модульное осветительное устройство

Формула изобретения

1. Модульное осветительное устройство, содержащее

- по меньшей мере, один источник света, излучающий свет первого цвета,

- пикселированный оптический элемент, предназначенный для приема указанного излучаемого света, причем пикселированный оптический элемент содержит первый набор пикселей для цветового преобразования компонента указанного излучаемого света первого цвета во второй цвет, второй набор пикселей для цветового преобразования компонента указанного излучаемого света первого цвета в третий цвет и третий набор пикселей, которые являются непреобразующими, для пропускания компонента указанного излучаемого света, причем первый, второй и третий наборы пикселей содержат, по меньшей мере, по одному пикселю каждый, и

- адресуемый пикселированный оптический затвор, установленный перед указанным пикселированным оптическим элементом для модуляции света, принятого от указанного пикселированного оптического элемента, для обеспечения светового выхода из указанного устройства,

отличающееся тем, что указанная модуляция света содержит последовательное пропускание света первого, второго и третьего цвета соответственно.

2. Модульное осветительное устройство по п.1, в котором люминофоры размещены на указанных первом и втором наборах пикселей для указанного оптического элемента цветового преобразования.

3. Модульное осветительное устройство по любому из пп.1 или 2, дополнительно содержащее, по меньшей мере, один второй источник света, излучающий свет четвертого цвета.

4. Модульное осветительное устройство по любому из пп.1 или 2, дополнительно содержащее линзовую матрицу.

5. Модульное осветительное устройство по любому из пп.1 или 2, дополнительно содержащее теплоотвод.

6. Модульное осветительное устройство, содержащее осветительный модуль по любому из пп.1 или 2, в котором указанный адресуемый пикселированный оптический затвор является устройством на основе жидкокристаллических ячеек.

7. Модульное осветительное устройство по любому из пп.1 или 2, в котором указанный источник света содержит, по меньшей мере, один светодиод.

8. Модульное осветительное устройство по любому из пп.1 или 2, в котором указанный пикселированный оптический элемент содержит, по меньшей мере, один дополнительный набор пикселей для цветового преобразования компонента излучаемого света первого цвета в дополнительный цвет.

9. Модульное осветительное устройство по любому из пп.1 или 2, в котором указанные первый и второй цвета являются одним и тем же цветом.

10. Проекционная система с цифровой обработкой света, содержащая модульное осветительное устройство по любому из пп.1 или 2 и цифровое микрозеркальное устройство, при этом указанное модульное осветительное устройство предназначено для последовательного пропускания света первого, второго и третьего цвета, соответственно по пути света, на цифровое микрозеркальное устройство.

11. Проекционная система с цифровой обработкой света по п.10, дополнительно содержащая зеркало, расположенное на указанном пути света для отражения указанного света последовательных цветов от модульного осветительного устройства к указанному цифровому микрозеркальному устройству.

12. Способ обеспечения света в проекторе с цифровой обработкой света, содержащем цифровое микрозеркальное устройство, способ содержит этапы, на которых

- обеспечивают свет первого цвета,

- осуществляют цветовое преобразование компонентов света первого цвета в свет второго цвета и свет третьего цвета путем освещения пикселированного оптического элемента, содержащего первый и второй набор подобластей цветового преобразования для второго и третьего цвета, причем указанный пикселированный оптический элемент дополнительно содержит непреобразующие подобласти для обеспечения компонента света указанного первого цвета,

- направляют указанные компоненты света первого, второго и третьего цвета на адресуемый пикселированный оптический затвор,

- осуществляют световую модуляцию указанных компонентов света первого, второго и третьего цвета с помощью указанного адресуемого пикселированного оптического затвора,

- направляют указанный модулированный световой выход из адресуемого пикселированного оптического затвора на указанное цифровое микрозеркальное устройство.

13. Способ по п.12, в котором на указанном этапе световой модуляции указанных компонентов света первого, второго и третьего цвета последовательно пропускают свет указанного первого, второго и третьего цвета соответственно.

14. Способ по п.12 или 13, в котором люминофоры размещены на указанном первом и втором наборах подобластей цветового преобразования, и каждая подобласть содержит, по меньшей мере, один пиксель.

15. Способ по п.12 или 13, в котором на указанном этапе направления указанного модулированного света на цифровое микрозеркальное устройство коллимируют указанный модулированный свет.

Описание изобретения к патенту

Область техники

Настоящее изобретение, в целом, относится к осветительным системам для систем отображения проекционного типа и, в частности, к модульному осветительному устройству.

Уровень техники

Известно применение светодиодов (СИД) в приложениях освещения, например, проекторах для отображения изображений на проекционном экране или аналогичной поверхности для просмотра пользователем. Обычно в современных проекторах на основе СИД используются два или три модуля СИД красного, зеленого и синего основных цветов вместо UHP лампы и цветных светофильтров или барабанов светофильтров, ранее используемых в проекционных системах на основе жидкокристаллических дисплеев (ЖКД) и в проекционных системах с цифровой обработкой света (DLP), соответственно. Проекционная система DLP является разновидностью проектора на основе СИД, который приобрел популярность в последнее время. В этих системах изображение формируется путем освещения цифрового микрозеркального устройства (DMD), которое представляет собой матрицу микроскопически малых управляемых зеркал на полупроводниковом кристалле, и проецирования изображения, сформированного на DMD, на экран. Отдельное зеркало на DMD представляет один пиксель (или более) в проекционном изображении и обычно имеет два состояния, одно состояние - отражение входящего света через линзу к экрану и другое состояние - отражение входящего света к теплоотводу, в результате чего пиксель, представляемый зеркалом в проекционном изображении, не светится.

Осветительный прибор на основе СИД для системы DLP (MP-P300) производства Samsung содержит два раздельных источника света: один источник на основе СИД, излучающий зеленый свет, и один источник на основе СИД, излучающий красный и синий свет. Цвета активируются последовательно. В осветительном приборе два источника света направляются в одну точку фокуса для освещения DMD. Формообразование, смешение цветов и направление света на пути света без потери света достигается с помощью совокупности линз, дихроичных зеркал и линзовой матрицы. Совместно с тепловыми трубами для охлаждения отдельных источников света эта конструкция занимает много ценного пространства в проекционной системе.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является обеспечение модульного осветительного устройства и способа обеспечения света в проекторе для преодоления вышеупомянутых недостатков уровня техники.

Эта задача решается за счет устройства и способа, отвечающих настоящему изобретению, по п.п.1 и 12.

Изобретение основано на понимании того, что благодаря использованию одноцветного источника света и преобразованию компонентов этого света в другие цвета, и последующей оптической модуляции многоцветного света для обеспечения необходимого светового выхода можно получить полноцветное модульное осветительное устройство, которое требует меньше оптических компонентов и имеет ограниченное в пространстве теплорассеивающее устройство по сравнению с полноцветными модульными осветительными устройствами, содержащими несколько источников света разных цветов.

Таким образом, согласно аспекту настоящего изобретения, предусмотрено модульное осветительное устройство, содержащее, по меньшей мере, один источник света, излучающий свет первого цвета, и пикселированный оптический элемент, предназначенный для приема излучаемого света. Пикселированный оптический элемент содержит первый набор пикселей для цветового преобразования компонента излучаемого света первого цвета во второй цвет, второй набор пикселей для цветового преобразования компонента излучаемого света первого цвета в третий цвет, и третий набор пикселей, которые являются непреобразующими, для пропускания компонента излучаемого света. Первый, второй и третий наборы пикселей содержат, по меньшей мере, по одному пикселю. Устройство дополнительно содержит адресуемый пикселированный оптический затвор, установленный перед пикселированным оптическим элементом для модуляции света, принятого от пикселированного оптического элемента, для обеспечения светового выхода из устройства. Модульное осветительное устройство отличается тем, что модуляция света содержит последовательное пропускание света первого, второго и третьего цвета, соответственно.

Таким образом, предусмотрено модульное осветительное устройство, в котором источник света одного цвета удобно используется для генерации света второго и третьего цвета. Оптический элемент цветового преобразования в настоящем изобретении образован двумя наборами пикселей цветового преобразования и третьим набором непреобразующих пикселей, каковые наборы совместно обеспечивают свет трех цветов. Этот свет распределяется в пространстве таким образом, что адресуемый пикселированный оптический затвор, расположенный перед оптическим элементом, затем удобно адресует выбранные пиксели и, таким образом, блокирует или пропускает свет первого, второго и третьего цвета с помощью каждого пикселя, соответственно. Это преимущественно снижает необходимость в источниках света разных (основных) цветов, которые обычно используются в традиционных модульных осветительных устройствах для проецирования/отображения цветных изображений.

Кроме того, поскольку адресуемый пикселированный оптический затвор предназначен для модуляции света путем последовательного пропускания света, принятого от соответствующих наборов пикселей, модульное осветительное устройство способно обеспечивать последовательное пропускание света первого, второго и третьего цвета, соответственно, что имеет преимущество для приложений отображения, например, проекционной системы с цифровой обработкой.

Согласно варианту осуществления устройства по п.2, люминофоры размещены на первом и втором наборах пикселей для оптического элемента цветового преобразования. Благодаря использованию люминофоров для цветового преобразования света первого цвета можно получить большое количество разных цветов. Кроме того использование люминофоров позволяет обеспечивать малые пиксели оптического элемента цветового преобразования, что дает преимущество для приложений высокого разрешения.

Согласно альтернативному варианту осуществления устройства по п.3, устройство дополнительно содержит, по меньшей мере, один второй источник света, излучающий свет четвертого цвета. Это удобно при реализации большого количества цветов в оптическом элементе цветового преобразования и при наличии областей цветового преобразования, которые активируются светом разных длин волны.

Согласно варианту осуществления устройства по п.4, устройство дополнительно содержит линзовую матрицу. Линзовая матрица, предпочтительно, непосредственно присоединена к оптическому затвору и позволяет коллимировать световой выход из оптического затвора, что дает преимущество.

Согласно варианту осуществления устройства по п.5, устройство дополнительно содержит теплоотвод. Поскольку устройство, отвечающее настоящему изобретению, содержит, по меньшей мере, один источник света для генерации света одного цвета, и свет распространяется в устройстве по общему оптическому пути, источники света (если их несколько) объединены так, что единый теплоотвод совместно используется для рассеяния тепла от источников света, что, в свою очередь, позволяет экономить место и, таким образом, обеспечивает компактную конструкцию устройства.

Согласно варианту осуществления устройства по п.6, адресуемый пикселированный оптический затвор является устройством на основе жидкокристаллических ячеек, что дает преимущество, поскольку предусматривает общеизвестное сравнительно дешевое и простое в обращении электрооптическое решение для оптического затвора.

Согласно варианту осуществления устройства по п.7, источник света содержит, по меньшей мере, один светодиод. Таким образом, модульное осветительное устройство может иметь один или несколько светодиодов, СИД, в качестве источника света, что дает преимущество по нескольким причинам. СИД имеет преимущество благодаря малому размеру, низкому энергопотреблению и большому сроку службы по сравнению, например, UHP-лампой. Увеличивая количество СИД, можно добиться нужной интенсивности света для устройства.

Согласно варианту осуществления устройства по п.8, пикселированный оптический элемент содержит, по меньшей мере, один дополнительный набор пикселей для цветового преобразования компонента излучаемого света первого цвета в дополнительный цвет. Таким образом, предусмотрено модульное осветительное устройство с возможностью обеспечения любого количества необходимых цветов света из устройства.

Согласно варианту осуществления устройства по п.9, первый и второй цвета являются одним и тем же цветом.

Согласно варианту осуществления изобретения предусмотрена проекционная система с цифровой обработкой света по п.10, каковая система содержит вышеописанное модульное осветительное устройство и цифровое микрозеркальное устройство. Модульное осветительное устройство предназначено для последовательного пропускания света первого, второго и третьего цвета, соответственно по пути света, на цифровое микрозеркальное устройство. Использование модульного осветительного устройства, отвечающего изобретению, в проекционной системе обеспечивает описанные преимущества для модульного осветительного устройства.

Согласно варианту осуществления системы по п.11, система дополнительно содержит зеркало, расположенное на пути света для отражения света последовательных цветов от модульного осветительного устройства к цифровому микрозеркальному устройству, что дает преимущество.

Система может дополнительно содержать линзовое устройство для проецирования цветных изображений, что дает преимущество.

Согласно второму аспекту изобретения по п.12, предусмотрен способ обеспечения света в проекторе с цифровой обработкой света, содержащем цифровое микрозеркальное устройство, способ содержит этапы, на которых:

- обеспечивают свет первого цвета,

- осуществляют цветовое преобразование компонентов света первого цвета в свет второго цвета и свет третьего цвета путем освещения пикселированного оптического элемента, содержащего первый и второй набор подобластей цветового преобразования для второго и третьего цвета, причем пикселированный оптический элемент дополнительно содержит непреобразующие подобласти для обеспечения компонента света первого цвета,

- направляют компоненты света первого, второго и третьего цвета на адресуемый пикселированный оптический затвор,

- осуществляют световую модуляцию компонентов света первого, второго и третьего цвета с помощью адресуемого пикселированного оптического затвора, и

- направляют модулированный световой выход из адресуемого пикселированного оптического затвора на цифровое микрозеркальное устройство.

Таким образом, предусмотрен способ обеспечения света в проекторе с цифровой обработкой света, содержащем микрозеркальное устройство, каковой способ использует свет одного цвета источника света, обеспечивая полноцветное проецирование для проектора.

Согласно варианту осуществления способа по п.13, на этапе световой модуляции компонентов света первого, второго и третьего цвета последовательно пропускают свет первого, второго и третьего цвета, соответственно.

Согласно варианту осуществления способа по п.14, люминофоры размещены на первом и втором наборах подобластей цветового преобразования. Кроме того, каждая подобласть содержит, по меньшей мере, один пиксель.

Согласно варианту осуществления способа по п.15, на этапе направления модулированного света на цифровое микрозеркальное устройство коллимируют модулированный свет.

Другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения явствуют из нижеследующего подробного описания, формулы изобретения, а также из чертежей.

В общем случае все термины, используемые в формуле изобретения, следует интерпретировать согласно их первоначальному значению в области техники, если здесь прямо не указано обратное. Все упоминания элемента, устройства, компонента, средства, этапа и т.д. в единственном числе следует интерпретировать в расширенном смысле как указание, по меньшей мере, одного экземпляра элемента, устройства, компонента, средства, этапа и т.д., если прямо не указано обратное. Этапы любого раскрытого здесь способа необязательно выполнять в точности в раскрытом порядке, если прямо не указано обратное.

Краткое описание чертежей

Вышеописанные, а также дополнительные задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения можно лучше понять, ознакомившись с нижеследующим иллюстративным и неограничительным подробным описанием предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, со ссылкой на прилагаемые чертежи, где одинаковые условные обозначения используются для сходных элементов, в которых:

фиг.1 - путь света согласно варианту осуществления модульного осветительного устройства, отвечающего настоящему изобретению;

фиг.2 - вид в разрезе варианта осуществления модульного осветительного устройства, отвечающего настоящему изобретению;

фиг.3 - пикселированный оптический элемент цветового преобразования согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 - вид в разрезе варианта осуществления модульного осветительного устройства, отвечающего настоящему изобретению;

фиг.5 - вид в разрезе варианта осуществления проекционной системы с цифровой обработкой света, отвечающей настоящему изобретению; и

фиг.6 - логическая блок-схема, демонстрирующая вариант осуществления способа, отвечающего настоящему изобретению.

Описание предпочтительных вариантов осуществления

Согласно первому варианту осуществления изобретения предусмотрено модульное осветительное устройство, которое далее именуется CLM (компактный осветительный модуль). На фиг.1 показана принципиальная конструкция и световая модуляция CLM. CLM 100 содержит источник света 10, который излучает свет первого цвета C1, пикселированный оптический элемент 20, предназначенный для приема света, который излучается из источника света 10, и адресуемый пикселированный оптический затвор 30, далее именуемый оптическим затвором, установленный перед пикселированным оптическим элементом 20, причем оптический затвор 30 выводит модулированный свет из CLM 100.

Пикселированный оптический элемент 20, далее именуемый оптическим элементом, содержит подобласти с возможностями цветового преобразования, а также непреобразующие подобласти. В частности, оптический элемент 20 имеет непреобразующие пиксели 21, которые пропускают свет от источника света 10, и пиксели для цветового преобразования света первого цвета C1 во второй цвет C2, 22, и пиксели для цветового преобразования света первого цвета C1 в третий цвет C3. Таким образом, когда свет цвета C1 освещает оптический элемент 20, обеспечивается пространственно распределенный источник света всех трех цветов C1, C2 и C3.

В альтернативном варианте осуществления цвета C1 и C2 являются одним и тем же цветом, и обеспечивается пространственно распределенный источник света двух цветов.

Кроме того, оптический затвор 30 адресуется желаемым образом для избирательной модуляции светового выхода из CLM 100. Согласно фиг.1, свет из пикселей 21 и 22 блокируется, благодаря чему из CLM 100 выводится только свет цвета C2.

Согласно фиг.2, вариант осуществления CLM 100 содержит совокупность источников света 10. Это повышает интенсивность света первого цвета C1, что в свою очередь увеличивает световой выход из оптического элемента цветового преобразования 20 (т.е. свет цветов C1, C2 и C3) и оптического затвора 30, таким образом, увеличивая световой выход из CLM 100. Это возможно без изменения апертуры CLM 100. Источники света 10 размещены на подложке 55. Кроме того отражатель 50, имеющий форму конуса, усеченного параллельно своему основанию, расположен так, что охватывает источники света 10 для отражения света, поперечно излучаемого из источников света 10, и для отражения света обратного рассеяния из оптического элемента 20. Оптический элемент 20 располагается в основании отражателя 50, и подложка 55 располагается на противоположном конце отражателя 50. В этом варианте осуществления оптический затвор 30 примыкает к оптическому элементу 20.

В альтернативном варианте осуществления оптический затвор 30 и оптический элемент 20 отделены друг от друга. Между оптическим элементом 20 и оптическим затвором 30 могут располагаться волновод, фильтр, оптический компонент или материал.

Согласно варианту осуществления CLM 100, оптический затвор 30 выполнен в виде устройства на основе жидкокристаллических ячеек, т.е. жидкокристаллического затвора. Жидкокристаллический затвор обычно содержит жидкокристаллический слой, расположенный между скрещенными поляризаторами и стеклянными или полимерными подложками, и, кроме того, имеет матрицу адресуемых электродов, т.е. пикселей. Жидкокристаллический слой ориентирован так, чтобы каждый пиксель мог находиться в, по меньшей мере, двух состояниях световой модуляции: состоянии пропускания и состоянии блокировки. Одно из этих состояний обычно имеет место, когда на пиксель подается напряжение, а другое состояние имеет место, когда на пиксель не подается напряжение (или, альтернативно, подается второе напряжение). Как известно специалисту в данной области техники, в качестве оптического компонента, доступного на рынке, существуют ЖК-затворы различных видов, а также соответствующие электрооптические затворы, использующие альтернативные техники, но выполняющие ту же функцию. Они составляют адекватные альтернативы для реализации оптического затвора и рассматриваются в рамках объема и сущности настоящего изобретения и далее обсуждаться не будут.

Согласно вышеописанному варианту осуществления CLM 100, источник света 10 содержит, по меньшей мере, один светодиод, СИД. Свет первого цвета C1, СИНИЙ, излучается из традиционной светодиодной матрицы. Как упомянуто выше, ряд источников света можно добавлять для получения нужной интенсивности светового выхода из CLM 100.

Цвет C1, излучаемый источником света 10, предпочтительно является основным цветом. Он непосредственно генерируется чипом СИД. В альтернативном варианте осуществления свет цвета C1 генерируется опосредованно с использованием СИД со светопреобразующим люминофором в источнике света 10.

На фиг.3 показан иллюстративный пример оптического элемента 20. Оптический элемент 20 снабжен тремя наборами пикселей, обеспечивающими свет цветов СИНИЙ 21, ЗЕЛЕНЫЙ 22 и КРАСНЫЙ 23. Размеры пикселей 21-23 в примере установлены в пропорции ЗЕЛЕНЫЙ:КРАСНЫЙ:СИНИЙ=3:2:1. Таким образом, подобласть для обеспечения зеленого света 22 в три раза больше подобласти для обеспечения синего света 21, а подобласть для обеспечения красного света 23 в два раза больше подобласти для обеспечения синего света 21. Размер отдельной подобласти, размер, форма и распределение пикселя по оптическому элементу 20 предпочтительно оптимизировать для каждого приложения. В областях, расположенных вблизи краев оптического элемента 20, падающий свет затухает вследствие распределения света, излучаемого из источников света 10, что можно компенсировать, увеличивая выбранный размер пикселя на этих участках для получения большего света от каждой подобласти.

Предусмотренные цвета C1, C2 и C3 светового выхода из CLM 100 обычно являются разными основными цветами, например, красным (R), зеленым (G) и синим (B). Как понятно специалисту в данной области техники, в модульном осветительном устройстве можно использовать другие комбинации цветов и количества цветов, которые, таким образом, отвечают объему и сущности настоящего изобретения.

Согласно варианту осуществления CLM 400, отвечающего настоящему изобретению, представленному на фиг.4, традиционная светодиодная матрица 410, предназначенная для излучения света, способного активировать области цветового преобразования оптического элемента 420, предусмотренного в CLM 400, и синяя светодиодная матрица 411 выполнены в виде кристаллов, установленных на подложке 455. Кроме того, теплоотвод 460 присоединен к противоположной стороне подложки посредством, например, пайки или приклеивания. Альтернативно, кристаллы могут размещаться непосредственно на теплоотводе 460. Теплоотвод 460 обеспечивает теплопередачу для охлаждения источников света 410. Теплоотвод 460 располагается непосредственно позади источников света 410 CLM 400, что избавляет от необходимости в дорогостоящих конструкциях тепловых труб для переноса тепла от каждого отдельного источника света 410 к удаленным теплораспределителю и вентилятору.

Кроме того отражатель 450, имеющий форму конуса, усеченного параллельно своему основанию, расположен так, что охватывает источники света 10. Оптический элемент 420 располагается в основании отражателя 450, в результате чего свет, излучаемый из источников света 410, освещает оптический элемент 420. Подложка 455 располагается на противоположном конце отражателя 450. В этом варианте осуществления оптический затвор 430 примыкает к оптическому элементу 420. Кроме того, на противоположной стороне оптического элемента 420 расположен оптический затвор 430, снабженный линзовой матрицей 440 для коллимации светового выхода из оптического затвора 430.

Оптический элемент 420 содержит подобласти, снабженные красным и зеленым удаленным люминофором. Эти подобласти соответствуют подобластям 22 и 23, соответственно, описанным выше и проиллюстрированным на фиг.1 и 3. Подобласти отпечатаны в виде матрицы заданного цвета. Когда свет от светодиодной матрицы 410 освещает оптический элемент 420, свет активирует красный и зеленый удаленные люминофоры в подобластях 22 и 23, благодаря чему красный и зеленый свет переизлучается из этих подобластей.

Кроме того оптический элемент 420 снабжен прозрачными окнами, причем прозрачные окна соответствуют подобластям 21, описанным выше и проиллюстрированным на фиг.1 и 3. Компонент света, излучаемый из синей светодиодной матрицы 411, проецируется через эти окна. Компонент света, излучаемый из светодиодной матрицы 410, также проецируется через эти окна. Однако этот свет можно выбирать, например, таким образом, чтобы он имел тот же цвет, что и светодиодная матрица 410, или, альтернативно, имел невидимую длину волны. Оптический элемент 420, таким образом, обеспечивает свет красного цвета, зеленого цвета и синего цвета.

Адресуемый пикселированный оптический затвор 430 принимает свет, излучаемый из и распространяющийся через оптический элемент 420. Оптический затвор 430 предназначен для модуляции светового выхода из CLM 400 в соответствии с позицией каждого пикселя и в каждый момент времени путем пропускания или блокирования светового выхода из оптического элемента 420. Оптический затвор 430 действует под управлением контроллера (не показан) согласно надлежащему программному осуществлению проектора.

Как описано выше, оптический элемент 420 обеспечивает свет красного цвета, зеленого цвета и синего цвета. Благодаря управлению оптическим затвором 430 одновременно пропускается несколько цветов, достигается смешение цветов.

Согласно варианту осуществления CLM 400, оптический затвор 430 адресуется так, чтобы последовательно пропускать свет каждого отдельного цвета, обеспеченный оптическим элементом 420. Шаблон последовательности может принимать разные формы. Обычно световой выход из CLM может изменяться со временем следующим образом:

КРАСНЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ-СИНИЙ-КРАСНЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ-СИНИЙ-КРАСНЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ-СИНИЙ, или

КРАСНЫЙ-СИНИЙ-ЗЕЛЕНЫЙ-КРАСНЫЙ-СИНИЙ-ЗЕЛЕНЫЙ-КРАСНЫЙ-СИНИЙ-ЗЕЛЕНЫЙ, или

КРАСНЫЙ-СИНИЙ-КРАСНЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ-КРАСНЫЙ-СИНИЙ-КРАСНЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ-КРАСНЫЙ-СИНИЙ-КРАСНЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ и т.д. Частота/время и последовательность вывода каждого цвета зависит от текущего приложения. Минимальное время переключения оптического затвора 430 ограничивает частоту переключения цветов, выводимых из устройства.

В альтернативных вариантах осуществления управление оптическим затвором 430 осуществляется таким образом, чтобы обеспечивать смешение разных цветов и/или модуляцию одного цвета для отдельных участков области светового выхода CLM 400, т.е. области пикселированного оптического затвора 430. Область светового выхода CLM в альтернативном варианте осуществления разделена так, чтобы обеспечивать один путь света для красного света, один путь света для зеленого света и один путь света для синего света. Пути света для каждого отдельного цвета разделены в пространстве.

В альтернативном варианте осуществления настоящего изобретения CLM 400 дополнительно снабжен линзовой матрицей 440, предназначенной для коллимации светового выхода из оптического затвора 430. Линзовая матрица 440 в этом иллюстративном примере представляет собой фольгу с матрицей линз/СИД, приклеенную к оптическому затвору 430.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения, CLM 400 входит в состав проекционной системы с цифровой обработкой света 500 (DLP). Световой выход из CLM 400 проецируется непосредственно на цифровое микрозеркальное устройство 501, фиг.5a. В альтернативном варианте осуществления отражающее зеркало 502 располагается на пути света CLM 400 для отражения светового выхода от CLM к цифровому микрозеркальному устройству (DMD) 501, как показано на фиг.5b. В CLM 400, отвечающем настоящему изобретению, все избыточные признаки, необходимые для формирования пучка, смешения цветов и направления пучков трех цветов на отражающее зеркало 502 (или, альтернативно, DMD 501), как в уровне техники, не требуются, что, таким образом, обеспечивает компактную конструкцию проекционной системы 500.

Полная толщина CLM 400, отвечающего настоящему изобретению, составляет менее 5 мм. CLM можно уменьшать в размерах без потери признаков до меньших размеров DLP (0,44 дюйма) и его также можно применять для сотовых телефонов. CLM 400 также можно применять в альтернативных проекционных системах.

В альтернативном варианте осуществления CLM оптический затвор 430, выполненный согласно любой пригодной электрооптической технике, используется для создания локального приглушения выхода CLM 400. Локально настраивая световой выход посредством последовательной адресации оптического затвора 430, достигается локальное приглушение, как в традиционной подсветке жидкокристаллического дисплея. Этот признак повышает контрастность и, таким образом, качество изображения, когда CLM 100 используется в проекционной системе с цифровой обработкой света 500, отвечающей настоящему изобретению.

На фиг.6 показан вариант осуществления способа для обеспечения света в проекторе с цифровой обработкой света, содержащем цифровое микрозеркальное устройство. На блоке 600 обеспечивают свет первого цвета. Затем на блоке 610 осуществляют цветовое преобразование компонентов света первого цвета в свет второго цвета и свет третьего цвета. Это делается путем освещения пикселированного оптического элемента, содержащего первый и второй набор подобластей цветового преобразования для второго и третьего цвета. Пикселированный оптический элемент дополнительно содержит непреобразующие подобласти для обеспечения компонента света первого цвета. Кроме того, на блоке 620 компоненты света первого, второго и третьего цвета поступают на адресуемый пикселированный оптический затвор. На блоке 630 свет подвергают световой модуляции с помощью адресуемого пикселированного оптического затвора, и, наконец, на блоке 650 модулированный свет поступает на цифровое микрозеркальное устройство.

В альтернативном варианте осуществления способа этап световой модуляции света, выводимого на блоке 610, т.е. когда свет трех разных цветов обеспечивается посредством цветового преобразования и пропускания, соответственно, содержит последовательное пропускание света первого, второго и третьего цвета, соответственно.

Согласно варианту осуществления способа, отвечающего настоящему изобретению, на этапе направления модулированного света на цифровое микрозеркальное устройство коллимируют модулированный свет, блок 640.

Выше были описаны варианты осуществления устройства и способа, отвечающих настоящему изобретению и заданных в формуле изобретения. Их следует рассматривать лишь как неограничительные примеры. Специалист в данной области техники может предложить многочисленные модификации и альтернативные варианты осуществления в объеме изобретения.

Заметим, что в целях данной заявки и, в частности, в связи с формулой изобретения слово «содержащий» не исключает других элементов или этапов, упоминание элемента или этапа в единственном числе не исключает наличия их совокупности, что само по себе очевидно специалисту в данной области техники.