DE69211225T2 - Projektor - Google Patents
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Description
- Diese Erfindung betrifft einen Projektor.
- Als ein Flüssigkristall-Lichtventil bzw. -Lichtmodulator, das bzw. der als die Bildausbildungseinrichtung eines Projektors verwendet ist, wird oft ein (nachstehend als TN-Flüssigkristall bezeichneter) verdrillter nematischer Flüssigkristall verwendet. Dieser TN-Flüssigkristall hat, wie allgemein bekannt ist, ausgezeichnete Bildwinkel-Eigenschaften und zeigt abhängig von der Betrachtungsrichtung merkliche Kontrastunterschiede (vgl. Appl. Phys. Lett. 38 (1981), 497). Deshalb sind bei einer Direktbetrachtungs-Flüssigkristallanzeigeeinrichtung, bei der ein Flüssigkristall-Lichtmodulator direkt betrachtet wird, die Richtungen der Flüssigkristallmoleküle, eines Polarisators und eines Analysators entsprechend dieser Eigenschaft eingestellt.
- Mit Bezug auf die diese Situation darstellenden Fig. 1A und 1B der beigefügten Zeichnung ist der Betrachtungswinkel 44 des Betrachters 42 um einen Winkel e mit Bezug auf die Normale 43 einer in Fig. 1A dargestellten Direktbetrachtungs- Flüssigkristallanzeigeeinrichtung geneigt, und herkömmlicherweise ist der Bereich um diesen Betrachtungswinkel θ der Gesichtsfeldwinkel. Demzufolge findet zür Einstellung der Bildwinkel-Eigenschaft des TN-Flüssigkristalls auf diesen Bereich eine wie in Fig. 1E dargestellte Anordnung Verwendung, wobei die Richtungen der Durchlaßpolarisation eines Polarisators 45 und eines Analysators 49 sowie die Orientierungsrichtungen 46 und 48 von an entgegengesetzten Enden der Flüssigkristallschicht davon befindlichen Flüssigkristallmolekülen 47 mit Bezug auf eine Horizontalachse um 450 geneigt sind.
- Bei einem Projektor ist die Winkelausdehnung eines auf einen Flüssigkristall auftreffenden Lichtstrahls kleiner als bei dem Direktbetrachtungs-Typ, und zur Verbesserung der Bildqualität (insbesondere des Kontrastes) wird oft auch eine ähnliche Anordnung verwendet, wobei ebenfalls ein sekundärer Effekt wie beispielsweise eine Kostenverringerung durch gemeinsam nutzbare Herstellungseinrichtungen erzielt wird.
- Gleichsam wurden in den vergangenen Jahren verschiedene polarisierende Beleuchtungseinrichtungen zum Umwandeln undefiniert polarisierten Lichtes von einer Lichtquelle in linear polarisiertes Licht mit einer besonderen Polarisationsrichtung als Einrichtungen zur Verbesserung der Luminanz eines Projektors und zur Steigerung des Lichtnutzungswirkungsgrades des Projektors vorgeschlagen, wobei jedoch aus den oben angegebenen Gründen das von jenen polarisierenden Beleuchtungseinrichtungen emittierte linear polarisierte Licht eine um 450 mit Bezug auf die Horizontalachse geneigte Polarisationsrichtung haben muß.
- Als ein Verfahren zum Neigen der Polarisationsrichtung linear polarisierten Lichtes, das von einer polarisierenden Beleuchtungseinrichtung emittiert wird, wurden polarisierende Umwandlungssysteme erdacht, wie sie beispielsweise in Fig. 2 und 3 der beigefügten Zeichnung dargestellt sind. In der lediglich die wesentlichen Abschnitte einer in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 61-90584 beschriebenen polarisierenden Beleuchtungseinrichtung darstellenden Fig. 2 wird undefiniert polarisiertes Licht von einer (nicht dargestellten) Lichtquelle in zwei linear polarisierte Komponenten S und P durch den Mehrschichtfilm 1001 eines polarisierenden Strahlteilers zerlegt, und die polarisierte Komponente S wird durch die Totalreflektionsoberfläche 1002 eines Rechteckprismas in die gleiche Ausbreitungsrichtung wie die polarisierte Komponente P abgelenkt, woraufhin ihre Polarisationsrichtung durch eine optische Phasenplatte halber Wellenlänge 1003a in dieselbe Polarisationsrichtung wie die der polarisierten Komponente P gedreht wird. Die beiden Lichtstrahlen, die auf diese Weise nunmehr die gleiche Ausbreitungsrichtung und die gleiche Polarisationsrichtung haben, werden auf eine optische Phasenplatte 1003b halber Wellenlänge gelenkt, wodurch die Polarisationsrichtungen der beiden Lichtstrahlen in eine von der optischen Achse der optischen Phasenplatte halber Wellenlänge 1003b abhängigen Richtung geneigt werden kann.
- Fig. 3 zeigt ein Beispiel, bei dem anstatt optischer Phasenplatten halber Wellenlänge optische Phasenplatten mit viertel Wellenlänge verwendet sind. Dieses Beispiel ist insoweit das gleiche wie das in Fig. 2 gezeigte, als die polarisierte Komponente S durch die Totalreflektionsoberfläche des Rechteckprismas 1002 in die gleiche Ausbreitungsrichtung wie die polarisierte Komponente P abgelenkt wird, jedoch ist eine optische Phasenplatte 1112a einer viertel Wellenlänge in den Strahlengängen der beiden Lichtstrahlen angeordnet, so daß die beiden Lichtstrahlen zirkular polarisiert werden können, und weiterhin ist eine optische Phasenplatte 1112b einer viertel Wellenlänge angeordnet, so daß die beiden zirkular polarisierten Lichtstrahlen linear polarisiert werden können.
- Fig. 4 der beigefügten Zeichnung zeigt schematisch eine Anordnung, bei der die in Fig. 2 oder 3 dargestellte polarisierende Beleuchtungseinrichtung bei einem Farbprojektor einge setzt ist. Die Bezugszahl 31 bezeichnet ein in Fig. 2 dargestelltes polarisierendes Element bzw. Polarisationselement. Von dem Polarisationselement 31 ausgehendes linear polarisiertes weißes Licht wird durch einen dichroitischen Spiegel 32, der rotes Licht reflektiert und grünes und blaues Licht hindurchtreten läßt, einen dichroitischen Spiegel 33, der blaues Licht reflektiert und grünes Licht hindurchtreten läßt, sowie einen Totalreflektionsspiegel 34 in drei Farben rot, grün und blau zerlegt, und das jeweilige Licht wird durch Flüssigkristall-Lichtmodulatoren 7R, 7G, 7B sowie polarisierende Platten 8R, 8G, 8B übertragen und danach wieder durch einen Totalreflektionsspiegel 35, einen blaues Licht reflektierenden und rotes Licht hindurchlassenden dichroitischen Spiegel 36 sowie einen grünes Licht reflektierenden und rotes und blaues Licht hindurchlassenden dichroitischen Spiegel 37 synthetisiert.
- Das synthetisierte Licht wird durch eine Abbildungslinse 10 auf einen nicht gezeigten Schirm projiziert.
- Demzufolge kann bei diesem Farbprojektor nicht nur der Lichtnutzungswirkungsgrad vergrößert werden, sondern ebenfalls die Polarisationsrichtung des polarisierten Beleuchtungslichts auf die Orientierungsrichtung der Flüssigkristallmoleküle eingestellt werden.
- Das in Fig. 4 dargestellte System ist jedoch mit den folgenden Problemen behaftet. Die optische Phasenplatte zeigt eine Wellenlängenabhängigkeit und wenn ein Versuch zur Anderung der Polarisationsrichtung von breitbandigem Licht wie beispielsweise weißem Licht in einen gewissen Zustand unternommen wird, wenn die optische Phasenplatte beispielsweise für die Wellenlänge der G-Komponente von weißem Licht ausgelegt ist, wird es deshalb unmöglich, die Phase der B- und R-Komponenten mit von der Wellenlänge der G-Komponente unterschiedlichen Wellenlängen um den selben Betrag wie für die G-Komponente zu verschieben. Demzufolge ist die Polarisationsrichtung nahezu der gesamten G-Komponente in einen vorbestimmten Zustand eingestellt, während beträchtliche Anteile der B- und R-Komponenten eine nicht auf diesen Zustand eingestellte Polarisationsrichtung haben.
- Das polarisierende Umwandlungssystem ist ein System zur Zufuhr von Licht mit einer besonderen Polarisationsrichtung und folglich wird Licht, das diese Polarisationsrichtung nicht hat, nicht verwendet. Demzufolge gehen beträchtliche Anteile der B- und R-Komponenten aufgrund der Wellenlängenabhängigkeit der optischen Phasenplatte verloren, und darüber hinaus wird das Licht des Projektors grünlich. Ebenfalls werden aus einem ähnlichen Grund beträchtliche Anteile der G- und R-Komponenten verlorengehen, wenn die optische Phasenplatte für die Wellenlänge der B-Komponente weißen Lichts ausgelegt ist, und beträchtliche Anteile der B- und G-Komponenten werden verlorengehen, wenn die optische Phasenplatte für die Wellenlänge der R-Komponente weißen Lichts ausgelegt ist.
- Ferner offenbart die US-A-4 936 658 eine Projektions-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung, die Lichtstrahlen verschiedener Farben emittiert, welche jeweils senkrecht zueinander verlaufen. Jeder der Lichtstrahlen tritt durch eine Flüssigkristallanzeige und zumindest eine Polarisationsplatte hindurch, um dadurch P-polarisiertes Licht durchzulassen. Die Lichtstrahlen werden dann unter Verwendung dichroitischer Spiegel wieder zusammengeführt und die Anordnung ist Somit angepaßt, um eine Apertur und eine Aberration des Projektionssystems zu verkleinern. Jedoch sind Linsen verwendet, um die einzelnen Strahlen in Richtung der dichroitischen Spiegel zu lenken, wobei es für den Sammel- bzw. Umwandlungswinkel der Linsen erforderlich ist, kleiner als 5º zu sein, um eine Verminderung der Bildqualität zu verhindern.
- Eine weitere Anordnung gemäß dem Stand der Technik ist aus der EP-A-0 311 116 bekannt, die eine Projektions-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung offenbart, wobei das von einer Lichtquelle emittierte Licht unter Verwendung dichroitischer Spiegel in R, G, B Komponenten zerlegt wird. Diese einzelnen Komponenten werden dann durch eine aus einem Polarisator, einer TN-Flüssigkristallanzeige sowie einem Polarisator bestehenden Sandwich-Struktur übertragen, wobei die entsprechende Flüssigkristallanzeige durch dieser zugeführte Videosignale und Abtastsignale angesteuert wird, und dann einzeln durch ein abbildendes optisches System auf einen Bildschirm projiziert. Insbesondere wird keine erneute Zusammenführung der aufgeteilten Farbkomponenten durchgeführt. Darüber hinaus müssen die Kreuzungswinkel der Polarisationsachsen von zwei von drei der einer Flüssigkristallanzeige zugeordneten Polarisatoren und Analysatoren auf Flüssigkristallanzeigedaten eingestellt werden, die für die entsprechende dritte Farbkomponente optimiert sind.
- Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Projektor zu schaffen, bei dem die zuvor erwähnten Nachteile der bekannten dem Stand der Technik gemäßen Anordnungen nicht auftreten.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Projektor mit: einer Licht undefinierter Polarisation emittierenden Lichtquelle; einer Polarisationseinrichtung zur Umwandlung des Lichts in linear oder zirkular polarisiertes Licht; zumindest einer Farbzerlegungseinrichtung zur Zerlegung von auf die Farbzerlegungseinrichtung einfallendem Licht in erste und zweite farbige Lichtstrahlen mit voneinander unterschiedlichen Farben; zumindest zwei Modulationseinrichtungen, wobei jeweils eine in jedem der farbigen Lichtstrahlen angeordnet ist, zur Umwandlung von Licht einer ersten vorbestimmten linearen Polarisation in mit einem Bild moduliertes Licht einer zweiten vorbestimmten linearen Polarisation, wobei jede Modulationseinrichtung aufeinanderfolgend entlang des Strahlengangs des entsprechenden farbigen Lichtstrahls selektive Polarisationsdreheinrichtungen zur wahlweisen Drehung der Polarisation von Teilen eines Lichtstrahls der ersten vorbestimmten Polarisationsrichtung entsprechend einem gewünschten Bild, sowie Polarisationsanalysatoreinrichtungen zur Durchlassung von Strahlen lediglich der ersten oder zweiten vorbestimmten linearen Polarisation aufweist; einer Zusammenführungseinrichtung zur Zusammenführung der farbigen Lichtstrahlen, nachdem sie zumindest die selektive Polarisationsdreheinrichtung durchlaufen haben, wobei ihre Polarisationsrichtungen parallel zueinander sind; und einer Projektions einrichtung zur Projektion der zusammengeführten Strahlen; dadurch gekennzeichnet, daß die Polarisationseinrichtung zwischen der Lichtquelle und der Farbzerlegungseinrichtung angeordnet ist; und eine Polarisationsumwandlungseinrichtung zur Umwandlung des linear oder zirkular polarisierten Lichtes in in der ersten vorbestimmten Richtung linear polarisiertes Licht im Strahlengang zumindest eines der farbigen Lichtstrahlen zwischen der Farbzerlegungseinrichtung und der Modulationseinrichtung angeordnet ist.
- Zudem ist diese Aufgabe durch ein Projektionsverfahren gemäß Patentanspruch 8 gelöst.
- Fig. 1A und 1B sind Darstellungen einer Direktbetrachtungs- Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung.
- Fig. 2 ist eine schematische Ansicht einer Projektions-Anzeigeeinrichtung gemäß dem Stand der Technik.
- Fig. 3 ist eine schematische Ansicht einer Projektions-Anzeigeeinrichtung gemäß dem Stand der Technik.
- Fig. 4 ist eine schematische Ansicht einer Farbprojektions- Anzeigeeinrichtung gemäß dem Stand der Technik.
- Fig. 5 zeigt schematisch den Aufbau einer Projektions-Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- Fig. 6 zeigt die Wirkungen der wesentlichen Abschnitte des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 5.
- Fig. 7 zeigt schematisch eine Projektions-Anzeigeeinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
- Fig. 8 zeigt den Aufbau der wesentßichen Abschnitte eines weiteren Ausführungsbeispiels.
- Fig. 9 zeigt die Funktionsweise der wesentlichen Abschnitte des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 8.
- Fig. 10 zeigt die Funktionsweise der wesentlichen Abschnitte des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 8.
- Fig. 5 zeigt schematisch den Aufbau eines Farbbildprojektors gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Abschnitte dieses Projektors, die jenen des Beispiels gemäß dem Stand der Technik gemeinsam sind, sind mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Das Polarisationselement oder die Polarisationseinrichtung 31 entspricht dem Abschnitt ohne die optische Phasenplatte halber Wellenlänge 1003b in Fig. 2. Licht von einer Lichtquelle 1 gelangt über einen reflektierenden Spiegel 2 und einen Wärmetrennfilter 3 zu einer Sammellinse 4. Ein von der Sammellinse 4 ausgehender paralleler Lichtstrahl wird durch das Polarisationselement 31 in linear polarisiertes Licht (P-polarisiertes Licht) umgewandelt, das in diesem Fall senkrecht zur Ausbreitungsrichtung und in eine Richtung in der Ebene des Zeichnungsblattes von Fig. 5 polarisiert ist. Aus dem Polarisationselement 31 austretendes linear polarisiertes weißes Licht wird durch einen dichroitischen Spiegel 32 als einer Farbtrenneinrichtung, der rotes Licht reflektiert und grünes Licht und blaues Licht hindurchläßt, einen dichroitischen Spiegel 33 als einer weiteren Farbtrenneinrichtung, der blaues Licht reflektiert und grünes Licht hindurchläßt, sowie einen Totalreflektionsspiegel 34 in drei Farben rot, grün und blau zerlegt, und das jeweilige farbige Licht wird durch optische Phasenplatten halber Wellenlänge oder Polarisationsumwandlungseinrichtungen 51R, 51G und 51B in linear polarisiertes Licht mit um 45º mit Bezug auf die Ebene des Zeichnungsblattes von Fig. 5 geneigten Polarisationsrichtungen umgewandelt, woraufhin sie durch Flüssigkristall-Lichtmodulatoren oder selektive Polarisationsdreheinrichtungen 57R, 57G und 57B hindurchtreten, deren Molekülorientierungsachsen um 45º mit Bezug auf die Ebene des Zeichnungsblattes von Fig. 5 geneigt sind, und treten weiterhin durch Polarisationsplatten oder Polarisations-Analysatoreinrichtungen 58R, 58G und 58B hindurch. Den roten Farbanteil als Beispiel heranziehend, wird die Funktionsweise davon nachstehend mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben.
- Einfallendes Licht mit parallel zur Horizontalachse linear polarisiertem Licht E1 tritt durch eine optische Phasenplatte halber Wellenlänge 51R hindurch, wobei seine optische Achse 52 um 22,5º geneigt wird, und seine Polarisationsrichtung um 45º gedreht wird (E2), woraufhin es in Übereinstimmung mit einem Bildsignal durch den Flüssigkristall-Lichtmodulator 57R, der eine Flüssigkristallanordnung wie in Fig. 1E dargestellt aufweist, moduliert wird und durch die als ein Analysator wirkende Polarisationsplatte 58R hindurchtritt. Die optische Phasenplatte halber Wellenlänge 51R ist so ausgewählt, daß im Wellenlängenbereich des roten Lichts (im allgemeinen 600 - 700 nm) die Nacheilung annähernd der halben Wellenlänge entspricht.
- Dies gilt ebenfalls für das grüne Licht und das blaue Licht.
- Das durch die entsprechenden Flüssigkristall-Lichtmodulatoren modulierte jeweilige farbige Licht wird wieder durch einen Totalreflektionsspiegel 35, einen dichroitischen Spiegel oder eine Kombinationseinrichtung 36, der bzw. die blaues Licht reflektiert und rotes Licht hindurchläßt, sowie einen dichroitischen Spiegel oder eine Kombinationseinrichtung 37, der bzw. die grünes Licht reflektiert und rotes Licht und blaues Licht hindurchläßt, wieder synthetisiert. Das synthetisierte bzw. zusammengesetzte Licht wird durch eine Projektionslinse 10 als einer Projektionseinrichtung auf einen nicht gezeigten Schirm projiziert.
- Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das weiße Licht zuerst in Rot- und Grün- und Blau-Komponenten zerlegt, und wird danach in Blau- und Grün-Komponenten unterteilt, wohingegen die Reihenfolge der Farbzerlegung und Farbsynthese nicht auf die vorliegende Anordnung beschränkt ist. Ebenfalls ist bei der in Fig. 5 gezeigten Anordnung eine optische Phasenplatte halber Wellenlänge jeweils für Rot-, Grün- und Blau-Komponenten vorgesehen, jedoch kann eine optische Phasenplatte halber Wellenlänge gemeinsam für Grün- und Blau- Komponenten zwischen den dichroitischen Spiegeln 32 und 33 vorgesehen sein. Jedoch ist in Bezug auf das blaue Licht die Wellenlängenabhängigkeit des Unterschieds des Brechungsindex höchstwahrscheinlich groß und deshalb ist die Kombination von rot und grün wünschenswerter, wenn die optische Phasenplatte halber Wellenlänge gemeinsam für zwei Farben vorgesehen wird.
- Fig.7 zeigt schematisch den Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Abschnitte, die jenen in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel gleich sind, mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Aus dem Polarisationselement 31 austretendes P-polarisiertes Licht tritt durch einen polarisierenden Strahlteiler 68 hindurch, woraufhin er durch dichroitische Spiegel oder Farbtrenneinrichtungen 62 und 63 in drei Farben rot, grün und blau zerlegt wird, wobei sich das Licht der drei Farben zwischen optischen Phasenplatten halber Wellenlänge oder Polarisationsumwandlungseinrichtungen 61R, 61G, 61B und Reflektions-Flüssigkristall-Lichtmodulatoren oder selektiven Polarisationsdreheinrichtungen 67R, 67G, 67B hin und her verlaufend ausbreitet. Diese Reflektions-Flüssigkristall-Lichtmodulatoren haben jeweils die Funktion zum Neigen von P-polarisiertem Licht um 45º in Übereinstimmung mit einem Bildsignal, und deshalb wird das P-polarisierte Licht durch die hin und her verlaufende Ausbreitung zwischen den optischen Phasenplatten halber Wellenlänge und den Reflektions- Flüssigkristall-Lichtmodulatoren um 90º gedreht und wird zu S-polarisiertem Licht. Auf diese Weise wird ein Gemisch des P-polarisierten Lichts und des S-polarisierten Lichts durch die dichroitischen Spiegel 62 und 63 in Übereinstimmung mit dem Bildsignal kombiniert, und die S-polarisierte Komponente wird durch den polarisierenden Strahlteiler 68 reflektiert und durch die Projektionslinse 105 auf einen nicht gezeigten Schirm projiziert. Dagegen kehrt die P-polarisierte Komponente zur Seite des Polarisationselements 31 zurück. Als die Reflektions-Flüssigkristall-Lichtmodulatoren 67R, 67G und 67B können Flüssigkristalle der Zweifachbrechungsmodulationsart wie beispielsweise 45º TN-Flüssigkristalle Verwendung finden, und die optischen Phasenplatten halber Wellenlänge 61R, 61G und 61B sind derart ausgewählt, daß das auf treffende polarisierte Licht für jedes Flüssigkristallsystem geeignet sein kann.
- Ebenfalls wurden in vergangenen Jahren ferro-dielektrische Flüssigkristallelemente verwendende Lichtmodulatoren als Flüssigkristall-Lichtmodulatoren vorgeschlagen.
- Bei einem (nachstehend als "FLC" bezeichnete) ferro-dielektrischen Flüssigkristalle verwendenden optischen Modulationselement (nachstehend als das "FLC-Element" bezeichnet) wird von einem System bzw. einer Anordnung, bei dem bzw. der eine Flüssigkristallschicht zwischen zwei einander parallelen und einen sehr geringen Abstand dazwischen (z. B. 1 - 2 µm) aufweisenden Platten ausgebildet ist und ein bistabiler Zustand durch die Ausnutzung der Oberflächenwirkungen der beiden Platten erzeugt wird (vgl. SSFLC. Appl. Phys. Lett. 36 (1980), 899) erwartet, aufgrund seines schnellen Ansprechverhaltens und seiner Speichereigenschaft verschiedene Anwendungen zu haben.
- Das bistabile FLC-Element zeigt zwei stabile Zustände in einer Richtung, in der die Achse von Flüssigkristallmolekülen um einen vorbestimmten Winkel relativ zu der axialen Richtung (der Richtung des Reibens oder dergleichen) einer Orientierungswirkfläche abweicht, die durch Reiben auf der Seite jeder der die Flüssigkristallschicht dazwischen sandwichartig einschließenden Platten ausgebildet wird, die der Flüssigkristallschicht benachbart ist. Dieser Winkel wird Kegelwinkel genannt (nachstehend durch θc bezeichnet).
- Wenn eine Spannung in einer zur Flüssigkristalloberfläche des FLC-Elements senkrechten Richtung angelegt wird, wechselt der FLC von einem stabilen Zustand zu dem anderen stabilen Zustand. Dieser Übergang entspricht dem Drehen einer Hauptachse eines Brechungsindex-Ellipsoids eines Materials mit einer Brechungsindexanisotropie um einen Winkel von 2θc in der Flüssigkristallschichtoberfläche. Die Achse des Flüssigkristallmoleküls und eine Hauptachse des Brechungsindex-Ellipsoids fallen gelegentlich nicht exakt zusammen, jedoch sind sie der Einfachheit halber hier als in der selben Richtung verlaufend angenommen. Wenn demzufolge polarisiertes Licht in das FLC-Element mit einer Dicke eintritt, die der Wirkung einer optischen Phasenplatte halber Wellenlänge entspricht, unterscheiden sich die polarisierenden Drehvorgänge durch die beiden bistabilen Zustände in Bezug auf das auftreffende polarisierte Licht um 4θc voneinander. Wenn das FLC-Element sandwichartig zwischen Polarisationselementen (beispielsweise Polarisationsplatten) einer Anordnung gekreuzter Nicols oder paralleler Nicols eingeschlossen ist, wird das Einschalt-Aus schaltverhältnis (das Übertragungsverhältnis und der Kontrast) der Menge übertragenen Lichtes in den beiden bistabilen Zustände am höchsten, wenn 4θc = 90º ist (θc = 22,5º).
- Nun hat jedoch der Kegelwinkel θc in dem FLC-Element eine beachtlich hohe Temperaturabhängigkeit. Deshalb werden jedoch, selbst wenn das FLC-Element derart angeordnet ist, daß bei einer gewissen Temperatur die Polarisationsrichtung einfallenden Lichtes und die Achse der Flüssigkristallmoleküle in einem stabilen Zustand miteinander übereinstimmen, bei einer anderen Temperatur die Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtes und die Richtung der Achse der Flüssigkristallmoleküle in einem stabilen Zustand aufgrund einer Veränderung des Kegelwinkels voneinander abweichen. Demzufolge wird das einfallende Licht einem Polarisationsdrehvorgang unterworfen und ein Teil des Lichts wird durch einen Analysator übertragen werden. Deshalb kann, wenn der Polarisator und der Analysator in einer Anordnung gekreuzter Nicols vorgesehen sind, kein ausreichend dunkler Zustand erreicht werden und es wird sich eine Kontrastverringerung ergeben.
- Wenn andererseits der Polarisator und der Analysator in einer Anordnung paralleler Nicols vorgesehen sind, kann kein ausreichend heller Zustand realisiert werden und es wird sich auf ähnliche Weise eine Kontrastverringerung ergeben. Ein Ausführungsbeispiel, das eine derartige Kontrastverringerung verhindern kann, ist nachstehend dargestellt.
- Bezugnehmend auf Fig. 8, die eine teilweise schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist, sind lediglich Abschnitte dargestellt, die von jenen des in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiels unterschiedlich sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind Abschnitte, die der optischen Phasenplatte halber Wellenlänge 51R (51G, 51B), dem Lichtmodulator 57R (57G, 57B) und dem Analysator 58R (58G, 58B) in Fig. 5 entsprechen durch andere ersetzt. In Fig. 8 bezeichnet das Bezugszeichen 71R eine optische Phasenplatte halber Wellenlänge zur Drehung der Polarisationsrichtung einfallenden Lichts, das Bezugszeichen 77R bezeichnet ein FLC-Element zur Steuerung (Modulation) des polarisierten Zustands des einfallenden linear polarisierten Lichts entsprechend einer angelegten Spannung und zur Aussendung des Lichts, das Bezugszeichen 78R bezeichnet einen Analysator zur Erfassung lediglich einer polarisierten Komponente des durch das FLC-Element 77R modulierten Lichts, und das Bezugszeichen 72R bezeichnet eine Signalumwandlungsschaltungseinheit, die einen Nur-Lese-Speicher-ROM enthält, in dem eine Tabelle gespeichert ist, in der die Temperatur des Flüssigkristalls vorab auf den Drehwinkel der optischen Phasenplatte halber Wellenlänge 71R und des Analysators 78R bezogen wird. Das FLC-Element 77R umfaßt transparente Substrate 771R und 773R, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, eine FLC-Molekülschicht 772R, die zwischen den transparenten Substraten angeordnet ist, und einen Temperaturerfassungsabschnitt 774R zur Erfassung der Temperatur der FLC-Molekülschicht 772R.
- Das durch die optische Phasenplatte halber wellenlänge 71R hindurchgetretene einfallende polarisierte Licht wird durch das FLC-Element 77R moduliert, wobei lediglich seine Komponente in der Richtung der optischen Achse des Analysators 78R übertragen bzw. durchgelassen wird und zu austretendern Licht wird. Die FLC-Molekülschicht 772R nimmt einen von zwei bistabilen Zuständen an, indem die Größe oder Richtung eines elektrischen Feldes verändert wird, das zwischen nicht dargestellten transparenten elektrisch leitfähigen Schichten anliegt, die an den inneren Seiten der Substrate 771R und 773R ausgebildet sind.
- Die von dem Temperaturerfassungsabschnitt 774R erfaßte Temperaturinformation bezüglich der FLC-Molekülschicht wird der Signalumwandlungsschaltungseinheit 72R zugeführt und wird zu einem Signal zur Steuerung der Drehung der optischen Phasenplatte halber Wellenlänge 71R sowie des Analysators 78R umgewandelt.
- Fig. 9 zeigt den Zustand eines Lichtstrahls auf jeder Schicht in der Anordnung gemäß Fig. 8 bei einer gewissen Temperatur A [Grad]. Fig. 9 zeigt den Zustand eines Lichtstrahls auf jeder Schicht in der Anordnung gemäß Fig. 8 bei einer gewissen Temperatur B [Grad] (A≠B). Die Bezugszahl 744 in Fig. 9 und 10 bezeichnet die Orientierungswirkachse (Reibrichtung) der FLC- Molekülschicht 772R. In diesen Figuren wird im Hinblick auf die Einheit des Winkels die im Uhrzeigersinn verlaufende Richtung mit Bezug auf die optische Achse als negativ dargestellt.
- In Fig. 9 tritt einfallendes polarisiertes Licht Ein durch die optische Phasenplatte halber Wellenlänge 71R hindurch, deren optische Achse derart eingestellt ist, daß die Polansationsrichtung des einfallenden Lichtes Ein und die Richtung der Achse des Flüssigkristallmoleküls miteinander übereinstimmen kann, woraufhin es in die FLC-Molekülschicht 772R als polarisiertes Licht mit einer Drehrichtung 745 (der Achse des Flüssigkristallmoleküls in einem der bistabilen Zustände) hat, die von der Orientierungswirkachse 744 der FLC-Molekülschicht 772R um den Kegeiwinkel θc bei der Temperatur A [Grad] gedreht ist. Wenn zu dieser Zeit kein elektrisches Feld an der FLC-Molekülschicht 772R anliegt, findet der Polarisationsdrehvorgang für das einfallende Licht in der FLC-Molekülschicht 772 nicht statt und die Lichtstrahlen werden alle von dem Analysator unterdrückt, so daß perfektes schwarz dargestellt wird. Wenn andererseits ein elektrisches Feld an der FLC-Molekülschicht 772R anliegt, nimmt die Achse der Flüssigkristallmoleküle der FLC-Molekülschicht 772R eine Richtung 746 an, und deshalb wird das einfallende Licht Ein, nachdem es durch die FLC-Molekülschicht 772R mit einer der Funktion der optischen Phasenplatte halber Wellenlänge ent sprechenden Dicke hindurchgetreten ist, zu Licht, dessen Polarisationsrichtung um -4θc gedreht wurde. Das Verhältnis des durch den Analysator hindurchtretenden Lichts zu an dem Analysator ankommenden Licht zu diesem Zeitpunkt wird ausgedrückt durch
- sin² (4θc)
- Wenn als nächstes die Temperatur der FLC-Molekülschicht 772R B [Grad] ist, wie in Fig. 10 dargestellt, tritt das einfallende Licht Ein durch die optische Phasenplatte halber Wellenlänge 71R hindurch, wonach es in die FLC-Molekülschicht 772R als Licht mit einer Polarisationsrichtung in das FLC- Element 77R eintritt, die mit einer um die Orientierungswirkachse 744 um den Kegelwinkel θc bei der Temperatur A [Grad] gedrehten Richtung 745 übereinstimmt. Wenn zu diesem Zeitpunkt kein elektrisches Feld an der FLC-Molekülschicht 772R anliegt, wird die Achse der Flüssigkristallmoleküle in einem der bistabilen Zustände eines FLC in der FLC-Molekülschicht 772R zu einer Achse 742, d. h., einer Achse in einer Richtung, die von der Orientierungswirkachse bzw. Ausrichtachse um einen Kegelwinkel θc' bei B [Grad] gedreht ist, und nachdem das einfallende Licht Ein das FLC-Element 77R hindurchgetreten ist, wird die polarisierende Drehwirkung auf das polarisierte Licht Ein zu -2(θc - θc') an entgegengesetzten Seiten der Achse 742. Wenn jedoch die optische Phasenplatte halber Wellenlänge 71R um -{(θc - θc')/2} vom Zustand von A [Grad] gedreht und angeordnet ist, wird das polarisierte Licht Ein einer polarisierenden Drehwirkung um -(θc - θc') unterzogen, und deshalb stimmt die Polarisationsrichtung des einfallenden Lichtes auf das FLC-Element 77R mit der Achse von Flüssigkristallmolekülen 742 in einem der bistabilen Zustände des FLC in der FLC-Molekülschicht 772R überein. Demzufolge bewirkt die FLC-Schicht 77R keine polarisierende Drehwirkung. Zu dieser Zeit wird, indem der Analysator 78R um - (θc - θc') aus dem Zustand von A [Grad] gedreht wird, der Zustand gekreuzter Nicols beibehalten und das aus dem FLC-Element 77R austretende Licht wird vollständig von dem Analysator 78R unterdrückt und perfektes schwarz wird dargestellt. Wenn andererseits ein elektrisches Feld an die FLC-Molekülschicht 772R angelegt ist, wird die Achse der Flüssigkristallmoleküle zu einer Achse 743, und wenn die optische Phasenplatte halber Wellenlänge 71R wie vorstehend beschrieben gedreht ist, beträgt die Drehwirkung auf das polarisierte Licht durch die FLC-Molekülschicht 772R -4θc', und wenn weiterhin der Analysator 78R wie vorstehend beschrieben gedreht ist, wird das Verhältnis des übertragenen Lichtes zu dem Licht, das an dem Analysator ankam, durch sin² (4θc') ausgedrückt.
- Das Element in der Signalumwandlungsschaltungseinheit kann ebenfalls irgend ein anderes funktionell ähnliches Element wie der Nur-Lese-Speicher ROM sein. Der Temperaturerfassungsabschnitt 774R muß nicht stets an der FLC-Molekülschicht 772R angebracht sein, sondern kann an dem dieser benachbarten Analysator 78R angebracht sein.
- Wie beschrieben können bei der vorliegenden Anordnung selbst wenn sich die Temperatur ändert perfekt übereinstimmende Schwarz-Zustände wiedergegeben werden, und somit kann ein Element zur Verfügung gestellt werden, das ein Bild mit hohem Kontrast und guter Qualität über einen breiten Temperaturbereich darstellt.
- Ebenfalls ist im Fall gemäß Fig. 5 die Polarisationsplatte an der Einfallsseite des Flüssigkristall-Lichtmodulators im Prinzip unnötig, zum Zweck des Entfernens von Reflektionslicht bzw. Streulicht oder dergleichen kann aber eine Polansationsplatte mit einer geeigneten Übertragungsachse zwischen das Polarisationselement 31 und den Flüssigkristall-Lichtmodulator 57R, 57G oder 57B eingefügt werden. Wenn beispielsweise eine Polarisationspiatte zwischen die optische Phasenplatte halber Wellenlänge 51 und den Flüssigkristall-Lichtmodulator 57 eingefügt wird, kann die Übertragungsachse der Polarisationsplatte in Übereinstimmung mit der optischen Achse der optischen Phasenplatte halber Wellenlänge 51 gebracht werden, und wenn eine Polarisationsplatte zwischen die optische Phasenplatte halber Wellenlnge 51 und das Polarisationselement 31 gebracht wird, kann die Übertragungsachse der Polarisationsplatte in Übereinstimmung mit der Polarisations richtung des linear polarisierten Lichtes von dem Polarisationselement 31 gebracht werden. Wiederum ist es in diesen Fällen wünschenswert, daß eine Vorrichtung zur Einstellung der Richtung der Übertragungsachse vorhanden ist.
- Wo ein FLC mit großer Temperaturabhängigkeit wie dieser verwendet wird, kann auf die Flüssigkristalleinrichtung auftreffendes linear polarisiertes Licht, in eine gewünschte Polarisationsrichtung eingestellt werden, entsprechend irgendeiner Temperaturänderung.
- Wie vorstehend beschrieben kann gemäß der vorliegenden Erfindung linear polarisiertes Licht, das einen Lichtmodulator beleuchtet, der ein Element wie beispielsweise einen TN-Flüssigkristall verwendet, dessen optische Achse auf der Licht einfallsseite von der Polarisationsrichtung des linear polarisierten Lichtes abweicht, das einfallendes Licht ist, auf eine gewünschte Polarisationsrichtung verändert werden.
- Das Polarisationselement 31 ist nicht auf das in Fig. 2 dargestellte beschränkt, sondern jedes Element, mit dem linear polarisiertes Licht oder zirkular polarisiertes Licht erhaltbar ist, kann Verwendung finden. Wo beispielsweise als das Polarisationselement 31 ein Element Verwendung findet, bei dem die optische Phasenplatte einer viertel Wellenlänge 112b in Fig. 3 entfernt ist, und mit welchem zirkular polarisiertes Licht erhaltbar ist, kann eine optische Phasenplatte einer viertel Wellenlänge anstatt der zuvor erwähnten optischen Phasenplatte halber Wellenlänge 51 verwendet werden, und wenn die optische Achse davon in eine gewunschte Richtung eingestellt ist, kann zirkular polarisiertes Licht in linear polarisiertes Licht in der gewunschten Polarisationsrichtung umgewandelt werden, wie vorstehend beschrieben, und der Lichtmodulator kann damit beleuchtet werden.
- Während die vorliegende Erfindung bisher mit Bezug auf einen Fall beschrieben wurde, in dem weißes Licht in drei Primärfarben rot, grün und blau zerlegt wird, kann die vorliegende Erfindung auf ähnliche Weise in einer Form verwirklicht werden, bei der weißes Licht in eine größere Anzahl von Farben oder zwei Farben zerlegt wird.
- Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen finden Flüssigkristall-Lichtmodulatoren Verwendung, jedoch sind auch andere Lichtmodulatorsystem, die polarisiertes Licht verwenden, wie beispielsweise PLZT ebenfalls als Einrichtungen zum Auswählen der Polarisationsrichtung einfallenden Lichtes wirksam.
- Ebenfalls ist bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen eine optische Phasenplatte halber Wellenlänge verwendet, um polarisiertes Licht um 45º zu drehen, jedoch kann ebenfalls ein um 45º verdrillter nematischer Flüssigkristall oder dergleichen verwendet werden.
- Durch Vorsehen von Farbzerlegungseinrichtungen und eines eine optische Phasenplatte verwendenden Polarisationselementes im Lichtweg jeder durch Zerlegung erhaltenen Farblichtkomponenten:
- 1. kann linear polarisiertes Licht in einer Polarisationsrichtung, die mit den Eigenschaften der Bilderzeugungseinrichtung übereinstimmt verwendet werden;
- 2. kann eine für jeden Wellenlängenbereich angepaßte Phasenplatte ausgewählt werden, und es ist deshalb leicht, die lineare Polarisierbarkeit polarisierten Lichtes beizubehalten, welches der Bilderzeugungseinrichtung zugeführt wird, und demzufolge kann irgendeine Kontrastverringerung des Bildes verhindert werden;
- 3. die Eigenschaft eines dichroitischen Spiegels als die Farbzerlegungseinrichtung unterscheidet sich merklich in Abhängigkeit von der Polarisationsrichtung, und demzufolge wird die Polarisationsrichtung merklich von 45º abhängig von der Wellenlänge nach dem Hindurchtreten durch einen dichroitischen Spiegel abweichen, wenn die Polarisationsrichtung um 45º durch eine optische Phasenplatte halber Wellenlänge vor der Farbzerlegung gedreht wird, und dies bedingt eine Kontrastverringerung und Farbunregelmäßigkeit, wohingegen die erfindungsgemäße Anordnung dies verhindern kann;
- 4. die Polarisationsrichtung jeder Farblichtkomponente kann unabhängig entsprechend der Eigenschaft jedes Lichtmodulators eingestellt werden, und ferner ist man der Unregelmäßigkeit des individuellen Unterschieds zwischen den Flüssigkristall- Lichtmodulatoren gewachsen, und dieser Einstellmechanismus kann an einer oder beiden der optischen Phasenplatten und der Polarisationsplatte als dem Analysator vorgesehen sein; und
- 5. die optische Achse der optischen Phasenplatte kann derart eingestellt werden, daß entsprechend einer Temperaturänderung der Flüssigkristalleinrichtung wie beispielsweise einem TN- Flüssigkristall oder FLC, linear polarisiertes Licht in einer Polarisationsrichtung erhalten werden kann, die für die Richtung der Ausrichtachse auf der Einfallsseite der Flüssigkristallmoleküle bei dieser Temperatur am besten geeignet ist, und somit kann ein Element geschaffen sein, das Bilder mit hohem Kontrast und guter Qualität über einen breiten Temperaturbereich darstellt, und man ist nicht nur irgendeiner Temperaturänderung sondern ebenfalls irgendeiner Feuchtigkeitsänderung oder irgendeiner Änderung der Ausrichtachse der Flüssigkristallmoleküle, die durch eine alterungsbedingte Beeinträchtigung hervorgerufen wird, gewachsen, indem die optische Achse der optischen Phasenplatte beweglich gemacht wird.
- Die vorliegende Erfindung kann nicht nur bei TN-Flüssigkristallen und FLC angewendet werden, sondern ebenfalls bei jeder Einrichtung, die linear polarisiertes Licht erfordert.
Claims (8)
1. Ein Projektor mit:
einer Licht undefinierter Polarisation emittierenden
Lichtquelle (1);
einer Polarisationseinrichtung (31) zur Umwandlung des
Lichts in linear oder zirkular polarisiertes Licht;
zumindest einer Farbzerlegungseinrichtung (32, 33; 62,
63) zur Zerlegung von auf die Farbzerlegungseinrichtung
einfallendem Licht in erste und zweite farbige Lichtstrahlen mit
voneinander unterschiedlichen Farben;
zumindest zwei Modulationseinrichtungen, wobei jeweils
eine in jedem der farbigen Lichtstrahlen angeordnet ist, zur
Umwandlung von Licht einer ersten vorbestimmten linearen
Polarisation in mit einem Bild moduliertes Licht einer
zweiten vorbestimmten linearen Polarisation, wobei jede
Modulationseinrichtung aufeinanderfolgend entlang des
Strahlengangs des entsprechenden farbigen Lichtstrahls selektive
Polarisationsdreheinrichtungen (57R, 57G, 57B; 67R, 67G, 67B;
77R) zur wahlweisen Drehung der Polarisation von Teilen eines
Lichtstrahls der ersten vorbestimmten Polarisationsrichtung
entsprechend einem gewünschten Bild, sowie
Polarisationsanalysatoreinrichtungen (58R, 58G, 58B; 68, 78R) zur
Durchlassung von Strahlen lediglich der ersten oder zweiten
vorbestimmten linearen Polarisation aufweist;
einer Zusammenführungseinrichtung (36, 37; 62, 63) zur
Zusammenführung der farbigen Lichtstrahlen, nachdem sie
zumindest die selektive Polarisationsdreheinrichtung
durchlaufen haben, wobei ihre Polarisationsrichtungen parallel
zueinander sind; und
einer Projektionseinrichtung (10; 105) zur Projektion
der zusammengeführten Strahlen;
dadurch gekennzeichnet, daß
die Polarisationseinrichtung (31) zwischen der
Lichtquelle (1) und der Farbzerlegungseinrichtung (32, 33; 62, 63)
angeordnet ist; und
eine Polarisationsumwandlungseinrichtung (51R, 51G, 51B;
61R, 61G, 61B; 71R) zur Umwandlung des linear oder zirkular
polarisierten Lichtes in in der ersten vorbestimmten Richtung
linear polarisiertes Licht im Strahlengang zumindest eines
der farbigen Lichtstrahlen zwischen der
Farbzerlegungseinrichtung (32, 33; 62, 63) und der Modulationseinrichtung
angeordnet ist.
2. Ein Projektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Polarisationseinrichtung (31) zur Ausgabe zirkular
polarisierten Lichts geeignet ist, und
die Polarisationsumwandlungseinrichtung (51R, 51G, 51B;
61R, 61G, 61B) eine optische Viertelwellenplatte ist.
3. Ein Projektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Polarisationsumwandlungseinrichtung (51R, 51G, 51B;
61R, 61G, 61B) die Polarisationsrichtung jedes der farbigen
Lichtstrahlen um etwa 45º dreht.
4. Ein Projektor nach Anspruch 1 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Polarisationseinrichtung (31) zur Ausgabe linear
polarisierten Lichts geeignet ist, und
die Polarisationsumwandlungseinrichtung (51R, 51G, 51B;
61R, 61G, 61B) eine optische Halbwellenplatte ist.
5. Ein Projektor nach Anspruch 2 oder 4,
gekennzeichnet durch
eine Erfassungseinrichtung (774R) zur Erfassung einer
Temperaturänderung eines die selektive
Polarisationsdreheinrichtung (77R) bildenden Teiles (772R) und wobei die optische
Phasenplatte (71R, 78R) entsprechend einem Ausgangssignal der
Erfassungseinrichtung (774R) um ihre optische Achse gedreht
wird.
6. Ein Projektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede der selektiven Polarisationsdreheinrichtungen einen
Lichtmodulator aus einem verdrillten nematischen
Flüssigkristall aufweist.
7. Ein Projektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
jede der selektiven Polarisationsdreheinrichtungen einen
Lichtmodulator aus einem ferro-elektrischen Flüssigkristall
aufweist.
8. Ein Projektionsverfahren mit den Schritten
Emittieren von Licht undefinierter Polarisation von
einer Lichtquelle (1);
Umwandeln des Lichts in linear oder zirkular
polarisiertes Licht durch Verwendung einer Polarisationseinrichtung
(31);
Zerlegen des Lichts in zumindest erste und zweite
farbige Lichtstrahlen mit voneinander unterschiedlichen Farben
durch verwenden von zumindest einer Farbzerlegungseinrichtung
25 (32, 33; 62, 63);
Umwandeln von Licht einer ersten vorbestimmten linearen
Polarisation in mit einem Bild moduliertes Licht einer
zweiten vorbestimmten linearen Polarisation durch Verwendung von
zumindest zwei Modulationseinrichtungen, wobei jeweils eine
im Strahlengang jedes der farbigen Lichtstrahlen angeordnet
ist, und jede Modulationseinrichtung geeignet ist, um
aufeinanderfolgend entlang des Strahlengangs des entsprechenden
farbigen Lichtstrahls entsprechend einem gewünschten Bild
wahlweise die Polarisation von Teilen eines Lichtstrahls mit
der ersten vorbestimmten Polarisationsrichtung durch
Verwendung einer selektiven Polarisationsdreheinrichtung (57R, 57G,
57B; 67R, 67G, 67B) zu drehen, und um lediglich Strahlen der
ersten oder zweiten vorbestimmten linearen Polarisation durch
Verwendung einer Polarisationsanalysatoreinrichtung (58R,
58G, 58B; 68, 78R) durchzulassen;
Zusammenführen der farbigen Lichtstrahlen, nachdem
zumindest selektiv die Polarisation von Teilen des Lichtstrahls
gedreht wurde, wobei ihre Polarisationsrichtungen parallel
zueinander sind, durch Verwendung einer
Zusammenführungseinrichtung (36, 37; 62, 63); und
Projizieren des zusammengeführten Strahls durch
Verwendung einer Projektionseinrichtung (10; 105);
dadurch gekennzeichnet, daß
das Umwandeln unter Verwendung der
Polarisationseinrichtung (31) nach dem Emittieren von Licht undefinierter
Polarisation und vor dem Zerlegen des Lichts in zumindest erste und
zweite farbige Lichtstrahlen mit voneinander
unterschiedlichen Farben durchgeführt wird; und
im Strahlengang zumindest eines der farbigen
Lichtstrahlen, zwischen dem Schritt des Zerlegens und dem Schritt des
Modulierens, das linear oder zirkular polarisierte Licht
durch Verwendung einer Polarisationsumwandlungseinrichtung
(51R, 51G, 51B, 61R, 61G, 61B; 71R) in in der ersten
vorbestimmten Richtung linear polarisiertes Licht umgewandelt
wird.
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0602732A3 (de) * | 1992-12-17 | 1995-09-27 | Philips Electronics Nv | Optisches System mit Astigmatismuskompensation. |
DE69416126T2 (de) * | 1993-03-31 | 1999-07-22 | Hughes Jvc Tech Corp | Farbprojektionssystem mit einer einzigen projektionslinse |
JPH06337415A (ja) * | 1993-05-28 | 1994-12-06 | Fujitsu Ltd | 液晶表示装置 |
TW412656B (en) * | 1996-04-26 | 2000-11-21 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display |
GB9614887D0 (en) * | 1996-07-16 | 1996-09-04 | Philips Electronics Nv | Colour interlaced image projection apparatus |
WO2004081640A1 (ja) * | 1996-10-30 | 2004-09-23 | Toshiaki Hashizume | 投写型表示装置 |
TW542932B (en) * | 1998-02-09 | 2003-07-21 | Seiko Epson Corp | Liquid crystal panel and electronic appliances |
US6331060B1 (en) | 1998-10-08 | 2001-12-18 | Sony Corporation | Projection-type display device and method of adjustment thereof |
TW460730B (en) * | 1998-11-13 | 2001-10-21 | Ind Tech Res Inst | Dual board Liquid crystal projection display |
US6721508B1 (en) | 1998-12-14 | 2004-04-13 | Tellabs Operations Inc. | Optical line terminal arrangement, apparatus and methods |
JP2000347177A (ja) * | 1999-03-29 | 2000-12-15 | Minolta Co Ltd | 表示光学装置及びそれを用いたプロジェクター表示装置 |
JP2001100311A (ja) * | 1999-07-23 | 2001-04-13 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ |
KR100542082B1 (ko) * | 1999-12-20 | 2006-01-10 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 액정 셀 제조방법 |
TWI224694B (en) * | 2000-12-21 | 2004-12-01 | Ind Tech Res Inst | Time-sequential color separator and liquid crystal projector using the same |
JP2004062092A (ja) * | 2002-07-31 | 2004-02-26 | Canon Inc | 色合成光学系、投射型表示光学系、投射型画像表示装置および画像表示システム |
CN100437207C (zh) * | 2004-03-31 | 2008-11-26 | 松下电器产业株式会社 | 颜色分离装置及摄像装置 |
JP2008209811A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Hitachi Ltd | 表示装置及び投写型照明装置 |
US8549552B2 (en) | 2009-11-03 | 2013-10-01 | The Nielsen Company (Us), Llc | Methods and apparatus to monitor media exposure in vehicles |
KR101683880B1 (ko) * | 2009-12-15 | 2016-12-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 전원 공급 장치 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5083855A (en) * | 1980-01-08 | 1992-01-28 | Clark Noel A | Surface stabilized ferroelectric liquid crystal devices |
US4541691A (en) * | 1983-12-27 | 1985-09-17 | Tektronix, Inc. | Electro-optic switching system using circularly polarized light |
JPS6275418A (ja) * | 1985-09-27 | 1987-04-07 | Alps Electric Co Ltd | 液晶素子 |
JPS62247333A (ja) * | 1986-04-21 | 1987-10-28 | Seiko Epson Corp | 強誘電性液晶光学表示装置 |
JPS6315219A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-22 | Seikosha Co Ltd | 投写式液晶表示装置 |
US4786146A (en) * | 1987-02-11 | 1988-11-22 | Hughes Aircraft Company | Color sequential illumination system for a liquid crystal light valve |
JPS63216026A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | Ricoh Co Ltd | 投写型液晶表示装置 |
US4989954A (en) * | 1987-10-09 | 1991-02-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Projection type liquid cyrstal display device |
JPH02828A (ja) * | 1987-12-02 | 1990-01-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶表示装置 |
DE68927634T2 (de) * | 1988-07-14 | 1997-05-28 | Seiko Epson Corp | Reflektive elektrooptische flüssigkristallvorrichtung und projektionsanzeigevorrichtung unter verwendung derselben |
FR2642927B1 (fr) * | 1989-02-07 | 1993-12-24 | Thomson Csf | Dispositif de visualisation a haute definition, couleur |
JPH07104506B2 (ja) * | 1989-03-14 | 1995-11-13 | スタンレー電気株式会社 | 強誘電性液晶パネル |
US5157523A (en) * | 1989-03-29 | 1992-10-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Projection type liquid crystal display unit including orthogonal phase plates |
JP2893599B2 (ja) * | 1989-10-05 | 1999-05-24 | セイコーエプソン株式会社 | 偏光光源及び投写型表示装置 |
US5168381A (en) * | 1989-10-30 | 1992-12-01 | University Research Corporation | Smectic liquid crystal devices using SSFLC and electroclinic effect based cells |
US5107356A (en) * | 1989-12-26 | 1992-04-21 | General Electric Company | Liquid crystal display device with birefringent films |
JPH03217814A (ja) * | 1990-01-24 | 1991-09-25 | Canon Inc | 液晶プロジェクター |
JP2772582B2 (ja) * | 1990-11-21 | 1998-07-02 | キヤノン株式会社 | 光学変調素子 |
US5122887A (en) * | 1991-03-05 | 1992-06-16 | Sayett Group, Inc. | Color display utilizing twisted nematic LCDs and selective polarizers |
US5247378A (en) * | 1991-06-07 | 1993-09-21 | Peter Miller | Optical retarder having means for determining the retardance of the cell corresponding to the sensed capacitance thereof |
-
1991
- 1991-06-24 JP JP3151627A patent/JP3039570B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
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1996
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