DE1449758A1 - Projektionssystem fuer gefaerbtes Licht - Google Patents

Description

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General Electric Company, Sehenectady If.Y./USA

Projektionssystem für gefärbtes Licht

Die Erfindung bezieht sich auf ein Projektionssystem für gefärbtes Licht mit einm das Licht steuernden Medium, von dem der Durchgang oder die Eeflexion des Lichtes in Abhängigkeit von Farbbild- oder anderen farbigen Informationen gesteuert wird, die dem Medium in Form körperlicher Deformationer aufgeprägt sind.

Bei einem bekannten Farbprojektionssystem nach der US-Patentschrift 3.078.538 vom 19.Februar 1963 sind überlagerte Beugungsgitter orthogonal angeordnet; dabei verläuft das Beugungsmuster, das der einen Farbkomponente entspricht, orthogonal zu dem oder den Beugungsmustern oder -Verteilungen, die den übrigen zu projizierenden Farbinformationen entsprechen. In dem Blendensystem sind gesonderte Abblendbseiche insbesondere in Form von Stegen und Schlitzen vorhanden, die das ungebeugte Licht nullter Ordnung blockieren und das gebeugte Lichtlerster Ordnung hindurchgehen lassen, das der Farbinformation der betreffenden, orthogonal angeordneten Beugungsgitter entsprechen. Infolge der orthogonalen Anordnung werden gewisse innere Wechselwirkungen oder Schwebungen zwischen den Farbinformationen auf ein Kleinstmaß herabgesetzt, die in den orthogonal angeordneten Gittern enthalten sind. Das durch die gesonderten Blendensysteme hindurchgegange Licht wird optisch kombiniert und als vollständiges Farbbild projiziert.

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Es ist "bereits ein verbessertes Pro j ekt inns syst em für gefärbtes Eicht vorgeschlagen worden, das insbesondere in Verbindung mit lichtsteuernden Medien brauchbar ist, in denen die zu projizierenden Farbinformationen in äen orthogonal angeordneten Lichtbeugungsgittern enthalten sind. Gemäß einer speziellen Ausf uhrungsform der Erfindung wird die projizierte Farbinformation durch ein die Lichtquelle fokussierendes System und durch ein das Licht steuerndes Medium mit orthogonal angeordneten Beugungsgittern, in Kombination mit einem Filterblendensystem gesteuert, das getrennte, parallele Streifen, die einer einzigen Far bicomponent e entsprechen und sich in der Richtung der von dem Beugungsgitter hervorgerufenen Beugung erstrecken und einer^ weiteren Satz getrennter, paralleler Filterstreifen enthält, deren Farbe dem übrigen, zu. projizierenden Licht entspricht. Bei einer speziellen Ausführungsform ist die einzige Farbe Grün, während das restliehe, gefärbte Licht rotpurpur ist. Die beschriebene Eilterblende enthält undurchsichtige Bereiche, in denen sich die Filterstreifen kreuzen, Bereiche, die ein Grünfilter bilden,-Bereiche, die ein Rotpurpurfilter bilden und klare Bereiche. In Verbindung mit dem lichtsteuernden Medium wird das auf das Medium einfallende Licht auf den undurchsichtigen Bereichen der Filterblende fokussiert, wenn das lichtsteuernde Medium nicht deformiert ist, also keine Beugung bewirkt. Die Deformationen, die dem grünen Licht entsprechen, beugen das Licht durch die grünen Bereiche des Filters, während die Informationen, die dem roten, blauen, oder rotvioletten Licht entsprechen, das Licht durch die rotvioletten Filterbereiche beugen. Kombinationen von Grün mit Rot oder Blau können durch die durchsichtigen Bereiche hindurchgehen. Mit Hilfe eines solchen Systems wird die unerwünschte Wechselwirkung zwischen dem Licht auf ein Mindestmaß herabgesetzt, das unter der Steuerung der orthogonal angeordneten Beugungsgitter projiziert wird? die Helligkeit ist für bestimmtes Licht, z.B. Gelb, Cyan oder Weiß grosser, was sich aus äen Kombinationen der grünen und rotpurpurnen Komponente ergibt.

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Die Erfindug ist auf ein System der zuvor erläuterten Art und auf andere Systeme anwendbar, in denen auf einem liehtmoüulierenden Medium überlagerte Beugungsgitter und ein zusammenwirkendes Lichtblendensystem ausgenutzt werden. Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung arbeiten die Gitter und die Blenden derart zusammen, daß unawünschte Abschnitte des Spektrums an demselben undurchsichtigen Bereich für beide Farbkomponenten blockiert werden. Die Farbkomponenten selbst werden von Bereichen an den Seiten hindurchgelassen, die dem undurchsichtigen Bereich gegenübaliegen, der dieses unerwünschte Lieht erster Ordnung blockiert. In anderer Weise ausgedrückt, geht,die eine Farbkomponente, z.B. Blau, durch eine Öffnung oder einen lichtdurchlässigen Bereich neben dem undurchsichtigen Bereich hindurch, der das Licht nullter Ordnung abfängt, während eine weitere Komponente, z.B. Rot durch denjzweiten lichtdurchlässigen Bereich hindurchgeht, der außerhalb des undurchsichtigen Bereiches liegt, auf dem das Licht nullter Ordnung eingefangen wird. Dies bedeutet, daß der Gitterabstand für die Farbkomponenten eine umgekehrte Beziehung bezüglich der Wellenlängen dieser Komponenten im Vergleich zu einem System aufweist, in dem der erwünschte Abschnitt des Spektrums erster Ordnung durch dieselbe Öffnung oder denselben lichtdurchlässigen Bereich der Blende hindurchgeht. Wenn die überlagerten Gitter z.B. für Blau bzw. Rot bestimmt sind, wird die Y/ellenlänge des Gitters für Blau derart gewählt, daß der rote Teil des Spektrums von demselben undurchsichtigen Bereich blockiert wird, der den blauen Anteil des Spektrums blockiert, wenn ein rotes Gitter vorhanden ist. Dieses bedeutet, daß der Gitterabstand für die rote Komponente kleiner als für die blaue ist, was im Gegensatz zu einem System steht, in dem die erste Ordnung der erwünschten Farbkomponent.n total durch denselben lichtdurchlässigen Bereich hindurchgeht. Im letzteren System ist der Gitterabstand für eine größere Lichtwellenlänge grosser; das rote Gitter ist also langer als dss blaue Gitter.

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Bei der dargestellten Ausfülirungsform der Erfiadung ist ein System vorgesehen, in dem die rote und blaue Lientkomponente dem ein Lichtventil bildenden Medium aufgeprägt wird, wobei die übereinander gelagerten Gitter in derseben Richtung verlaufen. Das Licht von größerer Wellenlänge der ersten Ordnung, also Hot, geht durch den lichtdurchlässigen Bereich hindurch, der von dem undurchsichtigen Bereich weiter entfernt ist, der das Licht nullter Ordnung abfängt, und wird von dem Gitter auf dem Medium gesteuert, das das kleinere G-itter als das für . das Licht der kürzeren Wellenlänge, also Blau, verwendete ist. Das unerwünschte Licht erster Ordnung wird für beide Färb— komponenten mit Hilfe desselben undurchsichtigen Bereiches blockiert. Dies bedeutet, daß das unerwünschte Licht höherer Ordnungen ähnlich von den undurchsichtigen Bereichen der Blende blockiert wird, die von dem undurchsichtigen Bereich weiter entfernt sind, der das -Licht nullter Ordnung abfängt; das unerwünschte Licht höherer Ordnung wird daher nicht hindurchgelassen. Das System hat den weiteren Vorteil, daß das Beugungsgitter mit dem geringsten Abstand für das Licht der größten Wellenlänge verwendet wird, das am schwersten durch Beugung auszuwählen ist. Daher unterliegt diese Komponente der größten Streuung, die eine bessere Wahl für eine vorgegebene Pleckgrösse des Elektronenstrahls zuläßt, die von den feinsten Gittern begrenzt wird, die einwandfrei geschrieben werdenkönnen. Das System liefert daher für eine vorgegebene Auflösung und für eine vorgegebene hindurchgelasssene Lichtmen&e eine größere Farbreinheit oder für eine vorgegebene Farbeinheit eine bessere Auflösung und mehr Licht.

Hauptziel der Erfindung ist ein Projektionssystem mit einem die Beugung ausnutzenden Lichtventil, in dem überlagerte Gitter angewendet werden, und das bezü^ich eines oder mehrerer

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Kriterien, nämlicli der Farbreinheit, Helligkeit des projizierten Bildes oder Auflösung verbessert ist.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung werden in Verbindung mit den beigefügten Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematis';h einen einen Elektronenstrahl, liefernden Apparat, der Beugungsmuster auf einem lichtsteuernden Medium aufprägt, das für Farbprojektionssysterne gemäß der Erfindung brauchbar ist.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Farbprojektionssystem gemäß der Erfindung.

Fig. 5 ist eine vergrößerte Ansicht einer Farbfilterblende gemäß der Erfindung.

Bevor das Farbprojektionssystem gemäß der Erfindung erläutert wird, sei ein System und Verfahren zum Schreiben von Färbinformationen auf einem lichtmodulierenden Medium in Verbindung mit Fig. 1 näher erläutert, die schematisch ein System zeigt, von dem in Übereinstimmung mit farbigen Fernsehbildern Farbinformationen einem Streifen aufgeprägt werden, der eine thermoplastische Registrierungsschicht trägt.

Systeme, die die Beugung verschiedener Farbkomponenten in orthogonalen Eichtungen ausnutzen, sind in der US-Pa tent schrift erläutert.

Mit dem Apparat nach Fig. 1 werden Farbinformationen in Abhängigkeit von den Färbfernsehsignalen aufgezeichnet, die

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durch die rote, "blaue und grüne Yideosignalquelle lo- 12 dargestellt sind. Die Aufzeichnung wird von einem Apparat 13 vorgenommen, der eine Glühkathode 14, ein ringförmiges G-itter 15, eine Ringanode 16, drei ringförmige Linsen 17, horizontale, elektrostatische Ablenkplatten 18 und vertikale, elektrostatische Ablenkplatten 19 enthält. Der Elektronenstrahl trifft auf eine thermoplastische Fläche 2o eines der Aufzeichnung dienenden Bandes 21 auf, das eine schwerere, durchsichtige, als Unterlage dienende Schicht 22 und eine durchsichtige , leitende Zwischenschicht 23 enthält.

Die Kathode 14 wird von einer Heizspannungsquelle 24 erregt und emittiert unter cfer Steuerung des Gitters 15 Elektronen, die von der Anode 16 "beschleunigt werden, die von einer Gleichstromquelle, z.B. einer Batterie 25, auf einer hohen positiven Spannung hinsichtlich der Kathode gehalten wird. Der Elektronen strahl wird durch eine "bekannte Linse fokussiert, die aus den äre? ringförmigen Scheiben 17 besteht, deren mittlere Scheibe auf einem negativen Potential bezüglich der beiden äußeren Scheiber gehalten wird,die zweckmäßigerweise an Erde liegen. Der iffokussier Strahl, der vorzugsweise einen kleinen Querschnitt von annähernd o,2 Mil (ο,oo51 mm) hat, trifft auf der thermoplastischen Schicht 2o auf, auf der Ijadungsverteilungen aufgebaut werden, die durch die Relativbewegung von Band und Strahl festgelegt sind und hinsichtlich der Dichte und "Verteilung den zu registrierenden Parbinformationen entsprechen.

Das Band wird von einer Bolle 26 abgegeben und läuft an dem Bereich des Strahles vorfeei zu einer Aufnahmerolle 27. Die Rollen 26 und 27 und das Band sind innerhalb einer Vakuumhülle untergebracht und werden auf Erdpotential 29 gehalten. In dem

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dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Intensität des Elektronenstrahls gleichförmig und wird durch eine dem Gitter 15 zugeführte Vorspannung 3o festgelegt. Der Strahl kann auch mit Hilfe einer Austastsignalquelle (nicht gezeigt), die an der Elektrode liegt, während des Rücklaufes vollständig unterdrückt sein.

Die /blenkung des Strahls in horizontaler Richtung erfolgt mit Hilfe der 'Ablenkspannung, die von einer Ablenksignalquelle 31 den Platten 18 aufgeprägt ist. Diese Spannung kann eine solche Wiedetholungsfrequenz aufweisen, daß 35.750 Rasterzeiään je Sekunde erzeugt werden. Die roten und blauen Farbinfomwtionen werden dem thermoplastischen Medium dadurch aufgeprägt, daß die horizontale Ablenkung von solchen Spannungen geschwindigkeitsmoduliert wird, deren Frequenz diese Farbkomponenten und Amplituden wiedergibt, die sich entsprechend der Intensität dieser Komponenten ändern. Die Ausgangsklemmen eines Oszillators 32 für die roten Videoinformationen sind mit einem Modulator 33 verbunden, von dem die Ausgangssignale entsprechend den von der roten Videosignalquelle abgegebenen Signale amplitudenmoduliert v/erden. Die Frequenz des Oszillators 32 kann z.B. 15 HHz betragen. In ähnlicher V/eise hat ein Oszillator 34 für die blaue Komponente eine Betriebsfrequenz von Io MHz und ist an einen Modulator 35 angeschlossen, von dem die vom Oszillator abgegebenen Signale in Abhängigkeit von der blauen Videosignalquelle 11 amplitudenmoduliert werden. Die Ausgangssignale der Modulatoren 33 und 35 werden in einer Schaltung 37 addiert. Die Ausgangssignale der addierenden Schaltung werden der horizontalen Ablenkspannung überlagert, die über einen Verstärker 38 geliefert und den horizontalen Ablenkplatten 18 aufgeprägt werden. Der Strahl wird also in Abhängigkeit von den Farbinformationen, die in den von der Additionsschaltung

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37 abgegebenen Signalen enthalten sind, mit einer nichtgleichförmigen Geschwindigkeit abgelenkt. Relativ zur normalen Ablenkgeschwindigkeit wird er bei Frequenzen, die den Ausgangssignalen der Oszillatoren 32 und 34 entsprechen, um einen Betrag verzögert oder beschleunigt, der von der Amplitude dieser Signale abhängt. Da der Strahl eine konstante Intensität besitzt, ergeben sich längs der .horizontalen Zeilen Bereiche verstärkter und geschwächter Ladungsdichten, die bei Frequenzen entstehen, die den Frequenzen der Oszillatoren 32 und 34 entsprechen, und deren Grosse sich mit der Grosse der roten und blauen Videosignale ändert, diävon den Quellen Io und abgegeben werden.

Die grünen Färbinformationen werden auf der thermoplastischen Schicht 2o als Ladungsverteilung durch die Spannung aufgeprägt, die den vertikalen Ablenkpiatten 19 zugeführt wird. Diese Spannung enthält die Ausgangssignale eines Oszillators 39» die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der grünen Videosignalquelle 12 mit Hilfe eines Modulators 4o amplitudenmoduliert werden, der Modulator 4o ist dabei über einen Leiter 41 an die eine Ablenkplatte angeschlossen, während die andere Ablenkplatte an Erde 42 liegt. Der Oszillator 39 hat eine relativ hohe Frequenz, z.B. in der Grössenordnung von 5oM3z im Vergleich zu dem blauen und roten Oszillator 34 bzw. 32. Die Ladungslinie, die der Rasterzeiele entspricht, ist verschmiert oder ausgebreitet (was auf eine vertikale Schwankung des Strahls um einen Betrag zurückzuführen ist, (der von der Aplitude des grünen Videosignals abhängt). Die maximale Laüungsdichte, also die geringste vertikale Ablenkung tritt dann auf, wenn das grüne Videosignal die kleinste Amplitude besLizt. Da die maximale Ladungsdichte der maximalen Intensität des hindurehzulassenden grünen Lichtes entspricht, muß das grüne Videosignal ein umgekehrtes

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Signal, also ein Signal sein, dessan maximale Amplitude dann auftritt, wenn die grüne Farbe die geringste Intensität besitzt. Mit anderen Worten ausgedrückt, werden die grünen Informationen dem Medium ate Ladungslinie aufgeprägt, deren Ladungsdichte sich direkt mit der Intensität der grünen Farbkomponente der aufzuschreibenden Informationen ändert.

Das Band wird von den Rollen 26 und 27 in vertikaler Richtung mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt, bei der ein Raster von 525 Zeilen in der gaünschten vertikalen Abmessung erzeugt wird. Wie betont sei, sind die Bandbewegung und die Strahlabtastung von einer Vorrichtug (nicht gezeigt) synchronisiert.

Die thermoplastische Schicht des Bandes wird in Abhängigkeit von der Ladungsverteilung dadurch deformiert, daß es noch dem Aufbringen der Ladungsverteilung und vor deren Verschwinden eine gewisse Zeit erwärmt wird. Dies kann, innerhalb des Gehäuses 28 Unmittelbar mit Hilfe einer Hochfrequenzheizung über die leitende Schicht 23 erfolgen; die Wärme kann auch mit Hilfe heißer Luft herangeführt wErden, nachdem das Band das Gehäuse 28 verlassen hat.

Als Ergebnis des erläuterten Schreibeverfahrens werden die Farbinformationen als Deformationen des thermoplastischen Mediums 21 in Form von Phasenbeugungsgittern erhalten, die längs der Rasterzeile einen gewissen Abstand haben und sich senkrecht zur Rasterzeile erstrecken. Diese Gitter geben die loten und blauen Farbinformationen wieder und sind einander überlagert. Dadurch, daß sie dieselbe Rasterzeile einnehmen, ändert sich die Ladungsdichte und infolgedessen die Seile Tiefe der einzelnen horizontal verlaufenden Vertiefung in

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Abhängigkeit von der Intensität der Informationen iii der grünen Farbkomponente. Während de ie grünen Informationen, die als einzelne Zeile gespeichert werden, im stregen Sinn durch die Beugung des projezierten Lichtes wiedergegeben werden, seien die Tiefenänderungen dieser Zeile uxl die Änderungen der Beugungsgitter, die den roten und grünen Informationen entsprechen, als Beugungsgitter bezeichnet, die in orthogonalen Richtungen verlaufen.

In den Figuren 2 und 3 ist ein bevorzugtes Projektionssystem zu sehen, das mit einem lichtmodulierenden Medium zisammenwirkt, dessen Deformationen in Terbindung mit dem farbigen Inform?tior er schreibenden System der I¹Xg. 1 zuvor erläutert sind. Gemäß !ig. 2 enthält das optische System einen Schirm 43' zur Schaustellung eines Farbbildes, das den im thermoplastischen Band 21 gespeicherten 3Parbinformationen entspricht ind durch ein System projiziert wird, dessen Lichtquelle schematisch durch zwei Bogenelektroden 44 und einen Reflektor 45 angegeben ist. Zwischen dem Band 21 und dem Schirm 43 ist eine fokussiert j: Linse 46 gestellt. Ein undurchsichtiger Rahmen 48 ist ebenfalls vorgesehen, dessen rechteckige Öffnung 49 der Grosse des Rasterbereiches auf dem Band entspricht. Ein Lichtblendensystem zur Blockierung des nichtgebeugten Lichtes, das wahlweise entsprechend den im Band 21 gespeicherten Informationen das Licht hindurchgehen läßt, ist von eäier Blende 5o gebildet, die zwisch.n der Lichtquelle 44 und der Linse 46 eingeschaltet ist und mehrere Reihen rechteckiger, durchsichtiger Bereiche oder Öffnungen 51 und eine FiIt er blende 52 enthält, die zwischen dem Medium und einer Projektxonslinse 47 eingeschaltet ist und ein wichtiges Merkmal des vaflLiegenden Projektionssystems bildet. Wie deutlicher in !ig. 3 zu sehen ist, enthält die FiIt er blende 52 zahlreiche

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vertikal verlaufende Grünfilterstreifen 53, die nur grünes Licht hindurchlassen, und zahlreiche, getrennte, parallele, rotviolette FiIterstreifen 54, die im rechten Winkel verlaufen und optisch über den grünen Filterstreifen 53 liegen. Die Zwischenabschnitte zwischen diesen Streifen 53 und 54 liefern zahlreiche rechteckige, undurchsichtige Bereicke 55. Die Blende 52 ist derart im Projektionssystem untergebracht, daß das Licht, das durch die durchsichtigen Bereiche 51 der Blende 5o hindurchgeht, (vom Band 21 angebeugt) auf den undurchsichtigen Bereichen 55 fokussiert wird.

Die Art und Weise sei nun erläutert, wie die Blende 52 mit dem deformierten, lichtmodulierenden Medium, das vom Band gebildet wird, and mit der Blende 49 zusammenwirkt, damit das Licht entsprechend der auf dem Band 21 vorhandenen Farbinformation Punkt für Punkt projiziert wird. Das ungebeugte Licht fällt auf die undurchsichtigen Bereiche 55; wenn nun nur die grünen Informationen betrachtet werden, sind die Tiefenänderungen der sich horizontal erstreckenden Rasterzeile wirksam an der Beugung (oder streg gesprochen, Brechung) längs der grünen Filterstreifen 53 beteiligt, so daß das Licht durch die entsprechenden Abschnitte der grünen Streifen und zwischen den undurchsichtigen Bereichen, auf die es ursprünglich fokussiert ist, und den unduHhsientigen Bereichen hindurchgeht, die von den Zwisehenabschnitten dieser Streifen und des nächsten rotvioletten Streifens gebildet sind. Die durch dieses Filter hindurchgehende Lichtmenge hängt von der Tiefe dieser horizontalen Vertiefung in dem der Aufzeichnung dienenden Medium ab. Da nur grünes Licht durch die grünen Filterstreifen 53 hindurchgeht, ist eine

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Farbauswahl durch die Breite oder den Abstand der undurchsichtigen Bereiche nicht erforderlich. Daher können die Öffnungen, also die Abstände zwischen den rotvioletten Streifen viel breiter sein, als wenn die FarbaBwahl durch die Abstände des Blendensystems erfolgt. Dem Medium werden die Beugungsmuster Punkt für Punkt entsprechend den roten und blauen Informationen aufgeprägt. Die Frequenz des roten und blauen Oszillators, die Abmessungen und Abstände der Filterstreifen und die Optik des Systems sind derart geväilt, daß infolge der Beugung des Lichtes längs der rotvioletten Streifen, die durch das rote und blaue Beugungsgitter verursacht wird, die Farbe ausgewählt und das Licht hindurchgelassen wird, dessen Stärke sich entsprechend der Intensität dieser Farbe ändert. Da sich Rot und Blau an den entgegengesetzten Enden des Spektrums befinden, braucht dieses Blendensystem nur eine weit geringere Wahlfähigkeit im Vergleich zu einem System zu besitzen, bei dem das gesamte Farbspektrum oder der Farbgehalt des Bildes ausgeväilt wird. Infolge dieser Ausbildung des Blendensystems werden die Auflösung und der Lichtdurchfall ohne nachteiligen Einfluss auf die Reinheit der Farben verbessert. Falls dem Medium 21 nur ein Gitter aufgeprägt ist, das dem blauen Licht entsprichir, wird das Licht längs der rotvioletten Streifen gebeugt, so daß das blaue Licht durch das rotviolette Filter in dem Gebiet zwischen dem undurchsichtigen Bereich, auf den das ungebeugte Licht fällt, und dem nächsten, aiiegenden, undurchsichtigen Bereich hindurchgeht, der das rote Licht abfängt. Falls das Gitter im Medium 21 nur der Wellenlänge des roten Lichtes entspricht, wird der blaue Teil des Spektrums durch denselben undurchsichtigen Bereich blockiert, der im obigen Beispiel das rote Licht blockiert. Das rote Licht wird jedoch vom undurchsiehten Bereich aus, der das Licht nullter Ordnung blockiert,

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über den zweiten, rotvioletten Bereich, gelenkt.

Me Abmessungen der Stege für die Farbauswahl lassen sich aus der bekannten Beziehung:

_ ι

S D

arbeiten, in der H die Ordnung des Beugungsmusters, also 1 (Beugung erster Ordnung) nach der zuvorgegebenen Erklärung ist.

\ ist die Wellenlänge des zu betrachtenden Lichtes. S ist der Abstand oder die Wellenlänge des Beugungsgitters im modulierenden Medium während

D der Abstand vom lichtmodulierenden Medium zur PiIterblende 52 ist.

I ist der Abstand von der nullten Ordnung bis zur Stelle Ordnung deslgebeugten Lichtes mit der WellenlängeA .

Wenn auch diese Überlegungen bereits bekannt sind, kann es doch von Nutzen sein zu betonen, daß in einem System, in dem ein gewöhnliches Fernsehraster von 525 Zeiten und einer Fläche von annähernd o,8 cm χ 1 cm eine Frequenz von 1o MHz für Blau und 15 MHz für Rot und einen Abstand D von annähernd 4,5 cm ausnutzt, die Filterblende grüne Streifen von annähernd 1 mm Breite und Abstan enthält, während die rotvioletten Streifen annähernd 2,5 mm breit sind und einen solchen AbstaxL haben. Es ergibt sich eine bessere Farbauswahl, und es wird fast s^ viel Licht hindurchgelassen, wie wenn der Abstand o,6 mm ist. Wie bereits angegeben, sind die Breite und der Abstand der rotvioletten Streifen überhaupt nicht kritisch, da sie das weisse Licht hindurchgehen lassen, und da die gesamte Farbauswahl deswegen erfolgt, weil nur eine Farbe durch die grünen Streifen hindurchgelassen werden.soll. Wie bereits hervor-

SAr»

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gehoben, ist die Breite der Öffnungen 51 in. der Eingsngsblende 5o daart gewählt, daß das Licht nullter Ordnung auf die undurchsichtigen Bereiche 55 der Ausgangsblnnde 52 fällt, deren Breite etwa halb so gross ist oder etwa o,5 mm beträgt.

Die Modulationsfreq.uenzen, die zum Aufbau der Gitter ftir die verschiedenen FarbkcBponenten angewendet werden,legen für ein "vorgegebenes System die Mittelfrequenzen der Farben, die in der ersten Ordnung hindurchgelassen werden, oder die Mittelfrequenzen des übrigen Spektrums fest, das blockiert wid; das Verhältnis von 3 : 2 In dem obigen Beispiel ist nicht äußerst kritisch, da man auch bei einem Verhältnis z.B. von 4 ϊ 3 gut arbeitet. Die tatsächlichen Modulationsfrequenzen können 16 HHz für Rot und 12 MHz für Blau betragen. Wie aus der vorangehenden Beschreibung erkennbar ist, bezieht sich die Erfindung auf ein Schreib- und Projektionssystem, in dem die Sitterabstände und die Lichtblende aufeinander bezogen sind, um die beiden Farbenkomponentt/n zu wählen, die von zwei übereinander gelagertan Gittern derart wiedergegeben werden, daß das gewünschte Licht erster Ordnung durch einen unterschiedlichen lichtdurchlässigen Bereich hindurchgeworfen wird, wobei die Farbe mit der größeren Wellenlänge, die durch den lichtdurchlässigen Bereich hindurchgeht, weiter von dem undurchsichtigen Bereich entfernt ist, der das Licht nullter Ordnung abfängt,und somit äner größeren Brechung unterworfen ist; hierdurch wird die Auswahl der Farbe erleichtert, *ie die schwierig auszuwählen ist. Bei der bevorzugten Ausfüitrungsform sind Rot und Blau als Farben erörtert, die duch die überlagerten sich in desselben Richtung erstreckenden Gitter wiedergegeben werden, während Grün die Farbe ist, deren Gitter orthogonal verläuft. Die Prinzipien der Erfindung sind

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natürlich in gleicher Weise auf andere überlagerte ]?arbkombinationen anwendbar, z.B. können die überlagerten Gitter Grün und Blau wiedergeben, so daß sich Cyan ergibt, und die einzige Farbkomponente kann Rot sein.

Die Erfindung ist nicht auf Lichtblenden mit Filterstreifen beschränkt, sondern in gleicher Weise auf Systeme aus Stegen und Schlitzen anwendbar, die zwei unterschiedliche Felder für die orthogonalen Farben aufweisen, die z.B. Grün und Rotviolett sein können.

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Claims (6)

4449758 pi. Patentansprüche

1. Projektionssystem zum Aufschreiben von Informationen, das die Liehtbeugung ausnutzt, dad.urch gekennzeichnet , daß von einer Vorrichtung (1-3) in einem deformierbaren, lichtmodulierenden Medium (2o) zwei übereinandergelagerte Beugungsgitter mit unterschiedlichen Abständen erzeugbar sind, die das Licht in derselben Richtung beugen und von denen dasjenige mit dem größeren Abstand der einen Farbkomponente mit der größeren Wellenlänge entspricht, und daß das Verhältnis der Gitterabstände, die die beiden Farbkomponenten wiedergeben, gleich dem umgekehrten Verhältnis der gewünschten, mittleren Wellenlänge der beiden ParbkoMponenten ist.

2. Projektionssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem lichtmodulierenden Medium (2o) ein Blendensystem (52) zusammenwirkt, deaaen undurchsichtige Bereiche (55) das ungebeugte Licht blockieren, und dessen lichtdurchlässige Bereiche (52) gegenüber den undurchsichtigen Bereichen (55) in der Beugungsrichtung der Gitter um unterschi-dliche Abstände versetzt sind, daß ein lichtdurchlässiger Bereich (54), der näher an einem undurchsichtigen das Licht nullter Ordnung blockierenden Bereich (55) liegt, das gebeugte Licht erster Ordnung der Farbkomponente mit der kürzeren YfiLlenlänge hindurchgehen läßt, und daß ein lichtdurchläsiger Boeich (53), der weiter von diesem undurchsichtigen Bereich (55) entfernt ist, das gebeugte Licht erster Ordnung der Farbkomponente mit der größeren Wellenlänge hindurchgehen läßt. ·

ORIGINAL INSPECTED 8098 1 1/Ü.37S *

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3· System nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbkomponenten der roten bzw. "blauen Farbkomponente entsprechen, wöbe i das Gitter mit dem größeren Gitterabstand der blauen Farbkomponente zugeordnet ist, und daß das Verhältnis der Gitterabstände, die die rote bzw. blaue Farbe wiedergeben, gleich dem Verhältnis der gewünschten, mittleren Wellenlänge der blauen bzw. roten Komponente ist.

4. Projektionssystem mit einem Lichtventil, in dem ein schreibender Elektronenstrahl benutzt wird, dadurch gekennz ei c h η e t, daß von einer Vorrichtung (13) der Elektronenstrahl über ein deformierbares Lichtventilmedium (2o) lenkbar ist, daß von Strahlablenkmitteln (15 - 19) der Elektronenstrahl relativ zum Medium (2o) bewegbar und ein Bereich des Mediums mit dem Strahl abtastbar ist, daß von weiteren Vorrichtungen (37, 38) die Strahlablenkmittel (18) bi/e zwei unterschiedlichen Frequenzen erregbar und die Geschwindigkeit des Strahles in der eben Dimension des Bereiches modulierbar ist, während sich die Amplituden mit der Intensität der beiden verschiedenen Farbkmmponenten ändern, so daß zwei überlagerte Beugungsgitter mit unterschiedlichen Gitterabständen zur Beugung des Lichtes in der Richtung der einen Dimension entstehen, daß das Gitter mit dem größeren Gitterabstand eine Amplitude aufweist, die durch die Intensität der Farbkomponente mit der kürzeren Wellenlänge festgelegt ist, und daß das Gitter mit dem geringeren Gitterabstand eine Amplitude aufweist, · die durch die Intensität der Farbkomponente mit der längeren Wellenlänge fee+gelegt ist.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtblendenvorrichtung (52), die das Licht unter der Steuerung des lichtmodulierenden Mediums (2o)

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zu einem Bildbereich hindurchgehen läßt, einen nndurchsichtigen Bereich (55) zum Abfangen des vom Medium ungebeugten Lichtes und zwei lichtdurchlässige Bereiche (52 - 54) im unterschiedlichen Abstand vom undurchsichtigen Bereich in der Richtung der Beugung enthält, so daß das von verschiedenen Gittern gebeugte Licht erster Ordnung hindurchgelassen wird.

6. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Vorrichtung (37,38 ) die Strahlablenkmittel "bei zwei unterschiedlichen Frequenzen erregbar und die Geschwindigkeit der Bewegung des Strahles in der Richtung der einen Abmessung des Bereiches in Abhängigkeit von den Intensitäten der roten und blauen zu projizierenden Farbkomponente derart modulierbar ist, daß zur Beugung des Lichtes in der Richtung der einen Abmessung zwei überlagerte Beugungsgitter mit unterschiedlichen Gitterabständen herstellbar sind, daß das Gitter mit dem größeren Gitterabstand eine Amplitude aufweist, die Punkt für Punkt durch die Intensität der zu projizierenden, blauen Parbkomponente festgelegt ist, und daß das Gitter mit dem geringeren Gitterabstand eine Amplitude aufweist, die Punkt Ut* Punkt durch die Intensität der zu projezierenden roten Farbkomponente festgelegt ist.

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