NL1025769C2

NL1025769C2 - Projectiesysteem.

Info

Publication number: NL1025769C2
Application number: NL1025769A
Authority: NL
Inventors: Dae-Sik Kim; Sung-Ha Kim; Kun-Ho Cho; Hee-Joong Lee
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2004-03-18
Publication date: 2006-01-17
Also published as: JP3850417B2; CN1532587A; US7131734B2; NL1025769A1; US20060055890A1; US7140737B2; BRPI0401942A; CN1270203C; US20040239881A1; MY138211A; JP2004287439A; US7226169B2; US20060055889A1

Description

Titel: Projectiesysteem

Achtergrond van de uitvinding

Deze aanvrage roept de prioriteit in van de Koreaanse octrooiaanvrage met het nummer 2003-17415, ingediend op 20 maart 2003 5 bij het Koreaanse octrooibureau, en van de Amerikaanse voorlopige octrooiaanvrage met het nummer 60/455,857, ingediend op 20 maart 2003 bij het Amerikaanse octrooibureau, waarvan de beschrijvingen in hun geheel hierbij onder verwijzing worden opgenomen.

10 l.Veld van de uitvinding

Een apparaat overeenkomstig de onderhavige uitvinding heeft betrekking op een projectiesysteem, en meer in het bijzonder, op een projectiesysteem dat de kleurenbalans kan aanpassen door de gebieden van 15 kleurenstroken die gebruik maken van een ruimtelijk filter, aan te passen.

2. Beschrijving van de stand van de techniek

Projectiesystemen worden geclassificeerd als 3-elements 20 projectiesystemen of als enkel-elements projectiesystemen in overeenstemming met het aantal lichtwaarden voor het op een pixel bij pixel basis regelen van de aan/uit schakeling van vanuit een hoog vermogenlamp uitgezonden licht en voor het vormen van een beeld. Enkel-elements projectiesystemen kunnen een kleiner optisch systeem hebben dan 3-25 elements projectiesystemen, maar voorzien in een optische efficiëntie van 1/3 minder dan die van 3-elements projectiesystemen. Dit komt omdat deze gebruik maken van een opeenvolgende werkwijze voor het scheiden van een rode bundel R, een groene bundel G en een blauwe bundel B vanuit wit ,1.0-2-57-6^ 2 licht. Bijgevolg zijn pogingen ondernomen om de optische efficiëntie van enkel-elements projectiesystemen toe te laten nemen.

In een algemeen enkel-elements projectiesysteem wordt vanuit een witte lichtbron uitgestraald licht gescheiden in R, G, en B kleuren door 5 gebruik te maken van een kleurenfilter, en worden de drie kleuren achtereenvolgens uitgezonden naar een lichtbuis. De lichtbuis functioneert in overeenstemming daarmee overeenkomstig de volgorde van ontvangen kleuren, en creëert beelden. Zoals hierboven beschreven, gebruikt een enkel-elements optisch systeem kleuren opeenvolgend, zodat de lichtefficiëntie 10 wordt gereduceerd naar 1/3 van de lichtefficiëntie van een 3-elements optisch systeem. Een kleurenschuifwerkwijze is voorgesteld teneinde dit probleem op te lossen, waarbij wit licht wordt gesepareerd in R, G, en B kleuren, en waarbij de R, G, en B kleuren tegelijkertijd naar verschillende locaties op de lichtbuis worden gezonden. Aangezien een beeld niet kan 15 worden geproduceerd totdat alle R, G, en B kleuren voor elke pixel de lichtbuis bereiken, worden kleurenstroken periodiek verschoven.

In een conventioneel enkel-elements verschuifprojectiesysteem, zoals getoond in figuur 1, passeert wit, vanuit een lichtbron 100 uitgezonden licht door eerste en tweede lensreeksen 102 en 104 en een gepolariseerde 20 bundelsplitterreeks 105, een verzamellens 107, en wordt gescheiden in R, G, en B bundels door eerste tot een vierde dichroïsche filters 109, 112, 122 en 139. Meer specifiek worden de rode bundel R en de groene bundel G bijvoorbeeld door het eerste dichroïsche filter 109 doorgelaten en propageren deze langs een eerste lichtpad Li, terwijl de blauwe bundel B wordt 25 gereflecteerd door het eerste dichroïsche filter 109 en langs een tweede lichtpad L2 propageert. De rode bundel R en de groene bundel G op het lichtpad Li worden gescheiden door het tweede dichroïsche filter 112. Het tweede dichroïsche filter 112 laat de rode bundel R door langs het eerste lichtpad Li en reflecteert de groene bundel G langs een derde lichtpad L3.

1 025769 3

Zoals hierboven beschreven wordt het vanuit de lichtbron 100 uitgezonden licht gesepareerd in de rode bundel R, de groene bundel G, en de blauwe bundel B. De R, G en B bundels passeren door de eerste tot de derde verschuifprisma's 114, 135 en 142 waardoor een verschuifbewerking 5 wordt uitgevoerd. De eerste tot de derde verschuifp risma's 114, 135 en 142 zijn aangebracht op de eerste tot de derde optische paden LI, L2 en L3 en roteren met een uniforme snelheid, zodat R, G en B kleurenstroken op een oppervlak van een lichtbuis 130 worden verschoven. De groene bundel G en de blauwe bundel B die zich langs de tweede en derde optische paden L2 en 10 L3 voortplanten, worden respectievelijk doorgelaten en gereflecteerd door het derde dichroïsche filter 139 en daarna gecombineerd. Ten slotte worden de R, G en B bundels gecombineerd door het vierde dichroïsche filter 122. De gecombineerde bundel wordt doorgelaten door een gepolariseerde bundelsplitter 127 en vormt een beeld door gebruik te maken van de 15 lichtbuis 130.

Het verschuiven van de R, G en B kleurenstroken wegens de rotatie van de eerste tot de derde verschuivingsprisma's 114, 135 en 142 wordt getoond is figuur 2. Verschuiving representeert de verplaatsing van de kleurenstroken die worden gevormd op het oppervlak van de lichtbuis 20 130 wanneer de verschuivingsprisma's overeenkomstig kleuren synchroon worden geroteerd.

De lichtbuis 130 verwerkt beeldinformatie overeenkomstig een aan/uit signaal voor elk pixel en vormt een beeld. Het gevormd beeld wordt vergroot door een projectielens (niet getoond) en geprojecteerd op een 25 scherm.

Aangezien een dergelijke werkwijze wordt uitgevoerd door gebruikmaking van een optisch pad dat voor elke kleur wordt verschaft moet een correctielens voor optisch pad voor elke kleur worden verschaft, en moet voor elke kleur een component voor het opnieuw verzamelen van 30 gescheiden lichtbundels worden verschaft. In overeenstemming daarmee is 1 025769_ _____ _ 4 een optisch systeem groot en neemt de performance af wegens een gecompliceerd vervaardigings- en assemblageproces. Bovendien wordt een grote hoeveelheid ruis gegenereerd wegens het aandrijven van drie motoren voor het roteren van de eerste tot de derde verschuivingsprisma's 114, 135 5 en 142, en nemen de vervaardigingskosten van een conventioneel projectiesysteem waarin de hierboven beschreven werkwijze wordt overgenomen, toe in vergelijking met een werkwijze die gebruik maakt van een kleurendeel waarin slechts een enkele motor wordt opgenomen.

Ten einde een kleurenbeeld te produceren met gebruikmaking van 10 een verschuivingstechniek moeten kleurenstroken, zoals getoond in figuur 2, worden verplaatst met een constante snelheid. Het conventionele projectiesysteem moet een lichtbuis synchroniseren met drie verschuivingsprisma's ten einde het verschuiven te bereiken. Het is echter niet eenvoudig de synchronisatie te regelen. Voorts is de 15 kleurschuivingssnelheid van de drie verschuivingsprisma's onregelmatig omdat de verschuivingsprisma's 114, 135 en 142 circulaire bewegingen maken zodat de kwaliteit van een beeld achteruit gaat.

De breedte van elk van de kleurenstroken wordt bepaald in overeenstemming met de breedte van de bundels die zich voortplanten langs 20 de optische paden LI, L2 en L3. Als de breedte van de bundels die zich voortplanten langs de optische paden LI, L2 en L3 smal is, is de breedte van elk van de kleurenstroken smal, en worden zwarte stroken K tussen de j i kleurenstroken gevormd, zoals getoond in figuur 3A. Als de breedte van de bundels die zich voortplanten langs de optische paden LI, L2 en L3 25 daarentegen breed is, is de breedte van elk van de kleurenstroken breed, en worden overlappende delen P van de kleurenstroken gegenereerd, zoals getoond in figuur 3B.

Dergelijke zwarte stroken K of overlappende delen B verslechteren de kwaliteit van een kleurenbeeld. Dit fenomeen kan worden uitgelegd aan 30 de hand van de spreiding (E).

1025769 5

De spreiding (E) stelt een optische, fysische behoudsgrootheid voor in een optisch systeem en wordt gegeven door vergelijking 1: E = π A sin2(6i/2) = π A / ( 4F / No )2 (1) 5 waarbij A het gebied van een voorwerp voorstelt waarvan de spreiding moet worden gemeten, 0i/2de helft van een invallende of uitgaande hoek voorstelt van een lichtbundel die invalt of wordt uitgezonden op het gebied A, en waarbij F/No het F-getal van de lenzen 10 voorstelt dat wordt gebruikt in het optische systeem. De onderlinge relatievergelijking, sin(0i/2) = 1 / ( 4F / No) wordt verkregen vanuit vergelijking 1. Overeenkomstig vergelijking 1 wordt de spreiding (E) bepaald door het oppervlak van het object en de invallende hoek van een invallende bundel of het F getal van lenzen. De spreiding (E) stelt een 15 fysische grootheid voor die afhangt van de geometrische structuur van een optisch systeem. De spreiding (E) bij het startpunt van het optische systeem moet gelijk zijn aan dat bij het eindpunt daarvan ten einde een optimale lichtefficiëntie te verkrijgen. Dat betekent, dat de spreiding (E) vanaf het startpunt tot het eindpunt van het optische systeem behouden moet blijven. 20 Als de spreiding bij het startpunt kleiner is dan die bij het eindpunt, is het oppervlak van het object A in vergelijking 1 groot wanneer F/No constant is. Als de spreiding bij het startpunt daarentegen groter is dan die bij het eindpunt, wordt het gebied van het voorwerp A in vergelijking 1 gereduceerd zodat lichtverliezen kunnen worden gegenereerd.

25 Wanneer het startpunt van het optische systeem wordt beschouwd als een lichtbron en het voorwerp wordt beschouwd als een lichtbuis, neemt het gebied van de kleurenstroken toe als de spreiding (E) van de lichtbron groter is dan die van het optische systeem, zodat de kleuren worden gemengd bij de randdelen tussen de kleurenstroken. Als de spreiding (E) 30 van de lichtbron daarentegen kleiner is dan die van het optische systeem 1 025769 j ! 6 ' i wordt het gebied van de kleurenstroken gereduceerd, zodat zwarte stroken K worden gegenereerd tussen de kleurenstroken. De zwarte stoken K of de menging van de kleuren verslechteren de kwaliteit van een kleurenbeeld.

De zwarte stroken K moeten echter in een speciaal geval worden 5 gegenereerd. In een situatie waarbij bijvoorbeeld een LCD wordt gebruikt als de lichtbuis 130, kan het moeilijk zijn een beeldsignaal voor elk van de kleurenstroken achtereenvolgens te verwerken. Dat betekent dat een beeldsignaal verandert in overeenstemming met de veranderingen van de kleurenstroken wanneer de kleurenstroken achtereenvolgens worden 10 verschoven hetgeen het moeilijk maakt het veranderde beeldsignaal achtereenvolgens te verwerken. In een dergelijke situatie moeten zwarte stroken worden gegenereerd tussen de kleurenstroken teneinde een tijdsvertraging te produceren die noodzakelijk is voor het verwerken van het veranderde beeldsignaal.

15 Zoals hierboven beschreven moeten middelen worden verschaft voor het aanpassen van de breedte van de kleurenstroken in het optisch systeem dat een beeld produceert door gebruik te maken van de verschuivingswerkwijze, aangezien de breedte van de kleurenstroken soms moet kunnen worden aangepast.

20

Samenvatting van de uitvinding

Illustratieve, niet beperkende uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding bieden de hierboven genoemde nadelen en ook 25 andere nadelen die hierboven niet zijn beschreven, het hoofd. De onderhavige uitvinding hoeft niet de nadelen die hierboven beschreven zijn het hoofd te kunnen bieden, en een illustratief, niet beperkende uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding kan niet elk van de problemen die hierboven beschreven is het hoofd bieden.

1025769 7

Een apparaat in overeenstemming met de onderhavige uitvinding voorziet in een projectiesysteem dat klein van afmetingen is en dat een verbeterde optische efficiëntie heeft wegens het vormen van een kleurenbeeld met behulp van verschuivingsbewerkingen van 5 kleurenstroken, waarbij het kleurenbeeld een verbeterde kwaliteit heeft wegens het aanpassen van de kleurenstroken door gebruik te maken van een ruimtelijk filter.

Overeenkomstig een voorbeelduitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt voorzien in een projectiesysteem dat een lichtbron omvat.

10 Een ruimtelijk filter heeft een spleet teneinde een divergentiehoek of een spreiding van vanuit de lichtbron uitgezonden licht aan te passen. Een optische separatie-eenheid scheidt door het ruimtelijk filter passerend licht overeenkomstig kleur, en een verschuivingseenheid heeft één of meer spiraal-lens-schijven die gevormd zijn door cilindrische lenscellen 15 spiraalvormig op te stellen, en die roteren en door de optische separatie-eenheid gescheiden lichtbundels verschuifven. Een lichtbuis die door de verschuivingseenheid passerend licht verwerkt overeenkomstig een beeldsignaal vormt een beeld, en een projectie-lens-eenheid die het op de lichtbuis gevormde beeld vergroot, projecteert het vergrote beeld op een 20 scherm.

Het projectiesysteem overeenkomstig de onderhavige uitvinding omvat voorts één of meer afwerkingsfilters die een breedte hebben die kleiner is dan een breedte van de spleet van het ruimtelijke filter of een glas.

25 Overeenkomstig de onderhavige uitvinding omvat de optische separatie-eenheid eerste, tweede en derde dichroïsche filters die invallend licht doorlaten en reflecteren overeenkomstig kleur en die schuin zijn aangebracht onder verschillende hoeken.

Overeenkomstig een ander aspect van de onderhavige uitvinding 30 omvat de optische separatie-eenheid eerste, tweede en derde dichroïsche _1 025769_ __ _ _ 8 prisma's die eerste, tweede en derde dichroïsche filters hebben en die invallende licht doorlaten en reflecteren overeenkomstig kleur.

Overeenkomstig een ander aspect van de onderhavige uitvinding omvat de optische separatie-eenheid eerste en tweede 5 polarisatiebundelsplitters die zijn aangebracht in boven- en onderwaartse richtingen vóór het eerste dichroïsche prisma en die invallend licht doorlaten en reflecteren overeenkomstig de polarisatierichting; en een halfgolflengteplaat die is aangebracht tussen een eerste polarisatiebundelsplitter en het eerste dichroïsche prisma en die de 10 polarisatierichting van gepolariseerd licht verandert.

Overeenkomstig een ander aspect van de onderhavige uitvinding omvat de schuifeenheid eerste en tweede spiraal-lens-schijven die ten opzichte van elkaar met een vooraf bepaalde afstand zijn aangebracht, en glasstaaf die is aangebracht tussen de eerste en tweede spiraal-lens-15 schijven.

Overeenkomstig een ander aspect van de onderhavige uitvinding wordt een projectiesysteem verschaft, omvattende een lichtbron. Een ruimtelijk filter heeft een spleet voor het aanpassen van een divergentiehoek of spreiding van vanuit de lichtbron uitgezonden licht. Een 20 verschuifeenheid heeft één of meer spiraal-lens-schijven, die gevormd zijn door cilindrische lenscellen spiraalvormig op te stellen, die roteren en invallende licht verschuiven. Een optische scheidingseenheid omvat eerste, tweede en derde dichroïsche filters die evenwijdig ten opzichte van elkaar zijn aangebracht om door de verschuivingseenheid passerend licht te 25 scheiden overeenkomstig kleur door invallend licht door te laten en te reflecteren overeenkomstig kleur. Ook is er een lichtbuis die door de optische separatie-eenheid passerend licht verwerkt overeenkomstig een kleursignaal, en een beeldsignaal vormt en een beeld vormt. Een projectie-lens-eenheid die het op de lichtbuis gevormd beeld vergroot, projecteert het 30 vergrote beeld op een scherm.

1 0 2 5 7 6fl_ 9

Korte beschrijving van de figuren

De hierboven genoemde en andere aspecten en voordelen van de 5 onderhavige uitvinding zullen duidelijker worden door in detail voorbeelduitvoeringsvormen daarvan te beschrijven onder verwijzing naar de bijgevoegde tekening waarin toont:

Fig. 1 een conventioneel projectiesysteem;

Fig. 2 een kleurschuivingsbewerking van het conventionele 10 projectiesysteem illustreert;

Fig. 3A een tussen kleurenstroken gevormde zwarte strook toont, en fig. 3B kleurenstroken toont die op een grensdeel daartussen overlappen in het conventionele projectiesysteem;

Fig. 4 een schematische structuur van een projectiesysteem 15 overeenkomstig een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding illustreert;

Fig. 5 een eerste voorbeeld van een ruimtelijk filter illustreert waarin de breedte van een spleet kan worden aangepast, waarbij het filter wordt gebruikt in het projectiesysteem overeenkomstig de eerste 20 uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuren 6A tot en met 6C voorbeelden van het ruimtelijke filter en een afwerkingsfilter illustreert dat wordt gebruikt in een projectiesysteem overeenkomstig de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 7A een vooraanzicht is van een spiraal-lens-schijf die wordt 25 gebruikt in het projectiesysteem overeenkomstig de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 7B een eerste voorbeeld van een verschuifeenheid illustreert dat wordt gebruikt in het projectiesysteem overeenkomstig de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; 1025769 10

Figuur 8 een lichtvorm toont dat is gefocusseerd op de spiraal-lens-schijf in afhankelijkheid van wel of geen gebruik van een cilindrische lens in het projectiesysteem overeenkomstig de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; 5 Figuren 9A tot en met 9C kleurenstroken tonen waarvan de breedte verandert overeenkomstig de breedte van de spleet van het ruimtelijke filter dat wordt gebruikt in de onderhavige uitvinding;

Figuren 10A tot en met IOC een werkwijze illustreert voor het uitvoeren van de verschuivingsbewerking van het projectiesysteem 10 overeenkomstig de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 11 de schematische structuur illustreert van een projectiesysteem overeenkomstig een tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding;

Figuur 12 de schematische structuur illustreert van een 15 projectiesysteem overeenkomstig een derde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding; en

Figuur 13 een voorbeeld toont van een lichtpijp die wordt gebruikt in het projectiesysteem overeenkomstig de derde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding.

20

Gedetailleerde beschrijving van illustratieve, niet beperkende uitvoeringsvormen van de uitvinding

De onderhavige uitvinding zal nu worden beschreven in meer 25 detail onder verwijzing naar de begeleidende figuren waarin illustratieve, niet beperkende uitvoeringsvormen van de uitvinding worden getoond. In de figuren verwijzen dezelfde referentiecijfers naar dezelfde elementen en kunnen de afmetingen van elementen vergroot zijn voor de duidelijkheid.

Onder verwijzing naar figuur 4 omvat een projectiesysteem 30 overeenkomstig een eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding 1 02 5 7 69 ____ 11 een lichtbron 10, een ruimtelijk filter 5, een optische separatie-eenheid 15, een verschuivingseenheid 20, een lichtbuis 40, en een projectie-lens-eenheid 45. De optische separatie-eenheid 15 separeert vanuit de lichtbron 10 uitgezonden licht overeenkomstig golflengt. De verschuifeenheid 20 5 verschuift een rode bundel R, een groene bundel G, en een blauwe bundel B die worden gescheiden door gebruikmaking van de optische scheidingseenheid 15. Het ruimtelijke filter 5 is aangebracht tussen de lichtbron 10 en de verschuifeenheid 20. De lichtbuis 40 verwerkt de bundels die verschoven zijn door de verschuivingseenheid 20 overeenkomstig een 10 beeldsignaal en vormt een beeld. Het op de lichtbuis 40 gevormde beeld wordt vergroot door de projectie-lens-eenheid 45 en wordt geprojecteerd op een scherm 60.

De lichtbron 10 zendt wit licht uit en omvat een lamp 11 voor het produceren van licht en een reflectiespiegel 13 voor het reflecteren van 15 vanuit de lamp 11 uitgezonden licht en voor het geleiden van een stralingspad van het licht. De reflecterende spiegel 13 kan een elliptische spiegel zijn waarbij een positie van de lamp 11 een eerste brandpunt is en waarbij een punt waarin licht wordt gefocusseerd een tweede brandpunt is. Voorts kan de reflecterende spiegel 13 een parabolische spiegel zijn waarbij 20 een positie van de lamp 11 een brandpunt is en licht genereert dat wordt uitgezonden vanuit de lamp 11 en door de reflectiespiegel 13wordt gereflecteerd in evenwijdig licht. In figuur 4 wordt een elliptische spiegel gebruikt als de reflecterende spiegel 13. In een situatie waarin een parabolische spiegel wordt gebruikt als de reflecterende spiegel 13 moet een 25 lens worden toegepast voor het focusseren van licht.

Een verzamellens 14 is aangebracht op een optisch pad tussen de lichtbron 10 en de optische separatie-eenheid 15 en maakt van daarop invallend licht evenwijdig licht. Wanneer een afstand tussen de lichtbron 10 en een brandpunt f waarop het vanuit de lichtbron 10 uitgezonden licht 30 wordt gefocusseerd, is aangegeven door Q, geniet het de voorkeur dat de 1 025 7 69 12 verzamellens 14 is aangebracht op een afstand van Q/5 ten opzichte van het brandpunt f. Een optisch systeem kan compact worden gemaakt wegens de hierboven beschreven opstelling.

Het ruimtelijke filter 5 is aangebracht tussen de lichtbron 10 en de 5 verzamellens 14. Bij voorkeur is het ruimtelijke filter 5 opgesteld bij het brandpunt f van de reflecterende spiegel 13. Het ruimtelijk filter 5 is zodanig ingericht dat de breedte van een spleet daarvan kan worden aangepast. Zoals getoond in figuur 5, omvat het ruimtelijk filter 5 bijvoorbeeld een eerste filteroppervlak 5a, een tweede filteroppervlak 5b dat 10 is gescheiden van het eerste filteroppervlak 5a, eerste en tweede ondersteuningsplaten 7a en 7b die de eerste en tweede filteroppervlakken 5a en 5b ondersteunen en beweegbaar zijn met behulp van een instelschroef 6 en een frame 8 dat de instelschroef 6 roteerbaar ondersteund. Wanneer de instelschroef 6 roteert verplaatsen de eerste en tweede 15 ondersteuningsplaten 7a en 7b langs de instelschroef 6, zodat de breedte van een spleet 5c die wordt gevormd tussen de eerste en tweede filteroppervlakken 5a en 5b, wordt aangepast. Het geniet de voorkeur dat de breedte van de spleet 5c wordt aangepast in een kleurenbundel-scheidingsrichting of een kleurenbundel-verschuivingsrichting.

20 Zoals getoond in figuren 6a tot en met 6c, kan het ruimtelijk filter 5 voorts worden voorzien van één of meer afwerkingsfilters die een spleet de mogelijkheid geven het gebied van de kleurenstroken aan te passen. In figuur 6a is een eerste afwerkingsfilter 1 bevestigt aan het ruimtelijk filter 5. Het eerste afschermingsfilter 1 reflecteert bijvoorbeeld een rode bundel en 25 laat de overige bundels door. Een spleet la van het eerste afwerkingsfilter 1 kan alle kleuren doorlaten. In figuur 6b zijn het eerste afwerkingsfilter 1 en een tweede afwerkingsfilter 2 bevestigd aan het ruimtelijke filter 5. In figuur 6c zijn het eerste afwerkingsfilter 1, het tweede afwerkingsfilter 2 en een derde afwerkingsfilter 3 voorzien zonder het ruimtelijke filter 5. De 30 eerste, tweede, en derde afwerkingsfilters 1,2, en 3 kunnen worden 1 025769 13 vervaardigd door een filter als een laagje aan te brengen op het ruimtelijke filter 5 of als een afzonderlijk glaselement, of kunnen worden vervaardigd door gebruik te maken van een afzonderlijke filterplaat.

Hierbij worden de breedtes van eerste, tweede, en derde spleten la, 5 2a, en 3a van de eerste, tweede, en derde afwerkingsfilters 1,2, en 3 en de breedte van de spleet 5c aangepast in de kleurenbundel-separatierichting van de optische scheidingsinrichting 15.

Het vanuit de lichtbron 10 uitgezonden licht wordt door de optische separatie-eenheid 15 gescheiden in drie bundels, namelijk rode bundel R, 10 groene bundel G, en een blauwe bundel B. De optische scheidingseenheid 15 kan worden geconstrueerd met eerste, tweede, en derde dichroïsche filters 15a, 15b, en 15c die schuin onder verschillende hoeken ten opzichte van een optische as van invallend licht zijn aangebracht. De optische scheidingseenheid 15 scheidt het invallende licht overeenkomstig een vooraf 15 bepaald golflengtebereik, en zendt de gescheiden lichtbundels uit onder verschillende hoeken. Het eerste dichroïsche filter 15a reflecteert bijvoorbeeld een bundel die het rode golflengtegebied van wit invallend licht bestrijkt, en tegelijkertijd bundels doorlaat die de groene en blauwe golflengtegebieden bestrijken. Het tweede dichroïsche filter 15b reflecteert 20 de G bundel en laat tegelijkertijd de B bundel door. Het derde dichroïsche filter 15c reflecteert de door de eerste en tweede dichroïsche filters 15a en 15b doorgelaten B bundel.

De R, G, en B bundels die met behulp van de eerste, tweede, en derde dichroïsche filters 15a, 15b en 15c zijn gescheiden overeenkomstig 25 golflengte worden daarna gereflecteerd onder verschillende hoeken. De R en B bundels worden bijvoorbeeld gefocusseerd met de G bundel daartussen, en de R, G, en B bundels vallen in op de verschuifeenheid 20.

De verschuifeenheid 20 kan één of meer spiraal-lens-schijven omvatten. In figuur 4 omvat de verschuifeenheid 20 één spiraal-lens-schijf.

30 Hierbij wordt de spiraal-ens-schijf gevormd door cilindrische lenscellen 20a 1 025769 14 spiraalvormig op te stellen. Zoals getoond in figuren 7a en 7b, kan de verschuifeenheid echter eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27 omvatten die van elkaar gescheiden zijn aangebracht, en een glasstaaf 28 die is aangebracht tussen de eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27.

5 De eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27 worden gevormd door cilindrische lenscellen 26a en 27a spiraalvormig op te stellen op tenminste één oppervlak daarvan, en de schijven verplaatsen roteerbaar. Voorts heeft de dwarsdoorsnede van de eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27 een cilindrische lensreeks-structuur. De eerste en tweede 10 spiraal-lens-schijven 26 en 27 worden ondersteund door een draagconstructie 29 ten einde met behulp van een aandrijfbron 31 met een uniforme snelheid te roteren.

Zoals getoond in figuur 4 zijn de eerste en tweede cilindrische lenzen 16 en 17 aangebracht respectievelijk vóór en achter de schuifeenheid 15 20. Eerste en tweede facet-oog-reeksen 34 en 35 en een doorlaatlens 38 kunnen worden aangebracht tussen de tweede cilindrische lens 17 en de lichtbuis 40.

De breedte van het invallende licht op de verschuifeenheid 20 wordt gereduceerd door de eerste cilindrische lens 16, zodat lichtverlies 20 wordt gereduceerd. Voorts keert de breedte van door de verschuifeenheid 20 passerend licht met behulp van de tweede cilindrische lens 17 terug naar zijn oorspronkelijke breedte.

Hierna zal de werking van het projectiesysteem overeenkomstig de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding die is samengesteld 25 zoals hierboven beschreven, worden beschreven.

Het witte, vanuit de lichtbron 10 uitgezonden licht passeert door het ruimtelijke filter 5 en de verzamellens 14 en valt in op de optische scheidingseenheid 15. Het op de optische scheidingseenheid 15 invallende licht wordt met behulp van de eerste, tweede, en derde dichroïsche filters 30 15a, 15b, en 15c gescheiden in drie bundels, namelijk R, G, en B bundels, en 1 025769 15 valt in op de schuifeenheid 20. Hier wordt de breedte van het op de schuifeenheid 20 invallende licht gereduceerd door de eerste cilindrische lens 16.

Onder verwijzing naar figuur 8 wordt een bundel die vanuit de 5 lichtbron 10 is uitgezonden en op de schuifeenheid 20 invalt zonder door de eerste cilindrische lens 16 te passeren vergeleken met een bundel die een breedte heeft die wordt gereduceerd door de eerste cilindrische lens en daarna invalt op de schuifeenheid 20. Zoals getoond in figuur 8 komt de vorm van de spiraal-lens-reeks niet overeen met die van een bundel L', 10 wanneer de breedte van een bundel die door de schuifeenheid 20 passeert relatief breed is, en daarmee wordt voor elke kleur lichtverlies van een niet overeenkomend gebied A' veroorzaakt. Teneinde de lichtverliezen te minimaliseren wordt bij voorkeur de eerste cilindrische lens verschaft teneinde de breedte van de door de schuifeenheid 20 passerende bundel te 15 reduceren, zodat de vorm van de spiraal-lens-reeks overeenkomt met die van een bundel L, zoals getoond in figuur 8. Dus als een niet-overeenkomend gebied waarop de breedte van de bundel betrekking heeft die gebruik maakt van de eerste cilindrische lens 16 en wordt gereduceerd, wordt aangeduid als A, is A kleiner dan A'. Bijgevolg worden lichtverliezen 20 verminderd.

De breedte van de door de verschuifeenheid 20 passerende bundel keert met behulp van de tweede cilindrische lens 17 weer terug naar zijn oorspronkelijke breedte.

De R, G, en B bundels die door de tweede cilindrische lens 17 25 passeren worden gefocusseerd op individuele lenscellen 34a en 35a van de eerste en tweede facet-oog-lensreeksen 34 en 35. Bijgevolg overlappen de R, G, en B bundels die gefocusseerd zijn op de lenscellen 34a en 35a door de doorlaatlens 38 en worden gefocusseerd op de lichtbuis 40, waardoor een kleurenstrook wordt gevormd.

_1 025 7 69_ 16

Onder verwijzing naar figuur 9a verandert het gebied van de kleurenstrook wanneer de breedte d van spleet 5c van het ruimtelijke filter 5 verandert. Wanneer de breedte d van de spleet 5c bijvoorbeeld aangeduid wordt als dl en de kleurenstrook die wordt gevormd op de lichtbuis 40 wordt 5 verdeeld in drie gebieden, verschijnen zwarte stroken K tussen de verdeelde kleurenstroken, als de breedte d van de spleet 5c verandert in d2, die kleiner is dan dl, (dl>d2). Als voorts de breedte d verandert naar d3 die groter is dan dl (dl<d3), zoals getoond in figuur 9c, neemt het gebied van de kleurenstroken toe, zodat delen P waar de kleurenstroken worden gevormd 10 die met elkaar overlappen.

In de eerste uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding worden op het ruimtelijke filter 5 echter de eerste, tweede, en derde afwijkingsfilters 1, 2 en 3 voorzien, en daarmee kan het gebied van de kleurenstroken die gevormd worden op de lichtbuis 40 worden veranderd.

15 De eerste, tweede, en derde afwerkingsfilters 1, 2, en 3 hebben de eerste, tweede, en derde spleten la, 2a en 3a met een vooraf bepaalde breedte, en reflecteren en laten kleurenbundels door. In figuur 6a is slechts het eerste afwerkfilter 1 voorzien op het ruimtelijke filter 5. Het eerste afwerkfilter 1 reflecteert bijvoorbeeld de G bundel en laat de overige bundels door 20 namelijk de R en B bundels. De spleet la van de eerste afwerkfilter 1 heeft een breedte dG die kleiner is dan een breedte d van de spleet 5c van het ruimtelijke filter 5. Het vanuit de lichtbron 10 uitgezonden licht passeert door de spleet 5c van het ruimtelijk filter 5 en passeert dan door het eerste afwerkfilter 1. Wanneer het vanuit de lichtbron 10 uitgezonden licht door 25 het eerste afwerkfilter 1 passeert, passeren alle R, G, en B bundels door de eerste spleet la, maar reflecteert het eerste afwerkfilter 1 de G bundel en laat de R en B bundels door.

Hierbij worden de breedtes van de R en B bundels die door het eerste afwerkfilter 1 passeren bepaald door de breedte van de spleet 5c van 30 het ruimtelijk filter 5, en wordt de breedte van de G bundel bepaald door de 1025769 17 breedte dG van de eerste spleet la. Als de breedte dG van de eerste spleet la kleiner is dan die van de spleet 5c, wordt de breedte van de G bundel gereduceerd door het eerste afwerkfilter 1, zodat de breedte van de G bundel kleiner is dan die van de R en B bundels. In deze situatie, zoals getoond in 5 figuur 6a; kunnen de zwarte stroken K worden gevormd tussen de R en G bundels en tussen de B en G bundels.

Voorts is het ruimtelijke filter 5, zoals getoond in figuur 6b, voorzien van het eerste en het tweede afwerkfilter 1 en 2. Het tweede afwerkfilter 2 kan bijvoorbeeld zijn ingericht voor het reflecteren van de B 10 bundel en voor het doorlaten van de R en G bundels. De tweede spleet 2a van het tweede afwerkfilter 2 heeft een breedte dB die kleiner of gelijk is aan die van de eerste spleet la. Als de breedte dB van de tweede spleet 2a gelijk is aan de breedte dG van de eerste spleet la hebben de B en G bundels dezelfde breedte. De breedte van elk van de kleurenstroken kan 15 worden aangepast door de breedte van de spleet 5c van het ruimtelijke filter 5 en de breedtes van de eerste en tweede spleten la en 2a aan te passen. Zoals getoond in figuur 6b kunnen de zwarte stroken K worden gegenereerd, of kan het gebied van elk van de kleurenstroken worden aangepast zonder de zwarte stroken K te genereren door de breedte van de spleet 5c en de 20 breedtes van de eerste en tweede spleten la en 2a aan te passen.

Zoals getoond in figuur 6c is voorts voorzien in de eerste, tweede, en derde afwerkfilters 1, 2, en 3. Het eerste afwerkfilter 1 reflecteert bijvoorbeeld de G bundel, het tweede afwerkfilter 2 reflecteert de B bundel, en het derde afwerkfilter 3 reflecteert de R bundel. Als de eerste, tweede, en 25 derde afwerkfilter 1,2, en 3 worden verschaft kan het ruimtelijk filter 5 niet zijn voorzien.

Wanneer naar de breedtes van de eerste, tweede, en derde spleten la, 2a en 3a van de eerste, tweede, en derde afwerkfilters 1, 2, en 3 wordt verwezen door dG, dB, en dR, zijn de gebieden van de R, G, en B 30 kleurenstroken dezelfde in een situatie waarbij de breedtes dG, dB, en dR

1025769 18 dezelfde zijn. Wanneer de breedte dG, dB, en dR voldoet aan de relatie dB<dG<dR, zoals getoond in figuur 6c, veranderen de gebieden van de B, G, en R kleurenstroken in de volgorde van de B, G, en R kleurenstroken. De gebieden van de B, G, en R kleurenstroken kunnen worden aangepast in 5 overeenstemming met de breedtes van spleten van de eerste, tweede, en derde afwerkfilters 1, 2, en 3. Met andere woorden, de breedte van de G kleurenstrook wordt bepaald door de breedte dG van de eerste spleet la, de breedte van de B kleurenstrook wordt bepaald door de breedte dB van de tweede spleet 2a, en de breedte van de R kleurenstrook wordt bepaald door 10 de breedte dR van de derde spleet 3a.

Het gebied van elk van de kleurenstroken die worden gefocusseerd op de lichtbuis 40 wordt aangepast door het ruimtelijk filter 5 en de eerste tot en met de derde afwerkfilters 1, 2, en 3, en een kleurenbeeld wordt gevormd op de lichtbuis 40 overeenkomstig een beeldsignaal.

15 Vervolgens zal de schuifbewerking van de kleurenstroken die zijn gevormd op de lichtbuis 40 worden besproken. Zoals getoond in figuren 10A tot en met IOC worden de kleurenstroken periodiek verschoven, bijvoorbeeld in een (R, G, B), (B, R, G), en (G, B, R) volgorde wegens de rotatie van de verschuifeenheid 20. In figuren 10A tot en met IOC omvat de 20 verschuifeenheid 20 de eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27 en de glasstaaf 28.

Zoals getoond in figuur 10A passeert licht door de eerste spiraal-len-schijf 26, de glasstaaf 28, de tweede spiraallens 27, de tweede cilindrische lens 17, de eerste en tweede facet-oog-lensreeksen 34 en 35, en 25 de doorlaatlens 38, en vormt kleurenstroken op de lichtbuis 40 in een R, G, en B volgorde. Vervolgens verplaatst het lensoppervlak van de eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27 geleidelijk boven- of onderwaarts wanneer het licht door de eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27 passeert, aangezien de eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27 30 roteren. Aangezien de eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27 1 025769 19 verplaatsen, worden kleurenstroken in een B, R, en G volgorde gevormd zoals getoond in figuur 10B. Vervolgens worden kleurenstroken in een G, B, en R volgorde gevormd, zoals getoond in figuur IOC, aangezien de eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27 roteren.

5 Een dergelijke schuifbewerking wordt herhaald aangezien de eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27 roteren. Met andere woorden, de locaties van lenzen waarop bundels invallen verandert overeenkomstig de rotatiebeweging van de eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27, en de rotatie van de eerste en tweede spiraal-lens-10 schijven 26 en 27 wordt omgezet in een rechtlijnige beweging van een cilinderlensreeks in de dwarsdoorsnede van de eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27 zodat een verschuiving wordt verkregen.

Daarna overlappen de bundels die door de tweede cilindrische lens 17 passeren door middel van de eerste en tweede facet-oog-lensreeksen 34 15 en 35 en worden deze gefocusseerd op de lichtbuis 40, waardoor deze een individuele kleurenstrook vormen. Voorts maken de eerste en tweede facet-oog-lenzenreeksen 34 en 35 de intensiteit van het op de lichtbuis 40 uitgestraalde licht uniform. De doorlaatlens 38 draagt de bundels die door de eerste en tweede facet-oog-lensreeken 34 en 35 passeren over op een 20 vooraf bepaalde positie, bijvoorbeeld de lichtbuis 40.

Aangezien de gebieden van de kleurenstroken worden aangepast door gebruik te maken van het ruimtelijke filter 5 of de eerste tot en met de derde afwerkfilters 1, 2, en 3 in het vormen van het kleurenbeeld door de verschuifbewerking, kan een verschillende kleurtemperatuur en 25 kleurgamma worden gerealiseerd. Voorts kan het beeldsignaal geleidelijk worden verwerkt, aangezien de gebieden van de kleurenstroken worden gereduceerd, zodat, indien wenselijk, zwarte stroken worden gevormd tussen de kleurenstroken.

Een projectiesysteem overeenkomstig een tweede uitvoeringsvorm 30 van de onderhavige uitvinding, zoals getoond in figuur 11, omvat een 1025769 20 lichtbron 50, een ruimtelijk filter 5, een verschuifeenheid 20, een optische separatie-eenheid 55, en een lichtbuis 40. Het ruimtelijk filter 5 is aangebracht op een brandpuntsoppervlak van vanuit de lichtbron 50 uitgezonden licht en kan de divergentiehoek of de spreiding van invallend 5 licht aanpassen. De verschuifeenheid 20 focusseert door het ruimtelijke filter 5 passerend licht op verschillende locaties. De optische separatie-eenheid 55 scheidt door de verschuifeenheid 25 passerend licht overeenkomstig kleur van het invallende licht. De lichtbuis 40 verwerkt bundels die zijn gescheiden door de optische separatieinrichting 55 10 overeenkomstig een invoerbeeldsignaal, en vormt een kleurenbeeld.

De lichtbron 50 omvat een lamp 51 voor het produceren van licht, en een reflecterende spiegel 53 voor het reflecteren van vanuit de lamp 51 uitgezonden licht en voor het geleiden van een stralingspad van het licht. De reflecterende spiegel 53 kan een elliptische spiegel zijn waarin een positie 15 van de lamp 51 een eerste brandpunt is en waarbij een punt waarop licht wordt gefocusseerd een tweede brandpunt is. Voorts kan de reflecterende spiegel 53 een parabolische spiegel zijn waarin een positie van de lamp 51 een brandpunt is en licht genereert dat wordt uitgezonden vanuit de lamp 51 en wordt gereflecteerd door de reflecterende spiegel 53 in evenwijdig 20 licht. In figuur 11 wordt een parabolische spiegel gebruikt als de reflecterende spiegel 53.

Een focuslens 52 is aangebracht tussen de lichtbron 50 en het ruimtelijke filter 5 en focusseert invallend licht. Een verzamellens 14 is aangebracht tussen het ruimtelijke filter 5 en de optische separatie-eenheid 25 55 en maakt invallend licht evenwijdig licht. In een situatie waarbij de parabolische spiegel wordt gebruikt als de reflecterende spiegel 53, zoals in figuur 11, moet in vergelijking met de elliptische spiegel voorts worden voorzien in de focuslens 52. Voorts is voorzien in een eerste cilindrische lens 16 vóór de schuifeenheid 20 ten einde de breedte van op het schuifeenheid 30 20 invallend licht te reduceren.

1025769 21

De schuifeenheid 20 kan zijn ingericht om één of meer spiraal-lens-schijven te omvatten. Zoals omschreven in de eerste uitvoeringsvorm hierboven kan de schuifeenheid 20 één spiraal-lens-schijf omvatten of kan deze twee spiraal-lens-schijven omvatten en een glasstaaf.

5 De optische separatie-eenheid 55 omvat eerste, tweede, en derde dichroïsche filters 55a, 55b, en 55c die invallend licht doorlaten en reflecteren overeenkomstig kleur van het invallende licht en waarbij deze evenwijdig ten opzichte van elkaar zijn. Licht dat door de schuifeenheid 20 passeert plant zich voort als convergerende bundels onder verschillende 10 hoeken overeenkomstig een invallende locatie van de cilindrische lenscellen 20a. Daarna worden de convergente bundels gereflecteerd op verschillende locaties overeenkomstig de kleur van het invallende licht door de eerste, tweede, en derde dichroïsche filters 55a, 55b, en 55c. Er is voorzien is een prisma 54 tussen de schuifeenheid 20 en de optische separatie-eenheid 55, 15 zodat invallend licht zich voortplant naar de optische separatie-eenheid 55 zonder een optisch pad van het invallend licht te veranderen.

Bij voorkeur is voorzien in een tweede cilindrische lens 17, eerste en tweede facet-oog-lensreeksen 34, en 35, en een doorlaatlens 38 op een optisch pad tussen de optische separatie-eenheid 55 en de lichtbuis 40. De 20 tweede cilindrische lens 17 brengt de breedte van het licht dat is gereduceerd door de eerste cilindrische lens 16 terug naar zijn oorspronkelijke breedte. Aangezien de structuur en bewerking van de eerste en tweede facet-oog-lensreeksen 34 en 35 en de doorlaatlens 38 dezelfde zijn als die van de eerste uitvoeringsvorm zal hun beschrijving worden 25 weggelaten.

In de tweede uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvoering kan het ruimtelijke filter 5 de breedte van elk van de kleurenstroken die gevormd worden op de lichtbuis 40 reduceren zoals in de eerste uitvoeringsvorm. De breedte van een spleet van het ruimtelijke filter kan 30 worden gereduceerd zoals beschreven in de eerste uitvoeringsvorm. Het 1 02 5 7 69_ _ _ 22 projectiesysteem overeenkomstig de tweede uitvoeringsvorm kan één of meer afwerkfilters omvatten, alsook het ruimtelijk filter 5 zoals in de eerste uitvoeringsvorm. Het ruimtelijke filter 5 kan de breedte van elk van de kleurenstroken wijzigen ten einde dezelfde afmeting te hebben, terwijl de 5 afwerkfilters de breedte van elk van de kleurenstroken onafhankebjk kunnen aanpassen.

Een projectiesysteem overeenkomstig een derde uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt door een staafvormige optische pijp die wordt gebruikt als een optische separatie-eenheid die 10 vanuit een lichtbron uitgezonden licht scheidt overeenkomstig kleur van het licht.

Onder verwijzing naar figuur 12 omvat het projectiesysteem een lichtbron 10, een ruimtelijk filter 5, een optische pijp 70, een verschuifeenheid 20, en een lichtbuis 40. Het ruimtelijke filter kan de 15 divergentiehoek of de spreiding van vanuit de lichtbron 10 uitgezonden licht aanpassen. De optische pijp 70 scheidt invallend licht overeenkomstig kleur van het invallende licht. De schuifeenheid 20 maakt bundels die zijn gescheiden door de optische pijp 70 voor propagatie onder verschillende hoeken en verschuift kleurenstroken wegens de rotatie daarvan. De 20 lichtbuis 40 verwerkt de bundels die zijn gescheiden door de optische pijp 70 overeenkomstig een invoerbeeldsignaal en vormt een kleurenbeeld.

Eerste en tweede cilindrische lenzen 16 en 17 zijn aangebracht respectievelijk vóór en achter de schuifeenheid 20. Eerste en tweede facet-oog-lensreeksen 34 en 35 en doorlaatlens 38 zijn aangebracht op een optisch 25 pad tussen de schuifeenheid 20 en lichtbuis 40.

Bij voorkeur is een verzamellens 14 aangebracht op een optisch pad tussen het ruimtelijke filter 5 en de optische pijp 70.

De optische pijp 70 bevat eerste, tweede, en derde dichroïsche prisma's 79, 81, en 83 die een bundel met een specifieke golflengte 30 reflecteren en een bundel met andere golflengtes dan de specifieke i025769 23 golflengte doorlaten, zodat invallend licht wordt gescheiden in eerste, tweede, en derde kleurenbundels Ii, I2 en I3.

Het eerste dichroïsche prisma 79 heeft een eerste dichroïsche filter 79a, en het eerste dichroïsche filter 79a reflecteert vanuit invallend licht de 5 eerste kleurenbundel Ii en laat de tweede en derde kleurenbundels I2 en I3 door. Het eerste dichroïsche filter 79a reflecteert bijvoorbeeld een rode bundel en laat groene en blauwe bundels door.

Het tweede dichroïsche prisma is bevestigd aan het eerste dichroïsche prisma 79 en heeft een tweede dichroïsche filter 81a. Het tweede dichroïsche 10 filter 81a reflecteert vanuit het invallende licht de tweede kleurenbundel I2, bijvoorbeeld een groene bundel, en laat een overblijvende bundel door.

Het derde dichroïsche prisma 83 is bevestigd aan het tweede dichroïsche prisma en heeft een derde dichroïsche filter 83a. Het derde dichroïsche filter 83a reflecteert vanuit het invallende licht de derde 15 kleurenbundels I3, bijvoorbeeld een blauwe bundel, en laat een overblijvende bundel door. Het derde dichroïsche filter 83a kan worden vervangen door een totale reflectiespiegel die alle kleurenbundels van het invallende licht kan reflecteren.

De optische pijp70 is geschikt voor een projectiesysteem dat gebruik 20 maakt van een micro-spiegelinrichting (niet getoond), die een beeld kan produceren onafhankelijk van polarisatie kenmerken van invallend licht, zoals de lichtbuis 40.

Voorts kan de optische pijp 70 eerste en tweede polarisatiebundel-spfitters 73 en 75 omvatten, zoals getoond in figuur 13, die vóór het eerste 25 dichroïsche prisma zijn aangebracht in boven- en onderwaartse richtingen ten opzichte van een stralingsrichting van licht, en een half-golflengteplaat 77 die daarnaast is aangebracht aan de tweede polarisatiebundelsplitter en een polarisatierichting van licht verandert.

De eerste polarisatiebundelsplitter wordt aangebracht op een 30 invallend oppervlak van het eerste dichroïsche prisma 79. De eerste 1025 769 24 polarisatiebundelsplitter 73 laat eerst licht met een eerste polarisatierichting van niet-gepolariseerd wit licht door en reflecteert een tweede licht met een andere polarisatierichting zodat het eerste licht zich voortplant naar het eerste dichroïsche prisma 79 en het tweede licht zich 5 voortplant naar de tweede polarisatiebundelsplitter 75. Hiertoe omvat de eerste polarisatiebundelsplitter 73 een eerste polarisatiefilter 74.

Zoals getoond in figuur 13 laat het eerste polarisatiefilter 74 in een situatie waarbij wit licht waarin P-gepolariseerd licht en S-gepolariseerd licht zijn gemengd, wordt uitgezonden vanuit de lichtbron 10, het P-10 gepolariseerde licht door en reflecteert het S-gepolariseerde licht.

De tweede polarisatiebundelsplitter 75 reflecteert het tweede licht dat is gereflecteerd door de eerste polarisatiebundelsplitter 73 opnieuw, zodanig dat het tweede licht zich voortplant in de richting van het eerste dichroïsche prisma 79. De tweede polarisatiebundelsplitter 75 verandert slechts een 15 optisch pad van het S-gepolariseerde licht zonder het karakter van het S-gepolariseerde licht zelf te veranderen. Daarom wordt het tweede licht dat passeert door de tweede polarisatiebundelsplitter 75 evenwijdig gemaakt aan het eerste licht dat passeert door de eerste polarisatiebundelsplitter 73. Hiertoe omvat de tweede paralisatiebundelsplitter 75 een tweede 20 paralisatiefilter 76 dat een specifiek gepolariseerd licht van het invallende licht, bijvoorbeeld het S-gepolariseerd licht, reflecteert. De tweede paralisatiebundelsplitter 75 kan een totale reflectiespiegel zijn die licht totaal reflecteerd.

De halve golflengteplaat 77 verandert een fase van vooraf 25 gepolariseerd licht met 90 °. Op deze wijze wordt de rechtlijnige polarisatierichting van het vooraf bepaalde gepolariseerde licht veranderd in een andere rechtlijnige polarisatierichting. Zoals getoond in figuur 13 is de halve golflengteplaat 77 aangebracht tussen de tweede polarisatiebundelsplitter 75 en het eerste dichroïsche prisma 79 en 30 verandert de polarisatierichting van het tweede licht teneinde hetzelfde te 1 025769 25 zijn. als die van het eerste licht. Dat wil zeggen, de halve golflengteplaat 77 verandert de polarisatierichting van het S-gepolariseerde licht dat is gereflecteerd door het tweede polarisatiefilter 76 ten einde hetzelfde te zijn als de polarisatierichting van het P-gepolariseerde licht.

5 De halve golflengteplaat 77 kan zijn aangebracht tussen de eerste polarisatiebundelsplitter 73 en het eerste dichroïsche prisma 79 in plaats van te zijn aangebracht tussen de tweede polarisatiebundelsplitter 75 en het eerste dichroïsche prisma 79, zodat de polarisatierichting van het eerste licht kan worden veranderd ten einde hetzelfde te zijn als die van het 10 tweede licht. Door gebruik te maken van de halve golflengteplaat 77 kunnen alle kleurenbundels die vanuit de lichtbron 10 zijn uitgezonden worden gebruikt, waardoor de optische efficiëntie toeneemt.

Gepolariseerd licht, bijvoorbeeld P-gepolariseerd licht, dat passeert door de eerste en tweede polarisatiebundelsplitters 73 en 75 en de half 15 geleide golfplaat 77, wordt gescheiden overeenkomstig golflengte door de eerste, tweede, en derde dichroïsche prisma's 79, 81, en 83. De eerste, tweede, en derde dichroïsche prisma's 79, 81, and 83 scheiden invallend licht overeenkomstig golflengte door middel van de eerste, tweede, en derde dichroïsche filters 79a, 81a, en 83a zoals beschreven onder verwijzing naar 20 figuur 12.

De optische pijp van de derde uitvoeringsvorm waarbij gebruik wordt gemaakt van gepolariseerd licht, kan worden toegepast op een projectiesysteem waarin een liquid crystal display (LCD) of een liquid crystal op Silicon (LCOS) wordt gebruikt als de lichtbuis 40.

25 In figuur 12 omvat de schuifeenheid 20 eerste en tweede spiraal- lens-schijven 26 en 27 en een glasstaaf 28. Aangezien de eerste en tweede spiraal-lens-schijven 26 en 27 roteren, worden kleurenschijven die worden gevormd op de lichtbuis 40 verschoven en wordt een kleurenbeeld gevormd. Het kleurenbeeld dat op deze wijze is gevormd wordt vergroot door een 1 025769_ _ 26 projectielens-eenheid 45, en het vergrote kleurenbeeld wordt geprojecteerd op een scherm 60.

Zoals hierboven beschreven scheidt een projectiesysteem overeenkomstig de onderhavige uitvinding invallend licht overeenkomstig 5 kleur van het invallende licht door de spreiding van het projectiesysteem of een divergentiehoek van het invallende licht aan te passen door gebruik te maken van het ruimtelijke filter, waardoor de kwaliteit van een beeld verbetert. Met andere woorden, overlappende delen tussen kleurenstroken komen voor omdat vanuit een lichtbron uitgezonden licht divergeert buiten 10 een acceptatiehoek van een optisch systeem. Op deze wijze kunnen de overlappende delen worden verwijderd, aangezien het ruimtelijke filter licht buiten de acceptatiehoek in de onderhavige uitvinding verwijdert.

Overeenkomstig de onderhavige uitvinding kan een kleurengamma worden verbeterd en de balans van de kleurenstroken worden aangepast 15 zonder licht verlies, aangezien het ruimtelijke filter en een afwerkfilter de gebieden van de kleurenstroken aanpassen. Voorts worden gebieden van de kleurenstroken aangepast door gebruik te maken van één ruimtelijk filter en wordt het kleurenbeeld gevormd door gebruik making van één schuifeenheid, aangezien een meervoudig aantal ruimtelijke filters voor elk 20 van de kleurenstroken niet vereist is, zodat de afmeting van het projectiesysteem kan worden gereduceerd.

Hoewel de onderhavige uitvinding in het bijzonder is getoond en beschreven onder verwijzing naar voorbeelduitvoeringsvormen daarvan is het voor de vakman duidelijk dat verschillende wijzigingen in vorm en 25 details kunnen worden gemaakt daarin zonder af te wijken van de geest en de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding zoals gedefinieerd door de bijgevoegde conclusies.

1Ö2 5 7 6g

Claims

1. Projectiesysteem omvattende: een lichtbron; een ruimtelijk filter omvattende een spleet voor het aanpassen van een divergentiehoek of spreiding van vanuit de lichtbron uitgezonden licht; 5 een optische separatie-eenheid voor het scheiden van door het ruimtelijk filter passerend licht in overeenstemming met kleur; een verschuifeenheid omvattende één of meer spiraal-lens-schijven, die gevormd zijn door cilindrische lenscellen spiraalvormig op te stellen, voor het roteren en verschuiven van door de optische separatie-eenheid 10 gescheiden kleurenbundels; een lichtbuis voor het verwerken van door de verschuifeenheid passerend licht in overeenstemming met een beeldsignaal en voor het vormen van een beeld; en een projectie-lens-eenheid voor het vergroten van het op de 15 lichtbuis gevormde beeld en voor het projecteren van het vergrote beeld op een scherm.

2. Projectiesysteem volgens conclusie 1 voorts omvattende één of meer afwerkfilters die een spleet hebben met een breedte die kleiner is dan de breedte van de spleet van het ruimtelijke filter en die een filteroppervlak 20 hebben voor het doorlaten en reflecteren van licht overeenkomstig kleur.

3. Projectiesysteem volgens conclusie 1 waarbij een spleet die een breedte heeft die verschilt van een breedte van de spleet van het ruimtelijke filter wordt gevormd op het ruimtelijke filter of een glas, en waarbij één of meer afwerkfilteroppervlakken voor het doorlaten en reflecteren van licht 25 overeenkomstig kleur als een laagje worden aangebracht op het ruimtelijke filter of het glas. 1025769

4. Projectiesysteem volgens elk van conclusies 1-3, waarbij de optische separatie-eenheid eerste, tweede en derde dichroïsche filters omvat voor het doorlaten en reflecteren van invallend licht overeenkomstig kleur en waarbij de dichroïsche filters schuin onder verschillende hoeken zijn 5 aangebracht.

5. Projectiesysteem volgens elk van de conclusies 1-3, waarbij de optische separatie-eenheid eerste, tweede en derde dichroïsche prisma's omvat die eerste, tweede en derde dichroïsche filters hebben voor het doorlaten en reflecteren van invallend licht overeenkomstig kleur.

6. Projectiesysteem volgens conclusie 5, waarbij de optische separatie- eenheid voorts omvat: eerste en tweede polarisatiebundelsplitters die zijn aangebracht in bovenwaartse en benedenwaartse richtingen vóór het eerste dichroïsche prisma voor het doorlaten en reflecteren van invallend licht overeenkomstig 15 een polarisatierichting van gepolariseerd licht; en een halve golflengteplaat die is aangebracht tussen de eerste polarisatiebundelsplitter en het eerste dichroïsche prisma of tussen de tweede polarisatiebundelsplitter en het eerste dichroïsche prisma voor het veranderen van de polarisatierichting van gepolariseerd licht.

7. Projectiesysteem volgens elk van de conclusies 1-3, waarbij de verschuifeenheid eerste en tweede spiraal-lens-schijven omvat die ten opzichte van elkaar met een vooraf bepaalde afstand zijn aangebracht, en een glasstaaf die is aangebracht tussen de eerste en tweede spiraal-lens-schijven.

8. Projectiesysteem volgens elk van de conclusies 1-3, waarbij het ruimtelijke filter eerste en tweede filteroppervlakken omvat die ten opzichte van elkaar met een vooraf bepaalde afstand zijn aangebracht voor het vormen van de spleet van het ruimtelijke filter met een vooraf bepaalde breedte, eerste en tweede ondersteuningsplaten voor het ondersteunen van 30 de eerste en tweede filteroppervlakken, en een instelschroef voor het 1 025769 verplaatsen van de eerste en tweede ondersteuningsplaten voor het aanpassen van de breedte van de spleet van het ruimtelijk filter.

9. Projectiesysteem volgens elk van de conclusies 1-3, voorts omvattende een verzamellens die is aangebracht op een optisch pad tussen 5 de lichtbron en de optische separatie-eenheid ten einde invallend licht evenwijdig licht te maken.

10. Projectiesysteem volgens elk van de claims 1-3, voorts omvattende eerste en tweede cilindrische lenzen die respectievelijk zijn aangebracht vóór en achter de verschuifeenheid.

11. Projectiesysteem volgens elk van de conclusies 1-3, voorts omvattende eerste en tweede facet-oog-lensreeksen die zijn aangebracht op een optisch pad tussen de verschuifeenheid en de lichtbuis.

12. Projectiesysteem volgens conclusies 11, voorts omvattende een doorlaatlens die is aangebracht tussen de tweede facet-oog-lensreeks en de 15 lichtbuis.

13. Projectiesysteem volgens conclusie 4, voorts omvattende eerste en tweede facet-oog-lensreeksen die zijn aangebracht op een optisch pad tussen de verschuifeenheid en de lichtbuis.

14. Projectiesysteem volgens conclusie 13, voorts omvattende een 20 doorlaatlens die is aangebracht tussen de tweede facet-oog-lensreeks en de lichtbuis.

15. Projectiesysteem volgens elk van de conclusies 1-3, waarbij de breedte van de spleet van het ruimtelijke filter of een breedte van een spleet van één of meer afwerkfilters zijn aangepast in een kleurenbundel- 25 separatierichting.

16. Projectiesysteem omvattende: een lichtbron; een ruimtelijk filter omvattende een spleet voor het aanpassen van een divergentiehoek of spreiding van vanuit de lichtbron uitgezonden licht; 30 een verschuifeenheid omvattende één of meer spiraal-lens-schijven, die zijn ,1 0257 69 gevormd door cilindrische lenscellen spiraalvormig op te stellen, voor het roteren en verschuiven van invallend licht; een optische separatie-eenheid omvattende eerste, tweede en derde dichroïsche filters die zijn aangebracht ten einde evenwijdig ten opzichte 5 van elkaar te zijn en ten einde door de verschuifeenheid passerend licht te scheiden overeenkomstig kleur door invallend licht door te laten en te reflecteren overeenkomstig kleur; een lichtbuis voor het verwerken van door de optische separatie-eenheid passerend licht overeenkomstig een beeldsignaal en voor het 10 vormen van een beeld; en een projectie-lens-eenheid voor het vergroten van het op de lichtbuis gevormde beeld en voor het projecteren van het vergrote beeld op een scherm.

17. Projectiesysteem volgens conclusie 16, voorts omvattende één of 15 meer afwerkfilters die een spleet hebben met een breedte die kleiner is dan een breedte van de spleet van het ruimtelijke filter en die een filteroppervlak hebben voor het doorlaten en reflecteren van licht overeenkomstig kleur.

18. Projectiesysteem volgens conclusie 16, waarbij een spleet die een 20 breedte heeft die verschilt van die van de spleet van het ruimtelijke filter wordt gevormd op het ruimtelijke filter of een glas, en waarbij één of meer afwerkfilteroppervlakken voor het doorlaten en reflecteren van licht overeenkomstig kleur als een laagje worden aangebracht op het ruimtelijke filter of het glas.

19. Projectiesysteem volgens elk van de conclusies 16-18, waarbij de verschuifeenheid eerste en tweede spiraal-lens-schijven omvat die ten opzichte van elkaar met een vooraf bepaalde afstand zijn aangebracht, en een glasstaaf die is opgesteld tussen de eerste en tweede spiraal-lens-schijven. 1 025769

20. Projectiesysteem volgens elk van de conclusies 16-18, waarbij het ruimtelijke filter eerste en tweede filteroppervlakken omvat die ten opzichte van elkaar met een vooraf bepaalde afstand zijn aangebracht voor het vormen van de spleet van het ruimtelijke filter met een vooraf bepaalde 5 breedte, eerste en tweede ondersteuningsplaten voor het ondersteunen van de eerste en tweede filteroppervlakken, en een instelschroef voor het verplaatsen van de eerste en tweede ondersteuningsplaten teneinde de breedte van de spleet van het ruimtelijke filter aan te passen.

21. Projectiesysteem volgens elk van de conclusies 16-18, voorts 10 omvattende een verzamellens die is aangebracht op een optisch pad tussen de lichtbron en de verschuifeenheid en om invallend licht evenwijdig licht te maken.

22. Projectiesysteem volgens elk van de conclusies 16-18, voorts omvattende eerste en tweede cilindrische lenzen die respectievelijk zijn 15 aangebracht vóór en achter de verschuifeenheid.

23. Projectiesysteem volgens elk van de conclusies 16-18, voorts omvattende eerste en tweede facet-oog-lensreeksen die zijn aangebracht op een optisch pad tussen de verschuifeenheid en de lichtbuis.

24. Projectiesysteem volgens conclusie 23, voorts omvattende een 20 doorlaatlens die is aangebracht tussen de tweede facet-oog-lensreeks en de lichtbuis.

25. Projectiesysteem volgens elk van de conclusies 16-18, voorts omvattende een prisma dat is aangebracht tussen de verschuifeenheid en de optische separatie-eenheid.

26. Projectiesysteem volgens elk van de conclusies 16-18, waarbij de breedte van de spleet van het ruimtelijke filter of een breedte van een spleet van één of meer afwerkfilters is aangepast in een kleurenbundelscheidingsrichting. 102576e