
【００６９】
プリズム構造１１０は、予め決定された角度で光変調装置１０２に光を供給する光変調システムである。また、プリズム構造１１０は、光変調装置１０２から投影レンズシステム１１２に投影経路３１に沿って光を伝送する。プリズム構造１１０は、エアスペース又はボンディング界面１１０ｃにより分離されるプリズム１１０ａ及び１１０ｂを含む。インタフェース１１０ｃは、光変調装置１０２に向けて光ファイバケーブル７２（及び完結的なリレー光学系）から供給された光を反射するように係る角度で配置される。さらに、インタフェース１１０ｃは、光変調装置１０２により反射された光が、投影経路３１に沿って投影レンズ系１１２に伝送されるのを可能にする。
【００７０】
光変調装置１０２は、投影経路３１に沿って出力画像を提供するために光を選択的に伝送する。そのようにするため、光変調装置１０２には、ビデオ信号に含まれるビデオデータが供給され、ビデオデータに従って光を選択的に伝送する。ビデオデータは、個々の画素値に従ってフレーム毎に装置１０２に供給される。ビデオデータがこのフォーマットで表示装置１０により受信されない場合、基部１２における制御回路７６は、ビデオデータを光変調装置１０２の動作のために適したフォーマットに変換する。実施の形態において、それぞれが出力画像の個々の画素に対応している光変調装置１０２における個々の光変調エレメントは、受けたデジタル化された画素値を、それぞれの画素について対応する光出力値に変換する。
【００７１】
特定の実施の形態では、光変調装置１０２は、Texas  Instruments  Incから市販されているデジタルマイクロミラーデバイス（又はDMD（登録商標））である。この場合、光変調装置１０２は、小さなアルミニウム製のマイクロメカニカルミラーの矩形のアレイを有しており、それぞれのマイクロメカニカルミラーは、ヒンジで連結された軸に関して個々に偏向し、投影経路３１に出力画像の光を選択的に反射し、投影経路３１から離れて非画像の光を反射する。それぞれのミラーの偏向状態又は角度は、基礎となるアドレス指定回路及びミラーリセット信号のメモリ内容を変えることで個々に制御される。ミラーのアレイは、それぞれのミラーがビデオ画像における単一の画素の光出力に関与するように配置される。画素出力に対応する制御信号は、それぞれのミラーの周辺において配置される電極を制御するために供給され、これにより、画素毎にビデオデータに従って、電磁力により個々のミラーを選択的に偏向させる。それぞれのミラーにより反射される光は、プリズム構造１１０を通して投影経路３１に沿って送信され、投影レンズシステム１１２を使用して投影出力１４から外れる。
【００７２】
コントローラ１１４は、光変調装置１０２に付属されており、それぞれのマイクロメカニカルミラーを、それぞれの画素の画素ビデオデータに対応する所望の光反射状態に向ける制御電気信号を供給する。制御及び電力ケーブル１２０は、コントローラ１１４と基部１２における制御回路７６（図７）との間の電気通信を提供する。従って、ケーブル１２０に含まれる少なくとも１つの電気コネクタは、投影出力１４においてコントローラ１１４に結合され、基部１２における制御回路７６に結合され、それらの間で電気通信を提供する。ケーブル１２０における電力ラインは、投影出力１４における光変調装置１０２と基部１２における電源６６との間で延び、電源６６から装置１０２への電力を供給する。制御及び電力ケーブル１２０は、制御及び電力ケーブル１２０が投影出力１４の任意の位置について制御及び電力ケーブル１２０に衝突することなしに通過させるのを可能にする１以上のホール及び開口を含む位置インタフェース１６を通して進行する。実施の形態では、制御及び電力ケーブル１２０は、ワイヤを更に保護するために位置インタフェース１６におけるプラスチックチューブを通過する。
【００７３】
光変調装置１０２の照明角は、光ファイバインタフェース１０２の出力方向、リレー光学系１０６及び１０８の配置、並びにプリズム構造１１０の面により設定される。光変調装置１０２の個々のミラーによる光反射の後、反射された光は、投影経路３１に沿ってレンズ１１２に向かってプリズム構造１１０を出る。
【００７４】
光変調装置１０２に最も近い投影出力の筐体の後部にベント１１８が設けられている。エアダクト１２２は、光変調装置１０２及びコントローラ１１４に最も近い高圧端、及び基部１２に配置される低圧端を含む。図７に関して上述されたように、ファン６２ａ及び６２ｂは、基部１２内から空気を引き込み、排気ベント２４ｂから空気を排出し、排気ベントは、アンビエントルーム又は周辺に関して基部１２における陰圧を形成する。それに応じて、ファン６２ａ及び６２ｂは、ベント１１８のために室内圧力で置かれる、投影出力１４における反対の端部に関して基部１２にエアダクト１２２の端の陰圧を形成する。基部１２におけるエアダクト１２２の一方の端と、光変調装置１９２の周りのスペース１２５における他方の端を配置することで、ファン６２は、スペース１２５及び冷却用の光変調装置１０２から空気を引き込む。累積的に、冷却用空気は、投影出力１４を囲んでいる周辺から、ベント１１８を通して、光変調装置１０２を囲んでいるスペース１２５に引き込まれ、端１２２ａにあるダクト１２２に引き込まれ、ダクト１２２を通して、端１２２ｂでダクト１２２を出て基部１２に引き込まれ、エアベント２４ｂを出る。ファン６２は、端１２２ａに関して低圧で端１２２ｂを保持し、光変調装置１０２の連続的な冷却を提供する。
【００７５】
投影レンズ系１１２は、投影経路３１に沿って光変調装置により送信される光を出力する投影経路３１に沿って配置される。投影レンズ系１１２は、受信表面に投影された画像が出力光投影レンズ３７から受信表面への距離が増加するにつれて拡大されるように、投影経路３１に沿って光変調装置１０２により送信される画像の光を操作する。投影レンズ系１１２は、レンズ１１２ａ，１１２ｂ，１１２ｃ、及び出力光投影レンズ３７を含み、それぞれのレンズは、投影経路３１に沿って中心的に、且つ直交して配置される。それぞれのレンズ間の距離は、多数のレンズが使用されるとき、出力光投影レンズ３７からの斜角につれて変化する。
【００７６】
実施の形態では、表示装置１０は、約６インチと約１５フィートとの間のような短い投げ出し角について設計される。表示装置１０は、ユーザが投影レンズ系１１２からの出力を手動で焦点合わせし、手動でズームするのを可能にする１以上のボタン又はツールを含む。また、投影出力１４は、光変調装置１０２と、投影経路３１に向かって装置１０２により反射された画像の光を集束するプリズム１１０との間にレンズを含む。これにより、出力レンズ１１２の直径を低減することができ、投影出力１４の直径及びサイズを対応して低減することができる。
【００７７】
幾つかの他の実施の形態では、他の対応の光変調器及び光経路の設計が最小される場合がある。たとえば、光ファイバケーブル７２は、３原色の専用のLCD光変調器、又は３原色の専用のDMD光変調器に光を送出する複数の光経路の設計のために構成される。LCD光変調装置の場合、光の選択的な伝送は、画素毎に液晶媒体を通して光の選択的な透過を含む。
【００７８】
さらに、図５の基部１２は投影機能に専用となるコンポーネントに関して主に記載されたが、基部１２は、大型システムに包括的であるか、又は表示システム１０の出力に専用とされないコンポーネントを含む。たとえば、基部１２は、投影機能のためのコンポーネント、及び、デスクトップコンピュータ又はビデオゲームコンソールのようなコンピュータシステムにおけるコンピュータ機能のためのコンポーネントを含むコンピュータ筐体の一部である場合がある。コンピュータ機能のコンポーネントは、プロセッサ、ハードドライブ、１以上のインタフェース及び制御ボード、ディスク又はフロプティカルドライブ等を含む。この場合、筐体２０は、結合された機能及びコンポーネントを収容するためにかなり大きい。さらに、電源と、筐体における空気の移動のために使用されるファンのような幾つかのコンポーネントが共有される場合がある。
【００７９】
図１２は、限定するものではない実施の形態に係る、投影出力１２１４からの複数の光出力の３つの位置インタフェース１２１６を持つ表示装置１２２０の正面図を示す。位置インタフェース１２１６は、光ファイバインタフェース１２０４、リレー光学系１２０６及び１２０８、プリズム構造１２１０を有する。光ファイバケーブル１２７２は、光ファイバインタフェース１２０４に取り付けられ、リレー光学系１２０６に光を出力する。共に、光ファイバケーブル１２７２及び光ファイバインタフェース１２０４は、それぞれの光源により生成された光をプリズム１２１０に向ける。実施の形態では、光ファイバケーブル１２７２及びインタフェース１２０４は、プリズム１２１０の入射表面に垂直である入射光の光経路を提供するように、プリズム１２１０に関して構成される。
【００８０】
光ファイバインタフェース１２０４により、設計者は、光ファイバインタフェース１２０４がプリズム１２１０に関して特定の所望の角度で光を向けるように、光ファイバケーブル１２７２及び光ファイバインタフェース１２０４を構成するのを可能にする。リレー光学系１２０６及び１２０８は、光ファイバケーブル１２７２から受けた光を、プリズム構造１２１０への送出に適した光に変換する。これは、１以上のレンズを使用して光ファイバケーブル１２７２から受けた光束の成形及びサイズ変更を含む。他の実施の形態では、表示装置１２２０は、光源とプリズム１２１０との間の光経路に配置されたフライアイレンズのペアを備える。
【００８１】
プリズム構造１２１０は、予め決定された角度光変調装置に光を供給する光変調システムである。光変調装置の照明角は、光ファイバインタフェースの出力方向、リレー光学系１２０６及び１２０８の配置、及びプリズムインタフェース１２１０の面により設定される。光変調装置の個々のミラーによる光反射の後、反射された光は、異なる位置インタフェース１２１６から、投影経路１２３１ａ，１２３１ｂ及び１２３１ｃに沿ってプリズム構造１２１０を出る。幾つかの他の実施の形態では、他のタイプの光変調器及び光経路の設計が採用される。本実施の形態では、光ファイバケーブル１２７２は、出力１２１４のそれぞれからの光を送信する複数の光経路の設計のために構成される。
【００８２】
図１３及び図１４を参照して、図１３は、本発明の１実施の形態に係る、表示装置１０ａの透視図を例示する。図示されるように、表示装置１０ａは、基部１２、２つの投影出力１４、及び２つの位置インタフェース１６を備える。
【００８３】
図１４は、基部１２（図１３）において構成される光源６４からそれぞれの投影出力１４への光経路を例示する概念図を示す。光源６４は、赤のレーザビーム、緑のレーザビーム及び青のレーザビームのような互いに異なる色をもつ複数のレーザビームを生成する、赤のレーザのセット９６１、緑のレーザセット９６２及び青のレーザセット９６３のような複数のレーザセットを含む。図１４に示されるように、光源６４は、赤のレーザセット９６１、緑のレーザセット９６２及び青のレーザセット９６３のそれぞれから、赤のレーザビーム、緑のレーザビーム及び青のレーザビームを受けるスイッチ８を含む。
【００８４】
図１３及び図１４に係る実施の形態では、表示装置１０ａは、２つの投影出力１４を備える。投影出力１４のそれぞれは、光変調装置１０２及び投影レンズシステム１１２を含む。光変調装置１０２は、受信しているビデオデータに従って光源により生成された光を選択的に透過させる。投影レンズ系１１２は、１以上の外部受信表面で投影画像を表示するように、予め決定された投影経路に沿って光変調装置１０２により送出された光を出力する。
【００８５】
上述されたように、スイッチ８は、赤のレーザビーム、緑のレーザビーム及び青のレーザビームを予め決定されたシーケンシャルな順序で２つの光変調装置１０２のそれぞれに転換する。たとえば、実施の形態では、第一の時間フレーム、第二の時間フレーム及び第三の時間フレームにそれぞれ対応する３つのモードが存在する。
【００８６】
第一のモード：第一の時間フレームの間、赤のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ａに送出され、緑のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ｂに送出され、青のレーザビーム９６３は、オフにされるか、又はレーザ光が生成されない低電圧状態に留まる。
【００８７】
第二のモード：第二の時間フレームの間、緑のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ａに送出され、青のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ｂに送出され、赤のレーザビーム９６１は、オフにされるか、又はレーザ光が生成されない低電圧状態に留まる。
【００８８】
第三のモード：第三の時間フレームの間、赤のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ｂに送出され、青のレーザビームがスイッチ８から光変調装置１０２ｃに送出され、緑のレーザビーム９６２は、オフにされるか、又はレーザ光が生成されない低電圧状態に留まる。
【００８９】
第一の時間フレーム、第二の時間フレーム及び第三の時間フレームの持続時間は、実施の形態において互いに同じである。すなわち、第一のモード、第二のモード及び第三のモードは、一様に交互に光源６４に適用される。幾つかの他の実施の形態では、第一の時間フレーム、第二の時間フレーム及び第三の時間フレームの持続時間は、システムの要件に従って異なる場合がある。持続時間に対する係る調節は、表示装置１０ａの色制御方法として使用される場合がある。
【００９０】
図１５，１６，１７及び１８を参照して、図１５は、受信表面５２１に投影画像を投影する表示装置１０ａを示す。図１５に係る表示装置１０ａは、移動可能な投影チャンバ、及び、第一の投影領域５０１と第二の投影領域５０２とにおいてそれぞれ画像を制御可能に位置合わせする出力光学系をもつ２つの投影出力を備える。実施の形態では、投影領域５０１と投影領域５０２とは、互いに水平であって、互いに接続することなく隣接して設定される。
【００９１】
当業者であれば、直交する画像の座標に対応する画像を表示するように、受信表面５２１に垂直ではない投影出力１４の（図１５に示される）投影経路５３１の状態にキーストーン補正が適用される場合がることを気付くであろう。
【００９２】
直交する画像の座標は、記憶されているデータフォーマット、画素の位置的な配置、又はビデオ情報の表示の想定される出力フォーマットを示す。幾つかの実施の形態では、画素値は、直角x-y座標系のような平面像における画素の位置的な配置に従って割り当てられるか又は記憶される。x-y座標の画素の位置は、ある画像に関してビデオデータがどこで出力されるかを判定するために使用される。直交する画像の座標に従ってビデオ情報を特徴付けすることは、ビデオ情報がどのように記憶され及び／又は表示のために意図されるかを示し、必ずしも、ビデオ情報がどのように実際に投影され又は表示されるかを示すものではない。従って、幾つかの実施の形態について、投影画像は、キーストーン補正が適用されない場合に真に直交しない場合がある。すなわち、投影出力１４の（図１０に示される）投影経路３１が受信表面５２１に垂直ではない場合、画像のキーストーン歪みが現れる場合がある。キーストーン歪みは、直交する画像の座標に従って表示のために意図される矩形のビデオ情報について、台形の画像を生成することがある。幾つかの実施の形態では、表示装置は、キーストーン歪みを低減するキーストーン補正ツールを含む。
【００９３】
実施の形態では、表示装置１０ａは、受信表面５２１のような外部環境の画像を検出し、図１５に示される第一の投影領域５０１及び第二の投影領域５０２において投影されるビデオ画像のような投影画像を検出するカメラモジュールのような、（図１０に示されるような）１以上の画像検出器１１９を含む。実施の形態では、２つの画像検出器１１９は、投影レンズ系１１２の光学機能を利用するように、表示装置１０ａの２つの投影出力１４のそれぞれに配置される。幾つかの他の実施の形態では、画像検出器１１９は、投影出力１４外に配置され、投影出力１４のそれぞれは、投影出力の筐体に外部から結合される画像検出器を備える。他の実施の形態では、表示装置１０ａは、様々な位置で画像を検出するように、画像装置１１９の視角をシフトする位置インタフェースを任意にもつ、基部１２に結合される１以上の画像検出器を備える。
【００９４】
実施の形態では、画像検出器１１９は、自動的なキーストーン補正のための表示装置１０ａに投影画像の情報を供給する。表示装置１０ａは、第一の投影領域５０１及び第二の投影領域５０２にテスト画像を最初に投影する。テスト画像は、幾つかのケースにおいて迅速に点滅し、ユーザは、それらの存在に気付く場合がある。画像検出器１１９のそれぞれは、リアルタイムで投影テスト画像を検出し、閉ループにおいてキーストーン歪みを修正するように、（図７に示される）制御回路７６に受信した情報を供給可能である。実施の形態では、投影画像５０１及び５０２の検出された輪郭は、自動的なキーストーン補正の機能を実行するように、予め決定された直交する画像に比較される。他の実施の形態では、デフォルトの検査画像は、水平の基準線５３１及び垂直の基準線５３２を含む。水平方向の基準線５３１及び垂直方向の基準線５３２は、そこに目盛りラベルを含む。自動的なキーストーン補正は、投影画像の水平の基準線５３１及び垂直の基準線５３２の歪みを検出することで実行される。
【００９５】
実施の形態では、表示装置１０ａは、第一の投影領域５０１及び第二の投影領域５０２のような複数の投影領域を自動的に調整する画像調整ツールを含む。図１５に示されるように、表示装置１０ａは、デュアルスクリーンGUI（Graphic  User  Interface）をもつコンピュータ装置のビデオ出力として使用される。たとえば、第一の投影領域５０１は、ホスト又はオリジナルのデスクトップを表示するために使用され、第二の投影領域５０２は、拡張デスクトップを表示するために使用される。
【００９６】
ユーザは、同じサイズ及び同じ高さをもつ第一の投影領域５０１と第二の投影領域５０２とを有する。本出願では、画像検出器１１９により検出される水平線５３１は、それぞれの投影領域のサイズ及び相対的な位置を測定する画像調整ツールにより使用される。水平線を揃えることで、第一の投影領域５０１と第二の投影領域５０２とを同じ高さで配置することが可能である。
【００９７】
別の実施の形態では、画像５０１及び５０２は、水平に接続される。この場合、画像の座標は、キーストーン補正後に、受信表面で画像５０２と画像５０４との間の投影のオーバラップを除くために使用される。除かれた表示の部分は、投影された画像５０２又は５０４の何れかから取られる。次いで、画像に関連するグラフィックスプロセッサは、投影画像５０１と投影画像５０４との間の連続するデジタルワークスペースを提供する。たとえば、マウス又はポインタは、それらの交点で投影画像５０１及び５０２との間で滑らかに動く。
【００９８】
図１６は、本発明の１実施の形態に係る、受信表面５２１で２つの投影画像を垂直方向に投影する表示装置１０を例示する。ここで、表示装置１０は、２又は３（或いはそれ以上）の投影出力１４を有する。２つのビデオ信号源が表示装置１０に結合され、２つのみの投影出力１４がこの例において使用される。投影画像は、キーストーン補正後に第一の投影領域５０１及び第二の投影領域５０２でそれぞれ表示される。実施の形態では、投影領域５０１及び投影領域５０２は、互いに垂直方向に隣接するが、接続されずに垂直方向に設定される。代替的に、投影領域５０１及び５０２は、垂直方向においてオーバラップするか、又は互いに直接に隣接する場合がある。画像検出器１１９により捕捉されたそれぞれの領域の垂直の基準線５３２は、垂直の基準線５３２を揃えることで、第一の投影領域５０１及び第二の投影領域５０２を並べる画像調整ツールにより使用される。
【００９９】
図１７は、本発明の１実施の形態に係る、受信表面５２１に投影画像を投影する表示装置１０を示す。ここで、表示装置１０は、少なくとも３つの投影出力１４を備える。これらの実施の形態では、単一の信号源は表示装置１０に結合され、３つの投影チャンバ１４は、第一の投影領域５０１、第二の投影領域５０２及び第三の投影領域５０３で画像を一緒に出力するために使用される。言い換えれば、第一の投影領域５０１、第二の投影領域５０２及び第三の投影領域５０３のそれぞれは、投影画像の３分の１のような一部を表示する。実施の形態では、目盛りラベルをもつ水平の基準線５３１は、キーストーン補正ツール及び画像調整ツールにより利用され、投影出力を調整して、互いに関してそれぞれの画像の係る予め決定された設定及び／又はデジタル配置を整合させる。投影装置１０が上述された位置インタフェースを含む実施の形態では、それぞれの画像のデジタル位置合わせ制御は、投影画像を位置合わせする２つのメカニズムを提供する。
【０１００】
図１８は、本発明の１実施の形態に係る、受信表面５２１に３つの投影画像を投影する表示装置１０を示す。ここで、表示装置１０は、少なくとも３つの投影チャンバ１４を備える。
【０１０１】
実施の形態では、表示装置１０は、３つの投影チャンバ１４を使用して、３つの投影領域に画像を投影する。第一の投影領域５０１及び第三の投影領域５０３は、水平方向に並んでおり、第二の投影領域５０２は、図示されるように、第一の投影領域５０１と第三の投影領域５０３の下に配置される。実施の形態では、目盛りラベルをもつ水平の基準線５３１及び垂直の基準線５３２は、同じサイズ及び低減されたキーストーン歪みをもつ投影領域を形成するため、キーストーン補正により利用される。水平の基準線５３１と垂直の基準線５３２との交点は、係る設定又はデフォルトに整合するように３つの投影領域の位置を調整するように、画像調整ツールにより使用される。
【０１０２】
この例では、ユーザは、彼／彼女の好みに従って、第一の投影領域５０１、第二の投影領域５０２及び第三の投影領域５０３を移動して、受信表面５２１に配置するのを望む場合がある。ここで、ユーザは、図１８に示される矢印のようなOSD（On  Screen  Display）インタフェース５３３を使用することで、それぞれの投影領域の位置を制御する。他の実施の形態では、表示装置１０は、図示されるように、ビルトインスクリーンを組み込んでいるか、又は補助的な外部ディスプレイ１９に接続可能な場合がある。ユーザは、投影領域のそれぞれを、マウス入力のようなポインタにより、ビルトインスクリーン又は補助的な外部ディスプレイ１９で表示するGUI（Graphics  User  Interface）を通して、好適な位置にドラッグする。他の実施の形態では、ユーザは、タッチスクリーン機能を有するビルトインスクリーン又は補助的な外部ディスプレイ１９で指の接触により、投影領域のそれぞれをドラッグする。
【０１０３】
図１９は、３つの壁にそれぞれある第一の受信表面６０１、第二の受信表面６０２及び第三の受信表面６０３である３つの受信表面に３つの投影画像を表示装置１０が投影する他の実施の形態を示す。ここで、表示装置１０は、少なくとも３つの投影チャンバ１４を有する。投影チャンバのそれぞれは、１つの受信表面に画像を投影する。
【０１０４】
図１９に示されるように、第二の受信表面６０２及び第三の受信表面６０３の投影画像は、第二の受信表面６０２及び第三の受信表面６０３に垂直でない表示装置１０からの投影経路３１により、キーストーン補正を必要とする。第一の受信表面６０１での投影画像は、キーストーン補正を必要とする。図１９では、表示装置１０からの投影経路１０は、第一の受信表面６０１に垂直であるが、表示装置１０が床に配置され且つ表面６０１の画像が垂直状況の特定の補正を必要とする状態のような、別の断面において垂直ではないか又は図示されるように壁１に水平方向にセンタリングされる場合がある。
【０１０５】
実施の形態では、同じ画像の高さであって、互いに揃えられる画像を有するように、３つの受信表面の投影画像を調節するために画像調整ツールが適用される。キーストーン歪みツールの垂直の基準線は、アライメントの基準線として使用され、同じ画像の高さの要件は、必要に応じて投影画像を調整するため、キーストーン補正ツールを指示する画像調整ツールからの指示である。
【０１０６】
実施の形態では、表示装置１０は、近周辺のサラウンドビデオを生成するビデオゲーム装置により使用される。たとえば、表示装置１０の前に座っているユーザは、前だけでなく側面からオブジェクトが現れ、周辺視野により検出される完全な周辺視野のビデオゲームの体験を受ける。これらの実施の形態では、表示装置１０は、ユーザの影を投影するのを妨げるために天井の近くに設置される。
【０１０７】
図２０は、第一の受信表面６０１、第二の受信表面６０２及び第三の受信表面６０３に３つの投影画像を投影する表示装置１０の他の実施の形態を示す。第一の受信表面６０１は、表示装置１０の前にある壁にある。第二の受信表面６０２は、天井にあり、第三の受信表面６０３は、床にある。キーストーン補正ツール及び画像調整ツールは、予め決定された配置に従って、投影画像におけるサイズ及び位置を調節するために適用される。
【０１０８】
実施の形態では、表示装置１０は、ユーザが受ける近周囲のサラウンドビデオを生成するビデオゲーム装置により採用される。たとえば、これらのタイプの実施の形態は、ヘリコプター、たとえばビデオの地面が上昇又は下降するといった、水平線の変化について完全な視覚フィードバックを形成するための、飛行機及び他の飛行している（又はシミュレーション）ゲームで適用される。画像調整ツールは、適切な位置で投影された投影画像を調節するために適用される。３つの受信表面の他の実施の形態は、２つの壁及び天井、又は、２つの壁及び床等に投影画像を含む。
【０１０９】
図２１は、コンテンツ処理ユニット２の例示的なブロック図を示す。コンテンツ処理ユニット２は、図１のコンポーネント１０１に関して記載されたのと同じ又は類似の機能を有することを理解されたい。マルチメディア出力システム４は、マルチメディアデータ信号２５１をデコードし、ビデオ信号及びオーディオ信号をマルチメディア出力システム４に供給する、DVDプレーヤ、ゲーム装置、デスクトップ又はラップトップコンピュータ、或いはマルチメディア信号を供給可能な他の装置のような、コンテンツ処理ユニット２に結合される。実施の形態では、ビデオ信号は、上述された表示装置１０の複数の投影チャンバ１４により投影されるべきビデオ情報を搬送する複数のビデオチャネルを含む。
【０１１０】
コンテンツ処理ユニットは、システムバス２５３、CPU２５５、内部メモリ２５７、制御キーパッド２５９、I/Oインタフェース２６１、ディスク読取り／書込み装置２６３、ディスクデバイスコントローラ２６５、ビデオデコーダ２６７、サブビデオデコーダ２６９、オーディオデコーダ２７１、ビデオミキサ２７３、オーディオ増幅器２７５、復号化器２７７を含む。
【０１１１】
CPU２５５は、システムバス２５３を介してユニット全体を制御する。内部メモリ２５７は、CPU２５５により実行されるシステム制御プログラムのような様々なプログラムの記憶領域、CPU２５５の作業領域、及びデータバッファ領域のために使用される。キーパッド２５９には、ユーザ入力インタフェースとして動作する様々なキーが設けられる。I/Oインタフェース２６１は、外部装置を接続するためのものである。ディスク読取り／書込み装置２６３は、DVDディスクのような光記録媒体を駆動し、読取り及び書き込む。ディスクデバイスコントローラ２６５は、CPU２５５の制御下でディスク読取り／書込み装置２６３を制御する。ディスクデバイスコントローラ２６５は、内部メモリ２５７のデータバッファエリアに、ディスク読取り／書き込み装置２６３により読み取られたマルチメディアデータを一時的に記憶し、次いで、ビデオデコーダ２６７、サブビデオデコーダ２６９、及びオーディオデコーダ２７１に順次に送出する。さらに、専用のマルチメディアデータストリーム経路で、復号化器２７７は、マルチメディアデータストリームが暗号化されたとき、マルチメディアデータストリーム２５１を復号するために使用される。
【０１１２】
ビデオデコーダ２６７は、マルチメディアデータストリーム２５１から動画データのようなビデオデータを抽出及び復号化し、復号化されたビデオデータを出力する。サブビデオデコーダ２６９は、マルチメディアデータストリーム２５１からサブビデオデータを抽出して復号化し、静止画像データを出力する。オーディオデコーダ２７１は、マルチメディアデータストリーム２５１からオーディオデータ抽出して復号化し、オーディオデータを出力するA/Dコンバータを含む。ビデオミキサ２７３は、ビデオデコーダ２６７により復号化されたビデオデータとしての役割を果たす動画データと、表示のために再生され多ビデオ信号を生成するためにサブビデオデコーダ２６９により復号化された静止画データとを混合する。オーディオ増幅器２７５は、オーディオデータ、実施の形態では、オーディオデコーダ２７１により復号化される２チャネルのステレオ信号L/Rを増幅する。他の実施の形態では、ソースマルチメディアデータストリーム及びオーディオデコーダ２７１の復号化能力に従って５以上のチャネルである。
【０１１３】
図２２〜図２４は、スピーカ及び投影画像に関する空間の配置の方法を例示する。図２２では、マルチメディア出力システム４は、表示装置１０を使用して、右画像３０２、中央画像３０４及び左画像３０６を含む３つの投影画像を、実施の形態では３つの隣接する壁である互いに直交する３つの受信表面に投影する。それぞれの表面に投影される画像は、完全な壁又はスペースを垂直及び水平の方向で占有する場合がある。マルチメディア出力システム４は、図示される実施の形態では、第一のスピーカ３３１、第二のスピーカ３３２、第三のスピーカ３３３、第四のスピーカ３３４及び第五のスピーカ３３５を含む。
【０１１４】
外部のコンテンツ処理ユニット２（図２１）からのオーディオ信号が単一チャネルのオーディオ信号である条件下で、図２２に示される５つのスピーカ３３１〜３３５は、同一のオーディオ出力を生成する。他の実施の形態では、コンテンツ処理ユニット２からのオーディオ信号は、５チャネルのオーディオ信号であり、図２２に示される５つのスピーカ３３１〜３３５は、より多くのステレオ音場を出力する。
【０１１５】
実施の形態では、（上述された）空間調整モジュールは、マルチメディア出力システム２に埋め込まれる。１つの実施では、コンテンツ処理ユニット２により提供されるビデオ信号は、３つの投影画像３０２〜３０６に対応する３つのビデオチャネルを含み、コンテンツ処理ユニット２により提供されるオーディオ信号は、５つのスピーカ３３１〜３３５により放出される５つのオーディオチャネルを含む。スピーカ３３１〜３３５は、識別装置３５０をそれぞれ有する。識別装置３５０は、予め決定された周波数で光を点滅し、予め決定された色で光を出力するか又はそれぞれのスピーカ３３１〜３３５についての識別を提供するように特定のパターンを生成するLEDランプ又は他の輝度装置である。マルチメディア出力システム４は、上述された又は先に記載されたものとは異なる画像検出器１１９のような画像検出器を利用して、スピーカ３３１〜３３５の位置を検出し、３つの投影画像３０２〜３０６の位置を検出する。
【０１１６】
空間調整モジュールは、投影画像３０２〜３０６の位置情報、スピーカ３３１〜３３５の位置情報、及び空間調整モジュールに含まれる自動マッチングプログラムを利用して、オーディオ信号のオーディオチャネルを特定のスピーカに送出する。
【０１１７】
自動マッチングプログラムは、投影画像の様々な位置の配置、スピーカの様々な位置の配置を記憶し、デフォルトのマッチング計画を含む。ひとたび、投影画像とスピーカの両者の位置情報は自動マッチングプログラムにより得られると、最も高いマッチングスコアを有する計画のような適切なマッチング計画が適用され、適切なオーディオ／ビデオの調整を実行することができる。
【０１１８】
これらの実施の形態によれば、右画像３０２に関連する音響は、第一のスピーカ３３１及び第二のスピーカ３３２を通して放出され、中央の画像３０４に関連する音響は、第二のスピーカ３３２、第三のスピーカ３３３及び第四のスピーカ３３４により放出され、左画像３０６に関連する音響は、第四のスピーカ３３４及び第五のスピーカ３３５により放出される。
【０１１９】
図２３は、マルチメディア出力システムの別の位置の配置の実施の形態を例示する。２つの受信表面３０８及び３０９は、互いに平行であって、上述された表示装置１０ａのような表示装置の投影チャンバ１４ａ及び１４ｂに面している。受信表面３０９は、左の投影チャンバ１４ａからの光について透明であり、右の投影チャンバ１４ｂからの光について不透明である。受信表面３０８は、左の投影チャンバ１４ａからの光の大部分を反射する。
【０１２０】
結果として、ユーザは、前部の投影画像３０１及び後部の投影画像３０３を同時に発見し、立体映像を体験する。マルチメディア出力装置は、空間調整モジュールを使用して、第一のスピーカ３３１及び第二のスピーカ３３２で後部の投影画像３０１を調整し、第三のスピーカ３３３及び第四のスピーカ３３４で前部の投影画像３０３を調整する。
【０１２１】
図２４に示されるように、マルチメディア出力システム４は、上述された表示装置１０のような表示装置を使用して、右画像３０２、中央の画像３０４及び左の画像３０６を円弧の受信表面に投影する。マルチメディア出力システム４は、第一のスピーカ３１１、第二のスピーカ３３２、第三のスピーカ３３３及び第四のスピーカ３３４をこれらの実施の形態において含む４つのスピーカを備える。
【０１２２】
実施の形態では、コンテンツ処理ユニット２により提供されるビデオ信号は、たとえば動画DVDであるマルチメディアデータストリームである単一ビデオチャネルを含み、３つの投影画像３０２，３０４又は３０６のそれぞれは、全体のビデオピクチャの３分の１のような一部を提示する。コンテンツ処理ユニット２により提供されるオーディオ信号は、左のオーディオチャネルと右のオーディオチャネルである２つのオーディオチャネルを含む。第一のスピーカ３３１及び第二のスピーカ３３２は、右のオーディオチャネルに従って音を提示するために使用され、第三のスピーカ３３３及び第四のスピーカ３３４は、左のオーディオチャネルのために使用される。
【０１２３】
空間調整モジュールは、図１０の画像検出器のような画像検出器を利用して、それぞれのスピーカ３３１〜３３４の識別装置３５０を検出することを通してスピーカ３３１〜３３４を識別し、スピーカ３３１〜３３４の位置情報を取得する。また、空間調整モジュールは、右画像３０２、中央の画像３０４及び左画像３０６の位置を検出し、次いで、空間調整モジュールの自動マッチングプログラムを実行することで、右のオーディオチャネルと左のオーディオチャネルを適切に送出する。
【０１２４】
他の実施の形態では、空間調整モジュールは、マルチメディア出力システム４（図４）により提供される仮想現実空間の空間効果を向上する動き検出プログラムを含む。たとえば、たとえば右画像３０２から中央の画像３０４を通して左画像３０６に移動するビデオオブジェクトの動きといった動き検出情報は、動き検出プログラムにより検出される。空間調整モジュールは、ビデオオブジェクトが右画像３０２にある間に第一のスピーカ３３１及び第二のスピーカ３３２の音を強調し、ビデオオブジェクトが中央の画像にある間に第二のスピーカ３３２及び第三のスピーカ３３３の音を強調し、ビデオオブジェクトが左画像３０６にある間に第三のスピーカ３３３及び第四のスピーカ３３４の音を強調するような、音響効果を調整するオーディオ調整プログラムを使用する。
【０１２５】
図２５及び図２６は、本発明の態様に係る前のタイミングと後のタイミングでのビデオ出力を例示する。実施の形態では、飛行機のようなビデオオブジェクト６０２の動きが示され、中央の画像３０４の右の部分（図２５）から左の部分（図２６）に移動している。この動きは、上述された画像検出器１１９のような画像検出器を使用することで空間座標モジュールの動き検出プログラムにより検出される。空間座標モジュールは、ビデオオブジェクト６０２が中央の画像３０４（図２）の右の部分にある間に第一のスピーカ３３１と第二のスピーカ３３２の音を強調し、ビデオオブジェクトが中央の画像３０４（図２６）の左の部分にある間に第二のスピーカ３３３と第三のスピーカ３３４の音を強調するように、音響効果を調整するオーディオ調整プログラムを利用する。
【０１２６】
他の実施の形態では、動き検出プログラムは、ビデオオブジェクト６０２の動きに関連してサイズの変化を更に検出し、右から左への動きを表すだけでなく、（たとえばビューアに関して）近くから遠くへの動きを表す動きを識別する。空間調整モジュールは、ビデオオブジェクト６０２が近くであって且つ中央の画像３０４の右部分にある間に第一のスピーカ３３１及び第二のスピーカ３３２の音を強調し、消滅している計画を提示するシミュレートされた音響効果を提供するように、第三のスピーカ３３３及び第四のスピーカ３３４の音を強調しないか又は低減するように、オーディオ調整プログラムを利用する。
【０１２７】
他の実施の形態では、たとえばコンテンツ処理ユニット２により提供されるオーディオ信号は、２チャネルのオーディオ信号であり、第一のスピーカ３３１及び第二のスピーカ３３２は、右のオーディオチャネルに従って音声を出力し、第三のスピーカ３３３及び第四のスピーカ３３４は、左のオーディオチャネルに従って音声を出力する。動き検出プログラムは、ビデオオブジェクト６０２が消え去り、次いで落下傘降下兵のような別のビデオオブジェクト６０４が左の画像３０２に現れることを検出する。空間調整モジュールは、オーディオ調整プログラムを利用して、受信したオーディオ信号におけるデフォルトの設定に比較して、ステレオ性能において強調される音響効果を提供するために第二のスピーカ３３２を強調する。人間の視覚について、動きの検出は、視野周辺部において感度が高く、ビデオオブジェクト６０４のような周辺領域におけるビデオオブジェクトの音響効果は、人間の視覚の感度を利用することができる。
【０１２８】
図２７は、本発明の態様に係るユーザの受信表面で表示される投影画像を示す。実施の形態では、マルチメディア出力システムは、仮想的なショールームのような仮想現実空間を形成するためにビデオ及びオーディオを出力する。例において、旅行客３６０は、マルチメディア出力システムの表示装置により投影される第一のアートピース３８２、第二のアートピース３８４、第三のアートピース３８６及び第四のアートピース３８８を表示している仮想的なショールームにおいて歩いている。これらの実施の形態では、マルチメディア出力システムは、４つのスピーカ３３１、３３２、３３３及び３３４を含む。第一のスピーカ３３１は、第一の受信表面３２２の右下の隅の近くに設置され、第二のスピーカ３３２及び第三のスピーカ３３３は、第二の受信表面３２４の右上の隅の近くと左上の隅の近くにそれぞれ設置され、第四のスピーカ３３４は、第三の受信表面３２６の左下の隅の近くで設置される。
【０１２９】
実施の形態では、マルチメディア出力システムは、空間調整モジュールに盛り込まれるユーザの位置検出モジュールを含む。ユーザの位置検出モジュールは、画像検出器１１９のような画像検出器を利用することでユーザの位置情報を取得する。空間調整モジュールは、取得されたユーザの位置情報を利用し、投影画像及びスピーカの位置情報を使用して、オーディオ調整プログラムを使用することで音響効果を調整する。
【０１３０】
実施の形態では、たとえば、ユーザの位置モジュールが図２１に示される位置Ａにあるユーザの位置情報を取得する一方で、空間調整モジュールは、第二のアートピース３８４に関する音声の旅行ガイドを出力する第四のスピーカ３３４の音を強調する。ユーザの位置モジュールは、図２１に示される位置Ｂであるユーザ位置の情報を取得する一方で、空間調整モジュールは、第二のスピーカ３３２及び第三のスピーカ３３３の音を強調する。
【０１３１】
他の実施の形態では、ユーザの位置モジュールが図２１に示される位置Ｃであるユーザの位置情報を取得する一方で、全てのスピーカ３３１〜３３４は、（たとえば１つのオーディオチャネル又は複数のオーディオチャネルが共に適用される）同じオーディオ信号に基づいて音を出力する。
【０１３２】
空間調整モジュールは、多くのステレオ音響効果を旅行客３６０に供給するため、第四のスピーカ３３４及び第三のスピーカ３３３の音を大きくする。これは、位置Ｃから第三の受信表面３２６への距離が比較的長いという状況にとって利益になる。また、他の実施の形態は、空間調整モジュールのオーディオ調整プログラムにより第四のスピーカ３３４及び第三のスピーカ３３３の音を遅延させるための多くのステレオ音響効果を達成する。
【０１３３】
図２８を参照して、本発明の実施の形態に係る例示的なビデオ出力が示される。たとえば、空間調整モジュールは、中央の画像３０４の比較的高い処理リソースを割り当て、右の画像３０２と左の画像３０６のような補助的な画像について比較的低い処理リソースを割り当てる。すなわち、中央の画像３０４のビデオ解像度は、右画像３０２と左画像３０６のビデオ解像度よりも高い。これは、空間調整モジュールに含まれる解像度の調整の指示により実行され、システムのデータ処理の利益を受ける。
【０１３４】
記載された中央の重み付けされた実施の形態のほかに、空間調整モジュールは、ユーザの視野の予め決定された角度の範囲について比較的高い処理リソースを割り当てる。これは、提示されているビデオデータの情報、及び／又はマルチメディア出力装置の制御回路に結合され、ユーザの視線の方向を検出するアイセンサを利用することで達成される。前者の場合、たとえばゲームがユーザのビデオ出力を知り且つ制御するビデオゲームでは、システムは、ユーザがビデオ情報を低減するために注視しており、他の部分に対して処理している場合に関する仮定をする。後者の場合、空間調整モジュールに含まれる目の検出モジュールは、重み付けされたビデオ領域を構成するためにアイセンサにより取り出される中心窩の情報を使用し、係る領域におけるビデオ解像度を低減するような解像度の調節を実行するように、重み付けされたビデオ領域の外にある領域に解像度の調節の指示が適用される。
【０１３５】
実施の形態では、たとえば視線といった、ユーザの中心窩（fovea）からの角度分離において約４０°の外にあるビデオの詳細が低減される。他の実施の形態では、ビデオの詳細がステージにおいて低減される。たとえば、ユーザの中心窩からの角度分離において２０°の後に、色が低減され、４０又は５０°の後に解像度が低減される。他の実施の形態では、ユーザの位置検出モジュールは、画像検出器１１９を使用して、ユーザの視野に関連する情報を提供するように、ユーザの頭部の位置及び対面している方向を検出する。
【０１３６】
図２９は、幾つかの実施の形態に係る、マルチメディアの出力システム４のコントローラコンポーネント又は制御回路７６を例示するブロック図を示す。上述されたように、入力／出力回路７４及び入力ポート７８は、限定されるものではないが、図２１に示されるコンテンツ処理ユニット２のようなマルチメディア出力システム４と、ビデオ信号とオーディオ信号を出力する装置との間の通信を可能にする。制御回路７６に供給されるビデオ信号及び／又はオーディオ信号は、アナログ又はデジタル形式である場合がある。幾つかの実施の形態では、入力／出力回路７４及び／又は制御回路７６は、アナログビデオ信号を、光変調装置１０２のデジタル動作に適したデジタルビデオ信号に変換する。
【０１３７】
他の実施の形態では、入力／出力回路７４は、S-Videoケーブル又はデジタルビデオ信号からビデオ信号入力のために必要とされる処理ロジックのような特定のコネクタタイプのサポートソフトウェア及びロジックを含む。制御回路７６は、入力／出力回路７６により前処理されるビデオ信号及び／又はオーディオ信号を受け、投影画像及び音響効果を出力するマルチメディア出力システム４のコンポーネントに制御信号を提供するように、ビデオ信号及び／又はオーディオ信号を更に処理する。
【０１３８】
実施の形態では、制御回路７６は、プロセッサ７６１、メモリ７６２、制御入力／出力インタフェース７６３、オーディオ／ビデオ入力インタフェース７６４及びオーディオ／出力インタフェース７６５を含む。オーディオ／ビデオ入力インタフェース７６４は、入力／出力回路７４から前処理されたビデオ信号及び／又はオーディオ信号を受ける入力／出力回路７４に結合される。オーディオ／ビデオ出力インタフェース７６５は、光源６４、光変調装置１０２、及び制御信号を供給するスピーカに結合され、制御信号は、制御回路７６により受けたビデオ信号及び／又はオーディオ信号に基づくものであり、制御回路７６により更なる調整に基づく場合がある。実施の形態では、オーディオ増幅器は、オーディオ／ビデオ出力インタフェース７６５に含まれており、他の実施の形態では、オーディオ増幅器は、入力出力回路７４に含まれており、他の実施の形態では、オーディオ増幅器は、１以上のスピーカに設置される。
【０１３９】
制御入力／出力インタフェース７６３は、ユーザインタフェース７３１、画像検出器インタフェース７３２、ネットワークインタフェース７３３、アイセンサインタフェース７３５、及び、ユーザ入力装置にそれぞれ結合されるサーマルインタフェース７３８、画像検出器１１９、マルチメディア出力システム４に接続するネットワーク、アイセンサ及び熱検出器８０を含む。ユーザ入力装置は、埋め込み式／ビルトイン制御ボタン、キーパッド、ディスプレイ、タッチスクリーン又はスティックコントローラ、又は補助的な外部マウス、キーボード、タッチスクリーン機能を持つか又は持たないディスプレイ、リモートコントローラ又は他のコントローラを含む。OSD（On-Screen  Display）の制御指示は、埋め込み式／ビルトインディスプレイ又はタッチスクリーン、外部ディスプレイに表示されるか、或いは投影画像で表示される。
【０１４０】
プロセッサ７６１は、メモリ７６２におけるプログラム、モジュール又はデータ構造に基づいてデータを処理／計算するIntel又はMotorolaファミリのチップのうちの１つのような市販されているプロセッサ、コントローラ又はマイクロプロセッサである。
【０１４１】
他の実施の形態では、プロセッサ７６１及び少なくとも１部のメモリ７６２は、シングルチップ、すなわちシステムオンチップアプリケーションとして製造される。メモリ７６２は、高速ランダムアクセスメモリを含み、１以上の磁気ディスク記憶装置のような不揮発性メモリを含む場合もある。メモリ７６２は、１以上の記憶装置を任意に含む場合がある。
【０１４２】
制御回路７６におけるメモリ７６２は、以下のプログラム、モジュール及びデータ構造の一部又は全部、或いはこれらのサブセット又はスーパーセットを記憶する。オペレーティングシステム７１０、ビデオ信号処理モジュール７１１、光源制御モジュール７１２、光変調制御モジュール７１３、キーストーン補正ツール７１４、画像調整ツール７１５、空間調整モジュール７１７、熱制御アプリケーション７１８、OSD（On-Screen  Display）アプリケーション７１９等。
【０１４３】
オペレーティングシステム７１０は、様々な基本システムサービスを処理し、ハードウェアに依存するタスクを実行する手順を含む。
【０１４４】
OSD（On-Screen  Display）アプリケーション７１９は、埋め込み式／ビルトインディスプレイ、タッチスクリーン、外部ディスプレイ又は投影画像に表示される制御アイコン又は図形を含んでおり、OSDアプリケーションは、ユーザの入力に関連するルール及び指示を含む。
【０１４５】
映像処理モジュール７１１は、入力／出力回路７４からのビデオ信号を処理し、このビデオ信号は、それぞれの投影ヘッド１４における光変調装置１０２により適合されるフレームに基づく制御信号を構築するように、実施の形態に依存してシングルチャネル又はマルチチャネルビデオ信号である。
【０１４６】
光源制御モジュール７１２は、赤のレーザビーム、緑のレーザビーム及び青のレーザビームを予め決定されたシーケンシャルな順序で３つの投影チャンバ１４のそれぞれに転換するように光源６４を駆動するため、光源６４における赤のレーザセット９６１、緑のレーザセット９６２、青のレーザセット９６３及びスイッチ８を制御する。
【０１４７】
光変調制御モジュール７１３は、光変調装置１０２を駆動する。光変調装置１０２がLCD，LCoS又はDMDのようなデジタル変調器である実施の形態では、光変調制御モジュール７１３は、デジタル−アナログ変換なしに、デジタル駆動信号を光変調装置１０２に供給する。
【０１４８】
キーストーン補正ツール７１４は、１以上の歪み低減アルゴリズムを含む。キーストーン補正ツールは、上述された水平の基準線５３１及び／又は垂直の基準線を含むような、幾つかの記憶されているデフォルトのテスト画像７４１を利用し、自動キーストーン補正を実行するために画像検出器１１９により検出された投影画像フィードバックのような検出された情報７４２を利用する。実施の形態では、キーストーン補正ツール７１４は、検出された投影画像のフィードバックとデフォルトのテスト画像との比較の結果に従って、予め決定された補正パラメータを高速に定義するための歪みルックアップテーブル７４３を含んでおり、このテーブルは、システムの動作負荷に役立つ。
【０１４９】
画像調整ツール７１５は、ユーザの好み又はデフォルトコンフィグレーションに従って複数の投影チャンバにより投影される画像を調整する１以上のプログラム、アプリケーション、又はるアルゴリズムを含む。実施の形態では、デフォルトの画像コンフィギュレーション７５１及び／又はユーザの好み７５２は、メモリ７６２に記憶される。画像の調整ツール７１５は、目標とする位置でだけでなく、所望の形状及びサイズに良好に整合するビデオ出力を生成するように、閉ループで複数の画像を調整するキーストーン補正ツール７１４を使用する。実施の形態では、画像調整ツール７１５に含まれるアライメントアプリケーション７５３は、上述された複数の画像を位置合わせするために使用され、アライメントアプリケーション７５３は、その機能を実行するためにキーストーン補正ツール７１４の水平の基準線５３１及び／又は垂直の基準線５３２を使用する。
【０１５０】
空間調整モジュール７１７は、マルチメディア出力システム４による仮想現実空間の出力の現実性を強調するためのオーディオ出力及び／又はビデオ出力を調整するための１以上のプログラム、アプリケーション、又はアルゴリズムを含む。
【０１５１】
実施の形態では、空間調整モジュール７１７は、ユーザの位置検出モジュール７７１、動き検出プログラム７７２、自動マッチングプログラム７７３、オーディオ調整プログラム７７４、複数の解像度調整指示７７５及び目の検出モジュール７７６等を含む。
【０１５２】
自動マッチングプログラム７７３は、幾つかの記載された実施の形態で利用される。自動マッチングプログラム７７３は、投影画像及びスピーカに関する様々な位置の配置を記憶し、デフォルトのマッチング計画を含む。ひとたび、投影画像及びスピーカの両者の投影情報が取得されると、最も高いマッチングスコアを有する計画のような適切なマッチング計画が適用され、適切なオーディオ／ビデオの調整を実行することができる。たとえば、自動マッチングプログラム７７３は、オーディオ信号の特定のオーディオチャネルを１以上の特定のスピーカに送出する。
【０１５３】
動き検出プログラム７７２は、画像検出器１１９を使用する実施の形態で利用され、動き検出プログラム７７２、投影されている１以上のビデオオブジェクトの動きに関する情報を検出及び生成する。空間調整モジュール７１７は、たとえばオーディオ調整プログラム７７４を実時間で適用することで、音響効果を調節するために係る動き情報を利用する。
【０１５４】
ユーザの位置検出モジュール７１７は、図２７に関連する記載された実施の形態のようなユーザの位置情報を取得する画像検出器１１９に関連して使用される。制御入力／出力インタフェース７６３の画像検出器インタフェース７３２は、画像検出器１１９の応用のために使用される。空間調整モジュール７１７は、オーディオ調整プログラム７７４を実時間で適用することで、出力される音響効果を調節するために係るユーザの位置情報を利用する。
【０１５５】
解像度調整命令７７５のそれぞれは、投影画像の一部を低減するといった、調整するために空間調整モジュール７１７により利用される。幾つかの実施の形態では、解像度の調節命令７７５は、表示される画像フレーム、又は画像フレームの一部の解像度を調整するために映像信号処理モジュール７１１に供給される。図２８に関連される実施の形態は、側面投影画像で低減された解像度を有する。
【０１５６】
目の検出モジュール７７６は、高解像度領域／低減された解像度の領域の定義の柔軟性を向上するために利用される。アイインタフェース７３５を介して制御回路７６に結合されたアイセンサは、ユーザの視線を検出するために構成される。目の検出モジュール７７６は、比較的高い解像度を有する重み付けされたビデオ領域を構成するため、アイセンサにより取得された中心窩の情報を使用し、解像度調整指示７７５は、重み付けされたビデオ領域の外にある領域の解像度を調整するように適用される。
【０１５７】
図３０は、幾つかの実施の形態において採用される別のタイプのプロジェクタモジュールを例示する。プロジェクタモジュール９８は、筐体９０、赤のレーザセット９２、緑のレーザセット９４、青のレーザセット９６、光学系９１、制御回路９７、マイクロスキャナ９９、入力／出力回路（図示せず）、入力／出力インタフェース（図示せず）、電源（図示せず）及び投影レンズ系９３を含む。投影モジュール９８は、個別に出力９５をもつ３つの光源９２，９４及び９６を含む。この点に関して、複数のチャンバの環境で本明細書で記載された実施の形態は、それぞれの光源をチャンバに拘束することなしに複数の投影出力として一般に提供することができる。
【０１５８】
筐体９０は、プロジェクタモジュール９８の外側の寸法を定義し、投影モジュール９８の内部コンポーネントのメカニカルな保護を提供する。また、筐体９０は、筐体９０のチャンバと外部の環境との間の空気の流れを可能にするエアベントを含む。また、ベントは、筐体９０に配置される。電源は、赤のレーザセット９２、緑のレーザセット９４、青のレーザセット９６、及び電力を消費するプロジェクタモジュール９８内の他のコンポーネントに電力を供給する。従って、電源は、制御回路、入力／出力回路、ファン、制御回路９７及びマイクロスキャナ９９に電気エネルギーを供給する。
【０１５９】
赤のレーザセット９２、緑のレーザセット９４及び青のレーザセット９６の幾つかの異なる実施の形態が提供される。光学系９１は、赤のレーザセット９２、緑のレーザセット９４及び青のレーザセット９６のそれぞれから赤、緑及び青のレーザ光を受け、３つの異なる光出力をマイクロスキャナ９９に供給する。入力／出力回路は、入力／出力インタフェースからのビデオ信号を制御回路９７に供給する。制御回路９７は、赤のレーザセット９２、緑のレーザセット９４及び青のレーザセット９６をそれぞれ制御する。画素の時間フレームの間、赤のレーザセット９２、緑のレーザセット９４及び青のレーザセット９６は、制御回路９７からの制御信号に基づいて、赤、緑又は青の予め決定されたグレイスケールに対応する予め決定されたレーザパワーを生成する。
【０１６０】
図３１は、図３０に示されるタイプの投影モジュールに基づく限定するものではない別の実施の形態を例示するものである。図４と同様に、投影装置２４０２は、個別のレーザ（又はLED）光源２４９２，２４９４及び２４９６を含み、この光源は、スイッチ２４０８に入力され、このスイッチは、光源２４９２，２４９４及び２４９６の間でデジタルスイッチングを行う。光源２４９２，２４９４及び２４９６に印加された制御されるタイミングによるスイッチ２４０８からの出力は、投影される出力ａ，ｂ及びｃをそれぞれ生成する投影モジュール２４９０に入力される。それぞれの投影モジュール２４９０は、調整光源２４９１ａ，スキャナ９９、及びそれぞれの出力ａ，ｂ及びｃを生成する投影レンズ系２４９３を含む。
【０１６１】
上述された本発明は理解の明確さのために幾つかの詳細において説明されたが、当業者であれば、様々な変更が特許請求の範囲において行われる場合があることを理解されるであろう。たとえば、本明細書で記載される位置インタフェースは、下部からの投影チャンバに結合されているが、位置インタフェースは後部から投影チャンバに結合される場合があることを理解されたい。この場合、エアダクト、電気接続及び光ケーブルは、投影チャンバを通してそのそれぞれの機能的な位置に延びる場合がある。従って、本発明は、特許請求の範囲におけるその形態又は変更の何れかにおいて本明細書で記載された特定の特徴及び実施の形態並びに特許請求された特定の特徴及び実施の形態に限定されるものではない。
【０１６２】
上述されたように、本発明は、本発明に従って１以上の特徴を自動化するのを容易にする人工知能（AI）又はマシンラーニング及び推論コンポーネントを栄養する場合がある。本発明は（たとえば位置の検出、画像／音声のリファインメントと共に）、本発明の様々な態様を実行する様々なMLRに基づいたスキームを利用する場合がある。たとえば、ボリューム、明るさ、画像のサイズ／配置に関するユーザの好みを決定するプロセスは、自動分類システム及びプロセスを介して容易にされる場合がある。
【０１６３】
分類器は、入力属性ベクトルx＝（x1，x2，x3，x4，xn）を、あるクラス、すなわちｆ(x)＝confidence(class)に入力が属する確かさにマッピングする関数である。係る分類は、ユーザが自動的に実行するのを望む動作を予知又は推定するため、確率及び／又は統計に基づいた分析（たとえば分析ユーティリティ及びコストへのファクタリング）を使用する。
【０１６４】
サポートベクトルマシン（SVM）は、利用される分類器の例である。SVMは、可能性のある入力の空間における超曲面を発見することで動作するものであり、超曲面は、引き金とならないイベントから引き金となる基準を分離しようとする。直感的に、これにより、分類器は、近いデータであって、トレーニングデータと同一ではないテストデータを補正することができる。他のターゲットとするモデルの分類アプローチ及びターゲットとしないモデルの分類アプローチは、たとえば単純ベイズ、ベイズネットワーク、意思決定ツリー、ニューラルネットワーク、ファジーロジックモデル、及び、異なる独立のパターンを提供する確率分類モデルを含む。また、本明細書で使用される分類は、優先度のモデルを開発するために使用される統計的回帰を含む。
【０１６５】
本出願から容易に理解されるように、本発明は、（たとえばユーザの振る舞いを観察し、外部の情報を受けることによる）暗黙的にトレーニングされる分類器と同様に、（たとえば汎用トレーニングデータによる）明示的にトレーニングされる分類器を利用する場合がある。たとえば、SVMは、分類器構成手段及び特徴選択モジュールにおいてラーニング又はトレーニング段階を介して構成される。従って、分類器は、限定されるものではないが、ユーザの視点に基づいてビデオ又はオーディオを何時調整すべきか、ユーザが何処に位置されるか、ユーザが何処を見ているか等を予め決定された基準に従って判定することを含めて、多数の機能を自動的に学習及び実行するために使用される。
【０１６６】
上述された内容は、本発明の例を含んでいる。本発明を記載する目的で全ての可能なコンポーネント又は方法の全ての認識可能な組み合わせを記載することは可能ではないが、当業者であれば、本発明の多くの更なる組み合わせ及び置き換えが可能であることを認識されるであろう。従って、本発明は、特許請求の範囲の精神及び範囲に含まれる全ての係る置き換え、変更及び変形を包含することが意図される。さらに、単語「含む“include”」は、詳細な説明又は請求項の何れかで使用される範囲で、単語「備える“comprising”」に類似したやり方で包括的となることが意図される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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