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DE69023445T2 - Projektionssystem. - Google Patents

Projektionssystem.

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Publication number
DE69023445T2
DE69023445T2 DE69023445T DE69023445T DE69023445T2 DE 69023445 T2 DE69023445 T2 DE 69023445T2 DE 69023445 T DE69023445 T DE 69023445T DE 69023445 T DE69023445 T DE 69023445T DE 69023445 T2 DE69023445 T2 DE 69023445T2
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DE
Germany
Prior art keywords
beams
color
reflected
light valves
projection system
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE69023445T
Other languages
English (en)
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DE69023445D1 (de
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Den Brandt Adrianus Henric Van
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Electronics NV
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Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=19855250&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE69023445(T2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Philips Electronics NV filed Critical Philips Electronics NV
Publication of DE69023445D1 publication Critical patent/DE69023445D1/de
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Publication of DE69023445T2 publication Critical patent/DE69023445T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/10Image or pattern display tubes, i.e. having electrical input and optical output; Flying-spot tubes for scanning purposes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/3105Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Projektionssystem mit einer Strahlungsquelle zum Erzeugen eines Strahlenbündels, einem Modulationssystem zum Modulieren des Strahlenbündeis entsprechend einem wiederzugebenden Bild und einem Projektionslinsensystem zum Projizieren des wiederzugebenden Bildes auf einen Projektionsschirm, wobei das Modulationssystem n-1 separate farbselektive Spiegel zum Aufspalten des Strahlenbündels in n Teilbündel und n reflektierende Lichtventile zum Reflektieren und Modulieren der jeweiligen Teilbündel hat. Die Erfindung betrifft auch ein Modulationssystem zur Verwendung in einem solchen Projektionssystem.
  • Ein Projektionssystem wird für die Wiedergabe eines Bildes im Großformat verwendet, beispielsweise eines Fernseh- oder Videoprogramms, aber auch beispielsweise für die visuelle Wiedergabe eines computererzeugten Bildes, wie Text, Illustrationen oder anderer Daten. Das Bild wird auf einen für den Betrachter sichtbaren Schirm projiziert, wobei der Schirm ein Rückprojektionsschirm sein kann, der beispielsweise fest mit dem Projektionssystem verbunden ist und damit eine Einheit bildet, oder als Draufsichtschirm, der nicht unmittelbar mit dem Projektor gekoppelt werden kann.
  • Ein Projektionssystem der eingangs erwähnten Art ist aus US-A-4, 191, 456 bekannt. Das in dieser Anmeldung beschriebene System umfaßt eine Lichtquelle und einen polarisationsempfindlichen Strahlteiler, mit dem ein linear polarisiertes Strahlenbündel erzeugt wird. Dieses Strahlenbündel wird mit Hilfe zweier farbselektiver Spiegel in drei Teilbündel für die Primärfarben Blau, Grün und Rot aufgeteilt. Jedes Teilbündel wird über einen neutralen und einen polarisationsempfindlichen Spiegel zu einem reflektierenden Lichtventil geleitet. Das Lichtventil arbeitet als Spiegel, in dem in Abhängigkeit von dem wiederzugebenden Bild die Polarisationsrichtung des reflektierten Strahlenbündels gedreht ist. Das reflektierte Teilbündel durchläuft wieder den polarisationsempfindlichen Spiegel, während die Teile, deren Polarisationsrichtung gedreht ist, von dem Rest des Teilbündels getrennt werden. Die Teilbündel mit der gedrehten Pola risation werden mittels einen zweiten Satzes von farbselektiven Spiegeln zu einem Strahlenbündel vereinigt, das mittels einer Projektionslinse auf den Schirm projiziert wird.
  • Das bekannte Projektionssystem ist nicht kompakt. Die Strahlungswege für das Strahlenbündel zum Lichtventil verlaufen parallel zu den Strahlungswegen für die reflektierten Strahlenbündel. Somit ist ein großer Teil des Systems zweifach ausgeführt. Insbesondere umfaßt das System zwei Sätze farbselektiver Spiegel. Solche Spiegel sind empfindlich hinsichtlich der Polarisationsrichtung der einfallenden Strahlung, so daß diese Spiegel nicht ohne Licht- und Qualitätsverlust durch einen einzigen Satz ersetzt werden können, der sowohl im Strahlungsweg des hinlaufenden als auch des reflektierten Strahlenbündels angeordnet ist.
  • Ein weiterer Nachteil ist, daß das bekannte Projektionssystem relativ teure polarisationsempfindliche Strahlteiler zur Trennung der auf die Lichtventile einfallenden und der von den Lichtventilen reflektierten Strahlenbündel verwendet. Da es für die Optimierung der farbselektiven Spiegel erforderlich ist, daß die Trennung der einfallenden und der reflektierten Strahlenbündel zwischen den Lichtventilen und den farbselektiven Spiegeln erfolgt, sind diese Strahlteiler notwendig.
  • Der Erfindung liegt unter anderem die Aufgabe zugrunde, ein Projektionssystem zu verschaffen, das erheblich kompakter als das bekannte System ist und in dem nur ein Satz farbselektiver Spiegel ausreicht, wobei der Satz sowohl zum Aufspalten des von der Strahlungsquelle erzeugten Strahlenbündels als auch zum Vereinigen der reflektierten und von den Lichtventilen modulierten Teilbündel dient, ohne daß Qualitäts- und Lichtverlust auftritt.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Projektionssystem dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Strahlungswege der auf die Lichtventile einfallenden und von den Lichtventilen reflektierten Strahlenbündel mit den jeweiligen Normalen der Ebenen der Lichtventile einen Winkel bilden, so daß das einfallende Strahlenbündel und das von den Lichtventilen reflektierte Strahlenbündel räumlich getrennt werden. Unter den Achsen der Strahlungswege sollen die Linien verstanden wer den, entlang derer sich die Hauptstrahlen der Strahlenbündel fortpflanzen. Da das auf das Lichtventil einfallende Strahlenbündel schräg einfallt und somit das reflektierte Strahlenbündel schräg reflektiert wird, werden die beiden Strahlenbündel getrennt, so daß ein polarisationsempfindlicher Strahlteiler entfallen kann. Es ist daher möglich, die Lichtventile so zu formen, daß das modulierte Lichtventil die gleiche Polarisationsrichtung hat wie das einfallende Strahlenbündel. Ein farbselektiver Spiegel, der für das eine Teilbündel optimiert ist, ist dann auch für das andere Teilbündel optimiert. Das erfindungsgemäße Projektionssystem ist daher weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die farbselektiven Spiegel im Strahlungsweg sowohl der auf die Lichtventile einfallenden Strahlenbündel als auch der von den Lichtventilen reflektierten Strahlenbündel angeordnet sind. Sowohl der zweite Satz farbselektiver Spiegel als auch die polarisationsempfindlichen Strahlteiler können dann entfallen. Um den gewünschten Teil des reflektierten Strahlenbündels gegenüber dem ungewünschten Teil auszuwählen, kann ein Polarisationsfilter verwendet werden, das in dem Lichtventil angeordnet ist und als Polarisator für das einfallende Strahlenbündel und als Analysator für das reflektierte Strahlenbündel dient.
  • Es sei bemerkt, daß aus EP-A-0. 166.194 bekannt ist, ein schräg einfallendes Strahlenbündel mit einem reflektierenden Lichtventil zu verwenden. In der bekannten Vorrichtung wird jedoch eine Vielzahl von Strahlungsquellen verwendet, die jeweils ein Farbfilter haben. Außerdem ist ein separater farbselektiver Spiegel vorhanden, der nur zum Vereinigen der Teilbündel verwendet wird.
  • In dem aus EP-A-166. 194 bekannten Projektionssystem ist die Projektionslinse zwischen dem Lichtventil und dem farbselektiven Spiegel angeordnet. Folglich ist ein ziemlich großer farbselektiver Spiegel erforderlich. Daher und wegen des Vorhandenseins eine Vielzahl von Strahlungsquellen ist das bekannte Projektionssystem wesentlich weniger kompakt als das erfindungsgemäße Projektionssystem.
  • Die englische Zusammenfassung der japanischen Patentanmeldung JP-A 632 928 92 beschreibt ein Farbbildprojektionssystem mit einem dichroitischen Kreuz aus zwei dichroitischen Spiegeln, die miteinander fixiert und in Glas eingebettet sind, um ein aus einer Lichtquelle stammendes mehrfarbiges Strahlenbündel in drei einfarbige Teilbündel aufzuteilen. Das mehrfarbige Strahlenbündel wird über einen ersten Reflexionsspiegel zum Modulationssystem geführt und nach Modulation über eine Kondensor linse und einen zweiten Reflexionsspiegel auf einen Schirm projiziert. Das unmodulierte und das modulierte Strahlenbündel werden also voneinander durch zwei zusätzliche Spiegel getrennt.
  • Der Strahlungsverlust infolge des Unterschiedes der Einfallswinkel verschwindet vollständig, wenn die auf die Lichtventile einfallenden und von diesen reflektierten Strahlenbündel in einer Ebene liegen, die parallel zur Schnitflinie der Ebenen des farbselektiven Spiegeis und der Lichtventile verläuft. Das Projektionssystem ist daher vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste Ebene und die genannte zweite Ebene einander entlang der Schnittlinie schneiden, die parallel zu einer Schnittlinie einer Ebene eines ersten farbselektiven Spiegels und einer Ebene eines reflektierenden Lichtventils verläuft.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Projektionssystems hat ein Modulationssystem mit zwei farbselektiven Spiegeln zum Modulieren der drei Teilbündel mit Teilen eines wiederzugebenden Bildes.
  • Diese und andere (detailliertere) Aspekte der Erfindung und werden im folgenden anhand der Zeichnung und Ausführungsbeispielen dargestellt und näher beschrieben. Es zeigen:
  • Figur 1 ein Projektionssystem mit Bündeltrennung mittels schrägen Einfalls der Teilbündel,
  • Fig. 2 eine Ausführungsform eines Projektionssystems, bei dem die farbselektiven Spiegel sowohl im Strahlungsweg der einfallenden Strahlenbündel als auch dem der reflektierten Strahlenbündel liegen;
  • Fig. 3 ein Projektionssystem, bei dem ein winkelabhängiger Bündeltrenner verwendet wird;
  • Fig. 4 eine Ausführungsform, bei der die farbselektiven Spiegel zwischen dem winkelabhängigen Bündeitrenner und den Lichtventilen liegen;
  • Fig. 5 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Projektionssystems.
  • In der Zeichnung haben vergleichbare Elemente gleiche Bezugszeichen.
  • Fig. 1 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Projektionssystem. Die Strahlungsquelleneinheit 10 umfaßt eine Lampe 11. Ein Reflektor 12, mit dem das rückwärts gestrahlte Licht reflektiert wird, ist hinter der Lampe angeordnet. Ein Kondensorsystem 13, mit dem das von der Lampe ausgesendete und von dem Reflektor 12 reflektierte Licht in ein Strahlenbündel 20 fokussiert wird, ist vor der Lampe angeordnet. Eine anders entworfene Strahlungsquelleneinheit kann auch verwendet werden. Ein Strahlenbündel 20 fällt auf einen farbselektiven Spiegel 30 ein, der in einem ersten Wellenlängenbereich lichtdurchlässig und in einem zweiten Wellenlängenbereich lichtreflektierend ist. Das Strahlenbündel wird somit in zwei Teilbündel 21 und 22 aufgespalten, die jeweils eine andere Farbe haben. Das Teilbündel 21 fällt anschließend auf ein reflektierendes Lichtventil 41, beispielsweise ein Flüssigkristallanzeigefeld (LCD). Das Teilbündel 22, das von dem Spiegel 31 durchgelassen wird, wird zu einem zweiten Lichtventil 42 über einen reflektierenden Spiegel 32 geleitet. Der Spiegel 32 kann ein neutraler Spiegel oder ein für den Wellenlängenbereich des Teilbündeis 22 optimierter Spiegel sein.
  • Die Lichtventile oder LCDs 41 und 42 werden über eine Treiberschaltung 49 entsprechend einem wiederzugebenden Bild örtlich reflektierend oder nicht-reflektierend gemacht, wobei das Bild von einer anderen Quelle stammen kann, beispielsweise einem Text oder andere graphische Information erzeugenden Computer. Die aus den Teilbündeln 21 und 22 kommende und von den Lichtventilen 41 und 42 reflektierte Strahlung bildet Teilbündel 24 und 25, die entsprechend dem wiederzugebenden Bild moduliert sind. Das Bündel 25 wird von einem Spiegel 52 zu dem farbselektiven Spiegel 51 geleitet, mit dem die Bündel 24 und 25 zu einem zusammengesetzten Strahlenbündel 27 vereinigt werden und mit Hilfe des Projektionslinsensystems 60 auf einen nicht abgebildeten Projektionsschirm projiziert werden. Ebenso wie der Spiegel 31 ist der Spiegel 51 für den Wellenlängenbereich der Strahlung des Teilbündels 24 reflektierend und für den Wellenlängenbereich des Teilbündels 25 durchlässig. Der Spiegel 52 kann ein neutraler Spiegel oder ein für Strahlung im Wellenlängenbereich des Teilbündeis 25 optimierter Spiegel sein.
  • In der Praxis wird das Flüssigkristallanzeigefeld (LCD) als reflektierendes Lichtventil verwendet. Dieses arbeitet mit polarisiertem Licht. Die Strahlungsquelleneinheit kann daher bereits das Polarisationsfilter 14 enthalten, so daß das Strahlenbündel nur polarisiertes Licht der richtigen Polarisationsrichtung umfaßt. Die Spiegel 31, 32, 51 und 52 sind weiterhin vorzugsweise für diese Polarisationsrichtung optimiert.
  • Die Lichtquelleneinheit 10 kann so gebildet werden, daß der Anteil der von der Lichtquelle ausgesendeten Strahlung mit der falschen Polarisationsrichtung in Licht mit der richtigen Polarisationsrichtung umgewandelt wird. Eine solche Lichtquelleneinheit ist aus Fig. 22 von EP-A 0.258.927 bekannt. Die Spiegel 31, 32, 51 und 52 sind weiterhin vorzugsweise für diese Polarisationsrichtung optimiert.
  • Das Projektionssystem ist vorzugsweise so gebildet, daß der optische Abstand zwischen Projektionslinsensystem 60 und jedem der Lichtventile 41 und 42 gleich ist. Das Projektionssystem von Fig. 1 zeigt nur zwei Lichtventile. Es wird für den Fachmann deutlich sein, daß problemlos mehr Lichtventile hinzugefügt werden können, beispielsweise um ein System mit drei Farben zu erhalten und/oder um das System zweifach auszuführen, wobei die zweite Ausführung die andere Polarisationsrichtung nutzt. Hiermit kann beispielsweise mit nur einer Lichtquelle ein Stereoprojektor erhalten werden.
  • Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Projektionssystems, bei dem der gleiche farbselektive Spiegel verwendet wird, um das einfallende Strahlenbündel aufzuspalten und die reflektierten und modulierten Strahlenbündel zu vereinigen. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Strahlungsquelleneinheit, die ein Strahlenbündel 20 erzeugt und aussendet.
  • Das Strahlenbündel durchläuft zwei farbselektive Spiegel 31 und 33. Von diesen beiden Spiegeln ist beispielsweise Spiegel 31 für rotes Licht reflektierend und für Licht mit kleinerer Wellenlänge durchlässig. Der Spiegel 33 ist für blaues Licht durchlässig und für größere Wellenlängen reflektierend. Das Strahlenbündel 20 wird von den beiden Spiegeln 31 und 33 in drei Teilbündel aufgespalten, ein rotes Teilbündel 21, ein grünes Teilbündel 22 und ein blaues Teilbündel 23. Die Teilbündel werden anschließend an drei reflektierenden LCDs 41, 42 und 43 reflektiert. Jede der drei LCDs wird über die Steuereinheit 49 mit den "roten", "grünen" und "blauen" Anteilen eines wiederzugebenden Videosignals angesteuert, so daß die von den LCDs reflektierten Teilbündel 24, 25 und 26 mit den Farbkomponenten des Videosignals moduliert sind. Die Teilbündel 24, 25 und 26 werden über die farbselektiven Spiegel 31 und 33 zu einem zusammengesetzten Strahlenbündel 27 vereinigt, das mittels des Projektionslinsensystems 60 auf einen Schirm projiziert wird.
  • In den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 ist es notwendig, daß der Strahlungsweg des Strahlenbündels eine solche Länge hat, daß die Strahlungsquelleneinheit nicht in dem zurückkehrenden Strahlenbündel 27 liegt und daß das Projektionslinsensystem das ausgesendete Strahlenbündel 20 nicht abschirmt. Dies begrenzt die Möglichkeiten der Verkleinerung des Projektionssystems. Fig. 3 zeigt ein anderes Pro-
  • jektionssystem, bei dem die räumliche Trennung zwischen dem einfallenden und dem reflektierten Strahlenbündel mit Hilfe eines winkelabhängigen Bündeltrenners erhalten wird. Das in der Strahlungsquelleneinheit erzeugte Strahlenbündel 20 wird von dem farbselektiven Spiegel 31 in zwei farbige Teilbündel 21 und 22 aufgespalten. Diese beiden Bündel fallen auf die Lichtventile oder LCDs 41 und 42, wo sie entsprechend einem wiederzugebenden Bild moduliert werden. Die einfallenden Strahlenbündel 21 und 22 durchlaufen die winkelabhängigen Bündeltrenner, die jeweils zwei Prismen 71 und 75 bzw. 72 und 76 enthalten. Der winkelabhängige Bündeltrenner besteht im wesentlichen aus einem Hauptprisma 71 bzw. 72, das im Strahlungsweg der einfallenden Strahlenbündel sowie dem der von den LCDs reflektierten Strahlenbündel liegt. Eine der Flächen der Prismen, wobei die Flächen mit 73 und 74 bezeichnet werden, ist so orientiert, daß daran innere Totaireflexion (TIR) der von der LCD 41 oder 42 reflektierten Strahlenbündel 24 und 25 auftritt. Zwei Hilfsprismen 75 und 76 werden gegenüber diesen Flächen 73 und 74 so angeordnet, daß ein Luftspalt neben den Flächen 73 und 74 erhalten bleibt. Diese Hilfsprismen kompensieren die Brechungswirkung des Hauptprismas hinsichtlich der einfallenden Strahlenbündel 21 und 22, so daß die Bündeltrenner auf die einfallenden Strahlenbündel die Wirkung von planparallelen Platten haben. Da die einfallenden Strahlenbündel mit dem Luftspalt einen anderen Winkel bilden als die reflektierten Strahlenbündel, tritt innere Totalreflexion nur in den reflektierten Strahlenbündeln auf.
  • Um die Verformung der reflektierten Strahlenbündel 24 und 25 zu minimieren, liegt die Austrittsfläche der Hauptprismen nicht senkrecht zur optischen Achse der austretenden Strahlenbündel, sondern bildet damit einen Winkel, der gleich dem Winkel der optischen Achse zu den Eintrittsflächen ist. Daher haben auch die Prismen 71 und 72 die Wirkung von planparallelen Platten auf die reflektierten Strahlenbündel 24 und 25.
  • Ein zusätzliches Prisma 71 zum Reflektieren des Strahlenbündels 24 ist gegen das Hauptprisma 71 an in dem von dem Lichtventil 41 reflektierten Strahlenbündel 24 angebracht. Daher kann dieses Strahlenbündel über den farbselektiven Spiegel 51 mit dem aus dem Lichtventil 42 kommenden Strahlenbündel 25 vereinigt werden, und zusammen können sie mittels des Projektionslinsensystems 60 auf einen Schirm (nicht abgebildet) projiziert werden. Das Prisma 77 kann mit einem Prisma 71 in einem einzigen Glasblock integriert sein. Der Luftspalt zwischen den Prismen 71 und 75 und zwischen den Prismen 72 und 76 kann mit einem Material gefüllt sein, das einen genügend großen Brechzahlunterschied zum Material der Prismen hat, damit TIR auftritt.
  • Fig. 4 zeigt eine Abwandlung dieser Ausführungsform, bei der nur ein winkelabhängiger Bündeitrenner verwendet wird, der in den Strahlungswegen der einfallenden und reflektierten Strahlenbündel zwischen der Strahlungsquelleneinheit und dem Projektionslinsensystem einerseits und den farbselektiven Spiegeln andererseits liegt.
  • Wie in den vorherigen Figuren wird eine Strahlungsquelleneinheit 10 gezeigt, mit der ein Strahlenbündel 20 erzeugt wird. Das Strahlenbündel 20 wird unter etwa 90º in dem winkelabhängigen Bündeltrenner reflektiert und fallt auf das Farbtrennund Modulationssystem. Dieses System umfaßt zwei farbselektive Spiegel 31 und 33 und drei reflektierende Lichtventile 41, 42 und 43. Die Funktionsweise dieses Systems wird nach dem Vorangegangenen deutlich sein und soll daher nicht näher beschrieben werden. Das modulierte Strahlenbündel 27 aus den Lichtventilen fallt auf die Fläche 84 des Hauptprismas 81 des Bündeltrenners, anschließend auf die Fläche 82 unter einem Winkel, bei dem keine innere Totalreflexion auftritt, durchläuft das Hilfsprisma 85 und verläßt den Bündeltrenner 80 durch die Fläche 86. Das wiederzugebende Bild wird mittels des Projektionslinsensystems 60 auf einem Projektionsschirm wiedergegeben.
  • Ein sehr kompaktes Projektionssystem wird erhalten, wenn der winkelabhängige Bündeltrenner zwischen dem Modulationssystem und dem Projektionslisensystem angeordnet wird.
  • Die bisher beschriebenen Ausführungsformen haben den Nachteil, daß die auf die reflektierenden Lichtventile fallenden und daran reflektierten Teilbündel mit den farbselektiven Spiegeln unterschiedliche Winkel bilden. Da die Farbtrennung in solchen Spiegeln vom Einfallswinkel abhängt, erfolgt die Farbtrennung und die Farbvereinigung unter verschiedenen Grenzwinkeln. Die Grenzwellenlänge ist die Wellenlänge, bei der die Hälfte der Strahlung durchgelassen und die andere Hälfte reflektiert wird. Die Grenzwellenlänge des farbselektiven Spiegels hat eine Winkelabhängigkeit, die mit ungefahr 1 bis 2 nm pro Grad variiert.
  • Da eine Winkeldifferenz von etwa 10º eine Verschiebung der Grenzwellenlänge um ungefähr 10 bis 20 nm bewirkt, tritt Qualitäts- und Lichtverlust in dem wiederzugebenden Bild auf. Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Projektionssystems, bei dem die einfallenden und austretenden Strahlenbündel unter dem gleichen Winkel auf die farbselektiven Spiegel treffen. Der Deutlichkeit halber ist diese Zeichnung dreidimensional und zeigt nur die Hauptstrahlen der Lichtbündel. Im Vergleich zu dem System von Fig. 4 ist das Farbtrenn- und Modulationssystem bezüglich des Bündeltrenners 80 um ungefahr 90º um eine Achse gedreht, die mit der Halbierenden der Hauptstrahlen des dem Modulationssystem zugewandten Strahlenbündels und des davon stammenden Strahlenbündels 27 zusammenfällt. Diese Drehung bewirkt, daß die von den Hauptstrahlen eines auf ein Lichtventil einfallenden Teilbündels und des von diesem Lichtventil reflektierten Teilbündels aufgespannte Ebene nicht mehr mit der in gleicher Weise einem anderen Lichtventil hinzugefügten Ebene zusammenfällt, sondern damit einen Winkel bildet. Bei einer Drehung des winkelabhängigen Bündeltrenners um 90º, wie in Fig. 5 gezeigt, liegen dieses aufgespannten Ebenen parallel zu den Schnittlinien der Ebenen der Lichtventile und der farbselektiven Spiegel. Da die Hauptstrahlen der Strahlenbündel jetzt mit den Normalen auf die farbselektiven Spiegel 31 und 33 den gleichen Winkel bilden, ist die Grenzwellenlänge dieser Spiegel für die einfallenden Strahlenbündel sowie die reflektierten Strahlenbündel gleich und tritt in dem wiedergegeben Bild keine Farbänderung mehr auf.
  • Aufgrund anderer Überlegungen ist es natürlich möglich, die Drehung des winkelabhängigen Bündeltrenners kleiner als 90º sein zu lassen, so daß dieses Element eine Zwischenposition zwischen den in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen einnimmt. In diesem Fall wird eine Grenzwellenlängendifferenz erhalten bleiben, die jedoch kleiner ist als in dem Fall, in dem die Hauptstrahlen aller Strahlenbündel in einer Ebene liegen.

Claims (8)

1. Projektionssystem mit einer Strahlungsquelle (10) zum Erzeugen eines Strahlenbündels (20), einem Modulationssystem zum Modulieren des Strahlenbündeis entsprechend einem wiederzugebenden Bild und einem Projektionslinsensystem (60) zum Projizieren des wiederzugebenden Bildes auf einen Projektionsschirm, wobei das Modulationssystem n-1 separate farbselektive Spiegel (31) zum Aufspalten des Strahlenbündels in n Teilbündel (21, 22) und n reflektierende Lichtventile (41, 42) zum Reflektieren und Modulieren der jeweiligen Teilbündel (24, 25) hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Strahlungswege der auf die Lichtventile (41, 42) einfallenden und von den Lichtventilen reflektierten Strahlenbündel mit den jeweiligen Normalen der Ebenen der Lichtventile einen Winkel bilden, so daß das einfallende Strahlenbündel und das von den Lichtventilen reflektierte Strahlenbündel räumlich getrennt werden.
2. Projektionssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die farbselektiven Spiegel (31, 33) im Strahlungsweg sowohl der auf die Lichtventile einfallenden Strahlenbündel als auch der von den Lichtventilen reflektierten Strahlenbündel angeordnet sind.
3. Projektionssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Projektionssystem einen winkelabhängigen Bündeltrenner (71, 75; 72, 76; 80) zum Trennen der einfallenden und der reflektierten Strahlenbündel umfaßt.
4. Projektionssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die farbselektiven Spiegel (31, 33) im Strahlungsweg zwischen den reflektierenden Lichtventilen (41, 42, 43) und dem winkelabhängigen Bündeltrenner (80) angeordnet sind.
5. Projektionssystem nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Ebene, in der die Achsen des Strahlungsweges der auf ein erstes Lichtventil einfallenden und von diesem reflektierten Teilbündel (22, 25) liegen, und eine zweite Ebene, in der die Achsen des Strahlungsweges der auf ein zweites Lichtventil einfallenden und von diesem reflektierten Teilbündel (23, 26) liegen, einen Winkel größer null bilden.
6. Projektionssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte erste Ebene und die genannte zweite Ebene einander enfiang der Schnitflinie schneiden, die parallel zu einer Schnittlinie einer Ebene eines ersten farbselektiven Spiegels und einer Ebene eines reflektierenden Lichtventils verläuft.
7. Projektionssystem nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, in dem das Modulationssystem zwei farbselektive Spiegel (31, 33) zum Aufspalten des von der Strahlungsquelleneinheit erzeugten Strahlenbündels in ein rotes, ein grünes und ein blaues Teilbündel (21, 22) hat sowie drei reflektierende Lichtventile (41, 42, 43) zum Modulieren der drei Teilbündel mit Teilen eines wiederzugebenden Bildes.
8. Modulationssystem mit n-1 separaten farbselektiven Spiegeln (31) zum Aufspalten eines Strahlenbündels in n Teilbündel (21, 22) und n reflektierenden Lichtventilen (41, 42) zum Reflektieren und Modulieren der jeweiligen Teilbündel, gekennzeichnet durch die Merkmale in einem der Ansprüche 1 bis 7, die sich auf dieses Modulationssystem beziehen.
DE69023445T 1989-09-01 1990-08-28 Projektionssystem. Expired - Lifetime DE69023445T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE69023445T2 true DE69023445T2 (de) 1996-06-05

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69023445T Expired - Lifetime DE69023445T2 (de) 1989-09-01 1990-08-28 Projektionssystem.

Country Status (7)

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EP (1) EP0418947B1 (de)
JP (1) JP3221678B2 (de)
KR (1) KR100232779B1 (de)
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