特表 2024-542382 光学表示装置、表示システム、ビークル、および色調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-15

(54)【発明の名称】光学表示装置、表示システム、ビークル、および色調整方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/01 20060101AFI20241108BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20241108BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20241108BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20241108BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20241108BHJP

   B60K 35/234 20240101ALI20241108BHJP

   B60K 35/40 20240101ALI20241108BHJP

【ＦＩ】

G02B27/01

G09F9/00 366Z

G09F9/00 337B

G09F9/00 359

G03B21/00 D

G03B21/14 A

G03B21/14 Z

H04N5/74 Z

B60K35/234

B60K35/40

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024525499

(86)(22)【出願日】2022-09-08

(85)【翻訳文提出日】2024-06-06

(86)【国際出願番号】 CN2022117928

(87)【国際公開番号】W WO2023071548

(87)【国際公開日】2023-05-04

(31)【優先権主張番号】202111271734.X

(32)【優先日】2021-10-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】503433420

【氏名又は名称】華為技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｈｕａｗｅｉ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｂａｎｔｉａｎ， Ｌｏｎｇｇａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８１２９， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133569

【弁理士】

【氏名又は名称】野村 進

(72)【発明者】

【氏名】黄 ▲東▼晨

(72)【発明者】

【氏名】李 洪▲輝▼

(72)【発明者】

【氏名】▲蕭▼ 壮▲義▼

【テーマコード（参考）】

2H199

2K203

3D344

5C058

5G435

【Ｆターム（参考）】

2H199DA03

2H199DA12

2H199DA13

2H199DA15

2H199DA16

2H199DA22

2H199DA28

2K203FA24

2K203FA44

2K203FA54

2K203FA62

2K203FB03

2K203GA22

2K203GA34

2K203GA42

2K203GA50

2K203GA54

2K203HA05

2K203HA14

2K203MA06

3D344AA03

3D344AA21

3D344AA22

3D344AA26

3D344AA27

3D344AC25

3D344AD13

5C058BA35

5C058EA02

5G435AA04

5G435BB12

5G435BB17

5G435BB19

5G435DD04

5G435EE21

5G435FF05

5G435GG04

5G435GG09

5G435LL17

(57)【要約】

光学表示装置は、光を発する（光は少なくとも2色の光によって合成される）ように構成された、光源モジュールと、光を第1の光路と第2の光路とに分割し、第1の光路を感知モジュールに伝播させ、第2の光路を変調モジュールに伝播させるように構成された、光分割モジュールと、画像情報を搬送する画像光を取得するために、第2の光路を変調するように構成された、変調モジュールと、第1の光路の色情報を取得するように構成された、感知モジュールであって、色情報が少なくとも2色の光の重みを調整するためのものである、感知モジュールと、を含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源モジュールと、光分割モジュールと、変調モジュールと、感知モジュールとを含む光学表示装置であって、
前記光源モジュールは、光を発し、前記光が少なくとも2色の光によって合成される、ように構成され、
前記光分割モジュールは、前記光源モジュールからの前記光を第1の光路と第2の光路とに分割し、前記第1の光路を前記感知モジュールに伝播させ、前記第2の光路を前記変調モジュールに伝播させるように構成され、
前記変調モジュールは、画像情報を搬送する画像光を取得するために、前記第2の光路を変調するように構成され、
前記感知モジュールは、前記第1の光路の色情報を取得するように構成され、前記色情報が、前記光源モジュールによって、前記少なくとも2色の前記光の重みを調整するために使用される、
光学表示装置。

【請求項2】

前記光源モジュールは、処理構成要素と発光構成要素とを備え、
前記処理構成要素は、前記感知モジュールから前記色情報を受信し、前記色情報に基づいて制御信号を生成し、前記制御信号を前記発光構成要素に送信するように構成され、前記制御信号が前記少なくとも2色の光の重みを調整するためのものであり、
前記発光構成要素は、前記制御信号に基づいて前記少なくとも2色の光の重みを調整するように構成される、
請求項1に記載の装置。

【請求項3】

前記処理構成要素は、
前記色情報に基づいて前記画像光の色座標を決定し、
前記画像光の色座標と予め設定された目標色座標との差が閾値より大きい場合、前記制御信号を生成する、
ように特に構成される、請求項2に記載の装置。

【請求項4】

前記光分割モジュールは偏光ビームスプリッタを含み、
前記第1の光路はP偏光であり、前記第2の光路はS偏光であるか、または
前記第1の光路はS偏光であり、前記第2の光路はP偏光である、
請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。

【請求項5】

前記光分割モジュールは半透過反射部を含み、
前記第1の光路は前記半透過反射部から透過された光であり、前記第2の光路は前記半透過反射部から反射された光であるか、または
前記第1の光路は前記半透過反射部から反射された光であり、前記第2の光路は前記半透過反射部から透過された光である、
請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。

【請求項6】

前記発光構成要素は、赤色光を発するように構成された第1の光源と、青色光を発するように構成された第2の光源と、緑色光を発するように構成された第3の光源とを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の装置。

【請求項7】

前記光源モジュールは、第1のダイクロイックミラーと、第2のダイクロイックミラーとをさらに含み、
前記第1のダイクロイックミラーは、前記第2の光源からの前記青色光を反射し、前記第3の光源からの前記緑色光を透過するように構成され、
前記第2のダイクロイックミラーは、前記第1の光源からの前記赤色光を反射し、前記第1のダイクロイックミラーによって透過された前記緑色光を透過し、前記第1のダイクロイックミラーによって反射された前記青色光を透過するように構成される、
請求項6に記載の装置。

【請求項8】

前記光学表示装置は光学レンズをさらに含み、
前記光学レンズは、空間領域に、前記変調モジュールによって出力された画像光を投影するように構成される、
請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。

【請求項9】

請求項1から8のいずれか一項に記載の光学表示装置と、空間領域に配置された空間光増幅モジュールとを含む、表示システムであって、
前記空間光増幅モジュールは、前記光学表示装置からの画像光に対応する画像を増幅するように構成される、
表示システム。

【請求項10】

前記空間光増幅モジュールは、
少なくとも1つの曲面反射鏡、および
少なくとも1つの円筒鏡、
のいずれか一方または任意の組合せを備えている、請求項9に記載のシステム。

【請求項11】

請求項9または10に記載の表示システムとウインドシールドとを含む、ビークルであって、
前記ウインドシールドは、前記表示システムからの画像光を反射して画像化するように構成される、
ビークル。

【請求項12】

光学表示装置に適用される、色調整方法であって、前記光学表示装置は、光源モジュールと、光分割モジュールと、変調モジュールと、感知モジュールとを含み、
前記色調整方法は、
光を発するように前記光源モジュールを制御するステップであって、前記光が少なくとも2色の光によって合成され、前記光が、前記光分割モジュールを介して第1の光路と第2の光路とに分割される、ステップと、
画像情報を搬送する画像光を取得するために、前記第2の光路を変調するように前記変調モジュールを制御するステップと、
前記第1の光路の色情報を取得するように前記感知モジュールを制御するステップと、
前記色情報に基づいて前記少なくとも2色の前記光の重みを調整するように前記光源モジュールを制御するステップと、
を含む、色調整方法。

【請求項13】

前記色情報に基づいて前記少なくとも2色の光の重みを調整するように前記光源モジュールを制御するステップは、
前記色情報に基づいて前記画像光の色座標を決定するステップと、
前記画像光の前記色座標と予め設定された目標色座標との差が閾値より大きい場合、制御信号を生成するステップであって、前記制御信号が、前記少なくとも2色の光の重みを制御および調整するためのものである、ステップと、
前記制御信号を前記光源モジュールに送信するステップと、
前記制御信号に基づいて前記少なくとも2色の光の重みを調整するように前記光源モジュールを制御するステップと
を含む、請求項12に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、画像表示技術の分野に関し、特に、光学表示装置、表示システム、ビークル、および色調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

技術の絶え間ない発展に伴い、ビークル使用の利便性および安全性に対してますます高い要件が課される。例えば、ヘッドアップディスプレイ（head up display、HUD）（またはヘッドアップディスプレイと呼ばれる）システムの広範な適用は、ビークル使用の安全性を向上させることができる。ヘッドアップディスプレイシステムは、運転に関する情報（計器情報やナビゲーション情報など）を運転者の前方視野に投影するシステムである。運転者は、計器情報およびナビゲーション情報を視野の前方で見ることができ、ハンドルの下のダッシュボードまたは中央制御表示画面を見下ろして観察する必要はなく、緊急時の制動応答時間を増加させ、運転の安全性を向上させる。

【0003】

ビークルは複雑な環境で走行する。例えば、様々な季節により、春の湿った環境、夏の高温環境や暴風雨の環境、秋の強風の環境、冬の冷たい雪の環境が発生することがある。これらすべてが、HUD内の構成要素にある程度影響を及ぼす可能性がある。したがって、HUDは、特定の環境に基づいて特定の動作モードを設定する必要がある。この場合、HUD内の光学表示装置（または光学機械と呼ばれる）によって表示される画像（またはピクチャと呼ばれる）は、特定の輝度および色（色座標によって表されうる）のものに設定されうる。しかしながら、環境の違いが、光学表示装置によって表示される画像に色かぶりや輝度減衰などを生じさせる場合がある。色かぶりとは、表示された実画像の色が実際の画像の色と明らかに異なることを意味する。

【0004】

結論として、光学表示装置によって表示される画像の色かぶりをどのように低減するかが、現在解決される必要がある緊急の技術的問題である。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

本出願は、光学表示装置によって表示される画像の色かぶりを低減する、光学表示装置、表示システム、ビークル、および色調整方法を提供する。

【0006】

第1の態様によれば、本出願は、光学表示装置を提供する。光学表示装置は、光源モジュールと、光分割モジュールと、変調モジュールと、感知モジュールとを含む。光源モジュールは、光を発する（出力する）ように構成される。光は少なくとも2色の光によって合成される。光分割モジュールは、光源モジュールからの光を第1の光路と第2の光路とに分割し、第1の光路を感知モジュールに伝播させ、第2の光路を変調モジュールに伝播させるように構成される。変調モジュールは、画像情報を搬送する画像光を取得するために、第2の光路を変調するように構成される。感知モジュールは、第1の光路の色情報を取得するように構成される。色情報は、光源モジュールによって、少なくとも2色の光の重みを調整するために使用される。モジュールは、構成要素と呼ばれる場合もモジュールと呼ばれる場合もあり、例えば、光源構成要素、光源モジュール、変調構成要素、および変調モジュールである。

【0007】

この解決策に基づき、光源モジュールによって現在発せられている光の色情報が感知モジュールによって検出されうる、すなわち、第1の光路は、光源モジュールによって発せられた光のカラーキャリブレーションとして使用されうる。さらに、第1の光路に基づいて感知モジュールによって検出された色情報に基づき、合成光の少なくとも2色の光の重みが調整され、これにより、画像光の色補正が光学構造を増加させることなく実施されることができ、光学表示装置によって表示される画像の色かぶり（または色収差と呼ばれる）を低減するのに役立つ。

【0008】

例えば、以下は、色情報に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整するための3つの可能な解決策を示している。

【0009】

実施態様1：光源モジュールは、色情報に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整する。
1つの可能な実施態様では、光源モジュールは、処理構成要素と発光構成要素とを含む。処理構成要素は、感知モジュールから色情報を受信し、色情報に基づいて、少なくとも2色の光の重みを調整するための制御信号を生成し、制御信号を発光構成要素に送信する、ように構成される。発光構成要素は、制御信号に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整するように構成される。

【0010】

実施態様1に基づき、光源モジュール内の処理構成要素は、光に基づいて形成された画像の色かぶりを可能な限り低減するために、感知モジュールから取得された色情報に基づいて、合成光の各色の光の重みを調整するように発光構成要素を制御しうる。また、感知モジュールは、主に第1の光路の色情報を検出するように構成されるため、既存の感知モジュールの構造および動作論理が変更される必要がないので、既存の感知モジュールは互換性を有する。

【0011】

さらに、任意選択で、処理構成要素は、受信された色情報に基づいて画像光の色座標を決定し、画像光の色座標と予め設定された目標色座標との差が閾値より大きい場合、制御信号を生成するように特に構成される。

【0012】

制御信号は、画像光の色座標と予め設定された目標色座標との差が閾値より大きい場合に生成されるので、合成光の各色の光の重みは頻繁に調整されるのを回避されて、処理構成要素の動作量を低減することができる。

【0013】

実施態様2：感知モジュールは、色情報に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整するように光源モジュールを制御する。
1つの可能な実施態様では、感知モジュールは、第1の光路の色情報を取得し、色情報に基づいて制御信号を生成し、少なくとも2色の光の重みを調整するための制御信号を光源モジュールに送信する、ように構成される。

【0014】

実施態様2に基づき、光源モジュールは、感知モジュールによって、少なくとも2色の光の重みを調整するように制御されうる。既存の光源モジュールの構造および動作論理が変更されなくてもよいので、既存の光源モジュールは互換性を有する。

【0015】

実施態様3：光源モジュールおよび感知モジュールから独立した処理構成要素（本明細書では処理モジュールと呼ばれる場合もある）が、色情報に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整するように光源モジュールを制御しうる。
1つの可能な実施態様では、光学表示装置は、処理モジュールをさらに含む。処理モジュールは、感知モジュールから色情報を受信し、色情報に基づいて制御信号を生成し、制御信号を光源モジュールに送信するように構成される。制御信号は、少なくとも2色の光の重みを調整するためのものである。

【0016】

実施態様3に基づき、既存の感知モジュールと光源モジュールとが互換性を有する場合、光源モジュールは、処理モジュールによって、少なくとも2色の光の重みを調整するように制御されうる。処理構成要素は、プロセッサであってもよい。

【0017】

前述の実施態様1、実施態様2、および実施態様3の場合、光源モジュールは、受信された制御信号に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整するように構成されうる。

【0018】

さらに、任意選択で、制御信号は、各色の光に対応する光源の電流の重みを含んでもよい。1色の光に対応する光源は、その色の光を発する光源を指すことを理解されたい。

【0019】

1つの可能な実施態様では、光源モジュール内の発光構成要素は、第1の光源と、第2の光源と、第3の光源とを含む。

【0020】

さらに、第1の光源は赤色光を発するように構成され、第2の光源は青色光を発するように構成され、第3の光源は緑色光を発するように構成される。赤色光、緑色光、および青色光の重みは、第1の光源、第2の光源、および第3の光源に入力される電流の重みを制御することによって調整されうる。

【0021】

さらに、任意選択で、光源モジュールは、第1のダイクロイックミラーと、第2のダイクロイックミラーとをさらに含んでもよい。第1のダイクロイックミラーは、第2の光源からの青色光を反射し、第3の光源からの緑色光を透過するように構成される。第2のダイクロイックミラーは、第1の光源からの赤色光を反射し、第1のダイクロイックミラーによって透過された緑色光を透過し、第1のダイクロイックミラーによって反射された青色光を透過するように構成される。ダイクロイックミラーは、ダイクロミックミラーと呼ばれる場合も光合成ミラーと呼ばれる場合もある。

【0022】

第1のダイクロイックミラーおよび第2のダイクロイックミラーに基づき、緑色光を発するための第3の光源は、光分割モジュールから最も遠く離れた位置に配置されることができる。このようにして、画像の輝度は可能な限りバランスを取られることができる。緑色光は、画像の輝度に対して最も大きな影響を有する。第3の光源は、光分割モジュールから最も遠く離れた位置に配置され、これにより、画像の輝度に対する赤色光、緑色光、および青色光の影響は、可能な限りバランスを取られることができる。

【0023】

1つの可能な実施態様では、光分割モジュールは、光源モジュールからの光を第1の偏光と第2の偏光とに分割し、第1の偏光を感知モジュールに伝播させ、第2の偏光を変調モジュールに伝播させる、ように構成された偏光ビームスプリッタを含む。第1の偏光と第2の偏光の偏光状態は異なり、色情報などは一致していることを理解されたい。

【0024】

さらに、第1の偏光はP偏光であり、第2の偏光はS偏光であるか、または第1の偏光はS偏光であり、第2の偏光はP偏光である。

【0025】

光源モジュールからの光は、偏光ビームスプリッタによって第1の偏光と第2の偏光とに分割されうる。さらに、感知モジュール内に発せられる第1の偏光はS偏光であってもよく、これに対応して、変調モジュール内に発せられる第2の偏光はP偏光であるか、または感知モジュール内に発せられる第1の偏光はまた、P偏光であってもよく、これに対応して、変調モジュール内に発せられる第2の偏光はS偏光である。

【0026】

別の可能な実施態様では、光分割モジュールは、半透過反射部（例えば、半透過半反射部）を含む。第1の光路は半透過反射部から透過された光であり、第2の光路は半透過反射部から反射された光であるか、または第1の光路は半透過反射部から反射された光であり、第2の光路は半透過反射部から透過された光である。

【0027】

光源モジュールからの光は、半透過反射部によって第1の光路と第2の光路とに分割されうる。2つの光路の偏光状態は同じであってもよい。

【0028】

さらに、任意選択で、光分割モジュールが半透過反射部である場合、光源モジュールは偏光子をさらに含んでもよいし、または光学表示装置は偏光子をさらに含んでもよい。

【0029】

1つの可能な実施態様では、光学表示装置は光学レンズをさらに含んでもよく、光学レンズは、空間領域に、変調モジュールによって出力された画像光を投影するように構成される。

【0030】

変調モジュールによって出力された画像光は、画像光に基づいて形成される画像の品質を向上させるのに役立つように、光学レンズによって成形および／または均一化されうる。

【0031】

第1の態様で提供される光学表示装置は、ピクチャ生成ユニット（picture generation unit、PGU）または光学機械と呼ばれる場合もあり、PGUは、様々な表示システムで使用されうる。例えば、PGUは、プロジェクタ、ヘッドアップディスプレイシステム、ヘッドマウント光学表示装置、またはデスクトップディスプレイで使用されてもよい。

【0032】

第2の態様によれば、本出願は、第1の態様または第1の態様の可能な実施態様のいずれか1つによる光学表示装置と、空間領域に配置された空間光増幅モジュールとを含む、表示システムを提供する。空間光増幅モジュールは、光学表示装置からの画像光に対応する画像を増幅するように構成される。

【0033】

表示システムは、これに限定されないが、プロジェクタ、HUDシステム、デスクトップディスプレイ、ヘッドマウント光学表示装置などを含みうる。

【0034】

例えば、空間光増幅モジュールは、少なくとも1つの曲面反射鏡を含んでもよいし、または少なくとも1つの円筒鏡を含んでもよいし、または少なくとも1つの曲面反射鏡と少なくとも1つの円筒鏡の組合せを含んでもよい。

【0035】

第3の態様によれば、本出願は、第2の態様または第2の態様の可能な実施態様のいずれか1つによる表示システムと、ウインドシールドとを含む、ビークルを提供する。ウインドシールドは、表示システムからの画像光を反射および画像化する、例えば、画像光をビークルの眼球運動範囲（アイボックス位置）に反射するように構成される。

【0036】

第4の態様によれば、本出願は、光学表示装置に適用されうる色調整方法を提供する。光学表示装置は、光源モジュールと、光分割モジュールと、変調モジュールと、感知モジュールとを含む。

【0037】

方法は、光を発するように光源モジュールを制御するステップを含む。光は、少なくとも2色の光によって合成され、光は、光分割モジュールによって第1の光路と第2の光路とに分割される。方法は、画像情報を搬送する画像光を取得するために、第2の光路を変調するように変調モジュールを制御するステップを含む。方法は、第1の光路の色情報を取得するように感知モジュールを制御するステップを含む。方法は、色情報に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整するように光源モジュールを制御するステップをさらに含む。

【0038】

1つの可能な実施態様では、色情報に基づいて画像光の色座標が決定されうる。画像光の色座標と予め設定された目標色座標との差が閾値より大きい場合、少なくとも2色の光を制御および調整するための重み制御信号が生成され、制御信号は、色情報に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整するように光源モジュールを制御するために、光源モジュールに送信される。

【0039】

第5の態様によれば、本出願は、色調整装置を提供する。色調整装置は、第4の態様または第4の態様の可能な実施態様のいずれか1つによる方法を実施するように構成され、前述の方法のステップを実施するようにそれぞれ構成された対応する機能モジュールを含む。この機能は、ハードウェアによって実施されてもよいし、ハードウェアによって対応するソフトウェアを実行することによって実施されてもよい。ハードウェアまたはソフトウェアは、前述の機能に対応する1つまたは複数のモジュールを含む。

【0040】

第6の態様によれば、本出願は、光学表示装置を提供する。光学表示装置は、光源モジュールと、光分割モジュールと、変調モジュールと、感知モジュールとを含んでもよい。光源モジュールは光を発するように構成され、光は少なくとも2色の光によって合成される。光分割モジュールは、光源モジュールからの光を第1の光路と第2の光路とに分割し、第1の光路を感知モジュールに伝播させ、第2の光路を変調モジュールに伝播させるように構成される。変調モジュールは、画像情報を搬送する画像光を取得するために、第2の光路を変調するように構成される。感知モジュールは、第1の光路の色情報を取得し、色情報に基づいて制御信号を生成し、制御信号を光源モジュールに送信するように構成される。光源モジュールは、制御信号に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整するようにさらに構成される。

【0041】

第7の態様によれば、本出願は、光学表示装置を提供する。光学表示装置は、光源モジュールと、光分割モジュールと、変調モジュールと、感知モジュールと、処理モジュールとを含んでもよい。光源モジュールは光を発するように構成され、光は少なくとも2色の光によって合成される。光分割モジュールは、光源モジュールからの光を第1の光路と第2の光路とに分割し、第1の光路を感知モジュールに伝播させ、第2の光路を変調モジュールに伝播させるように構成される。変調モジュールは、画像情報を搬送する画像光を取得するために、第2の光路を変調するように構成される。感知モジュールは、第1の光路の色情報を取得し、色情報を処理モジュールに送信するように構成される。処理モジュールは、色情報に基づいて制御信号を生成し、制御信号を光源モジュールに送信するように構成される。制御信号は、光源モジュールによって、少なくとも2色の光の重みを調整するために使用される。光源モジュールは、制御信号に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整するようにさらに構成される。

【0042】

第8の態様によれば、本出願は、少なくとも1つのプロセッサとインターフェース回路とを含む、チップを提供する。さらに、任意選択で、チップは、メモリをさらに含んでもよい。プロセッサは、メモリに記憶されたコンピュータプログラムまたは命令を実行するように構成され、これにより、チップは、第4の態様または第4の態様の可能な実施態様のいずれか1つによる方法を行う。

【0043】

第9の態様によれば、本出願は、コンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータプログラムまたは命令を記憶し、コンピュータプログラムまたは命令が制御装置によって実行されると、制御装置は、第4の態様または第4の態様の可能な実施態様のいずれか1つによる方法を行うことを可能にされる。

【0044】

第10の態様によれば、本出願は、コンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品は、コンピュータプログラムまたは命令を含み、コンピュータプログラムまたは命令が制御装置によって実行されると、制御装置は、第4の態様または第4の態様の可能な実施態様のいずれか1つによる方法を行うことを可能にされる。

【0045】

第2の態様から第10の態様のいずれか1つにおいて達成されることができる技術的効果については、第1の態様における有益な効果の前述の説明を参照してもよい。ここでは詳細は再び説明されない。

【図面の簡単な説明】

【0046】

【図1a】本出願による可能な適用シナリオの概略図である。

【図1b】本出願による可能な適用シナリオの概略図である。

【図1c】本出願による可能な適用シナリオの概略図である。

【図2】本出願による別の可能な適用シナリオの概略図である。

【図3】本出願による光学表示装置の構造の概略図である。

【図4a】本出願による光源モジュールの構造の概略図である。

【図4b】本出願による別の光源モジュールの構造の概略図である。

【図4c】本出願による光均一化構成要素の構造の概略図である。

【図5a】本出願による偏光ビームスプリッタの光分割原理の概略図である。

【図5b】本出願による半透過反射部の構造の概略図である。

【図5c】本出願によるシリコン上の液晶LCoSの構造の概略図である。

【図6】本出願による光学レンズの構造の概略図である。

【図7a】本出願による別の光学表示装置の構造の概略図である。

【図7b】本出願によるさらに別の光学表示装置の構造の概略図である。

【図7c】本出願によるさらに別の光学表示装置の構造の概略図である。

【図8】本出願による別の光学表示装置の構造の概略図である。

【図9a】本出願による色調整方法の概略フローチャートである。

【図9b】本出願による光源モジュールへのPWM入力の電流の概略図である。

【図10】本出願による画像の色初期設定プロセスを調整するための方法の概略フローチャートである。

【図11】本出願による別の光学表示装置の構造の概略図である。

【図12a】本出願によるさらに別の光学表示装置の構造の概略図である。

【図12b】本出願による光学表示装置の回路の概略図である。

【図13a】本出願によるビークルの部分構造の概略図である。

【図13b】本出願によるビークルの機能フレームワークの概略図である。

【図14】本出願による色調整方法の概略フローチャートである。

【図15】本出願による制御装置の構造の概略図である。

【図16】本出願による制御装置の構造の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0047】

以下は、添付の図面を参照して本出願の実施形態を詳細に説明する。

【0048】

以下は、本出願におけるいくつかの用語を説明する。これらの説明は、当業者による理解を容易にすることを意図されているが、本出願において特許請求される保護範囲に対する限定を構成するものではないことに留意されたい。

【0049】

1．色座標
色座標は表色系とも呼ばれる。色座標は、色を正確に表すことができる。一般に、色座標の横軸はxであり、縦軸はyである。色度図上の色座標を使用して点が決定されてもよい。点は、色点と呼ばれる場合もある。色点を表すために色座標（x，y）が使用されてもよい。

【0050】

2．スペクトル
スペクトルは、通常、多色光が分散系によって分割された後に分散された単色光が波長（または周波数）に基づいて順次に配列されたパターンを指す。

【0051】

3．スペクトル三刺激値
スペクトル三刺激値は、色の3種類の刺激強度を近似的に記述するための数値である。カラーマッチングにおいて、任意の色を作り出すための混色（または合成と呼ばれる）のための3色は、三原色（または3色）と呼ばれる。一般に、赤色、緑色、および青色の3色が、三原色として使用される。等しいエネルギースペクトルの色と一致する三原色の数量は、スペクトル三刺激値と呼ばれ、記号r、記号g、および記号bによって表される。

【0052】

4．パルス幅変調（pulse width modulation wave、PWM）波形
パルス幅変調波形は、可変デューティサイクルを有するパルス波形である。PWMでは、各パルスの振幅は等しい。等価出力波形の振幅を変化させるためには、同じ比例係数に基づいて各パルスの幅を変化させさえすればよい。パルス幅変調の原理は以下の通りである：インバータ回路のスイッチ素子のオン／オフ状態が制御され（例えば、スイッチ素子の導通時間が特に制御されてもよい）、これにより、出力端パルスは、同じ振幅を有する一連のパルスを取得し、パルスは、正弦波または必要な波形を置き換えるために使用される。

【0053】

5．ダイクロイックミラー
ダイクロイックミラーは、ダイクロイックミラー、ダイクロイックミラー、または光合成ミラーと呼ばれる場合もある。特徴は、特定の波長の光がほぼ完全に透過され、他の波長の光がほぼ完全に反射されることである。例えば、ダイクロイックミラー1は、青色光を透過し、緑色光を反射してもよい。言い換えれば、青色光はダイクロイックミラー1に透過されるときにほぼ完全に透過されてもよく、緑色光はダイクロイックミラー1によってほぼ完全に反射される。別の例として、ダイクロイックミラー2は、青色光および緑色光を透過し、赤色光を反射してもよい。言い換えれば、青色光および緑色光は、ダイクロイックミラー2に透過されるときにほぼ完全に透過されてもよく、赤色光は、ダイクロイックミラー2によってほぼ完全に反射されてもよい。本出願では、ダイクロイックミラーによってその長が透過される光およびダイクロイックミラーによってその波長が反射される光は限定されない。ダイクロイックミラーは、実際の要件に基づいて選択されてもよい。

【0054】

6．3色
3色とは、他の色を混色することによって取得されることができない「原色」である。一般に、3色は、赤色、緑色、青色、すなわちR（Red）、G（Green）、B（Blue）を指す。これは、三原色が互いに独立しており、他の2つの原色を混色することによって原色のいずれか1つが取得されることができないこととしても理解されうる。

【0055】

三原色は、異なる割合（すなわち、重み）に基づいて合成され（または混色されると呼ばれる）、異なる色の光が取得されうる。合成光の輝度は、三原色の輝度の和に基づいて決定され、合成光のクロミナンス（色座標によって表されうる）は、三原色の重みに基づいて決定される。

【0056】

以上は、本出願におけるいくつかの用語を説明しており、以下は、本出願における技術的解決策を説明する。

【0057】

本出願は、光学表示装置、表示システム、ビークル、および対応する色調整方法を提供する。光学表示装置は、図1aに示されるプロジェクタ100aに一体化されてもよく、プロジェクタ100aは、画像を壁または投影スクリーン上に投影してもよい。あるいは、光学表示装置は、使用のために図1bに示されるディスプレイ100bに一体化されてもよい。あるいは、光学表示装置は（例えば、図1cの100cに示されるような）車載表示画面に一体化されてもよく、車載表示画面はビークルの座席の後方や前方の同乗者位置などに設置されてもよい。車載表示画面を設置するための位置は、本出願では限定されない。あるいは、光学表示装置は、図2に示されるヘッドアップディスプレイシステムに一体化されてもよく、ヘッドアップディスプレイシステムは、運転支援情報を表示してもよい。

【0058】

さらに、任意選択で、光学表示装置がHUDシステムに一体化され、HUDシステムがビークルに適用される例が説明に使用される。HUDシステムは、形成された画像（HUD虚像と呼ばれる）を運転者の前方視野に投影し、この画像を実際の道路プロファイル情報と共に集約して、運転者による実運転環境の知覚を高めることができる。例えば、HUDシステムは、ビークルの外側の実際の環境に、ナビゲーション情報および／または計器情報（車速、回転数、温度、オイル量など）を有するHUD虚像を重ね合わせて、運転者が拡張現実の視覚効果を取得することを可能にしてもよい。具体的には、システムは、ARナビゲーション、適応型ツアー、および車線逸脱警告などのシナリオに適用されてもよい。HUDシステムは、これらに限定されないが、ウインドシールド（Windshield、W）－HUDシステム、拡張現実ヘッドアップディスプレイ（augmented reality head up display、AR－HUD）などを含む。

【0059】

前述のシナリオは単なる例であり、本出願で提供される方法および装置は、複数のシナリオにさらに適用されうるが、前述の例に示されるシナリオに限定されないことを理解されたい。

【0060】

背景技術で説明されているように、ビークルは複雑な環境で走行するため、異なる環境に適応するために、HUDは特定の環境に基づいて特定の動作モードを設定する必要がある。これは、HUDにおいて光学表示装置によって表示される画像（または、ピクチャと呼ばれる）を特定の色のものになるように設定させ、光学表示装置によって表示される画像の色かぶりなどの問題が生じさせる可能性がある。

【0061】

これを考慮して、本出願は、光学表示装置を提供する。光学表示装置は、感知モジュールを介して、光源モジュールによって現在発せられている光の色情報を検出することによって表示されるべき画像の色を補正して、光学表示装置によって表示される画像の色かぶりを低減するのに役立ちうる。

【0062】

前述の内容に基づき、以下は、図3から図10を参照して、本出願で提供される光学表示装置を具体的に説明する。

【0063】

図3は、本出願による光学表示装置の構造の概略図である。光学表示装置300は、光源モジュール301と、光分割モジュール302と、変調モジュール303と、感知モジュール304とを含んでもよい。光源モジュール301は、光を発し、光が少なくとも2色の光によって合成されうる、ように構成される。例えば、光は、赤色光と緑色光と青色光とを混色することによって取得されてもよい。光分割モジュール302は、光源モジュール301からの光を第1の光路と第2の光路とに分割し、第1の光路を感知モジュール304に伝播し、第2の光路を変調モジュール303に伝播し、第1の光路と第2の光路との偏光状態が同じであっても異なっていてもよく、色情報などが一致している、ように構成される。変調モジュール303は、画像光を取得するために、第2の光路を変調する（例えば、振幅変調および／または位相変調を行う）ように構成される。画像光は、画像情報（ナビゲーション情報および／または計器情報など）を搬送する光である。感知モジュール304は、第1の光路の色情報を取得し、色情報が、光源モジュールによって、少なくとも2色の光の重みを調整するために使用される、ように構成される。

【0064】

前述の光学表示装置に基づき、光源モジュールによって現在発せられている光の色情報が感知モジュールによって検出されうる、すなわち、第1の光路は、光源モジュールによって発せられた光のカラーキャリブレーションとして使用されうる。さらに、第1の光路に基づいて感知モジュールによって検出された色情報に基づき、合成光の少なくとも2色の光の重みが調整され、これにより、画像光の色補正が光学構造を増加させることなく実施されることができ、光学表示装置によって表示される画像の色かぶりを低減するのに役立つ。

【0065】

合成光の少なくとも2色の光のうちの様々な色の光の重みの和は固定値（例えば、100％）であることを理解されたい。少なくとも1色の光の重みが変更された場合、他の残りの色の光のうちの少なくとも1色の光の重みがそれに応じて変更される。言い換えれば、少なくとも2色の光の重みを調整することは、少なくとも2色のうちの各色の光の重みを変更することであってもよいし、または少なくとも2色のうちの一部の色の光の重みを変更することであってもよい（ここで、少なくとも2色は3色以上であってもよい）。これは、本出願では限定されない。

【0066】

光学表示装置において、環境（例えば、温度）によって影響され、光学表示装置によって表示される画像の大きな色かぶりを生じさせる要因は、光源モジュールであることに留意されたい。したがって、画像の色かぶりは、光源モジュールによって発せられた光の色情報を監視することによって効果的に改善されることができる。

【0067】

以下は、具体的な実装解決策の例を提供するために、図3に示される機能モジュールを別々に説明する。説明を容易にするために、以下では光源モジュール、光分割モジュール、変調モジュール、および感知モジュールに数字の識別子が設けられていない。

【0068】

1．光源モジュール
1つの可能な実施態様では、光源モジュールは発光構成要素を含んでもよい。例えば、発光構成要素は少なくとも2つの光源を含んでもよく、1つの光源は1色の光を発してもよい。光源は、例えば、レーザーダイオード（laser diode、LD）、発光ダイオード（light emitting diode、LED）、有機発光ダイオード（organic light emitting diode、OLED）、またはマイクロ発光ダイオード（micro light emitting diode、micro－LED）であってもよい。

【0069】

例えば、発光構成要素は、第1の光源、第2の光源、および第3の光源を含んでもよい。第1の光源は赤色光を発するように構成され、第2の光源は青色光を発するように構成され、第3の光源は緑色光を発するように構成される。これは、発光構成要素が、R光源、G光源、およびB光源を含みうることとしても理解されうる。第1の光源によって発せられた赤色光、第3の光源によって発せられた緑色光、および第2の光源によって発せられた青色光は、異なる色の光を取得するために混色されうる。例えば、白色光が、混色によって取得されてもよい。

【0070】

以下は、発光構成要素が第1の光源、第2の光源、および第3の光源を含む例を使用して、光源モジュールの可能な構造を説明する。

【0071】

図4aは、本出願による光源モジュールの構造の概略図である。光源モジュールは、発光構成要素を含む。発光構成要素は、第1の光源と、第2の光源と、第3の光源とを含む。3つの光源は、1列に配列されている。3つの光源によって発せられた3色（RGB）の光は、白色光を形成するために混色されうる。さらに、任意選択で、各光源によって発せられる光ビームの均一性を改善するために、各光源は、コリメートミラー（例えば、コリメートレンズや曲面反射鏡）にさらに対応する。具体的には、第1の光源は1つのコリメートミラーに対応し、第2の光源は1つのコリメートミラーに対応し、第3の光源もまた1つのコリメートミラーに対応する。

【0072】

光源モジュールに基づき、様々な色の光が一部の光学素子（例えば、ダイクロミックミラー）を介さずに混色されることができ、光源モジュールの小型化および光学表示装置の小型化に役立つ。

【0073】

図4aに示される光源モジュールに基づき、光源モジュールから出現した光のスペクトルは、LED（λ）として表されうる。詳細については、以下の式1の式を参照されたい。
LED（λ）＝LED_B（λ）＋LED_G（λ）＋LED_R（λ） 式1

【0074】

LED_B（λ）は、第2の光源によって発せられた青色光のスペクトルを表し、LED_G（λ）は、第3の光源によって発せられた緑色光のスペクトルを表し、LED_R（λ）は、第1の光源によって発せられた赤色光のスペクトルを表す。

【0075】

図4bは、本出願による別の光源モジュールの構造の概略図である。光源モジュールは、発光構成要素と、第1のダイクロイックミラーと、第2のダイクロイックミラーとを含んでもよい。発光構成要素は、第1の光源と、第2の光源と、第3の光源とを含む。3つの光源によって3色（RGB）の光が発せられる。第1のダイクロイックミラーは、第2の光源からの青色光を反射し、第3の光源からの緑色光を第2のダイクロイックミラーに透過するように構成される。第2のダイクロイックミラーは、第1の光源からの赤色光を反射し、第1のダイクロイックミラーによって透過された緑色光を透過し、第1のダイクロイックミラーによって反射された青色光を透過するように構成される。これは、第2のダイクロイックミラーを通過した後、第1の光源からの赤色光、第3の光源からの緑色光、および第2の光源からの青色光が混色されて光を形成することとしても理解されうる。さらに、任意選択で、各光源によって発せられる光ビームの均一性を改善するために、各光源はまた、1つのコリメートミラーに対応してもよい。詳細については、図4aの説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0076】

図4bに示される光源モジュールに基づき、光源モジュールから出現した光のスペクトルLED（λ）については、以下の式2を参照されたい。
LED（λ）＝LED_B（λ）×T₁（λ）×T₂（λ）＋LED_G（λ）×R₁（λ）×T₂（λ）＋LED_R（λ）×R₂（λ） 式2

【0077】

LED_B（λ）は、第2の光源によって発せられた青色光のスペクトルを表し、LED_G（λ）は、第3の光源によって発せられた緑色光のスペクトルを表し、LED_R（λ）は、第1の光源によって発せられた赤色光のスペクトルを表し、T₁（λ）は、第1のダイクロイックミラーの透過スペクトルを表し、R₁（λ）は、第1のダイクロイックミラーの反射スペクトルを表し、T₂（λ）は、第2のダイクロイックミラーの透過スペクトルを表し、R₂（λ）は、第2のダイクロイックミラーの反射スペクトルを表す。

【0078】

光源モジュールにおける第1の光源、第2の光源、および第3の光源の位置は入れ替えられてもよいことに留意されたい。図4bに示される光源モジュールの構造では、第1の光源と第2の光源との位置が交換された場合、それに対応して、第2のダイクロイックミラーは第3のダイクロイックミラーに置き換えられてもよく、第3のダイクロイックミラーは青色光を反射し、赤色光および緑色光を透過しうる。ここでは詳細は逐一列挙されない。

【0079】

形成される画像の品質（例えば、画像の輝度均一性）を向上させるために、光源モジュールは、光均一化構成要素をさらに含んでもよい。具体的には、様々な色の光を混色することによって形成された光は、まず光均一化構成要素によって均一化され、次いで光分割モジュールに発せられる。光均一化構成要素は、光の角度を圧縮するために、一連の（例えば、2つ以上の）レンズによって形成された複眼レンズ（図4cを参照する）（または副眼（sub－eye）と呼ばれる）であってもよく、これにより、光分割モジュールに発せられる光はより均一になる。

【0080】

図4cに示される複眼レンズに含まれるレンズの枚数は単なる例であることに留意されたい。本出願では、複眼レンズは、図4cのレンズよりも多くのレンズを含んでもよいし、または図4cのレンズよりも少ないレンズを含んでもよい。これは、本出願では限定されない。複眼レンズに含まれる副眼が多いほど、高い光均一化効果を指示することを理解されたい。また、1つまたは複数の複眼レンズがあってもよい。これも本出願では限定されない。

【0081】

2．光分割モジュール
1つの可能な実施態様では、光分割モジュールは、光源モジュールからの光を第1の光路と第2の光路とに分割しうる。

【0082】

以下は、光分割モジュールの2つの可能な構造を例として示す。

【0083】

第1の構造では、光分割モジュールは偏光ビームスプリッタであってもよい。

【0084】

第1の構造に基づき、第1の光路と第2の光路とは異なる偏光状態を有する。第1の光路は第1の偏光と呼ばれてもよく、第2の光路は第2の偏光と呼ばれてもよい。

【0085】

図5aは、本出願による偏光ビームスプリッタの光分割原理の概略図である。偏光ビームスプリッタ（polarizing beam splitter、PBS）は、直角プリズムの斜面に1つまたは複数の層の薄膜がメッキされ、次いで接着剤層を使用して貼り合わされた光学デバイスであって、光がブルースター角で入射したときに、P偏光の透過率が1であり、S偏光の透過率が1未満であることに基づいて、光がブルースター角で薄膜を複数回通過した後にP偏光成分が完全に透過され、S偏光成分の大部分が反射される（少なくとも90％）効果を達成することができる光学デバイスである。これは、PBSが、透過特性および反射特性を有し、一般に、S偏光に対するPBSの反射率は99．5％より大きく、P偏光に対するPBSの透過率は91％より大きいこととしても理解されうる。例えば、偏光ビームスプリッタは、（P偏光およびS偏光を含む）入射光を水平偏光（すなわち、P偏光）と垂直偏光（すなわち、S偏光）に分割してもよい。P偏光は偏光ビームスプリッタを完全に通過し、S偏光は45度の角度で反射され、S偏光の出射方向とP偏光の出射方向とは90度の角度を形成する。

【0086】

1つの可能な実施態様では、偏光ビームスプリッタは、光源モジュールからの光を第1の偏光と第2の偏光とに分割し、第1の偏光がP偏光であってもよく、それに対応して、第2の偏光がS偏光であるか、または第1の偏光はS偏光であり、第2の偏光がP偏光である、ように構成される。

【0087】

さらに、任意選択で、光分割モジュールは、第1の偏光（すなわち、S偏光）を感知モジュールにさらに反射し、第2の偏光（すなわち、P偏光）を変調モジュールに透過するか、または第1の偏光（すなわち、P偏光）を感知モジュールに透過し、第2の偏光（すなわち、S偏光）を変調モジュールに反射する。

【0088】

第2の構造では、光分割モジュールは半透過反射部である。

【0089】

第2の構造に基づき、第1の光路と第2の光路の偏光状態は同じである。例えば、第1の光路と第2の光路の両方がP偏光であってもよいし、またはS偏光であってもよいし、または自然光であってもよい。第1の光路と第2の光路の両方がP偏光またはS偏光である場合、対応する偏光子が光源モジュール内または光源モジュールと光分割モジュールとの間に追加されてもよく、対応する偏光子は、P偏光を通過させうるか、またはS偏光を通過させうることに留意されたい。

【0090】

1つの可能な実施態様では、半透過反射部は、光源モジュールからの光の一部を透過して第1の光路を取得し、光の一部を反射して第2の光路を取得しうる。これは、第1の光路が半透過反射部から透過された光であり、第2の光路が半透過反射部から反射された光であることとしても理解されうる。あるいは、半透過反射部は、光源モジュールからの光の一部を反射して第1の光路を取得し、光の一部を透過して第2の光路を取得してもよい。これは、第1の光路が半透過反射部から反射された光であり、第2の光路が半透過反射部から透過された光であることとしても理解されうる。

【0091】

例えば、半透過反射部は、例えば、発光ミラーであってもよく、半透過反射部の作用部分は、透過される入射光と反射される入射光との割合を変更するために、発光膜（図5bを参照する）の平面でめっきされていてもよい。例えば、発光膜は、半透過反射部を形成するように透明な平面基板上にめっきされていてもよい。半透過反射部は、特定の要件に基づいて発光膜の反射率および透過率を選択しうることに留意されたい。例えば、反射率は50％より高くてもよく、透過率は50％未満であるか、または、反射率は50％未満であってもよく、透過率は50％未満であるか、または、反射率と透過率の両方が50％に等しく、この種類の半透過反射部は、半透過半反射ミラー（semi－transparent and semi－reflective mirror）と呼ばれる場合もある、すなわち、半透過半反射ミラーの透過率および反射率はそれぞれ50％である。入射光が半透過半反射ミラーを通過した後、半透過半反射ミラーによって透過および反射される光の強度はそれぞれ50％を占める。

【0092】

上記で提供された光分割モジュールの構造は単なる例であることに留意されたい。第1の構造は、偏光状態の原理に基づく光分割として理解されてもよく、第2の構造は、光強度（またはエネルギーと呼ばれる）に基づく光分割として理解されてもよい。当然ながら、光源モジュールからの光が第1の光路と第2の光路とに分割されることができる別の構造も、本出願の保護範囲内に入る。

【0093】

3．変調モジュール
1つの可能な実施態様では、変調モジュールは、画像情報を搬送する画像光を取得するために、受信された第2の偏光を変調するように構成された、画像源（または光データ処理（optical data processing、ODP）ユニットと呼ばれる）を含んでもよい。具体的には、変調モジュールは、画像情報を搬送する画像光を取得するために、第2の偏光に対して空間位相変調を行いうる。画像光の偏光状態は、第1の偏光の偏光状態と同じである。したがって、変調モジュールが画像光を光分割モジュールに反射した後、画像光は光分割モジュールを介して空間領域に透過されうる。第2の偏光がS偏光である場合、変調モジュールは、第2の偏光に対して空間位相変調を行い、取得される画像光はP偏光であり、または、第2の偏光がP偏光である場合、変調モジュールは、第2の偏光に対して空間位相変調を行い、取得される画像光はS偏光である。

【0094】

例えば、変調モジュールは、これらに限定されないが、LCoS（前述の関連説明を参照する）ディスプレイ、液晶ディスプレイ（liquid crystal display、LCD）、デジタル光処理（Digital Light Procession、DLP）ディスプレイ、レーザービーム走査（laser beam scanning、LBS）ディスプレイなどを含んでもよい。

【0095】

図5cは、本出願によるシリコン上の液晶（liquid crystal on silicon、LCoS）の構造の概略図である。相補型金属酸化膜半導体（complementary metal oxide semiconductor、COMS）プロセスに基づいて、LCoSの上部ガラス基板と下部シリコン基板との間に液晶が注入されて、液晶層を形成する。液晶層の底部には電極が配置されている。LCOSの動作原理は以下の通りである：液晶層の画素の外部電圧が0のとき、入力されたS偏光は液晶層を通過し、偏光方向は偏向されない。S偏光は底部で反射されて戻り、出力される。偏光ビームスプリッタによって反射された後、S偏光は元の経路に沿って戻される。画素に外部電圧が印加されると、入力されたS偏光は液晶層を通過し、偏光方向は偏向される。S偏光は底部で反射されて戻り、P偏光が出力される。P偏光は、偏光ビームスプリッタを直接通過し、光学レンズなどに結合される。したがって、外部電圧または電流を変化させることによって液晶分子の主軸の方向が変更されて、LCoSの屈折率を変化させ、したがって、LCoSを通過する光の位相を変化させうる。これは、位相遅延を使用して光の偏光状態を回転させ、偏光ビームスプリッタと協働して光変調を実施することと等価である。LCOSに基づき、小型の表示チップが実施されることができ、これは光学表示装置の小型化に寄与する。

【0096】

前述の変調モジュールは単なる例であり、光源モジュールからの光を変調して画像光を生成することができる別の装置も本出願の保護範囲内に入ることに留意されたい。

【0097】

1つの可能な実施態様では、光分割モジュールが第1の構造に示される偏光ビームスプリッタである場合、変調モジュールは、例えば、LCoSディスプレイもしくはLCDであってもよく、または、光分割モジュールが第2の構造に示される半透過反射部である場合、変調モジュールは、例えば、LCoSディスプレイ、LCD、DLPディスプレイ、もしくはLBSディスプレイであってもよい。

【0098】

4．感知モジュール
1つの可能な実施態様では、感知モジュールは、第1の偏光の色情報を検出するように構成される。例えば、色情報はスペクトルによって表されてもよい。具体的には、感知モジュールは、第1の偏光の第1のスペクトルを検出し、第1のスペクトルに関する情報を第1の電気信号に変換しうる。これは、感知モジュールが、第1の偏光の第1のスペクトルに関する情報を表す第1の電気信号を取得するために、第1の偏光の検出された第1のスペクトルに対して光・電気変換を行うこととしても理解されうる。

【0099】

感知モジュールによって検出された第1の偏光の第1のスペクトルは、Sensor（λ）によって表されうる。第1の偏光がP偏光である場合、Sensor（λ）については、以下の式3を参照されたく、または、第1の偏光がS偏光である場合、Sensor（λ）については、以下の式4を参照されたい：
Sensor（λ）＝LED（λ）×Tp（λ） 式3
Sensor（λ）＝LED（λ）×Rs（λ） 式4

【0100】

Tp（λ）は、光分割モジュールの透過スペクトルであり、Rs（λ）は、光分割モジュールの反射スペクトルを表す。

【0101】

例えば、感知モジュールは、検出構成要素を含んでもよい。例えば、検出構成要素は、これらに限定されないが、光子検出器（photon detector、PD）、高速フォトダイオード、電荷結合素子（charge coupled device、CCD）、相補型金属酸化膜半導体（complementary metal－oxide－semiconductor、CMOS）フォトトランジスタ、フォトダイオードなどを含んでもよい。感知モジュールは、例えば、色センサであってもよい。色センサは、色認識センサまたは色センサと呼ばれる場合もあり、類似する色を正確に区別しうる。

【0102】

さらに、画像光に基づいて形成された画像の色かぶりは、感知モジュールによって出力され、第1のスペクトルに関する情報を搬送する第1の電気信号に基づいて補正されうる。具体的なプロセスについては、以下の図9aおよび図10の説明を参照されたい。ここでは詳細は説明されない。

【0103】

本出願では、光学表示装置は光学レンズをさらに含んでもよい。光学レンズは、空間領域に、変調モジュールによって出力された画像光を投影するように構成されうる。具体的には、光学レンズは、変調モジュールによって出力された画像光を成形および／または均一化および／または集束し、成形および／または均一化および／または集束された画像光を空間領域に伝播しうる。光学表示装置が表示システム（例えば、プロジェクタ、HUDシステム、デスクトップディスプレイ、またはヘッドマウント光学表示装置）で使用される場合、光学レンズは、成形および／または均一化および／または集束された画像光を空間領域に配置された空間光増幅モジュールに伝播しうる（詳細については、以下の関連説明を参照されたい）。

【0104】

図6は、本出願による光学レンズの構造の概略図である。光学レンズは、少なくとも1つのレンズを含んでもよい。図6は、3枚のレンズが含まれる例である。光学レンズに含まれるレンズの枚数は本出願では限定されず、図6より多くても少なくてもよいことに留意されたい。また、レンズの種類は、本出願では限定されない。レンズはまた、他のレンズまたは他のレンズの組合せ、例えば、平凸レンズまたは平凹レンズを含んでもよい。また、光学レンズは、光学レンズの光軸を中心として回転対称であってもよい。例えば、光学レンズ内のレンズは、1枚の球面レンズであってもよいし、または複数の球面レンズの組合せであってもよい。あるいは、光学レンズは非回転対称であってもよい。例えば、光学レンズ内のレンズは、1つの非球面レンズであってもよいし、または複数の非球面レンズの組合せであってもよい。複数の球面レンズおよび／または非球面レンズの組合せは、光学レンズの画像化品質を向上させ、光学レンズの収差を低減するのに役立つ。

【0105】

1つの可能な実施態様では、光学レンズ内のレンズの材料は、ガラス、樹脂、または結晶などの光学材料であってもよい。レンズの材料が樹脂である場合、それは検出システムの品質を低下させるのに役立つ。レンズの材料がガラスである場合、それは検出システムの画像化品質をさらに向上させるのに役立つ。さらに、温度ドリフトを効果的に抑制するために、光学レンズは、ガラス製の少なくとも1つのレンズを含む。

【0106】

前述の内容に基づき、以下は、前述の光学表示装置が表示される画像の色かぶりを改善するプロセスをさらに理解するために、前述の光学表示装置の3つの具体的な構造を提供する。

【0107】

図7aは、本出願による別の光学表示装置の構造の概略図である。光学表示装置700は、光源モジュール701と、偏光ビームスプリッタ702と、変調モジュール703と、感知モジュール704と、光学レンズ705とを含んでもよい。さらに、任意選択で、光学表示装置は、処理モジュール706をさらに含んでもよい。図7aでは、光源モジュール701が、第1の光源7011と、第2の光源7012と、第3の光源7013と、第1のダイクロイックミラー7014と、第2のダイクロイックミラー7015と、複眼レンズ7016とを有する例が使用されている。他のモジュールのより詳細な説明については、前述の関連説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0108】

光学表示装置に基づき、第1の光源7011は赤色光を発し、第2の光源7012は青色光を発し、第3の光源7013は緑色光を発する。様々な色の伝播光路は以下の通りである：緑色光は、第1のダイクロイックミラー7014を介して第2のダイクロイックミラー7015に透過され、青色光は、第1のダイクロイックミラー7014を介して第2のダイクロイックミラー7015に反射され、緑色光および青色光は、第2のダイクロイックミラー7015を介して透過され、赤色光は、第2のダイクロイックミラー7015によって反射され、次いで青色光および緑色光と合成されて白色光となり、複眼レンズ7016によって均一化された後で偏光ビームスプリッタ702に透過される。光源モジュールから発せられる光のスペクトルは、前述の式2によって表されうる。

【0109】

さらに、光は、偏光ビームスプリッタ702を介して第1の偏光と第2の偏光とに分割され、第1の偏光は、偏光ビームスプリッタ702を介して感知モジュール704に透過される。これに基づき、感知モジュール704によって受信される第1の偏光の第1のスペクトルについては、前述の式3のSensor（λ）を参照されたい。式3のTp（λ）は、偏光ビームスプリッタの透過スペクトルである。第2の偏光は、偏光ビームスプリッタ702を介して変調モジュール703に反射される。変調モジュール703は、第2の偏光に対して空間位相変調を行って画像光を取得し（画像光の偏光状態は、第1の偏光の偏光状態と同じである）、画像光を偏光ビームスプリッタ702に反射する。画像光は、偏光ビームスプリッタ702を介して光学レンズ705に透過される。これに基づき、空間領域に投影された画像光の第2のスペクトルは、Display（λ）として表されうる。詳細については、以下の式5を参照されたい：
Display｀（λ）＝LED（λ）×Rs（λ）×LCoS（λ）×Tp（λ）×A｀（λ） 式5

【0110】

Rs（λ）は、光分割モジュール（ここでは偏光ビームスプリッタ702）の反射スペクトルを表し、LCoS（λ）は、変調モジュール703の反射スペクトルを表し、A｀（λ）は光学レンズ705の透過スペクトルを表す。

【0111】

したがって、感知モジュール704によって検出された第1のスペクトルと、光学レンズ705によって空間領域に投影された第2のスペクトルとの差は、tによって表されうることが決定されうる。詳細については、以下の式6（数1）を参照されたい。

【数1】

【0112】

Rs（λ）、LCoS（λ）およびA｀（λ）は、分光光度計などの試験によって取得されうる。

【0113】

したがって、感知モジュール704によって検出された第1のスペクトルと、空間領域に投影された第2のスペクトルとの関係は、以下の式7を満たすことが分かる。
Display（λ）＝t×Sensor（λ） 式7

【0114】

図7aは、第1の偏光がP偏光であり、第2の偏光がS偏光である例を使用して説明されていることに留意されたい。第1の偏光がS偏光であり、第2の偏光がP偏光である場合、図7aの変調モジュール703と感知モジュール704の位置は交換されうる。これに対応して、式5のRs（λ）はTp（λ）に置き換えられてもよく、Tp（λ）はRs（λ）に置き換えられてもよく、これは式5が不変のままであることと等価であり、式6のRs（λ）はTp（λ）に置き換えられる。

【0115】

図7bは、本出願によるさらに別の光学表示装置の構造の概略図である。光学表示装置710では、図7aの偏光ビームスプリッタ702が半透過反射部712に置き換えられうる。具体的には、光学表示装置710は、光源モジュール711と、半透過反射部712と、変調モジュール713と、感知モジュール714と、光学レンズ715とを含んでもよい。さらに、任意選択で、光学表示装置は、処理モジュール716をさらに含んでもよい。モジュールのより詳細な説明については、前述の関連説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0116】

さらに、光は半透過反射部712を介して第1の光路と第2の光路とに分割され、第1の光路は、半透過反射部712を介して感知モジュール714に部分的に透過される。これに基づき、感知モジュール714によって受信される第1の光路の第1のスペクトルについては、以下の式3のSensor（λ）を参照されたい。式3のTp（λ）は半透過反射部712の透過スペクトルである。第2の光路は、半透過反射部712を介して変調モジュール713に反射される。変調モジュール713は、第2の光路に対して空間位相変調を行って画像光を取得し、画像光を半透過反射部712に反射する。画像光は、半透過反射部712を介して光学レンズ715に透過される。これに基づき、空間領域に投影された画像光の第2のスペクトルは、Display（λ）として表されうる。詳細については、前述の式5を参照されたい。ここで、式5のRs（λ）は、半透過反射部712の反射スペクトルを表す。

【0117】

したがって、感知モジュール714によって検出された第1のスペクトルと、光学レンズ715によって空間領域に投影された第2のスペクトルとの差は、tによって表されうることが決定されうる。詳細については、前述の式6を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0118】

図7bは、第1の光路が半透過反射部712の透過部の光であり、第2の光路が半透過反射部712の反射部の光である例を使用して説明されていることに留意されたい。第1の光路が反射部の光であり、第2の光路が透過部の光である場合、図7bの変調モジュール713と感知モジュール714の位置は交換されうる。これに対応して、式5のRs（λ）はTp（λ）に置き換えられてもよく、Tp（λ）はRs（λ）に置き換えられてもよく、これは式5が不変のままであることと等価であり、式6のRs（λ）はTp（λ）に置き換えられる。

【0119】

図7cは、本出願によるさらに別の光学表示装置の構造の概略図である。図7bの複眼レンズ7116の前（すなわち、複眼レンズ7116と第2のダイクロイックミラー7115との間）または後の光学表示装置720に偏光子727が追加されうる。これは、光源モジュール711が偏光子727をさらに含むこととしても理解されうる。あるいは、偏光子727は、図7bの光源モジュール711と半透過反射部712との間に追加される。これは、光学表示装置720が偏光子727をさらに含みうることとしても理解されうる。偏光子727は、P偏光またはS偏光を通過させうる。図7cでは、光源モジュール721と半透過反射部722との間に偏光子727が追加され、偏光子727がP偏光を透過させる例が使用されている。具体的には、光学表示装置720は、光源モジュール721と、半透過反射部722と、変調モジュール723と、感知モジュール724と、光学レンズ725と、偏光子727とを含んでもよい。さらに、任意選択で、光学表示装置は、処理モジュール726をさらに含んでもよい。他のモジュールのより詳細な説明については、前述の関連説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0120】

図7cに基づく光学表示装置の各スペクトルと、図7bに基づく光学表示装置の各スペクトルとの違いは、図7cの半透過反射部722に入るスペクトルが、光源モジュール721から出現するスペクトルLED（λ）×T₃（λ）であり、T₃（λ）が偏光子727の透過スペクトルである点にあることに留意されたい。

【0121】

解決策の説明を容易にするために、以下は、第1の光路が第1の偏光であり、第1の偏光がP偏光であり、第2の光路が第2の偏光であり、第2の偏光がS偏光である例を使用して説明を提供する。

【0122】

第1のスペクトルおよび第2のスペクトルと、感知モジュールによって検出された第1の偏光の第1のスペクトルとの間の前述の関係に基づき、第2のスペクトルに対応する画像光によって形成される画像の色かぶりが補正される。具体的なプロセスは、処理構成要素によって行われうる。以下は、処理構成要素が属するモジュールに基づいてケースごとに説明を提供する。

【0123】

ケース1：処理構成要素は光源モジュールに属する。
光源モジュールは処理構成要素をさらに含んでもよいことも理解されよう。言い換えれば、光源モジュールは、発光構成要素および処理構成要素を含んでもよい。さらに、任意選択で、光源モジュールは、コリメートミラーおよび／またはダイクロイックミラーをさらに含んでもよい。

【0124】

図8は、本出願による別の光学表示装置の構造の概略図である。光学表示装置は、光源モジュール801と、光分割モジュール802と、変調モジュール803と、感知モジュール804と、光学レンズ805とを含んでもよい。光源モジュール801は、処理構成要素8011と発光構成要素8012とを含む。感知モジュール804は、取得された色情報を処理構成要素8011に送信するように構成される。処理構成要素8011は、感知モジュール804から色情報を受信し、色情報に基づいて制御信号を生成し、制御信号を発光構成要素8012に送信する。発光構成要素8012は、制御信号に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整するように構成される。具体的なプロセスについては、以下の図9aの説明を参照されたい。光源モジュール801、光分割モジュール802、変調モジュール803、感知モジュール804、および光学レンズ805のより詳細な説明については、前述の説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0125】

例えば、処理構成要素は、中央処理装置（central processing unit、CPU）、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（digital signal processor、DSP）、特定用途向け集積回路（application specific integrated circuit、ASIC）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（field programmable gate array、FPGA）、または別のプログラマブルロジックデバイス、トランジスタロジックデバイス、ハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組合せであってもよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいし、または任意の従来のプロセッサであってもよい。

【0126】

図9aは、本出願による色調整方法の概略フローチャートである。方法は、前述の光源モジュール内の処理構成要素によって行われてもよく、方法は以下のステップを含む。

【0127】

ステップ901．感知モジュールが、第1のスペクトルに関する情報を処理構成要素に送信する。これに対応して、処理構成要素は、感知モジュールから第1のスペクトルに関する情報を受信する。

【0128】

第1のスペクトルに関する情報は、第1の電気信号で搬送されうる。すなわち、感知モジュールは、第1の電気信号を処理構成要素に送信し、第1の電気信号は、第1のスペクトルに関する情報を含む。

【0129】

ステップ902．処理構成要素は、第1のスペクトルに関する情報および第1のスペクトルと第2のスペクトルとの間の対応関係に基づいて、画像光の第2のスペクトルを決定する。

【0130】

第1のスペクトルは、感知モジュールを介して第1の偏光を検出することによって取得されてもよく、第2のスペクトルは、前述の式7に基づいて取得されてもよい。すなわち、Display（λ）＝t×Sensor（λ）であり、式中、第2のスペクトルはDisplay（λ）で表され、第1のスペクトルはSensor（λ）で表される。

【0131】

ステップ903．処理構成要素は、第2のスペクトルおよびスペクトルと色座標との間の対応関係に基づいて、画像光の色座標を決定する。

【0132】

スペクトルと色座標との間の対応関係については、以下の式8（数2）および式9（数3）を参照されたい。

【数2】

【数3】

【0133】

X、Y、およびZは、標準観測者のスペクトル三刺激値を表し、xおよびyは、色座標を表し、φ（λ）は、スペクトル強度分布を表し、積分区間は可視光範囲であり、例えば、［380，780］であってもよく、さらに［400，700］であってもよい。

【0134】

また、第1のスペクトルによって表されるす第2のスペクトル（すなわち、t×Sensor（λ））が式8および式9に代入されて、式10（数4）および式11（数5）が取得され、式10（数4）および式11（数5）に基づいて画像光の色座標が取得されてもよい。

【数4】

【数5】

【0135】

これは、画像光の色座標が（x_real，y_real）であることとしても理解されうる。

【0136】

ステップ904．処理構成要素は、画像光の色座標および予め設定された目標色座標に基づいて、各色の光の重みが調整される必要があるかどうかを決定し、重みが調整される必要がある場合、以下のステップ905を行い、または重みが調整する必要がない場合、以下のステップ906を行う。

【0137】

1つの可能な実施態様では、予め設定された色座標（x_target，y_target）の複数のグループが予め記憶されうる。さらに、任意選択で、光学表示装置は、複数の動作モード（例えば、雪天モード、雨天モード、晴天モード、夜間モード、昼間モード）のものであってもよい。1つの動作モードは、予め設定された色座標のグループに対応してもよく、予め設定された色座標のグループは、白色光の色座標であってもよい。表1を参照されたい。予め設定された目標色座標は、予め設定された色座標のうちの1つであってもよいことを理解されたい。

【0138】

【表1】

【0139】

動作モードと予め設定された色座標との間の対応関係が表の形式で記憶されることは単なる例であり、対応関係は代替的に別の可能な形式で記憶されてもよいことに留意されたい。これは、本出願では限定されない。

【0140】

さらに、任意選択で、ユーザは、予め設定された色座標のグループを選択してもよい（選択された予め設定された色座標は、予め設定された目標色座標である）。処理構成要素は、ユーザによって選択された予め設定された目標色座標のグループを検出し、画像光の色座標（x_real，y_real）を予め設定された目標色座標と比較し、各色の光の重みが調整される必要があるかどうかを決定しうる。具体的には、Δx＝｜x_target－x_real｜、Δy＝｜y_target－y_real｜である。ΔxおよびΔyの少なくとも一方が閾値より大きい場合、それは、画像光の色座標が予め設定された目標色座標と一致していないことを指示し、各色の光の重みは調整される必要がある。ΔxもΔyも閾値以下である場合、それは、画像光の色座標が予め設定された目標色座標と一致していることを指示し、各色の光の重みは調整される必要がない。閾値は、例えば、0．002であってもよい。

【0141】

ステップ905．処理構成要素は、各色の光の重みを決定し、各色の光の重みに基づいて制御信号を生成する。

【0142】

例えば、光源モジュールは、図4bに示される構造のものである。様々な色の光の重みを考慮して、画像光の第2のスペクトルは、以下のLED（λ）_targetによって表されてもよく、式中、a、m、およびnは、それぞれ、青色光、緑色光、および赤色光の重みである。
LED（λ）_target＝a×LED_B（λ）×T₁（λ）×T₂（λ）＋m×LED_G（λ）×R₁（λ）×T₂（λ）＋n×LED_R（λ）×R₂（λ）

【0143】

これは、光源によって発せられる光を調整し、画像光に基づいて形成される画像の色かぶりを低減するために、第2のスペクトルLED（λ）_targetが赤色光、緑色光、および青色光の重みを調整することによって調整されることとしても理解されうる。

【0144】

1つの可能な実施態様では、様々な色の光の重みを調整するために、様々な色の発せられた光に対応する光源の電流の重みが調整されうる。これは、制御信号が各光源の電流の重みを含むこととしても理解されうる。例えば、発光構成要素は、第1の光源と、第2の光源と、第3の光源とを含み、処理構成要素は、I₁：I₂：I₃を調整することによって各色の光の重みa：m：nを調整しうる。

【0145】

さらに、任意選択で、処理構成要素は、色処理アルゴリズムに基づいて電流の重みを調整してもよく、色処理アルゴリズムは予め設定されうる。例えば、1つまたは複数の光源に入力される電流の重みがa％だけ増やされ、残りの光源の電流の重みがa％だけ減らされ、a％は、0．5％、0．2％、1％などであってもよい。各色の光に対応する光源の電流の重みの和は100％であることに留意されたい。

【0146】

光源モジュールに入力される各光源は、初期電流重みを有することを理解されたい。初期電流重みは、予め記憶されていてもよいし、または初期設定プロセスにおいて決定されてもよい。初期設定プロセスについては、以下の図10の説明を参照されたい。

【0147】

例えば、光源モジュールに入力される電流はPWM電流であり、光源モジュールは、R光源、G光源、およびB光源を含む。図9bを参照されたい。R光源、G光源、およびB光源に入力されるPWMのデューティサイクルが調整されうる。具体的には、2つの隣接するパルス間の間隔が変更されうる（すなわち、T₁、T₂、T₃の値が調整される）。別の例として、R光源、G光源、およびB光源に入力される電流値（I）が変更されてもよい。このようにして、R光源、G光源、およびB光源に入力される電流の重みが調整されることができる。

【0148】

ステップ906．処理構成要素は、様々な色の光の初期設定された重みに基づいて対応する色の光を発するように発光構成要素を制御する。

【0149】

前述のステップ901からステップ906から、第2のスペクトルに対応する画像光によって形成される画像の色かぶりは、光学表示装置によって表示される画像の色かぶりを低減するのに役立つように、第1のスペクトルおよび第2のスペクトルと、感知モジュールによって検出された第1の偏光の第1のスペクトルとの間の関係に基づいて補正されることが分かる。すなわち、第2の偏光が多重化され、感知モジュールによって検出された色情報が予め設定された目標色座標と比較されて、色点調整が実施され、よってカラーキャリブレーションが実施される。

【0150】

図10は、本出願による画像の色初期設定プロセスを調整するための方法の概略フローチャートである。方法は、前述の光源モジュール内の処理構成要素によって行われうる。解決策の説明を容易にするために、以下は、光源モジュールが第1の光源と、第2の光源と、第3の光源とを含む例を説明に使用する。

【0151】

方法は以下のステップを含む。

【0152】

ステップ1001．処理構成要素が、予め設定された目標色座標を取得する。

【0153】

1つの可能な実施態様では、ユーザによって選択された予め設定された色座標のグループが検出されてもよく、選択された予め設定された色座標は、予め設定された目標色座標である。

【0154】

ステップ1002．処理構成要素は、取得された予め設定された目標色座標、および予め設定された色座標と電流の重みとの間の対応関係に基づいて初期信号を生成する。

【0155】

初期信号は、各光源に入力される電流の重みを含む。

【0156】

1つの可能な実施態様では、予め設定された色座標と電流の重みとの間の対応関係は、以下の表2において表されうる。予め設定された目標色座標に対応する電流の重みは、予め設定された目標色座標および表2に基づいて決定されうる。例えば、予め設定された目標色座標がA（x_target1，y_target1）である場合、対応する電流重み比は、I₁₁：I₁₂：I₁₃であると決定されてもよく、初期信号に含まれる電流の重みはI₁₁：I₁₂：I₁₃である。

【0157】

【表2】

【0158】

予め設定された色座標と電流の重みと輝度との間の対応関係が表の形式で表されることは一例にすぎず、対応関係は代替的に別の可能な形式で表されてもよいことに留意されたい。これは、本出願では限定されない。

【0159】

表1および表2は、2つの独立した表であってもよいし、または組み合わされてもよいことにさらに留意されたい。これは、本出願では限定されない。また、表1および表2は、メモリまたはレジスタに記憶されてもよく、処理構成要素は、メモリまたはレジスタを呼び出すことによって表1および表2のデータを取得してもよい。メモリまたはレジスタについては、以下の関連説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0160】

ステップ1003．処理構成要素は、初期信号を発光構成要素に送信する。したがって、発光構成要素は、処理構成要素から初期信号を受信しうる。

【0161】

例えば、発光構成要素は、第1の光源と、第2の光源と、第3の光源とを含む。

【0162】

ステップ1004．発光構成要素は、受信された初期信号に基づいて対応する色の光を発しうる。

【0163】

図9aおよび図10のプロセスは、輝度調整にも適用可能であることに留意されたい。具体的には、電流の重みが輝度に置き換えされてもよく、ここでは詳細は再び説明されない。

【0164】

ケース2：処理構成要素は感知モジュールに属する。
感知モジュールは処理構成要素をさらに含んでもよいことも理解されよう。言い換えれば、感知モジュールは、検出構成要素および処理構成要素を含んでもよい。

【0165】

図11、本出願による別の光学表示装置の構造の概略図である。光学表示装置は、光源モジュール1101と、光分割モジュール1102と、変調モジュール1103と、感知モジュール1104とを含んでもよい。感知モジュール1104は、処理構成要素11041と検出構成要素11042とを含む。検出構成要素11042は、第1の偏光の色情報を検出し、色情報を処理構成要素11041に送信するように構成されうる。処理構成要素11041は、色情報に基づいて制御信号を生成し、制御信号を光源モジュール1101に送信するように構成される。これに対応して、光源モジュール1101は、制御信号に基づいて少なくとも2色の光のうちの各色の電流の重みを調整するように構成される。光源モジュール801、光分割モジュール802、変調モジュール803、感知モジュール804、および光学レンズ805のより詳細な説明については、前述の説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0166】

感知モジュール内の処理構成要素が制御信号を生成するプロセスについては、図9aのステップ902からステップ905の説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0167】

ケース3：処理構成要素は、感知モジュールおよび光源モジュールから独立している。例えば、処理構成要素は処理モジュールと呼ばれる場合もある。

【0168】

光学表示装置は処理モジュールをさらに含んでもよいことも理解されよう。

【0169】

図12aは、本出願によるさらに別の光学表示装置の構造の概略図である。光学表示装置1200は、光源モジュール1201と、光分割モジュール1202と、変調モジュール1203と、感知モジュール1204と、光学レンズ1205と、処理モジュール1206とを含んでもよい。感知モジュール1204は、第1の偏光の色情報を取得し、色情報を処理モジュール1206に送信するように構成される。処理モジュール1206は、色情報に基づいて制御信号を生成し、制御信号を光源モジュール1201に送信するように構成される。光源モジュール1201は、制御信号に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整するようにさらに構成される。

【0170】

光源モジュール1201、光分割モジュール1202、変調モジュール1203、感知モジュール1204、および光学レンズ1205のより詳細な説明については、前述の説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。処理モジュールが制御信号を生成するプロセスについては、図9aのステップ902からステップ905の説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0171】

図9aおよび図10の処理は、代替的に、処理機能を有しうる別のモジュールまたは構造、例えば、ODPの画像処理制御ボードまたは車載コントローラによって行われてもよいことに留意されたい。車載コントローラは、例えば、独立したコントローラであってもよいし、ビークル内のドメインコントローラであってもよいし、ビークル内の電子制御ユニット（electronic control unit、ECU）であってもよい。これは、本出願では限定されない。

【0172】

前述の光学表示装置に基づき、光学系の複雑さを増すことなく、感知モジュールが追加され、これにより、環境（例えば、温度）が変化したときに、フィードバックを介して光源モジュール内の発光構成要素（例えば、光源）の電流の重みが調整されることができ、これにより、合成光の各色の光の重みが変更されることができ、光学表示装置が一定の色範囲で光を表示することが保証されることができ、光学表示装置によって表示される画像の色かぶりを低減するのに役立つ。

【0173】

図12bは、本出願による光学表示装置の回路の概略図である。光学表示装置内の回路は、ホストプロセッサ（host CPU）1701、外部メモリインターフェース1702、内部メモリ1703、オーディオモジュール1704、ビデオモジュール1705、電源モジュール1706、無線通信モジュール1707、I／Oインターフェース1708、ビデオインターフェース1709、表示回路1710、変調器1711などを主に含む。ホストプロセッサ1701と、その周辺要素、例えば、外部メモリインターフェース1702、内部メモリ1703、オーディオモジュール1704、ビデオモジュール1705、電源モジュール1706、無線通信モジュール1707、I／Oインターフェース1708、ビデオインターフェース1709、表示回路1710とは、バスを介して接続されうる。ホストプロセッサ1701は、フロントエンドプロセッサと呼ばれる場合もある。

【0174】

また、本出願の実施形態における回路の概略図は、光学表示装置に対する特定の限定を構成するものではない。本出願のいくつかの他の実施形態では、光学表示装置は、図に示された構成要素よりも多いかもしくは少ない構成要素を含んでもよいし、またはいくつかの構成要素を組み合わせてもよいし、またはいくつかの構成要素を分割してもよいし、または異なる構成要素配列を有してもよい。図に示される構成要素は、ハードウェア、ソフトウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組合せによって実施されてもよい。

【0175】

ホストプロセッサ1701は、1つまたは複数の処理ユニットを含む。例えば、ホストプロセッサ1701は、アプリケーションプロセッサ（Application Processor、AP）、モデムプロセッサ、グラフィックスプロセッシングユニット（Graphics Processing Unit、GPU）、画像信号プロセッサ（Image Signal Processor、ISP）、コントローラ、ビデオコーデック、デジタル信号プロセッサ（Digital Signal Processor、DSP）、ベースバンドプロセッサ、および／またはニューラルネットワーク処理ユニット（Neural－Network Processing Unit、NPU）を含んでもよい。異なる処理ユニットは、独立した構成要素であってもよいし、または1つもしくは複数のプロセッサに統合されてもよい。

【0176】

メモリは、ホストプロセッサ1701内にさらに配置されてもよく、命令およびデータを記憶するように構成される。いくつかの実施形態では、ホストプロセッサ1701内のメモリはキャッシュである。メモリは、ホストプロセッサ1701によって使用されたばかりの、または周期的に使用される命令またはデータを記憶しうる。ホストプロセッサ1701が命令またはデータを再び使用する必要がある場合、命令またはデータはメモリから直接呼び出されうる。繰り返しのアクセスが回避され、ホストプロセッサ1701の待ち時間が短縮され、それによって光学表示装置の効率を改善する。ホストプロセッサ1701は、記憶された命令を実行して、前述の色調整方法を行ってもよい。

【0177】

いくつかの実施形態では、光学表示装置は、ホストプロセッサ1701に接続された複数の入力／出力（Input／Output、I／O）インターフェース1708をさらに含んでもよい。インターフェース1708は、集積回路間（Inter－Integrated Circuit、I2C）インターフェース、集積回路間サウンド（Inter－Integrated Circuit Sound、I2S）インターフェース、パルス符号変調（Pulse Code Modulation、PCM）インターフェース、汎用非同期送受信機（Universal Asynchronous Receiver／Transmitter、UART）インターフェース、モバイルインダストリープロセッサインターフェース（Mobile Industry Processor Interface、MIPI）、汎用入力／出力（General－Purpose Input／Output、GPIO）インターフェース、加入者識別モジュール（Subscriber Identity Module、SIM）インターフェース、ユニバーサルシリアルバス（Universal Serial Bus、USB）インターフェースなどを含みうる。I／Oインターフェース1708は、マウス、タッチパッド、キーボード、カメラ、スピーカ／ラウドスピーカ、マイクロフォンなどのデバイスに接続されてもよいし、または光学表示装置上の物理的なボタン（音量ボタンや、輝度調整ボタンや、電源オン／オフボタンなど）に接続されてもよい。

【0178】

外部メモリインターフェース1702は、光学表示装置の記憶能力を拡張するために、外部メモリカード、例えば、Micro SDカードに接続されるように構成されうる。外部メモリカードは、データ記憶機能を実施するために、外部メモリインターフェース1702を介してホストプロセッサ1701と通信する。

【0179】

内部メモリ1703は、コンピュータ実行可能プログラムコードを記憶するように構成されうる。実行可能プログラムコードは命令を含む。内部メモリ1703は、プログラム記憶領域およびデータ記憶領域を含みうる。プログラム記憶領域は、オペレーティングシステム、少なくとも1つの機能（呼び出し機能や時間設定機能など）によって必要とされるアプリケーションなどを記憶しうる。データ記憶領域は、光学表示装置を使用するプロセスで作成されるデータ（電話帳や世界時間など）などを記憶しうる。また、内部メモリ1703は、高速ランダムアクセスメモリを含んでもよく、不揮発性メモリ、例えば、少なくとも1つの磁気ディスク記憶デバイス、フラッシュ記憶デバイス、またはユニバーサルフラッシュストレージ（Universal Flash Storage、UFS）などをさらに含んでもよい。ホストプロセッサ1701は、内部メモリ1703に記憶されている命令および／またはホストプロセッサ1701に配置されたメモリに記憶されている命令を実行することによって、光学表示装置の様々な機能アプリケーションおよびデータ処理を行う。

【0180】

光学表示装置は、オーディオモジュール1704、アプリケーションプロセッサなどを介してオーディオ機能を実施しうる。例えば、音楽の再生および呼出しである。

【0181】

オーディオモジュール1704は、デジタルオーディオ情報をアナログオーディオ信号出力に変換するように構成され、またアナログオーディオ入力をデジタルオーディオ信号に変換するようにも構成される。オーディオモジュール1704は、オーディオ信号をエンコードおよびデコードする、例えば、音声の再生や録音を行うようにさらに構成されてもよい。いくつかの実施形態では、オーディオモジュール1704は、ホストプロセッサ1701に配置されてもよく、またはオーディオモジュール1704のいくつかの機能モジュールがホストプロセッサ1701に配置される。

【0182】

ビデオインターフェース1709は、外部からオーディオ信号およびビデオ信号を受信してもよく、具体的には、高精細度マルチメディアインターフェース（High Definition Multimedia Interface、HDMI（登録商標））、デジタルビジュアルインターフェース（Digital Visual Interface、DVI）、ビデオグラフィックスアレイ（Video Graphics Array、VGA）、ディスプレイポート（Display port、DP）などであってもよい。ビデオインターフェース1709は、ビデオを外部にさらに出力しうる。光学表示装置がヘッドアップディスプレイに使用される場合、ビデオインターフェース1709は、周辺デバイスによって入力される速度信号および電気量の信号を受信してもよく、外部から入力されるARビデオ信号をさらに受信してもよい。光学表示装置がプロジェクタとして使用される場合、ビデオインターフェース1709は、外部コンピュータまたは端末デバイスによって入力されるビデオ号を受信しうる。

【0183】

ビデオモジュール1705は、ビデオインターフェース1709によって入力されたビデオをデコードしうる、例えば、H．264デコードを行いうる。ビデオモジュールは、光学表示装置によって収集されたビデオをさらにエンコードしうる、例えば、外部カメラによって収集されたビデオに対してH．264エンコードを行いうる。また、ホストプロセッサ1701も、ビデオインターフェース1709によって入力されたビデオをデコードし、次いでデコードされた画像信号を表示回路1710に出力しうる。

【0184】

表示回路1710および変調器1711は、対応する画像を表示するように構成される。この実施形態では、ビデオインターフェース1709は、永続的に入力されるビデオソース信号を受信し、ビデオモジュール1705は、デコードおよび／またはデジタル化処理を行い、1つまたは複数の画像信号を表示回路1710に出力する。表示回路1710は、入力された画像信号に基づいて、変調器1711を駆動して入射偏光を画像化し、少なくとも2つの画像光路を出力する。また、ホストプロセッサ1701も、1つまたは複数の画像信号を表示回路1710に出力しうる。

【0185】

この実施形態では、表示回路1710および変調器1711は、変調ユニット内の電子要素に属し、表示回路1710は、駆動回路と呼ばれる場合もある。

【0186】

電源モジュール1706は、入力電力（例えば、直流）に基づいてホストプロセッサ1701および光源1712に電力を供給するように構成される。電源モジュール1706は、充電式バッテリーを含んでもよく、充電式バッテリーは、ホストプロセッサ1701および光源1712に電力を供給しうる。光源1712によって発せられた光は、画像化のために変調器1711に透過されて、画像光信号を形成する。

【0187】

無線通信モジュール1707は、光学表示装置が外部と無線通信を行うことを可能にしうる。無線通信モジュールは、無線ローカルエリアネットワーク（Wireless Local Area Networks、WLAN）（ワイヤレスフィデリティ（Wireless Fidelity、Wi－Fi）ネットワークなど）、ブルートゥース（登録商標）（Bluetooth（登録商標）、BT）、全地球航法衛星システム（Global Navigation Satellite System、GNSS）、周波数変調（Frequency Modulation、FM）、近距離無線通信技術（Near Field Communication、NFC）、および赤外線技術（Infrared、IR）などの無線通信解決策を提供しうる。無線通信モジュール1707は、少なくとも1つの通信プロセッサモジュールを組み込んだ1つまたは複数の構成要素であってもよい。無線通信モジュール1707は、アンテナを介して電磁波を受信し、電磁波信号に対して周波数変調およびフィルタリング処理を行い、処理された信号をホストプロセッサ1701に送信する。無線通信モジュール1707は、ホストプロセッサ1701から、送信されるべき信号をさらに受信し、送信されるべき信号に対して周波数変調および増幅を行い、送信されるべき信号を、アンテナを介して電磁波に変換し、電磁波を放射する。

【0188】

また、ビデオモジュール1705によってデコードされるビデオデータは、ビデオインターフェース1709によって入力されることに加えて、無線通信モジュール1707を介して無線で受信されてもよいし、または外部メモリから読み出されてもよい。例えば、光学表示装置は、端末デバイスまたはビークル内の無線ローカルエリアネットワークを介して車載情報システムからビデオデータを受信してもよく、光学表示装置は、外部メモリに記憶されたオーディオおよびビデオデータをさらに読み出してもよい。

【0189】

上述された光学表示装置の構造および機能原理に基づき、本出願は表示システムをさらに提供する。表示システムは、前述の実施形態のいずれ1つかに示される光学表示装置と、空間領域に配置された空間光増幅モジュールとを含む。空間光増幅モジュールは、光学表示装置からの画像光に対応する画像を増幅するように構成される。例えば、表示システムは、これらに限定されないが、プロジェクタ、HUDシステム、デスクトップディスプレイなどを含んでもよい。

【0190】

1つの可能な実施態様では、空間光増幅モジュールは、少なくとも1つの曲面反射鏡および少なくとも1つの円筒鏡のいずれか1つまたは組合せを含む。円筒鏡は、一次元の曲率を有しうるので、一次元の成形が実施されることができる。光は一次元で発散または集束され、光は別の次元で反射されることも理解されよう。円筒鏡は、例えば、平凸円筒鏡であってもよいし、平凹円筒鏡であってもよい。

【0191】

上述された表示システムの構造および機能原理に基づき、本出願はビークルをさらに提供しうる。図13aは、本出願によるビークルの部分構造の概略図である。ビークルは、前述の実施形態のいずれか1つにおける表示システムおよびウインドシールドを含んでもよく、ウインドシールドは、表示システムからの画像光を反射して画像化するように構成される。

【0192】

例えば、ビークルはビークルであり、表示システムはHUDシステムであり、ウインドシールドは、表示システムからの画像光をビークルの眼球運動範囲（図2を参照する）に反射するように構成されてもよい。

【0193】

前述の実施形態のいずれか1つの光学表示装置がビークルに適用される場合、第2のスペクトルは、以下の式12によって表されうる：
Display（λ）＝LED（λ）×Rs（λ）×LCoS（λ）×Tp（λ）×A（λ） 式12

【0194】

A（λ）は、光学レンズから人間の目まで通過されるすべての光学素子のスペクトルの和を表す。通過される光学素子は、これらに限定されないが、光学レンズ、空間光増幅モジュール、ウインドシールドなどを含む。

【0195】

1つの可能な実施態様では、眼球運動範囲はアイボックス（eyebox）と呼ばれる場合もあり、運転者の目は通常、眼球運動範囲内にある必要がある。図2を参照されたい。眼鏡がアイボックスの中心と位置合わせされる場合、完全で鮮明な虚像が見られうることを理解されたい。目が左右に、または上下に、各方向にある点で動いた場合、見えている虚像が歪むことがあり、演色が誤ることがあり、または見えている虚像が表示されないことさえある。運転者の身長が異なるため、眼球運動範囲は一般に130mm×50mmである。すなわち、垂直方向に約±50mmの移動範囲、および水平方向に約±130mmの移動範囲がある。

【0196】

ウインドシールドに当たった後にウインドシールド全体が破損されるのを防ぐために、ウインドシールドは、一般に、二層のガラスと、二層のガラスの間に挟まれたポリビニルブチラール（polyvinyl butyral、PVB）材料の層とを含む。PVB材料の屈折率は、ガラスの屈折率に近い。解決策を説明するために、ウインドシールドは、特定の厚さ（一般に4～5mm）を有する平面ガラスに単純化されてもよい。1つの可能な実施態様では、ウインドシールドは、くさび形ウインドシールドまたは平面ウインドシールドを含む。

【0197】

図13aに示されるビークルの構造は単なる例であることを理解されたい。ビークルは、他のデバイス、例えば、ハンドル、メモリ、および無線通信装置をさらに含んでもよい。

【0198】

図13bは、本出願によるビークルの可能な機能フレームワークの概略図である。この例では、表示システムがヘッドアップディスプレイシステムである例が説明に使用されている。ビークルの機能フレームワークは、様々なサブシステム、例えば、センサシステム12、制御システム14、1つまたは複数の周辺デバイス16（1つが図で例として使用されている）、電源18、コンピュータシステム20、およびヘッドアップディスプレイシステム22を含んでもよい。任意選択で、ビークルは、別の機能システム、例えば、ビークルに動力を供給するエンジンシステムをさらに含んでもよい。これは、本出願で限定されない。

【0199】

センサシステム12は、いくつかの検出装置を含んでもよい。検出装置は、測定された情報を感知し、感知された情報を出力のための特定の規則に基づいて必要な形態の電気信号または他の情報に変換することができる。図に示されるように、検出装置は、全地球測位システム（global positioning system、GPS）、車速センサ、慣性計測装置（inertial measurement unit、IMU）、レーダーユニット、レーザー距離計、カメラ装置、車輪速度センサ、ステアリングセンサ、ギヤセンサ、自動検出のための別の要素などを含んでもよい。これは、本出願では限定されない。

【0200】

制御システム14は、図示のような、ステアリングユニット、制動ユニット、照明システム、自動運転システム、地図ナビゲーションシステム、ネットワークタイミングシステム、および障害物回避システムなどのいくつかの要素を含んでもよい。任意選択で、制御システム14は、ビークルの運転速度を制御するように構成されたスロットルコントローラやエンジンコントローラなどの要素をさらに含んでもよい。これは、本出願では限定されない。

【0201】

周辺デバイス16は、いくつかの要素、例えば、図中の通信システム、タッチスクリーン、ユーザインターフェース、マイクロフォン、およびスピーカを含んでもよい。通信システムは、ビークルとビークル以外の他のデバイスとの間のネットワーク通信を実施するように構成される。実際の適用例では、通信システムは、無線通信技術または有線通信技術を使用して、ビークルと別のデバイスとの間のネットワーク通信を実施してもよい。有線通信技術は、ネットワークケーブルや光ファイバなどを使用してビークルと他のデバイスとの間で通信を行うことを意味しうる。

【0202】

電源18は、ビークルに電力またはエネルギーを供給するために使用されるシステムを表し、これらに限定されないが、充電式リチウムバッテリーおよび鉛酸バッテリーを含んでもよい。実際の適用では、電源内の1つまたは複数のバッテリーモジュールは、ビークルを始動させるための電気エネルギーまたはエネルギーを供給するように構成される。電源の種類および材料は、本出願では限定されない。

【0203】

ビークルのいくつかの機能は、コンピュータシステム20によって制御および実施される。コンピュータシステム20は、1つまたは複数のプロセッサ2001（図には一例として1つのプロセッサが示されている）およびメモリ2002（記憶装置とも呼ばれうる）を含んでもよい。実際の適用例では、メモリ2002は、コンピュータシステム20の内部にもあり、またはコンピュータシステム20の外部にあって、例えば、ビークルでキャッシュとして使用されてもよい。これは、本出願では限定されない。

【0204】

プロセッサ2001は、1つまたは複数の汎用プロセッサ、例えば、グラフィックスプロセッシングユニット（graphic processing unit、GPU）を含んでもよい。プロセッサ2001は、ビークルの対応する機能を実施するために、メモリ2002に記憶された関連プログラムまたはプログラムに対応する命令を実行するように構成されうる。

【0205】

メモリ2002は、揮発性メモリ（volatile memory）、例えば、RAMを含んでもよい。メモリは、不揮発性メモリ（non－volatile memory）、例えば、ROM、フラッシュメモリ（flash memory）、HDD、またはソリッドステートドライブSSDを代替的に含んでもよい。メモリ2002は、前述の種類のメモリの組合せを代替的に含んでもよい。メモリ2002は、プログラムコードまたはプログラムコードに対応する命令のセットを記憶するように構成されてもよく、これにより、プロセッサ2001は、メモリ2002に記憶されたプログラムコードまたは命令を呼び出して、ビークルの対応する機能を実施する。機能は、これらに限定されないが、図13bに示されるビークルの機能フレームワークの概略図における一部または全部の機能を含む。本出願では、メモリ2002は、ビークルを制御するために使用されるプログラムコードのセットを記憶しうる。プロセッサ2001は、プログラムコードを呼び出すことによってビークルの安全運転を制御しうる。ビークルの安全運転を実施する方法は、本出願において以下で詳細に具体的に説明される。

【0206】

任意選択で、プログラムコードまたは命令を記憶することに加えて、メモリ2002は、道路地図、走行経路、およびセンサデータなどの情報をさらに記憶してもよい。コンピュータシステム20は、センサシステム内のセンサやGPSなどの、ビークルの機能フレームワークの概略図内の他の要素と組み合わせてビークル関連の機能を実施してもよい。例えば、コンピュータシステム20は、センサシステム12のデータ入力に基づいて、ビークルの運転方向、運転速度などを制御してもよい。これは、本出願では限定されない。

【0207】

ヘッドアップディスプレイシステム22は、いくつかの要素、例えば、図に示されるフロントシールドガラス、コントローラ、およびヘッドアップディスプレイを含んでもよい。コントローラ222は、ユーザ命令に基づいて画像を生成し（例えば、車速や電力／燃料量などのビークル状態を含む画像や、拡張現実ARコンテンツの画像を生成し）、その画像を表示のためにヘッドアップディスプレイに送信するように構成される。ヘッドアップディスプレイは、画像生成ユニットおよび反射鏡の組合せを含んでもよい。フロントシールドガラスは、ヘッドアップディスプレイと協働してヘッドアップディスプレイシステムの光路を実現して、運転者の前方に目標画像を提示されることを可能にするように構成される。ヘッドアップディスプレイシステム内のいくつかの要素の機能は、ビークルの別のサブシステムによって代替的に実施されてもよいことに留意されたい。例えば、コントローラは、代替的に、制御システム内の要素であってもよい。

【0208】

本出願の図13bは、4つのサブシステムが含まれることを示している。センサシステム12、制御システム14、コンピュータシステム20、およびヘッドアップディスプレイシステム22は、単なる例であり、限定を構成するものではない。実際の適用例では、ビークルは、異なる機能に基づいてビークル内のいくつかの要素を組み合わせて、対応する異なる機能を有するサブシステムを取得してもよい。実際の適用では、ビークルは、より多くのまたはより少ないシステムまたは要素を含んでもよい。これは、本出願では限定されない。

【0209】

例えば、ビークルは、インテリジェントビークル、電気自動車、デジタルビークル、自動車、トラック、オートバイ、バス、船、飛行機、ヘリコプター、芝刈り機、レクリエーショナルビークル、遊び場用のビークル、建設機器、路面電車、ゴルフカート、列車、台車などであってもよい。これは、本出願では限定されない。

【0210】

前述の内容および同じ概念に基づき、本出願は色調整方法を提供する。図14の記述を参照されたい。色調整方法は、図3から図12aの実施形態のいずれか1つに示される光学表示装置に適用されうる。色調整方法は、図3から図12aの実施形態のいずれか1つに示される光学表示装置に基づいて実施されうることも理解されよう。あるいは、色調整は、前述の実施形態のいずれか1つに示される表示システムに適用されてもよいし、または前述の実施形態のいずれか1つに示されるビークルに適用されてもよい。

【0211】

色調整方法は、制御装置によって行われてもよい。制御装置は、光学表示装置（例えば、光学表示装置内のホストプロセッサ）に属していてもよいし、または光学表示装置から独立した制御装置、例えばチップやチップシステムであってもよい。制御装置がビークルに属する場合、制御装置は、ビークル内のドメインプロセッサであってもよいし、またはビークル内の電子制御ユニット（electronic control unit、ECU）であってもよいし、または光源モジュール内の処理構成要素であってもよいし、または感知モジュール内の処理構成要素などであってもよい。

【0212】

色調整方法は、以下のステップを含む。

【0213】

ステップ1401．光を発するように光源モジュールを制御する。

【0214】

光は少なくとも2色の光によって合成される。1つの可能な実施態様では、光源モジュールに入力される様々な色の光の重みは、様々な色の光に対応する光源の電流の重みを制御することによって制御されうる。具体的なプロセスについては、光源モジュールの前述の説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0215】

さらに、光源モジュールからの光は、光分割モジュールによって第1の偏光と第2の偏光とに分割されうる。詳細については、光分割モジュールの前述説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0216】

ステップ1402．画像情報を搬送する画像光を取得するために、第2の偏光を変調するように変調モジュールを制御する。

【0217】

ステップ1402については、変調モジュールの前述の説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0218】

ステップ1403．第1の偏光の色情報を取得するように感知モジュールを制御する。

【0219】

ステップ1403については、感知モジュールの前述の説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0220】

ステップ1404．色情報に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整するように光源モジュールを制御する。

【0221】

ステップ1404については、図9aおよび図10の前述の説明を参照されたい。ここでは詳細は再び説明されない。

【0222】

1つの可能な実施態様では、各モジュールを制御するために、対応する制御信号が各モジュールに送信されうる。

【0223】

前述のステップ1401からステップ1404から、感知モジュールによって検出された第1の偏光は、光源モジュールによって発せられた光のカラーキャリブレーションとして使用されることが分かる。さらに、合成光の少なくとも2色の光の重みは、画像光の色補正を実施するために、第1の偏光を介して感知モジュールによって検出された色情報に基づいて調整される。

【0224】

前述の方法実施形態における機能を実施するために、制御装置は、各機能を行うための対応するハードウェア構造および／またはソフトウェアモジュールを含むことが理解されよう。本出願に開示される実施形態に記載される例におけるモジュールおよび方法ステップを参照すれば、本出願が、ハードウェアまたはハードウェアとコンピュータソフトウェアの組合せによって実施されることができることを、当業者は容易に理解するはずである。機能がハードウェアを使用することによって行われるか、コンピュータソフトウェアによって駆動されるハードウェアによって行われるかは、技術的解決策の具体的な適用シナリオおよび設計上の制約に依存する。

【0225】

前述の内容および同じ概念に基づき、図15および図16は、本出願による可能な制御装置の構造の概略図である。制御装置は、前述の方法実施形態における図9a、図10、または図14の機能を実施するように構成されてもよく、したがって、前述の方法実施形態の有益な効果も実現しうる。

【0226】

図15に示されるように、制御装置1500は、処理モジュール1501を含み、トランシーバモジュール1502をさらに含んでもよい。制御装置1500は、図14に示される方法実施形態の機能を実施するように構成される。

【0227】

制御装置1500が図14に示される方法実施形態の機能を実施するように構成される場合、処理モジュール1501は、光を発するように光源モジュールを制御し、画像情報を搬送する画像光を取得するために、第2の偏光を変調するように変調モジュールを制御し、第1の偏光の色情報を取得するように感知モジュールを制御し、色情報に基づいて少なくとも2色の光の重みを調整するように光源モジュールを制御するように構成される。さらに、任意選択で、トランシーバモジュール1502は、光源モジュール、変調モジュール、感知モジュールなどに制御信号を送信するように構成される。

【0228】

本出願の実施形態における処理モジュール1501は、プロセッサまたはプロセッサに関連する回路構成要素によって実施されてもよく、トランシーバモジュール1502は、インターフェース回路などの関連する回路構成要素によって実施されてもよいことを理解されたい。

【0229】

前述の内容および同じ概念に基づき、図16に示されるように、本出願は、制御装置1600をさらに提供する。制御装置1600は、プロセッサ1601を含んでもよく、さらに、任意選択的に、インターフェース回路1602をさらに含んでもよい。プロセッサ1601とインターフェース回路1602とは互いに結合されている。インターフェース回路1602は、入力／出力インターフェースであってもよいことが理解されよう。任意選択で、制御装置1600は、プロセッサ1601によって実行されるコンピュータプログラム、命令などを記憶するように構成された、メモリ1603をさらに含んでもよい。

【0230】

制御装置1600が図15に示される方法の機能を実施するように構成される場合、プロセッサ1601は、処理モジュール1501の機能を行うように構成され、インターフェース回路1602は、トランシーバモジュール1502の機能を行うように構成される。

【0231】

前述の内容および同じ概念に基づき、本出願はチップを提供する。チップは、プロセッサとインターフェース回路とを含んでもよい。さらに、任意選択で、チップは、メモリをさらに含んでもよい。プロセッサは、チップが図14の任意の可能な実施態様における方法を行うことを可能にするために、メモリに記憶されたコンピュータプログラムまたは命令を実行するように構成される。

【0232】

本出願の実施形態における方法ステップは、ハードウェア方式で実施されてもよいし、またはプロセッサによってソフトウェア命令を実行する方式で実施されてもよい。ソフトウェア命令は、対応するソフトウェアモジュールを含んでもよい。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（random access memory、RAM）、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ（read－only memory、ROM）、プログラマブル読み出し専用メモリ（programmable ROM、PROM）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（erasable PROM、EPROM）、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（electrically EPROM、EEPROM）、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルハードディスク、CD－ROM、または当技術分野で周知の任意の他の形態の記憶媒体に記憶されうる。例えば、記憶媒体はプロセッサに結合され、これにより、プロセッサは記憶媒体から情報を読み出し、記憶媒体に情報を書き込むことができる。当然ながら、記憶媒体はプロセッサの構成要素であってもよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ASICに配置されてもよい。また、ASICは、光学表示装置、表示システム、またはビークルに配置されてもよい。当然ながら、プロセッサと記憶媒体とは、代替的に、別個のモジュールとして光学表示装置、表示システム、またはビークルに存在してもよい。

【0233】

前述の実施形態の全部または一部が、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはこれらの任意の組合せを使用して実施されてもよい。実施形態を実施するためにソフトウェアが使用される場合、実施形態の全部または一部は、コンピュータプログラム製品の形態で実施されうる。コンピュータプログラム製品は、1つまたは複数のコンピュータプログラムまたは命令を含む。コンピュータプログラムまたは命令がコンピュータ上でロードされて実行されると、本出願の実施形態における手順または機能が全体的または部分的に行われる。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または他のプログラマブル装置であってもよい。コンピュータプログラムまたは命令は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶されてもよいし、またはあるコンピュータ可読記憶媒体から他のコンピュータ可読記憶媒体に伝送されてもよい。例えば、コンピュータプログラムまたは命令は、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタから他のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタに有線または無線方式で伝送されてもよい。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、または1つもしくは複数の使用可能な媒体を統合した、サーバやデータセンタなどのデータ記憶デバイスであってもよい。使用可能な媒体は、フロッピーディスク、ハードディスク、または磁気テープなどの磁気媒体であってもよいし、デジタルビデオディスク（digital video disc、DVD）などの光媒体であってもよいし、ソリッドステートドライブ（solid state drive、SSD）などの半導体媒体であってもよい。

【0234】

本出願の実施形態では、特に明記しない限り、または論理的な矛盾がない限り、異なる実施形態間の用語および／または説明は一貫しており、相互に参照されてもよく、異なる実施形態の技術的特徴が、それらの内部論理関係に基づいて新しい実施形態に組み合わされてもよい。

【0235】

本出願では、「均一性」は絶対的な均一性を意味せず、技術的な誤差が許容される場合がある。「垂直」は、絶対的な垂直性を意味せず、技術的な誤差が許容される場合がある。「少なくとも1つ」は1つまたは複数を意味し、「複数の」は2つ以上を意味する。「および／または」という用語は、関連付けられた対象間の、関連付けの関係を記述し、3つの関係が存在しうることを表す。例えば、Aおよび／またはBは、以下のケース：Aのみが存在する、AとBの両方が存在する、およびBのみが存在する、を表す場合があり、AおよびBは、単数でも複数でもよい。「以下の項目（部分）のうちの少なくとも1つ」またはその類似表現は、単数の項目（部分）または複数の項目（部分）の任意の組合せを含む、これらの項目の任意の組合せを指す。例えば、a、b、またはcのうちの少なくとも1つは、a、b、c、aおよびb、aおよびc、bおよびc、またはa、b、およびcを指示する場合があり、a、b、およびcは、単数でも複数でもよい。本出願のテキスト記述では、文字「／」は、通常、関連付けられた対象間の「または」関係を指示する。本出願の式において、文字「／」は、関連付けられた対象間の「除算」関係を指示する。本出願では、記号「（a，b）」は、aより大きくb未満の範囲の開区間を表し、「［a，b］」は、a以上b以下の範囲の閉区間を表し、「（a，b］」は、aより大きくb以下の範囲の半開半閉区間を表し、「（a，b）」は、aより大きくb以下の範囲の半開半閉区間を表す。また、本出願では、「例」という用語は、例、例示、または説明を表すために使用される。本出願において「例」として記載される任意の実施形態または設計スキームは、他の実施形態または設計スキームよりも好まれるか、または多くの利点を有するものとして説明されてはいない。あるいは、「例」という用語は、概念を具体的に提示するために使用され、本出願に対する限定を構成するものではないことが理解されよう。

【0236】

本出願における様々な数字は、単に、説明を容易にするための区別に使用されており、本出願の実施形態の範囲を限定するためには使用されていないことが理解されよう。前述のプロセスの連続番号は、実行順序を意味するものではなく、プロセスの実行順序は、プロセスの機能および内部論理に基づいて決定されるべきである。「第1の」、「第2の」という用語、および他の類似の表現語は、類似した対象を区別することを意図されているが、必ずしも特定の順番または順序を指示するものではない。また、「含む（include）」、「有する（have）」という用語、およびこれらの任意の変形は、非排他的な包含を対象とすることを意図されており、例えば、一連のステップまたはユニットを含む。方法、システム、製品、またはデバイスは、逐語的に列挙されているステップまたはユニットに必ずしも限定されず、逐語的に列挙されていない、またはそのようなプロセス、方法、製品もしくはデバイスに固有の他のステップまたはユニットを含む場合もある。

【符号の説明】

【0237】

100a プロジェクタ、100b ディスプレイ、100c 車載表示画面、300 光学表示装置、301 光源モジュール、302 光分割モジュール、303 変調モジュール、304 感知モジュール、700 光学表示装置、701 光源モジュール、7011 第1の光源、7012 第2の光源、7013 第3の光源、7014 第1のダイクロイックミラー、7015 第2のダイクロイックミラー、7016 複眼レンズ、702 偏光ビームスプリッタ、703 変調モジュール、704 感知モジュール、705 光学レンズ、706 処理モジュール、710 光学表示装置、711 光源モジュール、7111 第1の光源、7112 第2の光源、7113 第3の光源、7114 第1のダイクロイックミラー、7115 第2のダイクロイックミラー、7116 複眼レンズ、712 半透過反射部、713 変調モジュール、714 感知モジュール、715 光学レンズ、716 処理モジュール、720 光学表示装置、721 光源モジュール、7211 第1の光源、7212 第2の光源、7213 第3の光源、7214 第1のダイクロイックミラー、7215 第2のダイクロイックミラー、7216 複眼レンズ、722 半透過反射部、723 変調モジュール、724 感知モジュール、725 光学レンズ、726 処理モジュール、727 偏光子、800 光学表示装置、801 光源モジュール、8011 処理構成要素、8012 発光構成要素、802 光分割モジュール、803 変調モジュール、804 感知モジュール、805 光学レンズ、1101 光源モジュール、1102 光分割モジュール、1103 変調モジュール、1104 感知モジュール、11041 処理構成要素、11042 検出構成要素、1105 光学レンズ、1200 光学表示装置、1201 光源モジュール、1202 光分割モジュール、1203 変調モジュール、1204 感知モジュール、1205 光学レンズ、1206 処理モジュール、1701 ホストプロセッサ、1702 外部メモリインターフェース、1703 内部メモリ、1704 オーディオモジュール、1705 ビデオモジュール、1706 電源モジュール、1707 無線通信モジュール、1708 I／Oインターフェース、1709 ビデオインターフェース、1710 表示回路、1711 変調器、1712 光源、12 センサシステム、14 制御システム、16 周辺デバイス、18 電源、20 コンピュータシステム、2001 プロセッサ、2002 メモリ、22 ヘッドアップディスプレイシステム、1500 制御装置、1501 処理モジュール、1502 トランシーバモジュール、1600 制御装置、1601 プロセッサ、1602 インターフェース回路、1603 メモリ

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図2】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図4c】

【図5a】

【図5b】

【図5c】

【図6】

【図7a】

【図7b】

【図7c】

【図8】

【図9a】

【図9b】

【図10】

【図11】

【図12a】

【図12b】

【図13a】

【図13b】

【図14】

【図15】

【図16】

【手続補正書】

【提出日】2024-06-06

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光源モジュールと、光分割モジュールと、変調モジュールと、感知モジュールとを含む光学表示装置であって、
前記光源モジュールは、光を発し、前記光が少なくとも2色の光によって合成される、ように構成され、
前記光分割モジュールは、前記光源モジュールからの前記光を第1の光路と第2の光路とに分割し、前記第1の光路を前記感知モジュールに伝播させ、前記第2の光路を前記変調モジュールに伝播させるように構成され、
前記変調モジュールは、画像情報を搬送する画像光を取得するために、前記第2の光路を変調するように構成され、
前記感知モジュールは、前記第1の光路の色情報を取得するように構成され、前記色情報が、前記光源モジュールによって、前記少なくとも2色の前記光の重みを調整するために使用される、
光学表示装置。

【請求項2】

前記光源モジュールは、処理構成要素と発光構成要素とを備え、
前記処理構成要素は、前記感知モジュールから前記色情報を受信し、前記色情報に基づいて制御信号を生成し、前記制御信号を前記発光構成要素に送信するように構成され、前記制御信号が前記少なくとも2色の光の重みを調整するためのものであり、
前記発光構成要素は、前記制御信号に基づいて前記少なくとも2色の光の重みを調整するように構成される、
請求項1に記載の装置。

【請求項3】

前記処理構成要素は、
前記色情報に基づいて前記画像光の色座標を決定し、
前記画像光の色座標と予め設定された目標色座標との差が閾値より大きい場合、前記制御信号を生成する、
ように特に構成される、請求項2に記載の装置。

【請求項4】

前記光分割モジュールは偏光ビームスプリッタを含み、
前記第1の光路はP偏光であり、前記第2の光路はS偏光であるか、または
前記第1の光路はS偏光であり、前記第2の光路はP偏光である、
請求項1に記載の装置。

【請求項5】

前記光分割モジュールは半透過反射部を含み、
前記第1の光路は前記半透過反射部から透過された光であり、前記第2の光路は前記半透過反射部から反射された光であるか、または
前記第1の光路は前記半透過反射部から反射された光であり、前記第2の光路は前記半透過反射部から透過された光である、
請求項1に記載の装置。

【請求項6】

前記発光構成要素は、赤色光を発するように構成された第1の光源と、青色光を発するように構成された第2の光源と、緑色光を発するように構成された第3の光源とを含む、請求項1に記載の装置。

【請求項7】

前記光源モジュールは、第1のダイクロイックミラーと、第2のダイクロイックミラーとをさらに含み、
前記第1のダイクロイックミラーは、前記第2の光源からの前記青色光を反射し、前記第3の光源からの前記緑色光を透過するように構成され、
前記第2のダイクロイックミラーは、前記第1の光源からの前記赤色光を反射し、前記第1のダイクロイックミラーによって透過された前記緑色光を透過し、前記第1のダイクロイックミラーによって反射された前記青色光を透過するように構成される、
請求項6に記載の装置。

【請求項8】

前記光学表示装置は光学レンズをさらに含み、
前記光学レンズは、空間領域に、前記変調モジュールによって出力された画像光を投影するように構成される、
請求項1に記載の装置。

【請求項9】

請求項1から8のいずれか一項に記載の光学表示装置と、空間領域に配置された空間光増幅モジュールとを含む、表示システムであって、
前記空間光増幅モジュールは、前記光学表示装置からの画像光に対応する画像を増幅するように構成される、
表示システム。

【請求項10】

前記空間光増幅モジュールは、
少なくとも1つの曲面反射鏡、および
少なくとも1つの円筒鏡、
のいずれか一方または任意の組合せを備えている、請求項9に記載のシステム。

【請求項11】

請求項9に記載の表示システムとウインドシールドとを含む、ビークルであって、
前記ウインドシールドは、前記表示システムからの画像光を反射して画像化するように構成される、
ビークル。

【請求項12】

光学表示装置に適用される、色調整方法であって、前記光学表示装置は、光源モジュールと、光分割モジュールと、変調モジュールと、感知モジュールとを含み、
前記色調整方法は、
光を発するように前記光源モジュールを制御するステップであって、前記光が少なくとも2色の光によって合成され、前記光が、前記光分割モジュールを介して第1の光路と第2の光路とに分割される、ステップと、
画像情報を搬送する画像光を取得するために、前記第2の光路を変調するように前記変調モジュールを制御するステップと、
前記第1の光路の色情報を取得するように前記感知モジュールを制御するステップと、
前記色情報に基づいて前記少なくとも2色の前記光の重みを調整するように前記光源モジュールを制御するステップと、
を含む、色調整方法。

【請求項13】

前記色情報に基づいて前記少なくとも2色の光の重みを調整するように前記光源モジュールを制御するステップは、
前記色情報に基づいて前記画像光の色座標を決定するステップと、
前記画像光の前記色座標と予め設定された目標色座標との差が閾値より大きい場合、制御信号を生成するステップであって、前記制御信号が、前記少なくとも2色の光の重みを制御および調整するためのものである、ステップと、
前記制御信号を前記光源モジュールに送信するステップと、
前記制御信号に基づいて前記少なくとも2色の光の重みを調整するように前記光源モジュールを制御するステップと
を含む、請求項12に記載の方法。

【国際調査報告】