(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、複数の所定位置の一つに簡単な機械的シャッター素子をセットすることにより、異なる輝度及び/又は異なる色を得ることのできる代替システムと方法を提供することにある。【解決手段】  画像の画素を発生する装置であって、光路（10）の最小部を遮る最大輝度位置、光路（10）の最大部を遮る最小輝度位置、光路（10）の中間部を遮る中間輝度位置の間を選択的に回転できるように配置された回転可能な円盤（3）からなり、それによって回転可能な円盤（3）の位置が画素の輝度及び/又は色の少なくとも一部を決定する。本発明は、更に画像投射用の装置、画像の画素を生成するための方法、及び画像を投射するための方法に関する。【選択図】  図１
2005208605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の画素を生成し、
光源から光を受け取るために配置された入口端部（1）と、前記入口端部から光を受け取り前記入口端部から受け取った光を出射するために配置された出口端部（2）と、少なくとも一の変位子と、からなる装置であって、
前記変位子は、前記変位子の位置が前記入口端部（1）と前記出口端部（2）の間の光路（10）を選択的に遮ることにより前記出口端部（2）における出光量と該入口端部（1）における入光量の割合を決定するように配置され、
前記少なくとも一の変位子は、以下の位置の間で回転可能な円盤（3）であって、
前記光路（10）の最小部を遮り、従って、前記入口端部（1）で受け取る光の最小部が前記出口端部（2）から出射しないようにする最大輝度位置、
前記光路（10）の最大部を遮り、従って、前記入口端部（1）で受け取る光の最大部が前記出口端部（2）から出射しないようにする最小輝度位置、及び
前記光路（10）の中間部を遮り、従って、前記入口端部（1）で受け取る光の対応する中間部が前記出口端部（2）から出射しないようにし、前記最小部よりも大きく前記最大部よりも小さい、少なくとも一の中間輝度位置、
かつ前記回転可能な円盤（3）は、前記画素の輝度及び/又は色の少なくとも一部を決定することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記回転可能な円盤（3）は、マイクロ電気機械円盤であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記回転可能な円盤（3）は、与えられる制御信号に従って前記回転可能な円盤（3）を回転させるために配置されたマイクロ電気機械モータの一部を形成することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記マイクロ電気機械モータは、前記円盤（3）を順次回転させるために配置されたことを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記モータは静電マイクロ電気機械モータであることを特徴とする請求項３乃至4のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
前記円盤（3）は、前記マイクロ電気機械モータのステータ部の対応するアクチュエータ（5,6）と相互作動するために配置された突起（34）を備えることを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載の装置。
【請求項７】
前記円盤は、略円形状の円盤であることを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項８】
前記円盤は、光を通過させるための少なくとも一の貫通穴（31）を備え、略透明であることを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項９】
前記貫通穴（31）は、前記円盤の表面の35％から65％の間に延在することを特徴とする請求項8に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも一の円盤が、光を通過させるための貫通穴（41）を備える基板（4）に配置されていることを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１１】
前記基板の該貫通穴（41）は、前記円盤（3）の少なくとも一つの角度位置において、前記円盤の前記貫通穴（31）が少なくとも部分的に前記基板の前記貫通穴（41）に位置合わせされるように配置され、それにより光は前記入口端部と出口端部の間の光路（10）と繋がる前記貫通穴の両方を通過することができることを特徴とする請求項8乃至9のいずれかが関わる場合の請求項10に記載の装置。
【請求項１２】
前記円盤は、前記入口端部（1）と出口端部（2）との間の光路の方向に対して略垂直な面内に回転するように配置されていることを特徴とする先行の請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
前記円盤（3）の少なくとも一はポリシリコンからなることを特徴とする先行の請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記円盤（3）の少なくとも一は金属からなることを特徴とする請求項１乃至12のいずれかに記載の装置。
【請求項１５】
前記装置は、複数の前記変位子からなり、各変位子が前記回転可能な円盤（3）の一を備えることを特徴とする先行の請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１６】
前記装置は、N（N≧2）色フィルター（7、8、9）を更に備え、ここで、該色フィルターの各々一は所定の色の光を通過するように配置され、該色は前記色フィルター（7、8、9）の各々一によって異なり、
前記回転可能な円盤（3）の少なくとも一は、前記色フィルター（7、8、9）の各々一と対応して配置され、前記回転可能な円盤（3）の位置は、前記色フィルターから前記出口端部に到達する光量の少なくとも一部を決定し、画素の全輝度と色に対する前記の対応する色フィルターを通過した光の寄与の少なくとも一部を決定することを特徴とする先行の請求項のいずれかに記載の装置。
【請求項１７】
前記N色フィルターは、赤、青、緑の光を通すために一の赤（7）フィルター、一の青（8）フィルター、一の緑（9）フィルターを其々備えることを特徴とする請求項16に記載の装置。
【請求項１８】
各色フィルターは、前記入口端部（1）と前記出口端部（2）の間に配置されていることを特徴とする請求項16乃至17のいずれかに記載の装置。
【請求項１９】
投射される画像の画素に各々が対応するように配置された、先行する請求項のいずれかによるところの複数の装置と、
前記装置の前記入口端部（1）に光を供給する少なくとも一の光源（100）と、
前記装置の前記回転可能な円盤を最大、最小、中間の輝度位置の一に選択的にセットし、前記の対応する画素の所望の輝度及び/又は色を得るために前記装置の各々一に制御信号を与える電子制御回路（200）とからなることを特徴とする画像投射機器。
【請求項２０】
前記光源（100）は白色光源であることを特徴とする請求項19に記載の機器。
【請求項２１】
画像投射システムにおいて画像の画素を生成し、入口端部（1）及び該入口端部からの光を受け取って、前記入口端部から受け取った光を出射するために配置された出口端部（2）を有する光路（10）の入口端部（1）に光を供給するステップ、前記出口端部（2）における出光量と前記入口端部（1）における入光量との割合を決めるように前記光路を選択的に遮るステップとからなる方法であって、
前記光路を選択的に遮る前記ステップは、回転可能な円盤（3）が以下の位置の間で選択的に回転し、前記回転可能な円盤（3）の位置は、前記画素の輝度及び/又は色の少なくとも一部を決定することを特徴とする方法；
前記光路（10）の最小部を遮り、従って、前記入口端部（1）で受け取る光の最小部が前記出口端部（2）から出射しないようにする最大輝度位置と、
前記光路（10）の最大部を遮り、従って、前記入口端部（1）で受け取る光の最大部が前記出口端部（2）から出射しないようにする最小輝度位置と、
前記光路（10）の中間部を遮り、従って、前記入口端部（1）で受け取る光の対応する中間部が前記出口端部（2）から出射しないようにし、前記最小部よりも大きく前記最大部よりも小さい、少なくとも一つの中間輝度位置。
【請求項２２】
前記光路を選択的に遮るために、前記回転可能な円盤（3）を構成するロータ部を有するマイクロ電気機械モータが使用されるステップを更に含み、前記円盤が、前記モータのステータ部に制御信号を与えることにより回転することを特徴とする請求項21に記載の方法。
【請求項２３】
前記円盤（3）は、前記入口端部から前記出口端部の前記光路（10）の方向に略垂直な面内で回転し、前記円盤は光を通過させるための少なくとも一の貫通穴（31）を備えていることを特徴とする請求項21乃至22のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
対応する光路（10）に各々が配置されるN色（N≧2）フィルター（7、8、9）に光を通すステップと、前記光路からの光を前記出口端部で合成色として得るように合成するステップとを更に備え、
少なくとも３つの回転可能な円盤は、前記画素の全輝度に対する前記対応する色フィルターを通過した光の寄与の少なくとも一部を決定するように使用され、各円盤は、前記色フィルターの一に対応する光を選択的に遮るように配置されることを特徴とする請求項21乃至23のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
請求項21乃至24に記載にいずれかの方法を各画素に用い、画像の複数の画素を投射することにより前記画像を投射する方法であって、前記回転可能な円盤は、投射される画像に対応する入力信号に基づいて生成された変位制御信号が、電子制御回路を使用して与えられることにより選択的に回転することを特徴とする画像投射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子制御画素生成装置を用いた光投射に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像投射として良く知られている一つの方法は、デジタル・マイクロミラー・デバイス（DMD）・チップと呼ばれる物を使用するものであり、例えば、EP-B-0332953に開示されている技術に基づいている。
【０００３】
DMDチップは光半導体であり、多数の（例えば、百万個を越える）ヒンジ固定された微細ミラーの矩形配列からなり、各々の一つが画像の一画素に対応し、各々の一つがオンの位置（この場合、ミラーは入射光をスクリーンあるいは類似の装置上に投射する）とオフの位置（この場合、ミラーは入射光をスクリーン上に投射しない）の間で（対応する制御信号を供給することにより）個別に旋回できるようになっている。従って、DMDチップのミラー表面上に入射光を投射し、（デジタルビデオ信号あるいは画像信号に基づく）適当な制御信号を印加することにより、画像がスクリーン上に投射されることができ、その結果、其々のミラーの（オン・オフの）位置を調整し、スクリーンあるいはその他の投射表面に明暗画素を作りだすことができる。階調表現は、ミラーをオンとオフの位置間で毎秒数千回ですばやく切り替えることにより得ることができる。ミラーがオン位置にある時間とオフ位置にある時間との比によって、（また、人の視覚系で行われる授受信号の統合のために）より明るい灰色とより暗い灰色の画素が得られる。（すなわち、画素が観察者によって、大体灰色として知覚される。）
【０００４】
別の方法として、DMD技術とスペクトル再結合を使ってカラー画像を投射することが知られている。
【０００５】
一つの方法によれば、DMDチップのミラー表面上に投射された白色光は、先ず、赤、緑、青の区画あるいは領域フィルターからなる回転する色ホイールを通過する。すなわち、ミラーで反射された光の色は、各瞬間の色ホイールの位置によって、赤、緑、青の間で周期的に変化する。つまり、色ホイールの位置に対してミラーのオン・オフ切り替えを調整することによって、カラー画像（つまり、観察者がカラーと知覚する画像）が投射できる。この技術は、例えば、EP-B-0662773に開示され、ワンチップDLPTM（DLPTM：デジタル光処理）システムと呼ばれている。（DLPTMシステムはDMDと、関連する制御用エレクトロニクスを含む。）
【０００６】
カラー画像を得るためのその他の知られた方法としては、各色に一つづつ、三つのDMDチップを用いた方法がある。入射白色光は、赤、緑、青に分離され、各ビームは対応するDMDチップ（すなわち、一つのチップが赤色光を受け取り、他が緑色光を、三番目が青色光を受け取る）のミラー表面上に向かい、ミラーは、制御信号によって其々のオン・オフ状態を切り替える。３つのチップのオン状態でミラーによって反射された光は、その後一緒になってスクリーン上にカラー画像を形成する。従って、三つのDMDチップの各ミラーは、画像の一つの画素に対応し、画素の色は、各チップの其々のミラーのオン・オフ比の組み合わせによる。この方法は、３チップDLPTMと呼ばれる投射システムで使用されている。
【０００７】
EP-A-0798586に開示されている画像投射システムは、光ビーム発生器、複数の部分ビームを発生させるためのマイクロレンズの配列、マイクロレンズの大きさと断面に適合した大きさと断面を持つ色マイクロフィルタあるいは画像マイクロセルの配列、両配列間の相対動作を与えるために配列された作動装置からなり、様々な可能なパターンの中から選ばれた発光パターンが投射できる。このシステムは、既に規定された、限られた画像を投射するために設計されると思われる。
【０００８】
US-A-5055832には画像投射のための円盤が開示され、光ファイバーから光を通すための開口（アパーチャ）からなっている。基本的には、円盤の位置に応じて、画素がオン・オフするものと思われる。
【０００９】
US-A-2001/0024310には、色フィルター層からなる経路に沿って光が伝播する画像投射システムが開示されている。回転シフターからなるマイクロ電気機械装置は、光を選択的に遮ったり、通過させたりするために使用される。基本的には、回転シフターの位置に応じて、画素がオン・オフする。
【００１０】
US-A-6201633にはマイクロ電気機械装置に基づく画像投射システムが開示され、花弁状捩れヒンジ支持のシャッター部からなり、静電誘引力を使って水平位置（閉）から垂直位置（開）まで動作できるシャッターを伴っている。各画素は幾つかの花弁状シャッター部に対応するものと考えられ、其々、閉と開の位置にあるシャッター部の数に応じて、画素はオン状態、オフ状態、幾つかの中間状態を選択的にとることができる。しかし、各画素は複数の可動部を伴うので、かなり複雑な構造を呈するものと思われる。
【００１１】
本発明の目的は、複数の所定位置の一つに簡単な機械的シャッター素子をセットすることにより、異なる輝度及び/又は異なる色を得ることのできる代替システムと方法を提供することにある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第一の態様である画像の画素を投射あるいは生成するための装置は、光源からの光を受け取るために配置された入口端部と、前記入口端部からの光を受け取り、前記入口端部から受け取った光を出射するために配置された出口端部と、少なくとも一つの変位子とからなり、該変位子は、前記入口端部と前記出口端部間の光路を選択的に遮ることにより、その位置が前記出口端部での出光量と前記入口端部での入光量の割合を決めるように配置されている。
【００１３】
本発明によれば、前記の少なくとも一つの変位子は回転可能な円盤からなり、最大輝度位置、最小輝度位置、少なくとも一つの中間輝度位置との間で選択的に回転できるように配列されており、最大輝度位置では該円盤は、前記光路の最小部（例えば、0％）を遮り、従って、前記入口端部で受け取る光の最小部（例えば、0％）が前記出口端部から出射しないようにし、最小輝度位置では該円盤は、前記光路の最大部（例えば、100％）を遮り、従って、前記入口端部で受け取る光の最大部（例えば、100％）が前記出口端部から出射しないようにし、中間輝度位置では該円盤は、前記光路の中間部（例えば、25％及び/又は50％及び/又は75％）を遮り、従って、前記入口端部で受け取る光の対応する中間部が前記出口端部から出射しないようにし、該中間輝度位置は前記最小部よりも大きく前記最大部よりも小さい。
【００１４】
このように、前記回転可能な円盤の位置は、前記画素の輝度（すなわち、画素の階調）及び/又は色（特に色フィルターと関連した幾つかの円盤を使用した場合）の少なくとも一部を決定する。従って、本発明は、遮断部により前記円盤の角度位置に従って、オン・オフのレベルだけでなく中間レベルも生成できる画素の投射を提供するものである。従って、本装置は、例えば、観察者の視覚系に生じる統合に頼って階調を得る場合には必要な、画素のオン状態とオフ状態の間をすばやく切り替えるといったことに頼らずに画素の階調を提供することができる。
【００１５】
回転可能な円盤を伴う多くの小さなモータが知られている。従って、本発明の装置は、多くの場合単純な、このようなモータを入口端部から出口端部に到達する光の部分を規制するために使用することができる。従って、画素の輝度及び/又は色は、各画素装置のモータに制御信号を与えることにより決定することができる。これらのモータは大変簡単で高価でない構造であり、それにもかかわらず非常に高い信頼性を持っており、従って、フィルターの輝度及び/又は色を迅速かつ正確に制御（例えば、デジタル制御）することができる。例えば、マイクロ電気機械システム（MEMS）の当業者には多くの適切なモータが知られている。
【００１６】
望ましくは、前記の回転可能な円盤は、例えば、マイクロ電気機械モータの一部を構成するマイクロ電気機械円盤であり、該マイクロ電気機械モータは与えられる制御信号に従って前記円盤を回転させるために配置される。例えば、前記マイクロ電気機械モータは前記円盤を順次回転させるために配置されてもよく、前記円盤の角度位置を簡単かつ確実に制御する。前記モータは静電マイクロ電気機械モータであってもよい。前記円盤は、制御信号が与えられる前記マイクロ電気機械モータのステータ部の対応するアクチュエータと相互作動するために配置された突起あるいは歯を備えることができる。
【００１７】
前記円盤は、略、円形形状の円盤であってもよい。
【００１８】
前記円盤は、略、半透明の円盤であってもよく、光を通過させるための（望ましくは、前記円盤の表面に略垂直な方向に）少なくとも一つの貫通穴（あるいはその表面の一部に対応する透明あるいは半透明部分）からなる。該貫通穴は前記円盤の表面の35％から65％の間で延在することができる。（例えば、円形の円盤の180度分に相当するような表面の約50％に）
前記円盤（あるいは幾つかの円盤）は基板上に配置することができ、該基板は光を通過させるための半円柱状トンネルのような貫通穴を一つ（あるいは、同じ基板上に円盤が一つを越えてある場合には、各円盤に一つの貫通穴）備えている。前記基板の該貫通穴は、前記円盤の少なくとも一つの角度位置において、前記円盤の前記貫通穴が少なくとも部分的に前記基板の前記貫通穴に対応して（位置合わせして）位置決めされるように配置することができ、それにより光は前記入口端部と出口端部の間の光路に繋がる前記貫通穴の両方を通過することができる。すなわち、前記基板の貫通穴と前記円盤の貫通穴は光路に沿って位置合わせでき、これにより前記入口端部からの光は該貫通穴を通過し前記出口端部に到達する。前記円盤が回転して該合わせ位置から離れた場合には、両貫通穴を通過した光量は前記円盤の角度位置に応じて減少する。
【００１９】
前記円盤は、前記入口端部と前記出口端部間の光路に対して略垂直の平面内で回転するように配置することができる。
【００２０】
前記円盤は、例えば、ポリシリコン、金属あるいはマイクロ電気機械モータに適したその他材料で形成することができる。
【００２１】
前記装置は、各々が前記回転可能な円盤の一つからなる複数の前記変位子を備えることができる。前記装置は、更にN色（N≧2）フィルターを備えることができ、該色フィルターの各々一つは所定の色の光を通過させるように配置され、該色は前記色フィルターの各々一つで異なる。前記回転可能な円盤の少なくとも一つは、前記色フィルターの各々一つと対応して配置されてもよく、これにより、前記回転可能な円盤の位置は、前記色フィルターから前記出口端部に到達した光量の少なくとも一部を決定し、画素の全ての輝度と色に対する前記の対応する色フィルターを通過した光の寄与の少なくとも一部を決定し、その結果、スペクトル再結合を用いてカラー画像を投射する。
【００２２】
前記N色フィルターは、赤、青、緑の光を通すために一つの赤フィルター、一つの青フィルター、一つの緑フィルターを備えることができる。
【００２３】
各色フィルターは、前記入口端部と出口端部の間に配置することができる。
【００２４】
本発明の更なる態様に関わる画像投射機器は、投射される画像の画素に各々が対応するように配置された複数の上記の装置と、前記装置の前記入口端部に光を供給する少なくとも一つの光源と、前記装置の前記回転可能な円盤を最大、最小、中間の輝度位置の一つに選択的にセットし、前記の対応する画素の所望の輝度及び/又は色を得るために、前記装置の各々一つに制御信号を与える電子制御回路とからなる。前記光源は白色光源とすることができる。
【００２５】
本発明の更なる態様は、画像投射システムにおいて画像の画素を生成する方法に関し、光路における入口端部に光を供給するステップであって、該光路は該入口端部と、該入口端部からの光を受け取って前記入口端部から受け取った光を出射するために配置された出口端部とを含むステップと、前記出口端部での出光量と前記入口端部での入光量との間の割合を決めるように前記光路を選択的に遮るステップとからなる。
【００２６】
本発明によれば、前記光路を選択的に遮る前記ステップは、回転可能な円盤を、最大輝度位置、最小輝度位置、少なくとも一つの中間輝度位置の間で選択的に回転することを含んでおり、最大輝度位置では前記円盤は前記光路の最小部を遮り、従って、前記入口端部で受け取る光の最小部が前記出口端部から出射しないようにし、最小輝度位置では前記円盤は、前記光路の最大部を遮り、従って、前記入口端部で受け取る光の最大部が前記出口端部から出射しないようにし、中間位置では前記円盤は、前記光路の中間部を遮り、従って、前記入口端部で受け取る光の対応する中間部が前記出口端部から出射しないようにし、該中間輝度位置は前記最小部よりも大きく前記最大部よりも小さい。このように、前記回転可能な円盤の位置は、画素の輝度及び/又は色の少なくとも一部を決定する。
【００２７】
本方法によれば、前記回転可能な円盤の角度位置は、画素（及び/又は多色フィルターシステムにおける画素の色）の輝度を選択するために使用される。
【００２８】
望ましくは、本方法は、前記光路を選択的に遮るために、前記回転可能な円盤を構成するロータ部を有するマイクロ電気機械モータが使用されるステップを更に含んでおり、これにより前記モータのステータ部に制御信号を与えることにより前記円盤が回転する。これにより、画素の輝度（及び/又は色）を制御する安価で信頼できる装置を製造することができる。各円盤は、前記ステータ部に与えられる制御信号の制御下で、複数の角度位置、例えば、オンあるいは最大輝度位置、オフあるいは最小輝度位置、一つあるいは幾つかの中間輝度位置、に対応することができる。
【００２９】
前記円盤は、前記入口端部から前記出口端部の前記光路の方向に略垂直な面内で回転することができる。望ましくは、前記円盤は光を通過させるための少なくとも一つの貫通穴（あるいは透明あるいは半透明部）を備えている。
【００３０】
本発明の方法は更に、対応する光路に各々が対応して配置されたN色（N≧2）フィルターに光を通すステップと、前記光路からの光を前記出口端部で合成色として得るように合成するステップとからなる。少なくとも三つの回転可能な円盤は、前記対応する色フィルターを通過する光の、画素の全輝度に対する寄与の少なくとも一部を決定するように使用され、各円盤は、前記色フィルターの一つの対応する光を選択的に遮るように配置される。
【００３１】
本発明の更なる態様は、上記概説の方法を各画素に用いて前記画像の複数の画素を（例えば、スクリーン上に）投射する方法によって画像を表示あるいは投射する方法に関し、前記回転可能な円盤が、投射あるいは表示される画像に対応する入力画あるいはビデオ信号のような入力信号に基づいて生成された変位制御信号を、電子制御回路を使用して与えることにより選択的に回転する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図1に本発明の最良の形態の一実施例を模擬的に示す。ここで、画素装置は、ミラー101の上方に位置し、入口端部１で、白色光用光源100からの光を受け取るために配置されている。光は入口端部に入り、そこから出口端部2に向かう方法を規定し、回転円盤3と其々関連する打ち抜き穴、トンネル、あるいは同様の光路10を通過する。円盤の回転は、電子制御回路200（模擬的に表示）によって制御され、回路200は表示される画像に関連した信号（例えば、画像あるいはビデオ信号）から派生した制御信号に従って円盤の回転を制御する。
【００３３】
装置は、各光路に沿った位置に色フィルター7、8、9、すなわち赤色のフィルター7、青色のフィルター8、緑色のフィルター9を更に備える。従って、出口端部2で赤、緑、青色光を其々の光路から受け取り、その出口端部でこれらの光はスペクトル再結合により画素の合成色を得るために合成される（例えば、図示しないが適切なレンズ配列を使用して）。画素の色は、出口端部2での全出力光に対する、赤、緑、青のフィルターを通過してきた其々の光の寄与による。
【００３４】
従って、本発明によれば、入り口部1に入り出口部に到達する光の割合は、其々の光路を選択的に遮ることによって規制することができる。つまり、例えば、赤と青のフィルターに対応する光路は完全に開かれていて、緑色フィルター9に対応する光路が完全に遮られている場合、紫の合成色が出口端部で得られる。緑色フィルターに対応する光路は完全に遮られた状態で、赤と青のフィルターに対応する光路を其々50％遮った等の場合には、実質上同じ色が得られるが輝度は低くなる。
【００３５】
図2Aから図2Cに、本発明の最良の形態の一実施例において、光路が円盤を回転することによってどのように遮られるかを赤色フィルター7に対応する光路10に関して模擬的に示す。基本的に、光路10は、円盤3の下方にあって、光を遮る固定された不透明部11を有するトンネルによって規定され、光を通過させるために開かれた半円柱状の経路が残っている。従って、光源100からの光は、固定された不透明部11によって遮られない光路である半円柱状部を通過することによってのみ通過することができる。ここで、各円盤は貫通穴31を有し、この場合、貫通穴は円盤表面の約50％、すなわち、円盤の180度分に相当する。
【００３６】
図2Aにおいて、貫通穴31は光路10の非遮断部に位置合わせされており、この位置は最大輝度位置に対応する。つまり、出口端部で最大の輝度を得るための位置に対応している。
【００３７】
図2Bにおいて、円盤3は、光路に沿う光の方向に対して垂直な面内で90度回転している。ここで、貫通穴31の50％だけが光路の非遮断部に対応しており、この位置が中間輝度の位置（出口端部では低減した輝度となる）に対応する。
【００３８】
図2Cにおいて、円盤3は、図2Aの位置から180度回転し、貫通穴31は光路を遮る部分に位置が合っており、この位置が最小輝度位置に対応し、この場合、出口端部に光は届かない。
【００３９】
つまり、図2Aから2Cの配置が図1の配置の一部である赤色フィルター７に対応する場合には、図2Aにおいては、赤色光が画素の全ての色及び輝度に対して最大に寄与し、図2Bにおいては、赤色光が画素の全ての色及び輝度に対して中程度の寄与であり、図2Cにおいては、赤色光が画素の全ての色及び輝度に対して寄与が最小となる（この場合、光路10が、円盤の不透明部、つまり貫通穴31に対応しない円盤部と共に光路の不透明部11によって完全に遮られるために、全てが寄与しない）。
【００４０】
図3に、本発明の最良の形態の一実施例によるところの回転可能な円盤3を示す。円盤は、不透明部32と、光路の非遮断部に位置合わせされた時に光を通過させるための貫通穴31とを有し、概ね平坦で丸い円盤3からなる。円盤は、静電マイクロ電気機械式モータの、図3には示していないアクチュエータ部あるいはステータ部に印加される制御信号の制御下で、軸33周りに選択的に回転するように配置されている。すなわち、円盤3はモータのロータ部を構成している。
【００４１】
図4は、円盤の側面図であり、ロータの歯あるいは突起34を示していて、これによりモータのアクチュエータあるいはステータ部が公知の従来技術に従って円盤を回転させるようにお互いに作動する。
【００４２】
図5は円盤3の斜視図であり、不透明（遮断）部32、貫通穴31、歯あるいは突起34、円盤がその周りに旋回あるいは回転できる軸33を示している。
【００４３】
図6は基板4上に組み立てられた円盤3（貫通穴31を伴い）の上面図である。円盤3はポリシリコン（マイクロ電気機械システムあるいはMEMSの製造のために通常使用される材料）で製造することができ、基板4は、例えば、シリコンで形成することができる。図7は円盤を除いた基板を示し、基板が、円盤の貫通穴31の大きさと形状に概ね対応した（大きさと形状は必ずしも同じか似ている必要はない）大きさと形状の空洞あるいは貫通穴41をどのように備えているかを見ることができる。ここで、円盤3が、基板4上に組み立てられている場合、円盤の角度位置によって、貫通穴31は基板の空洞あるいは貫通穴41に対して大体位置あわせすることができる。
【００４４】
基板は図1及び図2Aから2Cの光路10のように光路を規定する方法の一部を構成あるいは形成することができる。この場合、基板は図2Aから2Cに示した不透明部11も構成することができる。
【００４５】
図8と図9は、基板4上に組み立てられた円盤3の二つの側面図（横断面図）を示す。
【００４６】
図8において、円盤は最大輝度位置にある。すなわち、円盤の貫通穴31は、基板4の空洞あるいは貫通穴41に位置合わせされており、光は円盤3に遮られることなく入口端部から出口端部まで光路に沿って通過することができる。
【００４７】
図9は円盤を軸33回りに180度回転した後の同様の配置を示す。ここで、円盤の貫通穴31は、もはや基板4の空洞あるいは貫通穴41に位置が合っておらず、替わりに、円盤3の不透明部32が基板4の貫通穴を覆っており、従って、基板4の貫通穴41によって規定される光路を遮っている。この位置は最小輝度位置に対応する。
【００４８】
また、図8と図9にアクチュエータ5を模擬的に示す。アクチュエータに制御信号を加えることにより、静電力がアクチュエータ5と隣接する円盤の歯あるいは突起34との間に作用する。アクチュエータに適切な制御信号を加えることにより、円盤は、良く知られるように軸33回りに回転できるようになる。
【００４９】
図10は円盤3の底面図であり、歯あるいは突起34とアクチュエータあるいはステータ部である5と6の２組を模擬的に示しており、それらは、図10には示さないが基板上に具現され、円盤を所定の位置に所定の回転させるために、それらに良く知られた方法で制御信号が加えられ、その結果、入口端部から出口端部まで到達できる光の割合が決定される。
【００５０】
明細書中の記述及び請求項の全てに亘り、「comprise」という言葉及びこの言葉の変形である「comprising」はその他の追加、要素、ステップを排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図1はカラー画像の画素を投射するのに適した本発明の最良の形態の一実施例を模擬的に示した図である。
【図２Ａ】図2Aは本発明の最良の形態の一実施例に基づく、円盤を回転させることによる光路の選択的な遮断を模擬的に示す図であり、最大輝度位置に対応する。
【図２Ｂ】図2Bは本発明の最良の形態の一実施例に基づく、円盤を回転させることによる光路の選択的な遮断を模擬的に示す図であり、中間輝度位置に対応する。
【図２Ｃ】図2Cは本発明の最良の形態の一実施例に基づく、円盤を回転させることによる光路の選択的な遮断を模擬的に示す図であり、最小輝度位置に対応する。
【図３】図3は本発明の最良の形態の一実施例に基づく円盤の上面図である。
【図４】図4は本発明の最良の形態の一実施例に基づく円盤の側面図である。
【図５】図5は本発明の最良の形態の一実施例に基づく円盤の斜視図である。
【図６】図6は本発明の最良の形態の一実施例に基づく基板上に組み立てられた円盤の上面図である。
【図７】図7は図6の基板で、円盤を取り除いた上面図である。
【図８】図8は最大輝度位置において、基板上に組み立てられた円盤の横断面の側面を示す図である。
【図９】図9は図8において、円盤を180度回転させた後の側面図である。
【図１０】図10は円盤の上面図であり、円盤と円盤を移動させるために使用されるアクチュエータの位置を示す。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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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