DE69608020T2

DE69608020T2 - Videoprojektor

Info

Publication number: DE69608020T2
Application number: DE69608020T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Hatakeyama
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1995-03-16
Filing date: 1996-02-22
Publication date: 2000-09-28
Anticipated expiration: 2016-02-23
Also published as: EP0732848A2; DE69608020D1; US5696564A; KR960036622A; CA2171164C; CN1087894C; EP0732848B1; CN1137214A; KR100247117B1; CA2171164A1; EP0732848A3

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Videoprojektor, der ein optisches Bild auf einen Schirm projiziert, und bezieht sich insbesondere auf eine Vorrichtung, um Licht mit einer Bandbreite, die von Ultraviolettlicht bis zu einer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Lichtsprektrums reicht, aus dem von einer Lichtquelle ausgesandten Licht zu entfernen.
In letzter Zeit sind Fernsehempfänger (TV) mit einer größeren Bildschirmgröße von den Verbrauchern bevorzugt worden. Jedoch ergibt in dem Fall eines Fernsehgeräts, das eine Kathodenstrahlröhre (CRT) umfaßt, eine größere Bildschirmgröße ein viel größeres Gewicht. Beispielsweise wiegt ein Fernsehgerät mit einer 37 "Bildschirmgröße" so viel wie 80 kg. Dies ist für die Verbraucherbenutzung zu schwer.
Ein leichtgewichtiger Videoprojektor hat die Aufmerksamkeit als Ersatz für ein Fernsehgerät auf sich gezogen, das eine Bildschirmröhre verwendet. Der Videoprojektor verwendet Lichtventile, wobei eine Lichtmodulation auf der Grundlage von Videosignalen ausgeführt wird. Das Lichtventil ist mit einer Durchgangs-Flüssigkristallanzeigetafel ausgeführt, die bei Ingenieuren eine gängige Einrichtung ist, wobei das Gewicht des Videoprojektors mit Flüssigkristallanzeige beträchtlich verringert werden kann.
Fig. 6 stellt ein grundsätzliches, optisches System dar, das in einem herkömmlichen Videoprojektor mit Flüssigkristallanzeige verwendet wird. Licht, das von einer Lichtquelle 1 ausgesendet wird, und Licht, das von einem Reflexionsspiegel 2 (Hohlspiegel) reflektiert wird, werden einem Filter 3 zugeführt, der ultraviolettes Licht (genauer gesagt Licht, das eine Bandbreite aufweist, die von ultraviolett bis zu einer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Spektrums des Lichts reicht) so wie Infrarotlicht entfernt. Das verbleibende Licht nach dieser Entfernung ist ein Spektrum von durchgelassenem Licht, mit einer Wellenlänge im Bereich von ungefähr 420 nm bis 700 nm (sichtbares Licht), und dieses durchgelassene Licht wird durch eine Kollimatorlinse 4 kollimiert und einem Lichtventil 5 einer Flüssigkristallanzeige zugeführt. Das Lichtventil 5 der Flüssigkristallanzeige läßt in Antwort auf ein Videosignal, das zugeführt wird, den einfallenden Strahl entweder durch oder unterbricht ihn. Der durch das Lichtventil hindurchgelassene Strahl wird vergrößert und auf einen Schirm (nicht gezeigt) durch eine Projektionslinse 6 projiziert.
Der herkömmliche Videoprojektor mit Flüssigkristallanzeige verwendet im allgemeinen eine 180 W Metallhalogenlampe als Lichtquelle 1 und verwendet ein UVIR (ultraviolett und infrarot) Abschneidefilter als das Filter 3, das aus einem mehrschichtigen, dielektrischen Film hergestellt ist. Zwei Arten UVIR Abschneidefilter stehen zur Verfügung. Eine ist ein Reflexionsfilter, das sowohl das ultraviolette Licht als auch das infrarote Licht reflektiert, das andere ist ein Absorptionsfilter, das das ultraviolette Licht absorbiert, aber das Infrarotlicht reflektiert. Das Reflexionsfilter ist weit verbreitet als das Filter 3 verwendet worden. Jedoch zeigt eine Kennlinie (1) des spektralen Durchlaßgrads, die in Fig. 7 gezeigt ist, klar, daß das Reflexionsfilter einen sanften Anstieg einer nach und nach ansteigenden Durchlaßrate um die Wellenlängen des ultravioletten Lichts herum aufweist, und daß der spektrale Durchlaßgrad nicht immer angemessen ist. In letzter Zeit wurde das Absorptionsfilter, das einen steilen Anstieg und einen ausgezeichneten spektralen Durchlaßgrad aufweist, wie es durch eine Kennlinie (2) in Fig. 7 dargestellt ist, entwickelt, und ist nun im Einsatz.
Benutzer von Videoprojektoren mit Flüssigkristallanzeige verlangen eine größere Größe und einen leichteren Schirm. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wurden zwei Maßnahmen unternommen. Eine ist, die Intensität der Lichtquelle 1 zu erhöhen, und die andere ist, die Lichtmenge zu erhöhen, indem der Durchmesser des Reflexionsspiegels 2 größer gemacht wird. Beispielsweise wird die 180 W Metallhalogenlampe durch eine Lampe von 250 W ersetzt. Dieser Ersatz erzeugt jedoch das folgende Problem. Wenn der Energieverbrauch der Lichtquelle 1 erhöht wird, steigt natürlich die Temperatur des Filters 3. Wenn der Energieverbrauch der Lichtquelle 1 180 W ist, bleibt die Temperatur des Filters 3 nicht mehr bei 180 C. Diese Temperatur steigt auf 250 C, wenn die Lichtquelle auf 250 W zunimmt. Wenn das Absorptionsfilter verwendet wird, ist seine maximale Betriebstemperatur 180 C, oberhalb der das Absorptionsfilter unzuverlässige Eigenschaften aufweist. Deshalb wird, um die Temperatur des Absorptionsfilters zu verringern, ein Kühlgebläse verwendet. In diesem Fall tritt eine ungleichförmige Temperaturverteilung in dem Absorptionsfilter auf und erzeugt darin eine Störung, die das Ab sorptionsfilter einer Beschädigung aussetzt. Somit ist es sehr schwierig, eine Metallhalogenlampe mit einem höheren Energieverbrauch als 180 W zu verwenden.
Andererseits ist die Betriebstemperatur des Reflexionsfilters so hoch wie 300 C. Entsprechend treten, wenn das Reflexionsfilter verwendet wird, keine Schwierigkeiten in bezug auf die Wärmebeständigkeit auf. Jedoch nimmt, wie es durch die Kennlinie (1) in Fig. 7 gezeigt ist, da das Reflexionsfilter einen schlechteren spektralen Durchlaßgrad aufweist, der Durchlaßgrad der Wellenlängen kleiner als 420 nm in Reaktion auf eine Zunahme der Intensität der Lichtquelle 1 zu. Dieses ultraviolette Licht und das ihm nahe Licht verkürzen die Lebensdauer des Lichtventils und verschlechtern eine daran angebrachte Polarisationsplatte. Um diese Nachteile zu vermeiden, kann das Reflexionsfilter mit einer Wellenlänge (50) = 420 nm durch ein anderes Reflexionsfilter mit einer Wellenlänge von 430 nm ersetzt werden, um den Durchlaßgrad für ultraviolettes Licht zu verringern, wobei (50) die Wellenlänge bei einem Durchlaßgrad von 50% darstellt. In diesem Fall wird auch ein Teil des blauen Lichts entfernt, und der Schirm wird merklich gedämpft. Wenn das Reflexionsfilter verwendet wird, tritt ein anderes Problem auf. Der Durchmesser des Reflexionsspiegels wird vergrößert, damit mehr Licht erzeugt wird, was eine Vergrößerung des Konvergenzwinkels oder des Divergenzwinkels mit sich bringt. Die Weglänge des Lichts, das durch das dielektrische Filter hindurchgeht, wird entsprechend dem Winkel des in das Reflexionsfilter einfallenden Lichts geändert. In Abhängigkeit des Winkels gegenüber dem Filter (vertikale oder andere Winkel) wird die Lichtweglänge geändert, was die Wellenlänge verschiebt und eine ungleichmäßige, blaue Farbe erzeugt. Das zu der kürzeren Wellenlänge verschobene Licht wird ultraviolettes oder nahes ultraviolettes Licht, das eine Zunahme des ultravioletten Lichts und des nahen ultravioletten Lichts ergibt, das durch das Reflexionsfilter hindurchgelassen wird.
Somit hat der herkömmliche Videoprojektor mit Flüssigkristallanzeige derartige Probleme, daß er eine geringere Zuverlässigkeit und das Auftreten von ungleichmäßigen Farben aufweist, wenn seine Schirmgröße vergrößert wird, sowie eine Zunahme der Schirmhelligkeit.
EP-A-0477028 offenbart ein Bildprojektionssystem, in dem Licht von einer Lichtquelle durch dichroitische Spiegel in blaue, grüne und rote Lichtbündel getrennt wird, um durch Lichtventile hindurchzugehen und als projiziertes Bild rekombiniert zu werden. Diese Anordnung sieht ebenfalls ein einzelnes Infrarot- und Ultraviolettfilter als ersten Gegenstand in dem Lichtweg von der Lichtquelle ähnlich wie bei den oben beschriebenen Anordnungen vor.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Videoprojektor, der eine Lichtquelle aufweist und umfaßt:
eine Lichtventileinrichtung zum Empfang von Licht, das von der Lichtquelle ausgesandt wird;
ein erstes Ultraviolett-Abschneidefilter, das zwischen der Lichtquelle und der Lichtventileinrichtung angeordnet ist, wobei das erste Filter dazu dient, Licht mit einer Bandbreite im Bereich von ultraviolett bis zu einer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Lichtspektrums und Infrarotlicht aus dem Licht zu entfernen, das von der Lichtquells ausgesandt wird;
dadurch gekennzeichnet, daß er des weiteren eine zweite Ultraviolett-Abschnei umfaßt, die zwischen dem ersten Filter und der Lichtventileinrichtung angeordnet ist, wobei die zweite Filtereinrichtung auch dazu dient, Licht mit einer Bandbreite im Bereich von ultraviolett bis zu einer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Lichtspektrums zu entfernen, wobei eine Wellenlänge, die einen Durchlaßgrad von 50% an der zweiten Filtereinrichtung aufweist, länger äls eine Wellenlänge ist, die einen Durchlaßgrad von 50% an dem ersten Filter aufweist.
Vorzugsweise umfaßt die Lichtventileinrichtung drei Lichtventile entsprechend blau, rot bzw. grün aufweist und des weiteren einen dichroitischen Spiegel (17a) umfaßt, der zwischen dem ersten Filter und der Lichtventileinrichtung angeordnet ist, um das von der Lichtquelle ausgesandte Licht abzutrennen, und die zweite Filtereinrichtung zwischen dem dichroitischen Spiegel und dem blau entsprechenden Lichtventil angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung schafft somit einen Videoprojektor mit einer höheren Zuverlässigkeit und einer besseren Farbgleichförmigkeit.
Wenn die zweite Filtereinrichtung mit dem obigen spektralen Durchlaßgrad verwendet wird, werden ultraviolettes und nahe ultraviolettes Licht, die typischerweise übrig bleiben, wenn eine Lichtquelle mit höherer Leistung verwendet wird, entfernt. Es entfernt auch das ultraviolette und das nahe ultraviolette Licht, das durch eine Wellenlängenverschiebung in der ersten Filtereinrichtung erzeugt wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 stellt ein optisches System eines Videoprojektors gemäß einer ersten Ausführungsform dar.
Fig. 2 zeigt die spektralen Durchlaßkennlinien sowohl eines reflektierenden UVIR Abschneidefilters und eines absorbierenden UV-Abschneidefilters, die in dem in Fig. 1 gezeigten Videoprojektor verwendet werden.
Fig. 3 stellt ein optisches System eines Videoprojektors gemäß einer zweiten Ausführungsform dar.
Fig. 4 stellt ein optisches System eines Videoprojektors gemäß einer dritten Ausführungsform dar.
Fig. 5 stellt ein optisches System eines Videoprojektors gemäß einer vierten Ausführungsform dar.
Fig. 6 stellt einen Grundaufbau eines optischen Systems eines herkömmlichen Videoprojektors dar.
Fig. 7 zeigt die spektralen Durchlaßkennlinien eines UVIR Abschneidereflexionsfilters und eines UVIR Abschneideabsorptionsfilters.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Eine erste, beispielhafte Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und die Fig. 2 beschrieben. Ein Videoprojektor mit drei Tafeln einer Leuchtkristallanzeige, der in Fig. 1 gezeigt ist, verwendet eine 250 W Metallhalogenlampe als Lichtquelle 11, eine Flüssigkristallanzeige-Durchlaßtafel als blaues Lichtventil 15a, rotes Lichtventil 15b bzw. grünes Lichtventil 15c. Jedes Lichtventil weist eine diagonale Länge von 1,3 Inches auf.
Ein erstes Filter 13 verwendet ein UVIR Reflexionsabschneidefilter mit einer Wellenlänge I (50), was einem Durchlaßgrad von 50% für Licht mit 415 nm angibt, das eine Bandbreite im Bereich von ultraviolett bis zu einer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Lichtspektrums aufweist. Die Kurve (1) in Fig. 2 zeigt die Kennlinie dieses Filters. Dieses UVIR Abschneidefilter hat den folgenden Aufbau. Die elektrischen Dünnschichten werden mehrschichtig auf einem Glasträger abgeschieden, beispielsweise werden ein Siliciumdioxidfilm und ein Titanoxidfilm nacheinander in mehreren Dutzend Schichten abgeschieden.
Ein UV Absorptionsspiegel 19, der als ein zweites Filter arbeitet, umfaßt einen Glasträger, der Licht mit einer Bandbreite absorbiert, die von ultraviolett bis zu einer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Lichtspektrums reicht, sowie sichtbares Licht reflektiert. Der UV Absorptionsspiegel 19 hat den folgenden Aufbau. Silber oder Aluminium werden auf der Rückseite eines Glasträgers abgeschieden. Dieser Spiegel hat den gleichen spektralen Durchlaßgrad wie das absorbierende UV Abschneidefilter, dessen spektraler Durchlaßgrad durch die Kurve (2) in Fig. 2 gezeigt ist. Die Wellenlänge I (50) des Spiegels 19 ist 420 nm.
Das von der Lichtquelle 11 ausgesandte Licht und das von dem Reflexionsspiegel 12 reflektierte Licht werden dem ersten Filter 13 zugeführt. Von diesem Licht gehen die folgenden drei Lichtkomponenten durch das erste Filter 13 hindurch: (1) Licht, das eine ungefähre Bandbreite im Bereich von 415 nm bis 700 nm aufweist, (2) Licht mit einer kürzeren Wellenlänge kleiner als 415 nm wegen der Verschiebung zu der kürzeren Wellenlänge in dem ersten Filter 13, und (3) Licht, das das erste Filter 13 nicht entfernen kann. Zu diesem Zeitpunkt ist die Temperatur des ersten Filters 13 ungefähr 250 C, was ausreichend niedriger als die maximale charakteristische Ausgleichstemperatur von 300 C ist.
Das durch das erste Filter 13 hindurchgegangene Licht wird durch einen dichroitischen Farbtrennspiegel 17a abgetrennt. An dieser Stelle wird ein Strahl (A), der hauptsächlich blaues Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 500 nm umfaßt, reflektiert und dem absorbierenden UV Spiegel 19 zugeführt, und der verbleibende Strahl (B) wird hindurch gelassen und wird dem dichroitischen Spiegel 17b zugeführt. Eine Komponente des Strahls (A), der eine kürzere Wellenlänge als 420 nm aufweist, wird von dem absorbierenden UV Spiegel 19 absorbiert, und die verbleibende Komponente wird zu einer Kollimatorlinse 14a reflektiert und dem Ventil 15a für blaues Licht zugeführt. Die Temperatur des UV Absorptionsspiegels 19 bleibt auf Raumtemperatur, und es treten keine Schwierigkeiten wegen der Wärmebeständigkeit auf. Da Licht mit einer kürzeren Wellenlänge als 420 nm nahezu vollständig durch den UV Absorptionsspiegel 19 entfernt wird, wird das Ventil 15a für blaues Licht nicht geändert.
Der durch den dichroitischen Spiegel 17a hindurchgelassene Strahl weist zwei Komponenten auf, nämlich einen Strahl, der hauptsächlich rotes Licht mit einer längeren Wellenlänge als ungefähr 600 nm aufweist und von dem dichroitischen Spiegel 17b zu einer Kollimatorlinse 14b reflektiert und dem Ventil 15b für rotes Licht zugeführt wird. Die andere Komponente ist ein verbleibender Strahl, der hauptsächlich grünes Licht umfaßt. Der verbleibende Strahl geht durch den dichroitischen Spiegel 17b und eine Kollimatorlinse 14c hindurch und wird einem Ventil 15c für grünes Licht zugeführt.
Der durch das Ventil 15a für blaues Licht modulierte Strahl und der durch das Ventil 15b für rotes Licht modulierte Strahl werden durch einen dichroitischen Farbzusammensetzungsspiegel 18a zusammengesetzt, wobei der durch das Ventil 15c für grünes Licht modulierte Strahl durch den dichroitischen Spiegel 18c reflektiert wird. Diese zusammengesetzten und reflektierten Strahlen werden durch einen dichroitischen Farbzusammensetzungsspiegel 18b zusammengesetzt. Dieser zusammengesetzte Strahl wird vergrößert und auf einen Schirm (nicht gezeigt) durch eine Projektionslinse 16 projiziert, um ein Bild zu erzeugen.
Wie es oben erläutert wurde, ist der UV Absorptionsspiegel 19, der auch als das zweite Filter arbeitet, zwischen dem ersten Filter und dem Ventil 15a für blaues Licht angeordnet, was verhindert, daß zwei Strahlen an dem Ventil 15a für blaues Licht eintreffen. Ein Strahl mit einer kürzeren Wellenlänge als 415 nm konnte durch das erste Filter 13 nicht entfernt werden. Der andere Strahl wird zu einer kürzeren Wellenlänge bei dem ersten Filter 13 verschoben, und seine Wellenlänge ist auch kürzer als 415 nm. Die Lichtquelle 11 kann eine 250 Watt Lampe ohne irgendwelche Abänderung oder Verschlechterung bei dem Ventil 15a für das blaue Licht verwenden. Ungleichmäßige Farben treten auch nicht auf, weil das zu einer kürzeren Wellenlänge verschobene Licht, das eine kleinere Wellenlänge als 415 nm aufweist, von dem UV Absorptionsspiegel 19 abgeschnitten wird.
Eine zweite, beispielhafte Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 erläutert. Die zweite Ausführungsform ist eine Abänderung der ersten Ausführungsform. Der UV Absorptionsspiegel 19, der in Fig. 1 gezeigt ist, ist durch einen dichroitischen Spiegel 20 ersetzt, und die Kollimatorlinse 14a ist durch eine UV absorbierende Kollimatorlinse 21 ersetzt, die aus einem Glasträger hergestellt ist, der den gleichen spektralen Durchlaßgrad aufweist, der durch die Kurve (2) in Fig. 2 angegeben ist. Der andere Aufbau ist der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform kann das gleiche Ergebnis wie die erste Ausführungsform erreichen.
Eine dritte, beispielhafte Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 erklärt. Diese Ausführungsform ist eine noch andere Abänderung der ersten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform wird der UV Absorptionsspiegel 19 durch den dichroitischen Spiegel 20 ersetzt. Ein UV Absorptionsabschneidefilter 22, das aus einem Glasträger mit dem gleichen spektralen Durchlaßgrad hergestellt ist, wie es durch die Kurve (2) in Fig. 2 gezeigt ist, ist zwischen dem dichroitischen Spiegel 20 und der Kollimatorlinse 14a angeordnet. Der übrige Aufbau ist der gleiche wie bei der ersten Ausführungsform. Diese Ausführungsform verlangt mehr Komponenten in ihrem optischen System, wobei jedoch das gleiche Ergebnis wie bei der ersten Ausführungsform erzeugt wird. Statt das UV Absorptionsabschneidefilter 22 zwischen dem dichroitischen 20 und der Kollimatorlinse 14a anzuordnen, kann es zwischen dem dichroitischen Spiegel und dem dichroitischen Farbtrennspiegel 17a angeordnet werden.
Eine vierte, beispielhafte Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert. Ein Videoprojektor mit einer einzigen Flüssigkristallanzeigetafel, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, weist ein optisches System auf, das umfaßt, die aus der Metallhalogenlampe gebildete Lichtquelle 11, den Reflexionsspiegel 12, eine erste Linsenmehrfachanordnung 23, die als das erste Filter arbeitete, eine zweite Linsenmehrfachanordnung 24, die als das zweite Filter arbeitet, ein Lichtventil 25, das eine Durchgangs-Flüssigkristallanzeigetafel umfaßt, die ein rotes, grünes, bzw. blaues Filter aufweist, und die Projektions linse 16.
Die erste Linsenmehrfachanordnung 23 umfaßt einen Glasträger mit einer flachen Oberfläche, auf der mehrere Schichten dielektrischer Filme abgeschieden sind. Die erste Linsenmehrfachanordnung 23 arbeitet ebenfalls als das UVIR Absorptionsabschneidefilter und weist den gleichen spektralen Durchlaßgrad auf, der durch die in Fig. 2 gezeigte Kurve (1) angegeben ist.
Eine zweite Linsenmehrfachanordnung 24 umfaßt einen Glasträger, der Licht absorbiert, das eine Lichtbandbreite im Bereich vom Ultravioletten bis zu einer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Lichtspektrums aufweist, und läßt sichtbares Licht hindurch. Die zweite Linsenmehrfachanordnung 24 hat den gleichen spektralen Durchlaßgrad, der durch die in Fig. 2 gezeigte Kurve (2) angegeben ist.
Wenn von der Lichtquelle 11 ausgesandtes Licht und von dem Reflexionsspiegel 12 reflektiertes Licht der ersten Linsenmehrfachanordnung 23 zugeführt werden, gehen die folgenden zwei Lichtkomponenten durch die erste Linsenmehrfachanordnung 23 hindurch.
Erstens, Licht, das eine ungefähre Lichtbandbreite im Bereich von 415 nm bis 700 nm aufweist.
Zweitens, Licht mit einer Lichtbandbreite, die kürzer als 415 nm ist und das die erste Linsenmehrfachanordnung nicht vollständig entfernen kann.
Wenn diese durchgelassenen Lichtkomponenten der zweiten Linsenmehrfachanordnung 24 zugeführt werden, wird Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 420 nm absorbiert, und sichtbares Licht mit einer Wellenlänge ungefähr im Bereich von 420 nm bis 700 nm geht durch die zweite Linsenmehrfachanordnung 24 hindurch. Das hindurchgegangene, sichtbare Licht setzt sich durch ein Lichtventil 25 und die Projektionslinse 16 hindurch fort und wird auf den Schirm (nicht gezeigt) projiziert.
Bei dem Videoprojektor mit einer einzigen Flüssigkristallanzeigetafel tritt, wie es oben erläutert wurde, da die zweite Linsenmehrfachanordnung 24 Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 420 nm absorbieren kann, weder eine Änderung noch eine Verschlechterung bei dem Lichtventil 25 auf, und es erscheinen auch keine ungleichmäßigen Farben.
Bei der vierten Ausführungsform arbeiten beide Linsenmehrfachanordnungen 23 und 24 als Filter. Jedoch können diese zwei Linsenmehrfachanordnungen als reguläre Linsenmehrfachanordnungen verwendet werden, und Filter können unabhängig angeordnet werden. Beispielsweise kann ein UVIR Reflexionsabschneidefilter entweder auf der linken oder rechten Seite einer ersten, regulären Linsenmehrfachanordnung angeordnet werden, und ein UV Absorptionsabschneidefilter kann entweder auf der linken oder rechten Seite einer regulären, zweiten Linsenmehrfachanordnung angeordnet werden. Des weiteren kann die Linsenanordnung 23 oder 24 als Filter arbeiten und die andere von ihnen kann als reguläre Linsenmehrfachanordnung in Kombination mit einem Abschneidefilter verwendet werden.
Bei den obigen vier Ausführungsformen verwendet das erste Filter das UVIR Reflexionsabschneidefilter mit der charakteristischen Wellenlänge I (50) = 415 nm und mit einer besseren Wärmebeständigkeit. Das zweite Filter verwendet das UV Absorptionsfilter, das die charakteristische Wellenlänge I (50) = 420 nm und eine steile Steigung der spektralen Durchlaßgradkurve aufweist. Indem die Wellenlänge I (50) des zweiten Filters zu der Seite der längeren Wellenlänge der Wellenlänge I (50) des ersten Filters verschoben wird, kann viel mehr blaues Licht nahe der Wellenlänge I (50), das heißt, Licht mit einer Wellenlänge von 420 nm bis 430 nm, an dem Lichtventil ankommen. Entsprechend werden die Bilder auf dem Schirm heller. Die Wellenlänge I (50) des ersten Filters bleibt vorzugsweise zwischen 400 nm und 420 nm, und diejenige des zweiten Filters bleibt zwischen 415 nm und 425 nm. Die Differenz zwischen der Wellenlänge I (50) beider Filter bleibt vorzugsweise zwischen 1 nm und 25 nm.
Das erste Filter verwendet vorzugsweise das UVIR Reflexionsabschneidefilter, das aus einer Glasplatte hergestellt ist, weil sie eine bessere Wärmebeständigkeit besitzt. Wenn insbesondere eine Lichtquelle mit einem höheren Leistungsverbrauch verwendet wird, wird die Glasplatte, deren maximale charakteristische Ausgleichstemperatur 180 C überschreitet, wegen der ausgezeichneten Wärmebeständigkeit empfohlen. Wenn eine Xenonlampe mit mehreren Kilowatt als Lichtquelle verwendet wird, steigt die Temperatur des ersten Filters über 300 C, und für das UVIR Abschneidefilter wird vorzugsweise eine wärmebeständige Glasplatte verwendet.
Für das zweite Filter wird vorzugsweise ein UV Abschneidefilter verwendet, das einen steil ansteigenden spektralen Durchlaßgrad nahe der Wellenlänge I (50) aufweist. Ein Absorptionsfilter, das aus einer Glasplatte hergestellt ist, wird unter den Filtern wegen seines besseren spektralen Durchlaßgrad bevorzugt.
Als Lichtquelle kann eine Metallhalogenlampe oder eine Entladungslampe, wie eine Xenonlampe, oder eine Halogenentladungslampe verwendet werden. Ein übliche Halogenlampe oder eine elektrodenfreie Lampe kann auch verwendet werden. Die Metallhalogenlampe wird unter anderem wegen ihrer besseren Wirtschaftlichkeit und ihres Farbtons empfohlen.
Als Lichtventil kann eine Durchlaß-Flüssigkristallanzeigetafel oder eine Reflexions- Flüssigkristallanzeigetafel verwendet werden. Statt dieser Flüssigkristallanzeige-Lichtventile kann eine digitale Spiegeleinrichtung (DMD) oder ein Ölfilm-Durchlaßlichtventil verwendet werden. Die Durchlaß-Flüssigkristallanzeigetafel wird empfohlen, weil sie dem Videoprojektor ermöglicht, den Stromverbrauch zu verringern, und sie eine verringerte Größe aufweist.

Claims

1. Videoprojektor, der eine Lichtquelle (11, 12) aufweist und umfaßt:

eine Lichtventileinrichtung (15, 25) zum Empfang von Licht, das von der Lichtquelle ausgesandt wird;

ein erstes Ultraviolett-Abschneidefilter (13, 23), das zwischen der Lichtquelle und der Lichtventileinrichtung angeordnet ist, wobei das erste Filter (13, 23) dazu dient, Licht mit einer Bandbreite im Bereich von ultraviolett bis zu einer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Lichtspektrums und Infrarotlicht aus dem Licht zu entfernen, das von der Lichtquelle ausgesandt wird;

dadurch gekennzeichnet,

daß er des weiteren eine zweite Ultraviolett-Abschneidefiltereinrichtung (19, 21, 22, 24) umfaßt, die zwischen dem ersten Filter (13, 23) und der Lichtventileinrichtung (15, 25) angeordnet ist, wobei die zweite Filtereinrichtung auch dazu dient, Licht mit einer Bandbreite im Bereich von ultraviolett bis zu einer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Lichtspektrums zu entfernen, wobei eine Wellenlänge, die einen Durchlaßgrad von 50% an der zweiten Filtereinrichtung (19, 21, 22, 24) aufweist, länger als eine Wellenlänge ist, die einen Durchlaßgrad von 50% an dem ersten Filter (13, 23) aufweist.

2. Videoprojektor des Anspruchs 1, bei dem die Lichtventileinrichtung drei Lichtventile (15a, 15b, 15c) entsprechend blau, rot bzw. grün aufweist und des weiteren einen dichroitischen Spiegel (17a) umfaßt, der zwischen dem ersten Filter und der Lichtventileinrichtung angeordnet ist, um das von der Lichtquelle ausgesandte Licht abzutrennen, und die zweite Filtereinrichtung zwischen dem dichroitischen Spiegel und dem blau entsprechenden Lichtventil angeordnet ist.

3. Videoprojektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Differenz zwischen den Wellenlängen, die einen Durchlaßgrad von 50% an der ersten Filter- und der zweiten Filtereinrichtung angeben, zwischen 1 nm und 25 nm ist.

4. Videoprojektor nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das erste Filter (13) ein Reflexionsfilter umfaßt, das Licht mit einer Bandbreite im Bereich von ultraviolett bis zu einer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Lichtsprektrums und Infrarotlicht reflektiert.

5. Videoprojektor nach Anspruch 4, wobei das Reflexionsfilter einen Glasträger mit einer Mehrzahl darauf geschichteter dielektrischer Schichten umfaßt.

6. Videoprojektor nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei die zweite Filtereinrichtung ein Absorptionsfilter (22) umfaßt, das das Licht mit einer Bandbreite im Bereich von ultraviolett bis zu einer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Lichtsprektrums absorbiert.

7. Videoprojektor nach Anspruch 6, wobei das Absorptionsfilter eine Glasplatte umfaßt.

8. Videoprojektor nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei die zweite Filtereinrichtung einen Reflexionsspiegel (19) umfaßt, der Licht mit einer Bandbreite im Bereich von ultraviolett bis zu einer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Lichtspektrums absorbiert und sichtbares Licht reflektiert, wobei der Reflexionsspiegel einen Glasträger umfaßt.

9. Videoprojektor nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, wobei die zweite Filtereinrichtung eine Feldlinse (21) zur Kollimation von sichtbarem Licht umfaßt, die Licht mit einer Bandbreite im Bereich von ultraviolett bis zu einer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Lichtspektrums absorbiert.

10. Videoprojektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Lichtquelle eine Metallhalogenlampe (11) umfaßt und die Lichtventileinrichtung eine Durchlaß-Flüssigkristallanzeigetafel (16) umfaßt.