DE102015005293A1

DE102015005293A1 - Bildprojektionsvorrichtung

Info

Publication number: DE102015005293A1
Application number: DE102015005293.4A
Authority: DE
Inventors: Yuuki MAEDA
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2015-04-24
Publication date: 2015-11-05
Also published as: JP2015228015A; CN105045020A; US20150316781A1

Abstract

Eine bleifreie Bildprojektionsvorrichtung, die die Erzeugung von Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit weiter zu reduzieren vermag, beinhaltet eine reflektierende Anzeige (13), die konfiguriert ist einfallendes Beleuchtungslicht zu modulieren und das derart modulierte Licht zu emittieren, ein optisches Projektionssystem (100), das konfiguriert ist das derart modulierte Licht zu projizieren, sowie einen polarisierenden Strahlteiler (11), der konfiguriert ist das Beleuchtungslicht zur reflektierenden Anzeige zu führen und eine vorbestimmte Polarisationskomponente des derart modulierten Lichts zum optischen Projektionssystem zu führen. Der Strahlteiler beinhaltet ein bleifreies Glaselement (111, 112) und erfüllt vorbestimmte Bedingungen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine eine reflektierende Anzeige beinhaltende Bildprojektionsvorrichtung.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine eine reflektierende Anzeige beinhaltende Bildprojektionsvorrichtung trennt weißes Licht aus einer Lichtquelle in mehrere Farbstrahlbestandteile und führt diese zu entsprechenden Anzeigen oder synthetisiert Farbstrahlen aus mehreren Anzeigen unter Verwendung eines polarisierenden Strahlteilers, der jedes Lichtstrahlenbündel abhängig von der Lichtstrahlenbündelpolarisation transmittiert oder reflektiert.
Ein typischer polarisierender Strahlteiler beinhaltet zwischen zwei Glaselementen eine Polarisationstrennschicht und eine Klebeschicht. Jede Doppelbrechung aufgrund innerhalb der Glaselemente erzeugter Verspannung stört die Polarisation, was Mängel wie etwa Schwarzwertabweichung (black floating, falsch justiertes Schwarzniveau oder hellere schwarze Anzeige) und Farbungleichmäßigkeit an einer Bildprojektionsvorrichtung verursacht, die mit hoher Helligkeit arbeitet. Die Mängel werden durch die Verwendung eines bleihaltigen Glaselements mit einer niedrigen fotoelastischen Konstante reduziert, um niedrige Lichtabsorption sicherzustellen. Zum Beispiel offenbart US 5,808,795 einen polarisierenden Strahlteiler, der ein Glaselement mit einer fotoelastischen Konstante von 1.5 cm²/N oder weniger beinhaltet, um die Polarisationsstörung aufgrund Verspannung zu reduzieren.
US 7,258,445 B2 offenbart einen polarisierenden Strahlteiler mit selektiven Absorptivitäten von von den Glaselementen verschiedenen Komponenten (Polarisationstrennschicht und Klebeschicht) zum Absorbieren von Licht.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung in ihrem ersten Aspekt stellt eine Bildprojektionsvorrichtung wie in Ansprüchen 1 bis 10 angegeben bereit.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 illustriert eine Konfiguration einer Bildprojektionsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Modelldiagramm einer Struktur eines polarisierenden Strahlteilers gemäß der ersten Ausführungsform.
3A ist ein Strahlengang-Diagramm einer weißen Anzeige, und
3B ist ein Strahlengang-Diagramm einer schwarzen Anzeige gemäß der ersten Ausführungsform.
4 illustriert eine Konfiguration einer Bildprojektionsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Modelldiagramm einer Struktur eines polarisierenden Strahlteilers gemäß der zweiten Ausführungsform.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Neuerdings zunehmendes Interesse in Umweltbelangen treibt die Entwicklung einer bleifreien Bildprojektionsvorrichtung an, die ein Bild hoher Helligkeit projiziert.
Jede in einem polarisierenden Strahlteiler erzeugte Verspannung verursacht eine hellere schwarze Anzeige und Farbungleichmäßigkeit, aber die Absorptivität und Wärmeleitfähigkeit eines Glaselements, die die Verspannungserzeugung beeinflussen, sind bis jetzt in der Entwicklung nicht in Betracht gezogen worden.
Die vorliegende Erfindung stellt eine bleifreie Bildprojektionsvorrichtung bereit, die die Erzeugung von Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit weiter zu reduzieren vermag.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
[Bildprojektionsvorrichtung]
1 illustriert eine Konfiguration einer Bildprojektionsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Lichtquelle wie etwa eine Hochdruck-Quecksilberentladungsröhre. Aus der Lichtquelle 1 ausgestrahlte Lichtstrahlenbündel (Beleuchtungslicht) werden durch einen Parabolreflektor 2 in kollimierte Lichtstrahlenbündel umgewandelt. Die kollimierten Lichtstrahlenbündel werden durch eine erste Facettenlinse (fly-eye lens) 3 in mehrere geteilte Lichtstrahlenbündel geteilt und nahe einer zweiten Facettenlinse 4 gebündelt, und werden dann durch einen PS-Umwandler 5 in s-polarisiertes Licht umgewandelt. Die derart s-polarisierten geteilten Lichtstrahlenbündel werden dann durch einen ersten Spiegel 6 und eine Kondensoroptik 7 geführt, und fallen dann auf reflektierende Flüssigkristall-Anzeigen (reflektierende Flüssigkristallfelder) 13 (13R, 13G und 13B) ein. Diese Komponenten, durch die die kollimierten Lichtstrahlenbündel von der ersten Facettenlinse 3 zur Kondensoroptik 7 hindurchtreten, sind in einem optischen Beleuchtungssystem 16 enthalten.
Die Flüssigkristall-Anzeigen 13R, 13G und 13B sind Anzeigen für Rotlicht, Grünlicht, bzw. Blaulicht, die jeweils einfallendes Licht reflektieren und Bildmodulation am Licht durchführen. Bezugszeichen 8 bezeichnet einen dichroitischen Spiegel als erste Strahlengang-Trennungseinheit, die blaues Licht (Licht im blauen Spektralbereich) als ersten Farbstrahl transmittiert und grünes Licht (Licht im grünen Spektralbereich) als zweiten Farbstrahl sowie rotes Licht (Licht im roten Spektralbereich) als dritten Farbstrahl reflektiert.
Bezugszeichen 9 und 10 bezeichnen eine erste polarisierende Platte bzw. eine zweite polarisierende Platte, die jeweils s-polarisiertes Licht transmittieren und p-polarisiertes Licht reflektieren. Bezugszeichen 11 bezeichnet einen ersten polarisierenden Strahlteiler, der s-polarisiertes Licht des ersten Farbstrahls reflektiert und p-polarisiertes Licht von diesem transmittiert. Bezugszeichen 12 bezeichnet einen zweiten polarisierenden Strahlteiler, der s-polarisiertes Licht von sowohl dem zweiten Farbstrahl als auch dem dritten Farbstrahl reflektiert und p-polarisiertes Licht von diesen transmittiert. Bezugszeichen 14 bezeichnet eine wellenlängenselektive Verzögerungsplatte, die den dritten Farbstrahl von s-polarisiertem Licht zu p-polarisiertem Licht umwandelt. Bezugszeichen 15 bezeichnet ein Kombinierprisma, das den ersten Farbstrahl, den zweiten Farbstrahl, und den dritten Farbstrahl synthetisiert, die durch eine reflektierende Flüssigkristall-Anzeige 13 moduliert werden.
2 illustriert eine Konfiguration des ersten polarisierenden Strahlteilers 11. Der erste polarisierende Strahlteiler 11 ist durch Verbinden (bonding) einer schrägen Fläche eines ersten rechtwinkligen Prismas (erstes Glaselement) 111 und einer schrägen Fläche eines zweiten rechtwinkligen Prismas (aus demselben Material wie das des ersten Glaselements gebildetes zweites Glaselement) 112 gebildet. Diese verbundenen Oberflächen besitzen einen als Polarisationstrennschicht (Polarisationstrennfilm) 11d dazwischen geschichteten dielektrischen Film, und die ersten und zweiten rechtwinkligen Prismen sind durch eine Klebeschicht (Klebemittel) 11e verbunden.
Bezugszeichen 11a bezeichnet eine Einfallsfläche des polarisierenden Strahlteilers auf einem Einfallsstrahlengang. Bezugszeichen 11b bezeichnet eine Austrittsfläche des polarisierenden Strahlteilers auf dem Einfallsstrahlengang oder eine Einfallsfläche des polarisierenden Strahlteilers auf einem Austrittsstrahlengang. Bezugszeichen 11c bezeichnet eine Austrittsfläche des polarisierenden Strahlteilers auf dem Austrittsstrahlengang.
Genauer gesagt ist die Einfallsfläche 11a eine Oberfläche des polarisierenden Strahlteilers, durch die das Beleuchtungslicht aus der Lichtquelle hindurchtritt (kreuzt), das in den polarisierenden Strahlteiler eintritt. Die Austrittsfläche 11b (eine erste Austrittsfläche) ist eine weitere Oberfläche des polarisierenden Strahlteilers, durch die das Beleuchtungslicht hindurchtritt (kreuzt), das vom polarisierenden Strahlteiler emittiert wird.
Wenn der Einfallsstrahlengang kein solcher Strahlengang ist, der durch die Einfallsfläche 11a rechtwinklig hindurchtritt wie in 3A illustriert, wird ein Abstand von der Einfallsfläche 11a zur Austrittsfläche 11b wie folgt definiert. Angenommen, dass eine Schnittebene der Einfallsfläche als Ebene definiert wird, die orthogonal zu einer Ebene parallel zu sowohl einer Normalen eines vom Glaselement verschiedenen Elements als auch einer Normalen der Einfallsfläche ist, und die parallel zur Normalen der Einfallsfläche ist; weiter angenommen, dass eine Schnittebene der ersten Austrittsfläche als Ebene definiert wird, die orthogonal zu einer Ebene parallel zu sowohl der Normalen des vom Glaselement verschiedenen Elements als auch einer Normalen der Austrittsfläche 11b (erste Austrittsfläche) ist, und die parallel zur Normalen der Austrittsfläche 11b ist; dann wird der Abstand von der Einfallsfläche 11a zur Austrittsfläche 11b definiert als die Summe aus einer Länge des Glaselements von der Einfallsfläche zum vom Glaselement verschiedenen Element auf dem Einfallsstrahlengang, rechtwinklig auf die Schnittebene der Einfallsfläche projiziert, und aus einer Länge des Glaselements von dem vom Glaselement verschiedenen Element zur Austrittsfläche 11b (erste Austrittsfläche) auf dem Einfallsstrahlengang, rechtwinklig auf die Schnittebene der ersten Austrittsfläche projiziert. Der Einfallsstrahlengang ist ein Strahlengang, auf dem sich ein zentrales Lichtstrahlenbündel des in den polarisierenden Strahlteiler eintretenden Beleuchtungslichts ausbreitet.
Somit ist der Einfallsstrahlengang ein Strahlengang, den das Beleuchtungslicht beim Laufen von der Einfallsfläche 11a zur Austrittsfläche 11b passiert. Der Abstand von der Einfallsfläche 11a zur Austrittsfläche 11b ist die Summe aus einer Länge des Glaselements auf dem Einfallsstrahlengang von der Einfallsfläche zum vom Glaselement verschiedenen Element und aus einer Länge des Glaselements auf dem Einfallsstrahlengang von dem vom Glaselement verschiedenen Element zur Austrittsfläche 11b.
Die Austrittsfläche 11c (eine zweite Austrittsfläche) ist eine weitere Oberfläche des polarisierenden Strahlteilers, durch die durch die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige 13 moduliertes und vom polarisierenden Strahlteiler emittiertes Licht hindurchtritt (kreuzt). Somit ist der Austrittsstrahlengang ein Strahlengang, den moduliertes Licht beim Laufen von der Austrittsfläche 11b zur Austrittsfläche 11c passiert.
In dieser Ausführungsform wird das Beleuchtungslicht auf dem Einfallsstrahlengang durch den Polarisationstrennfilm reflektiert und vom polarisierenden Strahlteiler ohne Hindurchtreten durch die Klebeschicht emittiert. Das modulierte Licht auf dem Austrittsstrahlengang wird vom polarisierenden Strahlteiler nach Hindurchtreten durch sowohl den Polarisationstrennfilm als auch die Klebeschicht emittiert.
Ähnlich zum ersten polarisierenden Strahlteiler 11 ist der zweite polarisierende Strahlteiler 12 durch Verbinden von schrägen Flächen von rechtwinkligen Prismen gebildet. Diese verbundenen Oberflächen besitzen einen als Polarisationstrennfilm dazwischen geschichteten dielektrischen Film, und die rechtwinkligen Prismen sind durch ein Klebemittel verbunden.
[Optische Wirkungen]
1) Erster Farbstrahl (Licht im blauen Spektralbereich)
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer optischen Wirkung von durch das optische Beleuchtungssystem 16 hindurchtretendem Licht. Zuerst wird eine optische Wirkung einer weißen Anzeige und einer schwarzen Anzeige des ersten Farbstrahls (ein Lichtstrahlenbündel R1) als Licht im blauen Spektralbereich beschrieben. 3A und 3B illustrieren die optische Wirkung einer weißen Anzeige und einer schwarzen Anzeige des ersten Farbstrahls. Bei der in 3A illustrierten weißen Anzeige wird das s-polarisierte Licht des ersten Farbstrahls, der durch das optische Beleuchtungssystem 16 hindurchgetreten ist, durch den dichroitischen Spiegel 8 und die erste polarisierende Platte 9 transmittiert. Dann reflektiert die erste polarisierende Platte 9 das im ersten Farbstrahl enthaltene p-polarisierte Licht als unnötige Lichtkomponente, so dass der Anteil des s-polarisierten Lichts vergrößert wird.
Das durch die erste polarisierende Platte 9 transmittierte s-polarisierte Licht des ersten Farbstrahls wird durch den ersten polarisierenden Strahlteiler 11 reflektiert und fällt auf die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige für Blaulicht (Licht im blauen Spektralbereich) 13B ein. Durch die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige 13B moduliertes (in p-polarisiertes Licht als vorbestimmte Polarisationskomponente umgewandeltes) Bildlicht wird durch den ersten polarisierenden Strahlteiler 11 transmittiert durch das Kombinierprisma 15 hindurch geführt und vermittels einer Projektionsoptik 100 als optisches Projektionssystem zu einem Schirm (Projektionsfläche) geführt.
Bei der in 3B illustrierten schwarzen Anzeige wird s-polarisiertes Licht des auf die Flüssigkristall-Anzeige 13B einfallenden Beleuchtungslichts durch die Flüssigkristall-Anzeige 13B reflektiert, ohne moduliert zu werden (ohne in p-polarisiertes Licht umgewandelt zu werden). Das durch die Flüssigkristall-Anzeige 13B reflektierte s-polarisierte Licht wird durch den ersten polarisierenden Strahlteiler 11 reflektiert, durch den dichroitischen Spiegel 8 transmittiert, und wird zum optischen Beleuchtungssystem 16 geführt.
2) Zweiter Farbstrahl (Licht im grünen Spektralbereich)
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer optischen Wirkung des zweiten Farbstrahls (ein Lichtstrahlenbündel R2) als Licht im grünen Spektralbereich. Bei weißer Anzeige wird s-polarisiertes Licht des zweiten Farbstrahls, der durch das optische Beleuchtungssystem 16 hindurchgetreten ist, durch den dichroitischen Spiegel 8 reflektiert und durch die zweite polarisierende Platte 10 transmittiert. Die zweite polarisierende Platte 10 reflektiert in dem zweiten Farbstrahl und dem dritten Farbstrahl enthaltenes p-polarisiertes Licht als unnötige Lichtkomponenten, so dass der Anteil des s-polarisierten Lichts vergrößert wird. Das durch die zweite polarisierende Platte 10 transmittierte s-polarisierte Licht des zweiten Farbstrahls wird durch eine wellenlängenselektive Verzögerungsplatte 14 transmittiert, durch den zweiten polarisierenden Strahlteiler 12 reflektiert, und fällt auf die Flüssigkristall-Anzeige für Grünlicht 13G ein.
Durch die Flüssigkristall-Anzeige 13G moduliertes Bildlicht (in p-polarisiertes Licht umgewandeltes Licht) wird durch den zweiten polarisierenden Strahlteiler 12 transmittiert, durch das Kombinierprisma 15 hindurch geführt und vermittels der Projektionsoptik 100 zum Schirm geführt.
Bei schwarzer Anzeige wird das s-polarisierte Licht des auf die Flüssigkristall-Anzeige 13G einfallenden Beleuchtungslichts durch die Flüssigkristall-Anzeige 13G reflektiert, ohne moduliert zu werden (ohne in p-polarisiertes Licht umgewandelt zu werden). Das durch die Flüssigkristall-Anzeige 13G reflektierte s-polarisierte Licht wird durch den zweiten polarisierenden Strahlteiler 12 und den dichroitischen Spiegel 8 reflektiert, und zum optischen Beleuchtungssystem 16 geführt.
3) Dritter Farbstrahl (Licht im roten Spektralbereich)
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer optischen Wirkung des dritten Farbstrahls (ein Lichtstrahlenbündel R3) als Licht im roten Spektralbereich. Bei weißer Anzeige wird das s-polarisierte Licht des zweiten Farbstrahls, der durch das optische Beleuchtungssystem 16 hindurchgetreten ist, durch den dichroitischen Spiegel 8 reflektiert und durch die zweite polarisierende Platte 10 transmittiert. Das durch die zweite polarisierende Platte 10 transmittierte s-polarisierte Licht des zweiten Farbstrahls wird durch die wellenlängenselektive Verzögerungsplatte 14 in p-polarisiertes Licht umgewandelt, durch den zweiten polarisierenden Strahlteiler 12 transmittiert, und fällt auf die Flüssigkristall-Anzeige für Rotlicht 13R ein. Durch die Flüssigkristall-Anzeige 13R moduliertes Bildlicht (in s-polarisiertes Licht umgewandeltes Licht) wird durch den zweiten polarisierenden Strahlteiler 12 reflektiert, durch das Kombinierprisma 15 hindurch geführt und vermittels der Projektionsoptik 100 zum Schirm geführt.
Bei schwarzer Anzeige wird das p-polarisierte Licht des auf die Flüssigkristall-Anzeige 13R einfallenden Beleuchtungslichts durch die Flüssigkristall-Anzeige 13R reflektiert, ohne moduliert zu werden (ohne in s-polarisiertes Licht umgewandelt zu werden). Das durch die Flüssigkristall-Anzeige 13R reflektierte p-polarisierte Licht wird durch den zweiten polarisierenden Strahlteiler 12 transmittiert, durch die wellenlängenselektive Verzögerungsplatte 14 in s-polarisiertes Licht umgewandelt, durch die zweite polarisierende Platte 10 transmittiert, durch den dichroitischen Spiegel 8 reflektiert, und zum optischen Beleuchtungssystem 16 geführt.
[Erzeugung von Phasendifferenz im polarisierenden Strahlteiler]
Die Menge an im polarisierenden Strahlteiler erzeugter Wärme variiert abhängig von den Absorptivitäten (Lichtabsorptivitäten) von jedem aus Glas gemachten rechtwinkligen Prisma (nachstehend einfach als das Prisma bezeichnet), der Polarisationstrennschicht (Polarisationstrennfilm), und der Klebeschicht (Klebemittel). Die Temperaturen des Prismas, des Polarisationstrennfilms, und des Klebemittels vergrößern sich gemäß der Lichtabsorption. Die durch die Lichtabsorption erzeugte Wärme wird zum Glasprisma übertragen und erzeugt eine Temperaturverteilung über das Prisma hinweg. Die derart erzeugte Temperaturverteilung verursacht eine Verzerrung im Prisma gemäß einem linearen Ausdehnungskoeffizient. Die Verzerrung erzeugt eine Verspannung im Prisma gemäß einem Elastizitätsmodul. Als Ergebnis wird eine Phasendifferenz (Doppelbrechung) gemäß der Verspannung und einem fotoelastischen Koeffizient erzeugt.
Somit kann die Phasendifferenz durch Folgendes reduziert werden:

1. Geringer fotoelastischer Koeffizient
2. Geringes Elastizitätsmodul
3. Geringer linearer Ausdehnungskoeffizient
4. Geringer Temperaturgradient des Prismas

Der geringe Temperaturgradient des Prismas in Punkt 4 kann durch Folgendes erreicht werden:

4-1. Hohe Wärmeleitfähigkeit
4-2. Geringe Lichtabsorption durch das Glaselement
4-3. Geringe Lichtabsorption durch den Polarisationstrennfilm und das Klebemittel

Mit anderen Worten, die Phasendifferenz ist proportional zum linearen Ausdehnungskoeffizient, zum Elastizitätsmodul, zum fotoelastischen Koeffizient, und zur Lichtabsorption der Prismen, und ist umgekehrt proportional zur Wärmeleitfähigkeit. Die Lichtabsorption der Prismen ist eine Gesamtabsorption durch die Glaselemente und durch von den Glaselementen verschiedenen Elementen (Polarisationstrennfilm und Klebemittel), und sie ist wellenlängenabhängig.
Normalerweise ist die Lichtabsorption durch die Glaselemente und die von den Glaselementen verschiedenen Elementen (Polarisationstrennfilm und Klebemittel) bei kürzeren Wellenlängen in einem Bereich sichtbaren Lichts größer, und somit ist der für Licht im blauen Spektralbereich verwendete polarisierende Strahlteiler die Hauptursache von Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit aufgrund von Fotoelastizität.
Man hat gefunden, dass eine Bildprojektionsvorrichtung mit einem natürlichem Kontrastverhältnis von 5000:1 oder weniger, was von der Menge an Lecklicht abhängt, bei praktischer Verwendung eine geringfügige Erzeugung von Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit aufgrund von Fotoelastizität erfährt, wenn eine untenstehende Bedingung erfüllt ist. Das Lecklicht bezeichnet Licht, das durch den polarisierenden Strahlteiler transmittiert werden soll, aber reflektiert wird, oder Licht, das durch den polarisierenden Strahlteiler reflektiert werden soll, aber transmittiert wird.
Die Bedingung ist, dass der erste polarisierende Strahlteiler 11, der ein polarisierender Strahlteiler für Licht im blauen Spektralbereich als der im Beleuchtungslicht enthaltene erste Farbstrahl ist, ein bleifreies Glaselement beinhaltet und die untenstehenden Ausdrücke erfüllt. 50 < α·E·β·A/κ < 300 (1) A = (1 – T^(L/0,01)) + M (2) T = (T1 + T2)/2 (3)
In den Ausdrücken oben steht ακ für den linearen Ausdehnungskoeffizient (10^–7/K) des Glaselements, E steht für den Elastizitätsmodul (10⁹ Pa) des Glaselements, β steht für den fotoelastischen Koeffizient (10^–12/Pa) des Glaselements, und A steht für die Absorptivität des polarisierenden Strahlteilers für Licht im blauen Spektralbereich. κ steht für die Wärmeleitfähigkeit (W/m/K) des Glaselements. L steht für einen Abstand von der Einfallsfläche des polarisierenden Strahlteilers für Licht im blauen Spektralbereich zur ersten Austrittsfläche davon, und M steht für die Absorptivität des vom Glaselement verschiedenen Elements auf dem Einfallsstrahlengang im polarisierenden Strahlteiler für Licht im blauen Spektralbereich bei einer Wellenlänge von 440 nm.
T1 steht für die Transmissivität des Glaselements bei einer Dicke von 10 mm für Licht mit einer Wellenlänge von 420 nm, und T2 steht für die Transmissivität des Glaselements bei einer Dicke von 10 mm für Licht mit einer Wellenlänge von 460 nm.
Wenn der polarisierende Strahlteiler für Licht im blauen Spektralbereich die Polarisationstrennschicht und die Klebeschicht zwischen den ersten und zweiten Glaselementen beinhaltet, ist die Absorptivität M des von den Glaselementen verschiedenen Elements die Absorptivität der Polarisationstrennschicht und der Klebeschicht.
Ausdruck (1) drückt aus, dass die Phasendifferenz proportional zu dem linearen Ausdehnungskoeffizient α, dem Elastizitätsmodul E, und dem fotoelastischen Koeffizient β der bleifreien Glaselemente, und der Absorptivität A des polarisierenden Strahlteilers für Licht im blauen Spektralbereich ist, und umgekehrt proportional zur Wärmeleitfähigkeit κ ist. Erfüllen der numerischen Wertebedingung von Ausdruck (1) kann Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit aufgrund von Fotoelastizität reduzieren.
Der erste Term von Ausdruck (2) steht für die Absorptivität, die aus der Transmissivität T der Glaselemente bei einer Dicke von 10 mm berechnet wird, und zwar über den Abstand L von der Einfallsfläche 11a zur Austrittsfläche 11b des polarisierenden Strahlteilers hinweg für Licht im blauen Spektralbereich.
Die Absorptivität M des von den Glaselementen verschiedenen Elements als zweiter Term von Ausdruck (2) ist auf den Einfallsstrahlengang begrenzt, weil Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit aufgrund von Fotoelastizität bei schwarzer Anzeige bedeutsamer als bei weißer Anzeige sind. Bei schwarzer Anzeige wie in 3B illustriert passieren das auf dem reflektierenden Flüssigkristallfeld auftreffende Lichtstrahlenbündel R1 und ein durch das reflektierende Flüssigkristallfeld emittiertes Austrittslichtstrahlenbündel R12 einen identischen Strahlengang, was es erlaubt die Absorptivität des von den Glaselementen verschiedenen Elements auf den Einfallsstrahlengang zu begrenzen. Somit ist die Absorptivität M die Absorptivität des von den Glaselementen verschiedenen Elements im polarisierenden Strahlteiler für Licht im blauen Spektralbereich bei schwarzer Anzeige.
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer wünschenswerteren Bedingung. Der numerische Wertebereich von Ausdruck (1) ist vorzugsweise wie folgt eingestellt. 100 < α·E·β·A/κ < 300 (4)
Erfüllen dieser Bedingung kann Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit weiter reduzieren.
Der polarisierende Strahlteiler erfüllt besonders vorzugsweise den untenstehenden Ausdruck (4a). 100 < α·E·β·A/κ < 250 (4a)
Mit erfüllten Ausdrücken (1), (4) und (4a) erfüllt die Absorptivität M vorzugsweise die untenstehende Bedingung. 0 < M < 0,03 (5)
Absorptivität M jenseits der Obergrenze von Ausdruck (5) führt zu einer lokal hohen Menge von nahe der Polarisationstrennschicht und der Klebeschicht erzeugter Wärme, was in eine große Temperaturverteilung des polarisierenden Strahlteilers resultiert. Dies vergrößert die Phasendifferenz, und vergrößert daher Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit.
Um die Absorption weiter zu reduzieren, ist, wie in 2 illustriert, die Klebeschicht 11e zwischen der Polarisationstrennschicht 11d und der Austrittsfläche 11c des polarisierenden Strahlteilers 11 angeordnet. Mit anderen Worten, die Polarisationstrennschicht 11d ist zwischen der Klebeschicht 11e und der Einfallsfläche 11b angeordnet. Solch eine Anordnung unterdrückt bei schwarzer Anzeige durch die Klebeschicht 11e hindurchtretendes Licht, und kann somit bei schwarzer Anzeige im Wesentlichen keine Absorption durch die Klebeschicht 11e erreichen und durch die Absorption verursachte Wärme reduzieren. Mit anderen Worten, das Beleuchtungslicht auf dem Einfallsstrahlengang wird nicht durch die Klebeschicht 11e geführt, sondern wird durch die Polarisationstrennschicht 11d reflektiert und von dieser emittiert. Das Bildlicht (durch die Flüssigkristall-Anzeige 13 moduliertes Licht) auf dem Austrittsstrahlengang wird durch die Polarisationstrennschicht 11d und die Klebeschicht 11e geführt und vom polarisierenden Strahlteiler emittiert.
Da Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit bedeutsamer bei schwarzer Anzeige als bei weißer Anzeige sind, ist Ausdruck (1) auf die Absorptivität für den Einfallsstrahlengang begrenzt. Wenn die Anzeige von einem hellen Bild zu einem dunklen Bild wie etwa von einer weißen Anzeige zu einer schwarzen Anzeige umgeschaltet wird, ist jedoch die Temperaturverteilung direkt nach dem Umschalten zum dunklen Bild jene des hellen Bilds. Es ist wahrscheinlich, dass dies Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit aufgrund von Fotoelastizität erzeugt. Somit sind zusätzlich zur Bedingung von Ausdruck (1), um Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit direkt nach Bildänderung wie etwa dem Umschalten von einem hellen Bild zu einem dunklen Bild und auch bei konstanter schwarzer Anzeige zu unterdrücken, vorzugsweise die untenstehenden Ausdrücke erfüllt. 50 < α·E·β·C/κ < 400 (6) C = (1 – T^(L/0,01)) + H (7) H = (H1 + H2)/2
In den Ausdrücken steht H1 für die Absorptivität des von den Glaselementen verschiedenen Elements auf dem Einfallsstrahlengang im polarisierenden Strahlteiler für Licht im blauen Spektralbereich bei einer Wellenlänge von 440 nm, und H2 steht für die Absorptivität des von den Glaselementen verschiedenen Elements auf dem Austrittsstrahlengang im polarisierenden Strahlteiler für Licht im blauen Spektralbereich bei einer Wellenlänge von 440 nm. Somit steht H für die Absorptivität des von den Glaselementen verschiedenen Elements im polarisierenden Strahlteiler für Licht im blauen Spektralbereich bei weißer Anzeige.
Der numerische Wertebereich von Ausdruck (7) ist besonders vorzugsweise wie folgt eingestellt. 100 < α·E·β·C/κ < 400 (8)
Dies kann Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit weiter reduzieren.
Der polarisierende Strahlteiler erfüllt besonders vorzugsweise Ausdruck (8a). 100 < α·E·β·A/κ < 300 (8a)
Mit erfüllten Ausdrücken (6), (8) und (8a) erfüllt die Absorptivität H vorzugsweise den untenstehenden Ausdruck. 0 < H < 0,03 (9)
Absorptivität H jenseits der Obergrenze von Ausdruck (9) führt zu einer lokal hohen Menge von nahe der Polarisationstrennschicht und der Klebeschicht erzeugter Wärme, was in einer großen Temperaturverteilung des polarisierenden Strahlteilers resultiert. Dies vergrößert die Phasendifferenz, und vergrößert daher Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit.
Mit erfüllten Ausdrücken (6) und (8) erfüllt der fotoelastische Koeffizient β vorzugsweise den untenstehenden Ausdruck. 0,4 < β < 1 (10)
Wenn der polarisierende Strahlteiler für Licht im blauen Spektralbereich wie in dieser Ausführungsform für Licht im blauen Spektralbereich bestimmt ist, brauchen die Polarisationstrennschicht und die Klebeschicht nur angemessen für Licht im blauen Spektralbereich zu sein, was das Herstellen eines genauen bzw. akkuraten polarisierenden Strahlteilers erleichtert. Weiterhin kann eine wünschenswerte Bildprojektionsvorrichtung erhalten werden, wenn 90% oder mehr von der Energie eines in den polarisierenden Strahlteiler für Licht im blauen Spektralbereich eintretenden Lichtstrahlenbündels die Energie eines Lichtstrahlenbündels im blauen Spektralbereich mit einer Wellenlänge von 510 nm oder weniger ist.
[Zweite Ausführungsform]
4 illustriert eine Konfiguration einer Bildprojektionsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform wird für jede Farbe ein bestimmter polarisierender Strahlteiler bereitgestellt.
In 4 bezeichnet Bezugszeichen 21 eine Lichtquelle wie etwa eine Hochdruck-Quecksilberentladungsröhre, Bezugszeichen 22 bezeichnet einen Parabolreflektor, Bezugszeichen 23 bezeichnet eine erste Facettenlinse (fly-eye lens), Bezugszeichen 24 bezeichnet eine zweite Facettenlinse, Bezugszeichen 25 bezeichnet einen PS-Umwandler, und Bezugszeichen 26 bezeichnet einen ersten dichroitischen Spiegel. Bezugszeichen 27 bezeichnet eine erste Kondensoroptik, Bezugszeichen 28 bezeichnet einen zweiten dichroitischen Spiegel, Bezugszeichen 29 bezeichnet eine erste polarisierende Platte, Bezugszeichen 30 bezeichnet einen ersten polarisierenden Strahlteiler, und Bezugszeichen 31 bezeichnet ein dichroitisches Kreuzprisma.
Bezugszeichen 32 bezeichnet eine zweite polarisierende Platte, Bezugszeichen 33 bezeichnet einen zweiten polarisierenden Strahlteiler, Bezugszeichen 34 bezeichnet eine Relaisoptik, Bezugszeichen 35 bezeichnet einen Spiegel, Bezugszeichen 36 bezeichnet eine zweite Kondensoroptik, Bezugszeichen 37 bezeichnet eine dritte polarisierende Platte, und Bezugszeichen 38 bezeichnet einen dritten polarisierenden Strahlteiler. Bezugszeichen 39R, 39G bzw. 39B bezeichnen reflektierende Flüssigkristall-Anzeigen für Rotlicht, Grünlicht, Blaulicht, die jeweils Bildmodulation an einfallendem Licht durchführen und moduliertes Licht emittieren.
5 illustriert eine Konfiguration des ersten polarisierenden Strahlteilers 30. Der erste polarisierende Strahlteiler 30 ist durch Verbinden einer schrägen Fläche eines ersten rechtwinkligen Prismas 301 und einer schrägen Fläche eines zweiten rechtwinkligen Prismas 302 gebildet. Diese verbundenen Oberflächen besitzen einen als Polarisationstrennfilm 30d dazwischen geschichteten dielektrischen Film, und die ersten und zweiten rechtwinkligen Prismen sind durch ein Klebemittel 30e verbunden.
Bezugszeichen 30a bezeichnet eine Einfallsfläche des polarisierenden Strahlteilers auf einem Einfallsstrahlengang. Bezugszeichen 30b bezeichnet eine Austrittsfläche des polarisierenden Strahlteilers auf dem Einfallsstrahlengang oder eine Einfallsfläche des polarisierenden Strahlteilers auf einem Austrittsstrahlengang. Bezugszeichen 30c bezeichnet eine Austrittsfläche des polarisierenden Strahlteilers auf dem Austrittsstrahlengang.
Aus der Lichtquelle 21 ausgestrahlte Lichtstrahlenbündel werden durch den Parabolreflektor 22 in kollimierte Lichtstrahlenbündel umgewandelt. Die kollimierten Lichtstrahlenbündel werden durch die erste Facettenlinse 23 in mehrere geteilte Lichtstrahlenbündel geteilt. Die geteilten Lichtstrahlenbündel werden nahe der zweiten Facettenlinse 24 gebündelt und durch den PS-Umwandler 25 in s-polarisiertes Licht umgewandelt. Die derart s-polarisierten geteilten Lichtstrahlenbündel werden durch den ersten dichroitischen Spiegel 26 in blaues (blauer Spektralbereich) Licht (Lichtstrahlenbündel R21) als ersten Farbstrahl, grünes (grüner Spektralbereich) Licht (Lichtstrahlenbündel R22) als zweiten Farbstrahl, und rotes (roter Spektralbereich) Licht (Lichtstrahlenbündel R23) als dritten Farbstrahl getrennt.
Dann fallen die ersten und zweiten Farbstrahlen durch die erste Kondensoroptik 27 in einer überlagernden Art und Weise auf die reflektierenden Flüssigkristall-Anzeige für Blaulicht 39B und die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige für Grünlicht 39G ein. Der dritte Farbstrahl fällt durch die Relaisoptik 34, den Spiegel 35, und die zweite Kondensoroptik 36 in einer überlagernden Art und Weise auf die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige für Rotlicht 39R ein.
Dann werden die durch die erste Kondensoroptik 27 hindurchtretenden ersten und zweiten Farbstrahlen durch den zweiten dichroitischen Spiegel 28 in den ersten Farbstrahl (Lichtstrahlenbündel R24) und den zweiten Farbstrahl (Lichtstrahlenbündel R25) getrennt. Der erste Farbstrahl wird durch die erste polarisierende Platte 29 transmittiert, die nur s-polarisiertes Licht transmittiert, durch den ersten polarisierenden Strahlteiler 30 reflektiert, und fällt auf die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige für Blaulicht 39B ein. Dann wird durch die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige 39B moduliertes Bildlicht (in p-polarisiertes Licht umgewandeltes Licht) durch den ersten polarisierenden Strahlteiler 30 transmittiert, durch das dichroitische Kreuzprisma 31 als Kombinierprisma hindurch geführt und vermittels der Projektionsoptik 100 zu einem Schirm geführt.
Der zweite Farbstrahl wird durch die zweite polarisierende Platte 32 transmittiert, die nur s-polarisiertes Licht transmittiert, durch den zweiten polarisierenden Strahlteiler 33 reflektiert, und fällt auf die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige für Grünlicht 39G ein. Durch die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige 39G moduliertes Bildlicht (in p-polarisiertes Licht umgewandeltes Licht) wird durch den zweiten polarisierenden Strahlteiler 33 transmittiert, durch das dichroitische Kreuzprisma 31 hindurch geführt und vermittels der Projektionsoptik 100 zum Schirm geführt.
Der dritte Farbstrahl wird durch die dritte polarisierende Platte 37 transmittiert, die nur s-polarisiertes Licht transmittiert, durch den dritten polarisierenden Strahlteiler 38 reflektiert, und fällt auf die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige für Rotlicht 39R ein. Durch die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige 39R moduliertes Bildlicht (in p-polarisiertes Licht umgewandeltes Licht) wird durch den dritten polarisierenden Strahlteiler 38 transmittiert, durch das dichroitische Kreuzprisma 31 hindurch geführt und vermittels der Projektionsoptik 100 zum Schirm geführt.
[Optische Wirkung einer weißen Anzeige und schwarzen Anzeige]
Als nächstes folgt eine Beschreibung einer optischen Wirkung einer weißen Anzeige und einer schwarzen Anzeige des ersten Farbstrahls (Lichtstrahlenbündel R24). Bei weißer Anzeige wird das s-polarisierte Licht des durch den zweiten dichroitischen Spiegel 28 transmittierten ersten Farbstrahls durch die erste polarisierende Platte 29 transmittiert, die im ersten Farbstrahl enthaltenes p-polarisiertes Licht als unnötige Lichtkomponente reflektiert, so dass der Anteil des s-polarisierten Lichts vergrößert wird.
Dann wird das durch die erste polarisierende Platte 29 transmittierte s-polarisierte Licht des ersten Farbstrahls durch den ersten polarisierenden Strahlteiler 30 reflektiert und fällt auf die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige für Blaulicht 39B ein. Durch die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige 39B moduliertes Bildlicht (in p-polarisiertes Licht umgewandeltes Licht) wird durch den ersten polarisierenden Strahlteiler 30 transmittiert, durch das dichroitische Kreuzprisma 31 hindurch geführt und vermittels der Projektionsoptik 100 zum Schirm geführt.
Bei schwarzer Anzeige wird das s-polarisierte Licht des auf die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige 39B einfallenden Beleuchtungslichts durch die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige 39B reflektiert, ohne moduliert zu werden (ohne in s-polarisiertes Licht umgewandelt zu werden). Das durch die reflektierende Flüssigkristall-Anzeige 39B reflektierte s-polarisierte Licht wird durch den ersten polarisierenden Strahlteiler 30 reflektiert, durch den zweiten dichroitischen Spiegel 28 transmittiert, und zur Lichtquelle geführt.
Die optische Wirkung einer weißen Anzeige und schwarzen Anzeige des zweiten Farbstrahls (Lichtstrahlenbündel R25) und des dritten Farbstrahls (Lichtstrahlenbündel R23) basiert auf derselben wie die des ersten Farbstrahls (Lichtstrahlenbündel R24).
Ähnlich zur ersten Ausführungsform kann in dieser Ausführungsform ein Erfüllen von Ausdrücken (1) bis (3) Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit aufgrund von Fotoelastizität reduzieren. Die bevorzugten Bedingungen sind dieselben wie jene in der ersten Ausführungsform.
[Wirkung der Ersten und Zweiten Ausführungsform]
Wie oben beschrieben, stellen die ersten und zweiten Ausführungsformen beide einen polarisierenden Strahlteiler aus bleifreiem Glas bereit, der Schwarzwertabweichung und Farbungleichmäßigkeit zu reduzieren vermag.
[Numerische Beispiele]
Als nächstes folgen Listen numerischer Beispiele, die den ersten und zweiten Ausführungsformen entsprechen. Die numerischen Beispiele 1, 5 und 9 sind unter Verwendung von S-FPL51, hergestellt durch OHARA Inc., erhalten, und die numerischen Beispiele 2, 6 und 10 sind unter Verwendung von S-FPL53, hergestellt durch OHARA Inc., erhalten. Die numerischen Beispiele 3, 7 und 11 sind unter Verwendung von FCD505, hergestellt durch HOYA CORPORATION, erhalten, und die numerischen Beispiele 4, 8 und 12 sind unter Verwendung von S-FPM2, hergestellt durch OHARA Inc., erhalten. In den numerischen Beispielen ist L gleich 0,02 m, und M und H sind in den numerischen Beispielen verschieden.
Der polarisierende Strahlteiler gemäß jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann aus jedwedem bleifreien Glasmaterial gemacht sein, das vom Material (bleifreies Glasmaterial) der Glaselemente in den numerischen Beispielen verschieden ist, gemacht sein, solange Ausdruck (1) erfüllt ist. [Numerisches Beispiel 1] Glasmaterial: S-FPL51

L[m] M H α E β κ T (420) T (460)

0,02 0,01 0,02 131,0 72,7 0,740 0,780 0,994 0,996

Ausdruck (1) 180

Ausdruck (6) 273

[Numerisches Beispiel 2] Glasmaterial: S-FPL53

L[m] M H α E β κ T (420) T (460)

0,02 0,01 0,02 145,0 69,1 0,570 0,857 0,995 0,996

Ausdruck (1) 126

Ausdruck (6) 193

[Numerisches Beispiel 3] Glasmaterial: FCD505

L[m] M H α E β κ T (420) T (460)

0,02 0,01 0,02 120,0 75,0 0,410 0,629 0,988 0,992

Ausdruck (1) 175

Ausdruck (6) 234

[Numerisches Beispiel 4] Glasmaterial: S-FPM2

L[m] M H α E β κ T (420) T (460)

0,02 0,01 0,02 117,0 75,7 0,510 0,624 0,989 0,992

Ausdruck (1) 209

Ausdruck (6) 282

[Numerisches Beispiel 5] Glasmaterial: S-FPL51

L[m] M H α E β κ T (420) T (460)

0,02 0,02 0,03 131,0 72,7 0,740 0,780 0,994 0,996

Ausdruck (1) 271

Ausdruck (6) 361

[Numerisches Beispiel 6] Glasmaterial: S-FPL53

L[m] M H α E β κ T (420) T (460)

0,02 0,02 0,03 145,0 69,1 0,570 0,857 0,995 0,996

Ausdruck (1) 193

Ausdruck (6) 260

[Numerisches Beispiel 7] Glasmaterial: FCD505

L[m] M H α E β κ T (420) T (460)

0,02 0,02 0,03 120,0 75,0 0,410 0,629 0,988 0,992

Ausdruck (1) 234

Ausdruck (6) 293

[Numerisches Beispiel 8] Glasmaterial: S-FPM2

L[m] M H α E β κ T (420) T (460)

0,02 0,02 0,03 117,0 75,7 0,510 0,624 0,989 0,992

Ausdruck (1) 282

Ausdruck (6) 354

[Numerisches Beispiel 9] Glasmaterial: S-FPL51

L[m] M H α E β κ T (420) T (460)

0,02 0,015 0,025 131,0 72,7 0,740 0,780 0,994 0,996

Ausdruck (1) 226

Ausdruck (6) 316

[Numerisches Beispiel 10] Glasmaterial: S-FPL53

L[m] M H α E β κ T (420) T (460)

0,02 0,015 0,025 145,0 69,1 0,570 0,857 0,995 0,996

Ausdruck (1) 160

Ausdruck (6) 226

[Numerisches Beispiel 11] Glasmaterial: FCD505

L[m] M H α E β κ T (420) T (460)

0,02 0,015 0,025 120,0 75,1 0,410 0,629 0,988 0,992

Ausdruck (1) 205

Ausdruck (6) 263

[Numerisches Beispiel 12] Glasmaterial: S-FPM2

L[m] M H α E β κ T (420) T (460)

0,02 0,015 0,025 117,0 75,7 0,510 0,624 0,989 0,992

Ausdruck (1) 245

Ausdruck (6) 318 (Modifiziertes Beispiel)
[Modifiziertes Beispiel 1]
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist der polarisierende Strahlteiler für Licht im blauen Spektralbereich für Licht im blauen Spektralbereich bestimmt, kann aber von Licht im blauen Spektralbereich und Licht in anderen Spektralbereichen (zum Beispiel Licht im roten Spektralbereich) gemeinsam benutzt werden. Somit ist die vorliegende Erfindung auf eine Bildprojektionsvorrichtung anwendbar, die einen polarisierenden Strahlteiler, in den Licht im blauen Spektralbereich und Licht im roten Spektralbereich eintritt, beinhaltet sowie einen polarisierenden Strahlteiler, in den nur Licht im grünen Spektralbereich eintritt.
Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt ist. Dem Schutzbereich der folgenden Ansprüche soll die weitestgehende Interpretation zugestanden werden, sodass alle solchen Modifikationen und äquivalenten Strukturen und Funktionen erfasst sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 5808795 [0003]
US 7258445 B2 [0004]

Claims

Bildprojektionsvorrichtung, umfassend: eine reflektierende Anzeige (13), die konfiguriert ist Beleuchtungslicht aus einer Lichtquelle (1) zu modulieren und das derart modulierte Licht zu emittieren; ein optisches Projektionssystem (100), das konfiguriert ist das derart modulierte Licht auf eine Projektionsfläche zu projizieren; sowie einen polarisierenden Strahlteiler (11), der konfiguriert ist das Beleuchtungslicht zur reflektierenden Anzeige zu führen und eine vorbestimmte Polarisationskomponente des derart modulierten Lichts zum optischen Projektionssystem zu führen; dadurch gekennzeichnet, dass der polarisierende Strahlteiler ein polarisierender Strahlteiler, in den Licht im blauen Spektralbereich eintritt, ist, ein bleifreies Glaselement (111, 112) beinhaltet, und die untenstehenden Bedingungen erfüllt: 50 < α·E·β·A/κ < 300 A = (1 – T^(L/0,01)) + M T = (T1 + T2)/2 wobei α für einen linearen Ausdehnungskoeffizient (10^–7/K) des Glaselements steht, E für einen Elastizitätsmodul (10⁹ Pa) des Glaselements steht, β für einen fotoelastischen Koeffizient (10^–12/Pa) des Glaselements steht, A für eine Absorptivität des polarisierenden Strahlteilers für Licht im blauen Spektralbereich steht, κ für eine Wärmeleitfähigkeit (W/mK) des Glaselements steht, L für einen Abstand von einer Einfallsfläche (1a) zu einer ersten Austrittsfläche (11b) des polarisierenden Strahlteilers steht, M für eine Absorptivität eines vom Glaselement verschiedenen Elements (11d, 11e) auf einem Einfallsstrahlengang im polarisierenden Strahlteiler für Licht mit einer Wellenlänge von 440 nm steht, T1 für eine Transmissivität des Glaselements bei einer Dicke von 10 mm für Licht mit einer Wellenlänge von 420 nm steht, und T2 für eine Transmissivität des Glaselements bei einer Dicke von 10 mm für Licht mit einer Wellenlänge von 460 nm steht, dass die Einfallsfläche eine Oberfläche des polarisierenden Strahlteilers ist, durch die das in den polarisierenden Strahlteiler eintretende Beleuchtungslicht aus der Lichtquelle hindurchtritt, dass die erste Austrittsfläche eine weitere Oberfläche des polarisierenden Strahlteilers ist, durch die das vom polarisierenden Strahlteiler emittierte Beleuchtungslicht hindurchtritt, dass der Einfallsstrahlengang ein Strahlengang ist, auf dem das Beleuchtungslicht von der Einfallsfläche zur ersten Austrittsfläche läuft, und dass der Abstand von der Einfallsfläche zur ersten Austrittsfläche die Summe aus einer Länge des Glaselements von der Einfallsfläche zum vom Glaselement verschiedenen Element auf dem Einfallsstrahlengang, und aus einer Länge des Glaselements von dem vom Glaselement verschiedenen Element zur ersten Austrittsfläche auf dem Einfallsstrahlengang ist.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der polarisierende Strahlteiler ein erstes Glaselement (111), ein zweites Glaselement (112), sowie eine Polarisationstrennschicht (11d) und eine Klebeschicht (11e), die zwischen den ersten und zweiten Glaselementen angeordnet sind, beinhaltet, und eine Absorptivität des von den Glaselementen verschiedenen Elements eine Absorptivität der Polarisationstrennschicht und der Klebeschicht ist.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Polarisationstrennschicht zwischen der Klebeschicht und der Einfallsfläche angeordnet ist.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die untenstehende Bedingung erfüllt ist: 100 < α·E·β·A/κ < 300.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die untenstehende Bedingung erfüllt ist: 0 < M < 0,03.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die untenstehende Bedingung erfüllt ist: 50 < α·E·β·C/κ < 400 C = (1 – T^(L/0,01)) + H H = (H1 + H2)/2 wobei H1 für eine Absorptivität des vom Glaselement verschiedenen Elements auf dem Einfallsstrahlengang im polarisierenden Strahlteiler für Licht im blauen Spektralbereich mit einer Wellenlänge von 440 nm steht, und H2 für eine Absorptivität des vom Glaselement verschiedenen Elements auf einem Austrittsstrahlengang im polarisierenden Strahlteiler für Licht im blauen Spektralbereich mit einer Wellenlänge von 440 nm steht, und dass der Austrittsstrahlengang ein Strahlengang ist, auf dem das derart modulierte Licht von der ersten Austrittsfläche zu einer zweiten Austrittsfläche (11c) läuft, die eine Oberfläche des polarisierenden Strahlteilers ist, durch die das derart modulierte Licht hindurchtritt, das vom polarisierenden Strahlteiler emittiert wird.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die untenstehende Bedingung erfüllt ist: 100 < α·E·β·C/κ < 400.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die untenstehende Bedingung erfüllt ist: 0 < H < 0,03.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 90% oder mehr an Energie eines in den polarisierenden Strahlteiler eintretenden Lichtstrahlenbündels Energie eines Lichtstrahlenbündels im blauen Spektralbereich mit einer Wellenlänge von 510 nm oder weniger ist.
Bildprojektionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der polarisierende Strahlteiler für Licht im blauen Spektralbereich bestimmt ist.