DE69430000T2

DE69430000T2 - Projektionssystem mit flüssigkristall-lichtventil und kompensationseinrichtung sowie zusammensetzung des gegenelektrodensubstrat

Info

Publication number: DE69430000T2
Application number: DE69430000T
Authority: DE
Inventors: Robert Edwards; M. Haggerty; Roger Hollister; Ned Nestorovic; A. Ruiz; H. Schmidt; D. Sterling
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1993-11-12
Filing date: 1994-10-26
Publication date: 2002-09-26
Anticipated expiration: 2014-10-27
Also published as: WO1995013561A1; EP0729596A1; JPH09508709A; JP3326614B2; US5576854A; EP0729596B1; DE69430000D1; EP0729596A4

Description

TECHNISCHER HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Ein Projektor mit Flüssigkristall-Lichtventil verwendet eine Lichtquelle, um Licht auf einen Polarisator zu strahlen, der S-polarisiertes Licht zu einem Flüssigkristall-Lichtventil (LCLV) reflektiert. Wenn das LCLV voll aktiviert ist, dann wandelt das LCLV das S-polarisierte Licht in P-polarisiertes Licht um, nachdem es hinter dem LCLV durch einen dielektrischen Spiegel reflektiert wird. Das P-polarisierte Licht wird zum Polarisator zurück reflektiert, wo es durch den Polarisator zum Projektionsschirm hindurchtritt. Wenn das LCLV-Segment nicht aktiviert ist, dann ändert es die Polarisation des Lichts nicht, und das Licht bleibt S-polarisiert. Das S-polarisierte Licht wird zur Polarisationsfläche zurück reflektiert, die ihrerseits das Licht zur Lichtquelle zurück reflektiert. In einem idealen System sind 100% des vom Polarisator zum LCLV reflektierten Lichts S-polarisiertes Licht. Der Polarisator reflektiert jedoch wegen geometrisch bedingter Fehler im Polarisator nicht 100% S-polarisiertes Licht. Wegen des auf das LCLV auffallenden Lichtkegels wird durch den Polarisator bezüglich des LCLV nicht alles in dem Kegel enthaltene Licht in S-Richtung polarisiert. Wegen des Einfallswinkels des auf die Polarisationsfläche gerichteten Lichts treten kleine Drehungen der Polarisationsrichtung auf. In dieser Situation tritt für einen Strahl mit höherem Einfallswinkel ein höherer Drehungsgrad der Polarisationsachse auf. Die Drehrichtung der Polarisation von der idealen Richtung weg ist vom Einfallswinkel des Strahls abhängig. Zum Beispiel könnte ein unter 5º einfallender Strahl die Polarisationsachse um 2º drehen, während ein unter -5º einfallender Strahl die Polarisationsachse um -2º drehen würde. Dieser geometrische Effekt ist in Handbook of Optics, Driscoll, Walter G., 1978, McGraw-Hill, S. 1055-1057, besser beschrieben.
Die Lichtstrahlen mit Polarisationen, die ein wenig aus der idealen Richtung herausgedreht sind, werden durch den dielektrischen Spiegel im LCLV reflektiert und kehren mit immer noch leicht gedrehter Polarisationsachse zum Polarisator zurück. Dadurch tritt ein geringer Anteil dieser Strahlen in den Polarisator ein, statt durch den Polarisator reflektiert zu werden. Dieser geringe Lichtanteil wird dann auf den Projektionsschirm projiziert. Wenn daher das LCLV völlig abgeschaltet oder inaktiviert ist, wird ein kleiner Anteil des vom LCLV reflektierten Lichts bezüglich der Polarisationsfläche nicht vollständig in S- Richtung polarisiert. Dadurch gelangt unerwünschtes Licht durch den Polarisator und bewirkt eine schwache Beleuchtung des Schirms und dadurch eine schwache Beleuchtung im "dunklen" Zustand, wodurch sich das Kontrastverhältnis des Projektionssystems verringert.
In einer weiteren Patentschrift wird das Einsetzen eines Verzögerers an der gleichen Stelle in einem Projektionssystem erwähnt. Die Patentschrift Nr. 4466702 von Weiner-Avnear et al. beschreibt das Einsetzen eines Verzögerers in einem ähnlichen System, um Verzögerungsunterschiede über die Farbbandbreite einzelner Kanäle in einem Farbprojektor zu korrigieren. Diese Patentschrift erfordert eine Abstimmung des doppelbrechenden Plättchens auf jeden einzelnen räumlichen Lichtmodulator. Dies ist kein Effekt, den die vorliegende Erfindung korrigiert.
Ein weiteres Problem, das mit dem Dunkel- oder Aus-Zustand des LCLV-Projektors verbunden ist, ist das Problem der Doppelbrechung, das durch Temperaturgradienten am Gegenelektrodensubstrat entsteht. Das Lichtventil selbst einschließlich des Substrats ist in einem anodisierten Aluminiumgehäuse untergebracht, um Reflexionen zu vermindern, die eine unerwünschte Lichtstreuung verursachen. Daher wird Licht, das auf das Gehäuse auffällt, welches das LCLV enthält, absorbiert und erzeugt Wärme in dem LCLV-Gehäuse. Diese Wärme wird auf das Gegenelektrodensubstrat übertragen, was zu einem Temperaturanstieg im Substrat führt und einen Temperaturgradienten am Substrat erzeugt. Dieser Temperaturgradient führt in einem BK-7-Substrat zur Doppelbrechung. Diese Doppelbrechung führt dazu, daß der dunkle oder Aus-Zustand des Flüssigkristall-Lichtventils "heller" ist als erwünscht. Bei vollständigem Abschalten des Lichtventils, wobei der Schirm völlig schwarz sein sollte, wird daher tatsächlich eine gewisse Lichtmenge auf den Schirm projiziert, wodurch der Schirm grau statt tiefschwarz aussieht. Daher wäre es wünschenswert, die durch den Temperaturgradienten am Gegenelektrodensubstrat verursachte Doppelbrechung zu beseitigen und dadurch das Kontrastverhältnis zu verbessern, indem man dafür sorgt, daß der dunkle oder Aus-Zustand des LCLV auf dem Projektionsschirm schwarz statt grau erscheint.
Ein weiterer Aspekt des Problems ist der für das Gegenelektrodensubstrat verwendete Materialtyp. Das BK-7-Material erzeugt bei steigender Substrattemperatur mechanische Spannungen am Gegenelektrodensubstrat. Der Grad der Spannung an der Elektrode ist die Hauptursache der Doppelbrechung im Substrat. Es wäre daher wünschenswert, ein Material mit niedrigerem Spannungskoeffizienten bei gegebenem Temperaturanstieg zu finden, so daß die Doppelbrechung entsprechend abnehmen würde.
Die im Oberbegriff der Ansprüche 1, 9 und 15 angegebenen Merkmale sind zusammengenommen aus dem Dokument EP-A-0389240 (Matsushita Electric Ind. Co., Ltd.) vom 26. September 1990 bekannt. Wie in Fig. 2 von EP-A-0389240 dargestellt, hat das von einer Lampe eingestrahlte Licht ein Wärmeabsorptionsfilter passiert. US-A-4464018 (Gagnon, Ralph J.) vom 7. August 1984 lehrt, daß eine weitere Ursache ungleichmäßiger Färbung in Flüssigkristall-Lichtventilen eine Restdoppelbrechung innerhalb des Polarisations-Strahlteilers ist. Diese Restdoppelbrechung kann gemäß US-A-4464018 als Folge von Fertigungsfehlern sowie von ungleichmäßiger Erwärmung durch Wärmequellen innerhalb des Bildprojektorgehäuses einschließlich der Elektronik sowie der Hochleistungslichtquelle auftreten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Bei einem Flüssigkristall-Lichtventilprojektor ist es wünschenswert, daß ein Aus- oder Schwarzpegel so schwarz wie möglich ist, wobei schwarz als Abwesenheit von projiziertem Licht definiert ist. Mit dunkler werdendem Schwarzpegel verbessert sich das Kontrastverhältnis, was wiederum zu einer höheren Qualität des projizierten Bildes führt. Durch die vorliegende Erfindung wird das Kontrastverhältnis verbessert, indem der Dunkelpegel des Flüssigkristall-Lichtventils verbessert wird. Die Erfindung erzeugt einen Flüssigkristall-Lichtventilprojektor mit hervorragendem Schwarzpegel. Bei diesem Typ des Flüssigkristall-Lichtventilprojektors wird Licht polarisationsabhängig zum Projektionsschirm durchgelassen. Von einer Lichtquelle wird Licht aller Polarisationsrichtungen zu einem Polarisator ausgesandt, der theoretisch nur Licht reflektiert, das bezüglich des LCLV S-polarisiert ist. Praktisch reflektiert der Polarisator auch hauptsächlich S-polarisiertes Licht, weist jedoch wegen des Einfallswinkels des vom Polarisator reflektierten Lichts auch eine geringe P-Polarisation bezüglich des LCLV auf. Wenn dieses Licht durch das LCLV reflektiert wird, neigt die P-Komponente dazu, den Polarisator als Leckstrahlung zu durchdringen, und findet ihren Weg zum Projektionsschirm, wodurch der Schwarzpegel während des Aus-Zustands erhöht wird. Um diese geometrisch verursachte Polarisationsverschiebung zu kompensieren, wird zwischen dem Polarisator und dem LCLV ein Viertelwellen-Verzögerungsplättchen eingefügt. Am Polarisator reflektiertes Licht durchläuft ein Viertelwellenplättchen, das die Phase der P- Polarisation um 90º verschiebt. Das Licht wird dann am Flüssigkristall-Lichtventil reflektiert und durchläuft nochmals das Viertelwellenplättchen, das die P-Polarisationsphase um weitere 90º verschiebt. Folglich wird die P-Komponente von anfänglich durch den Polarisator reflektiertem Licht, das kleine Drehungen seiner Polarisationsachse aufwies, um 180º phasenverschoben, so daß beim Auftreffen des Lichts auf den Polarisator die Phasenverschiebung der P-Komponente dem umgekehrten Einfallswinkel des Lichts entspricht, das anfangs auf den Polarisator aufgefallen ist. Wegen der Drehungsverschiebung des polarisierten Lichts fällt das Licht flach oder wie bezüglich des Polarisators S-polarisiertes Licht auf und wird vom Polarisator reflektiert, statt zum Schirm durchgelassen zu werden. Dadurch verbessert sich das Kontrastverhältnis, indem der Schwarzpegel näher zum völlig schwarzen Zustand verschoben wird.
Ein erfindungsgemäßes Projektionssystem auf Polarisationsbasis wird in Anspruch 1 definiert.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung gemäß den Ansprüchen 9 und 15 ist die Verwendung einer Wärmeabschirmung, um Temperaturgradienten am Gegenelektrodensubstrat zu vermindern. Bei Lichteinfall auf das Flüssigkristall-Lichtventil fällt Streulicht auf das schwarze anodisierte Gehäuse, welches das Flüssigkristall-Lichtventil enthält. Dieses Licht wird durch das Gehäuse absorbiert und zeigt die Tendenz; das Lichtventilgehäuse zu erwärmen, wodurch dem Gegenelektrodensubstrat Wärmeenergie zugeführt wird. Bei Erwärmung dieses Substrats entstehen Spannungen in dem Substrat, die dazu führen, daß das Substrat Doppelbrechungseigenschaften aufweist, welche die Leistung des Lichtventils mindern. Um die Übertragung von Wärmeenergie zum Gegenelektrodensubstrat zu minimieren, wird vor dem Lichtventilgehäuse eine Wärmeabschirmung angebracht, die etwas größer ist als die Öffnung der Lichtventilmaske. Diese Wärmeabschirmung absorbiert das Streulicht und verhindert, daß es das Gegenelektrodensubstrat in gleichem Maße aufheizt. Durch Ableiten der Wärmeenergie vom Lichtventilgehäuse werden die Temperaturgradienten am Gegenelektrodensubstrat reduziert, wodurch wiederum die Doppelbrechung des Substrats vermindert wird. Die Verminderung der Doppelbrechung führt zur Erhöhung des Kontrastverhältnisses, indem sie den Aus-Zustand dunkler macht bzw. dadurch das projizierte Bild verbessert. In diesem besonderen Fall war das Glassubstrat ein von Schott hergestelltes BK- 7-Substrat.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist der Austausch des BK-7-Gegenelektrodensubstrats durch ein SF-57-Substrat. Es zeigte sich, daß das SF-57-Substrat einen niedrigeren spannungsoptischen Koeffizienten aufweist. Das SF-57 weist außerdem eine niedrige Eigendoppelbrechung und eine gute Durchlässigkeit für sichtbares Licht auf. Wegen seines niedrigen spannungsoptischen Koeffizienten weist das SF-57-Substrat bei Einwirkung von Temperaturschwankungen eine niedrigere Doppelbrechung auf. Eine Temperaturschwankung kann auch ein Problem verursachen, wenn die Haupt- und Gegenelektrodenmaterialien keine gleichartigen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Die Haupt- und die Gegenelektrode versuchen bei Temperaturänderung einander und alles dazwischenliegende Material zu verbiegen und verursachen Lecks in der Abdichtung und möglicherweise eine ungleichmäßige Dicke des Flüssigkristalls. Das SF-57 weist bei Einwirkung von Temperaturschwankungen eine niedrige Doppelbrechung und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, der gut an das als Hauptelektrodensubstrat verwendete BK-7-Material angepaßt ist. Bei der vorliegenden Erfindung ist das Hauptelektrodensubstrat annähernd 12,7 mm (1/2 Zoll) dick, und das SF-57- Gegenelektrodensubstrat ist etwa 15,24 mm (0,6 Zoll) dick. Die Verwendung des SF-57-Gegenelektrodensubstrats verbessert den Aus- Zustand des Lichtventils und steigert die Wirkung der Verwendung eines Viertelwellen- Kompensatorplättchens. Die übereinstimmenden Wärmeausdehnungskoeffizienten der Haupt- und der Gegenelektrode tragen eher als ein dunklerer Aus-Zustand dazu bei, die Leistung des Flüssigkristall- Lichtventils über einen breiten Temperaturbereich zu verbessern. Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen LCLV-Projektor auf Polarisationsbasis mit einem verbesserten Kontrastverhältnis durch Dunklermachen des Dunkelzustands bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Dunkelzustand des Projektors durch Entfernen außeraxialer Lichtpolarisationszustände bezüglich des LCLV aus dem Hauptpolarisator mit Hilfe eines Viertelwellenplättchens zu verbessern. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung einer Wärmeabschirmung, um die Wärmeübertragung von Streulicht zum LCLV-Gehäuse zu beseitigen, wodurch wärmeinduzierte Doppelbrechung am Gegenelektrodensubstrat beseitigt wird. Dadurch verbessert sich der Dunkelzustand des Flüssigkristall-Lichtventilprojektors. Schließlich besteht eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, das Kontrastverhältnis des LCLV-Projektors durch Verwendung eines Gegenelektrodensubstrats mit niedrigem spannungsoptischem Koeffizienten zu verbessern. Dadurch wird die wärmeinduzierte Doppelbrechung im Gegenelektrodensubstrat minimiert, wodurch sich wiederum der Dunkelzustand des Lichtventils verbessert.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der beschriebenen Erfindung sowie die Ausführung der Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der vorliegenden Erfindung, welche die Lage des Viertelwellenplättchens darstellt;
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Erfindung, welche die Lage des Viertelwellenplättchens darstellt;
Fig. 3A und 3B zeigen schematisch die Auswirkung des Viertelwellenplättchens auf S-polarisiertes Licht, wenn die Achse bezüglich des Viertelwellenplättchens leicht gedreht ist;
Fig. 4A und 4B veranschaulichen eine Korrekturwirkung des Viertelwellenplättchens auf vom Polarisator reflektiertes Licht;
Fig. 5 zeigt die Drehung des vom Polarisator reflektierten polarisierten Lichts aus der Perspektive des LCLV, wenn kein Viertelwellenplättchen verwendet wird;
Fig. 6 zeigt die Korrekturwirkung des Viertelwellenplättchens;
Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm eines Flüssigkristall-Lichtventils, das die Lage des Gegenelektrodensubstrats darstellt;
Fig. 8 zeigt eine Tabelle, welche die relativen Vorzüge verschiedener Materialien zur Verwendung als Gegenelektrodensubstrat darstellt;
Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht einer Flüssigkristall-Lichtventilbaugruppe mit einer Wärmeabschirmung; und
Fig. 10 zeigt eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Wärmeabschirmung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung des Kontrastverhältnisses eines LCLV-Projektors, indem der Dunkelzustand so dunkel wie möglich gemacht wird. Licht wird in Abhängigkeit von der Polarisation des Lichts auf den Schirm eines LCLV-Projektors projiziert. Auf einen Polarisator, der theoretisch nur S-polarisiertes Licht auf das Flüssigkristall-Lichtventil projiziert, wird Licht projiziert, das alle Polarisationsrichtungen enthält. Wenn sich das Flüssigkristall-Lichtventil in seinem Aus- Zustand befindet, reflektiert der Spiegel hinter dem Flüssigkristallsegment das S-polarisierte Licht zurück zur Polarisationsfläche, die ihrerseits das S-polarisierte Licht in Richtung der Lichtquelle zurückwirft. Wenn das Flüssigkristall-Lichtventil eingeschaltet ist, wandelt es das S-polarisierte Licht in P-polarisiertes Licht um, das zum Polarisator reflektiert wird. Der Polarisator läßt dann dieses Licht zum Projektionsschirm durch. Das Kontrastverhältnis wird teilweise dadurch bestimmt, wie schwarz der Aus- Zustand ist. In Wirklichkeit gelangt eine gewisse Lichtmenge als Leckstrahlung durch den Polarisator, wenn angenommen wird, daß das Flüssigkristallelement völlig abgeschaltet ist. Diese Leckstrahlung wird zum Teil durch geometrische Probleme beim Polarisator und zum Teil durch Doppelbrechung im Gegenelektrodensubstrat verursacht. Diese Mängel führen dazu, daß das vom LCLV reflektierte, S- polarisierte Licht eine P-Komponente bezüglich des Polarisators aufweist, die als Leckstrahlung durch den Polarisator zum Projektionsschirm gelangt, wenn dieser Projektionsschirm eigentlich dunkel sein soll. Die vorliegende Erfindung zeigt drei Möglichkeiten zur Verminderung dieser Mängel und zur Verbesserung des Kontrastverhältnisses für einen LCLV-Projektor.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines LCLV-Projektors. Von einer Lichtquelle 24 wird Licht zur Polarisationsfläche 22 ausgestrahlt. Die Lichtquelle ist auf einen Einfallswinkel von 54,6º zum Normalenwinkel 36 eingestellt. S-polarisiertes Licht wird von der Polarisationsfläche 22 durch das Viertelwellenplättchen 26 zu dem Flüssigkristall-Lichtventil 28 reflektiert. Wenn sich das Flüssigkristall-Lichtventil im gesperrten bzw. Aus-Zustand befindet, reflektiert es das S- polarisierte Licht durch das Viertelwellenplättchen zurück zum Polarisator, der das S-polarisierte Licht in Richtung der Lichtquelle 24 zurückreflektiert. Wenn das LCLV 28 aktiviert bzw. eingeschaltet ist, wandelt es das S-polarisierte Licht in P-polarisiertes Licht um, das durch das Viertelwellenplättchen 26 und durch die Polarisationsfläche 22 zur Projektionslinse 20 übertragen wird, die das Licht zum Projektionsschirm (nicht dargestellt) überträgt. Ein Aspekt der Erfindung ist das Einfügen eines Viertelwellenplättchens 26 zwischen der Polarisationsfläche und dem LCLV. Das Viertelwellenplättchen 26 wird auf die Mittenwellenlänge des Spektrums des einfallenden Lichts abgestimmt, so daß chromatische Fehler des Viertelwellenplättchens spektral ausgeglichen werden. Das Viertelwellenplättchen 26 korrigiert weder lokale Doppelbrechungsfehler im LCLV, noch verschiebt es den Ausgangspunkt der LCLV-Gamma-Kurve. Wenn die schnelle Achse des Viertelwellenplättchens senkrecht oder parallel zur Polarisationsachse der Polarisationsfläche ist, korrigiert das Viertelwellenplättchen kleine Drehungen des Polarisationszustands des S-polarisierten Lichts (bezüglich des LCLV), das von der Polarisationsfläche reflektiert wird. Das Viertelwellenplättchen bereinigt geometrisch induzierte Faktoren im Polarisator, im Gegensatz zur Korrektur von Problemen beim LCLV. Die Details dieser Korrektur werden weiter unten erörtert.
Wenn das LCLV 28 eine niedrige Doppelbrechung aufweist, dann kann zusätzlich zu dem Viertelwellenplättchen 26 eine weitere Verzögerung herbeigeführt werden, um die Doppelbrechung im LCLV auszugleichen. Ein Viertelwellenplättchen mit einer zusätzlichen Verzögerung von 0,02 (um eine Gesamtverzögerung von 0,27 zu erreichen) kann verwendet werden, um sowohl die geometrischen Fehler der Polarisationsfläche 22 als auch den durch das Gegenelektrodensubstrat des LCLV 28 induzierten Doppelbrechungsfehler zu kompensieren. Die Doppelbrechung der LCLV-Gegenelektrode wird in Verbindung mit den Fig. 7, 8, 9 und 10 näher erläutert. Es ist wichtig, zu beachten, daß bei einer Beseitigung der Doppelbrechung im LCLV eine geringere zusätzliche Verzögerung nötig wäre. Zum Beispiel würde ein ideales LCLV ohne Doppelbrechung mit einem echten Viertelwellenplättchen besser funktionieren als mit einem 0,27-Viertelwellenplättchen.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Polarisationsfläche 22, des Viertelwellenplättchens 26 und des LCLV 28. Das Viertelwellenplättchen 26 ist so orientiert, daß seine schnelle Achse 32 senkrecht zur Polarisationsachse der Polarisationsfläche 22 steht. An dieser Stelle ist zu beachten, daß die schnelle Achse des Viertelwellenplättchens 26 entweder senkrecht oder parallel zur Polarisationsachse der Polarisationsfläche stehen kann, da die Phase jedes P-polarisierten Lichts immer noch um 180º verschoben ist.
Aus der Perspektive des LCLV 28 ist von jedem Punkt der aktiven Fläche des LCLV aus der gleiche Lichtkegel sichtbar, wie teilweise durch die Lichtstrahlen 30a, 30b und 30c dargestellt. Der Lichtstrahl 30b verläuft in den Mitte des Kegels und ist bezüglich der Ebenen des Viertelwellenplättchens 26 und des LCLV 28 zu 100% S-polarisiert, da er von der Polarisationsfläche 22 reflektiert wird. Der Strahl 30a weist jedoch wegen des Lichteinfallswinkels an der Polarisationsfläche 22 eine kleine Drehung der Polarisationsrichtung auf. Ein höherer Drehungsgrad der Polarisationsachse tritt bei einem Strahl mit größerem Einfallswinkel auf. Außerdem ist die Drehungsrichtung vom Einfallswinkel abhängig. Zum Beispiel könnte ein Strahl mit einem Einfallswinkel von 5º die Polarisationsachse um 2º drehen, während ein unter -Sº einfallender Strahl die Polarisationsachse um -2º drehen würde. Da der Strahl 30a unter einem kleinen Winkel von der Lichtquelle 24 zum Polarisationsplättchen 22 läuft, weist er einen geringen P- Polarisationsgrad bezüglich des Polarisationsplättchens 22 auf. Das P-polarisierte Licht des Strahls 30a tritt durch die Polarisationsfläche 22 hindurch, und die S-polarisierte Komponente des Strahls 30a wird zu dem Viertelwellenplättchen reflektiert, wobei ihre Polarisationsebene leicht gegen das Viertelwellenplättchen 26 gedreht ist. Beim Durchgang des Strahls 30a durch das Viertelwellenplättchen 26 wird die P-Komponente dieses Strahls bezüglich der Polarisationsfläche 22 um 90º phasenverschoben. Dieser Strahl wird vom Flüssigkristall-Lichtventil reflektiert (wobei angenommen wird, daß sich das Lichtventil im Aus-Zustand befindet), und die P-Komponente des Strahls wird um bei seinem nochmaligen Durchgang durch das Viertelwellenplättchen 26 um weitere 90º phasenverschoben. Daraus ergibt sich ein Strahl 30c, dessen Phase der P-Komponente gegenüber dem Strahl 30a um 180º gedreht ist. Dadurch erhält der Strahl 30c die zum Strahl 30a entgegengesetzte Drehung der Polarisationsebene, d. h. der Strahl 30c ist bei dem Winkel, unter dem er an der Polarisationsfläche 22 reflektiert wird, effektiv zu 100% S-polarisiert. Da effektiv keine P-Komponente bezüglich der Polarisationsfläche 22 vorhanden ist, wird kein P-polarisiertes Licht durch die Polarisationsfläche zum Projektionsschirm übertragen. Die Beseitigung dieser Leckstrahlung verbessert das Kontrastverhältnis und daher die Qualität des projizierten Bildes. Die Wirkung des Viertelwellenplättchens auf das von der Polarisationsfläche 22 reflektierte Licht wird anhand der Fig. 3A, 3B, 4A, 4B, 5 und 6 näher erläutert.
Fig. 3A zeigt ein Diagramm, das die Wirkung des Viertelwellenplättchens auf Licht mit großer S- Komponente und kleiner P-Komponente darstellt. Die schnelle Achse des Viertelwellenplättchens steht senkrecht zur Polarisationsachse der Polarisationsfläche. Die Linie 38 zeigt die Phase des Lichts, das bezüglich der Achse des Viertelwellenplättchens in S-Richtung polarisiert ist. Die Linie 40 zeigt das bezüglich des Viertelwellenplättchens in P-Richtung polarisierte Licht. Die Linie 38 stellt in Richtung der schnellen Achse polarisiertes Licht dar, und die Linie 40 stellt in Richtung der langsamen Achse polarisiertes Licht dar. Wie aus diesem Diagramm erkennbar, ist die Phase des P-polarisierten Lichts nach seinem Durchgang durch das in Fig. 2 dargestellte Viertelwellenplättchen 26 um 90º verschoben. Dies führt zu dem in Fig. 3B dargestellten elliptischen Polarisationsdiagramm. 42. Nach der Reflexion eines Strahls an dem LCLV durchläuft er nochmals das Viertelwellenplättchen, wo die Phase des P-polarisierten Lichts wieder um weitere 90º verschoben wird. Die Gesamtverschiebung bei dem Hin- und Rücklauf durch das Viertelwellenplättchen beträgt 180º. Durch die Fig. 4A, 4B, 5 und 6 wird diese Konzeption näher erläutert.
Fig. 4A und Fig. 5 stellen Lichtstrahlen dar, die ohne Verwendung des Viertelwellenplättchens reflektiert werden, und Fig. 4B und Fig. 6 stellen Licht dar, das durch ein Viertelwellenplättchen hindurch reflektiert wird. Wie aus Fig. 4A erkennbar, stellt der einfallende Strahl 44 den Strahl am Rande des früher erwähnten Lichtkegels dar. Der Pfeil 46 stellt die Polarisationsrichtung des Strahls 44 bei seiner Reflexion am Polarisator 22 dar. Die Pfeile 48 bzw. 50 stellen die S- bzw. die P-Komponente des Strahls 44 dar. Bei der Reflexion des Strahls 44 am LCLV 28 ist dieser als Anregungsstrahl 52 dargestellt. Die S- und P- Komponenten des Anregungsstrahls 52 sind durch die Pfeile 54 bzw. 56 dargestellt. Der Pfeil 58 stellt die Kombination bzw. Vektorsumme der S- und P-Komponenten 54 und 56 dar. Nach der Reflexion des Strahls 52 am LCLV 28 trifft dieser auf die in Fig. 5 dargestellte Polarisationsfläche 22 auf. Die P-Komponente 56 des Strahls 52 hat die gleiche Phase wie die P-Komponente 50 des Strahls 44. Der Strahl 52 trifft jedoch unter dem inversen Einfallswinkel auf die Polarisationsfläche auf, was bedeutet, daß ein Teil des Strahls 52 in Bezug auf den Einfallswinkel zur Polarisationsfläche 22 P-polarisiert ist. Der P-Anteil des Strahls 52 passiert dann den Polarisator und erhöht den Dunkelpegel des Projektionsschirms. Fig. 5 zeigt die gleichen Lichtstrahlen 44 und 52 wie Fig. 4A aus der Perspektive des LCLV.
In Fig. 4B ist der Strahl 66 bei seiner Reflexion am Polarisator 22 dargestellt. Der Strahl 66 weist eine durch den Pfeil 68 dargestellte Polarisationsachse auf, und ferner stellen die Pfeile 70 bzw. 72 die S- Polarisations- bzw. die P-Polarisationskomponente des Strahls 66 dar. Der Pfeil 72 weist nach oben, um die Phasenrichtung der P-Komponente des Strahls 66 anzuzeigen. Beim Durchgang des Strahls 66 durch das Viertelwellenplättchen 26 wird die Phase des P-polarisierten Lichts um 90º verschoben, wie durch die Ellipse 76 angedeutet, die anzeigt, daß der Phasenpfeil 74 entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtet ist. Der am LCLV 28 reflektierte Strahl 66 ist als Strahl 86 dargestellt. Die Ellipse 78 ist die gleiche wie die Ellipse 76, außer daß der Phasenpfeil 80 jetzt im Uhrzeigersinn gerichtet ist. Beim Durchgang des Strahls 86 durch den Polarisator 22 wird das P-polarisierte Licht nochmals um 90º phasenverschoben, was durch den Pfeil 84 dargestellt ist. Der Pfeil 84 zeigt eine Phasenverschiebung der P-Komponente um 180º im Vergleich zum Pfeil 72 des Strahls 66. Der Pfeil 88 stellt die kombinierte S- und P-Polarisation dar. Der Strahl 86 trifft nun so auf den Polarisator 22 auf, daß der Strahl 86 bezüglich seines Einfallswinkels zum Polarisator 22 zu 100% S-polarisiert ist. Da in dem Winkel, unter dem der Strahl 86 auf den Polarisator 22 auftrifft, keine P- Komponente vorhanden ist, wird der Grad der Leckstrahlung des P-polarisierten Lichts durch die Polarisationsfläche 22 während des Aus-Zustands stark vermindert. Die in Fig. 6 dargestellten Polarisationsvektoren, d. h. die Polarisationsvektoren 68 und 88, entsprechen den Polarisationsvektoren 68 und 88 in Fig. 4B. Nachstehend werden anhand der Fig. 7, 8, 9 und 10 weitere Aspekte der vorliegenden Erfindung diskutiert.
Der nächste Aspekt der Erfindung betrifft die Beseitigung der Doppelbrechung im Gegenelektrodensubstrat. Fig. 7 zeigt in Form eines Blockdiagramms den Aufbau eines Flüssigkristall- Lichtventils mit einem Hauptelektrodensubstrat 128 aus BK-7-Glas zur Aufnahme der Hauptelektrodenschicht 124. Weitere Aspekte der Konstruktion des in Fig. 7 dargestellten Flüssigkristall- Lichtventils werden ausführlicher erläutert in einer Patentanmeldung mit dem Titel "Silicon Dioxide Bonding Layers and Method" (Siliciumdioxid-Haftschichten und -verfahren) von Rodney D. Sterling und Yu-Tail Lee; eingereicht am 8. November 1993 durch Eilpost HB072131147, die hiermit durch Verweis einbezogen wird.
Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht, welche die Schichten des Flüssigkristall-Lichtventils darstellt. Die Gegenelektrode 104 wird durch das Gegenelektrodensubstrat 102 getragen. Normalerweise war das Gegenelektrodensubstrat 102 aus BK-7-Glas der Fa. Schott aufgebaut. Die anderen Schichten des Lichtventils weisen die Gegenelektrodenschicht 104, die Justierschicht 106, die Flüssigkristallschicht 108, die Justierschicht 110, die dielektrische Schicht 112, die Haftschicht 114, die Cadmiumtelluridschicht 116, die Haftschicht 118, die a-Si : H-Schicht 120, die SiO&sub2;-Schicht 122, die Hauptelektrodenschicht 124, die SiO&sub2;-Schicht 126 und die Hauptelektrodensubstratschicht 128 auf. Die Gegenelektrodensubstratschicht 102 bestand normalerweise aus BK-7-Glas der Fa. Schott. Dieses Material ist jedoch empfindlich gegen Temperaturgradienten, die ihrerseits Spannungen innerhalb des Gegenelektrodensubstrats 102 verursachten, die Doppelbrechung verursachten. Die Doppelbrechung im Gegenelektrodensubstrat führte dazu, daß ein Teil des reflektierten S-polarisierten Lichts während des Aus-Zustands des Lichtventils P-polarisiert wurde, was wiederum zur Verschlechterung des Kontrastverhältnisses und der Qualität des projizierten Bildes führte. Um die Doppelbrechung im gegenwärtigen BK-7-Gegenelektrodensubstrat 102 zu reduzieren, war eine Verminderung der Temperaturgradienten in den Gläsern erforderlich. Das Lichtventilgehäuse, ausführlicher dargestellt in Fig. 9, ist schwarz anodisiert, um Streureflexionen zu vermindern. Dadurch wird das auf das Gehäuse auffallende Licht absorbiert und erzeugt folglich Wärme. Das Glas selbst ist durchsichtig und erfährt eine minimale Erwärmung. Die absorbierte Wärme wird jedoch zum Gegenelektrodensubstrat 102 übertragen, wodurch das Glas doppelbrechend wird.
Nachstehend wird der Vorgang diskutiert, durch den eine Temperaturänderung Doppelbrechung verursacht. Eine Temperaturänderung verändert nicht direkt den Brechungsindex des Materials. Die Änderung bewirkt eine Maßänderung in dem Teil durch dessen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Wenn die Temperatur ungleichmäßig oder wenn das Teil eingespannt ist, entsteht in dem Teil eine Spannung. Diese Spannung verursacht ihrerseits durch den photoelastischen Effekt und die spannungsoptischen Koeffizienten eine Änderung der Brechungsindizes (parallel und senkrecht zur Spannung). Die Differenz zwischen den Brechungsindizes bestimmt die Doppelbrechung, die ihrerseits die Dunkelheit des Dunkelzustands festlegt. Die Doppelbrechung minimiert werden, indem man den Wärmeausdehnungskoeffizienten minimiert oder spannungsoptische Koeffizienten findet, bei denen die Differenz zwischen den Brechungsindizes minimiert wird. Die Brechungsindizes selbst haben keine Auswirkung, sondern die Differenz zwischen den Brechungsindizes. Fig. 8 zeigt die Berechnung einer Gütezahl, die zum Ermitteln der Eignung von Materialien für die Verwendung als Gegenelektrodensubstrat in einem Milieu mit thermischer Erwärmung und bei Verwendung eines BK-7-Hauptsubstrats benutzt wurde. In Fig. 8 ist p der Wärmeausdehnungskoeffizient, E ist der Elastizitätsmodul, K ist der spannungsoptische Koeffizient, und die Einheiten von M stellen die Änderung der Brechungsindexdifferenz mit der Temperatur dar. In Fig. 8 ist M = ρEK.
Aus Fig. 8 ist ersichtlich, daß das Quarzglas wegen seines niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und nicht wegen seines spannungsoptischen Koeffizienten eine niedrige thermisch induzierte Spannungsdoppelbrechung aufweist. Andererseits weist SF-7 eine niedrige thermisch induzierte Spannungsdoppelbrechung auf, weil sein spannungsoptischer Koeffizient nahezu gleich null ist. Außerdem stimmt sein Wärmeausdehnungskoeffzient im Unterschied zum Quarzglas oder zu ZKN-7 viel besser mit dem von BK-7 überein. Ein Temperaturbereich kann Probleme verursachen, wenn die Haupt- und Gegenelektrodenmaterialien keine ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Die beiden Materialien versuchen bei Temperaturänderungen einander und jedes dazwischenliegende Material zu verbiegen, wodurch Lecks und möglicherweise eine ungleichmäßige Dicke des Flüssigkristalls entstehen. Der Vorteil übereinstimmender Wärmeausdehnungskoeffizienten ist eher eine längere LCLV-Lebensdauer über einen breiten Temperaturbereich als ein dunklerer Aus-Zustand.
SF-57 weist insofern Nachteile auf, als es mehr Blasen enthält als BK-7, ZKN-7 oder Quarzglas. Für die bei der vorliegenden Erfindung verwendbare Größe kann es jedoch so ausgewählt werden, daß sein Blasengehalt sehr niedrig ist. Außerdem weist SF-57 eine schlechte Säurefestigkeit auf und muß an der Außenseite beschichtet werden. Durch Auswahl von SF-57 als Gegenelektrodensubstrat 102 wird die Doppelbrechung über den Temperaturbereich des LCLV vermindert, weil es den thermisch induzierten Doppelbrechungsgrad reduziert. Durch Austausch von BK-7-Glas durch SF-57-Glas wird daher der im Gegenelektrodensubstrat thermisch induzierte Doppelbrechungsgrad vermindert und dadurch das Kontrastverhältnis erhöht und die Qualität der projizierten Bilder verbessert.
Ein letzter Aspekt der Erfindung betrifft das Hinzufügen einer Wärmeabschirmung vor dem LCLV-Gehäuse, um eine Wärmeabsorption durch das Gegenelektrodensubstrat 102 (Fig. 7) und das LCLV- Gehäuse im allgemeinen zu verhindern. Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht des LCLV-Gehäuses, welche die Position der Wärmeabschirmung darstellt. Fig. 9 zeigt die Vorderseite des Prismas 130, das als der weiter oben erwähnte Hauptpolarisator wirkt. Die Wärmeabschirmung 132, die auch in Fig. 10 in Draufsicht dargestellt ist, wird gemäß MIL-A-8625, Typ II, CL 2 in siedendem Wasser ohne Verwendung von Natriumdichromat schwarz anodisiert. Die Wärmeabschirmung 132 weist etwa in der Mitte eine rechteckige Fläche 162 auf, die Lichtstrahlen 154, 158 und 160 zum Gegenelektrodensubstrat 138 durchläßt. Das Gegenelektrodensubstrat 138 entspricht dem Gegenelektrodensubstrat 102 in Fig. 7. Streulichtstrahlen treten aus dem Hauptpolarisator 130 aus und treffen auf die schwarz anodisierte Oberfläche der Wärmeabschirmung 132 auf. Die Absorption dieses Lichts führt zu einem Temperaturanstieg der Wärmeabschirmung. Die Wärmeabschirmung wird durch ein Gebläse (nicht dargestellt) gekühlt, das Luft durch Luftspalte 148 und 150 von etwa 0,76 mm (0,030 Zoll) Breite bläst. Diese durchströmende Luft bewirkt eine Wärmeabführung von der Wärmeabschirmung 132. Die Wärmeabschirmung 132 ist an der Staubschutzhaube 146 und der Apertur- bzw. Lochblende 136 befestigt. Die Lochblende und die Staubschutzhaube sind auf die gleiche Weise anodisiert wie die Wärmeabschirmung. Die Gegenelektrode 138, die in Fig. 7 durch die Schichten 104-126 dargestellten Zwischenschichten und die Hauptelektrode 142 sind fest mit dem Fuß 140 verbunden, der seinerseits mit der Staubschutzhaube 146 verbunden ist. Der Fuß 140 ist ebenfalls auf die gleiche Weise wie die Wärmeabschirmung schwarz anodisiert.
Bei angebrachter Wärmeabschirmung 132 wird Streulicht 152 abgeschirmt, absorbiert und abgeführt, und Beleuchtungslicht vom Polarisator kann durch die Öffnung 162 (Fig. 10) hindurchtreten und auf die Gegenelektrode 138 auftreffen. Die rechteckige Öffnung 162 der Wärmeabschirmung 132 ist etwas größer als die rechteckige Öffnung der Lochblende 136; um die Qualität des Bildes zu verbessern, das durch die Kanten des Flüssigkristall-Lichtventils übertragen wird. Die Öffnung 162 der Wärmeabschirmung 132 wird unter Verwendung des Kegelwinkels des optischen Systems berechnet, woraus sich der durch den Winkel 156 dargestellte Winkel von annähernd 5º ergibt, wenn der Strahl 164 senkrecht zur Oberflächenebene des Gegenelektrodensubstrats 138 ist. Die Absorption des Streulichts 152 durch die Wärmeabschirmung 132 verhindert auch eine Erwärmung der Lochmaske 136, wodurch wiederum eine Erwärmung der Gegenelektrode 138 vermieden wird.
Zuvor war festgestellt worden, daß eine Verkleinerung der Blendenöffnung der Lochblende 136 dazu führte, daß die Lochblende doppelt soviel Lichtenergie absorbierte wie die ursprüngliche Lochblende. Die Größe der Blendenöffnung war verkleinert worden, um die Schärfe der durch die Kante des Flüssigkristall-Lichtventils projizierten Bilder zu verbessern. Daher wurde die Wärmeabschirmung 132 so konstruiert, daß die Erwärmung der Lochblende 136 durch Streulicht beseitigt wurde. Um die Wärmeübertragung von der Lochmaske 136 zum Glasrahmen der Haube 146 weiter zu verbessern, ist der Kontakt zwischen der Lochmaske 136 und dem Glasrahmen der Haube 146 nicht anodisiert.
Wenn bei den anodisierten Teilen, zu denen die Lochblende, die Staubschutzhaube und die Wärmeabschirmung gehören, die Anodisierung von den einander berührenden Teilen entfernt wurde, die Teil des Wärmeübertragungsweges waren, dann wurde auch die Doppelbrechung vermindert. Außerdem ergaben das Anbringen der Lochmaske 135 und die große Öffnung des Gegenelektrodensubstrats 138 in Verbindung mit dem obigen Anbringen der Wärmeabschirmung einen stabilen, akzeptierbaren Betrieb.
Bei angebrachter Wärmeabschirmung 132 lag die Temperatur des Gesamtgehäuses im kühlen Bereich von 25-30ºC, und die Abschirmung war deutlich, d. h. um 5-10ºC, wärmer als das übrige Gehäuse.
Vorstehend sind zwar die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden, aber man wird erkennen und einsehen, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können und daß die beigefügten Patenansprüche alle derartigen Modifikationen einschließen, die im Umfang der vorliegenden Erfindung liegen können.

Claims

1. Projektionssystem auf Polarisationsbasis, das aufweist:

eine Lichtquelle (24) zum Erzeugen von Beleuchtungslicht,

eine Polarisationseinrichtung (22), die angrenzend an die Beleuchtungseinrichtung angeordnet ist, um von der Lichtquelle ausgehendes polarisiertes Licht zu lenken,

eine angrenzend an die Polarisationseinrichtung angeordnete Flüssigkristall-Lichtventileinrichtung (28) zum Empfang von polarisiertem Licht; das von der Polarisationseinrichtung reflektiert wird, wobei das Flüssigkristall-Lichtventil imstande ist, den Polarisationszustand des von der Polarisationseinrichtung reflektierten polarisierten Beleuchtungslichts zu ändern,

eine Projektionslinse (20) zur Projektion von Licht, das von der Flüssigkristall- Lichtventileinrichtung durch die Polarisationseinrichtung zur Projektionslinse übertragen wird, um ein Bild auf einen Bildschirm zu projizieren,

eine zwischen der Polarisationseinrichtung und der Flüssigkristall-Lichtventileinrichtung angeordnete Kompensatoreinrichtung (26) zur Veränderung des Phasenwinkels des polarisierten Lichts, das von der Polarisationseinrichtung durch die Kompensatoreinrichtung zur Flüssigkristall- Lichtventileinrichtung und zurück durch die Kompensatoreinrichtung zur Polarisationseinrichtung reflektiert wird, wobei die Kompensatoreinrichtung die Polarisation des reflektierten Lichts so verschoben hat, daß das reflektierte Licht in seiner Polarisation eine Phasenverschiebung von annähernd 180º aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

die Kompensatoreinrichtung (26) einen Gesamtgangunterschied von mehr als 0,25 aufweist, wobei der zusätzliche Gangunterschied über 0,25 die Doppelbrechung in der Flüssigkristall-Lichtventileinrichtung kompensiert.

2. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 1, wobei die Kompensatoreinrichtung (26) ein Wellenplättchen ist.

3. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 2, wobei das Wellenplättchen einen Gesamtgangunterschied von 0,27 aufweist, wobei der zusätzliche Gangunterschied von 0,02 dazu bestimmt ist, die Doppelbrechung in der Flüssigkristall-Lichtventileinrichtung zu kompensieren.

4. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 1, wobei die schnelle Achse der Kompensatoreinrichtung senkrecht oder parallel zur Polarisationsachse der Polarisationseinrichtung liegt.

5. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 1, wobei die Flüssigkristall- Lichtventileinrichtung ein Elektrodensubstrat mit geringer thermisch induzierter Spannungsdoppelbrechung und niedrigem spannungsoptischem Koeffizienten aufweist.

6. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 5, wobei das Elektrodensubstrat aus SF- 57-Glas besteht.

7. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 5, wobei die Kompensatoreinrichtung ein Wellenplättchen ist.

8. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 7, wobei das Wellenplättchen einen Gesamtgangunterschied von 0,27 aufweist, wobei der zusätzliche Gangunterschied von 0,02 dazu bestimmt ist, die Doppelbrechung in der Flüssigkristall-Lichtventileinrichtung zu kompensieren.

9. Projektionssystem auf Polarisationsbasis, das aufweist:

eine Lichtquelle (24) zum Erzeugen von Beleuchtungslicht,

eine angrenzend an die Polarisationseinrichtung angeordnete Flüssigkristall-Lichtventileinrichtung (28) zum Empfang von polarisiertem Licht, das von der Polarisationseinrichtung reflektiert wird, wobei das Flüssigkristall-Lichtventil imstande ist, den Polarisationszustand des von der Polarisationseinrichtung reflektierten polarisierten Beleuchtungslichts zu ändern,

eine Projektionslinse (20) zur Projektion von Licht, das von der Flüssigkristall- Lichtventileinrichtung durch die Polarisationseinrichtung zur Projektionslinse übertragen wird, um ein Bild auf einen Bildschirm zu projizieren, gekennzeichnet durch

eine zwischen der Polarisationseinrichtung und der Flüssigkristall-Lichtventileinrichtung angeordnete Wärmeabschirmungseinrichtung (132) zur Absorption von Streulicht (152) und zur Verminderung der auf die Flüssigkristall-Lichtventilpackung übertragenen Temperatur, wodurch die Doppelbrechung des Flüssigkristall-Lichtventils vermindert wird.

10. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 9, die eine zwischen der Polarisationseinrichtung und der Flüssigkristall-Lichtventileinrichtung angeordnete Kompensatoreinrichtung (26) aufweist, um den Phasenwinkel des polarisierten Lichts zu ändern, das von der Polarisationseinrichtung durch die Kompensatoreinrichtung zu der Flüssigkristall-Lichtventileinrichtung und zurück durch die Kompensatoreinrichtung zur Polarisationseinrichtung reflektiert wird, wobei die Kompensatoreinrichtung die P-Polarisation des reflektierten Lichts so verschoben hat, daß das reflektierte Licht in seiner P-Polarisation eine Phasenverschiebung von annähernd 180º aufweist.

11. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 10, wobei die Flüssigkristall- Lichtventileinrichtung ein Elektrodensubstrat mit geringer thermisch induzierter Spannungsdoppelbrechung und niedrigem spannungsoptischem Koeffizienten aufweist.

12. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 11, wobei das Substrat aus SF-57-Glas besteht.

13. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 12, wobei die Kompensatoreinrichtung ein Wellenplättchen ist.

14. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 10, wobei die Kompensatoreinrichtung einen Gesamtgangunterschied von mehr als 0,25 aufweist, wobei der zusätzliche Gangunterschied über 0,25 die Doppelbrechung in der Flüssigkristall-Lichtventileinrichtung kompensiert.

15. Projektionssystem auf Polarisationsbasis, das aufweist:

eine Beleuchtungslichtquelle (24),

eine Polarisationseinrichtung (22) zum Empfang des Lichts, um daraus polarisiertes Licht zu erzeugen;

ein angrenzend an die Polarisationseinrichtung angeordnetes Flüssigkristall-Lichtventil zum Modulieren des polarisierten Lichts; gekennzeichnet durch

eine zwischen dem Lichtventil und der Polarisationseinrichtung angeordnete Wärmeabschirmung (132), die einen äußeren Abschnitt aufweist, der eine erste Öffnung (162) definiert, wobei die erste Öffnung zur Übertragung von einfallendem Licht zu dem Lichtventil dient und der äußere Abschnitt zur Absorption von Streulicht dient, um die Temperatur und die Doppelbrechung des Lichtventils zu verringern.

16. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 15, das ferner aufweist:

eine Aperturblende (136), die eine zweite Öffnung definiert und zwischen dem Lichtventil und der Wärmeabschirmung angebracht ist,

wobei die erste Öffnung größer als die zweite Öffnung ist und die Wärmeabschirmung die Erwärmung der Aperturblende vermiendert.

17. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 15, wobei der Größenunterschied zwischen der ersten und der zweiten Öffnung in Beziehung zu einem Öffnungswinkel des durch die Lichtquelle erzeugten Lichtkegels steht.

18. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 15, wobei der äußere Abschnitt der Wärmeabschirmung eloxiert ist.

19. Projektionssystem auf Polarisationsbasis nach Anspruch 15, das ferner eine Staubschutzhaube aufweist, wobei die Wärmeabschirmung und die Aperturblende mit der Staubschutzhaube verbunden sind.