DE10139496B4 - Projektionsvorrichtung zur Darstellung elektronischer Abbildungen - Google Patents

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Abstract

Projektionsvorrichtung (40; 110) umfassend: eine Beleuchtungsvorrichtung (42; 100) zum Emittieren eines polarisierten trichromatischen Lichts, welches rotes, grünes und blaues Licht umfasst; drei Modulationsvorrichtungen (48, 44, 46), welche als erste, zweite und dritte Modulationsvorrichtung (48, 44, 46) definiert sind, wobei jede der Modulationsvorrichtungen (48, 44, 46) zur Reflektion eines polarisierten monochromen Lichts verwendet wird, um das Licht zu modulieren und seine Polarisation zu ändern; eine Lichttrennvorrichtung (50) mit einem dichroitischen Spiegel (62; 112), einem ersten Polarisationsstrahlteilerspiegel (66), einem zweiten Polarisationsstrahlteilerspiegel (68) und einem dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel (64), wobei der dichroitische Spiegel (62, 112) und der dritte Polarisationsstrahlteilerspiegel (64) entlang einer ersten Diagonalrichtung angeordnet sind und der erste und der zweite Polarisationsstrahlteilerspiegel (66, 68) entlang einer zweiten Diagonalrichtung senkrecht zur ersten Diagonalrichtung angeordnet sind; und einen optisch doppelbrechenden Phasenfilm (70), welcher zwischen dem zweiten und dem dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel (68, 64) angeordnet ist; wobei der dichroitische Spiegel (62) das polarisierte trichromatische Licht in ein erstes polarisiertes monochromes Licht und ein polarisiertes dichromatisches Licht transferiert und diese beiden Lichter getrennt zum ersten und zum zweiten Polarisationsstrahlteilerspiegel (66, 68) weiterleitet, wobei der erste Polarisationsstrahlteilerspiegel (66) das erste polarisierte monochrome Licht zur ersten Modulationsvorrichtung (48) weiterleitet und das von der ersten Modulationsvorrichtung (48) reflektierte modulierte Licht zum dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel (64) weiterleitet, wobei der zweite Polarisationsstrahlteilerspiegel (68) das polarisierte dichromatische Licht in ein zweites und ein drittes polarisiertes monochromes Licht trennt, welche direkt zur zweiten und zur dritten Modulationsvorrichtung (44, 46) weitergeleitet werden und dann die von der zweiten und der dritten Modulationsvorrichtung 2 (44, 46) reflektierten modulierten Lichter zum dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel (64) durch den optisch doppelbrechenden Phasenfilm (70) weiterleitet, und der optisch doppelbrechende Phasenfilm (70) die Polarisation von einem der modulierten Lichter, welche von der zweiten und dritten Modulationsvorrichtung (44, 46) reflektiert werden, ändert, wobei die von dem ersten und dem zweiten Polarisationsstrahlteilerspiegel (66, 68) weitergeleiteten modulierten Lichter mittels des dritten Polarisationsstrahlteilerspiegels (64) überlagert werden, um einen Ausgangslichtstrahl ...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Projektionsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Projektionsvorrichtungen sind Vorrichtungen, welche eine Kombination von Lichtquellen und Linsen verwenden, um Bilder oder Videos auf einen entfernten Schirm zu projizieren.
  • Die meisten Projektionsvorrichtungen verwenden jedoch zweioptische Linsen in einer Lichttrennvorrichtung, was kompliziert und kostenaufwendig ist. Des Weiteren weisen drei Farbstrahlen, welche in der Projektion verwendet werden, üblicherweise ungleiche zurückgelegte Entfernungen auf.
  • Eine Lösung dieses Problems ist in der US 6 089 719 A gezeigt, die eine Projektionsvorrichtung zum Darstellen elektrisch erzeugter Bilder offenbart. Die Projektionsvorrichtung umfasst eine Beleuchtungsvorrichtung zum Emittieren eines polarisierten trichromatischen Lichts verschiedener Polarisationen, drei Modulationsvorrichtungen zur Modulation von drei polarisierten monochromen Lichtern zur Darstellung desselben elektrisch erzeugten Bildes, und eine Lichttrennvorrichtung mit zwei dichroitischen Spiegeln, die senkrecht zu zwei Polarisationsstrahlteilerspiegeln angeordnet sind. Ein dichroitischer Spiegel und die beiden Polarisationsstrahlteilerspiegel werden zum Trennen des polarisierten trichromatischen Lichts in drei monochrome Lichter und zum Leiten jedes monochromen Lichts zu einer entsprechenden Modulationsvorrichtung für die optische Modulation verwendet. Die drei von den drei Modulationsvorrichtungen reflektierten modulierten Lichter werden an einen anderen dichroitischen Spiegel übertragen und in einen Ausgangslichtstrahl synthetisiert, um das elektrisch erzeugte Bild anzuzeigen. Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine dementsprechende Projektionsvorrichtung bereitzustellen, welche einen einfachen Aufbau aufweist und das Problem der ungleichen zurückgelegten Entfernungen für die drei Farbstrahlen löst.
  • Dies wird durch eine Projektionsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten weitere Entwicklungen und Verbesserungen.
  • Wie aus der nachfolgenden Beschreibung deutlich wird, weist die beanspruchte Projektionsvorrichtung einen Satz von zwei dichroitischen Spiegeln und zwei Polarisationsstrahlteilerspiegel auf, um drei polarisierte Lichter zu trennen, und verwendet drei Modulationsvorrichtungen, um die drei polarisierten Lichter zu modulieren. Die Projektionsvorrichtung überlagert so die drei polarisierten Lichter in ein Ausgangslicht mit einem Aufbau, bei dem die drei polarisierten Lichter ungefähr gleiche zurückgelegte Entfernungen aufweisen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen weiter dargestellt. In den Zeichnungen ist:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Projektionsvorrichtung eines LCD-Projektors gemäß dem Stand der Technik,
  • 2 eine perspektivische Ansicht einer Projektionsvorrichtung eines LCD-Projektors gemäß der Vorliegenden Erfindung,
  • 3 eine schematische Ansicht eines dichroitischen Polarisationsstrahl-Aufspaltprismas der vorliegenden Erfindung,
  • 4 eine schematische Ansicht einer Modulationsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 5 eine schematische Ansicht einer Beleuchtungs- bzw. Illuminationsvorrichtung der Projektionsvorrichtung des in 2 gezeigten LCD-Projektors, und
  • 6 und 7 schematische Ansichten von alternativen Lichttrennvorrichtungen von Projektionsvorrichtungen eines LCD-Projektors jeweils gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Nachfolgend wird auf 1 Bezug genommen. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Projektionsvorrichtung 10 eines LCD-Projektors gemäß dem Stand der Technik. Die Projektionsvorrichtung 10 umfasst eine Lichtquelle 12, welche einen weissen Lichtstrahl erzeugt, eine optische Vorrichtung 14 zur gleichmäßigen Beleuchtung, welche vor der Lichtquelle 12 zum Konvergieren des von der Lichtquelle 12 emittierten weißen Lichts in einen gleichmäßig verteilten rechteckigen Lichtstrahl angeordnet ist, eine Lichttrennvorrichtung 16 zur Trennung des rechteckigen Lichtstrahls in rote, grüne und blaue Farbeingangslichtstrahle, ein trichromatisches Prisma 18 mit drei Eingangsseiten und einer Ausgangsseite zur Synthetisierung der drei Eingangslichtstrahlen in einen Ausgangslichtstrahl, drei Modulationstafeln 20, wobei jede durch eine monochrome Flüssigkristalltafel gebildet ist und separat vor den drei Eingangsseiten des trichroitischen Prismas 18 zur Modulation der drei Eingangslichtstrahlen angeordnet ist, drei Fokussierlinsen 17, 19 und 21, welche separat vor den drei Modulationstafeln 20 zum Fokussieren der drei Eingangslichtstrahlen von der Lichttrennvorrichtung 16 auf die drei Modulationstafeln 20 angeordnet sind, und eine Projektionslinse 22, welche vor der Ausgangsseite des trichromatischen Prismas 18 zur Projektion des synthetisierten Ausgangslichtstrahls vom trichromatischen Prisma 18 auf einen Schirm 24 angeordnet ist. Jede der Modulationstafeln 20 ist aus einer transparenten, monochromen Flüssigkristalltafel zur Darstellung eines monochromen Bildes gebildet. Das trichromatische Prisma 18 synthetisiert die drei monochromen Bilder, um ein Ausgangsfarbbild zu erzeugen.
  • Die Lichttrennvorrichtung 16 umfasst einen ersten dichroitischen Spiegel 26 zur Trennung des roten Lichts vom rechteckigen Lichtstrahl, einen Reflexionsspiegel 27 zur Reflexion des roten Lichts vom ersten dichroitischen Spiegel 26 auf die Fokussierlinse 17, einen zweiten dichroitischen Spiegel 28 zur Trennung des vom ersten dichroitischen Spiegel 26 reflektierten Lichts durch Reflexion von blauem Licht zur Fokussierlinse 19, und zwei optische Linsen 30 und zwei Reflexionsspiegel 32 zum Durchlassen und Reflektieren von grünem Licht zur Fokussierlinse 21. 1 zeigt in klarer Weise, dass die durch das grüne Licht zurückgelegte Entfernung sehr viel größer als die roten und blauen Lichts ist. Da die zurückgelegten Entfernungen die Lichtintensitäten beeinflussen, sind die beiden optischen Linsen 30, welche vor den beiden Reflexionsspiegeln 32 angeordnet sind, essentiell, um das grüne Licht zu konvergieren, so dass der Verlust seiner Lichtintensität kompensiert wird.
  • Die Anordnung der beiden optischen Linsen 30 macht jedoch den Aufbau der Lichttrennvorrichtung 16 kompliziert und kostenintensiv. Es ist daher eine wichtige Aufgabe, eine Projektionsvorrichtung mit einem einfachen Aufbau bereitzustellen, welche das Problem der ungleichen zurückgelegten Entfernungen für die drei Farbstrahlen löst.
  • Nachfolgend werden die 2 bis 4 beschrieben. 2 ist eine Ansicht einer Projektionsvorrichtung 40 eines LCD-Projektors gemäß der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine schematische Ansicht des dichroitischen Polarisationsstrahl-Trennprismas 50 der vorliegenden Erfindung. 4 ist eine schematische Ansicht der Modulationsvorrichtung 44 der vorliegenden Erfindung. Die Projektionsvorrichtung 40 umfasst eine Beleuchtungsvorrichtung 42, drei Modulationsvorrichtungen 44, 46 und 48, ein dichroitisches Polarisationsstrahl-Trennprisma 50 und eine Projektionslinse 52. Die Beleuchtungsvorrichtung 42 emittiert einen gleichförmig verteilten, annähernd weißen Lichtstrahl, welcher rote, grüne und blaue Farben umfasst, welche jeweils unterschiedliche Polarisationen aufweisen. Beispielsweise emittiert die Beleuchtungsvorrichtung 42 der vorliegenden Erfindung ein polarisiertes Licht umfassend rotes R, grünes G* und blaues B polarisiertes Licht, wobei die Polarisation des grünen G* polarisierten Lichts unterschiedlich von den anderen polarisierten Lichtern R und B ist. Die drei Modulationsvorrichtungen 44, 46 und 48 werden zur Modulation und zum Verschieben der Polarisation der drei polarisierten monochromen Lichter durch Verwendung eines Verfahrens mit Lichtreflexion verwendet. Das dichroitische Polarisationsstrahl-Trennprisma 50 empfängt und sendet die drei polarisierten Lichter R, G* und B zu den drei entsprechenden Modulationsvorrichtungen 44, 46 und 48, wobei jedes polarisierte Licht einer Verarbeitung, Modulation und Änderung der Polarisation mit Synthetisierung der drei polarisierten monochromen Lichter und Bildung eines Ausgangslichtstrahls unterzogen wird. Die Projektionslinse 52 ist vor der Ausgangsseite des dichroitischen Polarisationsstrahl-Trennprismas 50 zur Projektion des Ausgangslichtstrahls, welcher durch die drei polarisierten monochromen Lichter synthetisiert ist und von der Ausgangsseite des dichroitischen Polarisationsstrahl-Trennprismas 50 auf einen Schirm 54 emittiert wird, angeordnet.
  • Das dichroitische Polarisationsstrahl-Trennprisma 50 umfasst fünf dreieckige Prismen 60A, 60B, 60C, 60D, 60E, wobei jedes eine dünne Reflektionsbeschichtung auf ihren Übergangsflächen aufweist. Das dichroitische Polarisationsstrahl-Trennprisma 50 umfasst weiter einen ersten dichroitischen Spiegel 62 und einen dritten Polarisationsstrahl-Trennspiegel 64, welcher innerhalb des dichroitischen Polarisationsstrahl-Trennprimas 50 entlang der ersten Diagonallinie angeordnet ist und der erste Polarisationsstrahl-Trennspiegel 66 und der zweite Polarisationsstrahl-Trennspiegel 68 sind ebenfalls innerhalb des dichroitischen Polarisationsstrahl-Trennprismas 50 entlang der zweiten Diagonallinie senkrecht zu den ersten und zweiten dichroitischen Spiegeln angeordnet. Das dichroitische Polarisationsstrahl-Trennprisma 50 umfasst weiter einen optisch doppelbrechenden Phasenfilm 70 (retarder film), welcher zwischen dem zweiten und dem dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel 68, 64 angeordnet ist.
  • Jede der drei Modulationsvorrichtungen 44, 46 und 48 umfasst spiegelartige Lichtmodulatoren 76 zur Modulation und Reflexion einfallenden Lichtes, um ein moduliertes Licht zu erzeugen und eine Lambdaviertelplatte 78 zur Verzögerung sowohl des einfallenden Lichts als auch des modulierten Lichts um ein Viertel einer Wellenlänge, so dass das einfallende Licht der Modulationsvorrichtung und das modulierte Licht, welches durch die Modulationsvorrichtung erzeugt wird, einander entgegengesetzte Polarisationen aufweisen. Der optische Modulator 76 vom Spiegeltyp kann eine digitale Mikrospiegelvorrichtung oder eine Flüssigkristallanzeige vom Spiegeltyp sein.
  • Wie in 2 gezeigt, wird, nachdem das polarisierte trichromatische, von der Beleuchtungsvorrichtung 42 emittierte Licht in das dichroitische Polarisationsstrahl-Trennprisma 50 eintritt, ist es durch den ersten dichroitischen Spiegel 62 in ein erstes blaues polarisiertes monochromes Licht B und ein polarisiertes dichromatisches Licht bestehend aus einem roten polarisierten Licht R und einem grünen polarisierten Licht G* getrennt. Das blaue polarisierte Licht B wird durch den ersten dichroitischen Spiegel 62 reflektiert und deshalb zum ersten Polarisationsstrahl-Trennspiegel 66 übertragen. Das rote polarisierte Licht R und das grüne polarisierte Licht G* durchdringen lichtmäßig den ersten dichroitischen Spiegel 62 und werden deshalb zum zweiten Polarisationsstrahl-Trennspiegel 68 übertragen. Der erste Polarisationsstrahl-Trennspiegel 66 weist eine spezielle Beschichtung auf und kann ein S-Zustandpolarisiertes Licht reflektieren und ein P-Zustandpolarisiertes Licht durchlassen. Somit wird das blaue polarisierte Licht B durch den ersten Polarisationsstrahlteilerspiegel 66 auf die erste Modulationsvorrichtung 48 übertragen, welche ein moduliertes Licht B* bildet und reflektiert, das durch den ersten Polarisationsstrahl-Trennspiegel 66 zum dritten Polarisationsstrahl-Trennspiegel 64 übertragen wird. Der zweite Polarisationsstrahlteilerspiegel 68 lässt S-Zustand-polarisiertes Licht durch und reflektiert P-Zustandpolarisiertes Licht, so dass das rote polarisierte Licht R zur zweiten Modulationsvorrichtung 44 reflektiert wird, wo es in ein rotes polarisiertes Licht R* moduliert wird und das grüne polarisierte Licht G* wird zur dritten Modulationsvorrichtung 46 übertragen, wo es in ein grünes polarisiertes Licht G moduliert wird. Beide modulierten Lichter (R* und G) werden durch den zweiten Polarisationsstrahl-Trennspiegel 68 zum optisch doppelbrechender Phasenfilm 70 übertragen. Der optisch doppelbrechende Phasenfilm 70 ändert die Polarisation des roten Lichts, jedoch nicht des grünen Lichts. Somit wird nach dem Passieren des optisch doppelbrechenden Phasenfilms 70 das modulierte Licht R* zu R und das modulierte Licht G bleibt weiterhin G. Schließlich lässt der dritte Polarisationsstrahlteilerspiegel 64 das blaue polarisierte Licht B* passieren und reflektiert das rote polarisierte Licht R und das grüne polarisierte Licht G in die Projektionslinse 52, um ein synthetisiertes, polarisiertes trichromatisches Licht B*GR zu bilden, welches auf den Schirm 54 projiziert wird. Der einfache Aufbau der Projektionsvorrichtung 40 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet das dichroitische Polarisationsstrahl-Trennprisma 50, um den trichromatischen Lichtstrahl zu trennen und zu synthetisieren, wobei die zurückgelegten Entfernungen für jeden der polarisierten Lichtstrahlen ungefähr gleich sind und kürzer als die Entfernung des Eingangslichtstrahls der Projektionsvorrichtung 10 gemäß dem Stand der Technik.
  • Das dichroitische Polarisationsstrahl-Trennprisma 50 verwendet einen dichroitischen Spiegel 62 und drei Polarisationsstrahlteilerspiegel 66, 68, 64, um die drei polarisierten Lichter zu trennen und individuell zu modulieren. Deshalb muss die Beleuchtungsvorrichtung 42 das dichroitische Polarisationsstrahl-Trennprisma 50 mit einem polarisierten trichromatischen Licht versorgen, umfassend ein polarisiertes monochromes Licht und ein dichroitisch polarisiertes Licht mit einer unterschiedlichen Polarisation für einen Endausgang eines perfekt synthetisierten trichromatischen Lichtstrahls.
  • Nachfolgend wird die 5 beschrieben. 5 ist eine schematische Ansicht der Beleuchtungsvorrichtung 42 der Projektionsvorrichtung 40 des LCD-Projektors. Die Beleuchtungsvorrichtung 42 umfasst eine Lichtquelle 80 zur Erzeugung eines trichromatischen, unpolarisierten Lichts RR*GG*BB*, welches rotes, grünes und blaues Licht umfasst, eine Lichtpolarisationsvorrichtung 82 zur Transformation des trichromatischen und polarisierten Lichts RR*GG*BB* in ein polarisiertes trichromatisches Licht RGB, und eine Lichttrennvorrichtung 84 zur Trennung des polarisierten trichromatischen Lichts RGB in ein grünes polarisiertes Licht G und ein polarisiertes dichromatisches Licht RB. Die Lichttrennvorrichtung 84 umfasst weiter zwei dichroitische Spiegel 86, 88 zur Trennung des grünen polarisierten Lichts G von dem polarisierten trichromatischen Licht RGB und zur Synthetisierung des grünen polarisierten Lichts G* in ein polarisiertes trichromatisches Licht RG*B, zwei Reflektionsspiegel 90, 92 zur Reflektion des grünen polarisierten Lichts G und des polarisierten dichromatischen Lichts RB, und einen Halbwellenretarder 94 zum Verzögern und Modulieren des grünen polarisierten Lichts G in das grüne polarisierte Licht G*. Wie in 2 gezeigt, gibt die Beleuchtungsvorrichtung 42 ein polarisiertes trichromatisches Licht RG*B an den ersten dichroitischen Spiegel 62 des dichroitischen Polarisationsstrahl-Trennprismas 50 aus.
  • Nachfolgend werden die 6 und 7 beschrieben. Die 6 und 7 stellen jeweils schematische Ansichten eines alternativen Lichttrennvorrichtung 100 und einer Projektionsvorrichtung 110 eines LCD-Projektors gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Die Lichttrennvorrichtung 100 weist einen einfacheren Aufbau als die vorher beschriebene Lichttrennvorrichtung 84 auf und umfasst einen dichroitischen Spiegel 102, zwei Reflektionsspiegel 104 und 106, und einen Halbwellenretarder 108. Die Ausgangsorientierung des grünen polarisierten Lichts G* ist senkrecht zu der des polarisierten dichromatischen Lichts RB. Im Gegensatz zum vorher beschriebenen dichroitischen Spiegel 62 ist der in 7 gezeigte dichroitische Spiegel 112 beschichtet, um sowohl das grüne polarisierte Licht G* als auch das blaue polarisierte Licht B zu reflektieren, während das rote polarisierte Licht R durchgelassen wird.
  • Zusätzlich ändert in diesem Ausführungsbeispiel der in 2 gezeigte optisch doppelbrechende Phasenfilm 70 die Polarisation des roten Lichts, aber nicht die des grünen Lichts. Es kann jedoch auch ein optisch doppelbrechender Phasenfilm verwendet werden, welcher die Polarisation des grünen Lichts, aber nicht die des roten Lichts ändern kann, um den optisch doppelbrechenden Phasenfilm 70 zu ersetzen, wenn ein alternativer optisch doppelbrechender Phasenfilm zwischen den ersten und zweiten Polarisationsstrahlteilerspiegeln 66, 64 angeordnet ist. Auf diese Weise ist die Polarisation des blauen Lichts (B), welches den dritten Polarisationsstrahl-Trennspiegel 64 erreicht, unterschiedlich von der Polarisation der roten und grünen Lichter (R*, G*). Der dritte Polarisationsstrahl-Trennspiegel 64 reflektiert das polarisierte Licht B und lässt die polarisierten Lichter R*, G* durch, um ein synthetisiertes polarisiertes trichromatisches Licht BG*R* zu erzeugen, welches auf den Schirm 54 projiziert wird.
  • Weiterhin ist in den obigen Ausführungsbeispielen der erste Polarisationsstrahl-Trennspiegel 66 ausgelegt, um ein S-Zustand-polarisiertes Licht zu reflektieren und ein P-Zustandpolarisiertes Licht durchzulassen. Dadurch reflektiert der erste Polarisationsstrahl-Trennspiegel 66 das erste monochrome Licht B zur ersten Modulationsvorrichtung 48, und das von der ersten Modulationsvorrichtung 48 modulierte Licht wird durch den ersten Polarisationsstrahl-Trennspiegel 66 übertragen und zum dritten Polarisationsstrahl-Trennspiegel 64 geführt. Der erste Polarisationsstrahl-Trennspiegel 66 kann jedoch auch derart konstruiert sein, um ein P-Zustand-polarisiertes Licht zu reflektieren und ein S-Zustand-polarisiertes Licht durchzulassen. Deshalb, durch Änderung der Position der ersten Modulationsvorrichtung 48, kann das erste monochrome Licht B durch den ersten Polarisationsstrahlteilerspiegel 66 hindurch übertragen werden und anschließend wird das modulierte Licht durch den ersten Polarisationsstrahl-Trennspiegel 66 reflektiert. Selbstverständlich können ähnliche Modifikationen auch am zweiten Polarisationsstrahl-Trennspiegel 68 wie in den 2 und 7 gezeigt, erfolgen.
  • Aus der vorhergehenden Beschreibung ist deutlich geworden, dass die Projektionsvorrichtungen 40 und 110 der vorliegenden Erfindung einen einfachen Aufbau aufweisen und ungefähr gleiche Lichtwegstrecken aufweisen, welche kürzer sind als die der Projektionsvorrichtung 10 im Stand der Technik. Daher werden optische Speziallinsen zur Kompensation des Verlustes der Lichtintensität in den Projektionsvorrichtungen 40 und 110 nicht gebraucht, wodurch deren Aufbau vereinfacht werden kann, die Herstellungskosten gesenkt werden können und die Bildqualität verbessert werden kann.

Claims (11)

  1. Projektionsvorrichtung (40; 110) umfassend: eine Beleuchtungsvorrichtung (42; 100) zum Emittieren eines polarisierten trichromatischen Lichts, welches rotes, grünes und blaues Licht umfasst; drei Modulationsvorrichtungen (48, 44, 46), welche als erste, zweite und dritte Modulationsvorrichtung (48, 44, 46) definiert sind, wobei jede der Modulationsvorrichtungen (48, 44, 46) zur Reflektion eines polarisierten monochromen Lichts verwendet wird, um das Licht zu modulieren und seine Polarisation zu ändern; eine Lichttrennvorrichtung (50) mit einem dichroitischen Spiegel (62; 112), einem ersten Polarisationsstrahlteilerspiegel (66), einem zweiten Polarisationsstrahlteilerspiegel (68) und einem dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel (64), wobei der dichroitische Spiegel (62, 112) und der dritte Polarisationsstrahlteilerspiegel (64) entlang einer ersten Diagonalrichtung angeordnet sind und der erste und der zweite Polarisationsstrahlteilerspiegel (66, 68) entlang einer zweiten Diagonalrichtung senkrecht zur ersten Diagonalrichtung angeordnet sind; und einen optisch doppelbrechenden Phasenfilm (70), welcher zwischen dem zweiten und dem dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel (68, 64) angeordnet ist; wobei der dichroitische Spiegel (62) das polarisierte trichromatische Licht in ein erstes polarisiertes monochromes Licht und ein polarisiertes dichromatisches Licht transferiert und diese beiden Lichter getrennt zum ersten und zum zweiten Polarisationsstrahlteilerspiegel (66, 68) weiterleitet, wobei der erste Polarisationsstrahlteilerspiegel (66) das erste polarisierte monochrome Licht zur ersten Modulationsvorrichtung (48) weiterleitet und das von der ersten Modulationsvorrichtung (48) reflektierte modulierte Licht zum dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel (64) weiterleitet, wobei der zweite Polarisationsstrahlteilerspiegel (68) das polarisierte dichromatische Licht in ein zweites und ein drittes polarisiertes monochromes Licht trennt, welche direkt zur zweiten und zur dritten Modulationsvorrichtung (44, 46) weitergeleitet werden und dann die von der zweiten und der dritten Modulationsvorrichtung 2 (44, 46) reflektierten modulierten Lichter zum dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel (64) durch den optisch doppelbrechenden Phasenfilm (70) weiterleitet, und der optisch doppelbrechende Phasenfilm (70) die Polarisation von einem der modulierten Lichter, welche von der zweiten und dritten Modulationsvorrichtung (44, 46) reflektiert werden, ändert, wobei die von dem ersten und dem zweiten Polarisationsstrahlteilerspiegel (66, 68) weitergeleiteten modulierten Lichter mittels des dritten Polarisationsstrahlteilerspiegels (64) überlagert werden, um einen Ausgangslichtstrahl zu bilden, wobei die Lichttrennvorrichtung (50) ein rechteckiges trichromatisches Prisma mit einer ersten Diagonallinie und einer zweiten Diagonallinie senkrecht zueinander ist.
  2. Projektionsvorrichtung (40; 110) nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Projektionslinse (52) zur Projektion des Ausgangslichtstrahls von dem dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel (64) auf einen Schirm (54).
  3. Projektionsvorrichtung (110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Beleuchtungsvorrichtung (100) emittierte polarisierte trichromatische Licht ein polarisiertes monochromes Licht und ein polarisiertes dichromatisches Licht umfasst, welche von einander gegenüberliegenden Seiten des dichroitischen Spiegels (62) weitergeleitet werden.
  4. Projektionsvorrichtung (40) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Beleuchtungsvorrichtung (42) emittierte polarisierte trichromatische Licht ein einzelner Lichtstrahl ist, welcher direkt zum dichroitischen Spiegel (62) weitergeleitet wird.
  5. Projektionsvorrichtung (40; 110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Polarisationsstrahlteilerspiegel (66) das erste monochrome Licht zur ersten Modulationsvorrichtung (48) reflektiert und anschließend das von der ersten Modulationsvorrichtung (48) reflektierte modulierte Licht durch den ersten Polarisationsstrahlteilerspiegel (66) weitergeleitet wird und zum dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel (64) geleitet wird.
  6. Projektionsvorrichtung (40; 110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste monochrome Licht durch den ersten Polarisationsstrahlteilerspiegel (66) weitergeleitet wird und zur ersten Modulationsvorrichtung (48) geleitet wird und anschließend das von der ersten Modulationsvorrichtung (48) reflektierte modulierte Licht zum dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel (64) mittels des ersten Polarisationsstrahlteilerspiegels (66) reflektiert wird.
  7. Projektionsvorrichtung (40; 110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite polarisierte monochrome Licht zur zweiten Modulationsvorrichtung (44) mittels des zweiten Polarisationsstrahlteilerspiegels (68) reflektiert wird und das dritte polarisierte monochrome Licht zur dritten Modulationsvorrichtung (64) mittels Weiterleitung durch den zweiten Polarisationsstrahlteilerspiegel (68) weitergeleitet wird, wobei das von der zweiten Modulationsvorrichtung (44) reflektierte modulierte Licht zum dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel (64) mittels Weiterleitung durch den zweiten Polarisationsstrahlteilerspiegel (64) weitergeleitet wird, und das von der dritten Modulationsvorrichtung (46) reflektierte modulierte Licht zum dritten Polarisationsstrahlteilerspiegel (64) mittels des zweiten Polarisationsstrahlteilerspiegel (68) reflektiert wird.
  8. Projektionsvorrichtung (40; 110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Modulationsvorrichtungen (48, 44, 46) einen optischen Modulator (76) vom Spiegeltyp zur Modulation eines einfallenden Lichts zur Erzeugung eines modulierten Lichts und eine Lambdaviertelplatte (78) zum Verschieben der Phase sowohl des einfallenden Lichts als auch des modulierten Lichts um eine viertel Wellenlänge umfasst, so dass das einfallende Licht der Modulationsvorrichtung (48, 44, 46) und das mittels der Modulationsvorrichtung (48, 44, 46) modulierte Licht entgegengesetzte Polarisationen aufweisen.
  9. Projektionsvorrichtung (40; 110) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Modulator (76) eine digitale Mikrospiegelvorrichtung ist.
  10. Projektionsvorrichtung (40; 110) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Modulator (76) eine Flüssigkristallanzeigetafel ist.
  11. Projektionsvorrichtung (40; 110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (42; 100) eine Lichtquelle (80) zur Erzeugung eines trichromatischen unpolarisierten Lichts, welches rotes, grünes und blaues Licht umfasst, eine Lichtpolarisationsvorrichtung (82) zum Konvertieren des trichromatischen unpolarisierten Lichts in ein polarisiertes trichromatisches Licht, eine Lichttrennvorrichtung (84) zur Trennung des polarisierten trichromatischen Lichts in ein monochromes Licht und ein dichromatisches Licht und einen Retarder (94, 108) zur Änderung der Polarisation des monochromen Lichts oder des dichromatischen Lichts, um das trichromatische Licht mit verschiedenen Polarisationen zu erzeugen, umfasst.
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