DE19819245C1 - Arrangement with imaging objective lens for forming an image of a tilting mirror matrix illuminated by a light beam from a source and controlled to display a video image on a screen - Google Patents

Arrangement with imaging objective lens for forming an image of a tilting mirror matrix illuminated by a light beam from a source and controlled to display a video image on a screen

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DE19819245C1
DE19819245C1 DE1998119245 DE19819245A DE19819245C1 DE 19819245 C1 DE19819245 C1 DE 19819245C1 DE 1998119245 DE1998119245 DE 1998119245 DE 19819245 A DE19819245 A DE 19819245A DE 19819245 C1 DE19819245 C1 DE 19819245C1
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Dietrich Dipl Phys Schmidt
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Abstract

the arrangement has a light source (1) mounted close to the mirror matrix and at an angle at which the light beam propagates away from it. A folded optical light path is used to transfer the light emitted by the light source to the mirror matrix. The folded light path is implemented as two deflection mirrors with a light conductor between them

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einem Objektiv zum Abbilden von einer zur Darstellung eines Videobildes angesteuerten und mit einer mittels eines von einer Lichtquelle emittierten Lichtbündels beleuchteten Kippspiegelmatrix auf einem Schirm. The invention relates to an apparatus comprising a lens for imaging an activated for displaying a video image and an illuminated by a light emitted from a light source light beam tilting mirror on a screen.

Zur Darstellung von Videobildern auf großen Schirmen mit ungefähr 2 m Bildschirmdiagonalen und größer kann man die herkömmlichen Bildröhren schwerlich verwenden, da diese bei derartigen Abmessungen eine große Bautiefe aufweisen und aufgrund der dann erforderlichen Glasstärke ein hohes Gewicht aufweisen. To display video images on large screens having about 2 m and larger screen sizes, one can use the conventional picture tube is difficult, since they have a great overall depth with such dimensions and because of the then required glass thickness have a high weight. Deswegen geht man neuerdings auf andere Projektionstechniken über, die beispielsweise mit einer LCD- Matrix, mit Lasern oder neuerdings auch mit einer Kippspiegelmatrix arbeiten. That's why you go recently spread to other projection techniques that work for example with an LCD matrix with lasers or, more recently, with a tilting mirror. Die Kippspiegelmatrix ist ein mikromechanisches Bauelement mit Kippspiegeln im Mikrometerbereich, die gemäß einer Fernsehnorm in Zeilen und Spalten angeordnet sind. The tilting mirror is a micromechanical component having tilting mirrors in the micrometer range, which are arranged according to a television standard in rows and columns. Jeder Kippspiegel wird dabei zur Beleuchtung je eines Bildpunktes eines Videobildes eingesetzt. Each tilting mirror is then used to light one each pixel of a video image. Ein auf die Matrix fallendes Lichtbündel wird von jeweils eingeschalteten Kippspiegeln über ein Objektiv auf einen Schirm gerichtet. A falling to the matrix light beam is directed by each switched-tilt mirrors through a lens onto a screen.

Die heute verfügbaren Kippspiegel sind nur digital schaltbar, dh ein Bildpunkt kann nur hell- oder dunkelgeschaltet werden. Currently available tilting mirrors are controlled digitally, ie a pixel can only be light or dark switched. Um trotzdem die gewünschte Intensität für die Darstellung jedes Bildpunktes eines Videobildes verwirklichen zu können, wird jeder Kippspiegel mit einem Pulszug beaufschlagt, dessen Hell-/Dunkeltastverhältnis entsprechend den Schaltzeiten für Reflexion in Richtung zum Objektiv und von diesem weg der gewünschten Intensität des jeweils zu beleuchtenden Bildpunktes proportional ist. In order to nevertheless be able to realize the desired intensity for the representation of each pixel of a video image, each tilting mirror is applied with a pulse train whose light / Dunkeltastverhältnis corresponding to the switching times for reflection toward the lens and away from the desired intensity of the area to be illuminated each pixel is proportional. Dann läßt sich das Videobild dadurch projizieren, daß die gesamte Kippspiegelmatrix großflächig beleuchtet wird. Then, the video image can be projected by the fact that the entire tilting mirror is illuminated over a large area. Man verzichtet dabei auf das aus der Fernsehtechnik bekannte Rasterverfahren. It does without the known from the television industry screening processes. Allerdings ist es wichtig, daß die Kippspiegelmatrix mit einem Lichtbündel nicht zu großer Divergenz beaufschlagt wird, da das Verhältnis von hell zu dunkel insbesondere kritisch von dem Beleuchtungswinkel abhängt. However, it is important that the tilting mirror is not applied with a light beam to a larger divergence, since the ratio of light to dark in particular critically dependent on the angle of illumination.

Derartige Kippspiegelmatrixen sind von der Firma Texas Instruments erhältlich. Such tilting mirror arrays are available from Texas Instruments. Für die technische Ausgestaltung derartiger Einrichtungen wird hier insbesondere auf die entsprechende Literatur sowie die Application Notes der Herstellerfirma hingewiesen. Note for the technical design of such facilities here in particular the relevant literature and the application notes the manufacturer.

Aufgrund der geforderten geringen Divergenz für vollständige Absorption bei dunkelgeschaltetem Videobild und der gleichzeitig erwünschten großen Lichtstärke beim Hellschalten, damit ein großer Bildschirm ausgeleuchtet werden kann, entstehen bei einem kompakten Aufbau Probleme, da einerseits ein langer Lichtweg geschaffen werden soll und andererseits auch die Verlustleistung ökonomisch nicht zu einem Wärmestau bei den Bauelementen führen soll. Because of the required small divergence for complete absorption at dunkelgeschaltetem video image and the same desired high light intensity at the light switch, so that a large screen can be illuminated, are formed in a compact construction problems, since on the one hand, a long optical path is to be provided and on the other hand, the power dissipation not economically should lead to heat accumulation in the components. Insbesondere bezüglich des Wärmehaushalts ist zu beachten, daß es sich bei der Kippspiegelmatrix um ein mikromechanisches Halbleiterbauelement handelt, das nur innerhalb eines begrenzten Temperaturbereichs reproduzierbar arbeitet. In particular, with respect to the heat balance is to be noted that it is in the tilting mirror is a micromechanical semiconductor device that operates only within a limited temperature range reproducible.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kompaktes Videogerät der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem das Kühlproblem trotz kompakter Bauweise verringert ist. Object of the invention is to provide a compact video device of the generic type, in which the cooling problem is reduced despite the compact design.

Die Aufgabe wird ausgehend vom gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch gelöst, daß die Lichtquelle nahe der Kippspiegelmatrix und in einem Winkel, bei dem das Lichtbündel von dieser weggerichtet wird, angeordnet ist und daß ein gefalteter optischer Lichtweg zum Übertragen eines von der Lichtquelle emittierten Lichtbündels zur Kippspiegelmatrix vorgesehen ist. The object is achieved starting from the generic prior art in that the light source close to the tilting mirror and at an angle at which the light beam is directed away from the latter, is arranged, and in that a folded optical light path for transmitting a light emitted from the light source bundle for tilting mirror is provided.

Mit dem gefalteten optischen Lichtweg wird die entsprechende Länge eingestellt, damit das auf die Kippspiegelmatrix auffallende Licht eine geeignet geringe Divergenz hat. With the folded optical light path length corresponding to the set, so that the light incident on the tilting mirror light has a suitable low divergence. Er erfüllt jedoch erfindungsgemäß noch einen weiteren Zweck, nämlich das Licht der Lichtquelle, das ja erfindungsgemäß nicht direkt auf die Kippspiegelmatrix gerichtet ist, zur Bilddarstellung umzulenken. But he invention fulfills yet another purpose, namely the light from the light source, that's according to the invention is not directed onto the tilting mirror to deflect for viewing pictures.

Daß die Lichtquelle in der Nähe der Kippspiegelmatrix angeordnet ist, wobei das Lichtbündel von der Kippspiegelmatrix weggerichtet wird, hat zweierlei Vorteile. That the light source is disposed in the vicinity of the tilting mirror, wherein the light beam is directed away from the tilting mirror, has two advantages. Erstens läßt sich eine Kühlung, beispielsweise ein Ventilator, so anbringen, daß sowohl das Leuchtvolumen, insbesondere ein Wendel, der Lichtquelle, als auch die Kippspiegelmatrix von einem einzigen Element gekühlt werden. First, leaving a cooling, such as a fan, install so that both the light volume, in particular a spiral, the light source, and the tilting mirror are cooled by a single element. Zweitens führt die Kühlung zu sehr stabilen und reproduzierbaren Videobildern, da die gesamte Verlustwärme in der Nähe der Kippspiegelmatrix entsteht, was bedeutet, daß ein Umschalten der Kippspiegel in andere Zustände, beispielsweise zur Darstellung eines dunkleren Videobildes, nur zu einer geringfügigen Änderung von deren Erwärmung aufgrund der dann erhöhten Absorption führt, so daß die Kippspiegelmatrix durch Kühlung und gleichmäßiger Erwärmung durch die Lichtquelle im wesentlichen temperaturstabil gehalten wird. Second, the cooling leads to very stable and reproducible video images because the entire loss of heat is generated near the tilting mirror, which means that switching the steering mirrors in other states, such as to show a darker video image, only a slight change from the warming due then the increased absorption leads, so that the tilting mirror is maintained by cooling and temperature-stable uniform heating by the light source substantially. Das heißt, die Reproduzierbarkeit der Bilder ist im wesentlichen unabhängig von dem im Zeitverlauf dargestellten Bildinhalt im Unterschied zu anderen Anordnungen. That is, the reproducibility of the images is substantially independent of the image content illustrated over time in contrast to other arrangements.

Um die benötigte Lichtmenge möglichst gering zu halten, damit das Wärmeproblem noch weiter verringert wird, ist bei einer vorzugsweisen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der gefaltete optische Lichtweg mit zwei Umlenkspiegeln bewirkt ist, zwischen denen sich ein Lichtleiter erstreckt. In order to keep the amount of light required as low as possible, so that the heat problem is further reduced, in a preferable further development of the invention it is provided that the folded optical path is effected with two deflecting mirrors between which light conductor extends. Aufgrund der Beschränkung auf im wesentlichen zwei Umlenkspiegel, wird der Aufwand verkleinert. Because of the restriction to two main reflecting mirror, the cost is reduced. Der vorgesehene Lichtleiter sorgt insbesondere für eine hohe Lichthomogenität, so daß man die Kippspiegelmatrix gleichmäßig beleuchten kann. The intended light guide in particular, provides for a high light uniformity, so that it can illuminate the tilting mirror uniformly. Dies führt zu einer geringeren Lichtleistung für die Lichtquelle, da im Prinzip nur der Flächenbereich der Kippspiegelmatrix ausgeleuchtet werden muß. This results in a lower light output for the light source, since in principle only the area of ​​the tilting mirror must be illuminated. Weiter wird das Licht von dem Lichtleiter aufgrund der Hin- und Herreflexion homogenisiert, also ein gleichmäßiger Lichtfleck zur Beleuchtung der Kippspiegelmatrix geschaffen, was eine besonders gute Bildqualität ermöglicht. Next, the light is homogenized by the light guide due to the reciprocating Herreflexion, that created a uniform light spot for illuminating the tilting mirror, which enables a particularly good image quality.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Lichtleiter ein rechteckiger Stab aus für das Licht der Lichtquelle durchsichtigem Material mit einem der Kippspiegelmatrix angepaßtem Querschnitt ist. In a preferred development of the invention it is provided that the light guide is a rectangular bar made of transparent for the light of the light source material is matched with a cross-section of the tilting mirror. Bei einem derartigen rechteckigen Stab wird das Licht, wie auch von anderen Lichtleitern bekannt, über Totalreflexion geleitet. In such a rectangular bar, the light is, as known also from other light guides, guided by total reflection. Man könnte einen solchen Stab zwar auch mit Spiegelschichten ausbilden, jedoch ist ein einfacher Stab beispielsweise aus Glas demgegenüber besonders kostengünstig zu fertigen, wodurch der Preis gesenkt wird, was sich insbesondere für den Konsumerbereich vorteilhaft auswirkt. One could indeed develop with mirror layers such staff, but a simple rod is to manufacture for example glass contrast, especially cost, whereby the price is lowered, which is particularly advantageous effect for the consumer sector.

Der dem Kippspiegel angepaßte Querschnitt wurde für die Weiterbildung deswegen ausgewählt, um durch Abbildung der Ausgangsfläche des Stabs auf die Kippspiegelmatrix nahezu das gesamte aus dem Stab austretende Licht zum Beleuchten der Matrix einzusetzen. The tilting mirror adapted to the cross section was selected for the further reason to use almost the entire image by the output surface of the rod to the tilting mirror matrix emerging from the bar light for illuminating the matrix. Aufgrund dieser Maßnahme läßt sich eine Lichtquelle geringerer Leistung einsetzen, als wenn man die Ränder der Kippspiegelmatrix über große Flächen mit ausleuchten müßte. This measure is a light source of lower power can be used than if one would illuminate the edges of the tilting mirror over large areas. Auch diese Maßnahme reduziert das Wärmeproblem drastisch. This measure also reduces the heat problem dramatically.

Zum gleichen Zweck ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zwischen der Lichtquelle und dem rechteckigen Stab eine Einkoppeloptik zum Fokussieren des Lichtbündels auf eine Eingangsfläche des Lichtleiters vorgesehen. For the same purpose, in an advantageous development of the invention between the light source and the rectangular bar is provided a coupling optics for focusing the light beam onto an input surface of the light guide. Aufgrund dieser Maßnahme wird möglichst viel Licht der Lichtquelle in den Lichtleiter eingekoppelt, so daß der Leistungsbedarf der Lichtquelle aufgrund der dann geringeren Lichtverluste herabgesetzt werden kann, was wiederum das Wärmeproblem vermindert. Due to this measure, as much light from the light source into the light guide is coupled so that the power consumption of the light source due to the then reduced light loss can be reduced, which in turn reduces the heat problem.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein Farbrad zwischen Einkoppeloptik und der Eingangsfläche des Lichtleiters vorgesehen. According to another preferred development of the invention, a color wheel between the coupling lens and the input face of the light guide is provided. Ein Farbrad ist bei der beschriebenen Erzeugung von Videobildern mit Kippspiegelmatrixen zur Darstellung von Farbbildern bekannt. A color wheel is known, in the described generation of video images with tilting mirror arrays for displaying color images. Mit dem Farbrad werden sequentiell unterschiedliche Farbfilter vor die Lichtquelle geschaltet, so daß von der Lichtquelle aus andersartige Farben weitergeleitet werden. With the color wheel sequentially different color filters are connected in front of the light source so as to be passed from the light source from other types of colors. Die Kippspiegelmatrix wird dabei synchron zu der jeweiligen Lichtfarbe mit den verschiedenen Farbauszügen, z. The tilting mirror is then synchronized with the respective light color with different color separations, eg. B. der Farben Rot, Grün und Blau (R, G, B), angesteuert. For example, the colors red, green and blue (R, G, B), is driven. Der Eindruck eines Farbbildes entsteht durch Überlagerung der Farbauszüge aufgrund der Trägheit des Auges. The impression of a color image is formed by superimposing the color separations due to the inertia of the eye.

Bezüglich dieser Weiterbildung der Erfindung ist insbesondere die Anordnung des Farbrades vorteilhaft. With respect to this embodiment of the invention, the arrangement of the color wheel is particularly advantageous. Aufgrund seiner Position zwischen Einkoppeloptik und Eingangsfläche des Lichtleiters ist es weit von den wärmebehafteten Teilen der Vorrichtung entfernt, wie insbesondere aus einem Ausführungsbeispiel erkennbar wird. Due to its position between coupling optics and the input surface of the light guide, it is far from the heat-affected parts of the apparatus, such as in particular is apparent from an embodiment. In dem Ausführungsbeispiel läßt sich auch ein Luftstrom zum Kühlen der Lichtquelle und der Kippspiegelmatrix gleichzeitig auf das Farbrad richten. In the embodiment, also an air flow for cooling the light source and the tilting mirror can be directed simultaneously on the color wheel. Ein besonderer Vorteil ergibt sich bei dieser Anordnung ferner dadurch, daß Lichtintensitätsschwankungen aufgrund Inhomogenitäten des Farbrades sowie Staub auf dessen Oberfläche ebenfalls durch den Lichtleiter homogenisiert werden, was zu einer besonders guten Bildqualität führt. A particular advantage is obtained with this arrangement, further characterized in that light intensity variations due to inhomogeneities of the color wheel as well as dust can be homogenized on the surface also by the light guide, which leads to a particularly good image quality.

Das Lichtbündel läßt sich zur Leistungsverringerung der Lichtquelle besonders gut ausrichten, wenn gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ein zylinderförmiges Justierelement im gefalteten optischen Lichtweg vorgesehen ist, wobei in dem Justierelement ein Umlenkspiegel des gefalteten optischen Lichtwegs befestigt ist, mit dem das Licht der Lichtquelle auf die Kippspiegelmatrix ausrichtbar ist. The light beam can be aligned particularly suitable for the power reduction of the light source if it is provided in the folded optical path in accordance with a preferred embodiment of the invention, a cylindrical adjusting element, wherein in the adjusting a deflecting mirror of the folded optical light path is fixed, with the light from the light source to the is tilting mirror aligned. Für eine besonders gute Ausrichtung auf die Kippspiegelmatrix ist es ferner vorteilhaft, wenn das gesamte Licht auf die Kippspiegelmatrix fokussiert wird. For a particularly good alignment with the tilting mirror, it is furthermore advantageous if the light is focused onto the tilting mirror. Dazu ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß in dem Justierelement ein optisches System zum Fokussieren des Lichtbündels auf die Kippspiegelmatrix angeordnet ist. It is provided according to a preferred embodiment of the invention, that an optical system is arranged for focusing the light beam onto the tilting mirror in the adjusting.

Wie vorstehend bei dem rechteckigen Stab schon deutlich wurde, ist es besonders vorteilhaft, wenn auf der Kippspiegelmatrix eine rechteckige Lichtfläche abgebildet wird. As became clear above, in the rectangular bar already, it is particularly advantageous if a rectangular sheet of light is imaged on the tilting mirror matrix. Das dazu mögliche Fokussieren läßt sich beispielsweise mit dem optischen System durchführen, das innerhalb des Justierelements angeordnet ist. The possible to focusing can be carried out, for example, with the optical system, which is arranged inside the adjusting element. Durch die Änderungen des Ortes des Justierelements beim Justieren lassen sich immer geeignete Fokussierungsbedingungen einstellen. The changes of the place of the adjusting element during the adjustment always appropriate focusing conditions can be set.

Diesbezüglich ist bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ferner vorgesehen, daß eine rechteckige, lichtemittierende, von der Lichtquelle gespeiste Fläche vor dem Justierelement ausgebildet ist und das Justierelement ein mindestens zweilinsiges System aufweist, mit dem die lichtemittierende Fläche auf die Kippspiegelmatrix abgebildet wird. In this regard, it is further provided in a preferred development of the invention, that a rectangular, light-emitting, fed from the light source face is formed in front of the adjusting element and the adjusting element has an at least two-lens system with which the light-emitting surface is imaged onto the tilting mirror.

Die rechteckige Fläche läßt sich durch den vorhergenannten rechteckigen Stab ausbilden. The rectangular area can be formed through the aforementioned rectangular bar. Weitere Ausbildungen für die von der Lichtquelle gespeisten Fläche sind ebenfalls möglich und können beispielsweise durch Vorsehen einer rechteckigen Blende im Strahlengang verwirklicht werden. Further embodiments for the fed from the light source surface are also possible and can be realized for example by providing a rectangular aperture in the beam path.

Als besonders vorteilhaft für die Kompaktheit bei gleichzeitig guten Abbildungseigenschaften hat sich gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung herausgestellt, wenn der Abbildungsmaßstab des mindestens zweilinsigen Systems zwischen 1 und 5 liegt. To be particularly advantageous for the compactness together with good imaging properties has been found according to a preferred embodiment of the invention, when the imaging scale of the at least two-lens system 1-5 is located. Bei dem später angegebenen Ausführungsbeispiel wurde insbesondere ein Verkleinerungsfaktor von 2 gewählt. With the stated later embodiment in particular, a reduction factor of 2 was chosen.

Eine günstige Lichtleistung verbunden mit einer geringeren Wärmeleistung ergibt sich aufgrund einer verbesserten Justiermöglichkeit gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß vor der Kippspiegelmatrix eine Feldlinse angeordnet ist. A favorable light output associated with a lower heat output is obtained due to an improved adjustment capability according to an advantageous development of the invention in that a field lens is arranged in front of the tilting mirror. Die Justierung wird insbesondere deshalb erleichtert, weil die Feldlinse den gewünschten Winkel auf die Kippspiegelmatrix, im wesentlichen der für optimale Dunkel- /Hellverhältnisse, auch bei der Justierung einhält. The adjustment is particularly facilitated because the field lens to the desired angle on the tilting mirror, substantially complies for optimal dark / light conditions, even with the adjustment. Ferner wird die Justierung erleichtert, weil durch die Feldlinse eine große Bewegung des Justierelements in eine kleine Bewegung des Lichtbündels auf der Kippspiegelmatrix möglich wird. Furthermore, the adjustment is made easier because through the field lens is possible a large movement of the adjusting element in a small movement of the light beam on the tilting mirror. Diese verbesserte Justiermöglichkeit ist besonders für ein kommerzielles Videogerät förderlich, da sich der Lichtweg selbst bei sehr kompakter Ausführung des Gerätes leichter einstellen läßt und der von der Lichtquelle auf der Kippspiegelmatrix erzeugte Lichtfleck ohne Aufwand nahezu vollständig mit nur kleinen tolerierbaren Überdeckungen des Randbereichs der Kippspiegelmatrix übereinandergeführt werden kann. This improved adjustment is not conducive especially for a commercial video device, as the light path even at very compact design of the device is easier to adjust and the light spot generated by the light source on the tilting mirror matrix without effort are almost completely above the other out with only small tolerable overlaps the edge region of the tilting mirror can.

Insbesondere ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das über den optischen Lichtweg auf die Kippspiegelmatrix gerichtete Lichtbündel durch die Feldlinse auf die Kippspiegelmatrix gerichtet ist, während das von der Kippspiegelmatrix in das Objektiv reflektierte Licht von der Feldlinse unbeeinflußt in das Objektiv einfällt. In particular, it is provided according to a further development of the invention that the directed via the optical light path onto the tilting mirror light beam is directed through the field lens onto the tilting mirror, while the light reflected from the tilting mirror in the lens of the field lens is incident unaffected in the lens. Dies ist für eine Erhöhung der Kompaktheit förderlich, da die Feldlinse dann beim Verlassen der Kippspiegelmatrix nicht mehr stört. This is conducive to increasing the compactness, since the field lens will no longer bother leaving the tilting mirror. Das kann man unter anderem durch eine spezielle Ausbildung der Feldlinse erreichen, bei der in der Linse für das von der Matrix reflektierte Licht ein Loch gebohrt wird. This can be achieved, in which a hole is drilled in the lens for the reflected light from the matrix, among other things by a special design of the field lens.

Für eine besonders kostengünstige Ausbildung des Videogerätes, insbesondere auch zur Förderung der Kompaktheit ist gemäß einer vorzugsweisen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Feldlinse senkrecht zur optischen Achse einen teilkreisförmigen Querschnitt, insbesondere einen halbkreisförmigen Querschnitt, aufweist, der zwischen einfallendem Lichtbündel und Kippspiegel angeordnet ist, wobei eine durch die Abweichung von der Kreisform definierte Öffnung zwischen Kippspiegelmatrix und Objektiv liegt. For a particularly economical embodiment of the video device, in particular for promoting the compactness in accordance with a preferred development of the invention it is provided that the field lens to the optical axis, perpendicular part-circular in cross-section, in particular a semi-circular cross-section which is arranged between the incident light beam and tilting mirror, wherein a plane defined by the deviation from the circular shape aperture between tilting mirror and lens is located.

Die Kompaktheit eines Videogerätes der genannten Art läßt sich auch gemäß einer Weiterbildung der Erfindung erhöhen, bei der im optischen Lichtweg ein letzter Umlenkspiegel vorgesehen ist, der das Lichtbündel aus einer Ebene des von diesem Umlenkspiegel liegenden optischen Lichtweg heraus und auf die Kippspiegelmatrix richtet. The compactness of a video apparatus of the type mentioned can be increased Also, according to a further development of the invention, in which is provided in the optical light path, a last deflecting mirror, which directs the light beam from a plane of lying of this deflecting optical light path and onto the tilting mirror. Aufgrund des so gearteten optischen Lichtwegs wird das Licht in drei Dimensionen statt einer Ebene geführt. Because of the kind as optical light path, the light is guided in three dimensions rather than one plane.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung noch näher erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to embodiments in conjunction with the drawings. Es zeigen: Show it:

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung mit einem Objektiv zum Abbilden von einer zur Darstellung eines Videobildes angesteuerten Kippspiegelmatrix; Fig. 1 shows a schematic representation of a device with a lens for imaging an activated for displaying a video image tilting mirror;

Fig. 2 eine Anordnung wie bei Fig. 1 jedoch mit gefaltetem Lichtweg und einem zusätzlichen Farbrad; Fig. 2 shows an arrangement as in Figure 1, but with a folded optical path, and an additional color wheel.

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß ausgestalteten Projektionssystems mit einer Kippspiegelmatrix; Figure 3 is a perspective view of a projection system according to the invention designed with a tilting mirror matrix.

Fig. 4 eine andere perspektivische Ansicht des Projektionssystems von Fig. 3; Fig. 4 is another perspective view of the projection system of FIG. 3;

Fig. 5 einen Schnitt durch das Projektionssystem gemäß Fig. 3 und Fig. 4 gemäß der in Fig. 4 eingezeichneten Linie AA; .... 5 shows a section through the projection system of Figures 3 and 4 according to the plotted in Fig 4 line AA;

Fig. 6 eine Strahlführung mit einem Justierelement und der Kippspiegelmatrix innerhalb des Ausführungsbeispiels von Fig. 3 bis Fig. 5; Figure 6 is a beam guidance with an adjusting element and the tilting mirror within the embodiment of Figures 3 to 5...;

Fig. 7 eine Schnittzeichnung des in Fig. 6 gezeigten Justierelements. Fig. 7 is a cross-sectional view of the adjusting element shown in Fig. 6.

In Fig. 1 ist eine Lichtquelle 1 gezeigt, aus der ein nahezu paralleles Lichtbündel 2 emittiert wird. In Fig. 1 a light source 1 is shown, from which a nearly parallel light beam is emitted. 2 Dazu ist die Lichtquelle 1 mit einem Wendel, einer Gasentladungs- oder Lichtbogenlampe ausgestattet, deren Licht mit dem schematisch in Fig. 1 angedeuteten Reflektor parallelisiert wird. For this purpose, the light source 1 is equipped with a coil, a gas discharge or arc lamp, whose light is parallelized with the schematically indicated in Fig. 1 reflector. Dieses Licht fällt auf eine Kippspiegelmatrix, die aus mehreren in Reihen und Spalten angeordneten Kippspiegeln besteht. This light is incident on a tilting mirror, which consists of several arranged in rows and columns tilting mirrors. Die Kippspiegel werden, wie vorher beschrieben, mit der Information eines Videobildes beaufschlagt. The tilting mirror, as described previously, applied with the information of a video image. Die ungekippten Kippspiegel 7 reflektieren dabei voll das eingefallene Licht in das Objektiv 8 , das die Kippspiegelmatrix dann auf einem Schirm abbildet. The untilted tilting mirrors 7 reflect thereby the fully collapsed light into the lens 8, which then maps the tilting mirror on a screen. Weiter ist in Fig. 1 schematisch ein Kippspiegel 7 ' angedeutet, der bei seinem eingestellten Winkel dem Lichtbündel 2 entgegengestellt ist. Next, a tilting mirror 1 is shown in Fig. Schematically indicated 7 ', which is opposed in its adjusted angle to the light beam 2. Das bedeutet, daß von diesem Kippspiegel nur weniges Streulicht in das Objektiv 8 fallen kann. This means that only little scattered light can fall into the lens 8 of this tilting mirror.

Da es sich bei derartigen Lichtquellen 1 üblicherweise um ausgedehnte Lichtquellen handelt, die selbst bei annähernder Parallelität des Lichtbündels 2 ein hohes Strahlprodukt aufweisen, finden sich im Lichtbündel 2 verschiedene Lichtstrahlen unterschiedlichen Winkels, so daß das erforderliche Dunkel-/Hellverhältnis nur erreicht werden kann, wenn die Lichtquelle 1 in einem gewissen Abstand von der Kippspiegelmatrix 3 angeordnet wird. Since it usually is in such light sources 1 to extended light sources having a high beam product even with approximate parallelism of the light beam 2, various light beams can be found in the light beam 2 different angle, so that the required dark / light ratio can be achieved only if the light source 1 in a certain distance from the tilting mirror 3 is arranged. Dies steht beispielsweise der Forderung entgegen, ein besonders kompaktes Videogerät zu schaffen. This is, for example, contrary to the requirement to provide a particularly compact video device. Um ein kompaktes Gerät bereitzustellen, ist es in der Optik bekannt, einen gefalteten Lichtweg zu verwenden, also den Strahlengang mit mehreren Umlenkspiegeln in einer Ebene oder im Raum zu führen. In order to provide a compact device, it is known in optics, to use a folded light path, that is to guide the beam path having a plurality of deflecting mirrors in a plane or in space. Dafür sind verschiedenste Möglichkeiten gegeben. For this, various possibilities exist.

Unerwarteterweise ist jedoch die in Fig. 2 angegebene Art einen gefalteten Lichtweg bereitzustellen, bei der die Lichtquelle in der Nähe der Kippspiegelmatrix 3 angeordnet ist und das von der Lichtquelle entstammende Lichtbündel 2 von der Kippspiegelmatrix 3 weggerichtet wird gegenüber anderen Möglichkeiten der Faltung eines Lichtwegs vorzuziehen. However, unexpectedly, the specified in Fig. 2 Type provide a folded optical path, wherein the light source in the vicinity of the tilting mirror 3 is arranged and the entstammende from the light source light beam is directed away 2 of the tilting mirror 3 is preferable over other ways of folding an optical path. Man würde erwarten, daß die von der Lichtquelle 1 erzeugte Verlustleistung, bei den hohen Lichtleistungen zum Darstellen von Videobildern mit ungefähr 2 m Bildschirmdiagonale und größer die Kippspiegelmatrix 3 so stark erwärmen würde, daß sie eventuell nicht mehr richtig arbeitet. One would expect that the power loss generated by the light source 1, wherein the high light outputs for displaying video images with approximately 2 m screen size and greater than 3 heat the tilting mirror so would greatly that they may no longer operate properly. Man gewinnt jedoch einen bedeutenden Vorteil dadurch, daß ein einziger Kühlstrom 9 verwendet werden kann, also beispielsweise nur ein einziger Ventilator, der sowohl die Kippspiegelmatrix 3 als auch die Lichtquelle 1 kühlt. However, one gains a significant advantage in that a single cooling flow 9 may be used, thus for example only a single fan, which cools both the tilting mirror 3 and the light source. 1 Bei anderen Faltungen des Lichtweges wären wegen des erforderlichen großen Abstandes zwischen der Kippspiegelmatrix und der Lichtquelle 1 möglicherweise zwei Ventilatoren zum Kühlen nötig. In other folds the optical path due to the required large distance between the tilting mirror and the light source 1 may be two fans for cooling would be necessary. Der Vorteil einer Anordnung wirkt sich gemäß Fig. 2 daher vor allem in einer erhöhten Kompaktheit aus. Therefore, the advantage of an arrangement affects of FIG. 2 in particular in an increased compactness. Weiter ergibt sich ein Vorteil daraus, daß durch die gleichmäßige Wärmeabfuhr der Lampe 1 und den Kühlstrom 9 an der Kippspiegelmatrix 3 eine konstante Temperatur eingestellt wird, die für die Darstellung reproduzierbarer Bilder äußerst günstig wirkt. Next there is an advantage from the fact that on the tilting mirror 3, a constant temperature is adjusted by the uniform dissipation of heat of the lamp 1 and the cooling flow 9, which has an extremely low for the presentation of reproducible images. In anderen Fällen würde die Kippspiegelmatrix 3 , deren Verlustleistung aufgrund der unterschiedlichen Anzahl der umgekippten Kippspiegel 7 ' vom Bildinhalt abhängt, eine schlechtere Bildqualität liefern. In other cases, the tilting mirror 3, whose power dissipation is dependent due to the different number of overturned tilting mirror 7 'on the image content, would provide a poorer image quality.

Bei kleineren Lichtleistungen der Lampe 1 kann man sogar auf einen Ventilator zum Erzeugen des Kühlstroms 9 verzichten. At smaller light output of the lamp 1 one can even do without a fan for generating the cooling stream. 9 Der Kühlstrom entsteht dann allein durch Konvektion, wenn Lampe 1 und Kippspiegelmatrix sich an der Oberseite des Videogerätes befinden, da die erzeugte Wärme nach oben steigt und so einen Sog für kühlere Luft von unten erzeugt. The cooling flow then occurs solely by convection, if lamp 1 and tilting mirror are located at the top of the video device, since the heat generated rises and so a suction for cooler air from below produced.

Um deutlich zu machen, wie sich der in Fig. 2 gezeigte Aufbau, insbesondere auch bezüglich der Kühlung auf andere Bauelemente auswirkt, ist in dieser Figur noch ein Farbrad 10 eingezeichnet. To make clear how the structure shown in Fig. 2, in particular with respect to the cooling affects other components, a color wheel 10 is not shown in this figure. Derartige Farbräder verwendet man, um auch farbige Bilder darstellen zu können. Such color wheels are used to also represent color images. Wie nachfolgend noch deutlicher wird, ist ein derartiges Farbrad 10 mit mehreren farbigen Filtern versehen. As will become better apparent hereinafter, such a color wheel 10 is provided with a plurality of colored filters. Es dreht sich so schnell, daß das Lichtbündel 2 beim Auftreffen auf die Kippspiegelmatrix 3 unterschiedliche Farben aufweist. It rotates so quickly that the light beam 2 has when impinging on the tilting mirror 3 different colors. Der Informationsgehalt der Kippspiegelmatrix 3 wird dabei mit den verschiedenen Farben des Lichtbündels 2 synchronisiert. The information content of the tilting mirror 3 is synchronized with the different colors of the light beam. 2 Das Farbrad 10 dreht sich so schnell, mehr als 10 Umdrehungen/sek., daß aufgrund der Trägheit des Auges die verschiedenen Farbinformationen integriert werden und ein Beobachter ein farbiges Videobild erfaßt. The color wheel 10 rotates so quickly detected more than 10 revolutions / sec., That the various color information are integrated due to the inertia of the eye, and an observer a colored video image.

Die vorhergehenden Prinzipien werden im folgenden anhand eines im Detail ausgeführten Beispiels einer Vorrichtung zur Darstellung von Videobildern über Kippspiegelmatrixen näher erläutert: The foregoing principles are explained in more detail below on the basis of a program executed in the detail of an apparatus for displaying video images on tilting mirror arrays:

Fig. 3 und Fig. 4 zeigen verschiedenen perspektivische Ansichten dieses Ausführungsbeispiels. Fig. 3 and Fig. 4 show different perspective views of this embodiment.

Als Lichtquelle wird hier eine 120 W Lampe 30 eingesetzt, die schon vom Hersteller zum Parallelisieren von Licht mit einem Reflektor versehen war. As a light source is here a 120 W lamp 30 is inserted, which was already provided by the manufacturer for collimating light with a reflector. Deren Licht wird mit Hilfe eines optischen Systems 32 auf die Eintrittsfläche eines polygonförmigen Körpers 34 fokussiert. Whose light is focused on the entrance surface of a polygonal body 34 by means of an optical system 32nd Um eine erhöhte Kompaktheit der beispielhaft beschriebenen Vorrichtung zu erzielen, ist zwischen dem optischen System 32 und dem rechteckförmigen Körper 34 ein Umlenkspiegel 36 vorgesehen. In order to achieve an increased compactness of the device described as an example, is a deflecting mirror 36 is provided between the optical system 32 and the rectangular body 34th Weiter ist zwischen der Lampe 30 und dem polygonförmigen Körper 34 ein Farbrad 40 angeordnet. Further, a color wheel 40 is disposed between the lamp 30 and the polygonal body 34th Dieses Farbrad 40 weist verschiedene Segmente 42 , 44 , 46 und 48 auf, die mit dielektrischen Filterschichten für die Farben rot, grün, blau und weiß versehen sind und mit denen das aus der Lampe 30 austretende Lichtbündel farbgefiltert wird. This color wheel 40 has different segments 42, 44, 46 and 48, which are connected to the dielectric filter layers for the red, green, blue and white provided by which the light emerging from the lamp 30 light beam is color-filtered. Das Farbrad 40 dreht sich schneller als 10 Umdrehungen pro Sekunde, so daß Lichtbündel aller durch die Farbfilter auf dem Farbrad gegebenen Farben innerhalb einer durch die Trägheit des Auges bedingten Zeitspanne auf die Kippspiegelmatrix gerichtet werden. The color wheel 40 rotates faster than 10 revolutions per second, so that light beams of all given by the color filters on the color wheel colors are addressed within one caused by the inertia of the eye to tilting mirror period. Die Information auf der Kippspiegelmatrix 15 wird entsprechend dem momentan wirksamen Farbfilter mit dem entsprechenden Farbauszug simultan gesteuert, so daß im Auge eines Betrachters des Videobildes ein farbiges Bild erfaßt wird. The information on the tilting mirror 15 is simultaneously controlled in accordance with the currently effective color filter with the corresponding color separation, so that a color image is detected in the eye of a viewer of the video image.

Aufgrund der fokussierenden Einkoppeloptik 32 ist der Lichtfleck auf dem Farbrad 40 minimal ausgedehnt, so daß die Kippspiegelmatrix 50 zum Ausschalten von Fehlinformationen durch Mischfarben beim Vorbeiführen von Segmentgrenzen zwischen den Segmenten 42 , 44 , 46 oder 48 am Fokus des Lichtbündels nur kurzzeitig dunkelgeschaltet werden muß. Due to the focusing coupling lens 32, the light spot on the color wheel 40 is minimally extended, so that the tilting mirror 50 has to be blanked for a short time to turn off of incorrect information provided by mixed colors when passing performing segment boundaries between the segments 42, 44, 46 or 48 at the focus of the light beam. Diese Zeiten sind bei bekannten Vorrichtungen wesentlich länger, so daß aufgrund dieses optischen Systems 32 und der speziellen Anordnung des Farbrads 40 im Fokus und vor dem polygonförmigen Körper Lichtverluste verringert werden. These times are much longer in known devices, so that light losses are reduced due to this optical system 32 and the particular arrangement of the color wheel 40 in focus and in front of the polygonal body.

Der polygonförmige Körper 34 dient als Einrichtung zum Lichtmischen, um Inhomogenitäten des von der Lampe 30 ausgehenden Lichts über Reflexionen möglichst auszugleichen. The polygon-shaped body 34 serves as means for mixing light to compensate inhomogeneities of the outgoing light from the lamp 30 via reflections as possible. Hierzu wird an der Mantelfläche des polygonförmigen Körpers 34 mehrfach totalreflektiert, so daß am Ausgang 52 des polygonförmigen Körpers 34 ein gleichmäßiges, wegen seines rechteckigen Querschnitts, rechteckiges Feld entsteht. For this purpose is totally reflected several times on the lateral surface of the polygon-shaped body 34, so that at the output 52 of the polygonal body 34 uniform, because of its rectangular cross-section, rectangular field is formed. Das aus der Fläche 52 austretende Licht wird in einem als Justierelement 54 ausgebildeten optischen System mit einem Spiegel umgelenkt und anschließend auf die Kippspiegelmatrix 50 geworfen. The light exiting from the face 52 is deflected in a space formed as adjusting element 54 optical system with a mirror and then thrown onto the tilting mirror 50th Weitere Einzelheiten dazu werden in den folgenden Fig. 6 und 7 beschrieben. More details will be described in the following FIGS. 6 and 7. Bemerkenswert ist jedoch bei dieser Anordnung, daß das Farbrad 40 vor der als Einrichtung zum Mischen und Homogenisieren vorgesehenen polygonförmigen Körper 34 und nicht hinter diesem angeordnet ist. It is noteworthy, however, with this arrangement is that the color wheel 40 is disposed in front of the provided as means for mixing and homogenizing polygonal body 34 and not behind it. Dadurch werden Inhomogenitäten im Farbrad 40 und auch eventueller Staub auf diesem durch das Mischen mit dem polygonförmigen Körper 34 ausgemittelt. Characterized inhomogeneities in the color wheel 40 and also any dust are averaged out in this by mixing with the polygonal body 34th

Die Kippspiegelmatrix 50 bestand im Ausführungsbeispiel aus 845 × 600 Kippspiegeln mit den Abmessungen 17 µm × 17 µm. The tilting mirror array 50 consisted in the embodiment from 845 × 600 tilting mirrors with dimensions of 17 microns × 17 microns. Der polygonförmige Körper 34 hatte eine geeignet große Länge von 75 mm bei einer Eintrittsfläche von 4,8 mm × 7 mm, was dazu ausreicht, daß das Licht bei dem gewählten Material, im Ausführungsbeispiel Glas, durch Totalreflexion mehr als 5 Reflexionen der einzelnen Strahlen des Lichtbündels 2 bei seinem Durchlauf von Eintrittsfläche zur Austrittsfläche des polygonförmigen Körpers 34 erleidet. The polygon-shaped body 34 had a suitably large length of 75 mm at an inlet area of 4.8 mm × 7 mm, which is sufficient to allow the light in the material chosen, in the exemplary embodiment of glass, by total reflection more than 5 reflections of the individual beams of the 2 the light beam undergoes in its passage from inlet surface to the outlet surface of the polygonal body 34th Diese Dimensionierung hat sich für eine vollständige Mischung als äußerst günstig erwiesen. This dimensioning has proven to be extremely favorable for complete mixing.

In dem in Fig. 5 gezeigten Schnitt ist der polygonförmige Körper 34 noch deutlicher zu sehen. In the example shown in Fig. 5 section of the polygonal body 34 is more clearly seen. Dieser hat im Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt, um das aus seiner Austrittsfläche 52 austretende Licht über die nachfolgend noch näher beschriebenen optischen Elemente auf die ebenfalls rechteckförmige Kippspiegelmatrix abzubilden. In this embodiment has a rectangular cross section to image the light emerging from its exit surface 52 via the light optical elements described in more detail below on the tilting mirror is also rectangular. Weiter besteht der polygonförmige Körper 34 aus Glas, damit er bezüglich Gleichmäßigkeit für geringe Lichtverluste mit Standardverfahren hergestellt werden kann, denn die Gleichmäßigkeit des polygonförmigen Körpers 34 ist äußerst zweckmäßig zur Einhaltung der Totalreflexionsbedingungen. Next 34 consists of polygon-shaped body made of glass, so that it can be made regarding uniformity for low light losses by standard methods, because the uniformity of the polygonal body 34 is extremely useful to meet the total reflection conditions.

Um auch eine Verspannung des polygonförmigen Körpers 34 und eine Aufhebung von Totalreflexionsbedingungen durch Anlage der Mantelflächen an einem Halter, die zu Lichtverlusten führen könnten, zu verringern, ist ein Halter 56 vorgesehen, der aus einem einfachen Blech gebogen ist, das weniger als 0,5 mm Dicke aufwies. In order to reduce a distortion of the polygon-shaped body 34, and a cancellation of the total reflection conditions by engagement of the lateral surfaces on a holder, which could lead to light losses, a holder 56 is provided which is bent from a single sheet which is less than 0.5 had mm thickness. Dieses hält den polygonförmigen Körper 34 über eine Klemmung. This holds the polygonal body 34 via a clamp. Aufgrund der kleinen Anlagefläche, praktisch linienförmig, mit einer maximalen Ausdehnung senkrecht zur Linienrichtung der Klemmung von 0,5 mm werden Lichtverluste, die durch Aufhebung der Totalreflexionsbedingung lokal entstehen könnten, eingeschränkt. Due to the small contact surface, almost linear, having a maximum dimension perpendicular to the line direction of the clamping of 0.5 mm are light losses which may arise locally by lifting the total reflection condition is restricted. Je kleiner die Anlagefläche ist, desto besser werden unerwünschte Totalreflexionsverluste vermieden. The smaller the contact surface, the better unwanted total reflection losses.

Der weitere Strahlverlauf hinter dem polygonförmigen Körper bis zur Kippspiegelmatrix 50 , von der aus das Videobild über ein Objektiv 60 auf einen Schirm projiziert wird, ist insbesondere aus Fig. 6 erkennbar. The further beam path behind the polygonal body to the tilting mirror 50 is projected from the video image via a lens 60 onto a screen of, can be seen in particular from Fig. 6.

Ein aus dem polygonförmigen Körper 34 austretendes Lichtbündel 62 wird über das einen Spiegel 64 enthaltende Justierelement 54 auf einen weiteren Spiegel 66 , der das Lichtbündel 62 aus der Ebene, in der das Lichtbündel 62 vorher geführt wird, heraus lenkt, auf die Kippspiegelmatrix 50 gerichtet. A leaking from the polygonal body 34 light beam 62 is directed via a mirror 64 containing adjusting element 54 on a further mirror 66, which directs the light beam 62 from the plane in which the light beam 62 is guided in advance out of the tilting mirror 50th

Das von dieser reflektierte Lichtbündel wird anschließend in das Objektiv 60 geführt, welches das auf der Kippspiegelmatrix elektrisch eingestellte Bild auf einem Schirm projiziert. The light reflected from this light beam is then guided into the lens 60 that projects the tilting mirror on the electrically adjusted image on a screen. Zur Verbesserung der Justierung mittels des Justierelements 54 ist eine Feldlinse 68 zur Verkleinerung seiner Bewegungen vorgesehen, um einmal den definierten Winkel für kleinste Intensität im Dunkelzustand auf der Kippspiegelmatrix einzuhalten und andererseits die Justierung empfindlicher zu machen. To improve the adjustment of the adjusting means 54, a field lens 68 is provided for reducing his movements to be observed once the defined angle for minimum intensity in the dark state on the tilting mirror and on the other hand to make the adjustment more sensitive.

Damit das von der Kippspiegelmatrix 50 ausgehende Licht durch die Feldlinse 68 unbeeinflußt bleibt und trotzdem eine sehr kompakte Vorrichtung möglich wird, ist die Feldlinse 68 teilkreisförmig ausgebildet. Thus, the light emanating from the tilting mirror 50 light is unaffected by the field lens 68, and still a very compact device is made possible, the field lens 68 is formed to be partially circular. Im Ausführungsbeispiel wurde eine halbkreisförmige Feldlinse 68 eingesetzt. In the embodiment, a semicircular field lens 68 was used. Es wäre aber auch möglich, in eine herkömmliche kreisförmige Feldlinse 68 eine geeignet große Öffnung für das von der Kippspiegelmatrix reflektierte Licht zu bohren oder auf andere Weise freizulegen. It would also be possible to drill in a conventional circular field lens 68 a suitably large opening for the light reflected by the tilting mirror light or expose otherwise.

Der Spiegel 66 sowie die Feldlinse 68 in geometrischer Beziehung zur Kippspiegelmatrix 60 und dem Justierelement 54 wurde so ausgelegt, daß nach Justierung mit dem Justierelement 54 immer nahezu optimale Abbildungsbedingungen vorherrschen. The mirror 66 and the field lens 68 in relation to the geometrical tilting mirror array 60 and the adjustment member 54 was designed such that prevail after adjustment with the adjusting element 54 is always near optimal imaging conditions.

Um ein kompaktes Videogerät zu schaffen, hat es sich insbesondere als günstig erwiesen, mittels der Feldlinse 68 und eventuell anderen optischen Elementen, wie eine Linse im Justierelement 54 , eine Verkleinerung des rechteckigen Querschnitts der Austrittsfläche des polygonförmigen Körpers, im Bereich von 5 bis 1 vorzusehen. In order to provide a compact video device, it has proved particularly advantageous to provide means of the field lens 68, and possibly other optical elements such as a lens in the adjusting element 54, a reduction of the rectangular cross section of the exit surface of the polygonal body, in the range 5-1 , Beim Ausführungsbeispiel wurde deshalb eine Verkleinerung um den Faktor 2 eingesetzt. Therefore, in the embodiment, a reduction by a factor of 2 was used.

Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist das Justierelement 54 mit einer Schelte 70 , die mit Schrauben 72 an einer Grundplatte befestigt werden, fixiert. As is apparent especially from FIG. 3, the adjustment element 54 is fixed with a scolding 70, which are fastened with screws 72 to a base plate. Das Justieren erfolgt bei gelockerten Schrauben 72. The adjustment is carried out at loose bolts 72nd

Das Justierelement 54 erlaubt aufgrund seiner zylindrischen Form sowohl eine Drehung als auch eine Verschiebung auf die Kippspiegelmatrix 50 zu und von ihr weg. The adjusting element 54 allows, due to its cylindrical shape, both a rotation and a shift of the tilting mirror 50 to and away from it. Beide Bewegungen reichen aus, um das von der Lampe 30 über die nachfolgenden optischen Elemente geführte Lichtbündel vollständig auf die Kippspiegelmatrix 50 auszurichten. Both movements are sufficient to align the run from the lamp 30 through the subsequent optical elements beam completely on the tilting mirror 50th

Insbesondere ist die Drehbewegung des Justierelements 54 aufgrund seiner zylindrischen Form und seiner angepaßten Lagerung in der Grundplatte der Einrichtung geeignet, das rechteckförmige, aus dem Polygonkörper 34 austretende Lichtbündel 62 mit der rechteckigen Fläche der Kippspiegelmatrix zur Deckung zu bringen. In particular, the rotational movement of the adjusting element 54 is suitable because of its cylindrical shape and its matched storage in the base plate of the device to bring the rectangular, emerging from the polygon body 34 light beam 62 with the rectangular surface of the tilting mirror to cover. Die mögliche Verschiebung in Richtung des Lichtstrahlverlaufs läßt es auch zu, das Lichtbündel besser auf der Kippspiegelmatrix 50 zu fokussieren, da mit dieser Verschiebebewegung gleichzeitig ein im Justierelement 54 vorgesehenes optisches System 76 auf der optischen Achse verstellt wird, wodurch eine Fokussierung möglich wird. The possible displacement in the direction of the light beam path permits it also to focus the light beam better on the tilting mirror 50, since a provided in the adjusting element 54 optical system is moved on the optical axis 76 with the displacement movement of the same, which focusing is possible. Wie insbesondere aus Fig. 3 erkennbar ist, wird das Justierelement 54 in einer wannenförmigen Mulde gehalten und hat an deren Wänden prinzipiell nur mit zwei geraden Linien Kontakt. As shown particularly in Fig. 3 it can be seen, the adjusting element is held in a trough-shaped depression 54 and has on its walls in principle only two straight lines contact. Diese Art der Lagerung, insbesondere durch Ausbildung schräger Wände der Mulde, läßt sowohl eine einfache und reproduzierbare Drehung als auch eine Verschiebung des Justierelements 54 zu. This kind of bearing, in particular by forming oblique walls of the trough allows for both a simple and reproducible rotation and a displacement of the adjusting 54th

Die Einzelheiten des Justierelements 54 sind in dem in Fig. 7 gezeigten Schnitt zu sehen. The details of the adjusting element 54 can be seen in the example shown in Fig. 7 section. Der polygonförmige Körper 34 wird insbesondere bis in das Justierelement 54 hineingeführt. The polygon-shaped body 34 is guided in particular into the adjusting 54th Dazu ist im Justierelement 54 eine Aussparung 78 vorgesehen. For this purpose, a recess 78 is provided in the adjusting 54th Das Licht wird dann über ein dreilinsiges optisches System 76 geleitet und fokussiert. The light is then passed through a three-lens optical system 76 and focused. Die optische Achse fällt dabei mit der Zylinderachse des Justierelements 54 zusammen, was die Justierung besonders vereinfacht, weil dadurch die Fokussierung durch Verschiebung und das Ausrichten durch Drehung voneinander entkoppelt sind. The optical axis thereby coincides with the cylinder axis of the adjusting element 54, which particularly simplifies the adjustment, because thereby the focusing by shifting and alignment by rotation are decoupled from each other.

Mittels des optischen Systems 76 und der Feldlinse 68 wird eine Abbildung der Austrittsfläche des polygonförmigen Körpers 34 auf die Kippspiegelmatrix von 1 : 2 erreicht. By means of the optical system 76 and the field lens 68 is an image of the exit surface of the polygon-shaped body 34 onto the tilting mirror 1: achieved. 2 Andere Verkleinerungsfaktoren sind ebenfalls möglich. Other reduction ratios are also possible. Es wird jedoch angestrebt, diesen Faktor zwischen 1 und 5 zu halten, damit optimale Justiereigenschaften bei gleichzeitig kompakter Bauweise möglich sind. However, it is desirable to keep this factor between 1 and 5, so that optimal Justiereigenschaften are possible in a compact size.

Das vorher beschriebene Ausführungsbeispiel eines Projektionsgerätes zum Abbilden eines auf einer Kippspiegelmatrix dargestellten Videobildes ist ausschließlich beispielhaft angegeben. The previously described embodiment of a projection apparatus for imaging a video image displayed on a tilting mirror is given solely by way of example. Wie vorangehend schon deutlich wurde, können durch Einstellung verschiedener Abstände, Einsatz andersartiger polygonförmiger Körper, Lampen oder Optiken je nach den gegebenen Erfordernissen unterschiedliche Optimierungen vorgenommen werden. As previously already became clear, different kinds of polygon-shaped body, lamps or optics can be made depending on the given requirements, different optimizations by setting different distances use.

Claims (13)

  1. 1. Vorrichtung mit einem Objektiv ( 8 ; 60 ) zum Abbilden von einer zur Darstellung eines Videobildes angesteuerten und mit einer mittels eines von einer Lichtquelle ( 1 , 30 ) emittierten Lichtbündels ( 2 ) beleuchteten Kippspiegelmatrix ( 50 ) auf einem Schirm, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtquelle ( 1 , 30 ) nahe der Kippspiegelmatrix ( 50 ) und in einem Winkel, bei dem das Lichtbündel ( 2 ) von dieser weggerichtet wird, angeordnet ist und daß ein gefalteter optischer Lichtweg zum Übertragen eines von der Lichtquelle ( 1 , 30 ) emittierten Lichtbündels ( 2 ) zur Kippspiegelmatrix ( 50 ) vorgesehen ist. 1. A device with a lens (8; 60) for imaging an activated for displaying a video image and emitted with a means is one of a light source (1, 30) the light beam (2) illuminated tilting mirror (50), characterized in on a screen, that the light source (1, 30) near the tilting mirror (50) and is disposed at an angle at which the light beam (2) is directed away from this, and that a folded optical light path for transmitting a from the light source (1, 30) emitted light beam (2) is provided for tilting mirror (50).
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gefaltete optische Lichtweg mit zwei Umlenkspiegeln ( 36 , 76 ) bewirkt ist, zwischen denen sich ein Lichtleiter erstreckt. 2. Device according to claim 1, characterized in that the folded optical path with two deflecting mirrors (36, 76) is effected, between which a light conductor extends.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtleiter ein rechteckiger Stab ( 34 ) aus für das Licht der Lichtquelle ( 1 , 30 ) durchsichtigem Material mit einem der Kippspiegelmatrix ( 50 ) angepaßten Querschnitt ist. 3. Device according to claim 2, characterized in that the light guide for the light from the light source (1, 30) of transparent material with one of the tilting mirror is a rectangular bar (34) from (50) adapted cross-section.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Lichtquelle ( 1 , 30 ) und dem Lichtleiter eine Einkoppeloptik ( 32 ) zum Fokussieren des Lichtbündels ( 2 ) auf eine Eingangsfläche des Lichtleiters vorgesehen ist. 4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that between the light source (1, 30) and the optical fiber coupling optics (32) for focusing the light beam (2) is provided on an input surface of the light guide.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Farbrad zwischen Einkoppeloptik ( 32 ) und der Eingangsfläche des Lichtleiters. 5. Device according to claim 4, characterized by a color wheel between the coupling lens (32) and the input face of the light guide.
  6. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im gefalteten optischen Lichtweg ein zylinderförmiges Justierelement ( 54 ) vorgesehen ist, in dem ein Umlenkspiegel ( 36 , 76 ) des gefalteten optischen Lichtwegs befestigt ist und mit dem das Licht der Lichtquelle ( 1 , 30 ) auf die Kippspiegelmatrix ( 50 ) ausrichtbar ist. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a cylinder-shaped adjusting element (54) is provided in the folded optical light path is secured in which a deflecting mirror (36, 76) of the folded optical light path and the light from the light source (1, 30) on the tilting mirror (50) is alignable.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Justierelement ( 54 ) ein optisches System zum Fokussieren des Lichtbündels ( 2 ) auf die Kippspiegelmatrix ( 50 ) vorgesehen ist. 7. Apparatus according to claim 6, characterized in that in the adjusting element (54) is provided an optical system for focusing the light beam (2) onto the tilting mirror (50).
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine rechteckige, lichtemittierende, von der Lichtquelle ( 1 , 30 ) gespeiste Fläche ( 52 ) vor dem Justierelement ( 54 ) ausgebildet ist und das Justierelement ( 54 ) ein mindestens zweilinsiges System ( 76 ) aufweist, mit dem die lichtemittierende Fläche ( 52 ) auf die Kippspiegelmatrix ( 50 ) abgebildet wird. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that a rectangular, light-emitting, from the light source (1, 30) powered surface (52) prior to the adjusting (54) is formed and the adjusting element (54) at least two-lens system (76) which is imaged by the light-emitting surface (52) on the tilting mirror (50).
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbildungsmaßstab des mindestens zweilinsigen Systems ( 76 ) zwischen 1 und 5 liegt. 9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the imaging scale of the at least two-lens system (76) is 1 to 5
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Kippspiegelmatrix ( 50 ) eine Feldlinse ( 68 ) angeordnet ist. 10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that prior to the tilting mirror (50) comprises a field lens (68) is arranged.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das über den optischen Lichtweg auf die Kippspiegelmatrix ( 50 ) gerichtete Lichtbündel ( 2 ) durch die Feldlinse ( 68 ) auf die Kippspiegelmatrix ( 50 ) gerichtet ist, während das von der Kippspiegelmatrix ( 50 ) in das Objektiv ( 8 ; 60 ) reflektierte Licht von der Feldlinse ( 68 ) unbeeinflußt in das Objektiv ( 8 ; 60 ) einfällt. 11. Apparatus according to claim 10, characterized in that the via the optical light path onto the tilting mirror (50) directed light bundle (2) through the field lens (68) onto the tilting mirror (50) is directed, while that of the tilting mirror (50) into the lens (8; 60) reflected light from said field lens (68) uninfluenced in the lens (8; 60) is incident.
  12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldlinse ( 68 ) senkrecht zu ihrer optischen Achse einen teilkreisförmigen Querschnitt, insbesondere einen halbkreisförmigen Querschnitt, aufweist, der zwischen einfallendem Lichtbündel ( 2 ) und Kippspiegel angeordnet ist, wobei eine durch die Abweichung von der Kreisform definierte Öffnung zwischen Kippspiegelmatrix ( 50 ) und Objektiv ( 8 ; 60 ) liegt. 12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the field lens (68) to its optical axis, perpendicular part-circular in cross-section, in particular a semi-circular cross-section which is arranged between the incident light beam (2) and tilting mirror, wherein a by the deviation of the opening between the tilting mirror matrix defined circular shape (50) and lens (8; 60).
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen letzten Umlenkspiegel ( 36 , 76 ), der das Lichtbündel ( 2 ) aus einer Ebene des vor diesem Umlenkspiegel ( 66 ) liegenden optischen Lichtwegs heraus und auf die Kippspiegelmatrix ( 50 ) richtet. 13. The device according to one of claims 1 to 12, characterized by a last deflecting mirror (36, 76) lying the light beam (2) from a plane of the front of this reflecting mirror (66) optical light path and onto the tilting mirror (50) directed ,
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