DE4311112C2 - Videoprojektionseinrichtung zur Projektion von Videobildern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Videoprojektionseinrichtung zur Projektion von Videobildern auf eine Projektionsfläche mittels roter, grü­ ner und blauer Lichtstrahlen gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Einrichtungen zur Projektion von farbigen Videobildern sind bereits aus der DE-OS 23 63 242 und DE-OS 23 41 705 bekannt. In der erstgenannten Druckschrift findet als Lichtquelle eine bei Fernsehempfängern üblicherweise vor­ handene Katodenstrahlröhre Verwendung, die nach Maßgabe eines empfangenen Fernsehsignales Fernsehbilder auf ihrem Bildschirm erzeugt. Diese auf dem Bildschirm erscheinenden Fernsehbilder werden über einen Spiegel mit anschließender optischer Einrichtung zur Vergrößerung des Bildes auf die Projektionsfläche gelenkt.

In der DE-OS 23 41 705 ist ein Laser-Fernsehprojektor ei­ nes Bildwiedergabegerätes beschrieben, bei dem von drei Lasern gebildete Lichtquellen Lichtbündel der Primärfarben rot, blau und grün aussenden. Diese Lichtbündel werden über Lichtmodulatoren in Abhängigkeit eines Fernsehsigna­ les zunächst getrennt voneinander moduliert und dann einem Spiegelsystem zugeführt,das dazu dient, die drei getrenn­ ten Lichtbündel der Farben rot, blau und grün wieder zu vereinigen. Das vereinigte Lichtbündel gelangt dann bei­ spielsweise über einen Polygonal-Drehspiegel für eine Ho­ rizontalablenkung und einen Polygonal-Drehspiegel für eine Vertikalablenkung in Abhängigkeit von Synchronsignalen des Fernsehsignales auf die Projektionsfläche. Auf diese Weise wird auf der Projektionsfläche die Reproduktion von farbi­ gen Fernsehbildern erzeugt.

Problematisch bei solchen Bildwiedergabegeräten ist insbe­ sondere die notwendige Spiegelanordnung, welche für einen einwandfreien Betrieb des Bildwiedergabegerätes exakt auf­ gebaut und justiert sein muß. Es kann nämlich bereits eine geringe Abweichung der vorgegebenen Solleinstellungen der Spiegel dazu führen, daß auf die Projektionsfläche nur ein Teil des Bildes projiziert wird oder überhaupt kein Bild zu sehen ist. Darüber hinaus besteht bei der in der DE-OS 23 41 705 beschriebenen Projektionseinrichtung das Pro­ blem, daß dann Farbfehler im projizierten Bild auftreten, wenn die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen der Laser­ quelle nicht bereits in der ersten Spiegeleinrichtung ge­ nau vereinigt, d. h. gebündelt werden. Dieses Problem wird noch dadurch erhöht, daß für jede der drei Lichtquellen ein separater, zur Bündelung dienender Spiegel vorgesehen ist. Ist auch nur einer dieser Spiegel nicht exakt ju­ stiert oder eine der Lichtquellen mit ihrer Lichtaus­ trittsseite nicht exakt auf diesen Spiegel eingestellt, treten unerwünschte Artefakte auf dem projizierten Bild an der Projektionsfläche auf.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß insbesondere bei Videoprojektionseinrichtungen mit großen Videoleinwänden, die notwendigerweise einen größeren Abstand zwischen Video­ leinwand und Projetionseinrichtung benötigen, kein optimal scharfes Bild auf der Videoleinwand darstellbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, diese bekannte Einrich­ tung zur Projektion von Farbbildern so weiterzubilden, daß auch bei der Verwendung von großen Videoleinwänden in großen Abständen zur Projektionseinrichtung ein optimales Farbbild auf die Projektionsfläche geleitet wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Videoprojektionseinrichtung zur Projektion von Videobildern der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung beruht also im wesentlichen darauf, die ro­ ten, grünen und blauen Lichtstrahlen der Lichtquelle, vor­ zugsweise einer Laserlichtquelle, einem Lichtleitersystem mit einer Lichtaustrittsseite zuzuführen, an welcher die Lichtstrahlen eng aneinanderliegend und parallel zueinan­ der austreten, um dann direkt die eng aneinanderliegenden Lichtstrahlen ohne Zwischenschaltung einer weiteren Bün­ deleinrichtung direkt auf die Spiegelanordnung zur Ablen­ kung zu leiten.

Im Lichtweg der Lichtstrahlen ist nach der Ablenkung durch die Spiegelanordnung erfindungsgemäß eine Defokussierein­ richtung vorgesehen, durch welche die Lichtstrahlen defokus­ sierbar sind. Des weiteren weist die Defokussiereinrichtung Mittel zum Einstellen der Defokussierung nach Maßgabe eines Abstandes der Projektionsfläche von der Videoprojektionsein­ richtung auf. Damit ist gewährleistet, daß selbst bei einer Änderung des Abstandes zwischen Projektionsfläche und Video­ projektionseinrichtung stets ein scharfes Abbild des zu projizierenden Videobildes möglich ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich durch eine geringe Platzbeanspruchung aus, da die sonst übliche Bündeleinrichtung in Form von Spiegeln und oder optischen Linsen zum zusammenführen der roten, grünen und blauen Lichtstrahlen nicht mehr notwendig ist. Zusätzlich ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung von Vorteil, daß auf­ grund der Verwendung eines Lichtleitersystems ein besseres und leichteres Ausrichten der roten, grünen und blauen Lichtstrahlen auf die Spiegeleinrichtung möglich ist. Hierfür muß nämlich lediglich mittels einer einzigen Justiereinstellung die Austrittsseite des Lichtleiter­ systems so in der Einrichtung plaziert werden, daß die er­ findungsgemäß bereits eng aneinanderliegenden einzelnen Lichtstrahlen auf der für die Ablenkung der Lichtstrahlen auf die Projektionsfläche vorgesehenen Spiegelanordnung auftreffen.

Zweckmäßigerweise wird die Lichtaustrittsseite des Licht­ leitersystems so ausgebildet, daß die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen zueinander dreiecksförmig angeordnet aus dem Lichtleitersystem austreten. Durch eine derartige dreiecksförmige Anordnung der roten, grünen und blauen Lichtstrahlen wird erreicht, daß die verschiedenfarbigen Lichtstrahlen jeweils gleich weit voneinander beabstandet sind und somit eine gute Farbmischung dieser Primärfarben rot, grün und blau möglich ist. In einer anderen Weiter­ bildung der Erfindung ist es vorgesehen, diese Lichtaus­ trittsseite derart zu gestalten, daß die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen auch eng aneinanderanliegend austre­ ten, allerdings nebeneinander angeordnet. Eine solche An­ ordnung der punktförmigen roten, grünen und blauen Licht­ strahlen ermöglicht ebenfalls eine gute Farbmischung.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird als Lichtleitersystem ein Glasfasersystem mit mindestens drei Glasfaserkabeln vorgesehen, von denen jeweils ein Glasfaserkabel zum Leiten eines anders farbigen Licht­ strahls der Lichtquelle vorgesehen ist. Bei Verwendung ei­ nes derartigen Glasfasersystems ist darauf zu achten, daß die Lichtaustrittsseite möglichst plan ausgebildet ist, damit ein störungsfreier Austritt der einzelnen Licht­ strahlen erreicht wird. Das Lichtleitersystem ist zweckmä­ ßigerweise von einer gemeinsamen Ummantelung umgeben. Da­ mit keine ungewollte Farbmischung in Folge Brechung der Lichtstrahlen in den einzelnen Lichtleitern bzw. Glasfa­ serkabeln auftritt, kann es vorgesehen werden, die einzel­ nen Glasfaserkabeln jeweils mit einer lichtundurchlässigen Umhüllung zu versehen.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Spiegelanordnung zur Ablenkung der Lichtstrahlen auf die Projektionsfläche Mittel zur Horizontalablenkung und Vertikalablenkung der Lichtstrahlen nach Maßgabe von Synchronsignalen des Videosignales auf. Vorzugsweise fin­ det für die Horizontalablenkung ein Polygor- bzw. Polygo­ nalspiegel Verwendung, der mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit rotiert. Um eine entsprechend gute Auflö­ sung für Fernsehbilder zu erhalten, können beispielsweise 3072 Linien pro Bild bei 24 pro Sekunde erscheinenden Bil­ dern mit dem Lichtstrahl geschrieben werden. Eine für HDTV (High Densitiy Television) ausreichende Auflösung bedingt nur halb so viel Linien.

Zur gemeinsamen Horizontalablenkung der roten, grünen und blauen Lichtstrahlen kann auch ein elektrooptischer Kristall, insbesondere ein Piezokristall, vorgesehen wer­ den, dessen zur horizontalen Ablenkung der Lichtstrahlen vorgesehenen Fläche verspiegelt ausgebildet ist.

Ist die Projektionsfläche nicht beweglich, so kann die ge­ meinsame Vertikalablenkung der drei Lichtstrahlen in der Spiegelanordnung durch einen separaten Spiegel, insbeson­ dere einen Schwingspiegel, erfolgen. Zur Vertikalablenkung kann aber auch ein weiterer Polygonspiegel verwendet werden, der synchron zum anderen Polygonspiegel allerdings mit niedrigerer Geschwindigkeit rotiert, abhängig von den Synchronsignalen der darzustellenden Bilder. Die Geschwin­ digkeit für die Rotation dieses Spiegels ergibt sich aus der Anzahl der Bilder pro Sekunde dividiert durch die An­ zahl der Spiegelflächen auf dem Polygonspiegel. Ist das zu projizierende Bild ein Fernsehbild, ist zu berücksichti­ gen, daß dort jeweils Halbbilder übertragen werden, wo­ durch sich die Anzahl der Bilder verdoppelt.

Für den Fall, daß die Projektionsfläche Mittel enthält, bewegt zu werden (beispielsweise nach Art eines Faxgerätes oder herkömmlichen Druckers), wird die Projektionsfläche nach Maßgabe der vertikalen Synchronsignale des Bildsigna­ les verschoben.

Findet als Farbsignal ein Fernsehsignal herkömmlicher Norm Verwendung findet, werden die drei Lichtstrahlen gemeinsam beispielsweise mit einer Frequenz von 50, 60, 100 oder 120 Hz (je nach Fernsehnorm) durch eine entsprechende Bewegung des in der Einrichtung vorgesehenen Spiegels zur Vertikal­ ablenkung abgelenkt. Die Horizontalablenkung, also die Be­ wegung des zur horizontalen Ablenkung der Lichtstrahlen vorgesehenen Spiegels, schwingt dagegen mit einer Fre­ quenz, die sich aus dem Produkt der Zeilenzahl × Bildfre­ quenz des darzustellenden Fernsehbildes ergibt. Bei einem 1250-Zeilen-Fernsehsystem mit 100 Hz-Wechselfrequenz er­ gibt sich somit eine Schwingfrequenz des Spiegels zur Ab­ lenkung der Lichtstrahlen in Horizontalrichtung von 125 KHz. Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Projektion von Farbbildern auf eine Projektionsfläche kann jedoch auch für die Verarbeitung jeglicher anderer Ablenkparameter eingesetzt werden.

Für den Fall, daß die Projektionsfläche verschiebbar aus­ gebildet ist, also beispielsweise im Fall eines Druckers oder Faxgerätes, wird zweckmäßigerweise eine Speicherein­ richtung vorgesehen, in der die Bildsignale abgespeichert werden und dann mit einer niedrigeren Ablenkfrequenz hori­ zontal von der Spiegeleinrichtung oder Horizontalablenkung und vertikal durch die Bewegung der Projektionsfläche ab­ gebildet werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung eignet sich in diesem Falle insbesondere dafür, je nach Abstand der bewegbaren Projektionsfläche zur Lichtaustrittsseite der Einrichtung beliebig große Bilder liefern zu können. Besteht die Projektionsfläche beispielsweise aus einem fo­ toempfindlichen Papier, so kann die erfindungsgemäße Ein­ richtung zum Drucken beliebig großer Farbbilder verwendet werden, wobei im Falle der bewegbaren Projektionsfläche in der Einrichtung zur Projektion der Bilder lediglich ein Horizontalablenkspiegel vorgesehen werden muß. Bewegt sich dagegen die Projektionsfläche nicht, so sind in der erfin­ dungsgemäßen Einrichtung sowohl Spiegel zur Horizontal- als auch Vertikalablenkung vorzusehen. Besteht die Projek­ tionsfläche aus fotoempfindlichen Umkehrpapier, so kann mittels der roten, grünen und blauen Laserstrahlen direkt ein farbiges Videobild gedruckt werden. Wird dagegen fo­ toempfindliches Negativpapier verwendet, so entstehen auf dem fotoempfindlichen Negativpapier Bilder mit Komplemen­ tärfarben und Komplementärhelligkeit.

Erfindungsgemäß wird, insbesondere dann, wenn der Abstand von der Projektionsfläche zur er­ findungsgemäßen Einrichtung groß ist, eine Defokussierein­ richtung vorgesehen, durch welche die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen vor dem Auftreffen auf der Projek­ tionsfläche so defokussiert werden, daß ein zufriedenstel­ lendes Bild auf der Projektionsfläche dargestellt wird.

Als Defokussiereinrichtung kann beispielsweise eine Streu­ linse kurz vor der Austrittsseite der die Spiegelanordnung enthaltenen Einrichtung, also dem oben bereits erwähnten Vakuumbehältnis, vorgesehen werden. Durch eine solche De­ fokussiereinrichtung kann die Größe der Bildpunkte auf der Projektionsfläche der Bildschirmgröße in geeigneter Weise angepaßt werden.

Als Projektionsfläche kann neben einer vorteilhafterweise hell gestalteten Fläche, z. B. eine Wand eines Raumes, auch eine Fläche mit einer Beschichtung vorgesehen werden, wel­ che beim Auftreffen der Lichtstrahlen nachleuchtet. Idea­ lerweise besteht diese Fläche aus Glas oder glasähnlichem Material oder ist mit Glas oder glasähnlichem Material be­ schichtet. Die Nachleuchtzeit ist dabei so zu bemessen, daß ein auf der Projektionsfläche von den Lichtstrahlen angestrahlter Bildpunkt gerade so lange nachleuchtet, bis der gleiche Bildpunkt mit neuen Lichtstrahlen beschrieben wird. Die Verwendung einer nachleuchtenden Beschichtung setzt voraus, daß die die Nachleuchtung bewirkende Schicht jeweils in der Farbe des auftreffenden Lichtstrahles nach­ leuchtet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer lediglich als Beispiel dienenden Ausführungsform im Zusammenhang mit vier Figuren näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einrichtung mit einer Spiegelanordnung zur Ablenkung der Lichtstrahlen auf die Projektionsfläche,

Fig. 2 eine erste mögliche Ausführung einer in Fig. 1 ge­ zeigten Spiegelanordnung mit einer Defokussierein­ richtung,

Fig. 3 eine erste mögliche Ausgestaltung einer Lichtaus­ trittsfläche eines erfindungsgemäßen Lichtleiter­ systems, bei welchem die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen zueinander dreiecksförmig austreten,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform einer Lichtaustritts­ seite des Lichtleitersystems, bei welcher die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen zueinander nebenein­ ander angeordnet austreten,

Fig. 5 eine zweite mögliche Ausführung einer in Fig. 1 ge­ zeigten Spiegelanordnung mit Polygonspiegeln,

Fig. 6 ein Beispiel für eine Modulationseinrichtung zur Helligkeitssteuerung der zu projizierenden Licht­ strahlen mit einer LCD-Einrichtung,

Fig. 6a eine erste Ausführungsform einer in Fig. 5 gezeig­ ten LCD-Einrichtung, und

Fig. 6b eine zweite Ausführungsform einer in Fig. 5 ge­ zeigten LCD-Einrichtung.

In Fig. 1 ist eine Prinzipanordnung der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Projektion von Bildern auf eine Projek­ tionsfläche mittels roter, grüner und blauer Lichtstrahlen dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel wird angenom­ men, daß die zu projizierenden Bilder Videobilder eines Fernsehsignales sind. Es können jedoch auch andere Bilder, wie z. B. Druckbilder, Fotos oder dergleichen auf die Pro­ jektionsfläche projiziert werden, sofern entsprechend auf­ bereitete Bildsignale vorliegen und der erfindungsgemäßen Einrichtung zugeführt werden.

Die Projektionsfläche ist in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Diese Projektionsfläche 1 befindet sich in einem Abstand A von einer Lichtaustrittsseite 10 einer noch im Detail zu erläuternden Spiegelanordnung 4. Diese Spiegelanordnung 4 dient zur Ablenkung von roten, grünen und blauen Lichtstrahlen 2a, 2b und 2c einer Lichtquelle 3 auf die Projektionsfläche 1. Die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen 2a, 2b, 2c werden erfindungsgemäß von der Lichtquelle 3 über ein Lichtleitersystem 5, das vorzugs­ weise aus drei Glasfaserkabeln besteht, einer Eingangs­ seite der Spiegelanordnung 4 zugeführt. Darüber hinaus ist die Lichtquelle 3 mit einer Modulatoreinrichtung 11 in Verbindung, durch welche die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen der Lichtquelle 3 nach Maßgabe von aus den Fernsehsignalen gewonnenen Informationen helligkeitsmodu­ lierbar sind. Zusätzlich weist die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung noch eine mit der Spiegelanordnung 4 verbun­ dene Vertikalablenkeinrichtung 12 und eine Horizontal­ ablenkeinrichtung 13 auf, welche auf in der Spiegelanord­ nung vorgesehene Spiegel zur Vertikalablenkung und Hori­ zontalablenkung der Lichtstrahlen 2a, 2b und 2c einwirken.

In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Spiegelanordnung 4 zur Ablenkung der Licht­ strahlen 2a, 2b, 2c dargestellt. An einer Eingangsseite der Spiegelanordnung 4 werden über das Lichtleitersystem 5 die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen der Spiegel­ anordnung 4 zugeführt. Das Lichtleitersystem 5, das bei­ spielsweise aus drei Glasfasern 5a, 5b und 5c bestehen kann, welche jeweils einen einzigen verschieden farbigen Lichtstrahl 2a, 2b, 2c führen, ist an seiner Lichtaus­ trittsseite 6 so gestaltet, daß die Lichtstrahlen 2a, 2b, 2c eng aneinanderanliegend austreten. Mögliche Ausfüh­ rungsformen dieser Lichtaustrittsseite 6 sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt.

In Fig. 3 sind die drei Glasfaserkabel 5a, 5b und 5c, wel­ che die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen getrennt voneinander führen, zueinander dreiecksförmig angeordnet. Eine derartige Anordnung hat den Vorteil, daß die roten, grünen und blauen aus dem Lichtleitersystem 5 austretenden Lichtstrahlen 2a, 2b, 2c jeweils gleichweit voneinander entfernt sind, so daß eine gute Farbmischung möglich ist. Zweckmäßigerweise ist jedes der Glasfaserkabel 5a, 5b und 5c mit einer Umhüllung 14 versehen. Darüber hinaus ist für einen mechanischen Schutz des Lichtleitersystems das aus den drei Glasfasern 5a, 5b und 5c bestehende Glasfaserbün­ del mit einer Ummantelung 15 umgeben.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Lichtaustrittsseite 6 des Lichtleitersystems 5 sind die drei Glasfaserkabel 5a, 5b, 5c nebeneinander eng anliegend angeordnet, so daß die Lichtstrahlen 2a, 2b und 2c aus dem Lichtleitersystem 5 eng aneinanderliegend austreten. Um eine möglichst gute Farbmischung der roten, grünen und blauen Lichtstrahlen auf der Projektionsfläche zu ermöglichen, weisen die Glas­ faserkabel 5a, 5b und 5c einen in etwa ovalen Querschnitt auf. Darüber hinaus kann jedes einzelne Glasfaserkabel 5a, 5b, 5c wieder von einer Umhüllung 14 und die drei Glasfa­ serkabel 5a, 5b, 5c gemeinsam von einer Ummantelung 15 um­ geben sein.

Die also eng aneinanderanliegend aus der Lichtaustritts­ seite 6 des Lichtleitersystems 5 austretenden roten, grü­ nen und blauen Lichtstrahlen 2a, 2b und 2c werden in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 zunächst auf einen vor­ zugsweise als Piezokristall 7 ausgebildeten Spiegel zur Horizontalablenkung dieser Lichtstrahlen 2a, 2b, 2c gelei­ tet. Dieser Piezokristall 7 steht mit einer (der Einfach­ heit halber nicht dargestellten) Spannungsquelle in Ver­ bindung, welche von der in Fig. 1 erwähnten und darge­ stellten horizontalen Ablenkeinheit 13 gesteuert wird. Der Piezokristall 7 ist auf seiner der Lichtstrahleinfallseite zugewandten Fläche 9 verspiegelt ausgeführt. Je nachdem welche Spannung an diesen Piezokristall 7 angelegt wird, ändert sich dessen Dicke, wodurch die auf die verspiegelte Fläche 9 des Piezokristalls 7 auftreffenden Lichtstrahlen 2a, 2b, 2c unterschiedlich horizontal abgelenkt werden.

In der Spiegelanordnung 4 ist ein weiterer Spiegel 8 zur Vertikalablenkung der Lichtstrahlen 2a, 2b, 2c auf die Projektionsfläche 1 vorgesehen. Dieser weitere Spiegel 8 kann beispielsweise als Schwingspiegel ausgeführt sein. Dieser Schwingspiegel 8 wird - der Einfachheit halber wie­ derum nicht dargestellt - von einer Vertikalablenkeinrich­ tung so gesteuert, daß er sich nach Maßgabe von Verti­ kalsynchronsignalen des Fernsehsignales um seine Vertikal­ achse hin und her neigt. Die von diesem Schwingspiegel 8 reflektierten roten, grünen und blauen Lichtstrahlen 2a, 2b, 2c treten an einem an der Auslaßseite 10 der Spiegel­ anordnung 4 vorgesehenen Fenster 16 aus, um anschließend auf der entfernten Projektionsfläche 1 aufzutreffen.

Der Piezokristallspiegel 7 und der Schwingspiegel 8 sind zueinander erfindungsgemäß so angeordnet, daß die von der Lichtaustrittsseite des Lichtleitersystems 5 austretenden Lichtstrahlen 2a, 2b, 2c vom Piezokristallspiegel 7 zum Schwingspiegel 8 und anschließend zum Fenster 16 der Spie­ gelanordnung 4 gelangen können. Um den Abstand der Projek­ tionsfläche an die Auslaßseite 10 für eine einwandfreie Bilddarstellung anpassen zu können, wird eine Defokussier­ einrichtung 17 in der Spiegelanordnung 4 vorgesehen, die beispielsweise eine Streulinse sein kann. Diese Defokus­ sieranordnung 17 fächert die roten, grünen und blauen eng aneinanderliegenden Lichtstrahlen 2a, 2b, 2c etwas auf, so daß insbesondere bei relativ weit entfernten Projektions­ flächen ein einwandfreies Bild darstellbar ist. Die durch die Defokussiereinrichtung 17 erzeugte Defokussierung kann beispielsweise über geeignete Verstellmittel nach Maßgabe des eingestellten Abstandes A der Auslaßseite 10 zur Pro­ jektionsfläche 1 eingestellt werden.

Die Erfindung und die darin vorgesehene Spiegelanordnung 4 ist zwar anhand der Verwendung eines verspiegelten Piezo­ kristalls als Horizontalablenkeinheit und eines Schwing­ spiegels als Vertikalablenkeinheit beschrieben worden. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Zur Verti­ kalablenkung und Horizontalablenkung können auch andere geeignete Spiegel eingesetzt werden, insbesondere Polygo­ naldrehspiegel oder solche, die bereits aus der eingangs erwähnten DE-OS 23 41 705 bekannt sind.

In Fig. 5 ist eine Spiegelanordnung 4 mit Polygonspiegeln 24, 26 zu Horizontal- und Vertikalablenkung dargestellt. Die helligkeitsmodulierten Lichtstrahlen Rot, Grün und Blau treffen von der Lichtquelle 3 kommend zunächst auf einen zu Horizontalablenkung angeordneten ersten Poly­ gonspiegel 24 auf. Dieser erste Polygonspiegel 24 wird von einer Antriebseinrichtung 25 in eine geeignete Rotations­ bewegung versetzt. Von dort gelangen die reflektierten Lichtstrahlen zu einem zweiten Polygonspiegel 26, der zur Vertikalablenkung der Lichtstrahlen vorgesehen ist und ebenfalls rotiert. Die beiden Polygonspiegel 24, 26 sind senkrecht zueinander angeordnet, wie in Fig. 5 zu erkennen ist. Zusätzlich weist die Spiegelanordnung noch einen feststehenden Spiegel 23 auf, der als Umlenkspiegel dient und die vom zweiten Polygonspiegel 26 reflektierten Licht­ strahlen auf die Projektionsfläche 1 leitet. Der Antrieb dieser beiden Polygonspiegel 24, 26 erfolgt zweckmäßiger­ weise über zwei Hochfrequenzmotoren, deren Frequenz je­ weils von einer gemeinsamen Synchronisationsfrequenz abge­ leitet wird.

Im Zusammenhang mit Fig. 1 wurde bereits auf eine Modula­ tionseinrichtung 11 hingewiesen, die zur Helligkeits­ steuerung der Lichtstrahlen Rot, Grün und Blau eingesetzt wird. Eine mögliche Ausbildung dieser Modulationseinrich­ tung zeigt Fig. 6. Dort werden die von der Lichtquelle 3 austretenden Lichtstrahlen über eine LCD-Einrichtung 22 geführt, die nach Maßgabe von Steuersignalen 21 einer Steuereinrichtung 20 - vorzugsweise eine LCD-Treiber­ einrichtung - mehr oder weniger Licht durchläßt. Das von der LCD-Einrichtung 22 hindurchgelassene Licht wird dann der erfindungsgemäßen Spiegelanordnung 4 zur Bild­ projektion zugeführt. Die Lichtführung erfolgt hierbei zweckmäßigerweise über eine Lichtleitersystem 5, vorzugs­ weise über Glasfaserkabel. Anzumerken ist hierbei, daß für jede der drei Lichtstrahlen Rot, Grün und Blau eine derar­ tige LCD-Einrichtung vorzusehen ist.

In den Fig. 6a und 6b sind zwei Beispiele für die LCD- Einrichtung 22 gezeigt. Die LCD-Einrichtung 22 besteht dort aus einem kreisförmigen LCD-Element, das in 11 (Fig. 6b) bzw. 7 (Fig. 6a) Segmente unterteilt ist. Abhängig von den Steuersignalen 21 der Steuereinrichtung 20 ist jedes einzelne dieser Segmente a, b, . . . k so ansteuerbar, daß es sich verdunkelt oder nicht. Diese LCD-Einrichtung 22 wird dann nach Maßgabe der Steuersignale so angesteuert, daß 0 bis 11 bzw. 0 bis 7 Segmente auf Lichtdurchlaß geschaltet werden. Hierdurch ändert sich die Lichtstärke auf der Lichtaustrittsseite der LCD-Einrichtung, wenn dieser ein­ gangsseitig Licht aus der Lichtquelle 3 zugeführt wird. Die Helligkeitsauflösung liegt bei 12 Bit (Fig. 6a) bzw. 8 Bit (Fig. 6b).

Die Modulationseinrichtung ist jedoch nicht auf die in den Fig. 6, 6a und 6b gezeigten Beispiele beschränkt. So kön­ nen beliebig andere Formen oder Anordnungen der LCD-Seg­ mente a, b, . . . k vorgesehen werden. Wesentlich ist ledig­ lich, daß durch die Ansteuerung des im Lichtweg der Licht­ strahlen angeordneten LCD-Einrichtung 22 deren Helligkeit verändert werden kann. Es versteht sich, daß hierbei die Lichtstrahlen mit maximal eingestellter Helligkeit aus der Lichtquelle 3 austreten müssen, da die LCD-Einrichtung 22 diese Lichtstrahlen nur in ihrer Helligkeit vermindern kann.

Bezugszeichenliste

1 = Projektionsfläche
2a, 2b, 2c = rote, grüne und blaue Lichtstrahlen
3 = Lichtquelle
4 = Spiegelanordnung
5 = Lichtleitersystem
6 = Lichtaustrittsseite
7 = Piezokristall
8 = Schwingspiegel
9 = verspiegelte Fläche des Piezokristalls
10 = Lichtauslaßseite der Spiegelanordnung
11 = Modulatoreinrichtung
12 = Vertikalablenkeinrichtung
13 = Horizontalablenkeinrichtung
14 = Umhüllung
15 = Ummantelung
16 = Fenster
17 = Defokussiereinrichtungen
21 = Steuersignale
22 = LCD-Einrichtung
23 = feststehender Spiegel
24 = erster Polygonspiegel
25 - Antriebseinrichtung
26 = zweiter Polygonspiegel
a, b, . . . k = Segmente der LCD-Einrichtung

Claims (15)

1. Videobildprojektionseinrichtung zur Projektion von Videobildern auf eine Projektionsfläche (1) mittels roter, grüner und blauer Lichtstrahlen (2a, 2b, 2c), welche in einer Lichtquelle (3) nach Maßgabe eines Videosignales modulierbar und über eine Spiegelanord­ nung (4) zur Ablenkung der Lichtstrahlen (2a, 2b, 2c) auf die Projektionsfläche (1) leitbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die roten, grünen und blauen Licht­ strahlen (2a, 2b, 2c) der Lichtquelle (3) einem Licht­ leitersystem (5) mit einer Lichtaustrittsseite (6) zuführbar sind, an welcher die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen (2a, 2b, 2c) eng aneinanderliegend aus­ treten, um direkt auf die Spiegelanordnung (4) geleitet zu werden, und daß im Lichtweg der Lichtstrahlen (2a, 2b, 2c) nach der Ablenkung durch die Spiegelanordnung (4) eine Defokussiereinrichtung (10) vorgesehen ist, durch welche die Lichtstrahlen (2a, 2b, 2c) defokus­ sierbar sind und die Defokussiereinrichtung (10) Mittel zum Einstellen der Defokussierung nach Maßgabe eines Abstandes (A) der Projektionsfläche (1) von der Video­ projektionseinrichtung aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lichtaustrittsseite (6), an der die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen (2a, 2b, 2c) zueinander dreiecksför­ mig angeordnet austreten.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Lichtaustrittsseite (6), an der die roten, grünen und blauen Lichtstrahlen (2a, 2b, 2c) zueinander nebeneinander angeordnet austreten.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtleitersystem (5) mindestens drei Glasfaserkabel (5a, 5b, 5c) aufweist, von denen je­ weils ein Glasfaserkabel (5a, 5b, 5c) zum Leiten eines an­ dersfarbigen Lichtstrahls (2a, 2b, 2c) der Lichtquelle (3) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung (4) zur Ablenkung der Lichtstrahlen (2a, 2b, 2c) auf die Projektionsfläche (1) in einem Vakuumbehältnis (7) angeordnet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung (4) Mittel (7, 8) zur Horizontalablenkung und Vertikalablenkung der Licht­ strahlen (2a, 2b, 2c) nach Maßgabe von Synchronsignalen des Farbsignales aufweist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelanordnung (4) Mittel (7) zur Horizontalablenkung der Lichtstrahlen (2a, 2b, 2c) und die Projektionsfläche (1) Mittel zu deren Vertikalver­ schiebung nach Maßgabe der Synchronisiersignale des Farb­ signales aufweist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittel (7) zur Horizontalablenkung in der Spiegelanordnung (4) einen elektrooptischen Kristall, insbesondere einen Piezokristall, aufweisen, dessen zur horizontalen Ablenkung der Lichtstrahlen (2a, 2b, 2c) vor­ gesehene Fläche (9) verspiegelt ausgebildet ist.

9. Einrichtung nach 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (7) zur Horizontalablenkung in der Spiegelan­ ordnung (4) einen Polygonspiegel (24) aufweisen.

10. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (8) zur Vertikalablenkung in der Spiegelan­ ordnung (4) einen Spiegel, insbesondere einen Schwingspie­ gel oder einen Polygonspiegel (26), aufweisen.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsfläche (1) eine Be­ schichtung aufweist, welche beim Auftreten der Lichtstrah­ len (2a, 2b, 2c) nachleuchtet.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsfläche (1) aus Glas oder glasähnlichem Material besteht oder mit Glas oder glasähnlichem Material beschichtet ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (3) eine rote, grüne und blaue Laserstrahlen aussendbare Laserquelle ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbsignal ein Videosignal, insbe­ sondere ein Fernsehsignal, ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Modulationseinrichtung (11) zur Helligkeitssteuerung der abzulenkenden Lichtstrahlen (2a, 2b, 2c) vorgesehen ist, daß diese Modulationseinrichtung eine im Lichtweg der Lichtstrahlen (2a, 2b, 2c) angeord­ nete LCD-Einrichtung (22) mit einer Vielzahl von Segmenten (a, b, . . . k) ist, und daß diese Segmente (a, b, . . . k) nach Maßgabe von Steuersignalen (21) einer Steuereinrichtung (20) hell- oder dunkelsschaltbar sind.