(57)【要約】プリズムは、モータインデックスを基準とするその回転角に関係なくモータに搭載される。その位置は、光経路の構築後、電気的に設定される。モータコントローラが、プリズムの回転を制御するために用いられる。このモータコントローラは、プリズムを一定の速度でスピンさせ続けるとともに、プリズム位相（回転角対時間）を位置付ける。可変のオフセットが、時間の関数として絶対のプリズム回転を位置付けるために用いられる。位相は、セットアップ中にオペレータによって進められ又は遅延されてもよい。各々のプリズムはそれ自身の位相をもつ。システムにおける各プリズムの位相は、照射パターンが正確にパネルのビデオアドレッシングと整合するように設定される。これは構築中における１回きりのセットアップである。正確なセットアップが、設定されるとともに、耐用期間中不揮発性メモリに記憶される。
2004519743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンに画像を表示するスクローリングカラープロジェクタであり、
入力光を生成する光源と、
前記光源に動作的に結合され、少なくとも第１のカラーの光を抽出するために、前記光源から発せられる前記入力光の透過及び反射のうち少なくとも１つを行うカラースプリッタと、
前記カラースプリッタに動作的に結合されるとともに、モータ及びプリズムを含み、前記第１のカラーの光を入力として受け取る第１のカラースキャナであって、前記モータが、第１のカラースキャナの出力信号の走査をディスプレイに与えるために前記プリズムを回転させるように構成された第１のカラースキャナと、
前記第１のカラースキャナの前記モータの回転を制御するモータコントローラとを有するスクローリングカラープロジェクタであって、
前記モータコントローラは、前記第１のカラースキャナの出力信号と、前記ディスプレイの電気的走査との間の位相差を示す基準位相オフセット値を利用するとともに、前記第１のカラー出力信号の前記走査が、前記ディスプレイの前記電気的走査と同相になるよう前記モータの前記回転を変更するために、前記基準位相オフセット値に反応することを特徴とするスクローリングカラープロジェクタ。
【請求項２】
モータ及びプリズムを含むとともに、前記入力光の前記第２のカラーを入力として受け取る第２のカラースキャナを更に有し、前記モータが、第２のカラースキャナの出力信号の走査を前記ディスプレイに与えるために前記第２のカラースキャナの前記プリズムを回転させ、
前記モータコントローラは、前記第２のカラースキャナの回転を制御するとともに、前記第２のカラースキャナの出力信号の前記走査と、前記ディスプレイの電気的走査との間の位相差を示す第２の基準位相オフセット値を利用し、前記第２のカラー出力信号の前記走査が、前記ディスプレイの前記電気的走査と同相になるよう前記第２のスキャナモータの前記回転を変更するために、前記第２の基準位相オフセット値に反応する請求項１に記載のスクローリングカラープロジェクタ。
【請求項３】
モータ及びプリズムを含むとともに、前記入力光の第３のカラーを入力として受け取る第３のカラースキャナを更に有し、前記モータが、第３のカラースキャナの出力信号の走査を前記ディスプレイに与えるために前記第３のカラースキャナの前記プリズムを回転させ、
前記モータコントローラは、前記第３のカラースキャナの回転を制御するとともに、前記第３のカラースキャナの出力信号の前記走査と、前記ディスプレイの電気的走査との間の位相差を示す第３の基準位相オフセット値を利用し、前記第３のカラー出力信号の前記走査が、前記ディスプレイの前記電気的走査と同相になるよう前記第３のスキャナモータの前記回転を変更するために、前記第３の基準位相オフセット値に反応する請求項２に記載のスクローリングカラープロジェクタ。
【請求項４】
前記モータコントローラによりアクセス可能な不揮発性メモリに記憶される前記モータ位相オフセット値を有する請求項３に記載のスクローリングカラープロジェクタ。
【請求項５】
スクローリングカラープロジェクタにおいて光学的及び電気的走査をアライメントする方法であって、
光学的走査及び電気的走査のプレゼンテーションに関するタイミング情報を示す基準位相信号を光バルブに供給するステップと、
前記基準位相信号に従って前記光バルブにおける光学的走査及び電気的走査を与えるステップと、
前記光バルブにおける前記光学的走査と前記電気的走査との間の位相差を決定するステップと、
前記光学的走査と前記電気的走査との間の前記位相差を記憶するステップと、
前記位相差及び前記基準位相信号の組み合わせに基づいて前記光学的走査を前記光バルブに与えるとともに、前記基準位相信号に基づいて前記電気的走査を前記光バルブに与えるステップとを有する方法。
【請求項６】
前記位相差を決定する前記ステップが、
前記基準位相信号に基づいて、光の全てのカラーに関するビデオ情報を含む前記光バルブにおける前記電気的走査を与えるステップと、
光の第１のカラーを除く前記光の全てのカラーの透過を遮断するステップと、
前記基準位相信号に基づいて、前記光バルブにおいて前記光の第１のカラーを走査するステップと、
前記光の第１のカラーが、前記第１のカラーに関係する前記ビデオ情報によってのみ変調されるまで、前記ディスプレイにおいて前記光の第１のカラーを走査する前記位相を調整するステップとを有する請求項５に記載のスクローリングカラープロジェクタにおいて前記光学的走査及び前記電気的走査をアライメントする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１の特徴事項前に規定されるスクローリングカラープロジェクタに関する。
【０００２】
更に、本発明は、請求項５の特徴事項前に規定される走査される位相の制御に関する。
【０００３】
本発明は、スクローリングカラープロジェクタに関し、具体的には、スクローリングカラープロジェクタにおける光学的走査及び電気的走査のアライメントに関する。
【０００４】
【従来の技術】
スクローリングカラープロジェクタは、液晶パネルを上から下まで連続的にスクロールする、複数のストライプのカラー光（赤、緑、青）により液晶パネルを照射することによって、単一の光変調器（モジュレータ）からフルカラーの画像を生成する。液晶パネルにわたってカラー光の複数のストライプをスクロールするために、スクローリングカラープロジェクタは、液晶パネルにわたってスクロールされる光の各カラー用のスキャナを含んでいる。各々のスキャナは、モータのシャフトに接続されるプリズムを含んでいる。このモータは、プリズムの回転を制御する。このモータには、モータシャフトの位置と、それに応じてプリズムの回転、及び上記パネルにおけるカラー光の各ストライプの走査とに関する情報を提供する精密な光学エンコーダも取り付けられている。
【０００５】
上記精密な光学エンコーダは、モータの制御、及びそれに応じてプリズムの制御に関する情報を提供する。カラー光の各ストライプは、液晶パネルに更に提供されるビデオ情報（電気的走査）に対して特定の時間に液晶パネルにおいて投影されるとともに、スクロールされなければならないので、プリズムの位相及び回転は重要である。すなわち、光の赤、緑及び青のストライプが、対応するビデオ情報のプレゼンテーションと同時にディスプレイのラインに存在しなければならない。上記光学エンコーダは、プリズムの回転の位相（カラーストライプの走査）をビデオ情報のプレゼンテーションと同期させる役割を果たす。その結果、光の各ストライプは、あたかも液晶パネルがスクロールダウンされているかのように、光のそのカラーについて対応するビデオ情報（電気的走査）と一致する特定の表示ライン上に現れる。従来技術のシステムは、カラー光の走査がビデオ信号（電気的走査）と同期されることを確実にするように手助けするために、製造及びアセンブリ中に部品に対して厳しい幾何公差を課している。このことは、モータの基準位置に対するモータシャフトへのプリズムの非常に正確な取り付けを含む。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術のシステムの欠点は、精密な光学エンコーダが非常に高価であるということである。一般に、この光学エンコーダは、スキャナ全体よりも高価であり、すなわち、プリズム及びモータを合わせた価格よりも高い。それに加えて、製造及びアセンブリ中に部品に対して厳しい幾何公差を課することは、システムの費用を増す。したがって、外部の精密な光学エンコーダ、及び部品に対する厳しい幾何公差を使用することなく、スクローリングカラープロジェクタにおいて光学的及び電気的走査のアライメントを提供することは有利になるだろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、光学的走査及び電気的走査のアライメントを簡単に実行することができるスクローリングカラープロジェクタを提供することである。
【０００８】
この目的は、請求項１に明記される本発明によるスクローリングカラープロジェクタにより実現される。
【０００９】
本発明によるスクローリングカラープロジェクタの有利な形態は、従属請求項に明記される。
【００１０】
本発明の目的は、光学エンコーダを使用しないスクローリングカラープロジェクタにおいて光学的及び電気的走査のアライメントに関する方法及び装置を提供することである。
【００１１】
本発明の一形態によれば、スクリーンに画像を表示するスクローリングカラープロジェクタは、入力光を生成する光源と、該光を少なくとも第１及び第２のカラーに分割するために上記光源から発せられる入力光の透過及び反射のうち少なくとも１つを行うためのカラースプリッタと、モータを含む少なくとも第１のカラースキャナと、上記入力光の第１のカラーを入力として受け取るプリズムとを含んでいる。モータが、ディスプレイに第１のカラースキャナの出力信号の走査を与えるためにプリズムを回転させる。この装置は、少なくとも第１のカラースキャナのモータの回転を制御するモータコントローラも含んでいる。このモータコントローラは、第１のカラースキャナの出力信号の走査と、ディスプレイの電気的走査との間の位相差を示す基準位相オフセット値を利用する。上記モータコントローラは、第１のカラー出力信号の走査がディスプレイの電気的走査と同相になるようモータの回転を変更するために、基準位相オフセット値に反応する。
【００１２】
本発明の他の目的は、容易に実行されることができる光学的走査と電気的走査とをアライメントする方法を提供することである。
【００１３】
この目的は、請求項５に明記される本発明による方法によって実現される。
【００１４】
本発明の別の形態によれば、スクローリングカラープロジェクタにおいて光学的及び電気的走査をアライメントする方法は、光学的走査及び電気的走査のプレゼンテーションのためのタイミング情報を示す基準位相信号を光バルブに供給し、この基準位相信号に従って光バルブにおける光学的走査及び電気的走査を与え、この光バルブにおける光学的走査と電気的走査との間の位相差を決定し、上記光学的走査と上記電気的走査との間の位相差を記憶し、また上記位相差と上記基準位相信号との組み合わせに基づいて光学的走査を光バルブに与えるとともに、上記基準位相信号に基づいて電気的走査を光バルブに与えることを含む。
【００１５】
本発明のスクローリングカラープロジェクタにおいて光学的及び電気的走査をアライメントする方法及び装置の好ましい形態に加えて、本発明の他の形態、目的、特徴及び利点は、添付図面に関連して読まれるべきである例証的な実施形態の以下の詳細な説明から容易に明らかになるであろう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１の図面を参照すると、この場合、スクリーン１０に画像を表示するスクローリングカラープロジェクタ１が示されている。スクローリングカラープロジェクタに関する一般的な概念は、Ｊａｎｓｓｅｎらによる米国特許公報ＵＳＰ５，５３２，７６３に説明されており、この文献の全開示が参照により本明細書に組み込まれる。上記スクローリングカラープロジェクタは、入力光を生成する光源１２と、該光源に動作的に結合されており、この光源により発せられる入力光を透過及び／又は反射させるカラースプリッタ１４とを含んでいる。このカラースプリッタは、好ましくは、通常、画像を生成するために用いられる、第１、第２及び第３の光のカラーを抽出する。これら３つのカラーは、青、緑及び赤の光成分に対応し、これらが組み合わされるとき、光源により生成される入力光を形成する。
【００１７】
上記カラースプリッタ１４は、青、緑及び赤のカラー光成分を別個の経路（パス）１５ａ，１５ｂ，１５ｃに沿って供給する。これら青、緑及び赤のカラー光成分は、それぞれのスキャナ１６ａ，１６ｂ，１６ｃに供給される。従来技術において既知であるように、これらスキャナは、モータのシャフトに結合されるプリズムを含んでいる（図２参照）。このモータは、画像が生成されるべき光バルブに供給されるカラー光のそれぞれのストライプを生成するプリズムを回転させる。
【００１８】
これら青、緑及び赤のカラー光成分（カラー光のストライプ）は、各スキャナ１６ａ，１６ｂ，１６ｃそれぞれから、それらカラー光成分を再び結合するカラー再結合器（リコンバイナ）１８に与えられる。これら再結合されたカラー光成分は、従来技術において既知のビームスプリッタの偏光コンポーネントに従って、カラー再結合器により与えられる再結合されたカラー光成分を透過及び／又は反射させる偏光ビームスプリッタ２０に供給される。この偏光された再結合カラー光成分は、そののち従来技術において既知の光バルブ（液晶パネル）２２に供給される。この光バルブは、光バルブにわたって走査されるとともに、光の各成分を含むことになる画像の部分を識別するビデオ信号も受信する。この光バルブは、光バルブによるビデオ信号のプレゼンテーションのためのタイミング情報を提供するタイミング信号も受信する。この光バルブは、ビデオ信号、及び偏光された再結合カラー光成分に従って、上記パネルの各ラインを変調する。この光バルブは、そののちに上記ビデオ信号及びカラー光成分の結果を、ディスプレイ用のスクリーン１０へのプレゼンテーションのために上記光バルブの出力を拡大する投射レンズ２４に供給する。
【００１９】
従来技術において既知であるように、光バルブに光の青、緑及び赤のストライプを投射することは、光バルブに更に供給されるビデオ信号と同期されなければならない。カラー光のストライプのプレゼンテーションは、光バルブに対してだけでなく、各スキャナに対しても供給されるタイミング信号によって、ビデオ信号と同期される。しかしながら、スキャナ（プリズム）の基準ポイントは、スクリーンにおける光走査の始まりを識別するように決定されなければならず、それによりタイミング信号が、光のあるカラーに関する走査（スキャン）が始まるべきであると示すとき、その対応するプリズムが、上記基準ポイントに向けられる。その結果、光の青、緑及び赤のカラーストライプは、これらストライプが、その光のそれぞれのカラーについて対応するビデオ信号と一緒にパネルのライン上に同時にプレゼンテーションされるように、走査（スクローリング）中にスクリーンに正しくプレゼンテーションされることができる。従来技術において、このことは、高精度の光学エンコーダにより実現されてきた。
【００２０】
図２を参照すると、この場合、スクローリングカラープロジェクタにおいて光学的及び電気的走査をアライメントするシステムが示されている。各スキャナ１６は、モータ２８のシャフトに動作的に結合されているプリズム２６を含んでいる。本発明に関連して、このプリズムは、上記モータシャフトに任意に結合されてもよく、それにより上記プリズムの向きが、モータの基準位置に相関される必要が無くなる。本装置は、光バルブ２２に結合される基準位相発生器３０を含んでいる。この基準位相発生器は、スキャナからの光の対応するストライプの走査が、光バルブに更に供給されるビデオ信号と同相になるように、スキャナ及び光バルブに関するタイミング情報を示す基準位相信号（同期信号又はタイミング信号）を発生させる。この基準位相発生器は、基準位相発生器と、モータコントローラ３４との間に置かれる位相シフト回路３２に、上記基準位相信号を供給する。この位相シフト回路は、上記基準位相発生器により供給される基準位相信号から取り去られるべき又は該信号に加えられるべき位相シフト値を記憶するメモリ（図示略）を含み、スキャナからの光の対応するストライプの走査が、光バルブに供給されるビデオ信号（電気的走査）と同相になる。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態において、上記位相シフト値は以下のように決定される。３色のカラー光成分のうち２色は、光バルブへのプレゼンテーションから遮断（ブロック）され、関心対象の残りのカラーのみが、光の全ての３色に関するビデオ信号を伴ってスクリーンにプレゼンテーションされる。これらビデオ信号は、関心対象のカラーに対応する信号が暗状態を生成するのに対して、残りの２つの信号が明状態を供給するように選択される。
【００２２】
オペレータは、関心対象の光のカラーの明るさが最小限にされるまで（すなわち、関心対象のカラー光以外のカラーに対応する信号が、関心対象のカラー光を作動させなくなるまで）、モータコントローラを介してモータの位相（並びにそれに応じて、プリズムの位相及び光のカラーストライプ）を調整する。関心対象のカラーのみが、ディスプレイにおいて暗状態であるとき、このことは、光のカラーストライプが対応するビデオ信号と同相であることを示している。所望の結果を実現する基準位相信号の位相シフト（オフセット）は、位相シフト回路３２のメモリに記憶される。異なる位相オフセットを有し得るカラー光成分のそれぞれについて、それらの各スキャナが異なる成分を含むので、このプロセスが繰り返される。この初期のセットアップが行われた（すなわち、位相シフト／オフセットを決定した）後に、上記位相シフトは、モータコントローラに供給される上記基準位相信号と組み合わされる。その結果、カラー光の各ストライプは、カラー光のそのストライプが関連付けられているビデオ信号の対応する部分と同相の状態で光バルブに供給（プレゼンテーション）される。
【００２３】
本発明は、非常に困難且つ高価なプリズムがモータのシャフトに正確に取り付けられる必要が無いので有利である。このプリズムは、モータのシャフトに任意に取り付けられることが可能である。それに加えて、本システムは、製造中の光学的及び電気的走査のアライメントを確実にするための高精度の部品を含む必要も無い。その代わりに、低い精度の部品が使用され、このシステムがアセンブルされた後にアライメントが実行され、これら部品の全ての公差は、位相シフト（オフセット）によるアセンブリの後に一回のみ考慮に入れられる。
【００２４】
いったん位相オフセットが、それぞれのモータ及びプリズムについて決定されると、そのシステムの部品のうち１つが取り換えられるまで、上記位相オフセットは変更される必要は無い。
【００２５】
添付図面を参照して本発明の特定の実施形態を説明してきたが、本発明がそれら適切な実施形態に限定されず、さまざまな変更例及び変形例が、補正請求項により規定される本発明の見地又は精神から逸脱することなく、当業者の誰によってでも実施されることができることが理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】スクローリングカラープロジェクタの機能ブロック図である。
【図２】本発明によるスクローリングカラープロジェクタにおいて光学的及び電気的走査をアライメントする装置の機能ブロック図である。
【国際公開パンフレット】
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2004519743.tif 000004
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2004519743.tif 000006
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2004519743.tif 000011
2004519743.tif 000012
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【国際調査報告】
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2004519743.tif 000015