(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光を提供することが可能な第１の電磁放射線源（２０２）と、
不可視光を提供することが可能な第２の電磁放射線源（２１４）と、
１つか又は複数のミラー（２０８）であって、オン位置において、該１つか又は複数のミラーによって前記可視光を反射させて、スクリーン（１０４）の一部分を照らし、及び、オフ位置において、該１つか又は複数のミラーによって前記不可視光を反射させて、該スクリーン（１０４）の一部分を照らすことからなる、１つか又は複数のミラー
とを備え、
前記１つか又は複数のミラーは、前記スクリーン上に画像を形成するための表面反射光学素子であり、及び、
前記１つか又は複数のミラーの位置が、前記オン位置と前記オフ位置とに交互に変更され、前記１つか又は複数のミラーのオン時間とオフ時間とが変更され、及び、前記オフ位置における前記不可視光の照射により、前記スクリーンの光学特性を修正するよう前記スクリーンが構成されていることからなる、投影装置。
【請求項２】
前記スクリーンは、背面投影スクリーンと前面投影スクリーンとを含むグループから選択された投影スクリーンである、請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記スクリーン（１０４）上に画像を投影するよう前記第１の電磁放射線源（２０２）が構成されている、請求項１に記載の投影装置。
【請求項４】
前記１つか又は複数のミラーは、１つか又は複数のディジタルマイクロミラーデバイスである、請求項１に記載の投影装置。
【請求項５】
光線を吸収するための１つか又は複数の光ダンプゾーン（２１２、２２２）を更に備える、請求項１に記載の投影装置。
【請求項６】
前記オフ位置において前記１つか又は複数のミラーに前記不可視光を方向付けるように構成された光学系（２１０）を更に備える、請求項１に記載の投影装置。
【請求項７】
前記スクリーン（１０４）の、１つか又は複数の動作を、連携して働かせるために該スクリーンに結合された投影システムコントローラ（１０６）を更に備える、請求項１に記載の投影装置。
【請求項８】
前記光学特性が、前記スクリーンの反射率か又は吸収度である、請求項１に記載の投影装置。
【請求項９】
前記第１の電磁放射線源が、ある選択された期間中だけ不可視光を提供することが可能である、請求項１に記載の投影装置。
【請求項１０】
前記スクリーンの光学特性の変化に伴って前記不可視光の照射に応答する光学的に能動的な層（１１６）を前記スクリーンが含む、請求項１に記載の投影装置。
【請求項１１】
前記不可視光の検出に従って状態をアクティブにする及び／又は変更させる電気的に能動的な層を（１１６）を前記スクリーンが含む、請求項１に記載の投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は投影システムに関し、特に不可視光を利用してスクリーンの光学特性を修正する投影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な前面投影システムは、他の投影システムによって提供される画像よりも望ましくない画像を提供する可能性がある。例えば、ある前面投影システムは、周囲光を含む（明るい部屋のような）環境において使用される時には、投影された画像が、容認できないほどに低コントラストな状態で表示される可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、現在の前面投影の実現（インプリメンテーション）は、周囲光が存在する場所で使用された時には、不適切な結果をもたらす可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一実施例は、不可視光（２１４）を提供することが可能な電磁放射線源と、
１つか又は複数のミラー（２０８）であって、オフ位置において、該１つか又は複数のミラーによって前記不可視光を反射させて、スクリーン（１０４）の一部分を照らすことからなる、１つか又は複数のミラー
とを備える、装置である。
【０００５】
詳細な説明が、添付図面に関連して行われる。図面内において、参照番号の左端の数字（複数可）は、その参照番号が最初に現われた図を示す。異なる図面内における同じ参照番号の使用は、類似か又は同一の項目（アイテム）を指す。
【発明の効果】
【０００６】
周囲光が存在する場所で使用された時でも、前面投影システムは適切な結果を得ることができる。
【実施例】
【０００７】
スクリーンの光学特性のような特性を修正するための様々な実施形態が説明される。一実施形態において、スクリーンの一部分の光学特性が、光によって修正される。修正される光学特性は、スクリーンの反射率（reflectivity）及び／又は吸収度（absorbance）とすることができる。更にまた、スクリーンの１つか又は複数のピクセルについて、光学特性を修正することもできる。従って、スクリーン上に投影される単一ピクセルの光学特性を制御するために、光を十分に集束させることができる。追加的には、不可視光のような光（すなわち、紫外線光及び赤外線光のような、人間の肉眼では容易に見ることができない光）の、１つか又は複数のスペクトラム（又はスペクトル）によって光を提供することができる。更には、スクリーンの所与の部分の上に可視光が投影されない時には、光学特性を修正するために前記不可視光をアクティブにすることができる（又は光学特性を修正するための前記不可視光に効力を持たせることができる）。
【０００８】
図１は、一実施形態による、前面投影システム１００の一実施形態のブロック図を示す。前面投影システム１００は、スクリーン１０４のようなスクリーンの一実施形態上に画像を投影するためのプロジェクタ１０２を含む。プロジェクタ１０２は、本明細書内において後述されることになるように、可視光及び／又は不可視光（１０５）を提供することができる。スクリーン１０４は、背面投影スクリーンか又は前面投影スクリーンのような適合可能な投影スクリーンとすることができる。図１内に示されるように、スクリーン１０４を投影システムコントローラ１０６に結合することができる。投影システムコントローラ１０６は、プロジェクタ１０２の作用とスクリーン１０４の作用とを連携して働かせることができる。投影システムコントローラ１０６はまた、スクリーン１０４のリセットを（例えば、タイミング、画像投影、及びこれらに類することによる問題が発生した場合に）制御し、電力源を提供し及び／又は調整し（例えば、スクリーン１０４に電力を提供し）、及び／又はリセットのタイミングを確立することができる。プロジェクタ１０２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）プロジェクタ、ディジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）プロジェクタ、及びこれらに類するような任意の適合可能なディジタルプロジェクタとすることができる。更には、図１は前面投影システム（１００）を示すが、本明細書内において記載された技法を、背面投影システムに対して適用することもできる。例えば、背面投影スクリーンシステムにおいて、スクリーンの透過率（又は透過度：transmissiveness）を変更することができる。
【０００９】
スクリーン１０４は、例えば、複数の反射率状態及び／又は吸収度状態を想定することができる、修正可能な光学特性による能動（アクティブ）投影スクリーンとすることができる。本明細書内において後述されるように、複数の反射率状態及び／又は吸収度状態が、周囲光が存在する場合において及び／又はプロジェクタ１０２によってスクリーン１０４上に投影される色が存在する場合において、別様に得られる場合よりも、高いコントラスト比を提供することができる。
【００１０】
図１内に示されるように、スクリーン１０４は、１つか又は複数のコーティング層１１０、前面基板１１２、電極層１１４、能動層１１６、電極層１１８、及び背面基板１２０を含むことができる。コーティング層１１０は、適合可能な防眩表面処理のような反射防止層、複数の光学帯域通過フィルタのような環境排除（ambient rejection）層、１つか又は複数のマイクロレンズ、及び／又は拡散層を含むことが可能な、前面基板１１２上に蒸着された１つか又は複数の層とすることができる。前面基板１１２は、上にコーティング層１１０が形成されるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴか又はＰＥＴＥ）のような光学的にクリアで且つフレキシブルな材料とすることができる。前面基板１１２の底面に接触した電極層１１４を形成することができる。
【００１１】
電極層１１４は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）か又はポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）のような１つか又は複数の適合可能な透明導体（又は透過導体）とすることができる。一実施形態において、電極層１１４は、能動層１１６の上部導体（複数可）を形成することができる。
【００１２】
能動層１１６は、その吸収度及び／又は反射率における変化による層自体の両端間の光か又は電圧の印加に応答する、光学的に及び／又は電気的に能動的な層とすることができる。多くの異なる能動層１１６が、こうした応答を提供することができる。一例には、液晶材料の小滴（ポケット）が透過性のポリマー層全体にわたって分散させられているポリマー分散液晶（ＰＤＬＣ）層が含まれる。一実施形態において、能動層１１６は、電圧の無い条件下の色が白（又は黒）となる連続的なダイクロイック・ドープされたＰＤＬＣ（dichroic-doped PDLC）層とすることができる。一実施形態において、プロジェクタ１０２からの不可視光を検知するためには光センサが用いられて、能動層１１６に対して状態をアクティブにするため及び／又は状態を変化させるために通知することができる。光センサを、スクリーン１０４の周縁部の周りのような、プロジェクタ１０２からの光を受けるための任意の適合可能な位置に配置することができる。いくつかの実施形態において、層の両端間に電界が選択的に印加されることが可能な、酸化タングステンのようなエレクトロクロミック材料か又はフォトクロミック材料による化学コーティングか又は薄膜層が、能動層１１６としての機能を果たすることができ、且つ、感光性（又は光感受性）を有する状態にさせられることが可能である。このようなエレクトロクロミック材料能動層（１１６）間にバイアスを印加すること（又は感光性のある能動層１１６に対して適切な波長の光を加えること）によって、スクリーン１０４が、白からグレーにか、又は白から透明に切り替わることを可能にさせることができ、この場合には、グレーか又は黒の裏材（backer）が含まれることが可能である。こうした一実施形態は、スクリーン１０４の前面上か又は最上部の上のＩＴＯアレイタイプの導電層１１４と、背面層に近い能動層の反対側に接した第２の導電層（１１８）とを含むことができる。
【００１３】
一実施形態において、能動層（１１６）は、ある波長か又は波長バンドの光に応答する場合に、光学的に能動的（アクティブ）とすることができ、システムの制御及び／又は応答に類似するものを結果としてもたらす追加的な電圧を材料に印加するために、電極導電層のセットを含むことができるか又は含めないことができる。電極のセットは、光学的に能動的な層（１１６）にバイアスをかけるために用いられて、その切替え機能を促進させるか、又はその光学特性を高めることができる。スクリーン（１０４）の光学的な応答を、スクリーン（１０４）の光学的に能動的な領域に当たる不可視光の量に関連付けることができる。
【００１４】
一実施形態において、電極層１１８は、電極層１１４と類似にすることができ、背面基板１２０上に配置されることが可能である。電極層１１８に、（例えば、電極層１１４に印加される電荷に対して）反対の電荷を印加することができる。同様に、背面基板１２０は、材料組成において前面基板１１２と類似にすることができるが、スクリーン１０４のスタック（又は階層構造）の底部においてその位置が異なるものとすることができ、及び相対的に暗い色（又は電圧が印加されない状態において能動材料が黒である場合の間は白色）において異なるものとすることができる。一実施形態において、投影システムコントローラ１０６は、電極層１１４と１１８とに対して正反対の電荷を印加することにより、能動層１１６の両端間に電圧を選択的に印加する。能動層１１６の両端間の電圧の選択的な印加は、所定時間にわたって及び／又はスクリーン（１０４）の複数の部分(セクション)について、スクリーン（１０４）の光学特性を調整可能にさせることができる。
【００１５】
一実施形態において、光がプロジェクタ１０２から投影され、スクリーン１０４上に衝突する。コーティング層１１０は、反射防止コーティングを実施することによって、スクリーン１０４からの、可視範囲と不可視範囲との両方における鏡のような反射を、低減させるよう機能することができる。コーティング層１１０はまた、例えば環境排除コーティングを実施することにより、プロジェクタ１０２を除く外部光源によって生成される可能性のある周囲光の一部分を吸収させるため及び／又は偏向（又は屈折）させるために機能することもできる。コーティング層１１０により、その表面に入射する光の一部が、コーティング層１１０の下にある層にまで通過する（部分的には散乱する）ことができる。
【００１６】
前面投影システム１００の一実施形態において、能動層１１６は、反射率（又は吸収度）の複数の状態を想定することが可能な連続的な光学能動材料である。能動層１１６か又はその一部分（１つか又は複数のピクセル等）は、適切な光信号を受け取ると、反射率（又は吸収度）が少なくとも２つの状態間において切り替わる。能動層１１６の下に黒い層（例えば、電極層１１８の上か、電極層１１８の下か、又は背面基板１２０の上にコーティングされた層）を含めることによって、投影スクリーン１０４のスタック構成は、オフホワイト色（又は乳白色）から黒色に変化させることができるディスプレイを提供する。
【００１７】
一実施形態において、スクリーン１０４は、（能動層１１６のモードに関連する）白及び透明モードを含むことができ、ここで、透明モードは、黒／ダーク背面層（例えば１２０）の視界を提供する（又は、黒／ダーク背面層までの視界を提供することができる）。代替として、スクリーン１０４は、黒及び透明モードを含むことができ、例えば、能動層（１１６）は、吸収する目的のために黒か又はダークグレーに染められる。この場合には、黒色層ではなく高反射率の背面層（１２０）を利用することができる。
【００１８】
いくつかの実施形態において、スクリーン１０４は、モジュールとすることができ、及び複数のピクセル内へとセグメント化されることができ、そのサイズは、プロジェクタ１０２の解像度に一致させることができるか又は一致させなくすることができる。こうした前面投影システム（１００）は、例えば、投影システムコントローラ１０６と周囲光（１０５）とによる投影された画像修正と協調して、スクリーン１０４の全体及び／又はスクリーン１０４のセクションの反射率及び／又は吸収度を選択的に変更することにより、高められた画像コントラストを提供することができる。従って、前面投影システム１００は、スクリーン（１０４）の色を白から黒に変更することにより、相対的により深い黒を生成することができる。周囲光条件の下で、こうしたシステム（１００）は、プロジェクタ１０４の固有のコントラスト比と、スクリーン１０４によってなされたコントラストの変化との乗算の積とすることができるコントラスト比を生じさせることができる。
【００１９】
更には、一実施形態において、前面投影システム１００は、周囲光の混入に起因するコントラスト損失を低減することができる。スクリーン１０４のコントラスト比は、使用されるスクリーン１０４の実施形態に関して達成可能な最大反射率を、使用されるスクリーン１０４の実施形態に関して達成可能な最低反射率で割り算したものとすることができるため、且つ、前面投影システム１００のコントラスト比は、おおよそ、明るい部屋の設定におけるプロジェクタ１０２のコントラスト比と、スクリーン１０４のコントラスト比との乗算の積とすることができるため、ある設定において適度の５：１コントラスト比を有するスクリーン１０４を提供することは、投影された画像に対する周囲光が、比較的大幅に低減されるように感知されることを可能にする。
【００２０】
図２は、一実施形態による、投影システム２００の一実施形態のサンプル構成要素を示す。システム２００は、（図１のプロジェクタ１０２のような）プロジェクタを含む。プロジェクタ（１０２）は、可視光を放射する光源２０２、カラーホイール２０４、光学素子２０６、１つか又は複数のディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）ミラー２０８、レンズ２１０、及び光ダンプゾーン２１２を含む。光源２０２は、可視スペクトラムを含む波長の範囲にわたって放射するための、ランプか、発光ダイオード（ＬＥＤ）か、又は電球のような任意の適合可能な電磁放射線源とすることができる。カラーホイール２０４は、赤、緑、青、及び時には白のセグメントを含む、回転するディスクである。カラーホイール２０４は、光源２０２に対して適切に配置される。これにより、カラーホイール２０４を介した、光源２０２からの光の透過において、赤色光か、緑色光か、青色光か、又は白色光が、光学素子２０６に方向付けられる。代替として、カラーホイール２０４は、シアン、マゼンタ、及び黄色（及び時には黒）のカラーセグメントを含むことができる。代替として、光源は、ＬＥＤのような半導体素子とすることができる（ここで、カラーフィルタホイールを使用することが可能であるか又は不使用とすることが可能である）。これらのフィルタはまた、スクリーン（１０４）を誤ってアクティブにすることを防止するために、不可視波長をフィルタリングして除くことのような他の機能を実行することもできる。
【００２１】
光学素子２０６は、ＤＭＤミラー２０８上に突き当たる前の着色光を集束させ、平行にさせ、方向付け、及び／又はフィルタリングするいくつかの素子を含むことができる。光学素子２０６は、紫外線（ＵＶ）フィルタ及び／又は赤外線（ＩＲ）フィルタ、ミラーのグースネック（又は雁の首のように曲がった形状の）セットのようなチャネリングアレイ（channeling array）、並びにインテグレーティングロッド（又はロッドインテグレータ：integrating rod）のような１つか又は複数の集束素子及び／又は平滑化素子を含むことができる。これにより、ＤＭＤミラー２０８に方向付けられた着色光が、適切なサイズ、形状、面積、均一性を有することとなる、及び／又は適切な波長範囲内となることになる。
【００２２】
一実施形態において、プロジェクタ１０２は、ディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）と呼ばれる光半導体に基づく技術を組み込んだＤＬＰプロジェクタとすることができる。ＤＭＤは、投影された画像内のピクセルに対応する微小ミラー（２０８）のアレイを含む。ディジタル信号は、各ミラー下の電極をアクティブにし、それにより、ミラーが、光源に向う方向にか、又は光源から離れる方向に傾く。光に向かって傾けられると（オン位置）、ミラーは、ピクセルに対応する光をスクリーン上へと反射する。光から離れる方向に傾くと（オフ位置）、ミラーの空間によって、ピクセルに対応するスクリーン上のエリアに照明がもたらされない。ＤＭＤミラーは、毎秒何千回も、オン位置とオフ位置との間で傾くことができる。各ミラーのオン時間とオフ時間とを変更することにより、光強度の異なる度合いを、画像内に作り出すことができる。ある期間中のオン位置における時間が長くなるほど、結果として、ピクセルに対応するスクリーンのエリアから反射される光が多くなる一方で、ある期間中のオフ位置における時間が長くなるほど、結果として、ピクセルに対応するスクリーンのエリアから反射される光が少なくなる。カラーホイール（２０４）を光源２０２とミラーパネル（２０８）との間に配置することにより、グレースケール画像内に色が含められる。カラーホイール（２０４）が回転すると、それにより、赤、緑、及び青（及び、カラーホイールに依存して時には白）の光が、ＤＭＤミラー（２０８）上にそそがれる。各ミラーのオン位置及びオフ位置は、これらの着色光の発光によって調整され、投影された画像が、投影スクリーン（１０４）上に生成される。
【００２３】
一実施形態において、ＤＭＤミラー２０８は、回転するカラーホイール２０４の各カラーセグメントを通じた可視光の横断に対応する時間増分内において何度も切り替わることができる。レンズ２１０は、プロジェクタ１０２の主投影レンズであり、該レンズを通して、変調（又は調整）された投影着色光がスクリーン１０４に方向付けられる。
【００２４】
図１に関連して説明されたように、図２のスクリーン１０４は、能動スクリーンとすることができる。従って、スクリーン１０４は、反射率（又は吸収度）特性に変化を引き起こすために光学的にアドレス指定可能な１つか又は複数の領域によって特徴付けられた前面投影スクリーンとすることができる。一実施形態において、スクリーン１０４の反射率は、スクリーン１０４上に投影されるピクセルに対応するスクリーン上のエリアのサイズであるには十分に小さい部分において制御可能である。追加的に、スクリーン１０４は、（図１の能動層１１６のような）能動層を含むことができ、感光性材料か、フォトクロミック材料か、又はエレクトロクロミック材料において具現化されることが可能である。いくつかの実施形態において、図１の電極層１１４及び１１８は、例えば、機能を高めるため又は支援するためにか、又は能動層１１６を調整するための、オプションとすることができる。
【００２５】
スクリーン１０４の反射率（又は吸収度）応答の変化は、スクリーン１０４を照らすＵＶ光か、ＩＲ光か、又は他の調節された波長光によってもたらされることができる。これにより、複数のセクションの反射率応答を、プロジェクタ１０２によって光学的に制御することができる。従って、システム２００は、スクリーン１０４を照らすために不可視光を放射する光源２１４、１つか又は複数の光学素子２１６、及びピクセル２１８を更に含むことができる。
【００２６】
光源２１４は、ＵＶランプ及びＩＲランプのような、不可視光（すなわち人間の肉眼では容易に見ることのできない光）を放射する任意の適合可能な電磁放射線源とすることができる。一実施形態において、光源２１４は、プロジェクタ１０２内において光源２０２に対向し且つレンズ２１０の軸に対して約１２°で配置され、これにより、光源２１４から放射された光は、ＤＭＤミラー２０８がオフ位置にある時には、レンズ２１０を通してプロジェクタ１０２外へと反射されることが可能である。一実施形態において、例えば、光学素子２１６により、ピクセル２１８内においてある範囲の反射率（又は吸収度）応答をもたらすために、光源２１４は強度が変調（又は調整）されることが可能である。光学素子２１６を利用して、単一ピクセルに対応するスクリーン１０４上のエリアの光学特性の修正を可能にするために、（光源２１４からの）光を十分に集束させることもできる。これにより、光学素子２１６が、不可視の波長に対して設計され、且つ、可視スペクトラムのための光学素子２０６の設計か又はコストに影響を与えないことを、可能にすることができる。
【００２７】
光学素子２１６は、ＤＭＤミラー２０８上に突き当たる前の（例えば光源２１４から生じる）ＵＶ光又はＩＲ光を集束させ、平行にさせ、方向付け、変調させ、及び／又はフィルタリングするいくつかの素子を含むことができる。光学素子２１６はまた、例えば、１つか又は複数のピクセル（２１８）が光源（２０２）によって照らされないが、同時にスクリーン（１０４）に影響を及ぼす不可視光源（２１４）を有しないオフ状態を有する機能を可能（又は有効）にして、ＩＲ／ＵＶ光を遮断することができるか又はＩＲ／ＵＶ光の強度を選択的に変更することができる。このことは、不可視源（２１４）が（又は不可視源からの光が）、ＤＭＤミラー２０８上に突き当たるのを制限するために、不可視光源（２１４）を遮断することによってか又はオフに切り換えることによって行われることができる。光学素子２１６は、ＵＶフィルタ及び／又はＩＲフィルタ、ミラーのグースネックセットのようなチャネリングアレイ、並びにインテグレーティングロッドのような１つか又は複数の集束素子及び／又は平滑化素子を含むことができる。これにより、ＤＭＤミラー２０８に方向付けられるＵＶ光又はＩＲ光は、適切なサイズ、形状、面積、均一性を有することとなり、且つ適切なＩＲか、ＵＶか、又は選択された波長の範囲内となることとなる。
【００２８】
ピクセル２１８は、スクリーン１０４の表面上か又はスクリーン１０４内におけるエリア（又は面積）であり、その面積は、オン位置にあるＤＭＤミラー２０８から反射された可視光のビームか、或いはオフ位置にあるＤＭＤミラー２０８によって反射されることの可能なＵＶ信号又はＩＲ信号の断面積に対応する。従って、ピクセル２１８は、（例えば、光源２１４から生じられた）ＵＶ信号か又はＩＲ信号によって、（例えば光源２０２から生じられた）投影された画像と協調してその反射率（又は吸収度）状態を変更するために、光学的にアドレス指定可能である。一実施形態において、ピクセル２１８は、比較的迅速な応答を有することができ、不可視光がアクティブである間、動作することができる。この場合には、あたかも光源２１４が常にピクセル２１８に方向付けられているかと同等か又は類似の様相を与えるための一時的な効果を提示することができる。ピクセル２１８はまた、比較的低速な減衰応答を有することができ、その場合には、それは比較的迅速にアクティブにされ、不可視信号（１０５）が取り除かれる時には、ピクセル２１８は、その吸収度を変化させ始めることとなるが、カラーホイール２０４の色相を通じて作用するのに十分なほどに長くオンとなる。このことは、カラーホイール２０４が白色の色相である間にＤＭＤミラー２０８がオフ位置にある時間中、不可視光が投影される場合に行われることができる。代替として、信号は、適正な反射率を確立することを比較的迅速なものとすることができ、減衰することを比較的低速なものとすることができる。例えば、スクリーン（１０４）をクリアして、カラーホイール２０４の各回転後に、達成可能な最大反射率状態か又は達成可能な最大吸収度状態にするために、（例えば、図１のシステムコントローラ１０６によって）リセット信号を提供することができる。図１に関連して説明されたように、リセットを、システムコントローラ１０６によってスクリーン（１０４）上の導体層（１１４、１１８）を用いることによって制御することができ、スクリーン全体はリセットされ、不可視光が次に提供される用意が整う。
【００２９】
動作中、図１及び図２に関して、光源２０２からの光は、カラーホイール２０４の回転するカラーセグメントを透過し、光学素子２０６によって集束され、平行にされ、及び／又はフィルタリングされて、赤か、緑か、又は青の光のビームが適切にＤＭＤミラー２０８に方向付けられる。ＤＭＤミラー２０８の下の電極（図示せず）は、ＤＭＤミラー２０８が（破線垂直線２２０として示された）軸に対して約±１２°の間で切り替わるようにして駆動される。
【００３０】
ＤＭＤミラー２０８がオン位置にある時（破線２０８のボックス）には、光源２０２からの可視光はレンズ２１０を通じて反射され、アクティブなピクセル２１８上に突き当たって、そのエリアを照らす。ＤＭＤミラーがそのオフ位置にある（実線２０８ボックス）時間中、光源２０２からの可視光はＤＭＤミラー２０８によってダンプゾーン２１２内へと反射される。ダンプゾーン２１２は、様々な実施形態において、そこに方向付けられた可視光線を吸収する（すなわちあまり反射しない）ことが可能な黒い空洞か又は他の適合可能なゾーンとすることができる。
【００３１】
更には、ＤＭＤミラー２０８がそのオン位置にある（破線２０８ボックス）時間中、光源２１４からの不可視光は、ＤＭＤミラー２０８によってオプションのダンプゾーン２２２内へと反射される。ダンプゾーン２２２は、様々な実施形態において、そこに方向付けられた不可視光線を吸収する（すなわちあまり反射しない）ことが可能な黒い空洞か又は他の適合可能なゾーンとすることができる。従って、利用されない（すなわち投影されない）不可視光線（例えばＵＶか又はＩＲ）を、ダンプゾーン２２２内において破棄することができる。適合可能な光ダンプゾーン（例えばダンプゾーン２１２又は２２２）は、例えば、間欠的か又は連続的な光線の吸収から結果として生じられる熱除去問題を、光線の内部反射を低減することによって、低減することができることが予想される。
【００３２】
追加的に、ＤＭＤミラー２０８がそのオフ位置にある時には、光源２１４は、その光出力を有することができる。該光出力は、光学素子２１６を通じて（又は反射光学系の場合には光学素子２１６をオフにして）ＩＲ信号か又はＵＶ信号を伝送するよう（例えばプログラムされるか又は遮断されることにより）制御されて、オフ位置にあるＤＭＤミラー２０８から反射されて、レンズ２１０を通ってプロジェクタ１０２を出て、ピクセル２１８上に突き当たる。光源２１４からのＩＲ信号か又はＵＶ信号がピクセル２１８に突き当たることは、特定の光学特性（例えば反射率特性か又は吸収度特性）を想定するよう、ピクセル（２１８）に、トリガをかける。従って、スクリーン１０４の反射率（又は吸収度）を、プロジェクタ１０２のピクセル解像度に一致するほどに十分に小さいセグメント内において制御することができる。代替として、スクリーン１０４の反射率（又は吸収度）を、単一ピクセル能動スクリーンの場合のように全体として制御することができる。ここでもまた、スクリーン１０４の反射率（又は吸収度）を、スクリーン１０４の面積よりもサイズが小さいが、ピクセルに対応するサイズの面積よりもサイズが大きい選択マクロエリア内において制御することができる。
【００３３】
一実施形態において、（光源２１４からの）不可視光を、音声情報か又は他の制御データをスクリーン１０４に送信するなどのために、複数のデータタイプによって、且つ、投影オフ状態中にか、又は投影された表面の一部分に対して、変調することができる。例えば、カラーホイール２０４が色と色との間を移っている時（スポーク時間（spoke time））には、透過された光が純粋（ピュア）ではなく２つの隣接するカラーセグメントの混合であるため、ＤＭＤ変調器（２０８）は、オフ位置とすることができる。スクリーン１０４が、比較的低速な応答を有する場合には、ＤＭＤの切り替えは、十分高速になされることができ、スクリーン１０４上に暗い部分を依然として維持することができる。その時間中、画質上において比較的影響が少ない状態で、スクリーン１０４（又はそこに組み込まれたセンサ）に関連データを送信することができる。或いはまた、カラーホイール２０４がカラーセグメント間を移っており（スポーク時間）、且つ、ＤＭＤミラー２０８がオフ位置にある時には、不可視光がスクリーン１０４に到達してピクセル２１８を比較的低反射率（又は比較的高吸収度）状態に変化させることがないように、光源２１４の光出力を（例えば、オフに切り換えるようプログラムされるか又は遮断されることにより）中断することができる。このことは、望ましいことであろう。何故ならば、スポーク時間に続くカラーホイールのセグメントに対応する期間中、表示される画像にとって、スクリーン１０４のピクセル２１８が比較的高い反射率（又は比較的低い吸収度）状態を有することが適切である可能性があるからである
例えば、光源２１４は、その光出力を有することができ、該光出力は、ＤＭＤミラー２０８がオフ位置にある時間中にＤＭＤミラー２０８にＵＶ光か又はＩＲ光を定期的に提供するよう（例えばプログラムされるか又は遮断されることにより）制御されて、それにより、ＵＶ信号か又はＩＲ信号がピクセル２１８に反射され、（光か又は温度の変化に応答して提供された光又は電気信号に対する化学的応答によってもたらされた）所望の反射率（又は吸収度）応答が光学的にもたらされる。ＵＶか又はＩＲ（不可視）光は、ＤＭＤミラー２０８がそのオフ位置にある任意の時間にピクセル２１８に配光されることが可能であるか、又はそれほど頻繁に生じさせなくすることができる。反射率（又は吸収度）応答を、投影された画像データと協調して生じさせることができる。例えば、暗いシーンか又はシーンの暗い部分の場合、ピクセル２１８は、より低い反射率状態を想定することができる。何故ならば、その低減された反射率により、ＤＭＤミラー２０８のオン位置への切り替わりに対しより厳密な強度影響を与えることが可能になるためである。一実施形態において、このことは、（ＵＶ情報か又はＩＲ情報により）影響を受ける領域が、個々の可視ピクセルよりも大きい時に、所望の結果を提供することができる。この場合には、スクリーンのより暗いセグメントに重ねられた画像の可視部分が、異なる反射率レベルを補償して、暗いゾーン内における画像の前記部分に対する所与の全体的な強度を維持することができる。スクリーンのその部分の反射率係数は、１．０の利得より低い可能性があるため、可視ピクセルの各ビット変化が、各強度変化に対して１．０よりも小さいステップを表す可能性がある。従って、各ステップは、可視ピクセルが高反射率スクリーン上に投影された場合よりも厳密とすることができる。
【００３４】
更なる一実施形態において、光源２１４は、その光出力を有することができ、該光出力は、カラーホイール２０４の白セグメントを通じた光源２０２からの可視光の透過から、白色光がＤＭＤミラー２０８に提示される期間中にか又は期間の一部分の間にＤＭＤミラー２０８にＵＶ信号か又はＩＲ信号を提供するよう（例えばプログラムされるか又は遮断されることにより）制御される。いくつかの実施形態において、暗いシーンの間、白色光が大部分ダンプゾーン２１２に破棄されるため、ＵＶ信号か又はＩＲ信号は、この時間中、伝達されることが可能であり、ＤＭＤミラー２０８がオフ位置にあるので、従ってピクセル２１８が反射率（又は吸収度）を変化させられるようＵＶ光か又はＩＲ光を反射するように適切に配置される。光源２１４の遮断は、カラーホイール２０４の白セグメントのタイミング中に、光を効果的に提供することができるが、同様にカラーホイール時間の残りの時間にわたって、提供されることもできる。いくつかの比較的明るいシーン中、光源２０２からの可視光は、カラーホイール２０４の白セグメントを通過させられることが可能であり、オン位置において配置されたＤＭＤミラー２０８によりスクリーン１０４に方向付けられることが可能である。これらのタイプのシーンの場合、ＤＭＤミラー２０８がオフ位置に配置される時には、不可視光がスクリーン１０４に到達してピクセル２１８を比較的低い反射率（又は比較的高い吸収度）状態に変化させないように、光源２１４の光出力を（例えばオフにするようにプログラムされるか又は遮断されることにより）中断することができる。他の実施形態において、光源２１４の光出力を、カラーホイール２０４の１つか又は複数の他のセグメントに関連して同様に中断することができる。
【００３５】
このことを実現するために、一実施形態において、不可視光を提供する（光源２１４に類似する）光源が、プロジェクタ（１０２）に含まれ、光ダンプゾーン（２１２）に隣接して配置される。これにより、オフ位置にあるＤＭＤミラー（２０８）によって、この光源からの不可視光が、スクリーン（１０４）に方向付けられることが可能となり、そのスクリーンの一部分の光学特性を修正するために、その衝突時に、該スクリーンにおける制御情報が提供されることが可能となる。
【００３６】
図３は、一実施形態による、投影システム３００の一実施形態のサンプル構成要素を示す。投影システム３００は、プロジェクタ１０２及びスクリーン１０４を含む。プロジェクタ１０２は、図２に関連して説明されたような、可視光を提供する光源２０２、カラーホイール２０４、光学素子２０６、１つか又は複数のディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）ミラー２０８、レンズ２１０、光ダンプゾーン２１２、不可視光を提供する光源２１４、光学素子２１６、ピクセル２１８、軸２２０、及び光ダンプゾーン２２２を含む。
【００３７】
投影システム３００はまた、光源２１４からの不可視光をＤＭＤミラー２０８に向けて反射するミラー３０２も含む。ここでもまた、図３内に示されるように、システム２００と比較して、光源２１４の位置がシステム３００内において変更されている。ミラー３０２により、光源２１４を、プロジェクタ１０２内におけるある位置範囲内に配置することを可能にすることができる。投影システム２００の場合のように、光ダンプゾーン２１２に隣接した光源２１４の配置によって、ダンプゾーン２１２内において吸収されない可視光が、光源２０２へと戻すように反射させられることが可能である。いくつかの実施形態において、ミラー３０２を、そこに突き当たる（光の）可視波長をフィルタリングによって除くように構成することもできる。代替として、光源２０２を、選択された時間の期間中、不可視スペクトラムの光を放射するように構成することができる。この光を、その経路の一部に対する光が図３に示すような光源２１４から放射された光の経路に続くように、経路指定することができる。このことは、光源２１４を増加させるために行われることが可能であるか、又は個別の光源無しに一実施形態を提供することができる。
【００３８】
図４は、一実施形態による、投影システム４００の一実施形態のサンプル構成要素を示す。投影システム４００は、プロジェクタ１０２及びスクリーン１０４を含む。プロジェクタ１０２は、光源２０２、カラーホイール２０４、光学素子２０６、１つか又は複数のディジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）ミラー（２０８、４０２、及び４０４）、レンズ４０６、光学素子２１６、並びに１つか又は複数のピクセル（２１８、４１２、及び４１４）を含み、これらのうちのいくつかは、図２及び図３に関連して説明される。
【００３９】
一実施形態において、図２及び図３のレンズ２１０がレンズ４０６に置き換えられている。レンズ４０６は、比較的低い減衰によって、可視光、並びに不可視光（例えばＵＶ光か又はＩＲ光）の透過を可能にすることができる。レンズ４０６を、ミラー４０８及びミラー４１０のような適切なミラー構成によって提供することができる。ミラー４０８及び４１０は、ＵＶ光か又はＩＲ光の反射において効率的な表面反射光学素子とすることができる。
【００４０】
図５は、一実施形態による、スクリーンの光学特性を修正するための方法５００の一実施形態を示す。例えば、方法５００を利用して、図２〜図４に関して説明されたように、スクリーンの一部分上に投影されることになる不可視光を利用することによって、図１のスクリーン１０４の一部分の光学特性（例えば反射率及び／又は吸収度）を修正することができる。
【００４１】
図２〜図４に関して説明されたように、不可視光を、電磁放射線源（例えば図２〜図４の光源２１４）によって放射することができる（５０２）。光は、光がスクリーン（例えば、図１〜図４のスクリーン１０４）に提供される前に、１つか又は複数のミラー（例えば、図２のミラー２０８、図３のミラー３０２、及び／又は図４のミラー４０８〜４１０）から反射させられることができる（５０４）。従って、光は、スクリーンの一部の上へと方向付けられる（５０６）。スクリーンの一部は、そのスクリーンの１つか又は複数のピクセルとすることができる。更には、スクリーンの一部に（例えば図２〜図４の光源２０２からの）可視光が投影されない時には、光を放射することができる。図２に関して説明されたように、不可視光を（音声データ及び制御データのような）複数のデータタイプによって変調させることができる。可視光を放射するように構成された（図２〜図４の光源２０２のような）電磁放射線源のオフ状態中にもまた、不可視光を、（音声データ及び制御データのような）１つか又は複数のデータタイプによって変調させることができる。その光は、図１〜図４に関して説明されたように、スクリーンの一部の光学特性を修正する（５０８）。
【００４２】
一実施形態において、図１〜図４のシステム１００〜４００はそれぞれ、スクリーン（１０４）、プロジェクタ（１０２）、ＤＭＤミラー（図２〜図４の２０８及び図４の４０２〜４０４）、及び／又は投影システムコントローラ（１０６）の動作を制御する様々な命令を処理する１つか又は複数のプロセッサ（複数可）（例えば、マイクロプロセッサ、コントローラ等）を含むことができる。システム１００〜４００はまた、（読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）及び／又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような）メモリ、ディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、及びコンパクトディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）及び／又はディジタルビデオディスク（ＤＶＤ）ドライブを含むことができ、これらは、データ記憶メカニズムをプロセッサに提供することができる。
【００４３】
１つか又は複数のアプリケーションプログラム（複数可）及びオペレーティングシステムを利用することもでき、それらは、不揮発性メモリに格納されることが可能であり、アプリケーションプログラム（複数可）を実行することができるランタイム環境を提供するために、上述のプロセッサ（複数可）上において実行されることが可能である。
【００４４】
本明細書内において説明されたいくつかの（図５に関して説明された実施形態のような）実施形態は、様々な動作を含むことができる。これらの動作を、ハードウェア構成要素によって実行することができるか、又は機械によって実行可能な命令によって具現化することができ、それらを利用して、その結果として、汎用プロセッサか又は専用プロセッサ、或いは命令によってプログラムされた論理回路に、動作を実行させることができる。代替として、動作を、ハードウェアとソフトウェアとの組合せによって実行することができる。
【００４５】
更に、いくつかの実施形態は、コンピュータプログラム製品として提供されることが可能であり、それには、本明細書内に説明されたプロセスを実行するコンピュータ（又は他の電子機器）をプログラムするために使用される命令が格納された機械読み出し可能媒体か又はコンピュータ読み出し可能媒体を含めることができる。機械読み出し可能媒体は、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、及び光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的ＥＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気カード又は光カード、フラッシュメモリ、又は他の適合可能なタイプの媒体又は電気的な命令及び／又はデータを格納するために適合可能な機械読み出し可能媒体を含むことができる（但しこれらに限定されない）。更に、本明細書内において説明されたデータを、単一データベース内か、複数のデータベース内か、又は（テーブルにおけるような）別様の選択された形態において格納することができる。例えば、様々なコンピュータ読み出し可能媒体を利用して、（図１〜図４の光源２１４によって生成された）光をアクティブにすることができるか、又はＤＭＤミラー（図２〜図４の２０８、及び図４の４０２〜４０４）を制御することができる。
【００４６】
追加的に、本明細書内において説明されたいくつかの実施形態を、コンピュータプログラム製品としてダウンロードすることができ、該プログラムを、通信リンク（例えばモデム又はネットワーク接続）を介して搬送波内か又は他の伝搬媒体内において具現化されたデータ信号によりリモートコンピュータ（例えばサーバ）から要求元コンピュータ（例えばクライアント）に転送することができる。従って、本明細書内において、搬送波は、機械読み出し可能媒体を含むものとしてみなされるものとする。
【００４７】
本明細書内において「１つの実施形態」か又は「一実施形態」と言及する場合には、その実施形態に関連して説明された特定の特徴か、構造か、又は特性が、少なくとも１つのインプリメンテーションに含まれることを意味する。本明細書内の様々な場所において「一実施形態において」の語句が現われた場合には、全てが同じ実施形態を指す可能性があるか又は必ずしも全てが同じ実施形態を指すとは限らない可能性がある。
【００４８】
従って、実施形態が、構造的特徴及び／又は方法論的作用に対して特定の言葉で説明されてきたが、特許請求の範囲において請求される事柄は、記載された特定の特徴か又は作用に限定されるとは限らないことが理解されるよう。むしろ、特定の特徴及び作用は、特許請求の範囲において請求される事柄を実現するサンプル形態として開示されている。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】一実施形態による、前面投影システムの一実施形態のブロック図である。
【図２】様々な実施形態による、投影システムの様々な実施形態のサンプル構成要素を示す図である。
【図３】様々な実施形態による、投影システムの様々な実施形態のサンプル構成要素を示す図である。
【図４】様々な実施形態による、投影システムの様々な実施形態のサンプル構成要素を示す図である。
【図５】一実施形態による、スクリーンの光学特性を修正するための方法の一実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０４  スクリーン
１０６  システムコントローラ
２０８  ミラー
２１０  光学系
２１２  光ダンプゾーン
２１４  不可視光
２２２  光ダンプゾーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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