(57)【要約】撮像システムを備えたプロジェクションディスプレイが記述される。このようなプロジェクションディスプレイは、撮像システムの撮像面のサブエリアに２次元分布などの分布における個々の画像を生成するために実現される。マルチチャネル光学は、個々の画像のマッピングが、投影面の画像全体に対して、少なくとも部分的に重畳されるように、１つの割り当てられた個々の画像または各チャネル毎に１つの割り当てられた撮像システムのサブエリアをマッピングするように構成される。そこでは、投影面が、曲面のような非平面の自由曲面および／または撮像面に対して傾けられる。撮像システムは、サブ画像内の一群が、マルチチャネル光学系によって画像全体の各共通点において、それぞれ重畳され、画像全体におけるそれぞれの共通点は、マルチチャネル光学系に対して具備している距離に応じて異なる。あるいは、撮像システム及びマルチチャネル光学系は、全体画像におけるそれぞれの共通点が、マルチチャネル光学系に対して持っているものの距離に応じて、画像全体にわたって局所的に変化するように、画像全体に対する各チャネルの寄与の発現が実現される。【選択図】図３
2014515126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像面（１２９）のサブエリア（１２４）の分布内において個々の画像を生成するように実施される撮像システム（１２０）、および
前記個々の画像のマッピングが投影面において画像全体（１６０）に重畳されるように、各チャネルにつき前記撮像システム（１２０）の１つの割り当てられたサブエリアをマッピングするために構成されるマルチチャネル光学系（１３０）を含み、
前記投影面は、非平面の自由曲面または前記撮像面に対して傾斜し、前記撮像システム（１００）は、前記個々の画像内のポイントの一群が前記マルチチャネル光学系（１３０）によって、前記画像全体（１６０）の各共通点に重畳されるように実施され、前記画像全体（１６０）における前記各共通点は、前記マルチチャネル光学系（１３０）に対して具備する距離に応じて異なる、プロジェクションディスプレイ（１００）。
【請求項２】
前記マルチチャネル光学系は、基本的に、前記撮像面に対して垂直な投影光学平面に２次元の投影光学系のアセンブリを含み、前記投影光学系アセンブリは、前記投影面の方向にそれぞれの光軸に沿って、前記撮像システムの１つの割り当てられた個々の画像をマッピングするように構成され、前記個々の画像のマッピングは、前記投影面の画像全体に重畳されるようになっている、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項３】
前記投影光学系（１３４）は、前記割り当てられたサブエリア（１２４）に対して、偏心（１３５）を含み、前記投影面に重畳された前記画像全体（１６２）が実際であるように、前記投影光学系（１３４）の中心のピッチ（ｐPL）は、前記割り当てられたサブエリア（１２４）の中心ピッチ（ｐOBJ）よりも小さい、請求項２に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項４】
前記投影光学系（１３４）は、前記割り当てられたサブエリア（１２４）に対して偏心（１３７）を含み、前記投影面に重畳される前記画像全体（２０２）が仮想であるように、前記投影光学系の中心のピッチ（ｐPL）は、前記割り当てられたサブエリア（１２４）の中心のピッチ（ｐOBJ）もより大きいか、または、等しい、請求項２に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項５】
前記投影光学系（１３４）は、前記割り当てられたサブエリア（１２４）に対して、中心に集束され、コリメート効果を有する、請求項２に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項６】
前記投影光学系アセンブリ（１３０）は、前記２次元の投影光学系のアセンブリ（１３２）に対して下流にあるレンズ系全体（３１０，３１２）を含み、前記投影光学系（１３４）の２次元のアセンブリ（１３２）と協働して、前記レンズ系（３１０，３１２）の焦点面で前記投影光学系（１３４）から平行ビーム（３１５）を再び集束させるように実施され、前記投影光学系（１３４）は、前記割り当てられたサブエリア（１２４）に対して中心に集束され、且つ、コリメート効果を有するか、あるいは、偏芯によって、前記投影光学系（１３４）および前記サブエリア（１２４）間に、下流のレンズ系全体により焦点が集まっている有効な焦点面の投影光学系（１３４）から発散／集束ビームを焦束する、請求項３、請求項４または請求項５に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項７】
平均投影写距離を調整することができるように、レンズ系全体（３１０，３１２）が可変的な焦点距離を有する光学系として実施される、請求項６に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項８】
前記可変的な焦点距離を有する光学系は、ズームの目的または液体レンズである、請求項７に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項９】
各投影光学系（４１４））は、それぞれの投影光学系のアパーチャーに対して偏心化したレンズ頂点（４１５）を含み、前記レンズ頂点（４１５）の中心のピッチは、前記割り当てられたサブエリア（１２４）の中央のピッチより大きいか、または小さく、前記レンズは、分岐してまたは集束的に動作している光軸に沿った各サブエリアの個々の画像の投影をもたらす、請求項２に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項１０】
サブエリアとそれぞれの投影光学系の間の距離は、基本的にそれぞれの投影光学の焦点距離に対応する、 請求項２〜請求項９のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項１１】
前記サブエリアおよび前記各投影光学系の間の距離が基本的に各投影光学系の焦点距離に対応するが、軸から遠隔の投影レンズは、これらのチャネルのより大きい画像距離のための焦点ぼけを修正するより大きい焦点距離を有する、請求項２〜請求項１０のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項１２】
前記撮像システムは、前記一群もさらに、マルチチャネル光学（１３０）のマッピングエラーを補正するために、マルチチャネル光学（１３０）から見て、前記各共通点が位置する立体角領域に応じて異なるように、さらに実施される、請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項１３】
前記撮像システムは、前記一群が、前記マルチチャネル光学（１３０）から見て、前記マルチチャネル光学（１３０）のマッピングエラーが個々にチャネルごとに補正され得るように、且つ、前記各共通点が位置する立体角領域に応じて異なるように、さらに実施される、請求項１２に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項１４】
前記撮像システムは、前記マルチチャネル光学系（１３０）に対する前記全体画像内の前記各共通点までの距離に応じて、前記一群間の違いが、主に、前記一群間の中心の延長線上に反映されるように、実現され、個々の画像における第１の一群のポイントは、各々、個々の画像における第２の一群のポイントが前記マルチチャネル光学系によって重畳される前記画像全体のそれぞれの共通点より前記マルチチャネル光学系（１３０）に対して遠くない前記画像全体の中にそれぞれの共通点に前記マルチチャネル光学系によって重畳される第２の一群に関して横方向により拡張される、請求項１〜請求項１３のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項１５】
前記撮像システム（１２０）は、前記それぞれの一群の点がマルチチャネル光学系によって重畳される前記マルチチャネル光学系（１３０）に対する前記画像全体内のそれぞれの共通点までの距離に応じて、前記撮像面（１２９）中の一群の点の光度の和を変化させるために、すなわち、点の明度変化量、および／または、それぞれの点を前記それぞれの一群に対して貢献させているサブエリア（１２４）の数の変動によって、前記画像全体にわたって照度を均一化するように実施される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項１６】
前記撮像システム（１２０）は、前記ポイントの輝度変化、および／または、前記各一群のそれぞれのポイントに貢献させている前記サブエリア（１２４）の数の変化が、軸から遠いチャネルのサブエリア（１２４）のポイントが前記画像全体（１６０）に対して関与しないようなものであるように、実施される、請求項１５に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項１７】
前記撮像システムは、前記画像全体を表現する画素配列データから、前記個々の画像を生成するように、すなわち、前記画素配列データを予め歪ませることによって、前記投影面の全体的な画像の歪みに起因する撮像面に対して同じように傾けて補正するように、実施される、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項１８】
前記画像システムは、背面照明または反射性の背景または発光イメージングシステムを有する反射結像系撮像システムまたは伝達撮像システムである、請求項１〜請求項１７のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項１９】
前記画像システムは、透過率の横方向の変化によって個々の画像を表示するために実施されて透過型撮像システムであり、 前記プロジェクションディスプレイは、光源と視野レンズまたは視野レンズアレイを含み、前記視野レンズは、前記マルチチャネル光学系のケーラー照明が実施されるように、前記個々の画像に距離をおいて配置されている、請求項１〜請求項１８のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項２０】
テレセントリック照明をキャンセルするさらなる視野レンズをさらに含む、請求項１９に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項２１】
前記撮像システムの少なくとも一部は、微細構造化されたマスクの形態のように、受動的に実施される、請求項１〜請求項２０のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項２２】
前記撮像システムおよび前記マルチチャネル光学系は、異なるサブエリアからの同一の個々の画像がピクセルの正確な方法で前記投影面において重畳されるように、実施される、請求項１〜請求項２１のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項２３】
前記プロジェクションディスプレイは、第１のグレー／カラースケール解像度で、投影する画像を受信するように実施され、前記撮像システムは、前記第１のグレー／カラースケールの解像度よりも小さい第２のグレー／カラースケール解像度で、前記個々の画像を表示するために実施され、前記プロジェクションディスプレイは、投影される画像のグレー／カラースケール値に応じて、投影される画像の像点における前記サブエリアを制御するために実施され、前記画像全体（２１，２３）内の個々の画像が、前記画像点に対応する位置に、グレー／カラースケール値に対応するグレー／カラースケールに統括するようになっている、請求項１〜請求項２２のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項２４】
前記撮像システム（１２０）および前記投影光学系アセンブリは、前記個々の画像のマッピングがオフセットされるサブピクセルを有する前記投影面に重ね合わされるように実施され、撮像面（１５０）において重畳される前記画像全体（１９）は、前記個々の画像よりも高い解像度を有する、請求項１〜請求項２１のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項２５】
前記撮像システム（１２０）は、１つまたは互いに独立している以下の（ａ）〜（ｅ）に示すユーザー調整オプションのいくつかを許容する、請求項１〜請求項２４のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
（ａ）投影面結果の位置のそれぞれの並進シフトを有する前記マルチチャネル光学系に対して前記投影面の平均投射距離の変化が生じるように、サブ画像を変更すること、
（ｂ）撮像面結果に対する前記投影面の傾きの変化が生じるように、サブ画像を変更すること、
（ｃ）撮像面に対して同じ傾斜に投影面における画像全体の歪みを補償するための台形歪み補正を同時に適合させることにより、撮像面結果に対する投影面の傾きの変化が生じるように、サブ画像を変更すること、
（ｄ）撮像面結果に対する平面平行の方向と関連する投影面の撓みの変化が起こるように、サブ画像を変更すること、および
（ｅ）ローカル・マッピング・バリエーションのため、同じ撓みにより平面平行の方向と関連して撮像面に投影面の画像全体の歪曲に補償するために、同時に、投影面に画像全体の歪みを補償するための歪み補正を適合させることによって、撮像面結果に対する投影面の湾曲の変化が生じるように、サブ画像を変更すること。
【請求項２６】
カメラおよびアジャスタをさらに含み、前記アジャスタは、前記マルチチャネル光学系が前記画像全体に、反復プロセスおよび前記撮像システムを制御することにより、前記個々の画像を重畳する前記投影面を調節するために実施されて、前記投影面は、実際の投影面に近似するように、同一のテスト画像を表示する、請求項１〜請求項２５のいずれか１項に記載のプロジェクションディスプレイ。
【請求項２７】
画像全体を表示するための方法あって、
前記方法は、
撮像面（１２９）のサブエリア（１２４）の分布の個々の画像を生成するステップ、および
それぞれ、マルチチャネル光学系（１３０）の１つのチャネルによって、前記各撮像面の１つの割り当てられたサブエリア（１２９）に、前記個々の画像のマッピングが投影面の画像全体に重畳されるように、マッピングするステップを含み、
前記投影面は、非平面の自由曲面また前記は撮像面に対して傾いて、前記個々の画像の生成が行われ、個々の画像の点の一群は、それぞれ、前記画像全体（１６０）内のそれぞれの共通点における前記マルチチャネル光学系（１３０）によってそれぞれ重畳され、前記画像全体におけるそれぞれの共通点は、前記マルチチャネル光学系（１３０）に対して具備する距離に応じて異なっている、方法 。
【請求項２８】
プロジェクションディスプレイ（１００）であって、
前記プロジェクションディスプレイ（１００）は、
撮像面（１２９）のサブエリア（１２４）の分布内の個々の画像を生成するように実施される撮像システム１２０、および
個々の画像のマッピングは、投影面に画像全体に重畳されるように、各チャネルごとに前記撮像システム（１２０）の１つの割り当てられたサブエリア（１２０）をマッピングするように構成されるマルチチャネル光学系（１３０）を含み、
前記投影面は、非平面の自由表面であるかまたは前記撮像面に対して傾斜し、前記撮像システム（１１０）および前記マルチチャネル光学系（１３０）は、前記画像全体に対する各チャネルの寄与の顕在化は、前記画像全体内のそれぞれの共通点が、前記マルチチャネル光学系（１３０）に対して具備するものの距離に応じて、前記画像全体にわたって局所的に変化するように、実施される、プロジェクションディスプレイ（１００）。
【請求項２９】
前記撮像システム（１１０）および前記マルチチャネル光学系（１３０）は、前記画像全体内のそれぞれの共通点が、前記マルチチャネル光学系（１３０）に対して具備するものの距離に応じて、前記画像全体にわたって局所的に変化するように、実施される、請求項２８に記載のプロジェクションディスプレイ（１００）。
【請求項３０】
前記撮像システム（１１０）および前記マルチチャネル光学系（１３０）は、チャネルの第１のセットが、前記マルチチャネル光学系（１３０）までの距離の第１の間隔の中に位置する前記画像全体の第１の部分への前記画像全体の重ね合わせを制限するように、実施され、
最初に分離したチャネルの第２のセットが、前記マルチチャネル光学系（１３０）までの距離の第２の間隔内に位置する前記画像全体の第２の部分への前記画像全体の重ね合わせを制限するように、実施され、
最初の間隔のすべての距離よりも大きく、画像全体（１６０）中の第１の部分で各共通点のマルチチャネル光学系（１３０）のチャネルの第１のセットによってそれぞれ重畳される前記個々の画像内の点の一群よりも大きい距離を含み、
前記第１のセットのチャネルのアパーチャー中心の投影が配置される位置の一群からの拡張の第１の比率を有する中心の拡張によって、本質的にもたらされるように、実施され、
前記画像全体（１６０）の第２の部分の各共通点における前記マルチチャネル光学系（１３０）の第２のセットのチャネルによってそれぞれ重畳される前記個々の画像内のポイントの一群によって、本質的にもたらされるように、実施され、
前記第２のセットのチャネルのアパーチャー中心の投影が配置される位置の一群からの拡張の第２の比率を有する中心の拡張によって、本質的にもたらされるように、実施され、および
前記拡張の第１の比率は、前記拡張の第２の比率よりも大きい、請求項２８または請求項２９に記載のプロジェクションディスプレイ（１００）。
【請求項３１】
前記マルチチャネル光学系（１３０）は、前記第１のセットのチャネルが、前記マルチチャネル光学系（１３０）に対して、第２のセットのチャネルよりも小さい距離に集束するように、実施される、請求項３０に記載のプロジェクションディスプレイ（１００）。
【請求項３２】
前記撮像システムは、各々画像全体（１６０）のそれぞれの共通点の前記マルチチャネル光学系（１３０）の第１のセットのチャネルによって重畳される個々の画像の位置、または、各々全体の画像（１６０）のそれぞれの共通点の前記マルチチャネル光学（１３０）の第２のセットのチャネルによって重畳される個々の画像の位置が、画像全体のそれぞれの共通点が前記マルチチャネル光学（１３０）に対して有している距離に応じて、異なるように実施される、請求項３０または請求項３１に記載のプロジェクションディスプレイ（１００）。
【請求項３３】
画像全体を表示するための方法であって、
前記方法は、
撮像面（１２９）のサブエリア（１２４）の分布の個々の画像を生成するステップ、および
前記個々の画像のマッピングは、投影面の画像全体に重畳されるように、各マルチチャネル光学系（１３０）の１つのチャネル、各撮像面（１２９）の１つに割り当てられたサブエリアによってマッピングするステップを含み、
前記投影面は、非平坦の自由曲面であるか、または前記撮像面に対して傾斜していて、生成およびマッピングは、前記画像全体に対する各チャネルの寄与の顕在化が、前記画像全体内のそれぞれの共通点が前記マルチチャネル光学系（１３０）に対してどのような距離を有するかに応じて、前記画像全体にわたって局所的に変化するように、実施される、方法。
【請求項３４】
請求項２７または請求項３３に記載の方法を実施するためのコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、コンピュータで前記プログラムを実行するときのプログラムコードを含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、プロジェクションディスプレイディスプレイおよび全体的な画像を表示するための方法に関する。
【０００２】
スクリーン上、あるいはデジタル液晶ベースの画像システムを備えた仮想画像としての動画像コンテンツの投影は、先行技術によれば、色混合を実現するための投影光学系の前方にその光路が結合する写像光チャネルまたは３つのチャネルを有する投射装置に基づいている。
【０００３】
米国特許出願公開第２００９／３２３０２８号明細書は、特に、色順次方式のＬＥＤによって点灯されるピコプロジェクターを示している。
さらに、米国特許出願公開第２００９／２３７６１６号明細書は、投影光学系の前方で結合される３色チャネルを有するプロジェクションディスプレイを記載している。
【０００４】
しかしながら、先行技術の中で既知のシステムの寸法が小型化したピコプロジェクターの実現に対して縮小される場合、投影画像の輝度損失が生じる。
周知のプロジェクションシステムの小型化は、限られた方法でこれらのシステムの中に存在している撮像システムの小さな表面を介して透過可能な光束の制限により限定的にのみ可能である。
この接続は、エタンデュ保存の光学的原理によって決定される。
【０００５】
エタンデュまたは光源の光把握は、
2014515126.tif 000003
その光の発光面Ａ、開散角の半分の角度および屈折率ｎに起因し、理想的な光学マッピングで一定のままである。
【０００６】
実際の光学系は、エタンデュを増加させ、システムの伝達を低減させる。
このように、最小の対象表面は、投影光学系内の最小伝送可能な光束のための与えられた輝度を有するソースに必要とされている。
【０００７】
それは、光学の法則（例えば、自然な口径食、マッピングエラー）のため、単一チャネル投影システムにおける一般的な問題であり、マッピングされるこの表面と共に、システムの設置長さも同じ範囲まで増加し、それは小型化をより困難にする。
この課題に対する１つの解決策は、独国特許出願公開第１０ ２００９ ０２４ ８９４号明細書に記載されている。
そこで、光源と規則的に配置された光チャネルを有するプロジェクションディスプレイについて説明する。
イメージング構造に関して投影レンズのわずかに減少された中心ピッチが原因で、各撮像構造のオフセット、およびそれぞれの投影光学系は、アレイ中心から外側に向かって増加するため、実際の個々のマッピング、または画像による重ね合わせは、結果として、有限距離となる。
いくつかのチャネルの中への分割により、撮像構造および投影光学系、すなわち、取付け高さの間の距離を減らすことが可能となるので、その結果、小型化は他の効果と同時に得られる。
【０００８】
しかしながら、上記のシステムが湾曲した又は傾斜した投影面に関連して使用される場合、問題が生じる。
上記システムはすべて、単に平面の映写面の使用に関して実施される。
通常、課題は、高コントラストでシャープなマッピングを確保しながら大幅に投影距離や傾いた、曲面、および自由形式の画面形状を変える全体の画像の正面投影である。
鋭いイメージングは、シャインプルーフの原理によれば、対象物および投影光学系の中で広範囲に傾くことにより、傾けられた平面画面を得ることができる。
しかしながら、この既知のアプローチは、湾曲した投影面のために失敗する。
また、傾くことは、必要な設置スペースを増加させる。
傾斜の異なる程度への適応性さえ実現される場合、これは、撮像構造と投影光学系との間の傾斜を実現するための仕組みを必要とする。そしてそれは、所望の小型化及び低生産コストだけでなく、頑丈な構造に反する。
増加したＦ値は、焦点深度を増加させることによって問題を解決できるが、そのような増加したＦ値は、他の問題を引き起こし、問題は、光源にシフトされるので、さらにまた、小型化に反する低い光強度を伴っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／３２３０２８号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／２３７６１６号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０ ２００９ ０２４ ８９４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
それゆえに、本発明の目的は、少なくとも部分的に上記の課題を解決する、すなわち、投影自由曲面または傾斜した投影面を用いた場合に、同じであるか相当する小型化および同じであるか類似の装置効果を有する改良された投影品質を得ることを許容するプロジェクションディスプレイおよび全体の画像を表示する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、請求項１または２８に従属するプロジェクションディスプレイおよび請求項２７または３３に従属する方法によって、解決される。
【００１２】
本発明の実施形態は、このような画像システムの撮像面のサブエリアの２次元分布などの分布において、個々の画像を生成するために実施された撮像系を有するプロジェクションディスプレイを提供する。また、マルチチャネル光学系は、1つの割り当てられた個々の画像をマッピングするように構成され、または個々の画像のマッピングが少なくとも部分的に投影面の全体的な画像に重畳されるように、チャネル当たりの撮像システムの各々に割り当てられる。前記投影面は、曲面などの非平面自由曲面、及び/又は撮像面に対して傾斜し、撮像システムは、サブ画像におけるコンステレーション内の点が、マルチチャネル光学系によって、それぞれ、画像全体における各共通点（共有点）に重ね合わされ、画像全体における各共通点（共有点）がマルチチャネル光学系に対して有する距離のどのものに対応するかによって異なるように実施される。
【００１３】
同程度の小型化と同等の装置の労力で、投影自由曲面と傾斜した投影面を用いたときであっても、より高い投影品質を得られることが、本発明の基本的な考え方である。その場合、撮像システムは、サブ画像におけるコンステレーション内の点が、マルチチャネル光学系のため、それぞれ、画像全体における各共通点（共有点）に重ね合わされ、画像全体における各共通点（共有点）がマルチチャネル光学系に対して有する距離のどのものに対応するかによって異なるように実施される。
このことにより、マルチチャネル光学系またはプロジェクションディスプレイに対する投影面におけるポイントの異なる距離を補正することができる。
これは、取付け高さおよび装置の労力を増大させない。
単に、撮像システムの実現は、プロジェクションディスプレイが平行平面の投影面に投影するように実施される具体化に関して変更される。
代替的に、目的は、撮像システムおよびマルチチャネル光学系は、画像全体に対する各チャネルの寄与の特性が、画像全体のそれぞれの共通点（共有点）がマルチチャネル光学系に対して有する距離のどのものに対応するかに応じて、画像全体にわたって局所的に変化するように実施することによって達成することができる。それゆえ、このことにより、チャネルは、異なる距離に調整し、重畳するのに適した方法で組み合わせることができる。
【００１４】
シャドーマスクのような受動イメージング・システム（画像システム）は、撮像システム、またはデジタル画像形成システムなどのアクティブイメージングシステムとして用いることができる。その場合、異なる投影面へのプロジェクションディスプレイの動的な適応は、撮像面のサブエリアおよびその面で生成された個々の画像内を変更することによっても可能である。
【００１５】
プロジェクションディスプレイのマルチチャネル光学系の投影光学系は、投影面において重畳される全体の画像が実際（本物）または仮想であるように、撮像システムの割当られたサブエリアに関して偏心（分散）を有することができる。
投影光学系と撮像システムの割り当てられたサブエリアの間の偏心（分散）又は中央の圧縮または拡張によって、特に、投射面における全体的な画像の投影距離を調整することができる。
【００１６】
さらに、マルチチャネル光学系は、投影光学系からの平行光をリフォーカスするために実施され、個々のチャネルの投影光学系と協働する下流の全体的なレンズを含むことができる。
【００１７】
本発明のさらなる実施形態では、平均投影距離を調整することができるように、下流の全体的なレンズは、可変焦点距離を有する光学系として実現することができる。
【００１８】
本発明の実施形態は、添付の図面を参照してより詳細に説明される。そこで、同一又は同等の要素には、同じ参照番号が示されている。
それらは、以下を示す：
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るプロジェクションディスプレイの概略ブロック図
【図２Ａ】別の実施形態に係るプロジェクションディスプレイの概略側面図
【図２Ｂ】別の実施形態に係るプロジェクションディスプレイの概略側面図
【図２Ｃ】別の実施形態に係るプロジェクションディスプレイの概略側面図
【図２Ｄ】別の実施形態に係るプロジェクションディスプレイの概略側面図
【図３】さらなる実施形態に係るプロジェクションディスプレイの側面図
【図４】さらなる実施形態に係るプロジェクションディスプレイの側面図
【図５】それぞれの投影光学系のアパーチャーに対して偏心しているレンズ頂点を有するプロジェクションディスプレイの側面図
【図６】光源のグリッドアセンブリ（格子アセンブリ）を有するプロジェクションディスプレイの側面図
【図７】フィールドレンズ（視野レンズ）の２次元のプロジェクションディスプレイの側面図
【図８】２つのビームスプリッタを備えていて、２つの側から反射する撮像システムを照らすための光源に対向しているプロジェクションディスプレイの側面図
【図９】２つのビームスプリッタと照明路に介在された半波長板を有するプロジェクションディスプレイの側面図
【図１０】反射型撮像システムおよび色順次で同期化されたＲＧＢの光源を有するプロジェクションディスプレイの側面図
【図１１】色混合を生成するためのフィルタアセンブリを有するプロジェクションディスプレイの側面図
【図１２】個々の画像のマッピングがより高い解像度を有する画像全体に重畳されるプロジェクションディスプレイの側面図
【図１３】画像全体に対するピクセルの重畳を説明するための模式図
【図１４】画像全体に対するバイナリの白黒のサブ画像の重ね合わせ（重畳）を説明するための模式図
【図１５】画像全体に対するバイナリの白黒のサブ画像のさらなる重畳を説明するための模式図
【図１６】実施形態に係る投写型映像表示を有する４０°傾斜した投影面への投影の概略図
【図１７】実施形態に係るデジタル撮像システムの範囲内での処理の概略図  および
【図１８】さらなる実施形態に係るプロジェクションディスプレイと投影面に４０°傾斜した投影の概略図
【００２０】
本発明は図面に基づいて、以下でより詳細に説明する前に、その後に図示された実施形態において、図中の同一または機能的に同等の要素には同じ参照番号で提供されていることに留意すべきである。
したがって、同一の参照番号を有する要素の説明は、入れ替えおよび／または異なる実施形態に適用することができる。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係るプロジェクションディスプレイ１００を示している。
プロジェクションディスプレイ１００は、撮像システム１２０およびマルチチャネル光学系１３０を含む。
撮像システム１２０は、撮像システム１２０の撮像面１２９のサブエリア１２４の分布における個々の画像を生成し、表示するために実施される。
マルチチャネル光学系１３０は、個々の画像のマッピングが部分的に投影面１５０における全体的な画像１６０に重畳されるように、各々のチャネルにつき撮像システム１２０の１つの割り当てられたサブエリア１２４をマッピングするように構成されている。
【００２２】
図１において、プロジェクションディスプレイ１００は、例示的に、４チャネルのように構成される。すなわち、撮像システム１２０は、４つのサブエリア１２４に個々の画像を生成する。また、マルチチャネル光学系１３０は、それに応じて、たとえばチャネルあたり各々１個の投影光学系１３４により４チャネルの方法で構成されている。
しかしながら、この数は、単なる例示である。
サブエリア１２４の２次元分布と投影光学系１３４もまた、単なる例示である。
分布はまた、線に沿って実現することができる。
さらに、分布は通常の２次元分布に限定されるものではない。
後で詳しく述べるように、投影光学系１３４の中心ピッチは、例えば、撮像面１２９におけるサブエリア１２４の中心ピッチに対して、低減される。
以下に詳述する。
【００２３】
図１の投写型映像表示装置１００は、投影面が撮像面１２９に対して平面投影面に平行である必要はないように実施される。
個々の画像が厳しく重点的に重畳され、全体的な画像が生成される投影面は、すなわち、焦点領域の深さは、例示的に図１に示すように、むしろ自由表面または撮像面１２９に対して傾斜した投写面１５０となり得る。
【００２４】
撮像面１２９に対して、投影面１５０の平行な平面の配向に対するズレ（偏差）を補償するために、撮像システム１２０は、個々の画像のポイントの一群が、マルチチャネル光学系１３０により、画像全体１６の各共通点（各共有位置）において、それぞれ、重畳され、画像全体のそれぞれの共通点がマルチチャネル光学系１３０に対して有する距離に応じて異なるように、実施される。
図１は、例示的に、画像全体１６０において、２つの共通点、つまり、ｘを備えたものと、ｏを備えた別のものとを示している。
マルチチャネル光学系１３０中に、これらの点に対応するサブエリア１２４の個々の画像内のポイントも、それに応じて、ｘまたはｏによって示されている。
撮像面１２９において、ポイントｏの位置あるいはポイントｘの位置は、それぞれ、一緒になって一群（コンステレーション）を形成する。
【００２５】
ポイントｏの一群とポイントｘの一群とは、図１に例示の撮像面１２９の法線方向またはｚ軸において、プロジェクションディスプレイ１００またはマルチチャネル光学系１３０に至るまでのプロジェクションディスプレイの光軸に沿った共通点ｘからの距離が、共通点ｏからの距離よりも小さいという事実を補償するように、異なる。
後で詳しく述べるように、一群において異なる距離によって生じる違いは、主に、ポイントｏの一群と比較して、ポイントｘの一群の中心の拡張という意味で、結果としてより大きい拡張になる。
しかしながら、一群（コンステレーション）は、例えば光軸（ここでは例示ｚ）を基準にマルチチャネル光学系１３０からみて、どのような立体角領域にあるかという事実に応じて異なる可能性があり、各共通点ｏまたはｘは、マルチチャネル光学系１３０あるいは個々の投影光学系１３４のマッピングエラーを補正するためにある。
具体的には、立体角の領域の差は、マルチチャネル光学系１３０の結像誤差が個別チャネルごとに補正することができるように実現することができる。
正確な相関関係は、以下の説明においてより詳細に続く。
【００２６】
換言すれば、図１の実施形態は、４つのチャネルすべての詳細な画像を例示的に完全にまたは調和的に重畳されている具体的な実施に基づいて再検討する。
既に上述したように、これは必ずしも必要ではない。
さらに、全体的な画像１６０を生成する個々の画像の重ね合わせは、異なることも可能である。
【００２７】
このように、サブエリア１２４の個々の画像は、本質的に同じ内容を有する。
それらは全て、全体の画像１６０の１つのバージョンを表している。
おそらく、サブエリア１２４またはサブエリアでは、個々の画像自体は、全ての個々の画像に対して同じであり得るプレディストーション（予歪）により、例えば矩形の、全体的な画像１６０に対して歪んでいる。
プレディストーションは、それらの焦点距離と、投影面までの距離と、マルチチャネル光学系１３０に対して、実際の画像面から投影面１５０の偏差（ズレ）のために全体的な画像１６０のいたるところに生じる寸法変化に応じて、例えば、個々の各チャネル又は各チャネルの個々のマッピングによる拡大のためにマッピングの個々の光路の拡がりに起因する歪みを補正する。そして、これは例えば、無限にあり得る。
予歪が、すべてのチャネルで同一ではないかもしれない。
１次収差（台形）を超える歪み（３次）に対処するために、それぞれのチャネルの異なる分散が存在するので、異なった個々の画像またはサブエリア１２４を事前に歪ませることは、有利であり得る。
傾けられた投影面のために配列（アレイ）全体の一群を変更することは、後述するように、追加される。
【００２８】
全体の画像１６０内の共通点に対応する下位画像１２４の位置の上述の一群を実現するためには、全体の画像１６０に関して予歪されるサブエリア１２４の個々の画像は異なる。そうすると、プロジェクションディスプレイ１００の光軸ｚに沿った投影面１５０の奥行き変化にもかかわらず、全体の画像１６０の線明度は、全部の横方向の拡張全体で維持される。
【００２９】
サブエリア１２４内の個々の画像における更なる差異は、チャネルごとにマルチチャネル光学系１３０のマッピングエラーの上記補正によって発生し得る。そしてそれは、しながら、プロジェクションディスプレイ１００に対して投影面までの距離の横方向の変動に依存しない。
【００３０】
このようにして、全体的な画像１６０は、投影面１５０に投影することができる。その結果、同じことは、映写面１５０に対して垂直となるような特定の観点から、歪められていなく、シャープに見える。
【００３１】
図１のプロジェクションディスプレイ１００は、異なる目的にかなうことができて、アプリケーションの異なる分野で使用することができる。
図１のプロジェクションディスプレイは、例えば、プロジェクションディスプレイ１００に対して、一定の静止位置を有する所定の投影面１５０上に鋭く所定の全体の画像を投影することを意図するものである。
プロジェクションディスプレイ１００は、例えば、外面が投影面１５０を形成するスカルプチャー上に碑文や他のコンテンツを表す画像全体１６０を投影するように設けることができる。この種の用途において、プロジェクションディスプレイ１００が配置され、スカルプチャーに対して固定位置に留まることを意図する。
この場合、撮像システム１２０は、例えば、マルチチャネル光学系１３０に対向する背面から、例えば、ケーラー照明によって照射される、シャドーマスクまたは他の微細構造化されたマスクとすることができる。
個々の画像は、二進化、グレースケール化、あるいはカラーコード化  アナログまたは連続的またはピクセル化された形式のいずれかで、サブエリア１２４において実現することができる。
マスク１２０は、特定のスライドであってもよく、また、サブエリア１２４において、個々のスライドであってもよい。
画像情報のコーディング（符号化）は、特に、伝送スケールの画像情報をマッピングすることによって、実現することができる。
背面照明（後部照明）の実施例は、以下でより詳細に説明する。
しかしながら、マスクの形の撮像システム１２０は、さらにサブエリア１２４の静的個々のイメージを出すために、反射的に動くこともできる。
反射系の実施例も、以下に提示する。
【００３２】
受動的であるか静的な撮像システム１２０の代わりに、例えばデジタル撮像システム１２０などの能動的な撮像システムが用いられ得る。
撮像システムは、伝達するか反射する方法で作動することができる。
しかしながら、撮像システムは、例えばＯＬＥＤまたはＬＥＤディスプレイのような自己発光性であることが可能でもある 。
これらの場合においては、以下でより詳細に説明するように、全体的な画像１６０を表す入力ピクセルアレイデータから位置および内容を、すなわち、サブエリア１２４の個々の画像を提供する上述した処理を実行するために、撮像システムが、例えば、内部的に実現することができる。最初は、それらを撮像システム１２０によって表示されるように、プロジェクションディスプレイ１００に対して投影面１５０の特定の相対的な位置に適合させる。また、特に、他の投影表面形状への適応を可能にすることに応じて前処理を適応または再実行することによって可能である。
これはまた、以下でより詳細に説明される。
【００３３】
最後に、撮像システム（画像処理システム）１２０及びマルチチャネル光学系１３０は、ハウジング内に設置され、互いに静止していることができる点に留意すべきである。
具体的には、プロジェクションディスプレイ１００は、携帯電話、ＰＤＡ、ノートブックまたは他の任意のポータブルコンピュータ等のモバイル機器に取り付けることができる。
【００３４】
上記の一般的なプロジェクションディスプレイのための実施形態について説明した後、別のオプションは、プロジェクションディスプレイ１００の光学または装置部分がどのようにして形成することができるかについて、図２ａ〜２ｄを参照して説明される。
図２ａ〜２ｄの実施例は、限定的と見なされるべきではないが、有利な実施態様を表している。
【００３５】
図２ａは、撮像システム１２０が伝達して作動するかまたは伝送における横方向の変化によって光度変化（輝度変化）または色変化を個々の画像に示すかまたはコード化することによってサブエリア１２４内の個々の画像を表示する図１に係るプロジェクションディスプレイの実現を示す。
図２ａに示されているように、背面照明（後部照明）、すなわち、マルチチャネル光学１３０から離れて対向する撮像システム１２０の側からの照明を実現するために、投影装置は、光源１１０および視野レンズ１１５を含むことができる。
好ましくは、サブ画像１２４および視野レンズ１１５の間の距離は、撮像システム１２０の完全な照明を実現するために、小さくなるように選択される。
好ましくは、追加的または代替的に、マルチチャネル光学系１３４のケーラー照明が実現される。それによれば、視野レンズ１１５は、投影光学系１３０の瞳孔の開口部に光源１１０をマッピングする。
【００３６】
図２ｂは、視野レンズアレイ１１６が視野レンズの代わりに使用され得ることを示している。それは付加的または代替的に、点状の光源１１０の代わりに面状光源の１１１が、照明用の背面に配置され得る。すなわち、視野レンズアレイ１１６または視野レンズ１１５は、光源１１１及び撮像システム１２０との間に配置される。
ここで、また、ケーラー照明を実現することができる。
また、面光源は、例えば、まさしく平面的に構成されている照明ユニットを実現するために割り当てられた視準光学系を有するＬＥＤの配列であり得る。
【００３７】
図２ｃは、撮像システム１２０として、デジタル撮像システムのような自己発光撮像システムが用いられ得ることを示す。
照明技術は、異なるＯＬＥＤベース、ＬＥＤベース、ＴＦＴベース、または異なる方法で実現され得る。
【００３８】
図２ｄは、投影ディスプレイの反射構造を示し、それによれば、撮像システム１２０は、反射型撮像システムであり、表面照射は、ビームスプリッタ１４０によって実現される。これは、例えば、マルチチャネル光学系１３０と撮像システム１２０のサブエリア１２４を照明するために、コンデンサ光学系１１５と、光源１１０の組み合わせを介して、横方向に照射される撮像システム１２０との間に配置されている。
詳細は、以下の説明から明らかになるであろう。
【００３９】
画像処理システム１２０は、例えば、反射型ＬＣＤ撮像システム１２０であり得るのと、同程度によく、図２ａおよび２ｂによる実施例の撮像システム・センサが伝達するＬＣＤ撮像システムであり得る。
【００４０】
図１の実施例の基本的な実施オプションを記載した後に、プロジェクションディスプレイの光学アセンブリの可能な詳細は、以下の図面に基づき説明する。
光学構造を説明するために、まず、投影面１５０は、平坦であり、結像系の結像面に平行に延びているものとする。しかし、これらの記述でも、マルチチャネル光学系構造に起因して、基本的には、焦点の光学的深さが主要部として存在するという点で、プロジェクションディスプレイの光学的構造が、異なる形状や配置された投影面にシャープな投影のための欲求に対応することが表示される。
例えば、数ミリメートルの通常非常に短い焦点距離のために、たとえば、配列１３２における個々のプロジェクターまたは各々のチャネルの焦点深度範囲は、従来の１チャネルのアセンブリと比較して非常に高い。
これらの状況は、最終的に適宜の平行平面配向に対して個々の画像またはサブエリアを変えることにより、傾斜した又は自由表面状の投影面への投影の実際の鮮鋭度を生成するために、本発明の実施形態に従って利用される。このデジタル撮像システムの場合には、単に、デジタル画像前処理を必要とするだけである。
この説明の後にのみ、その場合は、投影面が撮像面に面平行に配向されていないか、また、必要な追加措置が本発明の実施形態に係る偏差に反応する必要がないということが説明される。
【００４１】
図３は、本発明の一実施例に係るプロジェクションディスプレイ１００の側面図を示す。
図１に示されるプロジェクションディスプレイ１００は、光源１１０、撮像システム１２０、ここで例示的に、反射する方法で実施される、マルチチャネル光学系１３０、ビームスプリッタ１４０としての投影光学系１３４の２次元の配列またはアセンブリ１３２を含む。
ここで、撮像システム１２０は、サブエリア１２４の同一の２次元分布１２２内の個々の画像を表示するために実施される。
【００４２】
また、投影光学系１３４の２次元のアセンブリ１３２は、光学軸１０３に沿って撮像システム１２０の割り当てられたサブエリア１２５にマッピングするように、構成される。その結果、個々の画像のマッピングは、投影面１５０の画像全体１６０に重畳される。
最後に、ビームスプリッタ１４０は、一方では、撮像システム１２０および投影光学系の２次元のアセンブリ１３２間の光路に配置され、そして、他方では、光源１１０および撮像システム１２間の光路に配置される。
【００４３】
特に、さらなる実施形態において、ビームスプリッタ１４０は、偏光効果を有することができ、反射型の撮像システム１２０は、偏光の影響の形で個々の画像を表示するために実施することができる。
【００４４】
プロジェクションディスプレイは、撮像システム１２０の撮像エリアに属する２次元のアセンブリを含み得る。それは、例えば、液晶撮像システム１２１、ビームスプリッタ１４０、偏光ビームスプリッタ１４２および投影光学系１３４の２次元のアセンブリ１３２として実施される。
図３に示されているように、ＬＥＤ１１２として実施される光源１１０からの光は、最初に、コンデンサ光学系１１５を通過して、それから、再び偏光ビームスプリッタ１４２へ導かれる。
そこから、それは最終的に、偏光する方法で、例えばＬＣｏＳ撮像システム（ＬＣｏＳ＝シリコン上の液晶）である反射型の撮像システム１２０の方向に反射される。
【００４５】
表示する画像点のグレースケールに応じて、例えば、デジタル撮像システムは、同じで反射された光の偏光方向を回転させ、従って、偏光ビームスプリッタを通る第２のパスへの伝送を制御する。
ピクセルあたりの電圧または水晶の回転の高速スイッチングは、動的な映像コンテンツの表示を可能にする。
【００４６】
図３に示される投影光学系１３４は、例えば、投影対物レンズのような規則的な２次元のアセンブリにおいて実施されるマイクロレンズであってもよく、各々が投影面１５０またはスクリーン上に撮像システム１２０のサブエリア１２５をマッピングする。
このような投影アセンブリを用いることで、大幅に同じ画像サイズの従来の単一チャネルプロジェクターに対して、システム全体の設置長さを低減することができる。
投影表示またはプロジェクションシステムの小取付け長さは、投影光学系の焦点距離または例えば数ミリメータのレンズから生じると共に、それらの焦点距離は、再びビームスプリッタの寸法に依存しており、対象物の表面または横方向の拡張の乗算は画像光度の比例的な増大を提供する。
このように、小型化された単一チャネルプロジェクターに比べ、わずか数ミリメートルのビームスプリッタの厚さを超えて設置長さが得られ、この同等の横方向の伸長と、投影距離がされている。
【００４７】
さらなる実施形態において、投影画像は、重ね合わせると共に、まとめるか、あるいはアセンブリの個々のチャネルのマッピングをインターリーブすることによって製造することができる。
【００４８】
さらなる実施形態では、図３に例示的に示されるように、投影光学系１３４は、割り当られたサブエリア１２４に対して、偏心１３５を有する。
【００４９】
通常、偏心は、中心光軸１０１に対して中心の圧縮または拡張として、あるいは、撮像システム１２０の割当られたサブエリア１２４に対する投影光学系１３４の横方向のオフセットとしてみることができる。
撮像システムに割り当てられた個々の画像に対して、投影光学系を偏心する投影距離のために決定的である。
サブ画像の大きな焦点深度に起因して、投射距離でのフォーカスやシャープネスは、個々の投影光学系のフォーカシングスクリーン側に限定的に依存している。
既に、上述したように、対象物に、例えば投影光学系の短い焦点距離に対して、投影光学系１３４を集束させて、撮像面１２９が投影光学系１３０の焦点距離の範囲内にあるように、正確に調整することができる。
しかしながら、これは、必須ではない。
既に言及されたように、仮想イメージや非常に近い投影距離について、撮像面１２９は、すぐに正面または背後においてあり得る。
その上に場合によって、フォーカシングスクリーン側は、例えば無限大ですが、個々のチャネルのフォーカスエリア（焦点深度）の深さは、比較的短い焦点距離のために大きい。
この状況は、画像または投影面１５０が撮像面１２９に対して平行平面にならない場合、図1およびさらに次の記述によって利用される。しかし、同じことから傾斜するか、あるいは自由曲面による別の方法において異なる。
【００５０】
撮像構造に対する投影光学系または投影レンズのわずかに減少した中心ピッチ（ピッチ）によって、それぞれの撮像構造１３５をオフセットし、各投影光学系は、投影光学系１３４またはアレイセンター（グリッド・センター）の２次元のアセンブリの中心光軸１０１から外側に向かって増大するものとなる。
外部の投影光学系１３４またはプロジェクターの光学軸１０３の中で中心光軸１０１または中央チャネルに対して傾いている結果として生じるわずかな傾きは、画像全体１６０に画像平面または投影面１５０の個々のマッピングの重ね合せに起因している。
ここで、画像面または投影面は、ここに無限大であり得るかまたは撮像システムの前に又は撮像システムの後ろの投影光学系に有限の距離状態にあり得る。
図１に示されているように、撮像システムの前の領域は、右上の、または、投影光学系１３４の２次元のアセンブリ１３２の後の光路の領域１０２によって定義される。その一方で、撮像システムの後の領域は、撮像システム１２０の左上の、または、ビームスプリッタ１４０から離れて対向する撮像システム１２０側の領域１０４によって定義される。
個々のマッピングは、 スクリーン上に、たとえば画像全体に重畳することができる。
【００５１】
ここで、それ以上の巨視的な光学エレメントは、光路中の投影のために必要とされない。
アレイプロジェクションディスプレイの投影距離Ｌ（すなわち、同じことに対して垂直な投影光学系１３４の２次元のアセンブリ１３２に対する投影面１５０の平均距離Ｌ）は、非平面平行の投影面の場合、平均投影距離であり、投影光学系の焦点距離ｆ、投影光学系の中心のピッチｐPLおよび画像の中心のピッチｐOBJから生じる。
マッピングの倍率Ｍは、投影レンズの焦点距離ｆに対する投影距離Ｌの比率から得られる。
ここで、以下の関係は、次式にあてはまる。
【００５２】
2014515126.tif 000004
【００５３】
このように、投影光学系に対するオブジェクト構造またはそれらの違いに対して中心のピッチの比率は、投影距離を制御する。
ここで、非平面平行の投影面１５０の場合には、サブエリア１２４の中心のピッチｐOBJは、例えば、個々の画像内の全ての対応点の平均値あるいはサブエリア１２４の領域中心までの距離の平均に留意する必要がある。そしてそれは、 図１を参照して上述したように、例えば、一方で、光学的歪みを補償するために、また、他方で、ローカルシャープネスの再調整のために、歪めることができる。
詳細については、後述する。
【００５４】
投影光学系の中心のピッチが、撮像構造のそれよりも小さい場合、実像は、定義された距離となる。
図１に示される場合には、投影光学系１３４の中心のピッチｐPLは割り当てられたサブエリア１２４の中心のピッチｐobjより小さい。
このように、図１の実施形態では、投影面１５０において重畳している画像全体１６２は、本物である。
図１は、この実施例にも基づいている。
【００５５】
図４は、さらなる実施形態に係るプロジェクションディスプレイの側面図を示す。
図４の図示した実施形態において、マルチチャネル光学１３４は、投影光学系１３４の２次元のアセンブリ１３２に対して下流側にあって、投影光学系１３４の２次元のアセンブリ１３２と協働する 全体のレンズ３１０をさらに含む。
この文脈において、下流の全体的なレンズ３１０は、投影光学系１３４の２次元のアセンブリ１３２の後の光路中に配置されることを意味する。
図４において、レンズ全体レンズ３１０は、画像平面または画像全体３０２の投影表面１５０がレンズ全体３１０の焦点面の中に位置するように、投影光学系１３４からコリメートビーム３１５に再び焦点を合わせるために、特に実施される。また、局所的に平面平行の配置から逸脱している投影面１５０は、フォーカスエリアの深さである。
これらの状況は、個々のマッピングが全体の画像３０２に重畳される所で、マルチチャネル光学系１５０がレンズ全体３１０に平均距離ｆLを有するように、図４において例示される。
更に、撮像システム１２０に対する投影光学系１３４の２次元のアセンブリ１３２の距離ｄPLは、同じことがほぼ投影光学系１３４の焦点距離に対応するように、撮像システム１２０によって調整することができる。
【００５６】
図４では、投影光学系１３４が、割り当てられたサブエリア１２４に関して、コリメート的に中心に作用していることが分かる。
この手段は、この実施形態において、投影光学系１３４の中心のピッチｐPLが、割り当てられたサブ領エリア１２４の中心のピッチｐOBJに等しいことを意味する。
【００５７】
図４において例示的に示されるように、構造がそれに従って変更された場合、個々の画像が無限において形成されるように、投影光学系の距離ｄPLを撮像システムに調整することによって、サブ画像のピッチは、投影光学系のピッチに対応する。そして、レンズ全体３１０が配置される場合、例えば、投影光学系またはアレイ光学系の２次元のアセンブリ後の光路中の集光レンズ３１２の形態で、画像全体３０２はレンズ３１０の焦点面に形成される。
集束レンズを使用する場合は、実画像がスクリーンに投影される。
図４に示した実施形態の効果は、図３および例えばズーム目的または液体レンズの形式で、可変集束を用いるか、または、発散レンズを用いることによって、異なる平均投影距離を調整するオプションに示す構成と比較して軸から遠隔の投影チャネル１０３の縮小された口径食である。
【００５８】
特に、図４に示される下流のレンズ全体３１０は、可変的な焦点距離を有する光学系として実施することができ、その結果、投影距離は調整することができる。
投影距離Ｌは、投影光学系アセンブリ１３０の縦の拡張から離れて、レンズ全体３１０の焦点距離ｆLによって基本的に与えられるということを、図４において知ることができる。
【００５９】
図５において例示的に示すように、下流に集束しているかまたは発散レンズの光学的効果は、投影アレイの特定の実施によって得ることができる。
図５は、特に、本発明のプロジェクションディスプレイ４００の側面図である。
図５の図示した実施例において、投影光学系１３４の２次元のアセンブリ１３２は投影アレイ４１０または２次元のアセンブリとして実施される。そこにおいて、投影アレイ４１０の各投影光学系４１４は、それぞれの投影光学系のアパーチャーに対して偏心化されたレンズ頂点４１５を有する。
【００６０】
図５に示される２次元のアセンブリ４１０の投影光学系４１４は、基本的に、図３および４に示される２次元のアセンブリ１３２の投影光学系１３４に対応する。
拡大された表現（丸で囲まれたＺに示す）において、投影光学系４１４の個々のレンズ頂点４１５は、より明確に見ることができる。
レンズ頂点４１５の偏芯は、例えば、２次元のアセンブリ４１０の投影光学系４１４が下流の全体のレンズ３１０を有する図４に示される投影光学系アセンブリ１３０と同じ効果を共に達成するように、実施することができる。
図５に例示的に示されているように、ここでは、レンズ頂点４１５の中心のピッチｐＬＳが、割り当てられたサブエリア１２４の中心のピッチｐOBJよりも小さい。
したがって、各レンズは、投影面１５０上に各サブエリア１２５の個々の画像の投影を行うことができる。
そこでは、個々の画像のマッピングは、画像全体１６０に重畳される。
【００６１】
それにしたがって、ますます中心光軸１０１またはシステム軸までの距離によってアパーチャーに対してオフセットされるレンズ頂点を有する投影レンズが用いられる場合、集束レンズのようなレンズ全体の光学的機能は投影またはレンズアレイにシフトすることができる。
軸から離れたチャネルの低減された口径食を保つと共に、光学部品を省くことができることは、図５において図示した実施形態の効果である。
【００６２】
図６は、アレイ光源を使用するオプションを示している。
図６は、光源のグリッドアセンブリ５１０を有する発明の投影表示５００を示す。
ここで、図６に示されるグリッドアセンブリ５１０は、基本的に、図３〜図５における光源１１０に対応する。
さらにに、図６は、コンデンサ光学系アセンブリ５１５を示す。
図６のコンデンサ光学系アセンブリ５１５は、基本的に、図３〜図５のコンデンサ光学１１５に対応する。
図６に示されているように、グリッドアセンブリ５１０は、複数の光源５１０―１、５１０―２、・・・、５１０―５を含む。そこにおいて、コンデンサ光学系アセンブリ５１５のコンデンサ光学は各光源に割り当てられる。
図６に図示するように、特に、経路５０１を照らすことにより、個々の光源５１０―１、５１０―２、・・・５１０―５からの光が、画像処理システム１２０の割当られたサブエリア１２４上へそれぞれ導かれるように、グリッドアセンブリの光源５１０および集光光学アセンブリ５１５を実現することができる。
上述のアセンブリにおいてもそうであるように、多くの個々の画像を重畳することによって、通常、照明の均一化ための特別な対策が取る必要がないことが、図６の図示した実施例の効果である。
このようなコリメートＬＥＤアレイなどのアレイ光源の使用のさらなる利点は、アセンブリ全体の横方向の延長部の得られる低減増加である。
【００６３】
図７は、視野レンズ６１２の２次元のアセンブリ６１０を有するプロジェクションディスプレイ６００の側面図を示す。
図７の図示した実施形態において、視野レンズ６１２の２次元のアセンブリ６１０は、少なくとも撮像システム１２０およびビームスプリッタ１４０の間の光路に配列される。
ここで、２次元のアセンブリ６１０の各視野レンズ６１２は、投影光学系１３４の２次元のアセンブリ１３２の投影光学系１３４に割り当てられる。
視野レンズ（フィールドレンズ）６１２の２次元のアセンブリ６１０をこのように用いることによって、２次元のアセンブリ１３２の各投影光学系１３４のケーラー照明が得られる。
【００６４】
特に、プロジェクションディスプレイ６００において、フィールドレンズ６１２の焦点距離ｆＦＬは、投影光学系１３４の焦点距離ｆＰＬの１．５倍〜２．５倍の間に位置することができる。
【００６５】
換言すれば、視野レンズの２次元のアセンブリの使用、または、図７に示されるビームスプリッタおよび撮像システム間の視野レンズアレイの使用は、投影光学系のケーラー照明を許可する。それによって、画像光度は同時に改良された迷光抑制によって増加することができる。
【００６６】
さらなる実施形態では、迷光の抑制は、さらに、レンズ間の領域をカバーする視野レンズアレイの平面内（図７には図示せず）を吸収アパーチャーを用いることにより改善することができる。
一般に、撮像システムおよび偏光ビームスプリッタ間のこの種の開口アレイの使用は、迷光を抑制する視野レンズアレイなしで有用である。
【００６７】
本発明のさらなる実施形態では、照明は、それぞれ、例えばコリメートされた光源によって、いくつかの側面から行うこともできる。
図８は、２つのビームスプリッタ７３０，７４０と、反射撮像システムの対向する２つの光源７１０，７２０とを有する、プロジェクションディスプレイ７００の側面図を示す。
図８において、投影表示７００は、特に、第１および第２の光源７１０，７２０を有し、第１および第２のビームスプリッタ７３０，７４０は、撮像システム１２０および投影光学系の２次元のアセンブリ１３２間に配置される。
ここで、第１のビームスプリッタ７３０は、第１の光源７１０および撮像システム１２０のサブエリアのセット７５０間の光路に配置される、そして、第２のビームスプリッタ７４０は、第２の光源７２０および撮像システム１２０のサブエリアの第２のセット７６０間の光路に配置される。
【００６８】
図８に示されているように、撮像システム１２０の第１の横方向の領域７５０は、基本的に、第１の光源７１０および割り当てられた第１のコンデンサ光学系７１５によって照らされる。その一方で、差増システム１２０の第２の横方向の領域７６０は、基本的に、第２の光源７２０および割り当てられた第２のコンデンサ光学系７２５によって照らされる。
ここで、第１および第２の光源７１０，７２０および割り当てられた第１および第２のコンデンサ光学系７１５および７２５は、基本的に、光源１１０または上記の実施形態のコンデンサ光学系１１５に対応する。
単一のビームスプリッタの使用に反して、図８に示すように、２つの光源７１０，７２０を備えた２つの照明と、２つのビームスプリッタ７３０，７４０とは、プロジェクターの取付け長さをほぼ半分にすることを可能にする。
【００６９】
本発明のさらなる実施形態において、投影光学系は、それぞれの色のスペクトルための歪みのために、もっと補正しているという点で異なることもあり、それによって、それぞれの投影光学系によるマッピングサブエリアは、異なる色スペクトルの他の色のスペクトルの内の1つに対してよりも照明することができる。
【００７０】
本発明のさらなる実施形態では、投影光学系の２次元のアセンブリ１３２において、投影光学系１３４は、撮像システケ１２０の光軸１０１と投影光学系アセンブリへの距離が増加すると共に増加するデフォーカスおよび／または非点収差および／又はコマ収差を補正することができる。
【００７１】
最後に、さらなる実施形態において、撮像システム１２０は、サブエリア１２４のサイズが、撮像システム１２０および投影光学系アセンブリ１３０の光軸１０１までの距離の増加と共に連続的に変化するように実施することができるので、投影面の個々の画像は、同じサイズを有する。
【００７２】
サブエリアのサイズのこの種の連続的な変化によって、中心の光軸１０１または中央チャネルまでの距離が増加すると共に、増加している被写体との距離およびそれ故、偏心の場合、中央チャネルに関する外側の投影光学系１０３の低い倍率は、例示的に図１に示すように、投影面１５０への個々の画像の投影の間、補償することができる。
【００７３】
図９は、２つのビームスプリッタ８１０，８２０および２分の１波長板（半波長板）８３０を有する投影表示装置８００の側面図を示す。それらの間には照明経路が位置する。
第１のビームスプリッタ８１０から離れて、図９のプロジェクションディスプレイは、特に、第２のビームスプリッタ８２０を含む。当該第２のビームスプリッタ８２０は、一方では、反射型の撮像システム１２０および投影光学系の２次元のアセンブリ１３２間の光路に、そして、他方では、光源１１０および反射型の撮像システム１２０間の光路に配置される。そして、２分の１波長板８３０は、第１のビームスプリッタ８１０および第２のビームスプリッタ８２０間に配置される。
このことにより、光源１１０から出射された光（偏光成分ｐ，ｓは、単数または複数）の第１のビームスプリッタ８１０によって伝送される偏光成分（例えば、ｐ）の偏光方向は、半波長板８３０を通過する際に、９０°回転することができる。
ここで、第１のビームスプリッタ８１０および第２のビームスプリッタ８２０は、９０°回転させた偏光方向（例えばｓ）によって、光源の方向から光を撮像システム１２０の方向に反射させるように実施される。
それぞれの偏光成分を有する例示的な照明経路は、図９においてｓ，ｐで示される矢印によって例示されている。
【００７４】
換言すれば、２つの偏光ビームスプリッタが用いられる場合、例示的に図９に示されているように、照明経路において、半波長板８３０またはλ／２プレートを介して直列に接続され、例えば、ＬＥＤのような偏光されていない光源（非偏光源）の偏光成分（ｐ，ｓ）の両方を使用することができる。
ここで、半波長板は、第１のビームスプリッタによって送信された未使用の偏光成分（ｐ）を９０°で回転させる。その結果、同じことが、正しい偏光方向（ｓ）と撮像システムの半分に割り当てられた次のビームスプリッタで反射されることになる。
【００７５】
２つの偏光ビームスプリッタまたは偏光分割器及び半波長板（λ／２プレート）を有する記載のアセンブリによる非偏光光源の完全な利用は、設置長さでさらに半減することを可能にする上記の両面照明によって補完することができる。
【００７６】
上述の実施形態に関して、反射型撮像システム１２０上の第１の外側のエッジ７３０，８１０および第２のビームスプリッタ７４０，８２０の投影は、同じサブエリア１２４を通過しないように形成することができる。
これにより、投影された外側のエッジは、画像全体におけるスプリアス効果（擬似効果）を有することを回避することができる。
【００７７】
更なる実施例において、図１０において例示されているように、フルカラーＲＧＢ画像の投影は、ＲＧＢ光源９０５によって実現することができる。
これは、例えば、割り当てられた視準光学９１５、９２５、９３５およびカラーコンバイナ９４０を有する３つのＬＥＤS９１０、９２０、９３０によって可能である。
ここで、図１０の実施形態のＲＧＢ光源９０５は、基本的に、前述の実施形態の光源１１０に対応する。
特に、図１０の図示した実施形態において、ＲＧＢ光源９０５および撮像システム９５０は、フルカラー投影を得るために、同期化された、色順次方式で作動する。
【００７８】
図１０において、基本的に上記実施形態の撮像システム１２０に対応する反射型の撮像システム９５０は、十分に高いフレーム率を有する撮像システム９５０のサブエリア１２４の同一の個々のイメージ９０４を表現するために、実施することができる。
また、光源９０５のフレームにつき、順次、異なる色成分（例えば、赤、緑、青）を通過させるように実施することができる。
画像処理システム９５０および個々の光源９１０、９２０、９３０のカラーシーケンシャルモードを介して、フルカラー投影は実現され得る。そこにおいて、画像内容）なぜならば、デジタル撮像システムのたとえば画像コンテンツは、全ての投影チャネルで同一である。
【００７９】
さらなる実施形態において、光源１１０、ビームスプリッタ１４０、投影光学系アセンブリ１３０および反射型の撮像システム１２０は、撮像システム１２０の少なくとも２つのサブエリアからの反射光が同じ色のスペクトルを含むように、実施することができる。
【００８０】
また、他の実施形態において、撮像システム１２０の異なるサブエリアが異なる色成分によって照明されるように、光源１１０は配列することができる。
図８に関して、例えば、第１の光源７１０は、コンデンサ光学７１５を通過した後に、第１のビームスプリッタ７３０によって画像処理システム１２０の第１のサブエリア７５０に反映される第１のカラー成分を有する光を発することができる。その一方で、第２の光源７２０は第２の色成分を有する光を発することができる。そして、それはコンデンサ光学７２５を通過した後に、第２のビームスプリッタ７４０によって撮像システム１２０の第２のサブエリア７６０に反射される。
このように、撮像システム１２０の異なるサブエリア７５０，７６０は、互いに異なる第１および第２の色成分で照明することができる。
【００８１】
図１１は、投影面１５０の色混合物を生成するためのカラーフィルタ装置１０２０を有するプロジェクションディスプレイ１０００の側面図を示す。
図１１において、基本的に前述の実施例の画像処理システム１２０に対応する撮像システム１０３０は、各々画像コンテンツの色成分のグレイスケールを表現する個々の画像のグループ１０３２―１、１０３２―２、１０３２―３を示すために、実施される。
ここで、フィルターアッセンブリ１０２０のそれぞれのカラーフィルタ１０２２―１，１０２２―２，１０２２―３は、個々の画像の各グループ１０３２―１、１０３２―２、１０３２―３に割り当てられ得る。
このようにして、個々の画像のグループ１０３２―１、１０３２―２、１０３２―３はそれぞれの色成分に応じてフィルタリングすることができる。その結果、色混合物は、投影面１５０において重畳される画像全体１６０に提示される。
【００８２】
換言すれば、図１１は、ＲＧＢ画像を生成するための別のオプションを提示する。
白色光源１０１０持った照明およびＲＧＢカラーフィルタ１０２２―１、１０２２―２、１０２２―３をマッピング光路に挿入することによって、基本的なカラー画像は、投影チャネルの数の各々において生成される。
通常、１つの投影チャネルは、投影面上へ割り当てられた投影光学系による撮像システムのサブエリアのマッピングに対応する。
各投影チャネルに各基本カラー画像コンテンツを割り当てることは、ＲＧＢ投影をもたらす。
この種の色生成を有する効果は、光源およびカラーフィルタのスペクトル特性に調整したそれぞれの基本的な色のための投影チャネル数によるホワイトバランスのオプションである。
【００８３】
さらなる実施形態において、基本色の個別の光源は、各投影するチャネルまたは投影光学系のグループに割り当てることができる。
混色は、画面上または仮想画像における画像全体に重畳中に実行される。
【００８４】
図８に関して、プロジェクションシステム７００の光源１１０は、例えば、ビームスプリッタ７３０、７４０を介して、撮像システム１２０のサブエリアの異なるグループ７５０、７６０を異なる色スペクトルで明るくするために、光源７１０、７２０の形式で実施される。
ここで、投影光学系の２次元のアセンブリの範囲内において、マッピングするサブエリア７５０、７６０が光源７１０、７２０によって異なる色スペクトル（例えば赤、青）で照明される 投影光学系７５５、７６５は、互いと異なる。
【００８５】
また、さらなる実施形態において、撮像システム１２０は、異なる色スペクトル(例えば赤)の第４１の色スペクトルで照明することができるサブエリア７５０のサイズが、第１のものと異なる第２の色スペクトル(例えば青)で照明することができるサブエリア７６０のサイズと異なるように、実施することができる。
このことにより、投影面内の個々の画像のサイズを、同期させることができる。
【００８６】
ここで、サブエリアの上に述べたダイレクトカラー照明から離れた色の表示をも、例示的に図１１に示されるカラーフィルタ装置によって実現され得る点に、留意する必要がある。その結果、サブエリアの異なるグループは、異なる色スペクトルを有する画像全体に貢献する。
【００８７】
さらなる実施形態において、同じ焦点距離は、全ての投影光学系のために、全ての異なる色チャネルのための、すなわち、異なる色スペクトルに割り当てられる光チャネルのための投影光学系の２次元のアセンブリの範囲内で選択することができる。その結果、全ての異なるカラーチャネルに対して同じ倍率をもたらす。
さらに、画像処理システムに対する投影光学系の異なる幾何学的な距離が調整される場合、ビームスプリッタ（例えば第１または第２のビームスプリッタ７３０，７４０）の分散による異なる光路長は、異なるカラーチャネルを補償することができる。
【００８８】
しかしながら、さらなる実施形態において、投影光学系の２次元のアセンブリの範囲内で異なる取付け高さに投影光学系を配置することは、望ましくないかもしれない。
【００８９】
これにより、投影光学系を撮像システムに対して幾何学的に同じ距離で維持することは、有利であり得る。
この場合、ビームスプリッタの分散による異なる光路長は、投影光学系の異なる焦点距離が異なるカラーチャネルのための異なる光路長に従って選択されるという点で、補償することができる。
ここで、異なる焦点距離は、異なる倍率で投影面の異なるカラーチャネルのために結果としてなるという効果を有する。
それぞれの拡大またはそれぞれのマッピング寸法は、しかしながら、再び、異なる色チャネルに割り当てられるサブエリアの異なるサイズによって、例えばソフトウェア（すなわちコンピュータ制御の）によって構成することができる。
【００９０】
また、他の実施形態では、小さい分散に起因する異なる光路長の差が無視できるように、ビームスプリッタは、立方体の形状ではなく、プレートとして実施され得る。
【００９１】
このように、本発明のさらなる実施形態では、カラーグループごとの基本的なカラー配列の投影光学系の焦点距離の適合によって、マッピングの縦の色収差の修正が、実施することができる。
さらに、カラーグループにつき基本的なカラー・サブ―画像のサブ画像のサイズを適合させることによって、マッピングの横方向の色収差の補正を実施することができる。
本発明のさらなる利点は、それ故、チャネルにつき投影光学系の色収差、例えば縦の色収差の補正の形式で収差補正ができることである。
基本的な色のための異なるマッピング寸法が存在する場合、画像全体の結果として生じる横方向の色収差の修正は、例えば、基本的なカラー・サブ―画像の異なる画像サイズによっても可能である。
【００９２】
さらなる実施形態では、サブ画像を予め歪ませることにより、歪曲収差の補正を実施することができる。
また、他の実施形態では、軸から離れた投影チャネルからデフォーカスの補正は、チャネルごとに適応される投影光学系の焦点距離によって実施することができる。
【００９３】
さらなる実施形態において、投影表示は、中央チャネルの異なるマッピング寸法または焦点距離の適応に起因する軸から離れたチャネルの修正が、チャネルにつき訂正される軸から離れたサブ画像のサイズおよび予歪によって実行されるという点を、特徴とすることもあり得る。
また、他の実施形態では、非点収差およびコマ収差の補正がチャネルごとに適応する離れた軸から投影光学系の異なる矢状方向および接線方向の焦点距離によって実施することができる。
【００９４】
同様に、無彩色化（色消し）のために、チャネル当たりモノクロ収差の補正は、例えば軸または歪曲とかけ離れた投影チャネルのより大きい被写体との距離に対する画像フィールドの湾曲の影響として、投影光学系の軸間距離によるサブ画像の予歪と共に画像品質を改善するためのシンプルなソリューションを可能にする。
色補正での分化は、主に以下の3つの色のグループおよび、それゆえ、３つの異なる、補正された投影光学系が生じる間で行われているが、モノクロ収差の補正は、一般的に、それぞれの投影チャネルの位置に応じて、アレイセンターと関連して、それぞれの投影光学系の適応を必要とする。
ここで、例えば、連続的にアレイ全体に変化する焦点距離を有するレンズアレイは、また、矢状方向および接線方向の焦点距離に分割される楕円のマイクロレンズにおいて、非点収差およびコマ収差を補正するために有用である。
【００９５】
カラー画像を生成するためのさらなるオプションは、例えば、図６に示すように、それは、例えば、異なる淡い色のＬＥＤSを有する実施例のために、それぞれのコンデンサ光学系アセンブリ５１５を有する光源５１０の形式におけるアレイ光源の使用である。
サブ画像と投影光学系のグループに個々の光源の特有の割り当ては、例示的に図６に示すように、視野レンズアレイを用いることによって有利に達成される。
ここで、カラーフィルタの省略は、上述の手法と比較してより高いシステム送信を可能にする。
【００９６】
さらなる実施例において、反射型の撮像システム１２０および投影光学系アセンブリ１３０は、異なるサブエリアからの同一の個々の画像がピクセルの正確な方法で重畳されるように、実施することができる。
【００９７】
さらに、撮像システム１２０または撮像システムの配列は、異なる個々の画像を表示するために、実施することができる。
割り当てられた投影光学系によるそれらのマッピングは、結果として、画像全体又は投影画像となる。
【００９８】
図１２は、個々の画像のマッピングは投影面１５０においてより高い解像度を有する全体の画像１１３０に対して重畳されるかまたはピクセル数を示すプロジェクションディスプレイを示す。
特に、図１２の図示した実施形態において、反射型の撮像システム１１１０および投影光学系アセンブリ１１２０は、個々の画像のマッピングがオフセットされるサブピクセルを有する投影面１５０に重畳されるように、実施することができる。
ここで、投影光学系１１２２は、 ２次元のアセンブリ１１２０において、 例示的に図１２に示される割当られたサブエリア１２４に関して、偏心を有する。
例示的に図１２に示されているように、これは、より高い解像度を有するか、または、個々の画像よりピクセル数を示した投影面１５０において重畳される画像全体１１３０に結果としてなる。
【００９９】
異なるサブ画像の使用は、フルカラー投影から離れて、さらなる実現バリエーションを許容する。
特に、例えば図１２によれば、サブ画像を結合することによって、結果として全体の画像１１３０の拡大が生じ、画像全体のピクセル数の増加またはその両方の組合せの増加が、結果として可能となっている。
図１１において例的に示される場合には、全体の画像１１３０が、３つの結合された投影されたサブ画像１１３２―１、１１３２―２、１１３２―３を含み、各々が２つの投影チャネル１１０１を介してマッピングされる。
【０１００】
図１３は、画像全体１９にピクセルの重畳１２００を説明するための概略図を示す。
図１３において例示される実現は、低いピクセル・フィルファクタを有するため、画像処理システムに対して、特に有利である。
ピクセル１６ａ、１６ｂ、１６ｃまたは１６ｄの画像処理システムは、通常、１７ａ、１７ｂ、１７ｃまたは１７ｄの不活性領域および活性領域１８ａ（１８ｂ、１８ｃまたは１８ｄ）を含む。
以下の説明のために、ピクセル１６ａが、ホワイト、ピクセル１６ｂのライトグレー、ピクセル１６ｃのダークグレイおよびピクセル１６ｄのブラックを制御するものと想定される。
投影チャネルの４つのグループ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）が形成されて、同じそれぞれの位置で各々ピクセル１６ａ，１６ｂ，１６ｃまたは１６ｄをそれらのサブ画像に含んでいて、明らかに分解された方法でピクセル・サブエリアまたは活性領域１８ａ、１８ｂ、１８ｃおよび１８ｄを投影し、画像全体に対する投影が半分のピクセルのピッチ（サブピクセルオフセット）によって相殺することができる投影光学系の偏心を含む場合、画素パターン１１は、４つのサブ画像の重畳を表す画像全体１９の割り当てられたピクセル位置で得られる。
記載されているアセンブリは、それ故、係数４によってサブ画像に対してより高い画像全体のピクセル数を可能にする。
【０１０１】
図１４は、全体画像２１にバイナリの白黒のサブ画像の重畳１３００を説明するための模式図を示す。
撮像システムが高いフィルファクタを有する場合、全体の画像２１において相殺されるサブピクセルを有する重畳は、増加した数のグレイスケールの組合せおよび表示可能なピクセルの数の増加に結果としてなる。
これらの状況は、ストリップ構造の実施例に基づいて、図１４に例示されている。
純粋にバイナリの白黒のサブ画像２０ａ，２０ｂは、増加した数のグレイスケールおよび増加した表示可能なピクセル数を有する画像全体２１に重畳される。
【０１０２】
ピクセル数を増加させることとは別に、相殺される画像なしで表示される灰色のステージの数を増加させることも、可能である。
図１５は、画像全体２３にバイナリ白黒のサブ画像の重畳１４００のさらなる発明を例示する概略図を示す。
図１４は、単に、画像全体２３に対する重畳がすでに３階調を提供するバイナリの白黒のサブ画像２２ａ，２２ｂを例示的に示す。
異なるバイナリ画像のさらなる増加は、さらに表示可能なグレイスケールの数を増加させる。
グレイスケールの数（階調数）を増加させるためのこのアプローチは、単に、バイナリではないために用いられるが、通常、より少ないグレイスケールを有するサブ画像のために用いることもできる。
したがって、フルカラー画像を表示するための上記した手順を有するこの方法の組合せは、色深度（カラー階調）の増大を可能にする。
【０１０３】
このように、図１４、１５に関して、第１のグレー／カラースケール解像度を有して投影される画像を受信するように、プロジェクションディスプレイは実施される。そこにおいて、反射型の撮像システム１２０は、第１の灰色／カラースケール解像度より小さい第２のグレー／カラースケール解像度を有する個々の画像（すなわちバイナリの白黒の下位画像２０ａ、２０ｂ、；２２ａ、２２ｂ）を表示するために、実施される。
特に、プロジェクションディスプレイは、投影される画像のピクセルに投影される画像のグレー／カラースケール値によるサブ画像を制御するために、実施される。その結果、画像全体２１，２３の個々の画像は、ピクセルに対応する位置で、グレー／カラースケール値に対応するグレー／カラースケールに統括する。
【０１０４】
図１のプロジェクションディスプレイの実施のための可能な詳細が、異なる実施形態のための図２ｄに類似している反射するバリエーションに応じて、今、上述されたので、図３〜１５に関して記述されたバリエーションの内のいくつかが、図２ａ〜２ｃに応じて、他の一般的な実施に明らかに適用することもできる点に留意する必要がある。
これは、着色された画像全体的１６０を実現する別のオプションに関して特に当てはまる。
着色された画像全体１６０を実現するために、例えば、撮像システム１２０は、異なるカラーチャネルのピクセルを有するデジタル撮像システムであってもよい。当該カラーチャネルは、例えば、バイエル・パターンに応じて配置される。
これは、図２ｃに記載の自己発光型の画像処理システム１２０に当てはまる。
白色光源１１０をマルチチャネル光学１３４のチャネルの異なるカラーフィルタと結合することも可能であり、そこで、フィルタが光源１１０から見られる光路の撮像システム１２０の後ろに位置することができるだけでなく、前に位置することもできる。
プロジェクションディスプレイの光学主軸に、それぞれのマッピングチャネルのそれぞれの軸間距離を取るための個々の投影光学系のマッピングの修正に関する、このような考慮すべき問題は、したがって、図２ａ〜２ｃに記載の実施態様にあてはまる。そこにおいて、しかしながら、ビームスプリッタ１４０によるばらつきに対する考慮は、図２ａ〜２ｃに記載の実施形態において省略することができる。
上記の考慮すべき問題は、また、マルチチャネル光学に加えて、レンズ全体を加える基本的なオプションに関して適用される。
このように、マルチチャネル光学１３０は、投影光学系の２次元のアセンブリ１３２および投影光学系１３０の２次元のアセンブリ１３０と連携することに関して、下流側に、３１０，３１２と類似しているレンズの全体を含むことができる。そしてそれは、コリメートビーム３１５を投影光学系１３４からレンズ全体３１０，３１２の焦点面に再び焦点を合わせるために実施される。それからそこでは、投影光学系１３０が、割り当てられたサブエリア１２４の中心と合わせられて、平行にする方法で作用するか、あるいは、一方で、投影光学系１３４とサブエリア１２４との間に、他方で、偏心から生じていて、下流側のレンズ全体によって焦点に集まっている有効な焦点面の投影光学系１３４から発散／集束ビームが焦束する。
【０１０５】
フィールドレンズ（視野レンズ）１１５に関しては、同じ取り付け高さを低減するために、フレネルレンズの形態で実施することができることに留意する必要がある。
上記した光源および可能な視準光学系は、構造長さを減少させるためにマルチチャネル方法で実施することができ、したがって、チャネルあたりＲ，ＧまたはＢを有する照明は、画面にＲＧＢ画像を生成するために実施することができる。
【０１０６】
いくつかの実施形態による装置構造の詳細に関してこれらの説明の後に、参照は、撮像面１２９に面平行な向きから投影面の偏差を補償するために、実施形態に係る措置に対して、再度具体的に、以下に、説明する。
以下では、これらの状況は、上記の説明よりも詳細に考察される。
【０１０７】
前記説明から明らかになったように、マルチチャネル投影の原理は、個々のチャネルの増加した焦点深度を得るために、マルチチャネル光学１３０によって可能となる。
これにより、投影面１５０は、プロジェクションディスプレイに対して横方向に可変距離を有する場合、基本的に個々のチャネルのための問題ではない。
むしろ、画像化システム１２０のサブエリア１２４のアセンブリは、焦点深度の調整を引き継ぐことが以上の説明から明らかである。
通常、マルチチャネル光学系１３０の投影光学系と、対応するサブエリア１２４の撮像面１２９における中心のピッチの差に投影距離の依存性がある。
上述したように、投影面１５０の深さの横方向の変化に適応焦点深度は、サブエリア１２４内のオブジェクト構造または個々の画像が、それらの位置にサブエリア１２４の分布の中心に対する位置に依存して定義済みの変形によって、互いに異なるという点で、すなわち、撮像面１２９を有するプロジェクションディスプレイ１００の光軸のインタフェースまでのそれらの距離に対する依存において、実現される。
隣接する投影チャネル（ピッチ距離）の個々の画像の対応箇所までのその距離によって、正確に決定された投影距離は、上記実施形態によれば、オブジェクト構造または個々の画像の範囲内で各位置に割り当てられる。そうすると、同じことはそれぞれの位置がマルチチャネル光学１３０によってマッピングされる投影面１５０において、その時点までの投影距離と一致する。
【０１０８】
図１６は、例示的に、ｘ軸を中心とした通常の位置に例示的に４０度傾いた平面上への投影を示している。
特に、図１６は、その左側にｚ軸に沿った投影を示す。ここで、プロジェクションディスプレイの光軸を例示的に説明する。ここで、投影光学系１３４の規則的な配列は、行および列で配置されていることが理解され得る。
上述のように、アセンブリは単なる例示である。
それとは別に、図１６の右側に、撮像面１２９、マルチチャネル光学系１３０および投影面１５０のアセンブリは、断面で示される。
投影面１５０において、画像全体の２つのポイントは、例示的に強調される。そこにおいて、一方は、円１によってマークされ、他方は、クロス（×）２によってマークされる。
以下の実施形態では、これらの点の割当られたパラメータが、インデックスとして、それぞれの参照番号でマークされる。
図１６の右上の断面において、投影平面１５０のポイントが、撮像面１２９において示された断面平面において、または、この断面平面に割り当てられるチャネルにおいて、どのポイントと一致するかが示される。
左の投影マッピング、すなわち上面図において、撮像面１２９の対応するポイントは、他のチャネルのためにも例示される。
ここで、図１６のプロジェクションディスプレイは、例示的に、正方形の方法で配置された１１×１１のプロジェクト・チャネルで構成されているが、アセンブリの種類やチャネル数のいずれもいかなる形であれ制限しない。
【０１０９】
このように、図１６の実施例によれば、投影される画像は、撮像面１２９のサブエリアの異なる位置を有する画像点に対応する、例示的に、クロス（×）２および円１で構成されている。
図１６の例示的な場合において、これらは、投影ポイント（投影点）１または２につき、１１×１＝１２１に対応するポイントである。
一緒に、それらは、例えば、各々に平面１２９において参加しているポイントの相互の距離によって定義される一群（コンステレーション）を形成する。
【０１１０】
投影面１５０の傾斜角からスタートして、投影光学系の開始角度のため、最小あるいは最大の投影距離（Ｌ1、Ｌ2）は結果としてなる。そして、それは、
【０１１１】
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によって、これらの物点の２つの対応するピッチ距離（ｐ1、ｐ2）を算出することができる。
図示の例において、 投影面１５０の向きは、Ｌ1＜Ｌ2およびｐ1＞ｐ2 が、適用される。
【０１１２】
アレイセンター３から始まって、１１×１１の個々の画像を有する配列は、オブジェクトの内容が１１本×１１本のチャネル全体のピッチ距離差のため異なる、これらの２つの典型的な画像点に対して、各々発生する。
全部のサブエリア面を満たしている画像において、これは、上記のイメージング仕様に対応するチャネルごとに定められるサブエリア１２４の個々の画像の変形に対応する。
【０１１３】
これは、平面１２９のポイントの上述の一群に関して、各々の画像全体のそれぞれの共通点１または２のマルチチャネル光学系によって重畳される、サブ画像のポイントのこれらの空間のコンステレーション（一群）が、画像全体のそれぞれの共通点１または２がマルチチャネル光学系１３０に対してどんな距離を有しているかに応じて、コンステレーション（一群）の間のそれらの距離に関して互いに異なることを、意味する。
連続的に変化する又は一定の投影面については、これは、対応する投影点が平面１２９とプロジェクションディスプレイの光軸のインターフェイス（界面）からの距離が増加すると共に、増加する強度を有する投影面１５０のどこにあるかに応じて、個々の画像１２４の連続ローカル歪曲、すなわち拡張および／または圧縮を意味する。
投影面は、深さの寸法の不連続性を有している場合には、不連続の位置に対応する個別画像内の各場所における局所歪みが、平均化等によるなど適切な処置によって相殺され得る曖昧さをもたらす可能性がある。
【０１１４】
このようにして、画像は、投影される画像のサイズが大きすぎｆ値から得られる明度の損失を受け入れることなく、拡大された距離範囲全体に非常に良好なマッピング品質を維持すると共に、任意の形状の表面をスクリーニングするためにマッピングすることができる。
これが、投影画像のハイコントラストおよび以下のことを有する明るい実施例／具体例を可能にする。
（ａ）平面スクリーン表面の上の非常に平坦な投影角
（ｂ）曲面スクリーン表面上の任意の角度、または
（ｃ）自由形式のスクリーン表面の上の任意の角度
【０１１５】
さもなければシャインプルーフの原理を満たすために必要であるように過小評価されない利点は、投影光学系の物体面との間の傾転の回避である。
これは、著しく簡略化されたシステム構造を可能にする。
【０１１６】
以下では、図１７に基づいて、撮像システム１２０が、デジタル撮像システムであることを特徴とする本実施形態に係る撮像システム１２０の上述の前処理について説明する。
前処理の開始点は、ピクセル・アレイ・データ１２００の形式で表示する着信画像である。
ピクセル・アレイ・データ１２００は、例えば列および行の規則的なピクセルアレイ１２０２またはサンプル価として、表示されるべき画像を表す。
サンプル値１２０２は、色値、グレイスケール値、白黒の値等であり得る。
第１の処理ステップ１２０４において、例えば、ピクセル・データ１２００は、マルチチャネル光学１３０の異なるチャネルのための出力する個々の画像１２０６を形成するために、用いられる。
分割することができるチャネル１２０４は、図１３，１４および１５に関して上記されているように、例えば、個々の画像出力１２０６は、それぞれ、ピクセル・アレイ・データ１２００の単一のカラーチャネルだけに対応するように、および／または、ピクセル・アレイ・データ１２００の空間的サブサンプリング等を含む、分割することができるチャネル１２０４に対応するように、カラーチャネルに係るピクセル・アレイ・データ１２００の情報を分割することを提供する。
それから、個々の画像出力１２０６は、以下の処理ステップの出発点を表す。
ステップ１２０８には、個々のチャネルの個々の画像出力が、撮像面に配置されている。
これは、画像１２００の急激な映写がマルチチャネル光学１３０によって投影面１５０の歪められていない形に結果としてなるように、個々の画像１２０６が歪められて、撮像面１２９に配置されることを意味する。
図１７に示されているように、ステップ１２０８は実質的に、または、実際に３つのサブステップに分割することができる。
【０１１７】
先ず、第１のサブステップ１２０８ａにおいて、個々の画像出力１２０６は、例えば、 それらがマルチチャネル光学系１３０の個々のチャネルに関して上記の通りに配置されるように、各々に関して例えば並進シフト（直動シシフト）だけによって撮像面１２９に配置される。また、一方では撮像面１２９の個々の画像１２０６の中心のピッチおよび他方では上記したマルチチャネル光学系１３０のチャネル距離の違いについて、平均一つの画像距離が後者に応じて調整されるように、平均的投影距離Ｌへの適応が実行され得る。
例えば、マルチチャネル光学の上述のマッピングエラーによって、または、個々のチャネルの異なる通信センターによって生じる光学不正確が無視される場合、ステップ１２０８ａの後、個々の画像１２０６は、例えば、正確に、または、鋭く例えば平面平行の領域において平均投影距離Ｌで重畳されるだろう。
【０１１８】
以下のステップ１２０８ｂにおいて、個々の画像１２０６は、例えば、全ての個々の画像１２０６についても同様である撮像面１２９において、サブエリア１２４の予歪にさらされる。
この処理は、ステップ１２０８の前に、そして、ステップ１２０４の前にさえもちろん実行することもできる。
図１６の場合、例えば、予歪１２０８は、平面平行の方向に対して傾動するように。個々の画像の台形歪曲を補正する。
図１７において、撮像面１２９の個々の画像１２０６の予歪は、誇張された方法で図示されている。
通常、予歪１２０８ｂは、個々の画像１２０６がマルチチャネル光学により投影面１５０にマッピングされるイメージング・スケールが、投影面１５０のそれぞれ熟慮した場所がプロジェクションディスブレイに対して有する距離に依存するという事実から生じている歪曲を修正することを取扱って、したがって、画像全体にわたって変化する。
【０１１９】
予歪１２０８ｂの後、撮像面１２９のサブエリア１２４の個々の画像１２０６は、それから、ステップ１２０８ｃのチャネルにつき、個々に歪められる。
このステップも、平面平行の方向から逸脱している投影面１５０に、焦点深度の適合を実行する。
予歪１２０８ｂの後に個々の画像１２０６を投影する結果にある人が目を通すことになっている場合、全体の画像、すなわち、データ１２００に係る投影画像は、投影面１５０において歪められていなく見えるだろうが、例えば単に平均映写距離で鋭いだろう。
チャネルごとの歪曲１２０８ｃの後、個々の画像１２０６´´は、それらが投影面１５０のプロジェクションディスプレイの光軸に沿って、図１６に記載された異なる深さのサブエリア１２４において、それぞれ互いに対応する点のコンステレーション（一群）の変更を実現するように、チャネルごとにそれぞれ歪められる。
このように、例えば図１６の角度のような、投影面１５０の位置または平均映写距離の平面平行の方向からのその偏差は、すべてのチャネルのための同一方法の予歪１２０８ｂにおいて、個々にチャネルごとにステップ１２０８ｃのステップ１２０８ｂおよび１２０８ｃの両方の影響を及ぼすパラメータである。
【０１２０】
それに加えて、各チャネルのための個々の歪曲１２０８ｃは、また、例えば、すでに言及されたチャネルの異なる周縁距離から生じているそれらの偏差、すなわち、ありうる個々の投影光学系エラーから、プロジェクションディスプレイの光軸に対するサブエリア１２４で異なる距離、および、プロジェクションディスプレイの例えば赤、緑および青の異なるカラーチャネルにサブエリアの異なる割り当てのために可能な偏差、および、それ以外はおそらくマルチチャネル光学系１３０の個々のチャネルの中で同一の投影光学系の関連する屈曲強度など、異なるチャネルの中で存在している他の偏差（ずれ）を補正することが意図される上記に言及されるチャネルにつき、歪曲を実行することもできる。
【０１２１】
ステップ１２０８ａに関して、同じことがおそらく、画像全体の光度（輝度）が目にみえて投影面全体の局所的に変化する様々な画像スケールのために変化させるかもしれない 状況を考慮して、述べる点に、留意する必要がある。
これにより、撮像システムは、重畳された画像の範囲内の照度の適合が起こるように、一群（コンステレーション）内の対応する画像点の送信を変更することによって、または、それらの数を制御することによって、実施することができる。
換言すれば、画像点に寄与する数または一群（コンステレーション）あたりのチャネルに寄与する数は、例えば、この数が、それらためによりもさらに離れて、投影面の領域に近い画像点に対して低くなるように、変えることができるかもしれない
好ましくは、軸から遠いチャネルからの貢献は、全体の画像に対するそれらの効果がこれらのチャネルの光学不利な点を最小化するために、それから省略される。
しかしながら、その位置がより近い投影面領域に位置する一群のために、一群の位置の光度減少だけを適用することができる。
この輝度縮小は、さらに軸に近いチャネルのためによりも軸から遠いチャネルにはより大きくなり得る。
換言すれば、画像処理システム１２０は、照度を均一化するために、それぞれの一群のポイント（位置）がマルチチャネル光学系によって重畳されるマルチチャネル光学系の画像全体において、撮像面１２９の一群の位置の光度の合計が全体の画像にわたって画像全体のそれぞれの共通点の距離に応じて、ポイント（位置）の光度変化および／またはそれぞれのポイント（位置）をそれぞれの一群に貢献させているサブ画像１２４の数の変化によって、マルチチャネル光学１３０に変化するような方法で実施することができる。
ポイント（位置）の光度変化および／またはそれぞれのポイント（位置）をそれぞれの一群に貢献させているサブ画像１２４の数の変化は、軸から遠いチャネルのサブ画像１２４のポイント（位置）が画像全体１６０により貢献しないようなものであり得る。
【０１２２】
図１７による方法は、予め定められた画像から、サブエリア１２４内の個々の画像を出す撮像システムのために、どのようにマスクを生成することができるかに関しての方法とみなされることもできる点に、留意する必要がある。
これは、光度明度の平準化の上述の検討のためにも適用されます。
個々の下位画像全体のチャネルにつきオブジェクト画像ポイント・サイズの適合は、特に、図１７に係る方法を適用する場合、マスクを生成するために、サブ画像の可能な拡張機能に起因する異なって拡張した画像点の重ね合せに対抗するので、したがって、ぼやけることを回避するために、ステップ１２０８ｃにおいて実施することができる。
【０１２３】
以上の説明から明らかになったように、上記実施形態は、異なる投影面１５０に投影を実現するために使用することができる。
通常、各自由曲面は、投影面１５０として機能することができる。
投写面１５０は、不連続の位置を含むことができる。
【０１２４】
さらに、プロジェクションディスプレイは、例えば、ユーザー入力によって、または、自動的に、投影面１５０が調節可能であるように、実施することができる点に、留意する必要がある。その結果、プロジェクションディスプレイが画像をマップするように、または、プロジェクションディスプレイがその上に画像を投影するように志向された実際の形に近いスクリーンまたは壁に向かって、鋭い方法で１２００を投影する。
【０１２５】
１つの調節オプションは、例えば、プロジェクションディスプレイへの投影面１５０の平均距離Ｌに関係があり、そこでは、平均映写距離Ｌは、ステップ１２０８ａに影響する。
距離は、それぞれの距離センサ（図示せず）を介して、プロジェクションディスプレイによって、検出することもできる。
さらに、それは、既知（周知）のテスト画像が、異なる平均投影距離で投影されるという点で、平均投影距離Ｌは、反復プロセスを介して検出され得ることも可能である。投影の結果は、それから、調整を使用するように、プロジェクションディスプレイのカメラ（図示せず）を介して、後の品質尺度を最大化するものを選択するために、鮮鋭度やコントラストに対する実際の画面上で評価される。
【０１２６】
別の調整オプションは、傾斜角αの調整であり得る。
傾斜角αは、ユーザーによって入力される可能性があり、または自動的に決定することができる。
自動決定は、画像全体にわたって最もバランスのよいコントラストの調整を使用するために、上述のカメラによってテストされ、検出されて、評価される異なる角度調整を提供することができる。
同じ手順が、傾斜角αのために軸ｙ周辺で用いることができる。
反復的で異なる傾斜角αを有するテスト画像を投影することは、平均投影距離を変化させることと組み合わせて、実施することができる。
【０１２７】
更なる調整オプションは、このようにして、プロジェクションディスプレイから離れた湾曲した投影面１５０かまたはプロジェクションディスプレイの方向に湾曲した投影面に適応させるために、投影面１５０の曲率半径を調整することができる。
ここで、類似の手順が用いられることができる。そして、すなわち異なる曲率半径を有するテスト画像を投影して、最高の投影品質がどの曲率半径で起こるかについて評価することのそれぞれの調整で、前に言及された任意のカメラを有するカメラ画像を記録する。
【０１２８】
調整は、また、ユーザーに制御された方法で明らかに実行することもできる。
上述のユーザー調整オプションについては、例えば、装置のキーパッドが用いることができる。そして、それに、例えば、携帯電話またはラップトップのキーボードまたはその種の他のもののようなプロジェクションディスプレイは取り付けられる。
【０１２９】
１つまたは互いから独立している以下のユーザー調整オプションまたは自動の調整オプションのいくつかを許すために、撮像システム（１２０）はこのように実施することができる。
（ａ）投影面の位置のそれぞれの並進シフト（直動の変化／トランスのような転換による）を備えたマルチチャネル光学系への投影面の平均映写距離の変更が生じるように、サブ画像を変更すること、
（ｂ）撮像面に対して投影面の傾く変更が生じるように、サブ画像を変更すること、
（ｃ）撮像面と比較して同じ傾斜に傾けることのための投影面で画像全体の歪曲を補償するために、台形の歪曲訂正を同時に適応させることによって、撮像面に関して投影面を傾ける変化が起こるようなサブ画像を変更すること、
（ｄ）撮像面に平面平行の方向と比較して投影面を曲がり（撓み）の変化が起こるようなサブ画像を変更すること、および
（ｅ）撮像面に平面平行の方向と比較して同じことを曲げることのためのローカル・マッピング・バリエーション（ローカル・マッピング変化）のために、投影面で画像全体の歪曲に補償することに歪曲訂正を同時に適応させることによって、撮像面に関して投影面を曲げる変化が起こるようなサブ画像を変更すること。
【０１３０】
同様の手順は、明らかに、上述のものと同様の、それぞれのパラメータ表示を用いて、例えば、任意の投影面の幾何学的形状を用いることができる。
例えば、曲率中心は、横にシフト可能な方法で実施することができる。
例えば、テスト画像として、ライン格子が用いられ得る。
しかしながら、異なるテスト画像は、異なる調整や設定パラメータを使用することができる。
【０１３１】
このように、要約すると、前記実施例は非常に変更映写距離全体の画像のフロント・プロジェクションの、または、傾けられた、カーブする表面、自由な形式のスクリーン・ジオメトリ等に対する課題の解決を記載する。そうすると、ハイコントラストおよび鋭いマッピングは確実にされることができる。
【０１３２】
これにより、上述した実施形態は、小さな設置スペース、焦点深度及び高い高輝度によって特徴付けられる。
特に、傾けられた光学は、実施例において全く必要とされない。
光分布が等しく、このように付加的な光学部品がない画像の口径食（ケラレ）を防止し、スクリーンに投影画像内のソースから出発して分配されるように光源の均質化は、可能である。
均質化は、また、ここで、例えば角度およびスペース変数として、光度および明度（色値）の光源の入力分布を混合することを意味する。
さらに、上記の実施形態では、焦点の高深度が小さなｆ数（ナンバー）または非常に開いたアパーチャーで可能となる。
このように、上記の実施形態は、鋭い、良いイメージを傾けられるスクリーン・ジオメトリーに投影することができるか、または、いかなる形状も有することができる、シンプルでコンパクトなシステムを表している。
【０１３３】
図１７のステップ１２０８ｃが、アレイセンター（配列中心）からスタートして、それらがアレイ全体にわたって変化するように、サブエリアの個々の画像を変える点に、再び注目されるべきである。そうすると、ハイコントラスト、いくつかの別々の距離または連続距離範囲で鋭い投影結果を始める。
特定の投影距離は、サブエリアの個々の画像の範囲内で各々のポイント（位置）に割り当てられる。そして、それは傾けられて、任意に曲がった表面上へ鋭く焦束された投影を許容する。
これは、サブエリアの分布範囲内でスクリーンに重畳されるポイント（位置）の定義されたピッチ距離によって実施される。
したがって、個々の画像またはサブエリアの位置に依存する歪曲または個々の画像またはサブエリアのサブ部分の横方向のシフトが、結果として起こる。
【０１３４】
画像処理システムが静止した静的マスクでもありえる上記のオプションに関して、後者が、例えばリソグラフィを製造することができる留意する必要がある。
また、投写型ディスプレイの光軸は、主に、撮像面１２９上に垂直に立っているとして想定されていることに留意すべきであるが、これはそうである必要はない。
むしろ、図１によるいくつかのプロジェクションディスプレイが一緒に用いられることは、再びより大きなプロジシェクションディスプレイシステムを形成するために、可能である。
プロジェクションディスプレイは、それらの個々の全体の画像を投影する。そして、例えば、組み合わされる場合、さらに拡張した画像全体をもたらすように、おそらく重複することなく、相互に取り付けられている。
この場合、プロジェクションディスプレイの光学軸は、例えば、集束することができる、
【０１３５】
また、上記実施形態では、異なる投影距離は、投影面150における個々の画像にエンコード（符号化）されている。
その後述べられた別の実施例によれば、この符号化が、例えば別々の映写距離を理解するために、マルチチャネル光学系のレンズまたは投影光学系を通して実行することも可能である。
このような実施形態によれば、各チャネルが、好ましくは、全体的により少ない伝送または輝度を意味する画像全体の画像情報を投影していないが、唯一のスクリーンまたは投影面１５０に対応する距離に相当する。
したがって、これは配列するプロジェクターまたはチャネルのインターリービングである。そこでは各サブアレイは、それぞれ、距離に割り当てられる。
ここでは、光学が画像処理システムに関して平面平行の平面内にある場合、例えば配列全体の個々の投影光学系の投影光学の焦点距離の適合を介して、光学を集束させることもできる。
【０１３６】
前節のパラグラフで述べられる実施例によれば、図１のプロジェクションディスプレイは、 前記実施例からの偏差において、例えば以下のようにして実施される。そこで、しかしながら、偏差とは別に、上記の実施例に関しても上述されたすべてのバリエーション・オプションが、以下のものを適用する点に留意する必要がある。
このように、後述する別の実施例によれば、プロジェクションディスプレイも、マルチチャネル光学１３０と同様に、各々チャネルにつき撮像システム１２０の１つの割当られたサブエリアをマッピングするように構成される撮像システム１２０の画像面１２９のサブエリア１２４の分布における個々の画像を生成するために実施される撮像システム１２０を含む。そうすると、個々の画像のマッピングは、投影面の全体の画像に重畳される。
しかしながら、コンステレーション（一群）は、表面１５０の割当られた投影像ポイント（点／位置）の投影距離に対する上述の依存性を有する必要はない。
投影面１５０は再び非平面の自由表面でありえるかまたはイメージング平面に関して傾けられることがあり得る、しかし、これのための、そして、所望の投影鋭さを得るための補償として、画像処理システム１１０およびマルチチャネル光学１３０は、画像全体の各共通点がマルチチャネル光学系１３０に対してどんな距離を有しているかに応じて、画像全体に対する各チャネルの貢献の実行が局所的に依存している画像全体にわたって変化するように、実施される。
例えば、撮像システム１１０およびマルチチャネル光学系１３０は、重畳されたチャネルの数は、画像全体の各共通点がマルチチャネル光学系１３０に対してどんな距離を有するかに応じて、全体の画像全体にわたって局所的に変化するように、実施することができる。
【０１３７】
特に、撮像システム１１０およびマルチチャネル光学系１３０は、異なる投影面距離のためのチャネルの分離したセットを含むことができる。
これは図１８に基づいて述べられる。そして、それは図１６と類似しているが、前記実施例に関して明らかに違いを示す。
別の実施例によれば、全ての１１ｘ１１チャネル、すなわち、割り当てられた投影光学系を有するサブエリア１２４は、全体の画像の原因となる。
むしろ、第１のチャネルのセットは、ここでは、例えば、底の６ｘ１１チャネルは、マルチチャネル光学系１３０までの距離の第１の間隔ｌ2である画像全体の第１部分に、重ね合せを制限するように、実施される。
最初に分離した第２のセットは、ここでは、第１の間隔ｌ2のすべての距離より大きい距離を含むマルチチャネル光学系１３０までの距離の第２の間隔ｌ1である画像全体の第２部分に重ね合せを画像全体に制限するために、５×１１チャネルの上半分が実施される。
間隔ｌ1およびｌ2は、ここに、例示的に自由に重なりますが、しかし、これはそうである必要はない。
例えば、２つの異なる距離範囲、すなわち、ｌ1およびｌ2だけを有している不連続な自由曲面の場合、間隔は、接触する必要さえなくて、個々の距離を減少させることさえできる。
このように、ここのサブエリア１２４の個々の画像は、全体の画像のもはやすべての部分でなく、個人をカバーする。
一番上のサブエリアの個々の画像は ― 例示的に、強調表示された位置１および２の中でポイント１のための対応箇所だけを含む。これは、次のことの故である。同じことが間隔ｌ1の中で位置する、そして、底のサブエリアの個々の画像は、例示的に、強調表示された位置１および２の中でポイント２のための対応箇所だけを含む。これは、次のことの故である。同じことが間隔ｌ2の範囲内で位置する。
【０１３８】
それらのそれぞれの距離間隔に個々のチャネルを集束させるために、チャネルは構成される。その結果、画像全体１６０の各部分ｌ2の各共通点２のマルチチャネル光学系１３０のチャネルの第１の（最後の）セットによって重畳される個々の画像の位置の一群は、主に、この第１のセットのチャネルのアパーチャー中心（すなわち、図１８において、底の６×１１の円の中心）の投影が配置されている一群の場所（位置）から、拡張の第１の比率を有する中心の拡張によってもたらされる。その一方で、画像全体の第２部分Ｉ１の各共通点１のマルチチャネル光学系（１３０）のチャネルの第２のセットによって重畳される個々の画像の位置の一群は、主に、拡張の第１の比率が拡張の第２の比率より高くなるように、第２のセットのチャネルのアパーチャー中心（すなわち、図１８において、底の６×１１の円の中心）の投影が配置されている一群の場所（位置）から、拡張の第２の比率を有する中心の拡張によってもたらされる。
これは、底部のチャネルのチャネル投影光学系の中心の一群と比較して、ポイント２に対応するポイント（点）の一群は、一番上のチャネルのチャネル投影光学系の中心の一群に関するポイント１に対応するポイント（点）の一群よりもはるかに拡張されることを意味する。
これは、個々の画像またはサブエリア１２４を適応させることによって、および／または、底部チャネルのチャネル投影光学系の中心のピッチに比べて、トップチャネルのチャネル投影光学系の中心の異なるピッチを提供することによって、異なる方法で起こり得る。
【０１３９】
マルチチャネル光学１３０は、第１のセットのチャネルが第２のセットのチャネルよりも、マルチチャネル光学１３０に対して、小さい距離に集束されるように、実施することができる。
このようにして、個々のチャネルの光学焦点深度さえ上回る焦点深度の領域をカバーすることが可能になる。
【０１４０】
上記実施形態は、チャネルの各セットが距離の拡張した領域全体にそのそれぞれ割当られた間隔において再び鋭いように、図１８に係るバリエーションと組み合わせることができる。
換言すれば、対象物全体の映写距離のコーディング（符号化）との組合せは、更に画質を高めるために、用いることができる。
例えば、個々のチャネルの焦点深度が充分でなくて、例えば全部の距離範囲をカバーするにはあまりに小さいかなりの焦点距離またはエフ数によるならば、極度のスクリーン・ジオメトリのために、これは有利であり得る。そして、すなわち、チャネルにつき焦点に集まることが必要になる。
このように、画像処理システム１２０は、各々画像全体１６０の各共通点の位置１のマルチチャネル光学系１３０の第１のセットのチャネルによって重畳される個々の画像の位置の一群、または、各々画像全体１６０の各共通点１のマルチチャネル光学１３０の第２のセットのチャネルによって重畳される個々の画像の位置の一群が、画像全体の各共通点１または２がマルチチャネル光学系１３０に対して、どのような距離を有するかに応じて、異なるように、実施することができる。
【０１４１】
ここで、対象物（目的物）１２４全体の映写距離の符号化が連続方法で必ずしも起こる必要があるというわけではなくて、別々に実現されることができる点に、さらに注意されなければならない。ここで、更に注意されなければならない。
一群を変えることはこのように別々のステップでも可能である。そして、それは、特に、それぞれの投影主題のために、著しくシステムを単純化する。
一例として、キーボードの画像は、コンテンツが投射されると見なすべきであり、 より正確に、非常にフラットな角度で静的キーボードの投影がわかる。
ここで文字（例えばキーのＦ列）の列ごとに列から『＝に、Ａから列ために』ＺからＭまで列、その他、または、キーごとに、投影距離は算出される。そして、それ故、一群の別々の違いだけが導かれる。
同じことは、投影される線パターンのために、または、通常、打ち切られることができて、すなわち非常に非連続的である主題のために申し込むことができる。
【０１４２】
一般に、上記の説明に関して、それは、通常、投影距離と比較して、プロジェクターの拡張が重要ではあってはならないことに留意すべきである。
これは、アレイ中心に対して単独スクリーンまでの距離を算出することができることを意味する。
しかしながら、極端なケースのために、チャネルにつきスクリーンまでの距離の変更は発生することがあり得る。そして、それはチャネルにつき再び補正することができる。
【０１４３】
上記の実施形態のための考えられるアプリケーションは、パーソナル通信（個人コミュニケーション）、娯楽エレクトロニクスおよび自宅でのデータの視覚化の分野において、そして、モバイルの分野においてである。
さらなる応用分野は、運転支援システムとして、あるいは乗客を楽しませるための色の状態情報、ナビゲーション、環境情報の投影された表示用のヘッドアップディスプレイの形で自動車や航空機の分野である。
産業や生産工場でのディスプレイ用途だけでなく、計測および医療技術の応用は、にも可能である。
上述のようにプロジェクションディスプレイを例えば、自動車用などの照明装置、フロントライト、照明効果として、使用することも可能である。
【０１４４】
さらなる応用分野は、眼科および一般の医療用途（例えば、カーブする網膜を照らしている）の照明だけでなく、マシンビジョン、自動車、建築、家庭の情報エンターテイメント（例えば国内通信フィールド ― 台所投影）のための傾けられて任意にカーブする表面上の投影および照明系の実現においてである。
【０１４５】
若干の態様が装置の前後関係で記載されると共に、これらの態様もそれぞれの方法の説明を表すことが、明らかである。その結果、装置のブロックまたは装置は、それぞれの方法ステップとして、または、方法ステップの特徴としてみなされることもできる。
同様に、１つの前後関係で、または方法ステップとしても記載されている点は、それぞれのブロックまたは、各装置の詳細や特徴の説明を表す。
方法ステップのいくつかまたはすべては、マイクロプロセッサ、プログラム可能なコンピュータ又は電子回路などのハードウェア装置（またはハードウェア装置を用いて）によって行うことができる。
いくつかの実施形態では、最も重要な方法ステップのうちのいくつか、あるいは、いくつかのものは、そのような装置によって実現することができる。
【０１４６】
特定の実施要件に応じて、本発明の実施例は、ハードウェアにおいて、または、ソフトウェアで実施することができる。
その実施は、協同することができるかまたはプログラム可能なコンピュータシステムと協同することができる電子的に読み込み可能な制御信号が格納される、デジタルメモリ媒体、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ＤＶＤ、ブルーレイ・ディスク、ＣＤ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭまたはＦＬＡＳＨメモリ、ハードディスクまたは他のいかなる磁気であるか光学的メモリを用いることによって、それぞれの方法が実行されるようになされ得る。
このように、デジタルメモリ媒体は、コンピュータで読み取り可能であり得る。
【０１４７】
したがって、本発明によるいくつかの実施形態は、本明細書に記載された方法の内のいずれかの方法を実施するよう、プログラム可能なコンピュータシステムと協働することができる電子的に読み取り可能な制御信号を有するデータ記憶媒体を含む。
【０１４８】
通常、本発明の実施例はプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品として実施されることができる。そこにおいて、コンピュータプログラム製品がコンピュータで動くときに、方法のうちの１つを実行するのに、プログラムコードは効果的である。
【０１４９】
プログラムコードは、例えば、機械読み取り可能なキャリアに格納することができる。
【０１５０】
他の実施形態は、本明細書に記載されている方法の内の１つを実行するためのコンピュータプログラムを含み、そこにおいて、コンピュータプログラムは、機械読み取り可能なキャリアに格納される。
【０１５１】
換言すれば、本発明の方法の実施形態は、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるとき、本明細書に記載の方法のうちの1つを実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。
【０１５２】
したがって、本発明の方法のさらなる実施形態は、本明細書に記載されている方法の１つを実行するコンピュータプログラムが記録されたデータキャリア（またはデジタル記憶媒体またはコンピュータ可読媒体）である。
【０１５３】
このように、本発明の方法のさらなる実施形態は、データストリーム、または本明細書に記載されている方法の内の１つを実行するためのコンピュータプログラムを表す信号のシーケンスである。
データストリームまたは信号のシーケンスは、それらがインターネットを経由して、例えば、データ通信接続を介して転送することができるように構成することができる。
【０１５４】
さらなる実施例は、例えばコンピュータまたはプログラム可能な論理装置が構成されるか、または、本願明細書において記載されている方法の内の１つを実行するのに適している処理手段を含む。
【０１５５】
さらなる実施形態は、本明細書に記載の方法の内の１つを実行するためのコンピュータプログラムがインストールされたコンピュータを含む。
【０１５６】
本発明の別の実施形態は、装置又は受信機に本明細書に記載される方法のうちの少なくとも1つを実行するためのコンピュータプログラムを伝送するように実施されたシステムを含む。
伝送は、例えば、電子的または光学的に行うことができる。
受信機は、例えば、コンピュータ、携帯機器、記憶装置又は同様の装置であり得る。
装置またはシステムは、例えば、受信機にコンピュータプログラムを伝送するためのファイルサーバを含むことができる。
【０１５７】
いくつかの実施形態では、いくつかまたは本願明細書において記載されている方法のすべての機能を実行するために、プログラム可能な論理装置、例えば分野プログラム可能なゲート・アレイ、ＦＰＧＡ）が用いることができる。
いくつかの実施形態では、本願明細書において記載されている方法のうちの１つを実行するために、分野プログラム可能なゲート・アレイがマイクロプロセッサと協働することができる。
通常、いくつかの実施形態において、方法は、任意のハードウェア装置によっても実行される。
同じことは、ＡＳＩＣのような方法に特有のコンピューター・プロセッサー（ＣＰＵ）かハードウェアのような普遍的に使用可能なハードウェアであり得る。
【０１５８】
上記の実施例は、単に本発明の原理の実例だけを示す。
これは、本明細書に記載されている構成および内容の修正および変更は、他の当業者には明らかであろうことは明らかである。
したがって、本発明は、実施形態の説明および考察と共に示される具体的な詳細によってではなく、単に、以下の請求項の範囲によってのみ制限されるだけである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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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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【国際調査報告】
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