JP2001215461A - 投射型ディスプレイシステム及び像をディスプレイするための方法 - Google Patents
投射型ディスプレイシステム及び像をディスプレイするための方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 輝度を低下することなく、投射型ディスプレ
イシステムのコントラストを改善すること。 【解決手段】 投射型ディスプレイシステム１０は、光
源１２と、少なくとも１つの偏光器２２と、像を発生す
るための少なくとも１つの液晶パネル１４，１６，１８
と、像を投射するための投射レンズ３０とを含む。この
システム１０は更に、各々がそれぞれの複屈折率を有す
る複数の領域を備えた偏光補償器５０を含む。これら領
域のうちの１つの複屈折率は別の領域の複屈折率と異な
り、種々の領域の複屈折率を電気的に制御できるように
なっている。
イシステムのコントラストを改善すること。 【解決手段】 投射型ディスプレイシステム１０は、光
源１２と、少なくとも１つの偏光器２２と、像を発生す
るための少なくとも１つの液晶パネル１４，１６，１８
と、像を投射するための投射レンズ３０とを含む。この
システム１０は更に、各々がそれぞれの複屈折率を有す
る複数の領域を備えた偏光補償器５０を含む。これら領
域のうちの１つの複屈折率は別の領域の複屈折率と異な
り、種々の領域の複屈折率を電気的に制御できるように
なっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光学システムにおけ
る幾何学的形状、熱、及び材料の複屈折に起因する偏光
消光効果を補償する偏光補償器を用いた投射型ディスプ
レイシステム及びディスプレイ方法に関する。コントラ
スト制御用の手段として偏光を使用する光学システム
は、この補償方法から利点を得ている。
る幾何学的形状、熱、及び材料の複屈折に起因する偏光
消光効果を補償する偏光補償器を用いた投射型ディスプ
レイシステム及びディスプレイ方法に関する。コントラ
スト制御用の手段として偏光を使用する光学システム
は、この補償方法から利点を得ている。
【０００２】
【従来の技術】光学システム内の光の偏光は光学システ
ム内の異なる表面に対する光のなす入射角によって大き
く影響されることは周知である。このことは、各偏光状
態に対するフレンネル反射係数が異なることから生じる
ものである。偏光欠陥はマルテーゼクロス（Maltese Cr
oss）または熱複屈折とも称されている。
ム内の異なる表面に対する光のなす入射角によって大き
く影響されることは周知である。このことは、各偏光状
態に対するフレンネル反射係数が異なることから生じる
ものである。偏光欠陥はマルテーゼクロス（Maltese Cr
oss）または熱複屈折とも称されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えば液晶の光バルブ
プロジェクタのような光学システムでは、照明源が光を
偏光器に照射し、偏光器が液晶光バルブ（ＬＣＬＶ）と
も称される液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルにｓ偏光
した光を反射するようになっている。ＬＣＤセグメント
が完全にアクティベートされた場合（オン状態の場
合）、ＬＣＤの後方にある複屈折ミラーによって反射さ
れた後に、ＬＣＤはｓ偏光された光をｐ偏光された光に
変換する。ｐ偏光された光は偏光器へ戻されるように反
射され、光は偏光器を透過して投射スクリーンに投射さ
れる。ＬＣＤセグメントが附勢されていない場合、この
ＬＣＤは光の偏光を変えず、光はｓ偏光状態のままであ
る。このｓ偏光状態の光は偏光表面に戻るように反射さ
れ、次に偏光表面は光を照明源へ向けて戻すように反射
する。
プロジェクタのような光学システムでは、照明源が光を
偏光器に照射し、偏光器が液晶光バルブ（ＬＣＬＶ）と
も称される液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルにｓ偏光
した光を反射するようになっている。ＬＣＤセグメント
が完全にアクティベートされた場合（オン状態の場
合）、ＬＣＤの後方にある複屈折ミラーによって反射さ
れた後に、ＬＣＤはｓ偏光された光をｐ偏光された光に
変換する。ｐ偏光された光は偏光器へ戻されるように反
射され、光は偏光器を透過して投射スクリーンに投射さ
れる。ＬＣＤセグメントが附勢されていない場合、この
ＬＣＤは光の偏光を変えず、光はｓ偏光状態のままであ
る。このｓ偏光状態の光は偏光表面に戻るように反射さ
れ、次に偏光表面は光を照明源へ向けて戻すように反射
する。
【０００４】完全なシステムでは、偏光器からＬＣＤへ
反射される光の１００％はｓ偏光された光となる。しか
しながら、偏光器はこの偏光器内の幾何学的な形状によ
って生じるエラーにより１００％のｓ偏光された光を反
射するわけではない。ＬＣＤに入射する光の円錐体によ
り、円錐体内の光のすべてが偏光器によりＬＣＤに対し
ｓ偏光に偏光されるわけではない。偏光表面に向いた光
の入射角により、偏光方向はわずかに回転する。このよ
うな状況において、入射角のより大きい光線に対して
は、偏光軸線においてより大きいねじれ度が生じる。理
想状態からずれる偏光の回転方向は光線の入射角によっ
て決まる。例えば５°の入射角の光線は偏光軸を２°回
転させ得るが、−５°の入射角の光線は偏光軸線を−２
°回転させる。
反射される光の１００％はｓ偏光された光となる。しか
しながら、偏光器はこの偏光器内の幾何学的な形状によ
って生じるエラーにより１００％のｓ偏光された光を反
射するわけではない。ＬＣＤに入射する光の円錐体によ
り、円錐体内の光のすべてが偏光器によりＬＣＤに対し
ｓ偏光に偏光されるわけではない。偏光表面に向いた光
の入射角により、偏光方向はわずかに回転する。このよ
うな状況において、入射角のより大きい光線に対して
は、偏光軸線においてより大きいねじれ度が生じる。理
想状態からずれる偏光の回転方向は光線の入射角によっ
て決まる。例えば５°の入射角の光線は偏光軸を２°回
転させ得るが、−５°の入射角の光線は偏光軸線を−２
°回転させる。
【０００５】理想状態から若干ずれるように回転した偏
光状態の光線は、ＬＣＤ内の誘電体ミラーにより反射さ
れ、偏光軸線が若干回転した状態で偏光器へ戻る。これ
により、偏光器によって反射される代わりにわずかなパ
ーセントのこれら光が偏光器へ入射する。次に、このよ
うなわずかなパーセントの光は投射スクリーンに投射さ
れる。従って、ＬＣＤが完全にオフ状態、すなわちセグ
メントが附勢されていない場合、ＬＣＤから反射される
わずかなパーセントの光は偏光表面に対してｓ方向に完
全に偏光されるわけではない。これにより、好ましくな
い光が偏光器を通過し、若干スクリーンを照明し、ダー
ク状態を若干照明し、プロジェクタシステムのコントラ
スト比を低下させる。
光状態の光線は、ＬＣＤ内の誘電体ミラーにより反射さ
れ、偏光軸線が若干回転した状態で偏光器へ戻る。これ
により、偏光器によって反射される代わりにわずかなパ
ーセントのこれら光が偏光器へ入射する。次に、このよ
うなわずかなパーセントの光は投射スクリーンに投射さ
れる。従って、ＬＣＤが完全にオフ状態、すなわちセグ
メントが附勢されていない場合、ＬＣＤから反射される
わずかなパーセントの光は偏光表面に対してｓ方向に完
全に偏光されるわけではない。これにより、好ましくな
い光が偏光器を通過し、若干スクリーンを照明し、ダー
ク状態を若干照明し、プロジェクタシステムのコントラ
スト比を低下させる。
【０００６】ＬＣＤプロジェクタのダーク状態、すなわ
ちオフ状態に関連する別の問題は、カウンタ電極基板を
横断する熱勾配によって生じる複屈折の問題である。基
板を含むＬＣＤ自体は不要な光の散乱を生じさせる反射
を抑制するために、陽極酸化処理されたアルミニウムの
ケース内にパックされている。従って、ＬＣＤを保持す
るケースに入射する光はＬＣＤパッケージ内で吸収され
て熱を発生させる。この熱はカウンタ電極基板に伝えら
れ、これにより基板の温度が上昇し、基板を横断する熱
勾配が発生する。この熱勾配はＬＣＤのダーク状態すな
わちオフ状態を所望する状態よりも明るくしてしまう複
屈折を生じさせる。従って、ＬＣＤが完全にオフ状態の
場合、完全にブラックスクリーンとすべきスクリーンは
実際には若干の光が投影されるので、スクリーンは深い
黒色ではなく、灰色に見える。従って、カウンタ電極基
板を横断する熱勾配によって生じる複屈折を解消し、よ
って投影スクリーン上の灰色の代わりにＬＣＤのダーク
状態、すなわちオフ状態が黒色に見えるようにすること
により、コントラスト比を改善することが望ましい。
ちオフ状態に関連する別の問題は、カウンタ電極基板を
横断する熱勾配によって生じる複屈折の問題である。基
板を含むＬＣＤ自体は不要な光の散乱を生じさせる反射
を抑制するために、陽極酸化処理されたアルミニウムの
ケース内にパックされている。従って、ＬＣＤを保持す
るケースに入射する光はＬＣＤパッケージ内で吸収され
て熱を発生させる。この熱はカウンタ電極基板に伝えら
れ、これにより基板の温度が上昇し、基板を横断する熱
勾配が発生する。この熱勾配はＬＣＤのダーク状態すな
わちオフ状態を所望する状態よりも明るくしてしまう複
屈折を生じさせる。従って、ＬＣＤが完全にオフ状態の
場合、完全にブラックスクリーンとすべきスクリーンは
実際には若干の光が投影されるので、スクリーンは深い
黒色ではなく、灰色に見える。従って、カウンタ電極基
板を横断する熱勾配によって生じる複屈折を解消し、よ
って投影スクリーン上の灰色の代わりにＬＣＤのダーク
状態、すなわちオフ状態が黒色に見えるようにすること
により、コントラスト比を改善することが望ましい。
【０００７】偏光状態の補償を行う従来の基本的な方法
は、複屈折フィルム、すなわち一般には反射型ＬＣＤパ
ネルに対しては４分の１波長のリターデーションフィル
ムを使用し、透過型ＬＣＤパネルには２分の１波長リタ
ーデーションフィルムを使用することである。かかるシ
ステムの例としては、米国特許第５,４５９,５９３号お
よび米国特許第５,５７６,８５４号が挙げられる。しか
しながら、この方法はこの問題の部分的解決案でしかな
い。その理由は、この方法が、軸をずれた異なる光線の
すべて、およびシステム内の光学部品によって生じた若
干異なる偏光状態および配向を完全に補償するものでは
ないからである。更にこのシステムは受動的であり、従
って、フィルムのリターダンス値（リターデーション
値）が固定されているので、現在の作動状態を補正し、
またはシステムの性能を最適にするように、リターダン
スを変えることはできない。
は、複屈折フィルム、すなわち一般には反射型ＬＣＤパ
ネルに対しては４分の１波長のリターデーションフィル
ムを使用し、透過型ＬＣＤパネルには２分の１波長リタ
ーデーションフィルムを使用することである。かかるシ
ステムの例としては、米国特許第５,４５９,５９３号お
よび米国特許第５,５７６,８５４号が挙げられる。しか
しながら、この方法はこの問題の部分的解決案でしかな
い。その理由は、この方法が、軸をずれた異なる光線の
すべて、およびシステム内の光学部品によって生じた若
干異なる偏光状態および配向を完全に補償するものでは
ないからである。更にこのシステムは受動的であり、従
って、フィルムのリターダンス値（リターデーション
値）が固定されているので、現在の作動状態を補正し、
またはシステムの性能を最適にするように、リターダン
スを変えることはできない。
【０００８】従って、偏光の補正を改善でき、輝度を低
下することなく、投射型ディスプレイシステムのコント
ラストを改善し、局部的な偏光状態の欠陥を補正し、偏
光状態の欠陥のアクティブな補正が現在の作動状態に基
づき、偏光状態の補正を最適にできる、偏光補償器を有
する投射型ディスプレイが望まれている。
下することなく、投射型ディスプレイシステムのコント
ラストを改善し、局部的な偏光状態の欠陥を補正し、偏
光状態の欠陥のアクティブな補正が現在の作動状態に基
づき、偏光状態の補正を最適にできる、偏光補償器を有
する投射型ディスプレイが望まれている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の技術手段は、光源
と、少なくとも１つの偏光器と、像を生成するための少
なくとも１つの液晶パネルと、前記像を投射するための
投射手段と、各々がそれぞれの複屈折率を有する複数の
領域を有する偏光補償器とを備え、前記領域のうちの少
なくとも１つの複屈折率が前記領域のうちの他の領域の
複屈折率と異なることを特徴としたものである。
と、少なくとも１つの偏光器と、像を生成するための少
なくとも１つの液晶パネルと、前記像を投射するための
投射手段と、各々がそれぞれの複屈折率を有する複数の
領域を有する偏光補償器とを備え、前記領域のうちの少
なくとも１つの複屈折率が前記領域のうちの他の領域の
複屈折率と異なることを特徴としたものである。
【００１０】第２の技術手段は、第１の技術手段におい
て、前記領域が長方形のマトリックスに配置されている
ことを特徴としたものである。
て、前記領域が長方形のマトリックスに配置されている
ことを特徴としたものである。
【００１１】第３の技術手段は、第１の技術手段におい
て、前記領域が同心状に配置されていることを特徴とし
たものである。
て、前記領域が同心状に配置されていることを特徴とし
たものである。
【００１２】第４の技術手段は、第１の技術手段におい
て、前記偏光補償器は、３つ以上の前記領域を有するこ
とを特徴としたものである。
て、前記偏光補償器は、３つ以上の前記領域を有するこ
とを特徴としたものである。
【００１３】第５の技術手段は、第１の技術手段におい
て、前記偏光補償器は、透過型液晶デバイスであること
を特徴としたものである。
て、前記偏光補償器は、透過型液晶デバイスであること
を特徴としたものである。
【００１４】第６の技術手段は、第５の技術手段におい
て、前記領域の少なくとも１つのディレクタの配向が前
記領域の他の領域の別のディレクタの配向と異なってい
ることを特徴としたものである。
て、前記領域の少なくとも１つのディレクタの配向が前
記領域の他の領域の別のディレクタの配向と異なってい
ることを特徴としたものである。
【００１５】第７の技術手段は、第１の技術手段におい
て、アナライザを更に含み、該アナライザと前記偏光器
との間に前記偏光補償器が位置することを特徴としたも
のである。
て、アナライザを更に含み、該アナライザと前記偏光器
との間に前記偏光補償器が位置することを特徴としたも
のである。
【００１６】第８の技術手段は、第１の技術手段におい
て、前記偏光補償器は、前記投射型ディスプレイの開口
絞りに配されることを特徴としたものである。
て、前記偏光補償器は、前記投射型ディスプレイの開口
絞りに配されることを特徴としたものである。
【００１７】第９の技術手段は、第１の技術手段におい
て、前記偏光補償器は、前記液晶パネルに組み込まれて
いることを特徴としたものである。
て、前記偏光補償器は、前記液晶パネルに組み込まれて
いることを特徴としたものである。
【００１８】第１０の技術手段は、第１の技術手段にお
いて、前記偏光補償器は、入射口および出射口の一方の
位置に配されることを特徴としたものである。
いて、前記偏光補償器は、入射口および出射口の一方の
位置に配されることを特徴としたものである。
【００１９】第１１の技術手段は、第１の技術手段にお
いて、前記偏光補償器が前記液晶パネルに隣接して配さ
れることを特徴としたものである。
いて、前記偏光補償器が前記液晶パネルに隣接して配さ
れることを特徴としたものである。
【００２０】第１２の技術手段は、第１の技術手段にお
いて、前記領域の各々の複屈折率が電気的に制御される
ことを特徴としたものである。
いて、前記領域の各々の複屈折率が電気的に制御される
ことを特徴としたものである。
【００２１】第１３の技術手段は、第１２の技術手段に
おいて、前記領域の前記複屈折率を調節するためのフィ
ードバック機構を更に含むことを特徴としたものであ
る。
おいて、前記領域の前記複屈折率を調節するためのフィ
ードバック機構を更に含むことを特徴としたものであ
る。
【００２２】第１４の技術手段は、第１２の技術手段に
おいて、前記領域の前記複屈折率が時間に対して調節可
能であることを特徴としたものである。
おいて、前記領域の前記複屈折率が時間に対して調節可
能であることを特徴としたものである。
【００２３】第１５の技術手段は、第１の技術手段にお
いて、前記領域の各々の前記複屈折率が固定されている
ことを特徴としたものである。
いて、前記領域の各々の前記複屈折率が固定されている
ことを特徴としたものである。
【００２４】第１６の技術手段は、第１の技術手段にお
いて、複数の液晶パネルを更に含むことを特徴としたも
のである。
いて、複数の液晶パネルを更に含むことを特徴としたも
のである。
【００２５】第１７の技術手段は、偏光された光を発生
する工程と、前記偏光された光から像を発生する工程
と、ある位置で１つの偏光欠陥を補正し、別の位置で別
の偏光欠陥を補正することにより、前記光の複数の偏光
欠陥を補正する工程と前記像を投射する工程とを有し、
前記ある場所における前記補正が前記別の位置における
前記補正と異なっており、前記補正位置の各々が前記光
にほぼ垂直である平面に位置することを特徴としたもの
である。
する工程と、前記偏光された光から像を発生する工程
と、ある位置で１つの偏光欠陥を補正し、別の位置で別
の偏光欠陥を補正することにより、前記光の複数の偏光
欠陥を補正する工程と前記像を投射する工程とを有し、
前記ある場所における前記補正が前記別の位置における
前記補正と異なっており、前記補正位置の各々が前記光
にほぼ垂直である平面に位置することを特徴としたもの
である。
【００２６】第１８の技術手段は、第１７の技術手段に
おいて、前記補正位置の各々がピクセルに対応すること
を特徴としたものである。
おいて、前記補正位置の各々がピクセルに対応すること
を特徴としたものである。
【００２７】第１９の技術手段は、第１８の技術手段に
おいて、前記ピクセルが長方形のマトリックスに配置さ
れていることを特徴としたものである。
おいて、前記ピクセルが長方形のマトリックスに配置さ
れていることを特徴としたものである。
【００２８】第２０の技術手段は、第１８の技術手段に
おいて、前記ピクセルが同心状に配置されていることを
特徴としたものである。
おいて、前記ピクセルが同心状に配置されていることを
特徴としたものである。
【００２９】第２１の技術手段は、第１７の技術手段に
おいて、前記偏光欠陥を３つ以上の位置で補正すること
を特徴としたものである。
おいて、前記偏光欠陥を３つ以上の位置で補正すること
を特徴としたものである。
【００３０】第２２の技術手段は、第１７の技術手段に
おいて、透過型液晶デバイスを使って前記偏光欠陥を補
正することを特徴としたものである。
おいて、透過型液晶デバイスを使って前記偏光欠陥を補
正することを特徴としたものである。
【００３１】第２３の技術手段は、第２２の技術手段に
おいて、前記透過型液晶ディスプレイは、別のピクセル
の別のディレクタの配向と異なるディレクタの配向を有
する少なくとも１つのピクセルを有することを特徴とし
たものである。
おいて、前記透過型液晶ディスプレイは、別のピクセル
の別のディレクタの配向と異なるディレクタの配向を有
する少なくとも１つのピクセルを有することを特徴とし
たものである。
【００３２】第２４の技術手段は、第１７の技術手段に
おいて、前記光をアナライザに透過させる工程を更に含
み、前記光を前記アナライザに透過させる前に前記偏光
欠陥を補正することを特徴としたものである。
おいて、前記光をアナライザに透過させる工程を更に含
み、前記光を前記アナライザに透過させる前に前記偏光
欠陥を補正することを特徴としたものである。
【００３３】第２５の技術手段は、第１７の技術手段に
おいて、開口絞りで前記偏光欠陥を補正することを特徴
としたものである。
おいて、開口絞りで前記偏光欠陥を補正することを特徴
としたものである。
【００３４】第２６の技術手段は、第１７の技術手段に
おいて、液晶パネルで偏光欠陥を補正することを特徴と
したものである。
おいて、液晶パネルで偏光欠陥を補正することを特徴と
したものである。
【００３５】第２７の技術手段は、第１７の技術手段に
おいて、入射口および出射口の一方で前記偏光欠陥を補
正することを特徴としたものである。
おいて、入射口および出射口の一方で前記偏光欠陥を補
正することを特徴としたものである。
【００３６】第２８の技術手段は、第１７の技術手段に
おいて、液晶パネルに隣接する位置で前記偏光欠陥を補
正することを特徴としたものである。
おいて、液晶パネルに隣接する位置で前記偏光欠陥を補
正することを特徴としたものである。
【００３７】第２９の技術手段は、第１７の技術手段に
おいて、各々がそれぞれの屈折率を有する複数のピクセ
ルを有する偏光補償器を設けることにより前記偏光欠陥
を補正し、前記ピクセルのうちの１つの前記複屈折率が
前記ピクセルの別のピクセルの前記複屈折率と異なるこ
とを特徴としたものである。
おいて、各々がそれぞれの屈折率を有する複数のピクセ
ルを有する偏光補償器を設けることにより前記偏光欠陥
を補正し、前記ピクセルのうちの１つの前記複屈折率が
前記ピクセルの別のピクセルの前記複屈折率と異なるこ
とを特徴としたものである。
【００３８】第３０の技術手段は、第２９の技術手段に
おいて、前記ピクセルの前記複屈折率を電子的に制御す
ることを更に含むことを特徴としたものである。
おいて、前記ピクセルの前記複屈折率を電子的に制御す
ることを更に含むことを特徴としたものである。
【００３９】第３１の技術手段は、第１７の技術手段に
おいて、前記偏光欠陥を補正するよう、前記光を示す出
力信号をフィードバックする工程を更に含むことを特徴
としたものである。
おいて、前記偏光欠陥を補正するよう、前記光を示す出
力信号をフィードバックする工程を更に含むことを特徴
としたものである。
【００４０】第３２の技術手段は、第１７の技術手段に
おいて、前記偏光欠陥を異なる時間で補正することを特
徴としたものである。
おいて、前記偏光欠陥を異なる時間で補正することを特
徴としたものである。
【００４１】第３３の技術手段は、第２７の技術手段に
おいて、前記ピクセルの各々の前記複屈折率が固定され
ていることを特徴としたものである。
おいて、前記ピクセルの各々の前記複屈折率が固定され
ていることを特徴としたものである。
【００４２】
【発明の実施の形態】本発明は、偏光補償器を有する投
射型ディスプレイシステムを提供することにより、従来
技術の欠点を克服するものである。この投射型ディスプ
レイシステムは、光源と、少なくとも１つの偏光器と、
像を発生するための少なくとも１つの液晶パネルと、像
を投射するための投射レンズとを含む。このシステムは
更に、各々がそれぞれの複屈折率を有する複数の領域を
備えた偏光補償器を含む。これら領域のうちの１つの複
屈折率は他の領域の複屈折率と異なる。
射型ディスプレイシステムを提供することにより、従来
技術の欠点を克服するものである。この投射型ディスプ
レイシステムは、光源と、少なくとも１つの偏光器と、
像を発生するための少なくとも１つの液晶パネルと、像
を投射するための投射レンズとを含む。このシステムは
更に、各々がそれぞれの複屈折率を有する複数の領域を
備えた偏光補償器を含む。これら領域のうちの１つの複
屈折率は他の領域の複屈折率と異なる。
【００４３】本発明は、像をディスプレイするための方
法も提供する。この方法は、偏光された光を発生する工
程と、この偏光された光から像を発生する工程と、１つ
の偏光欠陥を１つの場所で補正し、別の偏光欠陥を別の
位置で補正することにより、光の複数の偏光欠陥を補正
する固定と、この像を投射する工程とを含む。
法も提供する。この方法は、偏光された光を発生する工
程と、この偏光された光から像を発生する工程と、１つ
の偏光欠陥を１つの場所で補正し、別の偏光欠陥を別の
位置で補正することにより、光の複数の偏光欠陥を補正
する固定と、この像を投射する工程とを含む。
【００４４】本発明の種々の特徴によれば、次の利点の
うちの１つ以上が提供される。偏光補償器は１つの受動
的なリターデーションフィルムによって行われる１つの
均一な補正しかできない従来のシステムと異なり、偏光
欠陥を局部的に補正できる。偏光欠陥を局部的に補正す
ることにより、本システムは輝度を犠牲にすることな
く、コントラストをより大きくできる。更に本発明は、
電子的に制御可能な複屈折を使用することにより、偏光
欠陥を局部的に補正できる実施例も提供する。この実施
例は偏光欠陥の補正をより大幅に制御でき、異なる時間
で必要なように、偏光欠陥を変えることができるよう
に、時間に対して複屈折率を局部的に変えることも可能
であり、更に偏光補償器を自動的に調節し、すべての作
動状態でシステムのコントラストを最良にするようにフ
ィードバック機構を使用できる。
うちの１つ以上が提供される。偏光補償器は１つの受動
的なリターデーションフィルムによって行われる１つの
均一な補正しかできない従来のシステムと異なり、偏光
欠陥を局部的に補正できる。偏光欠陥を局部的に補正す
ることにより、本システムは輝度を犠牲にすることな
く、コントラストをより大きくできる。更に本発明は、
電子的に制御可能な複屈折を使用することにより、偏光
欠陥を局部的に補正できる実施例も提供する。この実施
例は偏光欠陥の補正をより大幅に制御でき、異なる時間
で必要なように、偏光欠陥を変えることができるよう
に、時間に対して複屈折率を局部的に変えることも可能
であり、更に偏光補償器を自動的に調節し、すべての作
動状態でシステムのコントラストを最良にするようにフ
ィードバック機構を使用できる。
【００４５】添付図面を参照し、次の本発明の詳細な説
明を検討すれば、本発明の上記およびそれ以外の目的、
特徴および利点についてより容易に理解できよう。
明を検討すれば、本発明の上記およびそれ以外の目的、
特徴および利点についてより容易に理解できよう。
【００４６】次に図面を参照するが、同様な番号は同様
な部品を示す。図１は、光源１２と、３つの反射型液晶
ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル１４，１６および１８
（液晶光バルブとも称される）とを有する投射型ディス
プレイ１０の一例を示す。入射口７０に入射する光源１
２からの光が偏光されるように、偏光デバイス１３、例
えば偏光コンバータを通過する。この光を二色性（ダイ
クロイック）フィルタ２０が２つのカラー成分に分割す
る。単なる図解の都合上、このダイクロイックフィルタ
２０は青色および緑色光を反射するが、赤色光は透過す
るようになっている。赤色光成分の光路に関し、この赤
色光は偏光器２２を通過し、偏光ビームスプリッタ２４
に入射する。１つの偏光成分（すなわちｓ偏光された成
分）は、このビームスプリッタ２４によってＬＣＤパネ
ル１４に向けて反射され、ＬＣＤパネルは赤色像を発生
する。この反射された像（この時はｐ偏光された状態に
ある）はビームスプリッタ２４およびアナライザ２６を
通過する。次に赤色光は二色性（ダイクロイック）フィ
ルタ２８により反射され、投射レンズ３０を透過する。
な部品を示す。図１は、光源１２と、３つの反射型液晶
ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル１４，１６および１８
（液晶光バルブとも称される）とを有する投射型ディス
プレイ１０の一例を示す。入射口７０に入射する光源１
２からの光が偏光されるように、偏光デバイス１３、例
えば偏光コンバータを通過する。この光を二色性（ダイ
クロイック）フィルタ２０が２つのカラー成分に分割す
る。単なる図解の都合上、このダイクロイックフィルタ
２０は青色および緑色光を反射するが、赤色光は透過す
るようになっている。赤色光成分の光路に関し、この赤
色光は偏光器２２を通過し、偏光ビームスプリッタ２４
に入射する。１つの偏光成分（すなわちｓ偏光された成
分）は、このビームスプリッタ２４によってＬＣＤパネ
ル１４に向けて反射され、ＬＣＤパネルは赤色像を発生
する。この反射された像（この時はｐ偏光された状態に
ある）はビームスプリッタ２４およびアナライザ２６を
通過する。次に赤色光は二色性（ダイクロイック）フィ
ルタ２８により反射され、投射レンズ３０を透過する。
【００４７】次に、青色成分および緑色成分を説明する
と、これら色成分はダイクロイックフィルタ２０により
反射され、次にｓ偏光された光しか透過しない偏光器３
２を通過する。次にこれら光は選択的カラー成分回転器
３４を通過し、これら回転器３４は光の成分のうちの１
つの成分（例えば青色成分）を１つの回転状態（例えば
ｓ偏光状態）から別の偏光状態（例えばｐ偏光状態）回
転する。（カラー成分回転器３４は波長が特定の半波長
プレートであり、コロラド州ボルダーのカラーリンク社
または米国マサチューセッツ州ケンブリッジのケンブリ
ッジリサーチアンドインストラメンテーション社から入
手できる。）従って、偏光ビームスプリッタ３６に入射
する２つの輝度成分（青色および緑色）は異なる偏光状
態（例えばｓおよびｐ）をそれぞれ有する。偏光ビーム
スプリッタ３６はカラー成分のうちの１つ（緑色）を反
射し、他方の成分（青色）を透過する。偏光ビームスプ
リッタ３６で反射したり、これを透過する光はＬＣＤパ
ネル１６および１８によって画像形成される。ＬＣＤパ
ネル１６によって反射される緑色成分の像は偏光ビーム
スプリッタ３６を透過するが、ＬＣＤパネル１８によっ
て反射される青色成分の像は偏光ビームスプリッタ３６
によって反射される。青色成分および緑色成分の双方は
別の選択的カラー成分回転器３８を通過するので、これ
ら２つのカラー成分は再び同じ偏光状態となる。次に、
青色成分および緑色成分は、アナライザ４０を通過す
る。次にこれら青色および緑色カラー成分はダイクロイ
ックフィルタ２８を通過し、ここでこれら成分は赤色成
分と組み合わされて投射レンズ３０を通過するように投
射される。
と、これら色成分はダイクロイックフィルタ２０により
反射され、次にｓ偏光された光しか透過しない偏光器３
２を通過する。次にこれら光は選択的カラー成分回転器
３４を通過し、これら回転器３４は光の成分のうちの１
つの成分（例えば青色成分）を１つの回転状態（例えば
ｓ偏光状態）から別の偏光状態（例えばｐ偏光状態）回
転する。（カラー成分回転器３４は波長が特定の半波長
プレートであり、コロラド州ボルダーのカラーリンク社
または米国マサチューセッツ州ケンブリッジのケンブリ
ッジリサーチアンドインストラメンテーション社から入
手できる。）従って、偏光ビームスプリッタ３６に入射
する２つの輝度成分（青色および緑色）は異なる偏光状
態（例えばｓおよびｐ）をそれぞれ有する。偏光ビーム
スプリッタ３６はカラー成分のうちの１つ（緑色）を反
射し、他方の成分（青色）を透過する。偏光ビームスプ
リッタ３６で反射したり、これを透過する光はＬＣＤパ
ネル１６および１８によって画像形成される。ＬＣＤパ
ネル１６によって反射される緑色成分の像は偏光ビーム
スプリッタ３６を透過するが、ＬＣＤパネル１８によっ
て反射される青色成分の像は偏光ビームスプリッタ３６
によって反射される。青色成分および緑色成分の双方は
別の選択的カラー成分回転器３８を通過するので、これ
ら２つのカラー成分は再び同じ偏光状態となる。次に、
青色成分および緑色成分は、アナライザ４０を通過す
る。次にこれら青色および緑色カラー成分はダイクロイ
ックフィルタ２８を通過し、ここでこれら成分は赤色成
分と組み合わされて投射レンズ３０を通過するように投
射される。
【００４８】以上で投射型ディスプレイの例について説
明したが、ＬＣＤパネル（反射型または透過型）および
偏光デバイスを利用する他の投影ディスプレイ構造も本
発明を適用することができる。更に、所望すれば他の色
成分、波長域および偏光状態を使用できる。
明したが、ＬＣＤパネル（反射型または透過型）および
偏光デバイスを利用する他の投影ディスプレイ構造も本
発明を適用することができる。更に、所望すれば他の色
成分、波長域および偏光状態を使用できる。
【００４９】本発明の要旨は、１つ以上の偏光補償器５
０を投射型ディスプレイシステム１０に設けたことであ
る。図２は同心状に配置された領域、好ましくはピクセ
ル５２を有する偏光補償器５０の好ましい実施例を示す
図である。各ピクセル５２はそれぞれの複屈折率を有す
る。偏光された光は種々の領域、すなわちピクセル５２
を通過する際に、特定のピクセル（またはピクセルグル
ープ）の複屈折率に応じて光の偏光状態を変化または調
節できる。上記のように、光が投射型ディスプレイシス
テムを通過する際に、偏光された光内に偏光欠陥が累積
することがある。偏光補償器５０は局部的方法（ピクセ
ルごと）に基づき、これら偏光の欠陥を補正するので、
偏光補償器５０に入射する偏光された光の異なる成分を
より完全に補償できる。従って、偏光補償器５０が局部
的方法で光内の偏光欠陥を補正する。この偏光補償器５
０は楕円偏光された入力をリニア化するのにも使用でき
る。すなわち光が完全なｓ偏光状態またはｐ偏光状態の
いずれかとなるように、楕円偏光された光に発生する欠
陥を補正するのにも使用できる。
０を投射型ディスプレイシステム１０に設けたことであ
る。図２は同心状に配置された領域、好ましくはピクセ
ル５２を有する偏光補償器５０の好ましい実施例を示す
図である。各ピクセル５２はそれぞれの複屈折率を有す
る。偏光された光は種々の領域、すなわちピクセル５２
を通過する際に、特定のピクセル（またはピクセルグル
ープ）の複屈折率に応じて光の偏光状態を変化または調
節できる。上記のように、光が投射型ディスプレイシス
テムを通過する際に、偏光された光内に偏光欠陥が累積
することがある。偏光補償器５０は局部的方法（ピクセ
ルごと）に基づき、これら偏光の欠陥を補正するので、
偏光補償器５０に入射する偏光された光の異なる成分を
より完全に補償できる。従って、偏光補償器５０が局部
的方法で光内の偏光欠陥を補正する。この偏光補償器５
０は楕円偏光された入力をリニア化するのにも使用でき
る。すなわち光が完全なｓ偏光状態またはｐ偏光状態の
いずれかとなるように、楕円偏光された光に発生する欠
陥を補正するのにも使用できる。
【００５０】図４〜図６は、偏光欠陥のこのような局部
的補正を示す。図４は、偏光補償器５０とを通って左か
ら右に進む偏光された光ビーム６０を示す図である。図
５は、偏光欠陥を補正する前の偏光された光の横断面図
である。矢印６２はｐ偏光の方向（上下に直線状）また
はｓ偏光の方向（側面から側面）を示す。図から判るよ
うに、光ビームの中心にある光６２は、ほぼｐ偏光状態
にあるが、この光は６４のように光ビーム６０が光ビー
ムの中心から側方エッジに進む際に大きな量のｓ偏光を
含むという点で偏光欠陥を有する。更に、偏光欠陥は均
一ではないので、従来の半波プレートを使っては完全に
は補正できないことも理解できよう。
的補正を示す。図４は、偏光補償器５０とを通って左か
ら右に進む偏光された光ビーム６０を示す図である。図
５は、偏光欠陥を補正する前の偏光された光の横断面図
である。矢印６２はｐ偏光の方向（上下に直線状）また
はｓ偏光の方向（側面から側面）を示す。図から判るよ
うに、光ビームの中心にある光６２は、ほぼｐ偏光状態
にあるが、この光は６４のように光ビーム６０が光ビー
ムの中心から側方エッジに進む際に大きな量のｓ偏光を
含むという点で偏光欠陥を有する。更に、偏光欠陥は均
一ではないので、従来の半波プレートを使っては完全に
は補正できないことも理解できよう。
【００５１】図６は、偏光補償器５０を通過した後の、
光ビーム６０の横断面を示す図である。理解できるよう
に、偏光補償器５０はビームの中心の光６２’の偏光を
変えることはできないが、例えば６４’のようなｓ成分
を含む他の部分は補正していることが理解できよう。こ
の結果、偏光された光ビームは輝度のかなりの損失を生
じることなく、ほぼｐ偏光に変換される。
光ビーム６０の横断面を示す図である。理解できるよう
に、偏光補償器５０はビームの中心の光６２’の偏光を
変えることはできないが、例えば６４’のようなｓ成分
を含む他の部分は補正していることが理解できよう。こ
の結果、偏光された光ビームは輝度のかなりの損失を生
じることなく、ほぼｐ偏光に変換される。
【００５２】再び図１を参照すると、光の偏光後の投射
型ディスプレイシステム１０内の任意の位置に偏光補償
器５０を設置できる。偏光補償器５０の示唆される設置
位置は、入射口７０または出射口７２（それぞれ照明絞
りおよび投射絞り）の位置である。偏光補償器５０を設
置できる別の場所は、ＬＣＤ像形成パネル１４，１６及
び１８の直接前方となる。これとは異なり、偏光補償器
５０はＬＣＤ像形成パネル１４，１６及び１８自体の中
に組み込んでもよい。別の可能な設置場所は、偏光器２
２の後またはアナライザ２６の前のような、偏光器とア
ナライザのペアの間である。図１には偏光補償器５０の
種々の可能な位置を示している。当然ながら本発明は単
一の偏光補償器５０のみと共に使用してもよい。図１に
示した数は単に可能な位置を示すにすぎない。
型ディスプレイシステム１０内の任意の位置に偏光補償
器５０を設置できる。偏光補償器５０の示唆される設置
位置は、入射口７０または出射口７２（それぞれ照明絞
りおよび投射絞り）の位置である。偏光補償器５０を設
置できる別の場所は、ＬＣＤ像形成パネル１４，１６及
び１８の直接前方となる。これとは異なり、偏光補償器
５０はＬＣＤ像形成パネル１４，１６及び１８自体の中
に組み込んでもよい。別の可能な設置場所は、偏光器２
２の後またはアナライザ２６の前のような、偏光器とア
ナライザのペアの間である。図１には偏光補償器５０の
種々の可能な位置を示している。当然ながら本発明は単
一の偏光補償器５０のみと共に使用してもよい。図１に
示した数は単に可能な位置を示すにすぎない。
【００５３】偏光補償器５０の好ましい位置は開口絞り
の位置である。次に、図７を参照すると、ここには光の
回転角方向の分布が直接物理的位置に関連している光学
的システムにおけるユニークな物理的位置が示されてい
る。この場所は開口絞りとして知られており、図７では
符号８０で示されている（図解を容易にするため、図７
には透過型ＬＣＤ像形成パネル８２と、レンズ８４と、
偏光器８６と、アナライザ８８を利用する簡略化された
透過型ディスプレイシステムを示している）。ほとんど
のシステムと同じように円形に対称的な光学システムを
仮定すると、開口絞りの中心からの径方向の距離は、画
像平面または対物平面に入射する光の角度の増加を示
す。これは偏光補正効果を最大にするために、偏光補償
器を設置しなければならない場合のことである。当然な
がら、偏光補償器５０の数及び位置は透過型ディスプレ
イシステムのアーキテクチャによって決定される。
の位置である。次に、図７を参照すると、ここには光の
回転角方向の分布が直接物理的位置に関連している光学
的システムにおけるユニークな物理的位置が示されてい
る。この場所は開口絞りとして知られており、図７では
符号８０で示されている（図解を容易にするため、図７
には透過型ＬＣＤ像形成パネル８２と、レンズ８４と、
偏光器８６と、アナライザ８８を利用する簡略化された
透過型ディスプレイシステムを示している）。ほとんど
のシステムと同じように円形に対称的な光学システムを
仮定すると、開口絞りの中心からの径方向の距離は、画
像平面または対物平面に入射する光の角度の増加を示
す。これは偏光補正効果を最大にするために、偏光補償
器を設置しなければならない場合のことである。当然な
がら、偏光補償器５０の数及び位置は透過型ディスプレ
イシステムのアーキテクチャによって決定される。
【００５４】偏光補償器５０は偏光欠陥を局部的に、ま
たはピクセルごとに補正できる任意の形態をとり得る。
偏光補償器５０の好ましい実施例は、複屈折率が電気的
に制御される透過型液晶デバイスを偏光補償器５０とし
た実施例である。透過型ＬＣＤのピクセルは理想的には
図２に示されるような同心円パターンを有する。これと
は異なり、図３に示されるようなピクセルのための標準
的な長方形マトリックスパターン（または他の任意の構
造）も使用できる。この偏光補償器は２７８ｎｍ（単一
パス内の緑色光に対しては半波）の公称リターダンス値
を有することができ、この補償器はより広いバンドの光
学的レスポンスを得るようにフィルムリターダンスで補
償できる。これらピクセルの各々は０〜２７８ｎｍまで
のどのリターダンス値を有するようにも制御することが
でき、よって偏光補償器が９０°位相のずれた楕円の入
射偏光状態を補償することができるようになる。従っ
て、このシステムはリニア偏光しなければならない楕円
偏光入力を補償できる。
たはピクセルごとに補正できる任意の形態をとり得る。
偏光補償器５０の好ましい実施例は、複屈折率が電気的
に制御される透過型液晶デバイスを偏光補償器５０とし
た実施例である。透過型ＬＣＤのピクセルは理想的には
図２に示されるような同心円パターンを有する。これと
は異なり、図３に示されるようなピクセルのための標準
的な長方形マトリックスパターン（または他の任意の構
造）も使用できる。この偏光補償器は２７８ｎｍ（単一
パス内の緑色光に対しては半波）の公称リターダンス値
を有することができ、この補償器はより広いバンドの光
学的レスポンスを得るようにフィルムリターダンスで補
償できる。これらピクセルの各々は０〜２７８ｎｍまで
のどのリターダンス値を有するようにも制御することが
でき、よって偏光補償器が９０°位相のずれた楕円の入
射偏光状態を補償することができるようになる。従っ
て、このシステムはリニア偏光しなければならない楕円
偏光入力を補償できる。
【００５５】更に、偏光補償器のセル構造体においてリ
ソグラフィ法を使用すれば、第２パラメータ、すなわち
偏光補償器の透過型ＬＣＤパネルのディレクタの配向を
変えることができる。このディレクタの配向は液晶のね
じれを制御するので、ＬＣＤパネルを通過する光の偏光
状態の変化度を制御できる。ＬＣＤパネルを製造するの
に使用される、従来の機械的なラビング処理は、図８の
ＬＣＤパネル５０’で使用されているような均一なディ
レクタの配向を発生する。しかしながら、個々のピクセ
ルのディレクタの配向をピクセルごとに変えることがで
きるフォトリソグラフィを使ってＬＣＤパネルの整合層
をパターン化してもよい。図９は、ピクセル５２が変化
したディレクタの配向５４を有する、かかる可能な偏光
補償器５０の１つを示す。マトリックスの各ピクセルに
対する電子的に制御可能なリターダンス／複屈折と、パ
ターン化可能なディレクタの配向の組み合わせにより、
光学システムにおける光の偏光の配向の補正を改善でき
る。
ソグラフィ法を使用すれば、第２パラメータ、すなわち
偏光補償器の透過型ＬＣＤパネルのディレクタの配向を
変えることができる。このディレクタの配向は液晶のね
じれを制御するので、ＬＣＤパネルを通過する光の偏光
状態の変化度を制御できる。ＬＣＤパネルを製造するの
に使用される、従来の機械的なラビング処理は、図８の
ＬＣＤパネル５０’で使用されているような均一なディ
レクタの配向を発生する。しかしながら、個々のピクセ
ルのディレクタの配向をピクセルごとに変えることがで
きるフォトリソグラフィを使ってＬＣＤパネルの整合層
をパターン化してもよい。図９は、ピクセル５２が変化
したディレクタの配向５４を有する、かかる可能な偏光
補償器５０の１つを示す。マトリックスの各ピクセルに
対する電子的に制御可能なリターダンス／複屈折と、パ
ターン化可能なディレクタの配向の組み合わせにより、
光学システムにおける光の偏光の配向の補正を改善でき
る。
【００５６】局部的に、ピクセルごとに複屈折を電気的
に制御する機能により、いくつかの利点が得られる。第
１の利点として、偏光の欠陥をオンザフライ（on-the-f
ly）方法でリアルタイムで補正できる。すなわち、偏光
補償器５０から、現在の作動状態から生じている偏光欠
陥を考慮するよう、投射型ディスプレイ１０を作動させ
ながら、最適コントラストが得られるように、偏光補償
器５０を調節できる。第２に、偏光補償器５０を自動的
に調節し、最適な偏光欠陥の補正が得られるように、フ
ィードバック機構と組み合わせて偏光補償器５０を使用
できる。図１を参照すると、投射型ディスプレイシステ
ム１０は検出器９０、例えば偏光補償器５０の駆動電子
回路９５に接続されたＣＣＤを含むことができる。この
検出器９０は投射型ディスプレイシステム１０によって
発生された画像を示す信号を偏光補償器５０へ発生す
る。かかるフィードバック機構を使用することにより、
投影型ディスプレイシステム１０はこの駆動電子回路９
５を通して偏光補償器５０を自動的に調節し、システム
の性能を最適にすることができる。
に制御する機能により、いくつかの利点が得られる。第
１の利点として、偏光の欠陥をオンザフライ（on-the-f
ly）方法でリアルタイムで補正できる。すなわち、偏光
補償器５０から、現在の作動状態から生じている偏光欠
陥を考慮するよう、投射型ディスプレイ１０を作動させ
ながら、最適コントラストが得られるように、偏光補償
器５０を調節できる。第２に、偏光補償器５０を自動的
に調節し、最適な偏光欠陥の補正が得られるように、フ
ィードバック機構と組み合わせて偏光補償器５０を使用
できる。図１を参照すると、投射型ディスプレイシステ
ム１０は検出器９０、例えば偏光補償器５０の駆動電子
回路９５に接続されたＣＣＤを含むことができる。この
検出器９０は投射型ディスプレイシステム１０によって
発生された画像を示す信号を偏光補償器５０へ発生す
る。かかるフィードバック機構を使用することにより、
投影型ディスプレイシステム１０はこの駆動電子回路９
５を通して偏光補償器５０を自動的に調節し、システム
の性能を最適にすることができる。
【００５７】リターダンスの任意の値およびパターンを
選択し、投射型ディスプレイシステムの構造によって偏
光補償器５０の位置を決定することが理解できよう。更
に、ディレクタの配向ではなく、局部的な複屈折だけを
調節する能力は、単一シートのリターデーション膜より
も良好な偏光補正ができることも理解できよう。更に、
偏光補償器５０がＬＣＤである場合、透過光の偏光特性
を変えるのに種々のファクター、例えば液晶の材料自
体、セルのギャップ分離度、ディレクタの配向、プリ傾
斜角およびピクセルサイズを操作してもよい。
選択し、投射型ディスプレイシステムの構造によって偏
光補償器５０の位置を決定することが理解できよう。更
に、ディレクタの配向ではなく、局部的な複屈折だけを
調節する能力は、単一シートのリターデーション膜より
も良好な偏光補正ができることも理解できよう。更に、
偏光補償器５０がＬＣＤである場合、透過光の偏光特性
を変えるのに種々のファクター、例えば液晶の材料自
体、セルのギャップ分離度、ディレクタの配向、プリ傾
斜角およびピクセルサイズを操作してもよい。
【００５８】偏光補償器５０のよりコストの低い第２実
施例は、それぞれのピクセルの複屈折／リターダンス値
及び／またはディレクタの配向がプレートの位置に応じ
て変化し、ピクセルは電気的に制御できない受動的な複
屈折プレートを利用するものである。種々の偏光欠陥を
補正するのに必要な値だけでなく、各ピクセル値に対す
るディレクタの配向を予め知ることにより、かかる偏光
補償器５０を製造できる。コレステリック型液晶技術は
これら用途に良好に適している。その理由は、この技術
は異なる屈折率の値を有するように局部的にパターン化
できるだけでなく、プレート上の各ピクセル位置に対
し、異なるディレクタの配向を有するからである。
施例は、それぞれのピクセルの複屈折／リターダンス値
及び／またはディレクタの配向がプレートの位置に応じ
て変化し、ピクセルは電気的に制御できない受動的な複
屈折プレートを利用するものである。種々の偏光欠陥を
補正するのに必要な値だけでなく、各ピクセル値に対す
るディレクタの配向を予め知ることにより、かかる偏光
補償器５０を製造できる。コレステリック型液晶技術は
これら用途に良好に適している。その理由は、この技術
は異なる屈折率の値を有するように局部的にパターン化
できるだけでなく、プレート上の各ピクセル位置に対
し、異なるディレクタの配向を有するからである。
【００５９】これまでの明細書で使用した用語および表
現は、単に説明の用語であり、本発明を限定するための
ものではなく、かかる用語および表現の使用に際し、本
書に示され、説明された特徴またはその一部の均等物を
排除する意図はなく、本発明の範囲は特許請求の範囲の
みによって定められるものと理解すべきである。
現は、単に説明の用語であり、本発明を限定するための
ものではなく、かかる用語および表現の使用に際し、本
書に示され、説明された特徴またはその一部の均等物を
排除する意図はなく、本発明の範囲は特許請求の範囲の
みによって定められるものと理解すべきである。
【図１】 本発明の投射型ディスプレイの一実施例の略
図である。
図である。
【図２】 偏光補償器の実施例の正面図である。
【図３】 偏光補償器の別の実施例の正面図である。
【図４】 例示された偏光補償器を左から右に通過する
光ビームの側面図である。
光ビームの側面図である。
【図５】 図４の光ビームの５−５線に沿った横断面図
である。
である。
【図６】 図４の光ビームの６−６線に沿った横断面図
である。
である。
【図７】 本発明と適応する投射型ディスプレイシステ
ムの一例における光線の側面図である。
ムの一例における光線の側面図である。
【図８】 液晶デバイスの従来の光軸の配向を示す概略
図である。
図である。
【図９】 本発明に適応する偏光補償器の光軸の配向の
一例を示す概略図である。
一例を示す概略図である。
１０…投射型ディスプレイ、１２…光源、１３…偏光デ
バイス、１４，１６，１８…パネル、２０…ダイクロイ
ックフィルタ、２２…偏光器、２４…偏光ビームスプリ
ッタ、２６…アナライザ、２８…ダイクロイックフィル
タ、３０…投射レンズ、３２…偏光器、３４…回転器、
３６…偏光ビームスプリッタ、３８…回転器、４０…ア
ナライザ、５０…偏光補償器、５２…ピクセル、５４…
ディレクタの配向、６０…光ビーム、７０…入射口、７
２…出射口、９０…検出器、９５…駆動電子回路、８０
…開口絞り、８２…像形成パネル、８４…レンズ、８６
…偏光器、８８…アナライザ。
バイス、１４，１６，１８…パネル、２０…ダイクロイ
ックフィルタ、２２…偏光器、２４…偏光ビームスプリ
ッタ、２６…アナライザ、２８…ダイクロイックフィル
タ、３０…投射レンズ、３２…偏光器、３４…回転器、
３６…偏光ビームスプリッタ、３８…回転器、４０…ア
ナライザ、５０…偏光補償器、５２…ピクセル、５４…
ディレクタの配向、６０…光ビーム、７０…入射口、７
２…出射口、９０…検出器、９５…駆動電子回路、８０
…開口絞り、８２…像形成パネル、８４…レンズ、８６
…偏光器、８８…アナライザ。
Claims (33)
- 【請求項１】 光源と、少なくとも１つの偏光器と、像
を生成するための少なくとも１つの液晶パネルと、前記
像を投射するための投射手段と、各々がそれぞれの複屈
折率を有する複数の領域を有する偏光補償器とを備え、
前記領域のうちの少なくとも１つの複屈折率が前記領域
のうちの他の領域の複屈折率と異なることを特徴とする
投射型ディスプレイシステム。 - 【請求項２】 前記領域が長方形のマトリックスに配置
されていることを特徴とする請求項１に記載の投射型デ
ィスプレイシステム。 - 【請求項３】 前記領域が同心状に配置されていること
を特徴とする請求項１に記載の投射型ディスプレイシス
テム。 - 【請求項４】 前記偏光補償器は、３つ以上の前記領域
を有することを特徴とする請求項１に記載の投射型ディ
スプレイシステム。 - 【請求項５】 前記偏光補償器は、透過型液晶デバイス
であることを特徴とする請求項１に記載の投射型ディス
プレイシステム。 - 【請求項６】 前記領域の少なくとも１つのディレクタ
の配向が前記領域の他の領域の別のディレクタの配向と
異なっていることを特徴とする請求項５に記載の投射型
ディスプレイシステム。 - 【請求項７】 アナライザを更に含み、該アナライザと
前記偏光器との間に前記偏光補償器が位置することを特
徴とする請求項１に記載の投射型ディスプレイシステ
ム。 - 【請求項８】 前記偏光補償器は、前記投射型ディスプ
レイの開口絞りに配されることを特徴とする請求項１に
記載の投射型ディスプレイシステム。 - 【請求項９】 前記偏光補償器は、前記液晶パネルに組
み込まれていることを特徴とする請求項１に記載の投射
型ディスプレイシステム。 - 【請求項１０】 前記偏光補償器は、入射口および出射
口の一方の位置に配されることを特徴とする請求項１に
記載の投射型ディスプレイシステム。 - 【請求項１１】 前記偏光補償器が前記液晶パネルに隣
接して配されることを特徴とする請求項１に記載の投射
型ディスプレイシステム。 - 【請求項１２】 前記領域の各々の複屈折率が電気的に
制御されることを特徴とする請求項１に記載の投射型デ
ィスプレイシステム。 - 【請求項１３】 前記領域の前記複屈折率を調節するた
めのフィードバック機構を更に含むことを特徴とする請
求項１２に記載の投射型ディスプレイシステム。 - 【請求項１４】 前記領域の前記複屈折率が時間に対し
て調節可能であることを特徴とする請求項１２に記載の
投射型ディスプレイシステム。 - 【請求項１５】 前記領域の各々の前記複屈折率が固定
されていることを特徴とする請求項１に記載の投射型デ
ィスプレイシステム。 - 【請求項１６】 複数の液晶パネルを更に含むことを特
徴とする請求項１に記載の投射型ディスプレイシステ
ム。 - 【請求項１７】 偏光された光を発生する工程と、前記
偏光された光から像を発生する工程と、ある位置で１つ
の偏光欠陥を補正し、別の位置で別の偏光欠陥を補正す
ることにより、前記光の複数の偏光欠陥を補正する工程
と前記像を投射する工程とを有し、前記ある場所におけ
る前記補正が前記別の位置における前記補正と異なって
おり、前記補正位置の各々が前記光にほぼ垂直である平
面に位置することを特徴とする像をディスプレイするた
めの方法。 - 【請求項１８】 前記補正位置の各々がピクセルに対応
することを特徴とする請求項１７に記載の方法。 - 【請求項１９】 前記ピクセルが長方形のマトリックス
に配置されていることを特徴とする請求項１８に記載の
方法。 - 【請求項２０】 前記ピクセルが同心状に配置されてい
ることを特徴とする請求項１８に記載の方法。 - 【請求項２１】 前記偏光欠陥を３つ以上の位置で補正
することを特徴とする請求項１７に記載の方法。 - 【請求項２２】 透過型液晶デバイスを使って前記偏光
欠陥を補正することを特徴とする請求項１７に記載の方
法。 - 【請求項２３】 前記透過型液晶ディスプレイは、別の
ピクセルの別のディレクタの配向と異なるディレクタの
配向を有する少なくとも１つのピクセルを有することを
特徴とする請求項２２に記載の方法。 - 【請求項２４】 前記光をアナライザに透過させる工程
を更に含み、前記光を前記アナライザに透過させる前に
前記偏光欠陥を補正することを特徴とする請求項１７に
記載の方法。 - 【請求項２５】 開口絞りで前記偏光欠陥を補正するこ
とを特徴とする請求項１７に記載の方法。 - 【請求項２６】 液晶パネルで偏光欠陥を補正すること
を特徴とする請求項１７に記載の方法。 - 【請求項２７】 入射口および出射口の一方で前記偏光
欠陥を補正することを特徴とする請求項１７に記載の方
法。 - 【請求項２８】 液晶パネルに隣接する位置で前記偏光
欠陥を補正することを特徴とする請求項１７に記載の方
法。 - 【請求項２９】 各々がそれぞれの屈折率を有する複数
のピクセルを有する偏光補償器を設けることにより前記
偏光欠陥を補正し、前記ピクセルのうちの１つの前記複
屈折率が前記ピクセルの別のピクセルの前記複屈折率と
異なることを特徴とする請求項１７に記載の方法。 - 【請求項３０】 前記ピクセルの前記複屈折率を電子的
に制御することを更に含むことを特徴とする請求項２９
に記載の方法。 - 【請求項３１】 前記偏光欠陥を補正するよう、前記光
を示す出力信号をフィードバックする工程を更に含むこ
とを特徴とする請求項１７に記載の方法。 - 【請求項３２】 前記偏光欠陥を異なる時間で補正する
ことを特徴とする請求項１７に記載の方法。 - 【請求項３３】 前記ピクセルの各々の前記複屈折率が
固定されていることを特徴とする請求項２７に記載の方
法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/440102 | 1999-11-15 | ||
| US09/440,102 US6781640B1 (en) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | Projection display having polarization compensator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001215461A true JP2001215461A (ja) | 2001-08-10 |
| JP3642728B2 JP3642728B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=23747448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000339962A Expired - Fee Related JP3642728B2 (ja) | 1999-11-15 | 2000-11-08 | 投射型ディスプレイシステム及び像をディスプレイするための方法 |
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|---|---|
| US (1) | US6781640B1 (ja) |
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| JP2009198637A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ |
| JP2012190053A (ja) * | 2006-10-16 | 2012-10-04 | Asahi Glass Co Ltd | 投射型表示装置 |
| JP2013537641A (ja) * | 2010-06-29 | 2013-10-03 | アイマックス コーポレイション | 光偏光状態の空間的修正 |
| JP2013250561A (ja) * | 2007-10-16 | 2013-12-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 投写型映像表示装置 |
| WO2020162179A1 (ja) * | 2019-02-07 | 2020-08-13 | ソニー株式会社 | 光学システム |
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| US7961393B2 (en) | 2004-12-06 | 2011-06-14 | Moxtek, Inc. | Selectively absorptive wire-grid polarizer |
| US7800823B2 (en) | 2004-12-06 | 2010-09-21 | Moxtek, Inc. | Polarization device to polarize and further control light |
| US7570424B2 (en) | 2004-12-06 | 2009-08-04 | Moxtek, Inc. | Multilayer wire-grid polarizer |
| US8755113B2 (en) | 2006-08-31 | 2014-06-17 | Moxtek, Inc. | Durable, inorganic, absorptive, ultra-violet, grid polarizer |
| US7789515B2 (en) | 2007-05-17 | 2010-09-07 | Moxtek, Inc. | Projection device with a folded optical path and wire-grid polarizer |
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| US8913321B2 (en) | 2010-09-21 | 2014-12-16 | Moxtek, Inc. | Fine pitch grid polarizer |
| US8611007B2 (en) | 2010-09-21 | 2013-12-17 | Moxtek, Inc. | Fine pitch wire grid polarizer |
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| US8873144B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-10-28 | Moxtek, Inc. | Wire grid polarizer with multiple functionality sections |
| US8922890B2 (en) | 2012-03-21 | 2014-12-30 | Moxtek, Inc. | Polarizer edge rib modification |
| US9354374B2 (en) | 2013-10-24 | 2016-05-31 | Moxtek, Inc. | Polarizer with wire pair over rib |
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| JPH0289432U (ja) | 1988-12-27 | 1990-07-16 | ||
| JP2859303B2 (ja) | 1989-07-14 | 1999-02-17 | シチズン時計株式会社 | カラー液晶表示装置 |
| JPH03202846A (ja) | 1989-12-28 | 1991-09-04 | Canon Inc | 液晶プロジェクタ |
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- 2000-11-08 JP JP2000339962A patent/JP3642728B2/ja not_active Expired - Fee Related
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