KR20050111640A - 터널 통합기와 대물렌즈를 갖는 투영 조명 시스템 - Google Patents

터널 통합기와 대물렌즈를 갖는 투영 조명 시스템 Download PDF

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스테픈 케이. 에크할트
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

투영 조명 시스템은 그 출력 단부에서 대물렌즈와 통합된 터널 통합기를 포함한다. 대물렌즈를 사용하는 것의 장점 중의 하나는 다른 릴레이 및/또는 영상기 대물렌즈와 조명 시스템에서 조합되었을 때 조명 시스템의 제2 조리개에서 터널 통합기의 입구 단부의 영상을 형성하는 것이다. 이것은 바림을 줄이고, 조명의 균질성을 증가시키고, 광 쓰루풋을 증가시킨다.

Description

터널 통합기와 대물렌즈를 갖는 투영 조명 시스템{PROJECTION ILLUMINATION SYSTEM WITH TUNNEL INTEGRATOR AND FIELD LENS}
본 발명은 대체로 투영기(projector)용 조명 시스템에 관한 것이고, 특히 터널 통합기(tunnel integrator)를 합체하는 투영기용 조명 시스템에 관한 것이다.
스크린 상에 영상을 투영하는 투영 시스템은 영상의 효율적인 조명을 제공하기 위하여 여러 개의 상이한 부품들을 사용한다. 투영 시스템은 대체로 조명광을 생성하는 램프를 사용하고, 빛을 영상에 전달하기 위하여 램프와 영상 사이에 여러 개의 광학 요소들이 삽입된다. 영상기(imager)는 광의 비임 상에 영상을 명기하는 제품이다. 영상기는 상이한 메카니즘들을 통하여 본 기능을 수행하고, 예를 들자면 사진 슬라이드로 흡수하여, 액정디스플레이(LCD)로 편광하여, 또는 개별적으로 어드레스를 정하고 기우릴 수 있는 마이크로 공학 배열로 빛을 돌려서 수행할 수 있다. 사진 슬라이드와 같은 어떤 영상기들은 본래 광의 비임 상에 색상을 부과하도록 만들어졌다. 기울어지는 거울들의 마이크로 공학 배열과 같은 그 밖의 것들은 주요 색상으로 광을 쪼개고 분리하여 영상기 또는 영상기들에 공급함으로서 색상을 부과한다. 만약 영사기 시스템에 존재하는 영상기의 개수가 주요 색상의 개수보다 작다면, 상이한 색상들이 보통은 영상기에 하나씩 공급된다. 이러한 처리는 필드 순차 색상이라 한다. 만약 영상기의 개수가 주요 색상의 개수와 동일하다면, 광은 동시에 영상기에 공급된다. 두 방법은 널리 사용된다.
램프로부터 영상기 또는 영상기들 상에 광투사의 강도를 균질화하는데 상이한 방법들이 사용된다. 터널 통합기들은 광강도를 균질화하는 하나의 방법이다. 터널 통합기는 전형적으로 튜브 또는 로드(rod)이고, 필수적인 것은 아니지만 종종 원형의 단면을 갖는다. 터널 통합기의 일단부로 향하는 광은 통합기의 벽에서 다중 반사를 통하여 튜브 또는 로드를 따라 출력 단부로 통과한다. 광은 총 내부 반사를 사용하여 또는 전면 반사를 사용하여 로드 내에서 반사될 수 있다. 전면 반사를 사용하는 중공 터널 통합기는 들어오는 광을 굴절시키지 않고, 내부 반사 터널 통합기보다 투사광을 짧은 거리로 균질화할 수 있다.
도1은 터널 통합기를 갖는 종래 아트 투영 시스템의 실시예를 개략적으로 도시한다.
도2는 도1의 투영 시스템의 특징의 상세를 개략적으로 도시한다.
도3은 본 발명의 이론에 따라 터널 통합기의 출력 단부에 위치한 대물렌즈를 갖는 투영 조명 시스템의 실시예의 특징을 개략적으로 도시한다.
도4는 본 발명의 이론에 따라 투영 조명 시스템의 실시예를 개략적으로 도시한다.
도5는 본 발명의 이론에 따라 투영 조명 시스템의 다른 실시예를 개략적으로 도시한다.
도6은 본 발명의 이론에 따라 투영 조명 시스템의 다른 실시예를 개략적으로 도시한다.
도7은 본 발명의 이론에 따라 투영 조명 시스템의 다른 실시예를 개략적으로 도시한다.
도8은 본 발명의 이론에 따라 투영 조명 시스템의 다른 실시예를 개략적으로 도시한다.
터널 통합기를 갖는 조명 시스템은 전형적으로 영상기들 상에 터널 통합기의 출구 단부의 영상을 형성하는 하나 이상의 릴레이 렌즈를 포함한다. 게다가, 릴레이 렌즈는 조명 시스템 내에 어떤 위치에서는 터널의 입구 단부의 영상도 형성한다. 터널의 입구 단부는 조명 시스템의 조리개이기 때문에, 영상은 동공(pupil) 위치이다. 조명 시스템의 제2 구경 조리개는 산란광을 막기 위하여 이 위치에 놓여질 수 있다. 선택적으로, 만약 이 위치에 렌즈 또는 필터와 같은 광학 요소가 있다면, 이 요소의 구경은 제2 조리개를 형성한다. 만약 동공의 위치가 바람직하지 않다면, 조명 시스템에 더 큰 지름의 렌즈를 사용하는 것이 필요하다. 만약 큰 렌즈가 사용되지 않는다면, 투영된 영상의 밝기의 균일성을 감소시키는 바림(vignetting)이 발생한다. 큰 지름의 렌즈는 조명 시스템의 비용과 복잡성을 더한다.
이러한 문제의 관점에서, 본 발명은 대체로 대물렌즈와 통합된 터널 통합기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 투영기용 조명 시스템에서 토널 통합기의 출구 단부에 인접하는 대물렌즈의 사용에 관한 것이다. 이 렌즈의 목적 중의 하나는 조명 시스템에서 다른 릴레이 및/또는 영상기 대물렌즈와 조합되었을 때 조명 시스템의 제2 조리개에서 터널 통합기의 입구 단부의 영상을 형성하는 것이다. 조리개에서 표현된 평면이 터널 통합기의 입구 단부의 평면에 없다면, 광은 조리개에 의하여 바림된다.
이것은 조명 시스템을 통하는 광통과량이 최대화되도록 허용하고 균질한 광 밝기를 유지한다. 릴레이/영상기 대물렌즈들의 지름과 비용도 그에 따라 감소될 수 있다. 본 발명은 사진 슬라이드 투영기 및 확대기들 그리고 전자 영상기에 기반한 투영기들에도 적용될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예는 조명광을 생산하는 광원과 조명광을 균질화하도록 배치된 터널 통합기를 포함하는 조명 시스템에 관한 것이다. 터널 통합기는 입력 단부와 출력 단부를 갖는다. 터널 통합기 대물렌즈는 대략 터널 통합기의 출력 단부에 배치된다. 하나 이상의 영상기가 조명광을 수신하도록 배치된다. 릴레이 렌즈 시스템은 터널 통합기 대물렌즈와 하나 이상의 영상기 사이에 배치되어서 조명광을 터널 통합기에서 하나 이상의 영상기로 중계한다. 릴레이 렌즈 시스템은 하나 이상의 제1 릴레이 렌즈를 포함한다. 제1 구명 조리개는 터널 통합기 대물렌즈들로부터 제1 릴레이 렌즈 위에 배치된다.
본 발명의 다른 실시예는 조명광을 생산하는 광원과 조명광을 균질화하도록 배치된 터널 통합기를 포함하는 투영 시스템에 관한 것이다. 터널 통합기는 입력 단부와 출력 단부를 갖는다. 터널 통합기 대물렌즈는 대략 터널 통합기의 출력 단부에 배치된다. 터널 통합기 대물렌즈는 음성(negative) 렌즈이다. 하나 이상의 영상기가 조명광을 수신하도록 배치된다. 릴레이 렌즈 시스템은 터널 통합기 대물렌즈와 하나 이상의 영상기 사이에 배치되어 조명광을 터널 통합기에서 하나 이상의 영상기로 중계한다. 릴레이 렌즈 시스템은 하나 이상의 제1 릴레이 렌즈를 포함한다.
본 발명의 상기한 것은 각 예시된 실시예 또는 본 발명의 모든 수행을 기술하도록 한 것은 아니다. 후술하는 도면과 상세한 설명은 이러한 실시예들을 모다 자세하게 예시한다.
본 발명은 첨부한 도면들과 연결하여 본 발명의 다양한 실시예들의 상세한 설명을 참고하면 보다 완전하게 이해할 수 있다.
본 발명이 다양한 수정들과 선택적인 형태로 보정될 수 있지만, 그것의 상세는 도면의 예를 통하여 도시될 것이고 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 의도는 기술된 특정 실시예에 제한하기 위한 것이 아님을 알아야 한다. 이에 반하여, 의도는 첨부된 청구항에 정의된 바대로 본 발명의 사상과 범위 내에서 모든 변경과, 균등물, 선택적인 것들을 포함하는 것이다.
대체로, 본 발명은 투영 시스템에서 영상의 조명을 균질화하는데 유용한 터널 통합기에 관한 것이다.
터널 통합기(102)를 통합한 종래 기술의 조명 시스템(100)이 도1에 개략적으로 도시되어 있다. 램프(106)로부터의 광(104)은 타원형 반사기(108)에 의하여 터널 통합기(102)의 입력 단부(110)로 초점이 맞춰진다. 터널 통합기(102)를 빠져나가는 광(112)은 릴레이 렌즈라고도 하는 집광렌즈(114)에 의하여 시준되고, 다음에 구경 조리개(116)를 통하여 통과한다. 광은 다음에 영상기 대물렌즈(118), 투과 영상기(120) 및 투영렌즈(122)를 통하여 스크린(124)으로 지나간다.
터널 통합기(102)의 단부로부터 광의 투과는 도2의 개략도에 더욱 상세하게 도시되어 있다. 광선(212)은 터널 통합기(102)로부터 나와서, 집광렌즈(114)에 의하여 시준되고 조명 시스템(100)의 구경 조리개(116)로 향하여 나아간다. 순차적으로 터널 통합기(102)의 출구면(216)의 중심에서 점(214)로부터 모든 광(212a)은 렌즈(114)에 의하여 수집되고 조리개(116)을 통하여 지나간다. 그러나, 통합기의 출구면(216)의 모서리에서 점(218)로부터 광(212b)에 대하여도 똑같을 필요는 없으며, 광(212b)의 일부는 조리개(116)에서 차단된다. 상기 차단 또는 바림은 투영된 영상의 모서리 또는 코너가 중심보다 어두워지게 한다. 비록 중심 광선(220)이 조리개(116) 이 후에 또는 어떤 구성에서는 함께 광축(222)을 가로 지르더라도, 점(218)로부터의 중심 광선(220)은 조리개(116) 전에 광축(222)을 가로지른다.
도3에 개략적으로 도시된 본 발명의 특정 실시예에서는, 통합 대물렌즈라는 렌즈(304)는 터널 통합기(302)의 출력 단부(316)에 인접하여 놓인다. 릴레이 렌즈와 같은 다른 렌즈들과 조합하여 대물렌즈(304)는 터널 통합기(302)의 입력 단부(310)가 대략적으로 구경 조리개(321)의 평면상에 표현되도록 한다. 릴레이 렌즈(314)는 집광렌즈라고도 할 수 있다. 따라서, 터널 통합기의 출력 단부(316)의 모서리에서 점(318)으로부터 광(312b)만큼이 출력 단부(316)의 중심에서 점(322)으로부터 광(312a)처럼 조리개(316)를 통하여 지나간다. 이것은 더욱 균질한 투영된 영상의 조명을 제공한다.
대물렌즈는 광학 시스템에서 물체 또는 영상 근처에 놓여진다. 조명 시스템에 사용되는 대물렌즈의 목적은 광의 비임의 방향을 물체 또는 영상의 영역에서 중심으로부터 멀어지게 변경하는 것이다. 이러한 변경은 이러한 비임의 주(중심) 광선이 조명 시스템 즉 조리개의 광학축을 가로지르는 곳에서 장소를 다시 배치한다. 영상 렌즈에서는, 대물렌즈는 렌즈의 대물 굴곡, 왜곡 및/또는 측면 색상을 변경하는데 사용될 수도 있다.
터널 통합기(302)는 예를 들어 유리 또는 그 밖의 투과 물질로 만들어져서 로드 표면에서 총 내부 반사를 통화여 투과광이 균질화되는 단단한 로드일 수 있다. 다른 방법에서는, 터널 통합기(302)는 정면 반사기가 터널벽을 한정하는 중공 반사 터널로 형성된다. 조명원으로부터의 광은 입구 단부(310)에서 터널로 들어가고 출력 단부(316)에서 나온다. 광은 조명이 터널 통합기(302)의 출력 단부(316)에서 명목상 균질하게 되도록 정면 반사벽을 떠나 다중 반사에 의하여 균질화된다.
터널 통합기(302)의 출력 단부(316)에서 대물렌즈(304)의 부재시에는, 릴레이 렌즈(314)가 조명 시스템에 하부로 흐르는 곳에서 터널 통합기의 입구 단부(310)의 영상을 형성한다. 대물렌즈(304)의 도입은 광학 설계자가 조리개(316)에 터널 통합기(302)의 입구 단부(310)의 영상을 놓을 수 잇도록 한다.
본 발명의 중요한 특징의 하나는 터널 통합기(302)의 출력 단부(316)에서 대물렌즈(304)가 음성 렌즈일 수 있으며, 따라서 터널 통합기(302)로부터 사라지는 광을 분기한다. 음성 대물렌즈(304)의 사용은 집광렌즈(314)에서 조리개(316)까지의 거리가 집광렌즈(314)에서 대물렌즈(304)가 없을 때 형성되는 터널 통합기(302)의 입력 단부(310)의 영상까지의 거리보다 크다면 특히 중요하다. 양성(positive) 대물렌즈(304)는 집광렌즈(314)에서 조리개(316)까지의 거리가 집광렌즈(314)에서 대물렌즈(304)가 없을 때 형성되는 터널 통합기(302)의 입력 단부(310)의 영상까지의 거리보다 짧을 때 특히 유용하다.
도4에 개략적으로 도시된 투영기 조명 시스템(400)의 특정 실시예에서, 영상기(420)는 사진 슬라이드 또는 투과 LCD 디스플레이 유닛과 같은 투과성이다. 조명 시스템(400)은 광(404)을 터널 통합기(402)로 향하게 하는 광원(406)을 구비한다. 예를 들어 타원형 반사기인 반사기(408)는 터널 통합기(402)의 입력 단부(410)에 도달하는 광량을 증가시키는데 사용될 수 있다. 광원(406)은 예를 들어 할로겐 램프, 고온 수은 마크 램프, 금속 할라이드 아크 램프, 또는 그 밖의 타입의 조명광을 생성하는 광원을 포함할 수 있다.
터널 통합기(402)로부터 나오는 조명(412)은 터널 통합기(402)의 출력 단부(416)에 인접하여 통합기 대물렌즈(413)를 통하고 집광렌즈라고도 하는 릴레이 렌즈(414)와 영상기 대물렌즈(418)를 통하여 지나간다. 렌즈들(413, 414, 418)의 이러한 조합은 투영 렌즈 시스템(422)의 입구 동공(421)에서 터널 통합기(402)의 입구 단부(410)의 영상을 생산한다. 투영 렌즈 시스템은 영상기에서 스크린(424)로 영상을 투영하는 하나 이상의 렌즈를 포함한다.
본 특정 실시예에서는, 투영 렌즈(422)의 조리개(421)는 조명 시스템의 조리개로도 작용하고, 부가적인 조리개는 존재하지 않는다. 게다가, 터널 통합기(402)의 출구 단부(416)는 스크린(424) 상에 균질하게 조명된 영상을 생산하기 위하여 영상기(420) 상에 영상될 수 있다. 투영 시스템(400)의 다른 구성은 투영 렌즈 시스템(422)에서 분리된 구경 조리개를 포함할 수 있다는 점이 평가되어야 한다.
어떤 방법에서는, 영상기(420)는 색상, 투과성 LCD 영상기일 수 있다. 다른 방법에서는, 색상 분리 광학은 릴레이 렌즈(414)와 영상기 대물렌즈(418) 사이에 놓일 수 있고, 영상기(420)와 투영렌즈(422) 사이에 색상 조합 광학이 놓일 수 있다. 그러한 경우에, 평행한, 단색 투과 LCD 영상기는 영상을 광위에 부과하는데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 영상기(420)는 색상 휠과 같은 색상 선택기(426)가 램프(406)와 스크린(424) 사이에 어떤 점에 위치한 필드 순차 색상 모드에 사용되는 단일, 단색 영상기를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 색상 선택기(426)는 터널 통합기(402)의 입력 단부(410)에 가깝게 배치된다. 필드 순차 색상 모드에서, 색상 선택기(426)는 일색상 밴드를 선택하고, 영상기(420)는 선택된 색상 밴드에 대응하는 영상을 동시에 부과한다. 그 이후에 짧은 시간에, 다음 색상 밴드가 색상 선택기(426)에 의하여 선택되고 영상기는 다음 색상 밴드에 대응하는 영상을 동시에 부과한다. 이러한 과정은 모든 색상 밴드들에 대하여 반복되고 각 연속하는 영상 프레임에 대하여도 반복된다. 일색상이 어떤 시간에 투영되더라도, 보는 사람의 눈은 결과 영상을 통합하여 다중 색상 영상을 보게 된다.
본 발명의 원리에 따르면, 투영 조명 시스템(500)의 다른 실시예는 도5에 개략적으로 도시되어 있다. 조명 시스템(500)은 광(504)을 터널 통합기(502)로 향하게하는 광원(506)을 포함한다. 예를 들어 타원형 반사기인 반사기(508)는 터널 통합기(502)의 입력 단부(510)에 도달하는 광량을 증가시키는데 사용될 수 있다. 터널 통합기(502)의 출력 단부(516)로부터 나오는 광은 통합기 대물렌즈(513)를 통하여 릴레이 렌즈(514)로 투과되고, 영상기 대물렌즈(518)을 통하여 반사 영상기(520)로 투과된다. 예를 들어, 반사 영상기(520)는 후속 광 비임의 선택된 부분을 영상기 대물렌즈(518)를 통하여 투영렌즈 시스템(522)로 돌아가게 향하게 하도록 픽셀 거울들의 배열을 사용하는 마이크로 공학 시스템(MEMS) 영상기일 수 있다. 본 특정 실시예에서 구경 조리개(521)는 투영렌즈 시스템(522)에 위치한다.
반사 영상기(520)는 색상 휠 또는 유사한 것과 같이 광원(506)과 투영 스크린(도시되지 않음) 사이에 통로를 따라 색상 선택기(526)를 배치함으로서 필드 순차 색상 모드에 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 색상 선택기(526)는 터널 통합기(502)의 입력 단부(510)에 가깝게 배치된다.
본 발명의 원리에 따르면, 투영 조명 시스템(600)의 다른 실시예는 도6에 개략적으로 도시되어 있다. 조명 시스템(600)은 광(604)을 터널 통합기(602)로 향하게하는 광원(606)을 포함한다. 예를 들어 타원형 반사기인 반사기(608)는 터널 통합기(602)의 입력 단부(610)에 도달하는 광량을 증가시키는데 사용될 수 있다. 터널 통합기(602)의 출력 단부(616)로부터 나오는 광은 통합기 대물렌즈(613)를 통하여 구경 조리개(621)에서 터널 통합기(602)의 입력 단부(610)의 영상을 형성하는 터널 대물렌즈(614)를 따르는 릴레이 렌즈(614)로 투과된다.
구경 조리개(621)를 통하여 지나는 광은 렌즈(626a, 626b)로 수집되고 비임스플리터(624)를 편광하여 영상기(62) 상으로 투과된다.
영상기(620)는 투사 비임의 다양한 부분의 편광 상태를 변경함으로서 투사광을 변조한다. 반사되고 변조된 광은 편광 비임스플리터(624; PBS)상에 투사된다. PBS는 일방향으로 편광된 광을 반사하고 수직 방향으로 편광된 광을 투과하여, PBS는 비임의 비변조된 부분을 반사하여 비영상 광으로부터 영상 광을 분리한다. PBS(624)를 통하여 투과된 광의 부분들은 하나 이상의 렌즈를 포함하는 투영렌즈 조립체(622)로 통과된다. 영상은 투영렌즈(622)에 의하여 스크린(622)에 투영된다.
예를 들어 색상 휠인 색상 분리기(628)는 예를 들어 적색, 녹색 또는 청색인 일 색상 밴드가 한 번에 영상기(620)에 투과되도록 광원(606)에 의하여 생성된 상이한 색상의 광을 분리하는데 사용될 수 있다. 그러한 색상 분리기는 영상기(620) 이전에 광학 시스템 내에 어디라도 놓일 수 있지만, 전형적으로는 터널 통합기(602) 전에 놓인다. 사용될 수 있는 색상 분리기의 다른 타입은 편광 기반 색상 분리기이다. 편광 기반 색상 분리기는 시스템 내에 어디라도 놓일 수 있으며, 예를 들어 PBS(624) 전에 놓일 수 있다. 색상 분리기(628)와 영상기(620)의 동기화는 단일 영상(620)이 다중 색상의 단일 영상으로 보는 사람에게 인지되도록 상이한 색상의 영상들을 투영하는 것을 허용한다.
다중 반사 영상기에 기반한 투영 조명 시스템(700)의 다른 실시예는 개략적으로 도7에 도시되어 있다. 조명 시스템(700)은 광(704)이 터널 통합기(702)로 향하게 하는 광원(706)을 구비한다. 예를 들어 타원형 반사기인 반사기(708)는 터널 통합기(702)의 입력 단부(710)에 도달하는 광량을 증가시키는데 사용될 수 있다. 터널 통합기(702)의 출력 단부(716)로부터 출력인 광(712)은 통합기 대물렌즈(713)를 통하여 릴레이 렌즈(714)로 지나간다.
이색성 거울 또는 유사한 것과 같은 색상 분리기(716)는 터널 통합기(702)로부터 제1 및 제2 색상 밴드로 광을 분리하는데 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 이색성 거울은 릴레이 렌즈(714) 다음에 놓여진다. 제1 색상 밴드에 있는 광은 색상 분리기(716)를 통하여 투과되고 제2 색상 밴드에 있는 광은 색상 분리기에 의하여 반사된다. 후술하는 논의에서는, 제1 색상 밴드는 적색으로 선택되고 제2 색상 밴드는 청록색으로 선택된다. 색상들의 다른 조합도 제1 및 제2 색상 밴드에 있을 수 있다.
색상 분리기(716)를 통하여 투과된 광에 대한 광학 브랜치(optical branch)는 여기부터 제1 브랜치라고 하고 분리기(716)에 의하여 반사된 광에 대한 광학 브랜치는 제2 브랜치라고 한다. 제1 및 제2 브랜치는 각각 구경 조리개(718a, 718b)를 포함한다. 대물렌즈(713)와 릴레이 렌즈(714)는 조리개(718a, 718b)에서 터널 통합기(702)의 입력 단부(710)의 영상을 형성하도록 조합될 수 있다.
조명 시스템(700)의 도시된 실시예에서, 제1 및 제2 브랜치에 물리적 조리개(718a, 718b)가 각각 있다. 물리적 조리개(718a, 718b)는 투영 렌즈 시스템(722)에서 조리개(721)로부터 분리되고, 최대 투과를 위한 투영 렌즈 시스템에서 조리개(721) 상에 영상될 수 있다. 조리개(718a, 718b)는 빛의 산란을 차단하는데 유용하다.
이색성 분리기(716)를 통하여 투과된 광(720)은 조리개(718a)와 하나 이상의 렌즈를 통하여 제1 PBS(724a)로 지나간다. 도시된 실시예에서, 광(720)은 제1 PBS(724a)에 도달하기 전에 두 개의 릴레이 렌즈(726, 728)를 통하여 지나간다.
일 편광 상태에 있는 광(730)은 제1 PBS(724a)에 의하여 제1 영상기(732a)로 반사된다. 제1 영상기(732a)는 영상기의 어떤 픽셀상에 광투사의 편광을 회전시키는 편광 변조 영상기일 수 있다. 그러한 일 타입의 영상기는 실리콘 상의 액정 크리스탈(LCOS) 영상기이다. 제1 영상기(732a)는 광을 반사하고 편광은 광의 일부를 변조한다. 편광이 변조된 비임의 일부는 제1 PBS(724a)를 통하여 x-큐브 색상 조합기(734)로 투과된다. 제1 영상기(732a)로 반사되지 않는 제1 PBS(724) 상의 광(730) 투과는 전형적으로 PBS(724a)를 통하여 투과된다. 본 투과된 광은 회복되어서 영상기(732a)를 조명하는데 사용된다.
x-큐브 색상 조합기(734)는 비스듬한 면상의 이색성 피복으로 만들어 진다. 비스듬한 일면은 다른 두 개의 색상 밴드를 투과하면서, 다른 비스듬한 면이 다른 색상 밴드들 중의 하나를 반사하고 잔여 색상 밴드를 투과하면서 일 색상 밴드를 반사한다. 예를 들어, 제1 비스듬한 면(736)은 청색 및 녹색광을 투과하면서 적색광을 반사할 수 있고, 제2 비스듬한 면(738)은 적색 및 녹색광을 투과하면서 적색광을 반사할 수 있다. 제1 영상기(732a)로부터의 광은 x-큐브 색상 조합기의 제1 비스듬한 면(736)에 의하여 반사되고 투영렌즈 시스템(722)으로 진행한다.
이색성 분리기(716)에 의하여 반사된 제2 색상 밴드 내에 있는 광(740)은 제2 조리개(718a)를 통하여 지나가고 예를 들어 제2 조리개(718b)를 통하여 회전 거울(724)로 향한다. 제2 색상 분리기(744)는 이색성 거울일 수 있다. 제2 브랜치를 따라 전파하는 광(740)은 하나 이상의 렌즈를 통하여 지나갈 수 있다. 예시된 실시예는 릴레이 렌즈(746)를 통하여 지나가는 광(740)을 도시한다.
제2 색상 분리기(744)는 광(740)을 상이한 색상 밴드의 두 개의 비임(748, 750)으로 분리한다. 예를 들어, 비임(750)이 청색광을 포함하면서 비임(748)은 녹색광을 포함한다. 비임(748) 내의 광은 일 편광 내의 광을 영상기(732b)로 향하게 하는 제2 PBS(724b)로 향한다. 영상기(732b)는 비임(748)의 선택된 부분의 편광을 회전시키고, 선택된 부분은 제2 PBS(724b)를 통하여 x-큐브 색상 조합기(734)로 반사되고 투과된다.
유사하게, 제2 색상 분리기(744)를 통하여 투과된 광(750)은 제3 PBS(732c)로 통과하고, 분리기는 일 편광내의 광을 제3 영상기(732c)로 반사한다. 제3 영상기(732c)는 제3 영상기(732c)를 통하여 x-큐브 색상 조합기(734)로 반사되고 투과된 광(750)의 어떤 선택된 부부의 편광을 회전시킨다. x-큐브 색상 조합기(734)는 3 개의 영상기(732a, 732b, 732c)에서 단일 영상 비임(752)으로 수신된 영상 광을 조합하고, 영상 광은 투영렌즈 시스템(722)을 통하여 투영 스크린과 같은 영상 도시면으로 투과한다.
대체로 렌즈가 관련 구경 조리개로터 제거되면서, 주 광선의 높이가 증가하고, 그에 따라 큰 지름의 렌즈를 필요로 한다. 어떤 다른 투영 시스템에서의 구경 조리개는 터널 통합기를 따르는 제1 릴레이 렌즈상에 놓여진다. 결과적으로, 그러한 시스템내의 제1 릴레이 렌즈를 따르는 렌즈는 커지고, 그로 인하여 이러한 렌즈의 비용은 올라가고, 투영 시스템이 차지하는 공간이 증가한다.
본 발명에 따르는 투영 시스템에서는, 그러나, 구경 조리개가 터널 통합기를 따르는 제1 릴레이 렌즈에 놓이지 않지만, 제1 릴레이 렌즈의 하부 방향으로 놓인다. 예를 들어, 구경 조리개는 제1 릴레이 렌즈와 영상기 또는 영상기들 사이에 놓일 수 있다. 구경 조리개를 조명 시스템의 중심에 가깝게 놓은 것은 최대 렌즈 지름이 감소되는 것을 허용하고, 따라서 비용과 공간을 절약할 수 있다. 예를 들어, 조리개가 대략적으로 제1 릴레이 렌즈와 후속 렌즈들 사이의 중간에 놓여 있고, 제1 릴레이 렌즈의 지름과 후속 렌즈가 최소값으로 감축되면, 그에 따라 시스템의 비용이 감소한다. 도7을 다시 참조하면, 제2 브랜치내의 조리개(718b)는 대략적으로 제1 릴레이 렌즈(714)와 제2 릴레이 렌즈(746) 사이에 놓일 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 브랜치 내의 조리개(718a)는 대략적으로 제1 릴레이 렌즈(714)와 제3 릴레이 렌즈(728) 사이에 놓일 수 있다. 중간 릴레이 렌즈(726)는 구경 조리개(718a)에 가깝기 때문에, 그 지름은 조리개(718a)에 의하여 설정되고, 그 지름은 투영기에서 투영되는 광량을 최적화하도록 선택된다. 지름은 광 쓰루풋을 상실하지 않고 감소될 수 없다. 통합기 대물렌즈를 후속 터널 통합기에 이어 동시에 놓는 것은 구경 조리개가 제1 릴레이 렌즈 상에 놓여지도록 허용하고, 그리하여 렌즈 지름에서의 절약이 실현될 수 있다.
다중 투과 영상기에 기반한 투영기 조명 시스템(800)의 다른 실시예는 개략적으로 도8에 도시되어 있다. 조명 시스템(800)은 광(804)을 터널 통합기(802)로 향하게 하는 광원(806)을 구비한다. 예를 들어 타원형 반사기인 반사기(808)는 터널 통합기(802)의 입력 단부(810)에 도달하는 광량을 증가하는데 사용될 수 있다. 터널 통합기(802)의 출력 단부(816)로부터의 광(812) 출력은 통합기 대물렌즈(813)를 통하여 릴레이 렌즈 시스템(814)으로 지나간다. 릴레이 렌즈 시스템은 터널 통합기(802)의 출력면(816)의 영상을 영상기들로 향하게 하는 렌즈들을 구비한다. 릴레이 렌즈 시스템(814)은 적절한 숫자의 렌주들을 구비할 수 있다. 특정 실시예에서는, 릴레이 렌즈 시스템은 제1 릴레이 렌즈 쌍(815)을 구비한다.
이색성 거울 또는 유사한 것과 같은 제1 렌즈 분리기(816)는 터널 통합기(802)에서 제1 및 제2 색상 밴드로 광을 분리하는데 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 이색성 거울은 제1 릴레이 렌즈 쌍(815) 다음에 놓여있다. 제1 색상 밴드내의 광(820)은 색상 분리기(816)를 통하여 투과되고 제2 색상 밴드 내의 광(840)은 색상 분리기에 의하여 반사된다. 후술하는 논의에서는, 제1 색상 밴드는 적색으로 선택되고 제2 색상 밴드는 청록색으로 선택된다. 다른 색상들의 조합도 제1 및 제2 색상 밴드가 될 수 있다는 점을 알 수 있다.
색상 분리기(816)를 통하여 투과되는 광에 대한 광학 브랜치는 여기부터 제1 브랜치라고 하고, 분리기(816)에 의하여 반사되는 광에 대한 광학 브랜치는 제2 브랜치라고 한다. 제1 및 제2 브랜치는 각각 구경 조리개(818a, 818b)를 포함한다. 예를 들어 제1 릴레이 렌즈 쌍인 대물렌즈(813)와 릴레이 렌즈 시스템(814)의 일부는 구경 조리개(818a, 818b)에서 터널 통합기(802)의 입력 단부(810)의 영상을 형성하도록 조합한다. 이것은 시스템의 광 쓰루풋을 증가시키고 영상 밝기의 균질성을 증가한다.
광(820)은 조리개(818a)와 하나 이상의 렌즈를 통하여 조종 반사기(824a)로 지나간다. 도시된 실시예에서, 광(820)은 두 개의 릴레이 렌즈(826, 828)을 통하여 지나서 제1 투과 영상기(832a)에 도달하기 전에 조종 반사기(824)를 이탈하여 반사한다. 투과 영상기(832a)로부터 투과된 영상 광(834a)은 예를 들어 x-큐브 색상 조합기인 색상 조합 유닛(836)에 들어가고, 투영 렌즈 시스템(822)으로 향하게 된다.
이색성 분리기(816)에 의하여 반사된 제2 색상 밴드 내의 광(840)은 제2 조리개(818b)를 통하여 지나간다. 제2 색상 분리기(842)는 제2 색상 밴드를 제1 및 제2 색상 하부-밴드로 분리하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 만약 광(840)이 청록색이면, 제2 색상 분리기(842)는 광(840)을 녹색 밴드와 청색 밴드로 분리하는데 사용될 수 있다. 제2 색상 분리기(842)는 제1 색상 하부-밴드내의 광을 예를 들어 녹색광을 제2 투과 영상기(832b)로 향하게 한다. 제2 색상 분리기(842)는 이색성 거울일 수 있다. 제2 색상 분리기(842)를 통하여 투과된 광은 예를 들어 청색광은 조종 거울들(846)에 의하여 제3 투과 영상기(832c)로 향하게 될 수 있다.
제2 또는 제3 투과 영상기(832b, 832c)로 전파되는 광(840)은 릴레이 렌즈 시스템(814)의 일부를 형성하는 하나 이상의 릴레이 렌즈들을 통하여 지나갈 수 있다. 도시된 실시예에서, 제1 색상 하부-밴드내의 광은 릴레이 렌즈(846,848)을 통하여 지나간다. 렌즈들(846, 850, 852, 854)을 포함하는 릴레이 렌즈 시스템(814)은 상이한 영상기들(832a, 832b, 832c)을 거쳐서 터널 통합기(802)의 입력 단부(810)를 투영렌즈 시스템의 조리개(821)로 표현하는데 사용될 수 있다.
각각 제2 및 제3 투과 영상기(832b, 832c)를 통하여 투과된 영상 광 비임들(834b, 834c)은 색상 조합 유닛(836)에서 제1 투과 영상기(832a)로부터 영상 광 비임(834a)과 조합된다. 세 가지 색상 영상은 스크린(도시되지 않음) 상의 투영을 위한 투영 렌즈 시스템(822)으로 지나간다.
상기한 것은 후술하는 청구항에서 제공되는 본 발명의 실시예의 일부일 뿐이고 기술된 실시예들에 다양한 변경이 본 발명의 범위 내에서 만들어 질 수 있음을 알아야 한다. 예를 들어, 투영 조명 시스템은 하나 또는 세 개의 영상 유닛을 기반한 시스템으로 도시하였다. 상이한 개수의 영상기 유닛들을 사용하는 투영 시스템 예를 들어 두 개의 영상기 유닛을 사용하는 투영 시스템은 본 발명에 포함될 수 있다. 다른 실시예에서는, 터널 통합기 대물렌즈와 영상기 또는 영상기들 사이에 배치된 렌즈의 개수는 도시된 것과 상이할 수 있다. 예를 들어, 영상기 대물렌즈에 하나 이상의 릴레이 렌즈가 있을 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 투영 시스템에 적용될 수 있고 특히 시스템을 형성하는 광학 소자의 비용을 유지 또는 감축하면서 투영된 영상의 밝기 균질성을 증가하는데 유용하다. 본 발명은 상기한 특정 실시예들에 제한되지는 않고, 첨부한 청구항에 실제로 제한된 발명의 모든 특성을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명이 적용될 수 있는 다양한 구조들 뿐만 아니라 다양한 변경들, 균등한 공정들이 본 발명의 명세서를 제고하여 본 발명의 기술 분야의 당업자에게 쉽게 이해될 수 있다. 청구항들은 그러한 변경이나 장치들을 포함할 것이다.

Claims (58)

  1. 조명광을 생성하는 광원과,
    상기 조명광을 균질화하도록 배치된 터널 통합기와,
    상기 터널 통합기의 출력 단부에 인접하여 배치된 터널 통합기 대물렌즈와,
    상기 조명광을 수신하도록 배치된 하나 이상의 영상기와,
    상기 조명광을 상기 터널 통합기로부터 상기 하나 이상의 영상기로 중계하도록 상기 터널 통합기 대물렌즈와 하나 이상의 영상기 사이에 배치된 릴레이 렌즈 시스템과,
    상기 제1 릴레이 렌즈와 상기 하나 이상의 영상기 사이에 배치된 제1 구경 조리개를 포함하고,
    상기 터널 통합기는 입력 단부와 출력 단부를 갖고,
    상기 릴레이 렌즈 시스템은 적어도 제1 릴레이 렌즈를 포함하는 조명 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 터널 필드 통합기의 입력 단부는 제1 구경 조리개에서 실질적으로 영상이 비추어지는 조명 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기로부터 수신한 영상광을 투영하는 투영 렌즈 시스템을 더 포함하는 조명 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 터널 통합기의 입력 단부는 상기 투영 렌즈 시스템의 조리개에서 실질적으로 영상이 비추어지는 조명 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 터널 통합기 대물렌즈는 음성 렌즈인 조명 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 터널 통합기 대물렌즈는 양성 렌즈인 조명 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 릴레이 렌즈 시스템은 하나 이상의 릴레이 렌즈를 포함하고,
    상기 제1 릴레이 렌즈는 상기 릴레이 렌즈 시스템의 다른 릴레이 렌즈보다 상기 터널 통합기 대물렌즈에 더 가깝게 위치하는 조명 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 릴레이 렌즈는 상기 터널 통합기 대물렌즈와 상기 하나 이상의 영사기 사이에 배치된 다른 렌즈들보다 상기 터널 통합기 대물렌즈에 더 가깝게 위치한 조명 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 릴레이 렌즈와 상기 하나 이상의 영상기 사이에 배치된 하나 이상의 제2 릴레이 렌즈를 더 포함하는 조명 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 구경 조리개는 상기 제1 릴레이 렌즈와 제2 릴레이 렌즈 사이에 위치한 조명 시스템.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 구경 조리개는 상기 제1 릴레이 렌즈와 제2 릴레이 렌즈 사이의 대략 중간에 위치한 조명 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 광원은 상기 조명광을 생성하는 램프와 상기 조명광을 상기 터널 통합기의 입력단부를 향하여 반사하는 반사기를 포함하는 조명 시스템.
  13. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기는 둘 이상의 영상기들, 상기 조명광을 두 개 이상의 색상 밴드들로 분리하는 색상 분리 광학기, 및 상기 두 개 이상의 영상기로부터 수신된 상기 둘 이상의 색상 밴드에서 영상광을 조합하는 색상 조합 광학기를 포함하는 조명 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 색상 분리 광학기는 하나 이상의 이색성 거울을 포함하는 조명 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 상기 색상 조합 광학기는 색상 프리즘을 포함하는 조명 시스템.
  16. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기는 하나 이상의 투과 영상기인 조명 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 하나 이상의 투과 영상기는 셋 이상의 투과 영상기, 상기 터널 통합기로부터의 광을 셋 이상의 각각의 색상 밴드로 분리하도록 배치된 색상 분리 광학기, 및 상기 셋 이상의 투과 영상기들로부터 수신된 상기 셋 이상의 각각의 색상 밴드에서 영상광을 조합하는 색상 조합 광학기를 포함하는 조명 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기는 투사광 일부를 둘 이상의 방향 중 한 방향으로 향하게 하는 픽셀 거울들의 배열을 포함하는 하나 이상의 마이크로 공학(MEMS) 영상기인 조명 시스템.
  19. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기는 하나 이상의 반사 영상기인 조명 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 릴레이 렌즈 시스템으로부터 상기 하나 이상의 반사 영상기 상에 투사된 광을 상기 하나 이상의 반사 영상기에 의하여 반사된 영상으로부터 분리하도록 배치된 하나 이상의 편광 비임스플리터를 더 포함하는 조명 시스템.
  21. 제19항에 있어서, 상기 하나 이상의 반사 영상기는 셋 이상의 반사 영상기를 포함하고,
    상기 터널 통합기로부터의 광을 셋 이상의 각 색상 밴드들로 분리하는 색상 분리 광학기와,
    상기 셋 이상의 반사 영상기로부터의 영상 광을 단일 영상 비임으로 조합하는 색상 조합 광학기를 더 포함하는 조명 시스템.
  22. 조명광을 생성하는 광원과,
    상기 조명광을 균질화하도록 배치된 터널 통합기와,
    상기 터널 통합기의 출력 단부에 인접하여 배치된 터널 통합기 대물렌즈와,
    상기 조명광을 수신하도록 배치된 하나 이상의 영상기와,
    상기 조명광을 상기 터널 통합기로부터 상기 하나 이상의 영상기로 중계하도록 상기 터널 통합기 대물렌즈와 하나 이상의 영상기 사이에 배치된 릴레이 렌즈 시스템을 포함하고,
    상기 터널 통합기는 입력 단부와 출력 단부를 갖고,
    상기 터널 통합기 대물렌즈는 음성 렌즈이고,
    상기 릴레이 렌즈 시스템은 하나 이상의 제1 릴레이 렌즈를 포함하는 조명 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제1 릴레이 렌즈와 하나 이상의 영상기 사이에 배치된 구경 조리개를 더 포함하고, 상기 터널 통합기의 입력 단부는 상기 구경 조리개에서 실질적으로 영상이 비추어지는 조명 시스템.
  24. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기 유닛으로부터 수신한 영상광을 투영하는 투영렌즈 유닛을 더 포함하는 조명 시스템.
  25. 제24항에 있어서, 상기 터널 통합기의 상기 입력 단부는 상기 투영 렌즈 시스템의 조리개에서 실질적으로 영상이 비추어지는 조명 시스템.
  26. 제22항에 있어서, 상기 릴레이 렌즈 유닛은 하나 이상의 릴레이 렌즈를 포함하고, 상기 제1 릴레이 렌즈는 상기 릴레이 렌즈 유닛의 다른 릴레이 렌즈보다 상기 터널 통합기 대물렌즈에 더 가깝게 위치한 조명 시스템.
  27. 제22항에 있어서, 상기 제1 릴레이 렌즈는 상기 터널 통합기 대물렌즈와 상기 하나 이상의 영상기 사이에 배치된 다른 렌즈보다 상기 터널 통합기 대물렌즈에 더 가깝게 위치한 조명 시스템.
  28. 제22항에 있어서, 제1 릴레이 렌즈와 상기 하나 이상의 영상기 사이에 배치된 제2 릴레이 렌즈를 더 포함하는 조명 시스템.
  29. 제28항에 있어서, 상기 구경 조리개는 상기 제1 릴레이 렌즈와 제2 릴레이 렌즈 사이에 위치한 조명 시스템.
  30. 제28항에 있어서, 상기 구경 조리개는 상기 제1 릴레이 렌즈와 제2 릴레이 렌즈 사이의 대략 중간에 위치한 조명 시스템.
  31. 제22항에 있어서, 상기 광원은 조명광을 생성하는 램프와 상기 조명광을 상기 터널 통합기의 상기 입력 단부를 향하여 반사하는 반사기를 포함하는 조명 시스템.
  32. 제22항에 있어서, 둘 이상의 영상기, 상기 조명광을 둘 이상의 색상 밴드로 분리하는 색상 분리 광학기, 및 상기 둘 이상의 영상기로부터의 상기 둘 이상의 색상 밴드의 영상광을 조합하는 색상 조합 광학기를 더 포함하는 조명 시스템.
  33. 제32항에 있어서, 상기 색상 분리 광학기는 하나 이상의 이색성 거울을 포함하는 조명 시스템.
  34. 제32항에 있어서, 상기 색상 조합 광학기는 색상 프리즘을 포함하는 조명 시스템.
  35. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기는 하나 이상의 투과 영상기를 포함하는 조명 시스템.
  36. 제35항에 있어서, 상기 하나 이상의 투과 영상기는 셋 이상의 투과 영상기, 상기 터널 통합기로부터의 광을 셋 이상의 각 색상 밴드로 분리하도록 배치된 색상 분리 광학기, 상기 셋 이상의 투과 영상기로부터 수신된 상기 셋 이상의 각 색상 밴드에서 영상광을 조합하는 색상 조합 광학기를 포함하는 조명 시스템.
  37. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기는 투사광 일부를 둘 이상의 방향 중 한 방향으로 향하게 하는 픽셀 거울들의 배열을 포함하는 하나 이상의 마이크로 공학(MEMS) 영상기를 포함하는 조명 시스템.
  38. 제22항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기는 하나 이상의 반사 영상기를 포함하는 조명 시스템.
  39. 제38항에 있어서, 상기 릴레이 렌즈 시스템으로부터 상기 하나 이상의 반사 영상기상에 투사된 광을 상기 하나 이상의 반사 영상기에 의하여 반사된 영상으로부터 분리하도록 배치된 하나 이상의 편광 비임스플리터를 더 포함하는 조명 시스템.
  40. 제38항에 있어서, 상기 하나 이상의 반사 영상기는 셋 이상의 반사 영상기를 포함하고,
    상기 터널 통합기로부터의 광을 셋 이상의 각 색상 밴드들로 분리하는 색상 분리 광학기와,
    상기 셋 이상의 반사 영상기로부터의 광을 단일 영상 비임으로 조합하는 색상 조합 광학기를 더 포함하는 조명 시스템.
  41. 조명광을 생성하는 광원과,
    상기 조명광을 균질화하도록 배치된 터널 통합기와,
    상기 터널 통합기의 출력 단부에 인접하여 배치된 터널 통합기 대물렌즈와,
    상기 조명광을 수신하도록 배치된 하나 이상의 영상기와,
    상기 조명광을 상기 터널 통합기로부터 상기 하나 이상의 영상기로 중계하도록 상기 터널 통합기 대물렌즈와 하나 이상의 영상기 사이에 배치된 릴레이 렌즈 시스템과,
    상기 터널 통합기 대물렌즈와 하나 이상의 영상기 사이에 배치된 제1 구경 조리개를 포함하고,
    상기 터널 통합기는 입력 단부와 출력 단부를 갖고,
    상기 릴레이 렌즈 시스템은 적어도 제1 릴레이 렌즈를 포함하고,
    상기 터널 통합기의 입력 단부는 상기 제1 구경 조리개에서 실질적으로 영상이 비추어지는 조명 시스템.
  42. 제41항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기로부터 수신된 영상광을 투영하는 투영 렌즈 시스템을 더 포함하는 조명 시스템.
  43. 제42항에 있어서, 상기 터널 통합기의 상기 입력 단부는 상기 투영 렌즈 시스템의 조리개에서 실질적으로 영상이 비추어지는 조명 시스템.
  44. 제41항에 있어서, 상기 터널 통합기 대물렌즈는 음성 렌즈인 조명 시스템.
  45. 제41항에 있어서, 상기 터널 통합기 대물렌즈는 양성 렌즈의 시스템.
  46. 제41항에 있어서, 상기 제1 릴레이 렌즈와 하나 이상의 영상기 사이에 배치된 제2 릴레이 렌즈를 더 포함하는 조명 시스템.
  47. 제46항에 있어서, 상기 제1 구경 조리개는 상기 제1 릴레이 렌즈와 제2 릴레이 렌즈 사이에 위치한 조명 시스템.
  48. 제47항에 있어서, 상기 제1 구경 조리개는 상기 제1 릴레이 렌즈와 제2 릴레이 렌즈 사이의 대략 중간에 위치한 조명 시스템.
  49. 제41항에 있어서, 상기 광원은 상기 조명광을 생성하는 램프와 상기 조명광을 상기 터널 통합기의 상기 입력 단부를 향하여 반사하는 반사기를 포함하는 조명 시스템.
  50. 제41항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기는 둘 이상의 영상기, 상기 조명광을 둘 이상의 색상 밴드들로 분리하는 색상 분리 광학기, 및 상기 둘 이상의 영상기로부터 수신한 상기 둘 이상의 색상 밴드들에서 영상광을 조합하는 색상 조합 광학기를 포함하는 조명 시스템.
  51. 제50항에 있어서, 상기 색상 분리 광학기는 하나 이상의 이색성 거울을 포함하는 조명 시스템.
  52. 제50항에 있어서, 상기 색상 조합 광학기는 색상 프리즘을 포함하는 조명 시스템.
  53. 제41항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기는 하나 이상의 투과 영상기인 조명 시스템.
  54. 제53항에 있어서, 상기 하나 이상의 투과 영상기는 셋 이상의 투과 영상기, 및 상기 터널 통합기로부터의 광을 셋 이상의 각 색상 밴드로 분리하도록 배치된 색상 분리 광학기, 상기 셋 이상의 투과 영상기로부터 수신된 상기 셋 이상의 각 색상 밴드의 영상광을 조합하는 색상 조합 광학기를 포함하는 조명 시스템.
  55. 제41항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기는 투사광 일부를 둘 이상의 방향 중 한 방향으로 향하게 하는 픽셀 거울들의 배열을 포함하는 하나 이상의 마이크로 공학(MEMS) 영상기인 조명 시스템.
  56. 제41항에 있어서, 상기 하나 이상의 영상기는 하나 이상의 반사 영상기인 조명 시스템.
  57. 제56항에 있어서, 상기 릴레이 렌즈 시스템으로부터 상기 하나 이상의 반사 영상기상에 투사된 광을 상기 하나 이상의 반사 영상기에 의하여 반사된 영상으로부터 분리하도록 배치된 하나 이상의 편광 비임스플리터를 더 포함하는 조명 시스템.
  58. 제56항에 있어서, 상기 하나 이상의 반사 영상기는 셋 이상의 반사 영상기를 포함하고,
    상기 터널 통합기로부터의 광을 셋 이상의 각 색상 밴드들로 분리하는 색상 분리 광학기와,
    상기 셋 이상의 반사 영상기로부터의 광을 단일 영상 비임으로 조합하는 색상 조합 광학기를 더 포함하는 조명 시스템.
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