DE60314043T2 - Abgetastete bildschirmsysteme mit farblaserlichtquellen - Google Patents

Abgetastete bildschirmsysteme mit farblaserlichtquellen Download PDF

Info

Publication number
DE60314043T2
DE60314043T2 DE60314043T DE60314043T DE60314043T2 DE 60314043 T2 DE60314043 T2 DE 60314043T2 DE 60314043 T DE60314043 T DE 60314043T DE 60314043 T DE60314043 T DE 60314043T DE 60314043 T2 DE60314043 T2 DE 60314043T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
screen
light
laser
laser light
array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60314043T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60314043D1 (de
Inventor
J.P. c/o Eastman Rochester Spoonhower
K.B. c/o Eastman Kodak Company PLS Rochester Kahen
J.A. c/o Eastman Kodak Company PLS Rochester Lebens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eastman Kodak Co
Original Assignee
Eastman Kodak Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eastman Kodak Co filed Critical Eastman Kodak Co
Application granted granted Critical
Publication of DE60314043D1 publication Critical patent/DE60314043D1/de
Publication of DE60314043T2 publication Critical patent/DE60314043T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3129Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Bildschirmsysteme und insbesondere Bildschirmsysteme, die Farblaserlichtquellen verwenden.
  • Auf Laserlichtquellen basierte Bildschirmvorrichtungen sind zwar seit einiger Zeit bekannt, aber ihre Leistungsgrenzen stellen bislang für zahlreiche wünschenswerte Anwendungen ein Hindernis dar. Dies gilt insbesondere für Farbbildschirmanwendungen, bei denen die Komplexität und die Kosten des Einsatzes leicht verfügbarer, mehrfacher, unabhängiger Laservorrichtungen eine große Verbreitung dieser Vorrichtungen ausschließt. Zwar sind Laser aus Sicht der Stärke oder Helligkeit eine ideale Lichtquelle für derartige Anwendungen, aber die Kohärenz des Laserlichts erzeugt Speckle, was für den Betrachter störend ist.
  • Um einen Farbbildschirm herzustellen, hängen auf Laserlichtquellen basierte Bildschirmvorrichtungen von der Erzeugung mehrerer Lichtwellenlängen ab. Die Farbe wird durch entsprechendes Mischen dieser Lichtquellen zur Erzielung einer hohen Farbqualität erzeugt; das Maß des Farbbereichs wird als Tonumfang bezeichnet. Um einen Bildschirm mit großem Tonumfang zu erzeugen, werden üblicherweise drei oder mehr Quellen von unterschiedlicher Wellenlänge verwendet. Diese einzelnen Lichtquellen werden auf eine Oberfläche projiziert, an der der Inhalt betrachtet wird. Üblicherweise kommen zwei Formen dieser Projektion zum Einsatz. Bei der vorderseitigen Projektion wird Licht von mehreren Wellenlängen mit einem optischen System eingespeist, in dem die Einspeisung auf die Vorderfläche des Betrachtungsschirms erfolgt. Der Schirm wird von dem Betrachter im Auflichtmodus betrachtet. Bei der rückseitigen Projektion erfolgt die Einspeisung des Lichts von einem optischen System auf die Rückseite des Betrachtungsschirms. In diesem Fall pflanzt sich das Licht durch den Schirm fort und wird von dem Betrachter in einem Durchlichtmodus betrachtet.
  • In der US-Patentanmeldung US 2001/0022566 A1 beschreibt Okazaki die Verwendung von drei separaten Laser, um die drei unterschiedlichen Wellenlängen für einen Farbbildschirm zu erzeugen. Diese Wellenlängen werden von einer Mehrzahl anorganischer Festkörper-Laservorrichtungen erzeugt. Diese drei Wellenlängen werden über optische Mittel kombiniert, die einschlägigen Fachleuten bekannt sind; durch die Verwendung eines Galvanometers und rotierenden Spiegeln sowie zusätzlicher Optiken wird ein Bild auf dem Betrachtungsschirm erzeugt. Der Farbumfang dieses Bildschirms wird durch die Wahl der Wellenlängen bestimmt, die aus derartigen Festkörperlaserquellen zur Verfügung stehen. Diese Wellenlängen werden wiederum durch die Eigenschaften des Festkörpermaterials bestimmt, u.a. der Zusammensetzung der Festkörperlegierung, der Art und Zusammensetzung der Dotierung usw. In diesem Gerät wird ein kleiner Spiegel einer Taumelbewegung unterzogen (gewobbelt), um die für den Betrachter störenden Speckle-Effekte zu reduzieren. Halbleiterlaserquellen werden aufgrund ihres besseren elektrischen Wirkungsgrads, der kleineren Baugröße und der niedrigeren Kosten im Verhältnis zu den üblicherweise verwendeten Gaslasern bevorzugt. Weil dieses Gerät die für den Bildschirm nötige Vielzahl von Wellenlängen nicht dadurch erzeugt, indem sie nichtlineare optische Mittel zur Wellenlängenumwandlung einsetzt, tritt bei dieser Vorrichtung im Allgemeinen weniger Amplitudenrauschen auf.
  • In US-A-6,304,237 B1 beschreibt Karakawa ein Bildschirmgerät, in dem die drei Wellenlängen für den Bildschirm von einem einzelnen gepulsten Laser erzeugt werden, der dazu dient, drei unterschiedliche optische Wellenlängenstrahlen mithilfe einer nichtlinearen Wellenlängenumwandlung zu erzeugen. Ein Nd:YVO4 Kristall mit einer Laserausgabe bei 1064 nm wird verwendet, um eine Reihe unterschiedlicher Vorrichtungen zu pumpen und drei unterschiedliche sichtbare Wellenlängen zu erzeugen, die für ein Bildschirmsystem geeignet sind. Durch die nichtlineare Umwandlung werden Wellenlängen im grünen, roten und blauen Anteil des Spektrums erzeugt. Beispielweise wird durch die Erzeugung der zweiten Oberwelle (Harmonischen) in einer externen optischen Kavität die grüne Wellenlänge bei 532 nm erzeugt. Darüber hinaus werden einige weitere Schemata zur Erzeugung der übrigen sichtbaren Wellenlängen beschrieben, u.a. die Verwendung eines optischen, parametrischen Oszillators (OPO) und der Summenfrequenzmischung (SFM). Um die hohen optischen Leistungen zu erzeugen, die für derartige nichtlineare, optische Erzeugungsschemata benötigt werden, und um die hohen Helligkeitsanforderungen für den Bildschirm zu erfüllen, werden gepulste Laser verwendet. In einigen Fällen wird in den externen optischen Kavitäten ein Etalon verwendet, um die sichtbare Strahlung zu erzeugen. Das Etalon wird benutzt, um Schwingungen mit mehreren Wellenlängen zu erzeugen, was eine Reduzierung der Kohärenz des optischen Strahls bewirkt. Auf diese Weise wird der unerwünschte Speckle-Effekt reduziert. Das für gepulste Laser im allgemeinen charakteristische höhere Amplitudenrauschen wird in diesem Dokument nicht erwähnt.
  • In der US-Patentanmeldung Nr. 2002/009274 wird ein optischer Laserverstärker beschrieben, der elektrisch angesteuert wird und eine Emissionsschicht aufweist, die einen Wellenleiter umfasst, der aus einem Elektrolumineszenzmaterial besteht.
  • Zusätzlich zu Projektionssystemen, in denen das sichtbare Laserlicht einem Betrachtungsschirm nach freier Ausbreitung zugeführt wird, d.h. nach Ausbreitung durch eine Atmosphäre oder einen leeren Raum, sind Bildschirmsysteme vorhanden, die sichtbares Laserlicht nutzen, worin das Licht durch Wellenleiter dem Betrachtungsschirm zugeführt wird. In US-A-5,381,502 beschreibt Veligdan die Verwendung eines planen optischen Wellenleiters, um dem Betrachtungsschirm Laserlicht zuzuführen. Im Prinzip würde ein derartiges Gerät einen wesentlich dünneren Bildschirm ergeben, vorausgesetzt, dass sich die Größe der Laserlichtquelle(n) entsprechend reduzieren ließe.
  • Bei den bisherigen Konstruktionen treten eine Reihe von Problemen auf, die mit der Erfindung gelöst werden. Anorganische Festkörperlaservorrichtungen stellen in Bezug auf Kosten, Zuverlässigkeit und Größe zwar gegenüber Gaslasern eine Verbesserung dar, aber es sind immer noch teure und relativ große Vorrichtungen, insbesondere für den Einsatz in Bildschirmanwendungen. Dies macht die Herstellung von "Flachbildschirmen" auf der Grundlage dieser Vorrichtungen schwierig. Es ist wünschenswert, die Größe und Komplexität eines solchen Geräts zu reduzieren. Außerdem ist die Wahl der Wellenlänge zur Erzielung eines optimalen Farbtonumfangs oder Farbbereichs für anorganische Festkörperlaserquellen begrenzt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Bildschirmsystem bereitzustellen, das Laserquellen mit sichtbarem Licht verwendet.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Bildschirmsystem zum Bereitstellen eines von einem Benutzer betrachtbaren, sichtbaren Farbbildes gelöst, mit:
    • a) einem Bildschirm zum Empfangen von Farblaserlicht, wobei der Bildschirm ein Diffusionselement aufweist derart, dass er in Abhängigkeit vom Farblaserlicht ein betrachtbares, sichtbares Farbbild erzeugt;
    • b) einer Vielzahl unterschiedlicher Farblaserlichtquellen, die in einem Array angeordnet sind, wobei jede Laserlichtquelle eine vertikale Hohlstruktur oder Vertical-Cavity-Konstruktion aufweist und umfasst: i) einen ersten dielektrischen Stapel, der Pumpstrahlenlicht empfängt und überträgt und Laserlicht über einen vorgegebenen Wellenlängenbereich zu reflektieren vermag; ii) einen organischen Aktivbereich zum Empfangen von übertragenem Pumpstrahlenlicht aus dem ersten dielektrischen Stapel; und iii) einen zweiten dielektrischen Stapel zum Reflektieren von übertragenem Pumpstrahlenlicht und Laserlicht vom organischen Aktivbereich zurück zum organischen Aktivbereich, worin eine Kombination aus dem ersten und zweiten dielektrischen Stapel und dem organischen Aktivbereich das Laserlicht erzeugt;
    • c) eine inkohärente Lichtquelle zum Leiten von Licht auf den organischen Aktivbereich, der auf das inkohärente Licht anspricht und dabei farbiges Laserlicht erzeugt; und
    • d) Mittel zum Projizieren von farbigem Laserlicht vom Array auf den Bildschirm in einem Muster, das die Erzeugung eines visuellen Bildes durch den Bildschirm bewirkt.
  • Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung sichtbarer Laservorrichtungen, die auf einer Vertical-Cavity-Konstruktion beruhen, die dielektrische Mehrschichtenspiegel mit hoher Reflektivität für den oberen und unteren dielektrischen Stapel umfassen und die ein Aktivmaterial aufweisen, das aus organischem Material mit kleiner Molmasse zusammengesetzt ist. Als Folge der sehr niedrigen Schwelle für diese Vertical-Laser-Cavity-Konstruktion ist es nicht nötig, Pumpstrahlvorrichtungen mit hoher Leistungsdichte zu verwenden (fokussiertes Laserlicht), um eine Laseraktivität der organischen Kavität zu bewirken. Daher reichen Vorrichtungen mit niedriger Leistungsdichte, beispielsweise solche, die durch unfokussierte Leuchtdiodenstrahlung (LED) erzeugt werden, als Lichtquellen zum Pumpen der Laserkavitäten aus. Die Kombination einer organisch basierten Laserkavität mit einer LED-Pumpquelle führt zu einer kostengünstigen und vielseitigen Laserlichtquelle, deren Lichtausgabe über einen großen Wellenlängenbereich abstimmbar ist. Dies ermöglicht die Herstellung von Bildschirmen mit geringen Kosten, großem Farbtonumfang, reduzierter Komplexität und hoher Zuverlässigkeit auf der Grundlage einer Konstruktion, in der die Laserlichtquelle skalierbar und strukturierbar (bemusterbar) ist.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Ablaufdiagramm eines Bildschirmsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine Rasterabtastung des gemischten Farblichts auf einem Betrachtungsschirm des Bildschirms aus 1;
  • 3 ein Ablaufdiagramm eines Bildschirmsystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 4 ein Ablaufdiagramm eines alternativen Bildschirmsystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine Wellenleiterstruktur verwendet;
  • 5 eine schematische Darstellung eines linearen Laserarrays;
  • 6 eine schematische Darstellung eines weiteren linearen Laserarrays;
  • 7 eine schematische Darstellung einer in 1 und 7 dargestellten Laserlichtquelle, die Teil eines Laserarrays ist; und
  • 8 eine schematische Darstellung einer alternativen Konstruktion der Laserlichtquelle.
  • Es wird ein Bildschirmsystem zum Bereitstellen eines von einem Benutzer betrachtbaren, sichtbaren Farbbildes beschrieben, das eine LED-gepumpte, organische Lasermikrokavitäten-Technologie verwendet. Mikrokavitätenlaser mit organischen Aktivmedien (Verstärkungsmedien) sind einzeln oder in Strukturen mit der nötigen Treiberelektronik auf einer linearen Array-Struktur verwendbar. Die Mikrokavitätenlaser sind mit unterschiedlichen organischen Verstärkungsmedien konstruiert, um Vorrichtungen zu erzeugen, die Licht mit unterschiedlichen sichtbaren Wellenlängen abstrahlen. Die Länge des linearen Arrays und die Dichte des Mikrokavitätenlasers sind derart beschaffen, das sie einen Projektionsbildschirm mit hoher Auflösung erzeugen, wenn Laserlicht auf eine Betrachtungsfläche abgebildet wird. Es wird eine Strahlungsvorrichtung mit einem einzelnen linearen Array bebildert, um entweder eine Reihe oder eine Spalte aus Farbpixeln in dem betrachteten Bereich zu erzeugen. Das Bild des linearen Arrays wird über dem betrachteten Bereich mit einer einzelnen oder mit mehreren Abtastvorrichtungen abgetastet, um ein vollständiges Bild in dem betrachteten Bereich zu erzeugen.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bildschirmsystems, in dem drei separate Laservorrichtungen kombiniert werden, und das einen Bildschirm oder Betrachtungsschirm 90 in einem Bildschirm beleuchtet, der von einem Betrachter 5 betrachtet werden kann. Eine rote organische Laservorrichtung 1a, eine grüne organische Laservorrichtung 1b und eine blaue organische Laservorrichtung 1c erzeugen drei unterschiedliche optische Wellenlängen, die bei Kombination eine farbige Ausgabe erzeugen. Die Konstruktion dieser Laservorrichtungen wird detaillierter in 7 dargestellt. Die Art der Modulation der Stärke des Lichts aus den organischen Laservorrichtungen erfolgt anhand der Vorrichtung selbst durch Variieren des Intensitätsgrads des Pumplichts. Diese Modulation wird durch Variieren des elektrischen Stroms erreicht, der an die Pump-LED für die organische Laservorrichtung angelegt wird. Weil die Intensität jeder Wellenlänge unabhängig regelbar ist, lassen sich sowohl die Helligkeit als auch die Farbe des Betrachtungsschirms 90 genau steuern. Auf diese Weise kann ein benutzerseitig betrachtbares, sichtbares Farbbild am Betrachtungsschirm 90 erzeugt werden. Die drei Lichtstrahlen (10R, ein roter Lichtstrahl, 10G, ein grüner Lichtstrahl und 10B, ein blauer Lichtstrahl) werden durch die als Elemente 20a, 20b bzw. 20c dargestellten Spiegel kombiniert, um einen einzelnen Lichtstrahl zu erzeugen. Die Helligkeit und die Farbe dieses Strahls werden mithilfe der zuvor genannten Mittel gesteuert.
  • Der Reflektor 20a für den roten Lichtstrahl ist auf die Reflexion von Licht roter Wellenlängen optimiert, während der dichroitische Spiegel 20b Licht von roten Wellenlängen durchlässt und Licht von grünen Wellenlängen reflektiert. Auf ähnliche Weise überträgt der dichroitische Spiegel 20c rote und grüne Wellenlängen, während er blaue Wellenlängen reflektiert. Die Herstellung derartiger Reflektoren und dichroitischer Spiegel ist einschlägigen Fachleuten bekannt. Ein elektrooptischer Deflektor 40 ist verwendbar, um die Position des kombinierten Lichtstrahls zu modulieren und auf Ungleichheit der Teilung des endgültigen Rasterstrahls auf dem Betrachtungsschirm 90 zu korrigieren. Wie in 1 gezeigt, sind die Elemente 65 optische Spiegel von konventioneller Konstruktion mit einem breitbandigen Ansprechverhalten. Der kombinierte Strahl wird von dem Wobble-Spiegel 50 (Taumelspiegel) etwas abgelenkt oder "dithered", um Speckle in dem vom Betrachter am Betrachtungsschirm 90 betrachteten endgültigen Bild zu reduzieren. Die Notwendigkeit, Speckle zu reduzieren, ist eine Folge der Verwendung kohärenter Laserlichtquellen. Andere alternative Mittel zur Reduzierung der Speckle-Effekte sind in der Technik bekannt, beispielsweise die Verwendung eines Diffusionselements in oder nahe dem Betrachtungsschirm 90. Die Verwendung und die Konstruktion derartiger Diffusionselemente ist einschlägigen Fachleuten bekannt. Ein mögliches Verfahren zur Konstruktion eines Diffusionselements besteht darin, eine Perlschicht auf einen Betrachtungsschirm 90 aufzutragen. Wenn der Betrachtungsschirm beispielsweise aus einem Polyesterträger besteht, wie z.B. Poly(ethylenterephthalat), reicht eine dünne Beschichtung aus ca. 20 μm dicken Perlen aus, um eine erhebliche Diffusion des Laserlichts zu erzeugen. Derartige Perlen können aus Polymeren hergestellt werden, wie etwa Poly(methylmethacrylat-Cobutylacrylat), Ethylendimethacrylat oder Hydroxyethylmethacrylat. Alternativ hierzu lässt sich Laserlicht mittels aufgerauter Flächen streuen; derartige Flächen lassen sich mit mechanischen Mitteln herstellen, etwa durch Stanzen usw. Diese Kombination von Elementen würde ein Bildschirmgerät zum Empfangen von Farblaserlicht erzeugen, das ein Diffusionselement aufweist derart, dass der Bildschirm in Abhängigkeit vom Farblaserlicht ein betrachtbares, sichtbares Farbbild von hoher Qualität erzeugt. Der Galvanometerspiegel 60 lenkt den kombinierten Strahl in der horizontalen Richtung ab. Nach Durchlaufen der zusätzlichen optischen Komponenten in dem Strahlengang bewirkt die Bewegung des Galvanometerspiegels 60 eine vertikale Verschiebung des Lichtstrahls auf dem Betrachtungsschirm 90. Der kombi nierte Laserlichtstrahl tritt durch ein optisches System, das üblicherweise Linsen 70 umfasst, und beleuchtet einen rotierenden Polygonspiegel 80. Der Polygonspiegel 80 projiziert farbiges Laserlicht von dem Array Zeile für Zeile auf den Bildschirm in einem Muster, um die Erzeugung eines visuellen Bildes durch den Bildschirm zu bewirken. Dieses Element bewirkt die horizontale Verschiebung des kombinierten Lichtstrahls auf dem Betrachtungsschirm 90. Die optischen und elektronischen Komponenten, den Betrachtungsschirm 90 ausgenommen, können in ein externes Projektorsystem integriert werden, das ein vorderseitiges Projektionsbildschirmgerät erzeugt, oder sie können in eine Konstruktion integriert werden, in der der Betrachtungsschirm von der Rückseite aus beleuchtet wird.
  • In 2 wird der Laserstrahlengang 100 auf dem Betrachtungsschirm für das Gerät aus 1 dargestellt. Das Licht aus den kombinierten Laser wird horizontal von der oberen linken Ecke des Betrachtungsschirms 90 zur oberen rechten Ecke abgetastet. Die Bewegung des Lichtstrahls wird durch den horizontalen, massiven Pfeil in der Abbildung dargestellt. Der Lichtstrahl wird dann auf die ursprüngliche horizontale Position zurückgesetzt, jedoch durch die Tätigkeit des Galvanometerspiegels 60 vertikal nach unten versetzt, um die nächste Zeile am Bildschirm zu erzeugen. Während des Zurücksetzens wird der Lichtstrahl durch die direkte Absenkung des an die organischen Laservorrichtungen angelegten Stroms abgeschaltet. Dieses Ereignis wird anhand der Strichlinie in der Figur dargestellt. Anschließend erfolgt eine weitere horizontale Abtastung. Auf diese Weise kann für den Betrachter 5 in 1 ein Bild am Betrachtungsschirm 90 aufgebaut werden.
  • 3 zeigt ein Verfahren zur Reduzierung von Kosten, Größe und Komplexität eines derartigen Bildschirmgeräts. Diese Figur stellt eine schematische Ansicht eines Bildschirmsystems dar, in der die Laserlichtquellen mit entsprechender Treiberelektronik zu einem Array integriert werden. Eine Vielzahl unterschiedlicher Farblaserlichtquellen ist in einem Array angeordnet, wobei jede Laserlichtquelle unabhängig gesteuert wird. Ein lineares Laserarray 200 erzeugt Licht aus einer Vielzahl unabhängiger, organischer Mikrokavitätenlaser. In dem vorliegenden Beispiel werden drei unterschiedliche Farblaserlichtquellen beschrieben, aber es kann Fälle geben, in denen zur Erzeugung eines größeren Farbtonumfangs Licht mit mehr als drei Wellenlängen erzeugt werden kann. In 3 wird die Zeile der aktivierten Laserarraypixel 210 dargestellt. Diese Zeilenlichtquelle wird durch gleichzeitige elektrische Ansteuerung der unabhängigen organischen Mikrokavitätenlaserlichtquellen erzeugt. Das Licht wird von optischen Systemkomponenten 220 manipuliert und auf einen rotierenden Polygonspiegel 80 geworfen. Die Drehung dieses Spiegels bewirkt eine vertikale Verschiebung des Bildes 240 der Zeile aus aktivierten Laserarraypixeln am Betrachtungsschirm 90. Im Wesentlichen wird eine gesamte Zeile gleichzeitig auf den Betrachtungsschirm 90 geschrieben. Die nächste Zeile wird vertikal zur ersten versetzt geschrieben. Das Bild setzt sich zeilenweise in einer Geschwindigkeit zusammen, bei der der Betrachter 5 nur ganze Bilder wahrnimmt. 3 zeigt den Fall, in dem lediglich die erste und letzte Zeile des Bildes angezeigt werden. Für dieses Bildschirmgerät konnte auf die optischen und elektronischen Komponenten, die für die genaue Bewegung des kombinierten Lichtstrahls aus 1 in horizontaler Richtung erforderlich sind, durch Verwendung des linearen Laserarrays 200 verzichtet werden. Das lineare Laserarray 200 kann derart konstruiert werden, dass es einfach zu entfernen ist, was den Austausch im Falle eines Ausfalls oder zwecks einer kundenseitig gewünschten Verbesserung der Bildschirmfunktionalität ermöglicht, beispielsweise dem Wunsch nach höherer Auflösung, zusätzlichem Farbtonumfang usw. Die Auflösung des Bildschirms ist in diesem Ausführungsbeispiel in vertikaler Richtung durch die Abtastauflösung des Rastersystems und in horizontaler Richtung durch die Farblaserpixelgröße des Laserarrays bestimmt.
  • 4 zeigt eine schematische Ansicht eines alternativen, erfindungsgemäßen Bildschirmsystems. Die Wellenleiterbildschirmkomponente 290 in diesem Bildschirmgerät wird umfangreicher in US-A-5,381,502 beschrieben. In diesem Patent beschreibt Veligdan die Verwendung einer planen optischen Wellenleiterbaugruppe und gibt eine detaillierte Beschreibung ihres Betriebs. Ähnlich dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel erzeugt ein lineares Laserarray 200 Licht aus einer Vielzahl unabhängiger, organischer Mikrokavitätenlaser. In dem vorliegenden Beispiel werden drei unterschiedliche Farblaserlichtquellen beschrieben, aber es kann Fälle geben, in denen zur Erzeugung eines größeren Farbtonumfangs Licht mit mehr als drei Wellenlängen erzeugt werden kann. In 4 wird die Linie der aktivierten Laserarraypixel 210 dargestellt. Diese Zeilenlichtquelle wird durch gleichzeitige elektrische Ansteuerung der unabhängigen organischen Mikrokavitätenlaserlichtquellen erzeugt. Das Licht wird durch die optischen Systemkomponenten 220 manipuliert und auf einen rotierenden Polygonspiegel 80 geworfen. Der rotierende Polygonspiegel 80 lenkt die Zeile der Farblaserlichtquellen auf den unteren Teil der Wellenleiterbildschirmkomponente 290. Die Wellenleiterbildschirmkomponente 290 besteht aus Schichten optisch transparenten Materials, in dem der Brechungsindex zwischen relativ hohen und niedrigen Werten schwankt. Die Schichten der Dicke t dienen dazu, das Farblaserlicht einzufangen und auf den betrachtbaren Teil der Baugruppe mit der Höhe H zu führen. Die Wellenleiterbildschirmkomponente 290 errichtet eine Beziehung zwischen Reihen entlang dem unteren Teil dieser Komponenten und betrachtbaren vertikalen Reihen der Höhe V. Unterschiedliche vertikale Reihen des betrachtbaren Teils der Baugruppe werden adressiert, während der Polygonspiegel 80 durch seinen Winkelbereich dreht und Farblaserlicht auf die verschiedenen planen Wellenleiterschichten auftreffen, die den unterschiedlichen Abständen entlang der unteren Dicke D der Wellenführungsbildschirmkomponente 290 entsprechen. 4 zeigt zudem ein Bild der Laserarraypixel 270 auf der Oberfläche des Betrachtungsschirms 90. 4 zeigt eine Vielzahl der Wellenleiter, die die Wellenleiterbildschirmkomponente 290 umfassen, die Licht auf den Betrachtungsschirm 90 richtet. Die Schichten der Wellenleiterbildschirmkomponente 290 dienen dazu, die vertikale Ausdehnung des Bildes der Laserarraypixel 270 zu beschränken. In jedem Wellenleiter wird Licht aus einem bestimmten Farblaserpixel durch interne Totalreflexion eingeschlossen. Die horizontale Ausdehnung des Bildes der Laserarraypixel 270 wird durch die Wellenleiterstruktur nicht eingeschränkt. Die horizontale Ausdehnung dieses Bildes wird durch die Stärke der Brechung und die Größe der Farblaserpixel sowie durch Effekt, wie Streuung in der Wellenleiterschicht, bestimmt. Somit ist die Auflösung des Bildschirms in diesem Ausführungsbeispiel teilweise durch die Dicke der Schichten t in der Struktur der Wellenleiterbildschirmkomponente 290 und durch die Eigenschaften des Laserarrays bestimmt.
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines linearen Laserarrays 200. In diesem Fall wird eine Vielzahl unterschiedlicher Farblaserlichtquellen gezeigt, die in einem linearen Array angeordnet sind. Das gezeigte Muster stellt sich wiederholende rote (R), grüne (G) und blaue (B) Farblaservorrichtungen dar. Jede organische Laservorrichtung 300 ist eine organische Mikrokavitätenvorrichtung. Die Strukturierung dieser Vorrichtungen erzeugt eine integrierte Baugruppe aus Laseremittern zur Bestrahlung des Betrachtungsschirms 90 des Bildschirmgeräts mit Licht. Jedes am Betrachtungsschirm 90 betrachtete Superpixel (Kombination aus einem roten, grünen und blauen Pixel) ist durch drei Laserlichtquellen definiert, die jeweils rotes, grünes bzw. blaues Licht erzeugen.
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung eines alternativen linearen Laserarrays 200. In diesem Fall wurden drei lineare Arrays aus Laseremittern in einer einzigen Baugruppe integriert. Das Array umfasst drei separate lineare Arrays, wobei jedes lineare Array eine Vielzahl von Laserlichtquellen aufweist, die dieselbe Farbe erzeugen. Auch hier ist jede organische Laservorrichtung 300 eine organische Mikrokavitätenvorrichtung. Jedes am Betrachtungsschirm 90 betrachtete Pixel ist durch drei Laserlichtquellen definiert, die jeweils rotes, grünes bzw. blaues Licht erzeugen. In diesem Fall sind die drei Quellen vertikal gruppiert. Selbstverständlich sind auch andere räumliche Anordnungen der organischen Laservorrichtungen 300 möglich. Die gewünschten Systemeigenschaften des Bildschirmgeräts geben die optimale räumliche Anordnung dieser organischen Laservorrichtungen 300 vor.
  • 7 zeigt eine schematische Darstellung einer einzelnen organischen Laservorrichtung 300. 7 zeigt eine Schnittansicht der organischen Laservorrichtung 300 entlang der Linie A-A' in 6. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Vertical-Cavity-Konstruktion (Konstruktion aus vertikalen Kavitäten), die dielektrische Mehrschichtenspiegel mit hoher Reflektivität für den oberen und unteren Reflektor umfassen und die ein Aktivmaterial aufweisen, das aus organischem Material mit kleinen Molekülen zusammengesetzt ist. Aufgrund dessen hat die Laserkavität eine sehr niedrige Schwelle für Lasertätigkeit. Dies ist eine Folge aus: 1) kleinem aktiven Volumen; 2) Verwendung sehr verlustarmer dielektrischer Spiegel mit hoher Reflektivität; 3) der Zusammensetzung des Lasermediums aus organischen Materialien mit kleinen Molekülen, das sehr gleichmäßig über dem unteren dielektrischen Stapel aufgetragen werden kann; und 4) der Zusammensetzung des Lasermediums aus organischem Wirtsmaterial (absorbiert die Pumpstrahlstrahlung) und einem kleinen Volumenprozentsatz aus organischem Dotierungsmaterial (emittiert das Laserlicht), was zu einer hohen Quanteneffizienz und einem geringen Streu-/Absorptionsverlust führt. Als Folge der sehr niedrigen Schwelle für diese Vertical-Cavity-Konstruktion ist es nicht nötig, Vorrichtungen mit hoher Leistungsdichte zu verwenden (fokussiertes Laserlicht), um eine Laseraktivität in der Kavität zu bewirken. Daher reichen Vorrichtungen mit niedriger Leistungsdichte, beispielsweise unfokussierte organische Leuchtdiodenstrahlung (OLED) oder Strahlung aus anorganischen Leuchtdioden (LED) als Lichtquellen zum Pumpen der Laserkavitäten aus. Die Kombination einer organisch basierten Mikrokavität mit einer LED-Pumpquelle führt zu einer kostengünstigen und vielseitigen Laserlichtquelle, deren Lichtausgabe über einen großen Wellenlängenbereich abstimmbar ist. Dies ist insbesondere für die Produktion hochwertiger Bildschirme mit großem Farbtonumfang wichtig.
  • Das Substrat 320 kann entweder lichtdurchlässig oder opak sein, je nach vorgesehener Richtung des optischen Pumpens und der Laseremission. Lichtdurchlässige Substrate 320 können transparentes Glas oder transparenter Kunststoff sein. Alternativ hierzu sind auch opake Substrate verwendbar, beispielsweise, aber nicht abschließend, Halbleitermaterialien (beispielsweise Silicium) oder keramische Materialien, falls sowohl optisches Pumpen als auch Emission durch die gleiche Oberfläche erfolgen sollen. Ein Substrat wird auf einem unteren dielektrischen Stapel 330 aufgetragen, gefolgt von einem organischen Aktivbereich 340. Anschließend wird ein oberer dielektrischer Stapel 350 aufgebracht. Ein Pumpstrahl 360 pumpt die organische Vertical-Cavity-Laservorrichtung 300 optisch. Die Pumpstrahlquelle kann inkohärent sein, wie beispielsweise die Emission von einer LED. Alternativ hierzu kann der Pumpstrahl aus einer kohärenten Laserquelle stammen. Die Figur zeigt die Laseremission 370 aus dem oberen dielektrischen Stapel 350. Alternativ hierzu könnte der Laser optisch durch den oberen dielektrischen Stapel 350 gepumpt werden, wobei bei einer entsprechenden Auslegung der Reflexionseigenschaften des dielektrischen Stapels die Laseremission durch das Substrat 320 erfolgt. Im Falle eines opaken Substrats 320, wie z.B. Silicium, erfolgt sowohl das optische Pumpen als auch die Laseremission durch den oberen dielektrischen Stapel 350.
  • Der untere und obere dielektrische Stapel 330 bzw. 350 werden vorzugsweise mittels herkömmlicher Elektronenstrahlabscheidung aufgebracht und können abwechselnd dielektrische Materialien mit hohem und niedrigem Index umfassen, beispielsweise TiO2 und SiO2. Andere Materialien, wie Ta2O5 für die Schichten mit hohem Index, sind ebenfalls verwendbar. Der untere dielektrische Stapel 330 wird bei einer Temperatur von ca. 240°C aufgebracht. Während des Aufbringens des oberen dielektrischen Stapels 350 wird die Temperatur bei ca. 70°C gehalten, um ein Schmelzen der organisch aktiven Materialien zu vermeiden. In einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird der obere dielektrische Stapel durch Aufbringen einer reflektierenden Metallspiegelschicht ersetzt. Typische Metalle sind Silber oder Aluminium mit einer Reflektivität für sichtbares Licht von über 90%. In diesem alternativen Ausführungsbeispiel würde sich der Pumpstrahl 360 und die Laseremission 370 durch das Substrat 320 fortpflanzen. Der untere dielektrische Stapel 330 und der obere dielektrische Stapel 350 sind so ausgelegt, dass sie Laserlicht über einen vorbestimmten Wellenlängenbereich zu reflektieren vermögen. Es wurde durch Versuche festgestellt, dass die Reflektivität sowohl des oberen als auch des unteren dielektrischen Stapels größer als 99% bei Laseremissionswellenlänge sein muss, um Laserspitzen mit einer Halbwertsbreite (Peak-Halbwertbreite) von kleiner als 1 nm zu erzeugen.
  • Der Betrieb einer Vertical-Cavity-Konstruktion, die obere und untere dielektrische Stapel mit hoher Reflektivität umfasst, kann dadurch verbessert werden, dass die Verstärkungsbereiche an den Wellenbäuchen des elektromagnetischen Stehwellenfeldes angeordnet werden. Aufgrund dessen wird der Energieumwandlungswirkungsgrad verbessert, der Laserschwellenwert gesenkt und unerwünschte Ausgabe aufgrund von Spontanemission erheblich reduziert. 8 zeigt eine seitliche schematische Darstellung der organischen Laservorrichtung 300 mit einer detaillierteren Ansicht des organischen Aktivbereichs 340. Der organische Aktivbereich 340 umfasst einen oder mehrere periodische Verstärkungsbereiche 385 und organische Abstandsschichten 375, die auf einer Seite der periodischen Verstärkungsbereiche so angeordnet sind, dass die periodischen Verstärkungsbereiche auf die Wellenbäuche des elektromagnetischen Stehwellenfeldes der Vorrichtung ausgerichtet sind. Da die stimulierte Emission an den Wellenbäuchen am höchsten und an den Knoten des elektromagnetischen Feldes vernachlässigbar ist, ist es inhärent vorteilhaft, den organischen Aktivbereich 340 wie in 8 gezeigt auszubilden. Die Anordnung des oder der Verstärkungsbereiche wird anhand des Standardmatrixverfahrens für Optiken (Corzine and others, IEEE J. Quant. Electr. 25, 1513 [1989]) bestimmt. Die organischen Abstandsschichten 375 sind keiner stimulierten oder spontanen Emission unterworfen und absorbieren im Wesentlichen weder die Laseremission 370 noch die Wellenlängen des Pumpstrahls 360. Ein Beispiel einer Abstandsschicht 375 ist das organische Material 1,1-Bis-(4-Bis(4-Methylphenyl)-Aminphenyl)-Cyclohexan (TAPC). TAPC eignet sich gut als Abstandsmaterial, weil es weder die Laseremission noch den Pumpstrahl absorbiert und weil sein Brechungsindex etwas niedriger ist als der der meisten organischen Wirtsmaterialien. Die Brechungsindex-Differenz ist zweckdienlich, da sie dazu beiträgt, die Überlagerung zwischen den Wellenbäuchen des elektromagnetischen Feldes und dem oder den periodischen Verstärkungsbereichen 385 zu maximieren. Die Verwendung periodischer Verstärkungsbereiche anstelle eines Massenverstärkungsbereichs bewirkt größere Energieumwandlungswirkungsgrade, niedrigere Laserschwellenwerte und eine deutliche Reduzierung unerwünschter spontaner Emissionen.
  • Das bevorzugte Material für die periodischen Verstärkungsbereiche 385 ist eine Kombination aus organischem Wirts- und Dotierungsmittel mit kleiner Molmasse, die typischerweise im Hochvakuum thermisch aufgedampft wird. Diese Kombinationen aus Wirts- und Dotierungsmittel sind vorteilhaft, weil sie im Verstärkungsmedium nur sehr kleine ungepumpte Streu-/Absorptionsverluste bewirken. Vorzugsweise weisen die organischen Moleküle eine kleine Molmasse auf, da thermisch aufgedampfte Schichten gleichmäßiger aufgebracht werden können. Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Wirtsmaterialien sind vorzugsweise aus Materialien ausgewählt, die eine ausreichende Absorption des Pumpstrahls 360 aufweisen und einen großen Prozentsatz ihrer Anregungsenergie über eine Förstersche Energieübertragung auf das Dotierungsmaterial zu übertragen vermögen. Fachleute sind mit dem Konzept der Försterschen Energieübertragung vertraut, welche eine strahlungslose Übertragung von Energie zwischen den Wirts- und Dotierungsmolekülen umfasst. Ein Beispiel einer verwendbaren Kombination aus Wirts- und Dotierungsmaterial für rotemittierende Laser ist Alq[Aluminiumtris(8-Hydroxychinolin)] als Wirtsmaterial und 1% DCJTB [4-(Dicyanmethylen)-2-t-Butyl-6-(1,1,7,7-Tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran] als Dotierungsmittel. Andere Kombinationen aus Wirts- und Dotierungsmaterial können für die Emission mit anderen Wellenlängen verwendet werden, wie z.B. im grünen und blauen Bereich des sichtbaren Spektrums. Weitere organische Materialien für den Verstärkungsbereich sind beispielsweise Polyphenylenvinylenderivate, Dialkoxypolyphenylenvinylene, Polyparaphenylenderivate und Polyfluorderivate, wie von Wolk et al. in der Parallelanmeldung US-A-6,194,119 B1 und anderen darin genannten Fundstellen beschrieben.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, dass sie zweidimensionale organische Laserarray-Vorrichtungen mit mikrometergroßen Laserpixeln bereitstellt, die entweder elektrisch oder optisch von großflächigen Quellen angesteuert werden können und eine phasenverriegelte Laserausgabe erzeugen. Die Vorrichtung verwendet eine Mikrokavitätenkonstruktion mit dielektrischen Stapeln mit hoher Reflektivität für den oberen und unteren Reflektor und ist mit einem Verstärkungsmedium aus organischem Material mit kleiner Molmasse versehen. Die mikrometergroßen Laserpixel der Vorrichtung werden durch Modulation der Reflektivität des unteren dielektrischen Stapels erzeugt. Die Emission dieser Pixel ist phasenverriegelt, wodurch die Vorrichtung von einer Quelle mit großer Fläche ansteuerbar ist, während die Laserausgabe eine Einmodenausgabe bleibt (oder höchstens einige wenige laterale Moden). Die Kombination aus niedrigen Leistungsdichteschwellenwerten durch Pumpen mittels großflächiger Quellen ermöglicht eine optische Ansteuerung der Vorrichtungen anhand preisgünstiger, inkohärenter LED. Weil die Lichtausgabe derartiger Pixel mehrmodig (lateral) ausgelegt wer den kann, wird die Kohärenz der Lichtquelle verringert. Die unerwünschten Speckle-Effekte des Bildschirms werden daher ebenfalls verringert. Um eine Phasenverriegelung zu erzielen, müssen unter den Pixeln Informationen über Intensität und Phase ausgetauscht werden. Hierzu ist es günstig, die Laseremissionen schwach auf die Pixelbereiche zu beschränken, und zwar entweder durch einen gewissen eingebauten Brechungsindex oder durch Verstärkungsführung. In Anwendung auf zweidimensionale anorganische Laserarrays wurde eine derartige schwache Beschränkung dadurch erzielt, indem man die Reflektivität des oberen dielektrischen Stapels moduliert, und zwar entweder durch Metallzugabe (E. Kapon und M. Orenstein, US-A-5,086,430 ) oder durch Tiefätzen des oberen dielektrischen Stapels (P.L. Gourley et al., Appl. Phys. Lett. 58, 890 [1991]). In beiden Fällen mit anorganischen Laserarrays lag die Breite der Laserpixel in der Größenordnung von 3-5 μm (um eine einmodige Aktion zu ermöglichen), während der Pixelzwischenabstand 1-2 μm betrug. Wenn man diese Ergebnisse auf organische Lasersysteme anwendet, ist eine gewisse Sorgfalt geboten, weil es sehr schwierig ist, eine mikroskopisch kleine Strukturierung oder Bemusterung auf der Laserstruktur vorzunehmen, sobald die organischen Schichten aufgetragen worden sind. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wurde die Modulation der Reflektivität durch Strukturierung und Ausbildung eines geätzten Bereichs 345 in dem unteren dielektrischen Stapel 330 beeinflusst, und zwar mithilfe üblicher fotolithografischer und Ätztechniken, wodurch ein zweidimensionales Array aus kreisförmigen Säulen auf der Oberfläche des unteren dielektrischen Stapels ausgebildet wurde. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel waren die Laserpixel kreisförmig, aber es sind auch andere Pixelformen möglich, beispielsweise rechtwinklige. Der Pixelzwischenabstand liegt im Bereich von 0,25 bis 4 μm. Der phasenverriegelte Array-Betrieb tritt auch bei größeren Interpixelabständen auf, führt allerdings zu einer ineffizienten Nutzung der optischen Pumpenergie. Die Verfolgung des anorganischen Leiters und Tiefätzen im unteren dielektrischen Stapel 330 zur deutlichen Senkung der Interpixelreflektivität wird nicht bevorzugt, da dies zu einer erheblichen Modulation der Lage des Aktivbereichs führen würde. Ein bevorzugtes Verfahren besteht darin, eine flache Ätzung von 50 bis 400 nm Tiefe vorzunehmen, um einen geätzten Bereich 345 auszubilden und den Zustand zu nutzen, dass eine Lasertätigkeit nur für Wellenlängen auftritt, deren Umlaufphase ein ganzzahliges Mehrfaches von 2π ist. Als ein Beispiel für rote Laserarrays wurde eine Laserwellenlänge von 660 nm gewählt. Durch Entfernen ungerader Vielfacher von Schichten (beispielsweise eine SiO2 Schicht oder zwei SiO2 Schichten und eine TiO2 Schicht) aus dem unteren dielektrischen Stapel 330 wurde berechnet (S.W. Corzine et al. IEEE J. Quant. Electron. 25, 1513 [1989]), dass die Laserwellenlänge in den Interpixelbereichen so weit wie möglich von 660 nm verschoben würde (~610 und 710 nm). Hierbei wurde festgestellt, dass die Laser- und die spontanen Emissionssignale im Bereich von 710 nm sehr klein sind. Außerdem wurde festgestellt, dass durch wenige Zehntel Nanometer tieferes Ätzen bis in die nächste TiO2 Schicht der Resonanzzustand für kurze Wellenlängen in den Wellenlängenbereich von 590 nm verschoben würde. In diesem Wellenlängenbereich ist die Reflektivität des dielektrischen Stapels deutlich kleiner (was eine unerwünschte Lasertätigkeit unterbinden würde), und die Fluoreszenzstärke der Verstärkungsmedien wird stark verringert (was unerwünschte spontane Emissionen verhinderte). Durch Ätzen über nur wenige ungerade Mehrfache der Schichten im unteren dielektrischen Stapel 330 hinaus wird also die Lasertätigkeit in den Interpixelbereichen unterbunden und die spontane Emission deutlich reduziert.

Claims (7)

  1. Bildschirm-System zum Bereitstellen eines von einem Benutzer betrachtbaren, sichtbaren Farbbildes, mit: a) einem Bildschirm (90) zum Empfangen von Farblaserlicht, wobei der Bildschirm (90) ein Diffusionselement aufweist derart, dass er in Abhängigkeit vom Farblaserlicht ein betrachtbares, sichtbares Farbbild erzeugt; b) einer Vielzahl unterschiedlicher Farblaserlichtquellen (1a, 1b, 1c), die in einem Array angeordnet sind, wobei jede Laserlichtquelle eine vertikale Hohlstruktur aufweist und umfasst: i) einen ersten dielektrischen Stapel (330), der Pumpstrahlenlicht empfängt und überträgt und Laserlicht über einen vorgegebenen Wellenlängenbereich zu reflektieren vermag; ii) einen organischen Aktivbereich (340) zum Empfangen von übertragenem Pumpstrahlenlicht aus dem ersten dielektrischen Stapel; und iii) einen zweiten dielektrischen Stapel (350) zum Reflektieren von übertragenem Pumpstrahlenlicht und Laserlicht vom organischen Aktivbereich (340) zurück zum organischen Aktivbereich (340), worin eine Kombination aus dem ersten und zweiten dielektrischen Stapel (330, 350) und dem organischen Aktivbereich (340) das Laserlicht erzeugt; c) eine inkohärente Lichtquelle zum Leiten von Licht auf den organischen Aktivbereich, der auf das inkohärente Licht anspricht und dabei farbiges Laserlicht erzeugt; und d) Mittel (50, 60, 80) zum Projizieren von farbigem Laserlicht vom Array auf den Bildschirm in einem Muster, das die Erzeugung eines visuellen Bildes durch den Bildschirm bewirkt.
  2. Bildschirm-System nach Anspruch 1, worin die Projektionsmittel einen bewegbaren Spiegel (80) aufweisen, der den Bildschirm zeilenweise mit farbigen Lichtpixeln beleuchtet, die von den unterschiedlichen Lichtquellen erzeugt wurden.
  3. Bildschirm-System nach Anspruch 2, worin der bewegbare Spiegel (80) auf einem Polygon gelagert ist.
  4. Bildschirm-System nach Anspruch 1, worin das Array (200) aus unterschiedlichen Farblaserlichtquellen (300) eine Vielzahl von Pixeln umfasst, wobei jedes Pixel von drei Laserlichtquellen gebildet wird, die jeweils rotes, grünes und blaues Licht erzeugen.
  5. Bildschirm-System nach Anspruch 1, worin das Array drei separate lineare Arrays (200) umfasst, von denen jedes eine unterschiedliche Farbe erzeugt, wobei jedes Array eine Vielzahl von Laserlichtquellen (300) aufweist, welche die gleiche Farbe erzeugen.
  6. Bildschirm-System nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Lichtwellenführungsstruktur (290) zum Empfangen von projiziertem, farbigem Licht und zum Leiten des Lichts auf den Bildschirm.
  7. Bildschirm-System nach Anspruch 1, worin der Bildschirm (90) einen Sichtschirm (270) umfasst, der es einem Benutzer ermöglicht, das Bild zu betrachten.
DE60314043T 2002-05-02 2003-04-22 Abgetastete bildschirmsysteme mit farblaserlichtquellen Expired - Lifetime DE60314043T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/137,761 US6879306B2 (en) 2002-05-02 2002-05-02 Scanned display systems using color laser light sources
US137761 2002-05-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60314043D1 DE60314043D1 (de) 2007-07-12
DE60314043T2 true DE60314043T2 (de) 2008-01-24

Family

ID=29215707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60314043T Expired - Lifetime DE60314043T2 (de) 2002-05-02 2003-04-22 Abgetastete bildschirmsysteme mit farblaserlichtquellen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6879306B2 (de)
EP (1) EP1359752B1 (de)
JP (1) JP2003322812A (de)
DE (1) DE60314043T2 (de)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6869185B2 (en) * 2002-10-16 2005-03-22 Eastman Kodak Company Display systems using organic laser light sources
US6947459B2 (en) 2002-11-25 2005-09-20 Eastman Kodak Company Organic vertical cavity laser and imaging system
US6939012B2 (en) * 2003-06-02 2005-09-06 Eastman Kodak Company Laser image projector
JP4665402B2 (ja) * 2004-02-04 2011-04-06 セイコーエプソン株式会社 投射型表示装置および投射型表示装置の制御方法、並びに投射型表示装置の制御プログラム
DE102004009496A1 (de) * 2004-02-27 2005-09-15 Sick Ag Verfahren und Vorrichtung zum optischen Abtasten von Objekten
US7679799B2 (en) * 2004-02-27 2010-03-16 Panasonic Corporation Illuminating light source including a light intensity modulator that oscillates a light from a coherent light source in a non-integral multiple of one cycle and two- dimensional image display using the same
US7045825B2 (en) 2004-05-28 2006-05-16 Eastman Kodak Company Vertical cavity laser producing different color light
US7291515B2 (en) * 2004-07-16 2007-11-06 Fujifilm Corporation Functional device and method for producing the same
JP4645154B2 (ja) * 2004-10-28 2011-03-09 セイコーエプソン株式会社 画像表示装置
US7244028B2 (en) * 2004-12-14 2007-07-17 Coherent, Inc. Laser illuminated projection displays
US7355657B2 (en) 2004-12-14 2008-04-08 Coherent, Inc. Laser illuminated projection displays
KR20060076041A (ko) * 2004-12-29 2006-07-04 엘지.필립스 엘시디 주식회사 유기전계발광 다이오드 표시장치
US7312911B2 (en) * 2005-05-20 2007-12-25 Symbol Technologies, Inc. Arrangement for and method of improving image quality, especially for image projection arrangements
EP1860889B1 (de) * 2006-05-22 2014-12-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Projektionsanzeigesystem
US20080183328A1 (en) * 2007-01-26 2008-07-31 Danelski Darin L Laser Guided System for Picking or Sorting
JP5133081B2 (ja) * 2007-02-14 2013-01-30 パナソニック株式会社 面状照明装置及び液晶表示装置
WO2009064467A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-22 Tharpe Christopher S Display
CN100570460C (zh) * 2008-05-21 2009-12-16 中国科学院上海光学精密机械研究所 电光控制二维激光光束扫描阵列
US20110063454A1 (en) * 2009-09-17 2011-03-17 Ferrand D E Corley Apparatus and method used to evaluate and optimize image quality in high color gamut imaging systems
US20120024669A1 (en) 2010-07-29 2012-02-02 Danelski Darin L Networked Motorized Drive Roller Conveyor
TWI460456B (zh) * 2011-01-21 2014-11-11 Univ Nat Taipei Technology 虛擬視覺化系統
US10229383B2 (en) 2012-02-05 2019-03-12 Matthews International Corporation Perpetual batch order fulfillment
US9446908B2 (en) 2012-02-05 2016-09-20 Matthews Resources, Inc. Conveying systems and methods of associating data with an item transported by a conveying system
US9025086B2 (en) 2012-04-13 2015-05-05 Red.Com, Inc. Video projector system
JP6275116B2 (ja) 2012-04-13 2018-02-07 レッド.コム,エルエルシー ビデオプロジェクタシステム
EP3120190A4 (de) * 2014-03-21 2017-11-22 Lightwave International, Inc. Laserarrays
CN105226496A (zh) * 2015-11-06 2016-01-06 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种电光-机械复合的脉冲激光合束装置及其方法
JP6880566B2 (ja) 2016-04-25 2021-06-02 株式会社リコー 光源装置、画像形成装置、画像表示装置、物体装置及び色光生成方法
JP7412361B2 (ja) * 2018-06-22 2024-01-12 マジック リープ, インコーポレイテッド Rgb照明器のための方法およびシステム

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4881236A (en) * 1988-04-22 1989-11-14 University Of New Mexico Wavelength-resonant surface-emitting semiconductor laser
US5052016A (en) * 1990-05-18 1991-09-24 University Of New Mexico Resonant-periodic-gain distributed-feedback surface-emitting semiconductor laser
FR2688637B1 (fr) * 1991-03-13 1998-08-28 France Telecom Laser de puissance a emission par la surface et procede de fabrication de ce laser.
US5381502A (en) 1993-09-29 1995-01-10 Associated Universities, Inc. Flat or curved thin optical display panel
US5625202A (en) * 1995-06-08 1997-04-29 University Of Central Florida Modified wurtzite structure oxide compounds as substrates for III-V nitride compound semiconductor epitaxial thin film growth
US5796771A (en) * 1996-08-19 1998-08-18 The Regents Of The University Of California Miniature self-pumped monolithically integrated solid state laser
US6304237B1 (en) 1996-11-29 2001-10-16 Corporation For Laser Optics Research Monochromatic R,G,B laser light source display system and method
US6160828A (en) * 1997-07-18 2000-12-12 The Trustees Of Princeton University Organic vertical-cavity surface-emitting laser
US6330262B1 (en) * 1997-05-09 2001-12-11 The Trustees Of Princeton University Organic semiconductor lasers
WO1999012235A1 (en) * 1997-09-05 1999-03-11 Micron Optics, Inc. Tunable fiber fabry-perot surface-emitting lasers
US6114088A (en) 1999-01-15 2000-09-05 3M Innovative Properties Company Thermal transfer element for forming multilayer devices
US6392733B1 (en) * 1999-03-04 2002-05-21 National Semiconductor Corporation Single metal pixel array for silicon LC light valve featuring shielded inter-pixel isolation regions
EP1081816A3 (de) * 1999-09-03 2002-04-24 Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) Oberflächenemittierender Laser mit vertikalem Resonator (VCSEL) mit undotierten Braggreflektoren und seitlicher Stromzuführung, sowie Verfahren zur Maximierung des Gewinns und Minimierung der optischen Resonatorverluste
US6665479B2 (en) 2000-03-06 2003-12-16 Shayda Technologies, Inc. Polymeric devices including optical waveguide laser and optical amplifier
JP2001264662A (ja) 2000-03-16 2001-09-26 Fuji Photo Film Co Ltd カラーレーザディスプレイ
US6643305B2 (en) * 2000-04-07 2003-11-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Optical pumping injection cavity for optically pumped devices
CA2478174C (en) * 2001-03-09 2012-02-21 Alight Technologies A/S Mode control using transversal bandgap structure in vcsels
US6594090B2 (en) * 2001-08-27 2003-07-15 Eastman Kodak Company Laser projection display system
US6775000B2 (en) * 2001-12-19 2004-08-10 Novalux, Inc. Method and apparatus for wafer-level testing of semiconductor laser

Also Published As

Publication number Publication date
DE60314043D1 (de) 2007-07-12
EP1359752A3 (de) 2004-10-13
US20030206145A1 (en) 2003-11-06
JP2003322812A (ja) 2003-11-14
EP1359752B1 (de) 2007-05-30
EP1359752A2 (de) 2003-11-05
US6879306B2 (en) 2005-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60314043T2 (de) Abgetastete bildschirmsysteme mit farblaserlichtquellen
DE60304275T2 (de) Organische, phasenverriegelte vertical-cavity-laser-array-vorrichtung
DE69937776T2 (de) Vorrichtung zum Regeln von der optischen Transmission mittels perforierten metallischen Filmen mit Lochdurchmesser im Subwellenlängenbereich
DE69731163T2 (de) Flüssigkristall-projektionsanzeigevorrichtung
DE60311723T2 (de) Modulierte lichtquelle unter verwendung eines vcsel-arrays(vertical cavity surface emitting laser) mit einer elektromechanischen gittervorrichtung
DE602005001093T2 (de) Dreidimensionaler photonischer Kristall und optisches Element
DE69737855T2 (de) Aktive wellenlängeselektion mit resonanten vorrichtungen
DE112006003107B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Beleuchtung einer Flüssigkristall-Anzeige, basierend auf einer Laserdioden-Hintergrundbeleuchtung, und Flüssigkristall-Anzeige, welche die Hintergrundbeleuchtung verwendet
DE69827246T2 (de) Organische laser
DE69732713T2 (de) Lichtemittierende gegenstände mit lichtreflektierende stukturen
DE60025569T2 (de) Laserdrucker mit raumlichtmodulator
DE60304277T2 (de) Organische, phasenverriegelte vertical-cavity-laser-array-vorrichtung
DE69308070T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Modulation und Verstärkung von Lichtstrahlen
DE602004000783T2 (de) Organisches Faserlasersystem und Verfahren
EP0696875B1 (de) Vorrichtung zur Erzeugung eines Bildes
DE602004010392T2 (de) Weisslichtlaser
DE19918391A1 (de) Beugungsgitter-Modulatorarray
EP0683595A2 (de) Vorrichtung zur Erzeugung eines Bildes
EP1965244A2 (de) Optische Anordnung und optisches Verfahren
EP0992141B1 (de) Einrichtung zur übertragung von optischen signalen unterschiedlicher frequenzen
DE60308566T2 (de) Organische vertical-cavity-laser-vorrichtungen mit periodischen verstärkungsbereichen
US5487080A (en) Principle and applications of multiphoton pumped upconverted lasers
WO2018172255A1 (de) Anzeigevorrichtung
DE102018113874B4 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauteil
DE102005042952B3 (de) Mikroresonator für Anordnungen zur Intensitätsmodulation von Strahlung mit Modulationsfrequenzen im Terahertz-Bereich

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition