(57)【要約】レーザープロジェクションディスプレイ（ＬＰＤ）の動作を制御するための方法および装置を提供する。概して、ＬＰＤはレーザー、光学系およびコントローラからなる。レーザーは、レーザー光線ビームを放射するように適合される。光学系は、ディスプレイ表面のレーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するように適合される。コントローラは、ディスプレイ表面に解像度の変化を有する領域を生成するためにレーザービームが走査される割合を制御するように適合される。コントローラは、相隔たるイメージ領域が作成されるよう、二次元ラスタ走査パターンの選択された部分内のみにおいて、ディスプレイ表面にレーザー光線を示すようにも適合される。
2007528023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光線ビームを放射するように適合されるレーザーと、
ディスプレイ表面で該レーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するように適合される光学系と、
該二次元ラスタパターンの少なくとも１つの次元において、該レーザービームが走査される割合を変化させるように適合されるコントローラと
を備える、イメージを表示するための装置。
【請求項２】
前記コントローラが、前記二次元ラスタパターンの少なくとも１つの次元において、前記レーザービームが走査される割合を変化させることによって解像度の変化を有する領域を提供するように適合される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コントローラが、二次元ラスタ走査パターンの選択された部分内のみにおいて、前記ディスプレイ表面にレーザー光線を示すようにさらに適合される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記選択された部分が物理的に相隔たる、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
レーザー光線ビームを放射するように適合されるレーザーと、
ディスプレイ表面で該レーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するように適合される光学系と、
該ディスプレイ表面に解像度の変化を有する領域を生成するために該レーザービームが走査される割合を制御するように適合されるコントローラと
を備える、イメージを表示するための装置。
【請求項６】
前記コントローラが、前記二次元ラスタパターンの少なくとも１つの次元において、前記レーザービームが走査される割合を変化させることによって解像度の変化を有する領域を提供するように適合される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記コントローラが、二次元ラスタ走査パターンの選択された部分内のみにおいて、前記ディスプレイ表面にレーザー光線を示すようにさらに適合される、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記選択された部分が物理的に相隔たる、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
レーザー光線ビームを放射するように適合されるレーザーと、
ディスプレイ表面で該レーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するように適合される光学系と、
該二次元ラスタ走査パターンの選択された部分内のみにおいて、該ディスプレイ表面にレーザー光線を示すように適合されるコントローラと
を備える、イメージを表示するための装置。
【請求項１０】
前記選択された部分が物理的に相隔たる、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記コントローラが、前記ディスプレイ表面に解像度の変化を有する領域を生成するために前記レーザービームが走査される割合を制御するようにさらに適合される、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記コントローラが、前記二次元ラスタ走査パターンの少なくとも１つの次元において、前記レーザービームが走査される割合を変化させることによって解像度の変化を有する領域を提供するように適合される、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
ディスプレイ表面のレーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するステップと、
該二次元ラスタ走査パターンの少なくとも１つの次元において、該レーザービームが走査される割合を変化させるステップと
を包含する、イメージを表示するための方法。
【請求項１４】
前記二次元ラスタ走査パターンの選択された部分内のみにおいて、前記ディスプレイ表面にレーザー光線を示すステップをさらに包含する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記二次元ラスタ走査パターンの選択された部分内のみにおいて、前記ディスプレイ表面にレーザー光線を示すステップが、該二次元ラスタ走査パターンの選択された相隔たる部分内のみにおいて、該ディスプレイ表面にレーザー光線を示すステップをさらに包含する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
ディスプレイ表面でレーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するステップと、
該ディスプレイ表面に解像度の変化を有する領域を生成するために該レーザービームが走査される割合を制御するステップと
を包含する、イメージを表示するための方法。
【請求項１７】
前記ディスプレイ表面に解像度の変化を有する領域を生成するために前記レーザービームが走査される割合を制御するステップが、前記二次元ラスタパターンの少なくとも１つの次元において、該レーザービームが走査される割合を変化させるステップをさらに包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記二次元ラスタ走査パターンの選択された部分内のみにおいて、前記ディスプレイ表面にレーザー光線を示すステップをさらに包含する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記二次元ラスタ走査パターンの選択された部分内のみにおいて、前記ディスプレイ表面にレーザー光線を示すステップが、該二次元ラスタ走査パターンの選択された相隔たる部分内のみにおいて、該ディスプレイ表面にレーザー光線を示すステップをさらに包含する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
ディスプレイ表面でレーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するステップと、
該二次元ラスタ走査パターンの選択された部分内のみにおいて、該ディスプレイ表面にレーザー光線を示すステップと
を包含する、イメージを表示するための方法。
【請求項２１】
前記二次元ラスタ走査パターンの選択された部分内のみにおいて、前記ディスプレイ表面にレーザー光線を示すステップが、該二次元ラスタ走査パターンの選択された相隔たる部分内のみにおいて、該ディスプレイ表面にレーザー光線を示すステップをさらに包含する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ディスプレイ表面に解像度の変化を有する領域を生成するために前記レーザービームが走査される割合を制御するステップをさらに包含する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記ディスプレイ表面に解像度の変化を有する領域を生成するために前記レーザービームが走査される割合を制御するステップが、前記二次元ラスタパターンの少なくとも１つの次元において、該レーザービームが走査される割合を変化させるステップをさらに包含する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
ディスプレイ表面でレーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するための手段と、
該ディスプレイ表面に解像度の変化を有する領域を生成するために該レーザービームが走査される割合を制御するための手段と
を含む、イメージを表示するための装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
（１．発明の分野）
本発明は、概して電子ディスプレイに関し、より具体的には、レーザープロジェクションディスプレイ（ＬＰＤ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
（２．関連技術の説明）
現在、多種多様の電子デバイスが市場にて入手可能である。これらのデバイスの多くは視覚的に消費者と相互作用している。すなわち、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノート型パソコン、テレビ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ラジオ、ＭＰ３プレーヤー、自動車のダッシュボード、携帯電話、時計、オーディオ機器等、多くの消費者向け電子デバイスは、ディスプレイ画面を通して消費者に情報を示す。これらのディスプレイ画面は、ブラウン管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、プロジェクター等を含む多種多様の形態をとることができる。
【０００３】
概して、これらのディスプレイは均一な連続的形状、通常は長方形を有し、従来その形状は容易に調整および順応できなかった。むしろ、消費者向け製品は、ディスプレイ画面の均一な形状に適合するよう構成されてきた。すなわち、消費者向け電子デバイスは一般に、通常の形状のディスプレイデバイスを支える比較的大きな平面領域を持つ筐体を有するよう設計される。ディスプレイ画面を製品の機能または使用によって決定づけられる機能的または審美的な形状に合わせるという発想については、ほとんど考慮されていない。
【０００４】
さらに、ディスプレイ画面は一般的に均一な、略平面構造を有するだけでなく、この構造からの逸脱には問題がある。均一でないディスプレイ画面にイメージを投影すると、普通、イメージの望ましくない歪みを引き起こすであろう。例えば、不均整または非平面の領域を有するディスプレイ画面にイメージを投影すると、投影されるイメージが、不均整または非平面の領域の範囲において歪むという結果になるであろう。
【０００５】
したがって、２つ以上のディスプレイ画面が有効でありうる消費者向けデバイスにおいて、２つの分離した、しかし機能的には同一のディスプレイ画面を設けるのが典型的である。機能的に同一な２つのディスプレイ画面を設けるには、当然ながら法外な費用がかかる。
【０００６】
本発明は、上述の問題による１つ以上の影響を克服する、または少なくとも軽減することを目的とする。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の概要）
本発明の一側面において、イメージを表示するための装置が提供される。前記装置は、レーザーと、光学系と、コントローラとを備える。前記レーザーは、レーザー光線ビームを放射するように適合される。前記光学系は、ディスプレイ表面の前記レーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するように適合され、前記コントローラは、前記二次元ラスタ走査パターンの少なくとも１つの次元において、前記レーザービームが走査される割合を変化させるように適合される。
【０００８】
本発明の別の側面において、イメージを表示するための装置が提供される。前記装置は、レーザーと、光学系と、コントローラとを備える。前記レーザーは、レーザー光線ビームを放射するように適合される。前記光学系は、ディスプレイ表面の前記レーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するように適合され、前記コントローラはディスプレイ表面に解像度の変化を有する領域を生成するためにレーザービームが走査される割合を制御するように適合される。
【０００９】
本発明のまた別の側面において、イメージを表示するための装置が提供される。前記装置は、レーザーと、光学系と、コントローラを備える。前記レーザーはレーザー光線ビームを放射するように適合される。前記光学系はディスプレイ表面の前記レーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するように適合され、前記コントローラは、二次元ラスタ走査パターンの選択された部分内のみにおいて、ディスプレイ表面にレーザー光線を示すようにも適合される。
【００１０】
本発明のさらに別の側面において、イメージを表示するための方法が提供される。前記方法は、ディスプレイ表面のレーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するステップと、前記二次元ラスタ走査パターンの少なくとも１つの次元において、前記レーザービームが走査される割合を変化させるステップと、を含む。
【００１１】
本発明の別の側面において、イメージを表示するための方法が提供される。前記方法は、ディスプレイ表面の前記レーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するステップと、ディスプレイ表面に解像度の変化を有する領域を生成するためにレーザービームが走査される割合を制御するステップと、を含む。
【００１２】
本発明の別の側面において、イメージを表示するための方法が提供される。前記方法は、ディスプレイ表面のレーザー光線ビームを二次元ラスタパターンにおいて走査するステップと、二次元ラスタ走査パターンの選択された部分内のみにおいて、ディスプレイ表面にレーザー光線を示すステップと、を含む。
【００１３】
付随する図面と併せて以下の説明を参照することにより本発明を理解することができ、図面中において類似の参照番号は類似の要素を特定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、様々な変更および代替となる形態を受け入れる余地があるが、本明細書においては、本発明の具体的な実施形態が例として図面に示され、詳細に説明されている。しかしながら、具体的な実施形態についての本明細書における説明は、本発明に開示されている特定の形態に限定することを意図しておらず、逆に、本発明は、添付の特許請求の範囲により定義されるように本発明の精神と範囲に含まれるすべての変更、同等のもの、および代替に及ぶことが理解されるべきである。
【００１５】
（特定の実施形態の詳細な説明）
以下、本発明の具体的な実施形態を説明する。明確にするならば、本明細書においては実際の実装におけるすべての特徴が説明されているわけではない。当然ながら、かかる全ての実際の実施形態開発において、システム関連およびビジネス関連の制約の順守等、実装個々に異なるであろう、開発者の具体的な目的を実現するために数々の実装時固有の決定がなされなくてはならないことが十分に理解されるであろう。さらに、そのような開発努力は複雑で時間を要するかも知れないが、それでもやはり本開示の利益を有する当業者にとって日常的な取り組みとなることが理解されるであろう。
【００１６】
以下の同時継続出願は、ここで参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる。Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ａｌｉｇｎｉｎｇ  ａ  Ｐｌｕｒａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｌａｓｅｒｓ  ｉｎ  ａｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅ，Ｍｉｋ  Ｓｔｅｍ等；Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｙ  Ｒｅｄｕｃｉｎｇ  Ｐｏｗｅｒ  Ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ  ｂｙ  ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ，Ｍｉｋ  Ｓｔｅｒｎ等；Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ，Ｎａｒａｙａｎ  Ｎａｍｂｕｄｉｒｉ等；Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  ａｎ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  ａ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  ａｎｄ  ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ，Ｎａｒａｙａｎ  Ｎａｍｂｕｄｉｒｉ等；Ａ  Ｃｏｌｏｒ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ，Ｐａｕｌ  Ｄｖｏｒｋｉｓ等；Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃａｐｔｕｒｉｎｇ  Ｉｍａｇｅｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ａ  Ｃｏｌｏｒ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ，Ｃｈｉｎｈ  Ｔａｎ等；Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｓｅｒｖｉｎｇ  Ｐｏｗｅｒ  ｉｎ  ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ，Ｆｒｅｄ  Ｗｏｏｄ等；Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ，Ｃａｒｌ  Ｗｉｔｔｅｎｂｅｒｇ等；およびＭｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ  ａ  Ｌａｓｅｒ  ｉｎ  ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ，Ｄｍｉｔｒｉｙ  Ｙａｖｉｄ等。
【００１７】
ここで図面、特に図１を参照すると、本発明の１つの実施形態に従って、レーザープロジェクションディスプレイ（ＬＰＤ）１００の様式的なブロック図が示されている。図で示した実施形態において、ＬＰＤ１００は、赤、緑、または青のような固有色からなるそれぞれ光線ビーム１０８、１１０、１１２を放射できる３つのレーザー１０２、１０４、１０６を含む。当業者は、レーザーの数およびそこから放射される光線の色は本発明の精神と範囲を逸脱することなく変化しうることを十分に理解するであろう。
【００１８】
レーザー１０２、１０４、１０６は、第１の走査鏡１１８のような高速走査デバイス上の実質的に共通の場所１１６を照射するように互いに対して角度をなして方向づけられた光線ビーム１０８、１１０、１１２を持つ一般的な航空機内に配置され、そこから光線ビーム１２０、１２２、１２４として反射される。図で示した実施形態において、第１の走査鏡１１８は軸１２０上において比較的高速（例えば、約２０乃至３０ＫＨｚ）で振動する。第１の走査鏡１１８の回転または振動は、光線ビーム１０８、１１０、１１２を移動させる。すなわち、第１の走査鏡１１８の角度位置が変わると、第１の走査鏡１１８からの光線ビーム１２０、１２２、１２４の反射角度も変わる。したがって、反射した光線ビーム１２０、１２２、１２４を振動させる鏡は、二次元ディスプレイの１つの構成要素に沿って光線ビーム１２０、１２２、１２４の運動を生成するために走査される。
【００１９】
二次元ディスプレイの第２の構成要素は、鏡１２６のような第２の走査デバイスによって生成される。図に示した実施形態において、第２の鏡１２６は、実質上第１の鏡１１８の回転軸に直交する軸の周りに回転運動または振動運動を生成するように、枢着部１３０において鏡１２８と連結している。光線ビーム１２０、１２２、１２４は、第２の鏡１２６に光線１３２、１３４、１３６として反射され、画面１３８に向かう。画面１３８は、本発明の精神と範囲を逸脱することなく、様々あるうちのいずれの形態をとってもよい。例えば、画面１３８はレーザー１０２、１０４、１０６によって前後から照らされることができ、通常ＬＰＤ１００を持つ筐体（図示せず）内に含まれることができる固定スクリーンであってよく、またあるいは、画面１３８は、壁やスクリーン等、ＬＰＤ１００から離れた都合のよい任意の略平面の形態をとってもよい。
【００２０】
第２の鏡１２６は、第１の鏡１１８の速度と比較すると比較的低速で振動または回転する（例えば、約６０Ｈｚ）。したがって、図２に示すように、光線ビーム１３２、１３４、１３６は概して画面１３８上の経路１４０をたどることが十分に理解されるであろう。当業者は、経路１４０の形状および概念が、一般的にブラウン管テレビおよびコンピュータ用モニターに使用されるラスタ走査と類似していることを十分に理解するであろう。
【００２１】
本発明は、本明細書において、別個の第１および第２の走査鏡１１８、１２６を使用する実施形態に照らして説明されているが、当業者は、単一の鏡を使用して類似の経路１４０が生成されうることを十分に理解するであろう。この単一の鏡は、２本の直行する軸に沿って高速および低速の振動運動を生成するために、２本の軸回転軸の周りを移動することができる可能性がある。
【００２２】
図１から明らかなように、レーザー１０２、１０４、１０６の角度位置により、レーザー１０２、１０４、１０６が同じ航空機１１４内かつ（ミラー１１８上の回転軸１２０上の）同地点に光線ビーム１０８、１１０、１１２を送出するために機械的および光学的に配置されていたとしても、それぞれが異なる反射角度を有し、これが光線ビーム１２０、１２２、１２４を分岐させる。コントローラ１４２は、第２の鏡１２６から画面１３８までの距離とは比較的無関係に第２の鏡１２６反射されて画面１３８上の同地点に送出されるよう光線ビーム１２０、１２２、１２４を効果的に共線的にさせるため、レーザー１０２、１０４、１０６に制御可能なようにエネルギーを与えることを目的として提供される。
【００２３】
ここで図３Ａおよび３Ｂを参照すると、光線ビーム１２０、１２２、１２４を共線的にさせるコントローラ１４２の動作について論じられている。議論を平易にするため、図３には２つのレーザー１０２、１０４のみを図示しているが、当業者は、本明細書で論じられる概念は、本発明の精神と範囲を逸脱することなく３つ以上のレーザーに拡張されうることを十分に理解するであろう。図３Ａに示すように、レーザー１０２、１０４が同時にエネルギーを与えられた場合、反射した光線ビーム１２０、１２２は分岐する。しかしながら、図３Ｂに示すように、レーザー１０２、１０４がわずかに時間をずらしてエネルギーを与えられた場合、光線ビーム１２０、１２２は単一の共通経路をたどることができる（すなわち、光線ビーム１２０、１２２は共線的である）。例えば、レーザー１０２が第１の時点ｔ1にエネルギーを与えられた場合、鏡１１８は実線によって示されるような第１の位置にあるであろうし、光線ビーム１０８は鏡１１８で光線ビーム１２０として反射するであろう。続いて、レーザー１０４が第２の時点ｔ２にエネルギーを与えられた場合、鏡１１８は破線で示されるような第２の位置にあるであろうし、光線ビーム１１０は鏡１１８で光線ビーム１２２として反射するであろう。時点ｔ２を厳密に制御することにより、鏡１１８は光線ビーム１２２を光線ビーム１２０と実質的に同じ経路に沿って正確に反射するための位置にあるであろう。
【００２４】
したがって、コントローラ１４２の動作により、光線ビーム１２０、１２２は実質的に共線的であるが、最終的にはわずかに変位する。すなわち、光線ビーム１２０、１２２は、いずれもここで画面１３８上の実質的に同じ地点に投影されるが、わずかに時間がずれるであろう。しかしながら、人間の目の持続によりタイミングの変化は検出できない。すなわち、図１に記載した３つのレーザーシステムの場合、各レーザー１０２、１０４、１０６は、固有色および強度のレーザー光線を、比較的短い時間枠内で、画面１３２上の実質的な同地点に制御可能なように送出するであろう。人間の目は、３つの別個の色を検出することができず、むしろ、画面上の当該地点において一貫した望ましい色相が現れるよう、３つの光線ビームの混合を知覚するであろう。当業者は、この過程が画像を再作成するために経路１４０に沿って画面１３２上で何度も繰り返されうることを十分に理解するであろう。
【００２５】
鏡１１８、１２６の運動の速度および範囲を制御することにより、ＬＰＤ１００は、均一でない形状のスクリーンおよび多数の不連続なディスプレイ表面に表示することができる。その能力を拡張したのが、走査鏡１１８、１２６に発揮される制御の種類の機能である。鏡１１８、１２６のそれぞれは、共鳴しても（単一周波数振動）共鳴しなくても（駆動および変動周波数）よい。
【００２６】
鏡１１８、１２６がいずれも共鳴する（単一周波数でそれぞれが駆動する）場合、均一でない形状のディスプレイは、レーザーが望ましい表示画面以外に照準を定めている間にディスプレイをブランキングすることによって形成されることができる。より具体的には、図４を参照すると、ＸおよびＹの鏡は領域１内の走査線５に沿ってレーザーの投影を移動させるであろう。Ｘ方向走査の端部における鏡の非線形運動により、Ｘ方向走査の端部の領域（６Ａおよび６Ｂ）は表示に使用することができない（例えば、長方形のディスプレイを生成する場合、Ｘ走査線の開始および終了の間、レーザーは通常削除される（控えられる））。したがって、レーザーが望ましいディスプレイ形状以外に照準を定めている時間にレーザーをブランキングすることにより、可視領域１Ａ内に任意の形状のディスプレイ２をもたらすことができる。
【００２７】
図５は、ＬＰＤ９が不均整な形状のスクリーン８にイメージを投影する実施形態を示す。この実施形態において、コンピュータ７は、不均整な形状のスクリーン８にイメージを投影するため機能的および物理的にＬＰＤ９に関連する。スクリーン８はコンピュータ７に固定されることができ、また着脱可能であってもよい。ＬＰＤ９がイメージを捉えるように構成されることができるという事実を踏まえると（２００３年１２月３１日出願の同時係属出願番号６０／５３４，００５に記載のとおりであり、ここで参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる）、レーザービームがいつスクリーン８にぶつかるかを自動検出し、レーザーのブランキング時間を適切に調整することも可能である。より具体的には、再度図４を参照すると、セットアップ時間中、潜在的可視領域１Ａ内の各画素に対して、ＬＰＤはレーザーを投影し、反射した信号がスクリーン素材にぶつかる際に予測されるものと相互に関連があるか否かを検出する。メモリ内にテーブルが構築され、これは形状ディスプレイ２と相互に関連がある。レーザーが形状ディスプレイ２の内側を指している場合のみ、レーザーはエネルギーを与えられる。再度図５を参照すると、ユーザが形状スクリーン８を代替となる形状スクリーン１０と交換することを決定した場合、メモリテーブルをリセットするために自動検出サイクルを起動し、代替となる形状スクリーン１０と相互に関連づけることができる。あるいは、ユーザが手動でスクリーンが変更されたことをコンピュータに通知しなくてもよいように、検出サイクルは周期的に発生することができる。
【００２８】
前段落で説明した検出サイクルは、特定の形状スクリーン８がＬＰＤプロジェクター８に関連して移動した際にも使用することができる。例えば、ユーザの見易さを最大にするためにスクリーン８がＸ軸またはＹ軸１１の周りを回転させられる場合、ＬＰＤ９から見られるようなスクリーン８の見掛けの形状は変化する。検出サイクルは、スクリーン８上にのみ位置するよう、投影したイメージを再形状するために利用されてよい。また、鏡１１８、１２６は、ＬＰＤとスクリーン８との間に結果として生じる角度を補償するために制御または調整されることがある。スクリーン８の角度の検出は、物理センサによってスクリーン８とプロジェクターとの間の角度を測定するものであってよく、あるいは、ＬＰＤ６によるイメージングで行われてもよい。より具体的には、イメージングについて言えば、スクリーン８の元の形状は周知であり（ＬＰＤまたはコンピュータのメモリ内に格納されている）、スクリーンのイメージしたビューとメモリ内にあるスクリーンの元の形状とを比較することにより、ＬＰＤ９の位置に関連するスクリーン８の角度を数学的に計算することができる。
【００２９】
図６は、２つの共鳴する鏡（ＸおよびＹ）を使用して単一のＬＰＤとは不連続のディスプレイを形成することを扱っている。図２にあるように、ＬＰＤは潜在的可視領域１３において投影することができる。固有で不連続の形状領域１４、１５および１６を（論理的にはメモリ内で）定義することにより、ＬＰＤは電源を切られるか、または不連続の形状エリア１４、１５および１６以外の投影から制限されることができる。この例において、例示を目的として、領域１４は内野、領域１５はウェイティングサークル、領域１６はスコアボードである。
【００３０】
図６は単一表面上の不連続の形状エリア１４、１５および１６を示すが、本発明はこれらに限定されない。図７はスクリーン領域１４Ａ、１５Ａおよび１６Ａを使用するテレビゲーム２１を示し、これらは図４に示されるものと同様である。この場合、各スクリーンは物理的に分離され個別に取り付けられている。したがって、ＬＰＤ２０は各スクリーン領域にイメージを投影するであろう。スクリーン１４Ａ上においてビデオ再生アクションが見られ、また一方でスコアはスクリーン１６Ａ上に、安打による次のバッターのビデオ画像はスクリーン１５Ａ上に見られる野球の試合を想像することができる。この図７の実施形態において、スクリーン領域１４Ａ、１５Ａおよび１６Ａ以外に照準が当てられている場合、レーザーは削除される（電源が切られるか遮断される）。
【００３１】
図７は、画面と同平面に取り付けられた別個のディスプレイとして様々な不連続の形状エリア１４Ａ、１５Ａおよび１６Ａを示すが、本発明はこれらに限定されない。図８は、複数のスクリーン領域１４Ｂ、１５Ｂおよび１６Ｂを使用するテレビゲーム２３を示し、これらは図６に示すものと同様である。この場合、各スクリーンは物理的に分離され個別に取り付けられており、互いに異なる視角にある。これにより、関連性の低い、または見られる頻度の低い品目を有する小型の製品を、より望ましくない視角に取り付けることが可能となる。
【００３２】
図５に関連して上述したように、ＬＰＤがスクリーンに投影している時を検出し、望ましい位置のみが照射されるよう投影を調整するようにＬＰＤを構成することが可能である。図８において、この概念は多数の不連続のスクリーン１４Ｂ、１５Ｂおよび１６Ｂにまで拡張されることができる。したがって、ＬＰＤ２４は、投影される視野内でスクリーン１４Ｂ、１５Ｂおよび１６Ｂの位置を検出し、スクリーンだけを照射する（スクリーンに照準を当てずには投影しない）よう、そのメモリを調整することができる。さらに、ＬＰＤに関連する各スクリーンの角度を検出することができ、各スクリーンと関連のあるイメージは、ディスプレイ１４Ｂ、１５Ｂおよび１６Ｂすべてにおけるイメージがディスプレイと適正に配列されるよう、メモリ内においてデジタル処理で非対称調整されることができる。
【００３３】
これまでのすべての議論（図４乃至８）において、２つの共鳴する鏡が使用される（Ｘ軸走査用に１つ、Ｙ軸走査用に１つ）。２つの共鳴する鏡システムに関して、最適のディスプレイ領域（例えば、最大画素数を保持する形状）は長方形（または正方形）である。これは、各鏡が特定の周波数において共鳴し、動的に調整することはできないという事実による。複雑な形状または多数のスクリーンを形成するために共鳴するＸおよびＹの鏡を利用する場合（図４乃至８に示すように）、削除したエリアのそれらの画素は失われ、回復できない。したがって、複雑な、またはマルチスクリーンの環境において表示される画素の総数は、長方形の領域に表示されるであろう画素数よりも少ない。
【００３４】
図９は、共鳴するＸ鏡および共鳴しないＹ鏡を有するＬＰＤからの走査を具体的に示す。共鳴しない走査Ｙ鏡はゼロと数百ヘルツとの間の周波数を有する。Ｓｙｍｂｏｌ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製のＴＢＥ走査モニターは、そのような共鳴しない走査を提供するのに適している。図９は、３つの不連続なセクションに分けられたディスプレイを示す。領域２５および２６において、レーザープロジェクション２８は、より高い解像度の可視イメージを形成するため、厳重にラスタされ、選択的にエネルギーを与えられる。これらの領域２５および２６において、Ｙ方向の鏡は比較的一定速度の低速（例えば、６０Ｈｚ）で移動し、これによりほぼ同じ画素密度を有するディスプレイを提供する。領域２７において、レーザーの照準を領域２５の端部からセクション２６の開始部へ比較的迅速に移動させるため、Ｙ鏡は高周波（７００Ｈｚ）で駆動される。レーザーは、領域２７を横断する間、削除されることがある。このようにして、２つの不連続な表示画面２５および２６は形成され、可視領域２５および２６を投影する２つの共鳴する鏡を有するシステム中で起こりうるように画素を失うことなく、互いに空間的に分離されることができる。
【００３５】
図１０は、共鳴するＸ鏡および共鳴しないＹ鏡を有するＬＰＤのさらなる機能を示す。図１０は、ディスプレイ領域３１の画素密度を領域３０より少なく設定できるという点を除いては、図９と同様である。これは、イメージを領域３０に投影しながらＹ鏡をより速く移動させることにより実現される。例として、Ｘ鏡が一定周波数で移動すると仮定すると、Ｙ鏡が領域３０を６０Ｈｚで、領域３１を１２０Ｈｚで移動する場合、領域３１の画素密度は領域３０の画素密度の半分である。以下は、異なる画素密度を持つ多数の領域を有するスクリーンの具体的使用である。Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムでコンピュータを操作する場合、メニューオプションはスクリーン上部または下部に表示される。これらのメニューオプションは、高画素密度を必要としない。したがって、スクリーンのメニュー領域は低画素密度を有するように設定し、スクリーンディスプレイの残りの部分は高画素密度モードに設定することができる。あるいは、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムにより、ユーザは同時に多数のウィンドウを開き、表示させることができる。ユーザが高画素解像度を必要とするグラフィックプログラムおよびそれより低い解像度を必要とするテキストプログラムを開くと仮定すると、ＬＰＤは、ユーザによって開かれた各ウィンドウの可視部分において解像度を動的に調整することができる。
【００３６】
図１１は、図８および図１０において論じた原理を利用した代替となる実施形態を示す。その側面に取り付けられた（すなわち、図８および１０のＬＰＤの方向に対し９０度で回転する）ＬＰＤ４０を有するコンピュータ４１は、レーザーを投影するＹ方向が図において水平となるように示されている。２つの不連続なスクリーン３５および３６が提供される。ラスタパターンは共鳴するＸ鏡および共鳴しないＹ鏡によって生成される。スクリーン３５上に投影する場合、Ｙ鏡は例えば６０Ｈｚで移動し、それによってより高解像度のスクリーンを提供する。スクリーン３５上への投影端部（３５の右手）において、Ｙ鏡は、ディスプレイ３６の開始部に到達するまで、例えば数百ヘルツ加速する。ディスプレイ３６上に投影する場合、Ｙ鏡は１２０Ｈｚで移動し、より低密度のディスプレイとなる。
【００３７】
異なるスクリーン解像度が関連する可能性がある２つのスクリーンによる動作の例は、画像編集である。この場合、高解像度の画像表示をスクリーン３５に表示することができる。高解像度を必要としないメニューオプションは、ディスプレイ３６に表示することができる。
【００３８】
図１１の２つのスクリーンによる実施形態は、図９に示す走査も利用する。この場合、スクリーン３５および３６は、それぞれ同じ画素解像度を有するであろう。
【００３９】
図１２は、共鳴するＸ鏡および共鳴しないＹ鏡を有するＬＰＤの異なる使用を図示している。この例において、航空機４５の座席４７Ａおよび４７Ｂは、そこにＬＰＤディスプレイを投影するのに適合する面４９Ａおよび４９Ｂを有する。Ｙ走査角度が航空機の水平軸に沿うように、単一のＬＰＤ５２を取り付けてもよい。図９において論じた走査方法論を利用することより、２つの異なるイメージを椅子４９Ａおよび４９Ｂのそれぞれの背もたれに投影することができる。このようにして、例えば２名の乗客が、単一のＬＰＤから投影された、異なる映画を同時に観ることができる。あるいは、各ユーザがＬＰＤの出力を駆動するコンピュータ資源に接続されたコントロールパネルを有する場合、各乗客はテレビゲームでインタラクティブに対戦することができ、ここで各スクリーンは異なるゲーム角度または状況を示すことができる。
【００４０】
図１３は、標準的なＬＣＤスクリーン５５とＬＰＤ５７およびスクリーン５８（表面に取り付けられているか投影されている）との両方を組み込んだ複合製品を図示している。この場合、例えば製品がコンピュータである場合、デュアルモニターを同時に利用する多くのプログラムが存在する。この図１３の実施形態により、ＬＣＤを有する標準的なコンピュータのユーザは、第２のディスプレイの運搬または組み込みに関連する肉体的な課題を有することなく、第２のディスプレイを得ることができる。ＬＣＤスクリーンはプレゼンター（コンピュータのオペレータ）により同じまたは異なるコンテンツを有するが、図１３の構成を有する携帯用コンピュータの二次使用は、イメージを視聴者から見えるよう面５８上に投影するためにＬＰＤ５７を利用することである。これは、スピーチ用のメモがＬＣＤスクリーン上に表示され、プレゼンテーション（パワーポイント、ビデオ等）がＬＰＤ５７によって投影される場合、プレゼンターとって特に有用でありうる。
【００４１】
ＬＰＤが半透過型の面（例えば、光線の一部を反射し光線の一部を通過させる面）に透過される場合、スクリーンの両側からイメージを見ることができる。半透過型素材の例としては、標準的な白色紙、ラテックス、擦りガラス、テクスチャード加工のレキサン、プラスチック等）がある。さらに、各側からの視角は１８０度である。これは、実質的に３６０度見えるディスプレイを提供する。
【００４２】
図１４は、ＬＰＤ６１がイメージを投影する半透過型の面６２を有する製品６０の実施形態を示す。この例においては、テキストメッセージ６４およびグラフィカルイメージ６３が示される。正面６５からスクリーン６２を見る場合、イメージは正常に（裏返しではなく）見える。図１５は、図１４の位置６６から見えるのと同じイメージを示す。図に示すように、グラフィカルイメージ６３Ｒおよびテキスト６４Ｒの両方は裏返しで見える。グラフィカルイメージのみがある場合、この裏返しは問題にならない。しかしながら、テキスト表示の場合には、この裏返しは許容不可能である。
【００４３】
図１６は、両面表示を可能にし、図１４のイメージ裏返し問題に取り組む実施形態を示す。図１６において、スクリーン７０は、半透過型の部分７１および反射型の部分７２からなる。視聴者向けのイメージはデジタル処理により裏返されて半透過型部分７１に投影され、したがって視点部分７５から正常なイメージとして見える（視聴者位置７５から見えるイメージを示す図１７を参照のこと）。しかしながら、正面（視点位置７６）から見えるようなテキスト７４はここで裏返されて現れる。また、裏返されていないイメージはスクリーンの反射型部分７２に投影される。このイメージは正面７６からしか見えず、視聴者位置７５からは見えない。したがって、視聴者のためのものでなくプレゼンターが使おうとするスピーチ用メモやその他の情報は、ディスプレイの正面側に表示することができる。
【００４４】
図１６の配置は特にゲームシステムに適しており、ここであるプレーヤーはスクリーンの片側に位置し、第２のプレーヤーは逆側に位置する。
【００４５】
図１８は、反射型スクリーン８８の両面に表示できるＬＰＤ８２を有する製品８０を示す。この製品は、スクリーンの正面に取り付けられた曲面鏡８１を有する。図１９は、ＬＰＤ８２からスクリーン８８および視点位置８６から見えるような曲面鏡８８へのレーザーの投影を示す。ＬＰＤ８２は、第１のイメージをスクリーンの後方にいる人から見えるスクリーン８８の裏側に投影する。このイメージの好例は、パワーポイントプレゼンテーションであると思われる。またＬＰＤ８２は、鏡８１で跳ね返る第２のイメージをスクリーン８３の正面側に投影する。この実施形態においては、スクリーン８８の正面側に投影される長方形のイメージを提供するため、走査鏡８１における走査型の形状は台形であることに留意すべきである。このイメージは、視点位置８７においてスクリーン８８の正面にいる人から見える。この第２のイメージの例としては、スクリーンの反対側でのパワーポイントプレゼンテーションと関連するスピーチ用メモが考えられる。したがって、完全に異なるイメージを各面に有する両面ディスプレイは、単一のＬＰＤ８２により形成されることができる。本発明の実施形態はゲームシステム、コンピュータシステム、携帯用ＤＶＤプレーヤー、デジタルカメラ、デジタルビデオ等において特別な価値を有する。
【００４６】
図１９は、曲面鏡８１が使用された場合のラスタパターンを示す。この場合、Ｙ方向における走査密度は、曲面鏡８１に投影する場合、スクリーン８８に投影する場合の密度と比較してより高密度に調整できる。これは共鳴しないＹ鏡を有するシステム内において容易に提供できる。次いで曲面鏡８１はイメージを拡大し、反射型スクリーン８８に向ける。スクリーン８８の台形形状は、Ｘ走査中にレーザーにエネルギーを与える時間を変更することにより、デジタル処理で容易に生成できる。代替として、曲面鏡８１の代わりに平面鏡を使用してもよいが、この場合、鏡の大きさはスクリーン８８と製品８０との間に必要な間隙９０（図１８参照）を大きくするよう、より大きいものでなくてはならない。この場合、ラスタリングの密度は、スクリーン８８および鏡８１に投影する場合と同じであろう。
【００４７】
図２０は、複合製品の別の例を示す。この場合、従来型のプロジェクションディスプレイ（焦点機のような）はイメージを視聴者から見えるよう壁９３に投影する。焦点機に取り付けられるのは、ＬＰＤ９１およびスクリーン９２である。ＬＰＤ９１はスピーチ用メモをスクリーン９２に投影する。このようにして、視聴者が壁９３のプレゼンテーションを見ている間、プレゼンターは自分のスピーチ用メモをスクリーン９２上に見ることができる。
【００４８】
図２１は、２つの異なるイメージを異なる面に表示するよう構成される、本発明の別の実施形態を示す。この場合、ＬＰＤ１００は第１のイメージを分離したスクリーン１０１または壁に直接投影する。第２のイメージは、取り付け金具１０４によってＬＰＤ１００に堅固に取り付けられた鏡１０３に投影され、次いで透過型スクリーン１０２の裏に反射される。このように、単一のＬＰＤ１００を利用して、ユーザは第１のイメージ（パワーポイント表示等）を壁１０１に、第２のイメージ（スピーチ用メモ等）をスクリーン１０２に投影することができる。
【００４９】
図２２は、遠くから極めて大きなスクリーン１１２または面へのＬＰＤ投影を示す。ＬＰＤ１１０により投影されるイメージが大きくなればなるほど、ＬＰＤ１１０は遠くへ離れていくのが普通である。任意の特定の周辺光状況について、ディスプレイが薄暗くて実際に見えなくなる地点がある。しかしながら、Ｙ走査軸が水平になるようにＬＰＤの向きを変えることで、Ｙ鏡の共鳴しない性質により、スクリーンの選択した領域はＹ走査軸に沿って厳重にラスタされる。例えば、ディスプレイを６つの論理セクションＱ１乃至Ｑ６に分割すると、異なる情報のセットを表示するために各セクションを使用できる。例として、オフィス環境において、Ｑ１はスケジュール表を、Ｑ２はその日のニュースを、Ｑ３は時計を、Ｑ４はコンピュータスクリーンを、Ｑ５は電話帳を、Ｑ６は家族の写真を表示することができる。セクションＱ１乃至Ｑ６のそれぞれは、ユーザが特定のセクションを見るために選択するまで、低解像度で表示されることができる。この選択は、ＬＰＤ１１０を駆動するコンピュータと交信することによって実現されうる。あるセクションを見るために選択すると、当該特定のセクションのラスタリングは周波数が大きくなり、それにより解像度および範囲内の全体的輝度が増す。図２２において、当該セクションにおける高周波数のラスタ走査により示されるように、Ｑ５が高解像度となるよう選択されたことを示す。
【００５０】
どのスクリーンセクションがより高い解像度を提供するかを判断するコンピュータと交信する方法は、マウス、キーボードのような様々な入力デバイスのいずれかによるものであってよく、または時間ベースであってもよい。例えば、スケジュール情報を表示するセクションを約束の５分前に高解像度で表示することができる。また別の例として、電話が鳴った際に、画像を表示するセクションにおいて、発信者の画像または発信者識別に関わる情報を高解像度で表示することができる（画像は発信者の発信者ＩＤとリンクしている）。
【００５１】
あるいは、ユーザが向いている方向を判断するため、先端の位置を検出するセンサを利用することができ、高解像度表示する適切なセクションを選択することができる。このようにして、極めて大きなスクリーンを低解像度で形成することができ、見られているセクションのみが高解像度（したがって高輝度）で表示される。この場合、高解像度のセクションは先端位置と一致することがある。ユーザの先端位置を検出する周知の方法は多くある。１つは、空間的に分離された、異なる２つのＬＥＤを有するハンドピースをユーザに付けさせ、それぞれの相対的な位置を遠隔固定センサに検出させることである。さらに、ＣＣＤカメラはユーザのイメージを捉え先端位置を計算することができる。
【００５２】
さらに高度なのは、先端位置付けとは対照的に、ユーザが見ている方向を検出することである。この場合、高解像度セクションはユーザの注視する方向と一致するように設定される。ユーザが注視する方法を検出するための周知の方法はいくつかある。１つは、ＣＣＤカメラおよび適切なイメージ処理ソフトウェアを使用して注視の方向を検出するものである。あるいは、カメラにおいて使用される、カメラユーザが見ている方向を検出するための技術がある（自動フォーカスパラメータ設定のため）。これらの技術を本発明に適用することができる。
【００５３】
図２３は、イメージをスクリーン１１６に逆投影するために利用されるＬＰＤ１１５を図示し、ここで、ユーザがいつどこでスクリーンに接触するかを検出するために、ＬＰＤ１１５も配置されている。バーコードおよびその他のイメージを読み取るために二次元ラスタリングレーザーを使用することが知られている。これは、標的（この場合、スクリーン１１６）により反射されたレーザーイメージを感知することによって実現される。このイメージ感知は、個人がいつどこでスクリーン１１６に接触するかを検出するためのイメージ投影と組み合わせることができる。スクリーン１１６に接触されると、スクリーンの表面が変形し、レーザー光線を面が平らな（または変形していない）ときと異なるように反射させる。ＬＰＤ１１５に関連する処理回路は変化に留意することができ、ユーザが一定の場所でスクリーンに接触しているという論理的決定をすることができる。さらに、加えられる量または圧力が、変形の程度に影響し、これがＬＰＤ１１５によって検出されるであろう。したがって、圧力の強度がアプリケーションの側面を制御するアプリケーションが書かれることができる。
【００５４】
図２４は、スタンド１３６に取り付けられ、イメージ１３４を略下方に水平面１３１へ投影する、ＬＰＤ１３０を示す。ＬＰＤにより投影されるイメージは、面１３１の第１の部分におけるグラフィカルイメージと、面１３１の第２の部分におけるキーボードイメージとからなる。図２３を参照して説明したように、ＬＰＤは、イメージを捉える（例えば、写真を撮る）ために、それが投影されるいかなるものにでも配置されることができる。図２４のこの実施形態において、ＬＰＤ１３０はユーザの手１３３がある位置のイメージを捉え、投影されるキー１３５に対する手１３３の位置を判断するために処理論理が適用される。このようにして、バーチャルキーボードを実装することができる。ＬＰＤ１３０がイメージ１３４を面１３１に投影するために角をなす場合（例えば４５度の角度で、ＬＰＤ１３０のイメージング機能は投影されるキーボード１３５に対する手の位置だけでなく、投影されるキーボード１３５上の各指の高さも検出できることに留意すべきである。このようにして、指がいつ面１３１に接触したかを検出してキー押下を記録することが可能である。
【００５５】
図２５は、バーチャルキーボードデバイスのさらなる実施形態を示す。この例において、ＬＰＤ１４１はスタンド１４０に取り付けられている。ＬＰＤ１４１はグラフィカルイメージ１４６を略下方に面の上部へ、特別なキーボード／手のイメージ１４５をディスプレイの下部に投影する。この実施形態において、意図されるキー選択を判断するために、個別のＣＣＤカメラ１４７および処理ソフトウェアを使用してユーザの手および指位置を検出する。しかしながら、この実施形態は、ユーザが自身の手１４４を投影されるキーパッドイメージの下の面に置いた、先のバーチャルキーパッドとは異なる。ＣＣＤが手の位置を検出すると、処理ソフトウェアはそれに重ね合わせたユーザの手のイメージを有するキーパッドイメージ１４５を定式化する。したがって、ユーザが何も表示されていない水平面１４３上でタイプすると、キーボード／手のイメージ１４５ディスプレイがバーチャルキーボードとユーザの手のグラフィカルな描写の両方を領域１４５に示す。この手法は、図２４における投影されたキーボードのディスプレイをユーザの手が遮断するという問題を回避する。本発明のまたさらなる実施形態において、固定のキーパッドイメージを面の場所１４３にプリントすることができる。これは、ユーザが各キーのどこに自身の指を置いたかについての情報を提供するであろう。固定のキーパッドイメージは面に直接プリントしてもよいし、ユーザが面の上に置けるプリントされたパッドであってもよい。
【００５６】
本発明のまたさらなる実施形態を図２５Ａに示す。この実施形態において、コンピュータ処理ユニットと組み合わせられたレーザープロジェクションディスプレイ１５０は、天井や壁の極めて高部、またはユーザにとって邪魔にならないその他の構造体等、表示領域のかなり上方に取り付けられている。ＬＰＤ１５０は、机またはその他の面に対し比較的長距離で投影するために焦点を合わせることができる。机を実例として使用すると、ＬＰＤ１５０はイメージを机に投影する。イメージは、グラフィカルパーツ１５２と、キーパッド部分１５３とからなる。グラフィカルパーツ１５２は、通常はコンピュータ用モニターに表示される情報を表示することができる。キーパッドイメージ１５３は、通常はコンピュータのキーボード上にプレプリントされているテキストを表示することができる。また、ユーザがどこに指位置センサ１５１を置くことができるかを示す面に位置決めマーカー１５４を投影することができる。設置時、指位置センサ１５１はユーザの指がどこに位置し、それらの指がいつ下りて机表面に接触するかを検出することができる。このようにして、指位置センサ１５１はユーザがタイプしたキーがどれであるかを検出することができる。指位置センサ１５１は、現在Ｃａｎｅｓｔａ社から入手可能なものと同様であってよい。そのような場合、指位置センサ１５１は、指が机表面の水平面をいつ破るかを検出するためのイメージキャプチャデバイスおよびセンサを含む。指位置センサ１５１に天井のＬＰＤコンピュータ１５０と通信を行う無線送信機を組み込むことにより、疑似キー押下はそれぞれＬＰＤコンピュータ１５０に提供され、その結果、通常はデスクトップコンピュータに付随するモニターおよびキーパッドを完全に排除することができる。
【００５７】
図２５Ａに示す本発明のまたさらなる実施形態として、投影されたキーボード領域１５３上にあるユーザの手の位置を検出するためにＬＰＤ１５０のイメージング機能を利用することにより、指位置センサ１５１を簡略化することができる。ユーザがキーを押そうとしているか否かを検出するために、指位置検出器１５１を、指が机表面の水平面をいつ破るかを検出するための回路とセンサのみを含むよう、大幅に簡略化することができる。１５１に追加のイメージングデバイスを含む必要はない。この実施形態において、指位置センサ１５１は指が机表面の水平面をいつ破るかを検出するだけでよいため、センサ１５１は投影されるイメージの外側に置くことができる。例えば、センサ１５１は机の端にあってもよいし、机の隣の壁に取り付けられてもよい。
【００５８】
図２６Ａおよび２６Ｂは、フリーバランスアーム１６２（ａ乃至ｄ）に取り付けられた４つの独立したＬＰＤ（ａ乃至ｄ）のクラスタ１６０を示す。各フリーバランスアーム１６２（ａ乃至ｄ）は、別の場所で可変的にＬＰＤ１６１（ａ乃至ｄ）に照準を定めるよう、コンピュータ制御されることができる。コンピュータ（図示せず）は、クラスタ１６０に接続し、フリーバランスアーム１６２（ａ乃至ｄ）（照準）を制御するのと同様に、各ＬＰＤ１６１（ａ乃至ｄ）により投影されるイメージを制御する。図２６Ｂを参照すると、クラスタ１６０は部屋１６５の天井内側に取り付けられている。４つの独立した各ＬＰＤ１６２（ａ乃至ｄ）は概してそれぞれ壁１６６（ａ乃至ｄ）の方を向いている。独立した各ＬＰＤ１６２（ａ乃至ｄ）は、それぞれの壁１６６（ａ乃至ｄ）に独立したイメージを投影する。投影されたイメージは、室内の活動の機能として、コンテンツ、場所、サイズについて動的に変化させられることができる。例えば、机１６８が壁１６６ｂの近くに位置していると仮定する。ＬＰＤ１６２ｂは、机１６８の上端部のすぐ上の位置にある壁１６６Ｂにおいて照準を定められることができ、コンピュータスクリーン１６７ｂｂのイメージを投影することができる。したがって、ユーザが机につくと、バーチャルコンピュータスクリーンを表示することができる。同時に、ＬＰＤ１６２ａが別のバーチャルイメージ１６７ａ（ＴＶイメージ等）を壁１６６ａに投影している一方で、ＬＰＤ１６２ｂは、壁１６６ｄにバーチャルイメージ１６７ｄ（絵画や写真等）を投影することができる。最後に、壁１６６ｃに出口１６９があると仮定すると、強盗および／または火災警報システムを代表するディスプレイイメージ１６７Ｃは、壁１６７Ｃに投影されることができる。したがって、本発明の具体的な実施形態において、多数の異なる種類のディスプレイに同時に投影することができる。投影されるイメージはこの特定の実施形態に開示される種類に限定されるものではない。
【００５９】
イメージ１６７（ａ乃至ｄ）は、時間、外部的事象、ユーザ起動の要求等によって変化する。例えば、日中は漫画のキャラクターのような子供に適した絵画を投影し、夜間は大人に適した絵画を投影することができる。あるいは、時節に応じて、適切な季節のイメージまたは祝祭のイメージを表示することができる。またさらに、家族の誕生日にはその人のイメージを表示することができる。
【００６０】
以下、外部的事象によってイメージが変わりうる例示的状況について論じる。イメージを制御するコンピュータは、キーパッド入力または別の方法によって、家を訪問する人物についての通知を受けることができ、投影すべきイメージがＬＰＤによって適切に選択される。例えば、コンピュータがあなたの義母が訪ねてくるという通知を受けた場合、コンピュータはあなたの義母とその孫の写真を投影するようプログラムされることができる。株価や気象警報のような代替となる外部的誘発事象は、投影されるイメージを変更するように設定できる。例えば投影されるイメージは、初めは芸術作品であるかも知れないが、コンピュータから気象警報を受信すると、イメージを地方気象台の表示に変えることができる。またさらに、コンピュータに外の気象状況を伝える際、イメージをあらかじめ定められたように変えることができる。例えば、外で雨が降っている場合に晴天のイメージを表示することができ、外が暑い場合にスキー場を表示することもできる。またさらに、家の居住者は、ＬＰＤによって投影されるイメージの照準方向およびコンテンツを設定するため、ＬＰＤを制御するコンピュータと直接通信を行うリモコン（ＩＲまたは無線）を持ち運ぶことができる。例えば、ユーザが冷蔵庫のところにいる際に、ユーザが適切な品目を忘れずに取り出せるよう、料理の材料を表示するイメージを冷蔵庫に投影するよう要求することができる。家の呼び鈴がなった際に、ユーザは玄関にいる人物が最寄りの壁に表示されるよう要求することができる。
【００６１】
最後に、図２６Ｂのレーザープロジェクションディスプレイは、部屋の内容物の写真を撮るためのイメージングデバイスとして構成されることができる。このイメージは、室内にいる人々の場所を判断し、したがって、投影されるイメージの位置、コンテンツおよびサイズを室内にいる人々の場所に最良適合となるよう調整するために使用することができる。またさらに、レーザープロジェクションディスプレイによって捉えられた室内のイメージは、監視に使用することができ、それによって追加の監視カメラの必要性がなくなる。さらなる実施形態として、室内の人々は、レーザープロジェクションディスプレイを駆動するコンピュータに自分たちのいる場所を報告するロケーションタグを身に付けることができる。現行のロケーションシステムは、８０２．１１ネットワーク（ＴＤＡ−時間差または到着システムおよびＲＳＳＩ―信号強度システム）内で作動するものがある。
【００６２】
図２７Ａおよび２７Ｂは、１つのレーザープロジェクター２００が４つの独立した表示スクリーンにディスプレイを投影するディスプレイを示す。この実施形態において、ＬＰＤ２００はＸＧＡカラーイメージ（１０２４×７６８画素）を４つの同サイズの鏡２０２ａ乃至２０２ｄに投影し、それらがそれぞれイメージの４分の１（５１２×３８４画素）を４つの独立したスクリーン２０１ａ乃至２０１ｄに反射する。各スクリーンは、イメージがスクリーンの裏側から見えるようにする面からなる。ラテックス等の様々な素材を、スクリーン素材として採用することができる。この配置において、４人の視聴者それぞれが単一のＬＰＤにより投影される独立したイメージを見ることができる。
【００６３】
図２７Ｃは、ＬＰＤ２００により投影されるＣＧＡカラーイメージの配置を示す。具体的な実施形態において、４つの独立した表示領域は、鏡によって４つのスクリーンのそれぞれに反射された際イメージが右側に現れるように方向づけられている。
【００６４】
図２７Ａ乃至Ｃに示す本発明の１つの使用は、高度なゲームシステムにおけるものである。結果として生じる４つの各スクリーンの解像度は、高度なゲームアプリケーションを十分可能にする。したがって、図２１に示す本発明の１つの使用は、ＬＰＤプロジェクターをゲームシステム（例えば、ゲームキューブ、ニンテンドー、ゲームボーイ、またはゲームアプリケーション付きのＰＣ）に接続することであり、ここでゲームシステムは４つの分離したゲーム制御入力（４人のユーザに１つずつ）を有するように配置されている。このゲームプログラムでは、４人のプレイヤーが同時に４つの異なるグラフィック表示を有するゲームをすることができる。このゲームシステムは、単一のＸＧＡ出力イメージをＬＰＤに提供し、ここでＸＧＡ出力の４分の１に各ユーザのディスプレイがあり、鏡によって各ユーザの適切なスクリーンに反射される。このゲームシステムは、各ユーザがインタラクティブに単一のゲームに参加できる（ここで各ユーザは自身のゲーム表示を有する）ように配置されることができるか、あるいは１人以上のプレイヤーが同時に独立したゲームをすることができる。
【００６５】
図２７Ａ乃至Ｃは４つの鏡および４つのスクリーンを示しているが、本発明はこれらに限定されるものではない。任意の数の鏡およびスクリーンを利用することができる。ＬＰＤの出力を制御するプログラムは、したがって、確実に望ましいイメージが各鏡面にあるように調整されなければならない。さらに、いくつかの鏡およびスクリーンは、異なる画素解像度を有する、異なるサイズであってよい。この場合も、ＬＰＤの出力を制御するプログラムは、したがって、補償するよう調整されなければならない。またさらに、Ｙ鏡の共鳴しない性質を前提として、鏡のいくつかはＬＰＤによってそこに投影されたより高密度なイメージを有することができ、その結果、より高解像度のイメージをそれぞれのスクリーンに投影することができる。
【００６６】
図２７Ａ乃至Ｃに示す本発明のまたさらなる使用は、デバイスを４つのモニターとして利用することである。例えば、学校において、四面ディスプレイが正方形の机に置かれる可能性があり、生徒は各自それぞれのスクリーンの１つを利用するであろう。この例においては、４つの独立したキーパッドおよびマウスが単一のコンピュータに接続され、これが順次４つの独立したプログラム（各ユーザに１つずつ）を実行する。合成ＸＧＡイメージが形成されてＬＰＤに提供され、ここでイメージの４分の１が鏡によって４つの各スクリーンにそれぞれ提供される。したがって、コンピュータおよびＬＰＤを共有することにより、極めて費用効率の高いソリューションが展開できる。
【００６７】
別段の定めがある場合または本議論と明らかに別の文脈で使用される場合を除き、「処理」、「演算」、「計算」、「判断」、「表示」等の用語は、コンピュータシステムのレジスタまたはメモリ内の情報記憶内の物理的な電子量として表されるデータを、同様にコンピュータシステムのメモリまたはレジスタまたはその他そのような情報記憶、送信またはディスプレイデバイス内の物理的な量として表されるその他のデータに操作し変換するコンピュータシステム、または同様の電子コンピュータデバイスの作用または過程を意味する。
【００６８】
当業者は、本明細書の様々な実施形態において説明される様々なシステムレイヤ、ルーチン、モジュールが、実行可能な制御ユニットでありうることを十分に理解するであろう。制御ユニットとしては、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタルシグナルプロセッサ、プロセッサカード（１つ以上のマイクロプロセッサまたはコントローラを含む）、もしくはその他の制御またはコンピュータデバイス等が挙げられる。この議論でいう記憶装置は、データおよび命令を格納するための１つ以上の機械可読記憶媒体を含むことができる。この記憶媒体は、ダイナミックまたはスタティックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭまたはＳＲＡＭ）、消去可能で再書き込み可能な読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能で再書き込み可能な読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、およびフラッシュメモリ等の半導体メモリ；固定、フロッピー（登録商標）、リムーバブルディスク等の磁気ディスク；テープを含むその他の磁気媒体；およびコンパクトディスク（ＣＤ）またはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の光学媒体を含む、異なる形態のメモリを含むことができる。様々なシステム内において様々なソフトウェアレイヤ、ルーチン、モジュールを決定する命令は、各記憶装置内に格納されることができる。制御ユニットによるいつ実行されるかという命令は、関連するシステムにプログラムされた動作を実施させる。
【００６９】
本発明は、変更されたり、異なるが本明細書における教示の利益を有する当業者にとっては同等と思われる様式で実行されたりすることがあり、本明細書で開示した特定の実施形態は一例にすぎない。さらに、以下の特許請求の範囲において説明される以外、本明細書に示す構造または設計に限定することを意図するものではない。したがって、説明したシステムを実装し使用するために必要な処理回路は、本開示の利益を得る当業者には理解されるように、アプリケーション固有の集積回路、ソフトウェア駆動の処理回路、ファームウェア、プログラム可能論理デバイス、ハードウェア、不連続の構成要素または上記構成要素の配置において実装されることができる。したがって、以上に開示した特定の実施形態は修正または変更されることがあり、そのような変化はすべて本発明の範囲と精神の範囲内であると見なされることは明白である。よって、以下の特許請求の範囲において本明細書が求める保護を記載する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、レーザープロジェクションディスプレイ（ＬＰＤ）の上面図を示す様式的なブロック図である。
【図２】図２は、図１に示す画面の様式図である。
【図３】図３Ａおよび３Ｂは、走査デバイスの平面図をその動作中の様々な時に描写する。
【図４】図４は、画面の一部のみがレーザー光線によって照射されるディスプレイ画面を様式化した図を描写している。
【図５】図５は、不均整なディスプレイ画面に光線を投影するために配置されたＬＰＤを様式化した図を描写している。
【図６】図６は、スクリーンの選択された相隔たる部分のみがレーザー光線によって照射されるディスプレイ画面を様式化した図を描写している。
【図７】図７は、複数の不連続の不均整なディスプレイ画面に光線を投影するために配置されたＬＰＤを様式化した図を描写している。
【図８】図８は、別平面にある構造に配置された複数の不連続の不均整なディスプレイ画面に光線を投影するために配置されたＬＰＤを様式化した図を描写している。
【図９】図９は、複数の解像度の変化を持つ領域を有するディスプレイ画面を様式化した図を描写している。
【図１０】図１０は、複数の解像度の変化を持つ領域を有するディスプレイ画面を様式化した図の代替となる実施形態を描写している。
【図１１】図１１は、解像度の変化時に一般的なＬＰＤによって照射される相隔たるディスプレイ画面を様式化した図を描写している。
【図１２】図１２は一般的なＬＰＤによって照射される相隔たるディスプレイ画面を持つ航空機の客室を様式化した図を描写している。
【図１３】図１３は、ＬＣＤディスプレイ画面およびＬＰＤを使用したデュアルディスプレイ機能を持つコンピュータシステムを描写している。
【図１４】図１４は、ＬＰＤおよび前後両方から見えるディスプレイ画面を持つコンピュータシステムを様式化した図を描写している。
【図１５】図１５は、ＬＰＤおよび前後両方から見えるディスプレイ画面を持つコンピュータシステムを様式化した図を描写している。
【図１６】図１６は、ＬＰＤおよび前後両方から見えるディスプレイ画面を持つコンピュータシステムの代替となる実施形態を様式化した図を描写している。
【図１７】図１７は、ＬＰＤおよび前後両方から見えるディスプレイ画面を持つコンピュータシステムの代替となる実施形態を様式化した図を描写している。
【図１８】図１８は、ＬＰＤおよび前後両方から見えるディスプレイ画面を持つコンピュータシステムの代替となる実施形態を様式化した図を描写している。
【図１９】図１９は、ＬＰＤおよび前後両方から見えるディスプレイ画面を持つコンピュータシステムの代替となる実施形態を様式化した図を描写している。
【図２０】図２０は、一般的なＬＰＤにより照射される公共および個人のディスプレイ画面を有するＬＰＤベースのプロジェクションシステムを様式化した図を描写している。
【図２１】図２１は、一般的なＬＰＤにより照射される公共および個人のディスプレイ画面を有するＬＰＤベースのプロジェクションシステムの代替となる実施形態を様式化した図を描写している。
【図２２】図２２は、強度を変えて照射されうる複数のセクションを持つ大きなディスプレイ画面を描写している。
【図２３】図２３は、タッチセンスを有するＬＰＤにより照射されるディスプレイ画面を描写している。
【図２４】図２４は、バーチャルキーボードをイメージするためのＬＰＤプロジェクションシステムを描写している。
【図２５】図２５は、バーチャルキーボードをイメージするためのＬＰＤプロジェクションシステムの代替となる実施形態を描写している。
【図２５Ａ】図２５Ａは、バーチャルキーボードをイメージするためのＬＰＤプロジェクションシステムの代替となる実施形態を描写している。
【図２６】図２６Ａおよび２６Ｂは、マルチＬＰＤプロジェクションシステムを描写している。
【図２７Ａ】図２７Ａは、一般的なＬＰＤを使用して複数のディスプレイ画面に背面照射が可能なＬＰＤプロジェクションシステムを描写している。
【図２７Ｂ】図２７Ｂは、一般的なＬＰＤを使用して複数のディスプレイ画面に背面照射が可能なＬＰＤプロジェクションシステムを描写している。
【図２７Ｃ】図２７Ｃは、一般的なＬＰＤを使用して複数のディスプレイ画面に背面照射が可能なＬＰＤプロジェクションシステムを描写している。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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２５Ａ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２７Ｃ】
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【国際調査報告】
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