具有两个发射显示器的彩色投影仪制造技术

本发明专利技术涉及一种被配置为实现彩色投影的图像投影系统(200)，该图像投影系统包括：具有发射显示器的第一矩阵装置(210)，用于发送彩色图像的第一颜色分量和第二颜色分量，其中，每个像素适于透射与第一颜色分量相关联的波长和与第二颜色分量相关联的波长；以及具有发射显示器的第二矩阵装置(220)，用于发送彩色图像的第三颜色分量(221)。根据本发明专利技术的彩色图像投影仪提供了良好的能量效率和较小的占用空间。

Color projector with two emission displays

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有两个发射显示器的彩色投影仪
彩色图像可以被分解为多个子图像，每个子图像均为单色，被称为色度分量。彩色图像优选地由三个子图像组成。本专利技术涉及彩色图像投影系统领域，并且尤其涉及彩色视频投影系统。该投影系统通过对彩色图像的三个色度分量中的每个色度分量进行单独投影，来投影出该彩色图像。这些投影被称为是分离的，因为其在时间或空间上是分离的。
技术介绍
在现有技术中已知存在有不同类型的投影仪，尤其是被配置为使用顺序型彩色投影的投影仪。这些投影仪被配置为对彩色图像(多色)的不同色度(单色)分量逐一进行投影。这些不同的色度分量优选地分别对应于通过加色合成的三种原色：红色，绿色和蓝色。在下文中，这种投影仪被简称为“顺序型投影仪”。图1图解地示出了顺序型投影仪100的已知实施例。对投影仪100所进行的操作基于彩色滤光轮110的使用。彩色滤光轮110为旋转盘，其表面被三个光谱透射滤光器1121、1122、1123所占据，分别透射蓝色光，红色光和绿色光。在操作期间，白光源120发射具有恒定振幅的连续信号。色轮110位于光源120所发射的光束的光路上，并且其将进行自身旋转以连续处于三个位置。在第一位置，由源120所发射的光束在仅透射蓝色光的第一光谱滤光器1121处穿过色轮110。在第二位置，该光束在仅透射红色光的第二光谱滤光器1122处穿过色轮110。在第三位置，该光束在仅透射绿色光的第三光谱滤光器1123处穿过色轮110。从这些光谱滤波器之一输出的光束穿过中继透镜130，并且到达诸如数字微镜器件的反射式微屏140。中继透镜可用于准直由白光源120所发射的光束，因此其也可位于色轮110的上游。反射式微屏140接收空间中近似均匀的信号。反射式微屏140中的每个微镜均接收该信号的一部分，并且可以在所述信号部分返回至光学投影系统150的位置与所述信号部分在另一个方向上返回的位置之间枢转。通过改变在信号被发送至光学投影系统150期间的时间比例，可以在这两个位置之间形成不同的灰度级图像。因此，反射式微屏140将代表均匀图像的光束转换为代表灰度级化的像素化图像的光束。反射式微屏140连续地使不同的像素化图像形成灰度级。色轮110的位置的连续频率与由反射式微屏140所形成的图像的连续频率同步。因此，反射式微屏依次向光学投影系统150发送蓝色图像，然后发送绿色图像，再发送红色图像，依此类推。在将彩色图像的蓝色分量、绿色分量和红色分量依次发送至光学投影系统150时，投影仪100进行顺序型彩色图像投影。然而，该实施例的一个缺点为其尺寸。此外，组成色轮110的每个光谱滤光器的透射系数约为30％，这严重限制了投影仪100的能量效率。本专利技术的一个目的是公开一种更紧凑的彩色图像投影仪。本专利技术的另一个目的是公开一种具有高能量效率的彩色图像投影仪。
技术实现思路
该目的通过配置为实现彩色投影的图像投影系统来实现，该图像投影系统包括：-第一发射矩阵显示装置，被配置为发射彩色图像的第一色度分量和第二色度分量，并且第一发射矩阵显示装置包括第一像素矩阵，第一像素矩阵中的每个像素适于以与所述第一色度分量相关联的波长和与所述第二色度分量相关联的波长进行发射；以及-第二发射矩阵显示装置，被配置为发射彩色图像的第三色度分量。因此，本专利技术提出完全消除波长滤光器的概念，而是使用发射矩阵显示装置直接输出所需波长的信号。因此，这消除了与滤光器有关的损耗，从而可以提供具有良好能量效率的彩色图像投影仪。本专利技术还提出通过发射矩阵显示装置来替代彼此不同的光源和图像形成矩阵元件，该发射矩阵显示装置执行发光功能和图像形成功能两者。因此，可以获得具有减小的体积的紧凑型彩色图像投影仪。特别是，根据本专利技术的单个发射矩阵显示装置可用于输出彩色图像的三个色度分量中的两个分量，从而减小了其尺寸。仅使用两个发射矩阵显示装置来发射彩色图像的三个色度分量也可以简化光束偏移装置，该光束偏移装置被实施以确保图像的三个色度分量沿着相同的光路出现在图像投影系统中。仅使用两个发射矩阵显示装置来发射彩色图像的三个色度分量也可以降低图像投影系统的制造成本。最后，本专利技术所公开的解决方案不同于包括使用由宏像素矩阵构成的三色发射显示装置的这种明显的解决方案，宏像素矩阵中的每个宏像素至少由一个蓝色像素、一个绿色像素和一个红色像素组成。根据本专利技术，投影可以为完全顺序型(图像投影系统依次发射图像的三个色度分量中的每个色度分量)，或者为部分顺序型(第一发射矩阵显示装置发射图像的第一色度分量和第二色度分量，同时第二发射矩阵显示装置发射同一图像的第三色度分量)。至少部分顺序型的投影使得更高的显示分辨率成为可能。此外，两个发射矩阵显示装置中的每个发射矩阵显示装置的所有像素可以具有相同的发射光谱，从而简化了它们的制造。第一发射矩阵显示装置也不是由宏像素组成的，每个宏像素均包括两种类型的像素，第一种类型的像素用于发射第一色度分量，第二种类型的像素用于发射第二色度分量。相比之下，第一发射矩阵显示装置包括像素矩阵，该像素矩阵中的每个像素均参与形成彩色图像的第一色度分量和第二色度分量。因此，所述矩阵的所有像素在发射时均可以具有相同的光谱特性，这使得更高的显示分辨率成为可能，并且简化了第一发光显示装置的制造。在操作期间，第一发射矩阵显示装置和第二发射矩阵显示装置投影出与彩色图像的不同色度分量相对应的图像，这些图像中的每个图像均为“灰度级”图像，每个灰度级对应于预定亮度值(可能为由眼睛观看到的时间平均值)。根据本专利技术的系统有利地具有以下特征：-所述第一像素矩阵由发光二极管的第一矩阵组成，其中，每个发光二极管均具有取决于其电源电压的振幅的发射光谱；以及-第一发射矩阵显示装置被连接至第一控制装置，该第一控制装置被配置为向所述发光二极管提供电源电压，该电源电压交替地具有与第一色度分量的发射相关联的第一振幅，以及与第二色度分量的发射相关联的第二振幅。第一控制装置可以包括脉冲宽度调制单元，所述第一矩阵中的每个发光二极管与对应的脉冲宽度调制单元相关联。优选地，所述第一矩阵中的发光二极管为多量子阱二极管，每个多量子阱二极管均包括两种类型的量子阱，所述两种类型的量子阱具有不同的所对应的相关发射光谱。作为变型，所述第一矩阵中的发光二极管可以为多量子阱二极管，每个多量子阱二极管均包括单一类型的量子阱，所有的这些量子阱都与相同的发射光谱相关联。优选地，所述第一矩阵中的发光二极管为基于氮化铟镓(InGaN)的二极管。优选地，第二发射矩阵显示装置包括基于磷化铟镓铝(InGaAlP)的发光二极管的第二矩阵。有利地：-第一发射矩阵显示装置被配置为发射彩色图像的绿色分量和蓝色分量；以及-第二发射矩阵显示装置被配置为发射所述彩色图像的红色分量。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像投影系统(200；600)，被配置为实现彩色投影，其特征在于，该图像投影系统包括：/n-第一发射矩阵显示装置(210；510；610)，被配置为发射彩色图像的第一色度分量和第二色度分量(211A，211B)，并且包括第一像素矩阵，所述第一像素矩阵中的每个像素由发光二极管组成，所述发光二极管适于以与所述第一色度分量(211A)相关联的波长和与所述第二色度分量(211B)相关联的波长进行发射；以及/n-第二发射矩阵显示装置(220；620)，被配置为发射所述彩色图像的第三色度分量(221)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170629 FR 17560491.一种图像投影系统(200；600)，被配置为实现彩色投影，其特征在于，该图像投影系统包括：
-第一发射矩阵显示装置(210；510；610)，被配置为发射彩色图像的第一色度分量和第二色度分量(211A，211B)，并且包括第一像素矩阵，所述第一像素矩阵中的每个像素由发光二极管组成，所述发光二极管适于以与所述第一色度分量(211A)相关联的波长和与所述第二色度分量(211B)相关联的波长进行发射；以及
-第二发射矩阵显示装置(220；620)，被配置为发射所述彩色图像的第三色度分量(221)。


2.根据权利要求1所述的图像投影系统(200；600)，其特征在于：
-所述第一像素矩阵由发光二极管的第一矩阵组成，其中，每个发光二极管(515)具有发射光谱，所述发射光谱取决于所述发光二极管(515)的电源电压的振幅；以及
-所述第一发射矩阵显示装置(510)被连接至第一控制装置(550)，所述第一控制装置(550)被配置为向所述发光二极管(515)提供电源电压，所述电源电压交替地具有与所述第一色度分量的发射相关联的第一振幅(U1)，以及与所述第二色度分量的发射相关联的第二振幅(U2)。


3.根据权利要求2所述的图像投影系统(200；600)，其特征在于，所述第一控制装置(550)包括脉冲宽度调制单元(552)，所述第一矩阵中的每个发光二极管(515)与对应的脉冲宽度调制单元(552)相关联。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的图像投影系统(200)，其特征在于，所述第一矩阵中的发光二极管为多量子阱二极管，所述多量子阱二极管中的每个多量子阱二极管包括两种类型的量子阱，所述两种类型的量子阱具有不同的对应的相关联的发射光谱(31，32)。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：法兰科斯·坦帕里尔，法兰科斯亨利·路克，
申请(专利权)人：原子能和替代能源委员会，泰雷兹公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR