NL8802104A - Beeldprojektie-inrichting. - Google Patents

Description

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Beeldprojektie-inrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een beeldprojektie-inrichting, bevattende een stralingsbron, een beeldweergeefstelsel metminstens één beeldweergeefpaneel voor het genereren van een weer tegeven beeld en waarin de polarisatierichting van de van de bronafkomstige bundel wordt gemoduleerd overeenkomstig de beeldinformatie,en een projektielenzenstelsel voor het projekteren van het door hetbeeldweergeefstelsel gevormde beeld op een projektiescherm, waarbij inde weg van de van de bron afkomstige lichtbundel eenpolarisatiegevoelige bundeldeler is opgenomen voor het vormen van tweeonderling loodrecht gepolariseerde deelbundels en zich in de stralingwegvóór het projektielenzenstelsel een polarisatiegevoelige bundeldelerbevindt voor het kombineren van de twee onderling loodrechtgepolariseerde deelbundels nadat zij met de beeldinformatie gemoduleerdzijn.

De term beeldprojektie-inrichting moet ruim opgevatworden en omvat een inrichting voor het weergeven van bijvoorbeeld eenvideobeeld, een grafisch beeld, numerieke informatie of een kombinatiedaarvan. De beelden kunnen zowel monochrome- als kleurenbeelden zijn. Inhet laatste geval kan het weergeefstelsel drie kleurkanalen bevattenvoor bijvoorbeeld de primaire kleuren rood, groen en blauw, in elkwaarvan een beeldweergeefpaneel is aangebracht.

Een dergelijke beeldprojektie-inrichting voor eenkleurenbeeld is beschreven in het Amerikaanse octrooischriftno. 4.127.322. De weergeefpanelen van de bekende inrichting zijnreflektieve panelen met als aktief, of beeldvormende, element een laagvloeibaar kristallijn materiaal van het zogenaamde nematische type. Dezelaag verandert de polarisatierichting van een invallende lichtbundellokaal, in afhankelijkheid van de beeldinformatie. Daartoe moet delichtbundel lineair gepolariseerd zijn, reden waarom in de weg van devan de lichtbron afkomstige bundel eerst een polarisatiegevoeligebundeldeler is aangebracht. Deze bundeldeler splitst de lichtbundel intwee, onderling loodrecht gepolariseerde deelbundels. Slechts een van deze bundels wordt naar een bepaald weergeefstelsel doorgelaten, zodatslechts ongeveer de helft van het licht van de stralingsbron ditbeeldweergeefstelsel bereikt.

Om een efficiënter gebruik te maken van het licht vande bron, wordt in het Amerikaanse octrooischrift no. 4,127,322voorgesteld een tweede beeldweergeefstelsel te gebruiken. Daarbij wordthet eerste beeldweergeefstelsel belicht met de in een eerste richtinggepolariseerde deelbundel en het tweede beeldweergeefstelsel met de inde tweede richting gepolariseerde deelbundel. Na modulatie door debeeldweergeefstelsels worden de bundels verenigd door dezelfdepolarisatiegevoelige bundeldeler die ook de splitsing naarpolarisatierichting tot stand heeft gebracht. Aldus wordt in principe100¾ van het licht van de stralingsbron voor de beeldprojektie gebruikt.

In de inrichting volgens het Amerikaanse octrooischriftno. 4.127.322 is het aantal weergeefpanelen het dubbele van dit aantalin meer konventionele inrichtingen. Bovendien is elk weergeefpaneelonderdeel van een komplex, relatief groot en duur systeem. In ditsysteem wordt een beeld gegenereerd met behulp van eenkathodestraalbuis. De van deze buis uitgaande lichtbundel valt in op eenfotogeleidende laag waarin een ladingspatroon ontstaat overeenkomstighet beeld op de kathodestraalbuis. Daardoor wordt over een laagvloeibaar kristallijn materiaal dat zich tussen de fotogeleidende laagen een tweede, tegen-, elektrode bevindt een elektrisch veld opgebouwd,eveneens overeenkomstig het beeld op de kathodestraalbuis. Hetvariërende elektrische veld veroorzaakt een variatie van de dubbelebreking binnen de vloeibaar kristallijne laag en daardoor binnen eenprojektiebundel die op deze laag invalt lokale verschillen in dedraaiing van de polarisatierichting. Voor een goede werking moet ditsysteem nog een aantal additionele lagen bevatten. De inrichting volgenshet Amerikaanse octrooischrift no. 4.127.322 is bedoeld voorprofessionele toepassingen, en vanwege zijn komplexe struktuur, grootteen kostprijs weinige geschikt voor konsumenten toepassingen.

Beter geschikt voor deze, en andere toepassingen zijn dezogenaamde matrix gestuurde beeldweergeefpanelen met een laag vloeibaarkristallijn materiaal tussen twee elektroden. In het geval van eenpassief gestuurd weergeefpaneel zijn beide elektrodes in rijen enkolomen verdeeld, en in het geval van een aktief gestuurd weergeefpaneel is op een van de elektroden een matrix van elektronische stuurcircuitsaangebracht. In beide gevallen wordt door de elektroden matrix hetpaneel verdeeld in een groot aantal beeldpunten. De elektroden matrixwordt aangestuurd door een elektronisch signaal, bijvoorbeeld eenvideosignaal. Een beeldprojektie-inrichting met dergelijkeweergeefpanelen is minder gekompliceerd, goedkoper en kleiner dan dievolgens het Amerikaanse octrooischrift no. 4.127.322. Echter, vanwege dekonstruktie van de weergeefpanelen is de nuttige lichtopbrengst klein.

Zo wordt bijvoorbeeld in het geval van een aktief gestuurdbeeldweergeefpaneel slechts ongeveer 10% van het licht van de bron viahet weergeefpaneel naar het projektielenzenstelsel doorgelaten.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel een aanzienlijkefficiënter gebruik te maken van het beschikbare licht in eenbeeldprojektie-inrichting met matrix-gestuurde beeldweergeefpanelenzonder dat de inrichting aanzienlijk komplexer uitgevoerd moet worden.Daartoe vertoont de inrichting volgens de uitvinding als kenmerk, dat detwee deelbundels invallen op eenzelfde beeldweergeefstelsel.

Het beeldweergeefstelsel kan een monochromatisch stelselzijn en bestaan uit slechts één beeldweergeefpaneel, maar het kanook een kleurenbeeldweergeefstelsel zijn dat op diverse manierenuitgevoerd kan zijn.

In de beeldprojektieinrichting volgens de uitvindingmoduleert eenzelfde beeldweergeefpaneel beide polarisatierichtingen vanhet projektielicht, dus in principe alle beschikbare licht, zodat eenoptimaal gebruik van dit licht gemaakt wordt zonder dat er extrabeeldweergeefpanelen nodig zijn.

De meest eenvoudige uitvoeringsvorm van de inrichtingvolgens de uitvinding vertoont als kenmerk dat slechts éénpolarisatiegevoelige bundeldeler aanwezig is voor zowel het vormen vantwee deelbundels als het verenigen van de deelbundels nadat zij door hetbeeldweergeefstelsel gemoduleerd zijn alsmede minstens twee reflektorenbeide opgenomen in de stralingswegen van de beide deelbundels voor hetteruggeleiden van de uit de bundeldeler tredende deelbundels, via hetbeeldweergeefstelsel, naar de bundeldeler.

In deze inrichting is het aantal optische elementen minimaal.

Deze eenvoudige uitvoeringsvorm kan als verder kenmerk hebben, dat de beeldweergeefpanelen stralingsdoorlatend zijn en dat dedeelbundels nagenoeg loodrecht op deze panelen invallen.

Deze loodrechte inval draagt bij tot de vervulling van deeis dat de weglengtes voor de verschillend gekleurde sub-deelbundels ineen kleurenbeeld projektie-inrichting zo goed mogelijk gelijk zijn, envoorkomt dat een eventuele hoek afhankelijkheid van een vloeibaarkristal weergeefpaneel de kwaliteit van het geprojekteerde beeldbeïnvloedt.

Alternatief kan deze eenvoudige uitvoeringsvorm alskenmerk hebben dat de beeldweergeefpanelen reflekterend zijn. Dedeelbundels kunnen dan bijvoorbeeld onder een scherpe hoek op dezepanelen invallen.

Een andere uitvoeringsvorm van de beeldprojektie-inrichting volgens de uitvinding met een stralingsdoorlatendbeeldweergeefstelsel en waarin een eerste polarisatiegevoeligebundeldeler aanwezig is voor het splitsen van de van de stralingsbronafkomstige bundel in twee onderling loodrecht gepolariseerdedeelbundels, is gekenmerkt door een tweede polarisatiegevoeligebundeldeler voor het verenigen van de gemoduleerde deelbundels, eenderde polarisatiegevoelige bundeldeler en een aantal reflektoren,waarbij de stralingsweg tussen de eerste en tweede bundeldeler voor deeerste deelbundel verloopt via reflektie aan een eerste en tweedereflektor, en aan de derde bundeldeler, doorgang door hetweergeefstelsel een reflektie aan een derde reflektor, terwijl diestralingsweg voor de tweede deelbundel verloopt via doorgang door hetbeeldweergeefstelsel en door de derde bundeldeler en reflektie aan eenvierde en vijfde reflektor.

Het voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat deverschillende reflektoren slechts bundels met één polarisatierichting behoeven te reflekteren en dus deze reflektoren voorde betreffende polarisatierichting qua reflektie-vermogengeoptimaliseerd kunnen worden.

Volgens een verder kenmerk van deze uitvoeringsvorm zijnin de weggedeelten van de eerste deelbundel die niet samenvallen met dievan de tweede deelbundel polarisatiegevoelige absorptiefiltersaangebracht die licht met een polarisatierichting afwijkend van die vande eerste deelbundel blokkeren.

Daardoor kan de polarisatiegraad van de deelbundelsverhoogd worden. De polarisatiegraad is het quotiënt van het licht metde gewenste polarisatierichting en de totale hoeveelheid licht in debundel.

Een voor de praktijk belangrijke uitvoeringsvorm van debeeldprojektie-inrichting volgens de uitvinding vertoont als kenmerk,dat het beeldweergeefstelsel een kleurenbeeldweergeefstelsel is, datvoorzien is van kleurselektieve elementen en van een samengesteldvloeibaar kristal beeldweergeefpaneel waarvan de beeldelementen ingroepen verdeeld zijn, waarbij elke groep een deelbundel opwekt van eenbepaalde kleur die overeenkomt met de kleur van de aan de betreffendegroep beeldelementen toegevoegde kleurselektieve elementen.

Dit kleurenbeeldweergeefstelsel kan als verder kenmerkvertonen dat de kleurselektieve elementen worden gevormd door een aantalkleurselektieve bundeldelers voor het splitsen van de deelbundels indrie monochromatische sub-deelbundels van verschillende kleur en voorhet verenigen van de met monochrome beeldinformatie gemoduleerde sub-deelbundels tot een met kleurenbeeldinformatie gemoduleerde deelbundel,en dat in de weg van elk van de sub-deelbundels een apart weergeefpaneelis aangebracht waarvan de gezamelijke beeldelementen een van de genoemdegroepen beeldelementen vormen.

Alternatief kan deze uitvoeringsvorm als verder kenmerkvertonen, dat het kleurenbeeldweergeefstelsel éénbeeldweergeefpaneel bevat waarvan de beeldelementen volgens groepenverdeeld zijn waarbij elke groep een deelbeeld van een bepaalde kleuropwekt en dat voor elk van de beeldelementen een kleurenfilter isaangebracht dat alleen licht met die kleur die overeenkomt met die vanhet deelbeeld dat opgewekt moet worden door de groep waartoe hetbetreffende beeldelement behoort, doorlaat.

De uitvoeringsvorm met het alternatieve kenmerk vertoontals voordeel dat de kleurenbeeldprojektie-inrichting een minimum aantaloptische komponenten bevat en bijzonder kompakt is.

Aan de hierboven genoemde wensen: een beeldprojektie-inrichting te verschaffen waarin het beschikbare licht zo efficiëntmogelijk wordt gebruikt en die zo eenvoudig en goedkoop mogelijk is kannog verder worden tegemoet gekomen indien deze inrichting als verderkenmerk vertoont, dat de polarisatiegevoelige bundeldeler wordt gevormd door een samenstel van twee doorzichtige elementen met dezelfdeenkelvoudige brekingsindex waarvan twee oppervlakken naar ei'lfaartoegewend zijn, tussen welke oppervlakken een laag uitgericht vloeibaarkristallijn materiaal is aangebracht waarvan een van de brekingsindicesj gelijk is aan die van de genoemde elementen terwijl de anderebrekingsindex kleiner is dan die van de genoemde elementen.

Deze bundeldeler is goedkoper dan anderepolarisatiegevoelige bundeldelers en geeft een goedepolarisatiescheiding over een relatief groot gebied van golflengtes en* voor een groot gebied van invalshoeken.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van detekening. Daarin tonen de Figuren 1a en 1b een uitvoeringsvorm met éénbeeldweergeefpaneel van de inrichting met de stralingswegen voorrespektievelijk een optisch niet aktief en een optisch wel aktief paneel,de figuren 2a en 2b een uitvoeringsvorm van de inrichtingmet drie polarisatiegevoelige bundeldelers met weer de stralingswegenvoor respektievelijk een optisch niet-aktief respektievelijk een optischwel aktief beeldweergeefpaneel, figuur 3 een eerste uitvoeringsvorm van de inrichting meteen reflektief beeldweergeefpaneel, figuur 4 een uitvoeringsvorm van de projektie-inrichtingmet twee veldlenzen, de figuren 5a en 5b een uitvoeringsvorm van de projektie-inrichting waarvan de afmeting in een richting verkleind is,figuur 6 een eerste uitvoeringsvorm van eenkleurenbeeldprojektie-inrichting met transmissie beeldweergeefpanelen,de figuren 7a en 7b een tweede uitvoeringsvorm van eenkleurenbeeldprojektie-inrichting met transmissiebeeldweergeefpanelen,de figuren 8a en 8b een uitvoeringsvorm van eenkleurenbeeldprojektie-inrichting met drie lichtbronnen, figuur 9 een uitvoeringsvorm van de projektie-inrichtingwaarin twee verschillend gepolariseerde bundels op eenzelfde zijde vaneen weergeefpaneel invallen, figuur 10 een eerste uitvoeringsvorm van een bij voorkeurin de projektie-inrichting gebruikte polarisatiegevoelige bundeldeler,en figuur 11 een tweede uitvoeringsvorm van deze bundeldeler.

In deze figuren zijn overeenkomstige elementen metdezelfde verwijzingscijfers aangegeven.

In figuur 1a is 1 een stralingsbron die een bundel buitzendt. De bundel bevat twee bundelkomponenten met onderlingloodrechte polarisatierichtingen. Men moet zich voorstellen dat van dezebundel alleen de hoofdstraal weergegeven is die, om de twee verschillendgepolariseerde komponenten te kunnen aangeven, in twee stralen gedeeldis. In werkelijkheid vallen deze stralen samen. De bundel b valt in opeen polarisatiegevoelige bundeldeler 2, bijvoorbeeld in de vorm van tweedoorzichtige prismadelen 3 en 4 waartussen een polarisatiescheidendelaag 5 is aangebracht. De laag 5 reflekteert de bundelkomponent waarvande polarisatierichting evenwijdig is met het invalsvlak, de zogenaamde p-komponent, en laat de komponent waarvan de polarisatierichting dwars ophet invalsvlak is, de zogenaamde s-komponent, door. Het invalsvlak ishet vlak opgespannen door de invallende straal en de normaal op de laag5. De gereflekteerde komponent, aangegeven door de deelbundel b^,wordt door een reflektor 6 op het weergeefpaneel 10 gericht.

Dit paneel bevat een laag vloeibaar kristallijn materiaal17, bijvoorbeeld van het nematische type, dat ingesloten is tussen tweedoorzichtige, bijvoorbeeld glazen, platen 11 en 12. Elk van deze platenkan een doorzichtige stuurelektrode 13 en 14 bevatten, welke elektrodenin een groot aantal rijen en kolommen verdeeld kunnen zijn, waardoor eengroot aantal beeldpunten in het weergeefpaneel gedefinieerd zijn. Deverschillende beeldpunten worden dan aangestuurd door de matrix-elektroden aan te sturen, zoals schematisch aangegeven is met deaanstuurklemmeri 15 en 16. Aldus kan op de gewenste posities eenelektrische veld over het vloeibaar kristallijn materiaal 17 aangelegdworden. Een dergelijk elektrisch veld veroorzaakt een verandering van deeffektieve brekingsindex van het materiaal 17, zodat het licht dat dooreen bepaald beeldpunt heengaat al dan niet een draaiing van depolarisatierichting ondergaat afhankelijk van het niet of wel aanwezigzijn van een lokaal elektrisch veld ter plaatse van het betreffendebeeldpunt.

In plaats van dit zogenaamde passief gestuurdbeeldweergeefpaneel kan ook een aktief gestuurd paneel gebruikt worden.

In het laatstgenoemde beeldweergeefpaneel bevat een van de dragerplaten een elektrode terwijl op de andere plaat de halfgeleider-stuurelektronika aangebracht is. Elk van de beeldpunten wordt nu dooreen eigen aktief stuurelement, zoals bijvoorbeeld een dunnefilmtransistor, aangestuurd.

5 Beide typen van direkt gestuurde beeldweergeefpanelen zijn beschreven in bijvoorbeeld de Europese octrooiaanvrageno. 0.266.184.

De door het beeldweergeefpaneel 10 tredende deelbundelb.j wordt door een tweede reflektor 7 naar de polarisatiegevoelige> bundeldeler 2 gericht. In figuur 1a is de situatie weergegeven dat hetweergeefpaneel bekrachtigd is, dat wil zeggen dat de polarisatierichtingvan de deelbundel bj niet veranderd wordt. De op depolarisatiegevoelige bundeldeler 2 invallende deelbundel b^ met de p-polarisatierichting wordt dan gereflekteerd in de richting van eenprojektielenzenstelsel 20, dat schematisch met een enkel lenselement isaangegeven. Dit lenzenstelsel beeldt het weergeefpaneel vergroot af opeen projektiescherm 30, waarbij de optische weglengte tussen dit schermen het lenzenstelsel 20 relatief groot is. Om de afmetingen van deinrichting te beperken kan de stralingsweg tussen de lens 20 in hetscherm 30 opgevouwen worden met behulp van extra reflektoren.

In figuur 1b is de situatie weergegeven waarin het paneel10 niet bekrachtigd is zodat de polarisatierichting van de invallendedeelbundel b^ over 90° gedraaid wordt, en deze bundel als s-gepolariseerde bundel het paneel verlaat. Deze bundel wordt dan door debundeldeler doorgelaten in de richting van de stralingsbron 1 en bereiktniet meer het projektiescherm 30.

Volgens de uitvinding wordt ook de deelbundel b2,aangegeven met dubbele pijlen, welke deelbundel de s-polarisatie heeft,aangegeven met de kleine cirkeltjes in de straal, naar hetbeeldweergeefpaneel gezonden, via de reflektor 7. Na doorgang door hetpaneel 10 is de polarisatierichting van dê deelbundel b2, afhankelijkvan het al dan niet bekrachtigd zijn van het paneel 10, konstantgebleven dan wel over 90° gedraaid. Nadat de deelbundel b2 door dereflektor 6 gereflekteerd is wordt hij door de bundeldeler 2 in derichting van de stralingsbron 1 gereflekteerd, dan wel naar hetprojektielenzenstelsel 20 doorgelaten.

De bundeldeler 2 zorgt er niet alleen voor dat de twee deelbundels gevormd worden, maar ook dat deze deelbundels na door hetbeeldweergeefpaneel gemoduleerd te zijn, weer in één bundel b'verenigd worden. Bovendien zorgt de polarisatiegevoelige bundeldeler 2er voor dat de polarisatiemodulatie van de deelbundels wordt omgezet ineen intensiteitsvariatie van deze deelbundels. Deze bundeldelervervangt, in deze en de nog te bespreken uitvoeringsvormen, derhalvetevens een polarisator en een analysator die in meer konventioneleinrichtingen voor, respektievelijk achter, het beeldweergeefpaneelaangebracht zijn. Vanwege de veelzijdige funkties van de bundeldeler 2kan het aantal elementen in de uitvoeringsvorm volgens de figuren 1a en1b tot een minimum beperkt blijven.

Uiteraard zullen bij het projekteren van een beeld meteen inrichting volgens de figuren 1a en 1b de beide deelbundels niet inhun geheel in polarisatierichting gedraaid worden. Alleen die gedeeltenvan de deelbundels afkomstig van de niet aangestuurde beeldelementenzullen deze polarisatiedraaiing ondergaan.

In de beschreven uitvoeringsvorm worden de beeldelementenwaarover geen elektrisch veld is aangebracht als zwarte punten op hetprojektiescherm 30 afgebeeld. Het is ook mogelijk om een beeldelementzodanig aan te sturen, dat wil zeggen, een zodanige veldsterkte daaroveraan te legen, dat van het invallende lineair gepolariseerde licht depolarisatierichting niet over 90° gedraaid wordt, maar dat ditlineair gepolariseerde licht omgezet wordt in elliptisch gepolariseerdlicht. Dit licht wordt door de polarisatiegevoelige bundeldeler 2 in dep- en s-komponent gesplitst, waarbij de p-komponent naar hetprojektiescherm wordt gereflekteerd en de s-komponent naar de lichtbronwordt doorgelaten. Het betreffende bundelelement wordt dan niet alszwart of wit element afgebeeld op het projektiescherm maar als grijselement, waarbij de grijsheid instelbaar is.

Indien gebruik gemaakt wordt van een beeldweergeefpaneelwaarvan de beeldelementen in de aangestuurde toestand depolarisatierichting draaien en in de niet-aangestuurd toestand nietmeer, kan in serie met het beeldweergeefpaneel 10 een extra laagvloeibaar kristallijn materiaal aangebracht worden die depolarisatierichting van de volledige deelbundels over 90° draait,zodat het beeld op het projektiescherm dezelfde polariteit heeft als datbeeld gevormd in een inrichting met een beeldweergeefpaneel waarvan de beeldelementen in de aangêstuurde toestand de polarisatierichting nietdraaien.

Een extra polarisatiedraaier die in de figuren 1a en 1bmet 31 is aangegeven kan ook worden gebruikt indien men in eenopstelling waarin de beeldelementen in aangestuurde toestand depolarisatierichting niet draaien, deze beeldelementen toch alszwarte elementen op het projektiescherm wil laten verschijnen,bijvoorbeeld om een verhoogd kontrast te verkrijgen of om eenvermindering van de kleurafhankelijkheid van de inrichting tebewerkstelligen, of om de schakelsnelheid van het weergeefpaneel teverhogen.

In plaats van een laag vloeibaar kristallijn materiaalkan ook een X/2-plaat, of in het geval van een reflekterendweergeefpaneel een λ/4-plaat, waarin λ de golflengte van hetprojektielicht is, als extra polarisatiedraaier 31 gebruikt worden. Dezepolarisatiedraaier kan ook in de nog te beschrijven uitvoeringsvormenworden aangebracht.

Het beeldweergeefpaneel 10 kan in principe op eenwillekeurige plaats tussen de reflektoren 6 en 7, maar ook tussen debundeldeler 2 en de reflektor 7 of tussen de reflektor 6 en debundeldeler 2 aangebracht worden. Bij voorkeur is echter het paneel 10zodanig gepositioneerd dat de optische weglengte vanaf hetbundelscheidend vlak 5 tot het paneel 10 voor beide deelbundelshetzelfde is, zodat bij divergerende deelbundels de doorsneden van dezebundels ter plaatse van het paneel gelijk zijn, en bovendien voor beidedeelbundels de optische weglengte tussen het paneel 10 en deprojektielens gelijk is.

In de figuren 2a en 2b is een tweede uitvoeringsvorm vande beeldprojektie-inrichting weergegeven, met in figuur 2a,respektievelijk figuur 2b, de stralingswegen voor de deelbundels b^ enb2 bij wel aangestuurd, respektievelijk niet-aangestuurd,beeldweergeefpaneel 10. Behalve de eerste polarisatiegevoeligebundeldeler 2 bevat deze inrichting een tweede polarisatiegevoeligebundeldeler 32 voor het verenigen van de deelbundels nadat zij door hetpaneel gemoduleerd zijn. Bovendien is een derde polarisatiegevoeligebundeldeler 36 aanwezig die gebruikt wordt als polarisatie-selektievereflektor, die bijvoorbeeld p-gepolariseerd licht reflekteert en s- gepolariseerd licht doorlaat. De inrichting bevat verder vijfreflektoren 21, 22, 23, 24 en 25.

De van de bundeldeler 2 afkomstige p-gepolariseerdedeelbundel b^ wordt door de reflektoren 21 en 22 naar depolarisatiegevoelige bundeldeler 36 gereflekteerd, die op zijn beurt dedeelbundel reflekteert naar het weergeefpaneel 10. De bundelgedeeltenwaarvan de polarisatierichting niet gedraaid wordt (figuur 2a) wordendoor de bundeldeler 2 gereflekteerd naar een reflektor 23 die op zijnbeurt deze bundelgedeelten naar de bundeldeler 32 reflekteert. Delaatste bundeldeler reflekteert de p-gepolariseerde bundelgedeelten naarhet projektielenzenstelsel 20. De gedeelten van de deelbundel b^waarvan de polarisatierichting gedraaid wordt, en die als s-gepolariseerde komponenten het paneel 10 verlaten (figuur 2b) wordendoor de bundeldeler 2 in de richting van de stralingsbron 1 doorgelaten.

De van de bundeldeler 2 afkomstige s-gepolariseerdedeelbundel b2 doorloopt eerst het weergeefpaneel 10. De gedeelten vandeze deelbundel waarvan de polarisatierichting niet gedraaid is (figuur2a) doorlopen de derde bundeldeler 36 en worden vervolgens door dereflektoren 24 en 25 naar de polarisatiegevoelige bundeldeler 32gereflekteerd. Deze bundeldeler laat de genoemde gedeelten van dedeelbundel b2 door naar het projektielenzenstelsel 20. De gedeeltenvan de deelbundel b2 waarvan de polarisatierichting wel gedraaidwordt, en die dus als p-gepolariseerde komponenten het paneel 10verlaten (figuur 2b) worden door achtereenvolgens de reflektoren 22 en21 en de bundeldeler 2 naar de stralingsbron 1 gereflekteerd.

Omdat de lichtwegen voor de s- en p-polarisatiekomponenten ruimtelijk gescheiden zijn kan de polarisatiegraad van dedeelbundels verhoogd worden door in de gescheiden weggedeeltes van dezedeelbundels extra elementen op te nemen die licht met een ongewenstepolarisatierichting blokkeren. Aangezien in de praktijk het door debundeldeler 2 gereflekteerde p-gepolariseerd licht eerder met s-gepolariseerd licht verontreinigd zal zijn, dan het door de bundeldeler2 doorgelaten s-gepolariseerde licht met p-gepolariseerde licht, wordenbij voorkeur, zoals in figuur 2a is aangegeven, tussen de bundeldeler 36an de reflektor 22 en tussen de bundeldeler 2 en de reflektor 23absorberende elementen 37 en 38, die alleen straling met de s-polarisatie absorberen, aangebracht.

Bovendien behoeven in tegenstelling tot de reflektoren inde uitvoeringsvorm volgens de figuren 1a en 1b, de reflektoren in deuitvoeringsvorm volgens de figuren 2a en 2b slechts éénpolarisatierichting te reflekteren. De reflektoren 21, 22 en 23 wordenslechts door p-gepolariseerd licht getroffen en de reflektoren 24 en 25slechts door s-gepolariseerd licht. Daardoor kan het reflektievermogenvan deze reflektoren geoptimaliseerd worden, dat wil zeggen maximaalzijn voor de gewenste polarisatierichting, waardoor de lichtopbrengstvan de inrichting verhoogd wordt.

De uitvinding kan niet alleen toegepast worden in eenbeeldprojektie-inrichting met een stralingsdoorlatendbeeldweergeefpaneel maar ook in een dergelijke inrichting met eenreflekterend beeldweergeefpaneel. Een dergelijk paneel, aangestuurdvanuit een kathodestraalbuis, is beschreven in het reeds genoemdeAmerikaanse octrooischrift no. 4.127.322, terwijl een direkt aangestuurdreflektief beeldweergeefpaneel is beschreven in het Amerikaanseoctrooischrift no. 4.239.346.

In de figuren 3a en 3b is een uitvoeringvorm van eenbeeldprojektie-inrichting volgens de uitvinding met een reflektiefbeeldweergeefpaneel weergegeven. Dit paneel 10 bevat weer een laagvloeibaar kristallijn materiaal 17 ingebed tussen twee dragerplaten 11en 18. De plaat 11 is doorzichtig terwijl plaat 18 reflekterend is. Inde plaat 18 is de stuurelektronika geïntegreerd. Het stuursignaal,bijvoorbeeld een videosignaal wordt aangelegd aan de stuurelektroden 15en 16 op de achterkant van de plaat 18.

Afgezien van het feit dat het beeldweergeefpaneel 10reflekterend is plaats van doorzichtig is, stemmen de opbouw en dewerking van de inrichting volgens de figuren 3a en 3b grotendeelsovereen met die van de figuren 1a en 1b. In figuur 3a is weer desituatie weergegeven dat het beeldweergeefpaneel geenpolarisatiedraaiing tot stand brengt en de deelbundels b^ en b2, nade weg naar en van het paneel doorlopen te hebben, via de bundeldeler 2en het projektielenzenstelsel 20 het projektiescherm 30 bereiken. Infiguur 3b draait het beeldweergeefpaneel wel de polarisatierichting vande deelbundels b1 en b2 en gaan deze deelbundels uiteindelijk via debundeldeler 2 terug naar de stralingsbron 1.

Voor een goede werking van het beeldweergeefpaneel mogen de deelbundels en \>2 niet onder al te grote hoeken met de normaalop dit paneel invallen. Om de invalshoeken beperkt te houden, kan hetbeeldweergeefpaneel op relatief grote afstand van de bundeldelergeplaatst worden. Het is mogelijk om met behulp van extra reflektorentussen de reflektor 6 en het paneel 10 enerzijds en dit paneel en dereflektor 7 anderzijds, de stralingsweg "op te vouwen", zodat deafmetingen van de projektie-inrichting beperkt kunnen blijven.

In figuur 4 is een verdere uitvoeringsvorm van eenbeeldprojektie-inrichting met een stralingsdoorlatend weergeefpaneelweergegeven. Deze uitvoeringsvorm onderscheidt zich van die volgens defiguren 1a en 1b doordat de polarisatiegevoelige bundeldeler 2 eenandere konstruktie heeft, als gevolg waarvan de stralingsbron 1 en hetprojektielenzenstelsel 20 anders ten opzichte van elkaar opgesteldzijn. Als extra· elementen zijn in de uitvoeringsvorm volgens figuur 4twee extra lenzen 26 en 27 aangebracht, aan weerszijden van hetweergeefpaneel 10, die als veldlenzen fungeren. Deze lenzen verminderende divergentie van de deelbundels b-j en Y>2 en zorgen ervoor dat, bijbeperkte afmetingen van de beeldprojektie-inrichting, zoveel mogelijklicht van de bron 1 in de pupil van het projektielenzenstelsel 20gekoppeld wordt.

De figuren 5a en 5b tonen een uitvoeringsvorm van debeeldprojektie-inrichting waarvan de lengte in een richting gereduceerdis doordat een gedeelte van de stralingsweg in een andere richtingverloopt. Figuur 5a toont de inrichting in zij-aanzicht, ofwel volgenseen doorsnede in het XZ vlak, terwijl figuur 5b de doorsnede volgens hetYZ vlak van de inrichting laat zien. Ten opzichte van de inrichtingvolgens de figiiren 1a en 1b bevat die volgens de figuren 5a en 5b alsextra elementen twee reflektoren 8 en 9 en twee lenzen 28 en 29.

De van de lichtbron 1 afkomstige projektiebundel b wordtdoor de polarisatiegevoelige bundeldelen 2 weer gesplitst in een p-gepolariseerde deelbundel b^ en een s-gepolariseerde deelbundel b2*

Deze deelbundels vallen in op respektievelijk de reflektoren 8 en 9.

Deze reflektoren maken een zodanige hoek met het YZ vlak enerzijds enhet XZ vlak anderzijds dat zij de deelbundels b^ en b2 in principein de Y-richting reflekteren. De deelbundel b1( respektievelijk b2wordt vervolgens door de reflektor 6, respektievelijk 7, naar hetstralingsdoorlatend weergeefpaneel 10 gestuurd. Na passage van dit paneel doorloopt de deelbundel respectievelijk de deelbundel b2,dezelfde weg die de deelbundel b2 respektievelijk de deelbundel b-j,doorlopen heeft in omgekeerde richting. De deelbundels b^ en b2bereiken tenslotte het projektielenzenstelsel 20 dan wel de lichtbron 1,al naar gelang de polarisatierichting van deze bundels niet of welgedraaid zijn.

De lenzen 28 en 29 zorgen er voor dat de naar hetbeeldweergeefpaneel gaande, divergerende deelbundels worden omgezet inminder divergerende of konvergerende bundels zodat de afmetingen van deoptische elementen in de inrichting beperkt kunnen blijven. Deze lenzenworden ook wel aangeduid als "relay" lenzen of tussenlenzen.

Indien een kleurenbeeld geprojekteerd moet worden, kan inplaats van een beeldweergeefstelsel met één beeldweergeefpaneel eensamengesteld beeldweergeefstelsel gebruikt worden dat bijvoorbeeldvoorzien is van drie beeldweergeefpanelen en een aantal kleurselektievebundeldelers. In figuur 6 is een uitvoeringsvorm van een dergelijksamengesteld beeldweergeefstelsel, aangebracht in een uitvoeringsvormvan een beeldprojektie-inrichting analoog aan die van de figuren 1a en1b, weergegeven.

In deze figuur is overzichtelijkheidshalve slechts destralengang van de deelbundel b1 weergegeven. Op analoge wijze alsgetoond in de figuren 1a en 1b doorloopt, de deelbundel b2 eenzelfdestralingsweg in omgekeerde richting.

Na door de reflektor 6 gereflekteerd te zijn, valt dedeelbundel b1 in op een eerste kleurselektieve bundeldeler 44,bijvoorbeeld een dichroltische spiegel, die bijvoorbeeld rood lichtdoorlaat en blauw en groen licht reflekteert. De rode bundel b^ rwordt door een reflektor 48 die een neutrale reflektor of een rodereflektor kan zijn, naar een eerste weergeefpaneel 41 gestuurd. In ditpaneel wordt het rode deelbeeld opgewekt zodat de bundel b-| r met derode kleurinformatie gemoduleerd wordt. Het door de bundeldeler 44gereflekteerde licht wordt door een tweede kleurselektieve bundeldeler45, die bijvoorbeeld groen licht reflekteert en blauw licht doorlaat,opgesplitst in een groene bundel b^ g en een blauwe bundel b-j^.

Deze bundels vallen in op respektievelijk de weergeefpanelen 42 en 43waarin het groene, respektievelijk het blauwe deelbeeld wordt opgewekt.

Na door hun beeldweergeefpanelen getreden te zijn, worden de deelbundels b^r en g weer verenigd met behulp van een derdekleurselektieve bundeldeler 46 die de rode bundel doorlaat en de groenebundel reflekteert. De uit het paneel 43 tredende blauwe bundel wordtdoor een, al dan niet blauwe, reflektor 49 naar een vierdekleurselektieve bundeldeler 47 gereflekteerd. De laatstgenoemdebundeldeler laat de blauwe bundel door en reflekteert de gekombineerderood-groene bundel, zodat alle licht weer verenigd wordt in éénbundel. Deze bundel wordt door de relektor 7 naar depolarisatiegevoelige bundeldeler 2 gestuurd die het licht afkomstig vanaangestuurde beeldelementen in het paneel naar het, niet weergegevenprojektielenzenstelsel reflekteert en het resterende licht doorlaat naarde bron 1.

De volgorde van de kleurselektieve elementen en debeeldweergeefpanelen kan uiteraard ook anders dan in figuur 6 aangegevengekozen worden.

In de figuren 7a en 7b is een kompakte uitvoeringsvorm van een kleurenbeeldprojektie-inrichting volgens de uitvinding weergegeven waarin de kleurensplitsing van de deelbundels tot stand wordt gebracht met behulp van twee elkaar snijdende dichroltische spiegels ook wel dichroitisch kruis genoemd. De figuur 7a toont de inrichting in perspektief, terwijl figuur 7b de inrichting schematisch in bovenaanzicht laat zien. Overzichtelijkheidshalve is in figuur 7a alleen de stralingsweg voor de groene subdeelbundels b« „ en b-, „ 11 y * i y weergegeven.

Van de van de lichtbron 1 afkomstige projektiebundel bwordt de p-gepolariseerde deelbundel b., door het scheidingsvlak 5 vande polarisatiegevoelige bundeldeler 2 gereflekteerd naar het onderstegedeelte van het dichroltische kruis 50. Dit bestaat uit tweedichroltische spiegels 51 en 52 waarvan de spiegel 50 rood lichtreflekteert en blauw en groen licht doorlaat, terwijl de spiegel 51blauw licht reflekteert en rood en groen licht doorlaat. Van dedeelbundel b1 wordt derhalve alleen de groene komponent b^doorgelaten naar een reflektor 55. Deze zendt de komponent b., _ naarhet weergeefpaneel 42 waarin het groene deelbeeld wordt opgewekt. De metde informatie van dit deelbeeld gemoduleerde deelbundelkomponent b^gwordt door een reflektor 56 gereflekteerd en door het bovenstegedeelte van het dichroltische kruis 50 doorgelaten naar de polarisatiegevoelige bundeldeler 2. Aan het scheidingsvlak 5 wordt dedeelbundelkomponent b^g gereflekteerd naar het projektielenzenstelsel 20 dan wel doorgelaten naar de stralingsbron 1,al naar gelang de polarisatierichting van de deelbundelkomponent niet ofwel gedraaid is door het weergeefpaneel 42.

De door de dichroltische spiegel 51 gereflekteerde rodebundelkomponent b^r en door de dichroltische spiegel 52gereflekteerde blauwe bundelkomponent b-j^ doorlopen analogesubstelsels als dat voor de groene bundelkomponent. Deze substelselsbevatten reflektoren 53 en 54 en een weergeefpaneel 41, respektievelijkreflektoren 57 en 58 en een weergeefpaneel 43, zoals in hetbovenaanzicht volgens figuur 7b getoond wordt. Na door het bijbehorendebeeldweergeefpaneel gemoduleerd te zijn, worden de deelbundelkomponentenb-j r en b^jj met de komponent b^g verenigd door hetdichroltische kruis 50. Van de totale, met kleurenbeeldinformatiegemoduleerde, deelbundel b^ wordt de polarisatiemodulatie door depolarisatiegevoelige bundeldeler 2 omgezet in een intensiteitsmodulatie,waarna de deelbundel b1 via het lenzenstelsel 20 op het, nietweergegeven, projektiescherm wordt geprojekteerd.

Omdat de kleurscheidende eigenschappen van dedichroltische spiegels 51 en 52 afhankelijk zijn van depolarisatierichting van het invallende licht is bij voorkeur een van dereflektoren 53 en 54 in het rode kanaal een rode reflektor, terwijl eenvan de reflektoren 57 en 58 in het blauwe kanaal alleen blauw lichtreflekteert. De bedoelde rode en blauwe reflektor kunnen weerdichroltische spiegels zijn.

Om dè inrichting volgens de figuren 7a en 7b kompakt tekunnen uitvoeren, kunnen voor en achter elk beeldweergeefpaneel 41, 42en 43 twee veldlenzen aangebracht worden, overeenkomstig de veldlenzen26 en 27 in de inrichting volgens figuur 4.

In plaats van met twee lenzen in elk kleurkanaal kanhetzelfde doel ook bereikt worden met in totaal slechts twee lenzen opanaloge wijze in de inrichting geplaatst als de tussenlenzen 28 en 29 infiguur 5b, waarbij het dichroltische kruis samen met de elementen41-43 en 53-58 op de positie van het weergeefpaneel 10 van figuur 5baangebracht zijn. In plaats van alleen veldlenzen of tussenlenzen kunnenin de verschillende uitvoeringsvormen ook kombinaties van dergelijke lenzen aangebracht worden.

Het zal duidelijk zijn dat de, in de figuren 7a en 7bniet weergegeven, s-gepolariseerde deelbundel b2 dezelfde weg als dedeelbundel b^ maar dan in omgekeerde richting doorloopt.

Figuur 8a toont schematisch en in bovenaanzicht eenkleurenprojektie-inrichting met drie kleurkanalen 80, 81 en 82 voor deprimaire kleuren rood, groen en blauw waarbij in elk van de kleurkanaleneen aparte stralingsbron 83, 84 en 85 en een aparte polarisatiegevoeligebundeldeler is opgenomen.

In figuur 8b is het groene kleurkanaal meer in detail weergegeven. Dit kanaal bevat een bron 84 voor groen licht. De door deze bron geleverde bundel bg valt in op een polarisatiegevoelig deelprisma 86. De p-gepolariseerde deelbundel bgf^ wordt aan de scheidingslaag 87 gereflekteerd naar een eerste reflektor 88, die de deelbundel b„ * y r1 naar het beeldweergeefpaneel voor het groene deelbeeld stuurt. Nadoorgang door dit paneel valt de deelbundel bgi in op een tweedereflektor 89 die de deelbundel reflekteert naar de polarisatiegevoeligebundeldeler 86 waar de polarisatiemodulatie wordt omgezet in eenintensiteitsmodulatie.

De s-gepolariseerde deelbundel bg 2 doorloopt dezelfdeweg als de deelbundel bg ^ in omgekeerde richting.

De kleurkanalen 80 en 82 hebben dezelfde opbouw als hetkleurkanaal 81. De uit de kleurkanalen tredende monochrome bundels bg,br en bjj worden door bijvoorbeeld een dichroltisch kruis 50 toteen gekleurde bundel b verenigd die door het projektielenzenstelsel 20op een, niet weergegeven, scherm wordt geprojekteerd.

In de inrichting volgens de figuren 8a en 8b kunnen deelementen 86, 88 en 89 in het groene kleurkanaal 81 en deovereenkomstige elementen in de andere kleurkanalen 80 en 82geoptimaliseerd worden voor de betreffende kleur.

De inrichting volgens de figuren 8a en 8b kan weerkompakt uitgevoerd worden door toepassing van veldlenzen analoog aan develdlenzen 26 en 27 in figuur 4 of van tussenlenzen analoog aan delenzen 28 en 29 in figuur 5b of van een kombinatie van deze lenzen.

In plaats van transmissie-weergeefpanelen kunnen dekleurkanalen ook reflektiepanelen bevatten. Dan kan elk der kleurkanalenbijvoorbeeld uitgevoerd worden zoals in figuur 3 is aangegeven.

De uitvindingsgedacht kan ook toegepast worden in eenkleurenbeeldprojektie-inrichting waarin slechts één’beeldweergeefpaneel wordt gebruikt. Deze inrichting kan een opbouwhebben zoals in de figuren 3a en 3b getoond waarbij aan het monochrome5 paneel 10 vervangen is door een samengesteld of kleurenpaneel. Dit kleurenpaneel bevat dan een aantal beeldpunten dat bijvoorbeeld driemaalzo groot is als het aantal beeldpunten van een monochroom paneel. Debeeldpunten van het kleurenpaneel zijn gerangschikt volgens driegroepen, met welke groepen respektievelijk een rood, groen en blauw0 deelbeeld wordt opgewekt. Aan een beeldpunt op het projektiescherm istelkens een beeldpunt van elk van de groepen toegevoegd. Vóór elkvan de beeldpunten is dan bijvoorbeeld een afzonderlijke kleurfiltergeplaatst dat slechts de voor het betreffende beeldpunt gewenste kleurdoorlaat.

5 Figuur 9 toont een uitvoeringsvorm van een beeldprojektie-inrichting waarin naar analogie van de inrichting volgensde figuren 2a en 2b aparte polarisatiegevoelige bundeldelers 90 en 96gebruikt worden voor het enerzijds splitsen (bundeldeler 90) van debundel b in twee deelbundels b^ en b2 met onderling loodrechte) polarisatierichtingen en voor het anderzijds samenbrengen (bundeldeler96) van deze deelbundels nadat zij door het beeldweergeefpaneel 10gemoduleerd zijn. De bundeldeler 96 zet de polarisatiemodulatie van dedeelbundels b^ en b2 om in een intensiteitsmodulatie. Dedeelbundels b^ en b2 doorlopen het beeldweergeefpaneel nu indezelfde richting.

De uit de bundeldeler 90 met polarisatiescheidingsvlak 91tredende p- en s-gepolariseerde deelbundels b^ en b2 worden door hunbijbehorende reflektoren 92 en 93 naar dezelfde zijde van hetbeeldweergeefpaneel 10 gereflekteerd. Na doorgang door dit paneel wordende deelbundels b^ en b2 door verder reflektoren 94 en 95 naar detweede bundeldeler 96 met scheidingsvlak 97 gereflekteerd, De uit debundeldeler 96 tredende, in intensiteit gemoduleerde bundel b wordt doorhet projektielenzenstelsel 20 op een, niet weergegeven, schermgeprojekteerd.

De projektie-inrichting volgens figuur 9 kan geschiktgemaakt worden voor kleurenbeeldprojektie door op de positie van hetbeeldweergeefpaneel 10 een transmissief kleurenpaneel of een samengesteld beeldweergeefstelsel met kleursplitsende middelen en driemonochrome panelen, bijvoorbeeld naar analogie van de figuren 6, 7a en7b, aan te brengen.

Een polarisatiegevoelige bundeldeler in de beeldprojektie-inrichting kan op bekende wijze gevormd worden door een Wollastonprisma, dat bestaat uit twee aan elkaar gekitte prisma's vandubbelbrekend materiaal waarbij de optische assen van de twee prisma'sloodrecht op elkaar staan. Het is ook mogelijk gebruik te maken van eenzogenaamd Glan-Thompson prisma of een Glan-Taylor prisma vandubbelbrekend materiaal, waarin één bundelkomponent met een vande polarisatierichtingen, p of s, wel totale interne reflektie aan eenprismavlak ondervindt en de andere komponent niet. Zowel de tweelaatstgenoemde prisma's als het Wollaston prisma zijn duur vanwege hetdubbelbrekend materiaal dat gebruikt moet worden.

Het verdient daarom de voorkeur in beeldprojektie-inrichtingen, met name in die welke bestemd zijn voor konsumententoepassingen, gebruik te maken van de bundeldeler die in figuur 10weergegeven is. Déze bundeldeler 100 bestaat uit twee doorzichtigeprisma's 101 en 102 van bijvoorbeeld glas, met een tussenlaag 103.

Deze laag wordt gevormd door een vloeibaar kristallijn materiaal envertoont dus dubbele breking. De gewone brekingsindex nQ van ditmateriaal is vrijwel altijd gelijk aan ongeveer 1,5, terwijl debuitengewone brekingsindex ne een waarde kan hebben tussen 1,6 en 1,8afhankelijk van de samenstelling van de laag 103. Op de prisma's 101en 102 zijn zogenaamde oriëntatielagen 104 en 105 aangebracht die ervoor zorgen dat de optische as van de laag 103 loodrecht op het vlak vantekening staat. Deze as is in figuur 12 aangegeven met het cirkeltje 106.

De op de bundeldeler invallende bundel b bevat tweepolarisatiekomponenten de p- en s-gepolariseerde komponenten. Er is voorgezorgd dat de brekingsindex van het prisma materiaal gelijk is aan nevan de laag 103, bijvoorbeeld 1,8. Indien de bundel b op de laag 103invalt onder een invalshoek 0i die groter dan of gelijk is aan degrenshoek 0g ondergaat de p-gepolariseerde bundelkomponent een totalereflektie in de richting van de pijl 107, omdat voor deze komponent degewone brekingsindex geldt. Voor de s-gepolariseerde bundelkomponent,waarvan de polarisatierichting dwars op het invalsvlak staat, geldt debuitengewone brekingsindex van het vloeibaar kristallijne materiaal, zodat deze komponent geen brekingsindexverschil "ziet" bij doorgang doorde bundeldeler, en dus de laag 103 en het prisma 102 doorloopt in deoorspronkelijke richting.

Het brekingsindexverschil Δη = ne - no van vloeibaari kristallijn materiaal kan groot zijn zodat de bundeldeler geschikt isvoor een groot gebied van invalshoeken. Er kan bovendien voor gezorgdworden dat de brekingsindex van het prisma materiaal en die van de laag103 op dezelfde wijze variëren met variërende golflengte van debundel b zodat de bundeldeler voor een groot golflengtebreik een grotepolarisatie-efficiency heeft. Een zeer groot voordeel van de bundeldelervolgens figuur 10 is dat hij goedkoop is omdat geen dure dubbelbrekendeprisma materialen gebruikt behoeven te worden en de produktie relatiefeenvoudig is.

De prisma's 101 en 102 behoeven niet massief te zijnhet is ook mogelijk dat deze prisma's bestaan uit glazen, of anderedoorzichtige, wanden waarbinnen een transparante vloeistof of kunststofmet hoge brekingsindex, gelijk aan ne van de laag 103, is aangebracht.Daarbij moeten deze wanden dezelfde brekingsindex hebben als devloeistof of kunststof die geen depolariserende effekten mogen vertonen.

Door een wijziging van de konstruktie van de in figuur 10getoonde bundeldeler kan de beeldprojektie-inrichting kompakter gemaaktworden, zoals in figuur 11 aangegeven is. Er wordt voor gezorgd dat hetvlak 110 van prisma 101 waarop de van de bron 1 afkomstige bundel binvalt loodrecht op deze bundel staat. Bovendien is de invalsrichtingzó gekozen dat ter plaatse van het polarisatiescheidingsvlak 103 deinvalshoek kleiner is dan de grenshoek, zodat de bundel b in zijn geheeldoorgelaten wordt. Het vlak 113 van het prisma 102 is voorzien van eenreflekterende laag 116 die de bundel b reflekteert naar descheidingslaag 103. Bij deze tweede inval op de laag 103 is deinvalshoek groter dan de grenshoek, waardoor de gewenste scheiding naarpolarisatierichting optreedt. De p-gepolariseerde bundel b| verlaathet prisma 102 via het vlak 114 en de s-gepolariseerde bundel b2verlaat het prisma 101 via het vlak 112.

De bundeldeler 100 kan tevens gebruikt worden voor hetsamenvoegen van de deelbundels b^ en b2 nadat zij metbeeldinformatie gemoduleerd zijn, bijvoorbeeld in het geval dat gewerktwordt met reflekterende beeldweergeefpanelen. De van rechts komende gemoduleerde deelbundel bf komt via het vlak 112 het prisma 101 binnenen wordt aan het scheidingsvlak 103 al dan niet naar hetprojektielenzenstelsel 20 gereflekteerd, al naar gelang zijnpolarisatierichting niet of wel gedraaid is. De van rechts komendegemoduleerde deelbundel b2 treedt via het vlak 114 in het prisma 102en wordt door het scheidingsvlak 103 al dan niet doorgelaten naar hetprojektielenzenstelsel 20 al naar gelang zijn polarisatierichting nietof wel gedraaid is. De polarisatiegevoelige bundeldeler zet depolarisatiemodulatie van de deelbundels weer om in eenintensiteitsmodulatie.

Hoewel de onderhavige uitvinding in eerste instantiebedoeld is voor een beeldprojektie-inrichting met direkt aangestuurdebeeldweergeefpanelen is zij daartoe niet beperkt. Ook bij toepassing ineen beeldprojektie-inrichting met indirekt aangestuurde, bijvoorbeeldmiddels kathodestraalbuizen, weergeefpanelen kan door de uitvinding delichtopbrengst vergroot worden.

Claims (17)

1. Beeldprojektie-inrichting, bevattende een stralingsbron, een beeldweergeefstelsel met minstens een beeldweergeefpaneel voor hetgenereren van een weer te geven beeld en waarin de polarisatierichtingvan de van de bron afkomstige bundel wordt gemoduleerd overeenkomstig debeeldinformatie, een projektielenzenstelsel voor het projekteren van hetdoor het beeldweergeefstelsel gevormde beeld op een projektiescherm,waarbij in de weg van de van de bron afkomstige bundel eenpolarisatiegevoelige bundeldeler is opgenomen voor het vormen van tweeonderling loodrecht gepolariseerde deelbundels en zich in destralingsweg vóór het projektielenzenstelsel een polarisatiegevoelige bundeldeler bevindt voor het kombineren van de tweeonderling loodrecht gepolariseerde deelbundels nadat zij met debeeldinformatie gemoduleerd zijn, met het kenmerk, dat de tweedeelbundels invallen op eenzelfde beeldweergeefstelsel.

2. Beeldprojektie-inrichting volgens conclusie 1, met hetkenmerk dat slechts één polarisatie gevoelige bundeldeler aanwezig is voor zowel het vormen van twee deelbundels als het verenigen van dedeelbundels nadat zij door het beeldweergeefstelsel gemoduleerd zijnalsmede minstens twee reflektoren beide opgenomen in destralingswegen van de beide deelbundels voor het teruggeleiden van deuit de bundeldeler tredende deelbundels, via het beeldweergeefstelsel,naar de bundeldeler.

3. Beeldprojektie-inrichting volgens conclusie 2, met hetkenmerk, dat de beeldweergeefpanelen stralingsdoorlatend zijn en dat dedeelbundels nagenoeg loodrecht op deze panelen invallen.

4. Beeldprojektie-inrichting volgens conclusie 2, met hetkenmerk, dat de beeldweergeefpanelen reflekterend zijn.

5. Beeldprojektie-inrichting volgens conclusie 4, met hetkenmerk, dat de deelbundels onder een scherpe hoek met de normalen op debeeldweergeefpanelen invallen.

6. Beeldprojektie-inrichting volgens conclusie 1 met eenstralingsdoorlatend beeldweergeefstelsel en waarin een eerstepolarisatiegevoelige bundeldeler aanwezig is voor het splitsen van devan de stralingsbron afkomstige bundel in twee onderling loodrechtgepolariseerde deelbundel, met het kenmerk, dat in de wegen van elke vande deelbundels eerste reflektoren aanwezig zijn voor het reflekteren vandeze deelbundels naar eenzelfde zijde van het beeldweergeefstelsel, en dat in elk van de wegen van de van het beeldweergeefstelsel afkomstigedeelbundels tweede reflektoren aanwezig zijn voor het reflekteren vandeze deelbundels naar een tweede polarisatiegevoelige bundeldeler.

7. Beeldprojektie-inrichting volgens conclusie 1, met eenstralingsdoorlatend beeldweergeefstelsel en waarin een eerstepolarisatiegevoelige bundeldeler aanwezig is voor het splitsen van devan de stralingsbron afkomstige bundel in twee onderling loodrechtgepolariseerde deelbundels, gekenmerkt door een tweedepolarisatiegevoelige bundeldeler voor het verenigen van de gemoduleerdedeelbundels, een derde polarisatiegevoelige bundeldeler en een aantalreflektoren, waarbij de stralingsweg tussen de eerste en tweedebundeldeler voor de eerste deelbundel verloopt via reflektie aan eeneerste en tweede reflektor, de derde bundeldeler, doorgang door hetweergeefstelsel en reflektie aan een derde reflektor, terwijl diestralingsweg voor de tweede deelbundel verloopt via doorgang door hetbeeldweergeefstelsel en de derde bundeldeler en reflektie aan een vierdeen vijfde reflektor.

8. Beeldprojektie-inrichting volgens conclusie 5, met hetkenmerk, dat in de weggedeelten van de eerste deelbundel die nietsamenvallen met die van de tweede deelbundel polarisatiegevoeligeabsorptiefilters aangebracht zijn die licht met een polarisatierichtingafwijkend van die van de eerste deelbundel blokkeren.

9. Beeldprojektie-inrichting volgens één der voorgaandeconclusies, met het kenmerk, dat het beeldweergeefstelsel eenkleurenbeeldweergeefstelsel is dat voorzien is van kleurselektieveelementen en van een samengesteld beeldweergeefpaneel waarvan debeeldelementen in groepen verdeeld zijn, waarbij elke groep vanbeeldpunten een deelbeeld opwekt van een bepaalde kleur die overeenkomtmet de kleur van de aan de betreffende groep beeldelementen toegevoegdekleurselektieve elementen.

10. Beeldprojektie-inrichting volgens conclusie 9, met hetkenmerk, dat de kleurselektieve elementen worden gevormd door een aantalkleurselektieve bundeldelers voor het splitsen van de deelbundels indrie monochromatische sub-deelbundels van verschillende kleur en voorhet verenigen van de met monochrome beeldinformatie gemoduleerde sub-deelbundels tot een met kleurenbeeldinformatie gemoduleerde deelbundel,en dat in de weg van elk van de sub-deelbundels een apart beeldweergeefpaneel is aangebracht waarvan de gezamenlijkebeeldelementen een van de genoemde groepen beeldelementen vcTmen.

11. Beeldprojektie-inrichting volgens conclusie 9, met hetkenmerk, dat het kleurenbeeldweergeefstelsel één beeldweergeefpaneelbevat waarvan de beeldelementen volgens groepen gerangschikt zijn,waarbij elke groep een deelbeeld van een bepaalde kleur opwekt en datvóór elk van de beeldelementen een kleurenfilter is aangebracht datalleen licht doorlaat met die kleur die overeenkomt met die van hetdeelbeeld dat opgewekt moet worden door de groep waartoe het betreffendebeeldelement behoort.

12. Beeldprojektie-inrichting volgens conclusie 1. Voor hetprojekteren van een kleurenbeeld, met het kenmerk, dat de stralingsbronbestaat uit een aantal monochromatische stralingsbronnen die weer evenzovele monochromatische bundels uitzenden welke stralingsbronnen deeluitmaken van aparte kleurkanalen waarin ook monochromatischebeeldweergeefpanelen opgenomen zijn.

13. Beeldprojektie-inrichting volgens één der voorgaandeconclusies, met het kenmerk, dat in serie met het beeldweergeefstelseleen polarisatiedraaiend element, dat de polarisatierichting van eenlichtbundel in principe over 90° draait, opgenomen is.

14. Beeldprojektie-inrichting volgens conclusie 13, met hetkenmerk, dat het polarisatiedraaiend element gevormd wordt door een laagnematisch vloeibaar kristallijn materiaal.

15. Beeldprojektie-inrichting volgens conclusie 14 waarin debeeldweergeefpanelen een laag nematisch vloeibaar kristallijn materiaalbevatten, met het kenmerk, dat de oriëntatie van dit materiaal tenopzichte van dat van de polarisatiedraaier zodanig gekozen is dat inniet-bekrachtigde toestand van het beeldweergeefpaneel een door hetpolarisatiedraaiend element en het beeldweergeefpaneel gaande bundelgeen polarisatiedraaiing ondervindt.

16. Beeldprojektie-inrichting volgens één der voorgaandeconclusies, met het kenmerk, dat de polarisatiegevoelige bundeldelerwordt gevormd door een samenstel van twee doorzichtige elementen metdezelfde enkelvoudige brekingsindex waarvan twee oppervlakken naarelkaar toegewend zijn, tussen welke oppervlakken een laag vloeibaarkristallijn materiaal is aangebracht waarvan één van debrekingsindices gelijk is aan die van de genoemde elementen terwijl de andere brekingsindex kleiner is dan die van de genoemde elementen.

17. Beeldprojektie-inrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat een eerste buitenoppervlak van de bundeldeler, gelegentegenover een tweede buitenoppervlak waardoor de van de stralingsbronafkomstige bundel de bundeldeler binnentreedt en gelegen achter de laagvloeibaar kristallijn materiaal, reflekterend is.