具有由低集光率源泵激的光学转换介质的投影仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及投影仪系统的领域。更特定来说，本发明涉及具有成像阵列的投影仪系统。
【背景技术】
[0002]可期望减小具有单个成像阵列(例如数字镜装置(DMD)或硅上液晶(LCOS)阵列)的投影仪系统的大小以使得能够在手持式装置或小型器具中使用投影仪系统。还期望增加投影仪系统的亮度，这需要减小投影仪系统中的照射源的集光率。在具有单成像阵列的投影仪系统中同时实现大小减小及亮度增加一直成问题。
【发明内容】
[0003]下文呈现简化
【发明内容】
以便提供对本发明的一或多个方面的基本理解。本
【发明内容】
并非本发明的广泛概述，且既不打算识别本发明的关键或紧要元件，也不打算记述其范围。而是，本
【发明内容】
的主要目的为以简化形式呈现本发明的一些概念作为稍后所呈现的更详细说明的前言。
[0004]一种具有单成像阵列的投影仪系统具有低集光率光源。所述投影仪系统包含从所述低集光率光源到具有在可见范围中的多个发射波长的多个光学转换介质的第一光学路径及从所述光学转换介质到所述成像阵列的第二光学路径。所述投影仪系统具有在所述第一光学路径中使所述光学转换介质上的激发位置移动的装置。防止了来自所述低集光率光源的光直接射到所述成像阵列上。
【附图说明】
[0005]图1描绘实例性投影仪系统。
[0006]图2描绘另一实例性投影仪系统。
[0007]图3描绘再一实例性投影仪系统。
[0008]图4描绘又一实例性投影仪系统。
[0009]图5描绘另一实例性投影仪系统。
[0010]图6描绘又一实例性投影仪系统。
【具体实施方式】
[0011]参考附图描述本发明。所述图未按比例绘制且其仅经提供以图解说明本发明。下文参考用于图解说明的实例性应用来描述本发明的数个方面。应理解，众多特定细节、关系及方法经陈述以提供对本发明的理解。然而，所属领域的技术人员将容易地认识到，可在不使用所述特定细节中的一或多者或者使用其它方法的情况下实践本发明。在其它实例中，未详细展示众所周知的结构或操作以避免使本发明模糊。本发明不受动作或事件的所图解说明排序限制，这是因为一些动作可以不同次序发生及/或与其它动作或事件同时发生。此外，未必需要所有所图解说明动作或事件来实施根据本发明的方法。
[0012]术语低集光率光源在本文中是指具有小于10平方毫米-球面度的集光率的光源。术语斑纹在本文中是指由一组光波前的相互干涉产生的强度模式。不利地，斑纹在激光中可为明显的。术语光学路径在本文中是指投影仪系统中光将沿着其行进的路径，视情况，所述光由光学路径中的光学元件透射及/或反射。光学路径可由在光学路径的端处的光源且由光学路径中的透镜、镜及/或其它光学兀件确定。
[0013]一种投影仪系统具有单个成像阵列。所述投影仪系统包含低集光率光源。所述低集光率光源可为激光器。所述投影仪系统的第一光学路径从所述低集光率光源延伸到多个光学转换介质。所述多个光学转换介质具有在可见范围中的多个发射波长。所述光学转换介质可包含磷光体及/或量子点。所述投影仪系统的第二光学路径从所述光学转换介质延伸到所述成像阵列。在所述投影仪系统的一些版本中，所述光学转换介质可呈反射配置，即，来自所述低集光率光源的泵激光在一个面上进入光学转换介质，且来自所述光学转换介质的显示光从同一面发射。在所述投影仪系统的其它版本中，所述光学转换介质可呈透射配置，即，来自所述低集光率光源的泵激光在第一面上进入光学转换介质，且来自所述光学转换介质的显不光从第二相对面发射。
[0014]所述投影仪系统具有在第一光学路径中使光学转换介质上的位置移动的装置。在所述投影仪系统的一些版本中，所述装置可包含第一光学路径中的移动镜或光束转向装置。在所述投影仪系统的其它版本中，所述装置可包含使所述多个光学转换介质移动的装置。
[0015]在所述投影仪系统的操作期间，来自所述低集光率光源的泵激光行进穿过所述第一光学路径以激发所述光学转换介质的一部分，所述部分在其中所述第一光学路径与所述光学转换介质相交的位置处。光源的低集光率有利地提供泵激光到显示光的高效转换及显示光到成像阵列中的高效耦合。显示光从光学转换介质的经激发部分发射且穿过第二光学路径行进到成像阵列。在所述第一光学路径中使光学转换介质上的位置移动的装置导致光学转换介质中的每一者在不同时间由泵激光激发，且因此显示光在不同时间包含不同波长带。
[0016]在所述投影仪系统的一些版本(其中低集光率光源为具有在435纳米与470纳米之间的中心波长的蓝色激光器)中，漫射器区可位于延伸到所述低集光率光源的光学路径中，其中另一光学路径从所述漫射器区延伸到所述成像阵列。在所述投影仪系统的操作期间，行进穿过光学路径且射到所述漫射器区上的泵激光产生具有减少的斑纹的蓝色显示光，所述蓝色显示光穿过另一光学路径行进到所述成像阵列。
[0017]在所述投影仪系统的其它版本(其中低集光率光源为具有在435纳米与470纳米之间的中心波长的蓝色激光器)中，蓝色发光二极管(LED)可安置于延伸到成像阵列的光学路径中。在所述投影仪系统的操作期间，蓝色LED通过光学路径将实质上无斑纹的蓝色显示光提供到成像阵列。
[0018]在所述投影仪系统的再一些版本(其中低集光率光源为具有从400纳米到435纳米的中心波长的深蓝色激光器)中，所述光学转换介质中的一者可包含具有在435纳米与470纳米之间的发射波长的蓝色磷光体及/或蓝色量子点。在所述投影仪系统的操作期间，泵激光激发蓝色磷光体及/或蓝色量子点，其发射实质上无斑纹的蓝色显示光，所述蓝色显示光穿过第二光学路径行进到成像阵列。
[0019]或者，所述低集光率光源可为红外激光器，且所述光学转换介质可包含用以提供在可见光谱中的色彩的显示光的上变频磷光体。所述红外激光器可在750纳米到900纳米之间的波长下以有利的高效率提供泵激光。
[0020]图1描绘实例性投影仪系统。投影仪系统100包含恰好一个成像阵列102，举例来说，其可为DMD装置或LCOS阵列。投影仪系统100可包含阵列耦合元件104，例如如图1中所展示的棱镜104。投影仪透镜106位于阵列耦合元件104的下游使得来自成像阵列102的经图案化显示光通过投影仪透镜106。投影仪系统100还包含积分器108，例如如图1中所描绘的蝇眼108或棱镜积分器。积分器108在阵列耦合元件104的上游。投影仪系统100可任选地包含在积分器108与阵列耦合元件104之间的聚焦元件110，例如透镜110。
[0021]在本实例中，投影仪系统100包含低集光率光源112，本文中称为光源112，例如具有在435纳米与470纳米之间的中心波长的蓝色激光器112。投影仪系统100包含可旋转筒114，其具有安置于可旋转筒114的反射外表面118上的多个光学转换介质116。举例来说，光学转换介质116可包含磷光体或量子点。一种光学转换介质116可具有红色发射波长，另一光学转换介质116可具有绿色发射波长，且另一光学转换介质116可具有黄色发射波长。漫射器区120也安置于可旋转筒114的外表面118上。
[0022]源镜122可安置于从光源112延伸到可旋转筒114上的光学转换介质116上的激发位置126的第一光学路径124中。准直器透镜128可安置于从光学转换介质116上的激发位置126穿过准直器透镜128、积分器108、聚焦元件110 (如果存在)及阵列耦合元件104延伸到成像阵列102的第二光学路径130中在可旋转筒114与积分器108之间。在本实例中，第一光学路径124与第二光学路径130有角度地分离使得第二光学路径130有利地不受例如源镜122或光源112等元件的显著遮挡。光学转换介质116的反射配置及第一光学路径124相对于第二光学路径130的离轴配置可为投影仪系统100提供较小大小，从而有利地实现较宽广范围的应用。
[0023]在投影仪系统100的