JPH04234016A - 像投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】　　 【発明の技術分野】本発明は、照射システムと、投影さ
れる像を発生させる少なくとも１個の表示パネルを有し
、前記照射システムにより供給される照射ビームの偏光
方向が前記像情報によって変調される像表示システムと
、前記像表示システムによって形成される前記像を投影
スクリーンに投影する投影レンズ系と、その内の１本が
前記像表示システムによって変調されるのに直接に適し
ている偏光が異なる２本のサブビームに前記照射ビーム
を分割する、前記照射システムと前記像システムとの間
に配置されている偏光検知ビーム分割器と、前記第二サ
ブビームを前記第一サブビームと同一状態の偏光を有し
ているビームに変換する偏光回転素子とを有し、当該第
一及び第二サブビームが前記像表示システムに入射する
、像投影装置に関する。 【０００２】像投影装置と言う技術用語は、広い意味に
解釈されるべきである。それは例えば、ビデオ像、グラ
フィック像、文字情報又はそれらの組み合せを表示する
装置を有している。これらの像は、モノクロであっても
カラーであっても良い。カラーの場合、この表示システ
ムは、例えば、基本色、赤、緑及び青用の、各々が表示
パネルを有している３個のカラーチャネルを有していて
も良い。 【０００３】この種のカラー像投影装置は、ドイツ特許
出願Ｎｏ．　３，８２９，５９８に記載されている。こ
の既知の装置の表示パネルは、能動つまり像形成素子と
していわゆるネマティック型の液晶材料の層を有する反
射パネルである。この層は、像情報に応じて局所的に光
の入射ビームの偏光方向を変化させる。この既知の装置
は、誘電体干渉層をそれらの間に設けた２個のプリズム
部分からなる偏光検知ビーム分割器を有している。この
層は、照射ビームを、それらのビームの内の第一のサブ
ビームが像表示システムに到達する２本の相互に垂直な
線形偏光されたサブビームに分割する。使用可能な光を
充分に使用するために、λ／４板（λ：光の波長）を干
渉板によって反射された第二サブビームのパス内に対角
線の位置に配置する。第二サブビームを干渉層の方向に
反射させる反射器は、λ／４板の後に存在している。第
二サブビームはλ／４板を二回通過し、その偏光方向は
元の方向に対して９０゜回転するので、第二サブビーム
は像表示システムにもパスされる。この場合装置の主軸
を通る面の両側に位置している２本のサブビームが偏光
検知ビーム分割器から出射する。この装置の主軸は、照
射システムの放射ソースの中心と像表示システムの中心
とを接続する線である。 【０００４】偏光ビーム分割器として使用される干渉フ
ィルターの動作は、放射の波長とこのフィルターに入射
する光線の角度に依存するので、このフィルターは、照
射ビームがより大きな開口角と可視光スペクトル全体に
渡る波長領域とを有していると言う理由により、適当な
ものとは言えない。更に、ビーム分割器内の光路長が２
本のサブビームで異なっているので、これらのサブビー
ムによって形成される放射ソースの２個の像は主軸に対
し異なった位置に位置する。既知の装置は、表示パネル
の位置で照射ビームの断面をパネルのそれに対応させか
つ投影レンズ系の位置でこのレンズ系の開口に対応させ
る事を達成する如何なる手段も備えていない。 【０００５】本発明の目的は、上述した欠点を有しない
像投影装置を提供する事にある。本発明の装置が特徴と
する点は、前記偏光検知ビーム分割器が複屈折材料の配
向層を有し、前記ビーム分割器に向かう前記照射ビーム
が前記ビーム分割器の近傍の面内で半円断面を有し、前
記サブビームが前記ビーム分割器内を同一距離の光路長
通過し、かつビーム分割器と偏光回転素子との組み合せ
から出射する前記サブビームが半円断面を有しかつ両者
のビームが１個の円内に適合している点である。 【０００６】この装置は、ビーム分割器が無い場合に、
照射ビームがビーム分割器の後ろの位置の面で半円断面
を有するように構成されることが望ましい。この場合、
ビーム分割器により形成されたサブビームは円断面を有
する一本のビームを実質上形成する。この断面は投影レ
ンズ系の丸い瞳に適合させてあるので、この系の直径を
大きくする必要は無い。 【０００７】これに代えて、この装置を、照射ビームが
ビーム分割器の入射部での面内で半円断面を有するよう
に構成してもよい。この場合には、ビーム分割器から出
射するサブビームも半円断面を有しているが、それらは
離されているので外周円はより大きくなる。 【０００８】本発明の偏光検知ビーム分割器には二種類
の実施例がある。 【０００９】第一番目の実施例の特徴とする点は、前記
ビーム分割器が、前記ビーム分割器に入射する前記照射
ビームの主光線に平行である第一面を有する第一プリズ
ムと前記主光線に平行である第一面を有する第二プリズ
ムとを有し、これらのプリズムが同一の屈折率を有し、
複屈折率の層が前記プリズムの前記第一面同士の間に位
置し、この材料の屈折率の一方が前記プリズムのそれに
実質上等しく、これらの面が前記第一面に対し等しいが
反対の角度で延在する前記第一プリズムの第二及び第三
面が、前記ビーム分割器の前記入射面と第一出射面とを
各々構成し、かつ前記第一プリズムの前記第二面に平行
である前記第二プリズムの第二面が前記ビーム分割器の
第二出射面を構成している点である。 【００１０】前記第一番目の実施例は更に特徴とするこ
とが望ましい点は、前記偏光回転素子が前記ビーム分割
器の前記出射面の一面に配置されている点である【００
１１】第一の種類の第一実施例が特徴とする点は前記複
屈折材料が液晶材料である点である。 【００１２】前記第一の種類の望ましい第二実施例の特
徴とする点は、複屈折材料の前記層が複屈折の粘着層で
ある点である。 【００１３】液晶材料の一層に比較して複屈折粘着層は
、温度依存性が無くかつ温度抵抗性が良いという特徴を
有している。さらにプリズムの粘着層の屈折率を複屈折
率粘着層を使用するときに互いにより良く適合化させる
ことが出来る。 【００１４】この粘着層は一軸性開口のポリマー層であ
ることが望ましい。 【００１５】特に、温度抵抗が大いビーム分割器が特徴
とする点は、ポリマー層が硬化液晶モノマー組成から形
成されている点である。 【００１６】二番目の種類の実施例が特徴津とする点は
、前記ビーム分割器が、前記主軸に対し約４５゜の角度
で配置されているコレスティック材料の層を有し、この
層が前記照射ビームを第一回転方向を有している円偏光
の光の第一反射サブビームと第二反対回転方向を有する
円偏光の光の第二直進サブビームとに分割し、かつ前記
第一サブビームの前記パス内に配置されかつ前記ビーム
分割器に入射する前記照射ビームの主光線に平行である
ように配置されている第一反射器を更に備え、かつ前記
コレステリック層に対して約９０゜の角度で前記第二サ
ブビームのパス内に配置されている第二反射器とを備え
、かつ一方の反射器がそこに入射する前記サブビームの
回転方向を反転させる点である。 【００１７】このビーム分割器は、右向又は左向に円偏
光されかつ丸い断面を有する一本のビームを協働して構
成する、二本のサブビームを供給する。このビームは偏
光を変換させる事なく像表示システムに供給させること
が出来る。しかしながらこれに代えて円偏光ビームを像
表示システムに到達する前に先ず線偏光ビームに変換さ
せても良い。 【００１８】（左旋性又は右旋性）のコレステリック材
料の層を反射器とともに使用することにより像投射装置
内で照射ビームの二個の偏光成分を使用することが可能
となること自体は、「新規な偏光液晶カラー投射及び新
ＴＮ−ＬＣＤ動作モード」の記事（Ｄｉｇｅｓｔ　ｏｆ
　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｐａｐｅｒｓ　ｖｏｌ．　ＸＸ
Ｉ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　ｏｆ　Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｆｏ
ｒ　ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｉｓｐｌａｙｓ，　Ｌａ
ｓ　Ｖｅｇａｓ　（Ｎｅｖａｄａ）　１５−１７　Ｍａ
ｙ　１９９０）により知られている。この記事は、入射
照射ビームの形状についても、又ビーム分割器からのサ
ブビームが照射レンズシステムに適合される断面を有す
るべきである点についても何ら言及していない。 【００１９】本発明の他の重要な点は、放射システムが
放射ソース、前記放射ソースからの光を集中化させる凹
型反射器及び集中化された光パス内に配置されているレ
ンズ系を有している像投影装置に於て、このシステムが
ビーム分割器の近傍でかつその後ろにある面内で半円断
面を有しかつ表示パネルの位置で均一な光分布とパネル
の断面に適合化されている断面とを有する照射ビームを
供給するように適合化させる方法に関する。これを達成
させるために、本発明の照射システムが特徴とする点は
、前記レンズ系が、順次、前記主軸に垂直な面内で第一
方向で一定幅を有しかつ前記第一方向に垂直な第二方向
で一定な高さを有する複数の第一レンズが設けられた第
一レンズ板と、前記第一レンズの数に比例する数の複数
の第二レンズが設けられている第二レンズ板と、第三レ
ンズとを有し、前記第一レンズ板がそこに入射する放射
ビームを第二レンズの数に比例するサブビームの数に分
割し、これらのサブビームが前記第二レンズの面内でそ
れらの最小収れん部を有しかつそれらの主光線が前記第
二レンズの中心に向けられていて、前記第二レンズが前
記第一レンズ板に重畳された形態で形成される前記放射
スポットの画像を中間像に形成し、かつ前記第三レンズ
が前記第二レンズ板の像を前記ビーム分割器の出射面の
近傍の面内に形成し、前記第一レンズの前記幅／高さ比
が表示パネルのそれに対応しかつ前記第二レンズが半円
内に配置されている点である。 【００２０】第一レンズ板のレンズの幅／高さ比は表示
パネルのそれに等しいので、このパネルに入射し第一及
び第二レンズ板の一対の共役レンズから各々出て来るサ
ブビームからビルトアップされる照射ビームの断面をパ
ネルの実行面に等しくすることが出来る。従って、使用
可能な光を最大限使用することが出来る。第一レンズ板
のレンズに形成された光スポットは第二レンズにより重
畳された形態で像が形成されるので、中間像とパネルに
形成される像は均一な光分布を有している。 【００２１】投影装置は米国特許第３，２９６，９２３
号に公知であることに注意すべきである。この特性にお
いては、二枚のレンズ板が放射ソースと大きな開口数を
有するレンズとの間で、一方は他方の後ろに投影される
べき対象物に入射するビームが均一の光分布を有しかつ
対象物の表面に等しい断面を有する事が達成されるよう
に構成されている。しかしながらこの装置においては第
二レンズ板は半円形状を有していない。さらにこの装置
は偏光回転子を有する偏光検知ビーム分割器を有してお
らずかつこの装置の対象物は特定の偏光状態の光によっ
て照射されていない。 【００２２】この照射システムがさらに特徴とする点は
、前記レンズ板の少なくとも一枚の前記レンズの少なく
とも一枚が非球面である点である。 【００２３】非球面レンズとは、その基本的形状が球面
ではあるがその実際の形状が基本形状の球面収差を補正
するために基本形状から僅かずれているようなレンズを
意味するものと理解すべきである。レンズ板内に非球面
レンズを使用することにより像の質を改善することが出
来る。 【００２４】この照射システムが更に特徴とすることが
望ましい点は、第一レンズの数が第二レンズの数に等し
い点である。 【００２５】この事は、第一レンズの各レンズが共役関
係にある第二レンズ上に一個の最小の窪みを構成する場
合に当てはまる。 【００２６】この照射システムが更に特徴とすることが
望ましい点は、前記第一レンズが、前記第一レンズ板の
前記表面がそこに入射する前記照射ビームの前記断面に
ほぼ等しくなるように構成されていてかつその様なサイ
ズを有している点である。 【００２７】これによりソースから発生された光の最大
量が捕集される。 【００２８】照射システムは、システムの異なったアス
ペクトに対応して別々の種類に分けることが可能である
。この照射システムにおいて別々の種類の特徴点を結合
させても良い。 【００２９】第一番目の種類の実施例は照射システム内
のソース像の位置に関する。この種類の第一実施例が特
徴とする点は、前記第一レンズ板が、前記光源の第一像
が形成される面内に配置されかつ当該像が前記第二レン
ズ板によって中間像内に再び像形成される点である。 【００３０】第一番目の種類の第二実施例が特徴とする
点は、前記光源の縮小された像が前記第二レンズの各レ
ンズ上に形成される点である。 【００３１】光源とは、光源それ自身と、反射器又はレ
ンズ板の前面に配置されている他の光学要素によって形
成される、光源と一致してもしていなくても良いその像
との両方を意味するものと理解されるべきである。 【００３２】第二番目の実施例は別々のレンズ要素の集
積化可能性に関する。二番目の種類の一実施例の特徴と
する点は、前記第一レンズ板が、関連するレンズと共に
少なくとも一個の曲面を有している一個の光学要素内に
集積化されている点である。 【００３３】照射システムの元々の設計でのレンズ板の
前面に配置されていた当該「関連する」レンズは、この
場合第一レンズの支持体を構成しているので、別々に支
持することはもはや必要でなくなるので、表示システム
をより簡単な構成にしかつそれを組み立て易くすること
が可能となる。 【００３４】当該レンズが平凸レンズである場合にこの
実施例がさらに特徴とする点は、前記第一レンズが前記
レンズの前記平面屈折面に配置されている点である。 【００３５】この代わりにこの実施例が更に特徴とする
点は、前記第一レンズが前記レンズの曲面屈折表面上に
配置されている点である。 【００３６】更にこれに代えてこの実施例が特徴とする
点は、前記レンズの曲面屈折面が、前記第一レンズが配
置されている主に平らな面によって置換されていて、各
々が前記当該レンズの位置で前記元の屈折曲面の前記曲
率に関する曲率を有している点である。 【００３７】照射システムの第三番目の実施例は第一レ
ンズ板の前面におけるこのシステムの部分の設計に関す
る。この種類の第一実施例が特徴とする点は、前記反射
器が、前記放射ソースの中心を通りかつ前記システムの
光学軸に垂直な前記面の一方の側で前記ソースによって
放出される光を捕集するのみである球面反射器であって
、そしてコンデンサレンズ系がこの面の他方の側でかつ
この第一レンズ板の前面に配置されている点である。 【００３８】別の実施例が特徴とする点は、前記反射器
が、前記放射ソースの中心を通りかつ前記主軸に垂直で
ある前記面の一方の側で前記ソースにより放射される光
を捕集するのみである球面反射器であって、かつ二個の
コンデンサレンズ系がこの面の他方の側でかつ前記第一
レンズ板の前面に配置されていて、各システムが前記ソ
ースと前記反射器から出射する前記光の別々の部分を捕
集する点である。 【００３９】光捕集パワーが等しい場合にはダブルコン
デンサレンズ系は単一コンデンサレンズ系に比較して、
それが低いスループットを有すると言う特徴を有するの
で、像投影装置は、例えば開口数がより小さいとか断面
がより小さいと言うようなより廉価な光学要素を有して
いても良く、このことは家庭用の装置には特に重要であ
る。技術用語「スループット」又は「明るさ」又は「ア
クセプタンス」は光エネルギーを転送する光学システム
のパワーを特徴付ける。このパワーは開口又は「ストッ
プ」光学システムにおける一個の同一位置での瞳との結
合により決定されかつ開口表面と開口の中心での瞳によ
って形成される空間角との積によって表現することが出
来る。最初に所定のスループットを有する光学システム
において、システムのそれ以降のスループットは放射を
阻止することによって減少させることが出来るのみであ
る。 【００４０】液晶表示パネルを有する投影装置内で放射
ソースの一方の側で反射器を使用しかつこのソースの他
方の側でコンデンサレンズシステムを使用することは、
例えば米国特許第４，７２２，５９３号から知られてい
る。しかしながらこの既知の装置にはレンズ板が設けら
れていない。更にこの米国特許の装置においては詳細に
言及されていない反射器は放射ソースの回りに配置され
ているので、この反射器は１８０゜以上の角度で放射さ
れるソース放射をも捕集してしまう。 【００４１】コンデンサレンズ系は光を出来る限り多く
補集するために大きな開口数を有していなければならな
い。原理的にはこのレンズ系は一個のレンズ要素を有し
ていても良い。一個のコンデンサレンズを有しているこ
の三番目の種類の第一実施例の更に特徴とすることが望
ましい点は、各コンデンサ系が少なくとも一個のレンズ
、非球面である少なくとも一面を有している点である。 【００４２】この第三の種類の第一実施例がこの代わり
に更に特徴とする点は、各コンデンサレンズ系が少なく
とも一個の別のレンズ素子が後に続くコンデンサレンズ
を有する点である。 【００４３】エクストラレンズ要素は必要な補正又は主
コンデンサレンズのレンズパワーの一部を引き受けても
良いので、このレンズは製造がより容易になりかつより
廉価にすることが出来る。エクストラレンズ要素を又像
の質を改善するのに使用しても良い。コンデンサレンズ
系のパワーの一部がエクストラレンズ要素内にインコー
ポレートされている場合にはこれらの要素を非球面とし
ても良い。エクストラレンズ要素を、例えばそれらが軽
くて薄いと言う利点を有するフレネルレンズにしても良
い。 【００４４】二個のコンデンサレンズ系を有する照射シ
ステムが更に特徴とする点は、前記第一レンズ板が各々
前記第一及び前記第二コンデンサレンズ系内に配置され
ている二個の第一レンズ板に前記第一レンズ板が分割さ
れている点である。 【００４５】表示システムの長さはコンデンサレンズ系
内に第一レンズ板を設けることにより減少させることが
出来る。 【００４６】非球面反射器とコンデンサレンズ系を有す
る照射システムとは別に本発明は、他の要素がソース放
射を集中化させるのに使用される他の実施例において非
常に有利に適応させることが出来る。第三の種類の第二
実施例が特徴とする点は、前記反射器が、前記光源の大
部分を囲っている双曲線反射器である点である。 【００４７】双曲線反射器はそれが光源の大部分を補集
すると言う利点をそれ自身が有している。しかしながら
この反射器によって形成される光ビームは照射強度の均
一分布を有している。事実、放物線の焦点の外側に光源
を配置することによってより均一な分布を得ることが出
来るが、ビームの開口角は大きくなるので、投影レンズ
系は大きな開口数を有していなければならない。照射強
度分布は照射システム内の当該レンズ板を双曲線反射器
と共に使用することにより、より均一にさせることが出
来る。 【００４８】第二レンズ板のレンズに形成される各像に
対し光は双曲線反射器の別々の位置から発生するので（
それらの位置は光源に対し全て異なったオリエンテーシ
ョンを有する）当該像の全てはレンズ板に対し異なった
オリエンテーションを有する。この事を、半円内に配置
されている第二レンズが相互に異なっていてかつ第一レ
ンズに関し異なっているオリエンテーションを有してい
ると言う事実と満足行くように結合させることが出来る
。 【００４９】第三の種類の第二実施例に関し前述してき
たことはこの種類の第三実施例にも適応させることが出
来る。この実施例が特徴とする点は、前記反射器が、前
記光源の大部分を囲む楕円反射器である点である。 【００５０】この第三実施例が更に特徴とする点は、コ
リメータレンズが、前記反射器と前記第一レンズ板との
間に配置されている点である。 【００５１】この第三の種類の第四実施例が特徴とする
点は、前記反射器が、双曲線反射器である点である。 【００５２】この実施例が更に特徴とする点は、コリメ
ータレンズが、前記反射器と前記第一レンズ板との間に
配置されている点である。 【００５３】第三の種類の実施例に細長い光源が設けら
れている場合にはこれらの実施例が更に特徴とすること
が望ましい点は、放射ソースの長さ方向が、前記主軸に
平行である点である。 【００５４】本発明は三個の基本色、赤、緑及び青の三
個の色チャンネルを有し、各カラーチャンネルが別々の
表示パネルを有しているカラー像投影装置にも関する。 この本発明の装置が特徴とする点は、それがカラー分割
手段により三個のカラーチャンネルに対して別々のビー
ムを供給するために前述したような一個の像投影装置を
有している点である。 【００５５】これに代えてカラー像投影装置が特徴とす
る点は、各カラーチャンネルが前述したような別々の像
投影装置を有している点である。 【００５６】 【実施例】本発明の実施例を添付の図面を参照してより
詳細に説明する。 【００５７】第１図に於て、ブロックＡは、その主光線
が像投影装置の光学軸ＯＯ′に一致する光ビームを放出
する照射システムを示している。このビームは、モノク
ロ像の投影の場合、１枚の表示パネル１を有する像表示
システムＢに入射する。このパネルは、例えば液晶表示
パネル（ＬＣＤ）である。この様なパネルは、２枚の例
えばガラスの透明板２と３の間に挟まれている、例えば
ネマテック型の液晶材料４の層を有する。これらの電極
を、表示パネルに数多くのピクセルが規定されるように
数多くの行と列に分割しても良い。各ピクセルは、線図
的に示されているように、マトリックス電極を駆動電極
端子７と８によって駆動させることによって駆動される
。この様にして電界を所望の位置の液晶材料４に与える
ことが出来る。この電界が、材料４の実効反射率を変化
させるので、所定のピクセルを通過する光は、当該ピク
セルの位置での局所電界の存在又は不存在に応じて偏光
方向の回転を発生させたり発生させなかったりする。 【００５８】このいわゆる受動表示パネルに代えて、能
動駆動パネルを使用することも可能である。この能動駆
動パネルの場合、支持板の一枚が一方の電極を有し、半
導体駆動エレクトロニクスは他方の板上に配置される。 各ピクセルは、例えば薄膜トランジスタの様なそれ自身
能動駆動可能な素子によって駆動される。直流駆動表示
パネルの両方の型が、例えばヨーロッパ特許出願第０，
２６６，１８４号に記載されている。 【００５９】表示パネル１に入射するビームは、偏光さ
れていなければならないが、線偏光であることが望まし
い。しかしながら、照射システムＡは偏光されていない
光を発生させる。この光の内、所望の偏光方向を有する
線形偏光成分は偏光子１０によって選択される。偏光方
向が、例えば偏光子１０のそれに実質上平行である検光
子１１が、表示パネルを通過する光路内に配置されてい
る。その結果、活性化されているのでビームの偏光方向
を変化させないこれらのピクセルから発生した光は、検
光子によって投影レンズ系Ｃにパスされるであろう。活
性化されていないのでビームの偏光方向を９０゜回転さ
せるピクセルから発生する光は、検光子によって阻止さ
れる。この様にして検光子はビームの偏光変調を強度変
調に変換する。投影レンズ系Ｃは、投影スクリーンＤ上
にパネル１上に形成される像を投影する。投影スクリー
ンの背後の室内の観視者は、この投影された像を見るこ
とが出来る。 【００６０】上述した実施例の場合、電界が印加されな
いピクセルは投影スクリーンＤ上では黒い点の像となる
。これに代えて、線偏光の入射光の偏光方向を９０゜回
転させずに、この線偏光の光を楕円偏光の光に変換させ
るような電界をこのピクセルに加えるようにピクセルを
駆動させることも可能である。この光の一部は、投影ス
クリーンにパスされ、残りの部分は阻止される。この場
合このビームに対応する素子は、投影スクリーン上で黒
または白ではなく、その灰色の度合が調整可能である灰
色要素の像となる。 【００６１】液晶表示パネルを備えた像投影装置は、線
偏光の光に代えて原理的には円偏光または楕円偏光の光
を使用することも可能である。この表示パネルは、この
時円偏光の光の回転方向または楕円偏光の光の軸長の比
を変化させることが出来る。この変化は別に設けた偏光
手段によって強度変調に変換させることが出来る。 【００６２】像表示システムが、駆動状態にあるピクセ
ルは偏光方向を回転させかつ非駆動状態のピクセルはそ
の向きを回転させない場合には、完全ビームの偏光方向
を９０゜回転させる液晶材料の層を更に一層表示パネル
１１に直列に配置させても良い。これにより投影スクリ
ーン上の像が、駆動状態にあるピクセルが偏光方向を回
転させない表示パネルを有する装置内で形成される場合
の像と同一の偏光を有することが可能になる。 【００６３】駆動状態にあるピクセルが偏光方向を回転
させない装置においてこれらのピクセルが投影スクリー
ン上に黒いピクセルとして現れる場合には、図１の参照
番号１２によって示されている偏光回転子を更に使用す
ることも可能である。これにより、例えば、コントラス
トを増大させたり、装置の色依存性を減少させたり、表
示パネルのスイッチング速度を上昇させたり等の表示パ
ネル内の望ましくない現象をカモフラージュさせること
が可能となる。 【００６４】液晶材料の層の代わりに、λ／２板（λ：
投影光の波長）を偏光回転子１２として付加して使用す
ることも可能である。更に別の手段として、検光子を元
の位置に対して９０゜回転させても良い。 【００６５】透過型で使用される場合には、液晶表示パ
ネルの効率は低く、例えばパネルに入射する放射の１０
％しか投影レンズ系にパスされない。更に、このシステ
ムは拡大された形態でパネルの像を形成するので、スク
リーン上の単位領域当りに充分な強度の放射を必要とす
る場合には、照射ビームは大きな強度を有していなけれ
ばならない。強度がより高いランプの形態の光源を使用
しても、限られた改善しか得られない。実際、強度の大
きい光を有するランプは、一般的に、ランプアークの形
態ではより大きな放射面積を有するので、照射システム
の出力開口はより大きくなるであろう。投影装置内の光
学部品の寸法を順次制限するようにビーム開口を減少さ
せる場合にも、光エネルギの一部は失われるであろう。 従って、ランプからは出来る限り多くの光を受光しかつ
それを細いビームに集中させる事が望ましい。更に別の
要件としては、このビームの断面を、出来る限り光がこ
のパネル外に照射されないように照射パネルの長方形の
形状に可能な限り適合させるべきである。 【００６６】本発明の装置に於いては、これらの要求を
満たすために数多くの手段が採られている。第一に、表
示パネルを照射するために光源光の２個の偏光部品が使
用される。この目的のために、特別な偏光検知ビーム分
割器と偏光変換器との組み合せが使用される。第二に、
ビーム分割器に入射する光ビームが特定な断面を有しか
つそれが特別な方法でビーム分割器に入射する事が確実
に行われる様に構成されている。 【００６７】第２図は、偏光検知ビーム分割器の断面図
を示す。このビーム分割器２０は、例えばガラスの２個
のプリズム２１と２５及び複屈折層２７を有している。 この層は、例えば液晶材料からなる。正常屈折率ｎ０は
本質的には常に１．５であるが、異常屈折率ｎｅは層２
７の組成に応じて１．６と１．８の間の値を取る事が可
能である。プリズムには、層２７の光学軸がこの場合図
面の面に確実に垂直となるようにいわゆる配向層２８と
２９が設けられている。この軸は、図２の参照番号３０
によって示されている。プリズム材料の屈折率ｎ１は、
層２７のｎｅ、例えば１．７、に確実に等しくなるよう
にされている。偏光していない光ビームがプリズム２１
を介して臨界角以上の入射角φで層２７に入射すると、
このビームのＰ偏光成分は、層２７の正常反射率（プリ
ズム２１のそれより小）がこの成分に有効であるため、
プリズム２１の出射面２３に全反射される。Ｐ偏光成分
とは、その偏光方向が入射面、つまり層２７の垂線を通
りかつ図面に対して垂直である面、に平行である成分で
ある。層２７の異常反射率は、その偏光方向が入射面に
対して垂直であるＳ偏光成分に有効であるので、この成
分は、これがビーム分割器を通過し続いてプリズム２１
、層２７及びプリズム２５を横切って元の方向にパスさ
れる際には、何ら反射率の変化にも会わない。 【００６８】Ｐ成分に対する臨界角φ１は、【数１】 つまり 【数２】 により与えられるので、Ｐ成分が完全に反射される場合
には 【数３】 でなければならない。例え層２７の異常反射率ｎｅがプ
リズム材料のｎ１に等しくなくても、Ｓ成分は、入射角
φが【数４】 つまり 【数５】 を満たす臨界角φ２より小である限り、完全にパスされ
る。従って、層２７による分割を得るための入射角φに
対する完全な条件は、 【数６】 である。角度φ１とφ２は第２図に示されている。 【００６９】液晶材料の屈折率の差Δｎ　＝　ｎｅ　−
　ｎｏは、ビーム分割器２０が入射角φの大きな範囲（
φ２−φ１）に対して有効となるように大きくしてもよ
い。更にプリズム材料の反射率と層２７のそれを入射光
ビームの波長を変化させる時にその変化と同様に変化さ
せてビーム分割器を広い波長範囲で大きな偏光分割効率
を有するようにさせることも出来る。図２のビーム分割
器の非常に大きな利点は、ウォーラストン（Ｗｏｌｌａ
ｓｔｏｎ）プリズムの様な高価な複屈折プリズム材料を
必要としないと言う理由とこのプリズムを相対的に容易
に作ることが出来ると言う理由とにより、これが廉価で
あると言う点である。 【００７０】プリズム２１と２５は固体である必要はな
く、これらのプリズムを層２７のｎｅに等しい高い屈折
率を有する透明液体又は合成材料が設けられているガラ
ス又は他の透明壁により構成することも可能である。こ
れらの壁はその液体又は合成物質と同様な反射率を有す
べきで、これらの材料は如何なる偏光効果をも有すべき
ではない。 【００７１】液晶の層の代わりに複屈折の粘着層を図２
のビーム分割器内の偏光分割層として使用することが望
ましい。液晶層を有するビーム分割器と比較して複屈折
粘着層を有するビーム分割器は、その構成がより簡単に
なること、その動作が温度に依存しない、と言う利点が
あり、かつ複屈折粘着層とプリズムの反射率を互いに適
合させる可能性がより多くあると言う利点もある。 【００７２】複屈折粘着層は一軸に配向されたポリマー
層が望ましい。所望の配向は、例えばその層を一方向に
プリズム表面を、例えばこすることによって得ることが
出来る。こすられる表面にはポリミドの層を設けること
が、有効である。 【００７３】温度に特に強いビーム分割器は、ポリマー
層を硬化させた液晶モノマー組成により形成した分割器
である。 【００７４】図３は、ビーム分割器２０に入射する照射
ビームｂ′がどの様にこのビーム分割器により相互に垂
直に偏光されたビーム成分ｂ′ｐ及びｂ′ｓに分割され
るかと言う点を示している。面２２からプリズム２１に
入射する主光線及び二本の境界光線のみが照射ビームｂ
′として示されている。この面は境界層２７に対し角度
αで配置されているので、この面による屈折の後、層２
７に対するビームの入射角φは上述の臨界角φ１及びφ
２の間の値を有しているので、Ｐ偏光ビーム成分ｂ′ｐ
は完全に反射されそして出射面２３を介してプリズム２
１から外に出る。Ｓ偏光成分はプリズム２５に入りかつ
出射面２６を介してこのプリズムから外に出る。出射面
２３と２６も又境界層２７に対して角度αで配置されて
いるので、ビーム成分ｂ′ｐ及びｂ′ｓは効率的に面に
平行な板を通過し、各々面２３と２６で屈折した後、入
射ビームｂ′に平行となる。　　　　【００７５】後に
詳細に記載されるように、ビーム分割器の前方に配置さ
れている照射システムは、ビームｂ′が半円断面を有し
、かつ図３の左側部分に示されているように層２７の一
方の側に位置しているように構成されている。この時実
際のビーム成分ｂ′ｐ及びｂ′ｓも半円断面を有してい
るが、図３の右側部分に示されているように円３２内の
主軸に対して各々反対に位置している。この照射システ
ムは、ビーム分割器が存在しない場合には一個のソース
像がビーム分割器の後ろの位置に形成されるように構成
されている。ビーム分割器を設けると二個のソース像Ｌ
′ｐとＬ′ｓが形成される（Ｌ′ｐはＰ偏光された光に
より形成されるソース像であり、Ｌ′ｓはＳ偏光により
形成されるソース像である）。 【００７６】図４に示されるようにλ／２板３１が、出
射面の一面、例えば面２６に、配置されている場合には
、成分ｂ′ｓの偏光方向は９０度以上回転するので、板
３１から外に出て来るビームも又Ｐ偏光となる。二個の
ソース像は、このとき協働して図４のパネル１を照射す
るのに適当な線形偏光の光を放出する一個の二次ソース
Ｌ′を形成する。 【００７７】λ／２板の代わりに回転した液晶材料、例
えばポリマー又は相互に回転する一軸性の複数の複屈折
層、の層を偏光回転子３１として使用することも可能で
ある。偏光回転子は出射面２３又は２６のみならず、そ
れらの出射面の後ろに配置しても良い。 【００７８】図５はビーム分割器の第二実施例を示す。 このビーム分割器４０の偏光検知分割層４１はコレステ
リック液晶材料を有する。この材料は、左旋性、右旋性
のどちらでも良い。この材料が左旋性である場合、偏光
されていない入射ビームｂ′の左偏光成分ｂ′ｃ，Ｌは
反射され、右偏光成分ｂ′ｃ，Ｒは通過する。成分ｂ′
ｃ，Ｒは特別な反射器４２（図示せず）によって像表示
システムに反射される。この反射器は成分ｂ′ｃ，Ｒの
偏光状態を変化させず、かつ例えば右旋回液晶材料から
なる。反射成分ｂ′ｃ，Ｌは、反射器４３、例えば左偏
光された光を成分ｂ′ｃ，Ｌと同一の方向を有しかつ層
４１を通過する右偏光の光に変換する通常の鏡、に入射
する。この様にして半円断面を有するビームｂ′は、両
者とも半円断面を有しかつ図５の下の部分に示されてい
るように円断面を有するビームｂ″を協働して構成する
右偏光の光を有する二個のビーム成分ｂ″１とｂ″２に
変換される。 【００７９】図５のビーム分割器を使用する場合、照射
システムをソースの像が面４４に形成されるように構成
しても良い。 【００８０】右偏光の光を有するビームを偏光を変換さ
せずに表示パネルに与えても良い。この事は、例えばネ
マティック型のパネルを駆動するための電界が線形偏光
放射を使用する場合に比較してより小さくなると言う利
点を有している。この代わりに円偏光の光を線形偏光の
光に変換するλ／４板４５をビーム分割器４０の後ろに
対角線の位置に配置しても良い。 【００８１】左旋性のコレステリック層の代わりに右旋
性のコレステリック層を分割層４１として使用すること
も出来るが、この場合反射器４２を左旋性材料により構
成しても良くかつ反射器は通常の鏡で良い。この時ビー
ム分割器４０から出る光は左旋回に偏光されている。 【００８２】上述したように偏光変換器と共に偏光検知
ビーム分割器を使用することにより偏光に関する限りソ
ースの放射を適切に使用する事が出来る。更にビーム分
割器から出るビームは円断面を有しているので、このビ
ームは図１の投影レンズ系の円開口Ｃに適切に適合する
。 本発明に於いては、ビーム分割器の入力部で半円断面を
有し、更に表示パネルの位置でパネルの形状に適合化し
かつ充分均一な光分布を有している長方形の断面をのビ
ームｂ′ｓを得るために二枚のレンズ板を設けた特別な
照射システムが使用される。 【００８３】図６はこの照射システムの第一実施例を線
図的に示している。このシステムは表示パネル１への方
向とその逆方向（図６において左の方向）に光を放出す
るランプ５０を有している。後方に発射された光を受け
、かつこのランプの像を形成する球面反射器５１はラン
プの後ろ側に配置される。図６において反射器５１によ
り形成されるランプ像はこのランプと一致する。ランプ
はそれ自身の光に対して透明であると仮定されている。 現実にはしばしばこの様にはならないであろう。その様
な場合ランプの像がランプの横に位置するように構成さ
れる。 ランプから放出された光とその像は、この光を平行ビー
ムに集中させる、つまりランプの像を無限大の位置に結
ぶコンデンサシステム５２によって集光される。平行ビ
ームは第一レンズ板５４に入射する。この板のソースに
面している側には多くのレンズ５５が設けられていてか
つ他方の側５６は望ましくは平面である。図７はこの板
の斜視図で、図８はこの板の背面を示す。 【００８４】図６における板５４の断面は四枚のレンズ
のみを示している。実際には板５４は図７及び８で示さ
れるように、例えば十枚のレンズを有している。これら
のレンズの各々は第二レンズ板５７の関連するレンズ５
８上にソース５０の像を形成する。この板のソースに面
している側５９は平面で、一方図９の前面図と図１０の
背面斜視図に示されているソースと反対の側は数多くの
レンズ５８を支持している。板５７のレンズ５８の数は
板５４のレンズ５５の数に等しく、又例えば反射器５１
がランプの横にランプ像を形成する場合にはこの数の二
倍となる。対応するレンズ５５１…５５１０により別々
のレンズ５８１…５８１０上に光ソース５０の像を形成
するために、板５４に入射するビームｂの別々の部分が
毎回使用される。簡単化のために図６は二本のサブビー
ムｂ１及びｂ２しか示していない。 【００８５】レンズ５５１…５５１０は、それらを通る
サブビームがレンズ５８の面で最も小さな収れん部を有
し、それらの主光線が対応するレンズ５８１…５８１０
の中心に向いているような方向にパワーを有している。 レンズ５８１…５８１０は、それらがレンズ板５４に形
成された放射スポットの画像を重畳された形で中間像６
０内に形成する方向にパワーを有している。これにより
照射ビームがこの像で満足のゆく均一な分布を有してい
ることが達成され、この分布はこれ以後も装置に維持さ
れる。レンズ板５７の位置には半円断面を有するソース
像が形成される。中間像６０はレンズ５５１…５５１０
の像であり、そしてこれらのレンズの像に対応する形状
を有している。 【００８６】例えば二個の平凸レンズ６３と６４を有す
るレンズ系６２が、中間像６０の後ろに配置されている
。このレンズ系は中間像６０を無限大の位置に結び、一
方レンズ板５７の像６５を例えばプリズム２０のビーム
分割器の位置に形成する。 【００８７】図６に示されるようにこの装置は第一及び
第二主軸を有している。この第一主軸００′は、ビーム
分割器２０にまで延在しかつランプ５０の中心と図９に
おいて０５７によって示されている第二レンズ板５７の
中心を通っている。第二主軸０１０１′は、ビーム分割
器からビーム分割層２７まで延在して、投影レンズ系に
到りかつ表示パネルに対して垂直である。 【００８８】図１１は、上述した要素をも有する装置の
部分を示す斜視図である。球面反射器とコンデンサレン
ズ系の代わりに長細いソース１００からの光を集中させ
る放物面反射器１０１が使用されている。図１１は更に
別のレンズ６７が偏光検知ビーム分割器２０の後ろに配
置されていることを示している。中間像６０の像７０、
つまりレンズ５５１…５５１０の重畳された最終像が、
このレンズの集束面に形成される。この最終像は偏光検
知ビーム分割器２０による影響を受けない。何故ならば
、レンズ５５１…５５１０の像を形成するビームがこの
ビーム分割器の位置で平行ビームであり、かつこのビー
ム分割器のこのビームに対する入射及び出射面が平行な
面であるからである。 【００８９】この表示パネル１は、最終像７０がこのパ
ネル上に形成されるようにレンズ６７の集束面に配置さ
れる。 【００９０】通常のビデオ像を表示する際に使用される
液晶表示パネルは、アスペクト比ｂ：ｈ＝４：３を有し
ている（ｂは図６の図面の面に垂直のＸ方向の距離で、
高さｈは図６の図面の光学軸ＯＯ′に対して垂直なＹ方
向の距離である）。図７及び８の実施例において板５４
のレンズ５５は同一のアスペクト比を有している。その
結果コンデンサレンズ系５２から出る放射は全て表示パ
ネルを通り、そして照射システムは高いコレクション効
率を有する事になる。 【００９１】表示パネルとレンズ５５は、例えば１６：
９のような別のアスペクト比を持っていても良い。 【００９２】図１２は、レンズ５５上に形成された放射
ソースの像を有する第一レンズ板５４を背面から見た図
である。一例として、反射器５１はそれ自身の横に放射
ソースの像を大部分形成するので、二個のソース像７１
と７２とが各々レンズ５５上に形成されるものと仮定さ
れている。これらの全てのソース像は同じオリエンテー
ションを有している。この結果そして放射ソースと反射
器５１により形成されるその像との寸法を正しく選択す
る事によりかつその寸法が反射器５１の位置により決ま
る事により、各レンズ５５１…５５１０の表面領域を実
質上充分に使用することが可能となる。レンズ５５１…
５５１０はそれらの結合された外側の周辺が出来る限り
円に近くなるように配置されることが望ましい。レンズ
板５４の実効表面領域が反射器によって供給されるｂ１
の断面積に適切に適合されているので、光源からの光は
最大量捕集される。 【００９３】図１１に示されるようにフィールドレンズ
７３を照射ビームの放射パス内に配置しても良い。この
場合このレンズは、放射ソース像Ｌ′ｐ及びＬ′ｓによ
り形成される照射システムの出射瞳の像を、投影レンズ
系（図１におけるＣ）の出射瞳内に形成する。ソース像
Ｌ′ｐ及びＬ′ｓは協働して円の面を構成しかつ投影レ
ンズ系の円開口に適切に適合化されるので、このシステ
ムとこれ以外の光学要素のサイズを大きくする必要が無
い。 【００９４】レンズ５５のサイズは、表示パネル１の領
域でのビーム断面の対角線の所望のサイズと第一レンズ
板５４と表示パネルとの間の全ての要素によって形成さ
れる光学系の拡大率とによって決定される。 【００９５】コンデンサレンズ系は、ソースから充分な
放射を集める事を可能とするために、例えば０．８５の
オーダの大きな開口数を有していなければならない。図
６に示されるようにコンデンサレンズ系は、一枚の薄い
レンズ要素５２の形態であっても良い。像形成エラーを
制限するためにこのレンズ要素は少なくとも一個の非球
面表面を有していなければならない。図１３に示される
ように一個以上の別のレンズ要素５３をこのレンズ要素
５２′に加えると、レンズ要素５２に課される要求を低
減させることが出来る。この付加されるレンズ要素はレ
ンズ要素５２′の必要な補正の一部を提供し、そして例
えば非球面としても良い。この代わりにコンデンサレン
ズ系の必要なパワーの一部を付加されるレンズ要素に組
み込むことも可能である。この付加される要素は、屈曲
した屈折面を有する要素のみならず軽くて薄いフレメル
レンズ要素または半径方向に屈折率が変化するレンズ要
素であっても良い。 【００９６】照射システムは単一コンデンサレンズ系の
代わりに図１４に示されるようにダブルコンデンサレン
ズ系を有していても良い。この照射システムの場合二個
のコンデンサレンズ系５２′１，　５３１及び５２′２
，　５３２が各々放射ソース５０の前面に配置されてい
る。この放射ソースは、例えば２：１の長さ−幅比を有
する長細いメタルハライドランプである。図６及び図１
３に示されるようにこのランプの長さ方向は光学軸ＯＯ
′に垂直である。このコンデンサレンズ系によって集め
られた放射は二本のサブビームｂ′１とｂ′２に集めら
れ、これらは反射器７６と７７によって光学軸ＯＯ′に
反射される。ルーフミラーを構成する二個の反射器７８
と７９は、ビームｂ′１，　ｂ′２の主軸が互いに交差
しかつビーム断面積が小である位置で光学軸の両方の側
に配置されている。これらの反射器はビームｂ′１，　
ｂ′２の向きを光学軸ＯＯ′の方向にその向きを変換さ
せる。これらのビームの最も収れんされた部分は面８０
内にある。この面に小さな放射面を有する二個の二次放
射ソースが配置されていると仮定しても良い。 【００９７】図１４の挿入図はこれらの放射ソース、つ
まりランプ像８１，　８２の前面図を示している。ラン
プの位置に戻ってきたものとみなされるこれらの像の寸
法はランプのそれに等しい。像８１と８２が位置してい
る円８３の半径は放射ソースの外接点の半径の二倍より
小さいので、ソース５０の放射は二個のコンデンサレン
ズ系による小さな断面積を有するビームに集中化される
。更に像８１と８２を形成するビームｂ′１，ｂ′２の
開口角は小さい。このことはダブルコンデンサレンズ系
が低いスループットと共に大きな集光パワーを有してい
ることを意味する。用語「スループット」又は「明るさ
」又は「アクセプタンス」は、放射エネルギーを搬送す
る光学系のパワーの特性を決める。このパワーは開口又
は「ストップ」と光学システム内のある一点での瞳との
組み合わせにより決定され、そして開口の中心における
開口の表面と瞳とによって形成される分布角との積によ
って表現することが出来る。最初に所定のスループット
を有する光学系の場合、システムのそれ以後のスループ
ットは放射を阻止しなければ減少させることが出来ない
。 【００９８】ダブルコンデンサレンズ系は単一コンデン
サ系よりも同一の集光パワーを維持しつつスループット
を小さくする事が出来るので、ダブルコンデンサレンズ
系を有する像投影装置の場合、例えばより小さな開口数
、つまりより小さな断面を有するより廉価な光学要素を
使用することが出来、これは特に家庭用の装置において
重要となる。 【００９９】ソースの後ろ側から放出された放射をコン
デンサレンズ５２′１，　５２′２に反射させる反射器
５１は、ダブルコンデンサレンズ系においても放射ソー
ス５０の後ろに配置されるので、ビームｂ′１，　ｂ′
２の強度、つまり照射システムの効率は増大する。 【０１００】図１４は、第二レンズ板５７の中心を第一
主軸ＯＯ′に位置させる必要がなく、この板を完全にこ
の軸の一方の側に位置させても良いいことを示している
。 【０１０１】図１５は、二枚の第一レンズ板５４１と５
４２が使用されているダブルコンデンサ系を有する照射
システムの一実施例を示す。これらのレンズ板は、例え
ばメインコンデンサレンズ５２′１と５２′２と反射器
７６と７７との間に各々配置される。ビームｂ′１とｂ
′２はこれらのレンズの領域で長方形の断面を有してい
るので、これらの板のレンズ５５をこれらの板も又長方
形であるように構成することが望ましい。 【０１０２】レンズ板５４１と５４２を反射器７６と７
８、反射器７７と７９との間に各々配置させても良い。 【０１０３】図１５の実施例は、図１４のレンズ要素５
３１と５３２に類似した余分のコンデンサレンズ要素を
有していても良い。しかしながらこれに代えて図１７と
１８を参照して後に説明されるような類似の方法でこれ
らのレンズ要素をレンズ板５４１と５４２に一体化させ
ることも可能である。 【０１０４】図６と１３による照射システム内の第一レ
ンズ板５４に入射する放射ビームは平行ビームであるの
で、板５７のレンズの表面領域を平均してレンズ５５の
表面領域のそれの半分としても良い。 【０１０５】状況によっては図６の一個のコンデンサレ
ンズ要素５２に課される条件を緩和することも望ましい
かも知れない。この要素からの放射ビームが図１６に示
されるように平行ビームの代わりに集束ビームである場
合がこれに当てはまる。この時第二レンズ板５７のレン
ズは適合化させなければならない。図６のコンデンサレ
ンズ５２のパワーに比較してより小さいコンデンサレン
ズ５２″のパワーは、図６のレンズ系６２を適合化させ
ることによって補償することが出来る。 【０１０６】図１５に示されるものと同様な装置が、図
１３の実施例におけるコンデンサ要素５３を第二レンズ
板５７の後ろに配置することにより得られる。 【０１０７】図１３の実施例の場合レンズ５３とレンズ
板５４は、図１７と１８に各々示されるように、一個の
要素８５内に集積化させることが出来る。この場合レン
ズはレンズ５５に対する支持体として機能するので、照
射システムは一個の要素を省略する事が可能となり、こ
れはこのシステムを単純化しそして組立をより容易にす
る。図１７の実施例においてレンズ５５は集積化された
要素８５の第一曲面８６に配置されている。図１８は、
集積化されたレンズ８８の主平面８９にレンズ５５′が
配置されている実施例を示す。図１７の曲面８６は、図
１８においてはレンズ５５′の別々の曲面により置換さ
れている。原理的にはレンズ５５′の曲率はこのレンズ
の位置で図１７における表面８６の部分のそれに対応す
るが、このレンズに対するサブビームはより薄いレンズ
を通過するので方向は異なる事になる。 【０１０８】既に述べたように、本発明の照射システム
はその照射強度が満足のゆく程度に均一な分布を有する
ビームを供給しても良い。しかしながら照射される物体
の端での照射強度が、全ての場合に於てその物体の中心
でのそれに正確に等しい必要はない。液晶表示パネルに
よってビデオ像を表示する際、強度が等しい場合にはこ
の表示された像は不自然に見えることに注意すべきであ
る。この場合照射強度は表示パネルの中心から端の方へ
わずかばかり減少していることが望ましい。 【０１０９】図１９はこのことが行われている照射シス
テムの一実施例を示す。この実施例は、透明基板９２を
有するその第一表面９３に複数のレンズ５５が設けられ
ている第一レンズ板５４′を有している。表面９３は、
中心における基板９２の厚みが端でのそれよりも薄くな
るように曲面化されている。レンズの対５５、５８から
毎回出るビーム部分は中間像に集束させるようにするこ
とが出来る。レンズ５８に形成される放射スポットが中
間像６０上に像を形成しかつ最終的に表示パネルに像を
形成するＤ６０／Ｄ５８＝ｆ５８／ｆ５５によって与え
られる拡大率Ｄ６０／Ｄ５８は、一対のレンズ５５と５
８の間の相互距離が異なっている事により別々のレンズ
対に対しては異なっている。焦点距離ｆ５８は中央レン
ズ５８に対して最も小さいので、これらのレンズによっ
て形成される物体の像はレンズ板の端でレンズ５８によ
って形成される像よりも大きくなる。 【０１１０】照射システムを、レンズの別々の対から来
るビームの部分を軸上の別々の位置に収束させるように
構成しても良い。光学軸ＯＯ′に位置しているレンズの
対５５，５８から出るサブビームを表示パネル１に収束
させても良い。軸ＯＯ′から離れたレンズ対から出たビ
ーム部分は中央像６０の面においてその離れる度合に応
じて焦点がずれる。サイズが増大し、単位表面当りの照
射強度が減少する多くの放射スポットがこの像の位置で
重畳される。 これにより放射スポット全体が中心から減少する照射強
度を持つこととなる。 【０１１１】レンズ板５４′と５７のレンズの数は有限
であるのでパネル１の面内の強度の減少は階段状となる
。所定の数のレンズ５５と５８からは、これらの階段は
視覚者には即座に見えないものとなろう。 【０１１２】いままで述べてきたコンデンサを有する照
射システムの実施例の場合、レンズ板５７に形成される
ソース像は同じオリエンテーションを有している。図２
０はそれとは異なる場合の望ましい実施例を示している
。 【０１１３】この図において参照番号１００は、その長
さ方向が第一光学軸ＯＯ′と一致する細長いライトアー
クを有するランプの前面内の放射ソースを示す。このラ
ンプの大部分はランプによって放出される放射の大部分
をレンズ板５４の方向に反射させる放射反射器１０１に
よって囲まれている。反射器１０１は放射ソース１００
の像を無限大の位置に形成する。レンズ板５４は、第二
レンズ板５７上に板内のレンズ５５の数に対応させた数
多くのソース像を形成する。別々の像を形成する別々の
ビーム部分ｂ１，　ｂ２…は、それらの部分の全てが放
射ソース１００に関して異なったオリエンテーションを
有する反射器１０１の別々の部分から発射され、これら
の像の全ては図２１に示されるようにレンズ板５７に対
して異なったオリエンテーションを有する。 【０１１４】レンズ板５７の背面図であるこの図２１に
おいて、当該像は参照番号１０２によって示されている
。レンズはこの場合にも参照番号５８１…５８１０によ
って示されている。これらのレンズの多くの場合オリエ
ンテーションはほぼそこに形成されたソース像のそれに
対応する。従ってレンズ５８１…５８１０の寸法とレン
ズ板５７のそれを制限することが出来、この事は照射レ
ンズ系の開口数（図１のＣ）を小さくすることが出来る
ことを意味する。 【０１１５】図２２は表示パネル１上の強度分布を適正
化することが出来る第一レンズ板５４′と放射面反射器
１０１とを有する放射システムの一実施例を示す。前面
が曲面となっているレンズ板５４′は図２０のものと同
様な機能を果たす。放射面反射器とレンズ板５４′の組
み合せは、端でより小さくなる放射面の開口数がレンズ
板のそれに対応するので、スループットを同一に維持し
たまま効率を大きく出来ると言う別の効果を与える。更
にこの照射システムは、ランプの一部がレンズ板のキャ
ビティに突き出ているのでよりコンパクトな形状を与え
ることが可能となる。 【０１１６】図２３は図２０のそれと同一の型の照射シ
ステムを示すが、このシステムの場合放射面反射器は楕
円反射器１０５と追加レンズ１０６によって置換されて
いる。放射ソース１００は、例えばその長さ方向が光学
軸ＯＯ′に一致する細長いランプである。このソースは
楕円反射器の第一焦点Ｆ１に配置されている。反射器は
第二焦点Ｆ２内に像１００′を形成する。レンズ１０６
はソース１００と像１００′からの放射を平行ビームに
変える。 【０１１７】図２４に示されるように反射器１０５から
発射される集束ビームのパス内に第一レンズ板を配置す
ることも可能である。これらの板に入射するコンバージ
ェンスを補正するためのレンズ１０７は第二レンズ板の
後ろに配置される。 【０１１８】楕円反射器を使用する場合、ソースの像を
第一レンズ板上に形成するようにしても良い。図２５は
この場合の実施例を示す。この場合レンズ板５４，　５
７はより小さな寸法であっても良い。レンズビームの全
ての光線が第一レンズ板５４に垂直に入射するようにビ
ームｂをテレセントリックにするレンズ１０８をこのレ
ンズ板の前に配置させても良い。 【０１１９】図２０と２３の照射システムと同様な型の
別の実施例が図２６に示されている。この実施例の場合
、反射器１１０は双曲線である。この反射器はソース５
０からの放射を反射器の左の仮想ソース像５０′から来
るようにみなされる発散ビームに変える。図２６に示さ
れるように第一レンズ板をこの発散ビームのパス内に配
置しても良い。 このビームの発散を補償するレンズ１１１が第二レンズ
板の後ろに配置される。この代わりに双曲線反射器と第
一レンズ板との間に反射器から来るビームを平行ビーム
に変換させるようにレンズ１１２を配置することも可能
である。 【０１２０】図２７はカラー投影テレビジョン装置の一
実施例を線図的に示している。この装置は、三個の主要
部、照射システムＡ、表示システムＢ、及び例えばズー
ムレンズを備えた投影レンズ系Ｃを有している。照射シ
ステムの主軸ＯＯ′は装置の光学軸ＤＤ′上にあり、こ
れは先ず図示された実施例の三本のサブ軸に分割され、
後の段階でこれらのサブ軸は投影レンズ系の光学軸ＥＥ
′に一致する一本の光学軸に結合される。 【０１２１】照射システムＡからのビームは、例えば青
色成分ｂＢを反射させかつビームの残りをパスさせる色
選択反射器１２０、例えばダイクロイックミラーに入射
する。このビーム部分は、緑色成分ｂＧを反射させかつ
残りの赤色成分ｂＲを赤いビームを投影レンズ系に反射
させる反射器１２２にパスさせる第二色選択反射器１２
１に到達する。反射器１２２をニュートラル反射器又は
赤い光に対して適正化されている反射器としても良い。 青いビームはニュートラル又は青色選択反射器１２３に
よって液晶パネルの形態の表示パネル１２６に反射され
る。このパネルは、投影される像の青色成分がこのパネ
ルに表れるように既知の方法で電気的に駆動される。青
色の情報により変調されたビームは、青色のビームをパ
スさせかつ緑色のビームを反射させる色選択反射器１２
４を介して投影レンズ系に到達し、そして青色のビーム
を反射させる別の色選択反射器１２５に到達する。緑色
のビームｂＧは第二表示パネル１２７を通り、ここにお
いてこれは緑色の成分により変調され、そして色選択反
射器１２４と１２５により順次反射され投影レンズ系Ｃ
に向かう。青色ビームｂＲは第三表示パネル１２８を通
り、ここにおいてそれは赤色成分により変調され、そし
て続いて色選択反射器１２５を介して投影レンズ系に到
達する。 【０１２２】緑、赤及び緑色のビームがこのレンズ系の
入力部で重畳されるので、この入力部でカラー像が形成
され、この像は図２７では図示されていない投影スクリ
ーン上にこのシステムにより拡大された形態で像が形成
される。 【０１２３】表示システムＡと各々の表示パネル１２６
，　１２７及び１２８との間の光路長は、ビームｂＢ，
　ｂＧ及びｂＲの断面がそれらの表示パネルの位置で等
しくなるように、等しくされるのが望ましい。表示パネ
ル１２６，　１２７及び１２８と投影レンズ系の入射開
口との間の光路長は、別々にカラー化された像が投影ス
クリーン上で満足行くように重畳されるように、等しく
されることが望ましい。 【０１２４】表示パネル１２６，　１２７及び１２８の
前面に配置されている各レンズ１２９，　１３０及び１
３１は図１１のレンズ７３に対応し、かつ表示システム
の出射面から出射する全ての放射が投影レンズ系Ｃの入
射瞳内に入るように構成されている。 【０１２５】図２８は反射表示パネル１４０，　１４１
及び１４２を有するカラー像投影装置の一実施例を示す
。本発明の照射システムにより供給されるビームｂは、
以後のダイクロイックミラー１４６と１４７により構成
されるいわゆるダイクロイッククロス１４５により三本
の別々の色ビームｂＲ，　ｂＧ及びｂＢに分割される。 【０１２６】この図で一枚のレンズにより示されている
照射レンズ系Ｃは、表示パネルによって反射されたビー
ムｂＲＥの放射のみを集め、照射システムから供給され
るビームｂＯＮの放射は集めるべきではない。 【０１２７】ビームｂＯＮとｂＲＥを投影レンズ系の位
置でこのシステムと表示パネルとの距離を大きくする必
要性なしに充分に確実に分離させるためには、角度依存
ビーム分割器をプリズム１３５の複合システムの形態で
使用する。このシステムは、その間に空気１３８の層が
存在するガラス又は合成材料の透明な二個のプリズム１
３６と１３７とを有している。プリズム材料の屈折率ｎ
ｍ（ｎｍは、例えば１．５）が空気の屈折率（ｎ１＝１
．０）よりも大きいので、プリズムと空気との境界で角
度θｉで入射する放射ビームで、その角度がいわゆる臨
界角θｇ（ｓｉｎθｇ＝ｎ１／ｎｍ）以上である放射ビ
ームは全反射されるであろう。臨界角より小さい角度で
境界面に入射するビームは完全に透過する。図２８の実
施例の場合プリズム１３６と１３７の屈折率と空気層１
３８のオリエンテーションは、照射システムＡから出射
するｂＯＮが境界面１３６，　１３８により表示システ
ムの方向に完全に反射されかつこのシステムから出射す
るｂＲＥが完全にこの境界面を通過するように選択され
る。この目的のためにこの境界面でのビームｂＯＮとｂ
ＲＥとの入射角は各々臨界角より大きく及び小さくする
。 【０１２８】プリズムのシステムにより、ビームｂＲＥ
の主光線をビームｂＯＮのそれに対してほぼ９０度にも
なり得る大きい角度で延在させることが可能となる。従
って投影レンズ系Ｃは、像投影装置の長さをプリズムの
システムがない場合よりかなり短くすることが出来るよ
うに表示システムに近づけることが可能となる。 【０１２９】ビームｂＯＮをプリズムのシステムの下に
配置されている表示システム上にパスさせ、かつｂＲＥ
を照射レンズ系Ｃに反射させるようにビームｂＯＮとｂ
ＲＥの方向に関して境界面１３６，　１３８のオリエン
テーションを選択することも可能である。投影の場合後
者の装置は、変調されたビームｂＲＥ内において色収差
がほとんど発生しないと言う利点を与える。 【０１３０】図２８において境界面１３６，　１３８に
よって反射されたビームｂＯＮは、例えば青色の光を反
射する第一ダイクロイックミラー１４６に入射する。青
色の成分ｂＯＮ，Ｂは、青色のサブ像が形成される表示
パネル１４２に入射し、そして青色の像情報により変調
されたビームｂＲＥ，Ｂはパネル１４２によりダイクロ
イッククロス１４５に反射される。ダイクロイックミラ
ー１４６を通過する赤及び緑成分を有するビームは、赤
成分ｂＯＮ，Ｒを表示パネル１４０に反射させる第二ダ
イクロイックミラー１４７に入射する。 赤色のサブ像はこのパネルに到達する。赤色の像情報に
より変調されたビームｂＲＥ，Ｒはダイクロイッククロ
ス１４５に向かう。ミラー１４７を通過した緑色のビー
ム成分ｂＯＮ，Ｇは緑色の表示パネル１４１により変調
され、そしてビーム成分ｂＲＥ，Ｇとしてダイクロイッ
ククロス１４５に反射される。ダイクロイックミラー１
４６と１４７は、戻りビーム成分ｂＲＥ，Ｂ及びｂＲＥ
，Ｒを反射させかつビーム成分ｂＲＥ，Ｇを通過させる
ので、これらのビーム成分はカラー像情報で変調されて
いる一本のビームｂＲＥに結合される。 【０１３１】偏光子１０と分析子１１は照射システムＡ
と表示システム及び表示システムと投影レンズ系との間
に各々配置されることが望ましいので、これらの要素は
三個のカラー成分に同時に作用する事になりそしてこの
ような要素の分割システムは各色の成分には不必要とな
る。 【０１３２】直流駆動反射型液晶表示パネルそれ自身は
米国特許第４，２３９，３４６号に示されている。 【０１３３】複合プリズム１３５に代えて偏光検知ビー
ム分割器を、ビームを表示パネルに垂直に入射させるカ
ラー像投影装置内で使用しても良い。偏光検知ビーム分
割器により偏光の特定方向を有する光のみが確実に反射
され又は表示パネルにパスされかつ入射ビームの偏光方
向に対して垂直である偏光方向を有するパネルによって
反射された光の成分のみが確実に通過、または投影レン
ズ系に反射される。この時偏光検知ビーム分割器は偏光
変調を強度変調に変換する変換器としても機能する。 【０１３４】このカラー像投影装置は、三個の単色パネ
ルの代わりに一個のみの表示パネル、つまり複合すなわ
ちカラーパネルを有する表示システムを有していても良
い。その場合このカラーパネルは単色パネルのピクセル
の数の、例えば三倍のピクセルの数を有している。カラ
ーパネルのピクセルは赤、緑及び青のサブ像が形成され
る三個のグループに配置されている。各グループのピク
セルは投影スクリーン上に設けられる。この時当該ピク
セルに必要な色のみをパスさせる別々のカラーフルター
が、例えば各ピクセルの前面に配置される。カラーパネ
ルは、カラー像投影装置が図６、１１及び２０で示され
るような構成を有する透過型パネルであっても良い。カ
ラーパネルが反射型パネルの場合、カラー像投影装置は
、例えば図２８に示されているような構成を有していて
も良く、この場合カラーパネルは単色パネル１４１の位
置に配置され、かつパネル１４０と１４２及びダイクロ
イッククロス１４５は省略されている。 【０１３５】図２９は基本色、緑、青及び赤のための三
個のカラーチャネル１５０，　１５１及び１５２を各々
使用しているカラー像投影装置の線図的な平面図である
。各々のカラーチャネルは、本発明の照射システムＡ、
レンズ７３及び透過型表示パネル１４１を有している。 これらの要素は緑のチャネル１５０内に示されている。 対応する要素が他のチャネル内と同様な方法で配置され
ている情報で変調された別々の色ビームｂＧ，ｂＢ及び
ｂＲが、例えばダイクロイッククロス１４５により一本
のビームｂＲＥに結合され、このビームは投影レンズ系
Ｃにより（図示されていない）表示スクリーンに投影さ
れる。 【０１３６】本発明の表示システムは液晶表示パネルを
照射するのみならず光導電層及び液晶材料層とを結合さ
せた陰極線管を使用する米国特許第４，１２７，３２２
号に示されている様な表示システムを照射する事も可能
である。 【０１３７】本発明は、一般的には円ではない物体を特
定な偏光状態の光により照射しなければならなくかつ放
射ソースによって供給される放射が非常に有効的に使用
されなければならないような場合に使用することが可能
である。 【０１３８】図６と１１に示されている像投射装置は、
ビームｂ′がビーム分割器２０のために確保されている
軸領域の背後に位置している面内に半円断面を有してい
るように構成されている。しかしながら、この装置を、
ビームｂ′がビーム分割器の入射面の位置で半円断面を
有しているように構成しても良い。この違いを説明する
ために、図３０は図６と１１の原理に基づく像投射装置
を示し、図３１は後者の構成を示す。 【０１３９】これらの図は、レンズ板５２の二枚の外側
レンズから各々出るサブビームの境界光線ＩとＩＩ、お
よびＩＩＩとＩＶとが、どの様に、第二レンズ板５４、
ビーム分割器２０、レンズ６７′と７３および表示パネ
ル１からなるシステムを横切りかつ最終的に投射レンズ
系Ｃの入射瞳Ｉｐに入射するかと言う点を示している。 前述したように、ビーム分割器２０は、各光線Ｉ、ＩＩ
、ＩＩＩおよびＩＶを各々二本の光線ＩＡ，ＩＢ；ＩＩ
Ａ，ＩＩＢ；ＩＩＩＡ，ＩＩＩＢおよびＩＶＡ，ＩＶＢ
に分割する。レンズ系７３は、光学軸の両側に位置して
いる四点でこれらの光線を結合させる。 【０１４０】図３０において、レンズ系６２は第二レン
ズ板５４とビーム分割器２０との間に配置されていて、
このレンズ系はビーム分割器２０の直後にある放射ソー
スの半円像を形成する。レンズ系７３は、光学軸に関し
対角線上にかつそこからある距離に位置している第一ポ
イントＰ１で光線ＩＢとＩＩＢとをかつ第二ポイントＰ
２で光線ＩＡとＩＩＡとを結合させる。光線ＩＩＩＡと
ＩＶＡは第三ポイントＰ３で結合されかつ光線ＩＩＩＢ
とＩＶＢは第四ポイントＰ４で結合される（ポイントＰ
３とＰ４は光学軸に近接した位置にある）。投射レンズ
系Ｃの入射瞳内に形成されるソース像は図３０の下右側
に示されているように、近接して位置しかつ協働して実
質状丸い一個のスポット３２を構成する二個の半円放射
スポットＬ″からなる。 【０１４１】図３１に示される実施例の場合レンズ系６
２は省略されていて、ビーム分割器２０は第二レンズ板
５４のすぐ後に配置されている。この結果レンズ板５２
の外側レンズから出るビームの各々の境界光線ＩとＩＩ
、およびＩＩＩとＩＶは、図３０内のパスとは異なるパ
スを通る。レンズ系７３は、ポイントＰ６で光線ＩＢと
ＩＩＢとを、ポイントＰ７で光線ＩＡとＩＩＡとを、ポ
イントＰ８で光線ＩＩＩＡとＩＶＡとを、ポイントＰ９
で光線ＩＩＩＢとＩＶＢとを結合させる。投射レンズ系
Ｃの瞳Ｉｐ内のソース像も、又、低いＦ数を有するよう
に、互いに大きな距離離しかつ光学軸からも離した二個
の半円放射スポットＬ″′からなるので、投射レンズ系
Ｃは図６に示される実施例に於ける１１と３０よりも大
きな開口３２′を有しなければならない。必要とされる
要素の数が少なくなりかつシステムの全体の長さが短く
なると言う利点の方が、この欠点より勝る。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　像照射装置のダイグラムを示す。

【図２】　　本発明の装置に使用するビーム分割器の第
一実施例を示す。

【図３】　　このビーム分割器の動作を示す。

【図４】　　出射面の一面上の偏光回転子を備えたこの
ビーム分割器を示す。

【図５】　　ビーム分割器の第二実施例を示す。

【図６】　　像照射装置の第一実施例を断面図で示す。

【図７】　　この装置に使用される第一レンズ板の斜視
図である。

【図８】　　この装置に使用される第一レンズ板の背面
図である。

【図９】　　この装置に使用される第二レンズ板の斜視
図である。

【図１０】　　この装置に使用される第二レンズ板の背
面図である。

【図１１】　　像照射装置内の第二実施例の斜視図であ
る。

【図１２】　　光ソース像が形成されている第一レンズ
板を示す。

【図１３】　　光ソースの後ろに球面反射器を有する照
射システムの別の実施例を示す。

【図１４】　　光ソースの後ろに球面反射器を有する照
射システムの別の実施例を示す。

【図１５】　　光ソースの後ろに球面反射器を有する照
射システムの別の実施例を示す。

【図１６】　　光ソースの後ろに球面反射器を有する照
射システムの別の実施例を示す。

【図１７】　　第一レンズ板とレンズを集積化させた一
実施例である。

【図１８】　　第一レンズ板とレンズを集積化させた一
実施例である。

【図１９】　　曲面化された第一レンズ板を有する照射
システムの一実施例を示す。

【図２０】　　照射システムの放射面反射器を有する像
照射装置の一実施例を示す。

【図２１】　　この装置の第二レンズ板とその上に形成
される光スポットの前面図を示す。

【図２２】　　放射面反射器を有する照射システムの別
の実施例を示す。

【図２３】　　楕円放物面反射器を有する照射システム
の実施例を示す。

【図２４】　　楕円放物面反射器を有する照射システム
の実施例を示す。

【図２５】　　楕円放物面反射器を有する照射システム
の実施例を示す。

【図２６】　　双曲線反射器を有する照射システムの一
実施例を示す。

【図２７】　　一個の照射システムと透明表示パネルを
備えたカラー像照射装置の一実施例を示す。

【図２８】　　一個の照射システムと反射型表示パネル
を備えたカラー像照射装置の一実施例を示す。

【図２９】　　各カラーチャネルに対して別々の照射シ
ステムを備えたカラー像照射装置の一実施例を示す。

【図３０】　　第二レンズ板とビーム分割器の間にレン
ズ系を備えた像照射装置の一実施例を示す。

【図３１】　　第二レンズ板とビーム分割器との間にレ
ンズ系を備えていない像照射装置の一実施例を示す。

【符号の説明】

１…表示パネル ２、３…透明板 ４…液晶材料 ７，　８…駆動電極端子 １０…偏光子 １１…表示パネル １２…偏光回転子 ２０…ビーム分割器 ２１，　２５…プリズム ２３，　２６…出射面 ２７…複屈折層 ２８，　２９…配向層 ３２…円 ４０…ビーム分割器 ４１…偏光検知分割層 ４２，　４３…反射器 ４５…λ／４板 ４７…第二レンズ板 ５０…ランプ、放射ソース ５１…球面反射器 ５２…コンデンサ系、レンズ要素 ５４…第一レンズ板 ５５，　５８…レンズ ５７…第二レンズ板 ６０…中間像 ６３，　６４…平凸レンズ ７１，　７２…ソース像 ７３…フィールドレンズ ７６，　７７，　７８，　７９…反射器８０…面 ８１，　８２…ランプ像 ８３…円 ８５…要素 ８６…第一曲面 ９２…基板 ９３…第一表面 １００…放射ソース １０１…反射器 １０７，　１０８，　１１１，　１１２…レンズ１２０
，　１２２，　１２４，　１２５…色選択反射器１２１
…第二色選択反射器 １２３…青色選択反射器 １２６，　１２７，　１２８…表示パネル１２９，　１
３０，　１３１…レンズ １３５，　１３６，　１３７…プリズム１３８…空気 １３６，　１３８…境界面 １４０，　１４１，　１４２…反射表示パネル１４５…
ダイクロイッククロス

Claims (31)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　照射システムと、投影される像を発生
   させる少なくとも１個の表示パネルを有し、前記照射シ
   ステムにより供給される照射ビームの偏光方向が前記像
   情報によって変調される像表示システムと、前記像表示
   システムによって形成される前記像を投影スクリーンに
   投影する投影レンズ系と、その内の１本が前記像表示シ
   ステムによって変調されるのに直接に適している偏光が
   異なる２本のサブビームに前記照射ビームを分割する、
   前記照射システムと前記像システムとの間に配置されて
   いる偏光検知ビーム分割器と、前記第二サブビームを前
   記第一サブビームと同一状態の偏光を有しているビーム
   に変換する偏光回転素子とを有し、当該第一及び第二サ
   ブビームが前記像表示システムに入射する、像投影装置
   に於て、前記偏光検知ビーム分割器が複屈折材料の配向
   層を有し、前記ビーム分割器に向かう前記照射ビームが
   前記ビーム分割器の近傍の面内で半円断面を有し、前記
   サブビームが前記ビーム分割器内を同一距離の光路長通
   過し、かつビーム分割器と偏光回転素子との組み合せか
   ら出射する前記サブビームが半円断面を有しかつ両者の
   ビームが１個の円内に適合している事を特徴とする像投
   影装置。
2. 【請求項２】　　前記ビーム分割器が、前記ビーム分割
   器に入射する前記照射ビームの主光線に平行である第一
   面を有する第一プリズムと前記主光線に平行である第一
   面を有する第二プリズムとを有し、これらのプリズムが
   同一の屈折率を有し、複屈折率の層が前記プリズムの前
   記第一面同士の間に位置し、この材料の屈折率の一方が
   前記プリズムのそれに実質上等しく、これらの面が前記
   第一面に対し等しいが反対の角度で延在する前記第一プ
   リズムの第二及び第三面が、前記ビーム分割器の前記入
   射面と第一出射面とを各々構成し、かつ前記第一プリズ
   ムの前記第二面に平行である前記第二プリズムとの第二
   面が前記ビーム分割器の第二出射面を構成している事を
   特徴とする請求項１記載の像投影装置。
3. 【請求項３】前記偏光回転素子が前記ビーム分割器の前
   記出射面の一面に配置されている事を特徴とする請求項
   ２記載の像投影装置。
4. 【請求項４】　　前記複屈折材料が液晶材料である事を
   特徴とする請求項２又は３記載の像投影装置。
5. 【請求項５】　　複屈折材料の前記層が複屈折の粘着層
   である事を特徴とする請求項２又は３記載の像投影装置
   。
6. 【請求項６】　　前記粘着層が一軸性配向のポリマー層
   である事を特徴とする請求項５記載の像投影装置。
7. 【請求項７】　　前記ポリマー層が硬化液晶モノマー組
   成から形成されている事を特徴とする請求項６記載の像
   投影装置。
8. 【請求項８】　　前記ビーム分割器が、前記主軸に対し
   約４５゜の角度で配置されているコレスティック材料の
   層を有し、この層が前記照射ビームを第一回転方向を有
   している円偏光の光の第一反射サブビームと第二反対回
   転方向を有する円偏光の光の第二直進サブビームとに分
   割し、かつ前記第一サブビームの前記パス内に配置され
   かつ前記ビーム分割器に入射する前記照射ビームの主光
   線に平行であるように配置されている第一反射器を更に
   備え、かつ前記コレステリック層に対して約９０゜の角
   度で前記第二サブビームのパス内に配置されている第二
   反射器とを備え、かつ一方の反射器がそこに入射する前
   記サブビームの回転方向を反転させる事を特徴とする請
   求項１記載の像投影装置。
9. 【請求項９】　　前記照射システムが、放射ソース、前
   記放射ソースからの光を集中化させる凹型反射器及び集
   中化された光パス内に配置されているレンズ系を有して
   いる請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の像
   投影装置に於て、前記レンズ系が、順次、前記主軸に垂
   直な面内で第一方向で一定幅を有しかつ前記第一方向に
   垂直な第二方向で一定な高さを有する複数の第一レンズ
   が設けられた第一レンズ板と、前記第一レンズの数に比
   例する数の複数の第二レンズが設けられている第二レン
   ズ板と、第三レンズとを有し、前記第一レンズ板がそこ
   に入射する放射ビームを第二レンズの数に比例するサブ
   ビームの数に分割し、これらのサブビームが前記第二レ
   ンズの面内でそれらの最小収れん部を有しかつそれらの
   主光線が前記第二レンズの中心に向けられていて、前記
   第二レンズが前記第一レンズ板に形成される前記放射ス
   ポットを重畳された形態で中間像に画像を形成し、かつ
   前記第三レンズが前記第二レンズ板の像を前記ビーム分
   割器の出射面の近傍の面内に形成し、前記第一レンズの
   前記幅／高さ比が表示パネルのそれに対応しかつ前記第
   二レンズが半円内に配置されている事を特徴とする像投
   影装置。
10. 【請求項１０】　　前記レンズ板の少なくとも一枚の前
    記レンズの少なくとも一枚が非球面である事を特徴とす
    る請求項９記載の像投影装置。
11. 【請求項１１】　　第一レンズの数が第二レンズの数に
    等しい事を特徴とする請求項９又は１０記載の像投影装
    置。
12. 【請求項１２】　　前記第一レンズが、前記第一レンズ
    板の前記表面がそこに入射する前記照射ビームの前記断
    面にほぼ等しくなるように構成されていてかつその様な
    サイズを有している事を特徴とする請求項９、１０又は
    １１記載の像投影装置。
13. 【請求項１３】　　前記第一レンズ板が、前記光源の第
    一像が形成される面内に配置されかつ当該像が前記第二
    レンズ板によって中間像内に再び像形成される事を特徴
    とする請求項９、１０、１１又は１２記載の像投影装置
    。
14. 【請求項１４】　　前記光源の縮小された像が前記第二
    レンズの各レンズ上に形成される事を特徴とする請求項
    ９、１０、１１又は１２記載の像投影装置。
15. 【請求項１５】　　前記第一レンズ板が、関連するレン
    ズと共に少なくとも一個の曲面を有している一個の光学
    要素内に集積化されている事を特徴とする請求項９、１
    ０、１１、１２、１３又は１４記載の像投影装置。
16. 【請求項１６】　　前記第一レンズが前記レンズの前記
    平面屈折面に配置されている事を特徴とする、前記関連
    するレンズが平凸レンズである請求項１５記載の像投影
    装置。
17. 【請求項１７】　　前記第一レンズが前記レンズの曲面
    屈折表面上に配置されている事を特徴とする請求項１５
    記載の像投影装置。
18. 【請求項１８】　　前記レンズの曲面屈折面が、前記第
    一レンズが配置されている主に平らな面によって置換さ
    れていて、各々が前記当該レンズの位置で前記元の屈折
    曲面の前記曲率に関する曲率を有している事を特徴とす
    る請求項１５記載の像投影装置。
19. 【請求項１９】　　前記反射器が、前記放射ソースの中
    心を通りかつ前記システムの光学軸に垂直な前記面の一
    方の側で前記ソースによって放出される光を捕集するの
    みである球面反射器であって、そしてコンデンサレンズ
    系がこの面の他方の側でかつこの第一レンズ板の前面に
    配置されている事を特徴とする請求項９記載の像投影装
    置。
20. 【請求項２０】　　前記反射器が、前記放射ソースの中
    心を通りかつ前記主軸に垂直である前記面の一方の側で
    前記ソースにより放射される光を捕集するのみである球
    面反射器であって、かつ二個のコンデンサレンズ系がこ
    の面の他方の側でかつ前記第一レンズ板の前面に配置さ
    れていて、各システムが前記ソースと前記反射器から出
    射する前記光の別々の部分を捕集する事を特徴とする請
    求項９記載の像投影装置。
21. 【請求項２１】　　各コンデンサレンズ系が、少なくと
    も一面が非球面である少なくとも一枚のレンズを有して
    いる事を特徴とする請求項１９又は２０記載の像投影装
    置。
22. 【請求項２２】　　各コンデンサレンズ系が、少なくと
    も一個の別のレンズ素子が後に続く主コンデンサレンズ
    を有する事を特徴とする請求項１９又は２０記載の像投
    影装置。
23. 【請求項２３】　　前記第一レンズ板が、前記第一及び
    前記第二コンデンサレンズ系に各々配置されている二枚
    の第一板に分割される事を特徴とする請求項２０、２１
    又は２２記載の像投影装置。
24. 【請求項２４】　　前記反射器が、前記光源の大部分を
    囲っている双曲線反射器である事を特徴とする請求項９
    記載の像投影装置。
25. 【請求項２５】　　前記反射器が、前記光源の大部分を
    囲む楕円反射器である事を特徴とする請求項９記載の像
    投影装置。
26. 【請求項２６】　　コリメータレンズが、前記反射器と
    前記第一レンズ板との間に配置されている事を特徴とす
    る請求項２５記載の像投影装置。
27. 【請求項２７】　　前記反射器が、双曲線反射器である
    事を特徴とする請求項９記載の像投影装置。
28. 【請求項２８】　　コリメータレンズが、前記反射器と
    前記第一レンズ板との間に配置されている事を特徴とす
    る請求項２７記載の像投影装置。
29. 【請求項２９】　　放射ソースの長さ方向が、前記主軸
    に平行である事を特徴とする、前記放射ソースが細長い
    請求項２４、２５、２６、２７又は２８記載の像投影装
    置。
30. 【請求項３０】　　カラー分割手段を介して３個のカラ
    ーチャネルに対し別々のビームを供給する請求項１〜２
    ９の何れかに記載の一個の像投影装置を有している事を
    特徴とする、３個の基本色、赤、緑及び青用の３個のカ
    ラーチャネルを有し、各カラーチャネルが別々の表示パ
    ネルを有しているカラー像投影装置。
31. 【請求項３１】　　各カラーチャンネルが、請求項１〜
    ２９の何れかに記載の別々の像投影装置を有している事
    を特徴とする、３個の基本色、赤、緑及び青用の３個の
    カラーチャネルを有し、各カラーチャネルが別々の表示
    パネルを有しているカラー像投影装置。