投影屏幕,投影型图像显示设备和多投影系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280011598.3

申请日:

2012.03.02

公开号:

CN103403618A

公开日:

2013.11.20

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G03B 21/60申请公布日:20131120|||实质审查的生效IPC(主分类):G03B 21/60申请日:20120302|||公开

IPC分类号:

G03B21/60; G03B21/00; G09G3/02; G09G3/20

主分类号:

G03B21/60

申请人:

日本电气株式会社

发明人:

青木一彦; 太田雅彦; 西村想; 柳田美穗; 石桥修; 奥村藤男

地址:

日本东京

优先权:

2011.03.03 JP 2011-046727; 2011.09.27 JP 2011-211615

专利代理机构:

中原信达知识产权代理有限责任公司 11219

代理人:

鲁山;孙志湧

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内容摘要

投影屏幕具有:在显示区域的面内方向上周期性地布置的荧光体区域(61-63);将显示区域分区成该荧光体区域(61-63)的多个黑条(60-1)和基准黑条(60-2);以及用于生成可读光学信息的光学信息形成单元,该光学信息形成单元被提供在显示区域内的特定位置。

权利要求书

权利要求书
1.  一种投影屏幕,包括:
多个漫射区域,所述多个漫射区域在显示区域的面内方向上周期性地布置,并且每一个接收光并出射漫射光;以及
光学信息形成单元,所述光学信息形成单元被提供在所述显示区域内的特定位置处,并且形成可读光学信息。

2.  根据权利要求1所述的投影屏幕,进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域,其中:
所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条是用于检测所述特定位置的基准;并且
所述光学信息形成单元包括多个反射区域,所述多个反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上并且反射光。

3.  根据权利要求2所述的投影屏幕,进一步包括多条基准扫描线,所述多条基准扫描线与所述多个黑条的每一个正交;其中,所述多个反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上的除所述多条基准扫描线外的区域中。

4.  根据权利要求2或3所述的投影屏幕,其中,所述光学信息形成单元进一步包括在所述基准黑条上形成的四分之一波长层。

5.  根据权利要求2或3所述的投影屏幕,其中,所述光学信息形成单元进一步包括波长选择层,所述波长选择层形成在所述基准黑条上,反射特定波长的光或衰减该特定波长的光,并且反射除该特定波长外的波长的光。

6.  根据权利要求2或3所述的投影屏幕,其中,所述光学信息形成单元进一步包括荧光体区域,所述荧光体区域形成在所述基准黑条 上,并且被光激发并出射预定波长的荧光。

7.  根据权利要求1所述的投影屏幕,进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域,其中:
所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条用作用于检测所述特定位置的基准;
所述光学信息形成单元包括:
多个第一反射区域,所述多个第一反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上并且反射光;以及
第二反射区域,所述第二反射区域形成在所述基准黑条上并且反射光;并且
所述第一反射区域的每一个的宽度与所述第二反射区域的宽度不同。

8.  根据权利要求1所述的投影屏幕,进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域,其中:
所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条用作用于检测所述特定位置的基准;
所述光学信息形成单元包括:
多个第一反射区域,所述多个第一反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上并且反射光;以及
第二反射区域,所述第二反射区域形成在所述基准黑条上并且反射光;并且
所述第二反射区域形成特定反射图案。

9.  根据权利要求1所述的投影屏幕,其中,所述光学信息形成单元包括荧光体区域,所述荧光体区域被提供在所述多个漫射区域中的特定漫射区域上,并且被光激发以出射预定波长的荧光。

10.  根据权利要求9所述的投影屏幕,其中,所述荧光体区域在 与所述特定漫射区域的纵向方向正交的方向上的宽度与所述特定漫射区域的宽度匹配。

11.  根据权利要求9所述的投影屏幕,其中,所述荧光体区域在与所述特定漫射区域的纵向方向正交的方向上的宽度与所述特定漫射区域的宽度不同。

12.  根据权利要求1所述的投影屏幕,进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域,其中:
所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条用作用于检测所述特定位置的基准;并且
所述光学信息形成单元包括荧光体区域,所述荧光体区域形成在所述基准黑条上,并且被光激发以出射预定波长的荧光。

13.  根据权利要求9至12中的任何一项所述的投影屏幕,其中,所述荧光体区域包括出射红外的荧光的荧光体。

14.  根据权利要求1至13中的任何一项所述的投影屏幕,其中,所述光学信息形成单元生成指示所述显示区域的范围的光学图案。

15.  根据权利要求1至14中的任何一项所述的投影屏幕,其中,所述多个漫射区域包括:
第一荧光体区域,在所述第一荧光体区域中形成荧光颜色为红色的荧光体;
第二荧光体区域,在所述第二荧光体区域中形成荧光颜色为绿色的荧光体;以及
第三荧光体区域,在所述第三荧光体区域中形成荧光颜色为蓝色的荧光体;
其中,以预定顺序周期性地布置所述第一至第三荧光体区域。

16.  根据权利要求1至14中的任何一项所述的投影屏幕,其中,所述多个漫射区域包括:
第一荧光体区域,在所述第一荧光体区域中形成荧光颜色为红色的荧光体;
第二荧光体区域,在所述第二荧光体区域中形成荧光颜色为绿色的荧光体;以及
光漫射区域,所述光漫射区域漫射光;
其中,以预定顺序周期性地布置所述第一和第二荧光体区域以及所述光漫射区域。

17.  一种投影型图像显示设备,包括:
投影屏幕;
激发光源;
扫描装置,所述扫描装置利用来自所述激发光源的光束扫描所述投影屏幕;
光学检测装置,所述光学检测装置布置成面向所述投影屏幕的被执行所述扫描的表面;以及
控制装置,所述控制装置控制所述扫描装置并且控制所述激发光源的发光定时,以使得在所述投影屏幕上显示图像;
其中:
所述投影屏幕包括:
多个漫射区域,所述多个漫射区域在显示区域的面内方向上周期性地布置,并且每一个接收光并出射漫射光;以及
光学信息形成单元,所述光学信息形成单元被提供在所述显示区域内的特定位置处,并且形成可读光学信息;
当通过所述光束扫描所述投影屏幕时,所述光学检测装置提供与由所述光学信息形成单元形成的光的图案相符合的信号;并且
所述控制装置基于所述光学检测装置的输出信号,获取所述投影屏幕上的所述特定位置,基于所获取的特定位置来识别所述投影屏幕上的所述显示区域,并且使在所识别的显示区域中显示所述图像。

18.  根据权利要求17所述的投影型图像显示设备,其中,所述投影屏幕进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域;其中:
所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条是用于检测所述特定位置的基准;以及
所述光学信息形成单元包括多个反射区域,所述多个反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上,并且朝向所述光学检测装置反射所述光束。

19.  根据权利要求18所述的投影型图像显示设备,其中:
所述投影屏幕进一步包括:
多条基准扫描线,所述多条基准扫描线与所述多个黑条的每一个正交;并且
所述多个反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上的除所述多条基准扫描线外的区域中。

20.  根据权利要求18或19所述的投影型图像显示设备,其中,所述光学信息形成单元进一步包括在所述基准黑条上形成的四分之一波长层。

21.  根据权利要求18或19所述的投影型图像显示设备,其中,所述光学信息形成单元进一步包括波长选择层,所述波长选择层形成在所述基准黑条上,反射特定波长的光或衰减该特定波长的光,并且反射除该特定波长外的波长的光。

22.  根据权利要求18或19所述的投影型图像显示设备,其中:
所述光学信息形成单元进一步包括荧光体区域,所述荧光体区域形成在所述基准黑条上,并且被所述光束激发以出射预定波长的荧光;并且
所述投影型图像显示设备进一步包括滤波装置,所述滤波装置被提供在所述光学检测装置的光接收面上或在面向该光接收面的位置处,并且透射所述荧光并反射或吸收除所述荧光外的光。

23.  根据权利要求17所述的投影型图像显示设备,其中:
所述投影屏幕进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域;
所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条用作用于检测所述特定位置的基准;
所述光学信息形成单元包括:
多个第一反射区域,所述多个第一反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上,并且朝向所述光学检测装置反射所述光束;以及
第二反射区域,所述第二反射区域形成在所述基准黑条上,并且朝向所述光学检测装置反射所述光束;并且
所述第一反射区域的每一个的宽度与所述第二反射区域的宽度不同。

24.  根据权利要求17所述的投影型图像显示设备,其中:
所述投影屏幕进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域;
所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条用作用于检测所述特定位置的基准;
所述光学信息形成单元包括:
多个第一反射区域,所述多个第一反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上,并且朝向所述光学检测装置反射所述光束;以及
第二反射区域,所述第二反射区域形成在所述基准黑条上,并且朝向所述光学检测装置反射所述光束;并且
所述第二反射区域形成特定反射图案。

25.  根据权利要求17所述的投影型图像显示设备,其中,所述光学信息形成单元包括荧光体区域,所述荧光体区域被提供在所述多个漫射区域中的特定漫射区域上,并且被所述光束激发以出射预定波长的荧光。

26.  根据权利要求25所述的投影型图像显示设备,其中,所述荧光体区域在与所述特定漫射区域的纵向方向正交的方向上的宽度与所述特定漫射区域的宽度匹配。

27.  根据权利要求25所述的投影型图像显示设备,其中,所述荧光体区域在与所述特定漫射区域的纵向方向正交的方向上的宽度与所述特定漫射区域的宽度不同。

28.  根据权利要求17所述的投影型图像显示设备,其中:
所述投影屏幕进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域;
所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条用作用于检测所述特定位置的基准;并且
所述光学信息形成单元包括荧光体区域,所述荧光体区域形成在所述基准黑条上,并且被所述光束激发以出射预定波长的荧光。

29.  根据权利要求25至28中的任何一项所述的投影型图像显示设备,其中,所述多个漫射区域包括:
第一荧光体区域,在所述第一荧光体区域中形成荧光颜色为红色的荧光体;
第二荧光体区域,在所述第二荧光体区域中形成荧光颜色为绿色的荧光体;以及
第三荧光体区域,在所述第三荧光体区域中形成荧光颜色为蓝色的荧光体;
其中,以预定顺序布置所述第一至第三荧光体区域,并且
所述预定波长的荧光是红外的荧光。

30.  根据权利要求25至28中的任何一项所述的投影型图像显示设备,其中,所述多个漫射区域包括:
第一荧光体区域,在所述第一荧光体区域中形成荧光颜色为红色的荧光体;
第二荧光体区域,在所述第二荧光体区域中形成荧光颜色为绿色的荧光体;以及
光漫射区域,所述光漫射区域漫射光;
其中,以预定顺序布置所述第一和第二荧光体区域以及所述光漫射区域,并且
所述预定波长的荧光是红外的荧光。

31.  根据权利要求29或30所述的投影型图像显示设备,进一步包括滤波装置,所述滤波装置具有使所述红色和红外的波长带通过所述滤波装置而其他波长带的光被所述滤波装置吸收或反射的特性。

32.  根据权利要求29或30所述的投影型图像显示设备,其中:
所述光学检测装置包括第一和第二光电二极管;并且
所述投影型图像显示设备进一步包括:
第一滤波器,所述第一滤波器被提供在所述第一光电二极管的光接收面上或在面向该光接收面的位置处,并且被提供有使所述红色的波长带的光通过所述第一滤波器而其他波长带的光被所述第一滤波器吸收或反射的特性;以及
第二滤波器,所述第二滤波器被提供在所述第二光电二极管的光接收面上或在面向该光接收面的位置处,并且被提供有使所述红外的波长带的光通过所述第二滤波器而其他波长带的光被所述第二滤波器吸收或反射的特性。

33.  根据权利要求17至32中的任何一项所述的投影型图像显示设备,其中,所述光学信息形成单元生成指示所述显示区域的范围的光学图案。

34.  一种多投影系统,包括:
多个投影仪单元,每一个单元由根据权利要求17至33中的任何一项所述的投影型图像显示设备构成;以及
主控制单元,所述主控制单元使所述多个投影仪单元的每一个基于输入视频信号显示图像。

35.  根据权利要求15或16所述的投影屏幕,进一步包括在形成了所述多个漫射区域的表面上的滤波装置,所述滤波装置被提供有使具有激发所述荧光体的每一个的波长带的激发光通过所述滤波装置而其他波长带的光被所述滤波装置吸收或反射的特性。

36.  根据权利要求15或16所述的投影屏幕,进一步包括在形成了所述多个漫射区域的表面上的波长选择反射层,其中,所述波长选择反射层透射激发所述荧光体的每一个的激发光并且反射可见光。

37.  根据权利要求31或32所述的投影型图像显示设备,进一步包括在所述投影屏幕的扫描面侧上的波长选择反射层,其中,所述波长选择反射层透射激发光、红外光和红色光的一部分并且反射可见光。

38.  根据权利要求17所述的投影型图像显示设备,其中:
所述投影屏幕在所述显示区域中包括多个黑条和用作用于检测所述特定位置的基准的多个基准黑条;
所述光学信息形成单元包括多个反射区域,所述多个反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上并且朝向所述光学检测装置反射所述光束;并且
所述多个基准黑条不对称地布置在所述扫描装置的扫描范围内。

39.  根据权利要求38所述的投影型图像显示设备,其中,周期性地布置所述多个基准黑条,所述基准黑条的间隔为通过将所述显示区域在扫描方向上的长度除以正整数而获取的值。

40.  根据权利要求39所述的投影型图像显示设备,其中,周期性地布置所述多个基准黑条,所述基准黑条的间隔为所述显示区域在扫描方向上的长度的1/3。

41.  根据权利要求39或40所述的投影型图像显示设备,其中,所述基准黑条的重复图案为不对称图案。

说明书

说明书投影屏幕,投影型图像显示设备和多投影系统
技术领域
本发明涉及投影屏幕和投影型图像显示设备,并且更特别地说,涉及适用于多投影系统的投影屏幕和投影型图像显示设备。
背景技术
专利文献1公开了一种投影型图像显示设备,其中,扫描激发光以在荧光屏上显示图像。
在专利文献1中公开的投影型显示设备包括荧光屏、激光模块、光学检测单元和反馈调整装置。
荧光屏包括:在面内方向上以固定间隔形成的多个荧光条,以及指示荧光条的开始位置并且布置在提供这些荧光条的区域外的基准标记。
激光模块利用激光束(激发光)扫描荧光屏。光学检测单元检测由基准标记反射的激光束。光学检测单元的输出信号(基准标记检测信号)作为反馈信号被提供给反馈调整装置。
反馈调整装置基于来自光学检测单元的基准标记检测信号,获取激光束照射在基准标记上的定时,并且基于所获取的照射定时,调整激光模块的发光定时。
在上述投影型显示设备中,通过由基于调制信号调制的激光束(光学脉冲)在与荧光条正交的方向上扫描荧光屏以激发各个荧光条的荧光体来显示图像。
反馈调整装置基于来自光学检测单元的基准标记检测信号,来控制激光模块的发光定时,以便激光束在适当定时照射荧光条。
专利文献2公开了一种在投影型显示设备中使用的荧光屏。
专利文献2中公开的荧光屏包括在面内方向上以固定间隔形成的多个荧光条和在荧光条之间形成的多个条分隔器。多个条分隔器的每一个由漫射或光学反射材料形成并且反射一部分入射光。
在配备有上述荧光屏的投影型显示设备中,在与荧光屏上的荧光条交叉的方向上扫描激发束。各个条分隔器反射一部分入射激发束。由提供在面对荧光屏的扫描面的位置处的光电检测器检测该反射光。
基于光电检测器的输出信号,获取通过水平扫描中的激发束的各个条分隔器的照射定时,并且通过基于该照射定时,确定激发束相对于荧光条的相对位置,在适当定时,激发束能照射在荧光条上。在这种情况下,各个条分隔器起用于适当地维持激发束相对于荧光条的相对位置的伺服标记的作用。
各个条分隔器可以由发射红外荧光的荧光材料或发射波长与由荧光条发射的可见光(荧光)的波长不同的其他光(可见光)的荧光材料形成。在这种情况下,在光电检测器的光接收面上提供仅透射来自条分隔器的荧光(红外光或其他光)的滤波器。
近年来,提供一种多投影系统,其中,使用在专利文献1或专利文献2中公开的多个设备作为用于通过利用激发光的各次扫描在荧光屏上显示图像的投影仪,然后,将由各个投影仪显示的图像接合来形成单一图像。
为了在多投影系统中无缝地接合各个投影仪的显示图像,必须准确地规定各个投影仪在荧光屏上显示的范围。
与上述规定显示范围对准地精确安装荧光屏和投影仪的每一个要求高安设精度。实现高安装精度要求先进技术并且在安设操作中将沉重负担加在工人身上。
此外,在通过利用激发光扫描荧光屏来显示图像的图像显示设备中,扫描系统和荧光屏之间的相对位置关系通常会由于各种原因,诸如替换或安装荧光屏、振动或失真、诸如温度或湿度的环境变化、重力影响或随时间发生的变化而经受改变。由此,为了维持在多投影系统中无缝地接合各个投影仪的显示图像的状态,期望各个投影仪定期地或在任意定时识别该投影仪显示的图像的显示范围并且调整该指定的显示范围来匹配上述规定显示范围。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本未审专利申请公开(PCT申请的译本)No.2009-539120
专利文献2:日本未审专利申请公开(PCT申请的译本)No.2009-537868
发明内容
在多投影系统中,其中,各个投影仪由在专利文献1中公开的设备构成,尽管对各个投影仪来说,可以识别其显示的图像的显示范围,但仍然面临下述的问题。
图1给出了由各个投影仪在荧光屏上显示的图像的示意表示。
在图1所示的例子中,使用六个投影仪。投影仪的每一个在荧光 屏100上显示图像101。在图像101的每一个的周围提供基准标记102。
各个投影仪能通过检测基准标记102,来识别它所显示的图像101的显示范围。因此,能在相邻投影仪之间防止投影仪显示的图像的部分的重叠。
然而,因为提供基准标记102的区域被感知为图像的接缝,因此,实质上降低了显示质量。
在各个投影仪由专利文献2中公开的设备构成的多投影系统中,各个投影仪不能识别它所显示的图像的显示范围。因此,当由于前述原因(安装和替换荧光屏、振动或失真、诸如温度和湿度的环境变化、重力影响和随时间的变化),在扫描系统和荧光屏之间的相对位置关系改变时,维持将各个投影仪的显示图像无缝地接合在一起的状态变得成问题。
此外,在安设投影仪和荧光屏时要求高精度,在安装操作中将巨大负担加在工人身上。
本发明的目的是提供投影屏幕和投影型图像显示设备,其在被应用于多投影系统时,能减轻安装操作中加在工人身上的负担并且使得能够实现无缝地接合图像的显示。
本发明的另一目的是提供使用该投影型图像显示设备的多投影系统。
根据实现上述目的的本发明的一个方面,提供一种投影屏幕,包括:
多个漫射区域,其在显示区域的面内方向上周期性地布置,并且每一个接收光并出射漫射光(diffused light);以及
光学信息形成单元,其被提供在显示区域内的特定位置处,并且形成可读光学信息。
根据本发明的另一方面,提供一种投影型图像显示设备,包括:
投影屏幕;
激发光源;
扫描装置,其利用来自激发光源的光束扫描投影屏幕;
光学检测装置,其被布置成面向执行投影屏幕的扫描的表面;以及
控制装置,其控制扫描装置和控制激发光源的发光定时两者,使得在投影屏幕上显示图像;其中:
投影屏幕包括:
多个漫射区域,其在显示区域的面内方向上周期性地布置,并且每一个接收光并出射漫射光;以及
光学信息形成单元,其被提供在显示区域内的特定位置处,并且形成可读光学信息;
其中,当通过光束扫描投影屏幕时,光学检测装置提供与由发光单元出射的光的图案相符合的信号;并且
控制装置基于光学检测装置的输出信号,获取投影屏幕上的特定位置,基于所获取的特定位置来识别投影屏幕上的显示区域,并且使在特定显示区域中显示图像。
根据本发明的另一方面,提供一种多投影系统,包括:
多个投影仪单元,其由上述投影型图像显示设备构成;以及
主控制单元,其使多个投影仪单元的每一个基于输入视频信号显示图像。
附图说明
图1是示出在应用专利文献1中公开的设备的多投影系统中显示的图像的例子的示意图。
图2是示出本发明的第一示例性实施例的投影型图像显示设备的配置的框图。
图3是示出用在图2所示的投影型图像显示设备中,用于检测水平方向上的屏幕边界的荧光屏的一部分的示意图。
图4是示出图3中所示的荧光屏的逆反射区域(retroreflection region)的例子的示意图。
图5示出当固定强度的激发光以固定扫描速度在水平方向上扫描时,图2中所示的投影型图像显示设备中的光学检测装置的输出信号。
图6是用于描述当在图2所示的投影型图像显示设备中,以固定扫描速度,在水平方向上扫描固定强度的激发光时,包含在光学检测装置的输出信号中的间隔时间的视图。
图7示出指示扫描角和一条水平线的成像时间之间的对应关系的查找表的例子。
图8是示出图2所示的投影型图像显示设备的主要配置的框图。
图9是示出用于创建在校准图8所示的投影型图像显示设备时执行的带边界位置信息的过程的流程图。
图10是示出在本发明的第二示例性实施例的投影型图像显示设备中使用的荧光屏的一部分的示意图。
图11是示出当由激发光扫描图10所示的荧光屏时的扫描轨迹的示意图。
图12示出当在图10所示的扫描轨迹上执行扫描时的光学检测装置的输出信号。
图13是示出用在本发明的第二示例性实施例的投影型图像显示设备中的荧光屏的一部分的示意图。
图14示出当以固定扫描速度,在水平方向上,由固定强度的激发光扫描图13所示的荧光屏时,光学检测装置的输出信号。
图15是示出本发明的第四示例性实施例的投影型图像显示设备的配置的框图。
图16是示出图15所示的投影型图像显示设备的荧光屏的配置的示意图。
图17是示出硅PD的代表性敏感度特性的示意图。
图18是示出当在图15所示的投影型图像显示设备中,以固定扫描速度在水平方向上扫描固定强度的激发光时,在光学检测装置的输出信号、荧光体区域和基准图案之间的对应关系的示意图。
图19是示出本发明的第五示例性实施例的投影型图像显示设备的配置的框图。
图20是示出当在图19所示的投影型图像显示设备中,以固定扫描速度在水平方向上扫描固定强度的激发光时,在光学检测装置的输出信号、荧光体区域与基准图案之间的对应关系的示意图。
图21是示出当在本发明的另一示例性实施例的投影型图像显示设备中,以固定扫描速度在水平方向上扫描固定强度的激发光时,在光学检测装置的输出信号、荧光体区域与基准图案之间的对应关系的示意图。
图22是当在本发明的另一示例性实施例的投影型图像显示设备中,以固定扫描速度在水平方向上扫描固定强度的激发光时,在光学检测装置的输出信号、荧光体区域与基准图案之间的对应关系的示意图。
图23是示出在应用本发明的投影型图像显示设备的多投影系统上显示的图像的例子的示意图。
图24是用于描述本发明的第六示例性实施例的投影型图像显示设备的说明图。
图25是用于描述本发明的第六示例性实施例的投影型图像显示设备的说明图。
图26是用于描述本发明的第六示例性实施例的投影型图像显示设备的说明图。
图27是用于描述本发明的第六示例性实施例的投影型图像显示设备的说明图。
图28是用于描述本发明的第六示例性实施例的投影型图像显示设备的说明图。
图29A是用于描述本发明的第六示例性实施例的投影型图像显示 设备的说明图。
图29B是用于描述本发明的第六示例性实施例的投影型图像显示设备的说明图。
图30是用于描述本发明的第七示例性实施例的投影型图像显示设备的荧光屏的说明图。
图31是用于描述本发明的第七示例性实施例的投影型图像显示设备的荧光屏的说明图。
图32是用于描述本发明的第七示例性实施例的投影型图像显示设备的荧光屏的说明图。
参考数字的说明
1控制装置
2光学检测装置
4扫描装置
5激发光源
6荧光屏
7逆反射光(retroreflected light)(或漫反射光)
具体实施方式
接着,将参考附图,描述本发明的示例性实施例。
第一示例性实施例
图2是示出本发明的第一示例性实施例的投影型图像显示设备的配置的框图。
参考图2,投影型图像显示设备包括:控制装置1、光学检测装置2、扫描装置4、激发光源5和荧光屏6。
激发光源5是提供激发在荧光屏6上形成的荧光体的激发光的部件,并且是例如以激光二极管(LD)为代表的激光源。扫描装置4是 利用来自激发光源5的光束(激发光)扫描荧光屏6的部件,例如由多面镜、电流镜或MEMS(Micro Electro Mechanical Systems:微电子机械系统)镜构成。扫描装置4可以是能在水平和垂直方向两者上扫描的双轴扫描元件,或可以是组合两个元件,即一个在水平方向上扫描的扫描元件以及一个在垂直方向上扫描的扫描元件的构造。扫描装置4在水平方向上扫描激发光并且在荧光屏6的左右边缘上反转扫描方向。通过与水平方向上的扫描同时地在垂直方向上扫描,实现了荧光屏6的二维扫描。
荧光屏6提供有在面内方向上周期性地布置的多个荧光体区域,在各个荧光体区域之间的区域为的黑色材料区域(例如黑条),其防止来自各个荧光体区域的荧光的干扰。荧光体区域是接收激发光和出射荧光(漫射光)的漫射区域。
图3示出用于检测在水平方向上的图像边界的荧光屏6的例子。
如图3所示,荧光屏6包括荧光体区域61-63、基准黑条(BS)60-1和黑条60-2。
荧光体区域61是形成产生例如红色荧光的荧光体的区域。荧光体区域62是形成产生例如绿色荧光的荧光体的区域。荧光体区域63是形成产生例如蓝色荧光的荧光体的区域。在图3所示的例子中,在特定方向上,按此顺序周期性地形成荧光体区域61、62和63。
例如,在屏幕中央附近,在红色荧光体区域61和绿色荧光体区域62之间,形成基准黑条60-1。在屏幕中央附近之外的区域中,在荧光体区域61、62和63的区域的每一个之间形成黑条60-2。
在图3所示的例子中,存在一个基准黑条60-1,但基准黑条的数量不限于一个。可以在荧光屏6上适当地布置多个基准黑条60-1。
图4是黑条60-2的截面图。
参考图4,在激发光照射到的黑条60-2的表面上形成反射区域64。反射区域64由属于逆反射材料的多个玻璃珠64a组成。玻璃珠64a是球形并且近似地使其半球形部嵌入黑条60-2的表面中。从黑条60-2的表面露出玻璃珠64a的剩余的半球形部。
当来自激发光源5的光束(激发光)通过黑条60-2时,光束进入玻璃珠64a的露出面。进入的光在正面界面(在玻璃珠64a的表面和空间之间的边界)处折射。
进入到玻璃珠64a中的光在玻璃珠64a和黑条60-2的界面处反射,并且该反射光从表面侧界面出射。当反射光通过正面侧界面时被折射,并且从该界面出射的光作为逆反射光7在入射光的相反方向上行进。
为了在玻璃珠64a和黑条60-2之间的界面处反射进入到玻璃珠64a中的光,黑条60-2可以包含例如反射性材料。替代地,可以由半透射且半反射的膜覆盖玻璃珠64a的整个球面。
通过将玻璃珠64a设计成使得在玻璃珠64a和黑条60-2之间的界面的一个点处形成焦点,能可靠地使逆反射光7在与入射光的方向相反的方向上行进。
能使用丝网印刷形成由这种玻璃珠64a组成的反射区域64。反射区域64可以由具有诸如逆反射棱镜的逆反射性的光学部件形成。另外,反射区域64可以由光漫射材料形成。光漫射材料可以使用例如碳酸钙或氧化钛的颗粒。
再次参考图2,光学检测装置2由例如光电二极管构成,并且检 测来自反射区域64的反射光7。
在校准期间,控制装置1在水平方向上(与荧光体区域61-63的纵向方向交叉或正交的方向)以固定扫描速度扫描固定强度的激发光,并且基于光学检测装置2的输出信号获取带边界位置信息。校准是指校正在扫描装置4和荧光屏6之间的相对位置关系的偏移。校准可以在当投影型图像显示设备接通电源时执行,或可以以每固定间隔,或在任意时间执行。
图5给出了当在水平方向上以固定扫描速度扫描固定强度的激发光时,光学检测装置2的输出信号的示意表示。
因为基准黑条60-1和黑条60-2的带间隔基本上是均匀的,当以固定扫描速度从荧光屏6的左边缘向右边缘扫描激发光时,光学检测装置2每基本上固定的时间间隔检测到来自各个黑条60-2上的反射区域64的反射光7。另一方面,因为在基准黑条60-1上未提供反射区域64,因此,即使当激发光照射到基准黑条60-1上时,光学检测装置2也未检测到反射光。相应地,如图5所示,除激发光照射在基准黑条60-1上的时间区外,光学检测装置2的输出信号提供为以每基本上固定的时间间隔的脉冲形式的波形。
在图5所示的输出信号中,脉冲形式波形的间隔大于其他间隔的部分是激发光照射在基准黑条60-1上的部分(这对应于基准黑条60-1的位置)。因此,控制装置1能基于光学检测装置2的输出信号的波形的间隔来指定基准黑条60-1。
此外,因为预先确定一个水平扫描间隔的脉冲形式的波形数量,因此,能基于从基准黑条60-1的位置起的波形数量来指定水平方向最外缘的黑条60-2。控制装置1提供有计数脉冲状波形数量的计数器,并且当识别到基准黑条60-1时,计数器开始计数波形。然后,当计数 器的计数值达到预定值时,控制装置1确定激发光照射在位于荧光屏6在水平方向上最外缘上的黑条60-2上。
通过由此基于光学检测装置2的输出波形来检测基准黑条60-1,并且计数激发光的束斑从检测到的基准黑条60-1的位置起通过预定数量的荧光条,控制装置1确定水平方向上最外缘的黑条60-2,并且基于这个所确定的位置信息,确定水平方向上的显示范围。这里,显示范围是包含荧光体区域61-63、基准黑条60-1和黑条60-2的范围。控制装置1保持被确定为条边界位置信息的显示范围的信息。然后,控制装置1基于条边界位置信息,控制激发光源5的发光定时。
在确定显示范围后,控制装置1在水平扫描中,基于条边界位置信息在显示范围内照射激发光并且调整水平振幅。
取决于扫描装置4的特性,存在不可能在水平方向上以固定速度扫描的情形。例如,这发生在当使用共振设备时。当共振设备在正对的屏幕上扫描时,由下述公式表示位置。
[公式1]
x(t)=zcosθv·tan(θmaxsinωt)]]>
其中,θmax是水平扫描的最大角,ω是水平扫描角速度,θv是垂直入射角,并且z是到屏幕的距离。
如由上述公式所示,因为每单位长度的通过时间随水平扫描角增加而增加,不能获取诸如图5所示的信号分布曲线。然而,仅考虑正被扫描处的附近,能将该扫描看作以基本固定速度的扫描,并且能通过与上述类似的方法,实现基准黑条60-1的检测以及条边界位置信息的获取和控制。
在水平扫描中,扫描过程在最外黑条60-2的附近反转。因为在该扫描反转的间隔期间不产生反射光,因此,光学检测装置2的输出波形包括非反射区间的间隔时间。
图6示出包括该时间间隔的光学检测装置2的输出信号的例子。在已经检测到来自最外缘的黑条60-2的反射光后,停止激发光的照射。在扫描已经反转后,在最外缘的黑条60-2的位置处再次启动激发光的照射。因此,从激发光照射在最外缘的黑条60-2上直到激发光再次照射在最外缘的黑条60-2上为止的间隔T1被看作是光学检测装置2的输出信号中的非照射区间的间隔时间。
控制装置1参考示出在一条水平线的扫描角和间隔时间之间的对应关系的查找表。图7示出将一条水平线的扫描角和成像时间之间的对应关系的查找表,作为这种查找表的一个例子。垂直轴示出归一化成像时间,并且水平轴示出扫描角(°)。这里,由从1减去间隔时间T1而获得的值得到该归一化成像时间。
控制装置1参考查找表并且实施扫描装置4的扫描角的控制,以便间隔时间T1为最佳值。例如,当由MEMS实现扫描装置4时,控制装置1通过在不改变频率的情况下控制提供给MEMS的电压,来实现扫描角的控制。
此外,并不绝对需要屏幕中央附近的基准黑条60-1。可以将屏幕上的任何黑条60-2用作基准黑条60-1。
接着描述本示例性实施例的投影型图像显示设备的发光定时的操作。
图8是示出与投影型图像显示设备的发光定时有关的配置的框图。
参考图8,投影型图像显示设备包括:荧光屏6、时钟电路9、照射定时控制单元10、照射光量控制单元11、峰值检测单元12、存储器13、激光控制单元14、PD(光电二极管)20、激光扫描单元40和LD(激光二极管)50。存储器13保存带边界位置信息。
照射定时控制单元10、照射光量控制单元11、峰值检测单元12、存储器13和激光控制单元14为在图2所示的控制装置1中提供的各个功能。存储器13可以与控制装置1分开提供。
PD20、激光扫描单元40和LD50分别对应于图2中所示的光学检测装置2、扫描装置4和激发光源5。
基于在存储器13中存储的带边界位置信息,照射定时控制单元10为激光控制单元51提供用于控制LD50的驱动定时(发光定时)的照射定时指令信号,并且为峰值检测单元12提供成像开始定时信号。
基于来自外部的视频信号S1,照射光量控制单元11为激光控制单元51提供用于控制提供给LD50的驱动功率的大小(对应于光量)的照射光量指令信号。
激光控制单元51根据来自照射定时控制单元10的照射定时指令信号来驱动LD50,并且根据来自照射光量控制单元11的照射光量指令信号来调整到LD50的驱动功率。激光控制单元51根据来自照射定时控制单元10的照射定时指令信号,进一步控制激光扫描单元40。
在执行校准后,在图像显示模式中实现上述发光定时控制。
图9是示出在校准期间生成条边界位置信息的过程的流程图。
参考图9,照射光量控制单元11首先向激光控制单元51提供指示照射光量处于固定值的照射光量指令信号。然后,激光控制单元51根据照射光量指令信号,将LD50的驱动功率设定在固定值(步骤S20)。
接着,照射定时控制单元10向峰值检测单元12提供成像开始定时信号,并且向激光控制单元51提供用于控制驱动定时的照射定时指令信号(步骤S21)。在这种情况下,照射定时指令信号是指示使LD50以固定间隔连续地发光的信号。其中,固定间隔是例如对应于一帧的间隔。
PD20接着检测逆反射光(或漫反射光)7(步骤S22),并且峰值检测单元12检测来自PD20的输出波形的峰值(步骤S23)。然后,峰值检测单元12基于峰值出现的定时检测带边界位置(步骤S24)。例如可以基于来自时钟电路9的时钟信号,通过从成像开始时间直到峰值出现时间为止的时间的计数结果,得到条边界位置。
最后,峰值检测单元12基于带边界位置的检测结果产生条边界位置信息,并且将该条边界位置信息存储在存储器13中(步骤S25)。
替代地,代替检测波形的峰值出现的定时,峰值检测单元12可以检测等于或大于阈值的信号波形的上升或下降的定时。在检测到上升或下降后,通过与峰值检测类似地检测条边界位置、基于检测结果产生条边界位置信息,并且将条边界位置信息存储在存储器13中,来执行类似的控制。
在本示例性实施例的投影型图像显示设备中,黑条为竖条,但代替竖条,可以使用横条(横黑条)。横黑条与竖黑条交叉或正交。在这种情况下,执行扫描以便光束与横黑条斜交叉。
根据本示例性实施例的投影型图像显示设备,在利用来自激发光源5的光束扫描荧光屏6以便显示图像的同时检测显示区域的边界,并且能够基于所检测的边界在下一扫描(下一输入帧的图像显示)期间控制激发光源5的发光定时。根据该控制,光束总是能在最佳定时照射在显示区域上。
当使用本示例性实施例的投影型图像显示设备来构造多投影系统时,准备具有图2所示的配置的多个单元。将各个单元的荧光屏6接合来得到一个荧光屏。在这种情况下,各个单元的显示范围是图3所示的整个荧光屏6。
替代地,可以将图3所示的构造的一个荧光屏分割成多个屏幕和对应于各个屏幕而提供的单元。在这种情况下,单元的显示范围是相应分割的屏幕的全部。
根据本示例性实施例,形成用于生成可读光并且由反射区域64构成的发射单元,用于识别形成基准黑条60-1和黑条60-2的区域中的显示范围。能通过在扫描激发光的同时,读取由发光单元发射的特定图案的光来识别显示区域,并且在所识别的显示范围中,投影基于所输入的视频信号的图像。
因为由此可以基于在形成黑条的区域中形成的发光单元(特定图案)来精确地识别显示范围,而不需要在各个荧光屏的接缝部提供基准标记,因此,获得当应用于多投影系统时,相邻图像之间的接缝变得难以感知的效果。
此外,因为能自动地检测显示范围,能降低当组装多投影系统时,在安装投影仪或荧光屏时所需的精度,从而能减轻在组装工作中加在工人身上的负担。
在本示例性实施例的投影型图像显示设备中,可以将显示范围的边界中的黑条用作基准黑条60-1。在这种情况下,预先给出覆盖显示范围的水平振幅。
此外,当在除显示范围的中央外的区域中设定基准黑条60-1时,可以基于检测来自基准黑条60-1的反射光的定时,而不是间隔时间,来调整水平振幅。
第二示例性实施例
本示例性实施例的投影型图像显示设备不同于第一示例性实施例之处在于在荧光屏6上提供用于指定垂直方向上的显示范围的图案。
图10示出荧光屏6的例子。参考图10,提供水平基准线65-1和65-2作为用于识别垂直方向上的显示范围的图案。沿水平扫描方向,平行地形成水平基准线65-1和65-2。
在除水平基准线65-1和65-2外的区域中的各个黑条60-2上形成反射区域64。换句话说,由没有反射区域64的各个黑条60-2上的区域形成水平基准线65-1和65-2,并且由黑条60-2吸收照射在水平基准线65-1和65-2上的激发光。水平基准线65-1和65-2的每一个的宽度(垂直方向的宽度)是一个像素或更多。
与第一示例性实施例类似,由具有逆反射性或光漫射材料的光学部件形成反射区域64。
本示例性实施例的投影型图像显示设备的各个部件基本上与第一示例性实施例的部件相同,因此,在此详细地描述识别垂直方向上的显示范围的操作,而省略识别水平方向上的显示范围的操作。
如图11所示,扫描装置4利用来自激发光源5的激发光扫描荧光 屏6,如由波形扫描轨迹1a所示。根据扫描轨迹1a,激发光在水平方向上,从沿水平基准线65-1上面的水平扫描线的左边缘扫描到右边缘。然后,扫描方向在荧光屏6的右边缘处反转。
在扫描方向反转后,激发光在水平方向上沿水平基准线65-1从右边缘扫描到左边缘。然后,扫描方向在荧光屏6的左边缘反转。
在扫描方向反转后,激发光在水平方向上沿水平基准线65-1下面的水平扫描线从左边缘扫描到右边缘。然后,扫描方向在荧光屏6的右边缘反转。
由此通过同时在水平方向上的扫描和垂直方向上的扫描,二维地扫描荧光屏6。
图12给出了当在包括水平基准线65-1和位于基准线65-1上下的水平扫描线的区域中,以固定扫描速度扫描基本上固定强度的激发光时,光学检测装置2的输出信号的示意表示。在该例子中,水平基准线65-1的宽度是对应于一个像素的宽度。
在水平基准线65-1上下的水平扫描线上,对于每基本上固定的时间,光学检测装置2检测到来自除基准黑条60-1外的区域中的各个黑条60-2上的反射区域64的反射光7。另一方面,因为在水平基准线65-1上不提供反射区域64,因此,沿整个水平基准线65-1,光学检测装置2未检测到反射光7。因此,控制装置1能基于在光学检测装置2的输出信号中是否存在检测到的反射光7,来识别垂直方向上的水平基准线65-1。
也能与水平基准线65-1类似地,识别水平基准线65-2。
因为已经预先确定水平扫描线的数量,因此,控制装置1能通过 从水平基准线65-1和65-2的位置起计数水平扫描线的数量,来识别位于荧光屏6的垂直方向上的最外缘上的水平扫描线。
在本示例性实施例的投影型图像显示设备中,控制装置1基于光学检测装置2的输出波形来检测水平基准线65-1和65-2,通过计数激发光从检测到的水平基准线65-1和65-2的位置起已经通过预定数量的水平扫描线来识别垂直方向上的最外水平扫描线,并且基于所识别的位置信息来确定垂直方向上的显示范围。控制装置1以与第一示例性实施例相同的方式来确定水平方向上的显示范围。
控制装置1保持所确定的水平方向和垂直方向上的显示范围的信息。然后,控制装置1基于边界位置信息,控制激发光源5的发光定时。
在确定显示范围后,控制装置1在水平扫描和垂直扫描中的每一个中,基于边界位置信息在显示范围内照射激发光,并且调整水平和垂直振幅。
除第一示例性实施例的效果外,本示例性实施例的投影型图像显示设备具有如下的效果:不仅在水平方向上,而且在垂直方向上也使得能够精确地识别显示范围,由此当应用于多投影系统时,更难以区分相邻图像之间的接缝。
在本示例性实施例的投影型图像显示设备中,使用两个水平基准线65-1和65-2来识别垂直方向上的显示范围,但水平基准线的数量不限于这种形式。可以提供三个或更多水平基准线。
此外,在水平基准线的每一个中,在形成水平基准线时所需的黑条60-2的数量可以是一个或更多。
在垂直方向的显示范围的边界的附近形成水平基准线。更具体地说,将从边界水平扫描线向内的一条水平扫描线形成为水平基准线。
即使在水平扫描速度由于扫描装置4的特性而不固定的情况下,如果在扫描点附近将扫描速度近似地看作固定速度,则也能由相同的方法实现基准黑条60-1的检测、条边界位置信息的获取以及控制。
第三示例性实施例
本示例性实施例的投影型图像显示设备不同于第一示例性实施例之处在于,使用光漫射区域63-1来代替荧光屏6的蓝色荧光体区域63,并且在基准黑条60-1上而不是黑条60-2上形成反射区域64。
此外,与第一示例性实施例和第二示例性实施例类似,由具有逆反射性或光漫射材料的光学部件形成反射区域64。
图13示出了荧光屏6的例子。参考图13,提供光漫射区域63-1来代替蓝色荧光体区域63。
激发光源5发射具有蓝色波长带中的峰值波长的蓝色激发光。光漫射区域63-1接收来自激发光源5的蓝色激发光,并且发射蓝色漫射光。蓝色漫射光从荧光屏6的两个表面出射。
同样在本示例性实施例的投影型图像显示设备中,控制装置1以固定扫描速度在水平方向上扫描固定强度的激发光,并且基于光学检测装置2的输出信号来获取条边界位置信息。
图14给出了当以固定扫描速度在水平方向上扫描固定强度的激发光时,光学检测装置2的输出信号的示意表示。
因为光漫射区域63-1的条间隔基本上是均匀的,当以基本上固定 扫描速度从荧光屏6上的左边缘到右边缘扫描激发光时,对于每基本上固定的时间间隔,光学检测装置2检测到来自光漫射区域63-1的漫射光。
此外,在屏幕中央附近,在光漫射区域63-1之间,布置基准黑条60-1,并且在基准黑条60-1上形成反射区域64。当激发光照射在基准黑条60-1上时,在光学检测装置2中检测到逆反射光(或漫反射光)。
来自光漫射区域63-1的漫射光的检测波形的峰值基本上远低于来自基准黑条60-1的逆反射光(或漫反射光)的检测波形的峰值。因此,控制装置1能基于所检测的波形的峰值来识别基准黑条60-1。
此外,当在基准黑条60-1上形成的反射区域64的宽度窄或在反射区域64中使用光漫射材料时,逆反射光(或漫反射光)的检测波形的峰值在一些情况下不是特别高。在这些情况下,控制装置1通过使用在与在光漫射区域63-1周围不同的定时检测到的波形峰值或波形的上升或下降,来识别基准黑条60-1。此外,来自基准黑条60-1的逆反射光(或漫反射光)的检测脉冲的脉冲宽度小于来自光漫射区域63-1的漫射光的检测脉冲的脉冲宽度。因此,借助脉冲宽度的差异,能将逆反射光(或漫反射光)的检测脉冲与来自光漫射区域63-1的漫射光的检测脉冲区分开来。
因为已经预先确定水平方向上的光漫射区域63-1的数量,能基于从基准黑条60-1的位置起的波形数量,来识别水平方向上的最外光漫射区域63-1,并且能基于该位置,来识别最外黑条60-2。
控制装置1基于最外黑条60-2的位置,来确定水平方向上的显示范围。控制装置1将所确定的显示范围的信息保存为条边界位置信息。然后,控制装置1基于条边界位置信息,来控制激发光源5的发光定时。
在确定显示范围后,控制装置1在水平扫描中,基于条边界位置信息在显示范围内照射激发光,并且调整水平振幅。水平振幅的调整类似于第一示例性实施例的调整。
本示例性实施例的投影型图像显示设备显示出与第一示例性实施例相同的效果。
基准黑条60-1可以被提供在荧光屏6的任何黑条上并且数量上可以是一个或更多。
优选地将在红色荧光体区域61和绿色荧光体区域62之间的黑条用作基准黑条60-1。在这种情况下,在来自基准黑条60-1的逆反射光(或漫反射光)的检测波形和来自光漫射区域63-1的漫射光的检测波形之间没有串扰,并且能更准确地获得峰值或上升和下降定时。当使用在与光漫射区域63-1周围不同的定时检测到的波形峰值和波形上升/下降来识别基准黑条60-1时,该配置特别有利。
本示例性实施例的投影型图像显示设备能应用于第二示例性实施例的设备。更具体地说,将图10所示的水平基准线65-1和65-2形成在图13所示的投影屏幕上,并且在各个黑条60-2上形成基准线65-1和65-2的每一个的区域中形成反射区域64。
在上述情形下,当例如固定强度的激发光以固定扫描速度沿水平基准线65-1扫描时,光学检测装置2的输出信号变为以图14所示的输出波形的信号,其中在来自各个光漫射区域63-1的漫射光的检测波形之间插入来自反射区域64的逆反射光(或漫反射光)的检测波形。漫射光的检测波形的峰值足够低于逆反射光(或漫反射光)的检测波形的峰值,由此能区分漫射光和逆反射光(或漫反射光)的检测波形。
水平基准线65-2中的光学检测装置2的输出信号也是与上文类似的输出波形。
另一方面,除水平基准线65-1和65-2外的区域中的光学检测装置2的输出信号是诸如图14所示的输出波形。
因此,控制装置1基于是否存在逆反射光(或漫反射光)的检测波形来识别水平基准线65-1和65-2,并且通过从所识别的位置起计数水平线的数量,而能够识别垂直方向上的最外黑条60-2。然后,控制装置1能基于已经识别的黑条60-2的位置,识别垂直方向上的显示范围。
同样在本示例性实施例中,可以提供三个或更多水平基准线。
上述第一至第三示例性实施例的投影型图像显示设备仅是本发明的例子,并且可以适当地改进它们的配置。
例如,可以在基准黑条60-1中提供相位差层(例如四分之一波长层),并且可以在黑条60-2上形成反射区域64。在这种情况下,在提供有四分之一波长层的区域中,反射光的偏振光方向能从P偏振光转换成S偏振光或从S偏振光转换成P偏振光。光学检测装置2检测偏振光分量彼此不同的第一或第二偏振光。在这种情况下,在光学检测装置2的输出信号中,来自反射区域64的反射光的接收量不同于来自四分之一波长层的反射光(S偏振光或P偏振光)的接收量,由此能区分基准黑条60-1和黑条60-2。因此,通过从基准黑条60-1的位置起计数黑条60-2的数量,能够识别显示范围。
在上述情况下,光学检测装置2可以包括:偏振分束器,其将入射光分离成偏振光分量彼此不同的第一和第二偏振光(P偏振光和S偏振光);第一光学检测器,其检测在偏振分束器中分离的第一偏振 光;以及第二光学检测器,其检测在偏振分束器中分离的第二偏振光。在这种情况下,光学检测装置2可以检测从第二光学检测器提供的第二偏振光的检测值相对于从第一光学检测器提供的第一偏振光的检测值的比例(P偏振光与S偏振光的比例)。同样在这种情况下,能区分基准黑条60-1和黑条60-2,由此,能通过从基准黑条60-1的位置起计数黑条60-2的数量来识别显示范围。
替代地,在各个示例性实施例的投影型图像显示设备中,可以在基准黑条60-1和黑条60-2两者上均提供反射区域64,并且该设备可以配置成使得基准黑条60-1上的反射区域64的宽度不同于黑条60-2上的反射区域64的宽度。在这种情况下,对来自基准黑条60-1的反射光和来自黑条60-2的反射光来说,在光学检测装置2处检测到的光量或接收定时不同,由此能区分基准黑条60-1和黑条60-2。因此,能通过从基准黑条60-1的位置起计数黑条60-2的数量来识别显示范围。
另外,在各个示例性实施例的投影型图像显示设备中,可以在基准黑条60-1和黑条60-2两者上均提供反射区域64,由此该设备可以配置成基准黑条60-1的宽度不同于黑条60-2的宽度。同样在该情形下,对来自基准黑条60-1的反射光和来自黑条60-2的反射光来说,在光学检测装置2处检测到的光量或接收定时不同,由此能区分基准黑条60-1和黑条60-2。因此,能通过从基准黑条60-1的位置起计数黑条60-2的数量来识别显示范围。
此外,在各个示例性实施例的投影型图像显示设备中,可以在基准黑条60-1上形成光学可读的特定反射图案(例如黑白图案),并且可以在黑条60-2上形成反射区域64。在这种情况下,控制装置1能基于光学检测装置2的输出信号来读取特定图案,并且识别基准黑条60-1。因此,可以通过从基准黑条60-1的位置起计数黑条60-2的数量来识别显示范围。
同样,在各个示例性实施例的投影型图像显示设备中,可以在基准黑条60-1上形成发光色为红外的红外荧光体,并且可以在黑条60-2上形成反射区域64。在红外荧光体区域中,可以由来自扫描装置4的激发光激发红外荧光体,并且从红外荧光体发射红外荧光。光学检测装置2包括:波长分离装置,其分离红外光和可见光;第一光学检测器,其从在波长分离装置中分离的红外光和可见光中检测红外光;以及第二光学检测器,其检测可见光。基于第一光学检测器的输出信号识别基准黑条60-1,并且基于第二光学检测器的输出信号识别黑条60-2。因此,能通过从基准黑条60-1的位置起计数黑条60-2的数量来识别显示范围。
在各个示例性实施例的投影型图像显示设备中,可以在基准黑条60-1上形成波长选择层,并且可以在黑条60-2上形成反射区域64。激发光源5包括波长不同的多个光源以及合成来自这些光源的光的颜色合成装置。将来自颜色合成装置的合成光提供给扫描装置4。在从各个光源发射的激发光中,波长选择层反射特定波长的激发光。光学检测装置2按波长检测来自基准黑条60-1和黑条60-2的反射光。在光学检测装置2中,当接收到对应于各个光源的波长的反射光时,判定反射光来自黑条60-2,并且当仅检测到特定波长时,判定反射光来自基准黑条60-1。同样在这种情况下,能区分基准黑条60-1和黑条60-2。因此,能通过从基准黑条60-1的位置起计数黑条60-2的数量来识别显示范围。
在上述情况下,在从各个光源发射的激发光中,波长选择层可以衰减特定波长的激发光,并且反射除该特定波长外的波长。光学检测装置2按波长检测来自基准黑条60-1和黑条60-2的反射光。在光学检测装置2中,当反射光对应于各个光源的波长时,判定所接收的反射光是来自黑条60-2的反射光,并且当检测到不同于特定波长的波长时,判定该反射光是来自基准黑条60-1。同样在这种情况下,能区分基准黑条60-1和黑条60-2。因此,能通过从基准黑条60-1的位置起计数黑 条60-2的数量来识别显示范围。
在各个示例性实施例的投影型图像显示设备中,可以在荧光屏6的扫描面侧上提供透射激发光和反射可见光的反射层,由此因为使从荧光体区域朝向扫描面侧行进的荧光(漫射光)在反射层中朝向与荧光屏6的扫描面侧(显示面侧)相反的一侧反射,因此能实现更高亮度。
即使在水平扫描速度由于扫描装置4的特性而不均匀的情况下,也能通过在扫描点附近将水平扫描速度视作基本均匀的速度,通过相同的方法,实现基准黑条60-1的检测、条边界位置信息的采集以及控制。
第四示例性实施例
图15是示出本发明的第四示例性实施例的投影型图像显示设备的配置的框图。
本示例性实施例的投影型图像显示设备不同于第一示例性实施例之处在于使用一部分不同于荧光屏6的荧光屏6a,并且在光学检测装置2的光接收面上或在面对光接收面的位置处提供波长截止滤波器2a。在图15中,向与第一示例性实施例相同的部件给予相同的参考数字。
图16示出了荧光屏6a的例子。
参考图16,荧光屏6a包括荧光体区域61-63、黑条60-2和基准标记66。荧光体区域61-63和黑条60-2与图3所示的相同。
基准标记66是已经涂布了红外荧光体的条形区域,并且在例如屏幕中央附近形成在蓝色荧光体区域63和绿色荧光体区域62之间,该红外荧光体在红外波长带中包含发光色的波长。基准标记66的宽度(水 平方向上的长度)近似与黑条60-2的宽度相同并且小于荧光体区域61-63的宽度。在屏幕中央附近外的区域中,黑条60-2形成在荧光体区域61、62和63的每一个之间。
在屏幕中央附近中,黑条60-2形成在蓝色荧光体区域63和绿色荧光体区域62之间,并且基准标记66可以形成在黑条60-2上。
尽管在图16所示的例子中存在一个基准标记66,但本发明不限于这种形式。可以在荧光屏6上适当地布置多个基准标记66。
在本示例性实施例的投影型图像显示设备中,如在上述示例性实施例的每一个中,在校准期间,控制装置1在水平方向上以固定扫描速度扫描固定强度的激发光。
当在水平方向上扫描固定强度的激发光时,分别从荧光体区域61、62和63发射红色荧光、绿色荧光和蓝色荧光的每一个,并且从基准标记66发射红外荧光。红色荧光、绿色荧光、蓝色荧光和红外荧光均是各向同性漫射光,并且各个荧光的一部分发射到背面侧(光学检测装置2侧)。
此外,由在荧光体区域61、62和63以及基准标记66的每一个中的荧光体漫射激发光的一部分,并且将该漫射的激发光的一部分发射到背面侧。
此外,当激发光照射到荧光屏6a的表面上时,由该表面反射激发光的一部分。
图15所示的波长截止滤波器2a具有如下滤波特性,其中,红色波长带(例如650nm-750nm)和红外波长带(例如750nm或更高)的光通过波长截止滤波器2a,并且其他波长带的光被波长截止滤波器2a 吸收或反射。因此,在发射到背面侧的红色荧光、绿色荧光、蓝色荧光和红外荧光中,红色荧光和红外荧光通过波长截止滤波器2a,并且然后被提供给光学检测装置2。绿色荧光和蓝色荧光被波长截止滤波器2a吸收或反射。此外,来自荧光屏6a的激发光的漫射光和反射光也被波长截止滤波器2a吸收或反射。
光学检测装置2是光电二极管(PD),其中,例如,光接收部件的主要成分由硅组成。图17示出了代表硅PD的敏感度特性。参考图17,硅PD的感光性在800nm附近为最大。
如果具有图17所示的敏感度特性的PD被用作光学检测装置2,那么能有效地检测通过波长截止滤波器2a的红色荧光和红外荧光。
图18给出了当在水平方向上以固定扫描速度扫描固定强度的激发光时,在光学检测装置2的输出信号与荧光体区域61、62、63以及基准图案66之间的对应关系的示意表示。
如图18所示,光学检测装置2的输出信号包括来自荧光体区域61的红色荧光的检测脉冲和来自基准标记66的红外荧光的检测脉冲。红外荧光的检测脉冲的脉冲宽度小于红色荧光的检测脉冲的脉冲宽度。因此,能按脉冲宽度的差异来区分红色荧光的检测脉冲和红外荧光的检测脉冲。
此外,红色荧光的检测脉冲处于固定间隔,因此,能基于脉冲间隔识别红外荧光的检测脉冲。
控制装置1参考光学检测装置2的输出信号,并且基于红外荧光的检测脉冲的上升的定时,来识别基准标记66。
此外,因为预先确定在一个水平扫描间隔中的红色荧光的检测脉 冲的数量,能基于从红外荧光的检测脉冲(基准标记66的位置)起的红色荧光的检测脉冲的数量,来识别在水平方向上的最外黑条60-2。通过使用第一示例性实施例中所述的计数器的操作,来实现计数红色荧光的检测脉冲的数量。
用这种方式,控制装置1基于光学检测装置2的输出波形来检测基准标记66,通过计数激发光的束斑通过红色荧光体区域61预定次数来识别水平方向上的最外黑条60-2,并且基于所识别的位置信息来确定水平方向上的显示范围。控制装置1将确定的显示范围的信息保存为条边界位置信息。然后,控制装置1基于条边界位置信息,来控制激发光源5的发光定时。
在确定显示范围后,控制装置1在水平扫描中,基于条边界位置信息在显示范围内照射激发光,并且调整水平振幅。
本示例性实施例的投影型图像显示设备还显示出与第一示例性实施例相同的作用和效果。此外,还能获得下述效果。
如果将绿色荧光和蓝色荧光或激发光的漫射光和反射光提供给光学检测装置2,当检测红色荧光和红外荧光时,噪声成分增加。在本示例性实施例中,除红色荧光和红外荧光外的波长区的噪声光(包括绿色荧光、蓝色荧光和激发光的漫射光和反射光)被波长截止滤波器2a吸收或反射。用这种方式,能减少包含在光学检测装置2的输出信号内的噪声成分。
因为红色荧光和红外荧光的波长是光学检测装置2的感光性高的波长,因此,与第一示例性实施例相比,能增加光学检测装置2的输出信号的强度。
通过如上所述减少噪声成分并增加信号强度,能提高光学检测装 置2的输出信号的信噪比,由此提高了基准标记66的检测精度或红色荧光体区域61的检测精度。因此,能以更高精度执行用于识别显示范围的控制。
即使当水平扫描速度由于扫描装置4的特性而不固定时,通过在扫描点附近将扫描速度视为基本固定的速度,通过相同的方法,能实现基准黑条60-1的检测、条边界位置信息的获取以及控制。
第五示例性实施例
图19是示出本发明的第五示例性实施例的投影型图像显示设备的配置的框图。
本示例性实施例的投影型图像显示设备是将光学检测装置3和波长截止滤波器3a添加到第四示例性实施例的设备中的设备,此外,修改波长截止滤波器2a的滤波特性。除光学检测装置3和波长截止滤波器2a和3a外的配置与第四示例性实施例相同。
波长截止滤波器2a具有使得红色波长带的光通过波长截止滤波器2a,并且其他光被波长截止滤波器2a吸收或反射的滤波特性。波长截止滤波器2b具有使得红外波长带的光通过波长截止滤波器2b,并且其他光被波长截止滤波器2b吸收或反射的滤波特性。
光学检测装置2和3由硅PD构成并且具有诸如图17所示的感光特性。在光学检测装置2的光接收面上或在面对光接收面的位置处提供波长截止滤波器2a,而在光学检测装置3的光接收面上或面对光接收面的位置处提供波长截止滤波器3a。
在本示例性实施例中,在来自荧光屏6a的红色荧光、绿色荧光、蓝色荧光和红外荧光中,红色荧光通过波长截止滤波器2a,然后被提供到光学检测装置2。红外荧光通过波长截止滤波器3a,然后被提供 到光学检测装置3。绿色荧光和蓝色荧光被波长截止滤波器2a和3a吸收或反射。来自荧光屏6a的激发光的漫射光或反射光也被波长截止滤波器2a和3a吸收或反射。
图20给出了当在水平方向上以固定扫描速度扫描固定强度的激发光时,在光学检测装置2和3的输出信号与荧光体区域61、62和63以及基准图案66之间的对应关系的示意表示。在图20中,PD1的输出信号是光学检测装置2的输出信号,并且PD2的输出信号是光学检测装置3的输出信号。
如图20所示,光学检测装置2的输出信号包括来自荧光体区域61的红色荧光的检测脉冲,并且光学检测装置3的输出信号包括来自基准图案66的红外荧光的检测脉冲。红外荧光的检测脉冲的脉冲宽度小于红色荧光的检测脉冲的脉冲宽度。
控制装置1参考光学检测装置3的输出信号,并且基于红外荧光的检测脉冲的上升的定时,来识别基准标记66。
此外,预先确定一个水平扫描间隔中的红色荧光的检测脉冲的数量。因此,控制装置1能从红外荧光的检测脉冲的上升的定时(基准标记66的位置)起计数光学检测装置2的输出信号中的红色荧光的检测脉冲的数量,然后基于计数值来识别水平方向上的最外黑条60-2。通过使用第一示例性实施例中所述的计数器的操作,来实现计数红色荧光的检测脉冲的数量。
用这种方式,控制装置1基于光学检测装置3的输出波形来检测基准标记66,并且通过基于光学检测装置2的输出波形计数激发光的束斑通过预定数量的红色荧光体区域61来识别水平方向上的最外黑条60-2。控制装置1基于所识别的位置信息来确定水平方向上的显示范围,并且将所确定的显示范围的信息保存为条边界位置信息。然后, 控制装置1基于条边界位置信息,来控制激发光源5的发光定时。
在确定显示范围后,控制装置1在水平扫描中,基于条边界位置信息在显示范围内照射激发光,并且调整水平振幅。
本示例性实施例的投影型图像显示设备显示出与第四示例性实施例相同的作用和效果。
此外,因为在光学检测装置2和3中分开检测来自荧光体区域61的红色荧光和来自基准图案66的红外荧光,不需要第四示例性实施例中的判定红外荧光的检测脉冲和红色荧光的检测脉冲的过程。
尽管在本示例性实施例中使用两个光学检测装置,但本发明不限于此形式。可以将一个PD的光接收面分割成第一和第二区域,在第一区域中提供波长截止滤波器2a,并且在第二区域中提供波长截止滤波器3a。在这种情况下,PD具有将取决于入射光的电信号提供给第一区域并且将取决于入射光的电信号提供给第二区域的功能。
在第四和第五示例性实施例中,可以形成在第三示例性实施例中所述的光漫射区域63-1,来代替荧光屏6a的蓝色荧光体区域63。
在第四和第五示例性实施例中,可以应用第二示例性实施例的配置。在应用第二示例性实施例的配置的情况下,荧光屏6的基准黑条60-1和水平基准线65-1和65-2的每一个具有与基准图案66相同的配置。
另外,在第四和第五示例性实施例中,荧光体区域61、62和63的宽度可以相同,并且基准标记66的宽度可以不同于荧光体区域61、62和63的宽度。
在第四和第五示例性实施例中,可以在荧光体区域61、62和63中的特定荧光体区域上形成基准标记66。例如,可以在绿色荧光体区域62中的至少一个或蓝色荧光体区域63的至少一个形成基准标记66。当在绿色荧光体区域62和蓝色荧光体区域63上形成基准标记66时,基准标记66的宽度可以与荧光体区域62或荧光体区域63的宽度相同或不同。
替代地,可以通过将红外荧光体混入荧光体区域62和63的至少一个中来形成基准标记66。
图21给出了,当使用通过将红外荧光体涂布到绿色荧光体区域或通过使红外荧光体与绿色荧光体区域混合来形成用于基准标记用途的荧光体区域62-1的荧光屏,并且在水平方向上以固定扫描速度扫描固定强度的激发光时,在荧光体区域和光学检测装置的输出信号之间的对应关系的示意表示。
如图21所示,光学检测装置的输出信号包括来自荧光体区域61的红色荧光的检测脉冲和来自用于基准标记用途的荧光体区域62-1的红外荧光的检测脉冲。因为红色荧光的检测脉冲的间隔是固定的,因此,能基于脉冲间隔,区分红色荧光的检测脉冲和红外荧光的检测脉冲。
控制装置1参考光学检测装置的输出信号,并且基于红外荧光的检测脉冲的上升定时,来识别用作基准标记的荧光体区域62-1。
图22给出了当使用在绿色荧光体区域上形成基准标记66,并且固定强度的激发光在水平方向上以固定扫描速度扫描的荧光屏时,在荧光体区域和光学检测装置的输出信号之间的对应关系的示意表示。
如图22所示,光学检测装置的输出信号包括来自荧光体区域61 的红色荧光的检测脉冲和来自基准标记66的红外荧光的检测脉冲。红色荧光的检测脉冲的间隔是固定的。此外,红色荧光的检测脉冲的宽度大于红外荧光的检测脉冲的宽度。因此,能基于脉冲间隔和脉冲宽度,将红色荧光的检测脉冲与红外荧光的检测脉冲区分开来。
控制装置1参考光学检测装置的输出信号,并且基于红外荧光的检测脉冲的上升定时,来识别基准标记66。
替代地,在第四示例性实施例和第五示例性实施例的投影型图像显示设备中,可以在荧光屏6的扫描面侧上提供反射层,该反射层反射蓝色至绿色光以及约80%数量级的红色光,并且透射剩余80%的红色光、激发光和红外光。用这种方式,从荧光体区域指向扫描面侧的荧光(漫射光)被反射层朝向与荧光屏6的扫描面侧相反的一侧(显示面侧)反射,由此能实现更高亮度。能自由地确定红色光的反射率,只要其在能由光学检测装置检测的范围内。如果使反射率高,那么红色的屏幕亮度增加,而如果使反射率低,那么增加到达光学检测装置的红色光量,由此能便于检测。
在第一至第三示例性实施例的投影型图像显示设备的任何一个中,可以在光学检测装置2的光接收面上或在面对光接收面的位置上提供波长截止滤波器(与图15的波长截止滤波器2a类似)。在此使用的波长截止滤波器具有使得激发光的波长带(例如360nm-450nm)的光通过波长截止滤波器,并且其他波长带(大于或等于450nm)的光被波长截止滤波器吸收或反射的滤波特性。因此,发射到屏幕背面侧的红色荧光、绿色荧光和蓝色荧光被波长截止滤波器吸收。仅来自荧光屏6的激发光的逆反射光和漫射光通过波长截止滤波器,然后提供给光学检测装置2。当红色荧光、绿色荧光和蓝色荧光被提供到光学检测装置2时,当检测激发光的逆反射光和漫射光时,噪声成分增加,而在本示例性实施例中,除激发光的逆反射光和漫射光外的波长带的噪声光(包括红色荧光、绿色荧光和蓝色荧光)被波长截止滤波器2a 吸收或反射,由此能减少包含在光学检测装置2的输出信号中的噪声成分。因此,能提高激发光的逆反射光和漫射光的检测精度,并且能更高精度地执行识别显示范围的控制。
可以在荧光屏6的扫描面侧(形成黑条和荧光体条的表面)上形成上述波长截止滤波器。
多投影系统
能使用上述示例性实施例的投影型图像显示设备的任何一个来构造多投影系统。接着,描述这种多投影系统的例子。
多投影系统包括主控制单元、操作单元,和多个投影仪单元及屏幕。操作单元包括多个按钮(或操作键),并且根据使用这些按钮的输入操作将指令信号提供给主控制单元。例如,当用户执行用于启动系统的特定输入操作时,将启动信号从操作单元提供给主控制单元。
主控制单元使投影仪单元的每一个根据指令信号同步地操作。主控制单元基于从外部视频再现设备提供的视频信号,生成到各个投影仪单元的视频信号。更具体地说,主控制单元根据投影仪单元的数量,将基于输入视频信号的图像分割成多个屏幕的图像,并且生成对应于所分割的图像的每一个的分割视频信号。然后,主控制单元将所生成的分割视频信号提供给相应的投影仪单元。
各个投影仪单元由上述示例性实施例的投影型图像显示设备的一个构成、识别其自己的显示范围,并且在所识别的显示范围中显示基于所输入的分割视频信号的图像。
图23示出了由六个投影仪单元显示的多个屏幕的例子。在该例子中,使用第二示例性实施例的投影型图像显示设备配置投影仪单元。通过将具有图10所示的配置的六个荧光屏接合在一起,来实现屏幕 200。
第一投影仪单元识别它自己的显示范围,并且在所识别的显示范围中显示基于所输入的分割视频的分割图像。由该第一投影仪单元识别的显示范围是分割屏幕201-1。第二投影仪单元识别它自己的显示范围,并且在所识别的显示范围中显示基于所输入的分割视频的分割图像。由该第二投影仪单元识别的显示范围是分割屏幕201-2。第三投影仪单元识别它自己的显示范围,并且在所识别的显示范围中显示基于所输入的分割视频的分割图像。由该第三投影仪单元识别的显示范围是分割屏幕201-3。
第四投影仪单元识别它自己的显示范围,并且在所识别的显示范围中显示基于所输入的分割视频的分割图像。由该第四投影仪单元识别的显示范围是分割屏幕201-4。第五投影仪单元识别它自己的显示范围,并且在所识别的显示范围中显示基于所输入的分割视频的分割图像。由该第五投影仪单元识别的显示范围是分割屏幕201-5。第六投影仪单元识别它自己的显示范围,并且在所识别的显示范围中显示基于所输入的分割视频的分割图像。由该第六投影仪单元识别的显示范围是分割屏幕201-6。
分割屏幕201-1至201-6处于无缝接合状态。
第六示例性实施例
本示例性实施例涉及上述第一至第五示例性实施例中的基准标记的位置。
图24-28示出在这些布置中,基准标记的布置和光学检测装置2的输出信号的例子。在图24-28中,示意性地示出基准标记的布置的例子,并且省略了黑条和荧光条。
根据扫描装置的配置,在一些情况下,控制装置不能仅从输入信号(控制信号)检测扫描位置和方向。例如,当扫描装置是共振镜时,共振扫描的相位被扫描装置的共振频率和由控制装置确定的驱动频率改变,如果相位改变量大,则不能从输入信号检测扫描位置和方向。
接着,将详细地描述共振扫描相位的改变的影响。
通常,通过共振操作的诸如共振镜的设备经受相对于输入信号发生的固定相位延迟。上述共振扫描的相位延迟是指该相位延迟。
例如,如图29A所示,由相对于正弦波输入信号的正弦波驱动共振镜,但输入信和共振镜操作在时间上不匹配。这就是上述相位延迟。
该相位延迟受通过共振操作的设备的驱动频率和机械特性影响。在此,驱动频率是输入信号(控制信号)的频率并且不同于共振频率。共振频率是取决于设备的物理参数(常数),并且驱动频率是由电子电路产生的正弦波频率(变量)。
如图29B所示,共振设备当以共振频率操作时以最大振幅振动,但即使当从共振频率稍微偏移时,该设备以相对大的振幅振动。另一方面,共振设备具有在共振频率前后的相位延迟量显著改变的特性。
在投影型图像显示设备中,实施控制以相对于机械特性的变化改变输入信号(控制信号)的振幅或频率,以便使作为共振设备的共振镜的振幅保持不变。如果仅改变振幅,则相位不改变,但当频率改变以进行调整时,随着该改变,发生相位改变以及相位延迟。如果该相位延迟大,则不能从输入信号检测扫描位置和方向。
在本示例性实施例中,基准标记布置为使得即使在上述不能从输入信号检测到扫描位置和方向的状态下,也能从光学检测信号检测到 扫描方向。
接着,详细地描述基准标记的布置。
图24示出当相对于与水平扫描方向垂直或近似垂直的预定线(位于屏幕中央的线)线性对称地布置第一和第二基准标记60-1时,光学检测装置2的输出信号,作为比较例子。如果按从最上面的线的顺序开始的水平线是第一、第二和第三水平线,则第一水平线的检测信号对应于该图中的最上面的检测信号,第二水平线的检测信号对应于该图的中间的检测信号,并且第三水平线的检测信号对应于该图中的最下面的检测信号。因为第一至第三水平线的检测信号大致相同,因此,从这些检测信号判定扫描方向很难。在这些情况下。可能会将第二水平线的扫描方向错误在判定为从左边缘指向右边缘的第一扫描方向,并且可能会将第一和第三水平线的扫描方向错误地判定为从右边缘指向左边缘的第二扫描方向,导致对于各个水平线的屏幕左右反转的图像。
在本示例性实施例中,将多个基准标记布置为使得不具有相对于与水平扫描方向垂直或近似垂直的预定线(位于屏幕中央的线)的线性对称,如图25、图26和图27所示,由此能判定基于光学检测装置2的输出信号的扫描方向并且能防止图像反转。
在图25所示的例子中,将第一和第二基准标记60-1布置到上述预定线的右侧和左侧,第一基准标记60-1和屏幕的左边缘之间的间隔大于第二基准标记60-1和屏幕的右边缘之间的间隔。
如果按从最上面的线的顺序开始的水平线是第一、第二和第三水平线,则第一水平线的检测信号对应于该图中的最上面的检测信号,第二水平线的检测信号对应于该图的中间的检测信号,并且第三水平线的检测信号对应于该图中的最下面的检测信号。
第一和第三水平线的检测信号近似相同,并且在与水平线的左侧和中间附近对应的部分中,脉冲间隔宽。检测脉冲间隔更宽的这些部分使得能够辨别从左边缘指向右边缘的第一扫描方向。
在第二水平线的检测信号中,另一方面,在与水平线的右端和中间附近对应的部分中,脉冲间隔更宽。检测脉冲间隔更宽的这些部分使得能够辨别从右边缘指向左边缘的第二扫描方向。
在图26所示的例子中,相对于上述预定线,线性对称地布置第一和第二基准标记60-1,但在第二基准标记60-1和上述预定线之间布置第三基准标记60-2。第三基准标记60-2在垂直方向上的长度为约一条水平线的宽度。
如果从最上面的线的顺序开始的水平线是第一和第二水平线,则第一水平线的检测信号对应于该图中的上面的检测信号,并且第二水平线的检测信号对应于该图中的下面的检测信号。在第一水平线中,束斑通过第二基准标记60-1,然后通过第一基准标记60-1。在第二水平线中,束斑按顺序通过第一基准标记60-1,然后通过第三基准标记60-2和第二基准标记60-1。
在第一水平线的检测信号中,在与左端和右端附近对应的部分中,脉冲间隔变宽,这些部分中的脉冲间隔近似相同。因此,不能仅基于第一水平线的检测信号来辨别扫描方向。
另一方面,在第二水平线的检测信号中,在与左端和右端附近对应的部分中,脉冲间隔变宽,但与右端附近对应的部分的脉冲间隔大于与左端附近对应的脉冲间隔。检测脉冲间隔更宽的这些部分使得能够辨别从左端指向右端的第一扫描方向。
如果第二扫描方向已知,则使用该水平线作为基准,能得知其他水平线的扫描方向。
在图27所示的例子中,如在图6所示的例子中,布置第一和第二基准标记60-1和第三基准标记60-2。然而,在第一水平线中,束斑按顺序通过第一基准标记60-1和第二基准标记60-1。在第二水平线中,束斑按顺序通过第二基准标记60-1、第三基准标记60-2和第一基准标记60-1。
在上述情况下,基于第一水平线的检测信号,能将第一水平线辨别为从右端指向左端的第二扫描方向。
在图28所示的例子中,使用第一和第二基准标记60-1和第三基准标记60-2,但这些基准标记均以在垂直扫描方向上延伸的条状形式。第三基准标记60-2短于第一和第二基准标记60-1。
第一和第二基准标记60-1相对于与水平扫描方向平行的预定线(位于屏幕中央的线)线性对称布置,而第三基准标记60-2布置在第一基准标记60-1和上述预定线间。
如果从最上面的线开始的水平线是第一、第二和第三水平线,则第一水平线的检测信号对应于该图中的最上面的检测信号,第二水平线的检测信号对应于该图的中间的检测信号,并且第三水平线的检测信号对应于该图中的最下面的检测信号。
在第一水平线中,束斑不通过第一和第二基准标记60-1和第三基准标记60-2的任何一个,因此,在检测信号中,脉冲间隔是不变的。
在第二水平线中,束斑从右端向左端通过第一基准标记60-1并且未通过黑条的区域,由此在第二水平线的检测信号中,不产生脉冲。
在第三水平线中,束斑从左端向右端通过第三基准标记60-2,然后通过黑条的区域。在第三水平线的检测信号中,在对应于第三基准标记60-2的部分中不产生脉冲。检测不产生脉冲的该部分使得能够辨别第三水平线处于从右端指向左端的第二扫描方向上。
如果第二扫描方向已知,则通过使用该水平线作为基准,能得知其他水平线的扫描方向。
在图28所示的例子中,将从右端指向左端的第三水平线设定成通过第三基准标记60-2,但可以将从左端指向右端的另一水平线设定成通过第三基准标记60-2。在这种情况下,在与图28所示的第三水平线的检测信号的反转位置处,在另一水平线的检测信号中,出现不产生脉冲的部分。检测不产生脉冲的该部分使得能够辨别另一水平线是从左端向右端的第一扫描方向。
图25所示的不对称布置能应用于垂直扫描方向上的不对称布置。在这种情况下,第一和第二基准标记60-2均能以在垂直扫描方向上延伸的条状形式,并且相对于与水平扫描方向平行的预定线(位于屏幕中央的线)线性对称布置。
为实现图26-28所示的上述不对称布置,应当将屏幕布置成使得在组装时左右不均等地定位。该工作所需的精度低并且不会加重组装工人向上的负担。
第七示例性实施例
本示例性实施例涉及第一至第六示例性实施例中基准标记的布置和投影范围之间的关系。
为共享在多投影系统中的投影仪单元的处理,各个投影仪单元投 影的区域(投影区域)中的基准标记的图案优选地基本上相同。从便于屏幕制作的观点看,图案优选地是周期性的。
为使各个投影区域的基准标记的图案基本上相同,由“图案重复周期=投影范围长度÷正整数”给出基准标记图案的重复周期(基准标记间隔)。
图30示出投影单元的投影区域的基准标记图案的例子。
图30所示的例子是“图案重复长度=投影范围长度÷2”的情形。在图30中,由虚线指示的矩形的区域67是投影仪单元的投影区域,并且在整个屏幕的上下和左右相邻地设定多个区域67。各个区域67是投影仪单元的投影区域。在整个屏幕上,基准标记60-1形成格子。
各个区域67的基准标记60-1的图案是相同的。然而,在各个区域67中,相对于与水平方向垂直或近似垂直的预定线(位于区域67的中央的垂直线)和与水平扫描方向平行或近似平行的预定线(位于区域67的中央的水平线)不对称地布置基准标记60-1。
图31示出由投影仪单元投影的区域的基准标记的图案的另一例子。
图31所示的例子也是“图案重复周期=投影范围长度÷2”的情形。在图31中,由虚线指示的矩形区域67是投影仪单元的投影区域,在整个屏幕的上下和左右相邻地设定多个区域67。各个区域67是投影仪单元的投影区域。以格式形式在整个屏幕上形成基准标记60-1。
各个区域67包括基准标记60-1和30-2,并且各个区域67的基准标记60-1和30-2的图案是相同的。在由基准标记60-1分区的正方形区域中,在四个角中的一角的附近,形成基准标记60-2。在各个正方 形区域中形成一个基准标记60-2,并且在各个正方形区域中,该基准标记60-2的位置相同。
可以在正方形区域中形成多个基准标记60-2。然而,在这种情况下,在水平扫描方向上、在垂直扫描方向上,或在两个方向上不对称地布置基准标记60-2。
借助图31所示的图案,对该扫描方向,能检测至少两个基准标记,而与制作时设定区域67的位置无关,由此能进一步减轻制作者的工作负担。
图32示出了由投影单元投影的区域的基准标记的图案的另一例子。
图32所示的例子是“图案重复周期=投影范围长度÷3”的情形。
在图32中,由虚线指示的矩形区域67是投影仪单元的投影区域,并且在整个屏幕上的上下和左右相邻地设定多个区域67。各个区域67是投影仪单元的投影区域。以格子形式在整个屏幕上形成基准标记60-1。
各个区域67的基准标记60-1的图案是相同的。然而,相对于与水平扫描方向垂直或近似垂直的预定线(位于区域67的中央的垂直线)和与水平扫描方向平行或近似平行的预定线(位于区域67的中央的水平线)不对称地布置基准标记60-1。
在图30和32所示的布置的例子中,可以添加如图31所示的基准标记60-2,使得如在第六示例性实施例中所述地在左右方向上不对称。
基准标记不限于图中所示的线性形式。基准标记可以是以虚线的 形式。替代地,基准标记也可以以曲线的形式。另外,基准标记可以以多条形成。基准标记也可以是除线以外的形状(例如圆形或矩形)。
尽管参考示例性实施例描述了本发明,但本发明不限于上述示例性实施例。本发明的配置和操作对本领域的普通技术人员显而易见的、不背离本发明的主旨的范围内的各种改进是公开的。
本申请要求2011年3月3日提交的日本专利申请No.2011-046727和2011年9月27日提交的日本专利申请No.2011-211615的优先权,这些申请的全部公开在此引入以供参考。

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1、(10)申请公布号 CN 103403618 A(43)申请公布日 2013.11.20CN103403618A*CN103403618A*(21)申请号 201280011598.3(22)申请日 2012.03.022011-046727 2011.03.03 JP2011-211615 2011.09.27 JPG03B 21/60(2006.01)G03B 21/00(2006.01)G09G 3/02(2006.01)G09G 3/20(2006.01)(71)申请人日本电气株式会社地址日本东京(72)发明人青木一彦 太田雅彦 西村想柳田美穗 石桥修 奥村藤男(74)专利代理机构中原。

2、信达知识产权代理有限责任公司 11219代理人鲁山 孙志湧(54) 发明名称投影屏幕,投影型图像显示设备和多投影系统(57) 摘要投影屏幕具有:在显示区域的面内方向上周期性地布置的荧光体区域(61-63);将显示区域分区成该荧光体区域(61-63)的多个黑条(60-1)和基准黑条(60-2);以及用于生成可读光学信息的光学信息形成单元,该光学信息形成单元被提供在显示区域内的特定位置。(30)优先权数据(85)PCT申请进入国家阶段日2013.09.03(86)PCT申请的申请数据PCT/JP2012/055383 2012.03.02(87)PCT申请的公布数据WO2012/118181 JA。

3、 2012.09.07(51)Int.Cl.权利要求书6页 说明书23页 附图13页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书6页 说明书23页 附图13页(10)申请公布号 CN 103403618 ACN 103403618 A1/6页21.一种投影屏幕,包括:多个漫射区域,所述多个漫射区域在显示区域的面内方向上周期性地布置,并且每一个接收光并出射漫射光;以及光学信息形成单元,所述光学信息形成单元被提供在所述显示区域内的特定位置处,并且形成可读光学信息。2.根据权利要求1所述的投影屏幕,进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域,其中:所述。

4、多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条是用于检测所述特定位置的基准;并且所述光学信息形成单元包括多个反射区域,所述多个反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上并且反射光。3.根据权利要求2所述的投影屏幕,进一步包括多条基准扫描线,所述多条基准扫描线与所述多个黑条的每一个正交;其中,所述多个反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上的除所述多条基准扫描线外的区域中。4.根据权利要求2或3所述的投影屏幕,其中,所述光学信息形成单元进一步包括在所述基准黑条上形成的四分之一波长层。5.根据权利要求2或3所述的投影屏幕,其中,所述光学信息形成单元进一步包括波长选择层,所述波长选择层形成在所述基准黑。

5、条上,反射特定波长的光或衰减该特定波长的光,并且反射除该特定波长外的波长的光。6.根据权利要求2或3所述的投影屏幕,其中,所述光学信息形成单元进一步包括荧光体区域,所述荧光体区域形成在所述基准黑条上,并且被光激发并出射预定波长的荧光。7.根据权利要求1所述的投影屏幕,进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域,其中:所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条用作用于检测所述特定位置的基准;所述光学信息形成单元包括:多个第一反射区域,所述多个第一反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上并且反射光;以及第二反射区域,所述第二反射区域形成在所述基准黑条上并且反射光;并。

6、且所述第一反射区域的每一个的宽度与所述第二反射区域的宽度不同。8.根据权利要求1所述的投影屏幕,进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域,其中:所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条用作用于检测所述特定位置的基准;所述光学信息形成单元包括:多个第一反射区域,所述多个第一反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上并且反射光;以及第二反射区域,所述第二反射区域形成在所述基准黑条上并且反射光;并且所述第二反射区域形成特定反射图案。权 利 要 求 书CN 103403618 A2/6页39.根据权利要求1所述的投影屏幕,其中,所述光学信息形成单元包括荧光体区域,所述。

7、荧光体区域被提供在所述多个漫射区域中的特定漫射区域上,并且被光激发以出射预定波长的荧光。10.根据权利要求9所述的投影屏幕,其中,所述荧光体区域在与所述特定漫射区域的纵向方向正交的方向上的宽度与所述特定漫射区域的宽度匹配。11.根据权利要求9所述的投影屏幕,其中,所述荧光体区域在与所述特定漫射区域的纵向方向正交的方向上的宽度与所述特定漫射区域的宽度不同。12.根据权利要求1所述的投影屏幕,进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域,其中:所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条用作用于检测所述特定位置的基准;并且所述光学信息形成单元包括荧光体区域,所述荧光体区域。

8、形成在所述基准黑条上,并且被光激发以出射预定波长的荧光。13.根据权利要求9至12中的任何一项所述的投影屏幕,其中,所述荧光体区域包括出射红外的荧光的荧光体。14.根据权利要求1至13中的任何一项所述的投影屏幕,其中,所述光学信息形成单元生成指示所述显示区域的范围的光学图案。15.根据权利要求1至14中的任何一项所述的投影屏幕,其中,所述多个漫射区域包括:第一荧光体区域,在所述第一荧光体区域中形成荧光颜色为红色的荧光体;第二荧光体区域,在所述第二荧光体区域中形成荧光颜色为绿色的荧光体;以及第三荧光体区域,在所述第三荧光体区域中形成荧光颜色为蓝色的荧光体;其中,以预定顺序周期性地布置所述第一至第。

9、三荧光体区域。16.根据权利要求1至14中的任何一项所述的投影屏幕,其中,所述多个漫射区域包括:第一荧光体区域,在所述第一荧光体区域中形成荧光颜色为红色的荧光体;第二荧光体区域,在所述第二荧光体区域中形成荧光颜色为绿色的荧光体;以及光漫射区域,所述光漫射区域漫射光;其中,以预定顺序周期性地布置所述第一和第二荧光体区域以及所述光漫射区域。17.一种投影型图像显示设备,包括:投影屏幕;激发光源;扫描装置,所述扫描装置利用来自所述激发光源的光束扫描所述投影屏幕;光学检测装置,所述光学检测装置布置成面向所述投影屏幕的被执行所述扫描的表面;以及控制装置,所述控制装置控制所述扫描装置并且控制所述激发光源的。

10、发光定时,以使得在所述投影屏幕上显示图像;其中:所述投影屏幕包括:权 利 要 求 书CN 103403618 A3/6页4多个漫射区域,所述多个漫射区域在显示区域的面内方向上周期性地布置,并且每一个接收光并出射漫射光;以及光学信息形成单元,所述光学信息形成单元被提供在所述显示区域内的特定位置处,并且形成可读光学信息;当通过所述光束扫描所述投影屏幕时,所述光学检测装置提供与由所述光学信息形成单元形成的光的图案相符合的信号;并且所述控制装置基于所述光学检测装置的输出信号,获取所述投影屏幕上的所述特定位置,基于所获取的特定位置来识别所述投影屏幕上的所述显示区域,并且使在所识别的显示区域中显示所述图像。

11、。18.根据权利要求17所述的投影型图像显示设备,其中,所述投影屏幕进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域;其中:所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条是用于检测所述特定位置的基准;以及所述光学信息形成单元包括多个反射区域,所述多个反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上,并且朝向所述光学检测装置反射所述光束。19.根据权利要求18所述的投影型图像显示设备,其中:所述投影屏幕进一步包括:多条基准扫描线,所述多条基准扫描线与所述多个黑条的每一个正交;并且所述多个反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上的除所述多条基准扫描线外的区域中。20.根据权利要求1。

12、8或19所述的投影型图像显示设备,其中,所述光学信息形成单元进一步包括在所述基准黑条上形成的四分之一波长层。21.根据权利要求18或19所述的投影型图像显示设备,其中,所述光学信息形成单元进一步包括波长选择层,所述波长选择层形成在所述基准黑条上,反射特定波长的光或衰减该特定波长的光,并且反射除该特定波长外的波长的光。22.根据权利要求18或19所述的投影型图像显示设备,其中:所述光学信息形成单元进一步包括荧光体区域,所述荧光体区域形成在所述基准黑条上,并且被所述光束激发以出射预定波长的荧光;并且所述投影型图像显示设备进一步包括滤波装置,所述滤波装置被提供在所述光学检测装置的光接收面上或在面向该。

13、光接收面的位置处,并且透射所述荧光并反射或吸收除所述荧光外的光。23.根据权利要求17所述的投影型图像显示设备,其中:所述投影屏幕进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域;所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条用作用于检测所述特定位置的基准;所述光学信息形成单元包括:多个第一反射区域,所述多个第一反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上,并且朝向所述光学检测装置反射所述光束;以及权 利 要 求 书CN 103403618 A4/6页5第二反射区域,所述第二反射区域形成在所述基准黑条上,并且朝向所述光学检测装置反射所述光束;并且所述第一反射区域的每一个的宽度。

14、与所述第二反射区域的宽度不同。24.根据权利要求17所述的投影型图像显示设备,其中:所述投影屏幕进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域;所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条用作用于检测所述特定位置的基准;所述光学信息形成单元包括:多个第一反射区域,所述多个第一反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上,并且朝向所述光学检测装置反射所述光束;以及第二反射区域,所述第二反射区域形成在所述基准黑条上,并且朝向所述光学检测装置反射所述光束;并且所述第二反射区域形成特定反射图案。25.根据权利要求17所述的投影型图像显示设备,其中,所述光学信息形成单元包括荧光体区。

15、域,所述荧光体区域被提供在所述多个漫射区域中的特定漫射区域上,并且被所述光束激发以出射预定波长的荧光。26.根据权利要求25所述的投影型图像显示设备,其中,所述荧光体区域在与所述特定漫射区域的纵向方向正交的方向上的宽度与所述特定漫射区域的宽度匹配。27.根据权利要求25所述的投影型图像显示设备,其中,所述荧光体区域在与所述特定漫射区域的纵向方向正交的方向上的宽度与所述特定漫射区域的宽度不同。28.根据权利要求17所述的投影型图像显示设备,其中:所述投影屏幕进一步包括多个黑条,所述多个黑条将所述显示区域分区成所述多个漫射区域;所述多个黑条包括至少一个基准黑条,所述基准黑条用作用于检测所述特定位置。

16、的基准;并且所述光学信息形成单元包括荧光体区域,所述荧光体区域形成在所述基准黑条上,并且被所述光束激发以出射预定波长的荧光。29.根据权利要求25至28中的任何一项所述的投影型图像显示设备,其中,所述多个漫射区域包括:第一荧光体区域,在所述第一荧光体区域中形成荧光颜色为红色的荧光体;第二荧光体区域,在所述第二荧光体区域中形成荧光颜色为绿色的荧光体;以及第三荧光体区域,在所述第三荧光体区域中形成荧光颜色为蓝色的荧光体;其中,以预定顺序布置所述第一至第三荧光体区域,并且所述预定波长的荧光是红外的荧光。30.根据权利要求25至28中的任何一项所述的投影型图像显示设备,其中,所述多个漫射区域包括:第一。

17、荧光体区域,在所述第一荧光体区域中形成荧光颜色为红色的荧光体;第二荧光体区域,在所述第二荧光体区域中形成荧光颜色为绿色的荧光体;以及权 利 要 求 书CN 103403618 A5/6页6光漫射区域,所述光漫射区域漫射光;其中,以预定顺序布置所述第一和第二荧光体区域以及所述光漫射区域,并且所述预定波长的荧光是红外的荧光。31.根据权利要求29或30所述的投影型图像显示设备,进一步包括滤波装置,所述滤波装置具有使所述红色和红外的波长带通过所述滤波装置而其他波长带的光被所述滤波装置吸收或反射的特性。32.根据权利要求29或30所述的投影型图像显示设备,其中:所述光学检测装置包括第一和第二光电二极管。

18、;并且所述投影型图像显示设备进一步包括:第一滤波器,所述第一滤波器被提供在所述第一光电二极管的光接收面上或在面向该光接收面的位置处,并且被提供有使所述红色的波长带的光通过所述第一滤波器而其他波长带的光被所述第一滤波器吸收或反射的特性;以及第二滤波器,所述第二滤波器被提供在所述第二光电二极管的光接收面上或在面向该光接收面的位置处,并且被提供有使所述红外的波长带的光通过所述第二滤波器而其他波长带的光被所述第二滤波器吸收或反射的特性。33.根据权利要求17至32中的任何一项所述的投影型图像显示设备,其中,所述光学信息形成单元生成指示所述显示区域的范围的光学图案。34.一种多投影系统,包括:多个投影仪。

19、单元,每一个单元由根据权利要求17至33中的任何一项所述的投影型图像显示设备构成;以及主控制单元,所述主控制单元使所述多个投影仪单元的每一个基于输入视频信号显示图像。35.根据权利要求15或16所述的投影屏幕,进一步包括在形成了所述多个漫射区域的表面上的滤波装置,所述滤波装置被提供有使具有激发所述荧光体的每一个的波长带的激发光通过所述滤波装置而其他波长带的光被所述滤波装置吸收或反射的特性。36.根据权利要求15或16所述的投影屏幕,进一步包括在形成了所述多个漫射区域的表面上的波长选择反射层,其中,所述波长选择反射层透射激发所述荧光体的每一个的激发光并且反射可见光。37.根据权利要求31或32所。

20、述的投影型图像显示设备,进一步包括在所述投影屏幕的扫描面侧上的波长选择反射层,其中,所述波长选择反射层透射激发光、红外光和红色光的一部分并且反射可见光。38.根据权利要求17所述的投影型图像显示设备,其中:所述投影屏幕在所述显示区域中包括多个黑条和用作用于检测所述特定位置的基准的多个基准黑条;所述光学信息形成单元包括多个反射区域,所述多个反射区域形成在除所述基准黑条外的各个黑条上并且朝向所述光学检测装置反射所述光束;并且所述多个基准黑条不对称地布置在所述扫描装置的扫描范围内。39.根据权利要求38所述的投影型图像显示设备,其中,周期性地布置所述多个基准黑条,所述基准黑条的间隔为通过将所述显示区。

21、域在扫描方向上的长度除以正整数而获取权 利 要 求 书CN 103403618 A6/6页7的值。40.根据权利要求39所述的投影型图像显示设备,其中,周期性地布置所述多个基准黑条,所述基准黑条的间隔为所述显示区域在扫描方向上的长度的1/3。41.根据权利要求39或40所述的投影型图像显示设备,其中,所述基准黑条的重复图案为不对称图案。权 利 要 求 书CN 103403618 A1/23页8投影屏幕, 投影型图像显示设备和多投影系统技术领域0001 本发明涉及投影屏幕和投影型图像显示设备,并且更特别地说,涉及适用于多投影系统的投影屏幕和投影型图像显示设备。背景技术0002 专利文献1公开了一。

22、种投影型图像显示设备,其中,扫描激发光以在荧光屏上显示图像。0003 在专利文献1中公开的投影型显示设备包括荧光屏、激光模块、光学检测单元和反馈调整装置。0004 荧光屏包括:在面内方向上以固定间隔形成的多个荧光条,以及指示荧光条的开始位置并且布置在提供这些荧光条的区域外的基准标记。0005 激光模块利用激光束(激发光)扫描荧光屏。光学检测单元检测由基准标记反射的激光束。光学检测单元的输出信号(基准标记检测信号)作为反馈信号被提供给反馈调整装置。0006 反馈调整装置基于来自光学检测单元的基准标记检测信号,获取激光束照射在基准标记上的定时,并且基于所获取的照射定时,调整激光模块的发光定时。00。

23、07 在上述投影型显示设备中,通过由基于调制信号调制的激光束(光学脉冲)在与荧光条正交的方向上扫描荧光屏以激发各个荧光条的荧光体来显示图像。0008 反馈调整装置基于来自光学检测单元的基准标记检测信号,来控制激光模块的发光定时,以便激光束在适当定时照射荧光条。0009 专利文献2公开了一种在投影型显示设备中使用的荧光屏。0010 专利文献2中公开的荧光屏包括在面内方向上以固定间隔形成的多个荧光条和在荧光条之间形成的多个条分隔器。多个条分隔器的每一个由漫射或光学反射材料形成并且反射一部分入射光。0011 在配备有上述荧光屏的投影型显示设备中,在与荧光屏上的荧光条交叉的方向上扫描激发束。各个条分隔。

24、器反射一部分入射激发束。由提供在面对荧光屏的扫描面的位置处的光电检测器检测该反射光。0012 基于光电检测器的输出信号,获取通过水平扫描中的激发束的各个条分隔器的照射定时,并且通过基于该照射定时,确定激发束相对于荧光条的相对位置,在适当定时,激发束能照射在荧光条上。在这种情况下,各个条分隔器起用于适当地维持激发束相对于荧光条的相对位置的伺服标记的作用。0013 各个条分隔器可以由发射红外荧光的荧光材料或发射波长与由荧光条发射的可见光(荧光)的波长不同的其他光(可见光)的荧光材料形成。在这种情况下,在光电检测器的光接收面上提供仅透射来自条分隔器的荧光(红外光或其他光)的滤波器。0014 近年来,。

25、提供一种多投影系统,其中,使用在专利文献1或专利文献2中公开的多个设备作为用于通过利用激发光的各次扫描在荧光屏上显示图像的投影仪,然后,将由各说 明 书CN 103403618 A2/23页9个投影仪显示的图像接合来形成单一图像。0015 为了在多投影系统中无缝地接合各个投影仪的显示图像,必须准确地规定各个投影仪在荧光屏上显示的范围。0016 与上述规定显示范围对准地精确安装荧光屏和投影仪的每一个要求高安设精度。实现高安装精度要求先进技术并且在安设操作中将沉重负担加在工人身上。0017 此外,在通过利用激发光扫描荧光屏来显示图像的图像显示设备中,扫描系统和荧光屏之间的相对位置关系通常会由于各种。

26、原因,诸如替换或安装荧光屏、振动或失真、诸如温度或湿度的环境变化、重力影响或随时间发生的变化而经受改变。由此,为了维持在多投影系统中无缝地接合各个投影仪的显示图像的状态,期望各个投影仪定期地或在任意定时识别该投影仪显示的图像的显示范围并且调整该指定的显示范围来匹配上述规定显示范围。0018 现有技术文献0019 专利文献0020 专利文献1:日本未审专利申请公开(PCT申请的译本)No.2009-5391200021 专利文献2:日本未审专利申请公开(PCT申请的译本)No.2009-537868发明内容0022 在多投影系统中,其中,各个投影仪由在专利文献1中公开的设备构成,尽管对各个投影仪。

27、来说,可以识别其显示的图像的显示范围,但仍然面临下述的问题。0023 图1给出了由各个投影仪在荧光屏上显示的图像的示意表示。0024 在图1所示的例子中,使用六个投影仪。投影仪的每一个在荧光屏100上显示图像101。在图像101的每一个的周围提供基准标记102。0025 各个投影仪能通过检测基准标记102,来识别它所显示的图像101的显示范围。因此,能在相邻投影仪之间防止投影仪显示的图像的部分的重叠。0026 然而,因为提供基准标记102的区域被感知为图像的接缝,因此,实质上降低了显示质量。0027 在各个投影仪由专利文献2中公开的设备构成的多投影系统中,各个投影仪不能识别它所显示的图像的显示。

28、范围。因此,当由于前述原因(安装和替换荧光屏、振动或失真、诸如温度和湿度的环境变化、重力影响和随时间的变化),在扫描系统和荧光屏之间的相对位置关系改变时,维持将各个投影仪的显示图像无缝地接合在一起的状态变得成问题。0028 此外,在安设投影仪和荧光屏时要求高精度,在安装操作中将巨大负担加在工人身上。0029 本发明的目的是提供投影屏幕和投影型图像显示设备,其在被应用于多投影系统时,能减轻安装操作中加在工人身上的负担并且使得能够实现无缝地接合图像的显示。0030 本发明的另一目的是提供使用该投影型图像显示设备的多投影系统。0031 根据实现上述目的的本发明的一个方面,提供一种投影屏幕,包括:00。

29、32 多个漫射区域,其在显示区域的面内方向上周期性地布置,并且每一个接收光并出射漫射光(diffused l ight);以及0033 光学信息形成单元,其被提供在显示区域内的特定位置处,并且形成可读光学信说 明 书CN 103403618 A3/23页10息。0034 根据本发明的另一方面,提供一种投影型图像显示设备,包括:0035 投影屏幕;0036 激发光源;0037 扫描装置,其利用来自激发光源的光束扫描投影屏幕;0038 光学检测装置,其被布置成面向执行投影屏幕的扫描的表面;以及0039 控制装置,其控制扫描装置和控制激发光源的发光定时两者,使得在投影屏幕上显示图像;其中:0040 。

30、投影屏幕包括:0041 多个漫射区域,其在显示区域的面内方向上周期性地布置,并且每一个接收光并出射漫射光;以及0042 光学信息形成单元,其被提供在显示区域内的特定位置处,并且形成可读光学信息;0043 其中,当通过光束扫描投影屏幕时,光学检测装置提供与由发光单元出射的光的图案相符合的信号;并且0044 控制装置基于光学检测装置的输出信号,获取投影屏幕上的特定位置,基于所获取的特定位置来识别投影屏幕上的显示区域,并且使在特定显示区域中显示图像。0045 根据本发明的另一方面,提供一种多投影系统,包括:0046 多个投影仪单元,其由上述投影型图像显示设备构成;以及0047 主控制单元,其使多个投。

31、影仪单元的每一个基于输入视频信号显示图像。附图说明0048 图1是示出在应用专利文献1中公开的设备的多投影系统中显示的图像的例子的示意图。0049 图2是示出本发明的第一示例性实施例的投影型图像显示设备的配置的框图。0050 图3是示出用在图2所示的投影型图像显示设备中,用于检测水平方向上的屏幕边界的荧光屏的一部分的示意图。0051 图4是示出图3中所示的荧光屏的逆反射区域(retroreflection region)的例子的示意图。0052 图5示出当固定强度的激发光以固定扫描速度在水平方向上扫描时,图2中所示的投影型图像显示设备中的光学检测装置的输出信号。0053 图6是用于描述当在图2所示的投影型图像显示设备中,以固定扫描速度,在水平方向上扫描固定强度的激发光时,包含在光学检测装置的输出信号中的间隔时间的视图。0054 图7示出指示扫描角和一条水平线的成像时间之间的对应关系的查找表的例子。0055 图8是示出图2所示的投影型图像显示设备的主要配置的框图。0056 图9是示出用于创建在校准图8所示的投影型图像显示设备时执行的带边界位置信息的过程的流程图。0057 图10是示出在本发明的第二示例性实施例的投影型图像显示设备中使用的荧光屏的一部分的示意图。说 明 书CN 103403618 A10。

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