本发明涉及投影技术领域,尤其是涉及一光转化装置和微投影系统及其方法和近眼显示设备。
背景技术:
随着投影显示技术的不断发展,在增强现实(augmentedreality,ar)、虚拟现实(virtualreality,vr)等领域,可穿戴的微投影系统所采用的图像信号源,除了lcos,dlp,oled之外,采用激光源作为图像信号输入的扫描投影技术也越来越受重视。但如图1所示,目前大多数彩色扫描微投影系统1p通常包括rgb三色激光发射器10p(如三个单色激光发射器)、三个独立的准直系统20p(如三个准直透镜等等)、合色系统30p(如三片分立式平行设置的合色镜或x-cube式的合色棱镜等等)、mems扫描镜40p、投影镜头50p以及驱动控制模块60p。该驱动控制模块60p控制该rgb三色激光光源10p发射三路单色光,并在该三路单色光分别被该准直系统20p准直之后,再被该合色系统30p合色成一路合色光,然后该驱动控制模块60p控制该mems扫描镜40p转动,以通过该mems扫描镜40p将该合色光扫描成二维图像,最后经过该投影镜头50p投射以成像。
然而,由于现有的彩色扫描微投影系统1p需要配置三种不同颜色的激光发射器,并且激光发射器的温控散热系统要求高,因此现有的彩色扫描微投影系统1p的每个激光发射器还需要配置相应的温控系统以减小波长漂移,这不仅不利于系统的整体紧凑性,而且三种不同颜色的激光发射器同时工作,对系统的散热性能要求更高,导致系统的结构更加复杂。当然,激光源本身的高相干性,也会导致投影的图像散斑加重,降低图像质量,进而影响视觉效果。
此外,由于现有的彩色扫描微投影系统1p中不同颜色的激光发射器的光源输出特性不同,因此现有的彩色扫描微投影系统1p的每个激光发射器的准直系统需要分开设计,增加了准直系统的设计难度,并且独立装配的准直系统和合色系统也会降低系统的整体光路的精准性。另外,现有的彩色扫描微投影系统1p配置三个独立的准直系统,再加上合色模块,使得系统的整体尺寸较大、重量较重。
技术实现要素:
本发明的一优势在于提供一光转化装置和微投影系统及其方法和近眼显示设备,其能够采用单色光源来实现彩色图像的投影,有助于减小所述微投影系统的体积和重量。
本发明的另一优势在于提供一光转化装置和微投影系统及其方法和近眼显示设备,其中,在本发明的一实施例中,所述光转化装置通过结合调制光栅和全反射波导的方式来将单色光转化成彩色光,以减少光源数量,有利于减小所述微投影系统的体积和重量。
本发明的另一优势在于提供一光转化装置和微投影系统及其方法和近眼显示设备,其中,在本发明的一实施例中,所述光转化装置能够将rgb三色光路无偏差地整合到一起,有助于提升所述微投影系统的投影质量。
本发明的另一优势在于提供一光转化装置和微投影系统及其方法和近眼显示设备,其中,在本发明的一实施例中,所述微投影系统能够在采用单色光源的情况下实现彩色图像的投影,使得所述微投影系统的体积和重量均大大地减小。
本发明的另一优势在于提供一光转化装置和微投影系统及其方法和近眼显示设备,其中,在本发明的一实施例中,所述光转化装置能够将单色激光源发出的激光转化成荧光以避免发生相干问题,有助于减轻投影图像的散斑现象。
本发明的另一优势在于提供一光转化装置和微投影系统及其方法和近眼显示设备,其中,在本发明的一实施例中,所述光转化装置有助于实现小体积、轻重量、高成像质量的微投影系统。
本发明的另一优势在于提供一光转化装置和微投影系统及其方法和近眼显示设备,其中,在本发明的一实施例中,所述光转化装置能够使光线从所述光转化装置的同侧射入和射出,使得所述光转化装置的结构更加紧凑,与此同时,也有助于减小所述光转化装置中调制光栅的分布间距,进而减小所述光转化装置的体积。
本发明的另一优势在于提供一光转化装置和微投影系统及其方法和近眼显示设备,其中,为了达到上述目的,在本发明中不需要采用昂贵的材料或复杂的结构。因此,本发明成功和有效地提供一解决方案,不只提供一简单的光转化装置和微投影系统及其方法和近眼显示设备,同时还增加了所述光转化装置和微投影系统及其方法和近眼显示设备。
为了实现上述至少一发明目的或其他目的和优点,本发明提供了一光转化装置,用于将输入单色光转化成不同颜色的第一输出单色光和第二输出单色光,包括:
一光调制组件,其中所述光调制组件具有不完全重合的一第一光路、一第二光路以及一第三光路,用于调制该输入单色光,使得该输入单色光分别沿着所述第一光路、所述第二光路以及所述第三光路传播;
一第一量子点层,其中所述第一量子点层对应地位于所述光调制组件的所述第一光路,用于将沿着所述第一光路传播的该输入单色光转化成该第一输出单色光;以及
一第二量子点层,其中所述第二量子点层对应地位于所述光调制组件的所述第二光路,用于将沿着所述第二光路传播的该输入单色光转化成该第二输出单色光。
在本发明的一实施例中,所述光调制组件的所述第一光路、所述第二光路以及所述第三光路被分时地通断。
在本发明的一实施例中,所述光调制组件的所述第一光路、所述第二光路以及所述第三光路被端对端地部分重合。
在本发明的一实施例中,所述光调制组件包括至少一光调制单元,其中所述光调制单元包括一第一全反射衬底层和一调制光栅层,并且所述光调制单元具有分时通断的一全反射光路和一贯穿光路,其中所述调制光栅层被叠置于所述第一全反射衬底层,并且所述调制光栅层用于调整所述光调制单元的状态,以使所述光调制单元在一第一状态和一第二状态之间切换,其中当所述光调制单元处于所述第一状态时,所述光调制单元的所述贯穿光路被导通,并且所述光调制单元的所述全反射光路被断开;而当所述光调制单元处于所述第二状态时,所述光调制单元的所述贯穿光路被断开,并且所述光调制单元的所述全反射光路被导通。
在本发明的一实施例中,所述调制光栅层包括被并排地布置的一第一调制光栅和一第二调制光栅,其中所述光调制单元的所述全反射光路在所述第一全反射衬底层的全反射的作用下,依次穿过所述第一调制光栅和所述第二调制光栅,以通过所述第一调制光栅和所述第二调制光栅来导通或断开所述全反射光路;其中所述光调制单元的所述贯穿光路在所述第一全反射衬底层的透射的作用下,只穿过所述第一调制光栅,以通过所述第一调制光栅来断开或导通所述贯穿光路。
在本发明的一实施例中,所述调制光栅层的所述第一和第二调制光栅均具有一透射状态和一衍射状态,用于通过调节被施加的电压大小来切换所述第一和第二调制光栅所处的状态,进而调控所述光调制单元所处的状态。
在本发明的一实施例中,所述光调制单元具有一输入区域、一第一输出区域和一第二输出区域,其中所述输入区域和所述第一输出区域均对应于所述调制光栅层的所述第一调制光栅,并且所述第二输出区域对应于所述调制光栅层的所述第二调制光栅。
在本发明的一实施例中,所述光调制单元进一步包括一第二全反射衬底层,其中所述第二全反射衬底层被叠置于所述调制光栅层,并且所述调制光栅层位于所述第一全反射衬底层和所述第二全反射衬底层之间。
在本发明的一实施例中,所述光调制单元的所述输入区域和所述第二输出区域被并排地布置于所述光调制单元的所述第二全反射衬底层,并且所述第一输出区域被对应地布置于所述光调制单元的所述第一全反射衬底层。
在本发明的一实施例中,所述第一调制光栅和所述第二调制光栅被紧密地设置于所述第一全反射衬底和所述第二全反射衬底之间,以使所述光调制单元的所述全反射光路仅在所述第一全反射衬底层内发生一次全反射地转向。
在本发明的一实施例中,所述第一调制光栅和所述第二调制光栅被间隔地设置于所述第一全反射衬底层和所述第二全反射衬底层之间,以在所述第一调制光栅和所述第二调制光栅之间形成一空气间隙,使得所述光调制单元的所述全反射光路能够在所述第一全反射衬底层内发生奇数次全反射地转向。
在本发明的一实施例中,所述调制光栅层进一步包括一透光隔件,其中所述透光隔件被设置于所述第一调制光栅和所述第二调制光栅之间,并且所述光调制单元的所述全反射光路偶数次地贯穿所述透光隔件,使得所述全反射光路分别在所述第一全反射衬底层和所述第二全反射衬底层内发生全反射地转向。
在本发明的一实施例中,所述光调制单元的所述第一输出区域和所述第二输出区域被并排地布置于所述光调制单元的所述第二全反射衬底层,并且所述输入区域被对应地布置于所述光调制单元的所述第一全反射衬底层。
在本发明的一实施例中,所述调制光栅层进一步包括一透光隔件,其中所述透光隔件被设置于所述第一调制光栅和所述第二调制光栅之间,并且所述光调制单元的所述全反射光路奇数次地贯穿所述透光隔件,使得所述全反射光路分别在所述第一全反射衬底层和所述第二全反射衬底层内发生全反射地转向。
在本发明的一实施例中,所述透光隔件的材料与所述第一和第二调制光栅的材料相同。
在本发明的一实施例中,所述透光隔件的材料与所述第一和第二全反射衬底层的材料相同,并且所述透光隔件一体地连接所述第一和第二全反射衬底层。
在本发明的一实施例中,所述光调制组件的所述至少一光调制单元包括一第一光调制单元、一第二光调制单元以及一第三光调制单元,其中所述第一光调制单元、所述第二光调制单元以及所述第三光调制单元依次被对应地叠置在一起,其中所述第一量子点层被设置于所述第一光调制单元和所述第二光调制单元之间,并且所述第二量子点层被设置于所述第二光调制单元和所述第三光调制单元之间。
在本发明的一实施例中,所述第一量子点层被对应地设置于所述第一光调制单元的所述第二输出区域或所述第一输出区域,并且所述第二量子点层被对应地设置于所述第二光调制单元的所述第二输出区域或所述第一输出区域。
在本发明的一实施例中,所述光调制组件的所述至少一光调制单元包括一第一光调制单元、一第二光调制单元以及一第三光调制单元,其中所述第一光调制单元、所述第二光调制单元以及所述第三光调制单元依次被对应地叠置在一起,其中所述第一量子点层被设置于所述第一光调制单元和所述第二光调制单元之间,并且所述第二量子点层被设置于所述第二光调制单元和所述第三光调制单元之间。
在本发明的一实施例中,所述第一量子点层被对应地设置于所述第一光调制单元的所述第二输出区域或所述输入区域,并且所述第二量子点层被对应地设置于所述第二光调制单元的所述第二输出区域或所述输入区域。
在本发明的一实施例中,所述光调制组件的所述至少一光调制单元包括一第二光调制单元和一第三光调制单元,并且所述光调制组件进一步包括一全反射单元,其中所述全反射单元、所述第二光调制单元以及所述第三光调制单元依次被对应地叠置在一起,其中所述第一量子点层被设置于所述全反射单元和所述第二光调制单元之间,并且所述第二量子点层被设置于所述第二光调制单元和所述第三光调制单元之间。
在本发明的一实施例中,所述全反射单元包括一波导元件、一耦入元件以及一耦出元件,其中所述耦入元件和所述耦出元件被并排地设置于所述波导元件的同一侧,并且所述耦入元件和所述耦出元件分别对应于所述光调制单元中的所述第一调制光栅和所述第二调制光栅。
在本发明的一实施例中,所述第一量子点层被对应地设置于所述全反射单元的所述耦出元件或所述耦入元件,并且所述第二量子点层被对应地设置于所述第二光调制单元的所述第二输出区域或所述输入区域。
在本发明的一实施例中,所述全反射单元为一全反射棱镜,并且所述全反射棱镜的斜面面向所述第二光调制单元,并且所述第一量子点层被对应地设置于所述全反射棱镜的所述斜面。
在本发明的一实施例中,所述光调制组件进一步包括一耦入元件,其中所述耦入元件被对应地设置于所述光调制单元的所述输入区域,并且所述耦入元件用于将该输入单色光垂直地或倾斜地耦入所述光调制单元。
在本发明的一实施例中,所述光调制组件的所述第一光路、所述第二光路以及所述第三光路相互平行。
在本发明的一实施例中,所述光调制组件包括一光调制单元,其中所述光调制单元包括一第二全反射衬底层和一调制光栅层,其中所述调制光栅层被叠置于所述第二全反射衬底层,并且所述调制光栅层包括被并排地布置的一第一调制光栅、一第二调制光栅以及一第三调制光栅,其中所述第一调制光栅位于所述光调制组件的所述第一光路,用于导通或断开所述第一光路;其中所述第二调制光栅位于所述光调制组件的所述第二光路,用于导通或断开所述第二光路;其中所述第三调制光栅位于所述光调制组件的所述第三光路,用于导通或断开所述第三光路。
在本发明的一实施例中,所述第一量子点层和所述第二量子点层被并排地设置于所述第二全反射衬底层,并且所述第一量子点层和所述第二量子点层分别对应于所述第一调制光栅和所述第二调制光栅。
在本发明的一实施例中,所述光调制单元进一步包括一第一全反射衬底层,其中所述第一全反射衬底层被叠置于所述调制光栅层,并且所述调制光栅层位于所述第一全反射衬底层和所述第二全反射衬底层之间。
在本发明的一实施例中,所述光调制组件进一步包括吸光层,其中所述吸光层被设置于所述光调制单元的侧表面。
在本发明的一实施例中,所述第一量子点层为一红色量子点层,并且所述第二量子点层为一绿色量子点层。
在本发明的一实施例中,所述的光转化装置,进一步包括一第三量子点层,其中所述第三量子点层被对应地设置于所述光调制组件的所述第三光路,用于将沿着所述第三光路传播的该输入单色光转化成不同颜色的第三输出单色光。
在本发明的一实施例中,所述第三量子点层为一蓝色量子点层。
根据本发明的另一方面,本发明还提供了一微投影系统,包括:
一单色光源,其中所述单色光源用于发射具有预定颜色的输入单色光;
一光转化装置,其中所述光转化装置用于将来自所述单色光源的该输入单色光转化成具有不同颜色的多个输出单色光;
一扫描单元,其中所述扫描单元用于将来自所述光转化装置的该输出单色光扫描成彩色图像光;以及
一投影单元,其中所述投影单元用于将来自所述扫描单元的该彩色图像光投影以成像。
在本发明的一实施例中,所述光转化装置包括一光调制组件、一第一量子点层以及一第二量子点层,其中所述光调制组件具有不完全重合的一第一光路、一第二光路以及一第三光路,用于调制该输入单色光,使得该输入单色光分别沿着所述第一光路、所述第二光路以及所述第三光路传播;其中所述第一量子点层对应地位于所述光调制组件的所述第一光路,用于将沿着所述第一光路传播的该输入单色光转化成不同颜色的第一输出单色光;其中所述第二量子点层对应地位于所述光调制组件的所述第二光路,用于将沿着所述第二光路传播的该输入单色光转化成不同颜色的第二输出单色光。
在本发明的一实施例中,所述光转化装置进一步包括一第三量子点层,其中所述第三量子点层被对应地设置于所述光调制组件的所述第三光路,用于将沿着所述第三光路传播的该输入单色光转化成不同颜色的第三输出单色光。
在本发明的一实施例中,所述单色光源为一蓝色激光源。
在本发明的一实施例中,所述单色光源为一紫外线激光源。
在本发明的一实施例中,所述的微投影系统,进一步包括一驱动控制单元,其中所述驱动控制单元分别可通信地连接于所述单色光源、所述光转化装置以及所述扫描单元,用于调控所述单色光源的发射强度以发射具有所需光强的该输入单色光,调控所述光转化装置的转化状态以将该输入单色光转化成具有所需颜色的该输出单色光,以及调控所述扫描单元的扫描角度以将该输出单色光扫描成所需的彩色图像光。
根据本发明的另一方面,本发明还提供了一光转化方法,包括步骤:
调制输入单色光,使得该输入单色光分别沿着不完全重合的一第一光路、一第二光路以及一第三光路传播;
将沿着所述第一光路传播的该输入单色光转化成不同颜色的第一输出单色光;以及
将沿着所述第二光路传播的该输入单色光转化成不同颜色的第二输出单色光。
在本发明的一实施例中,所述的光转化方法,进一步包括步骤:
将沿着所述第三光路传播的该输入单色光直接作为第三输出单色光。
在本发明的一实施例中,所述的光转化方法,进一步包括步骤:
将沿着所述第三光路传播的该输入单色光转化成不同颜色的第三输出单色光。
在本发明的一实施例中,所述的光转化方法,进一步包括步骤:
分时地通断所述第一光路、所述第二光路以及所述第三光路,以分时地提供具有不同颜色的该第一输出单色光、该第二输出单色光以及该第三输出单色光。
根据本发明的另一方面,本发明还提供了一微投影方法,包括步骤:
发射具有预定颜色的输入单色光;
将该输入单色光转化成具有不同颜色的多个输出单色光;
将该输出单色光扫描成彩色图像光;以及
将该彩色图像光投影以成像。
在本发明的一实施例中,所述将该输入单色光转化成具有不同颜色的多个输出单色光的步骤,包括步骤:
调制该输入单色光,使得该输入单色光分别沿着不完全重合的一第一光路、一第二光路以及一第三光路传播;
将沿着所述第一光路传播的该输入单色光转化成不同颜色的第一输出单色光;以及
将沿着所述第二光路传播的该输入单色光转化成不同颜色的第二输出单色光。
根据本发明的另一方面,本发明还提供了一近眼显示设备,包括:
一近眼显示设备本体;和
至少一微投影系统,其中所述微投影系统被对应地设置于所述近眼显示设备本体,用于为所述近眼显示设备本体提供图像光;其中所述微投影系统包括:
一单色光源,其中所述单色光源用于发射具有预定颜色的输入单色光;
一光转化装置,其中所述光转化装置用于将来自所述单色光源的该输入单色光转化成具有不同颜色的多个输出单色光;
一扫描单元,其中所述扫描单元用于将来自所述光转化装置的该输出单色光扫描成彩色图像光;以及
一投影单元,其中所述投影单元用于将来自所述扫描单元的该彩色图像光投影以成像。
通过对随后的描述和附图的理解,本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1是现有技术的彩色扫描微投影系统的系统示意图。
图2是根据本发明的一第一实施例的一微投影系统的系统示意图。
图3示出了根据本发明的上述第一实施例的所述微投影系统的光转化装置的结构示意图。
图4示出了根据本发明的上述第一实施例的所述光转化装置的工作示意图。
图5示出了根据本发明的上述第一实施例的所述光转化装置的光调制单元的结构示意图。
图6a和图6b示出了根据本发明的上述第一实施例的所述光调制单元中的调制光栅的状态示意图。
图7示出了根据本发明的上述第一实施例的所述光调制单元的一个变形示例。
图8示出了根据本发明的上述第一实施例的所述光转化装置的一第一变形实施方式。
图9示出了根据本发明的上述第一实施例的所述光转化装置的一第二变形实施方式。
图10示出了根据本发明的上述第一实施例的所述光转化装置的一第三变形实施方式。
图11是根据本发明的一第二实施例的一微投影系统的系统示意图。
图12示出了根据本发明的上述第二实施例的所述微投影系统的光转化装置的工作示意图。
图13示出了根据本发明的上述第二实施例的所述光转化装置的光调制单元的结构示意图。
图14a示出了根据本发明的上述第二实施例的所述光调制单元的一第一变形示例。
图14b示出了根据本发明的上述第二实施例的所述光调制单元的一第二变形示例。
图15示出了根据本发明的上述第二实施例的所述光转化装置的一第一变形实施方式。
图16示出了根据本发明的上述第二实施例的所述光转化装置的一第二变形实施方式。
图17a和图17b示出了根据本发明的上述第二实施例的所述光转化装置的一第三变形实施方式。
图18是根据本发明的一第三实施例的一微投影系统的系统示意图。
图19示出了根据本发明的上述第三实施例的所述微投影系统的光转化装置的工作示意图。
图20是根据本发明的一第四实施例的一微投影系统的系统示意图。
图21示出了根据本发明的上述第四实施例的所述微投影系统的光转化装置的工作示意图。
图22示出了根据本发明的一近眼显示设备的一个示例。
图23示出了根据本发明的一实施例的光转化方法的流程示意图。
图24示出了根据本发明的一实施例的微投影方法的流程示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,权利要求和说明书中术语“一”应理解为“一个或多个”,即在一个实施例,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个。除非在本发明的揭露中明确示意该元件的数量只有一个,否则术语“一”并不能理解为唯一或单一,术语“一”不能理解为对数量的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,属于“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或者暗示相对重要性。本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,属于“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接或者一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以是通过媒介间接连结。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
如图1所示,由于现有的彩色扫描微投影系统1p需要配置rgb三色激光发射器10p,并且激光发射器的温控散热系统要求高,因此现有的彩色扫描微投影系统1p的每个激光发射器10p还需要配置相应的温控系统以减小波长漂移,这不仅不利于系统的整体紧凑性,而且三种不同颜色的激光发射器同时工作,对系统的散热性能要求更高,导致系统的结构更加复杂。当然,激光源本身的高相干性,也会导致投影的图像散斑加重,降低图像质量,进而影响视觉效果。
此外,由于现有的彩色扫描微投影系统1p中所述rgb三色激光发射器10p的光源输出特性不同,因此现有的彩色扫描微投影系统1p的每个激光发射器10p的准直系统20p需要分开设计,增加了所述准直系统20p的设计难度,并且独立装配的所述准直系统20p和合色系统30p也会降低系统的整体光路的精准性。特别地,现有的彩色扫描微投影系统1p配置所述rgb三色激光发射器10p,所述三个独立的准直系统20p,再加上所述模块30p,使得系统的整体尺寸较大、重量较重。因此为了解决上述问题,本发明提供了一光转化装置和微投影系统及其方法和近眼显示设备。
参考说明书附图之图2至图5所示,根据本发明的一第一实施例的一微投影系统被阐明。具体地,如图2所示,所述微投影系统1包括一单色光源10、一光转化装置20、一扫描单元30以及一投影单元40。所述单色光源10用于发射具有预定颜色的输入单色光110。所述光转化装置20用于将来自所述单色光源10的所述输入单色光110转化成不同颜色的多个输出单色光120。所述扫描单元30用于将来自所述光转化装置20的所述输出单色光120扫描成彩色图像光。所述投影单元40用于将来自所述扫描单元30的所述彩色图像光投影以成像。可以理解的是,相比于现有的彩色扫描微投影系统1p,本发明的所述微投影系统1的光源数量大幅地减小,仅采用单个单色光源就能够实现彩色图像的投影,有助于减小所述微投影系统的体积和重量。
更进一步地,在本发明的上述第一实施例中,所述扫描单元30优选地被实施为mems扫描镜;所述投影单元40优选地被实施为成像透镜组。当然,本发明的所述扫描单元30和所述投影单元40也可以被实施为其他类型的设备或产品,本发明对此不再赘述。
值得一提的是,根据本发明的上述第一实施例,如图3和图4所示,所述微投影系统1的所述光转化装置20可以包括一光调制组件21、一第一量子点层22以及一第二量子点层23。所述光调制组件21具有不完全重合的一第一光路201、一第二光路202以及一第三光路203,用于调制来自所述单色光源10的所述输入单色光110,以在所述光调制组件21内形成所述第一光路201、所述第二光路202以及所述第三光路203,使得射入所述光调制组件21的所述输入单色光110能够在所述光调制组件21内沿着所述第一光路201、所述第二光路202以及所述第三光路203传播。所述第一量子点层22对应地位于所述光调制组件21的所述第一光路201,用于将沿着所述第一光路201传播的所述输入单色光110转化成一第一输出单色光121,以使所述第一输出单色光121沿着所述第一光路201从所述光转化装置20中射出。所述第二量子点层23被对应地设置于所述光调制组件21的所述第二光路202,用于将沿着所述第一光路201传播的所述输入单色光110转化成一第二输出单色光122,以使所述第二输出单色光122沿着所述第二光路202从所述光转化装置20中射出。可以理解的是,本发明所提及的不完全重合指的是完全不重合(即完全分开)或部分重合(即部分分开)。
值得注意的是,在本发明的这个第一实施例中,如图4所示,由于所述光调制组件21中的所述第三光路203上未设置任何量子点层,因此沿着所述第三光路203传播的所述输入单色光110因不会被转化而直接作为第三输出单色光123,以沿着所述第三光路203从所述光转化装置20中射出。特别地,本发明中所述输入单色光110、所述第一输出单色光121以及所述第二输出单色光122的颜色各不相同,也就是说,所述第一输出单色光121、所述第二输出单色光122以及所述第三输出单色光123的颜色互不相同,以通过所述单色光源10和所述光转化装置20为所述扫描单元30提供三种颜色的单色光,使得所述扫描单元30能够扫描成彩色图像光,进而通过成像单元40形成彩色图像。
值得一提的是,本发明提及的量子点(如所述第一和第二量子点层22、23的材料)是一种新型的发光纳米材料,通常是直径在2~20nm的纳米粒子,可以将较低波长的光(即吸收光谱)转化到其产生尺寸所确定的波长(即发射光谱)。换言之,所述第一和第二量子点层22、23的材料的发射光谱的波长要长于吸收光谱的波长,例如,所述第一和第二量子点层22、23可以分别将蓝光(或紫外线)转换成绿光和红光,这些特性取决于所述量子点的化学成分和量子点大小形状。
此外,由于量子约束效应,相同材料但不同大小的量子点可以发射不同颜色的光,并且量子点的大小越小,在最高价带和最低导带之间的差异越大(即更高的带隙),所发射的光更蓝或能量更高,而量子点的大小越大,所发射的光更红或能量更低。因此本发明可以根据所需彩色图像源的rgb中心波长,选择蓝色激光源以及对应的红光量子点和绿光量子点,以提供彩色图像光。与此同时,由于量子点的发射光为非相干光,因此本发明的所述光转化装置20可以减少光路中的散斑,提升图像投影质量。
优选地,如图2和图4所示,所述单色光源10被实施为一蓝色激光源11,用于发出蓝光;也就是说,所述输入单色光110和所述第三输出单色光123优选地被实施为蓝光。相应地,所述第一量子点层22优选地被实施为红色量子点层221,用于将蓝光转化成红光;也就是说,所述第一输出单色光121优选地被实施为红光。与此同时,所述第二量子点层23优选地被实施为绿色量子点层231,用于将蓝光转化成绿光;也就是说,所述第二输出单色光122优选地被实施为绿光。这样,本发明的上述第一实施例的所述光转化装置20能够为所述扫描单元30提供rgb三原色光,以便实现彩色图像扫描。可以理解的是,在本发明的其他示例中,所述单色光源11、所述第一量子点层22和所述第二量子点层23也可以被实施为产生其他颜色光(如非三原色光)的产品,同样能够实现彩色图像扫描。
更优选地,所述红色量子点层221和所述绿色量子点层231除了包括所述量子点之外,还可以包括蓝色滤光膜和微纳谐振腔,其中所述蓝色滤光膜用于滤除蓝光;其中所述微纳谐振腔用于保持激发光的准直方向性和单色性。
根据本发明的上述第一实施例,如图3和图4所示,所述光转化装置20的所述光调制组件21的所述第一光路201、所述第二光路202以及所述第三光路203被端对端地部分重合,也就是说,所述第一光路201、所述第二光路202以及所述第三光路203的输入段和输出段分别重合,并且所述第一光路201、所述第二光路202以及所述第三光路203的中间段彼此分开。这样,所述单色光源10(如所述蓝色激光源11)只需提供一路单色光作为所述输入单色光110,使得所述输入单色光110能够沿着同一重合光路射入所述光转化装置20,以通过所述光调制组件21的调制分别沿着所述第一光路201、所述第二光路202以及所述第三光路203传播;与此同时,通过所述光转化装置20中的所述第一量子点层22(或所述第二量子点层23)将沿着所述第一光路201(或所述第二光路202)传播的所述输入单色光110转化成所述第一输出单色光121(或所述第二输出单色光122);最后所述第一输出单色光121、所述第二输出单色光122以及所述第三输出单色光123均能够沿着同一重合光路射出所述光转化装置20,以确保经由所述光转化装置20转化的不同颜色的单色光能够沿着同一光路传播至所述扫描单元30,有助于提高合色精度,进而提升所述微投影系统1的投影质量。
换言之,在本发明的上述第一实施例中,所述光转化装置20能够沿着同一光路为所述扫描单元30提供不同颜色的所述输出单色光120(如所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123)。这样,当所述光转化装置20沿同一光路为所述扫描单元30分时提供不同颜色的所述输出单色光120时,不同颜色的所述输出单色光120则不会相互串扰,使得所述扫描单元30能够接收到不同颜色的所述输出单色光120,以扫描成彩色图像。可以理解的是,为了清楚地表示所述光转化装置20将所示输入单色光110转化成不同颜色的所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123,虽然本发明的图4采用相互分开的不同线型的线段来表示所述第一、第二以及第三光路201、202、203,但其仅为示意,不代表所述第一、第二以及第三光路201、202、203的输入段和输出段是分开的。
值得注意的是,由于量子点材料的发射光谱的波长要长于吸收光谱的波长,因此所述第一量子点层22(如所述红色量子点层221)也能够将所述第二输出单色光122(如所述绿光)转化成所述第一输出单色光121(如所述红光),但所述第二量子点层23(如所述绿色量子点层231)却无法将所述第一输出单色光121(如所述红光)转化成所述第二输出单色光122(如所述绿光),因此本发明的所述第一量子点层22只能被设置于所述第一光路201的中间段,以防所述第二光路202和所述第三光路203穿过所述第一量子点层22,避免沿着所述第二光路202和所述第三光路203传播的单色光也被所述第一量子点层22转化成所述第一输出单色光121。而本发明的所述第二量子点层23除了能够被设置于所述第二光路202的中间段之外,还可以被设置于所述第二光路202和所述第一光路201的重合段(如所述第二光路202的部分输出段);与此同时,所述第三光路203不穿过所述第二量子点层23,以避免沿着所述第三光路203传播的单色光被所述第二量子点层23转化成所述第二输出单色光122。
优选地,在本发明的上述第一实施例中,如图4所示,所述第一量子点层22和所述第二量子点层23均位于所述第一光路201,并且所述第一量子点层22在所述第一光路201上的位置比所述第二量子点层23在所述第一光路201上的位置更靠近所述第一光路201的起点(即所述第一光路201的输入端)。换言之,所述第一量子点层22仅位于所述第一光路201,其中所述第二量子点层23同时位于所述第一光路201和所述第二光路202,并且所述第一量子点层22在所述第一光路201上的位置比所述第二量子点层23在所述第一光路201上的位置靠前,使得沿着所述第一光路201传播的所述输入单色光110先通过所述第一量子点层22以被转化成所述第一输出单色光121后,再穿过所述第二量子点层23以射出所述光转化装置1。
值得注意的是,所述微投影系统1先通过所述光转化装置20为所述扫描单元30提供不同颜色的单色光以作为像素光,再通过所述扫描单元30将多个像素光扫描成二维图像以形成彩色图像光,进而通过所述投影单元40投射以形成彩色图像,其中所述彩色图像中的每一像素点对应于来自所述光转化装置20的像素光。由于所述扫描单元30通常一次只能扫描出一个像素点,使得所述扫描单元30分时扫描出二维图像中的所有像素点,因此所述微投影系统1的所述光转化装置20只需为每一个像素点分时提供所需颜色的单色光,就能够实现所述微投影系统1的彩色图像投影。
根据本发明的上述第一实施例,如图4所示,所述光转化装置20的所述光调制组件21优选地具有分时通断的所述第一光路201、所述第二光路202以及所述第三光路203,使得所述光转化装置20能够分时提供所述第一输出单色光121、所述第二输出单色光122以及所述第三输出单色光123。也就是说,当所述光调制组件21的所述第一光路201处于导通状态时,所述光调制组件21的所述第二光路202和所述第三光路203处于断开状态,使得所述输入单色光110只能沿着所述第一光路201传播以经由所述第一量子点层22转化成所述第一输出单色光121而被输出;当所述光调制组件21的所述第二光路202处于导通状态时,所述光调制组件21的所述第一光路201和所述第三光路203处于断开状态,使得所述输入单色光110只能沿着所述第二光路202传播以经由所述第二量子点层23转化成所述第二输出单色光122而被输出;当所述光调制组件21的所述第三光路203处于导通状态时,所述光调制组件21的所述第一光路201和所述第二光路202处于断开状态,使得所述输入单色光110只能沿着所述第三光路203传播以直接作为所述第三输出单色光123而被输出。可以理解的是,虽然本发明的图4中同时绘制出所述第一、第二以及第三光路201、202、203,但是本发明采用不同线型的线段分别表示所述第一、第二以及第三光路201、202、203,以示意所述第一、第二以及第三光路201、202、203是分时通断的。
进一步地,如图3和图5所示,所述光转化装置20的所述光调制组件21可以包括至少一光调制单元210,其中所述光调制单元210包括一第一全反射衬底层211、一第二全反射衬底层212以及一调制光栅层213,并且所述调制光栅层213被叠置于所述第一全反射衬底层211和所述第二全反射衬底层212之间,用于调整所述光调制单元210的状态,以使所述光调制单元210在一第一状态和一第二状态之间切换。所述光调制单元210具有一贯穿光路2101和一全反射光路2102,并且所述贯穿光路2101和所述全反射光路2102分别对应于所述光调制单元210上的第一输出区域2103和第二输出区域2104。
更具体地,当所述调制光栅层213被控制以使所述光调制单元210处于所述第一状态时,所述光调制单元210的所述全反射光路2102被断开,而所述光调制单元210的所述贯穿光路2101被导通,使得所述输入单色光110只能沿着所述贯穿光路2101传播以从所述光调制单元210的所述第一输出区域2103射出;当所述调制光栅层213被控制以使所述光调制单元210处于所述第二状态时,所述光调制单元210的所述全反射光路2102被导通,而所述光调制单元210的所述贯穿光路2101被断开,使得所述输入单色光110只能沿着所述全反射光路2102传播以从所述光调制单元210的所述第二输出区域2104射出。
优选地,如图5所示,所述光调制单元210的所述调制光栅层213包括一第一调制光栅2131和一第二调制光栅2132,其中所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132被并排地设置于所述第一全反射衬底层211和所述第二全反射衬底层212之间,并且所述光调制单元210的所述全反射光路2102在所述第一全反射衬底层211和所述第二全反射衬底层212的全反射的作用下,依次穿过所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132;而所述光调制单元210的所述投射光路2102则在所述第一全反射衬底层211和所述第二全反射衬底层212的透射的作用下,只穿过所述第一调制光栅2131,不穿过所述第二调制光栅2132。
值得注意的是,如图6a和图6b所示,所述第一和第二调制光栅2131、2132可以但不限于被实施为全息聚合物分散液晶光栅2130(holographicpolymerdispersedliquidcrystal(hpdlc)gratings),其由聚合物分散液晶((pdlc)材料制成。由于所述聚合物分散液晶((pdlc)通常是由液晶微滴分散于固态聚合物高分子基质之中而形成的新型光学材料,具有显著的电控开关特性,因此基于所述聚合物分散液晶((pdlc)材料制成的光栅(如所述第一和第二调制光栅2131、2132)可以是电控可调的,可用作调制光栅(如全息聚合物分散液晶光栅2130)。可以理解的是,本发明可以在所述第一和第二全反射衬底层211、212的表面镀设透明电极(图中未示出),以通过所述透明电极为所述调制光栅施加电压,进而通过调节所述透明电极的电压来改变所述调制光栅的状态。当然,在本发明的其他示例中,所述透明电极也可以直接通过镀设、粘贴、插接等方式被设置于所述调制光栅,只要能够为所述调制光栅施加电压即可,本发明对此不再赘述。
换言之,通过调节对所述调制光栅(如全息聚合物分散液晶光栅2130)施加的电压大小,所述调制光栅(如全息聚合物分散液晶光栅2130)可以在衍射状态(即透射光线相对于入射光线发生偏转,两者的方向不同)和透射状态(即透射光线相对于入射光线不发生偏转,两者的方向一致)下工作。例如,当所述全息聚合物分散液晶光栅2130处于所述衍射状态时,垂直地射入所述全息聚合物分散液晶光栅2130的入射光线被衍射,以形成倾斜地射出所述全息聚合物分散液晶光栅2130的衍射光线(如图6a所示);并且倾斜地射入所述全息聚合物分散液晶光栅2130的入射光线被衍射,以形成近似垂直地射出所述全息聚合物分散液晶光栅2130的衍射光线(如图6b所示)。而当所述全息聚合物分散液晶光栅2130处于所述透射状态时,垂直地射入所述全息聚合物分散液晶光栅2130的入射光线被透射,以形成垂直地射出所述全息聚合物分散液晶光栅2130的透射光线(如图6a所示);并且倾斜地射入所述全息聚合物分散液晶光栅2130的入射光线被透射,以形成倾斜地射出所述全息聚合物分散液晶光栅2130的透射光线(如图6b所示)。
因此,本发明可以根据给定的波长(如所述输入单色光110的波长)来优化所述第一和第二调制光栅2131、2132的参数,使得垂直地射入所述第一和第二调制光栅2131、2132的光线的衍射角大所述第一和第二全反射衬底层211、212与空气界面的全反射角;而倾斜地射入所述第一和第二调制光栅2131、2132的光线的入射角大于所述第一和第二全反射衬底层211、212与空气界面的全反射角。
值得注意的是,本发明能够通过优化所述第一和第二调制光栅2131、2132的参数,使得所述第一和第二调制光栅2131、2132在某一衍射角度下的出射光效率为100%,也就是说,所述第一和第二调制光栅2131、2132均能够被设计以在衍射状态和透射状态之间进行切换,从而实现所述光转化装置20中光路的通断功能。
示例性地,如图5所示,当所述第一和第二调制光栅2131、2132均被控制以处于衍射状态时,垂直地射入所述光调制单元210的光线将沿着所述全反射光路2102在所述光调制单元210内传播,以从所述光调制单元210的所述第二输出区域2104垂直地输出,使得所述光调制单元210处于所述第二状态。而当所述第一和第二调制光栅2131、2132均被控制以处于透射状态时,垂直地射入所述光调制单元210的光线将沿着所述贯穿光路2101在所述光调制单元210内传播,以从所述光调制单元210的所述第一输出区域2103垂直地输出,使得所述光调制单元210处于所述第一状态。
值得注意的是,在本发明的上述第一实施例中,如图5所示,所述光调制单元210的所述调制光栅层213进一步包括一透光隔件2133,其中所述透光隔件2133被设置于所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132之间,并且所述全反射光路2102贯穿所述透光隔件2133,使得沿着所述全反射光路2102传播的光线能够依次穿过所述第一调制光栅2131、所述透光隔件2133以及所述第二调制光栅2132。可以理解的是,所述透光隔件2133与所述第一和第二全反射衬底层211之间界面的全反射角大于所述第一和第二全反射衬底层211与空气之间界面的全反射角,以防所述输入单色光110在所述透光隔件2133与所述第一和第二全反射衬底层211之间界面处发生全反射,使得所述输入单色光110能够透过所述透光隔件2133,以确保所述透光隔件2133不会截断所述全反射光路2102。
优选地,所述光调制单元210的所述调制光栅层213的所述透光隔件2133由聚合物分散液晶材料制成,也就是说,所述透光隔件2133的材料与所述第一和第二调制光栅2131、2132的材料相同,以便简化所述调制光栅层213的制造工艺,降低所述调制光栅层213的成本。
值得一提的是,如图7所示,在本发明的所述光调制单元210的一个变形示例中,所述光调制单元210’的所述调制光栅层213’的所述透光隔件2133’的材料也可以与所述第一和第二全反射衬底层211的材料相同,使得所述透光隔件2133能够与所述第一和第二全反射衬底层211一体地连接,以消除所述透光隔件2133与所述第一和第二全反射衬底层211之间界面,彻底避免所述输入单色光110在贯穿所述透光隔件2133时发生全反射和反射的情况,以减少所述输入单色光110的光能损失,有助于最大限度地提高所述光转化装置20的光能利用率。可以理解的是,所述第一和第二全反射衬底层211的材料可以但不限于被实施为诸如玻璃等透光材质。当然,在本发明的其他示例中,所述透光隔件2133’的材料也可以与所述第一和第二全反射衬底层211的材料相同,只要保证所述透光隔件2133’的折射率也可以与所述第一和第二全反射衬底层211的折射率一样即可。
示例性地,在本发明的上述第一实施例中,如图5所示,所述光调制单元210的所述第一输出区域2103和所述第二输出区域2104被并排地布置于所述第二全反射衬底层212,并且所述第一输出区域2103和所述第二输出区域2104分别对应于所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132,其中所述光调制单元210的输入区域2105被布置于所述第一全反射衬底层211,并且所述光调制单元210的所述输入区域2105对应于所述第一调制光栅2131。可以理解的是,所述光调制单元210的所述输入区域2105被定义为所述光调制单元210上对应于所述单色光源10的区域,使得来自所述单色光源10的所述输入单色光110能够从所述输入区域2105射入所述光调制单元210。
这样,如图5所示,从所述输入区域2105垂直地射入所述光调制单元210的所述输入单色光110能够贯穿所述第一全反射衬底层211以垂直地射入所述第一调制光栅2131。当所述第一和第二调制光栅2131、2132均处于衍射状态时,首先,所述输入单色光110将经由所述第一调制光栅2131的衍射以倾斜地射入所述第二全反射衬底层212;接着,所述输入单色光110在经由所述第二全反射衬底层212的全反射以贯穿所述透光隔件2133后,经由所述第一全反射衬底层211的全反射以倾斜地射入所述第二调制光栅2132;最后,所述输入单色光110在经由所述第二调制光栅2132的衍射以垂直地射入所述第二全反射衬底层212后,从所述光调制单元210的所述第二输出区域2104垂直地输出,使得所述输入单色光110沿着所述全反射光路2102在所述光调制单元210内传播。而当所述第一调制光栅2131处于透射状态时,所述输入单色光110将经由所述第一调制光栅2131的透射以垂直地射入所述第二反射衬底层212,进而从所述光调制单元210的所述第一输出区域2103垂直地输出,使得所述输入单色光110沿着所述贯穿光路2101在所述光调制单元210内传播。
值得注意的是,尽管上述示例以所述输入单色光110在沿着所述全反射光路2102传播时仅发生两次全反射为例来阐明本发明的优势和特征,但其不构成对本发明保护范围的限制,在本发明的其他示例中,所述输入单色光110在沿着所述全反射光路2102传播时也可以发生两次以上的偶数次全反射,也就是说,所述输入单色光110在所述第一和第二全反射衬底层211、212的全反射的作用下贯穿所述透光隔件2133的次数可以达到一次以上的奇数次,只需相应地调整所述透光隔件2133的长度(所述第一和第二调制光栅2131、2132之间的间隔距离)即可。
根据本发明的上述第一实施例,示例性地,如图4和图5所示,所述光转化装置20的所述光调制组件21的所述至少一光调制单元210可以包括第一、第二以及第三光调制单元210a、210b、210c,其中所述第一、第二以及第三光调制单元210a、210b、210c依次被对应地叠置在一起,使得所述第一、第二以及第三光调制单元210a、210b、210c中的所述第一输出区域2103和所述第二输出区域2104分别相互对准。与此同时,所述第一量子点层22被对应地设置于所述第一光调制单元210a的所述第二输出区域2104,使得从所述第一光调制单元210a的所述第二输出区域2104垂直地射出的所述输入单色光110能够被所述第一量子点层22转化成所述第一输出单色光121;所述第二量子点层23被对应地设置于所述第二光调制单元210b的所述第二输出区域2104,使得从所述第二光调制单元210b的所述第二输出区域2104垂直地射出的所述输入单色光110能够被所述第二量子点层23转化成所述第二输出单色光122。
这样,当所述光转化装置20需要为所述扫描单元30提供所述第一输出单色光121时,也就是说,当所述光转化装置20的所述光调制组件21被控制以导通所述第一光路201,并断开所述第二和第三光路202、203时,所述光转化装置20的所述光调制组件21被控制以使所述第一光调制单元210处于所述第二状态,并且所述第二和第三光调制单元210b、210c处于所述第一状态。此时,如图4和图5所示,从所述第一光调制单元210a的所述输入区域2105垂直地射入的所述输入单色光110将沿着所述第一光调制单元210a的所述全反射光路2102传播以从所述第一光调制单元210a的所述第二输出区域2104垂直地射出,并在经由所述第一量子点层22转化成所述第一输出单色光121后,再依次穿过所述第二和第三光调制单元210b、210c以从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104垂直地射出。
同理地,当所述光转化装置20需要为所述扫描单元30提供所述第二输出单色光122时,也就是说,当所述光转化装置20的所述光调制组件21被控制以导通所述第二光路202,并断开所述第一和第三光路201、203时,所述光转化装置20的所述光调制组件21被控制以使所述第二光调制单元210b处于所述第二状态,并且所述第一和第三光调制单元210a、210c处于所述第一状态。此时,如图4和图5所示,从所述第一光调制单元210a的所述输入区域2105垂直地射入的所述输入单色光110将沿着所述第一光调制单元210a的所述贯穿光路2101传播以从所述第一光调制单元210a的所述第一输出区域2103垂直地射出,并在从所述第二光调制单元210b的所述输入区域2105垂直地射入所述第二光调制单元210b后,再沿着所述第二光调制单元210b的所述全反射光路2102传播以从所述第二光调制单元210b的所述第二输出区域2104垂直地射出,接着在经由所述第二量子点层23转化成所述第二输出单色光122后,再穿过所述第三光调制单元210c以从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104垂直地射出。
此外,当所述光转化装置20需要为所述扫描单元30提供所述第三输出单色光123时,也就是说,当所述光转化装置20的所述光调制组件21被控制以导通所述第三光路203,并断开所述第一和第二光路201、202时,所述光转化装置20的所述光调制组件21被控制以使所述第三光调制单元210c处于所述第二状态,并且所述第一和第二光调制单元210a、210b处于所述第一状态。此时,如图4和图5所示,从所述第一光调制单元210a的所述输入区域2105垂直地射入的所述输入单色光110将沿着所述第一光调制单元210a的所述贯穿光路2101传播以从所述第一光调制单元210a的所述第一输出区域2103垂直地射出,并在从所述第二光调制单元210b的所述输入区域2105垂直地射入所述第二光调制单元210b后,再沿着所述第二光调制单元210b的所述贯穿光路2101传播以从所述第二光调制单元210b的所述第一输出区域2103垂直地射出,接着在从所述第三光调制单元210c的所述输入区域2105垂直地射入所述第三光调制单元210c后,再沿着所述第三光调制单元210c的所述全反射光路2012传播以从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104垂直地射出,以直接作为所述第三输出单色光123。
值得注意的是,在本发明的上述第一实施例中,如图4和图5所示,所述光调制组件21的所述第一光路201、所述第二光路202以及所述第三光路203依次对应于所述第一光调制单元210a的所述全反射光路2102、所述第二光调制单元210b的所述全反射光路2102以及所述第三光调制单元210c的所述全反射光路2102。换言之,所述第一光调制单元210a的所述全反射光路2102定义出所述光调制组件21的所述第一光路201;所述第一光调制单元210a的所述贯穿光路2101和所述第二光调制单元210b的所述全反射光路2102共同定义出所述光调制组件21的所述第二光路202;所述第一光调制单元210a的所述贯穿光路2101、所述第二光调制单元210b的所述贯穿光路2101以及所述第三光调制单元210c的所述全反射光路2102共同定义出所述光调制组件21的所述第三光路203,使得所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123能够从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104分时地射出,以保证所述光转化装置20能够为所述扫描单元30分时地提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123。
值得一提的是,根据本发明的上述第一实施例,如图2所示,所述微投影系统1进一步包括一驱动控制单元50,其中所述驱动控制单元50与所述单色光源10可通信地连接,用于控制以驱动所述单色光源10发射所述输入单色光110;其中所述驱动控制单元50与所述光转化装置20可通信地连接,用于控制以驱动所述光转化装置20将来自所述单色光源10的所述输入单色光110转化成相应颜色的所述输出单色光120;其中所述驱动控制单元50与所述扫描单元30可通信地连接,用于控制以驱动所述扫描单元30将来自所述光转化装置20的所述输出单色光120扫描成所需的所述彩色图像光。
具体地,所述驱动控制单元50用于调控所述光转化装置20的转化状态以将该输入单色光110分时转化成具有所需颜色的该输出单色光120。例如,所述驱动控制单元50用于调控所述光转化装置20的所述光调制组件21的所述调制光栅层213中的所述第一和第二调制光栅2131、2132所处的状态(即所述透射状态和所述衍射状态),使得所述光调制组件21中的所述光调制单元210处于所需的状态(即所述第一状态和所述第二状态),以分时地导通所述光调制组件21中的所述第一光路201、所述第二光路202以及所述第三光路203,进而通过所述驱动控制单元50控制所述光转化装置20分时地提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123。可以理解的是,所述驱动控制单元50可以但不限于通过调控对所述第一和第二调制光栅2131、2132的施加电压值来调整所述第一和第二调制光栅2131、2132所处的状态。
进一步地,所述驱动控制单元50还用于调控所述单色光源10的发射强度以发射具有所需光强的所述输入单元光110,从而使得经由所述光转化装置20分时地提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123具有所需的光强,以满足所述微投影系统1的投影需求。此外,所述驱动控制单元50还用于调控所述扫描单元30的扫描角度,以将来自所述光转化装置20的所述输出单色光120扫描成所需的彩色图像光。
附图8示出了根据本发明的上述第一实施例的所述光转化装置20的第一变形实施方式。相比于根据本发明的上述第一实施例,根据本发明的所述第一变形实施方式的所述光转化装置20的不同之处在于:如图8所示,所述第二量子点层23被对应地设置于所述第二光调制单元210b的所述第一输出区域2103,使得从所述第二光调制单元210b的所述第一输出区域2103垂直地射出的所述输入单色光110能够被所述第二量子点层23转化成所述第二输出单色光122。
这样,当所述光转化装置20需要为所述扫描单元30提供所述第一输出单色光121时,所述光转化装置20的所述光调制组件21被控制以使所述第一光调制单元210处于所述第二状态,并且所述第二和第三光调制单元210b、210c处于所述第一状态。此时,如图8所示,从所述第一光调制单元210a的所述输入区域2105垂直地射入的所述输入单色光110将沿着所述第一光调制单元210a的所述全反射光路2102传播以从所述第一光调制单元210a的所述第二输出区域2104垂直地射出,并在经由所述第一量子点层22转化成所述第一输出单色光121后,再依次穿过所述第二和第三光调制单元210b、210c以从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104垂直地射出。
同理地,当所述光转化装置20需要为所述扫描单元30提供所述第二输出单色光122时,所述光转化装置20的所述光调制组件21被控制以使所述第三光调制单元210c处于所述第二状态,并且所述第一和第二光调制单元210a、210b处于所述第一状态。此时,如图8所示,从所述第一光调制单元210a的所述输入区域2105垂直地射入的所述输入单色光110将沿着所述第一光调制单元210a的所述贯穿光路2101传播以从所述第一光调制单元210a的所述第一输出区域2103垂直地射出,并在从所述第二光调制单元210b的所述输入区域2105垂直地射入所述第二光调制单元210b后,再沿着所述第二光调制单元210b的所述贯穿光路2101传播以从所述第二光调制单元210b的所述第一输出区域2103垂直地射出,接着在经由所述第二量子点层23转化成所述第二输出单色光122后,再从所述第三光调制单元210c的所述输入区域2105垂直地射入所述第三光调制单元210c以沿着所述第三光调制单元210c的所述全反射光路2102传播,最后从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104垂直地射出。
此外,当所述光转化装置20需要为所述扫描单元30提供所述第三输出单色光123时,所述光转化装置20的所述光调制组件21被控制以使所述第二光调制单元210b处于所述第二状态,并且所述第一和第三光调制单元210a、210c处于所述第一状态。此时,如图8所示,从所述第一光调制单元210a的所述输入区域2105垂直地射入的所述输入单色光110将沿着所述第一光调制单元210a的所述贯穿光路2101传播以从所述第一光调制单元210a的所述第一输出区域2103垂直地射出,并在从所述第二光调制单元210b的所述输入区域2105垂直地射入所述第二光调制单元210b后,再沿着所述第二光调制单元210b的所述全反射光路2102传播以从所述第二光调制单元210b的所述第二输出区域2104垂直地射出,接着穿过所述第三光调制单元210c以从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104垂直地射出,以直接作为所述第三输出单色光123。
值得注意的是,在本发明的上述第一变形实施方式中,如图8所示,所述光调制组件21的所述第一光路201、所述第二光路202以及所述第三光路203依次对应于所述第一光调制单元210a的所述全反射光路2102、所述第三光调制单元210c的所述全反射光路2102以及所述第二光调制单元210b的所述全反射光路2102。换言之,所述第一光调制单元210a的所述全反射光路2102定义出所述光调制组件21的所述第一光路201;所述第一光调制单元210a的所述贯穿光路2101和所述第二光调制单元210b的所述全反射光路2102共同定义出所述光调制组件21的所述第三光路203;所述第一光调制单元210a的所述贯穿光路2101、所述第二光调制单元210b的所述贯穿光路2101以及所述第三光调制单元210c的所述全反射光路2102共同定义出所述光调制组件21的所述第二光路202,同样使得所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123能够从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104分时地射出,以保证所述光转化装置20能够为所述扫描单元30分时地提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123。
可以理解的是,在本发明的其他示例中,所述第二量子点层23也可以直接被设置于所述第三光调制单元210c的所述输入区域2105,同样能够实现所述光转化装置20能够为所述扫描单元30分时地提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123的效果。
附图9示出了根据本发明的上述第一实施例的所述光转化装置20的第二变形实施方式。相比于根据本发明的上述第一实施例,根据本发明的所述第二变形实施方式的所述光转化装置20的不同之处在于:如图9所示,所述第一量子点层22被对应地设置于所述第一光调制单元210a的所述第一输出区域2103,使得从所述第一光调制单元210a的所述第一输出区域2103垂直地射出的所述输入单色光110能够被所述第一量子点层22转化成所述第一输出单色光121。
这样,当所述光转化装置20需要为所述扫描单元30提供所述第一输出单色光121时,所述光转化装置20的所述光调制组件21被控制以使所述第二光调制单元210b处于所述第二状态,并且所述第一和第三光调制单元210a、210c处于所述第一状态。此时,如图9所示,从所述第一光调制单元210a的所述输入区域2105垂直地射入的所述输入单色光110将沿着所述第一光调制单元210a的所述贯穿光路2101传播以从所述第一光调制单元210a的所述第一输出区域2103垂直地射出,并在经由所述第一量子点层22转化成所述第一输出单色光121后,再沿着所述第二光调制单元210b的所述全反射光路2102传播以从所述第二光调制单元210b的所述第二输出区域2104,最后穿过所述第三光调制单元210c以从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104垂直地射出。
同理地,当所述光转化装置20需要为所述扫描单元30提供所述第二输出单色光122时,所述光转化装置20的所述光调制组件21被控制以使所述第一光调制单元210处于所述第二状态,并且所述第二和第三光调制单元210b、210c处于所述第一状态。此时,如图9所示,从所述第一光调制单元210a的所述输入区域2105垂直地射入的所述输入单色光110将沿着所述第一光调制单元210a的所述全反射光路2102传播以从所述第一光调制单元210a的所述第二输出区域2104垂直地射出,并在穿过所述第二光调制单元210b以从所述第二光调制单元210b的所述第二输出区域2104射出后,再经由所述第二量子点层23转化成所述第二输出单色光122以穿过所述第三光调制单元210c,从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104垂直地射出。
此外,当所述光转化装置20需要为所述扫描单元30提供所述第三输出单色光123时,所述光转化装置20的所述光调制组件21被控制以使所述第一、第二以及第三光调制单元210a、210b、210c处于所述第二状态。此时,如图9所示,从所述第一光调制单元210a的所述输入区域2105垂直地射入的所述输入单色光110将依次沿着所述第一、第二以及第三光调制单元210a、210b、210c的所述全反射光路2102传播以从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104垂直地射出,以直接作为所述第三输出单色光123。
值得注意的是,在本发明的上述第二变形实施方式中,如图9所示,所述第一光调制单元210a的所述贯穿光路2101和所述第二光调制单元210b的所述全反射光路2102共同定义出所述光调制组件21的所述第一光路201;所述第一光调制单元210a的所述全反射光路2102定义出所述光调制组件21的所述第二光路202;所述第一、第二以及第三光调制单元210a、210b、210c的所述全反射光路2102共同定义出所述光调制组件21的所述第三光路203,同样使得所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123能够从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104分时地射出,以保证所述光转化装置20能够为所述扫描单元30分时地提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123。
值得一提的是,在本发明的其他示例中,所述光转化装置20的所述第一和第二量子点层22、23也可以分别被对应地设置于所述第一和第二光调制单元210a、210b的所述第一输出区域2103。此时,本发明只需相应地调控所述光调制组件21中所述第一、第二以及第三光调制单元210a、210b、210c所处的状态,仍能够保证所述光转化装置20能够为所述扫描单元30分时地提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123,本发明对此不再赘述。
附图10示出了根据本发明的上述第一实施例的所述光转化装置20的第三变形实施方式。相比于根据本发明的上述第一实施例,根据本发明的所述第三变形实施方式的所述光转化装置20的不同之处在于:所述光转化装置20进一步包括一耦入元件214,其中所述耦入元件214被设置于所述光调制组件21的所述第一光调制单元210a的所述输入区域2105,并且所述耦入元件214用于将所述输入单色光110耦入进所述第一光调制单元210。
示例性地,在本发明的这个变形实施方式中,如图10所示,所述耦入元件214用于将垂直地入射的所述输入单色光110倾斜地耦入所述第一光调制单元210,使得所述输入单色光110倾斜地射入所述第一光调制单元210a的所述第一调制光栅2131。当然,在本发明的其他示例中,所述耦入元件214还可以用于将倾斜地入射的所述输入单色光110垂直地耦入所述第一光调制单元210,使得所述输入单色光110垂直地射入所述第一光调制单元210a的所述第一调制光栅2131。
值得注意的是,由于所述输入单色光110倾斜地射入所述第一光调制单元210a的所述第一调制光栅2131,因此当所述第一光调制单元210中的所述第一调制光栅2131处于透射状态,且所述第二调制光栅2132处于衍射状态时,所述第一光调制单元210处于所述第二状态,即所述第一光调制单元210a的所述全反射光路2102被导通,并所述第一光调制单元210a的所述贯穿光路2101被断开;而当所述第一光调制单元210中的所述第一调制光栅2131处于衍射状态,且所述第二调制光栅2132处于透射状态时,所述第一光调制单元210处于所述第一状态,即所述第一光调制单元210a的所述全反射光路2102被断开,且所述第一光调制单元210a的所述贯穿光路2101被导通。
优选地,所述耦入元件214可以被实施为一衍射光学元件,用于将所述输入单色光110沿预定倾斜角度耦入所述第一光调制单元210a的所述第一全反射衬底层211,进而沿所述预定倾斜角度倾斜地射入所述第一调制光栅2131,其中所述预定倾斜角度大于或等于所述第一或第二全反射衬底层211/212与空气之间界面的全反射角,使得所述输入单色光110在经由所述第一调制光栅2131的透射后能够被所述第一和第二全反射衬底层211、212内发生全内反射。
当然,在本发明的其他示例中,所述耦入元件214也可以被实施为诸如棱镜元件或透镜等其他类型的光学元件,只要能够保证将所述输入单色光110沿所述预定倾斜角度耦入所述第一光调制单元210a的所述第一全反射衬底层211即可。
值得注意的是,在本发明的上述第一实施例的所述微投影系统1中,如图2和图4所示,由于所述输入单色光110从所述光调制组件21的所述第一光调制单元210a的所述输入区域2105垂直地输入所述光转化装置20,而所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123均从所述光调制组件21的所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104垂直地输出所述光转化装置20,使得所述输入单元光110的传播方向与所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123的传播方向保持一致,也就是说,所述光转化装置20的光输入位置和光输出位置分别位于所述光转化装置20的相对两侧,因此所述微投影系统1中的所述单色光源10和所述扫描单元30分别位于所述光转化装置20的相对两侧,导致所述微投影系统1的体积较大。因此,为了合理地利用空间,以减小所述微投影系统的体积,本发明的一第二实施例进一步提供了一微投影系统,其能够将所述单色光源10和所述扫描单元30设置于所述光转化装置的同一侧。
具体地,参考说明书附图之图11至图13,根据本发明的第二实施例的微投影系统1a被阐明。相比于根据本发明的上述第一实施例,根据本发明的所述第二实施例的所述微投影系统1a的不同之处在于:如图11和图12所示,所述微投影系统1a的所述光转化装置20a的光输入位置和光输出位置位于所述光转化装置20a的同一侧,以便将所述单色光源10和所述扫描单元30设置于所述光转化装置20a的同一侧,有助于减少所述微投影系统1a的体积。
更具体地,如图12和图13所示,所述光转化装置20a的所述光调制组件21a的所述光调制单元210a的所述第一输出区域2103a和所述第二输出区域2014a分别位于所述光调制单元210a的所述第一全反射衬底层211和所述第二全反射衬底层212,并且所述光调制单元210a的所述输入区域2105a位于所述光调制单元210a的所述第二全反射衬底层212。换言之,所述第二输出区域2014a和所述输入区域2105a被并排地分布于所述光调制单元210a的所述第二全反射衬底层212,并且所述第一输出区域2103a被对应地布置于所述光调制单元210a的所述第一全发射衬底层211,以使所述第一输出区域2103a对应于所述输入区域2105a。
与此同时,如图13所示,所述光调制单元210a的所述调制光栅层213a中的所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132被并排地布置于所述第一全反射衬底层211和所述第二全反射衬底层212之间,以使所述第一全反射衬底层211、所述调制光栅层213以及所述第二全反射衬底层212依次被叠置在一起。
这样,当所述光调制单元210a的所述调制光栅层213a中的所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132均处于所述衍射状态时,从所述第二全反射衬底层212上的所述输入区域2105a垂直地射入的所述输入单色光110在经由所述第一调制光栅2131的衍射后,先倾斜地射入所述第一全反射衬底层211以进行全反射,再倾斜地射入所述第二调制光栅2132以进行衍射,最后从所述第二全反射衬底层212上的所述第二输出区域2104a垂直地射出,使得所述光调制单元210a处于所述第二状态,也就是说,所述光调制单元210a的所述全反射光路2102a被导通,且所述光调制单元210a的所述贯穿光路2101a被断开。
同理地,当所述光调制单元210a的所述调制光栅层213a中的所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132均处于所述透射状态时,从所述第二全反射衬底层211a上的所述输入区域2105a垂直地射入的所述输入单色光110在经由所述第一调制光栅2131的透射后,先垂直地射入所述第一全反射衬底层211以从所述第一全反射衬底层211上的所述第一输出区域2103a垂直地射出,使得所述光调制单元210a处于所述第一状态,也就是说,所述光调制单元210a的所述贯穿光路2101a被导通,且所述光调制单元210a的所述全反射光路2102a被断开。
值得注意的是,如图13所示,所述光调制单元210a的所述贯穿光路2101a从所述输入区域2105a开始,并在依次穿过所述第二全反射衬底层212、所述第一调制光栅2131以及所述第一全反射衬底层211后,至所述第一输出区域2103a为止;所述光调制单元210a的所述全反射光路2102a从所述输入区域2105a开始,先依次正向地穿过所述第二全反射衬底层212和所述第一调制光栅2131,并在所述第一全反射衬底层211内全反射地转向以延伸至所述第二调制光栅2132后,再反向地穿过所述第二调制光栅2132和所述第二全反射衬底层212,至所述第二输出区域2104a为止。
在本发明的上述第二实施例中,优选地,如图12和图13所示,所述光调制单元210a的所述调制光栅层213a中的所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132被紧密地布置于所述第一全反射衬底层211和所述第二全反射衬底层212之间,以使所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132之间不存在间隙,使得所述光调制单元210a的所述全反射光路2102a在所述第一全反射衬底层211内仅发生一次全反射地转向,就延伸至所述第二调制光栅2132。换言之,所述调制光栅层213a中的所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132之间无需设置任何透光隔件,使得沿着所述全反射光路2102a传播的所述输入单色光2102a在所述第一全反射衬底层211内仅发生一次全反射,就传播至所述第二调制光栅2132,以确保所述光调制单元210a处于所述第二状态,有助于减少所述光调制单元210a的横向尺寸,进而减小所述光转化装置20a的体积和重量。
值得注意的是,在本发明的上述第二实施例的所述光调制单元210a的第一变形示例中,如图14a所示,所述光调制单元210a的所述调制光栅层213a中的所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132也可以被间隔地布置于所述第一全反射衬底层211和所述第二全反射衬底层212之间,以在所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132之间形成空气间隙2130a,使得所述光调制单元210a的所述全反射光路2102a在所述第一全反射衬底层211内发生奇数次全反射地转向,才延伸至所述第二调制光栅2131a。可以理解的是,在本发明的这个变形示例中,所述第一全反射衬底层211与所述空气间隙2130a之间的界面也能够发生全反射,使得沿着所述全反射光路2102a传播的所述输入单色光110能够在所述第一全反射衬底层211内发生奇数次全反射后,才传播至所述第二调制光栅2132,仍确保所述光调制单元210a处于所述第二状态。换言之,所述第一全反射衬底层211被实施为波导,使得所述输入单色光110能够在所述第一全反射衬底层211内发生多次全反射,以从所述第一调制光栅2131传播至所述第二调制光栅2132。
当然,在本发明的上述第二实施例的所述光调制单元210a的第二变形示例中,如图14b所示,所述光调制单元210a的所述调制光栅层213a还可以包括所述透光隔件2133a,其中所述透光隔件2133a被设置于所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132之间,以使所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132被间隔地布置于所述第一全反射衬底层211和所述第二全反射衬底层212之间。与此同时,所述光调制单元210a的所述全反射光路2102a能够贯穿所述透光隔件2133a,使得沿着所述全反射光路2102a传播的所述输入单色光110在贯穿所述透光隔件2133a前后能够分别在所述第一全反射衬底层211和所述第二全反射衬底层212内发生全反射。
示例性地,在本发明的上述第二变形示例中,如图14b所示,从所述输入区域2105a垂直地射入所述光调制单元210a的所述输入单色光110能够贯穿所述第二全反射衬底层212以垂直地射入所述第一调制光栅2131。当所述第一和第二调制光栅2131、2132均处于衍射状态时,首先,所述输入单色光110将经由所述第一调制光栅2131的衍射以倾斜地射入所述第一全反射衬底层211;其次,所述输入单色光110在经由所述第一全反射衬底层211的全反射以贯穿所述透光隔件2133a后,经由所述第二全反射衬底层212的全反射以第二次贯穿所述透光隔件2133a;接着,所述输入单色光110再经由所述第一全反射衬底层211的第二次全反射以倾斜地射入所述第二调制光栅2132;最后,所述输入单色光110在经由所述第二调制光栅2132的衍射以垂直地射入所述第二全反射衬底层212后,从所述光调制单元210a的所述第二输出区域2104a垂直地输出,使得所述输入单色光110沿着所述全反射光路2102a在所述光调制单元210a内传播。
值得注意的是,尽管上述第二变形示例以所述输入单色光110在沿着所述全反射光路2102a传播时仅发生三次全反射为例来阐明本发明的优势和特征,但其不构成对本发明保护范围的限制,在本发明的其他示例中,所述输入单色光110在沿着所述全反射光路2102a传播时也可以发生三次以上的奇数次全反射,也就是说,所述输入单色光110在所述第一和第二全反射衬底层211、212的全反射的作用下贯穿所述透光隔件2133a的次数可以达到两次以上的偶数次,只需相应地调整所述透光隔件2133a的长度(所述第一和第二调制光栅2131、2132之间的间隔距离)即可。
根据本发明的上述第二实施例,示例性地,如图12和13所示,所述光转化装置20a的所述光调制组件21a可以包括第一、第二以及第三光调制单元210aa、210ab、210ac,其中所述第一、第二以及第三光调制单元210aa、210ab、210ac依次被对应地叠置在一起,使得所述第一、第二以及第三光调制单元210aa、210ab、210ac中的所述第一输出区域2103a和所述第二输出区域2104a分别相互对准,也就是说,所述第一、第二以及第三光调制单元210aa、210ab、210ac中的所述第一调制光栅2131和所述第二调制光栅2132分别相互对准。与此同时,所述第一量子点层22被对应地设置于所述第一光调制单元210aa的所述第二输出区域2104aa,使得从所述第一光调制单元210aa的所述第二输出区域2104a垂直地射出的所述输入单色光110能够被所述第一量子点层22转化成所述第一输出单色光121;所述第二量子点层23被对应地设置于所述第二光调制单元210ab的所述第二输出区域2104a,使得从所述第二光调制单元210ab的所述第二输出区域2104a垂直地射出的所述输入单色光110能够被所述第二量子点层23转化成所述第二输出单色光122。
这样,当所述光转化装置20a需要为所述扫描单元30提供所述第一输出单色光121时,也就是说,当所述光转化装置20a的所述光调制组件21a被控制以导通所述第一光路201a,并断开所述第二和第三光路202a、203a时,所述光转化装置20a的所述光调制组件21a被控制以使所述第一光调制单元210aa处于所述第二状态,并且所述第二和第三光调制单元210ab、210ac处于所述第一状态。此时,如图12所示,从所述第三光调制单元210ac的所述输入区域2105a垂直地射入的所述输入单色光110将依次沿着所述第三和第二光调制单元210ac、210ab的所述投射光路2101a传播以从所述第二光调制单元210ab的所述第一输出区域2104a垂直地射出,并在沿着所述第一光调制单元210aa的所述全反射光路2102a传播以从所述第一光调制单元210aa的所述第二输出区域2104a垂直地射出后,再经由所述第一量子点层22转化成所述第一输出单色光121,最后依次穿过所述第二和第三光调制单元210ab、210ac以从所述第三光调制单元210ac的所述第二输出区域2104a垂直地射出。
同理地,当所述光转化装置20a需要为所述扫描单元30提供所述第二输出单色光122时,也就是说,当所述光转化装置20a的所述光调制组件21a被控制以导通所述第二光路202a,并断开所述第一和第三光路201a、203a时,所述光转化装置20a的所述光调制组件21a被控制以使所述第二光调制单元210ab处于所述第二状态,并且所述第三光调制单元210ac处于所述第一状态。此时,如图12所示,从所述第三光调制单元210ac的所述输入区域2105a垂直地射入的所述输入单色光110将沿着所述第三光调制单元210ac的所述贯穿光路2101a传播以从所述第三光调制单元210ac的所述第一输出区域2103a垂直地射出,并在从所述第二光调制单元210ab的所述输入区域2105a垂直地射入所述第二光调制单元210ab后,再沿着所述第二光调制单元210ab的所述全反射光路2102a传播以从所述第二光调制单元210ab的所述第二输出区域2104a垂直地射出,接着在经由所述第二量子点层23转化成所述第二输出单色光122后,再穿过所述第三光调制单元210ac以从所述第三光调制单元210ac的所述第二输出区域2104a垂直地射出。
此外,当所述光转化装置20a需要为所述扫描单元30提供所述第三输出单色光123时,也就是说,当所述光转化装置20a的所述光调制组件21a被控制以导通所述第三光路203a,并断开所述第一和第二光路201a、202a时,所述光转化装置20a的所述光调制组件21a被控制以使所述第三光调制单元210ac处于所述第二状态。此时,如图12所示,从所述第三光调制单元210ac的所述输入区域2105a垂直地射入的所述输入单色光110将沿着所述第三光调制单元210ac的所述全反射光路2102a传播以从所述第三光调制单元210ac的所述第二输出区域2104a垂直地射出,以直接作为所述第三输出单色光123。
值得注意的是,在本发明的上述第一实施例中,如图12和图13所示,所述光调制组件21a的所述第一光路201a、所述第二光路202a以及所述第三光路203a依次对应于所述第一光调制单元210aa的所述全反射光路2102a、所述第二光调制单元210ab的所述全反射光路2102a以及所述第三光调制单元210ac的所述全反射光路2102a。换言之,所述第三光调制单元210ac的所述全反射光路2102a定义出所述光调制组件21a的所述第三光路203a;所述第三光调制单元210ac的所述贯穿光路2101a和所述第二光调制单元210ab的所述全反射光路2102a共同定义出所述光调制组件21a的所述第二光路202a;所述第三光调制单元210ac的所述贯穿光路2101a、所述第二光调制单元210ab的所述贯穿光路2101a以及所述第一光调制单元210aa的所述全反射光路2102a共同定义出所述光调制组件21a的所述第一光路201a,使得所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123能够从所述第三光调制单元210ac的所述第二输出区域2104a分时地射出,以保证所述光转化装置20a能够为所述扫描单元30分时地提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123。
值得一提的是,在本发明的上述第二实施例中,当所述光转化装置20a为所述扫描单元30分时地提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123时,所述光转化装置20a的所述光调制组件21a中的所述第一光调制单元210aa均可以处于所述第二状态,也就是说,所述光调制组件21a中的所述第一光调制单元210aa只需提供所述全反射光路2102a即可,无需提供所述贯穿光路2101a。因此,所述光调制组件21a中的所述第一光调制单元210aa可以被全反射单元替代。
附图15示出了根据本发明的上述第二实施例的所述光转化装置20a的第一变形实施方式。相比于根据本发明的上述第二实施例,根据本发明的这个变形实施方式的所述光转化装置20a的区别在于:所述光转化装置20a所述光调制组件21a进一步包括一全反射单元215a,以通过所述全反射单元215a替换所述光调制组件21a中的所述第一光调制单元210aa,使得所述光调制组件21a只包括所述第二光调制单元210ab和所述第三光调制单元210ac。与此同时,所述第一量子点层22被设置于所述全反射单元215a和所述第二光调制单元210ab之间,并且所述全反射单元215a用于将从所述第二光调制单元210ab的所述第一输出区域2103a射出的所述输入单色光110全反射回所述第二光调制单元210ab以穿过所述第一量子点层22,使得穿过所述第一量子点层22的所述输入单色光110被转化成所述第一输出单色光121,接着所述第一输出单色光121依次穿过所述第二光调制单元210ab和所述第三光调制单元210ac以从所述第三光调制单元210ac的所述第二输出区域2104a射出,同样能够实现通过所述光转化装置20a为所述扫描单元30提供所述第一输出单色光121。
示例性地,在本发明的这个变形实施方式中,如图15所示,所述全反射单元215a可以但不限于包括一波导元件2151a、一耦入元件2152a以及一耦出元件2153a,其中所述耦入元件2152a和所述耦出元件2153a被并排地设置于所述波导元件2151a的同一侧,并且所述耦入元件2152a和所述耦出元件2153a分别对应于所述第二光调制单元210ab的所述第一输出区域2103a和所述第二输出区域2104a,其中所述耦入元件2152a用于将从所述第二光调制单元210ab的所述第一输出区域2103a垂直地射出的所述输入单色光110倾斜地耦入所述波导元件2151a,以使所述输入单色光110在所述波导元件2151a内发生全反射;其中所述耦出元件2153a用于将经由所述波导元件2151a全反射的所述输入单色光110垂直地耦出所述波导元件2151a。
与此同时,如图15所示,所述第一量子点层22被对应地设置于所述耦出元件2153a,以使所述第一量子点层22位于所述耦出元件2153a和所述第二光调制单元210ab。这样,当所述输入单色光110通过所述耦出元件2153a被垂直地耦出所述波导元件2151a时,所述输入单色光110将穿过所述第一量子点层22以被转化成所述第一输出单色光121;接着,所述第一输出单色光121将依次穿过所述第二光调制单元210ab和所述第三光调制单元210ac以从所述第三光调制单元210ac的所述第二输出区域2104a垂直地射出。
当然,在本发明的其他示例中,所述第一量子点层22也可以被对应地设置于所述耦入元件2152a,或者被同时设置于所述耦入元件2152a和所述耦出元件2153a,使得从所述第二光调制单元210ab的所述第一输出区域2103a垂直地射出的所述输入单色光110先被所述第一量子点层22转化成所述第一输出单色光121之后,再经由所述耦入元件2152a将所述第一输出单色光121耦入所述波导元件2151a,仍能够确保所述光转化装置20a为所述扫描单元30提供所述第一输出单色光121。
值得注意的是,本发明的所述全反射单元215a的所述波导元件2151a可以但不限于被实施为所述第一或所述第二全反射衬底层211a/212a,也就是说,所述波导元件2151a可以但不限于由诸如玻璃等透光材质制成。此外,所述全反射单元215a的所述耦入元件2152a和所述耦出元件2153a可以但不限于被实施为诸如衍射光学元件、棱镜元件或透镜等其他类型的光学元件,只要能够保证将所述输入单色光110耦入或耦出所述波导元件2151a即可。
附图16示出了根据本发明的上述第二实施例的所述光转化装置20a的第二变形实施方式。相比于根据本发明的上述第二实施例的上述第一变形实施方式,根据本发明的这个变形实施方式的所述光转化装置20a的区别在于:所述全反射单元215a被实施为一全反射棱镜2154a,其中所述全反射棱镜2154a的斜面面向所述第二光调制单元210ab,并且所述第一量子点层22被设置于所述全反射棱镜2154a的所述斜面和所述第二光调制单元210ab之间。
示例性地,如图16所示,所述第一量子点层22被设置于所述全反射棱镜2154a的所述斜面,并且所述第一量子点层22对应于所述第二光调制单元210ab的所述第二输出区域2104a。这样,从所述第二光调制单元210ab的所述第一输出区域2103a垂直地射出的所述输入单色光110先从所述全反射棱镜2154a的所述斜面垂直地射入所述全反射棱镜2154a,并在依次经由所述全反射棱镜2154a的二直角面的全反射后,再从所述全反射棱镜2154a的所述斜面垂直地射出,以穿过所述第一量子点层22,使得穿过所述第一量子点层22的所述输入单色光110被转化成所述第一输出单色光121;接着,所述第一输出单色光121依次穿过所述第二光调制单元210ab和所述第三光调制单元210ac以从所述第三光调制单元210ac的所述第二输出区域2104a射出,同样能够实现通过所述光转化装置20a为所述扫描单元30提供所述第一输出单色光121。
当然,在本发明的其他示例中,所述第一量子点层22也可以对应于所述第二光调制单元210ab的所述第一输出区域2103a,或者同时对应于所述第二光调制单元210ab的所述第一输出区域2103a和所述第二输出区域2104a,使得从所述第二光调制单元210ab的所述第一输出区域2103a垂直地射出的所述输入单色光110先被所述第一量子点层22转化成所述第一输出单色光121之后,再从所述全反射棱镜2154a的所述斜面垂直地射入所述全反射棱镜2154a,仍能够确保所述光转化装置20a为所述扫描单元30提供所述第一输出单色光121。
附图17a和图17b示出了根据本发明的上述第二实施例的所述光转化装置20a的第三变形实施方式。相比于根据本发明的上述第二实施例,根据本发明的这个变形实施方式的所述光转化装置20b的区别在于:如图17a和图17b所示,所述光调制组件21b的所述光调制单元210b只包括所述第一全反射衬底层211和所述调制光栅层213,而不包括所述第二全反射衬底层212,其中所述光调制单元210b的所述第二输出区域2104b位于所述调制光栅层213a的所述第二调制光栅2132,使得所述输入单色光110能够从所述调制光栅层213b的所述第二调制光栅2132直接射出;并且所述光调制单元210b的所述输入区域2105b位于所述调制光栅层213b的所述第一调制光栅2131,使得所述输入单色光110能够从所述调制光栅层213b的所述第一调制光栅2131直接射入,以沿着所述贯穿光路2101b或所述全反射光路2102b传播。
示例性地,如图17a所示,所述第一量子点层22可以但不限于直接被设置于所述第一光调制单元210ba的所述第二调制光栅2132,使得从所述第一光调制单元210ba的所述第二调制光栅2132射出的所述输入单色光110直接被所述第一量子点层22转化成所述第一输出单色光121,进而使所述第一输出单色光121依次穿过所述第二光调制单元210bb和所述第三光调制单元210bc以从所述第三光调制单元210bc的所述第二调制光栅2132射出,同样能够实现通过所述光转化装置20b为所述扫描单元30提供所述第一输出单色光121。
与此同时,所述第二量子点层23也可以直接被设置于所述第二光调制单元210bb的所述第二调制光栅2132,使得从所述第二光调制单元210bb的所述第二调制光栅2132射出的所述输入单色光110直接被所述第二量子点层23转化成所述第二输出单色光122,进而使所述第一输出单色光121穿过所述第三光调制单元210bc以从所述第三光调制单元210bc的所述第二调制光栅2132射出,同样能够实现通过所述光转化装置20b为所述扫描单元30提供所述第二输出单色光122。
可以理解的是,由于所述光调制组件21b的所述光调制单元210b中不包括所述第二全反射衬底层212,因此所述光调制单元210b的体积和重量得以大幅地减小,有助于进一步减小所述光调制组件21b的体积和重量,进而减小所述光转化装置20b的体积和重量。
值得注意的是,虽然根据本发明的上述第一和第二实施例中的所述光转化装置均沿着同一光路提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123,但是由于所述光转化装置的所述光调制组件的所述光调制单元中的所述第一和第二调制光栅2131、2132的透光区域只需与所述量子点层相匹配,使得所述第一和第二调制光栅2131、2132的透光区域的尺寸(即横向尺寸)可以在几微米到几十微米之间,并且所述第一和第二调制光栅2131、2132的厚度(即纵向尺寸)也可以在微米量级,因此所述光调制单元的整体结构可以做到轻薄紧凑,以获得整体尺寸极小的所述光调制单元,使得所述光转化装置即使沿不同光路提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123,但只要保证因所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123之间存在间距而造成的合束偏差在可控范围之内,则本发明的所述光转化装置也能够满足所述微投影系统的投影需求。
参考说明书附图之图18和图19所示,根据本发明的一第三实施例的所述微投影系统1c被阐明。相比于根据本发明的上述第一实施例,根据本发明的所述第三实施例的所述微投影系统1c的不同之处在于:如图18所示,所述光转化装置20c具有三个不同的输出位置,用于沿不同的光路为所述扫描单元30提供不同颜色的所述输出单色光120(如所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123),使得所述扫描单元30仍可以将来自不同光路的所述输出单色光120扫描成彩色图像,以实现所述微投影系统1c的彩色投影。
具体地,如图19所示,所述光转化装置20c的所述光调制组件21c仅包括一个所述光调制单元210c,其中所述光调制单元210c包括一第一全反射衬底层211、一第二全反射衬底层212以及一调制光栅层213c,并且所述调制光栅层213c被叠置于所述第一全反射衬底层211和所述第二全反射衬底层212之间,其中所述调制光栅层213c包括一第一调制光栅2131c、一第二调制光栅2132c以及一第三调制光栅2133c,并且所述第一调制光栅2131c、所述第二调制光栅2132c以及所述第三调制光栅2133c被并排地分布于所述第一全反射衬底层211和所述第二全反射衬底层212之间。与此同时,所述光转化装置20c的所述第一和第二量子点层22、23被并排地设置于所述第二全反射衬底层212,并且所述第一和第二量子点层22、23分别对应于所述调制光栅层213c的所述第一和第二调制光栅层2131c、2132c。
值得注意的是,由于所述光转化装置20c的所述光调制组件21c仅包括一个所述光调制单元210c,因此所述光转化装置20c的纵向尺寸和重量得以大幅地减小,有助于大幅地减小所述微投影系统1c的体积和重量,符合当下更小体积、更轻重量的发展潮流。可以理解的是,在本发明的其他示例中,所述光调制单元210c也可以在不包括所述第一全反射衬底层211情况下,实现分时提供所述第一、第二以及第三输出单色光,以便进一步减小所述光转化装置20c的纵向尺寸和重量。
更具体地,如图19所示,本发明的所述光转化装置20c的所述第一光路201c依次贯穿所述第一全反射衬底层211、所述第一调制光栅2131c、所述第二全反射衬底层212以及所述第一量子点层22,以通过所述第一调制光栅2131c的状态来导通或断开所述第一光路201c,并通过所述第一量子点层22将沿着所述第一光路201c传播的所述输入单色光110转化为所述第一输出单色光121;所述光转化装置20c的所述第二光路202c依次贯穿所述第一全反射衬底层211、所述第二调制光栅2132c、所述第二全反射衬底层212以及所述第二量子点层23,以通过所述第二调制光栅2132c的状态来导通或断开所述第二光路202c,并通过所述第二量子点层23将沿着所述第二光路202c传播的所述输入单色光110转化为所述第二输出单色光122;所述光转化装置20c的所述第三光路203c依次贯穿所述第一全反射衬底层211、所述第三调制光栅2133c以及所述第二全反射衬底层212,以通过所述第三调制光栅2133c的状态来导通或断开所述第三光路203c,并将沿着所述第三光路203c传播的所述输入单色光110直接作为所述第三输出单色光123。
这样,当所述光转化装置20c为所述扫描单元30提供所述第一输出单色光121时,所述第一调制光栅2131c处于透射状态,并且所述第二和第三调制光栅2132c、2133c均处于衍射状态,以使所述第一光路201c被导通,并且所述第二和第三光路202c、203c被断开。此时,如图19所示,所述输入单色光110将沿着所述第一光路201c传播,以依次穿过所述第一全反射衬底层211、所述第一调制光栅2131c、所述第二全反射衬底层212以及所述第一量子点层22,并在穿过所述第一量子点层22时被转化成所述第一输出单色光121。
同理地,当所述光转化装置20c为所述扫描单元30提供所述第二输出单色光122时,所述第二调制光栅2132c处于透射状态,并且所述第一和第三调制光栅2131c、2133c均处于衍射状态,以使所述第二光路202c被导通,并且所述第一和第三光路201c、203c被断开。此时,如图19所示,所述输入单色光110将沿着所述第二光路202c传播,以依次穿过所述第一全反射衬底层211、所述第二调制光栅2132c、所述第二全反射衬底层212以及所述第二量子点层23,并在穿过所述第二量子点层23时被转化成所述第二输出单色光122。
此外,当所述光转化装置20c为所述扫描单元30提供所述第三输出单色光123时,所述第三调制光栅2133c处于透射状态,并且所述第一和第二调制光栅2131c、2132c均处于衍射状态,以使所述第三光路203c被导通,并且所述第一和第二光路201c、202c被断开。此时,如图19所示,所述输入单色光110将沿着所述第三光路203c传播,以依次穿过所述第一全反射衬底层211、所述第三调制光栅2133c以及所述第二全反射衬底层212,以将所述输入单色光110直接作为所述第三输出单色光123。
优选地,如图19所示,所述光转化装置20c的所述第一光路201c、所述第二光路202c以及所述第三光路203c相互平行,以便在确保向同一方向分时提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123的同时,也有助于减小所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123之间的间距,进而减小所述光转化装置20c的合束偏差,满足所述微投影系统1c的投影需求。
值得注意的是,在本发明的上述第一实施例中,只需相应地调控所述第一、第二以及第三光调制单元210a、210b、210c所处的状态,使得所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123也能够分别从所述光调制组件21的所述第三光调制单元210c的所述第一输出区域2103和所述第二输出区域2104射出,以实现沿着两条光路提供不同颜色的单色光,有助于进一步减小所述光转化装置的合束偏差,有利于满足所述微投影系统的投影需求。
而在本发明的上述第三实施例中,所述微投影系统1c的所述单色光源10c需要同时对应于所述调制光栅层213c的所述第一调制光栅2131c、所述第二调制光栅2132c以及所述第三调制光栅2133c,也就是说,所述单色光源10c发射的所述输入单色光110的入射范围需要同时覆盖所述第一调制光栅2131c、所述第二调制光栅2132c以及所述第三调制光栅2133c所在的区域,以确保所述输入单色光110能够分别沿着所述第一光路201c、所述第二光路202c以及所述第三光路203c传播,进而分时提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123。
值得一提的是,由于当一个调制光栅处于透射状态,而剩余的两个调制光栅处于衍射状态时,所述输入单色光110将在剩余的两个调制光栅处发生衍射以转向,并在全反射衬底层内发生全反射以传播至所述光调制组件的侧表面后,再被所述光调制组件的侧表面反射回所述光调制组件内,而容易发生串扰。因此,为了解决上述问题,根据本发明的上述第三实施例,如图19所示,所述光转化装置20c的所述光调制组件21c进一步包括吸光层216c,其中所述吸光层216c被设置于所述光调制组件21c的侧表面,用于吸收被反射至所述光调制组件21c的所述侧表面的光线,以防发生串扰。
优选地,所述吸光层216c由被涂敷于所述光调制组件21c的侧表面的吸光材料制成。可以理解的是,所述吸光材料可以但不限于被实施为诸如黑漆、黑胶等等之类的黑色材料。
值得注意的是,尽管根据本发明的上述第一、第二以及第三实施例及其变形示例中的所述单色光源以用于发出蓝光的蓝色激光源为例,使得输入单色光不经过转化就能够直接作为第三输出单色光,以实现通过所述光转化装置分时提供rgb三色光的目的。但是在本发明的其他实施例中,经由所述单色光源发射的所述输入单色光110也可以被实施为诸如紫外光等波长更小的光线(即所述输入单色光110的波长可以小于蓝光的波长),以将所述输入单色光110转化成蓝光后,再作为所述第三输出单色光,仍能够实现通过所述光转化装置分时提供rgb三色光的目的。
参考说明书附图之图20和21所示,根据本发明的一第四实施例的所述微投影系统1d被阐明。相比于根据本发明的上述第一实施例,根据本发明的所述第四实施例的所述微投影系统1d的不同之处在于:如图20和图21所示,所述光转化装置20d进一步包括一第三量子点层24d,其中所述第三量子点层24d被设置于所述光转化装置20d的所述第三光路203,用于将沿着所述第三光路203传播的所述输入单色光110d转化成所述第三输出单色光123,以便减轻所述光转化装置20d对所述单色光源10d的颜色限制。
优选地,如图20和图21所示,所述单色光源10d被实施为紫外光激发源12d,用于发射紫外光,使得所述输入单色光110d被实施为紫外光。与此同时,所述第三量子点层24d被实施为蓝色量子点层241d,用于将紫外光转化成蓝光,以确保所述光转化装置20d仍能够提供rgb三色光。可以理解是,所述红色量子点层和所述绿色量子点层(即所述第一和第二量子点层22、23)分别能够将紫外线转化成红光和绿光。
示例性地,如图21所示,所述第三量子点层24d被设置于所述光转化装置20d的所述光调制组件21中的所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104,使得沿着所述第三光路203传播的所述输入单色光110d在从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104射出后被所述第三量子点层24d转化成所述第三输出单色光123(如蓝光)。
值得注意的是,尽管所述第一和第二输出单色光121、122在从所述第三光调制单元210c的所述第二输出区域2104射出后,均穿过所述第三量子点层24d;但是量子点只能将波长较短的光线转化成波长较长的光线。因此,所述第一和第二输出单色光121、122在穿过所述第三量子点层24d时并不会被转化成所述第三输出单色光123,使得所述光转化装置20d仍能够分时提供所述第一、第二以及第三输出单色光121、122、123。
根据本发明的另一方面,本发明的一实施例进一步提供了一近眼显示设备。具体地,如图22所示,所述近眼显示设备包括一近眼显示设备本体600和上述至少一微投影系统1(1a、1c、1d),其中所述微投影系统被对应地设置于所述近眼显示设备本体600,用于为所述近眼显示设备本体600提供图像光,以通过所述近眼显示设备本体600将经由所述微投影系统1(1a、1c、1d)提供的图像光传递至用户眼中,以实现近眼显示功能。
值得一提的是,所述近眼显示设备本体600的类型不受限制,例如:在本发明的一示例中,如图22所示,所述近眼显示设备本体600可以被实施为一显示波导601,以通过所述显示波导转向地传递经由所述微投影系统1(1a、1c、1d)提供的图像光,使得用户可以透过所述显示波导来观看到与所述图像光相对应的图像,以获得增强现实的体验。当然,在本发明的其他示例中,所述近眼显示设备本体600也可以被实施为一折返显示器,以通过所述折返显示器折转地传递经由所述微投影系统1(1a、1c、1d)提供的图像光,使得用户可以透过所述折返显示器来观看到与所述图像光相对应的图像,以获得增强现实的体验。
根据本发明的另一方面,本发明的一实施例进一步提供了一光转化方法。具体地,如图23所示,所述光转化方法包括步骤:
s110:调制输入单色光,使得该输入单色光分别沿着不完全重合的一第一光路、一第二光路以及一第三光路传播;
s120:将沿着所述第一光路传播的该输入单色光转化成不同颜色的第一输出单色光;以及
s130:将沿着所述第二光路传播的该输入单色光转化成不同颜色的第二输出单色光。
值得注意的是,在本发明的一示例中,如图23所示,所述光转化方法可以进一步包括步骤:
s140:将沿着所述第三光路传播的该输入单色光直接作为第三输出单色光。
而在本发明的另一示例中,如图23所示,所述的光转化方法也可以进一步包括步骤:
s140’:将沿着所述第三光路传播的该输入单色光转化成不同颜色的第三输出单色光。
根据本发明的上述实施例,如图23所示,所述光转化方法还可以进一步包括步骤:
s150:分时地通断所述第一光路、所述第二光路以及所述第三光路,以分时地提供具有不同颜色的该第一输出单色光、该第二输出单色光以及该第三输出单色光。
值得注意的是,尽管如图23所示的所述光转化方法中的所述步骤s120、所述步骤s130、所述步骤s140(或所述步骤s140’)以及所述步骤s150被依次绘制,但本发明对所述步骤s120、所述步骤s130、所述步骤s140(或所述步骤s140’)以及所述步骤s150之间的次序不做限制。
根据本发明的另一方面,本发明的一实施例进一步提供了一微投影方法。具体地,如图24所示,所述微投影方法可以包括步骤:
s210:发射具有预定颜色的输入单色光;
s220:将该输入单色光转化成具有不同颜色的多个输出单色光;
s230:将该输出单色光扫描成彩色图像光;以及
s240:将该彩色图像光投影以成像。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。