[發(fā)明專利]針對調(diào)制器衍射效應(yīng)優(yōu)化的投影儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380074568.1
• 申請日: 2013-03-15
• 公開（公告）號: CN105190405B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·F·庫爾茨;G·E·諾薩爾德
• 申請（專利權(quán)）人: 圖像影院國際有限公司
• 主分類號: G02B26/08
• 分類號: G02B26/08;G03B21/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 王茂華;呂世磊

1.一種用于提供入射光束的調(diào)制的光學(xué)系統(tǒng)，包括：

照明源，用于提供具有定義的窄光譜帶寬的入射光束；

微鏡陣列光學(xué)調(diào)制器，用于基于到一個或多個微鏡的開啟狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)的命令選擇性地調(diào)制所述入射光束以將數(shù)據(jù)編碼在其上，其中所述微鏡陣列光學(xué)調(diào)制器被適配成通過衍射和反射對光進行重定向以提供輸出調(diào)制光束，所述輸出調(diào)制光束表現(xiàn)為衍射偏手性相關(guān)的，所述衍射偏手性通過部分取決于入射在其上的光的所述窄光譜帶寬的衍射階的排列來描述；以及

光學(xué)元件，具有用于定義調(diào)制光束的被阻擋的部分以及被透射的剩余部分的優(yōu)化的限制性孔徑，

其中通過所述光學(xué)元件所獲得的光學(xué)地透射的調(diào)制光束的開啟狀態(tài)效率和關(guān)閉狀態(tài)對比度被配置成取決于與所述優(yōu)化的限制性孔徑的尺寸和形狀相關(guān)的所述輸出調(diào)制光束的所述衍射偏手性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述微鏡陣列光學(xué)調(diào)制器基于所述衍射偏手性以及所述優(yōu)化的限制性孔徑的光阻擋部分和光透射部分的配置而被匹配至所述優(yōu)化的限制性孔徑，以便優(yōu)化所述開啟狀態(tài)效率或者所述關(guān)閉狀態(tài)對比度中的至少一項。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述微鏡陣列光學(xué)調(diào)制器的特征衍射偏手性被配置成至少部分地根據(jù)所述微鏡陣列光學(xué)調(diào)制器的測量的微鏡傾斜度來確定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述微鏡陣列光學(xué)調(diào)制器的所述衍射偏手性被適配成左手性的、右手性的或者中間的。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述衍射偏手性能夠相對于與無動力狀態(tài)零階相關(guān)的至少第一階和第二階的排列進行定義。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述微鏡陣列光學(xué)調(diào)制器能夠進行測試以確定一個或多個光譜帶寬的特征衍射偏手性。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述微鏡陣列光學(xué)調(diào)制器配置成使用具有選定光譜帶寬的入射光進行測試，所述選定光譜帶寬被引導(dǎo)在所述微鏡陣列光學(xué)調(diào)制器處并且相對于無動力狀態(tài)零階表征衍射階的排列。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述照明源包括第一照明源和第二照明源，所述第一照明源和所述第二照明源被配置成提供可見光并且具有≤7nm的窄光譜帶寬。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述優(yōu)化的限制性孔徑的尺寸能夠基于跨所述微鏡陣列光學(xué)調(diào)制器的系統(tǒng)光效率、對比度、圖像質(zhì)量、調(diào)制傳輸函數(shù)或者效率變化性進行確定。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述優(yōu)化的限制性孔徑的光阻擋部分的所述形狀和所述尺寸被配置成在第一衍射階和至少一個相鄰的第二衍射階的邊緣處阻擋光。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述微鏡陣列光學(xué)調(diào)制器是數(shù)字微鏡器件。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，進一步包括用于向顯示器表面提供圖像的光學(xué)投影系統(tǒng)。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述光學(xué)元件是投影透鏡。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，進一步包括第二照明源，所述第二照明源用于向第二微鏡陣列光學(xué)調(diào)制器提供具有第二定義的光譜帶寬的第二入射光束，

其中所述第二微鏡陣列光學(xué)調(diào)制器被配置成選擇性地調(diào)制所述第二入射光束以將數(shù)據(jù)編碼在其上并且通過衍射和反射對光進行重定向以提供第二輸出調(diào)制光束，所述第二輸出調(diào)制光束表現(xiàn)為第二衍射偏手性相關(guān)的，所述第二衍射偏手性通過取決于入射在其上的光的所述第二定義的光譜帶寬的衍射階的第二排列來描述，

其中穿過所述光學(xué)元件的所述優(yōu)化的限制性孔徑傳輸?shù)墓獾男屎蛯Ρ榷缺慌渲贸扇Q于與所述優(yōu)化的限制性孔徑的所述尺寸和所述形狀相關(guān)的所述輸出調(diào)制光束的所述衍射偏手性。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述窄光譜帶寬和所述第二光譜帶寬不重疊。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光學(xué)系統(tǒng)，其中所述光學(xué)元件的所述優(yōu)化的限制性孔徑被配置成針對所述窄光譜帶寬透射與針對所述第二光譜帶寬不同的有效f數(shù)。