(57)【要約】  この発明は、投射タイプのディスプレイシステム用の照射システムに関し、より詳細には、第１の色の光を放射する光源と、放射された光を受信するように設けられた画素化光学要素とを有する光モジュールに関する。画素化光学要素は、第１の色の放射された光の一部を第２の色に色変換するための第１のセットの画素と、第１の色の放射された光の一部を第３の色に色変換するための第２のセットの画素と、放射された光の一部を通過するための、非変換の第３のセットの画素とを有する。本デバイスは、画素化光学要素から受信し、結果としてデバイスから光を出力する光を調節するための、画素化光学要素の前に設けられたアドレス可能な画素化光学シャッタを更に有し、この出力光は、アドレス可能な画素化光学シャッタにより調節された３つの色の光を有する。
2011511324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の色の光を放射する少なくとも１つの光源と、
放射された前記光を受信するように設けられた画素化光学要素であって、前記第１の色の前記放射された光の一部を第２の色に色変換するための第１のセットの画素と、前記第１の色の前記放射された光の一部を第３の色に色変換するための第２のセットの画素と、前記放射された光の一部を通過するための、非変換の第３のセットの画素とを有し、前記第１のセットの画素、前記第２のセットの画素及び前記第３のセットの画素がそれぞれ少なくとも１つの画素を有する前記画素化光学要素と、
光モジュールデバイスからの光出力をもたらす前記画素化光学要素から受信した光を調節するための、前記画素化光学要素の前に設けられたアドレス可能な画素化光学シャッタとを有する、光モジュールデバイス。
【請求項２】
前記アドレス可能な画素化光学シャッタは、前記の各セットの画素から受信した光をシーケンシャルに出力することにより光を調節する、請求項１に記載の光モジュールデバイス。
【請求項３】
蛍光体が、色変換する前記光学要素のための前記第１のセットの画素及び前記第２のセットの画素上に設けられる、請求項１又は請求項２に記載の光モジュールデバイス。
【請求項４】
第４の色の光を放射する少なくとも１つの第２の光源を更に有する、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の光モジュールデバイス。
【請求項５】
レンズアレイを更に有する、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の光モジュールデバイス。
【請求項６】
ヒートシンクを更に有する、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の光モジュールデバイス。
【請求項７】
前記アドレス可能な画素化光学シャッタは、液晶セルデバイスである、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の光モジュールデバイス。
【請求項８】
前記光源は、少なくとも１つの発光ダイオードを有する、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の光モジュールデバイス。
【請求項９】
前記画素化光学要素は、前記第１の色の前記放射された光の一部を追加の色に色変換するための少なくとも１つの追加セットの画素を有する、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の光モジュールデバイス。
【請求項１０】
前記第１の色及び前記第２の色は同じ色である、請求項１〜９のうちいずれか一項に記載の光モジュールデバイス。
【請求項１１】
請求項１〜１０のうちいずれか一項に記載の光モジュールデバイスと、
デジタルマイクロミラーデバイスとを有し、
前記光モジュールデバイスは、色で順序付けされた光を前記デジタルマイクロミラーデバイスに供給するように、光経路内に設けられる、デジタル光プロセッサ投射システム。
【請求項１２】
前記光モジュールデバイスからの前記色で順序付けされた光を前記デジタルマイクロミラーデバイスに反射させるように、前記光経路内に設けられたミラーを更に有する、請求項１１に記載のデジタル光プロセッサ投射システム。
【請求項１３】
着色画像を投射するためのレンズデバイスを更に有する、請求項１２に記載のデジタル光プロセッサ投射システム。
【請求項１４】
デジタルマイクロミラーデバイスを有するデジタル光プロセッサプロジェクタ内に光を供給するための方法であって、
第１の色の光を供給するステップと、
第２の色及び第３の色のための第１のセットの色変換サブエリア及び第２のセットの色変換サブエリアを有する画素化光学要素であって前記第１の色の光の一部を供給するための非変換サブエリアを更に有する前記画素化光学要素を照射することにより、前記第１の色の光の部分を前記第２の色の光及び前記第３の色の光に色変換するステップと、
前記第１の色、前記第２の色及び前記第３の色の光の部分を、アドレス可能な画素化光学シャッタに供給するステップと、
前記第１の色、前記第２の色及び前記第３の色の光の部分を、前記アドレス可能な画素化光学シャッタで光調節するステップと、
前記アドレス可能な画素化光学シャッタから出力された調節光を前記デジタルマイクロミラーデバイスに供給するステップとを有する、方法。
【請求項１５】
前記第１の色、前記第２の色及び前記第３の色の光の部分を光調節するステップは、前記第１の色、前記第２の色及び前記第３の色のそれぞれの光をシーケンシャルに出力するステップを有する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
蛍光体が、前記第１のセットの色変換サブエリア及び前記第２のセットの色変換サブエリア上に設けられ、各サブエリアは、少なくとも１つの画素を有する、請求項１４又は請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記調節光を前記デジタルマイクロミラーデバイスに供給するステップは、前記調節光をコリメートするステップを有する、請求項１４〜１６のうちいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、投射型ディスプレイシステム用の照射システムに関し、より詳細には光モジュールデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザの視界のための投射スクリーン又は類似の面に画像を表示するためのプロジェクタのような照明アプリケーションにおいて発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることが知られている。典型的には、現在のＬＥＤプロジェクタにおいて、赤、緑及び青の原色についての２又は３のＬＥＤモジュールが利用され、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及びデジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）投射システムにそれぞれ基づくプロジェクタシステムにおいて以前用いられたＵＨＰランプ及びカラーフィルタ又はカラーホイールに取って代わる。ＤＬＰ投射システムは、近年において普及が進んでいるＬＥＤプロジェクタのタイプである。これらのシステムにおいて、画像は、半導体チップ上の微視的に小さな制御可能なミラーのマトリクスであるデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を照射し、ＤＭＤで形成された画像をスクリーンに投射することにより生成される。ＤＭＤ上の個々のミラーは、投射画像中の１（又はそれ以上）の画素を表し、典型的には、２つの状態をもつ。即ち、入力光をレンズを介してスクリーンに反射させるときの一の状態、及び、ミラーが投射画像内に表す画素を点灯させないように入力光をヒートシンクに反射させるときの一の状態をもつ。
【０００３】
サムスン社により提供されたＤＬＰシステム（MP-P300）用のＬＥＤベースの光エンジンは、２つの分離光源、即ち、１つの緑色発光ＬＥＤ源、並びに、１つの赤色及び青色発光ＬＥＤ源を有する。色はシーケンシャルに駆動される。光エンジンにおいて、２つの光源は、ＤＭＤを照射するための１つの焦点に指向される。光の損失を伴わない光経路中の光の形状、色混合及び方向は、複数のレンズ、ダイクロイック及びレンズアレイで実現される。個々の光源を冷却するためのヒートパイプと一緒に、これは、投射システムにおける相当な量の重要な空間を消費する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、前述された従来の欠点を軽減する、光モジュールデバイス、及び、プロジェクタに光を供給する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本目的は、請求項１〜１４に規定された本発明のデバイス及び方法により達成される。
【０００６】
本発明は、１の着色光源を利用し、その光の一部を、複数着色された光が要求光出力を供給するように光学的に調節された他の光に変換することにより、別個の色の幾つかの光源を有するフルカラー光モジュールデバイスと比較して、より少ない光成分を必要とし、空間的に制限された熱拡散デバイスをもつ、フルカラー光モジュールデバイスが実現されるという見識に基づいている。
【０００７】
それ故、本発明の一態様によれば、第１の色の光を放射する少なくとも１つの光源と、放射された光を受信するように設けられた画素化光学要素とを有する光モジュールが提供される。画素化光学要素は、第１の色の放射された光の一部を第２の色に色変換するための第１のセットの画素と、第１の色の放射された光の一部を第３の色に色変換するための第２のセットの画素と、放射された光の一部を通過するための、非変換の第３のセットの画素とを有する。第１のセットの画素、第２のセットの画素及び第３のセットの画素は、それぞれ少なくとも１つの画素を有する。本デバイスは、デバイスからの光出力をもたらす画素化光学要素から受信した光を調節するための、画素化光学要素の前に設けられたアドレス可能な画素化光学シャッタを更に有する。
【０００８】
それ故、１つの色の光源が第２及び第３の色の光を生成するために便利に利用される光モジュールデバイスが提供される。本発明における色変換光学要素は、画素の２つの色変換セット、及び、非変換画素の第３のセットにより構成され、これらのセットは、３つの色の光を一緒に供給する。この光は、光学要素の前に設けられたアドレス可能な画素化光学シャッタが、その後、選択された画素を便利にアドレスし、それ故に各画素を伴う第１、第２及び第３の色の光をそれぞれブロック又は出力するように、空間的に分配される。これは、着色画像を投射／表示するための従来の光モジュールデバイスにおいて典型的に用いられる異なる（原）色の光源の必要性を有利に低減する。
【０００９】
請求項２に規定されたデバイスの一実施形態によれば、アドレス可能な画素化光学シャッタは、前記の各セットの画素から受信した光をシーケンシャルに出力することにより光を調節するように設けられる。
【００１０】
第１、第２及び第３の色のシーケンシャルに出力する光を供給することは、例えばデジタルプロセッシング投射システムのような表示アプリケーションに対して有利である。
【００１１】
請求項３において規定されたデバイスの一実施形態によれば、蛍光体が、色変換する光学要素のための第１のセットの画素及び第２のセットの画素上に設けられる。第１の色の光を色変換するための蛍光体を用いることにより、非常に多くの異なる色が得られる。更に、蛍光体を用いることは、小さな画素の色変換する光学要素を供給することを可能にし、これは、高解像度のアプリケーションに対して有利である。
【００１２】
請求項４に規定されたデバイスの代替実施形態によれば、デバイスは、第４の色の光を放射する少なくとも１つの第２の光源を更に有する。これは、色変換光学要素において非常に多くの色を実現するとき、及び、異なる波長の光により活性化される色変換エリアをもつときに、便利である。
【００１３】
請求項５に規定されたデバイスの一実施形態によれば、本デバイスは、レンズアレイを更に有する。レンズアレイは、好ましくは、光学シャッタに直接接続するように設けられ、光学シャッタからの光出力がコリメートされることを可能にし、これは有利である。
【００１４】
請求項６に規定されたデバイスの一実施形態によれば、本デバイスは、ヒートシンクを更に有する。本発明のデバイスが１つの単色の光を生成するための少なくとも１つの光源を有し、その光が共通の光経路に沿って本デバイスにおいて送られるので、光源は、（幾つかの場合に）１つのヒートシンクが光源からの熱を拡散させるために共通して用いられるように組み立てられ、これは、順次、空間を節約し、それ故、本デバイスのコンパクトな設計を可能にする。
【００１５】
請求項７に規定されたデバイスの一実施形態によれば、アドレス可能な画素化光学シャッタは、液晶セルデバイスであり、これは、良く知られた比較的安価なものであり、光学シャッタの電気光学ソリューションを取り扱うのを容易にするので有利である。
【００１６】
請求項８に規定されたデバイスの一実施形態によれば、光源は、少なくとも１つの発光ダイオードを有する。それ故、光モジュールデバイスは、１又はそれ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源としてもつことができ、これは、幾つかの理由で有利である。ＬＥＤは、例えばＵＨＰランプと比較して、小型、低電力消費及び長寿命で知られている。多くのＬＥＤを追加することにより、デバイスのための所望の光強度が達成され得る。
【００１７】
請求項９に規定されたデバイスの一実施形態によれば、画素化光学要素は、第１の色の放射された光の一部を追加の色に色変換するための少なくとも１つの追加セットの画素を有する。それ故、光の多くの要求された色をデバイスから供給するための能力をもつ光モジュールデバイスが提供される。
【００１８】
請求項１０に規定されたデバイスの一実施形態によれば、第１の色及び第２の色は同じ色である。
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、請求項１１に規定されたデジタル光プロセッサ投射システムが提供され、このシステムは、前述された光モジュールデバイスと、デジタルマイクロミラーデバイスとを有する。光モジュールは、色で順序付けされた光をデジタルマイクロミラーデバイスに供給するように、光経路内に設けられる。投射システムにおいて本発明の光モジュールデバイスを利用することは、光モジュールデバイスに対して前記で述べられた利点を提供する。
【００２０】
請求項１２に規定されたシステムの一実施形態によれば、本システムは、光モジュールからの色で順序付けされた光をデジタルマイクロミラーデバイスに反射させるように、光経路内に設けられたミラーを更に有し、これは有利である。
【００２１】
請求項１３に規定されたシステムの一実施形態によれば、本システムは、着色画像を投射するためのレンズデバイスを更に有し、これは有利である。
【００２２】
請求項１４に規定された本発明の第２の態様によれば、デジタルマイクロミラーデバイスを有するデジタル光プロセッサプロジェクタ内に光を供給するための方法であって、第１の色の光を供給するステップと、第２の色及び第３の色のための第１のセットの色変換サブエリア及び第２のセットの色変換サブエリアを有する画素化光学要素であって前記第１の色の光の一部を供給するための非変換サブエリアを更に有する前記画素化光学要素を照射することにより、前記第１の色の光の部分を前記第２の色の光及び前記第３の色の光に色変換するステップと、前記第１の色、前記第２の色及び前記第３の色の光の部分を、アドレス可能な画素化光学シャッタに供給するステップと、前記第１の色、前記第２の色及び前記第３の色の光の部分を、前記アドレス可能な画素化光学シャッタで光調節するステップと、前記アドレス可能な画素化光学シャッタから出力された調節光を前記デジタルマイクロミラーデバイスに供給するステップとを有する、方法が提供される。
【００２３】
それ故、マイクロミラーデバイスを有するデジタル光プロセッサプロジェクタ内に光を供給するための方法が提供され、この方法は、光源の１色の光を利用する一方で、プロジェクタに対してフルカラー投射を供給する。
【００２４】
請求項１５に規定された方法の一実施形態によれば、第１の色、第２の色及び第３の色の光の部分を光調節するステップは、第１の色、第２の色及び第３の色のそれぞれの光をシーケンシャルに出力するステップを有する。
【００２５】
請求項１６に規定された方法の一実施形態によれば、蛍光体が、第１のセットの色変換サブエリア及び第２のセットの色変換サブエリア上に設けられる。更に、各エリアは、少なくとも１つの画素を有する。
【００２６】
請求項１７に規定された方法の一実施形態によれば、調節光をデジタルマイクロミラーデバイスに供給するステップは、調節光をコリメートするステップを有する。
【００２７】
本発明の他の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な開示、特許請求の範囲及び図面から明らかになるだろう。
【００２８】
概して、特許請求の範囲で用いられた全ての用語は、ここで明示的に別段の規定をした場合を除き、その技術分野における一般的な意味に従って解釈されるべきである。要素、デバイス、部品、手段、ステップ等の全ての参照は、別段の定めがある場合を除き、要素、デバイス、部品、手段、ステップ等の少なくとも１つの例を参照するものとして広く解釈されるべきである。ここで開示された如何なる方法のステップは、明示的に記載された場合を除き、開示された正確な順序で実行される必要はない。
【００２９】
前記のこと、並びに、本発明の追加の目的、特徴及び利点は、同一の参照番号が類似の要素に対して用いられる添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態の非限定的な詳細な説明及び以下の例示を通じて、より良く理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の光モジュールデバイスの一実施形態における光経路の図である。
【図２】本発明の光モジュールデバイスの一実施形態の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の色変換する画素化された光学要素の図である。
【図４】本発明の光モジュールデバイスの一実施形態の断面図である。
【図５ａ】本発明のデジタル光プロセッサ投射システムの一実施形態の断面図である。
【図５ｂ】本発明のデジタル光プロセッサ投射システムの一実施形態の断面図である。
【図６】本発明の方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の第１の実施形態によれば、ここでは後に"ＣＭＬ"（compact light module）と呼ばれる光モジュールが提供される。ＣＬＭの原理構造及び光調節の図が図１に示される。ＣＬＭ１００は、第１の色Ｃ１の光を放射する光源１０と、光源１０から放射された光を受信するように設けられた画素化光学要素２０と、ここでは後に光学シャッタと呼ばれるアドレス可能な画素化光学シャッタ３０とを有する。光学シャッタ３０は、画素化光学要素２０の前に設けられ、光学シャッタ３０からの調節光がＣＬＭ１００から出力される。
【００３２】
ここでは後に光学要素と呼ばれる、画素化光学要素２０は、色変換機能をもつサブエリアと非変換サブエリアとを有する。より詳細には、光学要素２０は、光源１０からの光が通過する非変換画素２１と、第１の色Ｃ１の光を第２の色Ｃ２に色変換するための画素２２と、第１の色Ｃ１の光を第３の色Ｃ３に色変換するための画素とをもつ。それ故、色Ｃ１の光が光学要素２０を照射するときには、３つの色Ｃ１，Ｃ２及びＣ３の全体の空間的に分配された光源が提供される。
【００３３】
代替実施形態において、色Ｃ１及びＣ２は同一の色であり、２つの色の空間的に分配された光源が提供される。
【００３４】
更に、光学シャッタ３０は、ＣＬＭ１００から出力された光を選択的に調節するような所望の方法でアドレスされる。図１において、画素２１及び２２からの光はブロックされ、結果として、色Ｃ２の光だけがＣＬＭ１００から出力される。
【００３５】
図２によれば、ＣＬＭ１００の一実施形態は、複数の光源１０を有する。これは、第１の色Ｃ１の光の強度を増大させる。これは、色変換する光学要素２０から出力された光（即ち、色Ｃ１，Ｃ２及びＣ３の光）及び光学シャッタ３０から出力された光を順次増大させ、それ故、ＣＬＭ１００から出力された光を必然的に増大させる。これは、ＣＬＭ１００の開口部を変化させることなく可能である。光源１０は基板５５上に設けられる。更に、光源１０から横方向に放射された光を反射するため、及び、光学要素２０からの散乱光を反射するために、基部と平行な錐体として形成された反射体５０が、光源１０を包囲するように設けられる。光学要素２０は、反射体５０の基部に設けられ、基板５５は、反射体５０の反対側端部に設けられる。この実施形態において、光学シャッタ３０は光学要素２０に隣接している。
【００３６】
代替実施形態においては、光学シャッタ３０及び光学要素２０は離れている。導波路、フィルタ、光学部品又は材料が、光学要素２０と光学シャッタ３０との間に設けられ得る。
【００３７】
ＣＬＭ１００の一実施形態において、光学シャッタ３０は、液晶セルデバイス、即ち液晶シャッタで実現される。液晶シャッタは、典型的には、交差偏光子（crossed polarizer）とガラス又はポリマ基板との間に挟まれた液晶層を有し、アドレス可能な電極マトリクス、即ち画素をもつように更に構成される。液晶層は、光調節の少なくとも２つの状態、即ち出力状態及びブロック状態が各画素に対して実現可能なような態様で配向されている。これらの状態のうち一方は、典型的には、画素が電圧に接続されたときに生じ、他方の状態は、電圧が画素に印加されない（又は代わりに第２の電圧が印加される）ときに生じる。当業者は、市場で利用可能な、光学部品と同一の機能を更にもつ代替技術を利用する対応する電気光学シャッタ、及び、ＬＣシャッタの非常に多くの種類が存在することを知っている。これらは、光学シャッタを実現するための適切な代替手段を構成し、本発明の範囲及び精神の範囲内にあるものと見なされ、ここでは更に述べられないだろう。
【００３８】
前述されたＣＬＭ１００の実施形態において、光源１０は、少なくとも１つの発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する。第１の色Ｃ１（青色）の光は、従来のＬＥＤアレイから放射される。前述されたように、多くの光源は、ＣＬＭ１００から出力された光の所望の強度を取得するように追加され得る。
【００３９】
光源１０により放射された色Ｃ１は、好ましくは原色である。これは、ＬＥＤチップにより直接生成される。代替実施形態において、色Ｃ１の光は、光源１０において蛍光変換ＬＥＤを用いることにより間接的に生成される。
【００４０】
光学要素２０の一例が図３に示される。光学要素２０は、ここでは、青色２１、緑色２２及び赤色２３の光を供給する画素の３セットで構成される。この例において、画素２１〜２３のサイズは、緑：赤：青＝３：２：１の比率をもつように構成される。それ故、緑色光を供給するためのサブエリア２２は、青色光を供給するためのサブエリア２１よりも３倍大きく、その一方で、赤色光を供給するためのサブエリア２３は、青色光を供給するためのサブエリア２１よりも２倍大きい。個々のサブエリアのサイズ、画素のサイズ、形状、及び、光学要素に渡る分配は、好ましくは、各アプリケーションのために最適化される。光学要素２０の端部に近いエリアにおいて、入射光は、光源１０から放射された光の分配に起因して弱くなり、これは、各サブエリアからより多くの光を得るために、これらの領域における選択された画素サイズを増大させることにより補償され得る。
【００４１】
ＣＬＭ１００から出力された光の供給された色Ｃ１，Ｃ２及びＣ３は、典型的には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の組み合わせのような別個の原色である。当業者により理解されるように、従来の他の色の組み合わせ及び色の数は、光モジュールデバイスで実現することを可能にし、それ故、本発明の範囲及び精神の範囲内にある。
【００４２】
図４に示されたような、本発明のＣＬＭ４００の一実施形態において、従来のＬＥＤアレイ４１０は、ＣＬＭ４００に設けられた光学要素４２０の色変換エリアを活性化することが可能な光を放射するために存在し、青色ＬＥＤアレイ４１１は、基板４５５上に組み立てられたダイで構成される。更に、ヒートシンク４６０は、例えば半田付け又は接着により基板の反対側に取り付けられる。代わりに、ダイは、ヒートシンク４６０上に直接設けられてもよい。ヒートシンク４６０は、光源４１０を冷却するための熱管理を可能にする。ヒートシンク４６０は、ＣＬＭ４００の光源４１０の真後ろに設けられ、それ故、高価なヒートパイプ構造が、それぞれ分離した光源４１０から、離れた熱拡散体及びファンに熱を伝達する必要性がない。
【００４３】
更に、基部と平行な錐体として形成された反射体４５０は、光源１０を囲むように設けられる。光学要素４２０は、光源４１０から放射された光が光学要素４２０を照射するように、反射体４５０の基部に設けられる。基板４５５は、反射体４５０の反対端部に設けられる。この実施形態において、光学シャッタ４３０は光学要素４２０に隣接している。更にまた、光学シャッタ４３０は、光学要素４２０とは反対側に、光学シャッタ４３０から出力された光のコリメーションのためのレンズアレイ４４０を備えている。
【００４４】
光学要素４２０は、赤色及び緑色の離れた蛍光体を備えたサブエリアを有する。これらのサブエリアは、前に述べられ図１及び図３で示されたサブエリア２２及び２３にそれぞれ対応する。サブエリアは、規定されたカラーマトリクスで印刷される。ＬＥＤアレイ４１０からの光が光学要素４２０を照射するときには、この光は、赤色及び緑色の光がこれらのサブエリアから再放射されるように、サブエリア２２及び２３における赤色及び緑色の離れた蛍光体を活性化する。
【００４５】
更に、光学要素４２０は透明窓を備え、この透明窓は、前に述べられ図１及び図３で示されたサブエリア２１に対応する。青色光ＬＥＤアレイ４１１から放射された光の一部は、これらの窓を介して投射する。また、ＬＥＤアレイ４１０から放射された光の一部は、これらの窓を介して投射する。しかしながら、この光は、例えばＬＥＤアレイ４１０と同一の色又は代わりに非可視波長をもつように選択されてもよい。それ故、光学要素４２０は、赤色、緑色及び青色の光を供給する。
【００４６】
アドレス可能な画素化光学シャッタ４３０は、光学要素４２０から放射され光学要素４２０を介して出力された光を受信する。光学シャッタ４３０は、各画素位置に対して、及び、時間的な各時点に対して、光学要素４２０から出力された光を出力又はブロックすることにより、ＣＬＭ４００から出力された光を調節するように設けられる。光学シャッタ４３０は、適切なプロジェクタ制御ソフトウェア（図示省略）をもつコントローラにより制御される。
【００４７】
前述されたように、光学要素４２０は、赤色、緑色及び青色の光を供給する。幾つかの色が同時に出力されるように光学シャッタ４３０を制御するときに、色混合が実現される。
【００４８】
ＣＬＭ４００の一実施形態において、光学シャッタ４３０は、光学要素４２０により供給された個々の色の光をシーケンシャルに出力するようにアドレスされる。シーケンスのパターンは異なる形をとってもよい。典型的には、ＣＬＭから出力された光は、赤−緑−青−赤−緑−青−赤−緑−青、赤−青−緑−赤−青−緑−赤−青−緑、又は、赤−青−赤−緑−赤−青−赤−緑−赤−青−赤−緑等に従って時間的に変化し得る。各色の出力の周波数／時間及び順序は、現在のアプリケーションに依存する。光学シャッタ４３０の最小スイッチング時間は、デバイスから出力された色を切り替える周波数を制限するだろう。
【００４９】
代替実施形態において、光学シャッタ４３０は、ＣＬＭ４００の光出力エリア、即ち画素化された光学シャッタ４３０のエリアの別個の部分のための１つの色調節、及び／又は、異なる色混合を供給するように制御される。ＣＬＭからの光出力エリアは、代替実施形態において、赤色光のための一の光経路、緑色光のための一の光経路、及び、青色光のための一の光経路を供給するように分割される。個々の色のための光経路は、空間的に分離されている。
【００５０】
本発明の代替実施形態において、ＣＬＭ４００は、更に、光学シャッタ４３０から出力された光をコリメートするために設けられたレンズアレイ４４０と一緒に構成される。レンズアレイ４４０は、この典型的に示す例において、光学シャッタ４３０上に接着されたレンズＬＥＤアレイホイルである。
【００５１】
本発明の一実施形態によれば、ＣＬＭ４００は、デジタル光プロセッサ投射システム５００（ＤＬＰ）内に含まれる。ＣＬＭ４００から出力された光は、デジタルマイクロミラーデバイス５０１（図５ａ）上に直接投射される。代替実施形態において、反射ミラー５０２は、図５ｂに示されるように、ＣＬＭからデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）５０１に出力された光を反射するように、ＣＬＭ４００の光経路内に設けられる。本発明のＣＬＭ４００において、従来におけるような、３色のビームを反射ミラー５０２（又は代わりにＤＭＤ５０１）上に指向すること、色混合及びビームの形成のために必要とされる全ての過剰な特徴は必要とされず、それ故、投射システム５００の小型設計を可能にする。
【００５２】
本発明のＣＬＭ４００の全体厚さは、５ｍｍよりも薄い。ＣＬＭは、特徴の損失を伴うことなく、より小さなＤＬＰサイズ（０．４４インチ）に縮小可能であり、携帯電話のアプリケーションにも適用可能である。また、ＣＬＭ４００は、代替の投射システムにも適用可能である。
【００５３】
ＣＬＭの代替実施形態において、任意の適切な電気光学技術で実現された光学シャッタ４３０は、ＣＬＭ４００の出力の局所的な調光を生成するために利用される。光学シャッタ４３０をシーケンシャルにアドレスすることにより局所的に出力された光をチューニングすることにより、従来の液晶ディスプレイのバックライトのような局所的な調光が得られる。この特徴は、ＣＬＭ１００が本発明のデジタル光プロセッサ投射システム５００において利用されるときに、コントラスト、それ故に画像の質を向上させる。
【００５４】
デジタルマイクロミラーデバイスを有するデジタル光プロセッサプロジェクタ内に光を供給するための方法の一実施形態は、図６に示される。ボックス６００において、第１の色の光が供給される。本方法は、第１の色の光の部分を第２の色の光及び第３の色の光に色変換し続ける（ボックス６１０）。これは、第２の色及び第３の色のための第１のセットの色変換サブエリア及び第２のセットの色変換サブエリアを有する画素化光学要素を照射することにより行われる。画素化光学要素は、第１の色の光の一部を供給するための非変換サブエリアを更に有する。更に、ボックス６２０において、第１の色、第２の色及び第３の色の部分は、アドレス可能な画素化光学シャッタに供給される。ボックス６３０において、この光は、アドレス可能な画素化光学シャッタで光調節され、最後に、ボックス６５０において、調節光がデジタルマイクロミラーデバイスに供給される。
【００５５】
本方法の代替実施形態において、ボックス６１０において出力された、即ち３つの異なる色の光が色変換及び出力のそれぞれにより供給されたときに出力された光を光調節するステップは、第１の色、第２の色及び第３の色のそれぞれの光のシーケンシャルな伝送を有する。
【００５６】
本発明の方法の一実施形態において、調節光をデジタルマイクロミラーデバイスに供給するステップは、調節光をコリメートするステップを有する（ボックス６４０）。
【００５７】
前記のように、特許請求の範囲に規定された本発明のデバイス及び方法の実施形態が述べられた。これらは、単なる非限定的な例として理解されるべきである。当業者により理解されるように、多くの変更及び代替実施形態は、本発明の範囲内において可能である。
【００５８】
この出願の目的のため、特に特許請求の範囲に関して、"有する"という用語は、他の要素又はステップを除外するものではなく、単数表記は、複数の存在を除外するものではなく、これらは本質的に当業者にとって明らかであろう。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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