用于均匀照射图像生成微显示器的方法和照射装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于均匀照射图像生成微显示器的方法和照射装置。一种用于均匀地照射图像生成微显示器（１０８）的照射装置（１００），包括：相干光源（１０２）；束成形和斑纹减少装置（１０４），位于所述相干光源（１０２）和所述图像生成微显示器（１０８）之间的光路（１０６）上，其中所述束成形和斑纹减少装置（１０４）包括动态衍射光学元件（１１０）；以及处理器（１１２），所述处理器（１１２）配置成控制所述动态衍射光学元件（１１０），使得不同全息图案的序列（４００）生成于所述动态衍射光学元件（１１０）上，所述不同全息图案彼此不相关联。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及照射困像生成微显示器的照射装置.本专利技术还分别涉 及困像发生装置、均匀照射图像生成微显示器的方法以及计算机程序产品a
技术介绍
显示装置在电子设备和定制装置中变得越来越重要.因此，技术 发展也集中于照射、图像发生和投影的工艺和装置.在当前照射系统中，光被引导和成形以均匀且静态地照射图像形 成装置.通常，这些照射系统包含许多光学产品以成形和均匀化从非 均匀光源发射的光，此外，使用相干光的照射系统导致的斑紋和其它 干涉破坏了图像质量，出现非均匀性.
技术实现思路
本专利技术的目的是解决这些问題.该目的分别通过如权利要求l、 13、 14和20所述的照射装置、图 像发生装置、方法及计算机程序产品来达成. 另外的实施例定义于从属权利要求.通过考虑附图及随后的说明书，本专利技术的更多细节将显而易见. 附图说明图1示出用于均匀地照射困像生成微显示器的照射装置；困2示出根据本专利技术另一实施例的步稞；图3A示出衍射光学元件的原理工作功能；图3B示出衍射光学元件导致的不同衍射级数；图4示出哈达马德图案(Hadamard pattern)序列；图5为说明照射像平面的示意图；图6示出照射装置的另一实施例；图7示出全息图案序列中移动光栅的序列；图8A示出图像发生装置的实施例；图8B示出图像发生装置的另一实施例；图8C示出困像发生装置的另一实施例；困9示出图像发生装置的另一实施例；图IO示出困像发生装置的另一实施例；以及图ll示出闺像发生装置的另一实施例.具体实施方式在下文中描述本专利技术的实施例.重要的是，注意，在下文中所有 所述实施例可以按任意方式组合，即，不存在特定所述实施例不能与 其它实施例组合的限制.在图1描述照射装置100的第一实施例，该照射装置100包括相 干光源102、以及位于相干光源102和困像生成微显示器108之间的光 路106上的束成形和斑紋减少元件104，其中所述束成形和斑紋减少元 件104包括由处理器112控制的动态衍射光学元件110，使得不同全息 图案的序列生成于所述动态衍射光学元件110上，且所述不同全息困 案彼此不相关联.该全息图案也可称为"计算机生成全息图(CGH)"，并用于改变 由所述相干光源102发射的相干光束的照射特性使得在图像生成微显 示器108的有源区域内被均匀地照射，使得具有相干光束114的截面A 的光剖面适合于图像生成微显示器108的有源表面区城.当在动态衍射光学元件110上使用不相关联全息困案序列时，不 同斑紋图案生成于图像生成微显示器108的有源表面区域上.由于斑 紋图案随变化的全息困案而改变，困像生成微显示器的有源区被不同 斑纹图案賅射，使得在全息困案序列上方，入射光的强度更加均匀地 分布在图像生成微显示器108的有源表面区域上.这种图像生成微显示器108可包括但不限于反射或透射式液晶装 置(LCD)微显示器、硅上液晶(LCOS)微显示器、透射式高温多晶 硅TFT (薄膜晶体管)LCD微显示器.采用该实施例，照射装置100 内不存在移动的光学元件，否则该移动的光学元件将成为噪声源或者 机械稳定性较低.在另一实施例中，所迷束成形和斑紋减少元件104包含分离的静态衍射光学元件，其配置成生成成形的相干光束114，使得所述成形的 相干光束114的截面尺寸A适合于所述图像生成微显示器108的有源 区116的尺寸.在该实施例内，该静态衍射光学元件用于成形相干光 束114的外部轮廊，而动态衍射光学元件与处理器112 —起用于减少斑 紋，根据另一实施例，该动态衍射光学元件由处理器112控制，使得 所述不同全息困案生成成形的相干光束114，使得所述成形的相干光束 114的截面尺寸A适合于所述困像生成微显示器108的有源区116的尺 寸.在该实施例内，仅使用一个衍射光学元件，即，动态衍射光学元 件IIO被用于束成形以及用于减少斑紋.根据另一实施例，通过将一个全息图案橫向地平移跨过所述动态 衍射光学元件110的表面，由此生成不同的全息困案，全息困案的这 种平移容易地由处理器112控制.全息闺案可用于成形相干光束114， 使得所述成形的相干光束114的截面尺寸A适合于所述困像生成微显 示器108的有源区116的尺寸.根据另一实施例，所述不同全息困案为不同的哈达马德图案，所 述哈达马德图案为具有彼此不相关联的部分的图案.在另一实施例中，该处理器配置成以比探测器的积分时间更快地 改变所述序列内的所述不同全息图案，该探测器考虑置于所述图像生 成微显示器108的位置.由于更快的变化，该探测器在不同斑紋困案 上积分，由此被更均匀地照射.在另一实施例中，该探测器为人眼. 在该实施例内，从困像生成微显示器108生成的困像的人观察者不再 受到由于使用相千光束114而引起的斑紋困案的干扰.根据另外实施例，所述动态衍射光学元件可以是透射或反射式微 显示器.在另一实施例中，该相干光源包括激光器.在使用有色光照射困 像生成微显示器108的照射装置中，可以使用用于不同颜色的三个激 光器，所述照射装置包括光学组合元件例如组合棱镜，使得组合光束 生成并导向束成形和斑故减少元件104.根据另一实施例，彩色照射装置设置有至少两个束成形和斑故减 少装置与光学组合元件，该光学组合元件位于所述束成形和斑紋减少 装置和所述图像生成微显示器之间的光路上，所迷光学组合元件配置成将来自所迷至少两个束成形和斑紋减少装置的入射光一起组合到所 述图像生成微显示器的有源表面上.在另一实施例中，提供了一种图像生成装置，其包括如上所述的 照射装置、闺像生成微显示器和投影透镜，其中所述困像生成微显示 器位于所述照射装置和所述投影透镜之间的光路上.采用该实施例， 由所述图像生成微显示器生成的图像可以被投影到屏幕上而没有干扰 的斑紋图案，使得所生成闺像的观察者不会受到由于所迷斑紋困案引 起的噪声的干扰.在图2,描述根据另一实施例的方法步築.在第一步骤S200，使用相干光照射束成形和斑故减少元件104. 所述相干光例如从激光源发射.在第二步骤S202，在至少一部分所述束成形和斑紋减少装置上生 成不同全息图案的序列，其中所述不同全息困案彼此不相关联.在第 三步骤S204,从所述束成形和斑紋减少元件104发射的光114重新导 向至图像生成微显示器108.在另一实施例中，提供了一种包括程序代码的计算机程序产品， 该计算机程序产品在栽入处理器时配置成在动态衍射光学元件上生成 不同全息图案的序列，其中所述不同全息困案彼此不相关联.如上所 述，动态衍射光学元件104上的该不同全息图案的序列可以用于减少 图像生成微显示器上的斑紋图案.在图3A和3B,描述衍射光学元件300的原理功能.在该衍射光 学元件300上，静态或动态地生成困案，在图3A中用包括笫一区域302 和第二区域304的结构来示意性描述该图案，该第一区域302和第二 区域304影响在此描述成入射平面波306的入射光，使得平面波306 在经过衍射光学元件300之后其幅值和/或相位被第一区域302和第二 区域304调制.在图3B，示意性描述了入射波306衍射到不同方向310、311、312、 313和314，其中该方向之一为零级衍射(方向312)，另外的方向311、 313为一级衍射，且再另外的方向310、 314本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于均匀地照射图像生成微显示器（１０８）的照射装置（１００），包括：　　　　相干光源（１０２）；　　　　束成形和斑纹减少装置（１０４），位于所述相干光源（１０２）和所述图像生成微显示器（１０８）之间的光路（１０６）上，其中所述束成形和斑纹减少装置（１０４）包括动态衍射光学元件（１１０）；以及　　　　处理器（１１２），所述处理器（１１２）配置成控制所述动态衍射光学元件（１１０），使得不同全息图案的序列（４００）生成于所述动态衍射光学元件（１１０）上，所述不同全息图案彼此不相关联。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：Z法西厄斯，
申请(专利权)人：索尼德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]