专利名称：一种基于闪耀光栅光调制器的显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置，特别是涉及一种基于由微机电系统 (Micro-Electrical-Mechanical System简称MEMS)控制的闪耀光栅光调制器的显 示系统。
背景技术：
现有的显示技术可分为主动发光和被动发光两大类。
主动发光显示技术包括阴极射线管(CRT)、等离子屏(PDP)、表面传导发射(SED)、 碳纳米管场发射(CNT)和有机电致发光二极管(OLED)等；被动发光显示技术包括液晶 显示(LCD)、硅基液晶显示(LCOS)、数字微镜器件显示(DMD)、干涉调节iMoD (Interf er-Omitric-Modulation Device，简称iMoD)显示和光栅光阀(GLV)显示等。 其中，在被动发光显示技术中，LC0S借助液晶的偏光效应显示会损失掉50y。的光源 能量，光利用率不高,而且制造工艺复杂。iMoD显示技术利用干涉原理产生彩色，但 画面的亮度和对比度远远不足以产生较大的投影影像。DLP是最成功的全数字显示技 术之一，适用于影院和背投电视,但由于采用UHP (超高压汞灯)、氙灯等作为光源， 其分光及合光系统造成光能量的大量损失，光能利用率仅为20% 30%。 GLV是基于 衍射原理的唯一成功的彩色显示技术，具有较高的光利用率，采用激光光源可产生大 屏幕投影影像，但这种普通结构的衍射光栅发生衍射时，由于O级次衍射光占有衍射 光的绝大部分能量，因此，利用1级次衍射光产生画面的GLV所具有的最高理论衍射 效率仅为40. 5%。
因此就需要一种光源利用率更高、亮度更高和分辨率更高的显示系统。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种光源利用率更高、亮度更高和 分辨率更高的基于闪耀光栅光调制器的显示系统。 为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案。一种基于闪耀光栅光调制器的显示系统，包括光源；在所述光源的出光口处的 光路上设置的用于对光束整形、匀场的照明透镜装置(11 )，在所述照明透镜装置(11 ) 的输出光路上设置的用于将光束反射的闪耀光栅光调制器(12)，在所述闪耀光栅光 调制器(12)的反射光路上设置的一个投影透镜装置(13)，投影透镜装置(13)的 出射光入射到一个投影屏幕(14)上。
在上述技术方案中，进一步地，所述光源(10)包括三个单色光源，分别为红 色(Red，简称R)光源、绿色(Green，简称G)光源和蓝色(Blue，简称B)光源； 所述红色、绿色、蓝色光源通过合束装置形成白光从所述光源中输出；所述合束装 置包括棱镜合束装置和光纤耦合束合束装置；所述闪耀光栅光调制器(12)是面阵 闪耀光栅光调制器，闪耀光栅的每个像素单元具有分别对应于红、绿、蓝光的三个 闪耀角，所述闪耀光栅光调制器(12)控制每个像素单元分时改变闪耀角用于按照 红、绿、蓝色循环调制显示。
在上述技术方案中，进一步地，所述光源(10)包括三个单色光源，分别为红 色光源、绿色光源和蓝色光源；所述红色、绿色、蓝色光源组合通过合束装置形成 白光从所述光源中输出；所述合束装置包括棱镜合束装置和光纤耦合束合束装置； 所述闪耀光栅光调制器(12)是面阵闪耀光栅光调制器；每个闪耀光栅的像素单元 由三个子像素构成，三个子像素各自具有一个闪耀角，分别是对应于红、绿、蓝光 的闪耀角，所述闪耀光栅光调制器(12)控制每个像素单元的三个子像素改变其闪 耀角和保持闪耀角的时间用于输出所需要的亮度。
在上述技术方案中，进一步地，所述光源(10)包括三个单色光源，分别为红 色光源、绿色光源和蓝色光源；所述闪耀光栅光调制器(12)包括三个独立的面阵 闪耀光栅光调制器组成，分别为第一、第二、第三面阵闪耀光栅光调制器；所述照 明透镜装置包括三个照明透镜单元，分别为第一、第二、第三照明透镜单元；所述 红色、绿色、蓝色光源发出的光束分别经过各自光路上的用于对光束整形、匀场的 第一、第二、第三照明透镜单元后，分别入射到所述第一、第二、第三面阵闪耀光 栅光调制器上被反射后进入一个用于将红绿蓝三束光合成为一束的合色装置(30)， 该合色装置设置在所述投影透镜装置(13)的输入端部分；所述第一面阵闪耀光栅 光调制器的每个像素具有对应于红光的闪耀角，所述第二面阵闪耀光栅光调制器的 每个像素具有对应于绿光的闪耀角，所述第三面阵闪耀光栅光调制器的每个像素具 有对应于蓝光的闪耀角。在上述技术方案中，进一步地，所述光源(10)包括三个单色光源，分别为红 色光源、绿色光源和蓝色光源；所述红色、绿色、蓝色光源通过合束装置形成白光 从所述光源中输出；所述合束装置包括棱镜合束装置和光纤耦合束合束装置；所述 闪耀光栅光调制器(12)是线阵闪耀光栅光调制器，每个闪耀光栅的像素单元具有 分别对应于红、绿、蓝光的三个闪耀角，所述闪耀光栅光调制器(12)控制每个像 素单元分时改变闪耀角用于按照红、绿、蓝循环调制显示；还包括一个位于所述投 影透镜装置(13)和所述投影屏幕(14)之间的振镜(15)，用于将投影透镜装置(13) 发出的光反射到所述投影屏幕(14)上；所述线阵闪耀光栅光调制器和所述振镜协 调动作以在所述投影屏幕上实现扫描成像。
在上述技术方案中，进一步地，所述光源(10)包括三个单色光源，分别为红 色光源、绿色光源和蓝色光源；所述红色、绿色、蓝色光源通过合束装置形成白光 从所述光源中输出；所述合束装置包括棱镜合束装置和光纤耦合束合束装置；所述 闪耀光栅光调制器(12)是线阵闪耀光栅光调制器；每个闪耀光栅的像素单元由三 个子像素构成，三个子像素分别具有对应于红、绿、蓝光的一个闪耀角，所述闪耀 光栅光调制器(12)控制每个像素单元的三个子像素改变其闪耀角和保持闪耀角的 时间用于输出所需要的亮度；还包括一个位于所述投影透镜装置(13)和所述投影 屏幕(14)之间的能够旋转的振镜(15)，用于将投影透镜装置(13)发出的光反射 到所述投影屏幕(14)上；所述线阵闪耀光栅光调制器和所述振镜协调动作以在所 述投影屏幕(14)上实现扫描成像。
在上述技术方案中，进一步地，所述光源(10)包括三个单色光源，分别为红 色光源、绿色光源和蓝色光源；所述闪耀光栅光调制器(12)包括三个线阵闪耀光 栅光调制器，分别为第一、第二、第三线阵闪耀光栅光调制器；所述照明透镜装置 包括三个照明透镜单元，分别为第一、第二、第三照明透镜单元；所述红色、绿色、 蓝色光源发出的光束分别经过各自光路上的用于对光束整形、匀场的第一、第二、 第三照明透镜单元后，分别入射到所述第一、第二、第三线阵闪耀光栅光调制器上 被反射后进入一个用于将红绿蓝三束光合成为一束的合色装置(30)，该合色装置设 置在所述投影透镜装置(13)的输入端部分；所述第一面阵闪耀光栅光调制器的每 个像素有一个对应于红光的闪耀角，所述第二面阵闪耀光栅光调制器的每个像素有
对应于绿光的闪耀角，所述第三面阵闪耀光栅光调制器的每个像素有对应于蓝光的 闪耀角；还包括一个位于所述投影透镜装置(13)和所述投影屏幕(14)之间的能 够旋转的振镜(15)，用于将投影透镜装置(13)发出的光反射到所述投影屏幕(14) 上；所述第一、第二、第三线阵闪耀光栅光调制器和所述振镜协调动作以在所述投影屏幕上实现扫描成像。
在上述技术方案中，进一步地，所述闪耀光栅光调制器有一个用于控制闪耀角 的微机电系统。
在上述技术方案中，进一步地，所述光源包括红、绿或蓝单色激光器，红、绿 或蓝单色LED (发光二极管)器件。
与现有技术相比，本发明的优越性在于
传统光栅由于单元衍射因子与单元间干涉因子主极大重叠，以致光能分散中各 级光谱中，而采用闪耀光栅的衍射原理将光能集中到所需的某级光谱，从而提高光
能的收集效率。本发明的基于微机电系统(MEMS)的闪耀光栅的闪耀角e的大小可 由MEMS控制，改变光栅的闪耀角e ，使光栅的衍射0级与干涉0级分开，从而使光 能分别转移并集中到所需的光谱级次上，使得显示系统的光源利用率高、亮度更高 和分辨率更高，工作的衍射效率即光能利用率可达到90%以上，工作于数字线扫描 及面成像方式，适用于单色激光或单色LED(发光二极管)作为光源。
图1是基于线阵MEMS闪耀光栅的显示系统示意图2是基于面阵MEMS闪耀光栅的显示系统示意图3是基于具有一个闪耀角的面阵MEMS闪耀光栅的显示系统示意图4是每个像素具有三个子像素的线阵闪耀光栅像素排列图5是每个像素具有三个闪耀角的线阵闪耀光栅的像素剖面示意图； 图6是每个像素具有三个闪耀角的线阵闪耀光栅像素的工作光路图； 图7是每个像素具有一个闪耀角的面阵闪耀光栅的像素剖面示意图8是每个像素具有一个闪耀角的面阵(或线阵)闪耀光栅像素工作光路图。
图面说明
IO—光源； 11-—照明透镜装置；
12---闪耀光栅光调制器； 13-—投影透镜装置；
14---投影屏幕； 15---振镜；30—--合光装置。
101-一红色光源；102—-绿色光源；103_—蓝色光源；
lll一第一照明透镜单元；112—第二照明透镜单元；113—第三照明透镜单元;
121—第一面阵闪耀光栅光调制器；122—第二面阵闪耀光栅光调制器；123—第 三面阵闪耀光栅光调制器；
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细描述
本发明中的闪耀光栅主要以平面反射光栅为例，槽面与光栅面之间的夹角e称
为闪耀角，基于微机电系统(MEMS)的闪耀光栅的闪耀角e的大小是由MEMS控制，
改变光栅的闪耀角e，使光栅的衍射o级与干涉o级分开，从而使光能分别转移并
集中到所需的光谱级次上。当用单色光源照射可转动的闪耀光栅时，改变光栅的闪
耀角9 ，可使光束在特定的方向上闪耀，用脉宽调制方式控制闪耀光栅光调制器像 素转动到产生RGB三基色和暗态位置上的停留时间，可使各个象素所对应的三种颜
色具有不同的亮度。利用人眼的视觉暂留现象，通过像素不同亮度、不同基色的组 合,就可以产生一个象素所需的各种彩色，多个象素组成阵列，比如形成面阵，即可构 成显示画面，或者形成线阵，通过投影扫描可以构成显示画面。
实施例l
如图1所示，实现本发明的基于线阵MEMS闪耀光栅光调制器的显示系统，具体 包括光源10;在所述光源10的出光口处的光路上设置一用于对光束整形、匀场 照明透镜11，在所述照明透镜组11的输出光路上设置一用于将光束反射的闪耀光 栅光调制器12，在所述闪耀光栅光调制器12的反射光路上设置一投影透镜装置13， 投影透镜装置13输出端的前方设置一个投影屏幕14。闪耀光栅光调制器12为线阵 闪耀光栅光调制器，该系统还包括一个能够快速转动的阵镜15位于投影透镜装置 13和投影屏幕14之间，阵镜15将投影透镜装置13出射的光反射到投影屏幕14上。
光源10由三种单色光源组成，分别为红色光源、绿色光源和蓝色光源；所述红 色、绿色、蓝色光源通过合束装置(图中未示出)形成白光从所述光源10中输出； 合束装置采用比如棱镜合束装置或光纤耦合束合束装置等;照明透镜装置11采用非球面透镜组合并通过光棒匀场；闪耀光栅光调制器12是线阵闪耀光栅光调制器，每 个闪耀光栅的像素单元具有分别对应于红、绿、蓝光的三个闪耀角，所述闪耀光栅 光调制器12控制每个像素单元分时改变闪耀角用于按照红、绿、蓝循环调制显示。 投影透镜装置13根据投影屏幕14的距离和尺寸采用市场所售的投影镜头，振镜15 采用工作频率大于2KHz的市场所售振镜。
每个像素单元的工作方式如图6所示，方向8为投影方向(即光出射的方向)， 白光6 (即光入射的方向)垂直于光栅面5入射，当闪耀光栅在位置4处，光线沿 原路返回，此时投影方向8处对应于暗场，根据三基色的波长，设计光栅的闪耀角， 使得光栅微镜在MEMS的控制下转到位置1， 2， 3处时，方向8处分别对应着红、绿、 蓝三色的闪耀角所产生的亮场。每个像素单元由单个如图6所示的光栅组成，用脉 宽调制方式控制闪耀光栅单元转动到产生红、绿、蓝三基色和暗态四个固定位置上 的停留时间，使单个象素具有不同的颜色和亮度。多个象素组成阵列，如图5所示是 线阵闪耀光栅像素剖面图。
线阵闪耀光栅光调制器12和振镜15协调动作以在所述投影屏幕上实现扫描成 像。每个闪耀光栅像素单元分时改变闪耀角，按照红、绿、蓝三种色光显示时间比 例依次循环调制显示，其时间比例由显示时光源所配白光的色温决定。MEMS通过PWM
(脉冲宽度调制)方式控制所述面阵闪耀光栅像素闪耀角转动到分别产生红、绿、 蓝色场和暗态位置上的停留时间，使各个象素所对应的三种颜色具有不同的亮度。该 系统工作时，线阵光调制器对应所显示图像的一列，当一列显示完毕，振镜控制光 束到达下一列图像的位置，如此循环直至扫描显示完一幅单色图像(比如红色图像)， 然后依次显示蓝色图像和绿色图像，由于人眼当视觉暂留现象，观察者就会看到一 幅色彩完整当图像。
实施例2
在实施例l的基础上，与实施例l不同的是
闪耀光栅光调制器12是线阵闪耀光栅光调制器;每个闪耀光栅的像素单元由三 个子像素构成，三个子像素分别具有对应于红、绿、蓝光的一个闪耀角，所述闪耀 光栅光调制器12控制每个像素单元的三个子像素改变其闪耀角和保持闪耀角的时 间用于输出所需要的亮度；线阵闪耀光栅光调制器和所述振镜协调动作以在所述投 影屏幕上实现扫描成像。如图8所示，每个子像素只有一个闪耀角，方向8为投影方向即闪耀光栅的光 出射方向，单色光6垂直于光栅面5入射，当闪耀光栅像素单元位于位置2时，光 线按原路返回，此时投影方向8是处于暗场的；当闪耀光栅像素单元位于位置1时， 投影方向8处于亮场，通过PWM (脉冲宽度调制)方式控制线阵闪耀光栅的各个子 像素在亮场和暗场停留的时间，使各个子象素所对应的三种颜色具有不同的亮度，从 而形成不同的色彩；其中位置1和位置2的夹角为对应单色光的闪耀角，三个子像 素各自对应红、绿、蓝色光工作需要的闪耀角。图4是基于线阵闪耀光栅微镜的像 素排列图，多个像素排成一个线阵，每个像素l， 2， 3……，都由三个紧靠的子像素 组成，比如像素1由子像素1-1， 1-2和1-3组成。
其它技术特征同实施例l。 实施例3
如图2所示，实现基于MEMS面阵闪耀光栅光调制器的显示系统，具体包括光 源10;在所述光源10的出光口处的光路上设置一用于对光束整形、匀场照明透镜 ll，在所述照明透镜组11的输出光路上设置一用于将光束反射的闪耀光栅光调制器 12，在所述闪耀光栅光调制器12的反射光路上设置一投影透镜装置13，投影透镜 装置13输出端的前方设置一个投影屏幕14;闪耀光栅光调制器12为面阵闪耀光栅 光调制器，闪耀光栅的每个像素单元具有分别对应于红、绿、蓝光的三个闪耀角， 闪耀光栅光调制器12控制每个像素单元分时改变闪耀角用于按照红、绿、蓝循环调 制显示。光源10包括三种单色光源，分别为红色光源、绿色光源和蓝色光源；所述 红色、绿色、蓝色光源配合形成白光从光源10中输出；照明透镜装置ll采用非球 面透镜组合并通过光棒匀场；光源IO发出的光束经过各用于对光束整形、匀场的照 明透镜装置11后分时配合面阵闪耀光栅光调制器12反射后，经过投影透镜装置13 投影在显示屏幕14上形成三幅叠加的红、绿、蓝图像；按照闪耀光栅光调制器12 的时序分时开关工作，所述分时为按照红、绿、蓝三种色光显示时间比例依次循环 调制显示，其时间比例由显示时所配白光的色温决定。通过PWM (脉冲宽度调制) 方式控制所述面阵闪耀光栅像素转动到分别产生红、绿、蓝色场和暗态位置上的停 留时间，使各个象素所对应的三种颜色具有不同的亮度。投影透镜装置13采用根据 投影屏幕14的距离和尺寸采用市场所售的投影镜头。
实施例4在实施例3的基础上，与实施例3不同的是
闪耀光栅光调制器12是面阵闪耀光栅光调制器;每个闪耀光栅的像素单元由三 个子像素构成，三个子像素分别具有对应于红、绿、蓝光的一个闪耀角，所述闪耀 光栅光调制器12控制每个像素单元的三个子像素改变其闪耀角和保持闪耀角的时 间用于输出所需要的亮度。每个子像素的结构和工作方式与实施例2相同。
其它技术特征同实施例3。
实施例5
如图3所示，实现基于MEMS面阵闪耀光栅光调制器的显示系统，其中，光源 10包括三个单色光源，分别为红色光源101、绿色光源102和蓝色光源103;闪耀 光栅光调制器12包括三个独立的面阵闪耀光栅光调制器组成，分别为第一、第二、 第三面阵闪耀光栅光调制器121、 122、 123，每个闪耀光栅光调制器有一个用于控 制闪耀角的微机电系统；照明透镜装置ll包括三个照明透镜单元，分别为第一、第 二、第三照明透镜单元111、 112、 113;红色、绿色、蓝色光源101、 102、 103发 出的光束分别经过各自光路上的用于对光束整形、匀场的第一、第二、第三照明透 镜单元lll、 112、 113后，分别入射到所述第一、第二、第三面阵闪耀光栅光调制 器121、 122、 123上被反射后进入一个用于将红绿蓝三束光合成为一束的合色装置 30，该合色装置30设置在投影透镜装置13的输入端部分；所述第一面阵闪耀光栅 光调制器121的每个像素有一个对应于红光的闪耀角，所述第二面阵闪耀光栅光调 制器122的每个像素有一个对应于绿光的闪耀角，所述第三面阵闪耀光栅光调制器 123的每个像素有一个对应于蓝光的闪耀角；投影物镜装置13投影在显示屏幕14 上形成三幅叠加的红、绿、蓝图像；每种色光从相同角度入射并按照闪耀光栅光调 制器的时序同时工作，通过PWM (脉冲宽度调制)方式控制所述第一、第二、第三 面阵闪耀光栅像素转动到分别产生红、绿、蓝色场和暗态位置上的停留时间，使各个 象素所对应的三种颜色具有不同的亮度。
每个像素的闪耀角及工作方式如图8所示，每个像素只有一个闪耀角，方向8 为投影方向即闪耀光栅的光出射方向，单色光6垂直于光栅面5入射，当闪耀光栅 像素单元位于位置2时，光线按原路返回，此时投影方向8是处于暗场的；当闪耀 光栅像素单元位于位置l时，投影方向8处于亮场。图7是基于面阵闪耀光栅的像 素剖面图。
本实施例中光源10的红色光源101、绿色光源102和蓝色光源103分别采用红、绿、蓝单色的LED光源，照明透镜装置ll的第一、第二、第三照明透镜单元lll、 112、 113采用非球面透镜组合并通过光棒匀场，投影透镜装置13采用根据投影屏 幕14的距离和尺寸采用市场所售投影镜头，合色装置30采用X-CUBE合色棱镜。
实施例6
在实施例5的基础上，与实施例5不同的是
闪耀光栅光调制器12包括三个独立的线阵闪耀光栅光调制器组成，分别为第一、第 二、第三线阵闪耀光栅光调制器；第一线阵闪耀光栅光调制器的每个像素有一个对 应于红光的闪耀角，第二线阵闪耀光栅光调制器的每个像素有一个对应于绿光的闪 耀角，第三线阵闪耀光栅光调制器的每个像素有一个对应于蓝光的闪耀角；还增加 一个能够快速转动的阵镜设置在位于投影透镜装置13和投影屏幕14之间，阵镜将
投影透镜装置13出射的光反射到投影屏幕14上；线阵闪耀光栅光调制器和振镜协
调动作以在所述投影屏幕上实现扫描成像。阵镜采用工作频率大于2KHz的市场所售 振镜。
其它同实施例5。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管 参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明 的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均 应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1、一种基于闪耀光栅光调制器的显示系统，包括光源(10)；在所述光源的出光口处的光路上设置的用于对光束整形、匀场的照明透镜装置(11)，在所述照明透镜装置(11)的输出光路上设置的用于将光束反射的闪耀光栅光调制器(12)，在所述闪耀光栅光调制器(12)的反射光路上设置的一个投影透镜装置(13)，投影透镜装置(13)的出射光入射到一个投影屏幕(14)上。
2、 根据权利要求1所述基于闪耀光栅光调制器的显示系统，其中，所述光源(IO) 包括三个单色光源，分别为红色光源、绿色光源和蓝色光源；所述红色、绿色、蓝 色光源通过合束装置形成白光从所述光源中输出；所述合束装置包括棱镜合束装置和光纤耦合束合束装置。
3、 根据权利要求2所述基于闪耀光栅光调制器的显示系统，其中，所述闪耀光 栅光调制器(12)是面阵闪耀光栅光调制器，闪耀光栅的每个像素单元具有分别对 应于红、绿、蓝光的三个闪耀角，所述闪耀光栅光调制器(12)控制每个像素单元 分时改变闪耀角用于按照红、绿、蓝色循环调制显示。
4、 根据权利要求2所述基于闪耀光栅光调制器的显示系统，其中，所述闪耀光 栅光调制器(12)是面阵闪耀光栅光调制器；每个闪耀光栅的像素单元由三个子像 素构成，三个子像素各自具有一个闪耀角，分别是对应于红、绿、蓝光的闪耀角， 所述闪耀光栅光调制器(12)控制每个像素单元的三个子像素改变其闪耀角和保持 闪耀角的时间用于输出所需要的亮度。
5、 根据权利要求1所述基于闪耀光栅光调制器的显示系统，其中，所述光源(IO) 包括三个单色光源，分别为红色光源、绿色光源和蓝色光源；所述闪耀光栅光调制 器(12)包括三个独立的面阵闪耀光栅光调制器组成，分别为第一、第二、第三面 阵闪耀光栅光调制器；所述照明透镜装置包括三个照明透镜单元，分别为第一、第 二、第三照明透镜单元；所述红色、绿色、蓝色光源发出的光束分别经过各自光路 上的用于对光束整形、匀场的第一、第二、第三照明透镜单元后，分别入射到所述 第一、第二、第三面阵闪耀光栅光调制器上被反射后进入一个用于将红绿蓝三束光 合成为一束的合色装置(30),该合色装置设置在所述投影透镜装置(13)的输入端 部分；所述第一面阵闪耀光栅光调制器的每个像素具有对应于红光的闪耀角，所述 第二面阵闪耀光栅光调制器的每个像素具有对应于绿光的闪耀角，所述第三面阵闪 耀光栅光调制器的每个像素具有对应于蓝光的闪耀角。
6、 根据权利要求2所述基于闪耀光栅光调制器的显示系统，其中，所述闪耀光 栅光调制器(12)是线阵闪耀光栅光调制器，每个闪耀光栅的像素单元具有分别对 应于红、绿、蓝光的三个闪耀角，所述闪耀光栅光调制器(12)控制每个像素单元 分时改变闪耀角用于按照红、绿、蓝循环调制显示；还包括一个位于所述投影透镜 装置(13)和所述投影屏幕(14)之间的振镜(15)，用于将投影透镜装置(13)发 出的光反射到所述投影屏幕(14)上；所述线阵闪耀光栅光调制器和所述振镜协调 动作以在所述投影屏幕(14)上实现扫描成像。
7、 根据权利要求2所述基于闪耀光栅光调制器的显示系统，其中，所述闪耀光 栅光调制器(12)是线阵闪耀光栅光调制器；每个闪耀光栅的像素单元由三个子像 素构成，三个子像素分别具有对应于红、绿、蓝光的一个闪耀角，所述闪耀光栅光 调制器(12)控制每个像素单元的三个子像素改变其闪耀角和保持闪耀角的时间用 于输出所需要的亮度；还包括一个位于所述投影透镜装置(13)和所述投影屏幕(14) 之间的能够旋转的振镜(15)，用于将投影透镜装置(13)发出的光反射到所述投影 屏幕(14)上；所述线阵闪耀光栅光调制器和所述振镜协调动作以在所述投影屏幕 上实现扫描成像。
8、 根据权利要求1所述基于闪耀光栅光调制器的显示系统，其中，所述光源(IO) 包括三个单色光源，分别为红色光源、绿色光源和蓝色光源；所述闪耀光栅光调制 器(12)包括三个线阵闪耀光栅光调制器，分别为第一、第二、第三线阵闪耀光栅 光调制器；所述照明透镜装置包括三个照明透镜单元，分别为第一、第二、第三照 明透镜单元；所述红色、绿色、蓝色光源发出的光束分别经过各自光路上的用于对 光束整形、匀场的第一、第二、第三照明透镜单元后，分别入射到所述第一、第二、 第三线阵闪耀光栅光调制器上被反射后进入一个用于将红绿蓝三束光合成为一束的 合色装置(30)，该合色装置设置在所述投影透镜装置(13)的输入端部分；所述第 一面阵闪耀光栅光调制器的每个像素有一个对应于红光的闪耀角，所述第二面阵闪 耀光栅光调制器的每个像素有对应于绿光的闪耀角，所述第三面阵闪耀光栅光调制 器的每个像素有对应于蓝光的闪耀角；还包括一个位于所述投影透镜装置(13)和 所述投影屏幕(14)之间的能够旋转的振镜(15)，用于将投影透镜装置(13)发出 的光反射到所述投影屏幕(14)上；所述第一、第二、第三线阵闪耀光栅光调制器 和所述振镜协调动作以在所述投影屏幕上实现扫描成像。
9、 根据权利要求1-8任一项所述基于闪耀光栅光调制器的显示系统，其中，所述闪耀光栅光调制器有一个用于控制闪耀角的微机电系统。
10、 根据权利要求9所述基于闪耀光栅光调制器的显示系统，其中，所述光源 包括红、绿或蓝单色激光器，还包括红、绿或蓝单色发光二极管器件。
全文摘要
本发明公开了一种基于闪耀光栅光调制器的显示系统，包括光源(10)；在所述光源的出光口处的光路上设置的用于对光束整形、匀场的照明透镜装置(11)，在所述照明透镜装置(11)的输出光路上设置的用于将光束反射的闪耀光栅光调制器(12)，在所述闪耀光栅光调制器(12)的反射光路上设置的一个投影透镜装置(13)，投影透镜装置(13)的出射光入射到一个投影屏幕(14)上。本发明光源利用率高、亮度更高和分辨率更高，工作的衍射效率即光能利用率可达到90％以上。
文档编号G02F1/01GK101295123SQ20071009873
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月25日 优先权日2007年4月25日
发明者岩 亓, 翊 周, 宫武鹏, 华 成, 涛 房, 勇 毕, 斌 王, 赵江山, 光 郑, 颜博霞 申请人:中国科学院光电研究院