專利名稱：用于圖像顯示系統(tǒng)的多光源照明的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
0001本發(fā)明一般涉及圖像顯示系統(tǒng)，并且更具體地涉及實(shí)現(xiàn)了基
于微鏡的投影顯示系統(tǒng)的光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
0002投影顯示系統(tǒng)中所使用的空間光調(diào)制器能夠投射來自于諸如 HDTV、 DVD和DVI的媒體源的圖像細(xì)節(jié)。傳統(tǒng)的空間光調(diào)制器受其 光學(xué)展度(etendue)限制，光學(xué)展度支配著系統(tǒng)可用的能量。具體地， 系統(tǒng)的光學(xué)展度限制了空間光調(diào)制器可接受的特定波長范圍內(nèi)的光 量。源于發(fā)出窄帶光的光源的光通常不夠強(qiáng)，不能使光調(diào)制器產(chǎn)生正 確著色的圖像或者足夠亮度的圖像。

發(fā)明內(nèi)容
0003在一個(gè)實(shí)施例中， 一種用于在圖像顯示系統(tǒng)中傳輸光的方法 包括從第一光源產(chǎn)生第一光錐體。第一光錐體包括多條光束。所述第 一錐體的第一部分被投射在照明路徑內(nèi)。所述第一錐體的第二部分被 投射在反射器的表面處。所述第一錐體的第二部分被反射以將第一錐 體的第二部分投射在照明路徑內(nèi)。第一錐體的第一和第二部分在積分 棒的入口處被接收。第一錐體的第二部分增強(qiáng)了積分棒所接收到的光 的強(qiáng)度。
0004取決于所實(shí)現(xiàn)的特定特征，本發(fā)明的特定實(shí)施例可具有以下 技術(shù)優(yōu)勢中的某些或全部優(yōu)勢，或者不具有以下優(yōu)勢。技術(shù)優(yōu)勢可以 是調(diào)制器的接收錐體外發(fā)出的光束可被反射以使得其在接收錐體內(nèi) 以一角度重新對準(zhǔn)積分棒。結(jié)果，來自光源的光的強(qiáng)度被增強(qiáng)而不超 過調(diào)制器的光學(xué)展度。另一技術(shù)優(yōu)勢可以是因?yàn)楣馐杀桓淖兎较颍?br> 所以可以同時(shí)操作多個(gè)光源而不超過調(diào)制器的光學(xué)展度限制。結(jié)果， 可投射明顯更亮的圖像。
0005另一技術(shù)優(yōu)勢可以是位于光源與積分棒之間的反射器可提 供參考點(diǎn)，光源(一個(gè)或多個(gè))可從該參考點(diǎn)安裝。從而，反射器可 提供一個(gè)或一個(gè)以上光源可從其處安裝的參考點(diǎn)。
0006參照以下附圖、說明書和權(quán)利要求，對于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人 員而言，其它技術(shù)優(yōu)勢會變得顯而易見。此外，盡管上文已經(jīng)枚舉了 特定優(yōu)勢，但是各種實(shí)施例可包括所枚舉的優(yōu)勢中的所有優(yōu)勢或某些 優(yōu)勢，或者不包括上述優(yōu)勢。


0007圖1是投影顯示系統(tǒng)的一部分的一個(gè)實(shí)施例的框圖。0008圖2A-2C是用于投影顯示系統(tǒng)的光源模塊的實(shí)例實(shí)施例的框圖。
0009圖3是投射來自于具有多個(gè)光源的光源模塊的光的方法的流 程圖。
具體實(shí)施例方式
0010圖1是投影顯示系統(tǒng)10的一部分的一個(gè)實(shí)施例的框圖。在這 個(gè)實(shí)例中，投影顯示系統(tǒng)10包括光源模塊12，其能夠產(chǎn)生照明光束 14。光束14從光源模塊12被引導(dǎo)到調(diào)制器16。調(diào)制器16可包含能夠 沿投射光路徑18選擇性地傳送至少一些所接收光束的任意器件。在各 種實(shí)施例中，調(diào)制器16可包含空間光調(diào)制器，諸如液晶顯示器或者發(fā) 光二極管調(diào)制器。
0011在這個(gè)特定實(shí)施例中，調(diào)制器16包含數(shù)字微鏡器件(DMD)。 DMD是微機(jī)電器件，其包含一個(gè)幾十萬傾斜微鏡的陣列。在水平狀態(tài) 中，每個(gè)微鏡與投影透鏡24基本平行。例如，從水平狀態(tài)，微鏡可傾 斜為正或負(fù)的角度以使微鏡在"開"和"關(guān)"狀態(tài)之間交替。為了便 于討論，可從投射路徑18測量微鏡傾斜的角度并且可用9標(biāo)明。在特 定實(shí)施例中，微鏡可從+10度傾斜到-10度。在其它實(shí)施例中，微鏡可 從+12度傾斜到-12度。為容許微鏡傾斜，每個(gè)微鏡附著在一個(gè)或一個(gè) 以上安裝在支撐柱上的鉸鏈上，并且通過下層控制電路上的氣隙間隔 開。至少部分地基于從控制模塊22接收到的圖像數(shù)據(jù)20，控制電路提
供靜電力。在各種實(shí)施例中，調(diào)制器16能夠?yàn)樗邮盏降拿糠N顏色產(chǎn) 生各種等級或濃淡。0012靜電力使得每個(gè)微鏡選擇性地傾斜。微鏡陣列上的入射照明
光由"開"微鏡沿投射路徑18反射以被投影透鏡24接收。此外，照 明光束14由"關(guān)"微鏡反射并被在關(guān)態(tài)(off-state)光路徑26上被引 導(dǎo)指向光收集器(light dump) 28。"開"微鏡和"關(guān)"微鏡的圖樣(例 如，亮鏡和暗鏡)形成圖像，該圖像由投影透鏡24投射。在本申請文 件中，術(shù)語"微鏡"和"像素"是可互換使用的。
0013正如關(guān)于圖2更為詳細(xì)描述的那樣，光源模塊12包括一個(gè)或 一個(gè)以上的燈或其它能產(chǎn)生照明光束并對其進(jìn)行聚焦的光源。在調(diào)制 器16包括多個(gè)傾斜微鏡器件的情況下，約為+10到+12度左右的傾斜 會使得光源模塊12處于"開"狀態(tài)。相反，約為-10到-12度左右的傾 斜會使得光源模塊12處于"關(guān)"狀態(tài)。盡管顯示系統(tǒng)10被描述和闡 述為包括單一光源模塊12，但是顯示系統(tǒng)10可包括任意適當(dāng)數(shù)目的光 源模塊是被廣泛認(rèn)同的，該光源模塊適于產(chǎn)生光束以向調(diào)制器16傳播。
0014在特定實(shí)施例中，光源模塊12被定位成使得光束14以兩倍e 角(其中9等于處于"開"狀態(tài)的微鏡器件的傾斜角度)的照明角指 向調(diào)制器16。例如，在微鏡器件從約+10至(J+12度("開")傾斜為約-10 到-12度("關(guān)")的情況下，光束14可從以偏離投射路徑18約+20到 +24度的角度定位的光源模塊12指向調(diào)制器16。因而，當(dāng)微鏡處于水 平狀態(tài)或非傾斜位置時(shí)，光束14可以相對于微鏡的法線以約+20至lj+24 度的角度到達(dá)調(diào)制器16。
0015當(dāng)調(diào)制器16的微鏡元件處于"開"狀態(tài)方向時(shí)，照明束14 沿照明路徑18大致垂直于投影透鏡24的表面反射。當(dāng)調(diào)制器16的微 鏡元件在"關(guān)"狀態(tài)方向被傾斜時(shí)，來自于光束模塊12的照明光束14 沿關(guān)狀態(tài)光路徑26反射，在該路徑26上，光束14被光收集器28接 收。關(guān)狀態(tài)路徑26是在一負(fù)角度，其大致等于4e。因而，當(dāng)處于關(guān)狀 態(tài)時(shí)，微鏡器件以約-10到-12度的角度定位的情況下，光束14以偏離 投射路徑18約-40到-48度的角度反射。
0016如上所述，系統(tǒng)10包括控制模塊22,其接收并向調(diào)制器16 轉(zhuǎn)達(dá)圖像數(shù)據(jù)20以實(shí)現(xiàn)調(diào)制器16中微鏡的傾斜。具體地，控制模塊
22可轉(zhuǎn)達(dá)標(biāo)識調(diào)制器16的微鏡的適當(dāng)傾斜的圖像數(shù)據(jù)20。例如，控 制模塊22可向調(diào)制器16發(fā)送圖像數(shù)據(jù)20，該數(shù)據(jù)指示調(diào)制器16的微 鏡應(yīng)定位在"開"狀態(tài)。因而，微鏡可以被定位在偏離投射路徑18約 +10到+12度左右的傾斜角度。替代性地，控制模塊22可向調(diào)制器16 發(fā)送圖像數(shù)據(jù)20，該數(shù)據(jù)指示微鏡應(yīng)定位在"關(guān)"狀態(tài)中。同樣，微 鏡可以被定位在偏離投射路徑18約-10到-12度左右的傾斜角度。0017顯示系統(tǒng)10可獲得的能量由調(diào)制器16的光學(xué)展度限定。調(diào) 制器16的光學(xué)展度是調(diào)制器16的最大通量的光學(xué)范圍。光學(xué)展度可 被定義為調(diào)制器16的有效面積與調(diào)制器16的接收錐角的正弦值的平 方的乘積。例如，如果調(diào)制器16的有效面積為100mm2，并且接收角 為+24度，則顯示系統(tǒng)10的光學(xué)展度約為16.5mr^立體弧度。如上所 述，顯示系統(tǒng)10的光學(xué)展度由調(diào)制器16確定。在調(diào)制器16處，只接 收沿照明路徑從特定光源模塊12發(fā)出的在顯示系統(tǒng)10的光學(xué)展度內(nèi) 的光的波長。此外，特定波長范圍內(nèi)的光量也受系統(tǒng)的光學(xué)展度的限 制。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，通過使用反射器來增加從一個(gè)或一個(gè)以上光 源接收的光的強(qiáng)度，可以解決這個(gè)問題，下文將對此進(jìn)行更為詳細(xì)的 描述。
0018圖2A到2C是光源模塊的實(shí)例實(shí)施例的框圖。在每個(gè)實(shí)施例 中，光源模塊包括至少一個(gè)燈或者其它光源和反射器，該反射器被定 位以將由至少一個(gè)燈發(fā)出的光聚焦于積分棒處。具體地，圖2A包含光 源模塊IOO，其包括兩個(gè)光源102，每個(gè)光源102發(fā)出穿過積分棒108 處的反射器106的光錐體104。積分棒108包括貫穿積分棒108的長度 形成的孔的入口 107，積分棒108接收與調(diào)制器16相關(guān)聯(lián)的接收錐體 內(nèi)發(fā)出的光束。此后，積分棒108接受非均勻光束并將其轉(zhuǎn)換為均勻 分布的光。
0019在所闡述的實(shí)施例中，每個(gè)光源102可包括燈頭(light burner) 109和燈反射器110。在特定實(shí)施例中，燈反射器110可包括橢圓反射 器。盡管如此，可以認(rèn)識到，光源102可包含任意光源，諸如，金屬 鹵化物光源，氙弧光源和超高壓(UHP)水銀蒸汽弧燈，或其它寬帶 光源。光源102可彼此相鄰定位并且處于限定軸111的角度。軸111 與積分棒108的中心線基本成一條直線，這樣光源102被定位成發(fā)出
向積分棒108投射的光束。
0020每個(gè)光源102發(fā)出橢圓光錐體104，其可相對于光源102的中 心線或軸111來度量。在特定實(shí)施例中，與每個(gè)光源102相關(guān)聯(lián)的光 錐體104約處于偏離發(fā)射光源102的中心線士30度左右。因而，每個(gè)光 源102的光錐體104可以偏離軸111約60度左右。來自于兩個(gè)光源102 的光錐體104的組合產(chǎn)生120度的總光錐體。如上所述，如果調(diào)制器 16具有100 mm2的有效面積，則調(diào)制器16的接收角為土24度左右。
0021通常，只有在調(diào)制器16的接收角內(nèi)被接收到的光束才被調(diào)制 器16接收。接收角外的光束通常損失掉。因而，如果光錐體104指向 積分棒108 (沒有由反射器106提供的中間聚焦)，則光錐體104內(nèi)的 很多光束不會被調(diào)制器16接收。此外，在每個(gè)光錐體104內(nèi)，從光源 102的中心線或者大致從光源102的中心線指引出的光束包括強(qiáng)度比 從光源102的外邊緣指引出的光束強(qiáng)度更大的光束。因?yàn)楣鈴?qiáng)度向著 光錐體104的外面減弱，所以來自于每個(gè)光源102的更強(qiáng)光束的很多 束在不改變方向的情況下，不會被調(diào)制器16接收到。
0022為了改變在與調(diào)制器16相關(guān)聯(lián)的接收角之外的光束的方向， 光源模塊100包括反射器106。在闡釋的實(shí)施例中，反射器106包含球 面鏡，該球面鏡限定貫穿反射器106的中間形成的開口 112。反射器 106相對于積分棒108定位，以使得開口 112相對于積分棒108的入口 107而言是居中的。 一旦反射器106被適當(dāng)定位，其可以提供參考點(diǎn)， 光源102從該參考點(diǎn)處安裝。因而，反射器106可用作光源102排列 的參考表面。當(dāng)將反射器106用作參考點(diǎn)來將光源102適當(dāng)排列時(shí)， 光源102可相對于軸111定位，軸111大致與開口 112的中心相一致。0023在特定實(shí)施例中，開口 112可包括切入球面反射器106的圓 形孔。盡管如此，對于與非對稱照明錐體一起工作的顯示系統(tǒng)10，可 將開口 112制成為非圓形的。球面反射器106和開口 112的尺寸取決 于光源102、球面反射器106和積分棒108之間的相對距離。盡管如此， 可設(shè)定球面反射器106和開口 112的尺寸，使得來自于每個(gè)光源102 的光束中的一部分被球面反射器106反射，而一部分束通過開口 112。 在特定實(shí)施例中，可設(shè)定開口 112的尺寸，使得只有以約±28-30度的 角度指向反射器106的束才通過開口 112。因而，開口 112通常對為調(diào)
制器16的接收錐體內(nèi)的光束確定照明路徑114起作用。0024作為一個(gè)實(shí)例，從燈頭109發(fā)出的第一部分束116被投射以 從燈反射器110以將第一部分束116指引到調(diào)制器16的接收錐體內(nèi)的 方式反射。因而，第一部分束116直接通過開口 112。從燈頭109發(fā)出 的第二部分束118被投射以從燈反射器110以將第二部分束118指引 到調(diào)制器16的接收錐體外的方式反射。第二部分束118從球面反射器 106的表面120反射，并且其方向被改變回朝著光源102a。在特定實(shí) 施例中，第二部分束118的反射路徑可與第二部分束118的初始路徑 基本相同。此后，第二部分束118從光源102a的燈反射器110反射， 使得第二部分束118以這樣的路徑基本通過起始弧，以至于光被反射 進(jìn)調(diào)制器16的接收錐體內(nèi)。因?yàn)楸桓淖兎较虻牡诙糠质?18在其第 二次接近積分棒108時(shí)與開口 112基本在一條直線上，所以第二部分 束118通過開口 112并且被積分棒108接收。因而，當(dāng)?shù)诙糠质?18 第二次接近球面反射器106時(shí)，其位于照明路徑114內(nèi)。盡管第一和 第二部分束116和118被描述為是從光源102a發(fā)出的，但是一般認(rèn)識 至U:可從光源102a和102b發(fā)出很多這樣的束。
0025改變光束的方向?qū)е陆邮盏绞Ｒ?guī)來說由于這些束的發(fā)射 是在調(diào)制器16的接收錐體外而會損失這些束。因?yàn)榭赏瑫r(shí)使用多個(gè)光 源102，所以可增強(qiáng)光的強(qiáng)度。改變調(diào)制器16的接收錐體外的束的方 向?qū)е路e分棒108和調(diào)制器106所接收到的光的強(qiáng)度增強(qiáng)。結(jié)果，光 源102的光學(xué)展度與調(diào)制器16的光學(xué)展度基本相等。因而，投影透鏡 24接收到明顯更亮的圖像。
0026可對光源模塊100進(jìn)行修改、增加或省略而不脫離本發(fā)明的 范圍。光源模塊100的組件可根據(jù)特定需要集成或分離。例如，盡管 第二部分束118被舉例說明為被反射四次(從球面反射器106的表面 120反射一次，從光源102的燈反射器110反射三次)，但一般認(rèn)識到， .第二部分束118可被反射任意適當(dāng)?shù)拇螖?shù)直至第二部分束118在照明 路徑114內(nèi)以適當(dāng)角度接近積分棒108。正如本申請文件中所使用的那 樣，"每個(gè)"指的是一組中的每個(gè)成員或者一組中的一個(gè)子集中的每個(gè) 成員。
0027圖2B是光源200的替代性實(shí)施例的框圖。具體地，光源模塊
200包括兩個(gè)光源202，它們都發(fā)出一般指向一組反射器206和積分棒 208的光錐體204。光源202、發(fā)射的光錐體204和積分棒208 (其包 括到貫穿積分棒108形成的孔的入口 207)可與上文中針對圖2A描述 的光源102和積分棒108相類似。
0028為了改變來自于光源202、在與調(diào)制器16相關(guān)聯(lián)的接收角之 外的光束的方向，光源模塊200包括一對反射器206。每個(gè)反射器206 包含凸面鏡，其結(jié)合起作用以限定開口 212。在特定實(shí)施例中，開口 212可相對于軸211居中，軸211與積分棒108的開口 207的中心線基 本成一條直線。在特定實(shí)施例中，開口 212可包括基本圓形的開口。 盡管如此，對于與非對稱照明錐體一起工作的顯示系統(tǒng)10，可將開口 212制成為非圓形的。
0029類似于光源模塊100，每個(gè)反射器206的尺寸和開口 212的尺 寸取決于光源202、反射器206和積分棒208之間的相對距離。盡管如 此，可將反射器206和開口 212的尺寸設(shè)定為使得由每個(gè)光源202發(fā) 出的一部分束被對應(yīng)的反射器206反射，而來自于每個(gè)光源202的一 部分束通過開口 212。在特定實(shí)施例中，可將開口 212的尺寸設(shè)定為使 得只有以約±28-30的角度指向反射器206的束才通過開口 212。因而， 開口 212 —般對為調(diào)制器16的接收錐體之內(nèi)的光束限定照明路徑214 起作用。
0030作為一個(gè)實(shí)例，從燈頭209發(fā)出的第一部分束216被投射以 從燈反射器210以將第一部分束216指引到調(diào)制器16的接收錐體內(nèi)的 方式反射。因而，第一部分束216直接通過開口212。第二部分束218 以將第二部分束218指引到調(diào)制器16的接收錐體外的方式從燈頭209 發(fā)出。第二部分束218從球面反射器206的表面220反射，并且其方 向被改變回朝著光源202a。在特定實(shí)施例中，第二部分束218的反射 路徑可與第二部分束218的初始路徑基本相同。此后，第二部分束218 從光源202a的燈反射器210反射，以使得第二部分束218以這樣的路 徑基本通過起始弧，以至于光被反射進(jìn)調(diào)制器16的接收錐體內(nèi)。因?yàn)?改變方向后，第二部分束218在其接近積分棒108時(shí)與開口 212基本 在一條直線上，所以第二部分束218通過開口 212并且被積分棒208 接收。因而，當(dāng)?shù)诙糠质?18第二次接近積分棒208時(shí)，其位于照
明路徑214內(nèi)。盡管第一和第二部分束216和218被描述為從光源202a 發(fā)出，但是一般認(rèn)識到可從光源2102a和202b發(fā)出很多這樣的束。0031類似于光源模塊100，用反射器206改變光束的方向?qū)е陆邮?到束，常規(guī)來說由于這些束的發(fā)射是在調(diào)制器16的接收錐體外而會損 失這些束。結(jié)果，可增加由積分棒208和調(diào)制器16接收到的光的強(qiáng)度， 可使光源202的光學(xué)展度與調(diào)制器16的光學(xué)展度基本相等，并且投影 透鏡24可接收到明顯更亮的圖像。
0032圖2C是光源300的替代性實(shí)施例的框圖。具體地，光源模塊 300包括單一光源302，其發(fā)出通常朝著反射器306和積分棒308投射 的光錐體304。光源302、發(fā)射的光錐體304和積分棒308 (其包括到 貫穿積分棒308形成的孔的入口 307)可與上文中針對圖2A和2B描 述的光源102和202以及積分棒108和208基本類似。
0033為了改變位于與調(diào)制器16相關(guān)聯(lián)的接收角之外的光束的方向， 光源模塊300包括一反射器306。在闡釋的實(shí)施例中，反射器306包含 球面鏡，該球面鏡包括貫穿反射器306的中間形成的開口 312。反射器 106相對于光源302定位，以使得開口 312的中心與光源302的中心和 積分棒308的入口 307基本成一條直線。在特定實(shí)施例中，開口 312 可包括切入球面反射器306的圓形孔。盡管如此，對于與非對稱照明 錐體一起工作的顯示系統(tǒng)10，可將開口 312制成為非圓形的。
0034類似于光源模塊100，球面反射器306的尺寸和開口 312的尺 寸取決于光源302、球面反射器306和積分棒308之間的相對距離。盡 管如此，可設(shè)定球面反射器306和開口 312的尺寸，使得由光源302 發(fā)出的一部分光束被球面反射器306反射，而一部分束通過開口 312。 在特定實(shí)施例中，可設(shè)定開口 312的尺寸，使得只有以約±28-30的角 度指向球面反射器306的束才通過開口312。因而，開口312—般對為 調(diào)制器16的接收錐體之內(nèi)的光束限定照明路徑314起作用。
0035作為一個(gè)實(shí)例，從燈頭309發(fā)出的第一部分束316被投射以 從燈反射器310以將第一部分束116指引到調(diào)制器16的接收錐體內(nèi)的 方式反射。因而，第一部分束316直接通過開口 312。從燈頭309發(fā)出 的第二部分束318被投射以從燈反射器310以將第二部分束318指引 到調(diào)制器16的接收錐體外的方式反射。第二部分束318從球面反射器
306的表面320反射，并且其方向被改變回朝著光源302。在特定實(shí)施 例中，第二部分束318的反射路徑可與第二部分束319的初始路徑基 本相同。此后，第二部分束318從光源302的燈反射器310反射，以 使得第二部分束318以這樣的路徑基本通過起始弧，以至于光被反射 進(jìn)調(diào)制器16的接收錐體內(nèi)。因?yàn)楦淖兎较蚝?，第二部分?18在其接 近積分棒308時(shí)與開口 312基本在一條直線上，所以第二部分束318 通過開口 312并且被積分棒308接收。因而，當(dāng)?shù)诙糠质?18第二 次接近積分棒308時(shí)，其位于照明路徑314內(nèi)。盡管僅有第一和第二 部分束316和318被描述為從光源302發(fā)出，但是一般認(rèn)識到可從光 源302發(fā)出很多這樣的束。
0036類似于光源模塊100，用球面反射器306改變光束的方向?qū)е?接收到常規(guī)來說由于其發(fā)射在調(diào)制器16的接收錐體外而損失的束。結(jié) 果，可增加調(diào)制器16所接收到的光的強(qiáng)度，可使光源302的光學(xué)展度 與調(diào)制器16的光學(xué)展度基本相等，并且投影透鏡24可接收到明顯更 亮的圖像。
0037圖3是舉例說明根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例、投射來自于光源 模塊12的光的方法流程圖。在步驟402中，在圖像顯示系統(tǒng)10的光 源模塊12中提供反射器。在特定實(shí)施例中，反射器可包括如上文中針 對圖2A的反射器106所描述的球面鏡。因而，反射器可包括貫穿球面 鏡中心形成的孔以限定開口。在其它實(shí)施例中，反射器可包括一對如 上文中針對圖2B的反射器206所描述的反射器。在這樣的實(shí)施例中， 可定位這對反射器以限定開口 。
0038在步驟404中，反射器可定位在一個(gè)或一個(gè)以上光源和一個(gè) 積分棒之間。在特定實(shí)施例中，可定位反射器以使得反射器所限定的 開口與積分棒的入口基本成一條直線。開口可限定與調(diào)制器16的接收 錐體大體一致的照明路徑。此外，并且如上所述， 一旦反射器被適當(dāng) 定位，反射器就可提供參考點(diǎn)，光源從該參考點(diǎn)處安裝。因而，反射 器用作在光源模塊12內(nèi)光源的適當(dāng)排列的參考表面。
0039在步驟406，在光源模塊12中產(chǎn)生光束。光束可包含一個(gè)或 一個(gè)以上從一個(gè)或一個(gè)以上光源產(chǎn)生的光錐體。光錐體通常指向反射 器和積分棒。在特定實(shí)施例中，可將光源模塊12配置成與上文中分別
針對圖2A和2B所描述的光源模塊100或光源模塊200基本相似。因 而，光源12可包括兩個(gè)光源，它們使兩個(gè)各自的光錐體指向積分棒。 在其它實(shí)施例中，可將光源模塊12配置成與上文中針對圖2C所描述 的光源模塊300基本相似。在這些實(shí)施例中，光源模塊12可包括單一 光源，從該單一光源中發(fā)出單一光束錐體。
0040光源模塊12中所發(fā)射的每個(gè)光錐體可包括指向反射器表面的 一部分光束和指向反射器限定的開口的一部分光束。指向開口的那部 分光束可通過開口并進(jìn)入照明路徑。因?yàn)檫@部分光束處在調(diào)制器16的 接收錐體之內(nèi)，所以這部分光束可被積分棒接收。盡管如此，在步驟 408中，指向反射器表面的那部分光束被反射。在特定實(shí)施例中，反射 的光束被改變方向?yàn)槌庠?。此后，光束從光源的燈反射器反射?使得光束被投射到與調(diào)制器16的接收錐體一致的照明路徑中。
0041在步驟412中，將調(diào)制器定位以接收第一光束。如上所述， 在特定實(shí)施例中，調(diào)制器16可包含微鏡器件陣列，微鏡器件陣列可被 傾斜以接收第一組光束14a。將調(diào)制器16定位包括將所有微鏡器件或 一部分微鏡器件傾斜一傾斜角。傾斜角通常是第一照明角的正的一半。 換句話說，第一照明角通常是第一傾斜角的兩倍。因而，在第一組束 14a以+20度到+24度之間的第一照明角被傳輸?shù)那闆r下，第一傾斜角 可在偏離投射路徑18的+10度到+12度之間。在步驟414中，在調(diào)制 器16處接收多條光束。在被調(diào)制器16接收后，至少一部分光束可沿 投射路徑18指向投影透鏡24。
0042和本發(fā)明相關(guān)的領(lǐng)域的技術(shù)人員會意識到，可對所描述的實(shí) 例實(shí)施例進(jìn)行添加、刪除、替換和其它修改，而不脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示設(shè)備，其包含調(diào)制器，其包含微鏡器件陣列，所述調(diào)制器可操作用以接收多條光束；光源模塊，其可操作用以產(chǎn)生所述多條光束，所述光源模塊包含第一光源，其可操作用于產(chǎn)生包含多條光束的第一光錐體；并且將所述第一錐體的第一部分投射到照明路徑中；和反射器，其可操作用于與燈反射器配合以反射所述第一錐體的第二部分，以將所述第一錐體的所述第二部分投射到所述照明路徑內(nèi)，從而增強(qiáng)所述調(diào)制器所接收到的所述多條光束的強(qiáng)度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包含第二光源，其可操作用于產(chǎn)生包含多條光束的第二光錐體；并將 所述第二錐體的第一部分投射到所述照明路徑內(nèi)，其中所述第一和第 二光源進(jìn)一步可操作用于同時(shí)產(chǎn)生所述第一和第二光錐體；并且其中，所述反射器是具有開口的球面反射器，所述開口貫穿所述 反射器形成，所述開口限定所述照明路徑，所述照明路徑位于與所述 調(diào)制器相關(guān)聯(lián)的接收錐體內(nèi)；并且所述反射器進(jìn)一步可操作用以反射 所述第二錐體的第二部分，以將所述第二錐體的所述第二部分投射到 所述照明路徑內(nèi)，從而增強(qiáng)所述調(diào)制器所接收到的所述多條光束的強(qiáng) 度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中，所述反射器進(jìn)一步可 操作用于從所述反射器的表面反射所述第一錐體的所述第二部分，以 將所述第一錐體的所述第二部分投射在所述燈反射器處；并且，所述燈反射器可操作用于反射所述第一錐體的所述第二部分以基 本跨越所述光源的弧投射所述第一錐體的所述第二部分；并且將所述 第一錐體的所述第二部分反射到所述照明路徑內(nèi)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述反射器包括貫穿所述反 射器形成的開口，所述開口限定所述照明路徑，所述照明路徑處于與 所述調(diào)制器相關(guān)聯(lián)的接收錐體內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述光源模塊進(jìn)一步包含第二光源，所述第二光源可操作用于 產(chǎn)生包含多條光束的第二光錐體；并且將所述第二錐體的第一部分投射到所述照明路徑中；以及所述反射器可操作用于與燈反射器配合以反射所述第二錐體的第 二部分，以將所述第二錐體的所述第二部分投射到所述照明路徑內(nèi)， 從而增強(qiáng)所述調(diào)制器所接收到的所述多條光束的強(qiáng)度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述反射器進(jìn)一步可操作用于從所述反射器表面反射所述第二錐 體的所述第二部分，以改變所述第二錐體的所述第二部分的方向，指向所述第一光源；并且所述第二光源可操作用于反射所述第二錐體的所述第二部分以基本跨越所述光源的弧投射所述第一錐體的所述第二部分；并且將所述第二錐體的所述第二部分反射到所述照明路徑內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述反射器定位于所述第一 光源和積分棒之間，所述反射器限定與所述積分棒的入口基本成一直 線的開口。
8. —種在圖像顯示系統(tǒng)中傳播光的方法，其包含從第一光源產(chǎn)生第一光錐體，所述第一光錐體包含多條光束，所 述第一錐體的第一部分被投射在照明路徑內(nèi)，所述第一錐體的第二部分被投射在反射器的表面；反射所述第一錐體的所述第二部分，以將所述第一錐體的所述第 二部分投射在所述照明路徑內(nèi)；和在積分棒的入口處接收所述第一錐體的所述第一和第二部分，所 述第一錐體的所述第二部分增強(qiáng)所述積分棒接收到的光的強(qiáng)度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中反射所述第一錐體的所述第 二部分包含從所述反射器的表面反射所述第一錐體的所述第二部分，以改變 所述第二部分的方向，指向所述第一光源；從所述燈反射器的表面反射所述第一錐體的所述第二部分，以基本跨越所述光源的弧投射所述第一錐體的所述第二部分；和將所述第一錐體的所述第二部分反射到所述照明路徑內(nèi)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，進(jìn)一步包含-從第二光源產(chǎn)生第二光錐體，所述第二光錐體包含多條光束，所述第二錐體的第一部分被投射在所述照明路徑內(nèi)，所述第二錐體的第 二部分被投射在所述反射器的表面；反射所述第二錐體的所述第二部分，以將所述第二錐體的所述第 二部分投射在所述照明路徑內(nèi)；和在所述積分棒的所述入口處接收所述第一錐體的所述第一和第二 部分，所述第一錐體的所述第二部分增強(qiáng)積分棒接收到的光的強(qiáng)度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中反射所述第二錐體的所述 第二部分包含從所述反射器的所述表面反射所述第二錐體的所述第二部分，以 改變所述第二部分的方向，指向所述第二光源；從所述燈反射器反射所述第二錐體的所述第二部分，以基本跨越 所述光源的弧投射所述第二錐體的所述第二部分；以及將所述第二錐體的所述第二部分反射到所述照明路徑內(nèi)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8-11中的任一權(quán)利要求所述的方法，進(jìn)一步包 含將所述反射器定位在所述第一光源和所述積分棒之間，所述反射器 限定與所述積分棒的入口基本成一直線的開口 。
全文摘要
一種用于在圖像顯示系統(tǒng)中傳輸光的方法包括從第一光源(102)產(chǎn)生第一光錐體(104)。第一光錐體包括多條光束。第一錐體的第一部分(116)被投射在照明路徑內(nèi)。第一錐體的第二部分(118)被投射在反射器(106)的表面處。第一錐體的第二部分(118)被反射以在照明路徑內(nèi)投射第一錐體的第二部分。第一錐體的第一和第二部分在積分棒(108)的入口處被接收。第一錐體的第二部分增強(qiáng)了積分棒所接收到的光的強(qiáng)度。
文檔編號F21V7/04GK101115953SQ200580047725
公開日2008年1月30日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月6日
發(fā)明者D·S·得瓦爾德, S·M·佩恩 申請人:德克薩斯儀器股份有限公司