[发明专利]针对调制器衍射效应优化的投影仪

权利要求书

1.一种用于提供入射光束的调制的光学系统，包括：

照明源，用于提供具有定义的窄光谱带宽的入射光束；

微镜阵列光学调制器，用于基于到一个或多个微镜的开启状态或关闭状态的命令选择性地调制所述入射光束以将数据编码在其上，其中所述微镜阵列光学调制器被适配成通过衍射和反射对光进行重定向以提供输出调制光束，所述输出调制光束表现为衍射偏手性相关的，所述衍射偏手性通过部分取决于入射在其上的光的所述窄光谱带宽的衍射阶的排列来描述；以及

光学元件，具有用于定义调制光束的被阻挡的部分以及被透射的剩余部分的优化的限制性孔径，

其中通过所述光学元件所获得的光学地透射的调制光束的开启状态效率和关闭状态对比度被配置成取决于与所述优化的限制性孔径的尺寸和形状相关的所述输出调制光束的所述衍射偏手性。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述微镜阵列光学调制器基于所述衍射偏手性以及所述优化的限制性孔径的光阻挡部分和光透射部分的配置而被匹配至所述优化的限制性孔径，以便优化所述开启状态效率或者所述关闭状态对比度中的至少一项。

3.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述微镜阵列光学调制器的特征衍射偏手性被配置成至少部分地根据所述微镜阵列光学调制器的测量的微镜倾斜度来确定。

4.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述微镜阵列光学调制器的所述衍射偏手性被适配成左手性的、右手性的或者中间的。

5.根据权利要求4所述的光学系统，其中所述衍射偏手性能够相对于与无动力状态零阶相关的至少第一阶和第二阶的排列进行定义。

6.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述微镜阵列光学调制器能够进行测试以确定一个或多个光谱带宽的特征衍射偏手性。

7.根据权利要求6所述的光学系统，其中所述微镜阵列光学调制器配置成使用具有选定光谱带宽的入射光进行测试，所述选定光谱带宽被引导在所述微镜阵列光学调制器处并且相对于无动力状态零阶表征衍射阶的排列。

8.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述照明源包括第一照明源和第二照明源，所述第一照明源和所述第二照明源被配置成提供可见光并且具有≤7nm的窄光谱带宽。

9.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述优化的限制性孔径的尺寸能够基于跨所述微镜阵列光学调制器的系统光效率、对比度、图像质量、调制传输函数或者效率变化性进行确定。

10.根据权利要求9所述的光学系统，其中所述优化的限制性孔径的光阻挡部分的所述形状和所述尺寸被配置成在第一衍射阶和至少一个相邻的第二衍射阶的边缘处阻挡光。

11.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述微镜阵列光学调制器是数字微镜器件。

12.根据权利要求1所述的光学系统，进一步包括用于向显示器表面提供图像的光学投影系统。

13.根据权利要求1所述的光学系统，其中所述光学元件是投影透镜。

14.根据权利要求1所述的光学系统，进一步包括第二照明源，所述第二照明源用于向第二微镜阵列光学调制器提供具有第二定义的光谱带宽的第二入射光束，

其中所述第二微镜阵列光学调制器被配置成选择性地调制所述第二入射光束以将数据编码在其上并且通过衍射和反射对光进行重定向以提供第二输出调制光束，所述第二输出调制光束表现为第二衍射偏手性相关的，所述第二衍射偏手性通过取决于入射在其上的光的所述第二定义的光谱带宽的衍射阶的第二排列来描述，

其中穿过所述光学元件的所述优化的限制性孔径传输的光的效率和对比度被配置成取决于与所述优化的限制性孔径的所述尺寸和所述形状相关的所述输出调制光束的所述衍射偏手性。

15.根据权利要求14所述的光学系统，其中所述窄光谱带宽和所述第二光谱带宽不重叠。

16.根据权利要求14所述的光学系统，其中所述光学元件的所述优化的限制性孔径被配置成针对所述窄光谱带宽透射与针对所述第二光谱带宽不同的有效f数。