(57)【要約】【課題】リアプロジェクションディスプレイなどの投射型ディスプレイ装置で、設置面積を小さくすることが可能な表示システムを提供すること。【解決手段】第一の面、第二の面、および第三の面を備える透明な先細プレートであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、先細プレートと；チルト可能なミラープレートの行であって、該ミラープレートのそれぞれは反射表面を備え、入射光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは入射光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの行と；該「オン」方向にある該ミラープレートに該反射光の方向を制御するように構成された光学的スキャニングシステムとを備える、表示システム。【選択図】図１ａ
2008033334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の面、第二の面、および第三の面を備える透明な先細プレートであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、先細プレートと、
チルト可能なミラープレートの行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、入射光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは入射光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの行と、
該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光の方向を制御するように構成された光学的スキャニングシステムであって、該チルト可能なミラープレートの行、該光学的スキャニングシステム、および該先細プレートは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光が、該先細プレートに該第一の面で入ること、該第二の面によって反射されること、および該第三の面上に画像ピクセルのラインを生成することを可能なように構成され、該光学的スキャニングシステムは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光を、該第一の面にわたってスキャンするように構成される、光学的スキャニングシステムと
を備える、表示システム。
【請求項２】
前記第一の面、前記第二の面、および前記第三の面は、実質的に平坦である、請求項１に記載の表示システム。
【請求項３】
前記第二の面は、前記第三の面に対して、３０度未満の角度を向いている、請求項２に記載の表示システム。
【請求項４】
前記第二の面は、前記第三の面に対して、１５度未満の角度を向いている、請求項２に記載の表示システム。
【請求項５】
前記第二の面および前記第三の面は、前記第一の面および該第一の面と対向する第四の面によって分離される、請求項２に記載の表示システム。
【請求項６】
前記第二の面と前記第三の面とは交差し、該第二の面と該第三の面との間に、ウェッジを形成する、請求項２に記載の表示システム。
【請求項７】
前記第一の面は、前記第三の面に対して実質的に垂直である、請求項１に記載の表示システム。
【請求項８】
前記先細プレートは、２つの対向する面を備え、該対向する面のそれぞれは、前記第一の面、前記第二の面、および前記第三の面のそれぞれと交差する、請求項１に記載の表示システム。
【請求項９】
前記第一の面で、前記先細プレートに入る光は、前記第二の面で全反射される、請求項１に記載の表示システム。
【請求項１０】
前記光学的スキャニングシステムは、
光を前記「オン」方向で前記先細プレートの前記第一の面に向けて反射するように構成された反射表面と、
該反射表面の向きを変化させて、前記表示画像の画像ピクセルの第二のラインを生成するように構成された搬送メカニズムと
を備える、請求項１に記載の表示システム。
【請求項１１】
前記チルト可能なミラープレートの各ミラープレートは、基板によってサポートされた２つのヒンジで接続され、該ミラープレートは、該２つのヒンジによって規定される軸を中心にチルトするように構成される、請求項１に記載の表示システム。
【請求項１２】
静電気力が前記ミラープレートに加えられるとき、該ミラープレートがチルトするように構成される、請求項１１に記載の表示システム。
【請求項１３】
前記透明な先細プレートは、ガラス製である、請求項１１に記載の表示システム。
【請求項１４】
１つ以上の有色光源をさらに備え、該有色光源のそれぞれは、単色での入射光を生成する、請求項１に記載の表示システム。
【請求項１５】
２つ以上の空間光変調器をさらに備え、
該モジュレータのそれぞれは、チルト可能なミラープレートの行を含み、
該２つ以上の空間光変調器のそれぞれにおける該チルト可能なミラープレートは、実質的に単色で前記入射光を受けるように構成される、請求項１４に記載の表示システム。
【請求項１６】
ビーム分割器およびＸキューブのうちの少なくとも一方をさらに備え、
該ビーム分割器または該Ｘキューブは、前記有色光源のうちの少なくとも１つによって放たれた光の方向を変化させるように構成される、請求項１４に記載の表示システム。
【請求項１７】
１つ以上のチルト可能なミラープレートを「オン」位置に選択的にチルトすることであって、該チルト可能なミラープレートは、１つ以上の行に分布される、ことと、
該「オン」位置にチルトされる該１つ以上のチルト可能なミラープレートで、入射光を「オン」方向に向けて反射することと、
透明な先細プレートの第一の面で、該「オン」方向の該光を受けることと、
該先細プレートの第二の面で、該先細プレートの該第一の面に入る該光を受けることと、
該先細プレートの第三の面に、表示画像の画像ピクセルの第一のラインを形成することであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、ことと、
スキャニングシステムを用いて、該「オン」方向の該光の方向を変化させて、該先細プレートの該第二の面に、該表示画像の画像ピクセルの第二のラインを生成することと
を包含する、表示画像を生成する方法。
【請求項１８】
第一の色の光を放つように構成された第一の光源と、
該第一の色の光を方向転換させる第一のビーム分割器と、
第二の色の光を該第一のビーム分割器に向けて放つように構成された第二の光源と、
該第一の色の光と該第二の色の光が通過する第二のビーム分割器と、
第三の色の光を該第二のビーム分割器に向けて放つように構成された第三の光源であって、該第二のビーム分割器からの該第一の色の光、該第二の色の光、または該第三の色の光のうちの一つは、入射光を形成する、第三の光源と、
チルト可能なミラープレートの行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該入射光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該入射光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの行と、
第一の面、第二の面、および第三の面を備える透明な先細プレートであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、先細プレートと、
該「オン」方向にある該ミラープレートによって該反射された光の方向を、該透明な先細プレートに向かうように制御するように構成された光学的スキャニングシステムと
を備える、表示システムであって、
該チルト可能なミラープレートの行、該光学的スキャニングシステム、および該先細プレートは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光が、該先細プレートに、該第一の面で入ること、該第二の面によって反射されること、および該第三の面上に画像ピクセルのラインを生成することを可能なように構成され、該光学的スキャニングシステムは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光を、該第一の面にわたって、スキャンするように構成される、表示システム。
【請求項１９】
第一の有色光を放つように構成された第一の光源と、
チルト可能なミラープレートの第一の行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該第一の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第一の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第一の行と、
第二の有色光を放つように構成された第二の光源と、
チルト可能なミラープレートの第二の行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該第二の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第二の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第二の行と、
第三の有色光を放つように構成された第三の光源と、
チルト可能なミラープレートの第三の行であって、該ミラープレートのそれぞれは反射表面を備え、該第三の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第三の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第三の行と、
該「オン」方向に反射された該第一の有色光、該第二の有色光、または該第三の有色光の少なくとも一つの方向を変化させるように構成されたビーム分割器またはＸキューブと、
第一の面、第二の面、および第三の面を備える透明な先細プレートであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、先細プレートと、
該ビーム分割器または該Ｘキューブからの該光の方向を、該透明な先細プレートに向かうように制御するように構成された光学的スキャニングシステムと
を備える、表示システムであって、
該光学的スキャニングシステムおよび該先細プレートは、該光が、該先細プレートに該第一の面で入ること、該第二の面によって反射されること、および該第三の面上に画像ピクセルのラインを生成することを可能なように構成され、該光学的スキャニングシステムは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光を、該第一の面にわたって、スキャンするように構成される、表示システム。
【請求項２０】
チルト可能なミラープレートの第四の行をさらに備え、
該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、前記ビーム分割器または前記Ｘキューブからの前記入射光を反射し、前記ビーム分割器または前記Ｘキューブからの前記入射光を「オン」方向に反射して、前記光学的スキャニングシステムに向ける「オン」位置にチルトするか、あるいは該ビーム分割器または該Ｘキューブからの該入射光を「オフ」方向に反射して、該光学的スキャニングシステムから離れる「オフ」位置にチルトするように構成される、請求項１９に記載の表示システム。
【請求項２１】
第一の有色光を放つように構成された第一の光源と、
チルト可能なミラープレートの第一の行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該第一の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第一の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第一の行と、
第二の有色光を放つように構成された第二の光源と、
チルト可能なミラープレートの第二の行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該第二の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第二の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第二の行と、
該「オン」方向の該第一の有色光が通過し、該第二の有色光を「オン」方向に方向転換させる第一のビーム分割器と、
第三の有色光を放つように構成された第三の光源と、
チルト可能なミラープレートの第三の行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該第三の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第三の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第三の行と、
該第一の有色光および第二の有色光が通過し、該第三の有色光を該「オン」方向に方向転換させる第二のビーム分割器と、
第一の面、第二の面、および第三の面を備える透明な先細プレートであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、先細プレートと、
該第二のビーム分割器からの該光の方向を、該透明な先細プレートに向かうように制御するように構成された光学的スキャニングシステムと
を備える、表示システムであって、
該チルト可能なミラープレートの行、該光学的スキャニングシステムおよび該先細プレートは、該「オン」方向にあるミラープレートによって反射される該光が、該先細プレートに該第一の面で入ること、該第二の面によって反射されること、および該第三の面上に画像ピクセルのラインを生成することを可能なように構成され、該光学的スキャニングシステムは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光を、該第一の面にわたって、スキャンするように構成される、表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（背景）
本開示は、表示技術に関し、特に、投射型ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光投射は、大型コンピュータディスプレイまたはテレビ画面のような大きな表面上に画像を表示するために使用される。フロントプロジェクションシステムにおいて、画像ビームは、画像源から画面上に投射され、その画面は、光を反射して、画面の前に位置して見る人に向けられる。リアプロジェクションシステムにおいて、画像ビームは、画面の裏側に投射され、その画面の前に位置して見る人に向けて送られる。
【０００３】
システムのサイズは、投射型ディスプレイ装置に対する重要な考慮事項である。リアプロジェクションディスプレイは、投射型ディスプレイが液晶、プラズマ、および発光ダイオードの技術に基づく薄型パネルディスプレイと比較されることが多いので、そのアプリケーションにおいて、設置面積が小さいことが、一般的に望ましい。
【０００４】
投射型ディスプレイ用の光源は、マイクロミラーアレイに基づく空間光変調器（ＳＬＭ）によって生成され得る。一般的に、マイクロミラーアレイは、セルのアレイを含み得、この各セルは、軸を中心にチルトされ得るミラープレートと、さらに、このミラープレートをチルトし得る静電気力を生成する回路網とを含む。動作のデジタルモードにおいて、例えば、ミラープレートがチルトされ得る位置は、２つある。「オン」の位置または状態において、マイクロミラーは、入射光を反射して、画像ディスプレイにおける画像ピクセルを形成する。「オフ」の位置または状態において、マイクロミラーは、入射光を、画像ディスプレイから遠ざける。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の概要）
一般的な局面において、本発明は、表示システムに関する。該表示システムは、第一の面、第二の面、および第三の面を備える透明な先細プレートであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、先細プレートと；チルト可能なミラープレートの行であって、該ミラープレートのそれぞれは反射表面を備え、入射光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは入射光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの行と；該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光の方向を制御するように構成された光学的スキャニングシステムであって、該チルト可能なミラープレートの行、および該先細プレートは、該「オン」方向にある該ミラープレートの行によって反射された該光が、該先細プレートに該第一の面で入ること、該第二の面によって反射されること、および該第三の面上に画像ピクセルのラインを生成することを可能なように構成され、該光学的スキャニングシステムは、該第三の面上に該画像ピクセルのラインをスキャニングして、表示画像を生成するように構成される、光学的スキャニングシステムとを含む。
【０００６】
別の一般的な局面において、本発明は、表示画像を生成する方法に関する。該方法は、チルト可能なミラープレートのうちの１つ以上を「オン」位置に選択的にチルトすることであって、該チルト可能なミラープレートは、１つ以上の行に分布される、ことと、該「オン」位置にチルトされる該チルト可能なミラープレートの１つ以上で、入射光を「オン」方向に向けて反射することと、透明な先細プレートの第一の面で、該「オン」方向の該光を受けることと、該先細プレートの第二の面で、該先細プレートの該第一の面に入る該光を受けることと、該先細プレートの第三の面に、表示画像の画像ピクセルの第一のラインを形成することであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、ことと、スキャニングシステムを用いて、該「オン」方向の該光の方向を変化させて、該先細プレートの該第二の面に、該表示画像の画像ピクセルの第二のラインを生成することとを含む。
【０００７】
さらに別の局面において、表示システムが記載される。該表示システムは、複数の光源、複数のビーム分割器、チルト可能なミラープレートの行、光学スキャニングシステム、および透明な先細プレートを有する。該複数のビーム分割器の第一のビーム分割器は、該複数の光源のうちの一つの光源からの光を方向転換させる。該複数のビーム分割器の第一のビーム分割器は、該複数の光源のうちの一つの光源からの光を方向転換させる。該複数の光源の第二の光源は、該複数のビーム分割器の該第一のビーム分割器に向けて、光を放つ。該複数のビーム分割器の第二のビーム分割器は、第一のビーム分割器からの該第一の光が通過し、第三の光源からの光を方向転換させることを可能にする。該第二のビーム分割器から来る第一の色の光、第二の色の光、または第三の色の光のうちの一つは、該チルト可能なミラープレートの行のミラーによって、「オン」方向または「オフ」方向に該入射光を反射させる。該「オン」方向の光は、該光学的スキャニングシステムに向けて、該先細プレートに向けて導かれる。一部の実施形態において、該複数の光源および該複数のビーム分割器は、他の構成である。
【０００８】
別の一般的な局面において、表示システムが記載される。該表示システムは、第一の有色光を放つように構成された第一の光源と；チルト可能なミラープレートの第一の行であって、該ミラープレートのそれぞれは反射表面を備え、該第一の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第一の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第一の行と；第二の有色光を放つように構成された第二の光源と；チルト可能なミラープレートの第二の行と；第三の有色光を放つように構成された第三の光源と；チルト可能なミラープレートの第三の行と；該「オン」方向に反射された該第一の有色光、該第二の有色光、または該第三の有色光の少なくとも一つの方向を変化させるように構成されたビーム分割器またはＸキューブと；第一の面、第二の面、および第三の面を備える透明な先細プレートであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、先細プレートと；該ビーム分割器または該Ｘキューブからの該光の方向を、該透明な先細プレートに向かうように制御するように構成された光学的スキャニングシステムとを有する。該光学的スキャニングシステムおよび該先細プレートは、該光が、該先細プレートに該第一の面で入ること、該第二の面によって反射されること、および該第三の面に画像ピクセルのラインを生成することを可能なように構成され、該光学的スキャニングシステムは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光を、該第一の面にわたって、スキャンするように構成される。随意で、該表示システムは、該ビーム分割器または該Ｘキューブからの該光を反射するための別の行のセットを有する。
【０００９】
さらに別の局面において、表示システムが記載される。該表示システムは、第一の有色光を放つように構成された第一の光源と；チルト可能なミラープレートの第一の行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該第一の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第一の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第一の行と；第二の有色光を放つように構成された第二の光源と；チルト可能なミラープレートの第二の行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該第二の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第二の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第二の行と；該「オン」方向の該第一の有色光が通過し、該第二の有色光を「オン」方向に方向転換させる第一のビーム分割器と；第三の有色光を放つように構成された第三の光源と；チルト可能なミラープレートの第三の行であって、該ミラープレートのそれぞれは反射表面を備え、該第三の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第三の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第三の行と；該第一の有色光および第二の有色光が通過し、該第三の有色光を該「オン」方向に方向転換させる第二のビーム分割器と；第一の面、第二の面、および第三の面を備える透明な先細プレートであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、先細プレートと；該第二のビーム分割器からの該光の方向を、該透明な先細プレートに向かうように制御するように構成された光学的スキャニングシステムとを有する。該チルト可能なミラープレートの行、該光学的スキャニングシステムおよび該先細プレートは、該「オン」方向にあるミラープレートによって反射される該光が、該先細プレートに該第一の面で入ること、該第二の面によって反射されること、および該第三の面上に画像ピクセルのラインを生成することを可能なように構成され、該光学的スキャニングシステムは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光を、該第一の面にわたって、スキャンするように構成される。
【００１０】
上記システムのインプリメンテーションは、以下の１つ以上を含み得る。上記第一の面、上記第二の面、および上記第三の面は、実質的に平坦であり得る。該第二の面は、該第三の面に対して３０度未満の角度に向け得る。該第二の面は、該第三の面に対して１５度未満の角度に向け得る。該第二の面および該第三の面は、該第一の面および該第一の面と対向する第四の面によって分離され得る。該第二の面と該第三の面とは交差し得、該第二の面と該第三の面との間に、ウェッジを形成し得る。該第一の面は、該第三の面に対して実質的に垂直であり得る。該先細プレートは、２つの対向する面を含み得、該対向する面のそれぞれは、該第一の面、該第二の面、および該第三の面のそれぞれと交差する。該第一の面で、該先細プレートに入る光は、全反射によって、該第二の面で反射され得る。該光学的スキャニングシステムは、光を該「オン」方向で該先細プレートの該第一の面に向けて反射するように構成された反射表面と；該反射表面の向きを変化させて、該表示画像の画像ピクセルの第二のラインを生成するように構成された搬送メカニズムとを含み得る。該チルト可能なミラープレートの少なくとも１つは、基板によってサポートされた２つのヒンジで接続され得、該ミラープレートは、該２つのヒンジによって規定される軸を中心にチルトするように構成される。静電気力が、該チルト可能なミラープレートの少なくとも１つに加えられるとき、該チルト可能なミラープレートの少なくとも１つは、チルトするように構成され得る。該透明な先細プレートは、ガラス材料からなり得る。該先細プレートは、多面体であり得る。該先細プレートは、実質的に平坦で、互いに平行な２つの対向する面を含み得る。該第一の面、該第二の面、および該第三の面は、平行四辺形であり得る。該表示システムは、１つ以上の有色光源をさらに含み得、該光源のそれぞれは、実質的に単色で、入射光を生成するように構成される。該表示システムは、さらに２つ以上の空間光変調器をさらに含み得、該空間光変調器のそれぞれは、チルト可能なミラープレートの行を含み、該２つ以上の空間光変調器におけるチルト可能なミラープレートは、実質的に単色で、入射光を受けるように構成される。該表示システムは、ビーム分割器とＸキューブとのうちの少なくとも一方をさらに含み得、該ビーム分割器または該Ｘキューブは、該有色光源のうちの少なくとも１つによって放たれた該光の方向を変化させるように構成される。
【００１１】
本明細書は、投射型または前方から見るタイプのディスプレイへのアプリケーションに適した超薄型表示システムを開示する。該超薄型表示システムは、狭いベース面、平坦な垂直面、および該垂直面に対して鋭角で向けられた傾斜面を含む透明な先細プレートを含む。チルト可能なマイクロミラーのアレイによって反射された光は、該狭いベース面に入り、次いで、該傾斜面によって反射され、該先細プレートの該垂直な表面で表示画像を形成する。表示画像は、該平坦な垂直面から投射された該光によって、異なる表示表面にもまた、形成され得る。該先細プレートの該狭いベース面によって、該表示システムは、小さな設置面積を有することが可能になり、このことは、リアプロジェクション表示システムにとって、非常に望ましい。
【００１２】
本発明は、複数の実施形態に関して、特に図示され、記載されるが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、これらの実施形態において、形式および詳細に、様々な変化がなされ得ることは、当業者には、理解されるべきである。
【００１３】
本明細書の一部として組み込まれ、本明細書の一部をなす以下の図面は、以下の説明とともに、本明細書の実施形態を示し、本明細書の原理を説明するのに役立つ。
【００１４】
本発明は、さらに、以下の手段を提供する。
【００１５】
（項目１）
第一の面、第二の面、および第三の面を備える透明な先細プレートであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、先細プレートと、
チルト可能なミラープレートの行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、入射光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは入射光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの行と、
該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光の方向を制御するように構成された光学的スキャニングシステムであって、該チルト可能なミラープレートの行、該光学的スキャニングシステム、および該先細プレートは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光が、該先細プレートに該第一の面で入ること、該第二の面によって反射されること、および該第三の面上に画像ピクセルのラインを生成することを可能なように構成され、該光学的スキャニングシステムは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光を、該第一の面にわたってスキャンするように構成される、光学的スキャニングシステムと
を備える、表示システム。
【００１６】
（項目２）
上記第一の面、上記第二の面、および上記第三の面は、実質的に平坦である、項目１に記載の表示システム。
【００１７】
（項目３）
上記第二の面は、上記第三の面に対して、３０度未満の角度を向いている、項目２に記載の表示システム。
【００１８】
（項目４）
上記第二の面は、上記第三の面に対して、１５度未満の角度を向いている、項目２に記載の表示システム。
【００１９】
（項目５）
上記第二の面および上記第三の面は、上記第一の面および該第一の面と対向する第四の面によって分離される、項目２に記載の表示システム。
【００２０】
（項目６）
上記第二の面と上記第三の面とは交差し、該第二の面と該第三の面との間に、ウェッジを形成する、項目２に記載の表示システム。
【００２１】
（項目７）
上記第一の面は、上記第三の面に対して実質的に垂直である、項目１に記載の表示システム。
【００２２】
（項目８）
上記先細プレートは、２つの対向する面を備え、該対向する面のそれぞれは、上記第一の面、上記第二の面、および上記第三の面のそれぞれと交差する、項目１に記載の表示システム。
【００２３】
（項目９）
上記第一の面で、上記先細プレートに入る光は、上記第二の面で全反射される、項目１に記載の表示システム。
【００２４】
（項目１０）
上記光学的スキャニングシステムは、
光を上記「オン」方向で上記先細プレートの上記第一の面に向けて反射するように構成された反射表面と、
該反射表面の向きを変化させて、上記表示画像の画像ピクセルの第二のラインを生成するように構成された搬送メカニズムと
を備える、項目１に記載の表示システム。
【００２５】
（項目１１）
上記チルト可能なミラープレートの各ミラープレートは、基板によってサポートされた２つのヒンジで接続され、該ミラープレートは、該２つのヒンジによって規定される軸を中心にチルトするように構成される、項目１に記載の表示システム。
【００２６】
（項目１２）
静電気力が上記ミラープレートに加えられるとき、該ミラープレートがチルトするように構成される、項目１１に記載の表示システム。
【００２７】
（項目１３）
上記透明な先細プレートは、ガラス製である、項目１１に記載の表示システム。
【００２８】
（項目１４）
１つ以上の有色光源をさらに備え、該有色光源のそれぞれは、単色での入射光を生成する、項目１に記載の表示システム。
【００２９】
（項目１５）
２つ以上の空間光変調器をさらに備え、
該モジュレータのそれぞれは、チルト可能なミラープレートの行を含み、
該２つ以上の空間光変調器のそれぞれにおける該チルト可能なミラープレートは、実質的に単色で上記入射光を受けるように構成される、項目１４に記載の表示システム。
【００３０】
（項目１６）
ビーム分割器およびＸキューブのうちの少なくとも一方をさらに備え、
該ビーム分割器または該Ｘキューブは、上記有色光源のうちの少なくとも１つによって放たれた光の方向を変化させるように構成される、項目１４に記載の表示システム。
【００３１】
（項目１７）
１つ以上のチルト可能なミラープレートを「オン」位置に選択的にチルトすることであって、該チルト可能なミラープレートは、１つ以上の行に分布される、ことと、
該「オン」位置にチルトされる該１つ以上のチルト可能なミラープレートで、入射光を「オン」方向に向けて反射することと、
透明な先細プレートの第一の面で、該「オン」方向の該光を受けることと、
該先細プレートの第二の面で、該先細プレートの該第一の面に入る該光を受けることと、
該先細プレートの第三の面に、表示画像の画像ピクセルの第一のラインを形成することであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、ことと、
スキャニングシステムを用いて、該「オン」方向の該光の方向を変化させて、該先細プレートの該第二の面に、該表示画像の画像ピクセルの第二のラインを生成することと
を包含する、表示画像を生成する方法。
【００３２】
（項目１８）
第一の色の光を放つように構成された第一の光源と、
該第一の色の光を方向転換させる第一のビーム分割器と、
第二の色の光を該第一のビーム分割器に向けて放つように構成された第二の光源と、
該第一の色の光と該第二の色の光が通過する第二のビーム分割器と、
第三の色の光を該第二のビーム分割器に向けて放つように構成された第三の光源であって、該第二のビーム分割器からの該第一の色の光、該第二の色の光、または該第三の色の光のうちの一つは、入射光を形成する、第三の光源と、
チルト可能なミラープレートの行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該入射光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該入射光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの行と、
第一の面、第二の面、および第三の面を備える透明な先細プレートであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、先細プレートと、
該「オン」方向にある該ミラープレートによって該反射された光の方向を、該透明な先細プレートに向かうように制御するように構成された光学的スキャニングシステムと
を備える、表示システムであって、
該チルト可能なミラープレートの行、該光学的スキャニングシステム、および該先細プレートは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光が、該先細プレートに、該第一の面で入ること、該第二の面によって反射されること、および該第三の面上に画像ピクセルのラインを生成することを可能なように構成され、該光学的スキャニングシステムは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光を、該第一の面にわたって、スキャンするように構成される、表示システム。
【００３３】
（項目１９）
第一の有色光を放つように構成された第一の光源と、
チルト可能なミラープレートの第一の行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該第一の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第一の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第一の行と、
第二の有色光を放つように構成された第二の光源と、
チルト可能なミラープレートの第二の行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該第二の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第二の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第二の行と、
第三の有色光を放つように構成された第三の光源と、
チルト可能なミラープレートの第三の行であって、該ミラープレートのそれぞれは反射表面を備え、該第三の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第三の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第三の行と、
該「オン」方向に反射された該第一の有色光、該第二の有色光、または該第三の有色光の少なくとも一つの方向を変化させるように構成されたビーム分割器またはＸキューブと、
第一の面、第二の面、および第三の面を備える透明な先細プレートであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、先細プレートと、
該ビーム分割器または該Ｘキューブからの該光の方向を、該透明な先細プレートに向かうように制御するように構成された光学的スキャニングシステムと
を備える、表示システムであって、
該光学的スキャニングシステムおよび該先細プレートは、該光が、該先細プレートに該第一の面で入ること、該第二の面によって反射されること、および該第三の面上に画像ピクセルのラインを生成することを可能なように構成され、該光学的スキャニングシステムは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光を、該第一の面にわたって、スキャンするように構成される、表示システム。
【００３４】
（項目２０）
チルト可能なミラープレートの第四の行をさらに備え、
該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、上記ビーム分割器または上記Ｘキューブからの上記入射光を反射し、上記ビーム分割器または上記Ｘキューブからの上記入射光を「オン」方向に反射して、上記光学的スキャニングシステムに向ける「オン」位置にチルトするか、あるいは該ビーム分割器または該Ｘキューブからの該入射光を「オフ」方向に反射して、該光学的スキャニングシステムから離れる「オフ」位置にチルトするように構成される、項目１９に記載の表示システム。
【００３５】
（項目２１）
第一の有色光を放つように構成された第一の光源と、
チルト可能なミラープレートの第一の行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該第一の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第一の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第一の行と、
第二の有色光を放つように構成された第二の光源と、
チルト可能なミラープレートの第二の行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該第二の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第二の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第二の行と、
該「オン」方向の該第一の有色光が通過し、該第二の有色光を「オン」方向に方向転換させる第一のビーム分割器と、
第三の有色光を放つように構成された第三の光源と、
チルト可能なミラープレートの第三の行であって、該ミラープレートのそれぞれは、反射表面を備え、該第三の有色光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは該第三の有色光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される、チルト可能なミラープレートの第三の行と、
該第一の有色光および第二の有色光が通過し、該第三の有色光を該「オン」方向に方向転換させる第二のビーム分割器と、
第一の面、第二の面、および第三の面を備える透明な先細プレートであって、該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい、先細プレートと、
該第二のビーム分割器からの該光の方向を、該透明な先細プレートに向かうように制御するように構成された光学的スキャニングシステムと
を備える、表示システムであって、
該チルト可能なミラープレートの行、該光学的スキャニングシステムおよび該先細プレートは、該「オン」方向にあるミラープレートによって反射される該光が、該先細プレートに該第一の面で入ること、該第二の面によって反射されること、および該第三の面上に画像ピクセルのラインを生成することを可能なように構成され、該光学的スキャニングシステムは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光を、該第一の面にわたって、スキャンするように構成される、表示システム。
【００３６】
（摘要）
表示システムは、第一の面、第二の面、および第三の面を備える透明な先細プレートを含む。該第一の面は、該第二の面および該第三の面よりも実質的に小さい。該表示システムはまた、チルト可能なミラープレートの行も含み、該ミラープレートのそれぞれは反射表面を備える。該ミラープレートのそれぞれは、入射光を「オン」方向に反射する「オン」位置にチルトするか、あるいは入射光を「オフ」方向に反射する「オフ」位置にチルトするように構成される。光学的スキャニングシステムは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光の方向を制御するように構成される。該チルト可能なミラープレートの行、該光学的スキャニングシステム、および該先細プレートは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光が、該先細プレートに該第一の面で入ること、該第二の面によって反射されること、および該第三の面上に画像ピクセルのラインを生成することを可能なように構成される。該光学的スキャニングシステムは、該「オン」方向にある該ミラープレートによって反射された該光を、該第一の面にわたって、スキャンするように構成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１ａおよび図１ｂは、超薄型表示システム１００の、それぞれ横からの透視図および後方からの透視図である。超薄型表示システム１００は、空間光変調器１１０と、光学的スキャニングシステム１５０と、透明な先細プレート２６０とを含む。透明な先細プレート２６０は、ガラス材料から作成され得る。先細プレート２６０は、先細プレート２６０のベースに第一の面２６５と、傾斜した第二の面２６６と、第三の面２６７とを含む。空間光変調器１１０は、方向１１５に沿う１つ以上の行に分布された複数のチルト可能なマイクロミラー１２０を含む。図１ａおよび図２に示される特定のインプリメンテーションにおいて、方向１１５は、先細プレート２６０の第一の面２６５（ベース面）の狭い寸法に実質的に平行である。図１Ａに示される特定のインプリメンテーションにおいて、チルト可能なマイクロミラー１２０の各照明された行は、第三の面２６７上の表示画像１６０内の画像ピクセルの列を生成し得る。チルト可能なマイクロミラー１２０の１つの行が図１ａに示されるが、空間光変調器１１０は、少ない数（例えば、１０行未満）の行のチルト可能なマイクロミラー１２０を含み得る。空間光変調器１１０内のマイクロミラーの行の数は、典型的に、超薄型表示システム１００によって生成される典型的な表示画像内のピクセルの列の数よりもかなり小さい数である。
【００３８】
以下にさらに詳細に記載されるように、チルト可能なミラー１２０は、個別にアドレスされることにより、マイクロコントローラ１８０によって２つ以上の方向にチルトし得る。マイクロミラー１２０が、入射光１３０を反射するように「オン」位置にチルトし得ることにより、反射光１４０を「オン」方向に生成する。あるいは、入射光１３０がマイクロミラー１２０により、「オフ」位置に向けられ得ることにより、反射光１４５を「オフ」方向に生成する（「オフ」方向の入射光１３０および反射光１４５は、図示面から外にあり、結果として図１ｂには示されない）。光１４５は、続いて光アブソーバ（示されない）によって吸収され得、フレア光（ｆｌａｒｅ  ｌｉｇｈｔ）を防ぐ。入射光１３０は、種々の光源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）またはアークランプ）によって生成され得る。
【００３９】
マイクロコントローラ１８０は、入力画像データ（例えば、一連の画像フレームを含むビデオデータ）を受信する。マイクロコントローラ１８０は、入力デジタル画像内の画像ピクセルのラインにおけるピクセル値に従って、チルト可能なミラー１２０の方向を「オン」または「オフ」の位置に制御する。「オン」のマイクロミラー１２０によって反射された光１４０は、光学的スキャニングシステム１５０によって投射され、第三の面２６７上に表示画像を形成する。投射された光は、入力デジタル画像内の画像ピクセルのラインにおけるピクセル値に従って、第三の面２６７上の画像ピクセル１６１のラインを形成する。
【００４０】
一つのインプリメンテーションにおいては、光学スキャニングシステム１５０は、１つ以上の平坦な反射性表面１５３を含む多角形１５１を含む。平坦な多角形表面１５３は、光１４０を先細のプレート２６０に向けて反射し、第三の面２６７上に画像を形成する。多角形１５１は、ガラス、金属またはプラスチックからなり得る。多角形表面１５３は、反射性金属（例えば、アルミニウム）の薄い層によって被覆され得る。多角形表面１５３は、画像ピクセルが第三の面２６７上に均一に形成され得るように許容値内で平坦であることが要求される。例えば、多角形表面１５３の平坦さに対する１つの基準は、第三の面２６７上に表示された画像内の画像ピクセル位置の歪みが、画像ピクセルの幅の１／２未満であるべきであるというものである。別の基準は、多角形表面１５３の粗さが、多角形表面１５３の照明されたエリア上の可視光の波長の一つまたは一部よりも小さくなるべきであるというものである。
【００４１】
光学スキャニングシステム１５０はまた、搬送メカニズム１５２を含み、搬送メカニズム１５２は、回転軸に対して多角形１５１を回転させる。一つのインプリメンテーションにおいては、搬送メカニズム１５２は、モータを含み、モータはマイクロコントローラ１８０の制御下にある。モータはＤＣモータまたはデジタルステップモータであり得る。マイクロコントローラ１８０は、搬送メカニズム１５２を制御し、搬送メカニズム１５２は、マイクロミラー１２０の変調に同調するように、順に回転軸に対して多角形１５１を回転させる。回転多角形１５１は、多角形１５１によって反射された光の方向を変化させることにより、第三の面２６７に投射される光は、横方向１６５に沿ってスキャンされる。図１ａおよび図１ｂに示される特定のインプリメンテーションにおいて、方向１６５は、第一の面２６５の横の（または広い）寸法に平行である。方向１１５は、第一の面２６５の奥行きの（または狭い）寸法に平行である。一つのインプリメンテーションにおいては、多角形１５１の回転軸は、横方向１６５に実質的に垂直であり得、かつ画像ピクセル１６１のラインに実質的に平行であり、画像ピクセル１６１は、第三の面２６７の表面上に形成される。多角形１５１は、単一の方向（例えば、時計回り方向１５５または反時計回り方向）に回転し得る。多角形１５１はまた、時計回りおよび反時計回りの両方向に回転し得る。
【００４２】
投射システム（示されていない）は、多角形１５１と先細ガラスプレート２６０との間に含まれ得、多角形表面１５３によって反射された光線の経路を調節することにより、表示画像に、所望される寸法および幾何学を生成する。例えば、投射システムは、他の場合には表示画像内に発生し得るキーストーニング（ｋｅｙｓｔｏｎｉｎｇ）画像歪みを補正し得る。
【００４３】
多角形１５１が、異なる角位置を介して回転する場合、マイクロコントローラ１８０は、入力デジタル画像内の画像ピクセルの垂直なラインにおける対応するピクセル値に従って、マイクロミラー１２０を「オン」または「オフ」の位置に制御する。一角位置においては、マイクロミラーの行は、第三の面２６７の画像ピクセル１６１のラインを形成し得る。しかしながら、多角形１５１が、異なる角位置に回転する場合には、異なる画像ピクセル１６１のラインなどは、第三の面２６７に形成される。画像ピクセル１６１のラインは、第三の面２６７の二次元表示画像を共に形成し得る。画像ピクセル１６１のラインは、プログレッシブな様式またはインタレースされた様式で形成され得る。第三の面２６７上に形成された画像ピクセル１６１のラインは光を散乱し得ることにより、先細プレート２６０の前の異なる位置における見る人が表示画像１６０を見得る。
【００４４】
図１ｃは、超薄型表示システム１００における先細プレート２６０の詳細な透視図である。先細プレート２６０は、先細プレート２６０のベースにおいて第一の面２６５と、傾斜した第二の面２６６と、第三の面２６７とを含む。多角形１５１から反射された光１９０は、第一の面２６５に入り、次いで、第二の面２６６において反射され、続いて第三の面２６７上に表示画像を形成する。光は第二の面２６６における全反射によって反射され得る。一つのインプリメンテーションにおいては、第二の面２６６はまた、反射性物質（例えば、アルミニウム）の層で被覆され、反射率を増加させ得る。光は、図１ａおよび図１ｂに示されるように、第三の面２６７に向けて投射され得、第三の面２６７上に画像ピクセル１６１のラインを形成する。
【００４５】
第一の面２６５、第二の面２６６、および第三の面２６７は、全て、平坦であり得、光が第一の面２６５および第三の面２６７を通過した場合に、または光が第二の面２６６によって反射される場合の光学的な歪みを回避する。第二の面２６６は、第三の面２６７に対して角度２６８で方向付けられる。先細プレート２６０は、２つの対向する面２６９ａおよび２６９ｂをさらに含み得、これらは第一の面２６５、第二の面２６６、および第三の面２６７と交差する。２つの対向する面２６９ａおよび２６９ｂは、実質的に平坦であり得、互いに平行であり得る。第二の面２６６および第三の面２６７は、図１ａ〜図１ｃに示されるように、先細プレート２６０の上部の上面２６４によって分離され得る。あるいは、第二の面２６６および第三の面２６７は、先細プレート２６０の上部のエッジにおいて互いに交差し得る。先細プレート２６０は、平面によって境界付けられる多面体であり得る。
【００４６】
第一の面２６５、第二の面２６６、および第三の面２６７のうちの１つ以上が平行四辺形であり得る。第三の面２６７は、第一の面２６５に実質的に垂直であり得る。一つのインプリメンテーションにおいては、角度２６８は、３０度よりも小さい鋭角であり得る。別のインプリメンテーションにおいては、角度２６８は、１５度よりも小さい。第一の面２６５、第二の面２６６、および第三の面２６７は、光が第一の面２６５に入り、かつ第二の面２６６によって全反射されることを可能にするように構成されている。多角形１５１によって異なる方向に反射された光１９０は、異なるライン位置２６１において全反射され得、第三の面２６７上に画像ピクセル１６１のラインをそれぞれ生成する。従って、第三の面２６７は、リアプロジェクションタイプの表示システムのための表示表面であり得る。先細プレート２６０の狭いベース面２６５は、超薄型表示システム１００が小さな設置面積を有することを可能にする。
【００４７】
図２は、超薄型表示システム１００と互換性のある例示的な空間光変調器１１０の詳細図である。空間光変調器１１０は、方向１１５に沿った１Ｄアレイに分布された（ｄｉｓｒｉｂｕｔｅｄ）複数のマイクロミラー１２０ａ〜１２０ｚを含む。一部のインプリメンテーションにおいては、マイクロミラー１２０ａ〜１２０ｚは、長方形形状である。マイクロミラー１２０ａ〜１２０ｚの狭い寸法は、方向１１５に沿って整列されることにより、空間光変調器１１０におけるマイクロミラー１２０ａ〜１２０ｚの高い密度を維持する（このことは第三の面２６７における高分解能の表示画像の形成を可能にする）。マイクロミラー１２０ａ〜１２０ｚの長い寸法は、ミラーエリアを増加させ、結果としてマイクロミラー１２０ａ〜１２０ｚによって反射される光の量を増加させる。一部のインプリメンテーションにおいては、マイクロミラー１２０ａ〜１２０ｚはまた、正方形形状、ひし形形状、または他の適切な形状を有し得る。マイクロミラー１２０ａ〜１２０ｚは、ミラーの長い寸法の端部における一対のヒンジによって規定される軸に対して各々チルトされ得る。例えば、マイクロミラー１２０ａは、ラインＢ−Ｂに沿った軸に対してチルトされ得る。図２〜図４に示される一部のインプリメンテーションにおいては、ヒンジはミラープレートの下に隠される。別のインプリメンテーションにおいては、ヒンジはまた、それらの各ミラープレートの外に少なくとも部分的に露出され得る。
【００４８】
超薄型表示システム１００と互換性のある別の例示的な空間光変調器においては、図３ａに示される空間光変調器３４０は、マイクロミラーの２つの列を含み、これらは両方が方向１１５に分布される。マイクロミラー３５０および３５１は、長方形形状、正方形形状、または他の形状であり得る。ヒンジ３５２は隠され得、マイクロミラー３５０および３５１の上部からは見えない。空間光変調器３４０は、それぞれが多角形１５１によって投射された方向において、第三の面２６７上の画像ピクセル１６１の２つのラインを同時に表示することが可能である。多角形１５１が異なる角度方向に回転する場合には、多角形１５１は、光１４０を第三の面２６７に向け、画像ピクセルの異なるライン１６１を形成する。画像ピクセルの近接するライン間のスミアリング（ｓｍｅａｒｉｎｇ）を回避するために、多角形１５１は、ステップモータによって回転させられ得る。多角形１５１は、各対の画像ピクセルラインを形成するための短いラインの時間の間保持され得る。多角形１５１が、一つの角度位置から次の角度位置まで回転する場合は、入射ライン１３０は、先細プレート２６０に対して離れるように簡単に偏光され得、図１ａに示される光１４５を生成する。
【００４９】
超薄型表示システム１００と互換性のある別の例示的な空間光変調器は、図３ｂに示される。空間光変調器３６０は、方向１１５に分布されたマイクロミラー３７０、３７１、および３７２の３つの行を有する。示されるように、マイクロミラー３７０、３７１および３７２は、ひし形形状または正方形形状を有する。マイクロミラー３７０、３７１または３７２の１本の対角線（ファントムで示される）は、方向１１５に平行であり得る。マイクロミラー３７０、３７１または３７２は、方向１１５に垂直なもう一方の対角線に沿った回転軸３８６（ファントムで示される）に対してチルトし得る。回転軸３８６は、マイクロミラーの下に隠される一対のヒンジによって提供される２つのピボット点によって規定され得る。
【００５０】
超薄型表示システム１００は、以下のように動作し得る。空間光変調器１１０は、図２に示される一次元ミラーアレイに４０００個のマイクロミラーを含む。従って、４０００個の画像ピクセルまたは画像ラインは、プレート２６０のボトムからトップまで形成される。画像ライン１６１の各々は、多角形１５１の特定の反射方向に対応する。超薄型表示システム１００は、先細プレート２６０の第三の面２６７上に、高さ４０００ピクセルおよび幅２０００ピクセルである表示画像を提供するように構成され得る。８ビットというビットデプスおよび６０Ｈｚというフレーム率でモノクロームのビデオ表示を提供するためのマイクロミラーに対する最も短い「オン」時間（最小桁のビットとも呼ばれる）は、
ＬＳＢ＝１／（（ビットデプス）×（フレーム率）×（有色平面の数）×（画像の行数））
＝１／（２５６×６０Ｈｚ×２０００）＝０．０３３マイクロ秒          式（１）
である。同一条件において有色のビデオ表示を提供するためのマイクロミラーに対する最も短い「オン」時間は、０．０１１マイクロ秒である。
【００５１】
図４は、マイクロミラー１２０Ｚに対する例示された詳細な構造を図示する。図２のラインＡ−Ａに沿った断面図において、マイクロミラー１２０Ｚは、ミラープレート４０２を含み、ミラープレート４０２は、ミラー表面を提供する平坦な反射性の上層４０３ａと、ミラープレートに対して機械的強度を提供する中層４０３ｂと、ボトム層４０３ｃとを含む。上層４０３ａは、反射性材料（例えば、薄い反射性金属層）から形成され得る。例えば、アルミニウム、銀、または金が、上層４０３ａを形成するために使用され得る。層厚は、約２００〜１０００オングストローム（例えば、約６００オングストローム）の範囲にあり得る。中層４０３ｂは、典型的に約２０００〜５０００オングストロームの厚さを有するシリコンベースの材料（例えば、アモルファスシリコン）からなり得る。ボトム層４０３ｃは、導電性材料から構築され得、導電性材料は、ボトム層４０３ｃの電位が、ステップ電極４２１ａまたは４２１ｂに対して制御されることを可能にする。例えば、ボトム層４０３ｃは、チタンからなり得、約２００〜１０００オングストロームの範囲の厚さを有する。
【００５２】
ミラープレート４０２はヒンジ４０６を含み、ヒンジ４０６はボトム層４０３ｃに接続され（接続は画面の外であり、結果として図４に示されない）、しっかりと基板３００に接続されたヒンジポスト４０５によってサポートされる。ミラープレート４０２は、ボトム層４０３ｃに接続された２つのヒンジ４０６を含み得る。各ヒンジ４０６は、ミラープレート４０２に対するピボット点を規定する。２つのヒンジ４０６は軸を規定し、この軸に対してミラープレート４０２はチルトされ得る。ヒンジ４０６は、ミラープレート４０２の下部のキャビティに伸びる。製造の容易化の目的で、ヒンジ４０６はボトム層４０３ｃの一部として製造され得る。
【００５３】
ステップ電極４２１ａおよび４２１ｂ、ランディングチップ４２２ａおよび４２２ｂ、ならびにサポートフレーム４０８はまた、基板３００上に製造され得る。ステップ電極４２１ａおよび４２１ｂの高さは、約０．２μｍ〜３μｍの範囲にあり得る。ステップ電極４２１ａは電極３０１に電気的に接続され、電極３０１の電圧Ｖｄは、外部制御され得る。同様に、ステップ電極４２１ｂは、電極３０２と電気的に接続され、電極３０２の電圧Ｖａはまた、外部制御され得る。ミラープレート４０２のボトム層４０３ｃの電位は、電位Ｖｂにおける電極３０３によって制御され得る。
【００５４】
マイクロミラー１２０Ｚは、マイクロミラー１２０ａ〜１２０ｚのグループから選択的に制御され得る。双極電気パルスは、個別に電極３０１、３０２、および３０３に印加され得る。電位差がミラープレート４０２上のボトム層４０３ｃとステップ電極４２１ａまたは４２１ｂとの間で作られる場合に、静電気力がミラープレート４０２上で生成され得る。ミラープレート４０２の２つの側上の静電気力間の不均衡が、ミラープレートを１つの方向から別の方向にチルトさせる。ミラープレート４０２が図４に示される「オン」位置までチルトされる場合には、平坦な反射性の上層４０２は、入射光３３０を反射し、「オン」方向に沿った反射光３４０を生成する。ミラープレート４０２が「オフ」位置にチルトされる場合には、入射光３３０は「オフ」方向に反射される。
【００５５】
ランディングチップ４２２ａおよび４２２ｂは、製造の単純化のためにステップ電極４２１ａおよび４２１ｂにおける第二のステップの高さと同一の高さを有し得る。ランディングチップ４２２ａおよび４２２ｂは、各チルト移動の後に、ミラープレート４０２に穏やかな機械的停止を提供する。ランディングチップ４２２ａおよび４２２ｂはまた、正確な角度でミラープレート４０２を停止させ得る。さらに、ランディングチップ４２２ａおよび４２２ｂは、それらが静電気力によって変形された場合には、弾性歪みエネルギを格納し得、静電気力が取り除かれた場合には、弾性歪みエネルギを運動エネルギに変換し、ミラープレート４０２を押し出す。ミラープレート４０２上のプッシュバック（ｐｕｓｈ−ｂａｃｋ）は、ミラープレート４０２とランディングチップ４２２ａおよび４２２ｂとを分離することを助け得る。
【００５６】
図５は、超薄型表示システム１００と互換性のある空間光変調器に有色光源を提供するための装置を図示する。白色光源５０２は、広い波長（例えば、約４００ｎｍから７００ｎｍの間）のスペクトルを備える光１３５を放射する。一部の実施形態においては、白色光は異なる有色光（例えば、赤、緑、および青の光）を組み合わせることにより作られる。白色光源５０２の例は、タングステン光である。光１３５は、スピニングカラーホイール５１２上のカラーフィルタを通過する。カラーホイール５１２は、複数の異なる角度のセグメントに配置された複数のカラーフィルタを含み得る。例えば、カラーホイールは、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、ＧおよびＢと配列された６個の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、および青（Ｂ）カラーフィルタを含み得る。光１３５がスピニングカラーホイール５１２を通過した後に、光は入射光１３０になり、光１３０は、結局は、表示システム１００のマイクロミラー１２０に向かう。カラーホイール５１２がスピンする場合は、入射光１３０は、表示画像内にカラーピクセルを各々生成するための一連の画像フレームにおいて、連続的に、色を交互に変える。空間光変調器１１０内のチルト可能なマイクロミラーは、選択的にチルトされ得ることにより、有色の入射光１３０を方向付け、表示画像内にカラーピクセルを形成する。マイクロミラーの選択的なチルトは、入射光の色に対応する有色平面における入力デジタル画像データによって駆動される。コンピュータは有色入射光１３０と、空間光変調器１１０内のチルト可能なミラーをチルトするための関連する有色平面の入力画像データとのタイミングを同期し得る。
【００５７】
図６は、有色光を空間光変調器１１０に提供するための別の装置を図示する。赤色光源６０２、緑色光源６０６、および青色光源６１２は、それぞれ赤色光６０３、緑色光６０７、および青色光６１３を放射し得る。赤色光源６０２、緑色光源６０６、および青色光源６１２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）または半導体レーザに基づき得る。赤色光６０３または緑色光６０７は、ビーム分割器６０８（この場合にはビーム結合器として働く）に入力され得、光６０９を生成する。ビーム分割器６０８は、一平面上で受信された光線（すなわち、赤色光６０３）が通過することを可能にする一方で、対向する表面上で受信された別の光線（すなわち、緑色光６０７）を反射する。赤色光源６０２および緑色光源６０６が制御されることにより、赤色光６０３または緑色光６０７のいずれかが、任意の所与の時間においてビーム分割器６０８に入力される。一部のインプリメンテーションにおいては、光源６０２、６０３および６０７は、連続的に、オンおよびオフになる。光６０９は、結果として、任意の所与の時間において赤色または緑色のいずれかである。同様に、光６０９および青色光６１３は、ビーム分割器６１４に入力され、ビーム分割器６１４は入射光１３０を出力するように制御され得る。青色光源６１２が制御され得ることにより、光６０９（赤または緑）または青色光６１３のいずれかは、任意の所与の時間においてビーム分割器６１４に入力される。赤色光源６０２、緑色光源６０６、青色光源６１２を適切に制御することにより、単色入射光１３０（赤、緑または青）は、連続的に、空間光変調器１１０を照明する。空間光変調器１１０内のチルト可能なマイクロミラーは、選択的に、チルトされ得ることにより、有色入射光１３０を方向付け、表示画像内にカラーピクセルを形成する。マイクロミラーの選択的なチルトは、入射光の色に対応する有色平面内の入力デジタル画像データによって駆動される。コンピュータは有色入射光１３０と、空間光変調器１１０内のチルト可能なミラーをチルトするための関連する有色平面の入力画像データとのタイミングを同期し得る。
【００５８】
図７および図８は、有色光源を超薄型表示システム１００に提供するための他の装置を図示する。図５および図６に示される配置とは類似しないが、別の空間変調器は、表示画像の異なるカラーピクセルを生成するために提供される。図７においては、空間光変調器６３４内のチルト可能なミラーは、赤色光源６３０から放射された赤色光を選択的に反射し得、空間的に変調された赤色光６３５を生成する。空間光変調器６２４内のチルト可能なミラーは、緑色光源６２０から放射された緑色光を選択的に反射し得、空間的に変調された緑色光６２５を生成する。空間光変調器６４４内のチルト可能なミラーは、青色光源６４０から放射された青色光を選択的に反射し得、空間的に変調された青色光６４５を生成する。空間光変調器６２４、６３４および６４４は、１つ以上の行に分布された複数のチルト可能なミラーをそれぞれ含み得る。空間的に変調された単色光（６２５、６３５および６４５）は、Ｘキューブ６５０によって結合され得、マルチカラーの入射光１３０を生成する。Ｘキューブ６５０は、２つの対角の単光路（ｓｉｎｇｌｅ−ｐａｓｓ）インタフェースを含むことにより、変調された緑色光６２５が通過することを可能にし、変調された赤色光６３５および変調された青色光６４５が反射されることを可能にする。変調された有色光（６２５、６３５および６４５）が融合されることにより、入射光１３０を形成する。図５および図６に示される連続的な色変調に反して、異なる有色光は、３つの空間光変調器６２４、６３４および６４４によって同時に方向付けられ得る。
【００５９】
図７に示される配置に類似して、赤色、緑色、および青色の光が、それぞれ、図８に示されるように、赤色光源６６４、緑色光源６５２、および青色光源６７０から放射される。赤色、緑色、および青色の光は、選択的に、それぞれ、空間光変調器６６０、６５４、および６７２から反射され、空間的に変調された有色光６５５、６６５、および６７５を生成する。空間的に変調された単色光６５５、６６５、および６７５は、ビーム分割器６６８および６７４によって結合され、空間的に変調されたマルチカラー入射光１３０を生成する。空間的に変調された入射光１３０は、回転ミラー６８０（または多角形）によって、方向付けられ、有色表示画像を形成する。図７および図８に示される配置の利点は、異なるカラーピクセルが、表示画像内に同時に形成され得、これがビデオ画像表示内により高いフレーム率を提供するか、または空間光変調器内のマイクロミラーに要求される応答率を緩和することである。
【００６０】
本開示されたシステムおよび方法は、本明細書の精神から逸脱することなく、マイクロミラー、光学スキャニングシステム、および表示装置の他の構成と互換可能であることが理解される。一部のインプリメンテーションにおいては、ビーム分割器および光源は、光が通過することを可能にするためというより、むしろ、反射するという異なる目的のために、構成される。本開示されたシステムおよび方法におけるマイクロミラーは、微小製造技術によって構成され、電子制御下で１つ以上の方向にチルト可能なミラーを通常含み得る。異なる光源が本開示された表示システムによって使用され得る。ここで単色とは、共に観測者に緑色、赤色または青色に見られる多くの波長を含み得る単色をいう。
【００６１】
さらに、上記で使用されたパラメータは、本開示された表示システムの動作を図示するための例を意味する。本開示されたシステムは、本明細書の精神から逸脱することなく、異なる動作条件において動作し得る。図１ａおよび図１ｂに関連して議論される表示画像は、見る人に対して異なる方向に配列され得る。例えば、本開示された表示システムは、垂直方向における４０００の画像ラインをスキャンするそれぞれ２０００個のマイクロミラーを含む１つ以上のマイクロミラーの行を用いることによって、表示画像が４０００ピクセルの幅および２０００ピクセルの高さであるように構成され得る。さらに、１つ以上のマイクロミラーの行に基づく空間光変調器は、図１ａおよび図１ｃに示される多角形でない光学的システムによってスキャンされ得る。
【００６２】
マイクロミラーの行方向が、（図１ａおよび図１ｂに示される第一の面２６５の短い寸法の代わりに）先細プレート２６０の第一の面２６５の長い寸法に沿って整列され得ることもまた理解される。多角形の軸は、マイクロミラーの行方向に沿って整列され得る。表示エリアに形成された画像ピクセルのラインは、マイクロミラーの行方向に平行である（すなわち、横方向１６５に沿う）。多角形が回転する場合、多角形から反射された光は、第二の面２６６の斜面方向に沿ってスキャンする。画像ピクセルの平行なラインは、先細プレート２６０の第三の面２６７に水平に沿って生成され、画像ピクセルの異なるラインは、先細プレート２６０の第三の面２６７の垂直方向に移動され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１ａ】図１ａは、本明細書に従う超薄型表示システムの透視側面図である。
【図１ｂ】図１ｂは、図１ａの超薄型表示システムの透視背面図である。
【図１ｃ】図１ｃは、図１ａの超薄型表示システムの透明な先細プレートの詳細な透視図である。
【図２】図２は、図１ａおよび図１ｂの超薄型表示システムの空間光変調器のインプリメンテーションの詳細な平面図である。
【図３ａ】図３ａは、図１ａおよび図１ｂの超薄型表示システムの空間光変調器の別のインプリメンテーションの詳細な図である。
【図３ｂ】図３ｂは、図１ａおよび図１ｂの超薄型表示システムの空間光変調器の別のインプリメンテーションの詳細な図である。
【図４】図４は、図２のラインＡ−Ａに沿った例示的な空間光変調器の断面図である。
【図５】図５は、空間光変調器用の有色光源を提供する配置を示す。
【図６】図６は、空間光変調器用の有色光源を提供する配置を示す。
【図７】図７は、有色光源および対応する空間光変調器を提供する配置を示す。
【図８】図８は、有色光源および対応する空間光変調器を提供する配置を示す。
【符号の説明】
【００６４】
１００  超薄型表示システム
１１０  空間光変調器
１１５  方向
１２０  チルト可能なマイクロミラーの行
１２０ａ〜１２０ｚ  マイクロミラー
１３０  入射光
１４０  光
１４５  反射光
１５０  光学的スキャニングシステム
１５２  搬送メカニズム
１５３  多角形表面
１５５  時計回り方向
１６１  画像ピクセル
１８０  マイクロコントローラ
２６０  先細プレート
２６５  第一の面
２６６  第二の面
２６７  第三の面
２６８  角度
２６９ａ、２６９ｂ  対向する面
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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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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