DE69615541T2

DE69615541T2 - Projektionssystem mit zwei lampen und einem lichtventil

Info

Publication number: DE69615541T2
Application number: DE69615541T
Authority: DE
Inventors: Scott Brennesholtz; E. Guerinot; A. Stanton
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1995-12-27
Filing date: 1996-12-09
Publication date: 2002-05-08
Anticipated expiration: 2016-12-10
Also published as: JPH11502094A; JP3694528B2; DE69615541D1; WO1997024871A3; EP0812508A2; EP0812508B1; WO1997024871A2; US6147720A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Projektionssysteme, wie in dem Oberbegriff von Anspruch 1 definiert.
Bei Durchlassung oder bei reflektiertem Licht arbeitende Lichtventile unter Einsatz von Flüssigkristall, beweglichem Spiegel, Ölfilm oder Anwendung anderer Technologien sind zur Modulation eines Querschnitts eines Lichtstrahls in zwei Dimensionen in Reaktion auf ein Bildsteuersignal bekannt. Hauptverwendungszweck solcher Lichtventile sind Systeme mit Rück- bzw. Frontalprojektion des Lichtes zur Wiedergabe von Videobildern, im Besonderen Videofarbbildern. Bekannte Einlampen- bzw. Einzellichtventilsysteme produzieren Vollfarbe durch verschiedene Verfahren, wie zum Beispiel durch Verwendung von roten, grünen und blauen Teilpixeln in dem Lichtventil mit Mikrofiltern, sequentielle Farbadressierung oder Rasterabfalladressierung. Die Wahl der zur Lichtventilprojektion geeigneten Lampen ist sehr begrenzt, besonders dann, wenn eine lange Lebensdauer erwünscht ist. Eine aus der Sicht einer langen Lebensdauer und hoher Lumen pro Watt geeignete Lampe ist die 100 W UHP-Lampe von Philips Lighting oder ähnliche Lampen anderer Hersteller. Das Hauptproblem bei Verwendung dieser langlebigen Kurzbogenlampen ist, dass diese oftmals nicht für höhere Leistungsniveaus ausgelegt werden können. Im Allgemeinen weisen Lampen für höhere Leistungspegel, wie zum Beispiel Xenon- oder Halogen-Metalldampflampen, unerwünschte Eigenschaften, wie zum Beispiel eine kurze Lebensdauer oder große Bogengröße, auf. Solte ein helleres System wünschenswert sein, sind daher mehrere Lampen zu verwenden.
Ein System mit zwei Lampen und einem Lichtventil ist in dem U.S.- Gemeinschaftspatent 5 386 250 offenbart. Dieses Patent beschreibt ein Projektionssystem mit zwei Lampen, wobei ein ,Deformable Micro-Mirrored Device' (DMD) als Verknüpfungsglied der Lampenausgänge verwendet wird. Dieses System weist zwei Hauptprobleme auf: hohe Kosten und geringe Leistungsfähigkeit des DMD, so dass selbst bei einer verbesserten Leistungsfähigkeit, mit welcher in naher Zukunft zu rechnen ist, weitaus weniger als eine Verdoppelung der Helligkeit des das Lichtventil beleuchtenden Lichtes gegenüber der Beleuchtung von einer einzelnen Lampe erreicht würde.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Licht von zwei Lampen auf wirksame Weise so zu bündeln, dass dieses auf ein Lichtventil gerichtet und dadurch die Helligkeit des Systems praktisch verdoppelt wird.
Diese und weitere Aufgaben werden erfüllt, indem ein Projektionssystem gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Anspruch 1 definiert, vorgesehen wird.
Der Projektor weist eine segmentierte, drehbare Scheibe auf, wobei eine erste und eine zweite Lichtquelle in einem Winkel zueinander und zu der Scheibe so angeordnet sind, dass jede einen fokussierten Punkt auf einer anderen Seite der Scheibe bei gleicher Lokalisierung beleuchtet. Die Lichtquellen sind während der jeweiligen, verschiedenen Phasen eines Beleuchtungszyklus einer Lichtquelle aktivierbar. Es ist ein Lichtventil vorgesehen, um Licht von dem von der ersten Lichtquelle beleuchteten Punkt nach Transport durch die Scheibe sowie Licht von dem von der zweiten Lichtquelle beleuchteten Punkt nach Reflexion von der Scheibe aufzunehmen, um einen von dem empfangenen Licht gebildeten Ausgangslichtstrahl zu modulieren.
US-A-5 428 408 offenbart ein Projektionssystem, welches ein Farbkorrektionssystem mit einem einzelnen Lichtventil aufweist, um auf dieses auftreffendes Licht mit Hilfe eines Videosignals und drei Projektionslampen, eine für jede der Primärfarben, zu modulieren, wobei die Lampen sequentiell aktiviert werden. In dem Lichtweg zwischen zwei dieser Lampen und dem Lichtventil sind Abdeckelemente angeordnet, welche die Lichtstrahlung von deren zugeordneten Lampe sperren und freigeben. Die Lampen, welche mit den Abdeckelementen versehen sind, werden so betrieben, dass jede Lampe mit einer Reihe nicht abgedeckter Impulse und abgedeckter Impulse angetrieben werden kann. Die abgedeckten Impulse treten dann auf, wenn das Abdeckelement die Lichtstrahlung von der Lampe sperrt. Je mehr eine gewünschte Abschwächung der Lichtstrahlung in einer der Farben erforderlich ist, werden die nicht abgedeckten Impulse reduziert und die entsprechenden abgedeckten Impulse erhöht. Dieses ermöglicht Einstellungen der Kolorimetrie des Systems, ohne sich nachteilig auf die elektrischen Eigenschaften der Lampe auszuwirken. An sich bleibt die elektrische Eingangsleistung jeder Lampe im Rahmen der Betriebsdaten, jedoch kann die Lichtstrahlung einer bestimmten Farbe, wie durch das Lichtventil und damit durch den Betrachter gesehen, reduziert werden.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiels der Scheibe weist dieses eine gerade Zahl Segmente auf, wobei abwechselnd die eine Hälfte der Segmente bei Durchlassung und die andere Hälfte bei Reflexion eingesetzt wird. Eine für nicht farbsequentielle Systeme verwendbare Scheibe weist vorzugsweise zwei Segmente, ein transparentes und ein reflektives, auf.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiels einer Filterscheibe für das System der vorliegenden Erfindung zum Einsatz in einem Farbfolgesystem sieht die Scheibe sechs Farbfiltersegmente vor, wobei drei Segmente bei Durchlassung verwendet werden, um verschiedene Farben eines Satzes aus drei Farben von der ersten Lichtquelle zu dem Lichtventil zu transportieren, und drei Segmente bei Reflexion eingesetzt werden, um verschiedene der drei Farben von der zweiten Lichtquelle zu dem Lichtventil zu reflektieren. Die Segmente sind so vorgesehen, und die Scheibe befindet sich mit der Aktivierung der ersten und zweiten Lichtquelle so im Synchronlauf, dass der Wegabschnitt von der ersten Lichtquelle zu der einen Seite der Scheibe und der Wegabschnitt von der anderen Seite der Scheibe zu dem Lichtventil durch ein Segment, welches bei Durchlassung, d. h. bei Aktivierung der ersten Lampe, verwendet wird, verbunden sind, und der Wegabschnitt von der zweiten Lichtquelle zu der anderen Seite der Scheibe und der Wegabschnitt von der anderen Seite der Scheibe zu dem Lichtventil durch ein Segment, welches bei Reflexion, d. h. bei Aktivierung der zweiten Lampe, eingesetzt wird, verbunden sind. Vorzugsweise sind die bei Lichtübertragung verwendeten, drei Segmente ebenso wie die bei Reflexion verwendeten, drei Segmente aufeinander folgend. Dadurch kann die Dauer des Beleuchtungszyklus der Lichtquellen die zweifache Periode des Videofeldes ausmachen (d. h. die Lichtquellen sind bei alternierenden Videofeldern aktiv) und die Scheibe bei einer halben Drehung pro Videofeld in Drehung versetzt werden.
Ein drittes Ausführungsbeispiel einer Farbfilterscheibe sieht ein erstes und ein zweites Lichtfiltersegment, welche bei Durchlassung bzw. bei Reflexion eingesetzt werden, sowie ein drittes Segment vor, welches entgegengesetzt verwendet wird. In einem solchen Ausführungsbeispiel können die Lichtquellen unterschiedlich sein, wobei die eine Lichtquelle eine relativ sattere erste und zweite Farbe liefert und die andere Lichtquelle eine relativ sattere dritte Farbe liefert.
Ein viertes Ausführungsbeispiel einer bei der vorliegenden Erfindung verwendbaren Farbfilterscheibe weist vier Segmente auf, wobei zwei nicht benachbarte Segmente die gleiche Farbe transportieren bzw. reflektieren. Diese beiden Segmente machen jeweils die Hälfte der Winkelbreite des anderen Segments aus.
In einem fünften Ausführungsbeispiel einer Farbfilterscheibe weist diese mindestens drei Lichtfiltersegmente auf, um einen ersten Satz aus einer ersten, zweiten und dritten Farbe vorzusehen, wobei ein erstes Segment zum Transport der ersten Farbe des Satzes von der ersten Lichtquelle zu dem Lichtventil, ein zweites Segment zur Reflexion einer zweiten Farbe des Satzes von der zweiten Lichtquelle zu dem Lichtventil und ein drittes Segment zur Reflexion der dritten Farbe des Satzes von der zweiten Lichtquelle zu dem Lichtventil dienen. Ebenso ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel möglich, bei welchem die Segmente der Dreisegmentscheibe so gewählt sind, dass eines bei Durchlassung und zwei bei Reflexion verwendet werden.
In einem sechsten Ausführungsbeispiel wird schließlich eine Scheibe mit drei Lichtfilterelementen eingesetzt, und die erste und zweite Lichtquelle sind bei alternierenden Rotationen der Scheibe wechselweise so aktivierbar, dass der Beleuchtungszyklus zwei Rotationen der Scheibe vorsieht. Jedes Segment wird bei alternierenden Rotationen der Scheibe sowohl bei Durchlassung als auch bei Reflexion verwendet.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich bei Lesen der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 - ein erfindungsgemäßes System mit zwei Lampen und einem Lichtventil, wobei das System eine Filterscheibe aufweist;
Fig. 2A - eine Vorderansicht der Zweisegmentfilterscheibe zur Verwendung in dem System von Fig. 1, wobei die Vorderseite die der Seite zugewandten Lampe L1 darstellt;
Fig. 2B - eine Vorderansicht einer Sechssegmentfarbfilterscheibe zur Verwendung in dem System von Fig. 1;
Fig. 2C - eine Vorderansicht einer Dreisegmentfarbfilterscheibe zur Verwendung in dem System von Fig. 1;
Fig. 2D - eine Vorderansicht einer Viersegmentfarbfilterscheibe zur Verwendung in dem System von Fig. 1;
Fig. 2E - eine Vorderansicht einer alternativen Dreisegmentfarbfilterscheibe zur Verwendung in dem System von Fig. 1;
Fig. 3A bis 3E - Zeitdiagramme der Lampenaktivierung, des arbeitenden Filterscheibensegments sowie des bei jeweiliger Verwendung der Filterscheiben von Fig. 2A bis 2E erzeugten, gebündelten Strahls; sowie
Fig. 4 - eine grafische Darstellung einer Farbskala, welche bei Einsatz der Farbfilterscheibe von Fig. 2E entsprechend dem Zeitdiagramm in Fig. 3E vorgesehen wird.
Wenden wir uns zuerst Fig. 1 der Zeichnung zu. Das System 10 der vorliegenden Erfindung weist zwei Lampen L1 und L2 auf, welche im Winkel von 90º zueinander ausgerichtet sind, und sieht ein unmittelbares Konvergieren von Eingangslichtstrahlen, IB1 bzw. IB2, auf einen Fokus an derselben Stelle 12 auf gegenüberliegenden Seiten einer im Winkel von 45º ausgerichteten Filterscheibe W vor. Jede der Lampen L1 und L2 weist einen Kolben 14, einen Reflektor 16 und eine Fokussierlinse 18 auf. Ein ringförmiger Teil 20 von Filterscheibe W wird über einen Nabenmotor 22 in Drehung um die Achse versetzt. Der ringförmige Strahlenabschnitt 20 wird abwechselnd zur Übertragung des Lichtes von Lampe L1 und zur Reflexion des Eingangslichtes von Lampe L2 verwendet, um einen das Lichtventil LV beleuchtenden, gebündelten Lichtstrahl MB zu erzeugen. Der die Scheibe W verlassende, gebündelte Lichtstrahl MB kann vor Erreichen des Lichtventils LV einen optionalen Integrator (nicht dargestellt) passieren. Das Lichtventil LV moduliert den gebündelten Lichtstrahl MB, und das Bild wird durch eine Linse 24 auf den Projektionsschirm 26 projiziert. Der Durchmesser des fokussierten Punktes ist typischerweise nicht kleiner als ein cm und schließt ein nicht unbedeutendes Winkelausmaß der Scheibe, zum Beispiel etwa 7,5º, ein, wenn der Radius von dem Mittelpunkt der Scheibe W zu dem Punkt 12 etwa 7,5 cm beträgt.
Die Videoeingabe wird von einem Lichtventilsteuerkreis 28 empfangen, welcher über Leitungen 30 ein Steuersignal liefert, um den Zustand der Pixel des Lichtventils LV in Reaktion auf das Video festzulegen, und dadurch eine 2D-Modulation des das Lichtventil verlassenden und auf den Schirm 26 projizierten Lichtes erzeugt. Der Nabensteuerkreis steuert die Drehgeschwindigkeit und -phase der Scheibe W. Er kann einen geeigneten, in einen Phasenregelkreis inkorporierten Winkelsensor (nicht dargestellt) aufweisen. Die Lampen L1 und L2 werden entsprechend einem Beleuchtungszyklus, welcher sich typischerweise im Gleichlauf mit der Videofeldgeschwindigkeit in Reaktion auf ein von dem Lichtventilsteuerkreis 28 auf Leitung 42 vorgesehenen Signal befindet, über Leitung 38 bzw. 40 wechselweise von einer Spannungsquelle 36 gespeist.
Die Lampen L1 und L2 können ebenfalls in anderen Winkeln als 90º zueinander angeordnet sein. Bedingung ist, dass die Filterscheibe so ausgerichtet ist, dass der reflektierte und der durchgelassene Strahl koinzident sind, um den gebündelten Strahl MB zu bilden. Des Weiteren sei erwähnt, dass, obgleich lediglich ein einziges Lichtventil LV dargestellt ist, die Anordnung aus zwei Lampen und der Filterscheibe zur Beleuchtung jedes Lichtventilprojektors, einschließlich Zwei- und Dreilichtventilsysteme und Reflexionslichtventile, welcher normalerweise mit einer einzigen Lampe beleuchtet wird, eingesetzt werden kann.
Nehmen wir nun Bezug auf die Filterscheibe W, wie in Fig. 2A dargestellt, und ebenfalls auf das entsprechende Zeitdiagramm in Fig. 3A. Es ist ersichtlich, dass sich der ringförmige Abschnitt 20 der Scheibe W aus zwei Segmenten eines Winkelausmaßes von 180º, einem farblosen Segment TRANS, um das Licht von Lampe L1 zu übertragen, sowie dem anderen, versilberten bzw. verspiegelten Segment REFL, um das Licht von Lampe L2 zu reflektieren, zusammensetzt. Hieraus ergibt sich ein Beleuchtungszyklus der Dauer Ti entsprechend einer Drehung von Scheibe W während einer Rotationszeit Tr, in welcher Lampen L1 und L2 wechselweise gespeist werden. Ist die Lampe L1 eingeschaltet, wird die Scheibe in Fig. 2A so auf Gleichlauf gebracht, dass sich das farblose Segment TRANS in dem Lichtweg befindet. Das Licht von Lampe L1 passiert die Scheibe und beleuchtet das Lichtventil LV. Sobald sich die Scheibe zu der Stelle hin bewegt, an welcher das verspiegelte Segment REFL in den Strahlengang eintritt, wird Lampe L1 aus- und Lampe L2 eingeschaltet. Das Licht von Lampe L2 beleuchtet nun das Lichtventil LV auf die gleiche Art und Weise wie Lampe L1 zuvor. Zur Verbesserung der Ausgangslichteffizienz sind vorzugsweise Löschintervalle BL zwischen abwechselnden Aktivierungen der Lampen L1 und L2 vorgesehen, welche der Zeit entsprechen, in welcher das Winkelausmaß von Punkt 12 die Grenzen zwischen dem farblosen und dem verspiegelten Segment von Scheibe W durchsetzt. Wenn davon ausgegangen wird, dass jeder Löschintervall BL einem 9º Winkelausmaß von Scheibe W entspricht, wird jede der Lampen L1 und L2 bei Voller Durchschnittsleistung, jedoch in einem Betriebszyklus von etwa 47,5%, betrieben, welcher auf Gleichlauf mit der Drehung der Filterscheibe W gebracht wird. Wie Fig. 3A zu entnehmen ist, wird das Lichtventil LV in jedem, sich über die Beleuchtungsperiode Ti erstreckenden Beleuchtungszyklus der Lampen L1 und L2 mit einem Ausgangslicht O von Scheibe W beaufschlagt, welches zwei Beleuchtungszyklen von jeweils der Periode TO durchläuft. Die Periode TO kann zweckmäßigerweise entsprechend der Bildfeldperiode Tf des Eingangsvideos eingestellt werden, so dass sich die Scheibe W lediglich bei halber Bildfeldgeschwindigkeit drehen muss und der Beleuchtungszyklus der Lampen L1, L2 lediglich bei halber Bildfeldgeschwindigkeit zu wiederholen ist.
In einem System unter Verwendung einer Scheibe W, wie in Fig. 2A dargestellt, in welchem die Scheibe W keinen gebündelten Strahl MB erzeugt, welcher farbsequentiell ist, können die Synchronisierungssignale von dem Lichtventilsteuerkreis 28 auf Leitungen 34 und 42, wenn gewünscht, eliminiert und statt dessen ein Synchronisierungssignal von dem Nabensteuerungsmotor 32 bzw. der Lampenstromversorgung 36 dem anderen der beiden auf Leitung 44 zugeführt werden. In einem solchen Falle kann der Beleuchtungszyklus der Lampen L1, L2 und die entsprechende Drehgeschwindigkeit von Scheibe W unabhängig von der Bildfeldgeschwindigkeit gewählt werden. In diesem Betriebsmodus werden die Löschintervalle BL an den Segmentübergängen nicht eingesetzt, und der gebündelte Lichtstrahl erzeugt eine im Wesentlichen konstante Beleuchtung des Lichtventils LV.
Ist das Projektionssystem ein farbsequentielles System, kann der drehbare, ringförmige Teil 20 der Scheibe W, welcher abwechselnd zur Übertragung und zur Reflexion verwendet wird, durch eine Farbfilterscheibe, wie in Fig. 2B gezeigt, dargestellt sein. Bei Übertragung sind die Filter zum Beispiel in der folgenden Reihenfolge vorgesehen: rot, grün, blau, zyan, magenta und gelb.
Wie aus Fig. 3B ersichtlich, wird die Lampe L1 in der Rot/Grün/Blau- Hälfte der Scheibe bei jedem Segment eingeschaltet, wobei die Löschintervalle BL so vorgesehen sind, dass, wenn die Grenzlinien zwischen Segmenten durch den Strahlengang hindurchtreten, wodurch Lampe L1 ausgeschaltet wird, die Scheibe W nacheinander rotes, grünes und blaues Licht bei zwischen jeder Farbe vorgesehenen Löschintervallen überträgt. wobei das farbsequentielle Lichtventil LV mit einem, die Scheibe W verlassenden, gebündelten Strahl MB beleuchtet wird. Selbstverständlich müssen bei diesem System die Scheibe und die Lampen auf Gleichlauf mit dem Videosignal gebracht werden, so dass die Hälfte des Beleuchtungszyklus Ti der Videofeldperiode Tf entspricht. Folglich beträgt die Dauer jedes roten, grünen oder blauen Segments 1/3 der Videofeldperiode Tf. Die Segmentdauer beträgt 5,6 ms bei einem 60 Hz NTSC-System und 6,7 ms bei einem System mit einer Bildfeldgeschwindigkeit von 50 Hz.
Mit fortgesetzter Drehung der Scheibe, wobei die Hälfte der Scheibe mit den zyan, magenta und gelben Segmenten in den Strahlengang eintritt, wird Lampe L1 abgeschaltet und Lampe L2 bei jedem Segment eingeschaltet, wobei zwischen Segmenten wiederum die Löschintervalle BL vorgesehen sind. Das magenta Segment wirft grünes Licht und das gelbe Segment blaues Licht auf das Lichtventil LV zurück.
Bei einer Drehung der Scheibe während einer Rotationsdauer Tr entsprechend dem Beleuchtungszyklus Ti wird das Lichtventil LV mit zwei Folgen roter, grüner und blauer Beleuchtung beaufschlagt, erstens durch Übertragung des Lichtes von Lampe L1, zweitens durch Reflexion des Lichtes von Lampe L2. Daher braucht die Scheibe bei einer Videofeldgeschwindigkeit von 60 Hz lediglich mit 30 Umdrehungen je Sekunde (RPS) zu laufen, wobei der Beleuchtungszyklus der Lampen L1, L2 30 Hz beträgt. Jede Lampe wird bei voller Durchschnittsleistung, jedoch in einem Betriebszyklus von etwa 42,5% betrieben, wobei die Aktivierung jeder Lampe L1 und L2 durch drei Löschintervalle entsprechend dem Zeitraum, welcher für die Scheibe W erforderlich ist, um sich um etwa 9º zu drehen, unterbrochen wird.
Die in Fig. 2B dargestellten, sechs Segmente weisen die gleiche Breite auf. Die Breiten können zu Farbkorrekturzwecken ungleich vorgesehen werden.
Fig. 2B stellt eine Sechssegmentscheibe dar, wobei jedes Segment ein Winkelausmaß von 60º aufweist. Ein oder mehrere Segmente können unterteilt sein, um die Farbsequenzartefakten zu reduzieren. So kann zum Beispiel Grün auf einer Scheibe in der folgenden Segmentgröße und Reihenfolge unterteilt sein: Rot-60º, Grün-30º, Blau-60º, Grün-30º, Zyan-60º, Magenta-30º, Gelb-60º und Magenta-30º, wobei eine Achtsegmentscheibe vorgesehen wird.
Durch Implikation sind die Lampen in Fig. 1 identisch. Sie können jedoch auch unterschiedlich und für verschiedene Farben ausgelegt sein. Wenn zum Beispiel Lampe L1 durch eine Philips UHP-Lampe (sattes blau und grün) und Lampe L2 durch eine Halogen-Metalldampflampe (sattes rot) dargestellt sind, könnte die Scheibe in Fig. 2C verwendet werden. In diesem Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 3C dargestellt, wird die Lampe L1 in einem Betriebszyklus von etwa 61,7% betrieben und ist eingeschaltet, während sich die grünen und blauen Segmente im Strahlengang befinden, wohingegen die Lampe L2 in einem Betriebszyklus von etwa 30,8% betrieben wird und eingeschaltet ist, während sich das Zyan-Segment im Strahlengang befindet. Beide Lampen sind während der Löschintervalle BL von jeweils etwa 9º ausgeschaltet, wenn die Segmentgrenzen den Strahlengang passieren. Diese Scheibe muss mit einer Geschwindigkeit von 60 RPS laufen, da lediglich eine Farbfolge um die Scheibe vorgesehen ist.
Fig. 2D zeigt eine unterteilte, grüne Scheibe zur Verwendung mit zwei unterschiedlichen Lampen. Der Betrieb ist ähnlich diesem der Scheibe von Fig. 2C, mit der Ausnahme, dass die Lampenstromversorgung 36 einen Zusatzlöschintervall BL vorsieht, in welchem Lampe L1 ausgeschaltet ist, wodurch der Betriebszyklus von Lampe L1 auf etwa 59,2% reduziert wird, und die durch den Lichtventilsteuerkreis 28 erzeugten Farbsequenzsteuersignale müssen sich den resultierenden, unterteilten, grünen Phasen bei der Farbsequenzbeleuchtung O, welche, wie in Fig. 3D dargestellt, die Scheibe verlässt, anpassen. Vorteil dieses Ausführungsbeispiels ist die Reduktion der Farbartefakten.
Es können weitere Filteranordnungen auf der Farbscheibe verwendet werden. So können zum Beispiel die Segmente zur Erzeugung einer einzigen Farbe in der Reihenfolge Rot (L1), Zyan (L2 Rot), Grün (L1), Magenta (L2 Grün), Blau (L1), Gelb (L2 Blau) zusammengefasst werden. Dieses macht ein Ein- und Ausschalten jeder Lampe bei der dreifachen Videobildgeschwindigkeit erforderlich. Diese höhere Frequenz kann bei einigen Lampen in der Tat als der bevorzugte Betriebsmodus gelten.
Eine weitere Anordnung kann vorgesehen werden, indem die grüne oder eine andere Farbfeldaufspaltung mit den grünen/magenta Segmenten vorgenommen wird. Dadurch würde sich die folgende Filterreihenfolge ergeben: rot, zyan, grün, gelb, blau, magenta. Die ersichtliche Umkehr von gelb und blau erfolgt, um die Impulsbreite bei beiden Lampen für sämtliche Farben identisch zu halten.
Weitere Segmentfolgen sind für Fachkundige naheliegend.
Die gleichen Filter (rot, grün und blau) können sowohl für den transmissiven als auch den reflektiven Filter als Ersatz für den zyan, magenta und gelben Filter verwendet werden. Dieses kann entweder durch Verdoppeln der Filtersätze oder durch Drehen einer Scheibe W mit lediglich drei Segmenten, wie in Fig. 2E dargestellt, mit zweifacher Geschwindigkeit erfolgen. Wie aus Fig. 3E ersichtlich, stellt Lampe 1 bei einer Umdrehung von Scheibe W die Lichtquelle einer Folge von roten, grünen und blauen Farben und Lampe 2 bei der nächsten Umdrehung von Scheibe W die Lichtquelle einer Folge der Komplimentärfarben zyan, magenta und gelb dar. Wie zuvor treten die Löschintervalle BL sowohl bei Beleuchtung durch Lampen L1, L2 als auch zwischen den sukzessiven Farben des die Scheibe W verlassenden Lichtes auf. Da die Aktivierung der Lampen L1 und L2 durch drei Löschintervalle BL unterbrochen wird und ein Beleuchtungszyklus der Lampen L1, L2 sich über eine 720º-Drehung der Scheibe erstreckt, wird jede Lampe bei voller Durchschnittsleistung, jedoch in einem Betriebszyklus von etwa 46,25% betrieben. Fig. 4 zeigt, dass sich der Farbbereich der Bildwiedergabe von einem Dreieck mit den Seiten T zu einem Sechseck mit den Seiten H entwickelt.
Bei Verwendung der Filterscheibe von Fig. 2E wird der Lichtventilsteuerkreis 28 von einem RGB-Standardvideosignal in ein nicht standardisiertes RGB-CMY- Videosignal realisiert. Das RGB-CMY-Videosignal wird unmittelbar von dem zusammengesetzten NTSC-Videosignal auf einfache Weise abgeleitet, indem Decodierwinkel Zyan, Magenta und Gelb zugeordnet werden. Dieses System kann bei Verwendung als Display für Drucksysteme von bestimmtem Nutzen sein, da Druckertinten in der Regel eher zyan, magenta und gelb als rot, grün und blau sind. Ein zusätzlicher Vorteil dieses Systems ist, dass die weiße Helligkeit 50% größer als bei dem RGB-Zweilampenstandardsystem wäre.
Das Drehscheibensystem mit guter Oberflächenvergütung auf der Scheibe sollte zu etwa 98% ebenso effizient wie ein Einlampensystem sein. Daher würde das gesamte Licht von einem Zweilampensystem 2 x .98 = 1,96 mal bzw. nahezu das zweifache Licht von einem Einlampensystem vorsehen.

Claims

1. Projektionssystem mit:

einer segmentierten, drehbaren Scheibe (W);

einer ersten und zweiten Lichtquelle (L1, L2) zur Beleuchtung der Scheibe, wobei die Lichtquellen während der jeweiligen, verschiedenen Phasen eines Beleuchtungszyklus (Ti) einer Lichtquelle aktivierbar sind;

einem Lichtventil (LV), welches so angeordnet ist, dass es Licht von der Scheibe (W) aufnimmt, um einen von dem empfangenen Licht gebildeten Ausgangslichtstrahl zu modulieren, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Lichtquelle (L1, L2) in einem Winkel zueinander und zu der Scheibe (W) so angeordnet sind, dass jede einen fokussierten Punkt (12) auf einer anderen Seite der Scheibe bei gleicher Lokalisierung beleuchtet und das Lichtventil vorgesehen ist, um Licht von dem von der ersten Lichtquelle (L1) beleuchteten Punkt (12) nach Transport durch die Scheibe sowie Licht von dem von der zweiten Lichtquelle (L2) beleuchteten Punkt nach Reflexion von der Scheibe aufzunehmen.

2. Projektionssystem nach Anspruch 1, wobei die Scheibe (W) eine gerade Zahl Segmente (20) aufweist, wobei abwechselnd die eine Hälfte der Segmente bei Durchlassung und die andere Hälfte bei Reflexion eingesetzt wird.

3. Projektionssystem nach Anspruch 1, wobei die Scheibe sechs Farbfiltersegmente (20) aufweist, drei Segmente, welche bei Durchlassung verwendet werden, um verschiedene Farben eines Satzes aus drei Farben (R,G,B) von der ersten Lichtquelle (L1) zu dem Lichtventil (LV) zu transportieren, und drei Segmente, welche bei Reflexion eingesetzt werden, um verschiedene der drei Farben von der zweiten Lichtquelle (L2) zu dem Lichtventil (LV) zu reflektieren, wobei die Segmente so vorgesehen sind und sich die Scheibe (W) mit der Aktivierung der ersten und zweiten Lichtquelle (L1, L2) so im Synchronlauf befindet, dass der Wegabschnitt von der ersten Lichtquelle (L1) zu der einen Seite der Scheibe (W) und der Wegabschnitt von der anderen Seite der Scheibe (W) zu dem Lichtventil (LV) durch ein Segment (20), welches bei Durchlassung, d. h. bei Aktivierung der ersten Lampe (L1), verwendet wird, verbunden sind, und der Wegabschnitt von der zweiten Lichtquelle (L2) zu der anderen Seite der Scheibe (W) und der Wegabschnitt von der anderen Seite der Scheibe zu dem Lichtventil (LV) durch ein Segment (20), welches bei Reflexion, d. h. bei Aktivierung der zweiten Lampe (L2) eingesetzt wird, verbunden sind.

4. Projektionssystem nach Anspruch 1, wobei die Scheibe (W) mindestens drei Lichtfiltersegmente (20) aufweist, um einen ersten Satz aus einer ersten, zweiten und dritten Farbe (G,B,R) vorzusehen, wobei ein erstes Segment zum Transport der ersten Farbe (G) des Satzes von der ersten Lichtquelle (L1) zu dem Lichtventil (LV), ein zweites Segment zum Transport einer zweiten Farbe (B) des Satzes von der ersten Lichtquelle zu dem Lichtventil und ein drittes Segment zur Reflexion der dritten Farbe (R) des Satzes von der zweiten Lichtquelle (L2) zu dem Lichtventil (LV) dienen.

5. Projektionssystem nach Anspruch 4, wobei die Scheibe ein viertes Segment aufweist, welches an das zweite Segment nicht winkelangrenzend ist, um die zweite Farbe (G) von der ersten Lichtquelle (L1) zu dem Lichtventil (LV) zu übertragen.

6. Projektionssystem nach Anspruch 4, wobei die erste Lichtquelle (L1) eine relativ sattere erste und zweite Farbe (G,B) und die zweite Lichtquelle (L2) eine relativ sattere dritte Farbe (R) liefert.

7. Projektionssystem nach Anspruch 1, wobei die Scheibe (W) mindestens drei Lichtfiltersegmente (20) aufweist, um einen ersten Satz aus einer ersten, zweiten und dritten Farbe (R,G,B) vorzusehen, wobei ein erstes Segment zum Transport der ersten Farbe (R) von der ersten Lichtquelle (L1) zu dem Lichtventil, ein zweites Segment zur Reflexion einer zweiten Farbe (G) des Satzes von der zweiten Lichtquelle (L2) zu dem Lichtventil und ein drittes Segment zur Reflexion der dritten Farbe (B) des Satzes von der zweiten Lichtquelle zu dem Lichtventil dienen.

8. Projektionssystem nach Anspruch 7, wobei die Scheibe (W) ein viertes Segment (20) aufweist, welches an das zweite Segment nicht winkelangrenzend ist, um die zweite Farbe (G) von der ersten Lichtquelle (L1) zu dem Lichtventil (LV) zu reflektieren.

9. Projektionssystem nach Anspruch 7, wobei die erste Lichtquelle (L1) eine relativ sattere erste Farbe (R) und die zweite Lichtquelle (L2) eine relativ sattere zweite und dritte Farbe (G,B) liefert.

10. Projektionssystem nach Anspruch 1, wobei die Scheibe mehrere Segmente (20) aufweist, welche jeweils bei Reflexion und bei Übertragung bei verschiedenen Umdrehungen (Tr) der Scheibe verwendet werden.

11. Projektionssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei weder die erste noch die zweite Lampe (L1, L2) während der Intervalle (BL) aktiviert wird, in denen Grenzen zwischen Segmenten (20) der Scheibe (W) den Bereich passieren, welcher durch die Lampen (L1, L2), sofern aktiviert, beleuchtet würde.