用于減少所投影圖像中的斑點(diǎn)的裝置及方法
【專利摘要】本申請案涉及用于減少所投影圖像中的斑點(diǎn)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(dòng)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(zhǔn)直元件。所述圖像投影儀進(jìn)一步包含經(jīng)定位以接收由所述準(zhǔn)直元件準(zhǔn)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。
【專利說明】用于減少所投影圖像中的斑點(diǎn)的裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般來說涉及光學(xué)器件，且明確地說(但非排他地)涉及圖像投影儀。
【背景技術(shù)】
[0002]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(gè)單獨(dú)色彩光束，所述三個(gè)單獨(dú)色彩光束是紅色光束、綠色光束及藍(lán)色光束。每一色彩光束可單獨(dú)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(jī)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。
[0003]激光器具有一些優(yōu)于其它光源的優(yōu)點(diǎn)。舉例來說，與水銀燈的大約1，500個(gè)小時(shí)的壽命相比，激光器的壽命是大約10，000個(gè)小時(shí)。激光的亮度可高達(dá)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。
[0004]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(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理、數(shù)碼相機(jī)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。
[0005]激光的相干性質(zhì)可造成不期望激光斑點(diǎn)。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(jī)相位。所述隨機(jī)相位由所述表面的隨機(jī)微觀輪廓而造成。當(dāng)觀察者觀看顯示屏或墻上的所投影圖像時(shí)，具有隨機(jī)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(diǎn)圖案。斑點(diǎn)圖案的特征在于在理應(yīng)明亮的區(qū)域中顯得昏暗的一些點(diǎn)。當(dāng)散射表面與觀察者之間存在相對移動(dòng)時(shí)，所述昏暗點(diǎn)顯得光亮。因此，觀察者可察覺由斑點(diǎn)圖案損壞的所投影圖像。因此，期望用于減少斑點(diǎn)的方法或設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本申請案的一個(gè)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(dòng)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(zhǔn)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(zhǔn)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。
[0007]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(dòng)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(zhǔn)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(zhǔn)直元件準(zhǔn)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。
[0008]本申請案的又一方面涉及一種減少所投影圖像中的斑點(diǎn)的方法，其包括:提供顯示光；對所述顯示光進(jìn)行相位調(diào)制；準(zhǔn)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(zhǔn)直及相位調(diào)制之后接收所述顯示光。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]參考以下各圖來描述本發(fā)明的非限制性及非窮盡性實(shí)施例，其中除非另有規(guī)定，否則在各個(gè)視圖中，相似元件符號(hào)指代相似部件。
[0010]圖1是使用LCOS面板的典型微型投影儀的框圖。
[0011]圖2圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用LCOS面板的微型投影儀的示范性框圖。
[0012]圖3圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包含透射性漫射屏幕的示范性激光器模塊。
[0013]圖4圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的定位于激光二極管與透射性漫射屏幕之間的透鏡。
[0014]圖5圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包含反射性漫射屏幕的激光器模塊。
[0015]圖6圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的定位于激光二極管與反射性漫射屏幕之間的透鏡。
[0016]圖7圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的反射性漫射屏幕的示范性框圖。
[0017]圖8圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用透射性漫射屏幕的微型投影儀的示范性框圖。
[0018]圖9圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用反射性漫射屏幕的微型投影儀的示意圖。
[0019]圖10圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有四個(gè)系鏈梁的微透鏡陣列屏幕。
[0020]圖11圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有固定于其上的漫射屏幕的2D梳狀驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器MEMS的示范性框圖。
[0021]圖12圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有固定于移動(dòng)框架上的漫射屏幕的ID梳狀驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器MEMS的示范性框圖。
[0022]圖13展示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于減少所投影圖像中的激光斑點(diǎn)的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本文中描述用于減少所投影圖像中的斑點(diǎn)的系統(tǒng)及方法的實(shí)施例。在以下說明中，陳述眾多特定細(xì)節(jié)以提供對實(shí)施例的透徹理解。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可在不具有所述特定細(xì)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(shí)踐本文中所描述的技術(shù)。在其它例項(xiàng)中，未詳細(xì)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。
[0024]在本說明書通篇中對“一個(gè)實(shí)施例”、“一實(shí)施例”、“一個(gè)實(shí)例”或“一實(shí)例”的提及意指連同包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中的實(shí)施例或?qū)嵗黄鹚枋龅奶囟ㄌ卣?、結(jié)構(gòu)或特性。因此，在本說明書通篇中的各個(gè)地方中出現(xiàn)的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”、“在一實(shí)施例中”、“在一個(gè)實(shí)例中”或“在一實(shí)例中”未必全部指代相同實(shí)施例或?qū)嵗?。此外，在一個(gè)或一個(gè)以上實(shí)施例或?qū)嵗?，可以任何適合組合及/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(yīng)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(jìn)行闡釋的目的且圖式未必按比例繪制。
[0025]如將了解，用于減少所投影圖像中的斑點(diǎn)的斑點(diǎn)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(diǎn)的減少或消除。另外，所揭示斑點(diǎn)減少裝置的實(shí)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。
[0026]應(yīng)了解，本發(fā)明的教示適用于包含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(dǎo)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。
[0027]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(lán)色激光二極管22C而發(fā)射。光束24A、24B及24C分別由準(zhǔn)直透鏡26A、26B及26C而準(zhǔn)直?？捎镁G色I(xiàn)R泵激的固態(tài)激光器來替換綠色激光二極管。經(jīng)準(zhǔn)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(qiáng)度調(diào)制)且通過投影透鏡40以到達(dá)屏幕42上。當(dāng)觀察者觀看投影于屏幕上的圖像時(shí)，來自屏幕的具有隨機(jī)相位的所散射激光可在觀察者的視網(wǎng)膜中干涉產(chǎn)生不期望斑點(diǎn)圖案。觀察者可察覺由斑點(diǎn)圖案損壞的所投影圖像。
[0028]圖2圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用LCOS面板38的微型投影儀120的示范性框圖。來自具有去斑裝置122A的紅色激光器模塊、具有去斑裝置122B的綠色激光器模塊及具有去斑裝置122C的藍(lán)色激光器模塊的光束24A、24B及24C分別由準(zhǔn)直透鏡26A、26B及26C準(zhǔn)直。每一激光器模塊包含包含漫射屏幕的去斑裝置。每一準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直由漫射屏幕相位調(diào)制之后的激光。在所圖解說明實(shí)施例中，二向色組合器立方棱鏡(合色立方棱鏡)28將經(jīng)準(zhǔn)直光束組合成經(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(qiáng)度調(diào)制)且通過投影透鏡40以到達(dá)屏幕42上。
[0029]圖3圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包含透射性漫射屏幕的激光器模塊122。激光器模塊122是可用作紅色激光器模塊122A、綠色激光器模塊122B及藍(lán)色激光器模塊122C的示范性激光器模塊。激光器模塊122包含激光二極管124 (其可為各種色彩)及透射性漫射屏幕126。對于綠色激光器模塊，綠色I(xiàn)R泵激的固態(tài)激光器可替換綠色激光二極管。透射性漫射屏幕126可以是透射性微透鏡陣列屏幕、透射性微蠅眼透鏡陣列屏幕、具有納米粒子的透射性屏幕或任何類型的透射性漫射屏幕。在圖3中，將透射性漫射屏幕126圖解說明為微透鏡陣列屏幕。盡管在本發(fā)明中將透射性漫射屏幕126圖解說明為微透鏡陣列屏幕，但應(yīng)了解，漫射屏幕還可以是微蠅眼透鏡陣列屏幕、具有納米粒子的屏幕或任何類型的漫射屏幕。
[0030]來自激光二極管124的單個(gè)束128通過透射性微透鏡陣列屏幕126而轉(zhuǎn)換成來自多個(gè)虛擬源的多個(gè)束130。換句話說，透射性微透鏡陣列屏幕126對激光束128進(jìn)行相位調(diào)制。盡管多個(gè)束130顯得像單個(gè)束132，但其是來自單獨(dú)虛擬源的不同束。在圖1中，所看至IJ斑點(diǎn)圖案由單個(gè)束產(chǎn)生。在圖2中，所看到斑點(diǎn)由多個(gè)束130產(chǎn)生。因此，發(fā)生于圖2中的具有隨機(jī)相位的束當(dāng)中的干涉比圖1中多。因此，圖2中的斑點(diǎn)大小可小于圖1中的斑點(diǎn)大小。
[0031]當(dāng)微透鏡陣列屏幕126在平面內(nèi)移動(dòng)時(shí)，如由箭頭134所展示，涉及干涉的從虛擬源到顯示屏及到視網(wǎng)膜的光路徑改變，且據(jù)此，所產(chǎn)生斑點(diǎn)圖案也改變。對于具有較小斑點(diǎn)大小的斑點(diǎn)圖案，所述改變較快速。然而，所投影圖像不隨微透鏡陣列屏幕126的位置改變而改變。因此，如果使微透鏡陣列屏幕126在平面內(nèi)足夠快(S卩，比眼睛的響應(yīng)時(shí)間快)地振動(dòng)，如由箭頭134所展示，那么可沖掉所看到斑點(diǎn)圖案，而不改變所投影圖像。
[0032]微透鏡陣列屏幕126固定于具有由箭頭134所展示的振動(dòng)的面內(nèi)振動(dòng)器136上。經(jīng)振動(dòng)微透鏡陣列屏幕126可致使所看到斑點(diǎn)圖案減少或甚至消失(如由人眼所察覺)，而不影響所投影圖像。由經(jīng)振動(dòng)透射性漫射屏幕126對激光128進(jìn)行相位調(diào)制。
[0033]圖4圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的定位于激光二極管124與透射性漫射屏幕126之間的透鏡140。激光器模塊142是可用作紅色激光器模塊122A、綠色激光器模塊122B及藍(lán)色激光器模塊122C的示范性激光器模塊。激光器模塊142包含定位于激光二極管124與透射性漫射屏幕126之間的透鏡140，所述透鏡可較好地控制由激光照明的區(qū)域。透鏡140還可準(zhǔn)直由激光二極管124發(fā)射的激光。經(jīng)振動(dòng)透射性漫射屏幕126對激光128進(jìn)行相位調(diào)制。
[0034]圖5展示可與圖3分享相似性的實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，代替使用透射性漫射屏幕126，激光器模塊162包含反射性漫射屏幕146。激光器模塊162是可用作紅色激光器模塊122A、綠色激光器模塊122B及藍(lán)色激光器模塊122C的示范性激光器模塊。反射性漫射屏幕146可以是反射性微透鏡陣列屏幕、反射性微蠅眼透鏡陣列屏幕、具有納米粒子的反射性屏幕或任何類型的反射性漫射屏幕。出于圖解說明目的，圖5中圖解說明反射性微透鏡陣列屏幕146。以此方式，反射性微透鏡陣列屏幕146將來自激光二極管124的單個(gè)束128反射成來自多個(gè)虛擬源的多個(gè)束130。經(jīng)振動(dòng)反射性漫射屏幕146對激光128進(jìn)行相位調(diào)制。
[0035]圖6圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的定位于激光二極管124與反射性漫射屏幕146之間的透鏡148。激光器模塊182是可用作紅色激光器模塊122A、綠色激光器模塊122B及藍(lán)色激光器模塊122C的示范性激光器模塊。激光器模塊182包含定位于激光二極管124與反射性漫射屏幕146之間的透鏡148，所述透鏡可較好地控制由激光照明的區(qū)域。透鏡148還可準(zhǔn)直由激光二極管124發(fā)射的激光。經(jīng)振動(dòng)反射性漫射屏幕146對激光128進(jìn)行相位調(diào)制。
[0036]圖7圖解說明反射性漫射屏幕146的示范性框圖。在所圖解說明實(shí)施例中，反射性漫射屏幕146包含透射性漫射屏幕126及反射襯底150。反射性漫射屏幕146的其它配置或構(gòu)造是可能的。[0037]圖8圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用透射性漫射屏幕的微型投影儀220的示范性框圖。在所圖解說明實(shí)施例中，代替具有帶有如圖2中所展示的去斑裝置的三個(gè)單獨(dú)激光器模塊，可首先使用二向色組合器立方棱鏡來組合三個(gè)激光束。更具體來說，二向色組合器立方棱鏡228將來自紅色激光二極管222A、綠色激光二極管222B及藍(lán)色激光二極管222C的光束組合成經(jīng)組合光束230?？捎镁G色I(xiàn)R泵激的固態(tài)激光器來替換綠色激光二極管。經(jīng)組合光束230通過經(jīng)振動(dòng)透射性微透鏡陣列屏幕226。因此，經(jīng)振動(dòng)透射性微透鏡陣列屏幕226對經(jīng)組合光束230進(jìn)行相位調(diào)制。準(zhǔn)直透鏡26準(zhǔn)直通過經(jīng)振動(dòng)透射性微透鏡陣列屏幕226之后的經(jīng)組合光束。透鏡224A、224B及224C可任選地分別包含于激光二極管222A、222B及222C與二向色組合器立方棱鏡228之間。與常規(guī)微型投影儀相比，由微型投影儀220所投影的圖像可具有減少的斑點(diǎn)圖案。
[0038]圖9展示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的使用反射性漫射屏幕的微型投影儀240的示范性框圖。二向色組合器立方棱鏡228將來自紅色激光二極管222A、綠色激光二極管222B及藍(lán)色激光二極管222C的光束組合成經(jīng)組合光束230。經(jīng)振動(dòng)反射性微透鏡陣列屏幕246反射經(jīng)組合光束230。因此，經(jīng)振動(dòng)反射性微透鏡陣列屏幕246對經(jīng)組合光束230進(jìn)行相位調(diào)制。反射性微透鏡陣列屏幕246可類似于圖7中所展示的反射性漫射屏幕146。準(zhǔn)直透鏡26準(zhǔn)直由經(jīng)振動(dòng)反射性微透鏡陣列屏幕246反射之后的經(jīng)組合光束。透鏡224A、224B及224C可任選地分別包含于激光二極管222A、222B及222C與二向色組合器立方棱鏡228之間。與常規(guī)微型投影儀相比，由微型投影儀220所投影的圖像可具有減少的斑點(diǎn)圖案。
[0039]圖10圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有四個(gè)系鏈梁150、152、154及156的微透鏡陣列屏幕166。微透鏡陣列屏幕166可以是微透鏡陣列屏幕126、146、226或246的示范性微透鏡陣列屏幕。系鏈梁經(jīng)配置以固定于圖3至6的面內(nèi)振動(dòng)器136上。
[0040]面內(nèi)振動(dòng)器136包含梳狀驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))及其它類型的致動(dòng)器。圖11圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有固定于其上的微透鏡陣列屏幕166的梳狀驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器MEMS300的實(shí)例框圖。梳狀驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器MEMS300包含緊固到襯底(未展示)的四個(gè)固定梳狀電極302、304、306及308。四個(gè)移動(dòng)梳狀電極310、312、314及316分別經(jīng)由系鏈梁150、152、154及156與微透鏡陣列屏幕166固定在一起。適當(dāng)施加電壓到梳狀電極將在平面內(nèi)沿由箭頭318及320所展示的方向移動(dòng)微透鏡陣列屏幕166。系鏈梁可以是柔性的及彈性的以允許微透鏡陣列屏幕166振動(dòng)。另一選擇為，系鏈梁可以是剛性的且其通過靜電場而懸浮，此還將允許微透鏡陣列屏幕166振動(dòng)。以此方式，使微透鏡陣列屏幕166按2D移動(dòng)(即，沿由箭頭318及320所展示的方向)振動(dòng)。
[0041]應(yīng)了解，如果在積分時(shí)間(S卩，眼睛的響應(yīng)時(shí)間)中斑點(diǎn)的強(qiáng)度從最大值變化到最小值，那么斑點(diǎn)被勻和。因此，如果ID振動(dòng)在積分時(shí)間中產(chǎn)生從最大值到最小值的充分斑點(diǎn)強(qiáng)度變化，那么微透鏡陣列屏幕166的ID振動(dòng)可足以減少所投影圖像中所產(chǎn)生的激光斑點(diǎn)。此外，微透鏡陣列屏幕166的ID移動(dòng)可不造成斑點(diǎn)圖案的對應(yīng)ID移動(dòng)，而是，其可造成斑點(diǎn)圖案的隨機(jī)改變。
[0042]圖12圖解說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有固定于其上的微透鏡陣列屏幕166的梳狀驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器MEMS330的示范性框圖。梳狀驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器MEMS330包含緊固到襯底(未展示)的固定梳狀電極302。移動(dòng)梳狀電極310經(jīng)由系鏈梁150與微透鏡陣列屏幕166固定在一起。另一系鏈梁154將微透鏡陣列屏幕166固定于可延伸支撐件322上。適當(dāng)施加電壓到梳狀電極將在平面內(nèi)沿由箭頭318所展示的方向移動(dòng)微透鏡陣列屏幕166?？裳由熘渭?22允許微透鏡陣列屏幕166振動(dòng)。以此方式，使微透鏡陣列屏幕166按ID移動(dòng)(即，沿由箭頭318所展示的方向)振動(dòng)。
[0043]圖13展示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于減少所投影圖像中的斑點(diǎn)的方法400的流程圖。過程400中出現(xiàn)的過程方塊中的一些或全部過程方塊的次序不應(yīng)認(rèn)為具限制性。而是，受益于本發(fā)明的所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可以未圖解說明的各種次序或甚至平行地執(zhí)行過程方塊中的一些過程方塊。
[0044]在過程方塊405中，提供顯不光。顯不光可包含一種以上色彩的光(例如，紅色、綠色及藍(lán)色)或經(jīng)組合束(例如，組合束30)。在過程方塊410中對顯示光進(jìn)行相位調(diào)制?？赏ㄟ^使顯示光通過耦合到振動(dòng)器(例如，面內(nèi)振動(dòng)器136)的漫射屏幕(例如，漫射屏幕126或146)來對所述顯示光進(jìn)行相位調(diào)制。如果顯示光包含一種以上色彩的光，那么可對每一色彩的光個(gè)別地進(jìn)行相位調(diào)制，如圖2中所展示。在過程方塊415中，準(zhǔn)直顯示光?？捎猛哥R(例如透鏡26、26A、26B或26C)來準(zhǔn)直顯示光。在過程方塊420中，顯示面板(例如，LCOS面板38)在顯示光已被準(zhǔn)直及相位調(diào)制之后接收顯示光且顯示面板用顯示光產(chǎn)生可投影圖像。經(jīng)偏光分束器朝向顯示面板引導(dǎo)顯示光。
[0045]就計(jì)算機(jī)軟件及硬件來描述上文所闡釋過程。所描述技術(shù)可構(gòu)成體現(xiàn)于有形或非暫時(shí)機(jī)器(例如，計(jì)算機(jī))可讀存儲(chǔ)媒體內(nèi)的機(jī)器可執(zhí)行指令，所述指令在由機(jī)器執(zhí)行時(shí)將致使機(jī)器執(zhí)行所描述操作。另外，所述過程可體現(xiàn)于硬件(例如特殊應(yīng)用集成電路(“ASIC”)或其它)內(nèi)。
[0046]有形非暫時(shí)機(jī)器可讀存儲(chǔ)媒體包含提供(即，存儲(chǔ))以可由機(jī)器(例如，計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)裝置、個(gè)人數(shù)字助理、制造工具、具有一組一個(gè)或一個(gè)以上處理器的任何裝置等)存取的形式的信息的任何機(jī)制。舉例來說，機(jī)器可讀存儲(chǔ)媒體包含可記錄/非可記錄媒體(例如，只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、磁盤存儲(chǔ)媒體、光學(xué)存儲(chǔ)媒體、快閃存儲(chǔ)器裝置等)。
[0047]包含摘要中所描述內(nèi)容的本發(fā)明的所圖解說明實(shí)施例的以上說明并非意欲是窮盡性的或?qū)⒈景l(fā)明限制于所揭示的確切形式。雖然出于說明性目的而在本文中描述本發(fā)明的特定實(shí)施例及實(shí)例，但如所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可在本發(fā)明的范圍內(nèi)做出各種修改。
[0048]可根據(jù)以上詳細(xì)說明對本發(fā)明做出此些修改。所附權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語不應(yīng)理解為將本發(fā)明限制于說明書中所揭示的特定實(shí)施例。而是，本發(fā)明的范圍將完全由所附權(quán)利要求書來確定，所述權(quán)利要求書將根據(jù)權(quán)利要求闡述的既定原則來加以理解。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像投影儀，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(dòng)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(zhǔn)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(zhǔn)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(jìn)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(dǎo)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(jìn)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(dòng)器且所述面內(nèi)振動(dòng)器包含至少一個(gè)梳狀驅(qū)動(dòng)致動(dòng)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(dòng)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(zhǔn)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(zhǔn)直元件準(zhǔn)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(jìn)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，其中所述漫射屏幕是透射性的且所述顯示光在通過所述漫射屏幕之后變?yōu)樗鼋?jīng)相位調(diào)制顯示光。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像投影儀，其中所述漫射屏幕是反射性的且所述顯示光在從所述漫射屏幕反射之后變?yōu)樗鼋?jīng)相位調(diào)制顯示光。
14.根據(jù)權(quán)利要求13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。
15.根據(jù)權(quán)利要求10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。
16.根據(jù)權(quán)利要求10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(dòng)器且所述面內(nèi)振動(dòng)器包含至少一個(gè)梳狀驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像投影儀，其中所述光源包括: 第一色彩光源、第二色彩光源及第三色彩光源，其用于分別提供第一色彩光、第二色彩光及第三色彩光；及 光組合器，其經(jīng)光學(xué)耦合以將所述第一色彩光、所述第二色彩光及所述第三色彩光組合成所述顯示光。
18.根據(jù)權(quán)利要求17 所述的圖像投影儀，其中所述光組合器包含二向色組合器立方棱鏡。
19.根據(jù)權(quán)利要求10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。
20.一種用于減少所投影圖像中的斑點(diǎn)的方法，其包括: 提供顯不光； 對所述顯示光進(jìn)行相位調(diào)制； 準(zhǔn)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(zhǔn)直及相位調(diào)制之后接收所述顯示光。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中提供顯示光包含將第一光源、第二光源及第三光源組合成所述顯示光，其中所述第一光源發(fā)射第一色彩光，所述第二光源發(fā)射第二色彩光，且所述第三光源發(fā)射第三色彩光。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中對所述顯示光進(jìn)行相位調(diào)制包含將所述顯示光引導(dǎo)到振動(dòng)漫射屏幕。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，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。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其進(jìn)一步包括: 在對所述顯示光進(jìn)行相位調(diào)制之前，用透鏡來聚焦所述顯示光。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其進(jìn)一步包括: 用偏光分束器“PBS”將所述顯示光引導(dǎo)到所述顯示面板，其中所述顯示面板是硅基液晶“ LCOS ”顯示器。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中對所述顯示光進(jìn)行相位調(diào)制包含使所述顯示光從耦合到梳狀驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器的反射性漫射屏幕反射，所述梳狀驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器經(jīng)配置以使所述反射性漫射屏幕振動(dòng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述反射性漫射屏幕包含層壓到反射性襯底的透射性漫射元件。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中對所述顯示光進(jìn)行相位調(diào)制包含使所述顯示光通過耦合到梳狀驅(qū)動(dòng)致動(dòng) 器的透射性漫射屏幕，所述梳狀驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器經(jīng)配置以使所述透射性漫射屏幕振動(dòng)。
【文檔編號(hào)】G03B21/20GK103631076SQ201310291249
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月23日
【發(fā)明者】范純圣 申請人:全視科技有限公司