具有成像光源模块的投影系统的制作方法

专利名称：具有成像光源模块的投影系统的制作方法
具有成像光源模块的投影系统

发明内容
在一个方面，本发明提供一种投影系统，其包括成像光源模块和投影透镜。成像 光源模块包括多个光导，其中每一个光导具有入射面、出射面和至少一个侧壁；和多个发光 源，其中每一个发光源将光仅传送到所述多个光导中的一个光导。投影透镜构造用于从所 述多个光导接收光，并且传送光来形成投影图像。投影透镜具有光轴和入射光瞳，入射光瞳 具有中心。在该投影系统中，每一个光导布置成从至少一个发光源接收光，并且将光传送穿 过中间图像表面的多个像素中的一个相关像素，到达投影透镜的入射光瞳。而且，所述多个 光导中的至少两个沿不同的相关光分布轴传送光。在另一方面，本发明提供一种成像光源模块，其包括多个光导、多个发光源和中间 图像表面。所述多个光导中的每一个具有入射面、出射面和至少一个侧壁，并且所有光导能 够沿相交于公共参考点的相关光分布轴传送光。所述多个发光源中的每一个将光仅传送到 所述多个光导中的一个光导。所述中间图像表面包括多个像素，其中每一个像素接收来自 所述多个光导的一个相关光导的出射面的光。在下面的具体实施方式
中本公开的这些以及其他方面将是显而易见的。然而，在 任何情况下都不应将以上的发明内容理解为对权利要求书保护的发明主题的限制。


参照附图描述本发明，其中图Ia是投影系统的示意性剖视图。图Ib是成像光源模块的示意性等轴视图。图2是成像光源模块的示意性剖视图。图3是成像光源模块的示意性剖视图。图如是一组光导的示意图。图4b是一组光导的示意图。图如是一个光导的示意图。图恥是图fe的光导的远场亮度分布示意图。图5c是一个光导的示意图。图5d是图5c的光导的远场亮度分布示意图。图6是一个光导的示意图。图7是非笛卡尔图像阵列的示意图。图8是投影系统的示意图。图9是投影系统的部件的示意性剖视图。
具体实施例方式投影系统通常用于相对大规模的信息显示中，例如用于会议室、电影院、会议场地 和教室中的那些投影系统。科技进步还日益地使投影系统有望实现用于较小规模的应用中，例如用于便携式媒体播放器或移动电话中。本发明涉及投影系统的部件，并且可特别用 于紧凑型投影系统中。一些投影系统包括光源、照明光学器件、成像器、投影光学器件和投影屏。照明光 学器件收集来自光源的光，并且将其导向至一个或多个成像器。成像器或图像形成空间光 调制器由经电子调节和处理的数字信号控制，并且产生对应于该信号的图像。通常用于投 影系统中的成像器类型包括硅上液晶(LCOS)、数字微镜装置(DMD)和液晶微显示器。投影 光学器件将成像器加于光上的图像放大，并且将其投影到投影屏上。白色光源，例如弧光灯，已经并且仍常常用作用于投影显示系统的光源。最 近，由于多个可取的属性，包括更长的寿命、更高的效率和优良的热特性，已经引入发光 二极管(LED)来作为光源。作为投影系统中的光源的LED和其他固态发光技术可扩展 到成像器照明以外的应用中。由于在投影系统结构中能够进行大的偏移，因此发光元 件阵列既可用作光源又可用作图像形成装置，从而消除或减少对空间光调制器和用于 将光传送到空间光调制器的照明系统的需要。这样的像素化光源在名称为“Array of Luminescent Elements (发光元件阵列)，，(Haase)的共同待审和共同所有权的PCT专 利申请No. US2008/055004中有所描述，该专利申请要求名称为“Array of Luminescent Elements (发光元件阵列)"(Haase)的美国临时专利申请序列号No. 60/893804的权益。在 本发明中，描述了采用阵列式发光源及相关光学器件的投影系统。图Ia是投影系统100的一个实施例的示意性剖视图。投影系统100可包括具有 一个或多个透镜元件112的投影透镜110。投影透镜110具有光轴114和入射光瞳116，入 射光瞳116具有中心118。投影系统100包括成像光源模块120，其包括以一维或二维阵列布置的多个发光 源122(例如LED)和多个光导124。其中布置多个光源的一维和二维阵列可设置在平面或 非平面表面上。图Ib是包括发光源122和光导124的成像光源模块120的示意性等轴视 图。每一个光导，例如光导1 具有入射面128、出射面130和至少一个侧壁132。光 导的出射面可包括光导向外形或结构。入射面、出射面和光导的在入射和出射面之间的横 截面可以是圆形或多边形的，并且对于任何特定的光导，那些面和横截面在沿光导的不同 部分处可以是相同或不同的形状。光导的横截面积沿光导可保持不变，或其可从具有较小 面积的入射面到具有较大面积的出射面呈喇叭状展开。在一些实施例中，光导可采用截头 几何形状。光导可以是中空的，或者其可由实心的基本上透明的光学材料形成，所述基本上 透明的光学材料例如为丙烯酸酯、聚碳酸酯、玻璃或任何其他合适的有机、无机或复合材 料。通常，实心光导材料的折射率影响其性能。在中空光导的情况下，入射面或出射面(或 两个面都)可以是介质之间的界面，或者可以是由其周边限定的几何面，在面位置处没有 材料界面。成像光源模块120可以布置成使每一个发光源将光仅传送到一个光导。例如，在 图Ia中，发光源134将光仅传送到光导126。通常，每一个光导通过其入射面接收来自至少 一个发光源的光。在一些实施例中，如在本文别处讨论和示出的，光导可接收来自多个光源 的光。
发光源122可使用基本上透明的光学连接材料，例如光学粘合剂材料连接到光导 124，或如所示出的，发光源122和光导IM可由气隙分隔。由于最小化或消除发光源122 的发光表面和光导1 之间的气隙至少部分降低了不同折射率的介质之间界面处的菲涅 耳损失，因此通常提高从发光源到光导的光耦合效率。另一方面，与连接材料光学连接发光 源和光导的情况相比较，与光导的入射面，例如入射面1 相邻的气隙的存在可导致从发 光源发出的光在光导内的传播角范围窄，并且因此具有更高的亮度。在本发明的一些实施 例中，发光源通过光学连接材料连接到光导。在其他实施例中，发光源和光导由气隙分隔。从光源接收的光在光导内从入射面传播到出射面。在该传播过程中，光可从光导 的一个或多个侧壁反射。这样的反射可以是全内反射，其可以是小于全内反射的菲涅耳反 射，和/或其可以是由可任选地包括在光导的一个或多个侧壁上的反射涂层进行的反射。 中空光导通常在其侧壁上采用反射涂层。多个光导124中的每一个光导经过其出射面将光传送穿过中间图像表面140。中 间图像表面140可具有由多个光导124的全部多个出射面一起形成的形状。在图Ia中示 出的实施例中，中间图像表面140可以是平面的，在该情况下，多个光导124的全部出射面 是共面的。在如本文描述和示出的其他实施例中，中间图像表面可以不是平面的。每一个光导IM可将光传送穿过中间图像表面140的多个像素中的一个相关像 素。在一些实施例中，每一个光导基本上将光仅传送穿过一个相关像素。通常，像素为图像 的像元。如关于中间图像表面的像素所使用的，像素和光导的出射面之间一一对应。每一 个像素接收来自一个相关光导的出射面的光。成像光源模块120的多个光导IM中的每一个光导布置用于将光传送穿过中间图 像表面140，到达投影透镜110的入射光瞳116。投影透镜110被构造用于接收来自多个光 导1 的光，并且将光传送来形成投影图像，该投影图像可以是实像或虚像。由光导的输出 形成在中间图像表面140上的图像与由投影透镜110传送的该实像或虚像共轭。通常，没有传送穿过投影透镜110的入射光瞳116的光不能由投影透镜传送来形 成图像。为了提高传送到投影透镜110的入射光瞳的光，多个光导124中的不同的光导可 构造成沿不同的相关光分布轴142传送光。例如，在图Ia中，光导1 沿光分布轴144传 送光，该光分布轴144通常与多个光分布轴142中的其他光分布轴不同。光分布轴通常为 数学矢量。当结合其相关的光导1 在成像光源模块120中的物理位置来考虑时，光分布 轴142可具有这样的特征其被构造为朝向投影透镜110的入射光瞳116的中心118传送 光。投影透镜110的入射光瞳116的中心118形成公共参考点，成像光源模块120的 光分布轴142相交于该点。在不存在投影透镜110的情况下，可设计用于与投影透镜一起 使用的成像光源模块120的特征仍是光分布轴142相交于公共参考点。在一些实施例中， 光源模块沿会聚于公共参考点的光分布轴传送光。在其他实施例中，光源模块沿从公共参 考点发散的光分布轴传送光。朝向投影透镜110的入射光瞳116的中心118传送光意味着投影透镜可以是非远 心设计。在本发明的投影系统的一些实施例中使用非远心投影透镜。在一些实施例中，投 影系统可将非远心投影透镜应用于偏轴投影，其中中间体或被投影的图像都不沿投影透镜 的光轴保持居中，而是移动偏离轴。在其他实施例中，投影透镜的倾斜来用来利用沙伊姆弗勒(Scheimpflug)原理。在成像光源模块120的一些实施例中，每一个光导124沿不同的 相关光分布轴142传送光。通常，来自光导的光的分布取决于光导的具体几何布置方式。图2和图3是可用于根据本发明的投影系统中的成像光源模块实施例的示意性剖 视图。图2和图3图示了具有成像光源模块的多个可能的变型。通常，本发明任何附图中 描绘的和/或具体实施方式
中描述的任何变型、结构或特征可结合到本文公开的任何其他 投影系统中，只要该变型与投影系统相容。图2中所示的成像光源模块220包括至少一个光导226，其接收来自多个发光源 234a、234b和234c的光。发光源234a_c可以是例如可独立寻址的红光、绿光和蓝光发射 器，所述发射器可同时以不同的比例将光传送到光导226，以在出射面130处产生多色像 素。在另一个实施例中，发光源234a-c可以是例如可独立寻址的红光、绿光和蓝光发射器， 其可按顺序将不同比率的光传送到光导226，以在出射表面130处产生时均多色像素，其可 被称为时序彩色系统。在其他实施例中，多个相同颜色的发光源可将光传送到一个光导，以 例如实现亮度、热或其他性能的目的。在其他实施例中，至少一个光导接收来自一个相关发 光源的光，所述发光源可发射单色光、白光或任何其他合适的单一颜色的光。图2中所示的成像光源模块220包括延伸超过中间图像表面240的材料部分250。 在该实施例中，光导的出射面，例如光导226的出射面230，可以位于或可以不位于不同材 料的界面处。然而，如本文所述，即使材料之间的界面不存在于光导出射面处，该出射面仍 关于其周边来限定，所述周边由光导的几何形状形成。成像光源模块220的材料部分250和光导224可以由相同的材料以单件形成，或 其可由不同或相同的材料单独形成，并且结合在一起。由于例如制造原因，或由于光学、机 械或其他性能的原因，材料的选择可能是规定的。如果使用具有不同折射率的材料，则可能 在处于不同介质界面处的中间图像表面处发生折射。如果中间图像表面不是平面的，如本 文关于图3所讨论的，则任何这样的折射可根据司乃耳定律(Snell' s law)进一步修改。与中间图像表面240相对的成像光源模块的材料部分250可由表面260限定，如 所示出的，表面260可以是平面或非平面的。非平面表面260可具有凹型形状、凸型形状、非 球面形状、变形形状、菲涅耳透镜形状、衍射光栅形状或小平面化形状，或可具有任何其他 合适的形状。由于多种原因，表面260可以制成非平面的。一些光学效果对由光导224输出 光的入射角敏感，所述光导224的特征是表面260上的光分布轴242。例如，如果来自光导 224的光在来自不同光导的不同位置处以不同入射角入射在表面260上，则表面260可对于 光提供折射或透镜效果，该效果根据该表面上的位置而改变。使表面260具有一定形状的 另一个原因是可控制该表面上的入射角，以降低或改变由于菲涅耳反射造成的损失。这样 的效果将在本文中关于图4进一步讨论。在另一个实施例中，表面260可采用微透镜阵列的形式，其中一个微透镜与中间 图像表面240的每一个像素相关联。在这样的实施例中，材料部分250可制做得很薄，以使 表面260的微透镜可很接近其相关联像素设置。在材料部分250的厚度减小到最小厚度 的极限情况下，这样的结构可被视为一组光导224，其每一个在其出射面上具有单独的小透 镜，材料部分250没有机械连接光导224。表面260可包括光学涂层，以例如降低菲涅耳反射量，如本文中受益于这样的涂 层的任何投影系统中的任何表面可包括的涂层。这样的涂层包括例如单层四分之一波长涂层或多层有机或无机材料的更精密的涂层，如本领域都很清楚的。图3显示了成像光源模块320的另一个实施例。在该实施例中，中间图像表面340 采用非平面曲面，并且与中间成像表面相切的光导324的出射面不是共面的。而且，由于出 射面不是共面的，因此当投影系统中成像光源模块320与投影透镜结合时，至少一些出射 面不垂直于投影透镜的光轴。相比之下，在图Ia中示出的实施例中，光导124的出射面是 共面的，并且其垂直于投影透镜110的光轴114。在另一个实施例中，出射面可以是共面的， 但不垂直于投影透镜的光轴。图4a和4b是可用于成像光源模块中的光导组424a和424b的示意图。图4a的 光导424a由于其内部光分布轴472a相对于彼此倾斜或偏斜，并且由于光导的出射面438a 相对于其各自的内部光分布轴具有不同的定向方式，因此彼此不同。仅在穿过出射面离开光导之前，光导的内部光分布轴为产生于光导的一个或多个 相关发光源的最大强度的光在光导内的传播方向。通常，本发明的光导旨在使该光的分布 形状为内部光分布轴与光导的惯量主轴严密地对准。对于实心光导，光导材料的折射率为通常影响光导使光分布成具有某种形状的程 度。折射率差值越大，例如空气和光导之间的折射率差值，则可能导致材料界面处越大的屈 光度，这对于指定光导几何形状来说，可提高光导导向光的能力。较高折射率材料的使用可 形成这样的光导其也通过全内反射(T. I. R.)在容纳光方面更有效，同时由于T. I. R.作用 以及对以小于T. I.R.临界角下对入射光进行的菲涅耳反射，还可能使这样的光导在出射 面处更易受陷光的影响。菲涅耳反射可通过适当的抗反射涂层减少。当在光导内沿内部光分布轴传播的光穿过其出射面离开光导时，可能通过出射面 再导向来形成光分布轴，例如图Ia的光分布轴142之一，其表征成像光源模块外部的光的 传播。这通常为用于图4的实施例以及本发明的其他实施例，并且可由成像光源模块设计 者用于实现所需的光分布。在图2和3的成像光源模块220和320的情况下，这样的再导向可能发生在光导 出射面处的表面240和340处，和/或表面260和360处，在该处光离开成像光源模块。如图4a中所示，内部光分布轴472a和出射面438a之间的关系将倾向于导致折 射远离光轴414a，假设光导424a的折射率大于周围介质的折射率，所述周围介质通常为空 气。在一些实施例中，除折射之外的光学作用，例如衍射，可能影响从光导传播的光的分布。将图4b与图4a进行比较，光导424b的内部光分布轴472b平行，而不是倾斜，但 是出射面438b相对于其相关内部光分布轴472b沿与图4a的那些相反指向倾斜，因此导致 朝向光轴414b的折射，该折射对于本发明的成像光源模块是理想的。另一个设计考虑因素是，菲涅耳反射损失可能根据出射面关于各个光导中的内部 光分布轴的角度减少或增强。适当的抗反射涂层可减少这样的损失。在一些实施例中，光导的出射面可包括透镜、衍射结构或任何其他适当的导光结 构。继续图4a和4b，光导424a、424b将光传送穿过中间图像表面440a、440b。在这些 实施例中，光导424a、424b的出射面438a、438b不一定恰好地与中间图像表面440a、440b 对准，相比图1、图2和图3中示出的实施例，其中出射面与中间图像表面对准精准或完美。 出射面与相关的中间图像表面之间的对准程度可能导致中间图像表面更大或更小量的“串扰”。如果达到每一个光导仅通过中间图像表面的一个相关像素传送光，则像素之间的 “串扰”、光信息向相邻像素的传送可能消失、最小化或限制到可接受的性能水平。在一些实 施例中，中间图像表面处基本上没有串扰。在其他实施例中，可能存在可接受量的串扰。在 另一些其他实施例中，由于性能、可制造性、成本或其他原因，可能理想的是，像素之间存在 一定量的串扰。当投影系统如预期工作时，中间图像表面承载用作投影透镜的物的图像。为了提 供高图像质量，光导相对于中间图像表面设置，以在由于其他设计特征，例如如图4a和4b 中出射面倾斜等原因不可避免串扰的范围内最小化串扰，这可能以消除串扰的方式抑制出 射面的对准。中间图像表面限定为通过将光传送穿过中间图像表面的光导出射面的中心数 学最佳拟合确定的表面。通常，该表面基本上与最小化中间图像表面的像素之间串扰总量 的表面相同或非常接近。如图4a和4b中所示出的，光导424a、424b的出射表面438a、438b中的每一个的 中心与中间图像表面440a、440b接触。通常，光导的几何形状将影响其输出分布。图5a和图5c为光导(具有光源)的 示意图，图5b和图5d为其相应的远场亮度分布(亮度关于角度)的示意图。比较图5a的 光导524a和图5c的光导524c，差别包括(i)与光导524c的角度570c相比较，光导524a 的相对壁的对向角570a更大，和(ii)与光导524a相比较，光导524c倾斜或偏斜，如由内部 光分布轴572c和572a所表征的。这些差别有助于图5b和图5d的亮度分布580b和580d， 其中与对应于光导524c的具有半高宽(FWHM)的分布580d相比较，对应于光导524a的分 布580b显示出更窄的FWHM 582b。光导524c的倾斜的影响可见于分布580d从正常峰值偏 移的峰值584d。排除出射面的影响，光导的远场亮度分布的峰值方向沿内部光分布轴的方 向延伸。在本发明的投影系统的一些实施例中，至少一个光导具有不平行于投影透镜光轴 的内部光分布轴。在一些实施例中，至少两个光导以不同的远场分布宽度传送光。在图1-5中，光导绘制为使其看起来具有基本上平直或平面的侧壁。通常，光导可 具有平面的或非平面的侧壁。图6是具有光导624的发光源622的示意图，光导624具有 非平面的弯曲的侧壁632。在一些实施例中，至少一个光导具有非平面的壁。在其他实施例 中，每一个光导的每一个侧壁是平面的。一般来讲，投影系统可能遭遇多种现象或条件，这些现象或条件影响投影系统所 提供的投影图像的质量。例如，投影透镜可能投射具有像差或畸变的图像。即使可用无畸 变投影透镜，仍可能显示由于投影仪和屏幕的相对位置造成的透视畸变，例如当投影仪照 射偏轴安装的屏幕时所得的梯形的“梯形畸变”图像形状。又如，投影仪可将图像投影到弯 曲表面上，例如天文圆顶或挡风玻璃内侧，目的是使观察者观看到基本上直线的或笛卡尔 图像，其含义为包含沿等间距矩形阵列布置的像素的图像。本发明的投影系统可通过成像光源模块的有目的的布置方式的设计来至少部分 解释这样的结果。处于中间图像表面处的像素可以非笛卡尔阵列布置，以提前补偿后来在 投影系统中出现的畸变。例如，图7是这样的非笛卡尔图像阵列700的示意图。像素设置 在格交叉点710处。当投影在观看表面上时，被投影的图像可例如以正方形的像素格被观 察者观看到。
图8是投影系统800的示意图，以进一步图解该概念。投影仪810将图像820 (在 示出的实例中明显地为小汽车)投影到弯曲屏幕830上。如果从与观看者840不同的任何 视角观看图像820，则可能出现畸变，而观看者840则看见的是直线的笛卡尔图像，其中像 素以矩形笛卡尔阵列显现。而且，如果投影仪810可能设置在与设计位置不同的任何位置 中，或如果投影仪可能投影在与设计平面不同的任何平面上的情况，则可能或不可能投影 出观察者将看到为笛卡尔的图像。投影仪810设计成像素以非笛卡尔模式布置在中间图像 表面上，以补偿出现在投影系统800中的畸变。投影系统800也可包括其他畸变补偿结构。结合有本发明中所述的成像光源模块的投影系统可构造成使中间图像表面的多 个像素与被投影图像的多个像素一一对应。在这样的系统中，中间图像表面处的图像可以 是基本上与由投影透镜投影的相同分辨率的图像。在结合有成像光源模块的其他投影系统 中，成像光源模块可用作用于更高分辨率成像器或空间光调制器的照明器。图9是投影系统900的部件的示意性剖视图。投影系统900包括成像器970，例如 液晶微显示器或任何其他合适的空间光调制器，其布置在中间图像表面940附近，并且能 够从成像光源模块920接收光。成像器970包括多个像素972，其在数量上比中间图像表 面940的多个像素更大，中间图像表面的多个像素与中间图像表面的多个出射面931相同。 成像器970可将比由成像光源模块920的出射面931输出的光中的图像更高分辨率的图像 加于该光上。如图9中，成像光源模块920用作用于成像器970的照明器可允许将成像光源模 块用作自适应的分区照明器。例如，光导926仅将光提供到成像器970的像素974。于是发 光源934仅需要提供出射面930处实现像素974最亮所需的照明程度必须的光量，该照明 程度可能小于成像器970上别处所需的照明量。可能从这样的布置方式产生的有益效果包 括更高的对比度和更低的能耗。对于实际过程中工作的这样的实施例，可能需要光导在其 出射表面上提供亮度和颜色大体上均勻的光。在本发明的一些实施例中，大部分光导中的 每一个提供符合该均勻性要求的光。由成像光源模块在这样的投影系统中提供的光可以是 白光。在该情况下，当成像器与彩色滤波器阵列结合使用时，可获得彩色图像。在另一个实 施例中，没有使用彩色滤波器阵列，但是可从成像光源模块获得具有彩色时序照明的多色 投影系统。在另一个投影系统的实施例中，成像光源模块可用作用于更高分辨率反射型成 像器，例如硅基液晶(LCOS)、数字微镜装置(DMD，也称为数字光处理器，DLP)或其他合适 的成像器的照明器。在该系统中，光学系统可将中间图像表面成像到反射成像器上，并且 也可使用其他光处理部件，例如，全内反射棱镜，例如在共同所有权和共同待审的名称为 "Projection System(投影系统)”(Magarill)的美国临时专利申请序列号No. 61/017，987 中有所公开的。关于图9描述的实施例的任何相容的结构也可用于基于这样的反射型成像 器的系统中。讨论了本发明的示例性实施例，并且在很多例子中参照了在本发明范围内的可能 的变形形式。本发明中的不偏离本发明范围的其他变形形式和修改形式可能对本领域技术 人员是显而易见的，并且应理解为本发明不受本文示出的示例性实施例的限制。
权利要求
1.一种投影系统，其包括成像光源模块，所述成像光源模块包括 多个光导，每一个光导具有入射面、出射面和至少一个侧壁；和 多个发光源，每一个发光源将光仅传送到所述多个光导中的一个光导；和 投影透镜，所述投影透镜构造用于从所述多个光导接收光，并且传送所述光来形成投 影图像，所述投影透镜具有光轴和入射光瞳，所述入射光瞳具有中心；其中每一个光导布置用于接收来自至少一个发光源的光，并且将光传送穿过中间图像 表面的多个像素中的一个相关像素，到达所述投影透镜的入射光瞳，并且 其中所述多个光导中的至少两个沿不同的相关光分布轴传送光。
2.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述不同的相关光分布轴被构造为朝向所述 投影透镜的入射光瞳的中心传送光。
3.根据权利要求1所述的投影系统，其中每一个光导沿不同的相关光分布轴传送光。
4.根据权利要求1所述的投影系统，其中至少一个光导具有不平行于所述投影透镜的 光轴的内部光分布轴。
5.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述多个光导的所有出射面是共面的，并且 垂直于所述投影透镜的光轴。
6.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述多个光导中的至少两个出射面不是共面的。
7.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述多个光导中的至少一个出射面不垂直于 所述投影透镜的光轴。
8.根据权利要求1所述的投影透镜，其中所述多个光导中的至少两个传送具有不同远 场分布的光。
9.根据权利要求1所述的投影系统，其中至少一个光导的至少一个侧壁具有反射涂层。
10.根据权利要求9所述的投影系统，其中所述至少一个光导是中空的。
11.根据权利要求1所述的投影系统，其中每一个光导的每一个侧壁基本上是平面的。
12.根据权利要求1所述的投影系统，其中至少一个光导的至少一个侧壁是非平面的。
13.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述投影透镜是非远心的。
14.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述投影图像是实像。
15.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述投影图像是虚像。
16.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述中间图像表面的所述多个像素以非笛 卡尔阵列布置。
17.根据权利要求16所述的投影系统，其中所述非笛卡尔阵列被布置用于补偿所述投 影系统中的畸变。
18.根据权利要求17所述的投影系统，其中所述投影图像包括当从观看者角度观看时 以规则的笛卡尔阵列显示的多个像素。
19.根据权利要求1所述的投影系统，其中所述中间图像表面的所述多个像素与所述 投影图像的多个像素一一对应。
20.根据权利要求1所述的投影系统，其中大部分光导中的每一个在其出射面上提供亮度和颜色大体上均勻的光。
21.根据权利要求20所述的投影系统，其还包括成像器，所述成像器包括多个像素，其 量大于所述中间图像表面的多个像素，所述成像器能够接收来自所述成像光源模块的光， 并且将更高分辨率的图像加于所述光上。
22.根据权利要求1所述的投影系统，其中至少一个光导的入射和出射面为非平行的 平面表面。
23.一种成像光源模块，其包括多个光导，每一个光导具有入射面、出射面和至少一个侧壁，所有所述光导能够沿相交 于公共参考点的相关光分布轴传送光；和多个发光源，每一个发光源将光仅传送到所述多个光导中的一个光导；其中每一个光导布置用于接收来自至少一个发光源的光，并且将光传送穿过中间图像 表面的多个像素中的一个相关像素。
24.一种成像光源模块，其包括多个光导，每一个光导具有入射面、出射面和至少一个侧壁，所有光导能够沿相交于公 共参考点的相关光分布轴传送光；多个发光源，每一个发光源将光仅传送到所述多个光导中的一个光导；和中间图像表面，所述中间图像表面包括多个像素，每一个像素接收来自所述多个光导 中的一个相关光导的出射面的光。
全文摘要
本发明公开了一种成像光源模块，其包括多个光导、多个发光源和中间图像表面。所述多个光导中的每一个具有入射面、出射面和至少一个侧壁，并且所有光导能够沿相交于公共参考点的相关光分布轴传送光。所述多个发光源中的每一个将光仅传送到所述多个光导中的一个光导。所述中间图像表面包括多个像素，其中每一个像素接收来自所述多个光导中的一个相关光导的出射面的光。
文档编号G03B21/14GK102124407SQ200980131685
公开日2011年7月13日 申请日期2009年8月11日 优先权日2008年8月14日
发明者斯蒂芬·J·威利特, 罗伊·A·奥尔巴克, 西蒙·马格利尔 申请人:3M创新有限公司