有效空间调制照射系统的制作方法

有效空间调制照射系统的制作方法
【专利摘要】一种投影器(100)可包含经定位远离空间光调制器(108)实质上一个焦距处的投射透镜(120)。所述投影器还可包含经配置以照射所述空间光调制器的非成像光学器件(102)。所述非成像光学器件(102)可包含光发射器(104)及光展保留反射器(106)。所述投影器(100)可经配置以使用来自所述非成像光学器件(102)的光来将所述空间光调制器(108)所产生的图像投射到一距离处。
【专利说明】有效空间调制照射系统

【技术领域】
[0001] 本发明涉及光投影器。

【背景技术】
[0002] 投影器常常用于剧场及建筑应用以及许多其它应用中，从而将光的图案投射到一 表面上。所述图案可为（例如）投射到剧场布景的墙上的装饰设计或投射到接收区中的墙 上的商业标志。许多投影器在此项技术中是已知的。这些成像投影器通常在特定图像平面 处形成精确聚焦的图像。如果这些成像投影器将在多个不同投影距离处使用，那么其通常 需要用于调整投影器透镜的焦点的机制。这允许投影器在不同投影距离处形成实质上精确 聚焦的图像。然而，焦点调整机制增加了投影器的额外费用。另外，每当预期应用改变时， 可需要人工操作员手动调整投影器的焦点或所投射图案。有时，投影器的位置使得难以或 不便用于手动调整。


【发明内容】

[0003] 本发明的系统、方法及装置各自具有若干创新方面，所述方面中没有单个一者单 独地负责本文所揭示的所需要的属性。
[0004] 本发明中所述的标的物的创新方面可实施于投射装置中，所述投射装置包括：第 一透镜，所述第一透镜具有第一焦距及第一光轴；空间光调制器，其定位于沿着所述第一光 轴远离所述第一透镜实质上一个第一焦距处；及光源，其经配置以照射所述空间光调制器， 其中所述光源包含光发射器及光展保留反射器，其中所述装置经配置以使用来自所述光源 的光将空间光调制器所产生的图案投射到一距离处。光源可包含光发射器的陈列。另外， 所述投射可进一步包括第二透镜，所述第二透镜具有第二焦距及与所述第一光轴对准的第 二光轴，所述第二透镜经定位在空间光调制器的与第一透镜相反的一侧上远离所述空间光 调制器实质上一个第二焦距处，其中所述光源经配置以照射第二透镜的通光孔径，及其中 所述光源的输出平面经定位远离所述第二透镜实质上一个第二焦距处使得所述光源及所 述第二透镜一起在空间光调制器的位置处提供光的增强均匀性。
[0005] 在另一实施方案中，一种制造投射装置的方法包括：提供第一透镜，所述第一透镜 具有第一焦距及第一光轴；提供空间光调制器，其定位于沿着所述第一光轴远离所述第一 透镜实质上一个第一焦距处；及提供光源，其经配置以照射所述空间光调制器，其中所述光 源包含光发射器及光展保留反射器，其中所述装置经配置以使用来自所述光源的光将空间 光调制器所产生的图案投射到一距离处。
[0006] 在另一实施方案中，一种投射装置包括：用于产生光的射束的装置，其中所述光束 产生装置包含用于保留光的射束的光展的装置；用于产生待由光的射束照射的空间图案的 装置；及用于使空间图案产生装置成像的调焦装置，所述调焦装置是与焦距及光轴相关联， 所述调焦装置沿着所述光轴经定位在远离空间图案产生装置实质上一个焦距处，其中所述 装置经配置以将空间图案投射到一距离处。

【专利附图】

【附图说明】
[0007] 在附图及以下描述中陈述本说明书中所述的标的物的一或多个实施方案的细节。 其它特征、方面及优点将从描述、图式及权利要求书变得显而易见。请注意以下图式的相对 尺寸可未按比例绘制。
[0008] 图1是投影器的实例的示意性说明。
[0009] 图2是包含多个光发射器与对应多个反射器的光源阵列的实例的透视图。
[0010] 图3是光源阵列、空间光调制器及用于控制光源的功率级别以及空间光调制器所 产生的图案的控制器的实例的横截面示意性说明。
[0011] 图4是包含用以通过光源阵列来增强空间光调制器的照射的均匀性的透镜的投 影器的实例的示意性说明。
[0012] 图5是类似于图1中所说明的投影器但没有反射器的实例的示意性说明。
[0013] 各图式中的相同参考标号及名称指示相同元件。

【具体实施方式】
[0014] 以下详细描述是针对用于描述各种创新方面的某些实施方案。然而，可以大量不 同方式来应用本文的教示。
[0015] 本文描述投影器的各种实施方案。在一些实施方案中，投影器可包含照射空间光 调制器的一或多个光源，所述空间光调制器在一距离处形成将被投射的所要图案。空间光 调制器可经定位远离场透镜实质上一个焦距。场透镜使来自空间光调制器的光准直，因此 在一距离处投射空间光调制器所产生的图案的图像。
[0016] 在一些实施方案中由于实质上使来自空间光调制器的光准直，所以将图案投射到 无限远。因此，可将图案投射在从投影器到投射表面的实质上不同距离处而不需要调焦机 制及焦点调整。可将此类投影器用作（例如）将被传送到远处墙壁、地板或天花板的紧凑 且成本有效的信息源（例如，文字、图形、图片、视频、装饰照射等）。
[0017] 图1是投影器100的实例的示意性说明。投影器100包含照射空间光调制器108 的一或多个光源102。空间光调制器108使用来自所述源102的光来产生所要光图案。光 接着传到场透镜120。场透镜120使空间光调制器所产生的光图案投射在一距离处。
[0018] 投影器100可包含多个光源102的阵列或单个光源以用于照射空间光调制器108。 在多个光源102的阵列的情况下，所述阵列可具有（例如）二维晶格结构。在一些实施方 案中，光源102利用非成像光学器件。举例来说，每一光源102可包含光发射器104及对应 反射器106。每一光发射器104可为例如发光二极管（LED),但还可使用其它光发射器。在 一些实施方案中，光发射器104为在大体半球形角度范围内输出光的表面发射LED。每一对 应反射器106可用以收集来自从光发射器104发射光的角度范围的光，且将所述光引导朝 向场透镜120。在一些实施方案中，光源102输出实质上白光，但还可对所述光进行选择以 输出任何色彩或色彩的组合。
[0019] 空间光调制器108可为可用以产生将被投射在一距离处的所要图案（例如，任何 任意的设计、图片、图形、文字、图像等）（无论是静态的还是时变的）的任何光学元件。所 要图案可为单色的或多色的。在一些实施方案中，空间光调制器108产生将被投射在一距 离处的固定图案。在此类实施方案中，空间光调制器108可为（例如）具有布置成所要图 案的空间变化的投射性、吸收性、反射性及/或不透明区的模板。在一些实施方案中，空间 光调制器108为可产生将被投射在一距离处的可变图案的组件。在此类实施方案中，空间 光调制器108可包含像素阵列，所述像素阵列的光学特性（例如，透射性、吸收性、反射性及 /或不透明性）可被个别地控制以产生所要图案。举例来说，此类实施方案中的空间光调制 器可为液晶显示器（LCD)面板，其以通信方式耦合到控制器以用于使用所述LCD面板来形 成各种图案。
[0020] 来自空间光调制器108的图案化光传到场透镜120。投影器100中的场透镜120 可为（例如）具有一或多个光学元件的正功率透镜。光学元件可包含（例如）双凸透镜元 件、平凸透镜元件、弯月透镜元件、菲涅耳透镜元件等。另外，光学元件可为折射的或衍射 的。如图1中所说明，场透镜120具有焦距FL。用于参考目的，可将光轴界定为穿过场透镜 120的光学中心的纵轴。
[0021] 在一些实施方案中，场透镜120经定位在沿着光轴远离空间光调制器108的实质 上一个焦距FL处。举例来说，场透镜120可定位在沿着光轴远离空间光调制器108的输出 平面的实质上一个焦距处。空间光调制器108与场透镜120之间的此关系建立了投射条 件，所述投射条件示意性地展示于图1中。在一些实施方案中，场透镜120恰好（在制造公 差内）放置在远离空间光调制器108的输出平面的一个焦距处，在此情况下，空间光调制器 108所产生的图案的复本焦点对准在无限远处。在一些实施方案中，场透镜120的放置将 靠近（但未必恰好在）远离空间光调制器108的输出平面一个焦距处，使得空间光调制器 108所产生的图案焦点对准处不比场透镜120的100倍焦距更近，或不比200倍焦距更近， 或不比500倍焦距更近。在一些实施方案中，场透镜经安置在远离空间光调制器108的输 出平面的实质上一个焦距到所述焦距的1%、2%或5%内。在射束图140预期投射到的表 面处于距场透镜120固定距离处的情形中，可使用中继及/或投射透镜方法（S卩，可将额外 中继透镜添加到系统）来更改光学系统的焦平面到预期表面。
[0022] 参看图1，来自光源102的光从下方入射在空间光调制器108上。此光经空间调制 从而形成所要的光图案，且接着被传输到场透镜120。出于说明的目的，三个光射线的三个 不同群组经展示从空间光调制器108的阵列的不同区域发出。一组三个点线射线（110a、 IlOb及110c)经展示从空间光调制器108的左手部分发出，而一组三个实心射线（112a、 112b及112c)从空间光调制器108的中间发出，及一组三个虚线射线（114a、114b及114c) 从空间光调制器108的右手部分发出。如上文提及，空间光调制器108的输出平面可位 于远离场透镜120实质上一个焦距处。因此，场透镜120将来自空间光调制器108的光 110 (110a、IlOb及IlOc)、112 (112a、112b及 112c)及 114 (114a、114b及 114c)的射束准直， 且将对应于空间光调制器108所产生的图案的光图案140投射到无限远处。
[0023] 举例来说，如图1中所说明，从空间光调制器108的中间发出的三个实心射线 (112a、112b及112c)被准直且从实质上在垂直方向平行的场透镜120出现。来自空间光 调制器108的左手侧的三个点线射线（IlOaUlOb及110c)经准直且作为从垂直光轴角度 偏移到右边的平行射线而从场透镜120出现，而来自空间光调制器108的右手侧的三个虚 线射线（114a、114b及114c)经准直且作为角度偏移到光轴的左边的平行射线而从场透镜 120出现。
[0024] 此外，从空间光调制器108的每一部分发出的光射线在场透镜的输出焦平面130 中的每一点处被平均。因此，在输出焦平面130处不存在有用的图像。举例来说，如图1中 所示，光射线ll〇a、112a及114a各自在输出焦平面130中的一点处被平均，而分别对于光 射线110b、112b及114b以及对于光射线110c、112c及114c也是如此。在场透镜120的输 出焦平面130处产生有效点源的连续体，每一点源在固定角度锥体中辐射光，且每一点源 具有等于arctan[(W/2)/FL]的恒定远场投射角度Φ，其中W为光源102的阵列的孔径宽度 且arctan为反正切函数。
[0025] 图1中所说明子午线中的光110、112及114的射束的远场投射角φ取决于所述子 午线中的空间光调制器108的宽度W。类似地，正交子午线（未图示）中的远场投射角取决 于所述子午线中的空间光调制器108的宽度W'（其可或可不与W相同）。当W=W'时，所 投射图案140大体可为正方形形状（取决于光源102的阵列的形状）。当W不等于W'时， 所投射图案140可变成大体矩形形状。然而，无论是正方形还是矩形，光学均匀性由于在 场透镜120的输出焦平面处发生的空间平均而特别均匀，其中每一点表示在空间光调制器 108的输出处的所有发射点的平均值。
[0026] 以此方式，场透镜120在无限远处或接近无限远处（例如，远离场透镜大于透镜的 焦距的至少两个数量级，例如场透镜的焦距的200倍）投射空间光调制器108的图像。由 于光110、112及114的射束聚焦太远（如上文提及），所以空间光调制器108所产生的光图 案维持维持类似外观而不管距投影器100的距离，只要投射表面与场透镜之间的距离（例 如）为场透镜的焦距的15倍或更多（但照射图案的大小并不随着距投影器的距离增加而 增加）。
[0027] 投影器100可由于其不需要用于改变焦距的机制而得以简化。因此，不需要人工 操作员或自动焦点调整机制来针对给定应用设置或调整投影器100的焦点。投影器100实 施一权衡，其中降低的成本及增加的使用简易性经由在特定有限距离处产生空间光调制器 108的高分辨率投射光学图像而受到青睐。
[0028] 由于退出场透镜120的准直射束110U12及114,在一些实施方案中，投影器100 不包含用于（例如）通过更改场透镜120与空间光调制器108之间的距离而调整投影器所 述焦点的任何机制。在一些实施方案中，场透镜120及空间光调制器108通过（例如）外 壳而相对于彼此为固定的。另外，为了产生紧凑的设计，在一些实施方案中，投影器100不 包含与光发射器104、反射器106、空间光调制器108及场透镜120分离的额外光学组件。
[0029] 在适于显微投影器的一些实施方案中，例如，可将光源阵列及空间光调制器制成 非常小。举例来说，光发射器104的阵列可经成形为正方形（或圆形），其中一侧（直径） 具有从约50微米到约6mm的尺寸。在各种实施方案中，空间光调制器可类似地在50微米 到约6mm之间变化。在一些实施方案中，光发射器104的阵列可具有小于6mm的尺寸（例 如一侧或直径）。作为相对较小LED或OLED阵列的一个说明性实例，每一LED大小可为约 10微米，且阵列可形成在5乘5布置中。在各种显微投影器实施方案中，反射器106可包含 具有从约50微米到12_的范围的反射器高度的反射器的微结构。对于显微投影器实施方 案，透镜直径范围可从（例如）200微米到12_，其中焦距范围从（例如）500微米到12_。 在一个实施方案中，显微投影器可包含具有可控制射束图的紧凑手电筒、或用于可控制地 照射（例如）膝上型计算机的键盘的不同部分的可控制照射器。在一些较大实施方案中， 为了更适于商业或剧场照明环境，透镜直径范围可从（例如）约12mm到约305mm(?12英 寸），其中焦距范围从（例如）约12mm到约610mm(?24英寸）。对于此类实施方案，光发 射器104的阵列可经成形为正方形（或圆形），其中一侧（直径）具有（例如）从约6_到 约51mm(?2英寸）的尺寸。反射器106的高度范围可从（例如）12mm到约152mm(?6 英寸）。通过此类紧凑设计，可提供一种射束投影器，其（例如）为提供类似亮度及照射的 常规照明解决方案大小的50%到15%。
[0030] 图2是包含多个光发射器204与对应多个反射器206的光源202的阵列的实例的 透视图。光源202的阵列为图1中示意性说明的光源102的阵列的实例实施方案。在所说 明实施方案中，光源202的阵列由个别光发射器204的4X4二维阵列构成，但可使用光发 射器的多种不同数目及布置（包含单个光发射器及对应反射器）。正如已论述的，光发射 器204可为（例如）LED。在一些实施方案中，每一光发射器204具有对应反射器206。举 例来说，每一光发射器204可定位在反射器内。在一些实施方案中，每一反射器206包含由 (例如）金属或介电材料构成的一或多个反射侧壁。反射侧壁可从对应光发射器204的边 界延伸。反射侧壁可经成形以将来自光发射器204的所有或实质上所有光引导朝向场透镜 120。反射器206还可经设计以使入射在场透镜120上的光均化。
[0031] 在一些实施方案中，反射器206为光展保留反射器。换句话说，每一反射器206光 展匹配到对应光发射器204。举例来说，每一反射器206可经配置以便实质上匹配从其对应 光发射器204到场透镜120的接受锥体的光的输出射束的角度扩展。另外，反射器206可 经配置以便实质上匹配从光发射器204到场透镜的通光孔径的射束的直径（在射束入射在 场透镜120上时）。在任何给定实施方案中，反射器206的侧壁的特定形状可取决于（例 如）对应光发射器204的发射图案、到场透镜120的距离等。在一些实施方案中，由于反射 器206光展匹配到对应光发射器204,所以反射器206可通过形成射束来减少或消除所浪费 的光，所述射束的空间及角度范围使得来自光发射器204(经由空间光调制器108)的全部 或实质上全部光落在场透镜120的接受锥体内且通过其通光孔径。以此方式，光展保留反 射器206增加了投影器的效率。
[0032] 在一些实施方案中尽管可能使用除了反射器206之外的其它光学组件来将来自 光发射器204的光引导朝向场透镜120 (经由空间光调制器108)，但反射器206具有能够处 理来自光发射器204的相对较宽角度的光并有效地将其引导朝向场透镜120的有利能力。 举例来说，在每一光发射器204在半球形角度范围内发射光的情况下，可难以用其它类型 的光学组件（例如透镜）来捕捉所有的光且将其引导朝向场透镜120。不幸地是，来自光发 射器204的未到达场透镜120的通光孔径的在场透镜120的接受锥体内的角度内的任何光 并不有助于为空间光调制器108所产生的图案复本的光图案140的有用形成。因此，投影 器的效率由于此丢失的光而降低。然而，反射器206能够处理宽角度的光且有效地将其引 导到场透镜120,因此增加了效率。
[0033] 图3是光源302的阵列、空间光调制器308及用于控制光源的功率级别以及空间 光调制器所产生的图案的控制器370的实例的横截面示意性说明。光源302的阵列与控制 器370为文中别处所说明的光源阵列（例如，图1中的102)的实例实施方案。控制器370 可用以设置阵列302中的光发射器304的功率级别（例如，经由控制线372)。控制器370可 用以选择性且独立地设置阵列302中的个别光发射器304的功率级别（例如，经由控制线 372)，因此允许使用光源302的阵列来产生多种光图案。举例来说，每一个别光发射器304 的功率级别可通过在ON状态（全功率）与OFF状态（零功率）之间进行切换来控制。或 者，每一个别光发射器304的功率级别可在ON与OFF状态之间具有若干离散功率值，或甚 至连续的功率值范围。通过将个别光发射器304切换到不同功率值，可产生广泛多种射束 图。另外，控制器370可控制空间光调制器308所产生的图案。举例来说，控制器可使用经 由一或多个控制线372发射的图片数据、图像数据、图形数据、文字数据、视频数据等来用 空间光调制器308产生时变图案。此类数据可用于（例如）分别地及个别地控制空间光调 制器308中的像素以取决于每一像素在空间光调制器中的空间位置来发射、反射、吸收及/ 或阻挡不同的光量。以此方式，可产生广泛多种投射图案140。此可例如在没有物理接取或 操纵投影器100的光学器件的情况下电子地及远程地进行。
[0034] 在一些实施方案中，控制器370包含具有例如用于接收远程命令信号的有线或无 线接口的接收器。控制器370可处理命令信号，且接着控制（例如）空间光调制器308以 形成对应于所接收命令信号的图案。在一些实施方案中，控制器370的接收器接口可经由 因特网、蓝牙、Wi-Fi(电气与电子工程师协会（IEEE)802. 11标准）等与远程控制装置以通 信方式耦合。另外，远程装置可为计算机（例如，台式、膝上型、平板）、蜂窝式电话等。
[0035] 如果使用光发射器304的阵列及对应反射器306来代替单个光发射器/反射器 对，那么所得投射图案（例如，140)可由于（例如）光发射器、反射器等之间的间隔而包含 由于亮度变化而产生的明显假影。然而，可使用图4中所说明的实施方案来减少此类假影。
[0036] 图4是包含用以通过光源402的阵列来增强空间光调制器408的照射的均匀性的 透镜450的投影器400的实例的示意性说明。光源402的阵列、空间光调制器408及场透 镜420可类似于本文所述的其它装置（例如，分别为图1中的102、108及120)。然而，图4 中的投影器400包含两个不同透镜：场透镜420 ;及亮度均化透镜450。场透镜420及空间 光调制器408如本文其它处论述来布置。即，空间光调制器408与场透镜420分离场透镜 的焦距FLl。因此，场透镜420将空间光调制器图案投射到无限远，如本文所论述。
[0037] 投影器400还包含光源402的阵列，其可各自包含光发射器404及对应反射器 406,如本文所论述（还可使用具有光展保留反射器的单个光发射器）。来自光源阵列的光 的亮度的空间变化可由于（例如）光发射器404之间的间隔、反射器406之间的边界等而 产生。如上文提及，此类亮度变化可在投射光图案中产生明显假影。然而，可通过均化透镜 450来减少此类亮度变化。
[0038]投影器400与图1中所示的实施方案100不同，不同之处在于来自光源的光通过 均化透镜450传输到空间光调制器408。在各种实施方案中，均化透镜450可具有类似于上 文关于场透镜所描述的那些尺寸及焦距的尺寸及焦距。类似地，本文在别处描述的空间光 调制器、光源及场透镜尺寸还适用于图4的实施方案。然而，鉴于均化透镜的添加，在一些 实施方案中，图4中所说明实施方案的整体投影器的长度可比图1中所说明的实施方案的 整体投影器的长度长一个焦距。均化透镜450以此方式将来自光源402的光传输到空间光 调制器408以便以增强的均匀性来进行照射。均化透镜450可光学上与场透镜420的光轴 对准。另外，均化透镜450可沿着光轴与光源402的阵列的输出平面分离均化透镜450的 焦距FL2。均化透镜450还可与空间光调制器408分离焦距FL2。在一些实施方案中，空间 光调制器408与均化透镜450分离恰好（在制造公差内）FL2。结果为定位于均化透镜450 下方距离FL2处的光源402的阵列的输出平面上的亮度变化在"增强均匀性的平面"处得 到平均，所述"增强均匀性的平面"定位在均化透镜450上方的距离FL2处。
[0039] 此通过图 4 中的光束 410(410a、410b及 410c)、412(412a、412b及 412c)及 414(414&、41牝及414(：)来说明。射束410、412及414中的每一者中个别光射线经展示从 光源402的阵列的输出平面处的三个不同点中的每一者发出。具体来说，光射线410c、412c 及414c经展示从光源402的阵列的输出平面的左手侧上一点发出，而光射线410b、412b及 414b从中间发出，及光射线410a、412a及414a从右手侧上一点发出。如所说明，在其中定 位空间光调制器408的"增强均匀性的平面"上的每一点接收来自光源402的阵列的输出平 面处的所述点（即，左手、中间及右手）中的每一者的光。因此，来自光源402的阵列的输 出平面上每一点的光在"增强均匀性的平面"上的每一点处组合。换句话说，来自光源402 的阵列的输出平面上的右手、中心及左手点的光射线410a、410b及410c在其中定位空间光 调制器408的"增强均匀性的平面"上的实质上单个点处通过均化透镜450而全部组合。对 于光射线412a、412b及412c以及光射线414a、414b及414c也是同样成立的。结果为光源 402的阵列的输出平面上的亮度变化在"增强均匀性的平面"处得到平均。由于空间光调制 器408位于"增强均匀性的平面"处，所以存在空间光调制器的较均匀照射。因此，投射图 案中的任何假影可由于空间光调制器408的照射的亮度变化而减少或消除。
[0040] 图5是类似于图1中所说明的投影器500但没有反射器的实例的示意性说明。光 源502的阵列、空间光调制器508及场透镜520可类似于本文所述的其它装置（例如，分别 为图1中的102U08及120)而经设计及布置。然而，与本文所述的其它装置（例如，图1 中的100)相比，通过消除来自光源502的阵列的反射器的阵列而使投影器500得以简化。 由于不存在反射器的阵列，所以来自光源202的阵列的一些光由于未到达场透镜520的通 光孔径而浪费。此在图5中通过广角点划线射线518来指示。
[0041] 这些光射线518以场透镜520的孔径角之外的角来从光源502的阵列发射。因而， 这些浪费的光射线518未通过场透镜520,且因此未有助于形成对应于空间光调制器508的 光图案540。虽然通过省略（例如）光展保留反射器的阵列来使投影器500的光学设计得 以简化且成本降低，但这是以降低装置的效率为代价来进行的。然而，在一些应用中，此成 本/效率取舍可是需要的。
[0042] 结合本文所揭示的实施方案而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块、电路及算法 步骤可实施为电子硬件、计算机软件或两者的组合。硬件与软件的可互换性已大体在功能 性方面进行描述且在上文描述的各种说明性组件、块、模块、电路及步骤中说明。此类功能 性是实施于硬件还是软件中取决于特定应用及强加于整个系统的设计约束。
[0043] 可使用经设计以执行本文所描述的功能的通用单或多芯片处理器、数字信号处理 器（DSP)、专用集成电路（ASIC)、现场可编程门阵列（FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门 或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来实施或执行用以实施结合本文中所揭示的方 面而描述的各种说明性逻辑、逻辑块、模块及电路的硬件及数据处理设备。通用处理器可为 微处理器，或任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的 组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、一或多个微处理器与DSP核心的组合， 或任何其它此类配置。在一些实施方案中，特定步骤及方法可通过给定功能特定的电路来 执行。
[0044] 在一或多个方面中，所描述功能可以硬件、数字电子电路、计算机软件、固件来实 施，包含本说明书及其结构等效物中所揭示的结构或其任何组合。本说明书中描述的标的 物的实施方案还可实施为一或多个计算机程序（即，计算机程序指令的一或多个模块），其 编码于计算机存储媒体上用于由数据处理设备执行或控制数据处理设备的操作。
[0045] 如果以软件实施，那么可将所述功能作为一或多个指令或代码存储在计算机可读 媒体上或经由计算机可读媒体传输。本文揭示的方法或算法的步骤可实施于可驻留在计算 机可读媒体上的处理器可执行软件模块中。计算机可读媒体包含计算机存储媒体及通信媒 体两者，包含可实现将计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体。存储媒体可为可由计 算机存取的任何可用媒体。通过实例的方式（且非限制），此类计算机可读媒体可包含RAM、 R0M、EEPR0M、⑶-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、或可用以存 储呈指令或数据结构形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。而且，可恰 当地将任何连接称作计算机可读媒体。如本文所使用，磁盘及光盘包含紧密光盘（CD)、激光 光盘、光学光盘、数字多功能光盘（DVD)、软盘及蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据， 而光盘使用激光光学地复制数据。上文的组合也应包含在计算机可读媒体的范围内。另 夕卜，方法或算法的操作可驻留作为机器可读媒体及计算机可读媒体上的代码及指令中的一 者或任何组合或集合，其可并入到计算机程序产品中。
[0046] 所属领域的技术人员可显而易见本发明中所描述的实施方案的各种修改，且本文 中所定义的一般原理可在不偏离本发明的精神或范围的情况下适用于其它实施方案。因 此，权利要求书并不意图限于本文所展示的实施方案，而应符合与本文中所揭示的揭示内 容、原理及新颖特征一致的最宽范围。词"示范性"在本文中仅用以意味"充当实例、例子 或说明"。本文描述为"示范性"的任何实施方案未必解释为比其它实施方案优选或有利。 另外，所属领域的技术人员将容易了解，术语"上部"及"下部"有时为了便于描述图式而使 用，且指示对应于适当定向页面上的图式的定向的相对位置，且可不反映所实施MOD的正 确定向。
[0047] 在单独实施方案的上下文中的在本说明书中描述的某些特征也可组合单个实施 方案来实施。相反，在单个实施方案的上下文中描述的各种特征还分别可实施于多个实施 方案中或任何合适的子组合中。此外，尽管上文可将特征描述为在某些组合中起作用及甚 至最初如此主张，但在一些情况下，来自所主张组合的一或多个特征可从所述组合删除，且 所主张组合可针对子组合或子组合的变体。
[0048] 类似地，虽然在图中按特定次序来描绘操作，但此不应理解为要求按所展示的特 定次序或按顺序次序来执行此类操作，或执行所有所说明操作，从而实现所需要的结果。此 夕卜，所述图可按流程图形式来示意性地描绘一或多个实例过程。然而，可将未描绘的其它操 作并入于示意性说明的实例过程中。举例来说，可在所说明操作中的任一者之前、之后、同 时或之间执行一或多个额外操作。在某些情况下，多任务处理及平行处理可为有利的。此 夕卜，上述实施方案中各种系统组件的分离不应理解为要求所有实施方案中的此类分离，且 应理解，一般可将所描述程序组件及系统一起集成在单个软件产品中或封装在多个软件产 品中。另外，其它实施方案是在随附权利要求书的范围之内。在一些情况下，权利要求书中 所叙述的动作可按不同次序执行且仍实现所需要的结果。
【权利要求】
1. 一种投射装置，其包括： 第一透镜，所述第一透镜具有第一焦距及第一光轴； 空间光调制器，其定位于沿着所述第一光轴远离所述第一透镜实质上一个第一焦距 处；及 光源，其经配置以照射所述空间光调制器，其中所述光源包含光发射器及光展保留反 射器， 其中所述装置经配置以使用来自所述光源的光将所述空间光调制器所产生的图案投 射到一距离处。
2. 根据权利要求1所述的投射装置，其中所述空间光调制器与所述光源的输出平面相 邻。
3. 根据权利要求1所述的投射装置，其中所述光展保留反射器经配置以将来自所述光 源的光的射束实质上引导到所述第一透镜的通光孔径中。
4. 根据权利要求1所述的投射装置，其中所述光展保留反射器经配置以将来自所述光 源的光的射束实质上引导到所述第一透镜的接受锥体中。
5. 根据权利要求1所述的投射装置，其中所述光源包含光发射器的阵列。
6. 根据权利要求5所述的投射装置，其中所述光源包含对应于光发射器的所述阵列的 光展保留反射器的阵列。
7. 根据权利要求6所述的投射装置，其中在光发射器的所述阵列中的所述光发射器中 的每一者与光展保留反射器的所述阵列中的所述反射器中的每一者之间存在一一对应关 系。
8. 根据权利要求5所述的投射装置，其进一步包括第二透镜，所述第二透镜具有第二 焦距及与所述第一光轴对准的第二光轴，所述第二透镜经定位于在所述空间光调制器的与 所述第一透镜相对的侧上远离所述空间光调制器实质上一个第二焦距处， 其中所述光源经配置以照射所述第二透镜的通光孔径，且 其中所述光源的所述输出平面经定位远离所述第二透镜实质上一个第二焦距处，使得 所述光源及所述第二透镜一起在所述空间光调制器的所述位置处提供光的增强均匀性。
9. 根据权利要求1所述的投射装置，其中所述空间光调制器是透射的。
10. 根据权利要求1所述的投射装置，其中所述空间光调制器是可控制的以产生多个 图案中的任一者。
11. 根据权利要求1所述的投射装置，其中所述空间光调制器包含液晶显示面板或干 涉调制器的阵列。
12. 根据权利要求1所述的投射装置，其中所述装置不包含用于调整所述装置的焦点 的机制。
13. -种制造投射装置的方法，所述方法包括： 提供第一透镜，所述第一透镜具有第一焦距及第一光轴； 提供空间光调制器，其定位于沿着所述第一光轴远离所述第一透镜实质上一个第一焦 距处；及 提供光源，其经配置以照射所述空间光调制器，其中所述光源包含光发射器及光展保 留反射器， 其中所述装置经配置以使用来自所述光源的光将所述空间光调制器所产生的图案投 射到一距离处。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中提供所述空间光调制器与所述光源的输出平面 相邻。
15. 根据权利要求13所述的方法，其中所述光展保留反射器经配置以将来自所述光源 的光的射束实质上引导到所述第一透镜的通光孔径中。
16. 根据权利要求13所述的方法，其中所述光展保留反射器经配置以将来自所述光源 的光的射束实质上引导到所述第一透镜的接受锥体中。
17. 根据权利要求13所述的方法，其中所述光源包含光发射器的阵列。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中所述光源包含对应于光发射器的所述阵列的光 展保留反射器的阵列。
19. 根据权利要求18所述的方法，其中在光发射器的所述阵列中的所述光发射器中的 每一者与光展保留反射器的所述阵列中的所述反射器中的每一者之间存在一一对应关系。
20. 根据权利要求17所述的方法，其进一步包括提供第二透镜，所述第二透镜具有第 二焦距及与所述第一光轴对准的第二光轴，所述第二透镜经定位于在所述空间光调制器的 与所述第一透镜相对的侧上远离所述空间光调制器实质上一个第二焦距处， 其中所述光源经配置以照射所述第二透镜的通光孔径，且 其中所述光源的所述输出平面经定位远离所述第二透镜实质上一个第二焦距处，使得 所述光源及所述第二透镜一起在所述空间光调制器的所述位置处提供光的增强均匀性。
21. 根据权利要求13所述的方法，其中所述空间光调制器是透射的。
22. 根据权利要求13所述的方法，其中所述空间光调制器是可控制的以产生多个图案 中的任一者。
23. 根据权利要求13所述的方法，其中所述空间光调制器包含液晶显示面板或干涉调 制器的阵列。
24. 根据权利要求13所述的方法，其中所述装置不包含用于调整所述装置的焦点的机 制。
25. -种投射装置，其包括： 用于产生光的射束的装置，其中所述光束产生装置包含用于保留光的所述射束的光展 的装置； 用于产生待由光的所述射束照射的空间图案的装置；及 用于使所述空间图案产生装置成像的调焦装置，所述调焦装置是与焦距及光轴相关 联，所述装置经定位于沿着所述光轴远离所述空间图案产生装置实质上一个焦距处， 其中所述装置经配置以将所述空间图案投射到一距离处。
26. 根据权利要求25所述的投射装置，其中所述光产生装置包含光发射器，及所述光 展保留装置包含反射器，所述空间图案产生装置包含空间光调制器，及所述调焦装置包含 透镜。
【文档编号】G09F19/18GK104365091SQ201380031725
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年6月17日 优先权日:2012年6月21日
【发明者】罗伯特·L·霍尔曼, 马修·B·桑普塞尔 申请人:高通Mems科技公司