(57)【要約】【課題】  光送達デバイスにおける各素子の厚さのばらつきを補償すること。【解決手段】  フィードバックデバイス（４６）を有する光路を規定する光送達デバイスを開示する。フィードバックデバイス（４６）は光送達デバイス（１０）の実際の発光特性を制御システム（１８，４８）に送り、制御システム（１８，４８）はその実際の発光特性を所望の発光特性を比較して光送達デバイスを駆動するためのオフセットを判定する。【選択図】図３
2005227775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の光路を規定する表示装置（１０）と、
前記表示装置（１０）から少なくとも１つの所望の周波数の光を放出させるために、前記表示装置を少なくとも１つの所定の電圧で駆動するように構成されたシステム（１８）と、
前記光の光路上に配置されたフィードバックデバイス（４６）と
からなり、前記システム（１８）は、前記フィードバックデバイス（４６）から前記表示装置（１０）によって生成された光の実際の周波数を表す情報を受信し、該実際の周波数を前記所望の周波数と比較してオフセットを判定するように構成され、
前記システム（１８）は、前記オフセットに基づいて前記表示装置（１０）を駆動するように構成される、光送達デバイス。
【請求項２】
光をアレイに投射して前記光路を規定する照明光源（４２）をさらに含み、
前記表示装置は、前記システム（１８）から印加された前記所定の電圧に基づいて所望の周波数の光を反射するように構成される、請求項１に記載の光送達デバイス。
【請求項３】
前記システム（１８）は、
前記表示装置（１０）を前記所定の電圧で駆動するように構成された較正制御装置（４８）と、
アレイ駆動回路（１８）と
をさらに含み、
前記較正制御装置（４８）は、前記フィードバックデバイス（４６）から前記情報を受信するとともに、前記アレイ駆動回路（１８）から所望の周波数を表す駆動情報を受信し、
前記較正制御装置（４８）は、前記フィードバックデバイス（４６）からの情報および前記駆動情報に基づいて前記オフセットを判定し、
前記アレイ駆動回路（１８）は、前記オフセットに基づいた新たな電圧で前記表示装置（１０）を駆動するように構成される、請求項１に記載の光送達デバイス。
【請求項４】
前記フィードバックデバイス（４６）からの情報は、前記フィードバックデバイス（４６）によって読み取られた光の強度および周波数の情報である、請求項１に記載の光送達デバイス。
【請求項５】
前記システム（１８）は、前記強度および周波数の情報に基づいて、前記フィードバックデバイス（４６）によって読み取られた光の周波数の平均値を判定するように構成される、請求項４に記載の光送達デバイス。
【請求項６】
前記フィードバックデバイスは、前記光路の交差部分の一部にのみ配置され、前記表示装置（１０）から放出される光の一部のみを読み取る、請求項１に記載の光送達デバイス。
【請求項７】
前記システム（１８）に電気的に接続されたモータ（６２）と、
前記モータ（６２）に接続されたミラー（６０）と
をさらに含み、前記モータ（６２）は、前記ミラー（６０）を第１の位置と第２の位置との間で動かすように構成され、
前記第１の位置は、前記ミラー（６０）が前記光路の外に配置される位置であり、
前記第２の位置は、前記ミラー（６０）が光路上に配置され、前記表示装置（１０）からの光が前記フィードバックデバイス（４６）へ導される位置である、請求項１に記載の光送達デバイス。
【請求項８】
前記システム（１８）は、
タイマを始動させ、
前記タイマが所定の時間を過ぎると、前記モータ（６２）に対し、前記ミラー（６０）を第２の位置まで動かすように命令し、
オフセットを判定し、
前記オフセットを判定した後、前記モータ（６２）に対し、前記ミラー（６０）を第１の位置まで動かすように命令するように構成される、請求項７に記載の光送達デバイス。
【請求項９】
前記表示装置（１０）は、アレイとして編成された複数の光変調素子（１２、１２ａ）を含む、請求項１に記載の光送達デバイス。
【請求項１０】
前記システム（１８）は、前記オフセットを判定する前に、前記光変調素子（１２、１２ａ）のそれぞれに対し、同じ所望の周波数を放出すべきことを命令するように構成される、請求項９に記載の光送達デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタルオーバヘッドプロジェクタ等の光送達デバイスに関し、詳しくは、光変調素子のアレイにおける素子ごとの厚さのばらつき（すなわち反射光の周波数のばらつき）が補償された光送達デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
回折を利用したデバイス（ＤＬＤ：Diffractive based light device）は、入力電圧に応じて所望の周波数すなわち色の光を出力する。ＤＬＤデバイスは一般に、行列のアレイに配置された複数の光変調素子を用いて、所望の周波数すなわち色を得る。光源からの光をＤＬＤデバイスに当てると、ＤＬＤデバイスは、所望の周波数すなわち所望の色だけを反射する。各素子にアナログ電圧を印加して、特定の所望の周波数の光を反射させる。
【０００３】
ＤＬＤデバイスが通常の条件下で動作しているときに、光変調素子のアレイは、多数の様々な要因により、変化することがある。たとえば、照明光源からの熱によってアレイが膨張し、アレイが本来望んでいた周波数（すなわち色）とは異なる周波数の光を反射することがある。また、アレイのサイズや形状、あるいはＤＬＤ構造の機械的特性などが、時間の経過とともに全体的に変化することもある。この種の変化によっても、アレイは所望の周波数（すなわち色）とは異なる周波数の光を反射することがある。本発明の実施形態は、それらの欠点および他の欠点を踏まえて開発された。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の課題の一つは、ＤＬＤデバイスにおける光変調素子アレイの素子ごとの形状のばらつき（すなわち反射光の周波数のばらつき）を補償することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態は光伝達デバイスである。この光伝達デバイスは、光の光路を規定する表示装置と、前記表示装置から少なくとも１つの所望の周波数の光を放出させるために前記表示装置を少なくとも１つの所定の電圧で駆動するように構成されたシステムと、前記光路上に配置されたフィードバックデバイスとからなり、該システムは、前記フィードバックデバイスから前記表示装置によって生成された光の実際の周波数を表す情報を受信し、該実際の周波数を前記所望の周波数と比較してオフセットを判定するように構成され、前記システムは、前記オフセットに基づいて前記表示装置を駆動するように構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【０００７】
本発明の実施形態は、ＤＬＤデバイスからの光の実際の周波数を読み取って、その実際の周波数をＤＬＤデバイスからの光の目標出力周波数すなわち所望の出力周波数と比較するデバイスを提供する。実際の周波数を目標の周波数と比較した後、周波数の差を判定し、ＤＬＤを調節して出力周波数を目標周波数に近付ける。このように、ＤＬＤデバイスの光変調素子の変化をフィードバック手段を用いて補正および調節する。
【０００８】
ここで図１を参照する。図１は、複数の光変調素子１２が行１４および列１６に配置されたアレイ１０全体を示している。アレイ駆動回路１８がアレイ１０に接続され、各光変調素子１２をアドレス指定してアナログ電圧または電荷を加えることにより、各光変調素子１２から色付きの光応答を発生させる（詳しくは後で説明する）。アレイ１０の各光変調素子１２は、アレイ駆動回路１８から印加された電圧に基づいて、所望の周波数すなわち色の光を反射するように構成される。たとえば、光変調素子１２のうちの１つから赤色だけを反射させたい場合、アレイ駆動回路１８は、光変調素子１２が赤色に関連する周波数の光だけを反射するのに十分なだけのアナログ電圧をその光変調素子１２に加える。これについては、後で詳しく説明する。
【０００９】
所望のカラー表示画像を生成するために、アレイ駆動回路１８は、アレイ１０内の各光変調素子１２に対し、特定の色を反射させるように命令することができる。本発明の実施形態は光変調素子１２のアレイ１０を参照して説明されるが、本発明の実施形態はいかなる表示装置にも適用できる点に注意してほしい。
【００１０】
図２は、図１の光変調素子１２を構成する例示的な光変調素子１２ａを示す断面図である。光変調素子１２ａには、ＭＥＭ（微小電気機械）デバイスを用いることができる。ＭＥＭデバイスを用いると、光で照らされたときの応答として、所望の周波数を持つ特定の光波を放出させることができ、所望の色の光応答を生成することができる。光変調素子１２ａは、半透明の外側プレート２２と、反射性の中間プレート２４と、下側プレート２６とを含む。反射性中間プレート２４と下側プレート２６との間には、ばね２８が配置される。各素子１２ａの反射性中間プレート２４は対応するタップ２０に接続される。後で詳しく説明するように、各タップ２０上の連結点には、スイッチ回路１４０が配置される。下側プレート２６は、アレイ駆動回路１８から供給されるの電位とは異なる別の電位に接続される。一実施形態において、その電位は接地電位である。他の実施形態において、アレイ駆動回路１８および下側プレート２６の電圧極性は、図示したものとは逆にしてもよい。
【００１１】
図２において、外側プレート２２は中間プレート２４から距離Ｄ１だけ離して配置されている。機能的には、照明光源４２からの白色光は外側プレート２２を通過し、中間プレート２４で反射される（図３に関連して後で説明するように）。外側プレート２２を通過して中間プレート２４で反射された光波３０は、電圧駆動式アレイ１０の各光変調素子１２ａの出力を構成する。中間プレート２４で反射され、外側プレート２２を通過して出力された光波３０は、外側プレート２２と中間プレート２４との間の距離Ｄ１によって決まる単一の周波数（固有周波数）の光からなる。距離Ｄ１に関連する固有周波数以外の周波数を有する反射光波は、外側プレート２２を通って出力される前に、中間プレート２４と外側プレート２２との間に生じる弱め合う干渉によって除去される。この弱め合う干渉は、反射性中間プレート２４と半反射性外側プレート２２との間で、光が繰り返し反射されることによって生じる。その結果、当業者には容易に分かるように、外側プレート２２と中間プレート２４との間で繰り返し反射された後に残る光は、距離Ｄ１によって決まる固有周波数を有する光になる。したがって、各光変調素子１２ａの出力は、外側プレート２２と中間プレート２４との間の距離Ｄ１に関連する。
【００１２】
図２Ａは、スイッチ回路１４０の詳細を示す。スイッチ回路１４０は、第１のスイッチ１９１と第２のスイッチ１９３とを含む。各行１４について、経路１４ａ’および１４ｂ’（以後１４と呼ぶ）がイネーブル信号を供給する。同様に、各行１４について、経路１４ａ’’および１４ｂ’’（以後１４と呼ぶ）がクリア信号を供給する。実施形態によっては、イネーブル信号およびクリア信号は、電子コントローラ（図示せず）から供給される場合もある。第１のスイッチ１９１は、タップ２０（図１および図２を参照）を介して、選択された基準電圧（ＶREF）をソース１９６で受信するとともに、経路１４を介して、イネーブル信号をゲート１９４で受信する。ドレイン１９８は、経路１６０を介して、照明素子１２ａの反射性中間プレート２４に接続される。第２のスイッチ１９３は照明素子１２ａの両端に接続され、ドレイン１１０６が反射性中間プレート２４に接続され、ソース１１０８がグラウンドを介して下側プレート２６に接続される。第２のスイッチ１９３は、経路１４を介して、クリア信号をゲート１１０４で受信する。
【００１３】
スイッチ回路１４０は、下記のような動作により、反射性中間プレート２４と下側プレート２６との間に電荷の差を作り出す。まず、イネーブル信号を「ハイ」レベルにし、クリア信号を「ロー」レベルにし、基準電圧を選択された電圧レベルにする。すると、第１のスイッチ１９１および第２のスイッチ１９３はいずれもオフになる。次に、クリア信号を「ロー」レベルから「ハイ」レベルに変えると、第２のスイッチ１９３がオンに切り替わり、反射性中間プレート２４の電位がグラウンドまで引き下げられ、中間プレート２４と下側プレート２６との間の電荷の差が無くなる。次に、クリア信号を「ロー」レベルに戻して、第２のスイッチ１９３を再びオフに切り替える。
【００１４】
次に、イネーブル信号を「ハイ」レベルから「ロー」レベルに変えて第１のスイッチ１９１をオンに切り替え、基準電圧を反射性中間プレート２４に印加して、反射性中間プレート２４および下側プレート２６に所望の電荷を蓄積させ、それによって反射性中間プレート２４と下側プレート２６との間の間隙の距離を設定する。イネーブル信号を所定の時間だけ「ロー」レベルに維持した後、「ハイ」レベルに戻して第１のスイッチ１９１を再びオフに切り替え、基準電圧を照明素子１２ａから切り離す。この時点で、照明素子１２ａはＶREFから切り離され、電荷はそれ以上流れなくなる。前記所定の時間は、照明素子１２ａの機械的な時定数よりも短いため、その所定の時間中は、反射性中間プレート２４および下側プレート２６が実質的に「固定されている」ように見え、反射性中間プレート２４と下側プレート２６との間の距離の変化を補償することなく蓄積された電荷を計算することができる。
【００１５】
図２Ｂは、本発明の幾つかの実施形態に関連するスイッチ回路１４０の一実施形態を示すブロック図である。各照明素子１２ａはスイッチ回路１４０を含む。
【００１６】
各スイッチ回路１４０は、該スイッチ回路に接続された照明素子１２ａの中間プレート２４に蓄積される電荷と、下側プレート２６に蓄積される電荷との差の大きさを調節することにより、反射性中間プレート２４と下側プレート２６との間の距離を調節するように構成される。上で述べたように、反射性中間プレート２４と下側プレート２６との間の距離は、照明素子１２ａから出力される色に直接影響を与える。アレイ１０の各行１４（図１を参照）は、経路１４からクリア信号を、そして経路１４からイネーブル信号を別々に受信する。同じ行のスイッチ回路１４０はすべて、同じクリア信号およびイネーブル信号を受信する。アレイ１０の各列はそれぞれ、タップ２０から基準電圧（ＶREF）を受け取る。
【００１７】
各反射性中間プレート２４に所望の電荷を蓄積させる、すなわち「書き込む」ためには、選択された値の基準電圧を、タップ２０を介して各列１６に加える。以下で説明するように、各素子１２ａに加える基準電圧は異なる場合もある。次に、所与の行に対して、クリア信号を一定時間だけ「パルス」として供給し、その行の各スイッチ回路１４０に接続されている照明素子１２ａに蓄積されている可能性がある電荷をすべて除去、すなわち「クリア」する。次に、その行に対して、イネーブル信号を「パルス」として供給し、その行の各スイッチ回路１４０から該スイッチ回路１４０に接続された反射性中間プレート２４に基準電圧を印加させる。その結果、印加された基準電圧の値に基づいて、所望の量の電荷が反射性中間プレート２４上に蓄積され、反射性中間プレート２４と下側プレート２６との間の間隙の距離が、その蓄積された電荷の所望の量に基づいて設定される。アレイ１０の各行についてこの手順を繰り返すことにより、所望の電荷がアレイ１０の各照明素子１２ａに「書き込み」される。
【００１８】
反射性中間プレート２４に異なる駆動電圧または電荷を加えることにより、外側プレート２２と中間プレート２４との間の距離Ｄ１をアレイ駆動回路１８によって意図的に調節し、アレイ素子から異なる周波数の光波を放出させることもできる。このようにして、コントローラは、各光変調素子１２ａから所望の周波数（すなわち所望の色）の光を放出させることができる。
【００１９】
次に、図３を参照し、光送達デバイス４０の構成要素とともに、光変調素子１２ａのアレイ１０（図１）について図示説明する。光送達デバイス４０には、光を送達する任意のデバイスが含まれる。一実施形態において、光送達デバイス４０は、アレイ１０と、照明光源４２と、フィードバックデバイス４６とを含む。光変調素子１２ａおよび照明光源４２は光路を規定し、その光路上にフィードバックデバイス４６が配置される。光路上には、他の光変調素子１２ａ、他のアレイ１０、または他の適当なデバイス等のような素子がさらに配置される場合もあることに注意して欲しい。
【００２０】
一実施形態において光送達デバイス４０は、アレイ１０によって生成された画像を画面５２その他の適当な媒体上に表示するための装置である。光送達デバイス４０の例には、デジタルオーバヘッドプロジェクタ、表示画面などがある。光送達デバイス４０は１つの光変調素子１２ａによって生成された情報を表示する装置であっても、アレイ全体によって生成された情報を表示する装置であってもよく、また、この実施形態に記載する情報とは異なる情報を表示する装置であってもよいことが、当業者であれば容易に分かるであろう。
【００２１】
一実施形態において光送達デバイス４０は、照明光源４２と、光焦点調節素子４４，５０と、フィードバックデバイス４６と、較正制御装置４８とを含む。表示用の画面５２その他の媒体が配置され、アレイ１０によって生成された画像は画面５２上に表示される。照明光源４２は、任意の一般的光源でよく、白熱灯や、白色光を生成して投射する他の適当な手段を用いることができる。光焦点調節素子４４および５０には、レンズ、プリズム、ミラーなどの他に、光を捕捉し、それを特定方向に集束させるのに必要とされる他の適当な光学部品が含まれる。光焦点調節素子４４，５０、および照明光源４２は、いずれも当該技術分野で既知の良く知られた素子であってよい点に注意して欲しい。したがって、それらの部品の多くは、光送達装置４０内の別の場所に設けることもでき、場合によっては全く設けなくてもよい場合もあることが、当業者には容易に分かるであろう。
【００２２】
動作時には、照明光源４２が焦点調節素子４４を通して光を投影し、焦点調節素子４４が、照明光源４２によって生成されたその光を適当に誘導してアレイ１０上に集束させる。上で述べたように、アレイ１０の各光変調素子１２ａの外側プレート２２および反射性中間プレート２４は、画面５２上に投射したい周波数の光を除き、それ以外の全ての周波数の光を弱め合う干渉によって除去する。各変調素子１２ａは、対応する所望の周波数の光をアレイ１０から焦点調節素子５０を通して送出し、焦点調節素子５０は、その光を集束させ、画面５２上に誘導する。
【００２３】
フィードバックデバイス４６は、焦点調節素子５０と画面５２との間の光路上に配置されるように描かれている。フィードバックデバイス４６は、アレイ１０から画面５２へ投射される光のうちの少なくとも一部を捕捉、すなわちサンプリングする。したがって、フィードバックデバイス４６はアレイ１０と画面５２との間の任意の場所に配置できることが、当業者であれば容易に分かるであろう。ただし、例示のために、図面では、フィードバックデバイス４６が、焦点調節素子５０と画面５２との間に配置されるように描かれている。以下では、フィードバックデバイス４６の幾つかの実施形態について詳しく説明する。
【００２４】
一実施形態においてフィードバックデバイス４６は、アレイ１０によって投射された光の周波数と強度の両方を測定するデバイスである。そのようなデバイスは当業者にとって既知のものであるから、容易に理解できるであろう。フィードバックデバイス４６は、アレイ１０によって投射された光の強度および周波数をサンプリングし、それらの特性を表す電子信号を較正制御装置４８に供給する。光がフィードバックデバイス４６の中を通過できるようにするため、あるいは、投射された光の一部だけをフィードバックデバイス４６が捕捉できるようにするために、フィードバックデバイス４６は半透明してもよい。当業者であれば、上記の事項に対する変形や変更も容易に理解できるであろう。
【００２５】
較正制御装置４８は、フィードバックデバイス４６に接続され、フィードバックデバイス４６によって収集された光の強度および周波数を表す電気信号を受信する。通常、アレイ１０によって投射され、フィードバックデバイス４６によって測定される光の周波数は、ある一定の周波数範囲にわたる。たとえば、アレイ１０の各光変調素子が、赤に対応する周波数の光を投射すべきことをアレイ駆動回路１８から指示された場合、実際に投射される光の周波数は、所望の「赤」の周波数よりも高い周波数および低い周波数を含む、ある特定の周波数範囲内に入る。このような周波数範囲になる理由は多数あるが、その１つは例えば、多数の個々の光変調素子１２ａが、実際にはある特定周波数の光を吸収するからである。
【００２６】
したがって、投射光の周波数情報に加えて、さらに強度情報を較正制御装置４８に与えることにより、較正制御装置４８は、その強度が最大になる、周波数範囲の中央を判定することができる。そして、較正制御装置４８は、その中央周波数値をアレイ１０の周波数値として設定する。当然ながら、フィードバックデバイス４６によって強度を測定する必要は必ずしもなく、較正制御装置４８は、投射光の周波数情報のみを用いて、単に周波数の平均値を計算することにより、あるいは周波数範囲に対して他の何らかの数学的解析を実施することにより、平均周波数を判定してもよい。
【００２７】
較正制御装置４８は、フィードバックデバイス４６から情報を受信するだけでなく、アレイ駆動回路１８からも情報を受信する。アレイ駆動回路１８から受信される情報は、アレイ１０の光変調素子１２ａから発生させたい実際の周波数値である。たとえば、上記の例におけるアレイ駆動回路１８は、光変調素子１２ａから赤の応答を発生させるために、アレイ１０の各光変調素子１２ａを所定の電圧で駆動する。
【００２８】
アレイ駆動回路１８から較正制御装置４８へ送られる情報は、デジタル信号で表現される。たとえば、アレイ１０の光変調素子１２ａを赤に対応する周波数で駆動させたい場合、その値を表すデジタル信号が較正制御装置４８に送出される。すると、較正制御装置４８は、その目標の周波数を較正制御装置４８で判定した実際の周波数と比較し、アレイ１０から所望の周波数の出力を得るために、アレイ駆動回路１８が光変調素子１２ａを駆動する際に必要とされるオフセットを判定する。較正制御装置４８は、オフセットを判定した後、判定したオフセットを表すデジタル信号をアレイ駆動回路１８に送出し、アレイ駆動回路１８は、光変調素子１２ａに供給する電圧をオフセットさせ、その特定の色が得られるようにする。
【００２９】
次に、図３Ａおよび図３Ｂを参照して、本システムの他の実施形態について図示説明する。図中、同じ素子には同じ符号を付してある（そして同じ説明はしない）。図３Ａおよび図３Ｂでは、ミラー６０がモータ６２に取り付けられる。モータ６２は、ミラー６０を図３Ａの位置と図３Ｂの位置との間で動かすことができるサーボモータが好ましい。図３Ａでは、ミラー６０が、アレイ１０と画面５２との間の光路上に直接配置されている。図３Ｂでは、ミラー６０が、光路外に配置されている。モータ６２を用いてミラー６０を図３Ｂの位置に動かすと、光路はミラー６０を通らなくなり、アレイ１０からの光は画面５２上に直接投射される。
【００３０】
ミラー６０を図３Ａの位置に配置すると、フィードバックデバイス４６ａがミラー６０によって規定される光路上に配置され、アレイ１０によって照明される。図面ではこの位置が下向きに配置されるように描かれているが、ミラー６０およびフィードバックデバイス４６ａは、いずれも様々な配置にしてよいことは、当業者であれば容易に分かるであろう。
【００３１】
次に図４を参照する。図４は、図３Ａおよび図３Ｂを参照して説明した実施形態の動作を示す。図４に示すプロセスでは、ステップ７０で、アレイ１０によって規定される光路上の所定の位置までミラー６０を動かす。ミラー６０は、アレイ駆動回路１８からモータ６２へ送出される指示に基づいて、図３Ａの位置まで移動される。
【００３２】
モータ６２は、アレイ駆動回路１８の中にプログラムされた較正プロセスに従って、アレイ駆動回路１８によって駆動される。例えば、アレイ駆動回路１８は、照明光源４２によって最初にアレイ１０が照明された後、タイマを始動させる。この状況は、光送達デバイス４０の使用に先立って最初に光送達デバイス４０の電源をオンにする場合、すなわちウォームアップ時間があることを想定した、一般的状況をモデル化したものである。遅延時間を設けることで、アレイ１０を動作温度まで加熱させることができる。タイマが所定の制限時間に達すると、モータ６２は、ミラー６０を図３Ａに示す位置まで移動させる。当業者であれば、ミラー６０を所定の位置まで移動させるために、他の手段を用いてもよいことは、分かるであろう。例えば、光送達デバイス４０の側にボタンを設け、ユーザが光送達デバイスを何時でも較正できるようにしてもよい。さらに他の手段として、アレイ駆動回路１８内にタイマを設け、所定時間ごと（例えば１年に一回など）に較正プロセスを初期化することにより、長期にわたる光送達デバイスの緩やかな経時変化を補償してもよい。他の実施形態としては、アレイ１０内に温度センサを配置し、アレイ１０が所定の温度に達したときに、較正プロセスを開始するようにしてもよい。
【００３３】
ステップ７２で、アレイ駆動回路１８は、アレイ１０の各光変調素子１２ａに対し、ある特定の色すなわち周波数の光を放射すべきことを指示する。たとえば、アレイ駆動回路１８は、全ての光変調素子１２ａに対し、赤色を投射すべきことを指示する場合がある。選択された周波数の光がアレイ１０から投射され、ミラー６０で反射され、フィードバックデバイス４６ａへと投射される。次いで、フィードバックデバイス４６ａは、受け取った光の強度および周波数に関する情報を較正制御装置４８に送出する。較正制御装置４８は、それらの周波数および強度をもとにして、拡散された周波数の平均値を表すデジタル信号を判定する。較正制御装置４８は、アレイ駆動回路１８から、アレイ１０を駆動している値を表すデジタル信号をさらに受信する。そして、較正制御装置４８は、アレイ駆動回路１８から受信した信号と、フィードバックデバイス４６ａから得られた値とを比較して、アレイ１０から適当な周波数の光を得るために、アレイ駆動回路１８がアレイ１０を駆動する際に必要とされるオフセットを判定する。
【００３４】
たとえば、較正制御装置４８が、アレイ１０から実際に投射された光が、目標の周波数よりも５ヘルツ高いことを判定した場合、較正制御装置４８はアレイ駆動回路１８に信号を送って、アレイ１０の各光変調素子１２ａの反射性中間プレート２４（図２を参照）に印加される電圧を変更させ、正しい周波数の光を透過させるようにする。
【００３５】
さらに、様々な周波数の光について、この手順を繰り返すことができる。たとえば、アレイ駆動回路１８が赤色、緑色および青色に対して循環的にこの手順を実施し、フィードバックデバイス４６ａおよび較正制御装置４８がオフセットを生成すると、較正制御装置４８は、アレイ駆動回路１８に対し、アレイ１０から所望の周波数の光を得るための適当な電圧でアレイ１０の光変調素子１２ａを駆動させるように指示することができる。
【００３６】
オフセットを判定し、それをアレイ駆動回路１８に供給した後、ステップ７４を実施し、モータ６２により、ミラー６０を図３Ｂに示すような光路外の位置まで移動させる。以後、アレイ１０は、通常動作と同様に、画像を画面５２上に投影することができる。
【００３７】
図５に示すさらに他の実施形態において、フィードバックデバイス４６ａはＣＣＤデバイスである。この実施形態では、フィードバックデバイス４６ａが複数の画素に分割されるため、アレイ１０の各光変調素子について較正が実施される。光路上のフィードバックデバイス４６ａのすぐ隣りに、フィルタ配列５１が配置される。ＣＣＤフィードバックデバイス４６ａは、アレイ１０の各光変調素子１２ａから放射される光の周波数を捕捉し、その情報を較正制御装置４８に供給する。フィルタ配列５１は、フィードバックデバイス４６ａの正面に配置されたフィルタは索引を有し、アレイ１０の各光変調素子１２ａから送出される光の具体的な周波数を判定する。たとえば、フィルタ配列５１は、低い方の周波数フィルタから高い方の周波数フィルタに向けて連続的に索引付けされる場合がある。ある特定の光変調素子１２ａに対し、正しいフィルタがフィードバックデバイス４６ａの正面に配置されると、フィードバックデバイス４６ａの対応する画素は、そのフィルタが送信中の光の正しい周波数に対応することを示す光入力を受け取る。この情報は、アレイ１０が投射している光の周波数を示すものとして、較正制御装置４８に送信することができる。当業者であれば、アレイ１０によって送出される光の周波数を判定する他の方法も考えられるであろう。例えば、個々の画素を異なるカラーフィルタで「着色する」ことなどが挙げられる。
【００３８】
情報がＣＣＤのような画素関連デバイスから導出されたものである場合、較正制御装置４８に供給される情報は、光を放出する各光変調素子１２ａに関する情報であってもよいし、光変調素子１２ａの各グループまたは各象限に関する情報であってもよい。較正制御装置４８は、アレイ駆動回路１８から、各光変調素子１２ａに印加される電圧を表す情報をさらに受信する。次いで、較正制御装置４８は、各光変調素子１２ａから読み取られた照度および強度を、アレイ駆動回路１８から得られた照度および強度と比較し、各光変調素子１２ａについてオフセットを判定する。このようにして、各光変調素子１２ａについて、あるいは光変調素子１２ａの各グループまたは各象限について、特定のオフセットが判定される。
【００３９】
次に、図６を参照し、さらに他の実施形態について図示説明する。図６では、フィードバックデバイス４６ｂが、アレイ１０、合焦素子５０および画面５２によって規定される光路上に配置される。ただし、フィードバックデバイス４６ｂは光路の一部のみに配置され、アレイ１０によって画面５２上に投射される画像が遮られたり、不明瞭になったりしないようにしている。このような配置にすると、光送達デバイス４０が通常動作中であっても、フィードバックデバイス４６ｂを光路上に置いたままにすることができる。フィードバックデバイス４６ｂに対して光を投射する光変調素子１２ａは、アレイ駆動回路１８によって規定されるような特定周波数の光を投射する。前述のように、フィードバックデバイス４６ｂは、その光の強度および周波数を読み取り、それらをアレイ駆動回路１８から供給された情報と比較して、アレイ駆動回路１８のためのオフセットを判定する。フィードバックデバイス４８ｂに対して光を投射する光変調素子１２ａは、較正プロセスの間だけ所望の周波数の光を投射するようにしてもよいし、アレイ１０の動作中ずっとその特定周波数の光を投射するようにしてもよい。
【００４０】
次に、図７を参照し、さらに他の実施形態について図示説明する。図７において、アレイ駆動回路１８はメモリ記憶領域１９を有する。メモリ記憶領域１９は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ヒューズなどで構成され、あるいは他の既知のメモリ記憶デバイスであってもよい。メモリ記憶領域１９は、光変調素子１２ａの特定の照明設定を記憶するように構成される。
【００４１】
図７の実施形態は、製造過程で作られたアレイ１０の欠陥を補償するのに役に立つ。具体的には、製造過程では、標準的な製造プロセスが原因で、アレイ１０の全体的厚さにばらつきが生じることがあり、その結果、光変調素子１２ａは、アレイ駆動回路１８が投射させようとする周波数すなわち色とは異なる周波数の光を放出する場合がある。したがって、それらのばらつきを補償するために、光送達デバイス４０の全ての構成要素を製造し、組み立てるのに通常必要とされる多数の製造工程のうちの１つにおいて、アレイ１０から続く光路上に、フィードバックデバイス４６が配置される。たとえば、光送達デバイス４０の全ての構成要素を取り付けた後で、光路上にフィードバックデバイス４６を配置し、光送達デバイス４０の全ての構成要素の最終検査を実施する。
【００４２】
フィードバックデバイス４６を配置した後、フィードバックデバイス４６は、先の実施形態のうちのいずれかに従って、アレイ１０から投射される光の周波数を判定する。たとえば、アレイ駆動回路１８は、各光変調素子１２ａに対し、ある特定の所望の周波数（赤のような）の光を投射すべきことを指示する。較正制御装置４８は、アレイ１０の光変調素子１２ａから実際の周波数および強度を表す情報を受信する。次に、較正制御装置４８は、その情報を、アレイ駆動回路１８がアレイ１０の光変調素子１２ａに生成させようとしている目標周波数と比較する。較正制御装置４８は、アレイ駆動回路１８から受け取った目標周波数を、フィードバックデバイス４６によって読み取った実際の周波数と比較し、オフセットを判定する。その後、オフセットはメモリ記憶領域１９に格納され、光送達デバイス４０を用いて光を投影する度にそのオフセットが参照される。このように、所望のオフセットをメモリ記憶領域１９に単に格納しておき、光送達デバイス４０が使用される度にそのオフセットを参照することによって、製造過程で発生したアレイ１０の変動を補償することができる。
【００４３】
本発明は好ましい実施形態および代替実施形態を参照して具体的に説明されているが、当業者であれば、本発明を実施する際に、本発明の思想や特許請求の範囲に規定される発明の範囲から外れることなく、本明細書に記載した実施形態に対して様々な変更を施すこともできるものと考えられる。特許請求の範囲は、発明の範囲を規定するためのものであり、特許請求の範囲に記載した方法や装置だけでなく、それらに対する均等も、その範囲に含めることを意図している。本発明の説明は、本明細書に記載した要素の新規で自明でない組み合わせもすべて含むものとして解釈しなければならない。また、本願または後の出願において、特許請求の範囲には、そうした要素の新規で自明でない組み合わせもすべて提示できるものと解釈しなければならない。上記の説明は、例示目的のものであり、本願または後の出願において請求する可能性がある全ての組み合わせにとって、必須の特徴または要素が１つであるとは限らない。特許請求の範囲に「第１の要素」またはそれに類する記載があった場合、２以上の要素が存在する場合も除外してはならず、１以上の要素を含むものとして解釈しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態によるアレイを示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態による光変調素子を示す概略図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態によるスイッチ回路を示す概略図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態によるアレイを示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態による光学表示装置を示す概略図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態による光学表示装置を示す概略図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態による光学表示装置を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による光学表示装置の動作を示すフロー図である。
【図５】本発明の一実施形態による光学表示装置を示す概略図である。
【図６】本発明の一実施形態による光学表示装置を示す概略図である。
【図７】本発明の一実施形態による光学表示装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  光変調素子のアレイ
１２、１２ａ  光変調素子
１８  アレイ駆動回路
４２  照明光源
４６  フィードバックデバイス
４８  較正制御装置
６０  ミラー
６２  モータ
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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