[发明专利]用于对投影耀斑伪影进行处理的棱镜的锯齿状出口光圈

说明书

本发明提供了一种出口光圈，该出口光圈用于布置在棱镜与能够将光投影在屏幕上的投影透镜之间，该出口光圈包括框架，该框架具有用于供光锥通过的开口以及用于将框架相对于投影透镜固定的安装点部，其中开口具有锯齿状边缘，该锯齿状边缘用于使入射在锯齿状边缘上的光沿垂直于锯齿状边缘的多个方向衍射，从而使该光在被投影到屏幕上时不被察觉。

技术领域

本发明涉及投影系统，并且更具体地，涉及用于使比如为彩色的数字投影仪的投影系统中的耀斑伪影减少的设备。

背景技术

典型的彩色数字投影仪包括照明源、照明收集和中继系统以及支持一个或更多个成像装置的分色-再合色棱镜。成像装置可以是数字微镜装置(DMD)面板，该面板接收来自照明收集和中继系统的光锥并对光进行调节以在屏幕上产生图像。

DMD是机电装置，该机电装置包括数百万个微小的镜，所述数百万个微小的镜通过单独地将每个镜翻转成“打开”状态或“关闭”状态来调节光。在3芯片系统中，棱镜上的三个这种DMD单独地调节红色、绿色和蓝色，并且然后由棱镜重新组合颜色。

这种系统的设计上的改进、比如减小的尺寸和重量，已经导致使用紧凑的棱镜，从而导致多个棱镜相交部位于光锥的光学路径附近。已经发现，这种紧凑的投影系统容易受到在主投影光锥之外的不期望的伪影的影响，这种伪影称为“耀斑”，当被投影的光照射光学路径中的特征并垂直于该特征衍射时会出现耀斑。

对于耀斑的问题的一种已知的解决方案是添加出口光圈来阻挡不期望的伪影。然而，这种光圈本身可能导致耀斑伪影，其中光圈边缘占据在主投影光锥上。

相信以下参考文献与本公开内容有关：US2007154207A1；US7651283B2；US9759847B2；JP2006133442A；CN102540287A；US10012892B2和WO2017047517A1。

发明内容

本发明的一方面是提供具有出口光圈的紧凑的投影系统，该出口光圈在不增加该出口光圈自身的耀斑的情况下阻挡棱镜相交部的耀斑。

在一个方面中，光圈设置有锯齿状的内周缘，该锯齿状的内周缘导致光沿不同的方向衍射，从而使投影图像中的入射光或“耀斑”的可见性减小。

以上方面可以通过用于布置在棱镜与能够将光投影在屏幕上的透镜之间的出口光圈来实现。出口光圈包括框架，该框架具有用于供光锥穿过的开口以及用于将框架相对于投影透镜固定的安装点部。开口优选地具有锯齿状边缘，该锯齿状边缘用于使入射在该锯齿状边缘上的光沿垂直于锯齿状边缘的多个方向衍射，从而使该光在被投影在屏幕上时不被察觉。

在另一方面中，开口是大致矩形的。

在另一方面中，锯齿状边缘是带凹口的。

在另一方面中，锯齿状边缘是三角形的。

在另一方面中，锯齿状边缘是小齿状的。

在另一方面中，锯齿状边缘是锯齿形的。

在另一方面中，锯齿状边缘是细锯齿状的。

在另一方面中，锯齿状边缘是带齿的。

在另一方面中，框架是不透明的以用于阻挡杂散光。

在另一方面中，框架是由金属板制造的。

在本说明书中，可以将元件描述为“构造成”执行一个或更多个功能或“构造成用于”这种功能。总体上，使得构造成执行或构造成用于执行功能的元件能够执行该功能、或者适用于执行该功能、或者适于执行该功能、或者能够操作成执行该功能、或者能够以其他方式执行该功能。