超薄显示系统的制作方法

专利名称：超薄显示系统的制作方法
超薄显示系统絲领域 >明涉; 示4支术，尤其涉;^一种^^[显示^i:。
技术背景3Wt用于在;t^面Ji^示图像，例如大的计^^E示器或电^L^幕。在前絲系统中，图像^^图^^贿到屏幕上，絲向位于屏幕前的xji^射光。^J^^f系统中，图像ife^員到屏幕的后侧且朝向位于屏幕前的^L^脱在M型显示装置中系统的尺寸是重要的考虑因素。对于后^t显示应用 中，因为M型显示器通常与基于液晶、等离子和有;^Jt^l管技术的薄的平;^示器》嫩，通常希望^R"有小的占地面积(footprint),可以通it^于微镜阵列的空间光调制器(SLM)生^1于，型显示器的 光源。通常，孩i镜P车列可以包括单元阵列，每个单元包括可以相对于轴倾斜的 4^p用于生成可以4Wl倾斜的静电力的电路。^M:行的数字模式中，例如，有两^H^^可以倾斜的位置。在"开"的位置和状态中，微4tSJtA^光以在图 像显示中形成图像像素。在"关"的位置和状态中，微镜^A^舰离图像显示。发明内容在一^^ 性方面，本发明涉及-^t显示系统，包拾透明锥形^(tapered plate)，该透明锥形板包括第一表面、第二表面和第^面，其中第一表面实质 上比第二表面和第X^面小； 一排可倾斜的镜&，每^^包括J^Jt表面，其 中每^i^l被构造为倾斜到"开"位置以在"开，，方向JiA^A^M^倾斜到"关" 位置以在"关"方向J^MtAit光；以狄学扫描系统，被构勤控制由#^ "开"方向J^f的光的方向，其中所述一排可倾斜的^M^形板被构it^允 许由所述一朝^^"开，，方向J^l"的絲第一表面iiA锥形板，,嫂二表面 反射，且在第^面上生成一行图像像素，并且该光学扫描系统被构造为跨第^面扫描图像像素行以生^示图像。在另一个一般性的方面，本发明涉;s^成显示图像的方法。该方法包括: 选棒frt^个或多个可倾斜的^l倾斜到"开"位置，其中所述可倾斜的m分布在一排或多排；在倾斜到"开"位置的一个或多个可倾斜的^Ji朝向"开" 方向^JtA4t光；絲明锥形板的第一表面上接收"开"方向上的光；在锥形板 的第二表面J^fiiA锥形板的第一表面的光；在锥形板的第^面上形 示图像中的第一行图像像素，其中第一表面实质上比第二表面和第^面小； 以^J^扫描系统tt"开，，方向上的光的方向以在锥形板的第二表面上生錄 示图像中的第4图像像素。另一方面，描述了一种具有多个光源、多个it^分离器、 一排可倾斜的镜 板、光学扫描系錄透明锥形板的显示系统。第一;Jt^分离l^f吏从一个光源发 出的光 方向。第二光源朝向第一it^分离器;^。第二it^分离器允许来 自第一it^分离器的MitJLtt来自第三光床分离器的光的方向。所迷一排 可倾斜的條的镜子在"开"或"关"方向Ji^来自第二it^分离器的第一、第4第^色中的一个。在"开"方向上的; y^ 1导朝向光学扫描系统并朝向锥形板。在一些实施例中，光源和it^分离器构造为其它结构。在另一^K"^性的方面，描述了一种显示系统，该显示系MJr有构勤 发射第一种颜色的光的第一光源；第一排可倾斜的^SL,其中每^1包括反 射表面，其中每^H^^被构it^倾斜到"开"位置以在"开，，方向J^f第""^颜 色的絲倾斜到"关"位置以在"关，，方向Ji^第一种颜色的光；构造为狄第 ^t颜色的光的第二光源；第1N"倾斜的^^;构it^发射第^t颜色的光 的第三光源；第三排可倾斜的舰；构it^^在"开"方向J^f的笫^t颜 色的光、第二种颜色的光或第^t颜色的光中的至少一个的方向的光束分离器 或分光合色棱^j(X《ube);包括第一表面、第二表面和第^4面的透明锥形板， 其中第一表面实质上比第二表面和第^面小；以及构造为控制来自光束分离 器或分光合色棱镜朝向透明锥形板的光的方向的光学扫描系统。该光学扫描系 统摊形板被构造为允许絲第一表面iiA锥形板，,錄二表面M， JMfe第 ^面上生成一行图像像素，并且该光学扫描系鍵被构it^跨第一表面扫描由 4^M^"开"方向Ji^的光。可选择地，显示系统具有另一个排的组合，用于 改变来自光束分离器和分光合色棱镜的光的方向。在另一方面，描述的显示系统具有构it^发射第一种颜色的光的第一光 源；第一排可倾斜的舰，每^H^包括储表面，其中每^1被构造为倾 斜到"开，，位置以在"开"方向Ji^t第一种颜色的M倾斜到"关，，位置以在"关" 方向JiA4t第一种颜色的光；构^发射第4颜色的光的第二光源；第1卜 可倾斜的舰，每^h^包括絲表面，其中每^^被构造为倾斜到"开"位 置以在"开，，方向Ji^第j^颜色的M倾斜到"关"位置以在"关"方向J^f 第4颜色的光；第一ifc^分离器，其中"开"方向上的第一种颜色的M过该 第一ife^分离器，并且该第一ife^分离器改变"开"方向上的第^^t颜色的光的 方向；构造为发射第^t颜色的光的第三光源；第三排可倾斜的m，其中每^H^包括^^f表面，其中每^^被构造为倾斜到"开"位置以在"开，，方向上 絲第^颜色的狄倾斜到"关"位置以在"关，，方向J^)"第^t颜色的光； 第二it^分离器，其中第一种颜色的光和第^颜色的M过该第二ife^分离 器，并且该第二it^分离器改变"开"方向上的第^颜色的光的方向；包括第 一表面、第二表面和第^4面的透明锥形板，其中第一表面实质上比第二表面 和第4面小；以及构造为控制来自第二it^分离器朝向透明锥形板的光的方 向的光学扫描系统。该光学扫描系统的^#形板被构造为允许由#^"开" 方向J^Jt的光在第一表面进入锥形板，,錄二表面^Jt，且在笫^面上生 成一行图像像素，并且该光学扫描系M^皮构it^跨第一表面扫描由m^"开" 方向Ji^f的光。该系统的实现可以^Tf述的一个或多个。第一表面、第二表面和第^ 面可以差4Ui是平的。第二表面可以相对于笫^4面成小于30度的角。第二表 面可以相对于第^4面成小于15度的角。第二表面和第^4面可以^一表面 和与第一表面相反的第四表面分离。第二表面和第X^面可以相^tfi^第二表 面和第^面之间形威^^形物。第一表面可以差4Ui与第^面垂直。锥形板 可以包括两个相反的表面，其中的每一个与第一表面、第二表面和第X^面中 的^"个相交。在第一表面ii^锥形板的光可以在第二表面被全^jN"。光学扫 描系统可以包括构it^朝着锥形板的第一表面膽'开"方向上的光的^l"表 面；以^it^^A^表面的方向以在显示图像中生成第二ft图像像素的传 #r^I。至少一个可倾斜的4^L可以与由^JL撑的两^^^i^接，且^^J 造为绕着由两个铰链限定的轴倾斜。至少一个可倾斜的镇板可以被构造为当向4te^静电力时倾斜。透明的锥形板可以由玻璃材料制成。锥形板可以是多 面体。锥形板可以包括两个^^是平的Jbf目互平行的相对表面。第一表面、第 二表面和第4面的至少一个可以是平行四边形。显示系皿可以包括一个或 多个彩色光源，每个彩色光源被构造为生威J^上为单色的A^光。显示系统 还可以包括两个或多个空间调制器，^"个包括一排可倾斜的镜板，其中所述 两个或更多个空间光调制器中的"f"-个中的可倾斜的^i^被构造为接^l^Ui 为单色的A4t光。显示系皿可以包括至少一个M分离器或分M色棱镜， 其中it^分离器或分M色棱^il^tt由至少-Hs^色光源发出的光的方 向。本发明公开了一种适于^f或前视型显示应用的M显示系统。该超薄显 示系统包^t明锥形板，该透明锥形板包括窄的M面(baseface)、平的垂JL^ 面和与垂J^面成锐角的倾斜表面。被可倾斜的微镜的阵列^J"的ibi^窄的 M面，接^C倾斜表面A^，在锥形板的垂±4面形 示图像。还可以由 从垂直的平表面透射的:^不同显示表面上形 示图像。锥形板的窄的M 面使得显示系统具有小的占地面积，i^t于后皿显示系统^^理想的。尽管已经结合多个实施例特别显示和描述了本发明，本领域技^A员可以 理解，在不脱离本发明的^ft和范围内可对形式和细节进行不同的变化。结合在说明书中并JLia^说明书的1^i附图
，示出了本发明的实施例，并且与描勤目结合用于，说明书的原理。图la是依据本发明的超薄显示系统的侧逸阮图。图lb是图la中鄉显示系统的后it^L图。图lc是图la中，显示系统的透明锥形板的详细 图。图2是图la和图lb中,显示系统中的空间光调制器的实施例的详细平面图。图3a和图3b是图la和图lb中^显示系统中的空间光调制器的其它实 施例的"^解图。图4是图2中沿线A-A的典型的空间光调制器的吾败图。 图5和图6示出为空间光调制器提供彩色光源的结构。图7和图8示出提^供彩色光源^目应空间光调制器的结构。 A^实施方式图la和图lb分别A^薄显示系统100的侧逸现图和后逸见图。^显示 系统100包括空间光调制器U0、光学扫描系统150和透明锥形板260。透明锥 形板260由玻璃材辨'J成。透明锥形板260包括在透明锥形板260的底部的第 一表面265、倾斜的第二表面266和第三表面267。空间光调制器110 ^fe多个 可倾斜的微镜120，其沿方向115分布在一排或多排。在图la和2所示的特殊 的实施例中，方向115差4Ui与锥形板260的第一表面265 (M面)的狭窄尺 寸相平行。在图la示出特别的实施中，每氺H^ 、亮的可倾斜的微镜120在第三 表面267的显示图像160中生成一列图形像素。尽管科夂的可倾斜的微镜120 显示在图la中，空间光调制器110可以包括小数目排的(例如，小于10排) 可倾斜的微镜120。空间光调制器UO中的微镜的排的数量通常》b^"由^显示 系统100生成的典型显示图像中的像素的列的数量少。如以下^>详细的描述，微控制器180可以使可倾斜的微镜120单^Mt 两个或更多方向上倾斜。微镜120可以倾斜到"开，，位置以反射A4t光130以在 "开"方向上生^fil^J"的光140。或者，微镜120可以在"关，，位置引导趟光 130以在"关"方向上生^#光145 (入射光130和'关"方向上的狄光145在 图示的平面"卜J^殳有在图lb中示出)。^光吸收器(未示出)吸收光145 以防止光闪耀。A^光130可由例如;S^i^l管(LED)或W^等不同的光 源生成。微控制器180^t输入图傢数据，例如包M续图像帧的M5数据。
制器180依据输入数字图像中的图像像素#^1像素值将可倾斜的微镜120的方 向控制到"开，，或"关"位置。光学扫描系统150微'开"的微镜120 a的光140 以在第4面267上形 示图像。依据输入数字图像中的图像像素糊像素 值，糊絲第4面267上形成一行图像像素161。在一个实施例中，光学扫描系统150包括多边形151,多边形151包括一 个或多个M平面153。多边形平面153可以朝向锥形板260 ^光140以在第 ^4面267上形成图像。多边形151可以由玻璃、^i，属或塑料制成。多边形平 面153可以涂有薄层^f金属如铝。^^求多边形平面153在7〉差内^1平面，以便于可以在第4面267上均匀形成图像像素。例如，多边形平面153平的一 个标准是，第^4面267上显示的图像中图像像素位置的变形小于图像像素宽 度的1/2。另一个标准是多边形平面153的 ^1小于多边形平面153的照明 区^Ji可见光的波"MU亥波长的;L^之一。在一个实施例中/传^r^构is;包括在微控制器\80控制下的电机。，电机可是 DC电械数字步进电机。微控制器180控制传胁构152，其与微镜120的调 制同步^J i^转iNt转多边形151。旋转的多边形151 tt由多边形151M 的光的方向，以便于沿横向165扫描第^面267投射的光。在图la和lb示 出的特别实施例中，方向165与第一表面265的侧面(或宽的)尺寸平行。方 向115与第一表面265的厚度(或窄的)尺寸平行。在一个实施例中，多边形 151的旋转轴可以差4Ui与横向165垂jfiJU4^与形成在第^面267的表面上 的图4象<象素行161平行。多边形151可以在单个方向上旋转，例如顺时4访向 155或逆时针方向。多边形151也可以在顷时4t^逆时4f^T向嘲5^转。絲系统(未示出)可以包括在多边形151 ^^形玻璃板260之间以调节 由多边形表面253 ^f的光线的路径，从而在显示图像中生成希望的尺寸和几 何形状。例如，投射系统能纠正否则将在显示图像中产生的梯形图像失真。因为多边形151旋絲过不同角的位置，微控制器180依据输入数字图像 中的图像像素垂直糊对应像素值控制微镜120倾斜到"开"或"关"位置。在一 个角的位置， 一朝N^镜食t^第^4面267上形成一行图像像素161。然而，因为 多边形151旋转到不同的角位置,不同行的图像像素161 ，^t第^面267。 以逐行或隔行的方式形成图像像素161的行。在第4面267上该多行图像像 素161 —同形^U^I显示图像160。形#第^4面267上的该图像像素行161 可以Wt光以便于在锥形板260前方的不同位置的，統育睹到显示图像160。图lc^^显示系统100中的锥形板260的详细i^f见图。锥形板260包括 在锥形板260的底部(base)上的第一表面265、倾斜的第二表面266和第4面 267。多边形151狄的光190 iiA^—表面265，接着在第二表面266初L^t， JU5I后在第^面267上形成显示图像。；^錄二表面266全絲。在一个实 施例中，第二表面266可以涂有一层a性的材^^如铝以增加^f率。光可 以朝向第^面267絲iL^第3^面267上形成图像像素161的行，如图la和lb。第一表面265、笫二表面266和第4面267可以都是平的以在Mit^ 一表面265和第^4面267或净綠二表面266 M时i^光学畸变。第二表面 266与第4面267成角度268。锥形板260还可以包括与第一表面265、第二 表面266和第4面267相交的两个相对表面269a和269b。两个相对表面269a 和269b可以差J^是平面Jbf目互平行。如图la-lc所示，在锥形板260的顶面上 第二表面266和第4面267可以被Ji4面264分离。或者，在锥形板260的 顶面上第二表面266和第4面267可以在ii^目交。锥形板260可以是由平 面限定的多面体。第一表面265、第二表面266和第^4面267的一个或多个可以是平行四 边形。第4面267可以^&^上与第一表面265垂直。在一个实施例中，角度 268可以是比30度小的锐角。在另一个实施例中，角度268小于15度。第一表 面265、第二表面266和笫^^面267构it^Kt^A^—表面265 JI^二表 面266全M。多边形151以不同方向M的光190可以在不同的行位置261被 全膽以在第^面267上分别生成多行图像像素161。因此，第^面267 可以A^于后W^显示系统的显示表面。锥形板260的窄的M面265使得 ^显示系统100具有小的占地面积。图2是与^显示系统100兼容的示例空间;5t调制器110的详解图。空间 光调制器110包括多个沿方向115以1D阵列分布的微镜120a到120z。在一些 实施例中，微镜120a-120z是矩形。微镜120a-120z的窄的尺寸沿方向115对齐 以在空间光调制器110中保持高密度微镜120a-120z (其使得能在第^面267 上形成高^lf率显示图像)。微镜120a-120z的长的尺寸增加了镜子的面积4^: 镜120a-120zM的光的量。在一些实施例中，微镜120a-120z还可以具有正方 形、菱形或其它合适的形状。微镜120a-120z可以绕着由位于镜子的"^寸的端 部的一对铰链P艮定的轴倾斜。例如，微镜120a可以绕沿线B-B的轴倾斜。在一 些实施例中，如图24所示，铰链隐^j^账的下面。在另一个实施例中，铰 链可以至少部分暴露在它们各自的4t^卜面。在另一个与^显示系统100 M的示例空间光调制器中，如图3a示出的 空间it调制器340包括两排都沿方向115分布的#:镜350和351。微镜350和 351可以是矩形、正方形或其它形状。铰链352可以被隐藏在微镜350和351的顶部Jbi不可见的。空间光调制器340育诚过多边形151在第4面267以 每个絲方向同时显示两行图像像素161。因为多边形151旋转到不同的角方 向，多边形151将光140引向第^面267以形成不同行的图像像素161。为了 防止临近的图像像素行之间的模陶，可以使用步进电枳^t转多边形151。多边形 151可以##^的时间以形成每对图像像素行。当多边形151从一个角位置旋转 到下一个角位置时，锥形板260能简单雌转A^线130以生絲145，如图 la所示。另一个与超薄显示系统100 ^的示例空间光调制器如图3b示出。空间 光调制器360有三排沿方向115分布的微镜370、 371和372。示出的微镜370、 371和372具有菱形或正方形。橫L镜370、 371和372的一个对角线385 (以虚 线示出)可以与方向115平行。微镜370、 371和372可以绕沿着与方向115垂 直的另一对角线的旋转轴386 (以虛线示出)倾斜。旋转轴386可以由隐^^微 镜下的一^"4^^ll供的两个,点确定。^显示系统100可以如下运行。如图2所示，空间光调制器110可以在 一维镜阵列中包括4000个微镜。因此，从板260的底面到顶面形成4000个图 像l象素或图像线。每个图像线161对应于多边形151特别的M方向。超薄显 示系统100可以构造为在锥形板260的第^4面267上提供4000像素高和2000 像素宽的显示图像。为了以8比特的比#^1和60Hz的帧频^_供单& 显 示，用于微镜的錄的"开"时间(杨为最4錄效位)是LSB^/((比幹^^)x(帧频率)x (彩色平面的数量)x(图^ft^数量)) =1/ (256x60Hz x2000) =0.033微秒 公式(1)因此，为了以同样的^ff提條^M显示，用于微镜的錄的"开"时间 是0.011微秒。图4示出微镜120Z的示例详细结构。在沿图2中线A-A的剖示图中，微 镜120Z包^^402,其^^舰面的平的幼Ji^403a、为^1提供才械 强度的中间层403b和絲403c。 M 403a由>^]"材#^如薄的^#金属层制 成。例如，铝、4Ml金可以用于形AJ^层403a。层的厚度范围可以是大约200 到1000埃，例如大约600埃。中间层403b由鞋^H"料制成，例如非晶硅，通 常厚JL^7大约2000到5000埃。M403c可以由导电材料制成，其使得能够相 对于台阶电极421a和421b控制M 403c的电势。例如，M 403c可以由钛制成Jbf度范围大约为200到1000埃。*402包括与M 403c连接的铰链406 (该连接在可视的平面夕卜JU殳有 在图4中示出)且由铰链杆405支撑，铰链杆405与J^300稳固连接。
402可以包^^接到^i:403c的两个4^链406。每^N^链406 P艮^J于^1402 的;fe轴点。两个4^链406限定^i^402可绕其倾斜的轴。铰链406延伸入* 402的下部中的腔中。为了便于制作，铰链406可构^底层403c的""^P分。台阶电极421a和421b、着陆端422a和422b和支撑架408也可制作在基 板300上。台阶电极421a和421b的高度范围可以是大约0.2 到3微米。台 阶电极421a电连接到可以AUt"W制其电压Vd的电极301。刻以地，台阶电 极421b电连接到可以^h^制其电压Va的电极302。可以由电势Vb的电极 303控制镜板402的底层403c的电势。可以从微镜120a至120z的组中选棒lt^制微镜120Z。可以单^k^ 練电乐辦到电极301 、 302和303。当在#^402的絲403c和台阶电极421a 或421b之间生成电势差时，在*402上产生静电力。镜板402的两侧上的静 电力之间的不平^^吏^f^！ 402 >^—个方向倾^"到另一个方向。当* 402倾 斜到如图4所示的"开"位置时,平的絲Ji^402 A^A^j"光330以生成沿"开" 方向的絲光340。当舰402倾斜到"关"位置时，A4t光330净i^到"关" 方向。为了便于制作，着陆端422a和422b的高度与台阶电极421a或421b的第 二台IW高度相同。在每次倾^动后，着陆端422a和422b^i板402提供 柔和的枳械停止。着陆端422a和422b可以以精确的角度停止,402' jH-卜， 当由静电力使着陆端422a和422b变形时着陆端422a和422b可以^#举性应 变能量，并且当去除狰电力时将举li应变能量转换为动能以推开m402。
板402推回可以有助于分离镜板402和着陆端422a和422b。图5示出为与超薄显示系统100^的空间光调制器提供彩色光源的结构。 白光源502发射光135，光135包括波长的宽光谱，如在约400nm和700nm之 间。在一些实施例中，通it^給不同的彩光(例如，红、,蓝光)产生白光。 白光源502的-H^'J子是鴒光。光135通it^转^512上的滤色器。&^512 可以包括多个以不同角度部分布置的滤色器。例如，色i^可以包^r个顺序为 r、 G 、 b、 r、 G和b的红(r)、绿(G)和蓝(b)滤色器。在光135通15it^转色轮512后，M为^^显示系统100的微镜120上的A^光130。 因为色轮512旋转，A4t光130在—冬串的图像帧中顺序giJb频色以在昆示图 像中生成彩色像素。可以选棒Hi^吏在空间光调制器110中的可倾斜的微镜倾 斜以偵入射的彩色光130在显示图像中生成彩色像素。微镜的选棒性倾斜由在 与A^光的颜^f应的彩色平面中的输^v数字图傳jJ^区动。计^L可以将A^f 的彩色光130的定时与用于使空间光调制器110中的可倾斜的微镜倾斜的相关 彩色平面的输入图傢数据同步。图6示出^^色ita供到空间调制器110的另一个结构。红光源602、绿 光源606和蓝光源612分别发出红光603、绿光607和絲613。红光源602、 绿光源606和蓝光源612可以基于^t^ L管(LED)或半*^^器。红光 603或绿光607可以输7vJiJit^分离器608 (在一些情况下是j5fe^i且合器(beam combiner))以生M 609。光束分离器608可以允许在一个表面接啦測的M(例如红光603)通过，而^J"勤目^J^面接收到的另一光束(例如绿光607 )。 控制红光源602和绿光源606以便于红光603或绿光607 ^M^f可^^定的时间输 A^J;5t^分离器608。在一些实施例中，光源602、 606和612M开启和关闭。 因此，光609在^^可给定的时间是红M绿光。勒以地，光609和蓝光613输 AJ!jit^分离器614，可以控制it^分离器614以输出A^光130。控制絲源 612以便于光609 (红M绿光)或M613在^^给定的时间输A^it^分离 器614。通itjt确錄制红光源602、绿光源606和狄源612，单^A^光130(红、^蓝)可以依次照亮空间光调制器UO。可以选棒1^M吏空间光调制器 110中的可倾斜的微镜倾斜，以使彩色的A^J"光130扭示图像中形成彩色像^M区动。计^4几可以将A^的彩色光130的定时与用于使空间光调制器110中 的可倾斜的微镜倾斜的相关彩色平面的输入图^lt据同步。图7和8示出将彩色光源提供到超薄显示系统100的另一个结构。与图5 和6中的结构不同，提侠^离的空间调制器以生成显示图像的不同颜色像素。 在图7中，在空间光调制器634中的可倾斜的微镜可以选棒I^^M^l光源 630发出的红光以生成空间调制后的红光635。在空间光调制器624中的可倾斜 的賴:镜可以选棒ltiik^)v^光源620发出的绿光以生成空间调制后的绿光 625。在空间光调制器644中的可倾斜的微镜可以选捧Ititk^r从蓝光源640发出的蓝光以生成空间调制后的蓝光645。空间光调制器624、 634和644的^-" 个4H"以包括多个分布在一排或多排的可倾斜微镜。空间调制后的单色光(625、 635和645)由分光会色棱^-cube) 650混合以生成多^A^光130。分* 色棱镜650包括两个对角的单色通过的界面以使得调制后的绿光625通itJL调 制后的红光635和调制后的蓝光645 ^L^J"。调制后的彩色光(625、 635和645) ^f以形^A4t光130。与图5和6中示出的顺序色调制相反，可以由三个空间 光调制器624、 634和644同时通过不同的色光。与图7示出的结构相似，红光、绿;5fe^蓝光分别从如图8所示的红光源664、 绿光源652和絲源670射出。在空间光调制器660、 654和672中可倾斜的微 ^^别选棒^ik^红光、绿^蓝光以生成空间调制后的彩色光655、 665和 675。空间调制后的单色光655、 665和675由it^分离器668和674合成以生 成空间调制后的多^A^f光130。空间调制后的4光130由旋^^;680 (或多 边形)引导以形成彩色显示图像。图7和8示出的结构的优势是，在显示图像 中同时形成不同颜色的像素，从而可以^频图像显示中提供更高的显示帧频， 或减小空间光调制器中微镜需要的响应逸变。可以理解，不脱离本说明书的樹申，所公开的系统和方法与微镜、光学扫 描系^显示器的其它结构;U:容的。在一些实施例中，光束分离器和光源以 不同的顺序配置iUJt而不是^itit过。公开的系统和方法中的微镜可以-"^: 地包括由微型制造技术制成的镜子且可以在电子控制下在一个或多个方向上倾 斜。公开的显示系统可以使用不同的光源。此处，单色指的是该单色可以^ 对于，Ji^者呈现为-^t颜色例如绿色、红色或蓝色的多个波长。jHJ卜，上面使用的参数^I^JiS兌明公开的显示系鍵逸行的例子。不脱离 本^兑明书的樹申，乂/Hf的显示系统可以在不同的工作^fr下运行。结合图la和 lb讨论的显示图像可以沿相对于观众的不同方向对齐。例如，所公开的显示系 统可以构造为通过^^)一排或多#^镜以使得显示图像是4000像素宽和2000 像素高，每#^1镜包括2000个微^JL fe垂直方向上扫描4000个图像行。而且， 如图la和lc所示，可以由除了多边形外的光学系to描由基于一排或多朝嫩 镜的空间光调制器调制的光。也可以理解，微镜的排的方向可以沿锥形板260的第一表面265长的尺寸 的方向(而不是沿图la和lb示出的第一表面265短的尺寸的方向)对齐 多边形的轴可以沿賴L镜的^^的方向对齐。形^显示区域的图像像素的行与微镜的排的方向平行，即沿侧向165。当多边形旋转时，从多边形反肘的光沿第二表 面266的W^向扫描。沿锥形板260的第4面267的水平面生成平^^图 像像素行，其中不同的图像像素行在锥形板260的第^4面267的垂M向上 移位。
权利要求
1、一种显示系统，包括包括第一表面、第二表面和第三表面的透明锥形板，其中第一表面实质上比第二表面和第三表面小；一排可倾斜的镜板，每个镜板包括反射表面，其中每个镜板被构造为倾斜到“开”位置以在“开”方向上反射入射光或倾斜到“关”位置以在“关”方向上反射入射光；以及光学扫描系统，被构造为控制由镜板在“开”方向上反射的光的方向，其中所述一排可倾斜的镜板、光学扫描系统和锥形板被构造为允许由镜板在“开”方向上反射的光在第一表面进入锥形板，被第二表面反射，且在第三表面上生成一行图像像素，并且该光学扫描系统被构造为跨第一表面扫描由镜板在“开”方向上反射的光。
2、 ^H5^'虔求1所述的显示系统，其中第一表面、第二表面和第^4面基 本上是平的。
3、 ^UiJJ^求2所述的显示系统，其中第二表面相对于第X^面成小于 30度的角。
4、 如权矛漆求2所述的显示系统，其中第二表面相对于第^4面成小于 15度的角。
5、 ft^K矛J^求2所述的異示系统，其中第二表面和第^面鄉一表面和 与笫一表面相对的第四表面分离。
6、 H5U，漆求2所述的显示系统，其中第二表面和第^面相交，站第 二表面和第^4面之间形^^形物。
7、 M5U'漆求1所述的显示系统，其中笫一表面J^上与第4面垂直。
8、 如权矛决求l所述的显示系统，其中锥形板包括各自都与第一表面、第 二表面和第^面中的^个相交的两个相对表面。
9、 H5U'J^求1所述的显示系统，其中在第一表面ii^锥形板的光在第二 表面被全^^j"。
10、 如^U'漆求1所述的显示系统，其中所iiit学扫描系统包拾 构造为朝着锥形板的第一表面胁'开，，方向上的光的A^f表面；以及构^^^t表面的方向以tt示图像中生絲^ft图像像素的传^构。
11、 如^U'J要求l所述的显示系统，其中可倾斜的4^1的每^^与由基 板支撑的两个4^Mi^接，且^1被构造为绕由所述两个铰链限定的轴倾斜。
12、 NWJJNUl所述的显示系统，其中^^被构ii^当向^^P静电 力时倾斜。
13、 如库WJ要求11所述的显示系统，其中透明锥形板由玻璃制成。
14、 N5U，澳求1所述的显示系统，还包^-个或多^^色光源，每^H^ 色光源被构^生M色的A4t光。
15、 如;^U'j要求14所述的显示系统，还包括两个或更多个空间光调制器， 每个空间光调制器包^"排可倾斜的镜板，其中所述两个或更多个空间光调制 器中的^个中的可倾斜的^^^被构it^接^l^^上为单色的A4t光。
16、 N5U，JJNU4所述的显示系统，还^i^t^分离器和分絲色棱镜中 的至少一个，其中it^分离器或分M色棱4^皮构造为^由至少一^^色光 源发出的光的方向。
17、 一种生成显示图l象的方法，包拾选棒1"^#-个或多个可倾斜的#^倾斜到"开"位置，其中所述可倾斜的 4^L^布在一排或多排；在倾斜到"开"位置的一个或多个可倾斜的4^Ji朝向"开"方向^l"A4t先^it明锥形板的第一表面上^t"开"方向上的光； 在锥形板的第二表面J^fii^锥形板的第一表面的光； 在锥形板的第^^面上形 示图像中的第一行图像像素，其中第一表面实质上比第二表面和第^4面小；以及翻扫描系统改变"开"方向上的光的方向以在锥形板的第二表面上生錄示图像中的第^图像像素。
18、 一种显示系统，包拾 发射第一种颜色的光的第一光源； 改变第1颜色的光的方向的第一it^分离器； 构造为朝向第一it^分离器发射第4颜色的光的第二光源；第二it^分离器，其中第"^t颜色的^第^t颜色的M过该第二M分离器；构ii^朝向第二^^分离器发射笫^t颜色的光的第三光源，其中来自第二it^分离器的第一种颜色的光、第^t颜色的M第三种颜色的光r^一生成驢光；一排可倾斜的m，每^^包括^t表面，其中每^H^i被构^倾斜到"开，，位置以在"开，，方向Ji^A4tM倾斜到"关"位置以在"关"方向J^J"包括第一表面、笫二表面和第^面的透明锥形板，其中第一表面实质上 比第二表面和第^4面小；以及光学扫描系统，被构it^控制由m^"开"方向上朝向透明锥形;fe^j"的 光的方向；其中所述一排可倾斜的镜敗、光学扫描系统^^形板被构造为允许由#^ 在"开"方向J^Jt的絲第一表面ii^锥形板，,錄二表面a，脉第^ 面上生成一行图像像素，并且该光学扫描系统被构造为跨第一表面扫描由^ 在"开"方向J^Jt的光。
19、 一种显示系统，包拾构it^发射第"^t颜色的光的第一光源；笫一排可倾斜的镜板，其中每^m^^^表面，其中每^Hti^被构造 为倾斜到"开，，位置以在"开，，方向J^t第-^t颜色的M倾斜到"关"位置以在 "关"方向Ji^第一种颜色的光；构it^发射第^^t颜色的光的第二光源；第ji^可倾斜的镜板，其中每^i^包括^Jt表面，其中每^H^1被构造 为倾斜到"开"位置以在"开，，方向J^j"第4颜色的M倾斜到"关，，位置以在 "关"方向Ji^t第4颜色的光；构ii^/发紂第^t颜色的光的第三光源；第三排可倾斜的m，其中每^m包括A^t表面，其中每^#^被构造 为倾斜到"开"位置以在"开"方向J^j"第三种颜色的M倾斜到"关"位置以在"关"方向J^第^H^f颜色的光；构造为tt在"开"方向J^l"的第一种颜色的光、第4颜色的M第三种颜色的光中的至少一个的方向的光束分离器或分光合色棱镜；包括第一表面、第二表面和第三表面的透明锥形板，其中第一表面实质上比第二表面和第^面小；以及构it^控制来自ife^分离器或分M色棱自向透明锥形板的光的方向的光学扫描系统；其中所絲学扫描系M^^形板被构劲允许棘第一表面ii/v锥形板， ^t^二表面反射，且在第4面上生成一行图像像素，并且该光学扫描系统被 构il^跨第一表面扫描由^WE"开"方向JiA^的光。
20、 N5U'J要求19所述的显示系统，还包括第四排可倾斜的*，每^] 板包括絲表面，其中每^#^被构造为倾斜到"开"位置以在"开"方向上朝向 光学扫描系^#来自^^分离器或分*色棱镜的趟光，或倾斜到"关"位 置以M来自光束分离器或分M色棱镜的A^iy吏其离开光学扫描系统。
21、 一种显示系统，包括 构it^发射第一种颜色的光的第一光源；第一排可倾斜的m,每^Hfc^包括A^表面，其中每^l被构it^倾 斜到"开"位置以在"开"方向Ji^第一种颜色的絲倾斜到"关，，位置以在"关" 方向J^Jt第一种颜色的光；构造为发射第^^^t颜色的光的第二光源；笫^#可倾斜的*，每^H^^^^f表面，其中^^l被构it^倾 斜到"开，，位置以在"开"方向J^第^t颜色的M倾斜到"关"位置以在"关" 方向J^f第^ft颜色的光；第一^t^分离器，其中"开"方向上的第-^t颜色的;Jfei过该第一it^分离器，并且该第一it^分离器妙"开"方向上的第1颜色的光的方向； 构造为发射第三种颜色的光的第三光源；第三排可倾斜的*，其中每^H^包括^f表面，其中每^^被构造 为倾斜到"开"位置以在"开，，方向Ji^t第^t颜色的M倾斜到"关，，位置以在 "关"方向J^l"第^t颜色的光；第二;5t^分离器，其中第1颜色的光和第4颜色的M过该第二it^ 分离器，并且该第二it^分离器妙"开"方向上的第^t颜色的光的方向；包括第一表面、第二表面和第^4面的透明锥形板，其中第一表面实质上比第二表面和第^面小；以及构it^控制来自第二ife^分离器朝向透明锥形板的光的方向的光学扫描系统；其中所狄学扫描系^^形板被构it^允许由^ML"开"方向J^Jt的 it在第一表面iiA锥形板，净^二表面M， JL在第X4面上生成一行图像像 素，并且该光学扫描系^L构造为跨第一表面扫描由^^"开"方向J^Jtt的 光。
全文摘要
一种超薄显示系统包括透明锥形板，该透明锥形板包括第一表面、第二表面和第三表面。第一表面实质上比第二表面和第三表面小。该显示系统还包括一排可倾斜的镜板，每个镜板包括反射表面。其中每个镜板被构造为倾斜到“开”位置以在“开”方向上反射入射光或倾斜到“关”位置以在“关”方向上反射入射光。光学扫描系统被构造为控制由镜板在“开”方向上反射的光的方向。这一排可倾斜的镜板、光学扫描系统和锥形板被构造为允许由镜板在“开”方向上反射的光进入在第一表面锥形板，被第二表面反射，且在第三表面上生成一行图像像素。该光学扫描系统被构造为跨第三表面扫描图像像素行以生成显示图像。
文档编号G02B26/08GK101256281SQ20071030075
公开日2008年9月3日 申请日期2007年7月31日 优先权日2006年7月31日
发明者潘晓和 申请人:视频有限公司