DE102005055865A1

DE102005055865A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Farb- und Polarisationsumschaltung

Info

Publication number: DE102005055865A1
Application number: DE102005055865A
Authority: DE
Inventors: Georg J. Santa Rosa Ockenfuss
Original assignee: JDS Uniphase Corp
Current assignee: Viavi Solutions Inc
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2005-11-23
Publication date: 2006-06-08
Also published as: TW200636382A; US20060119936A1; CN1786754A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Transformieren von weißem eintreffendem Licht (1) in zwei wechselseitig synchronisierte Sequenzen aus drei farbigen Lichtpulsen über ein Rahmenintervall, wobei jeder Lichtpuls eines von drei aus dem eintreffenden Licht abgeleiteten Grundfarbbändern aufweist, wobei nur eines der drei Farbbänder den zwei Farbsequenzen gemeinsam ist, wodurch alle drei Paarkombinationen der drei Farbbänder über das Rahmenintervall innerhalb der zwei Lichtkomponenten bereitgestellt werden. Die zwei farbigen Lichtsequenzen werden verwendet, um zwei entsprechende Flüssigkristall-auf-Silizium-Bildgeber (51, 52) in einer Zwei-Panel-Lichtmaschine (60) zu beleuchten, so dass ein optimaler aktiver Weißabgleich ermöglicht wird, ohne die relative Einschaltdauer zu reduzieren. Eine rein festkörperbasierte zweistufige Farb- und Polarisationsschaltvorrichtung (30) ist vorgesehen, um die zwei farbigen Lichtsequenzen zu erzeugen, wobei eine Kombination von kommerziell verfügbaren Farb-/Polarisationsfiltern (F1, F2) und Farb-/Polarisationsschaltern (S1, S2) verwendet wird.

Description

Im Allgemeinen betrifft diese Erfindung Vorrichtungen und Verfahren zur Erzeugung von sequenziell eingefärbten Bildrahmen für Zwei-Panel-Lichtmaschinen (Two-Panel Light Engines) und insbesondere die Verwendung von Farb- und Polarisationsschaltern und Filtern zur Erzeugung von solchen Bildrahmen.

Hintergrund zu der Erfindung

Lichtmaschinen-Systeme, welche zwei Panels verwenden, haben mehrere Vorteile gegenüber einerseits Ein-Panel- und andererseits Drei-Panel-Systemen. Die Zwei-Panel-Systeme bieten eine größere Helligkeit als Ein-Panel-Systeme mit einer einfacheren Gestaltung als Drei-Panel-Systeme. Dennoch sind herkömmliche Zwei-Panel-Systeme eingeschränkt durch die Verwendung von Schaltern, welche räumlich getrennt sind, und wenigstens eines Farbrads, welches dazu neigt, die relative Einschaltdauer zu verkleinern. Jedes Mal, wenn die Grenzfläche zwischen zwei Farben den Lichtstrahl kreuzt, müssen die Bildgeber abgeschaltet werden, und dies tritt typischerweise zu 10–15% der Zeit auf, abhängig davon, welche Art von Farbrad verwendet wird. Zusätzlich würde ein Weißabgleich einen mechanischen Abgleich des Farbrades erfordern, was bestimmte praktische Schwierigkeiten aufweisen würde.

Der von M. Greenberg beschriebene Ansatz: „Enhanced two-panel LCoS CMC", OCL03-29, versucht einen Weißpunktabgleich der Ausgabe einer Lichtmaschine zu erreichen, ohne die relative Einschaltdauer zu verringern, indem ein Farbrad und ein zu sätzlicher Schalter entweder als ein zweites Farbrad oder als ein Flüssigkristallschalter verwendet wird. Jedoch weist die Verwendung von mechanischen Farbrädern hier noch verschiedenartige praktische Einschränkungen auf.

Bei einer vorherigen Erfindung des Erfinders, welche in G. Ockenfuss: „2-Panel Light Engine for Projection Display Using LC-polarization Switch", OCL04-21 offenbart ist, hat der Erfinder eine Zwei-Panel-Lichtmaschine für eine Projektionsanzeige beschrieben, welche einen LC-Polarisationsschalter anstelle eines Farbrades verwendet. Bei diesem System sieht jedes Panel zwei unterschiedliche Farben, z.B. Rot und Blau für ein Panel und Rot und Grün für das andere, wobei versucht wird, das Erfordernis zu erfüllen, einen Weißpunktabgleich zu erreichen, ohne die relative Einschaltdauer zu verschlechtern. Der Erfinder hat dann entdeckt, dass dies nur eine notwendige, jedoch keine hinreichende Anforderung war, um dieses Erfordernis zu erfüllen, und sein System war nicht in der Lage, einen wirklichen Weißabgleich zu gewährleisten, ohne die relative Einschaltdauer zu verkleinern.

Ein Zwei-Panel-Projektionssystem ist offenbart von Robinson et al. in dem US-Patent 6, 650, 377 und von Chen et al. in J. Chen, M. G. Robinson und G. Sharp: „Two-panel architecture for reflective LCD projector", SID 01 Digest, S. 1084 (2001). Dieses System verwendet eine voll transmissive Vorrichtung mit einer modifizierbaren Polarisationsstufe, um das rote Licht auf ein Panel und abwechselnd blaues und grünes Licht auf das andere Panel zu leiten. Hier werden gereckte Polymere als doppelbrechende Verzögerungsplatten verwendet. Dennoch ist mit diesem Ansatz kein vollständiger Weißabgleich möglich, und die relative Einschaltdauer wird verkleinert, weil eines der zwei Panels nur für den roten Kanal bestimmt ist.

Darüber hinaus erfordert dieses System einen zweistufigen Schalter, was die Komplexität erhöht, ohne jedoch notwendigerweise die Funktionalität zu vergrößern.

Alternativ ist ein Farbschalter zur Verwendung bei Zwei-Panel-Projektionssystemen offenbart von Fünfschilling et al. in dem US-Patent 6, 801, 272 und von Bachels et al. in T. Bachels, K. Schmitt, J. Fünfschilling, M. Stadlder, H. Seiberle, M. Schadt: „Advanced Electronic Color Switch for Timesequential Projection", SID International Symposium, San Jose (2001). Der Farbschalter in diesem System schaltet nur zwischen Farbbändern, jedoch nicht zwischen Polarisationsarten. Aus diesem Grund wäre es nicht möglich, eine polarisationsabhängige Trennung zwischen den zwei Arten von Licht, welche auf die zwei Panels projiziert werden sollen, zu erreichen.

Die obige Diskussion weist klar auf den Bedarf für ein System hin, welches einen vollständigen Weißabgleich ermöglicht, ohne die relative Einschaltdauer zu reduzieren und ohne mechanische Farbräder zu verwenden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine rein festkörperbasierte Farb- und Polarisationsschaltvorrichtung zur Verwendung in Zwei-Panel-Lichtmaschinen bereitzustellen, welche einen optimalen aktiven Weißabgleich ermöglicht, ohne die relative Einschaltdauer zu reduzieren. Die Schaltvorrichtung kann auf einfache Weise durch eine Kombination von kommerziell verfügbaren Farb/Polarisations-Filtern, wie zum Beispiel diejenigen, welche von Rolic Technologies Ltd angeboten werden, und Farb/Polarisations-Schaltern, wie zum Beispiel diejenigen, welche von ColorLink^® angeboten werden, erhalten werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine optische Vorrichtung wie in dem unabhängigen Anspruch 1 definiert und durch ein Verfahren wie in dem unabhängigen Anspruch 13 definiert. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine optische Vorrichtung bereit, welche einen eintreffenden Lichtstrahl, welcher in einer ersten Orientierung einer ersten Art polarisiert ist, in eine erste Lichtausgabe transformiert, welche dual polarisiert ist in der ersten Orientierung und einer zweiten Orientierung der ersten Art, welche orthogonal zu der ersten Orientierung ist, wobei der eintreffende Lichtstrahl ein erstes, ein zweites und ein drittes Farbband derselben Polarisation definiert, wobei die Vorrichtung umfasst:

– einen ersten Filter vom Verzögererstapel-Typ (Retarder-Stack-Typ), um den eintreffenden Lichtstrahl aufzunehmen und die erste Orientierung von jedem des zweiten und dritten Farbbands in eine zweite Orientierung zu transformieren, welche im Wesentlichen orthogonal zu der ersten Orientierung ist;
– einen ersten Schalter, welcher eine Flüssigkristall-Transmissionsvorrichtung umfasst, die eine Vielzahl von Flüssigkristallschaltern beinhaltet, um die Polarisation chromatisch zu manipulieren, wobei die Transmissionsvorrichtung zwischen einem ersten und einem zweiten Satz von indexangepassten Verzögererschichten positioniert ist, wobei der erste Schalter dazu angeordnet ist, Licht von dem ersten Filter aufzunehmen und zwischen einem ersten Zustand zum Beibehalten der Orientierung von allen drei Farbbändern und einem zweiten Zustand zum Transformieren der ersten Orientierung des ersten Farbbands in die zweite Orientierung und der zweiten Orientierung des dritten Farbbands in die erste Orientierung elektronisch umschaltbar ist;
– eine Filteranordnung, welche dazu angeordnet ist, Licht von dem ersten Schalter aufzunehmen, um zwischen der ersten und zweiten Orientierung von jedem der drei Farbbänder zu transformieren, während die zweite Orientierung des ersten Farbbands blockiert wird, wobei die Filteranordnung einen zweiten Filter umfasst, welcher zwischen einem ersten und einem zweiten Polarisationswandler positioniert ist, wobei der erste Polarisationswandler die erste Polarisationsart von Licht, welches von dem ersten Schalter empfangen wird, derart in eine zweite Polarisationsart umwandelt, dass die erste und zweite Orientierung der ersten Polarisationsart in eine wechselseitig orthogonale dritte bzw. vierte Orientierung der zweiten Polarisationsart transformiert werden, wobei der zweite Filter die vierte Orientierung des ersten Farbbands blockiert; und wobei der zweite Polarisationswandler die zweite Polarisationsart derart zurück in die erste Polarisationsart wandelt, dass die dritte und vierte Orientierung in die erste bzw. zweite Orientierung transformiert werden;
– einen zweiten Schalter, welcher ein Flüssigkristallschaltelement umfasst, welcher dazu angeordnet ist, Licht von der Filteranordnung aufzunehmen, wobei der zweite Schalter zwischen einem ersten Zustand zum Beibehalten der Orientierung von allen drei Farbbändern und einem zweiten Zustand zum Transformieren zwischen der ersten und zweiten Orientierung von jedem der drei Farbbänder elektronisch schaltbar ist;

wobei im Betrieb der erste und zweite Zustand von jedem von dem ersten und zweiten Schalter derart synchronisiert sind, dass die erste Lichtausgabe einer vorbestimmten Farb- und Polarisationssequenz folgt.

Bei einem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die optische Vorrichtung darüber hinaus:

– ein Paar von Farbfiltern, welche dazu angeordnet sind, die erste Lichtausgabe aufzunehmen, um das dritte und zweite Farbband zu blockieren, wodurch in Kombination eine zweite Lichtausgabe transmittiert wird, mit: • dem zweiten Farbband in der ersten Orientierung polarisiert und dem ersten Farbband in der zweiten Orientierung polarisiert, wenn jeder von dem ersten und zweiten Schalter in seinem ersten Zustand ist; • dem ersten Farbband in der ersten Orientierung polarisiert und dem dritten Farbband in der zweiten Orientierung polarisiert, wenn der erste Schalter in seinem ersten Zustand ist und der zweite Schalter in seinem zweiten Zustand ist; • dem zweiten Farbband in der ersten Orientierung polarisiert und dem dritten Farbband in der zweiten Orientierung polarisiert, wenn der erste Schalter in seinem zweiten Zustand ist und der zweite Schalter in seinem ersten Zustand ist;
– Aufspaltungsmittel, welche dazu angeordnet sind, die erste Lichtausgabe zu empfangen, um deren erste und zweite Orientierung in eine erste und eine zweite Lichtkomponente aufzuspalten; und
– Mittel zum Weißpunktabgleich, indem der Anteil von einem der drei Farbbänder relativ zu den anderen zwei Farbbänder unabhängig von dem Verhältnis zwischen den Anteilen der anderen zwei Farbbänder verändert wird,

wobei im Betrieb der erste und zweite Schalter über ein vorbestimmtes Rahmenintervall durch drei Schaltkombinationen geschaltet werden, mit:

– dem ersten Schalter in seinem ersten Zustand und dem zweiten Schalter in seinem ersten Zustand;
– dem ersten Schalter in seinem ersten Zustand und dem zweiten Schalter in seinem zweiten Zustand;
– dem ersten Schalter in seinem zweiten Zustand und dem zweiten Schalter in seinem ersten Zustand;

wodurch über das Rahmenintervall alle drei Paarkombinationen des ersten, zweiten und dritten Farbbands in der ersten und zweiten Orientierung der Lichtausgabe bereitgestellt werden.

Vorzugsweise ist der eintreffende Lichtstrahl weißes Licht, wobei das erste, zweite und dritte Farbband im Wesentlichen das rote, grüne und blaue Grundfarbband sind, wobei die erste Polarisationsart linear ist, wobei die erste und zweite Orientierung vom p-Typ bzw. s-Typ sind, und die zweite Polarisationsart zirkular ist, wobei die dritte und vierte Orientierung linkshändig bzw. rechtshändig sind. Zweckmäßigerweise ist der erste Filter mit dem ersten Satz von Verzögerungsschichten in einen einzigen Verzögererstapel integriert, wobei jeder von dem ersten und zweiten Polarisationswandler eine Viertelwellenplatte ist, der zweite Filter ein cholesterischer Farbfilter ist, wobei der zweite Satz von Verzögererschichten mit dem ersten Polarisationswandler in einen einzigen Verzögererstapel integriert ist und das Paar von Farbfiltern dichroitische Gelb- und Magenta-Farbfilter sind. Optional sind die Aufspaltungsmittel entweder ein polarisierender Strahlteiler vom Drahtgittertyp oder ein polarisierender Strahlteilerwürfel.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Lichtmaschine bereitgestellt, welche umfasst:

– eine Projektionslinse;
– die obige optische Vorrichtung;
– Aufspaltungsmittel, welche dazu angeordnet sind, die zweite Lichtausgabe aufzunehmen, um deren erste und zweite Orientierung in eine erste und zweite Lichtkomponenten aufzuspalten;
– einen ersten und einen zweiten Bildgeber, welche dazu angeordnet sind, um über das Rahmenintervall die erste bzw. zweite Lichtkomponente aufzunehmen und gemäß einem zugeführten Bildsignal individuell zu modulieren, wodurch eine erster und zweiter modulierter Lichtstrahl erzeugt wird;
– Mittel zum Leiten des ersten und zweiten modulierten Lichtstrahls in die Projektionslinse;
– wenigstens einen Polarisationsfilter, um die Qualität des Farbbildes zu verbessern; und
– wenigstens eine Analysator, um den Kontrast des Farbbildes zu erhöhen;

wodurch innerhalb des Rahmenintervalls ein Farbbild erzeugt wird, welches dem Bildsignal entspricht.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, um einen eintreffenden Lichtstrahl über ein vorbestimmtes Rahmenintervall in zwei sequenziell gefärbte Lichtkomponenten zu transformieren, welche in wechselseitig orthogonalen Orientierungen polarisiert sind, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

– Prozessieren des eintreffenden Lichtstrahls, um zwei Lichtkomponenten als zwei wechselseitig synchronisierte Sequenzen von drei farbigen Lichtpulsen über das Rahmenintervall auszubilden, wobei jeder Lichtpuls eines von drei aus dem eintreffenden Lichtstrahl abgeleiteten Farbbändern aufweist, wobei nur eines der drei Farbbän der den zwei Farbsequenzen gemeinsam ist, wodurch alle drei Paarkombinationen der drei Farbbänder über das Rahmenintervall innerhalb der zwei Lichtkomponenten bereitgestellt werden; und
– Bereitstellen von Mitteln zum Weißpunktabgleich, indem der Anteil von einem der drei Farbbänder relativ zu den anderen zwei Farbbändern unabhängig von dem Verhältnis zwischen den Anteilen der anderen zwei Farbbändern verändert wird.

Die vorliegende Erfindung genießt die Vorteile, einen aktiven und dynamischen Weißabgleich bei einer höheren relativen Einschaltdauer, mit vereinfachten und kompakteren Lichtmaschinengestaltungen, welche weniger Raum als ein Farbrad benötigen, ohne einen Bedarf für mechanisch bewegliche Teile zu ermöglichen. Die Verwendung von Flüssigkristallfarbschaltern, kombiniert mit verschiedenen Filtertechnologien, erhöht erheblich die Möglichkeiten des Gestalters, die Anzeigefarben zu verwalten, was diese Architektur attraktiver macht als mechanische Farbräder.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es werden nun Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben, in welchen dieselben Bezugsziffern durchweg ähnliche Teile bezeichnen, und worin:
1 in einem Zeitablaufdiagramm zwei Farbsequenzen veranschaulicht, welche in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung über ein Rahmenintervall erzeugt werden;
2 in einem Blockdiagramm eine optische Vorrichtung in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, um einen vom p-Typ linear polarisierten eintreffenden Lichtstrahl in eine erste Lichtausgabe zu transformieren, welche mit linearen Polarisationen vom p-Typ und s-Typ dual polarisiert ist;
3 in einer Tabelle alle vier möglichen Ausgaben des in 2 dargestellten Ausführungsbeispiels veranschaulicht, welche allen möglichen kombinierten Schaltzuständen davon entsprechen;
4 in einem Zeitablaufdiagramm die Schaltzustände des in 2 dargestellten Ausführungsbeispiels und entsprechende Farb- und Polarisationszustände des Ausgangslichts über jedes der drei Subrahmenintervalle innerhalb eines Rahmenintervalls weiter veranschaulicht;
5 eine beispielhafte Ausführungsform einer Zwei-Panel-Lichtmaschine veranschaulicht, welche das in 2 veranschaulichte Ausführungsbeispiel einer optischen Vorrichtung verwendet; und
6 eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Zwei-Panel-Lichtmaschine veranschaulicht, welche das in 2 veranschaulichte Ausführungsbeispiel einer optischen Vorrichtung verwendet.
Detaillierte Beschreibung
Hierin bedeutet die Bezugnahme auf irgendein Ausführungsbeispiel, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, welche in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel beschrieben werden, in wenigstens einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten sein können. Das Auftreten des Ausdrucks „bei einem Ausführungsbeispiel" an verschiedenen Stellen in der Beschreibung bezieht sich weder notwendigerweise immer auf das gleiche Ausführungsbeispiel, noch schließen sich separate oder alternative Ausführungsbeispiele mit anderen Ausführungsbeispiele gegenseitig aus.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Einschränkungen von Systemen gemäß dem Stand der Technik, indem eine Kombination von kommerziell verfügbaren Farbpolarisationsfiltern mit Farbpolarisationsschaltern bereitgestellt wird, um einen rein festkörperbasierten flexiblen Schalter zu schaffen, welcher einen optimalen aktiven Weißabgleich ermöglicht, ohne die relative Einschaltdauer zu verschlechtern.
Herkömmliche Zwei-Panel-Lichtmaschinen setzen zwei Flüssigkristall-auf-Silizium-Bildgeber bzw. LCoS-Bildgeber (Liquid-Crystal-on-Silicon, LCoS) ein, wobei jeder Bildgeber mit Sequenzen von Bildlichtpulsen unterschiedlicher Farbbänder, welche typischerweise aus drei Grundfarbbändern ausgewählt sind, beleuchtet wird. Die Farbbänder sind aus einer weißen Lichtquelle, wie zum Beispiel einer Lichtbogenlampe, abgeleitet.
In Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht 1 in einem Zeitablaufdiagramm die Farbsequenzen von zwei Lichtkomponenten, welche über ein Rahmenintervall erzeugt werden. Das Rahmenintervall entspricht einem vollständigen Bild, welches innerhalb eines Bildrahmens wahrgenommen werden soll. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Rahmenintervall in drei Subrahmenintervalle T₁, T₂ und T₃ aufgeteilt. Während jedes Subrahmenintervalls wird bewirkt, dass jede der zwei Farbsequenzen eine Farbe enthält, welche aus drei aus einem eintreffenden Lichtstrahl abgeleiteten Grundfarbbändern ausgewählt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der eintreffende Lichtstrahl weißes Licht, und die drei daraus abgeleiteten Farbbänder sind Rot, Grün und Blau (in 1–4 als R, G bzw. B gekennzeichnet). Wie in 1 dargestellt, ist die erste Farbsequenz eine geordnete Abfolge des Grün-, Rot- und Grün-Farbbands, während die zweite Farbsequenz eine geordnete Abfolge des Rot-, Blau- und Blau-Farbbands ist. Auf diese Weise werden alle drei möglichen Paarkombinationen der drei Grundfarbbänder innerhalb der zwei Farbsequenzen bereitgestellt, d.h. zwei Farben pro Farbsequenz und eine Farbe (in diesem Fall rot), welche den Farbsequenzen gemeinsam ist.
Wenn dieses Ausführungsbeispiel bei einer Zwei-Panel-Lichtmaschine verwendet wird, welche zwei Bildgeber verwendet, nimmt jeder Bildgeber jeweils eine der zwei Lichtkomponenten auf, welche sequenziell durch eine der zwei Farbsequenzen eingefärbt sind. Dies ermöglicht einen Weißpunktabgleich des Bildrahmens, indem der Anteil von einem der drei Farbbänder relativ zu den anderen beiden unabhängig von dem Verhältnis zwischen den Anteilen der anderen beiden Farbbänder verändert wird.
Es sollte bemerkt werden, dass die in 1 dargestellten Farbsequenzen nur eine mögliche Anordnung zur Anwendung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung darstellen. Es ist ebenso möglich, andere alternative Anordnungen zu implementieren, ohne von solchen Prinzipien abzuweichen. Beispiele von alternativen Anordnungen beinhalten die geordnete Abfolge von Farbbändern, welche aus Grün, Grün und Rot für die erste Farbsequenz und aus Blau, Rot und Blau für die zweite Farbsequenz bestehen, usw. Darüber hinaus ist es möglich, anstelle das Rot-Farbband gemeinsam in den beiden Sequenzen zu nutzen, ein beliebiges der anderen beiden Grundfarbbänder (grün und blau) als das gemeinsame Farbband zu verwenden.
2 veranschaulicht in einem Blockdiagramm eine optische Vorrichtung in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, um einen eintreffenden Lichtstrahl 1, welcher in einer ersten Orientierung einer ersten Art polarisiert ist, in eine erste Lichtausgabe zu transformieren, welche dual in unterschiedlichen Orientierungen polarisiert ist. Die optische Vorrichtung beinhaltet einen zweistufigen Farb- und Polarisationsschalter 30, welchem ein Paar von Farbfiltern 53 und 54 folgt. Der zweistufige Farb- und Polarisationsschalter 30 ist in 2 als eine geordnete Reihenanordnung eines ersten Filters F1, eines ersten Schalters F1, einer Filteranordnung 20 und eines zweiten Schalters F2 dargestellt. 2 zeigt auch, dass der eintreffende Lichtstrahl 1 von links von dem ersten Filter F1 aufgenommen wird, und durch die gesamte optische Vorrichtung 30 prozessiert wird, um zu bewirken, dass die zwei Lichtkomponenten den zwei Farbsequenzen in einem bestimmten Farb- und Polarisationsmuster gemäß den relativen kombinierten Zuständen des ersten und zweiten Schalters F1 und F2 zu folgen, wie es nachfolgend näher beschrieben wird.
Der in 2 dargestellte eintreffende Lichtstrahl 1 befindet sich in einer ersten Polarisationsart einer ersten Orientierung, welche in diesem Fall eine lineare Polarisationsart einer Orientierung vom p-Typ ist. Es ist weißes Licht, welches die drei Grundfarbbänder aus Rot, Grün und Blau (als R, G bzw. B gekennzeichnet) definiert.
Der erste Filter F1 ist ein Verzögererstapelfilter, welcher den eintreffenden Lichtstrahl 1 aufnimmt und die erste Orientierung (p-Typ) von jedem der drei Farbbänder in eine zweite Orientierung (s-Typ), welche senkrecht zu der ersten Orientierung ist, transformiert. Mit anderen Worten dreht dieser Filter die Polarisation eines spezifischen Farbbands um π/2, ohne die benachbarten Bänder zu beeinflussen, wie es genauer in G. D. Sharp und J. R. Birge: „Retarder Stack Technologie for Color Manipulation", SID Symposium, Vol. 30, S. 1072 (1999) beschrieben ist, deren Inhalte hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind. Bei der in 2 dargestellten beispielhaften Ausführungsform beeinflusst der erste Filter F1 das Rot-Farbband nicht, aber dreht die Polarisation des Grün- und Blau-Farbbands (d.h. des Cyan-Farbbands) um π/2. Nach diesem Filter behält das Rot-Farbband seine p-polarisierte Orientierung bei, während das Grün- und Blau-Farbband s-polarisiert werden. Eine kommerziell verfügbare Vorrichtung, welche zur Verwendung als der erste Filter F1 geeignet ist, ist das Filterprodukt Red Cyan ColorSelect^® von ColorLink^®, Inc.
Die nächste Vorrichtung ist der erste Schalter S1, welcher Licht von dem erste Filter F1 aufnimmt. Der erste Schalter S1 ist ein Farbschalter, um zwischen einer Transmission des roten, grünen und blauen Spektralbands umzuschalten, wie es genauer ausgeführt ist in G. D. Sharp, J.R. Birge, J. Chen und M. G. Robinson: „High Throughput Color Switch for Sequential Color Projection", SID '00 Digest, Vol. 31, S. 92 (2000), deren Inhalte hierin durch Bezugnahme aufgenommen sind. Dieser Farbschalter verwendet einen Additivmodusaufbau mit zwei Polarisatoren, wobei drei Verzögererstapel-basierte Stufen kaskadenartig angeordnet sind, von welchen jede unabhängig auf einer additiven Grundfarbe arbeitet. Der erste Schalter S1 ist elektronisch zwischen einem ersten Zustand (aus) und einem zweiten Zustand (an) umschaltbar. Er ist in dem Aus-Zustand passiv, aber dreht in dem An-Zustand das Rot- und Blau-Farbband um π/2, ohne das Grün-Farbband zu beeinflussen. Mit anderen Worten behält der Aus-Zustand des ersten Schalters S1 die aufgenommene Orientierung aller drei Farbbänder bei, während der An-Zustand die p-Typ-Orientierung des Rot-Farbbands in die s-Typ-Orientierung und die s-Typ-Orientierung des Blau-Farbbands in die p-Typ-Orientierung transformiert, während die s-Typ-Orientierung des Grün-Farbbands beibehalten wird.
Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste Schalter S1 aus einem Schaltelement 13 gebildet, welches zwischen einem ersten und einem zweiten Satz von Verzögererschichten 11 und 12 positioniert ist. Das Schaltelement 13 ist eine transmissive Flüssigkristallvorrichtung, welche eine Vielzahl von Flüssigkristallschaltern zur chromatischen Polarisationsmanipulation beinhaltet. Eine zur Verwendung als der erste Schalter S1 geeignete kommerziell verfügbare Vorrichtung ist das Produkt Magenta ColorSwitch^® von ColorLink^®, Inc. Es ist ferner wünschenswert, dass der erste und zweite Satz von Verzögererschichten 11 und 12 im Index abgestimmt sind, d.h. indem je nach Erfordernis eine Antireflexionsbeschichtung zwischen den Verzögererschichten und an dem Anfang und an der Außenseite des ersten Schalters S1 verwendet wird.
Die Filteranordnung 20 nimmt dann Licht von dem ersten Schalter S1 auf und transformiert zwischen der p-Typ- und s-Typ-Orientierung von jedem der drei Farbbänder, während die s-Typ-Orientierung des Rot-Farbbands blockiert wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Filteranordnung 20 aus einem zweiten Filter F2 gebildet, welcher zwischen zwei Viertelwel len-Platten (λ/4-Platten) positioniert ist, welche als ein erster Polarisationswandler 21 und ein zweiter Polarisationswandler 22 vorgesehen sind. Der erste Polarisationswandler 21 wandelt die erste (lineare) Polarisationsart in einem zweite (zirkulare) Polarisationsart, so dass die p-Typ- und s-Typ-Orientierung der ersten Polarisationsart in wechselseitig orthogonale dritte (linkshändige) bzw. vierte (rechtshändige) Orientierungen der zirkularen Polarisationsart transformiert werden. Der zweite Filter F2 ist ein cholesterischer Farbfilter, welcher ein Farbband abhängig von dessen anfänglichem Polarisationszustand reflektiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Rot-Farbband reflektiert und somit blockiert, wenn es rechtshändig zirkular polarisiert ist und wird ansonsten transmittiert, während das Blau- und Grün-Farbband von diesem Filter nicht beeinflusst werden. Der zweite Polarisationswandler 22 wandelt dann die zirkulare Polarisationsart zurück in die lineare Polarisationsart, so dass die linkshändige und rechtshändige zirkulare Polarisation in die lineare Polarisation vom p-Typ bzw. s-Typ transformiert werden. Kommerziell verfügbare Vorrichtungen, welche zur Verwendung als der zweite Filter F2 geeignet sind, beinhalten cholesterische Farbfilter von Rolic Technologies Ltd. Für kompaktere Bauweisen ist der erste Filter F1 mit dem ersten Satz von Verzögererschichten 11 in einen einzigen Verzögererstapel integriert, und der zweite Satz von Verzögererschichten 12 ist mit dem ersten Polarisationswandler 21 in einen einzigen Verzögererstapel integriert.
Der zweite Schalter S2 ist ein Flüssigkristallschaltelement, welches dazu angeordnet ist, Licht von der Filteranordnung 20 aufzunehmen. Dieser Schalter ist elektronisch zwischen einem ersten Zustand (aus) und einem zweiten Zustand (an) schaltbar. In seinem Aus-Zustand lässt der zweite Schalter S2' das Licht unbeeinträchtigt durch, wodurch die Orientierung aller drei Farbbänder beibehalten wird. In seinem An-Zustand wirkt der Filter als eine Halbwellen-Platte (λ/2-Platte) und dreht die Polarisation um π/2, wodurch zwischen der p-Typ- und s-Typ-Orientierung von jedem der drei Farbbänder transformiert wird.
Das Paar von Farbfiltern, einschließlich eines dritten Filters 53 und eines vierten Filters 54, nimmt dann die erste Lichtausgabe auf. Der dritte Filter 53 ist ein dichroitischer Gelb-Filter, welcher das Rot- und Grün-Farbband durchlässt und das Blau-Farbband zurück reflektiert. Der vierte Filter 54 ist ein dichroitischer Magenta-Filter, welcher das Rot- und Blau-Farbband durchlässt und das Grün-Farbband zurück reflektiert. Dies erzeugt im Ergebnis eine zweite Lichtausgabe, welche einen p-polarisierte erste Lichtkomponente und eine s-polarisierte zweite Lichtkomponente aufweist, wobei beide Komponenten eine der drei Grundfarben aufweisen. Schließlich wird die erste Lichtausgabe von Aufspaltungsmitteln aufgenommen (in 2 nicht dargestellt), um deren erste und zweite Orientierung in eine erste und zweite Lichtkomponente zu leiten, welche zwei unterschiedlichen Pfaden folgen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel folgt die erste Lichtausgabe einer Farb- und Polarisationsfrequenz wie sie durch die kombinierten Zustände des ersten Schalters S1 und des zweiten Schalters S2, wenn sie miteinander synchronisiert sind, bestimmt ist.
Die erste und zweite Lichtkomponente werden dann in verschiedenartigen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung als Teil einer Lichtmaschine verwendet, um zwei reflektive Bildgeber zu beleuchten, welche über das Rahmenintervall die erste und zweite Lichtkomponente gemäß einem zugeführten Bildsignal individuell modulieren, um zwei entsprechend modulierte Lichtstrahlen zu erzeugen, welche, wenn sie in eine Projektionslinse geleitet werden, innerhalb des Rahmenintervalls ein Farbbild erzeugen, das dem Bildsignal entspricht. Zwei beispielhafte Ausführungsformen von solchen Lichtmaschinen sind wie nachfolgend näher beschrieben in 5 und 6 veranschaulicht.
Alternative Ausführungsbeispiel zu denjenigen, welche in 2 dargestellt sind, beinhalten zusätzliche Filter, um die Lichtmaschinenleistung zu optimieren. Zum Beispiel wird wenigstens ein Polarisationsfilter hinzugefügt, um die Qualität des Farbbilds zu verbessern, indem der Polarisationseffekt an verschiedenen Stufen bereinigt wird. Ein weiteres Beispiel besteht darin, wenigstens einen Analysator hinzuzufügen, um den Kontrast des Farbbildes zu erhöhen. Es ist auch möglich, die Leistungsfähigkeit von verschiedenen Filtern maßzuschneidern, um die Leistung der Lichtmaschine zu optimieren. Zum Beispiel wird unter Umständen bei der Lichtmaschine ein Einschnitt bei der Farbe Orange vorgesehen, indem die Bandkante des ersten Filters (Cyan-Verzögererfilter) und die Rot-Kante des vierten Filters (dichroitischer Magentafilter) entsprechend gewählt werden.
3 veranschaulicht in einer Tabelle alle vier möglichen Ausgaben des in 2 dargestellten Ausführungsbeispiels, welche allen möglichen kombinierten Zuständen des ersten Schalters S1 und des zweiten Schalters S2 entsprechen. Die dritte Spalte von 3 zeigt alle vier möglichen Farb- und Polarisatsionszustände der ersten Lichtausgabe, welche aus dem zweiten Schalter S2 hervorgeht, während die vierte Spalte entsprechende Farben der p-polarisierten ersten Lichtkompo nente nach dem dichroitischen Gelb-Filter 53 zeigt und die fünfte Spalte entsprechende Farben der s-polarisierten zweiten Lichtkomponente nach dem dichroitischen Magenta-Filter 54 zeigt.
Die jeweiligen Farben der ersten und zweiten Lichtkomponente, welche in 3 dargestellt sind, sind wie folgt zusammengefasst.

1) Grün und Rot, wenn sowohl der erste als auch der zweite Schalter ausgeschaltet sind;
2) Rot und Blau, wenn der erste Schalter ausgeschaltet ist und der zweite Schalter angeschaltet ist;
3) Gründ und Blau, wenn der erste Schalter angeschaltet ist und der zweite Schalter ausgeschaltet ist;
4) kein Licht, wenn sowohl der erste Schalter als auch der zweite Schalter angeschaltet sind.

Um die zwei in 1 dargestellten Farbsequenzen zu erzeugen, müssen der erste und zweite Schalter S1 und S2 synchron über das Rahmenintervall durch die drei Schaltkombinationen geschaltet werden, mit:

a) sowohl dem ersten als auch dem zweiten Schalter ausgeschaltet;
b) dem ersten Schalter ausgeschaltet und dem zweiten Schalter angeschaltet; und
c) dem ersten Schalter angeschaltet und dem zweiten Schalter ausgeschaltet.

Der letzte Zustand mit sowohl dem ersten als auch dem zweiten Schalter angeschaltet wird in typischen Situationen nicht gebraucht, da von den zwei Bildgebern einer Zwei-Panel-Lichtmaschine kein Licht erzeugt würde. Es gibt jedoch bestimmte Umstände, in welchen dunkle Bilder benötigt werden, um den dunklen Zustand und den Dynamikbereich (das Kontrastverhältnis) in der Lichtmaschine zu verstärken. Für solche Umstände wird diese Schaltstufe bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet.
Der obige Prozess wird in dem Zeitablaufdiagramm von 4 weiter veranschaulicht, indem die jeweiligen Zeitsequenzen der Schaltzustände des ersten und zweiten Schalters, die Farb- und Polarisationszustände der ersten Lichtausgabe und die jeweiligen Farben der zwei Farbsequenzen, um die zwei reflektiven Bildgeber zu beleuchten, über jedes der drei Subrahmenintervalle innerhalb eines Rahmenintervalls dargestellt sind. Es ist klar, dass die resultierenden Farbsequenzen für den ersten und zweiten Bildgeber dieselben sind wie diejenigen, welche in 1 dargestellt sind, was das-Erfordernis für eine wirkliche Weißpunktabgleichfähigkeit bei einer maximalen relativen Einschaltdauer erfüllt.
Es folgt eine Beschreibung von zwei beispielhaften Ausführungsformen von in 5 und 6 dargestellten Zwei-Panel-Lichtmaschinen, welche das in 2 veranschaulichte Ausführungsbeispiel einer optischen Vorrichtung verwenden. Das Ausführungsbeispiel einer Lichtmaschine von 5 verwendet einen polarisierenden Strahlteiler 55 vom Drahtgitter-Typ als die oben erwähnten Aufspaltungsmittel, während das Ausfüh rungsbeispiel von 6 anstelle dessen einen polarisierenden Strahlteilerwürfel 56 verwendet.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 5 beinhaltet eine Lichtmaschine 60 eine Lichtbogenlampe 61, um weißes Licht in eine Kondenserlinse 62 zu strahlen, welche wiederum das weiße Licht auf ein Polarisationswandlungslichtrohr 63 strahlt, um linear polarisiertes weißes eintreffendes Licht in p-Typ-Orientierung in Richtung des zweistufigen Farb- und Polarisationsschalters 30 der in 2 dargestellten optischen Vorrichtung auszusenden. In Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben nimmt der zweistufige Schalter 30 das vom p-Typ linear polarisierte weiße Licht auf und erzeugt eine erste Lichtausgabe, welche in einer dualen p-Typ- und s-Typ-Orientierung linear polarisiert ist. Ein erster Strahlteiler 55 vom polarisierenden Drahtgitter-Typ nimmt dann dieses Licht auf und spaltet es in eine p-polarisierte erste Lichtkomponente, welche in Richtung des dichroitischen Gelb-Filters 53 läuft, und eine s-polarisierte zweite Lichtkomponente, welche auf einen dichroitischen Magenta-Filter reflektiert wird, wobei beide Filter ein Teil der in 2 dargestellten optischen Vorrichtung sind.
Die p-polarisierte erste Lichtkomponente läuft dann durch den Gelb-Filter 53, nachdem ihr Blau-Farbband blockiert wurde, weiter zu einer Relais-Linse 67, und läuft dann durch einen zweiten polarisierenden Strahlteiler 65 vom Drahtgitter-Typ auf einen ersten reflektiven LCoS-Bildgeber 51. Das p-polarisierte Licht wird dann von dem ersten Bildgeber 51 moduliert und wird als s-polarisiertes Licht zurück in Richtung des Strahlteilers 65 reflektiert, um in Richtung eines pola risierenden Strahlteilerwürfels 64 reflektiert zu werden, wo es wiederum auf eine Projektionslinse 69 reflektiert wird.
Gleichzeitig läuft die s-polarisierte zweite Lichtkomponente durch den Magenta-Filter 54, nachdem ihr Grün-Farbband blockiert wurde, weiter zu einer weiteren Relais-Linse 68, und wird dann von einem dritten polarisierenden Strahlteiler 66 vom Drahtgitter-Typ in Richtung eines zweiten reflektiven LCoS-Bildgebers 52 reflektiert. Das s-polarisierte Licht wird dann von dem zweiten Bildgeber 52 moduliert und wird als p-polarisiertes Licht zurück reflektiert, läuft durch den dritten Strahlteiler 66 und dann durch den polarisierenden Strahlteilerwürfel 64 auf die Projektionslinse 69.
Über jedes einem Bildrahmen entsprechende Bildrahmenintervall modulieren der erste und zweite Bildgeber 51 und 52 individuell die erste und zweite Lichtkomponente gemäß dem zugeführten Bildsignal, um einen ersten und einen zweiten modulierten Lichtstrahl zu erzeugen, welche auf die Projektionslinse 69 geleitet werden, um innerhalb des Rahmenintervalls ein Farbbild zu erzeugen, welches dem Bildsignal entspricht.
Bei dem Ausführungsbeispiel von 6 beinhaltet eine Lichtmaschine 70 eine Lichtbogenlampe 71, um weißes Licht auf eine Kondenserlinse 72 zu strahlen, welche wiederum das weiße Licht auf ein Polarisationswandlungslichtrohr 73 strahlt, um linear polarisiertes weißes eintreffendes Licht in p-Typ-Orientierung in Richtung des zweistufigen Farb- und Polarisationsschalters 30 der in 2 dargestellten optischen Vorrichtung abzugeben. In Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben nimmt dieser zweistufige Schalter 30 das vom p-Typ linear polarisierte weiße Licht auf und erzeugt eine erste Lichtausgabe, welche in dualer p-Typ- und s-Typ-Orientierung linear polarisiert ist. Ein polarisierender Strahlteilerwürfel 56 nimmt dann dieses Licht auf und teilt es auf in eine p-polarisierte erste Lichtkomponente, welche in Richtung des dichroitischen Gelb-Filters 53 läuft, und eine s-polarisierte zweite Lichtkomponente, welche auf einen dichroitischen Magenta-Filter 54 reflektiert wird, wobei beide Filter ein Teil der in 2 dargestellten optischen Vorrichtung sind.
Die p-polarisierte erste Lichtkomponente läuft dann durch den Gelb-Filter 53, nachdem ihr Blau-Farbband blockiert wurde, weiter auf eine Viertelwellenplatte (λ/4-Platte) 77, welcher ein erster reflektiver LCoS-Bildgeber 75 folgt. Das p-polarisierte Licht wird dann von dem ersten Bildgeber 75 moduliert und wird als s-polarisiertes Licht zurück auf den Strahlteilerwürfel 56 reflektiert, um in Richtung einer Projektionslinse 79 reflektiert zu werden.
Gleichzeitig läuft die s-polarisierte zweite Lichtkomponente durch den Magenta-Filter 54, nachdem ihr Grün-Farbband blockiert wurde, weiter auf eine weitere Viertelwellenplatte (λ/4-Platte) 78, welcher ein zweiter reflektiver LCoS-Bildgeber 76 folgt. Das s-polarisierte Licht wird dann von dem zweiten Bildgeber 76 moduliert und wird als p-polarisiertes Licht zurück reflektiert, um durch den Strahlteilerwürfel 56 auf die Projektionslinse 79 zu laufen.
Über jedes einem Bildrahmen entsprechende Rahmenintervall modulieren der erste und zweite Bildgeber 75 und 76 individuell die erste und zweite Lichtkomponente gemäß dem zugeführten Bildsignal, um einen ersten und einen zweiten modulierten Lichtstrahl zu erzeugen, welche auf die Projektionslinse 79 geführt werden, um innerhalb des Rahmenintervalls ein Farbbild zu erzeugen, welches dem Bildsignal entspricht.
Aus praktischen Überlegungen ist es häufig wünschenswert, die optische Vorrichtung 30 auf einer Seite des polarisierenden Strahlteilerwürfels 56 anzubringen, welche dem zweistufigen Schalter 30 zugewandet ist, sowie den Gelb- und Magenta-Filter 53 und 54 an zwei anderen Seiten anzubringen, welche dem ersten bzw. zweiten Bildgeber 75 und 76 zugewandt sind, wie es in 6 dargestellt ist.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele sind als Beispiele der vorliegenden Erfindung gedacht. Vielzählige Variationen, Modifikationen und Anpassungen können von denjenigen mit Fachkenntnissen an den speziellen Ausführungsbeispielen durchgeführt werden, ohne von dem Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen, welche einzig durch die hieran angefügte Ansprüche definiert sind.

Claims

Optische Vorrichtung zum Transformieren eines in einer ersten Orientierung einer ersten Art polarisierten Lichtstrahls in eine erste Lichtausgabe, welche dual in einer ersten und einer zweiten Orientierung der ersten Art polarisiert ist, wobei die zweite Orientierung im Wesentlichen orthogonal zu der ersten Orientierung ist, wobei der eintreffende Lichtstrahl ein erstes, ein zweites und ein drittes Farbband definiert, wobei die Vorrichtung umfasst: – einen ersten Filter, um den eintreffenden Lichtstrahl aufzunehmen und die erste Orientierung von jedem von dem zweiten und dritten Farbband in die zweiten Orientierung zu transformieren; – einen ersten Schalter, welcher dazu angeordnet ist, Licht von dem ersten Filter aufzunehmen, wobei der erste Schalter zwischen einem ersten Zustand zum Beibehalten der ersten Orientierung von allen drei Farbbändern und einem zweiten Zustand zum Transformieren der ersten Orientierung des ersten Farbbands in die zweite Orientierung und der zweiten Orientierung des dritten Farbbands in die erste Orientierung elektronisch schaltbar ist; – eine Filteranordnung, welche dazu angeordnet ist, Licht von dem ersten Schalter aufzunehmen, um die zweite Orientierung des ersten Farbbands zu blockieren oder um jedes der drei Farbbänder zwischen der ersten und zweiten Orientierung zu transformieren; und – einen zweiten Schalter, welcher dazu angeordnet ist, Licht von der Filteranordnung aufzunehmen, wobei der zweite Schalter zwischen einem ersten Zustand zum Beibehalten der Orientierung von allen drei Farbbändern und einem zweiten Zustand zum Transformieren von jedem der drei Farbbänder zwischen der ersten und zweiten Orientierung elektronisch schaltbar ist; wobei im Betrieb der erste und zweite Zustand von jedem von dem ersten und zweiten Schalter derart synchronisiert sind, dass die erste Lichtausgabe einer vorbestimmten Farb- und Polarisationssequenz folgt.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der erste Filter ein Verzögererstapelfilter ist.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Schalter eine transmissive Flüssigkristallvorrichtung umfasst, die eine Vielzahl von Flüssigkristallschaltern beinhaltet, wobei die transmissive Vorrichtung zwischen einem ersten und einem zweiten Satz von Verzögererschichten positioniert ist.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der erste Filter mit dem ersten Satz von Verzögererschichten in einen einzigen Verzögererstapel integriert ist.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, wobei die Filteranordnung einen zweiten Filter umfasst, welcher zwischen einem ersten und einem zweiten Polarisationswandler positioniert ist, wobei: der erste Polarisationswandler die erste Polarisationsart von von dem ersten Schalter empfangenem Licht in eine zweite Polarisationsart wandelt, so dass die erste und zweite Orientierung der ersten Polarisationsart in wechselseitig orthogonale dritte bzw. vierte Orientierungen der zweiten Polarisationsart transformiert werden; der zweite Filter die vierte Orientierung des ersten Farbbands blockiert; und der zweite Polarisationswandler die zweite Polarisationsart derart zurück in die erste Polarisationsart wandelt, dass die dritte und vierte Orientierung in die erste bzw. zweite Orientierung transformiert werden.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der zweite Filter ein cholesterischer Farbfilter ist.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei der erste Schalter ein Schaltelement umfasst, welches zwischen einem ersten und einem zweiten Satz von Verzögererschichten positioniert ist, und wobei der zweite Satz von Verzögererschichten mit dem ersten Polarisationswandler in einem einzigen Verzögererstapel integriert ist.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–7, darüber hinaus umfassend Mittel zum Weißpunktabgleich durch Verändern des Anteils von einem der drei Farbbänder relativ zu den anderen zwei Farbbändern unabhängig von dem Verhältnis zwischen den Anteilen der anderen zwei Farbbänder.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–8, darüber hinaus umfassend: – ein Paar von Farbfiltern, welches dazu angeordnet ist, die erste Lichtausgabe aufzunehmen, um das dritte und zweite Farbband zu blockieren, wodurch in Kombination eine zweite Lichtausgabe transmittiert wird, mit: • dem zweiten Farbband in der ersten Orientierung und dem ersten Farbband in der zweiten Orientierung polarisiert, wenn jeder von dem ersten und zweiten Schalter in seinem ersten Zustand ist; • dem ersten Farbband in der ersten Orientierung und dem dritten Farbband in der zweiten Orientierung polarisiert, wenn der erste Schalter in seinem ersten Zustand ist und der zweite Schalter in seinem zweiten Zustand ist; und • dem zweiten Farbband in der ersten Orientierung und dem dritten Farbband in der zweiten Orientierung polarisiert, wenn der erste Schalter in seinem zweiten Zustand ist und der zweite Schalter in seinem ersten Zustand ist.
Optische Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Paar von Farbfiltern dichroitische Farbfilter sind.
Optische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–10, wobei im Betrieb der erste und zweite Schalter über ein vorbestimmtes Rahmenintervall durch drei Schaltkombinationen geschaltet werden mit: – dem ersten Schalter in seinem ersten Zustand und dem zweiten Schalter in seinem ersten Zustand; – dem ersten Schalter in seinem ersten Zustand und dem zweiten Schalter in seinem zweiten Zustand; – dem ersten Schalter in seinem zweiten Zustand und dem zweiten Schalter in seinem ersten Zustand; wodurch über das Rahmenintervall alle drei Paarkombinationen des ersten, zweiten und dritten Farbbands in der ersten und zweiten Orientierung der Lichtausgabe bereitgestellt werden.
Lichtmaschine, umfassend: – eine Projektionslinse; – die optische Vorrichtung nach Anspruch 11; – Aufspaltungsmittel, welche dazu angeordnet sind, die zweite Lichtausgabe aufzunehmen, um die erste und zweite Orientierung in eine erste bzw. eine zweite Lichtkomponente aufzuspalten; – einen ersten und einen zweiten Bildgeber, welche dazu positioniert sind, über das Rahmenintervall die erste bzw. zweite Lichtkomponente aufzunehmen und individuell gemäß einem zugeführten Bildsignal zu modulieren, wodurch eine erster und ein zweiter modulierter Lichtstrahl erzeugt wird; und – Mittel zum Leiten des ersten und zweiten modulierten Lichtstrahls in die Projektionslinse; wodurch innerhalb des Rahmenintervalls ein Farbbild erzeugt wird, welches dem Bildsignal entspricht.
Verfahren zum Transformieren eines eintreffenden Lichtstrahls in zwei über ein vorbestimmtes Rahmenintervall sequentiell eingefärbte Lichtkomponenten, wobei das Verfahren den Schritt eines Prozessieren des eintreffenden Lichtstrahls umfasst, um die zwei Lichtkomponenten als zwei wechselseitig synchronisierte Sequenzen von drei farbigen Lichtpulsen über das Rahmenintervall auszubilden, wobei jeder Lichtpuls eines von drei aus dem eintreffende Lichtstrahl abgeleiteten Farbbändern aufweist, wobei nur eines der drei Farbbänder den beiden Farbsequenzen gemeinsam ist, wodurch alle drei Paarkombinationen der drei Farbbänder über das Rahmenintervall innerhalb der zwei Lichtkomponenten bereitgestellt werden.
Verfahren zum Erzeugen eines Farbbilds unter Verwendung von zwei Bildgebern, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: – Beleuchten der zwei Bildgeber mit den zwei Lichtkomponenten, welche jeweils durch das Verfahren nach Anspruch 14 erhalten werden, wobei die zwei Bildgeber dazu betreibbar sind, jeweils die zwei Lichtkomponenten gemäß einem zugeführten Bildsignal zu modulieren, um über das Rahmenintervall zwei modulierte Lichtstrahlen zu erzeugen; und – Leiten der zwei modulierten Lichtstrahlen in eine Projektionslinse.