DE10129883A1 - Projektionseinrichtung zum Projizieren elektrisch codierter Bilder - Google Patents
Projektionseinrichtung zum Projizieren elektrisch codierter BilderInfo
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Abstract
Eine Projektionseinrichtung (40) zum Wiedergeben elektrisch codierter Bilder enthält einen optischen Modul (50) mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Polarisations-Strahlspaltspiegel (70, 72, 74) sowie einen Verzögerungsfilm (73). Der erste und der dritte Polarisations-Strahlspaltspiegel (70, 74) verlaufen in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zu der Ebene des zweiten Polarisations-Strahlspaltspiegels (72). Drei monochromatische polarisierte Lichtstrahlen nehmen verschiedene Bahnen innerhalb des optischen Moduls (50) in Abhängigkeit von ihrer jeweiligen Polarisation und Farbe und werden schließlich zu einem Ausgangslichtstrahl vereinigt. Die betreffende Projektionseinrichtung (40) vermeidet unterschiedlich lange Wege der monochromatischen Lichtstrahlen und so die Notwendigkeit, Kompensationsmittel für den wegabhängigen Lichtverlust vorsehen zu müssen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Projektionseinrichtung gemäß Gat
tungsbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine solche Projektionseinrichtung sendet rote, blaue und grü
ne Lichtstrahlen aus. Dabei sind die Wege der drei Lichtstrah
len innerhalb der Projektionseinrichtung, wie später noch er
läutert, unterschiedlich. Um den demzufolge unterschiedlichen
Lichtverlust innerhalb der Projektionseinrichtung zu kompen
sieren, finden zusätzliche Linsen Verwendung. Indessen macht
der Einbau solcher Linsen die Projektionseinrichtung kompli
zierter und erhöht ihre Herstellungskosten.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Projektionseinrichtung gemäß Gattungsbegriff so auszubilden,
daß sich zusätzliche Linsen zur Kompensation des Lichtverlu
stes infolge unterschiedlicher Wege der drei farbigen Licht
strahlen erübrigen.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit einer Projektionsein
richtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche geben
vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten einer solchen an.
Wie sich aus der weiter unten folgenden Figurenbeschreibung
noch genauer ergibt, verwendet die erfindungsgemäße Projekti
onseinrichtung einen besonders gestalteten optischen Modul zum
Ausgleich der unterschiedlichen Wege der drei farbigen Licht
strahlen. Aufgrund dessen ist die erfindungsgemäße Projekti
onseinrichtung verhältnismäßig einfach wie auch platzsparend
aufgebaut.
Nachfolgend wird die Erfindung in Gegenüberstellung zum Stand
der Technik anhand der Figuren genauer erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1, in schematischer Darstellung, eine herkömmliche Pro
jektionseinrichtung für einen Flüssigkristall-Projektor,
Fig. 2, in ebenso schematischer Darstellung, eine erfindungs
gemäße Projektionseinrichtung,
Fig. 3 ein Schema des optischen Moduls aus Fig. 2,
Fig. 4 ein Schema einer ersten Modulationseinheit aus Fig. 2,
Fig. 5 ein Schema einer Eingangsoptik aus Fig. 2,
Fig. 6 ein Schema einer anderen für die Erfindung in Betracht
kommenden Eingangsoptik und
Fig. 7 ein Schema noch einer weiteren für die Erfindung in Be
tracht kommenden Eingangsoptik.
Bei der herkömmlichen Projektionseinrichtung 10 nach Fig. 1
liefert eine Lichtquelle 12 Licht durch eine Lichtvergleichmä
ßigungseinrichtung 14 hindurch, um den aus der Lichtquelle 12
stammenden Lichtstrahl in einen im wesentlichen rechteckigen
Lichtstrahl gleichmäßiger Lichtverteilung zu verwandeln. Eine
dichroitische Einrichtung 16 teilt den so behandelten Licht
strahl in drei Strahlen unterschiedlicher Farben (rot, grün
und blau) auf. Ein im wesentlichen rechteckiges trichromati
sches Prisma 18 mit drei Eingangsflächen 18a und einer Aus
gangsfläche 18b vereinigt die drei farbigen Lichtstrahlen zu
einem Ausgangslichtstrahl. Drei elektrisch gesteuerte platten
förmige Modulationseinheiten 20 befinden sich vor den drei
Eingangsflächen 18a des trichromatischen Prismas 18, um den
jeweiligen Eingangslichtstrahl zu einem ein Bild beinhaltenden
Ausgangslichtstrahl zu modulieren. Drei Fokussierungslinsen
17, 19 und 21 vor den Modulationseinheiten 20 fokussieren den
jeweiligen Eingangslichtstrahl aus der dichroitischen Einrich
tung 16 auf die betreffende Modulationseinheit 20. Ein Projek
tionsobjektiv 22 hinter der Ausgangsfläche 18b des trichroma
tischen Prismas 18 projiziert den Ausgangslichtstrahl aus dem
trichromatischen Prisma 18 auf einen Bildschirm 24. Die Modu
lationseinheiten 20 bestehen aus lichtdurchlässigen monochro
matischen Flüssigkristall-Bildschirmen, die jeweils monochro
matische Bilder wiedergeben. Das trichromatische Prisma 18
kombiniert die drei betreffenden monochromatischen Bilder zu
einem farbigen Bild, welches durch die Ausgangsfläche 18b des
trichromatischen Prismas 18 hindurch ausgegeben wird.
Ein erster dichroitischer Spiegel 26 innerhalb der dichroi
tischen Einrichtung 16 teilt den Lichtstrahl aus der Lichtver
gleichmäßigungseinrichtung 14 in zwei Strahlen auf. Ein Re
flektor 27 reflektiert den einen Strahl R, von dem dichroiti
schen Spiegel 26 zu der Fokussierungslinse 17. Ein zweiter
dichroitischer Spiegel 28, teilt den zweiten von dem dichroi
tischen Spiegel 26 kommenden Lichtstrahl BG in zwei monochro
matische Strahlen B und G auf. Genauer gesagt wird von dem aus
der Lichtvergleichmäßigungseinrichtung 14 hervorgehenden
Lichtstrahl durch den dichroitischen Spiegel 26 zunächst ein
roter Lichtstrahl R abgespalten und der Fokussierungslinse 17
zugeführt, während der verbleibende Lichtstrahl BG von dem
dichroitischen Spiegel 28 in einen blauen und einen grünen
Lichtstrahl B bzw. G aufgetrennt wird, deren erster, B, der
Fokussierungslinse 19 und deren zweiter, G, der Fokussierungs
linse 21 zugeführt wird. Dabei hat der grüne Lichtstrahl G ei
nen wesentlich weiteren Weg zurückzulegen und dabei zwei Lin
sen 30 und zwei Reflektoren 32 zu passieren. Die Linsen 30
dienen dazu, den infolge dieses längeren Weges normalerweise
eintretenden größeren Lichtverlust zu kompensieren. Wenngleich
dies damit gelingt, ist die betreffende Projektionseinrichtung
10 verhältnismäßig kompliziert, umfangreich und teuer.
Eine erfindungsgemäße Projektionseinrichtung 40, wie sie bei
spielhaft in Fig. 2 dargestellt ist, enthält eine Lichtquelle
42 zur Erzeugung eines dreifarbigen polarisierten Licht
strahls, in dem alle drei Farben (rot, grün und blau) zunächst
in gleicher Weise polarisiert sind, ferner eine erste Modula
tionseinheit 44, eine zweite Modulationseinheit 46 und eine
dritte Modulationseinheit 48, die jeweils einen monochromati
schen polarisierten Lichtstrahl durch Reflexion unter Änderung
seiner Polarisation moduliert, einen L-förmigen optischen Mo
dul 50 zur Steuerung des Weges der drei polarisierten farbigen
Lichtstrahlen, eine Eingangsoptik 52 zwischen der Lichtquelle
42 und der inneren Ecke des optischen Moduls 50 sowie ein Pro
jektionsobjektiv 54 zum Projizieren des Ausgangsstrahls aus
dem optischen Modul 50 auf einen Bildschirm 56.
Die Lichtquelle 42 weist eine Lampe 57 zur Erzeugung unpolari
sierten dreifarbigen Lichts mit den Farben rot, blau und grün,
einen Polarisationswandler 58 zum Umwandeln des unpolarisier
ten Lichts in polarisiertes Licht sowie eine Lichtvergleichmä
ßigungseinrichtung 59 zur Vergleichmäßigung der Lichtvertei
lung in dem polarisierten Lichtstrahl auf.
Wie genauer aus Fig. 3 ersichtlich, enthält der optische Modul
50 drei im wesentlichen gleiche lichtdurchlässige quadratische
Blöcke, nämlich einen ersten 60, einen zweiten 62 und einen
dritten 64. Die Blöcke 60, 62 und 64 sind jeweils aus zwei
lichtdurchlässigen dreieckigen Blöcken 66 zusammengesetzt. Der
zweite Block 62 befindet sich zwischen dem ersten Block 60 und
dem dritten Block 64. Diagonal innerhalb der Blöcke 60, 62 und
64 befinden sich drei Polarisations-Strahlspaltspiegel 70, 72
und 74. Zwischen dem zweiten und dem dritten Polarisations-
Strahlspaltspiegel 72 bzw. 74, im gezeigten Beispiel an der
Grenze zwischen den Blöcken 62 und 64, befindet sich ein Ver
zögerungsfilm 73. Der erste und der dritte Polarisations-
Strahlspaltspiegel 70 bzw. 74 liegen innerhalb einer gemeinsa
men Ebene, die senkrecht zur Ebene des zweiten Polarisations-
Strahlspaltspiegels 72 verläuft. Die drei Polarisations-
Strahlspaltspiegel 70, 72 und 74 sind zwischen den jeweiligen
dreieckigen Blöcken 66 eingeschlossen. Die Innenseite des
L-förmigen optischen Moduls 50, die von zueinander senkrechten
Seiten des ersten und des dritten Blocks 60 bzw. 64 gebildet
wird, hat die Gestalt einer konkaven rechtwinkeligen Ecke. In
ihr treten zwei aus der Eingangsoptik 52 hervorgehende unter
schiedliche Lichtstrahlen, G und RB*, in den Modul 50 ein.
Die Modulationseinheiten 44, 46 und 48, deren eine, 44, in
Fig. 4 genauer dargestellt ist, enthalten jeweils einen re
flektierenden Bildmodulator 96 zum Modulieren des Eingangs
lichtstrahls unter Reflexion zwecks Gewinnung eines modulier
ten Lichtstrahls sowie einen Viertelwellen-Verzögerer 98 zum
Verzögern des eintretenden wie auch des austretenden polari
sierten monochromatischen Lichtstrahls um jeweils ein Viertel
der Wellenlänge, so daß die Polarisation des austretenden
Lichtstrahls derjenigen des eintretenden Lichtstrahls ent
gegengesetzt ist. Der reflektierende Bildmodulator 96 kann aus
einer digitalen Mikrospiegeleinrichtung oder einem Flüssigkri
stallbildschirm bestehen.
Fig. 5 zeigt Einzelheiten eines ersten Ausführungsbeispiels
der Eingangsoptik 52. Diese enthält hiernach einen dichroiti
schen Spiegel 76 zum Auftrennen des trichromatischen polari
sierten Lichts aus der Lichtquelle 42 in einen monochromati
schen polarisierten Strahl G und einen bichromatischen polari
sierten Strahl RB. Ein Verzögerungsfilm 78 ändert die Polari
sation des einen monochromatischen Lichtstrahle innerhalb des
bichromatischen polarisierten Strahls RB. Zwei Reflektoren 80
und 82 richten den monochromatischen polarisierten Strahl G
und den bichromatischen polarisierten Strahl RB (bzw. RB* nach
Passieren des Verzögerungsfilms 78) auf die zwei zueinander
senkrechten Flächen 61 und 65 auf der Innenseite des L-förmi
gen optischen Moduls 50.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, trifft, wenn der monochromatische
polarisierte Strahl G und der bichromatische polarisierte
Strahl RB* durch die beiden senkrechten Flächen 61 und 65 auf
der Innenseite des L-förmigen optischen Moduls 50 eingetreten
sind, der Strahl G auf den ersten diagonal im Inneren des
Blocks 60 liegenden Polarisations-Strahlspaltspiegel 70 auf,
während der bichromatische Strahl RB* auf den diagonal im In
neren des dritten Blocks 64 angeordneten dritten Polarisa
tions-Strahlspaltspiegel 74 auftrifft.
Der Polarisations-Strahlspaltspiegel 70 richtet den monochro
matischen polarisierten Strahl G auf die erste Modulationsein
heit 44. Der davon reflektierte Strahl G* mit entgegengesetz
ter Polarisation gelangt durch den ersten Polarisations-
Strahlspaltspiegel 70 hindurch auf den diagonal im Inneren des
zweiten Blocks 62 liegenden zweiten Polarisations-Strahlspalt
spiegel 72. Alternativ könnte sich die erste Modulationsein
heit 44 außerhalb des anderen dreieckigen Blocks 66 (Fig. 3)
des ersten Blocks 60 befinden. In diesem Fall würde der mono
chromatische polarisierte Strahl G zunächst durch den ersten
Polarisations-Strahlspaltspiegel 70 hindurchtreten, um zu der
ersten Modulationseinheit 44 zu gelangen, während der davon
reflektierte Strahl G* von dem ersten Polarisations-Strahl
spaltspiegel 70 auf den zweiten Polarisations-Strahlspalt
spiegel 72 reflektiert würde.
Der dritte Polarisations-Strahlspaltspiegel 74 spaltet den
bichromatischen polarisierten Strahl RB* in zwei monochromati
sche polarisierte Strahlen R und B* auf entsprechend deren un
terschiedlicher Polarisation. Die roten und blauen polarisier
ten Strahlen R und B* gelangen zu der zweiten Modulationsein
heit 46 bzw. der dritten Modulationseinheit 48 durch Reflexion
an dem bzw. Hindurchtritt durch den dritten Polarisations-
Strahlspaltspiegel 74. Der modulierte rote Strahl R*, der die
zweite Modulationseinheit 46 mit umgekehrter Polarisation ver
läßt, tritt durch den dritten Polarisations-Strahlspaltspiegel
74 sowie den Verzögerungsfilm 73 hindurch, der seine Polarisa
tion wiederum umkehrt, und gelangt so zu dem zweiten Polarisa
tions-Strahlspaltspiegel 72. Der von der dritten Modulations
einheit 48 reflektierte modulierte und in seiner Polarisation
umgekehrte blaue Strahl B wird von dem dritten Polarisations-
Strahlspaltspiegel 74 auf den zweiten Polarisations-Strahl
spaltspiegel 72 reflektiert, wobei er ebenfalls durch den Ver
zögerungsfilm 73 hindurchtritt. Indessen ist der Verzögerungs
film 73 entsprechend ausgelegt, die Polarisation des blauen
Strahls unverändert zu lassen.
Alternativ könnten die Positionen der zweiten und der dritten
Modulationseinheit 46 bzw. 48 vertauscht werden. In diesem
Fall würde sich die Funktion des dritten Polarisations-Strahl
spaltspiegels 74 derart ändern, daß der unmodulierte rote
Strahl R durch den Polarisations-Strahlspaltspiegel 74 hin
durchtritt, während der unmodulierte blaue Strahl B reflek
tiert wird.
Fig. 6 zeigt eine gegenüber der Eingangsoptik 52 andere Aus
führungsform der Eingangsoptik, mit 90 bezeichnet. Hiernach
ist der dichroitische Spiegel 76 diagonal innerhalb der konka
ven Ecke aus den beiden zueinander senkrechten Flächen 61 und
65 des L-förmigen optischen Moduls 50 angeordnet, und der Ver
zögerungsfilm 78 befindet sich vor der Fläche 65 des optischen
Moduls, um die Polarisation des blauen Lichtanteils in dem
bichromatischen polarisierten Strahl RB zu ändern.
Fig. 7 zeigt eine noch andere Eingangsoptik, 94, anstelle der
Eingangsoptik 52 von Fig. 2. Hiernach ist der dichroitische
Spiegel 76 wiederum diagonal innerhalb der konkaven Ecke des
L-förmigen optischen Moduls 50 angeordnet, während sich der
Verzögerungsfilm 78 jedoch zwischen dem dichroitischen Spiegel
76 und der Lichtquelle 42 befindet. In diesem Fall ändert der
Verzögerungsfilm 78 die Polarisation des blauen Anteils, B, in
dem trichromatischen polarisierten Eingangslichtstrahl RGB aus
der Lichtquelle 42. Infolgedessen spaltet der dichroitische
Spiegel 76 den trichromatischen Strahl in einen polarisierten
grünen Strahl G und einen polarisierten bichromatischen
Strahl RB*, wobei die Polarisation des blauen Anteils B* in
dem letzteren derjenigen des roten Anteils B entgegensteht.
So oder so gelangt der modulierte grüne Strahl G* durch den
zweiten Polarisations-Strahlspaltspiegel 72 hindurch zu dem
Projektionsobjektiv 54, während die von dem dritten Polarisa
tions-Strahlspaltspiegel 74 herkommenden modulierten roten
bzw. blauen Strahlen von dem zweiten Polarisations-Strahl
spaltspiegel 72 zu dem Projektionsobjektiv 74 hin reflektiert
werden. Wäre, was gleichfalls möglich ist, das Projektionsob
jektiv 54 auf der anderen Seite des Blocks 62 angeordnet, so
würde der zweite Polarisations-Strahlspaltspiegel 72 so ausge
bildet sein, daß die modulierten roten und blauen Strahlen
durch ihn hindurchtreten, während der modulierte grüne Strahl
daran reflektiert wird.
Während der Verzögerungsfilm 73 in den vorausgehend beschrie
benen Beispielen die Polarisation des modulierten roten
Strahls verändert und diejenige des modulierten blauen
Strahls unverändert läßt, ist es auch möglich, ihn so zu kon
zipieren, daß er die Polarisation des modulierten blauen
Strahls ändert, während er den modulierten roten Strahl unver
ändert läßt. Mit der Anordnung eines zweiten Verzögerungsfilms
zwischen dem ersten und dem zweiten Polarisations-
Strahlspaltspiegel 70 bzw. 72 zur Veränderung der Polarisation
des modulierten grünen Strahls ließe sich erreichen, daß die
Polarisation des modulierten grünen Strahls und diejenige des
modulierten bichromatischen Strahls einander entgegengesetzt
sind. Wiederum würden die drei modulierten Strahlen durch den
zweiten Polarisations-Strahlspaltspiegel 72 hindurchtreten
bzw. an ihm reflektiert werden, um den auf den Bildschirm 56
projizierten Ausgangsstrahl zu bilden.
In jedem Fall sind die Wege, welche die drei verschiedenfarbi
gen Lichtstrahlen zurückzulegen haben, in der erfindungsgemä
ßen Projektionseinrichtung 40 im wesentlichen gleich und dabei
verhältnismäßig kurz. Daher entfällt die Notwendigkeit, zu
sätzliche Linsen zu verwenden für die Kompensation verlorenge
gangenen Lichts, ebenso wie zusätzliche Reflektoren entfallen
können. Wenn, was leicht möglich ist, die Elemente der Ein
gangsoptik einstellbar angebracht werden, wird ein Benutzer
zudem in die Lage versetzt, die Wege der Eingangslichtstrahlen
einzustellen. Aufgrund dessen ist, im Vergleich zu der her
kömmlichen Projektionseinrichtung 10 nach Fig. 1, die erfin
dungsgemäße nicht nur einfacher, billiger und ggf. raumsparen
der sondern auch noch technisch vorteilhafter.
Claims (21)
1. Projektionseinrichtung (40) zum Wiedergeben elektrisch co
dierter Bilder, mit
einer Lichtquelle (42) zum Erzeugen trichromatischen Lichts mit einem roten, einem grünen und einem blauen Lichtanteil,
einer Mehrzahl Strahlspaltspiegeln (70, 72, 74) zum Auf spalten des trichromatischen Lichts in drei mono chromatische Lichtstrahlen,
drei Modulationseinheiten (44, 46, 48) zum Modulieren jeweils eines der monochromatischen Lichtstrahlen und
einem optischen Modul (50) zum Vereinen der modulierten monochromatischen Lichtstrahlen zu einem modulierten Ausgangslichtstrahl,
dadurch gekennzeichnet,
daß das von der Lichtquelle (42) erzeugte Licht polari siertes trichromatisches Licht ist,
daß zwischen der Lichtquelle (42) und dem optischen Mo dul (50) eine Lichtverteilungseinrichtung (52; 90; 94) angeordnet ist, die einen dichroitischen Spiegel (76) zur Aufspaltung des trichromatischen polarisierten Lichts in einen ersten monochromatischen polarisierten Lichtstrahl und einen bichromatischen polarisierten Lichtstrahl mit einem zweiten und einem dritten mono chromatischen polarisierten Lichtanteil sowie einen er sten Verzögerungsfilm (78) zur Änderung der Polarisation eines der beiden monochromatischen polarisierten Licht anteile in dem bichromatischen polarisierten Lichtstrahl aufweist und den ersten monochromatischen polarisierten Lichtstrahl und den bichromatischen polarsierten Licht strahl in unterschiedlichen Richtungen in den optischen Modul (52) hinein ausgibt,
daß in den optischen Modul (50) ein erster, ein zweiter und ein dritter Polarisations-Strahlspaltspiegel (70, 72, 74) integriert sind, wobei der erste und der dritte Polarisations-Strahlspaltspiegel (70, 74) in einer ge meinsamen, zu derjenigen des zweiten Polarisations- Strahlspaltspiegels (72) senkrechten Ebene angeordnet sind,
daß ein zweiter Verzögerungsfilm (73) zwischen dem zwei ten und dem dritten Polarisations-Strahlspaltspiegel (72, 74) angeordnet ist und
daß die drei Modulationseinheiten (44, 46, 48) reflek tierende Modulationseinheiten sind, welche die Polarisa tion des jeweiligen modulierten monochromatischen pola risierten Lichts ändern,
wobei der erste monochromatische polarisierte Lichtstrahl auf den ersten Polarisations-Strahlspaltspiegel (70) und der bichromatische polarisierte Lichtstrahl auf den drit ten Polarisations-Strahlspaltspiegel (74) gerichtet ist, wobei der erste Polarisations-Strahlspaltspiegel (70) den ersten monochromatischen polarisierten Lichtstrahl auf die erste Modulationseinheit (44) und den von dieser reflek tierten ersten modulierten Lichtstrahl auf den zweiten Po larisations-Strahlspaltspiegel (72) gelangen läßt,
wobei der dritte Polarisations-Strahlspaltspiegel (74) den bichromatischen polarisierten Lichtstrahl in einen zweiten monochromatischen polarisierten Lichtstrahl und einen dritten monochromatischen polarisierten Lichtstrahl ent sprechend der unterschiedlichen Polarisation der betref fenden Lichtanteile aufspaltet und diese beiden Licht strahlen zu der zweiten bzw. der dritten Modulationsein heit (46, 48) gelangen läßt sowie die beiden reflektierten modulierten Lichtstrahlen durch den zweiten Verzögerungs film (73) hindurch zu dem zweiten Polarisations-Strahl spaltspiegel (72) gelangen läßt, wobei der zweite Verzöge rungsfilm (73) die Polarisation eines dieser beiden modu lierten polarisierten Lichtstrahlen ändert, und
wobei der zweite Polarisations-Strahlspaltspiegel (72) den ersten, zweiten und dritten modulierten Lichtstrahl zu dem Ausgangslichtstrahl vereinigt.
einer Lichtquelle (42) zum Erzeugen trichromatischen Lichts mit einem roten, einem grünen und einem blauen Lichtanteil,
einer Mehrzahl Strahlspaltspiegeln (70, 72, 74) zum Auf spalten des trichromatischen Lichts in drei mono chromatische Lichtstrahlen,
drei Modulationseinheiten (44, 46, 48) zum Modulieren jeweils eines der monochromatischen Lichtstrahlen und
einem optischen Modul (50) zum Vereinen der modulierten monochromatischen Lichtstrahlen zu einem modulierten Ausgangslichtstrahl,
dadurch gekennzeichnet,
daß das von der Lichtquelle (42) erzeugte Licht polari siertes trichromatisches Licht ist,
daß zwischen der Lichtquelle (42) und dem optischen Mo dul (50) eine Lichtverteilungseinrichtung (52; 90; 94) angeordnet ist, die einen dichroitischen Spiegel (76) zur Aufspaltung des trichromatischen polarisierten Lichts in einen ersten monochromatischen polarisierten Lichtstrahl und einen bichromatischen polarisierten Lichtstrahl mit einem zweiten und einem dritten mono chromatischen polarisierten Lichtanteil sowie einen er sten Verzögerungsfilm (78) zur Änderung der Polarisation eines der beiden monochromatischen polarisierten Licht anteile in dem bichromatischen polarisierten Lichtstrahl aufweist und den ersten monochromatischen polarisierten Lichtstrahl und den bichromatischen polarsierten Licht strahl in unterschiedlichen Richtungen in den optischen Modul (52) hinein ausgibt,
daß in den optischen Modul (50) ein erster, ein zweiter und ein dritter Polarisations-Strahlspaltspiegel (70, 72, 74) integriert sind, wobei der erste und der dritte Polarisations-Strahlspaltspiegel (70, 74) in einer ge meinsamen, zu derjenigen des zweiten Polarisations- Strahlspaltspiegels (72) senkrechten Ebene angeordnet sind,
daß ein zweiter Verzögerungsfilm (73) zwischen dem zwei ten und dem dritten Polarisations-Strahlspaltspiegel (72, 74) angeordnet ist und
daß die drei Modulationseinheiten (44, 46, 48) reflek tierende Modulationseinheiten sind, welche die Polarisa tion des jeweiligen modulierten monochromatischen pola risierten Lichts ändern,
wobei der erste monochromatische polarisierte Lichtstrahl auf den ersten Polarisations-Strahlspaltspiegel (70) und der bichromatische polarisierte Lichtstrahl auf den drit ten Polarisations-Strahlspaltspiegel (74) gerichtet ist, wobei der erste Polarisations-Strahlspaltspiegel (70) den ersten monochromatischen polarisierten Lichtstrahl auf die erste Modulationseinheit (44) und den von dieser reflek tierten ersten modulierten Lichtstrahl auf den zweiten Po larisations-Strahlspaltspiegel (72) gelangen läßt,
wobei der dritte Polarisations-Strahlspaltspiegel (74) den bichromatischen polarisierten Lichtstrahl in einen zweiten monochromatischen polarisierten Lichtstrahl und einen dritten monochromatischen polarisierten Lichtstrahl ent sprechend der unterschiedlichen Polarisation der betref fenden Lichtanteile aufspaltet und diese beiden Licht strahlen zu der zweiten bzw. der dritten Modulationsein heit (46, 48) gelangen läßt sowie die beiden reflektierten modulierten Lichtstrahlen durch den zweiten Verzögerungs film (73) hindurch zu dem zweiten Polarisations-Strahl spaltspiegel (72) gelangen läßt, wobei der zweite Verzöge rungsfilm (73) die Polarisation eines dieser beiden modu lierten polarisierten Lichtstrahlen ändert, und
wobei der zweite Polarisations-Strahlspaltspiegel (72) den ersten, zweiten und dritten modulierten Lichtstrahl zu dem Ausgangslichtstrahl vereinigt.
2. Projektionseinrichtung (40) nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der optische Modul (50) L-förmige Gestalt
besitzt und drei im wesentlichen einander gleiche licht
durchlässige quadratische Blöcke (60, 62, 64) in Gestalt
eines ersten, eines zweiten und eines dritten Blockes auf
weist, wobei der zweite Block (62) zwischen dem ersten und
dem dritten Block (60, 64) angeordnet ist, die drei Polari
sations-Strahlspaltspiegel (70, 72, 74) diagonal verlaufend
innerhalb jeweils eines der drei Blöcke (60, 62, 64) ange
ordnet sind und zueinander senkrechte Flächen (61, 65) an
dem ersten und dem dritten Block (60, 64) eine konkave
rechtwinkelige Ecke in dem L-förmigen optischen Modul (50)
bilden.
3. Projektionseinrichtung (40) nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der zweite Verzögerungsfilm (73) zwischen
dem zweiten und dem dritten quadratischen Block (62, 64)
angeordnet ist.
4. Projektionseinrichtung (40) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die drei quadratischen Blöcke (60, 62,
64) jeweils aus zwei lichtdurchlässigen dreieckigen Blöcken
(66) zusammengesetzt sind und die drei Polarisations-
Strahlspaltspiegel (70, 72, 74) sich zwischen den jewei
ligen beiden dreieckigen Blöcken (66) befinden.
5. Projektionseinrichtung (40) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dichroitische
Spiegel (76) der Lichtverteilungseinrichtung (52, 90) den
trichromatischen polarisierten Lichtstrahl aus der Licht
quelle (42) in einen ersten monochromatischen polarisierten
Lichtstrahl und einen bichromatischen polarisierten Licht
strahl spaltet, wovon der bichromatische polarisierte
Lichtstrahl einen zweiten und einen dritten monochromati
schen polarisierten Lichtanteil enthält und daß der betref
fende Verzögerungsfilm (78) die Polarisation des zweiten
monochromatischen polarisierten Lichtanteils gegenüber der
jenigen des dritten monochromatischen polarisierten Licht
anteils ändert.
6. Projektionseinrichtung (40) nach Anspruch 5 in Verbindung
mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtver
teilungseinrichtung (52) des weiteren zwei Reflektoren (80,
82) aufweist, um den ersten monochromatischen polarisierten
Lichtstrahl und den bichromatischen polarisierten Licht
strahl auf die eine bzw. andere der beiden zueinander senk
rechten Flächen (61, 65) des L-förmigen optischen Moduls
(50) zu richten.
7. Projektionseinrichtung (40) nach Anspruch 5 in Verbindung
mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dichroiti
sche Spiegel (76) der Lichtverteilungseinrichtung (90) dia
gonal zwischen den beiden zueinander senkrechten Flächen
(61, 65) des L-förmigen optischen Moduls (50) und der be
treffende Verzögerungsfilm (78) vor einer (65) der beiden
zueinander senkrechten Flächen (61, 65) angeordnet ist, um
die Polarisation des ersten monochromatischen polarisierten
Lichtstrahls oder eines der beiden in dem bichromatischen
polarisierten Lichtstrahl enthaltenen monochromatischen
Lichtanteils zu ändern.
8. Projektionseinrichtung (40) nach Anspruch 5 in Verbindung
mit Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dichroiti
sche Spiegel (76) der Lichtverteilungseinrichtung (94) dia
gonal zwischen den beiden zueinander senkrechten Flächen
(61, 65) des L-förmigen optischen Moduls (50) und der be
treffende Verzögerungsfilm (78) zwischen diesem dichroiti
schen Spiegel (76) und der Lichtquelle (42) angeordnet ist,
um die Polarisation eines der in dem eintreffenden trichro
matischen polarisierten Lichtstrahl enthaltenen monochroma
tischen polarisierten Lichtanteile zu ändern.
9. Projektionseinrichtung (40) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dichroitische
Spiegel (76) der Lichtverteilungseinrichtung (52; 90; 94)
den eintreffenden trichromatischen polarisierten Licht
strahl in einen ersten monochromatischen polarisierten
Lichtstrahl und einen bichromatischen polarisierten Licht
strahl mit einem zweiten und einem dritten monochromati
schen polarisierten Lichtanteil unterschiedlicher Polarisa
tion spaltet und der zweite Polarisations-Strahlspalt
spiegel (72) in dem optischen Modul (50) die Polarisation
des ersten monochromatischen polarisierten Lichtstrahls än
dert.
10. Projektionseinrichtung (40) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Polari
sations-Strahlspaltspiegel (70) den ersten monochromati
schen polarisierten Lichtstrahl auf die erste Modulations
einheit (44) reflektiert und den davon zurückkommenden mo
dulierten ersten monochromatischen polarisierten Licht
strahl zu dem zweiten Polarisations-Strahlspaltspiegel (72)
hin hindurchtreten läßt.
11. Projektionseinrichtung (40) nach einem der Ansprüche 1
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Polarisations-
Strahlspaltspiegel (70) den ersten monochromatischen pola
risierten Lichtstrahl zu der ersten Modulationseinrichtung
(44) hin hindurchtreten läßt und den von dort zurückkommen
den modulierten monochromatischen polarisierten Lichtstrahl
zu dem zweiten Polarisations-Strahlspaltspiegel (72) hin
reflektiert.
12. Projektionseinrichtung (40) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Polarisa
tions-Strahlspaltspiegel (74) den zweiten monochromatischen
polarisierten Lichtstrahl aus dem bichromatischen polari
sierten Lichtstrahl zu der zweiten Modulationseinheit (46)
hin reflektiert, während er den dritten monochromatischen
polarisierten Lichtstrahl aus dem bichromatischen polari
sierten Lichtstrahl zu der dritten Modulationseinheit (48)
hin hindurchtreten läßt, und den von der zweiten Modulati
onseinheit (46) reflektierten modulierten zweiten modulier
ten polarisierten Lichtstrahl durch den betreffenden Verzö
gerungsfilm (73) hindurch zu dem zweiten Polarisations-
Strahlspaltspiegel (72) hindurchtreten läßt und den von der
dritten Modulationseinheit (48) reflektierten modulierten
dritten monochromatischen polarisierten Lichtstrahl durch
den Verzögerungsfilm (73) hindurch zu dem zweiten Polarisa
tions-Strahlspaltspiegel (72) hin reflektiert.
13. Projektionseinrichtung (40) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Pola
risations-Strahlspaltspiegel (72) den ersten modulierten
polarisierten Lichtstrahl in eine vorbestimmte Richtung re
flektiert und den zweiten und dritten modulierten polari
sierten Lichtstrahl in gleicher Richtung hindurchtreten
läßt, um so die einzelnen modulierten Lichtstrahlen zu dem
Ausgangslichtstrahl zu vereinen.
14. Projektionseinrichtung (40) nach einem der Ansprüche 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Polarisa
tions-Strahlspaltspiegel (72) den ersten modulierten pola
risierten Lichtstrahl in einer vorbestimmten Richtung hin
durchtreten läßt, während er den zweiten und den dritten
modulierten polarisierten Lichtstrahl in die gleiche Rich
tung reflektiert, um so die einzelnen modulierten Licht
strahlen zu dem Ausgangslichtstrahl zu vereinen.
15. Projektionseinrichtung (40) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Modul
(50) zwischen dem ersten und dem zweiten Polarisations-
Strahlspaltspiegel (70, 72) einen dritten Verzögerer zum
Umkehren der Polarisation des ersten modulierten Licht
strahls aufweist.
16. Projektionseinrichtung (40) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Modulations
einheit (44, 46, 48) einen reflektierenden Bildmodulator
(96) zum Modulieren des eintreffenden Lichtstrahls und Er
zeugen eines modulierten ausgehenden Lichtstrahls sowie ei
nen Viertelwellenverzögerer (98) zum Verzögern des ein
treffenden und des ausgehenden Lichtstrahls um jeweils ein
Viertel der Wellenlänge aufweist, um so die Polarisation
des ausgehenden Lichtstrahls gegenüber derjenigen des ein
treffenden Lichtstrahls umzukehren.
17. Projektionseinrichtung (40) nach Anspruch 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß der reflektierende Bildmodulator (96) ein
digitaler Mikrospiegel-Modulator ist.
18. Projektionseinrichtung (40) nach Anspruch 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß der reflektierende Bildmodulator (96) ein
Flüssigkristallbildschirm ist.
19. Projektionseinrichtung (40) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Projektions
objektiv (54) zum Projizieren des Ausgangslichtstrahls auf
einen Bildschirm (56) aufweist.
20. Projektionseinrichtung (40) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (42)
eine Lampe (57) zum Erzeugen nichtpolarisierten tri
chromatischen Lichts sowie einen Polarisationswandler (58)
zum Umwandeln des betreffenden Lichts in polarisiertes
Licht aufweist.
21. Projektionseinrichtung (40) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (42)
eine Lichtvergleichmäßigungseinrichtung (59) zum Ver
gleichmäßigen der Lichtverteilung in dem trichromatischen
polarisierten Lichtstrahl aufweist.
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