DE102006015765A1

DE102006015765A1 - In mobile Endgeräte eingebauter Projektor mit opischen Modulatoren

Info

Publication number: DE102006015765A1
Application number: DE102006015765A
Authority: DE
Inventors: Sang Kyeong Suwon Yun; In Jae Yongin Yeo; Haeng Seok Bucheon Yang; Chun Gi Suwon Kim; Kyu Bum Suwon Han; Seung Won Suwon Ryu
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2006-04-04
Publication date: 2006-11-30
Also published as: CN100582931C; GB2426653B; US7832877B2; JP2006330720A; GB0606743D0; US20060267858A1; US20110085092A1; CN1869807A; KR20060121668A; KR100832622B1; GB2426653A

Abstract

Ein mobiles Endgerät enthält einen Projektor mit optischer Modulation. Außerdem enthält das mobile Endgerät ein Steuersystem, eine Projektionssteuereinheit und ein optisches Modulationssystem. Das Steuersystem gibt ein Projektionssteuersignal und Bilddaten aus. Die Projektionssteuereinheit empfängt die Bilddaten von dem Steuersystem und erzeugt ein Ansteuerungssignal in Abhängigkeit von den empfangenen Bilddaten und gibt es aus. Das optische Modulationssystem erzeugt und moduliert Licht und erzeugt in Reaktion auf das Ansteuerungssignal ein Bild und tastet dann das Bild ab, um es auf einen Schirm zu projizieren.

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein mobiles Endgerät mit einem Projektor mit optischer Modulation, der durch Modulieren von von einer Lichtquelle erzeugtem Licht unter Verwendung eines optischen Modulators ein Bild erzeugt und das erzeugte Bild vergrößert und auf einen Schirm projiziert, um so das Bild auf dem Schirm anzuzeigen.

Derzeit werden aufgrund der schnellen Entwicklung der Elektronikindustrie und der Informations- und Kommunikationstechnologie Informationen bezüglich verschiedener Zeichen und Bilder unter Verwendung von Endgeräten wie etwa von Desktop-Personalcomputern (PC), Notebook-PCs und Mobiltelephonen in nahezu allen Industriezweigen verarbeitet. Da insbesondere die Anwendung von Informationen unter Verwendung des Internets zunimmt, besteht hinsichtlich der Informationsverarbeitung das Bestreben, sie über eine Verbindung mit dem Internet unter Verwendung von Mobiltelephonen sowie unter Verwendung vorhandener Desktop- oder Notebook-PCs auszuführen.

In den Anzeigevorrichtungen der Endgeräte wie etwa der Desktop-PCs, der Notebook-PCs und der Mobiltelephone ist jedoch ein Monitor, der auf einer vorgegebenen Norm basiert, in den Hauptkörper des Endgeräts integriert, so dass das Problem entsteht, dass der Beobachtungsbereich und die Lesbarkeit des Bildschirms begrenzt sind.

Beispielsweise ist ein Katodenstrahlröhren-Monitor (CRT-Monitor), der die Anzeigevorrichtung eines Desktop-PC bildet, insofern problematisch, als die Bedingungen für seine Installation nachteilig sind, außerdem ist er für eine Mitnahme ungeeignet, da seine Bildschirmgröße begrenzt ist, sein Volumen groß ist und sein Gewicht hoch ist, außerdem fordert er eine verhältnismäßig hohe Steuerspannung und schließlich ist der Beobachtungsbereich lediglich auf den Bereich vor dem Bildschirm eingeschränkt, da die Richtung des Schirms zur Vorderseite eines Anwenders orientiert ist.

Eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung), die die Anzeigevorrichtung eines Notebook-PC bildet, ist insofern nachteilig, als die Größe des Bildschirms im Vergleich zu jener der CRT noch weiter eingeschränkt ist und hinsichtlich der Richtung des Bildschirms der Beobachtungsbereich lediglich auf den Bereich vor dem Anwender eingeschränkt ist, da die LCD-Vorrichtung in den Hauptkörper des Notebooks integriert ist.

Ferner ist eine LCD-Vorrichtung, die die Anzeigevorrichtung des Mobiltelephons bildet, insofern problematisch, als der Beobachtungswinkelbereich und der Informationsanzeigebereich hiervon aufgrund der Bildschirmgröße, die sehr gering ist, stark eingeschränkt sind und die Lesbarkeit niedrig ist, da die Größe der Zeichen sehr klein ist. Insbesondere ist die LCD eines Internet-Mobiltelephons, das mit einem Web-Browser versehen und mit dem Internet verbunden ist, insofern problematisch, als eine Internetseite in voller Größe nicht auf dem Bildschirm angezeigt werden kann, da der Anzeigebereich eines Einheitsbildes begrenzt ist.

Die Desktop-PCs, die Notebook-PCs und die Mobiltelephone, die oben beschrieben worden sind, sind insofern nachteilig, als sie aufgrund der oben beschriebenen Probleme sehr unbequem sind, wenn es notwendig ist, dass mehrere Personen auf einen Anzeigeschirm blicken, wobei die Schirme weder von beiden Seiten noch von der Rückseite der Monitore betrachtet werden können.

Um diese Probleme zu lösen, wurde ein Flüssigkristall-Projektor vorgeschlagen, der eine Anzeigevorrichtung ist, die mit einem Desktop-PC, einem Notebook-PC oder einem Mobiltelephon unter Verwendung eines Verbinders verbunden werden kann und die Schnittstelle für Daten für das Endgerät des Desktop-PC, des Notebook-PC oder des Mobiltelephons bildet und ein Bild auf einen Schirm über eine TFT-LCD-Vorrichtung und einen Linsenschirm projiziert. Dieser Projektor ist jedoch insofern problematisch, als eine für eine Projektion über einen großen Abstand geeignete helle Lichtquelle erforderlich ist, das Volumen der Vorrichtung groß ist und der Projektor schwer zu transportieren ist.

ZUSAMMENFASSUNG

Ein mobiles Endgerät enthält einen eingebauten Projektor mit optischer Modulation, der durch Modulation von von einer Lichtquelle ausgesandtem Licht unter Verwendung eines optischen Modulators ein Bild erzeugt, das Bild vergrößert und auf einen Schirm projiziert, so dass Forderungen nach Kompaktheit und niedrigem Leistungsverbrauch, das ein Mobiltelephon im Allgemeinen erfordert, erfüllt werden können.

Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung ein mobiles Endgerät, das einen Projektor mit optischer Modulation besitzt, wobei das mobile Endgerät umfasst: ein Endgerät-Steuersystem zum Ausgeben eines Projektionssteuersignals und von Bilddaten; eine Projektionssteuereinheit zum Empfangen der Bilddaten von dem Endgerät-Steuersystem und zum Erzeugen und Ausgeben eines Ansteuerungssignals in Abhängigkeit von den Bilddaten, wenn das Projektionssteuersignal von dem Endgerät-Steuersystem empfangen wird; und ein optisches Lichtmodulationssystem zum Erzeugen und Modulieren von Licht und zum Erzeugen eines Bildes in Reaktion auf das Ansteuerungssignal, wenn das Ansteuerungssignal von der Projektionssteuereinheit empfangen wird, und zum Ausführen einer Abtastung, während das erzeugte Bild vergrößert und auf einen Schirm projiziert wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden anhand der folgenden genauen Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gegeben wird, in denen:

1A und 1B teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansichten sind, die mobile Endgeräte zeigen, die mit einem Projektor mit optischer Modulation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen sind;

2 ein Blockschaltplan ist, der die Konstruktion des mobilen Endgeräts zeigt, das mit einem Projektor mit optischer Modulation gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist;

3 ein Blockschaltplan ist, der den inneren Aufbau der Projektionsansteuerungseinheit von 2 zeigt;

4A ein Diagramm ist, das die Eingangsdatenfolge von Eingangsbilddaten der Rastertyp-Norm abstrakt zeigt;

4B ein Diagramm ist, das eine Ausgangsdatenfolge und eine Abtastrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung abstrakt zeigt;

5A ein Diagramm ist, das den Aufbau eines einzelnen Rahmens von Bilddaten, das aus 480 × 640 Pixeln aufgebaut ist, zeigt;

5B ein Diagramm ist, das den Aufbau zeigt, in dem die transversale Anordnung von Eingangsbilddaten in eine longitudinale Anordnung umgesetzt wird;

6A eine perspektivische Ansicht eines optischen Modulators des Beugungstyps von 2 ist; und

6B eine Draufsicht des optischen Modulators des Beugungstyps von 2 ist.

GENAUE BESCHREIBUNG
Im Folgenden wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf ein Mobiltelephon im Einzelnen beschrieben. Selbstverständlich kann die im Folgenden beschriebene mobile Projektionseinheit in andere mobile Vorrichtungen einschließlich PDAG MP3-Einheiten, Armbanduhren, Laptop-Computer, Kameras und dergleichen eingebaut sein. Somit umfasst die Bezugnahme auf ein "mobiles Endgerät", die hier verwendet wird, diese weiteren Vorrichtungen sowie andere ähnliche Vorrichtungen.
1A ist eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht eines mobilen Endgeräts des Klapptyps, das mit einem mobilen Projektor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist, während 1B eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht eines mobilen Endgeräts des Gleittyps ist, das mit einem mobilen Projektor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist.
Wenn, wie in 1A gezeigt ist, ein Anwender eine Projektionsbetriebsart unter Verwendung eines Tastenfeldes 13 auswählt und ein Bild, das er anzeigen möch te, auswählt (in diesem Fall bezieht sich die Projektionsbetriebsart auf eine Betriebsart zum Anzeigen eines Bildes auf einem externen Schirm), führt das mobile Endgerät 10 des Klapptyps, das mit einem mobilen Projektor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist, eine Bildanzeige in der Weise aus, dass es ein Bild dadurch erzeugt, dass es den in ihm vorgesehenen mobilen Projektor ansteuert, das Bild vergrößert und auf einen externen Schirm 15 durch einen Öffnungsabschnitt 14, der in der rechten Seitenoberfläche hiervon ausgebildet ist, projiziert.
Der mobile Projektor, der in dem teilweise aufgeschnittenen Innenraum von 1A gezeigt ist, ist mit einem optischen Lichtmodulationssystem versehen, das umfasst: ein Lichtquellensystem 51 für die Erzeugung von Lichtstrahlen mit den Farben Rot (R), Grün (G) und Blau (B), das bewirkt, dass die erzeugten Lichtstrahlen längs eines einzigen Weges verlaufen, eine optische Beleuchtungseinheit 52, die Licht, das durch das Lichtquellensystem 51 erzeugt wird, zu einem optischen Beugungsmodulator 53 emittiert, wobei der optische Beugungsmodulator 53 durch Modulieren von einfallendem Licht gebeugtes Licht mehrerer Beugungsordnungen erzeugt und anhand des gebeugten Lichts ein Bild erzeugt, eine Filtereinheit 54, die gebeugtes Licht einer gewünschten Ordnung durchlässt, das zu dem gebeugten Licht gehört, das durch den optischen Beugungsmodulator 53 erzeugt wird und mehrere Ordnungen von Beugungskoeffizienten besitzt, eine optische Projektionseinheit 55 zum Vergrößern und Projizieren des durch die Filtereinheit 54 hindurchgehenden gebeugten Lichts und eine Abtasteinheit 56 zum Ausführen einer Abtastung mit dem gebeugten Licht, das durch die optische Projektionseinheit 55 vergrößert und auf einen Schirm 15 projiziert wird, wodurch ein Bild erzeugt wird.
Das Lichtquellensystem 51 umfasst eine Lichtquelle R 51R, eine Lichtquelle G 51G und eine Lichtquelle B 51B und außerdem eine Lichtsammeleinheit 515. Die Lichtsammeleinheit 51S umfasst einen Spiegel 51RS, der einfallendes Licht R reflektiert, um das Licht R zu sammeln, einen dichromatischen Spiegel 51GS zum Reflektieren des Lichts R und zum Durchlassen des Lichts G, um das Licht R und das Licht G zu sammeln, und einen dichromatischen Spiegel 51BS zum Durchlassen des Lichts R und des Lichts G und zum Reflektieren des Lichts B, um das Licht R, das Licht G und das Licht B zu sammeln. Das optische Lichtmodulationssystem, das in 2 gezeigt ist, erzeugt unter der Steuerung einer Projektionssteuereinheit 140 ein Bild, wobei die Projektionssteuereinheit 140 durch den Multimediaprozessor 122 gesteuert wird. In dem Fall, in dem der Multimediaprozessor 122 in dem Mobiltelephon des Klapptyps nicht vorgesehen ist, wird die Projektionssteuereinheit 140 durch den Grundbandprozessor 116, der durch eine Strichlinie 123 gezeigt ist, gesteuert.
Wenn, wie in 1B gezeigt ist, der Anwender eine Projektionsbetriebsart unter Verwendung eines Tastenfeldes 23 wählt und ein Bild, das er anzeigen möchte, auswählt, führt das mobile Endgerät 20 des Gleittyps, das mit einem mobilen Projektor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist, eine Bildanzeige in der Weise aus, dass es das Bild durch Ansteuern eines in ihm vorgesehenen mobilen Projektors erzeugt und vergrößert und das vergrößerte Bild auf einen externen Schirm 25 durch den Öffnungsabschnitt 24, der in der rechten Seitenoberfläche hiervon angeordnet ist, projiziert. Das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Abdeckung.
Der mobile Projektor, der in dem teilweise aufgeschnittenen Innenraum von 1B gezeigt ist, ist mit einem optischen Lichtmodulationssystem versehen, das ein Lichtquellensystem 51, eine optische Beleuchtungseinheit 52, einen optischen Beugungsmodulator 53, eine Filtereinheit 54, eine optische Projektionseinheit 55 und eine Abtasteinheit 56 umfasst, die gleich jenen des mobilen Endgeräts 10 des Klapptyps von 1A sind.
Das optische Lichtmodulationssystem, das in 2 gezeigt ist, erzeugt ebenfalls unter der Steuerung einer Projektionssteuereinheit 140 ein Bild, wobei die Projektionssteuereinheit 140 durch den Multimediaprozessor 122 gesteuert wird. In dem Fall, in dem der Multimediaprozessor 122 in dem Mobiltelephon des Gleittyps nicht vorgesehen ist, wird die Projektionssteuereinheit 140 durch den Grundbandprozessor 116 gesteuert, der durch eine gestrichelte Linie 123 gezeigt ist. Selbstverständlich kann der Grundbandprozessor dann, wenn das mobile Endgerät von einer anderen Art als jener eines Mobiltelephons ist, durch einen anderen Typ eines Prozessors ersetzt sein. Somit umfasst die Bezugnahme auf den Grundbandprozessor 116 auch die Bezugnahme auf andere Typen von Prozessoren der Art, die in den verschiedenen oben erwähnten "mobilen Endgeräten" verwendet wird.
2 ist ein Blockschaltplan, der den Aufbau eines mobilen Endgeräts zeigt, das mit einem mobilen Projektor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst das mit dem mobilen Projektor 130 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehene mobile Endgerät eine Einheit 110 für drahtlose Kommunikation, um eine drahtlose Kommunikation auszuführen, eine Tasteneingabeeinheit 112 für die Eingabe von Informationen, einen Speicher 114 zum Speichern von Bilddaten und dergleichen, einen Grundbandprozessor 116a für die Ausführung der gesamten Steuerung eines Multimediaprozessors 122 und dergleichen und um hierdurch die Anzeige eines Bildes auf einer Anzeigeeinheit 120 oder die Projektion dieses Bildes auf einen Schirm 160 hervorzurufen, einen Bildsensormodul-Prozessor 118 für die Verarbeitung von Bil dern, die von einer vorhandenen Kamera oder dergleichen empfangen werden, und zum Senden verarbeiteter Bilddaten zu dem Multimediaprozessor 122, die Anzeigeeinheit 120 zum Empfangen der Bilddaten von dem Multimediaprozessor 122, um anhand der empfangenen Bilddaten ein Bild anzuzeigen, den Multimediaprozessor 122 zum Speichern des von dem Bildsensormodul-Prozessor 118 empfangenen Bildes in einem Speicher 114 oder zum Senden des Bildes zu der Anzeigeeinheit 120 oder zu einer Projektionssteuereinheit 140, um so angezeigt oder projiziert zu werden, und zum Lesen der in dem Speicher 114 gespeicherten Bilddaten und zum Senden der gelesenen Daten zu der Anzeigeeinheit 120 oder zu der Projektionssteuereinheit 140, um dadurch zu veranlassen, dass ein Bild auf einem Flüssigkristallschirm angezeigt oder auf den Schirm 160 projiziert wird, wenn ein Bildanzeige-Steuersignal oder ein Bildprojektions-Steuersignal von dem Grundbandprozessor 116 empfangen wird, einen mobilen Projektor 130 zum Erzeugen eines Bildes auf der Grundlage der von dem Multimediaprozessor 122 empfangenen Bilddaten und zum anschließenden Projizieren des erzeugten Bildes auf den Schirm 160. Der Multimediaprozessor 122 und der Grundbandprozessor 116 werden gemeinsam "Endgerät-Steuersystem" genannt. Wie deutlich wird und oben erwähnt wurde, kann der Grundbandprozessor dann, wenn das mobile Endgerät ein PDA oder eine andere Vorrichtung und kein Mobiltelephon ist, durch irgendeinen anderen Prozessortyp ersetzt sein, der Funktionen ausführen kann, die den anwendbaren Funktionen des Grundbandprozessors entsprechen.
Die gestrichelten Linien in 2 geben den Fluss von Signalen wie etwa von Bilddaten in dem Fall an, in dem der Multimediaprozessor 122 nicht in dem Mobiltelephon vorgesehen ist. Wie in 2 gezeigt ist, verarbeitet der Bildsensormodul-Prozessor 118 in dem Fall, in dem der Multimediaprozessor 122 nicht vorgesehen ist, Bilder, die von einer Kamera oder dergleichen empfangen werden, um diese verarbeiteten Bilddaten zu dem Grund bandprozessor 116 zu übertragen. Die Anzeigeeinheit 120 empfängt die Bilddaten von dem Grundbandprozessor 116 und veranlasst, dass ein Bild anhand der empfangenen Bilddaten auf ihrem Schirm angezeigt wird. Der Grundbandprozessor 116 speichert das von dem Bildsensormodul-Prozessor 118 empfangene Bild in dem Speicher 114, überträgt es an die Anzeigeeinheit 120 oder an die Projektionssteuereinheit 140, damit es angezeigt oder projiziert wird. Ferner liest der Grundbandprozessor 116 die im Speicher 114 gespeicherten Bilddaten, überträgt sie an die Anzeigeeinheit 120 oder zu der Projektionssteuereinheit 140 und bewirkt dadurch, dass das Bild auf dem Flüssigkristallschirm angezeigt oder auf den Schirm 160 projiziert wird.
Wenn ein Projektionssteuersignal und Bilddaten von dem Multimediaprozessor 122 empfangen werden (der Grundbandprozessor 116 führt die gleiche Funktion in dem Fall aus, in dem der Multimediaprozessor 122 nicht vorgesehen ist), umfasst der mobile Projektor 130 gemäß der vorliegenden Erfindung die Projektionssteuereinheit 140, die das optische Lichtmodulationssystem 150 in der Weise steuert, dass es anhand der empfangenen Bilddaten ein Bild erzeugt, wobei das optische Lichtmodulationssystem 150 ein Bild anhand des Projektionssteuersignals und der von der Projektionssteuereinheit 140 empfangenen Bilddaten erzeugt. Dieses Bild kann auf den Schirm 160 projiziert werden.
Die Projektionssteuereinheit 140, die in 3 gezeigt ist, umfasst eine Bildeingabeeinheit 142, eine Bilddaten-Verarbeitungseinheit 144 und eine Ansteuerungssignal-Steuereinheit 146.
Ferner umfasst das optische Lichtmodulationssystem 150 ein Lichtquellensystem 151 zum Erzeugen und Aussenden von RGB-Licht, eine optische Beleuchtungseinheit 152, die bewirkt, dass von dem Lichtquellensystem 151 ausgesendetes Licht in einen optischen Beugungsmodulator 153 eintritt, der das einfallende Licht, das von der optischen Beleuchtungseinheit 152 empfangen wird, beugt, um dadurch ein Bild zu erzeugen, (d. h., dass die optische Beleuchtungseinheit 152 einfallendes Licht beugt und gebeugtes Licht mehrerer Ordnungen erzeugt und dass das gewünschte Bild anhand gebeugten Lichts mit einer oder mehreren Ordnungen, die zu dem gebeugten Licht der mehreren Ordnungen gehört, erzeugt wird), eine Filtereinheit 154, die gebeugtes Licht mit einer gewünschten Ordnung, das zu dem gebeugten Licht gehört, das von dem optischen Beugungsmodulator 153 erzeugt wird und mehrere Ordnungen enthält, durchlässt, eine optische Projektionseinheit 155 zum Vergrößern und Projizieren eines Bildes anhand des durch das Filter 154 durchgelassenen gebeugten Lichts, eine Abtasteinheit 156 zum Abtasten des Bildes auf den Schirm 160, eine integrierte Ansteuerungsschaltung 157 zum Erzeugen eines Ansteuerungssignals anhand eines Projektionssteuersignals und der von der Projektionssteuereinheit 140 empfangenen Bilddaten und zum Ansteuern des optischen Beugungsmodulators 153.
Die Bildeingabeeinheit 142 der Projektionssteuereinheit 140 empfängt die Bilddaten von dem Multimediaprozessor 122 und empfängt direkt die Bilddaten von dem Grundbandprozessor 116, falls der Multimediaprozessor 122 nicht vorgesehen ist.
Ferner führt die Bilddaten-Verarbeitungseinheit 144 der Projektionssteuereinheit 140 eine Datenumsetzung aus, derart, dass die in einer transversalen Richtung angeordneten Bilddaten in eine longitudinale Richtung umgesetzt werden, und gibt die in der longitudinalen Richtung angeordneten Bilddaten, die durch Ausführen der Datenumsetzung erhalten werden, aus. Wie oben beschrieben wurde, ist es deswegen notwendig, eine Datenumsetzung in der Bilddaten-Verarbeitungseinheit 144 auszuführen, weil in dem optischen Lichtmodulationssystem 150, das den optischen Beugungsmodulator 153 verwendet, mehrere Pixel in Längsrichtung angeordnet sind, so dass ein Bild durch Abtasten in einer transversalen Richtung angezeigt werden kann.
Das heißt, dass Eingangsbilddaten des Rastertyps wie in 4A gezeigt in transversaler Richtung angeordnet sind. Der optische Beugungsmodulator 153 des optischen Lichtmodulationssystems 150, der in den 6A und 6B gezeigt ist, umfasst jedoch mehrere Mikrospiegel, die in einer Längsrichtung angeordnet sind, so dass er die Anzeige eines Bildes mit transversaler Abtastung ermöglicht.
Folglich erfordert das optische Lichtmodulationssystem 150, das den optischen Beugungsmodulator 153 verwendet, 480 Datenelemente, die in Längsrichtung angeordnet sind, um einen einzigen Rahmen von Bilddaten, der aus 480 × 640 Pixel aufgebaut ist, abzutasten.
5A ist ein Diagramm, das den Aufbau eines einzelnen Rahmens von Bilddaten zeigt, der aus 480 × 640 Pixeln aufgebaut ist. Die in 5A gezeigten Bilddaten werden von außen in transversaler Richtung empfangen, d. h., dass die Bilddaten in der Reihenfolge (0,0), (0,1), (0,2), (0,3), ... eingegeben werden.
Das optische Lichtmodulationssystem 150, das den optischen Beugungsmodulator 153 verwendet, benötigt jedoch 480 Datenelemente, die in Längsrichtung angeordnet sind, so dass die eingegebenen Bilddaten, wie in 5B gezeigt ist, aus einer transversalen Anordnung in eine longitudinale Anordnung umgesetzt werden müssen.
Wenn ferner das Projektionssteuersignal empfangen wird, um die Ausführung einer Projektionsfunktion von dem Multimediaprozessor 122 anzufordern, empfängt die Ansteuerungssignal-Steuereinheit 146 der Projektionssteuereinheit 140 Bilddaten, die durch Umsetzen von Daten von der Bilddaten-Verarbeitungseinheit 144 in Längsrichtung erhalten werden, steuert das Lichtquellensystem 151 und den optischen Beugungsmodulator 153 und erzeugt dadurch unter Verwendung des gebeugten Lichts ein Bild.
Das Lichtquellensystem 151 des Lichtmodulations-Lichtquellensystems 150 umfasst mehrere Lichtquellen (beispielsweise eine Lichtquelle R 151R, eine Lichtquelle G 151G und eine Lichtquelle B 151B). Das Lichtquellensystem 151 umfasst außerdem eine Lichtsammel/Lichtsynthetisierungseinheit 151S, um mehrere Lichtstrahlen zu sammeln und auszusenden. Wenn das Lichtquellensystem 151 die Lichtquelle R 151R, die Lichtquelle G 151G und die Lichtquelle B 151B im Zeitmultiplex oder sequentiell in dem Fall eines Einzeltafelschemas ähnlich der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, d. h. in dem Fall, in dem ein optischer Beugungsmodulator 153 verwendet wird, aussendet, ist es nicht notwendig, ein getrenntes Farbrad (eine Vorrichtung, die einen multiplexierten Strahl entsprechend Farbe und Zeit unterteilt) am vorderen oder hinteren Ende des optischen Beugungsmodulators 153 vorzusehen. Wenn das Lichtquellensystem 151 mehrere Lichtquellen in Form eines multiplexierten Strahls emittiert, d. h. ohne Ausführung einer Zeitmultiplexierung emittiert, muss ein getrenntes Farbrad (eine Vorrichtung, die einen multiplexierten Strahl nach Farbe und Zeit unterteilt) (nicht gezeigt) am vorderen Ende oder am hinteren Ende des optischen Beugungsmodulators 153 vorgesehen sein.
Beispielsweise kann die Lichtsammeleinheit 151S in dem Fall, in dem die Lichtquelle R 151R, die Lichtquelle G 151G und die Lichtquelle B 151B verwendet werden, aus einem reflektierenden Spiegel (51RS in den 1A und 1B) und aus zwei dichromatischen Spiegeln (51GS und 51BS in den 1A und 1B) gebildet sein. Die Lichtstrahlen R, G und B werden gesammelt, um einen multiplexierten Strahl zu bilden, so dass ein einziges Beleuchtungssystem gebildet werden kann.
Danach ändert die optische Beleuchtungseinheit 152 die Lichtstrahlen, die von dem Lichtquellensystem 151 ausgesendet werden, in lineares, paralleles Licht, das dazu veranlasst wird, in den optischen Lichtbeugungsmodulator 153 einzutreten.
Wenn das geradlinige, parallele Licht von der optischen Beleuchtungseinheit 152 in den optischen Beugungsmodulator 153 eintritt, führt dieser eine Lichtmodulation aus und erzeugt gebeugtes Licht, das mehrere Beugungsordnungen besitzt, wodurch ein Bild erzeugt wird (in diesem Fall aus dem gebeugten Licht mehrerer Beugungsordnungen, wobei das gebeugte Licht einer oder mehrerer Beugungsordnungen für die Erzeugung des Bildes verwendet werden kann). Ein Beispiel eines optischen Beugungsmodulators 153 umfasst einen optischen Beugungsmodulator auf Basis offener Löcher, der in 6A gezeigt ist. Wie in 6A gezeigt ist, ist der optische Beugungsmodulator auf Basis offener Löcher, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, aus einem Siliciumsubstrat 501, einer Isolierschicht 502, einem unteren Mikrospiegel 503 und mehreren Elementen 510a bis 510n aufgebaut. Obwohl in diesem Fall die Isolierschicht und der untere Mikrospiegel auf unterschiedlichen Schichten ausgebildet sind, kann die Isolierschicht selbst als Mikrospiegel dienen, wenn die Isolierschicht die Eigenschaft einer geringeren Lichtreflexion hat.
Das Siliciumsubstrat 501 ist mit einer Aussparung versehen, um einen Luftspalt für die Elemente 510a bis 510n zu schaffen, ferner ist auf dem Siliciumsubstrat 501 eine Isolierschicht 502 angeordnet, ist ein unterer Mikrospiegel 503 auf der Isolierschicht 502 aufgebracht und sind die unteren Oberflächen der Elemente 510a bis 510n an den zwei Seiten der Aussparung befestigt. Das Siliciumsubstrat 501 kann aus einem Material wie etwa Si, Al₂O₃, ZrO₂, Quarz oder SiO₂ gebildet sein, während die Unterseite und die Oberseite der Aussparung (in 6A durch Strichlinien gezeigt) aus heterogenen Materialien, die voneinander verschieden sind, gebildet sein können.
Der untere Mikrospiegel 503 ist auf den oberen Abschnitt des Siliciumsubstrats 501 aufgebracht und bewirkt die Beugung von einfallendem Licht unter Ausnutzung der Reflexion. Der untere Mikrospiegel 503 kann aus einem Werkstoff wie etwa einem Metall (Al, Pt, Cr oder Ag) gebildet sein.
Jedes der Elemente (obwohl repräsentativ nur ein mit dem Bezugszeichen 510a bezeichnetes Element beschrieben wird, da alle anderen gleich sind) hat eine Bandform und ist mit einem unteren Träger 511a versehen, wobei die unteren Oberflächen gegenüberliegender Enden hiervon an zwei Seiten neben der Aussparung des Siliciumsubstrats 501 befestigt sind, derart, dass der Mittelabschnitt des Elements von der Aussparung des Siliciumsubstrats 501 beabstandet ist.
Piezoelektrische Schichten 520a und 520a' sind auf den zwei Seiten des unteren Trägers 511a vorgesehen und erzeugen die Antriebskraft für das Element 510a unter Verwendung der Kontraktion und der Expansion der piezoelektrischen Schichten 520a und 520a'.
Ein Material für die Bildung des unteren Trägers 511a kann ein Material auf Siliciumoxid-Basis (beispielsweise SiO₂), ein Material auf Siliciumnitrid-Basis (beispielsweise Si₃N₄), ein Keramiksubstrat (Si, ZrO₂ oder Al₂O₃), Si-Carbid oder dergleichen sein. Der untere Träger 511a kann je nach Bedarf weggelassen sein.
Ferner enthalten die linke und die rechte piezoelektrische Schicht 520a und 520a' untere Elektrodenschichten 521a und 521a', um eine piezoelektrische Spannung bereitzustellen, Schichten 522a und 522a' aus piezoelekt rischem Material, die auf den unteren Elektrodenschichten 521a, 521a' angeordnet und so konfiguriert sind, dass sie nach oben und nach unten gerichtete Antriebskräfte aufgrund einer Kontraktion bzw. Expansion erzeugen, wenn an ihre zwei Seiten eine Spannung angelegt wird, und obere Elektrodenschichten 523a und 523a', die auf den Schichten 522a und 522a' aus piezoelektrischem Material angeordnet und so konfiguriert sind, dass sie für die Schichten 522a und 522a' aus piezoelektrischem Material eine piezoelektrische Spannung bereitstellen. Wenn an die oberen Elektrodenschichten 523a und 523a' und an die unteren Elektrodenschichten 521a und 521a' eine Spannung angelegt wird, kontrahieren oder expandieren die Schichten 522a und 522a' aus piezoelektrischem Material, wodurch sich der untere Träger 511a nach oben bzw. nach unten bewegt.
Die Elektroden 521a, 521a', 523a und 523a' können aus einem Elektrodenmaterial wie etwa Pt, Ta/Pt, Ni, Au, Al oder RuO₂ gebildet sein, wobei die Elektrodenmaterialien innerhalb eines Bereichs von 0,01 bis 3 μm unter Verwendung eines Katodenzerstäubungsverfahrens, eines Aufdampfungsverfahrens oder dergleichen aufgebracht werden.
Ein oberer Mikrospiegel 530a ist auf dem Mittelabschnitt des unteren Trägers 511a aufgebracht, ferner sind darin mehrere offene Löcher 531a1 bis 531a4 ausgebildet. Obwohl in diesem Fall bevorzugt wird, dass jedes der offenen Löcher 531a1 bis 531a4 eine rechtwinklige Form hat, können sie in jeder beliebigen Form mit geschlossener Kurve, etwa in Kreisform oder in ovaler Form ausgebildet sein. Ferner ist es in dem Fall, in dem der untere Träger aus einem lichtreflektierenden Material ausgebildet ist, nicht notwendig, den oberen Mikrospiegel getrennt aufzubringen, so dass es möglich ist, dass der untere Träger als der obere Mikrospiegel dient.
Die offenen Löcher 531a1 bis 531a4 ermöglichen, dass das auf das Element 510a auftreffende Licht durch das Element 510a verlaufen kann und auf Abschnitte der unteren Mikrospiegelschicht 503, die den offenen Löchern 531a1 bis 531a4 entsprechen, auftrifft, so dass die untere Mikrospiegelschicht 503 und die obere Mikrospiegelschicht 503a Pixel bilden.
Das heißt, dass beispielsweise ein Abschnitt (A) der oberen Mikrospiegelschicht 530a, durch die die offenen Löcher 531a1 bis 531a4 gebildet sind, und ein Abschnitt (B) der unteren Mikrospiegelschicht 503 ein einziges Pixel bilden können.
In diesem Fall kann einfallendes Licht, das sich durch den Abschnitt der oberen Mikrospiegelschicht 503a bewegt hat, durch die die offenen Löcher 531a1 bis 531a4 gebildet sind, auf den entsprechenden Abschnitt der unteren Mikrospiegelschicht 503 auftreffen. Wenn der Abstand zwischen der oberen Mikrospiegelschicht 530a und der unteren Mikrospiegelschicht 530 ein ungeradzahliges Vielfaches von λ/4 ist, wird maximal gebeugtes Licht erzeugt.
In diesem Fall kann auftreffendes Licht, das sich durch den Abschnitt der oberen Mikrospiegelschicht 503a bewegt hat, durch die das offene Loch 531a gebildet ist, auf den entsprechenden Abschnitt (B) der unteren Mikrospiegelschicht 503 auftreffen. Wenn der Abstand zwischen der oberen Mikrospiegelschicht 530a und der unteren Mikrospiegelschicht 530 ein ungeradzahliges Vielfaches von λ/4 ist, wird eine maximale Lichtintensität erzeugt.
Ferner ist in dem optischen Beugungsmodulator von 6A auf Basis offener Löcher das offene Loch 531a mit rechtwinkliger Form ausgebildet, wobei die Längsseiten des offenen Lochs 531a so ausgebildet sind, dass sie zu einer Richtung parallel sind, in der sich das Element 510a über das Siliciumsubstrat 501 erstreckt. Wie in der Draufsicht von 6B ersichtlich ist, bildet dann, wenn die Abstände zwischen den Elementen 510a bis 510n groß gehalten werden, ein leerer Raum unter den Elementen 510a bis 510n (Bezugszeichen D) und der Bereich (C) in der Nähe des oberen Mikrospiegels 530a einen Teil eines einzigen Pixels, das aus (A), (B), (C) und (D) aufgebaut ist, so dass ein Lichtverlust verringert werden kann und daher der Lichtwirkungsgrad erhöht wird.
Wie wiederum in den 6A und 6B gezeigt ist, dienen die Abschnitte (A) und (C) auf der Mikrospiegelschicht 503A als reflektierende Oberflächen. Auch der mit (B) bezeichnete Abschnitt der unteren Mikrospiegelschicht 503, der einem offenen Loch 531a entspricht, sowie ein Abschnitt des Substrats 501, der dem Bezugszeichen (D) entspricht, dienen als eine reflektierende Oberfläche. Die Breiten der reflektierenden Bereiche (A), (B), (C) und (D) können alle im Wesentlichen gleich sein, um effizient ein einziges Pixel zu bilden. Es kann vorgesehen sein, dass die Breiten der Bereiche oder Abschnitte (B) und (D) etwas größer als die Breiten der Bereiche oder Abschnitte (A) und (C) sind. Der Grund dafür, dass die Breiten der Abschnitte (B) und (D) etwas größer sind, besteht darin, dass ein gewisser Beugungsverlust auftritt, wenn sich das Licht nach unten durch das offene Loch 531 oder nach unten zwischen benachbarte obere Elektrodenschichten 523 der unteren Mikrospiegelschicht 503 bewegt und wenn Licht von der Mikrospiegelschicht durch die offenen Löcher 531 und zwischen die Elektrodenschichten 523 zurückreflektiert wird. Beispielsweise können die Breiten der Abschnitte (A) und (C) angenähert 3,9 Mikrometer betragen, während die Breiten der Abschnitte (B) und (D) angenähert 4,1 Mikrometer betragen können.
Die Filtereinheit 154 kann beispielsweise aus einer Fourier-Linse (54A in den 1A und 1B) und aus einem Filter für jeden Abschnitt (54B in den 1A und 1B) aufgebaut sein. Die Filtereinheit 154 unterteilt gebeugtes Licht entsprechend der Ordnung und lässt gebeugtes Licht mit einer gewünschten Ordnung durch.
Ferner vergrößert die optische Projektionseinheit 155 ein Bild und projiziert es. Die Abtasteinheit 156 wirft einfallendes gebeugtes Licht zeilenweise auf den Schirm 160, um auf dem Schirm 160 ein Bild zu erzeugen, so dass der Anwender das Bild betrachten kann.
Das durch den optischen Beugungsmodulator 153 gebildete gebeugte Licht besitzt Beugungskoeffizienten mehrerer Ordnungen. Wenn das gebeugte Licht mit einem Beugungskoeffizienten nullter Ordnung verwendet wird, kann ein hoher relativer Ausgang unter Verwendung verhältnismäßig niedriger Leistung erzeugt werden, und der Leistungsverbrauch kann im Vergleich zu der Verwendung von gebeugtem Licht anderer Beugungsordnungen auch verringert werden, so dass es für ein mobiles Endgerät verwendet werden kann, wenn ein niedriger Leistungsverbrauch gewünscht ist. Wenn ferner von dem durch den optischen Beugungsmodulator 153 gebildeten gebeugten Licht das gebeugte Licht nullter Ordnung verwendet wird, wird gebeugtes Licht nicht wie gebeugtes Licht +1-ter Ordnung und gebeugtes Licht –1-ter Ordnung +1-ter Ordnung gebeugtes Licht gestreut, so dass ein großes Linsensystem, das für die Parallelrichtung gebeugten Lichts verwendet wird, wenn gebeugtes Licht –1-ter Ordnung verwendet wird, unnötig ist, so dass einfacher eine Kompaktheit erzielt werden kann.
Weiterhin besitzt das gebeugte Licht nullter Ordnung im Gegensatz zu dem gebeugten Licht +1-ter Ordnung oder dem gebeugten Licht –1-ter Ordnung eine größere Brenntiefe auf dem Schirm 160, was für ein mobiles Endgerät wichtig sein kann, wenn sich der verwendete Schirm nicht an einem festen Ort befindet. Die Brenntiefe bezieht sich auf Informationen, die angeben, dass ein Bild an der vorderen Position und an der hinteren Position eines fokussierten Objekts in einem bestimmten Grad scharf betrachtet werden kann. Da das gebeugte Licht nullter Ordnung ein einzelner Lichtstrahl ist, ist die Brenntiefe des gebeugten Lichts nullter Ordnung größer als jene von gebeugtem Licht nullter oder höherer Ordnung, das parallelgerichtet ist und gebeugtes Licht positiver oder negativer Ordnung verwendet. Das heißt, dass in dem Fall, in dem gebeugtes Licht nullter oder höherer Ordnung verwendet wird, der Brennpunkt gebildet wird, wenn sich gebeugtes Licht positiver Ordnung und gebeugtes Licht negativer Ordnung kreuzen, so dass die Brenntiefe gering ist. Daher ist der Schirm 160 in dem mobilen Endgerät nicht fest, vielmehr kann der Anwender die Anordnung des Schirms 160 optional festlegen. Ferner ist die große Brenntiefe in einer Anwendung notwendig, in der die Fokussierung unter Verwendung des bloßen Auges eingestellt wird. Das gebeugte Licht nullter Ordnung kann diese Anforderung erfüllen.
Obwohl das oben beschriebene optische Lichtmodulationssystem 150 so konfiguriert ist, dass es ein Bild unter Verwendung eines einzigen Bildes des optischen Beugungsmodulators erzeugt, können drei optische Beugungsmodulatoren verwendet werden, die das Licht entsprechend der Farbe unterteilen und ein so genanntes Dreitafelschema ergeben, um ein Bild zu erzeugen. In diesem Fall sind drei optische Beleuchtungseinheiten getrennt voneinander notwendig, außerdem ist an der Rückseite des optischen Beugungsmodulators ein Farbsynthetisierungssystem erforderlich.
Nun wird mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen die Funktionsweise des mobilen Endgeräts mit dem optischen Modulator eines Projektors gemäß der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben.
Wenn ein Anwender unter Verwendung einer Tastatureingabeeinheit 112 eine Projektionsbetriebsart auswählt, um auf den Schirm 160 ein Bild zu projizieren (die Projektionsbetriebsart wird dem Anwender über ein Menü angeboten), und ein auf den Schirm 160 zu projizierendes Bild auswählt, überträgt der Grundbandprozessor 116 ein Projektionssteuersignal an den Multimediaprozessor 122, derart, dass dem vom Anwender ausgewählten Bild entsprechende Bilddaten an die Projektionssteuereinheit 140 übertragen werden.
Danach überträgt der Multimediaprozessor 122 das Projektionssteuersignal an die Ansteuerungssignal-Steuereinheit 146 und überträgt die Bilddaten, die aus dem Speicher 114 gelesen werden, an die Bildeingabeeinheit 140.
Die Bildeingabeeinheit 140 der Projektionssteuereinheit 140 überträgt die Bilddaten, die von dem Multimediaprozessor 122 empfangen werden, an die Bilddaten-Verarbeitungseinheit 144. Die Bilddaten-Verarbeitungseinheit 144 führt eine Umsetzung der Bilddaten aus und gibt die umgesetzten Bilddaten an die Ansteuerungssignal-Steuereinheit 146 aus.
Wenn danach das Projektionssteuersignal von dem Multimediaprozessor 122 und die Bilddaten von der Bilddaten-Verarbeitungseinheit 144 empfangen werden, überträgt die Ansteuerungssignal-Steuereinheit 146 das Lichtquellen-Steuersignal anhand der empfangenen Bilddaten an das Lichtquellensystem 151 und veranlasst das Lichtquellensystem 151 dazu, eine Lichtquelle zu erzeugen.
Ferner gibt die Ansteuerungssignal-Steuereinheit 146 das Ansteuerungssignal anhand der Bilddaten an die integrierte Ansteuerungsschaltung 157 aus. Die integrierte Ansteuerungsschaltung 157, die das Ansteuerungssignal empfängt, erzeugt anhand des Ansteuerungssignals ein Treibersignal und steuert dadurch den optischen Beugungsmodulator 153 an.
Ferner gibt die Ansteuerungssignal-Steuereinheit 146 ein Abtaststeuersignal an die Abtasteinheit 156 aus. Die Abtasteinheit 156 führt eine Abtastung aus, derart, dass das Bild zeilenweise auf den Schirm 160 projiziert wird und somit das Bild auf dem Schirm 160 angezeigt wird.
Das Lichtquellensystem 151 wird in Reaktion auf das Lichtquellen-Steuersignal, das von der Ansteuerungssignal-Steuereinheit 146 empfangen wird, angesteuert und erzeugt nacheinander Lichtstrahlen R, G und B, um sie zu auszusenden.
Danach veranlasst die optische Beleuchtungseinheit 152, dass die Lichtstrahlen, die durch das Lichtquellensystem 151 erzeugt werden, in den optischen Beugungsmodulator 153 eingegeben werden.
Danach wird der optische Beugungsmodulator 153 in Reaktion auf das empfangene Treibersignal angesteuert, so dass er einfallendes Licht, das er von der optischen Beleuchtungseinheit 152 empfängt, moduliert, gebeugtes Licht mehrerer Beugungsordnungen bildet und dadurch ein Bild erzeugt.
Danach lässt die Filtereinheit 154 beispielsweise gebeugtes Licht nullter Ordnung durch, das zu dem gebeugten Licht mehrerer Beugungsordnungen gehört, das durch den optischen Beugungsmodulator 153 erzeugt wird, während sie gebeugtes Licht anderer Beugungsordnungen abfängt.
Anschließend vergrößert die optische Projektionseinheit 155 das durch die Filtereinheit 154 verlaufende gebeugte Licht und projiziert es, während die Abtasteinheit 156 in Reaktion auf das Abtaststeuersignal, das von der Ansteuerungssignal-Steuereinheit 146 empfangen wird, eine Abtastung ausführt, um das Bild auf dem Schirm 160 anzuzeigen. Die Abtasteinheit kann unterschiedlichen Typs sein, einschließlich eines Abtasters mit oszillierendem Spiegel, eines Abtasters mit rotierendem Kopf und dergleichen.
Obwohl in der obigen Beschreibung der vorliegenden Erfindung der Fall beschrieben worden ist, in dem der Projektor mit einem optischen Modulator in dem mobilen Endgerät vorgesehen ist, kann der Fall, in dem der optische Modulator des Projektors außerhalb des mobilen Endgeräts vorgesehen ist, in gleicher Weise implementiert werden. In diesem Fall ist eine Verbindung mit dem Endgerät-Steuersystem durch Verbinden des Projektors mit dem Verbinder des mobilen Endgeräts unter Verwendung einer Verbindungsbuchse möglich.
Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß der vorliegenden Erfindung die Beschränkung der Größe eines LCD-Schirms, die in dem herkömmlichen mobilen Endgerät angetroffen wird, beseitigt werden, wenn eine Projektionsfunktion unter Verwendung eines Projektors mit optischer Modulation verwirklicht wird.
Ferner kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Batterie mit geringer Größe verwendet werden, weil die Projektionsfunktion unter Verwendung eines optischen Modulators mit geringer Leistung verwirklicht wird.
Ferner ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, das mobile Endgerät kompakt auszubilden, da die Kompaktheit des Projektors mit optischer Modulation mit einem optischen Modulator möglich ist.
Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu Erläuterungszwecken offenbart worden sind, kann der Fachmann verschiedene Abwandlungen, Hinzufügungen und Ersetzungen vornehmen, ohne vom Umfang der Erfindung und vom Erfindungsgedanken, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart sind, abzuweichen.
Beispielsweise kann sich das Filter 154 irgendwo am Auslass des optischen Modulators 153 befinden. Beispielsweise kann sich das Filter hinter der optischen Projektionseinheit 155 und in deren Nähe oder hinter der Abtasteinheit 156 und in deren Nähe befinden. Darüber hinaus kann das Filter in die Abtasteinheit 156 selbst eingebaut sein.
Weiterhin können andere Typen von Beugungslichtmodulatoren in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Solche anderen Beugungslichtmodulatoren können GLV-Modulatoren, Modulatoren des piezoelektrischen Typs mit oder ohne offene Löcher sowie Modulatoren des Hybridtyps umfassen. Ein Beispiel von GLV-Beugungslichtmodulatoren ist von Bloom in dem US-Patent Nr. 5.311.360 offenbart, das hiermit durch Literaturhinweis aufgenommen ist. Beispiele piezoelektrischer Beugungslichtmodulatoren sind durch die US-Patentanmeldungen Nrn. 10/952.556 und 10/952.573, die hiermit durch Literaturhinweis aufgenommen sind, offenbart. Ein Beispiel eines Hybrid-Beugungslichtmodulators ist durch die US-Patentanmeldung 10/951.556, die hiermit durch Literaturhinweis eingefügt ist, offenbart.
Als ein weiteres Beispiel möglicher Abwandlungen und Ersetzungen kann anstelle der RGB-Lichtquelle eine Einzelpunkt-Lichtquelle verwendet werden. Das Licht von einer solchen Einzelpunkt-Lichtquelle kann in zwei Dimensionen abgetastet werden, um auf wohlbekannte Weise eine zweidimensionale Anzeige zu erzeugen. Die Einzelpunkt-Lichtquelle kann eine einzige Diode sein oder von einer Beugungseinheit stammen, die ein einziges Lichtpixel erzeugt.

Claims

Mobiles Endgerät mit einem Projektor mit optischer Modulation, das umfasst: ein Steuersystem zum Ausgeben eines Projektionssteuersignals und von Bilddaten; ein Projektionssteuersystem zum Empfangen der Bilddaten von dem Steuersystem und zum Erzeugen und Ausgeben eines Ansteuerungssignals in Abhängigkeit von den Bilddaten; und ein optisches Modulationssystem zum Erzeugen und Modulieren von Licht und zum Erzeugen eines Bildes in Reaktion auf das Ansteuerungssignal und zum Ausführen einer Abtastung, um ein auf einen Schirm projizierbares Bild zu erzeugen.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, bei dem das optische Lichtmodulationssystem und das Projektionssteuersystem außerhalb des mobilen Endgeräts in Form eines Moduls angeordnet sind.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, bei dem das optische Modulationssystem außerhalb des mobilen Endgeräts in Form eines Moduls angeordnet ist.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, bei dem das Steuersystem einen Grundbandprozessor umfasst, der ein Projektionssteuersignal an das Projektionssteuersystem ausgibt und die Bilddaten an das Projektionssteuersystem ausgibt.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, bei dem das Steuersystem umfasst: einen Grundbandprozessor zum Ausgeben eines Projektionssteuersignals; und einen Multimediaprozessor zum Ausgeben des Projektionssteuersignals an das Projektionssteuersystem, wenn das Projektionssteuersignal von dem Grundbandprozessor empfangen wird, und zum Ausgeben der Bilddaten an das Projektionssteuersystem.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, bei dem das erzeugte Bild aus gebeugtem Licht nullter Ordnung aufgebaut ist.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, bei dem das optische Modulationssystem umfasst: ein Lichtquellensystem zum Erzeugen und Aussenden von Lichtstrahlen; eine integrierte Ansteuerungsschaltung zum Erzeugen und Ausgeben eines Ansteuerungssignals; einen optischen Modulator, der so konfiguriert ist, dass er in Reaktion auf das eingegebene Ansteuerungssignal angesteuert wird, das einfallende Licht moduliert und ein Bild anhand des Ansteuerungssignals erzeugt; eine optische Beleuchtungseinheit zum Lenken von Lichtstrahlen, die von dem Lichtquellensystem ausgesendet werden, zu dem optischen Modulator; eine optische Projektionseinheit zum Projizieren eines von dem optischen Modulator ausgesendeten Bildes; und eine Abtasteinheit zum Erzeugen eines zweidimensionalen Bildes aus dem von der optischen Projektionseinheit empfangenen Bild.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 7, bei dem das Lichtquellensystem umfasst: mehrere Lichtquellen für die Erzeugung von Licht unterschiedlicher Farbe; und eine Lichtsammeleinheit zum Parallelrichten von Lichtstrahlen, die von den mehreren Lichtquellen ausgesendet wird.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 7, bei dem der optische Modulator ein linearer optischer Modulator ist, der aus dem von der optischen Beleuchtungseinheit empfangenen Licht ein lineares Bild erzeugt.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 7, bei dem das zweidimensionale Bild, das aus dem von der optischen Projektionseinheit empfangenen Bild erzeugt wird, aus moduliertem Licht nullter Ordnung aufgebaut ist.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 7, bei dem der optische Modulator ein optischer Modulator des Beugungstyps ist, der durch Beugen des von der optischen Beleuchtungseinheit empfangenen Lichts ein Bild erzeugt.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 11, bei dem der optische Modulator des Beugungstyps ein linearer Modulator des Beugungstyps ist, der aus dem von der optischen Beleuchtungseinheit empfangenen Licht ein lineares Bild erzeugt.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 11, bei dem das aus dem von dem optischen Modulator empfangenen Bild erzeugte zweidimensionale Bild aus gebeugtem Licht nullter Ordnung aufgebaut ist.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 11, das ferner eine Filtereinheit umfasst, die an einer Stelle hinter dem optischen Modulator des Beugungstyps angeordnet und so konfiguriert ist, dass sie Beugungslicht nullter Ordnung von dem Licht mehrerer Beugungsordnungen, das durch den optischen Beugungsmodulator erzeugt wird, durchlässt.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 14, bei dem die Filtereinheit in die Abtasteinheit eingebaut ist.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 11, bei dem der optische Modulator des Beugungstyps umfasst: ein Grundelement; mehrere erste reflektierende Abschnitte, die so angeordnet sind, dass sie eine Matrix bilden, und so konfiguriert sind, dass sie durch das Grundelement unterstützt sind, wobei ein Teil jedes der ersten reflektierenden Abschnitte von dem Grundelement beabstandet ist, eine Oberfläche der ersten reflektierenden Abschnitte, die sich gegenüber dem Grundelement befindet, aus einer reflektierenden Oberfläche gebildet ist, um auftreffendes Licht zu reflektieren, und ein oder mehrere offene Löcher ausgebildet sind, um das auftreffende Licht hindurchzulassen; einen zweiten reflektierenden Abschnitt, der so konfiguriert ist, dass er von den ersten reflektierenden Abschnitten beabstandet ist, und eine reflektierende Oberfläche aufweist, um auftreffendes Licht, das durch die offenen Löcher der ersten reflektierenden Abschnitte verläuft, zu reflektieren; und mehrere Betätigungseinheiten zum Bewegen eines entsprechenden ersten reflektierenden Abschnitts, um ihn in Reaktion auf ein von der integrierten Ansteuerungsschaltung empfangenes Ansteuerungssignal von dem zweiten reflektierenden Abschnitt weg oder zu ihm hin zu bewegen, so dass die Menge des gebeugten Lichts, das durch das Licht erzeugt wird, das von den ersten reflektierenden Abschnitten und den zweiten reflektierenden Abschnitten reflektiert wird, geändert wird.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 16, bei dem jeder der ersten reflektierenden Abschnitte ein offenes Loch aufweist, das in einer Richtung quer zur Längsrichtung des Grundelements angeordnet ist.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 17, bei dem die ersten reflektierenden Abschnitte eine reflektierende Oberfläche mit einer Breite definieren, die ähnlich der Breite des Spalts ist, der die ersten reflektierenden Abschnitte trennt.
Mobiles Endgerät nach Anspruch 1, bei dem die Projektionssteuereinheit umfasst: eine Bildeingabeeinheit zum Empfangen von Bilddaten von dem Steuersystem; eine Bilddaten-Verarbeitungseinheit zum Verarbeiten der über die Bildeingabeeinheit empfangenen Bilddaten und zum Ausgeben von Verarbeitungsergebnissen; und eine Ansteuerungssignal-Steuereinheit zum Erzeugen eines Ansteuerungssignals in Abhängigkeit von den Bilddaten und zum Ausgeben des erzeugten Signals an das optische Modulationssystem.
Projektor mit optischer Modulation für ein mobiles Endgerät, das ein Steuersystem, um ein Projektionssteuersignal und Bilddaten auszugeben, sowie ein Projektionssteuersystem, um die Bilddaten zu empfangen und um auf deren Basis ein Ansteuerungssignal zu erzeugen, besitzt, der umfasst: a. eine Lichtquelle zum Aussenden von Lichtstrahlen; b. einen optischen Modulator des Beugungstyps, der so konfiguriert ist, dass er in Reaktion auf das Ansteuerungssignal angesteuert wird, um einfallendes Licht von der Lichtquelle zu modulieren und um ein Bild anhand des Ansteuerungssignals zu erzeugen; und c. ein optisches Projektionssystem zum Erzeugen eines zweidimensionalen Bildes aus dem von dem optischen Beugungsmodulator empfangenen Bild.
Projektor mit optischer Modulation nach Anspruch 20, der ferner eine integrierte Ansteuerungsschaltung umfasst, um aus dem Ansteuerungssignal, das von dem Projektionssteuersystem ausgeht, ein Ansteuerungssignal für den optischen Modulator des Beugungstyps zu erzeugen.
Projektor mit optischer Modulation nach Anspruch 20, der ferner eine optische Beleuchtungseinheit umfasst, um Lichtstrahlen, die von dem Lichtquellensystem ausgesendet werden, zu dem optischen Modulator des Beugungstyps zu lenken.
Projektor mit optischer Modulation nach Anspruch 20, bei dem das optische Projektionssystem eine optische Projektionseinheit zum Projizieren des von dem optischen Modulator ausgesendeten Bildes und zum Abtasten eines solchen Bildes, um eine zweidimensionale Anzeige zu erzeugen, umfasst.
Projektor mit optischer Modulation nach Anspruch 23, bei dem das optische Projektionssystem ferner eine Filtereinheit umfasst, die an einer Stelle hinter dem optischen Modulator des Beugungstyps angeordnet und so konfiguriert ist, dass sie Beugungslicht nullter Ordnung, das für die Erzeugung der Anzeige verwendet wird, durchlässt.
Projektor mit optischer Modulation nach Anspruch 24, bei dem die optische Projektionseinheit eine Abtasteinheit zum Erzeugen der zweidimensionalen Anzeige aus dem von dem Beugungslichtmodulator empfangenen Bild umfasst und die Filtereinheit in die Struktur der Abtasteinheit eingebaut ist.
Projektor mit optischer Modulation nach Anspruch 20, bei dem das durch das optische Projektionssystem erzeugte Bild aus moduliertem Beugungslicht nullter Ordnung aufgebaut ist.
Projektor mit optischer Modulation nach Anspruch 20, bei dem der optische Modulator des Beugungstyps umfasst: ein Grundelement; mehrere erste reflektierende Einheiten, die durch das Grundelement in einer Matrix in einem Abstand zu dem Grundelement unterstützt sind, wobei die ersten reflektierenden Einheiten eine reflektierende Oberfläche zum Reflektieren von auftreffendem Licht und ein oder mehrere offene Löcher, die so ausgebildet sind, dass sie auftreffendes Licht durch die ersten Reflexionseinheiten durchlassen, besitzen; eine zweite reflektierende Einheit, die von den ersten reflektierenden Einheiten beabstandet ist und eine reflektierende Oberfläche zum Reflektieren von auftreffendem Licht, das durch die offenen Löcher der ersten reflektierenden Einheiten verläuft, aufweist; und ein Betätigungssystem zum Bewegen der ersten reflektierenden Einheiten zu der zweiten reflektierenden Einheit und von dieser weg auf der Grundlage des Ansteuerungssignals, um dadurch die Menge des Beugungslichts, das durch die ersten und die zweiten reflektierenden Einheiten aus dem reflektierten Licht erzeugt wird, zu ändern.
Projektor mit optischer Modulation nach Anspruch 27, bei dem die ersten reflektierenden Einheiten wenigstens ein offenes Loch umfassen, das in einer Richtung quer zur Länge des Grundelements angeordnet ist.
Projektor mit optischer Modulation nach Anspruch 27, bei dem die ersten reflektierenden Einheiten wenigstens eine reflektierende Oberfläche definieren, die eine Breite besitzen, die ähnlich der Breite des Spalts ist, der benachbarte erste reflektierende Einheiten trennt.
Beugungslichtmodulator auf Basis offener Löcher, der umfasst: (a) ein Grundelement; (b) mehrere erste reflektierende Abschnitte, die so angeordnet sind, dass sie eine Matrix bilden, und wovon jedes in einem Bereich von dem Grundelement beabstandet ist, um dazwischen einen Raum zu bilden; durch das Grundelement unterstützt ist; eine reflektierende Oberfläche besitzt, die von dem Grundelement weg weist, um auftreffendes Licht zu reflektieren; und wenigstens ein Loch aufweist, das so ausgebildet ist, dass es auftreffendes Licht durchlässt; (c) einen zweiten reflektierenden Abschnitt, der so konfiguriert ist, dass er von den ersten reflektierenden Abschnitten beabstandet ist, und eine reflektierende Oberfläche besitzt, um auftreffendes Licht zu reflektieren, das durch die offenen Löcher der ersten Reflexionsteile verläuft; und (d) mehrere Betätigungseinheiten zum Bewegen der ersten reflektierenden Abschnitte zu dem zweiten reflektierenden Abschnitt hin und von diesem weg, um dadurch die Intensität des Beugungslichts, das durch das von den ersten und zweiten reflektierenden Abschnitten reflektierte Licht gebildet wird, zu ändern.
Beugungslichtmodulator auf Basis offener Löcher nach Anspruch 30, bei dem die ersten reflektierenden Abschnitte wenigstens eine reflektierende Oberfläche definieren, die eine Breite besitzt, die ähnlich der Breite des Spalts ist, der die ersten reflektierenden Abschnitte trennt.
Beugungslichtmodulator auf Basis offener Löcher nach Anspruch 30, bei dem die offenen Löcher der ersten reflektierenden Abschnitte in einer Richtung quer zur Länge des Grundelements lang gestreckt sind.
Beugungslichtmodulator auf Basis offener Löcher nach Anspruch 30, bei dem die ersten reflektierenden Abschnitte mehrere reflektierende Oberflächen definieren, die eine Breite besitzen, die ähnlich der Breite des Spalts ist, der die ersten reflektierenden Abschnitte trennt.
Beugungslichtmodulator auf Basis offener Löcher nach Anspruch 33, bei dem die Breite der reflektieren den Oberflächen, die auf den ersten reflektierenden Abschnitten definiert sind, ähnlich der Breite eines oder mehrerer offener Löcher ist, die in den ersten reflektierenden Abschnitten ausgebildet sind.
Beugungslichtmodulator auf Basis offener Löcher nach Anspruch 30, bei dem das Grundelement umfasst: ein Substrat; wenigstens ein Unterstützungselement, das von dem Substrat vorsteht, um die ersten reflektierenden Abschnitte in der Weise zu unterstützen, dass Zwischenabschnitte der ersten reflektierenden Abschnitte von dem Substrat beabstandet sind, um dazwischen einen Raum zu bilden; und wobei der zweite reflektierende Abschnitt in Bezug auf das Substrat so positioniert ist, dass er das auftreffende Licht, das durch die offenen Löcher in den mehreren ersten reflektierenden Abschnitten verläuft, reflektiert.
Beugungslichtmodulator auf Basis offener Löcher nach Anspruch 30, bei dem das Grundelement Abschnitte besitzt, die eine Aussparung definieren, um den Raum zu schaffen, wobei sich der zweite reflektierende Abschnitt in der Aussparung des Grundelements befindet und mehrere erste reflektierende Abschnitte durch die Aussparung verlaufen, so dass Teile der ersten reflektierenden Abschnitte von dem zweiten reflektierenden Abschnitt beabstandet sind, um dazwischen Räume zu bilden, und so angeordnet sind, um die Matrix zu bilden.