DE3856255T2

DE3856255T2 - Videoanzeigesystem

Info

Publication number: DE3856255T2
Application number: DE3856255T
Authority: DE
Inventors: Eugene Westbury Ny 11590 Dolgoff
Original assignee: Projectavision Inc
Current assignee: Projectavision Inc
Priority date: 1987-12-31
Filing date: 1988-12-30
Publication date: 1999-08-05
Anticipated expiration: 2008-12-31
Also published as: NO893473D0; MY103957A; PH27138A; KR900700992A; AR243715A1; EP0346463B1; DE3856255D1; ATE172044T1; KR930005372B1; EP0346463A1; CA1317044C; AU616732B2; JPH04505811A; US5012274A; DK428389D0; BR8807395A; CN1032036C; NO893473L; DK428389A; IL88813A0

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Videoanzeigevorrichtungen und insbesondere ein verbessertes Videoanzeigesystem unter Verwendung eines aktiven Matrix-LCD in Verbindung mit Projektionsoptiken.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Videoanzeigen unter Verwendung von Kathodenstrahlröhren (CRT) werden schon mehrere Jahrzehnte lang sehr häufig verwendet, obwohl einige Probleme in Zusammenhang mit der CRT-Technologie nach wie vor ungelöst sind. Die Bildgröße ist noch immer beschränkt, wodurch die Gruppenbetrachtung schwierig ist. Die tatsächlichen Anzeigeeinheiten mit einer Bildgröße von zumindest 19 Zoll (diagonal gemessen), etwa die kleinste "bequeme" Größe für das Betrachten im Privatbereich, sind groß und komplex und schweben bedrohlich über dem Raum, sind Staubfänger, nehmen wertvollen Platz am Boden weg und sind ein ästhetischer Schandfleck. Außerdem ist ein Fernsehgerät, das sich zum sitzenden Fernsehen eignet, für das Fernsehen vom Bett aus ungeeignet. Neben diesen Unzulänglichkeiten ergeben sich Gesundheitsgefahren aufgrund von Röntgenstrahlen, die von Farbgeräten ausgehen, und die Augen werden durch die Flimmerrate belastet; darüber hinaus bestehen die Gefahren der hohen Spannung und möglicher Bildröhrenimplosion. Diese Probleme wurden bislang nicht in angemessener Weise gelöst.
Bildqualitätsprobleme von Videoanzeigen auf CRT-Basis sind z. B. Farbverzerrung, verringerte Auflösung aufgrund des Einflusses des Magnetfelds der Erde, Konvergenzfehler, Alter oder Fehlausrichtung und reduzierte Auflösung infolge von Bildfehlern wie z. B. Abtastlinien, Phosphorstreifen und Phosphorpunkten, die allen derartigen TV-Anzeigen innewohnen und besonders bei naher Betrachtung sichtbar werden. Diese Bildfehler führen zu einer schlechteren Bildqualität als Bilder in Kinos.
"Projektionsfernsehgeräte" wurden in den letzten Jahren entwickelt und auf den Markt gebracht. Obwohl derartige Fernsehgeräte das Problem der Kleinheit des Schirms gelöst haben, wurden andere Probleme noch verschärft und neue geschaffen.
Projektionsfernsehgeräte sind teurer als herkömmliche, auf direkter Betrachtung basierende Geräte und komplexer, schwerer und größer, so daß sie praktisch nicht tragbar sind. Zwei Arten von Projektionsfernsehsystemen erlangten Popularität: eines unter Verwendung von CRTs mit Projektionslinsen und ein anderes unter Verwendung eines durch einen Elektronenstrahl abgetasteten Ölfilms.
Das auf CRT beruhende System bleibt sehr trübe und erfordert eine schwach beleuchtete Betrachungsumgebung und einen kostspieligen Spezialschirm, der einen sehr eingeschränkten Betrachtungswinkel aufweist. Die drei CRT erzeugen Bilder in den Primärfarben blau, grün und rot. Das ölbasierte System, das oft als Eidophorsystem bezeichnet wird, besitzt drei "abgetastete Ölelemente", die eine relativ kurze Lebensdauer aufweisen; und verwendet eine externe Lichtquelle. In beiden Systemen müssen die Bilder auf den Schirm konvergiert werden, um ein Farbbild zu schaffen. Aufgrund der Krümmung der Linsen und Variationen hinsichtlich der Leistung der Schaltungen in beiden Systemen wird die richtige Konvergenz nicht leicht erreicht und erfordert manchmal bis zu einer halben Stunde an zusätzlicher Einrichtzeit. Wenn der Projektor oder Schirm bewegt wird, muß das Konvergenzverfahren wiederholt werden. Die CRT werden mit hoher Anodenspannung angetrieben, um ein Maximum an Helligkeit zu erzielen. Eine weitere Steigerung der Anodenspannung erhöht die Röntgenstrahlengefahr und verkürzt die Lebensdauer der Röhre; außerdem ergeben sich andere Probleme in Zusammenhang mit hoher Spannung. Die drei Röhren erhöhen auch die Gefahr der Röhrenimplosion.
Es wurden im Laufe der Jahre zahlreiche Versuche unternommen, die obigen Probleme durch Verwendung eines Systems auf "Lichtventil"-Basis zu lösen. Diese Art von System sieht die Verwendung einer externen Lichtquelle vor, deren Helligkeit wunschgemäß eingestellt werden kann, wobei ein Lichtventil vorhanden ist, um das die Bildinformation tragende Licht zu modulieren. Forschungsarbeiten und Experimente zur Entwicklung eines praktisch einsetzbaren Lichtventils konzentrierten sich auf die Ausnutzung verschiedener optischer Effekte in Verbindung mit physikalischen Effekten und auf die Entwicklung oder Erzeugung verschiedener Materialien zur Erzielung der erwünschten Wirkungen im Lichtventil. Mit Ausnahme des Ölabtastungssystems erwies sich kein anderes Lichtventilsystem als realistisch oder wirtschaftlich vertretbar. Versuche erfolgten auch mit einem Lasersystem, das ein Bild auf einem Betrachtungsschirm genauso austastet wie ein Elektronenstrahl, der das Bild auf die Vorderfläche einer CRT scannt. Das Lasersystem ist viel zu groß, um getragen werden zu können, sehr komplex in der Verwendung und Wartung, extrem teuer, sehr gefährlich und für große Bilder zu dunkel bzw. trüb. Die verschiedenen entwickelten Lichtventilsysteme umfaßten vor allem: Kristalle wie z. B. Quarz, Kaliumdiwasserstoff, Phosphat, Lithiumniobat, Bariumstrontiumniobat, Yttriumaluminiumgranat oder Chromoxid; oder Flüssigkeiten wie z. B. Nitrobenzol; oder Flüssigkristalle des smektischen oder nematischen Typs; oder eine Suspension von Teilchen wie z. B. Iodchininsulfat in einem flüssigen Träger. Diese und ähnliche Materialien wurden dazu verwendet, einen oder mehrere der folgenden optischen Effekte auszunutzen: elektrooptische Effekte wie z. B. das Erzeugen einer rotierten Polarisationsebene oder das Ändern des Brechnungsindex des Materials aufgrund eines angelegten elektrischen Felds, magnetisch-optische Effekte unter Verwendung eines angelegten Magnetfelds, Elektrostriktionseffekte, piezooptische Effekte, elektrostatische Teilchenorientierung, Lichtleitfähigkeit, akustisch-optische Effekte, photochrome Effekte, durch Laserabtasten hervorgerufene sekundäre Elektronenemission und verschiedene Kombinationen dieser Effekte. Unerfreulicherweise konnten derartige Lichtventile unmöglich kostengünstig, in großen Mengen und mit einer großen Öffnung erzeugt werden, und außerdem waren sie oft toxisch, gefährlich und hinsichtlich ihrer Produktionsqualität unbeständig.
In allen Lichtventilen müssen unterschiedliche Bereiche mit unterschiedlichen Informationen versorgt werden, so daß eine unterschiedliche Lichtmenge durch jeden Bereich hindurchgelangen würde, so daß sich über den gesamten Lichtstrahl ein vollständiges Bild ergibt. Dies erforderte, daß die Materialien durch einen Laser- oder Elektronenstrahl abgetastet werden oder daß ein winziges kreuz und quer verlaufender, elektrisch leitender Wege in Form einer Matrix auf oder angrenzend an das jeweilige Material aufgebracht werden mußte. Bei Abtaststrahlsystemen ergaben sich die Probleme der Ausgasung, der Erosion von Material und des Bildinformationsverlusts aufgrund des hellen und heißen Beleuchtungslichts. Das elektrische Matrixsystem erwies sich in seiner Entwicklung als problematisch und erforderte gute Leitfähigkeitseigenschaften mit extrem schnellen Schaltungen, die für die hohen Spannungen, die zur Aktivierung eines bestimmten Materialbereichs notwendig waren, ungeeignet waren. Das Hauptsystem (für kleine Flächen entwickelt), das durchaus vielversprechend ist, wird als elektronisches Multiplexing bezeichnet.
Elektronisches Multiplexing funktioniert nur mit Materialien die niedere Spannung erfordern, z. B. Flüssigkristalle. Mit diesem Verfahren sind alle Pixeladressen x- und y- Koordinaten auf dem leitenden Raster. Um eine bestimmte Pixelfläche in einem bestimmten Ausmaß zu aktivieren, müssen unterschiedliche Spannungen an die x- und y-Leiter angelegt werden, so daß sie dort, wo sie aufeinandertreffen, gemeinsam eine Schwelle überschreiten und den Bereich modulieren. Ein wesentlicher Nachteil dieses Multiplexing ist die Kreuzkopplung (Crosstalk), bei der umgebende Flächen vom lokalen elektrischen Feld betroffen sind, wodurch falsche Daten umgebende Pixel beeinflussen. Die Kreuzkopplung ist auch ein Problem mit elektronen- und laserabgetasteten Materialien und verringert den Kontrast und die Auflösung sowie die Farbsättigung und Präzision. Da diese Lichtventile geringe Persistenz aufweisen und jeweils nur eine Pixelfläche aktiviert wird, gelangt deutlich weniger Licht durch den Schirm, um schließlich beim Betrachter anzukommen, da alle Pixel zumeist "ausgeschaltet" sind, wodurch Licht verschwendet wird das Bild trüber, dünkler und kontrastärmer ist und mehr Wärme entsteht, da die zum Ausgleich erforderliche Quelle heller ist. Hohe Bildwiederholfrequenzen sind unpraktisch, da sie raschere Schaltzeiten und schneller reagierendes Material erfordern.
"TV-Geräte im Taschenformat" werden heute unter Anwendung der elektronischen Multiplexingtechnik hergestellt, doch da das Bild klein ist, die Lichtquelle hell ist und die Umgebungsbedingungen eingeschränkt sind, treten diese Fehler nicht sehr deutlich zutage. Wenn jedoch ein Bild projiziert wird, werden die Fehler stark vergrößert und werden so deutlich, daß sie unannehmbar sind, da die großen Pixel sehr auffällige Quadrate und Reihen bilden, die die Bildqualität beeinträchtigen. Der Kontrast ist dann sehr gering, d. h. es ist kein "Schwarz" möglich. Um den Kontrast weiter zu senken, könnte die helle, heiße Lampe die LCD aufheizen, wodurch im Mittelpunkt des Bilds ein "Lichtfleck" entsteht und sich in einem Gauss-Muster ausbreitet. Dies senkt den Kontrast noch weiter. Die Farbwiedergabe ist in Taschen-TV-Geräten auch schlechter als mit einer CRT.
JP-A-60 179 723 offenbart eine Flüssigkristall-Projektionsvorrichtung, umfassend eine LCD mit einer Vielzahl an in einer Matrix angeordneten Pixel zur Schaffung eines Bilds; ein Festzustand-Pixelsteuerelement, das mit jedem Pixel assoziiert ist, um ein jeweiliges Pixelsteuersignal zu speichern; und Mittel zum Projizieren des durch die LCD gebildeten Bilds auf einer Betrachtungsfläche.
SID International Symposium, Digest of Technical Papers, Bd. XVIII, Mai 1987, S. 75- 78, offenbart einen hochauflösenden Vollfarbvideoprojektor mit Poly-Si-TFT- Anordnungs-Lichtventilen.
Gemäß der Erfindung ist ein Lichtventil-Anzeigesystem bereitgestellt, umfassend:
eine Lichtquelle; und zumindest ein Lichtventil, dadurch gekennzeichnet, daß das System weiters ein optisches System zum Ausschalten des Auftretens von zusammenhanglosen roten, blauen und grünen Bereichen und von Räumen zwischen benachbarten Pixeln im angezeigten Bild umfaßt, das vom zumindest einen Lichtventil gebildet wird, und daß das optische System eine Vielzahl von optischen Elementen umfaßt, die stromabwärts vom Lichtventil angeordnet sind und auf die Pixel in solcher Weise einwirken, daß die zusammenhanglosen roten, blauen und grünen Bereiche verschwinden und die toten Räume zwischen den benachbarten Pixeln vermieden werden.
Die Erfindung ermöglicht es, ein größeneinstellbares Videobild bereitzustellen, das sehr groß sein kann, jedoch von hoher Qualität und ausreichender Helligkeit ist, um in einem normal beleuchteten Raum sichtbar zu sein. Es ist eine Anzeige möglich, die hohe Auflösung, hohen Kontrast und eine präzise Farbwiedergabe aufweist, die an jene einer CRT herankommt, während die durch Flimmern hervorgerufenen Beanspruchungen verringert und das Auftreten von Streifen oder Pixeln verhindert wird.
Das System der Erfindung verwendet vorzugsweise eine "aktive Matrix" für das elektronischen Ansprechen und Aktivieren jedes des Flüssigkristallelemente in der Matrix. Die Matrix ist insofern "aktiv", als ein getrennter Transistor oder ein anderer geeigneter Halbleiter angrenzend an jedes Bildelement bzw. jeden "Pixel" abgelagert wird, um das jeweilige Pixelsteuersignal zu speichern.
Das Verfahren zur Eliminierung der toten Räume zwischen angrenzenden Pixeln besteht darin, sie mit einem Vier-Spiegel-System zu füllen, worin ein erstes Streifenspiegelpaar jeden Pixel dupliziert und das Bild horizontal in die Räume verschoben wird, die zuvor zwischen Pixeln bestanden. Ein zweites Spiegelpaar dupliziert die neu gebildeten Pixelreihen und verschiebt die originalen und die duplizierten Pixelbilder vertikal, um die verbleibenden Räume zwischen Pixeln zu füllen.
Es sind andere Verfahren zum Füllen von Räumen zwischen angrenzenden Pixeln durch Verwendung einer expandierenden Linsenanordnung und einer Kollimatorlinse oder einer zweiten Kollimatorlinsenanordnung beschrieben, um einzelne Bilder der Pixel zu expandieren und parallel zu richten.
Es folgt eine Erläuterung der Erfindung durch eine ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Abbildungen.

Kurze Beschreibung der Abbildungen

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht einer in der Erfindung zu verwendenden Anordnung zum Verschwindenbringen zusammenhangloser roter, blauer und grüner Bereiche, wobei die Anordnung drei LCD umfaßt, die ihr Bild auf einen gemeinsamen Schirm projizieren.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht einer modifizierten Ausführungsform der Anordnung von Fig. 1, worin die Bilder von drei LCD intern übereinandergelegt und auf einen gemeinsamen Schirm projiziert werden (unter Anwendung einer Gruppe von Projektionsoptiken).
Fig. 3 ist eine schematische Ansicht verschiedener Pixel mit reduzierten Räumen dazwischen (außerhalb des Schutzbereichs der Erfindung).
Fig. 4 ist eine schematische Ansicht eines projizierten Bilds übereinandergelegter "Vollfarbpixel".
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht eines Vier-Spiegel-Systems, die ein Verfahren zum Füllen von Räumen zwischen benachbarten Pixeln zur Verwendung in der Erfindung veranschaulicht.
Fig. 6 ist eine schematische Ansicht, die das Füllen von Räumen zwischen Pixeln durch die ersten zwei Spiegel ("Streifenspiegelpaar") des Vier-Spiegel-Systems von Fig. 5 darstellt.
Fig. 7 ist eine vergrößerte schematische Ansicht eines "Streifenspiegelpaars" des Vier- Spiegel-Systems von Fig. 5.
Fig. 8a und 8b sind schematische Ausführungsformen von in der Erfindung zu verwendenden Ausführungsformen der Linsensysteme zur Eliminierung von toten Räumen zwischen benachbarten Pixeln.
Fig. 9a ist eine schematische Ansicht eines dichroitischen Spiegelsystems der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 9b ist eine schematische Ansicht der Ausführungsform des dichroitischen Spiegelsystems von Fig. 9, die modifiziert ist, um einen zusätzlichen Lichtweg zu enthalten.
Fig. 10 ist eine grafisch dargestellte Kurve der übertragenen Lichtintensität über das sichtbare Spektrum durch zwei Vollfarb-LCD, eine mit konstanter LCD-Hohlraumdicke im Gegensatz zu einem LCD-Hohlraum mit "abgestufter Dicke".
Fig. 11a und 11b sind grafisch dargestellte Kurven der übertragenen Lichtintensität über der angelegten Spannung für drei Wellenlängen, die in zwei Vollfarb-LCD verwendet werden - eine für einen LCD-Hohlraum konstanter Dicke und eine für einen LCD-Hohlraum mit "abgestufter Dicke".
Fig. 12 ist eine vergrößerte schematische Ansicht eines LCD-Hohlraums, "abgestufter Dicke", aus der die unterschiedlichen Dicken von LCD ersichtlich sind, durch die rotes, grünes und blaues Licht hindurchgehen.
Fig. 13 ist ein CIE-Chromatizitätsdiagramm, das Farbbereiche einer CRT-Anzeige, einer LCD-Anzeige mit herkömmlichen Farben mit fixer Hohlraumdicke und eines LCD- Hohlraums "mit abgestufter Dicke" vergleicht.
Fig. 14 ist eine schematische Ansicht eines Rückschirm-Projektionssystems unter Verwendung der Erfindung mit einem jalousieartigen Rückprojektionsschirm.
Fig. 15a ist eine schematische Ansicht von Farbfiltern auf korrespondierenden Farbpixelflächen in einer Vollfarb-LCD.
Fig. 15b ist eine schematische Ansicht einer alternativen Ausführungsform von Pixeln, worin drei Pixel einer Farbtriade durch ein Dreieck dargestellt sind.
Fig. 16 ist eine offene perspektivische Ansicht eines Schallunterdrückungssystems, das im System der Erfindung eingebaut sein kann.
Fig. 17 ist ein schematisches Diagramm der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Von allen bisher untersuchten und betriebenen Videoanzeigensystemen sind jene, die das größte Potential zur Lösung der obengenannten Probleme aufweisen, ein LCD- Anzeigensystem, bei das im transmissiven oder reflektiven Modus eingesetzt wird, wobei die Polarisation/Rotations- oder Streuungsfähigkeiten von Flüssigkristallen genutzt werden, mit einer leitenden Matrix zur Adressierung. An aktuellen Videoanzeigenkonstruktionen, bei denen elektronisches Multiplexen eingesetzt wird, müssen verschiedenen Änderungen vorgenommen werden, um die aktuellen Probleme zu beseitigen.
Obwohl moderne LCD-TV-Anzeigen, bei denen elektronisches Multiplexen eingesetzt wird, ein zufriedenstellend kleines Bild erzeugen; erreicht das übertragene Bild niemals null, wodurch ein geringer Kontrast verursacht wird. Außerdem verringert bei elektronischem Multiplexen Kreuzkopplung und elektronisches "Durchbluten" zu benachbarten Pixel die Auflösung und Farbtreue. Wenn ein Bild ein Mosaik aus roten, blauen und grünen Pixeln sein soll, muß jedes Pixel eine präzise Strommenge erhalten, um die Helligkeit der ursprünglich gesendeten Helligkeit eines jeden Bildelements ebenso wie seine Farbwiedergabe zu reproduzieren. Außerdem wird Licht vergeudet, und das Bild erscheint dunkel, wenn jedes Pixel nur für einen Teil eines Abtastfeldes eingeschaltet wird. Das Bild kann nicht aufgefrischt werden und somit hängt das Flimmern, ebenso wie die Helligkeitseffizienz, von der Beständigkeit des LCD ab, die nicht einstellbar ist.
Als Folge hat die Anmelderin eine neue Idee für ein Lichtventil-Projektionssystem vorgeschlagen. Diese Idee umfaßt die Ablagerung eines dünnen Filmtransistors nahe jedem Pixel, wodurch eine "aktive" anstelle einer "passiven" Matrix erzeugt wird. Anstelle des heutigen Multiplexens erhält jeder Transistor ein Spannungsausmaß, das dort gespeichert werden kann, bis es geändert wird; wodurch ein einfacher "Transistorspeicher" für jedes Pixel erzeugt wird. Auf diese Weise kann jedes Pixel adressiert, eingeschaltet werden (um Licht zu übertragen oder zu reflektieren), und bleibt an, bis Daten für den nächsten Rahmen geliefert werden. Bei diesem System muß kein Zeilensprungverfahren eingesetzt werden, und Flimmern kann beseitigt werden. Jedes Pixel ist für die gesamte Länge eines Rahmens an und ändert sich sofort auf den entsprechenden Grad an Durchlässigkeit oder Reflexionsvermögen für das Pixel im nächsten Rahmen. Jedes Pixel ist dann die gesamte Zeit über an (die gewünschte Menge), was den höchsten Lichtdurchsatz von der äußeren Lichtquelle ermöglicht.
Diese "aktive Matrix" ermöglicht mehr Helligkeit und weniger Hitze für ein bestimmtes Helligkeitsausmaß. Getrenntes Adressieren eines jeden Transistors und Bestimmenlassen des Stroms zu jedem Pixel durch den Transistor zusätzlich zum Einfügen eines gewissen "toten Raums" zwischen den Pixeln gewährleistet, daß jedes Pixel die korrekte Strommenge ohne jegliche Kreuzkopplung von benachbarten Pixeln erhält. Indem ein "toter Raum" zwischen Pixeln zugelassen wird, der für die Anordnung des Transistors (im Bereich der Flüssigkristall-"Überlappung", wo sich elektrische Felder von benachbarten Pixeln einmischen und falsche Daten erzeugen könnten, wodurch der Kontrast verringert und die Farbmischung verzerrt wird) notwendig ist, wird das Problem der Kreuzkopplung beseitigt. Das Bedecken dieser Bereiche mit einer undurchlässigen schwarzen Abdeckung dient zumindest zwei Zwecken: es verhindert, daß falsch moduliertes und un-moduliertes Licht zum Schirm gelangt; und es schützt den Transistor vor Schäden aufgrund von Bestrahlung durch das/die intensive Licht und Hitze. Dieser Bereich kann einen Bruchteil der Größe eines Pixels ausmachen. Die Verwendung eines solchen Dünnfilm-Transistor-Aktivimatrix-Modulationssystems beseitigt viele der Probleme in Zusammenhang mit Kontrast, Helligkeit, Flimmern und Farbwiedergabe. Verfahren nach dem Stand der Technik zum Auftragen von Halbleitermaterial können für die Massenproduktion dieses Systems eingesetzt werden.
Dieses neue LCD-Lichtventil wird in Verbindung mit Projektionsoptiken verwendet. Bei der in Fig. 17 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Lichtquelle 17000 durch Ausrichtungsoptik 1710 ausgerichtet, die einen kugelförmigen oder parabolischen Reflektor 1720, eine Kondensationslinse 1730 und Ausrichtungslinsen 1740 umfassen kann. Das LCD-Lichtventil 1750 wird durch dieses ausgerichtete Licht beleuchtet, wodurch ein vollfarbiges optisches Bild darauf erzeugt wird. Die Projektionsoptik 1780 fokussiert dieses Bild dann auf eine Betrachtungsfläche 1790. Um die Qualität des projizierten Bildes zu verbessern, wie hierin in der Folge erklärt, wird Subsystem 1760 verwendet, um Pixel mit Farbtriaden übereinanderzulegen, wodurch vollfarbige Pixel mit Räumen dazwischen gebildet werden. Weiters wird dann Subsystem 1770, das hierin ebenfalls erklärt wird, verwendet, um die Räume zwischen den Pixeln auszufüllen. Eine Quelle für verringerte Auflösung, Kontrast und die Farbtreue und Graustufen ist Wärme, die durch die erforderliche Projektionslampe erzeugt wird. Die Wärme, wie das Licht, bestrahlt die LCD in einem Gauss-artigen Muster, wodurch ein "Hot spot" in der Mitte der LCD verursacht wird. Übermäßige Wärme könnte die LCD beschädigen. Wenn die Beschädigungsschwelle nicht erreicht wird, kann dennoch Bild-Beeinträchtigung auftreten, wie soeben beschrieben, weil sich die LCD ausdehnt, wodurch die Distanz erhöht wird, die das Licht durch die LCD zurücklegen muß. Dadurch erhöht sich die Streuung bei der Drehung der Polarisationsebene des hindurchgehenden Lichts, wodurch Kontrast, Auflösung, Farb- und Grauwiedergabe in einem Gauss-artigen Muster durcheinandergebracht werden können.
Es können mehrere Schritte unternommen werden, um mit den schädlichen Wirkungen der Erwärmung der LCD fertig zu werden. Zunächst sollten alle Optiken, einschließlich der LCDs, mit gutem Kontakt an großen Kühlkörpern montiert werden, wie es beispielsweise mit Leistungstransistoren gemacht wird. Außerdem können alle Optiken mit Material mit geeigneter Dicke beschichtet werden, wie das bei dichroitischen Reflektoren gemacht wird, um das Infrarot(IR)-Spektrum zu reflektieren. IR- Reflexionsspiegel und wärmeabsorbierendes Glas können im optischen Weg ebenfalls verwendet werden. Außerdem kann für weiteres Abkühlen ein Fluidmittel, wie eine Flüssigkeit oder ein Gas in einem Behälter, das große Körper an Immersionsfluid (Flüssigkeit oder Gas) mit hohem Kochpunkt ermöglicht, verwendet werden, das innerhalb eines eingeschränkten Raums zirkuliert oder statisch ist. Alternativ dazu kann für weitere Kühlkörperbildung, und um die Reflexion auf IR-Wellenlängen (mit Antireflexions-Beschichtung für die IR) zu verhindern, anstelle einer lichtdurchlässigen Optik eine reflektierende Metalloptik eingesetzt werden.
Die einfachste Maßnahme, die eingesetzt werden kann, um die LCD sowie die anderen Komponenten des Systems zu kühlen, besteht in der Verwendung eines oder mehrerer Kühlungsventilators/-ventilatoren. Ein Ventilator kann jedoch ein Geräuschproblem darstellen, wenn die Lautstärke des Systems sehr niedrig ist, insbesondere in kleinen Räumen. Um das Geräusch zu unterdrücken, kann eine "Luft-Resonanzwand" zwischen dem Ventilator und dem Auslaß des Gehäuses gemäß vorliegender Erfindung verwendet werden. Fig. 16 zeigt das Schallunterdrückungssystem, das den auf einer Plattform 1620 aufruhenden Ventilator 1600 umfaßt. Die Hinzufügung von Luftstromsperre 1630 zwingt die Luft, einen gekrümmten Weg mit Ablenkung zu durchlaufen, bevor sie das Gehäuse durch Auslaß 1640 verlassen. Die Oberflächen, von denen die Luft reflektiert wird, sind mit schallabsorbierenden Materialien bedeckt, wodurch das in die Hörumgebung gelangende Geräusch stark verringert wird. Da am Auslaß 1640 immer noch ein gewisses Geräusch vorhanden ist, kann für die Geräuschreduktion eine weitere Maßnahme getroffen. Diese Maßnahme umfaßt das Mikrophon 1650, das das verbleibende Geräusch aufnimmt, es zu einem Verstärker schickt, der die Phase des Geräusches um 180 Grad invertiert. Das invertierte Geräusch wird durch den Lautsprecher 1660 zurückgespielt. Durch entsprechendes Einstellen des Volumens und das Einphasen des Verstärkers könnte das verbleibende wahrgenommene Ventilatorgeräusch im wesentlichen reduziert und praktisch unhörbar gemacht werden:
Je nach der Helligkeit der eingesetzten Quelle und den physikalischen und wirtschaftlichen Einschränkungen eines bestimmten Systems könnten an der LCD einige beträchtliche Gauss-artige Wärmemuster verbleiben und sich im Zeitverlauf verändert, wenn sich während des Betriebs Gesamtwärme aufbaut. Als Folge könnte zur Beseitigen des Problems zusätzlich ein elektronischer Ansatz eingesetzt werden, um das Problem auszuschalten und das Ausmaß der anderen genannten Hilfsmaßnahmen zu verringern. Da das Ausmaß an Drehung der Polarisationsebene des Lichts nicht nur von der Dicke der LCD abhängt, die hindurchgeht, sondern auch vom Ausmaß des angelegten elektrischen Feldes, hebt eine der Temperaturwirkung entgegengesetzte Modifikation des elektrischen Feldes die Verzerrung auf, was zu gleichmäßiger Leistung in der gesamten LCD führt. Das führt zu einer auf verschiedene Pixel unterschiedlich angelegten Vorspannung, die in einem Gauss-artigen Muster verteilt wird und durch einzelne Transistoren und/oder die Adressierschaltung gesteuert werden. Ein Thermistor oder eine andere Temperatur-Abfühlvorrichtung, die an der LCD angeordnet ist, kann die Gesamt-Durchschnitts-LCD-Temperatur überwachen, wodurch die Gauss-artige Vorspannungsverteilung eingestellt wird, wenn die Temperatur schwankt, wobei eine elektronische Servoschaltung eingesetzt wird. Für eine noch präzisere Temperatursteuerung kann eine Vorrichtung vom Thermistor-Typ nahe jedem Pixel- Transistor im Raum zwischen den Pixeln angeordnet werden, um die Wärmekompensationsvorsprannung eines jeden Pixel unabhängig zu steuern.
Ein einfaches, kompaktes und billiges Vollfarben-TV-Projektionssystem kann unter Verwendung einer einzelnen "Vollfarben"-LCD konstruiert werden. Vollfarben-, Direkt- Betrachtungs-Videobildanzeigen, bei der keine Projektion eingesetzt wird, ist mit einer einzelnen "Vollfarben"-LCD erreicht worden. Wenn dieses Bild durch Projektion vergrößert wird, werden jedoch einige Probleme sehr augenscheinlich.
Bei einem Standard-TV-System auf CRT-Basis werden rote, blaue und grüne Pixeldaten an benachbarte rote, blaue und grüne Phosphorpunkte auf der CRT-Fläche geschickt. Analog dazu werden bei einem Direktbetrachtungs-LCD-TV-System rote, blaue und grüne Pixeldaten an benachbarte Bereiche der LCD geschickt. Diese Bereiche werden dann mit roten, blauen und grünen Filtern bedeckt, um das Licht, das durch diese LCD- Pixelelemente hindurchgeht, entsprechend zu färben. Fig. 15a stellt eine einfache Anordnung von Farbfiltern auf entsprechenden Farbpixelflächen dar; in denen Pixel mit einer bestimmten Farbe übereinander angeordnet sind, wodurch vertikale Farbstreifen erzeugt werden. Drei horizontal benachbarte Pixelbereiche bilden eine Triade, die ein einziges Farbpixel vom tatsächlichen Bild darstellt. Fig. 15b zeigt eine alternative Anordnung von Pixeln, bei der die drei Pixel einer Farbtriade so angeordnet sind, daß sie ein Dreieck bilden. Derartige kleine, eng aneinandergepackte rote, blaue und grüne Lichtpunkte erzeugen die Illusion von Farbe in einer Szene, wie sie erscheinen sollen. Wenn dieses Bild jedoch durch Projektion vergrößert wird, verschmilzt jedes der benachbarten roten, blauen und grünen Pixel nicht mehr miteinander, um entsprechend gefärbte Bereiche zu erzeugen. Statt dessen erscheinen sie als unverbundene rote, blaue und grüne Bereiche, was vom Aussehen eines natürlich gefärbten Bildes ablenkt. Weiters sind auch die Räume zwischen benachbarten Pixelbereichen in der LCD, die die Ablagerung der Dünnfilmtransistoren zulassen, die notwendig sind, um eine "aktive Matrix" zu erzeugen, ebenfalls vergrößert, was weiterhin ein unverbundenes, unterbrochenes, unnatürlich aussehendes Bild erzeugt.
Das Beseitigen des Erscheinens unverbundener roter, blauer und grüner Punkte anstelle tatsächlicher Farben, das eines der Merkmale des gemäß vorliegender Erfindung verwendeten optischen Systems ist, kann durch die Verwendung eines dichroitischen Spiegelsystems erreicht werden, wie in Fig. 9a dargestellt. Unter Einsatz der Pixelanordnung von Fig. 15a können einzelne rote, blaue und grüne Pixel so durch die folgende Anordnung zum Überlappen gebracht werden. Ausgerichtetes Licht 901 geht durch Vollfarben-LCD 902 und trifft auf dichroitischen Spiegel 903, der nur das blaue Bild reflektiert. Die verbleibenden roten und grünen Bilder gehen durch den dichroitischen Spiegel 903 hindurch und treffen auf die dichroitische Spiegelfläche 904 auf, die nur das rote Bild reflektiert, wobei das grüne Bild hindurchgehen kann. Das blaue Bild wird von Frontflächenspiegeln 910 und 911 und dann von der dichroitischen Spiegelfläche 905 reflektiert, die nur blaues Licht reflektiert. Hier vereinigt sich das blaue Bild mit dem grünen Bild. Durch Einstellen der Frontflächenspiegel 910 und 911 können die blauen Pixel dazu gebracht werden, die grünen Pixel zu überlappen. Das rote Bild wird von den Frontflächenspiegeln 920 und 921 und dann vom dichroitischen Spiegel 906 reflektiert, der nur rotes Licht reflektiert. An diesem Punkt vereinigt sich das rote Bild mit dem blauen und dem grünen Bild, ~ und durch Einstellen der Frontflächenspiegel 920 und 921 können die roten Pixel dazu gebracht werden, die bereits vereinigten blauen und grünen Pixel zu überlappen. An dieser Verbindungsstelle liegt ein Vollfarbenbild mit großen Zwischenräumen zwischen den Pixeln vor, wie in Fig. 4 dargestellt.
Wenn individuell gefärbte Pixel auf der LCD angeordnet sind, wie durch Fig. 15b gezeigt, in der eine Farbtriade ein Dreieck bildet, läßt es das Zusammenbringen der roten und blauen Pixel, wie soeben beschrieben, nicht zu, daß sie auf den grünen Pixeln liegen, da die grünen Pixel gegenüber ihren entsprechenden roten und blauen Pixeln vertikal verlagert sind. Als Folge erfordert diese Art der Pixelanordnung einen zusätzlichen dichroitischen Spiegelweg ähnlich den Wegen die vom roten und blauen Licht verwendet werden. Das wird deutlicher in Fig. 9b, die ein Seitenansicht des Systems in Fig. 9a ist, das so modifiziert ist, daß es einen zusätzlichen Lichtweg umfaßt.
Ausgerichtetes Licht geht durch die Vollfarben-LCD 902 wie zuvor. Die Distanz zwischen LCD 902 und dichroitischem Schirm 903 wird jedoch erhöht, um das Einfügen des dichroitischen Spiegels 950 zulassen, der grünes Licht reflektiert und rotes und blaues Licht hindurchläßt. Wie zuvor, reflektiert 903 blaues Licht und läßt rotes Licht hindurch. Nun sind die Spiegelflächen 904 und 905 Frontflächenspiegel. Spiegel 906 reflektiert rotes Licht und läßt blaues Licht hindurch. Wie zuvor sind die Spiegel 910, 911, 920 und 921. Frontflächenspiegel. Außerdem sind auch die Spiegel 960 und 970 Frontflächenspiegel. Spiegel 980 ist ein dichroitischer Spiegel, der grünes Licht reflektiert und rotes und blaues Licht durchläßt. Durch diese modifizierte Anordnung verursacht die entsprechende Trennung von Spiegel 910 von Spiel 911 und die Trennung von Spiel 920 von Spiel 921 immer noch das Überlappen der roten und blauen Pixel. Außerdem verursacht die entsprechende Trennung der Spiegel 960 und 970, daß die grünen Pixel das bereits verbundene rotblaue Pixelpaar überlappt. Diese Gesamt-Spiegelanordnung kann auch für die Farb-LCD eingesetzt werden, deren Pixelanordnung wie in Fig. 15a dargestellt ist, wobei der Abstand zwischen den Spiegel 960 und 970 so eingestellt ist, daß vertikale Verlagerung der grünen Pixel verhindert wird, da sie bereits mit den roten und blauen Pixeln ausgerichtet sind. Durch den getrennten Spiegelweg für das grüne Licht ist die Distanz, die jede Farbe durch das System durchquert, was wichtig ist, weil sich das Licht, obwohl es ausgerichtet ist, mit zurückgelegter Distanz dennoch etwas ausdehnt. Als Folge würde, wenn verschiedene Farbkomponenten verschiedene Distanzen zurücklegen würden, diese, wenn sie wieder zu Vollfarben-Pixelbildern zusamengefügt werden, die Farbkomponente mit dem kürzeren Weg ein Bild eines Pixels erzeugen, das kleiner ist als das Bild der andersfarbigen Pixel, wodurch ein Farbbild mit geringerer Qualität erzeugt würde. Nun kann (und das gilt für Fig. 9a und Fig. 9b) das Bild durch 930, bei dem es sich entweder umfast das "Streifenspiegelpaar"-System oder das Linsenanordnungssystem, wie nachstehend beschrieben, handelt, um die Zwischenräume zwischen Pixeln für die abschließende Projektion durch Projektionsoptik 940 zu füllen. Dabei handelt es sich um ein weiteres Merkmal des gemäß vorliegender. Erfindung verwendeten optischen Systems.
Dieses kombinierte System, bei dem einander entsprechende Farbpixel übereinandergelegt werden, um "Vollfarben-Pixel" zu bilden, und dann die Zwischenräume zwischen Pixeln durch Vergrößerung oder Duplizierung von Pixeln gefüllt werden, könnte bei einem Video-Projektor auf CRT-Basis gleichermaßen nützlich sein, um die subjektive Auflösung zu verbessern.
Nun sollten verschiedene andere Kombinationen klar sein, wie die Verwendung von drei Vollfarben-LCDs bei einem Projektionssystem, bei dem die roten Pixel einer LCD die grünen Pixel einer zweiten LCD überlappen, die die blauen Pixel einer dritten LCD überlappt. Das erzeugt ebenfalls Vollfarben-Pixel, wobei das Spiegelsystem von Fig. 9 überflüssig wird. Das System mit 3 LCDs ermöglicht drei Lichtquellen (obwohl auch eine eingesetzt werden kann), um die Helligkeit zu verdreifachen, und ist in Fig. 1 dargestellt.
Fig. 1 zeigt drei LCDs, von denen eine rote 110, eine grüne 111 und eine blaue 112 Bilddaten anzeigt und die jeweils mit Licht der entsprechenden Farbe (100, 101, 102) beleuchtet sind. Das rote Licht von Quelle 100 wird von Kondensor 120 gesammelt und durch Ausrichtungsoptik 130 ausgerichtet. Projektionsoptik 140 fokussiert ein rotes Bild auf Schirm 150. Auf ähnliche Weise werden das grüne und das blaue Bild projiziert und dazu gebracht, auf dem Schirm zu konvergieren, wodurch ein Vollfarbenbild gebildet wird. Der Nachteil des Vollfarbensystems, bei dem drei LCDs eingesetzt werden, besteht darin, daß Einstellungen an der Optik vorgenommen werden müssen, um die Bilder jedesmals zu konvergieren, wenn der Projektor oder der Schirm bewegt wird. Dieses Problem wird durch die Verwendung dichroitischer Spiegel und einer einzigen Projektionslinse beseitigt, wie von Fig. 2 gezeigt. Rote Bildinformation von LcD 200 wird von Frontflächenspiegel 201 zum dichroitischen Spiegel 204 reflektiert, der rotes Licht reflektiert, aber blaues und grünes Licht hindurchläßt. Blaue Bildinformation von LCD 220 wird von Frontflächenspiegel 202 und dann vom dichroitischen Spiegel 203 reflektiert, der blaues Licht reflektiert, aber grünes hindurchläßt, und gelangt dann durch dichroitischen Spiegel 204. So wird von der Projektionsoptik 205 ein vollständig registriertes Vollfarbenbild projiziert, wodurch ein Bild auf Schirm 206 gebildet wird. Die Konvergenz ist ungeachtet der der Repositionierung des Projektors oder Schirms immer perfekt. Selbstverständlich könnte eine vielzahl monochromer und/oder Vollfarb- LCDs verwendet werden, um eine Videoanzeige zu erzeugen. Der Nachteil der Verwendung einer Vielzahl von LCDs besteht in den erhöhten Kosten für die mehreren LCDs.
Ob mit einer Linse oder drei, die drei Bilder können leicht versetzt werden, um die Zwischenräume zwischen den Pixeln zu füllen. Als Beispiel sei Fig. 3 genannt, worin das blaue Pixel 301 etwa höher sein kann als das rote Pixel 302, und sich das grüne Pixel 303 etwas links von jedem roten Pixel 302 befinden kann. Viele andere Anordnungen von Versetzungen der unterschiedlich gefärbten Pixel sind möglich, und alle dienen dazu, die schwarzen Zwischenräume im Bild zu verkleinern, aber gleichzeitig werden die einzelnen Farben im nahen Bereich sichtbarer. (Fig. 3 und derartige andere Anordnungen liegen nicht im Schutzumfang der beanspruchten Erfindung.) Ein solches Bild kann zwar akzeptabel sein, aber eine bessere Lösung, bei der eine oder mehrere LCDs verwendet werden, besteht darin, alle Pixel exakt in Triaden übereinanderzulegen (wobei rot, grün und blau gemeinsam "Vollfarben-Pixel" ergeben), wobei der Zwischenraum zwischen solchen Pixeltriaden durch entsprechende LCD-Herstellung angeordnet), vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, den Abmessungen eines Pixels gleich ist. Dann können die Pixelbilder dupliziert oder ausgedehnt werden, um die Zwischenräume exakt zu füllen, wodurch ein "kontinuierliches Bild" erzeugt wird. In Fig. 4 ist jedes Pixel 401 eine Übereinanderlegung eines entsprechenden roten, blauen und grünen Pixels. 402 stellt Zwischenräume dar, die gefüllt werden müssen.
Wenn eine "Vollfarben"- LCD oder mehrere "Monofarben"-LCDs verwendet werden, könnte die Verwendung einer "aktiven Matrix" die Zwischenräume zwischen den Pixeln vergrößern. Ein bevorzugtes Verfahren zum Füllen der Zwischenräume besteht in der angemessenen Verwendung von Spiegeln. Um ein Spiegelsystem herzustellen, das die Pixel an den richtigen Stellen mit minimalem Lichtverlust dupliziert, kann ein spezielles "Streifenspiegelsystem" Eine derartige Konfiguration wird in Fig. 5 gezeigt. Licht, das Vollfarben-Bildinformation 501 enthält (wie in Fig. 4 angegeben dargelegt) trifft auf ein "Streifenspiegelpaar", das mit 502 und 503 bezeichnet ist. Das bewirkt, daß das gesamte Bild dupliziert und horizontal um die Breite eines Pixels verschoben wird, mit etwa der Hälfte der Helligkeit des ursprünglichen Bildes (das ebenfalls um die Hälfte seiner ursprünglichen Helligkeit verringert ist), wodurch die Zwischenräume zwischen Pixeln in den horizontalen Reihen gefüllt werden, wie durch Fig. 6 gezeigt. Die vertikalen Reihen 601A, 602A und 603A sind Duplikationen der vertikalen Reihen 601, 602 bzw. 603. Das kombinierte (ursprüngliche und duplizierte) Bild, das im Zwischenraum 504 von Fig. 5 vorliegt, geht dann durch ein zweites "Streifenspiegelpaar" 505 und 506 hindurch, das das Bild dupliziert, es aber vertikal um die Höhe eines Pixels verschiebt, wodurch zwei Bilder mit gleicher Helligkeit übereinander erzeugt werden, wodurch die in den Fig. 6 mit 610, 611 und 612 bezeichneten horizontalen Reihen ausgefüllt werden. So wird ein "durchgehendes 2 Bild ohne Leerräume erzeugt. Das Beseitigen der Leerräume, getrennt gefärbte Pixel und die Unterscheidung zwischen Pixeln verbessert die Bildauflösung auch gegenüber heutigen CRT-Bildern im nahen Bereich, da CRTs erkennbare Linien, Pixel und Zwischenräume aufweisen.
Ein "Streifenspiegelpaar" ist unter Bezugnahme auf Fig. 7 besser zu verstehen. Licht von einem einzigen Pixel 701 trifft auf einen "leeren" Raum 720 auf dem ersten Spiegel 702 des Spiegelpaares auf. Dieser erste Spiegel besteht aus Glas, Kunststoff oder einem anderen geeigneten Material, das über das sichtbare Spektrum AR-beschichtet und auf seiner gegenüberliegenden Seite in Streifen mit einem geeigneten reflektierenden Material, wie Aluminium oder Silber, beschichtet ist. Der gestreifte Überzug kann beispielsweise durch Vakuumabscheidung mit einer "gestreiften Maske über dem Glas" erreicht werden. Alternativ dazu kann das Glas mit Photoresist beschichtet und mit einem projizierten Bild von Streifen in der gewünschten Größe belichtet werden. Nach dem Entwickeln wird das Glas der Metallvakuumabscheidung nur in den gewünschten Streifen ausgesetzt. Nach der Abscheidung könnte der verbleibende Resist abgeschält oder durch Lösen entfernt werden, was die erforderlichen klaren Streifen hinterläßt.
Der zweite Spiegel 703 des Paares weit ebenfalls abwechelnd klare und reflektierende Streifen auf. Auf diesem Spiegel ist der reflektierende Überzug jedoch dünner, wodurch Teilspiegel anstelle von Vollspiegeln erzeugt werden. Das prozentuelle Reflexionsvermögen ist so eingestellt, daß zwei Pixelbilder, die entstehen, die gleiche Helligkeit haben.
Licht von Pixel 701 trifft, nachdem es durch den Zwischenraum 720 hindurchgegangen ist, auf Teilspiegel 730 auf, wodurch ein durchgelassener Strahl 710 und ein reflektierter Strahl erzeugt werden, die auf die verspiegelte Fläche 740 auf dem ersten Spiegel 702 auftrifft. Dieser reflektiert Licht durch den klaren Raum 750 auf Spiegel 703, wodurch ein zweiter Strahl 710a erzeugt wird, der ein genaues Duplikat von Strahl 710 ist, mit der Ausnahme, daß er so von Strahl 710 verschoben ist, daß er daran angrenzt. Wenn der Zwischenraum zwischen den Pixeln nicht gleich den Abmessungen eines Pixels ist, können die verspiegelten Flächen 740 auf Spiegel 702 sowie die klaren Zwischenräume 750 auf Spiegel 703 auf die Abmessungen des Zwischenraums zwischen Pixeln eingestellt werden.
Die Gesamtansicht von Fig. 5 zeigt, daß das "Streifenspiegelpaar" (502, 503), das vertikale Streifen aufweist, in bezug auf Strahl 501 um eine "vertikale Neigungsachse" geneigt ist, wodurch ein horizontal verschobenes Duplikatbild erzeugt wird, und das "Streifenspiegelpaar" (505-506), das horizontale Streifen aufweist, um eine "horizontale Neigungsachse" geneigt ist (die senkrecht zur Neigungsachse des ersten "Streifenspiegelpaares" und zum Strahl 501 verläuft), so daß ein vertikal verschobenen Duplikatbild erzeugt wird.
Es kann auch ein alternatives Verfahren zum Beseitigen von Zwischenräumen zwischen Pixeln eingesetzt werden, bei dem Linsen anstelle von Spiegeln verwendet werden. Das alternative Verfahren ist besonders nützlich, wenn sich der Zwischenraum zwischen Pixeln von den Abmessungen der Pixel unterscheidet. Beispielsweise sei angenommen, daß der Zwischenraum zwischen Pixeln etwas größer ist als die Abmessungen eines Pixels. Eine Linsenanordnung 801 (wie in den Fig. 8a und 8b gezeigt), die mit der gleichen Anzahl an Linsen konstruiert ist, wie "Vollfarben"-Pixel (die Anzahl an Farb- "Triaden" auf den LCDs, so angeordnet, daß sich die Mitte einer jeden Linse über jedem Pixel befindet 802) vorhanden sind, könnte verwendet werden, um jedes Pixel zu vergrößern, wie in den Fig. 8a und 8b dargestellt. Dann könnte entweder eine ausgerichtete Linsenanordnung 803, wie in Fig. 8a dargestellt, oder eine große Ausrichtungsoptik 804, wie in Fig. 8b dargestellt, verwendet werden, um die nun vergrößerten und aneinandergrenzenden Pixel zur Projektion durch eine geeignete Projektionsoptik neu auszurichten.
Wenn sich der Zwischenraum zwischen Pixeln von den Pixelabmessungen in der Vertikalen anders unterscheidet als in der Horizontalen, wären anamorphotische Linsen erforderlich, um die Zwischenräume richtig zu füllen. Obwohl die Herstellung kleiner Linsenanordnungen dem Stand der Technik entspricht, ist es wesentlich einfacher und weniger teuer, mehr leicht verfügbare linsenförmige Linsen zu verwenden. Diese zylindrischen Linsenanordnungen können überlappt werden, wobei ihre Achsen senkrecht zueinander stehen, um das gleiche Ziel zu erreichen. Die Trennung der Linsenfunktion für jede orthogonale Abmessung macht anamorphotische Linsen überflüssig, die sich in so geringen Größen nur schwer präzise und beständig reproduzieren lassen.
Die Herstellung einer "Vollfarben"-LCD verursacht ein weiteres Problem, das, auch wenn es auf kleinen Anzeigen nicht sehr feststellbar ist, auf einer großen Anzeige zu großen Problemen führt. Dieses Problem führt zu einem schlechten Kontrastverhältnis und geringer Farbtreue. Um die resultierenden Mängel zu verstehen und zu korrigieren, muß die Arbeitsweise einer Vollfarben-LCD-Anzeige sorgfältig analysiert werden.
Die folgende Erörterung erklärt das Wesen des Problems. Die durchgelassene Lichtintensität (TI) von einer verdrehten nematischen Flüssigkristallvorrichtung, wenn keine Spannung angelegt ist, mit einer Kristalldicke (d) für eine bestimmte Wellenlänge (λ) hängt von der Brechungsanisotropie (Δn) und dem Flüssigkristall-Drehungswinkel (θ) ab. TI kann nur für wenige einzigartige gleichzeitige Kombinationen von Werten für diese Parameter gleich null sein. Das bedeutet, daß, außer bei sehr spezifischen Kombinationen von Wellenlänge (λ) und Dicke (d) für einen bestimmten Kristall Null- Durchlässigkeitsintenstität oder echtes "schwarz" nicht auftritt. Daher kann, wenn die Anisotropie, der Verdrehungswinkel und die Kristalldicke fixiert sind, wie das bei einer herkömmlichen LCD der Fall ist (die aus Flüssigkristall zwischen zwei flachen. Platten besteht), nur eine Farbe gleichzeitig schwarz werden kann. Diese Nichtlinearirät schältet die Möglichkeit von echtem Kontrast in allen Farben gleichzeitig aus; und da die wahrgenommene Farbe durch Addition erzeugt wird, schaltet das echte Farbtreue aus. Zur weiteren Veranschaulichung zeigt die strichlierte Kurve in Fig. 10 die durchgelassene Intensität über das sichtbare Spektrum einer herkömmlichen Vollfarben- LCD mit einer bestimmten Dicke. Fig. 11A zeigt die nichtlinearen Durchlässigkeitsschwankungen für die drei Wellenlängen, die bei einer Vollfarben-LCD mit gleichmäßiger Dicke eingesetzt werden, gegen die Spannung aufgetragen. Wenn beispielsweise der Transmissionsgrad für rot einen Minimumwert hat; beträgt der Transmissionsgrad für blau 10% und der Transmissionsgrad für grün etwa 5%. Das kein echtes schwarz vorhanden ist, führt zu einem geringen Kontrastverhältnis, was eines der Hauptprobleme der heutigen LCDs darstellt. Um dieses Problem zu lösen, kann die Kristalldicke (der Zwischenraum zwischen den Platten, die den Flüssigkristall umschließen) unter jedem Farbfilter so gewählt werden, daß bei genau 0 Volt dem polarisierten Licht für die spezifische Wellenlänge, das von diesem Farbfilter durchgelassen wird, die richtige Rotation verliehen wird. Indem das für jeden der drei Sätze verwendeter Farbfilter gemacht wird, wird die Minimummenge an Licht für jede Farbe durchgelassen, während keine Spannung angelegt wird. Das liefert ein schwärzeres schwarz und somit einen höheren Kontrast. Dieses Ergebnis wird erzielt, wenn die abgestufte Ablagerung oder Ätzung einer Platte durchgeführt wird, um Stufen zu erzeugen, wie in Fig. 12 dargestellt.
Unter Verwendung eines LCD-Hohlraums mit einem solchen Hohlraum mit "abgestufter Dicke" läßt die Kombination aus Kristalldicke und Wellenlänge echtes schwarz für alle drei Farben gleichzeitig und eine lineare Beziehung zwischen angelegter Spannung und durchgelassener Intensität für alle Farben gleichzeitig zu. Das wird durch Fig. 10 (durchgehende Linien) gezeigt, wo der Transmissionsgrad für alle Farben gleichzeitig beinahe gleich 0 ist, wenn keine Spannung angelegt wird, und in Fig. 11b, wo der Transmissionsgrad für alle Farben mit der Spannung simultan variiert.
Beim Demonstrationsmodell der Anmelderin führt die Verwendung eines Hohlraums mit "abgestufter Dicke" zu einem Kontrastverhältnis von nicht weniger als 100 : 1, wobei sich die Farbtreue jener einer Kathodenstrahlröhre annähert. Diese hohe Farbtreue ist im CIE-Diagramm von Fig. 13 zu erkennen, in dem die strichlierte Linie die Chromatizität bzw. Farbart herkömmlicher Mehrfarben-LCDs darstellt, die gepunktete Linie die Chromatizität einer Flüssigkristall-Farbanzeige mit variierenden Kristalldicken darstellt und die durchgehende Linie die Chromatizität einer herkömmlichen Kathodenstrahlröhre darstellt.
Viele Projektionsformate können in Verbindung mit den geoffenbarten Videoanzeigensystemen verwendet werden. Neben gekrümmten, richtungsempfindlichen Schirmen mit hohem Reflexionsvermögen können auch weniger teure, breiter streuende Schirme mit diesem System verwendet werden. Eine herkömmliche Filmleinwand oder auch eine Wand erweist sich bei einem System mit derart hoher Helligkeit als adäquat. Durch vertikales Montieren der Einheit oder das Befestigen an der Projektionslinse eines Frontflächenspiegels kann das Bild beispielsweise auf einer Schlafzimmerdecke gezeigt werden. Diese Technik, die nie zuvor möglich war, ermöglicht das bequeme Betrachten von Videobildern, während man im Bett liegt, ohne daß der Hals oder der Rücken belastet werden.
Rückschirmprojektion kann ebenfalls erzielt werden. Herkömmliches Rückschirm-TV erfordert eine linsenförmige Linse und eine Fresnel-Linse für adäquate Helligkeit. Das fügt dem Bild ein erkennbares Muster hinzu und erzeugt horizontal und vertikal einen begrenzten Betrachtungswinkel. Diese Art von Schirm reflektiert, wie eine herkömmliche Kathodenstrahlröhre, Umgebungslicht zum Betrachter, wodurch Blendung erzeugt wird, die die Augenbelastung für den Zuseher erhöht. Beim erfindungsgemäßen System ist die Helligkeit viel größer, was weniger anspruchsvolle Schirme sowie kompaktere, leichtgewichtige und ästhetisch ansprechende Anzeigeneinheiten ermöglicht.
Ein Beispiel für ein künstlerischeres und futuristischeres Projektionssystem ist in Fig. 14 dargestellt. Der Videoprojektor 1401 kann an einer Vorrichtung 1402 montiert sein, die ein Bild auf einen Spiel 1403 projiziert. Der Spiegel 1403 kann das Bild reflektieren, um auf einen speziellen Rückschirm 1404 zu fokussieren, der in einem Rahmen montiert ist, der "im Raum zu hängen" scheint. Der Schirm selbst kann aus extrem dünnen Streifen 1405 aus fast jedem beliebigen Rückprojektionsmaterial bestehen. Durch Montieren einer Achse an den Enden jedes Streifens mit einem Zahnrad darauf kann ein Motorantrieb dazu dienen, die Streifen zu öffnen (liegen flach parallel zum Boden) und zu schließen (rechtwinkelig zum Boden, es entsteht ein solider Rückprojektionsschirm). In der offenen Position erscheint der Schirm als durchsichtiges Fenster im Raum. Wenn die Projektionseinheit z. B. durch Fernbedienung eingeschaltet wird, können sich die Streifen gleichzeitig und schnell schließen, wodurch ein "Videobild im Raum" geschaffen wird.
Gleichgültig, welches Projektionsverfahren angewendet wird, es bleiben zwei weitere große Probleme bestehen. Wenn die projizierte Oberfläche auf die optische Achse des Projektionsstrahls nicht senkrecht verläuft, weist das Bild die Probleme der Trapezverzerrung und des Verschwimmens der Teile des Bilds auf, die nicht präzise auf der Schirmoberfläche fokussiert sind. Dieses Problem ergibt sich, wenn der Projektor am Boden, auf einem niedrigen Tisch oder an der Decke montiert und der Schirm mittig an einer Wand angeordnet ist. CRT-Systeme gehen mit der Trapezverzerrung um, indem die elektromagnetische Abtastlinienabweichung variiert wird. Das geoffenbarte System auf LCD-Basis jedoch besitzt vordefinierte Pixelpositionen und kann daher dieses Verfahren nicht anwenden.
Deshalb kann eine Art anamorphes Linsensystem konstruiert werden. Eine Zoomlinse, verändert normalerweise die Größe eines projizierten Bilds, indem die relativen Positionen zwischen den Elementen der Projektionsoptiken geändert werden. Dies könnte jedoch auch erreicht werden, wenn die Linsenelemente unterschiedlicher Krümmungen verwendet würden. In der vorliegenden Anmeldung wird eine Linse vorgeschlagen, die über zwei Linsen mit variierender Brennweite verfügt - eine über und eine unter der Standardlinse - die alle zu einer Linse geformt sind. Der Mittelbereich der Linse, der groß genug ist, um die gesamte LCD zu vergrößern, erzeugt ein quadratisches projiziertes Bild. Wenn aber diese Linse in bezug auf die LCD gehoben oder gesenkt wird, variiert die Vergrößerung, wodurch eine trapezförmige Bildvergrößerung entsteht, wobei entweder der obere oder der untere Teil des Bilds der LCD die größte Seite des Trapezes ist. Die Linse wird daher nach oben oder unten eingestellt, wobei dies vom Winkel abhängt, den der Videoprojektor mit dem Schirm bildet; auf diese Weise wird der Trapezverzerrungseffekt ausgeschaltet.
Das Problem des variablen Fokus kann durch ein nur wenig bekanntes fotografisches Verfahren, der sogenannten "Scheimflug-Korrektur", behoben werden. Wenn eine zu fotografierende Szene eine große Tiefe und eine relativ große Öffnung aufweist, kann man alle Elemente der Szene nur dadurch scharfeinstellen, indem die Linse und Filmebene solcherart gekippt werden, daß eine durch alle Objekte in der Szene gezogene Linie die durch die Filmebene gezogene Linie am gleichen Punkt schneidet, an der sie eine durch die Linsenebene gezogene Linie schneidet. Unter Anwendung der gleichen Logik führt eine mechanische Justierung, die die LCD-Ebene und die Ebene der Projektionsoptiken kippt, wodurch ein Schnittpunkt mit einer durch die Schirmebene führenden Linie geschaffen wird, dazu, daß das gesamte Bild scharfeingestellt ist, obwohl der Projektorstrahl nicht senkrecht auf den Schirm gerichtet ist.
Die Erfindung eignet sich für die dreidimensionale Videoprojektion. Ein Verfahren zur Erreichung der 3D-Projektion ist die Verwendung zweier Projektionssysteme, wobei die Polarisierer eines LCD-Systems senkrecht zu den Polarisierern des anderen LCD-Systems stehen. Das Aussenden stereoskoper Videosignale, die z. B. aus zwei verschobenen Kameras stammen, und das Projizieren auf einen nicht-depolarisierenden Schirm ermöglicht es den polarisierte Gläser tragenden Betrachtern, Vollfarb-3D-Video zu sehen. Ein Einzellinsen-3D-Videoprojektionssystem kann konstruiert werden, indem beide LCD-Systeme in einer Einfassung untergebracht werden. Anstelle der Verwendung des zweiten Spiegels 503 des ersten "Streifenspiegelpaars" 502 und 503 von Fig. 5 können die horizontal verschobenen Räume zwischen den Pixeln einer PCD durch die Pixel der anderen LCD mittels eines einfachen Strahlenteilungssystems gefüllt werden, wodurch ein orthogonal polarisiertes, horizontales 3D-Zwischenzeilenbild zur Projektion durch die Einzelprojektionslinse entsteht. Der Streifenspiegel 502 kann in einem Winkel von 45º in bezug auf die Achse des von der ersten LCD kommenden Lichts gekippt sein. Das Licht von den Pixeln dieser LCD gelangt durch die klaren Bereiche des Streifenspiegels. Die zweite LCD, deren Achse rechtwinkelig zur Achse der ersten LCD verläuft, reflektiert ihr licht von den gespiegelten Flächen des Streifenspiegels, wodurch ein Zwischenzeilengesamtbild beider Bilder mit orthogonaler Polarisierung erzeugt wird.
Ein weiteres geeignetes Verfahren der 3D-Projektion ist die autostereoskope Rückschirm-3D-Projektion. Das Verfahren erfordert keine besonderen Gläser zum 3D- Betrachten. Zwei identische linsenförmige Linsenschirme, die Rücken an Rücken mit einem dünnen lichtdurchlässigen Schirm dazwischen positioniert sind, werden in unterschiedlichen Winkel durch zwei oder mehr derartiger Videoprojektoren projiziiert, wobei Stereoinformation bzw. Information mehrerer Blickwinkel getragen wird. Die Bilder können von der gegenüberliegenden Seite des Schirms an mehreren Positionen im Raum betrachtet werden. Wenn man sich zu verschiedenen Positionen um den Schirm herum bewegt werden die Bilder jeweils einzeln ohne Bildüberlappung sichtbar. Dies schafft mehrere orthoskopische sowie pseudoskopische Betrachtungszonen im Raum. Wenn man die Augen in einer orthoskopischen Betrachungszone positioniert, sodaß ein Bild zu jedem Auge gelangt, ist eine 3D-Ansicht sichtbar. Viele Betrachter werden in der Lage sein, ein orthoskopisches 3D-Videobild von mehreren Winkeln gleichzeitig zu betrachten.
Die in dieser Anmeldung geoffenbarten Systeme verwenden alle diskrete, einzeln - angesprochene und aufrechterhaltene Pixel (elektrisch). Dieser Ansatz bildet die Grundlage für echtes digitales Fernsehen, das heute noch nicht existiert. Derzeit werden sowohl Audio- als auch Videosignale digitalisiert und als digitale Bits auf Laserdisks und "CS" gespeichert. Diese Digitalisierung behält die exakten Werte des Signals von Mikrosekunden zu Mikrosekunde bei. Verzerrungen in den Systemen wie z. B. Verstärkerrauschen und Nichtlinearität, Kratzer, Signalausfall und andere Fehler im Aufzeichnungsmaterial, Geistersignale usw. können durch ein System vollständig igoniert werden, das sich nur jedes Bit ansieht, um zu erkennen, ob es ein oder aus ist ("0" oder "1 "), und sich nicht darum kümmert, ob die Festigkeit oder Klarheit variiert. Sobald jedoch die digitalen Daten gelesen werden, müssen Verstärker und das Herz heutiger Videosysteme - die CRT - ein analoges Signal verwenden, wodurch Rauschen und falsche Daten Eingang finden und somit die Bildqualität beeinträchtigt wird. Die Basis einer CRT ist ein Elektronenstrahl, der einen Phosphor abtastet, wobei seine Stärke beim Vorbeibewegen analog variiert wird. Im Gegensatz dazu ist die vorliegende Erfindung ein digitaler Computer auf jedem Pixel, der am besten im digitalen Modus betrieben wird. Dies führt zu einer präziseren, hochqualitativeren Fernseh- und Videoanzeige. Die zukünftige Weiterentwicklung des hochauflösenden Fernsehens sollte dazu führen, daß auf dem Gebiet der Erfindung digitalen Anzeigevorrichtungen der Vorzug gegeben wird. Um die Auflösung zu steigern, muß man nur die Anzahl an Pixeln erhöhen, so wie Computer-RAM gesteigert wird, indem mehr Chips hinzugefügt werden. Zusammenfassend gesagt schafft die Erfindung eine solide Grundlage zur Umsetzung des digitalen und hochauflösenden Fernsehens, ungeachtet des gewählten Formats.
Es wurde zwar die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ausführlich erläutert, doch sind Fachleuten auf dem Gebiet zahlreiche Modifikationen und Anpassungen solcher Ausführungsformen bekannt.

Claims

1. Lichtventil-Anzeigensystem, umfassend:

eine Lichtquelle (1700); und zumindest ein Lichtventil (1750),

dadurch gekennzeichnet, daß das System weiters ein optisches System (1760, 1770) zum Ausschalten des Auftretens von zusammenhanglosen roten, blauen und grünen Bereichen und von Räumen zwischen benachbarten Pixeln im angezeigten Bild umfaßt, das vom zumindest einen Lichtventil (1750) gebildet wird, und daß das optische System (1760, 1770) eine Vielzahl von optischen Elementen umfaßt, die stromabwärts vom Lichtventil angeordnet sind und auf die Pixel in solcher Weise einwirken, daß die zusammenhanglosen roten, blauen und grünen Bereiche verschwinden und die toten Räume zwischen den benachbarten Pixeln vermieden werden.

2. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem das Lichtventil eine Flüssigkristallanzeigen(LCD)-Vorrichtung, bei der eine Vielzahl von Pixeln oder Linien in einer Matrix angeordnet ist, um das Bild zu bilden; ein Halbleiter- Pixelspeicherelement, das jedem Pixel oder jeder Linie zugeordnet ist, um das Pixel- oder Liniensteuerungssignal zu speichern; sowie Steuermittel umfaßt, die jedem Speicherelement zugeordnet sind, um seinen Betrieb zu steuern, wobei die LCD- Vorrichtung, die Speicherelemente und das Steuermittel eine Aktivmatrix-LCD bilden.

3. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem das optische System eine Linsenanordnung (801) umfaßt, die nach dem Lichtventil angeordnet ist und eine Vielzahl von Linsen umfaßt, um vergrößerte Bilder von Pixeln oder Linien des Lichtventils zur Projektion auf die Betrachtungsfläche zu erzeugen.

4. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 2, bei dem das optische System Mittel (502, 503) umfaßt, um zumindest einen Teil der Pixel- oder Linienbilder zu duplizieren, die vom Lichtventilmittel gebildet werden.

5. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 2, bei dem das optische System Mittel (801) zum Ausdehnen der vom Lichtventil gebildeten Pixel- oder Linienbilder umfaßt.

6. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 2, bei dem das Steuerungsmittel eine Vielzahl von Transistoren umfaßt, die jeweils den Speicherelementen zugeordnet sind, wobei jeder Transistor, wenn er von einem Gattersignal eingeschaltet wird, eine Spannung mit einem spezifischen Wert leitet, der einer gewünschten Helligkeit eines jeweiligen Pixels oder einer jeweiligen Linie entspricht.

7. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 6, bei dem der Transistor einen Feldeffekttransistor umfaßt.

8. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, das weiters eine Lichtblockierungsabdeckung umfaßt, die zwischen Pixeln angeordnet ist.

9. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1 oder 2, die weiters einen Kühlkörper umfaßt, der so ausgebildet ist, daß er Wärmeenergie vom Projektionsmittel und/oder von der Aktivmatrix-LCD ableitet.

10. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, worin das Anzeigenmittel Linsenelemente umfaßt, die zum Reflektieren von Wärme beschichtet sind.

11. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1 oder 2, das weiters wärmeabsorbierende Elemente umfaßt, die so ausgebildet sind, daß sie Wärmeenergie vom Projektionsmittel und/oder der Aktivmatrix ableiten.

12. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 2, das weiters ein Fluidmittel umfaßt, das so ausgebildet ist, daß es Wärmeenergie vom Projektionsmittel und/oder von der Aktivmatrix-LCD ableitet.

13. Lichtventil-Anzeigenmittel nach Anspruch 1, worin das Anzeigenmittel reflektierende Optiken umfaßt, die aus einer metallischen Substanz gebildet sind.

14. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1 oder 2, das weiters eine Vorrichtung zum Erfühlen von Wärme in der Nähe des Lichtventils umfaßt, wobei die Vorrichtung die Temperatur überwacht und die Aktivmatrix-LCD elektrisch vorspannt, um Temperaturschwankungswirkungen entgegenzuwirken.

15. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem das optische System dichroitische Optiken (901-905, 910, 911) umfaßt, worin die dichroitischen Optiken unterschiedlich gefärbte LCD-projizierte Bilder überlappen, wodurch es ermöglicht wird, daß die Bilder mit einem einzelnen Projektionslinsensystem auf einen Schirm fokussiert werden.

16. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem das optische System ein Spiegelsystem (502, 503) umfaßt, um das Bild der Pixel in die toten Räume zwischen Pixeln zu duplizieren.

17. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, das eine Linsenanordnung (801) zum Füllen der toten Räume zwischen Pixeln umfaßt.

18. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 17, worin die Linsenanordnung linsenförmig ist.

19. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, worin das Lichtventil eine Vollfarben- LCD ist, die Pixel mit einer Vielzahl von Farben umfaßt.

20. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 19, worin aus einem der farbigen Pixel ausgestrahltes Licht Licht überlappt, das von einem anderen farbigen Pixel ausgestrahlt wird.

21. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem das Lichtventil einen Flüssigkristallbehälter umfaßt, worin der Behälter abgestuft ist, um unterschiedliche Hohlraumlängen eines Flüssigkristalls zu erzeugen, die unterschiedlichen Licht- Wellenlängen entsprechen, die durch unterschiedliche Bereiche der Flüssigkristallanzeige zu erzeugen sind.

22. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem das Projektionsmittel Mittel umfaßt, um das vom Lichtventilmittel gebildete Bild an eine Decke zu projizieren.

23. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem die Betrachtungsfläche einen jalousieartigen Schirm (1404) umfaßt, der eine Vielzahl drehbarer Streifen (1405) umfaßt.

24. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem das Projektionsmittel ein Projektionslinsensystem umfaßt, worin das Linsensystem das Bild trapezförmig vorverzerrt, um Trapezverzerrung auszugleichen, die aus der Projektion des Bildes auf eine Oberfläche resultiert, bei der die Oberfläche nicht normal zu einer Linie verläuft, die die Oberfläche und die Projektionslinse verbindet.

25. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem das System auf eine Oberfläche projiziert, die nicht normal zu einer Linie verläuft, die die Oberfläche und das Projektionsmittel verbindet, worin das Lichtventilmittel und das Projektionsmittel so geneigt sind, daß sich ihre Ebenen an einer Linie schneiden, die auch die Ebene der Oberfläche schneidet, auf die projiziert wird.

26. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem das System eine Vielzahl von LCD-Projektoren umfaßt, worin die Projektoren polarisierte stereoskopisch in Beziehung stehende Bilder auf einen nicht-entpolarisierenden Schirm projiziert, damit sie in 3-D zu sehen sind.

27. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 26, bei dem eine Vielzahl der Projektoren-Bilder optisch integriert wird, bevor sie von einem einzigen Projektionslinsensystem auf einen Schirm weiterprojiziert werden.

28. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem das Projektionsmittel eine Vielzahl von Projektoren umfaßt, worin die Projektoren davon ausgestrahlte Bilder auf einen Schirm projizieren, der zwei Rücken an Rücken angeordnete linsenförmige Linsen umfaßt, wodurch der Betrachtungswinkel eines jeden Bildes eingeschränkt wird.

29. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, das ein Schallunterdrückungssystem (1600-1660) zum Ausschalten von Kühlsystem-Rauschen umfaßt.

30. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 29, bei dem das Schallunterdrückungssystem ein schallabsorbierendes Material umfaßt.

31. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 29, bei dem das Schallunterdrückungssystem Barrieren (1630) zum Ablenken von Schall umfaßt.

32. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 29, bei dem das Schallunterdrückungssystem umfaßt:

ein Mikrophon (1650);

einen Lautsprecher (1660); und

eine Schaltung, um die Phase von vom Mikrophon detektierten Schallsignal zu ändern, bevor es an den Lautsprecher gesendet wird.

33. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem die Betrachtungsfläche eine Oberfläche aufweist, die texturiert ist.

34. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem die Betrachtungsfläche dunkel gefärbt ist.

35. Lichtventil-Anzeigensystem nach Anspruch 1, bei dem elektronische Signale, die sich auf die Bildung des Bildes beziehen, digitalisiert sind.