(57)【要約】方法と装置によって、複数のレーザ（１０２、１０４、１０６）の位置変動の補償が提供される。制御装置（１４２）は、レーザ（１０２、１０４、１０６）が励起されるタイミングを変化させることで、レーザからのレーザ光が、時間をずらして、走査ミラー（１１８）から反射される。その結果、各光ビームが、実質的に共通な経路に沿って反射され、実質的に共通の点に伝達される。また、本発明による方法は、第一の光ビームを走査光学機器に伝達して、第一の光ビームを、ディスプレイ表面において、第一の所定時間および第一の所定場所に伝達させることと、第二の光ビームを走査光学機器に伝達して、第二の光ビームを、ディスプレイ表面において、実質的に第一の所定場所および第二の所定時間に伝達させることとを包含する。
2007520742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイ機器内において、少なくとも２つのレーザを制御可能に調整することを包含する、方法。
【請求項２】
第一の光ビームを走査光学機器に伝達して、該第一の光ビームを、ディスプレイ表面において、第一の所定時間および第一の所定場所に伝達させることと、
第二の光ビームを該走査光学機器に伝達して、該第二の光ビームを、該ディスプレイ表面において、実質的に該第一の所定場所および第二の所定時間に伝達させることと
を包含する、方法。
【請求項３】
前記第二の光ビームを前記走査光学機器に伝達して、該第二の光ビームを、前記ディスプレイ表面において、実質的に前記第一の所定場所および前記第二の所定時間に実質的に伝達させることは、
該第二の光ビームの前記第一の光ビームとの相対的な位置ずれを決定することと、
該位置ずれを実質的に補償するように、該第二の光ビームが該走査光学機器に伝達されるタイミングを制御することとをさらに包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記走査機器が二次元走査パターンを生成し、
前記位置ずれを実質的に補償するように、前記第二の光ビームが該走査光学機器に伝達されるタイミングを制御することは、
第一の次元の位置ずれに対して実質的に補償するために、該第二の光ビームが該走査光学機器に伝達されるタイミングを制御することをさらに包含する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記走査機器が二次元走査パターンを生成し、
前記位置ずれを実質的に補償するように、前記第二の光ビームが該走査光学機器に伝達されるタイミングを制御することは、
第一および第二の次元の位置ずれに対して実質的に補償するために、該第二の光ビームが該走査光学機器に伝達されるタイミングを制御することをさらに包含する、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記第二の光ビームの前記第一の光ビームとの相対的な位置ずれを決定することは、
該第一の光ビームと該第二の光ビームの双方で、イメージを投影することと、
該第一の光ビームと該第二の光ビームとで投影されたイメージ間の位置ずれを示す入力信号を受け取ることとをさらに包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記第一の光ビームと前記第二の光ビームとで投影されたイメージ間の位置ずれを示す入力信号を受け取ることは、
ユーザが、該第一の光ビームと該第二の光ビームが投影されるタイミングを変化させ、いつイメージが実質的に調整されるかを指示させ得ること、をさらに包含する、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の背景）
（１．本発明の分野）
本発明は、一般的に電子ディスプレイに関する。より特定的には、複数のレーザを用いる投影機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
（２．関連技術の記載）
光学機器には、２つ以上のレーザが同じ位置に投影されることを要するものがある。例えば、カラーレーザ投影機器において、３つのレーザが同一の共通位置に投影されるように配置され得る。３つのレーザのそれぞれが、単一色構成要素を有し、その強度は、同一の共通な位置に現れる結合された光の色合いを変化するように、制御され得る。比較的複雑な色の表示は、３つのレーザからの光を二次元（ｔｗｏ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）アレイ内に走査し、一方、レーザのそれぞれを制御可能に励起することで、生成され得る。
【０００３】
典型的には、３つのレーザは、光学的および／または機械的に配置されている。これは、光学的／機械的な走査システムに伝達される前に、３つの同一線上の光ビームを生成するためである。このようにして、３つの光ビームは二次元アレイ内に、その間の一貫した正確な配置で、走査される。
【０００４】
しかしながら、このようなシステムは重大な欠点を有する。これは、特に、大量生産や、距離にわたる正確さに関しての欠点である。つまり、非常に精密なレーザの配置には、光ビームが比較的短い距離であっても、同一直線上にとどまるように確保することが要求されるからである。例えば、レーザ光を約１０インチの距離にわたって伝達する場合、レーザビームを同一の共通点に確実に到達するようにするためには、レーザビームのそれぞれの間に約０．０２度の角度配置が必要とされる。この精密な配置は、大量生産において達成することは難しく、さらに、製造完了後に生じる変動を受けやすくもある。例えば、機械的／光学的配置は、機器の「乱雑な」取り扱いによって、変動し得る。あるいは、環境の温度変動によっても、同様に、機械的／光学的配置に望ましからぬ変動を生じ得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の問題の１つ以上の影響を克服する、あるいは、少なくとも低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（発明の概要）
本発明の一つの側面として、方法が提供される。本方法は、ディスプレイ機器内において少なくとも２つのレーザを、制御可能に調整すること（ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｙ  ａｌｉｇｎｉｎｇ）を包含する。
【０００７】
本発明は、添付図面とともに、以下の記述を参照することによって、理解され得る。添付図面において、同じ参照番号が、同じ要素を識別する。
【０００８】
本発明は、様々な改変や変更形式を行いやすいが、本発明の特定の実施形態は、図面で例として示され、本明細書の中で詳細に記載されている。しかしながら、特定の実施形態に関する本明細書の記述は、本発明をここに開示した実施形態に限定することを意図したものではなく、むしろ、逆に、添付した請求項で定義される本発明の精神と範囲に入る改変、同等、代替の全てをカバーすることを意図していることは、理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（特定の実施形態の詳細な説明）
本発明の例示的な実施形態が以下に記載される。明確にするために、実際の実行の特徴の全てが、本明細書に記載されてはいるとは限らない。開発者の特定の目的を達成するために、いかなる実際の実施形態の開発においても、それぞれの実行における異なるシステム関連やビジネス関連の制約の中、実行時特有の判断が多数なされなくてはならないことは、もちろん理解される。さらに、このような開発努力は、複雑で、時間を要するものであるが、それでも、本発明の開示によるメリットを当業者なら通常の取り組みで行えるであろうことは、当然理解される。
【００１０】
以下の同時係属出願も、その全体が、本明細書の中に援用される。Ｍｉｋ  Ｓｔｅｒｎらによる「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｙ  Ｒｅｄｕｃｉｎｇ  Ｐｏｗｅｒ  Ｄｅｌｉｖｅｒｅｄ  ｂｙ  ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ」、Ｎａｒａｙａｎ  Ｎａｍｂｕｄｉｒｉらによる「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ」、Ｎａｒａｙａｎ  Ｎａｍｂｕｄｉｒｉらによる「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ  ａｎ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  ａ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  ａｎｄ  ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ」、Ｐａｕｌ  Ｄｖｏｒｋｉｓらによる「Ａ  Ｃｏｌｏｒ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ」、Ｃｈｉｎｈ  Ｔａｎらによる「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃａｐｔｕｒｉｎｇ  Ｉｍａｇｅｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ａ  Ｃｏｌｏｒ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ」、Ｆｒｅｄ  Ｗｏｏｄらによる「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｓｅｒｖｉｎｇ  Ｐｏｗｅｒ  ｉｎ  ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ」、Ｒｏｎ  Ｇｏｌｄｍａｎらによる「Ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ」、Ｃａｒｌ  Ｗｉｔｔｅｎｂｅｒｇらによる「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ  ｆｏｒ  Ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ」、および、Ｄｍｉｔｒｉｙ  Ｙａｖｉｄらによる「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｎｇ  ａ  Ｌａｓｅｒ  ｉｎ  ａ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ」である。
【００１１】
以下、図面の説明に入る。特に、図１について述べると、本発明の一つの実施形態に従うレーザ投影ディスプレイ（ＬＰＤ）１００の形式的なブロック図である。図の実施形態において、ＬＰＤ１００は、それぞれが赤、緑あるいは青などの単色からなる光ビーム１０８、１１０、１１２を発することが可能な３つのレーザ１０２、１０４、１０６を含む。当業者には、レーザの数もレーザから発する光の色も、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、変更され得ることは理解される。
【００１２】
レーザ１０２、１０４、１０６は、例えば、第一の走査ミラー１１８のような第一の走査デバイス上で実質的に共通な位置１１６にお互いに相対的に角度的に向けられている光ビーム１０８、１１０、１１２とともに、共通な平面１１４に配置されており、これらビームはこのミラー１１８から、光ビーム１２０、１２２、１２４として反射される。図の実施形態において、第一の走査ミラー１１８は、比較的速い速度（例えば、約２０〜３０ｋＨｚ）で、軸１２０で振動する。第一の走査ミラー１１８の回転または振動が、光ビーム１０８、１１０、１１２を動かす原因となる。これは、第一の走査ミラー１１８の角度位置が変化するにつれて、第一の走査ミラー１１８からの光ビーム１２０、１２２、１２４の反射角も変化する。このように、ミラーが振動すると、反射光ビーム１２０、１２２、１２４は走査され、二次元ディスプレイの一つの構成要素とともに光ビーム１２０、１２２、１２４の動きを生成する。
【００１３】
二次元ディスプレイの第二の構成要素は、例えば、ミラー１２６などの第二の走査デバイスによって生成される。図の実施形態において、第二のミラー１２６は、回転軸１３０でモータ１２８に結合され、第一のミラー１１８の回転軸に実質的に垂直である軸で、回転移動または振動移動を行う。光ビーム１２０、１２２、１２４は、第二のミラー１２６で、光ビーム１３２、１３４、１３６として反射され、画面１３８に向けられる。画面１３８は、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、様々な形の任意のものを採用し得る。
【００１４】
第二のミラー１２６は、第一のミラー１１８の速度に比べ、比較的遅い速度（例えば、６０Ｈｚ）で振動または回転する。そのため、図２に示すように、光ビーム１３２、１３４、１３６は、一般にディスプレイ表面１３８上で、経路１４０をたどることは、理解される。経路１４０はブラウン管テレビやコンピュータのモニタで一般に使われているラスタスキャンと同じ形状やコンセプトであることは、当業者なら理解できる。
【００１５】
本発明は、本明細書の中で、個別の第一の走査ミラー１１８および第二の走査ミラー１２６を用いる実施形態のコンテキストの中で述べているが、当業者には、同様の経路１４０が単一のミラーを用いても形成され得ることは、理解される。単一のミラーは、２つの垂直軸に沿った速い振動と遅い振動の動きを提供するように、２つの回転軸を動き回れることが可能である。
【００１６】
図１から明らかなように、レーザ１０２、１０４、１０６の角度位置合わせによって、レーザ１０２、１０４、１０６は、同一平面１１４内で同一点（ミラー１１８上の回転軸１２０上の）に光ビーム１０８、１１０、１１２を届けるために、機械的かつ光学的な配置をされたとしても、それぞれは異なる反射角度を有し、分岐して、光ビーム１２０、１２２、１２４を生じる。制御装置１４２は、レーザ１０２、１０４、１０６を制御可能に励起する（ｅｎｅｒｇｉｚｅ）ように提供され、光ビーム１２０、１２２、１２４を効率的に同一線上にし、こうして、第二のミラー１２６に反射され、第二のミラー１２６から画面１３８までの距離と比較的無関係な画面１３８上の同一点に届けられ得る。
【００１７】
次いで、図３Ａと図３Ｂに移る。光ビーム１２０、１２２、１２４を同一直線状にする制御装置１４２の動作について、議論される。議論を簡単にするため、２つのレーザ１０２、１０４しか、図３には示されていない。しかし、当業者なら、本発明の精神と範囲から逸脱することなく、本明細書で議論されるコンセプトは、３つ以上のレーザにまでにも拡張適応され得ることは、理解される。図３Ａに示されるように、レーザ１０２、１０４が同時に励起されると、反射ビーム１２０、１２２は分岐する。しかしながら、図３Ｂに示されるように、レーザ１０２、１０４がわずかな時間差で励起されると、光ビーム１２０、１２２は、単一の共通経路（すなわち、光ビーム１２０、１２２が同一線上）をたどるようにされ得る。例えば、レーザ１０２が第一の時間ｔ１に励起されると、ミラー１１８が実線で示されるように第一の位置となる。そして、光ビーム１０８は、光ビーム１２０のようにミラー１１８で反射する。引き続き、レーザ１０４が第二の時間ｔ２に励起されると、ミラー１１８が破線で示されるように第二の位置となる。そして、光ビーム１１０は、光ビーム１２２のようにミラー１１８で反射する。時間ｔ２を緻密に制御すると、ミラー１１８は、光ビーム１２０と実質的に同じ経路に沿った光ビーム１２２に正確に反映する位置となる。
【００１８】
このように、制御装置１４２の作動によって、光ビーム１２０、１２２は実質的に同一線上になるが、わずかに時間が動かされている。つまり、光ビーム１２０、１２２は双方とも画面１３８上の実質上同一点に投影されるが、わずかに時間差がある。しかしながら、人間の目の持続性のため、時間のずれは検出できない。つまり、図１に示した３つのレーザからなるシステムの場合も、レーザ１０２、１０４、１０６は、単一の色と強度のレーザ光を比較的短い時間ウィンドーの間に、画面１３８上の実質的に同じ点に制御可能なように届ける。人間の目は、３つの別々の色を検出しないが、むしろ、３つの光ビームの混合を、一貫した所望の色合いが画面上の点に現れているように認識する。このプロセスは、画面１３８にピクチャを再生するために、経路１４０に沿って何回も繰り返され得ることも、当業者なら理解される。      
【００１９】
次いで、図４に移る。制御装置１４２によって使われ得る制御ルーチン４００の一つの実施形態を示す。本ルーチン４００はブロック４０１から始まり、そこで、制御装置１４２がレーザのそれぞれの強度を決定する。つまり、ピクチャが適切に表示されるために、制御装置１４２は、まさに画面に投影されようとするピクチャの小さな部分において、ピクチャの色合いを決定することができる。適切な色合いを再生するために、制御装置１４２は、レーザのそれぞれの強度を決定する。この決定は、様々な従来様式のいずれによっても達成され得る。例えば、ルックアップテーブル、数学的アルゴリズムなどによってである。
【００２０】
ブロック４０２において、制御装置１４２は、レーザのそれぞれが励起されるべきタイミングを決定する。そのタイミングの決定は、様々な従来様式のいずれによっても達成され得る。例えば、ルックアップテーブル、数学的アルゴリズムなどである。この技術は、製造後のキャリブレーション中でも使われ得る。通常、このタイミングは、比較的固定されている。すなわち、そのタイミングは、製造プロセスの最後の段階で、工場の技術者によって、確立され得る。その後、制御装置は、これら工場で決定された設定を単純に使うことになる。
【００２１】
しかしながら、技術者が、あるいは、消費者であっても、システム１００において、温度や過酷な取り扱いなどの環境条件から生じる機械的変化に対処するタイミングを、定期的に調整できるようにすることは、有益なことであり得る。なぜなら、不揮発性メモリにタイミング要求を格納すると、タイミングの変化は達成され得るので、ルーチンは、必要に応じた修正が可能な設定を確立され得る。すなわち、画面に所定の（ｐｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄ）チューニングパターン（例えば、各レーザカラー用向けのクロスパターン）を投影することを、ソフトウェアルーチンは含み得る。サービス担当技術者あるいは消費者は、こうして（ボタンの所定シークエンスを押して）、チューニングパターンが適切に重なり合うよう調整される必要ありとの指示を、制御装置に出し得る。次いで、制御装置１４２は、技術者または消費者から与えられた情報を使い得ることで、レーザのタイミングを変更する。
【００２２】
最後に、ブロック４０３において、制御装置１４２は、レーザのそれぞれに対し、決定されたタイミングと強度とを使い、制御可能なようにレーザを励起し、画面上の現在の位置に、所望の色合いを生成する。制御ルーチン４００は、経路１４０に沿った数多くの点で連続的に繰り返され、画面にピクチャを効率的に再生する。
【００２３】
制御装置１４２は、レーザ１０２、１０４、１０６の「既知」の角度位置を補償し得るのみならず、レーザ１０２、１０４、１０６の位置における「未知」の変動をも補償し得５ることは、評価されるべきである。すなわち、図１に示されるように、レーザ１０２、１０４、１０６は、お互いに相対的な角度を有するように配置されており、その角度関係は一般的に知られている。しかしながら、製造プロセス中に、「既知」の角度位置に微小な変動が生じ得る。それにもかかわらず、既知と未知の変動は、上述した方法と装置を使うことで、補償され得る。
【００２４】
特に断り書きのない限り、あるいは、議論から明らかなように、「処理」、「コンピュータ計算」、「計算」、「決定」または「表示」などの用語は、コンピュータシステムまたは同様の電子計算機器でのアクションや処理を示す。これらシステムや機器は、コンピュータシステムのレジスタやメモリの中にある物理量として表されるデータを操作、加工して、コンピュータシステムのメモリやレジスタなどの情報ストレッジ、伝達、表示デバイスの中の物理量として表される他の同様なデータとする。
【００２５】
本明細書の様々な実施形態で示された様々なシステムレイヤ、ルーチンまたはモジュールが、実行可能な制御ユニットであり得ることは、当業者なら理解される。制御ユニットは、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、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）などの制御デバイスあるいはコンピュータ計算デバイスを含み得る。この議論におけるストレージ（以下同様）デバイスとしては、データと指示を格納するための１つ以上マシン読み取り可能なストレッジ媒体を含み得る。ストレッジ媒体には、様々なメモリ形式を含み得る。例えば、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、および、フラッシュメモリなどの半導体メモリデバイス、固定ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、リムーバブルディスクなどの磁気ディスク、テープを含むその他の磁気媒体、ならびに、コンパクトディスク（ＣＤ）やデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）などの光学媒体を含む。様々なシステムにおける様々なソフトウェアレイヤ、ルーチンまたはモジュールの形成する指示は、それぞれのストレッジデバイスに格納され得る。指示が制御ユニットによって実行されると、対応するシステムが、プログラムされたアクションを実施する。
【００２６】
上記に開示した特定の実施形態は、例示的なものに過ぎない。なぜなら、当業者が本明細書の教示のメリットを享受すると明らかに、本発明は異なりはするが、同等な方法で改変も実行も成され得るからである。さらに、本明細書に示される構造や設計の詳細に何ら限定することは意図されておらず、以下に記載される請求項によってのみ限定することが意図されている。そのため、本方法、システム、および、その一部、ならびに、上述の方法とシステムの一部は、様々な場所で導入され得る。例えば、無線ユニット、基地局、基地局制御装置および／または移動通信交換局においてである。さらに、上述のシステムを実行し利用するために要求されるプロセッシング回路網は、特定用途向け集積回路、ソフトウェア駆動プロセッシング回路網、ファームウェア、プログラマブルロジックデバイス、ハードウェア、ディスクリート構成要素、あるいは、上記構成要素のアレンジメントで実行され得ることは、本明細書の開示によるメリットを享受できる当業者によって理解される。それゆえ、上記に開示した特定の実施形態は、変更され得るし、改変され得るし、本発明の範囲と趣旨を逸脱することなく、その他全てのバリエーションもあり得ることは明らかである。したがって、本明細書で求められる保護は、以下に示す請求項で、記載される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の一つの実施形態を上から見た平面図の形式的なブロック図を示す。
【図２】図２は、図１で示される画面の形式的な図を示す。
【図３】図３Ａと図３Ｂは、デバイス作動中の様々な時間における走査デバイスの平面図を示す。
【図４】図４は、図１で示される制御装置によって実行され得る制御プログラムの流れ図の一つの実施形態を示す。
【図１】
2007520742.tif 000003
【図２】
2007520742.tif 000004
【図３Ａ】
2007520742.tif 000005
【図３Ｂ】
2007520742.tif 000006
【図４】
2007520742.tif 000007
【国際調査報告】
2007520742.tif 000008
2007520742.tif 000009