DE19544780C2 - Projektorvorrichtung - Google Patents

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Projektorvorrichtung unter Verwendung von Flüssigkristallfeldern als eine Lichtmodulationseinrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Projektorvorrichtung, die ein optisches System verwendet, bei dem sich optische Elemente zur Absorption von Licht, beispielsweise ein Polarisator, ein Analysator und ein Farbfilter nicht in dem Pfad des optischen Systems befinden und bei dem das Licht, welches nicht zur Bildung eines projizierten Bildes beiträgt, an eine Lichtquelle zur Wiederverwendung zurückgeführt wird.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Projektorvorrichtung, die mit einem optischen System versehen ist, welches die folgenden charakteristischen Merkmale aufweist: eine Vorverarbeitung von Licht wird durchgeführt, bei der zwei polarisierte Lichtstrahlen, die senkrecht zueinander sind, von Austrittslicht (das heißt natürliches Licht oder Licht, bei dem verschiedene Polarisationszustände gemischt sind) von einer Lichtquelle unter Verwendung eines Polarisationsstrahlteilers als eine optische Polarisationseinrichtung erhalten werden. Gleichzeitig werden die zwei polarisierten Lichtstrahlen, die senkrecht zueinander sind, an eine Lichtmodulationseinrichtung für Videosignale verteilt. Da die Polarisationsrichtungen bereits bei der Vorverarbeitung des Lichts eingestellt sind, werden zu dieser Zeit die Polarisationsrichtungen des Lichts auf der Basis von Videosignalen für jede Farbe ohne Verwendung von optischen Elementen, die das Licht absorbieren (ungefähr 50%) beispielsweise einem Polarisator oder einem Analysator zum Ausrichten der Polarisationsrichtung vor und nach der Lichtmodulationseinrichtung gesteuert. Bei dieser Konfiguration werden die zwei Strahlen des optisch modulierten Lichts durch den Polarisationsstrahlteiler optisch kombiniert. Eine Lichtverteilungseinrichtung und eine Lichtkombiniereinrichtung sind durch den einzelnen Polarisationsstrahlteiler gebildet, so daß die bereitgestellte Konfiguration so ist, daß das polarisierte Licht, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt, an eine Lichtsammeleinrichtung zurückgeführt werden kann, um so das Licht von der Lichtquelle erneut zu verwenden.

2. Beschreibung des Standes der Technik

EP 0 560 636 A1 beschreibt eine Projektorvorrichtung mit einem Flüssigkristallfeld. Hier wird Licht von einer Lichtquelleneinrichtung auf einen Polarisationsstrahlteiler gerichtet, der das einfallende Licht in zwei verschiedene Polarisationsrichtungen aufteilt und auf zwei verschiedene Flüssigkristallfelder richtet. Das von den Flüssigkristallfeldern zurückgeworfene Licht wird in dem Polarisationsstrahlteiler wieder vereint und über eine Linse auf einen Projektionsschirm projiziert. Die Flüssigkristallfelder modulieren den Polarisationszustand des Lichts in Abhängigkeit von Videosignalen.

Die GB 2 195 854 A zeigt eine Anzeigeeinrichtung mit einer Luminanz-Matrix und einer Chrominanz-Matrix, um aus einem Fernsehsignal mit nur zwei Displays ein Farbbild darstellen zu können.

Die EP 0 372 905 A2 zeigt in der dortigen Fig. 1 eine Projektorvorrichtung, bei der eine Lichtverteilungseinrichtung Licht aufteilt, so daß es durch ein erstes und zweites Flüssigkristallfeld tritt, bevor es von einer Polarisationslicht-Kombiniereinrichtung zur Projektion auf einen Schirm projiziert wird. Es wird ferner beschrieben, daß die einzelnen Farben getrennt nach der S- und der P-Komponente verarbeitet werden, jedoch nicht im Zusammenhang mit verschiedenen Chrominanz- und Helligkeitsmodulationseinrichtungen.

Die DE 40 25 136 A1 zeigt ein Projektionsgerät für die Großbildprojektion, welches nach dem Prinzip der Modulation des polarisierten Lichts arbeitet. Hier wird das von einer Lichtquelleneinrichtung ausgesendete Licht durch wellenlängenselektive Farbteiler in getrennten Zweigen verarbeitet und auf eine Lichtkombiniereinrichtung (eine Anzahl von Prismen) eingekoppelt. Bevor das Licht auf die Lichtkombiniereinrichtung einfällt, wird jeweils getrennt für jede Farbe eine Intensitätsmodulation durchgeführt.

Die US 3,588,324 beschreibt ein Projektionssystem, bei dem die einzelnen Farben ebenfalls in getrennten Zweigen verarbeitet werden. In den einzelnen Zweigen sind Chrominanz-Re­ lais vorgesehen und ein Luminanz-Relais ist in einem Strahlengang vor einem Analysator vorgesehen, nachdem die einzelnen Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Farben wieder über dichroitische Spiegel zusammengeführt worden sind.

US-Z.: Shikama, S. et al., "A polarization-transforming optics for a high-luminance LCD projector", in Proceedings of the SID, Band 32/4, 1991, Seiten 301-304 beschreibt eine Projektionsvorrichtung, bei der ein dichroitischer Spiegel eine Aufteilung von weißen Licht in rote, grüne und blaue Strahlen vornimmt. Eine getrennte Verarbeitung nach einzelnen Polarisationsrichtungen wird hier nicht vorgenommen.

GB-Z.: Gerhard-Multhaupt, G., "Light-valve technologies for high-definition television projection displays", in Displays, Band 12, Nr. 3/4, 1991, Seiten 115-128 beschreibt Lichtventil-Technologien für Hochdefinitions-Fern­ sehprojektionsanzeigen. Auch hier wird mit dichroitischen Spiegeln Projektionslicht in einzelne Farbzweige aufgeteilt und dort moduliert, bevor die einzelnen Zweige mit dichroitischen Spiegeln wieder zusammengefaßt werden.

Fig. 26 zeigt ein schematisches Diagramm eines optischen Systems einer herkömmlichen Video-Projektorvorrichtung.

In Fig. 26 bezeichnen die Bezugszeichen 10 und 10A Lampen; 11 und 11A bezeichnen Reflexionsspiegel; 1 und 1A bezeichnen Projektionslichtquellen, die von der Lampe 10 und dem Reflexionsspiegel 11 bzw. der Lampe 10A und dem Reflexionsspiegel 11A gebildet sind; 700, 700A, 700B und 700C bezeichnen Polarisatoren; 640 bezeichnet ein Flüssigkristallfeld mit hoher Auflösung; 2 bezeichnet eine Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung, die durch das Flüssigkristallfeld mit hoher Auflösung und Polarisatoren 700 und 700A gebildet ist; 630 bezeichnet ein Flüssigkristallfeld mit niedriger Auflösung; 32 bezeichnet ein Farbfilter; 3 bezeichnet eine Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung, die von den Polarisatoren 700B und 700C, dem Flüssigkristallfeld 630 mit niedriger Auflösung und dem Farbfilter 32 gebildet ist; 4 bezeichnet eine Projektionslinse zum Vergrößern und Projizieren eines Bilds, welches von der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung 2 gebildet wird, auf einen Schirm 6; und 4A bezeichnet eine Projektionslinse zum Vergrößern und Projizieren eines Bilds, welches durch die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung 3 gebildet wird, auf den Schirm 6. Hierbei sind die voranstehend erwähnten Flüssigkristallfelder 630 und 640 allgemein 90° verwundene nematische (TN twisted nematic) Flüssigkristallfelder.

Die Fig. 27A und 27B zeigen den Betrieb des 90° verwundenen nematischen (TN) Flüssigkristallfelds (Kobayashi: "Color Liquid Crystal Display", Sangyo Tosho Shuppan Co., Ltd., 1. Ausgabe am 14. Dezember 1990, Seite 1). Fig. 27A zeigt einen Zustand, in dem, wenn die an das Flüssigkristallfeld angelegte Spannung ausgeschaltet (= 0) ist, von dem austretenden Licht das zu der Richtung einer Polarisationsplatte (oder eines Polarisators) ausgerichtete polarisierte Licht durch die Polarisationsplatte übertragen wird, dann um 90° verwunden oder gedreht wird und durch eine austrittsseitige Polarisationsplatte (oder einen Polarisator oder Analysator) tritt. Andererseits zeigt Fig. 27B den Fall, bei dem die an das Flüssigkristallfeld angelegte Spannung eingeschaltet ist und ferner zeigt sie, daß das einfallende Licht durch die austrittsseitige Polarisationsplatte (oder den Polarisator oder den Analysator) abgeschirmt (abgeblockt) wird. Zudem ist die Beschreibung des TN-Flüssigkristallfelds als ein Beispiel angeführt, bei dem die Polarisationsrichtung gesteuert wird, während der Zustand des linear polarisierten Lichts beibehalten wird.

Als nächstes wird ein Betrieb beschrieben. Die Projektionslichtquellen 1 und 1A sind durch die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 11 bzw. die Lampe 10A und den Reflexionsspiegel 11A gebildet und emittieren weißes austretendes Licht 101 und 101A, welches im wesentlichen parallel ist.

Sogenannte Weißlichtquellen, beispielsweise Metallhalogenid-Lam­ pen, Xenon-Lampen, und Halogen-Lampen, werden für die Lampen 10 und 10A verwendet. Die Reflexionsoberflächen der Reflexionsspiegel 11 und 11A sind eine Lichtsammeleinrichtung und sind grundlegend parabolisch. Da sich das Lichtemissionszentrum jeder der Lampen 10 und 10A im wesentlichen an der Fokussierungsposition des Paraboloids befindet, kann das austretende Licht 101 und 101A erhalten werden, welches im wesentlichen parallel ist. Die Anordnung jedes austretenden Lichts 101 und 101A soll auch in den nachfolgenden Ausführungsformen genau so sein.

Das austretende Licht 101 und 101A, welches natürliches Licht ist, welches in verschiedene Richtungen polarisiert ist, fällt auf die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung 2 bzw. die Chrominanz-Lichtmodulationseinrichtung 3 ein. Das auf die jeweilige Modulationseinrichtung einfallende natürliche Licht wird durch den Polarisator 700 oder 700B in linear polarisiertes Licht umgewandelt und nachdem es auf das Flüssigkristallfeld 640 oder 630 einfällt, wird das linear polarisierte Licht in einen Polarisationszustand entsprechend der an das Flüssigkristallfeld angelegten Spannung umgewandelt (z. B. ein elliptisch polarisiertes Licht) Infolgedessen wird eine linear polarisierte Lichtkomponente, die in einer bestimmten Richtung orientiert ist, durch den austrittsseitigen Polarisator (auch als der Analysator bezeichnet) 700A oder 700C erhalten. Da das Licht somit durch die jeweilige Modulationseinrichtung übertragen wird, wird das Licht der Steuerung der Intensität von Licht, das heißt einer optischen Modulation unterzogen. Die Lichtstrahlen, die die optische Modulation erfahren, werden durch die Projektionslinsen 4 bzw. 4A kombiniert und auf den Schirm 6 projiziert, wodurch ein Abbild oder Bild hergestellt wird.

Wenn bei der oben beschriebenen Konfiguration die Polarisatoren 700 (oder 700B) und 700A (oder 700C) mit ihren zueinander senkrecht eingestellten Polarisationsrichtungen angeordnet sind, wird die Konfiguration diejenige eines sogenannten normalerweise weißen Systems, bei dem der Schirm ein weißer Schirm wird, wenn die an das Flüssigkristallfeld angelegte Spannung Null ist. Wenn andererseits die Polarisationsrichtungen dieser Polarisatoren parallel zueinander eingestellt sind, dann wird die Konfiguration diejenige eines sogenannten normalerweise schwarzen Systems, bei dem der Schirm schwarz ist, wenn die an das Flüssigkristallfeld angelegte Spannung Null ist. Die Fig. 27A und 27B zeigen unter diesem Gesichtspunkt die Konfiguration des normalerweise weißen Systems.

Da die herkömmliche Vorrichtung wie oben beschrieben angeordnet ist, wird mehr als 50% des Lichts von den Lampen durch die Polarisatoren, den Farbfilter und dergleichen absorbiert und die Lichtmenge, die zu der Bildherstellung durch die Licht-Modulationseinrichtung unter Verwendung der Flüssigkristallfelder beiträgt, nimmt ab, so daß das Licht nicht effektiv verwendet worden ist.

Deshalb bestand ein Problem darin, daß es schwierig ist, ein helles Bild zu erhalten. Da ferner das von dem Farbfilter und dergleichen absorbierte Licht in Wärme verwandelt wird, so daß die Temperatur von derartigen Polarisatoren und dem mit dem Farbfilter versehenen Element ansteigt, neigen die Polarisatoren oder das Farbfilter zu Verschlechterungen und infolgedessen war die Lebensdauer der Polarisatoren kurz. Zusätzlich werden zwei Lichtquellen und zwei Projektionslinsen für die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung benötigt und sowohl die Lichtquellen als auch die Projektionslinsen sind hinsichtlich des Volumens und des Gewichts der Projektionsvorrichtung groß und schwer. Demzufolge bestanden Probleme darin, daß die Vorrichtung groß und deren Kosten hoch sind. Da ferner das Helligkeits-modulierte Bild und das Chrominanz-modulierte Bild getrennt aufeinander auf dem Schirm überlagert werden, ist es bei jeder Änderung des Abstands zwischen den Projektionslinsen und dem Schirm erforderlich, den Projektionswinkel einzustellen, der durch die Normale des Schirms und die zentrale Achse jeder der Projektionslinsen für Helligkeit und Chrominanz gebildet ist. Da das Bild ferner in Bezug auf den Schirm unter einem Winkel projiziert wird, wird das Bild ferner optisch trapezförmig. Deshalb bestand ein Problem darin, daß es erforderlich ist, verschiedene Maßnahmen zum inversen Korrigieren dieses Bilds zu entwerfen (die Linsen zu entwerfen).

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der Erfindung ist es,

• - eine Projektorvorrichtung bereitzustellen, die mit wenigen Elementen und kostengünstig ein helles Bild herstellen kann, wobei die von der Lichtquelleneinrichtung ausgestrahlte Lichtleistung effizient verwendet werden soll.

Diese Aufgabe wird durch eine Projektorvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Ferner wird diese Aufgabe durch eine Projektorvorrichtung gemäß Anspruch 10 gelöst. Die Aufgabe wird auch durch eine Projektorvorrichtung gemäß Anspruch 11 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Verbesserungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

In der Konfiguration gemäß einem Aspekt des Anspruchs 1 umfaßt die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung für das Helligkeitssignal und das Chrominanzsignal von Videosignalen.

Das Austrittslicht von der Lichtsammeleinrichtung wird in Richtung auf die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung durch die optische Polarisationseinrichtung, die die erste Lichtverteilungseinrichtung bildet, verteilt. Polarisierte Lichtstrahlen, deren Polarisationszustände jeweils durch die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung gesteuert werden, werden durch die optische Polarisationseinrichtung, die die erste Lichtkombiniereinrichtung bildet, kombiniert und ein Bild auf der Grundlage des kombinierten Lichts wird durch die Projektionseinrichtung vergrößert und auf den Schirm projiziert.

Hierbei führt jede Lichtmodulationseinrichtung auf der Basis des Helligkeitsvideosignals oder des Chrominanzvideosignals eine optische Modulation durch Steuern des Polarisationszustands des von der ersten Lichtverteilungseinrichtung verteilten und einfallenden polarisierten Lichts aus.

Dann wird das optisch modulierte Licht, deren Polarisationszustände gesteuert werden, durch die optische Polarisationseinrichtung, die die erste Lichtkombiniereinrichtung bildet, kombiniert.

Mit anderen Worten wird ein optisches System bezüglich der Polarisationssteuerung von Licht und eine optische Modulation verwendet.

Insbesondere in der Konfiguration gemäß Anspruch 1 verteilt die optische Polarisationseinrichtung nicht nur optisch das Licht in einen Satz von zueinander senkrechten polarisierten Lichtstrahlen oder kombiniert einen Satz von zueinander senkrechten polarisierten Lichtstrahlen, sondern eine optische Polarisationseinrichtung wird verwendet, die das Licht in eine Vielzahl von Sätzen von zueinander senkrecht polarisierten Lichtstrahlen verteilt oder für eine Vielzahl von zueinander senkrecht polarisierten Lichtstrahlen ausgelegt ist.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 2 ist die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung durch eine Lichtmodulationseinrichtung vom Reflexionstyp zum Reflektieren des optisch modulierten Lichts gebildet, und die Verteilung des Austrittslichts von der Lichtsammeleinrichtung in Richtung auf die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung hin wird durch die optische Polarisationseinrichtung, die als die erste Lichtverteilungseinrichtung dient, bewirkt. Die reflektierten Lichtstrahlen von der Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung werden kombiniert, indem gemeinsam als die Lichtkombiniereinrichtung die gleiche optische Polarisationseinrichtung wie die erste Lichtverteilungseinrichtung verwendet wird, die zum Verteilen des Lichts verwendet wird, um so ein Farbbild auf den Schirm zu projizieren.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 3 sind die Lichtmodulationseinrichtungen für das Helligkeitssignal und das Chrominanzsignal, die die Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung von Anspruch 1 bilden, als Lichtmodulationseinrichtungen vom Transmissionstyp eingerichtet. Anders gesagt, die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung sind durch die Lichtmodulationseinrichtung vom Transmissionstyp zum Transmittieren des optisch modulierten Lichts gebildet.

In der Konfiguration gemäß einem Aspekt des Anspruchs 10 ist sowohl die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung als auch die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung durch die Lichtmodulationseinrichtung des Transmissionstyps oder des Reflexionstyps zum Transmittieren oder Reflektieren des optisch modulierten Lichts gebildet, und die Verteilung des Austrittslichts von der Lichtsammeleinrichtung auf die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung hin wird durch die erste Lichtverteilungseinrichtung ausgeführt. Jedoch wird bei der Verteilung des Lichts auf die zweite Modulationseinrichtungen hin, jedes austretende Licht von der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung oder der Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung, welches nicht zur Bildherstellung beiträgt, als Licht zurückgeführt, welches auf wenigstens eine der Lichtmodulationseinrichtungen, das heißt die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung oder die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung, einfällt. Somit ist die zweite Lichtverteilungseinrichtung zur Durchführung einer effektiven Verwendung des Lichts ausgebildet.

In der Konfiguration gemäß verschiedener Aspekte der Ansprüche 1 und 4 bis 9 ist die bereitgestellte grundlegende Anordnung derart, daß zusätzlich der ersten Lichtverteilungseinrichtung lediglich zum Verteilen des Austrittslichts, was für die Konfiguration gemäß Anspruch 1 charakteristisch ist, eine Lichtmengenverteilungseinrichtung vorgesehen ist, umfassend wenigstens eine Polarisation-Steuereinrichtung zum Bestimmen eines Verhältnisses von Lichtmengen zur Transmission und/oder Reflexion der zueinander senkrechten polarisierten Lichtstrahlen in dem optischen Pfad der Lichtverteilungseinrichtung. Mit anderen Worten, die Polarisationssteuereinrichtung umfaßt eine Lichtverteilungseinrichtung zum Verteilen von Lichtmengen an die jeweilige Lichtmodulationseinrichtung für das Helligkeitsvideosignal und das Chrominanzvideosignal bei dem vorbestimmten Verhältnis, welches durch die Polarisationssteuereinrichtung bestimmt ist.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 4 umfaßt insbesondere die Polarisationssteuereinrichtung mit der Lichtverteilungseinrichtung, die die Lichtmengenverteilungseinrichtung bildet, eine optische Polarisationseinrichtung mit unterschiedlichen Polarisations-/Trenn­ charakteristiken, das heißt Raten, mit denen das polarisierte Licht transmittiert oder reflektiert wird, unterscheiden sich, sowie eine Einrichtung, durch die von dem polarisierten Licht, bei dem aufgrund der unterschiedlichen Polarisations-/Trenncharakteristiken zueinander senkrecht polarisierte Lichtstrahlen in gemischter Form vorhanden sind, einer der senkrecht gemischten polarisierten Lichtstrahlen auf einen polarisierten Lichtstrahl mit einer Polarisationsrichtung geändert wird, die sich von derjenigen von diesem Lichtstrahl unterscheidet, das heißt mit einer dazu senkrechten Polarisationsrichtung.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 5 ist die Einrichtung zum Ändern der Polarisations-/Trenncharakteristiken der polarisierten Lichtstrahlen in dem optischen Pfad in ähnlicher Weise die optische Polarisationsrichtung. Jedoch ist die Einrichtung, durch die von dem polarisierten Licht, welches aufgrund der unterschiedlichen Polarisations-/Trenn­ charakteristiken auftritt, das heißt von dem polarisierten Licht, bei dem zueinander senkrecht polarisierte Lichtstrahlen in gemischter Form vorhanden sind, eine der senkrecht gemischten polarisierten Lichtstrahlen auf einen polarisierten Lichtstrahl mit einer Polarisationsrichtung geändert wird, die sich von derjenigen dieses Lichtstrahls unterscheidet, das heißt einer dazu senkrechten Polarisationsrichtung, klar so ausgeführt, daß sie durch die Phasendifferenzeinrichtung gebildet ist, die ein Medium aufweist, um eine Differenz in der Phasengeschwindigkeit des sich ausbreitenden polarisierten Lichts zu verursachen und einen Polarisationszustand davon zu ändern.

Bei der Konfiguration gemäß Anspruch 6 umfaßt die Polarisationssteuereinrichtung die Phasendifferenzeinrichtung mit einem Medium zur Verursachung einer Differenz in der Phasengeschwindigkeit des sich ausbreitenden polarisierten Lichts und zum Ändern seines Polarisationszustands und eine optische Polarisationsrichtung zum Auftrennen des natürlichen Lichts in die zueinander senkrecht polarisierten Lichtstrahlen. Jedoch sind für die Einrichtung zum Ändern der Polarisations-/Trenneigenschaften der polarisierten Lichtstrahlen in dem optischen Pfad die optische Polarisationseinrichtung und die Phasendifferenzeinrichtung in dem optischen Pfad in einer Kaskadenanordnung vorgesehen. Gleichzeitig wird bei der gegenseitigen Beziehung zwischen einem Satz von zueinander senkrecht polarisierten Lichtstrahlen, die von der Phasendifferenzeinrichtung ausgegeben werden, und einem anderen Satz von zueinander senkrecht polarisierten Lichtstrahlen, die der optischen Polarisationseinrichtung eingegeben werden sollen, der Winkel einer räumlichen Kombination zwischen den zwei Sätzen unterschiedlich gemacht (das heißt nicht-parallel gemacht), um so die Polarisations-/Trenncharakteristiken in dem optischen Pfad zu ändern.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 7, umfaßt die Polarisationssteuereinrichtung eine Einrichtung mit einem Medium, welches den ersten polarisierten Lichtstrahl in den dazu senkrechten zweiten polarisierten Lichtstrahl praktisch dreht (verwindet) und den zweiten polarisierten Lichtstrahl in den dazu senkrechten ersten polarisierten Lichtstrahl optisch dreht und bei dem der Anteil der Menge des ersteren gedrehten Lichts und der Anteil der Menge des letzteren gedrehten Lichts unterschiedlich sind (anisotrop polarisierendes Drehmedium).

Die Lichtmengenverteilungseinrichtung umfaßt diese Polarisationssteuereinrichtung mit der Lichtverteilungseinrichtung.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 8 umfaßt die Polarisationssteuereinrichtung ein Feld, das durch Pixel mit einem Medium gebildet sind, welches versehen ist sowohl mit der optischen Drehkraft zum Drehen des P-polarisierten Lichts in die Richtung der S-Polarisationsrichtung und des S-polarisierten Lichts in die Richtung der P-Polarisationsrichtung und einer sogenannten optischen Anisotropie betreffend die Lichtmenge, bei der der Anteil der Menge des ersteren gedrehten Lichts und der Anteil der Menge des letzteren gedrehten Lichts unterschiedlich ist (anisotrop polarisierendes Drehmedium).

Zusätzlich umfaßt in der Konfiguration gemäß Anspruch 9 die Polarisationssteuereinrichtung anstelle des oben beschriebenen Felds mit den Pixeln im Anspruch 8 ein Feld, das nicht mit Pixeln versehen ist, und das darin verwendete Medium ist das gleiche wie das im Anspruch 8 verwendete.

In den Konfigurationen gemäß der Ansprüche 11 und 12 sind eine Vielzahl von verwendbaren Wellenlängenbändern der optischen Polarisationseinrichtung zur Durchführung einer Polarisation und Trennung zugeordnet, und eine Vielzahl der optischen Polarisationseinrichtungen mit Polarisations-/Trenn­ charakteristiken für die jeweiligen zugewiesenen Wellenlängenbänder werden kombiniert verwendet.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 12 sind zwei oder drei verwendbare Wellenlängenbänder der optischen Polarisationseinrichtung zur Durchführung einer Polarisation und Trennung zugeordnet.

Wenn zwei Wellenlängenbänder zugewiesen sind, besteht ein Fall, bei dem die Wellenlängenbänder in Stufen zugewiesen sind, oder eine blaue Farbe in dem Bereich von 400 nm/500 nm und ein Wellenlängenband mit einer längeren Wellenlänge als dieser Bereich zugeordnet sind.

Wenn drei Wellenlängenbänder zugewiesen sind, wird die Zuordnung so vorgenommen, daß sie dadurch charakterisiert ist, daß ein Teil der Wellenlängen von Grün (ungefähr 500 nm - 600 nm) in den gesamten zugeordneten Bereichen überlappt.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 13 umfaßt die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung für Grün zum optischen Modulieren von grünem Licht auf der Basis eines grünen Chrominanzsignals der eingegebenen Videosignale und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtungen für die jeweiligen Farben von Rot und Blau zum optischen Modulieren von rotem Licht und blauem Licht auf der Basis von roten und blauen Chrominanzsignalen der eingegebenen Videosignale. Gleichzeitig wird entsprechend der Tatsache, daß das menschliche Auge für grüne Information empfindlich ist, die Pixelgröße von jeder der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtungen für die jeweiligen Farben von Rot und Blau größer als die Pixelgröße der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtungen für Grün gemacht, und die Frequenzbandbreite des grünen Chrominanzsignals wird breiter gemacht als die Frequenzbandbreite von jeden der roten und blauen Chrominanzsignale.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 14 sind ist vorgesehen die Punktlichtquellen-Erzeugungseinrichtung zum Empfangen des Lichts, welches nicht zur Bildherstellung beiträgt, von dem Licht, welches aus der Lichtquelle austritt, und zum Erzeugen einer Punktlichtquelle unter Verwendung dieses empfangenen Lichts, und eine Lichtempfangseinrichtung zum Empfangen des Lichts von der Punktlichtquelle der Punktlichtquellen-Er­ zeugungeinrichtung durch die Lichtsammeleinrichtung zum Sammeln des von der Lichtquelle austretenden Lichts.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 15 ist die Lichtquelleneinrichtung, die Lichtsammeleinrichtung, die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Projektionseinrichtung vorgesehen. Insbesondere umfaßt die Vorrichtung ferner: die Lichttrenneinrichtung zum spektralen Trennen des austretenden natürlichen Lichts von der Lichtsammeleinrichtung in drei primäre Farbkomponenten von Rot (R), Grün (G) und Blau (B); die vierte Lichtverteilungseinrichtung zum Verteilen des spektral getrennten Lichts an die Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung; wobei die Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung mehrmals entsprechend der drei primären Farben vorgesehen ist; die Vielzahl von Aussendeeinrichtungen für optisch-moduliertes Licht zum Aussenden einer Vielzahl von optisch-modulierten Lichtstrahlen; und die zweite Lichtkombiniereinrichtung zum Kombinieren der austretenden Lichtstrahlen und zum Aussenden des kombinierten Lichts in Richtung auf die Projektionseinrichtung hin. Wenn das austretende natürliche Licht von der Lichtsammeleinrichtung eine optische Modulation erfährt, wird bei der Kombination von den zueinander senkrechten ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen, der Helligkeits- oder Luminanzkomponenten (K-Komponenten) der jeweiligen Primärfarb-Videosignalen und der Chrominanzkomponenten (C-Komponenten) der jeweiligen Primärfarb-Videosignale eine der folgenden ersten, zweiten und dritten Kombinationen verwendet.

In der ersten Kombination wird der erste polarisierte Lichtstrahl in allen der Primärfarben-Wellenlängenbändern unabhängig einer optischen Modulation auf der Basis der K-Komponenten der primären roten, grünen und bzw. blauen Videosignale ausgesetzt und gleichzeitig wird das zweite polarisierte Licht unabhängig einer optischen Modulation auf der Basis der jeweiligen C-Komponenten der primären roten, grünen bzw. blauen Videosignale ausgesetzt (6-Feld-Kon­ figuration aus Fig. 28C).

Die zweite Kombination ist ähnlich wie die voranstehend beschriebene erste Kombination. Obwohl die erste Kombination die jeweils unabhängige Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung umfaßt, umfaßt die zweite Kombination eine einzige Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und eine Vielzahl von Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtungen. Mit anderen Worten, das erste polarisierte Licht wird einer optischen Modulation durch eine einzige erste Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung auf der Basis der K-Komponenten der zwei Videosignale der primären Videosignale ausgesetzt, während das zweite polarisierte Licht eine optische Modulation durch jeweils unabhängige Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtungen auf der Basis der C-Komponenten der zwei Videosignale erhält. Gleichzeitig erfährt das zweite polarisierte Licht eine optische Modulation durch die erste Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung auf der Basis der K-Komponente des übrigen Videosignals von den primären Videosignalen, während das erste polarisierte Licht eine optische Modulation durch die jeweils unabhängigen Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtungen auf der Basis der C-Komponente des übrigen Videosignals von den primären Videosignalen erfährt (4-Feld-Konfiguratin aus Fig. 28B). Das heißt, die Anordnung ist so vorgesehen, daß die einzelne erste Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung für das erste polarisierte Licht in Bezug auf die K-Komponenten der zwei Videosignale und für das zweite polarisierte Licht in Bezug auf die K-Komponente des übrigen einen Videosignals hinsichtlich ihrer Kombination verwendet wird, und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtungen sind unabhängig für die jeweiligen drei primären Farben vorgesehen.

Die dritte Kombination ist ähnlich wie die zweite Kombination. Jedoch ist die Konfiguration so vorgesehen, daß anstelle der einzelnen ersten Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung, die als die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung in der zweiten Kombination verwendet wird, die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung zwei Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtungen umfaßt, das heißt die erste und zweite Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung, und eine Vielzahl von Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtungen werden verwendet. Das heißt, jeder der ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen erfährt eine optische Modulation durch die einzelne erste Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung bzw. die unabhängige Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung, auf der Basis der K-Komponenten und der C-Komponenten der beiden Videosignale der primären Videosignale. Zu dieser Zeit wird jeder der ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen einer optischen Modulation durch die zweite Luminanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung und die unabhängige Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung auf der Basis der K-Komponente und der C-Komponente des übrigen Videosignals der primären Videosignale ausgesetzt (5-Feld-Kon­ figuration von Fig. 28A).

Die Konfiguration gemäß Anspruch 16 führt die jeweiligen Einrichtungen auf, die in dem voranstehend beschriebenen Anspruch 15 beschrieben sind.

Das Lichtmodulationssystem verwendet nämlich ein Polarisationssteuersystem zum Steuern eines Polarisationszustands von Licht, um so auf die Projektionseinrichtung hin Licht auszusenden, welches nicht zu einer Bildherstellung beiträgt. Die Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung ist durch ein mit Pixeln versehenes Feld vom Reflexionstyp gebildet, und die Lichtverteilungseinrichtung und die Aussendeeinrichtung für optisch-moduliertes Licht sind durch eine optische Polarisationseinrichtung gebildet, und die Lichttrenneinrichtung und die Lichtkombiniereinrichtung sind durch optische Elemente zum Reflektieren und Transmittieren einer bestimmten Lichtwellenlänge gebildet.

Bei der Konfiguration gemäß Anspruch 17 ist zusätzlich zu der allgemeinen Bedingung der Videosignale, daß die Bandbreite des Helligkeitssignals breiter all die Bandbreite des Chrominanzsignals gemacht wird, die Pixelgröße der Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung betreffend die Helligkeits- oder Luminanzkomponente (K-Komponente) kleiner (feiner) als die Pixelgröße der Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung betreffend das Chrominanzsignal (C-Komponente) gemacht. Zudem sind die jeweiligen Pixel diejenigen der polarisationssteuernden Elementeinrichtung zum Modulieren der Polarisationsrichtung des polarisierten Lichts.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 27 wird jeder der zueinander senkrechten ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen von dem natürlichen Licht von der Lichtsammeleinrichtung einer optischen Modulation und der Polarisationszustand wird moduliert durch die Videosignale der K-Komponenten (Helligkeitskomponenten) und der C-Komponenten (Chrominanzkomponenten) ausgesetzt. Dann sind die zweite Lichtverteilungseinrichtung zum Führen des zweiten polarisierten Lichts auf die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung für die jeweiligen Farben im Ansprechen auf die jeweiligen Lichtwellen der primären Farben und zum Kombinieren der optisch modulierten Lichtstrahlen der jeweiligen Farben sowie die zweite Lichtkombiniereinrichtung zum Kombinieren der optisch modulierten Lichtstrahlen für die jeweiligen Farben durch einen Satz von dichroitischen Spiegeln integral gebildet. Auch die erste Lichtverteilungseinrichtung zum Polarisieren und Trennen des natürlichen Lichts in die ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen und zum optischen Verteilen der optischen Lichtstrahlen an die jeweilige Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung für die K- und C-Komponenten, sowie die erste Lichtkombiniereinrichtung zum Kombinieren des optisch modulierten Lichts von der dritten Lichtkombiniereinrichtung und des optisch modulierten Lichts von der Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung für die K-Komponenten sind integral durch eine einzige optische Polarisationseinrichtung gebildet.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 19 ist anstelle der Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung (unabhängig für die jeweiligen Farben von R, G und B) für die C-Komponente (Chrominanzkomponente), die im voranstehend beschriebenen Anspruch 29 beschrieben ist, die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung durch eine einzelne Lichtmodulationseinrichtung gebildet, bei der Farbfilter der jeweiligen Primärfarben von R, G und B angeordnet sind. Demzufolge ist die Konfiguration derart, daß die dichroitischen Spiegel, die die zweite Lichtverteilungseinrichtung bilden, und die zweite Lichtkombiniereinrichtung nicht verwendet werden.

Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Tatsache, daß die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung integral durch eine einzige optische Polarisationseinrichtung gebildet sind und die Tatsache, daß die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung von dem Reflexionstyp ist, die gleichen wie in der Konfiguration sind, die im Anspruch 29 beschrieben ist.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 20 sind sowohl die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung für das Helligkeitssignal als auch für das Luminanzsignal durch Lichtmodulationseinrichtungen vom Transmissionstyp jeweils zum Transmittieren des optisch modulierten Lichts gebildet. Demzufolge sind die erste Lichtverteilungseinrichtung bzw. die erste Lichtkombiniereinrichtung durch optische Einrichtungen mit Exklusivverwendung gebildet.

Die Kombinationsbeziehung zwischen den ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen und den K- und C-Komponenten der Videosignale ist jeweils in einer entsprechenden Weise vorgesehen.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 21 umfaßt die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung einen Satz von jeweils unabhängigen Lichtmodulationseinrichtungen für die jeweiligen Farben R, G und B entsprechend der drei Primärfarben, und eine Reflexionseinrichtung ist vorgesehen zum vollständigen Reflektieren eines Strahls der ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen, der durch die erste Lichtverteilungseinrichtung nicht in Richtung auf die jeweils unabhängige Lichtmodulationseinrichtung für die jeweiligen Farben R, G und B verteilt wird.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 22 ist die Pixelgröße der Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung aufgeführt und die bereitgestellte Anordnung ist derart, daß die Pixelgröße jeder der Lichtmodulationseinrichtungen für die jeweiligen Farben R, G und B entsprechend der Primärfarben zwischen einer feinen Größe und einer Mehrpixelgröße, die größer als die genannte ist aus einer Vielzahl von feinen Größen besteht, verändert werden kann. In dieser Konfiguration wird jede der Lichtmodulationseinrichtungen adaptiv zwischen einer kleine Pixelgröße und der größeren Pixelgröße entsprechend einem Primärfarbpegel des Videosignals und der relativen Größe einer Hochfrequenzkomponente verändert.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 23 ist anstelle der Reflexionseinrichtung gemäß Anspruch 21 ein anderer Satz von jeweils unabhängigen Lichtmodulationseinrichtungen für die jeweiligen Farben R, G und B vorgesehen. Die ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen werden einer optischen Modulation unter Verwendung der sogenannten dualen Lichtmodulationseinrichtung ausgesetzt.

Die Konfiguration gemäß Anspruch 24 ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz der dualen Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung (zwei Lichtmodulationseinrichtungen) gemäß dem voranstehend beschriebenen Anspruch 23 als eine Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung für das linke Auge und der andere Satz davon als eine Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung für das rechte Auge verwendet wird. Mit anderen Worten ausgedrückt, diese zwei Sätze von Lichtmodulationseinrichtungen werden als die dreidimensionale Lichtmodulationseinrichtung verwendet.

Die Konfiguration gemäß Anspruch 25 verwendet auch das Polarisations-Steuersystem zum Steuern des Polarisationszustands des Lichts durch optische Modulation desselbigen. Jedoch sind, zur Anführung einer Schlußfolgerung, die jeweiligen unabhängigen Lichtmodulationseinrichtungen für R, G und B der Chrominanzkomponenten (C-Komponenten) der Videosignale und die Lichtmodulationseinrichtung für die Helligkeitskomponente (K-Komponente), das heißt vier Lichtmodulationseinrichtungen vorgesehen. Die grundlegende Anordnung ist derart, daß einer (der erste polarisierte Lichtstrahl) der zueinander senkrechten polarisierten Lichtstrahlen von dem natürlichen Licht einer optischen Modulation auf der Grundlage der K-Komponenten der Videosignale unterzogen wird, während der andere polarisierte Lichtstrahl (der zweite polarisierte Lichtstrahl) senkrecht zu dem ersten polarisierten Lichtstrahl in ähnlichen Weise einer optischen Modulation auf der Grundlage der Chrominanzsignale (C-Komponenten) unterzogen wird.

Zusätzlich wird der Transmissionstyp zum Transmittieren des optisch modulierten Lichts für alle Lichtmodulationseinrichtungen verwendet.

Die erste Lichtverteilungseinrichtung zum Verteilen der ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen von dem natürlichen Licht an die Helligkeitssignal- Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung, und die erste Lichtkombiniereinrichtung zum optischen Kombinieren der optisch modulierten Lichtstrahlen von den vier Lichtmodulationseinrichtungen und zum Aussenden dieser in Richtung auf die Projektionseinrichtung hin sind deshalb jeweils durch eine optische Polarisationseinrichtung für eine ausschließliche Verwendung (Polarisationsstrahlteiler) gebildet.

Die zweite Lichtverteilungseinrichtung zum spektralen Trennen des durch die erste Lichtverteilungseinrichtung optisch verteilten zweiten polarisierten Lichtstrahls in Lichtkomponenten entsprechend der jeweiligen Wellenlängenbänder der jeweiligen Primärfarben, sowie die zweite Lichtkombiniereinrichtung zum Kombinieren der optisch modulierten Lichtstrahlen von der jeweiligen Lichtmodulationseinrichtung für die primären und zum Aussenden dieser in Richtung auf die erste Lichtkombiniereinrichtung hin, sind jeweils unabhängig durch dichroitische Spiegel, die als optische Elemente zum Reflektieren oder Transmittieren einer bestimmten Lichtwellenlänge dienen.

In der Konfiguration gemäß Anspruch 26 sind die erste optische Einrichtung zum Vergrößern der Querschnittsfläche des optischen Pfads von der ersten Lichtverteilungseinrichtung, sowie die zweite optische Einrichtung zum Reduzieren der Querschnittsfläche des optischen Pfads des optisch modulierten Lichts, welches durch optisches Modulieren des Lichts von dem durch die erste optische Einrichtung vergrößerten optischen Pfadabschnitt erhalten wird, jeweils vor und nach der Helligkeitssignal- Lichtmodulationseinrichtung der Konfiguration gemäß Anspruch 25 vorgesehen.

Da gemäß der Konfiguration gemäß der Ansprüche 1 bis 3 und 10 die erste Lichtverteilungseinrichtung zum Verteilen des Austrittslichts von der Lichtsammeleinrichtung in Richtung auf die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung durch eine optische Polarisationseinrichtung zum Herausholen von zueinander senkrecht polarisierten Lichtstrahlen aus dem natürliche Licht gebildet ist, wird die Vorverarbeitung des Lichts, die durch den Polarisator durchgeführt wird, der in dem herkömmlichen TN-Flüssigkristall verwendet wird, zum vorherigen Anordnen der Polarisationsrichtung des auf die jeweilige Lichtmodulationseinrichtung einfallenden Lichts, gleichzeitig wie die Verteilungsverarbeitung des Lichts ausgeführt. Da der Polarisator im Prinzip nicht in dem optischen Pfad benötigt wird, besteht deshalb ein Vorteil darin, daß der optische Verlust in dem optischen Pfad reduziert werden kann. Die erste Lichtkombiniereinrichtung zum Kombinieren der optisch modulierten Lichtstrahlen, die durch die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung reflektiert oder transmittiert werden, verwendet auch die optische Polarisationseinrichtung. Infolge dessen führt die Lichtkombiniereinrichtung die Funktion eines Kombinierens des Lichts und die Funktion des Polarisators zum Einstellen der Polarisationsrichtung jedes optisch modulierten Lichtstrahls von jeder Lichtmodulationseinrichtung auf eine vorgegebene Richtung aus.

Da es insbesondere gemäß der Konfiguration gemäß Anspruch 1 möglich ist, nicht nur zwei senkrecht zueinander polarisierte Lichtstrahlen herauszuholen, sondern auch Licht in anderen Arten von Polarisationszuständen aus nicht polarisiertem Licht, ist es möglich, eine Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung, die für die sogenannten dreidimensionalen Bildsignale ausgelegt ist, bereitzustellen, durch Formen der Videosignale in zwei Kanäle (beispielsweise dreidimensionale Zweikanal-Bildsignale für links und rechts).

Ferner kann gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung nicht nur ein Satz von linear polarisierten Lichtstrahlen hinsichtlich der Polarisationsrichtung des Lichts verwendet werden, sondern auch eine Kombination von beispielsweise zwei Sätzen von linear polarisierten Lichtstrahlen, oder einer Kombination von elliptisch polarisiertem Licht, welches die zwei zueinander senkrechten linear polarisierten Lichtstrahlen und deren Phasen und Amplituden kombiniert, ist hinsichtlich des Zustands des Lichts zugelassen. Somit kann das Austrittslicht von der Lichtsammeleinrichtung in vorteilhafter Weise als ein effizienteres Informationsmedium verwendet werden.

Gemäß der Konfiguration gemäß Anspruch 1 werden die vier Funktionen, das heißt die Funktion der ersten Lichtverteilungseinrichtung zum Verteilen des Austrittslichts von der Lichtsammeleinrichtung in Richtung auf die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung hin, die Funktion des Polarisators zum Polarisieren des Lichts in bestimmte polarisierte Lichtstrahlen in Bezug auf die jeweilige Lichtmodulationseinrichtung, die Funktion des Analysators zum Polarisieren des von den zwei Lichtmodulationseinrichtungen austretendem Licht in bestimmte polarisierte Lichtstrahlen und die Kombinierfunktion der ersten Lichtkombiniereinrichtung zum Kombinieren der von den Lichtmodulationseinrichtungen für beide Signale austretenden Lichtstrahlen durch eine einzelne optische Polarisationseinrichtung, z. B. einen Polarisationsstrahlteiler optisch verarbeitet. Ferner ermöglicht diese Konfiguration, gleichzeitig mit den oben beschriebenen vier Funktionen, eine neue Operation auszuführen, die aus der Kombination abgeleitet wird, bei der die Lichtverteilungseinrichtung und die Lichtkombiniereinrichtung durch die einzelne optische Polarisationseinrichtung gebildet sind, wobei von dem Licht, welches durch die jeweilige Lichtmodulationseinrichtung reflektiert wird, das zueinander senkrecht polarisierte Licht, welches keine Abbildung bildet, an die Lichtsammeleinrichtung zurückgeführt wird, beispielsweise durch den Polarisationsstrahlteiler.

Da gemäß der Konfiguration gemäß Anspruch 2 die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung durch die einzelne optische Polarisationseinrichtung (z. B. den Polarisationsstrahlteiler) gebildet sind, kann zusätzlich zu den oben beschriebenen vier Operationen (der Funktion des Polarisators und der Funktion des Analysators zum Ausrichten des polarisierten Lichts, der Lichtverteilungsfunktion und der Lichtkombinierfunktion) die andere Operation, das heißt die Operation, bei der das zueinander senkrecht polarisierte Licht, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt, an die Lichtsammeleinrichtung zurückgeführt wird, während das zu der Bildherstellung beitragende polarisierte Licht in Richtung auf die Projektionsseite hin emittiert wird, in einem kürzesten optischen Pfad in dieser Konfiguration ausgeführt werden. Die Verteilung des Lichts und die Kombination des Lichts können nämlich mit einem minimalen optischen Verlust ausgeführt werden.

Da gemäß der Konfiguration nach Anspruch 3 das Lichtmodulationssystem das Polarisationssteuersystem zum Modulieren des Polarisationszustands des Lichts auf der Grundlage von Videosignalen verwendet und da die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung beide von dem Transmissionstyp sind, kann in einem Fall, bei dem Flüssigkristallfelder (z. B. TN-Flüssigkristallfelder) als die jeweilige Lichtmodulationseinrichtung verwendet werden, der gesamte Betriebsmodus entweder als der normalerweise schwarze Modus oder als der normalerweise weiße Modus ausgeführt werden.

Wenn ferner die angelegten Spannungen jeweils eingestellt werden, können die Transmissionsraten zur Bestimmung der identischen polarisierten Lichtstrahlen, die auf das Flüssigkristall einfallen, im wesentlichen auf einen vorbestimmten identischen Wert eingestellt werden. Somit ist es durch Einstellung der jeweilig angelegten Spannung möglich, die Weißbalance bei der Herstellung eines projizierten Bilds in dem normalerweise schwarzen Betriebsmodus in geeigneter Weise zu erhalten, und die Schwarzpegelbalance bei der Herstellung des projizierten Bilds in dem normalerweise weißen Betriebsmodus.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 1 wird im Grunde genommen der gleiche Betrieb wie derjenige des voranstehend beschriebenen Anspruchs 3 ausgeführt. Allerdings ist das Öffnungsverhältnis des Flüssigkristallfelds vom Transmissionstyp zur Bildung der optischen Modulationssignale vom Transmissionstyp klein und die Helligkeit seines projizierten Bilds ist kleiner als diejenige des Flüssigkristallfelds vom Reflexionstyp mit einem hohen Öffnungsverhältnis. Die Erfindung gemäß Anspruch 1 besitzt den Vorteil, daß diese Bedingung beseitigt wird.

Das heißt, von dem durch die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung oder die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung übertragenen Licht wird das Licht, welches zu der Bildherstellung nicht beiträgt, entweder an die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung oder die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung unter Verwendung der von der voranstehend erwähnten optischen Polarisationseinrichtung gebildeten zweiten Lichtverteilungseinrichtung geführt, wodurch in vorteilhafter Weise der auf die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung oder die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung einfallende Lichtbetrag erhöht wird. Es versteht sich von selbst, daß diese Einrichtung genauso gut für die Flüssigkristallfelder vom Reflexionstyp verwendet werden können.

Gemäß der Konfigurationen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 besitzt die Lichtverteilungseinrichtung zusätzlich zu der ersten Lichtverteilungseinrichtung zum einzigartigen Verteilen des Lichts, wenigstens die Polarisationssteuereinrichtung (mit der Lichtverteilungseinrichtung) zum Bestimmen von Anteilen einer Transmission und/oder Reflexion der Mengen des zueinander senkrecht polarisierten Lichts, welches sich in dem optischen Pfad der Lichtmengenverteilungseinrichtung befindet. Deshalb kann die Lichtmengenverteilungseinrichtung den Betrieb einer Zuweisung der Gesamtmengen der zwei polarisierten Lichtstrahlen senkrecht zueinander ohne einen Verlust, von dem aus der Lichtsammeleinrichtung austretendem Licht aufzeigen und die polarisierten Lichtstrahlen optisch an die Lichtmodulationseinrichtung für die jeweiligen Signale bei dem vorgegebenen Verhältnis, bestimmt durch die Polarisationssteuereinrichtung, verteilen.

Gemäß der Erfindung nach Anspruch 4 umfaßt von der Polarisationssteuereinrichtung (mit der Lichtverteilungseinrichtung) die die Lichtmengenverteilungseinrichtung bildet, insbesondere die Polarisationssteuereinrichtung eine optische Polarisationseinrichtung mit unterschiedlichen Polarisations-/Trenn­ eigenschaften, das heißt Raten, bei denen das polarisierte Licht transmittiert oder reflektiert wird sind unterschiedlich, sowie eine Einrichtung, durch die von dem polarisierten Licht, bei dem aufgrund der unterschiedlichen Polarisations-/Trenneigenschaften senkrecht polarisierte Lichtstrahlen in gemischter Form vorhanden sind, einer der senkrecht gemischten polarisierten Lichtstrahlen geändert wird auf einen polarisierten Lichtstrahl mit einer Polarisationsrichtung, die sich von derjenigen dieses Lichtstrahls unterscheidet, das heißt auf einen polarisierten Lichtstrahl mit der anderen senkrechten Komponenten. Demzufolge tritt der erste Betrieb auf, bei dem ein polarisierter Lichtstrahl mit einer geringeren Polarisations-/Trenn­ eigenschaft folglich in den anderen polarisierten Lichtstrahl, der senkrecht zu dem einen polarisierten Lichtstrahl ist, gemischt wird.

Zusätzlich wird der zweite Betrieb erzeugt, bei dem der eine gemischte polarisierte Lichtstrahl durch die Einrichtung zum Umwandeln des einen gemischten polarisierten Lichtstrahls in die andere senkrechte Komponente, die sich von dem einen gemischten polarisierten Lichtstrahl unterscheidet, das heißt senkrecht dazu ist, mit dem anderen polarisierten Lichtstrahl rekombiniert. Wenn die Gesamtkonfiguration unter Berücksichtigung der Lichtverteilungseinrichtung zum optischen Verteilen des rekombinierten polarisierten Lichtstrahls betrachtet wird, wird der Betrieb erzeugt, bei dem die Gesamtmengen eines Satzes von zueinander senkrecht polarisierten Lichtstrahlen den Mengen von zueinander senkrecht polarisiertem Licht auf der Grundlage der vorgegebenen Werte, die durch den Grad des Unterschieds bei den unterschiedlichen Polarisations-/Trenneigenschaften bestimmt sind, zugewiesen.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 5 hinsichtlich der optischen Polarisationseinrichtung mit unterschiedlichen Polarisations-/Trenneigenschaften und der Einrichtung zum Ändern der Polarisationsrichtung von polarisiertem Licht, was aufgrund des Unterschieds in den Polarisations-/Trenn­ eigenschaften auftritt, in eine dazu unterschiedliche Polarisationsrichtung, die zusammen die Polarisationssteuereinrichtung bilden, wird die Phasendifferenzeinrichtung insbesondere als die letztere Einrichtung verwendet. Deshalb wird zusätzlich zu der Operation eines Umwandelns eines polarisierten Lichtstrahls in den polarisierten Lichtstrahl mit der anderen Polarisationsrichtung senkrecht zu der Polarisationsrichtung dieses polarisierten Lichtstrahls eine Zusatzoperation einer Durchführung einer umgekehrten Korrektur einer Färbung nach Abschätzung der Färbung des Lichts aufgrund der Doppelbrechung des Lichts (das heißt die Charakteristik, bei der sich der Brechungsindex zwischen dem Fall, bei dem die Polarisationsebene des Lichts senkrecht zu der Orientierungsrichtung der Längsachse des Moleküle des Mediums ist, das heißt dem Fall von gewöhnlichem Licht, und dem Fall, bei dem die Polarisationsebene parallel dazu ist, das heißt dem Fall eines außerordentlichen Lichts, unterscheidet; das Flüssigkristallmaterial besitzt diese Eigenschaft) in dem gesamten optischen Pfad, der von der Lichtsammeleinrichtung zu dieser Lichtmengenverteilungseinrichtung und zu der folgenden Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung führt, erzeugt.

Gemäß der Konfigurationen nach Anspruch 4 und 5 umfaßt die Polarisationssteuereinrichtung zusätzlich die optische Polarisationseinrichtung mit unterschiedlichen Polarisations-/Trenn­ eigenschaften und die Einrichtung, durch die von dem polarisierten Licht, in dem zueinander senkrecht polarisierte Lichtstrahlen in gemischter Form vorhanden sind, einer der senkrecht gemischten polarisierten Lichtstrahlen auf einen polarisierten Lichtstrahl mit einer dazu unterschiedlichen Polarisationsrichtung geändert wird. Die Lichtmengenverteilungseinrichtung, die durch die Polarisationssteuereinrichtung mit der dritten Lichtverteilungseinrichtung gebildet ist, weist demzufolge den Betrieb der Mengen von P- und S-polarisierten Lichtstrahlen an die Lichtmodulationseinrichtung für die jeweiligen Signale bei einem vorgegebenen Verhältnis bestimmt durch die jeweiligen Polarisations-/Trenneigenschaften ohne Verursachung eines Verlusts in der Menge des Austrittslichts (der Summe von zueinander senkrechten P- und S-polarisierten Lichtstrahlen von der Lichtsammeleinrichtung auf. Das heißt, die Parameter der Polarisations-/Trenneigenschaften der optischen Polarisationseinrichtung erzeugen den Betrieb einer Bestimmung eines vorgegebenen Verteilungsverhältnisses.

Bei der Konfiguration nach Anspruch 5 wird insbesondere von der Einrichtung, die die Polarisationssteuereinrichtung bildet, die Phasendifferenzeinrichtung als die Einrichtung zum Ändern der Polarisationsrichtung eines polarisierten Lichtstrahls des Lichts, bei dem zueinander senkrechte Lichtstrahlen in gemischter Form vorhanden sind, verwendet. Die Phasendifferenzeinrichtung besitzt die Lichttransmissionseigenschaften aufgrund ihrer Eigenschaft, bei der die Polarisationsrichtung in dem optischen Pfad eingestellt wird, in dem sich das Licht ausbreitet. Aufgrund dessen ermöglicht die Phasendifferenzeinrichtung eine Änderung der Polarisationsrichtung des polarisierten Lichts, da die Phasendifferenzeinrichtung lediglich in dem optischen Pfad der Lichtverteilungseinrichtung angeordnet ist. Da dann das polarisierte Licht, welches von der optischen Polarisationseinrichtung mit einer unterschiedlichen Polarisations-/Trenneigenschaft heraustritt oder leckt, in das andere polarisierte Licht umgewandelt wird und von der Lichtverteilungseinrichtung ausgegeben wird, ist es möglich, die sogenannte Berechnung des polarisierten Lichts auf der Basis der Polarisations-/Trenneigenschaften der optischen Polarisationseinrichtung durchzuführen.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 6 ist die Polarisationssteuereinrichtung durch die optische Polarisationseinrichtung und die Phasendifferenzeinrichtung in der gleichen Weise wie in den Ansprüchen 4 und 5 gebildet. Da jedoch die Einrichtung zum Ändern der Polarisations-/Trenn­ charakteristik des Lichts in dem optischen Pfad, in dem sich das Licht ausbreitet, auf der Basis einer Differenz in dem Winkel einer räumlichen Kombination zwischen einem Satz von zueinander senkrechten polarisierten Lichtstrahlen, die von der Phasendifferenzeinrichtung ausgegeben werden, und einem anderen Satz von zueinander senkrecht polarisierten Lichtstrahlen, die der optischen Polarisationseinrichtung eingegeben werden sollen, gebildet ist, kann der Winkel einer räumlichen Kombination beispielsweise durch Drehen der Phasendifferenzeinrichtung um die optische Achse des optischen Pfads verändert werden. Demzufolge kann das Verteilungsverhältnis der Lichtmenge durch die Lichtmengenverteilungseinrichtung durch einfaches Drehen der Phasendifferenzeinrichtung um die optische Achse je nach Anforderung variabel gemacht werden. Diese Operation ist eine insbesonders charakteristische Operation im Vergleich zu den Operationen der Ansprüche 4 und 5.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 6 versteht es sich zusätzlich von selbst, daß die Phasendifferenzeinrichtung, die die Polarisationssteuereinrichtung bildet, auch die Zusatzoperation einer gegenseitigen Kompensation der Färbung des Lichts aufgrund der Doppelbrechung von Licht in dem optischen Pfad ausführt.

Wenn ferner gemäß der Konfiguration nach Anspruch 6 eine oder beide der Einfalls- und Ausfallsebenen der Phasendifferenzeinrichtung auf parabolische Formen oder inverse parabolische Formen eingerichtet werden, dann kann dieser geringe Unterschied in der Helligkeit bei der Verteilung der Lichtmenge an der Austrittsebene aufgrund der Form von beispielsweise der Lampe in der Lichtquelle gegenseitig mit einem minimalen Verlust kompensiert werden. Infolgedessen wird der Zusatzbetrieb erzeugt, bei dem die Lichtmengenverteilung an dem Austrittsquerschnitt des polarisierten Lichts gleichmäßig gemacht wird. Ferner ist es möglich, die Verteilung der Lichtmenge bereitzustellen, die durch die herkömmliche Lichtverteilungseinrichtung nicht realisierbar ist, indem beispielsweise in Bezug auf die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung die Verteilung der Lichtmenge in ihrem Austrittsquerschnittsbereich so gemacht wird, daß ein zentraler Abschnitt des angezeigten projizierten Bilds hell wird, wohingegen in Bezug auf die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung die Verteilung der Lichtmenge an ihrem Austrittsquerschnittsbereich so gemacht wird, daß ein Umfangsabschnitt des angezeigten projizierten Bilds hell wird, und so daß die Verteilung der Lichtmenge des gesamten kombinierten projizierten Bilds gleichmäßig ist, und die Lichtmenge an beide Lichtmodulationseinrichtungen bei einem vorgegebenen Verhältnis (variabel) verteilt wird.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 7 umfaßt die Polarisationssteuereinrichtung zum Ändern der Polarisations-/Trenn­ eigenschaft des Lichts in dem optischen Pfad, in dem sich das Licht ausbreitet, eine Einrichtung mit einem Medium, welches einen beliebigen ersten polarisierten Lichtstrahl in die Polarisationsrichtung eines zweiten polarisierten Lichtstrahls senkrecht dazu dreht (oder verwindet) und im Gegensatz dazu den zweiten polarisierten Lichtstrahl in einer senkrechten Beziehung zu dem ersten polarisierten Lichtstrahl in die Polarisationsrichtung des ersten polarisierten Lichtstrahls senkrecht dazu optisch dreht (verwindet), wobei die Einrichtung eine Transmissionscharakteristik aufweist, bei der der Anteil der aufgrund der optischen Drehung des ersteren Lichtstrahls austretenden Lichtmenge und der Anteil der aufgrund der optischen Drehung des letzteren Lichtstrahls austretenden Lichtmenge unterschiedlich ist. Deshalb kann die Lichtmengenverteilungseinrichtung durch eine einfache Konfiguration durch Verbinden der Lichtverteilungseinrichtung (z. B. der optischen Polarisationseinrichtung) mit der Polarisationssteuereinrichtung in einer verketteten Weise realisiert werden. Wenn zusätzlich für das Medium ein Medium mit einer Eigenschaft zum Abschirmen des Lichts (z. B. infrarotem Licht) in einem Wellenlängenband, welches Wärme erzeugt, die von dem Projektor nicht benötigt wird, kann auch die Operation einer Unterdrückung der Verschlechterung sowohl der Lichtverteilungseinrichtung als auch der Lichtkombiniereinrichtung aufgrund der Wärme bereitgestellt werden.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 8 umfaßt die Polarisationssteuereinrichtung zum Ändern der Polarisations-/Trenn­ eigenschaft des Lichts in dem optischen Pfad, in dem sich das Licht ausbreitet, eine Gruppe von Pixeln mit einem Medium, in dem der Anteil der Menge des Lichts, welches sich aus dem P-polarisierten Lichtstrahl in den S-polarisierten Lichtstrahl dreht, und der Anteil der Menge des sich umgekehrt drehenden polarisierten Lichtstrahls, unterschiedlich sind. Somit kann die Lichtmengenverteilungseinrichtung bereits durch Verbinden der Lichtverteilungseinrichtung mit der Polarisationssteuereinrichtung in einer verketteten Weise konfiguriert werden.

Da ferner die optische Drehkraft des Mediums mit den Pixeln für jedes Pixel gesteuert werden kann (das heißt durch Anwenden einer Vorspannung an jedes Pixel), kann die Steuerung der Lichtmenge über den Querschnitt des optischen Pfads fein eingestellt werden. Dies ermöglicht für jedes Pixel die Korrektur der Differenz in der Helligkeit aufgrund der Gestalt der Lampe in der Lichtquelle das Verhältnis einer Verteilung von zueinander senkrechten polarisierten Lichtkomponenten und die Weißbalance und den Schwarzpegel des projizierten Schirms einzustellen. Wenn der Betrag des polarisierten Lichts, welches an eine Signallichtmodulationseinrichtung verteilt wird, reduziert wird, nimmt die Lichtmenge, die an die andere Signallichtmodulationseinrichtung verteilt wird, zu, so daß die Helligkeit des gesamten projizierten Schirms davon abgehalten wird, aufgrund der Einstellung schwarz zu werden. Mit anderen Worten ist dies der Betrieb, der aus dem Konzept einer Verteilung durch die Lichtmengenverteilungseinrichtung zum Steuern der Verteilung der Lichtmenge erzeugt wird. Insbesondere übt die Steuerung durch Änderungen der angelegten Spannung (Vorspannfeld) den Betrieb aus, bei dem die Lichtmengenverteilungseinrichtung in Pixeleinheiten in Einheiten von Pixeln elektronisch steuerbar ist.

Da gemäß der Konfiguration nach Anspruch 9 die Polarisationssteuereinrichtung mit einer Konfiguration vorgesehen ist, bei der anstelle der Konfiguration, bei der die Pixel im voranstehend beschriebenen Anspruch 8 bereitgestellt sind, die Pixel nicht bereitgestellt sind, können die Anteile einer Verteilung der Lichtmengen zusammen mit der Steuerung der Lichtmengenverteilung des Querschnittsbereichs des optischen Pfads in der gleichen Weise wie bei der Konfiguration nach Anspruch 11 gesteuert werden.

Das heißt, die Verteilung von Licht basiert auf dem Konzept, welches mit den visuellen Eigenschaften einer Person übereinstimmt, wobei hinsichtlich der zueinander senkrecht polarisierten Lichtstrahlen ein größerer Betrag von polarisiertem Licht an einen Zentralabschnitt der Ebene des optischen Pfads für das polarisierte Licht für ein Signal (das Helligkeitssignal wird bevorzugt) erteilt wird, um so den menschlichen visuellen Eigenschaften angepaßt zu sein, daß die Empfindlichkeit des menschlichen Auges in den Mittenabschnitt des betrachteten Punkts hoch ist, während ein geringerer Betrag von polarisiertem Licht an den Mittenabschnitt des Bilds für das polarisierte Licht für das andere Signal (Farbsignal) erteilt wird, so daß hinsichtlich der Helligkeit des gesamten projizierten Bilds, welches ein zusammengesetztes Bild ist, infolgedessen ein gleiches Helligkeitsniveau über der gesamten Ebene beibehalten wird. Die Verteilung von Licht auf der Grundlage dieses Konzepts kann durch eine sogenannte analoge Steuerung von dem herkömmlichen Gesichtspunkt der Schattierungskorrektur einer CRT (das Verteilungsverhältnis für das Gesam 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002019544780 00004 99880tfeld wird durch das parabolische elektrische Feld gesteuert) durchgeführt werden, anstelle der sogenannten digitalen Steuerung, bei der eine Steuerung für jedes Pixel wie im voranstehend beschriebenen Anspruch 8 bereitgestellt wird.

Um die Beschreibung zu ergänzen versteht es sich von selbst, daß wenn für das Medium in dem Feld im Anspruch 8 und im Anspruch 9 oder auf der Einfallsseite oder Ausfallsseite dieses Felds ein Material verwendet wird, welches infrarote Strahlen unterbricht, es möglich ist, die Operation einer Abschirmung von Wärmewellen bereitzustellen. Wenn zusätzlich ein Flüssigkristallfeld mit sowohl der optischen Drehkraft und einer optischen Anisotropie in der Polarisationsrichtung verwendet wird, ist es möglich, eine Polarisationssteuereinrichtung zu realisieren, die sich als eine Lichtmengenverteilungseinrichtung mit hervorragendem Kostenverhalten eignet. Da es das Flüssigkristallfeld ist, kann eine Lichtmengenverteilungseinrichtung mit leichtem Gewicht konfiguriert werden.

In der Konfiguration der Ansprüche 11 und 12 ist die bereitgestellte Anordnung, anstelle des herkömmlichen technologischen Konzepts, bei dem die gleichen verwendbaren Wellenlängenbänder für alle der Vielzahl von optischen Polarisationseinrichtungen verwendet werden, wenn die Vielzahl von optischen Polarisationseinrichtungen in dem optischen Pfad angeordnet sind, in dem sich das Licht ausbreitet, derart, daß eine Vielzahl von verwendbaren Wellenlängenbändern den optischen Polarisationseinrichtungen zugewiesen sind und individuelle optische Polarisationseinrichtungen mit Polarisations-/Trenn­ eigenschaften für die zugewiesenen Wellenlängenbänder kombiniert sind, wodurch Polarisations-/Trenncharakteristiken entsprechend wenigstens aller der verwendbaren Wellenlängenbänder des Lichts erhalten werden. Deshalb erlaubt diese Anordnung die optische Verarbeitung einer Teilung der Wellenlänge des Lichts durch die optische Polarisationseinrichtung. Die optische Polarisationseinrichtung führt die Operation einer spektralen Trennung der Lichtwellenlängen und einer Polarisation und Trennung des Lichts aus. Dieser Aspekt wird nun beschrieben.

Das heißt, vom Standpunkt einer Herstellung erlaubt die vorliegende Erfindung in diesem Aspekt die Anwendung eines Verfahrens zur Herstellung der optischen Polarisationseinrichtung, bei dem Polarisations-/Trenn­ eigenschaften erhalten werden, indem jede optische Polarisationseinrichtung mit einem bestimmten Wellenlängenband versehen wird.

Da zudem die optischen Polarisationseinrichtungen für die jeweiligen Wellenlängenbänder angeordnet sind, besteht ein Effekt dahingehend, daß Licht mit anderen Wellenlängen, die den jeweiligen optischen Polarisationseinrichtungen nicht zugeordnet sind, nicht in die zueinander senkrechten Lichtstrahlen gemischt werden, die austreten, nachdem sie durch die jeweilige optische Polarisationseinrichtung polarisiert und getrennt sind. Aufgrunddessen sind die polarisierten Lichtstrahlen, die durch die erste Lichtverteilungseinrichtung oder die Lichtmengenverteilungseinrichtung unter Verwendung dieser optischen Polarisationseinrichtungen verteilt sind, zueinander unabhängig für jede Wellenlänge des Lichts. Da die polarisierten Lichtstrahlen für die jeweiligen Wellenlängenbänder des Lichts unabhängig sind, und die gegenseitige Interferenz (Interferenz mit zueinander senkrechtem Licht mit einer unterschiedlichen Wellenlänge) fehlt, arbeitet die optische Polarisationseinrichtung mit anderen Worten gesagt zur Verbesserung der Tönung der Farbe des projizierten Bilds. Ferner besitzt diese Erfindung mit der Konfiguration des Projektors den Vorteil in der Konfiguration, daß die Anzahl von verwendeten dichroitischen Spiegeln verringert werden kann, da die Konfiguration auch den Betrieb des dichroitischen Spiegels ausführt, der herkömmlicher Weise für die Lichttrenneinrichtung zum Extrahieren von Licht durch Vorgabe des Wellenlängenbands verwendet wird.

Mit anderen Worten ausgedrückt sind die Konfigurationen gemäß der Ansprüche 11 und 12 mit dem Betrieb einer optischen Trennung der Wellenlängen des Lichts und einer Polarisation und einer Trennung des Lichts versehen, wie voranstehend beschrieben.

Bei der Konfiguration gemäß Anspruch 12 sind insbesondere zwei oder drei verwendbare Wellenlängebänder des Lichts zugewiesen.

Bei den verwendbaren Wellenlängenbereichen auf der Grundlage einer Gruppe (1) im Anspruch 12 sind die verwendbaren Bereiche im wesentlichen in 250 nm Schritten von der unteren Grenze (ungefähr 400 nm) des sichtbaren Lichts zugewiesen. In den verwendbaren Wellenlängenbereichen auf der Grundlage von Gruppe (2) sind zwei Bänder zugewiesen, einschließlich eines Bands in dem Bereich von 400 nm bis 500 nm und eines anderen in dem Bereich von 450 nm bis 800 nm, der geringfügig mit dem ersteren Bereich überlappt, in der gleichen Weise wie in dem Bereich einer Transmission, die in Fig. 15 gezeigt ist.

Die verwendbaren Wellenlängenbereiche auf der Grundlage von Gruppe (1) und (4) besitzen drei zugewiesene Bereiche und umfassen sämtliche grünen Wellenlängenkomponenten, für die das menschliche Auge empfindlich ist.

Da demzufolge die jeweiligen optischen Polarisationseinrichtungen in einer derartigen Weise arbeiten, daß sie mit den sogenannten Farbfiltern versehen sind, mit dem Ergebnis, daß die gegenseitige Interferenz oder Störung von individuell polarisierten Lichtstrahlen, die zwei oder drei Wellenlängenbändern zugeordnet sind, im Betrieb unterdrückt werden kann. Somit besteht ein Vorteil darin, daß der Farbton des projizierten Bilds verbessert werden kann. Da die bereitgestellte Anordnung ferner derart ist, daß die grünen Wellenlängenkomponenten (ungefähr 500 nm bis 600 nm) positiv transmittiert werden, ist es möglich, die Qualität eines natürlichen Bilds auf dem projizierten Bild zu reflektieren.

Insbesondere in Gruppe (4) sind grüne Komponenten, für die das menschliche Auge empfindlich ist, in allen der zugewiesenen Bereiche enthalten, die Wellenlängenbänder sind in gleichen Intervallen von Wellenlängen vorgesehen und Wellenlängen von infraroten Strahlen (ungefähr 700 nm oder größer) werden unterbrochen. Deshalb eignet sich diese Anordnung für die Reproduktion eines natürlichen Bilds und es besteht ein Vorteil darin, daß der optische Pfad nicht unnötig erwärmt wird.

Da in der Konfiguration auf der Grundlage der im Anspruch 12 angeführten Gruppen (1) bis (4) die verwendbaren Wellenlängenbänder des Lichts genau in vorgegebene Bereiche eingestellt sind, ist es möglich, das Auftreten des Färbungsphänomens zu reduzieren, welches aufgrund einer Doppelbrechung auftritt, die durch die Medien von Einrichtungen wie beispielsweise der optischen Polarisationseinrichtung (z. B. der Phasendifferenzeinrichtung und der Flüssigkristallfelder), der Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung und dergleichen in dem optischen Pfad verursacht wird. Selbst wenn das Färbungsphänomen vorhanden ist, ist es grundlegend einfach eine entgegengesetzte Kompensation bereitzustellen, daß die entsprechenden Wellenlängenbänder des Lichts klar sind.

Wenn in der Konfiguration nach Anspruch 13 das Licht der jeweiligen Farben rot (R), grün (G) und blau (B) einer optischen Modulation auf der Grundlage der Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung für die jeweiligen Farben unterzogen wird, entsprechend der Tatsache, daß das menschliche Auge für Information der grünen Farbe empfindlich ist, wird die Pixelgröße der Lichtmodulationseinrichtung für rote und blaue Signale größer gemacht als die Pixelgröße der Lichtmodulationseinrichtung für das grüne Signal, das heißt die Pixel der Lichtmodulationseinrichtung für grün sind fein, und die Bandbreite des grünen Chrominanzsignals ist breiter als die Bandbreiten der entsprechenden anderen Chrominanzsignale. Deshalb können wegen der synergetischen Effekt dieser zwei Aspekte die grünen Chrominanzsignalkomponenten als ein feines projiziertes Bild reproduziert werden, im Vergleich mit den anderen Chrominanzsignalen. Das heißt, Bildlicht, welches mit den Charakteristiken des menschlichen Auges übereinstimmt, kann an die Projektionseinrichtung geliefert werden.

Bei der Konfiguration gemäß Anspruch 14 wird das Licht, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt, an der Punktlichtquelle gesammelt und das Licht von der Punktlichtquelle wird innerhalb der Lichtsammeleinrichtung gestreut.

Aufgrunddessen ist der Betrieb derart, daß die optische Leistung zirkuliert wird und erneut verwendet wird, da das Licht, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt, an das Innere der Lichtsammeleinrichtung zurückkehrt. Der Wirkungsgrad, mit dem das Licht von der Lichtquelle (Lampe) auf die Lichtmodulationseinrichtung einfällt, verbessert sich nämlich.

Da gemäß der Konfiguration nach Anspruch 15 das polarisierte Licht einer optischen Modulation ausgesetzt wird, durch Einführen von Parametern von Wellenlängen des Lichts zu dem polarisierten Licht, kann im Vergleich mit der Konfiguration, bei der die Lichtmodulationseinrichtung nicht vorgesehen sind, die Tönung einer Farbe des projizierten Bilds unabhängig entsprechend der Parameter der Wellenlängen des Lichts verbessert werden.

Insbesondere werden in der im Anspruch 15 beschriebenen ersten Kombination der erste polarisierte Lichtstrahl und der zweite polarisierte Lichtstrahl für die Helligkeitskomponente und die Chrominanzkomponente verwendet und Videosignal-Licht­ modulationseinrichtungen mit ausschließlicher Verwendung für das Helligkeitssignal und das Chrominanzsignal, die den Wellenlängen der jeweiligen Farben angepaßt sind, werden verwendet. Deshalb ist es möglich, ein projiziertes Bild zu reproduzieren, bei dem die Farbtönung hervorragend und die gegenseitige Störung der Farben gering ist. Ferner wird das hellste projizierte Bild von den Kombinationen gebildet.

In der dritten Kombination kann die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung durch zwei Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtungen konfiguriert sein, wobei die Anzahl davon um eins kleiner als drei ist, die in der ersten Kombination benötigt wird. Ferner sind die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtungen jeweils unabhängig für die drei Farben gemacht und das erste polarisierte Licht ist unabhängig für das Helligkeitssignal vorgesehen, während das zweite polarisierte Licht unabhängig für das Chrominanzsignal vorgesehen ist. Hierbei ist es möglich, eine Konfiguration mit einer kleineren Anzahl von Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung vorzusehen, während der Grad der Tönung der Farbe beibehalten wird. Das hellste projizierte Bild nahe zu der ersten Kombination wird gebildet.

Da in der zweiten Kombination eine Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und jeweils unabhängige drei Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtungen in der Konfiguration verwendet werden, ist es möglich, ein projiziertes Bild zu reproduzieren, während wenigstens die Farbtönung durch Verwendung der kleinsten Anzahl von Videosignal-Lichtmodulationseinrichtungen beibehalten wird.

Wenn in den voranstehend erwähnten ersten bis dritten Kombinationen eine Kombination so verwendet wird, daß von dem linear polarisierten Licht von P- und S-Wellen, die aus der Lichtsammeleinrichtung herauskommen, Licht mit einem größeren Betrag von linear polarisierten Komponenten für das einfallende Licht auf alle oder einen Teil der Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtungen für R, G und B verwendet wird (z. B. die in Fig. 28B gezeigte Kombination, wenn eine Lichtquelle mit einem größeren Betrag von P-Wellen für die grünen und roten Komponenten vorhanden ist), ist es offensichtlich, daß ein Vorteil dahingehend besteht, daß der Helligkeitsfluß des optisch modulierten Lichts ansteigt.

Da gemäß der Konfiguration nach Anspruch 16 das Polarisationssteuersystem verwendet wird, selbst wenn Felder vom Reflexionstyp verwendet werdend ist es möglich, das optische Modulationssystem sowohl des normalerweise weißen Typs als auch des normalerweise schwarzen Typs zu behandeln. Beispielsweise kann das System leicht auf das normalerweise weiße Lichtmodulationssystem eingestellt werden, bei dem bei keiner Anlegung einer Spannung an die Felder vom Reflexionstyp, das Licht auf die Projektionseinrichtung hin ausgesendet wird, um den Schirm hell zu machen, und bei dem bei einer Anlegung einer Spannung daran die in Richtung auf die Projektionseinrichtung austretende Lichtmenge, das heißt die zur Bildherstellung beitragende Lichtmenge, in solcher Weise gesteuert wird, um entsprechend der angelegten Spannung unterdrückt zu werden. Andererseits kann das System auf das normalerweise schwarze Lichtmodulationssystem eingestellt werden, bei dem bei keiner Anwendung eine Spannung das Licht in Richtung auf die Lichtsammeleinrichtung zurückgeführt wird, um den Schirm schwarz zu machen, und die in Richtung auf die Projektionseinrichtung austretende Lichtmenge, das heißt die zur Bildherstellung beitragende Lichtmenge, so gesteuert wird, um mit der angelegten Spannung zuzunehmen. Mit anderen Worten, das normalerweise weiße System und das normalerweise schwarze System kann entsprechend der Charakteristiken der Flüssigkristallfelder wählbar gemacht werden.

Im Fall, daß beispielsweise Flüssigkristallfelder für die Felder vom Reflexionstyp verwendet werden, können die an die Lichtmodulationseinrichtungen angelegten Spannungen getrennt eingestellt werden. Wenn das normalerweise weiße Lichtmodulationssystem verwendet wird, kann die Vorrichtung deshalb mit einer Einstellung zum Reproduzieren eines realeren schwarzen Bilds hinsichtlich des Schwarzpegels versehen sein. Im Gegensatz dazu, wenn das normalerweise schwarze Lichtmodulationssystem verwendet wird, kann die Vorrichtung mit einer Einstellung zur Reproduktion eines realeren weißen Bilds versehen sein.

Mit anderen Worten ermöglicht diese Konfiguration eine Behandlung der Bildqualität von entweder reinem Schwarz oder reinem Weiß unter Verwendung der gleichen Felder, um so ein Bild zu reproduzieren, welches die Bildqualität aufweist, die die Anforderungen des Kunden erfüllt.

Insbesondere wird in dem normalerweise schwarzen Lichtmodulationssystem gemäß der vorliegenden Erfindung das polarisierte Licht, welches zu der Bildherstellung beiträgt, in Richtung auf die Projektionseinrichtung hin verteilt, während das polarisierte Licht, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt, in Richtung auf die Lichtsammeleinrichtung hin verteilt wird, so daß der Wirkungsgrad der optischen Leistung der Lichtsammeleinrichtung über den Wirkungsgrad der herkömmlichen Vorrichtung verbessert wird.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 17 ist das optisch modulierte Licht mit Helligkeitskomponenten (K-Komponenten) feiner als das optisch modulierte Licht mit Chrominanzkomponenten (C-Komponenten).

Zusätzlich kann die Pixelgröße der Videosignal-Licht­ modulationseinrichtungen für die Chrominanzkomponenten (C-Komponenten) größer als die Pixelgröße der Videosignal-Licht­ modulationseinrichtungen für die Helligkeitskomponenten (K-Komponenten) gemacht werden, so daß das Öffnungsverhältnis der Pixel der Felder für die Chrominanzkomponenten leicht vergrößert werden kann. Mit anderen Worten, die Menge von optisch moduliertem Licht, welche von der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung austritt, nimmt zu.

Da gemäß der Konfiguration nach Anspruch 27 zwei Sätze von integral angeordneten Einrichtungen vorgesehen sind, besteht ein Vorteil in der Konfiguration dahingehend, daß die vier Einrichtungen (die zweite Lichtverteilungseinrichtung, die zweite Lichtkombiniereinrichtung, die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung) durch die zwei Einrichtungen gebildet werden, was ermöglicht, die Gesamtanordnung kompakt zu machen. Zusätzlich kann die optische Pfadlänge als Ergebnis verkürzt werden.

Wenn gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung das auf die Pixel der Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung einfallende polarisierte Licht zusätzlich einer Polarisationssteuerung unterzogen wird, um so in das andere polarisierte Licht umgewandelt zu werden (das heißt das einfallende polarisierte Licht wird einer 90°-Po­ larisationssteuerung unterzogen) fällt das optisch modulierte Licht auf die Seite der Projektionseinrichtung ein, um ein helles Bild zu reproduzieren, wohingegen, wenn das ähnliche einfallende polarisierte Licht nicht einer Polarisationssteuerung ausgesetzt wird, dieses polarisierte Licht an die Seite der Lichtsammeleinrichtung zurückkehrt. Das heißt, ein schwarzes Bild wird reproduziert. Deshalb eignet sich diese Anordnung bei der Vervollständigung des normalerweise schwarzen Typs mit einer minimalen Konfiguration.

Ferner führt der Effekt einer Reduzierung der optischen Pfadlänge und der Effekt der voranstehend beschriebenen kompakten Anordnung zu einem neuen Effekt. Das heißt, es ist möglich, eine Modulanordnung zu verwenden, bei der die einzelne Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung, die drei Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtungen, der dichroitische Spiegel (gemeinsam als die zweite Lichtverteilungseinrichtung und die zweite Lichtkombiniereinrichtung verwendet) und die einzelne optische Polarisationseinrichtung (gemeinsam als die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung verwendet) dreidimensional in "einer Packung" untergebracht sind. Ferner ist es möglich, eine neue Anordnung zu verwenden, bei der die Positionsbeziehungen zwischen den jeweiligen Elementen durch Einstellschrauben eingestellt werden, die in dem Modul vorgesehen sind. Die Konfiguration nach Anspruch 27 erlaubt diese Anordnung.

Zusätzlich zu der kurzen Konfiguration der optischen Pfadlänge erlaubt diese Anordnung eine Vierplattenprojektorvorrichtung (wobei die Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung ausschließlich für das Helligkeitssignal verwendet wird) anstelle der herkömmlichen Dreiplattenprojektorvorrichtung, so daß ein ausreichend hell projiziertes Bild hinsichtlich der Helligkeit des projizierten Bilds reproduziert wird. Zusätzlich zu dem Betrieb, bei dem das polarisierte Licht, welches nicht zur Bildherstellung (optisch moduliertes Licht, welches keine Polarisationssteuerung durchläuft) an die Lichtsammeleinrichtung zurückkehrt und erneut verwendet wird, existiert der folgende Betrieb. Wenn der Gesamtwirkungsgrad von Licht in einer herkömmlichen Konfiguration (nicht gezeigt), die mit drei R-, G- und B-Feldern des TN-Flüssigkristall-Transmissionstyps und einem dichroitischen Spiegel versehen ist und auf eine hohe Auflösung abzielt, zu 1 angenommen wird, dann ist der Gesamtwirkungsgrad in diesem Anspruch dieser Erfindung ungefähr 1,8fach. Somit besteht ein Effekt darin, daß die optische Leistung der Lichtsammeleinrichtung, im Vergleich mit dem herkömmlichen Beispiel, veranlaßt wird, zur Bildherstellung mit einem hohen Wirkungsgrad beizutragen.

Mittels dieses Betriebs besteht im Fall der Lampe einer herkömmlichen Projektorvorrichtung mit einer Konfiguration unter Verwendung von drei R-, G- und B-Feldern des TN-Flüssigkristall-Transmissionstyp und eines dichroitischen Spiegels und unter Verwendung beispielsweise einer 300 W Lampe ein Vorteil darin, daß die Leistung der Lampe auf 1/1,8 (ungefähr 0,55) reduziert werden kann, das heißt ungefähr 170 W oder darum. Gekoppelt mit dem Betrieb der dreidimensionalen Modulkonfiguration "einer Packung" kann der Effekt einer Reduzierung der Größe der Gesamtkonfiguration vorangetrieben werden.

In der Konfiguration nach Anspruch 19 umfaßt die Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung eine Einheit jeweils für die C-Komponente (Chrominanzkomponente) und die K-Komponente (Helligkeitskomponente) und die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung sind integral durch eine einzelne optische Polarisationseinrichtung gebildet. Da der dichroitische Spiegel (der die zweite Lichtverteilungseinrichtung und die zweite Lichtkombiniereinrichtung bildet) im Anspruch 27 nicht benötigt wird, kann ferner die optische Systemkonfiguration zum Durchführen einer grundlegenden optischen Modulation durch zwei Videosignal-Lichtmodulationseinrichtungen und eine optische Polarisationseinrichtung alleine erhalten werden. Mit anderen Worten besteht ein Vorteil dahingehend, daß die optische Systemkonfiguration der Vorrichtung kompakt gemacht werden kann.

Deshalb ist es einfach, die Konfiguration zu realisieren, um das optische System dreidimensional in "eine Packung" zu bringen. Zusätzlich kann die optische Pfadlänge weiter reduziert werden, obwohl ein optischer Verlust aufgrund der Farbfilter bestehen kann. Allgemein ermöglicht die Lichtmodulationseinrichtung vom Reflexionstyp in dem Licht seiner Struktur im Grunde genommen eine Bereitstellung eines großen Öffnungsverhältnisses für die Pixel im Vergleich mit dem Transmissionstyp. Da auch die Lichtmodulationseinrichtung vom Reflexionstyp mit wenigstens der Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung für ausschließliche Verwendung versehen ist, ist, als Ergebnis des synergetischen Effekts dieser Operationen, wenn der gesamte optische Wirkungsgrad einer herkömmlichen Vorrichtung unter Verwendung eines einzelnen Flüssigkristallfelds, bei dem drei primäre Farbfilter integral angeordnet sind, zu 1 angenommen wird, der optische Wirkungsgrad der Chrominanzkomponente und der Helligkeitskomponente jeweils ungefähr 0,9 oder ähnlich. Da jedoch die Chrominanzkomponente und die Helligkeitskomponente durch die optische Polarisationseinrichtung optisch kombiniert werden, kann erwartet werden, daß die Helligkeit 1,8fach oder ähnlich wird, was ungefähr das Doppelte ist.

Mit anderen Worten ausgedrückt erzeugt die Vorrichtung gemäß diesem Aspekt der Erfindung eine Wirkung, bei der ein helleres projiziertes Bild als in einem Fall reproduziert werden kann, bei dem das herkömmliche einzelne Flüssigkristallfeld verwendet wird, bei dem die drei primären Farbfilter integral angeordnet sind.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 20 werden für die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtungen insgesamt zwei Flüssigkristallfelder vom Transmissionstyp zum Transmittieren von optisch moduliertem Licht verwendet, eine für das Helligkeitssignal und die andere für das Chrominanzsignal, um so ein projiziertes Farbbild zu bilden. Die Polarisationsrichtungen der ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen von dem natürlichen Licht werden jeweils unabhängig entsprechend der Helligkeit- und Chrominanzsignale einer optischen Modulation ausgesetzt. Da jedoch die erste Lichtkombiniereinrichtung und die erste Lichtverteilungseinrichtung auch unabhängig angeordnet sind, besteht ein Effekt darin, daß die Projektorvorrichtung als entweder der normalerweise schwarze oder der normalerweise weiße Typ konfiguriert werden kann, auf der Basis der gegenseitigen Positionsbeziehung zwischen der ersten Lichtkombiniereinrichtung und der Projektionseinrichtung. Da die erste Lichtkombiniereinrichtung der Polarisationsstrahlteiler ist, der die optische Polarisationseinrichtung ist, gibt es insbesondere eine Wirkung dahingehend, daß, wenn die Vorrichtung in den normalerweise schwarzen Mode oder den normalerweise weißen Mode eingestellt wird, die selektive Modeneinstellung möglich wird, wenn der Winkel, unter dem die Projektionseinrichtung in Bezug zu dem Polarisationsstrahlteiler eingestellt ist, lediglich um 90° verändert wird. In dem Licht der optischen Konfiguration kann nämlich die Auslegung der Projektorvorrichtung selektiv gemacht werden, beispielsweise durch Verwendung einer Konfiguration, bei der sich die Projektionseinrichtung in einer verlängerten Achse des linearen optischen Pfads der Lichtsammeleinrichtung und der ersten Lichtverteilungseinrichtung befindet, oder eine Konfiguration, bei der sich die Projektionseinrichtung in einer Richtung orthogonal zu der verlängerten Achse des linearen optischen Pfads befindet.

Da bei der Konfiguration nach Anspruch 21 eine Operation besteht, bei der das polarisierte Licht, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt, an die Lichtsammeleinrichtung (oder die Projektionseinrichtung) zurückgeführt wird, besteht ein Betrieb, bei dem als Ergebnis das austretende Licht von der Lichtsammeleinrichtung effektiv verwendet wird.

Durch diesen Betrieb umfaßt die Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung nur einen Satz von jeweils unabhängigen Lichtmodulationseinrichtungen für R, G und B entsprechend der drei primären Farben. Da jedoch der Reflexionstyp mit einem höheren Öffnungsverhältnis als der Transmissionstyp verwendet wird und das austretende Licht von der Lichtsammeleinrichtung effektiv verwendet wird, wird der Wirkungsgrad einer Verwendung des Lichts hoch gemacht, obwohl die optische Konfiguration einfach gemacht ist.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 22 wird die Pixelgröße der jeweiligen unabhängigen Lichtmodulationseinrichtung für die jeweiligen Farben von R, G und B entsprechend der drei Primärfarben zwischen einer feinen Größe oder einer Mehrpixelgröße, die größer als die Genannte ist und aus einer Vielzahl der feinen Größen besteht, verändert. Somit besteht ein Betrieb dahingehend, daß das Videosignal mit einer großen Hochfrequenzkomponente durch die feine Pixelgröße optisch moduliert wird. Da andererseits die mittleren und niedrigen Frequenzkomponenten der Bildsignale mit der Pixelgröße (Mehrpixelgröße) angezeigt werden, die aus einer Vielzahl von feinen Größen besteht, gibt es einen Betrieb, bei dem eine optische Modulation mit einem steilen Gradienten bereitgestellt ist. Es versteht sich von selbst, daß ein ähnlicher Betrieb ausgeführt werden kann, wenn die Anordnung zum Umändern der Pixelgröße zu der feinen Größe und der Mehrpixelgröße entsprechend dem Grad des Videosignals und der Zusammensetzung der Hochfrequenzkomponenten auf die Lichtmodulationseinrichtung oder andere Ansprüche angewendet wird.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 23 sind zwei Sätze von unabhängigen Lichtmodulationseinrichtungen für die jeweiligen Farben von R, G und B vorgesehen, anstelle eines Satzes von unabhängigen Lichtmodulationseinrichtungen für die jeweiligen Farben von R, G und B, so daß sowohl die ersten als auch die zweiten polarisierten Lichtstrahlen einer optischen Modulation zur Bildung eines projizierten Bilds ausgesetzt werden können. Somit besteht ein Effekt dahingehend, daß sich der Lichtverwendungswirkungsgrad verbessert.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 24 wird einer der zwei Sätze von unabhängigen Lichtmodulationseinrichtungen für die jeweiligen Farben R, G und B, wie im Anspruch 23 aufgeführt, für das rechte Auge verwendet, und der andere Satz wird für das linke Auge verwendet, so daß es einen Effekt gibt, daß eine sogenannte dreidimensionale projizierte Bildinformation an den Schirm geliefert wird.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 25 werden insgesamt vier Lichtmodulationseinrichtungen vom Transmissionstyp verwendet, eine für die Helligkeitskomponente und jeweils eine für die Chrominanzkomponente, und jeder der ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen wird unabhängig einer optischen Modulation auf der Grundlage der Videosignale, der Helligkeitskomponente und der Chrominanzkomponente ausgesetzt. Bezüglich der Chrominanzkomponente gilt, daß nachdem der zweite polarisierte Lichtstrahl spektral in Wellenlängen der jeweiligen Farben durch den dichroitischen Spiegel getrennt und optisch verteilt ist, der zweite polarisierte Lichtstrahl auf die Lichtmodulationseinrichtung für die jeweiligen Farben einfällt und einer optischen Modulation ausgesetzt wird. Dann werden die optisch modulierten Lichtstrahlen optisch durch die zweite Lichtkombiniereinrichtung kombiniert, die wiederum durch den dichroitischen Spiegel gebildet ist. Die Konfiguration berücksichtigt nicht nur das Chrominanzsignal sondern auch das Helligkeitssignal bei jedem Prozeß der Verteilung des Lichts, einer optischen Trennung, einer optischen Modulation und einer Kombination des Lichts. Deshalb bestehen Vorteile dahingehend, daß sich der Lichtverwendungswirkungsgrad verbessert, die gegenseitige Störung der Farben klein ist und eine optische Modulation für jede Farbe entsprechend jeder Farbe durchgeführt werden kann.

Da die vorsichtig entworfene Konfiguration wie oben beschrieben verwendet wird, kann ein günstiger Zusatzeffekt erzeugt werden, nämlich daß die von der Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung gespielten Rollen, im Detail zugewiesen werden können. Beispielsweise wird eine optische Modulation auf der Grundlage eines Videosignals entsprechend einer Hochfrequenzkomponente durch die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung ausgeführt, während eine optische Modulation auf der Grundlage von Videosignalen entsprechend mittlerer und niedriger Frequenzkomponenten durch die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung ausgeführt wird.

Wenn dann eine Signalverarbeitung so bewirkt wird, daß von den Videosignalen Helligkeitskomponentensignale an die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung zurückverteilt werden, so daß die Lichtströme von modulierten Lichtstrahlen von den zwei Signallicht-Modulationseinrichtungen im wesentlichen gleich werden, kann die Balance einer Helligkeit der modulierten Lichtstrahlen, die von den zwei Modulationseinrichtungen austreten, beibehalten werden. Infolgedessen gibt es einen Zusatzeffekt darin, daß das Licht von der Lichtsammeleinrichtung zu der Bildherstellung mit einem hohen Verwendungswirkungsgrad beiträgt. Ferner kann eine hohe Auflösung einfach erreicht werden, indem nur die Pixelgröße der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung reduziert wird.

Mit anderen Worten ermöglicht die optische Konfiguration gemäß Anspruch 25 eine neue Kombination zwischen dem optischen System und dem Videosignalsystem, da ein optisches System und ein optischer Pfad entsprechend dem Helligkeitssignal und den Primärfarbsignalen jeweils vorgesehen sind, was bei den herkömmlichen Videosignalen nicht der Fall ist. Infolgedessen wird ein günstiger Zusatzeffekt als die voranstehend beschriebene Projektorvorrichtung breitgestellt.

Nachdem die Querschnittsfläche des Lichts, welches auf die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung fällt, durch die erste optische Einrichtung vergrößert wird, wird gemäß der Konfiguration nach Anspruch 28 das Licht veranlaßt, auf die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung einzufallen und es wird einer optischen Modulation ausgesetzt. Dann wird der vergrößerte optische modulierte Lichtstrahl wieder durch die zweite optische Einrichtung auf eine Fläche herunter reduziert, die der Einfallslichtquerschnittsfläche des Polarisationsstrahlteilers für die erste Lichtkombination angepaßt ist. Selbst wenn die Pixelgrößen der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und der Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung die gleichen sind, kann deshalb beispielsweise die Auflösung des Lichts, welches durch die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung optisch moduliert wird, im Vergleich mit demjenigen der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung wirksam entsprechend der Verhältnisse der Vergrößerung und Verkleinerung durch die ersten und zweiten optischen Einrichtungen groß gemacht werden.

Mit anderen Worten, wenn die Verhältnisse der Vergrößerung und Verkleinerung durch die ersten und zweiten optischen Einrichtungen beispielsweise auf 1,4fach und 1/1,4fach eingestellt werden und die Pixelfläche der Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung auf 1/2 der Pixelgröße der Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung eingestellt wird, kann die Pixelfläche der Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung auf ungefähr 1/2,8 der Pixelfläche der Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung in der Lichteinfalls-Querschnittsfläche der ersten Lichtkombiniereinrichtung eingestellt werden.

Mit anderen Worten, selbst wenn die Bedingungen einschließlich des Öffnungsverhältnisses jeder Lichtmodulationseinrichtung und die Einrichtungs-spezifische Pixelgröße jeder Lichtmodulationseinrichtung zu einem bestimmten Ausmaß beschränkt sind, ist es leicht möglich, die Pixeldichte in der Querschnittsfläche des optischen Pfads der ersten Lichtkombiniereinrichtung der Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung (z. B. in die der Lichtstrom der Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung und den Lichtstrom der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung identisch gemacht wird) durch die Kombination der ersten und zweiten optischen Einrichtungen zu optimieren. Dies ist leicht in Kombination mit der Signalverarbeitung zur Zurückverteilung des Helligkeitskomponentensignals der Videosignale an die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung möglich.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm, welches ein Beispiel der Konfiguration eines optischen Systems einer Projektorvorrichtung zeigt;

Fig. 2 ein Diagramm, welches ein anderes Beispiel der Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung zeigt;

Fig. 3 ein Diagramm, welches ein anderes Beispiel der Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung zeigt;

Fig. 4 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 7 ein Diagramm, welches eine Konfiguration einer Lichtmengenverteilungseinrichtung einer Projektorvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 8 ein Diagramm, welches eine andere Ausführungsform der Lichtmengenverteilungseinrichtung der Projektorvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9 ein Diagramm, welches noch eine andere Konfiguration der Lichtmengenverteilungseinrichtung der Projektorvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 10 ein Diagramm, welches eine weitere Konfiguration der Lichtmengenverteilungseinrichtung der Projektorvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 11 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 12 ein Diagramm, welches die Wellenlängenabhängigkeit der Reflexion eines Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegels zeigt, der in der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 13 ein Diagramm, welches die Wellenlängenabhängigkeit des Reflexionsvermögens eines Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegels zeigt, der in der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 14 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 15 ein Diagramm, welches die Wellenlängenabhängigkeit eines Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegels zeigt, der in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 16 ein Diagramm, welches die Wellenlängenabhängigkeit eines Rotlicht transmittierenden dichroitischen Spiegels zeigt, der in der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 17 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 18 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 19 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 20 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 21 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 22 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 23 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 24 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 25 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer ein achtzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt (dies ist eine Konfiguration, bei der das Licht, welches nicht zur Bildherstellung beiträgt, an die Lichtsammelseite zurückgeführt wird);

Fig. 26 ein Diagramm, welches eine Konfiguration des optischen Systems einer herkömmlichen Projektorvorrichtung zeigt;

Fig. 27A und 27B Diagramme, die den Betrieb eines TN-Flüssigkristallfelds erläutern;

Fig. 28A und 28B Diagramme, die gegenseitige Beziehungen zwischen dem polarisierten Licht (P, S) und K-Komponenten (Helligkeitskomponenten) und C-Komponenten (Chrominanzkomponenten) von Videosignalen darstellen;

Fig. 29 ein Diagramm, welches die Konfiguration des optischen Systems einer Projektorvorrichtung gemäß einer neunzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und

Fig. 30 ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Einheiten-Konfiguration zeigt, bei der die optische Konfiguration der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung als eine Packung gebildet sind.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN UND BEISPIELE ERSTES BEISPIEL

In dem folgenden Beispiel wird eine Konfiguration beschrieben, bei dem das Flüssigkristallfeld vom Reflexionstyp ein TN-Flüssigkristall mit einem Verwin­ dungs- oder Drehwinkel von 45° ist und bei dem das Flüssigkristallfeld vom Transmissionstyp ein TN-Flüssigkristall mit einem Drehwinkel von 90° ist.

Allerdings können im Fall des jüngsten superverwundenen nematischen (STN) Flüssigkristalls, welches um 180° oder mehr dreht, die Flüssigkristallfelder mit Winkeln versehen werden, bei denen beispielsweise 180° zu den jeweiligen voranstehend erwähnten Drehwinkeln hinzugefügt wird. Das Flüssigkristallfeld vom Reflexionstyp kann nämlich ein STN-Flüssigkristall mit einem Drehwinkel von 225° sein und das Flüssigkristallfeld vom Transmissionstyp kann ein STN-Flüssigkristall mit einem Drehwinkel von 270° sein.

In Fig. 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 1 eine Projektionslichtquelle, umfassend eine Lampe 10, die als eine weißes Licht aussendende Lichtquelle dient, und einen Reflexionsspiegel 11, der als eine Einrichtung zum Sammeln des austretenden Lichts dient. Weißes austretendes Licht 100, dessen Polarisationsrichtung (Schwingungsrichtung) nicht in einer bestimmten Richtung polarisiert ist und das das sogenannte natürliche Licht ist und im wesentlichen parallel ist, tritt aus der Projektionslichtquelle 1 aus.

Es sei darauf hingewiesen, daß in den folgenden Ausführungsformen die Anordnung zum Emittieren des austretenden Lichts grundlegend die gleiche ist, so daß eine redundante Beschreibung davon nachstehend weggelassen wird.

Ein Bezugszeichen 7 bezeichnet einen Polarisationsstrahlteiler, wodurch das weiße Licht, das heißt natürliche Strahlen des austretenden Lichts 100, polarisiert und in zwei Weißlicht-Komponenten, P-Wellen und S-Wellen, deren Polarisationsrichtungen senkrecht zueinander sind, getrennt wird. Der Polarisationsstrahlteiler 7 besitzt die Funktion einer vollständigen Trennung des Lichts mit einem Wellenlängenband im Bereich von 400 nm bis 700 nm und sichtbar für das menschliche Auge in die P-Wellen und die S-Wellen. Der Polarisationsstrahlteiler 7 ist nämlich eine optische Polarisationseinrichtung.

Das austretende Licht 100 wird durch eine Polarisations-/Trenn­ ebene 71 des Polarisationsstrahlteilers 7 in die zwei Komponenten aufgeteilt, nämlich P-Wellen 101P und S-Wellen 101S, deren Polarisationsrichtungen zueinander senkrecht sind und die jeweils auf ein Flüssigkristallfeld 21 für das Helligkeitssignal, welches eine Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung 2 bildet, und ein Flüssigkristallfeld 31 für das Chrominanzsignal, welches eine Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung 3 bildet, angewendet werden. Das heißt, das austretende Licht 100 wird optisch verteilt. Die zwei Flüssigkristallfelder sind Flüssigkristallfelder vom Reflexionstyp, die optisch moduliertes Licht reflektieren. Ein Bezugszeichen 22 bezeichnet ein Farbfilter oder ein Phasenfilter, welches eine Färbung aufgrund der sogenannten optischen Drehdispersion korrigiert, die auftritt, wenn die Polarisationsrichtung des einfallenden Lichts der Verdrehung der Flüssigkristallmoleküle in einem Fall nicht folgen kann, bei dem die Dicken der zwei Flüssigkristallfelder klein sind. Ein Bezugszeichen 32 bezeichnet ein Farbfilter zum Wählen (Filtern) der drei Primärfarben R, G und B aus dem weißen Licht.

Nebenbei gesagt kann die Pixelgröße des Flüssigkristallfelds 31 für das Chrominanzsignal größer als die Pixelgröße des Flüssigkristallfels 21 für das Helligkeitssignal sein. Das heißt, die Pixelgrößen des letzteren kann feiner als die Pixelgröße des ersteren sein. Diese Anordnung ist entsprechend der visuellen Eigenschaften des Menschen vorgesehen (das heißt die Chrominanzinformation ist in der Auflösung niedriger als die Helligkeitsinformation). Da zusätzlich die Polarisationsrichtungen des auf das Flüssigkristallfeld 21 für das Helligkeitssignal und das Flüssigkristallfeld 31 für das Chrominanzsignal einfallende Licht senkrecht zueinander sind, werden die Reibrichtungen zum Bestimmen der Richtungen einer Orientierung der Flüssigkristallmoleküle der jeweiligen Felder auch natürlich senkrecht zueinander gemäß der Polarisationsrichtungen des einfallenden Lichts gemacht.

Wenn eine Feldansteuerspannung an jedes Flüssigkristallfeld angelegt wird, wird von den P-Wellen 101P, die auf das Flüssigkristallfeld 21 für das Helligkeitssignal fallen, die Polarisationsrichtung des Lichts, welches durch die Pixel mit der daran angelegten Spannung transmittiert und dann reflektiert wird, infolgedessen durch den Einfall und die Reflexion um 90° gedreht. Mit anderen Worten, die Polarisationsrichtung des Lichts wird moduliert. Da das polarisierte Licht auf den Polarisationsstrahlteiler 7 als S-Wellen 103 fällt, wird das polarisierte Licht in Richtung auf eine Projektionslinse 4 der Projektionseinrichtung reflektiert, nämlich durch die Polarisations-/Trennebene 21 des Polarisationsstrahlteilers 7. Von den S-Wellen 101S, die auf das Flüssigkristallfeld 31 für das Chrominanzsignal fallen, wird genauso die Polarisationsrichtung des Lichts, welches durch die Pixel mit der daran angelegten Spannung transmittiert und dann reflektiert wird, um 90° gedreht und fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7 als P-Wellen 104 ein. Somit werden die P-Wellen 104 durch die Polarisations-/Trenn­ ebene 71 des Polarisationsstrahlteilers 7 transmittiert und in Richtung auf die Projektionslinse 4 hin gerichtet.

Die zwei Strahlen von polarisiertem Licht, die eine Polarisationssteuerung erfahren, nachdem sie auf diejenigen Pixel in dem Flüssigkristallfeld 21 für das Helligkeitssignal und dem Flüssigkristallfeld 31 für das Chrominanzsignal mit der daran angelegten Feldansteuerspannung einfallen und danach reflektiert werden, werden durch den Polarisationsstrahlteiler 7 optisch kombiniert. Das polarisierte Licht wird demzufolge vergrößert und als ein Farbbild 105 auf einen Schirm 6 durch die Projektionslinse 4 projiziert. Das heißt, der Polarisationsstrahlteiler führt die Funktion einer Lichtkombiniereinrichtung aus.

Da überdies zur Zeit der Kombination des Lichts Licht 103, welches von dem Flüssigkristallfeld 21 für das Helligkeitssignal reflektiert wird, durch die Polarisations- /Trennebene 71 reflektiert wird, bildet dieses Licht ein Schwarz- und Weißbild, bei dem im Vergleich mit dem Farbbild, welches durch das Licht von dem Flüssigkristallfeld 31 für das Chrominanzsignal erhalten wird, links und rechts umgekehrt sind. Wenn dieser Zustand intakt bleibt, kann ein richtiges Bild nicht gebildet werden. Um ein richtiges Bild auf dem Schirm zu bilden, ist es erforderlich, eine Maßnahme vorzusehen, indem entweder das Bild auf dem Flüssigkristallfeld 21 für das Helligkeitssignal oder das Bild auf dem Flüssigkristallfeld 31 für das Chrominanzsignal mittels elektrischer Signale invertiert wird, oder indem das Bild durch Anordnen eines Spiegels zum Ablenken der Richtung des Lichts um 90° zwischen dem Flüssigkristallfeld 21 für das Helligkeitssignal und dem Polarisationsstrahlteiler 7 optisch invertiert wird. Es versteht sich von selbst, daß bevorzugt wird, die elektrischen Signale zu invertieren.

In der voranstehend beschriebenen Konfiguration des ersten Beispiels werden die vier Funktionen einer Einrichtung zum Verteilen von austretendem Licht von der Lichtsammeleinrichtung, einer Einrichtung zum Kombinieren der modulierten Lichtstrahlen (103 und 104), eines Polarisators auf der Einfallsseite des herkömmlichen TN-Flüssigkristallfelds und eines Analysators auf der Austrittsseite davon von dem Polarisationsstrahlteiler bereitgestellt, das heißt von einer einzelnen optischen Polarisationseinrichtung. Somit kann eine kompakte Vorrichtung bei niedrigen Kosten realisiert werden.

Da insbesondere der Polarisator und der Analysator nicht benötigt werden, tritt ein Verlust von Licht aufgrund von diesen Elementen in dem optischen Pfad nicht auf (normalerweise ein Verlust von 50% oder ähnlich). Selbst wenn das Licht, dessen Energie abgenommen hat, nachdem es polarisiert und in die P-Wellen und S-Wellen aus dem natürlichen Licht getrennt wurde, optisch moduliert wird, reproduziert die gesamte optische Leistung des projizierten Lichts ein helles projiziertes Bild, da die modulierten Lichtstrahlen von den jeweiligen Flüssigkristallen optisch durch den Polarisationsstrahlteiler 7, das heißt die optische Polarisationseinrichtung kombiniert werden. Zusätzlich versteht es sich von selbst, daß die Konfiguration gemäß dieser Ausführungsform hinsichtlich der Helligkeit grundlegend vorteilhaft ist, da das Öffnungsverhältnis des Flüssigkristallfelds vom Reflexionstyp einen größeren Wert als das des Felds vom Transmissionstyp besitzt.

Hinsichtlich des polarisierten Lichts, welches auf die Pixel einfällt, an die sowohl in dem Flüssigkristallfeld 21 für das Helligkeitssignal als auch dem Flüssigkristallfeld 31 für das Chrominanzsignal keine Feldansteuerspannung angelegt ist, und das dann reflektiert wird, ist die Richtung einer optischen Drehkraft des einfallenden Lichts und die Richtung einer optischen Drehkraft des reflektierten Lichts im wesentlichen entgegengesetzt zueinander. Da die Polarisationsrichtung sich nicht dreht, werden infolgedessen die P-Wellen, die auf das Flüssigkristallfeld 21 für das Helligkeitssignal auftreffen, reflektiert so wie sie sind als die P-Wellen, fallen wieder auf den Polarisationsstrahlteiler 7 ein, werden durch die Polarisation-/Trennebene 71 transmittiert und kehren an die Projektionslichtquelle 1 zurück. Die S-Wellen, die auf das Flüssigkristallfeld 31 für das Chrominanzsignal einfallen, fallen wiederum auf den Polarisationsstrahlteiler 7 so wie sie sind als die S-Wellen ein, werden durch die Polarisation-/Trenn­ ebene 71 reflektiert und kehren dann an die Projektionslichtquelle 1 zurück.

Die Konfiguration, bei der das Polarisationslicht, welches nicht zu der sogenannten Bildherstellung beiträgt, an die Projektionslichtquelle zurückkehrt, unterstützt die Wiederverwendung der Projektionslichtquelle 1 und besitzt eine wichtige Bedeutung, wie nachstehend noch beschrieben wird.

Das heißt, das Licht 106, welches somit an die Projektionslichtquelle 1 von den jeweiligen Flüssigkristallfeldern zurückkehrt und nicht zur Bildherstellung beiträgt, wird wiederum durch den Reflexionsspiegel 11 reflektiert. Wenn eine Anordnung so vorgesehen ist, daß das reflektierte Licht mit einer geringfügigen divergierenden oder konvergierenden Charakteristik versehen ist oder seine Richtung sich in Bezug auf das ursprüngliche austretende Licht 100 von der Lampe 10 ändert, bestrahlt das Licht, welches wieder in Richtung auf die jeweiligen Flüssigkristallfelder über den Polarisationsstrahlteiler 7 gerichtet wird, die Pixel unterschiedlich zu den Pixeln, die zunächst durch die ursprünglichen Lichtwellen 101P oder 101S bestrahlt werden, und etwas Licht bildet ein Bild, während irgendein anderer Abschnitt des Lichts immer noch an die Lampe 10 zurückkehrt.

Mit anderen Worten ausgedrückt, da das von dem Reflexionsspiegel 11 austretende Licht 100 die voranstehend beschriebene Operation wiederholt, wird eine effektive Verwendung des Lichts durchgeführt, welches nicht ein Bild herstellt, und die Gesamtmenge des Lichts, welches auf die Flüssigkristallfelder angewendet wird, steigt im Ergebnis an, so daß ein helleres Bild auf dem Schirm erhalten werden kann.

Wie voranstehend beschrieben führt der Polarisationsstrahlteiler 7, das heißt die optische Polarisationseinrichtung, aus sowohl die Funktion der Lichtverteilungseinrichtung zum Polarisieren und Trennen der natürlichen Strahlen des austretenden Lichts 100 in die P-Wellen und S-Wellen und zum optischen Verteilen dieser in Richtung auf die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung 2 und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung 3 hin als auch die Funktion der Lichtkombiniereinrichtung, um von dem optisch modulierten Licht, die polarisierten Lichtstrahlen von den zwei Lichtmodulationseinrichtungen optisch zu kombinieren, die eine Polarisationssteuerung erfahren haben und zur Bildherstellung beitragen. Ferner kann die Konfiguration als diejenige eines normalerweise schwarzen Modes angesehen werden, da das projizierte Bild schwarz ist, wenn keine Feldansteuerspannung an die Flüssigkristallfelder angelegt ist. Wenn die an die zwei Flüssigkristallfelder angelegten Spannungen jeweils optimal eingestellt sind und das Phasenfilter auf der Austrittsseite des Flüssigkristallfelds 21 für das Helligkeitssignal optimiert ist oder das Farbfilter 32 des Flüssigkristallfelds 31 für das Chrominanzsignal, dann werden demzufolge die an die Pixel der drei Primärfarben angelegten Spannungen und dergleichen optimiert, das heißt, wenn externe Bedingungen optimal bereitgestellt sind, ist es möglich, die Balance von hellen Abschnitten (Weißbalance) ausreichend in geeigneter Weise einzustellen.

Ferner versteht es sich von selbst, daß als Verfahren zum Reproduzieren eines noch helleren projizierten Bilds es leicht möglich ist, zwei Einheiten des in Fig. 1 gezeigten optischen Systems parallel bereitzustellen, nämlich zum Zweck einer Verwendung des Merkmals des kompakten optischen Systems gemäß diesem ersten Beispiel und zum optischen Kombinieren von Lichtstrahlen auf dem Schirm 6 durch Verwendung des in Fig. 26 gezeigten Konzepts mittels einer Projektionseinrichtung oder dergleichen.

Wenn diese duale optische Systemkonfiguration verwendet wird, ist es zusätzlich möglich, einen dreidimensionalen Flüssigkristallprojektor für zukünftige Multimedia-An­ wendungen bereitzustellen. Das heißt, das duale optische System kann realisiert werden, wenn das in Fig. 1 gezeigte optische System als ein rechtsseitiges System projiziert wird und ein anderes in Fig. 1 gezeigtes optisches System als ein linksseitiges System projiziert wird.

Ferner ist dieses duale optische System mit dem dualen Merkmal des sogenannten Projektionsbild-Reproduktionsmodus versehen, bei dem der Modus nach Wunsch umgeschaltet wird, nämlich zwischen einem Reproduktionsmodus mit einem hellen Projektionsbild und einem Reproduktionsmodus mit einem kompakten dreidimensionalen Projektionsbild.

Da zusätzlich das in Fig. 1 gezeigte optische System mit einer kürzesten optischen Pfadlänge versehen ist und die verschiedenen Einrichtungen integral angeordnet werden können, in der Massenproduktion, ist es möglich, eine Modulkonfiguration zum dreidimensionalen Anordnen des Systems in "eine Packung oder Einheit" zu verwenden, bei der sich der Polarisationsstrahlteiler in der Mitte befindet, das Flüssigkristallfeld 21 für das Helligkeitssignal und das Farbfilter 22 sowie das Flüssigkristallfeld 31 für das Chrominanzsignal und das Farbfilter 32 an zueinander senkrechten Positionen fest angeordnet sind und die jeweiligen optischen Pfade (103 und 101P, 101S und 104, 100 und 106, und 105) vorgesehen sind. Wenn der Modulblock mit einem Wärmesenkenstrahler versehen ist, ist ein sogenannter Projektionsmotorblock möglich und eignet sich genauso für die oben beschriebene duale optische Systemkonfiguration. Das dies möglich ist liegt an dem kompakten Merkmal der optischen Konfiguration, die bereits beschrieben worden ist. Ein Beispiel einer Einheitenkonfiguration zur Realisierung der einen Verpackung ist in Fig. 30 gezeigt.

ZWEITES BEISPIEL

Fig. 2 ist ein Diagramm, welches ein zweites Beispiel einer Projektorvorrichtung zeigt. Dieses Beispiel unterscheidet sich grundlegend von dem ersten Beispiel darin, daß in der Konfiguration anstelle des Farbfilters 32 für die Primärfarben R, G und B und dem in der ersten Ausführungsform verwendeten einzelnen Flüssigkristallfeld 31 ein dichroitischer Spiegel, der eine dichroitische Ebene 36 vom Rot-Reflexions-, Grün-Transmissionstyp und eine dichroitische Ebene 37 vom Blau-Reflexions-, Grün-Trans­ missionstyp aufweist, sowie drei Flüssigkristallfelder für die Primärfarben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) verwendet werden. Bezüglich der Pixelgröße für jedes Feld ist die Pixelgröße des Flüssigkristallfelds für das Chrominanzsignal größer als die Pixelgröße o des Flüssigkristallfelds zum Modulieren des Helligkeitssignals, in der gleichen Weise wie in dem ersten Beispiel.

In Fig. 2 bezeichnen die Bezugszeichen 33, 34 und 35 Flüssigkristallfelder, die ausschließlich für R, G bzw. B verwendet werden; ein Bezugszeichen 36 bezeichnet die dichroitische Ebene, die R reflektiert und G transmittiert; und 37 bezeichnet die dichroitische Ebene, die B reflektiert und G transmittiert. Mit anderen Worten führen zunächst die dichroitischen Ebenen 36 und 37 die Rolle einer neuen Lichtverteilungseinrichtung aus, die das polarisierte Licht der P-Wellen in Richtung auf die jeweiligen Flüssigkristallfelder 33, 34 und 35 für eine ausschließliche Verwendung, die die Lichtmodulationseinrichtungen für R, G und B-Signale bilden, führt. Dann werden hinsichtlich der Pixel, an die die Spannung in den Flüssigkristallfeldern angelegt ist, die Polarisationsrichtungen beispielsweise um 90° gedreht, das Licht fällt auf die dichroitischen Ebenen 36 und 37 in entgegengesetzten Richtungen zu denjenigen eines Einfalls ein, R und B werden reflektiert und G wird transmittiert und die Lichtstrahlen werden wieder kombiniert. Als Ergebnis werden die jeweiligen Polarisationsrichtungen um 90° geändert (das heißt die Polarisationsrichtungen werden moduliert), so daß die Lichtstrahlen durch den Polarisationsstrahlteiler 7 optisch kombiniert werden, um so nicht in Richtung auf die Projektionseinrichtung 1 hin gerichtet zu werden, sondern in Richtung auf die Projektionslinse 4 hin. Das heißt, der Polarisationsstrahlteiler 7 verteilt das Licht allgemein optisch in Richtung auf die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung (33, 34 und 35) und die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung 22 und 21, das heißt 2) in der Form einer Polarisationstrennung des Lichts in die P-Wellen und die S-Wellen und dient auch als die Lichtkombiniereinrichtung. Diesbezüglich ist die Anordnung von Licht zu derjenigen dem voranstehend beschriebenen ersten Beispiel ähnlich. Es sei darauf hingewiesen, daß der andere grundlegende Betrieb (der Betrieb für die Fälle, bei denen keine Spannung an die Pixel angelegt wird) im wesentlich ähnlich zu demjenigen des ersten Beispiels ist und eine Beschreibung davon wird weggelassen. Da jedoch insbesondere das Farbfilter 32 in dem ersten Beispiel nicht vorgesehen ist, besteht kein Verlust von Licht aufgrund des Farbfilters (im Prinzip werden zwei Drittel des auf das Farbfilter einfallenden Lichts ein Verlust), so daß es möglich ist, ein Bild zu erhalten, welches heller ist als das in dem ersten Beispiel erhaltene.

Da zusätzlich optimale Dicken der Flüssigkristallfelder und optimale angelegte Spannungen ausschließlich und unabhängig für die jeweiligen Wellenlängen der Primärfarben R, G und B gewählt werden können, kann die Tönung einer Farbe des projizierten Bilds mehr als in der beschriebenen ersten Ausführungsform verbessert werden. Es ist natürlich auch möglich, eine dreidimensionale modulare Konfiguration für das gesamte optische System zu verwenden, bei dem das System als "eine Packung" gebildet ist, in der gleichen Weise wie bei dem ersten Beispiel. Dies ist aufgrund der Tatsache möglich, daß die Längen der optischen Pfade zwischen den jeweiligen Einrichtungen kurz sind. Es ist deutlich, daß die Vorrichtung dieses zweiten Beispiels auch ein normalerweise schwarzer Typ ist.

Zusätzlich ist in dem zweiten Beispiel die Reproduktion eines dreidimensionalen projizierten Bilds beispielsweise auch in der dualen optischen Konfiguration in der gleichen Weise wie bei dem ersten Beispiel möglich. Jedoch ist die Kombination der P-Wellen und der S-Wellen, die senkrecht zueinander sind, nicht auf eine Kombination alleine beschränkt. Es ist nämlich leicht möglich, aus dem natürlichen Licht eine Kombination von neuen zweiten P-Wellen mit einem Polarisationswinkel von 45° in Bezug zu den gegenwärtigen P-Wellen und zweiter S-Wellen senkrecht zu diesen zu erhalten. Mit anderen Worten ist es möglich, ein dreidimensional projiziertes Bild durch Ermitteln einer Vielzahl von Kombinationen eines polarisierten Lichts aus dem natürlichen Licht, durch Verwendung einer Kombination für das rechte Auge und der anderen Kombination für das linke Auge und durch optisches Kombinieren der Lichtstrahlen durch eine optische Modulation zu reproduzieren.

Ferner ist es möglich, eine Anordnung zu verwenden, bei der nur eine Kombination von zueinander senkrecht polarisierten Lichtstrahlen verwendet wird und die optisch modulierten Lichtstrahlen von dem Polarisationssteuersystem mit einer optischen Konfiguration, die in der ersten oder der zweiten Ausführungsform gezeigt ist, werden einer Zeitmultiplexmodulation für das rechte und das linke Auge ausgesetzt und projiziert. Dies ist möglich, indem die Zeitgaben korrigiert werden, zu denen die jeweiligen Lichtmodulationseinrichtungen angesteuert werden. Insbesondere verbessert sich die Ansprechgeschwindigkeit der Pixel, wenn die voranstehend beschriebenen Flüssigkristallfelder vom STN-Typ verwendet werden.

DRITTES BEISPIEL

Fig. 3 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Projektorvorrichtung darstellt, die eine Konfiguration des normalerweise weißen Typs verwendet, im Gegensatz zu der Tatsache, daß die Projektoren in den ersten und zweiten Ausführungsformen von dem normalerweise schwarzen Typ sind. Die Konfiguration ist nämlich derart, daß das projizierte Bild hell wird, wenn keine Spannung an die Flüssigkristallfelder angelegt wird.

In Fig. 3 bezeichnet ein Bezugszeichen 5 einen halbdurchlässigen Spiegel zum Reflektieren des einfallenden Lichts um 50% und zum Transmittieren des Lichts um 50%, und 50% des Lichts von der Projektionslichtquelle 1 fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7 ein. Mittels der Polarisation-/Trenn­ ebene 71 fallen von dem natürlichen Licht von der Projektionslichtquelle die S-Wellen auf das Flüssigkristallfeld 21 für das Helligkeitssignal, während die P-Wellen auf die Flüssigkristallfelder 33, 34 und 35 für die jeweiligen Chrominanzsignale für die Primären einfallen.

Von dem Licht, welches auf die jeweiligen Flüssigkristallfelder einfällt, ist die Polarisationsrichtung des Lichts, welches von den Pixeln reflektiert wird, an die keine Ansteuerspannung in dem Feld angelegt ist, identisch zu der Polarisationsrichtung des auf das Feld einfallenden Lichts. Demzufolge werden die S-Wellen von dem Flüssigkristallfeld 21 für das Helligkeitssignal reflektiert, während die P-Wellen von den Flüssigkristallfeldern 33, 34 und 35 für die jeweiligen Chrominanzsignale für die jeweiligen Farben in den gleichen Polarisationsrichtungen wie diejenigen während eines Einfalls reflektiert werden, und die zwei Lichtstrahlen fallen wieder auf den Polarisationsstrahlteiler 7 ein. Mittels der Polarisations-/Trenn­ ebene 71 werden die S-Wellen von dem Flüssigkristallfeld 21 für das Helligkeitssignal reflektiert, während die P-Wellen von den Flüssigkristallfeldern 33, 34 und 35 für die jeweiligen Chrominanzsignale durch die Polarisations-/Trennebene 71 übertragen und durch die Projektionslinse 4 auf den Schirm 6 projiziert werden. Dann fallen Teile der P-Wellen und der S-Wellen wieder auf die Seite der Projektionslichtquelle 1 ein und werden erneut verwendet.

Andererseits wird von dem Licht, welches auf die jeweiligen Flüssigkristallfelder einfällt, das Licht, welches von den Pixeln reflektiert wird, an die keine Ansteuerspannung in dem Feld angelegt ist, einer Polarisationssteuerung ausgesetzt, so daß seine Polarisationsrichtung senkrecht zu der Polarisationsrichtung des auf jedes Feld einfallenden Lichts wird. Demzufolge wird dieses Licht durch die Polarisations-/Trenn­ ebene 71 in das Licht 106 umgewandelt, welches nicht auf die Projektionslinse 4 hin gerichtet wird. Da demzufolge das projizierte Bild hell wird, wenn keine Ansteuerspannung an jedes Flüssigkristallfeld angelegt wird, arbeitet der Projektor als ein sogenannter normalerweise weißer Typ. Überdies bezeichnen Bezugszeichen 36 und 37 Spiegelebenen der dichroitischen Spiegel, die die gleiche Funktion ausführen wie diejenigen der dichroitischen Ebenen 36 und 37 des voranstehend beschriebenen zweiten Beispiels. Das heißt, das in dem dritten Beispiel gezeigte technologische Konzept stellt ein Beispiel dar, bei dem, wenn das optische System des zweiten Beispiels mit einer kleinen Änderung versehen wird, der Betrieb des Projektors des normalerweise weißen Typs leicht aus dem normalerweise schwarzen Typ realisiert werden kann. Die Umwandlung dieses Betriebsmodus ist in den Ausführungsformen genauso möglich.

ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 4 ist ein Diagramm, welches eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der anstelle der Flüssigkristallfelder vom Reflexionstyp ein Bezugszeichen 2A ein Flüssigkristallfeld vom Transmissionstyp für das Helligkeitssignal bezeichnet und 3A ein Flüssigkristallfeld vom Transmissionstyp für das Chrominanzsignal mit dem Farbfilter 32 für die Primärfarben R, G und B bezeichnet. Ein Bezugszeichen 7 bezeichnet einen Polarisationsstrahlteiler, der als die Lichtverteilungseinrichtung zum Verteilen des Lichts von der Projektionslichtquelle 1 dient. Ein Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Polarisationsstrahlteiler zum Kombinieren von Lichtstrahlen zum Herstellen eines Bilds aus den transmittierten Lichtstrahlen, die eine optische Modulation durchlaufen haben, indem sie durch das Flüssigkristallfeld 2A für das Helligkeitssignal bzw. das Flüssigkristallfeld 3A für das Chrominanzsignal übertragen werden. Die Bezugszeichen 71 und 81 bezeichnen Polarisations-/Trenn­ ebenen der jeweiligen Flüssigkristallfelder. Die Bezugszeichen 50 und 51 bezeichnen Reflexionsspiegel. Ein Bezugszeichen 9 bezeichnet einen Dämpfer zum Absorbieren von unerwünschtem Licht. Der Dämpfer 9 wird verwendet, um Streulicht in dem optischen System zu beseitigen, um die Gradationscharakteristik des projizierten Bildlichts zu verbessern und die Wärmeerzeugung im optischen System zu reduzieren.

Als nächstes wird der Betrieb beschrieben. Das von der Projektionslichtquelle 1 ausgehende Licht wird durch die Polarisations-/Trennebene 71 des Polarisationsstrahlteilers 7 in die P-Wellen 101P und die S-Wellen 101S polarisiert und getrennt. Die P-Wellen werden in Richtung auf das Flüssigkristallfeld 2A für das Chrominanzsignal hin geführt, und die S-Wellen werden in Richtung auf das Flüssigkristallfeld 3A für das Chrominanzsignal über die Spiegel 50 und 51 geführt. In sowohl dem Flüssigkristallfeld 2A für das Helligkeitssignal als auch dem Flüssigkristallfeld 3A für das Chrominanzsignal werden die Lichtkomponenten, die durch die Pixel übertragen werden, an die keine Kristallansteuerspannung angelegt wird, in ihren Polarisationsrichtungen nicht beeinflußt. Somit treten die P-Wellen aus dem Flüssigkristallfeld 2A für das Helligkeitssignal aus, und die S-Wellen treten aus dem Flüssigkristallfeld 3A für das Chrominanzsignal aus, und die zwei Lichtstrahlen werden in Richtung auf den Polarisationsstrahlteiler 8 zum Kombinieren der Lichtstrahlen hin gerichtet. Die aus dem Flüssigkristallfeld 2A für das Helligkeitssignal austretenden P-Wellen werden durch die Polarisations-/Trennebene 81 übertragen, und die S-Wellen, die aus dem Flüssigkristallfeld 3A für das Chrominanzsignal heraustreten, werden durch die Polarisations-/Trennebene 81 reflektiert. Demzufolge werden die P-Wellen und die S-Wellen optisch kombiniert und durch die Projektionslinse 4 vergrößert und als ein Farbbild auf den Schirm 6 projiziert.

Hinsichtlich des Lichts, welches durch die Pixel transmittiert wird, an die keine Flüssigkristall-An­ steuerspannung angelegt wird, wird andererseits dessen Polarisationsrichtung um 90° gedreht, und die S-Wellen und die P-Wellen treten von dem Flüssigkristallfeld 2A für das Helligkeitssignal bzw. dem Flüssigkristallfeld 3A für das Chrominanzsignal aus, und beide Wellen werden in Richtung auf den Polarisationsstrahlteiler 8, das heißt die Lichtkombiniereinrichtung hin gerichtet. Die aus dem Flüssigkristallfeld 2A für das Helligkeitssignal austretenden S-Wellen werden von der Polarisations-/Trennebene 81 reflektiert und dann durch den Dämpfer 9 absorbiert. Ferner werden die P-Wellen, die aus dem Flüssigkristallfeld 3A für das Chrominanzsignal herauskommen, auch durch die Polarisations-/Trennebene 81 übertragen und durch den Dämpfer 9 absorbiert. Wie man aus dem oben beschriebenen Betrieb erkennen kann, ist die Vorrichtung dieser Ausführungsform eine Projektorvorrichtung des normalerweise schwarzen Typs. Wie oben beschrieben, werden die Polarisationsstrahlteiler 7 und 8, die als eine optische Polarisationseinrichtung mit ausschließlicher Verwendung dienen, als die Lichtverteilungseinrichtung und die Lichtkombiniereinrichtung verwendet.

ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 5 ist ein Diagramm, welches eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, die eine Konfiguration besitzt, bei der die Positionen der Projektionslinse 4, des Schirms 6 und des Dämpfers 9 ausgetauscht sind. Hinsichtlich des Lichts, welches durch die Pixel transmittiert wird, an die keine Flüssigkristall-Ansteuerspannung in dem Flüssigkristallfeld 2A für das Helligkeitssignal angelegt ist, wird in dieser Konfiguration dessen Polarisationsrichtung um 90° gedreht und das Licht wird durch die Polarisations-/Trennebene 81 des Polarisationsstrahlteilers 8 zum Kombinieren der Lichtstrahlen projiziert und wird durch die Polarisationslinse 4 auf den Schirm 6 projiziert.

Auch hinsichtlich des Lichts, welches durch die Pixel transmittiert wird, an die keine Flüssigkristall Ansteuerspannung in dem Flüssigkristallfeld 3A für das Chrominanzsignal angelegt wird, wird dessen Polarisationsrichtung um 90° gedreht und das Licht wird durch die Polarisations-/Trennebene 81 des Polarisationsstrahlteilers 8 zum Kombinieren der Lichtstrahlen transmittiert und durch die Polarisationslinse 4 auf den Schirm 6 projiziert. Die Vorrichtung ist hinsichtlich des Betriebsmodus als der sogenannte normalerweise weiße Typ konfiguriert.

In der Projektorvorrichtung, bei der ein Polarisationsstrahlteiler, der als die optische Polarisationseinrichtung dient, als die Lichtverteilungseinrichtung und die Lichtkombiniereinrichtung verwendet wird, kann der Betriebsmodus einfach durch Verschieben der Positionen der Projektionslinse 4 und des Schirmes 6 an die Positionen von denjenigen der vierten Ausführungsform um 90° geändert werden. In dem voranstehend beschriebenen normalerweise schwarzem Betriebsmodus ist es möglich, ein projiziertes Bild mit einem optimalen Weißausgleich durch Einstellen der angelegten Spannung zu reproduzieren, und in dem normalerweise weißen Betriebsmodus, wie in dieser Ausführungsform, ist es möglich, ein projiziertes Bild mit einem optimalen Schwarzpegel durch Einstellen der angelegten Spannung zu reproduzieren.

Wenn demzufolge eine Anordnung so vorgesehen ist, daß zwei optische Systeme, eines in dem normalerweise weißen Betriebsmodus in dieser fünften Ausführungsform und das andere in dem normalerweise schwarzen Betriebsmodus der voranstehend beschriebenen vierten Ausführungsform, vorgesehen sind und ein Bild parallel (wie in dem herkömmlichen Beispiel, welches in Fig. 26 gezeigt ist) projiziert wird, dann ist es möglich, eine Konfiguration zu erhalten, bei der sowohl der Schwarzpegel- als auch der Weißausgleich hervorragend sind, indem die angelegte Spannung an die Flüssigkristallfelder der jeweiligen Betriebsmoden optimal eingestellt wird, das heißt eine Konfiguration, bei der der sogenannte Dynamikbereich des projizierten Bilds breiter ist. Es versteht sich von selbst, daß das projizierte Bild weiter verbessert werden kann, indem das Verhältnis des projizierten Lichts in Bezug auf das projizierte Bild in beiden Moden in Bezug auf die Weißpegelkomponente und die Schwarzpegelkomponente des Videosignals adaptiv verändert wird.

Ferner werden in dieser zweiten Ausführungsform beide Lichtkomponenten, die durch die Pixel übertragen werden, an die eine Flüssigkristall-Ansteuerspannung in beiden Feldern 2A und 3A angelegt ist, in ihren Polarisationsrichtungen nicht beeinflußt. Somit versteht es sich von selbst, daß die Lichtwellen 101P und 101S durch den Polarisationsstrahlteiler 8 transmittiert oder reflektiert werden und demzufolge durch den Dämpfer 9 absorbiert werden.

DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 6 ist ein Diagramm, welches eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform ist ein neuer Polarisationsstrahlteiler 7A zwischen dem Flüssigkristallfeld 2A für das Helligkeitssignal und dem Polarisationsstrahlteiler 8, das heißt der Lichtkombiniereinrichtung, in der Konfiguration der voranstehend beschriebenen ersten Ausführungsform angeordnet, mit dem Ergebnis, daß das Licht, welches durch die Pixel transmittiert wird, an die keine Flüssigkristall-An­ steuerspannung in dem Flüssigkristallfeld 2A für das Helligkeitssignal angelegt ist, das heißt polarisiertes Licht 107 der S-Wellen, das nicht zu der Bildherstellung beiträgt, zu dem Licht 101S zum Bestrahlen des Flüssigkristallfelds für das Chrominanzsignal 3A über einen Spiegel 52 hinzugefügt wird. Mit anderen Worten, die Polarisationsrichtungen des Lichts 107 und des Lichts 101S sind die gleichen und die Lichtwellen zu dieser Zeit sind die S-Wellen. Da die bereitgestellte Anordnung derart ist, daß das Licht, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt, unter Verwendung der optischen Polarisationseinrichtung an das andere Flüssigkristallfeld geführt wird, kann das Licht von der Projektionslichtquelle 1 effektiv verwendet werden und ein helles Bild kann als ein Ergebnis erhalten werden.

Demzufolge ist es offensichtlich, daß die von dem Dämpfer 9 absorbierte Lichtmenge klein wird. Diese Ausführungsform zeigt ein erstes technologisches Konzept, bezüglich der Tatsache, wie Licht, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt, effizient verwendet werden kann.

Als ein zweites technologisches Konzept zum Vergrößern des Wirkungsgrads, werden nachstehend die vierten bis siebten Ausführungsformen hinsichtlich der Tatsache beschrieben, wie das Licht aus einem natürlichen Licht optisch an die jeweilige Lichtmodulationseinrichtung für das Helligkeitssignal und das Chrominanzsignal mit einem minimalen Verlust verteilt wird.

VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 7 ist ein Diagramm, welches eine vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und sie zeigt ein schematisches Diagramm einer Lichtmengenverteilungseinrichtung zum Verteilen der Lichtmenge an die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung der Flüssigkristall-Pro­ jektorvorrichtung bei einem vorgegebenen Verhältnis. In der Zeichnung bezeichnet ein Bezugszeichen 10 die Lampe; 11 den Reflexionsspiegel; 1 die Projektionslichtquelle, die durch die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 11 gebildet ist, 7C eine Polarisationsstrahlteiler mit einer Transmission von 100% für P-polarisiertes Licht und einem Reflexionsvermögen für S-polarisiertes Licht mit einem vorgegebenen Wert von 100% oder weniger; 600 eine Phasendifferenzplatte zum Erzeugen einer Phasendifferenz in dem Licht und zum Ändern des Polarisationszustands des Lichts, welches sich ausbreiten soll; 7A den Polarisationsstrahlteiler mit einem Transmissionsvermögen von 100% für P-polarisiertes Licht und einem Reflexionsvermögen von 100% für S-polarisiertes Licht; und 50 einen ebenen Reflexionsspiegel.

Die Projektionslichtquelle 1 umfaßt die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 1 und emittiert weißes austretendes Licht 101, welches im wesentlichen parallel ist. Die Anordnung bezüglich des austretenden Lichts ist in der ersten Ausführungsform beschrieben worden und eine ausführliche Beschreibung davon erübrigt sich.

Das austretende Licht 101 fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7C ein, das heißt eine optische Polarisationseinrichtung mit unterschiedlichen Polarisations-/Trenn­ charakteristiken.

Obwohl das einfallende Licht ein natürliches Licht ist, das heißt Licht, welches zufällig in verschiedene Richtungen polarisiert ist, wird sämtliches P-polarisiertes Licht durch eine Trennebene 71c des Polarisationsstrahlteilers 7C transmittiert (Lichtstrahl 101P) und das dazu senkrechte S-polarisierte Licht wird teilweise reflektiert und teilweise transmittiert. Infolgedessen tritt ein S-polarisiertes Licht 101SA entsprechend dem Reflexionsverhältnis des S-polarisierten Lichts in der X-Richtung in der Zeichnung aus. Das P-polarisierte Licht (Lichtstrahl 101P) und das S-polarisierte Licht (Lichtstrahl 101SP), die durch den Polarisationsstrahlteiler 7C übertragen werden, fallen auf den Polarisationsstrahlteiler 7A ein.

Überdies wird die Anordnung, bei der ein Teil des S-polarisierten Lichts 101SB das sogenannte Leck erfährt und sich zusammen mit dem P-polarisierten Licht 101P an der Polarisations-/Trennebene 71C ausbreitet, möglich, wenn die Trennebene der Polarisations-/Trennebene in solcher Weise bearbeitet ist, so daß sie teilweise mit der Charakteristik eines vollständigen Polarisierens und Trennens der S- und P-Wellen versehen ist und teilweise mit der Charakteristik eines Transmittierens sowohl der S- als auch der P-Wellen versehen ist. Durch Verändern des Verhältnisses der Fläche in den zwei Verarbeitungen ist es möglich, das Reflexionsvermögen des S-polarisierten Lichts im wesentlichen beliebig zu verändern.

Die P-polarisierte Lichtkomponente (Lichtstrahl 102P) wird durch den Polarisationsstrahlteiler 7A 100% transmittiert und wird durch den ebenen Reflexionsspiegel 50 reflektiert, um so als der Lichtstrahl 102P gebildet zu werden. Zudem wird die S-polarisierte Lichtkomponente (Lichtstrahl 101SB) um 100% reflektiert und tritt in der X-Richtung in der Zeichnung aus. Das reflektierte S-polarisierte Licht 102S läuft durch die Phasendifferenzplatte 600, so daß seine Polarisationsrichtung eine 90°-Änderung erfährt, und das Licht wird in das P-polarisierte Licht gebracht. Demzufolge kann die Lichtmenge von der Projektionslichtquelle 1 in das P-polarisierte Licht und in das S-polarisierte Licht bei einem vorgegebenen Verhältnis verteilt werden.

Wenn dann das P-polarisierte Licht (102P und 103) und das S-polarisierte Licht (101SA) auf die Flüssigkristallfelder vom Transmissionstyp für das Helligkeitssignal und das Chrominanzsignal, die beispielsweise in der Fig. 4 oder Fig. 5 gezeigt sind, einfallen, ist es möglich, die optische Modulation für das Helligkeitssignal und die optische Modulation für das Chrominanzsignal auf der Basis eines beliebigen Verhältnisses der Lichtmengen zwischen den P-Wellen und den S-Wellen bereitzustellen (das Verhältnis der Lichtmenge zum Herstellen einer Balance zwischen dem projizierten Bild von dem optisch modulierten Licht für das Helligkeitssignal und dem optisch modulierten Licht für das Chrominanzsignal). Das heißt, das zweite technologische Konzept einer Änderung des Verhältnisses zwischen den P-Wellen und den S-Wellen, die aus dem natürlichen Licht extrahiert werden, wird anstelle der herkömmlichen Anordnung eingeführt, bei der die Lichtmenge durch teilweises Abschirmen, das heißt durch Verursachen eines Verlusts, in der Größe jeder Lichtkomponente, die hell ist, verteilt werden muß (z. B. das Licht für die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung). Demzufolge kann die Lichtmenge mit einem geringen Verlust verteilt werden.

FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 8 ist ein schematisches Diagramm eines anderen Beispiels der Lichtmengenverteilungseinrichtung der Flüssigkristall-Projektorvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet ein Bezugszeichen 10 die Lampe; 11 den Reflexionsspiegel; 1 die Projektionslichtquelle, die durch die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 11 gebildet ist; 7 den Polarisationsstrahlteiler mit einem Transmissionsvermögen von 100% für P-polarisiertes Licht und einem Reflexionsvermögen von 100% für S-polarisiertes Licht; 600 die Phasendifferenzplatte; 7A den Polarisationsstrahlteiler mit einem Transmissionsvermögen von 100% für P-polarisiertes Licht und einem Reflexionsvermögen von 100% für S-polarisiertes Licht; und 50 den ebenen Reflexionsspiegel.

Die Projektionslichtquelle 1 umfaßt die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 1 und emittiert weißes austretendes Licht 101, welches im wesentlichen parallel ist.

Das austretende Licht 101 fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7 ein. Obwohl das einfallende Licht natürliches Licht ist, wird von dem Licht, welches auf die Trennebene 71 des Polarisationsstrahlteilers 7 fällt, sämtliches P-polarisiertes Licht transmittiert (Lichtstrahl 101P) und das S-polarisierte Licht wird vollständig reflektiert. Infolgedessen tritt das S-polarisierte Licht 101S in der Zeichnung in der X-Richtung aus.

Das P-polarisierte Licht 101P, welches durch den Polarisationsstrahlteiler 7 übertragen ist, fällt auf die Phasendifferenzplatte zur Verursachung einer Differenz in der Phasengeschwindigkeit des sich ausbreitenden polarisierten Lichts und zum Ändern seines Polarisationszustands. Da das P-polarisierte Licht 101P durch die Phasendifferenzplatte 600 transmittiert wird, erfährt sein Polarisationszustand eine Änderung. Da das Licht 102, dessen Zustand geändert worden ist, auf den Polarisationsstrahlteiler 7A einfällt, wird ein Teil des Lichts polarisiert und in die P-polarisierte Lichtkomponente 102P getrennt und der andere Teil davon wird polarisiert und in die S-polarisierte Lichtkomponente getrennt, und die S-polarisierte Lichtkomponente tritt in der X-Richtung in der Zeichnung aus. Wenn zu dieser Zeit die Phasendifferenzplatte 600 gedreht wird, kann das Verhältnis einer Teilung zwischen der P-polarisierten Lichtkomponente 102P und der S-polarisierten Lichtkomponente 102S im wesentlichen beliebig verändert werden.

Das heißt, in dieser fünften Ausführungsform werden zwei Polarisationsstrahlteiler mit den gleichen Charakteristiken verwendet, aber wenn die dazwischen angeordnete Phasendifferenzplatte 600 gedreht wird, kann das Verhältnis der Lichtmenge zwischen den P-Wellen und S-Wellen aus dem natürlichen Licht mit einem minimalen Verlust verändert werden. Diese Ausführungsform besitzt einen Vorteil darin, daß das Verhältnis einer Verteilung der Lichtmenge einstellbar ist.

SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 9 ist ein schematisches Diagramm eines noch anderen Beispiels der Lichtverteilungseinrichtung der Flüssigkristall-Projektorvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet ein Bezugszeichen 10 die Lampe; 11 den Reflexionsspiegel; 1 die Projektionslichtquelle, die durch die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 11 gebildet ist; 610 ein monochromatisches Flüssigkristallfeld mit Pixeln; und 7 den Polarisationsstrahlteiler mit einem Transmissionsvermögen von 100% für P-polarisiertes Licht und einem Reflexionsvermögen für S-polarisiertes Licht von 100%.

Die Projektionslichtquelle 1 umfaßt die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 1 und emittiert weißes austretendes Licht 101, welches im wesentlichen parallel ist.

Das austretende Licht 101 fällt auf das monochromatische Flüssigkristallfeld 610 mit Pixeln. Obwohl das einfallende Licht natürliches Licht ist, wird der Polarisationszustand durch das Flüssigkristallfeld 610 beispielsweise in einen elliptisch polarisierten Zustand umgewandelt, das P-polarisierte Licht wird in S-polarisiertes Licht umgewandelt und das S-polarisierte Licht wird teilweise P-polarisiertes Licht. Dieses Licht 104, welches aus dem Flüssigkristallfeld 610 austritt, fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7 ein, wodurch die P-polarisierte Lichtkomponente 104 mit 100% transmittiert wird, während die S-polarisierte Lichtkomponente um 100% reflektiert wird und in die X-Richtung in der Zeichnung austritt.

Dann kann der Betrieb, bei dem das monochromatische Flüssigkristallfeld 610 mit Pixeln den Polarisationszustand des einfallenden natürlichen Lichts ändert, das Ausmaß einstellen, um den sich der Polarisationszustand ändert, durch Ändern der Dicke des Flüssigkristallfelds oder durch Ändern der an die jeweiligen Pixel angelegten Spannung. Demzufolge ermöglicht die Änderung der Dicke oder die Einstellung der an die Pixel angelegten Spannung eine Einstellung des Verhältnisses der Lichtmengen zwischen den P-Wellen 104P und den S-Wellen 104S, die aus dem Polarisationsstrahlteiler 7 austreten. Insbesondere erlaubt das Verfahren eine Einstellung der an die Pixel angelegten Spannung die Verwendung eines elektronischen Steuerverfahrens, so daß ein weiterer Vorteil bei der Lichtmengenverteilungseinrichtung erzielt wird.

SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 10 ist ein schematisches Diagramm eines weiteren Beispiels einer Lichtmengenverteilungseinrichtung der Flüssigkristall-Projektorvorrichtung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet ein Bezugszeichen 1 die Projektionslichtquelle, die durch die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 11 gebildet ist; 611 ein monochromatisches Flüssigkristallfeld ohne Pixel; und 7 den Polarisationsstrahlteiler mit einem Transmissionsvermögen von 100% für P-polarisiertes Licht und einem Reflexionsvermögen von 100% für S-polarisiertes Licht.

Das austretende Licht 101 fällt auf das monochromatische Flüssigkristallfeld 611 ohne Pixel ein.

Obwohl das einfallende Licht natürliches Licht ist, wird der Polarisationszustand durch das Flüssigkristallfeld 611 ohne Pixel beispielsweise in einen elliptisch polarisierten Zustand umgewandelt, das P-polarisierte Licht wird in das S-polarisierte Licht umgewandelt und das S-polarisierte Licht wird teilweise P-polarisiertes Licht. Dieses Licht 104, welches das Flüssigkristallfeld 611 ohne Pixel verläßt, fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7 ein, wodurch die P-polarisierte Lichtkomponente 104 mit 100% transmittiert wird, während die S-polarisierte Lichtkomponente mit 100% reflektiert wird und in der X-Richtung in der Zeichnung austritt.

Mit anderen Worten, da das Flüssigkristallfeld 611 ohne Pixel anstelle des Flüssigkristallfelds 610 mit Pixeln in der oben beschriebenen neunten Ausführungsform verwendet wird, kann das Verhältnis der Lichtmengen zwischen den P-Wellen 104P und den S-Wellen 104S eingestellt werden, indem seine Dicke geändert wird oder indem die an den Flüssigkristall angelegte Spannung geändert wird. Ferner kann die Vorrichtung bei geringeren Kosten hergestellt werden, als diejenige der sechsten Ausführungsform.

Jedoch wird die Einstellung der an die Pixel angelegten Spannung nicht berücksichtigt. Es versteht sich von selbst, daß eine gleichförmige oder nicht gleichförmige Spannung oder ein elektrisches Feld über die geamte Oberfläche des Flüssigkristallfeld angelegt werden kann.

Mit anderen Worten, die Vorrichtungen in den oben beschriebenen vierten bis siebten Ausführungsformen umfassen grundlegend die Polarisationssteuereinrichtung zum Steuern des Verhältnisses der Lichtmenge zwischen den polarisierten Lichtkomponenten, die senkrecht zueinander sind, so wie die Lichtverteilungseinrichtung zum Verteilen der Lichtmenge für die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung bei einem vorgegebenen Verhältnis, welches durch das voranstehend erwähnte Verhältnis bestimmt ist.

Da insbesondere das technologische Konzept verwendet wird, bei dem das Verhältnis zwischen den P-Wellen und den S-Wellen aus dem natürlichen Licht durch optisches Kombinieren der Lichtstrahlen nach Rekombinieren einer Welle mit der anderen Welle verändert wird, weist die Lichtmengenverteilungseinrichtung einen kleinen optischen Verlust auf. Dieses technologische Konzept zeigt das zweite technologische Konzept zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Projektorvorrichtung.

Bei den vorangehenden Ausführungsformen wird die Lichtmodulationseinrichtung für das Helligkeitssignal oder das Chrominanzsignal in Bezug auf den gesamten Bereich von optischen Wellenlängen von sämtlichen sichtbaren Licht entweder der P-Wellen oder S-Wellen verwendet. Jedoch ist eine Anordnung möglich, bei dem die Farbtönung verbessert ist, indem der Bereich von optischen Wellenlängen des sichtbaren Lichts in zwei oder drei optische Wellenlängenbänder entsprechend der drei primären Farben aufgeteilt wird und indem eine optische Modulation vorgesehen wird. Obwohl der Bereich von optischen Wellenlängen im Stand der Technik lediglich geteilt wird, zeigen die folgenden Ausführungsformen Beispiele, bei denen ein optisches Modulationssystem vorgesehen ist, welches eine größere Adaption an eine Helligkeit und die visuellen Charakteristiken eines Menschen berücksichtigt wird, indem den P-Wellen und den S-Wellen in dem Bereich der optischen Wellenlängen ferner jeweilige Rollen gegeben werden. Mit anderen Worten werden nachstehend den oben beschriebenen zwei technologischen Konzepten folgend bezüglich der Verbesserung eines Wirkungsgrads, verschiedene Ausführungsformen eines dritten technologischen Konzepts zur Realisierung eines projizierten Bilds mit einer verbesserten Farbtönung und Helligkeit beschrieben.

ACHTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 11 ist ein schematisches Diagramm eines optischen Systems der Flüssigkristall-Projektorvorrichtung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet ein Bezugszeichen 1 die Projektionslichtquelle, die durch die Lampe und den Reflexionsspiegel 11 gebildet ist; 5 bezeichnet den Halbspiegel; 620 einen Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel; 7 und 7A bezeichnen die Polarisationsstrahlteiler, die jeweils ein Transmissionsvermögen für P-polarisiertes Licht und ein Reflexionsvermögen für S-polarisiertes Licht von 100% aufweisen; 621 bezeichnet einen Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel; 640 und 640A bezeichnen Flüssigkristallfelder mit hoher Auflösung der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung; 630, 630A und 630B bezeichnen Flüssigkristallfelder mit niedriger Auflösung der Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung; 9, 9A und 9B bezeichnen Lichtdämpfer; 4 bezeichnet die Projektionslinse und 6 bezeichnet den Schirm.

Die Projektionslichtquelle 1 umfaßt die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 1 und emittiert weißes austretendes Licht 101, welches im wesentlichen parallel ist.

Das austretende Licht 101 fällt auf den halbdurchlässigen Spiegel 5. Licht 102R, welches durch den Halbspiegel 5 reflektiert wird, fällt auf den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 620. Zusätzlich wird ein Teil des Lichts 102T, welches durch den halbdurchlässigen Spiegel 5 transmittiert wird, durch den Lichtdämpfer 9 absorbiert. Der Blaulicht reflektierende dichroitische Spiegel 620 ist ein Spiegel, der einen dielektrischen Mehrschichtfilm umfaßt und selektiv nur das Blaulicht reflektiert, nämlich aufgrund der Wellenlängenabhängigkeit seines Reflexionsvermögens, wie schematisch in Fig. 12 gezeigt. Licht 103R, welches durch den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 620 reflektiert wird, fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7 ein.

Das auf den Polarisationsstrahlteiler 7 einfallende Licht 103R wird getrennt im wesentlichen mit 100% in das P-polarisierte Licht 104P und das S-polarisierte Licht 104S durch die Polarisations-/Trennebene 71 und die jeweiligen Lichtstrahlen fallen auf das Flüssigkristallfeld 630 mit niedriger Auflösung bzw. das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung ein.

Wenn Spannungen, die sowohl an das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung als auch das Flüssigkristallfeld 630 mit niedriger Auflösung angelegt werden, Null sind, dreht sich die Polarisationsebene von jedem einfallenden Licht 104S und 104P entlang der Orientierungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle in dem Flüssigkristallfeld und das Licht wird durch einen Reflexionsfilm, der sich an dem Boden des Flüssigkristallfelds befindet, reflektiert. Da das Licht wieder durch das Flüssigkristallfeld tritt, erfährt das reflektierte Licht die Drehung der Polarisationsebene in einer Richtung, die entgegengesetzt zu derjenigen während des anfänglichen Einfallens ist (das heißt kehrt auf die ursprüngliche Polarisationsrichtung wie zu Anfang zurück), um dadurch als das austretende Licht 105 und 106 gebildet zu werden. Da in diesem Fall die Polarisationsrichtungen des austretenden Lichts 105 und 106 die gleichen wie diejenigen des einfallenden Lichts 104S und 104P sind, folgt das austretende Licht 105 und 106 den entgegengesetzten Wegen und fällt auf die Seiten der Projektionslinse 4 und der Projektionslichtquelle 1 ein. Das auf die Projektionslinse 4 einfallende Licht wird auf den Schirm als ein zu der Bildherstellung beitragendes projiziertes Bild projiziert.

Wenn Spannungen an das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung und das Flüssigkristallfeld 630 mit niedriger Auflösung angelegt werden, dann werden die einfallenden Lichtstrahlen 104S und 104P jeweils aufgrund des Doppelbrechungseffekts der Flüssigkristallmoleküle in den jeweiligen Flüssigkristallfeldern in elliptisch polarisiertes Licht umgewandelt, und werden durch die Reflexionsfilme, die sich an den Böden der Flüssigkristallfelder befinden, reflektiert. Da das reflektierte Licht erneut durch die jeweiligen Flüssigkristallfelder tritt, wird das reflektierte Licht ferner dem Doppelbrechungseffekt ausgesetzt, wodurch es als das austretende Licht 105 und 106 gebildet wird (in diesem Fall elliptisch polarisiertes Licht; jedoch wird das Licht bei der Anwendung einer Spannung linear polarisiertes Licht, dessen Polarisationsebene von dem Zustand während eines Einfalls um 90° gedreht wird). Von dem austretende 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002019544780 00004 99880n elliptisch polarisierten Licht 105 und 106 folgen die S-polarisierte Lichtkomponente 105S des Lichts 105 und die P-polarisierte Lichtkomponente 106P des Lichts 106 der entgegengesetzten Route, fallen auf die Projektionslinse 4 ein und werden auf den Schirm 6 als ein Bild projiziert.

Von dem elliptisch polarisierten Licht 105 und 106 werden das verbleibende P-polarisierte Licht 105P und das verbleibende S-polarisierte Licht 106S durch den Lichtdämpfer 9B absorbiert. Diese Lichtkomponenten tragen zu der Bildherstellung nicht bei.

Licht 103T, welches durch den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 620 transmittiert wird, fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7A ein. Das auf den Polarisationsstrahlteiler 7A einfallende Licht 103T wird durch die Polarisations-/Trennebene 71A in P-polarisiertes Licht 107P und in S-polarisiertes Licht 1075 getrennt. Das durch die Polarisations-/Trennebene 71A reflektierte S-polarisierte Licht 107S fällt auf das Flüssigkristallfeld 640A mit hoher Auflösung ein. Bezüglich des Lichts 107S, welches auf das Flüssigkristallfeld 640A mit hoher Auflösung einfällt, wird Licht entsprechend der angelegten Spannung (die S-polarisierte Lichtkomponente 108S des rückkehrenden Lichts 108) durch die Projektionslinse 4 auf der Grundlage des gleichen Prinzips wie oben beschrieben auf den Schirm 6 projiziert (da jedoch der halbdurchlässige Spiegel 5 vorhanden ist, kehrt ein Teil des Lichts an die Projektionslichtquelle 1 zurück).

Das durch den Polarisationsstrahlteiler 7A transmittierte P-polarisierte Licht 107P fällt auf den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 621 ein. Der Rotlicht reflektierende dichroitische Spiegel 621 ist ein Spiegel, der einen dielektrischen Mehrschichtfilm umfaßt und selektiv nur das Rotlicht reflektiert, nämlich aufgrund der Wellenlängenabhängigkeit seines Reflexionsvermögens, wie schematisch in Fig. 13 dargestellt. Licht 110, welches durch den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 621 reflektiert wird, fällt auf das Flüssigkristallfeld 630B mit niedriger Auflösung ein. Zudem fällt Licht 112, welches durch den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 621 transmittiert wird, auf das Flüssigkristallfeld 630A mit niedriger Auflösung ein. Hinsichtlich des Lichts 112 und 110, welches auf die Flüssigkristallfelder 630A und 630B mit niedriger Auflösung einfällt, wird Licht entsprechend der angelegten Spannung (die P-polarisierten Lichtkomponenten 111P und 113P des zurückkehrenden Lichts 111 und 113) durch die Projektionslinse 4 auf der Grundlage des gleichen Prinzips wie oben beschrieben auf den Schirm 6 projiziert.

Die polarisierten Lichtkomponenten 108P, 111S und 113S, welche nicht zur Bildherstellung beitragen, das heißt die polarisierten Lichtkomponenten, deren Polarisationsebenen, das heißt Polarisationsrichtungen durch eine Doppelbrechung beim Einfall und einer Reflexion um 90° gedreht worden sind, werden durch den Lichtdämpfer 9A absorbiert.

Auf den Schirm wird durch die Kombination der Lichtstrahlen, die auf den Schirm in dem voranstehend beschriebenen Prozeß projiziert werden, ein richtiges Bild projiziert. Von dem Licht, welches auf den Schirm projiziert wird, bildet das Licht 108S und 105S, welches von dem Flüssigkristallfeld mit hoher Auflösung zurückgekehrt ist, ein Bild des Helligkeitssignals, während das Licht 106P, 111P und 113P, welches von dem Flüssigkristallfeld mit niedriger Auflösung zurückgekehrt ist, ein Bild des Chrominanzsignals bildet.

Mit anderen Worten ausgedrückt, es wird eine optische Modulation durch die folgende Kombination bezüglich der Primärfarbsignale ausgeführt: Die S-Wellen werden durch eine einzelne Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung (in diesem Fall das Flüssigkristallfeld 46A mit hoher Auflösung) auf der Basis eines Helligkeitssignals (K-Komponente) kombinierend zwei Helligkeitssignale bezüglich Grün und Rot, einer optischen Modulation unterzogen. Die P-Wellen werden einer optischen Modulation durch jeweils unabhängige Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtungen (630A für Grün und 630B für Rot) auf der Basis von jeweiligen Chrominanzsignalen (C-Komponenten) bezüglich Grün und Rot ausgesetzt. Ferner erfahren die S-Wellen eine optische Modulation durch eine andere unabhängige Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung (in diesem Fall 640) auf der Basis des übrigen Helligkeitssignals (K-Komponente) für Blau, während die P-Wellen eine optische Modulation durch die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung (in diesem 630) auf der Basis des übrigen Chrominanzsignals (C-Komponente) für Blau erfahren. Diese Kombination zeigt eine dritte Kombination, die im Anspruch 17 der vorliegenden Erfindung angegeben ist.

Der Zusammenhang zwischen dem polarisierten Licht (P, S) und den K- und C-Komponenten der Primärfarben-Videosignale ist in Fig. 28A gezeigt. Überdies zeigen Klammern über den Zeichen Blau, Grün und Rot, Flüssigkristallfelder an. In diesem Fall ist eine Fünffeld-Konfiguration gezeigt.

Wenn zusätzlich eine Anordnung verwendet wird, bei der die Positionen des Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegels 620 und des Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegels 621 miteinander vertauscht werden, ist es möglich, ähnliche Ergebnisse zu erhalten. Eine derartige Konfiguration des optischen Systems ist das sogenannte normalerweise weiße System, bei dem ein weißer Schirm auf dem Schirm gebildet wird, wenn keine Spannung an die Flüssigkristallfelder angelegt ist.

Eine Kombination, die nachstehend beschrieben wird, ist auch hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen dem polarisierten Licht (P, S) und den K- und C-Komponenten der Primärfarben-Vi­ deosignale vorhanden. Eine Beschreibung dieser Kombination wird nachstehend als eine neunte Ausführungsform durchgeführt.

NEUNTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 14 ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems der Flüssigkristall-Projektorvorrichtung gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet ein Bezugszeichen 1 die Projektionslichtquelle, die durch die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 11 gebildet ist; 5 bezeichnet den halbdurchlässigen Spiegel; 9 und 9A bezeichnet die Lichtdämpfer; 625 bezeichnet einen Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel, 50 bezeichnet eine Total-Reflexionsspiegel; 626 bezeichnet einen Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel; 7 und 7A bezeichnen die Polarisationsstrahlteiler, die jeweils sowohl ein Transmissionsvermögen für P-polarisiertes Licht als auch ein Reflexionsvermögen für S-polarisiertes Licht von 100% aufweisen; 640 bezeichnet das Flüssigkristallfeld mit hoher Auflösung; 630, 630A und 630B bezeichnen die Flüssigkristallfelder mit niedriger Auflösung; 4 bezeichnet die Projektionslinse und 6 bezeichnet den Schirm.

Das austretende Licht 101 fällt auf den halbdurchlässigen Spiegel 5 und wird dadurch in reflektiertes Licht 130R und transmittiertes Licht 130T verzweigt. Ein Teil des transmittierten Lichts 130T wird durch den Lichtdämpfer 9 absorbiert. Das reflektierte Licht 130R fällt auf den Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 625 ein. Licht 131R, welches durch den Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 625 reflektiert wird, fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7A ein. Ferner fällt Licht 131T, welches durch den Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 625 transmittiert wird, auf den Polarisationsstrahlteiler 7 ein.

Der Blaulicht transmittierende dichroitische Spiegel 625 ist ein Spiegel, der einen dielektrischen Mehrschichtfilm umfaßt und selektiv nur das Blaulicht transmittiert, nämlich aufgrund der Wellenlängenabhängigkeit seines Reflexionsvermögens, wie schematisch in Fig. 15 dargestellt. Das durch den Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegels 625 transmittierte Licht 131T fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7 ein. Das auf den Polarisationsstrahlteiler 7 einfallende Licht 131T wird durch die Polarisations-/Trennebene 71 in P-polarisiertes Licht 132P und S-polarisiertes Licht 132S polarisiert und getrennt, und die jeweiligen Lichtstrahlen fallen auf das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung bzw. das Flüssigkristallfeld 630 mit niedriger Auflösung ein.

Wenn Spannungen, die sowohl an das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung als auch an das Flüssigkristallfeld 630 mit niedriger Auflösung angelegt werden, Null sind, dann dreht sich die Polarisationsebene jedes einfallenden Lichts 132P und 132S entlang der Orientierungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle in dem Flüssigkristallfeld, und das Licht wird durch einen Reflexionsfilm, der sich an dem Boden des Flüssigkristallfelds befindet, reflektiert. Da das reflektierte Licht erneut durch das Flüssigkristallfeld tritt, erfährt das reflektierte Licht die Drehung der Polarisationsebene in eine Richtung, die entgegengesetzt zu derjenigen während des anfänglichen Einfalls ist (das heißt kehrt in die gleiche Polarisationsrichtung wie zu Beginn zurück), um dadurch als austretendes Licht 133 und 134 gebildet zu werden. Da in diesem Fall die Polarisationsrichtungen des austretenden Lichts 133 und 134 die gleichen wie diejenigen des einfallenden Lichts 132S und 132P sind, folgt das austretende Licht 133 und 134 den entgegengesetzten Rauten und eine Hälfte des Lichts wird durch den halbdurchlässigen Spiegel 5 an die Projektionslichtquelle 1 zurückgeführt, während die andere Hälfte durch die Projektionslinse 4 auf den Schirm 6 projiziert wird.

Wenn Spannungen an das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung und das Flüssigkristallfeld 630 mit niedriger Auflösung angelegt werden, werden die einfallenden Lichtstrahlen 132S und 132P jeweils aufgrund des Doppelbrechungseffekts der Flüssigkristallmoleküle in den jeweiligen Flüssigkristallfeldern in elliptisch polarisierte Lichtstrahlen umgewandelt und durch die Reflexionsfilme, die sich an den Böden der Flüssigkristallfelder befinden, reflektiert. Da das reflektierte Licht erneut durch die jeweiligen Flüssigkristallfelder tritt, wird das reflektierte Licht weiter dem Doppelbrechungseffekt ausgesetzt, um dadurch als das austretende Licht 133 und 134 gebildet zu werden (in diesem Fall elliptisch polarisiertes Licht; jedoch wird das Licht bei der Anwendung einer Spannung linear polarisiertes Licht, dessen Polarisationsebene aus dem Zustand während eines Einfalls um 90° gedreht ist). Von dem austretenden elliptisch polarisierten Licht 133 und 134 fällt eine S-polarisierte Lichtkomponente 133S des Lichts 133 und eine P-polarisierte Lichtkomponente 134P des Lichts 134 auf die Projektionslinse 4 ein und wird auf den Schirm 6 als ein Bildsignal projiziert. Das Licht 133P und 134S, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt, fällt auf den anderen Polarisationsstrahlteiler 7A ein. Dann wird das Licht 133P durch den Lichtdämpfer 9A absorbiert und das Licht 134S wird demzufolge an die Projektionslichtquelle 1 zurückgeführt.

Die anderen Lichtstrahlen 131R (z. B. Lichtstrahlen, die jeweils optische Wellenlängen von grün und rot aufweisen) als die durch den Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 625 reflektierte blaue Farbe fällt über den Total-Re­ flexionsspiegel 50 auf den Polarisationsstrahlteiler 7A ein. Das auf den Polarisationsstrahlteiler 7A einfallende Licht 131R wird durch die Polarisations-/Trennebene 71A polarisiert und in P-polarisiertes Licht 135P und S-polarisiertes Licht 135S getrennt. Das durch die Polarisations-/Trennebene 71A reflektierte S-polarisierte Licht 135S fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7 ein, wird durch die Polarisations-/Trennebene 71 reflektiert und fällt auf das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung ein. Hinsichtlich des Lichts 135S, welches auf das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung einfällt, wird Licht entsprechend der angelegten Spannung (ein Teil der P-polarisierten Lichtkomponente 134P des zurückkehrenden Lichts 134) durch die Projektionslinse auf der Grundlage des gleichen Prinzips wie voranstehend beschrieben auf den Schirm 6 projiziert.

Das P-polarisierte Licht 135P, welches durch den Polarisationsstrahlteiler 7A transmittiert wird, fällt auf den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 626 ein. Der Rotlicht reflektierende dichroitische Spiegel 626 ist ein Spiegel, der einen dielektrischen Mehrschichtfilm umfaßt, und die Wellenlängenabhängigkeit seines Reflexionsvermögens ist schematisch in Fig. 13 gezeigt. Licht 136R, welches durch den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 626 reflektiert wird, fällt auf das Flüssigkristallfeld 630A mit niedriger Auflösung ein. Zudem fällt Licht 136T, welches durch den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 626 transmittiert wird, auf das Flüssigkristallfeld 630B mit niedriger Auflösung ein. Hinsichtlich des Lichts 136R und 136T, welches auf die Flüssigkristallfelder 630A und 630B mit niedriger Auflösung einfällt, wird Licht entsprechend der angelegten Spannung (die P-polarisierten Lichtkomponenten 137P und 138P des zurückkehrenden Lichts 137 und 138) durch die Projektionslinse 4 auf der Grundlage des gleichen Prinzips wie voranstehend beschrieben auf den Schirm 6 projiziert.

Durch die Kombination der Lichtstrahlen, die auf den Schirm in dem voranstehend beschriebenen Prozeß projiziert werden, wird auf den Schirm ein richtiges Bild projiziert.

Mit anderen Worten erfahren die S-Wellen in den optischen Wellenlängenbändern von Grün und Rot eine optische Modulation durch eine einzige Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung (in diesem Fall das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung) auf der Grundlage eines Helligkeitssignals (K-Komponente), welches zwei Helligkeitssignale bezüglich Grün und Rot von den Primärfarbsignalen kombiniert. Zudem erfahren die P-Wellen in dem optischen Wellenlängenband von Blau eine optische Modulation durch die gleiche Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung (640) auf der Grundlage der Chrominanzsignale bezüglich Blau.

Dann erfahren die jeweiligen Lichtstrahlen eine optische Modulation durch die unabhängigen Flüssigkristallfelder (630, 630B, 630A) auf der Basis der Chrominanzsignal (C-Komponenten) bezüglich Blau, Grün und Rot von den Primärfarbsignalen. Die bereitgestellte Konfiguration ist derart, daß zu dieser Zeit hinsichtlich Grün und Rot die P-Wellen eine optische Modulation durchlaufen, und hinsichtlich Blau die S-Wellen eine optische Modulation erfahren. Diese Kombination zeigt eine zweite Kombination, die im Anspruch 17 der vorliegenden Erfindung angegeben ist.

Im Vergleich mit der vorangehenden Ausführungsform stellt diese neunte Ausführungsform (Fig. 14) einen Vorteil dahingehend bereit, daß die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung durch ein einzelnes Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung konfiguriert werden kann.

Nebenbei gesagt ist der Zusammenhang zwischen dem polarisierten Licht (P, S) und den K- und C-Komponenten der Primärfarben-Videosignale in Fig. 28B gezeigt. In dieser Zeichnung ist Blau der P-Wellen und Grün und Rot der S-Wellen durch ein identisches Flüssigkristallfeld gebildet, so daß die Klammern durch eine einzelne Linie verbunden sind, wie in der Zeichnung gezeigt. Das heißt, die Zeichnung stellt eine Vier-Flüssigkristallfeld-Konfiguration dar.

Zusätzlich ist es möglich, ähnliche Effekte zu erhalten, wenn der Blaulicht transmittierende dichroitische Spiegel 625 und der Rotlicht reflektierende dichroitische Spiegel 626 durch den Rotlicht transmittierenden dichroitischen Spiegel mit der in Fig. 16 schematisch gezeigten Kennlinie und den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel mit der in Fig. 12 gezeigten Kennlinie ersetzt werden.

Mit einer derartigen Konfiguration des optischen Systems arbeitet die Vorrichtung als das voranstehend beschriebene sogenannte normalerweise weiße System. Um das sogenannte normalerweise schwarze System zu erhalten, bei dem ein schwarzer Schirm auf dem Schirm gebildet wird, wenn keine Spannungen an die Flüssigkristallfelder angelegt werden, ist es ausreichend, wenn die Konfiguration der in Fig. 17 gezeigten folgenden zehnten Ausführungsform hergenommen wird.

ZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 17 ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems des normalerweise schwarzen Typs gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet ein Bezugszeichen 1 die Projektionslichtquelle, die durch die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 11 gebildet ist; 622 und 622A bezeichnen Blaulicht transmittierende dichroitische Spiegel; 50 bis 53 bezeichnen Total-Re­ flexionsspiegel; 623 bezeichnet einen Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel; 7 und 7A bezeichnen die Polarisationsstrahlteiler, die jeweils sowohl ein Transmissionsvermögen für P-polarisiertes Licht als auch ein Reflexionsvermögen für S-polarisiertes Licht von 100% aufweisen; 640 und 640A bezeichnen die Flüssigkristallfelder mit hoher Auflösung; 630, 630A und 630B bezeichnen die Flüssigkristallfelder mit niedriger Auflösung; 4 bezeichnet die Projektionslinse; und 6 bezeichnet den Schirm.

Die Projektionslichtquelle 1 umfaßt die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 1 und emittiert weißes austretendes Licht 101, welches im wesentlichen parallel ist.

Das austretende Licht 101 fällt auf den Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 622 ein. Licht 120R, welches durch den Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 622 reflektiert wird, fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7A ein. Ferner fällt Licht 120T, welches durch den Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 622 transmittiert wird, auf den Polarisationsstrahlteiler 7 ein.

Der Blaulicht transmittierende dichroitische Spiegel 622 ist ein Spiegel, der einen dielektrischen Mehrschichtfilm umfaßt und selektiv nur das blaue Licht transmittiert, nämlich aufgrund der Wellenlängenabhängigkeit seines Reflexionsvermögens, wie schematisch in Fig. 15 gezeigt. Das Licht 120T, welches auf den Polarisationsstrahlteiler 7 einfällt, wird durch die Polarisations-/Trennebene 71 polarisiert und in P-polarisiertes Licht 121P und S-polarisiertes Licht 121S getrennt, und die jeweiligen Lichtstrahlen fallen auf das Flüssigkristallfeld 630 mit niedriger Auflösung bzw. das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung ein.

Wenn Spannungen, die sowohl an das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung als auch an das Flüssigkristallfeld 630 mit niedriger Auflösung angelegt werden, Null sind, dann dreht sich die Polarisationsebene jedes einfallenden Lichts 121S und 121P entlang der Orientierungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle in dem Flüssigkristallfeld, und das Licht wird durch einen Reflexionsfilm reflektiert, der sich an dem Boden des Flüssigkristallfelds befindet. Da das reflektierte Licht erneut durch das Flüssigkristallfeld tritt, erfährt das reflektierte Licht die Drehung der Polarisationsebene in eine Richtung, die entgegengesetzt zu derjenigen während des anfänglichen Einfalls ist (das heißt kehrt in die gleiche Polarisationsrichtung wie zu Anfang zurück), um dadurch als austretendes Licht 122 und 123 gebildet zu werden. Da in diesem Fall die Polarisationsrichtungen des austretenden Lichts 122 und 123 die gleichen wie diejenigen des einfallenden Lichts 121S und 121P sind, folgt das austretende Licht 122 und 123 den entgegengesetzten Routen und kehrt an die Projektionslichtquelle 1 zurück, so daß das Licht nicht in Richtung auf den Schirm 6 hin emittiert wird. Mit anderen Worten ist ein Licht-Wiederverwendungszirkulationssystem konfiguriert, bei dem das Licht, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt, wieder in Richtung auf die Projektionslichtquelle 1 hin zurückgeführt wird.

Wenn Spannungen an das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung und das Flüssigkristallfeld 630 mit niedriger Auflösung angelegt werden, dann werden die einfallenden Lichtstrahlen 121S und 121P jeweils aufgrund des Doppelbrechungseffekts der Flüssigkristallmoleküle in den jeweiligen Flüssigkristallfeldern in elliptisch polarisierte Lichtstrahlen umgewandelt, und durch die Reflexionsfilme, die sich an den Böden der Flüssigkristallfelder befinden, reflektiert. Da das reflektierte Licht erneut durch die jeweiligen Flüssigkristallfelder tritt, erfährt das reflektierte Licht ferner den Doppelbrechungseffekt, um dadurch als das austretende Licht 122 und 123 gebildet zu werden (in diesem Fall elliptisch polarisiertes Licht; jedoch wird das Licht bei der Anwendung einer Spannung linear polarisiertes Licht, dessen Polarisationsebene aus dem Zustand während eines Einfalls um 90° gedreht ist). Von dem austretenden elliptisch polarisierten Licht 122 und 123 werden eine P-polarisierte Lichtkomponente 122P des Lichts 122 und eine S-polarisierte Lichtkomponente 123S des Lichts 123 durch einen anderen Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 622A über den Spiegel 51 als ein Ergebnis der optischen Kombination aufgrund des anderen Betriebs, das heißt aufgrund des Lichtkombinierbetriebs des Polarisationsstrahlteilers 7 transmittiert, fallen dann auf die Projektionslinse 4 ein und werden als das Bild auf den Schirm 6 projiziert.

Das durch den Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 622 reflektierte Licht 120R fällt durch den Total-Re­ flexionsspiegel 50 auf den Polarisationsstrahlteiler 7A ein. S-polarisiertes Licht 124S, welches erhalten wird, wenn das Licht 120R, welches auf den Polarisationsstrahlteiler 7A einfällt, durch die Polarisations-/Trennebene 71A reflektiert wird, fällt auf das Flüssigkristallfeld 640A mit hoher Auflösung ein. Hinsichtlich des Lichts 124S, welches auf das Flüssigkristallfeld 640A mit hoher Auflösung einfällt, wird Licht entsprechend der angelegten Spannung (eine P-polarisierte Lichtkomponente 125P eines zurückkehrenden Lichts 125) durch die Projektionslinse 4 auf der Grundlage des gleichen Prinzips wie voranstehend beschrieben auf den Schirm 6 projiziert.

P-polarisiertes Licht 124P, welches durch den Polarisationsstrahlteiler 7A transmittiert wird, fällt auf den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 623 ein. Der Rotlicht reflektierende dichroitische Spiegel 623 ist ein Spiegel, der einen dielektrischen Mehrschichtfilm umfaßt, und die Wellenlängenabhängigkeit seines Reflexionsvermögens ist schematisch in Fig. 13 gezeigt. Licht 126R, welches durch den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 123 reflektiert wird, fällt auf das Flüssigkristallfeld 630A mit niedriger Auflösung ein. Zudem fällt Licht 126T, welches durch den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 623 transmittiert wird, auf das Flüssigkristallfeld 630B mit niedriger Auflösung ein. Hinsichtlich des Lichts 126R und 126T, welches auf die Flüssigkristallfelder 630A und 630B mit niedriger Auflösung einfällt, wird Licht entsprechend der angelegten Spannung (S-polarisierte Lichtkomponenten 127P und 128S des zurückkehrenden Lichts 127 und 128) durch die Projektionslinse 4 auf der Grundlage des gleichen Prinzips wie voranstehend beschrieben auf den Schirm 6 projiziert.

Mit anderen Worten besitzt diese Konfiguration den gleichen Zusammenhang wie der Zusammenhang zwischen den P-Wellen und den S-Wellen einerseits und den Videosignalen andererseits in der gleichen Weise wie in Fig. 28A. In diesem Fall dieser Ausführungsform entsprechen die Flüssigkristallfelder 630, 630B und 630A den blauen, grünen und roten Flüssigkristallfeldern und eine optische Modulation von polarisiertem Licht der P-Wellen wird für jede Farbe ausgeführt. Zusätzlich führt das Flüssigkristallfeld 640A eine optische Modulation der S-Wellen in den beiden optischen Wellenlängenbändern Grün und Rot mittels Helligkeitssignale aus, in denen grüne und rote Helligkeitskomponenten bei einem vorgegebenen Verhältnis hinzugefügt sind. Zudem führt das Flüssigkristallfeld 640 eine optische Modulation der S-Wellen in dem optischen Wellenlängenband von Blau mittels eines vorgegebenen Helligkeitssignals der unabhängigen blauen Helligkeitskomponente aus.

Zusätzlich ist es möglich, ähnliche Ergebnisse zu erhalten, wenn die Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 622 und 622A und der Rotlicht reflektierende dichroitische Spiegel 623 durch den Rotlicht transmittierenden dichroitischen Spiegel mit der schematisch in Fig. 16 gezeigten Kennlinie und den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel mit der in Fig. 12 gezeigten Kennlinie ersetzt werden.

ELFTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 18 ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems gemäß einer elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet ein Bezugszeichen 1 die Projektionslichtquelle, die durch die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 11 gebildet wird; 50 und 51 bezeichnen Total-Reflexionsspiegel; 5 bezeichnet den halbdurchlässigen Spiegel; 627 bezeichnet einen Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel; 628 bezeichnet einen Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel; 7, 7A und 7B bezeichnen die Polarisationsstrahlteiler, die jeweils sowohl ein Transmissionsvermögen für P-polarisiertes Licht als auch ein Reflexionsvermögen für S-polarisiertes Licht von 100% aufweisen; 630, 630A und 630B bezeichnen die Flüssigkristallfelder mit niedriger Auflösung; 640, 640A und 640B bezeichnen die Flüssigkristallfelder mit hoher Auflösung; 9, 9A, 9B und 9C bezeichnen Lichtdämpfer; 4 bezeichnet die Projektionslinse, und 6 bezeichnet den Schirm.

Die Projektionslichtquelle 1 umfaßt die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 1 und emittiert weißes austretendes Licht 101, welches im wesentlichen parallel ist. Das austretende Licht 101 wird durch den halbdurchlässigen Spiegel 5 transmittiert und fällt auf den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 628 und den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 627 ein. Der Blaulicht reflektierende dichroitische Spiegel 628 und der Rotlicht reflektierende dichroitische Spiegel 627 sind Spiegel, die jeweils eine dielektrischen Mehrschichtfilm umfassen, und die Wellenlängenabhängigkeit ihres Reflexionsvermögen ist schematisch in den Fig. 12 bzw. 13 dargestellt. Licht 141, welches durch den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 628 reflektiert wird, wird durch den Total-Re­ flexionsspiegel 50 reflektiert, während Licht 143, welches durch den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 627 reflektiert wird, durch den Total-Reflexionsspiegel 51 reflektiert wird, und die zwei Strahlen fallen auf die Polarisationsstrahlteiler 7 bzw. 7B ein.

Zusätzlich fällt Licht 142, welches sowohl durch den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 628 als auch durch den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 627 transmittiert wird, auf den Polarisationsstrahlteiler 7A ein.

Das Licht 141, welches auf den Polarisationsstrahlteiler 7 einfällt, wird durch die Polarisations-/Trennebene 71 polarisiert und in eine P-polarisierte Lichtkomponente 141P und eine S-polarisierte Lichtkomponente 141S getrennt, und die jeweiligen Lichtstrahlen fallen auf das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung bzw. das Flüssigkristallfeld 630 mit niedriger Auflösung ein und erfahren die Rotation ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht im Ansprechen auf die Anwendung von Spannungen auf die Flüssigkristallfelder.

Von den Lichtstrahlen 144 und 145, die von den Flüssigkristallfeldern zurückkehren, nachdem sie die Rotation ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht erfahren haben, wird ein S-polarisiertes Licht 144S des Lichts 144 und ein P-polarisiertes Licht 145P des Lichts 145 von der/durch die Polarisations-/Trennebene 71 des Polarisationsstrahlteilers 7 reflektiert oder transmittiert, durch den Total-Reflexionsspiegel 50 reflektiert und fällt auf den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 628 ein. Das Licht 144S und 145P, welches auf den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 6238 einfällt, wird total reflektiert und auf den Schirm 6 durch die Projektionslinse 4 projiziert.

Das Licht 143, welches auf den Polarisationsstrahlteiler 7B einfällt, wird durch die Polarisations-/Trennebene 71B polarisiert und in ein P-polarisiertes Licht 143P und ein S-polarisiertes Licht 143S getrennt, und diese Lichtstrahlen fallen jeweils auf das Flüssigkristallfeld 640B mit hoher Auflösung und das Flüssigkristallfeld 630B mit niedriger Auflösung ein und durchlaufen die Drehung ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandling in elliptisch polarisiertes Licht im Ansprechen auf die Spannungen, die an die Flüssigkristallfelder angelegt sind.

Von den Lichtstrahlen 148 und 149, die von den Flüssigkristallfeldern zurückgekehrt sind, nachdem sie die Drehung ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht erfahren haben, werden ein S-polarisiertes Licht 148S des Lichts 148 und ein P-polarisiertes Licht 149P des Lichts 149 von der/durch die Polarisations-/Trennebene 71B des Polarisationsstrahlteilers 7B reflektiert oder transmittiert, durch den Total-Re­ flexionsspiegel 51 reflektiert und fällt auf den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 627 ein. Das Licht 148S und 149P, welches auf den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 627 einfällt, wird total reflektiert und durch die Projektionslinse 4 auf den Schirm 6 projiziert.

Das auf dem Polarisationsstrahlteiler 7A einfallende Licht 142 wird durch die Polarisations-/Trennebene 71A polarisiert und in ein P-polarisiertes Licht 142P und ein S-polarisiertes Licht 142S getrennt, und diese Lichtstrahlen fallen jeweils auf das Flüssigkristallfeld 640A mit hoher Auflösung und das Flüssigkristallfeld 630A mit niedriger Auflösung ein und durchlaufen die Drehung ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht im Ansprechen auf die Spannungen, die an die Flüssigkristallfelder angelegt sind.

Von den Lichtstrahlen 146 und 147, die von den Flüssigkristallfeldern zurückgekehrt sind, nachdem sie die Drehung ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht erfahren haben, wird ein S-polarisiertes Licht 146S des Lichts 146 und ein P-polarisiertes Licht 147P des Lichts 147 durch die Polarisations-/Trennebene 71A des Polarisationsstrahlteilers 7A reflektiert oder transmittiert und durch die Projektionslinse 4 auf den Schirm 6 projiziert.

Durch die Kombination der Lichtstrahlen, die in dem voranstehend beschriebenen Prozeß auf den Schirm projiziert werden, wird ein richtiges Bild auf den Schirm projiziert.

Mit anderen Worten bilden in dieser Konfiguration die Flüssigkristallfelder 640, 640A und 640B die Lichtmodulationseinrichtung für die Helligkeitssignale entsprechend der jeweiligen Helligkeitskomponenten Blau, Grün und Rot, und modulieren die P-Wellen optisch unabhängig in Bezug auf die optischen Wellenlängen der jeweiligen Farben. Ferner bilden die Flüssigkristallfelder 630, 630A und 630B die Lichtmodulationseinrichtung für die Helligkeitssignale von Blau, Grün bzw. Rot und modulieren die S-Wellen optisch unabhängig in Bezug auf die optischen Wellenlängen der jeweiligen Farben. Diese optische Konfiguration schafft eine kleine gegenseitige Indifferenz der Farben und ist hinsichtlich der Farbtönung hervorragend. Der Zusammenhang zwischen den P-Wellen und den S-Wellen einerseits und den Videosignalen andererseits ist in Fig. 28C gezeigt. Diese Konfiguration ist eine erste Kombination im Anspruch 15.

Mit einer derartigen Konfiguration des optischen Systems arbeitet die Vorrichtung als das sogenannten normalerweise weiße System, bei dem ein weißer Schirm auf dem Schirm gebildet wird, wenn keine Spannungen an die Flüssigkristallfelder angelegt werden.

Um ein sogenanntes normalerweise schwarzes System zu erhalten, bei dem ein schwarzer Schirm auf dem Schirm gebildet wird, wenn keine Spannungen an die Flüssigkristallfelder angelegt werden, reicht es aus, wenn die Konfiguration der folgenden in Fig. 19 gezeigten zwölften Ausführungsform hergenommen wird.

ZWÖLFTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 19 ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems vom Normal-Schwarz-Typ der Flüssigkristall-Pro­ jektorvorrichtung gemäß einer zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet ein Bezugszeichen 1 die Projektionslichtquelle, die durch die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 11 gebildet ist; 50 bis 56 bezeichnen Total-Reflexionsspiegel; 627 und 627A bezeichnen Rotlicht reflektierende dichroitische Spiegel; 628 und 628A bezeichnen Blaulicht reflektierende dichroitische Spiegel; 7, 7A und 7B bezeichnen Polarisationsstrahlteiler, die jeweils sowohl ein Transmissionsvermögen für P-polarisiertes Licht als auch ein Reflexionsvermögen für S-polarisiertes Licht von 100% aufweisen; 630, 630A und 630B bezeichnen die Flüssigkristallfelder mit niedriger Auflösung; 640, 640A und 640B bezeichnen die Flüssigkristallfelder mit hoher Auflösung; 4 bezeichnet die Projektionslinse; und 6 bezeichnet den Schirm.

Die Projektionslichtquelle 1 umfaßt die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 1 und emittiert weißes austretendes Licht 101, welches im wesentlichen parallel ist.

Das austretende Licht 101 fällt auf den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 628 und den Rotlicht reflektierenden Spiegel 627 ein. Der Blaulicht reflektierende dichroitische Spiegel 628 und der Rotlicht reflektierende dichroitische Spiegel 627 sind Spiegel, die jeweils einen dielektrischen Mehrschichtfilm umfassen, und die Wellenlängenabhängigkeit ihres Reflexionsvermögens ist schematisch in den Fig. 12 bzw. 13 gezeigt. Licht 150, welches durch den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 628 reflektiert ist, wird durch den Total-Re­ flexionsspiegel 50 reflektiert, während Licht 152, welches durch den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 627 reflektiert wird, durch den Total-Reflexionsspiegel 54 reflektiert wird und die zwei Strahlen fallen auf die Polarisationsstrahlteiler 7 bzw. 7B ein.

Zusätzlich fällt Licht 151, welches sowohl durch den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 628 als auch den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 627 transmittiert wird, auf den Polarisationsstrahlteiler 7A ein.

Das Licht 150, welches auf den Polarisationsstrahlteiler 7 auftrifft, wird durch die Polarisations-/Trennebene 71 in eine P-polarisierte Lichtkomponente 150P und eine S-polarisierte Lichtkomponente 150S polarisiert und getrennt, und die jeweiligen Lichtstrahlen fallen auf das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung bzw. das Flüssigkristallfeld 630 mit niedriger Auflösung ein und werden einem Vorgang ausgesetzt, bei dem eine Drehung ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht im Ansprechen auf die Anlegung von Spannungen an die Flüssigkristallfelder vorgenommen wird.

Von den Lichtstrahlen 153 und 154, die von den Flüssigkristallfeldern zurückgekehrt sind, nachdem sie den Drehvorgang ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht durchlaufen haben, wird ein S-polarisiertes Licht 154S des Lichts 154 und ein P-polarisiertes Licht 153P des Lichts 153 durch die Polarisations-/Trennebene 71 des Polarisationsstrahlteilers 7 reflektiert oder transmittiert. Demzufolge werden die Lichtstrahlen 154S und 150P optisch kombiniert, durch die Total-Reflexionsspiegel 50 und 52 reflektiert und fallen auf den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 628A ein. Das Licht 153P und 154S, welches auf den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 628A einfällt, wird total reflektiert und durch die Projektionslinse 4 auf den Schirm 6 projiziert.

Das auf den Polarisationsstrahlteiler 7B einfallende Licht 152 wird durch die Polarisations-/Trennebene 71B polarisiert und in P-polarisiertes Licht 152P und ein S-polarisiertes Licht 152S getrennt, und diese Lichtstrahlen fallen jeweils auf das Flüssigkristallfeld 640B mit hoher Auflösung und das Flüssigkristallfeld 630B mit niedriger Auflösung ein und durchlaufen einen Vorgang, bei dem eine Drehung der Polarisationsebene oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht im Ansprechen auf die an die Flüssigkristallfelder angelegten Spannungen vorgenommen wird.

Von den Lichtstrahlen 157 und 158, die von den Flüssigkristallfeldern zurückgekehrt sind, nachdem sie die Drehung ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht erfahren haben, wird ein S-polarisiertes Licht 158S des Lichts 158 und ein P-polarisiertes Licht 157P des Lichts 157 durch die Polarisations-/Trennebene 71B des Polarisationsstrahlteilers 7B reflektiert oder transmittiert, und nachdem sie in ähnlicher Weise optisch kombiniert sind, werden diese Lichtstrahlen durch die Total-Reflexionsspiegel 55 und 56 reflektiert und fallen auf den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 627A ein. Das Licht 157S und ein 157P, welches auf den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 627A einfällt, wird total reflektiert und durch die Projektionslinse 4 auf den Schirm 6 projiziert.

Das auf den Polarisationsstrahlteiler 7A einfallende Licht 151 wird durch die Polarisations-/Trennebene 51A polarisiert und in ein P-polarisiertes Licht 151P und ein S-polarisiertes Licht 151S getrennt, und diese Lichtstrahlen fallen jeweils auf das Flüssigkristallfeld 640A mit hoher Auflösung und das Flüssigkristallfeld 630A mit niedriger Auflösung ein, und durchlaufen einen Vorgang, bei dem eine Drehung ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht im Ansprechen auf die an die Flüssigkristallfelder angelegten Spannungen vorgenommen wird.

Von den Lichtstrahlen 155 und 156, die von den Flüssigkristallfeldern zurückgekehrt sind, nachdem sie die Drehung ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht erfahren haben, wird ein S-polarisiertes Licht 156S des Lichts 156 und ein P-polarisiertes Licht 155P des Lichts 155 durch die Polarisations-/Trennebene 71A des Polarisationsstrahlteilers 7A reflektiert oder transmittiert, und nachdem sie in ähnlicher Weise optisch kombiniert sind, werden diese Lichtstrahlen auf den Schirm 6 durch die Projektionslinse 4 projiziert.

Durch die Kombination der Lichtstrahlen, die in dem oben beschriebenen Prozeß auf den Schirm projiziert werden, wird auf den Schirm ein richtiges Bild projiziert. Mit einer derartigen Konfiguration des optischen Systems arbeitet die Vorrichtung als das sogenannte normalerweise schwarze System.

Wie sich der obigen Beschreibung entnehmen läßt, sind die Lichttrennungseinrichtungen zum spektralen Trennen des natürlichen Lichts in drei Primärfarbkomponenten von Licht durch dichroitische Spiegel gebildet und die Lichtverteilungseinrichtungen für zum Verteilen des spektral verteilten Lichts an die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung für die jeweiligen Farben und die Lichtmodulations- /Aussendeeinrichtung zum optischen Kombinieren der optisch modulierten Lichtstrahlen und zum Aus senden des kombinierten Lichts werden durch die Polarisationsstrahlteiler gebildet. Ferner werden die optisch modulierten Lichtstrahlen der jeweiligen Farben (das Licht, welches durch die Lichtmodulationseinrichtung für das Helligkeitssignal und das Chrominanzsignal kombiniert wird, das heißt das austretende Licht von den Polarisationsstrahlteilern) optisch durch die Lichtkombiniereinrichtung kombiniert, die durch die dichroitischen Spiegel (628A, 627A) gebildet ist, die sich unmittelbar vor der Projektionslinse befinden. Die Konfiguration des Zusammenhangs zwischen den P-Wellen und den S-Wellen einerseits und der Videosignale andererseits entspricht Fig. 28C.

DREIZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 20 ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems der Flüssigkristall-Projektorvorrichtung gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnet ein Bezugszeichen 1 die Projektionslichtquelle, die durch die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 11 gebildet ist; 629 bezeichnet einen Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel; 630 bezeichnet einen Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel, 632 bezeichnet einen Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel; 50 bis 54 bezeichnen die Total-Re­ flexionsspiegel; 7, 7A und 7B bezeichnen die Polarisationsstrahlteiler, die jeweils sowohl ein Transmissionsvermögen für P-polarisiertes Licht als auch ein Reflexionsvermögen für S-polarisiertes Licht von 100% aufweisen; 640, 640A und 640B bezeichnen die Flüssigkristallfelder mit hoher Auflösung; 630, 630A und 630B bezeichnen die Flüssigkristallfelder mit niedriger Auflösung; 4 bezeichnet die Projektionslinse, und 6 bezeichnet den Schirm.

Die Projektionslichtquelle 1 umfaßt die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 1 und emittiert weißes austretendes Licht 101, welches im wesentlichen parallel ist. Das austretende Licht 101 fällt auf den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 629 ein. Der Rotlicht reflektierende dichroitische Spiegel 629 ist ein Spiegel, der einen dielektrischen Mehrschichtfilm umfaßt und selektiv nur das rote Licht reflektiert, da die Wellenlängenabhängigkeit seines Reflexionsvermögens in Fig. 13 schematisch gezeigt ist. Licht 160, welches von dem Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 629 reflektiert wird, fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7B ein. Das einfallende Licht 160 wird durch die Polarisations-/Trennebene 71B des Polarisationsstrahlteilers 7B polarisiert und in eine P-polarisierte Lichtkomponente 160P und eine S-polarisierte Lichtkomponente 160S polarisiert und getrennt, und die jeweiligen Lichtstrahlen fallen auf das Flüssigkristallfeld 640B mit hoher Auflösung bzw. auf das Flüssigkristallfeld 630B mit niedriger Auflösung ein und durchlaufen einen Vorgang, bei dem die Drehung ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht im Ansprechen auf die Anwendung von Spannungen auf die Flüssigkristallfelder vorgenommen wird. Die Lichtstrahlen werden nämlich einer optischen Modulation ausgesetzt.

Von den Lichtstrahlen 162 und 163, die von den Flüssigkristallfeldern zurückgekehrt sind, nachdem sie den Vorgang der Drehung ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht durchlaufen haben, wird ein S-polarisiertes Licht 163S und ein P-polarisiertes Licht 162P durch die Polarisations-/Trennebene 71B des Polarisationsstrahlteilers 7B reflektiert oder transmittiert. Demzufolge werden die Lichtstrahlen 162P und 163S optisch kombiniert, durch die Total-Reflexionsspiegel 53 und 54 reflektiert und auf den Schirm 6 durch die Projektionslinse 4 projiziert.

Licht 164, welches durch den Rotlicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 629 transmittiert wird, fällt auf den Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 630 ein. Der Blaulicht transmittierende dichroitische Spiegel 630 ist ein Spiegel, der einen dielektrischen Mehrschichtfilm umfaßt, und selektiv Licht mit Wellenlängen von im wesentlichen grünem Licht und dem Licht von längeren Wellenlängen reflektiert, da die Wellenlängenabhängigkeit seines Reflexionsvermögens schematisch in Fig. 15 dargestellt ist. Licht 165, welches durch den Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 630 reflektiert wird, fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7A ein. Das einfallende Licht 165 wird durch die Polarisations-/Trennebene 71A des Polarisationsstrahlteiler 7A polarisiert und in eine P-polarisierte Lichtkomponente 165P und eine S-polarisierte Lichtkomponente 165S getrennt und die jeweiligen Lichtstrahlen fallen auf das Flüssigkristallfeld 640A mit hoher Auflösung bzw. das Flüssigkristallfeld 630A mit niedriger Auflösung ein und durchlaufen einen Vorgang, bei dem die Drehung ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht im Ansprechen auf die Anwendung von Spannungen auf die Flüssigkristallfelder vorgenommen wird. Die Lichtstrahlen erfahren somit eine optische Modulation.

Von den Lichtstrahlen 166 und 167, die von den Flüssigkristallfeldern zurückgekehrt sind, nachdem sie den Drehvorgang ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht durchlaufen haben, wird ein S-polarisiertes Licht 167S des Lichts 167 und ein P-polarisiertes Licht 166P des Lichts 166 durch die Polarisations-/Trennebene 71A des Polarisationsstrahlteilers 7A reflektiert oder transmittiert. Demzufolge werden die Lichtstrahlen 166P und 167S optisch kombiniert und das kombinierte Licht wird durch den Total-Reflexionsspiegel 52 reflektiert und fällt auf den Rotlicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 631 ein. Der Rotlicht transmittierende dichroitische Spiegel 631 transmittiert selektiv Licht mit Wellenlängen von im wesentlichen rotem Licht und das Licht von längeren Wellenlängen, da seine Wellenlängenabhängigkeit schematisch in Fig. 16 angezeigt ist. Licht 166P und 167S, welches auf den Rotlicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 631 fällt, wird durch die Projektionslinse 4 auf den Schirm 6 projiziert.

Licht 168, welches durch den Blaulicht transmittierenden dichroitischen Spiegel 630 reflektiert wird, wird durch den Total-Reflexionsspiegel 50 reflektiert und fällt auf den Polarisationsstrahlteiler 7 ein. Das einfallende Licht 168 wird durch die Polarisations-/Trennebene 71 des Polarisationsstrahlteilers 7 polarisiert und in eine P-polarisierte Lichtkomponente 168P und eine S-polarisierte Lichtkomponente 168S getrennt, und die jeweiligen Lichtstrahlen fallen auf das Flüssigkristallfeld 640 mit hoher Auflösung bzw. das Flüssigkristallfeld 630 mit niedriger Auflösung ein und durchlaufen einen Vorgang, bei dem eine Drehung ihrer Polarisationsebenen oder die Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht im Ansprechen auf die Anwendung von Spannungen auf die Flüssigkristallfelder vorgenommen wird. Das heißt, die Lichtstrahlen erfahren eine optische Modulation.

Von den Lichtstrahlen 169 und 170, die von den Flüssigkristallfeldern zurückgekehrt sind, nachdem sie der Drehung ihrer Polarisationsebenen oder der Umwandlung in elliptisch polarisiertes Licht ausgesetzt wurden, wird ein S-polarisiertes Licht 170S des Lichts 170 und ein P-polarisiertes Licht 169P des Lichts 169 durch die Polarisations-/Trennebene 71 des Polarisationsstrahlteilers 7 reflektiert oder transmittiert. Infolgedessen werden die Lichtstrahlen 169P und 170S optisch kombiniert und das kombinierte Licht wird durch den Total-Reflexionsspiegel 51 reflektiert und fällt auf den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 632 ein. Der Blaulicht reflektierende dichroitische Spiegel 632 ist ein Spiegel, der einen dielektrischen Mehrschichtfilm umfaßt und selektiv Licht mit Wellenlängen von im wesentlichen blauem Licht und dem Licht von kürzeren Wellenlängen reflektiert, da die Wellenlängenabhängigkeit seines Reflexionsvermögens schematisch in Fig. 12 dargestellt ist. Das Licht 169P und 170S, welches auf den Blaulicht reflektierenden dichroitischen Spiegel 632 einfällt, wird durch die Projektionslinse 4 auf den Schirm 6 projiziert.

Da in dieser Ausführungsform das reflektierte Licht (169S, 170P, 166S, 167P, 162S, 163P) von den jeweiligen Flüssigkristallfeldern, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt, an die Projektionslichtquelle 1 zurückgeführt wird, wie in Fig. 20 gezeigt, versteht es sich von selbst, daß eine effektive Verwendung der Leistung der Lichtquelle durchgeführt wird.

Wie sich aus der obigen Beschreibung entnehmen läßt, sind die Lichttrenneinrichtungen zum spektralen Trennen des natürlichen Lichts in drei Primärfarbkomponenten von Licht durch dichroitische Spiegel gebildet, und die Lichtverteilungseinrichtung zum Verteilen des spektral verteilten Lichts an die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und die Chrominanzsignal- Lichtmodulationseinrichtung für die jeweiligen Farben und die Lichtmodulations-/Aussendeeinrichtung zum optischen Kombinieren der optisch modulierten Lichtstrahlen und zum Aussenden des kombinierten Lichts sind durch die Polarisationsstrahlteiler gebildet. Ferner werden die optisch modulierten Lichtstrahlen der jeweiligen Farben (das Licht, welches durch die Lichtmodulationseinrichtungen für das Helligkeitssignal und das Chrominanzsignal kombiniert wird, das heißt das austretende Licht von den Polarisationsstrahlteilern) durch die Lichtkombiniereinrichtung optisch kombiniert, die durch die dichroitischen Spiegel 632 und 632 gebildet ist, die sich unmittelbar vor der Projektionslinse 4 befinden und in Reihe angeordnet sind. Die Konfiguration des Zusammenhangs zwischen den P-Wellen und den S-Wellen einerseits und der Videosignale andererseits entspricht Fig. 28C.

Die Qualität dieses projizierten Bilds ist eine, die von den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als das höchste Niveau klassifiziert ist. Mit anderen Worten, der beste Modus des Weißausgleichs insbesondere kann konfiguriert werden, da optimale Spannungen im Detail für die jeweiligen Felder der Helligkeits- und Chrominanzsignale für jede Farbe eingestellt werden können. Zusätzlich ist der Produktionswirkungsgrad hervorragend, da ein optisches System für eine Farbe (z. B. ein Blaulicht modulierendes optisches System bestehend aus den optischen Elementen 632, 51, 640, 630, 7 und 50) als ein Modul hergestellt wird, und dieses Modul kann in modifizierter Form für die optischen Systeme für die anderen Farben verwendet werden.

Durch die Kombination der Lichtstrahlen, die auf den Schirm in dem oben beschriebenen Prozeß projiziert werden, kann auf den Schirm ein richtiges Bild projiziert werden. Mit einer derartigen Konfiguration des optischen Systems arbeitet die Vorrichtung als das sogenannte normalerweise schwarze System, bei dem ein schwarzer Schirm gebildet wird, wenn keine Spannungen an die Flüssigkristallfelder angelegt werden.

VIERZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 21 ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems der Flüssigkristall-Projektorvorrichtung gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 21 bezeichnet 1 die Projektionslichtquelle, die durch die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 11 gebildet ist und ausgelegt ist, um weißes austretendes Licht 100 auszusenden, welches im wesentlichen parallel ist. Das austretende weiße Licht 100 wird durch dichroitische Spiegel 501, 502 und 503 in eine rote (R) Komponente 100R, eine grüne (G) Komponente 100G und eine blaue (B) Komponente 100B spektral getrennt, und die getrennten Lichtstrahlen fallen auf ein Flüssigkristallfeld 303 für R, ein Flüssigkristallfeld 304Y für G bzw. ein Flüssigkristallfeld 305 für B ein. Jedes der Flüssigkristallfelder besitzt einen Polarisator und einen Analysator (nicht dargestellt) und ungefähr 50% des einfallenden Lichts wird durch den Polarisator in Wärme umgewandelt. Die Bezugszeichen 50R und 50B bezeichnen Spiegel zum jeweiligen Reflektieren von R und B.

Die Pixelgröße jedes Flüssigkristallfelds 303 für R und des Flüssigkristallfelds 305 für B ist angeordnet, um größer zu sein als die Pixelgröße des Flüssigkristallfelds 304 für G. Die Anordnung ist entsprechend der Tatsache bereitgestellt, daß die visuelle Empfindlichkeit von Grün, von den drei Primärfarben, den visuellen Charakteristiken eines Menschens hoch ist. Die Bandbreite des grünen Videosignals ist natürlich entsprechend breiter gemacht.

Auch hinsichtlich der charakteristischen Breite der Reflexion betreffend die jeweiligen Wellenlängen in der Reflexion R, G und B durch die dichroitischen Spiegel 501, 502 und 503, sollte die Wellenlängenbandbreite des grünen Lichts vorzugsweise wenigstens breiter als die Wellenlängenbandbreite des blauen und roten Lichts eingestellt sein, die auf beiden Seiten des Wellenlängenbands des grünen Lichts liegen. Deshalb sind anstelle der herkömmlicherweise verwendeten zwei dichroitischen Spiegel drei dichroitische Spiegel vorgesehen. Ferner versteht es sich von selbst, daß diese drei dichroitischen Spiegel die Lichttrenneinrichtung zum optischen Trennen des weißen Lichts in drei Lichtkomponenten R, G und B bilden.

Ferner werden anstelle der Flüssigkristallfelder vom Reflexionstyp die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtungen für die drei primären Farben verwendet, die durch Flüssigkristallfelder vom Transmissionstyp gebildet sind. Bei dieser Konfiguration werden die optisch modulierten Lichtkomponenten für die jeweiligen Farben optisch durch die zwei dichroitischen Spiegel kombiniert und werden an die Projektionslinse der Projektionseinrichtung ausgesendet. Die dichroitische Ebene 36 ist eine Ebene zum Reflektieren von R und zum Transmittieren von G, während die dichroitische Ebene 37 eine Ebene zum Reflektieren von B und zum Transmittieren von G ist. Diese Ausführungsform entspricht Anspruch 15.

Die Bandbreite der Lichtmodulationseinrichtung für das G-Videosignal sollte vorzugsweise breiter als diejenige der anderen Farben entsprechend der Wellenlängenbandbreite des Lichts sein. Demzufolge ist es möglich, ein projiziertes Bild mit einer hohen Auflösung bezüglich der grünen Farbe zu reproduzieren.

FÜNFZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 22 ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems der Flüssigkristall-Projektorvorrichtung gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 22 bezeichnet ein Bezugszeichen 1 die Projektionslichtquelle, die durch die Lampe 10 und den Reflexionsspiegel 11 gebildet ist und ausgelegt ist, um weißes austretendes Licht 100 auszusenden, welches im wesentlichen parallel ist. Das austretende weiße Licht 100 wird mittels der Polarisations-/Trennebene 71 des Polarisationsstrahlteilers 7 in die P-Wellen und die S-Wellen, deren Polarisationsrichtungen zueinander senkrecht sind, polarisiert und getrennt, und die S-Wellen 101S werden in Richtung auf die Flüssigkristallfelder hin gerichtet. Die P-Wellen 101P werden in dieser Ausführungsform nicht verwendet. Zur Anführung einer Beschreibung für Referenzzwecke, obwohl die in der zweiten Ausführungsform gezeigte Vorrichtung beide polarisierte Lichtkomponenten der P-Wellen und der S-Wellen verwendet, verwendet diese Ausführungsform nur einer der polarisierten Lichtkomponenten. Die S-Wellen 101S, die in Richtung auf die Flüssigkristallfelder hin gerichtet sind, werden spektral in drei Primärfarben durch die dichroitische Ebene 37, die B reflektiert und G transmittiert, und die dichroitische Ebene 36 zum Reflektieren von R und zum Transmittieren von G getrennt, und die jeweiligen Lichtstrahlen fallen auf das Flüssigkristallfeld 33 für R, ein Flüssigkristallfeld 24Y für G bzw. das Flüssigkristallfeld 35 für B ein. Zu dieser Zeit ist die Pixelgröße jedes Flüssigkristallfelds 33 für R und des Flüssigkristallfelds 35 für B größer als die Pixelgröße des Flüssigkristallfelds 34Y für G gemacht, und ein grünes Signal mit einer breiteren Bandbreite wird an das Flüssigkristallfeld 34Y für G angelegt, in der gleichen Weise wie in der siebzehnten Ausführungsform.

Die Lichtstrahlen, die eine optische Modulation durchlaufen, bei der die Polarisationsrichtungen des Lichts durch die jeweiligen Flüssigkristallfelder gesteuert und dann reflektiert werden, werden durch die dichroitischen Ebenen 36 und 37 kombiniert und fallen auf den Polarisationsstrahlteiler 7 ein. Da zu dieser Zeit die Polarisationsrichtung des einfallenden Lichts um 90° gedreht wird, so daß die Polarisationsrichtung von derjenigen der S-Wellen in diejenige der P-Wellen gedreht wird. Somit wird das Licht durch die Polarisations-/Trennebene 71 übertragen und wird vergrößert und ein Farbbild wird auf den Schirm 6 projiziert.

Obwohl Licht 101P, welches überhaupt nicht zu der Bildherstellung beiträgt, in dieser Ausführungsform vorhanden ist, ist dessen Rate (50%) im wesentlichen äquivalent zu der Rate eines Verlusts aufgrund der Polarisatoren in der siebzehnten Ausführungsform unter Verwendung der Flüssigkristallfelder vom Transmissionstyp. Da die Flüssigkristallfelder von dem Reflexionstyp sind, ist es möglich, ein höheres Öffnungsverhältnis (eine effektive Anzeigefläche in Bezug zu einer Einheitsfläche von Pixeln im Flüssigkristallfeld) als das Feld vom Transmissionstyp zu erhalten, so daß die effektive Verwendungsrate des gesamten Lichts höher wird als diejenige in der vierzehnten Ausführungsform.

Diese Konfiguration ist so angeordnet, daß im Grunde genommen die Lichtmodulationseinrichtung für das Helligkeitssignal (22, 21, das heißt 2) in der Konfiguration der zweiten Ausführungsform (Fig. 2) nicht verwendet wird und anstelle davon ist die Pixelgröße der Lichtmodulationseinrichtung für grünes Licht feiner als diejenige für die anderen Farben gemacht, und die Bandbreite des grünen Videosignals ist breiter, um so eine ausreichende Reproduktionsrealität der grünen Farbe zu erhalten, die bezüglich der Auflösung empfindlich ist. Es ist natürlich möglich, dieses Licht, welches nicht verwendet wird, erneut zu verwenden, nämlich durch Verwendung einer Einrichtung (sechzehnte Ausführungsform, die nachstehend beschrieben wird) zum Zurückführen des nicht verwendeten Lichts an die Projektionslichtquelle.

Da zusätzlich verschiedene Farbmusterungen in dem tatsächlichen natürlichen Bild vorhanden sind, ist es möglich, eine Konfiguration her zunehmen, bei der die Bildgröße nicht nur der grünen Farbe, sondern auch der R, G und B der Flüssigkristallfelder 33, 34Y und 35 verändert werden kann, beispielsweise 1/2 (oder 1/3, das heißt beliebig, in Bezug auf eine normale Größe 1) eine Konfiguration, bei der ein Feld von feinen Pixeln verwendet wird, oder zwei oder drei Felder mit Pixeln, die parallel nebeneinander angeordnet sind), um so die Pixel von einer der Farben R, G und B entsprechend der relativen Größe der R-, G- und B-Pegel der Videosignale und der Hochbandkomponenten adaptiv zu wählen (eine adaptive Lichtmodulationseinrichtung). Mit anderen Worten, in Fällen, bei denen das Bild eine rote Rose ist und die roten Chrominanzsignale zahlreicher als die anderen Signalpegel sind, und höhere Komponenten hinsichtlich der Frequenz sind, kann das R-Flüssigkristallfeld auf den feinen Pixelmode nur zu diesem Zeitpunkt geändert (umgeschaltet) werden. Dieses neuartige technologische Konzept ist im Anspruch 22 zusammengefaßt.

SECHZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 23 ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems der Flüssigkristall-Projektorvorrichtung gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Konfiguration dieser Ausführungsform ist der Spiegel 50 zum Reflektieren des Lichts 101P, welches nicht zu der Bildherstellung in der voranstehenden fünfzehnten Ausführungsform beiträgt, vorgesehen. Die übrigen Abschnitte sind ähnlich wie diejenigen der achtzehnten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform wird das Licht 101P mit den P-Wellen durch die Polarisations-/Trennebene 71 durch den Spiegel 50 transmittiert und an die Lampe zurückgeführt. Das Licht, welches an die Lampe zurückgeführt wird, durchläuft eine Änderung seines Polarisationszustands aufgrund einer Kombination des Reflexionsspiegels 11 und einer asphärischen Lampe, mit dem Ergebnis, daß das Licht erneut in Richtung auf den Polarisationsstrahlteiler 7 hin als Licht mit sowohl den P- als auch den S-Komponenten gerichtet wird. Die S-Wellen werden durch die Polarisations-/Trennebene in Richtung auf die Flüssigkristallfelder hin gerichtet, während die P-Wellen auf den Spiegel 50 hin gerichtet werden, aber erneut reflektiert und an die Lampe zurückgeführt werden. Da der voranstehend beschriebene Betrieb wiederholt wird, hinsichtlich der P-Wellen, die zwischen der Projektionslichtquelle 1 und dem Spiegel 50 hin- und herlaufen, werden einige von ihnen in S-Wellen bei jeder Gelegenheit des Hin- und Herlaufens umgewandelt und auf die Flüssigkristallfelder hin gerichtet, so daß sich das effektive Verwendungsverhältnis des Lichts verbessert. Die Ausführungsform entspricht Anspruch 23. Eine Ausführungsform zur weiteren Verbesserung des effektiven Verwendungsverhältnisses wird als nächstes gezeigt.

SIEBZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 24 ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems der Flüssigkristall-Projektorvorrichtung gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In der Zeichnung bezeichnen Bezugszeichen 33 und 331 Flüssigkristallfelder vom Reflexionstyp für R mit den gleichen Anordnungen; 35 und 351 bezeichnen Flüssigkristallfelder vom Reflexionstyp für B mit den gleichen Anordnungen; und 34Y und 34Y1 bezeichnen Flüssigkristallfelder vom Reflexionstyp für G mit den gleichen Anordnungen. Die Pixelgröße jedes der Flüssigkristallfelder 33, 331 vom Reflexionstyp für R und der Flüssigkristallfelder 35, 351 für B ist größer als die Pixelgröße jedes der Flüssigkristallfelder 34Y und 34Y1 für G und das grüne Videosignal wird an die Flüssigkristallfelder 34Y und 34Y1 vom Reflexionstyp für G angelegt, in der gleichen Weise wie in den sechzehnten und fünfzehnten Ausführungsformen.

Das heißt, in dieser siebzehnten Ausführungsform wird eine optische Modulation durch die Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung für jede Farbe unter Verwendung der P-Wellen der Lichtkomponente 101P ausgeführt, genauso wie die S-Wellen einer Videosignal-Lichtmodulation für jede Farbe in der sechzehnten Ausführungsform ausgesetzt werden, anstelle eines Reflektierens der Lichtkomponente 101P durch den Total-Reflexionsspiegel 50 in der vorangehenden neunzehnten Ausführungsform.

In dieser siebzehnten Ausführungsform kann ein sehr helles Bild erhalten werden, da die Flüssigkristallfelder vom Reflexionstyp ein hohes Öffnungsverhältnis aufweisen und alle P-Wellen und S-Wellen verwendet werden, obwohl die Anzahl von Flüssigkristallfeldern und die Anzahl der Polarisationsstrahlteilern zunimmt. Diese Ausführungsform entspricht Anspruch 23.

Auch anders betrachtet besitzt diese Konfiguration eine andere Entwicklungskapazität darin, daß die Konfiguration einer optischen Modulation für die S-Wellen auf der linken Seite von Fig. 24 für das linke Auge, und die Konfiguration einer optischen Modulation der P-Wellen auf der rechten Seite für das rechte Auge verwendet wird und die Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform kann für eine Projektionsbild-Re­ produktionsvorrichtung zum Reproduzieren eines dreidimensionalen Bilds verwendet werden.

ACHTZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 25 ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems der Flüssigkristall-Projektorvorrichtung gemäß einer achtzehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dies ist eine Ausführungsform, bei der sich die Aufmerksamkeit auf die Wiederverwendung von Licht (z. B. Licht 106 in Fig. 3), welches nicht zur Bildherstellung beiträgt, konzentriert. In der Zeichnung bezeichnet ein Bezugszeichen 10 die Lampe; 1000 bezeichnet einen integrierten Reflexionsspiegel, der durch eine Führung zum Sammeln von weißem Licht 100S gebildet ist, welches von der Lampe 10 ausgesendet wird; 1001 bezeichnet einen Parabolspiegel zum Umwandeln von Licht, mit einem großen Divergenzwinkel von den Lichtkomponenten von dem integrierten Reflexionsspiegel 1000, in einen im wesentlichen parallelen Lichtstrahl; 102 bezeichnet eine Linse zum Umwandeln von Licht, mit einem kleinen Divergenzwinkel von den Lichtkomponenten von dem integrierten Reflexionsspiegel 1000, in einen im wesentlichen parallelen Lichtstrahl.

Eine im wesentlichen gesamte Menge des weißen Lichts 100S, welches von der Lampe 10 emittiert wird, wird an den parabolischen Spiegel 1001 und die Linse 1002 durch den integrierten Reflexionsspiegel 1000 gestrahlt, und wird in Richtung auf die Flüssigkristallfelder hin als das im wesentlichen parallele weiße Licht 100 mittels des Parabolspiegels 1001 und der Linse 1002 ausgesendet. Von dem ausgesendeten Licht 100 wird das Licht 1006, welches nicht zur Bildherstellung beiträgt (z. B. das Licht 106 in Fig. 3 oder das Licht 102T in Fig. 11) durch ein optisches System (nicht dargestellt) in Richtung auf einen Spiegel 1003 hin geführt, seine Richtung wird durch einen Spiegel 1004 geändert und das Licht wird in einen kleinen Punkt durch eine Fokussierungslinse 1005 fokussiert und wird in das Innere des integrierten Reflexionsspiegels 1000 durch ein kleines Loch gestrahlt.

Auf das Innere des integrierten Reflexionsspiegels 1000 durch das kleine Loch gestrahlte Licht wird auf das Licht 100S überlagert, welches von der Lampe ausgesendet wird, und wird in Richtung auf die Flüssigkristallfelder hin gerichtet, wie das im wesentlichen parallele Licht 1000, durch den Parabolspiegel 1001 und die Linse 1002. Da der voranstehend beschriebene Betrieb wiederholt wird, nimmt hinsichtlich des Lichts, welches nicht zur Bildherstellung beiträgt, sein Beitragsverhältnis zu der Bildherstellung allmählich zu. Somit steigt die Verwendungsrate des von der Lampe 10 ausgesendeten Lichts an, wodurch ermöglicht wird, ein helles Bild zu erhalten.

Obwohl die Spiegel 1003 und 1004 verwendet werden, um das Licht, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt, an den Lichtquellenabschnitt zurückzuführen, verbessert sich beispielsweise bei Verwendung einer optischen Faser die Flexibilität des Lichtpfads beträchtlich, so daß eine Flexibilität oder ein Spielraum bei der Herstellung der Vorrichtung zunimmt.

Wenn zusätzlich die optischen Elemente 1003, 1004 und 1005, insgesamt gesehen, eine Punktlichquellen-Erzeugungseinrichtung bilden, ist das kleine Loch auf der rechten Seite des integrierten Reflexionsspiegels 1000 ein Lichtempfangsloch.

NEUNZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 29 ist ein schematisches Diagramm des optischen Systems der Flüssigkristall-Projektorvorrichtung gemäß einer neunzehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Bezugszeichen 1 bezeichnet die Projektionslichtquelle, die durch die Lampe 10 und einen Reflexionsspiegel (z. B. einen elliptischen Spiegel in dieser Ausführungsform) 11 als eine Einrichtung zum Sammeln des austretenden Lichts gebildet ist, und die Projektionslichtquelle sendet weißes austretendes Licht aus, welches im wesentlichen parallel ist. Das Austrittslicht tritt durch IR, UV-Sperrfilter zum Abschirmen von unerwünschten Infrarotstrahlen und ultravioletten Strahlen und durch die Linse 4E und fällt auf den Polarisationsstrahlteiler (erste Lichtverteilungseinrichtung) 7 ein.

Die P-Wellen und die S-Wellen, die senkrecht zueinander sind, werden durch die Polarisations-/Trennebene 71 transmittiert oder reflektiert.

Die reflektierten S-Wellen werden durch die dichroitischen Spiegel 501 und 502 und 503 in die roten (R), grünen (G) und blauen (B) Komponenten spektral getrennt, und die Lichtkomponenten fallen auf das Flüssigkristallfeld 303 für R, das Flüssigkristallfeld 304Y für G bzw. das Flüssigkristallfeld 305 für B ein. Hierbei kann der dichroitische Spiegel 503 der Total-Reflexionsspiegel 50B sein. Hinsichtlich des Lichts, welches durch die Pixel transmittiert wird, an die die Flüssigkristall-An­ steuerspannungen in den Flüssigkristallfeldern 303, 304 und 305 für die jeweiligen Farben nicht angelegt sind, werden in dieser Konfiguration deren Polarisationsrichtungen optisch gedreht (S-Wellen werden in die P-Wellen umgewandelt) und die Lichtkomponenten fallen wiederum auf die dichroitischen Spiegel 501, 502 und 503 ein und fallen auf einen anderen Polarisationsstrahlteiler (erste Lichtkombiniereinrichtung) 7A ein. Dann werden die P-Wellen dieses Lichts durch die Polarisations-/Trennebene 71A transmittiert, laufen durch die Projektionslinse 4 und reproduzieren ein projiziertes Bild auf dem Schirm 6.

Hinsichtlich der P-Wellen, die durch den Polarisationsstrahlteiler 7 übertragen werden, wird zudem der Querschnitt ihres optischen Pfads durch eine erste optische Einrichtung, gebildet durch Linsen 4B und 4C, vergrößert und dieser Lichtstrahl fällt auf ein Flüssigkristallfeld mit hoher Auflösung (jedoch ein Transmissionstyp) 640C ein. Hinsichtlich des Lichts, welches durch Pixel transmittiert wird, an die die Flüssigkristall-Ansteuerspannung in dem Flüssigkristallanzeigefeld 640C nicht angelegt ist, wird dessen Polarisationsrichtung optisch um 90° gedreht (die P-Wellen werden in die S-Wellen umgewandelt), der Querschnitt des optischen Pfads wird durch eine zweite optische Einrichtung, gebildet durch Linsen 4C und 4D, verringert und der Lichtstrahl fällt auf einen anderen Polarisationsstrahlteiler 7A ein. Der Lichtstrahl wird durch die Polarisations-/Trennebene 71A reflektiert, läuft durch die Projektionslinse 4 und reproduziert ein Projektionsbild auf dem Schirm 6.

Das Licht, welches durch Pixel transmittiert wird, an die die Flüssigkristall-Ansteuerspannung in den Flüssigkristallfeldern angelegt ist, erfährt keine optische Drehung, so daß dieses Licht auf der linken Seite des Polarisationsstrahlteilers 7A fokussiert wird und emittiert wird und nicht zu der Bildherstellung beiträgt.

Man erkennt, daß der Satz von dichroitischen Spiegeln 501, 502 und 503, welche das polarisierte Licht der S-Wellen, die durch die Polarisations-/Trennebene 71 des Polarisationsstrahlteilers 7 reflektiert werden, der als die erste Lichtverteilungseinrichtung dient, in die optischen Wellenlängen der jeweiligen Farben R, G und B spektral trennen, und welche die Lichtkomponenten in Richtung auf die Flüssigkristallfelder für die jeweiligen Farben hin verteilen, eine fünfte Lichtverteilungseinrichtung bilden. Man erkennt auch, daß ein anderer Satz von dichroitischen Spiegeln 501, 502 und 503, die die optisch modulierten Lichtkomponenten der jeweiligen Farben, die durch die Flüssigkristallfelder 303, 304Y und 305 übertragen werden, optisch kombinieren und das kombinierte Licht in Richtung auf den Polarisationsstrahlteiler 7A (erste Lichtkombiniereinrichtung) aussenden, eine dritte Lichtkombiniereinrichtung bilden.

Demzufolge ist die Konfiguration mit einer winzigen Konstruktion versehen, so daß die Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform aus insgesamt vier unabhängigen Flüssigkristallfeldern besteht, die als die Lichtmodulationseinrichtung dienen, einschließlich wenigstens der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung vom Transmissionstyp des Polarisation steuernden Typs zum Steuern des Polarisationszustands des polarisierten Lichts, so wie der ersten Lichtverteilungseinrichtung und der ersten Lichtkombiniereinrichtung, jeweils gebildet durch unabhängige Polarisationsstrahlteiler, wobei das auf die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung einfallende polarisierte Licht entsprechend der optischen Wellenlängen der drei Primärfarben spektral getrennt wird. Insbesondere ist der Querschnitt des Lichts in dem optischen Pfad, welches einer optischen Modulation nicht ausgesetzt ist, und der Querschnitt des Lichts in dem optischen Pfad, welches einer optischen Modulation ausgesetzt ist, voneinander unabhängig, und unabhängige optische Pfade sind in Entsprechung zu insgesamt vier Signalen vorgesehen, das heißt dem Helligkeitssignal und den drei Arten von Chrominanzsignalen als die Videosignale. Eine derartige winzige Konfiguration sieht man in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht (mit anderen Worten, in der Lichtmodulationseinrichtung vom Reflexionstyp in den anderen Ausführungsformen, werden das einfallende Licht und das modulierte Licht in einem gemeinsamen optischen Pfadquerschnitt optisch verarbeitet).

Deshalb erlaubt diese Konfiguration neue Kombinationen einer Verarbeitung zwischen dem optischen Bearbeitungssystem und dem Videosignal-Verarbeitungssystem. Beispielsweise ist es möglich, eine Kombination des Lichtverarbeitungssystems und des optischen Verarbeitungssystems zu verwenden, wodurch die optische Modulation entsprechend der Hochfrequenzkomponente der Videosignale, abgeschätzt aus anderen Ausführungsformen, durch die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung ausgeführt wird, wohingegen die optische Modulation entsprechend der mittleren und niedrigen Frequenzkomponenten der Videosignale durch die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung ausgeführt wird. Zusätzlich ist es möglich, eine Signalverarbeitung bereitzustellen, bei der die Verteilung der Helligkeitskomponenten der Videosignale an die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung zurück verteilt wird, so daß die modulierten Lichtstrahlen von den zwei Lichtmodulationseinrichtungen im wesentlichen gleich in den Querschnitten zueinander senkrechten optischen Pfaden in dem Polarisationsstrahlteiler 7A der ersten Lichtkombiniereinrichtung werden.

Deshalb nimmt das polarisierte Licht (polarisiertes Licht, bei dem die P-Wellen in die S-Wellen umgewandelt sind, und umgekehrt), welches durch die zwei Lichtmodulationseinrichtungen moduliert wird, relativ mit einer guten Balance zu. Demzufolge ist es möglich, den Effekt einer vergrößerten Effizienz aufgrund des unterschiedlichen Betriebs zu demjenigen der anderen Ausführungsformen zu erreichen, indem das Licht, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt (das voranstehend beschriebene polarisierte Licht, welches auf der linken Seite des Polarisationsstrahlteilers 7A fokussiert wird und ausgesendet wird) in einem aktiven Mode abnimmt, wodurch es möglich ist, eine hohe Effizienz zu erreichen.

Da zusätzlich in dieser Konfiguration die ersten und zweiten optischen Einrichtungen vor und nach dem Flüssigkristallfeld 640C der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung eingefügt sind, ist es möglich, effektiv moduliertes Licht kleiner als die Pixelgröße des Flüssigkristallfelds in Richtung auf den Polarisationsstrahlteiler 7A hin auszusenden. Deshalb ist es leicht möglich, eine optimale Konfiguration (die Identifikation der zwei modulierten Lichtstrahlen in den Querschnitten der optischen Pfade der ersten Lichtkombiniereinrichtung und die effektive Minimierung der Pixelgröße des Helligkeitslicht-modulierten Lichts) bereitzustellen, indem die Beschränkungen (das Öffnungsverhältnis und die Pixelgröße) in dem Licht der Einrichtungen der jeweiligen Modulationseinrichtungen umgangen werden.

Wie voranstehend beschrieben, wird gemäß der Konfigurationen nach den Ansprüchen 1 bis 12 und den Ansprüchen 15 bis 27 ein Polarisationsstrahlteiler in wenigstens einer der Einrichtungen zum Verteilen von Licht an die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung oder zum Kombinieren des Lichts davon verwendet. Deshalb wird der Polarisator oder Analysator, der herkömmlicherweise in dem Flüssigkristallfeld oder dergleichen verwendet wird, das als die Lichtmodulationseinrichtung dient, wie oben beschrieben, nicht benötigt. Deshalb kann das Licht, welches durch den Polarisator oder Analysator absorbiert wird, der in dem herkömmlichen Flüssigkristallfeld bereit vorgesehen ist, effektiv als Projektionslicht verwendet werden, mit dem Ergebnis, daß ein helles Bild erhalten wird. Ferner wird eine Wärmeerzeugung aufgrund der Absorption durch den Polarisator oder Analysator unterdrückt und eine kompakte Konstruktion ist möglich.

Beispielsweise wird gemäß Aspekten der Konfigurationen nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 9 die Verteilung des Lichts durch einen Polarisationsstrahlteiler, das heißt die optische Polarisationseinrichtung ausgeführt. Zusätzlich zu der ersten Lichtverteilungseinrichtung der Erfindung, die in den Ansprüchen 1, 2, 3 und 10 und dergleichen aufgeführt ist, der Lichtmengenverteilungseinrichtung (gebildet durch die Polarisationssteuereinrichtung zum Bestimmen jedes Anteils der Menge von zueinander senkrecht polarisiertem Licht und der dritten Lichtverteilungseinrichtung zum Verteilen der Lichtmenge an die zwei Lichtmodulationseinrichtungen für die Helligkeits- und Chrominanzsignale bei einem durch die Polarisationssteuereinrichtung bestimmten vorgegebenen Verhältnis), oder gemäß der in den Ansprüchen aufgeführten Erfindung, bei der die Lichtmodulationseinrichtungen sowohl für die Helligkeits- als auch die Chrominanzsignale vorgesehen sind, wird das natürliche Licht von der Lichtquelle in P- und S-polarisierte Lichtstrahlen bei einem vorgegebenen Verhältnis getrennt, unterschiedlich polarisierte Lichtstrahlen fallen auf die Lichtmodulationseinrichtungen für das Helligkeitssignal bzw. das Chrominanzsignal ein, und nachdem die polarisierten Lichtstrahlen eine optische Modulation erfahren haben, werden die polarisierten Lichtstrahlen zur Herstellung eines Bilds kombiniert. Da die voranstehend beschriebene Konfiguration verwendet wird, wirken diese Operationen synergetisch, mit dem Ergebnis, daß das Licht von der Lichtquelle zu 100% verwendet wird.

Mit anderen Worten, mittels der Anordnung, umfassend die Lichtmengenverteilungseinrichtung und die zwei Modulationseinrichtungen, wird das natürliche Licht von der Lichtquelle in P- und S-polarisierte Lichtstrahlen bei einem vorgegebenen Verhältnis ohne Verursachung eines Verlustes getrennt und kann zu 100% für die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung verwendet werden. Deshalb ist es möglich, einen speziellen Vorteil darin zu erreichen, daß die Helligkeit von wenigstens zweimal so groß wie diejenige des herkömmlichen Flüssigkristallsystems vom TN-Typ (die Helligkeit von 1,8fach vom Standpunkt, daß alle P-Wellen und S-Wellen verwendet werden) erhalten werden kann. Somit wird ein einzigartiger Vorteil erreicht, der aus der Kombination gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt wird, bei der sowohl P-Wellen als auch S-Wellen für die zwei Lichtmodulationseinrichtungen verwendet werden.

Wenn man die Tatsache betrachtet, daß die Absorption von Licht (ungefähr 50%) durch den Polarisator oder Analysator im wesentlichen Null ist, dann ist die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung mit einer offensichtlichen Möglichkeit einer Erreichung eines noch helleren projizierten Bilds versehen.

Wenn man die vorliegende Erfindung zusätzlich insgesamt betrachtet, wird ein Vorteil darin erzielt, daß die gegenseitige Kombination von verschiedenen Verarbeitungen des Lichts, beispielsweise die Konfiguration zum Zurückführen von polarisiertem Licht, welches nicht zur Bildherstellung beiträgt, in Richtung auf die Projektionslichtquelle hin, die Verwendung des polarisierten Lichts, welches nicht zur Bildherstellung beiträgt, als das polarisierte Licht für die andere Lichtmodulationseinrichtung, und die Rekombination des Verhältnisses der P-Wellen und der S-Wellen, die aus dem natürlichen Licht extrahiert werden, betreffend der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich wird, zusammen mit anderen Kombinationen der Ausführungsformen oder Kombinationen, die aus den Ausführungsformen abgeschätzt werden können. Der zugrundeliegende Gedanke dafür besteht darin, daß das natürliche Licht auf der Grundlage des technologischen Konzepts verwendet wird, daß das natürliche Licht so angesehen wird, als ob es eine Kombination von zueinander senkrecht polarisiertem Licht ist.

Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung, die in der herkömmlichen Projektorvorrichtung nicht vorgesehen ist, zusätzlich neu als eine der Vielzahl von Lichtmodulationseinrichtungen hinzugefügt ist, die die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung bilden, besteht zusätzlich zu dem Vorteil, daß ein polarisierter Lichtstrahl als die Lichtkomponente verwendet werden kann, die die Helligkeit von den Videosignalen anzeigt, ein Vorteil darin, daß neue Kombinationen zwischen dem optischen System und dem Videosignalsystem ermöglicht werden. Somit kann die Effizienz einer gegenseitigen Verwendung des Lichts und der Videosignale weiter verbessert werden.

Mit anderen Worten ist es, als ein Beispiel der Konfiguration einer Kombination, bei der beispielsweise der Lichtstrom eines polarisierten Lichtstrahls, der von der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung austritt und der Lichtstrom des anderen polarisierten Lichtstrahls, der aus der Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung austritt, durch Verringerung eines Verlusts im wesentlichen gleich gemacht werden, möglich, eine noch nie dagewesene neue Kombination zu erhalten, bei der das Signal der Helligkeitskomponente der Videosignale an die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung zurückgeführt wird, und eine Hochfrequenzkomponente des Videosignals durch die erstere Einrichtung verarbeitet wird, während Komponenten mit mittlerer und niedriger Frequenz der Videosignale durch die letztere Einrichtung verarbeitet werden. Demzufolge ist es möglich, eine Projektorvorrichtung zum Reproduzieren eines höchst hellen projizierten Bilds zu realisieren, dessen Verwirklichung bis jetzt schwierig gewesen ist.

Zusätzlich, wenn man die vorliegende Erfindung aus einem anderen Blickwinkel betrachtet, ist die Anzahl von verwendeten Projektionslinsen um eine verringert. Mit anderen Worten, da die Kombination von Licht von dem ein Helligkeitssignal modulierendem Flüssigkristallfeld und dem ein Chrominanzsignal modulierenden Flüssigkristallfeld durch den Polarisationsstrahlteiler durchgeführt wird, wird der herkömmlich verwendete Polarisator unnötig und nur eine Projektionslinse kann verwendet werden, mit dem Ergebnis, daß eine kompakte und kostengünstige Vorrichtung möglich wird. Da das Helligkeitssignal-modulierte Licht und das Chrominanzsignal-modulierte Licht in der Projektorvorrichtung optisch kombiniert werden, wird das Bild nicht in eine trapezförmige Gestalt deformiert, und es ist nicht erforderlich, den Winkel der Projektionslinse jedesmal einzustellen, wenn der Abstand zwischen der Projektorvorrichtung und dem Schirm verändert wird, wodurch der Bedienkomfort zweckmäßig gemacht wird.

Zusätzlich zu den voranstehend beschriebenen allgemeinen Effekten der vorliegenden Erfindung, gesehen von einer Gesamtbetrachtung her, werden nachstehend einzeln die jeweiligen Aspekte der Erfindung nacheinander beschrieben.

Gemäß einem Aspekt der Konfiguration nach Anspruch 1 wird die Kombination des beliebigen Satzes von zueinander senkrecht polarisierten Lichtstrahlen und ein anderer Satz von linear polarisierten Lichtstrahlen ermöglicht, so daß das austretende Licht als eine Führungseinrichtung für multi-facettenartige Information verwendet werden kann. Beispielsweise wird eine Zeitachsen-Mul­ tiplexverarbeitung für das optische System und das Videosignalsystem verwendet und es ist möglich, eine Projektorvorrichtung zum optischen Modulieren von zwei zueinander senkrechten Sätzen von polarisierten Lichtstrahlen auf der Basis von dreidimensionalen Videosignalen (linke und rechten Videosignale) zu realisieren, um so ein dreidimensionales Bild zu projizieren.

Da gemäß einem anderen Aspekt der Konfiguration nach Anspruch 1 ein beliebiger Satz von zueinander senkrecht polarisierten Lichtstrahlen des austretenden Lichts aus dem natürlichen Licht für die optische Modulation des Helligkeitssignals und die optische Modulation des Chrominanzsignals verwendet wird, kann die Helligkeit des projizierten Bilds im Vergleich mit dem herkömmlichen Flüssigkristallsystem vom TN-Typ (einschließlich des Polarisationssteuersystems) im wesentlichen verdoppelt werden.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 2 werden die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung gemeinsam von einem einzelnen Polarisationsstrahlteiler verwendet, bei dem es sich um eine Lichtmodulationseinrichtung vom Reflexionstyp mit einem hohen Öffnungsverhältnis handelt, so daß eine Realisation einer Projektorvorrichtung ermöglicht wird, bei der die optische Pfadlänge am kürzesten ist, das projizierte Bild hell ist und die optische Konfiguration kompakt ist. Ein erwähnenswerter Punkt ist, daß das Licht, welches nicht zur Bildherstellung beiträgt, an die Projektionslichtquelle zurückgeführt wird, und das Licht effektiv verwendet wird. Da die jeweiligen Einrichtungen kompakt als eine Lampeneinheit (auch als eine Wärmeabstrahlungseinheit dienend), eine optische Polarisationseinheit, eine Flüssigkristalleinheit vom Reflexionstyp und eine Projektionslinseneinheit (sh. Fig. 30) angeordnet werden können, ist die Vorrichtung bei der Massenherstellung und hinsichtlich der Produktionseffizienz überragend.

Da gemäß der Konfiguration nach Anspruch 3 die Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung von dem Transmissionstyp zusätzlich zu dem Polarisationssteuersystem zum Modulieren des Polarisationszustands des Lichts ist, kann der Gesamtbetriebsmodus entweder als ein normalerweise schwarzer Betriebsmodus oder ein normalerweise weißer Betriebsmodus durch eine einfache kleine Änderung des optischen Systems verwendet werden. Das heißt, die Vorrichtung kann je nach Geschmack gebildet werden als ein Typ, bei dem der Weißausgleich des projizierten Bilds der wichtigste Aspekt ist, oder als ein Typ, bei dem der Schwarzpegelausgleich der wichtigste Aspekt ist.

Wenn die Vorrichtung zusätzlich in solcher Weise konfiguriert ist, daß beide Moden des normalerweise schwarzen und normalerweise weißen Typs im wesentlichen gleichzeitig sozusagen durch Verwendung des dualen Merkmals des Betriebsmodus projiziert werden, ist es möglich, eine Projektorvorrichtung zu realisieren, die gleichzeitig die Nachteile des herkömmlichen Flüssigkristallprojektors kompensiert, dem es entweder an dem Ausgleich gesehen in reinem Weiß und reinen Weiß, was in der Vergangenheit erfahren wurde, und dem Gradienten (Tiefe von dem schwarzen Pegel zu dem weißen Pegel) ermangelt.

Gemäß einem Aspekt der Konfiguration nach Anspruch 10 ist die Anordnung so vorgesehen, daß das polarisierte Licht, welches nicht zu der Bildherstellung in der Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung oder der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung beiträgt, an die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung oder die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung eingeleitet wird, so daß das Licht effektiv verwendet wird und ein helleres projiziertes Bild erhalten wird.

Da gemäß den Konfigurationen nach den Ansprüchen 1 und 4 bis 9 die Lichtmengenverteilungseinrichtung aus der Polarisationssteuereinrichtung (mit der Lichtverteilungseinrichtung) besteht, wird von dem austretenden Licht von der Lichtsammeleinrichtung das Licht mit einem geringen Verlust in der Gesamtmenge von zueinander senkrecht polarisiertem Licht zugewiesen, und an die Lichtmodulationseinrichtung für die jeweiligen Signale verteilt. Mit anderen Worten, da das technologische Konzept verwendet wird, bei dem das Verhältnis der P-Wellen und der S-Wellen von dem natürlichen Licht verändert wird, indem eine optische Kombination bewirkt wird, nachdem eine Welle mit einer anderen Welle rekombiniert ist, wird eine Lichtmengenverteilungseinrichtung bereitgestellt, bei der der Lichtverlust gering ist. Infolgedessen wird der Wirkungsgrad der Projektorvorrichtung (insbesondere der optische Wirkungsgrad und eine kleine Wärmeerzeugung) verbessert.

Als die Polarisationssteuereinrichtung werden verschiedenen Konfigurationen verwendet, bei denen ein Polarisationsstrahlteiler mit unterschiedlichen Polarisations-/Trenncharakteristiken verwendet wird (Anspruch 7), eine Phasendifferenzeinrichtung zur Verursachung einer Differenz in der Phasengeschwindigkeit von sich ausbreitendem polarisierten Licht und eine Änderung des Polarisationszustands verwendet wird (Anspruch 5), eine Differenz in dem Winkel einer räumlichen Kombination der optischen Polarisationseinrichtung und der Phasendifferenzeinrichtung verwendet wird (Anspruch 6), eine optische Anisotropie der optischen Drehkraft, die typischerweise in Flüssigkristallen angetroffen wird, verwendet wird (Anspruch 7) und ein monochromatisches Feld mit oder ohne Pixeln, so wie man dies typischerweise in Flüssigkristallen antrifft, verwendet werden ( 12684 00070 552 001000280000000200012000285911257300040 0002019544780 00004 12565Ansprüche 8 und 9). Da jedoch zusammengefaßt die Anordnung derart vorgesehen ist, daß die Polarisationssteuerung in einem Teil des optischen Pfads vorgesehen ist, wird die Verteilung der Lichtmenge mit einem minimalen Verlust ermöglicht, was ermöglicht, leicht die Polarisationssteuereinrichtung bereitzustellen.

Insbesondere gemäß der Konfiguration nach Anspruch 6 wird ermöglicht, das Verhältnis der Kombination der P-Wellen und der S-Wellen variabel zu machen, indem der Winkel einer räumlichen Kombination der Phasendifferenzeinrichtung und der optischen Polarisationseinrichtung variabel gemacht wird, das heißt indem einfach die Phasendifferenzeinrichtung gedreht wird, so daß sich die Vorrichtung für die Massenherstellung eignet.

Da in den Ansprüchen 7 bis 11 die sogenannten monochromatischen Flüssigkristallfelder möglicherweise als die Polarisationssteuereinrichtung verwendet werden, kann sich die Polarisationssteuereinrichtung vor und nach dem optischen Pfad des Polarisationsstrahlteilers befinden (Anspruch 7), die feine Einstellung der Steuerung der Menge von Licht kann elektronisch gesteuert werden, einschließlich der Steuerung einer Verteilung der Lichtmenge über den gesamten Querschnitt des optischen Pfads (Anspruch 8), und diese Anordnung kann mit geringen Kosten hergestellt werden (Anspruch 9). Es wird nämlich eine Lichtmengensteuerung ermöglicht, die mit der Polarisationssteuereinrichtung kompatibel ist. Zusätzlich wird ein hoher Wirkungsgrad für die Flüssigkristall-Projektorvorrichtung unter Verwendung des Polarisationssteuersystems erzielt.

Gemäß den Konfigurationen nach den Ansprüchen 11 und 12 werden die verwendbaren Wellenlängenbereiche den optischen Polarisationseinrichtungen zugewiesen, und die optischen Polarisationseinrichtungen sind somit mit den Polarisations-/Trenn­ charakteristiken für die jeweiligen zugewiesenen Wellenlängenbereiche versehen. Die Tatsache, daß die optischen Polarisationseinrichtungen mit bestimmten Wellenlängenbändern versehen sind, um Polarisations-/Trenn­ charakteristiken zu erzielen, bedeutet daß die Produktionskosten der optischen Polarisationseinrichtung gering gemacht werden können und daß nur bestimmte Wellenlängen transmittiert oder reflektiert werden, das heißt das Licht wird in spektrale Komponenten getrennt. Dies dient der Verhinderung der gegenseitigen Interferenz (Störung) des Lichts in dem optischen Pfad und der dichroitische Spiegel dient dazu, in einer komplementären Weise zu arbeiten. Demzufolge ist es in Abhängigkeit von der optischen Konfiguration möglich, eine optische Projektorkonfiguration zu realisieren, deren Kosten gering sind und die ein Bild mit einer hervorragenden Farbtönung projizieren kann, und bei der die Anzahl von verwendeten dichroitischen Spiegeln gering ist.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 13 wird ein projiziertes Bild reproduziert, in dem grüne Information der natürlichen Welt fein ausgedrückt ist.

Gemäß der Erfindung nach Anspruch 14 wird das Licht, welches nicht zur Bildherstellung beiträgt, an die Lichtsammeleinrichtung zurückgeführt. Mit anderen Worten ausgedrückt, der Wirkungsgrad des Lichts, welches auf die Lichtmodulationseinrichtung einfällt, verbessert sich. Es besteht ein Vorteil dahingehend, daß sich der Gesamtwirkungsgrad der Projektorvorrichtung verbessert.

Gemäß der Konfigurationen nach den Ansprüchen 15 bis 17 ist die Konfiguration derart angeordnet, daß die jeweiligen optischen Systeme entsprechend der Helligkeitskomponente (K-Komponente) der Videosignale und der drei Arten von Chrominanzkomponenten (C-Komponente) entsprechend der drei Primärfarben vorgesehen sind. Neue Kombinationen zwischen den optischen Systemen und dem Videosignalsystem (erste, zweite und dritte Kombinationen) werden ermöglicht. Im Anspruch 15 ist eine Projektorvorrichtung mit den folgenden verschiedenen Charakteristiken realisiert: die erste Kombination ergibt die beste Farbtönung, die dritte Kombination ergibt eine hervorragende Farbtönung und besitzt geringe Kosten, und in der zweiten Kombination ist die Anzahl von Flüssigkristallfeldern der Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung klein.

Im Anspruch 16 ist die Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung als Einrichtung zur Verkörperung der Vorrichtung von dem Reflexionstyp und besitzt die optische Polarisationseinrichtung und optische Elemente, das heißt dichroitische Spiegel, die bestimmte Lichtwellenlängen reflektieren oder transmittieren. Wenn ein Bild angezeigt wird, stellt diese Anordnung einen wichtigen Effekt bereit, nämlich daß die Vorrichtung entweder einen Betriebsmodus eines normalerweise schwarzen oder eines normalerweise weißen Typs durchführen kann. Im Anspruch 17 besteht Effekt darin, daß ein projiziertes Bild, welches den visuellen Charakteristiken eines Menschen angepaßt ist, reproduziert wird und die Farbinformation ausreichend hell gemacht ist.

Obwohl gemäß der Konfigurationen nach den Ansprüchen 19 und 27 ein polarisierter Lichtstrahl fest für die Helligkeitskomponente eingestellt ist, während der andere polarisierte Lichtstrahl fest für die Chrominanzkomponente eingestellt ist, wird im Anspruch 27 die optische Pfadlänge am meisten durch eine optische Anordnung verringert, die die optische Polarisationseinrichtung und dichroitische Spiegel (36, 37) einer kompakten Konfiguration verwendet, und die Herstellung einer Einzelpackungseinheit (z. B. Fig. 30) der optischen Konfiguration wird ermöglicht.

Bei einer Einheit nach Anspruch 19, bei der drei integral angeordnete Primärfarbfilter als die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung verwendet werden, werden die dichroitischen Spiegel nicht benötigt, so daß ein Flüssigkristallprojektor mit einem einfacheren optischen System ermöglicht wird.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 20 ist es möglich, eine kostengünstige Projektorvorrichtung unter Verwendung einer Lichtmodulationseinrichtung des Polarisationssteuersystems und von dem Transmissionstyp zu realisieren. Die Vorrichtung kann leicht entweder einen Betriebsmodus eines normalerweise weißen Typs als auch eines normalerweise schwarzen Typs behandeln.

Dies ist ein Effekt aufgrund der Tatsache, daß die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung unabhängig vorgesehen sind. Da es beispielsweise möglich ist, die zwei Moden zu behandeln, indem einfach nur die Anordnung der ersten Lichtkombiniereinrichtung und der Projektionseinrichtung um 90° verändert wird, wenn zwei optische Systeme parallel verwendet werden, ist es möglich, ein projiziertes Bild zu erhalten, welches sowohl hinsichtlich des Schwarzpegels als auch des Weißausgleichs überragend ist.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 21 umfaßt die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung nur einen Satz von jeweils unabhängigen Lichtmodulationseinrichtungen vom Reflexionstyp für die jeweiligen Farben R, G und B entsprechend der drei primären Farben, und das polarisierte Licht, welches nicht zu der Bildherstellung beiträgt, dient einer Rückführung an die Lichtsammeleinrichtung durch die Reflexionseinrichtung, so daß die Rate einer effektiven Verwendung des Lichts hoch ist. Selbst wenn die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung nicht vorgesehen ist, wie im Fall des herkömmlichen Lichtkristallprojektors, ist das projizierte Bild hell.

Da gemäß der Konfiguration nach Anspruch 22 die Lichtmodulationseinrichtung eine Lichtmodulationseinrichtung eines adaptiven Typs ist, die adaptiv auf eine große Pixelgröße oder eine kleine Pixelgröße der Lichtmodulationseinrichtung entsprechend der Pegel der Primärfarben der Videosignale und der relativen Größe der Hochfrequenzkomponenten (Hochfrequenzband-Komponenten) umgeschaltet wird, ist es möglich, ein feines projiziertes Bild zu reproduzieren, selbst wenn die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung nicht vorgesehen ist. In einem Fall, bei dem die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung vorgesehen ist (Anspruch 27) wird die optische Modulation auf der Grundlage der Videosignale der Hochfrequenzkomponenten durch die feine Pixelgröße sowohl für die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung als auch die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung ermöglicht, so daß ein günstigeres projiziertes Bild (mit einer hohen Auflösung) ermöglicht wird.

Da gemäß der Konfiguration nach Anspruch 23 zwei Sätze von unabhängigen Lichtmodulationseinrichtungen für die jeweiligen Farben von R, G und B vorgesehen sind, wird ein helles projiziertes Bild mit einem hohen Wirkungsgrad einer Lichtverwendung reproduziert. Insbesondere kann Anspruch 24 auch auf eine kostengünstige Projektorvorrichtung zum Reproduzieren eines dreidimensionalen Bilds angewendet werden.

Gemäß der Konfiguration nach Anspruch 25 wird das Polarisationssteuersystem zum Steuern der Modulation des Polarisationszustands von Licht verwendet, und eine Anordnung ist vorgesehen, bei der die Verarbeitung von Licht, einschließlich der Verteilung von Licht, einer optischen Trennung, einer optischen Modulation und einer optischen Kombination betreffend des optischen Systems vorsichtig entsprechend der Signalverarbeitung der Chrominanzkomponente und der Helligkeitskomponente in dem Videosignalsystem ausgelegt ist. Der Transmissionstyp wird jeweils für alle vier Lichtmodulationseinrichtungen verwendet.

Demzufolge sind neue Kombinationen zwischen dem optischen System und dem Videosignalverarbeitungssystem möglich. Mit anderen Worten wird die optische Modulation entsprechend der Hochfrequenzkomponente der Videosignale durch die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung ausgeführt, während die optische Modulation entsprechend der mittleren und niedrigen Frequenzkomponenten der Videosignale durch die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung ausgeführt wird. Zusätzlich wird es möglich, eine Signalverarbeitung zum erneuten Verteilen der Helligkeitskomponenten an die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung bereitzustellen, indem nicht nur die Steuerung des Lichts, sondern auch die Verteilung der Signale von Helligkeitskomponenten der Videosignale zurückverfolgt werden, das heißt indem die Videosignalverarbeitung zurückverfolgt wird, so daß die Lichtströme des modulierten Lichts von den zwei Lichtmodulationseinrichtungen in den jeweiligen Querschnitten für den optischen Eingangspfad der ersten Lichtkombiniereinrichtung im wesentlichen gleich werden. Ein anderer von diesem Effekt abgeleiteter Vorteil besteht darin, daß die Lichtmenge, die nicht zu der Bildherstellung beiträgt, aktiv klein gemacht wird. Das heißt, ein hoher Wirkungsgrad wird erhalten.

Insbesondere wenn die Konfiguration wie in der vorliegenden Erfindung derart vorgesehen ist, daß eine Vielzahl von Lichtmodulationseinrichtungen einschließlich wenigstens der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung des Polarisationssteuersystems und von dem Transmissionstyp vorgesehen sind und die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung unabhängig vorgesehen sind, wird das voranstehend beschriebene neue technologische Konzept möglich, bei dem die Lichtströme der zwei modulierten Lichtstrahlen an der ersten Lichtkombiniereinrichtung gleich gemacht werden. Demzufolge ist es möglich, eine Flüssigkristall-Projektorvorrichtung zum Reproduzieren eines hellen projizierten Bilds mit einer hervorragenden Farbtönung und einem optimalen Wirkungsgrad zu realisieren. Zusätzlich besitzt das projizierte Bild eine hohe Auflösung.

Zusätzlich wird bei der Konfiguration nach Anspruch 26 die Realisation einer derartigen Projektorvorrichtung unterstützt. Mit anderen Worten, da die erste und zweite optische Einrichtung bereitgestellt sind, ist es möglich, eine optimale Konfiguration (die Identifikation der zwei modulierten Lichtstrahlen in den Querschnitten der optischen Pfade der ersten Lichtkombiniereinrichtung und die effektive Miniaturisierung der Pixelgröße des Helligkeitslicht- modulierten Lichts) bereitzustellen, indem die Beschränkungen (das Öffnungsverhältnis und die Pixelgröße) in dem Licht der Einrichtungen der jeweiligen Modulationseinrichtung aufgehoben werden.

Claims (28)

1. Projektorvorrichtung (z. B. Fig. 7, 8; Fig. 4, Fig. 5), umfassend:

• a) eine Lichtquelleneinrichtung (1, 10, 11) zum Aussenden von weißem Licht (100);
• b) eine Lichtsammeleinrichtung (11) zum Sammeln des ausgesendeten weißen Lichts (100);
• c) eine Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung (2, 3, 7), um das von der Lichtsammeleinrichtung (11) gesammelte Licht (100) gemäß eingegebener Videosignale optisch zu modulieren;
• d) eine Projektionseinrichtung (4, 6) zum Vergrößern und Projizieren des modulierten Lichts der Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung (2, 3, 7) auf einen Anzeigeschirm (6);
• e) wobei die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung umfaßt:
• e1) eine Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung (2; 21, 22; 2A) zum Modulieren des Polarisationszustands des Lichts (101P) gemäß einem Helligkeitssignal der eingegebenen Videosignale; und
• e2) eine Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung (3; 31, 32; 3A) zum Modulieren des Polarisationszustands des Lichts (101S) gemäß Chrominanzsignalen der eingegebenen Videosignale;
• f1) eine erste Lichtverteilungseinrichtung (7; 71; 71C, 7C; 71A, 7A; 600) zum Verteilen (50, 51) des von der Lichtsammeleinrichtung (11) gesammelten Lichts (100) an die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung (2; 21, 22, 2A) und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung (3; 31, 32, 3A);
• f2) eine erste Lichtkombiniereinrichtung (8, 81) zum Kombinieren von modulierten Lichtstrahlen (103; 104) von der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung (2; 21, 22, 2A) und der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung (31, 32; 3; 3A);
• f3) wobei die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung jeweils aus einer optischen Polarisationseinrichtung (7, 71, 7C, 71C, 7A, 71A; 8, 81) zum Trennen des von der Lichtsammeleinrichtung (11) gesammelten Lichts (100) in polarisierte Lichtstrahlen (101S, 101P) einer Vielzahl von Polarisationszuständen bzw. zum Kombinieren des von den Lichtmodulations-Ein­ richtungen (2, 2A; 3, 3A) modulierten Lichts (103, 104) gebildet sind; wobei
• g) die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung jeweils aus einer optischen Polarisationseinrichtung zum Trennen des gesammelten Lichts (100) in orthogonal polarisierte Lichtstrahlen (101S, 101P) bzw. zum Kombinieren der orthogonal polarisierten modulierten Lichtstrahlen (103, 104) gebildet sind; und
• h) eine Polarisationssteuereinrichtung (z. B. 600) zum Steuern eines Verhältnisses zwischen Mengen der orthogonal polarisierten Lichtstrahlen, die an die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung (2, 2A; 21, 22) und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung (3, 3A; 31, 32) verteilt werden.

2. Projektorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung aus einer Lichtmodulationseinrichtung vom Reflexionstyp gebildet sind, und die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung aus einer einzelnen optischen Polarisationseinrichtung gebildet sind.

3. Projektorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung aus einer Lichtmodulationseinrichtung vom Transmissionstyp gebildet sind.

4. Projektorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationssteuereinrichtung umfaßt: eine optische Polarisationseinrichtung zum Umwandeln von natürlichem Licht in orthogonal polarisierte Lichtstrahlen mit unterschiedlichen Polarisationslicht-Trenn­ charakteristiken, und eine Einrichtung zum Ändern einer Polarisationsrichtung von wenigstens einem der orthogonal polarisierten Lichtstrahlen in eine unterschiedliche Polarisationsrichtung.

5. Projektorvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung zum Ändern einer Polarisation durch eine Phasendifferenzeinrichtung (600) gebildet ist, die ein Medium zur Verursachung einer Differenz in einer Phasengeschwindigkeit von sich ausbreitendem polarisierten Licht zur Änderung seines Polarisationszustands aufweist.

6. Projektorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationssteuereinrichtung umfaßt: eine Phasendifferenzeinrichtung, die ein Medium zur Verursachung einer Differenz in einer Phasengeschwindigkeit von sich ausbreitendem polarisierten Licht zur Änderung seines Polarisationszustands aufweist, und eine optische Polarisationseinrichtung zum Trennen von natürlichem Licht in orthogonal polarisierte Lichtstrahlen, und daß die Phasendifferenzeinrichtung und die optische Polarisationseinrichtung in Reihe angeordnet sind, um eine Einrichtung zum Ändern von Polarisationslicht-Trenneigenschaften gemäß eines Zusammenhangs zwischen räumlichen Polarisationsorientierungen davon zu bilden.

7. Projektorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationssteuereinrichtung aus einer Einrichtung gebildet ist, die ein anisotrop polarisierendes Drehmedium aufweist, welches ein Verhältnis zwischen Mengen von orthogonal polarisierten Lichtstrahlen ändern kann.

8. Projektorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationssteuereinrichtung aus einem Feld mit Pixeln gebildet ist, die ein anisotrop polarisierendes Drehmedium aufweist, welches eine P-Welle und eine S-Welle in eine S-Welle bzw. eine P-Welle umwandeln kann, während ein Verhältnis zwischen Mengen davon geändert wird.

9. Projektorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationssteuereinrichtung aus einem Feld ohne Pixel gebildet ist, die ein anisotrop polarisierendes Drehmedium aufweist, welches eine P-Welle und eine S-Welle in eine S-Welle bzw. eine P-Welle umwandeln kann, während ein Verhältnis zwischen Mengen davon geändert wird.

10. Projektorvorrichtung (z. B. Fig. 6), umfassend

• a) eine Lichtquelleneinrichtung (1, 10, 11) zum Aussenden von weißem Licht (100);
• b) eine Lichtsammeleinrichtung (11) zum Sammeln des ausgesendeten weißen Lichts (100);
• c) eine Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung (2, 3, 7), um das von der Lichtsammeleinrichtung (11) gesammelte Licht (100) gemäß eingegebener Videosignale optisch zu modulieren;
• d) eine Projektionseinrichtung (4, 6) zum Vergrößern und Projizieren des modulierten Lichts der Videosignal-Licht­ modulationseinrichtung (2, 3, 7) auf einen Anzeigeschirm (6);
• e) wobei die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung umfaßt:
• e1) eine Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung (2, 2A; 21, 22) zum Modulieren des Polarisationszustands des Lichts (101P) gemäß einem Helligkeitssignal der eingegebenen Videosignale; und
• e2) eine Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung (3, 3A; 31, 32) zum Modulieren des Polarisationszustands des Lichts (101S) gemäß Chrominanzsignalen der eingegebenen Videosignale;
• f1) eine erste Lichtverteilungseinrichtung (7; 71) zum Verteilen des von der Lichtsammeleinrichtung (11) gesammelten Lichts (100) an die Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung (2, 2A; 21, 22) und die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung (3, 3A; 31, 32);
• f2) eine erste Lichtkombiniereinrichtung (8, 81) zum Kombinieren von modulierten Lichtstrahlen (103; 104) von der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung (2, 2A; 21, 22) und der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung (31, 32; 3, 3A);
• f3) wobei die erste Lichtverteilungseinrichtung (7; 71) und die erste Lichtkombiniereinrichtung (8, 81) jeweils aus einer optischen Polarisationseinrichtung (7, 71; 8, 81) zum Trennen des von der Lichtsammeleinrichtung (11) gesammelten Lichts (100) in polarisierte Lichtstrahlen (101S, 101P) einer Vielzahl von Polarisationszuständen bzw. zum Kombinieren des von den Lichtmodulations-Ein­ richtungen (2, 2A; 3, 3A) modulierten Lichts (103, 104) gebildet sind; wobei
• g) die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung (2, 2A; 21, 22) und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung (3, 3A; 31, 32) aus einer Lichtmodulationseinrichtung vom Transmissionstyp oder einer Lichtmodulationseinrichtung vom Reflexionstyp gebildet sind; und
• h) eine Lichtkomponente (107), die nicht zur Bildherstellung beiträgt und welche durch die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung (2A) oder durch die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung (3A) transmittiert oder reflektiert wird, an wenigstens eine der Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtungen (3A) und der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung (2A) durch Verwendung einer zweiten Lichtverteilungseinrichtung (7A, 52, 51) geführt wird, die ebenfalls aus einer optischen Polarisationseinrichtung (7A) gebildet ist.

11. Projektorvorrichtung (z. B. Fig. 11-20), umfassend

• a) eine Lichtquelleneinrichtung (1, 10, 11) zum Aussenden von weißem Licht (100);
• b) eine Lichtsammeleinrichtung (11) zum Sammeln des ausgesendeten weißen Lichts (100);
• c) eine Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung (640, 640A; 630, 630A, 630B), um das von der Lichtsammeleinrichtung (11) gesammelte Licht (101) gemäß eingegebener Videosignale optisch zu modulieren;
• d) eine Projektionseinrichtung (4, 6) zum Vergrößern und Projizieren des modulierten Lichts (114T) der Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung (640, 640A; 630, 630A, 630B) auf einen Anzeigeschirm (6);
• e) wobei die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung umfaßt:
• e1) eine Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung (640, 640A) zum Modulieren des Polarisationszustands des Lichts (104S, 107S) gemäß einem Helligkeitssignal der eingegebenen Videosignale; und
• e2) eine Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung (630, 630A, 630B) zum Modulieren des Polarisationszustands des Lichts (104, 110, 112) gemäß Chrominanzsignalen der eingegebenen Videosignale;
• f1) eine erste Lichtverteilungseinrichtung (5; 620; 7, 71; 7A, 71A; 621) zum Verteilen des von der Lichtsammeleinrichtung (11) gesammelten Lichts (101) an die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung (640, 640A) und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung (630, 630A, 630B);
• f2) eine erste Lichtkombiniereinrichtung (621, 7A, 71A, 620, 5) zum Kombinieren von modulierten Lichtstrahlen (113, 111; 108; 105, 106, 106P, 105S; 114T) von der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung (640, 640A) und der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung (630, 630A, 630B);
• f3) wobei die erste Lichtverteilungseinrichtung (5; 620; 7, 71; 7A, 71A; 621) und die erste Lichtkombiniereinrichtung (621, 7A, 71A, 620, 5) aus optischen Polarisationseinrichtungen (7, 71; 7A, 71A) zum Trennen des von der Lichtsammeleinrichtung (11) gesammelten Lichts (101) in polarisierte Lichtstrahlen (104S, 104P; 107S; 110, 112) einer Vielzahl von Polarisationszuständen bzw. zum Kombinieren des von den Lichtmodulations-Ein­ richtungen (640, 640A; 630, 630A, 630B) modulierten Lichts (113, 111; 108; 105, 106, 106P, 105S; 114T) gebildet sind; wobei
• g) die optischen Polarisationseinrichtungen (7, 71; 7A, 71A) zum Trennen von natürlichem Licht in orthogonal polarisierte Lichtstrahlen vorgesehen und so angeordnet sind, daß eine Kombination von optischen Polarisationseinrichtungen (7, 71; 7A, 71A) für jeden einer Vielzahl von Wellenlängenbereichen verwendet wird.

12. Projektorvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Wellenlängenbereichen eine der folgenden Gruppen (1) bis (4) sind:
Gruppe (1): ungefähr 400 nm bis 650 nm und ungefähr 550 bis 800 nm;
Gruppe (2): ungefähr 400 nm bis 500 nm und ungefähr 450 bis 800 nm;
Gruppe (3): ungefähr 400 nm bis 550 nm, ungefähr 450 bis 600 nm und ungefähr 550 nm bis 800 nm; und
Gruppe (4): ungefähr 400 nm bis 550 nm, ungefähr 450 bis 600 nm und ungefähr 550 nm bis 700 nm.

13. Projektorvorrichtung (z. B. Fig. 11) nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtverteilungs- und Lichtkombiniereinrichtungen (620, 621) die drei Spektralkomponenten Rot, Grün und Blau aus dem gesammelten Licht trennen bzw. kombinieren;
die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung eine Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung (640A) für Grün zum Modulieren von grünem Licht von der Lichtverteilungseinrichtung gemäß einem grünen Chrominanzsignal der eingegebenen Videosignale bzw. eine Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung (630A, 630B; 630, 540) für Rot und Blau zum Modulieren von rotem Licht und blauem Licht von der Lichtverteilungseinrichtung gemäß der roten und blauen Chrominanzsignale der eingegebenen Videosignale umfaßt; und
eine Pixelgröße der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung für Rot und Blau größer als diejenige der Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung für Grün ist; und eine Frequenzbandbreite des grünen Chrominanzsignals breiter als Frequenzbandbreiten der roten und blauen Chrominanzsignale ist.

14. Projektorvorrichtung (z. B. Fig. 25) nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Punktlichtquellen-Erzeugungseinrichtung (1005) zum Erzeugen einer Punktlichtquelle aus Licht, welches nicht zur Bildherstellung beiträgt, vorgesehen ist; und
die Lichtsammeleinrichtung (11) ein Lichtempfangsloch zum Empfang von Licht von der Punktlichtquelle aufweist.

15. Projektorvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtverteilungs- und Lichtkombiniereinrichtungen (620, 621) die drei Spektralkomponenten Rot, Grün und Blau aus dem gesammelten Licht trennen bzw. kombinieren;
die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung mehrere Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtungen für Rot, Grün und Blau zum Modulieren von roten, grünen und blauem Licht von der Lichtverteilungseinrichtung gemäß der roten, grünen und blauen Chrominanzkomponente der Chrominanzsignale der eingegebenen Videosignale bzw. mehrere Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtungen für Rot, Grün und Blau zum Modulieren von rotem, grünem und blauem Licht von der Lichtverteilungseinrichtung gemäß der roten, grünen und blauen Helligkeitskomponenten der eingegebenen Videosignale umfaßt;
wobei die Lichtverteilungs- und Lichtkombinier­ einrichtungen und die Lichtmodulationseinrichtungen so angeordnet sind, daß das aus tretende natürliche Licht von der Lichtsammeleinrichtung mittels einer der folgenden Kombinationen einer optischen Modulation unterzogen wird:
eine erste Kombination (Fig. 18), bei der ein erster orthogonal polarisierter Lichtstrahl aus dem natürlichen Licht jeweils unabhängig einer optischen Modulation mit den Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtungen gemäß einer roten, grünen und blauen Helligkeitskomponente ausgesetzt wird, und ein zweiter der orthogonal polarisierten Lichtstrahlen jeweils unabhängig einer optischen Modulation mit den Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtungen gemäß der roten, grünen bzw. blauen Chrominanzkomponenten unterzogen wird;
eine zweite Kombination (z. B. Fig. 14), bei der ein erster polarisierter Lichtstrahl eine optische Modulation durch eine einzelne erste Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung gemäß der Helligkeitskomponenten von zwei der Primärfarben-Vi­ deosignale erfährt, während der zweite polarisierte Lichtstrahl eine optische Modulation durch eine unabhängige Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung gemäß Chrominanzkomponenten von den zwei Videosignalen erfährt, und der zweite polarisierte Lichtstrahl eine optischen Modulation durch die erste Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung gemäß einer Helligkeitskomponente eines der übrigen Primärfarben-Vi­ deosignale erfährt, während der erste polarisierte Lichtstrahl eine optische Modulation durch eine unabhängige Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung gemäß einer Chrominanzkomponente des übrigen Videosignals erfährt; und
eine dritte Kombination (Fig. 11), bei der der erste Lichtstrahl einer optischen Modulation durch eine einzelne erste Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung gemäß einer Helligkeitskomponente von zwei der Primärfarben-Vi­ deosignalen ausgesetzt wird, während der zweite polarisierte Lichtstrahl unabhängig einer optischen Modulation durch unabhängige Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtungen gemäß Chrominanzkomponenten der zwei Videosignale unterzogen wird, und der erste polarisierte Lichtstrahl einer optischen Modulation durch eine unabhängige zweite Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtung gemäß einer Helligkeitskomponente eines übrigen einen der Primärfarben-Videosignale unterzogen wird, während der zweite polarisierte Lichtstrahl unabhängig eine optische Modulation durch eine unabhängige Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung gemäß einer Chrominanzkomponente des restlichen Videosignals erfährt.

16. Projektorvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtmodulationseinrichtungen aus einem Feld vom Reflexionstyp mit Pixeln gebildet ist, die ein Medium zum Reflektieren von einfallendem polarisierten Licht und zum Steuern einer Menge des reflektierten Lichts gemäß der Helligkeits- bzw. Chrominanz Videosignale aufweisen.

17. Projektorvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung eine kleinere Pixelgröße als die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung aufweist.

18. Projektorvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtverteilungs- und Lichtkombiniereinrichtungen (620, 621) die drei Spektralkomponenten Rot, Grün und Blau aus dem gesammelten Licht trennen bzw. kombinieren;
die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung mehrere Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtungen für Rot, Grün und Blau zum Modulieren von roten, grünen und blauem Licht von der Lichtverteilungseinrichtung gemäß der roten, grünen und blauen Chrominanzkomponente der Chrominanzsignale der eingegebenen Videosignale bzw. mehrere Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtungen für Rot, Grün und Blau zum Modulieren von rotem, grünem und blauem Licht von der Lichtverteilungseinrichtung gemäß der roten, grünen und blauen Helligkeitskomponenten der eingegebenen Videosignale umfaßt; und
die Lichtverteilungs- und Lichtkombiniereinrichtungen und die Lichtmodulationseinrichtungen so angeordnet sind, daß
das austretende natürliche Licht von der Lichtsammeleinrichtung eine optischen Modulation derart erfährt, daß der erste von orthogonal polarisierten Lichtstrahlen des natürlichen Lichts einer optischen Modulation gemäß einer Helligkeitskomponente der Videosignale unterzogen wird, während der zweite der orthogonal polarisierten Lichtstrahlen einer optischen Modulation gemäß Chrominanzkomponenten der Videosignale der drei Primärfarben von Rot, Grün und Blau ausgesetzt wird; und
eine zweite Lichtverteilungseinrichtung vorgesehen ist, zum Führen des zweiten polarisierten Lichtstrahls, welcher durch die erste Lichtverteilungseinrichtung an die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung verteilt wird, an die jeweilige Lichtmodulationseinrichtung für die Videosignale von Rot, Grün und Blau, und eine zweite Lichtkombiniereinrichtung zum Kombinieren von modulierten Lichtstrahlen von der Lichtmodulationseinrichtung für die Videosignale von Rot, Grün und Blau und zum Emittieren eines kombinierten Lichtstrahls an die erste Lichtkombiniereinrichtung, wobei die zweite Lichtverteilungseinrichtung und die zweite Lichtkombiniereinrichtung integral durch Verwendung eines dichroitischen Spiegels gebildet sind.

19. Projektorvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung aus einem einzelnen Feld mit, für jedes Pixel, Farbfiltern für die drei Primärfarben von Rot, Grün und Blau gebildet ist, und daß jede der Helligkeitssignallichtmodulations­ einrichtungen und der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtungen aus einer Lichtmodulationseinrichtung vom Reflexionstyp gebildet ist.

20. Projektorvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung aus einem einzelnen Feld mit, für jedes Pixel, Farbfiltern für die drei Primärfarben von Rot, Grün und Blau gebildet ist, die Filter auf im wesentlichen der gleichen Ebene angeordnet sind, jede der Helligkeitssignal-Licht­ modulationseinrichtungen und der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtungen aus einer Lichtmodulationseinrichtung vom Transmissionstyp gebildet ist, und jede der ersten Lichtverteilungseinrichtung und der ersten Lichtkombiniereinrichtung aus einer dafür vorgesehenen optischen Polarisationseinrichtung gebildet ist.

21. Projektorvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung aus nur einem Satz von unabhängigen Lichtmodulationseinrichtungen vom Reflexionstyp für die jeweiligen drei Primärfarben von Rot, Grün und Blau, um einen der ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen einer optischen Modulation auszusetzen, gebildet ist;
eine Totalreflexionseinrichtung (50) vorgesehen ist, zum vollständigen Reflektieren des anderen der ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen, welcher nicht an die unabhängige Lichtmodulationseinrichtung durch die erste Lichtverteilungseinrichtung verteilt wird; und
die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung zum Kombinieren der modulierten Lichtstrahlen von der Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung und des polarisierten Lichtstrahls von der Totalreflexionseinrichtung integral als eine einzelne optische Polarisationseinrichtung gebildet sind.

22. Projektorvorrichtung nach Anspruch 18 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß
die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung aus unabhängigen Lichtmodulationseinrichtungen für die drei Primärfarben von Rot, Grün und Blau gebildet ist; und
eine Pixelgröße der Lichtmodulationseinrichtungen adaptiv umgeschaltbar ist zwischen einer feinen Pixelgröße und einer großen Pixelgröße, die ein Vielfaches der feinen Pixelgröße ist, gemäß der Pegel der Videosignale der drei Primärfarben und einer Größe einer Hochfrequenzkomponente.

23. Projektorvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Lichtverteilungs- und Lichtkombiniereinrichtungen (620, 621) die drei Spektralkomponenten Rot, Grün und Blau aus dem gesammelten Licht trennen bzw. kombinieren;
die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung mehrere Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtungen für Rot, Grün und Blau zum Modulieren von roten, grünen und blauem Licht von der Lichtverteilungseinrichtung gemäß der roten, grünen und blauen Chrominanzkomponente der Chrominanzsignale der eingegebenen Videosignale bzw. mehrere Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtungen für Rot, Grün und Blau zum Modulieren von rotem, grünem und blauem Licht von der Lichtverteilungseinrichtung gemäß der roten, grünen und blauen Helligkeitskomponenten der eingegebenen Videosignale umfaßt; und
die Videosignal-Lichtmodulationseinrichtung zwei Sätze von unabhängigen Lichtmodulationseinrichtungen vom Reflexionstyp zum gleichzeitigen Modulieren von orthogonal polarisierten ersten und zweiten Lichtstrahlen umfaßt;
die erste Lichtverteilungseinrichtung die orthogonal polarisierten Lichtstrahlen an die zwei Sätze von Lichtmodulationseinrichtungen verteilt;
die erste Lichtkombiniereinrichtung modulierte Lichtstrahlen von den zwei Sätzen von Lichtmodulationseinrichtungen kombiniert;
die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung integral als einzelne optische Polarisationseinrichtung gebildet sind;
zwei zweite Lichtverteilungseinrichtungen vorgesehen sind, zum jeweiligen Führen der ersten und zweiten polarisierten Lichtstrahlen, die durch die erste Lichtverteilungseinrichtung verteilt werden, an die jeweilige Lichtmodulationseinrichtung für die Videosignale von Rot, Grün und Blau; und
zwei zweite Lichtkombiniereinrichtungen vorgesehen sind zum jeweiligen Kombinieren von modulierten Lichtstrahlen von der Lichtmodulationseinrichtung für die Videosignale von Rot, Grün und Blau und zum Aussenden eines kombinierten Lichtstrahls an die erste Lichtkombiniereinrichtung,
wobei jede der beiden zweiten Lichtverteilungs­ einrichtungen und jede der zwei zweiten Lichtkombiniereinrichtungen integral durch Verwendung eines dichroitischen Spiegels gebildet sind.

24. Projektorvorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Sätze von Lichtmodulationseinrichtungen für rechte bzw. linke Augen verwendet werden.

25. Projektorvorrichtung (Fig. 29) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung aus einer Lichtmodulationseinrichtung vom Transmissionstyp gebildet ist und die Chrominanzsignal-Licht­ modulationseinrichtung aus unabhängigen Lichtmodulationseinrichtungen vom Transmissionstyp für die drei Primärfarben von Rot, Grün und Blau gebildet ist; und
die Lichtverteilungs- und Lichtkombiniereinrichtungen und die Lichtmodulationseinrichtungen so angeordnet sind, daß
das austretende natürliche Licht von der Lichtsammeleinrichtung einer optischen Modulation derart ausgesetzt wird, daß ein erster von orthogonal polarisierten Lichtstrahlen des natürlichen Lichts einer optischen Modulation gemäß einer Helligkeitskomponente der Videosignale ausgesetzt wird, während ein zweiter der orthogonal polarisierten Lichtstrahlen einer optischen Modulation gemäß Chrominanzkomponenten der Videosignale der drei Primärfarben von Rot, Grün und Blau ausgesetzt wird;
die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung aus voneinander unabhängigen optischen Polarisationseinrichtungen zum Trennen des natürlichen Lichts in orthogonal polarisierte Lichtstrahlen oder zum Kombinieren von orthogonal polarisierten Lichtstrahlen gebildet sind; und
eine zweite Lichtverteilungseinrichtung vorgesehen ist, zum Führen des zweiten polarisierten Lichtstrahls, der durch die erste Lichtverteilungseinrichtung an die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung verteilt wird, an die jeweilige Lichtmodulationseinrichtung für die Videosignale von Rot, Grün und Blau, und eine zweite Lichtkombiniereinrichtung zum Kombinieren von modulierten Lichtstrahlen von der Lichtmodulationseinrichtung für die Videosignale von Rot, Grün und Blau und zum Aussenden eines kombinierten Lichtstrahls an die erste Lichtkombiniereinrichtung;
wobei die zweite Lichtverteilungseinrichtung und die zweite Lichtkombiniereinrichtung unabhängig durch Verwendung eines dichroitischen Spiegels gebildet sind.

26. Projektorvorrichtung nach Anspruch 1, 10 oder 11, gekennzeichnet durch
eine erste optische Einrichtung, die sich zwischen der ersten Lichtverteilungseinrichtung und der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung befindet, zum Vergrößern einer Querschnittsfläche eines optischen Pfads von der ersten Lichtverteilungseinrichtung, und
eine zweite optische Einrichtung, die sich zwischen der Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung und der ersten Lichtkombiniereinrichtung befindet, zum Reduzieren der Querschnittsfläche des optischen Pfads, die durch die erste optische Einrichtung vergrößert wird.

27. Projektorvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung aus einer Lichtmodulationseinrichtung vom Reflexionstyp gebildet ist;
die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung aus einer unabhängigen Lichtmodulationseinrichtung vom Reflexionstyp für die drei jeweiligen Primärfarben von Rot, Grün und Blau gebildet ist; und
die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung integral aus einer einzelnen optischen Polarisationseinrichtung gebildet sind.

28. Projektorvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet durch die Helligkeitssignal-Lichtmodulationseinrichtung, die unabhängige Lichtmodulationseinrichtung, die die Chrominanzsignal-Lichtmodulationseinrichtung bildet, die einzelne optische Polarisationseinrichtung, die die erste Lichtverteilungseinrichtung und die erste Lichtkombiniereinrichtung bildet, und der dichroitische Spiegel, der die zweite Lichtverteilungseinrichtung und die zweite Lichtkombiniereinrichtung bildet, in einem integralen Modul so zusammengebaut sind, daß eine Positionsbeziehung dazwischen einstellbar ist.