(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
校正投射表示システムであって、
ａ）光源と、
ｂ）コントローラによって駆動される光変調装置のリニアアレイと、
ｃ）スクリーン上にリニアアレイの線映像を形成する投射レンズシステムと、
ｄ）スクリーン上の線映像を走査して二次元シーンを形成する走査鏡と、
ｅ）二次元シーンから二次元映像強度データを捕捉し、二次元映像強度データをコントローラに転送する光検出器のエリアアレイを含む二次元のイメージセンサと、
を備え、
コントローラは二次元映像強度データを光変調装置リニアアレイに関する、走査方向に対して垂直な方向に適用される一次元補正係数アレイに変換することを特徴とする校正投射表示システム。
【請求項２】
同時カラーアウトプットを有する校正投射表示システムであって、
ａ）異なる色スペクトルを有する、少なくとも２つの光源と、
ｂ）コントローラによって駆動される少なくとも２つの光変調装置リニアアレイと、
ｃ）スクリーン上に少なくとも２つのリニアアレイの線映像を形成する投射レンズシステムと、
ｄ）スクリーン上に線映像を走査して二次元シーンを形成する走査ミラーと、
ｅ）二次元シーンから二次元映像強度データを取り込み、二次元映像強度データをコントローラに転送する光検出器のエリアアレイを含む二次元のイメージセンサと、
を備え、
コントローラは二次元映像強度データを少なくとも２つの光変調装置リニアアレイのための、走査方向に対して垂直な方向に適用される一次元補正係数アレイに変換することを特徴とする校正投射表示システム。
【請求項３】
リニアアレイ変調器を有する投射ディスプレイを校正する方法であって、
ａ）スクリーン上にフラットフィールドシーンを表示するステップと、
ｂ）二次元のイメージセンサによってフラットフィールドシーンから二次元映像強度データを捕捉するステップと、
ｃ）二次元映像強度データをリニアアレイ変調器のための、走査方向に対して垂直な方向に適用される一次元補正係数アレイに変換するステップと、
ｄ）校正フラットフィールドシーンを得られるよう、必要に応じて上記ステップを繰り返すステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、校正投射表示システムおよび投射ディスプレイを校正する方法に関し、より詳しくは、均一な校正を行うための等角ＧＥＭＳ装置のリニアアレイとイメージセンサを備える表示システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
大型スクリーンテレビ、会議室用プロジェクタ、デジタルシネマプロジェクタをはじめとする多くの表示システムは、光源からの光を受け、均等な光照射の上に映像情報を供給する空間光変調器を採用することにより、出力映像を生成する。現在、このような表示システムにおいて、光源は一般に白色灯電球であり、空間光変調器は一般に液晶装置またはマイクロミラー装置を含むエリアアレイである。ひとつまたは複数のレーザ光源および電気機械的回折格子装置のリニアアレイを備える別の投射ディスプレイアーキテクチャが紹介され、将来の大きな可能性を示している。リニアアレイアーキテクチャを備える表示システムの場合、走査鏡を使ってリニアアレイの投射された一次元映像から二次元シーンを生成する。
【０００３】
グレーティング・ライト・バルブ（ＧＬＶ）のリニアアレイを用いて表示システムを校正するシステムと方法は、ＳＩＤ‘９９ダイジェスト２２０−２２３ページの“Calibration of a Scanned Linear Grating Light Valve Projection System”において、Ｒ．Ｗ．コリガン他によって公開されている。コリガンによる校正方法は、ひとつの検出器を使ってリニアＧＬＶアレイ全体を校正する。アレイ上の各装置に関する補正係数は、全アレイの出力を検出器上に集中させ、装置をひとつずつオンにし、その結果得られる光出力を測定することによって得られる。このような装置ごとの方法では、ひとつの装置の光出力に加え、アレイ全体の背景信号が測定される。背景信号が十分に高いと、均一なフラットフィールドを得るのに必要な補正係数を決定する際、信号対ノイズ比の問題が発生する。この信号対ノイズの問題は特に、低強度の階調のフラットフィールドを校正する場合に顕著である。たとえば、１０００個の装置を備えるＧＬＶアレイで、コントラスト比が１０００：１、強度５％のフラットフィールドを校正する際、背景信号は、ひとつの装置から得られる出力強度の２０倍にもなる。さらに、装置毎の方法では、隣接する装置の出力が直線的に追加されない場合がある（たとえば、２つの隣接する装置がオンの時に測定された出力強度はひとつの装置の強度の２倍とはならない）ので、均一なフラットフィールドのための正確な校正係数を得にくいという欠点がある。このような出力の非直線性は、隣接する装置がオンにされたときに発生する回折パターンの変化による。回折効果は、レーザ等、コヒーレンスが高い光源を使用した場合、はるかに顕著となる。第三の欠点は、装置ごとの方法では、観察者が見る状態でスクリーン上のフラットフィールドを直接校正することができない点である。
【０００４】
出力をサンプリングし、映像品質を改善するために補正係数を生成する二次元変調器アレイを備えるディスプレイの校正システムが開示されている。特に、１９９５年１月３１日のフィールディングによる米国特許第５，３８６，２５３号、“Projection Video Display Systems”は、スクリーンから反射される光を測定するひとつまたは複数のポイント検出器を使用して適正な補正係数を決定する方法を開示している。前述の信号対ノイズ比の問題は、このシステムではさらに顕著となる。１９８９年９月１９日のタバネッティによる米国特許第４，８６８，６６８号、“System And Method For Image Adjustment In An Optical Projection System”に記載される別のアプローチでは、二次元ＣＣＤアレイを使用し、光の二次元変調器アレイから発せられる部分をサンプリングすることによって補正係数を決定する。この特殊な方法を、リニアアレイ変調器を備える表示システムにおいて使用しようとすれば、二次元ＣＣＤデータからリニアアレイ変調器のための適正な補正係数を生成するために、データ処理用電子部品を追加しなくてはならない。
【０００５】
【特許文献１】
米国特許出願第０９／６７１，０４０号
【特許文献２】
米国特許出願第０９／８６７，９２７号
【特許文献３】
米国特許第４，８６８，６６８号
【特許文献４】
米国特許第５，３８６，２５３号
【特許文献５】
米国特許第５，９８２，５５３号
【特許文献６】
米国特許第６，３０７，６６３号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
リニアアレイ変調器を使用する表示システムの大きな問題は、投射された一次元映像に少しでも不均一性があると、二次元シーンに平行な縞が発生し、多くの観察者がこれに気づき、目障りと認識する。二次元シーンにおけるこうした目障りな帯を軽減するには、校正システムが必要となる。そこで、映像の縞の発生を修正し、上記の問題を回避する、走査リニアアレイ変調器を備えるディスプレイ用の改善された校正システムが必要である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の必要性を、光源と、コントローラによって駆動される光変調装置のリニアアレイと、スクリーン上にリニアアレイの線映像を形成する投射レンズシステムと、スクリーン上の線映像を走査し、二次元シーンを形成する走査鏡と、二次元シーンから二次元映像強度データを捕捉し、二次元映像強度データをコントローラに転送する光検出器のエリアアレイを含む二次元のイメージセンサとを備え、コントローラは二次元映像強度データを、光変調装置のリニアアレイのための、走査方向に対して垂直な方向に適用される補正係数の一次元アレイに変換する、直線変調器アレイを備える表示システムを校正するシステムと方法を提供することによって満たす。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下の説明において、本発明の実施形態はソフトウェアプログラムを備える。当業者にとって、このようなソフトウェアの同等物をハードウェアでも構成可能であることは容易に推測できる。映像操作アルゴリズムとシステムは周知であるため、この説明は特に、本発明による方法の一部を構成する、あるいはより直接的に協働するアルゴリズムとシステムに関する。本明細書で具体的に示されていない、あるいは説明されていないこのようなアルゴリズムとシステムの別の面およびそれにかかわる映像信号を生成し、その他処理するためのハードウェアまたはソフトウェアは、先行技術において知られているシステム、アルゴリズム、コンポーネント、素子から選択することができる。以下の明細書に記載する説明において、そのすべてのソフトウェアの利用は従来通りであり、当業界における通常の技術範囲である。
【０００９】
本発明の校正投射表示システムは、ａ）光源と、ｂ）コントローラによって駆動される光変調装置のリニアアレイと、ｃ）スクリーン上にリニアアレイの線映像（ラインイメージ：line  image）を形成する投射レンズシステムと、ｄ）スクリーン上の線映像を走査して二次元シーンを形成する走査鏡と、ｅ）二次元シーンから二次元映像強度データを捕捉し、二次元映像強度データをコントローラに転送する光検出器のエリアアレイを含む二次元のイメージセンサと、を備え、コントローラは二次元映像強度データを光変調装置リニアアレイに関する、走査方向に対して垂直な方向に適用される一次元補正係数アレイに変換することを特徴とする。
【００１０】
本発明の同時カラーアウトプットを有する校正投射表示システムは、ａ）異なる色スペクトルを有する、少なくとも２つの光源と、ｂ）コントローラによって駆動される少なくとも２つの光変調装置リニアアレイと、ｃ）スクリーン上に少なくとも２つのリニアアレイの線映像を形成する投射レンズシステムと、ｄ）スクリーン上に線映像を走査（スイープ;sweep）して二次元シーンを形成する走査ミラーと、ｅ）二次元シーンから二次元映像強度データを取り込み、二次元映像強度データをコントローラに転送する光検出器のエリアアレイを含む二次元のイメージセンサと、を備え、コントローラは二次元映像強度データを少なくとも２つの光変調装置リニアアレイのための、走査方向に対して垂直な方向に適用される一次元補正係数アレイに変換することを特徴とする。
【００１１】
本発明のリニアアレイ変調器を有する投射ディスプレイを校正する方法は、ａ）スクリーン上にフラットフィールドシーンを表示するステップと、ｂ）二次元のイメージセンサによってフラットフィールドシーンから二次元映像強度データを捕捉するステップと、ｃ）二次元映像強度データをリニアアレイ変調器のための、走査方向に対して垂直な方向に適用される一次元補正係数アレイに変換するステップと、ｄ）校正フラットフィールドシーンを得られるよう、必要に応じて上記ステップを繰り返すステップと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
図１は、個々に動作可能な装置のリニアアレイ８５を有する空間光変調器を備える表示システム４８を示す。光は光源７０から発せられ、一対のレンズ７２、７４によって調整されて反射鏡８２に当たり、リニアアレイ８５を照明する。図１の表示システムは、一次元リニアアレイ変調器からスクリーン９０上に、完全にちらつきのない二次元シーンを形成する。したがって、リニアアレイ８５の装置は入射光を急速に変調し、階調を有する複数の画素ラインを生成することができる。電気機械的回折格子装置は、低コストで必要な応答時間を実現できる、現時点で唯一の高度な空間および時間的光変調器である。具体的には、好ましい変調器は、イーストマン・コダック社製の等角グレーティング・エレクトロメカニカル・システム（ＧＥＭＳ）（２００１年１０月２３日のコワルツによる米国特許第６，３０７，６６３号、“Spatial Light Modulator With Conformal Grating Device”および２００１年１月１５日出願のコワルツ他による欧州特許出願第０１２００１２８．５号、“Method For Manufacturing A Mechanical Conformal Grating Device”参照）あるいは１９９９年１１月９日のブルーム他による米国特許第５，９８２，５５３号、“Display Device Incorporating One-Dimensional Grating Light-Valve Array”において開示される、シリコン・ライト・マシンズ社製グレーティング・ライト・バルブ（ＧＬＶ）のいずれかである。図１に示すように、リニアアレイ８５は等角ＧＥＭＳ装置を備える。等角ＧＥＭＳ装置のリニアアレイ走査に基づく表示システム４８のより詳しい説明は、コワルツ、ブラザスおよびファーレンによる２００１年９月１９日出願の欧州特許出願第０１２０３５５１．５号、“Electromechanical Grating Display System with Spatially Separate Light Beams”に記載されている。
【００１３】
図１において、コントローラ８０は選択的にリニアアレイ８５を作動させ、二次元シーンの特定のラインのための所望の画素パターンを得る。特定の等角ＧＥＭＳ装置が作動されない場合、これは入射光を主に０番目の光線に反射させ、この光線は反射鏡８２によって光源７０に戻される。装置が作動されると、これは入射光を主に＋２、＋１、−１および−２番目の光線に回折させる。これらの回折光線は反射鏡８２付近を通過し、投射レンズシステム７５によってスクリーン９０に投射される。走査鏡７７はスクリーン９０上の線映像を走査し、二次元シーンを形成する。コントローラ８０は、走査鏡７７の走査とシーンコンテンツを提供するデータストリームとを同期させる。
【００１４】
図２は、光のライン８８によって照明される等角ＧＥＭＳ装置のリニアアレイ８５を示す。一例として、個々に動作可能な等角ＧＥＭＳ装置が１０８０個備えられており、それぞれにＰ１からＰ１０８０までの番号が付与されている。図３は、二次元シーンの形成を示すためのスクリーン９０の表面である。この例において、１０８０個の等角ＧＥＭＳ装置の中のリニアアレイ８５の映像を走査し、１９２０本の連続するラインを生成し、これによって１０８０×１９２０の画素からなるシーンを作ることにより、ＨＤＴＶ解像度が得られる。
【００１５】
図１の投射表示システムは、データストリームのコード値からシーンの中に階調を発生させる。階調は、ルック・アップ・テーブル（ＬＵＴ）を使って、データストリーム内のコード値に基づいてリニアアレイ８５の装置に必要な作動電圧波形を決定することによって得られる。パルス幅変調を通じて階調を得る等角ＧＥＭＳ装置の場合、ＬＵＴには、データストリームとその装置を作動させるのに適切なパルス幅変調電圧パルスとの変換が示される。さらに、ＬＵＴがリニアアレイ８５の各装置に関するコード値と階調との別の対応を示せば、不均一性に関する校正も可能である。
【００１６】
リニアアレイを走査することによって二次元シーンを生成するプロセスは、映像に縞を形成する場合があり、これはこのようなアーチファクトに対する人間の視覚的応答が敏感であることから、非常に目立つ。このような縞は、照明光線と投射用光学装置における不均一性およびアレイに沿った装置応答のばらつきによって生じる。図４（Ａ）は、スクリーン９０上に投射された未校正のフラットフィールドを有するプロトタイプの投射表示システムからとった写真である。このプロトタイプのシステムは、２５６個の等角ＧＥＭＳ装置のリニアアレイを備える。未校正のフラットフィールドは、リニアアレイ８５上の各装置について等しいコード値でコントローラ８０にデータストリームを送信することによって得られる。二次元シーンは、スクリーン９０上にリニアアレイのゼロ以外の回折オーダーの像を再度形成し、ガルバノメータを使ってスクリーン９０上の映像を走査することによって形成される。スクリーンの方向に沿って、未校正のフラットフィールドには水平の縞状のアーチファクトがはっきりと見える。この縞は、未校正のリニアアレイの線映像において存在する垂直方向の不均一性によって発生する。
【００１７】
均等に校正されたフラットフィールドシーンを作るための補正係数を得るために、図1の表示システムにイメージセンサ５０を追加する。校正を行うために、コントローラ８０は、当初、未校正のフラットフィールドシーンがスクリーン９０上に投射されるように、リニアアレイ８５をオンにする。イメージセンサ５０を使って、未校正のフラットフィールドの像を捕捉する。図１において、イメージセンサは、デジタルカメラに内蔵された光検出器の二次元エリアアレイである。必要な補正係数を正確に予想するためには、装置の軸（図３、４（Ａ）、４（Ｂ）の垂直軸）に沿って、リニアアレイ８５上の装置の数より大きな解像度を備えるイメージセンサが必要である。しかしながら、不均一な照明によって引き起こされるような、頻度の低い縞のアーチファクトについては、センサの解像度が低くても合理的程度の補正が可能である。イメージセンサ５０からの映像強度データはコントローラ８０によって処理され、リニアアレイ８５上の各装置に関する適正な補正係数が発生する。これらの補正係数を使い、データストリーム内のコード値から各装置の作動電圧波形への変換のためにＬＵＴを変更し、これによって階調を調整する。必要に応じて、フラットフィールドシーンの均一性を最適化するために、校正ステップを繰り返す。この校正プロセスは、映像表示に必要なグレイスケールが確実に均一になるように、フラットフィールドシーンの階調を上げるために実行することができる。
【００１８】
図４（Ｂ）は、上記の校正プロセスを数回繰り返した後の、校正済みフラットフィールドシーンの写真である（図４（Ａ）と同じシステム）。図４（Ａ）で見られる水平の縞は校正によって取り除かれている。このシステムの等角ＧＥＭＳアレイは、パルス幅変調の間に階調を発生する。特定の階調は、画素の垂直ラインを発生するために、直線時間の特定の部分について装置を作動させることによって生じる。補正係数を使い、リニアアレイの各装置に関する入力コード値と作動電圧のパルス幅とのＬＵＴ割当を変更する。
【００１９】
校正には、フラットフィールドの映像強度データを処理し、リニアアレイ８５の各装置の補正係数を得ることが必要である。これらの補正係数の出し方のひとつは、水平走査方向に沿って映像強度データを平均し、表示システム、カメラシステムまたは観察条件によって生じる既知のひずみ、ゆがみを修正する。水平平均により、二次元映像強度データが平均水平強度に対応する数値の一次元アレイとなる。平均化プロセスは、適正な補正係数を得るための信号対ノイズ比を改善する。投射映像のスペックル、スクリーン内の局所的不均一性、イメージセンサのノイズ等、いくつかのノイズ源からのノイズは、この方法によって抑制できる。先に示唆したように、多くのシステムの場合、平均水平強度の一次元アレイにおけるデータ値の数は必ずしもリニアアレイ８５の変調器の数と合致しない。そのため、リニアアレイ８５の各装置に関する補正係数を得るためには、一次元のデータセットを再度サンプリングする必要がある。
【００２０】
上記の実施形態は、リニアアレイ変調器を備える表示システムの校正に関する先行技術のいくつかの限界を次のように克服する。１）強度の低い階調でも校正できる、高い信号対ノイズ比を提供する。２）フラットフィールドスクリーン全体を同時に校正することにより、隣接する画素間の非線形効果を回避する。３）観察者が見るようにスクリーン上のシーンを直接校正する。
【００２１】
必要な校正係数を推定する別の方法も本発明の範囲内に入る。図５は、校正映像が表示システム９２内に形成される別の実施形態を示す。ビームスプリッタプレート５６は回折光７３の少量を、結像レンズ５４を通じて再屈折させ、イメージセンサ５２に直接校正のための映像を発生させるために使用される。図５のイメージセンサ５２は好ましくは、校正のための映像強度データ全体を同時に捕捉する感光センサのエリアアレイである。しかしながら、当業者にとっては周知のごとく、センサのエリアアレイの代わりに時間逐次読取り式のセンサのリニアアレイを使用することもできる。
【００２２】
図６は、同時にＲＧＢを発生する表示システム９３を採用した例を示す。赤、緑、青のチャンネルはそれぞれの光源（７０ｒ、７０ｇ、７０ｂ）、レンズ（７２ｒ、７２ｇ、７２ｂ、７４ｒ、７４ｇ、７４ｂ）、反射鏡（８２ｒ、８２ｇ、８２ｂ）および光変調装置のリニアアレイ（８５ｒ、８５ｇ、８５ｂ）を有する。カラーコンバイニングキューブ（１００）を使い、赤、緑、青の出力が投射レンズシステム７５を通過し、スクリーン９０に到達するようこれを方向付ける。前述のアプローチにより、イメージセンサ５０を使って３色各々の均一な校正に必要な補正係数を生成するための映像強度データを捕捉する。単色イメージセンサ５０の場合、３色は１回に１色ずつ校正される。ＲＧＢカラーフィルタアレイを備えるイメージセンサ５０の場合、校正は３色同時に行うことができる。補正係数を使い、３つのリニアアレイ（８５ｒ、８５ｇ、８５ｂ）の各々に関する階調のＬＵＴ割当を変更する。映像強度データは、所望の色バランスを得るために、赤、緑、青の映像のＬＵＴ割当を調整するのにも使用できる。
【００２３】
図６のＲＧＢ表示システムにおいて、高品質の映像を得るために、３つのリニアアレイ間には正確な画素登録が必要となる。イメージセンサ５０は、水平方向に沿った画素登録の校正のためのオフセット係数を捕捉するのに使用できる。オフセット校正を行うために、好ましくは空間周波数の高い垂直の線からなるオフセットテストパターンがスクリーン上に投射される。オフセット係数は、イメージセンサ５０が捕捉した３つのＲＧＢ映像の相対的アラインメントを比較することによって決定される。次に、補正には３つのリニアアレイ８５ｒ、８５ｇ、８５ｂのデータストリーム間のタイミング遅延または前進がかかわる。補正により、スクリーン９０上の赤、緑、青の画素間の水平アラインメントが除去される。
【００２４】
図１、５、６の投射表示システムにおいて使用される均一性校正プロセスは、データストリームのコード値をリニアアレイ８５上の変調装置の作動電圧波形に変換するのに使用されるグレイスケールＬＵＴを変更することを目的としている。校正プロセスにより、各変調装置に関する等しいコード値を有するデータストリームがスクリーン９０上に均一なフラットフィールドシーンを作り、コード値の範囲が所望の階調の範囲を作ることになる。図７のフローチャート７００において、走査されたリニアアレイ変調器を有する投射ディスプレイの校正方法には、いくつかの操作ステップが含まれる。校正を開始するために、操作７０５でグレイスケールＬＵＴを初期化する。適正な初期値は、投射ディスプレイにおけるリニアアレイ変調器の具体的なタイプによって異なる。等角ＧＥＭＳ装置の場合、入力コード値と作動電圧パルス幅との線形関係は、校正中によく役立つことがわかっている。操作７１０において、フラットフィールドシーンがスクリーン上に表示される。不均一性のレベルを決定するために、操作７２０によって、映像強度データを名目上のフラットフィールドシーンから捕捉する。均一なフラットフィールドシーンを得るために必要な補正係数は、二次元映像強度データを適正に処理することによって計算される。たとえば、操作７３０、７４０において、このデータ処理は、走査方向に沿って映像強度データを平均し、走査平均データからグレイスケールＬＵＴに必要な補正係数を決定することによって行われる。走査平均映像強度データをサンプリングしなおすことも必要な場合がある（図示せず）。いずれの場合も、その後の操作７５０で、フラットフィールドシーンが十分に校正されたかを判断する。この判断には、新たに計算された補正係数の標準偏差等、均一性を示すメトリックが必要となる。標準偏差が特定の閾値より低ければ、校正手順は終了する。低くなければ、操作７６０で補正係数を使ってグレイスケールＬＵＴを修正し、操作７１０から７５０が繰り返される。校正プロセスは、均一性メトリックによってフラットフィールドシーンが十分均一であると判断されるまで繰り返される。
【００２５】
図８のフローチャート８００は、走査リニアアレイ変調器を含む投射ディスプレイを校正するための別の方法を示す。前述の方法とは異なり、このアプローチには、フラットフィールドシーンの投射が必要ない。これは、実際の映像コンテンツを含むシーンの投射中にも適用できる。グレイスケールＬＵＴはまず、操作８０５によって初期化される。継続的に表示システムに供給される（操作８０７）データストリームは、２つの目的のために使用される。スクリーン上にシーンを表示すること（操作８１０）と補正係数を計算する上での基準を提供すること（操作８７０）である。シーンには、均一性校正のために特に設計された映像、あるいは観察者に対して表示される通常の動画が含まれる場合がある。操作８２０、８３０では、映像強度データが捕捉され、走査方向に沿って平均化される。同時に、操作８７０ではデータストリームから平均予想強度を計算する。必要な補正係数を計算するために、操作８４０は走査平均映像強度データを平均予想強度と比較する。操作８５０では、補正係数の標準偏差またはその他適正なメトリックを使い、操作８６０を実行してグレイスケールＬＵＴを調整すべきか否かを判断する。この方法は、必要に応じて繰り返すことができる。
【００２６】
映像強度データの補正係数の一次元アレイへの変換が、走査鏡に対応する走査方向に沿った映像強度データを平均化することによって実現される校正投射表示システム。
【００２７】
光変調装置のリニアアレイが電気機械的回折装置を備える校正投射表示システム。
【００２８】
映像強度データがスクリーン上のフラットフィールドシーンから得られる校正投射表示システム。
【００２９】
映像強度データが、階調の異なる少なくとも２つのフラットフィールドシーンから得られる校正投射表示システム。
【００３０】
校正投射表示システムが３色システムであり、映像強度データは各色に関する対応する映像強度データセットを含む校正投射表示システム。
【００３１】
ａ）光源と、ｂ）コントローラによって駆動される光変調装置のリニアアレイと、ｃ）スクリーン上にリニアアレイの線映像を作る投射レンズシステムと、ｄ）スクリーン上の線映像を走査し、二次元シーンを形成する走査鏡と、ｅ）光変調装置のリニアアレイからの光を遮断し、遮断した光をイメージセンサに向ける光サンプリング素子とを備え、イメージセンサが遮断された光から映像強度データを捕捉し、映像強度データをコントローラに送信し、コントローラは映像強度データを光変調装置のリニアアレイのための補正係数の一次元アレイに変換する校正済み投射表示システム。
【００３２】
イメージセンサが、スクリーンに投射された二次元シーンを捕捉する光検出器のエリアアレイである校正投射表示システム。
【００３３】
映像強度データの補正係数の一次元アレイへの変換が、走査鏡に対応する走査方向に沿って映像強度データを平均化することによって実現される校正投射表示システム。
【００３４】
イメージセンサは光検出器のリニアアレイである校正投射表示システム。
【００３５】
光変調装置のリニアアレイが電気機械的回折格子装置である校正投射表示システム。
【００３６】
映像強度データがスクリーン上のフラットフィールドシーンから得られる校正投射表示システム。
【００３７】
映像強度データが、階調の異なる少なくとも２つのフラットフィールドシーンから得られる校正投射表示システム。
【００３８】
投射表示システムは３色システムであり、映像強度データが各色についての対応する校正データを含む校正投射表示システム。
【００３９】
映像強度データが、オフセットテストパターンを含む二次元シーンから得られ、補正係数は光変調装置の少なくとも２つのリニアアレイの間のタイミング遅延を含む、同時カラーアウトプットを有する校正投射表示システム。
【００４０】
コントローラが光変調装置の少なくとも２つのリニアアレイの補正係数を調整し、二次元シーンの色バランスを得る、同時カラーアウトプットを有する校正投射表示システム。
【００４１】
映像強度データを補正係数の一次元アレイを変換するステップが、走査鏡に対応する走査方向に沿って映像強度データを平均化することを含む、投射ディスプレイの校正方法。
【００４２】
補正係数の一次元アレイを生成するプロセスが、平均された映像強度データをサンプリングしなおすことを含む投射ディスプレイの校正方法。
【００４３】
補正係数を使って、階調を生成するのに使用されるルック・アップ・テーブルを変更する投射ディスプレイの校正方法。
【００４４】
階調がパルス幅変調によって得られる投射ディスプレイの校正方法。
【００４５】
投射ディスプレイはカラー投射ディスプレイであり、補正係数が色バランスを達成するために調整される投射ディスプレイの校正方法。
【００４６】
ａ）スクリーン上にオフセットテストパターンを投射するステップと、ｂ）イメージセンサで投射されたオフセットテストパターンから映像強度データを捕捉するステップと、ｃ）映像強度データからオフセット係数を生成するステップと、ｄ）オフセット係数に応じて、少なくとも２つのリニアアレイ間の相対的タイミング遅延を調整するステップとを含む、少なくとも２つのリニアアレイ変調器を備える投射ディスプレイの校正方法。
【００４７】
ａ）データストリームからスクリーン上にシーンを表示するステップと、ｂ）走査鏡に対応する走査方向に沿ってデータストリームを適正に平均化することによって、予想平均強度を計算するステップと、ｃ）イメージセンサでシーンから映像強度データを捕捉するステップと、ｄ）走査方向に沿って捕捉された映像強度データを平均化するステップと、ｅ）平均捕捉映像強度データを予想平均強度と比較することによって、リニアアレイ変調器に関する補正係数の一次元アレイを発生するステップと、ｆ）校正された表示を得るために、上記のステップを必要に応じて繰り返すステップとを含む、リニアアレイ変調器を備える投射ディスプレイの校正方法。
【００４８】
補正係数を使って、階調を発生するために使用されるルック・アップ・テーブルを修正する投射ディスプレイの校正方法。
【００４９】
階調はパルス幅変調によって得られる投射ディスプレイの校正方法。
【００５０】
映像強度データの平均化によってスクリーンによるノイズが削減される校正投射表示システム。
【００５１】
映像強度データの平均化によって画像センサによるノイズが削減される校正投射表示システム。
【００５２】
映像強度データの平均化によってスクリーンによるノイズが削減される校正投射表示システム。
【００５３】
映像強度データの平均化によってイメージセンサによるノイズが削減される校正投射表示システム。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の校正のためにリニアアレイ変調器とイメージセンサを備える投射表示システムを示す図である。
【図２】  本発明のための照明された等角ＧＥＭＳ装置のリニアアレイを示す図である。
【図３】  本発明のためのリニアアレイ変調器の投射一次元映像を走査することによって二次元シーンを形成する様子を示す図である。
【図４】  （Ａ）は本発明を使用しない場合の、水平の縞模様を呈する未校正のフラットフィールドシーンの写真を示す図であり、（Ｂ）は本発明を使用した後の校正済みフラットフィールドシーンの写真を示す図である。
【図５】  校正機能付投射表示システムの別の実施形態を示す図である。
【図６】  本発明のための同時ＲＧＢを生成する校正機能付投射表示システムを示す図である。
【図７】  本発明の校正方法を示すフローチャートである。
【図８】  本発明の別の校正方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
４８  表示システム、５０  イメージセンサ、５２  イメージセンサ、５４  結像レンズ、５６  ビームスプリッタプレート、７０  光源、７０ｒ  赤の光源、７０ｇ  緑の光源、７０ｂ  青の光源、７１  入射光線、７２  第一のレンズ、７２ｒ  赤の第一のレンズ、７２ｇ  緑の第一のレンズ、７２ｂ  青の第一のレンズ、７３  回折光線、７４  第二のレンズ、７４ｒ  赤の第二のレンズ、７４ｇ  緑の第二のレンズ、７４ｂ  青の第二のレンズ、７５  投射レンズシステム、７７  走査鏡、８０  コントローラ、８２  反射鏡、８２ｒ  赤の反射鏡、８２ｇ  緑の反射鏡、８２ｂ  青の反射鏡、８５  リニアアレイ、８５ｒ  赤のリニアアレイ、８５ｇ  緑のリニアアレイ、８５ｂ  青のリニアアレイ、８８  光のライン、９０  スクリーン、９２  別の表示システム、９３  別の表示システム、１００  カラーコンバイニングキューブ、７００  走査リニアアレイ変調器を有する投射ディスプレイの校正方法を示すフローチャート、７０５  ルック・アップ・テーブル（ＬＵＴ）を初期化する操作、７１０  フラットフィールドシーンを表示する操作、７２０  フラットフィールドシーンから映像強度データを捕捉する操作、７３０  映像強度データを平均化する操作、７４０  補正係数を生成する操作、７５０  校正を決定する操作、７６０  ＬＵＴを変更する操作、８００  走査リニアアレイ変調器を備える投射ディスプレイの別の校正方法を示すフローチャート、８０５  ルック・アップ・テーブル（ＬＵＴ）を初期化する操作、８０７  データストリーム、８１０  スクリーンを表示する操作、８２０  シーンから映像強度データを捕捉する操作、８３０  映像強度データを平均化する操作、８４０  補正係数を生成する操作、８５０  校正を決定する操作、８６０  ＬＵＴを変更する操作、８７０  予想平均強度を計算する操作、Ｐ１−Ｐ１０８０  個々に操作可能な等角ＧＥＭＳ装置。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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