[发明专利]2D/3D数据投影仪

权利要求书

1.一种操作光的方法，包括：

从多方向光源发射光；

使用至少一个构图的光学表面收集和空间分布所述光同时基本上保持发射的光的聚焦本领(etendue)；和

使用至少一个第二光学表面有角度地分布收集的光同时基本上保持收集的光的聚焦本领。

2.根据权利要求1的方法，其中分布收集的光包括分布收集的光通过具有基本上均匀亮度的直线成像表面。

3.根据权利要求1的方法，其中所述收集和分布在约小于约10立方厘米的体积内。

4.根据权利要求1的方法被用于至少两个不同的光源，所述方法进一步包括：

使用与每个不同的光源匹配的滤色镜将来自所述至少两个不同的光源的光收集到一个光学路径；和

空间调制所述光以投射一个彩色图像。

5.根据权利要求1的方法，进一步包括：

将收集的和分布的光分成至少两个限定波长的带。

6.一种光学模块，包括：

多方向光源；

具有面对所述光源的反射表面的基板；

限定大于1的折射率的第一光学介质，并且被设置成以便所述第一光学介质和所述反射基板基本上包围所述光源；

与所述第一光学介质接触并且限定其间的边界的第二光学介质；

为所述第二光学介质的侧向部分形成边界的反射侧壁；和

限定与所述第二光学介质接触并且与所述第一光学介质间隔开的底面的透镜；

被设置得以便来自所述光源的通过所述透镜的光沿遵循第一和第二光学路径，第一光学路径包括在所述边界处折射，随后在所述透镜处折射，并且第二光学路径包括在所述边界处折射，随后从侧壁反射，随后在所述透镜处折射，并且其中遵循所述第一和第二光学路径的光在所述透镜处形成直线横截面。

7.根据权利要求6的光学模块与一个照明目标相结合，设置得以便所述形成直线横截面的光在所述照明目标处展现基本上均匀的照明强度。

8.根据权利要求7的光学模块，其中所述目标包括微显示器。

9.根据权利要求6的光学模块，其中所述反射侧壁限定小于约1.5cm的深度和各小于约2.5cm的宽度和长度。

10.根据权利要求6的光学模块，进一步包括沿所述边界限定的微光学衍射结构。

11.根据权利要求6的光学模块，其中所述第一光学介质与所述光源接触。

12.根据权利要求6的具有第一颜色光源的光学模块，与根据权利要求6的具有第二颜色光源的第二光学模块相组合，与根据权利要求6的具有第三颜色光源的第三光学模块相组合，所述三个光学模块关于分光合色棱镜(X-cube)的三个侧面设置以便每个光学模块被光学地耦合到所述光学引擎。

13.根据权利要求12的光学模块，进一步包括沿着所述光学引擎的光轴设置的透射型微显示器。

14.根据权利要求12的光学模块，进一步包括设置在所述光学模块和所述光学引擎之间的用于每个光学模块的透射型微显示器。

15.根据权利要求6的光学模块与偏振分束器和第一和第二反射型微光学显示器相组合，所述光学模块和所述第一和第二反射型微显示器关于所述偏振分束器的三个侧面设置。

16.根据权利要求6的光学模块与全内反射TIR棱镜和反射型微显示器相组合，所述光学模块光学地耦合到所述TIR棱镜的一侧并且所述反射型微光学显示器被光学地耦合到所述TIR棱镜的一个相邻侧。

17.根据权利要求6的光学模块与一个光学引擎相组合以限定一个聚光本领要求高的光学系统，其中微光学部件被沿着第一和第二光学路径设置以便在系统中保持聚焦本领以便光学损失不超过光源和光学引擎的输出之间的30％。

18.根据权利要求17的光学模块，其中所述光学损失不超过约10％。