DE19652045A1 - Flüssigkristall-Lichtventil und dieses verwendendes Projektionssystem - Google Patents
Flüssigkristall-Lichtventil und dieses verwendendes ProjektionssystemInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Projektionssystem
und insbesondere auf ein Flüssigkristall-Lichtventil sowie
ein dieses verwendendes Projektionssystem.
Gegenwärtig wird mit der Entwicklung von Bildreproduk
tionsgeräten und Bild-Software höherer Bildschirmqualität
auf dem Gebiet der Bildreproduktionsgeräte mit großem Bild
schirm zur Gewinnung einer höheren Bildschirmqualität, wie
etwa bei 66 cm (26 inch) oder größeren Direktsichtfernsehge
räten oder 127 cm (50 inch) oder größeren Projektionssyste
men, die eine Kathodenstrahlröhre verwenden, Forschung
durchgeführt. Auch wurde die Entwicklung eines Flüssigkri
stall-Projektionssystems, welches eine Flüssigkristallplatte
einer TFT-Methode als Lichtventil verwendet, energisch vor
angetrieben. Das die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
verwendende Projektionssystem hat niedrigen Stromverbrauch
und ist kleiner und leichtgewichtiger, was es zu einer wei
teren Verbreitung geführt hat als andere Arten von Vorrich
tungen. Für das Flüssigkristall-Projektionssystem werden
Methoden, die Farbfilter und dichroitische Spiegel anwenden,
verwendet.
Fig. 1 zeigt ein Projektionssystem, welches auf einer
Farbfilter verwendenden Methode beruht.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das System aus einer vor
einem Reflektor 11 angeordneten Lichtquelle 12, einer vor
der Lichtquelle 12 angeordneten Flüssigkristall-Anzeigevor
richtung 13, einem Farbfilter 14 benachbart zur Flüssigkri
stall-Anzeigevorrichtung 13 und einer Projektionslinse 15
zum Projizieren eines Bildes der Flüssigkristall-Anzeigevor
richtung 13 auf einen Bildschirm 16 aufgebaut. Von der
Lichtquelle 13 eingestrahltes Licht durchläuft dabei die
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 13 zur Ausbildung eines
Bildes, wobei das Licht durch Durchlaufen des Farbfilters 14
farbig wird und dann die Projektionslinse 15 zur Einstrah
lung auf den Bildschirm 16 durchläuft.
Bei der Ausbildung des Farbbildes durch das Farbfilter
wird jedoch der Ausnutzungswirkungsgrad des Lichts sehr
niedrig, was die Helligkeit des Bildes begrenzt.
Fig. 2 zeigt ein Projektionssystem, welches auf der
Methode der Verwendung dichroitischer Spiegel beruht. Wie in
Fig. 2 gezeigt, wird von einer Lichtquelle 21 eingestrahltes
weißes Licht durch reflektierende Spiegel 22a und 22b und
dichroitische Spiegel 23a und 23b mit Spektraleigenschaften
in rotes, blaues und grünes Licht zerlegt. Licht der einzel
nen Farben wird auf drei Flüssigkristall-Anzeigevorrichtun
gen 24a, 24b und 24c zur Ausbildung von Bildern einge
strahlt, wonach die Bilder unter Verwendung eines reflektie
renden Spiegels 25 und von dichroitischen Spiegeln 26a und
26b kombiniert werden. Das Licht, das unter Wegreflektieren
vom reflektierenden Spiegel 25 und unter Durchlaufen der
dichroitischen Spiegel 26a und 26b kombiniert wird, wird
durch eine Projektionslinse 27 auf einen (nicht gezeigten)
Bildschirm eingestrahlt.
Das oben beschriebene, dichroitische Spiegel verwenden
de Projektionssystem, bei welchem von der Lichtquelle 21
eingestrahltes Licht durch die dichroitischen Spiegel 23a
und 23b zerlegt, durch die Flüssigkristall-Anzeigevorrich
tungen geführt, und durch dichroitische Spiegel 26a und 26b
rekombiniert wird, erfordert einen großen Aufbau sowie einen
verhältnismäßig langen optischen Weg, wodurch die Lichtaus
beute verschlechtert wird.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, ein dünnes und
leichtgewichtiges Flüssigkristall-Lichtventil, welches eine
subtraktive Farbmischung verwendet und in der Lage ist, den
Lichtwirkungsgrad zu verbessern, sowie ein dieses verwenden
des Projektionssystem zu schaffen.
Zur Lösung obiger Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Flüs
sigkristall-Lichtventil zur Ausbildung eines Farbbildes,
indem von einer Lichtquelle eingestrahltes Licht durch die
ses geführt wird, vorgesehen, wobei das Flüssigkristall-
Lichtventil wenigstens drei Flüssigkristall-Anzeigevorrich
tungen, eine Anzahl von Farb-Polarisationsplatten, die so
angeordnet sind, daß die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtun
gen mit ihnen abwechselnd zwischen ihnen angeordnet sind,
wobei die angeordneten Farb-Polarisationsplatten eine sub
traktive Farbmischung verwenden.
Vorzugsweise gehören zu den Farb-Polarisationsplatten
eine Cyan-Polarisationsplatte, eine Grün-Polarisationsplat
te, eine Rot-Polarisationsplatte und eine Magenta-Polarisa
tionsplatte.
Zur Lösung obiger Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Pro
jektionssystem vorgesehen, welches aufweist: eine Lichtquel
le; ein Flüssigkristall-Lichtventil, welches wenigstens drei
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, die vor der Lichtquel
le angeordnet sind, und eine Anzahl von Farb-Polarisations
platten, die abwechselnd mit den Flüssigkristall-Anzeigevor
richtungen angeordnet sind und ein subtraktives Farbmi
schungsverfahren verwenden, aufweist, wobei ein Farbbild
ausgebildet wird, indem von der Lichtquelle eingestrahltes
Licht diesen Aufbau durchläuft; eine Gruppe von Projektions
linsen, die vor dem Flüssigkristall-Lichtventil angeordnet
sind; und einen Bildschirm, auf welchen das Licht, das die
Projektionslinsen durchlaufen hat, zur Ausbildung eines
Farbbildes projiziert wird.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben,
auf welchen
Fig. 1 eine schematische Darstellung ist, welche ein
Beispiel eines herkömmlichen Projektionssystems, das ein
Farbfilterverfahren verwendet, veranschaulicht,
Fig. 2 eine schematische Darstellung ist, welche ein
weiteres Beispiel eines herkömmlichen Projektionssystems,
welches ein Verfahren auf der Grundlage dichroitischer Spie
gel verwendet, veranschaulicht,
Fig. 3 eine schematische Darstellung, welche ein Pro
jektionssystem veranschaulicht, das ein Lichtventil gemäß
der vorliegenden Erfindung verwendet,
Fig. 4 eine Darstellung ist, welche das Prinzip der
subtraktiven Farbmischung zeigt, und
Fig. 5 eine Tabelle ist, welche die Ein/Aus-Zustände
von Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen zur Ausbildung
verschiedener Farbpixel gemäß dem Projektionssystem der
Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 3 gezeigt, weist das erfindungsgemäße Pro
jektionssystem eine Lichtquelle 41, einen hinter der Licht
quelle 41 angeordneten Reflektor 42, ein vor der Lichtquelle
41 angeordnetes Lichtventil 30 zur Ausbildung eines Farb
bildes durch subtraktive Farbmischung, eine vor dem Licht
ventil 30 angeordnete Gruppe von Projektionslinsen 43 sowie
einen Bildschirm 44 auf, auf welchen Licht, das die Gruppe
von Projektionslinsen 43 durchlaufen hat, zur Ausbildung
eines Bildes eingestrahlt wird.
Das Lichtventil 30 enthält wenigstens drei Flüssigkri
stall-Anzeigevorrichtungen 31, 32 und 33 sowie eine Anzahl
von Farb-Polarisationsplatten 35 zur Ausbildung eines Farb
bildes unter Verwendung des Verfahrens der subtraktiven
Farbmischung, bei welchem jede Farbe des abgehenden Lichts
durch Subtrahieren jeder Einfallslichtwellenlänge gewonnen
wird.
Die polarisierenden Farbplatten 35 enthalten eine Cyan-
Polarisationsplatte 35a, eine Grün-Polarisationsplatte 35b,
eine Rot-Polarisationsplatte 35c sowie eine Magenta-Pola
risationsplatte 35d. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtun
gen 31, 32 und 33 sind jeweils zwischen den Polarisations
platten 35a, 35b, 35c und 35d angeordnet. Die Polarisa
tionsachsen der einzelnen Polarisationsplatten 35a, 35b, 35c
und 35d, jeweils Farbbilder ausbildend, sind parallel. Es
kann dabei eine gelbe Polarisationsplatte anstelle der grü
nen oder roten Polarisationsplatte 35b bzw. 35c verwendet
werden.
Die Arbeitsweise des oben erwähnten Flüssigkristall
ventils gemäß der vorliegenden Erfindung und das dieses
verwendende Projektionssystem werden im folgenden beschrie
ben.
Von der Lichtquelle 41 eingestrahltes Licht durchläuft
die erste, zweite und dritte Flüssigkristall-Anzeigevorrich
tung 31, 32 und 33, die einzeln angesteuert werden, und die
Farb-Polarisationsplatten 35 zur Ausbildung eines Bildes,
und das Bild wird über die Gruppe von Projektionslinsen 43
zur Ausbildung eines Farbbildes auf den Bildschirm 44 proji
ziert.
Der Vorgang des Ausbildens eines Farbbildes durch sub
traktive Farbmischung in dem Lichtventil 30 wird unter Be
zugnahme auf Fig. 4 beschrieben. Durch die subtraktive Farb
mischung wird in einem Fall, wo die Farbfilter, beispiels
weise eine Magenta-Polarisationsplatte, eine Cyan-Polarisa
tionsplatte, eine Gelb-Polarisationsplatte, in Reihe ange
ordnet sind, wie in Fig. 4 gezeigt, die schließliche Licht
ausgabe durch Subtrahieren (UND-Verknüpfung) von Lichtwel
lenlängen, die den entsprechenden Polarisationsplatten ent
sprechen, gewonnen.
Dementsprechend kann, wenn die erste, zweite und dritte
Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 31, 32 und 33 selektiv
angesteuert werden, wie in Fig. 5 gezeigt, ein Pixel einer
gewünschten Farbe gewonnen werden. Wenn beispielsweise die
erste, zweite und dritte Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
31, 32 und 33 abgeschaltet werden, kann kein Licht durch
treten. Man erhält also ein schwarzes Pixel. Für den Fall,
daß die erste Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung 31 einge
schaltet wird und die zweite und dritte Flüssigkristall-
Anzeigevorrichtungen 32 und 33 ausgeschaltet werden, erhält
man ein rotes Pixel. Ähnlich erhält man, weitere in Fig. 5
angegebenen Farben, wenn die Flüssigkristall-Anzeigevorrich
tungen, wie dort angegeben, angesteuert werden.
Wie oben beschrieben, läßt sich gemäß dem Flüssigkri
stall-Lichtventil der vorliegenden Erfindung und einem eine
subtraktive Farbmischung verwendenden Projektionssystem ein
Bild mit einer Leuchtdichte gewinnen, die wenigstens dreimal
so hell wie diejenige eines Projektionssystems ist, das ein
herkömmliches Farbfilter verwendet. Auch ist das Flüssig
kristall-Lichtventil, das durch Zusammenfassung von Flüssig
kristallvorrichtung und Polarisationsplatte gewonnen wird,
dünn, klein und leichtgewichtig. Demgemäß ist der optische
Weg des Projektionssystems verkürzt, womit der Lichtausnut
zungswirkungsgrad verbessert wird.
Claims (4)
1. Flüssigkristall-Lichtventil zur Ausbildung eines
Farbbildes, indem von einer Lichtquelle eingestrahltes Licht
durch dieses geführt wird, wobei das Flüssigkristall-Licht
ventil
wenigstens drei Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen (31, 32, 33),
eine Anzahl von Farb-Polarisationsplatten (35a, 35b, 35c, 35d), die so angeordnet sind, daß die Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen mit ihnen abwechselnd zwischen ihnen vorgesehen sind, wobei die angeordneten Farb-Polarisations platten ein subtraktives Farbmischverfahren verwenden, auf weist.
wenigstens drei Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen (31, 32, 33),
eine Anzahl von Farb-Polarisationsplatten (35a, 35b, 35c, 35d), die so angeordnet sind, daß die Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen mit ihnen abwechselnd zwischen ihnen vorgesehen sind, wobei die angeordneten Farb-Polarisations platten ein subtraktives Farbmischverfahren verwenden, auf weist.
2. Flüssigkristall-Lichtventil nach Anspruch 1, wobei
die Farb-Polarisationsplatten (35a, 35b, 35c, 35d) eine
Cyan-Polarisationsplatte, eine Grün-Polarisationsplatte,
eine Rot-Polarisationsplatte und eine Magenta-Polarisations
platte aufweisen.
3. Projektionssystem mit
einer Lichtquelle (41),
einem Flüssigkristall-Lichtventil, welches wenigstens drei Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen (31, 32, 33), die vor der Lichtquelle angeordnet sind, und eine Anzahl von Farb-Polarisationsplatten (35a, 35b, 35c, 35d) aufweist, die mit den Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen abwechselnd angeordnet sind und ein subtraktives Farbmischverfahren verwenden, und zur Ausbildung eines Farbbildes durch Durch leiten des von der Lichtquelle einfallenden Lichts durch dieses,
einer Gruppe von Projektionslinsen (43), die vor dem Flüssigkristall-Lichtventil angeordnet ist, und
einem Bildschirm (44), auf welchen Licht, das die Pro jektionslinsen durchlaufen hat, zur Ausbildung eines Farb bildes projiziert wird.
einer Lichtquelle (41),
einem Flüssigkristall-Lichtventil, welches wenigstens drei Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen (31, 32, 33), die vor der Lichtquelle angeordnet sind, und eine Anzahl von Farb-Polarisationsplatten (35a, 35b, 35c, 35d) aufweist, die mit den Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen abwechselnd angeordnet sind und ein subtraktives Farbmischverfahren verwenden, und zur Ausbildung eines Farbbildes durch Durch leiten des von der Lichtquelle einfallenden Lichts durch dieses,
einer Gruppe von Projektionslinsen (43), die vor dem Flüssigkristall-Lichtventil angeordnet ist, und
einem Bildschirm (44), auf welchen Licht, das die Pro jektionslinsen durchlaufen hat, zur Ausbildung eines Farb bildes projiziert wird.
4. Flüssigkristall-Lichtventil nach Anspruch 3, wobei
die Farb-Polarisationsplatten (35a, 35b, 35c, 35d) eine
Cyan-Polarisationsplatte, eine Grün-Polarisationsplatte,
eine Rot-Polarisationsplatte und eine Magenta-Polarisations
platte aufweisen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019950050661A KR0176426B1 (ko) | 1995-12-15 | 1995-12-15 | 라이트 밸브와 이를 이용한 투사장치 |
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---|---|---|---|
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