的不同点， 从而有损投影像素的分辨率。
[0208] 为了消除或缓解这个问题，光源4可以配置成在独立脉冲中连续发射绿色、红色和 蓝色光束的脉冲，而不是在相同脉冲中同时发射它们。优选地，发射绿色、红色和蓝色光束 的时间与振荡MEMS镜6的定向同步，以使得红色、绿色和蓝色光束入射在聚焦透镜11上的预 定义相应位置。预定义相应位置使得红色、绿色和蓝色光束由聚焦透镜11聚焦到屏幕3上的 相同点。
[0209] 聚焦透镜11的色差是已知值;通常从透镜制造商得知，或者它可以利用光学中的 公知等式计算;它也可以利用放置在聚焦透镜11之后的检测器来测量。因此，色差对于投影 图像的每个像素是已知的。光学组件还可包括位置传感器，它配置成测量MEMS镜6的位置以 及围绕它的振荡轴7a、7b的振荡速度，从而使得MEMS镜6的位置和振荡速度始终都是已知 的。通过知道MEMS镜6的速度和位置并知道聚焦透镜11对于每个红色、绿色和蓝色光束的色 差，允许计算绿色、红色和蓝色光束的发射时间，以便补偿色差，从而使得绿色、红色和蓝色 光束由聚焦透镜11聚焦到屏幕3上的相同点。
[0210] 例如，由于色差效应，在MEMS镜的给定扫描角度α，像素的蓝光部分相对于像素的 绿光部分偏移'X mm'的固定距离。在该给定扫描角度a，MEMS镜6的振荡速度为' ω '（度/ 秒），并且所扫描的点16在屏幕3上以'V'（mm/s)的速度移动。为了补偿色差效应，光源4配置 成对于即将投射的每个像素连续地发射蓝光、红光和绿光的独立脉冲;红色、绿色和蓝色脉 冲在屏幕3上组合以便形成像素。每个脉冲中的蓝光、红光和绿光的量根据即将投射的像素 中的蓝色、红色和绿色的量。重要地，在本发明中，当检测到MEMS镜6在它的给定扫描角度a 并且以'ω'（度/秒）的速度振荡时，在即将定义像素的绿色部分的绿光脉冲之后的't = x/ ν'秒的时间延迟发射即将定义像素的蓝色部分的蓝光脉冲，以使得蓝色和绿色脉冲入射在 屏幕3上的相同位置16,从而形成像素17。将对红光脉冲的发射进行类似操作。't'定义连续 红色、绿色和蓝色脉冲之间的时间延迟。发射绿色、红色和蓝色光束的时间延迟可以对于 MEMS镜6的每个位置改变，因为色差和MEMS镜6的速度也在MEMS镜6的整个振荡幅度内变化。 因此，可以利用从光源4发射独立的红色、绿色和蓝色光束与MEMS镜的振荡的同步，以使得 红色、绿色和蓝色光束入射在聚焦透镜11的预定义相应点上，以便通过聚焦透镜11将它们 聚焦到屏幕3上的相同点，从而校正色差。
[0211]在不背离如随附权利要求所定义的本发明的范围的情况下，所描述的本发明的实 施例的各种修改和改变将对于本领域技术人员显而易见。尽管结合特定优选实施例描述了 本发明，但是应了解，不应将要求权利的本发明过度局限于这些特定实施例。
【主权项】
1. 一种图像投影仪(2,26,2(3)，包括： 光源(4)，用于提供光束巧）； MEMS镜(6)，布置成使得它可W接收所述光束（5)，并且可W围绕至少一个振荡轴（7曰， 7b)振荡W便扫描所述光束(5); 一个或多个多光束生成器(8,80,41，61，62)，所述一个或多个多光束生成器中的每个 多光束生成器包括:平面分束器(9)，其布置成接收由所述MEMS镜(6)反射的所述光束(5); W及平面反射器（10)，其可接收所述光束(5)中透射穿过所述平面分束器(9)的部分，W使 得所述一个或多个多光束生成器（8,80，41)中的每个多光束生成器可W生成多个光束 (15a-c )，并且其中所述平面分束器(9)和所述平面反射器(10)布置成平行；W及 聚焦透镜（11)，布置成接收由所述一个或多个多光束生成器(8,80,41，61，62)生成的 多个光束（15a-c); 其中，在所述一个或多个多光束生成器(8,80,41，61，62)的每个多光束生成器中，所述 平面分束器(9)和所述平面反射器（10)之间的距离化)使得所述平面分束器(9)和所述平面 反射器(10)之间的光学距离(OD)大于或等于所述光束(5)的相干长度的一半。2. 如权利要求1所述的图像投影仪，其中所述一个或多个多光束生成器包括定义所述 平面分束器(9)的平面分束器元件（90) W及定义所述平面反射器（10)的平面反射器元件 (100)，所述平面分束器元件(90)和所述平面反射器元件（100)平行布置，并且隔开一定距 离，W使得在所述平面分束器元件（90)和所述平面反射器元件（100)之间存在空气间隙 (13)，并且其中所述光学距离(OD)定义为：其中' t '是所述平面分束器元件的厚度，' θι '是所述光束在所述平面分束器元件上的入 射角，'ηΓ是所述光束在入射在所述平面分束器元件上之前经过的材料的折射率，'η'是所 述平面分束器元件的折射率，' h '是所述平面分束器元件和所述平面反射器元件之间的距 离，' n3 '是所述空气间隙（13)中的空气的折射率。3. 如权利要求1所述的图像投影仪，其中所述一个或多个多光束生成器包括:透明材料 块(46,81);W及位于所述块的第一表面(83)上的半反射材料平面涂层(82)，它定义所述平 面分束器(9); W及提供在所述块的第二相对表面(85)上的反射材料平面涂层(84)，它定义 所述平面反射器(10)，并且其中所述光距离(OD)定义为：其中h是所述半反射材料涂层(82)和所述反射材料涂层(84)之间的该距离，并且θ2是：其中'θι'是所述光束5在所述半反射材料平面涂层(82)上的入射角(ΑΟΙ)，'ηΓ是所述 光束5在入射在所述半反射材料平面涂层(82)上之前经过的材料的折射率，' η '是所述半反 射材料平面涂层(82)的折射率。4. 如前述权利要求中任一权利要求所述的图像投影仪，其中运里，所述图像投影仪包 括布置成进行光学通信的多个多光束生成器，并且其中所述多个多光束生成器中的每个多 光束生成器的所述平面分束器(9)和平面反射器（10)位于不同定向的平面(64,65)上或布 置成平行于不同定向的平面(64,65)。5. 如前述权利要求中任一权利要求所述的图像投影仪，其中所述平面分束器(9)配置 成具有40 %反射-60 %透射的分束比。6. 如前述权利要求中任一权利要求所述的图像投影仪，其中所述平面分束器(9,42)布 置成使得所述光束中透射穿过所述平面分束器(9,42)并由所述平面反射器(10,43)反射的 部分可W直接传到所述聚焦透镜（11)，而不经过所述平面分束器(9,42)。7. -种光学组件（1，20,30,40,60)，包括： 根据前述权利要求中任一权利要求所述的图像投影仪； 布置成接收经过所述聚焦透镜（11)的光的屏幕(3)，其中所述屏幕(3)配置成使它所接 收的光漫射;W及 平视显示器，布置成接收由所述屏幕漫射的光。8. 如权利要求7所述的光学组件，其中所述光学组件配置成具有大于代表观看者的数 值孔径的预定义数值孔径值的数值孔径，其中所述光学组件的数值孔径定义为（d/2)/ (F.Μ)，其中Μ是所述平视显示器的放大倍数，F是所述聚焦透镜11的焦距，并且d是从所述多 光束生成器输出的两个连续多光束15a-c之间在所述多光束15a-c入射在所述聚焦透镜11 上之前的距离。9. 如权利要求8所述的光学组件，具有根据权利要求2所述的图像投影仪，其中所述光 学组件配置成使得' d '满足W下条件： d = 2(ttan 白 2+htan 白 3)cos9i其中' t '是所述平面分束器元件(90)的厚度，' Θ1 '是所述光束(5)在所述平面分束器元 件(90)上的入射角(ΑΟΙ)，'ηΓ是所述光束巧)在入射在所述平面分束器元件(90)上之前经 过的材料的折射率，'η'是所述平面分束器元件(90)的折射率，'h'是所述平面分束器元件 (90)和所述平面反射器元件（100)之间的距离，' n3 '是占据所述平面分束器元件(90)和所 述平面反射器元件(100)之间的空间（13)的材料的折射率。10. 如权利要求8所述的光学组件，具有根据权利要求3所述的图像投影仪，其中所述光 学组件配置成使得' d '满足W下条件：其中'h'是所述半反射材料涂层(82)和所述反射材料涂层(84)之间的距离，'η'是所述 透明材料块(46,81)的折射率，'01'是所述光束在所述半反射材料涂层(82)上的入射角。11. 如权利要求8所述的光学组件，其中所述光学组件配置成使得' d '满足W下条件：其中F是所述聚焦透镜11的焦距，k是作为所述多光束生成器的阶的整数，并且θρ等于：其中λ是所述光束的波长，并且' Ρ '是所述显微透镜阵列的节距。12. 如权利要求10所述的光学组件，其中所述光学组件配置成使得所述平面分束器和 所述平面反射器之间的距离' h '满足W下条件：其中'η'是所述平面分束器和所述平面反射器之间的材料的折射率，θι是所述光束在所 述分束器上的入射角，并且'd'是从所述多光束生成器输出的两个连续多光束15a-c之间在 所述多光束15a-c入射在所述聚焦透镜11上之前的距离。13. 如权利要求8-12中任一权利要求所述的光学组件，其中所述屏幕包括显微透镜阵 列，并且其中所述显微透镜阵列包括不同尺寸的显微透镜，W使得所述显微透镜阵列在显 微透镜之间具有多个不同的节距长度;或者其中所述屏幕包括显微镜阵列，其中所述显微 镜阵列包括不同尺寸的显微镜，W使得所述显微镜阵列在显微镜之间具有多个不同的节距 长度。14. 如权利要求13所述的光学组件，其中连续显微透镜或显微镜之间的节距(P)等于： P二（Peff/cOS白scan) 其中Peff是预定义有效节距值，并且目scan是来自所述投影仪装置的光在所述显微透镜或 显微镜上的入射角。15. 如权利要求13或14所述的光学组件，其中连续显微透镜或显微镜之间的节距(P)等 于：其中k是作为所述多光束生成器的阶的整数，θι是所述光束在所述平面分束器上的入射 角，F是所述准直透镜的焦距，λ是所述光束的波长，'h'是所述平面分束器和所述平面反射 器之间的距离，η是所述平面分束器和所述平面反射器之间的材料的折射率。
【专利摘要】一种图像投影仪(2，2b，2c)包括：光源(4)，用于提供光束(5)；MEMS镜(6)，布置成使得它可以接收光束(5)，并且可以围绕至少一个振荡轴(7a，7b)振荡以便扫描所述光束(5)；一个或多个多光束生成器(8，80，41，61，62)，所述一个或多个多光束生成器中的每个多光束生成器包括布置成接收由MEMS镜(6)反射的光束(5)的平面分束器(9)以及可接收光束(5)中透射穿过平面分束器(9)的部分的平面反射器(10)，从而使得所述一个或多个多光束生成器(8，80，41)中的每个多光束生成器可以生成多个光束(15a-c)，并且其中平面分束器(9)和平面反射器(10)布置成平行；以及聚焦透镜(11)，它布置成接收由所述一个或多个多光束生成器(8，80，41，61，62)生成的多个光束(15a-c)；其中，在所述一个或多个多光束生成器(8，80，41，61，62)的每个多光束生成器中，平面分束器(9)和平面反射器(10)之间的距离(h)使得平面分束器(9)和平面反射器(10)之间的光学距离(OD)大于或等于光束(5)的相干长度的一半。还提供包括该图像投影仪的光学组件(1，20，30，40，60)。
【IPC分类】G02B27/01, G02B26/10, H04N9/31, G02B27/48, G02B27/14
【公开号】CN105579883
【申请号】CN201480023302
【发明人】J.梅森, D.马沙尔
【申请人】英特尔公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年9月5日
【公告号】EP3008507A1, US20160202478, WO2016034247A1