FR2754351A1 - Zero order beam elimination apparatus for hologram lit by polarised light in video projectors - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention est relative à un dispositif de suppression du faisceau d'ordre zéro émergeant d'un hologramme éclairé en lumière polarisée et, plus particulièrement, à un projecteur d'images vidéo équipé d'un tel dispositif. The present invention relates to a device for removing the zero order beam emerging from a hologram illuminated in polarized light and, more particularly, to a video image projector equipped with such a device.
Les fonctions de nombreux composants optiques classiques, lentilles, filtres, etc. . peuvent aujourd'hui être réalisées à l'aide d'hologrammes qui présentent divers avantages, notamment ceux de présenter une forme plane peu encombrante et d'être de fabrication peu coûteuse. The functions of many conventional optical components, lenses, filters, etc. . can today be produced using holograms which have various advantages, in particular those of having a space-saving flat shape and of being inexpensive to manufacture.
Cependant, le fonctionnement d'un hologramme, comme celui de toute optique faisant appel à la diffraction de la lumière, est fonction de la longueur d'onde de cette lumière. Lorsqu'un faisceau incident de lumière blanche éclaire l'hologramme, cette dépendance est à l'origine de la traversée de celui-ci par un faisceau dit "d'ordre zéro" non diffracté et donc non dévié, contrairement au faisceau diffracté par l'hologramme. La présence de ces deux faisceaux à la sortie de l'hologramme peut avoir pour effet de polluer le faisceau de lumière diffractée avec la lumière blanche du faisceau non diffracté. C'est le cas en particulier quand l'hologramme produit trois faisceaux de lumière rouge, verte et bleue respectivement, par exemple pour la projection d'images vidéo en couleurs, le faisceau d'ordre zéro, composé de lumière blanche, affecte la pureté des couleurs. However, the functioning of a hologram, like that of any optic using light diffraction, is a function of the wavelength of this light. When an incident beam of white light illuminates the hologram, this dependence is at the origin of the crossing of this one by a beam known as "zero order" not diffracted and therefore not deflected, unlike the beam diffracted by l 'hologram. The presence of these two beams at the output of the hologram can have the effect of polluting the beam of diffracted light with the white light of the non-diffracted beam. This is particularly the case when the hologram produces three beams of red, green and blue light respectively, for example for the projection of color video images, the zero order beam, composed of white light, affects the purity colours.
Pour éviter cet inconvénient, on peut fabriquer l'hologramme de manière que le ou les faisceaux diffractés utiles s'écartent angulairement très fortement de l'axe du faisceau d'ordre zéro, ou exploiter les faisceaux diffractés à grande distance de l'hologramme, là où ces faisceaux sont suffisamment écartés spatialement pour que les objets qu'ils éclairent ne puissent recevoir aussi la lumière du faisceau d'ordre zéro. To avoid this drawback, the hologram can be manufactured so that the useful diffracted beam or beams deviate angularly very strongly from the axis of the zero order beam, or use the diffracted beams at a great distance from the hologram, where these beams are sufficiently spatially separated so that the objects they illuminate cannot also receive the light of the zero order beam.
Cette solution conduit malheureusement à des ensembles très encombrants, qui ne conviennent évidemment pas dans des appareils tels que par exemple les projecteurs d'images vidéo ou de télévision destinés au grand public, dont l'encombrement doit être aussi réduit que possible. Unfortunately, this solution leads to very bulky assemblies, which obviously are not suitable in devices such as, for example, video or television image projectors intended for the general public, whose overall dimensions must be as small as possible.
La présente invention a donc pour but de réaliser un dispositif de suppression du faisceau d'ordre zéro émergeant d'un hologramme éclairé en lumière blanche, qui soit à la fois efficace et d'encombrement réduit. The present invention therefore aims to provide a device for removing the zero order beam emerging from a hologram illuminated in white light, which is both efficient and compact.
La présente invention a aussi pour but de réaliser un projecteur d'images vidéo équipé d'un tel dispositif. The present invention also aims to produce a video image projector equipped with such a device.
On atteint ces buts de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un dispositif de suppression du faisceau d'ordre zéro émergeant d'un hologramme éclairé en lumière polarisée, ce dispositif étant remarquable en ce qu'il comprend a) une lame en un matériau biréfringent éclairée par ledit faisceau et le faisceau diffracté qui émergent de l'hologramme, cette lame étant agencée et dimensionnée de manière que l'un des faisceaux émerge de la lame sans que son plan de polarisation ait subi une rotation sensible alors que le plan de polarisation de l'autre a subi une rotation de 90" et, b) un polariseur éclairé par les deux faisceaux qui émergent de la lame biréfringente, le plan de transmittance maximum de ce polariseur étant parallèle au plan de polarisation du faisceau qui émerge de la lame biréfringente à partir du faisceau diffracté par l'hologramme. These objects of the invention are achieved, as well as others which will appear on reading the description which follows, with a device for suppressing the zero order beam emerging from a hologram illuminated in polarized light, this device being remarkable in that it comprises a) a blade of a birefringent material illuminated by said beam and the diffracted beam which emerge from the hologram, this blade being arranged and dimensioned so that one of the beams emerges from the blade without its plane of polarization has undergone a substantial rotation while the plane of polarization of the other has undergone a rotation of 90 "and, b) a polarizer illuminated by the two beams which emerge from the birefringent plate, the maximum transmittance plane of this polarizer being parallel to the plane of polarization of the beam which emerges from the birefringent plate from the beam diffracted by the hologram.
Ce plan de transmittance maximum étant alors perpendiculaire au plan de polarisation de l'autre faisceau, d'ordre zéro, qui émerge de la lame biréfringente, le faisceau d'ordre zéro se trouve éteint par le polariseur. This maximum transmittance plane then being perpendicular to the plane of polarization of the other beam, of zero order, which emerges from the birefringent plate, the beam of zero order is extinguished by the polarizer.
L'hologramme, la lame biréfringente et le polariseur pouvant être très proches les uns des autres, voire accolés, on comprend que la suppression du faisceau d'ordre zéro s'opère dans un volume très faible. The hologram, the birefringent plate and the polarizer can be very close to each other, even contiguous, it is understood that the suppression of the zero order beam takes place in a very small volume.
L'invention permet ainsi de réaliser un projecteur d'images vidéo de faible encombrement, les images étant formées dans une matrice active de cellules à cristaux liquides traversées chacune par un pinceau de lumière polarisée émergeant d'un hologramme. Le projecteur est remarquable en ce qu'il comprend un dispositif suivant l'invention, de suppression du faisceau d'ordre zéro émergeant dudit hologramme. The invention thus makes it possible to produce a low-profile video image projector, the images being formed in an active matrix of liquid crystal cells each traversed by a brush of polarized light emerging from a hologram. The projector is remarkable in that it comprises a device according to the invention, for removing the zero order beam emerging from said hologram.
D'autres caractéristiques et avantages du dispositif suivant la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel
- la figure 1 est un schéma du dispositif suivant l'invention,
- la figure 2 est un schéma du système optique d'un projecteur d'images vidéo équipé du dispositif suivant l'invention, et
- la figure 3 est un schéma d'une variante du système optique représenté à la figure 2.Other characteristics and advantages of the device according to the present invention will appear on reading the description which follows and on examining the appended drawing in which
FIG. 1 is a diagram of the device according to the invention,
FIG. 2 is a diagram of the optical system of a video image projector equipped with the device according to the invention, and
FIG. 3 is a diagram of a variant of the optical system shown in FIG. 2.
On se réfère à la figure 1 du dessin annexé où on a représenté schématiquement, en coupe axiale, le dispositif suivant l'invention. Celui comprend une source (non représentée) d'un faisceau d'axe 1 (ou faisceau 1) de lumière à polarisation plane, incident sur un hologramme 2 dont émerge un faisceau d'axe 3 (ou faisceau 3) d'ordre zéro, non dévié par l'hologramme, et un faisceau d'axe 4 (ou faisceau 4), diffracté et donc dévié. Referring to Figure 1 of the accompanying drawing where there is shown schematically, in axial section, the device according to the invention. That includes a source (not shown) of a beam of axis 1 (or beam 1) of plane polarized light, incident on a hologram 2 from which emerges a beam of axis 3 (or beam 3) of zero order, not deflected by the hologram, and a beam of axis 4 (or beam 4), diffracted and therefore deflected.
Le dispositif comprend en outre une lame 5 en un matériau biréfringent, agencée de manière à intercepter les deux faisceaux 3 et 4, qui présentent à la sortie de l'hologramme 2 la même polarisation plane d'orientation repérée par la double flèche F1, à 450 du plan de la figure 1. The device further comprises a blade 5 made of a birefringent material, arranged so as to intercept the two beams 3 and 4, which have, at the output of the hologram 2, the same plane polarization of orientation identified by the double arrow F1, at 450 of the plan of figure 1.
Avantageusement, suivant l'invention, l'hologramme est conçu et réalisé pour que le faisceau diffracté utile 4, réalisant tel ou tel traitement optique du faisceau incident 1, émerge perpendiculairement à l'hologramme et éclaire la lame 5 à l'incidence normale. Comme on le verra plus loin, cette caractéristique permet de donner au dispositif suivant l'invention une compacité maximale. Advantageously, according to the invention, the hologram is designed and produced so that the useful diffracted beam 4, performing such or such optical treatment of the incident beam 1, emerges perpendicular to the hologram and illuminates the plate 5 at normal incidence. As will be seen below, this characteristic makes it possible to give the device according to the invention maximum compactness.
La lame 5 biréfringente utilisée est uniaxiale, d'axe rapide 6 normal à ses deux faces d'extrémité, ou d'axe rapide 7 parallèle à ces faces. Dans le cas d'une lame d'axe 6 parallèle au faisceau 4 diffracté par l'hologramme, on comprend que la lame n'agit pas sur l'orientation du plan de polarisation de la lumière de ce faisceau, qui émerge ainsi de la lame 5 (faisceau 4') avec une polarisation d'orientation inchangée, comme schématisé par la double flèche F1 repérant cette orientation. The birefringent blade 5 used is uniaxial, of rapid axis 6 normal to its two end faces, or of rapid axis 7 parallel to these faces. In the case of a blade of axis 6 parallel to the beam 4 diffracted by the hologram, it is understood that the blade does not act on the orientation of the plane of polarization of the light of this beam, which thus emerges from the blade 5 (beam 4 ′) with an unchanged orientation polarization, as shown by the double arrow F1 identifying this orientation.
Par contre! l'angle d'incidence du faisceau 3 d'ordre zéro sur la lame 5 est égal à l'angle O de diffraction, qui sépare les deux faisceaux émergeant de l'hologramme 2. Le faisceau se propage alors dans l'épaisseur de la lame en faisant un angle ss, tel que, selon la deuxième loi de
Descartes
nO étant l'indice ordinaire de la lame 5.On the other hand! the angle of incidence of the zero order beam 3 on the plate 5 is equal to the diffraction angle O, which separates the two beams emerging from the hologram 2. The beam then propagates in the thickness of the blade by making an angle ss, such that, according to the second law of
Descartes
nO being the ordinary index of the blade 5.
On sait qu'alors la lame 5 introduit entre les deux composantes TE et TM du faisceau 3 un déphasage #TE - #TM tel que #TE - #TM = [2#d/#COSss] . [n0-(n02COS2ss+ne2sin2ss)] (2) X étant la longueur d'onde de la lumière, ne et d l'indice extraordinaire et l'épaisseur, respectivement, de la lame 5. We know that then the blade 5 introduces between the two components TE and TM of the beam 3 a phase shift #TE - #TM such that #TE - #TM = [2 # d / # COSss]. [n0- (n02COS2ss + ne2sin2ss)] (2) X being the wavelength of the light, ne and d the extraordinary index and the thickness, respectively, of the plate 5.
Si on suppose maintenant que la polarisation plane du faisceau 3 est telle que le vecteur électrique du rayonnement est incliné de 45" sur le plan d'incidence du faisceau, comme schématisé à la figure 1, les composantes
TE et TM du faisceau 3 d'ordre zéro présentent des intensités égales et le plan de polarisation du faisceau 3 tourne de 90 dans sa traversée de la lame 5 si #TE - #TM = # c'est-à-dire, en introduisant cette condition dans l'équation (2) ci-dessus, si 2d[n,(n," COS2 P+n, sin2 ]=Acosss (3)
En choisissant l'épaisseur d de la lame et l'angle O de diffraction de l'hologramme de manière que la relation (3) soit satisfaite, les plans de polarisation des deux faisceaux 3' et 4' qui émergent de la lame 5 sont orientés à 900 l'un de l'autre.If we now suppose that the plane polarization of the beam 3 is such that the electric vector of the radiation is inclined by 45 "on the plane of incidence of the beam, as shown diagrammatically in FIG. 1, the components
TE and TM of beam 3 of zero order have equal intensities and the plane of polarization of beam 3 turns 90 in its passage through blade 5 if #TE - #TM = # that is to say, by introducing this condition in equation (2) above, if 2d [n, (n, "COS2 P + n, sin2] = Acosss (3)
By choosing the thickness d of the plate and the angle O of diffraction of the hologram so that the relation (3) is satisfied, the planes of polarization of the two beams 3 'and 4' which emerge from the plate 5 are oriented at 900 from each other.
Suivant l'invention, ces faisceaux sont interceptés par un polariseur classique 9 orienté de manière que son plan de transmittance maximum soit orienté parallèlement à la direction de la double flèche F1, de manière que ce polariseur transmette le faisceau diffracté 4'. Le polariseur absorbe simultanément le faisceau 3 d'ordre zéro dont le plan de polarisation, repéré par la flèche F2, est orienté à 90" de celui du faisceau diffracté. La lumière qui émerge du polariseur est alors complètement débarrassée du faisceau d'ordre zéro. According to the invention, these beams are intercepted by a conventional polarizer 9 oriented so that its maximum transmittance plane is oriented parallel to the direction of the double arrow F1, so that this polarizer transmits the diffracted beam 4 '. The polarizer simultaneously absorbs beam 3 of zero order whose plane of polarization, identified by arrow F2, is oriented 90 "from that of the diffracted beam. The light which emerges from the polarizer is then completely rid of the beam of zero order .
On remarquera que, grâce à leur parallélisme, obtenu par l'orientation, suivant l'invention, du faisceau diffracté 4 perpendiculairement au plan de l'hologramme et à celui de la lame 5, l'hologramme 2, la lame 5 et le polariseur 9 peuvent être accolés à l'un des deux autres éléments, ou tous ensemble, ce qui donne au dispositif un encombrement très réduit, conformément à l'un des buts assignés à la présente invention. It will be noted that, thanks to their parallelism, obtained by the orientation, according to the invention, of the diffracted beam 4 perpendicular to the plane of the hologram and to that of the blade 5, the hologram 2, the blade 5 and the polarizer 9 can be attached to one of the other two elements, or all together, which gives the device a very small footprint, in accordance with one of the aims of the present invention.
Si l'axe de la lame 5 est orienté suivant la flèche 7, parallèlement aux faces d'extrémité de la lame et à 450 du plan de polarisation de la lumière incidente sur cette lame, on établit le même écart de 900 entre les plans de polarisation des faisceaux 3' et 4' qui émergent de cette lame, en choisissant d et O pour que la relation suivante soit satisfaite
2 (ne - nO) d = Rcosp/(l-cosp) fi vérifiant la relation (1) ci-dessus.If the axis of the blade 5 is oriented along arrow 7, parallel to the end faces of the blade and at 450 from the plane of polarization of the light incident on this blade, the same difference of 900 is established between the planes of polarization of the beams 3 'and 4' which emerge from this plate, choosing d and O so that the following relation is satisfied
2 (ne - nO) d = Rcosp / (l-cosp) fi verifying the relation (1) above.
On absorbe le faisceau d'ordre zéro 3' transmis comme expliqué précédemment. The zero order beam 3 'transmitted is absorbed as explained above.
On a réalisé un dispositif conforme aux caractéristiques exposées ci-dessus. Des mesures ont montré que le dispositif permet de réduire d'au moins 400 fois l'intensité du faisceau d'ordre zéro, dont l'influence sur le faisceau de lumière utile devient alors négligeable. A device has been produced which conforms to the characteristics set out above. Measurements have shown that the device makes it possible to reduce the intensity of the zero order beam by at least 400 times, the influence of which on the useful light beam then becomes negligible.
La lame 5 du dispositif suivant l'invention peut être réalisée à l'aide de divers matériaux biréfringents bien connus dans la technique. Ce peut être par exemple une lame dite "demi-onde" réalisée dans un cristal uniaxial, ou une lame de mica, convenablement taillé. On pourra utiliser aussi un film d'un polymère biréfringent tel qu'un film d'alcool polyvinylique étiré, une cellule à cristaux liquides ou encore une lame faite en un matériau optiquement actif tel que décrit dans l'ouvrage intitulé "Optical wave in crystal", auteurs : A. Yariv, P. Yech, New
York, Wiley International Publications, 1984. On peut encore utiliser, suivant l'invention, une lame en un verre poreux biréfringent, tel que l'un de ceux décrits l'ouvrage intitulé "Phase separation in glass préparé par O.V.The blade 5 of the device according to the invention can be produced using various birefringent materials well known in the art. It can for example be a so-called "half-wave" blade made of a uniaxial crystal, or a mica blade, suitably cut. We can also use a film of a birefringent polymer such as a film of stretched polyvinyl alcohol, a liquid crystal cell or a blade made of an optically active material as described in the work entitled "Optical wave in crystal ", authors: A. Yariv, P. Yech, New
York, Wiley International Publications, 1984. It is also possible, according to the invention, to use a blade made of a birefringent porous glass, such as one of those described in the work entitled "Phase separation in glass prepared by OV
Mazurin et E.A. Porai-Koshits, édité en 1984 par North
Holland (Amsterdam-Oxford- New York-Tokyo). Mazurin and EA Porai-Koshits, edited in 1984 by North
Holland (Amsterdam-Oxford- New York-Tokyo).
Les lames réalisées par taille d'un cristal biréfringent tel le mica sont coûteuses, tant du fait du prix du cristal lui-même que du coût de sa tailler qui doit être très précise. Pour réduire le coût de la lame 5, on peut penser à utiliser des films de polymères biréfringents mais ceux-ci sont desservis par un fort taux de diffusion de la lumière et par des propriétés mécaniques et physiques sujettes à des dégradations. The blades produced by cutting a birefringent crystal such as mica are expensive, both because of the price of the crystal itself and of the cost of cutting it which must be very precise. To reduce the cost of the blade 5, one can think of using films of birefringent polymers but these are served by a high light scattering rate and by mechanical and physical properties subject to degradation.
C'est pourquoi, suivant l'invention, on utilisera préférentiellement du verre poreux pour constituer la lame 5. Le verre poreux présente la stabilité du verre et une biréfringence substantielle (voir l'ouvrage de Mazurin et autres précité, et un ouvrage rédigé sous la direction de
B.G. Varshal intitulé "Biphasic glasses : structure, propertie, applications", édité par l'Académie des Sciences de l'URSS, Léningrad, 1991. Des expériences ont montré que l'on pouvait réaliser un verre poreux faiblement dispersif et présentant une biréfringence caractérisée par une valeur de Ino - nel d'environ 1,3.10-3. On peut alors réaliser une lame 5 d'une épaisseur d'environ 1 mm, en un tel verre poreux, sans grande contrainte sur la précision d'usinage des surfaces de la lame, ce qui réduit encore le prix d'une telle lame, réalisée en un matériau peu coûteux.This is why, according to the invention, preferably porous glass will be used to form the blade 5. The porous glass has the stability of glass and a substantial birefringence (see the work by Mazurin and others cited above, and a work written under the direction of
BG Varshal entitled "Biphasic glasses: structure, propertie, applications", edited by the Academy of Sciences of the USSR, Leningrad, 1991. Experiments have shown that it is possible to produce a porous glass which is weakly dispersive and exhibits a characteristic birefringence. with an Inonel value of around 1.3.10-3. It is then possible to produce a blade 5 with a thickness of approximately 1 mm, in such a porous glass, without great constraint on the precision of machining of the surfaces of the blade, which further reduces the price of such a blade, made of an inexpensive material.
A titre d'exemple illustratif et non limitatif de la présente invention, on va maintenant décrire son application à la projection d'images vidéo ou de télévision, en liaison avec les figures 2 et 3 du dessin annexé. On retrouve dans ces figures, l'hologramme 2 (ou 2', ou 2") la lame biréfringente 5 et le polariseur 9 du dispositif suivant l'invention. As an illustrative and nonlimiting example of the present invention, a description will now be given of its application to the projection of video or television images, in conjunction with FIGS. 2 and 3 of the attached drawing. We find in these figures, the hologram 2 (or 2 ', or 2 ") the birefringent plate 5 and the polarizer 9 of the device according to the invention.
A la figure 2, on a représenté schématiquement le système optique d'un projecteur d'images vidéo affichées sur un panneau constitué par une matrice 10 rectangulaire de cellules à cristaux liquides commandées électriquement par des moyens électroniques (non représentés), les différentes cellules de la matrice étant délimitées par un masque opaque 11 (dit "black matrix") accolé à celle-ci. Il s'agit donc de projeter une image réelle de l'image réelle affichée par la matrice 10 sur un écran de projection (non représenté) à l'aide d'un objectif de projection 12 reprenant l'image affichée. Pour ce faire, on projette, de manière connue, de la lumière polarisée à travers chaque cellule à cristaux liquides de la matrice 10, ces cellules agissant sélectivement en obturateur (ou "vanne") de lumière. La lumière provient d'une source 13 de lumière blanche, qui traverse un analyseur 14 qui lui donne une polarisation plane. Avantageusement, cet analyseur peut être remplacé par un convertisseur de lumière tel que décrit dans la demande de brevet français déposée ce jour par la demanderesse et intitulée "Convertisseur de lumière blanche naturelle en lumière à polarisation plane", ce convertisseur évitant toute perte d'énergie lumineuse issue de la source 13. In Figure 2, there is schematically shown the optical system of a video image projector displayed on a panel consisting of a rectangular matrix 10 of liquid crystal cells electrically controlled by electronic means (not shown), the different cells the matrix being delimited by an opaque mask 11 (called "black matrix") attached to it. It is therefore a question of projecting a real image of the real image displayed by the matrix 10 on a projection screen (not shown) using a projection lens 12 incorporating the displayed image. To do this, polarized light is projected in known manner through each liquid crystal cell of the matrix 10, these cells acting selectively as a light shutter (or "valve"). The light comes from a source 13 of white light, which passes through an analyzer 14 which gives it a plane polarization. Advantageously, this analyzer can be replaced by a light converter as described in the French patent application filed today by the applicant and entitled "Converter of natural white light into plane polarized light", this converter avoiding any loss of energy. light from the source 13.
La lumière ainsi polarisée est reçue par l'hologramme 2'. Conformément à un agencement connu de la publication intitulée "Compact spatio-chromatic single LCD Projection
Architecture" par B.H.Loiseaux et autres, publiée sous la référence 57-4 aux pages 87 et 88 des actes de la
Conférence ASIA DISPLAY'95 qui s'est tenue à Hiroshima,
Japon. Cet hologramme produit une pluralité de triplets de pinceaux de lumière rouge R, verte V et bleue B respectivement, les pinceaux de chaque triplet étant focalisés par une microlentille d'un réseau 15 de telles microlentilles sur trois cellules adjacentes 16, 17, 18 de la matrice 10, qui définissent un des pixels de l'image à projeter. Bien entendu, comme cela apparaît sur le schéma de la figure 1, les pinceaux émis par l'hologramme 2 traversent une lame biréfringente 5 et un polariseur 9 convenablement orientés pour absorber, suivant l'invention, le faisceau d'ordre zéro ayant traversé l'hologramme, de manière que ce faisceau n'éclaire pas le réseau 15 de microlentilles qui focalisent ces pinceaux.The light thus polarized is received by the hologram 2 '. In accordance with an arrangement known from the publication entitled "Compact spatio-chromatic single LCD Projection
Architecture "by BHLoiseaux and others, published under the reference 57-4 on pages 87 and 88 of the acts of the
ASIA DISPLAY'95 conference held in Hiroshima,
Japan. This hologram produces a plurality of triplets of red R, green V and blue B light brushes respectively, the brushes of each triplet being focused by a microlens of an array 15 of such microlenses on three adjacent cells 16, 17, 18 of the matrix 10, which define one of the pixels of the image to be projected. Of course, as can be seen in the diagram in FIG. 1, the brushes emitted by the hologram 2 pass through a birefringent plate 5 and a polarizer 9 suitably oriented to absorb, according to the invention, the zero order beam having passed through the hologram, so that this beam does not illuminate the network 15 of microlenses which focus these brushes.
La commande électronique des cellules de la matrice débloque sélectivement le passage de la lumière à travers un polariseur 19 disposé en avant de l'objectif 12, ce polariseur étant orienté de manière à bloquer normalement le passage de cette lumière, suivant un mode de fonctionnement classique d'une matrice à cellules à cristaux liquides. The electronic control of the cells of the matrix selectively blocks the passage of light through a polarizer 19 disposed in front of the objective 12, this polarizer being oriented so as to normally block the passage of this light, according to a conventional operating mode of a liquid crystal cell matrix.
On remarquera, que de manière particulièrement compacte, la lame 2', la lame 5 et le polariseur 9 sont accolés les uns aux autres. It will be noted that, in a particularly compact manner, the blade 2 ′, the blade 5 and the polarizer 9 are placed side by side.
On se réfère maintenant à la figure 3 du dessin annexé où l'on a représenté un autre mode de réalisation du système optique d'un projecteur d'images vidéo incorporant le dispositif suivant l'invention. Sur cette figure, des références numériques identiques à des références utilisées sur la figure 2 repèrent des éléments identiques ou similaires. C'est ainsi que l'on retrouve dans le système optique de la figure 3, les éléments 5, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 17, 18 et 19 définis ci-dessus. En fait le système optique de la figure 3 se distingue de celui de la figure 2 par le contenu de l'hologramme 2" accolé à la lame biréfringente 5 et par l'absence du réseau de microlentilles 15 du système de la figure 2. Referring now to Figure 3 of the accompanying drawing where there is shown another embodiment of the optical system of a video image projector incorporating the device according to the invention. In this figure, reference numerals identical to references used in FIG. 2 identify identical or similar elements. Thus we find in the optical system of Figure 3, the elements 5, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 17, 18 and 19 defined above. In fact, the optical system of FIG. 3 differs from that of FIG. 2 by the content of the hologram 2 "attached to the birefringent plate 5 and by the absence of the microlens array 15 of the system of FIG. 2.
On décrit dans la publication intitulée "Holographic optical element for liquid crystal projectors" par
N. Ichikawa, référencée S32-1 dans les actes de la conférence ASIA DISPLAY'95 précitée, la structure et le fonctionnement d'un hologramme propre à constituer l'hologramme 2". On y décrit également un procédé de fabrication de cet hologramme. Celui-ci est constitué par une pluralité de réseaux, associés chacun à un des triplets de cellules rouge, verte et bleue constitutives d'un pixel de la matrice 10 à cristaux liquides. Chaque réseau diffracte la lumière incidente de manière à former trois pinceaux rouge, vert et bleu respectivement, focalisés chacun sur la cellule 16, 17, 18 correspondante du triplet.The publication entitled "Holographic optical element for liquid crystal projectors" is described by
N. Ichikawa, referenced S32-1 in the proceedings of the aforementioned ASIA DISPLAY'95 conference, the structure and operation of a hologram suitable for constituting the 2 "hologram. There is also described a process for manufacturing this hologram. This consists of a plurality of gratings, each associated with one of the triplets of red, green and blue cells constituting a pixel of the liquid crystal matrix 10. Each grating diffracts the incident light so as to form three red brushes , green and blue respectively, each focused on the corresponding cell 16, 17, 18 of the triplet.
Le réseau 15 de microlentilles du dispositif de la figure 2 devient alors inutile.The network 15 of microlenses of the device of FIG. 2 then becomes useless.
On remarquera que les composants 2", 5, 9, 11 et 10 étant tous plans peuvent être accolés les uns aux autres, ce qui donne au système optique une très grande compacité, conformément à l'un des objectifs essentiels poursuivis par la présente invention. It will be noted that the components 2 ", 5, 9, 11 and 10 being all planes can be joined to each other, which gives the optical system a very high compactness, in accordance with one of the essential objectives pursued by the present invention .
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is not limited to the embodiments described and shown which have been given only by way of example.
Claims (9)
Priority Applications (5)
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| FR9612248A FR2754351B1 (en) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | DEVICE FOR THE REMOVAL OF A ZERO ORDER BEAM EMERGING FROM A ILLUMINATED HOLOGRAM IN POLARIZED LIGHT |
| DE69730166T DE69730166D1 (en) | 1996-10-08 | 1997-10-03 | DEVICE FOR SUPPRESSING THE ZERO-ORDER RAY FROM A HOLOGRAM, ILLUMINATED WITH POLARIZED LIGHT |
| PCT/US1997/018036 WO1998015854A1 (en) | 1996-10-08 | 1997-10-03 | Device for the elimination of the zero order beam emerging from a hologram illuminated in polarized light |
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| EP97910813A EP1012640B1 (en) | 1996-10-08 | 1997-10-03 | Device for the elimination of the zero order beam emerging from a hologram illuminated in polarized light |
Applications Claiming Priority (1)
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| FR2754351B1 FR2754351B1 (en) | 1998-12-04 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
| FR (1) | FR2754351B1 (en) |
Citations (5)
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1996
- 1996-10-08 FR FR9612248A patent/FR2754351B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2754351B1 (en) | 1998-12-04 |
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