DE10026151A1 - Electronic projection device for projecting color images has multichrome light source, rotary filter device with shape of tube and color filters forming sections of tube's casing - Google Patents

Electronic projection device for projecting color images has multichrome light source, rotary filter device with shape of tube and color filters forming sections of tube's casing

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Abstract

The device has a housing for a multichrome light source (44), a rotary driven filter device (48) with at least three color filters for successively filtering out different color monochrome light beams, an optical modulator (58) for modulating an image signal onto each monochrome light beam and an objective (64) for projecting the modulated beam onto a screen (66). The filter device is of tube shape with the color filters as sections of its casing.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Projektionsgerät gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electronic projection device according to Generic term of patent claim 1.

Bei einem herkömmlichen solchen Projektionsgerät besteht die Filtervorrichtung zum Ausfiltern verschiedenfarbiger monochromer Lichtstrahlen aus dem von der Lichtquelle eintreffenden multi­ chromen Lichtstrahl aus einer kreisrunden Scheibe, in der die einzelnen Farbfilter - normalerweise solche für rot, grün und blau - aneinanderschließende Sektoren einnehmen. Das bedeutet, daß der Lichtstrahl außermittig durch die Scheibe hindurchgelei­ tet werden muß, wodurch diese einen verhältnismäßig großen Durchmesser und dementsprechend das Gehäuse verhältnismäßig große Abmessungen erhalten muß. Dies macht ein solches Projekti­ onsgerät unhandlich.In a conventional projection device of this type there is Filter device for filtering out different colored monochrome Light rays from the multi arriving from the light source chrome light beam from a circular disc in which the individual color filters - usually those for red, green and blue - occupy contiguous sectors. That means, that the light beam passes through the disc off-center must be tet, which makes this a relatively large Diameter and accordingly the housing is proportionate must have large dimensions. This makes such a project onshandler unwieldy.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein elektronisches Projektionsgerät der angegebenen Art bei gleicher Leistung mit kleineren Abmessungen zu schaffen.Proceeding from this, the invention is based on the object electronic projection device of the specified type with the same Create performance with smaller dimensions.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Kennzeichnungsmerk­ male des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche geben darüber hinausgehend vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten an.This task is according to the invention by means of the marking feature male of claim 1 solved. The sub-claims give about it go beyond advantageous design options.

Die betreffende Filtervorrichtung in Gestalt eines Rohres er­ laubt es, den Lichtstrahl mittig durch sie hindurchzuführen, wo durch sie gegenüber einer herkömmlichen Filtervorrichtung in Gestalt einer Scheibe einen erheblich geringeren Durchmesser er­ halten kann. The filter device in question in the form of a tube he allows the light beam to pass through it in the middle, where through it compared to a conventional filter device Shape of a disc has a significantly smaller diameter can hold.  

Nachfolgend wird die Erfindung im Vergleich zum Stand der Tech­ nik anhand der Figuren genauer beschrieben. Von diesen zeigtThe invention is compared to the prior art nik described in more detail with reference to the figures. Of these shows

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen gat­ tungsgemäßen Projektionsgeräts, Fig. 1 is a perspective view of a conventional projection apparatus according gat tung,

Fig. 2 ein Schema der funktionswesentlichen Teile des be­ treffenden herkömmlichen Projektionsgeräts, FIG. 2 is a diagram of the functionally essential parts of be taken conventional projection device,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die darin auftretende Filtervor­ richtung in Gestalt einer Scheibe, Fig. 3 is a plan view of the occurring therein Filtervor direction in the shape of a disk,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Projektionsgeräts, Fig. 4 is a perspective view of a projection apparatus according to the invention,

Fig. 5 ein Schema der darin auftretenden funktionswesentli­ chen Teile in einer ersten Ausführungsform, Fig. 5 is a diagram of the occurring therein funktionswesentli chen parts in a first embodiment;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der darin auftretenden Filtervorrichtung in Gestalt eines Rohres, Fig. 6 is a perspective view of the filter device occurring therein in the form of a tube,

Fig. 7 eine Stirnansicht der betreffenden Filtervorrichtung und Fig. 7 is an end view of the filter device in question and

Fig. 8 ein Schema der funktionswesentlichen Teile eines er­ findungsgemäßen Projektionsgerät in einer anderen Ausführungs­ form. Fig. 8 is a schematic of the functional parts of a projection device according to the invention in another embodiment.

Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte herkömmliche Projektionsge­ rät 10 besitzt ein Gehäuse 12, eine darin angeordnete Lichtquel­ le 14 zum Erzeugen eines trichromen Lichtstrahls 16, eine in dem Gehäuse 12 angeordnete, drehend angetriebene Filtervorrichtung 18 in Gestalt einer kreisrunden Scheibe mit sektorförmigen ro­ ten, grünen und blauen dichroitischen Filtern 20, 22 und 24 zum aufeinanderfolgenden Ausfiltern roter, grüner und blauer Licht­ strahlen 26 aus dem trichromen Lichtstrahl 16, einen in dem Ge­ häuse 12 angeordneten Elektromotor 28 zum Drehen der Filtervor­ richtung 18, eine in dem Gehäuse 12 angeordnete digitale Mikro­ spiegeleinheit (DMD) 30 zum Umwandeln eines Bildsignals in ein Bild und Aufmodulieren desselben auf die roten, grünen und blau­ en Lichtstrahlen 26 aus der Filtervorrichtung 18 zur Erzeugung eines modulierten Lichtstrahls 32 sowie ein in dem Gehäuse 12 angeordnetes Objektiv 34 zum Projizieren des modulierten Licht­ strahls 32 auf einen Bildschirm 36.The conventional Projektionsge shown in Figs. 1 and 2 advises 10 has a housing 12, a disposed therein Lichtquel le 14 for generating a trichromen light beam 16, which is arranged in the housing 12, rotationally driven filter device 18 in the form of a circular disc with a sector-shaped ro th, green and blue dichroic filters 20, 22 and 24 for sequentially filtering of red, green and blue light rays 26 from the trichromen light beam 16, in the Ge housing 12 disposed electric motor 28 direction for rotating the Filtervor 18, in the housing 12 Arranged digital micromirror unit (DMD) 30 for converting an image signal into an image and modulating the same onto the red, green and blue light beams 26 from the filter device 18 for generating a modulated light beam 32 and a lens 34 arranged in the housing 12 for projecting the modulated light beam 32 on a screen 36 .

Da die Filter 20, 22 und 24 einzelne Sektoren einer Scheibe bil­ den, muß der Lichtstrahl 16 außermittig durch die Filtervorrich­ tung 18 hindurchgeleitet werden. Hierdurch erhält diese zwangs­ läufig einen verhältnismäßig großen Durchmesser und das Gehäuse 12 entsprechend große Abmessungen, die es unhandlich machen.Since the filters 20 , 22 and 24 individual sectors of a disk bil, the light beam 16 must be passed through the filter device 18 off-center. As a result, this inevitably receives a relatively large diameter and the housing 12 correspondingly large dimensions that make it unwieldy.

Das in den Fig. 4 bis 7 gezeigte erfindungsgemäße Projekti­ onsgerät 40 besitzt ein Gehäuse 42, eine darin angeordnete Lichtquelle 44 zum Erzeugen eines trichromen Lichtstrahls 46, eine in dem Gehäuse 42 angeordnete, drehend angetriebene Filter­ vorrichtung 48 in Gestalt eines Rohres mit roten, grünen und blauen dichroitischen Filtern 50, 52 und 54 zum Ausfiltern ro­ ter, grüner und blauer Lichtstrahlen 60 aus dem trichromen Lichtstrahl 46, einen in dem Gehäuse 42 angeordneten Elektromo­ tor 56 zum Drehen der Filtervorrichtung 48, einen im Inneren der Filtervorrichtung 48 angeordneten optischen Modulator 58 zum Um­ wandeln des Bildsignals in ein Bild und Aufmodulieren desselben auf den roten, grünen und blauen Lichtstrahl 60 aus der Filter­ vorrichtung 48 zur Erzeugung eines modulierten Lichtstrahls 62 sowie ein in dem Gehäuse 42 angeordnetes Objektiv 64 zum Proji­ zieren des modulierten Lichtstrahls 62 auf einen Bildschirm 66. The projec shown in FIGS. 4 to 7 according to the invention onsgerät 40 has a housing 42, a disposed therein light source 44 for generating a trichromen light beam 46, which is arranged in the housing 42, rotationally driven filter device 48 in the form of a tube with red, green and blue dichroic filters 50 , 52 and 54 for filtering out red, green and blue light beams 60 from the trichrome light beam 46 , an electromotor 56 arranged in the housing 42 for rotating the filter device 48 , an optical modulator 58 arranged inside the filter device 48 for converting the image signal into an image and modulating the same onto the red, green and blue light beam 60 from the filter device 48 for generating a modulated light beam 62 and a lens 64 arranged in the housing 42 for projecting the modulated light beam 62 onto a screen 66

Wie aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich, besitzt der Mantel 68 der rohrförmigen Filtervorrichtung 48 zwei kreisrunde Enden 70. Die dichroitischen Filter 50, 52 und 54 nehmen achsparallele Sektoren in wesentlichen rechteckiger Gestalt des Mantels 68 ein. Die etwa radial in die Filtervorrichtung 48 eintretenden roten, grünen und blauen Lichtstrahlen 60 werden von dem opti­ schen Modulator 58 zu einem der kreisrunden Enden 70 des Mantels 68 hin reflektiert.As shown in FIGS. 6 and 7, 68 has the sheath of the tubular filter device 48 has two circular ends 70. The dichroic filters 50 , 52 and 54 occupy axially parallel sectors in a substantially rectangular shape of the jacket 68 . The approximately radially entering the filter device 48 red, green and blue light beams 60 are reflected by the optical modulator 58 to one of the circular ends 70 of the jacket 68 .

Fig. 8 zeigt ein abgewandeltes Projektionsgerät, 80, nach der Erfindung. Dabei befindet sich die Filtervorrichtung 48 zwischen der Lichtquelle 44 und dem optischen Modulator 58. Der trichrome Lichtstrahl 46 aus der Lichtquelle 44 wird durchwegs radial durch den Mantel 68 der Filtervorrichtung 48 hindurchgeleitet, um in die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen 60 umgewandelt zu werden. Entsprechend sind die dichroitischen Filter 50, 52 und 54 über den Umfang des Mantels 68 verteilt. Hier wie im Bei­ spiel der Fig. 5 kann der optische Modulator 58 wiederum eine digitale Mikrospiegeleinheit aber auch ein Flüssigkristall- Display sein. Er moduliert ein Bild auf die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen 60, um so einen modulierten Lichtstrahls 62 zu erzeugen. Der modulierte Lichtstrahl 62 wird von dem Objektiv 64 auf den Bildschirm 66 geworfen. Fig. 8 shows a modified projection device, 80, according to the invention. The filter device 48 is located between the light source 44 and the optical modulator 58 . The trichrome light beam 46 from the light source 44 is passed radially through the jacket 68 of the filter device 48 throughout in order to be converted into the red, green and blue light beams 60 . Correspondingly, the dichroic filters 50 , 52 and 54 are distributed over the circumference of the jacket 68 . Here, as in the example in FIG. 5, the optical modulator 58 can in turn be a digital micromirror unit but also a liquid crystal display. It modulates an image on the red, green and blue light beams 60 so as to produce a modulated light beam 62 . The modulated light beam 62 is projected onto the screen 66 by the lens 64 .

Wie aus den Fig. 5 und 8 ersichtlich, tritt der Lichtstrahl 46 erfindungsgemäß stets durch das Zentrum der Filtervorrichtung 48 hindurch, so daß diese im Vergleich zu der scheibenförmigen Filtervorrichtung 18 des vorausgehend beschriebenen herkömmli­ chen Projektionsgeräts 10 einen wesentlich kleineren Durchmesser und dementsprechend auch das Gehäuse 42 kleinere Abmessungen als das Gehäuse 12 des herkömmlichen Projektionsgeräts erhalten kann. As can be seen from FIGS. 5 and 8, the light beam 46 always passes through the center of the filter device 48 according to the invention, so that this compared to the disk-shaped filter device 18 of the previously described conventional projection device 10 has a substantially smaller diameter and, accordingly, the housing 42 smaller dimensions than the housing 12 of the conventional projection device can receive.

Anstatt durch die dichroitischen Filter 50, 52 und 54 hindurch in die Filtervorrichtung 48 einzutreten, wie nach den Fig. 5 und 8, könnte der eintreffende trichrome Lichtstrahl 46 auch durch ein Ende 70 hindurch in den Mantel 68 der Filtervorrich­ tung eintreten und von einem in deren Innerem angeordneten Spie­ gel durch die Filter 50, 52 und 54 hindurch nach außen geleite t werden, um so die monochromen Lichtstrahlen 60 zu bilden.Instead of entering the filter device 48 through the dichroic filters 50 , 52 and 54 , as in FIGS . 5 and 8, the incoming trichrome light beam 46 could also enter the jacket 68 of the filter device through an end 70 and enter one of them whose interior arranged mirrors are passed through filters 50 , 52 and 54 to the outside so as to form monochrome light beams 60 .

Claims (10)

1. Elektronisches Projektionsgerät (40; 80) zum Projizieren von Farbbildern, mit
einem Gehäuse (42),
einer in dem Gehäuse (42) angeordneten Lichtquelle (44) zum Erzeugen eines multichromen Lichtstrahls (46),
einer drehend angetriebenen Filtervorrichtung (48) innerhalb des Gehäuses (42), die mindestens drei über ihren Umfang verteilte Farbfilter (50, 52, 54) zum aufeinanderfolgenden Ausfiltern verschiedenfarbiger monochromer Lichtstrahlen (60) aus dem multichromen Lichtstrahl (46) enthält,
einer in dem Gehäuse (42) angeordneten Antriebseinheit (56) zum Drehen der Filtervorrichtung (48),
einem innerhalb des Gehäuses (42) angeordneten optischen Modulator (58) zum Umwandeln eines Bildsignals in ein Bild und Aufmodulieren desselben auf einen jeden der monochromen Lichtstrahlen (60), um so einen modulierten Lichtstrahl (62) zu erzeugen, und
einem innerhalb des Gehäuses (42) angeordneten Objektiv (64) zum Projizieren des modulierten Lichtstrahls (62) auf einen Bildschirm (66),
dadurch gekennzeichnet, daß die Filtervorrichtung (48) die Gestalt eines Rohres besitzt und die Farbfilter (50, 52, 54) Mantelsektoren dieses Rohres bilden.1. Electronic projection device ( 40 ; 80 ) for projecting color images, with
a housing ( 42 ),
a light source ( 44 ) arranged in the housing ( 42 ) for generating a multichromic light beam ( 46 ),
a rotatingly driven filter device ( 48 ) within the housing ( 42 ), which contains at least three color filters ( 50 , 52 , 54 ) distributed over its circumference for successively filtering out differently colored monochrome light beams ( 60 ) from the multichrome light beam ( 46 ),
a drive unit ( 56 ) arranged in the housing ( 42 ) for rotating the filter device ( 48 ),
an optical modulator ( 58 ) disposed within the housing ( 42 ) for converting an image signal into an image and modulating it onto each of the monochrome light beams ( 60 ) so as to produce a modulated light beam ( 62 ), and
an objective ( 64 ) arranged inside the housing ( 42 ) for projecting the modulated light beam ( 62 ) onto a screen ( 66 ),
characterized in that the filter device ( 48 ) has the shape of a tube and the color filters ( 50 , 52 , 54 ) form shell sectors of this tube. 2. Projektionsgerät (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der optische Modulator (58) im inneren der rohrför­ migen Filtervorrichtung angeordnet ist und die monochromen Lichtstrahlen (60) aus den Farbfiltern (50, 52, 54) durch ei­ ne Stirnseite der Filtervorrichtung nach außen projiziert. 2. Projection device ( 40 ) according to claim 1, characterized in that the optical modulator ( 58 ) is arranged in the interior of the rohrför shaped filter device and the monochrome light beams ( 60 ) from the color filters ( 50 , 52 , 54 ) by egg ne front side the filter device projected outwards. 3. Projektionsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Filtervorrichtung (48) im Strahlengang zwischen der Lichtquelle (44) und dem optischen Modulator (58) befindet und der multichrome Lichtstrahl (46) aus der Lichtquelle bzw. die daraus entstehenden monochromen Lichtstrahlen (60) trans­ versal durch die Filtervorrichtung (80) hindurchtreten.3. Projection device according to claim 1, characterized in that the filter device ( 48 ) is located in the beam path between the light source ( 44 ) and the optical modulator ( 58 ) and the multichrome light beam ( 46 ) from the light source or the resulting monochrome light beams ( 60 ) pass transversely through the filter device ( 80 ). 4. Projektionsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der multichrome Lichtstrahl (46) durch eine Stirnseite hin­ durch in die rohrförmige Filtervorrichtung (48) eintritt und von einem in deren Innerem angeordneten Spiegel durch die Farbfilter (50, 52 und 54) hindurch nach außen geleitet wird.4. Projection device according to claim 1, characterized in that the multichrome light beam ( 46 ) enters through an end face through into the tubular filter device ( 48 ) and from a mirror arranged in the interior thereof through the color filter ( 50 , 52 and 54 ) is led outside. 5. Projektionsgerät (40; 80) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbfilter (50, 52, 54) im wesentlichen rechteckige Gestalt besitzen.5. Projection device ( 40 ; 80 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the color filters ( 50 , 52 , 54 ) have a substantially rectangular shape. 6. Projektionsgerät (40; 80) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die monchromen Licht­ strahlen (60) rote, grüne und blaue sind.6. Projection device ( 40 ; 80 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the monochrome light rays ( 60 ) are red, green and blue. 7. Projektionsgerät (40; 80) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbfilter (50, 52, 54) dichroitische Filter sind.7. Projection device ( 40 ; 80 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the color filters ( 50 , 52 , 54 ) are dichroic filters. 8. Projektionsgerät (40; 80) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Modulator (58) aus einer digitalen Mikrospiegeleinheit besteht.8. Projection device ( 40 ; 80 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical modulator ( 58 ) consists of a digital micromirror unit. 9. Projektionsgerät (40; 80) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Modulator (58) aus einem Flüssigkristall-Display besteht. 9. Projection device ( 40 ; 80 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the optical modulator ( 58 ) consists of a liquid crystal display. 10. Projektionsgerät (40; 80) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (56) aus einem Elektromotor besteht.10. Projection device ( 40 ; 80 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the drive device ( 56 ) consists of an electric motor.
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