DE69532708T2

DE69532708T2 - Optisches Projektionssystem zum Ausrichten von zwei Bildern

Info

Publication number: DE69532708T2
Application number: DE69532708T
Authority: DE
Inventors: Charles H. Anderson
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2015-12-01
Also published as: US5680258A; US5694250A; US5646782A; DE69532708D1; JPH08227052A; EP0727687A3; US5717524A; EP0727687A2; KR960018798A; EP0727687B1; US5581413A; KR100379733B1

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf optische Vorrichtungen und insbesondere auf ein optisches Projektionssystem, wie es in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Ausrichten von zwei Bildern auf eine Bildebene.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Räumliche Lichtmodulatoren (SLMs) werden häufig für bilderzeugende Anwendungen sowohl für die Anzeige als auch für den Druck verwendet. Im Allgemeinen ist ein SLM eine Matrix aus Bildpunktelementen, die normalerweise mit elektronischen Signalen einzeln adressierbar sind. Viele SLMs sind binär, wobei sie ein Adressierungsschema aufweisen, das die Bildpunkte entweder in einen "Ein"- oder in einen "Aus"-Zustand schaltet, um ein Bild zu erzeugen. Es werden verschieden Modulations- und Integrationsschemata verwendet, um Graustufenbilder zu erzielen.
Für Druckanwendungen wird der SLM verwendet, um eine Photorezeptortrommel zu belichten, wobei er so adressiert werden kann, dass seine Bildpunkte in Übereinstimmung mit dem gewünschten Bild wahlweise Licht zu der Trommel emittieren oder reflektieren.
Ein SLM-Typ ist eine digitale Spiegelvorrichtung (DMD), die gelegentlich als verformbare Spiegelvorrichtung bezeichnet wird. Die DMD weist eine Matrix mit hunderten oder tausenden von sehr kleinen Kippspiegeln auf, die die Bildpunkte sind. Damit die Spiegel gekippt werden können, ist jeder mit einer oder mit mehreren an Tragstützen angebrachten Scharnieren verbunden und durch einen Luftspalt über einer darunter liegenden Steuerschaltungsanordnung beabstandet. Die Steuerschaltungsanordnung erzeugt elektrostatische Kräfte, die ein wahlweises Kippen jedes Spiegels bewirken.
Für Druckanwendungen werden SLMs typisch verwendet, um lange und schmale Bilder zu erzeugen, die eine gegebene Zeilenzahl auf der Photorezeptortrommel belichten. Ein typischer SLM kann beispielsweise 2,54 cm (ein Zoll) lang sein mit Zeilen von 900 Bildpunkten über seiner Länge. Mit der entsprechenden Vergrößerung ist ein SLM dieser Größe zur Belichtung eines 7,62 cm (3 Zoll) langen Streifens des Bildes mit 118 Punkten pro cm (300 Punkten pro Zoll (dpi)) geeignet.
Allerdings ist oft erwünscht, ein Bild zu haben, das quer länger als 76,2 mm (3 Zoll) ist. Auch wenn dies entweder unter Zusatz von noch mehr Bildpunkten, so dass der SLM länger wird, oder durch Steigern der Vergrößerung erreicht werden kann, ist keine dieser Alternativen erwünscht. Eine bessere Technik zur Steigerung der Bildgröße ist in der veröffentlichten, auf Texas Instruments Incorporated übertragenen europäischen Patentschrift 0.493.831 beschrieben. Das Patent beschreibt die Verwendung einer DMD zur gleichzeitigen Erzeugung zweier Bilder übereinander. Ein Bild ist die linke Hälfte der zu druckenden Zeile, und ein Bild ist die rechte Hälfte der Zeile. Es wird eine Lichtführung verwendet, um beide Bilder nebeneinander in ihrer richtigen Ausrichtung zu projizieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Projektionssystem, wie es in Anspruch 1 definiert ist, geschaffen. Das Verfahren der Erfindung umfasst die in Anspruch 16 definierten Schritte.
Das optische Projektionssystem wird im Folgenden auch als Lichtführung bezeichnet.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie Mittel zum Drucken oder Anzeigen breiterer Bilder mit momentan verfügbaren schmalen SLM-Matrizen schafft. Auf Grund der anamorphischen Fähigkeit der Lichtführung können diese Bilder so hergestellt werden, dass sie ohne Änderung der Größe der Bildpunktelemente des SLM oder der Größe der Matrix eine höhere Auflösung besitzen. Abgesehen davon ermöglicht die anamorphische Fähigkeit bei Druckanwendun gen die Verwendung räumlicher Änderungen für die Belichtung jedes Bildpunktes, so dass Graustufenpegel erreicht werden können.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung weiter beschrieben, in der:
1 eine perspektivische Ansicht eines Belichtungssystems für eine Druckertrommel mit einer anamorphischen Lichtführung gemäß der Erfindung ist;
2 eine Draufsicht der Lichtführung von 1 ist;
3 eine Vorderansicht der Lichtführung von 1 ist;
4 eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform der Lichtführung von 1 ist;
5 eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform für eine Lichtführung ist; und
6–8 jeweils eine perspektivische Ansicht, eine Draufsicht und eine Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform für eine Lichtführung sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
1 veranschaulicht eine anamorphische Lichtführung 10 gemäß der Erfindung. Wie unten erläutert wird, empfängt die Lichtführung 10 zwei "gestapelte" Bilder. Die Lichtführung 10 lenkt diese Bilder zu einer Bildebene 14, so dass die beiden Bilder nebeneinander ausgerichtet sind. Sie stellt außerdem die Höhe oder die Breite der Bilder ein, so dass das Endbild in Übereinstimmung mit einem erwünschten Höhen-Breiten-Verhältnis anamorphisch ist.
Die folgende Beschreibung ist in erster Linie auf die anamorphische Fähigkeit der Lichtführung 10 gerichtet. Eine Lichtführung ohne die anamorphische Bildfä higkeit der vorliegenden Erfindung ist in der veröffentlichten europäischen Patentschrift 0.493.831 beschrieben.
In dem Beispiel dieser Beschreibung werden die Ausgangsbilder durch einen SLM 12 wie etwa eine DMD erzeugt. Wie im Hintergrund erläutert ist, funktioniert eine DMD, indem Licht von sehr kleinen Spiegeln, die wahlweise adressierbar sind, reflektiert wird. Eine typische DMD kann 1000 Spiegelelemente pro Zeile aufweisen, wobei jedes Spiegelelement einzeln adressierbar ist. Eine Lichtquelle 11 beleuchtet den SLM 12 über Linsen 11a und 11b, wobei das Bild von dem SLM 12 reflektiert wird. Falls jedoch ein anderer SLM-Typ wie etwa einer, dessen Bildpunkte Licht emittieren, anstatt zu reflektieren, verwendet wird, ist möglicherweise keine Lichtquelle 11 notwendig.
Wie durch die punktierten Linien in 1 angedeutet ist, erzeugt der SLM 12 ein oberes Bild und ein unteres Bild. Diese Bilder sind übereinander "gestapelt". Für diesen Zweck besitzt der SLM 12 wenigstens zwei Spiegelelementzeilen. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird angenommen, dass der SLM 12 die beiden gestapelten Bilder mit einer Bildpunktzeile pro Bild erzeugt. Es ist allerdings möglich, dass der SLM 12 mehr als eine Bildpunktzeile verwenden kann, um jedes Bild zu erzeugen. Außerdem kann der SLM 12 mehr als zwei Bilder auf einmal erzeugen.
In dem Beispiel dieser Beschreibung erzeugt ein einzelner SLM 12 sowohl das obere Bild als auch das untere Bild. Allerdings können in anderen Ausführungsformen anstelle eines einzelnen SLM 12, der beide Bilder erzeugt, zwei SLMs eng beabstandet sein, wobei einer das obere Bild erzeugt und der andere das untere Bild erzeugt.
Wie vom SLM 12 erzeugt, liegt ein Bild über und ein Bild unter einer gedachten optischen Achse, die von der Blende der Lichtführung 10 zu der Bildebene 14 verläuft. Die Projektionslinse 13 empfängt die von dem SLM 12 erzeugten Bilder und projiziert sie längs der optischen Achse zur Lichtführung 10.
2 ist eine Draufsicht der Lichtführung 10. Wie in den beiden 1 und 2 angegeben ist, umfasst die Lichtführung 10 eine Gesamtheit von acht reflektierenden Oberflächen längs zweier optischer Wege, einem linken Weg und einem rechten Weg. Jeder optische Weg weist vier reflektierende Oberflächen auf. In der Ausführungsform dieser Beschreibung stellt ein Kanalseparator 10a zwei reflektierende Oberflächen für jeden Weg bereit, die hier als "Eintritts"- bzw. "Austritts"-Oberfläche des jeweiligen Weges bezeichnet werden. Zwei Ausrichtprismen 10b und 10c stellen die anderen beiden reflektierenden Oberflächen für jeden Weg bereit.
Die in 2 veranschaulichten Winkel sind beispielhaft. Änderungen dieser Winkel können auf der Grundlage optischer Prinzipien geometrisch abgeleitet werden, so dass der linke optische Weg und der rechte optische Weg schließlich in derselben Ebene wie die optische Achse und im Wesentlichen parallel zu ihr angeordnet sind.
Der Kanalseparator 10a kann vier Spiegel oder alternativ ein Prisma mit vier versilberten Oberflächen umfassen. Der Kanalseparator 10a empfängt die Bilder vom SLM 12 über die Linse 13, die ein linkes Bild und ein rechtes Bild bereitstellt. Alternativ können anstelle einer einzelnen Linse 13 zwei Linsen, die beide den SLM 12 sehen, die beiden Bilder erzeugen. Der Kanalseparator 10a lenkt beide Bilder längs eines linken Weges und eines rechten Weges. Auf diese Weise überträgt jeder optische Weg sowohl das vom SLM 12 erzeugte obere Bild als auch das vom SLM 12 erzeugte untere Bild.
In dem Beispiel dieser Beschreibung sind die Ausrichtreflektoren 10b und 10c rechtwinklige gleichschenklige Prismen. In 1 ist aus Unterbringungsgründen von jedem der rechte Winkel abgefräst. Allerdings können die Ausrichtprismen 10b und 10c wie der Kanalseparator 10a jeweils zwei reflektierende Oberflächen sein, ungeachtet dessen, wie sie miteinander verbunden sind.
3 ist eine Vorderansicht der Lichtführung 10. Wie veranschaulicht ist, sind die Ausrichtreflektoren 10b und 10c in Bezug auf die Vertikale geneigt. Auf Grund seiner Neigung hebt oder senkt jeder Ausrichtreflektor 10b und 10c das Bild längs eines Weges in Bezug auf das Bild längs des anderen Weges, so dass der Teil der Bilder des linken Weges in derselben horizontalen Ebene liegt wie der Teil der Bilder des rechten Weges.
In dem Beispiel dieser Beschreibung ist der Reflektor 10b nach innen zum Kanalseparator 10a hin geneigt, während der Reflektor 10c vom Kanalseparator 10a nach außen hin geneigt ist. Die Neigungswinkel sind so gewählt, dass das obere Bild von dem einen optischen Weg auf das untere Bild von dem anderen optischen Weg ausgerichtet ist. Falls allerdings ein Bild längs eines Weges in derselben horizontalen Ebene wie die optische Achse gelenkt wird, kann die Ausrichtung selbstverständlich durch Anheben und Absenken lediglich der Bilder des anderen Weges erreicht werden. Außerdem kann die Neigung umgekehrt werden, wobei entweder das obere oder das untere Bild auf einem Weg auf das andere Bild auf dem anderen Weg ausgerichtet werden kann.
Die Austrittsoberflächen des Kanalseparators 10a lenken die Bilder zu der Bildebene 15 um. Eine Blende 14 vor der Bildebene 15 lässt die beiden ausgerichteten Bilder durch und blockiert die Teile der Bilder, die nicht ausgerichtet sind. In dem Beispiel dieser Beschreibung wird das obere Bild auf dem einen Weg blockiert, während auf dem anderen Weg das untere Bild blockiert wird.
Das Endbild ist ein langes lückenloses Bild, das das obere Bild und das untere Bild, die ursprünglich vom SLM 12 erzeugt wurden, umfasst. Dieses Bild veranschaulicht die Bildebene 15, die bei Druckanwendungen eine Photorezeptortrommel ist.
Wie oben angegeben ist, sind die Komponenten der Lichtführung 10 so konstruiert, dass die Größe des Endbildes in der Bildebene 14 eingestellt wird. Praktisch wird jeder Bildpunkt anamorphisch. Wie unten erläutert wird, kann die Höhe oder die Breite des Bildes eingestellt werden, indem längs jedes optischen Weges zwei oder mehrere optische Effekte aufweisende Oberflächen bereitgestellt werden.
In der Ausführungsform der 1–3 weisen die beiden reflektierenden Oberflächen jedes Ausrichtreflektors 10b und 10c optische Effekte auf, um die vertikale Größe des Bildes zu verringern. Beispielsweise kann die vertikale Größe so eingestellt werden, dass sie 1/2 der horizontalen Größe beträgt. Auf dem Bildpunktniveau wird jeder Bildpunkt 1/2-mal so hoch, wie er breit ist. Dies ermöglicht eine zweifache Vergrößerung der vertikalen Auflösung. Mit anderen Worten, wenn ein Bild mit nicht anamorphischen Bildpunkten eine Auflösung von 236 Punkten pro cm (600 dpi) sowohl in der Prozessrichtung (vertikal) als auch in der Prozessquerrichtung (horizontal) aufweisen kann, erzielen diese anamorphischen Bildpunkte eine Vergrößerung der Auflösung in der Prozessrichtung von 472 Punkten pro cm (1200 dpi).
Für Druckanwendungen kann die anamorphische Fähigkeit der Lichtführung 10 außerdem verwendet werden, um Graustufenbilder zu erzeugen. Zum Beispiel können zwei Zeilen von Bildpunktelementen des SLM 12 verwendet werden, um jede Zeile des Bildes auf der Bildebene zu erzeugen. Folglich werden zwei Bildpunktelemente des SLM 12 verwendet, um einen Bildpunkt des Bildes zu erzeugen. Für jeden Bildpunkt kann eine Graustufen-Intensitätshöhe in Übereinstimmung damit, ob kein, lediglich ein oder beide Bildpunktelemente des SLM 12 für den entsprechenden Bildpunkt auf der Bildebene auf "ein" gesetzt sind, erreicht werden.
In den 1–3 ist die erste reflektierende Oberfläche jedes Ausrichtreflektors 10b und 10c in Bezug auf die auf sie einfallenden Bilder konkav. Die zweite reflektierende Oberfläche jedes Ausrichtreflektors 10b und 10c ist in Bezug auf die Bilder konvex. Diese beiden reflektierenden Oberflächen sind "komplementär" in dem Sinne, dass die erste Oberfläche das Bild konvergiert und die zweite Oberfläche das Bild in der Bildebene fokussiert. In diesem Fall wird das Bild in der vertikalen Richtung verkleinert. Alternativ können die beiden reflektierenden Oberflächen komplementär sein, wobei ihre Funktionen umgekehrt sind, so dass die erste Oberfläche in Bezug auf das Bild konvex ist und die zweite Oberfläche konkav ist. In diesem Fall wird das Endbild in der vertikalen Richtung größer. Für diese Beschreibung bedeutet "komplementär", dass die reflektierende Oberfläche, die zuerst von den Bildern getroffen wird, optische Effekte aufweist, um die Größe der Bilder einzustellen, während die zweite Oberfläche optische Effekte aufweist, um die Bilder in der Bildebene zu fokussieren. Es können außerdem drei reflektierende Oberflächen komplementär sein, wobei anstelle einer zwei Oberflächen zum Einstellen der Größe oder zum Kollimieren verwendet werden. Eine zusätzliche optische Manipulation kann ausgeführt werden, um Astigmatismus oder andere Abenationen zu korrigieren.
Auch wenn es in den 1–3 die beiden Oberflächen der Ausrichtreflektoren 10b und 10c sind, die optische Effekte aufweisen, kann dasselbe Ergebnis mit irgendwelchen zwei der vier reflektierenden Oberflächen längs jedes Weges erreicht werden. Beispielsweise können die vier reflektierenden Oberflächen des Kanalseparators 10a optische Effekte aufweisen. Allgemein ist die Erfindung so wirksam, dass anamorphische Bilder erzielen werden, wenn wenigstens zwei Oberflächen längs jedes optischen Weges komplementäre optische Effekte besitzen.
4 ist eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform der Lichtführung 10, die die Größe des Bildes in der horizontalen Richtung einstellt. Wie bei der Lichtführung 10 von 1–3 besitzt die Lichtführung 40 wenigstens zwei reflektierende Oberflächen, die optische Effekte aufweisen und die komplementär sind. Allerdings sind in 4 die optischen Effekte in der horizontalen anstatt in der vertikalen Richtung.
Wie die Lichtführung 10 besitzt die Lichtführung 40 einen Kanalseparator 40a und zwei Ausrichtreflektoren 40b und 40c. Diese Komponenten dienen derselben Funktion der Aufteilung der Bilder auf zwei Wege sowie der vertikalen Verschiebung der Bilder, so dass wenigstens ein Teil jedes Bilderpaars auf die Bildebene ausgerichtet ist.
In 4 sind die optische Effekte aufweisenden Oberflächen die der Ausrichtreflektoren 40b und 40c. Auf jedem Weg ist die erste optische Effekte aufwei sende Oberfläche in Bezug auf die auf sie einfallenden Bilder konkav. Die Bilder werden zu der zweiten optische Effekte aufweisenden Oberfläche, die in Bezug auf die Bilder konvex ist und die Bilder in der Bildebene fokussiert, konvergiert. Die Endbilder sind in der horizontalen Richtung verkleinert, was sie weniger breit als hoch macht. Bildpunkte mit diesen Abmessungen können verwendet werden, um die hoizontale Auflösung zu vergrößern.
5 veranschaulicht eine alternative Ausführungsform der Erfindung, in der die Lichtführung 50 einen Planspiegel 50a, einen Strahlteiler 50b und zwei Ausrichtreflektoren 50c und 50d umfasst. Die beiden vom SLM 12 gestapelten Bilder werden vom Planspiegel 50a zum Strahlteiler 50b gelenkt. Der Strahlteiler 50b ist teilweise reflektierend und teilweise lichtdurchlässig, so dass beide Bilder auf jeden Reflektor 50c und 50d auffallen. Auf diese Weise folgen beide Bilder einem ersten Weg, der einen ersten Ausrichtreflektor 50c aufweist, und folgen beide Bilder einem zweiten Weg, der einen zweiten Ausrichtreflektor 50d aufweist. Die Reflektoren 50c und 50d sind in Bezug auf die Vertikale geneigt, um die Bilder auszurichten. Die Bilder werden hierauf von dem Strahlteiler 50b über die Projektionslinse 13 zu der Bildebene 15 reflektiert oder durchgelassen.
Die Lichtführung 50 besitzt längs jedes Weges wenigstens zwei reflektierende Oberflächen, die optische Effekte aufweisen. In dem Beispiel der 5 sind der Planspiegel 50a und die Ausrichtreflektoren 50c und 50d in der vertikalen Richtung gekrümmt. Der Planspiegel 50a ist in Bezug auf die Bilder konkav. Die Ausrichtreflektoren 50c und 50d sind in Bezug auf die Bilder und ihre entsprechenden Wege konvex. Das Ergebnis ist ein Bild, das in der vertikalen Richtung in der Größe verkleinert ist. Gleich der Lichtführung 40 können die optischen Effekte alternativ in der horizontalen Richtung vorliegen.
Die 6–8 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in der die Lichtführung 60 zwei rhombusförmige Prismen 60a und 60b umfasst. Die rhombusförmigen Prismen 60a und 60b teilen die reflektierten Bilder auf zwei Wege auf, richten die Bilder vertikal aus und lenken sie zur Bildebene 15. 6 ist eine perspektivische Ansicht und 7 ist eine Draufsicht, die die optischen Wege zeigt.
Die Lichtführung 60 besitzt zwei reflektierende Oberflächen längs jedes Weges, die optische Effekte aufweisen. Längs jedes Weges ist eine erste reflektierende Oberfläche in Bezug auf das Bild konkav und ist eine zweite Oberfläche konvex. In dem Beispiel der 6–8 sind die optische Effekte aufweisenden Oberflächen die dritte und die vierte reflektierende Oberfläche längs jedes Weges, die außerdem die geneigten Ausrichtoberflächen sind. Die konkaven und konvexen Krümmungen sind vertikal, um die Größe des Bildes in der vertikalen Richtung zu modifizieren. Wie bei den anderen hier erläuterten Lichtführungen sind die beiden optische Effekte aufweisenden Oberflächen komplementär, um die Bilder in der Bildebene 15 zu fokussieren. Die Krümmungen können außerdem horizontal sein, um die horizontale Größe des Bildes zu modifizieren.
Wie in 8, die eine Vorderansicht der Lichtführung 60 ist, gezeigt ist, weisen die Prismen 60a und 60b reflektierende Oberflächen auf, die in Bezug auf die Vertikale geneigt sind, um die Ausrichtung zu erzielen. In dem Beispiel von 8 sind diese geneigten Oberflächen außerdem die optische Effekte aufweisenden Oberflächen. 8 veranschaulicht außerdem eine überlagerte Ansicht der Linse 13, die einen oberen Teil zur Erzeugung eines oberen Bildes und einen unteren Teil zur Erzeugung eines unteren Bildes aufweist. Wie bei den anderen hier beschriebenen Ausführungsformen können die beiden Bilder alternativ mit zwei verschiedenen Linsen, die den SLM 12 sehen, erzielt werden.
In Bezug auf alle oben erwähnten Ausführungsformen können selbstverständlich dieselben Konzepte angewendet werden, wenn die Erfindung "auf ihre Seite gedreht" ist. Folglich können zwei Bilder erzeugt werden, die in der vertikalen anstatt in der horizontalen Richtung parallel zueinander sind. In diesem Fall kann die Lichtführung neu positioniert werden, um die Bilder vertikal auszurichten, so dass eins über dem anderen liegt. Für diese Beschreibung ist diese Änderung der Erfindung eine Entsprechung, wobei die Wörter "vertikal" und "horizontal" austauschbar sind.

Claims

Optisches Projektionssystem (10; 40; 50; 60) zum Ausrichten mehrerer Bilder, mit: mehreren reflektierenden Oberflächen, die Licht empfangen; das ein Bild einer Objektebene repräsentiert, wobei die mehreren reflektierenden Oberflächen das Licht längs mehrerer optischer Wege auf eine Bildebene (15) lenken, wobei die reflektierenden Oberflächen so geneigt sind, dass Bilder der Objektebene, die in der Bildebene (15) durch Licht, das sich längs der einzelnen Wege ausbreitet, gebildet werden, in der Bildebene (15) in einer ersten Richtung aneinanderstoßen; dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der reflektierenden Oberflächen längs jedes optischen Weges optische Effekte zum Einstellen der Breite oder der Höhe der Bilder besitzen.
Optisches Projektionssystem nach Anspruch 1, wobei die mehreren reflektierenden Oberflächen umfassen: eine Projektionslinse (13), die Licht von den Objekten von einem räumlichen Lichtmodulator (SLM) (12) empfangen und das Licht längs einer Projektionsachse zwischen dem SLM (12) und der Bildebene (15) lenken; ein Eintrittspaar reflektierender Oberflächen, die das Licht von der Projektionslinse (13) empfangen und einen Teil des Lichts längs eines ersten Weges lenken und einen Teil des Lichts längs eines zweiten Weges lenken, wobei jeder Weg bei einer der reflektierenden Oberflächen des Eintrittspaares beginnt; ein erstes Paar (10b; 40b) reflektierender Oberflächen, die längs des ersten Weges angeordnet sind, um das Licht auf dem ersten Weg zu der Achse zu lenken; ein zweites Paar (10c; 40c) reflektierender Oberflächen, die längs des zweiten Weges angeordnet sind, um das Licht auf dem zweiten Weg zu der Achse zu lenken; und ein Austrittspaar reflektierender Oberflächen, die das Licht zu der Bildebene (15) lenken.
Optisches Projektionssystem nach Anspruch 2, das ferner eine Blende (14) umfasst, die wenigstens einen Teil des Lichts des ersten Weges und wenigstens einen Teil des Lichts auf dem zweiten Weg blockiert, nachdem das Licht von den reflektierenden Austrittsoberflächen reflektiert worden ist.
Optisches Projektionssystem nach einem der Ansprüche 2–3, bei dem die optische Effekte aufweisenden reflektierenden Oberflächen das erste Paar reflektierender Oberflächen und das zweite Paar reflektierender Oberflächen sind.
Optisches Projektionssystem nach einem der Ansprüche 2–4, bei dem die optische Effekte aufweisenden reflektierenden Oberflächen das Eintrittspaar reflektierender Oberflächen und das Austrittspaar reflektierender Oberflächen sind.
Optisches Projektionssystem nach einem der Ansprüche 2–5, bei dem die optische Effekte aufweisenden reflektierenden Oberflächen das Eintrittspaar reflektierender Oberflächen und eine Oberfläche des ersten Paars reflektierender Oberflächen und eine Oberfläche des zweiten Paars reflektierender Oberflächen sind.
Optisches Projektionssystem nach einem der Ansprüche 2–6, bei dem die optische Effekte aufweisenden Oberflächen in einer Richtung gekrümmt sind.
Optisches Projektionssystem nach einem der Ansprüche 2–7, bei dem die optische Effekte aufweisenden reflektierenden Oberflächen komplementär sind, wovon die eine konkav und die andere konvex ist.
Optisches Projektionssystem nach einem der Ansprüche 2–8, bei dem jeweils eine der reflektierenden Oberflächen des Eintrittspaars und des ersten Paars reflektierender Oberflächen eine Oberfläche eines ersten rhombusförmigen Prismas (60a) längs jedes Weges ist und bei dem jeweils eine der reflektierenden Oberflächen des zweiten Paars und des Austrittspaars reflektierender Oberflächen Oberflächen eines zweiten rhombusförmigen Prismas (60b) längs jedes Weges ist.
Optisches Projektionssystem nach Anspruch 1 zum Ausrichten mehrerer Bilder, die durch wenigstens einen räumlichen Lichtmodulator (SLM) (12) erzeugt werden und auf die Bildebene (15) ausgerichtet sind, wobei die mehreren reflektierenden Oberflächen umfassen: eine reflektierende Eintrittsoberfläche (50a), die Licht von den Darstellungen von dem SLM (12) empfängt; einen Strahlteiler (50b), der das Licht zu dem ersten Weg reflektiert und das Licht längs eines zweiten Weges durchlässt; eine erste reflektierende Oberfläche (50c), die längs des ersten Weges angeordnet ist, um das Licht auf dem ersten Weg zu der Bildebene (15) zu lenken; und eine zweite reflektierende Oberfläche (50d), die längs des zweiten Weges angeordnet ist, um das Licht auf dem zweiten Weg zu der Bildebene (15) zu lenken; dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Eintrittsoberfläche (50a) und die erste und die zweite reflektierende Ausrichtoberfläche (50c, 50d) reflektierende Oberflächen sind, die optische Effekte besitzen, um die Breite oder die Höhe der Darstellungen auf der Bildebene (15) einzustellen.
Optisches Projektionssystem nach Anspruch 10, bei dem die optische Effekte aufweisenden Oberflächen in einer Richtung gekrümmt sind.
Optisches Projektionssystem nach einem der Ansprüche 10–11, bei dem die optische Effekte aufweisenden Oberflächen komplementär sind, wovon die eine konkav und die andere konvex ist.
Optisches Projektionssystem nach Anspruch 1 zum Ausrichten und Projizieren von zwei von einem räumlichen Lichtmodulator (SLM) erzeugten Bildern auf die Bildebene (15), das ferner umfasst: einen ersten SLM-Bereich zum Erzeugen eines ersten Bildes; einen zweiten SLM-Bereich zum Erzeugen eines zweiten Bildes; wobei der erste SLM-Bereich und der zweite SLM-Bereich allgemein in unterschiedlichen horizontalen Ebenen liegen; wobei die mehreren reflektierenden Oberflächen so angeordnet sind, dass sie Licht von dem ersten SLM-Bereich und Licht von dem zweiten SLM-Bereich zu der Bildebene (15) führen, wobei die reflektierenden Oberflächen in der Weise geneigt sind, dass die Bilder in der Bildebene (15) horizontal nebeneinander ausgerichtet sind; und wobei die wenigstens zwei reflektierenden Oberflächen in der Weise gekrümmt sind, dass Licht von den Bereichen anamorphisch auf die Bildebene (15) abgebildet wird.
Optisches Projektionssystem nach Anspruch 13, wobei das optische Projektionssystem (10; 40; 60) umfasst: eine Projektionslinse (13), die das Licht von den Bereichen längs einer Projektionsachse zwischen dem SLM (12) und der Bildebene (15) lenkt; ein Eintrittspaar reflektierender Oberflächen, die Licht von beiden Bereichen längs eines ersten Weges und eines zweiten Weges, die bei dem Eintrittspaar reflektierender Oberflächen beginnen, lenken; ein erstes Paar (10b; 40b) reflektierender Oberflächen, die längs des ersten Weges angeordnet sind, um das Licht auf dem ersten Weg zu lenken; ein zweites Paar (10c; 40c) reflektierender Oberflächen, die längs des zweiten Weges angeordnet sind, um Licht auf dem zweiten Weg zu lenken; ein Austrittspaar reflektierender Oberflächen, jeweils eine längs des ersten bzw. des zweiten Weges, die das Licht auf den Wegen zu der Bildebene (15) lenken; wobei wenigstens zwei reflektierende Oberflächen längs jedes optischen Weges reflektierender Oberflächen sind, die optische Effekte aufweisen.
Optisches Projektionssystem nach Anspruch 13, wobei das optische Projektionssystem (50) eine reflektierende Eintrittsoberfläche (50a), die Licht von den SLM-Bereichen empfängt; einen Strahlteiler (50b), der das Licht zu einem ersten Weg reflektiert und das Licht längs eines zweiten Weges durchlässt; eine erste reflektierende Oberfläche (50c), die längs des ersten Weges angeordnet ist, um das Licht auf dem ersten Weg zu lenken; und eine zweite reflektierende Oberfläche (50d), die längs des zweiten Weges angeordnet ist, um Licht auf dem zweiten Weg zu lenken, umfasst; wobei die reflektierende Eintrittsoberfläche (50a) und die erste und die zweite reflektierende Ausrichtoberfläche (50c, 50d) optische Effekte aufweisen.
Verfahren zum Ausrichten von zwei Bildern in einer Bildebene (15), das die folgenden Schritte umfasst: Erzeugen von zwei Darstellungen von Objekten auf einem oder mehreren räumlichen Lichtmodulatoren (12), wobei sich eine Darstellung in vertikaler Richtung über der anderen befindet; Lenken von Licht, das von beiden Darstellungen ausgeht, längs eines ersten Lichtweges und längs eines zweiten Lichtweges, um ein Bild der Darstellungen auf einer Bildebene (15) zu erzeugen; wobei der erste Weg und der zweite Weg jeweils wenigstens zwei reflektierende Oberflächen mit optischen Effekten besitzen, um die Höhe oder die Breite der Bilder zu ändern; und Einstellen des vertikalen Reflexionswinkels, um so die vertikale Position eines Bildes einzustellen, das wenigstens längs eines der Wege gelenkt wird, so dass wenigstens ein Teil des Bildes, das längs des ersten Weges gelenkt wird, in derselben vertikalen Ebene wie wenigstens ein Teil eines Bildes, das längs des zweiten Weges gelenkt wird, liegt.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem der Einstellschritt durch Anheben von Bildern auf dem ersten Weg und durch Absenken der Bilder auf dem zweiten Weg ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem eines der Bilder auf einer Projektionsachse erzeugt wird und bei dem der Einstellschritt durch Anheben oder Absenken des anderen der Bilder ausgeführt wird.