图像产生装置的制作方法

专利名称：图像产生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像产生装置，特别是一种利用激光光源的投影装置。
背景技术：
目前，在很多消费装置和电子仪器中，用于产生图像和用于投影 图像的装置和设备以及它们的小型化都变得越来越重要。这些装置和 设备的问题(特别是所使用的光源至少在一定程度上产生或者至少包 括相干光时)在于，在图像产生和图像投影过程中，所产生的图像包 含噪音和由于所包含的光的相干性质而引起的其它不均匀性。这些不 均匀性一方面特别是由于在光学面、表面或界面处的干涉过程引起的。 噪音分量通常称为斑紋，并主要由干涉过程产生，例如在漫射面或界 面处，例如在漫射屏幕处。发明内容因此，本发明的目的是提供一种图像产生装置，它能够至少降低 在产生图像中的不均匀性内容和斑紋。本发明的目的通过根据权利要求1和2的图像产生装置来解决。本 发明的图像产生装置的实施例和变化形式在从属权利要求的范围内。根据本发明，提供了一种图像产生装置，它包括用于产生图像的 装置、用于照明产生图像的所述装置的装置以及用于使得具有相干特 性的第 一 照明光的接收光束偏转至用于照明的所述装置的装置。用于 照明的所述装置有中间面。用于使得第 一照明光的所述接收光束偏转 的所述装置能够照射所述中间面。根据本发明，用于偏转的所述装置 用于在照射所述中间面的过程中使得所述光束相继照射所述中间面的 不同部分。因此，本发明的一个方面提供了用于使得具有相干特性的第一照 明光的所述接收光束偏转的装置，该装置有使得第 一 照明光的所述偏 转光束相继照射用于照明的所述装置的所述中间面的不同部分。由于时间的前进，用于图像产生的所述中间面的不同受照射部分至少在一 定程度上放松了它们的相干特性，并因此在一定程度上彼此不相干， 因为它们存在于不同的时间。因此，由于失去了相干性，它们不再有 助于斑紋现象。


下面将根据优选实施例和通过附图介绍本发明。图1A、 1B是本发明的图像产生装置实施例的示意方框图。图2是本发明的图像产生装置的另 一 实施例的示意透视侧视图，更 详细地表示了结构。图3 -图4C是用于表示在本发明的图像产生装置的实施例中的不 同子束相对于彼此并相对于斑紋图案的关联。图5A -图7C是本发明的图像产生装置的还一实施例的透视侧视图 和示意剖^L图。图8和图9是表示本发明的图像产生装置的还一实施例的详细情况 的透#见侧-见图。
具体实施方式
下文中，功能和结构类似或等效的元件结构将以相同参考标号来 表示。且并不在各个示例中重复地详细介绍它们。 下面首先参考附图，总体上根据本发明，提供了一种图像产生装置l。所述图像产生装置l包 括图像产生面板IP,作为用于产生图像I的装置30;照明光学装置IO, 作为用于照明用于产生图像I的所述装置30的装置20,该装置20有中间 面21、 S，该中间面21、 S改变光束L，以便均匀地且用与所述面板IP的 形状相适合(congruent )的光束形状照明所述面板IP;用于偏转的装 置IO,该装置10使具有相干特性的第一照明光L1的接收光束L偏转至用 于照明的所述装置20，以便用所述光束L照射所述中间面21、 S;以及 投影透镜PL,作为用于投影的装置40,该装置40投影从用于产生所述 图像I的所述装置30接收的图像I，该装置40投影显示在面板IP上的图 像；其中，用于偏转的所述装置10适合于在照射所述中间面21、 S的过 程中使得所述光束L相继照射所述中间面21、 S的不同部分Sj,其中，用于投影图像I的所述装置40具有孔径光阑41、 AS，并且其中，用于照 明的所述装置20的所述中间面21、 S定位成与所述孔径光阑41、 AS光学 共轭。另一方面，根据本发明，提供了一种图像产生装置l,它包括用 于产生图像I的装置30;用于照明的装置20，该装置20用于照明产生图 像I的所述装置30,该装置20有中间面21、 S;用于偏转的装置IO,该 装置10用于使具有相干特性的第一照明光L1的接收光束L偏转至用于 照明的所述装置20,以便用所述光束L照射所述中间面21、 S,其中， 用于偏转的所述装置10适合于在照射所述中间面21、 S的过程中使得所 述光束L相继照射所述中间面21、 S的不同部分Sj。用于偏转的所述装置10可适合于在照射所述中间面21、 S的所述过 程中使得所述光束L处在所述中间面21 、 S上的不同位置。用于偏转的所述装置10可适合于在照射所述中间面21、 S的所述过 程中使得所述光束L扫过所述中间面21、 S。用于偏转的所述装置10可适合于在照射所述中间面21、 S的所述过 程中使得所述光束连续移动横跨过所述中间面21、 S。所述中间面21 、 S可以是用于照明的所述装置2 0的表面。 所述中间面21、 S可以是在用于照明的所述装置20内的虚拟面。 所述中间面21 、 S可以是用于照明的所述装置2O的屏幕的面。 所述中间面21 、 S可以是用于照明的所述装置2 0的漫射体的面。 所述图像产生装置还可以包括用于投影的装置40,该装置40用于 投影从用于产生所述图像I的所述装置30接收的图像I。 用于投影图像I的所述装置40有孔径光阑41、 AS。 用于照明的所述装置20的所述中间面21、 S可以布置成与所述孔径 光阑41、 AS光学共轭。用于照明的所述装置20或者所述照明光学装置IO可以包括积分器 板和聚光透镜。所述中间面21、 S可以在所述第二积分器板24-2附近。 用于照明的所述装置20或者所述照明光学装置IO可以包括光导管 和中继透镜系统，其中，中间面21、 S在该中继透镜系统的孔径光阑附 近。用于照明的所述装置20或者所述照明光学装置IO可以包括附加漫射体，该附加漫射体位于该偏转装置io之前或之后。所述图像产生装置1还可以包括用于产生第一照明光L1的装置50, 该装置50适合于将所述第一照明光L1引向用于使所述第一照明光L1偏 转的所述装置IO。用于产生第一照明光L1的所述装置可以有至少一个激光光源51。 用于产生第 一照明光L1的所述装置5 0可以有激光光源阵列51 ，该述第 一 照明光L1偏转的所述装置1 0 。用于产生第 一照明光的所述装置50可以有焦距和焦平面，用于偏 转的所述装置10可以位于所述焦平面中。用于偏转的所述装置10可以是或者可以包括反射镜11。所述反射镜ll可适合于被机械旋转或倾斜，以便因此使得所述接 收光束L偏转横跨过所述中间面21、 S。所述反射镜ll可以以万向节方式安装，以便绕两个垂直轴线倾斜， 并使得所述接收光束在两维上偏转横跨过所述中间面21 、 S。所述反射镜11可适合于使所述被偏转的光束L以圓形方式、直线方 式、循环方式和无序方式中的一种方式移动横跨过所述中间面21、 S。用于产生图像I的所述装置30可以是或者可以包括图像调制器。用于产生图像I的所述装置30可以是或者可以包括至少一个液晶 显示元件LCD。用于照明的所述装置2 0可以是或者可以包括照明单元。下面将进一步介绍本发明的这些和其它方面。本发明特别涉及一种使用激光光源的投影装置。本发明介绍了使用激光作为光源的投影系统的光学部分。激光照 明投影仪通常由于激光的相干特性而产生不均匀性和噪音图形。不均匀性(我们也称为"客观斑紋")是由相干光在光学系统内 的粗糙表面、表面缺陷和孔径光阑处的干涉而引起的。在屏幕上出现 的斑紋图案与观察者的观看情况无关，例如它与观察者的位置、观看 角度或光瞳尺寸无关。噪音(我们也称为"主观斑紋")是由相干光通过粗糙表面或通 过屏幕的漫射粒子产生的干涉而引起的。当相干光散射到不同方向时， 该相干光进行有助益的或破坏性的千涉，从而在观察者的图像平面(例如人眼的视网膜)中产生粒状的斑紋图案。当观察者的位置或视角改 变时，该斑紋图案变化("移动，，)。斑紋现象在"J. W， Goodman. J. Opt. Soc. Am. Vol. 66. No. 11, November 1976，，中介绍，Goodman还介绍了 4卬制J赶纟丈的方法。已经知道，在光路中，在图像形成装置之前聚焦激光的点处或者 在光学系统中形成图像的平面处引入运动的随机漫射体或随机相位延 迟器，可以降低激光斑紋。(见Trisnadi inProcSPIE 4657, 2002 )。本发明介绍了减少客观和主观斑紋的光学结构情况。如图所示，特别是如图1和2所示，激光束L或一组多个重合的激光束或者激光束阵列例如通过使用机械旋转或倾斜的反射镜ll而进行偏 转，以便扫过位于投影仪1的照明单元20中的中间面S,该投影仪l在本 发明中作为图像产生装置。激光束L能够以圆形方式或以直线方式或者 任意其它轨迹T扫过中间面或表面S。该运动图案可以周期性地重复， 或者它可以无序地扫过。可选地，漫射体22可以用于模糊激光点，以 便获得更好的均匀性。中间面S的图像形成于投影透镜42的孔径光阑AS附近，因为S和AS 相互共辄。照明单元20照明用于图像产生的装置30的图像调制器31 (例如LCD 面板)。图像I以通常方式利用投影透镜而投影至屏幕上。从投影透镜42出来的各子束(bearalet) Bi在观察者的眼睛视网膜 上产生特定斑紋图案，如图3中所示。需要在各两个子束B^、 Bn之间有一定的最小角度分隔A由，以便保 证由各子束产生的斑紋图案彼此不相关。A^取决于波长带宽、屏幕的类型、观察者和屏幕之间的距离以及观察者的光瞳尺寸。经验得出的典型值为AminN).59Eye。但是根据具体情况(带宽，...)也可以有其它值。由于△ in的限制，只有有限数目N的不相关子束可以填充投影圓锥角0Proj °如图4A至4C所示，子束Bi ( i=[l， ...N])彼此不相干，因为它们存 在(出现)于不相连的时间。因为由子束产生的斑紋图案彼此不相关(A^的情况)，且子束彼此不相干(不相连的时间)，因此，所有各子束的叠加导致图案的斑紋对比度减少系数《N。在图5A和5B的实施例中，积分器板24-1、 24-2共同用于投影仪1的 照明部分20中，以便均匀地且以矩形形状来照明该图像调制器31 。激光束L或一组多个重合激光束或者激光束阵列以这样的方式扫 过准直透镜23-1,即，使得第一积分器板24-l的有效区域被局部地或 完全被覆盖。布置在反射镜11和第一积分器板24-l之间的可选漫射体 22能够用于模糊激光点，以便提高均匀性。第二积分器板24-2处于与投影透镜42的孔径光阑41、 AS共轭的位 置。因此，光以类似于它扫过第二积分器板24-2 (但是反转)的方式扫 过孔径光阑41、 AS。在图6A和6B的实施例中，使用了利用光导管25的光导管照明，以 便均匀地且以矩形形状来照明该图像调制器31 。激光束L或一组多个重合激光束或者激光束阵列扫过光导管25的 进口，使得该进口区域被局部地或完全地覆盖。在光导管25前面的可 选漫射体22可以用于模糊激光点，并用于提高均匀性。光导管25的出 口表面通过中继透镜23-3而成像于图像调制器31上。中继透镜23-3处 在与投影透镜42的孔径光阑41、 AS共轭的位置。因此，光以类似于它 扫过中继透镜23-3<旦反转的方式扫过孔径光阑41 、 AS。由于在光导管25内部的多次内部反射，横跨中继透镜23-3的光点 的光轨迹T与横跨光导管25的进口的光点的轨迹不同。在图7A至7C的实施例中，包括矩形光束漫射体22-1,该漫射体22-1 将准直光束散射成锥形立体角。现，这是现有技术已知的。矩形光束漫射体2 2 -1用于均匀地且以矩形形状来照射该图像调制 器31。激光束L或一组多个重合激光束或者激光束阵列扫过矩形光束漫 射体22-l，使得它被局部地或完全地覆盖。矩形光束漫射体处在与投 影透镜的孔径光阑AS共轭的位置。因此，光以类似于它扫过矩形光束 漫射体(但反转)的方式扫过孔径光阑。根据图8，具有线性截面的激光束阵列或激光束L或一组这种类型的多个重合激光通过透镜或轴线垂直于该线性截面的柱形透镜52聚焦在反射镜ii上，该反射镜n绕平行于该线性截面的轴线旋转。该旋转 轴线处于反射镜平面中。反射镜ii绕该轴线从左向右旋转少许角度，从而使线性激光束扫过第一积分器板24-1。可选择地，漫射体22可以布置在准直透镜23-l和第一积分器板 24-1之间，或者在反射镜11和准直透镜23-l之间，以便提高均匀性。根据图9，激光束L或一组多个重合激光束或者激光束阵列由透镜 聚焦在反射镜ll上，该反射镜ll绕轴线旋转，该轴线经过反射镜ll的 中心。该轴线从反射镜平面的法线轴倾斜几度，因此，反射镜在绕轴 线旋转时摇摆，并使激光束沿锥形表面偏转。该几何尺寸适合于使得 第一积分器板24-l的表面由循环激光束l局部或完全覆盖。可选的漫射 体22优选是可以布置在反射镜11和准直透镜23-l之间，以便模糊激光 点，并以更均匀的方式覆盖第一积分器24-l。根据一个方面，本发明将激光光源集成至微型显示类型投影仪的 已知光学照明结构中。本发明还特别涉及一种图像产生装置l，它包括照明单元20,该 照明单元20有中间面21、 S;以及图像调制器30，用于产生图像I。此 外，还提供用于使第一照明光L1的接收光束L偏转至所述照明单元20上 的偏转装置IO，以便照射所述中间面21、 S。所述偏转装置10适合于在 照射所述中间面21 、 S的过程中使得所述光束L相继照射所述中间面21 的不同部分，以^更因此降j氐斑紋效应。根据本发明的一些实施例， 一个或多个以下方面对于投影类型的 图像产生装置来说是主要的，即提供有— 一图像产生面板；一一投影透镜，该投影透镜将显示在面板上的图像投影至屏幕上； ——光源，该光源照明该面板；以及一一照明光学装置，该照明光学装置改变该光源的光束，以便均 匀地且用适合面板形状(通常为矩形形状)的光束形状照明面板。根据本发明的 一些实施例，为了使得使用激光的图像产生装置降 低斑紋而提供的基本装置和采取的措施可以基于以下几点各投影透镜或光学PJ具有一定直径的光瞳。该直径与至屏幕的距离 一起确定了投影点的最大锥形角。当保证在该锥体内的任意两个位 置处的光都彼此不相干时，投影点的该锥形角对于降低斑紋是主要的。 当为激光光源时，在激光束扫过光瞳，从而在一定时间内覆盖光瞳的 仅仅一部分区域或整个区域时，可以实现该不相干。这保证在光瞳内 的任意两个位置处的光不能相互干涉，因为光不能在相同时间点在任 意两个不相连的位置处存在。根据本发明的 一些实施例，在投影装置中的照明光学装置可以有中间表面s,该中间表面s处在与透镜的光瞳共轭的位置。术语光学共 轭的意思是光瞳的任意位置与在中间表面s中的位置——映射。因此， 扫过中间表面s的激光束也扫过投影透镜的光瞳。另 一方面，本发明实施例的其它方面的关4定特征可以概括如下 为了降低斑紋，它在这些示例中主要是有(a)合适的较大锥形角以及 (b)形成和投影该要显示图像的光的不相干性。特征(a)可以通过合适选择和设置孔径光阑的有限尺寸(相对于 且相关于孔径光阑和中间面之间的有限距离)来实现。下面将详细参考附图。图1 A和1 B是用于说明本发明的图像产生装置1的实施例的基本方 面的示意方框图。在图1A中，本发明的图像产生装置1的实施例包括用于产生第 一照 明光L1的装置50。所述第一照明光L1由一个或多个激光光源51或其它 光源产生，该光源能够至少部分产生至少在一定程度上有相干特性的 第一照明光L1。产生一个或多个光束L。所述第一照明光L1产生并被引 导向用于使所述第一照明光Ll偏转的装置lO。用于偏转的所述装置IO 包括至少一个偏转元件ll。所述偏转元件ll例如可以是反射镜或者任 意其它偏转实体，例如衍射光栅等。用于偏转的所述装置10和所述偏 转元件ll适合于改变所述反射元件ll的反射面、界面、表面或平面的 方位关系，并且包括用于改变该方位关系的装置(该方位关系的改变 是在时间上与第 一照明光L1的入射光束l的方位和方向相比较)。因此， 用于偏转的所述装置10能够使得所述第一照明光L1的所述入射光束L 在反射后离开用于偏转的所述装置IO，并在时间上改变角度或方位关 系或方向。因此，用于偏转的所述装置10和所述偏转元件11适合于使得第一 照明光L1的偏转光束L连续地来回移动，或者通过跳至一组离散的角度 位置或方位和/或在一组离散的角度位置或方位之间跳跃而来回移动。用于偏转的所述装置10和所述偏转元件11的偏转被控制和选择， 以便使第一照明光Ll的所述光束L照射照明单元20的不同位置和/或部 分，该照明单元20作为用于照明图像产生装置30的装置20，该图像产 生装置30作为用于产生图像的装置30，且特别是，中间面、表面、界 面或平面21、 S包含在所述照明单元20或用于照明的装置20中。冲艮据图1B,作为用于照明的所述装置20的所述照明单元20可以包 括其它光学元件，例如透镜23-1、 23-2和一些光积分/积分器装置24-1、 24-2。入射的第一照明光L1的光束L因此被改变，并在时间上沿横向分 离成一捆子束Bj,该子束Bj在各个瞬时产生图像。只要在各子束之间的横向距离足够大，则由这些子束产生的斑紋 图案彼此无关。另外，这些子束的光彼此不相千，因为它并不存在于 同一时间点。因此，由各子束产生的各个斑紋图案在强度基础上叠加， 从而降低了叠加图像的斑紋对比度。在图1A和1B中还表示了漫射屏幕或面22、 S'。该漫射屏幕22、 S' 可以用于进一步增加均匀性。该漫射屏幕还可以位于在10和20之间的任意位置。在与该照明单元相互作用后，入射的第一照明光L1作为第二照明 光L2而离开照明单元20,以便被引导向用于图像产生的装置30,该装 置30包括图像调制器31,例如LCD元件，它可以以透射或反射方式工作。在与用于图像产生的所述装置30相互作用后，特别是与所述图像 调制器31相互作用后，所述入射第二照明光L2离开所述图像产生装置 30而作为第三成像光L3，以便被引导向图像投影装置40或各投影光学 装置40，在图l的实施例中，该图像投影装置40包括投影透镜42,该投 影透镜42具有它的孔径光阑41，以便由所述入射的第三成像光L3产生 投影光L3',该投影光L3'将要投影的图像I投影至屏幕上和/或观察者 的眼睛中。根据图1A和1B，所述孔径光阑41、 AS可以是投影透镜42的一部分，或者是与投影透镜分离的实体。图2是本发明的图像产生装置l的另一实施例的示意透视側视图。它也提供了用于偏转第 一照明光L1的光束L的装置10、具有中间表 面S、 21和可选的漫射体屏幕22、 S'的照明单元20、用于产生图像I并 有图像调制器31的装置30、以及用于将所述图像I投影成投影图像I'并 有孔径光阑AS、 41和投影透镜42的装置40,这些装置以该顺序沿光传 播的方向(即图2中从左向右)布置在一公共光路中。另外，图2表示 了中间面S、 21和孔径光阑AS、 41的面相互光学共轭，即，照射在所述 中间面S、 21上的各部分是成像在孔径光阑AS、 41的面的相应部分上。图3是本发明的图像产生装置1实施例的、用于投影图像I的所述装 置40的详细示意透^见側—见图。图3表示了不同子束Bn和Bm之间的几何关系，这些子束的形成是由 于第一照明光L1的入射光束L的移动。它表示了由用于投影图像的所述 装置40投影的各子束Bj可以在观察者的眼睛中产生的特定斑紋图案。 不过，当两个相邻子束Bm和Bn之间的最小角度分隔Amin导致在中间面 S、 21 (因此在孔径光阑AS、 41的面上)上分开或至少不交叠关系(与 其相应的受照明或受照射部分相比)时，由投影子束Bm和Bn产生的斑 紋图案变得在观察者的眼睛中彼此不相关。另外，这些子束的光彼此不相干，因为它并不在同一时间点存在。 因此，由各子束产生的各个斑紋图案在强度基础上叠加，从而降低了 叠加图像的斑紋对比度。图4A至4C再次演示了子束Bj的不相关过程。特别是，图4B表示了 用于投影图像I的所述装置40的孔径光阑AS、 41的面的正视图。当第一 照明光L1的入射光束L偏转并因此扫过照明单元20或用于照明的所述 装置20的中间面S、 21，从而使光束L按照特定轨迹T移动时，在孔径光阑AS、 41的面上产生无关且相应的轨迹。当所示子束B1、 B2.....Bi.....Bn相对于它们在相应中间面S、 21或者孔径光阑AS、 41的面的照射部分并不交叠时，所示子束B1、 B2..... Bi..... Bn产生不相关的斑紋图案，并当相互比较时放松了它们的相应相干特性。图4C也表示了子束Bi的时间关系和随时间前进对于时间tl..... ti..... tN的非交叠特性。在图5 A和5B中，通过透视側视图和示意側剖图表示了本发明的图 像产生装置l的还一实施例。在该实施例中，用于照明的所述装置20或所述照明单元20由第一准直透镜23-1、第一积分器板24-1、第二积分器板24-2和聚光透镜23-2 的顺序形成。在本例中，所述中间面S、 21形成为第二积分器板24-2的 一部分或表面。用于图像产生的所述装置30包括物镜32和相应图像调制器31 (LCD),该图像调制器以透射方式工作。在图6A和6B中，分别通过示意透视側视图和示意側视剖视图表示了本发明的图像产生装置l的另一实施例。在该实施例中，用于照明的所述装置20或所述照明单元20包括可 选的漫射体22、 S'、光导管25、第一透镜23-4和中继透镜23-3。在本 例中，所述中间面S、 21形成为所述中继透镜23-3的一部分或表面。图7A和7B分别通过示意透视侧视图和示意側视剖视图表示了本发 明的图像产生装置1的还一实施例。在本例中，用于照明的装置2 0或所述照明单元20由矩形光束漫射 体22-l、 S'和聚光透镜23-2形成。在本例中，所述中间面S、 21形成为 所述矩形光束漫射体22、 S'的表面或一部分。图8通过示意透视侧视图来表示，根据本发明，激光单元阵列与用 于聚焦从激光器阵列照射的多个光束的柱形透镜一起可以用作光源。 在本例中，用于照明的所述装置20或所述照明单元20包括准直透镜 23-1、漫射体22以及第一和第二积分器板24-1和24-2。图9通过示意透视侧视图表示了旋转反射镜11用作用于偏转的所 述装置10的一部分。参考标号1本发明的图像产生装置10用于使入射光束偏转的装置、光束偏转装置11偏转元件、反射镜ir处于倾斜位置的偏转元件20用于照明的装置、照明单元21中间面、中间表面、中间交界面22漫射体、漫射体屏幕22-1矩形光束漫射体2 3--1准直透镜2 3--2聚光透镜2 3--3中继透镜2 3--4透镜24积分器板24--1第一积分器板24--2第二积分器板25光导管、光集中装置30用于图像产生的装置31图像调制器32物镜40用于投影的装置、投影光学装置41孔径光阑42投影透镜50用于产生第一照明光的装置、光源单元51光源、激光光源52柱形透镜AS孔径光阑Bl、, 、Bj、...子束10照明光学装置IP图像产生面板光束LCD 液晶显示元件Ll 第一照明光L2 第二照明光L3 第三照明光L3' 投影光PL 投影透镜、投影光学装置S 中间面、中间表面、中间交界面S' 孔径光阑
权利要求
1.一种图像产生装置(1)，包括图像产生面板(IP)；照明光学装置(IO)，该照明光学装置有中间面(21、S)，所述照明光学装置(IO)构造成改变光束(L)，以便均匀地且用适合所述面板(IP)形状的光束形状照明所述面板(IP)；用于偏转的装置(10)，该装置(10)用于使具有相干特性的第一照明光(L1)的接收光束(L)偏转至用于照明的所述装置(20)，以便用所述光束(L)照射所述中间面(21、S)；以及投影透镜(PL)，该投影透镜构造成投影从所述图像产生面板(IP)接收的图像(I)；其中，用于偏转的所述装置(10)构造成在照射所述中间面(21、S)的过程中使得所述光束(L)相继照射所述中间面(21、S)的不同部分(Sj)；以及其中，所述照明光学装置(IO)的所述中间面(21、S)定位成与所述投影透镜(PL)的孔径光阑(41、AS)光学共轭。
2. —种图像产生装置(1 ),包括 用于产生图像(I )的装置(30);用于照明用于产生图像(I)的所述装置(30)的装置(20),该 装置(20)有中间面(21、 S);用于偏转的装置(10)，该装置(10)用于使具有相干特性的第 一照明光(LI)的接收光束(L)偏转至用于照明的所述装置(20), 以便用所述光束(L)照射所述中间面(21、 S);以及用于投影从用于产生所述图像(I)的所述装置(30)接收的图像 (I)的装置(40);其中，用于偏转的所述装置(10)适合于在照射所述中间面(21、 S)的过程中使得所述光束(L)相继照射所述中间面(21、 S)的不同 部分(Sj);其中，用于投影图像U)的所述装置(40)有孔径光阑(41、 AS);以及用于照明的所述装置(20)的所述中间面(21、 S)定位成与所述 孔径光阑(41、 AS)光学共辄。
3. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，用于偏转的所 述装置(10)适合于在照射所述中间面(21、 S)的所述过程中使得所 述光束(L)处在所述中间面(21、 S)上的不同位置。
4. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，用于偏转的所 述装置(10)适合于在照射所述中间面(21、 S)的所述过程中使得所 述光束(L)扫过所述中间面(n、 S)。
5. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，用于偏转的所 述装置(10)适合于在照射所述中间面(21、 S)的所述过程中使得所 述光束(L)连续地移动横跨过所述中间面(21、 S)。
6. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，所述中间面(21、 S)是用于照明的所述装置(20)或所述照明光学装置(10)的表面。
7. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，所述中间面(21、 S)是用于照明的所述装置(20)或所述照明光学装置(10)的交界面。
8. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，所述中间面(21、 S)是用于照明的所述装置(20)或所述照明光学装置(10)的虚拟面。
9. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，所述中间面(21、 S)是用于照明的所述装置(20)或所述照明光学装置(10)的漫射体 的面。
10. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，用于产生第 一照明光的所述装置(50)可以有焦平面，并且，用于偏转的所述装 置(10)位于所述焦平面附近。
11. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，用于照明的 所述装置(20)或者所述照明光学装置(10)包括积分器板和聚光透 镜，并且，所述中间面(21、 S)在所述第二积分器板(24-2)附近。
12. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，用于照明的 所述装置(20)或者所述照明光学装置(10)包括光导管和中继透镜 系统，并且，该中间面(21、 S)在该中继透镜系统的孔径光阑附近。
13. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，用于照明的 所述装置(20)或者所述照明光学装置(10)包括附加漫射体，该附 加漫射体位于该偏转装置(10)之前或之后。
14. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，用于偏转的 所述装置(10)是或者包括反射镜(11 )。
15. 根据权利要求14所述的装置，其中，所述反射镜(ll)适合 于被机械旋转，以便由此使得所述接收光束(L)偏转横跨过所述中间 面(21、 S)。
16. 根据权利要求14所述的装置，其中，所述反射镜(ll)以万 向节方式安装，以便绕两个垂直轴线倾斜并且在两维上使得所述接收 光束偏转横跨过所述中间面(21、 S)。
17. 根据权利要求14至16中任意一个所述的装置，其中，所述反 射镜(11 )适合于使所述偏转的光束(L)以圓形方式、线性方式、循 环方式和无序方式中的一种方式移动横跨过所述中间面(21、 S)。
18. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，还包括用于产生第 一照明光(Ll )的装置(50)，该装置(50)适合于将所述第一照明 光(Ll )引导向用于使所述第一照明光(Ll )偏转的所述装置(10)。
19. 根据权利要求18所述的装置，其中，用于产生第一照明光(L1 ) 的所述装置有至少一个激光光源(51)。
20. 根据权利要求18或19中任意一个所述的装置，其中，用于产 生第一照明光(Ll)的所述装置(50)有激光光源阵列(51),激光 光源阵列(51)适合于产生相应的激光光束阵列(L),并将该激光光 束阵列(L)引导向用于使所述第一照明光(L1 )偏转的所述装置(10)。
21. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，用于产生图 像(I)的所述装置(30)或者所述图像产生面板(IP)是或者包括图 像调制器。
22. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，用于产生图 像(I)的所述装置(30)或者所述图像产生面板(IP)是或者包括至 少一个液晶显示元件(LCD)。
23. 根据前述任意一个权利要求所述的装置，其中，用于照明的 所述装置(20)或者所述照明光学装置(10)是或者包括照明单元。
全文摘要
本发明涉及一种图像产生装置(1)，它包括具有中间面(21、S)的照明单元(20)以及用于产生图像(I)的图像调制器(30)。此外，还提供有用于使得第一照明光(L1)的接收光束(L)偏转至所述照明单元(20)的偏转装置(10)，以便照射所述中间面(21、S)。所述偏转装置(10)用于在照射所述中间面(21、S)的过程中使得所述光束(L)相继照射所述中间面(21、S)的不同部分，以便降低斑纹效应。
文档编号G02B7/182GK101276063SQ20081009004
公开日2008年10月1日 申请日期2008年3月31日 优先权日2007年3月31日
发明者M·卡姆, N·罗斯勒, O·里波尔, S·哈斯莫托, Z·法西厄斯 申请人:索尼德国有限责任公司