投影系统技术方案

提供了一种投影系统，包括：至少两个发光面组，每个所述发光面组包括发射不同颜色的光的多个发光面；光调制器；照明光学系统，被设置在所述至少两个发光面组和所述光调制器之间，所述照明光学系统包括分别与所述至少两个发光面组对应的至少两个光路，从每个所述发光面组发出的光通过与其对应的光路被均匀地照射在所述光调制器的特定输入区域上；以及光源控制器，所述光源控制器通过个别地控制所述发光面组的至少之一，来调节所述光调制器的相应输入区域上照明的亮度和/或色比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种投影系统，特别地，涉及一种能够实现局部调光和均匀照明的投影系统。
技术介绍
目前，在平板显示器(例如，液晶电视)中已经广泛采用局部调光技术，以降低背光源的功耗。但是在投影系统(例如投影仪)中，局部调光技术的应用还很有限。局部调光技术是指根据所显示图像的明暗来调节背光源，从而使所显示图像中亮区部分的亮度达到最大，而暗区部分的亮度可以降低，甚至关闭暗区部分所对应的背光源。由此实现最佳的图像对比度，同时可以减小背光源的功耗。此外，在投影系统中，使背光源发出的光均匀地照射在光调制器上，从而在屏幕上实现光照均匀的投影，这是基本的性能要求。因此，存在着对能够同时实现局部调光和均匀照明的投影系统的需求。
技术实现思路
在下文中将给出关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是对于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。根据本专利技术一个实施例的投影系统包括至少两个发光面组，每个所述发光面组包括发射不同颜色的光的多个发光面；光调制器；照明光学系统，被设置在所述至少两个发光面组和所述光调制器之间，所述照明光学系统包括分别与所述至少两个发光面组对应的至少两个光路，从每个所述发光面组发出的光通过与其对应的光路被均匀地照射在所述光调制器的特定输入区域上；以及光源控制器，所述光源控制器通过个别地控制所述发光面组的至少之一，来调节所述光调制器的相应输入区域上照明的亮度和/或色比。根据本专利技术一个实施例的照明光学系统包括方棒阵列和一个或多个透镜。根据本专利技术一个实施例的照明光学系统包括复眼透镜阵列和聚焦透镜阵列。根据本专利技术一个实施例的照明光学系统包括至少两个自由曲面透镜。根据本专利技术一个实施例的照明光学系统包括至少两个聚焦透镜以及散射器/微透镜阵列。根据本专利技术一个实施例的投影系统还包括滤光器或波长转换材料。通过该滤光器或波长转换材料之后输出的光是时序发光或连续发光。光源控制器通过个别地调节特定发光面的功率，来个别地调节包括该特定发光面的发光面组发出的光的亮度和/或色比。光调制器上被各个发光面组发出的光照射的各个输入区域彼此不是100%重合。根据本专利技术一个实施例的光调制器是数字微镜装置(DMD)、液晶显示装置(IXD)、或者反射式液晶面板(LCoS)。根据本专利技术的发光面包括发光二极管(LED)。根据本专利技术的波长转换材料是是荧光材料或量子点。【附图说明】可以通过参考下文中结合附图所给出的描述来更好地理解本专利技术，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步说明本专利技术的优选实施例和解释本专利技术的原理和优点。在附图中:图1是根据本专利技术的投影系统的框图；图2是根据本专利技术的一个实施例的照明光学系统的示意图；图3是根据本专利技术的另一个实施例的照明光学系统的示意图；图4是根据本专利技术的另一个实施例的照明光学系统的示意图；图5是根据本专利技术的另一个实施例的照明光学系统的示意图；图6是根据本专利技术的变型实施例的投影系统的框图。【具体实施方式】下文中将以投影仪为例来描述根据本专利技术的投影系统。但应理解的是，本专利技术并不仅限于投影仪，而是包括所有涉及使用投影技术的设备或系统。通常，投影仪的背光源不只具有一个发光面，而是包括许多个发光面。该许多个发光面可以被划分为多个组，因此背光源可以包括多个发光面组。每个发光面组中包括多个发光面，并且该多个发光面通常以阵列，例如类似矩阵的方式布置。在一些情况下，发光面可以由发光二极管(LED)来实现，背光源可以包括多个LED阵列，每个LED阵列由多个LED组成，并且每个LED阵列对应于光调制器上的某一特定区域以及屏幕上的某一特定区域。每个LED具有独立的驱动，因此可以独立地调节各个LED的功率。需要注意的是，虽然此处将发光面举例描述为LED，但其并不限于LED的实现方式。事实上，存在其它多种方式来实现本文中所述的发光面。因此，为了避免过度地限制本专利技术，在下文中将使用术语“发光面”以及“发光面组”，而不使用LED或LED阵列。参见图1，发光面111、112、113形成一个发光面组110,每个发光面发出一种颜色的光。在图1中以不同类型的线指示不同发光面发出的光，其中，短虚线指示由发光面111发出的光(例如红光)，实线指示由发光面112发出的光(例如绿光)，长虚线指示由发光面113发出的光(例如蓝光)。以此方式，图1示出了三个发光面组110、120、130，每个发光面组由三个发光面组成。需要说明的是，此处形成发光面组的方式仅是示意性的，本专利技术并不局限于此。每个发光面组发出的光在通过照明光学系统140之后照射到光调制器150的特定输入区域上，之后再通过投影光学系统160投射到屏幕170上的相应区域。照明光学系统140主要用于提高从背光源到光调制器150的光的有效利用率，并且使得能够在光调制器150上获得均匀的照明，后文将对其进行详细描述。光调制器150包括，但不限于，数字微镜装置(DMD)、液晶显示装置(IXD)、以及反射式液晶面板(LCoS) (liquid crystalon silicon)。投影光学系统160用于将光调制器150的输出投影到屏幕170上。可以采用本领域已知的多种技术来实现根据本专利技术的投影光学系统160。如图1所示，发光面组110、120、130发出的光依次通过照明光学系统140、光调制器150、投影光学系统160，最终分别被投射到屏幕170上的相应区域1701、1702、1703。光调制器150上被各个发光面组照射的各个输入区域(下文称为“子区域”)(未示出)彼此不是100%重合，相应地，屏幕170上的各区域1701、1702、1703彼此也不是100%重合。当操作并且发光时，从各个发光面组发出的光一起填满光调制器150的整个表面。每个发光面发出特定颜色的光，每个发光面组包括多个发光面。因此，每个发光面组发出的光可以包括多个基本颜色，基本颜色的数量与发光面的数量对应。例如，图1示出了发光面组110包括三个发光面111、112、113，因此发光面组110发出的光可以包括三种基本颜色，例如，但不限于红、绿、蓝。这三种基本颜色的光在通过照明光学系统140之后照射在光调制器150上，并且在光调制器150上彼此混合，从而产生所需要的各种颜色的光。如上所述，由于每个发光面的功率可以被单独地调节，所以该发光面发出的光的亮度可以被单独地改变，相应地，各个发光面组所发出的光的亮度也可以彼此独立地改变。在此情况下，当屏幕170上的某一区域是暗区，即不需要太多照明时，可以将与该区域对应的一个或多个发光面组的功率降低，将其发出的光调暗，甚至关闭相应的发光面组，从而增加在屏幕上显示的图像的对比度，并且也可以降低背光源的功耗。此外，由于每个发光面发出特定颜色的光，因此通过个别地调节每个发光面的功率，可以在发光面组发出的光中获得不同的色比。具体来说，假设发光面111、112、113分别发出红色、绿色和蓝色的光，通过独立地减小发光面112的功率，可以使得发光面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影系统，包括：至少两个发光面组，每个所述发光面组包括发射不同颜色的光的多个发光面；光调制器；照明光学系统，被设置在所述至少两个发光面组和所述光调制器之间，所述照明光学系统包括分别与所述至少两个发光面组对应的至少两个光路，从每个所述发光面组发出的光通过与其对应的光路被均匀地照射在所述光调制器的特定输入区域上；以及光源控制器，所述光源控制器通过个别地控制所述发光面组的至少之一，来调节所述光调制器的相应输入区域上照明的亮度和/或色比。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁毅，毛峻伟，康庆，
申请(专利权)人：欧司朗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE