Bildinformationen in ein optisches Bild und

Bauteil hierfür

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umsetzung von elektronischen, in Form einer Matrix von Helligkeitswerten vorliegenden Bildinformationen in ein optisches Bild unter Verwendung einer Bildmatrix mit einem Raster von ansteuerbaren Bildpunkt-Elementen, deren

Lichtdurchlässigkeit nach Maßgabe der besagten Helligkeitswerte veränderbar sind.

Stand der Technik

Es ist bekannt, mit Hilfe eines Rechners Bilder mit hoher Auflösung zu generieren und zu bearbeiten. Die Bildinformationen sind dabei durch Helligkeitswerte von Bildelementen (Pixeln) im Rechner gespeichert. Zur Erzeugung eines optischen Bildes aus diesen Bildinformationen wird üblicherweise eine Braunsche Röhre verwendet.

Es ist auch bekannt, die Helligkeitswerte von Bildplatten oder Magnetbändern in digitaler oder analoger Signalform darzustellen.

Es bietet Schwierigkeiten, diese Bilder schnell auf einen Film auszugeben. Bei Verwendung von Schwarz-Weiß-Bildröhren ergibt sich eine ziemlich lange Belichtungszeit, weil zur Erzeugung von Farbbildern Filter gewechselt werden müssen. Bei der Verwendung von Farb-Bildröhren gibt es Probleme mit der Konvergenz und der Farbreinheit. Beide Röhrentypen haben Probleme mit der Bildgeometrie. Das Kontrast- Verhältnis für die Filmbelichtung ist relativ gering.

Es sind LCD-Bildmatrizen in verschiedenen Technologien bekannt. LCD bedeutet Flüssigkristall-Anzeige. Solche Bildmatrizen enthalten eine flächige Anordnung von ansteuerbaren Bildpunkt-Elementen. Die Bildpunkt-Elemente enthalten jeweils eine Flüssigkristall-Zelle. Jede Flüssigkristall-Zelle ist einzeln über einen Schalt- Transistor ansteuerbar und verändert dann die Ausrichtung der Flüssigkristalle. Zu beiden Seiten der Flüssigkristalle ist je ein Polarisationsfilter angeordnet. Auf die Flüssigkristall-Zellen fällt dann polarisiertes Licht. Durch Veränderung der Lage der Flüssigkristalle auf Grund der Videospannung des Schalt-Transistors kann dann die Intensität des durch das jeweilige Bildpunkt-Element hindurchtretenden Lichts verändert werden. Damit können elektronisch generierte oder gespeicherte Bildinformationen in optische Bilder umgesetzt werden, indem die Flüssigkristall-Zelle nach Maßgabe der Helligkeitswerte der zugehörigen Pixel angesteuert werden.

Die Bildpunkt-Elemente können verschiedene spektrale

Transmissions-Charakteristiken aufweisen und somit z.B. bevorzugt rotes, grünes und blaues Licht durchlassen. Dann

können solche roten, grünen und blauen Bildpunkt-Elemente in fester geometrischer Anordnung vorgesehen sein. Durch Ansteuerung der verschiedenen Bildpunkte können farbige Bilder ausgegeben werden.

Die Bildmatrizen haben eine feste geometrische Bildanordnung für Rot, Grün und Blau. Jeder Farbpunkt kann elektrisch einzeln angesteuert werden. Dadurch gibt es keine geometrische Bildverzerrung. Jeder Bildpunkt ist fest auf der Bildmatrix untergebracht, so daß auch nach Jahren immer noch die gleiche Geometrie des Bildes vorhanden ist. Das Gleiche gilt für Kovergenz und Farbreinheit.

Solche Bildmatrizen finden vornehmlich Verwendung als leichte, flache Bildschirme bei "Laptop"- oder "Notebook"- Rechnern.

Nachteilig ist bei solchen Bildmatrizen der geringe Farbkontrast. Ein roter, grüner oder blauer Bildpunkt hat bei einer LCD-Bildmatrix einen Farbkontrast von maximal 1:100. Diese Farbtiefe ist für Filmbelichtung und auch zur Erzeugung brillianter optischer Bilder mit hohem Farbkontrast für die Bildprojektion zu gering.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zur Umsetzung von elektronischen, in Form einer Matrix von Helligkeitswerten vorliegenden Bildinformationen in ein optisches Bild die Farbtiefe zu verbessern.

Insbesondere soll eine solche Vorrichtung so ausgebildet werden, daß die für die Filmbelichtung oder auch für die

Darstellung von Fernsehbildern erforderlichen Farbkontraste erzeugt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

(a) zwei Bildmatrizen mit jeweils einer Eintrittseite und einer Austrittseite vorgesehen, die parallel von nach Maßgabe der Helligkeitswerte ansteuerbar sind,

(b) eine erste dieser Bildmatrizen auf ihrer Eintrittseite durch eine Lichtquellen-Anordnung belichtet ist,

(c) die Austrittseite der ersten Bildmatrix durch optische Mittel mit der Eintrittseite der zweiten Bildmatrix optisch gekoppelt ist und

(d) ein optisches Bild mit hohem Kontrast von der Austrittseite der zweiten Bildmatrix abgegriffen wird.

Nach der Erfindung werden somit zwei parallel angesteuerte Bildmatrizen optisch hintereinandergeschaltet. Damit multiplizieren sich die Kontrast- bzw. Farbkontrast- Einstellungen der einzelnen Bildpunkte. Dadurch läßt sich ein Kontrast bzw. eine Farbtiefe von theoretisch 1:10000 erzielen.

Die Bildmatrizen können dabei durch zwischengeschaltete optische Mittel miteinander gekoppelt sein, die jedes Bildpunkt-Element der ersten Bildmatrix mit dem zugehörigen Bildpunkt-Element der zweiten Bildmatrix optisch koppeln.

Vorteilhafterweise ist eine Einrichtung zur Justage der

Bildmatrizen relativ zueinander parallel zu den Ebenen der

Bildmatrizen vorgesehen, derart, daß einander entsprechende, jeweils in gleicher Weise angesteuerte

Bildpunkt-Elemente der ersten und der zweiten Bildmatrix optisch miteinander gekoppelt sind. Eine solche mechanische Justage gestattet es, die richtige Zuordnung der Bildpunkt- Elemente ohne Verlust an Bildfläche zu erreichen.

Bei einer konventionellen optischen Abbildung durch ein abbildendes optisches System können Fehler in der Zuordnung durch Abbildungsfehler des optischen Systems hervorgerufen werden. In weiterer Ausbildung der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die optischen Mittel von einer Vielzahl von Lichtwellenleitern gebildet sind, durch welche jedes Bildpunkt-Element der ersten Bildmatrix mit dem zugeordneten Bildpunkt-Element der zweiten Bildmatrix lichtleitend verbunden ist. Damit ist sichergestellt, daß jedem Bildpunkt-Element der ersten Bildmatrix genau ein in gleicher Weise angesteuertes Bildpunkt-Element der zweiten Bildmatrix zugeordnet ist. Das Bündel von Lichtwellenleitern kann zu einem plattenformigen Lichtwellenleiter-Modul gepreßt sein, wobei sich die Lichtwellenleitern senkrecht zu der Ebene der Platte erstrecken.

Das plattenförmige Lichtwellenleiter-Modul kann mit den Bildmatrizen durch einen optischen Kitt verbunden sein. Durch das Ankoppeln der Lichtwellenleiter mittels eines geeigneten optischen Kitts können Reflexionen gering gehalten werden. Die Lichtwellenleiter sind Fasern, deren Durchmesser im μm-Bereich liegen. Dadurch können auch sehr kleine Bildpunkt-Elemente miteinander verbunden werden.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann das plattenförmige Lichtwellenleiter-Modul selbst ein Substrat für die Bildmatrizen bilden, die auf das Substrat zu beiden Seiten unmittelbar aufgebracht sind.

Die Bildmatrizen können TFT-, MIM-, oder andere LCD- Bildmatrizen sein. Die Bildmatrizen können zur Erzeugung von Farbbildern Bildpunkt-Elemente enthalten, die in unterschiedlichen Spektralbereichen durchlässig sind. Die Lichtquellen-Anordnung enthält dann eine Weißlicht-Lampe, von welcher Licht über schmalbandige Farbfilter auf die Eintrittseite der ersten und zweiten Bildmatrix geleitet wird. Die spektralen Transmissions-Charakteristiken der Farbfilter der Flüssigkristalle enthalten breite Banden für Rot, Grün und Blau, die sich teilweise überlappen. Das kann die Farbmischung beeinträchtigen. Außerdem wird die nicht- durchgelassene Strahlung von der Bildmatrix absorbiert. Bei hohen Leistungen für helle Bilder wird die Bildmatrix dadurch in unerwünschter Weise erwärmt. Das wird durch zusätzliche schmalbandige Farbfilter verhindert. Weiterhin kann zwischen der Weißlicht-Lampe und der ersten Bildmatrix ein Wärmeschutzfilter angeordnet sein. Vorzugsweise ist das Wärmeschutzfilter zwischen der Weißlicht-Lampe und den Farbfiltern angeordnet, so daß auch die Farbfilter nicht unzulässig thermisch belastet werden. Die schmalbandigen Farbfilter können Interferenzfilter sein.

Um eine gleichmäßige Ausleuchtung der ersten Bildmatrix durch die Lichtquelle zu erreichen, kann vor der Eintrittseite der ersten Bildmatrix eine Mattscheibe angeordnet sein.

Bei starker Vergrößerung des Bildes können u.U. die einzelnen Bildpunkt-Elemente als Raster erkennbar werden. Um das zu verhindern, kann hinter der ^• Austrittseite der zweiten Bildmatrix ein Lichtwellenleiter-Modul mit einer Vielzahl von parallelen, dicht nebeneinander angeordneten Lichtwellenleitern vorgesehen sein, deren Durchmesser kleiner als die Abmessungen eines der Bildpunkt-Elemente

aber größer als die Abstände zwischen benachbarten Bildpunkt-Elementen der Bildmatrix sind.

Wenn auf die beiden Bildmatrizen Signale proportional den Helligkeitswerten selbst aufgeschaltet würden, dann würde durch die Hintereinanderschaltung der Bildmatrizen eine Quadrierung der Helligkeitswerte stattfinden. Um das zu vermeiden, können weiterhin die beiden Bildmatrizen jeweils mit Signalen ansteuerbar sein, die proportional den Wurzeln der Helligkeitswerte sind.

Die Erfindung betrifft weiterhin einen Bauteil für die Vewendung in einer Vorrichtung zur Umsetzung von elektronischen, in Form einer Matrix von Helligkeitswerten vorliegenden Bildinformationen in ein optisches Bild. Dieses Bauteil besteht aus einem plattenformigen Substrat, auf welches auf beiden Seiten je eine Bildmatrix mit einem Raster von ansteuerbaren Bildpunkt-Elementen unmittelbar aufgebracht ist.

Dabei kann das Substrat aus einem plattenformigen Lichtwellenleiter-Modul bestehen, welches von einer Vielzahl von senkrecht zur Plattenebene verlaufenden, zu dem plattenformigen Lichtwellenleiter-Modul vereinigten Lichtwellenleitern gebildet ist. Es ist aber auch möglich, daß das Substrat von einer Platte mit einer im Mikrometerbereich liegenden Dicke gebildet ist, derart, daß das durch jeweils ein bestimmtes Bildpunkt-Element der lichtquellenseitigen Bildmatrix hindurchtretende Licht mit vernachlässigbarem Übersprechen auf die benachbarten Bildpunkt-Elemente nur durch das zugeordnete Bildpunkt- Element der austrittseitigen Bildmatrix hindurchtritt.

Die Erfindung gestattet verschiedene Anwendungen. Beispielsweise kann eine Kamera vorgesehen sein, durch

welche das auf der Austrittseite der zweiten Bildmatrix erzeugte Bild aufnehmbar ist. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß ein Bildprojektor vorgesehen ist, durch den das auf der Austrittseite der zweiten Bildmatrix erzeugte Bild als Großbild projizierbar ist. Es kann dann ein übliches Videosignal in ein Raster von Helligkeitswerten umgesetzt werden. Durch die so erhaltenen Helligkeitswerte werden die Bildmatrizen angesteuert. Auf diese Weise können mit relativ einfachen Mitteln Videosignale in ein projiziertes Großbild umgesetzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig.l ist eine schematische, auseinandergezogen- perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Umsetzung von elektronischen, in Form einer Matrix von Helligkeitswerten vorliegenden

Bildinformationen in ein optisches Bild, das zur Belichtung eines Filmes geeignet ist.

Fig.2 zeigt schematisch den Aufbau der Vorrichtung.

Fig.3 zeigt schematisch den Aufbau eines Bildpunkt- Elements einer LCD-Bildmatrix.

Fig.4 zeigt schematisch eine Einzelheit einer austrittseitigen LCD-Bildmatrix und eines

Lichtwellenleiter-Moduls, durch welches eine "Pixelverschleierung" bewirkt werden kann.

Fig.5 zeigt die Radizierung eines die Helligkeitswerte darstellenden Videosignals zur Ansteuerung der LCD-Bildmatrix.

Fig.6 ist ein -an sich bekanntes- Blockdiagramm und veranschaulicht die Ansteuerung einer LCD- Bildmatrix mit analogen Rot-Grün-Blau-Signalen.

Fig.7 zeigt schematisch und abgebrochen einen Schnitt durch einen gegenüber der Ausführung von Fig.l bis

6 abgewandelten Bauteil für die Umsetzung von elektronischen Bildinformationen in ein optisches Bild.

Fig.8 zeigt schematisch und abgebrochen einen Schnitt durch einen weiteren, gegenüber der Ausführung von Fig.7 abgewandelten Bauteil für die Umsetzung von elektronischen Bildinformationen in ein optisches Bild.

Fig.9 zeigt in stark vergrößertem Maßstab den Aufbau eines Bildpunktelements bei einer LCD-Bildmatrix die mit einem Bauteil nach Fig.7 aufgebaut ist.

Fig.10 zeigt schematisch den Aufbau eines mit einem

Bauteil nach Fig.7 aufgebauten Großbildprojektors.

Bevorzugte Ausführungen der Erfindung

In Fig.l und 2 sind mit 10 Lichtquellen in Form von drei Weißlicht-Lampen 10A, 10B und IOC bezeichnet. Die Lichtquellen 10A, 10B und IOC liefern drei Lichtbündel 12, 14 und 16. In Fig.l ist das Lichtbündel 12 mit ausgezogenen Linien, das Lichtbündel 10B mit strichpunktierten Linien und das Lichtbündel 16 mit gestrichelten Linien

dargestellt. Hinter den Lichtquellen 10 -in Richtung der Lichtstrahlen gesehen- ist ein Wärmeschutz-Filter 18A, 18B bzw. 18C angeordnet. Im Strahlengang jedes der Lichtbündel 12, 14 und 18 sitzt weiterhin ein Interferenzfilter 20, 22 bzw. 24. Die Interferenzfilter sind schmalbandige Filter, welche jeweils ein schmales Spekralband von rotem, grünem bzw. blauem Licht durchlassen. Alle drei Lichtbündel 12, 14 und 18 leuchten eine Mattscheibe 26 aus.

Unmittelbar hinter der Mattscheibe 26 sitzt eine erste LCD- Bildmatrix 28. Die erste LCD-Bildmatrix 28 ist über ein Lichtwelleleiter-Modul 30 mit einer zweiten LCD-Bildmatrix 32 verbunden. Hinter der zweiten LCD-Bildmatrix 32 ist ein weiteres Lichtwellenleiter-Modul 34 angeordnet, durch welches eine "Pixelverschleierung" erfolgt.

Wie aus Fig.l ersichtlich ist, werden die LCD-Bildmatrizen 28 und 32 parallel mit Bildinformationen in Form einer Matrix von Helligkeitswerten von einer Ansteuereinheit 36 angesteuert.

Das so von den hintereinandergeschalteten Bildmatrizen 28 und 32 erzeugte Bild 38 wird von einer Kamera 40 aufgenommen.

Mit 42 in Fig.2 ist im vorliegenden Beispiel ein Rechner bezeichnet, der Daten über eine Schnittstelle 44 erhält. Der Rechner 42 kann stattdessen auch Daten über eine zweite Schnittstelle 46 erhalten. Der Rechner 42 steuert eine Bildmatrix-Steuerung 48 über Datenleitungen 50 und 52 an. Die Bildmatrix-Steuerung 48 steuert parallel und in gleicher Weise die beiden LCD-Bildmatrizen 28 und 32 an.

Die LCD-Bildmatrizen 28 und 32 enthalten Raster von Bildpunkt-Elementen 54 bzw. 56. Fig.3 veranschaulicht die

Wirkungsweise eines solchen Bildpunkt-Elements 54. Jedes Bildpunkt-Element 54 enthält im Strahlengang einen ersten Polarisator 58, eine zwischen zwei dünnen parallelen Platten 60 und 62 eingeschlossene Flüssigkristall-Zelle 64 und einen zweiten Polarisator 66. Die Polarisationsrichtung des zweiten Polarisators ist senkrecht zur Polarisationsrichtung des ersten Polarisators. Auf die Platten 60 und 62 sind Elektroden und Schalt-Transistoren in einer dünnen, lichtdurchlässigen Schicht aufgebracht. Dabei wird wenigstens auf einer Platte photolithographisch ein feines Raster von Elektroden 66 erzeugt, die getrennt ansteuerbar sind. Die Flüssigkristall-Zellen sind im Ruhezustand doppelbrechend. Die Polarisationsrichtung des durch einen eingangsseitigen Polarisator hindurchtretenden, polarisierten Lichts wird durch die doppelbrechende Flüssigkristall-Zelle um 90° gedreht. Dadurch tritt dieses Licht durch den austrittseitigen Polarisator aus. Die Flüssigkristall-Zelle erscheint hell. Durch Anlegen einer Spannung an eine der erwähnten Elektroden 66 wird die Doppelbrechung der Flüssigkristall-Zelle im Bereich dieser Elektrode durch Ausrichtung der Moleküle des Flüssigkristalls nach dem elektrischen Feld mehr oder weniger aufgehoben. Die Drehung der Polarisationsebene wird weniger als 90°. Dadurch wird weniger Licht durch den zum ersten gekreuzten zweiten Polarisator hindurchgelassen. Die Flüssigkristall-Zelle wird abgedunkelt. Durch Ansteuern der Bildpunkt-Elemente 54 und 56 mit Signalen entsprechend den jeweiligen vorgegebenen Helligkeitswerten wird von den LCD- Bildmatrizen ein Bild 38 im Durchlicht erzeugt. Wenn die Bildpunkt-Elemente 54 und 56 mit einem Farbraster versehen sind, können durch Farbmischung mit Rot, Grün und Blau auch Farbbilder erzeugt werden.

Solche LCD-Bildmatrizen sind an sich bekannt und daher hier nicht im einzelnen beschrieben. Der mit solchen bekannten

LCD-Bildmatrizen erzielbare Farbkontrast, also die Variationsbreite der Helligkeit eines z.B. grünen Bildpunkt-Elements, ist begrenzt und beträgt etwa 1:100. Dabei erscheinen Farbbilder matt oder verwaschen. Für photographische Zwecke werden jedoch brilliante Bilder verlangt. Aus diesem Grund sind bei der beschriebenen Vorrichtung zwei solche LCD-Bildmatrizen 28 und 32 optisch hintereinandergeschaltet. Damit ist ein Farbkontrast von 1:10.000 zu erzielen. Die optische Kopplung der beiden LCD- Bildmatrizen 28 und 32 erfolgt bei der Ausführung von Fig.l und 2 über das Lichtwellenleiter-Modul 30. Das Lichtwellenleiter-Modul 30 besteht aus einer Vielzahl von parallelen Lichtwellenleitern 68. Die Lichtwellenleiter sind zu einem Bündel zusammengepreßt, so daß ein Lichtwellenleiter dicht neben dem anderen liegt. Aus diesem Bündel ist eine Platte geschnitten. Die Lichtwellenleiter 68 verlaufen dabei senkrecht zu der Ebene der Platte. Die Lichtwellenleiter sind dabei Fasern, deren Durchmesser im mμ-Bereich liegt. Jedes Bildpunkt-Element 54 der einen LCD- Bildmatrix 30 ist durch eine Mehrzahl von Lichtwellenleitern 68 mit einem entsprechenden Bildpunkt- Element 56 der anderen LCD-Bildmatrix 32 optisch gekoppelt. Die LCD-Bildmatrix 32 ist parallel zu ihrer Ebene in zwei Koordinaten justierbar, wie durch die Pfeile 70 angedeutet ist. Dadurch können die beiden LCD-Bildmatrizen so zueinander justiert werden, daß jeweils einander entsprechende, d.h. in gleicher Weise von den Bildsignalen angesteuerte, Bildpunkt-Elemente 54 und 56 miteinander gekoppelt sind. In dieser Stellung werden die LCD- Bildmatrizen 28 und 32 durch je eine Kittschicht 72 bzw. 74 mit dem dazwischen angeordneten Lichtwellenleiter-Modul 30 verbunden. Durch die Kittschichten, deren Brechungsindex entsprechen gewählt ist, werden Reflexionen an den Übergängen vermindert.

Auf der Ausgangsseite der zweiten LCD-Bildmatrix erscheint ein Bild entsprechend der elektronisch generierten und auf die LCD-Bildmatrizen 28 und 32 aufgeschalteten Matrix von Helligkeitswerten. Bei starker Vergrößerung dieses Bildes, z.B. durch Projektion, können dabei noch die einzelnen Bildpunkt-Elemente erkennbar sein. Es erscheint dann ein sichtbares Raster. Um diesen Effekt zu vermeiden, ist im Strahlengang hinter der zweiten LCD-Bildmatrix 32 noch ein weiteres Lichtwellenleiter-Modul 34 angeordnetr. Das Lichtwellenleiter-Modul 34 ist ähnlich aufgebaut wie das schon beschriebene Lichtwellenleiter-Modul 30. Allerdings haben die einzelnen Lichtwellenleiter 76 des Lichtwellenleiter-Moduls 34 einen größeren Durchmesser als die Lichtwellenleiter 68 des Lichtwellenleiter-Moduls 30. Die Durchmesser der Lichtwellenleiter 76 sind kleiner als die Abmessungen der Bildpunkt-Elemente 56 aber größer als die Abstände zwischen benachbarten Bildpunkt-Elementen 56. Das ist in Fig.4 schematisch dargestellt. Die Querschnitte der Lichtwellenleiter überlappen dabei ungeordnet die Bildpunkt-Elemente. Der von den Lichtwellenleitern 76 übertragene Lichtstrom setzt sich dabei im Verhältnis der Überdeckungsflächen als Linearkombination aus den Helligkeiten der überdeckten Bildpunkt-Elemente zusammen. Dadurch wird das Bild ohne Verlust an Auflösung "verschleiert". Die Zwischenräume 78 zwischen den einzelnen Bildpunkt-Elementen 56 werden nicht mehr sichtbar.

Wenn die Helligkeitswerte der einzelnen Bildpunkte proportional in Ansteuersignale für die beiden LCD- Bildmatrizen 28 und 32 umgesetzt werden, dann werden optisch diese Helligkeitswerte quadriert. Das wird aber nicht angestrebt. Es sollen lediglich die elektronisch vorgegebenen Helligkeitswerte selbst mit dem diesen Helligkeitswerten inhärenten Farbkontrast proportional in entsprechende optische Helligkeitswerte umgesetzt werden.

Aus diesem Grunde wird, wie in Fig.5 dargestellt ist, von dem an einem Eingang 80 erscheinende Videosignal durch Radiziermittel 82 die Quadratwurzel multipliziert mit einem Faktor K gebildet. Das so erhaltene Wurzelsignal liegt über einen ersten Ausgang 84 an einer ersten Bildmatrix- Steuerung 86 und über einen zweiten Ausgang 88 an einer zweiten Bildmatrix-Steuerung 90 an.

Die beiden Bildmatrizen 28 und 32 sind auf unterschiedlicher Temperatur. Dementsprechend können sie unterschiedliche Charakteristiken besitzen. Um das auszugleichen sind vorteilhafterweise die Quadratwurzeln der Videosignale mit unterschiedlichen Faktoren K _x und K ₂ auf die Bildmatrizen 28 bzw. 32 aufgeschaltet.

Die aus dem Analogsignal abgeleitete Bildmatrix-Steuerung 86 ist in Fig.6 als Blockdiagramm dargestellt. Die Bildmatrix-Steuerung enthält einen Analogsignal-Prozessor, auf welchen über Eingänge Signale für Rot (R) , Grün (G) und Blau (B) aufgeschaltet sind. Eine Zeitsteuerung 94 schaltet die Analogsignale über analog arbeitende Vertikal- oder Horizontal-Treiber 96 bzw. 98, 100 auf die LCD-Bildmatrix.

Solche Bildmatrix-Steuerungen sind an sich bekannt und daher hier nicht im einzelnen beschrieben.

Bei der dargestellten Ausführung ist eine Kamera 40 mit einem Kameraobjektiv 102 vorgesehen. Die Kamera photographiert das auf dem Lichtwellenleiter-Modul 34 erzeugte Bild 38. Das Objektiv 102 bildet dabei das Bild 38 auf dem Film der Kamera 40 ab. Die Kamera 40 ist über eine Verbindung 104 mit dem Rechner 42 (Fig.2) synchronisiert. Der Rechner 42 signalisiert der Kamera 40, wenn ein neues Bild erzeugt worden ist. Die Kamera 40 signalisiert dem

Rechner 42, wenn dieses Bild ausreichend belichtet ist. Der Rechner 42 stellt dann das nächste Bild zur Verfügung.

Die zur Übertragung elektronisch erzeugter Bilder auf einen Film erforderliche Zeit läßt sich mit einer Vorrichtung der beschriebenen Art gegenüber vorbekannten Verfahren um mehr als eine Größenordnung verkürzen.

Das Objektiv 102 kann auch ein Projektions-Objektiv sein, welches das Bild 38 nicht auf einem Film sondern vergrößert z.B. auf einer Leinewand abbildet. Das gestattet eine sehr einfache Großbild-Projektion von Bildern, die aus Videosignalen erzeugt werden.Statt eines Fernsehers mit einem Bildschirm kann dann für den Fernsehempfang eine Vorrichtung der beschriebenen Art mit zwei LCD-Bildmatrizen benutzt werden, deren Bild von einem Projektions-Objektiv 102 auf eine Leinewand projiziert wird.

Die Bildinformationen können auch in Form digitaler Signale verarbeitet werden. Die Bildmatrix-Steuerung wird dann zunächst digital angesteuert, wobei auf die LCD- Bildmatrizen schließlich natürlich analoge Signale in festen Größen aufgeschaltet werden müssen.

Fig.7 zeigt ein Bauteil für die Vewendung in einer Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art zur Umsetzung von elektronischen, in Form einer Matrix von Helligkeitswerten vorliegenden Bildinformationen in ein optisches Bild. Dieser Bauteil besteht aus einem plattenformigen Substrat, auf welches auf beiden Seiten je eine Bildmatrix mit einem Raster von ansteuerbaren Bildpunkt-Elementen unmittelbar aufgebracht ist. Das Substrat besteht dabei aus einem plattenformigen Lichtwellenleiter-Modul, welches von einer Vielzahl von senkrecht zur Plattenebene verlaufenden, zu dem

plattenformigen Lichtwellenleiter-Modul vereinigten Lichtwellenleitern gebildet ist.

Das Bauteil 110 weist ein plattenformiges Substrat in Form eines Lichtwellenleiter-Moduls 112 auf. Dieses Lichtwellenleiter-Modul 112 besteht aus einem Bündel von Lichtwellenleitern, die in der Figur durch die Linien 114 angedeutet sind. Die Lichtwellenleiter liegen dicht nebeneinander und sind zusammengepreßt. Diese Struktur von zusammengepreßten Lichtwellenleitern ist senkrecht zu der Längsrichtung der Lichtwellenleiter zu einer Platte geschnitten. Diese bildet das plattenförmige Substrat. Die Lichtwellenleiter und damit das Substrat bestehen aus Glas.

Auf die gegenüberliegenden Oberflächen 116 und 118 des plattenformigen Lichtwellenleiter-Moduls 112 sind LCD- Bildmatrizen 120 bzw. 122 als MikroStrukturen nach Art integrierter Schaltungen aufgebracht. Das ist eine an sich bekannte Technik und daher hier nicht im einzelnen beschrieben.

Bei der hier dargestellten Ausführung sind auf die Oberflächen 120 und 122 zunächst Leitungsebenen 124 bzw. 126 aufgebracht. Diese enthalten Ansteuerleitungen und Kondensatorplatten für die Ansteuerung der einzelnen Bildpunkt-Elemente. Kondensatorplatten sind dabei von dünnen Silberschichten gebildet. Die Silberschichten sind so dünn, daß sie den Lichtdurchtritt nicht wesentlich beeinflussen. Über den Leitungsebenen 124 und 126 sind die TFT-Matrizen 128 bzw. 130 aufgebracht. Über den TFT- Matrizen 128 und 130 liegt jeweils eine Schicht von Flüssigkristallen 132 bzw. 134. Über den Schichten von Flüssigkristallen 132 und 134 liegen jeweils wieder Leitungsebenen 136 bzw 138 ähnlich den Leitungsebenen 124 und 128. Über den Leitungsebenen 136 und 138 liegen

Farbmatrizen 140 bzw. 142 mit Rastern von roten, grünen und blauen Farbfiltern 144, 146 und 148, Die Farbfilter mit den verschiedenen Farben sind regelmäßig über die Farbmatrizen verteilt. Auf den Farbfiltern 140 und 142 liegt jeweils ein Polarisationsfilter 150 bzw. 152.

Jeweils eine Kondensatorplatte der Leitungsebene 124, ein Element 154 der Matrix 128, der daran angrenzende Bereich 156 der Schicht von Flüssigkristallen 132 , eine Kondensatorplatte der Leitungsebene 138, ein Farbfilter 158 und der angrenzende Bereich 160 des Polarisationsfilters 150 bilden ein Bildpunkt-Element 162 der LCD-Bildmatrix 120. Ein solches Bildpunkt-Element 162 ist in der Figur durch gesrichelte Linien abgegrenzt. Entsprechend sind die Bildpunkt-Elemente der LCD-Bildmatrix 122 aufgebaut.

Jeweils ein Bildpunkt-Element 162 der LCD-Bildmatrix 120 ist mit einem zugeordneten Bildpunkt-Element 164 der LCD- Bildmatrix 122 durch ein Bündel von Lichtwellenleitern 166 des Lichtwellenleiter-Moduls 112 optisch gekoppelt. Dadurch, daß die LCD-Bildmatrizen als MikroStrukturen nach Art integrierter Schaltungen unmittelbar auf das plattenförmige Lichtwellenleiter-Modul als Substrat aufgebracht sind, entfallen zusätzliche Substrate für die LCD-Bildmatrizen. Dadurch werden auch Überstrahlungen von einem Bildpunkt-Element auf die benachbarten Bildpunkt- Elemente vermieden, die eintreten könnten, wenn die Bildpunkt-Elemente auf eigenen Substraten im Abstand von dem Lichtwellenleiter-Modul 112 angeordnet wären. Es sind nur zwei Polarisationsfilter 150 und 152 vorhanden, jeweils eines für jede LCD-Bildmatrix 120 und 122.

Die Polarisationsfilter 150 und 152 können aus Glas bestehen. Sie können aber auch Polarisations-Folien aus Kunststoff sein. Die Anordnung der optischen Elemente in

jedem Bildpunkt-Eiement 162 und 164 kann von der dargestellten Anordnung abweichen. Die Filter 140 und 142 können beispielsweise innen und die TFT-Matrizen 128 und 130 können außen liegen. Auch die Polarisationsfilter 150 und 152 können beispielsweise innen oder für jede Matrix zweifach angeordnet sein. Das ändert nichts an der physikalischen Wirkung der einzelnen Elemente. Bei einer Schwarz-Weiß-Bildmatrix entfallen die Farbmatrizen 140 und 142.

Die Ausführung nach Fig.8 ist ähnlich aufgebaut wie die Ausführung nach Fig.7. Entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie dort. Dort ist jedoch das Substrat von einer Platte 170 mit einer im Mikrometerbereich liegenden Dicke gebildet ist, derart, daß das durch jeweils ein bestimmtes Bildpunkt-Element der lichtquellenseitigen Bildmatrix hindurchtretende Licht mit vernachlässigbarem Übersprechen auf die benachbarten Bildpunkt-Elemente nur durch das zugeordnete Bildpunkt- Element der austrittseitigen Bildmatrix hindurchtritt.

Fig. zeigt im einzelnen den Aufbau eines Paares von einander zugeordneten, durch Lichtwellenleiter optisch miteinander gekoppelten Flüssigkristall-Zellen bei einem Bauteil von Fig.7.

In der Mitte des Bauteils sitzt eine Lichtwellenleiter- Platte 172. Auf der Eintrittsseite sitzen auf der Lichtwellenleiter-Platte 172 Flüssigkristall-Zellen 174. Eintrittseitig von den Flüssigkristall-Zellen 174 ist ein Polarisator 176 in Form einer eine Polarisationsfolie angeordnet. Der Polarisator 176 polarisiert das einfallende Licht, wie angedeutet, senkrecht zur Papierebene in Fig.9. Hinter dem Polarisator 176 sitzt ein Farbfilter 178 mit einem Farbraster. Dadurch ist jeder Flüssigkristall-Zelle

174 eine Farbe (Rot, Grün oder Blau) zugeordnet. Hinter dem Farbfilter sitzt eine Schicht 180 mit den Schalttransistoren und den Elektroden 182. Eine entsprechende Schicht 184 mit Elektroden 186 ist austrittseitig von der Flüssigkristall-Zelle 174 vorgesehen. Durch die Textur der Schichten 180 und 184 wird die doppelbrechende, verdrillte Anordnung der Flüssigkristalle hervorgerufen. Hinter der Schicht 184 sitzt ein zweiter, als Polarisationsfolie ausgebildeter Polarisator 188, dessen Polarisationsrichtung, wie durch einen Pfeil angedeutet, in der Papierebene von Fig.9 liegt. Diese Flüssigkristall-Zellen 174 mit den verschiedenen Polarisatoren und Filtern sind unmittelbar auf die Lichtwellenleiter-Platte 172 aufgebracht, die insoweit auch die Funktion des Substrats für die LCD-Bildmatrix übernimmt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist auf die Lichtwellenleiter-Platte eine entsprechende LCD-Bildmatrix 190 aufgebracht. Wie aus Fig.9 ersichtlich ist, liegt die Polarisationsrichtung des eintrittseitigen Polarisators der LCD-Bildmatrix 190 in der Papierebene von Fig.9, während die Polarisationsrichtung des austrittseitigen Polarisators senkrecht zur Papierebene in Fig.9 liegt.

Fig.10 zeigt einen mit einem Bauteil nach Fig.7 und 9 aufgebauten Großbildprojektor.

Der Großbildprojektor von Fig.10 enthält eine Lichtquelle 192. Hinter der Lichtquelle 192 ist ein Reflektor 194 angeordnet. Vor der Lichtquelle sitzt ein Wärmefilter 196 und -optional- ein Filter 198. Ein Doppelkondesor 200 leuchtet einen Bauteil der unter Bezugnahme auf Fig.7 und 9 beschriebenen Art mit zwei LCD-Bildmatrizen auf beiden Seiten einer Lichtwellenleiter-Platte aus. Das auf der Austrittsseite der LCD-Bildmatrizen erhaltene Bild wird durch ein Projektionsobjektiv projiziert.