(57)【要約】スクロールするカラープロジェクタのためのスキャナ位相制御は、スキャナのプリズムを回転させるモータの逆起電力値を、前記プリズムに対する基準位置を設定するために使用する。前記プリズムにより供給される光の縞の走査のタイミング情報に対応する基準位相信号が供給される。前記モータの位相は、前記モータの逆起電力のゼロ交差が前記基準位相信号により識別される走査の開始と一致するように前記基準位相信号に応答して変化される。
2004525424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力光を生成する光源と、
少なくとも第１色光を抽出するために前記光源から放射される前記入力光の透過及び反射の少なくとも一方を行うための前記光源と動作的に結合されたカラースプリッタと、
前記カラースプリッタと動作的に結合され、且つモータ及びプリズムを含む第１カラースキャナであり、前記第１カラースキャナが、入力として前記第１色光を受信し、前記モータが前記プリズムを回転させ、且つ前記第１色光を走査するために前記プリズムと結合される第１カラースキャナと、
いつ前記第１色光の走査が始まるべきかを含む前記第１色光の走査に対するタイミング情報を示す基準位相信号を生成する基準位相生成器と、
前記第１色光に対する走査の開始時における前記プリズムの角度位置を示すセンサ信号を生成するセンサ手段と、
前記基準位相生成器及び前記センサ手段と動作的に結合された位相検出器であって、前記基準位相信号及び前記センサ信号を受信し、前記第１色光に対する前記走査の開始時における前記センサ信号における表示が前記基準位相信号により示される第１色光の前記走査の開始時と一致するように信号を生成する位相検出器と、
を有する、スクリーン上に画像を表示するスクロールするカラープロジェクタであって、
前記センサ手段が、前記モータの逆起電力信号を検知するように構成され、前記逆起電力信号が、前記第１色光に対する前記走査の開始時における前記プリズムの角度位置を示すことを特徴とする、スクロールするカラープロジェクタ。
【請求項２】
前記プリズムが、前記逆起電力信号が前記第１色光に対する前記走査の開始時を示すゼロ交差を有するように前記モータと結合される、請求項１に記載のスクロールするカラープロジェクタ。
【請求項３】
前記スクロールするカラープロジェクタが、
前記位相検出器及び前記モータと動作的に結合されたモータドライバであって、前記モータ逆起電力のゼロ交差が前記基準位相信号により示される前記第１色光の走査の開始時と一致するように前記モータの位相を変化させるために前記位相検出器に応答するモータドライバ、
を有する、請求項２に記載のスクロールするカラープロジェクタ。
【請求項４】
前記スクロールするカラープロジェクタが、
前記カラースプリッタと動作的に結合され、且つモータ及びプリズムを含む第２カラースキャナであり、入力として第２色光を受信する前記第２カラースキャナであって、前記第２カラースキャナの前記モータが、前記第２色光を走査するために前記第２カラースキャナの前記プリズムを回転させる、第２カラースキャナと、
いつ前記第２色光の走査が始まるべきかを含む前記第２色光の走査に対するタイミング情報を示す第２基準位相信号を生成する第２基準位相生成器と、
前記第２カラースキャナの前記モータと結合された第２モータ逆起電力センサであり、前記第２カラースキャナの前記モータの逆起電力を示す第２モータ逆起電力信号を生成する前記第２モータ逆起電力センサであって、前記プリズムが、第２モータ逆起電力信号のゼロ交差が前記第２色光に対する走査の開始時を示すように前記モータと結合される、第２モータ逆起電力センサと、
前記第２基準位相生成器及び前記モータ逆起電力センサと結合された第２位相検出器であって、前記第２基準位相信号及び前記第２モータ逆起電力信号を受信し、且つ前記第２逆起電力信号のゼロ交差が前記基準位相信号により示される前記第２色光の走査の開始時と一致するような信号を生成する第２位相検出器と、
を有する、請求項３に記載のスクロールするカラープロジェクタ。
【請求項５】
前記スクロールするカラープロジェクタが、
前記カラースプリッタと動作的に結合され、且つモータ及びプリズムを含む第３カラースキャナであり、入力として前記入力光の第３色を受信する前記第３カラースキャナであって、前記第３カラースキャナの前記モータが、前記スクリーン上の前記第３色光を走査するために前記第３カラースキャナの前記プリズムを回転させる、第３カラースキャナと、
いつ前記第３色光の走査が始まるべきかを含む前記第３色光の走査に対するタイミング情報を示す第３基準位相信号を生成する第３基準位相生成器と、
前記第３カラースキャナの前記モータと結合された第３モータ逆起電力センサであり、前記第３モータ逆起電力センサが、前記第３カラースキャナの前記モータの前記逆起電力を示す第３モータ逆起電力信号を生成し、第３モータ逆起電力信号のゼロ交差が前記第３色光に対する走査の開始時を示す、第３モータ逆起電力センサと、
前記第３基準位相生成器及び前記モータ逆起電力センサと結合された第３位相検出器であって、前記第３基準位相信号及び前記第３モータ逆起電力信号を受信し、且つ前記第３逆起電力信号のゼロ交差が前記基準位相信号により示される前記第３色光の走査の開始時と一致するように信号を生成する第３位相検出器と、
を有する、請求項４に記載のスクロールするカラープロジェクタ。
【請求項６】
前記スクロールするカラープロジェクタが、前記位相検出器及び前記モータの各々と動作的に結合されたモータドライバを有し、前記モータドライバが、前記第１、第２、及び第３色光の前記走査をビデオ信号と位相調整するために前記位相検出器に応答する、請求項５に記載のスクロールするカラープロジェクタ。
【請求項７】
前記スクロールするカラープロジェクタが、前記基準位相生成器と動作的に結合された光弁を有し、前記光弁が、タイミング情報を含むビデオ基準位相信号を受信し、且つ前記ビデオ基準位相信号に従ってその上のビデオ信号を走査する、請求項１に記載のスクロールするカラープロジェクタ。
【請求項８】
前記モータが、前記モータと結合された前記プリズムの幾何学的対称性に対応する磁気対称性を持つ、請求項１に記載のスクロールするカラープロジェクタ。
【請求項９】
前記プリズムが四角形プリズムであり、前記モータが４つの磁極対を持つ、請求項１に記載のスクロールするカラープロジェクタ。
【請求項１０】
スクロールするカラープロジェクタのためのスキャナ位相制御であり、前記スキャナ位相制御が、色光スキャナのプリズムにより供給される光の縞の走査の位相をディスプレイに供給されるビデオ信号と整合するように構成され、前記プリズムは、走査の開始が前記第１色光に対する走査の開始時における前記プリズムの角度位置を示すセンサ信号と一致するようにモータと結合され、前記スキャナ位相制御が、
前記モータと動作的に結合された位相検出器であって、第１入力として前記プリズムの前記角度位置を示す前記信号を受信し、また第２入力として前記光の縞の走査に対するタイミング情報を示す基準位相信号を受信する位相検出器を有し、
前記プリズムの前記角度位置を示す前記信号が、前記モータの逆起電力を示す信号であり、前記スキャナ位相制御が、前記基準位相信号が前記光の縞の走査の開始時を示す場合に、前記モータの前記位相が、前記モータの逆起電力を示す信号の値がゼロになるように変化されるように構成される、スキャナ位相制御。
【請求項１１】
前記モータが、前記モータと結合された対応するプリズムの幾何学的対称性に対応する磁気対称性を持つ、請求項１０に記載のスキャナ位相制御。
【請求項１２】
前記プリズムが四角形プリズムであり、前記モータが４つの磁極対を持つ、請求項１０に記載のスキャナ位相制御。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前提部分において定義されるスクロールするカラープロジェクタに関する。
【０００２】
本発明は、さらに、請求項１０の前提部分において定義される走査された位相制御に関する。
【背景技術】
【０００３】
スクロールするカラープロジェクタは、有色光（赤、緑、青）の複数の縞（stripe）を用いて液晶パネルを照らすことにより単一の光変調器からフルカラー画像を生成し、前記有色光の複数の縞は、上から下まで、前記液晶パネルにわたって連続的にスクロールする。前記液晶パネルにわたって前記有色光の複数の縞をスクロールするために、前記スクロールするカラープロジェクタは、前記液晶パネルにわたってスクロールされるべき光の各色に対するスキャナを含む。各スキャナは、モータのシャフトに接続されたプリズムを含む。また前記モータに取り付けられるのは、前記モータシャフトの位置並びにこれに相当して前記プリズムの回転及び前記パネル上の有色光の各縞の走査に関する情報を提供する精密光学エンコーダである。
【０００４】
前記精密光学エンコーダは、前記モータの制御についての情報及びこれに相当する前記プリズムについての情報を提供する。有色光の各縞は前記液晶パネルに提供されるビデオ情報に関して特定の時間において前記液晶パネル上に投影及びスクロールされなければならないので、前記プリズムの位相及び回転は重要である。即ち、赤、緑、及び青の光の縞は、特定のラインに対する対応するビデオ情報の表示と同時に前記パネルのライン上に存在しなければならない。前記光学エンコーダは、前記プリズムの回転の位相（カラー縞の走査）を前記ビデオ情報の表示と同期させる。結果として、光の各縞は、前記液晶パネルを下にスクロールされたので、その色の光に対応するビデオ情報と一致した特定のディスプレイライン上に現れる。
【０００５】
先行技術装置の欠点は、前記精密光学エンコーダが非常に高価であることである。典型的には、前記光学エンコーダはスキャナ全体、即ち、前記プリズム及び前記モータを合わせたコストより高価である。従って、外部の精密光学エンコーダを使用することなく、前記液晶パネルにわたる光の各色の走査の前記ビデオ情報との同期を提供することは有益であろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、より少ない機械部品を有するスクロールするカラープロジェクタを提供することである。
【０００７】
この目的は、請求項１に明記された前記スクロールするカラープロジェクタにより達成される。
【０００８】
前記スクロールするカラープロジェクタのさらに他の有利な実施例は、従属請求項に明記される。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、より少ない機械部品を有するスクロールするカラープロジェクタのためのスキャナ位相制御を提供することである。
この目的は、請求項１０に明記された前記スキャナ位相制御により達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一形式によると、スクロールするカラープロジェクタのためのスキャナ位相制御は、入力光を生成する光源と、少なくとも第１色光を抽出するために前記光源から放射される前記入力光の透過及び反射の少なくとも一方を行うための前記光源と動作的に結合されたカラースプリッタと、前記カラースプリッタと動作的に結合された第１カラースキャナとを含む。前記第１カラースキャナは、モータ及びプリズムを含み、入力として前記第１色光を受信する。前記モータは前記第１色光を走査するために前記プリズムを回転する。前記スクロールするカラープロジェクタは、また、いつ前記第１色光の走査が始まるべきかを含む前記第１色光の走査に対するタイミング情報を示す基準位相信号を生成する基準位相生成器と、前記モータと結合し、且つ前記モータの逆起電力を示すモータ逆起電力信号を生成するモータ逆起電力センサを含み、前記プリズムは、モータ逆起電力信号のゼロ交差が前記第１色光に対する走査の開始を示すように前記モータと結合されている。前記スクロールするカラープロジェクタは、さらに、前記基準位相生成器及び前記モータ逆起電力センサと結合された位相検出器を含む。前記位相検出器は、前記基準位相信号及び前記モータ逆起電力信号を受信し、前記モータ逆起電力信号のゼロ交差が前記基準位相信号により示される前記第１色光の走査の開始と一致するような信号を生成する。
【００１１】
本発明の他の形式によると、カラープロジェクタをスクロールするためのスキャナ位相制御は、入力光を生成する光源と、第１、第２、及び第３色光を抽出するために前記光源から放射される前記入力光の透過及び反射の少なくとも一方を行うための前記光源と動作的に結合されたカラースプリッタと、前記カラースプリッタと動作的に結合され、且つモータ及びプリズムを含む第１カラースキャナとを含む。前記第１カラースキャナは、入力として前記入力光の前記第１色光を受信し、第１色光出力信号を供給する。前記モータは、前記第１色光出力信号を走査するために前記プリズムを回転させる。前記スキャナ位相制御は、また、前記カラースプリッタと動作的に結合され、且つモータ及びプリズムを含む第２カラースキャナをも含む。前記第２カラースキャナは、入力として前記入力光の前記第２色光を受信し、第２色光出力信号を供給する。前記第２カラースキャナの前記モータは、前記第２色光出力信号を走査するために前記第２カラースキャナの前記プリズムを回転させる。前記スキャナ位相制御は、また、前記カラースプリッタと動作的に結合され、且つモータ及びプリズムを含む第３カラースキャナをも含む。前記第３カラースキャナは、入力として前記入力光の前記第３色光を受信し、第３色光出力信号を供給する。前記第３カラースキャナの前記モータは、前記第３色光出力信号を走査するために前記第３カラースキャナの前記プリズムを回転させる。前記スキャナ位相制御は、さらに、入力として前記第１、第２、第３スキャナ出力信号を受信するための、且つ再結合された光信号を供給するためのカラー再結合器と、それの偏光要素によって前記再結合光信号の透過及び反射の少なくとも一方を行う偏光ビーム・スプリッタと、前記モータの各々と動作的に結合した位相検出器とを含む。前記位相検出器は、第１入力として前記第１、第２、及び第３カラースキャナの前記モータの各々の回転の位相を示す信号を受信し、第２入力として前記第１、第２、及び第３色光の各々の走査に対するタイミング情報を示す基準位相信号を受信する。前記位相検出器は、第１、第２、及び第３カラースキャナの前記モータの各々が前記基準位相信号に従って回転されるように信号を生成する。
【００１２】
本発明の他の形式によると、スキャナ位相制御は、色光スキャナのプリズムにより供給される光の縞の走査の位相を、ディスプレイに供給されるビデオ信号と整合する。前記プリズムは、走査の開始がゼロのモータ逆起電力値と一致するように、モータと結合される。前記スキャナ位相制御は、前記モータと動作的に結合された位相検出器を含む。前記位相検出器は、第１入力として前記モータの前記逆起電力のゼロ交差を示す信号を受信する。前記位相検出器は、また、第２入力として前記光の縞の走査に対するタイミング情報を示す基準位相信号を受信し、ここで前記基準位相信号が前記光の縞の走査の開始を示す場合に、前記モータの位相は、前記モータ逆起電力の値がゼロであるように変化される。
【００１３】
本発明の他の形式は、スクロールするカラープロジェクタのためのスキャナ位相制御を提供する方法を提供することに向けられる。前記スキャナ位相制御は、スキャナのプリズムにより供給される光の縞の走査の位相をビデオ信号と整合する。前記プリズムは、前記プリズムにより供給される光の縞の走査の開始がゼロのモータ起電力値と一致するように前記モータと結合される。前記方法は、前記モータ逆起電力値をモニタするステップと、前記光の縞の走査に対するタイミング情報に対応する基準位相信号を供給するステップと、前記基準位相信号から走査の開始を決定するステップと、前記モータ逆起電力のゼロ値が前記基準位相信号により識別される走査の開始と一致するように前記モータの位相を変化させるステップとを含む。
【００１４】
スクロールするカラープロジェクタのためのスキャナ位相制御及びスキャナ位相制御を提供する方法の好ましい形式と同様に本発明の他の実施例、対象、機能、及び利点は、添付図面と関連して読まれるべき以下の説明するための実施例の詳細な記述から明らかになるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
ここで図面の図１を参照すると、画像をスクリーン10上に表示するためのスクロールするカラープロジェクタ1が示されている。スクロールするカラープロジェクタに関する一般概念は、ここに参考のために示されるJanssen
et al の米国特許第5,532,763号の開示全体において論じられている。前記スクロールするカラープロジェクタは、入力光を生成する光源12と、前記光源により放射された前記入力光を透過及び／又は反射するための、前記光源と動作的に結合されたカラースプリッタ14とを含む。前記カラースプリッタは、好ましくは画像を生成するのに従来使用されている第１、第２、及び第３の光の色を抽出する。前記３色は、結合された場合に前記光源により生成された前記入力光を形成する青、緑、及び赤の光成分に対応する。
【００１６】
カラースプリッタ14は、別々の経路15a、15b、15cに沿って青、緑、及び赤の有色光成分を供給する。前記青、緑、及び赤の色光成分は、それぞれのスキャナ16a、16b、16cに対して供給される。当技術分野において既知であるように、前記スキャナは、モータのシャフトと結合したプリズムを含む（図２を参照）。前記モータは、画像が生成される光弁に対して提供されるそれぞれの有色光の縞を生成する前記プリズムを回転する。
【００１７】
前記青、緑、及び赤の色光成分（有色光の縞）は、それぞれのスキャナ16a、16b、16cから前記有色光成分を再結合するカラー再結合器18に対して供給される。前記再結合された色光成分は、偏光ビーム・スプリッタ20に対して供給され、前記偏光ビーム・スプリッタは、当技術分野において既知であるように、前記ビーム・スプリッタの偏光要素によって前記カラー再結合器により供給される前記再結合された色光成分を透過及び／又は反射する。この場合、前記偏光され、且つ再結合された色光成分は、当技術分野において既知であるように、光弁（液晶パネル）22に対して供給される。前記光弁は、また、前記光弁にわたり走査され、且つ光の各成分を含むべき前記画像の部分を識別するビデオ信号をも受信する。前記光弁は、また、前記光弁による前記ビデオ信号の表示に対するタイミング情報を提供するタイミング信号をも受信する。前記光弁は、前記ビデオ信号と、前記偏光され、且つ再結合された色光成分の前記走査とに従って前記パネルの各ラインを変調する。この場合、前記光弁は、前記ビデオ信号の結果及び色光成分を、表示するためのスクリーン10に表示するために前記光弁の出力を拡大する投影レンズ24に対して供給する。
【００１８】
当技術分野において既知であるように、前記光弁上の前記青、緑、及び赤の光の縞の投影は、これもまた前記光弁に対して提供されるビデオ信号と同期されなければならない。前記有色光の縞の表示は、前記光弁だけではなく前記スキャナの各々に対しても供給される前記タイミング信号により、前記ビデオ信号と同期される。しかしながら、前記スキャナ（プリズム）の基準点は、前記スクリーン上の光走査の開始を識別するために決定されなければならなく、これにより、前記タイミング信号が１色の光に対する走査が始まるべきであることを示す場合に、対応するプリズムは、前記基準点に向けられる。結果として、前記青、緑、及び赤の有色光の縞は、走査（スクロール）中に、前記縞が光のそれぞれの色に対して対応するビデオ信号と同時に前記パネルのライン上に表示されるように、前記スクリーン上に適切に表示されることができる。先行技術において、これは、高精度光学エンコーダにより達成された。
【００１９】
ここで図２を参照すると、本発明の前記スキャナ位相制御は、スクロールするカラープロジェクタ1の各スキャナ16と動作的に結合されたスキャナ位相制御回路26を含む。各スキャナは、モータ30のシャフトと動作的に結合されたプリズム28を含む。本発明に関して、前記プリズムは、任意に前記モータシャフトと結合されるのではなく、前記光弁上の対応する光の縞の走査の開始がゼロの逆起電力値（即ち、モータ逆起電力のゼロ交差）を持つモータと対応するように結合される。スキャナ位相制御回路26は、モータドライバ34を介してスキャナ16の対応するモータ30と結合された位相検出器32と、前記モータ及び前記位相検出器と結合されたモータ逆起電力センサ36と、基準位相生成器38とを含む。
【００２０】
基準位相生成器38は、光弁22と結合され、前記スキャナから前記対応する光の縞の前記走査がこれもまた前記光弁に供給される前記ビデオ信号と同相になるような基準位相信号40（同期信号又はタイミング信号）を生成する。
【００２１】
上述したように、位相検出器32と動作的に結合されたのは、モータ30の逆起電力をモニタするモータ逆起電力センサ36である。前述したように、前記モータシャフト上のプリズム28の特定の方向により、ゼロのモータ逆起電力値は、前記モータ及び前記プリズムの回転（即ち走査の開始）の既知の基準位置を示す。前記モータ逆起電力センサは、前記プリズムの位相を示す前記モータ逆起電力に対応する位相検出器32に対して信号41を提供する。
【００２２】
前述したように、基準位相生成器38は、光弁22と動作的に結合される。基準位相信号40が、スキャナ16から有色光の縞の走査が始まるべきであることを示す場合、モータドライバ34は、対応するモータに対するゼロの逆起電力値が、走査が始まるべきである度に（即ち、前記光の縞がスクロール処理中に前記光弁の最上部から始まる度に）生じるように、位相検出器32により供給される信号42に応答してモータ30の位相を変化させる。前記プリズムは、前記モータ逆起電力センサにより供給されるフィードバック41により基準位相信号40と常に同相に保たれる。
【００２３】
本発明は、高価な光学エンコーダが前記有色光の縞の前記位相をモニタする前記スキャナに取り付けられる必要が無いので、有利である。代わりに、前記プリズムは、ゼロのモータ逆起電力値が走査の開始と対応するように、前記モータシャフトに正確に取り付けられ、これにより前記有色光の縞の表示は、低コスト構成要素を用いて前記モータから容易にアクセス可能である情報を使用して前記ビデオ信号と容易に同相に保たれることができる。
【００２４】
図２に示される位相コントローラ26は、好ましくは、前記スクロールするカラープロジェクタの各スキャナ16に対して繰り返される。また、単一の位相検出器32、基準位相生成器38、及びモータ逆起電力センサ36は、各々が前記青、緑、赤のスキャナの同時モニタリングを可能にする適切な入力及び出力を持つ場合に、使用されることができることが予測される。
【００２５】
前記好ましい実施例において、前記モータ及びプリズムは、前記モータが、これと結合される対応するプリズムの幾何学的対称性と類似した磁気対称性を持つように選択される。即ち、前記モータは、前記プリズムの面の数と同数である複数の磁極対を持つ。例えば、前記プリズムが正方形の断面を持つ場合に、これは、前記プリズムが４重対称性を持つことを意味し、この場合、前記モータは、また、前記モータの４分の１回転が開始位置と正確に同じ状態を与える（即ち、どの４分の１回転も繰り返しを与える）ように、４重対称性（４つの極の対）を持たなければならない。また、６，８、及び１０重対称性のような他の対称性が使用されることができることも予測される。
【００２６】
添付図面を参照して本発明の特定の実施例を記述したが、本発明がこれらの正確な実施例に制限されず、様々な変更および修正が、添付請求項により定義された本発明の範囲又は精神から外れることなく、当業者によりここに達成されることができることが、認識されるだろう。例えば、もし前記プリズムが、モータ逆起電力のゼロ値が関連した光の走査の開始と一致するような前記モータシャフトにおける向きに向いていなければ、オフセット信号（遅延）が計算され、前記プリズムの配置における不正確性を計上する前記基準位相信号と結合されることができる。加えて、前記光弁における照明のずれを生じる光学装置における光学エラーは、同様に補正されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】スクロールするカラープロジェクタの機能的なブロック図である。
【図２】本発明によるスクロールするカラープロジェクタのためのスキャナ位相制御及びスキャナの機能的なブロック図である。
【国際公開パンフレット】
2004525424.tif 000003
2004525424.tif 000004
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2004525424.tif 000007
2004525424.tif 000008
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2004525424.tif 000010
2004525424.tif 000011
2004525424.tif 000012
2004525424.tif 000013
2004525424.tif 000014
2004525424.tif 000015
【国際調査報告】
2004525424.tif 000016
2004525424.tif 000017