专利名称：具有包含光学荧光材料的屏幕的显示系统和装置的制作方法
具有包含光学荧光材料的屏幕的显示系统和装置本申请要求下列5个美国临时申请的优先权1.2005年4月1日提交的题为“激光显示器”的第60/667，839号美国临时申请，2.2005年5月20日提交的题为“具有可UV激发的磷光体的显示屏”的第 60/683，381号美国临时申请，3. 2005年5月20日提交的题为“使用具有可UV激发的磷光体的显示屏的激光显示系统中的激光束控制”的第60/683，262号美国临时申请，4. 2005年6月14日提交的题为“具有透镜阵列、传输狭缝阵列和可UV激发的磷光体的显示屏”的第60/690，760号美国临时申请，以及5. 2005年11月2日提交的题为“具有多层二向色层和可UV激发的磷光体的显示屏”的第60/733，342号美国临时申请。本申请为下列3个美国专利申请中每一个的部分继续申请，并要求其优先权1. 2005年4月27日提交的题为“采用可UV激发的磷光体发射可见的彩色光的激光显示器”的第11/116,998号美国专利申请，2. 2006年1月18日提交的题为“具有包含光学荧光材料的屏幕的显示系统”的第 11/335，813号美国专利申请，以及3. 2006年1月19日提交的题为“具有光学荧光材料的显示屏”的第11/337，170
号美国专利申请。上述8个美国专利申请的全部内容通过引用而并入本申请中，以作为本申请说明书的一部分。
背景技术：
本申请涉及采用具有荧光材料的屏幕而在光学激发条件下发射彩色光的显示系统，例如基于激光的图像和视频显示器以及用于这些显示器的屏幕设计。许多图像和视频显示器被设计用来直接产生不同颜色(例如红色、绿色和蓝色) 的彩色图像，然后再将所述彩色图像投射在屏幕上。这种系统经常被称作“投影显示器”， 其中屏幕只是使彩色图像对于观察者可见的表面。这种投影显示器可使用白光光源，其中白光光束被过滤和调制，以产生红色、绿色和蓝色图像。可选地，可使用红、绿和蓝三种光源来直接产生红色、绿色和蓝色三种光束，并对三种光束进行调制以产生红色、绿色和蓝色图像。这种投影显示器的示例包括数字光处理(DLP)显示器、硅基液晶(LCoQ显示器和光栅光阀(GLV)显示器。特别地，GLV显示器分别采用三个光栅光阀来调制红、绿和蓝色激光束，并采用激光扫描仪在屏幕上产生彩色图像。在题为“用于图像投影的方法和装置”的第 5，920，361号美国专利中描述了基于激光的投影显示器的另一示例。投影显示器采用光学透镜系统将彩色图像成像并投影到屏幕上。一些其他图像和视频显示器采用的是“直接”配置，其中屏幕本身包括光生彩色像素，以便在屏幕中直接形成彩色图像。这种直接显示器去除了用于对图像进行投影的光学透镜系统，因此能够比具有同样屏幕尺寸的投影显示器相对更小。直接显示系统的示例包括等离子显示器、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器(例如有机LED显示器)、以及场发射显示器(FED)。这种直接显示器中的每个彩色像素包括三个相邻的彩色像素，其通过像在LED显示器和FED中那样直接发射彩色光或者通过像在LCD中那样过滤白光而分别产生红、绿和蓝色光。这些和其他显示器正在取代自出现以来已支配显示器市场数十年的阴极射线管 (CRT)显示器。CRT显示器采用真空管中的扫描电子束来激发屏幕上的红、绿和蓝色磷光体以发出彩色光，从而产生彩色图像。虽然CRT显示装置能够产生高分辨率的色彩鲜亮的图像，但是阴极射线管的使用给CRT显示器带来严格的技术限制，并导致近几年CRT显示器的需求急剧下降。
发明内容
在本申请中描述的显示系统、装置和技术包括荧光屏，所述荧光屏采用至少一束激发光束来激发屏幕上的一种或多种荧光材料发光，从而形成图像。所述荧光材料可包括磷光材料和无磷材料。所述激发光可以为激光束或非激光束。本文所描述的显示系统的实施例采用具有荧光材料的至少一个屏幕来接收激光束并产生至少一个单色图像。具有三种或三种以上吸收激光以发出不同波长的彩色光的不同荧光材料的屏幕，可以用作用于观看的最终图像的屏幕。可选地，具有一种荧光材料的屏幕可以用作单色投影仪以便只产生多个不同颜色的单色图像中的一个图像，并且该单色图像与其他单色图像组合以产生用于在最终的观看屏上观看的最终图像。这种激光可激发的荧光材料吸收例如UV激光的激光而发出由荧光材料的组成而确定的颜色。描述了显示装置的一个示例，所述显示装置包括显示屏，所述显示屏包括可操作以吸收激发光从而发出可见光的荧光层，以及位于所述荧光层的第一侧上的第一层，所述第一层可操作以传输所述激发光并反射所述可见光。描述了显示装置的另一个示例，所述显示装置包括屏幕，所述屏幕可操作以显示图像，所述显示屏进一步包括荧光层和透镜层， 其中所述荧光层包括多个平行的荧光体条纹，每个荧光体条纹可操作以吸收激发光而发出指定颜色的光，所述透镜层位于所述荧光层的所述第一侧上，并且包括多个圆柱形透镜，所述多个圆柱形透镜具有平行于所述荧光体条纹的圆柱轴线，并且被定位成分别与所述荧光体条纹对应以及将光线引导至荧光体条纹。描述了显示装置的又一个示例，所述显示装置包括显示屏，所述显示屏包括可操作以吸收激发光而发出可见光的荧光层，其中所述荧光层包括多个平行的荧光体条纹。至少三个相邻的荧光体条纹由三种不同的荧光材料制成 第一荧光材料，可操作以吸收所述激发光从而发出第一颜色的光；第二荧光材料，可操作以吸收所述激发光从而发出第二颜色的光；以及第三荧光材料，可操作以吸收所述激发光从而发出第三颜色的光。所述显示屏进一步包括在两个相邻的荧光体条纹之间的边界处形成以分隔不同的荧光体条纹的分隔器，所述分隔器被配置用来减少由一个荧光体条纹发出且进入相邻荧光体条纹的光的量。描述了显示装置的附加的示例。在一个示例中，显示装置包括屏幕，所述屏幕包括基底和形成于所述基底上的多个荧光区域。其中至少两个相邻的荧光区域包括两种不同的荧光材料，所述两种不同的荧光材料吸收激发光以发出两种不同颜色的光。此外，在所述荧光区域上方形成有对比度增强层，所述对比度增强层包括与所述荧光区域空间匹配的多个不同的滤波区域。每个滤波区域可操作以传输由相应的匹配的荧光区域所发出的颜色的光而阻挡其他颜色的光。在另一示例中，显示装置包括显示屏，所述显示屏包括吸收激发光以发出可见光的荧光层，以及位于所述荧光层的第一侧上的第一层，所述第一层可操作以传输所述激发光并反射所述可见光，其中所述第一层包括多个介质层的合成板。具有光学可激发的荧光材料的屏幕可以用于各种激光显示器中。一个示例是激光矢量扫描仪，其在屏幕上扫描一条或多条激光束以描绘出文本、图形和图像。因而，可通过在屏幕上沿着“0”形路径扫描激光束而在屏幕上形成字母“0”的图像。激发激光束可以为 UV光束，用以激发发出彩色光而形成图像的荧光材料。两条或多条不同颜色的扫描激光束可用来描绘同一图案以产生颜色混合效果。其他复杂的和移动的图案可通过使用复杂的扫描图案来产生。激光器还可以用于激光TV系统中，以通过与CRT TV中的电子束的光栅扫描类似的光栅扫描而形成静止的和移动的图像、图形、视频或运动图片。这种激光TV可使用一条或多条激发激光束以及具有一种或多种荧光材料的屏幕。扫描激光束激发屏幕上的荧光材料而产生形成图像的彩色光。在某些实施中，显示屏可以包括吸收UV光而发出可见光的荧光层，以及位于所述荧光层的第一侧上的第一层，所述第一层可操作以传输所述UV光并反射所述可见光。菲涅耳透镜可形成于所述荧光层的所述第一侧上，以将以不同的角度入射到所述显示屏上的UV 光导向大致垂直于所述荧光层的方向。所述菲涅耳透镜对于入射的UV光可以是远心配置的。所述第一层可以为二向色层。此外，所述屏幕还可以包括位于所述荧光层的第二侧上的第二层，所述第二层传输所述可见光并阻挡所述UV光。所述第二层例如可以为二向色层。 在其他实施中，所述第一层可以包括透镜，所述透镜具有用以接收UV光的第一表面以及面向所述荧光层的第二相对表面，所述第二表面涂覆有反射层以反射UV光和可见光，其中所述反射层具有位于所述第二表面中心的孔径，以允许UV光从中穿过。还描述了其他激光显示系统。例如，描述了这样一种激光显示系统，所述激光显示系统包括屏幕，所述屏幕包括基底，在所述基底上形成有多个平行的磷光体条纹，其中至少三个相邻的磷光体条纹由三种不同的磷光体制成第一磷光体，吸收处于激发波长的光以发出第一颜色的光；第二磷光体，吸收处于激发波长的光以发出第二颜色的光；以及第三磷光体，吸收处于激发波长的光以发出第三颜色的光。所述系统还包括激光器模块，用以将处于激发波长的激光束投影和扫描到所述屏幕上，从而将所述激光束携带的图像通过光学调制而转化为由屏幕上的磷光体条纹而产生的彩色图像。在一种实施中，上述系统中的屏幕可包括磷光体条纹，所述磷光体条纹包括吸收处于激发波长的光而发出第四颜色的光的第四荧光体。在另一种实施中，所述显示系统可包括光学传感器，所述光学传感器被定位成接收和探测来自所述磷光体条纹的光，其中一个光学传感器只接收屏幕上的磷光体条纹所发出的一种颜色光。所述系统还包括反馈机构，用以将磷光体传感器的输出引导至激光器模块，在激光器模块中进一步包括对准控制机构，以控制在激光束上调制的图像数据的同步， 从而校正激光束相对于磷光体条纹的对准。在另一种实施中，所述激光器模块可包括在激光束的光学调制中将脉冲编码调制和脉冲宽度调制结合的调制控制，以便产生图像灰度级。在另一种实施中，所述激光器模块可配置成在屏幕上扫描所述激光束的同时至少投影和扫描第二激光束，以便在屏幕的不同位置产生图像的两个不同空间部分。在另一种实施中，所述激光器模块可配置成包括监控待被调制到所述激光束上的图像数据位、以产生黑像素监控信号的机构；用以产生所述激光束的至少一个二极管激光器；以及激光器控制，其被耦合以接收所述黑色像素监控信号，而且当所述黑色像素监控信号指示黑色像素的长度小于阈值时，所述激光器控制使所述二极管激光器工作在低于激光器阈值电流的驱动电流下而不切断所述驱动电流，从而在所述显示屏上产生虚拟的黑色；当所述黑色像素监控信号指示黑色像素的长度大于阈值时，所述激光器控制可操作以切断所述驱动电流，从而在所述显示屏上产生真实的黑色。还描述了具有三个或三个以上单色激光显示投影模块的激光显示系统。在一个示例中，这种系统包括第一、第二和第三激光显示模块，以便分别以第一、第二和第三颜色产生最终图像的第一、第二和第三单色图像分量，并且将所述第一、第二和第三单色图像分量投影到显示屏上，从而产生最终图像。在该示例中，第一激光显示模块包括(1)第一屏幕， 其包括吸收激发波长的光而发出不同于所述激发波长的第一波长的光的第一荧光体；(2) 第一激光器模块，其将所述激发波长的至少一条激光束投影和扫描到所述第一屏幕上，以将所述激光束携带的第一颜色的图像转化为第一屏幕上的第一荧光体所产生的第一单色图像分量；以及C3)第一投影光学单元，其将来自第一屏幕的第一单色图像分量投影到显示屏上。在一种实施中，第三激光显示模块可包括(1)不含磷光体的第三屏幕；( 第三激光器模块，其将至少一条第三颜色的激光束投影和扫描到所述第三屏幕上，以便在第三屏幕上直接产生第三单色图像分量；以及(3)第三投影光学单元，其将来自第三屏幕的第三单色图像分量投影到显示屏上。在另一种实施中，所述第三激光显示模块直接将至少一条第三颜色的激光束投影和扫描到显示屏上，从而直接在显示屏上产生第三单色图像分量。具有三个或更多单色激光显示投影模块的激光显示系统的另一示例采用包括以下部件的第一激光显示模块(1)第一屏幕，其包括吸收处于激发波长的光而发出不同于所述激发波长的第一波长的光的第一磷光体；( 第一激光器模块，其将所述激发波长的至少一条激光束投影和扫描到所述第一屏幕上，以将所述激光束携带的图像转化为第一屏幕上的第一磷光体所产生的第一图像。在该系统中还采用第二激光显示模块，所述第二激光显示模块包括(1)第二屏幕，其包括吸收激发波长的光而发出不同于所述激发波长的第二波长的光的第二磷光体；( 第二激光器模块，其将处于所述激发波长的至少一条激光束投影和扫描到所述第二屏幕上，以将所述激光束携带的图像转化为第二屏幕上的第二荧光体所产生的第二图像。此外，在该系统中还采用第三激光显示模块，所述第三激光显示模块包括(1)不含磷光体的第三屏幕；( 第三激光器模块，其将不同于第一和第二波长的第三波长的至少一条激光束投影和扫描到所述第三屏幕上，以便在第三屏幕上直接产生第三波长颜色的第三图像。此外，第一、第二和第三投影光学单元用来分别将第一、第二和第三图像投影到显示屏上以产生最终图像。激光显示系统的另一示例为具有至少三个单色激光显示投影模块的系统，其中每个模块具有一个磷光体投影屏幕。第一激光显示模块包括(1)第一屏幕，其包括吸收激发波长的光而发出不同于所述激发波长的第一波长的光的第一磷光体；( 第一激光器模块，其将所述激发波长的至少一条激光束投影和扫描到所述第一屏幕上，以将所述激光束携带的图像转化为第一屏幕上的第一磷光体所产生的第一图像。第二激光显示模块包括 (1)第二屏幕，其包括吸收激发波长的光而发出不同于所述激发波长的第二波长的光的第二磷光体；( 第二激光器模块，其将所述激发波长的至少一条激光束投影和扫描到所述第二屏幕上，以将所述激光束携带的图像转化为第二屏幕上的第二磷光体所产生的第二图像。第三激光显示模块包括(1)第三屏幕，其包括吸收激发波长的光而发出不同于所述激发波长的第三波长的光的第三磷光体；( 第三激光器模块，其将所述激发波长的至少一条激光束投影和扫描到所述第三屏幕上，以将所述激光束携带的图像转化为第三屏幕上的第三磷光体所产生的第三图像。此外，该系统包括第一、第二和第三投影光学单元，用来投影第一、第二和第三图像以使其在显示屏上空间重叠，从而产生最终图像。本申请中描述的另一显示装置包括光学模块，其可操作以产生所述激发光的扫描光束；携带光脉冲的扫描光束，所述光脉冲携带与待显示的图像有关的信息；包括至少第一荧光材料的屏幕，所述第一荧光材料吸收激发光而发出第一颜色的光，从而产生扫描光束中携带的图像；光学传感单元，其被定位成接收来自所述屏幕且包含所述第一颜色光的光中的一部分，并且可操作以产生指示所述扫描光束在所述屏幕上空间对准的监控信号；以及反馈控制机构，其可操作以接收所述监控信号并控制所述光学模块，从而响应于所述监控信号调节由所述扫描光束所携带的所述光脉冲的同步，以便校正所述监控信号所指示的所述扫描光束在所述显示屏上的空间对准误差。显示装置的另一示例被描述为包括屏幕，所述屏幕包括具有多个不同区域的基底。所述不同区域中至少第一部分包括至少一种荧光材料，所述荧光材料可操作以吸收激发波长的光而发出长于激发波长的辐射波长的荧光，所述不同区域中与所述第一部分在空间上隔行的至少第二部分不包含荧光材料。该显示装置中还包括光学模块，所述光学模块可操作以将经由光学调制而携带图像的、激发波长的激发光束投影和扫描到屏幕上，以便通过辐射的荧光在所述不同区域的第一部分产生图像以及通过激发光束在所述不同区域的第二部分产生图像。上述的和其他的显示系统和装置可在其各自的屏幕上使用各种磷光材料。用作荧光材料的适合的磷光材料的示例可包括以下物质MS:Eu形式的、掺铕的发光金属硫化物，其中M为Ca、Sr、Ba、Mg和Si中至少之一；M*N*2S4:Eu,Ce形式的、金属硫代金属发光材料，其中M*为Ca、Sr、Ba、Mg和Si中至少之一，N*为Al、Ga、In、Y、La和Gd中至少之一；(Sr1^xMguCavBax) (Ga2_y_zAl InzS4) :Eu2+ 或(Sr^^v^MguCavBa,) (Ga. sub. 2-y-z AlyInzS4) :Eu2+ ；(Y，GcO3Al5O12: Ce ；掺杂稀土的CaS、SrS或硫代镓酸盐；SrSiEu2+ ；CaS: Eu2+ ；CaS: Eu2+, Mn2+ ； (Zn, Cd) S Ag+ ；Mg4GeO5.5F Mn4+ ；Y2O2S Eu2+, ZnS:Mn2+, SrGa2S4:Eu2+ ；ZnS: Cu, Al ；BaMg2Al16O27:Eu2+，Mg ；以及(Y, GcO3Al5O12: Ce，Pr 之一；Ba2MgSi2O7IEu2+ ；Ba2SiO4:Eu2+ 以及(Sr, Ca, Ba) (Al, Ga)2S4:Eu2+ 中至少之一；
AEu(1_x)LnxB208，其中A是选自由Li、K、Na和Ag构成的组中的元素；Ln是选自由Y、 La和Gd构成的组中的元素；B为W或Wo ;X是等于或大于O但小于1的数；YBO3:Ce3+，Tb3+ ；BaMgAl10O17:Eu2+, Mn2+ ； (Sr, Ca, Ba) (Al, Ga)2S4:Eu2+ ；Y3Al5O12:Ce3+ ； Y2O2SiEu3+, Bi3+ ；YVO4:Eu3+，Bi3+ ；SrS:Eu2+ ；SrY2S4:Eu2+ ；SrS:Eu2+，Ce3+，K+ ； (Ca, Sr) S:Eu2+ 以及CaLEij4: Ce3+中至少之一；主体材料，其选自钇铝石榴石、单木糖醇私10和含私10钙钛矿、Y，Ln) AlO以及
(Y,Ln) (Al，Ga)0，其中所述主体掺杂有铺(Ce)、镨(ft·)、钬(Ho)JI (Yb)和铕(Eu)至少之 ifexSi12_(m+n)Al(m+n)0nN16_n:RelyRe2z，其中 Me 为 Li、Ca、Mg、Y 以及除 La 和 Ce 之外的镧系金属中的一种或多种，并且Rel和Re2为镧系金属；氧化物氮化物磷光体，其包括α -sialon并且掺杂有稀土元素；掺杂铈离子的镧硅氮化物磷光体=La1ISi3N5 = XCeO) < χ < 1)；石榴石荧光材料，包括1)选自由Y、Lu、Sc、La、Gd和Sm构成的组中至少一种元素， 2)选自由Al、( 和h构成的组的至少一种元素，并由铈活化；磷光体混合物，包括Baife2Al16O27Eu2+ (BAM)和(Τ1νχ_.yAxREy) 3DZ012 (TAG)，其中 A 为选自由Y、La、Gd和Sm构成的组的成分；RE为选自由Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、 Yb和Lu构成的组的成分；D为选自由Al、( 和h构成的组的成分；χ、y和ζ为正数；磷光体混合物，包括Tb3Al4 9O12ICe 以及 Baife2AL6O27 = Eu2+(BAM)和(Sr, Ba，Ca， Mg) 5 (PO4)3Cl: Eu2+至少之一；BaF2. a BaX2. bMgF2. cBeF2. (IMe11F2 eLn，其中X是选自由氯、溴和碘构成的组的至少一种卤素；Me11是选自由钙和锶构成的组的至少一种二价金属；Ln是选自由二价铕(Eu2+)、 铈(Ce3+)和铽(Tb3+)构成的组的至少一种稀土金属，并且a、b和c为正数；铈活化的稀土元素磷酸盐荧光体=LnPO4. aLn)(3: xCe3+，其中Ln是选自由Y、La、Gd 和Lu构成的组的至少一种稀土金属；X是选自由F、Cl、Br和I构成的组的至少一种卤素； a和χ为正数；SrxLnlylLn2y2Ln3y3MzAaBb019-k(i)，其中Lnl表示选自镧、钆和钇的至少一种三价元素； Ln2表示选自钕、镨、铒、钬和铥的至少一种三价元素；Ln3表示由于氧空穴而保持电中性的二价铕和三价铈的一种元素；M表示选自镁、锰和锌的至少一种二价金属元素；A表示选自铝和镓的至少一种三价金属；B表示选自铬和钛的至少一种三价过渡金属元素；χ、yl、y2、 73、2、￡1、13和1^为正数；M11X2. aMnX' 2. bSiO: xEu2+，其中Mn为选自由Ba、Sr和Ca构成的组的至少一种碱土金属；X和X'均为选自由Cl、Br和I构成的组的至少一种卤素，且X和X'不相同；a、b 和χ为正数；作为主体材料的碱基卤化物和作为掺杂剂的稀土元素；(Ba1^qMq) (Hf1-^eZrzMge) yT，其中M选自由Ca、Sr和它们的化合物构成的组；T是 Cu ；q、z、e禾口 y为正数；A3B5X12:M，其中A是选自由Y、Ca和Sr构成的组的元素；B是选自由Al、Ga和Si 构成的组的元素；X是选自由O和S构成的组的元素；且M是选自由Ce和Tb构成的组的元素；
Ba2 (Mg，Zn) Si2O7 Eu2+ 或(Baim, Cax, SrY, Euz) 2 (Mgl_ff, Znw) Si2O7 ；SrxBEtyCazSiO4: Eu2+，其中x、y和ζ为0到2之间各自独立的任意值；ZnSxSey Cu，Α，其中χ和y分别是0和1之间的独立的任意值，且A是选自Ag、Al、 Ce、Tb、Cl、I、Mg 和 Mn 中至少之一；MA2 (SxSey)4:B，其中χ和y分别为约0. 01到约1之间的独立的任意值；M为Be、Mg、 Ca、Sr、Ba和Si中至少之一 ；A为Al、Ga、In、Y、La和Gd中至少之一；活化剂B为Eu、Ce、 Cu、Ag、Al、Tb、Cl、F、Br、I、Pr、Na、K、Mg 和 Mn 中至少之一；M2A4(SxSey)7 = B,其中χ和y分别为约0. 01到约1之间的独立的任意值；M是Be、 Mg、Ca、Sr、Ba、Zn 的至少一种；A 是 Al、Ga、h、Y、La 和 Gd 的至少一种；B 为 Eu、Ce、Cu、Ag、 Al、Tb、Cl、Br、F、I、Pr、K、Na、Mg 禾口 Mn 的至少一种；(Ml)m(M2)nA2 (SxSey)4:B，其中 Ml 包括选自由 Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn 构成的组的元素；M2包括选自由Be、Mg、Ca、Sr、Ba、&i构成的组的元素；A包括选自由Al、fei、In、Y、La和 Gd构成的组的一种或多种元素；B包括选自由Eu、Ce、Cu、Ag、Al、Tb、Cl、Br、F、I、Mg、Pr、 K、Na和Mn构成的组的一种或多种元素；(Ml)m(M2)nA4 (Sjey)7 = B,其中 Ml 包括选自由 Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn 构成的组的元素；M2包括选自由Be、Mg、Ca、Sr、Ba、&i构成的组的元素；A包括选自由Al、Ga、h、Y、La和 Gd构成的组的一种或多种元素；B包括选自由Eu、Ce、Cu、Ag、Al、Th、Cl、Br、F、I、M g、Pr、 K、Na和Mn构成的组的一种或多种元素。在附图、详细的文字说明和权利要求中将更为详细地描述这些和其他显示系统和装置、显示技术和荧光材料。
图1和图2示出了其中屏幕由激光可激发的磷光体制成的激光显示系统的两个示例，所述荧光体在携带待显示图像信息的扫描激光束的激发下发出彩色光；图3A和图;3B示出了屏幕结构和屏幕上的彩色像素结构的一个示例；图4和图5示出了用于图1和图2中的激光显示系统的光学调制设计的两个示例；图6示出了图1和图2中的系统的扫描激光束的时间分割，其中屏幕对于彩色像素使用红色、绿色和蓝色发光磷光体条纹；图7示出了用于调制图1和图2的系统中的扫描激光束的脉冲幅度调制的示例；图8和图9示出了用于调制图1和图2的系统中的扫描激光束的脉冲宽度调制的多种实施；图IOA和图IOB示出了用于调制图1和图2的系统中的扫描激光束的脉冲幅度调制与脉冲宽度调制组合的一种实施；图11示出了作为二极管激光器驱动电流的函数的二极管激光器输出功率的示例，其中二极管激光器具有阈值状态；图12和图13示出了在图1和图2的系统中控制用于产生扫描激光束的二极管激光器以产生真实的黑色像素的图像控制机构的一种实施；图14示出了屏幕上的像素传感器单元与相关的传感器反馈的一种实施，其中所
11述传感器反馈用于控制扫描激光束中的图像脉冲同步，以修正扫描激光束相对于屏幕上的彩色磷光体条纹的空间失准；图14A和图15示出了图14中的屏幕上的像素传感器单元和控制的一种示例性实施的设计和操作；图16和图17分别示出了图4和图5中的激光显示系统的实施，其中所述显示系统采用多面体和电流计镜作为激光扫描模块的一部分，并且利用多条扫描激光束同时扫描多个屏幕段；图18和图19示出了利用多条扫描激光束同时扫描多个屏幕段的两种示例性的实施；图20A和20B示出了具有彩色磷光体条纹的不同屏幕设计，其中三条或更多的不同扫描光束被引导至每个彩色像素以分别产生彩色像素的不同的组成颜色；图21A和图21B示出了用于将扫描激光束引导至采用背部投影配置的具有荧光体的屏幕的折叠的光路的两个示例；图22示出了用于图1和图2的激光显示系统的具有多个反射面的示例性的光束扫描仪，其中所述反射面通过弯曲部分连接到转动平面，以允许调节反射面的倾斜；图23、24A和24B示出了具有三个或更多单色投影仪以将不同颜色的图像投影到普通屏幕上从而通过将不同颜色的图像混合而产生最终图像的激光显示系统的示例，其中至少一个单色投影仪是基于图1或图2的激光显示系统以便产生来自具有磷光体条纹的投影屏幕的单色图像；图25A和图25B示出了在最终显示屏上将直接的激光器颜色与磷光体颜色混合的激光显示器的两个示例；图^A、26B和26C示出了显示系统的示例，其中屏幕具有发出彩色荧光的荧光区域和显示直接由扫描光束形成的图像的无荧光区域；图27A-31示出了，在磷光体层的两个相对侧上具有二向色层以提高屏幕的光学效率的屏幕设计和屏幕结构的示例；图32示出了磷光体层中用于使不同颜色的不同磷光体光学分隔的磷光体分隔器；图33至42B示出了屏幕设计的示例，其采用具有狭缝孔径的反射器阵列层以实现图27A至31的设计中的两个二向色层的组合操作的类似结果；图43和图44示出了使每个磷光体条纹内的不同子像素区光学分隔以提高屏幕对比度的两种示例性的屏幕；图45示出了屏幕的一个示例，其在磷光体层的观察者一侧实施对比度增强层，以减少屏幕对比度中反射的环境光的不利影响；图46示出了基于图33至42B中所示的设计的屏幕中的对比度增强层的应用；图47示出了具有用于发出不同颜色的光的不同的磷光材料的磷光体层，其中每种磷光材料混合有颜色选择吸收材料，所述颜色选择吸收材料传输由磷光体发出的光但吸收其他颜色的光——包含该层中其他磷光材料发出的光；图48、49A、49B和50示出了在激光器处采用垂直光束控制致动器来控制光束指向的示例性的光束指向设计；
图51A、51B和51C示出了激光器模块的示例，其具有激光器阵列，以在用于实施本申请中描述的显示系统的屏幕上产生不同的扫描光束。
具体实施例方式本申请描述了采用具有荧光材料的屏幕在光学激发条件下发光以产生图像的显示系统和装置，包括激光矢量扫描显示装置和激光视频显示装置，其采用激光可激发荧光屏，通过吸收激发激光并发出彩色光来产生图像。本文描述了具有荧光材料的显示屏设计的各种示例。受一条或多条扫描激发激光束激发的、具有磷光材料的显示屏在本文中得到详细描述，并且作为本申请中各种系统和装置的实施例中的光学激发荧光材料的具体实施例。在一种实施中，例如，受到激光束的光学激发以分别产生适于形成彩色图像的红、绿、蓝色光的、三种不同颜色的磷光体，可在显示屏上形成为像素点或平行的重复的红色、绿色和蓝色磷光体条纹。本申请中描述的各种实施例采用具有平行的彩色磷光体条纹(用于发出红色、绿色和蓝色光)的显示屏，以说明基于激光的显示器的各种特征。磷光材料是一种荧光材料。在采用磷光体作为荧光材料的实施例中描述的各种系统、设备和特征适用于具有由其他光学可激发、发光、无磷荧光材料制成的屏幕的显示器。例如，量子点材料在适当的光学激发下发光，因而可用作本申请中的系统和装置的荧光材料。更具体地说，半导体化合物，例如Cdk和In3S等，可以制成粒子形式以便发光， 其中该粒子的直径接近于作为量子点材料的化合物的激子波尔半径。为了产生不同颜色的光，具有不同能量带隙结构的不同的量子点材料可用来在同一激发光下发出不同的颜色。 某些量子点的大小在2至10纳米之间，并且大约包括几十个原子，例如10到50个原子。量子点可扩散和混合到各种材料中，以形成液态溶液、粉末、胶状矩阵材料以及固体(例如固态溶液)。量子点薄膜或薄膜条纹可形成在作为本申请中的系统或装置显示屏的基底上。 在一种实施中，例如三种不同的量子点材料可被设计成可以由作为光学泵浦的扫描激光束来光学激发，以发出适于形成彩色图像的红色、绿色和蓝色光。这种量子点可作为以平行线 (例如，重复的连续红色像素点线、绿色像素点线和蓝色像素点线)排列的像素点而形成于显示屏上。在此描述的基于激光的显示技术和系统的某些实施，采用至少一条扫描激光束来激发沉积在显示屏上的彩色发光材料以产生彩色图像。所述扫描激光束被调制成携带红色、绿色和蓝色或其他可见光颜色的图像，并且以如下方式对其进行控制，即激光束激发分别具有红色、绿色和蓝色图像的红色、绿色和蓝色的彩色发光材料。因而，所述扫描激光束携带图像但不直接产生观察者所看到的可见光。相反，显示屏上的彩色发光荧光材料吸收扫描激光束的能量并发出红色、绿色和蓝色或其他颜色的可见光，从而产生观察者所看到的实际的彩色图像。采用其能量足以使荧光材料发光或发冷光的一条或多条激光束对荧光材料进行激光激发，是多种光学激发形式中的一种。在其他实施中，光学激发可通过能量充沛且足以激发显示屏中所采用的荧光材料的非激光光源来产生。非激光激发光源的示例包括各种发光二极管(LED)、灯和其他光源，这些非激光激发光源所产生的波长或光谱带内的光能够激发将高能量的光转换成可见光范围的低能量的光的荧光材料。激发显示屏上的荧光材料的激发光束的频率或光谱范围可高于所述荧光材料所发出的可见光的频率。因此，所述激发光束可以在紫光光谱范围内和紫外(UV)光谱范围内，例如波长在420nm以下。在下面描述的实施例中，UV光或UV激光束用作磷光材料或其他荧光材料的激发光的示例，并且可以是其他波长的光。图1和图2示出了两个基于激光的显示系统，其采用具有彩色磷光体条纹的显示屏。可选地，彩色磷光体点也可用来限定显示屏上的图像像素。图1中的系统包括激光器模块110，用于产生至少一条扫描激光束120并将其投影到显示屏101上。显示屏101在垂直方向具有平行的彩色磷光体条纹，其中红色磷光体吸收激光而发出红色光，绿色磷光体吸收激光而发出绿色光，蓝色磷光体吸收激光而发出蓝色光。相邻的三个彩色磷光体条纹具有三种不同颜色。图1示出的条纹的一个特定空间颜色序列为红色、绿色和蓝色。也可以采用其他的颜色序列。激光束120的波长在彩色磷光体的光学吸收带宽内，因而激光束 120的波长通常小于用于彩色图像的可见的蓝色、绿色和红色光的波长。作为示例，彩色磷光体可以是吸收光谱范围在约380nm到约420nm内的UV光以发出期望的红色、绿色和蓝色光的磷光体。激光器模块110可以包括用以产生光束120的一个或多个例如UV 二极管激光器的激光器、用以水平和垂直扫描光束120以便在显示屏上一次提供一个图像帧的光束扫描机构、以及用以调制光束120以携带红色、绿色和蓝色图像信道的信息的信号调制机构。 图2示出了一种可选的设计，其中彩色磷光体条纹平行于显示屏102的水平方向。这种显示系统可以被配置成背投影系统，其中观察者和激光器模块110位于显示屏101的相对侧。 可选地，这种显示系统也可以被配置成前投影系统，其中观察者和激光器模块与显示屏101 位于同一侧。图3A示出了图1中的显示屏101的一种示例性的设计。显示屏101可以包括背部基底，其对于扫描激光束120是透明的，并且面向激光器模块110以接收扫描激光束120。 由“R”、“G”、“B”表示的用于红色、绿色和蓝色的彩色磷光体条纹形成于所述背部基底上。 第二基底，即前基底形成于磷光体条纹的顶部，并且对于磷光体条纹所发出的红色、绿色和蓝色光是透明的。所述基底可由各种材料制成，其中包括玻璃或塑料板。每个彩色像素在水平方向上包括三个相邻的彩色磷光体条纹的一部分，并且其垂直尺寸由垂直方向的激光束的光束分散来限定。激光器模块110 —次扫描一条水平线上激光束120，例如从左向右和从上到下扫描以充满显示屏101。激光器模块110相对于显示屏101固定于适当位置，以便可以预定的方式控制光束120的扫描，以确保激光束120与显示屏101上的各像素位置间的正确对准。图3A示出了扫描激光束120被引导至像素内的绿色磷光体条纹处，以便从该像素产生绿色光。图3B以沿着垂直于显示屏101的方向的视图进一步示出了显示屏101的操作。由于每个颜色条纹的形状是纵向的，因此光束120的横截面可以成形为沿着条纹的方向伸长，以使像素的每个颜色条纹内的光束的填充因数最大。可以通过在激光器模块110 中采用光束成形光学元件来实现这一点。用来产生激发显示屏上磷光材料的扫描激光束的激光光源，可以是单模激光或多模激光。所述激光还可以是沿着垂直于磷光体条纹的伸长方向的方向的单模激光，以便具有由每个磷光体条纹的宽度所限制的、较小的光束分散。沿着磷光体条纹的伸长方向，该激光束可具有多个模式，以便比在穿过磷光体条纹方向分散的光束能够覆盖更大的面积。在一个方向使用具有单一模式的激光束以便在屏幕上具有较小的覆盖区以及在垂直方向使用具有多个模式的激光束以便在屏幕上具有较大的覆盖区，使得光束成形为适合屏幕上的伸长的颜色子像素并通过多个模式在光束中提供足够的激光功率，以便确保足够的屏幕亮度。激光器模块110中的光学调制可以由两种不同的配置来实现。图4示出了图1中的显示器的实现，其中产生激光束120的激光光源410被直接调制以携带红色、绿色和蓝色信号。在该实施中的激光器模块110包括信号调制控制器420，信号调制控制器420直接对激光光源410进行调制。例如，信号调制控制器420可控制作为激光光源410的激光二极管的驱动电流。光束扫描和成像模块430然后将经调制的光束120投影到屏幕101上以激发彩色磷光体。可选地，图5示出了图1中的显示器的另一种实现，其中激光光源510用来产生CW未调制的激光束，光学调制器520用来利用红色、绿色和蓝色图像信号对该激光束进行调制。信号调制控制器530用来控制光学调制器520。例如声光调制器或光电调制器可用作光学调制器520。来自于光学调制器520的经调制的光束然后由光束扫描和成像模块430投影到屏幕101上。贯穿屏幕101对激光束120进行光学扫描，以便在不同时间撞击不同颜色的像素。 因此，经调制的光束120携带在不同时间用于每个像素的红色、绿色和蓝色图像信号，以及在不同时间用于不同像素的红色、绿色和蓝色图像信号。因而，利用不同时间不同像素的图像信息对光束120的调制进行编码，以便通过光束扫描将光束120中的实时编码图像信号映射到屏幕101上的空间像素。图6示出了经调制的光束120的时间分割的一个示例，其中每个彩色像素时间被平均分割成用于三个颜色信道的三个连续时隙。光束120的调制可采用脉冲调制技术以便在每个颜色、每个像素的适当的颜色组合以及期望的图像亮度中产生期望的灰度级。图7、8、9、IOA和IOB示出了一些脉冲调制技术的示例。图7示出了脉幅调制(PAM) 的示例，其中在与同一像素内的其它两种颜色组合时，每个时隙中的光脉冲的幅度产生期望的灰度级和颜色。在示出的示例中，在红色子像素时间内的脉冲为全幅，在绿色子像素时间内的脉冲为零，而在蓝色子像素时间内的脉冲为全幅的一半。PAM是对噪声敏感的。作为对PAM的改进，可以采用脉冲编码调制(PCM)，其中脉冲的幅度值被数字化。PCM在各种应用中被广泛使用。图8示出了另一种脉冲调制技术，其中每个脉冲的幅度是固定的，但是脉冲宽度或持续时间被改变或调制，以改变每个颜色子像素中的总的光能量。图8中的脉冲宽度调制(PWM)的示例示出了红色全宽度脉冲、无绿色脉冲、以及半宽蓝色脉冲。图9示出了用于在每个颜色子像素中产生N(例如N= 128)个灰度级的PWM的另一示例。每个像素时间被平均分成N个时隙。在满强度时，产生占据子像素时间整个持续时间的全幅单个脉冲。为
了产生强度的一半，在子像素时间内只在交替的时隙1、3、5、7.....127中产生64个全幅脉
冲。在子像素时间的1/N的持续时间内采用平均分割脉冲的方法可用来产生共计1 个不同的灰度级。对于实际的应用来说，N可以设置为256，或者更大，以便达到更高的灰度级。图IOA和IOB示出了脉冲调制技术的另一示例，其将PCM和PWM结合以产生N个灰度级。在该调制方案的PCM部分，脉冲的全幅被分成M个数字或离散级，全部子像素时间被分成多个相等的子脉冲持续时间，例如M个子脉冲持续时间。PCM与PWM的结合在每个颜色子像素中产生N = MXM个灰度级。作为示例，图IOA示出了 PCM具有16个数字级，PWM 具有16个数字级。在实施中，灰度级可以通过首先以最低幅度级Al填充脉冲位置来实现。当全部16个时隙被用尽时，幅度级增加一级而达到A2，然后连续填满时隙。图IOB示出了根据该(基于PCM和PWM的)混合调制的颜色子像素信号的一个示例。上述混合调制具有多个优点。例如，灰度级的总数不再像只采用PCM或PWM时那样受到电子器件的运行速度的限制。显示器的一个重要的技术参数是对比度。黑色的亮度级通常是对比度的决定因素。对于给定的系统来说，黑色的亮度级越低，显示系统的对比度就越好。许多显示系统可通过将彩色像素的全部三个颜色子像素的亮度级降低到最小值来实现虚拟黑色，但是不能完全关闭亮度。然而，在此描述的基于激光的显示系统可被设计用来完全关闭每个颜色子像素中的亮度以产生真实的黑色。现在具体以作为光源的激光二极管为例来描述该项技术，但是应当理解，该项技术还可用于其它激光光源中。二级管激光器具有阈值行为，其中当正向驱动电流大于阈值时激光器动作启动， 当驱动电流小于阈值时二极管激光器进行自发辐射而不产生激光。图11示出了示例性的光功率，其作为典型二极管激光器的驱动电流的函数。当电流低于阈值电流时，二极管激光器以较低的光水平进行辐射。这样，二极管激光器可以以恰好低于阈值电流的电流工作，从而产生虚拟的黑色。当需要真实的黑色时，可切断给二极管激光器施加的驱动电流，因此激光器不产生光，并且在屏幕上的每个像素中的相应的磷光体条纹上也不产生光。当光输出和驱动电流之间存在时延时，许多二极管激光器显示出延迟行为，从而当驱动电流切换到大于阈值的值时，激光器的动作落后于电流一段延迟时间。如果初始电流恰好低于阈值电流，该延迟本质上可以忽略不计。因此，根据特定的图像帧中的黑色分布，二极管激光器可被操作以产生虚拟的黑色或真实的黑色。当图像帧在短于二极管激光器的延迟时间的时间内并未包含邻近的黑色像素时， 二极管激光器受到控制而以恰好低于阈值电流的偏置电流工作，从而在这些黑色像素中产生虚拟的黑色。当图像帧在长于二极管激光器的延迟时间的时间内包含了邻近的黑色像素时，通过切断黑色像素起始位置的驱动电流而关闭二极管激光器，从而在这些像素中产生真实的黑色。在该邻近黑色像素组的末端，二极管激光器的驱动电流返回到恰好低于阈值电流的数值，以便对于剩余的黑色像素产生虚拟的黑色，从而能够及时产生在邻近像素组之后的第一非黑像素。在该示例中，黑色像素中的一部分为真实的黑色，而另一部分为虚拟的黑色。平均看来，黑色像素的亮度水平优于虚拟黑色。对于具有几十纳秒延迟时间的二极管激光器来说，像素持续时间为50纳秒的两个或两个以上的连续的黑色像素将足以操纵二极管激光器来产生真实的黑色。图12示出了用于实现产生真实黑色的上述技术的旁路电流路径。旁路电流路径包括通常打开的开关，因此所有的驱动电流都流入激光二极管中。二极管控制电路产生驱动电流。显示处理器对待显示的图像帧进行处理并产生适当的控制信号以驱动二极管激光器，并且基于图像帧将控制信号发送到二极管控制电路。显示处理器还连接到开关控制，开关控制用于控制电流旁路路径中的开关，以便当二极管激光器的驱动电流被切断时打开开关，从而产生真正的黑色。在操作中，显示处理器监控待显示的每个图像帧中的像素。监控过程可以在数字域中实现，其中处理器的存储器缓冲器中的像素的数据位被监控。根据待显示的时间上邻近的黑色像素的长度，显示处理器工作以保持开关开启以产生虚拟的黑色，以及关闭开关以产生真实的黑色。图13示出了显示处理器的操作。回到图1，在系统组装之后，在系统的某些实现中激光器模块110可相对于屏幕 101适当地定位和定向。因此，激光器模块110和屏幕101的相对位置是预先确定和预校准的，以便实现屏幕101上的激光束120的扫描位置的像素注册和屏幕101上的像素位置。 激光器模块110和屏幕101的这一空间对准可由于各种因素而改变。对于具有垂直于水平扫描方向的平行的彩色磷光体条纹的屏幕101来说，沿着垂直方向对准不如沿着水平方向对准重要，因为前者在不改变颜色注册的情况下使整个图像帧平移，而后者则改变颜色注册因而使整个图像恶化。为了减轻水平失准，可采用光学传感机构来探测来自屏幕101的光并探测水平失准。可基于探测到的水平失准采用反馈控制来校正失准。光学传感机构可作为像素传感器单元置于屏幕101中。图14示出了这样一种示例性的显示系统，其具有位于屏幕上的用于对屏幕101上的彩色像素的响应进行光学检测的光学传感单元和反馈控制，以便使激光器模块110响应于来自屏幕101的反馈信号而对失准进行校正。位于屏幕上的光学传感单元可包括三个光学探测器PD1、PD2和PD3，其被配置成分别对红光、绿光和蓝光作出响应。每个光学探测器仅响应于其指定的颜色而不响应于其它颜色。这样，红色光学探测器PDl只探测红光而不响应于绿光和蓝光，绿色光学探测器 PD2只探测绿光而不响应于红光和蓝光，蓝色光学探测器PD3只探测蓝光而不响应于红光和绿光。这一点可通过例如在光学探测器PD1、PD2和PD3前方采用红色、绿色和蓝色光学带通滤波器来实现，其中每个探测器暴露于来自屏幕101的不同颜色光之下，或者通过在只有指定颜色的光可进入该指定颜色的光学探测器的道路上放置光学探测器PD1、PD2和 PD3来实现。假定相邻的彩色磷光体条纹在屏幕101的水平方向上从左到右按照红色、绿色和蓝色的顺序排列。如果显示处理器产生红色图像，红色探测器并未作出响应，而蓝色探测器或绿色探测器产生了输出，那么则存在一个子像素的水平失准。如果绿色探测器有输出而红色和蓝色探测器没有输出，那么用于校正水平失准的一种方法是对显示处理器进行编程，以便将经调制的激光束120携带的经调制的图像信号延迟一个子颜色像素时隙，或者如果蓝色探测器有输出而红色和绿色探测器没有输出，则将其延迟两个子颜色像素时隙。这种通过时间延迟对空间对准误差的校正可在显示处理器中以数字方式来实现。不需要对激光器模块110中的光学扫描和成像单元进行物理调整。 可选地，可以调整激光器模块110中的成像单元，从而物理上平移屏幕101上的激发光束的位置，从而响应于屏幕上的像素传感器单元所探测到的误差，将屏幕101上的激光器位置水平向左或向右调整一个子像素。上述红色、绿色和蓝色光学探测器PD1、PD2和PD3可在屏幕101上被定位成允许每个探测器接受来自屏幕101上的多个像素的光。可采用测试图案来检验对准。例如，红色、绿色和蓝色之一的帧可用作测试图案以测试对准。可选地，红色、绿色和蓝色光学探测器PD1、PD2和PD3可嵌入于屏幕101中，以分别接收来自一个彩色像素的不同的颜色子像素的光。图14A示出了这样一种设计，其中三个分束器BS1、BS2和BS3分别放置在红色、绿色和蓝色子像素后方，并被用来使彩色像素的颜色子像素所发出的红色、绿色和蓝色光束中的一小部分分离，并到达在前基底上形成的三个探测器PD1、PD2和PD3。测试位图案可用来对特定像素进行寻址，以便检验水平对准。
图15示出了当水平对准正常而没有误差时，用于嵌入有探测器(顶部)的彩色像素的测试图案以及三个探测器PD1、PD2和PD3的相应输出。当水平对准正常时，三个探测器PD1、PD2和PD3的响应如图所示。否则，三个探测器PD1、PD2和PD3将产生不同的响应， 并且该响应可用来采用时间延迟技术或光束成像光学器件的调整来校正水平失准。上述用于闭环反馈对准的子像素的检测可通过屏幕101上的光学传感单元来实现。图20A示出了这样一个示例，其中分别用于检测红色、绿色和蓝色的三个颜色选择光学探测器R、G和B放置在远离屏幕且能够接收来自于屏幕的红色、绿色和蓝色光的位置。上述用于不同颜色的测试图案可被调制到扫描光束上以探测失准，反馈控制回路可用来控制颜色的脉冲同步，以便校正失准。该显示系统可采用单一扫描激光束120 —次扫描一条水平线，进而扫描整个屏幕 101。可选地，多个激光器，例如激光器阵列，可用来产生多条平行的扫描光束120，以便将屏幕101沿着垂直方向分成N段，以便指定一条扫描光束120扫描一段，而指定N条扫描光束 120同时扫描N个不同的段。图16和17示出了基于图1中的设计、采用不同的调制方法的两个显示系统，这两个显示系统采用多条扫描激光束来激发屏幕上的彩色磷光体条纹。例如，水平扫描可利用具有M个面的旋转多面体镜来实现，垂直扫描可通过电流计镜来实现。对于HDTV 16 9纵横比的屏幕来说，水平扫描和垂直扫描的角度范围是相似的。对于16度水平扫描或+/-8度扫描来说，多面体上的镜面需要具有8度的最小对向角。 因此，每360度的最大镜面数M为每周M = 360/8 = 45个镜面。假定1/60秒中有1080个交错行或者540个奇数行后紧跟540个偶数行，则扫描光束的数量N等于540/M = 12。每个光束利用移动9度/12 = 0. 75度或13mrad的电流计镜扫描屏幕的1/12。屏幕的1/12 的段为子屏幕或屏幕段。在这种设计中，以1/60秒跟踪各个子屏幕。盘的RPM为3600RFM， 每个镜面的扫描时间等于1/60/45 = 370微秒(忽略折回时间)。每个M面以370微秒的速度移动。在每370微秒时隙中，电流计镜以0. 75度/45 = 0. 3mrad的增量步进。每个子屏幕被扫描两次，其中以1/60秒将奇数行和偶数行各扫描一次，这就意味着电流计镜以如下所示的0. 3mrad的离散步进移动奇数行1为Omrad奇数行2 为 0.3mrad奇数行3 为 0.6mrad奇数行45 为 13mrad折回至偶数行1 为 0. 15mrad偶数行2 为 0. 45mrad......偶数行45 为 13. 15mrad在该特定实施例中，视频带宽可以以如下方式确定。每个水平扫描用370微秒完成。每个像素的时间为370微秒/1920 = 192纳秒或5. 2Mhz。对于正常的视频带宽来说， 通常一个需要3 X像素时间，这就意味着约15MHz 3dB点。这种调制频率可利用声光(AO) 调制装置来获得。共计12X3个UV 二极管激光器每个约50-100mW可用来产生扫描光束。图18示出了 N个段或并列显示同步扫描的一种模式，其中N个不同的扫描光束被分别引导和指定用来扫描不同的段。在产生一个完整图像帧时，每个扫描光束逐行扫描其被指定的段，而并不用来扫描不同的段。图19示出了第5，920，361号美国专利中所描述的具有N个扫描激光束的交替扫描模式，该扫描模式可与本发明的显示系统一起使用。在该模式中，N个不同的光束被定向以同时扫描一个段中的不同的行，然后被定向以扫描下一段中的不同的行。这样，在产生一个完整图像帧时每个扫描光束被定向以扫描不同的段。第 5，920，361号美国专利中所描述的具有角度不同的反射面的多面体也可用于本系统中。在实施上述的和其他的显示器设计时，包含全部屏幕的多个段之间可能存在垂直失准。该失准可利用与水平校正装置类似的装置来进行数字校正。屏幕的每个段可利用能够产生比该段中显示所实际需要的更多的水平行(例如4行额外的行)的扫描发动机来驱动。在完全对准的情况下，系统的扫描可被配置成在段图像的上方和下方具有相等数量的额外的(未使用的)行。如果存在垂直失准，则控制电子装置可通过利用这些额外的行来取代常规的行以向上或向下平移段图像。例如，如果图像需要向上移动一行，控制器利用常规图像上方的额外的行之一并在底部增加额外未使用的行而使每一行向上移动至前一行。 如果希望在启动或正常操作过程中自动进行调整，则需要采用传感器来实时提供反馈。这种传感器可以是位于待控制的段的可视区域一侧的位置传感二极管。如果需要的话，所述行在该传感器上扫描。可选地，分束器可用来在扫描所述段的可视区域时提供反馈。上述方法的一个优点在于减少或简化了对于精确的光学对准的要求，因为适当地实行电子调整实现起来更简便，并且可降低设备的成本。上述方法允许利用只有一行的分辨率进行调整。为了完成子行(子像素)调整，用于扫描激发光束的扫描发动机可略微转动。这样便产生了略微倾斜的水平扫描行。相邻的屏幕段将具有在相反方向略微转动的扫描发动机。在这种情况下，为了产生直的水平行，根据转动量来使用至少两个扫描行的一部分。这样可以在屏幕段之间提供较不明显的接合。用于减少两个相邻的屏幕段间的可见的接合赝象的另一种方法是在接合点处使来自每个段的颜色重叠。例如，通过使来自段#2顶部的额外行之一与段#1的最后的蓝色行重叠，可对最后的蓝色行进行涂改。同样，可以对段#2的第一个红色行进行涂改而使之成为段#1底部的一个额外的行。该项技术可在视觉上展开任何接合赝象。在上述具有彩色荧光屏的显示系统中，同一扫描光束用来定位屏幕上的每个像素内的全部三个子像素。可选地，可采用三条不同的光束来分别定位每个彩色像素中的三个颜色子像素。图20A和20B示出了这种系统的一个示例。更具体地说，图20A示出了具有平行的竖直彩色磷光体条纹的屏幕2001包括柱面透镜2002的阵列，柱面透镜2002分别形成于单个彩色磷光体条纹的上方。每个柱面透镜 2002覆盖用于一个彩色像素的三个相邻的不同的竖直彩色磷光体条纹。激光器模块2010 产生波长相同的三条不同扫描光束以激发屏幕2001上的磷光体。参照图20B，三条独立的扫描光束以三个不同的角度定向，以通过柱面透镜2002中的每一个来处理每个像素中的三个不同颜色的子像素。三条扫描光束可一起扫描或者单独处理所有像素。三个独立的激光器可用来产生三条扫描激光束。此外，N组三条激光束可用来以图16-19所示的类似的方式同时扫描屏幕2001的不同的屏幕段。此外，红色、绿色和蓝色光学传感器可用来监控屏幕上的扫描激光束和像素位置之间的水平对准，反馈回路可用来通过时间延迟技术或激光器模块2010中的成像光学器件的调整来校正失准。图21A和21B进一步示出了两种折叠的光学设计，其将来自激光器模块110或2010的输出扫描激光束引导至采用背部投影配置的磷光体彩色屏幕上。至少两个反射器用来沿着折叠的光路将所述扫描光束引导至所述屏幕上。这种折叠设计缩小了系统的物理尺寸。如图16和17所示，激光扫描可利用用于水平扫描的多面体和用于垂直扫描的电流计镜来实现。扫描装置可被设计成将多面体和电流计镜的功能集成到单个装置中。图22示出了这种集成扫描仪的一个示例。所述扫描仪包括围绕转动轴2230的多个反射面2210。每个面2210通过弯曲结合面2220与底部2200结合。致动器2240放置在每个反射面的顶端附近，并与其相应的反射面一起围绕同一轴2230转动。致动器被控制用来将可调的力施加到反射面上以改变在弯曲2220周围的倾斜。可单独控制致动器2240 与其相应的反射面2210，以便在围绕轴2230转动的反射面2210沿着水平方向扫描激光束的同时，沿着垂直方向扫描激光束。可为每个反射面提供两个或两个以上的致动器2240，并且这些致动器被定位于沿反射面的不同高度，以便在垂直扫描的适当位置使反射面逐渐弯曲ο在可选的实施中，可采用单个静止的致动器2240来控制不同反射面2210的倾斜。 由于每个面2210都围绕轴2230转动，并经过静止的致动器2240，因此可通过致动器2240 的操作使所述面倾斜以便执行垂直的光束扫描。类似地，可采用两个或两个以上的静止致动器并将其设置于所述面的不同高度上。通过使屏幕仅具有一种磷光材料，上述采用具有激光可激发发光材料的屏幕的激光扫描显示系统可用来形成单色显示模块。因此，基于这种设计的红色的单色显示模块可通过利用红色磷光体条纹替代图1中屏幕101上的绿色和蓝色磷光体条纹来实现。因此， 在激光器模块110中可通过单色图像信号来调制扫描激光束。因而，屏幕上的图像是红色的。与具有三色磷光体条纹的相同屏幕相比，单色显示器的显示分辨率增至三倍。利用这种单色显示器，通过将红、绿、蓝三个单色显示器组合，并将红色、绿色和蓝色图像投影到普通 “无源”屏幕上而形成彩色显示器，所述普通“无源”屏幕为不通过发光来形成最终彩色图像的屏幕。同一磷光材料的磷光体条纹在此用来在荧光屏上提供空间掩膜，以避免相邻像素间的模糊现象。也可以采用用于单色磷光体的其它空间图案。此外，单色屏幕可具有连续的单色磷光体层并在该连续的磷光体层顶部采用可选的掩膜来避免相邻像素间的模糊现象。图23示出了基于上述3枪设计的彩色激光投影仪。红、绿、蓝单色显示模块被配置成将红色、绿色和蓝色单色图像投影到普通的无源显示屏上并在其上重叠以产生最终的彩色图像。如图所示，红、绿、蓝单色显示模块的光轴相对于彼此排列为会聚于普通显示屏上。每个单色显示模块包括激光器模块，用于产生UV激光束、调制UV激光束以及将经调制的UV激光束扫描到相应的单色荧光屏以产生该颜色通道的图像。例如，图1和20A中的设计可用于每个单色显示模块。通道投影光学器件模块可放置在单色荧光屏和最终的普通屏幕之间，以使单色荧光屏成像在普通显示屏上。可提供显示控制以产生用于三个激光器模块的三个颜色通道控制信号。图24A示出了采用三个独立的单色显示模块而在普通无源屏幕上产生彩色图像的3枪彩色激光投影仪，其中至少一个单色显示模块直接利用彩色光束在没有荧光屏的情况下产生单色图像。在示出的示例中，只有绿色和蓝色的单色显示模块是基于激光扫描显示系统的，其中所述激光扫描显示系统采用具有激光可激发的发光荧光材料的屏幕。然而，红色显示模块产生经调制的红色激光束或来自非激光光源的红色光束，并直接将经调制的红色激光束扫描到不含磷光材料的屏幕上。因而，在该设计中红光激光器模块不同于绿色和蓝光激光器模块。与蓝色和绿色通道类似，在红色显示模块中屏幕上的红色图像通过其投影光学器件投影到用于显示最终图像的普通显示屏上。因此，普通显示屏上的彩色图像是磷光体产生的蓝色图像和绿色图像与直接的红色激光图像混合的结果。这一设计可用来解决目前缺少大功率的、可靠的、有效的、紧凑的以及低成本的绿色和蓝色固态激光器这一问题，同时利用可获得红色固态激光器来产生直接的红色。上述将磷光体产生的颜色与直接的激光颜色混合的设计可应用于其它的颜色配置。图24B示出了基于3枪设计的另一示例，其中红色和蓝色显示模块分别将经调制的红色和蓝色激光束直接扫描到其相应的不含磷光体的投影屏幕上，以产生待投影到最终的普通显示屏上的红色和蓝色图像。然而，绿色显示模块采用具有基于磷光体的单色屏幕的扫描UV激光器设计，而所述基于磷光体的单色屏幕基于本申请中描述的例如图1和20A中所示的示例的设计。此外，在上述3枪颜色混合设计中的单色激光显示模块可以交替地将其期望颜色的扫描光束在无投影屏幕的情况下直接投影到普通显示屏上。因此，可以除去图24A和24B 中各个不含磷光材料的投影屏幕。在普通的显示屏上，从一个或多个磷光体投影屏幕投影的一个或多个单色图像，与直接由一个或多个不同颜色的扫描激光束形成的一个或多个单色图像混合，从而产生最终图像。图25A和25B分别示出了通过修改图24A和24B中的系统而得到的用于该设计的两个示例。在图25A中，红色扫描激光束直接由红光激光器模块产生并投影到普通屏幕上， 在该屏幕上，由红色激光扫描的红色图像与从绿色和蓝色磷光体投影屏幕投影的绿色和蓝色图像混合，以形成最终图像。在图25B中，红色扫描激光束直接由红光激光器模块产生并投影到普通屏幕上，蓝色扫描激光束直接由蓝光激光器模块产生并投影到普通屏幕上。从绿色磷光体投影屏幕投影的绿色图像与直接扫描的激光红色和蓝色图像混合，从而在普通屏幕上产生最终图像。在上述设计中，通过将荧光产生的单色图像与直接由扫描彩色光束形成的不同颜色的单色图像混合而产生最终图像，用于显示最终图像的普通屏幕为光学“无源”屏幕，因为该屏幕不含任何发光的荧光材料。荧光产生的单色图像是由磷光体投影屏幕产生的，其中所述磷光体投影屏幕受到激发光束的激发，图像从磷光体投影屏幕投影到与其它颜色的图像进行混合的最终的光学“无源”屏幕上。在某些实施中，独立的投影屏幕和最终的“无源”屏幕可由单个屏幕取代，该屏幕产生一个或多个荧光产生的单色图像，并将荧光产生的单色图像与在屏幕上由扫描光束直接形成的单色图像混合。由于构成最终图像的至少一个单色图像由扫描光束直接在屏幕上产生，因此这种设计中的屏幕是“局部光学有源”屏幕， 因为该屏幕具有由光学激发光束激发以产生一个或多个单色图像但不产生形成屏幕上的最终图像的所有单色图像的荧光材料。所述屏幕可被设计成在基底上包括平行的荧光条纹和无荧光条纹，其中每个无荧光条纹显示通过在不发出荧光的情况下传播扫描光束中的光从而直接形成的单色图像。一种或多种直接的激光颜色与一种或多种磷光体发出的颜色混合，使得在选择适当的彩色激光光源和荧光材料以满足不同的显示器应用在显示性能、显示器成本、显示器制造和其它需要考虑的因素方面具有各种要求时具有灵活性。
例如，基于该设计的显示系统可包括具有至少两种不同荧光材料的屏幕，其中两种不同荧光材料吸收处于激发波长的激发光束并发出两种不同颜色的荧光。所述激发光束具有的可见光颜色不同于荧光材料所发出光的颜色。在某些实施中，所述屏幕可包括彩色像素阵列，其中每个像素包括用于不同颜色的子像素不含荧光材料而直接显示激发光束的颜色和图像的无荧光子像素、以及分别具有不同荧光材料以响应于激发光束的照明而发出不同颜色的空间独立的荧光子像素。在其它实施中，所述屏幕可具有周期性图案形式的平行的条纹图案，其中每个周期性的或单元图案包括不具有荧光材料而直接显示激发光束的颜色和图像的无荧光条纹、以及由用于不同颜色的不同荧光材料形成的相邻的不同条纹。可见的单色激发光束沿着垂直于所述条纹的方向扫描整个屏幕以产生不同颜色的、在屏幕上形成最终彩色图像的单色图像。这种激发光束可以是单模激光束或多模激光束。此外，所述激发光束可在一个方向具有单个光学模式而在垂直方向具有多个光学模式，以便适应屏幕上彩色子像素的伸长的轮廓并为期望的显示亮度提供充足的激光功率。图26A和26B示出了如下显示系统的两个示例，其中屏幕具有在扫描激光束的激发下发出不同颜色荧光的荧光区域、以及显示直接由扫描光束形成的图像的无荧光区域。 光模块沈01向屏幕沈01或沈02提供蓝色扫描光束。所述蓝色光束经调制以携带蓝色和其它颜色通道(例如绿色和红色)的图像信息。用于蓝色通道的图像直接显示在无荧光区域，无荧光区域对蓝色光束进行传播(diffuse)以形成观察者将要看到的最终图像的蓝色部分。在操作中，蓝色光从屏幕的一侧入射到无荧光区域而由该无荧光区域传播，并在朝向观察者的屏幕另一侧作为传播的蓝色光被融合。荧光区域涂覆有荧光材料，该荧光材料吸收蓝色光束并在其它颜色通道中发出光，从而在其它颜色通道中显示图像，例如图^A 和^B中的绿色和红色磷光体条纹在蓝色光束的激发下发出绿色和红色光。屏幕沈01或沈02不同于上述的其它荧光屏，而是包括重复的平行条纹图案，其中每个单元图案包括在蓝色激光沈01的激发下发出红光的红色磷光体条纹、在蓝色激光沈01的激发下发出绿光的绿色磷光体条纹、以及对蓝色光束进行传播以直接显示图像中的蓝色的无荧光条纹。例如，所述蓝色光束的波长可以在470nm附近或者小于470nm。在示出的示例中，屏幕沈01和 2602中的每个包括具有周期性的平行条纹图案。每个周期包括这样的平行条纹，其具有用于红色荧光体和绿色荧光体的两个荧光条纹以及一个无荧光条纹。图^C示出了显示系统的另一示例，其中用于系统的三种颜色中的至少两种颜色直接由屏幕上的不同的彩色激光束直接产生，而第三种颜色由屏幕上的磷光材料在两种彩色激光束之一的光学激发下的荧光辐射而产生。所示系统包括激光器模块沈60，用于产生两种不同颜色的两条扫描激光束，例如蓝色激光束2630和红色激光束2650。红光激光器和蓝光激光器可用于激光器模块2660中以产生两条激光束沈50和沈30。红色激光束沈50 经调制以携带只有用于显示的红色图像通道的图像信息的光脉冲。蓝色激光束沈30经调制以携带具有用于蓝色图像通道和绿色图像通道的图像信息的光脉冲，因而不同于图26A 和^B中的蓝光激光器沈10。屏幕沈03不同于包括上述屏幕沈01和沈02在内的其它荧光屏，而是包括这样的平行条纹的重复图案，其中每个单元图案2640包括红色条纹、绿色条纹和蓝色条纹，其中红色条纹由无荧光条纹制成，以便对扫描红色激光沈01的红光进行传播，从而直接显示图像的红色部分，绿色条纹在蓝色激光2630的激发下发出绿光，蓝色条纹由无荧光条纹制成，以便对蓝色光束进行传播，从而直接显示图像的蓝色部分。红色条纹和蓝色条纹可以由相同的无荧光材料或不同的无荧光材料制成。两条激光束沈01和 2630中的每一条可以是单模激光束或多模激光束。此外，每条激光束可以在一个方向具有单个光学模式而在垂直方向具有多个光学模式，以便适应屏幕上的颜色子像素的伸长的轮廓并为期望的显示亮度提供充足的激光功率。具有在光学激发下发光以显示图像的荧光部分和直接对接收的光进行传播以显示图像的无荧光部分的图26A、26B和26C所示的屏幕和其它屏幕中，可选择无荧光区域中的材料以产生包括朝向观察者的传播光的空间角分布的空间轮廓，而该空间轮廓与来自荧光区域的朝向观察者发出的光的空间角分布的空间轮廓一致或者相似。该特征允许荧光区域和无荧光区域具有朝向观察者的光学一致或类似的外观，以确保显示质量。例如，图26A、 26B和^C中所示的屏幕中的每个荧光体区域可以Lambertian (朗伯)轮廓向着观察者发光。因此，每个无磷光区域可涂覆有也产生类似的或同样的Lambertian轮廓的无荧光传播材料。在一种实施中，无荧光区域中的无荧光传播材料可以为均勻的结合混合料，其由具有第一折射率的结合材料以及均勻分布或扩散在均勻混合料中的具有第二不同折射率的第二材料的颗粒或簇构成。在操作中，第二材料的颗粒或簇对从屏幕一侧入射到无荧光区域的光进行传播，而传播会在朝向观察者的屏幕的另一侧产生输出光。图沈々、268和沈(中的显示系统还可以实现与参照图14、14々、15和2(^所描述的装置类似的光学传感单元和反馈控制。具有红光、绿光和蓝光探测器的光学传感单元可以设置在屏幕2603上或者不在屏幕沈03上，并且可以用来测量红色、绿色和蓝色信号的同步，以基于调制到图26A和^B的单一扫描激光束沈10上的或者图^C的两条扫描激光束 2630和沈50上的公知的测试图案指示任何水平对准误差。在激光器模块沈60中实现的响应于光学传感单元的输出的反馈控制可以调整光脉冲的同步，以校正屏幕2603上的水平对准误差。适于本申请中所描述的彩色或单色屏幕的UV可激发的磷光体可以被实现为具有各种材料组合物。典型地，这种磷光体吸收例如UV光的激发光，以辐射波长长于激发光的可见光范围内的光子。例如，红色、绿色和蓝色荧光材料可以分别为aiCds:Ag，aiS:cu和 ZnS:Agο
权利要求
1.一种显示装置，包括显示屏，所述显示屏包括(1)荧光层，所述荧光层可操作以吸收激发光，从而发出可见光，并且所述荧光层包括多个平行的荧光体条纹，每个所述荧光体条纹吸收所述激发光以发出指定颜色的光；以及( 对比度增强层，所述对比度增强层相对于所述荧光层而定位以包括与所述荧光层的所述荧光体条纹空间匹配的多个不同的滤波条纹，其中每个滤波条纹传输由相应的匹配的荧光体条纹所发出的颜色的光并阻挡其他颜色的光；以及光学模块，所述光学模块包括一个或多个激光器，所述激光器产生一个或多个激发光束形式的激发光，所述激发光束被调制以携带载有图像的光脉冲，所述光学模块在所述显示屏上扫描所述激发光，以使得所述激发光首先到达所述荧光层、随后到达所述对比度增强层，所述激发光被以二维图案扫描从而将所述光脉冲导引至所述显示屏上的不同位置以显示所述图像。
2.如权利要求1所述的显示装置，进一步包括菲涅耳透镜，所述菲涅耳透镜形成于所述荧光层的一侧上，从而将以不同的角度入射到所述显示屏上的激发光引导为在进入所述荧光层时大致垂直于所述荧光层的方向。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中所述菲涅耳透镜为用于所述入射的激发光的远心配置。
4.如权利要求1所述的显示装置，进一步包括第一层，所述第一层位于所述荧光层的一侧上，并且位于所述光学模块与所述荧光层之间的光学路径上，以传输所述激发光并反射所述可见光。
5.如权利要求4所述的显示装置，其中所述第一层包括至少两种不同介质材料的介质层的叠层。
6.如权利要求4所述的显示装置，其中所述第一层为多层干涉滤波器。
7.如权利要求4所述的显示装置，其中所述介质层包括交替的高折射率介质层和低折射率介质层。
8.如权利要求7所述的显示装置，其中所述介质层为聚合材料。
9.如权利要求7所述的显示装置，其中所述介质层为聚酯材料。
10.如权利要求1所述的显示装置，其中两个相邻的荧光体条纹由光学反射的边界分隔。
11.如权利要求1所述的显示装置，其中两个相邻的荧光体条纹由光学吸收的边界分隔。
12.如权利要求1所述的显示装置，包括光学传感单元，其被定位成接收来自所述显示屏的光的一部分，并且可操作以产生监控信号，所述监控信号指示所述扫描光束相对于所述显示屏上的不同的荧光体条纹的空间对准；以及反馈控制机构，其可操作以接收所述监控信号并控制所述光学模块，从而响应于所述监控信号调节由所述扫描光束所携带的所述光脉冲的同步，以便校正所述监控信号所指示的所述扫描光束在所述显示屏上的空间对准误差。
13.如权利要求1所述的显示装置，其中所述光学模块包括多面体，其具有反射面，所述反射面围绕第一转动轴线转动，以便沿着垂直于所述第一转动轴线的方向在所述显示屏上扫描所述一个或多个激发光束；以及扫描镜，其围绕垂直于所述第一转动轴线的第二转动轴线转动，以便沿着平行于所述第一转动轴线的方向在所述显示屏上扫描所述一个或多个激发光束。
14.如权利要求13所述的显示装置，其中所述光学模块包括光束调整装置，其可操作以沿着所述第一转动轴线改变所述一个或多个激发光束的位置和光束指向中至少之一，以便沿着所述第一转动轴线控制所述一个或多个激发光束在所述显示屏上的位置。
15.一种显示装置，包括屏幕，其可操作以显示图像，其中所述屏幕包括荧光层，所述荧光层包括多个平行的荧光体条纹，其中每个荧光体条纹可操作以吸收激发光，从而发出指定颜色的光，以及位于所述荧光层的第一侧上的透镜层，所述透镜层包括多个圆柱形透镜，所述多个圆柱形透镜具有平行于所述荧光体条纹的圆柱轴线，并且被定位成分别与所述荧光体条纹相对应并使光指向所述荧光体条纹。
16.一种显示装置，包括第一、第二和第三显示模块，其分别可操作以产生具有第一、第二和第三不同颜色的最终图像的第一、第二和第三单色图像分量，并且将所述第一、第二和第三单色图像分量投影到显示屏上，以产生所述最终图像，其中所述第一显示模块包括(1)第一屏幕，其包括第一荧光材料，所述第一荧光材料吸收处于激发波长的光以发出不同于所述激发波长的第一波长的光；( 第一光学模块， 其可操作以将处于所述激发波长的至少一条光束投影和扫描到所述第一屏幕上，以便将所述激光束所携带的所述第一颜色的图像转换成所述第一屏幕上的所述第一荧光材料所产生的所述第一单色图像分量；以及C3)第一投影光学单元，其可操作以将来自所述第一屏幕的所述第一单色图像分量投影到所述显示屏上，并且其中所述第一屏幕进一步包括位于所述荧光层的第一侧上的第一层，所述第一层可操作以传输处于所述激发波长的光，并反射可见光——包括所述第一、第二和第三颜色的光。
17.一种显示装置，包括屏幕，所述屏幕包括基底，所述基底具有多个不同区域，其中所述不同区域的至少第一部分包括至少一种荧光材料，所述荧光材料可操作以吸收处于激发波长的光，以发出荧光， 所述荧光处于长于所述激发波长的发射波长，并且其中与所述不同区域的所述第一部分在空间上隔行的所述不同区域的至少第二部分不包括荧光材料；以及光学模块，其可操作以将处于所述激发波长的、通过光学调制而携带图像的激发光束投影和扫描到所述屏幕上，以便通过所发出的荧光在所述不同区域的所述第一部分产生图像，以及通过扫描所述激发光束在所述不同区域的所述第二部分产生图像。
18.一种显示装置，包括屏幕，所述屏幕包括 基底；形成于所述基底上的多个荧光区域，其中至少两个相邻的荧光区域包括两种不同的荧光材料，所述两种不同的荧光材料吸收激发光以发出两种不同颜色的光；以及形成于所述荧光区域上方的对比度增强层，所述对比度增强层包括与所述荧光区域空间上匹配的多个不同的滤波区域，其中每个滤波区域可操作以传输由相应的匹配的荧光区域所发出的颜色的光而阻挡其他颜色的光。
19.一种显示装置，包括光学模块，其可操作以产生激发光的一个或多个扫描光束，所述一个或多个扫描光束携带光脉冲，所述光脉冲携带与待显示的图像有关的信息；屏幕，所述屏幕包括荧光层以及位于所述荧光层一侧的屏幕层，所述荧光层吸收所述激发光并发出可见光以产生所述一个或多个扫描光束中携带的图像，所述屏幕层位于所述光学模块与所述荧光层之间的光学路径上，以传输所述激发光并反射所述可见光，其中所述屏幕层包括至少两种不同介质材料的介质层的叠层；光学传感单元，其被定位成接收来自所述屏幕的光的一部分，并且可操作以产生监控信号，所述监控信号指示所述一个或多个扫描光束在所述屏幕上的空间对准；以及反馈控制机构，其可操作以接收所述监控信号并控制所述光学模块，从而响应于所述监控信号调节由所述扫描光束所携带的所述光脉冲的同步，以便校正所述监控信号所指示的、所述扫描光束在所述屏幕上的空间对准误差。
20.如权利要求19所述的显示装置，进一步包括菲涅耳透镜，所述菲涅耳透镜形成于所述荧光层的一侧上，从而将以不同的角度入射到所述屏幕上的所述激发光引导为在进入所述荧光层时大致垂直于所述荧光层的方向。
全文摘要
荧光屏(101)以及基于所述荧光屏(101)的显示系统和装置，其利用至少一种激发光束(120)来激发荧光屏(101)上的一种或多种荧光材料(红色、绿色和蓝色)，所述荧光材料发出光线以形成图像。所述荧光材料(红色、绿色和蓝色)可包括磷光体材料和诸如量子点的无磷材料。屏幕(101)可包括多层分色层。
文档编号H04N9/31GK102231252SQ201110176648
公开日2011年11月2日 申请日期2006年3月31日 优先权日2005年4月1日
发明者大卫·肯特, 大卫·金德勒, 帕特里克·丹, 罗杰·A·哈贾, 菲利普·H·马利亚克 申请人:Prysm公司