DE10141561A1 - Mikrospiegelgerät und dieses verwendender Projektor - Google Patents

Mikrospiegelgerät und dieses verwendender Projektor

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Abstract

Ein Mikrospiegelgerät weist einen Mikrospiegel auf, der in Bezug auf mehrere Drehachsen verkippt werden kann, so dass er als Farbschalter arbeiten kann, und wird in einem Projektor verwendet. Ein Mikrospiegelgerät zum Antrieb eines Mikrospiegels weist ein Substrat auf, mehrere auf dem Substrat vorgesehene Elektroden und einen Halterungsrahmen, der durch eine vorbestimmte Anzahl an ersten Pfeilern gehaltert wird und so angeordnet ist, dass er in Bezug auf mehrere Drehachsen verkippt werden kann, unter Verwendung eines durch jeden der ersten Pfeiler gehalterten Abschnitts als Dreh- oder Scharnierpunkt. Da das Mikrospiegelgerät gemäß der vorliegenden Erfindung und der das Mikrospiegelgerät verwendende Projektor ein Gerät des Typs aus einer Platte darstellen und kein Farbrad benötigen, treten keine Geräusche infolge eines sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Farbrades auf, gibt es keine Instabilität infolge einer mechanischen Bewegung und werden die Projektorkosten verringert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mikrospiegelgerät zum Antrieb eines Mikrospiegels, um den Weg der Reflexion des einfallenden Lichts zu ändern, und insbesondere ein Mikrospiegelgerät, bei welchem ein Mikrospiegel in Bezug auf mehrere Drehachsen verkippt werden kann, so dass er als Farbschalter arbeiten kann, und betrifft einen Projektor, welcher das Mikrospiegelgerät verwendet.
Üblicherweise enthält ein Mikrospiegelgerät mehrere Mikrospiegel, die durch elektrostatische Kräfte angetrieben werden. Das Mikrospiegelgerät ändert den Weg der Reflexion des einfallenden Lichtes durch Änderung des Reflexionswinkels entsprechend dem Kippwinkel oder der Kipprichtung jedes Mikrospiegels. Das Mikrospiegelgerät wird in einem Bildanzeigegerät eines Projektionsfernsehers und in einer optischen Abtasteinrichtung von Scannern, Photokopierern, und Facsimilegeräten verwendet. Insbesondere wenn das Mikrospiegelgerät als Bildanzeigegerät eingesetzt wird, sind ebenso viele Mikrospiegel wie Pixel in zwei Dimensionen angeordnet. Bei der Erzeugung eines Bildes wird der Reflexionswinkel des einfallenden Lichtes dadurch festgelegt, dass unabhängig jeder Mikrospiegel entsprechend einem Videosignal in Bezug auf jeden Pixel angetrieben wird.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist ein herkömmliches Mikrospiegelgerät 5 ein Substrat 10 auf, eine Adressenelektrode 11, und eine Elektrode 12, die auf dem Substrat 10 vorgesehen ist, einen Mikrospiegel 16, der durch zwei Pfeiler 15 gehaltert wird, und ein Torsionsscharnier 14, das zwischen dem Mikrospiegel 16 und jedem Pfeiler 15 angeordnet ist, um eine Torsion aufzunehmen, wenn der Mikrospiegel 16 verkippt wird. Durch Anlegen einer Spannung an die Elektrode 12 wird eine Spannung an den Mikrospiegel 16 angelegt. Daher wird der Mikrospiegel 16 durch die elektrostatische Anziehung angetrieben, die durch das unterschiedliche elektrische Potential zwischen der Adressenelektrode 11 und dem Mikrospiegel 16 erzeugt wird.
Fig. 2 zeigt einen Projektor, der das herkömmliche Mikrospiegelgerät verwendet. In Fig. 2 wird ein von einer Lichtquelle 20 ausgesandter Strahl durch einen ersten Kondensor 22 gesammelt, und einem Farbrad 25 zugeführt. Hierbei wird das Farbrad 25 zur Erzielung einer Farbdarstellung mit hoher Geschwindigkeit unter Verwendung des einzelnen Mikrospiegels 16 von Fig. 1 gedreht, so dass man ein Farbbild erhält, bei welchem Licht in der Farbe R (Rot), G (Grün) und B (Blau) nacheinander den Mikrospiegel 16 beleuchtet. Der Strahl, der durch das Farbrad 25 hindurchgeht, wird einem DMD-Chip (Chip eines digitalen Mikrospiegelgerätes) 30 zugeführt, wo mehrere Mikrospiegelgeräte (5 in Fig. 1) entsprechend der Anzahl an Pixeln angeordnet sind, über einen zweiten Kondensor 27. Wenn jeder der Mikrospiegel 16 in einem vorbestimmten Winkel durch DMD-Antrieb verkippt wird, entsprechend einem Videosignal in Bezug auf jeden Pixel, wird ein Farbstrahl entsprechend jedem Pixel um einen entsprechenden Winkel reflektiert, und breitet sich zu einer Projektionslinse 33 aus. Ein Strahl, der durch die Projektionslinse 33 aufgeweitet wird, wird auf einen Bildschirm 35 fokussiert.
In diesem Fall werden, da sich das Farbrad 25 mit hoher Geschwindigkeit dreht, Geräusche hervorgerufen, und wird die Stabilität infolge der mechanischen Bewegung beeinträchtigt. Weiterhin geht Licht an einem Grenzabschnitt des Farbrades 25 verloren. Um den Lichtverlust zu verringern, sollte das Licht so fokussiert werden, dass es eine sehr kleine Strahlgröße aufweist. Da die Lichtquelle 25 jedoch keine Punktlichtquelle ist, und ein bestimmtes Volumen aufweist, gibt es eine Grenze zur Verringerung der Größe eines Strahls, und ist daher der Lichtverlust unvermeidbar. Da der Preis für eine Einheit des Farbrades sehr hoch ist, nehmen darüber hinaus die gesamten Herstellungskosten zu.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Lösung der voranstehend geschilderten Probleme und in der Bereitstellung eines Mikrospiegelgerätes, bei welchem ein Mikrospiegel in Bezug auf mehrere Drehachsen verkippt wird, so dass er als Farbschalter arbeitet, und in der Bereitstellung eines das Mikrospiegelgerät verwendenden Projektors.
Um die voranstehenden Vorteile zu erreichen, wird daher ein Mikrospiegelgerät zum Antrieb eines Mikrospiegels zur Verfügung gestellt, welches ein Substrat aufweist, mehrere auf dem Substrat vorgesehene Elektroden, und einen Halterungsrahmen, der durch eine vorbestimmte Anzahl an ersten Pfeilern gehaltert wird, und so angeordnet ist, dass er in Bezug auf mehrere Drehachsen verkippt werden kann, unter Verwendung eines Abschnitts, der von jedem der ersten Pfeiler gehaltert wird, als Dreh- oder Scharnierpunkt.
Vorzugsweise sind gemäß der vorliegenden Erfindung die Elektroden symmetrisch in Elektrodenpaaren angeordnet, wobei sich die Elektroden gegenüberliegen, und wird jede Elektrode durch eine Gruppe aus zwei Elektroden gebildet.
Vorzugsweise wird gemäß der vorliegenden Erfindung der Mikrospiegel in Bezug auf zwei Drehachsen verkippt.
Vorzugsweise verlaufen bei der vorliegenden Erfindung die beiden Drehachsen senkrecht zueinander.
Vorzugsweise weist gemäß der vorliegenden Erfindung der Halterungsrahmen einen Zentrumsabschnitt zum Haltern eines zweiten Pfeilers auf, welcher den Mikrospiegel haltert, sowie zwei Paare von Federn, die zwischen dem ersten Pfeiler und dem Zentrumsabschnitt vorgesehen sind.
Bevorzugt sind gemäß der vorliegenden Erfindung die Federn so ausgebildet, dass sie in Bezug auf einen Punkt symmetrisch sind, und zickzackförmig ausgebildet sind, so dass sie verdrillt und elastisch verformt werden, wenn der Mikrospiegel verkippt wird.
Weiterhin wird zur Erzielung der voranstehend geschilderten Vorteile ein Projektor zur Verfügung gestellt, der eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht aufweist, eine Lichtteilereinheit zum Aufteilen des Lichts von der Lichtquelle entsprechend dem Wellenlängenbereich des Lichts, und zum Reflektieren des Lichts in unterschiedlichen Winkeln und/oder zum Durchlassen des aufgeteilten Lichts, mehrere Mikrospiegelgeräte zur Ausbildung eines Bildes dadurch, dass unabhängig jeder von mehreren Mikrospiegeln in einer vorbestimmten Richtung und einem vorbestimmten Winkel verschwenkt wird, wobei jeder der Mikrospiegel in Bezug auf mehrere Drehachsen verkippt werden kann, so dass Einfallslicht, welches die Lichtteilereinheit durchdringt, selektiv reflektiert wird, und eine Projektionslinseneinheit zum Vergrößern und Durchlassen von Licht, das von den Mikrospiegelgeräten abgegeben wird, damit es sich zu einem Bildschirm ausbreiten kann.
Vorzugsweise weist gemäß der vorliegenden Erfindung jedes der Mikrospiegelgeräte ein Substrat auf, mehrere auf dem Substrat vorgesehene Elektroden, einen Halterungsrahmen, der durch eine vorbestimmte Anzahl an ersten Pfeilern gehaltert wird, und so ausgebildet ist, dass er in Bezug auf mehrere Drehachsen verkippt werden kann, unter Verwendung eines Abschnitts, der von jedem der ersten Pfeiler gehaltert wird, als Dreh- oder Scharnierpunkt, einen zweiten Pfeiler, der von dem Halterungsgestell aus vorspringt, und einen Mikrospiegel, der von dem zweiten Pfeiler gehaltert wird, und durch Wechselwirkung mit den Elektroden verkippt werden kann.
Weiterhin wird, um die voranstehend geschilderten Vorteile zu erreichen, ein Mikrospiegelgerät zum Antrieb eines Mikrospiegels zur Verfügung gestellt, welches ein Substrat mit einem eingebauten SRAM aufweist, mehrere auf dem Substrat vorgesehene Elektroden zum Verkippen des Mikrospiegels, zumindest drei Pfeiler, die auf dem Substrat vorgesehen sind, und einen Halterungsrahmen, der durch die Pfeiler gehaltert wird, wobei der Mikrospiegel in vier Richtungen durch Wechselwirkung mit den Elektroden verkippt wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 eine Perspektivansicht eines herkömmlichen Mikrospiegelgerätes;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Ausbildung eines Projektors, der das herkömmliche Mikrospiegelgerät von Fig. 1 einsetzt;
Fig. 3 eine Perspektivansicht in Explosionsdarstellung, die ein Mikrospiegelgerät gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 eine Schnittansicht des Mikrospiegelgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Halterungsrahmen des Mikrospiegelgeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Projektors, welche das Mikrospiegelgerät gemäß der vorliegenden Erfindung einsetzt;
Fig. 7 eine Darstellung des Zustands, in welchem das Mikrospiegelgerät gemäß der vorliegenden Erfindung nicht arbeitet; und
Fig. 8 und 9 Ansichten eines Zustands, in welchem das Mikrospiegelgerät gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet.
Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, weist ein Mikrospiegelgerät 140 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Substrat 100 auf, mehrere Elektroden 105a, 105b, 105c und 105d, die auf dem Substrat 100 vorgesehen sind, einen Halterungsrahmen 120, der durch mehrere erste Pfeiler 110 gehaltert wird, und in Bezug auf mehrere Drehachsen unter Verwendung von Abschnitten, die durch jeden ersten Pfeiler 111 gehaltert werden, als Dreh- oder Scharnierpunkte verkippt werden kann, einen zweiten Pfeiler 125, der von dem Halterungsrahmen 120 aus vorspringt, sowie einen Mikrospiegel 130, der durch den zweiten Pfeiler 125 gehaltert wird, und Licht reflektiert, das auf seine eine Oberfläche einfällt.
Das Substrat 100 weist einen SRAM auf, der mit jedem ersten Pfeiler 110 verbunden ist. Die ersten Pfeiler 110 sind elektrisch mit dem Mikrospiegel 130 über den Halterungsrahmen 120 und den zweiten Pfeiler 125 verbunden. Wenn daher elektrische Energie von dem Substrat 100 geliefert wird, wird die elektrische Energie an den Mikrospiegel 130 über den ersten Pfeiler 110, den Halterungsrahmen 120 und den zweiten Pfeiler 125 angelegt. Weiterhin wird, wenn eine Spannung an eine der Elektroden 105a, 105b, 105c und 105d angelegt wird, eine elektrostatische Kraft zwischen dem Mikrospiegel und der Elektrode hervorgerufen, an welche die Spannung angelegt wird, so dass der Mikrospiegel 130 verkippt wird.
Hierbei sind die Elektroden 105a, 105b, 105c und 105d symmetrisch an den vier Seiten des Substrats 100 angeordnet, so dass der Mikrospiegel 130 in Bezug auf mehrere Achsen angetrieben werden kann. So ist beispielsweise der Mikrospiegel 130 so ausgebildet, dass er in Bezug auf zwei Achsen X und Y verkippt werden kann, die senkrecht zueinander verlaufen, so dass der Mikrospiegel 130 in vier Richtungen verkippt werden kann.
Der Mikrospiegel 130 kann nämlich in Bezug auf eine Achse X-X durch ein Paar von Elektroden verkippt werden, die einander gegenüberliegen, und in Bezug auf die andere Achse Y-Y durch ein anderes Paar von Elektroden, die einander gegenüberliegen, unter den Elektroden 105a, 105b, 105c und 105d. Daher kann der Mikrospiegel 130 einen Reflexionswinkel in einer von vier Richtungen aufweisen.
Jede der Elektroden 105a, 105b, 105c und 105d kann als Gruppe von zwei Elektroden ausgebildet sein, um eine unerwünschte Verkippung in einer Richtung zu verhindern, wenn der Mikrospiegel 130 infolge einer asymmetrischen Ausbildung jeder Elektrode verkippt wird.
Der Halterungsrahmen 120 weist, wie in Fig. 5 gezeigt, einen Zentrumsabschnitt 122 auf, der den zweiten Pfeiler 125 haltert, sowie zwei Paare von Federn 124, welche den Zentrumsabschnitt 122 und die ersten Pfeiler 110 verbinden. Die Federn 124 werden elastisch verformt und verdrillt, wenn der Mikrospiegel 130 durch eine elektrostatische Kraft verkippt wird. Wird daher der Mikrospiegel 130 durch die elektrostatische Kraft verkippt, wird jedes Paar von Federn 124, die einander entlang der Drehachse X-X oder Y-Y gegenüberliegen, elastisch verformt und verdrillt. Daher wird, wenn die elektrostatische Kraft nicht mehr vorhanden ist, der Mikrospiegel 130 in seinen Ursprungszustand zurückgestellt, durch die Rückstellkraft der Federn 124. Dann wird der Mikrospiegel 130 verkippt, bis die Rückstellkraft und die elektrostatische Kraft ausgeglichen sind. Der Winkel und die Richtung der Verkippung des Mikrospiegels 130 werden durch die Höhe der an eine Elektrode angelegten Spannung bestimmt, und dadurch, an welche Elektrode die Spannung angelegt wird.
Die ersten Pfeiler 110 können mehrfach vorgesehen sein, so dass insbesondere zumindest drei Pfeiler vorhanden sein können.
Wie voranstehend geschildert kann das Mikrospiegelgerät 140 gemäß der vorliegenden Erfindung in Bezug auf mehrere Achsen angetrieben werden, insbesondere in Bezug auf zwei Achsen, so dass der Mikrospiegel 130 in vier Richtungen verkippt werden kann. Daher wird ein Bild dadurch ausgebildet, dass mehrere der Mikrospiegel mit dem voranstehend geschilderten Aufbau vorgesehen werden, und eine unabhängige Einstellung der zu verkippenden Mikrospiegel erfolgt.
Bei dem Mikrospiegelgerät 140 zum Antrieb des Mikrospiegels 130 gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein SRAM (statischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff) (nicht gezeigt), in welchem Information zur Ausbildung eines Bildes gespeichert ist, in dem Substrat 100 vorgesehen. Der Kippwinkel und die Richtung des Mikrospiegels 130 werden entsprechend der Bildinformation des SRAM eingestellt. Drei oder mehr Pfeiler 110 stehen aufrecht auf dem Substrat 100, und der Halterungsrahmen 120 wird durch die Pfeiler 110 gehaltert.
Als nächstes wird ein Projektor unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, der das Mikrospiegelgerät mit dem voranstehend geschilderten Aufbau einsetzt.
Gemäß Fig. 6 weist ein das Mikrospiegelgerät gemäß der vorliegenden Erfindung verwendender Projektor eine Lichtquelle 150 zum Aussenden eines Lichtstrahls auf, eine Strahlteilereinheit 160 zum Aufteilen des Lichtstrahls, der von der Lichtquelle 150 ausgesandt wird, entsprechend dem Wellenlängenbereich des Lichtstrahls, um den Lichtstrahl durchzulassen oder ihn in unterschiedlichen Winkeln zu reflektieren, ein Mikrospiegelgerät 140 zum Führen des Ausbreitungsweges des einfallenden Lichts durch Fokussieren und/oder Ablenken aufgeteilten R-, G- und B-Lichts, das durch die Strahlteilereinheit 160 aufgeteilt wurde, und eine Projektionslinseneinheit 165 für die Vergrößerung und das Projizieren des Lichts von dem Mikrospiegelgerät 140 zu einem Bildschirm 170.
Das Mikrospiegelgerät 140 ändert den Ausbreitungsweg des Lichts durch Verkippung des Mikrospiegelgeräts 130 um einen vorbestimmten Winkel (6). Wenn der Mikrospiegel 130 nur eine Drehachse aufweist, können zwei Zustände für jede Farbe, Ein und Aus, durch das Mikrospiegelgerät ausgewählt werden. Wenn jedoch, wie bei der vorliegenden Ausführungsform, zwei Drehachsen vorhanden sind, da sich der Mikrospiegel 130 in vier Richtungen verkippen kann, nämlich nach links und rechts sowie nach oben und unten, kann eine Farbdarstellung ohne ein Farbrad erzielt werden.
Die Lichtquelle 150 weist eine Lampe 130 zur Erzeugung von Licht auf, und einen reflektierten Spiegel 155 zum Führen des Ausbreitungsweges durch Reflektieren des von der Lampe 153 ausgesandten Lichts. Der reflektierte Spiegel 155 kann ovalförmig ausgebildet sein, wobei ein Brennpunkt am Ort der Lampe 153 liegt, und der andere Brennpunkt an einem Punkt, an welchem Licht fokussiert wird, oder kann ein Parabolspiegel sein, der einen Brennpunkt am Ort der Lampe 153 aufweist, und das Licht, das von der Lampe 153 ausgesandt und durch den reflektierten Spiegel 155 reflektiert wird, in einen parallelen Strahl umwandelt.
Die Lichtteilereinheit 160 spaltet das von der Lichtquelle 150 ausgesandte Licht in die drei Farben R, G und B auf, entsprechend dem Wellenlängenbereich des Lichts, und weist einen ersten dichromatischen Spiegel 161 auf, einen zweiten dichromatischen Spiegel 163, und ein Paar aus einem ersten und einem zweiten, total reflektierten Spiegel 162 und 163. Beispielsweise reflektiert der erste dichromatische Spiegel 161, der ein dichromatischer Spiegel zum Reflektieren von rotem Licht ist, Licht im roten (R) Wellenlängenbereich zum ersten total reflektierten Spiegel 162, während er Licht im grünen (G) und blauen (B) Wellenlängenbereich durchläßt. Der zweite dichromatische Spiegel 163 ist beispielsweise ein dichromatischer Spiegel zum Reflektieren von Licht im grünen Wellenlängenbereich, und zum Durchlassen von Licht in anderen Wellenlängenbereichen. Das grüne und das blaue Licht, die von dem ersten dichromatischen Spiegel 161 durchgelassen wurden, fallen auf den zweiten dichromatischen Spiegel 163 ein. Hierbei wird das grüne Licht zum zweiten total reflektierten Spiegel 164 reflektiert, wogegen das blaue Licht durch den zweiten dichromatischen Spiegel 163 hindurchgeht.
Daher werden das rote Licht, das grüne Licht und das blaue Licht dem Mikrospiegelgerät 140 in unterschiedlichen Winkeln zugeführt, durch den ersten total reflektierten Spiegel 162, den zweiten total reflektierten Spiegel 164 bzw. den zweiten dichromatischen Spiegel 163. Dann wird R-, G- und B-Licht selektiv der Projektionslinseneinheit 165 zugeführt, entsprechend den unterschiedlichen Einfallswinkeln des R-, G- und B-Lichtes, und entsprechend dem Kippwinkel des Mikrospiegels 130 entsprechend jedem Einfallswinkel, wodurch eine Farbdarstellung erzielt wird.
Fig. 7 zeigt einen Bereitschaftszustand, in welchem das Mikrospiegelgerät 140 nicht arbeitet. In der Zeichnung geben die Bezugszeichen R, G und B Startpunkte des Lichts an, das von dem zweiten dichromatischen Spiegel 163 bzw. dem ersten und zweiten total reflektierten Spiegel 162 bzw. 164 ausgesandt wird. BLACK bezeichnet die Einstellung der Verkippung des Mikrospiegels 130 zur Ausbildung eines schwarzen Bildes. In jenem Zustand, in welchem der Mikrospiegel 130 nicht in Bezug auf eine vorbestimmte Bezugsachse I verkippt wird, wird kein R-, G- oder B-Licht der Projektionslinseneinheit 165 zugeführt.
Wenn der Mikrospiegel 130 durch Verkippung in jener Richtung verkippt wird, die durch einen Pfeil in Bezug auf die Y-Achse dargestellt ist, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, wird nur rotes Licht R der Projektionslinseneinheit 165 zugeführt, und wird Licht in den beiden anderen Farben von der Projektionslinseneinheit 165 weggerichtet, so dass eine Anzeige nur in roter Farbe erfolgt. Weiterhin wird, wenn der Mikrospiegel 130 in der Richtung senkrecht zu der durch einen Pfeil in Bezug auf die Y-Achse angegebenen Richtung verkippt wird, nur blaues Licht B der Projektionslinseneinheit 165 zugeführt, und wird das andere, nämlich das rote oder grüne Licht, von der Projektionslinseneinheit 165 ferngehalten, so dass eine Anzeige in blauer Farbe erfolgt.
Wenn der Mikrospiegel 130 in einer Richtung verkippt wird, die durch einen Pfeil angegeben ist, in Bezug auf die X-Achse, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, wird nicht nur kein R-, G- oder B-Licht der Projektionslinseneinheit 165 zugeführt, sondern auch kein unerwünschtes Oberflächenreflexionslicht der Projektionslinseneinheit 165 zugeführt, so dass ein schwarzes Bild ausgebildet wird. Wenn der Mikrospiegel 130 in der entgegengesetzten Richtung verkippt wird, erfolgt eine Anzeige in grüner Farbe G.
Wie voranstehend geschildert kann bei dem Mikrospiegelgerät gemäß der vorliegenden Erfindung der Mikrospiegel 130 in vier Richtungen verkippt werden, durch Anlegen einer Spannung an jede der Elektroden 105a, 105b, 105c und 105d. Die Farben R, G und B werden selektiv entsprechend der Kipprichtung angezeigt, so dass das Mikrospiegelgerät als Farbschalter ohne ein Farbrad arbeiten kann.
Da das Mikrospiegelgerät gemäß der vorliegenden Erfindung sowie der Projektor, der das Mikrospiegelgerät einsetzt, plattenförmig ist, und kein Farbrad benötigt, gibt es keine Geräusche infolge eines sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Farbrades, keine Instabilität infolge einer mechanischen Bewegung, und werden die Projektorkosten verringert.
Da bei dem herkömmlichen Gerät mit einer Platte das Licht R, G und B mit zeitabhängiger Modulation verarbeitet wird, ist die Lichtmenge auf ein Drittel verringert, verglichen mit einem Gerät mit drei Platten. Da das Licht R, G und B ständig aufgefrischt werden muß, tritt darüber hinaus ein signifikanter Farbunterbrechungseffekt auf. Bei der vorliegenden Erfindung ergibt sich jedoch eine verbesserte Lichtmenge, im Vergleich zu dem herkömmlichen Gerät mit einer Platte. Zwar wird die weiße Farbe um ein Drittel der Lichtmenge verringert, wie dies auch im Stand der Technik der Fall ist, jedoch kann im Falle einer einzelnen Farbe dieselbe Lichtmenge wie bei einem Gerät mit drei Platten erzielt werden. Werden zwei Farben vereinigt, wird die Lichtmenge auf zwei Drittel verringert, so dass die Helligkeit im Vergleich zum herkömmlichen Typ mit einer Platte verbessert wird.
Weiterhin kann der Farbunterbrechungseffekt verringert werden, wenn es sich nicht um ein Filmbild handelt, da die Auffrischungsfrequenz wesentlich verringert ist.

Claims (17)

1. Mikrospiegelgerät zum Antrieb eines Mikrospiegels, wobei das Mikrospiegelgerät aufweist:
ein Substrat;
mehrere auf dem Substrat vorgesehene Elektroden; und
einen Halterungsrahmen, der durch eine vorbestimmte Anzahl an ersten Pfeilern gehaltert wird, und so ausgebildet ist, dass er in Bezug auf mehrere Drehachsen verkippt werden kann, unter Verwendung eines Abschnitts, der durch jeden der ersten Pfeiler gehaltert wird, als Dreh- oder Scharnierpunkt.
2. Mikrospiegelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden symmetrisch in Paaren von Elektroden angeordnet sind, die einander gegenüberliegen, und jede Elektrode aus einer Gruppe von zwei Elektroden besteht.
3. Mikrospiegelgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrospiegel in Bezug auf zwei Drehachsen verkippbar ist.
4. Mikrospiegelgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen senkrecht zueinander verlaufen.
5. Mikrospiegelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungsrahmen aufweist:
einen Zentrumsabschnitt zum Haltern eines zweiten Pfeilers, welcher den Mikrospiegel haltert;
zwei Paare von Federn, welche den ersten Pfeiler und den Zentrumsabschnitt verbinden.
6. Mikrospiegelgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn symmetrisch in Bezug auf einen Punkt angeordnet sind, und zickzackförmig ausgebildet sind, so dass sie bei Verkippung des Mikrospiegels verdrillt und elastisch verformt werden.
7. Projektor, welcher aufweist:
eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht;
eine Lichtteilereinheit zum Aufteilen des Lichts von der Lichtquelle entsprechend dem Wellenlängenbereich des Lichts, und zum Reflektieren des aufgeteilten Lichts in unterschiedlichen Winkeln und/oder zum Durchlassen des aufgeteilten Lichts;
mehrere Mikrospiegelgeräte zur Ausbildung eines Bildes durch unabhängiges Verschwenken jedes der mehreren Mikrospiegel in einer vorbestimmte Richtung und einem vorbestimmten Winkel, wobei jeder der Mikrospiegel in Bezug auf mehrere Drehachsen verkippbar ist, so dass einfallendes Licht, das durch die Lichtteilereinheit hindurchgeht, selektiv reflektiert wird; und
eine Projektionslinse zum Vergrößern und zum Durchlassen von Licht, das von den Mikrospiegelgeräten abgegeben wird, damit es sich zu einem Bildschirm ausbreitet.
8. Projektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Mikrospiegelgeräte aufweist:
ein Substrat;
mehrere auf dem Substrat vorgesehene Elektroden;
einen Halterungsrahmen, der durch eine vorbestimmte Anzahl an ersten Pfeilern gehaltert wird, und so angeordnet ist, dass er in Bezug auf mehrere Drehachsen verkippbar ist, unter Verwendung eines Abschnitts, der von jedem der ersten Pfeiler gehaltert wird, als Dreh- oder Scharnierpunkt;
einen zweiten Pfeiler, der von dem Halterungsrahmen vorspringt; und
einen Mikrospiegel, der durch den zweiten Pfeiler gehaltert wird, und durch Wechselwirkung mit den Elektroden verkippt werden kann.
9. Projektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden symmetrisch in Paaren von Elektroden angeordnet sind, die einander gegenüberliegen, und jede Elektrode aus einer Gruppe von zwei Elektroden besteht.
10. Projektor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrospiegel in Bezug auf zwei Drehachsen verkippt wird.
11. Projektor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen senkrecht zueinander verlaufen.
12. Projektor nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Halterungsrahmen aufweist:
einen Zentrumsabschnitt zum Haltern des zweiten Pfeilers; und
zwei Paare von Federn, welche die ersten Pfeiler und den Zentrumsabschnitt verbinden.
13. Projektor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Federn symmetrisch in Bezug auf einen Punkt angeordnet sind, und zickzackförmig ausgebildet sind, so dass sie verdrillt und elastisch verformt werden, wenn der Mikrospiegel verkippt wird.
14. Mikrospiegelgerät zum Antrieb eines Mikrospiegels, wobei das Mikrospiegelgerät aufweist:
ein Substrat mit einem eingebauten SRAM;
mehrere Elektroden, die auf dem Substrat vorgesehen sind, um den Mikrospiegel zu verkippen;
zumindest drei Pfeiler, die auf dem Substrat vorgesehen sind; und
einen Halterungsrahmen, der durch die Pfeiler gehaltert wird,
wobei der Mikrospiegel in vier Richtungen durch Wechselwirkung mit den Elektroden verkippt wird.
15. Mikrospiegelgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung der Verkippung des Mikrospiegels unabhängig durch den SRAM eingestellt wird.
16. Mikrospiegelgerät nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Mikrospiegel in Bezug auf zwei Drehachsen verkippt wird.
17. Mikrospiegelgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen senkrecht zueinander verlaufen.
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