DE69215436T2

DE69215436T2 - Projektor

Info

Publication number: DE69215436T2
Application number: DE69215436T
Authority: DE
Inventors: Noboru Hagiwara; Kiyoshi Masuda; Tomoyoshi Nomura; Shigenobu Sakai; Kazutake Uehira
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1997-06-26
Anticipated expiration: 2012-05-22
Also published as: JPH04345157A; JP3158484B2; US5300966A; EP0519774B1; EP0519774A1; DE69215436D1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technologie, mit der eine Großbildebene auf einen Schirm projiziert wird, und insbesondere einen Projektor zum Anzeigen einer Bildebene mit hoher Bildschärfe.

Hintergrund der Erfindung

Mit zunehmender Ausweitung des Gebietes der Bildanwendungen hat man in den letzten Jahren mehrere Arten von Technologien zur Anzeige einer Großbildebene entwickelt.
Fig. 14 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel für die Anordnung eines Projektors nach dieser Art von Technologie zeigt. In dieser Figur, auf die Bezug genommen wird, ist ein Flüssigkristall-Lichtventil 2 gezeigt, in dem sich mehrere Pixel in einer regelmäßigen zweidimensionalen Anordnung befinden. In dieses Flüssigkristall Lichtventil 2 wird - ähnlich wie bei den bekannten Flüssigkristall-Fernsehern - ein Bildsignal eingegeben, und dementsprechend werden die Pixel angesteuert, um ein Bild zu erzeugen. Bei dieser Anordnung werden die Pixel beispielsweise durch ein bekanntes Aktivmatrix-System gebildet. Eine Lichtquelle 5 zum Emittieren von Weißlicht nach dem Flüssigkristall-Lichtventil 2 befindet sich auf dessen Rückseite. Eine Projektionslinse 3 fokussiert Licht, das durch das Flüssigkristall-Lichtventil 2 hindurchgegangen ist, auf einen Schirm 6 zur Erzeugung eines Bildes (dieses Licht wird nachstehend als "Bildlicht" bezeichnet).
Wird bei der oben erwähnten Anordnung dem Flüssigkristall-Lichtventil 2 ein Bildsignal zugeführt, so werden die Pixel in Übereinstimmung mit dem Bildsignal angesteuert, um im Flüssigkristall-Lichtventil 2 ein Bild zu erzeugen. Ferner tritt Licht durch dieses Flüssigkristall-Lichtventil 2, um intensitätsmoduliertes Bildlicht zu erzeugen. Dieses Bildlicht wird durch die Projektionslinse 3 auf den Schirm 6 fokussiert. Als Folge wird das im Fliissigkristall-Lichtventil 2 erzeugte Bild vergrößert und auf den Schirm 6 projiziert, wodurch es möglich wird, eine Großbildebene anzuzeigen.
Das von dem Projektor projizierte Bild hat eine Auflösung, die durch die Zahl der Pixel bestimmt ist, die das Flüssigkristall-Lichtventil 2 bilden. Zur Zeit ist die Zahl der Pixel im Flüssigkristall-Lichtventil 2 im wesentlichen gleich derjenigen der bekannten Flüssigkristall-Fernseher. Dementsprechend ist die Zahl der Pixel pro Flächeneinheit bei einem Flüssigkristall-Fernseher mit einem kleinen Bildschirm groß, so daß vorausgesetzt werden kann, daß das Flüssigkristall-Lichtventil 2 ein Bild mit einer relativ hohen Bildschärfe erzeugen kann. Wird dieses Bild jedoch vergrößert und zum Anzeigen einer Großbildebene projiziert, so nimmt die Zahl der Pixel pro Flächeneinheit ab, und dementsprechend wird die Pixeldichte verringert, was zu einem Bild mit niedriger Auflösung führt.
Dementsprechend besteht zur Zeit die Aufgabe, die Pixeldichte oder die Größe einer Flüssigkristalltafel selbst zu erhöhen. Man hat daher ein Flüssigkristall-Lichtventil 2 entwickelt, das auf einem hochauflösenden Fernseher (HDTV) anzeigt. im Falle, daß die Pixeldichte im Flüssigkristall-Lichtventil 2 vergrößert wird, wird die Produktionsausbeute im gegenwärtigen Herstellungsprozeß jedoch stark verringert, was zu hohen Herstellungskosten führt. Ferner besteht eine technische Grenze insofern, als die Länge einer Seite eines Pixeis nicht kleiner als die Dicke einer Flüssigkristalltafel sein kann, selbst wenn die Größe eines Pixeis verringert wird, um die Pixeldichte zu vergrößern. Auch im Falle, daß die Flüssigkristalltafel selbst größer gemacht wird, um die Zahl der Pixel zu vergrößern, verringert sich die Produktionsausbeute, ähnlich der Situation, die sich ergibt, wenn die Pixeldichte vergrößert wird, was hohe Kosten verursacht. Das heißt, eine Vergrößerung der Zahl der Pixel im Flüssigkristall-Lichtventil 2 über die gegenwärtig zur Verfügung stehende Zahl hinaus ist sehr schwierig zu erreichen, und dementsprechend ist es schwierig gewesen, die Bildschärfe eines vergrößerten Bildes zu erhöhen.
Um das Auftreten der oben erwähnten, durch eine Vergrößerung der Zahl oder der Dichte der Pixel im Flüssigkristall-Lichtventil 2 verursachten Probleme zu vermeiden, hat man einen Projektor vorgeschlagen, der die Bildschärfe des projizierten Bildes wirksam vergrößern kann, ohne die Zahl der Pixel im Flüssigkristall-Lichtventil 2 zu vergrößern. Fig. 15 ist eine Schemaskizze, die ein Beispiel fiir diese Anordnung zeigt. In dieser Figur sind gleiche Teile wie die in Fig. 14 gezeigten mit gleichen Bezugszeichen versehen, und deren Beschreibung ist weggelassen.
Bei dem in dieser Figur gezeigten Projektor befindet sich auf der Rückseite der Projektionslinse 3 ein Prismenspiegel PM mit zwei reflektierenden Oberflächen. Der Prismenspiegel PM zweiteilt die optische Achse m, um zwei Bildebenen zu erzeugen. Ferner sind zwei Flüssigkristall-Lichtventile 21, 22 und zwei Lichtquellen 51, 52 zum Emittieren von Licht nach den ersteren entsprechend diesen zwei Bildebenen angeordnet. Bei dieser Anordnung werden auf den beiden Flüssigkristall Lichtventilen 21, 22 angezeigte Bilder mittels der Linse 3 auf die rechte bzw. die linke Hälfte des Schirms 6 projiziert, so daß auf dem Schirm 6 ein fortlaufend projiziertes Bild erhalten werden kann. Das heißt, wie in Fig. 15 gezeigt wird das durch das Flüssigkristall-Lichtventil 22 erhaltene Bild auf der durch A angezeigten Fläche auf dem Schirm 6 angezeigt, während das durch das Flüssigkristall-Lichtventil 21 erhaltene Bild auf der durch B angezeigten Fläche auf dem Schirm angezeigt wird. Dementsprechend wird ein den beiden Flüssig kristall- Lichtventilen 21, 22 zuzuführendes Bildsignal in zwei Signale für die jeweiligen Flächen geteilt und dann in die Flüssigkristall-Lichtventile 21, 22 eingegeben, um das Ursprungsbild auf dem Schirm anzuzeigen. Bei dieser Anordnung, bei der die in den beiden Flüssigkristall Lichtventilen angezeigten Bilder synthetisiert werden, um das Ursprungsbild anzuzeigen, läßt sich eine Pixeldichte erreichen, die doppelt so groß wie die auf herkömmliche Weise erhaltene ist.
Bei dieser Art Projektor zeigten sich jedoch unvermeidbar die folgenden Nachteile. Das heißt, falls die Kenngrößen der Flüssigkristall-Lichtventile 21, 22 zur Erzeugung der linken und rechten projizierten Bilder verschieden sind, wird auf dem Schirm eine Verbindungslinie sichtbar, die durch den Unterschied zwischen ihren Kenngrößen verursacht wird, und dementsprechend verschlechtert sich die Qualität des projizierten Bildes. Da bei dem oben erwähnten Projektor die wirksamen Anzeigeflächen der Flüssigkristall-Lichtventile vergrößert werden, muß ferner die Größe der Projektionslinse erhöht werden.
Das Dokument US-A-4 916 485 offenbart ein optisches System zur Filmprojektion. In dieser Druckschrift wird jedes von zwei Bildern auf einem Filmstreifen getrennt durch ein Paar Projektionslinsen auf einen Schirm projiziert. Daher ist es schwierig, Linsenparameter zur Einstellung von Brennweite, Brennpunkt usw. zu ändern. Ferner kann mit diesem System keine höhere Bildschärfe erzielt werden, da zwei durch ein Paar Linsen projizierte Bilder Positionsabweichungen an ihrer äußeren Begrenzung verursachen, wegen der unvermeidbaren Störung eines durch eine Linse projizierten Bildes an seiner äußeren Begrenzung.
In dem Dokument "IBM Technical Disclosure Bulletin", Band 33, Nr.2, Juli 1990, Seite 63, mit dem Titel "Interframe Multiplexed Video Projection Display", ist ein Projektionsanzeigegerät offenbart, das Halbspiegel verwendet, was den Wirkungsgrad des Anzeigegerätes verringert.
Schließlich offenbart das Dokument US-A-4 552 441 ein Farbanzeigegerät aus einem einzelnen Lichtventil, bei dem Filter verwendet werden, um die im Anzeigegerät verwendeten zwei Primärfarben auszuwählen. Die Oberflächen der Bilder und des Schirms sind nicht senkrecht zur optischen Achse der Projektionslinse. Daher wird das resultierende projizierte Bild trapezartig verzerrt.

Abriß der Erfindung

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, all diese Nachteile der bekannten Systeme zu vermeiden.
Dementsprechend ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines Projektorsystems zur Erzeugung eines vergrößerten und projizierten Bildes mit hoher Bildschärfe auf nahtlose Weise, ohne die Pixeldichte in dem Flüssigkristall- Lichtventil zu vergrößern oder die Größe einer Flüssigkristalltafel zu erhöhen, wobei das Projektorsystem einen hohen Wirkungsgrad aufweist und Verzerrungen vermeidet.
Diese und weitere Aufgaben werden durch ein Projektorsystem gelöst, das Bildanzeigeeinrichtungen, wenigstens eine Lichtquelle zum Emittieren von Lichtstrahlen auf die Bildanzeigeeinrichtungen und wenigstens einen Spiegel mit reflektierenden Oberflächen zum Reflektieren von durch die Anzeigeeinrichtungen hindurchgegangenen Lichtstrahlen und zum Einleiten der reflektierten Lichtstrahlen in ein Projektionslmsensystem aufweist, wobei das Projektionslinsensystem eine auf einen Schirm gerichtete optische Achse aufweist und die reflektierenden Oberflächen des wenigstens einen Spiegeis die optische Achse der Projektionseinrichtung außer an ihrer Seite und ihrem Scheitelpunkt nicht kreuzen, wobei die Anzeigeeinrichtung so angeordnet ist, daß die durch die Anzeigeeinrichtungen angezeigten Bilder im wesentlichen in ihrer Gesamtheit auf den Schirm projiziert werden und aufeinandergelegt werden.
Bei der oben erwähnten Anordnung werden die durch die mehreren Anzeigeeinrichtungen angezeigten geteilten Bildteile auf der gleichen Fläche auf dem Schirm aufeinandergelegt, im Vergleich zu den in der Vergangenheit erzielten Pixeldichten, der Wiedergabe eines Ursprungsbildes. Somit ist es möglich, die Pixeldichte mit einem Faktor zu multiplizieren, der gleich der Zahl der verwendeten Anzeigeeinrichtungen ist. Dementsprechend kann die Pixeldichte eines auf den Schirm projizierten und darauf angezeigten Bildes wesentlich vergrößert werden, ohne die Pixeldichte und die Größe oder Fläche jeder der verwendeten Anzeigeeinrichtungen zu vergrößern. Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung nur eine Projektionslinse verwendet, und dementsprechend kann das Problem einer durch die Linse verursachten Bildverzerrung beseitigt werden, wodurch es möglich ist, die Ausrichtung einer Vielzahl von geteilten Bildteilen zu erleichtern, die synthetisiert werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die eine Anordnung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Draufsicht zur Erläuterung des Prinzips der Bildanzeige bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;
Fig. 3 ist eine Skizze zur Erläuterung eines Verfahrens, ein Ursprungsbild ORG in zwei Bildteile zu teilen und die geteilten Bildteile Flüssigkristall-Lichtventilen 21 bzw. 22 zuzuordnen;
Fig. 4 ist eine Skizze, die den Ort von Pixeln in den Flüssig kristall-Lichtventilen 21, 22 in der Ausführungsform und den synthetisierten Zustand der Pixel in diesen Flüssigkristall-Lichtventilen 21, 22 zeigt;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die die Anordnung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die die Anordnung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 ist eine Perspektivansicht, die die Anordnung einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist eine Perspektivansicht zur Erläuterung der Beziehung zwischen reflektierenden Oberflächen P1 bis P4 und Flüssigkristall-Lichtventilen 21 bis 24;
Fig. 9 ist eine Perspektivansicht zur Erläuterung der Positionsbeziehung zwischen den Flüssigkristall-Lichtventilen 21 bis 24 in der vierten Ausführungsform;
Fig. 10 ist eine Skizze, die ein in der vierten Ausführungsform auf einem Schirm anzuzeigendes Pixelfeld zeigt;
Fig. 11 ist eine Perspektivansicht, die die Anordnung einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 12 ist eine Schnittansicht, die die Anordnung einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 13 ist eine Schnittansicht, die die Anordnung einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 14 und 15 sind Schnittansichten, die die Anordnung eines konventionellen Beispiels zeigen.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nachstehend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben.

[Erste Ausführungsform]

Es wird auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine Schnittansicht ist, die die Anordnung eines Projektors in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein integral gebildeter Spiegel 1 besteht aus einer rechtwinkligen Dreikantstange mit zwei Oberflächen PR1, PR2, die als reflektierende Oberflächen dienen. Flüssigkristall-Lichtventile 21, 22 enthalten Pixel in einer Zahl ähnlich der konventionell verwendeten, und Lichtquellen 51, 52 emittieren Licht auf die Rückseiten der beiden Flüssigkristall-Lichtventile 21 bzw. 22. Den Flüssig kristall-Lichtventilen 21, 22 werden über Bildsignalleitungen 71, 72 Bildsignale zugeführt. Eine Projektionslinse 3 weist eine optische Achse m auf.
Wie in dieser Figur gezeigt, ist der Spiegel 1 so angeordnet, daß der rechtwinklige Teil der rechtwinkligen Dreikantstange durch die optische Achse m halbiert wird. Das heißt, bei dieser Anordnung sind die Winkel der reflektierenden Oberflächen RP1, RP2 in bezug auf die optische Achse m auf 45 Grad eingestellt. Man beachte jedoch, daß die Winkel der reflektierenden Oberflächen RP1, RP2 auf einen beliebigen Wert eingestellt werden können, daß heißt, es genügt, den Spiegel 1 auf eine solche Weise anzuordnen, daß der Scheitelpunkt zwischen den reflektierenden Oberflächen PR1, PR2 halbiert werden kann. Zufällig wie in Fig. 1 gezeigt. Eine Linse zur Verbesserung der Parallelität des von den Lichtquellen emittierten Lichts, die sich in Übereinstimmung mit dem Stand der Technik zwischen den Lichtquellen und den Flüssigkristall-Lichtventilen befand, ist weggelassen.
Die Flüssig kristall-Lichtventile 21, 22 werden so angeordnet, daß die folgenden Bedingungen erfüllt sind. Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung wird zuerst eine Abschätzung derart vorgenommen, daß sich ein Lichtstrahl vom Schirm 6 längs der optischen Achse m der Projektionslinse 3 erstreckt. Dieser Lichtstrahl durchläuft die Projektionslinse 3 und wird in der Nachbarschaft des Scheitelpunktes des Spiegels 1 in zwei Teilstrahlen zweigeteilt, die dann jeweils in Richtungen senkrecht zur optischen Achse m weiterlaufen. Die Flüssig kristall-Lichtventile 21, 22 werden ferner so angeordnet, daß diese zwei Teustrahlen jeweils die Mitten ihrer Anzeigeflächen durchlaufen. Die Flüssigkristall-Lichtventile 21, 22 werden in Übereinstimmung mit der oben erwähnten Bedingung angeordnet, und dementsprechend können die Mitten der Anzeigeflächen der Flüssigkristall-Lichtventile 21, 22 auf die optische Achse m ausgerichtet werden.
Die reflektierenden Oberflächen RP1, RP2 zum Reflektieren des Lichts, das die Flüssigkristall-Lichtventile 21, 22 durchlaufen hat, daß heißt des intensitätsmodulierten Bildlichts, befinden sich übrigens in der oberen und der unteren Hälfte oberhalb und unterhalb der optischen Achse m. Mit der in Fig. 1 gezeigten Anordnung können die von den Flüssig kristall-Lichtventilen 21, 22 angezeigten Bilder jedoch sogar mit dieser Positionsbeziehung in ihrer Gesamtheit auf den Schirm 6 projiziert werden. Dieses Prinzip wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert.
Fig. 2 ist eine Draufsicht, die die Beziehung zwischen der reflektierenden Oberfläche RP1, die sich in der oberen Hälfte oberhalb der optischen Achse m befindet, dem Flüssigkristall-Lichtventil 21 und der Lichtquelle 51 zeigt. In dieser Figur bezeichnen die Bezugszeichen A, B Pixel, die an den beiden Enden des Flüssigkristall- Lichtventils angeordnet sind, und A', B' bezeichnen Stellen, die den Pixeln A, B entsprechen und an denen sie projiziert und auf dem Schirm 6 angezeigt werden. Ferner bezeichnen a, b von den Pixeln A, B emittierte Bildlichtstrahlen.
Diese Bildlichtstrahlen a, b divergieren in ihrer Ausbreitungsrichtung, wie durch schraffierte Teile gezeigt. Das heißt, der vom Pixel a emittierte Bildlichtstrahl wird von der reflektierenden Oberfläche RP1 reflektiert und danach durch die Projektionslinse 3 bei A' auf den Schirm 6 fokussiert. Unterdessen wird der Bildlichtstrahl b teilweise von der reflektierenden Oberfläche RP1 reflektiert und an der Stelle B' mittels der Projektionslinse 3 auf den Schirm 6 fokussiert. Die reflektierende Oberfläche RP1 projiziert somit alles Bildlicht aus dem Flüssigkristall-Lichtventil 12 auf den Schirm 6, obwohl sie in der oberen Hälfte oberhalb der optischen Achse m angeordnet ist.
Bei dieser Anordnung weist das auf den Schirm 6 projizierte Bild jedoch keine gleichförmige Helligkeit auf, daß heißt, es wird eine Hell-Dunkel-Verteilung verursacht. Wie aus Fig. 2 leicht ersichtlich ist, liegt dies daran, daß der vom Pixel A emittierte Bildlichtstrahl a vollständig auf den Schirm 6 projiziert wird, aber nur ein Teil des vom Pixel B emittierten Bildlichtstrahls b auf den Schirm 6 projiziert wird.
Um diese Hell-Dunkel-Verteilung zu kompensieren, um die Helligkeit des auf den Schirm 6 projizierten Bildes gleichförmig zu machen, werden die Werte der den jeweiligen Pixeln zugefiihrten Bildsignale beispielsweise mittels eines Nachschlagtabellen-Systems kompensiert. Das heißt, für ein Pixel, das ein dunkles Bild auf dem Schirm 6 liefert, wird sein Bildsignal mit einem großen Korrelationskoeffizienten multipliziert, während für ein Pixel, das ein helles Bild liefert, der Bildsignalwert mit einem kleinen Korrelationskoeffizienten multipliziert wird.
Als nächstes wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 das Bild erläutert, das von den Flüssig kristall-Lichtventilen 21, 22 erzeugt wird. In dieser Figur besteht ein Ursprungsbild ORG aus Pixeln P&sub1;&sub1; bis Pmn, die in m Zeilen und n Spalten regelmäßig angeordnet sind. Es wird eine Abschätzung dahingehend durchgeführt, daß das Ursprungsbild ORG eine hohe Bildschärfe aufweist, so daß die Zahl der Pixel diejenige der Pixel übersteigt, die das Flüssigkristall-Lichtventil bilden. Dementsprechend kann das Ursprungsbild ORG nicht durch nur ein Flüssigkristall- Lichtventil angezeigt werden. Das Ursprungsbild ORG wird daher auf der Basis des oben erwähnten Prinzips mittels beider Flüssig kristall-Lichtventile 21, 22 synthetisiert.
Das heißt, wie in Fig. 3 gezeigt werden im Ursprungsbild ORG horizontal gelegte Pixelzeilen in zwei Gruppen eingeteilt, die aus ungeradzahligen Reihen und geradzahligen Reihen bestehen, und es werden beispielsweise die Pixel in der Gruppe, die aus den ungeradzahligen Reihen besteht, dem Flüssigkristall-Lichtventil 21 zugeordnet, während die Pixel in der Gruppe, die aus den geradzahligen Reihen besteht, dem Flüssigkristall-Lichtventil 22 zugeordnet werden. Ferner werden die in zwei Gruppen eingeteilten Pixel auf ein und dieselben Fläche auf den Schirm projiziert, um das Ursprungsbild ORG zu synthetisieren. Dementsprechend ist es möglich, das Ursprungsbild ORG, das wirksam eine hohe Bildschärfe aufweist, auf den Schirm zu projizieren und darauf anzuzeigen, ohne die Zahl der Pixel in jedem Flüssigkristall-Lichtventil zu erhöhen.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 das Prinzip der Projektion und Anzeige erläutert. Die Flüssigkristall-Lichtventile 21, 22 bestehen aus mehreren Pixeln in einer regelmäßigen zweidimensionalen Anordnung. Ferner besteht jedes Pixel aus einer Öffnung (Apertur), die Licht hindurchtreten läßt, Leitungsdrähten, die sogenannte Bildsignalleitungen oder Gatterleitungen sind, einem Dünnfilm-Schalttransistor und dergleichen. Bei dem so aufgebauten Pixel kann nur die Öffnung Ap zur Projektion und Anzeige beitragen. Eine unwirksame Fläche D, die nicht zur Projektion und Anzeige beitragen kann, ist mit den oben erwähnten Leitungsdrähten oder dem Dünnfilm-Transistor versehen. Dementsprechend befinden sich mehrere Öffnungen Ap in einer regelmäßigen Anordnung mit Pixelabständen Pw und sind durch die unwirksamen Flächen D voneinander getrennt.
Wie oben erwähnt, werden dementsprechend die im Ursprungsbild ORG horizontal gelegten Pixelreihen in die Gruppen eingeteilt, die aus ungeradzahligen Reihen und geradzahligen Reihen bestehen, und es werden beispielsweise die Pixel in der Gruppe, die aus den ungeradzahligen Reihen besteht, dem Flüssigkristall-Lichtventil 21 zugeordnet, während die Pixel in der Gruppe, die aus geradzahligen Reihen besteht, dem Flüssigkristall-Lichtventil 22 zugeordnet werden. Um die so zweigeteilten Pixeireihen zu synthetisieren, wird ferner das vom Flüssigkristall-Lichtventil 22 erzeugte Bild um die Hälfte des Wertes der Abstände Pw in bezug auf das vom Flüssigkristall-Lichtventil 21 erzeugte Bild verschoben, und es werden dann beide Bilder projiziert und angezeigt. Das heißt, wie in Fig. 4 gezeigt werden die Öffnungen Ap in den Pixeln so angeordnet, daß die unwirksamen Flächen D in beiden Flüssigkristall-Lichtventilen 21, 22 ausgelöscht werden, und dementsprechend kann ein Pixelfeld mit hoher Dichte erhalten werden, wodurch es möglich ist, ein Ursprungsbild ORG mit hoher Bildschärfe wiederzugeben. Da die beiden Bilder synthetisiert werden, wie oben erwähnt, um die unwirksamen Flächen auszulöschen, ist es möglich, eine Pixeldichte zu erhalten, die doppelt so hoch wie diejenige ist, die durch konventionelle Verfahren erhalten wird.

[Zweite Ausführungsform]

Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die die Anordnung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich hinsichtlich der folgenden Punkte von der ersten Ausführungsform. Und zwar sind zwischen den Lichtquellen 51, 52 und den Flüssigkristall-Lichtventilen 21, 22 Konkavspiegel 41 bzw. 42 angeordnet, die jeder eine konkav gekrümmte Oberfläche aufweisen. Die optischen Achsen der Konkavspiegel 41, 42 sind auf die Mitten der Flüssig kristall-Lichtventile 21, 22 ausgerichtet. Diese Konkavspiegel 41 42 bündeln Licht aus den Lichtquellen 51, 52 und führen dieses gleichförmig den Flüssigkristall-Lichtventilen 21, 22 zu. Dementsprechend kann der Lichtbündelungsbetrag des auf die Flüssigkristall-Lichtventile 21, 22 auffallenden Lichts verbessert werden.
Da bei dieser Anordnung gleichförmiges Licht auf die Flüssigkristall-Lichtventile 21, 22 auffällt, entsteht keine Hell-Dunkel-Verteilung, im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform, wie oben erwähnt. In dieser Ausführungsform ist es somit nicht notwendig, den jedem Pixel zugeführten Bildsignalwert mittels des Nachschlagtabellen-Systems zu korrigieren. Ferner wird in dieser Ausführungsform die Bildhelligkeit des auf den Schirm 6 projizierten und darauf angezeigten Bildes größer, wenn der Lichtbündelungsbetrag größer wird.
Man beachte, daß anstelle der Konkavspiegel 41, 42 eine Konvexlmse ähnlich angeordnet werden kann. Es muß nicht erwähnt werden, daß ähnliche Wirkungen wie mittels der Konkavspiegel erzielt werden können.

[Dritte Ausführungsform]

Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die die Anordnung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Das Merkmal dieser Ausführungsform ist die Schaffung einer Anordnung derart, daß sich die Lichtquellen schräg hinter den Flüssigkristall-Lichtventilen 21 bzw. 22 befinden. Bei dieser Anordnung fällt das von den Lichtquellen 51, 52 emittierte Licht auf ihrer ganzen Oberfläche auf die Flüssigkristall-Lichtventile 21, 22, und dementsprechend kann der Wirkungsgrad der Lichtausnutzung verbessert werden, so daß die Helligkeit eines projizierten und angezeigten Bildes verbessert werden kann. Außerdem tritt in diesem Fall keine Hell-Dunkel-Verteilung auf, im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform, wie oben erwähnt, und dementsprechend ist keine Kompensation des Bildsignals erforderlich. Man beachte, daß mit Ausnahme (der oben erwähnten Positionsanordnung der Lichtquellen 51, 52, die sich schräg hinter den Flüssig kristall-Lichtventilen 21, 22 befinden] die Anordnung und das Anzeigeprinzip der Vorrichtung dieser Ausführungsform mit denen der ersten Ausführungsform übereinstimmen, die oben erwähnte Positionsanordnung der Lichtquellen 51, 52, die sich schräg hinter den Flüssigkristall-Lichtventilen 21, 22 befinden.

[Vierte Ausführungsform]

Fig. 7 ist eine schematische Perspektivansicht, die die Anordnung einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Figur ist das Lichtführungssystem von den Lichtquellen nach den Flüssigkristall-Lichtventilen der Kürze halber aus der Erläuterung weggelassen. Unter Bezugnahme auf Fig. 7 enthält ein Pyramidenspiegel 7 integral vier schiefliegende reflektierende Oberflächen P1 bis P4. Dieser Pyramidenspiegel 10 ist so angeordnet, daß sein Scheitelpunkt auf die optische Achse der Projektionslinse 3 eingestellt ist. Die Winkel der vier reflektierenden Oberflächen P1 bis P4 können beliebig eingestellt werden, werden in dieser Ausführungsform aber auf 45 Grad eingestellt. Ferner sind Flüssigkristall-Lichtventile 21 bis 24 so angeordnet, daß sie jeweils den reflektierenden Oberflächen P1 bis P4 gegenüberliegen. Die Beziehung zwischen den reflektierenden Oberflächen P1 bis P4 und den Flüssigkristall-Lichtventilen 21 bis 24 wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 erläutert. Man beachte, daß Fig. 8 nur die Beziehung zwischen der reflektierenden Oberfläche P3 und dem Flüssigkristall-Lichtventil 24 zeigt, um die Erläuterung zu vereinfachen. Unter Bezugnahme auf Fig. 8 wird das von der Lichtquelle 51 emittierte Licht durch den Konkavspiegel 43 gebündelt und danach gleichförmig dem Flüssigkristall-Lichtventil 24 zugeführt.
Es wird nun die Positionsbeziehung der Flüssigkristall-Lichtventile 21 bis 24 erläutert. Zur Verkürzung der Erläuterung zeigt Fig. 9 nur die Positionsbeziehung des Flüssigkristall-Lichtventils 21.
Man beachte, daß die Positionsbeziehungen der anderen Flüssigkristall-Lichtventile 22 bis 24 die gleichen wie die des Flüssigkristall-Lichtventils 21 sind.
Die Positionsbedingung des Flüssigkristall-Lichtventils 21 ist wie folgt. Und zwar ist (1) die Ebene, in der sich das Flüssigkristall-Lichtventil 21 befindet, auf die Ebene gelegt, die die Unterseite b1 der zugeordneten reflektierenden Oberfläche P1 enthält, das heißt die Ebene Ph1, die parallel zu der optischen Achse m der Projektionslinse 3 liegt; (2) die Mitte der Anzeigefläche des Flüssigkristall- Lichtventils 21 fällt mit dem Scheitelpunkt 5 eines gleichschenkligen Dreiecks (in der Figur durch Schraffur angezeigt) zusammen, das erhalten wird, indem die reflektierende Oberfläche P1 auf die Ebene Ph1 projiziert wird; und (3) die Seiten des Flüssigkristall-Lichtventils 21 sind parallel oder senkrecht zu den zwei gleichen Seiten des gleichschenkligen Dreiecks angeordnet (dem in der Figur durch Schraffur angezeigten Teil). Auch wenn die oben erwähnten Bedingungen nicht immer perfekt gelten, kann die Mitte eines projizierten und angezeigten Bildes auf die optische Achse m der Projektionslinse 3 eingestellt werden, indem die drei Bedingungen (1) bis (3) erfüllt werden. Ferner sind diese Anordnungsbedingungen diejenigen, durch die das Licht, das das Flüssig kristall-Lichtventil 21 durchlaufen hat, mit dem höchsten Wirkungsgrad von der reflektierenden Oberfläche P1 reflektiert werden kann.
Als nächstes folgt eine Erläuterung eines Verfahrens zur Erzeugung von Bildern auf den Flüssigkristall-Lichtventilen 21 bis 24, die in den oben erwähnten Zuständen angeordnet sind. In diesem Fall werden ähnlich wie bei der oben erwähnten ersten Ausführungsform die horizontal in ein Ursprungsbild gelegten Pixelreihen in zwei Gruppen eingeteilt, die aus ungeradzahligen Reihen und geradzahligen Reihen bestehen, und ein Bild OI, das durch die Gruppe erhalten wird, die aus ungeradzahligen Reihen besteht, und ein Bild EI, das durch die Gruppe erhalten wird, die aus geradzahligen Reihen besteht, werden voneinander getrennt. Danach werden vertikal in das Bild OI gelegte Pixelreihen in zwei Gruppen eingeteilt, die aus ungeradzahligen Reihen und geradzahligen Reihen bestehen, und ein Bild OIO, das durch die Gruppe erhalten wird, die aus ungeradzahligen Reihen besteht, und ein Bild OIE, das durch die Gruppe erhalten wird, die aus geradzahligen Reihen besteht, werden voneinander getrennt. Das Bild EI wird ähnlich in ein Bild EIO, das durch eine Gruppe erhalten wird, die aus ungeradzahligen Reihen besteht, und ein Bild EIE geteilt, das durch eine Gruppe erhalten wird, die aus geradzahligen Reihen besteht. Als Folge wird das Ursprungsbild in vier getrennte Bilder geteilt, das heißt die Bilder OIO, OIE, EIO, EIE.
Diese vier Bilder OIO, OIE, EIO, EIE werden entsprechend den Flüssigkristall-Lichtventilen 21 bis 24 projiziert und angezeigt. Bei der Projektion und Anzeige werden die vier Bilder OIO, OIE, EIO, EIE nach dem oben erwähnten Prinzip auf ein und derselben Fläche auf den Schirm projiziert, wobei diese Bilder in der Horizontal- bzw. Vertikalrichtung um den halben Wert der Pixelabstände Pw gegeneinander verschoben werden. Bei der derartigen Projektion und Anzeige ist die Pixeldichte sowohl in Horizontal- als auch in Vertikairichtung doppelt so hoch wie die der konventionellen Anordnung, bei der ein einziges Flüssigkristall-Lichtventil verwendet wird.
Fig. 10 ist eine Skizze, die ein Pixelfeld zeigt, das mittels der oben erwähnten Vier- Bild-Projektion synthetisiert wird. in dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen a ein Pixelfeld in dem Flüssigkristall-Lichtventil, in dem eines der oben erwähnten vier Bilder erzeugt wird, und b bezeichnet ein Pixelfeld in einem solchen Zustand, daß die Bildfelder a sowohl in Horizontal- als auch in Vertikalrichtung um die Hälfte des Wertes der gegenseitigen Pixelabstände Pw verschoben sind, um die vier Bilder zu synthetisieren. Da die Pixeldichte sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung doppelt so hoch wie die mittels der konventionellen Projektion und Anzeige erhaltene Pixeldichte ist, ist es möglich, wie aus dieser Figur leicht deutlich wird, ein projiziertes und angezeigtes Bild mit hoher Bildschärfe zu erhalten, das eine Pixeldichte aufweist, die vier mal so hoch wie die eines durch konventionelle Verfahren erhaltenen Bildes ist.

[Fünfte Ausführungsform]

Als nächstes ist Fig. 11 eine Perspektivansicht, die die Anordnung einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in dieser Figur gezeigte fünfte Ausführungsform unterscheidet sich hinsichtlich der folgenden Punkte von der in Fig. 7 gezeigten vierten Ausführungsform: ein Pyramidenstumpfspiegel 11 mit vier reflektierenden Oberflächen ist zwischen dem Pyramidenspiegel 10 und der Projektionslinse 3 angeordnet, und Flüssigkristall-Lichtventile 24 bis 28 sind entsprechend den reflektierenden Oberflächen des Spiegels 11 angeordnet. Der Spiegel 11 weist ein hohles Inneres auf, und der obere gewinkelte Teil der rechtwinkligen Pyramide ist ausgeschnitten, um eine pyramidenstumpfförmige Pyramidengestalt mit einer Öffnung H zu erzeugen. Dieser Spiegel 11 befindet sich in enger Nachbarschaft der Projektionslinse 3. Dementsprechend werden die durch die Flüssigkristall-Lichtventile 25 bis 28 hindurchgegangenen Lichtstrahlen von den zugeordneten reflektierenden Oberflächen des Spiegels 11 reflektiert und danach in die Projektionslinse 3 eingeleitet. Unterdessen werden die durch die Flüssigkristall-Lichtventile 21 bis 24 hindurchgegangenen Lichtstrahlen von den zugeordneten reflektierenden Oberflächen des Spiegels 10 reflektiert und danach durch die Öffnung H des Spiegels 11 der Projektionslinse 3 zugeführt. Wenn beide Spiegel 10, 11 auf der optischen Achse der Projektionslinse 3 angeordnet sind, werden dementsprechend die Bilder der Flüssigkristall-Lichtventile 21 bis 28 auf den Schirm projiziert und darauf angezeigt.
Zur Projektion und Anzeige der Bilder der Flüssigkristall-Lichtventile 21 bis 28 werden die in den Flüssigkristall-Lichtventilen 21 bis 24 gebildeten Pixel in der Horizontairichtung um ein Viertel des Wertes der Pixelabstände Pw gegeneinander verschoben. Ferner werden die in den Flüssigkristall-Lichtventilen 25 bis 28 gebildeten Pixel in der Horizontairichtung um ein Viertel des Wertes der Pixelabstände Pw, in der Vertikalrichtung aber um die Hälfte des Wertes der Pixelabstände Pw gegeneinander verschoben. Danach werden die Bilder auf den Schirm projiziert und darauf angezeigt. Bei der oben erwähnten Projektion und Anzeige ist die Pixeldichte in der Horizontalrichtung vier mal so hoch wie die, die konventionell erreicht wird, und in der Vertikalrichtung zwei mal so hoch wie die, die konventionell erreicht wird. Daher kann insgesamt eine Pixeldichte erreicht werden, die acht mal so hoch wie die ist, die konventionell erreicht wird. Man beachte, daß der Prozeß zur Teilung des Ursprungsbildes in acht Teile dem in der vierten Ausführungsform erläuterten Prozeß ähnlich ist, und dementsprechend wird dessen Erläuterung weggelassen.

[Sechste Ausführungsform]

Als nächste ist Fig. 12 eine Schnittansicht, die die Anordnung einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in dieser Figur gezeigte sechste Ausführungsform unterscheidet sich darin von der fünften Ausführungsform, daß Halbspiegel H&sub1;&sub1;, H&sub1;&sub2;, H&sub2;&sub1;, H&sub2;&sub2; und Totalreflexionsspiegel 41 bis 44 vorgesehen sind, um die Zahl der Lichtquellen auf die Hälfte zu verringern, das heißt von 8 auf 4. Man beachte, daß die Lichtquellen 55, 54, die Halbspiegel H&sub1;&sub2;, H&sub2;&sub2; und die Totalreflexionsspiegel 43, 44 in dieser Figur nicht gezeigt sind, da der Schnitt der Vorrichtung gezeigt ist.
Das heißt, daß in dieser Ausführungsform Licht, das von einer der Lichtquellen emittiert wird, zum Beispiel der Lichtquelle 51, durch den Halbspiegel H&sub1;&sub1; in zwei Lichtstrahlen geteilt wird, von denen einer dem Flüssigkristall-Lichtventil 21 zugeführt wird, während der andere dem Flüssigkristall-Lichtventil 25 zugeführt wird. Ferner wird dann der Lichtweg des durch das Flüssigkristall-Lichtventil 25 hindurchgegangenen Lichtstrahls geändert, danach von dem oben erwähnten Pyramidenstumpfspiegel 11 reflektiert und dann in die Projektionslinse 3 eingeleitet. Mit dieser Anordnung, bei der die Zahl der Lichtquellen um die Hälfte verringert werden kann, ist es möglich, die Vorrichtung zu miniaturisieren.

[Siebte Ausführungsform]

Fig. 13 ist eine Schnittansicht, die die Anordnung einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Figur reflektieren dichroitische Spiegel DR1, DR2 nur rotes Licht, lassen aber das andersfarbene Licht hindurchtreten. Dichroitische Spiegel DB1, DB2 reflektieren nur blaues Licht, lassen aber das andersfarbene Licht hindurchtreten. Monochromatische Flüssig kristall-Lichtventile 21R, 21G, 21B, 22R, 22G, 228 weisen ein und dieselbe Größe und ein und dieselbe Pixelzahl auf. Die Bezugszeichen H&sub1;&sub1;, H&sub1;&sub2;, H&sub2;&sub1; bzw. H&sub2;&sub2; bezeichnen Halbspiegel.
In den oben erläuterten Ausführungsformen Eins bis Sechs werden zur Projektion und Anzeige eines Farbbildes und eines monochromatischen Bildes farbige Flüssigkristall-Lichtventile bzw. monochromatische Flüssig kristall-Lichtventile verwendet. Im Gegensatz dazu ist das Merkmal der siebten Ausführungsform die Schaffung einer Anordnung derart, daß insbesondere ein Farbbild mit hoher Bildschärfe angezeigt wird. Das heißt, in dieser Ausführungsform wird das Ursprungsbild in drei Primärfarbkomponenten (Rot, Grün, Blau) getrennt. Danach werden für jedes Primärfarbkomponenten-Bild ähnlich wie in der oben erwähnten Ausführungsform horizontal auf das Ursprungsbild gelegte Pixeireihen in zwei Gruppen eingeteilt, die aus ungeradzahligen Reihen und geradzahligen Reihen bestehen, um ein Bild, das durch die Gruppe erhalten wird, die aus ungeradzahligen Reihen besteht, von einem Bild zu trennen, das durch die Gruppe erhalten wird, die aus geradzahligen Reihen besteht. Als Ergebnis wird das Ursprungsbild in sechs getrennte Bilder geteilt. Diese sechs Bilder werden in den monochromatischen Flüssigkristall- Lichtventilen 21R, 21G, 21B, 22R, 22G bzw. 22B angezeigt.
Als nächstes wird die Farbprojektion und Anzeige unter Verwendung solcher sechs monochromatischer Flüssigkristall-Lichtventile erläutert. Zuerst wird von der Lichtquelle 51 emittiertes Licht durch den dichroitischen Spiegel DR1 in rotes Licht und das andersfarbene Licht geteilt. Das vom dichroitischen Spiegel DR1 reflektierte rote Licht wird vom Totalreflexionsspiegel 41R reflektiert und tritt dann durch das Flüssigkristall-Lichtventil 21R. Das Licht, das durch das Flüssigkristall-Lichtventil 21R getreten ist, entspricht Bildinformationen, die die rote Komponente aufweisen, die die rechte Hälfte des Ursprungsbildes bedeckt. Ferner wird das Licht, das durch das Flüssigkristall-Lichtventil 21R getreten ist, über den Halbspiegel H&sub1;&sub1; und den Halbspiegel H&sub1;&sub2; von der reflektierenden Oberfläche des Spiegels 1 reflektiert und fällt dann auf die Projektionslinse 3. Dementsprechend wird auf der rechten Hälfte des Schirms ein rotes Bild erzeugt.
Als nächstes wird von dem Licht, das durch den durch den dichroitischen Spiegel DR1 getreten ist, vom dichroitischen Spiegel DB1 blaues Licht reflektiert. Dieses blaue Licht tritt durch das Flüssigkristall-Lichtventil 21B, um in eine blaue Komponente umgewandelt zu werden, die die rechte Hälfte des Ursprungsbildes bedeckt. Ferner wird das Licht, das durch das Ventil 21B getreten ist, über den Halbspiegel H&sub1;&sub1; und den Halbspiegel H&sub1;&sub2; von der reflektierenden Oberfläche PR1 des Spiegels 1 reflektiert und fällt auf die Projektionslinse 3. Dementsprechend wird auf der rechten Hälfte des Schirms ein blaues Bild erzeugt.
Unterdessen tritt das grüne Licht, das durch den durch den dichroitischen Spiegel DB1 getreten ist, durch das Flüssigkristall-Lichtventil 21G, um in eine blaue Komponente umgewandelt zu werden, die die rechte Hälfte des Ursprungsbildes bedeckt. Ferner wird das Licht, das durch das Ventil 21G getreten ist, vom Totalreflexionsspiegel 41G reflektiert und tritt dann durch den Halbspiegel H&sub1;&sub2;. Danach fällt das Licht über die Projektionsfläche PR1 des Spiegels 11 auf die Projektionslinse 3.
Dementsprechend wird auf der rechten Hälfte des Schirms ein blaues Bild erzeugt.
Somit werden die drei Primärfarbbilder auf die rechte Hälfte des Schirms projiziert und darauf angezeigt, das heißt, die rechte Hälfte des Ursprungsbildes wird farbig angezeigt. Es ist anzumerken, daß sich die drei Flüssigkristall-Lichtventile 21R, 21GR, 21BR in Positionen befinden, die in speziellen Abständen voneinander liegen. Man beachte diese Anordnung. Das heißt, um die Größen der auf den Schirm projizierten Bilder einander gleich zu machen, werden die Längen der Lichtwege von den Flüssigkristall-Lichtventilen 21R, 21G, 21B zur Projektionslinse 3 einander gleich eingestellt.
Aus der oben erwähnten Erläuterung wird der Prozeß deutlich, in dem das von der Lichtquelle emittierte Licht das Farbbild auf der rechten Hälfte des Schirms anzeigt. Der Prozeß für das von der Lichtquelle 52 emittierte Licht ist dem oben erwähnten Prozeß ähnlich, außer daß das Farbbild, das die linke Hälfte des Schirms bedeckt, in bezug auf das Bild, das die rechte Hälfte des Schirms bedeckt, in der Horizontalrichtung um die Hälfte des Wertes der Pixelabstände Pw verschoben wird. Bei dieser Anordnung werden die sechs getrennten Bilder auf dem Schirm wiedergegeben. Bei dieser Projektion und Anzeige kann somit das Bild mit einer Auflösung angezeigt werden, die sechs mal so hoch wie die der konventionellen Projektion und Anzeige ist.

[Weitere Ausführungsformen]

In den oben erwähnten Ausführungsformen wurde zwar erläutert, daß die Dreiecksspiegel oder die Pyramidenspiegel integral mit reflektierenden Oberflächen verbunden sind, die vorliegende Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt, und statt der reflektierenden Oberflächen kann ein individueller Totalreflexionsspiegel verwendet werden.
In der oben erwähnten Ausführungsform wird der Pyramidenspiegel mit vier reflektierenden Oberflächen verwendet. Man ist aber nicht darauf beschränkt, und es kann ein Spiegel mit mehr als 4 reflektierenden Oberflächen verwendet werden, um die Pixeldichte zu erhöhen.
Bei den oben erwähnten ersten Ausführungsformen werden ferner die projizierten Bilder horizontal um die Hälfte des Wertes der Pixelabstände Pw gegeneinander verschoben, um die horizontale Auflösung zu verbessern. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt, und sie können statt dessen in der Vertikalrichtung verschoben werden, um die vertikale Auflösung zu verbessern.
Bei der oben erwähnten zweiten Ausführungsform werden die Konkavspiegel verwendet, um den Lichtbündelungsbetrag zu verbessern. Anstelle dieser Spiegel können jedoch Linsen verwendet werden, um den Lichtbündelungsbetrag zu verbessern.
Ferner konnte in der oben erwähnten siebten Ausführungsform Licht mit drei Primärfarben mittels zweier Arten von dichroltischen Spiegeln erhalten werden, statt der dichroitischen Spiegel können aber auch dichroitische Prismen verwendet werden, um ähnliche Wirkungen zu erzielen.
Ferner wird in den oben erwähnten Ausführungsformen für jede Anzeigeeinrichtung ein Fliissigkristall-Lichtventil verwendet. Gemäß der Kern der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, unabhängig von der Art der Anzeigeeinrichtung eine äußerst scharfe Projektion und Anzeige zu erhalten. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine hohe Bildschärfe zwar unter Verwendung von Flüssigkristall- Lichtventilen mit einer kleinen numerischen Apertur erhalten werden, es muß aber nicht erwähnt werden, daß eine hohe Bildschärfe auch unter Verwendung von Flüssigkristall-Lichtventilen mit einer großen numerischen Apertur erhalten werden kann.
In Anbetracht des Vorhergehenden ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Projektion und Anzeige mit hoher Bildschärfe zu erhalten, und zwar durch Verwendung einer Anordnung derart, daß Bilder, die von mehreren Flüssigkristall Lichtventilen erzeugt werden, jeweils von den zugeordneten Spiegeln reflektiert werden und danach zur Projektion und Anzeige in eine Projektionslinse geleitet werden.

Claims

1. Projektorsystem, das mehrere Bildanzeigeeinrichtungen (21, 22), wenigstens eine Lichtquelle (51, 52) zum Emittieren von Lichtstrahlen auf die Bildanzeigeeinrichtungen (21, 22) und wenigstens einen Spiegel (PM) mit mehreren reflektierenden Oberflächen, von denen jede jeweils einer der mehreren Bildanzeigeeinrichtungen zugeordnet ist, zum Reflektieren von durch die Anzeigeeinrichtungen (21, 22) hindurchgegangenen Lichtstrahlen und zum Einleiten der reflektierten Lichtstrahlen in ein Projektionslinsensystem (3) aufweist, wobei das Projektionslinsensystem (3) eine auf einen Schirm (6) gerichtete optische Achse (m) aufweist und die reflektierenden Oberflächen (RP1, RP2) des wenigstens einen Spiegels (PM) die optische Achse (m) der Projektionseinrichtung (3) außer an ihrer Seite nicht kreuzen,

wobei die Anzeigeeinrichtungen (21, 22) so angeordnet sind, daß die durch die Anzeigeeinrichtungen angezeigten Bilder im wesentlichen in ihrer Gesamtheit auf den Schirm (6) projiziert werden und aufeinandergelegt werden.

2. Projektorsystem gemäß Anspruch 1, wobei ein Ursprungsbild in mehrere Bildteile geteilt wird und den mehreren Anzeigeeinrichtungen (21, 22) Bildsignale (71, 72) zugeführt werden, die den geteilten Bildteilen entsprechen.

3. Projektorsystem gemäß Anspruch 1, wobei eine Farbtrenneinrichtung (DR1, DR2, DB1, DB2) vorgesehen ist, zum Trennen von mittels der mehreren reflektierenden Oberflächen abgezweigten Lichtwegen in Primärfarbkomponenten, um ein Farbbild zu synthetisieren.

4. Projektorsystem gemäß Anspruch 1, wobei die mehreren Anzeigeeinrichtungen (21, 22) optische Achsen, die mittels der reflektierenden Oberflächen (RP1, RP2) verzweigt sind, mit ihren Anzeigeflächen kreuzen.

5. Projektorsystem gemäß Anspruch 1, wobei die mehreren Anzeigeeinrichtungen (21, 22) optische Achsen, die mittels der reflektierenden Oberflächen (RP1, RP2) verzweigt sind, in den Mitten ihrer Anzeigeflächen kreuzen und wobei auf den Anzeigeeinrichtungen (21, 22) angezeigte Bilder auf ein und derselben Fläche auf dem Schirm (6) angezeigt werden.

6. Projektorsystem gemäß Anspruch 1, wobei die Bildanzeigeeinrichtungen eine erste (21) und eine zweite (22) Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen eines ersten und eines zweiten Bildes umfassen, wobei der wenigstens eine Spiegel eine erste (RP1) und eine zweite (RP2) reflektierende Oberfläche aufweist, zum Reflektieren eines ersten und eines zweiten Lichtstrahls, die durch die erste und die zweite Anzeigeeinrichtung hindurchgegangen sind, und wobei das erste und das zweite Bild im wesentlichen in ihrer Gesamtheit auf dem Schirm (6) aufeinandergelegt werden.

7. Projektorsystem gemäß Anspruch 6, wobei sich die erste und die zweite reflektierende Oberfläche (RP1, RP2) in winkligen Positionen befinden, wobei der Winkel zwischen den reflektierenden Oberflächen durch die optische Achse (m) des Projektionslinsensystems (3) halbiert wird.

8. Projektorsystem gemäß Anspruch 6, wobei die erste und die zweite Anzeigeeinrichtung (21, 22) so angeordnet sind, daß zu der optischen Achse (m) des Projektionslinsensystems (3) senkrechte Achsen auf ihre Anzeigemitten eingestellt sind.

9. Projektorsystem gemäß Anspruch 6, wobei die erste und die zweite reflektierende Oberfläche so angeordnet sind, daß der erste und der zweite Bildlichtstrahl auf der gleichen Fläche auf dem Schirm (6) aufeinandergelegt werden, um das projizierte Bild zu synthetisieren.

10. Projektorsystem gemäß Anspruch 6, wobei horizontal auf das Ursprungsbild gelegte Pixelreihen in zwei Gruppen eingeteilt sind, die jeweils aus ungeradzahligen Reihen bzw. geradzahligen Reihen bestehen, und Pixel in der Gruppe, die aus ungeradzahligen Reihen besteht, einer der ersten und der zweiten Bildanzeigeeinrichtung (21, 22) zugeordnet sind, und Pixel in der Gruppe, die aus geradzahligen Reihen besteht, der anderen Anzeigeeinrichtung (22, 21) zugeordnet sind, wobei die erste und die zweite reflektierende Oberfläche (RP1, RP2) die Pixel der ungeradzahligen Reihen und die Pixel der geradzahligen Reihen auf dem Schirm (6) aufeinanderlegen.

11. Projektorsystem gemäß Anspruch 6, wobei vertikal auf das Ursprungsbild gelegte Pixelreihen in zwei Gruppen eingeteilt sind, die aus ungeradzahligen Reihen und geradzahligen Reihen bestehen, und Pixel in der Gruppe, die aus ungeradzahligen Reihen besteht, einer der ersten und der zweiten Anzeigeeinrichtung (21, 22) zugeordnet sind, und Pixel in der Gruppe, die aus geradzahligen Reihen besteht, der anderen Anzeigeeinrichtung (22, 21) zugeordnet sind, wobei die erste und die zweite reflektierende Oberfläche (RP1, RP2) die Pixel der ungeradzahligen Reihen und die Pixel der geradzahligen Reihen auf dem Schirm (6) aufeinanderlegen.

12. Projektorsystem gemäß Anspruch 6, wobei die erste und die zweite reflektierende Oberfläche (RP1, RP2) den ersten und den zweiten Bildlichtstrahl in das Projektionslinsensystem (3) einleiten und den zweiten Bildlichtstrahl um eine Größe Pw/2 in bezug auf den ersten Bildlichtstrahl verschieben, wobei Pw der Wert der Pixelabstände ist, die die Intervalle zwischen Pixeln anzeigen, die in der ersten und der zweiten Anzeigeeinrichtung regelmäßig angeordnet sind.

13. Projektorsystem gemäß Anspruch 6, wobei zwischen der Lichtquelle (51, 52) und der ersten und der zweiten Anzeigeeinrichtung (21, 22) ein erster und ein zweiter Konkavspiegel (41, 42) angeordnet sind, die jeder eine konkav gekrümmte Oberfläche aufweisen, wobei die optischen Achsen des ersten und des zweiten Konkavspiegels (41, 42) jeweils auf die Mitten der ersten bzw. der zweiten Anzeigeeinrichtung (21, 22) ausgerichtet sind, um von der Lichtquelle emittiertes Licht zu bündeln und dieses in die erste und die zweite Anzeigeeinrichtung (21, 22) einzuleiten.

14. Projektorsystem gemäß Anspruch 6, wobei zwischen der Lichtquelle (51, 52) und der ersten und der zweiten Anzeigeeinrichtung (21, 22) eine erste und eine zweite Konvexlmse (31) angeordnet sind, wobei die optischen Achsen der ersten und der zweiten Konvexlmse (31) jeweils auf die Mitten der ersten bzw. der zweiten Anzeigeeinrichtung (21, 22) ausgerichtet sind, um Licht von der Lichtquelle (51, 52) zu bündeln und dieses in die erste und die zweite Anzeigeeinrichtung (21, 22) einzuleiten.

15. Projektorsystem gemäß Anspruch 6, wobei sich die Lichtquelle (51, 52) schräg hinter der ersten und der zweiten Anzeigeeinrichtung (21, 22) befindet.

16. Projektorsystem gemäß Anspruch 1, wobei die Bildanzeigeeinrichtungen eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte Anzeigeeinrichtung (21, 22, 23, 24) zur Erzeugung eines ersten, eines zweiten, eines dritten und eines vierten Bildes umfassen, wobei der Spiegel (10) eine erste, eine zweite, eine dritte und eine vierte reflektierende Oberfläche (P1, P2, P3, P4) aufweist, zum Reflektieren von jeweiligen Bildlichtstrahlen, die durch die erste, die zweite, die dritte und die vierte Anzeigeeinrichtung (21, 22, 23, 24) hindurchgegangen sind, und zum Einleiten der vier reflektierten Lichtstrahlen in das Projektionslinsensystem (3).

17. Projektorsystem gemäß Anspruch 1 6, wobei die reflektierenden Oberflächen Eins bis Vier (P1, P2, P3, P4) als schiefliegende Oberflächen einer rechtwinkligen Pyramide (10) integral zusammengeschlossen sind und wobei der Scheitelpunkt der rechtwinkligen Pyramide (10) auf die optische Achse (m) des Projektionslinsensystems (3) eingestellt ist.

18. Projektorsystem gemäß Anspruch 16, wobei die Anzeigeeinrichtungen Eins bis Vier (21, 22, 23, 24) jeweilige Endteile der zugeordneten reflektierenden Oberflächen (P1, P2, P3, P4) enthalten und in Ebenen (Ph1) angeordnet sind, die zu der optischen Achse (m) des Projektionslinsensystems (3) parallel sind, die Mitten der Anzeigeflächen der Anzeigeeinrichtungen Eins bis Vier (21, 22, 23, 24) jede auf den Scheitelpunkt (5) eines gleichschenkligen Dreiecks ausgerichtet sind, das erhalten wird, indem die reflektierende Oberfläche (P1) auf die Ebene (Ph1) projiziert wird, und

die Seiten der Anzeigeeinrichtungen Eins bis Vier (21, 22, 23, 24) parallel oder senkrecht zu den gleichen Seiten des gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sind.

19. Projektorsystem gemäß Anspruch 16, wobei die Bildlichtstrahlen Eins bis Vier, die durch die Anzeigeeinrichtungen Eins bis Vier (21, 22, 23, 24) hindurchgegangen sind, projiziert werden, während sie um Pw/n gegeneinander verschoben werden (n ist eine ganze Zahl), wobei Pw ein Wert der Pixelabstände ist.

20. Projektorsystem gemäß Anspruch 16, wobei zwischen den reflektierenden Oberflächen Eins bis Vier und dem Projektionslinsensystem (3) reflektierende Oberflächen Fünf bis Acht angeordnet sind und wobei Anzeigeeinrichtungen Fünf bis Acht (25, 26, 27, 28) entsprechend den reflektierenden Oberflächen Fünf bis Acht vorgesehen sind.