[发明专利]DLP彩色投影仪

说明书

在所描述的示例中，数字光处理彩色投影仪(700)包括：被配置成以多个波长共同发射光的光发射器(104、106、108)；形成具有至少一个孔径光阑(124、126)的照射光程的多个光引导元件(114、116、118、120)；耦合到衬底的微镜阵列(102)；位于孔径光阑(124、126)处的孔径；以及具有位于孔径光阑(124、126)处或附近选定的彩色透射率分布的滤光片(702)。光引导元件(114、116、118、120)被配置成将光作为照射光导向微镜阵列(102)。孔径宽度决定照射光的直径。微镜开通状态将照射光反射为开通状态光。衬底将照射光反射为平坦状态光。光引导元件(114、116、118、120)引导开通状态光通过孔径到投影仪输出端。滤光片(702)过滤开通状态光和平坦状态光的重叠区域中的平坦状态光，或者对应于重叠区域的照射光部分。

技术领域

本发明总体涉及光投影系统，并且更具体地涉及数字光处理(DLP)彩色投影系统。

背景技术

图1示出DLP彩色投影仪100的示例布局，以及由DLP彩色投影仪100内的光源和从DLP彩色投影仪100发射的光所采取的示例光程。在DLP彩色投影仪中，多个颜色的光用于照射包括微镜阵列的数字微镜设备102(DMD)。如图1所示，蓝光发射器104、绿光发射器106和红光发射器108(例如，LED灯泡)发射光。第一滤光片110仅通过由蓝光发射器104发射的蓝光，并且反射其他颜色的光。第二滤光片112仅通过由蓝光和绿光发射器104、106(分别)发射的蓝光和绿光，并且反射其他颜色的光。各种透镜114使光成形并聚焦，反射镜116反射光。第一棱镜118的第一表面和第二棱镜120允许光通过以照射DMD 102。然后，由DMD 102反射的光通过第二棱镜120，并被第一棱镜118的第二表面反射；由DMD 102选择的部分光被第一棱镜118的第二表面反射到投影仪透镜系统122。

不同颜色的光发射器104、106、108被脉冲以在不同的时间以不同的颜色照射DMD102。DMD 102中的不同微镜被开通(“开通状态”)或关闭(“关闭状态”)，持续不同的时间量，以将照射光分别朝向(开通状态)或远离(关闭状态)投影仪透镜系统122反射——相应地，朝向或远离DLP彩色投影仪100的输出。这样，DMD 102中的微镜根据照射颜色，选择从投影仪透镜系统122输出的光的图案(位置)和强度。

位于DLP彩色投影仪100的光程中的DMD 102之前的照射孔径124(光程是光从光发射器104、106、108到光作为光学图像投影到其上的屏幕(未示出)的路径)可以通过选择要通过发射光的一部分，调整入射到DMD 102上的光的强度。孔径(在所说明的示例中，位于投影孔径光阑126处)可以调整从DMD 102向输出透镜128(DLP彩色投影仪100从该透镜向屏幕输出光)反射的部分光。(相对于图7A进一步描述孔径光阑)通过孔径光阑124、126的光量可以通过增加或减少放置在孔径光阑处的(在所说明的示例中，照射孔径光阑124和/或投影孔径光阑126)光程中的孔径中的开孔的直径(改变孔径f值)来控制。通过孔径(在孔径光阑124、126处)的光量对应于DLP彩色投影仪100作为投影光输出的可用光量。孔径的f值与被孔径的直径分割的投影仪的焦距有关。允许到达孔径光阑124、126处的所有光通过(一个或更多个)对应孔径而不被阻挡有助于最大化投影图像的亮度；然而，这可以具有下面论述的缺点。