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Die Erfindung betrifft eine Stereoprojektionsvorrichtung,
bei der die Bilder für
das linke und rechte Auge eines Betrachters zeitsequentiell erzeugt
werden.
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Eine solche Stereoprojektionsvorrichtung
ist in der
JP 2000-4454
A beschrieben, wobei ein Flüssigkristallelement verwendet
wird, um den Bildern für das
linke und rechte Auge des Betrachters einen unterschiedlichen Polarisationszustand
einzuprägen. Der
Betrachter trägt
eine Bri11e mit unterschiedlichen Analysatoren für das linke und rechte Auge,
so daß er
mit dem linken Auge nur die für
das linke Auge projizierten Bilder und mit dem rechten Auge nur
die für
das rechte Auge projizierten Bilder wahrnehmen kann, wodurch der
visuelle Stereoeffekt erreicht wird.
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Das verwendete Flüssigkristallelement erwärmt sich
jedoch nachteilig (insbesondere bei hohen Lichtleistungen), wodurch
seine Funktion und sein Wirkungsgrad verschlechtert wird. Des weiteren ist
die Schaltzeit für
den Wechsel für
die zwei unterschiedlichen Polarisationszuständen relativ lang, so daß um die
20% der Projektionszeit für
die Bilder des rechten und linken Auges für die Umschaltung des Flüssigkristallelements
reserviert werden muß.
Daher wird die für
den Betrachter wahrnehmbare Bildhelligkeit nachteilig verringert.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, eine Stereoprojektionsvorrichtung bereitzustellen,
die auch bei hohen Lichtleistungen gut funktioniert.
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Erfindungsgemäß wird dies durch eine Stereoprojektionsvorrichtung
gelöst,
die ein Bilderzeugungsmodul zum zeitsequentiellen Erzeugen von Bildern
für das
linke und rechte Auge eines Betrachters, eine dem Bilderzeugungsmodul
nachgeschaltete Projektionsoptik zum Projizieren der Bilder auf
eine Projektionsfläche
und eine den Bildern für
das linke und rechte Auge einen unterschiedlichen Polarisationszustand
einprägende
Polarisationseinrichtung aufweist, die in einem optischen Strahlengang
angeordnet ist, der vom Bilderzeugungsmodul über die Projektionsoptik bis
zur Projektionsfläche
verläuft, wobei
die Polarisationseinrichtung eine Aufspaltungseinheit, die den optischen
Strahlengang in zwei Teilstrahlengänge aufspaltet, eine der Aufspaltungseinheit
nachgeordnete Kombinationseinheit, die die beiden Teilstrahlengänge wieder
zum optischen Strahlengang zusammenführt, sowie ein Polarisationsmodul
umfaßt,
das bewirkt, daß durch
den ersten Teilstrahlengang hindurchgelaufenes Licht für die Bildprojektion
einen ersten Polarisationszustand und durch den zweiten Teilstrahlengang
hindurchgelaufenes Licht für
die Bildprojektion einen zweiten Polarisationszustand aufweist,
und wobei die Polartsationseinrichtung eine Umschalteinheit enthält, die
abwechselnd eine optische Verbindung des ersten Teilstrahlengangs
mit dem optischen Strahlengang und des zweiten Teilstrahlengangs
mit dem optischen Strahlengang bewirkt. Damit kann durch eine einfache
Umschaltung zwischen den beiden Teilstrahlengängen die gewünschte zeitsequentielle
Erzeugung der Bilder mit unterschiedlichen Polarisationszuständen erreicht
werden.
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Insbesondere umfaßt die Aufspaltungseinheit
und/oder die Kombinationseinheit ein bewegbares und zumindest in
eine erste und eine zweite Position bringbares Spiegelelement als
Element der Umschalteinheit und in Abhängigkeit der Position des Spiegelelements
wird eine optische Verbindung des ersten oder zweiten Teilstrahlengangs
mit dem optischen Strahlengang bewirkt.
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Das Einprägen der Polarisationszustände der
Bilder für
das linke und das rechte Auge erfolgt bei der erfindungsgemäßen Stereoprojektionsvorrichtung
bevorzugt in den Teilstrahlengängen,
wobei die Umschaltung zwischen den beiden Strahlengängen durch
das bewegbares Spiegetetement erfolgt. Eine solche Umschaltung mittels
eines bewegbares Spiegelelments läßt sich außerordentlich schnell und auch
bei hohen Lichtleistungen zuverlässig
durchführen,
so daß die
erfindungsgemäße Stereoprojektionsvorrichtung
vorteilhafterweise auch bei hohen Lichtleistungen funktioniert.
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Die Trennung der mittels der erfindungsgemäßen Stereoprojektionsvorrichtung
projizierten Bilder für
das linke und rechte Auge wird beispielsweise durch eine passive
Polarisationsbrille, die der Betrachter trägt, dadurch durchgeführt, daß die Brillengläser entsprechende
Polarisatoren (bzw. Analysatoren) für die Augen aufweisen.
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Von besonderem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Stereoprojektionsvorrichtung
ist es, daß nur
ein Bilderzeugungsmodul und nur eine Projektionsoptik und nur eine
Potarisationseinrichtung und somit nur ein Projektor vorgesehen
werden kann. Damit sind die Nachteile, die bei Stereoprojektionsvorrichtungen
mit zwei Projektoren auftreten, nicht mehr vorhanden. So entfällt die
notwendige Ausrichtung der beiden Projektoren derart, daß die von
ihnen projizierten Bilder exakt auf der Projektionsfläche überlagert
sind und auch der Abgleich der beiden Projektoren hinsichtlich ihrer
Projektionseigenschaften (wie z.B. Helligkeit und Farben) ist nicht
notwendig. Dies alles entfällt
bei der vorliegenden Stereoprojektionsvorrichtung, da beide Stereokanäle stets
dieselbe Projektionsanordnung durchlaufen.
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Insbesondere kann bei der erfindungsgemäßen Polarisationseinrichtung
die Aufspaltungseinheit und/oder die Kombinationseinheit einen Polarisationsstrahlteiler
umfassen. In diesem Fall führt
schon der Polarisationsstrahlteiler die Einprägung des Polarisationszustandes
für die
Bilder für
das rechte und linke Auge durch. Solche Polarisationsstrahlteiler sind
gängige
optische Elemente, die auch für
hohe Lichtleistungen ausgelegt werden können. Dadurch wird ein einfacher
Aufbau der erfindungsgemäßen Stereoprojektionsvorrichtung
ermöglicht.
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Fernen kann bei der erfindungsgemäßen Stereoprojektionsvorrichtung
im ersten Teilstrahlengang ein erster Polarisator zur Einprägung des
ersten Polarisationszustand und im zweiten Teilstrahlengang ein
zweiter Polarisator zur Einprägung
des zweiten Polarisationszustand angeordnet sein. Wenn die Polarisatoren
transmissive Polarisatoren sind, erfolgt beim Durchgang des Lichts
durch die Polarisatoren die Einprägung des Polarisationszustandes.
Alternativ kann einer der Polarisatoren oder auch beide Polarisatoren
reflektive Polarisatoren sein. Bei den Polarisatoren handelt es
sich bevorzugt um zwei getrennte, feststehende Polarisatoren. Solche
Polarisatoren lassen sich für
hohe Lichtleistungen auslegen und umfassen beispielsweise aufgedampfte
Aluminiumgitter.
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Bei den beiden Polarisationszuständen handelt
es sich um unterschiedliche Polarisationszustände, wobei bevorzugt eine lineare
oder zirkulare Polarisierung durchgeführt wird.
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Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der
erfindungsgemäßen Stereoprojektionsvorrichtung
besteht darin, daß das
Spiegelelement drehbar ist. Damit läßt sich ausgezeichnet eine
hohe Umschaltgeschwindigkeit konstant über längere Zeit realisieren, indem
die Drehgeschwindigkeit elektronisch geregelt wird.
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Insbesondere kann dem Spiegelelement, wenn
es zum Verbinden des ersten Teilstrahlengangs mit dem optischen
Strahlengang dient, ein Umlenkspiegel vor- oder nachgeordnet sein,
der zur Verbindung des zweiten Strahlengangs mit dem optischen Strahlengang
dient. Dies ist eine besonders kompakte Ausbildung der Aufspaltungseinheit und/oder
Kombinationseinheit.
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Bevorzugt ist es, wenn bei der erfindungsgemäßen Stereoprojektionsvorrichtung
eine Synchronisiereinheit vorgesehen ist, die die zeitsequentielle Bilderzeugung
des Bilderzeugungsmoduls mit der Umschalteinheit, insbesondere der
Bewegung des Spiegelelements, synchronisiert. Dabei kann entweder
die Bilderzeugung auf die Umschalteinheit oder die Umschalteinheit
auf die Bilderzeugung synchronisiert werden.
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Besonders bevorzugt ist es, daß das Spiegelelement
im wesentlichen halbkreisförmig
ausgebildet ist. Diese Form läßt sich
leicht herstellen und führt
dazu, daß bei
einer konstanten Drehgeschwindigkeit jeweils die Hälfte der
Zeit der erste und der zweite Teilstrahlengang mit dem optischen
Strahlengang verbindbar ist.
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Insbesondere kann der Umlenkspiegel
auch im wesentlichen halbkreisfönnig
ausgebildet und auf der Drehachse des Spiegelelement von diesem
beabstandet so montiert sein, daß in Draufsicht in Drehachsenrichtung
gesehen das Spiegelelement und der Umlenkspiegel eine kreisförmige Spiegelfläche bilden.
Dies ist eine besonders kompakte Ausgestaltung der Aufspaltungseinheit
und/oder Kombinationseinheit. Insbesondere läßt sich dadurch die Unwucht äußerst gering
halten.
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Die Polarisationseinrichtung kann
der Projektionsoptik nachgeordnet sein. Die ist besonders vorteilhaft,
wenn die Polarisationseinrichtung als Vorschaltmodul ausgebildet
ist, das beispielsweise Kinoprojektoren vorgeschaltet werden kann.
In diesem Fall können
somit vorhandene Kinoprojektoren (bei Vorliegen des entsprechenden
Filmes) innerhalb kürzester
Zeit zu Stereoprojektoren umgerüstet
werden. Bei Kinoprojektoren ist es auch möglich, die Polarisationseinrichtung
zwischen Lampenhaus (bzw. Lampe) und Filmbühne, die Bestandteil des Bilderzeugungsmoduls
sind, vorzusehen.
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Alternativ kann die Polansationseinrichtung zwischen
dem Bilderzeugungsmodul und der Projektionsoptik angeordnet werden.
In diesem Fall ist die Stereoprojektionsvorrichtung äußerst kompakt
realisierbar.
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Das Bilderzeugungsmodul kann eine
Lichtquelle und einen flächigen
Lichtmodulator (wie zum Beispiel ein LCD-, ein LCoS-Modul oder eine
Kippspiegelmatrix) umfassen. Der Lichtmodulator umfaßt eine
Vielzahl von voneinander unabhängig
ansteuerbaren Pixeln (die z.B. in Zeilen und Spalten oder in einer
Wabenstruktur angeordnet sind), die mittels einer Ansteuereinheit
aufgrund vorgegebener Bilddaten zumindest zwischen einem ersten
und einem zweiten Zustand hin- und herschaltbar sind. Das von den
sich im ersten Zustand befindenden Pixeln ausgehenden Licht wird
zur Bildprojektion verwendet, während
von den sich im zweiten Zustand befindenden Pixeln entweder kein
Licht ausgeht oder so ausgeht, daß es nicht projiziert wird.
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Anstatt des flächigen Lichtmodulators kann auch
ein Zeilen- bzw. Spaltenmodulator (z.B. GLV) vorgesehen werden,
der mittels einer Ablenkoptik auf die Projektionsfläche abgebildet
und über
diese abgelenkt werden kann.
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Das Bllderzeugungsmodul kann natürlich auch
mehrfarbige Bilder erzeugen. Dies kann man durch eine zeitsequentielle
Erzeugung von unterschiedlichen Farbteilbildern erreichen, in dem
man beispielsweise den Lichtmodulator zeitlich nacheinander immer
wieder mit den Primärfarben
rot, grün und
blau beleuchtet. Alternativ kann ein Lichtmodulator mit Pixeln für die Farben
rot, grün
und blau (z.B. durch entsprechende Farbfilter) oder können auch mehrere
Lichtmodulatoren für
unterschiedliche Farben vorgesehen werden, mit denen Farbteilbilder
erzeugbar sind, die mittels einer Überlagerungseinheit zu einem
Farbbild überlagert
werden können,
das mittels der Projektionsoptik projiziert wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Stereoprojektionsvorrichtung
kann die Umschalteinheit so ausgebildet sein, daß sie abwechselnd im ersten
und zweiten Teilstrahlengang eine Abschattungsbelende anordnet.
Wenn die beiden Teilstrahlengänge
zumindest teilweise zueinander parallel verlaufen, kann die Abschaltungsblende
drehbar so vorgesehen sein, daß sie
in Abhängigkeit
ihrer Drehstellung den ersten oder zweiten Teilstrahlengang sperrt
bzw. unterbricht.
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Die Erfindung wird nachfolgend beispielhalber
anhand der Figuren noch näher
erläutert.
Von den Figuren zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Stereoprojektionsvorrichtung;
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2 und 3 vergrößerte Ansichten der Polarisationseinrichtung
in unterschiedlichen Schaltzuständen;
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4 eine
schematische Darstellung eines ersten drehbaren Spiegelelements;
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5 eine
schematische Darstellung eines zweiten drehbaren Spiegelelements;
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6 und 7 schematische Darstellungen
einer alternativen Ausführungsform
der Polarisationseinrichtung der in 1 gezeigten
Stereoprojektionsvorrichtung;
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7 und 8 schematische Darstellungen
einer weiteren Ausführungsform
der Polarisationseinrichtung, und
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9 und 10 schematische Darstellungen einer
noch weiteren Ausführungsform
der Polarisationseinrichtung.
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Die in 1 gezeigte
Stereoprojektionsvorrichtung umfaßt ein Bilderzeugungsmodul 1 mit
einer Lichtquelle 2, die unpolarisiertes Licht abgibt,
und einem Lichtmodulator 3, eine dem Lichtmodulator 3 nachgeordnete
Projektionsoptik 4 (die schematisch als Linse dargestellt
ist) sowie eine Polarisationseinrichtung 5. Ferner ist
eine Ansteuereinheit 6 für den Lichtmodulator 3 und
die Polarisationseinrichtung 5 vorgesehen.
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Die Lichtquelle 2 beleuchtet
den Lichtmodulator 3, der mittels der Ansteuereinheit 6 aufgrund vorgegebener
Bilddaten angesteuert wird und in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
eine Kippspiegelmatrix ist und das Licht für helle Bildpunkte zu der Polarisationseinrichtung 5 hinreflektiert.
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Das am Lichtmodulator reflektierte
Licht für dunkle
Bildpunkte wird so reflektiert, das es nicht auf die Projektionsfläche 7 projiziert
wird. Die Bilderzeugung wird mittels der Ansteuereinheit 6 so
durchgeführt,
daß zeitlich
aufeinanderfolgende Bilder für
das linke und rechte Auge erzeugt werden können.
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In der Polarisationseinrichtung 5 wird
dem Licht der Bilder für
das linke Auge eines Betrachters ein anderer Polarisationszustand
eingeprägt
als den Bildern für
das rechte Auge des Betrachters. Das Licht mit dem eingeprägten Polarisationszustand wird
dann mittels der Projektionsoptik 4 auf die Projektionsfläche 7 projiziert.
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In 2 und 3 ist vergrößert die
Polarisationseinrichtung 5 schematisch in unterschiedlichen Schaltzuständen dargestellt,
wobei zur Vereinfachung der Darstellung jeweils nur die Ausbreitungsrichtung
des Lichtes der Bilder für
das rechte und linke Auge eingezeichnet ist.
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Die Polarisationseinrichtung enthält eine Aufspaltungseinheit 8,
die den optischen Strahlengang S in einen ersten und zweiten Teilstrahlengang S1,
S2 aufteilt, eine der Aufspaltungseinheit 8 nachgeordnete
Kombinationseinheit 9, die die beiden Teilstrahlengänge S1 und
S2 wieder zum optischen Strahlengang S zusammenführt.
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Die Aufspaltungseinheit 8 umfaßt zwei
auf einer gemeinsamen Drehachse 10 angeordneten halbkreisförmigen Spiegel 11, 12,
die in Draufsicht betrachtet, jeweils wie der in 4 gezeigte Spiegel SP1 ausgebildet sind.
Die relative Anordnung der beiden Spiegel 11, 12 auf
der Drehachse 10 ist nun so gewählt, daß in Richtung der Drehachse 10 gesehen,
die beiden Spiegel 11 und 12 einen kreisförmigen Spiegel
bilden, wie dies schematisch in 5 dargestellt
ist.
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Bei der in 2 gezeigten Drehstellung der Spiegel 11, 12 der
Aufspaltungseinheit 8 wird das sich entlang des optischen
Strahlengangs S ausbreitende Licht, das vom Lichtmodulator 3 kommt,
am Spiegel 11 in den ersten Teilstrahlengang S1 reflektiert,
so daß der
Spiegel 11 bei dieser Drehstellung eine optische Verbindung
des ersten Teilstrahlengangs S1 mit dem optischen Strahlengang S
herstellt.
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Bei der in 3 gezeigten Drehstellung wird hingegen
das sich entlang des optischen Strahlengangs S ausbreitende Licht
am Spiegel 12 in den zweiten Teilstrahlengang S2 reflektiert,
so daß nun eine
optische Verbindung zwischen dem zweiten Teilstrahlengang S2 und
dem optischen Strahlengang S hergestellt ist.
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In den beiden Teilstrahlengängen S1
und S2 ist jeweils ein Polarisator 13, 14 vorgesehen.
In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
handelt es sich um transmissive Linearpolarisatoren, die so angeordnet
sind, daß das
durch sie hindurchgegangene und damit Linear polarisierte Licht
im ersten Teilstrahlengang S1 in der Zeichenebene linear polarisiert
ist und im zweiten Teilstrahlengang S2 senkrecht zur Zeichenebene
linear polarisiert ist.
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Die Kombinationseinheit 9 umfaßt einen
feststehenden Umlenkspiegel 15, der bei dem in 2 gezeigten Schaltzustand
das vom ersten Teilstrahlengang S1 kommende Licht mittels zwei weiterer Umlenkspiegel 16 und 17 wieder
in den optischen Strahlengang S einkoppelt. Die Kombinationseinheit umfaßt ferner
noch einen drehbaren Spiegel 18, der in gleicher Weise
wie der in 4 gezeigte
Spiegel SP1 ausgebildet ist und dessen Drehbewegung so relativ zu
der Drehbewegung der Spiegel 11 und 12 synchronisiert
ist, daß er
bei dem in 2 gezeigten Zustand
kein Licht reflektiert. Bei dem in 3 gezeigten
Zustand lenkt er jedoch das sich im zweiten Teilstrahlengang S2
ausbreitende Licht auf den Umlenkspiegel 16 um, so daß dieses
Licht über
den Umlenkspiegel 17 wiederum in den optischen Strahlengang
S eingekoppelt werden kann.
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Somit wird in der Polarisationseinrichtung 5 das
vom Lichtmodulator 3 kommende Licht entweder durch den
ersten Teilstrahlengang S1 oder durch den zweiten Teilstrahlengang
S2 geführt,
so daß eine
unterschiedliche Polarisation des Lichts erfolgt. Da die Polarisationseinrichtung 5 mit
dem Bilderzeugungsmodul 1 über die Ansteuereinheit 6 synchronisiert
ist, wird das Licht für
Bilder für
das rechte Auge immer durch den ersten Teilstrahlengang S1 und das
Licht für
Bilder für
das linke Auge immer durch den zweiten Teilstrahlengang S2 geführt. Dem
Licht der zeitsequentiellen Bilder für das rechte und linke Auge
werden somit unterschiedliche Polarisationszustände eingeprägt, so daß der gewünschte dreidimensionale Effekt
bei der Betrachtung durch eine entsprechende Bri11e erzielt werden
kann.
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Die beiden Umlenkspiegel 16 und 17 sind nur
vorgesehen, damit kein Parallelversatz in dem optischen Strahlengang
durch die Polarisationseinrichtung 5 erzeugt wird. Natürlich können die
Umlenkspiegel 16 und 17 auch weggelassen werden, wenn
dies gewünscht
ist. Ferner kann die in 2 und 3 gezeigte Polartsationseinrichtung
in der anderen Richtung durchlaufen werden, d.h. das Licht kommt
von der rechten Seite und wird nach links weitergeleitet.
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Die Achse 10 des Spiegelpaares 11, 12 und die
Achse des Drehspiegels 18 können miteinander gekoppelt
sein, beispielsweise über
ein Getriebe, einen Zahnriemen oder sonstige Mittel. In diesem Fall läßt sich
die Umschaltung zwischen den beiden Teilstrahlengängen exakt
durchführen.
An diese Kopplungsanordnung der Spiegel kann beispielsweise ein Impulsgeber
für die
Synchronisation mit der Bilderzeugung angebracht werden. Natürlich kann
die Kopplungsanordnung auch über
eine elektronische Regelung auf die Bildfrequenz und die Phase der Stereofrequenz
(also der Bilderzeugung für
das rechte und linke Auge) synchronisiert werden.
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Ferner können die Umlenkspiegel 15 und
der Drehspiegel 18 auch durch eine Spiegelkonstruktion gemäß der Aufspaltungseinheit 8 mit
den Spiegeln 11 und 12 ersetzt werden Andererseits
kann natürlich auch
die Aufspaltungseinheit 8 durch eine Spiegelkombination
wie die der Spiegel 15 und 18 ersetzt werden.
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Die Lichtquelle 2 kann in
einer Abwandlung (nicht gezeigt) auch schon linear polarisiertes
Licht abgeben. In diesem Fall muß lediglich in einem der beiden
Teilstrahlengänge
S1 oder S2 eine Poldreheinrichtung vorgesehen werden, die die Polarisationsrichtung
um z.B. 90° dreht,
während
im anderen Teilstrahlengang keine Änderung des Polarisationszustands
bewirkt wird.
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In 6 und 7 ist eine alternative Ausführungsform
der Polartsationseinrichtung 5 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform
ist die Aufspaltungseinheit 8 anders ausgebildet als bei
der in 2 – 5 gezeigten Ausführungsform.
Die restlichen Elemente, die gleich geblieben sind, sind mit gleichen
Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht noch mal erläutert.
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Die Aufspaltungseinheit 8 umfaßt bei der
in 6 und 7 gezeigten Ausführungsform einen Strahfteilerwürfel 19,
der Licht eines ersten Polarisationszustandes in den ersten Teilstrahlengang
S1 umlenkt und Licht eines zweiten Polarisationszustandes transmittiert.
Das Licht des zweiten Polarsationszustandes trifft auf einen den
Polartsationsstrahlteiler 19 nachgeschalteten Umlenkspiegel 20,
und wird durch diesen in den zweiten Teilstrahlengang S2 reflektiert.
Da die Polarisation des Lichtes bei dieser Ausführungsform gleich durch den
Strahlteilerwürfel 19 erfolgt,
können
natürlich
die Polarisatoren 13 und 14, die bei der Ausführungsform
von 2 und 3 enthalten sind, in den
Teilstrahlengängen
S1 und S2 entfallen.
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Die Darstellung in 5 zeigt den Fall, daß das in den ersten Teilstrahlengang
S1 eingekoppelte Licht zur Bildprojektion verwendet wird, während die Darstellung
in 7 den Zustand der
Polarisationseinrichtung 5 zeigt, bei dem das in den zweiten Teilstrahlengang
S2 eingekoppelte Licht zur Bilddarstellung verwendet wird.
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Die Ausführungsform der Polarisationseinrichtung,
die in 6 und 7 gezeigt wird, weist den Vorteil
auf, daß weniger
sich bewegende bzw. drehende Spiegel vorgesehen werden müssen.
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Natürlich kann auch die in 6 und 7 gezeigte Polarisationseinrichtung in
der entgegengesetzten Richtung durchlaufen werden, d.h. das Licht kommt
von rechts und wird auf der linken Seite in der Darstellung ausgegeben.
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In 8 und 9 ist eine alternative Ausführungsform
der Polarisationseinrichtung 5 von 6 und 7 gezeigt.
Bei dieser Ausführungsform
ist statt des Umlenkspiegels 18 ein zweiter Strahlteilerwürfel 21 vorgesehen.
Ferner ist noch eine um eine Drehachse 22 drehbare Abschaltungsblende 23 so
zwischen den beiden Teilstrahlengängen S1 und S2 angeordnet,
daß in
Abhängigkeit
von der Drehstellung der Abschaltungsblende entweder der zweite
Teilstrahlengang S2 (8)
oder der erste Teilstrahlengang S1 (9)
unterbrochen wird. Die restlichen Elemente sind gleich wie bei der
Ausführungsform von 6 und 7 und werden nicht noch einmal beschrieben.
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Bei der Ausführungsform von 8 und 9 ist der
zweite Polarisationsstrahlteiler (bzw. Strahlteilerwürfel) 21 so
ausgebildet, daß das
Licht des ersten Polarisationszustandes, das von dem Umlenkspiegel 15 kommen,
transmittiert wird (8)
und Licht des zweiten Polarisationszustandes, daß sich im zweiten Teilstrahlengang
S2 (9) ausbreitet, zum
Spiegel 16 hin nach rechts (in 9) reflektiert wird.
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Bei dieser Ausführungsform der Polarisationseinrichtung
ist vorteilhaft nur noch eine sich bewegende Abschaltungsblende
vorgesehen und kein zu bewegender Spiegel. Dies erleichtert die
Justierung, da die Abschattungsblende lediglich die Teilstrahlengänge S1 und
S2 sicher unterbrechen muß und
nicht eine Strahlumlenkung durchführen muß, wie dies beim Umlenkspiegel 18 in 7 der Fall ist.
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Eine andere Ausführungsform der Polartsationseinrichtung
ist in 10 und 11 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform
ist ein um eine Drehachse 24 drehbarer Spiegel 25 vorgesehen,
der auf beiden Seiten verspiegelt ist. Dem Drehspiegel 25 sind
drei Umlenkspiegel 26, 27 und 28 nachgeordnet,
die jeweils eine Strahlumlenkung um 90° bewirken. Zwischen dem Drehspiegel 25 und
dem Umlenkspiegel 26 ist ein Polarisator 29 angeordnet
und zwischen den beiden Umlenkspiegeln 26 und 27 ist
eine λ/2-Platte 30 vorgesehen.
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Bei der Ausführungsform von 10 und 11 ist
der Drehspiegel 25 gleichzeitig Aufspaltungsund Kombinationseinheit 8, 9,
wobei die beiden Teilstrahlengänge
S1 und S2 sind im wesentlichen nur dadurch unterscheiden, daß der Strahlengang
in der Polartsationseinrichtung in unterschiedlichen Richtungen
durchlaufen wird.
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Bei der Drehstellung des Drehspiegels 25, die
in 10 gezeigt ist, läuft das
Licht, das sich entlang des Strahlengangs S ausbreitet, durch den
Polarisator 29 hindurch, so daß hinter dem Polarisator 29,
der hier ein Linearpolarisator ist, linear polarisiertes Licht vorliegt.
In dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel
liegt die Polarisationsrichtung in der Zeichenebene, wie durch den
Doppelpfeil 31 angedeutet ist. Das linear polarisierte
Licht wird am Umlenkspiegel 26 umgelenkt und durchläuft die λ/2-Platte 30,
die derart angeordnet ist, daß es
die lineare Polarisationsrichtung um 90° umgeklappt wird, so daß das durch
die λ/2-Platte 30 hindurchgelaufene Licht
nun eine lineare Polarisationsrichtung aufweist, die senkrecht zur
Zeichenebene ist, wie durch den Punkt 32 angedeutet ist.
Dieses Licht wird an den beiden Umlenkspiegeln 27 und 28 noch
jeweils um 90° umgelenkt
und verläßt den Polarisator 5 als
linear polarisiertes Licht, dessen Polarisationsrichtung senkrecht
zur Zeichenebene liegt. Das Licht durchläuft somit die Polartsationseinrichtung 5 im
Uhrzeigersinn. Natürlich
können
auch weitere Umlenkspiegel vorgesehen werden, damit das Licht die
Polarisationseinrichtung 5 parallel oder koaxial zur Einfallsrichtung
in die Polartsationseinrichtung 5 verläßt.
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Bei der in 11 gezeigten Drehstellung des Drehspiegels 25 lenkt
der Drehspiegel 25 das einfallende Licht nach unten in
Richtung zu dem Umlenkspiegel 28, so daß die Polartsationseinrichtung
nun entgegen dem Uhrzeigersinn durchlaufen wird.
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Da das Licht, das in die Polartsationseinrichtung
eingekoppelt wird, noch nicht polarisiert ist, ist es auch nach
Durchlaufen der λ/2-Platte 30 unpolarisiert
und wird mittels des Umlenkspiegels 26 auf den Polarisator 29 gerichtet.
Nach Durchlaufen des Polarisators 29 ist das Licht linear
polarisiert, wobei die Polartsationseinrichtung in der Zeichenebene
liegt, wie durch den Doppelpfeil 31 angedeutet ist. Dieses Licht
trifft wiederum auf dem Umlenkspiegel 25 und wird nach
oben umgelenkt. Somit verläßt die Polartsationseinrichtung 5 linear
polarisiertes Licht, dessen Polarisationseinrichtung nun in der
Zeichenebene liegt (Doppelpfeil 31).