DE69211683T2 - Lichtprojektionsvorrichtung - Google Patents
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Description
- Diese Erfindung betrifft im allgemeinen eine Lichtprojektionsvorrichtung und, insbesondere, aber nicht ausschließlich, eine Vorrichtung für die Verwendung bei der Projektion von Fernseh- oder Videobildern und ähnlich abgeleiteter Abbildungen von Rechnern generierter oder von anderer visueller Information auf große Bildschirme.
- Obwohl Versuche unternommen wurden, kommerziell akzeptable Laser-Großbild-Farbprojektionssysteme herzustellen, war das Hauptproblem bei den Anzeigetechnologien, welche Laser als Lichtquelle verwenden, die unzureichende Darstellungshelligkeit im Vergleich zu den Herstellungs- und/oder Betriebskosten. Dieses beruht auf der Tatsache, daß frühere Vorrichtungen nicht die gesamte verfügbare Lichtausgangsleistung von zwei Lasern nutzten, um eine gut ausgewogene Farbanzeige zu erzeugen.
- Obwohl die verschiedenen Einzelkomponenten eines derartigen verbesserten Systems seit einiger Zeit verfügbar sind, wurde eine hellere Farbanzeige, die durch eine ausgewogene und selektierte Kombination der roten, grünen und blauen Lichtstrahlkomponenten von zwei oder mehr Lasern erzielt wird, in der Industrie noch nicht erreicht. Einige dieser Komponenten für eine Lichtprojektionsvorrichtung wurden von Charles E. Baker in einem Artikel von Texas Instruments, veröffentlicht in I.E.E.E. Spektrum im Dezember 1968, offenbart. Ferner wurden bestimmte Komponenten in einem 1970 erschienenen Artikel, Funkschau, 1970 Heft 4, Farbfernseh-Großprojektion mit Laser offenbart.
- Fig. 1 offenbart eine typische Anordnung nach dem Stand der Technik, welche zwei Laser verwendet, um einen Lichtstrahl zu erzeugen, der auf eine Betrachtungsf läche gescannt wird. In Fig. 1 ist sendet ein erster Argon-Ionen-Laser einen Lichtstrahl, der von einem Spiegel R&sub1; um 90º reflektiert wird zu einem Farbstofflaser. Die Argon-Ionen-Laser in Fig. 1 erzeugen blaue, grüne und blau-grüne Lichtstrahlkomponenten, die alle wellenlängen enthalten, die für Vollfarben-Videoanzeigen erforderlich sind, mit Ausnahme der roten Licht strahlkomponente. Daher ist die Verwendung eines Farbstofflasers in Kombination mit dem Argonlaser erforderlich, um diese rote Lichtstrahlkomponente zu erzeugen. Dieser Farbstofflaser erzeugt eine von dem Spiegel R&sub2; reflektierte rote Lichtstrahlkomponente, die durch den Modulator M&sub1; und die Linse L&sub1; weitergeleitet und dann an die Scaneinrichtung S&sub1; und S&sub2; übertragen wird, welche das Licht von aus auf eine Betrachtungsfläche projeziert. Der zweite Argon-Ionen-Laser erzeugt einen Lichtstrahl, der durch den Spiegel R&sub3; um 90º zu einem dichroitischen Strahlteiler D&sub1; reflektiert wird, welcher einen geradlinigen Durchtritt der blau-grünen und grünen Lichtstrahlkomponenten zuläßt, aber die blaue Lichtstrahlkomponente um 90º zu einem zweiten Modulator M&sub2; und einer Linse L&sub2; reflektiert, welche dann wiederum von einem Spiegel R&sub5; zu der Scaneinrichtung für die ?rojektion auf die Betrachtungsfläche reflektiert wird. Die restlichen geradlinigen Lichtstrahlkomponenten werden zu einem zweiten dichroitischen Strahlteiler D&sub2; durchgelassen, welcher die grüne Lichtstrahlkomponente um 90º zu ihrem Modulator M&sub3; und ihrer Linse L&sub3; und dann auf die Scaneinrichtung und die Betrachtungsfläche reflektiert. Die restliche nicht zum Modulator M&sub3; reflektierte blau-grüne Lichtstrahlkomponente wird zu dem Strahlstopper B&sub1; durchgelassen.
- Eine weitere Vorrichtung nach dem Stand der Technik, welche einen Laser und einen Farbstofflaser verwendet, findet man in der US-A-4613201, welche die Verwendung nur eines Argonlasers offenbart, welcher einen Lichtstrahl erzeugt. Die blaue Lichtstrahlkomponente wird von den anderen wellenlängen unter Verwendung eines Dispersionsprismas P&sub1; gemäß Darstellung in Fig. 2 getrennt. Die blaue Lichtstrahlkomponente wird zu ihrem Modulator M&sub2; reflektiert und dann zu der Scaneinrichtung für die Projektion auf eine Betrachtungsfläche weitergeleitet. Alle restlichen wellenlängen werden an ein Polarisationsprisma P&sub2; weitergeleitet, welches die grüne Lichtstrahlkomponente um 90º reflektiert, während sie die restlichen Wellenlängen zu dem Farbstofflaser durchläßt. Die grüne Lichtstrahlkomponente und die rote Lichtstrahlkomponente werden durch ihre entsprechenden Modulatoren M&sub3;, M&sub1; und dann auf die Scaneinrichtung für die Projektion auf die Betrachtungsfläche geleitet, wie es am besten in Fig. 2 zu sehen ist.
- Die Erzeugung der roten Lichtstrahlkomponente wird gegenwärtig durch die Verwendung eines Diodenlasers, eines Krypton-Ionen-Lasers oder eines Farbstofflasers erreicht. Diodenlaser erzeugen nicht genügend Leistung bei der erforderlichen Wellenlänge. Die von dem Krypton-Ionen-Laser erfordert die vier- bis fünffache Leistung der vergleichbaren Leistung eines Argon-Ionen-Lasers. Auch die blauen und grünen Lichtstrahlkomponenten des Kryptonlasers sind im Vergleich zu seiner roten Komponente schwach. Die Krypton-Rotlichtkompo nente liegt bei einer Wellenlänge, für die das menschliche Auge nicht so empfindlich ist, und macht es somit schwierig, sie mit den anderen Farben ins Gleichgewicht zu bringen, um eine vollständige Farbskala mit vernünftiger Leistung bereitzustellen.
- Der Argon-Ionen-Laser in Kombination mit einem Farbstofflaser wird daher zum Bereitstellen blau-rot-grünen Lichtstrahikomponenten bevorzugt. Der Farbstofflaser wandelt bevorzugt Lichtenergie kürzerer Wellenlänge in eine längere abstimmbare Wellenlänge um.
- Diese vorstehenden Lichtprojektionsvorrichtungen haben, obwohl sie eine sichtbare Anzeige auf einem großen Schirm erzeugen, nicht die gewünschte ausgewogene Farbanzeige bereitgestellt. Wenn beispielsweise nur der eine Argon-Ionen- Laser der US-A-4613201 gemäß Darstellung in Fig. 2 verwendet wird, würde das 454-476 nm Blau, welches im allgemeinen als die blaue Lichtstrahlkomponente definiert ist, aus dem restlichen zu dem Polarisationsprisma P&sub2; weitergeleiteten Lichtstrahl entnommen.
- Das Polarisationsprisma P&sub2; wird dazu verwendet, den rest lichen 488 nm und 514 nm enthaltenden Strahl in zwei Strahlen aufzuteilen; einen für den grünen Strahl und den anderen für den Farb-Pumpstrahl. Das Verhältnis der Strahlintensitäten ist durch Variieren einer unmittelbar vor P&sub2; angeordneten Spannungsplatte einstellbar. Diese Optik verändert die Polarisation des Strahls und P&sub2; teilt dann die Strahlen auf der Basis der ?olarisationsverhältnisse auf. Dieses Verfahren verändert die Intensitäten der durchgelassenen und reflektierten Strahlen, ist aber nicht Wellenlängen-selektiv. Das Verhältnis von 488 nm und 514 nm bleibt dasselbe und beide Wellenlängen bleiben in beiden Strahlen vorhanden. Das Zulassen von 488 nm in dem grünen Strahl vermindert die Farbunterscheidung zwischen Blau und Grün und erzeugt keine farblich gut ausgewogene Abbildung oder Anzeige. Diese Ein- Laser-Konstruktion erlaubt auch nicht die vollständige Nutzung aller Linien aufgrund der Tatsache, daß dann, wenn die Grün-Ausgangsleistung so eingestellt wird, daß sie mit Blau-Ausgangsleistung übereinstimmt, ein Überschuß an Rot- Ausgangsleistung vorliegt, oder wenn die Rot-Ausgangsleistung auf die Blau-Ausgangsleistung angepaßt wird, ein Überschuß an Grün-Ausgangsleistung vorliegt.
- In den Zwei-Laser-Systemen wird gemäß Darstellung in Fig. 1 ein Argon-Ionen-Laser für die blauen und grünen Lichtstrahlkomponenten verwendet und ein weiterer Argonlaser nur für die Bereitstellung der Energie für den Farbstofflaser und demzufolge der roten Lichtstrahlkomponente verwendet. In diesem System liegt mehr als ein angemessener Anteil an 514 nm Grün (grüne Lichtstrahlkomponente) für eine ausgewogene Farbanzeige im Vergleich zu dem Anteil des 454-476 nm Blau (blaue Lichtstrahlkomponente) und des 610 nm Rot (rote Lichtstrahlkomponente) vor.
- Insbesondere dann, wenn das System von Fig. 1 mit den zwei Argon-Ionen-Lasern und einem Farbstofflaser verwendet wird, hat das gesamte 514 nm Grün und das 488-501 nm Blau- Grün, welches im allgemeinen als die blau-grüne Lichtstrahlkomponente definiert ist, von einem der Laser Anteil an der Erzeugung der roten Lichtstrahlkomponente während die blaue Lichtstrahlkomponente (454-476 nm) verschwendet wird, da sie nicht signifikant zu der Erzeugung der roten Lichtstrahlkomponente in einem Farbstofflaser beiträgt. In dem anderen Argon-Ionen-Laser wird das 454-476 nm Blau für die blaue Lichtstrahlkomponente und das 514 nm Grün für die grüne Lichtstrahlkomponente verwendet; aber die blaugrünen Lichtstrahlkomponenten werden entweder unter Verwendung spezieller Optiken in dem Laser nicht erzeugt oder abgetrennt und vernichtet. Da eine ausgewogene Farbanzeige ein Grün:Blau:Rot- Verhältnis von etwa 1:1:1,1 erfordert und das typische Zwei- Laser-System eine Verhältnis von 7:3:4 erzeugt, erzeugt das Zwei-Laser-System mehr als das Doppelte an Grün als Blau, und das überschüssige Grün geht verloren.
- Daher gab es in der Industrie den lange verspürten Wunsch, die höchste Lichtausgangsleistung im Wettbewerb mit anderen Großbildprojektionstechnologien durch die vollständige Nutzung der von zwei Lasern verfügbaren Ausgangsleistung bereitzustellen.
- Ferner waren bei den Lichtprojektionssystemen nach dem Stand der Technik die zwei Laser auf jeder Seite, oder in dem Falle eines Ein-Laser-Systems auf einer Seite der Mittenposition angeordnet, die üblicherweise von den Linsen/Optiken, Modulatoren, Spiegeln, Strahlteilern und weiteren in einem Lichtprojektionssystem erforderlichen Komponenten eingenommen wird. Dieses erfordert inhärent ein breiteres Gehäuse für das System und erfordert daß der Betreiber zumindest über einen Laser während der Installation oder Wartung greifen muß. Daher wäre es wünschenswert, ein Lichtprojektionssystem bereitzustellen, welches die Positionierung des Lasers auf einer oder beiden Seiten dieser Komponenten erübrigt, um einen bequemen Zugang für die Wartung und/oder den Betrieb des Systems bereitzustellen.
- Der vorliegenden Erfindung gemäß wird eine Lichtprojektionsvorrichtung gemäß Definition in dem beigefügten Patentanspruch 1 bereitgestellt. Es werden zwei Laser bereitgestellt, welche die gesamte aus zwei Lasern verfügbare Ausgangsleistung optimieren, um eine ausgewogenen Farbanzeige zur Verfügung zu stellen. Die Lichtprojektionsvorrichtung weist zwei Laser bevorzugt mit einer Lichttrenneinrichtung auf, um getrennte rote (unter Verwendung eines Farbstoff lasers) grüne und blaue Lichtstrahlkomponenten zu erzeugen. Bevorzugt wird eine Kombinationseinrichtung für die Kombination der blauen Lichtstrahlkomponente des einen Lasers mit der blauen Lichtstrahlkomponente des anderen Lasers bereitgestellt, um im Betrieb ein helleres Licht auf die Betrachtungsfläche zu projizieren. Ferner wird bevorzugt eine weitere Kombinationseinrichtung für die Kombination eines Teils des Grüns des einen Lasers und der blau-grünen Lichtstrahlkomponenten mit den grünen und blau-grünen Lichtstrahlkomponenten des anderen Lasers bereitgestellt, wobei die kombinierte Strahlkomponente zu einem Farbstofflaser weitergeleitet wird, um eine rote Lichtstrahlkomponente für die Projektion auf die Betrachtungsfläche zu erzeugen. Alternativ könnte die rote Lichtstrahlkomponente von einem Laser wie z.B. einem Kryptonlaser, ohne die Verwendung eines Farbstofflasers genutzt werden. Die blaue Lichtstrahlkomponente des Kryptonlasers könnte mit der blauen Lichtstrahlkomponente des anderen Lasers kombiniert werden.
- Vorteilhaft werden die Laser bevorzugt unterhalb der Optiken, Modulatoren, Strahlteiler und anderen Komponenten angeordnet, um im Betrieb einen bequemen Zugang zu diesen Komponenten durch den Betreiber bereitzustellen, und um insgesamt eine kompaktere Konfiguration für den Projektor zum Zwecke des Transports, der Installation und des Abgleichs zu ermöglichen.
- Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden durch Bezugnahme auf die Zeichnungen deutlicher, welche hierzu beigefügt sind und in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen und in welchen eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, wovon:
- Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Konfiguration nach dem Stand der Technik einer Laser-Lichtprojektionsvorrichtung ist;
- Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Konfiguration einer Laser-Lichtprojektionsvorrichtung nach dem Stand der Technik, wie sie in dem U.S. Patent 4.613,201 offenbart ist;
- Fig. 3 eine schematische Darstellung der Lichtprojektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist;
- Fig. 4 eine schematische Darstellung der bevorzugten Ausführungsform der Lichtprojektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist, die für einen leichten Zugang zu den einstellbaren Komponenten der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist;
- Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Lichtprojektionsvorrichtung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, welche die Anordnung der Laser bezogen auf die anderen Komponenten allgemein darstellt;
- Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht einer Riffelplatten-Kombinationseinrichtung ist, welche in der vorliegenden Erfindung zum Bereitstellen einer alternativen Ausführungsform verwendet werden kann; und
- Fig. 7 eine alternative Ausführungsform für die Lichtprojek tionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist.
- Bevor eine detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ihrer Alternativen erfolgt, wird das Produkt nach dem Stand der Technik im Detail diskutiert.
- In Fig. 1 ist ein Zwei-Argon-Ionen-Laser-System bereitgestellt. der eine Laser überträgt einen Lichtstrahl zu dem Spiegel R&sub3;, der ihn um 90º zu dem Strahlteiler D&sub1; reflektiert. Der Strahlteiler D&sub1; reflektiert die blaue Lichtstrahlkomponente, wellenlängen von 476 nm und kürzer, um 90º zu deren akustooptischen Modulator M&sub2;. Das gesamte längerwellige Licht wird in einer geraden Linie von dem Spiegel R&sub3; zu dem Strahlteiler D&sub2; durchgelassen. Der Strahlteiler D&sub2; reflektiert dann die wellenlängen 514 nm und länger um 90º zu dem akustooptischen Modulator M&sub3; für die grüne Lichtstrahlkomponente. Die restlichen 488 nm, 496 nm und 501 nm blaugrünen Lichtstrahlkomponenten werden zu einem Strahlstopper B&sub1; durchgelassen und dort vernichtet. Alternativ könnte der Argon-Ionen-Laser so hergestellt werden, daß er keine Wellenlängen zwischen 488 nm und 501 nm erzeugt, und damit die Notwendigkeit des Strahlstoppers B&sub1; und des Strahlteilers D&sub2; erübrigt. In dieser (nicht dargestellten) alternativen Ausführungsform könnte der Strahlteiler D&sub2; einfach ein Spiegel wie z.B. R&sub3; sein.
- Gemäß Offenbarung gibt es 300 mm Zylinderlinsen L&sub1;, L&sub2; und L&sub3;, die in der horizontalen Richtung fokussieren. Diese 300 mm Linsen sind zwischen ihrem jeweiligen Modulator und der Scaneinrichtung S&sub1; und S&sub2; gemäß Darstellung in Fig. 1 angeordnet.
- Diese 300 mm Zylinderlinsen L&sub1;, L&sub2; und L&sub3; erlauben einen individuellen Fokus der roten, grünen und blauen Lichtstrahlkomponenten; umreißen scharf den abgelenkten Strahl, so daß er von dem nicht-abgelenkten Strahl aus dem Modulator getrennt werden kann; und fokussieren den Strahl so auf eine vertikale Linie auf den sich drehenden Zeilenscan-Poly gonalspiegeln, daß die gesamte Abtastzeile gleichmäßig auf einen von dessen Facetten fällt.
- Der andere Laser sendet seinen Lichtstrahl zu dem Spiegel R&sub1;, der den Strahl um 90º in den Farbstofflaser reflektiert, welcher die rote Lichtstrahlkomponente erzeugt. Die rote Lichtstrahlkomponente wird dann zu dem Spiegel R&sub2; weitergeleitet und zu dessen Modulator M&sub1; reflektiert und durch die 300 mm Linse L&sub1; geleitet. Die rote Komponente wird dann von dem Spiegel R&sub4; zu dem Scanspiegel S&sub1; unter unmittelbarer Umgehung der Spiegel R&sub5; und R&sub6; für die blaue und grüne Lichtstrahlkomponente reflektiert. Nicht-modulierte Lichtstrahlen für die roten, blauen und grünen Linien werden von den Strahlstoppern B&sub2;, B&sub3; bzw. B&sub4; vernichtet. Der Spiegel R&sub5; ist so positioniert, daß die blaue Lichtstrahlkomponente zu dem Scanspiegel S&sub1; reflektiert wird und der modulierte Strahl von dem Spiegel R&sub4; der rotem Lichtstrahlkomponente gerade den Spiegel R&sub5; verfehlt. In gleicher Weise wird die grüne Lichtstrahlkomponente von ihrem Spiegel R&sub6; zu dem Scanspiegel S&sub1; geleitet. Der Spiegel R&sub6; ist außerhalb der Lauflinie sowohl der roten Lichtstrahlkomponente von dem Spiegel R&sub4; aus als auch der blauen Lichtstrahlkomponente von dem Spiegel R&sub5; auf deren Weg zu dem Scanspiegel S&sub1; angeordnet.
- Alternativ könnten dichroitische Spiegel gemäß Offenbarung in der US-A-3818129 und Darstellung in Fig. 7 zum Reflektieren der blauen und grünen Lichtstrahlkomponenten verwendet werden, während ein Durchtritt der roten und blauen Lichtstrahlkomponenten zugelassen wird, wodurch die Notwendigkeit der akustischen Verzögerungsmodulatoren M&sub1;, M&sub2; und M&sub3; oder elektronischer Verzögerungen erübrigt wird.
- Die Linse L&sub4; ist eine 100 mm Zylinderlinse deren Brechung in der vertikalen Richtung liegt, um die modulierten Strahlen auf die Linse L&sub6; zu fokussieren. Die Linsen L&sub5; und L&sub7; sind sphärische Achromaten, welche als Zwischenlinsen arbeiten, indem sie die horizontale Auslenkung des aus dem Scanspiegel S&sub1; austretenden Strahls aufnehmen und ihn auf den Rahmenscanner S&sub2; fokussieren. Das Linse L&sub5; ist auf 55 mm fixiert, aber die Linse L&sub7; kann von 55 bis 160 mm variiert werden, wobei sich die Größe der projizierten Abbildung invers mit deren Brennweite verändert. Die Linse L&sub6; zwischen den Linsen L&sub5; und L&sub7; ist eine 25 mm Zylinderlinse, dessen Brechung ebenfalls in der vertikalen Richtung liegt. Die Linse L&sub6; korrigiert in Kombination mit der 100 mm Zylinderlinse L&sub4; jeden vertikalen Fehler in den Facetten des typischen sich drehenden Zeilenscan-Polygonalspiegels S&sub1;. Obwohl eine Scaneinrichtung für die vorliegende Erfindung offenbart wurde, könnte auch eine andere herkömmliche Scaneinrichtung bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, wie z.B. die in den US-A-4613201; US-A-4611245; US-A-4979030; US-A-4978202 offenbarten Scaneinrichtungen.
- Die Komponenten und ein Teil der Betriebsweise der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform nach dem Stand der Technik sind in der US-A-4613201 offenbart.
- In Fig. 3 ist nun eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung gegeben. Die zur Zeit bevorzugt verwendeten Ionenlaser sind Coherent Innova Model #310 Argon-Ionen- Laser, die mit einer Leistung von 10 Watt mit aktiver Stabi lisierung angegeben sind, um eine Leistungs- und Strahlpunktstabilität zu gewährleisten. Die Punktstabilität ist bei der Verwendung von Kombinationskuben extrem wichtig, um die Justierung der kombinierten Strahlen beizubehalten. Die Austrittsspiegel sind von dem normalen 10 Meter Krümmungsradius auf den 6 Meter Radius des Ausgangskoppler Part #-0903-040-00-G verändert. Diese Teile sind alles Standardprodukte von Coherent, Inc., Pab Alto, California. In Fig. 3 sendet ein Argon-Ionen-Laser einen Lichtstrahl zu dem Spiegel 15, welcher den Strahl zu dem runden 2,5 cm (1") dichroitischen Strahlteiler 14 reflektiert. Bevorzugt läßt der Strahlteiler 14 etwa 70% der auf ihn treffenden grünen 514 nm Lichtstrahlkomponente auf den Spiegel 13 durchtreten und reflektiert die restlichen etwa 30% der grünen 514 nm Lichtstrahlkomponente und im wesentlichem alle kürzeren Wellenlängen, einschließlich der blauen und blau-grünen Lichtstrahlkomponenten zu dem Spiegel 16 und dann zu dem Strahlteiler 18. Die Einstelleinrichtung 14 ist bevorzugt ein dichroitischer Strahlteiler, könnte aber auch ein Prisma, ein Beugungsgitter, ein holographisches Material oder ein anderes im Fachgebiet bekanntes Verfahren sein. Die Einstelleinrichtung ist bevorzugt auf einem drehbaren Tisch mit einem Spiegel 16 für die Einstellung der Proportion von Transmission zu Reflexion positioniert, wie es nachstehend im Detail erläutert wird.
- Der dichroitische Spiegel 18 reflektiert dann die gesamte blaue Lichtstrahlkomponente auf die Halbwellenplatte 20. Alle restlichen Lichtstrahlkomponenten werden durch den dichroitischen Spiegel 18 durchgelassen, welcher nun keine blaue Lichtstrahlkomponente mehr, aber alle blau-grünen Lichtstrahlkomponenten von 488-501 nm und 30% der grünen Lichtstrahlkomponente aus dem Laser 10 enthält. Diese restlichen Wellenlgngen treffen auf die Kombinationseinrichtung 22 auf, welche dieses Licht um 900 zu dem Spiegel 24 reflektiert. Der Argon-Ionen-Laser 12 erzeugt einen Lichtstrahl, der von dem dichroitischen Strahlteiler 26 wegreflektiert wird, und welcher die gesamte blaue Lichtstrahlkomponente aus dem Laser 12 an die Kombinationseinrichtung 28 reflektiert, aber in einen geraden Linie die gesamten 488-501 nm (blau-grüne Lichtstrahlkomponente) und die gesamten 514 nm (grüne Lichtstrahlkomponente) zu der Kombinationseinrichtung 22 durchtreten läßt.
- Bevorzugt sind die Kombinationseinrichtungen 22 und 28 Polarisations-Kombinationskuben, könnten aber auch eine Riffel-Kombinationsplatte, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, sein, oder der Strahl könnte unter Verwendung präzise positionierter Spiegel auch parallel oder konvergierend verlaufen. Es wird jedoch der Polarisations-Kombinationskubus bevorzugt, da der Farbstofflaser am besten mit dem von dem Polansations-Kombinationskubus erzeugten kleinen Strahl arbeitet. Da der Laser 12 normalerweise vertikal polarisiertes Licht erzeugt, ist eine Halbwellenplatte 30 vorgesehen, um die Ebene des Lichtes um 90º zu drehen. Die Polarisations-Kombinationseinrichtung 22 reflektiert dann das vertikal polarisierte Licht aus dem Strahlteiler 18 und leite das horizontal polarisierte Licht aus dem Strahlteiler 26 zu dem Spiegel 24 weiter.
- Obwohl die Kombinationseinrichtung 22 die gesamte grüne 514 nm Lichtstrahlkomponente und die blau-grüne 488-501 nm Lichtstrahlkomponente aus dem Laser 12 enthält, enthält sie nicht das Blau aus dem Laser 12. Dieses ist kein Nachteil, da das 454-476 nm Blau keinen signifikanten Anteil an der Erzeugung der roten Lichtstrahlkomponente in dem Farbstofflaser hat. Mit der gesamten grünen Lichtstrahlkomponente und der blau-grünen Lichtstrahlkomponente aus dem Laser 12 sind 30% der grünen Lichtstrahlkomponente und die gesamte blau-grüne Lichtstrahlkomponente aus dem Laser 10 kombiniert. Da der Farbstofflaser auf die Polarisation des Eingangsstrahls empfindlich reagiert, welcher nun Energie sowohl mit vertikaler als auch horizontaler Polarisation an dem Spiegel 24 enthält, ist eine weitere Halbwellenplatte 32 vorgesehen, um die Polarisation des kombinierten Farbstofflaser-Eingangsstrahls anzupassen. Die Platte 32 ist um die Strahlachse einstellbar, um die Ausgangsleistung des Farbstofflasers zu maximieren.
- Die von dem Strahlteiler 26 zu der Kombinationseinrichtung 28 reflektierte blaue Lichtstrahlkomponente ist ein vertikal polarisiertes Licht, das um 90º zu seinem Modulator M&sub2; reflektiert wird. Wie vorstehend festgestellt, könnte die Kombinationseinrichtung 22 und 28 eine Riffelplatte sein, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, oder die Strahlen könnten parallel verlaufen, wie es in Fig. 7 dargestellt ist und wie es nachstehend im Detail diskutiert wird, oder sie könnten konvergierende Strahlen sein.
- Indern die Halbwellenplatte 20 die Polarisation des Ursprungsstrahls aus dem Strahlteiler 18 dreht, wird die blaue Lichtstrahlkomponente aus dem Laser 10 durch die Kombinationseinrichtung 28 hindurchgelassen. Der von dem Modulator M&sub2; durchgelassene Strahl enthält nun die gesamte blaue 454- 476 nm Lichtstrahlkomponente aus beiden Lasern 10 und 12. Auch die 70% der grünen 514 nm Lichtstrahlkornponente aus dem Laser 10 werden über den Spiegel 13 durch den Modulator M&sub3; hindurchgeleitet.
- Vorteilhaft werden Anteile des Lichtstrahls aus den Lasern 10 und 12 bei der Kombinationseinrichtung 22 kombiniert, um nur einen Farbstofflaser gemäß Darstellung zu pumpen, obwohl zwei Farbstofflaser verwendet und die rote Lichtstrahlkomponente danach kombiniert werden könnte. Alternativ könnten ein paralleler oder konvergierender Krypton- Laser oder andere rote Laser-Lichtstrahlkomponenten mit zwei Modulatoren, ähnlich den zwei Blau-Modulatoren von Fig. 7 verwendet werden. Die Verwendung nur eines Farbstofflaser wird bevorzugt, da dann, wenn das 514 nm Grün und das 488-511 nm Blau-Grün zum Pumpen einer Farbstofflasers für die Erzeugung der roten Lichtstrahlkomponente verwendet werden, die Beziehung zwischen der Pumpeingangsleistung des Farbstofflasers zu der Rot-Ausgangsleistung nicht-linear ist. Man hat herausgefunden, daß in einem Dauerstrich-Farbstofflaser anfängliche Inkremente der Pumpleistung keine Ausgangsleistung erzeugen, aber daß dann, nachdem eine Schwelle erreicht ist, die restlichen Steigerungen in der Pumpleistung eine Erhöhung der Ausgangsleistung bewirken, welche in etwa linear ist. Man hat ferner herausgefunden, daß zwei Laser, die zwei vertikal polarisierte Strahlen für einen Farbstofflaser erzeugen, mehr Ausgangsleistung ausgeben als zwei Farbstofflaser ausgeben, die dieselben zwei Laser getrennt nutzen. Durch die Verwendung der Polarisations-Kombinationskuben für die Kombinationseinrichtung 22 in der bevorzugten Ausführungsform von Fig. 4 der vorliegenden Erfindung wird jedoch mehr Ausgangsleistung des roten Lichtstrahls erzeugt als mit nur einem Laser, der nur einen Farbstofflaser pumpt, aber nur etwas weniger als zwei vertikal polarisierte Strahlen, die zwei Farbstofflaser pumpen.
- Da das erste Lichtinkrement aus dem Laser 10 die Schwelle des Farbstofflasers überschreitet, ist die gesamte zusätz liche aus dem Laser 12 empfangene Energie beim Pumpen des Farbstofflasers mit einer linearen Rate wirksam. Somit beträgt die erzeugte rote Lichtstrahlkomponente etwa 110% der Leistung der blauen Lichtstrahlkomponente und der grünen Lichtstrahlkomponente an deren jeweiligen Modulatoren. Dieses erzeugt das hoch erwünschte Grün (514 nm) : Blau (454-476 nm) Rot (610 nm) Verhältnis, das für eine ausgewogene Farbanzeige von etwa 1 : 1 : 1,1 erforderlich ist, die die beste weiße Farbe erzeugt.
- Wenn die in Fig. 6 dargestellte Riffelplatte die Kombinationskuben 22 und 28 ersetzt, erübrigt sie auch die Notwendigkeit der Halbwellenplatten 20, 30 und 32. Diese alternative Ausführungsform ergibt einen breiteren kombinierten Strahl als die Polarisations-Kombinationskuben, was gegebenenfalls weniger wünschenswert ist.
- In Fig. 7 offenbart nun eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung weitere Typen von Kombinationseinrichtungen für die Lichtstrahlkomponenten, die konvergierende Strahlen für den Farbstofflaser und getrennte Modulationspfade für jede blaue Lichtstrahlkomponente umfassen. In Fig. 7 wird die blaue Lichtstrahlkomponente 34 aus dem Laser 12 getrennt von der blauen Lichtstrahlkomponente 36 aus dem Laser 10 moduliert. Die zwei blauen Lichtstrahlkomponenten aus den Lasern 10 und 12 werden getrennt zu dem Scanspiegel S&sub1; weitergeleitet. Der Strahlteiler 26 reflektiert die blaue Lichtstrahlkomponente über den Spiegel R&sub7; zu ihrem Modulator M2B. In Fig. 7 ist ebenfalls dargestellt, wie die in den Farbstofflaser eintretenden Strahlen auf einer Optik des Farbstofflasers konvergieren. Man beachte die Hinzufügung des Spiegels R&sub8;, um die Lichtstrahlkomponente aus dem Strahlteiler 18 zu dem Spiegel 24 zu reflektieren. Bevorzugt werden Laserhohlspiegel mit größerem Radius verwendet, um die Laserausgangsleistung zu erhöhen, in dem man den Strahlmodusübergang von TEM&sub0;&sub0; auf TEM&sub0;&sub1; zuläßt. Diese alternative Ausführungsform ist trotz ihrer Funktionalität schwieriger einzustellen, als wenn die Kombinationseinrichtungen 22 und 28 gemäß Darstellung in Fig. 3 und 4 verwendet werden. Diese alternative Ausführungsform weist jedoch das Potential für mehr Leistung aus dem Farbstofflaser auf, da beide Strahlen die optimale Polarisierung aufweisen. Bei der Verwendung von zwei Farbstofflasern werden getrennte Rot-Komponenten-Modulatoren ähnlich der Implementation der dargestellten zwei Blau-Modulatoren M2A und M2B eingesetzt.
- Alle optischen Elemente sind für die Modifikation der roten, blauen und grünen Lichtstrahlkomponenten im Durchlauf durch das System vorgesehen, um den Wirkungsgrad der Ausgangsleistung zu verbessern. Jedes Element, welches die nicht-divergente Natur des Laserlichtes ändert, besitzt ein ähnliches optisches Element, um den Laserstrahl wieder aus seine nicht-divergente Natur zurückzubringen, wodurch eine Rasterausgabe mit unendlichem Fokus erzeugt wird, die für achsenversetzte, mehrere Ebenen aufweisende und irreguläre Schirmflächen anpaßt ist.
- In Fig. 4 und 5 ist nun die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung offenbart. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Linsen- oder Optikeinrichtungen und der Farbstoff laser auf einer Stützstruktur 38 über den Argon-Ionen-Lasern und 12 angeordnet. Anordnungen nach dem Stand der Technik haben die Argon-Ionen-Laser an jeder Seite der Optiken plaziert, was einen leichten Zugang zu den vielen einstellbaren Komponenten verhindert, der für die Wartung und/oder den Betrieb der Lichtprojektionsvorrichtung erforderlich ist. Indem die Argon-Ionen-Laser 10 und 12 unter die Stützstruktur 38 plaziert werden, ist der Betreiber besser positioniert, um die benötigten Komponenten einzustellen. Gemäß Darstellung in Fig. 5 werden die Lichtstrahlen 40, 42 aus den Lasern 10 bzw. 12 von Spiegeln 44, 46 nach oben zu deren entsprechenden Spiegeln 48, 50 reflektiert und danach in den Kasten 52 reflektiert, Der Kasten 52 ist bevorzugt näher an den Spiegeln 48, 50 an dem einen Ende des Vorrichtungsgehäuses angeordnet, aber in einer etwas mittigeren Stellung zwecks Darstellung der Strahlen 40, 42 gezeigt. Der Kasten 52 beherbergt die nachstehend diskutierten und in Fig. 4 dargestellten Komponenten einschließlich des Farbstofflasers.
- In Fig. 4 sind nun die bevorzugte Konfiguration und Komponenten für die vorliegende Erfindung, wie in Blockform des Kastens 52 in Fig. 5 dargestellt sind, bereitgestellt. Wie zu sehen ist, werden die Lichtstrahlen 40 und 42 von Spiegeln 48 bzw. 50 reflektiert. In Fig. 4 wird dann der Lichtstrahl 40 zu einem runden 2,5 cm (1") Strahlteiler 54 reflektiert der 90+% der 488-514 nm grünen und blau-grünen Lichtstrahlkomponenten durchtreten läßt und 90+% der 545-476 nm blauen Lichtstrahlkomponente zu dem Spiegel 58 reflektiert. Die blaue Lichtstrahlkomponente wird dann durch eine mit 20 bezeichnete 1,25 cm (1/2") runde Halbwellenplatte nullter Ordnung, die für den Einsatz bei 465 nm optimiert ist, durchgeleitet und weiter durch die Kombinationseinrichtung 26 geleitet, welche bevorzugt ein breitbandig beschichteter 1,25 cm (1/2") Polarisations- 454-514 nm LAMBDA/10 R.M.I. Strahlteilerkubus des Typs PC13-K ist. Der Blau-Kombinationskubus 28 ist speziell beschichtet, um eine P-Polarisations-Transmission von 454-476 nm mit 94,5-95% zuzulassen, während weniger als 0,2% Transmission der S-Polarisation zugelassen wird.
- Der Lichtstrahl wird durch den runden 2,5 cm (1") Strahlteiler 26 geleitet, welcher 90+% der 488-514 nm blau-grünen und grünen Lichtstrahlkomponente durchtreten läßt und 90+% der 454-476 nm blauen Lichtstrahlkomponen.te zu der Kombinationseinrichtung 28 reflektiert. Diese kombinierten blauen Lichtstrahlkomponenten werden dann zu der 2,5 cm (1") Zylinderlinse 60 mit 100 mm Brennweite und 99,5% Transmission bei 454-476 nm durch den Modulator M&sub2; hindurch auf eine mit 62 bezeichnete 2,5 cm (1") Zylinderlinse mit 30.0 mm Brennweite und einer Transmission von 99,5% bei 454-476 nm weitergeleitet. Die Objektive 62, 72 und 90 müssen hinter ihren entsprechenden Modulatoren plaziert sein, da die konvergente Natur der Strahlen den Modulatorwirkungsgrad reduziert, wenn sie davor plaziert werden. Danach wird der Strahl durch eine 2,5 cm /1") Zylinderlinse 64 mit 100 mm Brennweite und 99,5% Transmission bei 454-476 nm zu einem 2,5 cm (1") Strahlteiler 66 weitergeleitet, der 99% von 454-476 nm reflektiert und 95% von 514-640 nm durchtreten läßt. Die Linsen 60 und 64 formen den Strahl und weisen eine Brechkraft nur in der vertikalen Richtung auf. Diese zwingen den Strahl in eine horizontale Linie auf dem Modulator M&sub2;. Da die akustische Energie in den Modulatoren nicht von oben bis unten konsistent ist, ordnet dieser Vorgang die gesamte optische Energie in dem stärksten akustischen Feld an, und optimiert somit den Wirkungsgrad des Modulators. In der Vergangenheit wäre die akustische Modulation in eine vertikale Linie gezwungen worden, so daß die Veränderungen in der Information in der sich relativ langsam bewegenden akustischen Energie den schmalen Lichtstrahl in möglichst kurzer Dauer durchqueren, um somit die Auflösung erhöhen. Der Schall benötigt jedoch eine relative lange Zeit für die Durchquerung des Strahls. Eine eindimensionale Abbildung der Information in dem Schall wird somit auf den modulierten Strahl aufgegeben. Die Abbildung würde sich durch den Strahl mit der Geschwindigkeit des Schalls in dem Modulator bewegen. In der bevorzugten Ausführungsform des Projektors ist das Schallfeld viele Bildelemente breit. Diese Abbildung wird jedoch auf den Schirm in der Form einer horizontalen Linie projeziert, deren Breite dieselbe Anzahl von Bildelementen wie in dem Modulator enthält. Darüber hinaus bewegt der horizontale Scanvorgang den Strahl mit seiner sich bewegenden akustischen Abbildung mit genau der gleichen Geschwindigkeit wie die akustische Abbildung, aber in der entgegengesetzten Richtung, über den Schirm. Somit wird die dynamische akustische Abbildung für die Dauer der Zeit auf dem Schirm zum Stehen gebracht, in der jede Parzelle der akustischen Information in dem Strahl in dem Modulator festgehalten wird. Diese Anordnung eines Paares von Zylinderlinsen weist mehrere Vorteile auf. Der Vorteil besteht in der Erhöhung des Modulatorwirkungsgrades. Ein weiterer besteht in dem Zulassen des individuellen Fokus jedes Strahls auf dem Schirm unabhängig von den anderen. Der rote Fokus wird unter Verwendung der letzten Projektionslinse 102 in Kombination mit der Linse 100 eingestellt, da Rot der am wenigsten divergente Strahl ist. Durch Verschieben der Linsen 64 und 74 auf die Modulatoren M&sub2; bzw. M&sub3; zu und davon weg, können der blaue und grüne Strahl unabhängig fokussiert werden, um mit dem roten Fokus übereinzustimmen. Das nicht-modulierte Licht wird über den Spiegel 68 zu dem Strahlstopper B&sub3; reflektiert. Das durch den Strahlteiler 54 durchgelassene Licht wandert zu dem runden 2,5 cm (1") Strahlteiler 56. Der Strahlteiler 56 reflektiert 30% des 514 nm Grüns und im wesentlichen alle von 488-501 nm (Blau-Grün) reichenden kürzeren Frequenzen. Die restlichen 70 % des 514 nm Grün werden in einer geraden Linie auf eine 2,5 cm (1") Zylinderlinse 70 mit 100 mm Brennweite und 99,5% Transmission bei 514 nm durchgelassen. Diese grüne Lichtstrahlkomponente wird dann durch ihren Modulator M&sub3; geleitet und dann zu dem 2,5 cm (1") Zylinderobjektiv 72, 300 mm Brennweite, 99,5% Transmission bei 514 nm und dann zu der 2,5 cm (1") Zylinderlinse 74 mit 100 mm Brennweite und 99,5% Transmission bei 514 nm weitergeleitet, und dann von dem 2,5 cm (1") Strahlteiler 76 reflektiert, der 99% bei 514 nm reflektiert und 95% von 595-640 nm durchläßt. Die Linsen 70, 74 arbeiten ähnlich wie die vorstehenden Linsen 60, 64. Das unmodulierte Licht aus der grünen Lichtstrahlkomponente wird über den Spiegel 78 zu dem Strahlstopper B&sub4; weitergeleitet.
- Die reflektierten Wellenlängen an dem Strahlteiler 56 werden über den Spiegel 80 zu dem Spiegel 82 weitergeleitet. Sowohl der Strahlteiler 56 als auch der Spiegel 80 werden bevorzugt auf einem drehbaren Tisch angeordnet, welcher das Einstellen des Optik-Einfallswinkels erlaubt. Der Spiegel 80 wird zusammen mit dem Strahlteiler 56 auf den Drehtisch montiert, so daß der Strahl aus dem Spiegel 80 zu dem Spiegel 82 parallel zu dem Strahl aus dem Strahlteiler 54 zu dem Strahlteiler 56 bleibt, auch wenn der Winkel des Strahlteilers 56 und des Spiegels 80 verändert werden. Der Einfallswinkel kann den durchgelassenen Prozentsatz der grünen 514 nm Lichtstrahlkomponente zwischen 50% und 90% verändern, obwohl 70% bevorzugt werden. Die 30% der 514 nm und im wesentlichen alle kürzeren Frequenzbereiche von 488-501 nm, welche nun vertikal polarisiert sind, werden dann von dem Spiegel 82 zu dem mit 22 bezeichneten 1,25 cm (1/2") 454-514 nm Breitband-Polarisationsstrahlteilerkubus reflektiert. Der Farbstoff-Pumpkombinationskubus 22 ist genau so wie der Kombinationskubus 28 beschichtet, aber die Transmission der P- Polarisation bei 488-514 nm beträgt 95,5%, während die 5- Polarisationstransmission immer noch unter 0,2% liegt. Die von dem Strahlteiler 26 durchgelassenen 488-514 nm werden dann durch eine mit 84 bezeichnete runde 1,25 cm (1/2") Halbwellenplatte nullter Ordnung, die für den Einsatz bei 501 nm optimiert ist, durchgeleitet, welche mit der Kombinationseinrichtung 22 ähnlich der Kombinationseinrichtung 22 von Fig. 3 kombiniert ist, und werden dann durch eine mit 86 bezeichnete runde 1,25 cm (1/2") Halbwellenplatte nullter Ordnung geleitet, die für den Einsatz bei 501 nm optimiert ist, und dann zu dem Farbstofflaser geleitet wird, welcher danach die rote Lichtstrahlkomponente zu ihren Modulator M&sub1; weiterleitet, welche zu 99,5% an dem Spiegel 88 reflektiert und durch eine 2cm (1") Zylinderlinse 90 mit 300 mm Brennweite und 99,5% Transmissionsgrad bei 595-640 nm weitergeleitet wird. Das unmodulierte Licht wird über den Spiegel 92 reflektiert und dem Strahlstopper B&sub2; weitergeleitet. Alle diese Lichtstrahlkomponenten werden dadurch zu einer Linse 94, ähnlich L&sub4; in Fig. 1, dann zu dem Scanspiegel 96 und auf die Linsen 98, 100 und 102, welche 454-640 nm AR-beschichtete hochbrechende Achromaten mit verschiedenen Brennweitenlängen, wie vorstehend diskutiert, sind und zum Schluß über den Rahmenscanner 104 zu der Betrachtungsfläche 106 weitergeleitet.
- Alle in dieser Erfindung offenbarten Optikteile sind von Rocky Mountain Instrument Company of Longmont, Colorado erhältlich, mit Ausnahme des Scanner 96, der von Lincoln Laser of Phoenix, Arizona; Speedring Systems of Rochester Hills, Michigan; oder GEC Ferranti, Scotland; sowie anderweitig erhältlich ist.
- Die Elektronik für den Betrieb der bevorzugten Aus führungsform ist ähnlich der in der US-A-4979030 offenbarten Elektronik. Insbesondere die Fig. 8 und die Spalten 1 und 3 der US-A-4979030 offenbaren ein Steuerungssystem für die Lichtprojektionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Claims (12)
1. Lichtprojektionsvorrichtung mit einer primären
Lasereinrichtung (10, 48) zum Erzeugen einer primären
Lichtstrahlkomponente, und mit einer Scaneinrichtung
(S&sub1;, S&sub2;, 96, 104) für den Empfang der
Licht strahikomponente,
gekennzeichnet durch:
eine sekundäre Lasereinrichtung (12, 50) zum Erzeugen
einer zweiten Lichtstrahlkomponente mit im
wesentlichen derselben Farbe wie die primäre
Lichtstrahlkomponente; und
eine Kombinationseinrichtung (22, 28) zum Kombinieren
eines Anteils der primären Lichtstrahlkomponente und
eines Anteils der zweiten Lichtstrahlkomponente, um im
Betrieb die kombinierten Lichtstrahlkomponenten auf
eine Betrachtungsfläche zu projizieren.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die primäre und
zweite Lichtstrahlkomponente primäre und zweite Blau-
Komponenten sind und die Kombinationseinrichtung (28)
Anteile der primären und zweiten blauen
Lichtstrahlkomponenten kombiniert, um im Betrieb eine
kombinierte blaue Lichtstrahlkomponente
bereitzustellen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine der
Lasereinrichtungen (10, 12, 50, 48) ein Krypton-Ionen-
Laser ist und die kombinierte Lichtstrahlkomponente
blau ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, welche ferner eine
Farbstofflasereinrichtung aufweist&sub1; die angepaßt ist,
andere Anteile der primären und sekundären
Lichtstrahlkomponenten zu empfangen, um eine rote
Lichtstrahlkomponente zu erzeugen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei eine der
Lasereinrichtungen (10, 12, 50, 48) eine grüne
Lichtstrahlkomponente erzeugt und die grüne Lichtstrahlkomponente zu
der Earbstofflasereinrichtung weitergeleitet wird, um
die rote Lichtstrahlkomponente zu erzeugen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, welche ferner eine
Strahlteilereinrichtung (26) zum Aufteilen der zweiten
blauen Lichtstrahlkomponente und der zweiten grünen
Lichtstrahlkomponente aus der von der sekundären
Lasereinrichtung (12, 50) erzeugten zweiten
Licht strahlkomponente aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, welche ferner eine
Strahlteilereinrichtung (18, 54) zum Aufteilen der
primären blauen Lichtstrahlkomponente und der primären
grünen Lichtstrahlkomponente aus der von der primären
Lasereinrichtung (10, 48) erzeugten primären
Licht strahlkomponente aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, welche
ferner aufweist: die primäre Lasereinrichtung (10,
48), die eine primäre blaue Lichtstrahlkomponente
erzeugt,
eine Dreheinrichtung (20) zum Drehen einer
Polarisation der von der primären Lasereinrichtung (10, 48)
erzeugten blauen Lichtstrahlkomponente und
eine Einrichtung zum Positionieren der Dreheinrichtung
zwischen der primären Lasereinrichtung (10, 48) und
der Kombinationseinrichtung (28).
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8,
welche ferner eine Dreheinrichtung (30, 48) zum Drehen
einer Polarisation der zweiten grünen
Lichtstrahlkomponente der sekundären Lasereinrichtung
(12, 50) aufweist, und
eine Einrichtung zum Positionieren der Dreheinrichtung
(30, 48) zwischen der sekundären Lasereinrichtung (12,
50) und der Kombinationseinrichtung (22).
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, welche
ferner eine zwischen der primären und sekundären
Lasereinrichtung (10, 12, 50, 48) und der
Farbstofflaser angeordnete Strahlteilereinrichtungen
(14, 56) zum Einstellen des Verhältnisses der von der
primären Lasereinrichtung (10, 48) erzeugten grünen
Lichtstrahlkomponente aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7, 8, 9 oder 10,
wobei die Kombinationseinrichtung (22) die primären
und die sekundären Lichtstrahlkomponenten zum
Weiterleiten an den Farbstofflaser kombiniert, um die
rote Lichtstrahlkomponente zu erzeugen.
12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei das auf eine Betrachtungsfläche (106)
projizierte Licht eine unendlichen Fokus bereitstellt,
wodurch die Abbildung den Fokus bei jedem beliebigen
Abstand von dem Vorrichtungsausgang bis ins Unendliche
auf jeder Betrachtungsfläche (106) beibehält.
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US07/661,860 US5136426A (en) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | Light projection apparatus |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0664066B1 (de) * | 1992-10-01 | 1999-08-04 | Advanced Laser Projection, Inc. | Bildverschiebungsvorrichtung |
US5317348A (en) * | 1992-12-01 | 1994-05-31 | Knize Randall J | Full color solid state laser projector system |
WO1994020301A1 (en) * | 1993-03-10 | 1994-09-15 | Pease Richard W | Light beam image recording and input apparatus and method |
US5398081A (en) * | 1993-06-07 | 1995-03-14 | Raychem Corporation | Apparatus for projecting colored images |
DE4324849C2 (de) * | 1993-07-23 | 1995-07-13 | Schneider Rundfunkwerke Ag | Videosystem zum Erzeugen eines Farbvideobilds auf einem Schirm |
US6175440B1 (en) | 1994-02-02 | 2001-01-16 | Advanced Laser Technologies, Inc. | Laser beam display |
US5774174A (en) * | 1996-02-07 | 1998-06-30 | Hardie; Robert Joseph | Laser projector |
US5740190A (en) * | 1996-05-23 | 1998-04-14 | Schwartz Electro-Optics, Inc. | Three-color coherent light system |
JP3147156B2 (ja) | 1997-11-18 | 2001-03-19 | 富士ゼロックス株式会社 | 表示記憶媒体、画像書き込み方法および画像書き込み装置 |
DE19851000C2 (de) * | 1998-11-05 | 2001-07-26 | Dornier Gmbh | Projektionsanordnung |
US6134050A (en) * | 1998-11-25 | 2000-10-17 | Advanced Laser Technologies, Inc. | Laser beam mixer |
US7102700B1 (en) | 2000-09-02 | 2006-09-05 | Magic Lantern Llc | Laser projection system |
WO2003040803A2 (en) * | 2001-11-06 | 2003-05-15 | Keyotee | Apparatus for image projection |
KR100459899B1 (ko) * | 2002-03-12 | 2004-12-04 | 삼성전자주식회사 | 다중채널음향 광 변조기를 구비하는 레이저 영상투사장치및 그 구동방법과 구동회로 |
US6869185B2 (en) * | 2002-10-16 | 2005-03-22 | Eastman Kodak Company | Display systems using organic laser light sources |
US7993285B2 (en) * | 2002-11-05 | 2011-08-09 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Medical device having flexible distal tip |
DE102004030156A1 (de) * | 2004-06-22 | 2006-01-19 | Robert Bosch Gmbh | LED-Scannerzeiger |
US7791561B2 (en) * | 2005-04-01 | 2010-09-07 | Prysm, Inc. | Display systems having screens with optical fluorescent materials |
US7733310B2 (en) | 2005-04-01 | 2010-06-08 | Prysm, Inc. | Display screens having optical fluorescent materials |
US7474286B2 (en) * | 2005-04-01 | 2009-01-06 | Spudnik, Inc. | Laser displays using UV-excitable phosphors emitting visible colored light |
US8000005B2 (en) | 2006-03-31 | 2011-08-16 | Prysm, Inc. | Multilayered fluorescent screens for scanning beam display systems |
US7994702B2 (en) | 2005-04-27 | 2011-08-09 | Prysm, Inc. | Scanning beams displays based on light-emitting screens having phosphors |
US8089425B2 (en) | 2006-03-03 | 2012-01-03 | Prysm, Inc. | Optical designs for scanning beam display systems using fluorescent screens |
US8451195B2 (en) | 2006-02-15 | 2013-05-28 | Prysm, Inc. | Servo-assisted scanning beam display systems using fluorescent screens |
US7884816B2 (en) | 2006-02-15 | 2011-02-08 | Prysm, Inc. | Correcting pyramidal error of polygon scanner in scanning beam display systems |
US20080068295A1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-20 | Hajjar Roger A | Compensation for Spatial Variation in Displayed Image in Scanning Beam Display Systems Using Light-Emitting Screens |
US8013506B2 (en) | 2006-12-12 | 2011-09-06 | Prysm, Inc. | Organic compounds for adjusting phosphor chromaticity |
WO2008116123A1 (en) * | 2007-03-20 | 2008-09-25 | Spudnik, Inc. | Delivering and displaying advertisement or other application data to display systems |
US8169454B1 (en) | 2007-04-06 | 2012-05-01 | Prysm, Inc. | Patterning a surface using pre-objective and post-objective raster scanning systems |
US7697183B2 (en) | 2007-04-06 | 2010-04-13 | Prysm, Inc. | Post-objective scanning beam systems |
WO2008144673A2 (en) | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Spudnik, Inc. | Multilayered screens with light-emitting stripes for scanning beam display systems |
US8556430B2 (en) | 2007-06-27 | 2013-10-15 | Prysm, Inc. | Servo feedback control based on designated scanning servo beam in scanning beam display systems with light-emitting screens |
US7878657B2 (en) | 2007-06-27 | 2011-02-01 | Prysm, Inc. | Servo feedback control based on invisible scanning servo beam in scanning beam display systems with light-emitting screens |
US7869112B2 (en) * | 2008-07-25 | 2011-01-11 | Prysm, Inc. | Beam scanning based on two-dimensional polygon scanner for display and other applications |
US10317679B2 (en) | 2016-04-04 | 2019-06-11 | Akonia Holographics, Llc | Light homogenization |
US11803056B2 (en) * | 2018-09-14 | 2023-10-31 | Apple Inc. | Waveguided display systems |
JP7489115B2 (ja) | 2019-01-15 | 2024-05-23 | ルムス エルティーディー. | 対称導光光学素子を製造する方法 |
Family Cites Families (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB433945A (en) * | 1934-01-23 | 1935-08-23 | Scophony Ltd | Improvements in optical systems for television and the like |
GB439236A (en) * | 1934-03-03 | 1935-12-03 | Scophony Ltd | Light modulating device |
GB438424A (en) * | 1934-04-18 | 1935-11-18 | Scophony Ltd | Improvements in scanning devices for television |
GB443393A (en) * | 1934-12-28 | 1936-02-27 | Scophony Ltd | Improvements in and relating to scanning devices for television and like systems |
GB451132A (en) * | 1935-04-25 | 1936-07-30 | Scophony Ltd | Improvements in television apparatus |
GB469427A (en) * | 1936-01-25 | 1937-07-26 | Scophony Ltd | Improvements in or relating to television and the like systems |
BE419854A (de) * | 1936-02-05 | |||
GB471066A (en) * | 1936-02-26 | 1937-08-26 | Scophony Ltd | An improved method of imparting angular motion to a beam of light for scanning purposes for television and the like |
GB477604A (en) * | 1936-04-28 | 1937-12-29 | Scophony Ltd | Improvements in or relating to scanning systems for television and the like |
GB496964A (en) * | 1937-06-10 | 1938-12-09 | Scophony Ltd | Improvements in or relating to television receivers |
US3549800A (en) * | 1965-03-15 | 1970-12-22 | Texas Instruments Inc | Laser display |
US3507984A (en) * | 1966-11-17 | 1970-04-21 | Singer General Precision | Laser multicolor television display apparatus |
US3539245A (en) * | 1967-10-04 | 1970-11-10 | United Aircraft Corp | Laser-acoustic signal processor |
US3524011A (en) * | 1968-03-29 | 1970-08-11 | Zenith Radio Corp | Laser color display utilizing acoustical light modulators |
US3637929A (en) * | 1968-09-30 | 1972-01-25 | Bell Telephone Labor Inc | Optical scanning apparatus utilizing a re-entrant laser beam |
US3647956A (en) * | 1969-03-10 | 1972-03-07 | Technical Operations Inc | Laser beam flying spot scanner |
US3691482A (en) * | 1970-01-19 | 1972-09-12 | Bell Telephone Labor Inc | Display system |
US3818129A (en) * | 1971-06-30 | 1974-06-18 | Hitachi Ltd | Laser imaging device |
US3891560A (en) * | 1974-01-28 | 1975-06-24 | Hughes Aircraft Co | Large screen color display |
GB1544097A (en) * | 1976-07-22 | 1979-04-11 | Redifon Flight Simulation Ltd | Laser systems |
JPS53115137A (en) * | 1977-03-17 | 1978-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Projection-type color television device |
US4297723A (en) * | 1980-01-28 | 1981-10-27 | The Singer Company | Wide angle laser display system |
US4295159A (en) * | 1980-06-05 | 1981-10-13 | General Electric Company | Light projection system |
US4562461A (en) * | 1981-10-08 | 1985-12-31 | Yin Ronald L | Display apparatus and method therefor |
DE3368167D1 (en) * | 1982-01-19 | 1987-01-15 | Cavendish Dwight Holdings Ltd | Light projection apparatus |
JPS6055787A (ja) * | 1983-09-06 | 1985-04-01 | Sony Corp | 多管式マルチビ−ムプロジエクタ− |
US4851918A (en) * | 1984-04-26 | 1989-07-25 | Corporation For Laser Optic Research | Sequential plane projection by laser video projector |
US4611245A (en) * | 1984-10-29 | 1986-09-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Real-time ultra-high resolution image projection display using laser-addressed liquid crystal light valve |
GB2207576A (en) * | 1987-07-22 | 1989-02-01 | Antony John Clynick | Optical-mechanical scan rate multiplier |
JP2580285B2 (ja) * | 1988-10-26 | 1997-02-12 | パイオニア株式会社 | 3管式プロジェクションテレビ |
JPH02149887A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Pioneer Electron Corp | カラー表示装置 |
US4978202A (en) * | 1989-05-12 | 1990-12-18 | Goldstar Co., Ltd. | Laser scanning system for displaying a three-dimensional color image |
-
1991
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