特許 7578615 シングルおよびマルチプロジェクタのための光学スイッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-28

(45)【発行日】2024-11-06

(54)【発明の名称】シングルおよびマルチプロジェクタのための光学スイッチ

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/14 20060101AFI20241029BHJP

   G02B 6/35 20060101ALI20241029BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20241029BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20241029BHJP

   H04N 13/363 20180101ALI20241029BHJP

   G02B 27/01 20060101ALN20241029BHJP

【ＦＩ】

G03B21/14 Z

G02B6/35

G03B21/00 D

H04N5/74 H

H04N13/363

G02B27/01

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2021566319

(86)(22)【出願日】2020-05-08

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-07-08

(86)【国際出願番号】 US2020032248

(87)【国際公開番号】W WO2020227693

(87)【国際公開日】2020-11-12

【審査請求日】2023-04-19

(31)【優先権主張番号】62/845,263

(32)【優先日】2019-05-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/847,172

(32)【優先日】2019-05-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】507236292

【氏名又は名称】ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100101683

【弁理士】

【氏名又は名称】奥田 誠司

(74)【代理人】

【識別番号】100155000

【弁理士】

【氏名又は名称】喜多 修市

(74)【代理人】

【識別番号】100188813

【弁理士】

【氏名又は名称】川喜田 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100202197

【弁理士】

【氏名又は名称】村瀬 成康

(72)【発明者】

【氏名】アートソン，ジョン フレデリック

(72)【発明者】

【氏名】リッペイ，バレット

【審査官】石本 努

(56)【参考文献】

【文献】米国特許第１００２５１７４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】中国特許出願公開第１０３４２８５１０（ＣＮ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１１６９７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／０６４３７４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ６／３５

２６／００－２６／０８

２７／００－３０／６０

Ｇ０３Ｂ２１／００－２１／１０

２１／１２－２１／１３

２１／１３４－２１／３０

３３／００－３３／１６

Ｈ０４Ｎ５／６６－５／７４

１３／００－１７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の目用の光を出射するように構成された第１の光源であって、前記第１の目用の光は第１の波長の組を含む、第１の光源と、
第２の目用の光を出射するように構成された第２の光源であって、前記第２の目用の光は第２の波長の組を含む、第２の光源と、
第１の入力光を受光するように構成された第１の投影光学系を有する第１のプロジェクタと、
第２の入力光を受光するように構成された第２の投影光学系を有する第２のプロジェクタと、
第１のモードと第２のモードとを切り替えられるように構成された光学スイッチと、を備え、
前記光学スイッチは、
前記第１のモードにおいて、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光を結合して結合光とし、前記結合光を前記第１の入力光として前記第１の投影光学系に導き、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光のいずれも前記第２の投影光学系には導かず、
前記第２のモードにおいて、前記第１の目用の光を前記第２の入力光として前記第２の投影光学系に導き、前記第２の目用の光を前記第１の入力光として前記第１の投影光学系に導くように構成されている、
投影システム。

【請求項2】

前記第２の投影光学系は、画像データに応じて前記第２の入力光に対して空間的変調を行うように構成された空間光変調器を有し、それによって、前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、第１の目用の投影画像を生成する、請求項１に記載の投影システム。

【請求項3】

前記光学スイッチは反射素子および第１のフィルタを有し、
前記光学スイッチが前記第１のモードにあるとき、
前記反射素子は、前記第１の目用の光を前記第１の目用の反射光として前記第１のフィルタへ反射するように構成され、
前記第１のフィルタは、前記第２の目用の光の第１の部分を反射し、前記第２の目用の光の第２の部分を前記結合光の第１の部分として透過し、かつ、前記第１の目用の反射光を前記結合光の第２の部分として反射するように構成されている、
請求項１に記載の投影システム。

【請求項4】

前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、
前記反射素子は、前記第１の目用の光を前記第２のプロジェクタへ通過させるように構成されている、
請求項３に記載の投影システム。

【請求項5】

前記第２のプロジェクタは、前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、前記第１の目用の光の第１の部分を反射しかつ前記第１の目用の光の第２の部分を前記第２の入力光として透過するように構成された第２のフィルタを有する、
請求項４に記載の投影システム。

【請求項6】

前記第１の投影光学系は、画像データに応じて前記第１の入力光に対して空間的変調を行うように構成された空間光変調器を有し、それによって、前記光学スイッチが前記第２のモードにあるときは、第２の目用の投影画像を生成し、前記光学スイッチが前記第１のモードにあるときは、結合された投影画像を生成する、請求項１に記載の投影システム。

【請求項7】

前記光学スイッチは第１のフィルタおよび反射素子を有し、
前記光学スイッチが前記第１のモードにあるとき、
前記第１のフィルタは、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光を、前記結合光として前記第１の投影光学系へ通過させるように構成されている、
請求項１に記載の投影システム。

【請求項8】

前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、
前記第１のフィルタは、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光の第１の部分を第１の目用の反射光として前記反射素子へ反射し、かつ前記第２の目用の光の第２の部分を前記第１の入力光として透過するように構成され、
前記反射素子は、前記第１の目用の反射光を前記第２のプロジェクタに導くように構成されている、
請求項７に記載の投影システム。

【請求項9】

前記第２のプロジェクタは、前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、前記第１の目用の反射光の第１の部分を反射しかつ前記第１の目用の反射光の第２の部分を前記第２の入力光として透過するように構成された第２のフィルタを有している、請求項８に記載の投影システム。

【請求項10】

前記第１の光源および前記第２の光源はレーザ光源である、請求項１から９のいずれかに記載の投影システム。

【請求項11】

第１の光源により第１の目用の光を出射するステップであって、前記第１の目用の光は第１の波長の組を含む、ステップと、
第２の光源により第２の目用の光を出射するステップであって、前記第２の目用の光は第２の波長の組を含む、ステップと、
第１の投影光学系を有する第１のプロジェクタにより第１の入力光を受光するステップと、
第２の投影光学系を有する第２のプロジェクタにより第２の入力光を受光するステップと、
光学スイッチを第１のモードと第２のモードとの間で切り替えるステップと、を含み、
前記光学スイッチは、前記第１のモードにおいて、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光を結合して結合光とし、前記結合光を前記第１の入力光として前記第１の投影光学系に導き、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光のいずれも前記第２の投影光学系には導かず、
前記第２のモードにおいて、前記第１の目用の光を前記第２の入力光として前記第２の投影光学系に導き、前記第２の目用の光を前記第１の入力光として前記第１の投影光学系に導くように構成されている、
画像投影方法。

【請求項12】

前記光学スイッチは反射素子および第１のフィルタを有し、
前記光学スイッチを前記第１のモードに切り替えることは、
前記反射素子を第１の位置に移動することにより、前記第１の目用の光を第１の目用の反射光として前記第１のフィルタへ反射することと、
前記第１のフィルタに、前記第２の目用の光の第１の部分を反射させ、前記第２の目用の光の第２の部分を前記結合光の第１の部分として透過させ、かつ前記第１の目用の反射光を前記結合光の第２の部分として反射させることと、
を含む、
請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記光学スイッチを前記第２のモードに切り替えることは、
前記反射素子を第２の位置に移動することにより、前記第１の目用の光を前記第２のプロジェクタへ通過させることを含む、
請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記第２のプロジェクタは第２のフィルタを有し、前記方法は、
前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、前記第２のフィルタにより前記第１の目用の光の第１の部分を反射し、かつ前記第２のフィルタにより前記第１の目用の光の第２の部分を前記第２の入力光として透過するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記光学スイッチは第１のフィルタおよび反射素子を有し、
前記光学スイッチを前記第１のモードにすることは、
前記第１のフィルタを第１の位置に移動することにより、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光を前記結合光として前記第１の投影光学系へ通過させることを含む、
請求項１１に記載の方法。

【請求項16】

前記光学スイッチを前記第２のモードに切り替えることは、
前記第１のフィルタを第２の位置に移動することにより、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光の第１の部分を第１の目用の反射光として前記反射素子へ反射させ、前記第２の目用の光の第２の部分を前記第１の入力光として透過させることと、
前記反射素子により前記第１の目用の反射光を前記第２のプロジェクタへ導くことと、を含む、
請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記第２のプロジェクタは第２のフィルタを有し、前記方法は、
前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、前記第２のフィルタにより前記第１の目用の反射光の第１の部分を反射し、かつ前記第２のフィルタにより前記第１の目用の反射光の第２の部分を前記第２の入力光として透過するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

投影装置のプロセッサによって実行されたとき、前記投影装置に請求項１１から１７のいずれかに記載の方法を含む動作を実行させる命令を含むコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

背景
１．開示分野
本出願は、画像投影システムおよび方法全般に関する。

【背景技術】

【0002】

２．関連技術の説明
デジタル投影システムは、典型的には、光源と光学系を利用して画像を表面やスクリーンに投影する。光学系には、ミラー、レンズ、導波路、光ファイバ、ビームスプリッタ、ビームコンバイナ、ディフューザ、空間光変調器（ＳＬＭ）などの構成要素が含まれる。

【0003】

投影システムの中には、３次元（３Ｄ）投影が可能なものがある。つまり、視聴者が３次元的に知覚可能な画像をスクリーンに投影することができるものがある。３Ｄシステムは、スペクトル分離などの技術を用いて、デュアルレーザプロジェクタで使用するように設計され得る。スペクトル分離システムにおいては、プロジェクタが光を出射することにより６つの原色（ｐｒｉｍａｒｉｅｓ）を提供し、スペクトルフィルタリングによって左目用画像と右目用画像とが分離される。これは、それぞれの目用のトリプルバンドフィルタを含む３Ｄグラスを視聴者に提供することによって、それぞれの目が異なるＲＧＢスペクトルを見ることができるようにすることで達成され得る。３Ｄシステムは、一部のモードにおいては２次元（２Ｄ）投影も可能である。すなわち、視聴者が２次元的に知覚できる画像をスクリーンに投影する。

【0004】

３Ｄ投影システムを用いて２Ｄ画像を投影する場合、比較例においては、３Ｄ投影システムのデュアルプロジェクタを、プロジェクタ間にある程度の最小距離を空けながら積み上げるかまたは隣りあわせに配置し、スクリーン上でそれらによる投影映像をオーバーレイしている。しかし、比較例のシステムのデュアルプロジェクタの間には最小距離が存在することや、２つのプロジェクタの光学部品間に製造上のばらつきがあることから、そのようなシステムにおいては２つの画像を完全にオーバーレイすることを妨げるような画像差が発生する場合がある。

【発明の概要】

【0005】

開示の簡単な要約
本開示の様々な態様は、３Ｄ投影モードと２Ｄ投影モードとの間で光学的に切り替え可能であり、２Ｄ投影モードにあるときには、キーストンアーティファクトを示さない投影システムおよび方法に関する。

【0006】

本開示の１つの例示的な態様において、第１の目用の光を出射するように構成された第１の光源であって、前記第１の目用の光は第１の波長の組を含む、第１の光源と、第２の目用の光を出射するように構成された第２の光源であって、前記第２の目用の光は第２の波長の組を含む、第２の光源と、第１の入力光を受光するように構成された第１の投影光学系を有する第１のプロジェクタと、第１のモードと第２のモードとを切り替えられるように構成された光学スイッチとを備えた投影システムであって、前記光学スイッチは、前記第１のモードにおいて、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光を結合して結合光とし、前記結合光を前記第１の入力光として前記第１の投影光学系に導くように構成されている、投影システムが提供される。

【0007】

本開示の別な例示的な態様において、第１の光源により第１の目用の光を出射するステップであって、前記第１の目用の光は第１の波長の組を含む、ステップと、第２の光源により第２の目用の光を出射するステップであって、前記第２の目用の光は第２の波長の組を含む、ステップと、第１の投影光学系を有する第１のプロジェクタにより第１の入力光を受光するステップと、光学スイッチを第１のモードと第２のモードとの間で切り替えるステップと、を含む画像投影方法であって、前記光学スイッチは、前記第１のモードにおいて、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光を結合して結合光とし、前記結合光を前記第１の入力光として前記第１の投影光学系に導くように構成されている、画像投影方法が提供される。

【0008】

このように、本開示の様々な態様は、２Ｄ動作と３Ｄ動作との間で切り替えられ得るシステムを用いた光のプロジェクションディスプレイであって、２Ｄ動作においてキーストンアーティファクトを示さないシステムを提供する。このように、本開示の様々な態様は、少なくとも画像投影、映画撮影、信号処理などの技術分野において改善をもたらす。

【図面の簡単な説明】

【0009】

図面の説明
様々な実施形態の上記およびその他のより詳細で具体的な特徴は、添付の図面を参照しながら以下の説明においてより完全に開示される。

【0010】

【図1】図１は、本開示の様々な態様における、例示的な投影システムのブロック図を示す。

【図2A】図２Ａは、図１における投影システムのための、例示的なプロジェクタの詳細を示す。

【図2B】図２Ｂは、図１における投影システムのための、例示的なプロジェクタの詳細を示す。

【図3】図３は、本開示の様々な態様における、別の例示的な投影システムのブロック図を示す。

【図4A】図４Ａは、図３における投影システムのための、例示的なプロジェクタの詳細を示す。

【図4B】図４Ｂは、図３における投影システムのための、例示的なプロジェクタの詳細を示す。

【図5】図５は、本開示の様々な態様における、別の例示的な投影システムのブロック図を示す。

【図6A】図６Ａは、図５における投影システムのための、例示的なプロジェクタの詳細を示す。

【図6B】図６Ｂは、図５における投影システムのための、例示的なプロジェクタの詳細を示す。

【図7】図７は、本開示の様々な態様を実装した、例示的なデバイスを示す。

【発明を実施するための形態】

【0011】

詳細な説明
本開示およびその態様は、コンピュータ実装された方法によって制御されるハードウェアまたは回路、コンピュータプログラム製品、コンピュータシステムおよびネットワーク、ユーザーインターフェース、アプリケーションプログラミングインターフェース、ならびにハードウェア実装された方法、信号処理回路、メモリアレイ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイなど、さまざまな形態で実施することができる。前述の要約は、本開示の様々な態様の全般的な着想を示すことのみを意図したものであり、本開示の範囲を何ら限定するものではない。

【0012】

以下の説明において、本開示の１つまたは複数の態様の理解を提供するために、スペクトル、タイミング、動作など、多数の詳細が示されている。これらの特定の詳細は単なる例示であり、本願の範囲を限定することを意図していないことは、当業者には容易に明らかである。

【0013】

また、本開示は、様々な要素がデジタル投影システムで使用される例に主に焦点を当てているが、これは単に実装の一例に過ぎないことが理解される。さらに、開示されたシステムおよび方法は、光を投影する必要性がある任意のデバイス、例えば、シネマ、コンシューマー用および他の商業用投影システム、光通信、ヘッドアップディスプレイ、仮想現実ディスプレイなどに使用できることが理解される。

【0014】

投影システム

【0015】

いくつかの態様において、投影システム（例えばある種のデジタルシネマレーザ投影システム）は、２つのプロジェクタを使用して、２Ｄモードと立体視３Ｄモードの両方の動作を選択的に実施する。例えば、このような３Ｄ投影システムは、３Ｄモードで動作中に、各々が３つの原色を含む左目用画像および右目用画像をそれぞれ連続的に投影する２つのプロジェクタを含む。また、２Ｄモードでは、２つのプロジェクタが同じコンテンツを再生し、スクリーン上でこれらの画像がオーバーレイされることで、６つの原色を含む画像が得られる。

【0016】

上述のように、２Ｄモードを備えた３Ｄ投影システムの比較例は、両方のプロジェクタを利用して各画像をスクリーン上にオーバーレイすることで、明るさやコントラストを高めることができる。比較例のシステムでは、２つのプロジェクタの投影レンズの間にある程度の最小距離が存在するために（２つのプロジェクタを積み上げる場合は垂直方向に、また２つのプロジェクタが隣りあわせの場合は水平方向に）、２Ｄモードでは、２つのプロジェクタ間の距離の結果として、鏡像のキーストンアーティファクト（すなわち、投影画像の一部が重なり合わないために視聴者に「二重像」と知覚される）が発生することになる。また、２つのプロジェクタを可能な限りマッチングさせたとしても、投影レンズなどの光学部品の製造上のばらつきにより、２つの画像に違いが生じ、許容できるようなオーバーレイが得られない場合がある。

【0017】

これらの欠点を改善するための比較例における方法は、複雑および／またはコストがかかる場合がある。例えば、ピクセルワーピング（ｐｉｘｅｌ ｗａｒｐｉｎｇ）を用いてこれらの欠点を改善するには、高度な光学ハードウェアとカスタムソフトウェア手段が必要である。このようなシステムは、特定の条件下では機能するかもしれないが、プロジェクタが動いてしまうと、オーバーレイの欠点が再び現れる。動きがあることを想定して、ワーピング作業を定期的に行ったとしても、その作業には３０分程度かかることがあり、また、その後の熱ドリフトを防ぐためには、投影システムを動作温度まで温める必要がある。いずれにしても、ピクセルワーピングは、コンテンツを変えてしまうため、多くの映画スタジオやその他のコンテンツ制作者から強く反対されている（特に映画のマスタリングやグレーディングの過程において）。

【0018】

本開示の様々な態様における投影システムは、スペクトル分離技術を実装したデュアルレーザプロジェクタについて説明されるが、本開示は、ランプなどの他の光源を用いて実施することもできる。レーザ光源は低エタンデュの光源であるため、そこから出射される光ビームは、効率的にコリメート化ビームにされ、投影システムの有する様々な光学部品（以下により詳細に説明される光学スイッチなど）を通って導かれることができる。各レーザプロジェクタは、６つの原色のうちの３つを提供し得る。２Ｄモードで動作しているときには、６つの原色すべてがスクリーン上に投影され、視聴者（例えば、劇場の観客）が２Ｄ画像として観察することができる単一の画像が作成される。３Ｄモードで動作しているときには、各レーザプロジェクタからの３つの原色の組がそれぞれスクリーンに投影されて左目用画像および右目用画像を生成し、スペクトルフィルタリングにより左目用画像と右目用画像とが分離され、視聴者の左目および右目に対して別々に提供される。このようにして、視聴者は投影画像を３Ｄ画像として知覚する。

【0019】

投影画像を３次元的に見るために、視聴者には光学フィルタを備えたグラスが与えられ得る。例えば、グラスは、視聴者の左目の上に配置され、右目のための光を遮断する一方で左目のための光を通過させるよう構成された左光学フィルタと、視聴者の右目の上に配置され、左目のための光を遮断する一方で右目のための光を通過させるよう構成された右光学フィルタとを有し得る。このような動作をするために、左光学フィルタおよび右光学フィルタは異なる許容バンドを有する。視聴者の左目および右目に提示される画像の違いにより、投影画像が３Ｄに見える。

【0020】

３Ｄ対応投影システムの比較例の２Ｄ動作中において存在する、キーストンアーティファクトまたは他の有害な効果を排除するために、本開示の様々な態様は、両方の発光源からの光を１つのプロジェクタに結合する、光学スイッチを含む。３Ｄ動作では、各発光源からの光がそれぞれ対応するプロジェクタに与えられるように、光学スイッチは構成される。光学スイッチは、コンバイナでもスプリッタでもよい。２Ｄコンテンツの上映が多い劇場では、セカンダリプロジェクタが３Ｄ動作時にのみ使用されるため、セカンダリプロジェクタの累積時間が短縮されるというメリットがある。

【0021】

光学スイッチ－コンバイナ

【0022】

各レーザ組が独立した光ファイバで伝送される投影システムにおいては、光学スイッチはコンバイナである。この構成により、第１のモード（例えば２Ｄ動作の場合）において、左目用および右目用レーザ組の両方からのすべての光を１つのプロジェクタに向けるよう切り替えたり、第２のモード（例えば３Ｄ動作の場合）において、各レーザ出力組を各プロジェクタにそれぞれ向けるよう切り替えたりすることができる。例示的なデジタルシネマレーザ投影システムにおいては、２つのレーザ組は、異なる公称主波長（例えば、一方のレーザのＲ１、Ｇ１、およびＢ１と、他方のレーザのＲ２、Ｇ２、およびＢ２と）を有し、対応する原色の間に約１０～３０ｎｍの波長分離が存在する。一方のＲＧＢ波長の組を反射しかつ他方のＲＧＢ波長の組を通過させるような、平坦な光学部品上のコーティングを設計してもよい。このコンバイナ光学部品をビーム経路内に配置することで、これらのビームを重ね合わせて結合してから投影システムに入射させることができ、シングルプロジェクタによる２Ｄ動作が得られる。また、コンバイナ光学部品をビーム経路の外に移動させた状態では、各ＲＧＢ組はそれぞれのプロジェクタに適切に伝送され、３Ｄ動作が得られる。コンバイナ光学部品の移動は、手動であってもよく、あるいは回転機構や並進機構で自動化することもできる。図１は、そのようなシステムの例示的な態様を示している。

【0023】

特に、図１は、左目用の光に対応する第１の波長の組（例えば３つの原色）を出力する第１のレーザ光源１００Ｌと、右目用の光に対応する第２の波長の組（例えば３つの原色）を出力する第２のレーザ光源１００Ｒとを含む投影システム１０を示している。第１のレーザ光源１００Ｌは、例えば、第１の光カプラ１１１で終端する光ファイバを介して光を出力する第１の複数のレーザエミッタ（例えば、ファイバレーザ、レーザダイオード、またはこれらの組み合わせ）である。あるいは、左目用の光に対応する原色の各１つ（またはそれ以上）が、第１の光カプラ１１１または複数の第１の光カプラ１１１で終端する別の光ファイバを介して出力されてもよい。第２のレーザ光源１００Ｒは、例えば、第２の光カプラ１１２で終端する別の光ファイバを介して光を出力する第２の複数のレーザエミッタ（例えば、ファイバレーザ、レーザダイオード、またはこれらの組み合わせ）である。あるいは、右目用の光に対応する原色の各１つ（またはそれ以上）が、第２の光カプラ１１２または複数の第２の光カプラ１１２で終端する別の光ファイバを介して出力されてもよい。第１のレーザ光源１００Ｌおよび第２のレーザ光源１００Ｒは、独立したキャビネットに配置されていてもよいし、１つのキャビネットに集約されていてもよい。投影システム１０は、第１のプロジェクタ１２０Ｒと、投影システムの３Ｄモードにおいて左目用画像を投影する第２のプロジェクタ１２０Ｌを有する。３Ｄモードでは、第１のプロジェクタ１２０Ｒは右目用画像を投影する。２Ｄモードでは、第１のプロジェクタ１２０Ｒは、６つの原色すべてを単一の画像として投影する。

【0024】

第１の光カプラ１１１および第２の光カプラ１１２の両方が、第１のプロジェクタ１２０Ｒに光学的に接続されている。第１の光カプラ１１１および第２の光カプラ１１２からの光は、それぞれ第１の光路１３１および第２の光路１３２をたどって、第１の光学系１２１に至る。第１の光学系１２１は、光学スイッチおよび右目用フィルタとして選択的に動作する。光学スイッチの状態に応じて、第１の光学系１２１は、受光した光の一部を第３の光カプラ１２２に導き、以下により詳しく説明するようにさらなる光学処理を行うことができる。また、光学スイッチの状態に応じて、第１の光学系１２１は受光した光の全部または一部を、第３の光路１４１を介して第１の投影光学系１２３に導くことができる。第１の投影光学系１２３は、第１の出力光路１５１を介して画像を投影する。

【0025】

光学スイッチの状態が、受光した光の一部を第３の光カプラ１２２に導くような状態である場合、その光は、光ファイバを介して、第２のプロジェクタ１２０Ｌに付随する第４の光カプラ１２５に伝達される。光ファイバは、単一のファイバであってもよいし、複数のファイバを束ねたものであってもよい。第２のプロジェクタ１２０Ｌは、左目用フィルタとして動作する第２の光学系１２４を有する。第２の光学系１２４からの光は、第４の光路１４２を介して第２の投影光学系１２６に導かれる。第２の投影光学系１２６は、第２の出力光路１５２を介して画像を投影する。第１の投影光学系１２３および第２の投影光学系１２６は、光のホモジナイザー類（例えば、積分ロッド、フライズアイ光学部品、およびそれらの組み合わせ）、レンズ類（例えば、フーリエ変換レンズ、ズームレンズアレイ、投影レンズ、およびそれらの組み合わせ）、ミラー、ＳＬＭ（例えばデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ））などの光学部品を含む。

【0026】

投影システム１０が２Ｄモードにあるとき、第１の光学系１２１の光学スイッチは、６つの原色すべてを第１の投影光学系１２３に導くように構成されている。したがって、第１の出力光路１５１を介して出力された画像は６原色の２Ｄ画像に対応する。投影システム１０が３Ｄモードにあるとき、第１の光学系１２１の光学スイッチは、第１のレーザ光源１００Ｌによって出射された３つの原色を第２の投影光学系１２６に導き、かつ第２のレーザ光源１００Ｒによって出射された３つの原色を第１の投影光学系１２３に導くように構成されている。したがって、第２の出力光路１５２を介して出力された画像は３原色の左目用画像に対応し、第１の出力光路１５１を介して出力された画像は３原色の右目用画像に対応する。

【0027】

図２Ａ～２Ｂは、投影システム１０のモードをより詳細に示している。特に、図２Ａは２Ｄモードにおける投影システム１０の一部分を示し、図２Ｂは３Ｄモードにおける投影システム１０の当該部分を示す。図２Ａ～２Ｂに示すように、第１の光学系１２１は、第１のレンズ２０１、第２のレンズ２０２、第３のレンズ２０３、第４のレンズ２０４、可動ミラー２１１（またはその他の反射素子）、および第１のフィルタ２１２を有する。第２の光学系１２４は、第５のレンズ２０５、第２のフィルタ２１３、および第６のレンズ２０６を有する。いくつかの例において、第１のフィルタ２１２および第２のフィルタ２１３は、発光ピークの不要な裾部を反射するトリムフィルタである。可動ミラー２１１は、ビーム経路内の位置とビーム経路外の位置との間を移動可能である。可動ミラー２１１の移動は手動であってもよく、あるいは回転機構や並進機構で自動化することもできる。

【0028】

投影システム１０が図２Ａに示す２Ｄモードにあるとき、可動ミラー２１１は、第１の光カプラ１１１を介し第１のレンズ２０１を通って受光される光の光路中に位置している。このモードにおいて、可動ミラー２１１は、第１の光カプラ１１１からの光を第１のフィルタ２１２にむけて反射する。第１のフィルタ２１２は、コンバイナおよびトリムフィルタの両方として作用する。第１のフィルタ２１２は、第２の光カプラ１１２を介し第２のレンズ２０２を通って受光される光の光路中に位置しており、第２のレーザ光源１００Ｒからの不要光（例えば、発光帯域の不要な裾部）に対応する光の一部を反射する一方で、第２のレーザ光源１００Ｒからの所望の光に対応する光の一部を透過する。第１のフィルタ２１２は比較的分厚い素子として描かれているが、実際には第１のフィルタ２１２（および／またはその他の、本明細書において例示および説明するフィルタ）は、透過ビームと反射ビームとが実質的に重なり合うよう十分薄いことにより、均一性を改善し得る。第１のフィルタ２１２はまた、２Ｄモードにおいては可動ミラー２１１によって反射された光の光路内に位置されており、透過された右目用の光と２回反射された左目用の光とが、第４のレンズ２０４を通りかつ第１の投影光学系１２３に向けて、同じ（または実質的に同じ）光路に沿って進む。図示されるように、この光路は図１の第３の光路１４１に対応する。したがって、２Ｄモードにおいて、第１の投影光学系１２３は、オーバーレイアーティファクトが低減されているか、またはこれを示さない６原色の２Ｄ画像に対応する画像を、第１の出力光路１５１に沿って出力する。

【0029】

投影システム１０が図２Ｂに示す３Ｄモードにあるとき、可動ミラー２１１は、第１の光カプラ１１１を介し第１のレンズ２０１を通って受光される光の光路外に位置している。したがって、第１の光カプラ１１１からの光は、第３のレンズ２０３を通り第３の光カプラ１２２に入射し、ここで光ファイバを介して、第２のプロジェクタ１２０Ｌに付随する第４の光カプラ１２５に伝達される。第２の光カプラ１１２からの光は、第２のレンズ２０２を通り第１のフィルタ２１２に入射し、ここで第２のレーザ光源１００Ｒからの不要光（例えば、発光帯域の不要な裾部）に対応する光の部分は反射され、第２のレーザ光源１００Ｒからの所望の光に対応する光の部分は、第４のレンズ２０４を通って第１の投影光学系１２３へと透過される。

【0030】

第２のプロジェクタ１２０Ｌにおいて、第４の光カプラ１２５によって入力された光は、第５のレンズ２０５を通り第２のフィルタ２１３に入射する。第２のフィルタ２１３は、第１のレーザ光源１００Ｌからの発光帯域の不要な裾部に対応する光の一部を反射する一方で、第１のレーザ光源１００Ｌからの所望のピークに対応する光の一部を透過する、トリムフィルタである。透過した部分は第６のレンズ２０６を通り、光路（図示において、図１の第４の光路１４２に対応する）に沿って第２の投影光学系１２６に入射する。したがって、３Ｄモードにおいて、第１の投影光学系１２３は、３原色の右目用画像に対応する画像を第１の出力光路１５１に沿って出力し、第２の投影光学系１２６は、３原色の左目用画像に対応する画像を第２の出力光路１５２に沿って出力する。

【0031】

光学スイッチのコンバイナ構成は、左右のトリムフィルタ（すなわち第１のフィルタ２１２および第２のフィルタ２１３）が、２Ｄおよび３Ｄ動作の両方において存在することを可能にする。これは２Ｄ動作において、帯域外の発光を含むレーザを使用しても、定義されたスペクトルが色域の仕様を満たすようにする。３Ｄ動作においては、各プロジェクタからそれぞれの不要なスペクトル帯域を排除し、両目間のクロストークを低減する。

【0032】

図２Ａ～２Ｂでは、光学スイッチが２Ｄモードにおいて左目用の光を反射し右目用の光と結合することによって左目用および右目用の光を結合するものと例示したが、本開示はこれに限らない。いくつかの態様において、可動ミラー２１１と第１のフィルタ２１２とを逆にし、残りの光学部品の角度および軸位置に対して適切な調節を行うことで、光学スイッチが２Ｄモードにおいて右目用の光を反射して左目用の光と結合するようにしてもよい。コンバイナをプロジェクタ１２０Ｒ内部に位置させることにより、コンバイナからの光をファイバパッチケーブルに再入射させる必要が無い。ただし、図２Ａ～２Ｂではコンバイナが第１のプロジェクタ１２０Ｒの内部にあるものとしているが、本開示はこれに限らない。いくつかの態様において、コンバイナは外部に位置し、各プロジェクタへのファイバパッチケーブルを有していてもよい。外部スイッチとプロジェクタ群との間のファイバパッチケーブル群は、スイッチとプロジェクタ群との間の異なる距離に対応するように選択されてもよく、それにより、レーザ群から外部シフトまでの距離を標準的な長さにすることができる。

【0033】

また、図１～２Ｂでは第１のプロジェクタ１２０Ｒおよび第２のプロジェクタ１２０Ｌが別々のブロックを用いているように示しているが、本開示は第１のプロジェクタ１２０Ｒおよび第２のプロジェクタ１２０Ｌが別々のキャビネットまたはケーシングに閉じ込められる態様に限定されない。いくつかの態様において、第１のプロジェクタ１２０Ｒおよび第２のプロジェクタ１２０Ｌは、単一のプロジェクタキャビネットに含まれていてもよく、そこから第１の投影光学系１２３および（３Ｄモードにおいては）第２の投影光学系１２６がそれぞれの画像を出力し、第３の光カプラ１２２と第４の光カプラ１２５との間のファイバパッチケーブル（およびカプラ自体）は無くてもよい。

【0034】

光学スイッチ－スプリッタ

【0035】

両方のレーザ組が単一の光ファイバで伝送される投影システムにおいては、光学スイッチはスプリッタである。この構成により、第１のモード（例えば２Ｄ動作の場合）において、左目用および右目用レーザ組の両方からのすべての光を１つのプロジェクタに向けるよう切り替えたり、第２のモード（例えば３Ｄ動作の場合）において、各レーザ出力組を各プロジェクタにそれぞれ向けるよう切り替えたりすることができる。前述のように、例示的なデジタルシネマレーザ投影システムにおいては、２つのレーザ組は、異なる公称主波長（例えば、一方のレーザのＲ１、Ｇ１、およびＢ１と、他方のレーザのＲ２、Ｇ２、およびＢ２と）を有し、対応する原色の間に約１０～３０ｎｍの波長分離が存在する。一方のＲＧＢ波長の組を反射しかつ他方のＲＧＢ波長の組を通過させるような、平坦な光学部品上のコーティングを設計してもよい。このスプリッタ光学部品をビーム経路内に配置することで、一方の波長の組が一方のプロジェクタに渡され、かつ他方の波長の組が他方のプロジェクタへ反射されることにより、２プロジェクタによる３Ｄ動作が得られる。また、スプリッタ光学部品をビーム経路の外に移動させた状態では、両ＲＧＢ波長組が１つのプロジェクタに伝送され、シングルプロジェクタによる２Ｄ動作が得られる。スプリッタ光学部品の移動は手動であってもよく、あるいは回転機構や並進機構で自動化することもできる。図３は、そのようなシステムの例示的な態様を示している。

【0036】

特に、図３は、左目用の光に対する波長の第１の部分集合と右目用の光に対する波長の第２の部分集合とに対応する、結合された波長の組（例えば６つの原色）を出力するレーザ光源３００を含む、投影システム３０を示している。レーザ光源３００は、例えば、第１の光カプラ３１０で終端する光ファイバを介して光を出力する複数のレーザエミッタ（例えば、ファイバレーザ、レーザダイオード、またはこれらの組み合わせ）である。あるいは、６つの原色の各１つ（またはそれ以上）が、第１の光カプラ３１０または複数の第１の光カプラ３１０で終端する別の光ファイバを介して出力されてもよい。投影システム５０は、第１のプロジェクタ３２０Ｒと、投影システムの３Ｄモードにおいて左目用画像を投影する第２のプロジェクタ３２０Ｌを有する。３Ｄモードでは、第１のプロジェクタ３２０Ｒは右目用画像を投影する。２Ｄモードでは、第１のプロジェクタ３２０Ｒは、６つの原色すべてを単一の画像として投影する。

【0037】

光カプラ３１０は、第１のプロジェクタ３２０Ｒに光学的に接続されている。光カプラ３１０からの光は、第１の光路３３０をたどって、光学スイッチおよび右目用フィルタの両方として選択的に動作する第１の光学系３２１に至る。光学スイッチの状態に応じて、第１の光学系３２１は、受光した光の一部を第２の光カプラ３２２に導き、以下により詳しく説明するようにさらなる光学処理を行うことができる。また、光学スイッチの状態に応じて、第１の光学系３２１は受光した光の全部または一部を、第２の光路３４１を介して第１の投影光学系３２３に導くことができる。第１の投影光学系３２３は、第１の出力光路３５１を介して画像を投影する。

【0038】

光学スイッチの状態が、受光した光の一部を第２の光カプラ３２２に導くような状態である場合、その光は、光ファイバを介して、第２のプロジェクタ３２０Ｌに付随する第３の光カプラ３２５に伝達される。光ファイバは、単一のファイバであってもよいし、複数のファイバを束ねたものであってもよい。第２のプロジェクタ３２０Ｌは、左目用フィルタとして動作する第２の光学系３２４を有する。第２の光学系３２４からの光は、第３の光路３４２を介して第２の投影光学系３２６に導かれる。第２の投影光学系３２６は、第２の出力光路３５２を介して画像を投影する。第１の投影光学系３２３および第２の投影光学系３２６は、光のホモジナイザー類（例えば、積分ロッド、フライズアイ光学部品、およびそれらの組み合わせ）、レンズ類（例えば、ズームレンズアレイ、投影レンズ、およびそれらの組み合わせ）、ミラー、ＳＬＭ（例えばＤＭＤ）、などの光学部品を含む。

【0039】

投影システム３０が２Ｄモードにあるとき、第１の光学系３２１の光学スイッチは、６つの原色すべてを第１の投影光学系３２３に導くように構成されている。したがって、第１の出力光路３５１を介して出力された画像は６原色の２Ｄ画像に対応する。投影システム３０が３Ｄモードにあるとき、第１の光学系３２１の光学スイッチは、レーザ光源３００から出射された左目用画像に対応する３つの原色を第２の投影光学系３２６に導き、かつレーザ光源３００から出射された右目用画像に対応する３つの原色を第１の投影光学系３２３に導くように構成されている。したがって、第２の出力光路３５２を介して出力された画像は３原色の左目用画像に対応し、第１の出力光路３５１を介して出力された画像は３原色の右目用画像に対応する。

【0040】

図４Ａ～４Ｂは、投影システム３０のモードをより詳細に示している。特に、図４Ａは２Ｄモードにおける投影システム３０の一部分を示し、図４Ｂは３Ｄモードにおける投影システム３０の当該部分を示す。図４Ａ～４Ｂに示すように、第１の光学系３２１は、第１のレンズ４０１、第２のレンズ４０２、可動である第１のフィルタ４１１、およびミラー４１２（またはその他の反射素子）を有する。第２の光学系３２４は、第３のレンズ４０３、第２のフィルタ４１３、および第４のレンズ４０４を有する。いくつかの例において、第１のフィルタ４１１および第２のフィルタ４１３は、発光ピークの不要な裾部を反射するトリムフィルタである。第１のフィルタ４１１は、ビーム経路内の位置とビーム経路外の位置との間を移動可能である。第１のフィルタ４１１の移動は手動であってもよく、あるいは回転機構や並進機構で自動化することもできる。

【0041】

投影システム３０が図４Ａに示す２Ｄモードにあるとき、第１のフィルタ４１１は、第１の光カプラ３１０を介し第１のレンズ４０１を通って受光される光の光路外に位置している。したがって、第１の光カプラ３１０からの光の全部（または実質的に全部）が、第２の光路３４１に沿って第１の投影光学系４２３に入射する。したがって、２Ｄモードにおいて、第１の投影光学系４２３は、オーバーレイアーティファクトが低減されているか、またはこれを示さない６原色の２Ｄ画像に対応する画像を、第１の出力光路３５１に沿って出力する。

【0042】

投影システム３０が図４Ｂに示す３Ｄモードにあるとき、第１のフィルタ４１１は、光カプラ３１０を介し第１のレンズ４０１を通って受光される光の光路中に位置している。第１のフィルタ４１１は、スプリッタおよびトリムフィルタとして作用する。第１のフィルタは、レーザ光源３００から出射された左目用画像に対応する光の一部およびレーザ光源３００から出射された右目用画像に対する発光帯域の不要な裾部に対応する光の一部を反射する一方で、レーザ光源３００からの右目用画像の所望のピークに対応する光の一部を透過する。図４Ｂに示す特定の例において、ミラー４１２は前記反射された一部の光の光路中に位置しており、入射光を第２のレンズ４０２を通って第２の光カプラ３２２へと反射し、ここでこの光は、光ファイバを介して、第２のプロジェクタ３２０Ｌに付随する第３の光カプラ３２５に伝達される。他の例においてミラー４１２は省略されてもよく、その場合、第２の光カプラ３２２は前記反射された一部の光の光路中にあるように位置を変えられればよい。

【0043】

第２のプロジェクタ３２０Ｌにおいて、第３の光カプラ３２５によって入力された光は、第３のレンズ４０３を通り第２のフィルタ４１３に入射する。第２のフィルタ４１３は、レーザ光源３００からの左目用発光帯域および右目用発光帯域の両方の不要光に対応する光の一部を反射する一方で、レーザ光源３００からの左目用画像の所望のピークに対応する光の一部を透過する、トリムフィルタである。透過した部分は第４のレンズ４０４を通り、光路（図示において、図３の第３の光路３４２に対応する）に沿って第２の投影光学系３２６に入射する。したがって、３Ｄモードにおいて、第１の投影光学系３２３は、３原色の右目用画像に対応する画像を第１の出力光路３５１に沿って出力し、第２の投影光学系３２６は、３原色の左目用画像に対応する画像を第２の出力光路３５２に沿って出力する。

【0044】

図４Ａ～４Ｂの特定の図示において、第１のフィルタ４１１を透過した光の屈折が、第２の光路３４１の光軸を横方向にシフトさせ得る。そのようなシフトが第１の投影光学系３２３の性能に悪い影響を与える場合は、電子結晶（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｒｙｓｔａｌ）などの１つまたは複数の光学素子を、第１のフィルタ４１１と第１の投影光学系３２３との間に配置することにより、第２の光路３４１の光軸に対して等しい横方向シフトを反対方向に与えることができる。そのような光学素子が用いられる場合、それらは、２Ｄモードにおいて光に影響を与えないよう、第１のフィルタ４１１とともに移動するように構成されてもよい。

【0045】

図４Ａ～４Ｂでは光学スイッチが３Ｄモードにおいて左目用および右目用の光を分光して左目用の光が別のプロジェクタに送られるものと例示したが、本開示はこれに限らない。いくつかの態様において、第１のフィルタ４１１のフィルタリング波長および反射波長を適切に選択することにより、３Ｄモードにおいて右目用の光が別のプロジェクタに送られるようにしてもよい。スプリッタをプロジェクタ３２０Ｒの内部に位置させることにより、スプリッタからの光をファイバパッチケーブルに再入射させる必要が無い。ただし、図４Ａ～４Ｂではスプリッタがプロジェクタ３２０Ｒの内部にあるものとしているが、本開示はこれに限らない。いくつかの態様において、スプリッタは外部に位置し、各プロジェクタへのファイバパッチケーブルを有していてもよい。外部スイッチとプロジェクタ群との間のファイバパッチケーブル群は、スイッチとプロジェクタ群との間の異なる距離に対応するように選択されてもよく、それにより、レーザ群から外部シフトまでの距離を標準的な長さにすることができる。

【0046】

また、図３～４Ｂでは第１のプロジェクタ３２０Ｒおよび第２のプロジェクタ３２０Ｌが別々のブロックを用いているように示しているが、本開示は第１のプロジェクタ３２０Ｒおよび第２のプロジェクタ３２０Ｌが別々のキャビネットまたはケーシングに閉じ込められる態様に限定されない。いくつかの態様において、第１のプロジェクタ３２０Ｒおよび第２のプロジェクタ３２０Ｌは、単一のプロジェクタキャビネットに含まれていてもよく、そこから第１の投影光学系３２３および（３Ｄモードにおいては）第２の投影光学系３２６がそれぞれの画像を出力し、第２の光カプラ３２２と第３の光カプラ３２５との間のファイバパッチケーブル（およびカプラ自体）は無くてもよい。

【0047】

光学スイッチ－スプリッタ／リコンバイナ

【0048】

両方のレーザ組が単一の光ファイバで伝送される投影システムにおいて、光学スイッチはスプリッタ／リコンバイナであってもよい。この構成により、第１のモード（例えば２Ｄ動作の場合）において、左目用および右目用レーザ組の両方からのすべての光を１つのプロジェクタに向けるよう切り替えたり、第２のモード（例えば３Ｄ動作の場合）において、各レーザ出力組を各プロジェクタにそれぞれ向けるよう切り替えたりすることができる。ただしこの構成では、前述のスプリッタ構成に比較し入射オフセット（横方向シフト）が減少または解消され得る。またこの構成では製造誤差が緩和されたり、および／または様々な構成要素の位置決めに関しての精度要求が減少され得る。

【0049】

前述のように、例示的なデジタルシネマレーザ投影システムにおいては、２つのレーザ組は、異なる公称主波長（例えば、一方のレーザのＲ１、Ｇ１、およびＢ１と、他方のレーザのＲ２、Ｇ２、およびＢ２と）を有し、対応する原色の間に約１０～３０ｎｍの波長分離が存在する。一方のＲＧＢ波長の組を反射しかつ他方のＲＧＢ波長の組を通過させるような、平坦な光学部品上のコーティングを設計してもよい。スプリッタ／リコンバイナ光学部品のリコンバイナ部分をビーム経路内に配置することで、一方の波長の組が一方のプロジェクタに渡され、かつ他方の波長の組が他方のプロジェクタへ反射されることにより、２プロジェクタによる３Ｄ動作が得られる。また、スプリッタ／リコンバイナ光学部品のリコンバイナ部分をビーム経路の外に移動させた状態では、両ＲＧＢ波長組が１つのプロジェクタに伝送され、シングルプロジェクタによる２Ｄ動作が得られる。リコンバイナ部分の移動は手動であってもよく、あるいは回転機構や並進機構で自動化することもできる。図５は、そのようなシステムの例示的な態様を示している。

【0050】

特に、図５は、左目用の光に対する波長の第１の部分集合と右目用の光に対する波長の第２の部分集合とに対応する、結合された波長の組（例えば６つの原色）を出力するレーザ光源５００を含む、投影システム５０を示している。レーザ光源５００は、例えば、第１の光カプラ５１０で終端する光ファイバを介して光を出力する複数のレーザエミッタ（例えば、ファイバレーザ、レーザダイオード、またはこれらの組み合わせ）である。あるいは、６つの原色の各１つ（またはそれ以上）が、第１の光カプラ５１０または複数の第１の光カプラ５１０で終端する別の光ファイバを介して出力されてもよい。投影システム５０は、第１のプロジェクタ５２０Ｒと、投影システムの３Ｄモードにおいて左目用画像を投影する第２のプロジェクタ５２０Ｌを有する。３Ｄモードでは、第１のプロジェクタ５２０Ｒは右目用画像を投影する。２Ｄモードでは、第１のプロジェクタ５２０Ｒは、６つの原色すべてを単一の画像として投影する。

【0051】

光カプラ５１０は、第１のプロジェクタ５２０Ｒに光学的に接続されている。光カプラ５１０からの光は、第１の光路５３０をたどって、光学スイッチおよび右目用フィルタの両方として選択的に動作する第１の光学系５２１に至る。光学スイッチの状態に応じて、第１の光学系５２１は、受光した光の一部を第２の光カプラ５２２に導き、以下により詳しく説明するようにさらなる光学処理を行うことができる。また、光学スイッチの状態に応じて、第１の光学系５２１は受光した光の全部または一部を第２の光路５４１を介して第１の投影光学系５２３に導くことができる。第１の投影光学系５２３は、第１の出力光路５５１を介して画像を投影する。

【0052】

光学スイッチの状態が、受光した光の一部を第２の光カプラ５２２に導くような状態である場合、その光は、光ファイバを介して第２のプロジェクタ５２０Ｌに付随する第３の光カプラ５２５に伝達される。光ファイバは、単一のファイバであってもよいし、複数のファイバを束ねたものであってもよい。第２のプロジェクタ５２０Ｌは、左目用フィルタとして動作する第２の光学系５２４を有する。第２の光学系５２４からの光は、第３の光路５４２を介して第２の投影光学系５２６に導かれる。第２の投影光学系５２６は、第２の出力光路５５２を介して画像を投影する。第１の投影光学系５２３および第２の投影光学系５２６は、光のホモジナイザー類（例えば、積分ロッド、フライズアイ光学部品、およびそれらの組み合わせ）、レンズ類（例えば、ズームレンズアレイ、投影レンズ、およびそれらの組み合わせ）、ミラー、ＳＬＭ（例えばＤＭＤ）、などの光学部品を含む。

【0053】

投影システム５０が２Ｄモードにあるとき、光学スイッチの第１の光学系５２１は、６つの原色すべてを第１の投影光学系５２３に導くように構成されている。したがって、第１の出力光路５５１を介して出力された画像は６原色の２Ｄ画像に対応する。投影システム５０が３Ｄモードにあるとき、第１の光学系５２１の光学スイッチは、レーザ光源５００から出射された左目用画像に対応する３つの原色を第２の投影光学系５２６に導き、かつレーザ光源５００から出射された右目用画像に対応する３つの原色を第１の投影光学系５２３に導くように構成されている。したがって、第２の出力光路５５２を介して出力された画像は３原色の左目用画像に対応し、第１の出力光路５５１を介して出力された画像は３原色の右目用画像に対応する。

【0054】

図６Ａ～６Ｂは、投影システム５０のモードをより詳細に示している。特に、図６Ａは２Ｄモードにおける投影システム５０の一部分を示し、図６Ｂは３Ｄモードにおける投影システム５０の当該部分を示す。図６Ａ～６Ｂに示すように、第１の光学系５２１は、第１のレンズ６０１、第２のレンズ６０２、第３のレンズ６０３、第１のフィルタ６１１、第２のフィルタ６１２、固定ミラー６１３（またはその他の反射素子）、および可動ミラー６１４を有する。第２の光学系５２４は、第４のレンズ６０４、第５のレンズ６０５、および第３のフィルタ６１５を有する。いくつかの例において、第１のフィルタ６１１、第２のフィルタ６１２、および第３のフィルタ６１５は、発光ピークの不要な裾部を反射するトリムフィルタである。可動ミラー６１４は、ビーム経路の一部内の位置とビーム経路の当該一部外の位置との間を移動可能である。可動ミラー６１４の移動は手動であってもよく、あるいは回転機構や並進機構で自動化することもできる。

【0055】

第１の光カプラ５１０から第１のレンズ６０１を通って受光された光は、第１のフィルタ６１１に入射する。第１のフィルタ６１１は、レーザ光源５００から出射された左目用画像に対応する光の一部を反射する一方で、レーザ光源５００からの右目用画像の所望のピークに対応する光の一部を第２のフィルタ６１２の第１の面にむけて透過する。第２のフィルタ６１２は、第１のフィルタ６１１を通過した、レーザ光源５００から出射された右目用画像に対する発光帯域の不要な裾部に対応する光の一部を反射する一方で、レーザ光源５００からの右目用画像の所望のピークに対応する光の一部を透過する。

【0056】

第１のフィルタ６１１によって反射された光は、固定ミラー６１３に入射する。投影システム５０が図６Ａに示す２Ｄモードにあるとき、可動ミラー６１４は固定ミラー６１３から反射された光の光路上に位置する。このモードにおいて、可動ミラー６１４は、固定ミラー６１３から反射された光を、第２のフィルタ６１２の第１の面の反対側である第２の面にむけて反射する。第２のフィルタ６１２は、可動ミラー６１４から反射された光を第２のレンズ６０２にむけて反射することで、透過された右目用の光と３回反射された左目用の光とが、第２のレンズ６０２を通りかつ第１の投影光学系５２３に向けて、同じ（または実質的に同じ光路）に沿って進む。これらの光路は同じ（または実質的に同じ）であるため、第１の光学系５２１は横方向シフトを補正する。図示されるように、この光路は図５の第３の光路５４１に対応する。したがって、２Ｄモードにおいて、第１の投影光学系５２３は、オーバーレイアーティファクトや横方向シフトが低減されているか、またはこれらを示さない６原色の２Ｄ画像に対応する画像を、第１の出力光路５５１に沿って出力する。

【0057】

投影システム５０が図６Ｂに示す３Ｄモードにあるとき、可動ミラー６１４は、固定ミラー６１３によって反射された光の光路外に位置している。このモードにおいて、固定ミラー６１３によって反射される光は、第３のレンズ６０３を通り第２の光カプラ５２２に入射し、ここで光ファイバを介して、第２のプロジェクタ５２０Ｌに付随する第４の光カプラ５２５に伝達される。第２のプロジェクタ５２０Ｌにおいて、第４の光カプラ５２５によって入力された光は、第４のレンズ６０４を通り第３のフィルタ６１５に入射する。第３のフィルタは、レーザ光源５００からの発光帯域の不要な裾部に対応する光の一部を反射する一方で、レーザ光源５００からの所望のピークに対応する光の一部を透過する、トリムフィルタである。透過した部分は第５のレンズ６０５を通り、光路（図示において、図５の第４の光路５４２に対応する）に沿って第２の投影光学系５２６に入射する。

【0058】

一方、第１のフィルタ６１１を透過した（そして固定ミラー６１３にむかって反射されなかった）光は、第２のフィルタ６１２の第１の面に入射する。２Ｄモードと同様に、第２のフィルタ６１２は、第１のフィルタ６１１を通過した、レーザ光源５００から出射された右目用画像に対する発光帯域の不要な裾部に対応する光の一部を反射する一方で、レーザ光源５００からの右目用画像の所望のピークに対応する光の一部を第２のレンズ６０２を通って第１の投影光学系５２３へと透過する。したがって、３Ｄモードにおいて、第１の投影光学系５２３は、３原色の右目用画像に対応する画像を、第１の出力光路５５１に沿って出力し、第２の投影光学系は、３原色の左目用画像に対応する画像を、第２の出力光路５５２に沿って出力する。

【0059】

図６Ｂでは第２のフィルタ６１２が、第１のフィルタ６１１を通過した、レーザ光源５００から出射された右目用画像に対する発光帯域の不要な裾部に対応する光の一部を反射するものと例示したが、本開示はこれに限らない。他の態様において、第１のフィルタ６１１は、レーザ光源５００から出射された右目用画像ならびにレーザ光源５００から出射された左目用画像に対応する光の部分に対する発光帯域の不要な裾部を反射することにより、投影システム５０が３Ｄモードにある間、第３のフィルタ６１５がレーザ光源５００からの左目用発光帯域および右目用発光帯域の両方の不要光に対応する光の一部を反射する。

【0060】

さらに、図６Ａ～６Ｂでは光学スイッチが３Ｄモードにおいて左目用および右目用の光を分光して左目用の光が別のプロジェクタに送られるものと例示したが、本開示はこれに限らない。いくつかの態様において、第１のフィルタ６１１または第２のフィルタ６１２のフィルタリング波長および反射波長を適切に選択することにより、３Ｄモードにおいて右目用の光が別のプロジェクタに送られるようにしてもよい。スプリッタ／リコンバイナをプロジェクタ５２０Ｒ内部に位置させることにより、スプリッタ／リコンバイナからの光をファイバパッチケーブルに再入射させる必要が無い。ただし、図６Ａ～６Ｂではスプリッタ／リコンバイナが第１のプロジェクタ５２０Ｒの内部にあるものとしているが、本開示はこれに限らない。いくつかの態様において、スプリッタ／リコンバイナは外部に位置し、各プロジェクタへのファイバパッチケーブルを有していてもよい。外部スイッチとプロジェクタ群との間のファイバパッチケーブル群は、スイッチとプロジェクタ群との間の異なる距離に対応するように選択されてもよく、それにより、レーザ群から外部シフトまでの距離を標準的な長さにすることができる。

【0061】

また、図５～６Ｂでは第１のプロジェクタ５２０Ｒおよび第２のプロジェクタ５２０Ｌが別々のブロックを用いているように示しているが、本開示は第１のプロジェクタ５２０Ｒおよび第２のプロジェクタ５２０Ｌが別々のキャビネットまたはケーシングに閉じ込められる態様に限定されない。いくつかの態様において、第１のプロジェクタ５２０Ｒおよび第２のプロジェクタ５２０Ｌは、単一のプロジェクタキャビネットに含まれていてもよく、そこから第１の投影光学系５２３および（３Ｄモードにおいては）第２の投影光学系５２６がそれぞれの画像を出力し、第３の光カプラ５２２と第４の光カプラ５２５との間のファイバパッチケーブル（およびカプラ自体）は無くてもよい。

【0062】

デバイス実装

【0063】

上述の光学スイッチを含む投影システムは、いくつがの光学および電子部品を有する電子機器として実装され得る。図７にそのような装置７００を示す。

【0064】

図７に示すように、装置７００は、投影システム７１０、コントローラ７２０、メモリ７３０、および通信・Ｉ／Ｏ回路７４０を有する。投影システム７１０、コントローラ７２０、メモリ７３０、および通信・Ｉ／Ｏ回路７４０は、バス７５０を介して通信する。投影システム７１０は例えば、図１に示した投影システム１０、図３に示した投影システム３０、または図５に示した投影システム５０であり得る。例えば、コントローラ７２０は１つまたは複数のプロセッサまたは他の制御回路、たとえば中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィック処理装置（ＧＰＵ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）などであってもよい。メモリ７３０は例えば、ハードディスク、リムーバブルメディアドライブ、光学または磁気記憶装置、およびその組み合わせであってもよい。メモリ７３０は、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）および／またはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含み得る。通信・Ｉ／Ｏ回路７４０は、例えば、装置７００がユーザーまたは別の装置と通信するための回路、ポート、コネクタなどのセットであってもよい。通信・Ｉ／Ｏ回路７４０は、有線通信インターフェースを含み、マウス、キーボード、ディスプレイ、タッチスクリーン、有線ネットワークなどのユーザインターフェースデバイスに接続してもよく、追加的または代替的に、通信・Ｉ／Ｏ回路７４０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、近距離無線通信（ＮＦＣ）、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）などの無線通信インターフェースを含んでもよい。通信・Ｉ／Ｏ回路７４０は、ユーザーの命令、ストリーミング画像データ、デバイスの較正、ソフトウェアまたはファームウェアの更新などの受信を可能にしてもよい。

【0065】

メモリ７３０は、コントローラ７２０によって実行されたとき、装置に様々な動作を行わせる命令を格納した非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体を格納してもよい。例えば、コントローラ７２０は、制御信号を投影システム７１０（またはそれに関連する１つまたは複数のアクチュエータ）に提供して、投影システムを２Ｄモード（例えば、図２Ａ、４Ａ、または６Ａに図示されているような）と３Ｄモード（例えば、図２Ｂ、４Ｂ、または６Ｂに図示されているような）との間で切り替えさせることができる。コントローラ７２０は、メモリ７３０に格納されたかつ／または通信・Ｉ／Ｏ回路７４０を介して受信された画像データに従って、その発光素子を制御して発光させるための制御信号を投影システム７１０に提供してもよい。追加的または代替的に、コントローラ７２０は、投影システム７１０に付随する１つまたは複数のＳＬＭに制御信号を提供して、画像データに従って出射された光を変更し、それによってスクリーン７６０上に投影画像を形成してもよい。

【0066】

また、図７では上述のすべての要素を含む単一の装置７００を示しているが、いくつかの態様では、投影システム７１０の一部またはすべてが、装置７００とは別個に（例えば、装置７００と通信する別の筐体に）設けられていてもよい。一例では、投影システム５１０のうち発光に関連する部分（例えば、図１の第１のレーザ光源１００Ｌおよび第２のレーザ光源１００Ｒ、図３のレーザ光源３００、図５のレーザ光源５００）は、装置７００と共通の筐体に配置され、一方、光学的に下流の構成要素（例えば、図１のプロジェクタ１２０Ｌおよび１２０Ｒ、図３のプロジェクタ３２０Ｌおよび３２０Ｒ、または図５のプロジェクタ５２０Ｌおよび５２０Ｒ）は、装置７００と光学的および／または電子的に通信する別の筐体（単数または複数）に設けられている。別の例では、投影システム７１０の全体が、装置７００と光学的および／または電子的に通信する別の筐体に配置されている。

【0067】

投影システム７１０中において、様々な光ファイバが、上述した方法の１つまたは複数で光を導くために使用され得る。いくつかの例において、個々の光ファイバの寸法は、様々な光路間の経路差を低減または無くすように選択され得る。例えば、５０～８００μｍの様々な長さのファイバによって、プロジェクタ内および／またはプロジェクタ間で光を伝達することができる。

【0068】

効果および応用

【0069】

上述の光学スイッチ構成は、コンバイナ態様であってもスプリッタ態様であっても、投影光学系に入る前にビームが重なり合う。これにより、均一な照明を実現している。左目用ＲＧＢ波長組と右目用ＲＧＢ波長組のファイバ出力は、空間的に結合されてもよく、プロジェクタに入射する前に出力が重なり合うことは要件ではないが、このような構成は、照明の均一性にいくぶんかの低減をもたらす可能性がある。また、ビームが空間的に重なり合うことで、同じスペクトルを持つレーザ組を結合させることができる。右目用または左目用の波長組を２つ以上組み合わせることで、より高出力構成にすることができる。

【0070】

以上の説明では、特に、投影システムがスペクトル分離技術を用いて動作する場合について説明した。すなわち、上記の投影システムは、３つのピーク（赤波長域に１つ、緑波長域に１つ、青波長域に１つ）を有する光を発する左レーザ源と、同じく３つのピーク（赤波長域に１つ、緑波長域に１つ、青波長域に１つ）を有する光を発する右レーザ光源とを利用しており、左目に対応する光のピークと右目に対応する光のピークとがスペクトル分離されている。言い換えれば、左レーザ光源が発生させる各波長域内のピークは、右レーザ光源が発生させる各波長域内のピークよりも波長が短くてもよいし、その逆でもよい。ただし、本開示はこれに限らない。

【0071】

いくつかの例において、本明細書に記載される投影システムは、スペクトル分離以外の技術を用いて動作してもよい。一例において、投影システムは代わりに、左目用の光を第１の方向に偏光させ、右目用の光を第１の方向に垂直な第２の方向に偏光させる、または、左目用の光を時計回り方向に円偏光させ、右目用の光を反時計回り方向に円偏光させる（またはその逆も可）、偏光分離技術を用いて動作してもよい。

【0072】

本明細書に記載されたシステムおよび方法は、比較的単純であり、設計上、２プロジェクタによる２Ｄ動作に起因する二重像アーティファクト（すなわちキーストンアーティファクト）を排除する。また本開示は、比較例のシステムに存在するであろうような、軽微な機械的または熱的な移動に起因する定期的なアライメント調整の必要性を、低減または排除することができる。

【0073】

本開示によるシステムおよび装置は、以下のいずれか１つまたは複数の構成をとることができる。

【0074】

（１）第１の目用の光を出射するように構成された第１の光源であって、前記第１の目用の光は第１の波長の組を含む、第１の光源と、第２の目用の光を出射するように構成された第２の光源であって、前記第２の目用の光は第２の波長の組を含む、第２の光源と、第１の入力光を受光するように構成された第１の投影光学系を有する第１のプロジェクタと、第１のモードと第２のモードとを切り替えられるように構成された光学スイッチと、を備える投影システムであって、前記光学スイッチは、前記第１のモードにおいて、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光を結合して結合光とし、前記結合光を前記第１の入力光として前記第１の投影光学系に導くように構成されている、投影システム。

【0075】

（２）第２の入力光を受光するように構成された第２の投影光学系を有する第２のプロジェクタをさらに備え、前記光学スイッチは、前記第２のモードにおいて、前記第１の目用の光を前記第２の入力光として前記第２の投影光学系に導くように構成されている、（１）に記載の投影システム。

【0076】

（３）前記第２の投影光学系は、画像データに応じて前記第２の入力光に対して空間的変調を行うように構成された空間光変調器を有し、それによって、前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、第１の目用の投影画像を生成する、（２）に記載の投影システム。

【0077】

（４）前記光学スイッチは、前記第２のモードにおいて、前記第２の目用の光を前記第１の入力光として第１の投影光学系に導くように構成されている、（１）～（３）に記載の投影システム。

【0078】

（５）前記光学スイッチは反射素子および第１のフィルタを有し、前記光学スイッチが前記第１のモードにあるとき、前記反射素子は、前記第１の目用の光を前記第１の目用の反射光として前記第１のフィルタへ反射するように構成され、前記第１のフィルタは、前記第２の目用の光の第１の部分を反射し、前記第２の目用の光の第２の部分を前記結合光の第１の部分として透過し、かつ、前記第１の目用の反射光を前記結合光の第２の部分として反射するように構成されている、（１）～（４）に記載の投影システム。

【0079】

（６）第２の入力光を受光するように構成された第２の投影光学系を有する第２のプロジェクタをさらに備え、前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、前記反射素子は、前記第１の目用の光を前記第２のプロジェクタへ通過させるように構成されている、（５）に記載の投影システム。

【0080】

（７）前記第２のプロジェクタは、前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、前記第１の目用の光の第１の部分を反射しかつ前記第１の目用の光の第２の部分を前記第２の入力光として透過するように構成された第２のフィルタを有する、（６）に記載の投影システム。

【0081】

（８）前記第１の投影光学系は、画像データに応じて前記第１の入力光に対して空間的変調を行うように構成された空間光変調器を有し、それによって、前記光学スイッチが前記第２のモードにあるときは、第２の目用の投影画像を生成し、前記光学スイッチが前記第１のモードにあるときは、結合された投影画像を生成する、（１）～（７）に記載の投影システム。

【0082】

（９）前記光学スイッチは第１のフィルタおよび反射素子を有し、
前記光学スイッチが前記第１のモードにあるとき、前記第１のフィルタは、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光を、前記結合光として前記第１の投影光学系へ通過させるように構成されている、（１）～（４）に記載の投影システム。

【0083】

（１０）第２の入力光を受光するように構成された第２の投影光学系を有する第２のプロジェクタをさらに備え、前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、前記第１のフィルタは、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光の第１の部分を第１の目用の反射光として前記反射素子へ反射し、かつ前記第２の目用の光の第２の部分を前記第１の入力光として透過するように構成され、前記反射素子は、前記第１の目用の反射光を前記第２のプロジェクタに導くように構成されている、（９）に記載の投影システム。

【0084】

（１１）前記第２のプロジェクタは、前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、前記第１の目用の反射光の第１の部分を反射しかつ前記第１の目用の反射光の第２の部分を前記第２の入力光として透過するように構成された第２のフィルタを有している、（１０）に記載の投影システム。

【0085】

（１２）前記第１の光源および前記第２の光源はレーザ光源である、（１）～（１１）に記載の投影システム。

【0086】

（１３）第１の光源により第１の目用の光を出射するステップであって、前記第１の目用の光は第１の波長の組を含む、ステップと、第２の光源により第２の目用の光を出射するステップであって、前記第２の目用の光は第２の波長の組を含む、ステップと、第１の投影光学系を有する第１のプロジェクタにより第１の入力光を受光するステップと、光学スイッチを第１のモードと第２のモードとの間で切り替えるステップと、を含み、前記光学スイッチは、前記第１のモードにおいて、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光を結合して結合光とし、前記結合光を前記第１の入力光として前記第１の投影光学系に導くように構成されている、画像投影方法。

【0087】

（１４）前記光学スイッチは反射素子および第１のフィルタを有し、
前記光学スイッチを前記第１のモードに切り替えることは、前記反射素子を第１の位置に移動することにより、前記第１の目用の光を第１の目用の反射光として前記第１のフィルタへ反射することと、前記第１のフィルタに、前記第２の目用の光の第１の部分を反射させ、前記第２の目用の光の第２の部分を前記結合光の第１の部分として透過させ、かつ前記第１の目用の反射光を前記結合光の第２の部分として反射させることと、を含む、（１３）に記載の方法。

【0088】

（１５）第２の投影光学系を有する第２のプロジェクタにより第２の入力光を受光するステップをさらに含み、前記光学スイッチを前記第２のモードに切り替えることは、前記反射素子を第２の位置に移動することにより、前記第１の目用の光を前記第２のプロジェクタへ通過させることを含む、（１４）に記載の方法。

【0089】

（１６）前記第２のプロジェクタは第２のフィルタを有し、前記方法は、前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、前記第２のフィルタにより前記第１の目用の光の第１の部分を反射し、かつ前記第２のフィルタにより前記第１の目用の光の第２の部分を前記第２の入力光として透過するステップをさらに含む、（１５）に記載の方法。

【0090】

（１７）前記光学スイッチは第１のフィルタおよび反射素子を有し、前記光学スイッチを前記第１のモードにすることは、前記第１のフィルタを第１の位置に移動することにより、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光を前記結合光として前記第１の投影光学系へ通過させることを含む、（１３）に記載の方法。

【0091】

（１８）第２の投影光学系を有する第２のプロジェクタにより第２の入力光を受光するステップをさらに含み、前記光学スイッチを前記第２のモードに切り替えることは、前記第１のフィルタを第２の位置に移動することにより、前記第１の目用の光および前記第２の目用の光の第１の部分を第１の目用の反射光として前記反射素子へ反射させ、前記第２の目用の光の第２の部分を前記第１の入力光として透過させることと、前記反射素子により前記第１の目用の反射光を前記第２のプロジェクタへ導くことと、を含む、（１７）に記載の方法。

【0092】

（１９）前記第２のプロジェクタは第２のフィルタを有し、前記方法は、前記光学スイッチが前記第２のモードにあるとき、前記第２のフィルタにより前記第１の目用の反射光の第１の部分を反射し、かつ前記第２のフィルタにより前記第１の目用の反射光の第２の部分を前記第２の入力光として透過するステップをさらに含む、（１８）に記載の方法。

【0093】

（２０）投影装置のプロセッサによって実行されたとき、前記投影装置に（１３）～（１９）に記載の方法を含む動作を実行させる命令を格納した、非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体。

【0094】

本書に記載されているプロセス、システム、方法、ヒューリスティックなどに関して、そのようなプロセスなどのステップは、ある特定の順序にしたがって起こるものとして記載されているが、そのようなプロセスは、記載されたステップを本書に記載された順序以外の順序で実行することによっても実施可能であることを理解すべきである。さらに、特定のステップが同時に実行され得ること、他のステップが追加され得ること、または本明細書に記載された特定のステップが省略され得ることを理解すべきである。言い換えれば、本明細書におけるプロセスの記述は、特定の実施形態を説明する目的で提供されており、決して特許請求の範囲を限定するように解釈されるべきではない。

【0095】

したがって、上記の説明は例示を目的としたものであり、制限的なものではないことが理解されるべきである。提供した例以外の多くの実施形態および応用は、上記の説明を読めば明らかになるであろう。その範囲は、上記の説明を参照するのではなく、むしな、添付の特許請求の範囲を参照し、またそのような特許請求の範囲が値する均等物の全範囲を参照して決定されるべきである。本明細書で議論した技術において将来の発展が起こるであろうこと、またそのような将来の実施形態に本開示のシステムと方法が組み込まれるであろうことが、予期され意図されている。まとめると、本願は改変および変形が可能であることを理解すべきである。

【0096】

特許請求の範囲で使用されているすべての用語は、本明細書においてそれに反することが明示されていない限り、本明細書に記載されている技術に精通している者が理解するような最も広い合理的な解釈と通常の意味が与えられることを意図している。特に、「ａ」、「ｔｈｅ」、「ｓａｉｄ」などの単数形の冠詞の使用は、請求項にそれに反するような明確な制限が記載されていない限り、示された要素の１つまたは複数を記載していると読み取るべきである。

【0097】

要約（Ａｂｓｔｒａｃｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ）は、読む者が技術開示の性質を迅速に確認できるように提供されている。これは、特許請求の範囲または意味を解釈または制限するために用いられないという理解の上で提出されている。さらに、前述の詳細な説明（Ｄｅｔａｉｌｅｄ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）においては、開示を合理化する目的で、様々な特徴が様々な実施形態にまとめられていることがわかる。このような開示の方法は、請求項に記載された実施形態が、各請求項に明示的に記載されている以上の特徴を備えているという意図を反映していると解釈されるべきではない。むしろ、以下の請求項が示すように、発明的主題は、単一の開示された実施形態の特徴のすべてよりも少ない特徴に存する。したがって、以下の請求項は、各請求項が個別に請求された主題として独立しているものとして、詳細な説明に組み込まれる。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】