專利名稱：照明系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)的投影機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明系統(tǒng)及采用該系統(tǒng)的投影機(jī)，特別涉及通過使用發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列，而不用濾色輪就能形成彩色圖像的照明系統(tǒng)，以及采用該系統(tǒng)的投影機(jī)。
背景技術(shù)：
參照圖1，傳統(tǒng)投影機(jī)包括光源100，匯聚光源100發(fā)出光束的第一中繼鏡102，用來把入射光束分為紅(R)綠(G)藍(lán)(B)三種光束的濾色輪，使通過濾色輪105的光束均勻化的蠅眼透鏡107，使從蠅眼透鏡107通過的光束匯聚的第二中繼鏡110，用于把順序通過濾色輪105入射的RGB彩色光束形成彩色圖像的顯示器件112。用于放大由顯示器件112形成的圖像、并投射放大的圖像到屏幕118上的投影透鏡單元115。
光源100使用氙燈，金屬鹵素?zé)艋蛘遀HP燈。這些燈發(fā)出過多的紅外和紫外射線。因此，產(chǎn)生許多的熱量，必需有冷卻風(fēng)扇。然而，冷卻風(fēng)扇是一個(gè)噪聲源。此外，既然光源的光譜在整個(gè)波長范圍內(nèi)廣泛分布，由于窄的顏色范圍，顏色的選擇受限，顏色的純度差，光源壽命短，不能做到燈的穩(wěn)定使用。
在傳統(tǒng)單平板投影機(jī)中，為了實(shí)現(xiàn)彩色圖像，濾色輪105通過驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(未示出)高速旋轉(zhuǎn)，使得RGB彩色光束順序入射到顯示器件112上?？墒?，既然RGB顏色濾波器是在濾色輪105整個(gè)表面上等分布置，濾波器在濾色輪105旋轉(zhuǎn)期間是一個(gè)一個(gè)使用的，由于顯示器件112的響應(yīng)速度，2/3的光被浪費(fèi)了。另外，由于為了更好產(chǎn)生顏色而在相鄰顏色濾波器之間留有預(yù)設(shè)寬度的間隔，光在這部分也浪費(fèi)了。
由于濾色輪105高速旋轉(zhuǎn)，會(huì)產(chǎn)生噪音。此外，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)會(huì)影響到穩(wěn)定性，由于驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的機(jī)械限制，難于超過特定的速度，會(huì)發(fā)生顏色中斷現(xiàn)象。而且，濾色輪非常昂貴，增加制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供帶有發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列和全息光學(xué)元件的照明系統(tǒng)，以提高顏色純度和顏色選擇性，并形成沒有濾色輪的彩色圖像，以及采用該照明系統(tǒng)的投影機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種照明系統(tǒng)包括至少一種發(fā)光器件，發(fā)射具有預(yù)定波長的光束，和設(shè)置在光路中的全息光學(xué)元件，減少從發(fā)光器件發(fā)出光束的橫截面。
本發(fā)明優(yōu)選照明系統(tǒng)的發(fā)光器件是LED(發(fā)光二極管)，LD(激光二極管)，有機(jī)EL(電致發(fā)光)，和FED(場發(fā)射顯示器)之一。
本發(fā)明優(yōu)選照明系統(tǒng)進(jìn)一步包括平行光束形成單元，使從發(fā)光器件發(fā)出的光束成為平行光束。
本發(fā)明優(yōu)選平行光束形成單元是準(zhǔn)直透鏡陣列或者菲涅爾透鏡陣列。
本發(fā)明優(yōu)選照明系統(tǒng)進(jìn)一步包括光路改變單元，通過選擇性透射或者反射從全息光學(xué)元件出射的光束，改變其光路。
本發(fā)明優(yōu)選有至少一種發(fā)光器件形成陣列。
本發(fā)明優(yōu)選多個(gè)發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列排列為一行，發(fā)出具有不同波長的光。
本發(fā)明優(yōu)選光路改變單元是分色鏡，按照光束的波長反射或者透射從全息光學(xué)元件出射的光束。
本發(fā)明優(yōu)選光路改變單元是膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器，按照光束的偏振方向和波長，反射或者透射從全息光學(xué)元件出射的光束。
本發(fā)明優(yōu)選膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器包括第一鏡面和第二鏡面，對于具有預(yù)定波長的光束，第一鏡面反射右旋圓偏振光和透射左旋圓偏振光，第二鏡面透射右旋圓偏振光和反射左旋圓偏振光。
本發(fā)明優(yōu)選多個(gè)發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列以預(yù)定的角度分開排列，并發(fā)出具有不同波長的光。
本發(fā)明優(yōu)選光路改變單元是X棱鏡或者X類型分色鏡。
本發(fā)明優(yōu)選發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列和全息光學(xué)元件進(jìn)一步排列成多層結(jié)構(gòu)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種投影機(jī)，其包括一照明系統(tǒng)，該照明系統(tǒng)包括至少一種發(fā)光器件，發(fā)射具有預(yù)定波長的光束，該照明系統(tǒng)進(jìn)一步包括安排在光路中的全息光學(xué)元件，用于減少從發(fā)光器件發(fā)出光束的橫截面，還包括顯示器件和投影透鏡單元，顯示器件按照輸入圖像的信號(hào)，把照明系統(tǒng)發(fā)出的光束處理后，形成圖像，投影透鏡單元用于放大顯示器件形成的圖像，并投影該放大的圖像到屏幕上。
本發(fā)明優(yōu)選如權(quán)利要求28中的投影機(jī)，進(jìn)一步包括蠅眼透鏡和中繼鏡，蠅眼透鏡使從照明系統(tǒng)發(fā)射的光束成為平行光，中繼鏡把透過蠅眼透鏡的光束向顯示器件匯聚。


通過參照以下附圖，詳細(xì)描述優(yōu)選實(shí)例，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn)會(huì)更明確，其中圖1表示傳統(tǒng)投影機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例照明系統(tǒng)的透視圖；圖3為圖2照明系統(tǒng)的前視圖；圖4為圖2照明系統(tǒng)的平面圖；圖5為按照本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)例照明系統(tǒng)的光路圖；圖6也是按照本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)例照明系統(tǒng)的透視圖；圖7是圖6照明系統(tǒng)的平面圖；圖8是采用本發(fā)明優(yōu)選實(shí)例照明系統(tǒng)的投影機(jī)結(jié)構(gòu)透視圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖2，依照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)例的照明系統(tǒng)包括至少一個(gè)發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列10，發(fā)出具有預(yù)定波長的光束；全息光學(xué)元件18，設(shè)計(jì)來最小化發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列10發(fā)出光束的橫截面；光路改變單元30，通過選擇性的透射或反射透過全息光學(xué)元件18的光束，能改變光路。
發(fā)光器件10能用LED(發(fā)光二極管)，LD(激光二極管)，有機(jī)EL(電致發(fā)光)，和FED(場發(fā)射顯示器)之一構(gòu)成。此外至少一類發(fā)光器件能被排列為陣列。
發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列10能由第一、第二和第三發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列10a、10b和10c構(gòu)成，其中每一個(gè)器件發(fā)出的光束具有不同的波長。此外，發(fā)光器件陣列能進(jìn)一步采用多層結(jié)構(gòu)。例如能在發(fā)光器件陣列10a、10b和10c的下面形成另一個(gè)發(fā)光器件陣列20。
全息光學(xué)元件18和28對稱布置在發(fā)光器件陣列10和20之間。全息光學(xué)元件18和28設(shè)計(jì)用來反射從發(fā)光器件陣列10和20發(fā)射的光束，并使光束的橫截面最小。也就是，如圖3所示，當(dāng)從發(fā)光器件陣列10和20發(fā)射的光束被全息光學(xué)元件18和28反射時(shí)，被全息光學(xué)元件18和28反射的全部光束橫截面小于入射到全息光學(xué)元件18和28上的全部光束橫截面。這樣，照明系統(tǒng)的體積能被減小，對于同樣數(shù)量的光束，光的浪費(fèi)能被減少。
這里，在發(fā)光器件陣列10和全息光學(xué)元件18之間，以及發(fā)光器件陣列20和全息光學(xué)元件28之間，進(jìn)一步提供平行光束形成單元15和25，比如用準(zhǔn)直透鏡陣列或者菲涅爾透鏡陣列，能使從發(fā)光器件陣列10和20發(fā)射的光束變?yōu)槠叫泄馐?。在本?shí)例中，準(zhǔn)直透鏡陣列用作為平行光束形成單元15和25。
由于發(fā)光器件陣列10和20對稱布置，包括準(zhǔn)直透鏡陣列15和25，和全息光學(xué)元件18和28，發(fā)光器件陣列10和20的光學(xué)功能是相同的。這里只對發(fā)光器件陣列10進(jìn)行說明。
依照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)例，如圖4所示，第一、第二和第三發(fā)光器件陣列10a、10b和10c能被排列成一行。從第一、第二和第三發(fā)光器件陣列10a、10b和10c中每一個(gè)發(fā)出的光束，通過準(zhǔn)直透鏡陣列15和全息光學(xué)元件18，并向前傳送到光路改變單元30。光路改變單元30選擇性透射或反射入射的光束，使沿著不同光路入射的光束能沿著相同的光路前進(jìn)。光路改變單元30可以包括第一、第二和第三分色鏡30a、30b和30c，并按照從第一、第二和第三發(fā)光器件陣列10a、10b和10c中每一個(gè)發(fā)出光束的波長反射或透射。例如，具有紅(R)，綠(G)和藍(lán)(B)波長的光束能由第一、第二和第三發(fā)光器件陣列10a、10b和10c分別發(fā)出。
第一分色鏡30a只反射R光，透過其他包括G和B波長的光束。第二分色鏡30b只反射G光，透過其他包括R和B波長的光束。第三分色鏡30c只反射B光，透過其他包括R和G波長的光束。這樣，當(dāng)從第一發(fā)光器件陣列10a發(fā)出的R光束，經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡陣列15和全息光學(xué)元件18入射到第一分色鏡30a時(shí)，該光束被第一分色鏡30a反射，并沿著圖4所示箭頭A指示的方向前進(jìn)。同樣，當(dāng)從第二發(fā)光器件陣列10b發(fā)出的G光束，經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡陣列15和全息光學(xué)元件18入射到第二分色鏡30b時(shí)，該光束被第二分色鏡30b反射，然后通過第一分色鏡30a，并沿著箭頭A指示的方向前進(jìn)。當(dāng)從第三發(fā)光器件陣列10c發(fā)出的B光束，經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡陣列15和全息光學(xué)元件18入射到第三分色鏡30c時(shí)，該光束被第三分色鏡30c反射，然后通過第二和第一分色鏡30b和30a，并沿著箭頭A的方向前進(jìn)。結(jié)果，以不同光路入射的R，G和B彩色光束，沿著同樣的光路前進(jìn)。
作為選擇，膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器35，能夠依照入射光的偏振方向選擇性地透射或反射，它能用作光路改變單元，如圖5所示。膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器35能改變具有預(yù)定波長光束的光路，例如通過反射右旋圓偏振光和透射左旋圓偏振光，或者通過透射右旋圓偏振光和反射左旋圓偏振光。膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器35能包括第一、第二和第三膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器35a、35b和35c，它們依照R光束、G光束和B光束的圓偏振方向，分別選擇性地透射或反射。
為了同時(shí)使用右旋圓偏振和左旋圓偏振光束以提高光效率，第一、第二和第三膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器35a、35b和35c中的每一個(gè)都包括適當(dāng)布置的第一鏡面37，用于反射右旋圓偏振光束和透過左旋圓偏振光束，和第二鏡面38透射右旋圓偏振光束和反射左旋圓偏振光束，波長則對應(yīng)于各自濾波器。這里，右旋圓偏振光束和左旋圓偏振光束分別用+和-表示。例如，R+代表右旋圓偏振R光束，而R-代表左旋圓偏振R光束。
從第一、第二和第三發(fā)光器件陣列10a、10b和10c中每一個(gè)發(fā)出的光束通過準(zhǔn)直透鏡陣列15和全息光學(xué)元件18，分別前進(jìn)到第一、第二和第三膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器35a、35b和35c。第一、第二和第三膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器35a、35b和35c中的每一個(gè)里面，按照輸入光束的方向以對角線方式提供第一和第二鏡面37和38。
就R光束的光路來說，當(dāng)R光束的右旋圓偏振(R+)光束從全息光學(xué)元件18反射到第一鏡面37時(shí)，光束被第一鏡面37反射。然后，當(dāng)該光束在光路中遇到第二鏡面38時(shí)，光束是透射的，沿著圖5所示箭頭A指示的方向前進(jìn)。同時(shí)，當(dāng)光束首先遇到第二鏡面38時(shí)，光束透過第二鏡面38，并由第一鏡面37反射，沿著方向A’前進(jìn)。相反，當(dāng)R光的左旋圓偏振(R-)光束從全息光學(xué)元件18反射到第一鏡面37時(shí)，光束被第一鏡面37透射。然后，當(dāng)該光束在光路中遇到第二鏡面38時(shí)，光束被第二鏡面38反射，沿著方向A’前進(jìn)。同時(shí)，當(dāng)該光束首先遇到第二鏡面38時(shí)，光束由第二鏡面38反射，沿著方向A’前進(jìn)。
上面的過程同樣應(yīng)用到G光束的右旋圓偏振(G+)和左旋圓偏振(G-)，也應(yīng)用到B光束的右旋圓偏振(B+)和左旋圓偏振(B-)，使得所有的光束最終都沿著相同的方向A’前進(jìn)。第一、第二和第三膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器35a、35b和35c分別選擇性透過和反射對應(yīng)其濾波器波長的光束，而透過其他所有其他波長的光束，無論其偏振方向。這樣，由于全部的右旋圓偏振光和左旋圓偏振光都能有效利用，光效率很高圖6表示依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)例的照明系統(tǒng)。參照圖6，依照本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)例的照明系統(tǒng)包括第一、第二和第三發(fā)光器件陣列40a、40b和40c，其中每一個(gè)發(fā)射不同波長的光束；平行光束形成單元45a、45b和45c，比如第一、第二和第三準(zhǔn)直透鏡陣列或者菲涅耳透鏡陣列，用于使從第一、第二和第三發(fā)光器件陣列發(fā)出的光束平行；第一、第二和第三全息光學(xué)元件48a、48b和48c，用于反射經(jīng)過平行光束形成單元45a、45b和45c的入射光束，同時(shí)減少該光束的橫截面；和光路改變單元，用于改變從不同方向輸入的光束的光路。
這里，分別對稱于第一發(fā)光器件陣列40a，第一準(zhǔn)直透鏡陣列45a和第一全息光學(xué)元件48a，能進(jìn)一步提供第四發(fā)光器件陣列50a，第四準(zhǔn)直透鏡陣列55a，和第四全息光學(xué)元件58a。當(dāng)然，上述結(jié)構(gòu)能同樣應(yīng)用到第二發(fā)光器件陣列40b和第三發(fā)光陣列40c。也就是，分別對稱于第二和第三發(fā)光器件陣列40b和40c，第二和第三準(zhǔn)直透鏡陣列45b和45c，第二和第三全息光學(xué)元件48b和48c，能進(jìn)一步提供第五和第六發(fā)光器件陣列50b和50c，第五和第六準(zhǔn)直透鏡陣列55b和55c，和第五和第六全息光學(xué)元件58b和58c。通過形成多層發(fā)光器件陣列，能在最小的空間產(chǎn)生最大的光量。由于第一到第三發(fā)光器件陣列40a、40b和40c，與第四到第六發(fā)光器件陣列50a、50b和50c相同，所以只描述第一到第三發(fā)光器件陣列40a、40b和40c的工作。
光路改變單元能由一個(gè)X棱鏡60或X類型分色鏡膜構(gòu)成。第一到第三發(fā)光器件陣列40a、40b和40c對于X棱鏡60以預(yù)定角度分開布置。X棱鏡60帶有第一、第二和第三入射表面61、62和63，布置成分別與全息光學(xué)元件48a，48b和48c相對，使得被第一、第二和第三全息光學(xué)元件48a、48b和48c反射的光束能被接收；以及一輸出表面64。同時(shí)，X棱鏡60帶有第三鏡面60a，反射入射到第三入射表面61上的光束，并使光束透射到第二和第三入射表面62和63上，第四鏡面60b反射入射到第三入射表面63的光束，并使光束透射到第一和第二入射表面61和62上。第三和第四鏡面60a和60b互相交叉，就像字母X，選擇性地透射或反射對應(yīng)其波長的入射光束。例如，第三鏡面60a反射R光束，并透射其他具有G和B波長的光束。第四鏡面60b反射B光束，并透射其他具有R和G波長的光束。
圖7是圖6所描述系統(tǒng)的平面圖。參照圖7，從第一到第三發(fā)光器件陣列40a、40b和40c發(fā)出的、并透過第一到第三全息光學(xué)元件48a、48b和48c的R、G和B光束，入射到對應(yīng)的X棱鏡60的第一到第三入射表面61、62和63。沿著不同的路徑輸入的R、G和B光束被第三和第四鏡面60a和60b透射或者反射，然后從輸出表面64以相同的方向透過。
依照上述優(yōu)選實(shí)例的發(fā)光器件陣列能以不同的方法布置，光路改變單元30，35和60能對于不同的布置適當(dāng)選擇。
同樣，本發(fā)明提供采用上述發(fā)光器件照明系統(tǒng)的投影機(jī)。采用依照本發(fā)明發(fā)光器件照明系統(tǒng)的投影機(jī)，如圖8所示，包括發(fā)出光束的照明系統(tǒng)，用于把從照明系統(tǒng)發(fā)出的R、G和B光束形成圖像的顯示器件75，和把顯示器件75形成的圖像投影到屏幕80上的投影透鏡單元77。照明系統(tǒng)包括多個(gè)至少由一個(gè)發(fā)光器件構(gòu)成的發(fā)光器件陣列10和20，用于發(fā)射具有預(yù)定波長的光束，全息光學(xué)元件18和28設(shè)計(jì)來反射從發(fā)光器件陣列10和20發(fā)射的光束，同時(shí)最小化光束的橫截面，和通過選擇性透射或反射從全息光學(xué)元件18和28入射的光束，光路改變單元30能改變光路。
發(fā)光器件陣列10由第一到第三發(fā)光器件陣列10a、10b和10c構(gòu)成，分別發(fā)射R、G和B光束。為了保證充足的光束量，能進(jìn)一步對稱提供一層或者多層具有相同結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件陣列20。當(dāng)?shù)谝坏降谌l(fā)光器件陣列10a、10b和10c被排列成一行時(shí)，全息光學(xué)元件18反射的R、G和B光束以相同的方向互相平行輸出。光路改變單元30包括第一到第三分色鏡30a、30b和30c，改變按照其波長選擇性透射或反射的R、G和B光束的光路。
蠅眼透鏡65使從第一到第三分色鏡30a、30b和30c以相同方向輸出的R、G和B光束均勻分布，并能進(jìn)一步提供中繼鏡70向顯示器件75匯聚光束。這里，彩色圖像由顯示器件75利用R、G和B光束形成。顯示器件75可以是移動(dòng)反射鏡設(shè)備，通過微小鏡面的開關(guān)切換實(shí)現(xiàn)彩色圖像，或者是LCD器件通過調(diào)制入射光束的偏振實(shí)現(xiàn)彩色圖像。
以上描述中，第一到第三分色鏡30a、30b和30c用作光路改變單元30。然而，膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器35根據(jù)入射光的圓偏振方向透射或者反射也能用作光路改變單元30。
同樣，X棱鏡60或者X類型分色鏡也能用來改變R、G和B光束的光路，按照入射光的波長通過反射或者透射，使從不同方向輸入的光能從相同的方向輸出。這里，第一到第三發(fā)光器件陣列40a、40b和40c，按照X棱鏡60或者X類型分色鏡確定的預(yù)定角度分隔排列，如圖7所示。具有上述結(jié)構(gòu)的照明系統(tǒng)能代替包括第一到第三發(fā)光器件陣列10a、10b和10c和分光鏡30a、30b和30c的照明系統(tǒng)。
從上述照明系統(tǒng)發(fā)出的R、G和B光束經(jīng)過蠅眼透鏡65和中繼鏡70入射到顯示器件75，形成彩色圖像。該彩色圖像被投影透鏡單元77放大并投影到屏幕80上。
綜上所述，由于按照本發(fā)明發(fā)光器件照明系統(tǒng)發(fā)出的光束具有所需波長的窄帶頻譜，顏色純度提高了，能實(shí)現(xiàn)具有更廣分布的顏色域。此外，全息光學(xué)元件最小化發(fā)出的光束橫截面，照明系統(tǒng)更緊湊，減少光的浪費(fèi)。進(jìn)而，與傳統(tǒng)燈光源相比，產(chǎn)生更少的熱量，也延長壽命。此外，在采用本發(fā)明發(fā)光器件照明系統(tǒng)的投影機(jī)中，由于通過發(fā)光器件照明系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)時(shí)間序列是可能的，不需要濾色輪。此外，由于光束能比濾色輪的可能旋轉(zhuǎn)速度更快的切換，能實(shí)現(xiàn)高幀頻，能減少功率消耗。因此，采用本發(fā)明發(fā)光器件照明系統(tǒng)的投影機(jī)能提供高可見度和高質(zhì)量的圖像。
權(quán)利要求
1.一種照明系統(tǒng)，包括至少一種發(fā)光器件，發(fā)射具有預(yù)定波長的光束；一種全息光學(xué)元件，安排在光路中，減少從發(fā)光器件發(fā)出光束的橫截面。
2.如權(quán)利要求1所述的照明系統(tǒng)，其中發(fā)光器件是LED(發(fā)光二極管)，LD(激光二極管)，有機(jī)EL(電致發(fā)光)，和FED(場發(fā)射顯示)之一。
3.如權(quán)利要求2所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括平行光束形成單元，使從發(fā)光器件發(fā)出光束成為平行光束。
4.如權(quán)利要求3所述的照明系統(tǒng)，其中平行光束形成單元是準(zhǔn)直透鏡陣列或者菲涅爾透鏡陣列。
5.如權(quán)利要求1到4中任意一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括光路改變單元，通過選擇性透射或者反射從全息光學(xué)元件出射光束，改變光束的光路。
6.如權(quán)利要求5所述的照明系統(tǒng)，其中至少一種發(fā)光器件形成陣列。
7.如權(quán)利要求1到6中的任意一項(xiàng)所述的照明系統(tǒng)，其中多個(gè)發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列排列為一行，發(fā)出具有不同波長的光。
8.如權(quán)利要求7所述的照明系統(tǒng)，其中光路改變單元是分色鏡，按照光束的波長反射或者透射從全息光學(xué)元件出射的光束。
9.如權(quán)利要求7所述的照明系統(tǒng)，其中光路改變單元是膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器，按照光束的偏振方向和波長，反射或者透射從全息光學(xué)元件出射的光束。
10.如權(quán)利要求9所述的照明系統(tǒng)，其中膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器包括第一鏡面，第一鏡面反射右旋圓偏振光和透射左旋圓偏振光；和第二鏡面，對于具有預(yù)定波長的光束，第二鏡面透射右旋圓偏振光和反射左旋圓偏振光。
11.如權(quán)利要求1或6所述的照明系統(tǒng)，其中多個(gè)發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列以預(yù)定的角度分開排列，發(fā)出具有不同波長的光。
12.如權(quán)利要求11所述的照明系統(tǒng)，其中光路改變單元是X棱鏡或者X類型分色鏡。
13.如權(quán)利要求1，6或者11所述的照明系統(tǒng)，其中發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列，和全息光學(xué)元件進(jìn)一步排列成多層結(jié)構(gòu)。
14.一種投影機(jī)，包括一種照明系統(tǒng)，它包括至少一種發(fā)光器件，發(fā)射具有預(yù)定波長的光束，該照明系統(tǒng)進(jìn)一步包括一種安排在光路中的全息光學(xué)元件，減少從發(fā)光器件發(fā)出光束的橫截面；一種顯示器件，按照輸入圖像的信號(hào)，通過處理從照明系統(tǒng)發(fā)出的光束，形成圖像；投影透鏡單元，放大顯示器件形成的圖像，并投影該放大的圖像到屏幕上。
15.如權(quán)利要求14所述的投影機(jī)，其中發(fā)光器件是LED(發(fā)光二極管)，LD(激光二極管)，有機(jī)EL(電致發(fā)光)，和FED(場發(fā)射顯示)之一。
16.如權(quán)利要求15所述的投影機(jī)，其特征在于，進(jìn)一步包括平行光束形成單元，使從發(fā)光器件發(fā)出光束成為平行光束。
17.如權(quán)利要求16所述的投影機(jī)，其中平行光束形成單元是準(zhǔn)直透鏡陣列或者菲涅爾透鏡陣列。
18.如權(quán)利要求15所述的投影機(jī)，其中至少一種發(fā)光器件形成陣列。
19.如權(quán)利要求14到18中任一項(xiàng)所述的投影機(jī)，其中照明系統(tǒng)進(jìn)一步包括光路改變單元，通過選擇性透射或者反射從全息光學(xué)元件出射的光束，改變其光路。
20.如權(quán)利要求19所述的投影機(jī)，其特征在于，進(jìn)一步包括蠅眼透鏡，使從照明系統(tǒng)發(fā)射的光束成為平行光；和中繼鏡，把透過蠅眼透鏡的光束向顯示器件匯聚。
21.如權(quán)利要求19所述的投影機(jī)，其中多個(gè)發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列排列為一行，發(fā)出具有不同波長的光。
22.如權(quán)利要求21所述的投影機(jī)，其中光路改變單元是分色鏡，按照光束的波長反射或者透射從全息光學(xué)元件出射的光束。
23.如權(quán)利要求21所述的投影機(jī)，其中光路改變單元是膽甾型液晶帶調(diào)制濾波器，按照光束的偏振方向和波長，反射或者透射從全息光學(xué)元件出射的光束。
24.如權(quán)利要求19所述的投影機(jī)，其中多個(gè)發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列以預(yù)定的角度分開排列，發(fā)出具有不同波長的光。
25.如權(quán)利要求24所述的投影機(jī)，其中光路改變單元是X棱鏡或者X類型分色鏡。
26.如權(quán)利要求14，21或者24所述的投影機(jī)，其中發(fā)光器件或發(fā)光器件陣列，和全息光學(xué)元件進(jìn)一步排列成多層結(jié)構(gòu)。
全文摘要
公開一種通過使用發(fā)光器件或者發(fā)光器件陣列，不用濾色輪實(shí)現(xiàn)彩色圖像的照明系統(tǒng)，以及采用該照明系統(tǒng)的投影機(jī)。照明系統(tǒng)包括至少一種發(fā)光器件，發(fā)射具有預(yù)定波長的光束，和一種安排在光路中的全息光學(xué)元件，以減少從發(fā)光器件發(fā)出光束的橫截面。投影機(jī)包括一種照明系統(tǒng)，該照明系統(tǒng)包括至少一種發(fā)光器件，發(fā)射具有預(yù)定波長的光束，該照明系統(tǒng)進(jìn)一步包括一種安排在光路中的全息光學(xué)元件，減少從發(fā)光器件發(fā)出光束的橫截面，包括一種顯示器件，按照輸入圖像的信號(hào)，通過處理從照明系統(tǒng)發(fā)出的光束形成圖像，還包括投影透鏡單元，放大顯示器件形成的圖像，并投影該放大的圖像到屏幕上。
文檔編號(hào)G02B27/00GK1410784SQ02123308
公開日2003年4月16日 申請日期2002年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月29日
發(fā)明者金成河, 基里爾·S·索科洛夫 申請人:三星電子株式會(huì)社