CN1467562A - 具有扫描保角光栅装置的高对比度显示系统 - Google Patents

具有扫描保角光栅装置的高对比度显示系统 Download PDF

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Abstract

一种包括用来在介质上形成图像的保角光栅机电系统(GEMS)装置的改进的投影系统，所述投影系统还包括：提供照明的光源；接收照明的保角GEMS装置线性阵列；阻挡元件，用以阻挡零级反射光束到达介质；交叉级滤光片，设置在透镜系统的傅立叶平面附近，用以阻挡多个衍射交叉级光束到达介质；扫描元件，用以使未受阻挡的衍射光束相对于介质运动；以及控制器，用以向所述保角GEMS装置线性阵列提供数据流。

Description

具有扫描保角光栅装置 的高对比度显示系统
技术领域
本发明涉及具有机电光栅装置线性阵列的显示系统，对所述线性阵列进行扫描以产生二维图像。更具体地说，本发明涉及包括机电保角光栅装置的高对比度激光显示系统。
背景技术
基于机电光栅装置的空间光调制器对于许多应用，包括显示器、数据存储、光谱学以及印刷等，都很重要。这些系统需要或者线性阵列或者面阵形式的许多可单独寻址的装置，在高对比度的显示器中调制器面阵需要上百万个可寻址装置。
最近，Kowarz在2001年10月23日授予的、题目为“Spatial LightModulator With Conformal Grating Device”的美国专利No.6307663中公开一种由借助周期序列的中间支架悬浮在衬底上的带状元件组成的机电保角光栅装置。机电保角光栅装置通过静电启动工作，使带状元件围绕(conform around)支座子结构，从而产生光栅。近来已经把所述专利的装置称为保角GEMS装置，GEMS代表gratingelectromechanical system(光栅机电系统)。保角GEMS装置具有许多诱人的特性。它可提供高速数字光调制，且对比度高，效率高。此外，在保角GEMS装置线性阵列中，有效区域较大且光栅周期的取向垂直于阵列方向。所述光栅周期的取向使衍射光束在线性阵列附近分离并在光学系统的大部分区域保持空间上的分离。
虽然理想的保角GEMS装置具有完全平面的带状元件，但是，制造、处理加工以及材料选择会使实际的带状元件具有明显的曲度。由于带状元件是周期性的，所以带状曲度也是一个周期序列。在显示系统中，这种带状曲度会产生非预期的衍射光束，如果允许这些衍射光束通过光学系统并到达显示屏，就有可能降低图像的对比度。这些非预期光束，称为衍射交叉级(diffracted cross order)，会降低对比度，因为即使在保角GEMS装置处于非启动状态时它们也存在。因此，需要一种不允许衍射交叉级通过光学系统的基于保角GEMS装置的高对比度显示系统。
发明内容
本发明提供一种改进的投影系统来满足这种需要，所述系统包括保角光栅机电系统(GEMS)装置用以在介质上形成图像，所述系统还包括：提供照明的光源；接收照明的保角GEMS装置的线性阵列；阻挡元件，用以阻挡零级反射光到达介质；基本上设置在透镜系统的傅立叶平面附近的交叉级滤光片，用以阻挡多个衍射交叉级光束到达介质；扫描元件，用以使未被阻挡的衍射光束相对于所述介质运动；以及控制器，用以向各个可以单独操作的装置提供数据流。
附图说明
图1是在线性阵列中两个保角GEMS装置的透视和部分剖视图；
图2是在线性阵列中四个保角GEMS装置的顶视图；
图3a和3b是通过图2中线3，5-3，5的截面图，分别表示保角GEMS装置在未启动和已启动状态下的工作；
图4a和4b是通过图2中线4-4的截面图，分别表示保角GEMS装置在未启动和已启动状态下的工作；
图5A是通过图2中线3，5-3，5的截面图，表示含有残留带状曲度的未启动保角GEMS装置；
图5B是图2中通过线4-4的截面图，表示含有残留带状曲度的未启动保角GEMS装置；
图6是线性阵列中四个保角GEMS装置的顶视图，其中每个装置含有两个带状元件；
图7是保角GEMS装置中残留带状曲度的外形表示；
图8是图7的单个单元中残留带状曲度的三维曲线图；
图9示意地说明根据本发明的具有高对比度的线扫描显示系统；
图10示出由一排光线照亮的保角GEMS装置的线性阵列；
图11是投影屏幕的视图，它图解说明通过在屏幕上扫描线图像来形成二维图像；
图12a-12d是在图9的保角GEMS装置的线性阵列和投影透镜之间不同平面上光分布的密度曲线图，其中所述装置已启动；
图13a-13d是在图9的投影透镜之后不同平面上光分布的密度曲线图，其中保角GEMS装置已启动；
图14a-14d是在图9的投影透镜之后不同平面上光分布的密度曲线图，其中保角GEMS装置未启动且带状元件具有残留曲度；
图15示意地说明具有高对比度的线扫描显示系统的三色实施例；
图16示意地说明具有高对比度的线扫描显示系统的第二个三色实施例；
图17示意地说明具有高对比度的线扫描显示系统的第三个三色实施例；以及
图18图解说明图17的第三个三色实施例中所用的空间滤光片。
具体实施方式
保角光栅机电系统(GEMS)装置示于图1-3。图1示出两个处于未启动状态的并排的保角GEMS装置5a和5b。在衬底10上形成保角GEMS装置5a和5b，衬底10由底部导电层12覆盖，底部导电层12用作启动装置5a和5b的电极。底部导电层12上覆盖有介电保护层14，继之以支座层16和隔离层18。在隔离层18上面形成带状层20，带状层20上覆盖有反射层和导电层22。反射层和导电层22提供启动保角GEMS装置5a和5b的电极。因此，将反射层和导电层22构成图案以便为两个保角GEMS装置5a和5b提供电极。带状层20最好包括一种具有足够拉伸应力的材料以提供大的回复力。两个保角GEMS装置5a和5b中的每一个分别具有关联的细长带状元件23a和23b，其形状由反射层和导电层22和带状层20而定。细长带状元件23a和23b由隔离层18所形成的末端支架24a和24b以及一个或多个中间支架27所支撑，中间支架27均匀分隔、以形成等宽的通道25。细长带状元件23a和23b固定在末端支架24a和24b以及中间支架27上。在通道25的底部由支座层16形成布置成图案的多个方形支座29。这些支座29可以减少细长带状元件23a和23b在启动时粘附的可能性。
保角GEMS装置5a，5b，5c和5d的四装置线性阵列的顶视图示于图2。图中分别示出细长带状元件23a，23b，23c和23d，将A-A线以下图的一部分去除以便示明下面的结构。为获得最好的光学性能和最大的对比度，中间支架27最好完全隐藏在细长带状元件23a，23b，23c和23d的下面。因此，从上面看时，在保角GEMS装置5a-5d之间的间隙中应看不见中间支架27。此处，每一个保角GEMS装置5a-5d有三个中间支架27，有四个等宽的通道25。中间支架27的中心到中心的间隔定义了在启动状态下保角GEMS装置的周期。细长带状元件23a-23d相互机械隔离和电隔离，故允许对保角GEMS装置5a-5d进行独立操作。图1中的底部导电层12可以是对所有保角GEMS装置5a-5d共用的。
图3a是通过图2的线3，5-3，5的、未启动状态下的保角GEMS装置5b(如图1，2所示)的两个通道25的侧视图。图3b示出启动状态下的同一视图。为使装置工作，通过在底部导电层12和细长带状元件23b的反射和导电层22之间加一电压差来产生静电吸引力。在未启动状态(见图3a)下，没有电压差时，细长带状元件23b平悬在支架之间。在此状态下，入射光束30主要反射成0级光束32，与简单的平面镜中的情况一样。为了获得启动状态，在保角GEMS装置5b上加电压，它使细长带状元件23b变形并产生具有周期Λ的部分保角GEMS。图3b示出完全启动状态下的装置5b(如图1，2所示)，其中细长带状元件23b与支座29相接触。选择元件23b的底部和支座29顶部之间的高度差为入射光λ波长的大约1/4。最佳的高度取决于启动装置的保角形状。在启动状态下，入射光束30主要衍射为+1级光束35a和-1级光束35b，另外的光衍射为+2级36a和-2级36b。少量的光衍射为甚至更高级，而有些光保持在0级。通常，可以由光学系统根据应用情况收集并利用一种或多种光束。当撤除所加电压时，由于拉伸应力和弯曲而产生的力将带状元件回复到其原来状态，如图3a所示。
图4a和4b分别示出通过图2的线4-4的、在未启动和已启动状态下的保角GEMS装置5b的侧视图。导电反射带状元件23b借助末端支架24b和邻近的中间支架27(此透视图中未示出)而悬浮。加电压使装置启动，如图4b所示。
在一个实施例中，通过将所述装置如图1-2那样排列、使光栅周期Λ的方向垂直于阵列的轴线，来形成保角GEMS装置的线性阵列。然后，含有各种衍射光束的平面与线性阵列相交成一条线，并明显地与所述线性阵列分离。即使在含有可能由一窄排光照明的数千个装置的大线性阵列的情况下，衍射光束在线性阵列的附近也是空间分离的。此特性简化了光学系统的设计并可允许选择特定的衍射光束而不必使用纹影(Schlieren)光学。
图1-4所示的保角GEMS装置在启动状态可产生具有非常高对比度的非零衍射级(+第一级35a，-第一级35b，+第二级36a，-第二级36b)。如果在未启动状态、带状元件23a，23b，23c和23d在中间支架27之间完全平悬、从而不会使任何光的衍射成为非零衍射级，则上述理想情况就会发生。实际上，由于带状层20(通常为氮化硅)和反射导电层22(通常为铝)之间的应力差，带状元件23a，23b，23c和23d总会有一定量的曲度。此问题示于图5a和5b，图5a和5b分别类似于图3a和4a。图5a是通过图2的线3，5-3，5的、保角GEMS装置5b的两个通道25的侧视图(加上了带状曲率)。图5b是同一装置沿带的宽度方向w旋转的侧视图。甚至当保角GEMS装置5b未启动时，带状曲率也导致弱光栅的存在，因而降低了系统的对比度。对于高质量的投影显示器，例如数字影院投影器，常需要高于1000∶1的对比度。(对比度定义为装置启动时衍射光强度与装置未启动时衍射光强度之比)
保角GEMS装置的另一实施例示于图6，它是类似于图2的四装置线性阵列的顶视图。保角GEMS装置5a，5b，5c和5d中的每一个分别具有一对关联的再分细长带状元件(51a，52a)、(51b，52b)、(51c，52c)和(51d，52d)。保角GEMS装置5a，5b，5c和5d中的每一个的这种再分就可制造更宽的保角GEMS装置，而不致严重影响光学性能。最好的制造方法是从通道25中刻蚀保护层(未示出)，从而给出细长导电带状元件(51a，52a)、(51b，52b)、(51c，52c)和(51d，52d)。细长导电带状元件(51a，52a)、(51b，52b)、(51c，52c)和(51d，52d)之间的再分间隙55允许腐蚀剂进入所述保护层。因此增加再分间隙55的数量可以改善刻蚀过程。实际上，可能需要将保角GEMS装置5a，5b，5c和5d再细分成二个以上。图6中这样示出细长导电反射带状元件(51a，52a)、(51b，52b)、(51c，52c)和(51d，52d)，其中，分别将A-A线以下的图的一部分去除、以便示明下面的结构。为获得最好的光学性能和最大的对比度，中间支架27最好完全隐藏在细长带状元件23a，23b，23c和23d的下面。因此，从上面看时，中间支架27不应穿进再分间隙55。一般，单个保角GEMS装置中的带状元件在机械上是隔离的而在电气上是连接的。因此当加电压时它们一致地工作。
图7是类似于图6的保角GEMS装置5a-5d的未启动线性阵列的顶视图，其中，等值线图叠加在带状元件的表面轮廓上显示带状曲率。细长导电带状元件51a，52a，51b，52b，51c，52c，51d和52d内的每一个单元54都具有鞍形，更详细地示于图8的三维图中。如在图7的顶视图可见，单元54形成起反射交叉光栅作用的二维周期图案。通常，在成品保角GEMS装置中，所述交叉光栅的峰-峰高度小于40nm，即，对于可见光小于波长的十分之一。沿细长导电反射带状元件51a-51d和52a-52d的长度的交叉光栅的周期等于保角GEMS的周期Λ，系由中间支架27的位置所确定。垂直方向上交叉光栅的周期是带状周期p。
如在共同未决的美国专利申请Docket #80，511B(CIP)中所述，每个单元54的鞍形都可用精心微调制造过程的方法而显著变平，从而降低弱交叉光栅的峰-峰高度。基于保角GEMS装置的线性阵列的显示系统已由Kowarz等在2001年9月19日提交的欧洲专利申请No.01203551.5，题目为“Electromechanical Grating Display Systemwith Spatially Separated Light Beam”中作了说明。但当具有明显的带状曲率的保角GEMS装置使用在欧洲专利申请No.01203551.5的系统中时，衍射交叉级降低了图像的对比度。为了进一步改善系统中的图像对比度，可以防止交叉光栅产生的衍射光(交叉级)到达图像平面。
图9示出包括保角GEMS装置的线性阵列85的高对比度显示系统900，它消除了降低对比度的交叉级。从光源70发射的光被一对透镜72和74调节，然后打到转动镜82上并照亮线性阵列85。显示系统900通过扫描线性阵列85的一维线图像而在屏幕90上形成全二维场景。线性阵列85的保角GEMS装置能够迅速调制入射光，产生具有灰度等级的多条像素线。控制器80选择性地激励线性阵列85以便获得二维场景的给定线所需的像素图案。如果某一保角GEMS装置未启动，它把入射光束主要反射为零级光束，所述零级光束被转动镜82引导回到光源70。如果某一保角GEMS装置被启动，它把入射光束主要衍射为+2nd、+1st、-1st和-2nd级光束。这些衍射光束通过转动镜82周围并被投影透镜系统75投影到屏幕90上。设置在靠近投影透镜系统75的傅立叶(聚焦)平面“f”的交叉级滤光片110防止不需要的衍射交叉级到达屏幕90。交叉级滤光片110的功用在下面详述。扫描镜77在屏幕90上扫描线图像，形成二维场景。控制器80提供扫描镜77的扫描和提供场景内容的数据流之间的同步。
图10示出保角GEMS装置(P1...P1080)的线性阵列85，它由平行于线性阵列85长轴的一排光88照亮。为了便于说明，示出了1080个可单独操作的保角GEMS装置，标为P1到P1080。光栅周期Λ(未示出)最好垂直于线性阵列85的长轴和所述一排光88。图11是显示系统900的面对图2所示的线性阵列85的视图，说明二维场景的形成。在所述图中，扫描1080个保角GEMS装置的线性阵列85以产生1920条序列线，从而产生具有1080乘1920像素的场景，就可获得HDTV分辨率。
图12a-12d示出在投影透镜系统75之前衍射光束通过图9的显示系统在数个平面上的传播。接着，图13a-13d示出在投影透镜系统75之后的光分布。在此实例中，光源70是激光器，透镜焦距为50mm，线性阵列为1cm长，且线性阵列85上的所有保角GEMS装置都已通电。当各种衍射光束从一个平面传播到另一平面时，它们沿垂直于线性阵列85的轴线方向发散。图中D指线性阵列85到所关注平面的距离。衍射光束在距线性阵列85几毫米内空间分离，而且在整个显示系统900中保持空间分离，但靠近屏幕90处(以及线性阵列85的任何中间图像平面)除外。图12d示出位于投影透镜系统75附近的转动镜82处的光分布。转动镜82阻挡了不需要的0衍射级并将它反射回光源70。在此实例中，六个衍射级，从-3rd到-1st以及+1st到+3rd，被允许通过投影透镜系统75。图13a-13d示出这些衍射级在通过投影透镜系统75之后的分布。在傅立叶平面(D＝100mm)附近，衍射级紧密聚焦成六个点。因此最好将扫描镜77设置在靠近傅立叶平面处以减小其尺寸和重量。最终，当这六个衍射级继续向屏幕90传播时，它们在屏幕90的图像平面附近又重新在空间叠加。
图12a-12d和图13a-13d说明了当线性阵列85上的所有保角GEMS装置都已通电时光通过显示系统900的传播。显然，当保角GEMS装置断开时，任何未受阻碍的光都会降低屏幕90上的对比度和图像质量。图14a-14d示出在图9的投影透镜系统75之后在几个平面上断开状态时光的分布。图14a-14d中模拟的保角GEMS装置具有产生弱交叉光栅的带状曲率。在初级-1st以及+1st级还有一些光。但由于保角GEMS装置是断开的，所以这些级的光强度比图12a-12d和图13a-13d中对应的级要小很多，通常为1000分之一或更小。更高一些的级，即-3rd，-2nd，+2nd和+3rd，现已减少到在图中已看不见了。交叉光栅产生四个主要的衍射交叉级，在图14b和14c中标注为(+1，+1)，(+1，-1)，(-1，+1)和(-1，-1)。如图14c所示，在靠近投影透镜系统75的傅立叶平面处设置交叉级滤光片110，上述四个交叉级就可被分离和阻挡，而需要的衍射级却不受影响。为了使衍射交叉级和初级-1st和+1st级有效地分离，交叉级滤光片应设置在距傅立叶平面小于(f2λ)/(LΛ)处，式中λ为波长，L为线性阵列85的长度。交叉级滤光片110提高了系统的对比度，而基本上不降低光效率。增加交叉级滤光片110可得到的对比度的改进取决于交叉光栅的准确轮廓，即取决于每个单元54的具体鞍形。
很清楚，在显示系统900中有两类光束：(1)被阻挡元件阻挡而不能到达屏幕90的光束以及(2)绕过阻挡元件而在屏幕90上形成图像的光束。在图9的系统中，阻挡元件是阻挡0级光束的转动镜82和阻挡(+1，+1)，(+1，-1)，(-1，+1)和(-1，-1)衍射交叉级的交叉级滤光片110。在以后的实施例中，使用类似的阻挡元件来防止不需要的衍射光束到达屏幕。正如本专业的技术人员所熟知，许多不同元件都可用于此目的。例如，交叉级滤光片110可以是吸收光阑或是一对倾斜镜。或者，这样设计扫描镜77、使得衍射交叉级在镜边缘的上面和下面通过，因而决不会成为图像的一部分。因此，这个适当大小的扫描镜77也起交叉级滤光片的作用。
一般来说，为了有效地分离和阻挡各种衍射光束，对保角GEMS装置的线性阵列照明的光需要具有相对小的入射角发散。例如，如果保角GEMS装置的周期是30微米，且照明波长为532nm，那么，0级光束和+1st光束之间的角分离大约是1度。因此，在垂直于线性阵列的平面上，入射到线性阵列上的光的总角发散应小于1度。同理，为了在投影透镜的傅立叶平面上形成明确的衍射交叉级，在平行于线性阵列的平面上，入射光的角发散也应足够窄。相干激光器是产生具有这种窄入射角的光的最有效的光源，对于非相干光源，例如白炽灯或发光二极管，大部分的光功率都被照明系统在产生所需照明的过程中浪费掉了。
图9的实施例可以使用于单色或顺序制彩色显示系统中。对于顺序制彩色显示器，光源70产生在时间上顺序的多种彩色，且控制器80与光源70同步。例如，如果光源70由三个组合的红色、绿色和蓝色激光器构成，它们顺序地被接通，在屏幕90上产生叠加的红、绿和蓝图像。控制器80向线性阵列85发送的图像数据与分别接通的激光器颜色同步。
顺序制彩色显示系统浪费了三分之二的可用光，因为每次只用到一种颜色。图15、16和17示出用于本发明的可同时投影三种颜色(例如红、绿和蓝)的实施例。在图15中，三个分离的光源70r，70g，70b，各自具有其自己的照明光学元件72r，72g，72b，74r，74g，74b，通过转动镜82r，82g，82b向三个线性阵列85r，85g，85b提供光。从三个线性阵列85r，85g，85b发生的-3rd，-2nd，-1st，+1st，+2nd和+3rd级光束被彩色组合元件组合，如图15中所示的彩色组合立方体100。0级光束被转动镜82r，82g，82b导向各自的光源。单投影透镜系统75在屏幕90(图中未示出)上形成三个线性阵列85r，85g，85b的三色线图像。如前所述，扫描镜77(图中未示出)进行扫描，从线图像产生二维图像。为了提高系统的对比度，交叉级在投影透镜75的傅立叶平面被交叉级滤光片110去除。
图16示出另一个彩色同步的实施例，其中图15中的三个转动镜82r，82g，82b被带有1/4波片116r，116g，116b的偏振分束器114r，114g，114b和0级光阑118r，118g，118b代替。偏振分束器，1/4波片和0级光阑的组合比起照明和阻挡功能的组合(例如在转动镜解决方案中)提供更容易实现的对准容差。为使系统具有更好的灵活性，图16的系统包括三个分离的投影透镜75r，75g，75b。
图17示出图16系统的一种改型，其中设置在投影透镜75r，75g，75b的傅立叶平面处的单个空间滤光片111代替了三个0级光阑118r，118g，118和交叉级滤光片110。如图18所示，空间滤光片111具有阻挡0级光束的0级部分111b和阻挡交叉级光束的交叉级部分111a。
虽然上述实施例说明的是显示系统，但是，同样的原理可以用来实现基于保角GEMS装置的线性阵列的高对比度印刷系统。此时，不用屏幕90，图像介质是一种光反应材料，例如照相纸，热激活介质或热转移介质。而且，扫描镜77通常由用作扫描元件的纸传送系统所取代。保角GEMS印刷系统更详细的说明可参阅欧洲专利申请No.01203551.5。
一种用来在介质上形成多色图像的包括保角光栅机电系统(GEMS)装置的改进的投影系统，它包括：a)提供照明的多个光源；b)接收照明的至少一个保角GEMS装置线性阵列；c)阻挡元件，用以阻挡零级反射光束到达介质；d)交叉级滤光片，它设置在透镜系统的傅立叶平面附近，用以阻挡多个衍射交叉级光束到达介质；e)扫描元件，用以使未受阻挡的衍射光束相对于介质运动；以及f)控制器，用以向接收照明的至少一个保角GEMS装置线性阵列提供数据流。
改进的投影系统，其中介质为一种光反应打印材料。
改进的投影系统，其中介质为显示屏幕。
改进的投影系统，其中阻挡元件是转动镜。
改进的投影系统，其中阻挡元件设置在线性阵列和透镜系统的第一透镜之间。
改进的投影系统，其中阻挡元件设置在第一透镜之后、透镜系统的傅立叶平面之前。
改进的投影系统，其中扫描元件设置在透镜系统的傅立叶平面处，而阻挡元件设置在线性阵列和扫描元件之间。
改进的投影系统，其中阻挡元件同时用来将光源的光传送到线性阵列。
改进的投影系统，其中阻挡元件还包括：对偏振敏感的分束器；波片；以及阻挡零级反射光束的光阑。
改进的投影系统，其中交叉级滤光片阻挡(+1，+1)，(+1，-1)，(-1，+1)和(-1，-1)级的衍射交叉级光束。
改进的投影系统，其中扫描元件是适当大小的扫描镜、使得衍射交叉级光束从扫描镜上面和下面通过、因而功能上等效于交叉级滤光片。
改进的投影系统，其中阻挡元件和交叉级滤光片在结构上集成为一个整体。
改进的投影系统，它还包括不同颜色的至少三个光源。
改进的投影系统，其中所述至少三个光源各自照亮不同的相应的保角GEMS装置线性阵列。
改进的投影系统，它还包括彩色组合元件。
改进的投影系统，其中每一个不同的相应的保角GEMS装置线性阵列在彩色组合元件之前具有其自己的阻挡元件，而在彩色组合元件之后设置单一的交叉级滤光片。
改进的投影系统，其中阻挡元件和交叉级滤光片在结构上集成为一个整体。
改进的投影系统，其中光源是激光器。
改进的投影系统，其中多个光源都是激光器。改进的投影系统，其中光栅周期的取向垂直于线性阵列的长轴。改进的投影系统，其中光栅周期的取向垂直于线性阵列的长轴。

Claims (12)

1.一种包括用来在介质上形成图像的保角光栅机电系统(GEMS)装置的改进的投影系统，所述投影系统包括：
a)提供照明的光源；
b)接收照明的保角GEMS装置线性阵列；
c)阻挡元件，用以阻挡零级反射光束到达所述介质；
d)交叉级滤光片，它设置在透镜系统的傅立叶平面附近，用以阻挡多个衍射交叉级光束到达所述介质；
e)扫描元件，用以使未受阻挡的衍射光束相对于所述介质运动；以及
f)控制器，用以向所述保角GEMS装置线性阵列提供数据流。
2.如权利要求1所述的改进的投影系统，其特征在于：所述介质为光反应打印材料。
3.如权利要求1所述的改进的投影系统，其特征在于：所述介质为显示屏幕。
4.如权利要求1所述的改进的投影系统，其特征在于：所述阻挡元件是转动镜。
5.如权利要求1所述的改进的投影系统，其特征在于：所述阻挡元件设置在所述线性阵列和所述透镜系统的第一透镜之间。
6.如权利要求1所述的改进的投影系统，其特征在于：所述阻挡元件设置在第一透镜之后、而在所述透镜系统的傅立叶平面之前。
7.如权利要求1所述的改进的投影系统，其特征在于：所述扫描元件设置在所述透镜系统的傅立叶平面，并且所述阻挡元件设置在所述线性阵列和所述扫描元件之间。
8.如权利要求1所述的改进的投影系统，其特征在于：所述阻挡元件同时用来将所述光源的光传送到所述线性阵列。
9.如权利要求1所述的改进的投影系统，其特征在于：所述阻挡元件还包括：
对偏振敏感的分束器；
波片；以及
阻挡零级反射光束的光阑。
10.如权利要求1所述的改进的投影系统，其特征在于：所述交叉级滤光片阻挡(+1，+1)，(+1，-1)，(-1，+1)和(-1，-1)级衍射交叉级光束。
11.如权利要求1所述的改进的投影系统，其特征在于：所述扫描元件是适当大小的扫描镜、使得所述衍射交叉级光束从所述扫描镜的上面和下面通过，因而功能上等效于所述交叉级滤光片。
12.如权利要求1所述的改进的投影系统，其特征在于：所述阻挡元件和所述交叉级滤光片在结构上集成为一个整体。
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