提供光强度增大的图像投影仪以及提供更亮图像的方法。本文描述的图像投影仪可提供亮度同时仍然提供紧凑性、低功耗和长使用寿命中的任何一个或全部。为了增加亮度，使用分段式反射镜来相应地将来自两光源的光压缩入成像装置的单个光瞳（例如光圈）。压缩可通过相对于光瞳具有不同夹角的镜的各个区（分段）完成。由于来自光源的光强度图案的最小值可能出现在反射光的区域之间，因此在压缩中可损失相对少量的光。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用分段式反射镜的高强度图像投影仪相关申请的交叉引用本申请涉及Odd Ragnar Andersen等人于2003年5月2日提交的题为 "MULT I-LAMP ARRANGEMENT FOR OPTICAL SYSTEMS (光学系统的多灯配置)”共同拥有美国专利No. 7，033，056(委托案号No. 027467_000200UQ，其公开内容全篇地援引于此。
技术介绍
本专利技术涉及图像投影仪，更具体地涉及具有高强度(亮度)和/或光度(总光量) 的图像投影仪。当今多数投影系统使用超高压(UHP)灯，例如汞弧灯，它具有120W-250W的瓦数和通常1500-4000小时的寿命。这些投影仪是紧凑的和便携的，其亮度水平通常为1000-5000 流明。这些投影仪中的大多数是单灯方案。这些弧光灯投影仪通常供空间相对狭小的居室或办公室使用。用于数字影院、大型场馆和固定设施的投影仪通常具有10，000-30, 000流明的亮度。这些投影仪通常使用具有2-6KW瓦数范围的氙灯。然而，氙灯的通常寿命为500-1500 小时。因此，在氙灯具有较短寿命但较高亮度(光度)方面存在取舍。因此，希望提供使用弧光灯以获得较长寿命并还提供氙灯亮度的投影仪。另外，也希望提供具有更高亮度的氙投影仪。如前面提到的，多数图像投影仪使用一个灯。为了提供更多的亮度，图像投影仪使用多个灯。然而，这些灯以低效方式组合来自多个灯的光。常见地，光聚集通常只是单灯方案的2-2. 5倍。因此需要提供更高效率和更大亮度的多灯系统。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供相对使用多光源的已知型号具有增加的光强度(亮度)的图像投影仪。例如，某些实施例满足高亮度需求，但仍然提供紧凑性、低功耗和长寿命中的任何一个或全部。关于增加的亮度，本专利技术的实施例有利地能产生比其它已知系统高或好上 1. 5倍的通量级。这种增加可降低功耗、材料成本和操作成本。为了增加亮度，多个实施例使用反射镜来分别将来自两个光源的光压缩入成像器件的一个光瞳(例如光圈)。在一个方面，来自一个光源的光被压缩入大约半个光瞳。这种压缩通过使反射镜的各个区(例如各个部分)相对于光瞳具有不同夹角而完成。在一个实施例中，由于在各区之间的阶梯(steps)出现在来自光源的光图案处于最低节点处的位置，因此压缩中损失相对较少的光。根据一示例性实施例，提供一种图像投影系统。两个源沿相反方向各自提供电磁 (EM)辐射。第一反射表面反射来自第一源的EM辐射。第二反射表面反射来自第二源的EM 辐射。成像器具有接收所反射的EM辐射的光瞳。成像器使用所接收的EM辐射来形成一图像。光瞳的第一半部接收反射的来自第一源的EM辐射，而光瞳的第二半部接收反射的来自第二源的EM辐射。每个反射表面包括沿至少一个方向平坦的多个区。每个反射表面的第一区相对于与光瞳垂直的直线具有比第二区更小的夹角，所述第二区比第一区更远离光瞳。根据一示例性实施例，提供一种产生图像的方法。两个源(尽管可使用更多源) 提供沿相反方向的电磁(EM)辐射。第一反射表面将来自第一源的EM辐射反射至成像器光瞳的第一半部。第二反射表面将来自第二源的EM辐射反射至成像光瞳的第二半部。成像器使用接收的EM辐射来通过成像器产生图像。每个反射表面包括沿至少一个方向(例如沿朝向光瞳的方向)平坦的多个区。每个反射表面的第一区相对于与光瞳垂直的直线的夹角比每个反射表面的第二区的更小，其中每个第一区比每个第二区更靠近光瞳。参照下面的详细说明和附图，能获得对本专利技术的性质和优势的更好理解。 附图说明图1是根据本专利技术一个实施例的图像投影仪100的示意图。图2示出根据本专利技术一个实施例的可用作光源的灯200以及产生的光强度图案。图3是根据本专利技术一个实施例的图像投影仪300的示意图。图4是根据本专利技术一个实施例的聚焦在阶梯反射镜400上的光强度节点图案410 的模拟图，其中反射镜阶梯与所产生的光强度节点图案匹配。图5示出根据本专利技术一个实施例的图像投影仪的一部分的示意图。图6A和图6B示出根据本专利技术一些实施例的光源灯的替代性配置。图7示出根据本专利技术一个实施例的放置在灯和光学积分器之间的颜色调制器。图8A示出根据本专利技术一个实施例的具有四种色段配置(例如红、绿、蓝和白)的色轮。图8B示出根据本专利技术一个实施例的具有原色(红、绿、蓝)和次色(青、洋红和黄)的色轮。具体实施例方式本专利技术的实施例提供相对于使用多个光源的已知型号具有增加的光强度(亮度) 的图像投影仪。为了增加亮度，多个实施例使用反射镜以分别将来自两个光源的光压缩入成像器件的一个光瞳(例如光圈)。在一个实施例中，来自每个光源的光形成聚焦在各阶梯反射镜上的节点强度光图案。在一个方面，在阶梯反射镜上接收的光具有与成像器的入射光瞳相同的f数。每个阶梯反射镜能将其接收的光压缩至入射光瞳的50%。从阶梯反射镜反射的光将传入光学系统并聚焦在成像器上。图1是根据本专利技术一个实施例的图像投影仪100的示意图。来自源110的光用来产生图像，该图像则被显示为经投影图像190。这里，光指任何电磁(EM)辐射而不只是可见光。这里，两个术语光和电磁辐射可互换地使用。在一个实施例中，光源110可包括单灯或包括任何多灯配置(包括图示的一个)，它以已知或正在研发的任何合适方式从电产生光。尽管通常使用UHP型灯作为光源，然而实施例可使用任何类型的光源，包括发光二极管(LED)和激光器。在另一实施例中，光源 110是不从电产生光的发光源，例如从其它EM辐射或场或热能。如图所示，光源110沿相反两个方向提供电磁辐射。这里，术语“相反”表示来自各源110的光线的一些分量沿相反方向提供。这里，两个相反方向是向上和向下。在一个实施例中，光从光源110的出口处发散。发散的光然后聚集进入中继透镜 120。在一个方面，中继透镜120具有足以聚集几乎所有来自灯110的光能(例如大于90% 并优选地大于955)的直径，并将光聚焦到相应的反射表面130。每个反射表面130具有分段式表面，例如阶梯反射镜表面。表面130是反射性的， 也就是至少一部分表面是反射性的。然而，不是每个表面部分都必须是反射性的。反射性的部分反射几乎全部的光，例如入射光的90%以上，且优选地是光的95%以上。来自表面130的反射光由成像器140经由光瞳145接收。在一个实施例中，光瞳是一简单开口。在另一实施例中，光瞳是允许光从中通过的透射物体，尽管透射物体可能使光弯折。反射表面130包括沿至少一个方向平坦的区132(例如部分)，在各区132之间具有阶梯136。这些区将来自源110的光反射至光瞳145。如图所示，区132沿从右向左的方向是平坦的。换句话说，表面130在垂直于光瞳的平面内的横截面具有平坦的区域。在这里使用的俗语“平坦”表示随着沿该区的表面以某一特定方向移动，移动方向以显微镜比例来看不改变(例如向上或向下弯曲)，即大于表面内的微小碎屑(minor chips)。在一个实施例中，这些区沿垂直于图示横截面的方向弯曲，即沿离开纸的方向弯曲。在另一实施例中，区132沿垂直于横截面的方向是平坦的。在一个方面，这些区域沿垂直于横截面的这个方向具有阶梯。区132优选地具有相对于直线142不同的夹角。例如，较远离光瞳145的区的夹角大于较接近光瞳本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种图像投影系统，包括：各自提供电磁（ＥＭ）辐射的两个源，其中所述源沿相反方向提供ＥＭ辐射；第一反射表面，所述第一反射表面反射来自第一光源的ＥＭ辐射；第二反射表面，所述第二反射表面反射来自第二光源的ＥＭ辐射；成像器，所述成像器具有接收反射的ＥＭ辐射的光瞳并使用接收的ＥＭ辐射来创建一图像，其中第一半部的光瞳接收来自所述第一源反射的ＥＭ辐射，而第二半部的光瞳接收来自所述第二源的反射的ＥＭ辐射，其中每个反射表面包括沿至少一个方向平坦的多个区，其中每个反射表面的第一区相对于与光瞳垂直的一直线的夹角比每个反射表面的第二区的更小，其中每个第一区比每个第二区更接近光瞳。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：O·R·安德森，
申请(专利权)人：普罗杰克逊迪赛恩联合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NO
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