DE69126196T2 - Projektor mit mehreren Bildgeneratoren - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Projektor, der mit einer Vielzahl von Bilderzeugungs-Einrichtungen ausgestattet ist, und insbesondere auf einen Projektor, umfassend: Einrichtungen zum Zuführen von ersten und zweiten Strahlen; erste und zweite Lichtmodulationsvorrichtungen, jeweils mit einer Matrixstruktur, die horizontal und vertikal in eine Vielzahl von Bildelementen geteilt ist, wobei jedes der Vielzahl von Bildelementen jeweils einen abgelenkten und einen nicht-abgelenkten Strahl entsprechend einem Eingangssignal bildet; und ein optisches Projektionssystem; wobei der Projektor ein Bild erzeugt, indem er sowohl den abgelenkten als auch den nicht-abgelenkten Strahl von jeder Lichtmodulationsvorrichtung durch das optische Projektionssystem projiziert.
• Figur 1 der begleitenden Zeichnungen ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer Flüssigkristallvorrichtung gemäß dem Stand der Technik mit einem Streu-Modus zum Streuen von einfallenden Licht zeigt. Die Schicht 803 zwischen einem Paar von transparenten Glassubstraten 801 und 801', die bei einem vorbestimmten Abstand gehalten werden, ist mit einem hochmolekularen Medium 803 und Tröpfchen 803b durchtränkt, die Flüssigkristallmoleküle mit positiver dielektrischer Anisotropie umfassen und in dem hochmolekularen Medium 803a dispergiert sind. Transparente Elektroden 802 und 802' sind auf den Innenflächen der transparenten Glassubstrate 801 und 801' angeordnet. Die Materialien des hochmolekularen Mediums 803a und der Flüssigkristallmoleküle sind so gewählt, daß der Brechungsindex des hochmolekularen Mediums und der gewöhnliche Brechungsindex der Flüssigkristallmoleküle einander gleich sein können.
• Wenn keine Spannung zwischen den transparenten Elektroden 802 und 802' angelegt wird, sind die Flüssigkristallmoleküle in den Tröpfchen 803b zufällig orientiert, und daher wird auf die Flüssigkristallvorrichtung einfallendes Licht in den Tröpfchen 803b gestreut. Andererseits werden&sub1; wenn eine Spannung zwischen den transparenten Elektroden 802 und 802' angelegt wird, die Hauptachsen der Flüssigkristallmoleküle gleichförmig in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der transparenten Glassubstrate 801 und 801', und daher fallen die Brechungsindizes der Flüssigkristallmoleküle und des hochmolekularen Mediums miteinander zusammen. Entsprechend bewegt sich das auf die Flüssigkristallvorrichtung einfallende Licht gerade vorwärts, ohne daß es durch die Tröpfchen 803b gestreut wird.
• Als eine Flüssigkristallvorrichtung mit einem ähnlichen Streutyp gibt es eine von dem Typ, bei dem ein niedrigmolekularer Flüssigkristall zufällig in einem Netzwerk, das hochmolekulare Medien, die miteinander überlappen, umfaßt, dispergiert ist.
• Diese Flüssigkristallvorrichtungen vom Streutyp erfordern, anders als TN-Flüssigkristallvorrichtungen, beispielsweise keine Polarisationsplatte, und das führt zu dem Vorteil, daß sie eine hohe Rate der Lichtausnutzung haben und daß es einfach ist, ein helles Bild zu erhalten, wenn sie als eine Anzeigevorrichtung verwendet werden.
• Figur 2 der begleitenden Zeichnungen ist eine Veranschaulichung eines Aufbaus, der denkbar ist, wenn die Flüssigkristallvorrichtung vom vorstehend beschriebenen Streutyp auf eine Anzeigevorrichtung vom Farbprojektions- Typ angewendet wird.
• Ein von einer Lichtquelle 701, umfassend eine Halogenlampe, eine Xenonlampe oder dergleichen, emittierter weißer Lichtstrahl tritt in eine Kondensorlinse 703 direkt oder durch eine Reflexionsvorrichtung 702 ein und wird durch die Kondensorlinse 703 zu einem parallelen Lichtstrahl gemacht. Der parallele Lichtstrahl wird in Lichtstrahlen mit drei Farben durch ein Farbauflösungs-System, das einen dichroitischen Spiegel 704 zum Reflektieren von Blau, einen dichroitischen Spiegel 705 zum Reflektieren von Grün und einen vollständig reflektierenden Spiegel 706 umfaßt, aufgelöst, und die entsprechenden Lichtstrahlen treten in die Flüssigkristallvorrichtung 710R, 710G und 710B ein. Jede der Flüssigkristallvorrichtungen 710R, V10G und 710B ist in eine Vielzahl von matrixförmigen Bildelementen unterteilt, von denen jedes unabhängig durch ein elektrisches Signal entsprechend dem Anzeigezustand angetrieben wird, und wird in Bezug auf den einfallenden Lichtstrahl streuend oder transparent. Die durch die Flüssigkristallvorrichtungen 710R, 710G und 710B transmittierten Lichtstrahlen werden durch ein Farbkombinations-System, welches einen dichroitischen Spiegel 707 zum Reflektieren von Grün, einen dichroitischen Spiegel 708 zum Reflektieren von Rot, und einen vollständig reflektierenden Spiegel 709 umfaßt, wiederum zu einem Lichtstrahl mit der Infornation der Farbbilder gemacht.
• Danach geht der Lichtstrahl durch eine Kondensorlinse 711 zu einer Blende 712 mit einer Öffnung, die eine Öffnung rund um die optische Achse definiert, durch. In Bezug auf das Licht, das in jedes Bildelenent der Flüssigkristallvorrichtung 710R, 710G und 710B eintritt, geht der Lichtstrahl, der durch das Bildelement, das in einem transparenten Zustand ist, durchgeht, durch den Öffnungsbereich der Blende bzw. der Lichtabschneideplatte 712 durch und wird auf einen Bildschirm, der nicht gezeigt ist, durch eine Projektionslinse 713 projiziert. Andererseits wird der Lichtstrahl, der durch das Bildelenent, welches in einen Streu-Zustand ist, durchgegangen ist, durch den Lichtabschneidebereich der Blende bzw. der Lichtabschneideplatte 712 abgeschnitten, und erreicht nicht die Projektionslinse 713 und wird daher nicht auf den nicht gezeigten Bildschirm projiziert. Inden somit der Streu-Transmissions-Modus von jedem Bildelenent der Flüssigkristallvorrichtung 710R, 710G und 710B hin- und herverändert wird, kann eine Bildanzeige erreicht werden.
• Von den Lichtstrahlen, die durch das Bildelement, das in einem Streu-Zustand ist, gestreut werden, treten jedoch Strahlen mit einem großen Streuwinkel, wie beispielsweise die Strahlen α&sub2; und β&sub2; von Figur 2 erneut auf eine weitere angrenzende Flüssigkristallvorrichtung 710G (der Strahl α&sub2;) ein und treten in dieselbe Flüssigkristallvorrichtung 710G (der Strahl β&sub2;) erneut ein, bevor sie durch die Blende bwz. Lichtabschneide platte 712 verarbeitet werden. Ein Teil von solchen Strahlen wird durch die Flüssigkristallvorrichtung 710G gestreut, in die sie wieder eingetreten sind, und geht durch den Öffnungsbereich der Blende bzw. Lichtabschneideplatte 712 durch, und wird als ein Geister- oder Streulichtbild auf dem Bildschirm angezeigt, wodurch die Qualität des Bildes auf dem Bildschirm beeinträchtigt wird.
• Eine ähnliche Situation tritt nicht nur in der Flüssigkristallvorrichtung von dem vorstehend beschriebenen Streutyp auf, sondern auch in allen Lichtkolben, bei denen ein Modus verwendet wird, in dem Licht gestreut oder gebrochen wird und die Fortbewegungsrichtung von diesem Licht verändert wird, wie bei solchen, bei denen ein Flüssigkristall zur Bildung eines Beugungsgitters verwendet wird.
• In dem Dokument GB-A-2 226 174 wird eine Flüssigkristall Anzeigevorrichtung beschrieben, bei der zum Steuern des Durchgangs von Licht von einer Quelle zu der Anzeigevorrichtung Tröpfchen eines Flüssigkristallmaterials in einen Polymer-Matrix-Material getragen werden, welches zwischen Elektroden eingeschlossen ist. Die Polymer-Matrix enthält zusätzlich einen Lichtabsorptions-Farbstoff zum Verbessern des Anzeigekontrasts. Die Anzeigetafel moduliert im wesentlichen direkt durch die Tafel transmittiertes Licht entsprechend elektrischen Feldern, die durch Elektroden errichtet werden, wodurch selektiv Licht in Abhängigkeit von der Anwesenheit oder Abwesenheit des angelegten elektrischen Feldes transmittiert oder gestreut wird. Darüber hinaus kann ein Farbstoff auch zu den Flüssigkristalltröpfchen hinzugefügt werden, zur zusätzlichen Absorption oder zur Färbung. Aufgrund des lichtabsorbierenden Farbstoffes in der Polymer-Matrix ist das Kontrastverhältnis verbessert, und die Auflösungsfähigkeit ist erhöht. Ein optisches Projektionssystem kann eine Vielzahl von Flüssigkristall- Anzeigevorrichtungen enthalten, die in einer jeweiligen Primärfarbe arbeiten, in Kombination mit Linsen, Strahlteilern und -kombinationsvorrichtungen.
• Darüberhinaus ist aus dem Dokument JP-A-1150117 ein Lichtmodulator vom Reflexionstyp bekannt, umfassend ein Beugungsgitter und einen Flüssigkristall, der in der ausgesparten Einkerbung des Beugungsgitters eingefüllt ist, wodurch ein Teil mit variabler Beugung errichtet wird. Darüber hinaus umfaßt der Modulator eine λ/4-Platte und einen reflektierenden Spiegel. Wenn eine Spannung an den Modulator angelegt wird, bewegt sich einfallendes Licht trotz der Polarisations-Richtung gerade voran, wird an dem Reflexionsspiegel reflektiert (positive Reflexionsrichtung), ohne Lichtmenge zu verlieren. Wenn keine Spannung angelegt ist, wird einfallendes Licht immer gebeugt (einmal oder zweimal), somit bewegt sich kein Licht in der positiven Reflexionsrichtung vorwärts.
• Darüber hinaus offenbart das Dokument JP-A-62180343 eine optische Projektionsvorrichtung, bei der von einer Projektionslichtquelle emittiertes Licht durch einen Kondensor umgewandelt wird und ein Reflexionsspiegel das Licht reflektiert, wodurch die Richtung des Lichts um 90º gedreht wird. Dieses Licht wird durch eine Linse in paralleles Licht umgewandelt und beleuchtet dann einen dichroitischen Spiegel, der rotes Licht reflektiert, während das andere Licht transmittiert wird. Das reflektierte Licht beleuchtet durch einen Reflexionsspiegel einen Lichtnodulator, wobei der Lichtmodulator Farbinformationen durch eine Spannungsquelle speichert. Der Lichtmodulator besteht aus einer Flüssigkristallschicht, die zwischen zwei Glassubstraten angeordnet ist, wobei auf einem der Glassubstrate eine Elektrode und auf dem anderen eine Elektrode und eine Reflexionsschicht bereitgestellt ist, auf der zusätzlich eine Laserlicht-Absorptionsschicht bereitgestellt ist. Das von dem Lichtmodulator reflektierte Licht bewegt sich durch denselben Lichtweg wie das Licht in der zur Projektion entgegengesetzten Richtung vorwärts, wird durch einen dichroitischen Spiegel reflektiert, wobei es zu der Linse zurückkehrt, und wird auf den Bildschirm zusammen mit dem von den anderen Lichtmodulatoren reflektierten Licht projiziert.
• Zusätzlich ist aus den Dokument JP-A-63292892 eine Farbbild-Projektionsvorrichtung bekannt, in der weißes Licht in spektrale Komponenten mit einem dichroitischen Reflektor getrennt wird. Insbesondere läßt man das weiße Licht durch einen Reflexionsspiegel auf den dichroitischen Reflektor einfallen, worin es in spektrale Komponenten geteilt wird. Diese Komponenten läßt man auf entsprechende Flüssigkristalltafeln einfallen, deren Transmissionsvermögen durch Elektroden gesteuert wird, die auf beiden Seiten von jeder Flüssigkristalltafel bereitgestellt sind. Darüber hinaus ist ein vollständig reflektierender Spiegel auf der Rückseite von jeder Flüssigkristalltafel bereitgestellt, wodurch das einfallende Licht zurück zu dem dichroitischen Reflektor reflektiert wird. Ferner wird das Licht durch eine Projektionslinse auf einen Bildschirm durch einen zusätzlichen vollständig reflektierenden Spiegel projiziert. Auf diesem Bildschirm überlappen die farbigen monochromatischen Bilder der jeweiligen Strahlen, wodurch ein Farbbild erzeugt wird.
• Die vorliegende Erfindung ist in Hinblick auf die vorstehend erwähnten Probleme gemacht worden, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Projektor bereitzustellen, der die Eigenschaft hat, Bilder mit guter Qualität anzuzeigen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Projektor, umfassend: Einrichtungen zum Zuführen von ersten und zweiten Strahlen; erste und zweite Lichtmodulationsvorrichtungen, jeweils mit einer Matrixstruktur, die horizontal und vertikal in eine Vielzahl von Bildelementen geteilt ist, wobei jedes der Vielzahl der Bildelemente jeweils einen abgelenkten und einen nicht-abgelenkten Strahl entsprechend einen Eingangssignal bildet; und ein optisches Projektionssystem; wobei der Projektor ein Bild erzeugt, indem er sowohl den abgelenkten als auch den nicht-abgelenkten Strahl von jeder Lichtmodulationsvorrichtung durch das optische Projektionssystem projiziert; dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bildelement von der ersten und zweiten Lichtmodulationsvorrichtung ein Paar transparenter Substrate, die einander gegenüberstehen, wobei die Oberflächen von dem Paar transparenter Substrate, die an das jeweils andere Substrat angrenzen, darauf gebildete transparente Elektroden haben; eine Gitterstruktur, die auf der transparenten Elektrode von einem von dem Paar transparenter Substrate gebildet ist, wobei sich eine Vielzahl von Einkerbungen in der Gitterstruktur in einer Richtung erstreckt, in der die andere Lichtmodulationsvorrichtung angrenzt; eine Flüssigkristallschicht mit einer doppelbrechenden Eigenschaft, die den Zwischenraum zwischen der transparenten Elektrode von dem anderen von dem Paar transparenter Substrate und der Gitterstruktur füllt; Antriebseinrichtungen unter Verwendung der transpärenten Elektroden zum Steuern der Orientierungsrichtung einer Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen in der Flüssigkristallschicht, wodurch die Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen in einen ersten Modus in einer in wesentlichen zu den Oberflächen senkrechten Richtung gerichtet wird, und die Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen in einen zweiten Modus in einer im wesentlichen zu den Oberflächen parallelen Richtung gerichtet wird; Reflexionseinrichtungen, die mit einer λ/4- Platte, die auf einem von dem Paar transparenter Substrate bereitgestellt ist, die auf der von dem optischen Projektionssystem abgewandten Seite vorliegt, ausgestattet sind, wobei die Reflexionseinrichtungen die Polarisationsebenen von beiden polarisierten Komponenten des einfallenden Strahls, der durch das Paar transparenter Substrate durchgelassen wird, die zueinander mit ungefähr 90º orthogonal sind, drehen und verursachen, daß der einfallende Strahl in das Paar transparenter Substrate erneut eintritt, umfaßt.
• Zusätzlich wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Aufgabe gelöst durch einen Projektor, umfassend: Einrichtungen zum Zuführen von ersten und zweiten Strahlen; erste und zweite Lichtmodulationsvorrichtungen, jeweils mit einer Matrixstruktur, die horizontal und vertikal in eine Vielzahl von Bildelementen geteilt ist, wobei jedes der Vielzahl der Bildelemente jeweils einen abgelenkten und einen nicht-abgelenkten Strahl entsprechend einen Eingangssignal bildet; und ein optisches Projektionssystem; wobei der Projektor ein Bild erzeugt, indem er sowohl den abgelenkten als auch den nicht-abgelenkten Strahl von jeder Lichtmodulationsvorrichtung durch das optische Projektionssystem projiziert; dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Bildelemente von der ersten und zweiten Lichtmodulationsvorrichtung ferner ein Paar transparenter Substrate, die einander gegenüberstehen, wobei die Oberflächen von den Paar transparenter Substrate, die an das jeweils andere Substrat angrenzen, darauf gebildete transparente Elektroden haben; eine Gitterstruktur, die auf der transparenten Elektrode von einem von dem Paar transparenter Substrate gebildet ist, wobei sich eine Vielzahl von Einkerbungen in der Gitterstruktur in einer Richtung erstreckt, in der die andere Lichtnodulationsvorrichtung angrenzt; eine Flüssigkristallschicht mit einer doppelbrechenden Eigenschaft, die den Zwischenraum zwischen der transparenten Elektrode von dem anderen von dem Paar transparenter Substrate und der Gitterstruktur füllt; Antriebseinrichtungen unter Verwendung der transparenten Elektroden von dem Paar transparenter Substrate und der transparenten Elektroden von dem Paar transparenter Substrate zum Steuern der Orientierungsrichtung einer Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen jeweils in der Flüssigkristallschicht und der weiteren Flüssigkristallschicht, wodurch die Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen von jeder der Flüssigkristallschichten in einem ersten Modus in einer in wesentlichen zu den Oberflächen senkrechten Richtung gerichtet wird, und die Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen von jeder der Flüssigkristallschichten in einem zweiten Modus in einer in wesentlichen zu den Oberflächen parallelen Richtung gerichtet wird; eine λ/2-Platte, die in dem Weg des einfallenden Lichtstrahls zwischen dem Paar transparenter Substrate und dem Paar transparenter Substrate bereitgestellt ist, wobei die λ/2-Platte die Polarisationsebenen von beiden polarisierten Komponenten von den einfallenden Strahl, der durch das Paar transparenter Substrate durchgelassen worden ist, die zueinander mit ungefähr 90º orthogonal sind, dreht und verursacht, daß der einfallende Lichtstrahl in das Paar transparenter Substrate eintritt, umfaßt.
• Die Aufgabe wird auch durch einen Projektor nach Anspruch 2 gelöst.
• Figur 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel einer Flüssigkristallvorrichtung vom Streutyp zeigt.
• Figur 2 ist eine Veranschaulichung, die ein Beispiel zeigt, bei der die Flüssigkristallvorrichtung von Figur 1 auf eine Anzeigevorrichtung vom Farbprojektionstyp angewendet wird.
• Figur 3 zeigt den Aufbau einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• Figur 4A zeigt den Aufbau einer Lichtquelleneinheit 100A in Figur 3.
• Figur 4B zeigt den Aufbau einer Bilderzeugungseinheit 100B in Figur 3.
• Figur 5A zeigt den Aufbau einer Flüssigkristallvorrichtung 106, die in einem Transmissionszustand vorliegt.
• Figur 5B zeigt den Anfbau der Flüssigkristallvorrichtung 106, die in einen Diffusions- bzw. Zerstreuungszustand vorliegt.
• Figur 6 zeigt den Zustand des gebeugten Lichts, wenn die Flüssigkristallvorrichtung in einem Diffusions- bzw. Zerstreuungszustand ist.
• Figur 7 zeigt den Aufbau der wesentlichen Bereiche einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• Figur 8 zeigt den Aufbau einer Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
• Figur 3 zeigt den allgemeinen Aufbau einer Ausführungsform der Bildanzeigevorrichtung vom Projektionstyp oder des Projektors der vorliegenden Erfindung.
• Ein von einer Lichtquelle 101 emittierter Lichtstrahl wird durch einen drehbaren elliptischen Spiegel 102 auf einem Relexionsspiegel 103 konzentriert und durch den Reflexionsspiegel 103 zu einer Schlierenlinse 104 gerichtet. Dieser Lichtstrahl wird durch die Schlierenlinse 104 zu einem parallelen Lichtstrahl gemacht, wonach er durch einen kreuzförmigen dichroitischen Spiegel 105 mit einem Paar von dichroitischen Filmen, die einander kreuzförnig überqueren, in Lichtstrahlen der drei Farben Rot, Grün und Blau aufgelöst wird, und man läßt diese Lichtstrahlen in Flüssigkristallvorrichtungen, d.h. Lichtmodulationsvorrichtungen (106G, 106B, usw.) eintreten, die für die Lichtstrahlen der entsprechenden Farben bereitgestellt sind, und sie werden von den jeweiligen Vorrichtungen moduliert und reflektiert und dann wiederum durch den kreuzförmigen dichroitischen Spiegel 105 kombiniert. Auf diese Weise dient der kreuzförmige dichroitische Spiegel 105 als ein optisches Lichttrennsystem und auch als ein optisches Lichtkombinationssystem. Die durch den kreuzförmigen dichroitischen Spiegel 105 kombinierten Farblichtstrahlen werden auf einen Öffnungsbereich 107 durch die Schlierenlinse 104 konzentriert und durch eine Projektionslinse 109 auf einen nicht gezeigten Bildschirm projiziert und erzeugen ein Farbbild auf dem Bildschirm.
• Figur 4A zeigt eine Lichtquelleneinheit 100A, die in Figur 3 durch eine gepunktete Linie umschlossen ist, wie sie von der Seite der Schlierenlinse 104 zu sehen ist. Die Lichtquelleneinheit 100A hat, wie gezeigt, einen seitlich langen lichtenittierenden Bereich, und der Öffnungsbereich 107 in einem Lichtabschneidebereich 108, durch den das Bildanzeigelicht hindurchgeht, und der Reflexionsspiegel 103 haben auch eine seitlich lange Form. Der Reflexionsspiegel 103 ist hier als seitlich lang gezeigt, aber dies ist keine notwendige Bedingung. Die Längsrichtung der Lichtquelle 101, der Öffnungsbereich 107 und der Reflexionsspiegel 103 in Figur 4A entsprechen einer Richtung senkrecht zu der Ebene der Zeichnung von Figur 3, in der Vorrichtung von Figur 3.
• Figur 4B zeigt eine Bilderzeugungseinheit 100B, die in Figur 3 durch eine gepunktete Linie umkreist ist, wie sie von oberhalb des kreuzförmigen dichroitischen Spiegels 105 gesehen wird.
• Ein von den dichroitischen Spiegeln 105R1 und 105R2, die nur Rot reflektieren, in dem kreuzförmigen dichroitischen Spiegel 105 reflektierter roter Lichtstrahl von dem Licht, das durch die Schlierenlinse 104 durchgeht, tritt in eine Flüssigkristallvorrichtung 106R für Rot ein, und ähnlich tritt ein blauer Lichtstrahl, der von den dichroitischen Spiegeln 105B1 und 105B2 für Blau reflektiert worden ist, in eine Flüssigkristallvorrichtung 106B für Blau ein. Der verbleibende grüne Lichtstrahl wird durch jeden dichroitischen Spiegel durchgelassen und tritt in eine Flüssigkristallvorrichtung 106G für Grün ein.
• Figur 5 zeigt den Aufbau der Flüssigkristallvorrichtung 106G für Grün von den drei Flüssigkristallvorrichtungen für drei Farben von Figur 4B als Beispiel, und die Aufbauten der Flüssigkristallvorrichtung 106B und 106R für Blau und Rot sind dieselben wie der Aufbau der Flüssigkristallvorrichtung 106G für Grün.
• Jede Flüssigkristallvorrichtung nimmt tatsächlich eine zweidimensionale Matrixstruktur an, die vertikal und horizontal in eine vorbestimmte Anzahl von Bildelementen geteilt ist, aber hier ist ein bestimmtes Bildelement der Flüssigkristallvorrichtung 106G gezeigt, und das Arbeitsprinzip der Flüssigkristallvorrichtung wird nachstehend beschrieben.
• Zwischen einem Paar transparenter (Glas-)Substrate 106G1 und 106G2, innerhalb dem transparente Elektroden gebildet sind, ist ein Beugungsgitter 106G3, das eine periodische Struktur mit Unebenheiten mit einem Abstand in der Größenordnung von Mikrometern hat, gebildet, so daß sich die Einkerbungen (Vertiefungen) der Unebenheiten in einer horizontalen Richtung (einer Richtung senkrecht zur Ebene der Zeichnung), die die Richtung ist, in der die Vorrichtungen 106B und 106R an die Vorrichtung 106G angrenzen, erstrecken können, gebildet, und die Zwischenschicht 106G4 zwischen dem transparenten (Glas- )Substrat 106G1 und dem Beugungsgitter 106G3 ist mit nematischen Flüssigkristallmolekülen 106G5 nit einer positiven dielektrischen Anisotropie durchtränkt. Die Grenzfläche des transparenten (Glas-)Substrats 106G1 oder des Beugungsgitters 106G3 ist einer Orientierungsbehandlung unterzogen, so daß, wenn, wie in Figur 5A gezeigt, ein Schalter SW auf seine AN-Position gesetzt wird und ein Transmissions-Modus bewirkt wird, bei dem eine Spannung angelegt ist, die Hauptachsen der Flüssigkristallmoleküle 106G5 gleichförmig in der Richtung des elektrischen Feldes senkrecht zu den Oberflächen der transparenten (Glas- )Substrate 106G1 und 106G2 werden, und daß, wenn der Schalter SW auf seine Aus-Position gesetzt wird, und ein Streu-Modus bewirkt wird, bei dem keine Spannung angelegt ist, die Richtung der Einkerbung in dem Beugungsgitter 106G3 und die Hauptachsen der Flüssigkristallmoleküle 106G5 parallel zueinander werden können, wie in Figur 5B gezeigt. Das Bezugszeichen 106G6 bezeichnet eine Viertelwellen(λ/4)- Platte, bei der die Hauptachse in einer Richtung vorliegt, die einen Winkel von 45º in Bezug auf die Richtung der Einkerbung in den Beugungsgitter 106G3 bildet, und Bezugszeichen 106G7 bezeichnet einen Reflexionsspiegel, der aus einem aufgedampften Aluminiumfilm oder dergleichen gebildet ist. Die Materialien des Beugungsgitters 106G3 und der Flüssigkristallmoleküle 106G5 sind so gewählt, daß der Brechungsindex des Materials des Beugungsgitters und der ordentliche Brechungsindex n&sub0; der Flüssigkristallmoleküle gleich zueinander sein können.
• In der Flüssigkristallvorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird in dem in Figur 5A gezeigten Zustand das einfallende Licht kaum gebeugt, da die Brechungsindizes der Flüssigkristallmoleküle 106G5 und des Beugungsgitters 106G3 für den einfallenden Lichtstrahl einander gleich sind. Auch findet die Beugung von diesem einfallenden Licht kaum statt, selbst nachden das einfallende Licht durch den Reflexionsspiegel 106G7 durch die Viertelwellen(λ/4)-Platte 106G6 reflektiert worden ist, und das durch den kreuzförmigen dichroitischen Spiegel 105 wieder kombinierte Licht geht durch den Öffnungsbereich 107 durch und wird auf den Bildschirm projiziert (siehe Figur 3).
• Andererseits wird in dem in Figur 58 gezeigten Zustand die polarisierte Konponente in der vertikalen Richtung (vertikale Richtung in der Ebene der Zeichnung) des einfallenden Lichts zuerst kaum gebeugt, und die polarisierte Komponente in der horizontalen Richtung (der Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene) von den einfallenden Licht wird zuerst gebeugt, da sich die Brechungsindizes der Flüssigkristallmoleküle 106G5 und des Beugungsgitters 106G3 für dieses polarisierte Licht sich voneinander unterscheiden. Ferner wird in Bezug auf das einfallende Licht, das durch den Reflexionsspiegel 106G7 durch die Viertelwellen(λ/4)-Platte 106G6 reflektiert worden ist, die polarisierte Komponente, die zuerst nicht gebeugt worden ist, nun hauptsächlich gebeugt, da die polarisierten Komponenten in der horizontalen Richtung und der vertikalen Richtung miteinander vertauscht werden. Somit werden beide polarisierte Komponenten des einfallenden Lichts, die orthogonal zueinander sind, gebeugt, und daher geht der Lichtstrahl, der gebeugt worden ist, und dessen Bewegungsrichtung verändert worden ist, nicht durch den Öffnungsbereich durch, sondern wird durch den Lichtabschneidebereich 108 absorbiert (siehe Figur 3).
• Figur 6 zeigt die Hauptrichtung der Beugung des gebeugten Lichts von der Flüssigkristallvorrichtung 106G, die unter Bezugnahme auf Figur 5 beschrieben worden ist. Da die Einkerbungen in dem Beugungsgitter 106G3 der Vorrichtung 106G in der horizontalen Richtung (der Richtung senkrecht zur Zeichnungsebene) gebildet sind, die die Richtung ist, in der die benachbarten Vorrichtungen liegen, hat die Zerstreuungswirkung eine Richtungsabhängigkeit in bezug auf die vertikale Richtung, und Beugung findet hauptsächlich in der vertikalen Richtung (in der Ebene der Zeichnung) von einem Punkt α&sub1; auf der Flüssigkristallvorrichtung 106G statt. Zu diesem Zeitpunkt tritt ein Lichtstrahl mit einem großen Beugungswinkel wie mit β&sub1; angegeben, in die obere Endoberfläche 105U oder die untere Endoberfläche 105L des kreuzförmigen dichroitischen Spiegels 105 ein, aber der direkte Eintritt des Lichtstrahls in die Flüssigkristallvorrichtungen 106R und 106B für die anderen Farben findet kaum statt. Auch können vorzugsweise die obere und untere Endoberfläche 105U und 105L des kreuzförmigen dichroitischen Spiegels 105 einer Lichtabsorptionsbehandlung unterzogen worden sein, um dadurch das Licht abzuschneiden. Auch wird, wenn wie gezeigt, der kreuzförmige dichroitische Spiegel 105 ein Prisma umfaßt, wenn die obere und untere Endoberfläche 105U und 105L des kreuzförmigen dichroitischen Spiegels zu Spiegeloberflächen gemacht werden und der Einfallswinkel des reflektierten gebeugten Lichts, wenn das gebeugte Licht ungestört vollständig auf die Schlierenlinse 104 reflektiert worden ist, auf einen großen Winkel eingestellt wird, dieses reflektierte gebeugte Licht auf den Lichtabschneidebereich außerhalb des Öffnungsbereichs 107 auftreffen, und daher wird kein Problem auftreten (siehe Figur 3). In jedem Fall ist bei dem Aufbau der vorliegenden Ausführungsform die Bewegungsrichtung des gebeugten Lichts nicht zu den Flüssigkristallvorrichtungen für die anderen Farben gerichtet, und daher tritt es niemals auf, daß unnötiges Licht von den Flüssigkristallvorrichtungen für die anderen Farben gestreut wird und die Qualität des Bildes auf dem Bildschirm beeinträchtigt.
• In der vorliegenden Ausführungsform&sub1; die in Figur 3 gezeigt ist, ist die Form des lichtemittierenden Bereichs der Lichtquelle 101 zu einer horizontal langen Form wie in Figur 2 gezeigt, gemacht, und dementsprechend ist der Öffnungsbereich 107, auf den das horizontal lange Bild der Lichtquelle 101 durch jede Flüssigkristallvorrichtung projiziert wird, auch zu einer horizontal langen Form gemacht. Andererseits tritt die Beugung in jeder Flüssigkristallvorrichtung intensiv in der vertikalen Richtung auf, die die Richtung des Spiegeldurchmessers des Öffnungsbereichs 107 ist, und daher wird der Beugungswinkel, der für die Anzeige des Bildes notwendig ist, klein sein. Umgekehrt wird es einfach, die Bedingung zu erfüllen, daß das gebeugte Licht nicht in den Öffnungsbereich 107 eintritt, und eine Bildanzeige mit einem höheren Kontrast kann verwirklicht werden, ohne daß die Ausnützungsrate des Lichtstrahls von der Lichtquelle reduziert wird.
• Wie vorstehend beschrieben ist in der vorliegenden Ausführungsform jede Flüssigkristallvorrichtung so gestaltet, daß der einfallende Lichtstrahl hauptsächlich in der anderen Richtung als zu den Flüssigkristallvorrichtungen für die anderen Farben hin gebeugt wird, wodurch das Auftreten von Streulicht- oder Geisterbildern verringert oder verhindert werden kann. Auch wird das von jeder Flüssigkristallvorrichtung austretende Licht durch eine einzelne Projektionslinse projiziert, wodurch ein kompakter Aufbau bereitgestellt wird. Auch wird es, indem man die konstante Beziehung wie vorstehend beschrieben hält, einfach, ein Bild mit hohem Kontrast zu erhalten.
• Während in der vorliegenden Ausführungsform die verwendete Lichtquelle 101 eine Form hat, bei der ihr lichtemittierender Bereich horizontal lang ist, ist es auch möglich, eine Lichtquelle zu verwenden, die nur einen im wesentlichen kugelförmigen lichtemittierenden Bereich hat, oder solch eine Lichtquelle mit einen anamorphotischen optischen System zu kombinieren, um dadurch ein horizontal langes Lichtquellenbild auf den Reflexionsspiegel 103 zu projizieren. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Aufbau des Beleuchtungssystems nicht auf den hier beschriebenen beschränkt. In Hinblick auch auf den Aufbau der Flüssigkristallvorrichtung sind die Bedingungen wie die Orientierungsrichtung, die von der dielektrischen Anisotropie abhängt, die Anisotropie des Brechungsindex und die Grenzflächenwirkung der Flüssigkristallmoleküle und der Brechungsindex des Beugungsgitters (des Beugungsgitters 106G3 in Figur 5) keineswegs auf die der hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
• In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform ist die Orientierung der Flüssigkristallmoleküle 106G5 im wesentlichen vollständig in bezug auf eine vorbestimmte Richtung in der Flüssigkristallschicht, und daher hat Beugung oder Streuung in dieser Richtung kaum stattgefunden. In den Flüssigkristallvorrichtungen, bei denen der Flüssigkristall in dem hochmolekularen Medium dispergiert ist, wie in Figur 1, ist der Flüssigkristall optisch in beträchtlichem Maße regelmäßig in bezug auf mindestens eine Richtung in der Flüssigkristallschicht verteilt, wodurch die Zerstreuungseigenschaft der Flüssigkristallvorrichtungen mit einer Richtungsabhängigkeit ausgestattet werden kann, und die Richtung, bei der die Zerstreuungskraft stark ist (die Richtung, in die das zerstreute Licht hauptsächlich gerichtet wird), wird gleich einer Richtung gemacht, die sich von der Richtung unterscheidet, in der die Flüssigkristallvorrichtungen für die anderen Farben aneinander angrenzen, vorzugsweise der vertikalen Richtung, wodurch das Auftreten von Geister- oder Streulicht auf dem Bildschirm gemäßigt werden kann.
• Als ein Verfahren zum Aufbau einer Flüssigkristallvorrichtung wie vorstehend beschrieben, sind die folgenden drei Verfahren vorstellbar.
• (1) Ein Material (monomer) vor der Polymerisation der hochmolekularen Moleküle (Polymer), die ein Netzwerk bilden, und ein niedriemolekularer Flüssigkristall, werden in den Zwischenraum zwischen einem Paar von Substraten, die einander mit einer Flüssigkristallschicht dazwischen gegenüberstehen, hineingegossen, wonach der Schritt zum Verschieben der zwei Substrate voneinander in einer Richtung um eine winzige Menge durchgeführt wird. Dadurch nimmt das Monomer einen Anordnungszustand an, indem es in dieser Richtung in beträchtlichem Maße gleichförmig ist. Danach wird ein Polymerisationsvorgang durch Anwenden von Ultraviolettstrahlen oder Wärme verursacht, wodurch das Netzwerk der hochmolekularen Moleküle eine Richtung in der Schicht zwischen den Substraten erhält, und auch der darin enthaltene niedrigmolekulare Flüssigkristall wird in einer Richtung in beträchtlichem Maße gleichförmig. Gleichzeitig werden der Brechungsindex der hochmolekularen Moleküle und der ordentliche Brechungsindex des niedrigmolekularen Flüssigkristalls miteinander kombiniert, und die positive dielektrische Anisotropie des niedrigmolekularen Flüssigkristalls wird ausgewählt, wodurch die Schaltwirkung erzielt werden kann, daß Diffusion bzw. Zerstreuung stattfindet, wenn keine Spannung an die Elektroden angelegt ist, die auf den entgegengesetzten Oberflächen des Substrate-Paars gebildet sind, und daß Transmission stattfindet, wenn eine Spannung an die Elektroden angelegt ist.
• (2) Es wird solch ein Material verwendet, daß eine Mischung aus einem Monomer vor der Polymerisation der hochmolekularen Moleküle und aus dem niedrigmolekularen Flüssigkristall eine Flüssigkristallschicht gebildet wird, und eine orientierte Flüssigkristallschicht wird innerhalb eines Paars von Substraten, die einander mit der Flüssigkristallschicht dazwischen gegenüberstehen, bereitgestellt, wodurch die Flüssigkristallnoleküle in der vorstehend erwähnten Flüssigkristallschicht in einer Richtung gleichförmig gemacht werden. Indem man eine Polymerisationsreaktion in diesem Zustand verursacht, kann dem hochmolekularen Netzwerk und dem angeordneten Zustand des niedrigmolekularen Flüssigkristalls eine Richtungsabhängigkeit verliehen werden.
• (3) In der Flüssigkristallvorrichtung von Figur 1, bei der der niedrigmolekulare Flüssigkristall in der Form von Tröpfchen vorliegt, wird ein Material, das die Wirkung, daß man den Bereich der hochmolekularen Moleküle und den Bereich des niedrigmolekularen Flüssigkristalls leicht trennbar machen kann, abschwächt, ausgewählt, und eine Richtungsabhängigkeit wird durch das vorstehend unter (1) gezeigte Verfahren oder dergleichen verliehen, wodurch ein erwünschter Effekt erhalten wird.
• Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Figur 7 beschrieben.
• Die erste Ausführungsform ist eine, bei der die vorliegende Erfindung auf eine Anzeigevorrichtung vom Projektionstyp bzw. einen Projektor angewendet wird, der mit Flüssigkristallvorrichtungen vom Reflexionstyp ausgestattet ist, aber die vorliegende Erfindung ist auch auf eine Anzeigevorrichtung vom Projektionstyp bzw. einem Projektor anwendbar, der mit Flüssigkristallvorrichtungen vom Transmissionstyp ausgestattet ist. Ein Beispiel für die Flüssigkristallvorrichtung, die beispielsweise in dem in Figur 2 gezeigten Aufbau verwendet wird, ist in Figur 7 gezeigt.
• In der Flüssigkristallvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform sind ein Element mit transparenten (Glas- )Substraten 561, 562, ein Beugungsgitter 563 und Flüssigkristallmoleküle 565, ähnlich im Aufbau wie die transparenten (Glas-)Substrate 106G1, 106G2, das Beugungsgitter 106G3 und die Flüssigkristallmoleküle 106G5 in Figur 5 und ein Element mit transparenten (Glas-)Substraten 561', 562', ein Beugungsgitter 563' ähnlich in der Einkerbungsrichtung des Beugungsgitters 563 und Flüssigkristallmoleküle 565' in tandemförmiger Anordnung entlang dem Lichtweg angeordnet, und durch eine Halbwellen (X/2)-Platte 566, die zwischen den zwei Elementen bereitgestellt ist, werden die Polarisationsrichtungen der polarisierten Komponenten des einfallenden Lichts, die orthogonal zueinander sind, um 90º gedreht, wenn das einfallende Licht von dem ersten Element in das zweite Element eintritt. Dadurch werden wie in der Flüssigkristallvorrichtung in der ersten Ausführungsform beide polarisierte Komponenten des einfallenden Lichts, die orthogonal zueinander sind, gebeugt, so daß Diffusion bzw. Zerstreuung zu der anderen Flüssigkristallvorrichtung kaum stattfinden wird.
• Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Figur 8 beschrieben.
• Figur 8 zeigt eine sogenannte Anzeigevorrichtung vom sogenannten Mehrlinsen-Projektionstyp bzw. einen Mehrlinsen-Projektor, der mit einer Lichtquelle 601, einer Reflexionsvorrichtung 602, einer Kondensorlinse 603, dichroitischen Spiegeln 604, 605, und einem reflektierendem Spiegel 606, die zusammen ein Beleuchtungssystem ähnlich dem System darstellen, das die Elemente 701 bis 706 von Figur 2 umfaßt, und einem Farbauflösungssystem ausgestattet ist, und das die Flüssigkristallvorrichtungen 610R, 610G und 610B für die entsprechenden Farben und die Projektionslinsensysteme 611R, 611G und 611B für die entsprechenden Farben umfaßt. In der vorliegenden Ausführungsform umfassen die Flüssigkristallvorrichtungen 610R, 610G und 610B diejenigen, die in der ersten oder zweiten Ausführungsform gezeigt sind. Gemäß der vorliegenden Ausführungsformen ist eine Lichtabschneideplatte bzw. Blende, die mit einer vorbestimmten Öffnung ausgestattet ist und zum Abschnei-den von gebeugtem Licht bereitgestellt ist, in jedem der Projektionslinsensysteme 611R, 611G und 611B bereitgestellt.
• Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die Abstände zwischen den Flüssigkristallvorrichtungen 610R, 610G und 610B klein gemacht werden, und daher kann die Abweichung von der optischen Achse, die dem Mehrfachlinsentyp eigen ist, die unter den Projektionslinsensystenen 611R, 611G und 611B auftritt, verringert werden. Entsprechend kann die Farbverschiebung, die durch die Differenz zwischen den Einfallswinkeln der Abbildungslichtstrahlen der entsprechenden Farben auf einen nicht gezeigten Bildschirm verursacht wird, verringert werden.
• Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind in bezug auf einen Aufbau für Licht, das nicht polarisiert ist, gezeigt worden, aber natürlich ist die vorliegende Erfindung auch auf einen Aufbau anwendbar, bei der eine Lichtquelle wie beispielsweise ein Laser verwendet wird, der geradlinig polarisiertes Licht emittiert, oder bei dem eine Polarisationsplatte auf der Einfallsseite von jeder Flüssigkristallvorrichtung und der Viertelwellen (λ/4)- Platte 106G6 in Figur 5 bereitgestellt ist und das zweite Element, das die Elemente 561' bis 565' in Figur 7 umfaßt, weggelassen ist.
• Während die Form des Bildes der Lichtquelle auf dem Öffnungsbereich nur in der ersten Ausführungsform erwähnt worden ist, gilt das, was dort erwähnt worden ist, auch für die anderen Ausführungsformen.
• Ferner kann die Idee der vorliegenden Erfindung nicht nur auf die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen angewendet werden, sondern auch auf andere Lichtmodulationsvorrichtungen vom Diffusions- bzw. Zerstreuungstyp.
• Darüberhinaus kann die Idee der vorliegenden Erfindung auch auf eine Vorrichtung angewendet werden, bei der Licht, das durch die Bildelemente einer Lichtmodulationsvorrichtung transmittiert worden ist, abeschnitten wird, und Licht, das durch die Bildelemente gestreut oder gebeugt worden ist, auf einen Bildschrin projiziert wird, um dadurch ein Bild zu erzeugen.
• Die vorliegende Erfindung hat die Wirkung, daß ein Bild, bei dem ein Geister- oder Streulichtbild gemäßigt oder beseitigt ist, projiziert werden kann, da, wie vorstehend beschrieben, weitere Vorrichtungen nicht in der Richtung angeordnet sind, in der die Zerstreuungs- bzw. Diffusionskraft einer bestimmten Vorrichtung stark ist.

Claims (2)

1. Projektor, umfassend:

Einrichtungen (103) zum Zuführen von ersten und zweiten Strahlen;

erste und zweite Lichtmodulationsvorrichtungen (106G, 106B; 610G, 610B), jeweils mit einer Matrixstruktur, die horizontal und vertikal in eine Vielzahl von Bildelementen geteilt ist, wobei jedes der Vielzahl der Bildelemente jeweils einen abgelenkten und einen nicht-abgelenkten Strahl entsprechend einem Eingangssignal bildet; und

ein optisches Projektionssystem (105, 104, 107, 109; 603, 604, 605, 611B, 611G)

wobei der Projektor ein Bild erzeugt, indem er sowohl den abgelenkten als auch den nicht-abgelenkten Strahl von jeder Lichtmodulätionsvorrichtung durch das optische Projektionssystem (105, 104, 107, 109; 603, 604, 605, 611B, 611G) projiziert;

dadurch gekennzeichnet, daß

jedes Bildelement von der ersten und zweiten Lichtmodulationsvorrichtung (106G, 106B; 610G, 610B)

ein Paar transparenter Substrate (106G1, 106G2; 561, 562), die einander gegenüberstehen, wobei die Oberflächen von den Paar transparenter Substrate (106G1, 106G2; 561, 562), die an das jeweils andere Substrat angrenzen, darauf gebildete transparente Elektroden haben;

eine Gitterstruktur (106G3; 564), die auf der transparenten Elektrode von einem von dem Paar transparenter Substrate (106G1, 106G2; 561, 562) gebildet ist, wobei sich eine Vielzahl von Einkerbungen in der Gitterstruktur (106G3; 564) in einer Richtung erstreckt, in der die andere Lichtmodulationsvorrichtung angrenzt;

eine Flüssigkristallschicht (106G5; 565) mit einer doppelbrechenden Eigenschaft, die den Zwischenraum zwischen der transparenten Elektrode von dem anderen von dem Paar transparenter Substrate (106G1, 106G2; 561, 562) und der Gitterstruktur (106G3; 564) füllt;

Antriebseinrichtungen unter Verwendung der transparenten Elektroden zum Steuern der Orientierungsrichtung einer Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen in der Flüssigkristallschicht (106G5; 565), wodurch die Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen in einem ersten Modus in einer im wesentlichen zu den Oberflächen senkrechten Richtung gerichtet wird, und die Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen in einen zweiten Modus in einer im wesentlichen zu den Oberflächen parallelen Richtung gerichtet wird;

Reflexionseinrichtungen (106G6, 106G7), die mit einer λ/4-Platte (106G6), die auf einen von dem Paar transparenter Substrate (106G1, 106G2; 561, 562) bereitgestellt ist, die auf der von dem optischen Projektionssystem (105, 104, 107, 109; 603, 604, 605, 6118, 611G) abgewandten Seite vorliegt, ausgestattet sind, wobei die Reflexionseinrichtungen (106G6, 106G7) die Polarisationsebenen von beiden polarisierten Komponenten des einfallenden Strahls, der durch das Paar transparenter Substrate (106G1, 106G2; 561, 562) durchgelassen wird, die zueinander mit ungefähr 90º orthogonal sind, drehen und verursachen, daß der einfallende Strahl in das Paar transparenter Substrate (106G1, 106G2; 561, 562) erneut eintritt,

umfaßt.

2. Projektor, umfassend:

Einrichtungen (103) zum Zuführen von ersten und zweiten Strahlen;

erste und zweite Lichtnodulationsvorrichtungen (106G, 106B; 610G, 610B), jeweils mit einer Matrixstruktur, die horizontal und vertikal in eine Vielzahl von Bildelementen geteilt ist, wobei jedes der Vielzahl der Bildelemente jeweils einen abgelenkten und einen nicht-abgelenkten Strahl entsprechend einem Eingangssignal bildet; und ein optisches Projektionssystem (105, 104, 107, 109; 603, 604, 605, 611B, 611G);

wobei der Projektor ein Bild erzeugt, indem er sowohl den abgelenkten als auch den nicht-abgelenkten Strahl von jeder Lichtmodulationsvorrichtung durch das optische Projektionssystem (105, 104, 107, 109; 603, 604, 605, 611B, 611G) projiziert;

dadurch gekennzeichnet, daß

jedes der Bildelemente von der ersten und zweiten. Lichtmodulationsvorrichtung ferner

ein Paar transparenter Substrate (561', 562'), die einander gegenüberstehen, wobei die Oberflächen von dem Paar transparenter Substrate (561', 562'), die an das jeweils andere Substrat angrenzen, darauf gebildete transparente Elektroden haben;

eine Gitterstruktur (564'), die auf der transparenten Elektrode von einem von dem Paar transparenter Substrate (561', 562') gebildet ist, wobei sich eine Vielzahl von Einkerbungen in der Gitterstruktur (564') in einer Richtung erstreckt, in der die andere Lichtmodulationsvorrichtung angrenzt;

eine Flüssigkristallschicht (565') mit einer doppelbrechenden Eigenschaft, die den Zwischenraum zwischen der transparenten Elektrode von dem anderen von dem Paar transparenter Substrate (561', 562') und der Gitterstruktur (564') füllt;

Antriebseinrichtungen unter Verwendung der transparenten Elektroden von dem Paar transparenter Substrate (561, 562) und der transparenten Elektroden von dem Paar transparenter Substrate (561', 562') zum Steuern der Orientierungsrichtung einer Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen jeweils in der Flüssigkristallschicht (565) und der weiteren Flüssigkristallschicht (565'), wodurch die Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen von jeder der Flüssigkristallschichten (565, 565') in einem ersten Modus in einer im wesentlichen zu den Oberflächen senkrechten Richtung gerichtet wird, und die Vielzahl von Flüssigkristallmolekülen von jeder der Flüssigkristallschichten (565, 565') in einem zweiten Modus in einer im wesentlichen zu den Oberflächen parallelen Richtung gerichtet wird;

eine λ/2-Platte (566), die in dem Weg des einfallenden Lichtstrahls zwischen dem Paar transparenter Substrate (561, 562) und dem Paar transparenter Substrate (561', 562') bereitgestellt ist, wobei die λ/2-Platte die Polarisationsebenen von beiden polarisierten Kompönenten von dem einfallenden Strahl, der durch das Paar transparenter Substrate (561, 562) durchgelassen worden ist, die zueinander mit ungefähr 90º orthogonal sind, dreht und verursacht, daß der einfallende Lichtstrahl in das Paar transparenter Substrate (561', 562') eintritt,

umfaßt.