CN105793744B - 用于高对比度投影系统的投影子系统 - Google Patents

用于高对比度投影系统的投影子系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105793744B
CN105793744B CN201480066401.5A CN201480066401A CN105793744B CN 105793744 B CN105793744 B CN 105793744B CN 201480066401 A CN201480066401 A CN 201480066401A CN 105793744 B CN105793744 B CN 105793744B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
prism
tir surface
subsystem according
projection subsystem
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480066401.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105793744A (zh
Inventor
D·兰伯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bako SA
Original Assignee
Bako SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bako SA filed Critical Bako SA
Publication of CN105793744A publication Critical patent/CN105793744A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105793744B publication Critical patent/CN105793744B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B33/00—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
    • G03B33/10—Simultaneous recording or projection
    • G03B33/12—Simultaneous recording or projection using beam-splitting or beam-combining systems, e.g. dichroic mirrors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1006—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths
    • G02B27/102—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources
    • G02B27/1026—Beam splitting or combining systems for splitting or combining different wavelengths for generating a colour image from monochromatic image signal sources for use with reflective spatial light modulators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/1066—Beam splitting or combining systems for enhancing image performance, like resolution, pixel numbers, dual magnifications or dynamic range, by tiling, slicing or overlapping fields of view
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G02B27/149—Beam splitting or combining systems operating by reflection only using crossed beamsplitting surfaces, e.g. cross-dichroic cubes or X-cubes
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/005—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto
    • G03B21/008—Projectors using an electronic spatial light modulator but not peculiar thereto using micromirror devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033—LED or laser light sources
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/28—Reflectors in projection beam
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • H04N5/7416—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal
    • H04N5/7458—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal the modulator being an array of deformable mirrors, e.g. digital micromirror device [DMD]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems
    • H04N9/3164—Modulator illumination systems using multiple light sources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

描述了一种用于高对比度投影系统的投影子系统，包括三个数字微反射镜设备(MMD)和三个棱镜组件以及交叉双色棱镜组件，所述棱镜组件包括双TIR棱镜。

Description

用于高对比度投影系统的投影子系统
本发明涉及投影仪子系统以及具有棱镜组件和重组设备的投影仪，诸如采用双色组合器(也称为交叉双色组件或X管)将若干个数字微反射镜设备反射的光进行重组的投影系统。
背景技术
配备三个微反射镜设备的现有投影系统广泛采用所谓的Philips棱镜组件来照射微反射镜设备并且组合由各个微反射镜设备反射的原色。
这些投影仪中的棱镜组件必须被谨慎地设计以避免未被选择要投射的光(即处于ON状态以外的另一状态下的像素所反射的光以及微反射镜设备的像素旁边和下方的边缘和表面所反射的光)破坏投影系统的对比度。
一种类型的微反射镜设备的是FTP DMD，其中微反射镜可被围绕对角线倾斜达+/-12度。照射光必须来自与这一倾斜轴垂直的方向并且该光平行于像素的对角线或与DMD的水平像素行呈45度。光以24度的入射角抵达微反射镜。取决于微反射镜倾斜角(分别是-12度、0度、+12度)，该照射光被反射到分别对应于ON(开启)状态、FLAT(空闲)状态以及OFF(关闭)状态的特定方向。
照射光锥和ON状态光锥一般通过TIR(全内反射)棱镜组件而彼此分开。在3芯片投影仪的示例中，用于颜色分离和重组的Philips三色棱镜组件被插入在TIR棱镜和3个DMD之间。
FLAT状态光锥和OFF状态光锥一般通过投影透镜中的适当的孔来与ON状态光锥分开。
已开发出了一种新的类型的DMD空间光调制器，称为TRP或“倾斜并翻滚像素”，其具有与传统的FTP DMD的情况下不同的微反射镜(“像素”)移动。在TRP DMD中，单个微反射镜的移动更复杂并且可被看到是围绕两个垂直轴的复合旋转。FLAT或空闲状态明显与传统FTP DMD的FLAT或空闲状态相同，但是ON和OFF状态则不同。在ON状态下，微反射镜停止在可以大约是围绕(方形)像素中线(水平或垂直)中的一个倾斜的结果的位置。在OFF状态下，微反射镜停止在可以大约是围绕另一(方形)像素中线倾斜的结果的位置。
随着这种新类型微反射镜设备(其中使用来称为倾斜并翻滚像素(TRP)的新类型的微反射镜)的到来，要设计将高效地将ON像素所反射的光与微反射镜设备所反射的不想要的光隔离的棱镜组件已变得甚至更具挑战性。
在3芯片投影仪的示例中，Philips棱镜架构是一种非常流行的架构，但是其与TRPDMD一起使用则还产生了另外的问题：
-照射光锥的入射角现在必须是34度(在空气中)而不是24度。因此，采用TRP芯片与采用FTP芯片相比，照射光和ON状态光的“双色偏移”现象(其造成Philips棱镜组件中的较大的光损耗并且由照射到双色反射镜上的不同入射角所导致)将甚至更为严重。
-由于同样的原因，TIR棱镜的重新设计将是必要的(其它角度)，这不可避免地导致了更大的组件并因此导致投影仪透镜的更长的返回工作的距离(增加了PJ透镜成本)。
US 7,207,678 B2描述了一种用于更好地移除OFF状态光的双TIR棱镜，其被限制于单芯片架构和FTP DMD。US 7,207,678中的对于3芯片引擎的描述包括Philips棱镜以及位于颜色分离之前的仅仅一个照射TIR棱镜。也不存在对于将双TIR棱镜应用于重组X管或者用于在TRP DLP示例中应用于快速OFF状态光移除的适配预见。
发明概述
本发明的目的在于至少一些实施例提供将维持高对比度投影系统的对比度并且可与新一代TRP微反射镜设备一起使用的简单但是高效的棱镜组件和重组设备。
本发明通过采用双色组合器(也称为交叉双色组件或X管)将若干个数字微反射镜设备反射的光进行重组而解决了原先的投影系统的问题。
在本发明的一个方面，提供了一种用于高对比度投影系统的投影子系统，包括三个数字微反射镜设备(MMD)和三个棱镜组件以及交叉双色棱镜组件，双色棱镜组件包括双TIR棱镜。
在另一方面中，本发明提供了一种用于根据本发明的高对比度投影系统的投影子系统，包括：三个数字微反射镜设备(MMD)和三个棱镜组件以及交叉双色棱镜组件，每一个所述数字微反射镜设备被安装在具有光学窗4并且与所述三个棱镜组件中的一个相关联的封装中，对于每一个MMD 4’和相关联的棱镜组件，所述窗4直接面向第一棱镜1的第一侧1a；所述第一棱镜1的第二侧1b面向第二棱镜2的第一侧2a并与其平行，第二棱镜2的第一侧2a和所述第一和第二棱镜之间的第一空气间隙AG1提供具有第一(被指定的——临界角被指定是因为其由该表面两侧的材料的折射率所确定)临界角的第一TIR表面用于反射由所述MMD 4’的该表面所反射的并且离开第二棱镜2优选地去往散热器供吸收的光；所述第二棱镜2的第二侧2b面向第三棱镜3的第一侧3a并与其平行，第二棱镜2的第二侧2b和所述第二和第三棱镜之间的第二空气间隙AG2提供具有第二(被指定的——临界角被指定是因为其由该表面两侧的材料的折射率所确定)临界角的第二TIR表面；所述第三棱镜3的第二面3b面向交叉双色棱镜组件的进入侧。
在本发明的又一方面，第三棱镜3提供在ON像素投影光的投影光锥两侧上的相等的光学工作距离。
入射照射可穿透进入所述第二棱镜2的第三表面2c以便以大于所述临界角的角度的角度抵达所述第二棱镜2的第二TIR表面2b。所述照射光随后被所述第二TIR表面分别通过所述第二和第一棱镜反射到所述MMD的反射表面上。
所述MMD的ON像素反射的并且以小于所述第一TIR表面的临界角的入射角碰撞所述第一TIR表面的光穿透所述第二和第三棱镜并进入到交叉双色棱镜组件。
第一TIR表面被适配为反射由所述MMD的OFF像素和FLAT像素反射的不想要的光以穿过所述第一棱镜1。该不想要的光以大于所述TIR表面的临界角的角度碰撞所述第一TIR表面并立即被所述第一TIR表面反射离开所述投影路径到散热器中，从而将不想要的光与投影的光(即由ON像素反射的光)分开，从而提高了投影系统的对比度。不想要的光不限于FLAT和OFF像素反射的光，不想要的光还从所述MMD的像素或微反射镜之中、附近、以及下方的平坦表面和边缘反射穿过所述第一棱镜1。像对于由FLAT和OFF像素反射的光一样，所述光以大于所述TIR表面的临界角的角度碰撞所述第一TIR表面并立即被所述第一TIR表面反射离开所述投影路径到散热器中，从而将不想要的光与所述投影的光分开，从而提高了投影系统的对比度。
在本发明的又一独立方面，第二棱镜2的第二侧2b和第一棱镜1的第二侧1b的交界所限定的顶点或末端位于MMD 4’的ON像素所反射的光所形成的光锥或光束之外。这将避免在投影的图像上形成由于第二和/或第三棱镜的顶点导致的伪像。在第一近似中，将满足包含第一TIR表面的平面和包含第二TIR表面的平面相交处位于MMD 4’的ON像素所反射的光所形成的光锥之外。
使用采用底部照明的TRP使得结构紧凑。对于采用Manhattan类型的像素设计的FTP结构，即照射发生在像素结构的对角线方向，整个TIR结构必须成45°角放置，这将使其更大，因为上文提到的顶点之间的面积不得不被变得更大。
在本发明的又一方面，进入棱镜组件的照射光是一种基色。三个棱镜组件中的每一个将接收一种不同基色的照射光，并且每一个微反射镜设备将由一种基色照射。例如，进入第一棱镜组件的照射光是红色；进入第二棱镜组件的照射光是绿色，而进入第三棱镜组件的照射光是蓝色。第一微反射镜设备由红色光照射，第二微反射镜设备由绿色光照射，而第三微反射镜设备由蓝色光照射。
在替代实施例中，入射照射可以大于所述第一TIR表面的所述临界角的角度穿透进入第一棱镜1的第三表面1c，所述照射光被所述第一TIR表面反射，继续穿透所述第一棱镜1到达所述MMD 4’的反射表面上。
所述MMD 4’的ON像素反射的并且以小于所述第一TIR表面的临界角的角度碰撞第一TIR表面的照射光穿透第一TIR表面，穿透第一TIR表面并且继续穿透第二棱镜2、第二TIR表面和第三棱镜3并进入交叉的双色棱镜组件或X管5。所述MMD 4’的OFF像素和FLAT像素反射的不想要的光穿透所述第一棱镜1和第二棱镜2并以大于所述TIR表面的临界角的角度碰撞所述第二TIR表面，并立即被所述第二TIR表面反射离开所述投影路径到光散热器中，从而将所述不想要的光与所述投影的光分开，从而提高了投影系统的对比度。对于从所述MMD的所述像素之中、附近、以及下方的平坦表面和边缘所反射的穿透所述第一棱镜1和第二棱镜2的不想要的光也是同样的。
在本发明的另一方面，提供了一种用于高对比度投影系统的投影子系统，包括：三个微反射镜设备(MMD)和三个棱镜组件以及交叉双色棱镜组件，每一个所述数字微反射镜设备被安装在具有光学窗并且与所述三个棱镜组件中的一个相关联的封装中，对于每一个微反射镜设备(MMD)和相关联的棱镜组件，所述窗直接面向第一棱镜1的第一侧1a；所述第一棱镜1的第二侧1b面向第二棱镜2的第一侧2a并与其平行，第二棱镜2的第一侧2a，第二棱镜2的第二侧2b和第一棱镜1的第二侧1b的交界所限定的边位于所述一个微反射镜设备(MMD)的ON像素所反射的光形成的光锥或光束之外。
本发明还包括包括根据本发明的任意实施例的投影仪子系统的投影仪。
附图简述
图1.根据本发明的实施例的具有三个棱镜组件的双色组合器管的透视图。
图2.根据本发明的实施例的具有三个棱镜组件的双色组合器管的分解图。
图3.根据本发明的实施例的双色组合器和一个棱镜组件的截面，其中示出未被选择要成像在第一TIR表面上的光的全反射。
图4.根据本发明的实施例的双色组合器和一个棱镜组件的截面，其中示出第二TIR表面上的照射光的全反射。
图5a和5b.根据本发明的实施例的双色组合器和一个棱镜组件的截面，其中示出被选择要成像的光穿过棱镜组件并进入到X管中。
图6.棱镜组件的替代实施例的截面。
图7解说了一特定实施例的各个角度。
图8解说了具有三个棱镜组件的双色组合器管的透视图，其中示出三个光源。
定义
术语“微反射镜设备”或MMD有时也被称为DMD或数字微反射镜设备。这类设备能够进行DLP(数字光处理)。MMD或DMD担当空间光调制器。其包括可移动或可变形小反射镜阵列，每一个小反射镜可被分开放置。MMD和DMD是可互换的术语。
术语“FLAT像素”指的是从一些平坦表面(诸如DMD或MMD的微反射镜的像素中、附近、以及下方的平坦表面和/或边缘)反射的其它的光。这类光是不想要的。
“FLAT状态光”是从FLAT像素(即，处于其空闲位置处的反射镜，这一般在工作期间从不发生)反射的光或者从例如DMD或MMD的微反射镜的像素中、附近、以及下方等处的其它结构以就像像素将是平坦的一样相同的方式反射的光。采用空间光调制器，可存在ON状态光、OFF状态光以及FLAT状态光。FLAT状态光的实质性贡献者可以是MMD或DMD的盖窗，即使是在配备有防反射(AR)涂层的情况下，该盖窗仍然反射一小部分的入射光。这一盖子是MMD或DMD的所有单个反射镜顶部上的整个结构。
“倾斜并翻滚”或TRP涉及一种类型的MMD或DMD。这些可具有侧Manhattan像素元件阵列反射镜或者拐角Manhattan以及拐角菱形反射镜阵列。微反射镜具有在ON和OFF状态之间的铰链旋转。对于具有绕拐角Manhattan布置阵列(其中各元件侧边在行中对齐)中的对角线旋转的拐角铰链轴，光在ON状态下被接收到反射镜的左上角并且被垂直向上反射向投影仪透镜供显示。在OFF状态下，光被接收向下并反射向右下角。对于其中元件对角线沿行对齐的侧菱形阵列，操作是类似的。在ON状态下，光进入左侧拐角并且被向上反射向投影仪透镜。在OFF状态下，来自灯的光被接收并向右反射。
实施例的详细描述
将针对具体实施例且参考特定附图来描述本发明，但是本发明不限于此而仅由权利要求书定义。所描述的附图只是示意性的和非限制性的。在附图中，出于说明的目的，一些元件的尺寸可被夸大且不按比例地绘制。尺寸和相对尺寸并不对应于为实践本发明的实际再现。
此外，在说明书和权利要求书中，术语“第一”、“第二”等用于在类似元素之间进行区分，而不一定用于描述时间顺序、空间顺序、等级排序、或者任何其他方式的顺序。应理解，如此使用的术语在适当情况下是可互换的，且本文中所描述的本发明的实施例能以不同于本文所描述或示出的其它顺序操作。
此外，说明书和权利要求书中的术语顶部、在......之上、在......之下等等被用于描述目的，而不一定用于描述相对位置，除非特别指出如此。应理解，如此使用的术语在适当情况下是可互换的，且本文中所描述的本发明的实施例能以不同于本文所描述或示出的其它取向操作。
应注意，在权利要求中使用的术语“包括”不应当被解释为受限于下文中列出的含义；它不排除其它元件或步骤。因此它应当被解读为指定所述特征、整数、步骤或部件如所述及的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤或部件或其群组的存在或添加。因此，措词“一种包括装置A和B的设备”的范围不应当被限定于仅由组件A和B构成的设备。这意味着该设备的唯一与本发明有关的组件是A和B。
本发明的投影仪子系统和投影仪既可与传统FTP DMD又可与新的TRP DMD一起使用。全(复合)TRP倾斜角为约17度，与传统FTP DMD相比，对于相同芯片大小，这提供了几乎两倍的集光率。另一显著区别是照射光必须来自与像素的侧边平行的方向，换言之例如来自底边(当TRP的平面是纵向的时)或者来自DMD芯片的侧边，取决于ON状态微反射镜位置。
又一区别是ON状态、FLAT状态以及OFF状态光锥在照射的角度空间中的相对分布。照射、ON状态和FLAT状态光锥仍然沿直线分布，就像FTP DMD一样，但是OFF状态光锥沿不再与其它光锥对齐的方向分布。本发明的各实施例处理了OFF状态光沿偏斜方向分布的事实并且提供了对于这一OFF状态光的良好管理。
在FTP DMD光引擎(单芯片或3芯片)的示例中，本发明的各实施例的OFF状态光被允许穿透整个棱镜组件，而不被任何障碍物干扰，并且在顶部射出，在此处，OFF状态光可由合适的光阱吸收。
采用TRP DMD，本发明的各实施例防止OFF状态光碰到TIR棱镜组件的侧边并且因此避免了光被诸如磨碎的侧表面、倒棱的边缘、机械固定装置之类的结构元件散射。本发明的各实施例阻止了这一散射的光或其中的一大部分找到其通向投影透镜孔径的路径，这种情形会降低投影仪的对比率。例如，如果仅有1％的OFF状态光穿透投影透镜孔径，则最大可获取对比率将是100∶1。这与DLP投影仪当前获取的2000∶1的典型对比率相比是20倍的缩减。
TRP架构的另一缺点是OFF状态光锥相对更靠近ON状态光锥(在角度空间中)。因此，更难以将它们彼此分开。
对于交叉双色棱镜组件或X管的使用，具有使用一个或多个交叉双色棱镜组件(诸如X管)用于将白光分离成各个原色并且对这些原色进行重组这两个步骤并且使用单个TIR棱镜的设计是较不优选的。
本发明的各实施例可具有以下优点中的一个或两个：
1)在3芯片TRP投影仪的情况下具有更好的OFF状态光管理，例如以避免对比度降级。
2)具有比Philips棱镜组件可能得到的更紧凑(例如更短的返回工作距离)的光学引擎。
本发明的任意一个或全部实施例通过添加了靠近DMD的额外的TIR表面以移除OFF状态光而解决了OFF状态光的问题。这一额外的TIR表面优选地加入到与另一TIR表面(即照射表面)相同的棱镜组件中。因此对于每一个DMD有2个TIR表面，使得该结构可被称为双TIR棱镜。将它们集成在一个组件中实现了更紧凑的设备，即更短的返回工作距离。这些“单芯片状”引擎中的三个与交叉双色棱镜组件或X管组合以形成投影仪子系统。
本发明的任意一个或全部实施例能够利用MMD的输出侧上的交叉双色棱镜组件或X管，该交叉双色棱镜组件或X管包括反射两种不同原色的2个交叉双色表面。第三种原色由红色和蓝色反射镜不反射的光来提供。例如，有一个蓝色反射镜和一个红色反射镜。蓝色反射镜被适配成反射具有比某一个值短的波长的光(即处于蓝色波长范围，一般接近于500nm)并且透射光谱中的其它波长的光，而红色反射镜应当反射具有比某一个值长的波长的光(即处于红色波长范围，一般接近于600nm)并且透射光谱中的其它波长的光。
每一个双色表面的光谱特性取决于双色涂层的成分，该双色涂层包括被涂敷在相应表面上的多层的介电涂层。如电磁定律所描述的，这一双色涂层的光谱透射曲线取决于光的极性。例如，涂层从透射变为反射并且透射率等于50％时的波长(T50波长)对于s极性和对于p极性是不同的。
采用如DMD之类的空间光调制器，照射光不需要被极性化并且因此一般不被极性化。因此优选的是使s光的T50波长和p光的T50波长之间的间隔尽可能地小，以便于最小化双色表面处的极性泄漏导致的损耗。这一低极性依赖性可通过对双色涂层的谨慎设计来实现，例如通过根据对于用于制造反射镜的材料(例如使用的玻璃的类型)的选择来在涂层成分中使用大量的层。以下的值可被用于本发明的任意一个或全部的实施例。
例如，对于蓝色反光镜，如果它被按照以下定义地来使用，则其具有s光的T50波长和p光的T50波长之间的最大差距(绝对值)，优选地为在玻璃中的45°入射角下的24nm或更小并且是不可忽略的。
例如，对于红色反光镜，如果它被按照以下定义地来使用，则其具有s光的T50波长和p光的T50波长之间的最大差距(绝对值)，优选地为在玻璃中的45°入射角下的32nm或更小并且是不可忽略的。
X管所具有的另一已知问题是在光的入射角变化时，(s光和p光两者的)T50波长的相对大的偏移。这也导致了损耗，因为具有相同波长但是不同入射角的光将被不同地透射/反射。
因此，优选的是保持这一偏移跨在双色表面上的光的整个角分布尽可能地小。这也可通过改进双色涂层成分来实现。
对于蓝色反射镜，如果它被按照以下定义地来使用，则其具有T50波长的最大偏移(绝对值)，优选地为在BK7玻璃中的在37°到53°中变化的入射角下的40nm或更小并且是不可忽略的，大致对应于空气中的F/2.4照射。
对于红色反射镜，如果它被按照以下定义地来使用，则其具有T50波长的最大偏移(绝对值)，优选地为在BK7玻璃中的在37°到53°中变化的入射角下的70nm或更小并且是不可忽略的，大致对应于空气中的F/2.4照射。
本发明的各实施例解决了在采用交叉双色棱镜组件(诸如X管)时可变入射角下的双色涂层光谱偏移和极性分离的问题。模拟显示出在照射F/数被保持高于合理值(F/2.5)的条件下，光损耗具有与标准Philips棱镜中的双色偏移所生成的光损耗相同的数量级。这一“X管+3个双TIR棱镜”至今为止是被发现的最紧凑的方案，并且其提供了最短的返回工作距离同时提供了对于所提出的设计问题的解决方案。
本发明的各实施例提供了利用TRP像素架构的约17度的光锥的部分(例如，10、12、14或16度)或全部可用集光度的照射光学器件，对应于约F/1.7的F/数。由于谨慎设计，本发明的各实施例提供了在角度空间中彼此非常靠近的照射光锥、ON状态光锥和FLAT状态光锥。每一个TIR表面的倾斜角(即TIR表面法线和光轴之间的角度)具有由ON状态光锥中所有的光线刚刚在临界角之下的角度碰撞表面并且照射光锥或FLAT状态光锥中所有的光线刚刚在临界角之上的角度碰撞它们各自TIR表面的条件所限定的值。
在照射光线器件被设计为大于以上的限制的F/数的情况下，每个TIR表面的倾斜角可以在一个范围的值中挑选，因为照射光和ON状态光之间以及ON状态光和FLAT状态光(或者OFF状态光)之间分别存在角度间隙。因而优选的是以极限光线(即照射光以及FLAT状态光中在TIR表面上分别具有最小入射角的那些光线)刚刚满足临界角条件的方式最小化那些角度。这提供了减少TIR棱镜组件的总厚度(以及因此的投影透镜的返回工作距离)以及由(就在每一个TIR表面之后的、ON状态光必须穿过的)倾斜的空气间隙导致的投影图像上的耀斑的双重优点。如果出于某种原因(例如，制造容差、设计优化、......)，OFF状态光锥的极限光线与FLAT状态光锥的极限光线相比具有在TIR表面上的更小的入射角，则FLAT/OFF状态TIR表面的倾斜角应当优选地被针对那些光线优化。
将3个单芯片光学引擎与X管组合在一起的设计(其中同一X管被用于将白光分离成诸如红、绿和蓝分量之类的原色并将它们重新组合，借此存在3个DMD，每个DMD由原色中的一种通过其自己专用的TIR棱镜来照射)具有没有额外的“OFF状态”TIR表面的缺点。颜色分离在与X管中的另一“层”处的颜色重组相同的入射角下完成。这一方法存在一些缺陷：
-OFF状态光问题没有被考虑。
-X管中的涂层可能是角度敏感的，并由于各原色的不饱和而导致光损耗。这些必须在之后以额外光损耗为代价用棱镜滤波器来过滤。在光路中采用2个X管的情况下，这一问题将更严重。
-在这一设计中，颜色分离是在其中光束不远心的区域中进行的，而这将导致不可接受的颜色均匀度问题。
因此，对于本发明的任意实施例，相同的交叉双色棱镜组件(诸如一X管)或不同的交叉双色棱镜组件(诸如多个X管)不被用于分离光并且重组光。光分离可被执行，但是这优选的是通过双色反射镜来执行，而组合通过交叉双色棱镜组件(诸如X管)来执行。
图1示出根据本发明的实施例的与三个棱镜组件(A、B、C)装配在一起的交叉双色棱镜组件(诸如双色组合器管5，也称为X管)的透视图。
每个棱镜组件与一个反射光阀门或空间光调制器(例如数字微反射镜设备，也称为MMDTM)相关联。
每一个MMD通过其相关联的棱镜由一种原色照射。例如，与棱镜组件A相关联的MMD4A由红色(或R)光照射；与棱镜组件B相关联的MMD 4B由绿色(或G)光照射；而与棱镜组件C相关联的MMD 4C由蓝色(或B)光照射。
本发明在其任意一个实施例中可将光源与投影仪子系统一起使用，诸如彩色激光器，例如激光二极管(参见图8，其中示出三原色光源7、8、9)。激光光源的优点在于它们是强烈的并且具有几乎完美的单色光谱，并具有一到数纳米的线宽度。由于内反射的临界角取决于光的波长，因此这意味着在任意内反射处只有一个临界角需要被考虑。然而，本发明在其任意一个实施例中可利用发光二极管(LED)。这些发光二极管具有大于激光的线宽度，例如30到50nm，这导致了一个范围的临界反射角度。优选地使用窄的线宽度的LED。这些可以是表面或侧面发射的LED，借此边缘发射的LED可具有更小的线宽度。
诸如量子点(QD)之类的光源可被用于例如光子晶体纳米腔以及微碟状谐振器。
图2示出了根据本发明的实施例的双色组合器5及其三个相关联的棱镜组件A、B和C的分解图。仅示出了与棱镜组件A相关联的MMD 4A。
为了清楚起见，让我们考虑棱镜组件A。棱镜组件B和C与棱镜组件A是相同的(仅需加以必要的修改)。图3、4和5示出双色组合器5和棱镜组件A的截面。
MMD 4’的窗4面向第一棱镜1的第一侧1a。窗4具有大于微反射镜4′本身的面积。
第一棱镜1通过空气间隙AG1与第二棱镜2隔开。如果诸如玻璃棱镜之类的棱镜彼此毗邻，则空气间隙将隐含存在。第一棱镜1的第二侧1b朝向第二棱镜2的第一侧2a。第一棱镜1的第二侧1b优选地平行于第二棱镜2的第一侧2a。代替空气，具有比棱镜1的材料的折射率小的折射率的透明材料也将起作用。不同折射率将影响临界角并因此影响TIR棱镜的几何形状(即角度)。第二侧1b将形成第一全内反射(TIR)表面。换言之，穿过透镜1并以大于所述第一TIR表面的临界角的入射角碰撞所述第一TIR表面的光将被反射回去。
术语“反射回去”应当被理解为意味着根据反射定律即反射或镜像角的“反射”，而不是可被解释为“以与传入光线完全相同的方向反向地行进回去”。
需要注意，描述光界面处的这一行为的相关规则是1)反射定律、2)斯涅耳定律、以及3)菲涅耳方程。例如，TIR的临界角也是来自菲涅耳方程的结果，并且取决于玻璃和更低折射率介质(如空气)的折射率的比。
具体来说，MMD 4’反射的并且以大于所述第一TIR表面的临界角的入射角碰撞所述第一TIR表面的光通过棱镜1向着棱镜1的第三侧1c反射回去以由光学散热器(未示出)所吸收。第一TIR表面被适配成反射未被选择为由投影系统成像的光，即OFF状态或FLAT状态下的像素的光以及由MMD 4’的像素中、附近、以及下方的平坦表面和边缘反射并且传播穿过第一棱镜1的光。
MMD 4’反射的并且以小于所述第一TIR表面的临界角的入射角碰撞所述第一TIR表面的光将继续穿过空气间隙AG1并且穿过第二棱镜2的第一侧2a进入第二棱镜2。
第二棱镜2通过空气间隙AG2与第三棱镜3隔开。第二棱镜2的第二侧2b朝向第三棱镜3的第一侧3a。第二棱镜2的第二侧2b优选地平行于第三棱镜3的第一侧3a。代替空气，具有比棱镜2的材料的折射率小的折射率的任意透明材料也将起作用。不同折射率将影响临界角并因此影响TIR棱镜的几何形状(即角度)。
透镜3的第二侧3b朝向交叉双色棱镜组件或X管的第一输入侧。第二侧3b优选地平行于交叉双色棱镜组件或X管的所述输入侧。
用于照射MMD 4’的微反射镜的光一般垂直于第二棱镜2的第三侧2c地穿透进入第二棱镜2的第三侧2c。光一般经准直地穿过透镜，如图3、4和5的截面上所看到的。在这些附图中，透镜被示为毗邻或附连到TIR棱镜。这不是本发明的要求，透镜可同样位于距棱镜一定距离处。
第二棱镜2的第二侧2b和第三侧2c之间的角度可被挑选，使得穿透第三侧2c进入第二棱镜2的照射光在大于所述第二TIR的临界角的角度下撞击第二TIR表面并且以小于该表面的临界角的入射角被反射向侧2a。在第二TIR表面上被反射的照射光将因此穿透棱镜1的第二侧1b进入棱镜1，穿过棱镜1并且通过棱镜1的第一侧1a离开棱镜1以照射MMD 4’。
第一和第二棱镜的尺寸被确定为使得棱镜2的第二侧2b和棱镜1的第二侧1b的末端或边缘位于MMD 4’的像素在它们处于ON状态下时所反射的光线限定的光锥之外。具体来说，包含第一TIR表面的平面和包含第二TIR表面的平面相交处的边缘位于MMD 4’的ON像素所反射的光所形成的光锥或光束之外。这在图5b中示意性地示出，其中示出了照射光、ON状态光和OFF状态光、棱镜组件以及交叉双色棱镜组件(诸如双色组合器管)。从(是ON像素的)微反射镜4’的中心反射而来的光束用附图标记10来示出。窗4比微反射镜4’大，且因此来自微反射镜4’的边缘的光线11从窗4的边缘经过一定距离。双TIR棱镜结构被适配使得这一极限光线11在第二棱镜2的与光线10的相同的一侧上经过第二棱镜2的边缘12。光线11在ON光锥上。ON状态光的光线11以类似方式穿过第三棱镜的边缘15，使得这些光线不接触也不覆盖这一边缘15。这意味着ON光束穿透棱镜的棱镜材料而不接触或覆盖棱镜的边缘。棱镜的边缘可能散射光并且因此降低了投影的图像的质量。
具体来说，可将第三和第二棱镜的尺寸确定为使得包含第三棱镜3的第一侧3a的平面和包含第二棱镜2的第二侧2b的平面与第一棱镜的第二侧1b沿着相同的相交线相交，或者在相交线不同时，间隔与侧2a和侧1b之间的距离(即AG1)以及侧2b和侧3a之间的距离(即AG2)相同的幅值量级的距离。
在图6上示出的替代实施例中，照射MMD 4’的微反射镜的光穿透进入第一棱镜1的第三侧1c。如之前描述的，光一般经准直穿过透镜。
第一棱镜1的第二侧1b和第三侧1c之间的角度被挑选，使得穿透第三侧1c进入第一棱镜1的照射光在大于所述第一TIR的临界角的角度下撞击第一TIR表面并且以小于该表面的临界角的入射角反射向侧1a。在第一TIR表面上被反射的照射光将因此穿透棱镜1的第三侧1c进入棱镜1，穿过棱镜1并且通过棱镜1的第一侧1a离开棱镜1以照射MMD 4’。
如之前针对前一实施例描述的并且在图5中示出的，为了避免第二棱镜的边缘(边角)导致的伪像，包含第一和第二TIR表面的平面的交界位于MMD 4’的像素(在它们处于ON状态下时)反射的光线所限定的光锥之外。这意味着ON光束穿透棱镜的棱镜材料而不接触或覆盖棱镜的边缘。棱镜的边缘可能散射光并且因此降低了投影的图像的质量。
MMD 4’反射的并且以大于所述第二TIR表面的临界角的入射角碰撞所述第二TIR表面的光通过第二棱镜2向着棱镜2的第三侧1c反射回去以由散热器6所吸收。换言之，第二TIR表面被适配成反射未被选择为由投影系统成像的光，即OFF状态或FLAT状态下的像素的光以及由所述MMD的像素中、附近、以及下方的平坦表面和边缘反射并且在进入第三棱镜3之前通过所述第一棱镜1和第二棱镜2的光。
特定实施例
以下是本发明的非限制性特定实施例。
使用的材料：玻璃类型是BK7或类似的，具有在实用波长范围上在1.514到1.528变化的折射率。最高折射率值对应于最短波长。
仅有一部分集光度被使用并且F/数被限制为F/2.4而不是“可用的”F/1.7。
在空气中，照射、ON状态、flat状态以及OFF状态的半锥角是12度。
当TIR角A对于n＝1.514等于33.45°并且对于n＝1.528等于33.06°时，ON状态锥中的最低光线(具有在TIR表面2c上的最大入射角的光线)以等于临界角的入射角抵达TIR表面2c。
将确保所有有用波长的所有ON状态光线将穿透TIR表面2c的最大A值(见下图)因此是33.06°。
当TIR角A对于n＝1.514等于27.01°并且对于n＝1.528等于26.69°时，照射光锥中的最高光线(具有在TIR表面2c上的最小入射角的光线)以等于临界角的入射角抵达TIR表面2c。
将确保所有有用波长的所有照射光线将被TIR表面2c反射的最小A值因此是27.01°。
在27.01°和33.06°之间的所有的A值将起作用，但是优选地选择稍大于或等于27.01°的值，以便最小化TIR表面2c及其相关联的空气间隙相对于投影透镜的光轴的倾斜角。这有利于最小化投影的图像中由这一倾斜的空气间隙导致的光学视差。
可为基本与表面2c对称的另一TIR表面1b执行类似的计算(这是因为照射光锥和flat状态光锥关于光轴对称)。
可采用另一F/数值执行类似计算以便例如使用更多的可用集光度。规则是：最低的F数，最大的半锥角，最小的最大A值，最大的最小A值以及因此最小的A值范围。
本发明还包括包括根据本发明的任意一个实施例的投影仪子系统的投影仪。

Claims (24)

1.一种用于高对比度投影系统的投影子系统，包括：三个数字微反射镜设备和三棱镜组件以及交叉双色棱镜组件，每一个所述数字微反射镜设备被安装在具有光学窗并且与所述三棱镜组件中的一个相关联的封装中，对于每一个数字微反射镜设备和相关联的棱镜组件，所述窗直接面向第一棱镜(1)的第一侧(1a)；所述第一棱镜(1)的第二侧(1b)面向第二棱镜(2)的第一侧(2a)并与其平行，第二棱镜(2)的第一侧(2a)和第一棱镜(1)和第二棱镜(2)之间的第一空气间隙(AG1)提供具有第一临界角的第一TIR表面；所述第二棱镜(2)的第二侧(2b)面向第三棱镜(3)的第一侧(3a)并与其平行，第二侧(2b)和第二棱镜(2)和第三棱镜(3)之间的第二空气间隙(AG2)提供具有第二临界角的第二TIR表面；所述第三棱镜(3)的第二面(3b)面向交叉双色棱镜组件的进入侧，
其中所述第一TIR表面和所述第二TIR表面中的一个TIR表面被适配用于引导未被选择由所述投影系统成像的光离开第二棱镜(2)，而所述第一TIR表面和所述第二TIR表面中的另一个TIR表面被适配用于引导来自光源的光去往数字微反射镜设备(4’)。
2.根据权利要求1所述的投影子系统，其特征在于，所述第三棱镜3提供在由ON像素反射的光所限定的光锥的两侧上的相等的光学工作距离。
3.根据权利要求1所述的投影子系统，其特征在于，所述第二棱镜(2)的第二侧(2b)和所述第一棱镜(1)的第二侧(1b)的末端位于数字微反射镜设备(4’)的像素在它们处于ON状态下时所反射的光线限定的光锥之外。
4.根据权利要求1所述的投影子系统，其特征在于，包含第一TIR表面的平面和包含第二TIR表面的平面的交界位于数字微反射镜设备的像素在它们处于ON状态下时所反射的光线限定的光锥之外。
5.根据权利要求1所述的投影子系统，其特征在于，白光被分离成各个原色，所述分离不由交叉双色棱镜组件执行。
6.根据权利要求5所述的投影子系统，其特征在于，所述白光由双色反射镜分离。
7.根据权利要求1所述的投影子系统，其特征在于，所述交叉双色棱镜组件是X管。
8.根据权利要求1所述的投影子系统，其特征在于，所述数字微反射镜设备具有在被通过绕一根轴旋转放置时可移动或可变形的微反射镜。
9.根据权利要求1所述的投影子系统，其特征在于，所述数字微反射镜设备具有在被通过绕两根轴旋转放置时可移动或可变形的微反射镜。
10.根据权利要求9所述的投影子系统，其特征在于，所述两根轴正交。
11.根据权利要求1所述的投影子系统，其特征在于，还包括从激光器、激光二极管、表面发光二极管、侧面发光二极管、量子点中选择的光源。
12.根据权利要求1所述的投影子系统，其特征在于，所述交叉双色棱镜组件包括蓝色和红色反射镜，并且蓝色反射镜被适配为具有s光的T50波长和p光的T50波长之间的最大绝对值差距，该最大绝对值差距为在玻璃中的45°入射角下的24nm或更小并且是不可忽略的，红色反射镜被适配为具有s光的T50波长和p光的T50波长之间的最大绝对值差距，该最大绝对值差距为在玻璃中的45°入射角下的32nm或更小并且是不可忽略的，所述蓝色反射镜被适配为具有T50波长的最大绝对值偏移，该最大绝对值偏移为在BK7玻璃中的在37°到53°中变化的入射角下的40nm，大致对应于空气中的F/2.4照射，并且所述红色反射镜被适配为具有T50波长的最大绝对值偏移，该最大绝对值偏移为在BK7玻璃中的在37°到53°中变化的入射角下的70nm并且是不可忽略的，大致对应于空气中的F/2.4照射。
13.一种用于高对比度投影系统的投影子系统，包括：三个数字微反射镜设备和三棱镜组件以及交叉双色棱镜组件，每一个所述数字微反射镜设备被安装在具有光学窗(4)并且与所述三棱镜组件中的一个相关联的封装中，对于每一个数字微反射镜设备和相关联的棱镜组件，所述窗直接面向第一棱镜(1)的第一侧(1a)；所述第一棱镜(1)的第二侧(1b)面向第二棱镜(2)的第一侧(2a)并与其平行，第二棱镜(2)的第一侧(2a)，第二棱镜(2)的第二侧(2b)和第一棱镜(1)的第二侧(1b)的交界所限定的边位于从所述一个数字微反射镜设备的ON像素所反射的光形成的光锥或光束之外，
其中所述第二棱镜的第二侧限定包含第一TIR表面的平面并且第一棱镜1的第二侧(1b)限定包含第二TIR表面的平面，并且
其中所述第一TIR表面和所述第二TIR表面中的一个TIR表面被适配用于引导未被选择由所述投影系统成像的光离开第二棱镜(2)，而所述第一TIR表面和所述第二TIR表面中的另一个TIR表面被适配用于引导来自光源的光去往数字微反射镜设备(4’)。
14.根据权利要求13或所述的投影子系统，其特征在于，包括用于提供在由ON像素反射的光所限定的光锥的两侧上的相等的光学工作距离的第三棱镜(3)。
15.根据权利要求13所述的投影子系统，其特征在于，白光被分离成各个原色，所述分离不由交叉双色棱镜组件执行。
16.根据权利要求15所述的投影子系统，其特征在于，所述白光由双色反射镜分离。
17.根据权利要求13所述的投影子系统，其特征在于，所述交叉双色棱镜组件是X管。
18.根据权利要求13所述的投影子系统，其特征在于，所述数字微反射镜设备具有在被通过绕一根轴旋转放置时可移动或可变形的微反射镜。
19.根据权利要求13所述的投影子系统，其特征在于，所述数字微反射镜设备具有在被通过绕两根轴旋转放置时可移动或可变形的微反射镜。
20.根据权利要求19所述的投影子系统，其特征在于，所述两根轴正交。
21.根据权利要求13所述的投影子系统，其特征在于，还包括从激光器、激光二极管、表面发光二极管、侧面发光二极管、量子点中选择的光源。
22.根据权利要求13所述的投影子系统，其特征在于，所述交叉双色棱镜组件包括蓝色和红色反射镜，并且蓝色反射镜被适配为具有s光的T50波长和p光的T50波长之间的最大绝对值差距，该最大绝对值差距为在玻璃中的45°入射角下的24nm或更小并且是不可忽略的，红色反射镜被适配为具有s光的T50波长和p光的T50波长之间的最大绝对值差距，该最大绝对值差距为在玻璃中的45°入射角下的32nm或更小并且是不可忽略的，所述蓝色反射镜被适配为具有T50波长的最大绝对值偏移，该最大绝对值偏移为在BK7玻璃中的在37°到53°中变化的入射角下的40nm，大致对应于空气中的F/2.4照射，并且所述红色反射镜被适配为具有T50波长的最大绝对值偏移，该最大绝对值偏移为在BK7玻璃中的在37°到53°中变化的入射角下的70nm并且是不可忽略的，大致对应于空气中的F/2.4照射。
23.一种包括根据权利要求1所述的子系统的投影仪。
24.一种包括根据权利要求13所述的子系统的投影仪。
CN201480066401.5A 2013-12-03 2014-12-03 用于高对比度投影系统的投影子系统 Active CN105793744B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1321305.3 2013-12-03
GBGB1321305.3A GB201321305D0 (en) 2013-12-03 2013-12-03 Projection subsystem for high contrast projection system
PCT/EP2014/076378 WO2015082529A2 (en) 2013-12-03 2014-12-03 Projection subsystem for high contrast projection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105793744A CN105793744A (zh) 2016-07-20
CN105793744B true CN105793744B (zh) 2019-06-18

Family

ID=49979707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480066401.5A Active CN105793744B (zh) 2013-12-03 2014-12-03 用于高对比度投影系统的投影子系统

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9933697B2 (zh)
EP (1) EP3077866A2 (zh)
CN (1) CN105793744B (zh)
GB (1) GB201321305D0 (zh)
WO (1) WO2015082529A2 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160349604A1 (en) * 2015-05-26 2016-12-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Projection image display apparatus
JP6547127B2 (ja) * 2015-07-13 2019-07-24 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 プリズム冷却装置、及び投写型映像表示装置
JP6738746B2 (ja) 2017-01-30 2020-08-12 株式会社日立エルジーデータストレージ 映像投影装置
WO2018141407A1 (en) * 2017-02-03 2018-08-09 Barco N.V. System and method for enhanced image projection
CN106990651A (zh) * 2017-03-30 2017-07-28 广景视睿科技（深圳）有限公司 一种红外投影系统
US10599027B2 (en) * 2017-11-29 2020-03-24 Texas Instruments Incorporated Projector with multiple spatial light modulators prisms and light sources
US10785459B2 (en) * 2018-01-19 2020-09-22 Texas Instruments Incorporated DLP color projector
EP3647856B1 (en) * 2018-10-31 2022-11-09 Ricoh Company, Ltd. Image projection apparatus and mobile object
WO2020106760A1 (en) 2018-11-19 2020-05-28 FlightSafety International Method and apparatus for remapping pixel locations
US11029592B2 (en) 2018-11-20 2021-06-08 Flightsafety International Inc. Rear projection simulator with freeform fold mirror
CN111381422B (zh) * 2018-12-28 2022-01-28 青岛海信激光显示股份有限公司 投影设备及其控制方法
US11287732B2 (en) 2018-12-28 2022-03-29 Hisense Laser Display Co., Ltd. Optical illumination system and projection device
TWI798391B (zh) * 2019-03-20 2023-04-11 揚明光學股份有限公司 光路調整機構及其製造方法
CN209514286U (zh) * 2019-03-25 2019-10-18 中强光电股份有限公司 投影装置及其成像模块
CN112711163A (zh) 2019-10-25 2021-04-27 台达电子工业股份有限公司 投影装置
CN114326266A (zh) * 2020-09-30 2022-04-12 中强光电股份有限公司 光调变模块及反射式投影装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050168708A1 (en) * 2004-01-29 2005-08-04 Junejei Huang Combiner, optical combiner module and digital light projection system using the same
US7207678B2 (en) * 2001-12-31 2007-04-24 Texas Instruments Incorporated Prism for high contrast projection
DE102012011202A1 (de) * 2012-06-06 2013-09-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektor und Verfahren zum Erzeugen eines Bildes

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6349006B1 (en) 1999-10-20 2002-02-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Prism having two inner surfaces and outer shape regarded as plane parallel plate
US6959990B2 (en) 2001-12-31 2005-11-01 Texas Instruments Incorporated Prism for high contrast projection
JP2003215495A (ja) 2002-01-28 2003-07-30 Fuji Photo Optical Co Ltd プロジェクタ用光学系およびこれを用いたプロジェクタ装置
US20040109140A1 (en) * 2002-12-10 2004-06-10 Kiser David K. Apparatus for combining a number of images into a single image
TWI221932B (en) 2003-07-24 2004-10-11 Delta Electronics Inc Optical system for projection display and projection method thereof
TWI233524B (en) * 2003-09-16 2005-06-01 Delta Electronics Inc Digital light processing projector
US7167314B2 (en) 2005-03-17 2007-01-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Projector with total cross total internal reflection (TIR) prisms
TWI295746B (en) 2005-08-01 2008-04-11 Delta Electronics Inc Digital light-processing projection apparatus and beam splitter module thereof
TWI262326B (en) 2005-09-30 2006-09-21 Delta Electronics Inc Method and prism for improving illumination efficiency in optical projector systems
WO2009095406A1 (en) * 2008-01-28 2009-08-06 Upstream Engineering Oy Double-reverse total-internal-reflection-prism optical engine
US20100283921A1 (en) * 2009-05-11 2010-11-11 Video Display Corporation Multi-panel color projector using multiple light-emitting diodes as light sources
US8770760B2 (en) * 2009-09-11 2014-07-08 Konica Minolta Opto, Inc. Image projection device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7207678B2 (en) * 2001-12-31 2007-04-24 Texas Instruments Incorporated Prism for high contrast projection
US20050168708A1 (en) * 2004-01-29 2005-08-04 Junejei Huang Combiner, optical combiner module and digital light projection system using the same
DE102012011202A1 (de) * 2012-06-06 2013-09-12 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektor und Verfahren zum Erzeugen eines Bildes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"High Fill-Factor Two-Axis Gimbaled Tip-Tilt-Piston";I.W.JUNG ET AL;《JOURNAL OF MICROELECTROMECHANICAL SYSTEMS》;20060601;第15卷(第3期);563-571 *

Also Published As

Publication number Publication date
US9933697B2 (en) 2018-04-03
GB201321305D0 (en) 2014-01-15
WO2015082529A3 (en) 2015-08-06
WO2015082529A2 (en) 2015-06-11
EP3077866A2 (en) 2016-10-12
US20160299417A1 (en) 2016-10-13
CN105793744A (zh) 2016-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105793744B (zh) 用于高对比度投影系统的投影子系统
JP7193280B2 (ja) 照明システム及び照明システムを使用する投影装置
TWI494595B (zh) Projection display device
TWI506224B (zh) 照明裝置
JP2024023800A (ja) 光源装置、画像投射装置及び光源光学系
US20060139575A1 (en) Optical collection and distribution system and method
JP6195321B2 (ja) 光源装置および投写型表示装置
US10372028B2 (en) Light source device and projection type display apparatus
JP2007537486A (ja) 異なる色チャネル用の分離光路を有する照明システム
TWI418920B (zh) 投影裝置
CN102193294A (zh) 照明系统
US20160062220A1 (en) Light source device and projection-type display device
CN112987469B (zh) 光源装置及图像投影装置
JP7434808B2 (ja) 光源装置及び画像投射装置
US10281809B2 (en) Projection apparatus and illumination system
JP7413740B2 (ja) 光源装置、画像投射装置及び光源光学系
US20090161076A1 (en) Projection apparatus
TWI540282B (zh) 照明系統及具有該照明系統之投影裝置
JP6511546B1 (ja) 光源装置および投射型表示装置
US8922899B2 (en) Light combining system
US11662654B2 (en) Illumination system with scattering element and projection device
US20220163811A1 (en) Beam-splitting element and projection device
CN109471318A (zh) 投影机
CN114585968A (zh) 光源装置、图像投影装置和光源光学系统
JP7338409B2 (ja) 光源装置、画像投射装置及び光源光学系

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant