CN116300285A - 具有减小的斑点的激光照明系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及具有减小的斑点的激光照明系统。公开了一种照明系统，并且这样的系统可以包括：第一光调制器(14)，其调制光的小射束的相位并且生成光的经相位调制的高斯小射束(ABC)；光分布器(18)，其将光的高斯小射束变换成光的均质化矩形图案；以及第二光调制器(56)，其利用经相位调制的光来形成图像。

Description

具有减小的斑点的激光照明系统
对相关申请的交叉引用
本申请对2017年3月14日提交的美国临时申请号62/471，323要求优先权，所述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明针对照明系统和方法。更具体地，本发明涉及具有减小的斑点的激光有关的系统。
背景技术
激光当在显示应用中使用的时候提供许多优点，诸如唯一的波长(例如宽色域)以及小展度(例如高亮度)。然而，作为激光高度相干本性的结果，已知激光的某些性质产生图像伪像，例如斑点。
一些激光去斑方法仅仅包括移动扩散器，使镜件变形，并且使蝇眼阵列振动，所述蝇眼阵列通过使用随机的宏观移动而使斑点图案在时间上平均化。然而，这些类型的去斑方法包括某种机械操作。通常，由于机械操作，这些类型的设备由于辅助振动、噪声、寿命时间缩减以及环境脆弱性而在实践中可能证明是有问题的。例如，在激光投影系统的上下文中，来自机械去斑器的不期望的振动可能通过使显示设备和相关联的投影光学器件颤动而使图像品质降级。而且，与移动部分相关联的磨损可能缩减产品寿命时间。另外，移动部分在本性上可以是轻量的，并且因而，快速移动组件的轻量本性可能使得显示设备易受环境干扰、诸如显示设备的偶然下降所伤害。
附图说明
附图图示了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理，所述附图被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。
在附图中：
图1A图示了根据本发明的照明系统的框图。
图1B、1C和1D图示了根据本发明的示例性相对相移图案。
图2图示了根据本发明的照明方法的流程图。
图3A图示了根据本发明的照明系统。
图3B图示了根据本发明的照明系统的框图。
图3C图示了根据本发明的照明系统的框图。
图4图示了根据本发明的照明方法的流程图。
图5图示了根据本发明的照明和/或投影系统的框图。
图6图示了根据本发明的照明和/或投影系统的框图。
图7A图示了根据本发明的照明和/或投影系统的框图。
图7B图示了根据本发明的控制系统。
图8图示了根据本发明的照明和/或投影方法的流程图。
图9A-9C图示了根据本发明的控制系统。
图10A-10E图示了根据本发明的控制系统。
图11图示了根据本发明的系统。
具体实施方式
在以下详细描述中，参考形成其一部分的附图，并且在附图中作为图示而示出了可以实践的实施例。要理解的是，在不偏离范围的情况下，可以利用其它实施例，并且可以做出结构性或逻辑改变。因此，以下详细描述不要以限制性意义来理解，并且实施例的范围由所附权利要求及其等同物来限定。
各种操作可以进而以可有助于理解实施例的方式被描述为多个分立的操作；然而，描述的次序不应当被解释为暗示这些操作是次序相关的。
描述可以使用基于视角的描述，诸如向上/向下、后方/前方、以及顶部/底部。这样的描述仅仅用于促进讨论，并且不意图局限所公开的实施例的应用。
可以使用术语“耦合的”和“连接的”连同其派生词。应当理解的是，这些术语不意图作为针对彼此的同义词。而是，在特定实施例中，可以使用“连接的”来指示两个或更多个元件与彼此直接物理接触。“耦合的”可以意指两个或更多个元件直接物理接触。然而，“耦合的”还可以意指两个或更多个元件不与彼此直接接触，但还仍与彼此协作或交互。
为了描述的目的，以“A/B”、“A或B”形式或以“A和/或B”形式的短语意指(A)、(B)或(A和B)。为了描述的目的，以“A、B和C中至少一个”形式的短语意指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或(A、B和C)。为了描述的目的，以“(A)B”形式的短语意指(B)或(AB)，即A是可选元素。
描述可以使用术语“一个实施例”或“多个实施例”，其可以各自指代一个或多个相同或不同的实施例。此外，如关于实施例所使用的术语“包含有”、“包含”、“包括有”、“具有”等等是同义词，并且一般意图作为“开放”术语(例如，术语“包括有”应当被解释为“包括有但不限于”，术语“具有”应当被解释为“至少具有”，术语“包括”应当被解释为“包括但不限于”等等)。
关于本文任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以如对于上下文和/或应用所适当的那样从复数转化成单数，和/或从单数转化成复数。为了清楚起见，本文可以明确地阐明各种单数/复数置换。
现在参考附图来描述各种实施例，其中同样的参考标号用于自始至终指代同样的元素。在以下描述中，为了解释的目的，阐明了众多特定细节以便促进对一个或多个实施例的透彻理解。然而，在一些或全部实例中可以明显的是：可以在不采用下述特定设计细节的情况下实践下述任何实施例。
图1A中所示出的是根据本发明的电磁辐射系统、装置和/或设备10，例如可以用于例如使图像去斑的照明系统。根据本发明的照明系统10可以包括电磁辐射源12，例如光源，诸如激光光源。电磁辐射源12可以是可见光源，例如激光器。在本发明的实施例中，激光器可以是固态激光器。然而，对本领域普通技术人员而言将明显的是，电磁辐射设备12的类型可以变化。
系统10还可以包括第一电磁辐射调制器14，例如从光源12接收辐射(例如光)的光调制器设备。在本发明的实施例中，电磁辐射调制器14(例如光调制器设备)可以是仅相位的光调制器，和/或非图像形成光调制器(即光调制器14不直接输出图像)。在其它实施例中，利用具有相位和幅度调制和/或图像形成功能性二者的光调制器14的相位调制功能。在本发明的实施例中，电磁辐射调制器14(例如光调制器设备)可以对传入的电磁辐射(诸如光)的多个特性进行调制，所述特性例如传入的光的相位、幅度、偏振和/或某种其它特性。在本发明的实施例中，光调制器14是例如液晶设备、液晶显示器、硅上液晶(LCOS)显示器、微显示器、微机电系统(MEMS)显示器、数字光处理(DLP)显示器、光学寻址的空间光调制器(OASLM)、全息调制器(例如计算机生成的全息(CGH)设备)和/或从光源12直接地或间接地接收光的其它类型的显示器(例如模拟、二进制、电气寻址和/或光学寻址的显示器)。光调制器14将所接收的光(例如激光和/或均质化的光的射束)划分成光的小射束。在本发明的实施例中，小射束中的每一个可以例如对应于一个或多个像素和/或一个或多个像素分组。
本发明的系统10还可以包括控制单元和/或系统15、15’，其对光调制器14的一个或多个像素进行寻址，和/或调制与所述一个或多个像素相对应的小射束(例如光的小射束)的相位。控制单元/系统15、15’、700可以包括图案生成器16和/或被耦合到图案生成器16，所述图案生成器16确定从光调制器14发射或输出的电磁辐射小射束(例如光的小射束)的相位。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700可以例如电气地经由无线连接、有线连接和/或光学连接(例如经由激光射束、红外光或光纤)被耦合到光调制器14，并且可以例如控制、引发和/或确定在由光调制器14的像素(例如相邻像素)所生成的光的小射束中全部或一些(例如光的相邻小射束)之间的相对相移。
在本发明的实施例中，图案生成器16可以输出、访问、存储、和/或生成一个或多个相位图案，例如一个或多个预定义的相对相移图案、一个或多个随机相对相移图案、和/或一个或多个伪随机相对相移图案，所述一个或多个相位图案用于确定在由光调制器14输出的光的相邻小射束之间的相对相移关系。例如，在图1B、1C、1D中所示出的是在不同的时间实例处、在两个或更多个相邻像素和/或像素分组之间的相对相移图案的示例，所述相对相移图案由图案生成器16存储、输出、访问、和/或生成。通过使不同时间实例处的相对相移图案变化，根据第一相对相移图案而在一个时间实例处出现在光中的斑点当与根据第二且不同相对相移图案而在不同时间实例处所生成的斑点集成的时候，相对于人眼和/或其它检测器而平均化至零或朝向零。在本发明的实施例中，相对相移图案可以是去斑图案。在本发明的实施例中，例如，可以不顺序地生成第一相对相移图案和第二相对相移图案，并且可以存在居间的相对相移图案。在本发明的实施例中，第一和第二相对相移图案是顺序的。本领域普通技术人员将会理解的是，在图1B、1C、1D中所图示的这样的示例性图案可以例如被重复、求和、和/或划分，使得为光调制器14的像素中的全部或一些生成图案。
图1B、1C、1D图示了光调制器14的示例性像素集合或像素子集的对应相位、相位差和/或相对相移。在本发明的实施例中，控制单元和/或系统15、15’控制由光调制器14(例如模拟、二进制显示器或混合模拟/数字空间光调制器)所输出的光的小射束中的每一个，使得在由光调制器14所生成的光的相邻小射束(例如光的近邻小射束)的至少一对之间存在为零或pi弧度的相对相移。在本发明的实施例中，控制单元和/或系统15、15’可以控制由光调制器14所输出的光的小射束中的每一个，所述光调制器14仅仅是数字空间光调制器。在本发明的实施例中，光调制器14可以是例如二进制显示器，并且控制单元/系统15、15’、700控制从光调制器14输出的光的小射束中的每一个，使得在由光调制器14所生成的光的相邻小射束(例如光的近邻小射束)的至少一对之间存在为零(0)或pi弧度的相对相移。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700控制从光调制器14所输出的光的小射束中的每一个，使得在由光调制器14所生成的光的小射束(例如光的近邻小射束)的至少一对之间存在在零(0)和二(2)pi弧度之间并且包括零(0)和二(2)pi弧度的某个弧度的相对相移。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700控制小射束中的每一个，使得在由光调制器14所生成的光的小射束(例如光的近邻小射束)的至少一对之间存在为一数(x)弧度的相对相移，其中(x)在零(0)或二(2)pi弧度之间并且包括零(0)或二(2)pi弧度和/或是其任何分数或倍数。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700控制由光调制器14所生成的光的小射束中的每一个，使得在由光调制器14所生成的光的小射束(例如光的近邻小射束)的至少一对之间存在为一数(x)弧度的相对相移，其中(x)在零(0)或二(2)pi弧度之间并且包括零(0)或二(2)pi弧度和/或是其任何分数或倍数，并且在一时间实例处、在光的小射束的至少一对之间的相对相移可不同于由光调制器14所生成的光的相邻小射束的一个或多个其它对的相对相移。在本发明的实施例中，在由光调制器14所生成的光的相邻小射束对之间的相对相移可以是随机的，并且可不同于由光调制器14所生成的光的相邻小射束的至少一个其它对，并且在由光调制器14所生成的光的相邻小射束的任何对之间的相对相移度可以是在零(0)或二(2)pi弧度之间并且包括零(0)或二(2)pi弧度和/或其任何分数或倍数的任何弧度。在本发明的实施例中，在光调制器14的相邻像素之间的一个或多个相对相移可在零(0)或二(2)pi弧度之间变化并且包括零(0)或二(2)pi弧度和/或其任何分数或倍数，并且可不同于在一时间实例处、在光调制器14的其它相邻像素之间的一个或多个相对相移。在本发明的实施例中，光调制器14可以是模拟光调制器。
在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700可以根据来自例如图案生成器16的相位图案而驱动光调制器14。可以由与光调制器14的像素相对应的相位值的矩阵来表示相位图案，其中相位图案的每个相位值确定由光调制器14的对应的相应像素和/或像素分组所输出的光的小射束和/或光的小射束分组的相位。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700根据例如由图案生成器16所存储的和/或所生成的相位图案而驱动从光调制器14输出的光的小射束的相位。在本发明的实施例中，图案生成器16可以存储和/或生成随机和/或伪随机相位图案。
如图1B、1C、1D中所示出的，由例如控制单元15在像素对之间产生的相对相移在不同的时间实例(例如时间t(1)、t(2)和t(3))处变化、是随机的和/或是伪随机的。例如，如图1B中所示，在t(1)处，像素P1以180度或pi弧度滞后于像素P2；在t(2)处，像素P1以180度或pi弧度领先于像素P2；并且在t(3)处，像素P1和P2同相。为了示例性目的，所述一个或多个小射束中的每一个被描述为被随机地发起为具有零弧度或pi弧度(即一百八十度)的相位。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700可在不同时间实例处引发相邻或近邻小射束对之间的随机或伪随机的相对相移或相位差。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700可使相位图案变化，使得在一时间实例处，在由光调制器14输出的光的至少两个相邻小射束之间可以不存在相位差。
在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700生成或引发nxn正交矩阵图案(例如Hadamard矩阵图案或部分Hadamard矩阵图案)以控制和/或调制一个或多个时间实例处光调制器14的像素的相位。
本发明的系统10还可以包括光分布器/射束成形设备18。在本发明的实施例中，光分布器18例如对从光调制器14直接或间接接收的光进行分布、衍射、反射、折射、散射、修改、变换和/或均质化。在本发明的实施例中，光分布器18是衍射元件，例如使从光调制器14直接或间接接收的光衍射的衍射光学元件。在本发明的实施例中，光分布器18将光调制器14所生成的光的小射束叠加到照明/像平面19(即对象平面和/或空间中的平面)上，并且例如经由叠加光的小射束的过程而使这样的光均质化。在本发明的实施例中，光分布器18将所接收的光的部分的至少片段叠加到所接收的光的一些其它部分的至少片段上。例如，光分布器将光的一个小射束的至少片段叠加到光的至少另一个小射束的至少片段上。
在本发明的实施例中，光分布器可以是射束成形设备/光分布器18，其使光和/或光的小射束成形为不同光图案和/或形状。例如，在本发明的实施例中，由光调制器14所生成或输出的光的小射束是电磁辐射(例如光)的高斯或近高斯射束，并且光分布器18可以用于将光分布器18所接收的光的高斯或近高斯小射束变换、均质化和/或修改成具有均匀或几近均匀的强度的光图案或形状，例如是或近似是例如圆形、矩形、方形、线或某个其它形状或图案的光图案。在本发明的实施例中，光分布器18可以将光的高斯或近高斯小射束变换或均质化成例如在形状上是矩形或近似矩形的图案或形状。在本发明的实施例中，光分布器18可以是光隧道、光管、或光导管，其通过使用被定位在具有如下任何形状的隧道或中空状装置中的镜件来反射光和/或使光反弹，所述任何形状例如在隧道状结构的两端处开口。在本发明的实施例中，光分布器18可以是由固体材料构造的光隧道或光导管，所述固体材料例如是包含通过全内反射的光的玻璃或透明固体材料。在本发明的实施例中，光分布器18可以是两个或更多个镜件的组装件(例如，比如具有万花筒结构的镜件的组装件)。定位在隧道状结构中的镜件例如将所接收的光的部分的至少片段叠加到所接收的光的一些其它部分的至少片段上。在本发明的实施例中，光分布器18可以是光导管，在导管内部的光从光导管的壁反射和/或反弹离开时，所述光导管例如将所接收的光的部分的至少片段叠加到所接收的光的一些其它部分的至少片段上。在本发明的实施例中，光分布器18可以是一个或多个微透镜和/或微透镜阵列，其折射光，并且例如在折射期间将光的一个或多个小射束的至少片段叠加在光的另一小射束或另一些小射束的至少部分之上。
在本发明的实施例中，光分布器18将来自光分布器18的光分布和/或光学地耦合到真实或虚构的像平面19(即对象平面或空间中的平面)，所述像平面19接收所分布的光，例如经衍射、折射、散射、叠加和/或反射的光。
图2中所示出的是根据本发明的照明方法20。在步骤22中，光调制器14从光源12(例如激光光源)接收电磁辐射(例如光)。在步骤24中，控制单元/系统15、15’、700在特定时间实例处产生或引发在由光调制器14生成的光的至少两个小射束之间的至少一个相对相移，所述至少一个相对相移为零(0)或pi弧度、或在零(0)和二(2)pi弧度之间并且包括零(0)和二(2)pi弧度的某个数(例如某个随机数)。在本发明的实施例中，控制单元和/或系统15经由例如图案生成器16而在特定时间实例处引发在由光调制器14所生成的光的至少两个相邻小射束之间的相对相移，所述相对相移为零(0)或pi弧度(和/或其某个分数或倍数)。例如，在一个时间实例中，在光的两个小射束之间不存在差异相移(即控制系统引发为零(0)的相移)，并且在另一时间实例中，可以存在例如为pi(π)的相移。
在本发明的步骤26中，光分布器18或其它电磁辐射分布器18、例如衍射光学元件(诸如衍射均质器，其直接或间接地接收由光调制器14所生成的光的每个小射束，并且在步骤28中分布(例如衍射)来自光的每个小射束的光。电磁辐射分布器18还可以是光隧道、光管、或光导管，其直接或间接地接收由光调制器14所生成的光的每个小射束，并且在步骤28中分布(反射、折射和/或散射)来自光的每个小射束的光。在本发明的实施例中，光分布器18可以是衍射光的衍射均质器。在本发明的实施例中，光分布器18是一个或多个射束成形光学设备，例如一个或多个衍射光学元件。在本发明的实施例中，在步骤28中，光分布器18将光分布到例如像平面19(即对象平面或空间中的平面)，使得在像平面(即对象平面或空间中的平面)上的每个点处的光由来自已经由光分布器18所分布(例如衍射)的光的各种射束或小射束的光贡献构成。
在根据本发明的照明方法20的实施例中，在光分布步骤28之前执行涉及由光调制器14所生成的光的小射束的相位调制的步骤24。在本发明的另一实施例中，在光分布步骤之后执行光的小射束的相位调制。
通过以离散的时间间隔在光和/或光的小射束的图案中生成相对相移，可以例如使得相干光源相似，其具有与非相干光源一致的一些性质，例如典型地与非相干光源相关联的在时间上和/或空间上非相干的性质。因此，通过利用控制单元/系统15、15’、700引发在由光分布器18输出的光和/或由光调制器14输出的光的小射束的图案中的相对相移，有助于从使用根据本发明的照明和/或投影方法或系统得到的图像中的斑点减小。而且，当经由例如光分布器18而在像平面19(即对象的真实或虚构平面或空间中的平面)处接收光的时候，在像平面19上的点处的光具有得自来自光调制器14的光的多个小射束的光贡献，所述多个小射束同相或以例如pi弧度而异相。因此，在像平面19上的点处的光变化或不太相干(例如在空间上和/或时间上)，例如由于变化的相位的多个光贡献而以显著或更大的度数而变化或不太相干。因而，在一段接连的时间间隔内、在单个点处的光的相位平均化至例如人眼和/或其它检测器，使得在通过利用根据本发明的照明和/或投影系统和/或方法所生成的图像中斑点减小。
图3A中示出的是根据本发明的照明系统30的实施例。系统30可以包括电磁辐射源12，例如激光光源。系统30还可以包括光导引器设备32，光导引器设备32可以包括例如一个或多个光学和/或其它元件，例如一个或多个棱镜(诸如一对棱镜)、一个或多个布拉格光栅(例如全息布拉格光栅)、一个或多个透镜、一个或多个全息光学元件、一个或多个镜件、一个或多个纤维(诸如光纤)、和/或其它光学元件)。在本发明的实施例中，该对棱镜在它们之间可以或可以不具有间隙或空间。光导引器32可以从辐射源12直接或间接地接收电磁辐射(例如光)。
在本发明的实施例中，光导引器32可以反射和/或透射光。在本发明的实施例中，光导引器32可以用于将光从光导引器32反射和/或光学地耦合到光调制器14上。在本发明的实施例中，光导引器32可以是包括一对棱镜的全内反射棱镜(TIR)设备，该对棱镜根据例如关于由其构造光导引器32的一种材料或多种材料的临界角和/或折射性质来反射和/或透射光。
在本发明的实施例中，光导引器32可以用于将它从光源12所接收的光递送或将所述光光学地耦合到光调制器14，使得来自光导引器32的光与光调制器14成法向或与其大体上垂直地抵达光调制器14。在本发明的实施例中，光导引器32可以用于将它从光调制器14所接收的光(例如光的小射束17)递送到光分布器18，使得来自光导引器32的光与光分布器18成法向或与其大体上垂直地抵达光分布器18。
在本发明的实施例中，系统30还可以包括控制单元/系统15、15’、700，所述控制单元/系统15、15’、700用于在一时刻处产生在由光调制器14输出的光的小射束对之间例如为零或pi的相对相移，或在由光调制器14输出的光的小射束中的至少两个之间为pi的至少一个相对相移。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700可以在一时间实例处引发在由光调制器14所生成的光的小射束之间例如为零或pi弧度的随机相对相移。
系统30可以包括像平面19，所述像平面19从光分布器18接收光。在本发明的实施例中，光分布器18从由光调制器14(具有像素11)所生成的光的小射束中的每一个接收光，并且将来自光的小射束中每一个的光分布(例如衍射和/或散布)到像平面19。如图3A中所示出的，光分布器18可以分布(例如衍射)光，使得例如在光分布器18上的点A处所接收的光由光分布器18分布到像平面19上的点D和E。类似地，在光分布器18上的点B处所接收的光由光分布器18分布到像平面19上的点D和E。同样地，在光分布器18上的点C处所接收的光由光分布器18分布到像平面19上的点D和E。因此，例如像平面19上的点D和E中每一个处的光由光分布器18在点A、B和C处所接收的光贡献构成。
在本发明的实施例中，根据本发明的系统可以包括像平面19，所述像平面19在光已经穿过光分布器18(例如衍射光学元件)之后直接或间接地接收光。
在根据本发明的系统90(例如，如在图3B中所示的照明系统)的实施例中，来自光源12的光可以传播到光调制器14，使得光以与光调制器14成角阿尔法(α)(即入射角)地抵达光调制器。在本发明的实施例中，如图3B中所示，例如，来自光源12的光可以传播到光调制器14(例如反射光调制器)，使得光以与光调制器14成角阿尔法(α)地抵达光调制器14，其中，例如零(0)度＜α＜九十(90)度，并且以角贝塔(β)离开光调制器14，其中零(0)度＜β＜九十(90)度。在本发明的实施例中，给定光源可不被遮挡(例如被光分布器18遮挡)的约束，入射角阿尔法(α)尽可能接近于零(0)度。在本发明的实施例中，如图3B中所示，例如，来自光源12的光可以传播到光调制器14(例如透射型光调制器)，使得光以与光调制器14成角阿尔法(α)地抵达光调制器14，其中，例如零(0)度≤α＜九十(90)度，并且以角贝塔(β)离开光调制器14，其中零(0)度≤β＜九十(90)度。在本发明的实施例中，光与光调制器14和/或光分布器18(例如衍射光学元件)成法向或大体上垂直地离开。
在根据本发明的系统100(例如根据本发明的照明和/或投影系统)的另一实施例中，如图3C中所示，来自光源12的光例如可以传播到光调制器14，使得光以与光调制器14成角阿尔法(α)(即入射角)地抵达光调制器14，其中角阿尔法(α)是四十五度或近似四十五度，并且使得光与例如平面和/或表面(例如光分布器18的表面)垂直或大体上垂直地离开光调制器14。在本发明的实施例中，光分布器18可以是例如衍射设备，诸如衍射均质器。在本发明的实施例中，平面和/或表面(例如光分布器18的表面)与光源12的表面平行或大体上平行。在根据本发明的系统(例如根据本发明的照明系统和/或投影系统)的实施例中，光调制器14将传入的光分离和/或划分成光的小射束17，其中的每一个对应于光调制器14的照明系统单元15(例如液晶单元、像素和/或像素分组)。在本发明的实施例中，光调制器14可以是仅相位的LCOS微显示器。
根据本发明的系统、例如照明系统和/或投影仪系统可以用于减小斑点对比度。在以下描述用于斑点对比度(C)的公式：
Figure BDA0004123295980000111
(参见J.W.Goodman，“Speckle Phenomena in Optics：Theory andApplications”(Roberts&Company，2007))。
其中M等于在时间上平均化的独立扩散器实现的数目，并且K等于位于像平面(例如反射或透射型屏幕)上的检测器分辨元件下方的查看型光学设备(例如透镜、投影透镜、目镜、眼镜透镜或帽式透镜)分辨元件的数目。在具有增加的扩散器实现的情况下(例如在具有通过例如控制单元/系统15、15’、700和/或图案生成器16、16’在集成时间内对于相对相位图案的增加的生成的情况下)，斑点对比度减小。另外，根据本发明的系统可以用于增强显示有关的产品、例如利用激光的显示产品的图像品质。另外，利用根据本发明的系统的设备的寿命时间可避免使用用于调制光的机械设备，并且改善设备的寿命时间。
图4中所示出的是根据本发明的用于调制光的方法40。如图4中所示，在步骤42中，光导引器32(例如一对棱镜)可以从例如电磁辐射源12、诸如激光光源接收光。在本发明的实施例中，光导引器32反射和/或透射光。例如，在步骤44中，光导引器32将光从光导引器32反射和/或光学地耦合到光调制器14上。在本发明的实施例中，光导引器32可以用于将它从光源12所接收的光递送和/或将所述光光学地耦合到光调制器14，使得来自光导引器32的光与光调制器14成法向或大体上垂直地抵达光调制器14。
在本发明的实施例中，在步骤45中，由例如控制单元/系统15、15’、700在一时刻处在光的相邻小射束对之间随机引发例如为零或pi的相对相移，从而生成经相位调制的光。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700通过利用例如相位图案而引发在光调制器14所输出的光的相邻小射束中的随机相移图案，所述相位图案由被集成到控制单元15中和/或耦合到控制单元15的图案生成器16所存储、输出、访问和/或生成。
在步骤46中，光导引器32还可以用于将来自光调制器14的经相位调制的光透射和/或光学地耦合到光分布器18。在本发明的实施例中，光导引器32可以用于将它从光调制器14所接收的光递送到光分布器18，使得来自光导引器32的光与光分布器18成法向或大体上垂直地抵达光分布器18。
在根据本发明的方法40、例如照明和/或投影方法的实施例中，在步骤47中，光分布器18可以输出经分布的光(例如经衍射和/或反射的光)，由此将光的一个或多个小射束或其部分叠加到光的一个或多个其它小射束或其部分之上。在步骤49中，所叠加的光的小射束可以由像平面19(即对象平面或空间中的平面)接收。
图5中所示出的是根据本发明的系统50、例如照明和/或投影系统的实施例。如图5中所示，可以利用射束调节设备52，其从例如电磁辐射源12(例如激光光源)接收电磁辐射，并且对所接收的光的射束进行调节。在本发明的实施例中，射束调节设备52是光学设备。在根据本发明的系统50的实施例中，射束调节设备52可以是一个或多个透镜(例如一个或多个准直透镜和/或其它光学元件)，其可通过例如使所接收的光的一个传入射束或多个传入射束准直、扩展和/或变窄而改变和/或修改传入的射束的大小和/或形状。
根据本发明的实施例的光导引器32可以用于将光递送到光调制器14(例如仅相位的光调制器)，并且将来自光调制器14的光透射到光分布器18。在本发明的实施例中，光导引器32将光透射和/或光学地耦合到光调制器14，使得光与光调制器14垂直(以九十度角)或大体上成法向地抵达或入射在光调制器14上。光调制器14然后可以将光例如与光分布器18垂直地或大体上成法向地透射和/或输出到光分布器18。在本发明的实施例中，光调制器14可以经由例如光导引器32而将光透射和/或输出到光分布器18。
在本发明的实施例中，系统50还可以包括控制单元/系统15、15’、700，其用于在一时刻处在光的相邻小射束的一对或多对之间产生相对相移、例如为零和/或pi的相对相移。控制单元/系统15、15’、700可以包括图案生成器16和/或驱动单元21。在本发明的实施例中，图案生成器16可以存储和/或生成一个或多个相位图案，例如一个或多个预定义的图案、一个或多个随机相位图案、和/或一个或多个伪随机相位图案，所述一个或多个相位图案用于确定在由光调制器14输出的光的相邻小射束之间的相对相移关系。在本发明的实施例中，驱动单元21可以通过如下来驱动光调制器：对光调制器14的像素和/或像素分组进行寻址，以实现所期望的光输出(例如在光的小射束之间具有所期望的相对相移的光)。
在本发明的实施例中，光分布器18(例如衍射光学元件)可以例如直接地和/或经由光导引器32间接地从光调制器14接收光。在本发明的实施例中，光分布器18可以用于通过例如对所接收的光进行变换、衍射、反射和/或散布来分布所接收的光。在本发明的实施例中，可以通过光分布器18而将光的射束、例如具有圆形横截面或椭圆横截面的光的射束(例如光的高斯射束)变换成某个其它形状和/或图案。在本发明的实施例中，可以将光的高斯射束例如变换成矩形形状和/或图案，其跨所述形状和/或图案具有均匀的强度或几近均匀的强度。
在本发明的实施例中，第二光调制器56可以从例如光分布器18接收经图案化和/或成形的光，并且从所接收的经图案化和/或成形的光生成光的小射束。在本发明的实施例中，第二光调制器56可以是例如液晶设备、液晶显示器、硅上液晶(LCOS)显示器、微显示器、微机电系统(MEMS)显示器、数字光处理(DLP)显示器、光学寻址的空间光调制器(OASLM)、全息调制器(例如计算机生成的全息(CGH)设备)和/或其它类型的显示器(例如模拟、二进制、电气寻址和/或光学寻址的显示器)。在本发明的实施例中，第二光调制器可以是图像形成光调制器，其调制光的小射束的幅度和/或相位，并且输出经调制的光的小射束。在本发明的实施例中，电磁辐射调制器56(例如光调制器设备)可以对传入的电磁辐射(诸如光)的多个特性进行调制，所述特性例如传入的光的相位、幅度、偏振和/或某种其它特性。
在本发明的实施例中，第二光调制器56可以将经调制的光的射束透射到例如投影设备54。投影设备54可以包括例如一个或多个透镜、全息光学元件(HOE)、衍射光学元件(DOE)和/或镜件，其用于将例如第二光调制器56所产生的图像投影到像平面19(即对象平面或空间中的平面)上。
图6中所示出的是根据本发明的系统60(例如投影系统)的实施例。投影系统60可以包括一个或多个光源12a、12b、12c，例如三个激光光源。投影系统还可以包括一个或多个射束调节设备52a、52b、52c，例如射束调节光学设备。在本发明的实施例中，所述一个或多个射束调节设备52a、52b、52c可以是一个或多个准直透镜。在本发明的实施例中，所述一个或多个射束调节设备52a、52b、52c可以是使所接收的光的一个射束或多个射束准直、扩展和/或变窄的一个或多个透镜。射束调节设备52a、52b、52c可以用于例如将光递送和/或将光光学地耦合到一个或多个相位调制系统64a、64b、64c。
在本发明的实施例中，所述一个或多个相位调制系统64a、64b、64c可以各自包括例如：控制单元/系统15、15’、700、光调制器14、光导引器32、和/或光分布器18，它们可以单独地和/或与彼此相结合地操作，如在本文参考但不限于图1A、3A-3C、5、7B和9-11所图示和描述的。
根据本发明的系统60可以包括颜色组合设备65，例如从所述一个或多个相位调制系统64a、64b、64c直接地和/或间接地接收光的镜件。在根据本发明的投影系统60的实施例中，颜色组合设备65是二向色镜件。
系统60还可以包括第二电磁调制器56，例如第二光调制器(例如液晶设备、液晶显示器、硅上液晶(LCOS)显示器、微显示器、微机电系统(MEMS)显示器、数字光处理(DLP)显示器、光学寻址的空间光调制器(OASLM)、全息调制器(例如计算机生成的全息(CGH)设备)和/或其它类型的显示器(例如模拟、二进制、数字、电气寻址和/或光学寻址的显示器)。在本发明的实施例中，第二光调制器56可以是图像形成光调制器。第二光调制器56可以调制从颜色组合设备65输出的光的幅度和/或相位。在本发明的实施例中，系统60可以包括投影设备54，所述投影设备54可以将从第二光调制器56所接收的光图像投影到像平面19(即对象平面或空间中的平面)上。
图7A中所示出的是根据本发明的系统70，其可以包括至少两个光调制器14、74。例如，图7A图示了根据本发明的系统70，其可以包括至少一个电磁辐射源12a、12b、12c以及至少一个电磁辐射分布器18a、18b、18c(例如光分布器)。图7A中所示出的是三个光分布器18a、18b、18c，其各自从三个光源12a、12b、12c(例如相应地与红色、蓝色和绿色光源相对应的激光光源)直接地或间接地(例如经由射束调节设备/系统52a、52b、52c(例如一个或多个光学设备52a’、52”、52b’、52b”、52c’和52c”)间接地)接收光。在本发明的实施例中，所述一个或多个射束调节设备52a、52b、52c可以是或包括一个或多个准直透镜52a’、52”、52b’、52b”、52c’和52c”。例如，如图7A中所示，每个射束调节设备/系统52a、52b、52c可以相应地包括两个光学设备52a’、52”、52b’、52b”、52c’和52c”，例如准直透镜。在本发明的实施例中，所述一个或多个射束调节设备52a、52b、52c是由例如一种类型的塑料玻璃和/或玻璃所制成的光学设备。然而，对本领域普通技术人员而言将明显的是，射束调节设备52的数目、构造材料和类型可以变化。
在根据本发明的系统70的实施例中，组合设备65(例如组合光学设备)可以用于组合源自两(2)个或更多个电磁辐射源12a、12b、12c(例如激光光源)的电磁辐射(例如光)，并且生成经组合的电磁辐射(例如经组合的光)。组合设备65可以例如是光学设备，所述光学设备包括一个或多个透镜、全息光学元件、镜件、棱镜、光纤和/或其它光学元件。在根据本发明的系统70(例如投影仪系统)的实施例中，组合设备65可以是一个或多个二向色镜件。如图7A中所示，组合设备65可以用于组合来自例如两(2)个或更多个光源12a、12b、12c的光。在本发明的实施例中，组合设备可以组合例如光的两个或更多个相同和/或不同颜色。例如，如图7A中所示，在根据本发明的系统70中可以包括从组合设备65接收光的第一光调制器14。在本发明的实施例中，光调制器14被定位，使得它处于与水平面和/或水平的平面表面或者大体上的水平面和/或水平的平面表面成角阿尔法(α)、例如四十五度或近似四十五度角。
在根据本发明的系统70的实施例中，在光已经通过所述一个或多个光分布器18a、18b、18c被分布(例如衍射和/或反射)之后，经组合的电磁辐射(例如光)可以通过光调制器14被调制、例如相位调制。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700可以对光调制器14的一个或多个像素进行寻址，使得在从光调制器14输出的光的相邻小射束的一对或多对之间的相对相移在一时间实例处是例如零或pi。
根据本发明的系统的实施例还可以包括投影子组装件72。在根据本发明的系统的实施例中，投影子组装件72可以包括第二电磁辐射调制器74(例如第二光调制器)、透镜设备75、偏振器、分析器和/或偏振分析器76、以及查看型光学设备54(例如透镜、投影透镜、目镜、眼镜透镜或帽式透镜)。在本发明的实施例中，透镜设备75、偏振器、分析器和/或偏振分析器76和/或第二光调制器74可以在投影仪子组装件72外部。在本发明的实施例中，透镜设备75可以包括一个或多个透镜、镜件和/或其它设备(例如光学设备)。在本发明的实施例中，第二光调制器74可以是例如液晶设备、LCD、LCOS、MEMS、DLP或其它类型的显示器。第二光调制器74可以是单独被利用和/或结合另一设备被利用以调制由光调制器74所生成的光的小射束的幅度和/或相位的显示器。在本发明的实施例中，第二光调制器74可以调制传入的光的幅度和/或是图像形成显示器。
在根据本发明的系统70的实施例中，来自光调制器14的光可以直接和/或间接地(例如经由透镜设备75和/或分析器76的一个或多个组件)被透射到第二电磁辐射调制器74(例如第二光调制器)。在本发明的实施例中，一个或多个控制单元15、15’可以调制从第二光调制器74输出的光的小射束的幅度和/或相位。在本发明的实施例中，第二光调制器输出与第二光调制器74的一个或多个像素相对应的光的一个或多个经幅度调制的小射束。
在根据本发明的系统的实施例中，偏振器、分析器和/或偏振分析器76(例如可以用于图像产生的一个或多个TIR棱镜或任何其它光学元件)可以直接或间接地(例如经由诸如凸透镜之类的透镜75和/或分析器76的一个或多个组件)从第二电磁辐射调制器74接收光。在本发明的实施例中，偏振分析器76可以透射(例如发射)和/或阻断特定极性的电磁辐射(例如光)。根据本发明的系统70的实施例可以包括投影设备54，例如可以用于投影图像(例如由第二光调制器74所产生的和/或由第二光调制器74和一个或多个其它设备共同产生的图像)的一个或多个透镜和/或镜件。在本发明的实施例中，投影设备54可以将图像投影到像平面19(即对象平面或空间中的平面)上。
根据本发明的系统70的实施例还可以包括其它透镜和/或镜件(例如凹和/或凸透镜和镜件)，例如用于导引光。例如，根据本发明的系统70还可以包括镜件67，所述镜件67可以透射第一光颜色(例如蓝色)并且将第二光颜色(即与第一光颜色相同或不同的颜色，诸如红色)反射到例如组合设备65上。在根据本发明的系统的实施例中，镜件可以用于透射具有某一个特性或某多个特性(例如颜色、偏振、波长等等)的光，并且反射具有相同和/或不同的一个特性或多个特性(例如颜色、偏振、波长等等)的光。
根据本发明的投影系统70还可以包括第二镜件77。在根据本发明的系统70的实施例中，第二镜件77可以用于将来自例如第三光源12c或与第三光源相关联的设备(例如射束调节设备52c’)的光直接或间接地(例如经由射束调节设备52”和/或光分布器18c)透射、反射和/或导引到颜色组合设备65。例如，在根据本发明的系统70的实施例中，第二镜件77可以用于通过反射来自第二镜件77的表面的光而将光透射到光分布器18c。在本发明的实施例中，第二镜件77可以用作折叠镜件以使得系统70紧密。
在根据本发明的系统70的实施例中，第一和第二光调制器14、74中的每一个可以被连接到一个或多个控制设备或系统15、15’、700。如图7A中所示，在本发明的实施例中，每个控制单元/系统15、15’、700(元件700在图7B中被示出)可以包括例如图案生成器16、16’和/或驱动单元21、21’。驱动单元21、21’可以存储、接收、访问、和/或格式化数据(例如由图案生成器16a、16a’所输出、存储、生成和/或访问的相位图案数据和/或幅度数据)，并且驱动单元21、21’可以利用相位图案数据来对像素进行寻址和/或向像素写入，使得在与相应像素对应的光的小射束中引发相位图案(例如相对相移图案)。在本发明的实施例中，驱动单元21、21’可以包括例如一个或多个集成的和/或分立的单元(例如数字、模拟、和/或混合信号电路)。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700、图案生成器16a、16a’和/或驱动单元21、21’可以包括例如一个或多个处理器(例如一个或多个集成电路、一个或多个微处理器、一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)和/或一个或多个定制集成电路)，所述一个或多个处理器对相应光调制器的像素进行寻址。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700、图案生成器16、16’和/或驱动单元21、21’可以包括一个或多个存储器设备和/或可以被耦合到一个或多个外部存储器设备。
在本发明的实施例中，驱动单元21、21’包括一个或多个专用集成电路(ASIC)。然而，本领域普通技术人员将理解的是，驱动单元21、21’可以包括例如一个或多个可编程和/或专用逻辑设备和/或集成电路或电路组合，例如处理和/或存储器电路(即可以包括例如ASIC、FPGA、ROM、RAM、EPROM和/或EEPROM设备的电路)。
根据本发明的系统70可以包括例如：可以用于调制例如由光调制器14所生成的光的相位和小射束的控制单元/系统15、15’、700，和/或可以用于例如调制由光调制器74所生成的光的小射束的幅度和/或相位的控制单元/系统15、15’、700。
在本发明的实施例中，如图7B中所示，控制单元/系统700可以包括图案生成器16、16’、驱动单元21、21’和数据接口设备78、78’。在本发明的实施例中，例如数据接口设备78、78’可以接收去斑图案序列，所述去斑图案序列以要在光调制器14中引发的视频(例如视频数据和/或编码相对相移图案的图像)的形式。在本发明的实施例中，数据接口设备78、78’可以被配置成例如接收视频信号。在本发明的实施例中，数据接口设备78、78’可以是例如数字视觉接口(DVI)、高清晰度多媒体接口(HDMI)、移动工业处理器接口(MIPI)、显示端口、低电压差分信令(LVDS)接口、视频图形阵列(VGA)接口、数字RGB接口和/或某个其它数据接口(例如接收视频信号和/或数据的任何数据接口设备)。本领域普通技术人员应当理解的是，数据接口设备的类型可以变化。
在本发明的实施例中，光调制器74可以用于例如对所接收的图像和/或图像数据的至少一部分的一个或多个目标颜色进行编码，使得从光调制器74发射与所编码的颜色和/或灰度相对应的光的小射束。在本发明的实施例中，控制单元15、15’例如可以包括数据接口设备78、78’。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700可以接收数据(例如与要从相应光调制器14、74输出的光的小射束的特性有关的规范)、转换和/或格式化数据。在本发明的实施例中，数据可以是视频数据和/或图像。在本发明的实施例中，控制单元/系统15、15’、700可以用于对所述一个或多个光调制器14、74的一个或多个像素进行寻址，使得从相应的光调制器14、74输出的光具有被包括在数据和/或传入的数据(例如包括通过一个或多个光调制器14、74的所期望的输出的数据，诸如量、强度、颜色和/或光的相邻小射束或光的小射束分组之间的相位关系)中的特性。
图案生成器16、16’可以通过有线或无线耦合而被耦合到一个或多个控制单元/系统15、15’、700，或被集成到一个或多个控制单元15、15’、700中。在本发明的实施例中，如图7B中所示，图案生成器16、16’还可以被耦合到和/或包括一个或多个设备，例如一个或多个计算设备16a、16a’(即处理器、CPU和/或计算设备)，所述一个或多个设备生成相对相移图案和/或控制图案生成器16、16’。在本发明的实施例中，如图7B中所示，图案生成器16、16’可以被耦合到和/或包括存储一个或多个相对相移图案的一个或存储器设备16b、16b’。在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以接收、输出、访问和/或存储一个或多个预定相位图案或随机相位图案。在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以在控制单元/系统15、15’、700外部。在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以是随机图案生成器。在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以接收、生成、存储、访问和/或输出一个或多个Hadamard图案和/或其它经计算机计算的随机和/或伪相位图案。在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以是输出一个或多个相位图案(例如一个或多个相对相移图案)的计算机软件模块和/或电路组装件。在本发明的实施例中，图案生成器16、16’相应地在控制单元/设备/系统15、15’、700外部。在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以是生成和/或输出视频信号和/或视频数据的任何设备，所述视频信号和/或视频数据具有所期望的相位图案或在相邻像素和/或像素分组之间的相对相位关系。视频信号可以例如与视频显示接口技术兼容，所述视频显示接口技术诸如数字视觉接口(DVI)、高清晰度多媒体接口(HDMI)、移动工业处理器接口(MIPI)、显示端口、低电压差分信令(LVDS)、视频图形阵列(VGA)、数字RGB和/或其它数据和/或视频传输协议。
在根据本发明的系统的实施例中，图案生成器16、16’可以是可配置的随机图案生成器。例如，图案生成器16、16’可以被配置和/或设计成通过执行像素的水平、竖直、任意和/或选择性缩放而为像素分组生成相对相移图案。例如，图案生成器16可以被配置成将竖直或水平地对准的像素分组在一起，使得图案生成器输出与光调制器(例如光调制器14)的竖直或水平地对准的像素分组相对应的相位图案。因此，例如，图案生成器16、16’可以生成在光调制器14的光的像素/小射束的分组(例如光的像素/小射束的水平和竖直分组)之间的相对相移。通过产生在像素分组、而不是单独的像素之间的相移，最小化衍射损耗。
在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以被配置成以一个或多个刷新速率(即多么频繁地生成和/或输出相位图案)来刷新(即改变输出的相位图案)。
在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以被配置成输出一相位图案，所述相位图案补偿通过光调制器的所不期望的光输出图案。例如，图案生成器16、16’可以接收与从光调制器14、74输出的光的一个或多个特性有关的光调制器数据。光调制器数据可以由光调制器14、74生成，和/或可以在图案生成器16、16’(或与图案生成器16、16’相关联的CPU和/或存储器设备)处从例如在光调制器14、74外部的源和/或输入被接收。图案生成器16、16’可以用于使例如光调制器14、74所输出的光的小射束的相位图案偏置。例如，在本发明的实施例中，光调制器数据是与光调制器14、74输出的光中的一些或全部有关的强度数据，并且图案生成器16、16’生成相位图案，所述相位图案针对从光调制器14、74输出的光的全部或部分而使得光强度增大、减小和/或使其在一时间实例处保持相同。通过例如基于光调制器14、74的特定状态和/或所预期状态而使相位图案偏置，实现针对通过光调制器14、74的所不期望的光输出图案(例如光输出图案中的不规则性和/或不对称性)的补偿。
在根据本发明的系统中，如图7B中所示，控制系统700可以包括例如一个或多个控制单元15、15’、一个或多个图案生成器16、16’、和/或一个或多个驱动单元21、21’和/或一个或多个数据接口78、78’。在本发明的实施例中，控制系统700的一个或多个组件可以被耦合到本发明的相位调制、照明和/或投影系统的一个或多个组件和/或被集成到其中。
根据本发明的控制系统15、15’、700还可以包括或被耦合到内容生成设备79，所述内容生成设备79生成例如视频、一个或多个图像、视频数据、具有去斑相对相移图案的视频/视频数据、和/或图像数据)。在本发明的实施例中，内容生成设备79可以是例如计算机、视频投影仪、影片投影仪、蓝光播放器、游戏设备、数字相机、视频相机、VCR、DVD播放器、和/或生成或能够生成视频和/或图像数据的其它设备。本领域普通技术人员将会理解的是，可以存在内容生成设备的其它示例。
图8中示出的是一流程图，其图示了方法80，例如根据本发明的照明和/或投影方法。图8中所示的方法可以包括：在步骤82中，在一个或多个射束调节设备52a、52b、52c处从一个或多个光源12a、12b、12c接收电磁辐射(例如光)。在步骤83中，根据本发明的方法80可以包括通过例如利用所述一个或多个射束调节设备52a、52b、52c来对所接收的光进行调节(例如使其准直、扩展和/或变窄)。根据本发明的方法80还可以包括：在步骤84中将光、例如来自光源12a、12b、12c和/或射束调节设备52a、52b、52c的光导引到光调制器14a、14b、14c。例如，步骤84可以涉及在一个或多个光导引器32a、32b、32c处从所述一个或多个光源12a、12b、12c和/或所述一个或多个射束调节设备52a、52b、52c接收光，以及利用所述一个或多个光导引器32a、32b、32c来将光透射和/或光学地耦合到所述一个或多个光调制器14a、14b、14c。在根据本发明的方法80的实施例中，步骤85可以涉及引发在由所述一个或多个光调制器14a、14b、14c生成和/或输出的光的相邻小射束的一对或多对之间的相对相移(例如为零和/或pi弧度的相对相移)，并且生成第一经调制的光(例如经相位调制的光)。在本发明的实施例中，一个或多个控制单元/系统15、15’、700用于引发在由所述一个或多个光调制器14a、14b、14c生成和/或输出的光的相邻小射束对之间的相对相移(例如为零和/或pi弧度的相对相移)。方法80还可以包括：在步骤86中，例如通过利用所述一个或多个光导引器32a、32b、32c而直接或间接地将光从所述一个或多个光调制器14透射到一个或多个光分布器18a、18b、18c。根据本发明的方法80可以涉及在步骤87中通过例如利用所述一个或多个光分布器18a、18b、18c(例如衍射光学元件)来分布、反射和/或衍射光。在本发明的实施例中，所述一个或多个光分布器18a、18b、18c可以是衍射均质器。根据本发明的方法80可以包括在步骤88中例如通过利用组合设备65(例如组合光学设备)而组合光，例如来自一个或多个光分布器18a、18b、18c的经分布、衍射和/或反射的光。在本发明的实施例中，组合设备65可以是颜色组合设备，其组合电磁辐射的多于一个类似和/或不同的频率(例如光的颜色)。在根据本发明的方法的实施例中，步骤89可以涉及调制直接地或间接地从例如组合设备65所接收的光的幅度和/或相位，以及生成第二经调制的光。在根据本发明的方法80的实施例中，一个或多个第二光调制器56、74可以从例如相应的一个或多个光分布器18a、18b、18c和/或一个或多个组合设备65接收光，并且调制通过一个或多个相应的光调制器14a、14b、14c的像素所输出的光的小射束中一个或多个小射束的幅度，从而生成经幅度调制的光(例如视频和/或一个或多个单个图像)。在步骤90中，根据本发明的方法80可以例如包括投影第二经调制的光(例如经幅度调制的光到像平面19(即对象平面或空间中的平面)上)。在根据本发明的方法80的实施例中，投影设备54例如接收第二经调制的光(例如经幅度调制的光)，并且将第二经调制的光投影到像平面19上。在本发明的实施例中，根据本发明的系统和或方法(例如根据本发明的照明和/或投影方法)可以用于对像平面19进行照明和/或投影到像平面19，例如对以下各项进行照明和/或投影到以下各项：显示器(例如查看型显示器)、屏幕、挡风玻璃、平视显示器、头戴式显示器、手持式设备的显示器、移动设备的显示器、个人计算设备的显示器、与手势追踪设备相关联的显示器、与眼镜设备相关联的显示器、与帽式设备相关联的显示器、和/或可以往其上投影图像的其它表面和/或平面，包括但不限于周围环境中的表面(例如可以用于显示全息图的空间中平面)。其中根据本发明的系统和/或方法(例如根据本发明的照明系统和/或投影系统)可以在其中被利用和/或与之结合地被利用的显示产品的其它示例包括但不限于其它投影仪、电视机、计算机监视器、近眼式显示器、虚拟现实显示器、超现实显示器和/或混合现实显示器。
在根据本发明的照明系统或投影系统的实施例中，光分布器18(例如衍射均质器)可以用于分布直接地或间接地从光调制器14所接收的光，并且可以被设计成均质化、变换、分布、反射和/或衍射特定波长或波长范围的光。例如，在本发明的实施例中，当红色或大体上红色的激光被用作光源12a、12b、12c的时候，可以利用特定于红色或大体上红色的激光12a、12b、12c的光分布器18a、18b、18c。例如，在本发明的实施例中，可以利用由熔融石英制成的光分布器18a，例如是0.5毫米厚或大体上0.5毫米厚的一块熔融石英。在本发明的实施例中，光源12可以是红色激光光源。本领域普通技术人员将理解的是，光分布器18(例如光分布器18a、18b、18c)的大小可以变化。本领域普通技术人员还将理解的是，用于光分布器18(例如光分布器18a、18b、18c)的材料可以是石英和/或任何其它透明或反射材料。
在本发明的实施例中，光分布器18a可以被设计成衍射光，红色的光和/或大体上红色的光，例如具有638nm和/或近似638nm波长的光。光分布器18a可以被设计有涂层，例如抗反射涂层，其具有在0°入射角下针对638±10nm的Rp、Rs＜0.2％(并且所述抗反射涂层在一个或多个非蚀刻侧上)。光分布器18a还可以具有适应如下输入射束的设计：所述输入射束具有或大体上具有2.5mm或近似2.5mm直径，并且经准直、伪准直或部分准直。在本发明的实施例中，通过光分布器18a而使输入射束伪准直。光分布器18a还可以具有如下设计：所述设计可以例如均质化、变换和/或衍射输入射束，并且输出具有例如是矩形并且被或近似被6.3mm×3.5mm均质化的图案的射束。在本发明的实施例中，通过例如光分布器18a所实现的传播距离是或近似是21mm或近似21mm。在本发明的实施例中，采样大小(例如相位或网格大小)是或近似是1.25微米。光分布器18a还可以具有八个层级。在本发明的实施例中，一个或多个掩模用于形成光分布器18a。在本发明的实施例中，可以利用三个掩模，例如具有698.042nm或大体上698.042nm的蚀刻深度的第一掩模；具有349.021nm或近似349.021nm的蚀刻深度的第二掩模；以及具有174.510nm或近似174.510nm的蚀刻深度的第三掩模。
在本发明的实施例中，当蓝色或大体上蓝色的激光被用作光源12a、12b、12c的时候，可以利用特定于蓝色或大体上蓝色的激光的光分布器18a、18b、18c。在本发明的实施例中，光源12b可以是蓝色激光光源，并且光分布器18b可以被设计成适应源自蓝色激光光源12b的光。例如，在本发明的实施例中，可以利用由熔融石英制成的光分布器18b，例如是0.5毫米厚或大体上0.5毫米厚的一块熔融石英。
在本发明的实施例中，光分布器18b被设计成衍射以450nm和/或近似450nm的蓝色的光和/或大体上蓝色的光。光分布器18b可以被设计有涂层，例如抗反射涂层，其具有在0°入射角下针对450±10nm的Rp、Rs＜0.2％(并且所述抗反射涂层在一个或多个非蚀刻侧上)。光分布器18b还可以具有适应如下输入射束的设计：所述输入射束具有或大体上具有2.5mm或近似2.5mm直径，并且经准直、伪准直或部分准直。在本发明的实施例中，使输入射束伪准直。光分布器18b还可以具有如下设计：所述设计均质化、变换、反射、分布和/或衍射输入射束，并且输出具有例如是矩形并且被或近似被6.3mm×3.5mm均质化的图案的射束。在本发明的实施例中，通过光分布器18b所实现的传播距离是21mm或近似21mm。在本发明的实施例中，采样大小是或近似是1.25微米。光分布器18b还可以具有八个层级。在本发明的实施例中，一个或多个掩模用于形成光分布器18b。在本发明的实施例中，可以利用三个掩模，例如具有483.150nm或近似483.150nm的蚀刻深度的第一掩模；具有241.575nm或近似241.575nm的蚀刻深度的第二掩模；以及具有120.787nm或近似120.787nm的蚀刻深度的第三掩模。
在本发明的实施例中，当绿色或大体上绿色的激光被例如用作光源12a、12b、12c的时候，可以利用特定于绿色或大体上绿色的激光的光分布器18a、18b、18c。在本发明的实施例中，光源12c可以是绿色激光光源，并且光分布器18c可以被设计成结合绿色激光光源12c而被利用。例如，在本发明的实施例中，可以利用由熔融石英制成的光分布器18c，例如是0.5毫米厚或大体上0.5毫米厚的一块熔融石英。
在本发明的实施例中，光分布器18c被设计成衍射以532nm和/或近似532nm的绿色的光和/或大体上绿色的光。光分布器18c可以被设计有涂层，例如抗反射涂层，其通过具有在0°入射角下针对532±10nm的Rp、Rs＜0.2％而被表征(并且所述抗反射涂层在一个或多个非蚀刻侧上)。光分布器18c还可以具有适应如下输入射束的设计：所述输入射束具有或大体上具有2.5mm或近似2.5mm直径，并且经准直、伪准直或部分准直。在本发明的实施例中，使输入射束伪准直。光分布器18c还可以具有如下设计：所述设计均质化、变换、反射、分布和/或衍射输入射束，并且输出具有例如是矩形并且被6.3mm×3.5mm均质化的图案的射束。在本发明的实施例中，通过光分布器18c所实现的传播距离是15mm或近似15mm。在本发明的实施例中，采样大小是或近似是1.25微米。光分布器18c还可以具有八个层级。在本发明的实施例中，一个或多个掩模用于形成光分布器18c。在本发明的实施例中，可以利用三个掩模，例如具有577.216nm或近似577.216nm的蚀刻深度的第一掩模；具有288.608nm或近似288.608nm的蚀刻深度的第二掩模；以及具有144.304nm或近似144.304nm的蚀刻深度的第三掩模。然而，本领域普通技术人员将会理解的是，用于光分布器18的材料的类型、输入射束的大小、用于形成光分布器的掩模的数目、蚀刻深度、传播距离和/或光分布器18的尺寸可以变化。本领域普通技术人员还将会理解的是，由光分布器18输出的光的图案在大小和/或形状方面可以变化。
在本发明的实施例中，可以经由根据本发明的控制单元15、15’、700来控制所述一个或多个光调制器14、74。例如，如图9A中所示，在本发明的实施例中，根据本发明的控制系统1100可以包括控制单元15、15’、700。控制单元15、15’、700可以包括图案生成器16、16’和/或驱动单元21、21’。在本发明的实施例中，驱动单元21、21’存储、接收、获得和/或格式化由图案生成器16、16’所输出的相位图案数据，并且利用所述相位图案数据来对像素进行寻址和/或向例如光调制器14、74的像素写入，使得在对应的像素中引发相位图案(例如相对相移图案)。在本发明的实施例中，如图9A中所示，图案生成器16、16’可以被耦合到例如在控制单元15、15’内部的处理器，并且可以用于生成由图案生成器所存储的相对相移图案。根据本发明的、如在图9B中所示的控制系统1200可以包括例如图案生成器16、16’，所述图案生成器16、16’被耦合到在控制单元15、15’外部的处理器91(例如CPU)。在根据本发明的、如图9C中所示的控制系统1300的实施例中，图案生成器16、16’和/或处理器91(例如CPU)可以在控制单元15、15’外部。
图10A-10E中示出的是根据本发明的各种但不是全部示例性控制系统的实施例。图10A中示出的是根据本发明的控制系统，其包括例如控制单元15、15’、700。图10A的控制单元15、15’、700包括根据本发明的图案生成器16、16’。如图10A中所示，图案生成器16、16’在控制部15、15’、700内部。然而，在本发明的其它实施例中，图案生成器16可以在控制单元15、15’、700外部。在本发明的实施例中，如图10A-10E中所示，图案生成器16、16’可以是输出视频/视频数据(例如经相位图案化的视频/视频数据)的任何设备和/或软件模块。在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以输出一个或多个相对相移图案和/或去斑图案序列(例如相继的相对相移图案，其例如以离散的时间间隔被输出和/或刷新)。在本发明的实施例中，去斑图案和/或去斑图案序列可以是一个或多个视频信号(例如HDMI、MIPI)，或被传输到驱动单元21、21’的其它视频信号。在本发明的实施例中，驱动单元21、21’将所接收的视频信号格式化成与光调制器14兼容的格式，并且例如对光调制器14的像素进行寻址，使得从光调制器14输出的光的小射束具有与所接收的相对相位图案(例如去斑图案序列的相位图案之一)相对应的相对相位图案。如图10B中所示，根据本发明的控制系统可以包括控制单元/系统15、15’、700，其包括驱动单元21、21’。在本发明的实施例中的驱动单元21、21’可以包括图案生成器16、16’。在根据本发明的控制系统的实施例中，图案生成器16、16’可以例如生成、访问、输出和/或存储由驱动单元21、21’利用的一个或多个相对相移图案。在根据本发明的、如图10C中所示的控制系统的实施例中，光调制器14包括图案生成器16，所述图案生成器16可以存储、输出、访问和/或生成一个或多个相位图案，所述相位图案由光调制器14用于引发在由光调制器14输出的光的小射束中的一个或多个相对相移图案。例如，图案生成器16可以是例如在光调制器14内部的存储器设备。在本发明的另一实施例中，图案生成器16、16’可以在光调制器14外部(例如被存储在光调制器14外部的存储器中)，并且例如被光调制器14访问。在根据本发明的、如图10D中所示的控制系统的实施例中，图案生成器16、16’包括例如计算机软件模块(例如图案生成器23)，所述计算机软件模块被包括和/或集成到驱动单元21、21’中，并且可以例如被存储在驱动单元21、21’的存储器25(如图11中所示)中。在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以是随机图案生成器，其生成随机相位图案。在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以是可配置的图案生成器。例如，在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以具有一个或多个输入31(例如用户输入)，其可以被用于配置图案生成器16、16’以根据光调制器的光的对应像素和/或小射束的水平缩放、竖直缩放和/或图案均值来生成例如一个或多个相对相移图案。在本发明的实施例中，图案生成器16可以经由一个或多个输入31被配置成具有一个或多个刷新速率和/或刷新速率范围。在根据本发明的、如图10E中所示的控制系统的实施例中，图案生成器16、16’可以是被包括在光调制器14中的可配置的图案生成器16。
如图11中所示，在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以包括被存储在存储器25中的图案生成器软件模块23(例如可由处理器16a、16a’、27执行的指令)，所述存储器25根据本发明例如是被包括在以下各项中或与以下各项相关联的存储器：控制单元15、15’、控制系统(例如图7B、9A-9C、10A-10E中所示的控制单元/系统)、图案生成器16、16’、光调制器14、和/或驱动单元21、21’。在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以包括被包括在图案生成器16、16’、光调制器14和/或驱动单元21中的图案生成器软件模块和/或电路。在本发明的实施例中，处理器16a、16a’、27可以被耦合到计算机29，所述计算机29具有至少一个输入设备(例如键盘、鼠标、触摸屏和/或其它输入设备)和/或用户接口或显示器，例如与计算机29相关联的屏幕/显示器。在本发明的实施例中，图案生成器软件模块23可以被预编程以生成一个或多个相对相移图案，或可以通过外部设备(例如外部处理器设备16a、16a’、27和/或计算机29)被编程，并且可以被存储在存储器25(例如在驱动单元21、21’、光调制器14、控制单元/系统15、15’、1100-1300和/或图案生成器16、16’本身内部和/或外部的存储器)上。在本发明的实施例中，图案生成器16、16’可以是存储器设备25，所述存储器设备25在其中具有可以对于例如处理器16a、16a’、27可访问的一个或多个相对相移图案。在本发明的实施例中，图案生成器16可以包括被配置成输出在一个或多个时间实例处的一个或多个相对相位图案的硬件电路和/或电组件。
如上所述，软件模块23可以包括通过处理器16a、16a’、27所执行的逻辑。如在本文并且贯穿本公开内容所使用的“逻辑”指代可以被应用以影响处理器操作的、具有指令信号和/或数据的形式的任何信息。软件是这样的逻辑的一个示例。处理器的示例是计算机处理器(处理单元)、微处理器、数字信号处理器、控制器和微控制器等等。逻辑可以由被存储在非暂时性计算机可读介质上的计算机可执行指令形成，所述非暂时性计算机可读介质诸如存储器或存储装置25，包括例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除/电可擦除可编程的只读存储器(EPROM/EEPROM)、闪速存储器等等。逻辑还可以包括数字和/或模拟硬件电路，例如包括“与”、“或”、“异或”、“与非”、“或非”和其它逻辑运算的硬件电路。逻辑可以由软件和硬件的组合形成。在网络上，逻辑可以被编程在服务器、或服务器的复合体上。特定的逻辑单元不限于网络上的单个逻辑位置。
处理器可以包括商业上可得到的处理器，诸如由Intel公司制成的Celeron、Core或Pentium处理器，由Sun Microsystems制成的SPARC处理器，由AMD公司制成的Athlon、Sempron、Phenom或Opteron处理器，其它商业上可得到的处理器和/或或者可得到或将变得可得到的其它处理器。处理器的一些实施例可以包括被称为多核处理器和/或被使得能够在单核或多核配置中采用并行处理技术的事物。例如，多核架构典型地包括两个或更多个处理器“执行核”。在本示例中，每个执行核可以作为使得能够并行地执行多个线程的独立的处理器而执行。另外，相关领域普通技术人员将领会到，可以在一般被称为32或64位架构、或现在已知的或可在将来开发的其它架构配置的事物中配置处理器。处理器典型地执行操作系统，所述操作系统可以是例如来自Microsoft公司的Windows类型操作系统；来自Apple Computer公司的Mac OS X操作系统；从许多供应商或被称为开放源的事物可得到的Unix或Linux类型操作系统；另一或未来操作系统；或其某种组合。操作系统以众所周知的方式与固件和硬件对接，并且在协调和执行可以用各种编程语言编写的各种计算机程序的功能方面促进处理器。典型地与处理器协作的操作系统协调并且执行计算机的其它组件的功能。操作系统还提供调度、输入-输出控制、文件和数据管理、存储器管理、以及通信控制和有关服务，这全部根据已知技术。系统存储器可以包括可以用于存储所期望的信息并且可以被计算机访问的各种已知或未来存储器存储设备中任一个。计算机可读存储介质可以包括以用于存储信息的任何方法或技术实现的非暂时性的易失性和非易失性的、可移除的和不可移除的介质，所述信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据。示例包括任何通常可得到的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电子可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、数字通用盘(DVD)、诸如常驻硬盘或带之类的磁性介质、诸如读和写致密盘之类的光学介质、和/或其它存储器存储设备。存储器存储设备可以包括各种已知或未来设备中任一个，包括致密盘驱动、带式驱动、可移除的硬盘驱动、USB或闪速驱动、或磁盘驱动。这样的类型的存储器存储设备典型地从以下各项读取和/或向以下各项写入：程序存储介质，诸如相应地致密盘、磁带、可移除硬盘、USB或闪速驱动、或软磁盘。这些程序存储介质、或现在处于使用中或可稍后被开发的其它程序存储介质中任一个可以被视为计算机程序产品。如将领会到的，这些程序存储介质典型地存储计算机软件程序和/或数据。计算机软件程序(其也被称为计算机控制逻辑)典型地被存储在系统存储器和/或结合存储器存储设备被使用的程序存储设备中。在一些实施例中，描述了计算机程序产品，其包括具有被存储在其中的控制逻辑(计算机软件程序，包括程序代码)的计算机可用介质。所述控制逻辑当被处理器执行的时候使得处理器执行本文描述的功能。在其它实施例中，通过使用例如硬件状态机而主要在硬件中实现一些功能。为了执行本文描述的功能而对硬件状态机的实现对于相关领域技术人员而言将是清楚的。输入-输出控制器可以包括用于接受并且处理来自用户的信息的各种已知设备中任一个，所述用户无论是人类还是机器，无论是本地的还是远程的。这样的设备包括例如调制解调卡、无线卡、网络接口卡、声卡、或用于各种已知输入设备中任一个的其它类型的控制器。输出控制器可以包括用于向用户呈现信息的各种已知显示设备中任一个的控制器，所述用户无论是人类还是机器，无论是本地的还是远程的。在目前描述的实施例中，计算机的功能元件经由系统总线而与彼此通信。计算机的一些实施例可以通过使用网络或其它类型的远程通信来与一些功能元件通信。如对于相关领域技术人员将明显的是，仪器控件和/或数据处理应用如果被实现在软件中则可以被加载到系统存储器和/或存储器存储设备中并且从系统存储器和/或存储器存储设备被执行。仪器控件和/或数据处理应用中的全部或部分还可以驻留在只读存储器或存储器存储设备的类似设备中，这样的设备不需要首先通过输入-输出控制器来加载仪器控件和/或数据处理应用。相关领域技术人员将理解的是，仪器控件和/或数据处理应用、或其部分可以通过处理器、用已知方式被加载到系统存储器或高速缓存存储器或二者中，如对于执行有利的那样。而且，计算机可以包括被存储在系统存储器中的一个或多个库文件、实验数据文件、以及互联网客户端。例如，实验数据可以包括与一个或多个实验或试验有关的数据，诸如所检测的信号值、或与一个或多个合成测序(SBS)实验或过程相关联的其它值。另外，互联网客户端可以包括被使得能够通过使用网络而访问另一计算机上的远程服务的应用，并且可以例如包括一般被称为“Web(网络)浏览器”的事物。在本示例中，一些通常采用的web浏览器包括从Microsoft公司可得到的Microsoft Internet Explorer、来自Mozilla公司的MozillaFirefox、来自AppleComputer公司的Safari、来自Google公司的Google Chrome，或本领域中当前已知或将来待开发的其它类型的web浏览器。而且，在相同或其它实施例中，互联网客户端可以包括或可以是被使得能够经由网络来访问远程信息的专门化软件应用(诸如用于生物应用的数据处理应用)的元件。计算机或处理器可以是网络的部分。网络可以包括对于本领域普通技术人员而言众所周知的许多各种类型的网络中的一个或多个。例如，网络可以包括局域网或广域网，其可以采用通常被称为TCP/IP协议套件的事物来通信。网络可以包括如下网络或还可以包括各种内联网架构：所述网络包括通常被称为互联网的经互连的计算机网络的全球系统。相关领域普通技术人员还将领会到：在经联网的环境中的一些用户可优选采用一般被称为“防火墙”(有时还被称为分组过滤器、或边界保护设备)的事物来控制去往以及来自硬件和/或软件系统的信息业务。例如，防火墙可以包括硬件或软件元件或其某种组合，并且典型地被设计成施行由诸如例如网络管理员等等的用户落实到位的安全策略。
尽管本文已经图示和描述了某些实施例，但是本领域普通技术人员将领会到，在不偏离范围的情况，适合实现相同目的的多种多样的可替换的和/或等同的实施例或实现可以替代所示出和所描述的实施例。本领域技术人员将容易地领会到可以用非常多种多样的方式来实现实施例。本申请意图覆盖本文所讨论的实施例的任何适配或变型。因此，显然意图的是，实施例仅由权利要求及其等同物来限制。对于本领域技术人员将清楚的是：在不偏离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中做出各种修改和变型。因而，意图的是本发明涵盖本发明的修改和变型，假如它们在所附权利要求及其等同物的范围内的话。
本发明的一些非限制性示例包括：
示例1包括一种照明系统，其包括：
光调制器，其生成光的小射束；
图案生成器，其进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储由光调制器利用的至少一个相对相移图案，其中当相对相移图案被光调制器利用的时候，在光的小射束中至少两个相邻小射束之间的至少一个相对相移对应于由图案生成器所生成的所述至少一个相对相移图案；
射束成形设备，其接收具有所述至少一个相对相移图案的光的小射束中两个相邻小射束的至少一对，并且将光的小射束中所述至少两个相邻小射束之一的至少部分叠加到光的小射束中所述至少两个相邻小射束中另一个的至少部分上。
示例2包括示例1的照明系统，其中所述至少一个相对相移图案包括在一时间实例处在光的小射束中所述至少两个相邻小射束之间为零和pi中至少一个的相对相移。
示例3包括一种照明系统，其包括：
光调制器，其具有生成光的小射束的像素；
控制单元，其对像素进行寻址并且引发至少一个相对相移图案，所述至少一个相对相移图案包括在一时间实例处在由光调制器输出的光的小射束中相邻小射束的至少一对之间为零和pi中至少一个的至少一个相对相移；
射束成形设备，其接收具有所引发的相对相移的光的小射束中相邻小射束的所述至少一对，并且将光的小射束中相邻小射束的所述至少一对中的一个的至少部分叠加到光的小射束中相邻小射束的所述至少一对中另一个的至少部分上。
示例4包括一种照明系统，其包括：
光调制器，其具有生成光的小射束的像素；
控制单元，其对像素进行寻址并且引发至少一个相对相移图案，所述至少一个相对相移图案包括在一时间实例处在由光调制器输出的光的小射束中相邻小射束之间为零和pi中至少一个的相对相移；
射束成形设备，其接收具有所引发的相对相移图案的光的小射束，并且将光的小射束中一个或多个的至少部分叠加到光的小射束中其它的一个或多个的至少部分上。
示例5包括示例4的照明系统，此外包括生成激光的激光光源，并且其中光调制器从激光光源接收激光。
示例6包括示例4的照明系统，其中射束成形设备是以下各项中的至少一个：衍射光学元件、折射均质器、光隧道和光导管。
示例7包括示例4的照明系统，其中射束成形设备是衍射均质器。
示例8包括示例4的照明系统，其中射束成形设备是一个或多个微透镜。
示例9包括示例4的照明系统，此外包括图案生成器，所述图案生成器为以下中至少一种：被耦合到控制单元或被集成在控制单元中，其中图案生成器是随机图案生成器，并且其中随机图案生成器进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储至少两个相对相移图案，并且其中所述至少两个相对相移图案在不同的时间实例处变化。
示例10包括示例4的相对相移图案，其中在光的小射束中相邻小射束之间的相对相移在一个时间实例处是零并且在不同的时间实例处是pi。
示例11包括示例4的照明系统，其中所述至少一个相对相移图案是预定义的图案。
示例12包括示例4的照明系统，其中所述至少一个相对相移图案是Hadamard图案。
示例13包括示例9的照明系统，其中图案生成器是可配置的图案生成器。
示例14包括示例13的照明系统，其中可配置的图案生成器可配置成为像素分组生成所述至少一个相对相移图案。
示例15包括示例13的照明系统，其中图案生成器被配置使得图案生成器为水平对准的像素的一个或多个分组生成所述至少一个相对相移图案。
示例16包括示例13的照明系统，其中图案生成器被配置使得图案生成器为竖直对准的像素的一个或多个分组生成所述至少一个相对相移图案。
示例17包括示例13的照明系统，其中图案生成器接收与针对光调制器的像素分组的像素值的均值相对应的均值像素数据，并且其中均值像素数据被用于配置图案生成器使得图案生成器输出所述至少一个相对相移图案，所述至少一个相对相移图案改变针对像素分组的像素值的均值。
示例18包括示例13的照明系统，其中图案生成器是随机图案生成器，其生成至少两个随机相移图案，并且其中在第一时间实例处生成所述至少两个随机相移图案中的第一个，并且其中在第二相继时间实例处生成所述至少两个随机相移图案中的第二个，并且其中在至少两个随机相移图案中第一个的生成和输出中至少一个与所述至少两个随机相移图案中第二个的生成和输出中的至少一个之间的时间量根据被输入到随机图案生成器的刷新速率而被配置。
示例19包括示例4的照明系统，此外包括：
驱动单元，其为以下中至少一种：被耦合到控制单元或被集成在控制单元中，所述驱动单元进行以下各项中至少一个：从控制单元访问和接收所述至少一个相对相移图案，并且其中驱动单元对光调制器的像素进行寻址，使得从光调制器输出的光的小射束的所述至少一个相对相移图案对应于为以下中至少一种的至少一个相对相移图案：由驱动单元接收和访问。
示例20包括示例4的照明系统，其中光调制器是LCOS设备。
示例21包括示例4的照明系统，其中光调制器是仅相位的空间光调制器。
示例22包括示例4的照明系统，其中光调制器是仅相位的LCOS空间光调制器。
示例23包括示例4的照明系统，其中控制单元进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储第一随机相对相移图案，其包括在第一时间实例处在光的小射束中相邻小射束之间的为零(0)和pi(π)中至少一个的相对相移，并且其中控制单元进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储第二且不同的随机相对相移图案，其包括在第二时间实例处在光的小射束中相邻小射束之间的为零(0)和pi(π)中至少一个的相对相移。
示例24包括示例4的照明系统，其中控制单元进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储第一随机相对相移图案，其包括在第一时间实例处在光的小射束中相邻小射束之间的为零(0)和pi(π)中至少一个的相对相移，并且其中控制单元进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储第二且不同的随机相对相移图案，其包括在第二时间实例处在光的小射束中相邻小射束之间的为零(0)和pi(π)中至少一个中另一个的相对相移，并且其中光调制器在第一时间实例处和在第二时间实例中输出具有斑点的光的小射束，并且其中当第一时间实例处的第一随机相对相移图案与第二时间实例处的第二且不同的随机相对相移图案相组合的时候，斑点平均化到零或大体上为零。
示例25包括示例4的照明系统，其中控制单元进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储随机相移图案，其包括在第一时间实例处在光的小射束中相邻小射束之间的为某个弧度数的相对相移，所述弧度数在零(0)和二pi(2π)之间并且包括零(0)和二pi(2π)。
示例26包括示例4的照明系统，其中光调制器以相对于水平面四十五度角定位。
示例27包括示例4的照明系统，其中光调制器被定位成垂直于水平面。
示例28包括示例5的照明系统，其中来自激光光源的光以与光调制器近似大体上成法向、直接地或间接地中至少之一地被递送。
示例29包括示例5的照明系统，其中来自激光光源的光以与光调制器近似成四十五度角、直接地或间接地中至少之一地被递送。
示例30包括一种照明系统，其包括：
具有像素的光调制器，其生成光的小射束；
被耦合到光调制器的控制单元，其通过如下来调制光的小射束：对像素进行寻址并且在一时间实例处引发在相邻像素之间的时间相位变化，使得生成光的经相位调制的小射束；
射束成形设备，其接收光的经相位调制的小射束，并且将光的小射束中一个或多个的至少部分叠加到光的小射束中其它的一个或多个的至少部分上。
示例31包括示例30的照明系统，其中射束成形设备在像平面处将光的小射束中一些的至少部分叠加到光的小射束中其它小射束的至少部分上。
示例32包括示例30的照明系统，其中由光调制器所生成的光的小射束具有第一形状，并且其中射束成形设备将光的小射束变换成第二且不同的形状。
示例33包括示例30的照明系统，其中由光调制器所生成的光的小射束具有与高斯射束和椭圆射束中至少一个相对应的横截面，并且其中射束成形设备将光的小射束变换成均质化光图案。
示例34包括示例33的照明系统，其中均质化光图案是矩形。
示例35包括示例30的照明系统，此外包括：
激光光源，其将光透射到光调制器；以及
沿着激光光源与光调制器之间的路径而定位的射束调节设备，其进行以下各项中至少一个：在来自激光光源的光到达光调制器之前使所述光准直、扩展和变窄。
示例36包括示例30的照明系统，此外包括光导引器，其中光导引器从光源接收光，并且进行以下各项中至少一个：将光反射和透射到光调制器上，并且其中经反射和透射的光中的至少一个与光调制器大体上垂直地入射在光调制器上。
示例37包括示例30的照明系统，此外包括光导引器，其中光导引器从光调制器接收光，并且进行以下各项中至少一个：将光反射和透射到射束成形设备上，并且其中经反射和透射的光中的至少一个与射束成形设备大体上垂直地入射在射束成形设备上。
示例38包括示例37的照明系统，其中光导引器是全内反射(TIR)设备。
示例39包括示例38的照明系统，其中TIR设备包括一对棱镜。
示例40包括一种照明方法，其包括：
在光调制器处接收光，其中光调制器生成光的小射束；
在第一时间实例与第二时间实例之间使光的相邻小射束中至少一些之间的相位差变化并且生成经相位调制的小射束；以及
使经相位调制的小射束衍射，使得来自经相位调制的小射束中至少一些的光的至少部分与来自经相位调制的小射束中其它小射束中一些的光的至少部分重叠。
示例41包括示例40的照明方法，此外包括使所述相位差在零(0)和pi(π)中至少一个之间变化。
示例42包括一种装置，其包括：
沿着光路径定位的第一光调制器，其中第一光调制器生成光的小射束的第一集合；以及
第一射束成形设备，其生成经修改的光，其中射束成形设备如下至少之一地被定位：在光路径中第一光调制器之前和之后，并且其中当第一射束成形设备定位在第一光调制器之前的时候，第一射束成形设备从光源接收光，并且通过直接地或间接地中至少之一地使经修改的光衍射到光调制器上来生成第一经修改的光，并且其中第一光调制器在接收了经修改的光之后生成光的小射束的第一集合，并且其中当第一射束成形设备被定位在第一光调制器之后的时候，第一光调制器从光源接收光并且生成小射束的第一集合，并且其中第一射束成形设备随后通过使光的小射束的第一集合衍射而生成经修改的光；以及
第二光调制器，其直接地或间接地接收如下中至少之一：当第一射束成形设备定位在第一光调制器之前的时候，接收所生成的光的小射束的第一集合，并且当第一射束成形设备被定位在第一光调制器之后的时候，接收所生成的经修改的光，并且调制所接收的光的小射束的第一集合和经修改的光中至少一个的幅度和相位中至少之一。
示例43包括示例42的装置，其中第二光调制器调制光的小射束的第一集合和经修改的光中至少一个的幅度。
示例44包括示例43的装置，其中第二光调制器在调制了光的小射束的第一集合和经修改的光中至少一个的幅度之后生成图像，并且所述装置此外包括：
接收图像的投影透镜。
示例45包括一种投影仪，其包括：
第一光源，其生成第一光射束；
第二光源，其生成第二光射束；
第一光调制器，其接收第一光射束并且生成光的小射束的第一集合；
第二光调制器，其接收第二光射束并且生成光的小射束的第二集合；
第一射束成形设备，其接收光的小射束的第一集合并且变换光的小射束的第一集合，使得生成大体上均匀的强度的第一均质化光图案；
第二射束成形设备，其接收光的小射束的第二集合并且变换光的小射束的第二集合，使得生成大体上均匀的强度的第二均质化光图案；
组合光学设备，其组合第一均质化光图案与第二均质化光图案并且输出经组合的光图案；以及
第三光调制器，其接收经组合的光图案并且从经组合的光图案生成图像。
示例46包括示例45的投影仪，其中第一光调制器和第二光调制器从一个或多个光源接收光并且仅仅调制所接收的光的相位。
示例47包括权利要求17的照明系统，其中均值像素数据对应于以下各项中的至少一个：像素强度、像素相位、像素幅度和像素偏振数据。
示例48包括权利要求40的照明方法，其中在离散时间实例处的相位差是零(0)和pi(π)中至少一个。
示例49包括一种照明系统，其包括：
光调制器，其具有生成光的小射束的像素；
控制单元，其对像素进行寻址并且引发至少一个相对相移图案，所述至少一个相对相移图案包括在一时间实例处、在由光调制器输出的光的小射束中相邻小射束之间在零(0)和2pi(2π)之间变化的相对相移；
射束成形设备，其接收具有所引发的相对相移图案的光的小射束，并且将光的小射束中一个或多个的至少部分叠加到光的小射束中其它的一个或多个的至少部分上。
示例50包括一种具有光学路径的照明系统，其包括：
光调制器，其生成光的小射束；
电气地耦合到光调制器的图案生成器，其进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储由光调制器利用的至少一个相对相移图案，其中当相对相移图案由光调制器利用的时候，在光的小射束中至少两个相邻小射束之间的至少一个相对相移对应于由图案生成器所生成的所述至少一个相对相移图案；
光分布器，其沿着光学路径定位，使得光分布器从光调制器直接地或间接地中至少之一地接收与所述至少一个相对相移图案相对应的光的小射束中所述至少两个相邻小射束，并且将光的小射束中所述至少两个相邻小射束之一的至少部分叠加到光的小射束中所述至少两个相邻小射束中另一个的至少部分上。
示例51包括权利要求1的照明系统，其中所述至少一个相对相移图案包括在一时间实例处、在光的小射束中所述至少两个相邻小射束之间的为零和pi的倍数中至少之一的相对相移，其中所述倍数是任何整数或一数的分数。
示例52包括权利要求1的照明系统，其中光分布器是以下各项中的至少一个：衍射均质器、折射均质器、反射均质器和扩散器。
示例53包括权利要求1的照明系统，此外包括电气地耦合到光调制器的控制单元，其中图案生成器为以下中至少之一：耦合到控制单元和被集成到控制单元中，并且其中图案生成器是随机图案生成器，并且其中随机图案生成器进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储所述至少一个相对相移图案。
示例54包括权利要求1的照明系统，其中所述至少一个相对相移图案是Hadamard图案。
示例55包括权利要求1的照明系统，其中图案生成器是可配置的图案生成器。
示例56包括权利要求1的照明系统，其中光调制器是LCOS设备。
示例57包括权利要求1的照明系统，其中光调制器是仅相位的空间光调制器。
示例58包括权利要求1的照明系统，其中光调制器是仅相位的LCOS空间光调制器。
示例59包括权利要求4的照明系统，其中随机图案生成器进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储随机相移图案，其包括在零(0)和二pi(2π)弧度之间并且包括零(0)和二pi(2π)弧度的一弧度数的相对相移。
示例60包括权利要求1的照明系统，其中光调制器以相对于水平面成四十五度角定位。
示例61包括权利要求1的照明系统，其中光调制器被定位成垂直于水平面。
示例62包括权利要求1的照明系统，此外包括在光学路径中的光源，并且其中来自光源的光以与光调制器大体上成法向的角、直接地或间接地中至少之一地被递送。
示例63包括权利要求1的照明系统，此外包括光源，并且其中来自光源的光直接地或间接地中至少之一地被递送到光调制器，并且其中在光与光调制器之间的入射角在零和九十度之间。
示例64包括权利要求1的照明系统，其中由光调制器所生成的光的小射束形成第一形状，并且其中光分布器将光的小射束变换成与第一形状不同的第二形状。
示例65包括权利要求15的照明系统，其中第二形状是矩形。
示例66包括权利要求1的照明系统，此外包括激光光源，其将光透射到光调制器；以及
沿着激光光源与光调制器之间的路径而定位的射束调节设备，其进行以下各项中至少一个：在来自激光光源的光到达光调制器之前使所述光准直、扩展和变窄。
示例67包括权利要求1的照明系统，此外包括光导引器，其中光导引器从光源接收光，并且进行以下各项中至少一个：将光反射和透射到光调制器上，并且其中经反射和透射的光中的至少一个与光调制器大体上垂直地入射在光调制器上。
示例68包括权利要求1的照明系统，此外包括光导引器，其中光导引器从光调制器接收光，并且进行以下各项中至少一个：将光反射和透射到光分布器上，并且其中经反射和透射的光中的至少一个与光分布器大体上垂直地入射在光分布器上。
示例69包括一种照明方法，其包括：
在光调制器处接收光，其中光调制器生成光的小射束；
在第一时间实例与第二时间实例之间使光的相邻小射束中至少一些之间的相位差变化并且生成经相位调制的小射束；以及
分布经相位调制的小射束，使得来自经相位调制的小射束中至少一些的光的至少部分与来自经相位调制的小射束中其它小射束中一些的光的至少部分重叠。
示例70包括一种光调制系统，其包括：
沿着光学路径定位的第一光调制器，其中第一光调制器生成光的小射束的第一集合；以及
光分布器，其生成经修改的光，其中光分布器如下至少之一地被定位：在光学路径中、第一光调制器之前和之后，并且其中当光分布器定位在第一光调制器之前的时候，光分布器从光源接收光，并且通过将经修改的光、直接地或间接地中至少之一地分布到光调制器上来生成第一经修改的光，并且其中第一光调制器在接收了经修改的光之后生成光的小射束的第一集合，并且其中当光分布器定位在光学路径中、第一光调制器之后的时候，第一光调制器从光源接收光并且生成小射束的第一集合，并且其中光分布器在接收了小射束的第一集合之后通过分布光的小射束的第一集合而生成经修改的光；以及
第二光调制器，其直接地或间接地接收如下中至少之一：当光分布器定位在第一光调制器之前的时候，接收所生成的光的小射束的第一集合，并且当光分布器定位在第一光调制器之后的时候，接收所生成的经修改的光，并且其中第二光调制器调制所接收的光的小射束的第一集合和经修改的光中至少一个的幅度和相位中至少之一。
示例71包括权利要求21的光调制系统，其中第二光调制器调制光的小射束的第一集合和经修改的光中至少一个的幅度。
示例72包括权利要求22的光调制系统，其中第二光调制器在调制了光的小射束的第一集合和经修改的光中至少一个的幅度之后生成图像，并且所述光调制系统此外包括：
接收图像的查看型光学器件，其定位在光学路径中、第二光调制器之后。
示例73包括权利要求3的照明系统，其中光分布器是衍射均质器，所述衍射均质器是衍射光学元件。
示例74包括权利要求3的照明系统，其中光分布器是折射均质器，所述折射均质器是微透镜阵列。
示例75包括权利要求3的照明系统，其中光分布器是反射均质器，所述反射均质器是光隧道和光导管中至少一个。

Claims (24)

1.一种具有光学路径的照明系统，包括：
光调制器，其生成光的小射束，其中所述光调制器包括反射且非图像形成光调制器；
电气地耦合到光调制器的图案生成器，其进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储由光调制器利用的至少一个相对相移图案，其中当所述至少一个相对相移图案由光调制器利用的时候，在光的小射束中至少两个相邻小射束之间的至少一个相对相移对应于由图案生成器所生成的所述至少一个相对相移图案；
光分布器，其沿着光学路径定位，使得光分布器从光调制器直接地或间接地中至少之一地接收与所述至少一个相对相移图案相对应的光的小射束中所述至少两个相邻小射束，并且将光的小射束中所述至少两个相邻小射束之一的至少部分叠加到光的小射束中所述至少两个相邻小射束中另一个的至少部分上；以及
光导引器，其中光导引器从光源接收光，并且进行以下各项中至少一个：将光反射和透射到相对于光导引器倾斜布置的光调制器上，并且引导经反射和透射的光中的至少一个与光调制器大体上垂直地入射在倾斜的光调制器上；
其中来自光源的光以角阿尔法(α)(零(0)度＜α＜九十(90)度)抵达倾斜的光调制器，并且光以角贝塔(β)(零(0)度＜β＜九十(90)度)离开倾斜的光调制器。
2.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述至少一个相对相移图案包括在一时间实例处、在光的小射束中所述至少两个相邻小射束之间的为零和pi的倍数中至少之一的相对相移，其中所述倍数是任何整数或一数的分数。
3.根据权利要求1所述的照明系统，其中光分布器是以下各项中的至少一个：衍射均质器、折射均质器、反射均质器和扩散器。
4.根据权利要求1所述的照明系统，此外包括电气地耦合到光调制器的控制单元，其中图案生成器为以下中至少之一：耦合到控制单元和被集成到控制单元中，并且其中图案生成器是随机图案生成器，并且其中随机图案生成器进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储所述至少一个相对相移图案。
5.根据权利要求1所述的照明系统，其中所述至少一个相对相移图案是Hadamard图案。
6.根据权利要求1所述的照明系统，其中图案生成器是可配置的图案生成器。
7.根据权利要求1所述的照明系统，其中光调制器是LCOS设备。
8.根据权利要求1所述的照明系统，其中光调制器是仅相位的空间光调制器。
9.根据权利要求1所述的照明系统，其中光调制器是仅相位的LCOS空间光调制器。
10.根据权利要求4所述的照明系统，其中随机图案生成器进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储随机相移图案，其包括在零(0)和二pi(2π)弧度之间并且包括零(0)和二pi(2π)弧度的一弧度数的相对相移。
11.根据权利要求1所述的照明系统，其中光调制器以相对于水平面成四十五度角定位。
12.根据权利要求1所述的照明系统，其中光调制器被定位成垂直于水平面。
13.根据权利要求1所述的照明系统，光源在光学路径中，并且其中来自光源的光以与光调制器大体上成法向的角、直接地或间接地中至少之一地被递送。
14.根据权利要求1所述的照明系统，其中来自光源的光直接地或间接地中至少之一地被递送到光调制器。
15.根据权利要求1所述的照明系统，其中由光调制器所生成的光的小射束形成第一形状，并且其中光分布器将光的小射束变换成与第一形状不同的第二形状。
16.根据权利要求15所述的照明系统，其中第二形状是矩形。
17.根据权利要求1所述的照明系统，此外包括：激光光源，其将光透射到光调制器；以及
沿着激光光源与光调制器之间的路径而定位的射束调节设备，其进行以下各项中至少一个：在来自激光光源的光到达光调制器之前使所述光准直、扩展和变窄。
18.根据权利要求1所述的照明系统，其中经反射和透射的光中的至少一个与光调制器大体上垂直地入射在光调制器上。
19.根据权利要求18所述的照明系统，其中光导引器是全内反射棱镜(TIR)设备。
20.根据权利要求19所述的照明系统，其中TIR设备包括一对棱镜。
21.根据权利要求3所述的照明系统，其中光分布器是衍射均质器，所述衍射均质器是衍射光学元件。
22.根据权利要求3所述的照明系统，其中光分布器是折射均质器，所述折射均质器是微透镜阵列。
23.根据权利要求3所述的照明系统，其中光分布器是反射均质器，所述反射均质器是光隧道和光导管中的至少一个。
24.一种光调制系统，包括：
光调制器，其生成光的小射束，其中所述光调制器包括反射且非图像形成光调制器；
电气地耦合到光调制器的图案生成器，其进行以下各项中至少一个：生成、输出和存储由光调制器利用的至少一个相对相移图案，其中当所述至少一个相对相移图案由光调制器利用的时候，在光的小射束中至少两个相邻小射束之间的至少一个相对相移对应于由图案生成器所生成的所述至少一个相对相移图案；
光分布器，其沿着光学路径定位，使得光分布器从光调制器直接地或间接地中至少之一地接收与所述至少一个相对相移图案相对应的光的小射束中所述至少两个相邻小射束，并且将光的小射束中所述至少两个相邻小射束之一的至少部分叠加到光的小射束中所述至少两个相邻小射束中另一个的至少部分上；以及
光导引器，其包括全内反射棱镜(TIR)设备，所述全内反射棱镜(TIR)设备被配置成：
从光源接收光；
进行以下各项中至少一个：将光反射和透射到相对于光导引器倾斜布置的光调制器上；以及
引导经反射和透射的光中的至少一个与光调制器大体上垂直地入射在倾斜的光调制器上。
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