(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コヒーレントな光の投射システムであって、
少なくともコヒーレントな光を放出するために構成されたコヒーレントな光の源のシステム、
少なくとも像のデータに応答性の前記コヒーレントな光と相互作用するために構成された一つの又はより多い空間的な光の変調器を含む像を形成するシステム、
少なくとも前記像を形成するシステムから出力されたコヒーレントな光から中間の像の平面に中間の像を形成するために構成されたリレーシステム、前記中間の像が実の像であること、
前記中間の像の平面に又は実質的にそれに位置させられた屈折のスペックル低減の要素、前記屈折のスペックル低減の要素が前記屈折のスペックル低減の要素の表面に形成された小レンズの配置を具備すること、前記小レンズの配置が各々アパーチャを有する小レンズを具備すること、前記小レンズのアパーチャのサイズは、前記小レンズの配置と関連させられた屈折のビームの偏向の効果が、実質的に、前記小レンズの配置と関連させられたいずれの回折性のビームの偏向の効果のものと比べてより大きいものであるように、前記中間の像の平面における前記中間の像の像のピクセルのサイズと比べてより大きいもの又はそれに等しいものであること、
少なくとも前記屈折のスペックル低減の要素を移動させると共に前記中間の像が前記屈折のスペックル低減の要素の前記小レンズの配置を通じて移されるように前記中間の像の像の光を偏向するために構成された移動を発生させるシステム、及び、
少なくとも前記移動する屈折のスペックル低減の要素を通じて移されたように、前記中間の像の前記偏向させられた像の光を投射するために構成された投射のサブシステム
を具備する、システム。
【請求項２】
請求項１のシステムにおいて、
前記小レンズの配置における隣接の小レンズの間におけるギャップのサイズは、５−２０μｍの範囲におけるものである、システム。
【請求項３】
光を投射するための方法であって、
コヒーレントな光の源のシステムからコヒーレントな光を発生させること、
像のデータに応答性の前記コヒーレントな光と相互作用することによって一つの又はより多いものの空間的な光の変調器を含む像を形成するシステムで像を形成すること、
少なくとも前記像を形成するシステムから出力されたコヒーレントな光から中間の像の平面で中間の像を形成すること、前記中間の像がリレーシステムで形成された実の像であること、
前記中間の像の平面に又は実質的にそれに位置させられた屈折のスペックル低減の要素を通じて前記中間の像を移すこと、前記スペックル低減の要素が前記屈折のスペックル低減の要素の表面に形成された小レンズの配置を具備すること、前記小レンズの配置が各々アパーチャを有するものである小レンズを具備すること、前記小レンズのアパーチャのサイズは、前記小レンズの配置と関連させられた屈折のビームの偏向の効果が、実質的に、前記小レンズの配置と関連させられたいずれの回折の効果のものと比べてより大きいものであるように、前記中間の像の平面における前記中間の像の像のピクセルのサイズと比べてより大きいもの又はそれに等しいものであること、
前記中間の像が前記屈折のスペックル低減の要素を通じて移される一方で、移動を発生させるシステムで前記スペックル低減の要素を移動させること、及び、
投射のサブシステムで、前記屈折のスペックル低減の要素を通じて移されたように、前記中間の像を投射すること
を具備する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、一般にディジタルの像の投射に、及びより多く特定して、スペックルの補償を提供するものであるコヒーレントな光の投射システムに、関係する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
ディスプレイの表面へとイメージを投射するものであるために使用された従来の投射レンズは、相対的に速い［明るい］光学部品と共に設計されたものである。これは、シネマの投射について特定して真実であるが、そこでは、伝統的なフィルムの投射レンズは、〜ｆ／１．８のようなものの速いようなもの［と同程度に明るいもの］であることがあると共に、ディジタルシネマの出現するものである技術において、レンズは、しばしば、〜ｆ／２．５である。これらの低いｆ／＃の値及び相応じて高い角度的な光は、大きい部分において、可能性のあるもののようなもののこれの光の多量のもののようなもの［可能な限りこれの光の多量のもの］を利用することの希望と一緒に、様々なタイプの非常に明るいアークランプ及び類似の光源のそのようなもののような、使用されたものであるところの大きいエタンデュの光源のおかげのものである。
【０００３】
ディジタルシネマの投射の事例において、イメージの内容は、ＬＣＤ及びＬＣＯＳの変調器、ディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）、及び特定のものにおいて、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｉｎｃ．，Ｄａｌｌａｓ，ＴＸからのＤＬＰ（ディジタル光プロセッサー）そのようなもののような、ピクセル化された空間的な光変調器を介して提供されたものである。これらの電子的な光変調器デバイスの個々のピクセルは、横切るものである光ビームへイメージデータを分与するためにピクセルで−アドレス指定された基礎の上で、変調されたものである。シネマの投射を可能とするために、〜４００−６００ｍｍ２のアクティブエリアを備えた、デバイスの大きいバージョンは、シネマの投射について使用された大きい−エタンデュのキセノンランプの光源と共に使用されたとき、互換性のあるもの及び光の効率的なものであるために、使用されたものである。しかしながら、我々は、これらの大きい−エタンデュの光源が、光学的な構成部品のサイズ及びコスト、これらの構成部品への熱的な負荷及び応力、並びに、光学部品によって提供された光学的なイメージングの性能及びイメージの品質を含むものである、様々な不都合な方式でプロジェクターの設計にインパクトを与えるということを決定したことを有する［決定してきたものである］。例のために、空間的な光変調器デバイス、及びそれの関連させられた偏光光学部品、を横切るものである入射の高度に角度的な光は、好ましくなく、ピークのコントラスト及びコントラストの均一性の欠如を備えた、投射されたイメージの品質にインパクトを与える。
【０００４】
より大きい詳細なものにおいて、ディジタル投射のシステムの照明及び投射のサブシステムは、典型的には、伝統的なフィルムに−基礎が置かれたシステムにおけるそれらの均等物と比べてより多い複雑なものである。特定のものにおいて、ディジタルのシステムにおいて、投射レンズのシステムは、しばしば、従来の投射光学部品に対して比較された異なるものの及び追加的な要件が負担されたものである。一つの例のようなものとして、ディジタルのシステムのための投射レンズは、典型的には、最後のレンズの表面及び空間的な光変調器の間における距離、であるところの、長いものの後方の焦点の長さ［後側焦点距離］又は作動するものである距離［作動距離］を提供することが要求されたものである。レンズの焦点の長さ［焦点距離］の２時間［倍］の超過における作動するものである距離［作動距離］は、共通の光学的な軸［光軸］へと異なるものの色の経路からの変調された光を組み合わせるために使用されたある数の光学的な構成部品を収容することの注文において［収容する為に］、並びに、使用された空間的な光変調器のタイプに依存するものであるが、光の偏光、フィルタリング、並びに他の条件を設けるものであること及びガイドするものであることを提供するために、最も多い事例において必要とされたものである。一緒に取られたものであるが、長い後方の焦点の長さ［後側焦点距離］及びスピード［集光能力］の要件（低いＦ＃）は、光学的な設計の特殊技術において熟練させられた彼ら／彼女ら［当業者］によって良好に認められたものであることができるようなものとして、大きい要素［素子］を使用するものであることで複雑なレンズの設計をドライブする［駆使する］ために組み合わさる。結果のようなものとして、大きいものの現場について使用された投射レンズ又はディジタルシネマの投射システムは、特定して、フィルム−に基礎が置かれたプロジェクターにおいて使用されたそれらのものそのようなもののような、従来の投射レンズに対して比較されたときに、相当な高価なものである。
【０００５】
これの問題のこれの規模を低減するための一つの試みのようなものとして、Ｃｏｂｂへの“Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｓｐａｔｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ”と題された、共通に割り当てられた米国特許第６，８０８，２６９号に記載されたようなものとしての、システムは、イメージング・リレーレンズを使用する。各々の変調器は、コンバイナー・プリズムの出口の面の付近の実の空中の拡大された中間のイメージを作り出すためにリレーレンズによってイメージングさせられたものである。変調器の平面における大きいものの数値的なアパーチャ［開口数］（ＮＡ）は、例のために、対応するものである二つの時間［二倍］だけＦ＃を増加させるものである、二つの時間［二倍］だけ、低減されたものである。三つの−色のイメージは、プリズムを通じて組み合わせられたものであると共に、そしてスクリーンへ共通の投射レンズによってイメージングされたものである。三つのイメージングリレーを備えた、全体的なシステムが、複雑さにおいて増加させられたものであるとはいえ、あれの増加させられた複雑さ及びコストは、作動するものである距離［作動距離］の要件無しに、より大きいもののＦ＃で作動するところの、投射レンズの単純さによって、補償がなされたものと比べてより多いものである。
【０００６】
別のアプローチのようなものとして、従来の光源と比較されたようなものとして好都合に小さいもののエタンデュを有するものである、可視のレーザーの使用は、例のためにフィルム−に基礎が置かれた投射について使用されたレンズをするようなものとして類似のレベルの適度の複雑さを有するものである投射レンズを可能とするものであることによって、単純化されたシステムの光学部品を提供するための機会を差し出す。最近の年において、可視のレーザーの光源は、コスト、複雑さ、及び性能において改善したものを有する［改善してきたものである］が、それによってシネマについてのものを含むものである、投射における使用のためにより多い存続可能なものになるものである。レーザーは、膨張させられた色のガンマウト［拡張された色域］を含むものである、イメージの投射についてある範囲の利点を提供することがあるが、しかし、それらの小さいもののエタンデュは、ＬＣＤ、ＤＬＰ、及び他のタイプの光変調器に基礎が置かれたディジタルのシステムについて特定して好都合なものであると共に、ｆ／８の範囲又はより遅いもの［より暗いもの］における値を備えた、より小さいものの、より遅いものの［より暗い］、及びより安いもののレンズ要素［素子］は、他の投射の用途のようなものとして良好にそのようなものとして［他の投射の用途のみならず］、シネマの用途についてまだ十分な可視のフラックスの光を提供するものである一方で、使用されたものであることがある。レーザーが、また、イメージデータを発生させるために回折を利用するところの線形のアレイのデバイスであるところの、及び、小さいもののエタンデュを要求するところの、グレーティングエレクトロメカニカル（ＧＥＭＳ）変調器のそのようなもののような、投射について使用されたものであるための他の変調器のタイプを可能とするということは、それは留意されたものである。
【０００７】
レーザーは、大いに膨張させられた色のガンマウト、潜在的に長いものの寿命の源、及び、単純化された光学的な設計を含むものである、投射のシステムについての多数の潜在的な実質的な利点を提供する。しかしながら、レーザーは、また、ディスプレイのスクリーンの散乱させるものである表面からの局在化させられた反射のコヒーレントな干渉の結果のようなものとして起こるところの、スペックルを導入する。スペックルは、顕著にイメージの品質を劣化させるところの高いもののコントラストの顆粒状のノイズの源である。スペックルが、ある数の相関させられたものではないスペックルのパターンを重ねるものであること、又は、周波数若しくは偏光における変動を使用するものであることによるそのようなもののような、ある数の方式で低減されたものであることができるということは、それはイメージングの特殊技術において知られたものである。これらの方法の多数のものは、Ｊｏｓｅｐｈ  Ｗ．Ｇｏｏｄｍａｎによる“Ｓｐｅｃｋｌｅ  Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ  ｉｎ  Ｏｐｔｉｃｓ：Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”において開示されたものである。投射に付属するものであるスペックルの低減の方法の一つの例のようなものとして、ディスプレイのスクリーンは、一般に光学的な軸［光軸］のまわりの小さいものの円又は楕円を追跡するものである、振動するものである動きで急速に移動させられたものである。スクリーンが移動するようなものとして、スペックルは、散乱させるものである特徴とのレーザーの光の局在化させられた相互作用が、スクリーンの動きによって変えられたものであるようなものとして、変化する。これの振動するものである動きが、十分に速いものであるとき、スペックルの可視性は、時間的な及び空間的な平均をとるものであることによって低減されたものであると共に、スペックルは、観察者には無知覚なものになることができる。スペックルの低減のためのなおも別の戦略は、プロジェクターに対して内部の、及び、投射レンズに対して先行の、中間のイメージの平面に光学的な拡散体を置くことである。そして、拡散体の振動は、スペックルの観察者の知覚を低減するものであることの効果を有する。
【０００８】
ある多様性の光学的な拡散体は、研削されたガラスの、体積の、ホログラフィーの、及び小レンズに基礎が置かれたデバイスを含むものである、レーザーの投射のスペックルの低減のために使用されたものであることを有する［使用されてきたものである］。一つの例のようなものとして、変調された光の走査されたラインの中間のイメージへ時間的な位相の変動を提供するための回折の線形のアレイの変調器（ＧＬＶ）との連結において、Ｈａｄａｎａｒｄのマトリックスのようなものとしてパターニングされた拡散体を使用するところの、Ｔｒｉｓｎａｄｉへの“Ｍｅｔｈｏｄ，Ａｐｐａｒａｔｕｓ，ａｎｄ  Ｄｉｆｆｕｓｅｒ  ｆｏｒ  Ｒｅｄｕｃｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｓｐｅｃｋｌｅ”と題された米国特許第６，７４７，７８１号に開示された装置において。これの拡散体は、拡散させるものである位相セルのアレイの構築されたものであるが、それらのものの各々は、Ｎ個のセルの仕切りへと細分されたものであるが、それのパターンは、Ｈａｄａｍａｒｄのマトリックスの計算によって決定されたものである。例示的なセルは、２４μｍの正方形であると共に３μｍの正方形であるところのＮ＝６４個のセルの仕切りを具備することができる。セルの仕切りは、いずれか、ベースの表面のエリア、又は上昇させられた、メサ−と同様のエリア、パイ（π）高いもの、である。時間的な位相の変動が拡散体の動きによって提供すると共にセルのパターニングが適当なものであるとすれば、横切るものであるレーザービームにおける位相の変動は、脱相関させられたものであるが、スペックルの低減を可能とするものである。そして、格別に設計された投射及び走査するものである光学部品は、ディスプレイのスクリーンへと光の各々の条件が設けられたラインを投射することの注文において、要求されたものである。典型的には、そのようなライン−で走査させられたデバイスについて使用された投射レンズは、２．５のｆ／＃を有する。Ｔｒｉｓｎａｄｉが、投射させられたスペックルの有効な低減を提供する一方で、スペックルの低減は、レーザー投射システムの設計の一つの態様のみである。そしてスクリーンへイメージングされたものであるところの、内部の中間のイメージの平面に位置させられた拡散体を移動させるものであることによって提供されたスペックルの低減は、低減［縮小］イメージの品質（解像度又はＭＴＦ）、拡散（散乱体又は回折）からの光の喪失、及び、拡散させられた光を収集するためのより速いもの［より明るいもの］のイメージングの光学部品についての要件を含むものである、様々なさらなる問題を導入する。
【０００９】
これらのもののそのようなもののような、多数のスペックルの低減のテクニックが、存在するとはいえ、そこにあるものは、またレーザーの投射のシステムからの利益が与えられた設計及びシステムの性能を可能とするものである一方で、投射されたイメージについてのスペックルの知覚を低減するところの改善されたテクニックについての特殊技術における続くものである要望である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第６，８０８，２６９号
【特許文献２】米国特許第６，７４７，７８１号
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｊｏｓｅｐｈ  Ｗ．Ｇｏｏｄｍａｎ，“Ｓｐｅｃｋｌｅ  Ｐｈｅｎｏｍｅｎａ  ｉｎ  Ｏｐｔｉｃｓ：Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
概要
上に記載された問題は、取り扱われたものであると共に、技術的な解決手段は、本発明の様々な実施形態に従った、コヒーレントな光の投射のためのシステム及び方法によって当技術において達成されたものである。本発明の実施形態において、コヒーレントな光の源のシステムは、コヒーレントな光を放出する。像を形成するシステムは、像のデータと整合性の様式においてコヒーレントな光と相互作用する。リレーシステムは、像を形成するシステムから出力されたコヒーレントな光から中間の像の平面で中間の像を形成する。中間の像は、空中の実の像である。スペックル低減の要素は、中間の像の平面に又は実質的にそれに位置させられたものである。移動を発生させるシステムは、スペックル低減の要素を移動させると共に、投射のサブシステムは、スペックル低減の要素を通じて移行させられた又は通過させられたものとして、中間の像を投射する。
【００１３】
本発明のいくつかの実施形態において、リレーシステムは、第一のｆ数を有すると共に、投射のサブシステムは、第一のｆ数と比べてより少ない第二のｆ数を有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、第二のｆ数は、第一のｆ数の少なくとも半分のものである。例えば、第一のｆ数は、ｆ／６又はより大きいものであることができると共に、第二のｆ数は、ｆ／３又はより小さいものであることができる。
【００１４】
本発明のいくつかの実施形態において、リレーシステムは、第一の作動する距離を有すると共に、投射のサブシステムは、第一の作動する距離と比べてより少ない第二の作動する距離を有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、第二の作動する距離は、第一の作動する距離の少なくとも半分のものである。例えば、第一の作動する距離は、１００ｍｍ又はより大きいものであることができると共に、第二の作動する距離は、５０ｍｍ又はより小さいものであることができる。
【００１５】
本発明のいくつかの実施形態において、像を形成するもシステムは、第一のサイズを有する初期の像を投射すると共に、中間の像は、中間の像の平面で第一のサイズと比べてより大きい又はそれに等しい第二のサイズを有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、第二のサイズは、１６ｍｍ、３５ｍｍ、又は７０ｍｍのフィルムのフォーマットと整合性のものである。またこれらの実施形態のいくつかにおいて、投射のサブシステムは、フィルムのバックルの効果を補正する。
【００１６】
本発明のいくつかの実施形態において、スペックル低減の要素は、中間の像が移行させられるところの湾曲させられた表面を有する。これらの実施形態のいくつかにおいて、投影のサブシステムは、フィルムのバックルの効果を補正すると共に、湾曲させられた表面は、フィルムのバックルの効果の投射のサブシステムの補正を補償する。湾曲させられた表面は、中間の像がスペックル低減の要素によって受けられるところのものを通じた、又は、中間の画像がスペックル低減の要素を出るところのものを通じた表面であることができる。スペックル低減の要素の湾曲させられた表面は、エッチングされた又は研磨された表面であることができると共に、それは、小レンズのような、無作為に又は実質的に無作為に分配させられた表面の構造を含むことができる。
【００１７】
本発明のいくつかの実施形態において、スペックル低減の要素は、スペックル低減の要素の表面に形成された小レンズの配置を含むと共に、小レンズの配置が各々が開口を有するものである小レンズを含むものである。小レンズの開口の全ての又は実質的に全てのものの各々は、中間の像の平面で中間の像のピクセルのサイズと比べてより大きいもの又はそれに等しいものである。小レンズの配置は、小レンズの無作為の又は実質的に無作為の分配を有することができる。小レンズは、六辺形の、線形の、又は対角のパターンに又は実質的にそれにあるものであることができる。及び、小レンズは、接するものである又は接するものではないものであることができる。それらが、接するものではないものであるとすれば、小レンズの間におけるスペーシングは、投射レンズのアクセプタンス開口の中へ通過するためにスペーシングからの拡散を許容するために十分に大きいものである又は実質的にそれであることができる。小レンズの間におけるスペーシングは、中間の像の平面での中間の像のピクセルのサイズと比べてより大きいもの又はそれに等しいものであることができる。いくつかの実施形態において、移動を発生させるシステムは、小レンズの繰り返しの周期と比べてより大きいもの又はそれに等しいものであるところの距離で平面内においてスペックル低減の要素を移動させる。いくつかの実施形態において、投射のサブシステムにおけるレンズのアクセプタンス開口は、小レンズの間におけるスペーシング又は接する小レンズの間における谷によって引き起こされた拡散を取得する。いくつかの実施形態において、投射のサブシステムにおけるレンズのアクセプタンス開口は、第四次のエネルギー又は低減されたスペックルの像のものより下のものを取得する。いくつかの実施形態において、小レンズの配置は、投射のサブシステムのアクセプタンス開口へと第四次のエネルギー又は低減されたスペックルの像のものより下のものを通過させる。
【００１８】
本発明のいくつかの実施形態において、移動を発生させるシステムは、スペックル低減の要素の光学的な軸に平行な方向におけるスペックル低減の要素の運動を引き起こす。これらの実施形態のいくつかにおいて、運動は、投射のサブシステムの焦点の深さ内にあるものである。また、これらの実施形態のいくつかのにおいて、運動は、リレーシステムの焦点の深度の範囲内にある。運動は、さらに、スペックル低減の要素の光学的な軸に垂直な方向に運動を含むことができる。
【００１９】
本発明の様々な実施形態は、レーザー又はコヒーレンスを備えた他の高い輝度の光の源からの光を変調するところのＤＬＰデバイスのような、空間光変調器について特に良好に適切にされたものである。本発明の様々な実施形態は、従来のタイプの投射レンズの要素の使用を許容すると共にレーザー光を使用することで得られることができるところの高い輝度の利点を取るところの光学的なシステムを提供する。
【００２０】
本発明のこれらの及び他の態様、目的、特徴、及び利点は、好適にされた実施形態及び添付されたクレームの後に続く詳述された記載の検討から、並びに、付随する図面への参照によって、より明瞭に理解された及び認識されたもになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態において使用されたいくつかの共通の構成部品を示すものである線図である。
【図２】図２は、低減されたスペックルを備えたディジタルの像の投射のための本発明の実施形態の装置を示すものである線図である。
【図３】図３は、近似のｆ＃及びアクセプタンスアパーチャの関係性を備えた本発明の実施形態の装置を示すものである線図である。
【図４】図４は、湾曲させられた表面を有するものであるスペックル低減要素を備えた本発明の実施形態の装置を示すものである線図である。
【図５ａ】図５ａは、中間の像を含むものである、内部のシステムの像を図解する。
【図５ｂ】図５ｂは、拡散させられた像を含むものである、内部のシステムの像を図解する。
【図５ｃ】図５ｃは、従来のフィルムに基礎が置かれた投射システムにおいて起こるようなフィルムの座屈及びフィルムを結像させるものであることを図解する。
【図６ａ】図６ａは、まばらなマイクロレンズを利用するところのスペックル低減要素の実施形態の線図である。
【図６ｂ】図６ｂは、本発明の実施形態に従ったものの、投射レンズを通じて結像させるものであることの角度的な多様性を増加させるものである際にスペックル低減要素の使用を図解する。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図面の手短な記載
本発明は、付けられた図面との連結において考慮されたより下に贈呈された例示的な実施形態の詳述された記載からより多く容易に理解されたものであることになるが、それらのものの、
図１は、本発明の実施形態において使用されたいくつかの共通の構成部品を示すものである線図である、
図２は、低減されたスペックルを備えたディジタルの像の投射のための本発明の実施形態の装置を示すものである線図である、
図３は、近似のｆ＃及びアクセプタンスアパーチャの関係性を備えた本発明の実施形態の装置を示すものである線図である、
図４は、湾曲させられた表面を有するものであるスペックル低減要素を備えた本発明の実施形態の装置を示すものである線図である、
図５ａ及び５ｂは、それぞれ、中間の像及び拡散させられた像を含むものである、内部のシステムの像を図解する、
図５ｃは、従来のフィルムに基礎が置かれた投射システムにおいて起こるようなフィルムの座屈及びフィルムを結像させるものであることを図解する、
図６ａは、まばらなマイクロレンズを利用するところのスペックル低減要素の実施形態の線図である、並びに、
図６ｂは、本発明の実施形態に従ったものの、投射レンズを通じて結像させるものであることの角度的な多様性を増加させるものである際にスペックル低減要素の使用を図解する。
【００２３】
詳述された記載
あとに続く詳細な説明のために、特に示されないかまたは記載されていない要素がよく当業者にとって公知のさまざまな形をとることができると理解されることになっている。本願明細書において図と共に記載される図は、本発明の実施例に従ってそれらのそれぞれの光路に沿って動作および構成要素関係の原則を例示するために提供されて、実際のサイズまたはスケールを示すことができない。いくらかの誇張は、基本的構造関係または動作の原則を強調するために必要でもよい。場合によっては、より明らかに投射光学系の動作を記載しなさいという命令で、通常投影装置の光路にある構成要素は、示されない。
【００２４】
本発明は、本願明細書において記載されている実施例の組合せを含む。具体例の参照などは、本発明の少なくとも一つの実施例に存在する特徴に関連する。“実施例”または“具体例”の別々の参照等が、同じ実施例または実施例に必ずしも関連するというわけではない。しかしながら、非常に示されない限り、または、従来技術において技術のうちの１つにとって直ちに明らかであるにつれて、この種の実施例は排他的でない。“方法”に関連する際の単数および／または複数を使う能力などは、制限しない。
【００２５】
現在の開示において用いられているように、項“エフ数”またはｆ／＃は、アクセプタンス開口直径に焦点距離の比率として、その従来の意味を有する。さもないと明確に強調されるかまたは前後関係によって必要でない限り更なる語“または”排他的でない感覚のこの開示において使用する。
【００２６】
図１は、本発明の各種実施形態において使用するいくつかの一般のコヒーレント光投影システム構成要素の簡略概略図を例示する。後の図および以下の説明は、図１において例示される一般の構成要素に加えられる付加的な構成要素を導く。この点に関しては、図１は、非常にコヒーレント光を発するコヒーレント光源システムを有するコヒーレント光プロジェクション・システム１０を示す。図１の場合、コヒーレント光システムは、１６ｒ、１６ｇ、コヒーレント光源を含む、そして、それぞれ、各々の赤・緑・青のための１６ｂはチャネルに色をつける。しかしながら、他の色チャネルが、使われることができる。また、図１、コヒーレント光源１６ｒ、１６ｇの場合、１６ｂはレーザー光源、例えば直接の放出ダイオードレーザアレイ、ファイバ・レーザである、または、ＩＲ（調和転換レーザー）はポンプで水を揚げた。しかしながら、充分な明るさおよび光線特性を有するいかなるコヒーレントであるか部分的にコヒーレント光源も、使われることができる。例えば、可視波長超発光のダイオード（ＳＬＥＤｓ）が、用いられることができる。
【００２７】
１６ｂ、コヒーレント光源１６ｒ（１６ｇ）から発される光は画像形成システムによって受信される。そして、それは、図１の場合、空間光変調器１２ｒ、１２ｇ、１２ｂ（例えばＤＬＰ（ディジタル・マイクロ鏡）装置）および組み合わさっている要素（例えば二色性のコンバイナ１４）を含む。各々の光変調器１２ｒ（１２ｇ）が、１２ｂ、それぞれ、プロジェクション・システムの中で、このケース（投影サブシステム２０の結像レンズ２０ａ）の５ｂ、物体平面５ｒ（５ｇ）で位置する。加算、各々の空間光変調器１２ｒ、１２ｇにおいて、ディスプレイ面３０で、１２ｂは示された画像平面７に対する画像同根語である。ここで、スクリーンは位置することができる。この装置が、ＬＣＤまたは光変調器の他のタイプのために用いられることができる。
【００２８】
コヒーレント光プロジェクション・システム１０、光変調器１２ｒ、１２ｇの動作の間、画像データ（例えば画像フレームを映画において代表している画像データ）と整合した方法で、１２ｂは、光源１６ｒ、１６ｇ、１６ｂから発されるコヒーレント光と相互に作用する。この点に関しては、制御システム（光変調器１２ｒ、１２ｇ、画像データを使用している技術と整合した方法の１２ｂおよび公知技術の器材を制御する）のような、制御信号は、データ処理システム（図示せず）によって光変調器１２ｒ、１２ｇ、１２ｂまで提供される。特に、光変調器１２は、画像データ信号に従って入射光線を調整するアドレス指定可能な変調器・ピクセル（図示せず）の二次元の配列から成る。軽い変調は種々の手段によって提供されることができる。そして、マイクロ鏡（ＤＬＰ）、分極化回転（ＬＣＯＳまたはＬＣＤ）、光散乱、吸収または回折の中で傾くことによってリダイレクションを含む。
【００２９】
光変調器１２ｒ（１２ｇ）からの調整された光は、１２ｂ、二色性のコンバイナ１４で同じ光路（軸Ｏ）上へ結合される。最終的にコンバイナ１４によって結合される光は、２０ａ、２０ｂ、この場合、１対の図示するレンズを含んでいる投影サブシステム２０に達する。そして、それはディスプレイ面３０上に画像内容のイメージを突設する。
【００３０】
光学システム・デザイナーの前に現れるいくつかの課題は、図１の簡略ブロック線図を考慮することによって、よりよく認められることができる。システム１０において、多数の光変調器１２ｒ（１２ｇ）からの光が１２ｂ投影サブシステム２０によってディスプレイ面３０に突設される前にコンバイナ１４を経て結合されるにつれて、長い働く距離が必要である。また、投影サブシステム２０を有することがオブジェクト・スペースの大きいｆ＃（ｆ／６としてのまたはより高くそのようなもの）で作動することは有利でありえる。その結果、長い働く距離はより直ちに、そして、安価に成し遂げられる。
加えて、かなりの角度で光を捕えないことによって、投影サブシステム２０は、近くの表層構造から点在することができる同程度の不必要な迷光を受信しない。例えば、ＭＥＭＳ装置（例えばＤＬＰ変調器）（レンズ素子端および欠陥）および他の構造のような構成要素は、画像処理システムの範囲内で光を散乱させることができる。この散乱光または炎光はスクリーンにレンズを通過することができて、広い領域画像コントラスト（ＡＮＳＩコントラスト）および局所化されたまたは画像詳細コントラストを減らすことができる。それによって、見かけのスクリーン黒さおよび解決可能な詳細に影響を及ぼす。一方では、整合的なソース投影サブシステム２０から、スペックル可視性を減らすために、収束照明をかなりの角幅（大きな数の開口（ＮＡ））を有するディスプレイ面３０に届けることが、好ましい。しかしながら、投影サブシステム２０から恒常的な拡大を装って、これは、例えば、変調器側上の光の角幅がまた、大きいことを意味する。そして、低いｆ＃（例えばｆ／３またはそれ以下）を有する。このように、潜在的スペックル可視性を減らしたいという願望は、レンズ複雑さおよびコストを減らして、内部に点在する光の収集を最小化する必要と衝突する。
【００３１】
スペックル可視性を減らすために図１の基本的な設計を変える本発明の一実施例によれば、図２の概略ブロック図は、コヒーレント光プロジェクション・システム５０を示す。特に、１４がそうであるコンバイナを通過している光は、リレー・システムで、この場合、リレーレンズ１８を導いた。中間画像２２に対する画像同根語である目的が中間画像面２１で形をなしたので、リレーレンズ１８は、少なくとも一つのリレーレンズ要素Ｌｌから成って、各々の光変調器１２ｒ、１２ｇおよび１２ｂを有するために配置される。中間画像２２は、中間画像面２１でリレー・システム（例えばリレーレンズＬ１）および他の上流の光学によって形成される空中実像である。空中実像は、構造がそうであったスクリーンまたは他の表示が対応する画像平面に、この場合、中間画像面２１を配置する場合、見られることができるスペースにある画像である。この場合、図５ａに示される航空中間画像２２は、変調器・ピクセルの画素イメージである中間画像ピクセル２３の列から成る。特に、ピクセル２３が成る中間画像は、赤くて、緑で、青い変調器（１２ｒ、１２ｇ、１２ｂ）から、対応する画素イメージのイメージを重ねて、整列配置した。望ましくは、対応する撮像された変調器・ピクセルは、中間画像面２１で１Ａピクセル・エラーの範囲内で共同整列配置するか、全ての中間画像２２全体により良好である。中間画像面２１は位置決めをされる、または、実質的に、このケース（アクチュエータ４９）のスペックル軽減システム（この場合、スペックル減少要素４０および運動を生成しているシステムから成る）の範囲内で、それはスペックル減少要素４０を動かす。移されるかまたはスペックル減少要素４０によって通過するにつれて、中間画像２２は投影サブシステム２０によって投影される。ｆ／６周辺で、リレーレンズ１８は、１５０ｍｍのオーダー上の比較的長い働く距離Ｗａ（図３を見る）を有して、比較的遅いレンズである。いくつかの実施形態では、リレーレンズ１８は、光変調器１２に向かって、別にテレセントリックである。
【００３２】
図３は、リレーレンズ１８が投影サブシステム２０のｆ＃（例えば、二度について）（すなわち図３の第２のｆ＃２４）より大きいｆ＃（すなわち図３の第１のｆ＃１９）を有する実施例を示す。換言すると、リレーレンズ１８の出ている角度は、非常に投影サブシステム２０の許容角度の半分についてである。本発明の若干の実施例において、リレーレンズ１８は、ｆ／６のエフ数を有する以上、そして、投影サブシステム２０は、ｆ／３のエフ数を有するまたはより小さい。上述したように、リレーレンズ１８は、異なるイメージング・チャネルから組み合わさっている光線を収めるために必要かもしれない長い第１の働く距離Ｗａを有することができる。あるいは、投影サブシステム２０は、実質的に第１の働く距離Ｗａ未満でありえる第２の働く距離Ｗｂを有する。投影サブシステム２０がスペックル軽減システム（例えば、減少要素４０に小斑をつける）およびおそらく視野レンズの光学を収めることを必要とすると共に、必要なスペースは好意的なコンバイナ１４とまして比較される。いくつかの実施形態では、第１の働く距離は１５０ｍｍ以上である、そして、第２の働く距離は５０ｍｍであるかより少ない。投影サブシステム２０が光学的により急速であるが、より短い働く距離を有することができるので、それは現在のディジタル映画館投影レンズに共通であるように両方急速で、長い働く距離を必要とするレンズより設計して、作るのが非常に容易になる。
【００３３】
同様に、リレーレンズ１８の設計は、小さい拡大（ｌｘ倍速）に取り組んで、そのままに役立たれる。リレーレンズ１８がまだ長い働く距離Ｗａを提供すると共に、このレンズは従来のディジタル映画館投影レンズより光学的に遅い、そして、このように、リレーレンズ１８はまた、より、製作して、設計するのに高価でない。更に、光学コンバイナ１４が現在光路の比較的遅い部分においてあるにつれて、その中の光学コーティングはそれほどより設計して、それらがより少ない角度以上組み合わさる必要はあるだけであるにつれて、作るのが困難にならない。２つの角違いに基づいて入出力光を区別するＭＥＭｓ空間光変調器の場合、コントラスト比率は、強化される。これらのエフ数および働く距離関係は、高いコントラスト比率の高い画質パラメータと同様に低コスト光学設計単純性（より単純な光学コーティング）を提供して、後述する角多様性を増やすことによって減少に小斑をつけるために、効果的イメージング・パフォーマンスを最適化する。
【００３４】
図３に一旦戻って、リレーレンズ１８は光のその円錐にスペックル軽減システムにすぐ近くの中間画像面２１で中間画像２２を形成するように指示する。そして、それは、この場合、スペックル減少要素４０を含む。そして、それはアクチュエータ４９によって移動する。時間的に感想の整合的な干渉をディスプレイ面３０と交換することによって投影画像のスペックル可視性を減らす方法（例えば、位相変化、角度変更または両方ともによって）で、スペックル減少要素４０は、中間画像２２またはそこからの軽い普及を変える。
【００３５】
運動生成システム（例えば図４に示されるアクチュエータ４９）は、スペックル軽減システムの部分でありえる。中間画像がスペックルを減らすためにそれを通過すると共に、運動生成システムはスペックル減少要素４０に振動、回転または他の反復するかランダムな運動を提供する。
【００３６】
実施例において、スペックル減少要素４０は、光学拡散器（例えば体積または表層救助拡散器（例えばホログラフィック拡散器））である。そのような場合、運動生成システムは前後に拡散器の平面方向の運動を引き起こすために公知技術のアクチュエータ４９を含む、または、交代で拡散器の平面で。そうすると、拡散器は中間画像面２１で、又はその近くで、残る。換言すれば、“平面方向の運動”は、例えば、スペックル減少要素４０の光軸（図２の実施例において、軸Ｏ）と直角をなす方向の運動を意味する。
【００３７】
図５ｂに示すように、スペックル減少要素４０として使われるときに、拡散器は放散された画像ピクセル２３を形成している各々の中間画像ピクセル２３と関連するイメージ光のランダムな位相を変えることは公知である。この構成の運動生成システムからの実際のスペックル減少はいくつかの要因に依存している。そして、拡散器機能（または構造）の属性（サイズ、形状および配布）、拡散器運動の特徴（率および範囲）、ディスプレイ面３０上の投影レンズ解像度要素（画像ピクセル）の数およびスクリーン（ディスプレイ面３０）の散在する特集記事の特徴を含む。中間画像ピクセルと関連するイメージ光の位相構造がスペックルを減らしている要素（拡散器）の運動によって４０、事件位相および位置を変えられるにつれて、ディスプレイ面３０はわずかに同様に変わる。それによって、ディスプレイ面微細構造を有する相互作用および反射光のスペックル干渉を変える。ビューアの効果的目解像度（スクリーンおよびビューアの個人視力（２０−２０で、なぜならば、例示する）からビューアの距離で測定される）は、また、スペックル可視性に影響を与える。スペックル可視性は、ディスプレイ面３０の特集記事および画像ピクセルが増やす拡散器の数として減少するが、ゼロ以外の値に最終的に限られている。
【００３８】
光学拡散器がスペックル減少要素４０のために用いられることができると共に、それもいくつかの点でシステム５０による軽い普及に影響を与える点に注意される。一つの例として、光の角範囲（またはＮＡ）が増加するにつれて、中間画像面２１の、又はその近くの拡散器の設置は基本的に、システム５０の範囲内で、新規なオブジェクト（図５ｂの拡散された画像２２が示された）を定める。角範囲の変化は、明るい拡散側面および入射光線配布（リレーレンズＦ＃（１９））の回旋としてモデル化されることができる。もちろん、投影レンズが収めることを必要とする効果的エタンデュは、同様に増加する。第２の影響として、拡散器機能および散布者が合図して、ぼやけることを導いて、損失を対比するにつれて、中間画像面２１の中間画像ピクセル２３の有効寸法は増加する。そして、放散された画像ピクセル２３を作製する。この新規な画像オブジェクトが画像２２を放散するときに、その放散された画像ピクセル２３で、投影サブシステム５０によってディスプレイ面３０に撮像される、投影画像品質は、解像度（またはＭＴＦ）と関連して減少する。
【００３９】
再び図２が１８が最低１つのリレーレンズ要素Ｌｌで成るレンズを中継して、任意の視野レンズＬ２を含むことができるのだから、位置することができる付近の、それおよびスペックル減少要素４０間の介在レンズなしで、光軸Ｏに沿ってスペックル減少要素４０がある。投影サブシステム２０のアクセプタンス開口に入るために図２の場合、視野レンズＬ２は、スペックル減少要素４０およびリレーレンズ要素Ｌｌの間に位置して、結果として生じる放散された画像２２から拡散されたイメージ光が生じる方法のスペックル減少要素４０に、中間画像２２の指揮を容易にする。他の実施態様において、視野レンズＬ２はスペックル減少要素４０の下流に位置することができる、その一方で、投影サブシステム２０の前に静止した。スペックル減少要素４０から出る出力は位相を変えられた画像である。そして、それは投影サブシステム２０によってディスプレイ面３０（図２に示されない）に映される。
【００４０】
中間画像面２１の中間画像２２の画像サイズがそれが等しい像部分にとって望ましいか変調器１２の領域より大きいという多くの場合において、より小さくて、あるいは、光変調器１２の領域より大きくて、及んでもよい間、ＮＡが投影レンズによって集まったので、５０は減少することができる。この点に関しては、画像形成システム（例えば光変調器１２ｒ、１２ｂ、１２ｇおよびコンバイナ１４）はリレー・システム（例えばリレーレンズ１８）の方へ合成最初の画像を投影することができる。そして、最初の画像が光変調器の寸法に対応する第１のサイズを有する。リレー・システム（例えばリレーレンズ１８）は、それから第１のサイズ以上の第２のサイズを有する中間画像２２を形成することができる。本発明の若干の実施例において、第２のサイズ（すなわち中間画像面２１の中間画像２２のサイズ）は、映画フィルム・サイズ（例えば１６ｍｍ、３５ｍｍまたは７０ｍｍのフィルム・フォーマット）と整合しているリレー・システム（例えばリレーレンズ１８）によって拡大される。それぞれ、これらの映画フィルム・サイズは、１６ｍｍ、３５ｍｍおよび７０ｍｍのフィルム・フォーマットのための１３．７３ｍｍ、２５．８１ｍｍおよび５２．８０ｍｍの対角線を有する。これらの映画フィルム・サイズで中間画像２２を有することは投影サブシステム２０の従来のフィルム投影レンズの用途を許す、設計されて、使われるレンズのような、１６ｍｍ従前通りで、３５ｍｍ、あるいは、７０ｍｍはプロジェクタを薄皮でおおう。それによって、コストを減らして、設計を単純化する。
【００４１】
特に、フィルムに基づく投影レンズ（例えばドイツのシュナイダーＫｒｅｕｚｎａｃｈで売られるレンズ）は、スクリーン距離のバラエティおよび映画産業に存在する対角線に対応するために、２４から１００ｍｍまでほとんど３０の異なる焦点距離の範囲において提供される。レンズのこのバラエティは、劇場オペレータがそれらの特定の裁判地のために最高の溶液を選ぶことができる。可変なプライムレンズのような若干のレンズは、また、異なるフィルム・フォーマット比率１を処理するように設計されている：１３７〜１：１．８５他が１の広いフォーマットシネマスコープの内容を届けるためにアナモルフィック光学を使用すると共に：２．３９のフォーマットである。この広い有効性およびフォーマット柔軟性は、より高価で制限する従来のディジタル映画館レンズに勝る重要な利点を提供する。シュナイダーは、１２の固定レンズだけをディジタル映画館に対して提供する。おそらくより有意に、投影レンズが概してｆ／２．８にｆ／１．７の間で配置するこれらの一般のフィルムのエフ数である。この低いエフ数範囲は、普通の散布者のより一般のランダムな位相道のりに対して時間的に平均値になる角多様性を用いてコヒーレント光源からスペックルを減らすことに特に適している。しかしながら、これらのレンズは３０−５７ｍｍの範囲の後ろの働く距離を有するだけである。そして、それはディジタル・プロジェクタ属性（例えば３色から組み合わさっている光線）に対応するにはあまりに小さくありえる。従来のフィルム投影レンズを利用することにおいて、有効性およびフォーマット・サイズを変えることの容易さは、また、増加する。一般のアナモルフィックレンズは、また、例外的に広い視聴のためのスコープのようなフォーマットへ切り替えるために用いることができる。
【００４２】
従来のフィルム投影レンズをディジタル映画館アプリケーションのために利用する際の１つの重要な点はより高品質従来のフィルム投影レンズの多数がフィルム湾曲または“バックル”を補償するように設計されているということである。そして、それは図５ｃにおいて例示される。フィルム６０の像部分が照らされるときに、フィルム・エマルジョンは画像内容に従って光を吸収する。結果として生じる熱は、フィルム（弾性高分子シート材料である）に曲がるかまたは若干の距離“ｄ”によって平面をおりさせる。この効果はむらのある照明によって増す、そして、アパーチャー・プレート６２によって、周囲の照らされてない領域と関連する像部分のむらのある暖房はサウンドトラック、切取り線およびフレーミング棒を提供した。照らされた領域は拡大する。その一方で、固定された領域はそうしない。そして、画像形成領域に光軸方向においてシフトすることを強いる。それによって、ｄ〜１５０照明光源の方へ曲がって、フィルム表面湾曲の４００のμｍも導く。このように、投影レンズ２０に関して、フィルム６０は、現在、スクリーン３０に撮像されるカーブする目的である。
【００４３】
最も少なく高価なフィルム投影レンズはしばしば平坦な画像平面のために設計される。このように、撮像された領域（映写技師が焦点を画像センターにセットする場合）の外縁部上のピンぼけを引き起こす。それらの性能特性が適切な場合、これらのレンズは画像平面が映像の間、平坦なままであるディジタル空間光変調器１２の用途に、望ましくありえる。一方では、最高の投影画像品質を提供するより高価なフィルム投影レンズ２０はまた、最適に、〜１の上のフィルム・バックル深さｄ〜１００−２００μｍ下落に広い領域を少しずつ動かしているカーブする目的（フィルム６０）を撮像するように設計されている。そして、フィルム・バックル効果（例えば照明系加熱からのフィルム面偏差）を補償する。  ディジタル投射のための本発明に関して、フィルム・タイプ投影レンズによって予想されるカーブする物体平面に共同整列配置する中間画像面２１に平面（平坦な）光変調器１２を撮像することのありそうにない組合せは、いくつかの点で収められることができる。図２を考慮して、リレーレンズ１８は、投影サブシステム２０と比較して、比較的遅い。リレーレンズＬｌの場合、小さい画像平面を修正することが１００―２００μｍのレンズＬｌの焦点深度がより大きいにつれての中で垂下することは、より重要でない。焦点の深さ［深度］（ＤＯＦ）は、スライド５ａに示されたものであると共に、
【００４４】
【数１】
0005732048.tif 000002
によって、定義されたものであるが、そこでは、Φ＝ぼけの円の直径である。解決可能であるために、より大きくないならば、中間画像面２１に提出される中間画像ピクセル２３の寸法はぼけ円直径にほぼ等しいだろう。例えば、空間光変調器１２が中間画像面２１に１．２ｘの拡大で撮像される１０のμｍピクセルの列から成る場合、μｍ中間画像ピクセルが相当しなければならない結果として生じる１２はぼけ円直径（０）またはよりかなりの２−３ｘに達する。焦点深度は、ぼやける点のサイズが許容できると考えられる若干の定義済みの量によって増大するＺ方向の距離である。回折（異常またはピンぼけ）またはそれの組合せによって、量を変化させる際に、ぼやけている点が生じることがありえる。例えば、レイリーの４分の１波基準は、画像処理システムにおいて使用する一般の測定基準である。中間画像面２１で焦点深度より上に方程式を使用することは、そして、ｆ／６リレーレンズ１８を与えられて、約１２０のμｍである。そして、それは標準のフィルム投影レンズ湾曲の順序にある。非常にこの場合、リレーレンズ１８は、概略的に、焦点深度の範囲内で、必要な重要な修正のない画像平面湾曲を収める。名目上、リレーレンズ１８は光軸Ｏに沿って軸方向に配置される。そうすると、実質的にリレーレンズ１８によって提供される最高品質の画像場所（最高のＭＴＦ）は投影レンズ２０で最高のオブジェクト接合した平面場所に重なる。リレーレンズ１８は、また、フィルム・タイプ投影レンズ２０に、適当な湾曲によって、変調器１２のカーブするイメージを示すように設計されていることがありえる。
【００４５】
一方では、これらの投影レンズの焦点深度（ＤＯＦ）が比較的少ないにつれて、最適にカーブする目的および平面仲介された画像を撮像するように設計された投影レンズ２０間の不適当な組合せは直ちに訂正されてないままにされることができない。例えば１２のμｍの中間画像ピクセル・サイズおよび１７１．７の投影サブシステム２０を使用して、焦点深度は、約３６のμｍだけである。この少ない焦点深度は、中間画像２２を有するフィルム・タイプ投影レンズ２０の最高のイメージングおよびスペックル減少元素４０の表面のカーブする平面にマッチする必要を正当化する。
【００４６】
図４に示される一実施例において、スペックル減少要素４０は、中間画像２２が受け取られる湾曲面４３を有する。他の実施例（図示せず）において、スペックル減少要素４０は、湾曲面を有するそれ放散された画像２２、または、投影レンズ２０によって撮像されるために、中間画像２２は出る。いずれにせよ、湾曲は、凸面でありえるか、凹でありえる。気にせずに、湾曲面は、これらの市販のフィルム・タイプ投影レンズが修正されるフィルム・バックル湾曲にマッチするかまたは実質的にマッチする湾曲を有する。表層構造は、ランダムであるか秩序あるパターンの湾曲面４３の上の場所でありえる。一実施例において、小型レンズは、一般の湾曲の形成されたオントップである。別の実施例において、表層構造は、エッチング、ポリッシングまたは成形によって位相深さの中でありえる。スペックル減少要素４０の湾曲面４３がエッチングされたまたはポリッシング・プロセスを使用して作られるケースにおいて、デバイス製造は、比較的直接でありえる。比較的に、この方法が平坦なウェーハによって主に機能するにつれて、石版のようにカーブするスペックル減少要素４０の表面特徴部を作ることは難しくありえる。石版のように平坦な基板に従ってスペックル減少要素４０の表面特徴部を作って、そうすると、複製および成形プロセスによって可撓性であるかカーブされたスペックル減少要素４０を作成することは、可能である。例えば、可撓性マスターは、それから、球面平面ベースまたは光学力を含む第二表面を有するピアノ面上にスペックル減少表面特徴部を投げるために用いることができた。このように、カーブする画像平面のための光学的補正を有する安価な繰り返されたスペックル減少要素４０は、作成されることができる。
【００４７】
交互の方法は、スペックル減少要素４０上の湾曲面を生成することの代わりに、市販のフィルム投影レンズのこの既存の画像湾曲のために修正する修正レンズ・システム（図２のＬ２は、この種の修正者レンズとして構成されることができた）を加えることになっている。この修正レンズ・システム（スペックル減少要素４０と別の）は、リレーレンズ要素Ｌｌおよび従来の投影サブシステム２０の間で配置されるごくわずかな光学力しか有する単純な修正者レンズでないことを必要とするだけである。この点に関しては、修正レンズシステム（例えばＬ２）は、上流にまたはスペックル減少要素４０の下流に位置することができる、そして、位置を決めることができる付近のそれおよびスペックル減少要素４０間の介在レンズのない光軸Ｏにおいてスペックル減少要素４０。加えて、修正レンズ・システムはカーブする一方または両方の側だけを有するレンズを含むことができる、そして、設計選択によって、この種の湾曲は凸面でありえるか凹でありえる。または、全てのレンズシステムと同様に、複数のレンズが、用いられることができる。したがって、当業者は、それが以前に述べられる標準の映画館フィルム・タイプ投影レンズのフィルム・バックル修正を補償するほど長く、本発明が修正レンズ・システムのいかなる特定の実施にも限られていないと認める。更に、この修正レンズ・システムは、選ばれる特定の市販のレンズに従い、プロジェクション・システム２０のために標準でありえたか、任意でありえた。
【００４８】
スペックル減少要素４０に関して一般の考察に戻って、この種の要素４０は、リレーのタイプおよび使用する投影レンズのフィルム・バックル修正およびインディペンデントを問わず、本発明の若干の実施例に従って、中間画像面２１状態にあるか、または実質的にあって位置する。更に、リレーのタイプおよび使用する投影レンズのフィルム・バックル修正およびインディペンデントに関係なく、例えば拡散器を含むことによって、スペックル減少要素４０は拡散性でありえる、または、例えば、後述するように、その上にある小型レンズ装置４４を含むことによって、屈折する。
【００４９】
スペックル減少要素４０が拡散性である実施例において、この種の要素４０は、シフトしている位相および中間画像２２の拡散を提供する。上記のように、アクチュエータ４９の好意により、この移すことは側頭基礎に起こる。そうすると、投影サブシステム２０による軽い出力の効果的空間一貫性は効果的に、視聴者によって認められるスペックルを減らすために目で平均値になる。スペックル減少要素４０は、多くの異なる材料（例えばガラス、溶融シリカ、プラスチックまたはエポキシ）で製作されることができる回折要素でありえる。高さ−光量−分極化ベースの光学システムのために、熱誘導されたストレス複屈折が起こるように、材料が光を吸収しないことは、重要である。同様に、種々の方法は、スペックル減少要素４０（例えばエッチング、ポリッシング、成形、石版印刷およびホログラフィ）を製作するために用いることができる。また、分極化感度が高いシステムのために、ストレス複屈折を誘発しない方法は、要求される。これらの拡散器は、スペックルを最小化するために、ランダムであるか周期的なパターンによって作製されることができる。
【００５０】
上記したように、図５ａおよび５ｂに関して、拡散器の使用法は、ぼやけている画像および解像度の損失を与えることがありえる。加えて、スペックル効果を減らすことに有益な間、従来の拡散器によって導かれる増加した角広さはまた、効果的システム・ラグランジュおよびこのように拡散された光の全てを集める必須の円錐角度（または数の開口（ＮＡ））を増やす。投影レンズ２０のｆ＃のこの減少は、レンズの製作の費用および問題点を増やすことができる。例えば、共通基盤ガラス拡散器はＬａｍｂｅｒｔｉａｎの方法で基本的に機能する。ここで、光５５の有意な量は図３に示すように投影サブシステム２０の収集エフ数２４の外側に溢流する。最新のホログラフィック拡散器さえ角範囲をかなり増やすことができる。そして、流出分光５５、軽い効率損失、投影レンズアパーチャおよび画像を増やすことがぼやける。
【００５１】
軽い拡散または散乱は屈折で回析する効果の組合せから発生する。そして、それは容積測定であるかまたは関する表層でありえる。スペックル減少元素４０の表面からの回折によって、下の命令（角度）およびより高い順序（角度）内容を含んでいる角スプレッドが生じる。円形孔からの回折のために、回析された光からのエネルギーのおよそ９９％が開口によって形成されるエアリーディスク・パターンの第４の暗いリングに入ることは共通に公知である。回折による大部分の角スプレッドが投影サブシステム２０のアクセプタンス開口（Ｆ＃  ２４）の範囲内であるように、拡散性構造を設計することは、望ましくありえる。例えば、スペックル減少要素４０は、この種の要素４０がかなり回析する若干の実施例において、投影サブシステム２０のアクセプタンス開口に、第４の命令および下記からエネルギーを導く。下部のエフ数投影レンズを必要とする際のエネルギー収集の減弱している帰還が、ある。
【００５２】
拡散性スペックル減少要素４０が放散された画像２２を作成する認められたスペックル、表層処理および構造タイプを減らすことで効果的である間の中間画像から、２２は、しばしば、プロジェクション・システム２０をいっぱいにすることができる回折によるエネルギーの損失をつくる。新しい波面および画質パラメータについては、この放散された画像２２は、基本的に投影サブシステム２０と関連する目的になる。リレーレンズ１８からの逸脱が、放散された画像ピクセル２３の中で、ピクセル構造、サイズおよび形状に与えられると共に放散された画像２２の中で、元の位相（波面）内容が拡散性スペックル減少要素４０によって失われるので、投影サブシステム２０はそれらを修正するために最適化されることができない。
【００５３】
拡散性スペックル減少要素４０を使用することのそれへの縮小にスペックルをつける代替方式は、元の位相内容の少なくとも一部を保存すると共に、角張って中間画像２２を移す屈折スペックル減少要素４０を使用することである。前述の如く、屈折スペックル減少要素４０は、中間画像２２がリレー・システム（リレーレンズ１８）および他の上流の光学によって形成される中間画像面２１に配置されることができる。拡散性スペックル減少要素４０によって発生して放散された画像２２と異なった、屈折する、リレーレンズ１８によって投射される相当な波面のデータを保存すると共に、２１が中間画像２２に渡す中間画像面状態にあるか、または実質的にあって配置される減少要素４０に小斑をつける。
【００５４】
いくつかの実施形態では、この屈折スペックル減少要素４０は、拡散性スペックル減少要素４０に関して記載されていたので、時間的に移動する小型レンズ装置（図３、６ａおよび６ｂの４４）から成る構造ウインドウ要素４５である。ランダムな位相散歩をつくる拡散性スペックル減少要素４０とは異なり、この種の構造ウインドウ要素は入射光線の相互作用をディスプレイ面３０およびこのように反射光干渉の微細構造と交換する時間的に様々な角多様性を生成する。それによって、スペックルを減らす。
【００５５】
図６ａに示すように、構造ウインドウ要素４５は小型レンズ４１（開口Ａを有する各々）から造られることができる。そして、基板４６の上に形成される。従って、図６ｂにて図示したように、構造ウインドウ要素５０がアクチュエータ４９によって移動するにつれてイメージ光を偏向させるサブアパーチャ視野レンズが投影レンズのアクセプタンス開口について投影レンズ２０によって集まったように、各々の小型レンズ４１は行う。運動を生成しているシステム（例えばアクチュエータ４９）によるこの種の構造ウインドウ要素４５の移動とともに、小型レンズ４１は、リレーレンズ１８によって形成される少なくとも一つの中間画像ピクセル２３のサンプルをとって、そうすると、側頭様々な基礎上の投影サブシステム２０の比較的大きなアクセプタンス開口（立体角２６を捕獲した）の異なる部分（立体角２５を偏向ささせた）に、所与の中間画像ピクセル２３と関連する光の角範囲（円錐または立体角２５）をリダイレクトする。従って、中間画像２２がスペックル減少要素の小型レンズ４１の配置によって移されるにつれて、運動を生成しているシステムは投影サブシステム２０のアクセプタンス開口に中間画像２２のイメージ光を進める。ディスプレイスクリーン上に可動スペックル減少要素によって移されるにつれて、投影サブシステム２０はそれから中間画像の進められたイメージ光を突設する。そして、それは減少するスペックル画像を反映する。小型レンズ４１が主に機構を所与の分野位置（所与の中間画像ピクセル２３）のための光線ステアリング（拡散よりむしろ）に提供するので、イメージ光が上方をまたは下に偏向するかどうか、対応するスクリーン上の画像は実質的にディスプレイ面３０上の同じ場所において形成されるかまたは側に、または、最小限、または全てで、それに最も近い小型レンズの位置に従い所与の時でピクセルを与えられる。このように、各々の可動小型レンズ４１および投影サブシステム２０の組合せで、最小の画質損失を有する画像映写面３０（図１に示される）に届けられる角ステアリングは、起こる。いかなる画質損失も、少なくとも一つには、各々の小型レンズ４１が届ける光学力の小さい変化に起因する。残余の拡散効果は、また、収集した立体角を中間画像ピクセル２３から増やすことができるか、または画質を減らす。
【００５６】
上述したように、図６ａに示すように、屈折スペックル減少元素４０は、各々開口Ａを有する小型レンズ４１を有する構造ウインドウ元素４５でありえる。その開口のサイズは、エッチングされたガラスのような一般の拡散器面の表層構造と比較して、比較的大きい。小型レンズ開口Ａが丸いか、正方形であるか、他の形状であってもよい間、スペックルを減らして、大部分の照明をディスプレイ面３０に届けるためにピクセル・サイズの適当なサンプリングを加える特性を理解することは役立つ。円形のアパーチャ開口のための回折の等式は、小レンズの直径（アパーチャＡ）及び第４の暗いもののリングの角度的な広がりの間における関係性を示すと共に、
Ａ＝４．２４＊λ／α
によって与えられたものであるが、そこでは、
Ａ＝小レンズの直径又はアパーチャ
α＝角度的な広がり（ラジアン）
λ＝関心のあるものの波長
である。
【００５７】
例のために、レンズ２０ａはｔ／２．８レンズである、それはほぼ０．１８ラジアンの許容角度αを有する。０．０００５５０ｍｍのライトの波長のために、最も少ない小型レンズ・サイズ（直径Ａ）は、ほぼ１３のμｍである。このサイズは、空間光変調器ピクセル（５−１５のμｍ）の命令またはそれの（すなわち中間画像ピクセル）画像にある。ほぼ１３のμｍより実質的に少ないサイズで、光の有意な量は、そうである回析してまたは散乱して、そして、失われる。従って、溶液は、中間画像面２１で中間画像２２の各々の小型レンズ・サンプリング一つ以上中間画像ピクセル２３を有する。換言すれば、全ての各々または実質的に小型レンズ開口Ａの全ては、中間画像面２１で中間画像ピクセル２３の寸法以上である。いくつかの実施形態では、中間画像面２１で中間画像のＮ２中間画像ピクセルの寸法より大きい小型レンズ開口Ａを有することは有益でありえる。少し実施例、Ｎは〜２−４である。小型レンズ開口からＡが中間画像ピクセル２３の寸法に関して比較的大きいこと、ピクセル２３は、効果的に基本的に小型レンズ４１をウインドウとみなす。
【００５８】
あるとしても、小型レンズ構造間のギャップ４２のパラメータを理解することは、また、役立つ。この点に関しては、小型レンズ４１が簡略化された分析法を提供するために直接当接される所で、スリット孔回析するモデルが用いられることができる。スリットのアパーチャは、これの点において円形のアパーチャのようなものと類似のファッションにおいて振る舞う。エネルギーの８３．８％は、
Ａｇ＝１．２２＊λ／α
によって与えられたようなものとして、これの例においては約４μｍの、第一の暗いもののリングの内側に起こる。
【００５９】
特定の明るいもののバンドの内側のエネルギーの百分率は、より下に現れる。
【００６０】
【表１】
0005732048.tif 000003
特に第０の順序ビームからのいくつかの回折が失われる所で、下部の投影レンズ２０を必要とする際の拡散性構造をより小さくする際のエネルギー収集の減弱している帰還がある。可視光のために、Ａｇ〜５−２０μｍの拡大されたピクセル寸法の命令上のすきま構造さえ有することは、望ましい。また、構造で特定の寸法に切ったものは完全な第４のオーダーに完全なゼロのオーダーを捕えるデザインは、効果的に光学を単純化して、増加したエネルギーを捕える。換言すれば、投影サブシステムのアクセプタンス開口に、実施例によっては、スペックル減少要素によって移されるにつれて、小型レンズ装置４４は少なくとも、第４の順序エネルギーを渡すかまたは中間画像の中で下がるように構成される。換言すると実施例によっては、スペックル減少要素によって移されるにつれて、投影サブシステム２０のレンズのアクセプタンス開口は中間画像の第４の順序エネルギーまたは下記を捕える。
【００６１】
他の斜視図から図６ｂを考慮して、イメージ光が構造ウインドウ要素４５であるスペックル減少要素４０を通過するときに、リレーレンズ１８によって提供される中間画像面２２に対する事件Ｆ＃（１９）は実質的に保存される。すなわち、いかなる残余の拡散も除いて、光がウインドウのような小型レンズのすきま４２を横断するかまたは投影レンズ（２４）のより大きいアクセプタンスＦ＃に小型レンズ４１によって偏向するかどうか、ラグランジュおよび波面（または位相）情報は実質的に保存される。このように、イメージ光が投影サブシステム２０による偏るか非偏る経路を横断したかどうか、所与の中間画像ピクセル２３の拡大されたイメージはそれから、画質の最小の損失によって、ディスプレイ面３０で提供される。
【００６２】
屈折スペックル減少要素４０として構造ウインドウ要素４５を含む実施例は、要素４０（例えば、リレーレンズ１８に向かうこと。）の上流の側上のまたは要素４０（図３に示すように投影サブシステム２０に、例えば、向かう）のダウンストリーム側上の小型レンズ装置４４を有することができる。加えて、屈折スペックル減少要素４０が投影サブシステム２０のフィルム・バックル修正を補償するために湾曲面を有する実施例で、適用できるならば、小型レンズ装置４４は湾曲面にまたは湾曲面の反対側上の平坦表面にありえる。小型レンズ装置４４は、主に構造ウインドウ元素４５の対応する表面に屈折させる。いくつかの実施形態では、小型レンズ装置４４は、完全にまたはほぼ完全に、当接している小型レンズを、示すように、例えば、図３に含む。他の実施態様において、例えば、図６ａおよび６ｂで例示されて、小型レンズ装置４４は、完全にまたはほぼ完全に、小型レンズ４１間のギャップ４２を有するまばらに配布された（例えば、非当接している）小型レンズ４１を含む。すきま４２は小型レンズ４２とのすきまから成る。ここで、基板４２の正面およびバック表面は各々と名目上、平行である。いずれにせよ、若干の拡散は、小型レンズ装置４４によって生じる。例えば、小型レンズ４１が当接するときに、残余の回折および周辺効果によって、当接している小型レンズ４１間の谷は若干の拡散を引き起こす。一方では、小型レンズ４１が当接しないときに、若干の拡散は小型レンズ４１（回折または散乱によって）とのすきままたはギャップ４２によって生じることがありえる。この種の拡散の原因に関係なく、本発明の若干の実施例で、投影サブシステム２０のレンズのアクセプタンス開口（捕獲された立体角２６によって示される）は、当接している小型レンズ４１の間で小型レンズまたは谷間の間隔によって生じるこの種の拡散を捕える。非当接している小型レンズ４１が用いられる実施例において、小型レンズ４１間のギャップ４２を有するかまたは実質的に有することが小型レンズのすきま４２から拡散された光が投影レンズ２０のアクセプタンス開口に移ることができるのに十分大きいことが望ましくありえること。小型レンズのすきま４２が大きい一実施例または中間画像面の中間画像のピクセルの寸法に対する同等。基本的に、以前に述べられるように、これは小型レンズのすきま４２が大きく十分にそれらによって重要な回折効果が生じないということでなければならない（Ａｇ）ことを意味する。
【００６３】
更にこの点に関しては、実施例によっては、組合せ要素がスペックル減少要素４０として用いられることができる。そして、組合せ要素によって拡散および屈折または回折および屈折のより等しい量が生じる。そして、時間的に様々な角多様性および数レベルのランダムな位相散歩を生成する。例えば、穏やかな拡散を導くために、小型レンズのすきま４２は、平らではならなくて、大きな空間特徴（数ミクロン）および最小の下落を有するランダムに斑入りの側面によって、若干の軽度の表層構造を有してもよい。いくつかの実施形態では、小型レンズまたはプリズム建造物の表層が変数によって更に構築される所で、小型レンズまたはプリズム配列は利用されることができる、または、固定位相は屈折による角度交替制に加えて深さ内容を移した。このように、スペックル減少要素４０が移動するにつれて、画像の角度シフトが投影レンズ、更にはコヒーレント光の位相道のりにある。
【００６４】
屈折スペックル減少要素４０として小型レンズ装置４４を有する構造ウインドウ要素４５を含む実施例、個々の小型レンズ４１の配置は、パターンを作成する２つの寸法のどちらにでもおいて六角形でありえるか、斜めでありえるか、ランダムでありえるか、線形でありえるまたは、実質的に六角形でありえるか、斜めでありえるか、ランダムでありえるか、線形でありえる。それは、運動を生成しているシステムに平面方向のスペックル減少要素４０を動かすために、若干の実施例において有益でありえる、このように小型レンズ４１からあらゆる角多様性を許して、小型レンズ反復（１つの小型レンズおよび１は、例えば、垂直小型レンズ期間３８または図６ａの横小型レンズ期間３９にすき間を作る（あるならば））の期間以上である距離。この運動は、すっかり平均で目の時間的反応のことを可能にする。拡散性スペックル減少要素４０に関する従来の考察と同様に、構造ウインドウ要素４５は、いずれでも方法の中で番号をつける平面（図５ａに示されるＸＹ平面によって）において、例えば線形トランスデューサによってまたはモーターを使用して回転することによって移動することができる。従って、当業者は、例えば、アクチュエータ４９が圧電変換器を含む多くの形のいずれかを必要とすることができると認める。
【００６５】
それが回析するか屈折するに関係なく、スペックル減少要素４０の平面外運動（Ｚ軸（図５ａを見る）に沿って）を有することがこの種の運動が、スクリーンの許容可能なピンぼけのための若干の縁辺に加えて、より速い投影サブシステム２０の焦点深度の範囲内であると定めたことは、若干の実施例において有益でありえる。リレーレンズ１８がそれほどよりかなりの焦点深度（投影レンズ焦点深度によって名目上、重なられる）を有するので、この制約の下で設計されるシステム５０はほとんど画質損失を有しない。平面運動から、これで、前後関係は平行であるかスペックル減少要素４０の光軸の方向と実質的に平行である運動に関連する。そして、それは、図２の実施例において、投影サブシステム２０の焦点深度の範囲内で一般に残る軸Ｏそのような平面外の運動および１８が付加的な角多様性または位相シフトを誘導することによって更に、ピクセル解像度に実質的に影響を与えて、スペックルを減らすリレーレンズである。平面外の運動がスペックル減少要素４０に提供される実施例において、平面方向の運動は、また、提供されることができる。
【００６６】
回析するか屈折するにせよスペックル減少要素４０からの光の損失を減らすリレーレンズ１８さらに角度牽制からのイメージ光（ｆ＃１９の中で）および拡散の組合せ角度がスペックル減少要素４０によって形をなしたように、スペックル減少要素４０が設計されることが、有益でありえる等しいか、捕捉可能な立体角２６または投影サブシステム２０（図３の部材２４として、示す）のアクセプタンスエフ数２４に実質的に等しい（屈折スペックル減少要素４０という場合は、図６ｂを見る）。例えば、屈折スペックル減少要素４０からのｆ＃がｆ／２．５周辺での投影レンズｆ＃を有するｆ／５周辺でより実質的に大きい場合、スペックル減少は角多様性の欠如のために減少するだろう。あるいは、屈折スペックル減少要素４０からのｆ＃が投影サブシステム２０のそれより小さい場合、若干の光は投影サブシステム２０によって集められない、そして、光学スループットは減少する。
【００６７】
特に、照明がレーザーからあるときに、概してｆ／６についての範囲で、コヒーレント光プロジェクション・システム１０の内部要素は低いエタンデュを有することができる。この種の低いエタンデュは光学的設計遠近法から役立たれる。そして、より小さくて、より遅くて、より高価でないレンズ要素および光変調器内臓を使う能力を各々の色チャンネルに許す。
【００６８】
その調整された光（そのミラー素子から反射される光）が実質的にテレセントリックときに、ディジタル・マイクロ鏡またはＤＬＰ装置は最も効果的に動く。そして、光軸と実質的に平行して現れる。レーザーのような低エタンデュ光源は、テレセントリック・システムの照明を出力するために役立たれて、ＤＬＰ照明光源を出力するために適切である。
本願明細書において記載されている。
【００６９】
本発明の実施例は、スペックルを中間画像の範囲内でそれを修正することで補償するのを助ける。中間画像は従来のフィルム・フォーマットを模倣するサイズまたはフォーマットにおいて形成されることができる。そして、ディスプレイ面上へ次の投射のための在庫品の投影レンズ計画を使う能力を可能にする。このように、本発明の各種実施形態は、レーザーおよび関連した非常に整合的なソース（過剰なスペックルのない明るさおよび、ディジタル光変調器で、スペクトル特徴のために役立たれる）の使用を可能にする。
本発明は、それの特定の実施例に特に関連して、詳述した。
【００７０】
しかしながら、本発明の範囲内であるバリエーションおよび変更態様が遂行されることができることは、よく理解されていることになっている。例えば、レンズ要素は、いかなる適切な種類ものレンズ・ガラスまたは他の光学材料で製作されることができた。さまざまなタイプのレンズを載置している配列は、提供されることができる。例えば、種々の種類のレーザー光源が、レーザアレイを含む用いられることができる。光変調器の多くの異なるタイプのいずれかが使われることができる。そして、ディジタル・マイクロ鏡、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、電気機械システム（ＧＥＭＳ）装置に格子をつけて、光弁（ＧＬＶ）装置に格子をつけることのような電気機械格子装置またはピクセル化された配列装置の他方式を含む。三原色（ＲＧＢ）を使用している実施例が記載されると共に、３つの光源または変調器が利用されるより多くであるかより少しの所で、本発明の実施例がまた、使われることができる。更に、“システム”および“サブシステム”がそれを承認するためにこの説明においてしばしば使われる期間、本願明細書において例示される特定の実施例がレンズまたは他の部品の特定の配置を有するにもかかわらず、オップアートの当業者はこの種の特定の準備が本願明細書において記載されている同じ機能を成し遂げる一つ以上の他の準備と交換されることができたと認める。例えば、リレー・システムは、リレーレンズ１８を含むとして、本願明細書においてしばしば記載されている。この種のレンズ１８は、中間画像面２１でまだ中間画像２２を形成する複数のレンズと交換されることができた。同じ推理は、投影サブシステム２０および本願明細書において記載されている他のシステムにあてはまる。更に、条件“システム”および“サブシステム”が、また、示されないかまたは本願明細書において記載されていない付加的な従来の構成要素がまた、あることがありえると承認するために、この説明において使われる。例えば、リレー・システム１８は、リレーレンズＬｌを含むことができる、しかし、それは、たぶんまた、レンズ取付ハードウェア、特定の光学コーティング、などを含む。
［付記］
付記（１）：
コヒーレントな光の投射システムであって、
最も少ないときでコヒーレントな光を放出するために構成されたコヒーレントな光の源のシステム、
最も少ないときで像のデータと整合性の様式で前記コヒーレントな光と相互作用するために構成された像を形成するものであるシステム、
最も少ないときで前記像を形成するものであるシステムから出力されたコヒーレントな光から中間の像の平面に中間の像を形成するために構成されたリレーシステム、前記中間の像が空中の実の像であるものであること、
前記中間の像の平面に又は実質的にそれに位置させられたスペックル低減要素、前記スペックル低減要素が前記スペックル低減要素の表面に形成された小レンズの配置を具備するものであること、前記小レンズの配置が各々アパーチャを有するものである小レンズを具備するものであること、それにおいて前記小レンズのアパーチャの全てのもの又は実質的に全てのものの各々は、前記中間の像の平面における前記中間の像のピクセルのサイズと比べてより大きいもの又はそれに等しいものであること、
最も少ないときで前記スペックル低減要素を移動させると共に前記中間の像が前記スペックル低減要素の前記小レンズの配置を通じて移されたものであるように前記中間の像の像の光を操縦するために構成された移動を発生させるものであるシステム、及び、
最も少ないときで、前記移動するものであるスペックル低減要素を通じて移されたように、前記中間の像の前記操縦された像の光を投射するために構成された投射のサブシステム
を具備するものである、システム。
付記（２）：
付記（１）のシステムにおいて、それにおいて、
前記小レンズの配置は、ランダムな又は実質的にランダムな分布の小レンズを具備する、システム。
付記（３）：
付記（１）のシステムにおいて、それにおいて、
前記小レンズの配置は、六辺形の、線形の、又は対角のパターンにおける又は実質的にそれにおける、小レンズを具備する、システム。
付記（４）：
付記（１）のシステムにおいて、それにおいて、
前記小レンズの配置は、全体的に又はほとんど全体的に境を接するものである小レンズを具備する、システム。
付記（５）：
付記（１）のシステムにおいて、それにおいて、
前記小レンズの配置は、全体的に又はほとんど全体的に境を接するものではない又はまばらに分布させられた小レンズを具備する、システム。
付記（６）：
付記（５）のシステムにおいて、それにおいて、
前記小レンズの間におけるスペーシングは、前記スペーシングからの拡散が前記投射レンズのアクセプタンスアパーチャへと通過することを許容するために十分に大きいものである又は実質的にそれである、システム。
付記（７）：
付記（５）のシステムにおいて、それにおいて、
前記小レンズの間におけるスペーシングは、前記中間の像の平面における前記中間の像のピクセルのサイズと比べてより大きいもの又はそれに等しいものである、システム。
付記（８）：
付記（５）のシステムにおいて、それにおいて、
前記移動を発生させるものであるシステムは、最も少ないときで小レンズの繰り返しの周期と比べてより大きいもの又はそれに等しいものであるところの距離だけ平面内において前記スペックル低減要素を移動させるために構成されたものである、システム。
付記（９）：
付記（１）のシステムにおいて、それにおいて、
前記投射のサブシステムにおけるレンズのアクセプタンスアパーチャは、さらに、前記小レンズの間におけるスペーシング又は境を接するものである小レンズの間における谷間によって引き起こされた拡散を捕捉するために構成されたものである、システム。
付記（１０）：
付記（１）のシステムにおいて、それにおいて、
前記投射のサブシステムにおけるレンズのアクセプタンスアパーチャは、前記スペックル低減要素を通じて移されたように、第四の次数のエネルギー又は前記中間の像のより下のものを捕捉する、システム。
付記（１１）：
付記（１）のシステムにおいて、それにおいて、
前記小レンズの配置は、前記投射のサブシステムのアクセプタンスアパーチャへと、前記スペックル低減要素を通じて移されたように、最も少ないときで第四の次数のエネルギー又は前記中間の像のより低いものを通過させるために構成されたものである、システム。
付記（１２）：
付記（１）のシステムにおいて、それにおいて、
前記像を形成するものであるシステムは、光変調器及び共通の軸へと前記コヒーレントな光源のシステムからの複数のカラーチャネルを整列させるところの二色性のコンバイナーを具備する、システム。
付記（１３）：
付記（１）のシステムにおいて、それにおいて、
前記移動を発生させるものであるシステムは、最も少ないときで前記スペックル低減要素の光学的な軸に対して平行な方向における前記スペックル低減要素の動きを引き起こすために構成されたものである、システム。
付記（１４）：
付記（１３）のシステムにおいて、それにおいて、
前記光学的な軸に対して平行な動きは、前記投射のサブシステムの焦点の深さ内にあるものである、システム。
付記（１５）：
付記（１３）のシステムにおいて、それにおいて、
前記光学的な軸に対して平行な動きは、前記リレーシステムの焦点の深さ内にあるものである、システム。
付記（１６）：
付記（１３）のシステムにおいて、それにおいて、
前記移動を発生させるものであるシステムは、さらに、最も少ないときで前記スペックル低減要素の光学的な軸に対して垂直な方向における前記スペックル低減要素の動きを引き起こすために構成されたものである、システム。
付記（１７）：
付記（１）のシステムにおいて、それにおいて、
前記像を形成するものであるシステムは、さらに、第一のサイズを有するものである初期の像を投射するために構成されたものであると共に、それにおいて、
前記中間の像は、前記第一の竿図と比べてより大きいものの又はそれに等しいものの第二のサイズを有する、
システム。
付記（１８）：
付記（１７）のシステムにおいて、それにおいて、
前記第二のサイズは、１６ｍｍ、３５ｍｍ、又は７０ｍｍのフィルムの形式と整合性のものである、システム。
付記（１９）：
付記（１７）のシステムにおいて、それにおいて、
前記投射のサブシステムは、さらに、フィルムの座屈の効果について補正をするために構成されたものである、システム。
付記（２０）：
付記（１）のシステムにおいて、それにおいて、
前記投射のサブシステムは、さらに、フィルムの座屈の効果について補正をするために構成されたものであると共に、それにおいて、
前記スペックル低減要素は、最も少ないときでフィルムの座屈の効果の前記投射のサブシステムの補正について補償をするために構成された湾曲させられた表面を有する、
システム。
付記（２１）：
付記（２０）のシステムにおいて、それにおいて、
前記湾曲させられた表面は、それを通じて前記中間の像が受けられたものであるところの表面である、システム。
付記（２２）：
付記（２０）のシステムにおいて、それにおいて、
前記湾曲させられた表面は、それを通じて前記中間の像が前記スペックル低減要素を出るところの表面である、システム。
付記（２３）：
付記（１）のシステムにおいて、それにおいて、
前記リレーシステムは、第一のｆ−数を有すると共に、
前記投射のサブシステムは、前記第一のｆ−数と比べてより少ないものの第二のｆ−数を有する、
システム。
付記（２４）：
付記（２３）のシステムにおいて、それにおいて、
前記第二のｆ−数は、最も少ないときで前記第一のｆ−数の半分のものである、システム。
付記（２５）：
付記（１）のシステムにおいて、それにおいて、
前記リレーシステムは、第一の作動するものである距離を有すると共に、
前記投射のサブシステムは、前記第一の作動するものである距離と比べてより少ないものの第二の作動するものである距離を有する、
システム。
付記（２６）：
付記（２５）のシステムにおいて、それにおいて、
前記第二の作動するものである距離は、最も少ないときで前記第一の作動するものである距離の半分のものである、システム。
付記（２７）：
光を投射するための方法であって、
コヒーレントな光源のシステムからコヒーレントな光を発生させるものであること、
最も少ないときで像のデータと整合性の様式で前記コヒーレントな光と相互作用するものであることによって像を形成するものであるシステムで像を形成するものであること、
最も少ないときで前記像を形成するものであるシステムから出力されたコヒーレントな光から中間の像の平面で中間の像を形成するものであること、前記中間の像がリレーシステムで形成された空中の実の像であるものであること、
前記中間の像の平面に又は実質的にそれに位置させられたスペックル低減要素を通じて前記中間の像を移すものであること、前記スペックル低減要素が前記スペックル低減要素の表面に形成された小レンズの配置を具備するものであること、前記小レンズの配置が各々がアパーチャを有するものである小レンズを具備するものであること、それにおいて前記小レンズの配置の全てのもの又は実質的に全てのものの各々は、前記中間の像の平面における前記中間の像のピクセルのサイズと比べてより大きいもの又はそれに等しいものであること、
前記中間の像が、前記スペックル低減要素を通じて移されたものである一方で、移動を発生させるものであるシステムで前記スペックル低減要素を移動させるものであること、及び、
投射のサブシステムで、前記スペックル低減要素を通じて移されたように、前記中間の像を投射するものであること
を具備するものである、方法。
【符号の説明】
【００７１】
パーツリスト
５  物体の平面
７  表示された像の平面
１０  コヒーレントな光の投射システム
１２ｒ，１２ｇ，１２ｂ  光変調器
１４  コンバイナー
１６ｒ，１６ｇ，１６ｂ  光源
１８  リレーレンズ
１９  リレーレンズｆ＃
２０  投射サブシステム
２０ａ  投射サブシステムのレンズ
２０ｂ  投射サブシステムのレンズ
２１  中間の像の平面
２２  中間の像
２２’  拡散させられた像
２３  中間の像のピクセル
２３’  拡散させられた像のピクセル
２４  投射サブシステムの入口のｆ＃
２５  固体の角度
２５’  偏向させられた固体の角度
２６  捕捉された固体の角度
３０  ディスプレイの表面（又はスクリーン）
３８  鉛直な小レンズの周期
３９  水平な小レンズの周期
４０  スペックル低減要素
４１  小レンズ
４２  小レンズのギャップ
４３  湾曲させられた拡散体の表面
４４  小レンズの配置
４５  構造化された窓の要素
４６  基体
４９  アクチュエーター
５０  コヒーレントな光の投射システム
５５  こぼされた光
６０  フィルム
６２  アパーチャのプレート
Ｌ１  リレーレンズ要素
Ｌ２  フィールドレンズ（又は補正レンズ）
Ｏ  光学的な軸
Ｗａ，Ｗｂ  作動するものである距離
ｄ  フィルムのバックル
φ  ぼけの円の直径
Ａ  小レンズのアパーチャ
Ａｇ  小レンズのギャップのアパーチャのサイズ
【図１】
0005732048.tif 000004
【図２】
0005732048.tif 000005
【図３】
0005732048.tif 000006
【図４】
0005732048.tif 000007
【図５ａ】
0005732048.tif 000008
【図５ｂ】
0005732048.tif 000009
【図５ｃ】
0005732048.tif 000010
【図６ａ】
0005732048.tif 000011
【図６ｂ】
0005732048.tif 000012