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Diese Erfindung betrifft Projektoren.
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Es wurde vorgeschlagen, dass ein Projektor zum Projizieren eines Farbbildes einen
Spiegelablenkungs-Lichtmodulator (nachfolgend als Spiegellichtventil, Digital
Micromirror Device oder DMD bezeichnet) einsetzen sollte, der in einer Ebene angeordnete,
winzige Spiegelelemente, welche jeweils einem Pixel entsprechen, aufweist und die
Reflexionen jedes Spiegelelements ausnutzt.
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In dem Projektor wird durch jeweils entsprechende Spiegellichtventile als Bildquelle
Licht basierend auf roten, grünen und blauen Komponenten von Bilddaten gebildet, und
das so gebildete Licht basierend auf den roten, grünen und blauen Lichtkomponenten
wird vergrößert auf eine Leinwand projiziert, um darauf basierend auf den Bilddaten ein
Farbbild zu bilden.
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Fig. 1 zeigt ein Beispiel des Projektors, der drei Spiegellichtventile entsprechend den
roten, grünen bzw. blauen Komponenten der Bilddaten einsetzt.
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In dem Projektor 1 läuft weißes Licht (nachfolgend als Projektionslicht bezeichnet) L1,
das aus von einer sehr hellen Weißlichtquelle 2 ausgesendetem, im wesentlichen
parallelem Licht besteht, durch einen Ultraviolett (UV) - Filter (nicht dargestellt), um
unnötige Ultraviolettstrahlen daraus zu entfernen, und durch eine Kondensorlinse 3, um in
paralleles Licht mit einem engeren Strahldurchmesser umgewandelt zu werden, um so
durch einen ersten Reflexionsspiegel 4 auf zerlegende dichroitische Spiegel 5R, 5G und
5B zu fallen.
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Die zerlegenden dichroitischen Spiegel 5R, 5G und 5B zerlegen das einfallende
Projektionslicht L1 farblich in rotes Licht LR, grünes Licht LG und blaues Licht LB. Das
rote Licht LR, das grüne Licht LG und das blaue Licht LB laufen durch strahlformende
zylindrische Linsen 6R, 6G und 6B, um darin einer Strahlformung unterzogen zu werden,
und fallen mittels zweiter Reflexionsspiegel 7R, 7G und 7B auf die Reflexionsflächen
von Spiegellichtventilen 8R, 8G und 8B in einer solchen Weise, dass sie darauf bezüglich
ihrer Lichtverteilung homogen sind.
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Jedes der Spiegellichtventile 8R, 8G und 8B weist mehrere winzige Spiegelelemente auf,
die jeweils entsprechend der Anordnung von Bilddatenpixeln angeordnet sind. Jedes
winzige Spiegelelement ist so angeordnet, dass es einer Speicherzelle eines
Vollbildspeichers entspricht, wobei die Zelle bezüglich ihrer Anordnung einem Pixel der
Bilddaten entspricht, und es ist gemäß dem Zustand seiner entsprechenden Speicherzelle
separat in seiner Neigung variiert, um so darauf einfallendes Licht wahlweise als
effektives Reflexionslicht, welches zum Bilden eines Bildes notwendig ist, oder als
ineffektives Reflexionslicht zu reflektieren.
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In dem Projektor sind Bilddaten für ein Vollbild jeweils basierend auf roten, grünen und
blauen Komponenten in Vollbildspeichern entsprechend den Spiegellichtventilen 8R, 8G
bzw. 8B gesetzt, und eine Antriebsschaltung (nicht dargestellt) regelt die winzigen
Spiegelelemente basierend auf den Bilddaten, um effektives rotes Licht, effektives grünes
Licht und effektives blaues Licht als effektives Reflexionslicht zu bilden. Das effektive
rote Licht, das effektive grüne Licht und das effektive blaue Licht werden durch ihre
entsprechenden Relaislinsen 9R, 9G bzw. 9B fokussiert und auf zusammensetzende
dichroitische Spiegel 10R, 10G und 10B gerichtet, um in Farbbildlicht zusammengesetzt
zu werden, das mittels einer Projektionslinse 11 mit einer Zoomlinsenkonstruktion
vergrößert auf eine außerhalb des Projektors 1 entfernt von diesem vorgesehene Leinwand
(nicht dargestellt) projiziert wird.
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Auf diese Weise ist der Projektor 1 in der Lage, ein Farbbild basierend auf Bilddaten zu
projizieren.
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Der Projektor 1 mit einem solchen Aufbau hat ein Problem, dass er in seinem optischen
System kompliziert und demzufolge als Ganzes groß wird, da der Projektor I ein
optisches System zum Zerlegen des von der sehr hellen Weißlichtquelle 2 ausgesendeten
Projektionslichts L1 in das rote Licht LR, das grüne Licht LG und das blaue Licht LB und
ein optisches System zum Zusammensetzen des durch die Spiegellichtventile 8R, 8G und
8B gebildeten effektiven roten Lichts, effektiven grünen Lichts bzw. effektiven blauen
Lichts in Farbbildlicht aufweist.
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Somit hat der Projektor 1 ein Problem dahingehend, dass er viele optische Komponenten
verwendet, was zu einer Kostensteigerung führt.
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Der Projektor 1 zeigt auch ein Problem dahingehend, dass es schwierig war, die optischen
Komponenten daran anzubringen oder die angebrachten optischen Komponenten
einzustellen, da er viele optische Komponenten benutzte.
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Es ist bekannt, einen Projektor mit einer Anordnung vorzusehen, bei dem gemeinsame
optische Komponenten sowohl weißes Licht in rote, grüne und blaue Komponenten
zerlegen als auch rotes, grünes und blaues Licht, das von roten, grünen und blauen
Spiegelablenkungs-Lichtmodulatoren reflektiert wird, in Farbbildlicht
zusammenzusetzen. Zum Beispiel sind in dem US-Patent Nr. 5,379,135 dichroitische Spiegel
angeordnet, um sowohl das weiße Licht zu zerlegen als auch das von den Spiegelablenkungs-
Lichtmodulatoren zurückgeworfene Licht in das Farbbild zusammenzusetzen. Die
internationale Patentanmeldung WO 93/18620 offenbart ebenfalls eine solche Anordnung.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Projektor vorgesehen, wie er in
Patentanspruch 1 definiert ist.
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Weißes Licht wird durch die Farb-Zerlegungs/Zusammensetzungs-Vorrichtung in rotes
Licht, grünes Licht und blaues Licht zerlegt, das auf einen ersten, einen zweiten bzw.
einen dritten Spiegelablenkungs-Lichtmodulator fällt, und das erste effektive
Reflexionslicht bis dritte effektive Reflexionslicht, welche von dem ersten, dem zweiten bzw. dem
dritten Spiegelablenkungs-Lichtmodulator erhalten werden, werden zusammengesetzt.
Deshalb kann die Farb-Zerlegung/Zusammensetzung durch die Farb-Zerlegungs/-
Zusammensetzungs-Vorrichtung durchgeführt werden, wobei die Notwendigkeit von
separat vorgesehenen optischen Farbzerlegungs- und Farbzusammensetzungssystemen
vermieden wird, so dass das optische System einfach aufgebaut werden kann.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der nachfolgend beschriebenen Erfindung sieht einen
Projektor vor, der einfach ist und kleiner ausgebildet werden kann.
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Die Erfindung wird nun beispielhaft und nicht-einschränkend unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Teile durch die gleichen Bezugsziffern
gekennzeichnet sind, näher beschrieben. Darin zeigen:
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Fig. 1 eine schematische Draufsicht des Aufbaus eines optischen Systems in einem
Projektor, der einen zuvor vorgeschlagenen Spiegelablenkungs-Lichtmodulator
einsetzt;
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Fig. 2A und 2B eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Aufbaus eines optischen
Systems in einem Projektor, der einen Spiegelablenkungs-Lichtmodulator
einsetzt;
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Fig. 3A und 3B schematische Darstellungen zur Erläuterung der Funktionsweise eines
winzigen Spiegelelements des Spiegelablenkungs-Lichtmodulators;
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Fig. 4A und 4B eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Aufbaus eines optischen
Systems in einem Projektor, der einen Spiegelablenkungs-Lichtmodulator gemäß
einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einsetzt; und
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Fig. 5A und 5B eine schematische Draufsicht und eine schematische Seitenansicht des
Aufbaus eines optischen Systems in einem Projektor, der einen
Spiegelablenkungs-Lichtmodulator gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung einsetzt.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele dieser Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf
die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 2A und 2B zeigen einen Projektor, der ein besseres Verständnis der vorliegenden
Erfindung insgesamt vorsieht. Das Projektionslicht L20, bestehend aus im wesentlichen
parallelem Licht, das von einer sehr hellen Weißlichtquelle 21 mit einem Reflektor
ausgesendet wird, läuft nacheinander durch einen UV-Filter 22 und einen Infrarot (IR) -
Filter (nicht dargestellt), um unnötige Ultraviolettstrahlen und Infrarotstrahlen
(Wärmestrahlen) loszuwerden, und wird während des Durchlaufens einer Kondensorlinse 23
gebündelt, um auf zerlegende dichroitische Spiegel 24A, 24B und einen Reflexionsspiegel
25 gerichtet zu werden.
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In diesem Fall sind die zerlegenden dichroitischen Spiegel 24A, 24B und der
Reflexionsspiegel 25 miteinander in Zickzack-Anordnung kombiniert, wobei ein Ende des
zerlegenden dichroitischen Spiegels 24B in einem Winkel von 60º bezüglich des
zerlegenden dichroitischen Spiegels 24A angeordnet ist, während das andere Ende des
zerlegenden dichroitischen Spiegels 24B in einem Winkel von 75º bezüglich eines Endes
des Reflexionsspiegels 25 angeordnet ist. Weiter sind die zerlegenden dichroitischen
Spiegel 24A, 24B und der Reflexionsspiegel 25 so positioniert, dass die optische Achse
des Projektionslichts L20 durch sie in einem Winkel von 20º von oben durchläuft.
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In den zerlegenden dichroitischen Spiegeln 24A, 24B und dem Reflexionsspiegel 25 wird
das Projektionslicht L20 aus einfallendem Weißlicht durch Reflektieren beispielsweise
des roten Lichts LR durch den zerlegenden dichroitischen Spiegel 24A, beispielsweise
des grünen Lichts LG durch den zerlegenden dichroitischen Spiegel 24B und
beispielsweise des blauen Lichts LB durch den Reflexionsspiegel 25 einer Farbzerlegung
unterzogen.
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Das rote Licht LR, das grüne Licht LG und das blaue Licht LB, die durch die zerlegenden
dichroitischen Spiegel 24A, 24B und den Reflexionsspiegel 25 farblich zerlegt und
reflektiert werden, fallen auf die Reflexionsflächen von Spiegellichtventilen 26R, 26G
und 26B, die in einer solchen Weise angeordnet sind, dass das rote Licht LR, das grüne
Licht LG und das blaue Licht LB jeweils die gleiche optische Weglänge besitzen.
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Hierbei wird die Kondensorlinse 23 ausgewählt, um das Projektionslicht L20 gemäß den
Größen der Reflexionsflächen der Spiegellichtventile 26R, 26G und 26B zu bündeln, so
dass das rote Licht LR, das grüne Licht LG und das blaue Licht LB auf die
Reflexionsflächen ihrer entsprechenden Spiegellichtventile 26R, 26G und 26B mit gleichmäßiger
Beleuchtungsverteilung fallen.
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In diesem Fall ist in jedem der Spiegellichtventile 26R, 26G und 26B eine Vielzahl von
winzigen Spiegelelementen von je beispielsweise etwa 16 um² entsprechend der
Pixelanordnung (zum Beispiel 768 · 576) von Bilddaten angeordnet, um eine Reflexionsfläche
zu bilden. Die winzigen Spiegelelemente sind entsprechend den Speicherzellen eines
Vollbildspeichers angeordnet, welcher der Pixelanordnung der Bilddaten entspricht, und
der Neigungszustand jedes winzigen Spiegelelements wird gemäß dem Zustand seiner
entsprechenden Speicherzelle separat variiert.
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In der Praxis ist jedes winzige Spiegelelement so ausgebildet, dass es um +10º geneigt ist,
wenn die Speicherzelle bezüglich eines neutralen Zustandes ON ist, d. h. als Pixel effektiv
ist, wie dies in Fig. 3k gezeigt ist, und im Gegensatz dazu um -10º geneigt, wenn die
Speicherzelle OFF ist, d. h. als Pixel ineffektiv ist, wie dies in Fig. 3B dargestellt ist. Die
sehr helle Weißlichtquelle 21 ist in einem Winkel von 20º bezüglich der Horizontalachse
angeordnet, so dass das rote Licht LR, das grüne Licht LG und das blaue Licht LB auf die
Reflexionsflächen der Spiegellichtventile 26R, 26G und 26B mit einem Einfallswinkel
von 20º bezüglich deren optischer Achse auftreffen.
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Demzufolge sind die Spiegellichtventile 26R, 26G und 26B ausgebildet, um das
einfallende Licht durch die winzigen Spiegelelemente in zwei Richtungen mit einem
Winkel von 40º dazwischen zu reflektieren, wobei eines das zum Bilden des Bildes
notwendige effektive Reflexionslicht und das andere das zum Bilden des Bildes unnötige
ineffektive Licht ist. Zusätzlich sind die Reflexionsflächen der Spiegellichtventile 26R,
26G und 26B so angeordnet, dass sie bezüglich der Horizontalachse um -45º geneigt sind,
um so eine Interferenz zwischen dem effektiven Reflexionslicht und dem ineffektiven
Reflexionslicht zu verhindern.
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Ein Vollbild von Bilddaten basierend auf den roten, den grünen und den blauen
Komponenten ist in jedem Vollbildspeicher entsprechend allen Spiegellichtventilen 26R, 26G
und 26B eingestellt, so dass selbige jeweils effektives Reflexionslicht, d. h. effektives
rotes Licht, effektives grünes Licht und effektives blaues Licht, basierend auf den
Bilddaten bilden. Das effektive rote Licht, das effektive grüne Licht und das effektive
blaue Licht werden durch die winzigen Spiegelelemente an den Reflexionsflächen der
Spiegellichtventile 26R, 26G bzw. 26B in einer horizontalen Richtung reflektiert, um
ähnlich der Farbzerlegung auf die zerlegenden dichroitischen Spiegel 24A, 24B und den
Reflexionsspiegel 25 gerichtet zu werden.
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Demgemäß ist er so ausgebildet, dass das effektive rote Licht, das effektive grüne Licht
und das effektive blaue Licht in einer waagerechten Richtung reflektiert werden, um die
optischen Wege des roten Lichts LR, des grünen Lichts LG und des blauen Lichts LB zu
vermeiden, um so eine Interferenz zwischen den erstgenannten und den letztgenannten zu
verhindern.
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Die zerlegenden dichroitischen Spiegel 24A, 24B und der Reflexionsspiegel 25
reflektieren das auftreffende effektive rote Licht, das effektive grüne Licht und das
effektive blaue Licht in eine gleiche horizontale Richtung, um diese in Farbbildlicht
zusammenzusetzen, das auf eine Relaislinse 27 trifft.
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Das auftreffende Farbbildlicht wird durch die Relaislinse 27 gebündelt, um auf eine
gegebene Stelle fokussiert zu werden, und trifft auf einen Reflexionsspiegel 28.
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Das auftreffende Farbbildlicht wird durch den Reflexionsspiegel 28 in eine gegebene
Richtung reflektiert, um auf eine Lichtempfangsfläche einer Projektionslinse 29 mit einer
Zoomlinsenkonstruktion zu treffen.
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In diesem Fall sind die Spiegellichtventile 26R, 26G und 26B jeweils an
Farbeinstellmechanismen 30R, 30G und 30B befestigt, welche die Positionen, Winkel und dergleichen
der Reflexionsfläche so einstellen können, dass eine Farbverzerrung oder
dergleichen des zusammengesetzten Farbbildlichtes verhindert wird.
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Die Relaislinse 27 ist so ausgebildet, dass sie jeweils eine solche Vergrößerung aufweist,
um das Farbbildlicht zu bündeln, so dass dieses im Durchmesser kleiner als die Öffnung
der Projektionslinse 29 wird, um sicher in die Projektionslinse 29 einzutreten.
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Weiter ist der Reflexionsspiegel 28 bezüglich der optischen Achse des Farbbildlichtes um
45º geneigt, um die -45º-Neigung des Farbbildlichtes auf den Reflexionsflächen der
Spiegellichtventile 26R, 26G und 26B zu korrigieren.
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Als Ergebnis wird das Farbbildlicht nach dem Durchlaufen der Projektionslinse 29 auf
eine Leinwand (nicht dargestellt), welche außerhalb des Projektors 20 entfernt von
diesem vorgesehen ist, vergrößert projiziert. Der Projektor 20 ist somit derart ausgebildet,
dass er in der Lage ist, ein Farbbild basierend auf Bilddaten zu projizieren.
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Mit dem oben erläuterten Aufbau zerlegt der Projektor 20 das Projektionslicht L20,
welches von der sehr hellen Weißlichtquelle 21 ausgesendet wird, durch die zerlegenden
dichroitischen Spiegel 24A, 24B und den Reflexionsspiegel 25, welche in
Zickzackanordnung angeordnet sind, in das rote Licht LR, das grüne Licht LG und das blaue Licht
LB, bildet das effektive rote Licht, das effektive grüne Licht und das effektive blaue Licht
basierend auf den Bilddaten durch Richten des zerlegten roten Lichts LR, des grünen
Lichts LG und des blauen Lichts LB auf ihre entsprechenden Spiegellichtventile 26R,
26G und 26B und reflektiert dieses effektive rote Licht, effektive grüne Licht und
effektive blaue Licht durch die zerlegenden dichroitischen Spiegel 24A, 24B und den
Reflexionsspiegel 25, um sie in das Farbbildlicht zusammenzusetzen.
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Wie oben beschrieben, kann der Projektor 20 das optische Farbzerlegungssystem und das
optische Farbzusammensetzungssystem unter Verwendung der zerlegenden
dichroitischen Spiegel 24A, 24B und des Reflexionsspiegels 25, welche in Zickzack-
Anordnung angeordnet sind; aufbauen; so dass es möglich ist, ein im Vergleich zum
herkömmlichen System kleineres und einfacheres optisches System zu konstruieren.
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Als Ergebnis kann die Anzahl optischer Komponenten im Projektor 20 verringert werden,
so dass es möglich ist, das optische System kostengünstig aufzubauen und den Projektor
20 insgesamt zu verkleinern.
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Außerdem besitzt der Projektor 20 wenige optische Komponenten, so dass es möglich ist,
die optischen Komponenten einfach zusammenzubauen und außerdem die
zusammengebauten optischen Komponenten einfach einzustellen.
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Ferner weist der Projektor 20 die Relaislinse 27 und den Reflexionsspiegel 28 zwischen
den zerlegenden dichroitischen Spiegel 24A, 24B und dem Reflexionsspiegel 25 und der
Projektionslinse 29 auf. Deshalb kann das Farbbildlicht gebündelt werden, um auf eine
gegebene Stelle fokussiert zu werden, und es kann in eine gewünschte Richtung
reflektiert werden, so dass es möglich ist, den Freiheitsgrad bei der Konstruktion des
optischen Systems zu erhöhen.
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Gemäß dem oben erläuterten Aufbau zerlegt der Projektor 20 das Projektionslicht L20,
welches von der sehr hellen Weißlichtquelle 21 ausgesendet wird, durch die zerlegenden
dichroitischen Spiegel 24A, 24B und den Reflexionsspiegel 25, welche in Zickzack-
Anordnung angeordnet sind, in das rote Licht LR, das grüne Licht LG und das blaue Licht
LB, bildet das effektivere Reflexionslicht, d. h. das effektive rote Licht, das effektive
grüne Licht und das effektive blaue Licht, basierend auf den Bilddaten durch Richten des
zerlegten roten Lichts LR, grünen Lichts LG und blauen Lichts LB auf ihre
entsprechenden Spiegellichtventile 26R, 26G und 26B und reflektiert dieses effektive rote
Licht, effektive grüne Licht und effektive blaue Licht durch die zerlegenden
dichroitischen Spiegel 24A, 24B und den Reflexionsspiegel 25 in eine gleiche Richtung,
um sie in Farbbildlicht zusammenzusetzen, so dass die
Farb-Zerlegung/Zusammensetzung durch die zerlegenden dichroitischen Spiegel 24A, 24B und den
Reflexionsspiegel 25 durchgeführt werden kann, wodurch die Notwendigkeit von separat
vorgesehenen optischen Farbzerlegungs- und Farbzusammensetzungssystemen vermieden
wird, und folglich ist es möglich, das optische System einfach aufzubauen, wodurch ein
Projektor verwirklicht wird, der einfach ist und kleiner ausgebildet werden kann.
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Fig. 4A und 4B, in denen Elemente entsprechend jenen in Fig. 2A und 2B durch gleiche
Bezugsziffern gekennzeichnet sind, zeigen einen Projektor 40 gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei der Projektor 40 anstelle der
zerlegenden dichroitischen Spiegel 24A, 24B und des Reflexionsspiegels 25, welche das
optische Farb-Zerlegungs/Zusammensetzungs-System in den Fig. 2A und 2B bilden,
unter Verwendung eines gekreuzten dichroitischen Spiegels 41 aufgebaut ist, welcher aus
zwei dichroitischen Spiegeln 41A und 41B gebildet ist, welche einander unter rechten
Winkeln kreuzen.
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D. h.
das Projektionslicht L20 aus im wesentlichen parallelem Licht, welches von der
hellen Weißlichtquelle 21 ausgesendet wird, läuft nacheinander durch den UV-Filter 22
und einen IR-Filter (nicht dargestellt) in eine Richtung mit einem Winkel von 20º
bezüglich der Horizontalachse, um unnötige Ultraviolettstrahlen und Infrarotstrahlen
(Wärmestrahlen) loszuwerden, und wird während des Durchlaufens der Kondensorlinse
23 gebündelt, um auf den gekreuzten dichroitischen Spiegel 41 zu treffen.
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Der gekreuzte dichroitische Spiegel 41 reflektiert zum Beispiel das rote Licht LR des
auftreffenden Projektionslichts L20 in einem Winkel von +90º durch einen dichroitischen
Spiegel 41A und zum Beispiel das grüne Licht LG davon durch den anderen
dichroitischen Spiegel 41B in einem Winkel von -90º und lässt zum Beispiel das blaue
Licht LB davon durch den gekreuzten dichroitischen Spiegel 41 für die Farbzerlegung
hindurchlaufen. Das rote Licht LR, das grüne Licht LG und das blaue Licht LB treffen
jeweils auf die Reflexionsflächen der Spiegellichtventile 26R, 26G und 26B in einem
Winkel von 20º, wobei die Ventile derart angeordnet sind, dass das rote Licht LR, das
grüne Licht LG und das blaue Licht LB die gleiche optische Weglänge besitzen.
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Die Spiegellichtventile 26R, 26G und 26B bilden effektives Reflexionslicht, d. h.
effektives rotes Licht, effektives grünes Licht und effektives blaues Licht, aus dem
einfallenden roten Licht LR, grünen Licht LG bzw. blauen Licht LB. Das effektive rote
Licht, das effektive grüne Licht und das effektive blaue Licht werden in einer
waagerechten Richtung durch die Reflexionsflächen der Spiegellichtventile 26R, 26G bzw. 26B
reflektiert, um auf den gekreuzten dichroitischen Spiegel 41 zu treffen. Demzufolge
können das effektive rote Licht, das effektive grüne Licht und das effektive blaue Licht
die optischen Wege des roten Lichts LR, des grünen Lichts LG und des blauen Lichts LB
vermeiden, um eine Interferenz zwischen den erstgenannten und den letztgenannten zu
verhindern.
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Der gekreuzte dichroitische Spiegel 41 reflektiert das auftreffende effektive rote Licht
und das auftreffende effektive grüne Licht durch die dichroitischen Spiegel 41A und 41 B
in Winkeln von 90º bzw. -90º in eine gleiche Richtung und lässt das effektive blaue Licht
durch den gekreuzten dichroitischen Spiegel 41 durchlaufen, um sie in Farbbildlicht
zusammenzusetzen, welches auf die Relaislinse 27 trifft.
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Da in diesem Fall das effektive rote Licht und das effektive grüne Licht durch den
gekreuzten dichroitischen Spiegel 41 reflektiert werden, werden sie relativ zu dem
effektiven blauen Licht, welches durch den gekreuzten dichroitischen Spiegel 41 hindurch
läuft, bezüglich ihres Bildes invertiert, so dass zum Beispiel die winzigen Spiegelelemente
der Spiegellichtventile 26R und 26G zum Bilden des effektiven roten Lichts und
effektiven grünen Lichts so ausgebildet sind, dass sie derart geregelt werden, dass sie das
effektive rote Licht und das effektive grüne Licht basierend auf einem zuvor invertierten
Bild bilden.
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Die Relaislinse 27 bündelt das auftreffende Farbbildlicht auf einen Strahldurchmesser, der
in die Projektionslinse 29 eintreten kann, und das Licht tritt in die Projektionslinse 29 ein.
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In diesem Fall ist, da die Reflexionsflächen der Spiegellichtventile 26R, 26G und 26B
ähnlich dem oben erläuterten Projektor bezüglich der Horizontalachse in einem Winkel
von -45º geneigt sind, das Bild basierend auf dem Farbbildlicht, welches durch die
Projektionslinse 29 hindurchlief, in einem um -45º geneigten Zustand. Demzufolge wird
in dem ersten Ausführungsbeispiel das gesamte optische System des Projektors 40 zuvor
um 45º geneigt, um die Neigung des Bildes zu korrigieren.
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Auf diese Weise ist das Farbbildlicht, welches durch die Projektionslinse 29 hindurch
läuft, ausgebildet, um als Farbbild auf eine außerhalb des Projektors 1 entfernt von
diesem angeordnete Leinwand (nicht dargestellt) vergrößert projiziert zu werden.
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Mit dem oben erläuterten Aufbau zerlegt der Projektor 40 das Projektionslicht L20,
welches von der sehr hellen Weißlichtquelle 21 ausgesendet wird, durch den gekreuzten
dichroitischen Spiegel 41 in das rote Licht LR, das grüne Licht LG und das blaue Licht
LB, bildet das effektive rote Licht, das effektive grüne Licht und das effektive blaue Licht
durch Eintreten des zerlegten roten Lichts LR, grünen Lichts LG und blauen Lichts LB in
ihre entsprechenden Spiegellichtventile 26R, 26G bzw. 26B, und reflektiert das effektive
rote Licht, das effektive grüne Licht und das effektive blaue Licht durch den gekreuzten
dichroitischen Spiegel 41, um sie in das Farbbildlicht zusammenzusetzen.
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Das optische Farbzerlegungssystem und das optische Farbzusammensetzungssystem
können in einer optischen Komponente in dem Projektor 40 durch den gekreuzten
dichroitischen Spiegel 41 integriert sein; so dass es möglich ist, das optische System im
Vergleich zu dem oben beschriebenen einfacher aufzubauen.
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Mit dem oben erläuterten Aufbau wird das von der sehr hellen Weißlichtquelle 21
ausgesendete Projektionslicht L20 durch den gekreuzten dichroitischen Spiegel 41 in das
röte Licht LR, das grüne Licht LG und das blaue Licht LB zerlegt, welche auf ihre
entsprechenden Spiegellichtventile 26R, 26G und 26B treffen, um in effektives
Reflexionslicht umgewandelt zu werden, wobei das effektive rote Licht und das effektive
grüne Licht basierend auf einem Bild, welches bezüglich des auf dem effektiven blauen
Licht basierenden Bildes invertiert ist, und das effektive blaue Licht gebildet werden, und
das effektive rote Licht, das effektive grüne Licht und das effektive blaue Licht werden
durch den gekreuzten dichroitischen Spiegel 41 in Farbbildlicht zusammengesetzt.
Deshalb ist es möglich, das optische System einfacher aufzubauen, um so einen Projektor
zu verwirklichen, der einfach ist und kleiner ausgebildet werden kann.
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Das oben diskutierte erste Ausführungsbeispiel befasste sich mit einem Fall, in dem die
winzigen Spiegelelemente der Spiegellichtventile 26R und 26G, welche das effektive rote
Licht und das effektive grüne Licht bildeten, so geregelt wurden, um das effektive rote
Licht und das effektive grüne Licht zu bilden, welche zuvor invertiert worden sind, da das
effektive rote Licht, das effektive grüne Licht und das effektive blaue Licht, welche durch
die Spiegellichtventile 26R, 26G bzw. 26B gebildet wurden, auf den gekreuzten
dichroitischen Spiegel 41 trafen, so dass ein auf dem effektiven roten Licht und dem
effektiven grünen Licht basierendes Bild relativ zu dem auf dem effektiven blauen Licht
basierenden invertiert wurde. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf
beschränkt, sondern das effektive rote Licht und das effektive grüne Licht können zuvor
durch einen Reflexionsspiegel reflektiert werden und dann auf den gekreuzten
dichroitischen Spiegel 41 treffen, um die Invertierung des effektiven roten Lichts und des
effektiven grünen Lichts zu korrigieren.
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Wie in den Fig. 5A und 5B gezeigt, in denen die gleichen Komponenten durch die
gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 2A und 2B bezeichnet sind, zerlegt ein Projektor 50
das von der sehr hellen Weißlichtquelle 21 ausgesendete Projektionslicht L20 durch
Richten des Projektionslichts L20 auf den gekreuzten dichroitischen Spiegel 41 farblich,
reflektiert das rote Licht LR durch einen dichroitischen Spiegel 41 A davon und das grüne
Licht LG durch den anderen dichroitischen Spiegel 41B davon und lässt das blaue Licht
LB durch den gekreuzten dichroitischen Spiegel 41 hindurch laufen.
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Das rote Licht LR von diesem roten Licht LR, grünen Licht LG und blauen Licht LB trifft
durch einen Reflexionsspiegel 51 auf das Spiegellichtventil 26R, das grüne Licht LG trifft
durch einen Reflexionsspiegel 52 auf das Spiegellichtventil 26G, und das blaue Licht LB
trifft ohne weiteres auf das Spiegellichtventil 26B. Demgemäß bilden die
Spiegellichtventile 26R, 26G und 26B das effektive rote Licht, das effektive grüne Licht und das
effektive blaue Licht basierend auf ihren entsprechenden Bilddaten und lassen das
effektive rote Licht und das effektive grüne Licht über die Reflexionsspiegel 51 und 52
auf den gekreuzten dichroitischen Spiegel 41 treffen.
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Auf diese Weise reflektiert der gekreuzte dichroitische Spiegel 41 das effektive rote Licht
und das effektive grüne Licht in eine gleiche Richtung und lässt das effektive blaue Licht
hindurch laufen, so dass dieses effektive rote Licht, effektive grüne Licht und effektive
blaue Licht in Farbbildlicht zusammengesetzt werden.
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Wie oben beschrieben, ist der Projektor 50 so aufgebaut, dass er die Invertierung des
Bildes basierend auf dem effektiven roten Licht und dem effektiven grünen Licht durch
zweimalige Reflexion des effektiven roten Lichts und des effektiven grünen Lichts durch
die Reflexionsspiegel 51 und 52 und die dichroitischen Spiegel 41A und 41B zu
verhindert.
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Weiter befassten sich das oben erläuterte erste und zweite Ausführungsbeispiel mit einem
Fall, in dem das von der sehr hellen Weißlichtquelle 21 ausgesendete Projektionslicht L20
beim Durchlaufen einer Kondensorlinse 23 gebündelt wird. Jedoch ist die vorliegende
Erfindung nicht hierauf beschränkt, vielmehr kann das Projektionslicht L20 zum Beispiel
unter Verwendung von zwei Kondensorlinsen in paralleles Licht mit einem gegebenen
Strahldurchmesser umgewandelt werden.
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Weiter befassten sich das oben erläuterte erste und zweite Ausführungsbeispiel mit einem
Fall, in dem Weißlicht in rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht zerlegt wurde, welche
auf den ersten, den zweiten und den dritten Spiegelablenkungs-Lichtmodulator trafen,
und die zerlegenden dichroitischen Spiegel 24A, 24B und der Reflexionsspiegel 25 sowie
der gekreuzte dichroitische Spiegel 41 waren als Farb-Zerlegungs/Zusammensetzung-
Vorrichtung zum Zusammensetzen des ersten effektiven Reflexionslichts bis dritten
effektiven Reflexionslichts, welche von dem ersten, dem zweiten und dem dritten
Spiegelablenkungs-Lichtmodulator erhalten wurde, vorgesehen. Jedoch ist die
vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, vielmehr können andere vielfältige Farb-
Zerlegungs/Zusammensetzungs-Vorrichtungen eingesetzt werden, solange sie Weißlicht
in rotes Licht, grünes Licht und blaues Licht zerlegen können, welche auf den ersten, den
zweiten und den dritten Spiegelablenkungs-Lichtmodulator treffen, und das erste
effektive Reflexionslicht bis dritte effektive Reflexionslicht, welche von dem ersten, dem
zweiten und dem dritten Spiegelablenkungs-Lichtmodulator erhalten wurden,
zusammensetzen können.
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Ferner befassten sich das oben erläuterte erste und zweite Ausführungsbeispiel mit einem
Fall, in dem die vorliegende Erfindung auf die Projektoren 20 und 40 angewendet wurde.
Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht hierauf beschränkt, vielmehr ist sie auch auf
Fernseher und dergleichen anwendbar.
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In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird
Weißlicht durch eine Farb-Zerlegungs/Zusammensetzungs-Vorrichtung in rotes Licht,
grünes Licht und blaues Licht zerlegt, welche auf einen ersten, einen zweiten und einen
dritten Spiegelablenkungs-Lichtmodulator treffen, und ein erstes effektives
Reflexionslicht bis drittes effektives Reflexionslicht, welche durch den ersten, den zweiten und den
dritten Spiegelablenkungs-Lichtmodulator erhalten wurden, werden zusammengesetzt, so
dass die Farb-Zerlegungs/Zusammensetzung durch die
Farb-Zerlegungs/Zusammensetzungs-Vorrichtung ausgeführt werden kann, wodurch die Notwendigkeit des separaten
Bereitstellens von optischen Farbzerlegungs- und Farbzusammensetzungssystemen
vermieden wird, und folglich ist es möglich, ein optisches System einfach aufzubauen,
wodurch ein Projektor verwirklicht werden kann, der einfach ist und kleiner ausgebildet
werden kann.