[發明專利]形成圖像的方法

有效

• 申請號: 201110347953.1
• 申請日: 2006-02-23
• 公開（公告）號: CN102401992A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: N·W·哈古德;R·巴頓
• 申請（專利權）人: 皮克斯特羅尼克斯公司
• 主分類號: G02B26/02
• 分類號: G02B26/02;G09G3/34
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 鄭建暉;楊勇

本申請為分案申請，其原申請的申請日為2006年2月23日，申請號為200680005842.X(國際申請號PCT/US2006/006761)，名稱為“空間光調制方法和裝置”。?

技術領域

總體上本發明涉及空間光調制領域，具體地，本發明涉及具有改善了的背光的顯示器。?

背景技術

用機械的光調制器構成顯示器是基于液晶技術的顯示器的一種有誘惑力的可供選擇的替代方案。機械的光調制器快速得足以用良好的視角和大范圍的色彩及灰度顯示視頻內容。機械的光調制器在投影顯示應用中已經取得成功。然而使用機械的光調制器的背光顯示器卻還沒有表現亮度與低功率的有足夠誘惑力的組合。當以透射的模式工作時，許多機械的光調制器，具有10％至20％范圍內的孔徑光闌比，只能夠向該觀看者發送10％至20％的可以從該背光得到的光，以產生圖像。該機械的孔徑光闌與彩色濾光器組合將光學效率降低到約5％，即不優于用當前的彩色液晶顯示器可得到的效率。需要一種提高照明效率的低功率顯示器。?

發明內容

在此描述的裝置和方法提供一種具有改善了的照明效率的機械光調制器，使得機械作動器(actuator)對于在便攜的和大面積的顯示器的使用有誘惑力。在一些情況下，耦接到背光的機械調制器的透射比或者光學效率可以提高到40％至?60％的程度，或者說效率是液晶顯示器中的典型效率的10倍以上。另外，本文所描述的裝置和方法可以結合到小尺寸、高分辨率的顯示器中，而不論光調制機制如何，以提高該顯示器的亮度和降低顯示應用中的功率要求。?

在此描述的光調制器使便攜視頻顯示器能夠既亮又低功率。可以足夠快速地切換該光調制器，以使用時間序列彩色技術提供彩色圖像而不依賴于彩色濾光器。可以使用少到三個的功能層來構造該顯示器，以既形成機械快門組件又形成陣列尋址所必要的電連接。?

在一方面，本發明涉及一種空間光調制器，該空間光調制器包括第一反射性表面和第二反射性表面。該第一反射性表面確定多個光透射區域，譬如孔徑光闌、濾光器或者液晶部件。該第二反射性表面至少部分地面對該第一反射性表面并且向由該第一反射性表面確定的該光透射區域反射光。這些反射性表面可以是鏡、介電體鏡或者功能薄膜。在一個實施方案中，該第一反射性表面平行于或者基本平行于該第二反射性表面。在另一個實施方案中，該反射性表面至少部分地相互橫向。該第一和第二反射性表面之間的空間確定基本透明的光學腔的區域。?

在一個實施方案中，該空間光調制器包括一光調制器的陣列用于選擇性地遮擋該光透射區域。遮擋可以包括，而不限于，部分地或者完全地阻斷、反射、偏轉、吸收或者以其他的方式阻止光到達該空間的光調制器的預期的觀看者。在一個實施方案中，該光調制器的陣列包括該第一反射性表面。在該光調制器的陣列中的該光調制元件的一個特征是它們可以單獨地被控制。在一個實施方案中，該光調制元件可以是基于MEMS的快門組件，并且可選地可以是雙穩態的或者可形變的快門。在一個實現方式中，該快門組件包括涂覆有第一膜的快門，該第一膜用于吸收從一個方向照射在該快門上的光，并且該快門涂覆有第二膜，該第二膜用于反射從另一個方向照射在該快門上的光。在一個實施方案中，該快門在一個平面中運動，使得在一個位置中該快門基本遮擋光穿過對應的光透射區的通道，并且在第二位置中它們允許光穿過該光透射區域。在另一個實施方案中，該快門至少部分地運動出由包括該快門的快門組件的陣列確定的平面。當基本在該平面中時，該快門遮擋光穿過對應的光透射區域的通道。當基本在該平面外時，?該快門允許光穿過該光透射區域。在另一個實施方案中，該光調制器的陣列包括多個液晶單元。?

在另一個實施方案中，該空間光調制器包括光導，用于在整個光學腔上分布光。該反射性表面可以直接地布置在該光導的前表面和后表面上。作為可供選擇的替代方案，該前反射性表面可以布置在其上布置該光調制器的一個分開的基片上。類似地，該第二反射性表面可以直接地耦接到該光導的后側，或者說它可以附著到第三表面上。?

在其上形成該光調制器的陣列的該基片可以是透明的或者是不透明的。對于不透明的基片，穿過該基片蝕刻孔徑光闌，以形成光透射區域。該基片可以直接耦接到該光導上，或者它可以用一個或者多個墊片或者支承件與該光導分開。在又一個實施方案中，該空間光調制器包括散射器或者亮度增強膜。該空間光調制器還可以包括諸如發光二極管之類的光源。?