[发明专利]超薄显示系统

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术，尤其涉及一种投射型显示装置。

背景技术

光投射用于在大表面上显示图像，例如大的计算机显示器或电视屏幕。在前投射系统中，图像光束从图像源投射到屏幕上，其朝向位于屏幕前的观众反射光。在后投射系统中，图像光束投射到屏幕的后侧且朝向位于屏幕前的观众传送。

在投射型显示装置中系统的尺寸是重要的考虑因素。对于后投射显示应用中，因为投射型显示器通常与基于液晶、等离子和有机发光二极管技术的薄的平板显示器比较，通常希望其具有小的占地面积(footprint)。

可以通过基于微镜阵列的空间光调制器(SLM)生成用于投射型显示器的光源。通常，微镜阵列可以包括单元阵列，每个单元包括可以相对于轴倾斜的镜板和用于生成可以将镜板倾斜的静电力的电路。在运行的数字模式中，例如，有两个镜板可以倾斜的位置。在“开”的位置和状态中，微镜反射入射光以在图像显示中形成图像像素。在“关”的位置和状态中，微镜使入射光远离图像显示。

发明内容

在一个一般性方面，本发明涉及一种显示系统，包括：透明锥形板(taperedplate)，该透明锥形板包括第一表面、第二表面和第三表面，其中第一表面实质上比第二表面和第三表面小；一排可倾斜的镜板，每个镜板包括反射表面，其中每个镜板被构造为倾斜到“开”位置以在“开”方向上反射入射光或倾斜到“关”位置以在“关”方向上反射入射光；以及光学扫描系统，被构造为控制由镜板在“开”方向上反射的光的方向，其中所述一排可倾斜的镜板和锥形板被构造为允许由所述一排镜板在“开”方向上反射的光在第一表面进入锥形板，被第二表面反射，且在第三表面上生成一行图像像素，并且该光学扫描系统被构造为跨第三表面扫描图像像素行以生成显示图像。

在另一个一般性的方面，本发明涉及生成显示图像的方法。该方法包括：选择性地将一个或多个可倾斜的镜板倾斜到“开”位置，其中所述可倾斜的镜板分布在一排或多排；在倾斜到“开”位置的一个或多个可倾斜的镜板上朝向“开”方向反射入射光；在透明锥形板的第一表面上接收“开”方向上的光；在锥形板的第二表面上反射进入锥形板的第一表面的光；在锥形板的第三表面上形成显示图像中的第一行图像像素，其中第一表面实质上比第二表面和第三表面小；以及采用扫描系统改变“开”方向上的光的方向以在锥形板的第二表面上生成显示图像中的第二行图像像素。

另一方面，描述了一种具有多个光源、多个光束分离器、一排可倾斜的镜板、光学扫描系统和透明锥形板的显示系统。第一光束分离器使从一个光源发出的光改变方向。第二光源朝向第一光束分离器发光。第二光束分离器允许来自第一光束分离器的光通过且改变来自第三光束分离器的光的方向。所述一排可倾斜的镜板的镜子在“开”或“关”方向上反射来自第二光束分离器的第一、第二或第三颜色中的一个。在“开”方向上的光被引导朝向光学扫描系统并朝向锥形板。在一些实施例中，光源和光束分离器构造为其它结构。

在另一个一般性的方面，描述了一种显示系统，该显示系统具有：构造为发射第一种颜色的光的第一光源；第一排可倾斜的镜板，其中每个镜板包括反射表面，其中每个镜板被构造为倾斜到“开”位置以在“开”方向上反射第一种颜色的光或倾斜到“关”位置以在“关”方向上反射第一种颜色的光；构造为发射第二种颜色的光的第二光源；第二排可倾斜的镜板；构造为发射第三种颜色的光的第三光源；第三排可倾斜的镜板；构造为改变在“开”方向上反射的第一种颜色的光、第二种颜色的光或第三种颜色的光中的至少一个的方向的光束分离器或分光合色棱镜(X-cube)；包括第一表面、第二表面和第三表面的透明锥形板，其中第一表面实质上比第二表面和第三表面小；以及构造为控制来自光束分离器或分光合色棱镜朝向透明锥形板的光的方向的光学扫描系统。该光学扫描系统和锥形板被构造为允许光在第一表面进入锥形板，被第二表面反射，且在第三表面上生成一行图像像素，并且该光学扫描系统被构造为跨第一表面扫描由镜板在“开”方向上反射的光。可选择地，显示系统具有另一个排的组合，用于改变来自光束分离器和分光合色棱镜的光的方向。