專利名稱：多基色led投影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 一般地涉及采用發(fā)光二極管(LEDs)的投影系統(tǒng)，尤其涉及在 多個(gè)LED的投影系統(tǒng)中組合光傳。
背景技術(shù)：
基于發(fā)光二極管的投影系統(tǒng)將多個(gè)LED產(chǎn)生的不同顏色的光組合起 來。可以組合不同顏色的光來產(chǎn)生白光光源，或者可替換地，光學(xué)顯示器， 有時(shí)稱為微型顯示器，如硅上液晶(LCOS)或數(shù)字光處理(DLP)，用 于在光被組合前在組合的光上或各個(gè)顏色光上施加圖像信息。
圖1示出了一種六基色LED投影系統(tǒng)(即，將六種顏色不同的有色 LED所產(chǎn)生光組合的投影系統(tǒng))的光鐠曲線圖。圖l示出了藍(lán)色、藍(lán)青 色、青綠色、綠色、橙黃色和紅色有色光的光譜曲線?？梢钥吹剑缭?區(qū)域12和區(qū)域14中，光鐠中存在顯著的重疊。這些重疊是有問題的，因 為它們會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)系統(tǒng)中的亮度損失。
圖2示意性地說明了兩個(gè)分別產(chǎn)生綠光和橙黃光的LED 22g和22yo 及相關(guān)透鏡24g和24yo。通常地，使用分色濾光器26將LED 22g和22yo 發(fā)射的光組合，該濾光片反射某些波長的光并透過其他波長的光。例如， 分色濾光器能反射波長大于570nm的光而透射波長小于570nm的光。然 而，如圖1中所示的區(qū)域14中可以看到，波長小于570nm的橙黃色光對(duì) 光譜的貢獻(xiàn)會(huì)丟失，因?yàn)槿鐖D2中點(diǎn)線28所示，橙黃色光透射時(shí)會(huì)透過 分色濾光器26，而不是沿著理想的光束路徑30被分色濾光器26反射。 因此，多基色LED投影系統(tǒng)中重疊的光傳貢獻(xiàn)導(dǎo)致不同通道的光進(jìn)行合 時(shí)發(fā)生光損失，從而造成亮度降低。
圖3是表示了一個(gè)六LED基色系統(tǒng)的CIE 1931顏色空間色度圖。 由標(biāo)記"BCCGYR"的線30定義的空間是與藍(lán)色、藍(lán)青色、青綠色、綠 色、橙黃色和紅色光的不同組合匹配的色域。通常多基色投影系統(tǒng)將顏色 組合成藍(lán)色、綠色和紅色通道(channel)。因此，藍(lán)色和藍(lán)青色被組合到 藍(lán)色通道中，青綠色和綠色組合至綠色通道中，以及橙黃色和紅色被組合 至紅色通道中。由于這些通道的組合造成的光i普損失可從圖1中區(qū)域12 和14中看到。由標(biāo)記"組合的"線32定義的空間是指與藍(lán)色、綠色和紅
7色通道的不同組合匹配的色域。由此可見，傳統(tǒng)系統(tǒng)極大地限制了可產(chǎn)生
的色i普域。
因此，傳統(tǒng)的多基色LED光源存在諸如亮度損失和色域減小等問題。 需要對(duì)多基色LED光源，例如投影系統(tǒng)進(jìn)行改善。

發(fā)明內(nèi)容
一種多基色發(fā)光二極管系統(tǒng)包括，采用基于偏振的分色元件(dichroic element)將不同顏色通道的光進(jìn)行組合。其中至少一個(gè)所述顏色通道包 括兩個(gè)產(chǎn)生不同波長范圍的光的發(fā)光二極管。采用基于偏振的分色元件使 得不同顏色通道的重疊光譜無損失地被組合。相應(yīng)地，相對(duì)于不同通道的 重疊光譜組合時(shí)會(huì)產(chǎn)生損失的傳統(tǒng)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)的亮度得到了改善。


圖1是示出了一種六基色LED投影系統(tǒng)的光譜曲線。
圖2是示意性地表示將來自兩個(gè)LED的光進(jìn)行組合的示意圖。
圖3為CIE顏色空間色度圖，表示一種六LED基色系統(tǒng)。
圖4是依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，將多個(gè)通道的光用基于偏振的分色
元件進(jìn)行組合的多基色LED系統(tǒng)示意圖，其中至少一個(gè)通道(channel)
包含兩個(gè)不同顏色的LED。
圖5是示意性說明了用偏振相關(guān)的分色X-棱鏡將三種顏色通道進(jìn)行組合。
圖6是關(guān)于正交偏振軸的偏振相關(guān)分色X-棱鏡的通過量 (throughput)的曲線。
圖7A和7B圖解說明了偏振相關(guān)分色X棱鏡對(duì)于不同顏色通道中光 譜的透射率。
圖8是用基于偏振的分色元件將多個(gè)通道的光進(jìn)行組合的多基色 LED投影系統(tǒng)的另一實(shí)施例的示意圖，其中所述通道中至少一個(gè)包含兩 個(gè)不同顏色的LED。
圖9是用基于偏振的分色元件將多個(gè)通道的光進(jìn)行組合的多基色 LED投影系統(tǒng)的又一實(shí)施例的示意圖，其中所迷通道中的至少一個(gè)包含 兩個(gè)不同顏色的LED。
圖10示出了具有脈寬調(diào)制電路的控制器，其控制多基色LED投影系統(tǒng)中一個(gè)或多個(gè)顏色通道。
圖11示出采用50%的PWM占空比控制顏色通道中的LED。 圖12表示另一個(gè)CIE 1931顏色空間色度圖，與圖3中所示相似， 但示出控制多基色LED投影系統(tǒng)的效果。
具體實(shí)施例方式
圖4所示的是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多基色LED投影系統(tǒng)100, 通過諸如偏振相關(guān)X-棱鏡的基于偏振的分色元件將來自多個(gè)通道的光進(jìn) 行組合而無亮度損失，其中所述多個(gè)通道中至少一個(gè)包括兩個(gè)不同顏色的 LED。
所示投影系統(tǒng)100包括六個(gè)LED: 102B， 102BC, 102CG， 102G， 102YO和102R,有時(shí)候這里統(tǒng)稱為或個(gè)別指代為LED (s) 102，每個(gè)具 有不同的顏色，分別為藍(lán)色、藍(lán)青色、青綠色、綠色、橙黃色和紅色。一 個(gè)或多個(gè)透鏡104和106 (帶有例如B、 BC、 CG、 G、 YO和R的后綴 標(biāo)記，與各自連接的LED102相對(duì)應(yīng))與每個(gè)LED102關(guān)聯(lián)。分色元件
IIOB。類似地，分色元件108G將綠色LED102G和青綠色LED102CG 的光進(jìn)行組合形成綠色通道IIOG，并且分色元件108R將橙黃色LED 102YO和紅色LED 102R的光進(jìn)行組合形成紅色通道IIOR。
偏振元件111B、 111G和111R接收來自與之關(guān)聯(lián)的分色元件108B、 108G和108R的光并在組合光中產(chǎn)生偏振態(tài)。偏振元件111B和111R經(jīng) 過配置用于在藍(lán)色和紅色通道110B、110R的光中分別產(chǎn)生一個(gè)偏振方向， 而偏振元件111G則經(jīng)過配置用于在綠色通道110G的光中產(chǎn)生一個(gè)正交 偏振方向。在一個(gè)實(shí)施例中，偏振元件111B、 111G和111R采用的是線 柵偏光鏡，但是如有需要也可以采用其他的偏振元件。在另 一個(gè)實(shí)施例中， 偏振元件111B、 111G和111R用耦合至每個(gè)LED 102的偏振元件替換， 即光在分色元件(dichroic element) 108之前已經(jīng)發(fā)生偏振。在另外一個(gè) 實(shí)施例中，LED 102能產(chǎn)生偏振光，例如2004年3月19日申請(qǐng)名稱為"用 于發(fā)光二極管的光學(xué)系統(tǒng)，，的U.S.專利No.10/804,314以及2004年3月 19日申請(qǐng)名稱為"帶有平面發(fā)光層的半導(dǎo)體發(fā)光器件，，的專利 No.10/805，424，均已被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，通過參照在此將兩篇專利 申請(qǐng)全部內(nèi)容引入。
9透鏡112B、 112G和112R分別接收來自每個(gè)通道IIOB、 110G和110R 通道的光，然后匯聚光線穿過透射微顯示器114B、 114G和114R，例如 高溫多晶硅(HTPS)液晶微顯示器。透過微顯示器114的光線與基于偏 振的分色元件，例如偏振相關(guān)X-棱鏡116進(jìn)行組合。透鏡118將微顯示 器成像到屏幕119上。X-棱鏡116的偏振相關(guān)性l吏得產(chǎn)生大的重疊復(fù)合區(qū) 域，避免通常與重疊光i普相關(guān)的亮度損失，同時(shí)能獲得較大的色域。將帶 有大的重疊復(fù)合區(qū)域的通道進(jìn)行組合，如將兩個(gè)通道中的相同波長進(jìn)行組 合，不同于一通道與另一通道的偶然泄漏通量之間的偶然組合。泄漏通量 (leakage flux )的量級(jí)約為2%或更少，因而，提供的亮度和色域增益非 常小。因此，在本實(shí)施例中，通道間中組合的波長是主要通量，例如大于 通量的2%,尤其是大于通量的約50%。
圖5示意性地說明了用一個(gè)偏振相關(guān)X-棱鏡116將藍(lán)色通道110B、 綠色通道110G和紅色通道110R進(jìn)行組合。圖5中用點(diǎn)或線表示了例如 由偏振元件111B、 111G和111R (如圖4所示)引起的不同通道的偏振 狀態(tài)，如偏振軸分別垂直于頁面或沿著頁面平面。如圖5所示，藍(lán)色信道 110B和紅色通道110R的偏振狀態(tài)與綠色通道110G的偏振狀態(tài)呈正交取 向。
圖6是偏振相關(guān)分色X-棱鏡在正交偏振軸上的通過量的曲線圖。圖 6中的通過量(％ )表示綠光的透射以及藍(lán)光和紅光的反射，如圖5所示。 可見，綠光的透射波長基本上覆蓋(區(qū)域122和124內(nèi))藍(lán)光和紅光的透 射(反射)波長，其中藍(lán)光和紅光的偏振態(tài)與綠光的正交。
圖7A和7B圖示說明了，分別對(duì)應(yīng)藍(lán)色、紅色和綠色通道的光語， 偏振相關(guān)分色X-棱鏡116的透射率。為了能清晰地看清曲線，綠色通道 顯示在不同于紅色和藍(lán)色通道的另一個(gè)圖中。如圖7A所示，藍(lán)色通道包 含兩個(gè)波長范圍，包括藍(lán)色和藍(lán)青色，而紅色通道也包括橙黃色和紅色兩 個(gè)波長范圍。藍(lán)色通道和紅色通道的光語發(fā)射覆蓋X-棱鏡116的藍(lán)色透 射和紅色透射。圖7B類似地顯示了包含青綠色和綠色兩個(gè)波長范圍的綠 色通道光鐠發(fā)射，其覆蓋有X-棱鏡116的綠色透射。因此，從圖7A和 7B中可以看到，每種顏色通道內(nèi)全范圍波長都可以通過X-棱鏡進(jìn)行透射。
所述X-棱鏡(x-cube)可將重疊波長的光進(jìn)行組合，因?yàn)樗鼈兙哂?不同的偏振態(tài)。因此，通過使用X-棱鏡，可以消除如圖1中所示的由重 疊波長引起的亮度損失。應(yīng)當(dāng)了解，雖然每個(gè)通道被描述成包含兩個(gè)產(chǎn)生兩個(gè)不同波長范圍的光的LED 102,但是如果期望，也可能只有一個(gè)通道 包含兩個(gè)產(chǎn)生兩個(gè)不同波長范圍光的LED。例如，尤其有利的是，紅色 通道中包含兩個(gè)或更多個(gè)波長范圍。而且，應(yīng)當(dāng)了解，如圖7A和7B所 示，不同的波長范圍可能存在某些重疊的波長。
圖8所示的是與圖4中所示的投影系統(tǒng)100類似的多基色LED投影 系統(tǒng)200，其中采用基于偏振的X-棱鏡對(duì)不同顏色通道進(jìn)行組合，類似指 定的元件是相同的。然而，投影系統(tǒng)200采用反射型微顯示器214B、 214G 和214R，如DLP或其他硅基液晶(LCoS)型顯示器，以及與之相連的 偏振相關(guān)分束器216B、 216G和216R。
圖9所示的是另一個(gè)用基于偏振的分色元件將不同顏色通道進(jìn)行組 合的多基色LED投影系統(tǒng)300。所示投影系統(tǒng)300包含4個(gè)LED 302B、 302R、 302CG和302G，有時(shí)統(tǒng)稱或單獨(dú)指代為LED ( s ) 302，每個(gè)具 有不同的顏色，分別為藍(lán)色、紅色、青綠色和綠色。與每個(gè)LED302相連 接的是一個(gè)或多個(gè)透鏡304和306 (帶有諸如B、 R、 CG和G的后綴標(biāo) 記，與相連接的LED 302對(duì)應(yīng))。
反射型偏振元件308,例如線柵偏光鏡，將來自藍(lán)色LED302B和紅 色LED302R的光進(jìn)行組合。鏡面310用于偏振循環(huán)。然而，正如所見， 偏振元件308產(chǎn)生在藍(lán)光和紅光內(nèi)的正交偏振態(tài)。類似地，反射型偏振元 件312，例如線柵偏光鏡，將來自綠色LED 102G和青綠色LED 102CG 的光進(jìn)行組合。鏡面310和314用于偏振循環(huán)。再次，產(chǎn)生的組合光具有 兩種不同的偏振狀態(tài)，即綠光的偏振態(tài)與青綠光的偏振態(tài)相正交。如有需 要，可使用分色元件代替反射型偏振元件308,將每個(gè)LED 302或偏振 LED上的偏振元件分開，從而產(chǎn)生的具有正交偏振態(tài)的同樣組合顏色。
透鏡316將紅色和藍(lán)色組合光匯聚到基于偏振的分色元件320的入射 面，而透鏡318將綠色和青綠色組合光匯聚到基于偏振的分色元件320 的另一個(gè)入射面。
所述基于偏振的分色元件320包括三個(gè)偏振分束器322、 324和326 以及四個(gè)微顯示器328、 330、 332和334。如所示，來自紅色LED 302R 的偏振紅光透射，通過偏振元件308進(jìn)入分色元件320的第 一入射面323, 并被偏振分束器322透過，然后由微顯示器328接收。微顯示器328反射 并改變部分紅光的偏振狀態(tài)，該部分紅光^L偏振分束器322反射后穿過紅 /藍(lán)光濾波器336,以及由偏振分束器326反射到基于偏振的分色元件320
ii的出射面327上。
來自藍(lán)色LED 302B的藍(lán)光與紅光具有相反的偏振狀態(tài)，所述藍(lán)光被 偏振元件308反射進(jìn)入分色元件320的第一入射面323，并被偏振分束器 322反射后由微顯示器330接收。微顯示器330反射并改變部分藍(lán)光的偏 振狀態(tài)，該部分藍(lán)光經(jīng)偏振分束器322透射穿過改變藍(lán)光偏振狀態(tài)的紅/ 藍(lán)光濾波器336,并由偏振分束器326反射到基于偏振的分色元件320的 出射面327。
來自青綠色LED 302CG的青綠光透射過偏振元件312進(jìn)入分色元件 320的第二入射面325，以及透過偏振分束器324后由微顯示器332接收。 微顯示器332反射并改變部分青綠色光的偏振狀態(tài)，該部分青綠色光經(jīng)偏 振分束器324反射，穿過改變青綠色光偏振狀態(tài)的一個(gè)青綠/綠光濾波器 338,并由偏振分束器326透射至基于偏振的分色元件320的出射面327。
來自綠色LED 302G的綠光偏振狀態(tài)與青綠光相反，所迷綠光被偏 振元件312反射進(jìn)入分色元件320的第二入射面325，并被偏振分束器324 反射后由微顯示器334接收。微顯示器334反射并改變部分綠光的偏振狀 態(tài)，該部分綠光經(jīng)偏振分束器324透射，穿過青綠/綠光濾波器338，并通 過偏振分束器326至基于偏振的分色元件320的出射面327。出射面處的 綠/洋紅濾波器340改變基于偏振的分色元件320出射面327處的綠光和 青綠光的偏振狀態(tài)，因此組合光具有相同的偏振態(tài)。然后，合成光可以匯 聚到帶透鏡的(未示出)顯示屏350上，類似于圖4中所示。
因此，通過采用基于偏振的分色元件320，僅需要三個(gè)偏振分束器和 僅若干彩色膠片就能實(shí)現(xiàn)具有多基色LED的四微顯示器系統(tǒng)。但是如有 需要，可以去掉LEDs302中的一個(gè)LED,只采用三個(gè)微顯示器，然而這 會(huì)導(dǎo)致色域變小。
圖10示出了多基色LED投影系統(tǒng)中可用于控制一個(gè)或多個(gè)顏色通 道的控制器400。為了說明目的，只有圖4中的綠色通道110G顯示在圖 10中，但應(yīng)當(dāng)理解的是，投影系統(tǒng)中同樣的控制器400或者獨(dú)立控制器 也可以用于控制其他的通道?？刂破?00可以是一個(gè)包括脈寬調(diào)制 (PWM)電路402的功率控制電路，脈寬調(diào)制電路402以互補(bǔ)形式耦合 到通道(如102G和102CG)中的LED上，由此當(dāng)一個(gè)LED 102G開啟 時(shí)，另一個(gè)LED 102CG處于關(guān)閉狀態(tài)，反之亦然。PWM電路402也連 接到微顯示器114G上，使得微顯示器提供的信息與處于開啟狀態(tài)的LED是同步的。
圖11示出由控制器400以50%的PWM占空比控制的LED 102G和 102CG，其中上面的方波410表示提供給LED102G的功率(以及由此的 開/關(guān)狀態(tài))，而下面的方波412表示提供給LED 102CG的功率(以及由此 的開/關(guān)狀態(tài))。當(dāng)LED 102G開啟而LED 102CG關(guān)閉時(shí)，微顯示器114G 提供綠色數(shù)據(jù)，當(dāng)LED 102CG開啟而LED 102G關(guān)閉時(shí)，微顯示器114G 提供青綠色數(shù)據(jù)。因此，通過改變占空比，就可以調(diào)整通道110G使其提 供更多的綠色信息或更多的青綠色信息。
圖12所示的是另一個(gè)CIE 1931顏色空間色度圖，與圖3中所示相似， 但示出了多基色LED投影系統(tǒng)中控制器400的效果。如箭頭452所示， 通過對(duì)LEDs 102CG和LEDG采用適當(dāng)?shù)腜WM控制，可使綠色通道在 青綠色和綠色之間任意位置變動(dòng)。例如，使用50%占空比，綠色通道產(chǎn) 生的顏色大約處于青綠色和綠色中間的顏色。然而，通過改變占空比，綠 色通道提供的顏色也可以在青綠色和綠色之間任意位置移動(dòng)，如箭頭452 所示。類似地，藍(lán)色通道可以在藍(lán)色和藍(lán)青色之間任意位置變化，如箭頭 454所示，以及，紅色通道可以在橙黃色和紅色之間任意位置變化，如箭 頭456所示。
相應(yīng)地，從圖12中可以看到，多基色LED投影系統(tǒng)的色域增大并 且可控。另外，由于LED采用PWM驅(qū)動(dòng)，為每個(gè)LED提供的開啟階 段電流增加從而增加每個(gè)LED的亮度。
雖然為了便于理解，本發(fā)明是結(jié)合具體實(shí)施方法進(jìn)行說明的，但本發(fā) 明并不局限于此。在不脫離本發(fā)明原理的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種調(diào)整和修改。 因此，附加權(quán)利要求的精神和范圍不受上述描述限制。
權(quán)利要求
1.一種投影系統(tǒng)(100)，包括產(chǎn)生具有第一顏色的光的第一顏色通道(110B)，所述第一顏色通道(110B)包括產(chǎn)生具有第一波長范圍的光的第一發(fā)光二極管(102B)和產(chǎn)生具有第二波長范圍的光的第二發(fā)光二極管(102BC)，所述第二波長范圍與第一波長范圍不同；經(jīng)設(shè)置用于接收具有第一波長范圍的光和具有第二波長范圍的光的光束組合元件(108B)，所述光束組合元件(108B)將具有第一波長范圍的光和具有第二波長范圍的光組合起來產(chǎn)生具有第一顏色的光；產(chǎn)生具有第二顏色的光的第二顏色通道(110G)，所述第二顏色與第一顏色不同，所述第二顏色通道(110G)具有至少一個(gè)產(chǎn)生具有第三波長范圍光的發(fā)光二極管(102G)，所述第三波長范圍與第一波長范圍和第二波長范圍不同，其中具有第二顏色的光包括第三波長范圍的光；經(jīng)設(shè)置用于接收和作用于至少具有第一波長范圍的光的第一微顯示器(114B)；經(jīng)設(shè)置用于接收和作用于至少具有第三波長范圍的光的第二微顯示器(114G)；經(jīng)設(shè)置用于接收來自第一顏色通道(110B)的具有第一顏色的光和來自第二顏色通道(110G)的具有第二顏色的光的基于偏振分色元件(116)，基于偏振分色元件(116)經(jīng)過配置用于當(dāng)具有第一波長范圍的光經(jīng)過第一微顯示器(114B)以及具有第三波長范圍的光由第二微顯示器(114G)作用后，將具有第一顏色的光和具有第二顏色的光組合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的投影系統(tǒng)，其中所述光束組合元件(108B) 為分色元件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的投影系統(tǒng)，其中所述光束組合元件(108B) 為反射偏振元件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的投影系統(tǒng)，其中具有第二顏色的光包括第 三波長范圍的光，其中第二波長范圍中至少部分波長和第三波長范圍中至 少部分波長是相同的波長，并且其中基于偏振分色元件(116)經(jīng)過配置 用于組合第二波長范圍和第三波長范圍中相同的波長。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的投影系統(tǒng)，其中第一微顯示器(114B)設(shè)置用于接收和作用于具有第一波長范圍和具有第二波長范圍的光。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的投影系統(tǒng)，其中第一微顯示器(114B)設(shè) 置在光束組合元件(108B)和基于偏振分色元件(116)之間，并且第二 微顯示器(114G)設(shè)置在第二顏色通道(110G)的至少一個(gè)發(fā)光二極管 和所述基于偏振分色元件(116)之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的投影系統(tǒng)，進(jìn)一步包括互補(bǔ)地耦合到第一 發(fā)光二極管(102B)和第二發(fā)光二極管(102BC )的脈寬調(diào)制電路(402 )， 該脈寬調(diào)制電路(402)還連接至第一微顯示器(114B)上，以使第一微 顯示器(114B)顯示的數(shù)據(jù)同步到第一發(fā)光二極管(102B)和第二發(fā)光 二極管(102BC )。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影系統(tǒng)，進(jìn)一步包括 產(chǎn)生具有第三顏色的光的第三顏色通道(110R)，該第三顏色不同于所述第一和第二顏色，該第三顏色通道具有至少一個(gè)產(chǎn)生具有第四波長范 圍的光的發(fā)光二極管(102R),該第四波長范圍不同于所述的第一、第二 和第三波長范圍，其中具有第三顏色的光包括具有第四波長范圍的光；以 及設(shè)置在第三顏色通道的至少一個(gè)發(fā)光二極管(102R)和基于偏振分 色元件(116)之間的第三微顯示器(114R),該第三微顯示器設(shè)置用于 接收和作用于至少該具有第四波長范圍的光；其中所述基于偏振分色元件(116)設(shè)置用于接收來自第三顏色通道 (110R)的具有第三顏色的光，該基于偏振分色元件(116)設(shè)置成組合 具有第一顏色、第二顏色和第三顏色的光。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的投影系統(tǒng)，其中第二顏色通道(110G)和 第三顏色通道(110R)均包含多個(gè)發(fā)光二極管(102 )以及分色元件(108 )， 分色元件(108 )設(shè)置成接收并組合來自多個(gè)發(fā)光二極管(102)的光。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的投影系統(tǒng)，其中所述基于偏振分色元件 (116)為偏"W目關(guān)X-棱鏡。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影系統(tǒng)，其中第二顏色通道(110G)包括產(chǎn)生具有第三波長范圍的光的第三發(fā)光二極管(102G)和產(chǎn)生具有 第四波長范圍光的第四發(fā)光二極管(102CG)，第四波長范圍不同于第三波 長范圍；設(shè)置成接收具有第三波長范圍的光和具有第四波長范圍的光的第二光束組合元件(108G),該第二光束組合元件(108G)組合具有第三波長范圍 的光和具有第四波長范圍的光以產(chǎn)生具有第二顏色的光。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括設(shè)置用于接收和作用于 具有第二波長范圍的光的第三微顯示器(328)，其中第一微顯示器(330)、 第二微顯示器(334)和第三微顯示器(328)均連接至基于偏振分色元件(320)，并設(shè)置成接收具有第一波長范圍的光、具有第三波長范圍的光和 具有第二波長范圍的光，并在光進(jìn)入基于偏振分色元件(320)后但具有 第一顏色的光與具有第二顏色的光^L組合前，分別作用于所述具有第一波 長范圍的光、具有第三波長范圍的光和具有第二波長范圍的光。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的投影系統(tǒng)，其中基于偏振分色元件(320) 包括用于接收具有第一顏色光的第一入射面(323)和用于接收具有第二顏 色光的第二入射面(325)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的投影系統(tǒng)，其中基于偏振分色元件(320) 包括具有第 一入射面(323)的第 一偏振分束器(322)、具有第二入射面(325 ) 的第二偏振分束器(324 )，和組合具有第 一顏色的光和具有第二顏色的光 的第三偏振分束器(326)。
15. —種方法，包括在第一顏色通道(110B)中產(chǎn)生具有第一顏色的光，其中在第一顏 色通道(110B)中產(chǎn)生具有第一顏色的光包括產(chǎn)生第一波長范圍的光； 產(chǎn)生第二波長范圍的光，所述第二波長范圍不同于第一波長范圍；組合第 一波長范圍的光與第二波長范圍的光；在第二顏色通道(110G)中產(chǎn)生具有第二顏色的光，第二顏色不同 于第一顏色；在第一顏色通道(110B)的第一顏色中提供圖像信息； 在第二顏色通道(110G)的第二顏色中提供圖像信息； 基于第一顏色通道(110B)和第二顏色通道(110G)中光的偏振狀態(tài)，組合來自第一顏色通道(110B)的第一顏色的光和來自第二顏色通道的第二顏色的光。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中具有第二顏色的光包括第三 波長范圍，其中第二波長范圍中至少部分波長與第三波長范圍中至少部分 波長為相同波長，并且組合來自第一顏色通道(110B)的第一顏色的光和來自第二顏色通道的第二顏色的光包括組合第二波長范圍和第三波長 范圍中的相同波長。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括將第一顏色通道 (110B)中的第 一顏色的光起偏至第 一偏振方向；將第二顏色通道(110G)中第二顏色的光起偏至第二偏振方向，第二偏振方向與第一偏振方向正 交。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，進(jìn)一步包括在第三顏色通道 (110R)中產(chǎn)生具有第三顏色的光，第三顏色不同于第一顏色和第二顏色；在第三顏色通道(110R)的第三顏色中提供圖像信息;基于第一顏色 通道(110B)、第二顏色通道(110G)和第三顏色通道(110R)中光的偏 振狀態(tài)，將來自第三顏色通道(110R)的具有第三顏色的光與來自第一 顏色通道(110B)的具有第一顏色的光和來自第二顏色通道(110G)的 具有第二顏色的光進(jìn)行組合。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進(jìn)一步包括將第三顏色通道 (110R)中第三顏色的光起偏至第一偏振方向。
20. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中在第二顏色通道(110G)中 產(chǎn)生具有第二顏色的光包括產(chǎn)生具有第三波長范圍的光，第三波長范圍 不同于第一波長范圍和第二波長范圍；產(chǎn)生具有第四波長范圍的光，第四 波長范圍不同于第一波長范圍、第二波長范圍和第三波長范圍；組合具有 第三波長范圍的光和具有第四波長范圍的光。
21. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中在第一顏色通道(110B)的 第一顏色中提供圖像信息和在第二顏色通道(110G)的第二顏色中提供 圖像信息這些操作是在將來自第一顏色通道(110B)的第一顏色的光與 來自第二顏色通道(110G)的第二顏色的光組合前進(jìn)行。
22. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括對(duì)具有第一波長范 圍的光進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制；對(duì)具有第二波長范圍的光進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制， 其中對(duì)具有第一波長范圍的光的脈沖寬度調(diào)制與對(duì)具有第二波長范圍的 光的脈沖寬度調(diào)制是互補(bǔ)的；在第一顏色通道(110B)的第一顏色中提 供圖傳3言息包括當(dāng)?shù)谝徊ㄩL范圍的光處于開啟狀態(tài)時(shí)在第一波長范圍的 光上提供圖像信息；當(dāng)?shù)诙ㄩL范圍的光處于開啟狀態(tài)時(shí)在第二波長范圍 的光上提供圖像信息。
23. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括將第一波長范圍的光起偏至第一偏振方向；將第二波長范圍的光起偏至第二偏振方向，所述 第二偏振方向與所述第一偏振方向正交，其中組合第一波長范圍的光與第 二波長范圍的光，從而保持第 一波長范圍的光與第二波長范圍的光偏振方 向正交。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中在第一顏色通道(110B)的 第 一顏色中提供圖像信息包括:將具有第 一顏色的光分成第 一 波長范圍的 光和第二波長范圍的光；在第一波長范圍的光上提供圖像信息；在第二波 長范圍的光上提供圖像信息；在組合來自第一顏色通道(110B)的具有 第一顏色的光與來自第二顏色通道(110G)的具有第二顏色的光之前， 將具有第 一 波長范圍的光與具有第二波長范圍的光進(jìn)行再組合。
全文摘要
多基色發(fā)光二極管系統(tǒng)(100)包括采用基于偏振分色元件(116)將來自不同顏色通道(110B、110G)的光進(jìn)行組合。通道(110B)中至少一個(gè)包含能產(chǎn)生不同波長范圍光的兩個(gè)發(fā)光二極管(102B)、(102BC)。采用基于偏振分色元件(116)可以將來自不同顏色通道的重疊光譜無損組合。相應(yīng)地，相對(duì)于組合不同通道的重疊光譜會(huì)產(chǎn)生損失的傳統(tǒng)系統(tǒng)，系統(tǒng)亮度得到了改進(jìn)。
文檔編號(hào)H04N9/31GK101583903SQ200780046032
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月13日
發(fā)明者G·哈伯斯, S·比爾休曾 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司;飛利浦拉米爾德斯照明設(shè)備有限責(zé)任公司