JPH07507155A - 空間光変調器システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 空間光変調器システム この発明は空間光変調器システムに関する。特定的には、この発明は、光源から の光を空間光変調器装置によって変調して、変調された光を表示領域に投影する ことによって、投影されるディスプレイが形成される投影システムに関するが、 これに限られるわけではない。特定的には、この発明は、異なる色成分を有する ビームが、各々が異なる映像信号に従って駆動される、異なる空間光変調器装置 から反射され、変調されたビームが組合わされて単一の投影カラーディスプレイ を形成する、色空間光変調器に関するが、これに限られるわけではない。

空間光変調器とは、入射光ビームを変調するように制御可能である光学的構成要 素である。比較的古い例としては油層が陰極線によって走査されるアイドフォー ルがある。

空間光変調器の種類の１つとして、個々にアドレスされる画素ライトバルブまた は変調器のマトリックスを含むアクティブマトリックス装置があり、たとえばＥ ＰＯ４０１９１２で説明される液晶変調器アレイは、このタイプの変調器アレイ の１っである。ＥＰＯ４０１９１２において、液晶マトリックスは、入射光ビー ムを（その光路または光軸を変えることなく）可変に透過し、したがって振幅変 調するように光路に設けられる。このようなアクティブマトリックスの別の例は 、傾斜可能なミラー装置のアレイを含み、たとえば変形可能なミラー装置（ＤＭ Ｄ）が、たとえばＵＳ４８５６８６３、ＵＳ４６１５５９５、およびＵＳ４５９ ６９９２に説明される。

このような装置は２つの位置の間で静電的に偏向可能であるように電極を存する 小型の反射されるカンチレバービーム素子を含む。偏向の程度は、反射の程度を 可変にするように与えられる静電位によって制御することができ、またはこの装 置は、別個の偏向状態の間で切換えるように予め定められた静電位を与えること によって２つの態様で動作することができる。したかって、これは入射光ビーム を角度偏向し、光ビームの光軸を変える。

各々か個々にアドレス可能であるこのような装置のアレイを用いて、このアレイ を入射光ビームに露光し、入射ビームを画像信号から個々のミラー装置を制御す ることによって変調し、特定の方向に反射されたビームを照合することによって ２次元像か再現できる。上述の特許で説明されている種類の装置の小型で速い切 換え時間によって、これらはビデオ画像データ速度で利用可能となり、テレビま たはビデオの移動画像を照合されたビームが投影される表示スクリーンに表示す ることが可能となる。

電子ビームのように、入射ビームは走査されないが、装置全体を照射する。カラ ー画像を表示するためには、したがって、各原色または原色の組合わせに応答し て制御される３つの別個に照射される偏向アレイを設け、各装置から反射された 変調ビームを単一の光学ディスプレイに光学的に組合わせることが必要である。

このようなシステムの応用の一例は、我々の先の国際出願Ｗ０９１／１５８４３ 、Ｗ０９１／１５９２３、ＰＣＴ／ＧＢ９２１００００２、およびＰＣＴ／ＧＢ ９２１００１３２に開示されるような大型ディスプレイである（これらのすへて はここに引用によって援用される）。

空間光変調投影器に関する種々の光学系は、たとえばＥＰＯ４０１９１２、ＥＰ Ｏ３６３７６３およびＥＰＯ４５０９５２から既知である。液晶アレイを含む投 影システムはＥＰＯ３９５１５６に説明される。このシステムにおし）て、たと えばＵＳ３２９６９２３より既知であるタイプのレンチキュラーアレイ構成か採 用され、これは、光源からの光が平行にされ、レンズレッドの第１のアレイを通 るように配向され、その各々は断面が矩形であり１つの面で湾曲し、そこから光 がこのようなレンズレッドの第２のアレイを通るように配向され、レンズレット のスペーシングおよび湾曲は、第１のレンズレットの各々が第２のアレイ内の対 応するレンズレッドの中心に光を集め、第２のアレイからの光が集光レンズを介 して空間光変調器アレイへと配向されるようになっている。

この構成の効果は、最初は環状であった光ビームが、レンチキュラーアレイによ って矩形のサブイメージのアレイに変形され、次にこれらが矩形の変調器を照射 するのに適切な単一の矩形で均一な光ビームへと集光レンズによって組合わされ ることである。環状のビームから均一な矩形のビームへの変形は、光パワーを失 うことなく達成される。

ＥＰＯ３９５１５６は、その全体がここに引用によって援用される。

この発明は、ある局面において、レンチキュラー反射アレイを提供する。このア レイは湾曲していてもよい。特定的には、このアレイのレフレクタの各々が凹型 であり、光を集めるようになっている。本発明のこの局面は空間光変調投影器シ ステムで用いられると特に有利である、というのは光路を折ることによって、投 影器の全体的な寸法を小さく保つことかできるからである。特に有利に、レンチ キュラーレンズ／ミラー組合わせは、プリズムの表面として設けられる。

別の局面において、この発明は、変調器装置に与えられる画像信号に依存して異 なる角度の方向で入来する光が変調され、不所望の光を吸収するための手段をさ らに含むタイプの空間光変調器装置を含む空間光変調器システムを提供する。有 利に、この手段は黒ガラス層等を含む。特に有利に、アブゾーバが光を熱に変換 し、熱を除去するためのヒートシンクか設けられる。

別の局面において、この発明は、光ビームが空間光変調器または複数の変調器に 達する前にフィルタ処理され、その不可視成分（特に赤外、および有利には紫外 も）を除去する。このことで、システムの光学的、ｎ１ｔｃ的、または電気的構 成要素の化学的劣化またはオーバヒートを防ぐ。

好ましくは、フィルタは光の経路において反射コートを含む。有利に、反射コー トは発散表面に設けられるか、または排除されたビームが再び空間光変調器装置 に反射されないように配置される。

好ましくは、この発明は、ＤＭＤタイプの空間光変調器ディスプレイと用いるよ うに提供され、光学的構成は、一般的に、我々の出願番号ＰＣＴ／ＧＢ　９２１ ００１３２に説明されるとおりである。

この発明の他の局面および好ましい実施例は、説明される、または後にクレーム されるとおりである。

この発明は、単に例として添付の図面を参照して説明される。

図１はこの発明の一実施例における空間光変調器アレイ装置の構造を概略的に示 す。

図２は、図１の装置の一部の光学的照射を概略的に示す。

図３は、図１および２のアレイを組込むカラー光学投影ディスプレイシステムの 斜視図である。

図４ａは、図３のシステムで用いられるための光学アセンブリの一定の尺度で示 された平面図を示す。

図４ｂは対応する側面図を示す。

図４０は、対応する端面図を示す。

図５ａは、図４のアセンブリを含む図３の投影システムの図４ａに対応する平面 図を示す。

図５ｂは、対応する側面図を示す。

図６ａおよび６ｂは、投影レンズを省いた図５ａおよび５ｂに対応し、本発明の 第２の実施例を示す。

図７ａおよび７ｂは、図６ａおよび６ｂに対応し、本発明の第３の実施例を示す 。

図８は図７ｂに対応し、本発明の第４の実施例を示す。

図９ａおよび９ｂは、図６ａおよび６ｂに対応し、本発明の第５の実施例を示す 。

図１０ａおよびｌＯｂは、図６ａおよび６ｂに対応し、本発明の第６の実施例を 示す。

図１１ａおよびｌｌｂは、図６ａおよび６ｂに対応し、本発明の第７の実施例を 示す。

図１を参照して、この発明において用いるための変形可能なミラー装置アレイは 、典型的にはｍｘｎの偏向可能ミラー装置のアレイを含む。典型的には、解像度 の低いディスプレイでは５００Ｘ５００の装置のオーダであり、解像度の高いデ ィスプレイでは２０００ｘ２０００の装置が設けられる。アレイ２０はアドレス 回路２２に接続され、これは回路１４からカラー１１号を受取り、それぞれのレ フレクタＭ、、−Ｍ、、の各々にアドレスし、これは１９９２年１月４０付の我 々の先の国際出願番号ＰＣＴ／ＧＢ９２１００００２　（代理人Ｒｅｆ、　３２ ０３２９９、ここに引用によって援用する）に説明されるとおりである。各レフ レクタは、異なるレフレクタの位置に対応する２つの反射状態の間で動作する。

すなわち反射光が第１の経路２４ａに配向されるｒオンＪ状態と、光が第２の経 路２４ｂに配向される［才）Ｊ状態とである。第２の経路２４ｂは、システムの 後続の光学素子から離れて配置される。したがって、「オン」経路２４ａに沿っ て見ると、ある瞬間において、アレイ２０は２次元像を表示し、第１の偏向状態 に設定される変調器は明るく見え、第２の偏向状態に設定されるものは暗く見え る。

図２を参照すると、各レフレクタか２つの状態の間で偏向される角度は比較的小 さく、したがって２つの状態をよく識別するためには、源１６からの入射光ビー ムは、アレイ２０に向かって約２０°の角度α（ディスプレイに対する法線から ）で配向される。個々のレフレクタ装ｆ１Ｍがアレイ２０の面に平行にあれば、 入射ビームは経路２４ｂに沿って法線に対して２０°の対応する角度で反射する が、アドレス回路２２からの制御信号が偏向器Ｍをアレイ２０の面と角度をなし て第２の偏向状態に設定すれば、入射ビームは経路２４ａ上をアレイに対して直 角に反射される。

図３を参照すると、高出力ランプを含む白色光源１６は、たとえば表示スクリー ン４０の面に垂直な面にある入射光路に沿って光を発生する。たとえば、光源Ｉ ６は表示スクリーン４０の上方に位置されてもよい。平面状の変形可能ミラーデ ィスプレイ装置２０ｂは、スクリーン４０に平行な面にそれから離れて位置され 、光源１６はアレイ２０ｂをその法線軸に対して２００の角度で照射するように 配置される。アレイ２０ｂは投影レンズ１０を介してスクリーン４０を照射する ために入射ビームを偏向するように配置される。

入射および偏向された光線の経路には１対のスプリッタ／コンバイナミラー３０ ａ／１８ｂ、３０ｂ／１８ａが位置され、これらは傾いており、スクリーンの面 に関して垂直な軸についである角度（典型的には２０’ないし７０’の間、好ま しくは４５°）だけ回転され、入射ビームをさらに変形可能ミラー偏向アレイ２ ０ａ、２０ｃに反射する。

アレイ２０ａ、２０ｃは、各アレイ２０ａ−２０ｃがらスクリーン４０にわたる 光路が同じであるように距離をおいて位置される。第１のスプリッタ／コンバイ ナミラーは、青色光成分ビームを変形可能ミラー表示アレイ２０ａに反射し、こ れは表示されるべき画像の青色成分に応答して変調される。その結果、反射され たビームは縦方向に２０’だけ偏向されるが、水平方向には実質的に変化しない 。スプリッタ３０ａは赤および緑波長成分を実質的に減衰しないで透過する。

第２のスプリッタ３０ｂは、赤波長を第２の変形可能ミラー装置アレイ２０ｃに 反射し、これは再現されるべき画像の赤色成分信号に応答して変調され、その後 、縦方向に２０°偏向される。第２のスプリッタ３０ｂは、緑光波長を実質的に 減衰しないで通過させ、再現されるべき画像の緑色成分信号に応答して第３の変 形可能ミラー装置アレイ２０ｂによって偏向させることを可能にする。

変調された緑ビームは、減衰されないで再び両方のスプリッタ／コンバイナを介 し、投影レンズｌＯを介してスクリーン４０に渡る。到達する最初のスプリッタ ／コンバイナ１８ａで、赤デジタルミラー装置アレイ２０ｃから変調されたビー ムは変調された緑色ビームと同じ経路に反射され、第２のスプリッタ／コンバイ ナ３０ａ／１８ｂにおいて、青デジタルミラー装置アレイから変調された信号は 同じ経路に反射して、そのため投影レンズｌＯでの信号か組合わされたカラー信 号を含むことになる。

図４を参照して、ＤＭＤ装置２０ａ−２０ｃおよびスプリッタ／コンバイナミラ ー表面３０ａ、３０ｂの装着は、プリズムアセンブリ４を設けることによって改 良され、それによって経路か光学的構成要素に一体化される。プリズムは入力部 分４ａを含み、それに光源１Ｇからのビームが結合され、その他方の端部で角度 の付いた反射面５　（ｒａｇ潔にするために４５°の反射面ンを有し、これが光 ビームを第２の反射面６（やはり好都合に４５６である）に再配向する。図示さ れるように、光ビームはプリズムの一部４ｄを介して曲げられる。プリズム内反 射面７はダイクロイック分割／組合わせ表面層を含み、これが青色光を反射し、 他の帯域を透過する。反射された青色光は傾斜したプリズム部分４ｂに渡る。使 用されるプリズム部分４ｂの端面に、青色光に関して変調されるＤＭＤ装置が設 けられる。表面７はしたがって図３の選択ミラー３０ａに対応する。

スプリッタ／コンバイナ７を超えて、プリズム内の第２のダイクロイックスプリ ッタ／コンバイナ表面８か位置される。この表面は、赤色光を傾いたプリズム部 分４Ｃに反射し、その端面に赤色ビデオ画像信号に依存して制御されるＤＭＤ装 置が位置される。

したかって緑色の光は表面７および８の両方を通過する。

反射面１２（たとえばプリズム内の内部反射面全体またはその中の反射される表 面を含む）は、残っている透過された緑色の光をプリズムの外に配向し、画像の 緑色成分に依存して制御される第３のＤＭＤ装置の位置９ａに向ける。

装着ブラケット１７ａ、１７ｂは、プリズムの前面１９に設けられ、ブラケット はプリズムアセンブリを投影レンズアセンブリＩＯに装着するためのものである 。

反射面５および６は、我々の先の特許出願Ｐ　ＣＴ／Ｇ　Ｂ９２１００１３２て 論じた理由のために、ランプ１６からの光線を２０°の角度で下向きに配向する ように位置される。分割／組合わせ表面７および８は、ここに引用によって援用 される先の出願で述へられた理由のために、縦方向にｌＯｏの角度で傾いている 。反射面Ｉ２か設けられるのは、図３に示される配置において、変調器アレイ２ ０ａ、２０ｃから変調されたビームの各々かコンバイナ表面によって反射される 一方、変調器２０ｂからのビームは透過され、したがって緑色の画像の「処理」 は他の２つに関して逆にされるからである。他の２つと反対に動作する変調器装 置２０ｂを設けることも可能だが、この経路において緑の装置２０ｂに対しても さらに反射する経路を設けるのが反射面１２に制限され、そこから部分４ｂおよ び４Ｃが分岐するプリズムの一部４ｄとプリズムの一部４ａとの間に、黒ガラス 層１１が部分４ｄとの境界に設けられ、黒ガラス層の他方の面には、鋼のヒート シンク１３が接着される。ヒートシンクＩ３はさらなる外部のヒートシンク構成 要素（図示せず）に装着するように外に突出している。

プリズム４は、ＢＫ７光学クラウンガラス等のいかなる好都合な光学ガラスでで きていてもよい。黒ガラス層１１は、プリズム４と屈折率が整合されており、上 述の例では、黒ガラス層はショット（Ｓｃｈｏｔｔ）から入手可能であるタイプ ＮＧＩてあってもよい。

図５を参照して、ランプ１６はランプｌから後向きの光を集めるレフレクタ２（ たとえば放物線レフレクタ、しかし楕円レフレクタを用いてもよい）の焦点に位 置されるキセノンアーク灯Ｉを含んでもよい。レフレクタ２からのビームはコン デンサレンズ系３を介してプリズム４に配向される。ランプｌおよびレフレクタ ２からの光は、赤外および紫外周波数帯においてかなりのパワーを含み得て、前 者は、光学的構成要素を加熱し、ミスアライメントに繋がる可能性があり、アセ ンブリの機械的特性およびＤＭＤ装置の電気的特性に悪影響を与え得るので望ま しくない。後者は、紫外照射によって劣化し得る接着剤て固定されるいくつかの 構成要素をプリズムアセンブリが含み得るのて、望ましくない。

したがって、本発明の一実施例において、コンデンサレンズ３の前部凸面３ａは 、可視光を透過するか赤外および／または紫外線を反射するコーティングを施さ れている。

凸面３ａにコーティングを施す利点は、不所望の照射が、ランプｌおよびレフレ クタ２に焦点を集められるとオーバヒートのおそれがあるか、そってはなく拡散 されることである。

好ましくは、プリズム４の前面１５もまた、赤外および／または紫外の不所望の 周波数のレベルをさらに低減するようにフィルタコーティングを施されている。

これらはレンズ３に反射され、そこからレンズコーティング３ａによって拡散さ れる。このような赤外および／または紫外反射コーティングの例は周知である。

ランプアセンブリ１６からの光ビームは、一般に環状の断面のビームを含むが、 ＤＭＤ装置２０ａ−２０ｃの各々を均一な矩形の光で照射することが所望される 。一実施例において、したかって、表面５．６は、上述のタイプの黒ガラスの光 吸収領域に囲まれ、鋼のヒートシンク（図示せず）が後方にある反射開口を与え る。反射開口５．６の形状は厳密には矩形ではない。各形状は、各辺が、ＤＶＤ 装置および光源までの相対的な距離に依存した直線と環状の弧との間の内挿であ る４つの辺を備え、そのため表面５上の開口の辺は、ＤＶＤ装置により近い表面 ６上の辺よりも曲線的である。適切な形状は、ランプ１６からプリズムアセンブ リを介して各ＤＭＤまての光路を考慮することによって容易に導出される。反射 開口はさらに、不所望のＩＲまたはＵＶ波長を吸収または透過するように構成さ れてもよい。

各ＤＭＤ装置２０ａ−２０ｃは、典型的には、所望のテレビ画像のアスペクト比 （たとえば４：３）に対応するアスペクト比を有する矩形のアレイであり、その エツジが矩形の角に触れる環状のビームによって各々か照射されれば、そのビー ムからの光の３６％はその矩形を照射しない。反射表面５．６上に光吸収領域を 設けることで、この不所望の光にあるパワーは、ＤＶＤ装置の近くに達する前に 吸収され、したかって電気的または光学的構成要素の不所望の加熱を引起こさな い。

図３に関して説明したように、表面５．６でのビームの反射および整形の後、ビ ームの青色成分は表面７で分割されて、青ＤＭＤ２０ｂを照射し、「オン」状態 にある画素から反射されたビームは、これが再び組合わされるべきダイクロ□イ ック表面７への経路に配向される。同様に、ビームはさらに分割され、赤ＤＶＤ 装置２０ｃおよび緑ＤＭＤ装置２０ａに配向される。後者の場合、プリズムに沿 って見ると、その効果は、緑ＤＭＤ２０ａが図５ｂに示される反射されない点９ に位置されるかのようである。この図を参照して、緑ＤＭＤ装置２０ａの画素か らの光は、プリズム部分４ｃを介して投影レンズＩＯが当接する表面１９に真っ 直ぐ透過される。しかしながら、「オフ」状態にある画素から反射された光（黒 い画像では光源１６からのビームの全体のパワーのかなりの割合を占める）か、 それが吸収される黒ガラス層Ｉｔに配向され、そのエネルギは熱に変換され、ヒ ートシンク１３によって発散される。したかって、この構成はアセンブリの不所 望の加熱およびその結果としての光学的、機械的および電気的特性の劣化を低減 する点において実質的な利益をもたらす。

吸収層１１は、赤および青ＤＶＤ装置２０ｂ、２０ｃの「オフＪ状聾にある画素 からの照射も同様に黒ガラス層ＩＩに配向されるように位置される。もちろん、 別の構成において各装置について別の吸収層が設けられてもよい。

図５ｂを参照して、光源１６から投影レンズ１０までの光か取る経路は、表面５ に向かって前向きに、表面６に向かって横向きに、ＤＭＤ２０ａ（または２０ｂ もしくは２０ｃ）に向かって後ろ向きに、かつ投影レンズ１０に向かって前向き に走る。したかって、経路は折返され、投影レンズ１０と各ＤＶＤ装置との間の 距離は短く、このため投影レンズ１０の開口数を高くてきる。一方、光路を折る ことによって全体のアセンブリがコンパクトに保たれる。

図６を参照して、別個のコンデンサレンズ３はプリズム部分４ａの表面１５と組 合わされてもよい。このことで光学的構成要素の数を減じ、したがって光学的ア ライメントのタスクを簡略化し、インタフェースの数を減じることでこの装置の 効率をわずかに上昇させる。

ランプＩからのビームを集めるようにレフレクタ２の形状を変えることも同じよ うに可能である。コンデンサの目的は、ランプ１６からのビームの開口をＤＭＤ 装置の直径に減じることである。

図７を参照して、本発明のある好ましい実施例において、ランプＩ６からの環状 の断面とＤＭＤアレイ装置の各々を照射する矩形の断面との間でのビームの形状 の変換は、ＥＰＯ３９５１５６およびそこに挙げられる先行技術に開示されるよ うに、各々が湾曲した（たとえば球状）外表面を有する矩形のレンズレットのア レイを含む１対のレンズレットプレート５０．５１を設けることて行なわれる。

ＥＰ０３９５１５６の図５の構成の統合レンズ５２は、プリズム４の面１５に好 都合に固定される。両方のプレート５０．５１を通過した後、ビームはアレイ５ １のレンズレットの各々からの、いくつかの均一に照射される矩形を含み、レン ズ５２は矩形を重ねて、それらをＤＭＤ装置上で焦点が合わされる均一の矩形の 光ビームに統合する。レフレクタ２は好都合には放物線状てあり、プレート５０ へのコリメ−トされるビームを生成するか、同じことを行なうのにレンズを設け てもよく、またはＥＰＯ３９５１５６の光学的構成を採用してもよい。

このようにレンズのアレイを用いることで、比較的損失を少なく高い効率で光源 １６からの丸いビームを均一の矩形に変換できる。

代替的な構成として、組合わせて交差軸を構成する矩形のレンズを用いて゛も同 じ効果を与える。

図８を参照して、好ましい実施例において、図７の構成の複雑さ、およびそれに 関連する非効率およびアレイメントの難しさは、プリズム４の前面をプレート５ ０を与えるように（この面を研削または成形するか、またはプレート５０をプリ ズムに固定することによって）整形することによって減じられる。第２のプレー ト５１の代わりに、プリズムの反射面５を図８に示されるように整形して矩形の 凹面鏡のアレイとし、プレート５１の機能をレフレクタ５と組合わせてもよい。

ビームの収束は、適切に整形されたレフレクタ２によって、またはレフレクタア レイ５１もしくはレンズアレイ５０を湾曲した表面上に設けることのいずれによ ってもたらされてもよい。

図９を参照して、代替的な構成において、前のレンズレットアレイ５０に代わっ て、反射面６に第２の凹状のレフレクタアレイを設けてもよい。アレイ６の各レ フレクタは同じアスペクト比の矩形を含むが、アレイ５の対応するレフレクタよ りも小さい。

図ＩＯを参照して、この発明の別の実施例において、収束レンズ３およびレンズ プレート５０．５１は、前と同様にレンズレットのアレイを含むレンチキュラー レンズアレイプレート５２として組合わされる。しかしながら、この場合、各レ ンズレットはアレイ５２の中心で光路に対して直角であるかアレイのエツジに向 かって増大するフエーセット角でプリズムフエーセットとともに（たとえばその 面に）設けられる。したがって、各レンズレットからの光はアレイ５２の中心軸 に向かって内側に、ビームが各ＤＭＤに当たるとアレイ５２の各レンズレッドに よって生成された矩形の光ビームかＤＭＤアレイ上で重なるように計算された角 度だけ、傾けられる。このように、単一の光学要素が、ＥＰＯ３９５１５６の統 合レンズおよび２つのレンズプレートに代わって用いられる。

図１１を参照して、この発明の好ましい実施例において、図１Ｏの構成の複雑さ は、プリズムの表面１５とプレート５２とを統合することによってさらに減じら れる。この構成の利点は、図６に関して上述した。

図８および９に示される湾曲したレフレクタのアレイは、湾曲した表面に設けら れて、所望のようにビームを収束または発散させてもよい。

ＤＶＤ装置２０ａ−２０ｃは、好ましくはインタフェースの損失を減じるように 液体（たとえば油）によってプリズム４に結合される。これらは、好ましくは、 ここに引用によって援用され、我々の先の英国出願番号９２０１８１０．０（代 理人Ｒｅｆ、３２０３３０１）から優先権を主張する、我々のＰＣＴ出願ＧＢ９ ３１００１７２のような位置調整機構を備える。

例として説明した空間光変調器は、捩じり素子の静電的偏向の手段によってミラ ー装置の傾斜か達成されるタイプのものであるか、この発明は、入来する光ビー ムを「オン」状態または「オフ」状態のいずれにも配向する効果を有する傾斜可 能なミラー装置のアレイを含む、他の形態の空間光変調器にも応用できることが 認められるだろう。このような代替的な傾斜可能ミラー装置の例は、ミラー装置 の傾斜か圧電部材を用いて達成される装置、およびミラー装置の傾斜かエラスト マの静電的下降（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ　ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ）を用い て達成される装置を含む。

ＦＩＧ、　１０ａ。

補正書の写しく翻訳力提出書（特許法第１８４条の８）１．事件の表示 国際出願番号：　ＰＣＴ／ＧＢ９３１００４５６２、発明の名称 空間光変調器システム ３、特許出願人 住所　イギリス、エム・２４　トエス・エヌ　マンチェスター、ミドルトン１． グリーンサイド・ウェイ　（番地なし）名　称　ランク・ブリマー・リミテッド 代表者　不詳 国籍　イギリス ４、代理人 住　所　大阪市北区南森町２丁目１番２９号　住友銀行南森町ビル１９９４年　 ６月　１日 ６、添付書類の目録 補正書の写しく翻訳力　１通 ２２、光源と、そこからのビームを変調するための空間光変調器と、変調された ビームをディスプレイに投影するための手段とを含む映像投影表示システムであ って、空間光変調器装置の前に不所望のスペクトル成分を排除するために、光源 からのビームをフィルタ処理するための手段を特徴とする、映像投影表示システ ム。

２３、多角形のエツジによって制限される湾曲したレフレクタのアレイを規定す る表面を含む、光学的構成要素。

２４、レフレクタが凹状である、請求項２３に記載の光学的構成要素。

２５、アレイが湾曲している、請求項２３または２４に記載の光学的構成要素。

２６、多角形光学ビームを生成し、多角形の光学レンズまたはレフレクタのアレ イを含む構成要素であって、前記レンズまたはレフレクタの各々はプリズム表面 と組合わされ、前記プリズム表面は、前記アレイ上のある点に関して漸進的に傾 いており、そのためアレイから予め定められた距離で各前記レンズまたはレフレ クタからの多角形のビームが単一の均一な多角形のスポットに重なることを特徴 とする、構成要素。

２７、光源と、少なくとも１つの空間光変調器と、出力レンズ構成とを含む空間 光変調器光出力システムであって、光源からその変調器装置または各変調器装置 を介してレンズまでの光路がレフレクタによって折曲げられ、レンズまての物理 的距離を減じ、広い開口のレンズを可能にすることを特徴とする、空間光変調器 光出力システム。

２８、第１の断面を有するビームを発生、するための光源と、ビームによって照 射され、第２の異なる断面を有する空間光変調器とを含む空間光変調器投影シス テムであって、光源と空間光変調器との間に位置されて、空間光変調器を照射し ないビームの部分を吸収するための手段を特徴とする、空間光変調器投影システ ム。

２９、光学的構成要素かプリズムアセンブリと一体である、請求項１４に記載の 装置。

国際調査報告 国際調査報告 ＧＢ　９３００４５６ フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＥ、ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、ＰＴ、ＳＥ） 、０Ａ（ＢＦ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　ＧＮ、　ＭＬ、 　ＭＲ，ＳＮ、　ＴＤ。

ＴＧ）、　ＡＴ、　ＡＵ、　ＢＢ、　ＢＧ、　ＢＲ，ＣＡ、　ＣＨ。

ＣＺ、ＤＥ、ＤＫ、ＥＳ、ＦＩ、ＧＢ、ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、ＫＲ，ＬＫ、ＬＵ、 ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、ＮＬ、Ｎ。

、　ＮＺ、　ＰＬ、　ＰＴ、　ＲＯ，ＲＵ、　ＳＤ、　ＳＥ、　ＳＫ。

ＵＡ、　ＵＳ （７２）発明者　フィールディング、レイモンド・ゴートンイギリス、オー・エ ル・２５・エヌ・イー　オールドハム、ロイトン、セシル・ストリート、４５

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. １．光源と、前記源からの光を異なる色成分のビームに分割するための手段と、 各々が傾斜可能ミラー装置のアレイを含む複数の空間光変調器とを含む表示投影 装置であって、前記分割手段および変調器への光路が、前記変調器が装着される 単一のプリズムアセンブリとして設けられることと特徴とする、装置。
2. ２．源から光を受取るプリズムの表面が、光ビームを各変調器装置に収束させる ように凸状である、請求項１に記載の装置。
3. ３．変調器の何らかのマトリックス素子によって配向された光を、前記マトリッ クス素子が「オフ」位置にあるときに、吸収するように位置される光吸収手段を 含む、先行請求項のいずれかに記載の装置。
4. ４．光吸収手段が、吸収された光に対応する熱を発散させるための手段を含む、 請求項３に記載の装置。
5. ５．光吸収手段が、プリズムの面に装着されかつプリズムと対応する屈折率を有 する層を含む、請求項３または４に記載の装置。
6. ６．層が黒ガラス層を含む、請求項５に記載の装置。
7. ７．変調器装置に入る前に不所望のスペクトル成分を排除するように光源からの ビームをフィルタ処理するための手段を含む、先行請求項のいずれか１つに記載 の装置。
8. ８．フィルタ手段が赤外成分を排除するようなものである、請求項７に記載の装 置。
9. ９．フィルタ手段が紫外成分を排除するように構成される、請求項７または８に 記載の装置。
10. １０．フィルタ手段が前記不所望の成分を発散的に反射するように凸表面上に配 置される、請求項７ないし９のいずれかに記載の装置。
11. １１．フィルタ手段が排除されたビームを光源に再び焦点を合わせないように構 成される、請求項７ないし１０のいずれかに記載の装置。
12. １２．フィルタ手段がプリズムアセンブリの表面上に配置される、請求項７ない し１１のいずれか１つにに記載の装置。
13. １３．光源と空間光変調器との間に位置されて、空間光変調器を照射しないビー ムの部分を吸収するための手段を含む、先行請求項のいずれか１つに記載の装置 。
14. １４．多角形のエッジによって制限される湾曲したレフレクタのアレイを規定す る表面を含む光学的構成要素を含み、前記構成要素は光をプリズムアセンブリに 配向するように構成される、先行請求項のいずれか１つに記載の装置。
15. １５．レフレクタが凹伏である、請求項１４に記載の装置。
16. １６．アレイが湾曲している、請求項１４または１５に記載の装置。
17. １７．前記アレイの多角形のレフレクタの各々からの光線をプリズムアセンブリ に重ねるための光学手段をさらに含む、請求項１４ないし１６のいずれか１つに 記載の装置。
18. １８．前記反射アレイと整列した多角形のレンズのアレイをさらに含む、請求項 １７に記載の装置。
19. １９．多角形の光学レンズまたはレフレクタのアレイを含む多角形の光学ビーム を生成するための構成要素を含み、各前記レンズまたはレフレクタはプリズム表 面と組合わされ、前記プリズム表面は前記アレイのある点に関して漸進的に傾斜 しており、そのためアレイから予め定められた距離で前記レンズまたはレフレク タの各々からの多角形のビームを単一の均一な多角形のスポットに重ねる、先行 請求項のいずれか１つに記載の装置。
20. ２０．空間光変調器光出力システムと、出力レンズ構成とを含み、光源からその 変調器装置または各変調器装置を介してレンズまでの光路は、レフレクタによっ て折曲げられ、レンズまでの物理的距離を減じ、広い開口のレンズを可能にする 、先行請求項のいずれか１つに記載の装置。
21. ２１．アクティブマトリックス空間光変調器装置を含む投影映像装置であって、 アクティブマトリックス空間空間光変調器装置は、前記マトリックスの要素が、 この要素が第１の状態にあるときには第１の方向に光を配向し、この要素が第２ の状態にあるときには第２の方向に配向するタイプのものである投影映像装置で あって、前記第２の方向に配向された光を吸収するように位置される光吸収手段 を特徴とする、投影映像装置。
22. ２２．光源と、そこからのビームを変調するための空間光変調器と、変調された ビームをディスプレイに投影するための手段とを含む映像投影表示システムであ って、空間光変調器装置の前に不所望のスペクトル成分を排除するために、光源 からのビームをフィルタ処理するための手段を特徴とする、映像投影表示システ ム。
23. ２３．多角形のエッジによって制限される湾曲したレフレクタのアレイを規定す る表面を含む、光学的構成要素。
24. ２４．レフレクタが凹状である、請求項２３に記載の光学的構成要素。
25. ２５．アレイが湾曲している、請求項２３または２４に記載の光学的構成要素。
26. ２６．多角形光学ビームを化成するための構成要素であって、多角形の光学レン ズまたはレフレクタのアレイを含み、前記レンズまたはレフレクタの各々はプリ ズム表面と組合わされ、前記プリズム表面は、前記アレイ上のある点に関して漸 進的に傾いており、そのためアレイから予め定められた距離で各前記レンズまた はレフレクタからの多角形のビームが単一の均一な多角形のスポットに重なる、 構成要素。
27. ２７．光源と、少なくとも１つの空間光変調器と、出力レンズ構成とを含む空間 光変調器光出力システムであって、光源からその変調器装置または各変調器装置 を介してレンズまでの光路がレフレクタによって折曲げられ、レンズまでの物理 的距離を減じ、広い開口のレンズを可能にする、空間光変調器光出力システム。
28. ２８．第１の断面を有するビームを発生するための光源と、ビームによって照射 され、第２の異なる断面を有する空間光変調器とを含む空間光変調器投影システ ムであって、光源と空間光変調器との間に位置されて、空間光変調器を照射しな いビームの部分を吸収するための手段を特徴とする、空間光変調器投影システム 。
29. ２９．光学的構成要素がプリズムアセンブリと一体である、請求項１４に記載の 装置。