Kontrastoptimierung
Möglichkeiten der Kontrastoptimierung in 3LCD-Projektoren
von Stefan Hartmann (Division Manager bei Epson)
Noch zu Ende des letzten Jahrzentes sah die Welt der Displays erheblich anders aus als heute. Flachbildschirme waren weder in Büros noch als Fernseher im häuslichen Bereich sehr weit verbreitet, und der erzielbare Kontrast dieser TFT-LC Displays (Thin Film Transistor) war noch recht eingeschränkt. Selbiges galt auch für Projektoren, die erst in diesem Jahrzent einen Boom erfahren haben, und damit Einzug in fast jedes Besprechungszimmer, in viele Schulen und Heimkinos gefunden haben.
Als die am Markt am weitesten verbreitete Projektionstechnologie setzt die 3LCD-Technologie auf TFT-LCDs zur Lichtmodulation. Auch wenn sich diese HTPS-TFT LCDs (High Temperature Poly Silicon TFT LCD) genannten TFT-LCDs im Produktionsprozess von den, in Flachbildschirmen eingesetzten, a-Si TFT LCDs (amorphes Silizium TFT) unterscheiden, so galten bis vor einigen Jahren auch diese als sehr kontrastlimitierend. Durch massive Forschung wurden jedoch neue LCD-Technologien entwickelt, die den Kontrast dieser Anzeigensysteme erheblich steigerten.
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Dieser Artikel beschreibt die, für die Kontrasterhöhung von 3LCD Projektoren, bedeutensten Entwicklungen und zeigt kurz auf, wie es der 3LCD-Technologie möglich ist, ausserordentlich helle, farbenfrohe und natürliche Bilder ohne störende Bewegungsartefakte zu erzeugen.
Die von führenden Projektorherstellern für Anwendungen in Schulen, Büro’s, Heimkinos uvm, eingesetzte 3LCD-Technologie, benutzt zur Modulation des Lichtes 3 einfarbige HTPS-Chips. In diesem, dem Prinzip hochwertiger 3-Chip Digitalkameras ähnlichen System, wird je einer der HTPS-Chips für die Modulation einer der 3 Grundfarben Rot, Grün und Blau eingesetzt. Hier nutzt man die physikalische Tatsache, dass sich sichtbares Licht in diese 3 Grundfarben zerlegen lässt, d.h. im umgekerten Falle, aus diesen 3 Grundfarben alle sichtbaren Farben durch additive Farbmischung erzeugen lassen.
In konventionellen 3LCD-Projektoren wird weißes Licht der Projektorenlampen mit Hilfe dichriotischer Spiegel nahezu verlustfrei in seine Bestandteile (Rot, Grün und Blau) zerlegt, bevor es zur Modulation durch die 3 monochromen HTPS-LCDs geleitet wird. Neben der ausgesprochen hohen Lichteffizienz, liegt der Vorteil dieses Prinzips in der Darstellbarkeit heller, ausgeglichener und natürlicher Farben ohne das Auftreten störender Bildartekakte wie des Regenbogeneffektes.
Da zur Modulation der 3 primärfarbenen Lichtströme Flüssigkristallanzeigen eingesetzt werden, war lange Jahre der erzielbare Kontrast (wie auch bei den TFT-basierenden Flachbildschrimen) limitiert. Durch die Entwicklung spezieller, u.a. WV-Folien gennanter Kompensationsfolien, welche die Blickwinkelabhängigkeit der HTPS-LCDs reduzierte, und damit den Kontrast des nicht senkrecht auf die HTPS-Oberfläche treffenden Lichtes deutlich erhöhte, konnte der realisierbare Kontrast von 3LCD-Projektoren, selbst bei Einsatz von TN-Flüssigkristallen (Twisted Nematic Flüssigkristallzelle), deutlich gesteigert werden.