特開 2023-67800 投影装置及びその投影方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023067800

(43)【公開日】2023-05-16

(54)【発明の名称】投影装置及びその投影方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/74 20060101AFI20230509BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20230509BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20230509BHJP

   G09G 3/34 20060101ALI20230509BHJP

   G09G 3/36 20060101ALI20230509BHJP

【ＦＩ】

H04N5/74 A

G03B21/14 Z

G09G3/20 680C

G09G3/20 612U

G09G3/20 641E

G09G3/34 J

G09G3/20 650C

G09G3/20 622S

G09G3/20 612L

G09G3/20 621K

G09G3/36

G09G3/34 D

G09G3/20 611F

G09G3/20 660E

G09G3/20 650A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022169565

(22)【出願日】2022-10-24

(31)【優先権主張番号】202111267687.1

(32)【優先日】2021-10-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】500093133

【氏名又は名称】中強光電股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】郭 本寧

(72)【発明者】

【氏名】王 福山

【テーマコード（参考）】

2K203

5C006

5C058

5C080

【Ｆターム（参考）】

2K203FA02

2K203GC07

2K203HB08

2K203MA21

5C006AA14

5C006AF23

5C006AF27

5C006AF34

5C006AF44

5C006AF45

5C006AF47

5C006AF51

5C006AF53

5C006AF71

5C006BB16

5C006BB28

5C006BB29

5C006BF24

5C006EA01

5C006EC11

5C006FA04

5C006FA16

5C058BA01

5C058BA25

5C058EA11

5C058EA24

5C058EA26

5C058EA27

5C080AA10

5C080AA17

5C080BB06

5C080CC07

5C080DD07

5C080DD13

5C080DD21

5C080EE26

5C080FF11

5C080FF13

5C080JJ02

5C080JJ07

5C080KK01

5C080KK42

(57)【要約】

【課題】本発明は投影装置及びその投影方法を提供する。
【解決手段】投影装置は空間変調器、第一光学アクチュエーター、駆動回路及び制御回路を含む。空間変調器は光束を変調して映像光束を生成する。駆動回路は第一光学アクチュエーターに接続され、入力ビデオ信号に基づいて第一光学アクチュエーターのスイングモードを決定し、第一光学アクチュエーターのスイングモードに対応して表示フレームを複数のサブ表示フレームに変換する。制御回路は空間変調器及び駆動回路に接続され、複数のサブ表示フレームに基づいて、空間変調器が映像光束を生成するように制御し、また、複数のサブ表示フレームに対応する同期信号を駆動回路に出力する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

空間変調器、第一光学アクチュエーター、駆動回路及び制御回路を含む投影装置であって、
前記空間変調器は光束に対して変調を行って映像光束を生成し、
前記駆動回路は前記第一光学アクチュエーターに接続され、前記駆動回路は入力ビデオ信号に基づいて前記第一光学アクチュエーターのスイングモードを決定し、前記第一光学アクチュエーターのスイングモードに対応して表示フレームを複数のサブ表示フレームに変換し、
前記制御回路は前記空間変調器及び前記駆動回路に接続され、前記複数のサブ表示フレームに基づいて、前記空間変調器が前記映像光束を生成するように制御し、また、前記複数のサブ表示フレームに対応する同期信号を前記駆動回路に出力し、前記駆動回路は、前記同期信号及び前記第一光学アクチュエーターのスイングモードに基づいて、前記第一光学アクチュエーターがスイングするように制御することで、前記映像光束の光路を変更し、前記入力ビデオ信号の解像度に対応する投影映像を生成する、投影装置。

【請求項2】

請求項1に記載の投影装置であって、
前記投影装置は第二光学アクチュエーターをさらに含み、
前記第二光学アクチュエーターは前記駆動回路に接続され、前記駆動回路はさらに、前記入力ビデオ信号に基づいて前記第二光学アクチュエーターのスイングモードを決定し、前記駆動回路は、前記第二光学アクチュエーターのスイングモードに基づいて、前記第二光学アクチュエーターがスイングするように制御することで、前記映像光束の光路を変更する、投影装置。

【請求項3】

請求項1に記載の投影装置であって、
前記投影装置は第二光学アクチュエーターをさらに含み、
前記第二光学アクチュエーターは前記制御回路に接続され、前記駆動回路はさらに、前記入力ビデオ信号に基づいて前記第二光学アクチュエーターのスイングモードを決定し、前記制御回路は、前記第二光学アクチュエーターのスイングモードに基づいて、前記第二光学アクチュエーターがスイングするように制御することで、前記映像光束の光路を変更する、投影装置。

【請求項4】

請求項3に記載の投影装置であって、
前記制御回路は拡張画素解像度回路及び空間変調制御回路をさらに含み、
前記拡張画素解像度回路は前記駆動回路及び前記第二光学アクチュエーターに接続され、
前記空間変調制御回路は前記駆動回路、前記拡張画素解像度回路及び前記空間変調器に接続され、前記空間変調器が前記サブ表示フレームに基づいて前記映像光束を生成するように制御し、また、前記サブ表示フレームに対応する同期信号を前記駆動回路及び前記拡張画素解像度回路に提供し、前記駆動回路及び前記拡張画素解像度回路は前記同期信号に基づいてそれぞれ前記第一光学アクチュエーター及び前記第二光学アクチュエーターがスイングするように制御することで、前記映像光束の光路を変更する、投影装置。

【請求項5】

請求項1に記載の投影装置であって、
前記駆動回路は前記入力ビデオ信号の解像度及び周波数のうちの少なくとも1つに基づいて、前記第一光学アクチュエーターのスイングモードを決定する、投影装置。

【請求項6】

請求項1に記載の投影装置であって、
前記駆動回路はField Programmable Gate Arrayである、投影装置。

【請求項7】

請求項1に記載の投影装置であって、
前記同期信号は垂直同期信号である、投影装置。

【請求項8】

投影装置の投影方法であって、
前記投影装置は空間変調器、光学アクチュエーター、駆動回路及び制御回路を含み、前記制御回路は前記空間変調器が映像光束を生成するように制御し、
前記投影方法は、
入力ビデオ信号に基づいて前記光学アクチュエーターのスイングモードを決定し；
前記光学アクチュエーターのスイングモードに対応して各表示フレームを複数のサブ表示フレームに変換し；
前記複数のサブ表示フレームを前記制御回路に出力することで、前記制御回路は前記複数のサブ表示フレームに基づいて、前記空間変調器が前記映像光束を生成するように制御し；
前記制御回路からの各サブ表示フレームに対応する同期信号を受信し；及び
前記同期信号及び前記光学アクチュエーターのスイングモードに基づいて、前記光学アクチュエーターがスイングするように制御することで、前記入力ビデオ信号の解像度に対応する投影映像を生成するステップを含む、投影方法。

【請求項9】

請求項8に記載の投影装置の投影方法であって、
前記駆動回路は前記入力ビデオ信号の解像度及び周波数のうちの少なくとも1つに基づいて、前記光学アクチュエーターのスイングモードを決定する、投影方法。

【請求項10】

請求項8に記載の投影装置の投影方法であって、
前記同期信号は垂直同期信号である、投影方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示装置に関し、特に、投影装置及びその投影方法に関する。

【背景技術】

【0002】

今のところ、投影機の解像度を上げるために、通常、異なるアクチュエーターを設けて光学素子をスイング（swing）することで、異なる解像度を達成できる。例を挙げて言えば、入力ビデオ信号の解像度が1080Pの場合、異なるアクチュエーターを設けることで異なる解像度を達成でき、例えば、1440P又は4Kの解像度に達することができる。しかしながら、一旦、アクチュエーターの用途が決まれば、アクチュエーターの制御方式が固定され、調整されることが不可能になるので、使用者は異なる解像度の画面を選択して投影できない。

【0003】

なお、この「背景技術」の部分が、本発明の内容への理解を助けるためだけのものであるため、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、当業者に知られていない技術を含む可能性がある。よって、この「背景技術」の部分に開示されている内容は、該内容、又は、本発明の１つ又は複数の実施例が解決しようとする課題が本発明の出願前に既に当業者に周知されていることを意味しない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、投影装置の使用の柔軟性を高め、投影装置の使用の利便性を改善し、かつユーザが投影映像の解像度を自由に選択し得るようにさせることができる投影装置及びその投影方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明による投影装置は空間変調器、第一光学アクチュエーター、駆動回路及び制御回路を含む。空間変調器は光束に対して変調を行って映像光束を生成する。駆動回路は第一光学アクチュエーターに接続され、入力ビデオ信号に基づいて第一光学アクチュエーターのスイングモードを決定し、第一光学アクチュエーターのスイングモードに対応して各表示フレームを複数のサブ表示フレームに変換する。制御回路は空間変調器及び駆動回路に接続され、複数のサブ表示フレームに基づいて、空間変調器が映像光束を生成するように制御し、また、各サブ表示フレームに対応する同期信号を駆動回路に出力し、駆動回路は同期信号及び第一光学アクチュエーターのスイングモードに基づいて、第一光学アクチュエーターがスイングするように駆動し、これによって、映像光束の光路を変更し、入力ビデオ信号の解像度に対応する投影映像を生成するようにさせる。

【0006】

本発明では投影装置の投影方法がさらに提供され、投影装置は空間変調器、光学アクチュエーター、駆動回路及び制御回路を含み、制御回路は空間変調器が映像光束を生成するように制御し、投影装置の投影方法は以下のステップ、即ち、入力ビデオ信号に基づいて光学アクチュエーターのスイングモードを決定し；光学アクチュエーターのスイングモードに対応して各表示フレームを複数のサブ表示フレームに変換し；複数のサブ表示フレームを制御回路に出力することで、制御回路は複数のサブ表示フレームに基づいて、空間変調器が映像光束を生成するように制御し；制御回路からの各サブ表示フレームに対応する同期信号を受信し；及び、同期信号及び光学アクチュエーターのスイングモードに基づいて、光学アクチュエーターがスイングするように駆動することで、入力ビデオ信号の解像度に対応する投影映像を生成するステップを含む。

【発明の効果】

【0007】

上述により、本発明の実施例における駆動回路は入力ビデオ信号に基づいて第一光学アクチュエーターのスイングモードを決定し、第一光学アクチュエーターのスイングモードに対応して表示フレームを複数のサブ表示フレームに変換し、そして、第一光学アクチュエーターのスイングモード及び制御回路の提供する、サブ表示フレームに対応する同期信号に基づいて、第一光学アクチュエーターがスイングするように駆動することで、映像光束の光路を変更し、入力ビデオ信号の解像度に対応する投影映像を生成するようにさせる。このようにして、第一光学アクチュエーターのスイングモードが制御回路の設定及び空間変調器の規格（仕様）に制限されないようにすることできるため、投影装置の使用の柔軟性を高め、投影装置の使用の利便性を改善し、かつユーザが投影映像の解像度を自由に選択し得るようにさせることができる。

【0008】

本発明の上述の特徴及び利点をより明らかにするために、以下、実施例を挙げて図面とともに詳細な説明を行う。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施例における投影装置の内部素子を示す図である。

【図2】本発明の実施例におけるスイングモード、サブ表示フレーム及び画素変位の関係を示す図である。

【図3】本発明の実施例におけるスイングモードと解像度及び周波数との対応関係を示す図である。

【図4A】本発明のもう1つの実施例における投影装置を示す図である。

【図4B】本発明のもう1つの実施例における投影装置を示す図である。

【図5】本発明のまたもう1つの実施例における投影装置を示す図である。

【図6】本発明の実施例における投影装置の投影方法のフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の上述した及び他の技術的内容、特徴、機能及び効果は、添付した図面に基づく次のような好適な実施例の詳細な説明により明確になる。なお、以下の実施例に言及されている方向についての用語、例えば、上、下、左、右、前又は後などは、添付した図面の方向に過ぎない。よって、使用されている方向の用語は、本発明を説明するためだけのものであり、本発明を限定するためのものではない。

【0011】

図1は本発明の実施例における投影装置の内部素子を示す図である。図1に示すように、投影装置は空間変調器102、第一光学アクチュエーター104、駆動回路106及び制御回路108を含み、そのうち、制御回路108は空間変調器102及び駆動回路106に接続され、駆動回路106は第一光学アクチュエーター104に接続される。

【0012】

空間変調器102は光束を変調することで映像光束L1を生成するように用いられ、空間変調器102は例えば、LCoSパネル（Liquid Crystal On Silicon panel、LCoS panel）、デジタルマクロミラーデバイス（Digital Micro-mirror Device、DMD）などの反射型光調変器であっても良く、透光型液晶パネル（Transparent Liquid Crystal Panel）、電気光学変調器（Electro-Optical Modulator）、磁気光学変調器（Magneto-optic Modulator）、音声光学変調器（Acousto-Optic Modulator、AOM）などの透過型光変調器であっても良いが、これらに限られない。空間変調器102が生成した映像光束L1は第一光学アクチュエーター104を通過して投影映像を生成できる。なお、以下に言及されるサブ表示フレームはスクリーン又は壁へ時系列に投射される投影映像を表す。

【0013】

図2は本発明の実施例におけるスイングモード、サブ表示フレーム及び画素変位の関係を示す図である。スイングモードは1P、2P、4P及び8Pを含むが、これらに限定されない。1Pモードは光学アクチュエーターを駆動しないことを示すため、変位を生成しない。例を挙げて言えば、1Pモードの下で、入力ビデオ信号IN1の表示フレームの解像度がWQXGA+(2716x1528)@120Hzであるときに、空間変調器102の仕様に必要な解像度を満たすので、駆動回路106又は制御回路108は光学アクチュエーターを駆動しない。2Pモードの下で、入力ビデオ信号IN1の表示フレームの解像度が4K(3840x1440)@60Hzであるときに、駆動回路106は入力ビデオ信号IN1の表示フレームを2つのサブ表示フレームに変換し、そして、サブ表示フレームを制御回路108に伝送し、そのうち、各サブ表示フレームの解像度はWQXGA+(2716x1528)であり、画面更新周波数は120Hzである。制御回路108はサブ表示フレームに基づいて、空間変調器102が光束を変調するように制御することで、解像度がWQXGA+(2716x1528)であり、かつ画面更新周波数が120Hzである映像光束L1を生成させることができる。制御回路108は各サブ表示フレームに対応する同期信号を駆動回路106に出力することで、駆動回路106は同期信号に基づいて第一光学アクチュエーター104がスイングするように駆動し、これによって、第一光学アクチュエーター104は2Pモードに基づいて2つのサブ表示フレームを対応する2つの位置に投影することで、投影映像に4K(3840x1440)@60Hzの解像度を持たせることができる。もう1つの2Pモードの下で、入力ビデオ信号IN1の表示フレームの解像度が4K(3840x1440)@60Hzであるときに、制御回路108は入力ビデオ信号IN1の表示フレームを2つのサブ表示フレームに変換し、そのうち、各サブ表示フレームの解像度はWQXGA+(2716x1528)であり、画面更新周波数は120Hzである。制御回路108はサブ表示フレームに基づいて、空間変調器102が光束を変調するように制御することで、解像度がWQXGA+(2716x1528)であり、かつ画面更新周波数が120Hzである映像光束L1を生成させることができる。制御回路108は第二光学アクチュエーター402がスイングするように駆動することで、第二光学アクチュエーター402は2Pモードに従って2つのサブ表示フレームを対応する2つの位置に投影し、投影映像に4K(3840x1440)@60Hzの解像度を持たせることができる。4Pモードの下で、入力ビデオ信号IN1の表示フレームの解像度が5.4K(5432x3056)@30Hzであるときに、駆動回路106は入力ビデオ信号IN1の表示フレームを4つのサブ表示フレームに変換し、そして、サブ表示フレームを制御回路108に伝送し、そのうち、各サブ表示フレームの解像度はWQXGA+(2716x1528)であり、画面更新周波数は120Hzである。制御回路108はサブ表示フレームに基づいて、空間変調器102が光束を変調するように制御することで、解像度がWQXGA+(2716x1528)であり、かつ画面更新周波数が120Hzである映像光束L1を生成させることができる。制御回路108は各サブ表示フレームに対応する同期信号を駆動回路106に出力することで、駆動回路106が同期信号に従って第一光学アクチュエーター104がスイングするように駆動し、これによって、第一光学アクチュエーター104は4Pモードに従って4つのサブ表示フレームを対応する4つの位置に投影し、投影映像に5.4K(5432x3056)@30Hzの解像度を持たせることができる。8Pモードの下で、入力ビデオ信号IN1の表示フレームの解像度が8K(7680x4320)@15Hzであるときに、駆動回路106は入力ビデオ信号IN1の表示フレームを6つのサブ表示フレームに変換し、そのうち、4つのサブ表示フレームが駆動回路106に留まり、2つのサブ表示フレームが制御回路108へ伝送され、4つのサブ表示フレームの解像度は4K(3840x1440)@60Hzであり、2つのサブ表示フレームの解像度はWQXGA+(2716x1528)@120Hzである。制御回路108はサブ表示フレームに基づいて、空間変調器102が光束を変調するように制御することで、解像度がWQXGA+(2716x1528)であり、かつ画面更新周波数が120Hzである映像光束L1を生成させることができる。制御回路108は各サブ表示フレームに対応する同期信号を駆動回路106に出力することで、駆動回路106は同期信号に従って第一光学アクチュエーター104がスイングするように駆動し、これによって、第一光学アクチュエーター104は4Pモードに従って4つのサブ表示フレームを対応する4つの位置に投影する。加えて、制御回路108は第二光学アクチュエーター402がスイングするように駆動することで、第二光学アクチュエーター402は2Pモードに従って2つのサブ表示フレームを対応する2つの位置に投影する。このようにして、第一光学アクチュエーター104及び第二光学アクチュエーター402の作動により、投影映像に8K(7680x4320)@15Hzの解像度を持たせることができる。

【0014】

以下、詳細に説明する。図1に示すように、駆動回路106は入力ビデオ信号IN1を受信し、そのうち、入力ビデオ信号IN1は表示フレームを含む。駆動回路106は入力ビデオ信号IN1に基づいて前記第一光学アクチュエーター104のスイングモードを決定し、例えば、入力ビデオ信号IN1の解像度及び周波数のうちの少なくとも1つに基づいて第一光学アクチュエーター104のスイングモードを決定し、第一光学アクチュエーター104のスイングモードに対応して表示フレーム(frame)を複数のサブ表示フレーム(sub-frame)に変換し、駆動回路106は例えば、FPGA（Field Programmable Gate Array）により実現され得る。また、制御回路108は駆動回路106が生成した複数のサブ表示フレームを受信する。駆動回路106が生成した複数のサブ表示フレームに基づいて、制御回路108は空間変調器102が映像光束L1を生成するように制御でき、また、制御回路108は各サブ表示フレームに対応する同期信号を駆動回路106に出力し、そのうち、同期信号は例えば、この分野で良く用いられている垂直同期信号であっても良いが、これに限定されない。制御回路108は例えば、テキサス・インスツルメンツ社製造のDDP442xチップにより実現されても良いが、これに限定されない。駆動回路106は同期信号及び第一光学アクチュエーター104のスイングモードに基づいて第一光学アクチュエーター104がスイングするように制御することで、映像光束L1の光路を変え、入力ビデオ信号IN1の解像度に対応する投影映像を生成させることができる。このようにして、異なる仕様の入力ビデオ信号IN1に対応して第一光学アクチュエーター104のスイングモードを決定することで、第一光学アクチュエーター104のスイングモードが制御回路108の設定又は空間変調器102の仕様に制限されないようにさせることができるため、投影装置の使用の柔軟性を高め、投影装置の使用の利便性を改善し、かつユーザが投影映像の解像度を自由に選択し得るようにすることができる。

【0015】

さらに言えば、第一光学アクチュエーター104は透光性素子及びスイング装置(図示せず)を含み、透光性素子は映像光束L1を通過させるために用いられ、スイング装置は透光性素子が時系列にスイングするようにさせることで、映像光束L1の光路を変更する。第一光学アクチュエーター104のスイングモードは例えば、第一スイングモード及び第二スイングモードを含む。例えば、第一スイングモードでは、駆動回路106は表示フレームを2つのサブ表示フレームに変換し、制御回路108は2つのサブ表示フレームを受信し、この2つのサブ表示フレームに対応する同期信号を生成し、そして、同期信号を駆動回路106に伝送する。駆動回路106は、制御回路108が提供した同期信号に基づいて第一光学アクチュエーター104がスイングするように駆動することで、2つのサブ表示フレームを対応する2つの位置に投影し、そのうち、2つの位置の距離は例えば、画素の対角線距離（長さ）の半分である。また、例えば、第二スイングモードでは、駆動回路106は表示フレームを4つのサブ表示フレームに変換し、駆動回路106は制御回路108が提供した同期信号に基づいて第一光学アクチュエーター104がスイングするように駆動することで、4つのサブ表示フレームを対応する4つの位置に投影し、そのうち、隣接する2つの位置の距離は例えば、画素の辺長（辺の長さ）の半分である。

【0016】

例を挙げて言えば、制御回路108及び空間変調器102が最大でサポートし得る解像度はWQXGA+(2716x1528)であり、入力ビデオ信号IN1は5.4K@30Hzのビデオ信号(即ち、解像度が(5432x3056)であり、かつ画面更新周波数が30Hzであるビデオ信号)である。駆動回路106は入力ビデオ信号IN1を受信し、駆動回路106は入力ビデオ信号IN1の解像度及び画面更新周波数に基づいて第一光学アクチュエーター104のスイングモードを、サブ表示フレームの画素(pixel)を異なる4つの位置に移動させるモード、即ち、第二スイングモード(図2に示すような4Pモード)と決定できる。詳細に言えば、駆動回路106はビデオ信号IN1の表示フレームを4つのサブ表示フレームに変換し、サブ表示フレームを制御回路108に伝送することができ、そのうち、各サブ表示フレームの解像度はWQXGA+(2716x1528)であり、画面更新周波数は120Hzである。制御回路108はサブ表示フレームの解像度及び画面更新周波数に基づいて、空間変調器102が光束を変調するように制御することで、解像度がWQXGA+(2716x1528)であり、かつ画面更新周波数が120Hzである映像光束L1を生成させることができ、同時に、制御回路108は各サブ表示フレームに対応する同期信号を駆動回路106に伝送することで、駆動回路106が各サブ表示フレームに対応する同期信号に基づいて第一光学アクチュエーター104がスイングするように駆動するようにさせることができる。第一光学アクチュエーター104は各サブ表示フレームについて、駆動回路106が決定したスイングモード(4Pモード)に従って4つのサブ表示フレームを対応する4つの位置に投影する。図2に示すように、4つの画素位置が4つのサブ表示フレームの移動を表すことを例にして説明を行う。4Pモードでは、映像光束L1がスイングする第一光学アクチュエーター104を通過した後に、光路が変わり、これによって、4つのサブ表示フレームに対応する4つの画素は4つの異なる位置1～4に移動するようになり、そのうち、4つの画素を対応する4つの位置1～4に順に投影する時点（タイミング）は、制御回路108が提供した4つの同期信号に従って決定され、各同期信号は例えば、各サブ表示フレームの垂直同期信号であるが、これに限られない。本実施例において、隣接する画素間の画素変位間隔（距離）はD/2であり、即ち、4つのサブ表示フレーム間の相対変位距離はD/2であり、そのうち、Dは画素と画素との間の長さである。画素シフトを経た後の4つのサブ表示フレームは、ユーザが見るときに画素数の増加(解像度の増加)及び映像エッジの平滑化の効果を得るようにさせ、投影映像の解像度が入力ビデオ信号IN1に対応する解像度(5432x3056)に達するようにさせることができる。同様に、解像度及び画面更新周波数が2880P@30Hzである入力ビデオ信号IN1も、第一光学アクチュエーター104が4Pモードでスイングするようにさせ、投影装置が2880P@30Hzの投影映像を提供し得るようにさせることができる。

【0017】

また、例えば、入力ビデオ信号IN1の解像度及び画面更新周波数が4K(3840x1440)@60Hzであるときに、駆動回路106は入力ビデオ信号IN1の解像度及び画面更新周波数に基づいて第一光学アクチュエーター104のスイングモードを、表示フレームの各画素を異なる2つの位置にシフトするモード、即ち、第一スイングモード(図2に示すような2Pモード)と決定できる。詳細に言えば、駆動回路106は表示フレームを2つのサブ表示フレームに変換し、サブ表示フレームを制御回路108に伝送することができ、そのうち、各サブ表示フレームの解像度はWQXGA+(2716x1528)であり、画面更新周波数は120Hzである。同様に、制御回路108はサブ表示フレームに基づいて空間変調器102が光束を変調するように制御することで、映像光束L1を生成するように制御し、また、各サブ表示フレームに対応する同期信号を駆動回路106に出力することで、駆動回路106が同期信号に基づいて第一光学アクチュエーター104がスイングするように駆動するようにさせ、これによって、第一光学アクチュエーター104は2Pモードに従って2つのサブ表示フレームを対応する2つの位置に投影できる。図2に示すように、2Pモードでは、映像光束L1がスイングする第一光学アクチュエーター104を通過した後に、2つのサブ表示フレームにおいて対応する2つの画素が2つの異なる位置1、2にシフトされ、変位後の2つのサブ表示フレームは、ユーザが見るときに4K(3840x1440)@60Hzの投影映像を見ることができるようにさせることができる。なお、一部の実施例において、制御回路108は表示フレームを2つのサブ表示フレームに変換し、第二光学アクチュエーター402がスイングするように駆動することで、第二光学アクチュエーター402が2Pモードに従って2つのサブ表示フレームを対応する2つの位置に投影するようにさせることができる。また、表示フレームを駆動回路106によって2つのサブ表示フレームに変換しなければならないことに限定されない。

【0018】

また、入力ビデオ信号IN1の解像度及び画面更新周波数がWQXGA+(2716x1528)@120Hz又は1440P@120Hzであるときに、このビデオ信号IN1の仕様が制御回路108及び空間変調器102のサポート可能な仕様であるので、図2における1Pモードのように、第一光学アクチュエーター104はスイングを行う必要がなく、直接、空間変調器102が生成した映像光束L1で投影を行うことができる。

【0019】

なお、第一光学アクチュエーター104のスイングモードは上述の実施例に限定されず、他の実施例において、駆動回路106は、入力ビデオ信号IN1に基づいて表示フレームをより多くのサブ表示フレーム(例えば、8つのサブ表示フレームであるが、これに限られない)に変換し、また、制御回路108が提供した同期信号及び第一光学アクチュエーター104のスイングモードに基づいて第一光学アクチュエーター104がスイングするように駆動することで、複数のサブ表示フレームを対応する位置に投影し(例えば、8つのサブ表示フレームを対応する8つの位置に投影する)、これによって、入力ビデオ信号IN1の解像度に対応する投影映像を生成させることができる。第一光学アクチュエーター104は多軸の方式で複数のスイングモードを生成できる。

【0020】

上述の実施例から分かるように、駆動回路106が入力ビデオ信号IN1に基づいて第一光学アクチュエーター104のスイングモードを決定し、第一光学アクチュエーター104のスイングモード及び制御回路108の提供するサブ表示フレームに対応する同期信号に基づいて第一光学アクチュエーター104がスイングするように駆動することで、入力ビデオ信号IN1の解像度に対応する投影映像を生成するようにさせることができるため、第一光学アクチュエーター104のスイングモードが制御回路108の設定及び空間変調器102の仕様に制限されないようにさせることができ、このようにして、投影装置の使用の柔軟性を増加させ、投影装置の使用の利便性を向上させ、かつユーザが投影映像の解像度を自由に選択し得るようにさせることができる。例を挙げて言えば、図3は本発明の実施例におけるスイングモードと解像度及び周波数との対応関係を示す図である。図3に示すように、例えば、制御回路108及び空間変調器102が最大でサポートし得るビデオ信号の仕様が解像度1080p(1920x1080)の場合、駆動回路106によって、第一光学アクチュエーター104がスイングするように駆動することで、投影装置投射の投影映像が、解像度が2560x1440であり、かつ画面更新周波数が120Hz(2Pモードの下で)である投影映像、又は、解像度が3840x2160であり、かつ画面更新周波数が60Hzである(4Pモードの下で)投影映像になるようにさせることができる。また、例えば、制御回路108及び空間変調器102が最大でサポートし得るビデオ信号の仕様が解像度3840x2160の場合、駆動回路106によって、第一光学アクチュエーター104がスイングするように制御することで、投影装置投射の投影映像が、解像度が5120x2880であり、かつ画面更新周波数が60Hzである(2Pモードの下で)投影映像、又は、解像度が7680x4320であり、かつ画面更新周波数が30Hzである(4Pモードの下で)である投影映像になるようにさせることができる。

【0021】

図4Aは本発明のもう1つの実施例における投影装置を示す図である。本実施例において、投影装置はさらに第二光学アクチュエーター402を含んでも良く、それは駆動回路106に接続される。第二光学アクチュエーター402のスイングモードは駆動回路106が入力ビデオ信号IN1に基づいて決定でき、制御回路108は駆動回路106が決定した第二光学アクチュエーター402のスイングモードに基づいて第二光学アクチュエーター402がスイングするように駆動できる。駆動回路106は複数のサブ表示フレームを生成する。制御回路108は駆動回路106が生成した複数のサブ表示フレームを受信する。駆動回路106が生成した複数のサブ表示フレームに基づいて、制御回路108は空間変調器102が映像光束L1を生成するように制御でき、また、制御回路108は各サブ表示フレームに対応する同期信号を駆動回路106に出力する。駆動回路106は同期信号、第一光学アクチュエーター104のスイングモード及び第二光学アクチュエーター402のスイングモードに基づいて、それぞれ、第一光学アクチュエーター104がスイングするように駆動することで、映像光束L1の光路を変え、及び、第二光学アクチュエーター402がスイングするように駆動することで、映像光束L1の光路を変え、これによって、入力ビデオ信号IN1の解像度に対応する投影映像を生成させることができる。なお、空間変調器102から射出した映像光束L1が順に第二光学アクチュエーター402及び第一光学アクチュエーター104を通過することにより、映像光束L1は入力ビデオ信号IN1に対応する解像度を有する投影映像を形成できる。

【0022】

さらに言えば、入力ビデオ信号IN1の表示フレームは駆動回路106により4つの第一サブ表示フレームと2つの第二サブ表示フレームに変換される。制御回路108は駆動回路106からの4つの第一サブ表示フレーム及び2つの第二サブ表示フレームを受信する。制御回路108は4つの第一サブ表示フレーム及び2つの第二サブ表示フレームに基づいて同期信号を形成し、そして、駆動回路106に提供する。駆動回路106は制御回路108が提供した各第一サブ表示フレームに対応する同期信号に基づいて、第一光学アクチュエーター104がスイングするように駆動し、同時に、駆動回路106は制御回路108が提供した各第二サブ表示フレームに対応する同期信号に基づいて第二光学アクチュエーター402がスイングするように駆動する。入力ビデオ信号IN1が8K(7680x4320)@15Hzであるときに、駆動回路106は制御回路108が提供した第一サブ表示フレームに対応する同期信号に基づいて第一光学アクチュエーター104がスイングする(上述の4Pモードでスイングを行う)ように駆動し、同時に、駆動回路106は制御回路108が提供した第二サブ表示フレームに対応する同期信号に基づいて第二光学アクチュエーター402がスイングする(上述の2Pモードでスイングを行う)ように駆動する。このようにして、第一光学アクチュエーター104及び第二光学アクチュエーター402は互いに合わせてスイングするようになり、第一光学アクチュエーター104及び第二光学アクチュエーター402は映像光束L1がその光路を変えるようにさせ、8つのサブ表示フレームを対応する8つの位置に投影するようにさせる。図2に示すように、8つのサブ表示フレームに対応する8つの画素を例にして説明を行う。8Pモードでは、映像光束L1が順にスイングする第二光学アクチュエーター402及び第一光学アクチュエーター104を通過した後に、光路が順次変えられ、これによって、画素の位置は8つの異なる位置1～8にシフトされ、そのうち、8つの画素を対応する8つの位置1～8に順に投影する時間順序は制御回路108が提供した同期信号に従って決定され、各同期信号は例えば、各サブ表示フレームの垂直同期信号であり得るが、これに限定されない。

【0023】

図4Bは本発明のもう1つの実施例における投影装置を示す図である。本実施例において、投影装置の第二光学アクチュエーター402は制御回路108に接続される。第二光学アクチュエーター402のスイングモードは駆動回路106が入力ビデオ信号IN1に基づいて決定でき、制御回路108は駆動回路106が決定した第二光学アクチュエーター402のスイングモードに従って第二光学アクチュエーター402がスイングするように駆動できる。

【0024】

さらに言えば、入力ビデオ信号IN1の表示フレームは駆動回路106により4つの第一サブ表示フレームに変換され、かつ制御回路108により2つの第二サブ表示フレームに変換される。駆動回路106は4つの第一サブ表示フレームを制御回路108に提供する。駆動回路106は制御回路108が提供した各第一サブ表示フレームに対応する同期信号に基づいて、第一光学アクチュエーター104がスイングするように駆動でき、制御回路108は各第二サブ表示フレームに基づいて第二光学アクチュエーター402がスイングするように駆動することで、6つのサブ表示フレーム(4つの第一サブ表示フレーム及び2つの第二サブ表示フレーム)を対応する8つの位置に投影し得る。図2の実施例の8Pモードを例にとり、入力ビデオ信号IN1が8K@15Hzであるときに、駆動回路106は表示フレームを4つの第一サブ表示フレームに変換でき、そのうち、各第一サブ表示フレームの解像度は4Kであり、画面更新周波数は60Hzである。制御回路108は表示フレームを2つの第二サブ表示フレームに変換し(そのうち、各第二サブ表示フレームの解像度はWQXGA+(2716x1528)であり、画面更新周波数は120Hzである)、また、各第一サブ表示フレームに対応する同期信号を駆動回路106に伝送することで、駆動回路106が制御回路108の提供した同期信号に基づいて第一光学アクチュエーター104がスイングする(上述の4Pモードで第一光学アクチュエーター104がスイングする)ようにさせる。また、制御回路108も第二サブ表示フレームの同期信号(例えば、垂直同期信号)に基づいて第二光学アクチュエーター402がスイングを行う(上述の2Pモードで第二光学アクチュエーター402がスイングする)ようにさせる。このようにして、第一光学アクチュエーター104と第二光学アクチュエーター402は互いに合わせてスイングするようになり、第一光学アクチュエーター104及び第二光学アクチュエーター402は映像光束L1がその光路を変えるようにさせ、映像光束L1を対応する8つの位置に投影するようにさせる。図2に示すように、8つのサブ表示フレームに対応する8つの画素を例にして説明を行い、8Pモードでは、映像光束L1は順にスイングする第二光学アクチュエーター402及び第一光学アクチュエーター104を通過した後に、光路が順に変更され、これによって、画素の位置が8つの異なる位置1～8にシフトされるようにさせ、そのうち、8つの画素を順に対応する8つの位置1～8に投影する時間順序は制御回路108が提供した同期信号に従って決定でき、各同期信号は例えば、各サブ表示フレームの垂直同期信号であっても良いが、これに限定されない。

【0025】

図5は本発明のまたもう１つの実施例における投影装置を示す図である。本実施例において、制御回路108は空間変調制御回路502及び拡張画素解像度回路504を含んでも良く、そのうち、空間変調制御回路502は空間変調器102、拡張画素解像度回路504及び駆動回路106に接続され、拡張画素解像度回路504は駆動回路106及び第二光学アクチュエーター402に接続される。拡張画素解像度回路504は表示フレームを各第二サブ表示フレームに変換するために用いられ、空間変調制御回路502は空間変調器102が映像光束L1を生成するように制御できる。駆動回路106及び拡張画素解像度回路504はそれぞれ第一光学アクチュエーター104及び第二光学アクチュエーター402がスイングするように駆動することで、映像光束L1の光路を変更でき、これによって、投影装置が入力ビデオ信号IN1の解像度に対応する投影映像を提供するようにさせることができる。

【0026】

図6は本発明の実施例における投影装置の投影方法のフローチャートであり、投影装置は空間変調器、光学アクチュエーター、駆動回路及び制御回路を含み、制御回路は空間変調器が映像光束を生成するように制御するために用いられる。上述の実施例から分かるように、投影装置の投影方法は以下のステップを含んでも良い。まず、駆動回路は入力ビデオ信号に基づいて光学アクチュエーターのスイングモードを決定し(ステップS602)、例えば、入力ビデオ信号の解像度及び周波数のうちの少なくとも1つに基づいて、光学アクチュエーターのスイングモードを決定する。続いて、光学アクチュエーターのスイングモードに対応して表示フレームを複数のサブ表示フレームに変換する(ステップS604)。例を挙げて言えば、光学アクチュエーターのスイングモードは第一スイングモード及び第二スイングモードを含んでも良く、第一スイングモードでは、サブ表示フレームに対応する同期信号に基づいて光学アクチュエーターがスイングするように駆動し、サブ表示フレームを対応する位置に投影させ、第二スイングモードでは、サブ表示フレームに対応する同期信号に基づいて光学アクチュエーターがスイングするように駆動し、サブ表示フレームを対応する位置に投影させる。上述の複数のサブ表示フレームを制御回路に出力することで、制御回路は上述の複数のサブ表示フレームに基づいて、空間変調器が映像光束を生成するように制御する(ステップS606)。その後、駆動回路は制御回路からの各サブ表示フレームに対応する同期信号を受信し(ステップS608)、そのうち、同期信号は例えば、垂直同期信号である。最後に、同期信号及び光学アクチュエーターのスイングモードに基づいて光学アクチュエーターがスイングするように駆動することで、入力ビデオ信号の解像度に対応する投影映像を生成させる(ステップS610)。

【0027】

上述により、本発明の実施例における駆動回路は入力ビデオ信号に基づいて第一光学アクチュエーターのスイングモードを決定し、第一光学アクチュエーターのスイングモードに対応して各表示フレームを複数のサブ表示フレームに変換し、そして、第一光学アクチュエーターのスイングモード及び制御回路の提供したサブ表示フレームに対応する同期信号に基づいて第一光学アクチュエーターがスイングするように駆動することで、映像光束の光路を変え、入力ビデオ信号の解像度に対応する投影映像を生成させる。このようにして、第一光学アクチュエーターのスイングモードが制御回路の設定及び空間変調器の仕様に制限されないようにさせることができるため、投影装置の使用の柔軟性を高め、投影装置の使用の利便性を改善し、かつユーザが投影映像の解像度を自由に選択し得るようにすることができる。

【0028】

本発明は、前述した好適な実施例に基づいて以上のように開示されたが、前述した好適な実施例は、本発明を限定するためのものでなく、当業者は、本発明の思想と範囲を離脱しない限り、本発明に対して些細な変更と潤色を行うことができるので、本発明の保護範囲は、添付した特許請求の範囲に定まったものを基準とする。また、本発明の何れの実施例又は特許請求の範囲は、本発明に開示された全ての目的又は利点又は特徴を達成する必要がない。また、要約の一部と発明の名称は、文献の検索を助けるためのみのものであり、本発明の権利範囲を限定するものでない。さらに、本明細書又は特許請求の範囲に言及されている「第一」、「第二」などの用語は、要素（element）に名前を付け、又は、異なる実施例又は範囲を区別するためのもののみであり、要素の数量上の上限又は下限を限定するためのものでない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】