(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つのレーザ源であって、前記レーザ源は、異なる色を有する光ビームを生成する、前記レーザ源と、
前記光ビームをラスタパターンにより走査する手段と、を備え、
前記走査する手段は、前記ラスタパターンの第１のエッジから終了エッジまでパターンに従って前記光ビームを走査して画像を形成するように適合され、前記パターンは、前記ビームが第２の軸に沿って漸次走査しながら振幅が第１の軸に沿って振動するような走査線の波動パターンであり、前記第２の軸は、前記第１の軸に垂直であり、
前記波動パターンは、垂直走査プロファイルと水平走査プロファイルとの合成であり、前記垂直走査プロファイルは、前記振幅に対応する周期的ウォビュレーションを有し、前記垂直走査プロファイルは、前記第２の軸に沿った垂直走査速度変調を有する、グラフィックレーザポインタ。
【請求項２】
前記グラフィックレーザポインタは、水平走査偏向限界および垂直走査偏向限界が可変であるように適合される、請求項１に記載のグラフィックレーザポインタ。
【請求項３】
前記グラフィックレーザポインタは、水平走査偏向限界または垂直走査偏向限界が可変であるように適合される、請求項１に記載のグラフィックレーザポインタ。
【請求項４】
前記走査する手段は、サーボ誘導システム機構を有する走査ミラーまたは光ファイバーケーブルシステムのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載のグラフィックレーザポインタ。
【請求項５】
前記周期的ウォビュレーションは、前記水平走査プロファイルの第２高調波を含む、請求項１に記載のグラフィックレーザポインタ。
【請求項６】
前記光ビームの走査線の第１のパターンと、
前記光ビームの走査線の第２のパターンであって、前記ラスタパターンは、前記第１および第２のパターンを含む、前記第２のパターンと、
を備え、
前記第１のパターンは、前記第１の軸に沿った第１の方向に方向付けられた前記ラスタパターンの前記第１のエッジからの第１の振動を有し、前記走査する手段は、前記ラスタパターンの前記第１のエッジから第２のエッジまで前記第１のパターンに従って前記光ビームを走査するように適合され、
前記第２のパターンは、前記第１の軸に沿った第２の方向に方向付けられた前記ラスタパターンの前記第２のエッジからの第１の振動を有し、前記走査する手段は、前記ラスタパターンの前記第２のエッジから前記第１のエッジまで前記第２のパターンに従って前記光ビームを走査するように適合された、請求項１に記載のグラフィックレーザポインタ。
【請求項７】
前記走査する手段は、画像データを処理して前記第１の軸に沿って配置されたｍ本の走査線を有する映像のｎ個の完全フレームにするように構成され、
前記走査する手段は、第１のサブフレームと第２のサブフレームを備える各完全フレームを有するように構成され、
前記走査する手段は、ｍ本の走査線の奇数行を前記第１のサブフレームに割り当てるように構成され、前記第１のパターンが前記第１のサブフレームに対応し、
前記走査する手段は、ｍ本の走査線の偶数行を前記第２のサブフレームに割り当てるように構成され、前記第２のパターンが前記第２のサブフレームに対応する、請求項６に記載のグラフィックレーザポインタ。
【請求項８】
可変走査速度値は前記第２の軸において用いられる、請求項７に記載のグラフィックレーザポインタ。
【請求項９】
グラフィック画像ポインタを使用する方法であって、
第１の画像を第１の表示装置からの画面に表示することと、
第２の画像が、前記グラフィック画像ポインタに由来し、複数の色を有するように、前記第２の画像を前記画面に表示することと、
を含み、前記第２の画像を表示することは、
走査する前記第２の画像の画像データに応答して前記グラフィック画像ポインタにおいて光ビームを生成することと、
前記光ビームを方向付けるために水平走査プロファイルを形成することであって、
前記水平走査プロファイルは、第１の軸にほぼ平行で、第２の軸にほぼ垂直である振動振幅を有する周期を含む、ことと、
垂直走査プロファイルを形成することであって、前記垂直走査プロファイルは、前記振動振幅に対応する周期的ウォビュレーションと前記第２の軸に沿った垂直走査速度変調とを含む、ことと、
ラスタパターンの第１のエッジから終了エッジまで前記ラスタパターンに従って前記光ビームを走査して前記第２の画像を形成することであって、前記ラスタパターンは、前記光ビームが前記第２の軸に沿って漸次走査しながら振幅が前記第１の軸に沿って振動するような走査線の波動パターンである、ことと
を含み、
前記波動パターンは、前記第２の画像を形成する前記垂直走査プロファイルと前記水平走査プロファイルとの合成であり、その結果、前記光ビームが前記第１の軸に水平平行に振動する間、前記第１のエッジから前記終了エッジまで前記軸に対して垂直平行に駆動される、方法。
【請求項１０】
前記第２の軸に沿った動きのベースライン垂直走査プロファイルを時間関数として生成することと、
前記第２の軸に沿った動き対時間の周期的ウォビュレーションプロファイルを提供または選択することであって、前記周期的ウォビュレーションプロファイルは、１つのウォビュレーション周期が前記波動パターンの単一波の半分に対応し、もう１つのウォビュレーション周期が前記単一波の残りの半分に対応する、個別のウォビュレーション周期を備える、ことと、
前記周期的ウォビュレーションプロファイルを前記ベースライン垂直走査プロファイルに付加して前記垂直走査プロファイルを取得することと、
をさらに含み、前記周期的ウォビュレーションプロファイルは、前記水平走査プロファイルの第２高調波を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のエッジから前記終了エッジまで第１のパターンに従って前記光ビームを走査して少なくとも１つの画像を形成することであって、前記第１のパターンは、前記第１の軸に沿った第１の方向に方向付けられた、前記第１のエッジからの第１の振動を有する、ことと、
第２のエッジから第２の終了エッジまで第２のパターンに従って前記光ビームを走査して少なくとも別の画像を形成することであって、前記第２のパターンは、前記第１の方向と逆である前記第１の軸に沿った第２の方向に方向付けられた、前記第２のエッジからの第１の振動を有する、ことと、
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記光ビームの前記第１および第２のパターンの複数を交互に走査することと、
映像のｎ個の完全フレームにするように前記画像データを構成するまたは処理することであって、ｎは整数であり、前記第１のパターンは、前記ｎ個の完全フレームの奇数フレームに対応し、前記第２のパターンは、前記ｎ個の完全フレームの偶数フレームに対応する、ことと、
を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
グラフィックレーザポインタは、水平走査偏向限界および垂直走査偏向限界が変化するように適合される、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
グラフィックレーザポインタは、水平走査偏向限界または垂直走査偏向限界が変化するように適合される、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の表示装置と前記グラフィック画像ポインタは、同一源の発色源とラスタ走査手段とを有する同じ装置である、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１２年３月３０日に出願された米国特許仮出願第６１／６１７７５８号明細書の優先権を主張し、その開示内容は、参照により本明細書にすべて組み込まれる。
【０００２】
本発明は、レーザポインタおよびレーザポインタを動作させる方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ピコプロジェクタは、保存した写真や映像コンテンツを表示するために使用する、またはカメラやノートパソコンなどの、外部装置に接続することができるバッテリ式の携帯用プロジェクタである。本明細書においてピコプロジェクタは、グラフィック画像レーザポインタとしても使用されることが企図されている。
【０００４】
ピコプロジェクタ、マイクロプロジェクタ、ナノプロジェクタなどの、小型プロジェクタは、一般に低光出力装置であるという基本的な欠陥を有する。定常表示として使用されるレーザベースのユニットの場合、典型的な表示出力は、わずか１ｍＷである。
【０００５】
最大輝度は、出力装置の電力を上げることによって上がる。しかしながら、これは、レーザのピーク電力要件を引き上げ、その結果、より高い安全性の問題が生じ、より大きなバッテリ電源を招き、放熱を増やす。
【０００６】
ディスプレイのピーク輝度を上げるために、走査速度の変調が開示されている。水平走査速度を変調するという、ＣＲＴディスプレイと同様の手法が利用されてきた。しかしながら、水平走査速度によってくっきりとした鮮明なエッジに改善したが、輝度を上げるために使用されず、ＣＲＴディスプレイの輝度を上げるものと考えられなかったことを指摘することが重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、レーザプロジェクタの特性のうちの１つは、不均一な走査パターンである。これは、解像度を犠牲にして輝度を改善するための譲歩である。
【０００８】
残念ながら、ピコプロジェクタは、グラフィック画像レーザポインタとしてさらに不十分な光出力能力を有する。そのため、この不足を克服する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
異なる色を有する光ビームを生成する３つのレーザ源と、光ビームをラスタパターンで走査する手段とを備えるグラフィックレーザポインタが提供される。走査する手段は、ビームを振動させる、または走査することができる少なくとも１つの走査ミラーを含むことができる。あるいは、走査する手段は、ビームを走査する、または振動させるためのサーボ誘導システム機構を有する光ファイバーケーブルシステムとすることができる。グラフィックレーザポインタは、水平走査の偏向限界および／または垂直走査の偏向限界が動的に変化するように構成することができる。
【００１０】
本発明の実施形態において、走査する手段は、ラスタパターンの第１のエッジから終了エッジまでのパターンに従って光ビームを走査して、レーザポインタ画像を形成するように構成されている。そのパターンは、ビームが第２の軸に沿って漸進的に走査する時に振幅が第１の軸に沿って振動するような走査線の波動パターンとなり、第２の軸は、第１の軸にほぼ垂直である。波動パターンは、垂直走査プロファイルと水平走査プロファイルとの合成となり、垂直走査プロファイルは、振幅に対応する周期的ウォビュレーション(wobulation)を有することができる。周期的ウォビュレーションは、水平走査プロファイルの第二高調波となり得る。このような実施形態は、可変走査速度値を第２の軸に実装することができる。
【００１１】
他の実施形態において、走査する手段は、光ビームの走査線の第１のパターンと光ビームの走査線の第２のパターンを走査するように構成され、そのラスタパターンは、第１のパターンと第２のパターンを備える。第１のパターンは、ビームが第１の軸にほぼ垂直である第２の軸に沿って漸進的に走査する時に、振幅が第１の軸に沿って振動するような走査線の波動パターンとなり、その第１のパターンは、第１の軸に沿った第１の方向に方向付けられたラスタパターンの第１のエッジからの第１の振動を有し、その走査する手段は、ラスタパターンの第１のエッジから第２のエッジまでの第１のパターンに従って光ビームを走査するよう構成されている。第２のパターンは、ビームが第２の軸に沿って漸進的に走査する時に、振幅が第１の軸に沿って振動するような走査線の波動パターンとなり得る。第２のパターンは、第１の軸に沿った第２の方向に方向付けられたラスタパターンの第２のエッジからの第１の振動を有することができ、その走査する手段は、ラスタパターンの第２のエッジから第１のエッジまでの第２のパターンに従って光ビームを走査するよう構成されている。このような実施形態は、可変走査速度値を第２の軸に実装することができる。
【００１２】
付加的な実施形態において、画像データを、第１の軸に沿って配置されたｍ個の走査線を有する映像のｎ個の完全フレームにする処理を行うように構成された走査する手段と、第１のサブフレームと第２のサブフレームを備えた各完全フレームを有するよう構成された走査する手段と、ｍ個の走査線の奇数行を第１のサブフレームに割り当てるように構成された走査する手段であって、第１のパターンが第１のサブフレームに対応することと、ｍ個の走査線の偶数行を第２のサブフレームに割り当てるように構成された走査する手段であって、第２のパターンが第２のサブフレームに対応すること、を備える。このような実施形態は、可変走査速度値を水平軸に実装することができる。
【００１３】
本発明の実施形態は、グラフィック画像ポインタを使用する方法を含み、その画像ポインタは、第１の表示装置から第１の画像をスクリーンに表示することと、第２の画像がグラフィック画像ポインタに由来し、そして複数の色を有するように第２の画像をスクリーンに表示することを含む。ここで、第１の画像は、一般に固定された形状および位置を有するスクリーンまたは壁上の画像となり、第２の画像は、ラスタ走査の分解などの原因でより小さい画像となる。これらの実施形態は、走査する第２の画像の画像データを受信することと、画像データに応答してグラフィック画像ポインタの光ビームを生成することと、光ビームを方向付けるために水平走査プロファイルを形成し、その水平走査プロファイルは、第１の軸にほぼ平行で第２の軸にほぼ垂直である振動振幅を有するサイクルを備えることと、サイクルに応答して周期的ウォビュレーションを形成することと、周期的ウォビュレーションを含む垂直走査プロファイルを形成することと、垂直走査プロファイルと水平走査プロファイルとの合成である波動パターンに従って光ビームを走査して画像を形成し、光ビームが第１の軸に水平平行に振動する間、第２の軸の第１のエッジから終了エッジまでに対して垂直平行に駆動されるようにすることを含むことができる。付加的な特徴は、第２の軸に沿った動きのベースライン垂直走査プロファイルを時間関数として生成することと、時間に対して第２の軸に沿った動きの周期的ウォビュレーションプロファイルを提供または選択することであって、その周期的ウォビュレーションプロファイルは、１つのウォビュレーションサイクルが波動パターンの単一波の半分に対応し、もう１つのウォビュレーションサイクルが単一波の第２の半分に対応する、個別のウォビュレーションサイクルを備えることと、周期的ウォビュレーションプロファイルをベースライン垂直走査プロファイルに付加して垂直走査プロファイルを取得すること含むことができる。その周期的ウォビュレーションプロファイルは、水平走査プロファイルの第二高調波となり得る。これらの実施形態において、第１の表示装置は、ピコプロジェクタなどの小型表示装置となり、その表示装置は、本願のグラフィック画像ポインタに関して説明される走査方法論のうちの１つに従って動作することができる。さらに、グラフィック画像ポインタは、本願のポインタにおいてレーザとして動作しない発光ダイオードシステムとすることができる。すべての実施形態におけるグラフィックレーザポインタは、水平走査の偏向限界および／または垂直走査の偏向限界が動的に変化するように構成されることができる。さらに、第１の表示装置とグラフィック画像ポインタは、同一源の発色源とラスタ走査手段を有する同じ装置とすることができる。
【００１４】
本発明に従った付加的な方法は、走査する第２の画像の画像データを受信することと、画像データに応答してグラフィック画像ポインタにおいて光ビームを生成することと、水平走査プロファイルを形成して光ビームを方向付け、その水平走査プロファイルは、第１の軸にほぼ平行で第２の軸にほぼ垂直である振動振幅を有するサイクルを備えることと、垂直走査プロファイルと水平走査プロファイルとの合成である波動パターンに従って光ビームを走査して画像を形成し、光ビームが第１の軸に水平平行に振動する間、第１のエッジから終了エッジまで第２の軸に対して垂直平行に駆動されるようにし、可変走査速度値が第２の軸に用いられることを含むことができる。
【００１５】
本発明の付加的な態様は、走査する画像の画像データを受信することと、画像データに応答して光ビームを生成することと、第１のエッジから終了エッジまでの第１のパターンに従って光ビームを走査して少なくとも１つの画像を形成することであって、第１のパターンは、ビームが第２の軸に沿って漸進的に走査する時に振幅が第１の軸に沿って振動するような走査線の波動パターンであり、第２の軸は、第１の軸にほぼ垂直であり、第１のパターンは、第１の軸に沿った第１の方向に方向付けられた、第１のエッジからの第１の振動を有することと、第２のエッジから第２の終了エッジまでの第２のパターンに従って光ビームを走査して少なくとも別の画像を形成し、第２のパターンは、ビームが第２の軸に沿って漸進的に走査する時に振幅が第１の軸に沿って振動するような走査線の波動パターンであることを含むことができる。第２のパターンは、第１の方向と逆である第１の軸に沿った第２の方向に方向付けられた、第２のエッジからの第１の振動を有することができる。この態様は、光ビームの第１と第２のパターンの複数を交互に走査することを含むことができ、そして画像データを映像のｎ個の完全フレームにするように構成するまたは処理することを含むことができる。ここでのｎは、整数であり、第１のパターンは、ｎ個の完全フレームの奇数フレームに対応し、第２のパターンは、ｎ個の完全フレームの偶数フレームに対応する。これらと他の実施形態において、可変走査速度値を第２の軸に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明は、図面を参照して詳細に説明される。
【図１Ａ】本発明に組み込まれる、グラフィックレーザポインタのラスタ走査パターンと垂直成分走査パターンと水平成分走査パターンとを合成した図である。
【図１Ｂ】本発明に組み込まれる、グラフィックレーザポインタのラスタ走査パターンと垂直成分走査パターンと水平成分走査パターンとを合成した図である。
【図１Ｃ】本発明に組み込まれる、グラフィックレーザポインタのラスタ走査パターンと垂直成分走査パターンと水平成分走査パターンとを合成した図である。
【図２Ａ】均一な輝度を有するグラフィックレーザポインタの映像画像と不均一な輝度を有するグラフィックレーザポインタの映像画像に対するラスタ走査パターンを示す図である。
【図２Ｂ】均一な輝度を有するグラフィックレーザポインタの映像画像と不均一な輝度を有するグラフィックレーザポインタの映像画像に対するラスタ走査パターンを示す図である。
【図３】本発明に係るシステムアーキテクチャを示すブロック図である。
【図４】鋸歯状ラスタ走査パターンと非鋸歯状ラスタ走査パターンの対比を示す図である。
【図５】本発明に係る鋸歯状ラスタ走査パターンを示す別の図である。
【図６Ａ】本発明に係る鋸歯状ラスタ走査パターンを示す付加的な図である。
【図６Ｂ】本発明に係る鋸歯状ラスタ走査パターンを示す付加的な図である。
【図７Ａ】本発明に係るインタリーブされた走査のラスタ走査パターンを示す図である。
【図７Ｂ】本発明に係るインタリーブされた走査のラスタ走査パターンを示す図である。
【図８】本発明に係る別のインタリーブ手法を示す図である。
【図９】本発明に係るグラフィックレーザポインタシステムを動作させる図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
マイクロプロジェクタ、ナノプロジェクタまたはピコプロジェクタなどは、本発明に従うグラフィックレーザポインタとして用いられる。そのため、プロジェクタ装置がグラフィックポインタとして使用される場合、従来の小型プロジェクタが表示装置として使用される場合に被るのと同じ輝度の欠陥を被ることもあり得る。
【００１８】
この点を考慮して、本開示の態様は、小型プロジェクタをシステムのグラフィックレーザポインタとして使用する方法を提供することであり、その方法は、以下のステップ：第１の表示装置から第１の画像をスクリーンに表示するステップと、第２の画像が、複数の色を有するマイクロプロジェクタまたはナノプロジェクタまたはマイクロプロジェクタレーザポインタに由来するように第２の画像をスクリーンに表示するステップも企図される。ここで、第１の表示装置は、小型プロジェクタ装置となり得る。さらに、第１および第２の画像を同じ表示装置から作成することができ、そして第１の画像よりも小さくなるように意図された第２の画像を第１の画像の垂直帰線中に作成することができる。しかしながら、上記で示唆したように、小型プロジェクタは、第２の画像を生成するレーザグラフィックポインタとして使用するには電力が不十分である。本発明は、輝度を改善するために走査を低減することによってこの問題をある程度克服することができる。
【００１９】
レーザポインタとしての小型プロジェクタは、第２の画像のサイズおよび形をユーザ入力に応答して変更することができるという意味では動的である。輝度は、水平および垂直走査を分解すること、または鋸歯状走査レート、インタリーブまたは速度変調の利用を含むことができる他の技術を組み込むことによって高まる。さらに、輝度を下げずに表示の均一性を改善するために、鋸歯状のインタリーブ走査が開示され、その走査は、小型プロジェクタを第１の画像装置としておよび／または小型プロジェクタをレーザポインタとして使用する際に組み込むことができる。デジタル光プロジェクタの垂直解像度を改善するために過去に同様の手法（即ち、ウォビュレーション）が使用されてきたが、輝度の均一性を改善するためには使用されなかったことを指摘することが重要である。
【００２０】
レーザ小型プロジェクタにおいて極めて考慮すべきことは、水平帰線期間が消去され、それによって均一な水平走査パターンを提供するＣＲＴとは異なり、レーザプロジェクタにとって水平帰線消去は、有効な表示輝度が半分に下がると考えられるため実用的でないということである。これは、レーザプロジェクタの帰線時間がアクティブな走査時間に等しいという事実による。
【００２１】
第１および／または第２の画像作成装置(image maker)として使用されるレーザベースのプロジェクタにおいて、１つまたは複数の移動マイクロミラーを使用して、ＣＲＴで使用される方法と類似したやり方でレーザビームをラスタ走査することができる。水平走査の動きは、典型的には約１８ＫＨｚである、共振周波数で水平軸を動くことによって生成される。現在好適な実施形態のうちの１つにおいて、水平走査速度は、位置によって正弦的に変化する。走査コントローラは、スキャナのセンサからのフィードバックを使用してシステムが固定した走査振幅で共振を維持するようにする。画像は、スキャナがビームを往復掃引する時に両方向で描画される。これは、２つの方法においてシステム効率に役立つ。第１に、共振して動くことによって、走査ミラーの駆動に必要な電力が最小になる。第２に、双方向の映像は、映像消去期間を最小にすることによってレーザの使用効率が最大になる。この結果、所与のレーザの出力電力でプロジェクタがより明るくなる。
【００２２】
垂直走査方向は、従来、画像の上から下まで一定の速度を与える標準ののこぎり波形で駆動され、そして図１に示すように、迅速に帰線しながら上まで戻って新しいフレームを開始する。フレームレートは、典型的には、８４８×４８０ＷＶＧＡ解像度の６０Ｈｚであり、プロジェクタが解像度の低いアプリケーションで使用される場合（例えば、映像の特定のフレームが複数回フラッシュまたは走査されるシステムにおいて）走査を強化することができる。本発明によって利用される一般的なラスタ走査パターンの図が図１に示されている。特に、図１Ａは、プロジェクタの光ビーム１２がミラー（またはミラーシステム）によって画面または壁面１１でどのように走査されるかを示す。特定の例において、図１Ａは、ミラーがＸ軸に水平にＹ軸に垂直に循環する結果を、Ｔ＝０が光１２が画面１１に最初に映し出される時間になることを示す時間関数として示す。時間Ｔ＝０は、図１Ａに示すように、画面の上部１３に対応し、Ｔ＝０は、水平レベルＹ＝＋ｆにおいて開始することができる。Ｔ＝ｃは、可視画面の下部１４に対応し、Ｔ＝ｃは、水平レベルＹ＝−ｆにおいて存在する。図１Ａは、ミラーが、Ｔ＝０におけるＹ＝＋ｆからＴ＝ｃにおけるＹ＝−ｆへと正弦的に下るビーム１２をラスタ走査し、それによって、映像データの１フレームまたは１サブフレームの映像画像を効率的に完成することをさらに示す。ビームを左右に１往復走査する回数は、表示用に設計された解像度およびピクセル数などの、システム要件および／または特性によって変化し得る。個々の完全走査サイクルは、ビームが垂直位置Ｘ＝＋ｇにおける画像の垂直右エッジ１７に到達する時に走査の右端においてオーバースキャンされる右消去範囲１５と、ビームが垂直位置Ｘ＝−ｇにおける画像の垂直左エッジ１８に到達する時に走査の左端においてオーバースキャンされる左消去範囲１６とを含むことができる。オーバースキャンされる消去範囲は、ビームが可視画面上にないか、またはビームが適切に遮断された可視画面の外側の範囲である。ミラーが、越えている可視画面のエッジに対応する位置に垂直に映し出される画面１１の底部１４および上部１３においてオーバースキャンが存在する。
【００２３】
図１Ｂは、走査ミラーの垂直成分を示し、図１Ｃは、走査ミラーの水平走査成分２５を示す。図１Ｂは、ミラーが、Ｔ＝０でのＹ＝＋ｆにおける画面の上部１３からＴ＝ｃでのＹ＝−ｆにおける底部へと下るビームをどのように走査するかを示す。図１Ｂにおいて、垂直軸は、時間軸であり、水平軸は、Ｙ軸である。
【００２４】
図１Ｃは、ミラーがどのようにビームを振動するかを示しており、Ｔ＝０における中央線Ｘ＝０から右横に右エッジ１７に向かいオーバースキャンされる消去範囲１５に入り、その後、左方向から左エッジ１８に向かって、その後、右エッジ１７に向かうなど、ビームがＴ＝ｃにおける中央線Ｘ＝０に到達するまで振動する。図１Ｃは、オーバースキャンされる消去範囲１６、１５を示し、それらの範囲は、ミラーが正弦波サイクルの極限に方向付けられている、Ｘ＝−ｇおよびＸ＝＋ｇを越えて映し出される位置である。
【００２５】
図１Ｂに関して、垂直成分の勾配が線形であることを指摘することが重要であり、映像の特定の画像フレームに必要な強度がフレームにわたって均一であれば理想的である。しかしながら、本発明の重要な特徴は、特定のフレームに必要な強度が、一部の領域が他の領域よりも高い輝度を必要とするという点で均一でない場合の映像の特定のフレーム時に変更する垂直成分のレートである。そのため、技術的には、ある横方向の範囲から隣接する横方向の範囲までの輝度が変更される場合、時間Ｔに対する位置Ｙの第２の導関数は、非ゼロになり、輝度が下がれば時間Ｔに対する位置Ｙの勾配は上がり、輝度が下がれば位置Ｙの勾配は下がる。
【００２６】
変調
本発明は、垂直走査速度を変調することによってグラフィック画像ポインタのピーク輝度を上げることができる。より具体的には、輝度を改善する走査速度変調（ＳＶＭ）は、レーザビームが明るいピクセル領域により長い時間留まるようにし、暗いピクセル領域により短い時間留まるようにすることによって実現される。
【００２７】
ＳＶＭは、水平および／垂直に実行され得る。水平走査は、（力学的装置にとって）高周波数であるため、水平ＳＶＭを実装するのは非常に困難である。提案される発明は、従って垂直ＳＶＣである。これが意味することは、図２Ａと対照的な図２Ｂに示すように、水平走査線間隔が変調されるということである。図２Ｂは、発明の原理を示すために効果を誇張している。実際には、変調は、走査線構造を可視にし、そして走査線間隔が開いている垂直細部を過度に劣化させるのを防ぐ程度に制限されている。
【００２８】
走査線の輝度は、画像を均一なコントラストに維持するために走査線の間隔と並行して補償されなければならない。これは、走査線間隔が開いている走査線に対して輝度を上げなければならないという意味である。
【００２９】
図２Ａは、図１Ｂに示した垂直走査レートを使用した場合に走査される時のレーザポインタプロジェクタ２４の色ビーム１２の予想される走査線間隔の例を示す。ここでの垂直走査は、図１Ｂに示した一定の勾配２０を有する。
【００３０】
対照的に図２Ｂは、レーザポインタプロジェクタによる異なる部分のラスタ走査時にある程度の強化が必要な場合、垂直走査速度を意図的に変化させることによって走査線間隔がどのように変わるかを示す。その場合、より高い輝度が必要な場合、垂直レート成分は、より高い輝度が必要な範囲において減衰する。輝度が必要ない場合、垂直レート成分は増加する。この例において、図２Ｂの画面の中央の横方向の部分は、低速走査範囲２１であり、この範囲は、２つの高速走査範囲２２に囲まれ、それによって、範囲２２を犠牲にして、付加的な光を範囲２１により効率的に供給する。
【００３１】
図３は、望ましいピークの画面輝度を強化してより効率的に取得するためのシステムアーキテクチャのブロック図を示す。グラフィック画像ポインタまたは定常の第１の画像装置に使用されるこのスキームにおいて、ライン輝度検出器４０１は、映像の各線の最大輝度値を判定するために用いられる。入力映像は、映像の個々の線に必要な輝度レベルを判定する検出器４０１で分析される。検出器は、単一の明るい画素に重み付けを与え過ぎることを防ぐためのフィルタリングを使用することができる。図４のアーキテクチャのブロック４０３は、参照テーブルのセットを提供する。各テーブルの機能は、望ましい線間隔あるいは望ましい線周波数を示す値にライン輝度値をマップすることである。複数のテーブルは、複数の表示プロファイルを提供するために用いられる。例えば、個々の参照テーブルは、コントローラ４０５が選択する最大輝度強化の異なるレベルにそれぞれ対応し得る。そのため、所与の映像フレームに対し、システムまたはコントローラ４０５は、特定の参照テーブルの利用と関連付けられた所与のフレームの画像を走査するために時間特性（垂直走査総時間など）および／または間隔特性（例えば、走査線集合間隔）を計算することができる。各参照テーブルの実装と関連付けられた走査線間隔値は、所与のフレームの各参照テーブルと関連付けられた各表示プロファイルの総フレーム値を作成する合計ブロック４０４で合計される。合計ブロック４０４のこのような総和は、所与の参照テーブルのパラメータの実装に必要な垂直走査総時間に効率的になり得る。コントローラ４０５は、ターゲット総数に最も良く一致するか、または少なくとも別の参照テーブルよりも一致する参照テーブルのフレーム総数を見つけることができる。これは、コントローラ４０５が、最も高い画素輝度を作成する（またはその他の参照テーブルの出力よりも高い画素輝度を作成する）利用可能な参照テーブルを選択し、さらに固定された映像フレームレートの制約に従って光ビームのすべての掃引が完全に走査されるようにさせることを意味し得る。言い換えれば、輝度を強化するが、少なすぎるまたは多すぎる水平走査を起こさせる、および／または固定された映像フレームレートを低下させるように要求するような垂直走査レートの変更を要求する参照テーブルは、そのような所与のフレームに用いられない。コントローラ４０５は、その後、個々の画素位置を画面上に適切に配置する垂直補間器４０６を制御するために、対応する表示プロファイルを実装する。
【００３２】
垂直補間器４０６に関して、この発明では、画面のすべてのフレームの画素に対する光ビームの走査線または掃引は、固定されていないことを指摘することが重要である。このことは、特定の走査線がすべてのフレームの表示面上の同じ特定の画素に充てられる周知のプロジェクタシステムとは異なる。むしろ、この発明では、光ビームの出力が、異なるフレームのミラーの垂直および水平の位置付けにおいて固有に同期されるか、または特定のフレームに光ビームが走査される時に、色度および明度に関する光の適したレベルが画面の正しい画素位置に映し出されるような走査手段であって、特定の走査線の物理的位置および間隔は、フレームごとに変わり、そして特定の走査線が光を当てようとする画素は、フレームごとに変わる。例えば、発明の一実装において、あるフレームでは、５番目に完了した光ビームの水平走査が、画面画素の８番目の行のうちの１番目、２番目、および３番目の画素に必要な光を提供することができ、そして別のフレームでは、５番目に完了した光ビームの水平走査が、画面画素の６番目の行のうちの１番目、２番目、および３番目の画素に必要な光を提供することができる。
【００３３】
いずれにせよ、コントローラ４０５が入力を与えて、輝度変調器４０７でビームを変調し、それに応じて垂直走査制御部４０８を駆動して、適切な走査速度変調を選択させる。コントローラ４０５と映像フレーム遅延プロセッサ４０２との両方は、垂直補間器４０６への入力として使用される。表示走査線の総数を一定に保つために、より近くに集まって表示される走査線は、一層離れて表示される走査線によってオフセットされなければならない。映像フレーム遅延プロセッサ４０２を用いて、コントローラ４０５が、所与のフレームのシステムコンポーネントを駆動するために、使用するための最適なまたはより良い参照テーブルを判定し、そして使用するための適した値または制御信号を判定するために十分な時間が与えられることを保証することができる。走査線ごとの望ましい間隔が非線形の輝度関数であるので、参照テーブルを使用して輝度強化の最適なバランスを判定することができる。
【００３４】
以下の表は、画素輝度を２倍するプロファイルを表す参照テーブルの例を示す。
【００３５】
【表１】
0006779617.tif 000002
【００３６】
最大輝度が１００を有する線に対し、線間隔は、０．５０単位となる。ここでの１．００単位は、水平走査線の均一な間隔の線間隔次元である。従って、０．５０単位の間隔は、周知のプロジェクタ動作条件と比べた有効輝度を２倍にする。最大輝度が２５またはそれよりも低い線に対し、走査線間隔は、２．００となり、そして２倍の走査線高さと２倍の輝度目標値との組み合わせを補償するためにレーザ強度を４倍にする必要があり得る。画像のコンテンツによって、このプロファイルは、ターゲット総数に一致するフレーム総数を与えてもよいし、与えなくてもよい。フレーム総数が不十分である場合、画素の輝度強化を抑制する必要があり得る。フレーム総数が必要以上に多い場合、走査線間隔は、フレームに比例して狭められ得る。どちらの状況においても、このような事例に対応するプロファイルを有する参照テーブルは、コントローラを制御するために使用され得る。この例において、参照テーブルは、走査線間隔出力を提供するということに留意されたい。代替的手法において、参照テーブルは、走査線周波数出力を提供し得る。
【００３７】
他の参照テーブルは、例えば、従来の可変でない走査レートを用いてシステムを動作するのに比べ、輝度を１．２５倍、１．５倍、３倍または４倍に効率的に強化する有利な条件を提供することができる。例えば、他の参照テーブルは、１．２５倍（輝度目標値１２５）、１．５倍（輝度目標値１５０）、３倍（輝度目標値３００）、４倍（輝度目標値４００）の強化を有するように対応することが可能であり、それぞれ、０．８０、０．６７、０．３３、０．２５の走査線間隔の最小出力を有し得る。このような他の参照テーブルに対し、走査線間隔が２．０（出力）から変わり始める輝度目標ポイントを上記のテーブル通り６０とすることもできるし、またはその他のレベルとすることもでき、そして走査線最大間隔と走査線最小間隔との間の特定の値を上記のテーブルのやり方と同様のやり方でスケールすることができる。上記に示した１つのテーブルおよび例は、発明を使用した概念を単に説明するものにすぎない。実際の参照テーブルは、より多いデータを含むことができ、そして異なる値を組み込むことができる。
【００３８】
この走査変調の特徴に関して要約すれば、画面上でビームを走査するミラーの走査速度変調を用いることによって輝度を改善する、レーザマイクロプロジェクタまたは発光ダイオードマイクロプロジェクタなどの、小型プロジェクタが提供される。輝度を上げるために、レーザビームまたは光は、より高い輝度を有すると見なされる画面範囲により長い時間留まり、その結果として、レーザビームは、より低い輝度範囲であると見なされる画面範囲により短い時間留まる。表示高さを一定に保つために、より近くに集まっている走査線は、一層離れて表示される走査線とオフセットされる。そのシステムは、図２に示すように、１つのミラーを有し得るか、または複数のミラーを有し得る。また、複数のレーザのそれぞれが異なる原色のものであることもあり得る。さらに、本開示は、１または複数のラスタ走査ミラーを有する小型プロジェクタシステムを動作させる方法として特徴付けられ、その方法は、映し出す画像の各範囲が所定のターゲット輝度を有する画像を受信することと、ミラーの水平走査速度がその範囲のターゲット輝度に概ね反比例するように、１つまたは複数のミラーで画面上の画像をラスタ走査することを有する。
【００３９】
小型プロジェクタの別の特性は、不均一な走査パターンである。これは、輝度を改善するために行われた譲歩の結果であることが多い。
【００４０】
鋸歯状化
本開示の別の特徴は、可変速度走査によって損なわれ得る表示の均一性を改善するために一定の速度走査または可変走査と連動して使用される第１および／または第２の画像に対する鋸歯状走査である。図４では、従来の走査（上部）と鋸歯状走査（下部）とを比較する。鋸歯状走査は、従来の走査よりも平行に近い左右掃引を作る。この掃引は、輝度の均一性と解像度の均一性の両方を改善する。
【００４１】
鋸歯状走査は、水平な線周波数の少量の第２の高調波を垂直走査に付加することによって実現される。これは、垂直走査変調信号経由でまたはマイクロミラーアセンブリに結合された二次的な高周波数変換器を介して達成できる。映像は、典型的には、鋸歯状ラスタ走査パターンに対応するように再サンプルされなければならない。
【００４２】
第２の高調波信号の振幅の感度は小さい。これは、この周波数での垂直変調装置の周波数応答にかなりばらつきがあり得るので有利である。
【００４３】
要約すれば、鋸歯状化を用いた本発明は、走査線を効率的に水平に近い線にすることができる。
【００４４】
鋸歯状走査と合わせた変調走査速度は、輝度を上げ、さらに均一性を維持することをさらに指摘しなければならない。言い換えれば、鋸歯状走査は、可変走査レート方法論を用いることによって生じる恐れがある一部の歪みを修正することができる。
【００４５】
図５Ｂは、本発明による鋸歯状ラスタ走査パターン５１２の図をさらに詳細に示している。図５Ｂは、鋸歯状走査が、図１Ａに示した走査のような、鋸歯状化されていない左右走査掃引よりも平行に近い左右掃引を作ることができることを示す。この掃引は、輝度の均一性と解像度の均一性の両方を改善することができる。鋸歯状走査は、少量のウォビュレーション５０１をベースライン垂直走査プロファイル５０２に付加することによって実現することができる。このウォビュレーション５０１は、水平な線周波数の第２の高調波または図１Ｃの水平走査プロファイルの第２の高調波になり得る。上記で示唆したように、これは、垂直走査変調信号経由でまたはマイクロミラーアセンブリに結合された二次的な高周波数変換器を介して達成できる。図５Ａに示したような正弦波となる、このウォビュレーション５０１を垂直走査ベースライン成分５０２に付加して、合成鋸歯状垂直走査パターン５０３を作成することができる。この鋸歯状垂直走査成分５０３は、図１Ｃの水平走査成分と動かすと鋸歯状ラスタ走査５１２を作る。
【００４６】
図６は、鋸歯状化された振幅がウォビュレーション６０１を増強することによって変更される鋸歯状走査の付加的な例を示す。この例では再度、第２の高調波の使用を示す。ウォビュレーション６０１を垂直走査ベースライン成分６０２に付加して、合成鋸歯状垂直走査パターン６０３を作成する。この鋸歯状の合成垂直走査パターン６０３をその後、図１Ｃの水平走査成分と動かして鋸歯状ラスタ走査６１２を作る。走査５１２と６１２の極限における円は、消去範囲となる。
【００４７】
インタリーブ
インタリーブ走査の付加的な特徴を第１または第２の画像に組み込むことができ、その特徴は、可変速度走査によって損なわれ得る表示の均一性を改善するために、一定の速度走査または可変走査と連動して使用されることができる。インタリーブ走査は、もう１つの表示フレーム（図７（Ｂ）のラスタ走査の点線でない線で示されている）での半分の水平線垂直シフトによって実現される。このインタリーブ走査は、垂直変調信号（垂直−時間図の点線でない線で示されている）経由でまたはマイクロミラーアセンブリに結合された二次的な「ウォビュレーション」タイプの変換器を介して達成できる。映像は、典型的には、インタリーブラスタ走査パターンに対応するように再サンプルされなければならない。
【００４８】
インタリーブの利点は、画像の左側と右側で最も顕著である。画面の水平中央では、インタリーブの恩恵がほとんどないまたはまったくない。
【００４９】
インタリーブ走査は、可変速度走査によって生成される表示の均一性を改善するために、単独または一定の垂直速度走査または可変走査と連動して使用することができる。図７Ａおよび７Ｂは、一定の垂直速度走査を用いたインタリーブ走査の概念の例を示す。図７Ａは、図７Ｂに示したインタリーブパターンを構成する、第１のビーム１２ａと第２のビーム１２ｂから成る２つの完全に隣接したまたは背中合わせの全画面走査の垂直走査成分を具体的に示している。図７Ｂは、ビーム１２ａの第１の走査が時間Ｔ１＝０、垂直位置Ｔ＝＋ｆにおいてどのように開始されるかを示す。図７Ａに示すように、一定速度（またはビームのベースライン速度）でＴ１＝ｃ２における垂直位置Ｙ＝−ｆに向かって下りる時に水平に振動するビーム１２ａが、正弦的に走査される。ビーム１２ａの走査は、図１に対する説明と同様のやり方において、最初にビームを左側に方向付けて開始し、そして走査の最左におけるオーバースキャン範囲（即ち、左の消去範囲１６）に向かう。図７Ｂは、ビーム１２ｂの第２の走査がどのように時間Ｔ２＝０の垂直位置Ｙ＝＋ｆにおいて開始され、その後Ｔ２＝ｃ１に向かうかを示す。ビームが一定速度で下に向かう時に水平に振動する第２の走査のビーム１２ａが、正弦的に走査される。しかしながら、ここでは、走査は、図１に対する説明と同様のやり方において、最初に右側に方向付けて開始し、そして走査の最右における右の消去範囲１５にオーバースキャンされる。インタリーブは、その後、第１のビーム１２ａと第２のビーム１２ｂの走査を交互にしながら継続される。
【００５０】
インタリーブが適用される２つの方法がある。第１の方法は、第１のビーム１２ａの１つの走査が映像の完全フレームを表し、次のビーム１２ｂの次の走査が映像の異なる完全フレームを表し、第１のビーム１２ａまたは第２のビーム１２ｂの所与の走査における各隣接走査線は、映像データの隣接走査線を表す。図７Ｂは、ビーム１２ａの走査は、実行できるすべての画素が走査され、かつ各水平掃引が走査線である、第１の完全フレームであり、そしてビーム１２ｂの走査は、実行できるすべての画素も同様に走査される、第２の完全フレームであるという第１のシナリオを基本的に示す。
【００５１】
インタリーブを適用する第２の方法は、第１のビーム１２ａの１つの走査が映像の半分のフレームのみを表し、次のビーム１２ｂの次の走査が映像の後半フレームを表し、第１のビーム１２ａ自体の走査または第２のビーム１２ｂ自体の走査における隣接走査線は、２つの走査線映像データがギャップによって間隔が開けられていることを表し、ギャップは、映像フレームの残り半分を走査することによる映像データの走査線で埋められる。このインタリーブ手法の簡素化した図を図８に示し、さらに、画面の左側に消去範囲１６と右側に消去範囲１５とを示す。より具体的には、図８は、映像データの約半分のフレームがビーム１２ａによって最初に走査され、奇数の水平走査線１、３、５、７、９が作成され、ビームが第１の上部エッジ１３ａから第１の下部エッジ１４ａまで走査されることを示す。次に、図８は、映像データの残り半分のフレームがビーム１２ｂによって走査され、偶数の水平走査線２、４、６、８、１０が作成され、ビームが第２の上部エッジ１３ｂから第２の下部エッジ１４ｂまで走査されることを示す。言い換えれば、このタイプのインタリーブ走査は、半分の水平走査線が交互に表示フレームを垂直シフトすることによって実現される。さらに、第１および第２のビームの走査に使用される映像データが実際には異なる映像フレームになり得ることは、本発明の範囲内である。インタリーブが適用される場合、映像がインタリーブラスタ走査パターンに対応するように再サンプルされることが好適である。
【００５２】
要約すれば、本発明の特徴は、１フレームまたは１サブフレーム内においてラスタ走査を一方向により開始し、そして次のフレームまたは次のサブフレーム内においてラスタ走査をそれと反対方向により開始するように、ラスタ走査のインタリーブを用いることによって輝度を下げずにディスプレイ／画面の均一性を改善する、小型プロジェクタとして特徴付けられる。小型プロジェクタを動作させる方法は、映し出す画像を受信することと、奇数の水平走査線が一方向により走査され、そして偶数の水平走査線がその方向と反対の方向で走査されるように、画面上の第１の画像をミラーによりラスタ走査することと、偶数の水平走査線が一方向により走査され、そして奇数の水平走査線がその方向と反対の方向で走査されるように、画面上の第２の画像をミラーによりラスタ走査することに含み得る。この２つの連続フレームは、実際には、ピクセルシフトのサブフレームと同様、サブフレームとなる。
【００５３】
要約すれば、本発明は、１フレーム内においてラスタ走査を一方向により開始し、そして次のフレーム内においてラスタ走査をそれと反対方向により開始するように、ラスタ走査のインタリーブを用いることによって輝度を下げずにそれぞれのディスプレイ／画面の均一性を改善する、小型プロジェクタおよび/またはレーザポインタとしてさらに特徴付けられる。ラスタ走査ミラーを有する小型プロジェクタシステムを動作させる方法は、映し出す画像を受信することと、奇数の水平走査線が一方向により走査され、そして偶数の水平走査線がその方向と反対の方向で走査されるように、画面上の第１の画像をミラーによりラスタ走査することと、偶数の水平走査線が一方向により走査され、そして奇数の水平走査線がその方向と反対の方向で走査されるように、画面上の第２の画像をミラーによりラスタ走査することを含み得る。この２つの連続フレームは、実際には、ピクセルシフトのサブフレームと同様、サブフレームとなる。
【００５４】
レーザポインティング
レーザポインティング用のレーザまたはＬＥＤベースの小型プロジェクタは、３つの光またはレーザ源（ＲＧＢ）を使用して、静止または移動画像を壁または画面上に映し出すことができる。このようなレーザポインタとしてのプロジェクタは、一般に単色ドット、矢印または線を映し出す程度に制限された標準のレーザプロジェクタよりも高い有用性を与え、固定された回析光学素子を光路に挿入することによって実装され得る。
【００５５】
従来のレーザポインタとは対照的に小型プロジェクタをレーザポインタとして使用することによって、グラフィック画像群を無制限にポインティング要素として使用することができる。従来のレーザポインタとは異なり、このような画像は、多色、ユーザ定義、および時変画像になり得る。そうした画像は、映像にもなり得る。
【００５６】
上述したように、輝度が問題となる。レーザポインタは、高い環境輝度レベルを克服することが期待されるので、プロジェクタよりもずっと高い輝度を必要とする。
【００５７】
レーザポインタとしての本開示の小型プロジェクタは、生成された画像が上述したような移動マイクロミラーによってラスタ走査されるという点で従来の小型プロジェクタと同様である。
【００５８】
レーザポインタとして使用される場合、有効輝度は、水平および／または垂直走査を分解して通常値の割合にすることによって上げることができる。例えば、水平走査幅を１６係数減じ、垂直走査高さを９係数減じると、輝度は１４４係数増加する。しかしながら、この輝度濃度を用いても、有効輝度は、第２の画像（即ち、レーザポインタ画像よりも小さい画像）を第１の画像（即ち、一般に一定の画像位置およびサイズを有するより大きい表示画像）よりも際立たせるために、鋸歯状化、インタリーブ、または走査速度変調を用いた強化をさらに必要とする場合がある。
【００５９】
トレードオフは、画像サイズである。例にあるように、非対称スケーリングは、ポインタグラフィック画像が正方形で境界されることによる最大輝度を提供する。対称スケーリングは、より単純であるが、ポインタグラフィック画像が矩形で境界される結果となる。
【００６０】
水平および垂直走査は、マイクロミラー走査信号の振幅を減じることによって低減される。あるいは、光学素子を使用して、走査次元を変更することができる。本開示の重要な特徴は、レーザポインタとしての小型プロジェクタは、フレームごとに変更することができ、移動画像、色変更、および／または明暗度の変更を有する動的映像か、または固定された画像を有する定常の静止映像となる映像信号を受信することができる。映像をコンピュータ、表示装置などから小型プロジェクタに読み込ませることができ、ユーザは、小型プロジェクタを手で持つまたは操作して、小型プロジェクタによって生成された画像を任意の対象物にポイントすることができる。
【００６１】
図９は、定常の固定された画面領域を占有することができる第１の画像２７が、鋸歯状ラスタ走査改善機構を使用して小型レーザまたはＬＥＤベースのプロジェクタ２６によって生成され、そして第２の画像２８が、第１の画像２７の周囲で（４つの周辺矢印で示されたように）移動可能および／または第１の画像の内側で移動可能であるように意図された、一実装を示す。ここで、グラフィックレーザポインタ２４は、インタリーブラスタ走査を使用する。しかしながら、どちらの画像も走査速度変調、インタリーブ、または鋸歯状化のいずれも組み込むことができる。
【００６２】
レーザポインタとしての小型プロジェクタは、ユーザによって容易にポイントされることができるように手で持つように適応されることが意図されている。レーザポインタとしての小型プロジェクタは、１または複数のユーザがレーザポインタによって表示されるグラフィック、映像、および静止画像を選択することができるユーザインタフェースを含むシステムの一部とすることができる。レーザポインタは、ユーザがレーザポインタの操作において制約されないようにプロセッサを有する装置からリモートで信号を受信するように適応されることができる。その場合、レーザポインタは、ワイヤレスとし、マウスによって動作される。
【００６３】
マウスなどのインタフェースをレーザポインティングに使用することができるいくつかの実施形態において、第１の画像および第２の画像（即ち、レーザポインタ画像）は、同じソースによる同じ偏向手段を用いて作成されることができる。このような実施形態において、図示されたラスタ走査パターンは、実際には、一般に固定された形状および位置を有する画面または壁上の画像となる、第１の画像に対するラスタ走査パターンとなる。第２の画像は、第１の画像の外周内でのより小さな画像となる。ここで、第２の画像は、第１の画像の垂直帰線１９中に生成される。例えば、ユーザが、図１Ａの（Ｙ＝０に近い）Ｘ軸近くの垂直帰線１９中に、グラフィックレーザ画像（第２の画像）を画面の中央近くに示したい場合、適切な水平偏向およびソース発光が、ソースが垂直に帰線される時に第２の画像をラスタ走査するために用いられ得る。
［付記１］
３つのレーザ源であって、前記レーザ源は、異なる色を有する光ビームを生成する、レーザ源と、
前記ビームをラスタパターンにより走査する手段と、
を備える、グラフィックレーザポインタ。
［付記２］
前記グラフィックレーザポインタは、水平走査偏向限界および垂直走査偏向限界が可変であるように適合される、付記１に記載のグラフィックレーザポインタ。
［付記３］
前記グラフィックレーザポインタは、水平走査偏向限界または垂直走査偏向限界が可変であるように適合される、付記１に記載のグラフィックレーザポインタ。
［付記４］
前記走査する手段は、サーボ誘導システム機構を有する走査ミラーまたは光ファイバーケーブルシステムのうちの少なくとも１つである、付記１に記載のグラフィックレーザポインタ。
［付記５］
前記走査する手段は、前記ラスタパターンの第１のエッジから終了エッジまでパターンに従って前記光ビームを走査して画像を形成するように適合され、前記パターンは、前記ビームが第２の軸に沿って漸次走査しながら振幅が第１の軸に沿って振動するような走査線の波動パターンであり、前記第２の軸は、前記第１の軸に垂直であり、
前記波動パターンは、垂直走査プロファイルと水平走査プロファイルとの合成であり、前記垂直走査プロファイルは、前記振幅に対応する周期的ウォビュレーションを有する、付記１に記載のグラフィックレーザポインタ。
［付記６］
前記周期的ウォビュレーションは、前記水平走査プロファイルの第２の高調波を含む、付記５に記載のグラフィックレーザポインタ。
［付記７］
前記走査する手段は、前記ラスタパターンの第１のエッジから終了エッジまでパターンに従って前記光ビームを走査して画像を形成するように適合され、前記パターンは、前記ビームが第２の軸に沿って漸次走査しながら振幅が第１の軸に沿って振動するような走査線の波動パターンであり、前記第２の軸は、前記第１の軸に垂直であり、
前記波動パターンは、垂直走査プロファイルと水平走査プロファイルとの合成であり、可変走査速度値は、前記第２の軸において用いられる、付記１に記載のグラフィックレーザポインタ。
［付記８］
前記光ビームの走査線の第１のパターンと、
前記光ビームの走査線の第２のパターンであって、前記ラスタパターンは、前記第１および第２のパターンを備え、
前記第１のパターンは、前記ビームが前記第１の軸に垂直である第２の軸に沿って漸次走査しながら振幅が第１の軸に沿って振動するような走査線の波動パターンであり、前記第１のパターンは、前記第１の軸に沿った第１の方向に方向付けられた前記ラスタパターンの第１のエッジからの第１の振動を有し、前記走査する手段は、前記ラスタパターンの前記第１のエッジから第２のエッジまで前記第１のパターンに従って前記光ビームを走査するように適合され、
前記第２のパターンは、前記ビームが前記第２の軸に沿って漸次走査しながら振幅が前記第１の軸に沿って振動するような走査線の波動パターンであり、前記第２のパターンは、前記第１の軸に沿った第２の方向に方向付けられた前記ラスタパターンの前記第２のエッジからの第１の振動を有し、前記走査する手段は、前記ラスタパターンの前記第２のエッジから前記第１のエッジまで前記第２のパターンに従って前記光ビームを走査するように適合された、付記１に記載のグラフィックレーザポインタ。
［付記９］
前記走査する手段は、画像データを前記第１の軸に沿って配置されたｍ本の走査線を有する映像のｎ個の完全フレームにする処理を行うように構成され、
前記走査する手段は、第１のサブフレームと第２のサブフレームを備える各完全フレームを有するように構成され、
前記走査する手段は、ｍ本の走査線の奇数行を前記第１のサブフレームに割り当てるように構成され、前記第１のパターンが前記第１のサブフレームに対応し、
前記走査する手段は、ｍ本の走査線の偶数行を前記第２のサブフレームに割り当てるように構成され、前記第２のパターンが前記第２のサブフレームに対応する、付記１に記載のグラフィックレーザポインタ。
［付記１０］
可変走査速度値は前記第２の軸において用いられる、付記９に記載のグラフィックレーザポインタ。
［付記１１］
グラフィック画像ポインタを使用する方法であって、
第１の画像を第１の表示装置からの画面に表示するステップと、
前記第２の画像が、前記グラフィック画像ポインタに由来し、複数の色を有するように、第２の画像を前記画面に表示するステップと、
を備える、前記グラフィック画像ポインタを使用する方法。
［付記１２］
走査する前記第２の画像の画像データを受信するステップと、
前記画像データに応答して前記グラフィック画像ポインタの光ビームを生成するステップと、
前記光ビームを方向付けるために水平走査プロファイルを形成するステップであって、前記水平走査プロファイルは、第１の軸にほぼ平行で第２の軸にほぼ垂直である振動振幅を有する周期を有する、ステップと、
前記周期に応答して周期的ウォビュレーションを形成するステップと、
前記周期的ウォビュレーションを含む垂直走査プロファイルを形成するステップと、
前記垂直走査プロファイルと前記水平走査プロファイルとの合成である波動パターンに従って前記光ビームを走査して前記画像を形成し、前記光ビームが前記第１の軸に水平平行に振動する間、第１のエッジから終了エッジまで前記第２の軸に対して垂直平行に駆動されるようにするステップと、
を備える、付記１１に記載の方法。
［付記１３］
可変走査速度値は前記第２の軸において用いられる、付記１２に記載の方法。
［付記１４］
前記第２の軸に沿った動きのベースライン垂直走査プロファイルを時間関数として生成するステップと、
前記第２の軸対時間に沿った動きの周期的ウォビュレーションプロファイルを提供または選択するステップであって、前記周期的ウォビュレーションプロファイルは、１つのウォビュレーション周期が波動パターンの単一波の半分に対応し、もう１つのウォビュレーション周期が前記単一波の残りの半分に対応する、個々のウォビュレーション周期を備える、ステップと、
前記周期的ウォビュレーションプロファイルを前記ベースライン垂直走査プロファイルに付加して前記垂直走査プロファイルを取得するステップであって、前記周期的ウォビュレーションプロファイルは、前記水平走査プロファイルの第２の高調波を含む、ステップと、
を備える、付記１２に記載の方法。
［付記１５］
走査する前記第２の画像の画像データを受信するステップと、
前記画像データに応答して前記グラフィック画像ポインタの光ビームを生成するステップと、
前記光ビームを方向付けるために水平走査プロファイルを形成するステップであって、前記水平走査プロファイルは、第１の軸にほぼ平行で第２の軸にほぼ垂直である振動振幅を有する周期を備える、ステップと、
前記垂直走査プロファイルと前記水平走査プロファイルとの合成である波動パターンに従って前記光ビームを走査して前記画像を形成し、前記光ビームが前記第１の軸に水平平行に振動する間、第１のエッジから終了エッジまで前記第２の軸に対して垂直平行に駆動されるようにするステップであって、
可変走査速度値は前記第２の軸において用いられる、ステップと、
を備える、付記１１に記載の方法。
［付記１６］
走査する画像の画像データを受信するステップと、
前記画像データに応答して光ビームを生成するステップと、
第１のエッジから終了エッジまで第１のパターンに従って前記光ビームを走査して少なくとも１つの画像を形成するステップであって、前記第１のパターンは、前記ビームが第２の軸に沿って漸次走査しながら振幅が第１の軸に沿って振動するような走査線の波動パターンであり、前記第２の軸は、前記第１の軸にほぼ垂直であり、前記第１のパターンは、前記第１の軸に沿った第１の方向に方向付けられた、前記第１のエッジからの第１の振動を有する、ステップと、
第２のエッジから第２の終了エッジまで第２のパターンに従って前記光ビームを走査して少なくとも別の画像を形成するステップであって、前記第２のパターンは、前記ビームが前記第２の軸に沿って漸次走査しながら振幅が前記第１の軸に沿って振動するような走査線の波動パターンであり、前記第２のパターンは、前記第１の方向と逆である前記第１の軸に沿った第２の方向に方向付けられた、前記第２のエッジからの第１の振動を有する、ステップと、
を備える、付記１１に記載の方法。
［付記１７］
前記光ビームの前記第１と第２のパターンの複数を交互に走査するステップと、
前記画像データを映像のｎ個の完全フレームにするように構成するまたは処理するステップであって、ｎは、整数であり、前記第１のパターンは、ｎ個の完全フレームの奇数フレームに対応し、前記第２のパターンは、ｎ個の完全フレームの偶数フレームに対応する、ステップと、
を備える、付記１９に記載の方法。
［付記１８］
グラフィックレーザポインタは、水平走査偏向限界および垂直走査偏向限界が変化するように適合される、付記１１に記載の方法。
［付記１９］
グラフィックレーザポインタは、水平走査偏向限界または垂直走査偏向限界が変化するように適合される、付記１１に記載の方法。
［付記２０］
前記第１の表示装置と前記グラフィック画像ポインタは、同一源の発色源とラスタ走査手段とを有する同じ装置である、付記１１に記載の方法。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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