專(zhuān)利名稱(chēng)：提供發(fā)散校正的光束校準(zhǔn)腔室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于投影數(shù)字圖像的儀器，并且更具體地涉及用于校準(zhǔn)固態(tài)激光作為照明源的改進(jìn)儀器及方法。
背景技術(shù)：
為了考慮適合替代常規(guī)的電影放映機(jī)、數(shù)字投影系統(tǒng)、尤其是多色電影投影系統(tǒng)， 必須滿(mǎn)足圖像質(zhì)量和性能的必要條件的需要。在其他特征中，這意味著高分辨率、廣色域、 高亮度、和超過(guò)1000 1的幀連續(xù)對(duì)比度。大多數(shù)用于多色數(shù)字電影投影的可行的解決方法使用兩個(gè)基本類(lèi)型的空間光調(diào)制器(SLM)中的一種作為圖像形成裝置。第一種類(lèi)型的空間光調(diào)制器是由德克薩斯州達(dá)拉斯的Texas Instruments公司研發(fā)的數(shù)字光處理器(DLP)數(shù)字微鏡裝置(DMD)。在許多專(zhuān)利中描述了 DLP裝置，例如美國(guó)專(zhuān)利No. 4441791 ；No. 5535047 ；No. 5600383(全部為Hornbeck)；和美國(guó)專(zhuān)利No. 5719695 (Heimbuch)。用于采用DLPs的投影儀器的光學(xué)設(shè)計(jì)公開(kāi)于美國(guó)專(zhuān)利 No. 5914818 (Tejada 等)；5930050 (Dewald) ；6008951 (Anderson)；和 6089717 (Iwai)0 DLPs已經(jīng)成功地用于數(shù)字投影系統(tǒng)。圖1示出使用DLP空間光調(diào)制器的投影機(jī)儀器的簡(jiǎn)化的方框圖。光源12提供多色光進(jìn)入棱鏡組件14，例如Philips棱鏡。棱鏡組件14將多色光分為紅色、綠色、和藍(lán)色分波段，并且將每個(gè)波段導(dǎo)入相應(yīng)的空間光調(diào)制器20r、20g、或者20b。然后，棱鏡組件14將來(lái)自每個(gè)SLM20r、20g、和20b的調(diào)制光重新組合，并且將這個(gè)光提供到投影棱鏡30，以便在顯示屏或者其他適合的表面上投影。盡管基于DLP的投影機(jī)顯示了為大多數(shù)從桌面到大型電影的投影應(yīng)用提供必需的光通過(guò)率、對(duì)比度、和色域的能力，但是存在固有的分辨率限制，現(xiàn)有裝置僅提供 2148X1080像素。此外，高元件和系統(tǒng)成本限制了用于高質(zhì)量數(shù)字電影投影的DPL設(shè)計(jì)的適合性。而且，Philips或其他適合的棱鏡以及具有亮度所需要的長(zhǎng)工作距離的快速投影透鏡，這些的成本、尺寸、重量、和復(fù)雜性是固有限制，對(duì)這些裝置的可接受性和適用性具有負(fù)面的影響。用于數(shù)字投影的第二種類(lèi)型的空間光調(diào)制器是IXD(液晶裝置)。通過(guò)有選擇地為每個(gè)相應(yīng)的像素調(diào)制入射光的偏振態(tài)，LCD將圖像形成作為像素陣列。對(duì)于高質(zhì)量數(shù)字電影投影系統(tǒng)，LCD似乎具有作為空間光調(diào)制器的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)包括相對(duì)大的裝置尺寸，良好的裝置產(chǎn)量和制造較高的分辯率裝置的能力，例如Sony和JVC公司的4096X2160 分辯率裝置。在美國(guó)專(zhuān)利No. 5808795 (Shimomura等人)；美國(guó)專(zhuān)利No. 5798819 (Hattori 等人)；美國(guó)專(zhuān)利No. 5918961 (Ueda)；美國(guó)專(zhuān)利No. 6010121 (Maki等人)；和美國(guó)專(zhuān)利 No. 6062694(Oikawa等人)中公開(kāi)了利用空間光調(diào)制器的電子投影儀的實(shí)例。LC0S(硅基液晶)裝置被認(rèn)為對(duì)于大規(guī)模圖像投影特別有前景的。然而，由于高亮度投影的高熱負(fù)荷影響材料的偏振質(zhì)量，LCD元件很難維持?jǐn)?shù)字電影的高質(zhì)量需求，特別是關(guān)于彩色和對(duì)比度。照明效率的連續(xù)問(wèn)題涉及集光率(etendue)或者類(lèi)似地Lagrange不變量(Lagrange invariant)。在光學(xué)領(lǐng)域眾所周知，集光率涉及可以由光學(xué)系統(tǒng)處理的光的量。 潛在地，集光率越大，圖像越亮。在數(shù)值上，集光率與兩個(gè)特性的乘積成比例，即圖像面積和數(shù)值孔徑的乘積成比例。就圖2中表示的簡(jiǎn)化的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，該光學(xué)系統(tǒng)具有光源12、光學(xué)裝置18、和空間光調(diào)制器20，集光率是光源Al的面積和它的輸出角θ 1的乘數(shù)，并且等于調(diào)制器Α2的面積和它的接近角θ 2。為了增加的亮度，希望從光源12的面積提供盡可能多的光。如一般原理，當(dāng)在光源的集光率最接近地匹配在調(diào)制器集光率時(shí)，這種光學(xué)設(shè)計(jì)是有利的。增加數(shù)值孔徑例如增加集光率，以便光學(xué)系統(tǒng)獲取更多光。類(lèi)似地，增加源圖像尺寸，以便光源自較大的面積，從而增加集光率。為了利用在照明側(cè)上增加的集光率，該集光率必須大于或等于照明源的集光率。然而，通常，該圖像越大，該光學(xué)裝置和支撐元件的成本越高并且尺寸越大。這對(duì)例如LCOS和DLP元件的裝置尤其成立，其中硅基底和缺陷隨尺寸可能增加。按一般規(guī)律，增加的集光率導(dǎo)致更復(fù)雜且更昂貴的光學(xué)設(shè)計(jì)。使用例如美國(guó)專(zhuān)利No. 5907437 (Sprotbery等人)中概述的方法，該光學(xué)系統(tǒng)中的透鏡元件必須設(shè)計(jì)成大的集光率。必須通過(guò)系統(tǒng)光學(xué)裝置匯聚的光的源圖像面積是空間光調(diào)制器在紅色、綠色、和藍(lán)色光路的組合的面積的總和；值得注意地是，這是最后形成的多色圖像的面積的三倍。也就是說(shuō)，對(duì)于美國(guó)專(zhuān)利No. 5907437中公開(kāi)的構(gòu)造，由于紅色、綠色、和藍(lán)色顏色路徑是分開(kāi)的，并且必須在光學(xué)上匯聚，所以光學(xué)元件處理相當(dāng)大的圖像面積，由此處理高集光率。此夕卜，盡管例如在美國(guó)專(zhuān)利No. 5907437中公開(kāi)的構(gòu)造處理來(lái)自最后形成的多色圖像的三倍面積的光，但是由于每個(gè)彩色路徑只含有總光級(jí)的三分之一，這個(gè)構(gòu)造對(duì)增加亮度沒(méi)有任何好處。當(dāng)光源的集光率很好地匹配空間光調(diào)制器的集光率時(shí)，效率提高了。較差匹配的集光率意思指光學(xué)系統(tǒng)缺少光，即不能提供充分的光到空間光調(diào)制器，或者效率低，即有效地丟棄產(chǎn)生用于調(diào)制的光的實(shí)質(zhì)部分。到現(xiàn)在為止對(duì)于LCD和DLP系統(tǒng)兩者的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，證明為在可接受的系統(tǒng)成本的數(shù)字電影應(yīng)用提供充分的亮度的目標(biāo)是難以捉摸的。即使使用偏振恢復(fù)技術(shù)，LCD基系統(tǒng)也已經(jīng)受偏振光、減少效率和增加集光率的必要條件影響。雖然不需要偏振光的DLP裝置設(shè)計(jì)已經(jīng)證明某種程度上更有效，但是仍舊需要昂貴的、壽命短的燈以及成本高的光學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)，這使其過(guò)于昂貴，以至于無(wú)法與普通電影放映設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)。為了與普通的高端影片基投影系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)并且提供所謂的電子或者數(shù)字電影，數(shù)字投影機(jī)必須能夠獲得可與這些較早設(shè)備相比的電影亮度級(jí)。由于一些比例的概念，一般影院需要在相當(dāng)于對(duì)角線40英尺的屏幕尺寸上投影相當(dāng)于10000流明。屏幕的范圍需要從 5000流明直到40000流明的任何。除了這個(gè)需求的亮度必要條件之外，這些投影機(jī)也必須傳送高分辨率(2048X 1080像素)，并且提供大約2000 1的對(duì)比度和廣色域。
一些數(shù)字電影投影機(jī)的設(shè)計(jì)已經(jīng)證明能夠具有這一水平的性能。然而，高設(shè)備和運(yùn)行成本已經(jīng)成為障礙。滿(mǎn)足這些必要條件的投影儀通常每個(gè)成本超過(guò)$50000，并且利用高瓦數(shù)的氙弧燈，該氙弧燈需要在每隔500至2000小時(shí)的間隔替換，一般的替換成本通常超過(guò)$ 1000。由于氙燈需要相對(duì)快速光學(xué)裝置，從而收集并且投影來(lái)自這些源的光，所以其集光率對(duì)成本和復(fù)雜性具有相當(dāng)大的影響。DLP和LCOS IXD空間光調(diào)制器(SLM)兩者的一個(gè)共同缺點(diǎn)在于，其使用固態(tài)光源，尤其是激光源的有限能力。盡管固態(tài)光源關(guān)于相對(duì)的光譜純度和潛在地高亮度級(jí)優(yōu)于其他類(lèi)型的光源，但是為了有效地使用這些優(yōu)點(diǎn)，固態(tài)光源需要不同的方法。以較早的數(shù)字投影機(jī)設(shè)計(jì)使用的用于調(diào)節(jié)、重定向、和組合來(lái)自彩色源的光的普通的方法和裝置，可限制激光陣列光源良好使用。固態(tài)激光有可能改善集光率、壽命、和總體光譜和亮度的穩(wěn)定性，但是直到最近仍不能在適合數(shù)字電影的必要條件需要的成本內(nèi)以充分的水平傳送可見(jiàn)光。在更近期的發(fā)展中，VCSEL激光陣列已經(jīng)商業(yè)化，并且示出作為潛在光源的一些可能性。然而，為了為每個(gè)顏色提供必要的亮度，需要來(lái)自九個(gè)單獨(dú)陣列的組合光。使用激光陣列的投影儀的實(shí)例包括Kappel 等人白勺IS為“Laser Illuminated Image Projection System and Method of Using Same"的美國(guó)專(zhuān)利No. 5704700，描述了用于投影機(jī)照明的微激光陣列的使用。Kruschwitz等人共同的題為"Electronic Imaging System Using Organic Laser Array Illuminating an Area Light Valve” 的美國(guó)專(zhuān)利 No. 6950454，描述了用于提供激光照射到空間光調(diào)制器的有機(jī)激光器的使用。Mooradian ^AWIS^J "Projection Display Apparatus, System and Method" 的美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)No. 2006/0023173，描述了用于照明的延伸腔表面發(fā)射半導(dǎo)體激光器陣列的使用；Glenn 的題為 “Displays Using Solid-State Light Sources” 的美國(guó)專(zhuān)利 No. 7052145，描述了采用用于投影機(jī)照明的微激光陣列的不同的顯示器實(shí)施例。Lang等人的題為"Laser Diode Array Assemblies With Optimized Brightness Conservation"的美國(guó)專(zhuān)利No. 6240116，討論具有高冷卻效率的常規(guī)激光條和邊緣發(fā)光二極管的包裝，并且描述了通過(guò)使用用反射器組合的透鏡除去或者減少平行光束之間的距離從而減少二維陣列的發(fā)散_尺寸乘數(shù)(集光率)。這些類(lèi)型的解決方法每個(gè)都存在困難。Kappel’700教示了在圖像投影中用作光源的相干激光器的單片陣列的使用，由此選擇激光器的數(shù)目，從而匹配投影機(jī)的流明輸出的功率需要。然而，在高流明投影機(jī)中，這個(gè)方法出現(xiàn)許多困難。制造產(chǎn)量隨著裝置數(shù)目的增加而下降，并且熱量問(wèn)題隨著較大規(guī)模陣列可以是顯著的。相干性也能夠?yàn)閱纹O(shè)計(jì)創(chuàng)造問(wèn)題。激光源的相干性通常引起例如光學(xué)干涉和斑點(diǎn)的假象。因此，優(yōu)選地使用相干性即空間和時(shí)間相干性弱或者被破壞的激光器陣列。當(dāng)從改進(jìn)的色域的角度要求光譜相干性時(shí)， 也希望光譜的少量加寬，其用于移除對(duì)干涉和斑點(diǎn)的靈敏度，并且光譜的少量加寬也減輕了單個(gè)光譜源色移的影響。這個(gè)移位可以發(fā)生在例如具有分開(kāi)的紅色、綠色和藍(lán)色激光源的三色投影系統(tǒng)中。如果在單個(gè)顏色陣列中的所有激光器綁在一起并且都具有狹窄波長(zhǎng)， 并且在工作波長(zhǎng)中發(fā)生位移，那么整個(gè)投影機(jī)的白點(diǎn)和顏色可能超出說(shuō)明書(shū)。另一方面，由于該陣列被用波長(zhǎng)中的小變量平均，在總體輸出中的單個(gè)色移的靈敏度被大大減小。當(dāng)可能增加元件到系統(tǒng)，從而幫助破壞如Kappel所討論的這個(gè)相干性時(shí)，從成本和簡(jiǎn)單性的角度優(yōu)選地是利用來(lái)自不同制造批次的略微變化裝置，從而形成大體上不相干的激光源。另外，優(yōu)選在光源處減少空間和時(shí)間相干性，由于大多數(shù)減少這一超過(guò)光源的不相干性的方式都利用例如擴(kuò)散器的構(gòu)件，其增加了光源的有效范圍(集光率)，引起額外的光損失，并且增加了系統(tǒng)的費(fèi)用。維持激光器的小的集光率使得光學(xué)系統(tǒng)能夠簡(jiǎn)單化，這是非常希望的。
特別關(guān)注投影應(yīng)用的激光器陣列是各種類(lèi)型的VECSEL (豎直腔表面發(fā)射激光器) 陣列，其包括來(lái)自加利福尼亞州森尼維爾Novalux的VECSEL (豎直延伸腔表面發(fā)射激光器) 和NECSEL(N ovalux延伸腔表面發(fā)射激光器)裝置。然而，使用這些裝置的常規(guī)解決方法易于出現(xiàn)許多問(wèn)題。一個(gè)限制涉及了裝置產(chǎn)量。主要由于關(guān)鍵元件的熱量和包裝問(wèn)題，商業(yè)化的VECSEL陣列長(zhǎng)度上延伸，但是在高度上受限制；通常，VECSEL陣列只具有兩列發(fā)射元件。 使用多于兩列的元件會(huì)很難顯著增加產(chǎn)量。這個(gè)實(shí)際的限制會(huì)使得很難為如例如美國(guó)專(zhuān)利 No. 7052145中所述的投影儀提供VECSEL照明系統(tǒng)。當(dāng)使用美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)No. 2006/0023173 中提出的投影解決方法時(shí)，亮度會(huì)被限制。盡管Kruschwitz等人、美國(guó)專(zhuān)利No. 6950454及其他描述了使用有機(jī)VCSEL的激光器陣列的使用，但是這些有機(jī)激光器并沒(méi)有成功地商業(yè)化。除了這些問(wèn)題，常規(guī)VECSEL設(shè)計(jì)易于具有功率連接和散熱的困難。這些激光器具有高功率；例如，頻率被加倍為兩列來(lái)自Novalux的單列激光器裝置產(chǎn)生超過(guò)3W的可用光。因此，可能存在顯著的電流必需條件和來(lái)自未使用的電流的熱負(fù)荷。壽命和光束質(zhì)量高度取決于穩(wěn)定的溫度維持。激光源到投影系統(tǒng)的耦合出現(xiàn)了使用常規(guī)方法沒(méi)有充分解決的困難。例如，使用 Novalux NECSEL激光器，為了接近大多數(shù)影院的10000流明的必要條件，每個(gè)顏色近似需要九個(gè)2列X 24個(gè)的激光器。期望分開(kāi)安裝這些激光源，以便充分散熱和運(yùn)轉(zhuǎn)功率，并且控制信號(hào)和允許簡(jiǎn)化維修和替換的模塊化設(shè)計(jì)。然而，同時(shí)，為了形成提供準(zhǔn)直光的單一光束，需要組合來(lái)自多個(gè)源的激光束。由于在光束組合覆層中低效率，覆蓋個(gè)別光束的解決方法丟失一些產(chǎn)生的光。在組合過(guò)程中引入的任何角度分量都增加集光率，并且通常是不希望的。期望的是用光束之間的小間隔重定向多個(gè)光束，但是使用常規(guī)光束組合技術(shù)不容易得到。因此，可以看到，需要這樣的照明解決方法，其利用固態(tài)陣列光源的優(yōu)點(diǎn)，并且允許具有DLP和LCOS調(diào)制器的固態(tài)照明構(gòu)件的有效使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)提供在長(zhǎng)度方向延伸的光束校準(zhǔn)腔室(beam alignment chamber)，解決了對(duì)于投影顯示的提高亮度的需要，該光束校準(zhǔn)腔室包含基底，具有前邊緣和兩側(cè)邊緣；第一和第二側(cè)壁，連接到基底，并且沿著光束校準(zhǔn)腔室的長(zhǎng)度延伸；前壁，位于基底前邊緣，具有輸出開(kāi)口 ；多個(gè)光源，經(jīng)放置從而引導(dǎo)光束通過(guò)第一或第二側(cè)壁，每個(gè)光束關(guān)于至少一個(gè)軸的發(fā)散未校正；多個(gè)反射器，安裝在基底上，每個(gè)反射器具有獨(dú)立的偏轉(zhuǎn)和俯仰調(diào)整裝置(yaw and pitch adjustment)，每個(gè)都與至少一個(gè)相應(yīng)光源配對(duì)，基底安裝的反射器經(jīng)放置從而引導(dǎo)來(lái)自相應(yīng)光源的光束，沿著光束校準(zhǔn)腔室的長(zhǎng)度，通過(guò)輸出開(kāi)口形成校準(zhǔn)的平行光束陣列，每個(gè)光源和輸出開(kāi)口之間的光學(xué)距離對(duì)于每個(gè)光束都大體上相等；和一個(gè)或更多光學(xué)元件，位于校準(zhǔn)的光束陣列的光程中，其中所述光學(xué)元件經(jīng)放置從而關(guān)于至少一個(gè)軸校正光束發(fā)散。本發(fā)明的特征是，其提供了用于從多個(gè)光源陣列提供二維平行輸出光束陣列的激光束校準(zhǔn)的儀器和方法。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，其提供了用于多個(gè)激光陣列的緊湊包裝(compact packaging) 的儀器，該儀器校準(zhǔn)該陣列沿著輸出光路平行。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)閱讀下列詳細(xì)描述，連同其中示出并描述本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施例的附圖，本發(fā)明的這些及其他特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得顯而易見(jiàn)。


圖1是為不同顏色光路使用組合棱鏡的普通投影儀的示意的方框圖；圖2是示出光學(xué)20系統(tǒng)的激光率的典型圖表；圖3A是示出具有多個(gè)顏色通道和多組投影光學(xué)裝置的投影儀用于圖像投影的常用設(shè)置的示意的方框圖；圖3B是示出具有多個(gè)顏色通道組合從而使用單組投影光學(xué)裝置的投影儀用于圖像投影的常用設(shè)置的示意的方框圖；圖4是示出用使用反射面的固態(tài)激光器陣列的光束校準(zhǔn)的示意圖。圖5A是示出用于組合來(lái)自多個(gè)固態(tài)激光器光陣列的照明的光重定向棱鏡的使用的示意的側(cè)視圖表；圖5B是圖7A的光重定向棱鏡的透視圖；圖6是從兩個(gè)不同側(cè)面接收光德?tīng)柟庵囟ㄏ蚶忡R的示意的側(cè)視圖；圖7是在一個(gè)實(shí)施例中用于組合來(lái)自多個(gè)固態(tài)激光器的光的光束校準(zhǔn)腔室的透視圖；圖8是光束校準(zhǔn)腔室的透視圖，頂部蓋體移除并且示出在兩側(cè)的激光陣列源；圖9是光束校準(zhǔn)腔室的透視圖，示出反射鏡安裝在基底和蓋體上的相對(duì)位置；圖10是看不見(jiàn)一個(gè)側(cè)面和頂蓋的光束校準(zhǔn)腔室的透視圖，示出一種類(lèi)型的獨(dú)立可調(diào)整鏡面固定架；圖11是示出光束校準(zhǔn)腔室的側(cè)壁的平面圖；圖12是示出來(lái)自多個(gè)校準(zhǔn)的激光陣列的輸出光束部分的平面圖；圖13是示出用于頂部安裝的一個(gè)反射鏡和基底安裝的一個(gè)反射鏡的典型光路的頂視圖；圖14是示出用于一部分光束校準(zhǔn)腔室的相等的光程長(zhǎng)度的頂視圖；圖15是示出相等的光程長(zhǎng)度如何可用于簡(jiǎn)化用于調(diào)節(jié)輸出光束的光學(xué)裝置的透視圖；和圖16是在一個(gè)實(shí)施例中具有獨(dú)立可調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)和俯仰的運(yùn)動(dòng)的鏡面固定架的透視圖。
具體實(shí)施例方式本描述特別針對(duì)按照本發(fā)明形成儀器的部分的元件或者更直接與儀器合作的元件。應(yīng)當(dāng)理解，沒(méi)有具體示出或描述的元件可能采取本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的各種形式。這里示出并描述的附圖提供用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的工作原理，并非意圖示出實(shí)際尺寸或者比例繪制。因?yàn)橛糜诒景l(fā)明激光陣列的組件部分的相對(duì)尺寸，為了強(qiáng)調(diào)基本結(jié)構(gòu)、形狀、和工作原理，所以需要一些放大。本發(fā)明的實(shí)施例解決在電子圖像投影機(jī)中為每個(gè)彩色通道提高光強(qiáng)度的需要。為了更好地理解本發(fā)明，描述本發(fā)明的儀器和方法能夠工作的總體背景是有益的。圖3A和3B 的示意圖示出用于圖1的投影儀10的兩個(gè)基本構(gòu)造。本發(fā)明的實(shí)施例可以合適地被采用作為用于這些基本構(gòu)造的任何一種的照明系統(tǒng)部分。首先轉(zhuǎn)到圖3A，示出用于本發(fā)明許多實(shí)施例的投影儀10的基本設(shè)置。示出三個(gè)光調(diào)制通道40r、40g、和40b，每個(gè)通道調(diào)制來(lái)自照明系統(tǒng)42的原色紅色、綠色、或者藍(lán)色顏色 (RGB)中的一個(gè)。在每個(gè)光調(diào)制通道40r、40g、和40b中，可選透鏡50可能引導(dǎo)光進(jìn)入可選保偏光導(dǎo)(polarization maintaining light guide) 52。在光導(dǎo)52的輸出端，或者相反從透鏡50接收光的透鏡54引導(dǎo)光穿過(guò)積分器51，例如蠅眼積分器(fly' s eye integrator) 或者積分棒(integrating bar)。這個(gè)光進(jìn)入用于投影機(jī)儀器10的圖像形成系統(tǒng)的部分的空間光調(diào)制器60?？臻g光調(diào)制器60通常是微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)裝置，例如DLP或者其他類(lèi)型的反射MEMS構(gòu)件，包括通過(guò)反射或者折射調(diào)制光的任何類(lèi)型的調(diào)制器構(gòu)件。這些裝置可以被認(rèn)為是“偏振態(tài)中性(polarization state neutral) ”，因?yàn)槠湓诿總€(gè)像素不通過(guò)調(diào)制像素的偏振態(tài)調(diào)制光；為從該像素的MEMS表面反射時(shí)其入射角的函數(shù)，對(duì)于任何像素對(duì)入射光的偏振態(tài)的任何變化都是無(wú)意的。光到MEMS空間光調(diào)制器的入射角可以調(diào)整從而最小化任何不想要的偏振影響。由于其許多可能的實(shí)施例，圖3A中通常以虛線外框指示的投影光學(xué)裝置70，然后引導(dǎo)經(jīng)調(diào)制的光到顯示器表面80。下面轉(zhuǎn)到圖3B，顏色組合器76用于將來(lái)自每個(gè)顏色光調(diào)制通道40r、40g、40b的經(jīng)調(diào)制光組合到用于投影的普通輸出軸A上。顏色組合器76可能是電子成像領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的棱鏡或者二向色表面組件，例如X-cube或者其他組合裝置。使用這兩種基本成像構(gòu)造的任何一種，照明系統(tǒng)42的功能是相同的組合來(lái)自?xún)蓚€(gè)或更多激光陣列的光，沿著普通照明路徑校準(zhǔn)別光束。圖4示出用于組合多個(gè)光源陣列 44和44’從而形成較大的具有校準(zhǔn)的準(zhǔn)直光束的陣列。一個(gè)或更多散置的鏡面46可能用于放置與固態(tài)光源陣列44對(duì)準(zhǔn)的附加光源陣列44’的光軸。然而，可以理解，熱量和間隔必要條件可能限制以這個(gè)方式可以層疊多少光源陣列44。此外，光束源之間的間隔也對(duì)這個(gè)解決方法約束。圖5A和5B的側(cè)視圖和透視圖示出使用光重定向棱鏡48的提高光束組合的方法。 這里，照明系統(tǒng)42組合來(lái)自四個(gè)固態(tài)光陣列44的激光，集中在比圖4的陣列設(shè)置更小的面積內(nèi)。光重定向棱鏡48具有入射面32，其接收從由激光器26組成的光源陣列44在發(fā)射方向Dl上發(fā)出的光。光在大體上與發(fā)射方向Dl成直角的輸出方向D2上通過(guò)輸出面34重定向。光重定向棱鏡48具有有光重定向小平面(facet) 38的重定向表面36。光重定向小平面38相對(duì)于發(fā)射方向Dl成斜角，并且向從激光器26發(fā)出的光提供全內(nèi)反射(TIR)。當(dāng)如圖5A和5B所示交錯(cuò)設(shè)置時(shí)，這些特征有助于使這個(gè)照明的光路變窄，提供較窄的光束。如圖5B所示，光源陣列44每個(gè)都具有多個(gè)在長(zhǎng)度方向L上延伸的激光器26。光重定向小平面38及重定向表面36上的其他小平面也在方向L上延伸。圖6的橫截面?zhèn)纫晥D示出照明系統(tǒng)42中光重定向棱鏡48的另一個(gè)實(shí)施例，其提供了比圖5A和5B中所示的實(shí)施例更為緊湊的用于使用光源陣列的照明設(shè)置。在這個(gè)實(shí)施例中，光重定向棱鏡48具有兩個(gè)重定向表面36，接收來(lái)自具有相反的發(fā)射方向Dl和D1’的彼此相對(duì)的光源陣列44的光。每個(gè)重定向表面36具有兩種類(lèi)型的小平面光重定向小平面38和垂直于來(lái)自相應(yīng)光源陣列44的入射光的入射小平面28。使用重定向棱鏡48的總體方法對(duì)用于形成準(zhǔn)直射線的光束的常規(guī)方法提供了改進(jìn)，但是具有一些限制。一個(gè)問(wèn)題涉及對(duì)準(zhǔn)困難。使用這一光組合幾何形狀，為了在適當(dāng)方向上適當(dāng)?shù)孛闇?zhǔn)光束，每個(gè)光源陣列44都必須是非常準(zhǔn)確地校準(zhǔn)。這要求每個(gè)激光源準(zhǔn)確地對(duì)齊或者自定義校準(zhǔn)到棱鏡，對(duì)激光器安裝機(jī)構(gòu)有大量要求。由于高功率激光器產(chǎn)生顯著的熱量，對(duì)于移除這一熱量的需要進(jìn)一步地使安裝和校準(zhǔn)復(fù)雜。雖然這一設(shè)置允許一些可縮放性的測(cè)量，但是這受光源陣列44可以怎樣緊密放置到一起所限制。此外，光重定向棱鏡48可以很難安裝，并且在工作情況下變換棱鏡材料的溫度能夠引起不想要的雙折射及其他問(wèn)題。對(duì)于適當(dāng)遮蔽激光的需要增加了進(jìn)一步的復(fù)雜化。本發(fā)明通過(guò)為每個(gè)顏色通道提供光束校準(zhǔn)腔室，解決對(duì)改進(jìn)的光源的需要，該光源組合來(lái)自每個(gè)波長(zhǎng)的多個(gè)激光器的準(zhǔn)直光。參考圖3A和3B，本發(fā)明的光束校準(zhǔn)腔室是每個(gè)相應(yīng)的光調(diào)制通道40r、40g、40b內(nèi)部的照明系統(tǒng)42的部分。圖7的透視圖示出光束校準(zhǔn)腔室100，其組合并交錯(cuò)幾個(gè)例如激光陣列源的固態(tài)光源陣列的輸出光束，以便產(chǎn)生由多個(gè)光束形成的合成光束，這個(gè)實(shí)施例中示出合成光束是準(zhǔn)直的，并且全部平行于在光束校準(zhǔn)腔室100的長(zhǎng)度方向上延伸的照明軸Al。圖8、9、10、 和11以一個(gè)實(shí)施例示出光束校準(zhǔn)腔室100構(gòu)造的各種細(xì)節(jié)。參考圖7至11的不同視圖，光束校準(zhǔn)腔室100具有有前邊緣112和后邊緣114的基底110、和第一和第二側(cè)邊緣116和118。沿著第一和第二側(cè)邊緣116和118分別存在相對(duì)的第一和第二側(cè)壁120和122和前壁132，第一和第二側(cè)壁沿著光束校準(zhǔn)腔室100的長(zhǎng)度延伸。側(cè)開(kāi)口 124在側(cè)壁120和122內(nèi)，提供用于來(lái)自陣列光源140的光束進(jìn)入光束校準(zhǔn)腔室100。光束校準(zhǔn)腔室100出來(lái)的光穿過(guò)前壁132上的輸出開(kāi)口 128。多個(gè)反射器130 關(guān)于側(cè)壁120和122成斜角放置，從而引導(dǎo)來(lái)自相應(yīng)陣列光源140的光束通過(guò)輸出開(kāi)口 128 出光束校準(zhǔn)腔室100，形成校準(zhǔn)的平行光束二維陣列。反射器130安裝到基底110，并且可選擇地安裝到蓋體126。每個(gè)反射器130具有其本身用于俯仰和偏轉(zhuǎn)的獨(dú)立調(diào)整裝置，允許來(lái)自每個(gè)陣列光源140的光束精確校準(zhǔn)。圖7示出為這個(gè)目的提用于蓋體126的調(diào)整進(jìn)入孔154。一個(gè)或更多調(diào)整進(jìn)入孔154可以沿著基底110交替提供。在圖7的實(shí)施例中，可以從蓋體126進(jìn)入用于頂部和基底安裝的反射器的所有俯仰和偏轉(zhuǎn)調(diào)整裝置。圖7至11中示出的光束校準(zhǔn)腔室100的實(shí)施例具有模塊化構(gòu)造和正方柱面形狀， 基底110的側(cè)邊緣116和118與第一和第二側(cè)壁120和122相交。這個(gè)設(shè)置有利于其緊湊性和相對(duì)易于安裝。然而，其他的側(cè)壁120和122的設(shè)置也是有可能的。在本發(fā)明替換的實(shí)施例中，基底110是例如三角形的其它形狀，并且只具有前邊緣和第一和第二側(cè)邊緣。在另一個(gè)實(shí)施例中，基底110是較大的底盤(pán)結(jié)構(gòu)的部分，并且延伸超過(guò)側(cè)壁120和122。蓋體 126的功能可能替換地是由底盤(pán)或者其他結(jié)構(gòu)的一些其他部分提供。圖8的透視圖示出填充有十二個(gè)陣列源140的光束校準(zhǔn)腔室100，六個(gè)陣列源沿著每個(gè)側(cè)壁120和122。十二個(gè)陣列源140與十二個(gè)反射器130配對(duì)，安裝在基底110和蓋體 126上。然后，來(lái)自每個(gè)陣列源140的校準(zhǔn)的輸出光束提供輸出光束陣列150，在橫截面中輸出光束陣列150被認(rèn)為形成校準(zhǔn)的二維光束陣列，其中每個(gè)陣列源140的貢獻(xiàn)集中在光束特定部分的上方。在本發(fā)明的實(shí)施例中，作為輸出光束陣列150從輸出開(kāi)口 128發(fā)出的輸出光具有圖案，該圖案有利于提供照明光束，維數(shù)適合于所使用的空間光調(diào)制器(例如， 圖3A、3B中的空間光調(diào)制器60)的長(zhǎng)寬比。圖9的透視圖示出用于圖8的填充的光束校準(zhǔn)腔室100的蓋體安裝和基底安裝的反射器130的位置。圖10的透視圖示出使用鏡面固定架200的實(shí)施例，下面更詳細(xì)地描述。圖12的平面圖示出，來(lái)自圖8的光束校準(zhǔn)腔室100中的每個(gè)固態(tài)光陣列源140的校準(zhǔn)光束怎樣形成輸出光束陣列150作為具有矩形長(zhǎng)寬比的校準(zhǔn)平行光束的二維陣列。對(duì)于圖7至11中所示的光束校準(zhǔn)腔室100的實(shí)施例，與基底安裝的反射器130配對(duì)的陣列光源140形成輸出光束陣列150的下部分，具有六個(gè)合成部分，即校準(zhǔn)的陣列光束142a、142b、 142c、142d、142e和142f。類(lèi)似地，與蓋體安裝的反射器130配對(duì)的陣列光源140形成輸出光束陣列150的上部分，具有校準(zhǔn)的陣列光束144a、144b、144c、144d、144e和144f。圖7和 8中示出用于使輸出照明成形的相同關(guān)系。(圖7中示出為輸出光束陣列150的輸出只表示基底安裝反射器130提供的輸出部分。注意圖7中在適當(dāng)位置只示出六個(gè)陣列源140中的三個(gè)。每個(gè)校準(zhǔn)的陣列光束142a至142e和144a至142e包含來(lái)自相應(yīng)陣列光源140的個(gè)別光束的陣列。圖13是光束校準(zhǔn)腔室100的頂視圖，示出用于在一個(gè)實(shí)施例中形成輸出光束陣列 150的每個(gè)陣列源140和其相應(yīng)的反射器130的配對(duì)。陣列光源141a、141b、141c、141d、 141e和141f安裝在蓋體126上，并且分別形成圖12的相應(yīng)校準(zhǔn)陣列光束144a、144b、144c、 144d、144e、禾口 144f。類(lèi)似地，陣列光源 140a、140b、140c、140d、140e 和 140f 安裝在基底 110 上，并且分別形成圖12的相應(yīng)校準(zhǔn)陣列光束142a、142b、142c、142d、142e、和142f。圖13 中描繪了用于頂部安裝陣列源141c和基底安裝陣列源140d的光束路徑。陣列源140d與基底安裝的反射器130d配對(duì)。類(lèi)似地，陣列源141c與蓋體安裝的反射器131c配對(duì)。盡管陣列光源140中的激光源可能是準(zhǔn)直的，但是存在一些激光器類(lèi)型具有顯著的光束發(fā)散。通常，在激光源處的光束發(fā)散是在正交方向的不同角度。光束發(fā)散經(jīng)常使用安裝在激光發(fā)射體本身的輸出處或者附近的柱面透鏡元件或者小透鏡(Ienslets)陣列或者其他光學(xué)元件在至少一個(gè)正交方向上校正。雖然兩個(gè)光束發(fā)散方向可能用雙柱面透鏡、兩個(gè)具有分別的正交曲率的串聯(lián)透鏡校正，這些透鏡是昂貴的，并且很難適當(dāng)?shù)匦?zhǔn)。因此， 關(guān)于圖12中激光發(fā)射體148的線，在激光陣列處的光束發(fā)散可能關(guān)于兩個(gè)軸沒(méi)有校正，但是通常只在χ軸的方向上校正。在沿著圖12中所示y軸的正交方向上光束發(fā)散也需要校正。用于校正y軸光束發(fā)散的常規(guī)解決方法是，在每個(gè)陣列的輸出端提供準(zhǔn)直柱面透鏡。然而，這種解決方法成本高，例如，圖7至11中示出的用于光束校準(zhǔn)腔室100的構(gòu)件數(shù)量增加了十二個(gè)額外透鏡?？蛇x擇地，反射器130的形狀可以是柱面，而不是平面，形成用于校正光束發(fā)散。然而，每個(gè)這種柱面鏡面都會(huì)大體上比圖8至11所示的普通平面鏡貴。 而且，用于俯仰和偏轉(zhuǎn)的調(diào)整裝置會(huì)由于表面曲率進(jìn)一步復(fù)雜。與針對(duì)這個(gè)問(wèn)題的常規(guī)方法的成本和復(fù)雜性相反，由于每個(gè)光束的發(fā)散特性會(huì)是一致的，本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)使用于每個(gè)激光源的光程距離相等為束發(fā)散提供校正，因此允許在輸出光束陣列中只利用單個(gè)柱面透鏡。參考圖14和15，分別示出具有相等光程距離和單個(gè)校正柱面透鏡152的光束校準(zhǔn)腔室100的頂視圖和透視圖。在圖14和15中所示的實(shí)施例中，光束路徑是交錯(cuò)的，使用不同于圖13中所示的交錯(cuò)的反射器的陣列設(shè)置彼此
11穿過(guò)。圖14示出用于陣列源的一部分的均等的光程距離。圖15示出一組陣列光源141a、 141b、141c、141d、141e和141f的每個(gè)在線性發(fā)射體的陣列方向上的光束發(fā)散。當(dāng)這些光發(fā)射體具有相等的光程距離時(shí)，從每個(gè)源入射到柱面透鏡152上的光的角度大體上相同。圓柱透鏡152或者其他適合的光學(xué)元件，例如適當(dāng)彎曲的反射器，能夠提供沿著發(fā)散軸的準(zhǔn)直。以這個(gè)方式，對(duì)于每個(gè)單獨(dú)陣列光源，分開(kāi)的準(zhǔn)直光學(xué)裝置是不需要的。圓柱透鏡152只是代表性的構(gòu)造。通常，在校準(zhǔn)的光束路徑中可以有不止一個(gè)光學(xué)元件，并且為輸出光提供準(zhǔn)直。例如，交叉的柱面透鏡可以用于修正兩個(gè)正交軸的每個(gè)中的發(fā)散。在替換的實(shí)施例中，在每個(gè)陣列源140的路徑中提供分開(kāi)的準(zhǔn)直透鏡(未示出)， 以便從輸出開(kāi)口 1 輸出的光是準(zhǔn)直的，而不需要柱面透鏡152或者圖15中所示的其他準(zhǔn)直光學(xué)裝置。光束校準(zhǔn)腔室100使用多個(gè)反射器130，每個(gè)都可以分開(kāi)地調(diào)整俯仰和偏轉(zhuǎn)。參考圖16，示出具有這個(gè)調(diào)整能力的基底安裝的鏡面固定架200。反射元件202具有支撐框架204，其可調(diào)節(jié)耦合到基底組件210。俯仰是使用圖16中所示的軸配置關(guān)于χ軸的調(diào)整。 偏轉(zhuǎn)調(diào)整是關(guān)于y軸的。可以理解，許多不同的鏡面固定架實(shí)施例可能用于在光束校準(zhǔn)腔室100內(nèi)部使用。本發(fā)明的光束校準(zhǔn)腔室100可以用作投影機(jī)儀器的照明系統(tǒng)構(gòu)件，例如具有先前參考圖3A和;3B中的投影機(jī)儀器描述的基本構(gòu)造的儀器。從光束校準(zhǔn)腔室100輸出的光可以進(jìn)一步地調(diào)節(jié)，例如使用積分棒或者其他裝置使其均勻化，從而為調(diào)制提供更均勻的照明光束。反射器130可以沿著單個(gè)平面安裝，例如在圖7中所示的基底安裝實(shí)施例中，或者在兩個(gè)平面安裝，如圖8中所示的蓋體安裝和基底安裝實(shí)施例中。為了高效率，反射器130 可以是二向色表面。使用本發(fā)明的光束校準(zhǔn)腔室，允許用于將來(lái)自多個(gè)激光陣列的輸出光集中到一起的緊湊包裝設(shè)置，而沒(méi)有引入角度內(nèi)容，并且因此，有效地增加了用于投影儀的照明系統(tǒng)的集光率。光束校準(zhǔn)腔室是高度模塊化的，允許替換個(gè)別激光陣列，而不需要在光程中完全重新校準(zhǔn)多個(gè)構(gòu)件。用于光束校準(zhǔn)的調(diào)整在反射器處作出，而不是通過(guò)復(fù)位或相反調(diào)整激光器本身。如圖7所示，例如，陣列光源140可以以模塊化方式包裝，并且直接地靠著側(cè)壁120 和122上的開(kāi)口 IM裝配。這一設(shè)置可以幫助減少散射光，并且可能對(duì)于照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重要的遮蔽激光特別有價(jià)值。本發(fā)明已經(jīng)特別參考某些其優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以作出變化或變形。例如，雖然其中在詳細(xì)的實(shí)施例中描述激光陣列，但是其他固態(tài)發(fā)射構(gòu)件也可以用作替換。支撐透鏡及其他光學(xué)構(gòu)件也可能被添加到每個(gè)光程。為了感測(cè)每個(gè)顏色通道中的光強(qiáng)度，可以在投影機(jī)內(nèi)部的一個(gè)或更多位置配置各種類(lèi)型的傳感器。因此，提供了用于校準(zhǔn)固態(tài)照明源的儀器及方法。部件符號(hào)說(shuō)明10.投影機(jī)儀器12.光源14.棱鏡組件18.光學(xué)裝置
20、20r、20g、20b.空間光調(diào)制器26.激光器28.入射小平面30.投影透鏡32.入射面34.輸出面36.重定向表面38.光重定向小平面40r、40g、40b.光調(diào)制通道42.照明系統(tǒng)44,44'、44a、44b.光源陣列46.鏡面48.光重定向棱鏡50.透鏡51.積分器52.光導(dǎo)54.透鏡60.空間光調(diào)制器70.投影光學(xué)裝置76.顏色組合器80.顯示表面84. 二向色表面100.光束校準(zhǔn)腔室110.基底112.前邊緣114.后邊緣116.第一側(cè)邊緣118.第二側(cè)邊緣120.第一側(cè)壁122.第二側(cè)壁124.側(cè)開(kāi)口126.蓋體128.輸出開(kāi)口130.反射器130d.基底安裝的反射器131c.蓋體安裝的反射器132.前壁140、140a、140b、140c、140d、140e、140f.陣列光源141a、141b、141c、141d、141e、141f.陣列光源0122]150.輸出光束陣列
0123]142a、142b、142c、142d、142e、142f.
0124]144a、144b、144c、144d、144e、144f.
0125]148.光束
0126]150.輸出光束陣列
0127]152.柱面透鏡
0128]154.調(diào)整進(jìn)入孔
0129]200.鏡面固定架
0130]202.反射元件
0131]204.框架
0132]210.基底部件
0133]Α、Α1·軸
0134]DUDl'.發(fā)射方向
0135]D2.輸出方向
0136]x、y.軸
校準(zhǔn)陣列光束校準(zhǔn)陣列光束
權(quán)利要求
1.一種在長(zhǎng)度方向上延伸的光束校準(zhǔn)腔室，包含基底，具有前邊緣和兩個(gè)側(cè)邊緣；第一側(cè)壁和第二側(cè)壁，連接到所述基底，并且沿著所述光束校準(zhǔn)腔室的長(zhǎng)度延伸；前壁，位于所述基底前邊緣，具有輸出開(kāi)口 ；多個(gè)光源，經(jīng)放置從而引導(dǎo)光束通過(guò)所述第一側(cè)壁或所述第二側(cè)壁，每個(gè)光束關(guān)于至少一個(gè)軸對(duì)于發(fā)散是未校正的；多個(gè)反射器，安裝在所述基底上，每個(gè)反射器具有獨(dú)立的偏轉(zhuǎn)和俯仰調(diào)整裝置，每個(gè)反射器都與至少一個(gè)相應(yīng)光源配對(duì)，所述基底安裝的反射器經(jīng)放置從而引導(dǎo)來(lái)自所述相應(yīng)光源的光束，沿著所述光束校準(zhǔn)腔室的長(zhǎng)度，穿過(guò)所述輸出開(kāi)口形成校準(zhǔn)的平行光束陣列，每個(gè)光源和所述輸出開(kāi)口之間的光學(xué)距離對(duì)于每個(gè)所述光束都大體上相等；和一個(gè)或更多個(gè)光學(xué)元件，位于所述校準(zhǔn)的光束陣列的光程中，其經(jīng)放置從而關(guān)于至少一個(gè)軸校正光束發(fā)散。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束校準(zhǔn)腔室，其中每個(gè)基底安裝的反射器與一維光源陣列配對(duì)，并且其中所述校準(zhǔn)的光束陣列是二維光束陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束校準(zhǔn)腔室，其中所述光源經(jīng)放置從而引導(dǎo)光穿過(guò)所述第一和第二側(cè)壁兩者。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束校準(zhǔn)腔室，進(jìn)一步包括與所述基底隔一定距離并且連接到所述第一和第二側(cè)壁的蓋體，多個(gè)反射器一起安裝在所述蓋體上，每個(gè)反射器都具有獨(dú)立的偏轉(zhuǎn)和俯仰調(diào)整裝置，每個(gè)反射器與至少一個(gè)相應(yīng)光源配對(duì)，所述蓋體安裝的反射器經(jīng)放置從而引導(dǎo)來(lái)自所述相應(yīng)光源的光束沿著所述光束校準(zhǔn)腔室的長(zhǎng)度穿過(guò)所述輸出開(kāi)口，并且和與基底安裝的反射器關(guān)聯(lián)的光束一起形成所述校準(zhǔn)的平行光束陣列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光束校準(zhǔn)腔室，其中調(diào)整孔提供于所述蓋體中，從而進(jìn)入用于所述蓋體安裝和基底安裝的反射器兩者的獨(dú)立的偏轉(zhuǎn)和俯仰調(diào)整裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束校準(zhǔn)腔室，其中所述一個(gè)或更多個(gè)光學(xué)元件包含提供關(guān)于一個(gè)軸的所述光束發(fā)散的校正的圓柱透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束校準(zhǔn)腔室，其中所述一個(gè)或更多個(gè)光學(xué)元件包含提供關(guān)于兩個(gè)軸的所述光束發(fā)散的校正的一對(duì)交叉柱面透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束校準(zhǔn)腔室，其中校正的校準(zhǔn)光束陣列是準(zhǔn)直的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束校準(zhǔn)腔室，其中所述光源是激光源。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束校準(zhǔn)腔室，其中所述光束校準(zhǔn)腔室是激光源系統(tǒng)的構(gòu)件，所述激光源系統(tǒng)提供用于在激光投影系統(tǒng)中使用的平行激光束陣列，并且其中所述激光投影系統(tǒng)進(jìn)一步地包含照明系統(tǒng)，經(jīng)配置從而使其接收的激光均勻化；圖像形成系統(tǒng)，經(jīng)配置從而與已由所述照明系統(tǒng)均勻化的激光相互影響；和投影系統(tǒng)，經(jīng)配置從而將所述激光圖像投影到觀看屏幕上。
11.一種用于校準(zhǔn)多個(gè)光束的方法，包含在至少相對(duì)的第一側(cè)壁和第二側(cè)壁之間形成從基底延伸并且具有輸出端的腔室；沿著所述基底安裝多個(gè)反射器，在所述第一側(cè)壁和所述第二側(cè)壁之間隔開(kāi)一定距離， 其中每個(gè)反射器都具有獨(dú)立的偏轉(zhuǎn)和俯仰調(diào)整裝置，并且相對(duì)于所述側(cè)壁在斜角放置；提供多個(gè)光源陣列，每個(gè)光源陣列產(chǎn)生光束陣列，并且與相應(yīng)的反射器配對(duì)，所述反射器經(jīng)放置從而向所述腔室的輸出端反射來(lái)自所配對(duì)光源陣列的光束陣列，產(chǎn)生校準(zhǔn)的光束陣列；和 在所述校準(zhǔn)的光束陣列的光程中定位校正的光學(xué)元件，并且距離每個(gè)所述光源陣列具有所述相同的光程距離，所述校正的光學(xué)元件經(jīng)放置從而關(guān)于至少一個(gè)軸校正光束發(fā)散。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光束校準(zhǔn)腔室，其包含基底、連接到該基底的第一和第二側(cè)壁和位于該基底的前邊緣且具有輸出開(kāi)口的前壁。該光束校準(zhǔn)腔室進(jìn)一步包括多個(gè)光源，經(jīng)放置從而引導(dǎo)光束穿過(guò)第一或者第二側(cè)壁；多個(gè)反射器，安裝在基底上，每個(gè)具有獨(dú)立的偏轉(zhuǎn)和俯仰調(diào)整裝置，每個(gè)反射器經(jīng)放置從而引導(dǎo)來(lái)自相應(yīng)光源的光束沿著光束校準(zhǔn)腔室的長(zhǎng)度通過(guò)輸出開(kāi)口形成校準(zhǔn)的平行光束陣列；和一個(gè)或更多光學(xué)元件，位于校準(zhǔn)的光束陣列的光程中，經(jīng)放置從而關(guān)于至少一個(gè)軸校正光束發(fā)散。
文檔編號(hào)G02B27/14GK102414599SQ201080019305
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者B·D·西爾弗斯坦, J·R·基爾舍, M·A·哈蘭 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司