TW200842478A - Multi-primary LED projection system - Google Patents

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TW200842478A
TW200842478A TW096147409A TW96147409A TW200842478A TW 200842478 A TW200842478 A TW 200842478A TW 096147409 A TW096147409 A TW 096147409A TW 96147409 A TW96147409 A TW 96147409A TW 200842478 A TW200842478 A TW 200842478A
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color channel
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Serge Bierhuizen
Gerard Harbers
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Philips Lumileds Lighting Co
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Description

200842478 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般關於使用發光二極體（LED)之投影系統，及 特定言之係關於一多發光二極體投影系統内之一組合光 譜。 【先前技術】 以發光二極體為主之投影系統組合多發光二極體產生之 f, 不同顏色光。不同顏色光可經組合以產生一白色光源，或 者，一光學顯示器（有時稱之為微型顯示器），例如矽上液 晶（LCOS)或數位式光處理器（DLp)，其皆可用於在光組合 前將影像資訊賦予至組合之光上或各色光上。 圖1係圖表，其說明一六原色發光二極體投影系統之 光譜曲線，亦即一將來自六個不同顏色發光二極體之光組 合的f影系統。圖1說明藍色、藍色_青色、青色_綠色、綠 色/、色橘色、及紅色光之光譜曲線。可以看出例如在 U 區域12、、14中，其出現光譜之實質重疊。重疊係一大問 題，因為其導致習知系統内之亮度損失。 圖2不意性說明兩個發光二極體22g、22y〇，其分別產生 - 綠色及黃色-橘色光且伴隨著相關聯透鏡24g、24y〇。以 • 往，來自發光二極體22g、22yo之光係利用一雙色濾光器 26組合，其將一些波長反射而將其他波長透射。例如，雙 色濾光為26可將570奈米以上波長反射而將570奈米以下波 長透射n從圖艸之區域14可以看出，來自於57〇奈 米以下之黃色_橘色光之光譜貢獻會因為其透射通過雙色 126948.doc 200842478 濾光器26而喪失，如圖2中之點狀線28所示，其相對於由 雙色濾光器26沿著所需光束路徑30反射者。因此，當組合 不同通道時，在多原色發光二極體投影系統内之重疊光語 貢獻即造成光逸失，以及亮度損失。
Ο 圖3係一CIE 1931色空間色度圖，其說明一六發光二極 體原色系統。由標示為”BCCGYR”之線3〇定義的空間係可 以和監色、監色-青色、青色_綠色、綠色、黃色-橘色、及 紅色光之多種組合匹配之色域。以往，多原色投影系統將 顏色組合於藍色、綠色、及紅色通道内。因此，藍色及藍 色-青色組合於藍色通道内，青色_綠色及綠色組合於綠Z 通逞内，且黃色-橘色及紅色組合於紅色通道内。因該等 通道組合所致之光譜損《可見於圖1之區域12、14中:由 標示為，，Combined”之線32定義的空間係可以和藍色、綠 色、及紅色通道之多種組合匹配之色域。可以看出，習知 系統大幅限制了可以產生之光譜色域。 因此，習知多原色發光二極體光源遭遇到 ---^〜^ v /义谓天 及減少色域等問題。传今M夕 碛眉改善夕原色發光二極體光源（例如 投影機）。 【發明内容】 驵尔、、’凡已》招 Μ 7Ό构王之譬&开 括來自不同顏_之光。顏色通道之至 匕括兩個發光二極體 範圍之光。以偏光h生具有—不同波長 紹备、g、、， 為之雙色凡件之使用可容許來自不同 之重且先暗組合而無損失。據此，該系統之亮度 I26948.doc 200842478 係相對於習知系統而有所提昇，,習知系統在將來自不同顏 色通道之重疊光譜組合時發生損失。 【實施方式】 圖4係根據本發明之一具體實施例之一多原色發光二極 體投影系統100，其使用一以偏光為主之雙色元件，例如 -與偏光相關之X方體，將來自多數個通道之光組合而無 亮度損失，該等通道之至少一者包括二不同顏色發光二極 體。 投影系統100被說明為包括六個發光二極體102B、 102BC、102CG、102G、1〇2Y〇、及 102R，其在本文内有 時以總體或個別稱為發光二極體丨〇2，且各具有一不同顏 色，分別為藍色、藍色-青色、青色-綠色、綠色、黃色_橘 色、及紅色。與各發光二極體1〇2相關聯者為一或多個透 鏡104、1〇6(其以尾綴標示，亦即b、bc、CG、G、γ〇、 及R，且與其相關聯之發光二極體102相對應）。一雙色元 件108B將藍色發光二極體1〇2β與藍色-青色發光二極體 102BC之光組合，以形成一藍色通道11〇B。相似地，雙色 兀件108G將綠色發光二極體i〇2G與青色-綠色發光二極體 102CG之光組合，以形成一綠色通道u〇G，及雙色元件 108R將黃色-橘色發光二極體102YO與紅色發光二極體 102R之光組合，以形成一紅色通道n〇R。 偏光元件11 1B、111 G及111R接收來自其相關聯雙色元 件108B、l〇8G及i〇8R之光，且在該組合之光内產生一偏 光狀態。偏光元件111B、111R係組態用於分別在藍色與紅 126948.doc 200842478 色通迢11 OB、11 or中之光内產生一偏光方位，同時偏光元 件111 G係組態用於在綠色通道丨丨〇G中之光内產生一正交 偏光方位。在一具體實施例中，偏光元件丨丨丨B、丨丨丨G、及 111R係線柵偏光器，但是若有需要亦可使用其他偏光元 • 件。在另一具體實施例中，偏光元件111B、111 G、及 • U1R係由耦合至各發光二極體102之偏光元件予以替代， 亦即光係在雙色元件1〇8之前先予以偏光。在又另一具體 (、 貝她例中，發光二極體102可以產生偏光，例如2004年3月 19曰申請之1〇/804,3 14號美國專利申請案，，〇pticai System for Light Emitting Diodes” 及 2004 年 3 月 19 日申請之 10/805,424號美國專利申請案，,Semic〇nduct〇r
Emitting Devices Including In-Plane Light Emitting
Layers”，二案已讓與本案之受讓人且其全文倶以引用方式 併入本文。 透鏡112B、112G及112R分別接收來自各通道u〇B、 I 11〇G及11〇11之光’且將光聚焦通過-透射型微型顯示器 114B、114G及114R，例如一高溫多晶矽（HTps)液晶微型 顯示器。用一以偏光為主之雙色元件（諸如偏光相依之父方 ， 體116)組合透射通過微型顯示器114之光。該等微型顯示 - 為則由一透鏡118成像於一螢幕119上。X方體116之偏光相 依性可谷許產生大重疊性再組合區，其避免以往與重疊光 譜相關聯之亮度的損失，以及實現一較大之色域。該等通 道與忒等大重豐性再組合區之組合（例如組合來自二通道 之相同波長)不同於-通道與來自另一通道不經意线漏通 126948.doc -10- 200842478 里之不經意混合。該洩漏通量大約為2%或更低，且因 =，其提供極微小之亮度或色域效益。因此，在本具體實 施例中’該等組合通道内之波長為原色通量，例如大於 2/〇之通里，且較特別的係大於約50%之通量。 . 、，圖5不意性說明藍色通道110B、綠色通道110(3及紅色通 • m〇R與-與偏光相關之X方體116之組合情形。圖5以點 或表兒月（例如）由偏光元件111B、111G及111R(如圖4所示） (、 "成之不同通道的偏光狀態，例如偏光軸線分別延伸進入 紙面或沿著紙面。從圖5中可以看出，藍色通道n〇B及紅 色通道110R之偏光狀態係正交於綠色通道丨腦之偏光狀 態而定向。 圖6係一用於正交偏光軸線之與偏光相關之雙色X方體的 輸出圖表圖6中之輸出(%)說明綠色光之透射以及藍色與 紅色光之反射，如圖5所示。可以看出，綠色光之透射波 長實質上重疊於（在區域122及m中）藍色與紅色光之透射 〇 (反射）波長，其具有正交於綠色光之偏光狀態。 圖7A及7B分別以圖表說明相對於該藍色、紅色通道及 綠色通道内之光譜的與偏光相關之雙色χ方體ιΐ6之透射。 • 該綠色通道係顯示於一與該藍色及紅色通道不同之圖表 ^ 巾，使該等曲線可以被清楚看見。如圖7Α所示，該藍色通 道包括二波長範圍，及包括藍色與藍色_青色，而該紅色 通道亦包括二波長範圍，即包括黃色-橘色與紅色。該藍 色通道及該紅色通道之光譜發射係與來自χ方體ιΐ6之藍色 透射及紅色透射重疊。圖7；8相似地顯示包括青色'綠色與 126948.doc 200842478 綠色兩波長範圍之綠色通道之光譜發射係與來自χ方體ιΐ6 之綠色透射重疊。因此’從圖7錢7；6可以看出，各色通 道内之全波長範圍皆可由X方體116透射。 Ο
X方體116可以將重疊之波長組合，因為其具有不同偏光 狀態。據此，藉由X方體116之使用，如圖i中所示由重疊 皮長所k成之損失即可消除。應瞭解的係儘管各該通道被 描述為具有兩個發光二極體1〇2以產生二個不同波長範 圍，若有需要，亦可僅一通道具有兩個發光二極體以產生 二個不同波長範圍。例如，其特別有利於包括二或多個設 :該紅色通道内之波長範圍。再者，應瞭解的係不同波長 範圍可包括一些重疊波長，如圖7A及7B所示。 圖8係一多原色發光二極體投影系統2〇〇，其中一以偏光 為主之X方體用於將不同顏色通道組合，其相似於圖4所示 之投影系統1〇〇,因此相似編號之元件即指相同者。然 而，投影系統200使用一反射型微型顯示器2ΐ4β、2i4g、 二214R例如DLp或其他石夕上液晶（lc〇s)型微型顯示 為，伴隨著一相關聯之與偏光相關之分光器2i6B、 216G、及 216R。 圖9係另一多原色發光二極體投影系統300，其中一以偏 光為主之雙色元件用於組合不同顏色通道。投影系統則 被描述為包括四發光二極體302B、302R、3〇2CG、及 /、在本文内有時以總體或個別稱為發光二極體 302,各具有一不同顏色，分別為藍色 '紅色、青色'綠 色、及綠色。肖各發光二極體撕相關聯者為一或多個透 126948.doc -12- 200842478 鏡 3 0 4、3 0 6 (复 P ^一 ’、乂尾、、双仏示’亦即Β、R、CG、及G，且與 其相關聯之發井_ κ2 A。丄 710 —極體3 0 2相對應）。 一反射型偏光元件3〇8，例如一線栅偏光器，其組合藍 色毛光一極體3〇2B與紅色發光二極體3〇2R之光。一面鏡 3 10可用於偏光循環。然而，可以看出偏光元件3〇8在藍色 . 光及色光中產生正父之偏光狀態。相似地，一反射型偏 光兀件3 12 ’例如一線柵偏光器，其組合綠色發光二極體 ( 1〇2G與青色β綠色發光二極體102CG之光。面鏡310、314 可用於偏光循環。再一次，生成之組合光具有二不同偏光 狀悲’亦即綠色光之偏光狀態正交於青色-綠色光之偏光 狀悲。右有需要，反射型偏光元件3〇8可以由各發光二極 體302上之一雙色元件與多數個分離式偏光元件、或偏光 之發光一極體替代，以產生具有正交偏光狀態之相同組合 顏色。 透鏡316將組合之紅色與藍色光聚焦至以偏光為主之雙 (J 色元件3 20之一進入表面，而透鏡318將組合之綠色與青 色-綠色光聚焦至以偏光為主之雙色元件320之一分離退出 表面。 ' 以偏光為主之雙色元件320包括三偏光分光器322、 . 324、326、及四微型顯示器328、330、332、334。如圖所 示，來自紅色發光二極體302R之偏光紅色光係透射通過偏 光元件3 08進入雙色元件32〇之一第一進入面323且由偏光 分光器322透射及由微型顯示器328接收。微型顯示器328 將該紅色光之一部分之偏光狀態反射及改變，其係由偏光 126948.doc •13- 200842478 分光器322反射通過一紅色/藍色濾光片336且由偏光分光 為326反射朝向以偏光為主之雙色元件320之退出表面 327 〇 來自藍色發光二極體302B且偏光狀態相反於紅色光之藍 色光係由偏光元件308反射進入雙色元件320之第一進入面 323且由偏光分光器322反射及由微型顯示器330接收。微 型顯不330將該藍色光之一部分之偏光狀態反射及改 變’其係由偏光分光器322透射通過紅色/藍色濾光片 3 36 ’改變該藍色光之偏光狀態，及由偏光分光器326反射 朝向以偏光為主之雙色元件320之退出面327。 來自青色-綠色發光二極體302CG之青色-綠色光係透射 通過偏光元件312，其進入雙色元件320之一第二進入面 325且由偏光分光器324透射及由微型顯示器332接收。微 型顯不器332將該青色-綠色光之一部分之偏光狀態反射及 改變’其係由偏光分光器324反射通過一青色-綠色/綠色濾 光片338，改變該青色-綠色光之偏光狀態，及由偏光分光 為' 326透射朝向以偏光為主之雙色元件320之退出表面 327 〇 來自綠色發光二極體302G且偏光狀態相反於青色-綠色 光之綠色光係由偏光元件312反射進入雙色元件320之第二 進入面325且由偏光分光器324反射及由微型顯示器334接 收。微型顯示器334將該綠色光之一部分之偏光狀態反射 及改變，其係由偏光分光器324透射通過青色-綠色/綠色濾 光片338，且由偏光分光器326反射朝向以偏光為主之雙色 126948.doc -14- 200842478 元件320之退出表面327。設於該退出表面處之一綠色/深 紅色濾光片340改變以偏光為主之雙色元件32〇之退出表面 327處之該綠色與該青色-綠色光之偏光狀態，使得組合之 光有相同偏光狀態。該生成之光隨後可以藉由透鏡（圖中 • 未示）聚焦於一螢幕350上，其相似於圖4中所示者。 . 因此’藉由一以偏光為主之雙色元件320之使用，一種 四微型顯示器系統即由一多原色發光二極體予以實現，同 p 日守其僅使用三偏光分光器及僅少許濾光膜。然而，若有需 要，發光二極體302其中一者可以省略而僅使用三微型顯 示态，但疋此可能造成一較小之色域。 圖10況明控制恭4 0 0，其可用於控制一多原色發光二 極體投影系統内之-或多個顏色通道。為了方便說明，僅 有來自圖4之綠色通道11〇<3顯示於圖1〇中，但是應該瞭解 的係同-控制器400、或獨立之控制器也可用於控制該投 衫系統内之任意其他通道。控制器4〇〇可以係一功率控制 包路，其包括一脈衝寬度調變（pwM)電路4〇2，該脈衝寬 度調變（PWM)電路402以一互補形式耦合於通道内之發光 二極體（例如1 〇2〇及1 02CG)，以致使當一發光二極體i 02G . 係開啟時，另-發光二極體102CG則關閉，反之亦然。 . PWM電路4()2亦_合於微型顯示器114G，以致使由該微型 顯不為提供之資訊係與開啟之該發光二極體同步。 圖Η說明發光二極體102(}及102CG由控制器4〇〇予以控 制且有—游° PWM作用時間循環，其中頂部之方形波410 代表提供至發光二極體102(}之功率（並且因此表示開啟塌 126948.doc -15- 200842478 閉狀態），及底部之方形波412代表提供至發光二極體 102CG之功率（並且因此表示開啟/關閉狀態）。當發光二極 體102G係開啟且發光二極體1〇2CG係關閉時，微型顯示器 114G提供綠色資訊，而當發光二極體1〇2CG係開啟且發光 一極體102G係關閉時，微型顯示器U4G提供青色-綠色資 甙。因此，藉由改變作用時間循環，通道1丨〇G可被改變以 提供較多綠色資訊或較多青色-綠色資訊。
Ο 圖12係另一 CIE 1931色空間色度圖，相似於圖3所示 者仁疋/、σ兒明控制為400在該多原色發光二極體投影系 統上之作用。如箭頭452所示，、綠色通道可以藉由該等發 光二極體102CG及發光二極體1〇2G2PWM控制，而在青 色、彖色契、、、彔色之間之 <壬意處？文變。例如使用一 作用時 間循環，則該綠色通道產生一大約在青色'綠色與綠色中 間處之顏色。然而，藉由改變作用時間㈣，在該綠色通 迢内所提供之顏色可以在青色'綠色與綠色之間之任咅、處 偏移，如箭頭452所示。相似地，透過該等發光二極體之 適田PWM控制’該藍色通道可以在藍色與藍色-青色之門 之任意處改變’如箭頭454所示，及該紅色通道可以在; 色’色與紅色之間之任意處改變，如箭頭456所示。 據此如圖12所示，該多原色發光二極體投影系统之色 1=加Γ可控制：再者，因為該等發光二極體利用_ 至 斤乂了以增加在各發光二極體開啟相位期間提供 产極體之電流，因而增加了各發光二極體之照 126948.doc 16- 200842478 k &出於况明目的而組合特定具體實施例來說明本發 明，但本發明並不限於該等特定具體實施例。可進行各種 肩適η修改而不會脫離本發明之^ 。因&，隨附申請專 利範圍之精神與範疇不應侷限於前文說明。 【圖式簡單說明】 圖1係說明一六焉耷恭土 — k , 尽已^光一極體投影系統之光譜曲線之 一圖表。 圖2不思性說明來自兩個發光二極體之組合光。 圖3係σ兒明/、發光二極體原色系統之一 ciE 193 1色空 間色度圖。 圖4係根據本發明之—1辦每 ^ ^ 具體實施例之一多原色發光二極 體投影系、统，其使用-以偏光為主之雙色元件將來自多數 個通道之光組合，料通道之至少_者包括二不同顏色發 光二極體。 圖5不意性說明使用一與偏光相關之χ方體之三色通道之 組合情形。 圖6係一用於正交偏光軸線之與偏光相關之雙色χ方體的 輸出圖表。 圖7Α及7Β分別以圖表說明相對於不同顏色通道内之光 譜的與偏光相關之雙色χ方體之透射。 圖8係一使用一以偏光為主之雙色元件將來自多通道之 光：合的多原色發光二極體投影系統之另一具體實施例， 該等通道之至少一者包括二不同顏色發光二極體。 圖9係一使用一以偏光為主之雙色元件將來自多通道之 126948.doc -17- 200842478 光組合的多原色發光二極體投影系統之又另一具體實施 例，該等通道之至少一者包括二不同顏色發光二極體。 圖10說明一具有一脈衝寬度調變電路之控制器，其用於 控制一多原色發光二極體投影系統内之一或多個顏色通 道。 圖11說明以一 50% PWM作用時間循環控制一顏色通道 内之發光二極體。 圖12係另一 CIE 1931色空間色度圖，相似於圖3所示 者，但是其說明控制該多原色發光二極體投影系統之作 用0 【主要元件符號說明】 12 區域 14 區域 22g 發光二極體 22y〇 發光二極體 24g 透鏡 24y〇 透鏡 26 雙色濾光器 28 線 30 線 32 線 100 投影系統 102B 藍色發光二極體 102BC 藍色-青色發光二極體 126948.doc • 18 - 200842478
ϋ 102G 綠色發光二極體 102CG 青色-綠色發光二 極體 102R 紅色發光二極體 102ΥΟ 黃色-橘色發光二 極體 104Β 透鏡 104BC 透鏡 104CG 透鏡 104G 透鏡 104R 透鏡 104ΥΟ 透鏡 106Β 透鏡 106BC 透鏡 106CG 透鏡 106G 透鏡 106R 透鏡 106ΥΟ 透鏡 108Β 雙色元件 108G 雙色元件 108R 雙色元件 110Β 藍色通道 110G 綠色通道 110R 紅色通道 111B 偏光元件 111G 偏光元件 126948.doc -19- 200842478 111R 偏光元件 112R 透鏡 112G 透鏡 112B 透鏡 . 114B 透射型微型顯示器 114G 透射型微型顯示器 114R 透射型微型顯示器 , 116 f 雙色元件/X方體 \ 118 透鏡 119 螢幕 122 區域 124 區域 200 投影系統 214B 反射型微型顯示器 214G 反射型微型顯示器 i; 214R 反射型微型顯示器 216B 與偏光相關之分光器 216G 與偏光相關之分光器 ' 216R 與偏光相關之分光器 . 300 投影系統 302B 藍色發光二極體 302G 綠色發光二極體 302CG 青色-綠色發光二極體 302R 紅色發光二極體 126948.doc -20- 200842478
C Ο 304 透鏡 306 透鏡 308 反射型偏光元件 312 反射型偏光元件 310 面鏡 314 面鏡 316 透鏡 318 透鏡 320 以偏光為主之雙色元件 322 偏光分光 323 第一進入面 324 偏光分光器 325 第二進入面 326 偏光分光器 327 退出面 328 微型顯示器 330 微型顯示器 332 微型顯示器 334 微型顯示器 350 螢幕 400 控制器 402 脈衝寬度調變（P WM)電路 410 方形波 412 方形波 126948.doc -21 -

Claims (1)

  1. 200842478 十、申請專利範圍： 1 · 種技影系統1 0 0，JL包含·—馀 吝4 θ 士 ，、 弟一顏色通道110Β，其 產生具有一第一顏色之光，該第_ ^ . η _ 顏色通道110Β包含一 產生”有一第一波長範圍之光 „ . ^ 乾回之九之弟—發光二極體102B， c二:第二波長範圍之光之-第二發光二極體 _:弟-波長範圍不同於該第-波長範圍；一光 C t 範圍之該光及具有該接收具^弟一波長 一从 弟一波長乾圍之該光，該光束組合 兀件108B組合具有該第一嘑 弟波長乾圍之該光及具有該第二 範圍之該光，以產生具有該第一顏色之該光；一第 -顏色通道U0G，其產生具有一第二顏色之光，該第二 顏色不同於讀第一顏色，該第二顏色通道"⑽具有至少 ’二極體1〇2G，其產生具有-第三波長範圍之光， 該第三波長範圍不同於該第_波長範圍及該第二波長範 圍’其中具有該第二顏色之該光包含具有該第三波長範 圍之該光；一第一微型顯示器114B，其經定位以用於接 收及衫響至少具有該第一波長範圍之該光；一第二微型 卜貝丁 σσ 114G，其經定位以用於接收及影響至少具有該第 一波長範圍之該光；及一以偏光為主之雙色元件110， 其經疋位以用於接收來自該第一顏色通道110Β之具有該 第顏色之該光及來自該第二顏色通道ii〇G之具有該第 一顏色之該光’該以偏光為主之雙色元件116係組態用 於在具有该第一波長範圍之該光由該第一微型顯示器 U4B衫響且具有該第三波長範圍之該光由該第二微型顯 126948.doc 200842478 示器114G影響之後’組合具有該第一顏色之該光及具有 該第二顏色之該光。 其中該光束組合元件108B係一 Ο Ο 2·如請求項1之投影系統 雙色元件。 3.如請求項丨之投影系統 反射型偏光元件。 如請求項1之投影系統，1巾 丁凡一宁具有该弟二顏色之該光包 括一第三波長範圍，其中該第-右 x币一及长耗圍内該等波長之 至少-部分及該第三波長範圍内該等波長之至少一部分 係相同波長，及其中該以偏光 娜疋苟王之雙色兀件11 6係組 態用於組合來自該第-浊具^闽η +丄 ^ 弟〜皮長耗圍及來自該帛三波長範圍 之5亥專相同波長。 如請求項1之投影系統，其中 — 甲°亥弟一锨型顯示器11 4Β經 疋位以用於接收及影響呈右 .Ε ^ ㈢，、有邊弟一波長範圍之該光及具 有该弟二波長範圍之該光。之投影系統’其中該第-微型顯示器114Β係 η亥光束組合元件108Β與該以偏光為主之雙色元件 ⑴之間，及該第二微型顯示器⑽係定 色通道ium之該至少一發光_ μ弟一顏 毛先一極體與該以偏光為主 色凡件116之間。 心又 如請求項5之投影系統，其進 電踗4Ω9 ^ . 脈衝寬度調變 電路402，該電路互補地耦合於及哕箓—说止—α 只光—極體1 02Β "一 體102Bc，且耦合於該第一一 器⑽，以將由該第m $娬型顯不 弟仏型顯示器114B顯示之資訊同步 其中該光束組合元件1〇8Β係 4. 5. 6· 126948.doc 200842478 於該第一發光二極體1〇2B及該第二發光二極體1〇2BC。 8. 如請求項1之投影系統，其進一步包含：_ 道職，其產生具有一第三顏色之光，該第 於该第一顏色及該第二顏色，該第三顏色通道具有至少 . 一發光二極體102R’其產生具有一第四波長範圍之光， . 該第四波長範圍不同於該第一波長範圍、該第二波長範 圍及該第三波長範圍，其中具有該第三顏色之該光包含 Γ I有該第四波長範圍之該光；& -第三微型顯示器 114R ’其定位於該第三顏色通道之該至少_發光二極體 與該以偏光為主之雙色元件116之間，該第三微型 顯示器114R經定位以用於接收及影響至少具有該第四波 長範圍之該光；其中該以偏光為主之雙色元件ιΐ6經定 位以用於接收來自該第三顏色通道110R之具有該第三顏 色之該光，t亥以偏光為主之雙色元件116係組態用於組 合具有該第-顏色之該光、具有該第二顏色之該光、及 (J 具有该第三顏色之該光。 9. 如請求項8之投影系統，其中該第二顏色通道ii〇g及該 第三顏色通道110R二者皆包括複數個發光二極體1〇2及 ' 一雙色元件108 ,該雙色元件經定位以用於接收及組合 - 來自該複數個發光二極體102之該光。 士明求項8之投景》糸統，其中該以偏光為主之雙色元件 116係一與偏光相關之X方體。 如請求項1之投影系統，其中該第二顏色通道11〇(}包 含：第三發光二極體i02G，其產生具有該第三波長範圍 126948.doc 200842478 之光’及-第四發光二極體102CG，其產生具有一第四 =長範圍之光，該第四波長範圍不同於該第三波長範 圍，及一第二光束組合元件1〇8G，其細 、、^疋位以用於接收 第三波長範圍之該光及具有該第四波長範圍之节 先，該光束組合元件刪組合具有該第三波長範圍之該 光及具有該第四波長範圍之該光，以產生具有該第二顏 色之該光。 、
    C 12·:請求項i之投影系統，其進一步包含_第三微型顯示 器328 ’其經定位以用於接收及影響具有該第二波長範 圍：該光，其中該第一微型顯示器33〇、該第二微型顯 示器334及言亥第三微型顯示器328係輕合於該以偏光為主 之雙色元件320，|經定&以用於在光進入該以偏光為 主之雙色兀件320後、但是在組合具有該第一顏色之該 光與具有該第二顏色之該光前，其分別接收及影響具有 該第一波長範圍、該第三波長範圍及該第二波長範圍之 光0 13·如請求項12之投影系統，其中該以偏光為主之雙色元件 320包含：一第一進入面323，其用於接收具有該第一顏 色之該光；及一第二進入面325，其用於接收具有該第 二顏色之該光。 14.如請求項13之投影系統，其中該以偏光為主之雙色元件 320包含··一第一偏光分光器322，其具有該第一進入面 323 ; —第二偏光分光器324，其具有該第二進入面 325 ;及一第三偏光分光器326，其組合具有該第一顏色 126948.doc 200842478 之该光與有該第二顏色之該光。 15· —種方法，其包含：在一第一顏色通道11〇B内產生具有 一第一顏色之光，其中在該第一顏色通道11〇Β内產生具 有°亥弟顏色之光包含：產生具有一第一波長範圍之 • 光，產生具有一第二波長範圍之光，該第二波長範圍不 ‘ 同於该第二波長範圍；組合具有該第一波長範圍之該光 及具有該第二波長範圍之該光；在一第二顏色通道u 〇G ζ) 内產生具有一第二顏色之光，該第二顏色不同於該第一 顏色；在該第一顏色通道丨丨〇Β内之該第一顏色中提供影 像資訊；在該第二顏色通道u〇G内之該第二顏色中提供 影像資訊；及基於該第一顏色通道11〇B内之該光與在該 第二顏色通道110G内之該光之偏光狀態，組合來自該第 顏色通道11 0B之具有該第一顏色之該光及來自該第二 顏色通道110G之具有該第二顏色之該光。 16·如請求項15之方法，其中具有該第二顏色之該光包括一 Cy 弟一波長範圍，其中该第二波長範圍内該等波長之至少 部分及該第二波長範圍内該等波長之至少一部分係相 同波長，及其中組合來自該第一顏色通道110B之具有該 ‘ 第一顏色之該光及來自該第二顏色通道11〇G之具有該第 ' 一顏色之該光包含組合來自該第二波長範圍及來自該第 三波長範圍之該等相同波長。 17.如請求項15之方法，其進一步包含：將該第一顏色通道 110B内具有該第-顏色之該光偏光成第—偏光方位’及 將該第二顏色通道11〇G内具有該第二顏色之該光偏光成 126948.doc 200842478 第二偏光方位，該第二偏光方位正交於該第一偏光方 位。
    1 8 ·如請求項17之方法，其進一步包含：在一第三顏色通道 110R内產生具有一第三顏色之光，該第三顏色不同於該 第一顏色及該第二顏色；在該第三顏色通道110r内之該 第三顏色中提供影像資訊；及基於該第一顏色通道110B 内之該光之偏光狀態、在該第二顏色通道110G内之該光 之偏光狀態、及在該第三顏色通道U〇R内之該光之偏光 狀悲’組合來自該第三顏色通道1 i 〇R之具有該第三顏色 之該光、來自該第一顏色通道11〇3之具有該第一顏色之 該光及來自該第二顏色通道110G之具有該第二顏色之該 光0 19. 20. 21. 如％求項1 8之方法，其進一步包含將該第三顏色通道 11〇R内具有該第三顏色之該光偏光成第一偏光方位。 如凊求項1 5之方法，其中在該第二顏色通道丨i 〇G内產生 具有該第二顏色之光包含··產生具有一第三波長範圍之 光忒第二波長範圍不同於該第一波長範圍及該第二波 範圍，產生具有一第四波長範圍之光，該第四波長範 圍不同於該第一波長範圍、該第二波長範圍、及該第三 波長靶圍；及組合具有該第三波長範圍之該光及1 第四波長範圍之該光。 〜 ^ ，員1 5之方法，其中在該第一顏色通道11 0Β内之兮 第:顏色中提供影像資訊及在該第二顏色通道11〇Q内= ^顏色中提供影像資訊係在組合來自該第一顏色通 126948.doc 200842478 這110B之具有該第一顏色之該光及來自該第二顏色通道 110G之具有該第二顏色之該光前予以執行。 C 22.如請，項15之方法，其進—步包含：以脈衝寬度調變具 有'第-波長範圍之該光；以脈衝寬度調變具有該第二 波長乾圍之§亥光’其中具有該第一波長範圍之該光之脈 衝寬度調變係互補於具有該第二波長範圍之該光之該脈 衝寬度調變；其中在該第一顏色通道_内之該第一顏 色中提：影像資訊包含··當具有該第一波長範圍之該光 係在’、、、冗狀悲時’在具有該第一波長範圍之該光中提供 景二資訊；及當具有該第二波長範圍之該光係在照亮狀 〜卞則在具有该第二波長範圍之該光中提供影 訊。 、 23. 〇 如請求項15之方法，其進一 範圍之該光偏光成一第一偏 範圍之該光偏光成一第二偏 父於該第一偏光方位，其中 該光與具有該第二波長範圍 長範圍之該光與具有該第二 方位。 步包含·將具有該第一波長 光方位，將具有該第二波長 光方位，該第二偏光方位正 組合具有該第一波長範圍之 之該光仍維持具有該第一波 波長範圍之該光的正交偏光 ^月长項1 5之方法，其中在該第一顏色通道11 0B内之該 第八顏色中提供影像資訊包含：將具有該第一顏色之該 刀隔成具有該第一波長範圍之該光與具有胃第二波長 1圍之4光’在具有該第—波長範圍之該光中提供影像 孔，在具有該第二波長範圍之該光中提供影像資訊； 126948.doc 200842478
    及在組合來自該第一顏色通道11 OB之具有該第一顏色之 該光及來自該第二顏色通道110G之具有該第二顏色之該 光前，先再組合具有該第一波長範圍之該光與具有該第 二波長範圍之該光。 126948.doc
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11914277B2 (en) 2021-02-09 2024-02-27 Coretronic Corporation Illumination system and projection device
US11947251B2 (en) 2021-03-23 2024-04-02 Coretronic Corporation Illumination system and projection apparatus

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI343506B (en) * 2007-04-16 2011-06-11 Young Optics Inc Illumination system
TWI352253B (en) * 2007-07-24 2011-11-11 Delta Electronics Inc Projection apparatus
JP2012507051A (ja) * 2008-10-27 2012-03-22 セイコーエプソン株式会社 スペクトル干渉を低減するための画像投影システム
US8746891B2 (en) 2009-07-13 2014-06-10 Martin Professional A/S Color-combining illumination device
TWI412866B (zh) * 2010-11-15 2013-10-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 具有自動調整投影亮度功能的投影裝置及方法
JP5633695B2 (ja) * 2010-11-29 2014-12-03 ソニー株式会社 照明装置、投影型表示装置および直視型表示装置
WO2012086011A1 (ja) * 2010-12-21 2012-06-28 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 プロジェクタおよび画像表示方法
WO2012147442A1 (ja) * 2011-04-27 2012-11-01 日本電気株式会社 プロジェクタ
JP6086282B2 (ja) * 2012-07-05 2017-03-01 株式会社リコー 画像投影装置
JP6160274B2 (ja) * 2012-08-16 2017-07-12 株式会社リコー 画像投射装置
CN105025279B (zh) * 2014-04-24 2017-03-01 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 一种光源系统及投影显示装置
US9810891B2 (en) * 2015-04-15 2017-11-07 Christie Digital Systems Usa, Inc. Dual light source enhanced integration system
CN111077073A (zh) * 2018-10-19 2020-04-28 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 一种样本分析仪
CN110133953A (zh) * 2019-06-14 2019-08-16 山西莱柏莱特电子科技有限公司 一种激光应用于宽波带光机型的投影激光合束装置
TWI809249B (zh) * 2020-02-11 2023-07-21 揚明光學股份有限公司 照明系統及其製造方法及投影機
US11604354B2 (en) 2020-04-03 2023-03-14 Magic Leap, Inc. Wearable display systems with nanowire LED micro-displays

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH068985B2 (ja) * 1988-05-31 1994-02-02 松下電器産業株式会社 投写型表示装置
JPH08114779A (ja) * 1994-10-13 1996-05-07 Mitsubishi Electric Corp 投写型表示装置
US5428408A (en) * 1994-05-26 1995-06-27 Philips Electronics North America Corporation Color correction system for projection video system utilizing multiple light sources
WO1998053646A1 (en) * 1997-05-22 1998-11-26 Schmidt Gregory W An illumination device using pulse width modulation of a led
US6552754B1 (en) * 1998-12-10 2003-04-22 Samsung Display Devices Co., Ltd. Laser video projector using optical pumping valve
US6648475B1 (en) * 2002-05-20 2003-11-18 Eastman Kodak Company Method and apparatus for increasing color gamut of a display
JP4027747B2 (ja) * 2002-08-07 2007-12-26 オリンパス株式会社 照明装置及び投影表示装置
US6769772B2 (en) * 2002-10-11 2004-08-03 Eastman Kodak Company Six color display apparatus having increased color gamut
US7159987B2 (en) * 2003-04-21 2007-01-09 Seiko Epson Corporation Display device, lighting device and projector
US7289090B2 (en) * 2003-12-10 2007-10-30 Texas Instruments Incorporated Pulsed LED scan-ring array for boosting display system lumens
US7090357B2 (en) * 2003-12-23 2006-08-15 3M Innovative Properties Company Combined light source for projection display
US7360900B2 (en) * 2004-03-10 2008-04-22 Seiko Epson Corporation Illuminating apparatus, image display apparatus, and projector
US7408201B2 (en) * 2004-03-19 2008-08-05 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Polarized semiconductor light emitting device
US7808011B2 (en) * 2004-03-19 2010-10-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Semiconductor light emitting devices including in-plane light emitting layers
US7070300B2 (en) * 2004-06-04 2006-07-04 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Remote wavelength conversion in an illumination device
JP2005173625A (ja) * 2005-01-06 2005-06-30 Seiko Epson Corp 照明装置及び投射装置
US7234820B2 (en) * 2005-04-11 2007-06-26 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Illuminators using reflective optics with recycling and color mixing
TWI271545B (en) * 2005-05-25 2007-01-21 Asia Optical Co Inc Multi-light sources projection system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11914277B2 (en) 2021-02-09 2024-02-27 Coretronic Corporation Illumination system and projection device
US11947251B2 (en) 2021-03-23 2024-04-02 Coretronic Corporation Illumination system and projection apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EP2106571A1 (en) 2009-10-07
US7905605B2 (en) 2011-03-15
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