CN1497292A - 使用机电光栅装置的宽色域彩色显示设备 - Google Patents

Abstract

具有由三个以上的角顶彩色规定的扩展的彩色色域的、用于在显示面上形成彩色图象的改进了的成像设备，它包括：光源，包括至少一个二色组合器，用于传输第一角顶彩色和反射第二角顶彩色到彩色组合单元，彩色组合单元引导在任何一个时间，具有至少四个不同的角顶彩色中的任何一个角顶彩色的彩色照射光束使之沿着照射轴；机电光栅装置的线阵列，用于接收沿着照射轴的彩色照射光束；阻挡元件，用于阻挡从机电光栅装置的线阵列反射的零阶光束到达显示面；与扫描元件共同工作的投影透镜；以及逻辑控制处理器。

Description

使用机电光栅装置的宽色域彩色显示设备

技术领域

本发明总的涉及形成二维图象的显示系统，更具体地涉及使用机电光栅装置生成具有加宽的彩色色域的图象的彩色显示设备和方法。

背景技术

随着数字技术的到来和全数字投影系统的演示，在增加可被显示的彩色的范围或色域方面有很大的兴趣，以便提供比起由于胶卷染料或荧光体的色域限制可能得到的图象更逼真更鲜艳的图象。由国际照射委员会开发的熟悉的三色激励的CIE彩色模型表示由标准的观察者感知的彩色空间。图1a显示CIE彩色模型，它把可见的色域200表示成为熟悉的“马蹄形”曲线。在可见的色域200内，传统的显示装置的色域例如可由诸如标准SWPTE(活动图象和电视工程师协会)荧光体的三边装置色域202来表示。正如在彩色投影技术中熟知的，希望显示装置提供尽可能大的可见的色域200，以便忠实地表示图象的实际的彩色。

参照图1a，纯的饱和的光谱彩色被变换到可见的色城200的“马蹄”形状的周界。显示器的分量彩色(典型地是红色，绿色，和蓝色(RGB))规定用于彩色色域的多边形的角顶，由此规定装置色域202的形状和限制。理想地，这些分量彩色尽可能接近可见的色域200的周界。“马蹄形”的内部然后包含彩色的混合体的所有的变换，例如，包括纯彩色与白色的混合体，诸如光谱红色与加上的白色的混合体，它变为粉红色。

增大该装置色域202的尺寸的一个简单的策略是使用具有纯光谱或至少具有良好光谱纯度的光源。激光器，由于它们的固有的光谱纯度，特别有利于使得装置色域202最大化。用于扩展彩色色域的第二个策略是从装置色域202的传统的三角形区域(如图1a所示)移到多边形区域，如图1b的扩展的装置色域204所示。为了做到这一点，优选地，应当加上一个或多个附加的分量彩色。

已经提出可采用来自各种彩色光源的3个以上的分量彩色的投影设备解决方案。然而，对于大多数情况，所提出的解决方案并没有使之沿着彩色色域扩展；在某些情形下，附加上的彩色不是针对光谱纯度进行选择的，而是针对某些其他特性进行选择的。使用三个以上的分量彩色源的投影仪的揭示内容包括以下内容：美国专利No.6,256,073，2001年7月3日(Pettitt)揭示了使用滤色旋轮装置的投影设备，它提供四种彩色，以便保持亮度和白色点纯度。然而，在这种结构中附加上的第四种彩色在光谱上不是纯的，而是白色的，以便增加显示器的亮度，以及使得任何不合适的彩色色调最小化。应当指出，白色是“色城内”彩色添加；根据彩色理论，加上白色实际上会减小彩色色域。同样地，Raj等人在2001年4月24日授权的美国专利No.6,220,710揭示了在投影设备中把白色光通道附加到标准的R、G、B光通道。正如刚才指出的，加上白色光可以提供加上的发光度，但限制彩色色域。美国专利No.6,191,826，2001年2月20日(Murakami等)揭示了使用从单个白色光源得到的四种彩色的投影设备，其中附加上第四种彩色，橙色，补偿影响主要的绿色路径的光谱分布的不想要的影响。在美国专利No.6,191,826的设备中，所使用的特定的白色光源正巧包含不同的橙色光谱分量。为了补偿这一点，使用滤色来衰减来自绿色光分量的不想要的橙色光谱内容，以便得到具有改进的光谱纯度的绿色光。然后，为了补偿最后得到的亮度损失，加上单独的橙色光作为第四彩色。该揭示内容表示，彩色范围的某些扩展作为边缘效应被感受到。然而，对于彩色色域，重要的是观察到在美国专利No.6,191,826中揭示的解决方案没有适当地扩展投影设备的彩色色域。根据以上参照图1a和1b描述的彩色色域多边形，橙色光的添加可以加上第四个角顶；然而，任何加上的橙色角顶非常接近于在红色和绿色角顶之间已经形成的直线。因此，新形成的色域多边形，比起使用三个分量彩色形成的三角形，最好也只呈现非常少量的面积增加。而且，除非提供接近纯的波长的橙色，使用美国专利No.6,191,826中揭示的方法，在彩色色域上甚至还有小的减小。

值得指出的是，以上列出的解决方案中没有一个瞄准扩展彩色色域作为目标或没有揭示用于得到扩展的彩色色域的方法。事实上，对于以上列出的每个解决方案，加上第四彩色后彩色色域甚至有某些损失。

与以上的专利揭示内容相对照，专利申请WO 01/95544 A2(Ben-David等)揭示了使用具有4种或4种以上的基本饱和彩色的空间光调制器的、如图1b所示的用于彩色色域扩展的显示设备和方法。在一个实施例中，专利申请WO 01/95544教导使用彩色旋轮，用于提供四个或多个基本上饱和的彩色的每个彩色给单个空间光调制器。在替换的实施例中，这个专利申请教导把来自单个光源的光分裂成四个或多个分量彩色，并部署对于每个分量彩色的专用空间光调制器。然而，虽然专利申请WO 01/95544可能显示提供改进的彩色色域的装置，但对于在那里揭示的传统的设计解决方案有若干缺点。当复用单个空间光调制器以便操纵三个以上的彩色时，主要的关心涉及到显示数据的定时。所采用的空间光调制器，优选地，应当以在数据处理路径上的高速支持部件提供非常高速的刷新性能。图象数据的并行处理很可能是必要的，以便以对于保持无闪烁的活动图象显示所需要的速率来把象素数据装载到空间光调制器。还应当指出，传统的LCD调制器的建立时间，典型地对于每个彩色在10-20毫秒的范围内，这进一步缩短了可供使用的投影时间，因此，抑制了亮度。亮度的损失早已是三色彩色旋轮解决方案的公认的缺点，它成为随着添加每个附加的彩色而带来的越来越大的问题，因为对于任何一个彩色，可供使用成比例的更小的光量。而且，把滤色旋轮用于以足够高的速率提供接连的分量彩色具有进一步的缺点。这样的滤色旋轮优选地应当以非常高的速度旋转，它需要精确的控制反馈环，以便保持与数据装载和装置调制时序精确同步。在滤色过渡期间的附加的“停滞时间”在使用三色滤色旋轮的装置中已经很大，它将进一步减小亮度和使得时序同步复杂化。滤色旋轮与中性密度滤色器耦合并且在光的路径中旋转，这将会引入附加的花费和复杂性。虽然旋转滤色旋轮早已被采用用于彩色投影设备，但这样的机械解决方案的固有的缺点是大家公认的。使用专用于每个彩色的空间光调制器的另一个解决方案引入其他令人关注的问题，包括对于分量彩色的正确的使之沿着。专利申请WO 01/95544的揭示内容教导对于每个彩色部署单独的投影系统，这将是昂贵的以及需要对于每个显示屏幕尺寸和距离分开的使之沿着程序过程。从单个光源提供照射导致减小的亮度和对比度。因此，虽然专利申请WO 01/95544的揭示内容在理论上教导色域扩展，但实际上所建议的设计解决方案有多个重大的缺点。正如专利申请WO 01/95544的研究清楚地表明的那样，对于三色投影很难解决的问题(诸如时序同步、彩色使之沿着、保持亮度和对比度，空间光调制器的花费和总的复杂性)，在试图使用四个或更多个分量角顶彩色时，甚至是更具挑战性的。

当前，对于数字电影投影和家庭影院系统的具有前景的解决方案，作为图象形成装置，采用两种类型的区域空间光调制器(SLM)中的一种。区域空间光调制器具有光阀元件的二维阵列，其中每个元件相应于图象象素。每个阵列元件是分开地可寻址和被数字地控制来调制来自光源的发射的或反射的光。有两种突出的区域空间光调制器在数字投影和印刷设备中被传统地采用来形成图象，它们是数字微反射镜器件(DMD)和液晶器件(LCD)。

使用一个或多个DMD的原型投影仪早已被演示。DMD器件在许多专利中被描述，例如，1984年4月10日授权给Hornbeck的美国专利No.4,441,791；1996年7月9日授权给Hornbeck的美国专利No.5,535,047；1997年2月4日授权给Hornbeck的美国专利No.5,600,383；1998年2月17日授权给Heimbuch的美国专利No.5,719,695。采用DMD的投影设备的光学设计在以下专利中被揭示：1999年6月22日授权给Tejada等的美国专利No.5,914,818；1999年7月27日授权给Dewald的美国专利No.5,930,050；1999年12月28日授权给Anderson的美国专利No.6,008,951；以及2000年7月18日授权给Iwai的美国专利No.6,089,717。LCD设备在以下专利中部分地被描述：1996年10月29日授权给Ruiz等的美国专利No.5,570,213；和1997年4月15日授权给Smith，Jr等的美国专利No.5,620,755。

虽然对于使用区域空间光调制器的RGB彩色代表已取得某些成功，但有很大的限制。例如，装置时序和刷新周期可造成对于使用三源彩色的显示设备的限制。使单个LCD器件适配于操纵附加的彩色需要更快速的图象数据处理，允许甚至更少的刷新时间，以及减小总的亮度。使用多个LCD会是花费的以及引入使之沿着问题。LCD呈现出由于在结合激光源使用时的干扰造成的多个均匀性问题。LCD也给出对于图象对比度的特定的挑战；它很难达到需要的亮度水平，以及阻止来自光路径的杂散光。杂散光阻止这样的器件达到传统的基于胶卷的显示设备可提供的、高质量的黑色。总之，使用LCD和其他二维空间光调制器的传统方法似乎不能提供用来提供具有从现有的三色模型扩展的彩色色域的显示设备的最好的解决方案。

线阵列，也可被看作为一维空间光调制器，比起以上描述的、二维LCD和DMD区域空间光调制器来说具有某些优点。线阵列的固有的性能和优点包括更高的分辨率的能力、减小的花费、和简化的照射光学器件。特别感兴趣的是：线阵列比起它们的二维的对应物来说，是更适用于激光的调制器。例如，如在1994年5月10日发布的、授权给Bloom等的美国专利No.5,311,360中描述的，光栅光阀(GLV)线阵列是较早的线阵列类型，它提供使用激光源的高的亮度成像的可工作的解决方案。

最近，在2001年10月23日授权给Kowarz的、题目为“SpatialLight Modulator With Conformal Grating Device(具有保形的光栅装置的空间光调制器)”的美国专利No.6,307,663中揭示了，机电保形光栅装置，它包含在基片上由周期性的一系列中间支撑悬吊的带状元件。机电保形光栅装置通过静电激发被运行，它使得带状元件与支撑子结构相一致，由此产生栅格。美国专利6,307,663的器件最近已被称为保形GEMS器件，GEMS代表光栅机电系统。保形GEMS器件拥有多个吸引人的特性。它提供具有高的对比度和良好的效率的高速数字光调制。另外，在保形GEMS器件的线阵列中，工作区域是相对较大的，以及光栅周期的取向垂直于阵列方向。光栅周期的这个取向使得衍射的光束在紧靠线阵列的附近分开的，以及在大多数光学系统中保持空间分开的。当结合激光源使用时，GEMS器件提供卓越的亮度，速度和对比度。

2002年6月25日授权给Kowarz等的美国专利No.6,411,425揭示了在多个印刷和显示实施例中采用GEMS装置的成像系统。正如对于它的GLV对应物，GEMS装置一次调制图象的一个单个彩色和单个行。因此，形成彩色图象效应适当的技术，或者对于单个线调制器的每个彩色的照度和调制数据定次序，或者组合分开地调制的彩色图象。对于传统的RGB彩色系统，已开发了各种技术，以及被使用于使用三种彩色的彩色顺序图象形成，以及用于组合三种分开地调制的图象。然而，将会看到，在使这些装置适配到用于使用三个以上的彩色提供图象的彩色显示设备以产生扩展的彩色色域方面有重大的挑战。

不管现有技术解决方案的缺点，将会看到，在提供具有扩展的彩色色域的图象显示方面有重大的优点。自然的彩色可以更逼真地重现。同时，计算机生成的图象，不限于自然发现的彩色和色调，可以更鲜明地被显示。因此，需要有用于观看具有扩展的彩色色域的图象的改进的成像的解决方案，其中该解决方案提供结构简单的设备，使得色差和图象失真最小化，以及满足所要求的、对于高对比度，高亮度，高速度，灵活的操作，和降低的成本的需要。

发明内容

本发明的目的在于，通过提供具有由三个以上的角顶彩色规定的扩展的彩色色域的、用于在显示面上形成彩色图象的、改进的成像设备而克服以上阐述的一个或多个问题，该设备包括：(a)光源，包括至少一个二色组合器，用于传输第一角顶彩色和反射第二角顶彩色到彩色组合单元，彩色组合单元引导在任何一个时间具有至少四个不同的角顶彩色中的任何一个角顶彩色的彩色的照射光束使之沿着照射轴；(b)机电光栅装置的线阵列，用于接收沿着照射轴的彩色照射光束；(c)阻挡元件，用于阻挡从机电光栅装置的线阵列反射的零阶光束到达显示面；(d)与扫描元件共同工作的投影透镜，用于引导来自机电光栅装置的线阵列的至少一个衍射的光束射向显示面，由此在显示面上形成线阵列的行图象；以及(e)逻辑控制处理器，用于控制光源的时序和用于提供图象数据到机电光栅装置的线阵列。

本发明也提供一种用于为在显示面上形成彩色图象的成像设备提供由三个以上的基本上单色的角顶彩色规定的扩展的彩色色域的方法，包括：(a)提供沿着照射轴的、在任何一个时间具有至少四个不同的角顶彩色中的任何一个角顶彩色的彩色的照射光束；(b)放置机电光栅装置的线阵列，以便接收沿着照射轴的彩色照射光束；(c)阻挡从机电光栅装置的线阵列反射的零阶光束到达显示面；(d)使多阶衍射的光束射向扫描元件，以便引导该多阶衍射光束射向显示面；以及(e)控制彩色的照射光束的时序和被提供到机电光栅装置的线阵列的图象数据。

本发明的一个优点是，它利用GLV和保形GEMS装置的固有的高分辨率、高效率、和高对比度的能力。

本发明的另一个优点是，它采用能够达到对于大尺度显示和投影应用所需要的、高的亮度水平的图象成形装置。

本发明的再一个优点是，它通过选择地使用四个或多个光源彩色而允许彩色色域的扩展。本发明也允许显示设备，通过适当的时序改变，例如取决于场景内容，在所使用的多个彩色之间进行切换的任选项。本发明也通过选择可提供的角顶彩色的子集而允许改变彩色色域的范围的任选项。

当结合附图阅读以下详细的说明时，本领域技术人员将明白本发明的这些和其他特性与优点，在附图上显示和描述本发明的说明性

实施例。

当结合附图阅读以下的说明时，将更好地了解本发明。

附图说明

图1a是显示传统地由三个分量角顶彩色规定的典型的彩色空间的现有技术的图形；

图1b是显示使用四个分量角顶彩色规定的扩展的彩色空间的现有技术的图形；

图2a是显示使用用于图象调制的保形GEMS装置的显示设备的基本部件的示意图；

图2b是显示可被使用于图2a的装置的五彩色光源的示意图；

图3是使用机电光栅装置的四彩色显示设备的光学部件的示意图；

图4是显示使用三个机电光栅装置的四彩色显示设备的光学部件的示意图；

图5是显示使用四个机电光栅装置的四彩色显示设备的光学部件的示意图；

图6是显示具有用于每个彩色的可变的光源亮度水平的四彩色显示设备的光学部件的示意图；以及

图7是显示被利用于图6的结构的、在窄的波长范围上的特征滤色器响应的图形。

具体实施方式

本说明具体地针对形成按照本发明的设备的部件的元件，或更直接地与按照本发明的设备共同协作的元件。将会看到，没有具体地显示或描述的元件可以取本领域技术人员熟知的各种形式。

本发明的特性是使用一个或多个机电光栅装置来调制具有四个或多个基本上单色的角顶彩色的光，以提供具有扩展的彩色色域的显示设备。

对于下面的说明，对于单个彩色路径特定的分量可以用附着到零件号上的字母更具体地表示。在使用的场合下，字母相应于彩色路径；例如，“r”是对于红色所附着的，“b”是对于蓝色，“g”是对于绿色，“y”是对于黄色，“yg”是对于黄绿色，以及“bg”是对于蓝绿色。

在本专利申请中使用的术语“角顶彩色”是指规定用于显示设备的彩色色域多边形的角顶的、从光源发射的分量彩色。回过来参照图1b，例如，用于成像设备的扩展的装置色域204的四个角顶彩色规定角顶203a、203b、203c、和203d。在本专利申请中使用的术语“基本上单色角顶彩色”是指具有高度的光谱纯度的角顶彩色。理想地，基本上单色角顶彩色，诸如来自激光器的，具有单个波长。也就是，对于基本上单色角顶彩色，它的角顶203a、203b、203c、和203d直接位于可见的色域200的曲线上，如图1b所示。这将使得彩色色域最大化。然而，实际上，不是所有的激光源都是在频谱上纯的，呈现这个“理想的”单色性；例如，对于某些类型的激光器件，诸如短脉冲激光器，可以有某些不想要的光谱发射量。实际上，在最大的彩色色域与斑点的减小之间有一个折衷。对于基本上单色激光源，不想要的斑点被最大化。对于不太完美的激光发射，斑点被相应地减小。所以，对于具有最小的斑点的高质量显示性能，基本上单色角顶彩色由非常接近于单色的激光器适当地提供，这样，对于图1b，它的相应的角顶203a、203b、203c、或203d非常接近于可见的色域200的曲线。通过比较，由CRT荧光体发射的、和呈现宽的光谱内容的彩色，正如在图1a上三角形装置色域202的角顶处表示的，在本专利申请的上下文中不被看作为是基本上单色角顶彩色。

单个机电光栅光调制器85装置的实施例

参照图2a，显示设备10显示使用机电光栅光调制器85，在优选实施例中的保形GEMS装置的线阵列，从而形成和投影一个图象的部件的基本结构。光源20提供照射，它通过球形透镜72和柱形透镜74被调节，以及被引导而射向转动反射镜82。从转动反射镜82反射的光通过在机电光栅光调制器85处的衍射被调制。来自机电光栅光调制器85的已调制的衍射光被衍射通过转动反射镜82，以及被透镜75引导到扫描反射镜77。转动反射镜82用作为阻挡元件，用于来自机电光栅光调制器85的零阶反射光。

当扫描反射镜77旋转时，来自机电光栅光调制器85的各个已调制的行图象在显示面上形成二维图象。控制逻辑处理器80根据扫描反射镜77的位置逐行地提供图象调制数据到机电光栅光调制器85。可任选地，光源20的控制也可由控制逻辑处理器80提供。对于在一个实施例中的高的光效率和高对比度，在显示面90上形成的图象的投射的行优选地从来自机电光栅光调制器85的已调制光的两个或多个衍射阶数中被形成。在一个实施例中，显示面90是前投影屏幕；然而，对于后投影面，诸如背光显示板或其他观看的表面，将使用类似的结构和运行。

可任选的交叉阶(cross-order)滤色器110可被放置在靠近透镜75的傅立叶(焦点的)面，以减小在已调制的光中的不想要的衍射的交叉阶的投影。扫描反射镜77可被适当地定尺寸，使得已调制的光的衍射的交叉阶分量被引导到它的工作区域以外；这允许扫描反射镜77在功能上等价于用于抑制特定的衍射的阶的交叉阶滤色器110。

图2b以示意图的形式显示在图2a的传统模型中的光源20可如何改变，以允许使用多个角顶彩色。在图2b的例子中，来自绿色光源20g、蓝色光源20b、黄色光源20y、蓝绿色光源20bg、或红色光源20r的任何的光源的光，可作为沿着照射轴O的源照射被提供。彩色组合元件73，诸如X立方体、X棱镜、或Philips棱镜可被使用来引导彩色使之沿着照射轴O。因为X立方体可接受来自多到三个方向的输入光，故到X立方体的一个或多个输入路径优选地还应当被多个彩色共享，正如所显示的。例如，二色组合器94把来自蓝色光源20b和蓝绿色光源20bg的角顶彩色光组合到输入路径I1。同样地，输入路径I3是通过使用第二个二色组合器94对于来自黄色光源20y和红色光源20r的角顶彩色光被共享的。在这个例子中的输入路径I2只具有来自绿色光源20g的光。应当强调，这个五彩色组只是一个例子；可以采用通过使用诸如用于提供改进的彩色代表的想要的结果的光谱纯度和适用性的准则选择的、其他角顶彩色。

多个机电光栅光调制器85装置的实施例

虽然图2b的光源20的安排可被使用于图2a的调制和投影部件，但有某些明显的困难。因为机电光栅光调制器85一次调制一个彩色，故控制逻辑处理器80优选地应该使任何单独的光源20b、20y、20g、20bg或20r的启动与被提供到机电光栅光调制器85的图象数据以及与扫描反射镜77的旋转相同步。在彩色之间进行足够快速的切换，以便有效地使用附加的角顶彩色和保持对于给定的显示或对于投影需要的亮度水平可能是不实际的。其他复杂性包括保持足够的帧速率和总的动态范围的考虑。

参照图3，图上显示本发明的、对于使用四个GEMS装置的显示设备70的实施例，一个GEMS装置专用于每个角顶彩色：机电光栅光调制器85r调制在打到转动反射镜82后的、来自红色光源20r的光；机电光栅光调制器85y调制来自黄色光源20y的光；机电光栅光调制器85g调制来自绿色光源20g的光；机电光栅光调制器85b调制在打到转动反射镜82后的、来自蓝色光源20b的光。再次地，彩色路径在彩色组合元件73处(诸如使用X立方体)被组合。绿色和黄色彩色路径通过使用二色组合器92被组合。绿色光源20g(在图3所示的实施例中)具有p偏振，正如双箭头符号表示的，以及黄色光源20y具有s偏振。这些角顶彩色藉助于二色组合器92被引导而射向偏振光束分离器93。替换地，根据黄色光源20y和绿色光源20g的偏振状态，可以采用第二偏振光束分离器来代替二色组合器92。偏振光束分离器93传输p偏振的光和反射s偏振的光。具有p偏振的绿色光通过偏振光束分离器93和通过波板91g被发送到机电光栅光调制器85g。来自机电光栅光调制器85g的已调制的绿色光，在再次传送通过波板91g后具有s偏振，然后从偏振光束分离器93被反射，该偏振光束分离器93引导该已调制的光通过彩色组合元件73。黄色光首先在二色组合器92处被反射，以及被引导到偏振光束分离器93。具有s偏振的黄色光从偏振光束分离器93被反射，从而通过波板91y传输，以及被黄色机电光栅光调制器85y调制。已调制的黄色光再次通过波板91y，以及通过偏振光束分离器93和被发送到彩色组合元件73。波板91g和91y(优选地四分之一波长波板)分别旋转入射的(进入的)绿色和黄色光的偏振和已调制的(外出的)绿色和黄色光的偏振。结果，已调制的黄色光被发送通过偏振光束分离器93，被彩色组合元件73引导而射向透镜75和扫描反射镜77。多阶波板97校正从偏振光束分离器93发出的已调制的光的偏振，这样，已调制的绿色和黄色光都具有对于得到由彩色组合元件73进行的有效的操纵所需要的偏振状态。

图3上给出的安排利用四个机电光栅光调制器85r，85y，85g，和85b，每个调制器专使用于单个彩色，它们可同时运行。光阑95用作为阻挡元件，阻挡对于任何组合两个或多个彩色的彩色路径的零阶反射。在它的最简单的形式中，光阑95是不反射的。

共享的机电光栅光调制器85装置的实施例

可以看到，可以有减小显示设备70的复杂性和花费而不牺牲图象质量的优点。参照图4，图上显示另一种四色显示设备70，它通过只使用三个机电光栅光调制器85r、85b、和85gy而降低成本。相对于彩色组合元件73的表面对角线地放置的这三个机电光栅光调制器85r、85b、和85gy不需要转动反射镜82；仅仅需要光阑95来阻挡零阶反射。机电光栅光调制器85r和85b分别调制来自光源20r20b的红色和蓝色光，以及引导已调制的光作为衍射的阶射向彩色组合元件73。彩色组合元件73又引导已调制的红色和蓝色光通过透镜75，并射向扫描反射镜77用于投影。然而，黄色和绿色彩色调制不同地被操纵。机电光栅光调制器85gy接收来自光源20g的入射绿色光，它是通过二色组合器92传输的。替换地，来自光源20y的黄色光从二色组合器92被反射，以及射到机电光栅光调制器85gy。因为机电光栅光调制器85gy一次只能调制一个彩色，控制逻辑处理器111被提供给交替地照射的光源20y和20g，用于这两个彩色的接连的调制(否则被称为交替的彩色已调制光束)，例如，以人的观察者不能感知的速率交替，诸如60Hz。控制逻辑处理器111把这种彩色控制与它呈现彩色图象数据到机电光栅光调制器85gy相同步。在绿色和黄色光源20g和20y是激光器的场合下，控制逻辑处理器111能够通过使激光器功率直接循环变化从而以对于这种复用操作而言是足够快速的速率来控制照射。可任选地，在用于这个用途的照射路径上可以采用光阀(未示出)。

仍旧参照图4，应当指出，通过复制对于黄色和绿色彩色路径显示的图案，有可能进一步减小花费，这样，对于四个彩色只需要两个机电光栅光调制器。也就是，红色和蓝色光源20r和20b也可被引导而射向单独的二色组合器92，以及分别用于红色和蓝色光的、单个机电光栅光调制器85r和85b可被控制逻辑处理器111控制，以形成包括交替的彩色已调制的光束的复用的彩色图象，它然后被引导而射向彩色组合元件73。图4的安排适合于使用GLV或GEMS装置作为机电光栅光调制器85。然而，对于GLV装置，三个光阑95被位于透镜75的傅立叶面的单个光阑95代替。

通过图4的总的安排，可以采用通过使用偏振来分开光的技术，类似于对于图3描述的那些技术，这样，偏振光束分离器93可以替代二色组合器92。然而，再次地，这需要使用多阶波板97，这样，在两个不同的彩色被同一个机电光栅光调制器85调制的场合下，每个已调制的彩色具有适合的偏振状态。

将会看到，当使用彩色复用的线调制器时，由于在形成二维图象时各个彩色行的轻微的误对准，会出现非故意的成象的畸形物。补偿轻微的误对准的技术包括周期地改变共享同一个机电光栅光调制器85的彩色的时序序列。对于图4的安排和机电光栅光调制器85gy，例如，在图象帧N中，首先投影绿色行。在显示下一个图象帧N+1时，时序序列被倒过来，这样，黄色行首先被投影，而不是绿色行(1)，因此交替时序序列(2)。

参照图5，图上显示由于组合显示设备70内的彩色路径的另一个替换的安排。这里，二色组合器113被使用来组合用于彩色组合元件73的绿色和黄色彩色调制路径。分开的机电光栅光调制器85然后被使用于每个角顶彩色。

图5也包括可任选的补偿元件89，用于均衡用于红色和蓝色彩色调制的光学路径长度。补偿元件89可以是位于光学路径上的立方体或其他光学部件，以帮助减小由于路径长度差引起的成像色差。具有比空气更高的折射率，补偿元件89有效地伸长相对于透镜75的一个或多个彩色的光学路径长度。

用于组合光源的进一步的技术

可以知道，激光器功率可以通过组合沿单个光路径的一个或多个激光光束而被提升。参照图6，显示设备70具有红色、绿色、蓝色、和黄色机电光栅光调制器85r、85g、85b、和85y。具体地参照红色路径，提供了多个红色光源20r1、20r2、和20r3。二色滤色器40r1，40r2，和40r3被使用来组合沿着用于由机电光栅光调制器85r进行的调制的单个路径的、来自多个红色光源20r1、20r2、和20r3的光。为了提供这个功能，必须使得各个光源20r1、20r2、和20r3的输出波长与相应的二色滤色器40r1、40r2、和40r3的滤色特性相匹配。参照图7，图上显示分别对于二色滤色器40r1、40r2、和40r3的一系列代表性响应曲线240a、240b、240c。曲线240a、240b、240c画出滤色器传输(作为百分数)对波长的关系。通过使用这个原理，如图6所示，二色滤色器40r1反射来自光源20r1的光以及传输来自光源20r2和20r3的光。同样地，二色滤色器40r2反射来自光源20r2的光以及传输来自光源20r3的光。二色滤色器40r3反射来自光源20r3的光以及可被设计成传输来自一个或多个附加的红色光源20r的光。在光源20r3是在序列中的最后的光源的场合下，反射镜可以替代二色滤色器40r3，或光源20r3可被放置成直接通过二色滤色器40r2传输。这个图案需要光源20r1、20r2、和20r3按照它们的不同的波长被分类，互相改变得足够大，以允许由二色滤色器40r1、40r2、和40r3进行选择性反射和传输。回过来参照图7的示例的图形，与光源20r1的输出波长相匹配的二色滤色器40r1具有曲线240a的传输响应。这允许二色滤色器40r1以至少80％效率传输638nm和更高的红色波长。与光源20r2的输出波长相匹配的二色滤色器40r2具有曲线240b的传输响应。这允许二色滤色器40r2以至少80％效率传输648nm和更高的红色波长。同样地，与光源20r3的输出波长相匹配的、并具有曲线240c的传输响应的二色滤色器40r3以至少80％效率传输658nm和更高的红色波长。通过使用这个图案，具有最低的波长响应的二色滤色器40r1传送所有的更高的波长；每个接连的二色滤色器40可能是更有限的。

图6的部件安排允许在每个彩色路径内选择地加上附加的亮度。这种“联接的”安排对于提升一个或多个分量角顶彩色的电平可能是有用的。然而，虽然这个解决方案提高亮度，但彩色色域必然有某些损失，因为复合的彩色的光谱纯度被削减。

控制逻辑处理器111的作用

如图4所示，控制逻辑处理器111的作用可以以多种方式被扩展，用于引导光源20r、20g、20b、20y、20bg等的运行。例如，对于图6的安排，控制逻辑处理器111(图6上未示出)可以控制在一个或多个彩色调制路径内的源照射的强度。控制逻辑处理器111可选择地控制哪些激光器在哪个彩色通道上被激励。控制逻辑处理器111可交替地控制射向同一个机电光栅光调制器85的两个不同地彩色光源20的排序，正如对于图4描述的。

另外，如想要的那样，控制逻辑处理器111可被编程来选择或禁止任何彩色的显示，以使得观看经验最佳化。某些类型的场景内容，例如，可以通过只使用三个角顶彩色被适当地显示。例如，在传统的活动图象显示投影中，标准室内场景通过使用传统的红色、绿色、和蓝色(RGB)彩色分量被真实地显示。传统的图象数据代表提供对于每个象素分量的RGB数据值。当在三色模型下运行时，显示设备70然后可忠实地显示这样的场景。然而，对于计算机生成的场景材料，传统的RGB色域(如图1a上显示的)可能是有限的。正如在彩色代表技术领域中熟知的，计算机生成的彩色只通过使用RGB色素是不能忠实地表示的。因此，对于计算机生成的图形，由显示设备70从标准3色表示法切换到4色、5色或6色表示法是有利的。通常，显示设备70可以根据场景内容在显示P个彩色与P+1个彩色之间进行切换，其中P是整数。替换地，不同类型的场景可以从由第四、第五、或第六角顶彩色提供的加上的彩色色域中获得好处。例如，加上蓝绿色彩色分量可丰富海底场景的显示。或者，加上黄色分量可增加沙漠或草地场景的彩色的呈现。

所以，控制逻辑处理器111可被使用来控制对于显示每个单独的象素或场景帧所允许并使用的彩色的数目，以允许显示设备70，如有需要的话，甚至在同一个活动图象呈现内，甚至在帧之间，在3、4、5、6、或更多的光源彩色之间进行切换。可被使用来确定附加的角顶彩色是否应当被使用的因素，例如，包括激励的彩色对于其是有用的象素的数目，以及在想要的彩色与传统的RGB彩色色域之间的差值总量。

控制逻辑处理器111本身可以以多种方式被实施。在优选实施例中，控制逻辑处理器111是放置在显示设备70内的专用PC工作站。控制逻辑处理器111替换地可以通过使用，例如，专用微处理器、逻辑门阵列、或类似的可适配的逻辑器件被实施。

用于可选择的彩色色域的角顶彩色选择

回过来参照图1b，可以看到，显示设备10(图2a)如何简单地通过构建更大的多边形，使用四个或更多个角顶彩色提供扩展的装置色域204。作为替换例，显示设备10也允许提供更多的角顶彩色的任选项，但如有需要的话，通过使用不同的具有三个角顶彩色的组而使用较小的装置色域。例如，两个替换的绿色波长可以是可提供的。例如，对于某些类型的成像，在角顶203c处的浅蓝绿色可以提供最佳彩色色域，这样，彩色色域是由在角顶(203a、203d、203c)处的彩色规定的三角形。其他类型的图象可以通过使用在角顶203b处的更浅黄绿色更好地被表示，这样，优选的彩色色域将由在角顶(203a、203d、203b)处的角顶彩色被规定。显示设备10然后可在由不同的角顶彩色组(角顶203a、203d、203c)与(203a、203d、203b)规定的两个稍微不同的色域之间进行切换，正如对于最有效的彩色呈现所需要的。通过这个安排，显示设备10有效地提供可选择的彩色色域，允许场景内容变化、用户色调标度喜好、图象获取条件、和其他变量。

回过来参照图6，在任何彩色路径上光源20的选择性切换可被使用来服务于两个用途的任一项。在第一种情形下，正如初始地参照图6描述的，在彩色路径上的多个光源可被激励，以便提供该彩色的增加的亮度。例如，红色光源20r1和20r2可被激励，对红色通道的亮度造成添加的影响。在第二种情形下，正如以上对于在色域之间进行的切换所描述的，在彩色路径上的特定的光源可被激励，以提供角顶彩色。例如，红色光源20r2可被激励，而不是红色光源20r1，稍微改变最后得到的彩色色域。这种用于选择多个或替换的光源的能力可以在显示设备70的任何的、一个或多个彩色路径上被使用。这个相同的原理可被应用于使用三个或多个彩色的、使用面或线空间光调制器的显示设备。

光学部件任选项

应当指出，图3、4、5、和6只显示了被使用于彩色调制的、显示设备70的部件。扫描、投影、和显示功能可以使用对于数字图象显示领域技术人员熟知的部件。扫描反射镜22是用于一次一行地对于显示面90扫描图象的、一组可能的装置中最简单的装置。

图3，4，5和6显示优选的彩色选择，它允许宽的彩色色域：红色、绿色、蓝色、和黄色。然而，应当强调，在本发明的范围内，不同的彩色选择可能适合于特定的类型的图象或观看条件。

因为它们的固有的亮度、窄的光束分布、和高光谱纯度，故激光器是使用于优选实施例的光源20。尽管比起激光器提供的满意的结果较差，也可以使用亮的LED或替换的光源。

彩色组合元件典型地包括一个或多个二色表面，这些面被制作成反射或传输各种波长的光。图2b、3、4、5、和6显示X立方体或X棱镜，它根据交叉的二色面运行，被使用于彩色组合。然而，彩色组合二色面的其他安排可替换地被使用于把多个输入彩色引导到单个输出彩色路径中。

本发明是通过具体参照本发明的某些的优选实施例详细地描述的，但将会看到，本领域技术人员可以在如以上描述的和如在附属权利要求中指出的、本发明的范围内实施变化和修正，而不背离本发明的范围。例如，本发明的优选实施例采用机电光栅光调制器8 5，由于它们的特定的优点，诸如亮度和速度。然而，这里揭示的方法和设备可以更一般地应用于采用空间光调制器或其他类型的线调制器的显示设备10。

具有由三个以上的角顶彩色规定的彩色色域的、用于在显示面上形成彩色图象的、成像设备，包括：(a)用于提供第1彩色已调制的光束的二彩色调制系统，该系统包括：(a1)第一角顶彩色光源和第二角顶彩色光源；(a2)组合器，用于引导来自第一角顶彩色光源和第二角顶彩色光源的光使之沿着公共照射轴，以提供彩色照射光束；(a3)机电光栅装置的第一线阵列，用于按照图象数据衍射沿公共照射轴接收的彩色照射光束，由此形成第一彩色已调制的光束；(a4)阻挡元件，用于阻挡来自第一彩色已调制光束的、反射的零阶光束到达显示面；(b)控制装置，用于在任何一个时间，选择地激励第一角顶彩色光源或第二角顶彩色光源，以及把相应于激励的第一或第二彩色光源的图象数据提供到机电光栅装置的第一线阵列；(c)第三角顶彩色光源，被引导而射向机电光栅装置的第二线阵列，用于按照来自控制装置的图象数据衍射来自第三角顶彩色光源的光，以提供第二彩色已调制的光束；(d)第四角顶彩色光源，被引导而射向机电光栅装置的第三线阵列，用于按照来自控制装置的图象数据衍射来自第四角顶彩色光源的光，以提供第三彩色已调制的光束；(e)组合器，用于沿着单个投影轴组合第一、第二、和第三彩色已调制光束，以形成多彩色已调制的光束；以及(f)与扫描元件共同工作的投影透镜，用于引导来自多彩色已调制的光束的至少一个衍射的光束射向显示面，由此在显示面上形成行图象。

在该成像设备中，机电光栅装置的第一，第二，和第三线阵列是取自于包含GLV和保形GEMS装置的组。

在该成像设备中，显示面是从包含前投影屏幕和后投影面的组中选择的。

在该成像设备中，第一角顶彩色光源包括激光器。

该成像设备还包括交叉阶滤色器，用于阻挡多个衍射的交叉阶光束到达显示面。

在该成像设备中，阻挡元件也被使用来引导彩色照射光束射向机电光栅装置的第一、第二、或第三线阵列。

在该成像设备中，第一角顶彩色光源基本上是单色的。

具有由三个以上的角顶彩色规定的扩展的彩色色域的、用于在显示面上形成作为一系列的行的彩色图像的、成像设备，包括：(a)用于提供第一个交替的彩色已调制的光束的第一个二彩色调制系统，该第一个二彩色调制系统包括：(a1)第一角顶彩色光源和第二角顶彩色光源；(a2)第一组合器，用于引导来自第一角顶彩色光源和第二角顶彩色光源的光使之沿着第一公共照射轴，以提供第一照射光束；(a3)机电光栅装置的第一线阵列，用于按照图象数据衍射沿第一公共照射轴接收的第一照射光束；(a4)第一阻挡元件，用于阻挡从机电光栅装置的第一线阵列反射的第一个零阶光束到达显示面；控制逻辑装置在任何一个时间，选择第一角顶彩色光源或第二角顶彩色光源，以及用于提供相应于第一或第二角顶彩色光源的图象数据；(b)用于提供第二个交替的彩色已调制的光束的第二个二彩色调制系统，第二个二彩色调制系统包括：(b1)第三角顶彩色光源和第四角顶彩色光源；(b2)第二组合器，用于引导来自第三角顶彩色光源和第四角顶彩色光源的光使之沿着第二公共照射轴，以提供第二照射光束；(b3)机电光栅装置的第二线阵列，用于按照图象数据衍射沿第二公共照射轴接收的第二照射光束；(b4)第二阻挡元件，用于阻挡从机电光栅装置的第二线阵列反射的第二个零阶光束到达显示面；控制逻辑装置在任何一个时间，允许第三角顶彩色光源或第四角顶彩色光源，以及用于提供相应于第三或第四角顶彩色光源的图象数据；(c)成像光束组合器，用于组合第一和第二交替的彩色已调制的光束作为沿着单个投影轴的最后的输出彩色光束；以及(d)与扫描元件共同工作的投影透镜，用于引导来自最后的输出彩色光束的至少一个衍射的光束射向显示面，由此在显示面上形成行图象。

具有扩展的彩色色域的成像设备，其中机电光栅装置的第一线阵列是取自于包含GLV和保形GEMS装置的组。

具有扩展的彩色色域的成像设备，其中显示面是从包含前投影屏幕和后投影面的组中选择的。

具有扩展的彩色色域的成像设备，其中第一角顶彩色光源包括激光器。

具有扩展的彩色色域的成像设备，其中第一阻挡元件也被使用来引导第一照射光束射向机电光栅装置的第一线阵列。

具有扩展的彩色色域的成像设备，其中成像光束组合器是从包含X立方体和Philips棱镜的组中选择的。

具有扩展的彩色色域的成像设备，其中第一角顶彩色光源基本上是单色的。

具有由三个以上的角顶彩色规定的扩展的彩色色域的、用于形成、作为在显示面上扫描的一系列的行的彩色图像的、成像设备，包括：(a)第一角顶彩色光源，被引导而射向用于衍射光的机电光栅装置的第一线阵列，以提供第一彩色已调制光束；(b)第二角顶彩色光源，被引导而射向用于衍射光的机电光栅装置的第二线阵列，以提供第二彩色已调制光束；(c)第三角顶彩色光源，被引导而射向用于衍射光的机电光栅装置的第三线阵列，以提供第三彩色已调制光束；(d)第四角顶彩色光源，被引导而射向用于衍射光的机电光栅装置的第四线阵列，以提供第四彩色已调制光束；(e)第一组合器，用于组合第一和第二彩色已调制光束，以形成双彩色已调制光束；(f)第二组合器，用于组合双彩色已调制光束、第三彩色已调制光束和第四彩色已调制光束，以形成多彩色已调制光束；(g)与扫描元件共同工作的投影透镜，用于引导来自多彩色已调制光束的至少一个衍射的光束射向显示面，由此在显示面上形成行图象；以及(h)控制装置，用于提供图象数据到机电光栅装置的第一、第二、第三、和第四线阵列。

在该成像设备中，第一组合器是偏振光束分离器。

在该成像设备中，第一组合器是二色组合器。

成像设备，其中第一角顶彩色光源包括：(a)具有第一波长的第一激光器；(b)具有第二波长的第二激光器；和(c)二色反射镜，用于反射来自第一激光器的光和传输来自第二激光器的光；由此第一激光器和第二激光器贡献给第一角顶彩色光源。

在该成像设备中，第四角顶彩色光源包括：(a)具有第一波长的第一激光器；(b)具有第二波长的第二激光器；和(c)二色反射镜，用于反射来自第一激光器的光和传输来自第二激光器的光；由此第一激光器和第二激光器贡献给第四角顶彩色光源。

该成像设备还包括补偿器元件，用于补偿光学路径长度差。

具有扩展的彩色色域的成像设备，其中第二组合器是从包含X立方体和Philips棱镜的组中选择的。

具有至少三个彩色的显示设备，包括：(a)第一彩色光源，它包括：(i)具有第一波长的第一激光器；(ii)具有第二波长的第二激光器；和(iii)二色反射镜，用于反射来自第一激光器的光和传输来自第二激光器的光；(b)控制装置，它选择地激励：(i)第一激光器，以提供具有第一波长的第一角顶彩色；或(ii)第二激光器，以提供具有第二波长的该第一角顶彩色；或(iii)第一和第二激光器，以提供具有增加的亮度的第一角顶彩色；(c)第一调制器，用于调制第一角顶彩色，以提供第一彩色已调制的光束；(d)组合装置，用于组合第一彩色已调制光束与一个或多个附加的彩色调制光束，以形成多彩色已调制光束；以及(e)投影透镜，用于投影多彩色已调制光束到显示面。

在该显示设备中，第一调制器是机电光栅装置的线阵列。

在该显示设备中，与扫描元件共同工作的投影透镜，用于引导多彩色已调制光束射向显示面，由此在显示面上形成行图象。

用于在显示面上形成作为象素阵列的彩色图像的成像设备，其中每个象素可以通过使用P个彩色或P+1个彩色的组合被形成，其中P是整数，设备包括：(a)P+1个彩色光源，用于提供源照射；(b)控制逻辑处理器，用于得到对于每个象素的图象数据，以及根据图象数据，提供控制信号，用于使能P个或P+1个彩色光源的每个彩色光源；以及(c)一个或多个光调制器，用于调制来自P个或P+1个彩色光源的源照射，以提供彩色图象。

用于形成彩色图象的成像设备，其中P等于三。

用于形成彩色图象的成像设备，其中一个或多个光调制器是空间光调制器。

用于形成彩色图象的成像设备，其中一个或多个光调制器是机电光栅光调制器。

一种用于为在显示面上形成彩色图象的成像设备提供由三个以上的基本上单色的角顶彩色规定的扩展的彩色色域的方法，包括：(a)提供沿着照射轴的、在任何一个时间具有至少四个不同的角顶彩色中的任何一个角顶彩色的彩色照射光束；(b)放置机电光栅装置的线阵列，以便接收沿着照射轴的彩色照射光束；(c)阻挡从机电光栅装置的线阵列反射的零阶光束到达显示面；(d)把光束的多个衍射阶的光投射到扫描元件，以便引导该光束的多个衍射阶的光射向显示面；以及(e)控制彩色照射光束的时序和被提供到机电光栅装置的线阵列的图象数据。

用于提供具有由三个以上的基本上单色的角顶彩色规定的扩展的彩色色域的、用于在显示面上形成彩色图象的、成像设备的方法，包括：(a)提供用于形成沿着单个照射轴的第一彩色已调制光束的二彩色调制系统，通过：(a1)提供第一角顶彩色光源和第二角顶彩色光源；(a2)交替地引导来自第一角顶彩色光源和第二角顶彩色光源的光使之沿着公共照射轴，以提供彩色照射光束；(a3)放置机电光栅装置的第一线阵列，用于按照图象数据衍射沿公共照射轴接收的彩色照射光束；以及(a4)阻挡从机电光栅装置的第一线阵列反射的零阶光束到达显示面；(b)通过引导来自第三角顶彩色光源的光射向机电光栅装置的第二线阵列用于按照图象数据进行调制而提供第二彩色已调制光束；(c)通过引导来自第四角顶彩色光源的光射向机电光栅装置的第三线阵列用于按照图象数据进行调制而提供第三彩色已调制光束；(d)沿着单个投影轴组合第一彩色已调制光束、第二彩色已调制光束、和第三彩色已调制光束，以形成多彩色已调制光束；以及(e)使多彩色已调制光束射向扫描元件，以便在显示面上形成彩色图象的接连的行。

用于提供具有扩展的彩色色域的成像设备的方法，其中交替地引导来自第一角顶彩色光源和来自第二角顶彩色光源的光的步骤还包括周期地调节交替的时序序列的步骤。

用于提供具有由三个以上的基本上单色的角顶彩色规定的扩展的彩色色域的、用于在显示面上形成作为一系列的行的彩色图像的、成像设备的方法，方法包括：(a)通过以下步骤提供第一个交替的彩色已调制的光束：(a1)通过交替地引导来自第一角顶彩色光源和第二角顶彩色光源的光使之沿着第一公共照射轴而提供第一照射光束；(a2)按照第一照射光束的彩色提供彩色图象数据到机电光栅装置的第一线阵列，用于衍射沿第一公共照射轴接收的第一照射光束；以及(a3)阻挡从机电光栅装置的第一线阵列反射的零阶光束到达显示面；(b)通过以下步骤提供第二个交替的彩色已调制的光束：(b1)通过交替地引导来自第三角顶彩色光源和第四角顶彩色光源的光使之沿着第二公共照射轴而提供第二照射光束；(b2)按照第二照射光束的彩色提供彩色图象数据到机电光栅装置的第二线阵列，用于衍射沿第二公共照射轴接收的第二照射光束；以及(b3)阻挡从机电光栅装置的第二线阵列反射的零阶光束到达显示面；(c)组合第一和第二交替的彩色已调制光束作为沿着单个投影轴的最后输出的彩色光束；以及(d)把来自最后输出的彩色光束的至少一个衍射的光束投射到扫描元件，以引导最后输出的彩色光束射向显示面成为一行图象象素。

用于提供具有扩展的彩色色域的成像设备的方法，其中提供第一照射光束的步骤还包括周期地调节交替的时序序列的步骤。

用于提供具有由三个以上的角顶彩色规定的扩展的彩色色域的、用于在显示面上形成作为一系列的行的彩色图像的、成像设备的方法，方法包括：(a)通过引导第一角顶彩色光源射向用于按照第一彩色图象数据衍射的机电光栅装置的第一线阵列，而形成第一彩色已调制光束；(b)通过引导第二角顶彩色光源射向用于按照第二彩色图象数据衍射的机电光栅装置的第二线阵列，而形成第二彩色已调制光束；(c)通过引导第三角顶彩色光源射向用于按照第三彩色图象数据衍射的机电光栅装置的第三线阵列，而形成第三彩色已调制光束；(d)通过引导第四角顶彩色光源射向用于按照第四彩色图象数据衍射的机电光栅装置的第四线阵列，而形成第四彩色已调制光束；(e)组合第一和第二彩色已调制光束，以形成双彩色已调制光束；(f)组合双彩色已调制光束、第三彩色已调制光束和第四彩色已调制光束，以形成多彩色已调制光束；和(g)把来自多彩色调制光束的至少一个衍射的光束投射到扫描元件，以引导该至少一个衍射的光束射向显示面作为一行图象象素。

用于通过使用P个角顶彩色光源或P+1个角顶彩色光源而选择地形成彩色象素的方法，方法包括以下步骤：(a)根据用于彩色象素的图象数据值，提供控制信号，用于使得P个或P+1个角顶彩色光源的每个彩色光源能够作为源照射；以及(b)提供图象调制数据到一个或多个光调制器，用于调制来自P个或P+1个角顶彩色光源的源照射，以提供彩色图象。

用于选择包括第一、第二、和第三角顶彩色的彩色色域的方法，包括以下步骤：(a)从第一彩色光源选择第一角顶彩色；(b)从第二彩色光源选择第二角顶彩色；以及(c)从第三彩色光源和第四彩色光源选择第三角顶彩色。

在该方法中，第三角顶彩包含从第三和第四彩色光源同时发射的光。

在该方法中，第三角顶彩包含从第三彩色光源或从第四彩色光源发射的光。

在成像设备中用于增加角顶彩色的亮度的方法，该方法包括：(a)提供具有第一波长的第一激光器；(b)提供具有第二波长的第二激光器；和(c)提供二色表面，用于反射具有第一波长的光和传输具有第二波长的光，由此来自第一激光器的光和来自第二激光器的光相组合，以形成角顶彩色。

在使用至少三个角顶彩色的显示设备中，用于提供第一角顶彩色的方法包括：(a)提供具有第一波长的第一激光器；(b)提供具有第二波长的第二激光器；(c)提供二色表面，用于反射具有第一波长的光和传输具有第二波长的光；以及(d)响应于控制命令，或者(i)激励使用第一波长作为第一角顶彩色的第一激光器；或(ii)激励使用第二波长作为第一角顶彩色的第二激光器；或(iii)激励第一和第二激光器，以提供具有增加的亮度的第一角顶彩色。

因此，所提供的是，用于使用机电光栅装置和具有由三个以上的、基本上单色的角顶彩色规定的扩展的彩色色域的、用于在显示面上形成二维彩色图象的显示设备的设备和方法。

Claims (10)

1.具有由三个以上的角顶彩色规定的扩展的彩色色域的、用于在显示面上形成彩色图象的成像设备，包括：

(a)光源，该光源包括至少一个二色组合器，用于传输第一角顶彩色和向彩色组合单元反射第二角顶彩色，该彩色组合单元沿着照射轴引导在任何一个时间具有至少四个不同的角顶彩色中的任何一个角顶彩色的彩色照射光束；

(b)机电光栅装置的线阵列，用于接收沿着照射轴的彩色照射光束；

(c)阻挡元件，用于阻挡从机电光栅装置的线阵列反射的零阶光束到达显示面；

(d)与扫描元件共同工作的投影透镜，用于引导来自机电光栅装置的线阵列的至少一个衍射的光束射向显示面，由此在显示面上形成线阵列的行图象；以及

(e)逻辑控制处理器，用于控制光源的时序和用于把图象数据提供到机电光栅装置的线阵列。

2.按照权利要求1的具有扩展的彩色色域的成像设备，其中机电光栅装置的线阵列是取自于包含GLV和保形GEMS装置的组。

3.按照权利要求1的具有扩展的彩色色域的成像设备，其中显示面是从包含前投影屏幕和后投影面的组中选择的。

4.按照权利要求1的具有扩展的彩色色域的成像设备，其中光源包括激光器。

5.按照权利要求1的成像设备，还包括交叉阶滤色器，用于阻挡多个衍射的交叉阶光束到达显示面。

6.按照权利要求1的成像设备，其中阻挡元件也被使用来引导彩色照射光束射向机电光栅装置的线阵列。

7.按照权利要求1的成像设备，其中彩色组合元件是取自于包含X立方体和Philips棱镜的组。

8.按照权利要求1的成像设备，其中光源还包括第二二色组合器，用于传输第三角顶彩色和反射第四角顶彩色到该彩色组合元件，以形成彩色照射光束。

9.按照权利要求1的成像设备，其中光源包括彩色组合装置，用于形成具有至少四个不同的角顶彩色的任何的角顶彩色的照射光束。

10.按照权利要求1的成像设备，其中彩色照射光束基本上是单色的。

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