DE112004000868T5 - System und Verfahren zum Bereitstellen einer gleichmäßigen Lichtquelle - Google Patents

System und Verfahren zum Bereitstellen einer gleichmäßigen Lichtquelle Download PDF

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John M. Oak Park Ferri
Karl H. Westlake Village Gensike
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/42Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4298Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form

Abstract

System zum Bereitstellen einer gleichmäßigen Lichtquelle, umfassend:
eine Lichtleitung, welche eine Eingangsoberfläche zum Empfang von Licht von einer Lichtquelle und eine Ausgangsoberfläche zum Übertragen des Lichts aufweist; und
ein optisches Element, welches eine Eintrittsoberfläche, welche benachbart zu der Ausgangsoberfläche der Lichtleitung zur Aufnahme des Lichts angeordnet ist, und eine Austrittsoberfläche zum Übertragen des Lichts aufweist.

Description

  • QUERBEZUG ZU EINER ZUGEHÖRIGEN ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung basiert auf den Ansprüchen von der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/472,499, welche am 21. Mai 2003 eingereicht wurde, und beansprucht deren Priorität, wobei der gesamte Inhalt davon hier per Referenz aufgenommen wird.
  • BEREICH DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft im Allgemeinen Beleuchtungssysteme und Verfahren zur Bildwiedergabe von Anzeigevorrichtungen und insbesondere Systeme und Verfahren zum Bereitstellen einer gleichmäßigen Lichtquelle.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Projektionsanzeigevorrichtungen weisen oft optische Elemente und eine gleichmäßige Lichtquelle auf, um die optischen Elemente zu beleuchten. Viele Lichtquellen sind jedoch nicht ausreichend räumlich gleichmäßig, um die Projektionsanzeigevorrichtungen zu beleuchten. Lichtleitungen werden im Allgemeinen eingesetzt, um die Gleichmäßigkeit des Lichts, welches durch solche nicht gleichmäßigen Lichtquellen erzeugt wird, zu verbessern, wodurch eine gleichmäßige Lichtquelle zur Beleuchtung der Optik in Projektionsanzeigevorrichtungen erzeugt wird. Lichtleitungen sind im Allgemeinen in einer von zwei allgemeinen Formen ausgestaltet: (1) als ein hohler Tunnel, in welchem eine Leitung eine hoch reflektierende innere Wand aufweist (z.B. indem sie eine hoch reflektierende Beschichtung auf ihrer inneren Wand aufweist) oder (2) als ein Vollelement, wobei ein Glasvollstab ein optisch transparentes Medium aufweist. Bei der Form (2) beruht die Lichtleitung auf einer totalen inneren Reflexion (TIR), um das Licht in dem Vollelement zu halten. Die Lichtleitung kann auch (3) eine verkleidete Lichtleitung sein. Die verkleidete Lichtleitung ist eine Lichtleitung, welche eine dünne Beschichtung oder eine Schicht eines Materials (z.B. Glas oder Kunststoff) aufweist, welches die Lichtleitung umgibt (außer an den Enden). Die Beschichtung oder die Schicht weist im Vergleich zu der Lichtleitung einen geringeren Brechungsindex auf.
  • Die Lichtleitung kann ein Eingangsende (oder eine Eingangsfläche), welches derart ausgestaltet ist, dass es Licht aufnimmt, das von der Lichtquelle kommen kann, welche ein nicht gleichmäßiges Licht bereitstellt, und ein Ausgangsende (oder eine Ausgangsfläche), welches derart ausgestaltet ist, dass es Licht überträgt, aufweisen. Das Eingangs- und das Ausgangsende können eine Antireflexionsbeschichtung aufweisen, um die Übertragungseffizienz der Lichtleitung zu verbessern. Wenn das Licht von dem Eingangsende zu dem Ausgangsende verläuft, kann die Lichtleitung derart ausgestaltet sein, dass sie dem Licht ermöglicht, mit den mehrfachen Reflexionen zu interferieren und sich damit zu mischen. Folglich kann das Licht, welches das Ausgangsende der Lichtleitung verlässt, im Wesentlichen räumlich gleichmäßiger sein, als das Licht, welches in das Eingangsende der Lichtleitung eindringt. Dementsprechend verbessert die Lichtleitung im Wesentlichen die Gleichmäßigkeit des Lichts, welches durch die Lichtquelle bereitgestellt wird, was zu einer sehr gleichmäßigen Lichtquelle führt. Bei den Projektionsanzeigevorrichtungen wird das Ausgangsende der Lichtleitung im Allgemeinen auf eine Mikroanzeigevorrichtung abgebildet. Die Mikroanzeigevorrichtung wird dann durch eine Projektionslinse wieder auf einer Projektionsfläche abgebildet, welche von einem Publikum betrachtet wird.
  • Einige Nachteile bei einer Verwendung der Volllichtleitung sind, dass die Ausgangsfläche strukturelle Fehler (z.B. Kratzer, Randaussprünge oder Löcher), Beschichtungsfehler (z.B. Verfärbung) oder Oberflächenverschmutzungen (z.B. Staub, Öl, Schmutz, Fingerabdrücke, und so weiter) enthält, wobei all dies das auf der Projektionsfläche dargestellte Bild verändert. Das heißt, die Randaussprünge können eine Lichtstreuung, "Krähenfuß"-Artefakte, Bildartefakte und Verbindungsprobleme verursachen. Auch der Staub kann dunkle Bereiche verursachen, welche auf der Projektionsfläche auftreten. Zum Beispiel kann sich der Staub auf der Ausgangsfläche aufgrund der hohen Temperaturen an der Eingangs- und der Ausgangsfläche der Lichtleitung sammeln und/oder dort schmelzen. Der Staub kann dunkle Bereiche auf der Ausgangsfläche der Lichtleitung erzeugen, was letztendlich zu dunklen Flächen führt, welche auf der Projektionsfläche auftreten, wodurch die Qualität des Bildes, welches von dem Publikum gesehen wird, ungünstig beeinträchtigt wird. Bisher sind die dunklen Bereiche minimiert worden, indem eine staubfreie Umgebung für die Eingangs- und die Ausgangsfläche der Lichtleitung kreiert wurde. Diese Lösung ist jedoch typischerweise unpraktisch und kann zu signifikanten Kosten und zu einer signifikanten Komplexität der Vorrichtung führen, welche die Lichtleitung, die optischen Elemente und die gesamte Projektionsanzeigevorrichtung einschließt.
  • Ein anderer Nachteil einer Verwendung eines herkömmlichen Lichtleitungsansatzes ist, dass die Beleuchtung schräg ausgeführt wird, wenn eine Mikroanzeigevorrichtung, wie z.B. eine digitale Mikrospiegelvorrichtung (DMD), verwendet wird (z.B. eine DMD von Texas Instruments, wie sie in digitalen Licht verarbeitenden (DLP) Projektoren gefunden wird). Bei solchen Systemen ist die DMD-Ebene bezüglich des einfallenden Beleuchtungslichts und bezüglich der optischen Achse des Beleuchtungssystems gekippt. Effektiv bedeutet dies, dass das Bild der Ausgangsfläche der Lichtleitung bezüglich der DMD-Ebene gekippt ist und die zwei Ebenen nur eine einzige Zeile eines gemeinsamen Fokus teilen. Idealerweise würden sich die zwei Ebenen decken. Unerwünschte Effekte aufgrund dieses gekippten Beleuchtungssystems und nicht übereinstimmenden Fokus schließen verschwommene Kanten an dem Lichtkasten, eine verschlechterte Gleichmäßigkeit der Beleuchtung und Effizienzverluste ein.
  • Dementsprechend ist verständlich, dass es ein Bedürfnis für ein System und ein Verfahren gibt, um eine gleichmäßige Lichtquelle bereitzustellen. Die Erfindung erfüllt dieses und andere Bedürfnisse.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, um Staub- und Beschichtungsfehlerprobleme an dem Ende einer Volllichtleitung zu vermeiden. Es ist auch eine Aufgabe der Erfindung, ein System und ein Verfahren bereitzustellen, um eine gekippte oder außerhalb einer Achse befindliche Anzeigevorrichtung effektiv zu beleuchten oder Anzeigevorrichtungen in einem schrägen Winkel effektiv zu beleuchten. Die erfindungsgemäßen Beleuchtungssysteme können die optischen Elemente von der Lichtquelle bis zu der Mikroanzeige einschließen. Die optischen Elemente können Mikroanzeigen, optische Relais, Filter, Prismen, Spiegel, Retarder und Polarisationskomponenten einschließen, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Eine erfindungsgemäße Ausführungsform ist ein System, um eine gleichmäßige Lichtquelle bereitzustellen. Das System weist eine Lichtleitung mit einer Eingangsoberfläche, um Licht von einer Lichtquelle aufzunehmen, und eine Ausgangsoberfläche, um das Licht zu übertragen, auf. Das System weist auch ein optisches Element auf, welches eine Eintrittsoberfläche, die benachbart zu der Ausgangsoberfläche der Lichtleitung angeordnet ist, um das Licht aufzunehmen, und eine Austrittsoberfläche, um das Licht zu übertragen, auf. Die Ausgangsoberfläche der Lichtleitung wird auf eine Mikroanzeigevorrichtung abgebildet.
  • Eine erfindungsgemäße Ausführungsform ist ein Beleuchtungssystem, welches eine Lichtleitung aufweist, welche eine Eingangsoberfläche, die eine erste Ebene definiert und ausgestaltet ist, um Licht aufzunehmen, und eine Ausgangsoberfläche aufweist, welche derart ausgestaltet ist, dass sie das Licht weiterleitet. Das Beleuchtungssystem weist auch ein optisches Element auf, welches eine Eintrittsoberfläche, welche mit der Ausgangsoberfläche der Lichtleitung verbunden ist, und eine Austrittsoberfläche, welche eine zweite Ebene definiert, die im Wesentlichen parallel zu der ersten Ebene ist, aufweist.
  • Eine erfindungsgemäße Ausführungsform ist ein optisches System, welches eine Lichtquelle zum Erzeugen eines Lichtstrahls und eine Lichtleitung aufweist, welche eine Eingangsoberfläche, die eine Eingangsebene zur Aufnahme des Lichtstrahls von der Lichtquelle definiert, und eine Ausgangsoberfläche, welche eine Ausgangsebene definiert, aufweist. Das optische System weist auch eine optische Vorrichtung auf, welche eine Eintrittsoberfläche im Kontakt mit der Ausgangsoberfläche der Lichtleitung und eine Austrittsoberfläche, welche eine Austrittsebene definiert, aufweist, wobei die Ausgangsebene bezüglich der Austrittsebene gekippt ist. Somit schneidet die Ausgangsebene die Austrittsebene.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die genaue Beschaffenheit dieser Erfindung wie auch die Aufgaben und Vorteile davon werden durch die folgende Spezifikation in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leichter verständlich, wobei gleiche Bezugszeichen überall in den Figuren davon gleiche Teile bezeichnen und wobei gilt:
  • 1A ist eine Seitenansicht eines Beleuchtungssystems gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, welches eine Lichtleitung und eine Platte aufweist, welche an der Lichtleitung angebracht oder benachbart zu dieser angeordnet ist;
  • 1B ist eine Endansicht des Beleuchtungssystems der 1A gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei die Ausgangsoberfläche der Lichtleitung und die Austrittsoberfläche der Platte dargestellt sind;
  • 2A ist eine Seitenansicht eines Beleuchtungssystems gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, welches eine Lichtleitung und ein Prisma aufweist, das an die Lichtleitung angebracht oder benachbart zu dieser angeordnet ist;
  • 2B ist eine Endansicht des Beleuchtungssystems der 2A gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei die Ausgangsoberfläche der Lichtleitung und die Oberfläche des Prismas dargestellt sind;
  • 3A ist eine Seitenansicht eines Beleuchtungssystems gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, welches eine Lichtleitung und eine Linse aufweist, welche an der Lichtleitung angebracht oder benachbart zu dieser angeordnet ist;
  • 3B ist eine Endansicht des Beleuchtungssystems der 3A gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei die Ausgangsoberfläche der Lichtleitung und die Austrittsoberfläche der Linse dargestellt sind;
  • 4A ist eine Seitenansicht eines Beleuchtungssystems gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, welches eine Lichtleitung und einen Keil aufweist, welcher an der Lichtleitung angebracht oder benachbart zu dieser angeordnet ist;
  • 4B ist eine Endansicht des Beleuchtungssystems der 4A gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei die Ausgangsoberfläche der Lichtleitung und die Austrittsoberfläche des Keils dargestellt sind;
  • 5A ist eine Seitenansicht eines Beleuchtungssystems gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, welches eine Lichtleitung und eine Keillinse aufweist, welche an der Lichtleitung angebracht oder benachbart zu dieser angeordnet ist;
  • 5B ist eine Endansicht des Beleuchtungssystems der 5A gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei die Ausgangsoberfläche der Lichtleitung und die Austrittsoberfläche der Keillinse dargestellt sind;
  • 6 stellt ein beispielhaftes Beleuchtungssystems gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform dar, welches mit irgendwelchen Lichtleitungen und optischen Elementen verwendet werden kann;
  • 7A ist eine Querschnittsansicht der Ausgangsoberfläche der Lichtleitung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
  • 7B stellt die Form des beleuchteten Bereichs auf der Ebene der Mikroanzeige, wenn die Ausgangsoberfläche der Lichtleitung eine rechtwinklige Form aufweist, wie auch den aktiven Bereich der Mikroanzeige gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform dar;
  • 8A ist eine Querschnittsansicht der winkligen Ausgangsoberfläche der Lichtleitung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
  • 8B stellt die Form des beleuchteten Bereichs auf der Ebene der Mikroanzeige, wenn die Ausgangsoberfläche der Lichtleitung winklig ist und eine rechtwinklige Form aufweist, wie auch den aktiven Bereich der Mikroanzeige gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform dar;
  • 9A ist eine Querschnittsansicht der winkligen, mehreckigen Ausgangsoberfläche der Lichtleitung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform; und
  • 9B stellt die Form des beleuchteten Bereichs auf der Ebene der Mikroanzeige, wenn die Ausgangsoberfläche der Lichtleitung winklig ist und eine mehreckige Form aufweist, wie auch den aktiven Bereich der Mikroanzeige gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform dar.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nun wird auf bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen Bezug genommen, wobei Beispiele davon in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Während die Erfindung mit Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wird, ist es klar, dass diese Ausführungsformen nicht dazu bestimmt sind, den Umfang der Erfindung zu beschränken. Im Gegenteil ist die Erfindung dafür bestimmt, Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abzudecken, welche in dem Geist und in dem Umfang der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, eingeschlossen sind. In der folgenden detaillierten Beschreibung werden zahlreiche spezielle Details dargelegt, um für ein ganzheitliches Verständnis der Erfindung zu sorgen. Es ist jedoch für den Fachmann verständlich, dass die Erfindung ohne diese bestimmten Details ausgeführt werden kann. Bei anderen Beispielen werden gut bekannte Systeme, Komponenten, Verfahren und Prozeduren nicht im Detail beschrieben, um nicht unnötigerweise die wichtigen Aspekte der Erfindung zu verschleiern. Wie man erkennen wird, werden im Folgenden verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen beschrieben und in den Figuren dargestellt.
  • 1A ist eine Seitenansicht eines Beleuchtungssystems 100, welches eine Lichtleitung 105 und eine Platte 110, die an der Lichtleitung 105 angebracht oder benachbart zu dieser angeordnet ist, aufweist. Die Lichtleitung 105 weist eine Eingangsoberfläche 115, um Licht von einer Lichtquelle aufzunehmen, und eine Ausgangsoberfläche 120, um das Licht zu übertragen, auf. Die Eingangsoberfläche 115 definiert eine Eingangsebene. Das Licht dringt in die Lichtleitung 105 bei der Eingangsoberfläche 115 ein, mischt sich innerhalb der Lichtleitung 105 mit mehrfachen inneren Reflexionen und tritt bei der Ausgangsoberfläche 120 aus der Lichtleitung 105 aus. Die Lichtleitung 105 kann aus einem vollen optisch durchlässigen Material, wie z.B. Glas, Kunststoff oder einem anderen optischen Material, welches in der Lage ist, eine TIR aufzuweisen und einen Brechungsindex aufweist, ausgebildet sein. Die Lichtleitung 105 kann in der Form eines Vielecks (z.B. eines 4-seitigen Vielecks), eines Trapezes, eines Parallelogramms eines Sechsecks, eines Quadrats, eines Rechtecks, eines Zylinders, eines Ovals, eines Kreises oder irgendeiner anderen Form, welche die Übertragung von Licht ermöglicht, ausgebildet sein.
  • Die Platte 110 weist eine Eintrittsoberfläche 125, um das Licht von der Ausgangsoberfläche 120 der Lichtleitung 105 aufzunehmen, und eine Austrittsoberfläche 130, um das Licht zu übertragen, auf. Die Ausgangsoberfläche 120 der Lichtleitung 105 wird auf eine Mikroanzeigevorrichtung abgebildet. Die Eintrittsoberfläche 125 der Platte 110 ist benachbart zu der Ausgangsoberfläche 120 der Lichtleitung 105 angeordnet und befindet sich vorzugsweise in einem optischen Kontakt mit dieser. Die Austrittsoberfläche 130 definiert eine Austrittsebene, welche im Wesentlichen senkrecht zu einer optischen Achse ist, die durch das Licht definiert wird, welches durch die Lichtleitung 105 verläuft. Die Ausgangsoberfläche 120 definiert eine Ausgangsebene. Bei einigen Ausführungsformen kann die Ausgangsebene bezüglich der Eingangsebene und/oder der Austrittsebene gekippt oder parallel zu dieser/n angeordnet sein. Bei einigen Ausführungsformen kann die Eingangsebene bezüglich der Ausgangsebene und/oder der Austrittsebene gekippt oder parallel zu dieser/n angeordnet sein.
  • Die Platte 110 kann aus einem vollen optisch durchlässigen Material, wie z.B. Glas, Kunststoff oder einem anderen optischen Material ausgebildet sein, welches in der Lage ist, eine TIR aufzuweisen und welches einen Brechungsindex besitzt.
  • Vorzugsweise ist die Platte 110 aus demselben Material wie die Lichtleitung 105 hergestellt. Bei einer Ausführungsform ist der Brechungsindex der Platte 110 im Wesentlichen derselbe wie der Brechungsindex der Lichtleitung 105. Der im Wesentlichen gleiche Brechungsindex der zwei Elemente minimiert Fresnelsche Reflexionsverluste an der Schnittstelle zwischen der Lichtleitung 105 und der Platte 110. Die Platte 110 kann in der Form eines Vielecks (z. B. eines 4-seitigen Vielecks), eine Trapezes, eines Parallelogramms, eines Sechsecks, eines Quadrats, eines Rechtecks, eines Zylinders, eines Ovals, eines Kreises oder irgendeiner anderen Form ausgebildet sein, welche die Übertragung von Licht ermöglicht.
  • Die Ausgangsoberfläche 120 kann mit der Eintrittsoberfläche 125 verbunden sein, wobei ein thermisch robuster und optisch durchlässiger Klebstoff 135 verwendet wird. Bei einer Ausführungsform kann das Bindemittel durch "optisches Kontaktieren" ausgebildet sein. Bei einer Ausführungsform kann ein optisch durchlässiger Klebstoff 135, welcher von DYMAX Corporation of Torrington, Connecticut, hergestellt ist, verwendet werden, um die Eintrittsoberfläche 125 mit der Ausgangsoberfläche 120 zu verkleben oder zu verbinden. Der optisch durchlässige Klebstoff 135 kann durchsichtiger Zement, wie z.B. ein durch ultraviolette (UV) Strahlen härtender optischer Zement oder ein thermischer optischer Zement, sein. Im Allgemeinen ist der optisch durchlässige Klebstoff eine dünne durchsichtige Beschichtung, welche zwischen die Ausgangsoberfläche 120 und die Eintrittsoberfläche 125 aufgetragen ist und in der Lage ist, das Licht oder das Bild durch den optisch durchlässigen Klebstoff 135 zu lassen (d.h. von der Lichtleitung 105 zu der Platte 110), ohne das Licht oder das Bild zu blockieren, zu zerstören oder im Wesentlichen zu verändern. Der optisch durchlässige Klebstoff 135 kann in alle Kratzer, Randaussprünge oder Löcher gefüllt werden, welche sich auf der Ausgangsoberfläche 120 der Lichtleitung 105 zeigen.
  • Die Platte 110 verbessert vorteilhafter Weise die Qualität des Bildes, wenn es durch das Publikum betrachtet wird, indem verhindert wird, dass strukturelle Feh ler und Beschichtungsfehler auf der Ausgangsoberfläche 120 der Lichtleitung 105 auftreten. Zum Beispiel verhindert die Platte 110 im Wesentlichen, dass sich Staub auf der Ausgangsoberfläche 120 der Lichtleitung 105 sammelt. Dementsprechend kann sich Staub nur auf der Austrittsoberfläche 130 der Platte 110 sammeln, welche keine korrespondierende Ebene mit der Mikroanzeigevorrichtung oder der Projektionsfläche bildet. Das Licht oder das Bild, welches auf der Ausgangsoberfläche 120 erscheint, wird auf die Mikroanzeigevorrichtung oder die Projektionsfläche abgebildet. Da die Platte 110 eine minimale Dicke (z.B. eine minimale Dicke von ungefähr 1,0 Millimeter (mm)) aufweist, sind beliebige strukturelle Fehler und Beschichtungsfehler, welche auf der Austrittsoberfläche 130 der Platte 110 auftreten, außer Fokus und damit für das Publikum nahezu nicht erkennbar.
  • Zusätzlich kann die Antireflexionsbeschichtung von der Ausgangsoberfläche 120 der Lichtleitung 105 zu der Austrittsoberfläche 130 der Platte 110 verlagert werden, und dadurch können einige oder alle der Störstellenartefakte, welche auf dem endgültigen Bild sichtbar sind, auch entfernt werden. Daher ermöglicht die Platte 110 die Vermeidung von einer oder mehreren Antireflexionsbeschichtungen (z.B. einer auf der Ausgangsoberfläche 120 und einer auf der Eintrittsoberfläche 125). Die Platte 110 kann an ein mechanisches Teil (nicht dargestellt) des Beleuchtungssystems 100 angebracht werden, um die Lichtleitung 105 genau anzuordnen, so dass das Licht oder das Bild, welches die Ausgangsoberfläche 120 der Lichtleitung 105 verlässt, richtig auf die Mikroanzeigevorrichtung oder die Projektionsfläche abgebildet werden kann. Dies vermeidet das Erfordernis, das mechanische Teil mit der Lichtleitung 105 zu verbinden, was die TIR der Lichtleitung 105 beeinträchtigen oder zerstören kann.
  • 1B ist eine Endansicht des Beleuchtungssystems 100 der 1A, wobei die Ausgangsoberfläche 120 der Lichtleitung 105 und die Austrittsoberfläche 130 der Platte 110 dargestellt sind. Wie in 1B dargestellt ist, ist die Ausgangsoberflä che 120 in der Form eines Rechtecks und die Austrittsoberfläche 130 in der Form eines Ovals dargestellt. Die Ausgangsoberfläche 120 kann in derselben oder einer anderen Form als die Lichtleitung 105 ausgebildet sein, und die Austrittsoberfläche 130 kann in derselben oder einer anderen Form als die Platte 110 ausgebildet sein. Zum Beispiel kann die Lichtleitung 105 in der Form eines Quadrats und die Ausgangsoberfläche 120 in der Form eines Rechtecks ausgebildet sein. Auch die Form der Lichtleitung 105 kann dieselbe sein wie die Form der Platte 110. Bei einer Ausführungsform ist die Oberfläche der Ausgangsoberfläche 120 kleiner als die Oberfläche der Austrittsoberfläche 130. Bei einer Ausführungsform ist der Umfang der Ausgangsoberfläche 120 kleiner als der Umfang der Austrittsoberfläche 130.
  • 2A ist eine Seitenansicht eines Beleuchtungssystems 200, welches eine Lichtleitung 205 und ein Prisma 210 aufweist, welches an der Lichtleitung 205 angebracht oder benachbart zu dieser angeordnet ist. Einige der Eigenschaften, Merkmale und Funktionen des Prismas 210 sind dieselben wie bei der Platte 110 oder sind ähnlich dazu. Das Prisma 210 kann bei Situationen eingesetzt werden, wenn das Licht aufgrund von mechanischen oder geometrischen Systemeinschränkungen umgelenkt werden muss und ermöglicht eine Umlenkung von rasch konvergierenden oder divergierenden Lichtstrahlen mit einer f-Zahl von f/1 oder noch weniger, welche nicht umgelenkt werden können, indem andere Verfahren, wie z.B. ein in Luft angeordneter hoch reflektierender Spiegel, verwendet werden. Somit ermöglicht das Prisma 210, dass das Licht umgelenkt wird, während die Vorteile der Erfindung dennoch beibehalten werden. Wenn das Licht in das Prisma 210 eindringt, wird es von einer Oberfläche 240 zu der Austrittsoberfläche 230 hin und durch diese hindurch reflektiert. Die Oberfläche 240 kann eine hoch reflektierende Beschichtung aufweisen, welche auf ihr aufgebracht ist, oder die Reflexion wird in einigen Fällen durch eine TIR erzielt. 2B ist eine Endansicht des Beleuchtungssystems 200 der 2A, wobei die Ausgangsoberfläche 220 der Lichtleitung 205 und die Oberfläche 240 des Prismas 210 dargestellt sind.
  • 3A ist eine Seitenansicht eines Beleuchtungssystems 300, welches eine Lichtleitung 305 und eine Linse 310 aufweist, welche an der Lichtleitung 305 angebracht ist oder benachbart zu dieser angeordnet ist. Einige der Eigenschaften, Merkmale und Funktionen der Linse 310 sind dieselben wie bei der Platte 110 oder ähnlich dazu. Ein Vorteil der Linse 310 ist, dass sie die Funktionalität der Platte 110 und eines optischen Elements der Relaislinse in einer einzigen Komponente kombiniert. Dies vermeidet das Erfordernis nach einer oder mehreren Antireflexionsbeschichtungen in dem Beleuchtungssystems 300, wodurch die Systemeffizienz erhöht und die Kosten gesenkt werden. 3B ist eine Endansicht des Beleuchtungssystems 300 der 3A, wobei die Ausgangsoberfläche 320 der Lichtleitung 305 und die Austrittsoberfläche 330 der Linse 310 dargestellt sind.
  • 4A ist eine Seitenansicht eines Beleuchtungssystems 400, welches eine Lichtleitung 405 und einen Keil 410 aufweist, welcher an der Lichtleitung 405 angebracht oder benachbart zu dieser angeordnet ist. Wie in 4A als beispielhafte Ausführungsform dargestellt ist, ist die Ausgangsoberfläche 420 der Lichtleitung 405 relativ zu der optischen Achse, welche durch das durch die Lichtleitung 405 verlaufende Licht definiert ist, gespalten, winklig oder gekippt. Die gekippte Ausgangsoberfläche 420 kann als eine gekippte Objektebene wirken, um auf einer gekippten oder schräg beleuchteten Abbildungsebene optimal abzubilden. Die Eintrittsoberfläche 425 des Keils 410 ist im Wesentlichen mit demselben Winkel gespalten, winklig oder gekippt wie die Ausgangsoberfläche 420 der Lichtleitung 405. Das heißt, der Keil 410 ist derart entworfen, so dass die Eintrittsoberfläche 425 des Keils 410 mit demselben Winkel wie die Ausgangsoberfläche 420 der Lichtleitung 405 gekippt ist. Der Winkel kann zwischen ungefähr 0 Grad und ungefähr 90 Grad liegen und liegt vorzugsweise zwischen ungefähr 3 Grad und ungefähr 8 Grad bei einer Mustang HD-2 DLP Mikroanzeige von Texas Instruments. Wenn die Ausgangsoberfläche 420 nicht gekippt ist, ist die Eintrittsoberfläche 425 ähnlich und im Wesentlichen nicht gekippt. Die Lichtleitung 405 kann mit dem Keil 410 verbunden sein.
  • Die Austrittsoberfläche 430 des Keils 410 kann nicht gekippt sein und kann im Wesentlichen senkrecht zu der optischen Achse des durch die Lichtleitung 405 verlaufenden Lichts liegen. Das heißt, die Eingangsoberfläche 415 definiert eine erste Ebene und die Austrittsoberfläche 430 definiert eine zweite Ebene, wobei die erste Ebene im Wesentlichen parallel zu der zweiten Ebene verläuft. Die Austrittsoberfläche 430 kann mit einer Antireflexionsbeschichtung oder einem Antireflexionsmaterial beschichtet sein. Einige der Eigenschaften, Merkmale und Funktionen des Keils 410 sind ähnlich zu der Platte 110. Die Ausgangsoberfläche 420 der Lichtleitung 405 wird auf der Mikroanzeige abgebildet. Die gekippte Ausgangsoberfläche 420 ermöglicht, dass sich das Bild mit der Ebene der Mikroanzeige deckt. Ein Vorteil des Keils 410 ist, dass er für eine Korrektur nach Scheimpflug bei dem Beleuchtungssystems 400 sorgt. 4B ist eine Endansicht des Beleuchtungssystems 400 der 4A, wobei die Ausgangsoberfläche 420 der Lichtleitung 405 und die Austrittsoberfläche 430 des Keils 410 dargestellt sind. Wie in 4B dargestellt ist, weist die Ausgangsoberfläche 420 eine vieleckige Form auf, welche vorteilhafter Weise einen optimierten Abbildungsbereich auf der Mikroanzeigeebene ermöglicht.
  • Die Eingangsoberfläche 415 kann mit einer Antireflexionsbeschichtung beschichtet sein, um einen Lichtverlust zu verringern. Dementsprechend wird das Licht eingeschlossen, um mittels der TIR die Lichtleitung 405 hinunter zu laufen und wird durch eine solche TIR gemischt oder homogenisiert oder anderweitig im Wesentlichen räumlich gleichmäßiger gemacht als das Licht, welches an der Eingangsoberfläche 415 in die Lichtleitung 405 eindringt. Dementsprechend ist das Licht, welches die Lichtleitung 405 an ihrer gespaltenen Ausgangsoberfläche 420 verlässt, bezüglich seiner Bestrahlungsstärke gleichmäßiger. Die Ausgangsoberfläche 420 besitzt die Form eines Vielecks. Bei einer Ausführungsform kann die Ausgangsoberfläche 420 der Lichtleitung 405 unbeschichtet sein. Bei einer Ausführungsform ist der Querschnitt der Lichtleitung 405 in der Form eines Vielecks ausgebildet, welches eine oder mehrere seiner Seiten um einen Winkel gekippt aufweist, was bewirkt, dass das Bild der Ausgangsoberfläche 420 der Lichtleitung 405 parallel mit den Seiten der Mikroanzeigevorrichtung verläuft. Die gekippte Ausgangsoberfläche 420 stellt vorteilhafter Weise eine optimale und verbesserte Bedingung zur Abbildung eines Bildes auf einer gekippten Abbildungsebene dar, wie z.B. einer solchen, welche bei DLP-Projektoren mit oder ohne TIR-Prisma vorgefunden werden.
  • 5A ist eine Seitenansicht eines Beleuchtungssystems 500, welches eine Lichtleitung 505 und eine Keillinse 510 aufweist, welche an der Lichtleitung 505 angebracht ist oder benachbart zu dieser angeordnet ist. Bei einer Ausführungsform kann, als eine Alternative zur Verwendung eines Elements (z.B. der Platte 110) ohne optische Stärke, ein Element (z.B. das Prisma 210, die Linse 310 oder die Keillinse 510) mit einer optischen Stärke benachbart zu der Ausgangsoberfläche 520 der Lichtleitung 505 angeordnet sein oder sich in Kontakt mit dieser befinden. Ein Anordnen eines Elements mit Stärke benachbart zu der Ausgangsoberfläche 520 der Lichtleitung 505 oder in Kontakt mit dieser kombiniert in vorteilhafter Weise die Vorteile der Platte 110, der Linse 310 und des Keils 410 in einer einzigen Komponente und ermöglicht, dass die optische Beleuchtungsverstärkung vereinfacht und/oder verkürzt wird und kann auch die Bildqualität verbessern. Ein Fachmann kann eins oder mehrere der folgenden Dinge kombinieren: die Platte 110, das Prisma 210, die Linse 310, den Keil 410 und die Keillinse 510. 5B ist eine Endansicht des Beleuchtungssystems 500 der 5A, wobei die Ausgangsoberfläche 520 der Lichtleitung 505 und die Austrittsoberfläche 530 der Keillinse 510 dargestellt sind.
  • 6 stellt ein beispielhaftes Beleuchtungssystems 600 dar, welches mit irgendeiner der Lichtleitungen und optischen Elementen der Erfindung verwendet wer den kann, wie es in dieser Offenbarung beschrieben ist. Das Beleuchtungssystem 600 kann die Elemente von einer Lichtquelle 605 bis zu einem Projektionsschirm 640 aufweisen. Die Elemente können umfassen, sind aber nicht darauf eingeschränkt, die Lichtquelle 605, die Lichtleitung 405, den Keil 410, die Relaislinse 610 und 620, eine optische Blende 615, ein Prisma 625 (z.B. ein TIR-Prisma), eine Mikroanzeige 630 (z.B. eine DMD), welche eine Ebene der Mikroanzeige definiert, eine Projektionslinse 635 und einen Projektionsschirm 640. Andere Elemente, wie z.B., optische Relais, Filter, Spiegel, Retarder und Polarisationskomponenten können bei dem Beleuchtungssystems 600 auch eingesetzt werden.
  • 7A ist eine Querschnittsansicht der Ausgangsoberfläche 120 der Lichtleitung 105. Wie dargestellt ist, weist die Ausgangsoberfläche 120 eine rechteckige Form auf. 7B stellt die Form des beleuchteten Bereichs 710 auf der Ebene 700 der Mikroanzeige, wenn die Ausgangsoberfläche 120 der Lichtleitung 105 eine rechtwinklige Form aufweist, wie auch den aktiven Bereich 705 der Mikroanzeige 630 dar. Der aktive Bereich der Mikroanzeige 630 besitzt im Allgemeinen eine rechtwinklige Form. Wenn die Ausgangsoberfläche 120 rechtwinklig ist, weist das Bild 710, welches auf der Ebene 700 der Mikroanzeige erscheint, eine unregelmäßige Form auf, wobei ein äußerer Abschnitt des Bilds 710 außer Fokus ist. Die unregelmäßige Form und das Schärfeproblem werden durch die schräge Beleuchtung der Mikroanzeige 630 verursacht. Daher wird die Lichtintensität des aktiven (d.h. im Fokus befindlichen) Abschnitts 705 des Bildes aufgrund des Lichtverlusts auf dem äußeren Abschnitte des Bildes in 710 verringert.
  • 8A ist eine Querschnittsansicht der Ausgangsoberfläche 520 der Lichtleitung 505. Wie dargestellt ist, ist die Ausgangsoberfläche 520 winklig und weist eine rechteckige Form auf. 8B stellt die Form des beleuchteten Bereichs 810 auf der Ebene der Mikroanzeige 800, wenn die Ausgangsoberfläche 520 der Lichtleitung 505 winklig ist und eine rechtwinklige Form aufweist, wie auch den aktiven Bereich 805 der Mikroanzeige 630 dar. Der aktive Bereich 805 der Mikroanzeige 630 weist im Allgemeinen eine rechtwinklige Form auf. Wenn die Ausgangsoberfläche 520 winklig ist, weist das Bild 810, welches auf der Ebene 800 der Mikroanzeige erscheint, eine ungleichmäßige Form auf, aber bleibt im Wesentlichen im Fokus. Die winklige Ausgangsoberfläche 520 sorgt vorteilhafter Weise für einen geringeren Overfill des Bildes 810 auf der Ebene 800 der Mikroanzeige. Daher wird durch den Abschnitt, welcher außer Fokus ist, weniger Licht verloren, was zu einem Bild führt, welches einen größeren Kontrast aufweist.
  • 9A ist eine Querschnittsansicht der Ausgangsoberfläche 420 der Lichtleitung 405. Wie dargestellt ist, ist die Ausgangsoberfläche 420 winklig und weist eine vieleckige Form auf. 9B stellt die Form des beleuchteten Bereichs 910 auf der Ebene 900 der Mikroanzeige, wenn die Ausgangsoberfläche 420 der Lichtleitung 405 winklig ist und eine vieleckige Form aufweist, wie auch den aktiven Bereich 905 der Mikroanzeige 630 dar. Der aktive Bereich 905 der Mikroanzeige 630 weist im Allgemeinen eine rechtwinklige Form auf. Wenn die Ausgangsoberfläche 420 winklig ist und einen vieleckigen Querschnitt aufweist, weist das Bild 910, welches auf der Ebene 900 der Mikroanzeige erscheint, eine rechtwinklige Form auf, wobei sich das Bild im Wesentlichen im Fokus befindet. Die winklige und vieleckige Ausgangsoberfläche 420 sorgt vorteilhafter Weise für ein rechtwinklig geformtes Bild und für einen geringeren Overfill des Bildes auf der Ebene 900 der Mikroanzeige. Daher wird aufgrund der winkligen und vieleckigen Ausgangsoberfläche 420 durch den Abschnitt, welcher außer Fokus ist, weniger Licht verloren, was potentiell zu gleichmäßigeren, effizienteren Beleuchtungssystemen mit einem höheren Kontrast führt.
  • Einige Vorteile der Erfindung umfassen: (1) einen höheren Grad der Bildaufbereitungsleistung, bei einer schräg beleuchtenden Abbildungsvorrichtung; (2) weniger gekippte und dezentrale optische Elemente zur Beleuchtungsverstärkung, wodurch der Entwurf vereinfacht und die Kosten reduziert werden; (3) Unterdrückung von Staubartefakten; (4) die Anzahl von Antireflexionsbeschichtungsoberflächen wird verringert; (4) die Platte ist eine gute Oberfläche zum Anbringen der Lichtleitung; (5) Vermeidung von Beschichtungsfehlerartefakten, weiche zur Abbildungsvorrichtung übertragen werden; (6) das Licht, welches die Lichtleitung verlässt, bleibt telezentrisch; (7) Anwendbarkeit auf DLP-Projektionssysteme mit und ohne ein TIR-Prisma; und (8) einen vergrößerten Lumenausgang des DLP-Projektionssystems. Dementsprechend ermöglicht die Erfindung ihren Anwendern gekippte oder schräg beleuchtete Abbildungen effizienter zu beleuchten während gleichzeitig Beleuchtungsartefakte, welche durch herkömmliche Lichtleitungen erzeugt werden, minimiert werden. Die Erfindung kann bei Frontprojektionssystemen, welche bei Computerpräsentationen eingesetzt werden, wie auch bei solchen Systemen angewendet werden, welche bei den aufkommenden Rückprojektionsmonitor- und Fernseherprodukten, einschließlich DLP-Projektoren mit und ohne ein TIR-Prisma, eingesetzt werden. Sie kann auch bei Projektionssystemen mit hoher Helligkeit, wie sie im digitalen Kino verwendet werden, eingesetzt werden. Daher verbessert die Erfindung die Qualität von verfügbaren Anzeigesystemen. Darüber hinaus sorgt die Erfindung für eine telezentrische und gleichmäßige Lichtquelle für DLP- und andere schräg beleuchtete Mikroanzeigen für Front- und Rückprojektionsanwendungen. Die Erfindung vereinfacht auch den optomechanischen Entwurf von Beleuchtungsverstärkern, indem die Beleuchtungsoptik auf einer Achse („on-axis") bleiben kann. Lichtleitungsentwürfe, welche für den Einsatz mit gekippten Abbildungsvorrichtungen optimiert werden können, während die Anzahl der gekippten und außerhalb der Achse („off axis") befindlichen Beleuchtungselemente minimiert wird, sind nicht nur lumeneffizienter, sondern verringern auch die Kosten der Beleuchtungsoptik. Weitere Vorteile sind für den Fachmann ersichtlich.
  • Obwohl die Erfindung mit beispielhaften Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden ist, können von dem Fachmann viele Veränderungen, Kombinationen, Auslassungen, Modifikationen und Ersetzungen zusätzlich zu dem, was in den vorab stehenden Kapiteln dargelegt ist, vorgenommen werden, ohne notwen digerweise den Geist und den Umfang dieser Erfindung zu verlassen. Dementsprechend soll die Erfindung nicht durch die bevorzugten Ausführungsformen beschränkt werden, sondern ist durch die beigefügten Ansprüche definiert.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
  • Ein System zum Bereitstellen einer gleichmäßigen Lichtquelle. Das System weist eine Lichtleitung auf, welche eine Eingangsoberfläche zur Aufnahme von Licht von einer Lichtquelle und eine Ausgangsoberfläche zum Übertragen des Lichts aufweist. Das System weist auch ein optisches Element auf, welches eine Eintrittsoberfläche, welche benachbart zu der Ausgangsoberfläche der Lichtleitung angeordnet ist, um das Licht aufzunehmen, und eine Austrittsoberfläche, um das Licht zu übertragen, aufweist.

Claims (26)

  1. System zum Bereitstellen einer gleichmäßigen Lichtquelle, umfassend: eine Lichtleitung, welche eine Eingangsoberfläche zum Empfang von Licht von einer Lichtquelle und eine Ausgangsoberfläche zum Übertragen des Lichts aufweist; und ein optisches Element, welches eine Eintrittsoberfläche, welche benachbart zu der Ausgangsoberfläche der Lichtleitung zur Aufnahme des Lichts angeordnet ist, und eine Austrittsoberfläche zum Übertragen des Lichts aufweist.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Lichtleitung einen ersten Brechungsindex und das optische Element einen zweiten Brechungsindex, welcher im Wesentlichen derselbe wie der erste Brechungsindex ist, aufweist.
  3. System nach Anspruch 1, wobei sich die Ausgangsoberfläche der Lichtleitung in Kontakt mit der Eintrittsoberfläche des optischen Elements befindet.
  4. System nach Anspruch 1, wobei die Austrittsoberfläche eine Ebene definiert, welche im Wesentlichen senkrecht zu einer optischen Achse ist, welche durch das Licht, welches durch die Lichtleitung verläuft, definiert ist.
  5. System nach Anspruch 1, wobei das optisch Elemente ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend eine Platte, ein Prisma, eine Linse, einen Keil und eine Keillinse.
  6. System nach Anspruch 1, wobei die Austrittsoberfläche eine dichroitische Filterbeschichtung aufweist.
  7. System nach Anspruch 1, wobei die Austrittsoberfläche ein Polarisationsmaterial aufweist.
  8. System nach Anspruch 1, wobei ale Austrittsoberfläche des optischen Elements eine Antireflexionsbeschichtung aufweist.
  9. System nach Anspruch 1, wobei die Ausgangsoberfläche einen ersten Oberflächenbereich und die Austrittsoberfläche einen zweiten Oberflächenbereich, welcher größer als der erste Oberflächenbereich ist, aufweist.
  10. System nach Anspruch 1, wobei die Ausgangsoberfläche einen ersten Umfang und die Austrittsoberfläche einen zweiten Umfang, welcher größer als der erste Umfang ist, aufweist.
  11. Beleuchtungssystem umfassend: eine Lichtleitung, welche eine Eingangsoberfläche, die eine erste Ebene definiert und ausgestaltet ist, um Licht aufzunehmen, und eine Ausgangsoberfläche, welche ausgestaltet ist, um das Licht weiterzuleiten, aufweist; und ein optisches Element, welches eine Eintrittsoberfläche, die mit der Ausgangsoberfläche der Lichtleitung verbunden ist, und eine Austrittsoberfläche, welche eine zweite Ebene definiert, die im Wesentlichen parallel zu der ersten Ebene ist, aufweist.
  12. Beleuchtungssystem nach Anspruch 11, wobei das optische Element ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend eine Platte, ein Prisma, eine Linse, einen Keil und eine Keillinse.
  13. Beleuchtungssystem nach Anspruch 11, wobei die Ausgangsoberfläche der Lichtleitung eine Ebene definiert, welche relativ zu einer Achse, die durch die Lichtleitung definiert ist, einen ersten Winkel aufweist.
  14. Beleuchtungssystem nach Anspruch 13, wobei die Eintrittsoberfläche eine Ebene definiert, welche einen zweiten Winkel aufweist, der im Wesentlichen derselbe wie der erste Winkel ist.
  15. Beleuchtungssystem nach Anspruch 11, wobei die Ausgangsoberfläche der Lichtleitung eine Ebene definiert, welche einen ersten Winkel relativ zu einer Achse aufweist, welche durch das Licht definiert ist, das durch die Lichtleitung verläuft.
  16. Beleuchtungssystem nach Anspruch 15, wobei die Eintrittsoberfläche eine Ebene definiert, welche einen zweiten Winkel aufweist, der im Wesentlichen derselbe wie der erste Winkel ist.
  17. Beleuchtungssystem nach Anspruch 11, wobei die Eintrittsoberfläche des optischen Elements mit der Ausgangsoberfläche der Lichtleitung verbunden ist, wobei ein optisch durchlässiger Klebstoff verwendet wird.
  18. Beleuchtungssystem nach Anspruch 11, wobei das optische Element eine optische Stärke aufweist.
  19. Optisches System, umfassend: eine Lichtquelle zur Erzeugung eines Lichtstrahls; eine Lichtleitung, welche eine Eingangsoberfläche, die eine Eingangsebene definiert, um den Lichtstrahl von der Lichtquelle zu empfangen, und eine Ausgangsoberfläche, welche eine Ausgangsebene definiert, aufweist; und eine optische Vorrichtung, welche eine Eintrittsoberfläche in Kontakt mit der Ausgangsoberfläche der Lichtleitung und eine Austrittsoberfläche, welche eine Austrittsebene definiert, aufweist, wobei die Ausgangsebene bezüglich der Austrittsebene gekippt ist.
  20. Optisches System nach Anspruch 19, weiter eine Mikroanzeigevorrichtung umfassend, welche eine Anzeigeebene definiert, die mit der Ausgangsebene korrespondiert.
  21. Optisches System nach Anspruch 20, weiter einen optischen Verstärker umfassend, welcher optisch zwischen der optischen Vorrichtung und der Mikroanzeigevorrichtung angeordnet ist.
  22. Optisches System nach Anspruch 20, wobei die Ausgangsoberfläche die Form eines Vielecks aufweist, so dass ein Bild der Ausgangsoberfläche, welches auf der Mikroanzeigevorrichtung erscheint, eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist.
  23. Optisches System nach Anspruch 19, wobei die optische Vorrichtung ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus einer Platte, einem Prisma, einer Linse, einem Keil und einer Keillinse.
  24. Optisches System nach Anspruch 19, weiter umfassend ein Prisma, welches benachbart zu der Mikroanzeigevorrichtung angeordnet ist.
  25. Optisches System nach Anspruch 23, wobei das Prisma ein Prisma mit totaler interner Reflexion ist.
  26. Optisches System nach Anspruch 19, wobei die Eingangsebene im Wesentlichen parallel zu der Austrittsebene ist.
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