(57)【要約】【課題】  ちらつき等の望ましくない視覚的なアーチファクトの発生を防ぐ、シーケンシャルカラーデバイスおよび揺動装置を備えた表示システムを提供する。【解決手段】  画像を表示する表示システム（１００）において、複数のカラー画像サブフレームを順次伝達する光ビームを生成するように構成された変調器（１０３）であって、各カラー画像サブフレームは複数の色のうちの一色に対応するようにした変調器と、前記複数のカラー画像サブフレームが連続して表示されて前記画像を形成するように、前記光ビームを表示するように構成された表示光学系（１０５）と、前記複数の色の各色に対応するカラー画像サブフレームが複数の画像サブフレーム位置それぞれに表示されるように、前記カラー画像サブフレームそれぞれの表示間で前記光ビームを変位するように構成された揺動装置（１０４）とを備える。【選択図】  図１
2005208646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示システム（１００）において、
複数のカラー画像サブフレームを順次伝達する光ビームを生成するように構成された変調器（１０３）であって、各カラー画像サブフレームは複数の色のうちの一色に対応するようにした変調器と、
前記複数のカラー画像サブフレームが連続して表示されて前記画像を形成するように、前記光ビームを表示するように構成された表示光学系（１０５）と、
前記複数の色の各色に対応するカラー画像サブフレームが複数の画像サブフレーム位置それぞれに表示されるように、前記カラー画像サブフレームそれぞれの表示間で前記光ビームを変位するように構成された揺動装置（１０４）と
を備える表示システム。
【請求項２】
前記画像を規定する画像データを処理し、前記画像サブフレームを生成するように構成された画像処理ユニット（１０６）と、
前記変調器（１０３）の面（１１３）上にカラー光ビームを照射するように構成されたシーケンシャルカラーデバイス（１０２）であって、前記カラー光ビームは、前記複数の色を順次ローテーションする色を有する、シーケンシャルカラーデバイスと
をさらに備え、
前記変調器（１０３）は、前記複数のカラー画像サブフレームに従って前記カラー光ビームを変調して、前記複数のカラー画像サブフレームを伝達する前記光ビームを生成するように構成される、請求項１記載の表示システム。
【請求項３】
前記複数のカラー画像サブフレームは、前記画像サブフレーム位置の数に、前記複数の色における色の数で乗算した数に等しい複数のカラー画像サブフレームを含む、請求項１記載の表示システム。
【請求項４】
前記変調器（１０３）は反射型液晶（ＬＣＯＳ）アレイを備える、請求項１記載の表示システム。
【請求項５】
前記変調器（１０３）はマイクロミラーアレイを備える、請求項１記載の表示システム。
【請求項６】
前記揺動装置（１０４）はガルバノミラーを備える、請求項１記載の表示システム。
【請求項７】
画像を表示する表示システム（１００）において、
複数のカラー画像サブフレームを順次伝達する光ビームを生成するように構成された変調器（１０３）であって、前記複数のカラー画像サブフレームは異なる色の第１、第２、および第３のカラー画像サブフレームの複数の群に分割されるようにした変調器と、
前記複数のカラー画像サブフレームが連続して表示されて前記画像を形成するように、前記光ビームを表示するように構成された表示光学系（１０５）と、
前記複数の群それぞれの前記第１および第２の画像サブフレームが、複数の画像サブフレーム位置の１つに表示され、前記複数の群それぞれの前記第３の画像サブフレームが、前記複数の画像サブフレーム位置の別の位置に表示されるように、前記光ビームを変位するように構成された揺動装置（１０４）と
を備える表示システム。
【請求項８】
画像を表示する方法において、
変調器（１０３）を使用して複数のカラー画像サブフレームを順次伝達する光ビームを生成するステップであって、ここで各カラー画像サブフレームは複数の色のうちの一色に一意に対応するようにした生成するステップと、
前記複数のカラー画像サブフレームが連続して表示されて前記画像を形成するように、前記光ビームを表示するステップと、
前記複数の色の各色に対応するカラー画像サブフレームが複数の画像サブフレーム位置それぞれに表示されるように、前記カラー画像サブフレームそれぞれの表示間で前記光ビームを変位するステップと
を含む画像を表示する方法。
【請求項９】
前記複数のカラー画像サブフレームは、前記画像サブフレーム位置の数に前記複数の色を乗算した数に等しい複数のカラー画像サブフレームを含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
画像を表示する方法において、
複数のカラー画像サブフレームを順次伝達する光ビームを生成するステップであって、ここで前記複数のカラー画像サブフレームは、異なる色の第１、第２、および第３のカラー画像サブフレームの複数の群に分割されるようにした生成するステップと、
前記複数のカラー画像サブフレームが連続して表示されて前記画像を形成するように、前記光ビームを表示するステップと、
前記複数の群それぞれの前記第１および第２の画像サブフレームが、複数の画像サブフレーム位置の１つに表示され、前記複数の群それぞれの前記第３の画像サブフレームが、前記複数の画像サブフレーム位置の別の位置に表示されるように、前記光ビームを変位するステップと
を含む、画像を表示する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シーケンシャルカラーデバイスおよび揺動装置を備えた表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
モニタ、プロジェクタ、または他の画像表示システム等、多くの画像表示システムが、静止画像または動画ビデオ画像を表示するために存在する。観察者は、画像サイズ、コントラスト比、色の純度、明度、ピクセルの色の正確度、および解像度等、多くの基準に基づいて画像表示システムを評価する。ピクセルの色の正確度および解像度により表示画像の鮮明度およびサイズが制限されることから、多くの表示装置市場において特に重要な測度である。
【０００３】
従来の画像表示システムは、水平行および垂直列に配列されたピクセルアレイをアドレス指定することによって表示画像を生成する。ピクセルは矩形形状を有するため、エッジの見た目を階段状またはぎざぎざにすることなく、表示すべき画像中のオブジェクトの斜めまたは湾曲したエッジを表すことが難しい場合がある。さらに、表示システムのピクセルの１つまたは複数に欠陥がある場合、表示画像は欠陥による影響を受けることになる。たとえば、表示システムのピクセルが「オフ」位置のみを示す場合、そのピクセルは表示画像中に黒く塗りつぶされた正方形を生成し得る。ピクセルジオメトリおよびピクセルの不正確性による望ましくない結果は、表示画像が大型の観察面上にカラーで投影される場合に強調される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多くの表示システムは、単一の変調器を使用して、ビデオフレーム毎に３つ（赤、緑、および青）以上の原色の変調画像を作成することによってフルカラー表示を作成する。原色は通常、カラーホイール、プリズム、または他の在るカラーフィルタを使用して白色光源から導き出される。変調画像は、人間の視覚系においてフルカラー画像を作成するように高速で順次表示される。したがって、フルカラー表示を生成するこの方法は「シーケンシャルカラー」と呼ばれる。しかし、シーケンシャルカラーシステムによっては、ちらつき等の望ましくない視覚的なアーチファクトが画像表示中に発生するものがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、その一側面で画像を表示する表示システムであり、画像を表示する表示システムにおいて、複数のカラー画像サブフレームを順次伝達する（ｂｅａｒ）光ビームを生成するように構成された変調器であって、各カラー画像サブフレームは複数の色のうちの一色に対応するようにした変調器と、前記複数のカラー画像サブフレームが連続して表示されて前記画像を形成するように、前記光ビームを表示するように構成された表示光学系（ｄｉｓｐｌａｙ  ｏｐｔｉｃｓ）と、前記複数の色の各色に対応するカラー画像サブフレームが複数の画像サブフレーム位置それぞれに表示されるように、前記カラー画像サブフレームそれぞれの表示間で前記光ビームを変位するように構成された揺動装置（ｗｏｂｂｌｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）とを備える。
【０００６】
また、本発明に係る画像を表示する表示システムは、他の実施の形態で、画像を表示する表示システムにおいて、複数のカラー画像サブフレームを順次伝達する光ビームを生成するように構成された変調器であって、前記複数のカラー画像サブフレームは異なる色の第１、第２、および第３のカラー画像サブフレームの複数の群に分割されるようにした変調器と、前記複数のカラー画像サブフレームが連続して表示されて前記画像を形成するように、前記光ビームを表示するように構成された表示光学系と、前記複数の群それぞれの前記第１および第２の画像サブフレームが、複数の画像サブフレーム位置の１つに表示され、前記複数の群それぞれの前記第３の画像サブフレームが、前記複数の画像サブフレーム位置の別の位置に表示されるように、前記光ビームを変位するように構成された揺動装置とを備える。
【０００７】
さらに、本発明は、他の側面で、画像を表示する方法であり、画像を表示する方法において、変調器を使用して複数のカラー画像サブフレームを順次伝達する光ビームを生成するステップであって、ここで各カラー画像サブフレームは複数の色のうちの一色に一意に対応するようにした生成するステップと、前記複数のカラー画像サブフレームが連続して表示されて前記画像を形成するように、前記光ビームを表示するステップと、前記複数の色の各色に対応するカラー画像サブフレームが複数の画像サブフレーム位置それぞれに表示されるように、前記カラー画像サブフレームそれぞれの表示間で前記光ビームを変位するステップとを含む。
【０００８】
またさらに、本発明に係る画像を表示する方法は、他の実施の形態で、画像を表示する方法において、複数のカラー画像サブフレームを順次伝達する光ビームを生成するステップであって、ここで前記複数のカラー画像サブフレームは、異なる色の第１、第２、および第３のカラー画像サブフレームの複数の群に分割されるようにした生成するステップと、前記複数のカラー画像サブフレームが連続して表示されて前記画像を形成するように、前記光ビームを表示するステップと、前記複数の群それぞれの前記第１および第２の画像サブフレームが、複数の画像サブフレーム位置の１つに表示され、前記複数の群それぞれの前記第３の画像サブフレームが、前記複数の画像サブフレーム位置の別の位置に表示されるように、前記光ビームを変位するステップとを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に添付図面に示した実施の形態を参照しながら、本発明を説明する。添付図面は、本発明の様々な実施形態を示し、本明細書の一部を成す。図示の実施形態は本発明の単なる例であり、本発明の範囲を限定するものではない。また、図面全体を通して、同一の参照番号は、同様であるが必ずしも同一とは限らない要素を表す。
【００１０】
以下の説明では、説明を目的として、本表示システムの完全な理解を提供するために多くの特定の詳細が記される。しかし当業者には、本表示システムはこれら特定の詳細なしでも実施することが可能であることが明らかであろう。本明細書における「一実施形態」または「実施形態」への言及は、実施形態に関連して説明される特定の機能、構造、または特徴が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の様々な箇所に見られる「一実施形態では」なる語句は必ずしも、すべてが同じ実施形態を指すわけではない。
【００１１】
「表示システム」なる用語は、別記されない限り、プロジェクタ、投影システム、画像表示システム、テレビジョンシステム、ビデオモニタ、コンピュータモニタシステム、または画像を表示するように構成された他の任意のシステムを指すために本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される。画像は、静止画像、一連の画像、または動画ビデオであることができる。「画像」なる用語は、別記されない限り、静止画像、一連の画像、動画ビデオ、または表示システムによって表示される他のあらゆるものを広く指すために本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される。
【００１２】
図１は、例示的な実施形態による例示的な表示システム１００を示す。図１の構成要素は単なる例示にすぎず、特定の用途に最もよく合うように変形または変更することが可能である。図１に示すように、画像データが画像処理ユニット１０６に入力される。画像データは、表示システム１００によって表示すべき画像を規定する。１つの画像が画像処理ユニット１０６によって処理されるものとして図示され説明されるが、複数の、または一連の画像または動画ビデオも画像処理ユニット１０６によって処理することが可能であることが当業者に理解されよう。画像処理ユニット１０６は、光源１０１の照明の制御および空間光変調器（ＳＬＭ）１０３の制御を含む様々な機能を行う。画像処理ユニット１０６についてより詳細に以下説明する。
【００１３】
図１に示すように、光源１０１が光ビームをシーケンシャルカラーデバイス１０２に提供する。光源１０１は高圧水銀灯であることができるが、これに限定されない。シーケンシャルカラーデバイス１０２は、表示システム１００がカラー画像を表示できるようにする。シーケンシャルカラーデバイス１０２は、回転プリズムのセット、カラーホイール、またはシーケンシャルカラーを提供可能な他の任意の装置であることができる。シーケンシャルカラーおよびシーケンシャルカラーデバイス１０２についてより詳細に以下説明する。
【００１４】
シーケンシャルカラーデバイス１０２によって送られる光は、レンズまたは他の或る装置（図示せず）を通して空間光変調器（ＳＬＭ）１０３上に合焦される。ＳＬＭは、電気的または光学的な入力に対応する空間パターンで入射光を変調する装置である。「ＳＬＭ」および「変調器」という用語は、空間光変調器を指すために本明細書では区別なく使用される。入射光は位相、強度、極性、または方向を変調器１０３により変調することができる。したがって図１のＳＬＭ１０３は、画像処理ユニット１０６からの入力に基づいてシーケンシャルカラーデバイス１０２によって出力された光を変調し、表示光学系１０５によって観察面（図示せず）上に最終的に表示される画像を伝達する光ビームを形成する。表示光学系１０５は、画像を表示する、または投影するように構成された任意の装置を含むことができる。たとえば、表示光学系１０５は、画像を観察面上に投影して焦点合わせするように構成されたレンズであることができるが、これに限定されない。観察面は、スクリーン、テレビジョン、壁、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、またはコンピュータモニタであることができるが、これらに限定されない。別法として、表示光学系は、画像が投影される観察面を備えることができる。
【００１５】
ＳＬＭ１０３は、反射型液晶（ＬＣＯＳ）アレイまたはマイクロミラーアレイ（ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  ａｒｒａｙ）であることができるが、これらに限定されない。ＬＣＯＳアレイおよびマイクロミラーアレイは当分野において既知であり、本明細書において詳細に説明しない。例示的であり、非排他的なＬＣＯＳアレイはＰｈｉｌｉｐｓ（商標）ＬＣＯＳ変調器である。例示的であり、非排他的なマイクロミラーアレイは、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（商標）Ｉｎｃ．から入手可能なデジタル光処理（ＤＬＰ）チップである。
【００１６】
図１に戻ると、例示的な実施形態によれば、表示光学系１０５が画像を表示する前に、変調光を「揺動」装置１０４に通すことができる。揺動装置はより詳細に以下説明するように、画像の解像度を向上させ、ピクセルの不正確性を隠すように構成された装置である。例示的であり、非排他的な揺動装置１０４はガルバノミラー（ｇａｌｖａｎｏｍｅｔｅｒ  ｍｉｒｒｏｒ）である。代替の実施形態では、揺動装置１０４は、ＳＬＭ１０３または表示システム１００の他の或る構成要素に一体化することができる。
【００１７】
図２を用いて、シーケンシャルカラーを使用しての表示画像の生成を示す。図２の例では、シーケンシャルカラーデバイス（図１の１０２）は３つの原色−赤、緑、および青を使用する。先に述べたように、変調器（図１の１０３）と組み合わせて使用されるシーケンシャルカラーデバイス（図１の１０２）により、表示システム（図１の１００）は画像をフルカラーで表示することができる。シーケンシャルカラー表示システムは、人間の目の反応時間が比較的遅いことを利用してフルカラー画像を生成する。各フレーム周期は少なくとも３つの周期に分けられる。これら各周期中に、原色画像が生成される。原色画像が連続して高速に生成されると、目はこれを単一のフルカラー画像として認識する。
【００１８】
図２は、ｔ0〜ｔ3という異なる時間における変調器の面１１３を示す。図２に示すように、各時間周期中に一色のみの色の光が変調器の面１１３上に示される。たとえば時間ｔ0〜ｔ1では、シーケンシャルカラーデバイス（図１の１０２）により赤色光１１４が変調器の面１１３上に示される。変調器の面１１３は、たとえばＬＣＯＳパネルまたはマイクロミラーアレイの表面であることができるが、これらに限定されない。したがって、第１の時間周期（ｔ0〜ｔ1）中に、変調器（図１の１０３）は赤色画像を生成する。時間ｔ1〜ｔ2では、シーケンシャルカラーデバイス（図１の１０２）により緑色光１１５が変調器の面１１３上に示される。この第２の時間周期中に、変調器（図１の１０３）は緑色画像を生成する。最後に、時間ｔ2〜ｔ3では、シーケンシャルカラーデバイス（図１の１０２）により青色光１１６が変調器の面１１３上に示される。この最後の時間周期中に、変調器（図１の１０３）は青色画像を生成する。赤色画像、緑色画像、および青色画像が次いで順次表示されて、フルカラー表示画像が形成される。原色は、表示すべき後続画像に対しても順次変調器の面１１３上に示すことができる。
【００１９】
図２は、説明のみを目的としてシーケンシャルカラーデバイス（図１の１０２）により使用される３つの色を示す。代替の実施形態では、原色よりも多数、少数の色または原色とは異なる色を表示する画像の変調器の面１１３上に順次示すことができる。たとえば、シーケンシャルカラーデバイス（図１の１０２）は、光源（図１の１０１）から発せられる光を赤、緑、青、イエロー、およびシアンの色に分けることができる。シーケンシャルカラー表示システムにおいて使用される色の数は、特定の用途に最もよく合うように変更される。
【００２０】
図３は、例示的な実施形態による例示的なシーケンシャルカラーデバイス１０２を示す。図３のシーケンシャルカラーデバイス１０２は、表示システムにおいてシーケンシャルカラーを実施するために使用することができる多くの異なるシーケンシャルカラーデバイスの１つである。図３の例示的なシーケンシャルカラーデバイス１０２は、中心軸を中心として回転するカラーホイールである。カラーホイールは赤色１１４フィルタ領域、緑色フィルタ領域１１５、および青色１１６フィルタ領域に分けられる。各フィルタ領域は、望ましくない光の波長の透過をブロックすることにより、それぞれの色の光しかカラーホイールを透過することができないようにする。たとえば、白色光ビームを赤色１１４フィルタ領域上に合焦させる場合、赤色光のみがカラーホイールを透過することができる。カラーホイールは回転して、一連の赤色１１４光、緑色１１５光、および青色１１６光が変調器（図１の１０３）に渡るように構成される。他の実施形態では、カラーホイールはこれらの色を別の順序または別のシーケンシャルカラーセットで提供することができる。
【００２１】
図４は、画像処理ユニット１０６内の例示的な機能の拡大図と共に、図１と同じ表示システム１００を示す。一実施形態では、図４に示すように、画像処理ユニット１０６はフレームレート変換ユニット１５０および画像フレームバッファ１５３を備える。以下述べるように、フレームレート変換ユニット１５０および画像フレームバッファ１５３は、画像データを受け取ってバッファリングし、画像データに対応する画像フレームを作成する。さらに画像処理ユニット１０６は、解像度調整機能（以下、解像度調整ユニットとも呼称する）１５１、サブフレーム生成機能（以下、サブフレーム生成ユニットとも呼称する）１５２、およびシステムタイミングユニット１５４をさらに備えることができる。解像度調整機能１５１は、以下説明するように、表示システム１００の解像度能力に合うようにフレームの解像度を調整する。サブフレーム生成機能１５２は画像フレームデータを処理して、画像フレームに対応する１つまたは複数の画像サブフレームを規定する。サブフレームは、以下述べるように、表示システム１００によって表示されて表示画像を生成する。システムタイミングユニット１５４は、以下説明するように、表示システム１００の様々な構成要素のタイミングを同期させることができる。
【００２２】
画像処理ユニット１０６は、フレームレート変換ユニット１５０、解像度調整機能１５１、サブフレーム生成機能１５２、および／またはシステムタイミングユニット１５４を含め、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせを備える。一実施形態では、画像処理ユニット１０６の１つまたは複数の構成要素は、コンピュータ、コンピュータサーバ、または一連の論理演算を実行可能な他のマイクロプロセッサベースのシステム内に包含される。さらに、画像処理は表示システム１００全体に分散し、画像処理ユニット１０６の個々の部分が別個のシステム構成要素に実装されてもよい。
【００２３】
一実施形態によれば、画像データはデジタル画像データ、アナログ画像データ、またはアナログデータとデジタルデータの組み合わせを含むことができる。画像処理ユニット１０６は、デジタル画像データおよび／またはアナログ画像データを受け取って処理するように構成することができる。
【００２４】
フレームレート変換ユニット１５０は、表示システム１００により表示すべき画像に対応する画像データを受け取り、画像データを画像フレームバッファ１５３にバッファリングまたは記憶する。より具体的には、フレームレート変換ユニット１５０は、画像の個々のラインまたはフィールドを表す画像データを受け取り、画像データを画像フレームバッファ１５３にバッファリングして、表示システム１００によって表示すべき画像に対応する画像フレームを作成する。画像フレームバッファ１５３は、画像フレームに対応する画像データのすべてを受け取り記憶することによって画像データをバッファリングしてもよく、フレームレート変換ユニット１５０は、画像フレームバッファ１５３から画像フレームの画像データのすべてを続けて検索または抽出することによって画像フレームを生成することができる。したがって、画像フレームは、表示システム１００によって表示すべき画像全体を表す画像データの複数の個々のラインまたはフィールドを含むように規定される。したがって、画像フレームは、表示システム１００によって表示すべき画像を表す個々のピクセルの複数の列および複数の行を含む。
【００２５】
フレームレート変換ユニット１５０および画像フレームバッファ１５３は、プログレッシブ画像データおよび／またはインタレース画像データとしての画像データを受け取り、処理することができる。プログレッシブ画像データの場合、フレームレート変換ユニット１５０および画像フレームバッファ１５３は、画像の画像データのシーケンシャルフィールドを受け取り記憶する。フレームレート変換ユニット１５０は、画像の画像データのシーケンシャルフィールドを検索することによって画像フレームを作成する。インタレース画像データの場合、フレームレート変換ユニット１５０および画像フレームバッファ１５３は、画像の画像データの奇数フィールドを受け取り記憶し、そして偶数フィールドを受け取り記憶する。たとえば、画像データのすべての奇数フィールドが受け取られて記憶され、画像データのすべての偶数フィールドが受け取られて記憶される。したがって、フレームレート変換ユニット１５０は画像の画像データの奇数フィールドおよび偶数フィールドを検索することによって画像データをデインタレースし、画像フレームを作成する。
【００２６】
画像フレームバッファ１５３は、各画像の１つまたは複数の画像フレームの画像データを記憶するメモリを備える。たとえば、画像フレームバッファ１５３は、ハードディスクドライブまたは他の永久的な記憶装置等の不揮発性メモリ、またはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）等の揮発性メモリを含むことができる。
【００２７】
フレームレート変換ユニット１５０において画像データを受け取り、画像データを画像フレームバッファ１５３にバッファリングすることにより、画像データの入力タイミングを、表示システム１００の残りの構成要素（たとえば、ＳＬＭ１０３、揺動装置１０４、および表示光学系１０５）のタイミング要件から切り離すことができる。より具体的には、画像フレームの画像データは画像フレームバッファ１５３に受け取られて記憶されるため、任意の入力レートで受け取ることができる。したがって、画像フレームのフレームレートを、表示システム１００の残りの構成要素のタイミング要件に変換することができる。たとえば、画像処理ユニット１０６は画像データを３０フレーム／秒のレートで受け取ることができ、その一方でＳＬＭ１０３は６０フレーム／秒で動作するように構成することができる。この場合、フレームレート変換ユニット１５０はフレームレートを３０フレーム／秒から６０フレーム／秒に変換する。
【００２８】
一実施形態では、画像処理ユニット１０６は、解像度調整機能１５１およびサブフレーム生成ユニット１５２を備えることができる。以下述べるように、解像度調整機能１５１は画像フレームの画像データを受け取り、画像データの解像度を調整する。より具体的には、画像処理ユニット１０６は元の解像度で画像フレームの画像データを受け取り、画像データを処理して、表示システム１００が表示するように構成されている解像度に合わせる。例示的な実施形態では、画像処理ユニット１０６は、画像データの解像度を増減、および／または変更しないままにして、表示システム１００が表示するように構成されている解像度に合わせる。
【００２９】
一実施形態では、サブフレーム生成ユニット１５２は、画像フレームの画像データを受け取って処理し、画像フレームに対応する複数の画像サブフレームを規定する。解像度調整ユニット１５１が画像データの解像度を調整した場合、サブフレーム生成ユニット１５２は調整された解像度で画像データを受け取る。各画像サブフレームは、表示すべき画像に対応する画像データのサブセットを表すデータアレイまたは行列を含む。データアレイは、対応する画像フレームのピクセルエリアに等しいピクセルエリアでのピクセルの内容を規定するピクセルデータを含む。以下説明するように、各画像サブフレームは空間的に異なる画像サブフレーム位置に表示されるため、各画像サブフレームデータアレイはわずかに異なるピクセルデータを含む。一実施形態では、画像処理ユニット１０６は、画像フレームおよび対応する画像サブフレームの両方を生成するのではなく、表示すべき画像に対応する画像サブフレームのみを生成することができる。これより、画像サブフレームについてより詳細に説明する。
【００３０】
述べたように、画像フレームに対応する画像サブフレーム群内の各画像サブフレームは、表示すべき画像に対応するピクセルデータの行列またはアレイを含む。一実施形態では、各画像サブフレームはＳＬＭ１０３に入力される。ＳＬＭ１０３はサブフレームに従って光ビームを変調し、サブフレームを伝達する光ビームを生成する。個々の画像サブフレームを伝達する光ビームは最終的に、表示光学系１０５によって表示され、表示画像を作成する。しかし、サブフレーム群内の各画像サブフレームに対応する光がＳＬＭ１０３によって変調された後、かつ各画像サブフレームが表示光学系１０５によって表示される前に、揺動装置１０４がＳＬＭ１０３と表示光学系１０５の間の光路の位置をシフトする。言い換えれば揺動装置は、各画像サブフレームが、前に表示された画像サブフレームとはわずかに異なる空間位置に表示光学系１０５によって表示されるようにピクセルをシフトする。したがって、所与の画像に対応する画像サブフレームは互いに空間的にずれるため、それぞれに異なるピクセルおよび／またはピクセル部分を含む。揺動装置１０４は、以下説明するように、画像サブフレームが垂直距離および／または水平距離だけ互いにずれるようにピクセルをシフトすることができる。
【００３１】
例示的な実施形態によれば、画像に対応するサブフレーム群内の各画像サブフレームは、人間の目で画像サブフレームが高速に連続していることを検出することができないような高速で表示光学系１０５によって表示される。それよりむしろ、画像サブフレームが高速に連続すると、単一の表示画像として見える。これより詳細に述べるように、画像サブフレームを空間的に異なる位置に順次表示することにより、最終的に表示される画像の見掛けの解像度が向上する。
【００３２】
図５〜図８を使用して、例示的な揺動装置による画像サブフレームの例示的な空間的変位を示す。次いで、シーケンシャルカラーが画像サブフレームの空間的変位と組み合わせられて、カラー表示画像が生成されることが示される。
【００３３】
図５Ａ〜図５Ｃは、複数の画像サブフレームが特定の画像に生成される例示的な実施形態を示す。図５Ａ〜図５Ｃに示すように、例示的な画像処理ユニット１０６は特定の画像に２つの画像サブフレームを生成する。より具体的には、画像処理ユニット１０６は画像フレームに対して第１のサブフレーム１６０および第２のサブフレーム１６１を生成する。この例および後続例での画像サブフレームは画像処理ユニット１０６によって生成されるが、画像サブフレームはサブフレーム生成機能１５２または表示システム１００の別の構成要素によって生成してもよいことが理解されよう。第１のサブフレーム１６０および第２のサブフレーム１６１はそれぞれ、対応する画像フレームの画像データのサブセットのデータアレイを含む。例示的な画像処理ユニット１０６は、図５Ａ〜図５Ｃの例において２つの画像サブフレームを生成するが、２つの画像サブフレームは、画像処理ユニット１０６により生成することができる例示的な数の画像サブフレームであり、他の実施形態では、任意の数の画像サブフレームを生成することが可能であることが理解されよう。
【００３４】
図５Ｂに示すように、第１の画像サブフレーム１６０は第１の画像サブフレーム位置１８５に表示される。第２のサブフレーム１６１は、第１のサブフレーム位置１８５から或る垂直距離１６３および或る水平距離１６４だけずれた第２の画像サブフレーム位置１８６に表示される。したがって、第２のサブフレーム１６１は所定の距離だけ第１のサブフレーム１６０から空間的にずれる。例示的な一実施形態では、図５Ｃに示すように、垂直距離１６３および水平距離１６４はそれぞれおよそピクセル１個の半分である。しかし、第１の画像サブフレーム位置１８５と第２の画像サブフレーム位置１８６の間の空間的なずれの距離は、特定の用途に最もよく合うように可変である。代替の実施形態では、第１のサブフレーム１６０および第２のサブフレーム１６１は、垂直距離または水平距離のいずれか一方だけずれてもよい。一実施形態では、揺動装置（図４の１０４）は、第１のサブフレーム（図５の１６０）および第２のサブフレーム（図５の１６１）が互いに空間的にずれるように、ＳＬＭ（図４の１０３）と表示光学系（図４の１０５）の間で光ビームをずらすように構成される。
【００３５】
図５Ｃに示すように、表示システム（図４の１００）は交互に、第１の画像サブフレーム位置１８５に第１のサブフレーム１６０を表示し、第１の画像サブフレーム位置１８５から空間的にずれた第２の画像サブフレーム位置１８６に第２のサブフレーム１６１を表示する。より具体的には、揺動装置（図４の１０４）は、第１のサブフレーム１６０の表示に対して、第２のサブフレーム１６１の表示を垂直距離１６３および水平距離１６４だけシフトする。したがって、第１のサブフレーム１６０のピクセルは第２のサブフレーム１６１のピクセルに重なる。一実施形態では、表示システム（図４の１００）は、第１の画像サブフレーム位置１８５に第１のサブフレーム１６０を表示し、第２の画像サブフレーム位置１８６に第２のサブフレーム１６１を表示する１サイクルを完了する結果、見掛けの解像度が向上した表示画像になる。したがって、第２のサブフレーム１６１は第１のサブフレーム１６０に対して空間的および時間的に変位する。しかし、観察者は２つのサブフレームを改良された単一の画像として一緒に見る。
【００３６】
図６Ａおよび図６Ｂは、第１のサブフレーム１６０からのピクセル１７０を第１の画像サブフレーム位置１８５に表示し、第２のサブフレーム１６１からのピクセル１７１を第２の画像サブフレーム位置１８６に表示する１サイクルを完了する例示的な実施形態を示す。図６Ａは、第１の画像サブフレーム位置１８５における第１のサブフレーム１６０からのピクセル１７０の表示を示す。図６Ｂは、第２の画像サブフレーム位置１８６における第２のサブフレーム１６１からのピクセル１７１の表示を示す。図６Ｂでは、第１の画像サブフレーム位置１８５は破線で示されている。
【００３７】
したがって、第１のサブフレーム１６０および第２のサブフレーム１６１を生成し、２つのサブフレームを図５Ａ〜図５Ｃおよび図６Ａ〜図６Ｂに示すように空間的にずらして表示することにより、最終的に表示される画像の生成に使用されるピクセルデータ量は、画像サブフレームを使用せずに最終的に表示される画像の生成に使用されるピクセルデータ量と比較して２倍である。したがって、２位置処理を使用することにより、最終的に表示される画像の解像度はおよそ１．４倍すなわち２の平方根倍になる。
【００３８】
別の実施形態では、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、画像処理ユニット１０６は画像フレームに４つの画像サブフレームを規定する。より具体的には、画像処理ユニット１０６は、第１のサブフレーム１６０、第２のサブフレーム１６１、第３のサブフレーム１８０、および第４のサブフレーム１８１を画像フレームに対して規定する。したがって、第１のサブフレーム１６０、第２のサブフレーム１６１、第３のサブフレーム１８０、および第４のサブフレーム１８１はそれぞれ、対応する画像フレームの画像データのサブセットのデータアレイを含む。
【００３９】
一実施形態では、図７Ａ〜図７Ｄに示すように、第１の画像サブフレーム１６０は第１の画像サブフレーム位置１８５に表示される。第２の画像サブフレーム１６１は、第１のサブフレーム位置１８５から垂直距離１６３および水平距離１６４だけずれた第２の画像サブフレーム位置１８６に表示される。第３のサブフレーム１８０は、第１のサブフレーム位置１８５から水平距離１８２だけずれた第３の画像サブフレーム位置１８７に表示される。水平距離１８２はたとえば、水平距離１６４と同じ距離であることができる。第４のサブフレーム１８１は、第１のサブフレーム位置１８５から垂直距離１８３だけずれた第４の画像サブフレーム位置１８８に表示される。垂直距離１８３はたとえば、垂直距離１６３と同じ距離であることができる。したがって、第２のサブフレーム１６１、第３のサブフレーム１８０、および第４のサブフレーム１８１はそれぞれ、所定の距離だけ互いに、また第１のサブフレーム１６０から空間的にずれる。例示的な一実施形態では、垂直距離１６３、水平距離１６４、水平距離１８２、および垂直距離１８３はそれぞれ、およそピクセル１個の半分である。しかし、４つのサブフレーム間の空間的なずれの距離は、特定の用途に最もよく合うように可変である。一実施形態では、揺動装置（図４の１０４）は、第１、第２、第３、および第４のサブフレーム（図７Ａ〜図７Ｄの１６０、１６１、１８０、１８１）が互いに空間的にずれるように、ＳＬＭ（図４の１０３）と表示光学系（図４の１０５）の間で光ビームをずらすように構成される。
【００４０】
一実施形態では、表示システム（図４の１００）は、第１のサブフレーム１６０を第１の画像サブフレーム位置１８５に表示し、第２のサブフレーム１６１を第２の画像サブフレーム位置１８６に表示し、第３のサブフレーム１８０を第３の画像サブフレーム位置１８７に表示し、第４のサブフレーム１８１を第４の画像サブフレーム位置１８８に表示する１つのサイクルを完了する結果、見掛けの解像度が向上した表示画像になる。したがって、第２のサブフレーム１６１、第３のサブフレーム１８０、および第４のサブフレーム１８１は、互いに、また第１のサブフレーム１６０に対して空間的および時間的に変位する。
【００４１】
図８Ａ〜図８Ｄは、第１のサブフレーム１６０からのピクセル１７０を第１の画像サブフレーム位置１８５に表示し、第２のサブフレーム１６１からのピクセル１７１を第２の画像サブフレーム位置１８６に表示し、第３のサブフレーム１８０からのピクセル１９０を第３の画像サブフレーム位置１８７に表示し、第４のサブフレーム１８１からのピクセル１９１を第４の画像サブフレーム位置１８８に表示する１つのサイクルを完了する例示的な実施形態を示す。図８Ａは、第１の画像サブフレーム位置１８５における第１のサブフレーム１６０からのピクセル１７０の表示を示す。図８Ｂは、第２の画像サブフレーム位置１８６における第２のサブフレーム１６１からのピクセル１７１の表示を示す（第１の画像サブフレーム位置は破線で示されている）。図８Ｃは、第３の画像サブフレーム位置１８７における第３のサブフレーム１８０からのピクセル１９０の表示を示す（第１の位置および第２の位置は破線で示されている）。最後に、図８Ｄは、第４の画像サブフレーム位置１８８における第４のサブフレーム１８１からのピクセル１９１の表示を示す（第１の位置、第２の位置、および第３の位置は破線で示されている）。
【００４２】
したがって、４つの画像サブフレームを生成し、図７Ａ〜図７Ｄおよび図８Ａ〜図８Ｄに示すように４つのサブフレームを空間的にずらして表示することにより、最終的に表示される画像の生成に使用されるピクセルデータ量は、画像サブフレームを使用せずに最終的に表示される画像の生成に使用されるピクセルデータ量と比較して４倍になる。したがって、４位置処理を使用することにより、最終的に表示される画像の解像度は２倍、すなわち４の平方根倍になる。
【００４３】
したがって、図５〜図８の例に示すように、画像フレームに複数の画像サブフレームを生成し、画像サブフレームを互いに空間的および時間的に表示することにより、表示システム（図４の１００）は、ＳＬＭ（図４の１０３）が表示するように構成されている解像度よりも高い解像度で表示画像を生成することができる。例示的な一実施形態では、たとえば、８００ピクセル×６００ピクセルの解像度を有する画像データおよび８００ピクセル×６００ピクセルの解像度を有するＳＬＭ（図４の１０３）の場合、画像データの解像度を調整する表示システム（図４の１００）による４位置処理により、１６００ピクセル×１２００ピクセルの解像度を有する表示画像が生成される。
【００４４】
さらに、画像サブフレームのピクセルを重複させることにより、表示システム（図４の１００）は欠陥ピクセルに起因する望ましくない視覚的影響を低減することができる。たとえば、４つのサブフレームが画像処理ユニット（図４の１０６）により生成され、互いにずれた位置に表示される場合、４つのサブフレームは事実上、表示される画像の異なる部分が各サブフレームの欠陥ピクセルに関連するため、欠陥ピクセルの望ましくない影響を拡散する。欠陥ピクセルとしては、「オン」位置または「オフ」位置のみを示すピクセル等の異常な、または動作不能表示ピクセル、意図する強度よりも高いまたは低い強度を生成するピクセル、および／または動作が一貫しない、またはランダムに動作するピクセルが含まれる。
【００４５】
述べたように、シーケンシャルカラーデバイスを揺動装置と組み合わせて使用して、解像度を向上させたカラー画像を生成することができる。シーケンシャルカラーに役立てるために、画像処理ユニット（図４の１０６）は、各画像サブフレーム位置に表示すべき画像サブフレームを各色毎に生成する。たとえば、図９に示すように、シーケンシャルカラーデバイス（図４の１０２）が変調器（図４の１０３）に提供される画像サブフレームに原色を順次適用するように構成される場合、また揺動装置（図４の１０４）が画像サブフレームを２つの異なる空間位置に交互に表示するように構成される場合、画像処理ユニット（図４の１０６）は、第１の画像サブフレーム位置１８５に３つの画像サブフレームを生成し、第２の画像サブフレーム位置１８６に３つの画像サブフレームを生成する。一実施形態では、シーケンシャルカラーデバイス（図４の１０２）および揺動装置（図４の１０４）は、赤色１１４画像サブフレーム、緑色１１５画像サブフレーム、および青色１１６画像サブフレームがそれぞれ、第１の画像サブフレーム位置１８５および第２の画像サブフレーム位置１８６の両方に表示されるように構成される。
【００４６】
一実施形態では、図９に示すように、揺動装置（図４の１０４）は、色が変わる都度、画像サブフレームの表示位置をシフトする。たとえば、図９は、交互になった空間位置に表示される一連の６つの画像サブフレームを示す。まず、赤色画像サブフレーム１１４ａが、時間ｔ0〜ｔ1に第１の画像サブフレーム位置１８５に表示される。次いで、揺動装置（図４の１０４）は、緑色画像サブフレーム１１５ａである次の画像サブフレームが、時間ｔ1〜ｔ2に第２の画像サブフレーム位置１８６に表示されるように、画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトする。次いで揺動装置（図４の１０４）は、青色画像サブフレーム１１６ａである次の画像サブフレームが、時間ｔ2〜ｔ3に第１の画像サブフレーム位置１８５に表示されるように、画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトする。画像サブフレームの位置を交互にするこのプロセスは、表示すべき残りの画像サブフレームに対して繰り返される。したがって、第２の赤色画像サブフレーム１１４ｂが時間ｔ3〜ｔ4に第２の画像サブフレーム位置１８６に表示され、第２の緑色画像サブフレーム１１５ｂが時間ｔ4〜ｔ5に第１の画像サブフレーム位置１８５に表示され、第２の青色画像サブフレーム１１６ｂが時間ｔ5〜ｔ6に第２の画像サブフレーム位置１８６に表示される。原色が表示される順序は特定の用途に最もよく合うように可変である。たとえば、赤色ではなく青色を最初に表示してもよい。さらに、赤色、緑色、および青色は順次表示することができる例示的な色である。任意の色の組み合わせを順次表示可能なことが理解されよう。
【００４７】
図９は第１の画像サブフレーム位置１８５と第２の画像サブフレーム位置１８６の間で斜めにシフトするサブフレームを示すが、画像サブフレームは垂直または水平にシフトすることもできる。図１０は、揺動装置が画像サブフレームの表示位置を２つの画像サブフレーム位置で垂直にシフトする例示的な実施形態を示す。図１１は、揺動装置が画像サブフレームの表示位置を２つの画像サブフレーム位置で水平にシフトする例示的な実施形態を示す。
【００４８】
図９〜図１１に示す２つの画像サブフレーム位置での画像サブフレームのシフトは単なる例示にすぎず、２つの画像サブフレーム位置に限定されない。むしろ、画像サブフレームは任意の数の画像サブフレーム位置でシフトし表示することが可能である。一般に、「ｎ」が画像サブフレーム位置の数を表し、「ｍ」がシーケンシャルカラーデバイス（図４の１０２）によって生成される色の数を表す場合、画像処理ユニット（図４の１０６）は、表示すべき画像に対応するｎ*ｍ枚の画像サブフレームを生成する。ここで、ｎ*ｍはｎとｍを掛けたものである。ｎ*ｍ枚の画像サブフレームは順次表示され、ｎ個のサブフレーム位置にわたって均等に分散する。したがって、ｍ枚のサブフレームがｎ個の画像サブフレーム位置のそれぞれに表示されることになる。
【００４９】
たとえば、図１２に示すように４つの画像サブフレーム位置（すなわち、ｎ＝４）がある場合、かつシーケンシャルカラーデバイス（図４の１０２）が３つの原色（すなわち、ｍ＝３）を生成する場合、画像処理ユニット（図４の１０６）は、表示すべき画像に対応する１２枚の画像サブフレームを生成する。一実施形態では、１２枚の画像サブフレームの表示位置は、各色の画像サブフレームが４つの画像サブフレーム位置の１つに表示されるように、色が変わる都度揺動装置（図４の１０４）によってシフトされる。画像サブフレームの正確な順序および配置は、特定の用途に最もよく合うように変更される。
【００５０】
図１２は、揺動装置（図４の１０４）が画像サブフレームの表示位置を４つの画像サブフレーム位置でシフトする例示的な実施形態を示す。まず、赤色画像サブフレーム１１４ａが、時間ｔ0〜ｔ1に第１の画像サブフレーム位置１８５に表示される。次いで、揺動装置（図４の１０４）は、緑色画像サブフレーム１１５ａである次の画像サブフレームが、時間ｔ1〜ｔ2に第２の画像サブフレーム位置１８６に表示されるように、画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトする。次いで、揺動装置（図４の１０４）は、青色画像サブフレーム１１６ａである次の画像サブフレームが、時間ｔ2〜ｔ3に第３の画像サブフレーム位置１８７に表示されるように、画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトする。次いで揺動装置（図４の１０４）は、第２の赤色画像サブフレーム１１４ｂである次の画像サブフレームが、時間ｔ3〜ｔ4に第４の画像サブフレーム位置１８８に表示されるように、画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトする。画像サブフレームの位置を交互にするこのプロセスは、表示すべき残りの画像サブフレーム（図示せず）に対して繰り返される。したがって、第２の緑色画像サブフレームが第１の画像サブフレーム位置１８５に表示され、第２の青色画像サブフレームが第２の画像サブフレーム位置１８６に表示され、第３の赤色画像サブフレームが第３の画像サブフレーム位置１８７に表示され、第３の緑色画像サブフレームが第４の画像サブフレーム位置１８８に表示され、第３の青色画像サブフレームが第１の画像サブフレーム位置１８５に表示され、第４の赤色画像サブフレームが第２の画像サブフレーム位置１８６に表示され、第４の緑色画像サブフレームが第３の画像サブフレーム位置１８７に表示され、第４の青色画像サブフレームが第４の画像サブフレーム位置１８８に表示される。原色が表示される配列は特定の用途に最もよく合うように可変である。たとえば、赤色ではなく青色を最初に表示してもよい。さらに、赤色、緑色、および青色は順次表示することができる例示的な色である。任意の色の組み合わせを順次表示可能なことが理解されよう。
【００５１】
述べたように、揺動装置（図４の１０４）が画像サブフレームを図１２に表示させるパターンは単なる例示にすぎない。当業者により理解されるように、揺動装置（図４の１０４）は複数の考えられるパターンを使用して、画像サブフレームを異なる空間位置に表示させることができる。たとえば、多くの代替の実施形態の１つでは、第１の画像サブフレームを第１の画像サブフレーム位置１８５に表示し、第２の画像サブフレームを第２の画像サブフレーム位置１８６に表示し、第３の画像サブフレームを第１の画像サブフレーム位置１８５に表示し、第４の画像サブフレームを第２の画像サブフレーム位置１８６に表示し、第５の画像サブフレームを第１の画像サブフレーム位置１８５に表示し、第６の画像サブフレームを第２の画像サブフレーム位置１８６に表示し、第７の画像サブフレームを第３の画像サブフレーム位置１８７に表示し、第８の画像サブフレームを第４の画像サブフレーム位置１８８に表示し、第９の画像サブフレームを第３の画像サブフレーム位置１８７に表示し、第１０の画像サブフレームを第４の画像サブフレーム位置１８８に表示し、第１１の画像サブフレームを第３の画像サブフレーム位置１８７に表示し、第１２の画像サブフレームを第４の画像サブフレーム位置１８８に表示することができる。
【００５２】
図１３は、揺動装置（図４の１０４）が画像サブフレームの表示位置を４つの画像サブフレーム位置でシフトする例示的な代替の実施形態を示す。図１３は、揺動装置（図４の１０４）が、原色のうちの２色が同じ画像サブフレーム位置に表示され、その後で第３の原色が異なる画像サブフレーム位置に表示されるように、画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトすることを示す。原色のうちの２色を特定の画像サブフレーム位置に表示し、次いで第３の原色を新しい画像サブフレーム位置に表示することは、多くの例示的な表示システムにおいて有利である。たとえば、図１３は、赤色画像サブフレームおよび青色画像サブフレームが時間ｔ0〜ｔ2に第１の画像サブフレーム位置１８５に表示されることを示す。次いで揺動装置（図４の１０４）は、緑色画像サブフレームである次の画像サブフレームが、時間ｔ2〜ｔ3に第３の画像サブフレーム位置１８７に表示されるように画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトする。次いで揺動装置（図４の１０４）は、赤色画像サブフレームおよび青色画像サブフレームである次の２枚の画像サブフレームが、時間ｔ3〜ｔ5に第２の画像サブフレーム位置１８６に表示されるように、画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトする。次いで揺動装置（図４の１０４）は、緑色画像サブフレームである次の画像サブフレームが、時間ｔ5〜ｔ6に第４の画像サブフレーム位置１８８に表示されるように画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトする。図１３は、例示的な実施形態による時間ｔ6〜ｔ12の残りの画像サブフレーム位置の内容を示す。
【００５３】
図１４は、揺動装置（図４の１０４）が、原色のうちの２色が同じ画像サブフレーム位置に表示され、その後で第３の原色が異なる画像サブフレーム位置に表示されるように、画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトする別の例示的な実施形態を示す。図１３および図１４は、当業者により理解されるように、カラー画像サブフレームの多くの考えられる表示順序の例示である。
【００５４】
図１５は、ｎ＝２かつｍ＝４である例示的な実施形態を示す。言い換えれば、２つの画像サブフレーム位置があり、４つの色がシーケンシャルカラーデバイス（図４の１０２）によって生成される。したがって、８枚の画像サブフレームが画像処理ユニット（図４の１０６）によって生成され、順次表示される。図１５の例示的なシナリオでは、４つの色は赤、緑、青、および白である。
【００５５】
図１５に示すように、赤色画像サブフレーム１１４ａがまず、時間ｔ0〜ｔ1に第１の画像サブフレーム位置１８５に表示される。次いで揺動装置（図４の１０４）は、緑色画像サブフレーム１１５ａである次の画像サブフレームが、時間ｔ1〜ｔ2に第２の画像サブフレーム位置１８６に表示されるように、画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトする。次いで揺動装置（図４の１０４）は、青色画像サブフレーム１１６ａである次の画像サブフレームが、時間ｔ2〜ｔ3に第１の画像サブフレーム位置１８５に表示されるように、画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトする。次いで揺動装置（図４の１０４）は、白色画像サブフレーム１１９ａである次の画像サブフレームが、時間ｔ3〜ｔ4に第２の画像サブフレーム位置１８６に表示されるように、画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトする。偶数の色が表示されるため、揺動装置（図４の１０４）は時間ｔ4において画像サブフレームを伝達する光ビームの位置をシフトせず、したがって第２の赤色画像サブフレーム１１４ｂが、時間ｔ4〜ｔ5に第２の画像サブフレーム位置１８６に表示される。次いで、交互にするプロセスが再開され、第２の緑色画像サブフレーム１１５ｂが、時間ｔ5〜ｔ6に第１の画像サブフレーム位置１８５に表示され、第２の青色画像サブフレーム１１６ｂが、時間ｔ6〜ｔ7に第２の画像サブフレーム位置１８６に表示され、第２の白色画像サブフレーム１１９ｂが、時間ｔ7〜ｔ8に第２の画像サブフレーム位置１８６に表示される。
【００５６】
画像サブフレームの表示位置を色が変わる都度シフトすることにより、揺動装置（図４の１０４）は、仮にｍ色それぞれが特定の画像サブフレーム位置に表示された後に画像サブフレームの表示位置をシフトする場合よりもｍ倍速に、表示すべき画像中のピクセルの位置をシフトすることができる。たとえば、図９および図１２に関連して説明した例では、揺動装置（図４の１０４）は、仮に３色の原色すべてが各画像サブフレーム位置に表示された後に画像サブフレームの表示位置をシフトする場合よりも３倍速にピクセルの位置をシフトする。これら高速でのピクセルシフトは、低速よりも人間の目で検出される可能性が低いため、多くの用途において有利である。
【００５７】
図４に戻ると、一実施形態では、画像処理ユニット１０６はシステムタイミングユニット１５４を備える。代替の実施形態では、システムタイミングユニット１５４は表示システム１００の別個の構成要素であり、画像処理ユニット１０６に一体化されない。しかし説明を目的として、図４の例示的な表示システム１００は、画像処理ユニット１０６に一体化されたシステムタイミングユニット１５４を使用して説明される。システムタイミングユニット１５４は、たとえば、フレームレート変換ユニット１５０、解像度調整機能１５１、画像処理ユニット１０６、シーケンシャルカラーデバイス１０２、ＳＬＭ１０３、および揺動装置１０４と通信する。例示的な実施形態では、システムタイミングユニット１５４は、画像データをバッファリングして変換し、画像フレームを作成すること、画像フレームを処理して画像データの解像度を表示システム１００の解像度に調整すること、サブフレームを生成すること、画像サブフレームを変調すること、ならびに画像サブフレームを表示し位置決めすること、を同期させる。したがって、システムタイミングユニット１５４は、画像サブフレームの群全体が、最終的な表示画像を正しく表示するように表示光学系１０５によって異なる位置に時間的および空間的に表示されるように表示システム１００のタイミングを制御する。
【００５８】
上記説明は本発明の実施形態を図示し説明するためだけに提示されたものである。網羅的である、すなわち開示されたいずれの厳密な形態にも本発明を限定する意図はない。上記教示に鑑みて多くの変更形態および変形形態が可能である。本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって規定されることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】例示的な一実施形態による例示的な表示システムを示す概念図である。
【図２】例示的な一実施形態によるシーケンシャルカラーを使用しての表示画像の生成を示す概念図である。
【図３】例示的な一実施形態による例示的なシーケンシャルカラーデバイスを示す概念図である。
【図４】例示的な一実施形態による、画像処理ユニット内の例示的な機能の拡大図と共に、例示的な表示システムを示す概念図である。
【図５Ａ】例示的な一実施形態により特定の画像に対して複数の画像サブフレームを生成することができることを示す概念図である。
【図５Ｂ】例示的な一実施形態により特定の画像に対して複数の画像サブフレームを生成することができることを示す概念図である。
【図５Ｃ】例示的な一実施形態により特定の画像に対して複数の画像サブフレームを生成することができることを示す概念図である。
【図６Ａ】例示的な一実施形態により第１のサブフレームからのピクセルを第１の画像サブフレーム位置に表示することを示す概念図である。
【図６Ｂ】例示的な一実施形態により第２のサブフレームからのピクセルを第２の画像サブフレーム位置に表示することを示す概念図である。
【図７Ａ】例示的な一実施形態により、サブフレーム生成機能によって画像フレームに４つの画像サブフレームを規定することができることを示す概念図である。
【図７Ｂ】例示的な一実施形態により、サブフレーム生成機能によって画像フレームに４つの画像サブフレームを規定することができることを示す概念図である。
【図７Ｃ】例示的な一実施形態により、サブフレーム生成機能によって画像フレームに４つの画像サブフレームを規定することができることを示す概念図である。
【図７Ｄ】例示的な一実施形態により、サブフレーム生成機能によって画像フレームに４つの画像サブフレームを規定することができることを示す概念図である。
【図８Ａ】例示的な一実施形態により、第１のサブフレームからのピクセルを第１の画像サブフレーム位置に表示することを示す概念図である。
【図８Ｂ】例示的な一実施形態により、第２のサブフレームからのピクセルを第２の画像サブフレーム位置に表示することを示す概念図である。
【図８Ｃ】例示的な一実施形態により、第３のサブフレームからのピクセルを第３の画像サブフレーム位置に表示することを示す概念図である。
【図８Ｄ】例示的な一実施形態により、第４のサブフレームからのピクセルを第４の画像サブフレーム位置に表示することを示す概念図である。
【図９】揺動装置が２つの画像サブフレーム位置で画像サブフレームの表示位置をシフトする、例示的な実施形態を示す概念図である。
【図１０】揺動装置が２つの画像サブフレーム位置で画像サブフレームの表示位置を垂直にシフトする、例示的な実施形態を示す概念図である。
【図１１】例示的な一実施形態により、揺動装置が２つの画像サブフレーム位置で画像サブフレームの表示位置を水平にシフトする、例示的な実施形態を示す概念図である。
【図１２】例示的な一実施形態により、揺動装置が４つの画像サブフレーム位置で画像サブフレームの表示位置をシフトする、例示的な実施形態を示す概念図である。
【図１３】例示的な一実施形態により、原色のうちの２色が同じ画像サブフレーム位置に表示され、その後に第３の原色が異なる画像サブフレーム位置に表示されるように、揺動装置が４つの画像サブフレーム位置で画像サブフレームの表示位置をシフトする、例示的な代替の実施形態を示す概念図である。
【図１４】例示的な一実施形態により、原色のうちの２色が同じ画像サブフレーム位置に表示され、その後に第３の原色が異なる画像サブフレーム位置に表示されるように、揺動装置が４つの画像サブフレーム位置で画像サブフレームの表示位置をシフトする、別の例示的な代替の実施形態を示す概念図である。
【図１５】前記揺動装置が４つの画像サブフレーム位置の間で画像サブフレームの表示位置をシフトする、第２の例示的な実施形態を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００  表示システム
１０１  光源
１０２  シーケンシャルカラーデバイス
１０３  変調器
１０４  揺動装置
１０５  表示光学系
１０６  画像処理ユニット
１１３  変調器の面
１１４  赤色
１１５  緑色
１１６  青色
１５０  フレームレート変換ユニット
１５１  解像度調整機能
１５２  サブフレーム生成機能
１５３  画像フレームバッファ
１５４  システムタイミングユニット
１６０  第１のサブフレーム
１６１  第２のサブフレーム
１６３  垂直距離
１６４  水平距離
１７０  第１のサブフレーム１６０からのピクセル
１７１  第２のサブフレーム１６１からのピクセル
１８０  第３のサブフレーム
１８１  第４のサブフレーム
１８５  第１の画像サブフレーム位置
１８６  第２の画像サブフレーム位置
１８７  第３の画像サブフレーム位置
１８８  第４の画像サブフレーム位置
１９０  第３のサブフレーム１８０からのピクセル
１９１  第４のサブフレーム１８１からのピクセル
【図１】
2005208646.tif 000003
【図２】
2005208646.tif 000004
【図３】
2005208646.tif 000005
【図４】
2005208646.tif 000006
【図５Ａ】
2005208646.tif 000007
【図５Ｂ】
2005208646.tif 000008
【図５Ｃ】
2005208646.tif 000009
【図６Ａ】
2005208646.tif 000010
【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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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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