(57)【要約】  微細機械ミラーとフォトルミネセントスクリーンの組み合わせは、光源からの光を効率的に利用することができる。このような機器においては、光源は微細機械ミラーへ向けられる光を生成する。微細機械ミラーはその後、光を選択的にフォトルミネセントスクリーンへ反射する。光はフォトルミネセントスクリーンを励起して、望ましい画像を生成する。フォトルミネセントスクリーンは、光源からの光を変換して望ましい画像を生成する画素群を含んでもよい。典型的には、各画素群は赤色、緑色、青色の部分を含むが、任意の適切な色の組み合わせおよび画素数を利用してもよい。画素群の各部分は、光源から受け取った光をフォトルミネセンスにより各々の色に変換する。その代わりに、光源が一色に限定されるスペクトルの場合に、フォトルミネセントスクリーンは、ある色のフォトルミネセント部分の代わりに、透明および／または散乱部分を含んでもよい。（段落００１３参照）【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトルミネセントスクリーンと、
微細機械ミラーと、
光源とを含む、投影機器。
【請求項２】
前記光源が単色光源である、請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記光源が青色光を生成する、請求項１に記載の機器。
【請求項４】
前記光源がレーザである、請求項１に記載の機器。
【請求項５】
前記フォトルミネセントスクリーンが複数の画素群を持つ、請求項１に記載の機器。
【請求項６】
各画素群は、第一原色を生成する第一領域と、第二原色を生成する第二領域と、第三原色を生成する第三領域とを持つ、請求項５に記載の機器。
【請求項７】
前記第一領域は前記第一原色をフォトルミネセンスにより生成し、前記第二領域は前記第二原色をフォトルミネセンスにより生成する、請求項６に記載の機器。
【請求項８】
前記第三領域は前記第三原色をフォトルミネセンスにより生成する、請求項７に記載の機器。
【請求項９】
前記第三領域は、光の透過あるいは散乱により前記第三原色を生成する、請求項７に記載の機器。
【請求項１０】
各画素群は、第一原色フォトルミネセント材料、第二原色フォトルミネセント材料、および第三原色フォトルミネセント材料を持つ、請求項５に記載の機器。
【請求項１１】
前記第一原色フォトルミネセント材料、前記第二原色フォトルミネセント材料、および前記第三原色フォトルミネセント材料は同一面にある、請求項１０に記載の機器。
【請求項１２】
前記第一原色フォトルミネセント材料および前記第二原色フォトルミネセント材料は同一面にある、請求項１０に記載の機器。
【請求項１３】
前記第三原色フォトルミネセント材料は、前記第一原色フォトルミネセント材料および前記第二原色フォトルミネセント材料とは異なる面にある、請求項１１に記載の機器。
【請求項１４】
前記第一原色フォトルミネセント材料および前記第二原色フォトルミネセント材料は、前記第三原色フォトルミネセント材料上に形成される、請求項１３に記載の機器。
【請求項１５】
前記光源は青色レーザである、請求項１４に記載の機器。
【請求項１６】
前記フォトルミネセントスクリーンはブラックマトリクスをさらに含む、請求項１に記載の機器。
【請求項１７】
光を生成する工程と、
前記光を微細機械ミラーで選択的にスクリーンへ反射して選択的な反射光を形成する工程と、
前記選択的な反射光から画像を生成する工程とを含む投影方法であって、
前記選択的な反射光の少なくとも一部はフォトルミネセンスにより前記画像に変換される、投影方法。
【請求項１８】
前記光が単色である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記光が青色光である、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記光がレーザで生成される、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記スクリーンは複数の画素群を持つ、請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
各画素群は、第一原色を生成する第一領域と、第二原色を生成する第二領域と、第三原色を生成する第三領域とを持つ、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第一領域は前記第一原色をフォトルミネセンスにより生成し、前記第二領域は前記第二原色をフォトルミネセンスにより生成する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第三領域は前記第三原色をフォトルミネセンスにより生成する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第三領域は、光の透過あるいは散乱により前記第三原色を生成する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
各画素群は、第一原色フォトルミネセント材料、第二原色フォトルミネセント材料、および第三原色フォトルミネセント材料を持つ、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記第一原色フォトルミネセント材料、前記第二原色フォトルミネセント材料、および前記第三原色フォトルミネセント材料は同一面にある、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第一原色フォトルミネセント材料および前記第二原色フォトルミネセント材料は同一面にある、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記第三原色フォトルミネセント材料は、前記第一原色フォトルミネセント材料および前記第二原色フォトルミネセント材料とは異なる面にある、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記第一原色フォトルミネセント材料および前記第二原色フォトルミネセント材料は、前記第三原色フォトルミネセント材料上に形成される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第三原色フォトルミネセント材料は、前記選択的な反射光からフォトルミネセンスにより、単色の副画像を生成し、
前記第一原色フォトルミネセント材料および前記第二原色フォトルミネセント材料は、前記単色の副画像の一部をフォトルミネセンスにより前記画像に変換する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記光は青色レーザにより生成される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記スクリーンはブラックマトリクスをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は米国出願シリアル番号１０／９９７，９９９（２００４年１１月２９日）の優先権を主張しており、参照としてここにその全体を組み込む。
【０００２】
本発明は大まかに言って投影システム・方法に関しており、より詳しくは、微細機械ミラーおよびフォトルミネセントスクリーンを含む投影システムおよび方法に関している。
【背景技術】
【０００３】
微細機械ミラーと単一の光源とを持つ投影システムは、この微細機械ミラーの損失伝達関数が極小さいにも関わらず該光源が生成する光のわずかな部分のみを利用する。これはフィルタにより生成光の大部分を除去するカラーホイールその他のカラーフィルタの利用に起因している。したがって本技術分野では、該光からの光を効率的に利用することのできる微細機械ミラーを含む投影システム・方法が強く求められている。
【発明の開示】
【０００４】
本発明の一側面は、フォトルミネセントスクリーン、微細機械ミラー、および光源を含む投影機器を提供することである。
【０００５】
本発明の別の一側面は、光を生成し、該光を微細機械ミラーで選択的にスクリーンへ反射して選択的な反射光を形成して、該選択的な反射光から画像を生成することを含む投影方法を提供することである。該選択的な反射光の少なくとも一部はフォトルミネセンスにより画像に変換される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
同様の参照番号が同様の要素を表している以下の図面を参照しながら、発明を詳細に記載する。
【０００７】
【図１】フォトルミネセントスクリーン、微細機械ミラー、および光源を持つ投影システムを図示する。
【０００８】
【図２】ブラックマトリクス、一つの赤色画素、一つの青色画素、および一つの緑色一画素を持つ単純画素群構造の例示的上面図である。
【０００９】
【図３】フォトルミネセントスクリーンの例示的画素群構造の側面図である。
【００１０】
【図４】フォトルミネセントスクリーンの別の例示的画素群構造の側面図である。
【００１１】
【図５】フォトルミネセントスクリーンの第三の例示的画素群構造の側面図である。
【００１２】
【図６】フォトルミネセントスクリーンの第四の例示的画素群構造の側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
微細機械ミラーとフォトルミネセントスクリーンの組み合わせは、カラーホイールなどで光源にフィルタをかける必要がないので、光源からの光をより完全に利用できる。このような機器においては、光源は微細機械ミラーへ向けられる光を生成する。微細機械ミラーはその後、光を選択的にフォトルミネセントスクリーンへ反射する。光はフォトルミネセントスクリーンを励起して、望ましい画像を生成する。フォトルミネセントスクリーンは、光源からの光を変換して望ましい画像を生成する画素群を含んでもよい。典型的には、各画素群は赤色、緑色、青色の部分を含むが、任意の適切な色の組み合わせおよび画素数を利用してもよい。画素群の各部分は、光源から受け取った光をフォトルミネセンスにより各色へ変換する。その代わりに、光源が一色に限定されるスペクトルの場合に、フォトルミネセントスクリーンは、ある色のフォトルミネセント部分の代わりに、透明および／または散乱部分を含んでもよい。
【００１４】
図１は、フォトルミネセントスクリーン１０２、微細機械ミラー１０４、および光源１０６を持つ投影システム１００を図示している。光源１０６は任意の適切な光源であってよい。しかしながら、狭帯域発光スペクトルの光源が好適である、というのもフォトルミネセントスクリーン１０２のフォトルミネセント材料は光源１０６の発光ピークがフォトルミネセントスクリーン１０２のフォトルミネセント材料の最も効率的な変換周波数に対応するように選択されることがあるからである。このような狭帯域発光光源は単一周波数の光を提供することもできる。例えば、青色レーザ光源を利用してもよい。
【００１５】
光源１０６からの光は光学系１０８から入力され微細機械ミラー１０４へ投影されてもよい。微細機械ミラー１０４はその後、光源１０６からの光を、フォトルミネセントスクリーン１０２に単色像が投影されるよう、選択的に反射する。フォトルミネセントスクリーン１０２はその後、フォトルミネセンスにより単色像を生成する。
【００１６】
例えば、青色レーザを利用して、レーザ光を選択的に変調して単一の単色画像内の赤色、青色、緑色の画像をエンコードする微細機械ミラー１０４を照射してもよい。単一の単色画像はフォトルミネセントスクリーン１０２のフォトルミネセント材料によりデコードされて単色画像を形成する。
【００１７】
フォトルミネセントスクリーン１０２は複数の画素群（例えば、一画素群は一つの赤色画素、一つの青色画素、一つの緑色画素）を含む。画素群の画素は、任意の適切な形状と寸法を持ってよく、特定色の一以上の画素を含んでもよく、一以上の白色画素を含んでもよく、異なる画素色に合わせて異なる数の画素を持ってもよく、グレースケールを提供するのに利用されてもよい。一画素群のうち、いずれもがブラックマトリクスにより分離されなくてもよいし、幾らかあるいは全てがブラックマトリクスにより分離されてもよい。加えて、画素群そのものがブラックマトリクスでフレームされていてもよい。例えば、図２はブラックマトリクス２０２、一つの赤色画素２０４、一つの青色画素２０６、および一つの緑色画素２０８を持つ単純画素群構造２００の例示的上面図である。図２のブラックマトリクス２０２は、隣り合う画素群に比して画素群２００をフレームしており、個々の画素２０４、２０６、２０８をお互いに分離している。
【００１８】
図３はフォトルミネセントスクリーン１０２の例示的画素群構造３００の側面図である。この図面の画素群構造３００は、上面板３０２、底面板３０４、第一原色フォトルミネセント材料３０６、第二原色フォトルミネセント材料３０８、および第三原色フォトルミネセント材料３１０を含む。原色の例としては赤、緑、青があろう。上面板３０２は単一のガラスあるいはポリマー基板（ＰＭＭＡ、ＰＥＴ、および任意のほかの適切なポリマー基板）であってもよいし、あるいは光散乱構造、光吸収構造、反射防止層、偏光子、および投影スクリーンに使用できるその他の層・構造を含む、より複雑な要素であってもよい。偏光子が上面板３０２に含まれる場合には、フォトルミネセント材料３０６、３０８、３１０は偏光を発光するものにして、フォトルミネセント材料３０６、３０８、３１０が発する光の望ましくない吸収を減らすと好適である。偏光を発光するものを含む例示的フォトルミネセント材料および堆積（deposition）方法は、米国出願公報２００３／０，１１９，９３６、２００３／０，０９９，８６２、および２００３／０，０９９，７８５に見つかると思われるので、ここに参照として組み込む。代わりに、インクジェット印刷法を材料堆積に使用してもよい。底面板３０４は単一のガラスあるいはポリマー基板（ＰＭＭＡ、ＰＥＴ、および任意のほかの適切なポリマー基板）であってもよいし、あるいは光散乱構造、光吸収構造、反射防止層、偏光子、および投影スクリーンに使用できるその他の層・構造を含む、より複雑な要素であってもよい。
【００１９】
図４はフォトルミネセントスクリーン１０２の別の例示的画素群構造４００の側面図である。この図面の画素群構造４００は、上面板３０２、底面板３０４、第一原色フォトルミネセント材料３０６、および第二原色フォトルミネセント材料３０８を含む。第三原色は光源１０６からの光を直接利用して提供されてよい。この直接光源利用要素４０２は空いたスペース、透明材料、光散乱材料、あるいは光源１０６からの光を通す任意のほかの適切な要素であってよい。フォトルミネセント光変換に伴う損失を何ら被らずに光が直接光源利用要素４０２を通るので、この画素の寸法は少し小さくてもよい。
【００２０】
図５はフォトルミネセントスクリーン１０２の第三の例示的画素群構造５００の側面図である。この図面の画素群構造５００は、上面板３０２、底面板３０４、第一原色フォトルミネセント材料３０６、および第二原色フォトルミネセント材料３０８を含む。第三のフォトルミネセント材料５０２は、第一原色フォトルミネセント材料３０６、第二原色フォトルミネセント材料３０８、および残りの要素５０４の下に連続層として形成されている。第三のフォトルミネセント材料５０２は、光源１０６からの全ての光をフォトルミネセンスにより第三原色に変換する第三原色フォトルミネセント材料であってもよい。この場合、第一および第二原色フォトルミネセント材料３０６、３０８はその後、第三原色光をフォトルミネセンスにより各々の原色に変換し、また残りの要素５０４は第三のフォトルミネセント材料５０２からの光を通す直接利用要素であってもよい。この直接光源利用要素は空いたスペース、透明材料、光散乱材料、さらなる第三のフォトルミネセント材料、あるいは第三のフォトルミネセント材料５０２からの光を通す任意のほかの適切な要素であってよい。これは、光源１０６からの光を、第三原色光のみならず、任意の適切な一または複数の波長の光から選択できるので好適である。例えば、紫外線を利用することもできる。代わりに、第三のフォトルミネセント材料５０２は第一および第二原色フォトルミネセント材料３０６、３０８、および残りの要素５０４を形成する第三原色フォトルミネセント材料により効率的に利用することのできる一または複数の波長の光に変換してもよい。
【００２１】
図６はフォトルミネセントスクリーン１０２の第四の例示的画素群構造６００の側面図である。この図面の画像群構造６００は、上面板３０２、底面板３０４、第一原色フォトルミネセント材料３０６、および第二原色フォトルミネセント材料３０８を含む。第三のフォトルミネセント材料６０２は、第一および第二原色フォトルミネセント材料３０６、３０８の下に連続層として形成されている。第三のフォトルミネセント材料６０２は、第三原色に対応する光源１０６からの光を、第一および第二原色フォトルミネセント材料３０６、３０８によってより効率的に変換される一または複数の波長の光に変換する。最後に、直接光源利用要素６０４は光源１０６からの光を通す。この直接光源利用要素６０４は空いたスペース、透明材料、光散乱材料、あるいは光源１０６からの光を通す任意のほかの適切な要素であってよい。フォトルミネセント光変換に伴う損失を何ら被らずに光が直接光源利用要素６０４を通るので、この画素の寸法は少し小さくてもよい。加えて、第三のフォトルミネセント材料６０２は、第一および第二原色フォトルミネセント材料３０６、３０８の選択においてラチチュードが大きい、および／または、より大きな変換効率を持つ。
【００２２】
図６の代替構成は、第三原色フォトルミネセント材料を直接光源利用要素６０４について利用し、光源１０６は何らかの好適なスペクトルを持つこともある。
【００２３】
本発明の幾らかの実施形態およびその利点を詳細に記載したが、それに対しては、本発明の教示、付随の請求項で述べる発明の精神および範囲を逸脱せずに変更、代替、転換、変形、バリエーション、置換、修正を行うことができる。
【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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【国際調査報告】
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