(57)【要約】本発明は、デジタル・ビデオ映写機の最終段に供給するためにマトリックス形状（２２）を有する平行共線または繰り上げ共線ビーム群を生成する、放射状構造を有する装置（図１）に関する。平行共線ビーム群は、スペクトル光源と、一定数のミラーまたはフィルタとの組合せによって形成され、ミラーまたはフィルタは応用目的に従って定義されたサイズおよび形状を有し、ミラーまたはフィルタの構成に関連する適当な周波数フィルタリングを可能にする。特定のマルチビーム・マトリックス要素またはシンボルを構築するため、この装置は、その中心に、幾何学的に整列した一定数のミラーまたはフィルタを含む。この装置は、出力マトリックスのビーム群全体を、マトリックス（２２）の各構成要素または生成されたシンボルの位置に基づく特定の周波数コーディングを用いて同時にアドレッシングを行う。このデジタル制御機能は、特定のマトリックス（２２）またはシンボルに従って、各光源の発光を生じさせて、特定の瞬間または時刻「ｔ」において表面上でスキャンして複雑なビデオ・シーケンスを生成することができる。この装置は、第２世代のハイエンド・デジタル・シネマ、ホーム・シネマおよび電気通信に応用される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定数の光源から放射状に送出された、マトリックスまたは同心形状を有する、自由なパターンに従う、平行共線または繰り上げ共線マトリックス・ビーム群であって、幾何学的なアライメントに従って空間的に編成されたミラーまたはフィルタ上に光学周波数コームをアドレッシングするマトリックス・ビーム群によって、連続的な反射または透過を介してビデオ映写応用または電気通信応用向けにあるゾーンのマルチビーム・スキャニングを行うことを特徴とする光学マトリックス・ヘッド装置。
【請求項２】
放射状構造と、リングの組合せであって、各リングの中心に向けられた一定数の光源を一体化する前記リングの組合せと、回転下に配置可能な一定数のクラウンまたはピラミッドまたはコーン段とを特徴とし、出力面に対する垂直反射を可能にする角度に傾斜した一定数のミラー要素またはフィルタが前記クラウンまたはピラミッドまたはコーン段上に点在されている、請求項１に記載の光学マトリックス・ヘッド装置。
【請求項３】
放射状構造を有する中心と、スペクトル周波数レベルで超選択的な、一定数の段上に傾斜して点在されたミラーまたはフィルタのアライメントを有する受動要素の構造であって、一連の反射または透過及び入力周波数コームからの前記マトリックス・ビーム内の各基本画素の周波数および空間コーディングにより平行共線ビーム群を同時にスキャニングするか、あるいは空間アドレッシングすることを可能にする前記受動要素の構造とを特徴とし、出力マトリックス上の各位置が、入力における特定の周波数シグネチャに対応している、請求項１および２に記載の光学マトリックス・ヘッド装置。
【請求項４】
装置をアドレッシングする光源によって生成され、パルス化された、離散的または連続的な周波数コームであって、予想される応用によって決定される各成分周波数によりシンボル・コーディングが可能となる前記周波数コームを特徴とし、前記出力マトリックス上の各点が、ビデオ・シーケンス映写またはマルチビーム・データ・トランスポートを可能にする周期で、ドット・マトリックスの１つの画素に関連するビーム内の振幅変調下でのスペクトルの特定の一部に対応している、請求項１乃至３に記載の光学マトリックス・ヘッド装置。
【請求項５】
前記出力マトリックス上の各ビームの単一スペクトル・シグネチャであって、上段および下段によって行われるスペクトル分解および再結合から到来し、特定の受動光学要素のマトリックス分布を生成し、１つまたは複数の物理的仕様に従ってナノメートルについての波長カットオフ低下ステップとして、入来ビームの反射、透過または超選択的フィルタリングを可能にし、前記出力マトリックスの各位置に赤、緑および青の異なる成分を生成する前記単一スペクトル・シグネチャを特徴とする請求項１乃至４に記載の光学マトリックス・ヘッド装置。
【請求項６】
周波数コーム上の空間情報コーディングを可能にする双方向装置としてのリバース使用モードであって、受動的な方法で、入力ビーム・マトリックスから、各ビームの入力マトリックス物理位置に基づく個々の波長の振幅および時間変調を用いて出力信号またはビームを実現するリバース使用モードを特徴とし、該リバース使用モードでは、空間的に点在する異なる入来ビームの基本周波数を周波数コームとして再結合することによって周波数分割多重化機能を実行し、マルチビーム・データ・トランスポート機能を同時に実行する、請求項１乃至５に記載の光学マトリックス・ヘッド装置。
【請求項７】
表面内または表面にあって、予想される応用に基づいてある構造を実現することを可能にする複数のミラーまたはフィルタの基本構成要素であって、連続的に交差した各基本構成要素が、入力で空間アドレッシング、方向、傾斜、反射、または超選択的で進歩的な周波数スペクトル・フィルタリングの出力機能で、平行共線マルチビーム・シンボルの生成を可能にし、特定の空間および周波数アドレッシングを行うために周波数コーム処理を可能にする前記複数のミラーまたはフィルタの基本構成要素を特徴とする、請求項１乃至６に記載の光学マトリックス・ヘッド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低／中パワーのレーザまたはすなわち超高強度キセノン・ランプによって生成された白色光を光源として使用してワイド・スクリーン上に超高精細度ＲＧＢビデオ信号を投影するために、第２世代のデジタル・シネマ用のビデオ映写機の最終段を、光ビーム・マトリックスによって使用することを可能にする装置に関する。このような光学装置の空間および周波数フレキシビリティにより、電気通信分野における応用（すなわちルータ、波長マルチプレクサ／デマルチプレクサ、光スイッチ、光カプラ、偏光検光子、．．．）が可能となる。
【背景技術】
【０００２】
映画館での映写は伝統的に、３５ｍｍまたは７０ｍｍフィルム映写機によって行われる。２Ｋ×１Ｋ画素解像度をサポートするＤＬＰまたはＬＣＤ技術に基づくある程度の数の実施態様および２Ｋ×４Ｋ画素解像度をサポートするＧＬＶ技術に基づくプロトタイプが現在使用可能である。より高い解像度に応用されるこのような技術の使用により、基本要素（ＤＬＰ、ＬＣＤまたはＧＬＶ構成要素）の開発にリンクした指数関数的な費用がかさむこととなる。微小な金属部品（ＤＬＰ技術向けのＤＭＤマイクロミラーおよびＧＬＶ技術向けの薄いマイクロブレード）の使用により、残留磁場の問題、共振、早期の老化（複数の反復的なねじれに由来する）、酸化、および到達される最大の掃引／リフレッシング周波数に関する限界が生じる。ＬＣＤレベルでは、これらの主要な問題が、１）伝送損および再結合された信号のレベルでの原色／ＲＧＢ成分（ＲＧＢ比、色域および色温度）の歪みを誘導するダイクロイック・フィルタ、２）最大活性化／非活性化周波数（シャッタリング・サイクル）を有するＬＣＤシャッタ・マトリックスの使用に固有である。これらの結合された効果は、映画館側が必要とする十分なコントラスト・レベルでの色混合／色温度／色域の最適化過程を容易にしない。応用範囲は、第１に、高品質のデジタル・シネマであり、次いで、インテグレーション・レベル（スキャニング機構のサイズ低減）と産業化費用の両方が十分に最適化されると、他の市場分野（すなわち「ホーム・シネマ（Ｈｏｍｅ  Ｃｉｎｅｍａ）」）に再応用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の装置は、光ビーム用の周波数アドレッシングを行うルーティング・ヘッドにより、光源から、様々なサイズおよび形状のスクリーン上への超高精細度（ＵＨＤ）画像シーケンスの再現を可能にする。目的は、原信号の固有の特性（色域、スペクトル、解像度、コントラスト・レベル、．．．）を維持することにある。したがって、ほぼ完全に光学的な装置（光ビーム＋微小ミラー／フィルタ）によって行われるこのビデオ映写は、ミラー／フィルタ上での一連の反射／透過のみを含み、これらのミラー／フィルタは結局非常に限定された機械的摩耗しか生じないため、このビデオ映写は最適化される。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この装置は、レーザ源またはフィルタリングされた白色光からの３原色（赤、緑、青）をサポートする低／中パワー光源（２）、（３）および（４）の機構と、ミラー／フィルタ構造に基づいて定義されたサイズおよび形状を有し、特定のフィルタリングを実現する「ｎ」×「ｍ」ミラー（５）の機構とを使用して、マトリックス光ビーム（１）を生成することを可能にする。この装置は、光ビーム（１０）を調整し、フィルタリングして、映写のマトリックス要素またはシンボル（１）を生成する、一定数の幾何学的に整列したミラー／フィルタのマトリックス（６）、（７）、（８）および（９）を備える。このシステムは、各マトリックス要素の周波数コーディングを使用して、スキャニング機能から自体を解放する。光源のスイッチオン制御は、特定の時刻「ｔ」において、構成ディスプレイ・マトリックスまたはシンボルのレイアウトに関係したデジタル・コマンドによって行われる。複雑なビデオ・シーケンスを生成するため、このマトリックス要素またはシンボルは、映写面上へスキャンされる。
【０００５】
動作原理は、微小ミラーのマトリックス配置によって複数回反射されたスペクトルの特定の一部に関連した周波数コームの挿入による、ビデオ・スクリーンの一部としての特定の領域の上での光ビーム・マトリックス・スキャニングを含む。このビームは、応用目的に応じて、映写サブシステムの最終段において０．０３ｍｍから１０ｍｍまでの範囲の直径を有する。一般的な時間及び空間スクリーン・スキャニングを使用する代わりに、マトリックス・ディスプレイ表面への光ビームの反射および／または透過を可能にする薄い金属層で覆われたミラー／フィルタを通した、周波数スキャニング法が使用される。目標とするマトリックス構造（ｎ×ｍ）に応じた異なる周波数からなる各コームは、映写システムの最終段においてマトリックス・シンボル・コードを実現する。このコーム・パルス周波数は、すべてのマトリックス要素の同時再生時間間隔を表す。各周波数の強度変調は各画素の再生時間間隔に対応する。
【０００６】
この装置の最初の段では、この周波数コームが、連続微小ミラーを通過し、これらのミラーは、それらの仕様に従って、スペクトルの一部を透過し、残りの部分を反射する。この連続微小ミラーにより、入射ビームの幾何学的マトリックス投影が可能となる。
【０００７】
特定の構成モードによれば、この装置（図１）は、連続的または離散的な光スペクトルによって照明される。応用目的に応じて、これらの微小ミラー／フィルタは同じ仕様を有するか、または有していなくてもよい。
【０００８】
同一の周波数仕様および段階的な可変の反射／透過率を有する１群のミラー／フィルタにより、定時性を有する光源から発せられたｎ×ｍビーム・マトリックスを生成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図面を参照すると、図１では、この装置が、予想される応用に従って形成された一定数のミラー／フィルタからなる連続する上段と下段を含む。
金属層で覆われたプリズムまたは薄いストリップを使用して、基本構成要素であるミラー／フィルタ（図２）が形成される。予想される応用によれば、この処理により、入来ビームの仕様（すなわち強度、スペクトル、偏光など）の一部の透過または反射が可能となる。この技術的プロセスによれば、基本構成要素であるミラー／フィルタがこの装置に組み込まれ、または表面に配置される。
【００１０】
連続波長選択ミラーによるｍ個のミラー／フィルタのリンク（図３）により、入来ビーム（１０）を、特定の異なる成分を有するｍ個の異なるビーム（１２）、（１３）、（１４）に空間分割することが可能となる。各スペクトル成分は、ミラー／フィルタの特性によって、それらの構成中に決定される。
【００１１】
下段（図４）は、ｐ本の行（すなわち３原色ＲＧＢ用の３本の行）に沿ったｍ個の連続基本ミラー／フィルタからなる。整列した表面の各々により、上段マトリックス（図５）のｎ個の整列した表面によって構成されたｍ個の列の各々への空間アドレッシングが可能となる。本実施形態では、下段マトリックスが、装置の出力ビーム・マトリックスの列をアドレッシングする。
【００１２】
上段は、図６に示されているように、波長選択ミラー／フィルタを使用した連続ミラー／フィルタ（１５）、（１６）、（１７）によって、列上のビーム位置の選択を行う。ｐ個の上段の重ね合せにより、装置の出力マトリックスを形成する各ビーム（１８）、（１９）、すなわち各出力マトリックス画素の各ＲＧＢ成分のスペクトル再結合が可能となる。
【００１３】
この構成および予想される応用、ならびに逆転モードの可能性によれば、この装置は、１つまたは複数の入射ビームを有する単一のビーム・マトリックス（すなわち情報の周波数コーディングによるピクチャを表すＲＧＢ画素マトリックスの同時生成）を得るために使用することができるだけでなく、入来ビーム・マトリックスに基づくシングルまたはマルチビーム・ジェネレータ（すなわちピクチャの周波数コーディング）としても使用することができる。
【００１４】
図７に示された装置は、原色（赤、緑および青）を伝える低／中パワー・レーザ源機構とプリズム・ミラーとの組合せを使用してデジタル・ビデオ映写機の最終段に供給するマトリックス・レーザ・ビーム・ジェネレータを実現する装置の他の配置を示す。この装置は、各レーザ・ヘッドが各リングの中心に向けられた一定数のリング（２０）を備え（図８）、映写マトリックス要素／シンボル（２２）を生成するために、各レーザ・ビームにミラー／フィルタ（図１１）が整列される。必要な光ビーム・マトリックスを生成するために、ミラー／フィルタは、一定数の静止クラウンまたは回転クラウン（図９）の上に配置される。デジタル・コマンドにより、要求されたマトリックス／シンボル構成に従って特定の時刻「ｔ」にレーザ・ヘッドを点灯させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
このシステムの応用範囲は、第１に、ハイエンドのデジタル・シネマを標的とし、次いで、「ホーム・シネマ」などの他の市場を標的とする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の完全な装置の図。
【図２】単一のミラー／フィルタの断面図。
【図３】単一の連続ミラー／フィルタを有するように構成されたマトリックス・レベルの行または列の部分の断面図。
【図４】下段マトリックス・レベルの図。
【図５】１つの上段マトリックス・レベルの図。
【図６】スペクトルおよび空間カッティングおよび各画素の再組立てを可能にするマトリックスの上段レベル部分の断面図。
【図７】いくつかのミラー／フィルタが取り付けられた、サイズが増大する重ねられた１つまたは複数のクラウンによって構成された装置であって、軸のまわりに広がった光源セットを特徴とする装置の一変形構成の断面図。
【図８】いくつかのミラー／フィルタ・クラウンによって構成された軸のまわりに広がった光源セットを特徴とする装置の１変形構成の正面図。
【図９】ミラー／フィルタが取り付けられた前図で説明したクラウンの正面図。
【図１０】４、１２および２０個のミラー／フィルタが取り付けられた３つの徐々に増大する表面段としてピラミッド形に配置された変形ミラー／フィルタ・マトリックスの正面図。
【図１１】４５度の傾きを有する傾斜した装置の１つのミラー／フィルタを示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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