NL8802513A - Projektiesysteem voor een kleurenprojektietelevisie, kleurenrekombinatiestelsel en kleurenselektiestelsel voor toepassing in een dergelijk projektiesysteem. - Google Patents

Description

N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Projektiesysteem voor een kleurenprojektietelevisie, kleurenrekombinatiestelsel en kleurenselektiestelsel voor toepassing in een dergelijk projektiesysteem.

De uitvinding heeft betrekking op een projektiesysteem voor het weergeven van een beeld in een kle enprojektietelevisie, b .'attende ten minste één lichtbron en een kleurenselektiestelsel voor net opwekken van een aantal kleurenlichtbundels, tenminste één polarisatiefilter, een aan het aantal kleurenlichtbundels gelijk aantal ro· dulatiesystemen voor het in intensiteit moduleren van de i eurenlichtbundels overeenkomstig het weer te geven beeld, een kieurenrekombinatiestelsel voor het samenvoegen van de gemoduleerde kleurenlichtbundels en een projektielenzensysteem voor het projekteren van de samengevoegde lichtbundels op een projektiescherm, welk kleurenrekombinatiesysteem een met een transparante vloeistof gevuld vat bevat dat voorzien is van ten minste één venster voor het in- en uittreden van de lichtbundels.

In het kader van de uitvinding kunnen het kleurenselektiesysteem en het kleurenrekombinatiesysteem afzonderlijke systemen zijn, maar ook worden systemen bedoeld die beide functies in zich verenigen. Met kleurenprojektietelevisie wordt niet alleen een inrichting bedoeld waarmee uitsluitend televisiebeelden zijn weer te geven. Ook inrichtingen voor het weergeven van beelden die op een andere wijze zijn gegenereerd, bijvoorbeeld met behulp van een komputer of die afkomstig zijn van een digitaal of analoog opslagmedium, en bijvoorbeeld bestaan uit tekst of grafische representaties zijn onder deze term begrepen.

Een projektiesysteem volgens de aanhef is bekend uit US-A 4 425 028. In het daarin beschreven projektiesysteem wordt de, van de lichtbron afkomstige lichtbundel, via enkele als polarisatiefliters gebruikte polarisatiegevoelige bundeldelers en enkele kleurselektieve spiegels in drie lineair gepolariseerde kleurenlichtbundels gesplitst.

De polarisatierichting van delen van de kleurenlichtbundels worden met behulp van reflekterende vloeibaar kristalmodulatoren ieder afzonderlijk gemoduleerd, waarna de gereflekteerde bundels via dezelfde kleurselektieve spiegels naar de projektielens worden geleid. De werking van de vloeibaar kristalmodulatoren berust op het beïnvloeden van de polarisatierichting vé net op een vloeibaar kristallaag vallende licht. Voor het in intensiteit moduleren van het licht in de kleurenlichbund·^s zijn ir. het projektiesysteem polarisatiefilters in de vorm van polarisatiegevoelige bundeldelers opgenomen, die de ongewenste polarisatiekomr unent uit de zich naar de projektielens voortplantende lichtbundel filteren. De kombinatie van de vloeibaar kristallagen en de polarisatiefilters vormen de modulatiesystemen. De polarisatiegevoelige bundeldelers eh ook de kleurselektieve spiegels, maken een hoek van 45° met de hoofdstraler van de lichtbundels en zijn ondergebracht in een vat gevuld met een -ansparante vloeistof.

Omdat de vlakken van de spiegels en de polarisatiegevoelige bundeldelers deze hoek van 45° maken met de lichtbundels is het met vloeistof gevulde vat tamelijk groot. De ruimte nodig voor iedere bundeldeler en spiegel in de richting van de bundel is gelijk aan de breedte van de bundeldeler of spiegel. Een reduktie van het volume van het rekombinatiestelsel kan alleen bereikt worden door de polarisatiefilters en de kleurselektieve spiegels meer dwars op de bundelrichting te plaatsen. Dit brengt echter met zich mee dat door de filters uitgefilterde straling niet meer uit het stelsel gestraald kan worden maar in de polarisatiefilters geabsorbeerd moet worden. Dit betekent een aanmerkelijke dissipatie van energie en dus een toename van de temperatuur hetgeen nadelig inwerkt op de optische eigenschappen en de levensduur van de polarisatiefilters. De temperatuurstijging treedt vooral op bij een kompakt rekombinatiestelsel omdat daarbij lichtbundels met een hoge intensiteit inwerken op polarisatiefilters met een klein oppervlak. Ook de overige delen van de modulatiesystemen kunnen een deel van het opvallende licht absorberen waardoor een temperatuurstijging optreedt. Het bekende projektiestelsel bevat geen voorzieningen voor de afvoer van de in de polarisatiefilters en de overige komponenten ontwikkelde warmte.

Het is het doel van de uitvinding om een projektiesysteem voor een kleurenprojektietelevisie te verschaffen dat kompakt is en waarbij een goede afvoer van de als gevolg van absorptie in het stelsel ontwikkelde warmte is gewaarborgd. Daartoe vertoont het projektiesysteem volgens de uitvinding het kenmerk dat de vlakken van de polarisatie filters vrijwel loodrecht staan op de hoofdassen van de daardoor tredende lichtbundels, dat de polarisatiefilters in thermisch kontakt staan met de vloeistof en dat het vat is voorzien van een thermisch geleidend wandgedeelte voor het afvoeren van warmte uit de vloeistof.

Doordat de hoofdstralen van de lichtbundels vrijwel loodrecht staan cp de vlakken van de polarisatiefilters leggen deze slechts een gering beslag op de weglengte in de richting van de bundel zodat een kompakt stelsel mogelijk is. De in de filters ontwikkelde warmte wordt aan de vloeistof afgestaan, '^a geleiding en konvektie getransporteerd naar de wand van het vat en daar afgestaan aan de omgeving. Op deze wijze wordt een efficiënte koeling van de polarisatiefilters verkregen. Het projektiesysteem bevat verder een aantal kleurselektieve of dichrolde spiegels voor het scheiden en/of weer samenvoegen van de kleurenlichtbundels. Opgemerkt wordt verder dat een met vloeistof gevuld vat met daarin ondergebrachte dichrolde spiegels tot een aanmerkelijk goedkoper kleurenrekombinatiestelsel leidt dan het gebruik van massieve prisma's van bijvoorbeeld glas in een dergelijk stelsel.

Een uitvoeringsvorm van het projektiestelsel volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat het rekombinatiestelsel een dichrolde spiegel bevat die voorzien is van twee aan elkaar grenzende lagen waarvan de eerste laag een brekingsindex heeft van ongeveer 1 en de tweede een brekingsindex heeft die nagenoeg gelijk is aan die van de transparante vloeistof. Door een dergelijke spiegel in samenhang met de lichtweg van de opvallende lichtbundel op een geschikte wijze in het kleurenrekombinatiestelsel van het projektiesysteem aan te brengen treedt totale interne reflektie op van een kleurenlichtbundel aan het grensvlak van de genoemde lagen. De kleurenlichtbundel wordt dan binnen het stelsel opgevouwen wat een zeer kompakt kleurenrekombinatiestelsel mogelijk maakt.

De modulatoren voor het moduleren van de polarisatierichting van de opvallende lichtbundels kunnen eveneens met voordeel in het kleurenrekombinatiesysteem worden geïntegreerd. Bij voorkeur heeft het projektiesysteem volgens de uitvinding het kenmerk dat de modulatiesystemen modulatoren bevatten die aangebracht zijn op een venster van het met vloeistof gevulde vat en die in thermisch kontakt staan met de vloeistof. Een verdere uitvoeringsvorm van het projektiestelsel heeft het kenmerk dat de modulatoren een laag vloeibaar kristal bevatten. Omdat de modulatoren samengesteld zijn uit een groot aantal afzonderlijk stuurbare elementen kan tussen de randen van naast elkaar gelegen elementen licht ongemoduleerd passeren. Om te voorkomen dat dit ongemoduleerde licht de kwaliteit van he· geprojekteerde beeld vermindert, is een masker aangebracht om dit licht te onderscheppen. De absorptie die in het masker optreedt brengt daar een ongewenste warmteontwikkeling teweeg. Een andere bron van temperatuurstijging van de modulator zijn de polarisatiefilters die veelal geïntegreerd zijn met de modulatoren. Er wordt opgemerkt dat een aanzienlijke verhoging van temperatuur van de adulator uitermate ongewenst is. Zo is bijvoorbeeld de maximale temperatuur waarbij een vloeibaar kristal nog als modulator gebruikt kan worden ongeveer 65°C, terwijl een apparaat voor algemeen gebruik zoals een kleurentelevisie moet kunnen blijven funktiont: : bij een omgevingstemperatuur van ongeveer 45°C. De temperatuur van het vloeibaar kristalmateriaal mag dus niet meer dan ongeveer 20°C boven de omgevingstemperatuur uitstijgen.

Opgemerkt wordt dat het op zichzelf bekend is, uit EP-A 0 239 024, om een transparante vloeistof te gebruiken voor het koelen van een vloeibaar kristal modulator in een projektieinrichting. Het vloeistofvat in de bekende inrichting bevat echter geen optische komponenten buiten de modulator. De bekende modulator met koelinrichting is daarom niet geschikt voor toepassing in een kompakt kleurenprojektiesysteem, waarbij een aantal kleurenlichtbundels ieder afzonderlijk in intensiteit worden gemoduleerd.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van het projektiesysteem volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat het met vloeistof gevulde vat voorzien is van drie modulatoren voor drie kleurenlichtbundels, van twee in het vat geplaatste dichrolde spiegels waarvan één een eerste laag bevat met een brekingsindex van ongeveer 1 welke eerste laag direkt grenst aan een tweede laag met een brekingsindex die ongeveer gelijk is aan die van de vloeistof, en een uittreevenster, waarbij de optische lichtwegen van ieder van de modulatoren naar het uittreevenster via ten minste één van de dichrolde spiegels verloopt en de lichtwegen een gelijke optische weglengte hebben. Een dergelijk projektiesysteem bevat een kompakt kleurenrekombinatiesysteem en kan daardoor klein van volume en licht van gewicht zijn.

Een uitvoeringsvorm van een dergelijk projektiesysteem volgens de uitvinding waarbij dit één lichtbron bevat en een kleurenselektiesysteem v ;; het selekteren van drie kleurenlichtbundels en het leiden van deze b_‘.iels naar de intreevensters van het kleurenrekombinatiesysteem waarbij de lichtweg van de lichtbron naar het intreevenster voor ied-;e kleurenlichtbundel gelijk is en verder het kleurenselektiesysteem een eerste kleurselektieve spiegel bevat voor het afsplitsen van een eerste kleurenbundel en een tweede kleurenselektieve spiegel voor het splitsen van de resterende bundel in een tweede en een derde kleurenlichtbundel, heeft als kenmerk dat. het kleurenselektiesysteem een eerste, een tweede en een derde spiegel bevat voor het leiden van de eerste kleuren';chtbundel naar het eerste intreevenster, dat een vierde spiegel gep; rtst is Jr. de lichtweg tussen c* eerste en de tweede kleurselektieve spiegel, dat in de lichtweg van de tweede k. -urenlichtbundel een vijfde spiegel is geplaatst en in de lichtweg van de derde kleurenlichtbundel een zesde spiegel is geplaatst voor het respektievelijk leiden van de tweede en de derde kleurenlichtbundel naar het tweede en het derde intreevenster, waarbij de eerste en de vijfde spiegel nabij en evenwijdig aan elkaar zijn geplaatst met de spiegelende zijden van elkaar afgekeerd. Op deze wijze wordt naast het kompakte kleurenrekombinatiestelsel, ook een kompakt kleurenselektiestelsel in het projektiesysteem verkregen.

Een verdere uitvoeringsvorm van het projektiesysteem volgens de uitvinding heeft het kenmerk dat de modulatoren reflektief zijn en dat in de lichtweg van de lichtbron naar de modulatoren een prisma is aangebracht met een vlak dat totale interne reflektie vertoont voor een van de lichtbron afkomstige lichtbundel. In deze uitvoeringsvorm wordt het kleurenrekombinatiestelsel gelijktijdig als kleurenselektiestelsel gebruikt. Dit heeft het voordeel dat voor het opwekken van drie verschillende kleurenlichtbundels een apart kleurenselektiestelstel achterwege kan blijven en het totale projektiestelsel daardoor kleinere afmetingen heeft en minder elementen telt. Het tussen de lichtbron en het gekombineerde intree- en uittreevenster geplaatste prisma brengt de scheiding van de intredende en uittredende bundels teweeg.

De uitvinding wordt nu, bij wijze van voorbeeld, geïllustreerd aan de hand van de tekening, waarin figuur 1 een eerste uitvoeringsvorm van een projektiesysteem volgens de uitvinding toont, figuur 2 een alternatieve uitvoeringsvorm van een kleurenrekombinatiestelsel voor toepassing in het projektiesysteem waarbij vloeibaar kristal modulatoren op de vensters zijn aangebracht, figuur 3 een projektiesysteem volgens de uitvinding weergeeft met zowel een kleurenscheidings- als een kleurenrekombinatiestelsel, en * guren 4a en 4b een projektiesysteem tonen waarbij de lichtbundels door de modulatoren worden gereflekteerd.

In figuur 1 is een eerste uitvoering? :rm van een projektiesysteem volgens de uitvinding weergegeven. Het projektiesysteem bevat drie lichtbronnen 21, 24 en 27 voor het opwekken van drie kleurenlichtbundels, een kleurenrekombinatiesysteem 10 en een projektielensenstelsel, in de figuur voorgesteld door een enkelvoudige lens 50. De lichtbronnen zijn voorzien van reflektoren 22, 25 of 28 en kollimatorlenzen 23, 26 of 29. Ieder van de lichtbronnen zendt een kleurenlichtbundel uit in een van de primaire kleuren rood, groen of blauw. De lichtbronnen kunnen daarbij licht in een van de drie primaire kleuren opwekken of zij kunnen voorzien zijn van kleurenfliters.

De kleurenlichtbundels worden ieder in een modulatiesysteem 41, 42 en 43 gemoduleerd overeenkomstig een weer te geven beeld, bijvoorbeeld een videoprogramma, en treden het kleurenrekombinatiestelsel 10 binnen via een van de intreevensters 11, 12 of 13. De modulatiesystemen zijn aangebracht op de intreevensters. De modulatiesystemen zijn opgebouwd uit twee polarisatiefilters en een daartussen gelegen laag vloeibaar kristalmateriaal. Het vloeibaar kristalmateriaal vormt de eigenlijke modulator en draait de polarisatierichting van het daar doorheenvallende licht in afhankelijkheid van de sterkte van een aangelegd elektrisch veld.

Het kleurenrekombinatiesysteem bestaat uit een frame waarvan enkele delen 15, 15', 15" en 15'" zijn weergeven. Naast de intreevensters 11, 12 en 13 en het uittreevenster 14 bevat het kleurenrekombinatiesysteem twee kleurselektieve spiegels 31 en 32. De ruimte 18 binnen de vensters is gevuld met een transparante vloeistof, bijvoorbeeld een oplossing van ethyleenglycol. De twee kleurselektieve spiegels laten straling door in een deel van het spektrum en zijn reflekterend voor een ander deel van het spektrum. De spiegel 32 is verder voorzien van een laag 33 met een brekingsindex ongeveer gelijk aan 1, bijvoorbeeld een luchtspleet, en een daarop aansluitende laag 34 met een aanzienlijk hogere brekingsindex, bij voorkeur gelijk aan die van de vloeistof. De kleurselektieve spiegel 32 is zo geplaatst dat de kleurenbundel die via het eerste venster 11 binnentreedt invalt op het . grensvlak van de lagen 33 en 34 met een höek waarbij totale interne reflektie aan dit grensvlak optreedt zodat het licht naar de andere spiegel 31 wordt weerkaatst. Dt. golflengte van het licht in deze bundel is zo groot dat het licht door de spiegel 31 wordt gereflekteerd en door de spiegel 32 wordt doorgelaten. De bundel wordt dus aan de kleurselektieve spiegel 31 gereflekteerd in de richting van het uittreevenster 14. Tussen de spiegel 31 en het uittreevenster doorloopt de bundel de kleurselektieve spiegel 32 en valt daarop in met een hoek waarbij geen totale reflektie optreedt aan het grensvlak van de lagen 33 en 34. De bundel passeert dus de kleurselektieve spiegel 32 en verlaat het kleurenrekombinatiesysteem 10 via het uittreevenster 14.

De tweede kleurenbundel die via het venster 12 binnentreedt heeft een golflengte die door beide kleurselektieve spiegels 31 en 32 wordt doorgelaten. Deze bundel wordt dus niet aan een van de spiegels gereflekteerd maar doorloopt het kleurenrekombinatiestelsel 10 in rechte lijn en treedt door het uittreevenster 14 uit. De lichtweg van deze bundel valt vanaf de kleurselektieve spiegel 31 samen met de lichtweg van de bundel die door het eerste venster 11 is binnengetreden.

De derde kleurenbundel die door het venster 13 binnentreedt heeft een golflengte die door de kleurselektieve spiegel 32 wordt gereflekteerd. De bundel wordt aan het buitenvlak van het uittreevenster 14 totaal gereflekteerd in de richting van de kleurselektieve spiegel 32. Aan deze spiegel wordt de bundel nogmaals gereflekteerd om vervolgens samenvallend met de twee eerder genoemde bundels via het venster 14 het rekombinatiestelsel te verlaten. De drie samenvallende bundels worden vervolgens met behulp van een projektielensenstelsel 50, in de figuur aangegeven door een enkelvoudige lens, op een niet getekend scherm geprojekteerd.

Om, met voldoende helderheid, een beeld zichtbaar te maken op een groot scherm dienen de kleurenlichtbundels een hoge intensiteit te hebben. Omdat een aanzienlijke hoeveelheid licht in het p:ojektiesysteem geabsorbeerd wordt, vooral in de polarisatiefliters maar ook in het, bij de laag vloeibaar kristal aangebrachte, masker en enkele overige komponenten, kan dit tot een niet-verwaarloosbare temperatuurstijging leiden. Een temperatuursverhoging is ongewenst omdat daardoor 1* optische eigenschappen en de levensduur van de onderdelen kunnen ver . leren. In het projektiesysteem volgens de uitvinding blijft ie temperat·. van de onderdelen laag omdat alle onderdelen in thermis-1 •ontakt sta met de vloeistof en daaraan de ontwikkelde warmte «:geven. De vloeistof staat op zijn beurt a warmte weer af aan de Omgeving, via een warmtegeleidend deel van de wand van het vat. Voor dat doel kan de buitenzijd: - ar» het vat voorzien zijn van koelribben 16 en kunnen andere middelen zeals een ventilator gebruikt worden om de warmteafvoer te versnellen. Het vat is verder voorzien van een flexibel membraan om het verschil in expansie van vloeistof en frame op te vangen.

In figuur 2 is een verdere uitwerking van het rekombinatiestelsel getoond. De lichtbronnen en de projektielens zijn in deze figuur niet aangegeven. In de figuur worden overeenkomstige elementen met dezelfde verwijzingstekens aangeduid als in figuur 1 en deze worden hier niet verder toegelicht. Elk van de modulatoren 41, 42 en 43 op de intreevensters 11, 12 en 13 bestaat uit een laag vloeibaar kristal 41a, 42a en 43a die aan de buitenzijde is afgesloten door een op een transparant plaatje aangebracht polarisatiefliter 41b, 42b en 43b.

Op deze wijze wordt bereikt dat de polarisatierichting van de door het vloeibaar kristal vallende lichtbundel draait. Een tweede polarisatiefilter, de analysator 44, is aangebracht op het uittreevenster 14 zodat de verschillen in polarisatierichting van delen van de lichtbundels op het scherm zichtbaar worden als verschillen is helderheid. De vloeibaar-kristal-modulatiesystemen bevatten een groot aantal onafhankelijk regelbare deelgebieden of beeldelementen zodat een beeld overeenkomstig een weer te geven programma, bijvoorbeeld een videoprogramma, wordt opgebouwd.

De polarisatiefilters en het eerder genoemde masker, behorend bij de elektroden die noodzakelijk zijn voor het regelen van de polarisatiedraaiing absorberen een aanzienlijk deel van de energie in de lichtbundels. De temperatuursverhoging die daardoor in de modulatoren optreedt moet zoveel mogelijk beperkt worden. Doordat de warmte afgegeven wordt aan de vloeistof 18 waarmee het rekombinatiestelsel 10 is gevuld is een goede koeling gewaarborgd. Door konvektie in de vloeistof wordt de warmte naar de wanden van het frame 15 getransporteerd waarna de warmte aan de omgeving wordt afgestaan.

Figuur 3 geeft een projektiesysteem volgens de uitvinding weer dat een kleurenrekombinatiestelsel en een kleurenscheidingsstelsel bevat. Het kleurenrekombinatiestelsel 10 is slechts schematisch weergegeven en is een stelsel zoals in het bovenstaande beschreven. Het bevat een drietal intreevensters 11, 12 en 13, twee kleurenselektieve spiegels 31 en 32 en een uittreevenster 14. De drie intredende kleurenbundels b^, b2 en bg zijn afkomstig van een witte lichtbron 60 die v^a een kondensorstelsel 61 een witte bundel b levert. De bundel b valt op een eerste kleurselektieve spiegel CSM^ die het rode deel van de bundel reflekteert in een rode bundel bg, en het blauwe en groene deel van bundel b doorlaat als bundel b'. De rode bundel wordt via de spiegels M2 en Mg en de kollimatorlens 23 naar het intreevenster 13 van het kleurenrekombinatiesysteem 10 geleid. De bundel b' die het blauwe en groene licht bevat wordt via een spiegel M4 naar de tweede kleurselektieve spiegel CSM2 geleid. Deze spiegel reflekteert het groene licht dat de bundel b2 vormt en laat het blauwe licht door in de bundel b1, De groene bundel b2 wordt vervolgens via de spiegel Mg en de kollimatorlens 22 naar het intreevenster 12 geleidt. Analoog valt de blauwe bundel b1 via de spiegel Mg en de lens 21 in op het venster 11.

Door de spiegels M1 en Mg tegen elkaar te plaatsen is het mogelijk gebleken een zeer kompakte lichtweg voor het kleurenscheidingsstelsel te realiseren, waarbij de optische weglengte van de lichtbron tot de modulatoren bij de intreevensters 11, 12 en 13 voor ieder van kleurenlichtbundels b^, b2 en bg gelijk is.

Door het kiezen van kleurselektieve spiegels met andere transmissie en reflektie-eigenschappen zijn op eenvoudige wijze de kleuren van de bundels bf, b2 en bg te verwisselen. Door, bijvoorbeeld, de spiegel CSM^ te vervangen door een spiegel die reflekterend is voor blauw en doorlatend voor rood en groen en gelijktijdig de spiegel CSM2 te vervangen door een spiegel die reflekterend is voor groen en doorlatend voor rood wordt bereikt dat de rode bundel op het venster 11 en de blauwe bundel op het venster 13 invalt.

Ook de positie van de lichtbron kan gewirigd worden.

Door op de positie van spiegel CSM1 een kleurselektieve spiegel te plaatsen die transparant is voor blauw en reflekterend voor rood en groen kan de lichtbron op de positie 60' geplaatst worden, ongeveer op de as van het projektielenzenstelsel.

In figuren 4a en 4b is een uitvoeringsvorm van het projektiesysteem getoond waarbij de modulatiesystemen reflekterend zijn en waarbij het, in het voorgaande beschreven, rekombinatiestelsel tevens wordt gebruikt voor de kleurenscheiding. Het kleurenrekombinatie- en kleurenselektiestelsel is vri jv 1 identiek aan het in het bovenstaande beschreven rekombinatiestelsel, de diverse onderdelen zijn met dezelfc verwi^ringscijfers aangeduid en een gedetailleerde beschrijving kan deii achterwege blijven.

De modulatoren zijn reflekterend en bijvoorbeeld opgebouwd zoals in figuur 4b getoond. Tussen twee plaatjes glas 71 en 72 is een laag vloeiba ; kristalmateriaal 73 in de nematische fase ingesloten. De glazen plaatjes 71 en 72 zijn op gebruikelijke wijze voorzien van verder niet aangegeven oriëntatielagen en elektroden.

Het glasplaatje 71 is een van de vensters 11, 12 of 13 of is daartegen aangebracht. Aan de buitenkant van het andere glazen plaatje 72 is een polarisatiefilter 74 aangebracht en een spiegel 75.

Wanneer door het venster 14 een bundel licht binnenvalt wordt deze door het polarisatiefilter 44 lineair gepolariseerd en door de kleurselektieve spiegels 31 en 32 in drie kleurenlichtbundels gesplitst. Ieder van de drie gepolariseerde kleurenlichtbundel valt vervolgens via een van de vensters 11, 12 of 13 door een glasplaatje 71 op het laagje vloeibaar kristalmateriaal 73. In het vloeibaar kristalmateriaal wordt de polarisatierichting van het licht in de bundel gedraaid, waarbij de mate van draaiing afhankelijk is van de grootte van het regelbare elektrische veld dat tussen de elektrodes heerst. In het polarisatiefilter 74 wordt een deel van het licht geabsorbeerd. Het niet geabsorbeerde licht wordt door de spiegel 75 weerkaatst en doorloopt de het rekombinatiestelsel 10 in omgekeerde richting en verlaat het via het venster 14 en het polarisatiefilter 44.

Om de invallende bundel te scheiden van de terugkerende gemoduleerde bundel is aan de buitenzijde van het venster 14 een prisma 62 aangebracht. Dit prisma is zo geplaatst dat de van de lichtbron afkomstige bundel aan het vlak 63 door middel van totale interne reflektie in de richting van het venster 14 wordt gereflekteerd. De hoek van inval op het venster wijkt daarbij enigzins van een loodrechte hoek af zodat de teruggekaatste bundel een andere.hoek met het vlak 63 maakt dan de van de lichtbron afkomstige bundel. Door een geschikte keuze van de stand van het vlak 63 en de brekingsindex van het materiaal van het prisma 62 wordt de teruggekaatste, var, het rekombinatiesysteem afkomstige, bundel niet gereflekteerd aan het vlak 63.

In de lichtweg van de teruggekaatste bundel is tussen het prisma 62 en het projektielenzenstelsel 50 een tweede prisma 64 geplaatst. Met dit prisma 64 wordt bereikt dit de optische dikte van het systeem over de gehele doorsnede van de lichtbundel gelijk is. De lichtbundel ziet daardoor het systeem vanaf het intreevlak 62' van het intreeprisma 62 tot aan het uittreevlak 64' van het uittreeprisma 64 als een planparallele plaat. De vlakken 62' en 64' maken daarbij dezelfde, bij voorkeur loodrechte, hoek met de hoofdas van de in- en uittredende lichtbundel.

Opgemerkt wordt dat een dergelijk systeem ook gebruikt kan worden met andere typen reflektieve modulatoren. Zo kunnen bijvoorbeeld vloeibaar kristal-modulatoren toegepast worden waarin gebruik gemaakt wordt van de elektrisch gestuurde dubbelbrekende eigenschappen, of van elektrisch gestuurde verstrooiing in het materiaal, in plaats van de getwist-nematische eigenschappen. Een ander voorbeeld is het toepassen van een zogenaamd "electrophoretic display" als lichtmodulerend element.

Claims (9)

1. Projektiesysteem voor het weergeven van een beeld in een Rleurer.rrojektietelevisie, bevattende ten minste één lichtbron en een kleuren?. ektiestelsel voor het opwekken van een aantal kleurenlichtbundel: ten minste één polarisatiefilter, een aan het aantal kleurenlichtbundels gelijk aar.ral modulatiesystemen voor het in intensiteit moduleren van de kleurenlichtbundels overeenkomstig het weer te gever* beeld, een kleurenrekombinatiestelsel voor het samenvoegen van de gemoduleerde kleurenlichtbundels en een projektielenzensysteem voor het projekteren van de samengevoegde lichtbundels op een projektiescherm, welk kleurenrekombinatiesysteem een met een transparante vloeistof gevuld vat bevat dat voorzien is van ten minst één venster voor het in- en uittreden van de lichtbundels, met het kenmerk, dat de vlakken van de polar:satiefliters vrijwel loodrecht staan c ie hoofdassen van de daardoor tredende lichtbundels, dat de polarisatiefilters in thermisch kontakt staan met de vloeistof en dat het vat is voorzien van een thermisch geleidend wandgedeelte voor het afvoeren van warmte uit de vloeistof.

2. Projektiesysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het rekombinatiestelsel een dichrolde spiegel bevat die voorzien is van twee aan elkaar grenzende lagen waarvan de eerste laag een brekingsindex heeft van ongeveer 1 en de tweede een brekingsindex heeft die nagenoeg gelijk is aan die van de transparante vloeistof.

3. Projektiesysteem volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de modulatiesystemen modulatoren bevatten die aangebracht zijn op een venster van het met vloeistof gevulde vat en die in thermisch kontakt staan met de vloeistof.

4. Projektiesysteem volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de modulatoren een laag vloeibaar kristal bevatten.

5. Projektiesysteem volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het met vloeistof gevulde vat voorzien is van drie modulatoren voor drie kleurenlichtbundels, van twee in het vat geplaatste dichrolde spiegels waarvan één een eerste laag bevat met een brekingsindex van ongeveer 1 welke eerste laag direkt grenst aan een tweede laag met een brekingsindex die ongeveer gelijk is aan die van de vloeistof, en een uittreevenster, waarbij de optische lichtwegen van ieder van de modulatoren naar het uittreevenster via ten minste één van de dichrolde spiegels verloopt en de lichtwegen een gelijke optische weglengte hebben.

6. Projektiesy?teem volgens conclusie 5, waarbij dit één lichtbron'bevat en een kleurenselektiesysteem voor het selekteren van drie kleurenlrchtbundels en het leiden van deze bundels naar de intreevensters van het kleurenrekombinatiesysteem waarbij de lichtweg van de lichtbron naar het intreevenster voor iedere kleurenlichtbundel gelijk is en verder het kleurenselektiesysteem een eerste kleurselektieve spiegel bevat voor het afsplitsen van een eerste kleurenbundel en een tweede kleurenselektieve spiegel voor het splitsen van de resterende bundel in een tweede en een derde kleurenlichtbundel, met het kenmerk, dat het kleurenselektiesysteem een eerste, een tweede en een derde spiegel bevat voor het leiden van de eerste kleurenlichtbundel naar het eerste intreevenster dat een vierde spiegel geplaatst is in de lichtweg tussen de eerste en de tweede kleurselektieve spiegel, dat in de lichtweg van de tweede kleurenlichtbundel een vijfde spiegel is geplaatst en in de lichtweg van de derde kleurenlichtbundel een zesde spiegel is geplaatst voor het respektievelijk leiden van de tweede en de derde kleurenlichtbundel naar het tweede en het derde intreevenster, waarbij de eerste en de vijfde spiegel nabij en evenwijdig aan elkaar zijn geplaatst met de spiegelende zijden van elkaar afgekeerd.

7. Projektiesysteem volgens conclusie 1, 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat de modulatoren refléktief zijn en dat in de lichtweg van de lichtbron naar de modulatoren een prisma is aangebracht met een vlak dat totale interne reflektie vertoont voor een van de lichtbron afkomstige lichtbundel.

8. Vat geschikt voor toepassing in een projektiesysteem volgens één der voorgaande conclusies.

9. Kleurenselektiesysteem bevattende twee kleurenselektieve spiegels en zes reflekterende spiegels voor toepassing in een projektiesysteem volgens conclusie 6.