40的平面圖。如圖4所示的光學(xué)組件 40具有與如圖1所示的光學(xué)組件1相同的許多特征，并且賦予類似特征相同的參考數(shù)字。將 了解，光學(xué)組件40可以具有如圖2和3所示的光學(xué)組件20、30的特征或條件中的任何一個(gè)或 多個(gè)特征或條件。
[0182] 與如圖1所示的光學(xué)組件相比，根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)組件40包括根據(jù) 本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的圖像投影儀2c，它具有包括玻璃塊46的多光束生成器41(將了解，本 發(fā)明不限于需要玻璃塊46;將了解，在多光束生成器41中可以使用任何合適的光學(xué)透明材 料）。平面分束器涂層42(它可包括半反射材料)形式的平面分束器9提供在玻璃塊81的一個(gè) 表面49a上，而平面反射涂層43(它可包括反射材料)形式的平面反射器10提供在玻璃塊46 的第二相對表面49b上。在該實(shí)施例中，平面分束器涂層42定義平面分束器9，而平面反射涂 層43定義平面反射器10。第一和第二表面49a、b平坦且彼此平行，從而使得平面分束器涂層 42和平面反射涂層43也是平行且平坦的。
[0183] 重要地，平面分束器涂層42配置成使得從平面反射器涂層43反射的光45從平面反 射器涂層43直接傳到聚焦透鏡11，而不經(jīng)過平面分束器42。這可通過以下方法來實(shí)現(xiàn)：只將 平面分束器涂層42定位在玻璃塊46的第一表面49a的一部分上，以使得平面分束器涂層42 不覆蓋整個(gè)平面反射器涂層43;和/或提供具有比平面反射器涂層43的周長小的周長的平 面分束器涂層42,以使得平面分束器涂層42不覆蓋整個(gè)平面反射器涂層43。在如圖4所示的 該實(shí)施例中，平面分束器涂層42只提供在玻璃塊46的第一表面49a的一部分上，以使得平面 分束器涂層42不覆蓋整個(gè)平面反射器涂層43。因此，經(jīng)過平面分束器涂層42的準(zhǔn)直光束45 由平面反射器涂層43直接反射到聚焦透鏡11，而不經(jīng)過平面分束器涂層42。多光束分裂器 41包括玻璃塊46,并且玻璃塊46的一個(gè)表面上的平面分束器涂層42定義平面分束器涂層 42,而提供在玻璃塊46的相對表面上的平面反射涂層43定義平面反射器43。
[0184] 有利地，由于由平面反射器43反射的光束45直接從平面反射器43傳到聚焦透鏡11 而不經(jīng)過平面分束器42,所以多光束分裂器41從單個(gè)準(zhǔn)直光束45只生成兩個(gè)光束48a、48b， 并且這兩個(gè)光束48a、48b具有類似光學(xué)功率。當(dāng)這兩個(gè)光束48a、48b通過聚焦透鏡11聚焦到 顯微透鏡陣列3上的相同點(diǎn)16時(shí)，這兩個(gè)光束48a、48b中的每個(gè)光束將產(chǎn)生相同強(qiáng)度的干涉 圖案，并且其在角度上相對于彼此偏移，例如光束之一 48a的干涉圖案的最大值位于另一光 束48b的干涉圖案的最小值處；由于這兩個(gè)光束48a、48b具有相同光學(xué)功率，所以干涉圖案 將最終得到完美的平衡，從而獲得具有減少的波紋的恒定光學(xué)功率圖像。
[0185] 將了解，在如圖4所示的實(shí)施例的變型中，不在多光束生成器中提供玻璃塊;而是 多光束生成器可以簡單地采用如圖1所示的光學(xué)組件1的圖像投影儀2的多光束生成器8的 形式，多光束生成器8包括作為由空氣間隙13間隔的機(jī)械上獨(dú)立的結(jié)構(gòu)的平面分束器元件 90和平面反射器元件100。在該變型中，平面分束器元件90和平面反射器元件100可以簡單 定位，以使得平面分束器元件90不完全覆蓋平面反射器元件100;或者可以設(shè)計(jì)平面分束器 元件90的尺寸以便具有比平面反射器元件100的周長小的周長，從而使得平面分束器元件 90不完全覆蓋平面反射器元件100;從而允許從平面反射器元件100反射的光45從平面反射 器元件100直接傳到聚焦透鏡11，而不經(jīng)過平面分束器元件90。
[0186] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的光學(xué)組件60。光學(xué)組件60包含如圖1-4所示的 光學(xué)組件（1，20,30,40)的許多相同特征，并且賦予類似特征相同的參考數(shù)字。將了解，光學(xué) 組件60可以包含如圖1 -4所示的實(shí)施例的任何特征。
[0187] 不同于其它實(shí)施例，光學(xué)組件60包括多個(gè)多光束生成器61、62,它們布置成彼此進(jìn) 行光學(xué)通信。多光束生成器61、62中的每個(gè)多光束生成器可以包括在已經(jīng)描述過的任何其 它光學(xué)組件實(shí)施例中示出的多光束生成器8、41、80的一個(gè)或多個(gè)特征。
[0188] 所述多個(gè)多光束生成器中的每個(gè)多光束生成器具有不同定向，以使得它們各自位 于不同定向的平面64、65上或平行于不同定向的平面64、65。在該示例中，多光束生成器61 的平面分束器9和平面反射器10位于第一平面64上或平行于第一平面64，而多光束生成器 62的平面分束器9和平面反射器10位于第二平面65上或平行于第二平面65。第一平面64和 第二平面65定向成使得在平面64、65之間存在120°角。優(yōu)選地，多光束生成器61的第一平面 64沿（101)定向，而多光束生成器62的第二平面65沿(-1-10)定向。于是，這兩個(gè)平面之間的 角度為120°。平面的定向由垂直于平面的向量(X y z)定義。第一平面64垂直于（101)向量 66定向，而第二平面65垂直于(-1-10)向量67定向。
[0189] 將了解，盡管光學(xué)組件60只示出位于不同平面64、65上的兩個(gè)多光束生成器61、 62,但是在光學(xué)組件60中可以設(shè)置任意數(shù)量的多光束生成器，每個(gè)多光束生成器與另一個(gè) 多光束生成器進(jìn)行光學(xué)通信，并且每個(gè)多光束生成器的平面分束器9和平面反射器10位于 不同定向的平面上或平行于不同定向的平面。
[0190] 有利地，由于光學(xué)組件60包括進(jìn)行光學(xué)通信并且位于不同定向的平面64、65上或 平行于不同定向的平面64、65的兩個(gè)多光束生成器61、62,所以這使得能夠達(dá)成斑點(diǎn)和波紋 的進(jìn)一步減少，這是因?yàn)楫?dāng)利用兩個(gè)多光束生成器61、62時(shí)，形成多光束的2D陣列6L2D多 光束陣列69中的每個(gè)多光束由聚焦透鏡11聚焦到顯微透鏡陣列3上的相同點(diǎn)16,從而定義 單個(gè)像素17。然后，在點(diǎn)16處形成多個(gè)斑點(diǎn)圖案或波紋圖案，例如它們在2D中最終得到平 衡，從而提供改進(jìn)的斑點(diǎn)和波紋減少。以此方式投射投影圖像的每個(gè)像素，從而使得在整個(gè) 投影圖像上的斑點(diǎn)和波紋減少。
[0191] 如圖1中示出的實(shí)施例中所述，顯微透鏡陣列3中的顯微透鏡3'的大小都相同，但 是在本發(fā)明的變型中，顯微透鏡陣列3可以配置成具有如圖5a所示的不同大小的顯微透鏡。 圖5a示出可在本發(fā)明的任何實(shí)施例中使用的屏幕3的備選配置的透視圖。圖5a示出包括不 同大小的顯微透鏡51的顯微透鏡陣列50形式的屏幕3。因此，在顯微透鏡陣列50中，顯微透 鏡陣列50中的顯微透鏡51之間的節(jié)距'P'在顯微透鏡陣列50中不同。更準(zhǔn)確地說，在該示例 中，顯微透鏡陣列50中的顯微透鏡51的大小從顯微透鏡陣列51的顯微透鏡的中心列53朝向 顯微透鏡的最外邊的列54增大。沿每個(gè)相應(yīng)列53、54的顯微透鏡的大小相同；但是，在實(shí)施 例的變型中，沿每個(gè)相應(yīng)列53、54的顯微透鏡的大小可以增大或減小。
[0192] 在該實(shí)施例的另一個(gè)變型中，顯微透鏡陣列50中的顯微透鏡51的大小可以從顯微 透鏡陣列51的顯微透鏡的中心行56朝向顯微透鏡的最外邊的行57增大。沿每個(gè)相應(yīng)行56、 57的顯微透鏡的大小可以相同；但是，在本發(fā)明的另一個(gè)變型中，沿每個(gè)相應(yīng)行56、57的顯 微透鏡的大小可以增大或減小。
[0193] 特別地，顯微透鏡陣列50中的顯微透鏡51的大小使得連續(xù)顯微透鏡51之間的節(jié)距 等于：
[0194] (Peff/cos0scan)
[0195] 其中Peff是預(yù)定義有效節(jié)距值，并且0scan是從投影儀裝置發(fā)射的光束在該顯微透 鏡51上的入射角。'有效節(jié)距'是顯微透鏡的節(jié)距沿入射光方向0_"的投影。
[0196] 圖5b示出由于其中顯微透鏡陣列的所有顯微透鏡具有相同尺寸的顯微透鏡陣列 引起的問題。當(dāng)在顯微透鏡陣列上掃描光束時(shí)，光束在顯微透鏡陣列上的入射角將在掃描 幅度上改變;當(dāng)朝向最外邊的顯微透鏡掃描光束時(shí)，入射角將減小，從而使得光束經(jīng)歷小于 相鄰顯微透鏡的中心之間的物理距離的'有效節(jié)距'；這可導(dǎo)致沿掃描幅度變化的干涉圖案 (其中，掃描幅度是振蕩MEMS鏡6掃描準(zhǔn)直光束5時(shí)的幅度）。由于通#θ ρ = λ/Ρ定義干涉圖案 的兩個(gè)最大值之間的角度，所以當(dāng)掃描幅度增加時(shí)，'有效節(jié)距'變得更小，因此ΘΡ變得更 大，并且所計(jì)算的MBG的厚度對于完美地平衡干涉圖案不是最佳的。有利地，如圖5a所示的 顯微透鏡陣列解決了這個(gè)問題；因?yàn)轱@微透鏡的大小設(shè)計(jì)成使得連續(xù)顯微透鏡51之間的節(jié) 距等于(P eff/C〇S0sc；an)，所以它補(bǔ)償了 MEMS鏡6的光束掃描，從而使得光束所經(jīng)歷的'有效節(jié) 距'在整個(gè)掃描幅度上相等。
[0197] 在如圖5所示的顯微透鏡陣列50的另一個(gè)變型中，顯微透鏡陣列中的顯微透鏡51 的尺寸可以進(jìn)一步設(shè)計(jì)成使得它們補(bǔ)償在振蕩MEMS鏡6掃描準(zhǔn)直光束5時(shí)發(fā)生的準(zhǔn)直光束5 在平面分束器9上的入射角的變化。在此情況下，光學(xué)組件優(yōu)選將采用如圖3所示的光學(xué)組 件30的形式，并且光學(xué)組件30將配置成使得平面分束器9(分束器涂層82)和平面反射器10 (反射涂層84)之間的距離'h'由下式給定：
[0199] 分束器涂層82和反射涂層84之間的玻璃塊81的厚度'Τ'定義平面分束器9 (分束器 涂層82)和平面反射器10(反射涂層84)之間的距離'h'，因此光學(xué)組件30配置成使得通過選 擇具有合適厚度的玻璃塊81來滿足' h '的上述條件。
[0200] 光學(xué)組件30配置成使得從多光束生成器80輸出的兩個(gè)連續(xù)（即，兩個(gè)相鄰)多光束 15a_c之間在入射在聚焦透鏡11上之前測量的距離' d '為：
[0202]光學(xué)組件30配置成使得對于'中心光束'滿足'h'和'd'的以上條件。當(dāng)掃描角度的 幅度增大時(shí)，將改變，并且滿足對'd'的條件的'h'的所需值也將因此改變。但是，難以具 有變化的厚度' h '，因?yàn)榉质骱头瓷淦鲀?yōu)選應(yīng)當(dāng)是平面的。在本解決方案中，變量θρ = λ/Ρ 因包含在顯微透鏡之間具有增大的節(jié)距的顯微透鏡陣列而在掃描角度上有所變化，例如， 對'd'的條件隨輸入角度Θ,的變化恒定。優(yōu)選地，顯微透鏡陣列50中的顯微透鏡之間的節(jié)距 P應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地根據(jù)以下等式改變：
[0204]其中該等式的所有變量通過設(shè)計(jì)光學(xué)組件30而固定，并且鏡6的掃描改 變。
[0205]將了解，盡管如圖5a所示的屏幕3是顯微透鏡陣列50的形式，但是屏幕3可以備選 地是顯微鏡陣列的形式，它在連續(xù)顯微鏡之間具有與上文針對顯微透鏡陣列50所描述的節(jié) 距狀況相同的節(jié)距狀況。還將了解，以上所述的任何光學(xué)組件可以具有如圖5a所示的形式 的屏幕3。還將了解，屏幕3可以備選地包括顯微鏡陣列，并且類似地，顯微鏡陣列中的連續(xù) 顯微鏡之間的節(jié)距可以等于(P eff/c〇S0scan)。
[0206] 此外，將了解，在上述圖像投影儀2、2b、2c和/或光學(xué)組件實(shí)施例1、20、30、40、60中 的每一個(gè)中，聚焦透鏡11可以采用任何合適的形式；例如，聚焦透鏡11可以是簡單的凸透 鏡、平凸透鏡、雙凸透鏡或F-theta透鏡。另外或者備選地，聚焦透鏡11還可配置成校正色 差；例如，聚焦透鏡11可以是諸如消色差雙合透鏡的消色差透鏡或具有配置成校正色差的 表面光柵的透鏡。
[0207] 在上述圖像投影儀2、2b、2c和/或光學(xué)組件實(shí)施例1、20、30、40、60中的每一個(gè)中， 光源4可以配置成在脈沖中發(fā)射準(zhǔn)直光束5,每個(gè)光脈沖定義投影圖像的單個(gè)像素。每個(gè)脈 沖可以包括用于定義投影圖像的對應(yīng)像素所必需的紅色、綠色和藍(lán)色光束的量；因此，在此 情況下，光源在相同脈沖中同時(shí)發(fā)射紅色、綠色和藍(lán)色光束?？赡芤蛟谙嗤}沖中具有紅 色、綠色和藍(lán)色光束而引起的一個(gè)問題是，紅色、綠色和藍(lán)色光束中的每個(gè)光束入射在聚焦 透鏡11的相同位置上;結(jié)果，由于色差，紅色、綠色和藍(lán)色光束將聚焦到屏幕3上