EP1889102A1 - Multibandpassfilter für projektionsanordnungen - Google Patents

Multibandpassfilter für projektionsanordnungen

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Publication number
EP1889102A1
EP1889102A1 EP06741624A EP06741624A EP1889102A1 EP 1889102 A1 EP1889102 A1 EP 1889102A1 EP 06741624 A EP06741624 A EP 06741624A EP 06741624 A EP06741624 A EP 06741624A EP 1889102 A1 EP1889102 A1 EP 1889102A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
filter
green
layer system
projection
wavelength
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06741624A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Othmar Züger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OC Oerlikon Balzers AG
Original Assignee
OC Oerlikon Balzers AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by OC Oerlikon Balzers AG filed Critical OC Oerlikon Balzers AG
Publication of EP1889102A1 publication Critical patent/EP1889102A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems

Definitions

  • the invention relates to a multi-band pass filter for use in color projection devices for efficient color correction.
  • UV radiation is radiation which has a wavelength below 420 nm but greater than 300 nm.
  • Infrared radiation is the radiation which has a wavelength above 690 nm but less than 2 ⁇ m.
  • UV and IR radiation can significantly damage the optical components of typical projection display arrangements. Under UV irradiation, decomposition of the materials of the components sometimes occurs. This happens especially with components that include organic materials.
  • the IR radiation can lead to extremely high and thus burdensome temperatures and / or temperature gradients within the optical components and destroy them in the extreme case.
  • UV filters and IR filters are needed in projection display applications.
  • Such filters are particularly necessary for projectors which use liquid crystal components (LCD) as imaging elements.
  • LCDs are particularly sensitive to UV irradiation and / or high temperatures.
  • the UV and IR filters are usually placed directly after the light source in the beam path to filter out as early as possible the harmful UV and IR components of the radiation.
  • the generally white light is split into three optical paths.
  • such a splitting takes place by means of two dichroic color filters which stand, for example, with an orientation of 45 ° to the optical axis in the beam path. If the first filter is, for example, a blue reflector, blue light B is reflected at 45 °, ie deflected by 90 °, while green light G and red light R transmit through the filter. If the second filter is a green reflector, then green light G is reflected and red light R is transmitted. Thus, the originally white light beam is separated into three sub-beams.
  • the clean separation according to wavelength intervals is made more difficult by the fact that the dichroic filters are usually not acted upon by parallel light beams, but in most cases a wide angular distribution is represented for loading. The reason for this is that in the projector lenses are used to minimize losses along the beam path. The result is non-parallel light bundles, so-called conical intensity distributions with a low F-number. Since the spectral characteristics of dichroic filters vary with the angle of incidence (this is especially the position of the filter edges), the spectral separation is limited and the color of the rays within the incident cone varies with the angle of incidence.
  • the blue light beam then definitely includes wavelength components that are actually attributable to the green light beam
  • the green light beam both blue and yellow-red contributions are still present and the red light beam also includes yellow components.
  • trim filters are placed in the individual partial beams for this purpose.
  • These trim filters exist usually also from dichroic filters, which, however, are introduced vertically, or almost perpendicularly into the beam path of the individual partial beams R, G and B. Since the angular dependence of the spectral characteristics of such dichroic filters is less prominent for small angles (near normal incidence), the color saturation is thereby significantly improved.
  • trim filters are used under substantially normal incidence of light, a relatively wide angle spectrum is still realized by the illumination cone and the angular distribution realized in the illumination cone. As a result, the color saturation can not be optimally designed.
  • UV filters and IR filters are realized on two substrates or on the two opposite sides of a transparent substrate.
  • FIG. 1 Projection arrangement according to the present invention
  • FIG. 2 Spectral characteristic of the multiband filter according to the invention
  • Figure 1 shows schematically a possible structure 1 according to the present invention.
  • the light source 3 emits lamp-specific white unpolarized light W.
  • the reflector 5 is in the example a parabolic reflector, so that a substantially parallel illumination beam leaves the lamp.
  • Such a parallel illumination beam is typically used when a downstream polarization conversion element 7 (PCA) is to operate effectively.
  • PCA downstream polarization conversion element 7
  • a spectral multiband filter 9 is now arranged according to the invention, whose spectral characteristic is shown schematically in FIG. 2 by the solid line.
  • the multiband filter effectively blocks not only the UV range (below 420nm) and the IR range (above 690nm), but also the transition from the blue wavelength range to the green wavelength range (490nm-510nm) as well as the transition from the green one Wavelength range to the red wavelength range (570nm-590nm) significantly attenuates the transmission and defines undermined.
  • the broken line in FIG. 2 represents the lamp spectrum of a UHP lamp. It becomes clear that, for example, the intensity peak of the UHP lamp existing at 580 nm Lamp spectrum can be significantly attenuated by the filter, which is quite desirable.
  • modified white light is transmitted through the multiband filter, which at least implicitly encompasses three separate wavelength ranges RGB and which, for the most part, does not include UV and IR components. In the drawing, this light is marked with RGB light.
  • a first dichroic mirror 13 which reflects blue light B and red light R and green light G transmits.
  • a second dichroic mirror 15 is arranged downstream. This reflects green light G while substantially transmitting red light R.
  • the originally white unpolarized light beam is divided into three colored and substantially polarized partial beams.
  • the reflected blue light B is reflected by a deflecting mirror 17 in the direction of the provided for the blue light transmissive liquid crystal component tLCD blue 19.
  • tLCD blue light transmissive liquid crystal component
  • a polarization filter connected downstream of the tLCD transforms the locally resolved polarization modulation into a locally resolved intensity modulation.
  • the green light G falls accordingly to a tLCD green 21 and is polarization modulated there.
  • the polarization modulation is transformed by means of a (not shown in the scheme) polarization filter for intensity modulation.
  • the transmitted red light R is reflected via deflection mirrors 23, 23 'in the direction of the red light provided for the transmissive liquid crystal component tLCD red 25.
  • There its polarization is modulated locally resolved.
  • a downstream polarization filter transforms the locally resolved polarization modulation into a locally resolved intensity modulation.
  • the spatially intensity-modulated partial beams are now combined by means of a color cube 27.
  • the color cube is followed by a projection lens system 29 which comprises at least one lens and which images the image predetermined by the spatial modulation of the tLCDs on a projection plane.
  • trim filters would be provided immediately upstream of the tLCDs.
  • the multi-band pass filter according to the invention provided immediately after the illumination source in the present invention makes them largely superfluous. Essentially, trimfilter can be dispensed with.
  • trim filters may well be provided for further fine trimming without this being contrary to the spirit of the present invention.
  • the layer system according to an embodiment of the present invention in combination with the substrate forms a multi-band filter which is not only UVTR filter but also in the transition region between blue and green at 490 to 510nm and between green and red at 570 - 590nm, the transmission at least partially blocked.
  • the transmission difference between 415 nm and 435 IM is at least 90% and / or the transmission difference between 675 nm and 700 nm is at least 90%.
  • the layering system used to construct the UVIR filter comprises an interference layer system.
  • Interference layer systems may be constructed by a alternating layer system of high refractive index, low refractive index materials. Materials with a high refractive index are those which have an index of more than 1.70 at a wavelength of 550 nm. Examples of these are TiO 2 and Ta 2 O 5 . Low refractive index materials are those which have a refractive index of less than 1.55 at a wavelength of 550 nm.
  • Optical interference layer systems suitable for the present invention may comprise materials from only one of these three groups, from only two of these three groups, or from all three groups, or mixtures thereof. Preferably, however, an optical interference layer system is constructed from a alternating layer system of materials from the group of high-index and low-index materials.
  • first dichroic mirror 15 second dichroic mirror
  • Air G Green light typically 510nm to 570nm wavelength in air
  • R Red light typically 590nm ⁇ 690nm wavelength in air
  • RBG modified light with R, B and G component

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Abstract

Ein optisches Filter zur Manipulation des Spektrums einer Lichtquelle umfasst ein transparentes Substrat und ein lediglich auf einer Seite aufgebrachtes erstes Schicht System, vorzugsweise ein Interferenzschichtsystem. Das Substrat und das erste Schichtsystem bilden ein kombiniertes UV und IR-Filter (UVIR-Filter), dergestalt, dass mittels des ersten Schichtsystems Strahlungsanteile sowohl unterhalb einer Wellenlänge von 420 nm, insbesondere des UV-Bereichs, als auch oberhalb einer Wellenlänge von 690 nm Wellenlänge, insbesondere des IR-Bereichs, nicht vollständig transmittiert werden.

Description

MULTIBAMDPASSFILTER FÜR PROJEKTIONSANORDNUNGEN
Die Erfindung bezieht sich auf ein Multibandpassfilter für den Einsatz in Farbprojektionsvorrichtungen zur effizienten Farbkorrektur .
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die heute in Farbprojektionsaufbauten als Weißlichtquellen eingesetzten Gasentladungslampen sind in Bezug auf Intensität und Zuverlässigkeit bisher nicht zu ersetzen sind. Sie haben aber dennoch eine Reihe von unerwünschten Strahlungscharakteristika gegen die Maßnahmen ergriffen werden müssen.
Gasentladungslampen, wie sie in Projektionsdisplays zur Anwendung kommen strahlen neben dem sichtbaren Licht eine hohe Intensität an ultravioletter (UV-) Strahlung und auch an infraroter (IR-) Strahlung ab. Innerhalb dieser Beschreibung gilt als UV-Strahlung diejenige Strahlung die eine Wellenlänge unterhalb 420nm jedoch größer als 300nm besitzt. Als IR-Strahlung gilt diejenige Strahlung die eine Wellenlänge oberhalb 690nm jedoch kleiner als 2μm besitzt. Diese UV- und IR-Strahlung kann die optischen Komponenten typischer Projektions-Display Anordnungen erheblich schädigen. Unter UV- Bestrahlung tritt nämlich mitunter eine Zersetzung der Materialien der Komponenten ein. Dies passiert vor allem bei Komponenten die organische Materialien umfassen. Die IR-Strahlung kann zu außerordentlich hohen und damit belastenden Temperaturen und/oder Temperaturgradienten innerhalb der optischen Komponenten führen und diese im Extremfall zerstören.
Daher werden sowohl UV-Filter als auch IR-Filter in Projektions- Display Anwendungen benötigt. Solche Filter sind in besonderer Weise für Projektoren notwendig die als bildgebende Elemente Flüssigkristallkomponenten (LCD) verwenden. Solche LCD sind besonders empfindlich gegenüber UV-Bestrahlung und/oder hohen Temperaturen.
Die UV- und IR-Filter werden in der Regel direkt nach der Lichtquelle im Strahlengang platziert um möglichst frühzeitig die schädlichen UV und IR Bestandteile der Strahlung herauszufiltern. In Aufbauten die auf 3 bildgebenden Elementen beruhen wird das in der Regel weiße Licht in drei Strahlengänge aufgespalten. Typischerweise findet eine solche Aufspaltung mittels zweier dichroitischer Farbfilter statt die beispielsweise mit einer Orientierung von 45° zur optischen Achse im Strahlengang stehen. Ist der erste Filter beispielsweise ein Blaureflektor, so wird blaues Licht B unter 45° reflektiert, d.h. um 90° abgelenkt während grünes Licht G und rotes Licht R durch den Filter transmittieren. Ist der zweite Filter ein Grünreflektor so wird nun grünes Licht G reflektiert und rotes Licht R transmittiert . Damit ist der ursprünglich weiße Lichtstrahl in drei Teilstrahlen aufgetrennt.
Allerdings wird die saubere Auftrennung nach Wellenlängenintervallen dadurch erschwert, dass die dichroitischen Filter in der Regel nicht mit parallelen Lichtstrahlen beaufschlagt werden, sondern in den meisten Fällen eine breite Winkelverteilung zur Beaufschlagung vertreten ist. Der Grund hierfür liegt darin, dass man im Projektor mittels Linsen versucht Verluste entlang des Strahlengangs zu minimieren. Die Folge sind nichtparallele Lichtbündel, so genannte konische Intensitätsverteilungen mit niedriger F-Zahl. Da die spektralen Charakteristika von dichroitischen Filtern mit dem Einfallswinkel variieren (dies betrifft speziell die Lage der Filterkanten) ist die spektrale Auftrennung limitiert und die Farbe der Strahlen innerhalb des Einfallskonus variiert mit dem Einfallswinkel.
D.h. dass der blaue Lichtstrahl dann durchaus Wellenlängenanteile umfasst die eigentlich dem grünen Lichtstrahl zuzuordnen sind, im grünen Lichtstrahl sind weiterhin sowohl blaue als gelb-rote Beiträge vorhanden und der rote Lichtstrahl umfasst auch gelbe Bestandteile. Diese unerwünschten Beiträge haben zur Folge dass die erzielbare Farbsättigung der Projektionsanordnung in vielen Fällen ungenügend ist.
Werden UHP Lampen eingesetzt so liegen ausserdem ausgeprägte störende Intensitätsspitzen im Emissionsspektrum vor. Besonders die intensive gelbe Spitze führt im Bild zu einem abgeschwächten Roteindruck.
Es ist daher notwendig die Farbsättigung zu verbessern. Typischerweise werden hierzu Farbfilter, so genannte Trimfilter in die einzelnen Teilstrahlen platziert. Diese Trimfilter bestehen normalerweise auch aus dichroitischen Filtern, die allerdings senkrecht, oder nahezu senkrecht in den Strahlengang der einzelnen Teilstrahlen R, G und B eingebracht werden. Da die Winkelabhängigkeit der spektralen Charakteristik solcher dichroitischen Filter für kleine Winkel (nahe senkrechtem Einfall) weniger prominent ist, wird hierdurch die Farbsättigung deutlich verbessert.
Ein Nachteil besteht allerdings darin, dass durch die zusätzlichen Trimfilter Zusatzkosten entstehen. Für die Herstellung solcher Filter müssen weitere Substrate Vakuumbeschichtet werden. Außerdem müssen diese Filter in das Gehäuse eingesetzt werden was zusätzlich Halterungen und/oder Assemblier- und Justierschritte nach sich zieht. Es kommt hinzu, dass obwohl die Trimfilter unter im wesentlichen senkrechtem Lichteinfall eingesetzt werden, durch den Beleuchtungskonus und die im Beleuchtungskonus verwirklichte Winkelverteilung immer noch ein relativ breites Winkelspektrum verwirklicht ist. Dadurch kann die Farbsättigung noch nicht optimal ausgestaltet werden kann.
AUFGABE DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die geschilderten Probleme des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden. Insbesondere soll durch die vorliegende Erfindung erreicht werden, dass eine gute Farbsättigung realisierbar ist, ohne dass zusätzliche Komponenten, wie zum Beispiel Trimfilter, in den Teilstrahlengängen angeordnet werden müssen.
ERFINDUNGSGEMÄßE LÖSUNG Das Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass im. Wesentlichen unmittelbar nach der Lampe das Spektrum mittels eines modifizierten UVTR-Filters manipuliert wird.
Typischerweise werden UV-Filter und IR-Filter auf zwei Substraten realisiert oder auf den beiden gegenüberliegenden Seiten eines transparenten Substrates .
Es ist bereits eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den UV-Filter und den IR-Filter in ein Schichtsystem zu integrieren welches lediglich auf einer Seite des Substrates realisiert ist. Auf der dieser Seite gegenüberliegenden Seite kann dann beispielsweise eine einfache Antireflexschicht vorgesehen werden. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dort, wo sonst lediglich UV-Strahlung und auch IR-Strahlung abgeblockt wird, nun auch der Übergangsbereich zwischen blau und grün, sowie zwischen grün und rot zumindest teilweise abgeblockt und damit bereits kurz nach der Entstehung der Strahlung eine Farbtrimmung realisiert. Dies kann mittels eines zusätzlichen Filters vor oder nach dem UV- IR- Filter erreicht werden. Es ist aber von besonderem Vorteil und damit auch erfinderisch ein solches Trimfilter direkt in das Schichtsystem des UVIR-Filters zu integrieren. Auf diese Weise kann von einem oder mehreren weiteren Substraten, die ansonsten für den Trimfilter notwendig wären, abgesehen werden.
GENAUE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Figur 1 Projektionsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung Figur 2 Spektrale Charakteristik des erfindungsgemäßen Multibandfilters
Die vorliegende Erfindung wird nun mit Hilfe von Beispielen und anhand der Figuren im Detail erläutert.
Figur 1 zeigt schematisch einen möglichen Aufbau 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Dabei strahlt die Lichtquelle 3 lampenspezifisches weißes unpolarisiertes Licht W aus . Der Reflektor 5 ist im Beispiel ein parabolischer Reflektor, so dass ein im wesentlicher paralleler Beleuchtungsstrahl die Lampe verlässt. Ein solcher paralleler Beleuchtungsstrahl wird typischerweise dann eingesetzt, wenn ein stromabwärts angeordnetes Polarisations- Konversions-Element 7 (PCA) effektiv wirken soll. Zwischen dem PCA und dem Reflektor ist nun erfindungsgemäß ein spektraler Multibandfilter 9 angeordnet, dessen spektrale Charakteristik in Figur 2 schematisch mit der durchgezogenen Linie dargestellt ist. Dabei wird deutlich dass der Multibandfilter nicht nur den UV- Bereich (unterhalb 420nm) und den IR-Bereich (oberhalb 690nm) effektiv blockt, sondern auch sowohl beim Übergang vom blauen Wellenlängenbereich zu grünem Wellenlängenbereich (490nm-510nm) als auch beim Übergang vom grünen Wellenlängenbereich zum roten Wellenlängenbereich (570nm-590nm) die Transmission erheblich abschwächt und definiert unterbindet. Die gebrochene Linie in Figur 2 stellt das Lampenspektrum einer UHP-Lampe dar. Es wird deutlich, dass beispielsweise die bei 580nm existierende Intensitätsspitze des Lampenspektrums durch den Filter erheblich abgeschwächt werden kann, was durchaus wünschenswert ist. Aufgrund der relativ gut verwirklichten Parallelität der vom parabolischen Reflektor reflektierten Lichtbündel wird der Multibandfilter 9 im Wesentlichen mit senkrecht einfallendem Licht beaufschlagt. Dadurch werden die spektralen Charakteristika des Multibandfilters 9 nicht durch unterschiedliche Einfallswinkel verzerrt. Diese erfinderische Anordnung ermöglicht somit einen sehr hohen Sättigungsgrad der Farben.
Durch den Multibandfilter transmittiert wird also modifiziertes weißes Licht, das zumindest andeutungsweise drei getrennte Wellenlängenbereiche RGB umfasst und das weitgehen keine UV und keine IR Bestandteile mehr umfasst. In der Zeichung ist dieses Licht mit RGB-Licht gekennzeichnet.
Stromabwärts vom Multibandfilter 9 folgt nun das PCA 7 und weiter gegebenenfalls ein erstes Linsensystem 11. Weiter stromabwärts folgt im Beispiel ein erster dichroitischer Spiegel 13 , der blaues Licht B reflektiert und rotes Licht R und grünes Licht G transmittiert. Den roten und grünen Teilstrahlen stromabwärts folgend ist ein zweiter dichroitischer Spiegel 15 angeordnet. Dieser reflektiert grünes Licht G während er rotes Licht R im Wesentlichen transmittiert. Dadurch ist der ursprünglich weiße unpolarisierte Lichtstrahl in drei farbige und im Wesentlichen polarisierte Teilstrahlen aufgeteilt .
Das reflektierte blaue Licht B wird über einen Umlenkspiegel 17 in Richtung der für das blaue Licht vorgesehenen transmissiven Flüssigkristall-Komponente tLCD blau 19 reflektiert. Dort wird dessen Polarisation örtlich aufgelöst moduliert. Typischerweise gemäß Stand der Technik wäre der tLCD ein Trimfilter vorgeschaltet. Aufgrund des erfindungsgemäßen Multibandfilters 9 ist dies jedoch nicht notwendig. Ein der tLCD nachgeschalteter Polarisationsfilter transformiert die örtlich aufgelöste Polarisationsmodulation in eine örtlich aufgelöste Intensitätsmodulation.
Das grüne Licht G fällt entsprechend auf eine tLCD grün 21 und wird dort polarisationsmoduliert . Die Polarisationsmodulation wird mittels einem (im Schema nicht gezeigtem) Polarisationsfilter zur Intensitätsmodulation transformiert . Das transmittierte rote Licht R wird über Umlenkspiegel 23,23' in Richtung der für das rote Licht vorgesehenen transmissiven Flüssigkristall-Komponente tLCD rot 25 reflektiert. Dort wird dessen Polarisation örtlich aufgelöst moduliert. Ein nachgeschalteter Polarisationsfilter transformiert die örtlich aufgelöste Polarisationsmodulation in eine örtlich aufgelöste Intensitätsmodulation.
Stromabwärts werden im Beispiel nun die räumlich Intensitätsmodulierten Teilstrahlen mittels eines Farbwürfels 27 zusammengeführt .
Dem Farbwürfel folgt ein Projektionslinsensystem 29 das mindestens eine Linse umfasst und das durch die räumliche Modulation der tLCDs vorgegebene Bild auf einer Projektionsebene abbildet.
Gemäß dem Stand der Technik wären den tLCDs unmittelbar vorgeschaltet Trimfilter vorgesehen. Der in der vorliegenden Erfindung vorgesehene erfindungsgemäße Multibandpassfilter unmittelbar nach der Beleuchtungsquelle macht diese jedoch weitestgehend überflüssig. Auf Trimfilter kann im Wesentlichen verzichtet werden.
Allerdings können zur weiteren Feintrimmung durchaus zusätzliche Trimfilter vorgesehen sein, ohne dass dies dem Geiste der vorliegenden Erfindung zuwiderlaufen würde.
Wie aus Figur 2 abgelesen werden kann, bildet das Schichtsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Kombination mit dem Substrat ein Multibandfilter, das nicht nur UVTR-Filter ist, sondern auch im Übergangsbereich zwischen blau und grün bei 490 bis 510nm sowie zwischen grün und rot bei 570 - 590nm die Transmission zumindest teilweise abblockt.
Vorzugsweise beträgt dabei der Transmissionsunterschied zwischen 415 nm and 435 IM mindestens 90% und/oder der Transmissionsunterschied zwischen 675 nm and 700 nm mindestens 90%.
Vorzugsweise beträgt die Transmission im Übergangsbereich zwischen blau und grün sowie zwischen grün und rot im Minimum weniger als 10%. Vorzugsweise umfasst das zum Aufbau des UVIR-Filters verwendete Schichtsystein ein Interferenzschichtsystem. Durch Variation des BrechungsIndexes der Schichten des Schichtsystems kommt es dabei zur Interferenzeffekten des Lichtes innerhalb des Schichtsystems und damit zur wellenlängenabhängigen reflexion und/oder Transmission. Interferenzschichtsysteme können durch ein Wechselschichtsystem aus Materialien mit hohem Brechungsindex und niedrigem Brechungsindex aufgebaut sein. Als Materialien mit hohem Brechungsindex gelten solche, die bei einer Wellenlänge von 550nm einen Index von über 1.70 besitzen. Beispiele hierfür sind TiO2 und Ta2O5. Als Materialien mit niedrigem Brechungsindex gelten solche, die bei einer Wellenlänge von 550nm einen Brechungsindex von weniger als 1.55 besitzen. Beispiele hierfür sind SiO2 und MgF2. Diejenigen Materialien, die bei der Wellenlänge von 550nm einen Brechungsindex von größer oder gleich 1.55 und von kleiner oder gleich 1.70 besitzen gelten als Materialien mit mittlerem Brechungsindex. Ein Beispiel hierfür ist Al2O3. Für die vorliegende Erfindung geeignete optische Interferenzschichtsysteme können Materialien aus lediglich einer dieser drei Gruppen, aus lediglich zwei dieser drei Gruppen oder aus allen drei Gruppen, oder deren Mischungen umfassen. Vorzugsweise wird ein optisches Interferenzschichtsystem aber aus einem Wechselschichtsystem von Materialien aus der Gruppe der hochbrechenden und der niederbrechenden Materialien aufgebaut .
Bezugszeichenliste
I Projektor
3 Lichtquelle 5 Reflektor
7 Polarisations-Konversions-Element ■
9 Multibandfilter
II Linsensystem
13 erster dichroitischer Spiegel 15 zweiter dichroitischer Spiegel
17 Umlenkspiegel
19 tLCD blau
21 tLCD grün
23 Umlenkspiegel 25 tLCD rot
27 Farbwürfel
W weisses lampenspezifisches Licht
B Blaues Licht, typischerweise 420nm bis 490nm Wellenlänge an
Luft G Grünes Licht, typischerweise 510nm bis 570nm Wellenlänge an Luft
R Rotes Licht, typischerweise 590nm |bis 690nm Wellenlänge an Luft
RBG modifiziertes Licht mit R, B und G Komponente

Claims

Patentansprüche :
1. Optisches Filter zur Manipulation des Spektrums einer Lichtquelle, wobei das optische Filter ein transparentes Substrat umfasst und ein lediglich auf einer Seite aufgebrachtes erstes SchichtSystem, vorzugsweise ein Interferenzschichtsystem, umfasst dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat und das erste Schichtsystem ein kombiniertes UV und IR-Filter (UVIR-Filter) bilden, dergestalt, dass mittels des ersten Schichtsystems Strahlungsanteile sowohl unterhalb einer Wellenlänge von 420 um, insbesondere des UV-Bereichs, als auch oberhalb einer Wellenlänge von 690 nm Wellenlänge, insbesondere des IR- Bereichs, nicht vollständig transmittiert werden.
2. UVIR Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der nicht das erste Schichtsystem tragenden Seite eine AntireflexionsSchicht aufgebracht ist.
3. UVIR Filter nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schichtsystem in Kombination mit dem Substrat auch im Übergangsbereich zwischen blau und grün bei 490 bis 510nm sowie zwischen grün und rot bei 570 - 590nm die Transmission zumindest teilweise abblockt.
4. UVIR Filter gemäss Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmissionsunterschied zwischen 415 nm and 435 nm mindestens 90% beträgt
5. UVIR Filter gemäss Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmissionsunterschied zwischen 675 nm and 700 nm mindestens 90% beträgt
6. UVIR Filter gemäss Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Übergangsbereich zwischen blau und grün sowie zwischen grün und rot die Transmission im Minimum weniger als 10% beträgt
7. Projektionsanordnung, umfassend mindestens eine Lichtquelle (3) zur Aussendung eines Lichtstrahls, Mittel (5) zum
Kollimieren des Lichtstrahls, dichroitische Spiegel (13, 15) zur Aufteilung des Lichtstrahls in drei Teilstrahlen (R, B, G) , die im wesentlichen ein blaues, grünes und rotes Teilspektrum umfassen, transmissive LCD Elemente (19, 21, 25) zur Modulation der Teilstrahlen (R, B, G), Mittel (27) zum Zusammenführen der Teilstrahlen sowie ein Projektionslinsensystem (29) zur Abbildung der zusammengeführten, modulierten Teilstrahlen auf einer Projektionsebene, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsanordnung ferner einen UVTR-Filter gemäss Anspruch 1-6 umfasst
8. Projektionssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang zwischen Lichtquelle (3) und Projektionslinsensystem (29) keine weiteren Filter zur Korrektur des Spektrum eingesetzt werden.
9. Projektionssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang zwischen Lichtquelle (3) und Projektionslinsensystem (29) maximal ein weiteres Filter zur Korrektur des Spektrum eingesetzt wird.
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