DE69129530T2

DE69129530T2 - Bilddarstellungsgerät

Info

Publication number: DE69129530T2
Application number: DE69129530T
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Huignard; Brigitte Loiseaux; Christophe Nicolas; Claude Puech
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1990-11-23
Filing date: 1991-11-15
Publication date: 1998-10-01
Anticipated expiration: 2011-11-16
Also published as: EP0512099A1; FR2669744A1; WO1992009915A1; FR2669744B1; JP3130315B2; KR927004184A; US5784181A; JPH05503794A; DE69129530D1; ES2116330T3; CA2073250A1; KR100246861B1; US5621547A; EP0512099B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung. Sie ist insbesondere auf die Polarisationstrennung, auf die Fokussierung und Spektralseparation eines Lichtstrahls sowie auf die anamorphe Vergrößerung eines Strahls anwendbar.
Sie findet insbesondere auf die Anzeige eines Bilds auf einem monochromen oder dreifarbigen Flüssigkristall- Bildschirm Anwendung.
Zur Erzeugung von Großformat-Videobildern werden mehr und mehr aktive Flüssigkristallmatrizen in Projektionsvorrichtungen verwendet.
Die farbige Bildprojektion ist entweder mit drei monochromen Röhren oder mit einer einzigen Röhre und Farbfiltern realisierbar.
Diese Bildprojektionstechniken sind zwar aufgrund ihres kompakten Aufbaus interessant gegenüber Kathodenstrahlröhren, aber besitzen den Nachteil einer schlechten Lichtausbeute von nur einigen Prozent. Die wichtigsten Gründe für diese Beschränkung sind folgende:
- Der elektro-optische Effekt im Flüssigkristall erfordert die Verwendung von polarisiertem Licht und führt daher zu einem Verlust von 50% des von der Quelle ausgehenden Lichts, wozu noch die Absorption in den Polarisatoren kommt.
Die Nutzfläche jedes Bildpunkts ist aufgrund des Platzes beschränkt, der von dem Transistor und den Steuerelektroden eingenommen wird. Dieser Faktor bildet die Haupteinschränkung für die Vorrichtungen, die Zellen mit geringen Abmessungen und hoher Auflösung verwenden (Bildpunktabstand < 100um), wie sie für die Zwecke des hochauflösenden Fernsehens benötigt werden.
- Projektionslösungen mit nur einer Röhre haben den Vorteil, daß sie in besonders einfachen Vorrichtungen reahsiert werden können. Dagegen führen sie zu einem Leuchtkraftverlust um einen Faktor von mindestens 3 in jeder der drei Farbkomponenten aufgrund der räumlichen Verteilung der Farbfilter. Da die nicht vernachlässigbare Absorption dieser Filter die Verwendung von starken Lichtquellen nicht zuläßt, sind Projektionsvorrichtungen mit einer Röhre derzeit auf die Projektion von kleinformatigen Farbbildern beschränkt.
- Das Format 16/9 des hochauflösenden Fernsehens, das an die Strahlquerschnitte der Lichtquellen sehr schlecht angepaßt ist, führt zur Suche nach Lösungen, die Strahlanamorphose-Funktionen einschließen.
Die Druckschrift DE 38 29 598 beschreibt ein Beleuchtungssystem, das getrennt die beiden Polarisationen eines nicht polarisierten Lichts verwendet. Die Druckschrift IBM Technical Disclosure Bulletin Vol.31, Nr.3, August 1988 betrifft ein Beleuchtungssystem unter Verwendung von holographischen Vorrichtungen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung für die Bildprojektion,
- mit einem Bildschirm, der zwei nebeneinander hegende Teile besitzt,
- mit einer Polarisationstrennvorrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie einen nicht polarisierten Strahl empfängt und gemäß einem ersten Strahlverlauf das gemäß einer ersten Polarisationsrichtung polarisierte Licht durchläßt, während gemäß einem zweiten Strahlverlauf das gemäß einer zweiten Polarisationsrichtung senkrecht zur ersten Richtung polarisierte Licht reflektiert wird,
- mit einer Fokussiervorrichtung, von der ein Teil das von der Polarisationstrennvorrichtung durchgelassene Licht empfängt und auf den ersten Teil des Bildschirms fokussiert, während ein zweiter Teil dieser Vorrichtung das von der Polarisationstrennvorrichtung reflektierte Licht empfängt und auf den zweiten Teil des Bildschirms fokussiert.
Die holographischen Komponenten ergeben sich durch Interferenz und erlauben es, komplexe optische Funktionen in dünnen Schichten zu realisieren, wie dies in dem Buch von L. SOLYMAR, D. J. COOKE "VOLUME HOLOGRAPHY AND VOLUME GRATING" Academic Press (1981) beschrieben ist.
Die Eigenschaften dieser holographischen Bauelemente hinsichtlich der winkelmäßigen, spektralen oder Polansationsselektivität findet man durch den Formalismus gekoppelter Wellen in dem Aufsatz von H. KOGELNIK beschrieben, der in Bell System Technical Journal 48 (1969) Seite 2909 veröffentlicht wurde.
Der Nutzen ihrer Verwendung mit einer weißen Lichtquelle, wie sie in den Projektionsvorrichtungen verwendet wird, kann folgendermaßen zusammengefaßt werden:
- Wie in den Figuren 8a und 8b zu sehen, ergeben sich winkelmäßige Durchlaßbänder ΔΘo in Luft von 7,5º und spektrale Durchlaßbänder Δλ von 40 nm in Strukturen einer Dicke (d) von 10 um und mit einer Brechungsindexvariation Δn von etwa 0,03, und zwar im Reflexionsbetrieb (HR) oder im Transmissionsbetrieb (HT). Sie sind daher mit den dreifarbigen Quellen nach Art einer Lichtbogenlampe kompatibel (Δλi = 10 nm; der typische Durchmesser der Quellen von 3 mm, die mithilfe eines Kondensers einer Brennweite von 30 mm kollimatiert sind und eine Blendenöffnung von f/1 besitzen, entspricht einer winkelmäßigen Streuung von AΘo = 6º).
- Die polarisierenden holographischen Funktionen haben die gleichen Eigenschaften hinsichtlich des winkelmäßigen und spektralen Durchlaßbands.
- Die sogenannten "slanted" holographischen Funktionen (um einen Winkel 4) in der Dicke geneigtes Gitter) erlauben es, die chromatische Streuung in Grenzen zu halten (δΘλ 1 mrd/nm).
Die verschiedenen Gegenstände und Merkmale der Erfindung werden nun anhand von Ausführungsbeispielen und den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das mit einfarbigem Licht arbeitet.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit drei Farbkanälen.
Die Figuren 4a bis 4c zeigen die Merkmale und Arbeitspunkte einer holographi schen Polarisationsvorrichtung.
Die Figuren 5a bis 5c sind Arbeitsdiagramme in den Farben blau, grün und rot.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsvariante der Vorrichtungen aus Fig.2 und Fig.3 mit verbessertem Projektionswirkungsgrad.
Fig.7 zeigt ein anderes detailliertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Figuren 8a und 8b zeigen Arbeitsdiagramme von Bauelementen im Reflexions- beziehungsweise Transmissionsbetrieb.
Die Figuren 9 und 10 zeigen eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Systems.
Die Figuren 11, 12 und 13 zeigen Ausführungsvarianten der Vorrichtung aus Figur 6.
Photopolymer-Materialien, wie sie beispielsweise unter den Handelsmarken Du Pont de Nemours oder Polaroid (DMP-128) vertrieben werden, besitzen eine ausreichende Auflösung, um Reflexionsstrukturen (Λ < 1 pm) mit lichtinduzierten Brechungsindex-Variationen von bis zu 10&supmin;¹ registrieren zu können, wobei diese Materialien eine Überlagerung mehrerer holographischer Funktionen in einer gleichen Schicht erlauben. Es wurde oben gezeigt, daß eine Brechungs indexvariation von 3 10&supmin;² je Spektralkomponente ausreicht, um ein winkelmäßiges und spektrales Durchlaßband zu erhalten, das an eine der drei Komponenten der Quelle angepaßt ist, aber die beiden anderen nicht beeinflußt.
Der Nutzen der Photopolymer-Materialien im Vergleich zu klassischen Materialien vom Typ der bichromatierten Gelatine liegt, abgesehen von der einfachen Prozeßführung, in der Möglichkeit, dieses Material im ganzen sichtbaren Lichtbereich gleichermaßen zu sensibilisieren. Daher könnten die holographischen Funktionen in diese Materialien mithilfe eines Lasers aufgezeichnet werden, der beispielsweise auf jede der drei Betriebswellenlängen abstimmbar ist. Durch das Fehlen des Wechsels der Wellenlänge zwischen der Aufzeichnung und dem Auslesen werden Verzerrungen in den holographischen Bauelementen stark begrenzt.
Solche holographischen Vorrichtungen können daher für Beleuchtungsvorrichtungen mit polarisiertem Licht verwendet werden, die mehrere Farbkomponenten in einem oder mehreren Punkten fokussieren.
Solche Beleuchtungsvorrichtungen werden nachfolgend in Anwendung auf die Anzeige auf Flüssigkristall-Bildschirmen beschrieben.
Figur 1 zeigt ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung. Diese Vorrichtung enthält:
- eine Lichtquelle 5, die einen Lichtstrahl Fi aussendet und einfach eine weiße, nicht polarisierte und kollimatierte Lichtquelle ist;
- eine holographische Polarisationsvorrichtung HPi, die den Lichtstrahl Fi empfängt und so ausgebildet ist, daß sie unter dem Einfallswinkel einen polarisierten Lichtstrahl gemäß einer bestimmten Richtung nach Transmission (oder Reflexion - Figur 2) austreten läßt;
- eine holographische Fokussiervorrichtung HLi, die den von der Vorrichtung HPi ausgehenden polarisierten Lichtstrahl empfängt und so ausgebildet ist, daß sie mindestens einen konvergierenden Strahl überträgt;
- einen matrixartigen Flüssigkristall-Bildschirm LCD, der den konvergierenden Strahl empfängt und im wesentlichen im Brennpunkt dieses Strahls liegt.
Der Flüssigkristall-Bildschirm LCD besitzt normalerweise mehrere Bildelemente (Pixel). Die holographische Fokussiervorrichtung ist so aufgezeichnet, daß sie aus dem einfallenden polarisierten Lichtstrahl ebenso viele ausgehende Lichtstrahlen bildet, wie es Bildelemente gibt, wobei jeder dieser Strahlen im wesentlichen auf das Zentrum eines Bildelements fokussiert ist.
Der Lichtstrahl Fi der Quelle muß einen geeigneten Einfallswinkel zur Einfallsebene der holographischen Polarisationsvorrichtung HPi besitzen. In gleicher Weise muß der von der Vorrichtung HPi übertragene polarisierte Lichtstrahl einen geeigneten Winkel mit der holographischen Fokussiervorrichtung HLi einschließen.
In der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung wurde die holographische Fokussiervorrichtung HLi parallel zum Flüssigkristallbildschirm (LCD) angeordnet, sodaß die verschiedenen von der Vorrichtung HLi übertragenen Strahlen auf eine Zelle des LCD-Schirms fokussiert werden.
Die Lage der holographischen Polarisationsvorrichtung HPi bezüglich der Richtung des von der Quelle ausgehenden Strahls Fi und bezüglich der holographischen Fokussiervorrichtung HLi wird durch die Bedingungen des aufgezeichneten Hologramms bestimmt. Die holographische Polarisationsvorrichtung HPi arbeitet gemäß Figur 1 im Transmissionsmodus, könnte aber auch im Reflexionsmodus arbeiten. Entsprechend könnte auch die holographische Fokussiervorrichtung HLi, die im Transmissionsmodus arbeitet, im Reflexionsmodus betrieben werden.
Der Querschnitt des Strahls Fi kann eine andere Form als die des LCD-Bildschirms besitzen. Insbesondere kann der Querschnitt des Strahls Fi kreisförmig oder quadratisch sein, während der LCD-Schirm rechteckig ist (Format 16/9). Im Hinblick auf eine gleichmäßige Beleuchtung des Bildschirms muß eine Anamophose des Strahls durchgeführt werden. Diese Anamorphose wird entweder durch die Vorrichtung HPi oder durch die Vorrichtung HLi durchgeführt, da diese Vorrichtungen ohne Schwierigkeiten außerhalb der Achse arbeiten können, das heißt außerhalb der Achse der Reflexionsgesetze (von DESCARTES).
Figur 2 zeigt ein besonderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Diese Vorrichtung kombiniert in einem Prisma eines Winkels nahe bei 45º die holographische Polarisationsvorrichtung HPi und die holographische Fokussiervorrichtung HLi.
Der LCD-Schirm liegt praktisch auf der Matrix HLi, um die geometrische Ausdehnung des Bilds der Quelle 5 auf eine Dimension einzugrenzen, die der Nutzfläche des Bildpunkts nahekommt, unter Berücksichtigung der bereits erwähnten winkelmäßigen Abweichung im Milieu mit dem Brechungsindex n (ΔΘ = ± 2º).
Der Polarisator HPi ist ein holographisches Bauelement von der Art, wie sie in den Figuren 4a bis 4c gezeigt ist. Das Hologramm kann auf eine Schicht aus lichtempfindlichem Material aufgezeichnet werden, die unmittelbar auf eine der Seiten des Kubus aufgebracht ist. Der Betrieb des Polarisators in der oben beschriebenen Vorrichtung ermöglicht es, das polarisierte Licht senkrecht zur Einfallsebene (mit markiert) zu reflektieren. Das Licht ist auf die chromatische Komponente entsprechend der Wellenlänge λi, für die das Hologramm aufgezeichnet wurde, und in der Nähe des Aufzeichnungswinkels zentriert. Der Polarisator arbeitet auch für ein anderes Paar von Werten der Wellenlänge λi und des Einfallswinkels Θi, für das die Bragg'sche Beziehung unter Berücksichtigung der Aufzeichnungsbedingungen erhalten bleibt.
Es gibt typisch ein winkelmäßiges Durchlaßband ΔΘ = 5º und ein spektrales Durchlaßband Δλ = 20 nm, für die die Wirksamkeit der Brechung größer als 50% unter folgenden Bedingungen ist:
Δn 0,035 lichtinduzierte Indexvariation
d = 12 um Dicke eines Materials
Λ 0,26 um keine Interferenzstreifen
ΘB = 45º bei λ = 0,55 pm mittlerer Betriebswinkel.
Das Bauelement HLi soll die Farbkomponenete λi auf ein Bildelement Ci des LCD-Schirms fokussieren, dessen elektrische Steuerung der Komponente λi zugeordnet ist. Das Bauelement HLi ist also ein Äquivalent einer Matrix von miteinander verschachtelten Mikrolinsen, deren Füllungsgrad von 100% durch das Prinzip der Überlagerung der Hologramme möglich geworden ist, der aber durch klassische optische Mittel nicht erreicht werden kann. Jede dieser Linsen arbeitet außerhalb der Achse, was die beiden folgenden Vorteile bringt:
- Die Anamorphose des zylindrischen Beleuchtungsstrahls in ein Format nahe dem Wert 16/9 bleibt aufgrund der Reflexion um 45º im Prisma auf die Fokussiervorrichtung HPi erhalten.
- Die Farbstreuung der Vorrichtung HLi wird begrenzt, da das Gitter vom Typ HT von bezüglich der Oberfläche des Trägers der Vorrichtung geneigten Schichten gebildet wird.
Es sei hier hinsichtlich der Anamophose bemerkt, daß der ankommende Lichtstrahl Fi einen Einfallswinkel zur Ebene der Vorrichtung HPi besitzen kann, der sich vom Wert 45º unterscheidet. Wenn das holographische Gitter so aufgezeichnet ist, daß die Reflexionsbedingungen erfüllt sind, erhält man eine Anamophose des Strahls bei der Reflexion.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel für die Matrix von holographischen Mikrolinsen angegeben, die mit Bildelementen eines LCD-Schirms im Abstand von 100 um kompatibel sind. Diese Matrix wird in einer lichtempfindlichen Schicht mithilfe einer Maske Mi aufgezeichnet und sie wird wiedergegeben, wenn der LCD-Schirm die Maske Mi ersetzt. Die Maske Mi kann im übrigen der LCD-Schirm selbst oder ein Äquivalent (gegebenenfalls eine holographische Maske) sein. Die Brennweite dieser Mikrolinsen wird also durch die Dicke der Gegenelektrode des LCD-Schirms und seines Trägers (typisch mit f = 1 mm) bestimmt.
Die Kennwerte einer elementaren Mikrolinse der Matrix HLi können wie folgt lauten:
f = 1 mm Brennweite einer Mikrolinse
φL = 0,3 mm Durchmesser einer Mikrolinse
ΘB = 45º Lesewinkel von HLi (im Prisma mit Index n = 1,52)
Λmittel = 0,45 pm mittlerer Abstand der Schichten in HLi
Δn = 0,03 lichtinduzierte Brechungsindex-Variation
d = 7 um Dicke von HLi.
Diese Linse arbeitet für unendlich und ihr Brennpunkt und die Abmessung Δx des Brennflecks kann annähernd mithilfe des Diffraktionsflecks Δxdiff und der Divergenz der Lesewelle λ berechnet werden, die zu einer Vergrößerung Δxdiv führt:
Δx = Δxdiff + Δxdiv
Nimmt man weiter ΔΘ = ± 2º, dann ergibt sich in diesem Beispiel:
Δxdiff = 4,5 um; Δxdiv 2f ΔΘ = 72 um; Δx - 76 um.
In solchen Strukturen wird die Lichtausbeute des projizierten Lichts nicht durch die Nutzfläche jedes Bildpunkts beeinträchtigt, solange der Transmissionskoeffizient für das gegebene Beispiel größer als 45% ist.
Um die Aufzeichnung der Mikrolinsenmatrix in der holographischen Fokussiervorrichtung HLi zu erreichen, verwendet man beispielsweise eine Maske.
Diese Maske ist von der gleichen Art wie die, die für die Matrix von Elektroden des Bildschirms LCD verwendet wird. Nur die Abmessung φM des transparenten Bildpunkts der Maske muß an die Divergenz der Mikrolinse angepaßt werden, die aufgezeichnet werden soll. In diesem Beispiel ergibt sich dann: φM 2λf/φL = 4,5 um.
Die Lage des transparenten Bildelements der Maske entsprechend dem Bildelement des LCD-Schirms wird durch die Bildschirmsteuerung adressiert.
Die Maske kann auch ein Flüssigkristall-Bildschirm sein, der mit der Wellenlänge λi der Quelle beleuchtet wird und elektrisch so gesteuert wird, daß die Matrix HLi aufgezeichnet wird.
Wie bereits erwähnt, sieht das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel eine Fokussiervorrichtung HL in Form einer Matrix von Mikrolinsen vor. Im Rahmen der Erfindung kann man auch auf die Fokussiervorrichtung verzichten.
Die Vorrichtung aus Figur 2 arbeitet folgendermaßen:
Die Quelle 5 beleuchtet gleichmäßig eine holographische Polarisationsvorrichtung HPi. Der Strahl Fi dringt in das Prisma PR senkrecht zur Eingangsseite ein. Eine Polarisationskomponente wird praktisch ohne Ablenkung durchgelassen, während die andere Komponente reflektiert wird. Der reflektierte Strahl gelangt an eine holographische Fokussiervorrichtung HLi, die ihn in die verschiedenen Bildelemente des LCD-Schirms fokussiert. Außerdem wird der LCD- Schirm durch nicht dargestellte Mittel gesteuert, um ein Bild anzuzeigen.
Vorstehend wurde ein Betrieb mit nur einer Wellenlänge λi (einfarbiger Betrieb) in Betracht gezogen, und die Vorrichtung HLi wurde so strukturiert, daß sie eine Wellenlänge λi fokussiert.
Die Vorrichtung kann aber auch mit mehreren Wellenlängen, insbesondere drei Wellenlängen arbeiten (Dreifarbenbetrieb), beispielsweise entsprechend der blauen Farbe (0,46 um), der grünen Farbe (0,55 um) und der roten Farbe (0,68 um).
Figur 3 zeigt ein solches dreifarbiges System. In diesem System besitzt der LCD-Schirm für jedes Bildelement eine Bildzelle CB, die eine Wellenlänge entsprechend der blauen Farbe modulieren soll, eine Bildzelle CV, die eine Wellenlänge entsprechend der grünen Farbe modulieren soll, und eine Bildzelle CR, die eine Wellenlänge entsprechend der roten Farbe modulieren soll. In Figur 3 wurden diese Zellen vergrößert dargestellt, aber drei so miteinander verbundene Zelle können hinsichtlich der Abmessungen einem einzigen Bildelement der Figur 2 entsprechen.
Die holographische Fokussiervorrichtung HL wurde so aufgezeichnet, daß sie die Komponente der Wellenlänge entsprechend der blauen Farbe, die in dem von der Vorrichtung HP kommenden Strahl enthalten ist, in die das blaue Licht des LCD-Schirms modulierenden Zellen fokussiert. Entsprechend muß die Vorrichtung HL die grüne Komponente in die das grüne Licht modulierenden Zellen und die rote Komponente in die das rote Licht modulierenden Zellen fokussieren.
Die winkelmäßigen und spektralen Durchlaßbänder für die drei Farbkomponenten der Quelle 5 sind in den Figuren 5a bis 5c angegeben.
Um ein solches Hologramm in HL aufzuzeichnen, verwendet man eine Maske, die genauso wie der Flüssigkristall schirm realisiert wird. Diese Maske ist beispielsweise ein Flüssigkristallschirm. Die Lage eines Bildelements der Maske entsprechend einer Farbe und entsprechend einem Bildelement des LCD-Schirms wird durch die Steuerung der betreffenden Farbkomponenente des Maskierungsschirms aus Flüssigkristallen adressiert.
Die Vorrichtung aus Figur 6 ist eine Variante der vorhergehenden Vorrichtungen, in der das von der Polarisationsvorrichtung HP reflektierte Licht einen Teil (beispielsweise die Hälfte) der Fokussiervorrichtung HL und des LCD-Schirms beleuchtet.
Das Licht, das nicht reflektiert wird (Polarisation parallel zur Einfallsebene) und das von der Polarisationsvorrichtung HP durchgelassen wird, beleuchtet den anderen Teil der Fokussiervorrichtung und den anderen Teil des LCD- Schirms. Das ganze Licht der Quelle kann also ausgenutzt werden.
Man kann auch ein λ/2-Plättchen vorsehen, das die Polarisation des einen der Teile des Schirms beleuchtenden Lichts umkehrt. In Figur 6 liegt dieses λ/2-Plättchen im Verlauf des von der Vorrichtung HP durchgelassenen Strahls. Der LCD-Schirm wird dann elektrisch in gleicher Weise über seine ganze Fläche gesteuert. Vorzugsweise kann das λ/2- Plättchen eine passive Flüssigkristallzelle sein, die im chromatischen Wellenleitermodus arbeitet. Dieses λ/2-Plättchen könnte auch im Verlauf des reflektierten Strahls und nicht des von der Vorrichtung HP durchgelassenen Strahls liegen. Vorzugsweise könnte dieses λ/2-Plättchen auch senkrecht zum Strahl angeordnet sein, wie beispielsweise in Figur 5, die weiter unten erläutert wird.
Man könnte auch ganz auf das λ/2-Plättchen verzichten. In diesem Fall werden also die beiden Teile des Bildschirms durch zueinander orthogonale Lichtstrahlen beleuchtet. Man kann dann die beiden Teile des Bildschirms entgegengesetzt zueinander steuern.
Figur 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, in dem die Matrix HPL ein Hologramm ist, das im Reflexionsmodus arbeitet (HR) und gleichzeitig Polarisationseigenschaften besitzt.
Da der LCD-Schirm immer noch am Bauelement HPL liegt, fügt man in die Vorrichtung Funktionen HM2 vom Typ eines holographischen Spiegels ein. Die Vorrichtung aus Figur 7 verwendet ein Prisma PR mit Totalreflexion an einer seiner Seiten. Die andere Seite enthält nacheinander von rechts nach links eine holographische Matrix von polarisierenden Mikrolinsen HPL, einen holographischen Spiegel HM2 und den LCD-Schirm besitzt. Es sei bemerkt, daß die Vorrichtung HPL auch eine polarisierende holographische Vorrichtung ohne Aufzeichnung von Mikrolinsen sein könnte.
Das Arbeitsprinzip dieser Vorrichtung beruht auf der Ausnutzung der Eigenschaften der hohen spektralen Selektivität der holographischen Strukturen im Reflexionsmodus. Die ses Prinzip wird nun beschrieben.
Der kollimatierte Lichtstrahl wird ganz durch die Seite M des Prismas PR reflektiert, wodurch, wenn gewünscht, eine Anamorphose beispielsweise auf das Format 16/9 erfolgt. Diese Reflexion kann über ein Hologramm HM1 erfolgen. Der Strahl verläuft ein erstes Mal durch HPL ohne Brechung unter einem Einfallswinkel, der unter dem Bragg-schen Winkel für HM2 und außerhalb des Bragg-schen Winkels für HPL liegt. Der Strahl wird dann ganz durch HM2 reflektiert, wobei HM2 so aufgezeichnet wurde, daß dieser Strahl beim Bragg-schen Einfallswinkel für HPL reflektiert wird. Der senkrecht zur Einfallsebene polarisierte Teil des Lichts wird dann durch HPL wirksam gebrochen und in die Bildpunkte des LCD-Schirms fokussiert. Der Strahl durchquert dann nochmals das Bauelement HM2 ohne Brechung, da diesmal der Einfall von unterhalb des Bragg-schen Winkels erfolgt.
Es sei bemerkt, daß die Seite M des Prismas PR nicht unbedingt eine holographische Struktur erfordert. Es kann sich auch um eine entweder metallische oder dielektrische Reflexion oder eine Totalreflexion am Übergang zwischen Luft und Glas des Diopters handeln.
Hier wurde eine Struktur gezeigt, in der die polarisierende Funktion auf der Linsenfunktion durchgeführt wird. Es sei bemerkt, daß diese Struktur sowohl im HM2 als auch einmal in M wie in der Vorrichtung in Figur 2 oder Figur 3 realisiert werden kann, wenn dieses Bauelement ein holographisches ist.
Als Ausführungsbeispiel der Vorrichtung aus Figur 7 sei hier nicht beschränkend die Kombination zweier Bauelemente HPL und HM2 beschrieben, um die Kompatibilität der spektralen und winkelmäßigen Durchlaßbänder der Bauelemente nachzuweisen. Die Eigenschaften der winkelmäßigen und spektralen Selektivität der holographischen Vorrichtungen in Verbindung mit einer Quelle weißen Lichts und kleiner Abmessungen erlauben es, chromatische Streuungen der holographischen Bauelemente zu vermeiden.
In solchen Monoblock-Ausführungen erlauben die hobgraphischen Eigenschaften (winkelmäßige und spektrale Selektivität) den Verzicht auf dichroitische Spiegel.

Matrix von polarisierenden Mikrolinsen HPL

f = 1mm; ΘL = 0,3 mm (Brennweite und Öffnung einer Linse)
ΘB = 63º; Θd = 0º bei λ = 0,55um (mittlerer Lesewinkel bzw. mittlerer Diffraktionswinkel)
φ = 37,5º; Δn = 0,025; d = 12 um; Λmittel = 0,24 um.

Holographischer Spiegel HM2

ΘB = -27º; Θd = 63º bei λ = 0,55 um (Lesewinkel bzw. Diffraktionswinkel)
φ = 162º; Δn = 0,05; d = 13 um; Λ = 0,26 um.
Figur 9 zeigt eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese Vorrichtung enthält eine erste Polarisationstrennvorrichtung HPD1 in geneigter Lage (z.B. unter 45º) bezüglich des LCD-Schirms, um die Hälfte des LCD-Schirms zu beleuchten. Diese Polarisationsvorrichtung empfängt einen ankommenden Strahl RVB gemäß einer Richtung parallel zum LCD-Schirm. Sie reflektiert eine der Polarisationen R1 des ankommenden Strahls mit einer bestimmten Wellenlänge (z.B. der des roten Lichts) zum LCD-Schirm. Ohne Ablenkung läßt sie die andere Polarisation R2 des Strahls bei der gleichen Wellenlänge (rot) sowie das Licht mit allen anderen Wellenlängen (insbesondere des grünen und blauen Lichts) durch.
Eine zweite Polarisationstrennvorrichtung HPD2, die bei der gleichen Wellenlänge wie HPDI (im gewählten Beispiel des roten Lichts) arbeitet, reflektiert den Strahl R2 zum LCD-Bildschirm. Diese Polarisationstrennvorrichtung kann auch ein holographischer Spiegel sein, der bei der Wellenlänge des zu reflektierenden Lichts (rot) arbeitet.
Der LCD-Schirm empfängt die Strahlen R1 und R2 über eine Fokussiervorrichtung HL, die wie oben beschrieben das Licht auf die verschiedenen Bildelemente des LCD-Schirms fokussiert. Es ist aber auch möglich, auf die Fokussiervorrichtung HL zu verzichten. Am Ausgang des LCD-Schirms läßt eine dritte Polarisationsvorrichtung HPD3 das Licht einer bestimmten Polarisation durch und reflektiert (d.h. läßt nicht durch) das Licht der dazu senkrechten Polarisation, und zwar in Abhängigkeit von dem auf dem LCD-Schirm anzuzeigenden Bild.
Außerdem können die beiden Bildschirmteile, die die beiden Strahlen R1 und R2 empfangen, invers gesteuert werden. Es ist aber auch möglich, ein λ/2-Plättchen vorzusehen, das die Polarisation eines dieser Strahlen um 90º dreht. Wie dies in Figur 9 gezeigt ist, liegt beispielsweise das λ/2- Plättchen zwischen der ersten Polarisationstrennvorrichtung HPD1 und der zweiten Polarisationstrennvorrichtung HPD2.
Die Vorrichtung gemäß Figur 9 arbeitet mit einer wellenlänge oder genauer betrachtet mit einem relativ engen Wellenlängenbereich Das Licht von anderen Wellenlängen wird abgelenkt und tritt entlang des Strahls VB aus.
Um andere Wellenlängen zu verwerten, sieht die Erfindung andere Vorrichtungen ähnlich der aus Figur 9 in einer in Figur 10 dargestellten Anordnung vor. In dieser Figur 10 liegen zwei weitere Vorrichtungen in der Richtung des Strahls VB. Die erste Vorrichtung ist so ausgebildet, daß sie einen Wellenlängenbereich entsprechend beispielsweise dem grünen Licht bearbeitet. Sie lenkt nicht das Licht mit einer Wellenlänge ab, die zu einem dritten Wellenlängenbereich, beispielsweise dem blauen Licht, gehört.
Die drei Vorrichtungen D1, D2 und D3 bearbeiten somit drei unterschiedliche Wellenlängenbereiche, d.h. Bereiche entsprechend dem roten, dem grünen und dem blauen Licht.
Die drei aus den drei Vorrichtungen D1, D2 und D3 austretenden Strahlen werden mithilfe von drei Spiegeln HPR, HPV und HPB überlagert, die parallel die drei behandelten Strahlen empfangen und in Richtung der reflektierten Strahlen in Reihe liegen, sodaß die drei reflektierten Strahlen RS, VS, BS kolinear werden. Diese drei Strahlen werden an eine Ausgangsoptik Op übertragen.
In Figur 9 liegt der ankommende Strahl F1 parallel zur Ebene des LCD-Schirms. Dies ist sinnvoll, wenn man, wie nachfolgend dargestellt wird, in Reihe mehrere identische Konstruktionsblöcke wie in Figur 9 anordnen will. Der ankommende Strahl RVB kann jedoch senkrecht zur Ebene des Bildschirms verlaufen.
Außerdem sind in Figur 10 die verschiedenen Elemente des Systems so angeordnet, daß der optische Verlauf der verschiedenen Strahlen einander gleicht. Insbesondere liegen die LCD-Schirme LCDR, LCDV und LCDB entsprechend den drei bearbeiteten Wellenlängenbereichen in unterschiedlichen Entfernungen von den Vorrichtungen D1, D2 und D3.
Wenn man beispielsweise annimmt, daß die Abmessungen jeder Vorrichtung D1, D2, D3 in Richtung des Strahls RVB den Wert L besitzt, dann liegt der Schirm LCDR in einem Abstand 2L von der Vorrichtung D1. Der Schirm LCDV liegt in einem Abstand L von der Vorrichtung D2 und der Schirm LCDB liegt praktisch direkt auf der Vorrichtung D3 auf.
Das System gemäß Figur 10 erlaubt es also, gleiche Abstände zwischen der Quelle 5 und den Flüssigkristallschirmen LCDR, LCDV und LCDB einerseits und zwischen den Flüssigkristallschirmen und der Projektionsoptik andrerseits beizubehalten.
Der Platzbedarf für das System gemäß Figur 10 beträgt ungefähr 3L 3L 1, wobei L die Abmessung einer Vorrichtung, z.B. D1 in Richtung des Strahls BVR und 1 die Abmessung von D1 senkrecht zur Ebene der Figur 10 bedeutet.
Figur 11 zeigt eine Ausführungsvariante des Systems aus Figur 6, mit der gleiche Strahlverläufe in allen Punkten ausgehend von der Quelle und bis zu einem LCD-Schirm erzielt werden können. Diese Vorrichtung enthält, wenn dies auch nicht zwingend ist, die holographische Fokussiervorrichtung HL direkt am LCD-Schirm anliegend. Die holographische Polarisationsvorrichtung HP liegt in einer mittleren Ebene vor dem LCD-Schirm und der Vorrichtung HL. Der Eingangsstrahl ist so gewählt, daß sein Einfallswinkel auf die Vorrichtung HP 45º beträgt. Um diesen Einfallswinkel zu erzielen, ist ein Kubus CU an die Vorrichtung HP mit einer Seite angelegt und empfängt über eine Nachbarseite FA den Eingangsstrahl. Dieser Seite FA ist eine holographische Vorrichtung Hl zugeordnet, deren Hologramm so aufgezeichnet ist, daß der Eingangsstrahl unter einem Winkel von etwa 45º abgelenkt und zur Vorrichtung HP übertragen wird. Vorzugsweise verläuft der Eingangsstrahl senkrecht zur Seite FA und zur Vorrichtung H1.
Im Betrieb mit mehreren Wellenlängen (Dreifarbenbetrieb) lenkt die holographische Vorrichtung H1 den Eingangsstrahl mit einer Wellenlänge in einem schmalen Band ab, beispielsweise dem der grünen Farbe. Die Strahlen mit anderen Wellenlängen werden nicht abgelenkt (Strahlen FB und FR). Dagegen besitzt der Kubus CU eine dichroitisches Plättchen LBR, das diese Strahlen FB und FR in Richtung auf andere Vorrichtungen D'2 und D'3 ablenkt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 11 liegt das dichroitische Plättchen LDR hinter der Vorrichtung H1 (im Kubus CU), aber es könnte auch vor der Vorrichtung H1 liegen.
Figur 12 zeigt ein Beispiel für die Anordnung dieser Vorrichtungen. In dieser Anordnung liegen die Flüssigkristallschirme LCDV, LCDB und LCDR in gleichen Abständen von der Projektionsoptik OP.
Die Vorrichtung D'2 arbeitet bei einer Wellenlänge entsprechend dem blauen Licht. Sie ist an die Vorrichtung Dvi über einen Spiegel MBR gekoppelt, der ein das blaue und das rote Licht reflektierender Spiegel sein kann.
Die Vorrichtung D¹3 arbeitet in einem Wellenlängenbereich entsprechend dem roten Licht. Sie ist mit der Vorrichtung D'2 über einen Spiegel MR gekoppelt.
Die von den Schirmen LCDV, LCDB und LCDR behandelten Strahlen werden wie im System gemäß Figur 10 kolinear gemacht.
Es sei bemerkt, daß die Schirme LCDV, LCDB, LCDR zwar gleiche Abstände von der Ausgangsoptik 0P, aber nicht von der Quelle 5 in diesem Ausführungsbeispiel besitzen. Das kann zu Helligkeitsunterschieden in den verschiedenen Farben aufgrund der Divergenz der Strahlen führen. Man kann diesen Fehler beheben, indem in den holographischen Vorrichtungen Divergenz- und/oder Konvergenz-Funktionen vorgesehen werden.
Man kann auch solche Divergenz- und/oder Konvergenzfunktionen in jeder der holographischen Vorrichtungen gemäß den verschiedenen obigen Ausführungsbeispielen vorsehen.
Beispielsweise besitzen die verschiedenen Punkte des LCD-Schirms in Figur 9 nicht gleiche Abstände von der Quel le. Wenn der Beleuchtungsstrahl divergiert, ist die Beleuchtung des Bildschirms nicht gleichmäßig. Um dem abzuhelfen, fügt man eine Konvergenzfunktion, beispielsweise in die Vorrichtung HMD, ein.
Gemäß einer Variante der Erfindung kann man eine Konvergenz- oder Divergenzfunktion in die Polarisationstrennvorrichtungen einführen, beispielsweise die Vorrichtungen HPD1 oder HMD (oder HPD2) in Figur 9. Diese Konvergenz- oder Divergenzfunktion hat die Aufgabe, die eventuellen Inhomogenitäten der Beleuchtung zu kompensieren, die insbesondere auf der Tatsache beruhen, daß der LCD-Schirm in zwei Teilen beleuchtet wird und daß die Beleuchtungsstrahlen dieser beiden Teile unterschiedliche Strecken durchlaufen.
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante bildet der Strahl zur Beleuchtung des LCD-Schirms einen Winkel zur Normalen auf der Bildschirmebene, der beispielsweise 10º betragen kann. Unter diesen Bedingungen muß man in den verschiedenen beiliegenden Figuren in Betracht ziehen, daß die verschiedenen Strahlen und die verschiedenen Vorrichtungen einen Winkel bezüglich der dargestellten Position einnehmen. Dadurch kann der Kontrast des LCD-Schirms optimiert werden. Beispielsweise kann in Figur 9 der Strahl F1 dann nicht mehr parallel zur Bildschirmebene liegen, sondern in einem Winkel hierzu.
Gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Variante werden nicht alle Vorrichtungen gemäß der Erfindung mittels holographischer Techniken realisiert. Beispielsweise können die dichroitischen Separatoren sowie die Polarisatoren gemäß den klassischen optischen Techniken realisiert werden und bieten doch eine Kompatibilität mit in holographischer Technik realisierten Elementen.
Figur 13 zeigt eine Ausführungsvariante zu Figur 12, in der die Farbtrennung nicht in den Vorrichtungen D'1 D'2 und D'3 erfolgt, sondern zwischen diesen Vorrichtungen und der Quelle.
Man erkennt, daß ein Farbseparator SCV vorgesehen ist, der die Wellenlängen entsprechend dem grünen Licht herausfiltert, um sie der Vorrichtung D'1 zuzuführen. Die ande ren Wellenlängen werden zu einem weiteren Farbseparator SCB reflektiert, der die Wellenlänge entsprechend dem blauen Licht zur Vorrichtung D'2 reflektiert und die anderen Wellenlängen entsprechend dem roten Licht an die Vorrichtung D'3 über einen Spiegel SCR übermittelt.
Die Vorrichtungen D'1, D'2 und D'3 sind gleich ausgebildet, aber enthalten im Gegensatz zu denen in Figur 11 und Figur 12 keine Farbseparationsplättchen (dichroitische Plättchen LBR) im Kubus CU. Die Vorrichtung Hi braucht nicht wellenlängenselektiv zu sein, um den empfangenen Strahl abzulenken, da die Selektion hinsichtlich der Wellenlängen bereits durchgeführt wurde.
Die Vorrichtungen D'1, D'2, D'3 können Seite an Seite angeordnet werden. Am Ausgang sind die Spiegel HPV, HPB und HPR so ausgerichtet, daß die drei Strahlverläufe gemäß den drei behandelten Wellenlängen praktisch gleich sind.
Die erfindungsgemäße Proj ektionsvorrichtung ergibt:
- einen erheblichen Gewinn an Lichtausbeute des Projektors im Vergleich zu bekannten Strukturen
. um einen Faktor 3 aufgrund der nicht vorhandenen Farbfilter, da die dichroitischen Funktionen durch holographische Bauelemente realisiert werden,
. um einen Faktor, der 2,2 erreichen kann und auf der Fokussierung in den Bildpunkten beruht, sodaß der Transmissionsgrad des LCD-Schirms verbessert wird (im Fall der Bildpunktabstände von 100 um),
. um einen Faktor 1,3 aufgrund des hindertprozentigen Füllfaktors, der sich bei Matrizen von holographischen Linsen erreichen läßt;
. es ist auch ein nennenswerter Gewinn hinsichtlich der Wirksamkeit des holographischen Polarisators zu erwarten im Vergleich zum dielektrischen dichroitischen Polarsationskubus mit einem breiten spektralen Band;
- eine optische Struktur, die preiswert hergestellt und ausgehend von einer Vorlage optisch kopiert werden kann.
Die erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtungen beruhen also auf der Verwendung von LCD-Matrizen in einem Projektionssystem, das Bauelemente mit Volumen-Holographie einsetzt. Dadurch wird gleichzeitig folgendes erreicht:
- Der Lichtstärke-Wirkungsgrad der Projektion wird verbessert durch Nutzung der Eigenschaften der Volumenhobgramme, die hohe Brechungswirkungsgrade, bis zur theoretischen Grenze von 100 %, und Polarisationsgrade erreichen lassen, die den Wert 1/1000 für die reflektierten und die durchgelassenen Strahlen ergeben.
- Auf dünnen Schichten einer Dicke von unter 100 um kann man eine komplexe optische Funktion unterbringen, die die Polarisation HP der Lichtquelle, die selektive Fokussierung HLi auf jeden der Bildpunkte der Matrix und die Wellenlängentrennung der drei Farbkomponenten λi (rot-grün-blau) der Quelle integriert.
- Durch Verwendung des Kopierverfahrens für Hologramme ist den Forderungen einer industriellen Herstellung Genüge getan.
Selbstverständlich betrifft die obige Beschreibung nur Beispiele. Andere Varianten können in Betracht gezogen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Insbesondere wurden die Anordnungen der holographische Vorrichtungen und ihre Neigungen bezüglich der zu bearbeitenden Lichtstrahlen sowie die Art dieser holographischen Vorrichtungen nur zur Veranschaulichung beschrieben. Außerdem wurde die Erfindung in ihren detailliert anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen in Anwendung auf ein Anzeigesystem mit einem Flüssigkristallbildschirm erläutert. Es sei jedoch bemerkt, daß sie in erster Linie eine Anzeigevorrichtung betrifft, die in den dargestellten Beispielen für die Beleuchtung des Flüssigkristal 1-Bildschirms dient. Es könnte nämlich auch gar kein Flüssigkristall-Bildschirm vorhanden sein oder eine andere Art von Bildschirm. Die Realisierung der holographischen Vorrichtungen ist dem Fachmann bekannt. Beispielsweise kann man Hologramme dauerhaft aufzeichnen, die auch Lesestrahlen erheblicher Lichtstärke aushalten.

Claims

1. Anzeigevorrichtung für die Bildprojektion,

- mit einem Bildschirm, der zwei nebeneinander liegende Teile besitzt,

- mit einer Polarisationstrennvorrichtung (HP), die so ausgebildet ist, daß sie einen nicht polarisierten Strahl empfängt und gemäß einem ersten Strahlverlauf das gemäß einer ersten Polarisationsrichtung polarisierte Licht durchläßt, während gemäß einem zweiten Strahlverlauf das gemäß einer zweiten Polarisationsrichtung senkrecht zur ersten Richtung polarisierte Licht reflektiert wird,

- mit einer Fokussiervorrichtung (HL, HPL), von der ein Teil das von der Polarisationstrennvorrichtung durchgelassene Licht empfängt und auf den ersten Teil des Bildschirms fokussiert, während ein zweiter Teil dieser Vorrichtung das von der Polarisationstrennvorrichtung reflektierte Licht empfängt und auf den zweiten Teil des Bildschirms fokuss iert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Fokussiervorrichtung die Ausbreitungsrichtungen des zum ersten Teil des Bildschirms übertragenen Lichts und des zum zweiten Teil des Bildschirms übertragenen Lichts so ausrichtet, daß diese Richtungen im wesentlichen parallel verlaufen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationstrennvorrichtung ein volumen-holographisches Element ist, das zwischen zwei Prismen eingefügt ist und für eine Polarisation reflektierend und für die an dere ankommende Polarisation unter einem Winkel nahe dem Brewster-Winkel durchlassend wirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussiervorrichtung (HL) eine holographische Vorrichtung ist, mit der das Licht für mindestens eine Wellenlänge des polarisierten Lichts fokussiert werden kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die holographische Fokussiervorrichtung (HL) mehrere Fokussierrichtungen entsprechend den in dem polarisierten Lichtstrahl enthaltenen Wellenlängen erlaubt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die holographische Fokussiervorrichtung (HL) eine volumenholographische Vorrichtung ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die holographische Polarisationstrennvorrichtung (HP) in einer Ebene liegt, die im wesentlichen senkrecht zur Bildschirmebene verläuft.

8. Vorrichtung nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildschirm ein Bildschirm mit einer räumlichen Lichtmodulation (LCD) ist, der den von der Fokussiervorrichtung (HL) fokussierten Strahl empfängt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildschirm mit räumlicher Lichtmodulation ein Flüssigkristallschirm (LCD) ist.

10. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkristallschirm (LCD) im wesentlichen parallel zur holographischen Fokussiervorrichtung (HL) in einer Ebene liegt, die die Brennpunkte dieser Vorrichtung (HL) enthält.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die holographische Polansationsvorrichtung (HP) und die holographische Fokussiervorrichtung (HL) in einem Prisma (PR) vereint sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkristallschirm (LCD) einen Betrieb mit mehreren Farben erlaubt, wobei das Hologramm der Fokussiervorrichtung (HL) so aufgezeichnet ist, daß die verschiedenen Wellenlängen entsprechend den verschiedenen Farben gemäß unterschiedlichen Richtungen fokussiert werden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine λ/2-Vorrichtung im Verlauf eines der Lichtstrahlen liegt, die von der holographischen Polarisationstrennvorrichtung übertragen werden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkristallschirm (LCD) zwei Teile besitzt, die dem ersten beziehungsweise zweiten Teil der holographischen Fokussiervorrichtung (HL) zugeordnet sind und invers gesteuert werden.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die holographische Polarisationstrennvorrichtung und die holographische Fokussiervorrichtung in einer gemeinsamen holographischen Bearbeitungsvorrichtung (HPL) realisiert sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die holographische Bearbeitungsvorrichtung (HPL) im Reflexionsmodus arbeitet.

17. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine holographische Reflexionsvorrichtung zwischen dem Schirm (LCD) und der holographischen Bearbeitungsvorrichtung (HPL) liegt, um den Strahl unter einem geeigneten Winkel zu übertragen.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Fokussiervorrichtung (HLD) parallel zum Schirm (LCD) liegt;

- die Polarisationstrennvorrichtung (HPDI) unter etwa 45 zur holographischen Fokussiervorrichtung (HLD) geneigt ist und eine erste Hälfte des Bildschirms (LCD) durch Reflexion einer Polarisation eines ankommenden Strahls (F1) zu beleuchten vermag;

- eine Reflexionsvorrichtung (HMD) eine zweite Hälfte des Bildschirms (LCD) durch Reflexion der anderen Polarisation des ankommenden Lichtstrahls (F1) zu beleuchten vermag, die nicht durch die holographische Polarisationstrennvor richtung (HPD1) reflektiert wurde.

19. Anzeigevorrichtung mit mehreren Vorrichtungen nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Vorrichtungen in der Richtung des einfallenden Strahls (F1) hintereinander angeordnet sind und je für einen eigenen Wellenlängenbereich wirksam sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehrere Flüssigkristallschirme (LCDV, LCDR, LCDB) sowie eine Quelle zur Beleuchtung dieser Schirme besitzt, wobei die Schirme gleiche Abstände von der Quelle einerseits und gleiche Abstände von einem Projektionsobjektiv (OP) andrerseits haben.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Polarisationstrennvorrichtungen oder Fokussiervorrichtungen Mittel besitzt, um den behandelten Strahl einer Anamorphose zu unterwerfen.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der holographischen Vorrichtungen Mittel besitzt, um eine Konvergenz- oder Divergenzwirkung auf einen behandelten Strahl auszuüben.

23. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (S) die Polarisationstrennvorrichtung (HPi) unter einem Winkel ungleich 45º beleuchtet, wobei das in der Polarisationstrennvorrichtung aufgezeichnete holographische Gitter einen Winkel von 45º mit der Richtung des von der Quelle kommenden Beleuchtungsstrahls einschließt, wodurch eine Anamorphose des Strahls erreicht wird.

24. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß die beiden Teile des Bildschirms (LCD) invers gesteuert werden.

25. Vorrichtung nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fokussiervorrichtung einer Matrix von Mikrolinsen äquivalent ist.