[发明专利]多位置照明系统和采用此系统的投影显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种照明系统，尤其是一种从多个位置提供光的照明系统，其用于同成像反射镜阵列一起应用在诸如投影成像系统里。

背景技术

一种典型的投影显示系统可以包括光源、照明光学系统、成像装置、投影光学系统、和投影屏幕。照明光学系统收集从光源发出的光并引导它到达一个或多个成像装置。由电子调节并处理的数字视频信号控制的成像装置产生一个对应于该视频信号的图像。投影光学系统随后放大该图像并将其投影到投影屏幕上。与色轮一道使用的白光源(例如弧光灯)已经被用作投影显示系统的光源。然而，最近发光二极管(LED)作为一种替代光源被提出。LED的优点包括寿命长、效率高和热特性优越。

频繁用在数字投影系统中的成像装置的一个例子是数字微镜装置(DMD)。DMD的主要特点是可旋转微反射镜阵列。每个反射镜的倾斜是由载入到与每个反射镜相关联的存储单元中的数据来单独控制的，从而来引导反射光并且空间地将视频数据的一个像素映射到投影屏幕上的一个像素。处于开启(ON)状态下的反射镜所反射的光通过投影光学系统并被投影到屏幕上以产生一个亮区域。相反，处于关闭(OFF)状态下的反射镜所反射的光偏离投影光学系统，从而产生一个暗区域。使用DMD也可以生成彩色图像，例如通过应用颜色排序或通过使用三个DMD，其中每个DMD对应一种基色(红色，蓝色和绿色)。

现有的DMD被配置为反射仅从一个方向产生的光，DMD的单个反射镜受控向投影光学系统反射光(处于ON状态下)或者向吸收区或“转储(dump)区”反射光(处于OFF状态下)。

发明内容

本发明是一种用于同成像反射镜阵列一起应用在诸如投影显示系统中的照明系统。投影成像系统包括投影光学系统以及位于第一位置和第二位置的第一光源组件和第二光源组件。成像反射镜在第一反射状态和第二反射状态之间单独可控用以形成图像，其中第一反射状态使从第一照明位置发出的光反射到投影光学系统，第二反射状态使从第二照明位置发出的光反射到光学系统。

附图说明

图1示出依据本发明的一个示范性实施例的投影成像系统。

图2示出依据本发明的第一特别实施例的投影成像系统。

图3示出依据本发明的第二特别实施例的投影成像系统。

图4是示出在本发明的示范性实施例里，光源组件、投影光学系统和“转储区”相对位置的光瞳图。

图5示出依据本发明的一个实施例的投影显示系统的控制电子装置和显示屏幕。

具体实施方式

图1示出依据本发明的一个示范性实施例的投影成像系统10。投影成像系统10包括光源组件11a和11b、具有反射镜位置14a和14b的数字微镜装置(DMD)12、和投影光学系统16。虽然DMD 12在图1中作为单个反射镜示出，但是本领域技术人员应该了解DMD 12实际上包括受控以基于图像数据来形成图像的单独可控反射镜的阵列，在图1中仅示出一个的目的是为了表达清楚。

在操作中，由光源组件11a和光源组件11b之一为DMD 12提供光。基于代表要被显示的图像的图像数据对DMD 12进行控制，从而向投影光学系统反射光或者向“转储区”反射光。当由光源组件11a提供光时，当该图像数据表明其像素处于ON状态时，DMD 12受控处在反射镜位置14a(向投影光学系统16反射)，而当该图像数据表明其像素状态处于OFF状态时，DMD 12受控处在反射镜位置14b(向“转储区”反射)。类似地，当由光源组件11b提供光时，当该图像数据表明其像素处于ON状态时，DMD 12受控处在反射镜位置14b(向投影光学系统16反射)，而当该图像数据表明其像素状态处于OFF状态时，DMD 12受控处在反射镜位置14a(向“转储区”反射)。

图2示出依据本发明的第一特别实施例的投影成像系统10-1。系统10-1类似于图1示出的系统10，该成像系统配备了包括多个LED光源的光源组件11a和11b。具体来说，光源组件11a包括了红色LED光源和绿色LED光源(分别记为光源R和光源G1)，而光源组件11b包括蓝色LED光源和绿色LED光源(分别记为光源B和光源G2)。光源组件11a也包括分色镜17a和透镜18a，而光源组件11b同样地包括分色镜17b和透镜18b。

LED光源持续发展，使其具有了效率高和输出最大化的优点，这种商业上可购得的LED将被有利地应用在本发明公布的示例性实施例里。或者也可使用有机发光二极管(OLED)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、或者其它适合的发光器件。