用于減少所投影圖像中的斑點的裝置及方法制造方法及圖紙

本申請案涉及用于減少所投影圖像中的斑點的裝置及方法。圖像投影儀包含用于顯示光的光源及耦合到面內(nèi)振動器的漫射屏幕。所述漫射屏幕經(jīng)定位以接收來自所述光源的所述顯示光且產(chǎn)生經(jīng)相位調(diào)制顯示光。所述圖像投影儀還包含經(jīng)定位以接收所述經(jīng)相位調(diào)制顯示光的準直元件。所述圖像投影儀進一步包含經(jīng)定位以接收由所述準直元件準直之后的所述經(jīng)相位調(diào)制顯示光的顯示面板。所述顯示面板經(jīng)配置以使用所述經(jīng)相位調(diào)制顯示光來產(chǎn)生可投影圖像。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)一般來說涉及光學器件，且明確地說(但非排他地)涉及圖像投影儀。
技術(shù)介紹
許多常規(guī)投影儀顯示器包含調(diào)制照明光束的顯示器。照明光束可以是由光源(例如金屬鹵化物燈、氙氣燈或水銀燈)提供的白色光。另一方面，照明光束可包含三個單獨色彩光束，所述三個單獨色彩光束是紅色光束、綠色光束及藍色光束。每一色彩光束可單獨地由發(fā)光二極管(“LED”)、激光二極管或其它類型的激光器(例如氣體激光器、固態(tài)激光器等)提供。顯示面板(例如)在數(shù)字光處理(“DLP”)顯示系統(tǒng)中可以是數(shù)字微鏡裝置(“DMD”)或微機電系統(tǒng)(“MEMS”)。顯示面板還可以是液晶顯示器(“IXD”)或硅基液晶(“LC0S”)顯示器。激光器具有一些優(yōu)于其它光源的優(yōu)點。舉例來說，與水銀燈的大約1，500個小時的壽命相比，激光器的壽命是大約10，000個小時。激光的亮度可高達10，000流明或更多。相比之下，LED投影儀燈泡可提供大約1，000流明。家庭影院投影儀可需要至少1，000流明。與傳統(tǒng)光源相比，激光器還可提供較寬色域。另外，激光光源的大小是緊湊的，其可較適合于微型投影儀。微型投影儀是具有用以容納所附接顯示屏的小空間的手持裝置(例如移動電話、個人數(shù)字助理、數(shù)碼相機等)中所使用的投影儀。因此，將所顯示圖像投影到任何附近觀看表面(例如墻)上。激光的相干性質(zhì)可造成不期望激光斑點。入射于非鏡面反射表面(例如顯示屏或墻)上的相干激光束可被所述表面散射有隨機相位。所述隨機相位由所述表面的隨機微觀輪廓而造成。當觀察者觀看顯示屏或墻上的所投影圖像時，具有隨機相位的所散射光將干涉以在觀察者的視網(wǎng)膜中形成斑點圖案。斑點圖案的特征在于在理應明亮的區(qū)域中顯得昏暗的一些點。當散射表面與觀察者之間存在相對移動時，所述昏暗點顯得光亮。因此，觀察者可察覺由斑點圖案損壞的所投影圖像。因此，期望用于減少斑點的方法或設(shè)備。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本申請案的一個方面涉及一種圖像投影儀，其包括:第一、第二及第三光模塊，所述光模塊中的每一者包括光源及耦合到面內(nèi)振動器的漫射屏幕，其中所述漫射屏幕經(jīng)定位以接收來自所述光源的光且產(chǎn)生經(jīng)相位調(diào)制光，其中來自所述第一光模塊的所述光源的所述經(jīng)相位調(diào)制光是第一色彩光，來自所述第二光模塊的所述光源的所述經(jīng)相位調(diào)制光是第二色彩光，且來自所述第三光模塊的所述光源的所述經(jīng)相位調(diào)制光是第三色彩光；二向色組合器立方棱鏡，其經(jīng)耦合以接收所述第一色彩光、所述第二色彩光及所述第三色彩光并將其組合成顯示光；準直元件，其定位于所述光模塊中的每一者與所述二向色組合器立方棱鏡之間以準直所述第一色彩光、所述第二色彩光及所述第三色彩光；及顯示面板，其經(jīng)定位以接收所述顯示光，其中所述顯示面板經(jīng)配置以使用所述顯示光來產(chǎn)生可投影圖像。本申請案的另一方面涉及一種圖像投影儀，其包括:光源，其用于提供顯示光；漫射屏幕，其耦合到面內(nèi)振動器，其中所述漫射屏幕經(jīng)定位以接收來自所述光源的所述顯示光且產(chǎn)生經(jīng)相位調(diào)制顯示光；準直元件，其經(jīng)定位以接收所述經(jīng)相位調(diào)制顯示光；及顯示面板，其經(jīng)定位以接收由所述準直元件準直之后的所述經(jīng)相位調(diào)制顯示光，其中所述顯示面板經(jīng)配置以使用所述經(jīng)相位調(diào)制顯示光來產(chǎn)生可投影圖像。本申請案的又一方面涉及一種減少所投影圖像中的斑點的方法，其包括:提供顯示光；對所述顯示光進行相位調(diào)制；準直所述顯示光；使用顯示面板，用所述顯示光產(chǎn)生可投影圖像，所述顯示面板在所述顯示光已被準直及相位調(diào)制之后接收所述顯示光。【附圖說明】參考以下各圖來描述本專利技術(shù)的非限制性及非窮盡性實施例，其中除非另有規(guī)定，否則在各個視圖中，相似元件符號指代相似部件。圖1是使用LCOS面板的典型微型投影儀的框圖。圖2圖解說明根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的使用LCOS面板的微型投影儀的示范性框圖。圖3圖解說明根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的包含透射性漫射屏幕的示范性激光器模塊。圖4圖解說明根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的定位于激光二極管與透射性漫射屏幕之間的透鏡。圖5圖解說明根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的包含反射性漫射屏幕的激光器模塊。圖6圖解說明根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的定位于激光二極管與反射性漫射屏幕之間的透鏡。圖7圖解說明根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的反射性漫射屏幕的示范性框圖。圖8圖解說明根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的使用透射性漫射屏幕的微型投影儀的示范性框圖。圖9圖解說明根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的使用反射性漫射屏幕的微型投影儀的示意圖。圖10圖解說明根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的具有四個系鏈梁的微透鏡陣列屏幕。圖11圖解說明根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的具有固定于其上的漫射屏幕的2D梳狀驅(qū)動致動器MEMS的示范性框圖。圖12圖解說明根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的具有固定于移動框架上的漫射屏幕的ID梳狀驅(qū)動致動器MEMS的示范性框圖。圖13展示根據(jù)本專利技術(shù)的實施例的用于減少所投影圖像中的激光斑點的方法的流程圖。【具體實施方式】本文中描述用于減少所投影圖像中的斑點的系統(tǒng)及方法的實施例。在以下說明中，陳述眾多特定細節(jié)以提供對實施例的透徹理解。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，可在不具有所述特定細節(jié)中的一者或一者以上的情況下或者借助其它方法、組件、材料等來實踐本文中所描述的技術(shù)。在其它例項中，未詳細展示或描述眾所周知的結(jié)構(gòu)、材料或操作以避免使某些方面模糊。在本說明書通篇中對“一個實施例”、“一實施例”、“一個實例”或“一實例”的提及意指連同包含于本專利技術(shù)的至少一個實施例中的實施例或?qū)嵗黄鹚枋龅奶囟ㄌ卣鳌⒔Y(jié)構(gòu)或特性。因此，在本說明書通篇中的各個地方中出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”、“在一實施例中”、“在一個實例中”或“在一實例中”未必全部指代相同實施例或?qū)嵗４送猓谝粋€或一個以上實施例或?qū)嵗校梢匀魏芜m合組合及/或子組合來組合特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。提供所描述功能性的集成電路、電子電路、組合邏輯電路或其它適合組件中可包含特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。另外，應了解，此處所提供的各圖是出于對所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員進行闡釋的目的且圖式未必按比例繪制。如將了解，用于減少所投影圖像中的斑點的斑點減少裝置及方法可提供由激光照明產(chǎn)生的所投影圖像中的激光斑點的減少或消除。另外，所揭示斑點減少裝置的實例可提供具有對微型投影儀有利的高亮度、長壽命、寬色域及緊湊大小的光源。應了解，本專利技術(shù)的教示適用于包含DMD、MEMS、DLP、IXD及LCOS的所有類型的投影顯示面板。另外，如果將激光器用作光源，那么所使用的激光器可以是激光二極管(半導體激光器)、氣體激光器、固態(tài)激光器及其它類型的激光器，例如光纖激光器。然而，出于圖解說明目的，將僅描述使用LCOS顯示面板及激光二極管的微型投影儀。圖1是使用LCOS面板的典型微型投影儀20的框圖。光束24A、24B及24C分別由紅色激光二極管22A、綠色激光二極管22B及藍色激光二極管22C而發(fā)射。光束24A、24B及24C分別由準直透鏡26A、26B及26C而準直。可用綠色IR泵激的固態(tài)激光器來替換綠色激光二極管。經(jīng)準直光束可使用二向色組合器立方棱鏡(“合色立方棱鏡”)28來組合并變?yōu)榻?jīng)組合光束30。束30通過第一放大鏡透鏡32及第二放大鏡透鏡34，且由偏光分束器(“PBS”)36朝向LCOS面板38反射。LCOS面板38偏光調(diào)制入射光。經(jīng)偏光調(diào)制光由LCOS面板38反射，通過PBS36(因此變?yōu)榻?jīng)強度調(diào)制)且通過投本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種圖像投影儀，其包括：第一、第二及第三光模塊，所述光模塊中的每一者包括：光源；及漫射屏幕，其耦合到面內(nèi)振動器，其中所述漫射屏幕經(jīng)定位以接收來自所述光源的光且產(chǎn)生經(jīng)相位調(diào)制光，其中來自所述第一光模塊的所述光源的所述經(jīng)相位調(diào)制光是第一色彩光，來自所述第二光模塊的所述光源的所述經(jīng)相位調(diào)制光是第二色彩光，且來自所述第三光模塊的所述光源的所述經(jīng)相位調(diào)制光是第三色彩光；二向色組合器立方棱鏡，其經(jīng)耦合以接收所述第一色彩光、所述第二色彩光及所述第三色彩光并將其組合成顯示光；準直元件，其定位于所述光模塊中的每一者與所述二向色組合器立方棱鏡之間以準直所述第一色彩光、所述第二色彩光及所述第三色彩光；及顯示面板，其經(jīng)定位以接收所述顯示光，其中所述顯示面板經(jīng)配置以使用所述顯示光來產(chǎn)生可投影圖像。

【技術(shù)特征摘要】
2012.08.23 US 13/593,3161.一種圖像投影儀，其包括: 第一、第二及第三光模塊，所述光模塊中的每一者包括: 光源；及 漫射屏幕，其耦合到面內(nèi)振動器，其中所述漫射屏幕經(jīng)定位以接收來自所述光源的光且產(chǎn)生經(jīng)相位調(diào)制光，其中來自所述第一光模塊的所述光源的所述經(jīng)相位調(diào)制光是第一色彩光，來自所述第二光模塊的所述光源的所述經(jīng)相位調(diào)制光是第二色彩光，且來自所述第三光模塊的所述光源的所述經(jīng)相位調(diào)制光是第三色彩光； 二向色組合器立方棱鏡，其經(jīng)耦合以接收所述第一色彩光、所述第二色彩光及所述第三色彩光并將其組合成顯示光； 準直元件，其定位于所述光模塊中的每一者與所述二向色組合器立方棱鏡之間以準直所述第一色彩光、所述第二色彩光及所述第三色彩光；及 顯示面板，其經(jīng)定位以接收所述顯示光，其中所述顯示面板經(jīng)配置以使用所述顯示光來產(chǎn)生可投影圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影儀，其中所述顯示面板是硅基液晶“LCOS”面板，且根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影儀進一步包括: 偏光分束器“PBS”，其經(jīng)定位以朝向所述LCOS面板引導所述顯示光。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影儀，其中所述光源是激光二極管、氣體激光器及固態(tài)激光器中的一者。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影儀，其中所述光模塊中的每一者進一步包括定位于每一光模塊的所述光源與所述漫射屏幕之間的透鏡。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影儀，其中每一光模塊的所述漫射屏幕是透射性的且所述光在通過所述漫射屏幕之后變?yōu)樗鼋?jīng)相位調(diào)制光。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影儀，其中每一光模塊的所述漫射屏幕是反射性的且所述光在從所述漫射屏幕反射之后變?yōu)樗鼋?jīng)相位調(diào)制光。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像投影儀，其中所述漫射屏幕包含層壓到反射性襯底的透射性漫射元件。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影儀，其中所述漫射屏幕是微透鏡陣列屏幕、微蠅眼透鏡陣列屏幕及具有納米粒子的屏幕中的一者。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像投影儀，其中所述漫射屏幕經(jīng)由系鏈梁耦合到所述面內(nèi)振動器且所述面內(nèi)振動器包含至少一個梳狀驅(qū)動致動器。10.一種圖像投影儀，其包括: 光源，其用于提供顯示光； 漫射屏幕，其耦合到面內(nèi)振動器，其中所述漫射屏幕經(jīng)定位以接收來自所述光源的所述顯示光且產(chǎn)生經(jīng)相位調(diào)制顯示光； 準直元件，其經(jīng)定位以接收所述經(jīng)相位調(diào)制顯示光 '及 顯示面板，其經(jīng)定位以接收由所述準直元件準直之后的所述經(jīng)相位調(diào)制顯示光，其中所述顯示面板經(jīng)配置以使用所述經(jīng)相位調(diào)制顯示光來產(chǎn)生可投影圖像。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像投影儀，其進一步包括定位于所述光源與所述漫射屏幕之間的透鏡。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像投影儀，其中所述漫射屏...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：范純圣，
申請(專利權(quán))人：全視科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：