JP2007522491A - 光学及び画像投射システムにおけるスキュー光線の最小化のための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】偏光光源を組み込み、かつ入射光のスループットを調節する投射型ディスプレイを提供する。
【解決手段】投射システムのFナンバーを増加することなく入射角光線を遮断することによって投射システムの性能を強化するための方法及び装置は、成形開口を有するスキューフィルタを含む。スキューフィルタは、スキュー光線(36)の実質的な部分を遮断する一方、他の光線(34)は投射システムを通過させるものである。開口の形状は、偏光ビームスプリッタに入射する光錐に対する偏光ビームスプリッタ(24)の一定コントラスト曲線(50)に関連している。
【選択図】図3A
【解決手段】投射システムのFナンバーを増加することなく入射角光線を遮断することによって投射システムの性能を強化するための方法及び装置は、成形開口を有するスキューフィルタを含む。スキューフィルタは、スキュー光線(36)の実質的な部分を遮断する一方、他の光線(34)は投射システムを通過させるものである。開口の形状は、偏光ビームスプリッタに入射する光錐に対する偏光ビームスプリッタ(24)の一定コントラスト曲線(50)に関連している。
【選択図】図3A
Description
本発明は、一般的に、光学、画像投射、及び通信システムにおける性能強化に関する。具体的には、本発明は、偏光光源を組み込み、かつ入射光のスループットを調節する投射型ディスプレイに関する。
既存の光学システム及び光線の処理を伴う他の用途においては、スキュー角(skew angles)で偏光ビームスプリッタ(PBS)に入射する光線のために、コントラスト及びコーナーカラー均一性の限界が存在する。偏光ビームスプリッタ(PBS)ベースの投射システムのコントラスト性能は、PBS構成要素の角度性能によって制限される。典型的なPBSは、隣接するプリズムの直角の斜辺に対応する表面上に被覆された多層スタックを有する直角プリズムを含む。直角プリズム及び多層スタックの組合せは、隣接する表面に対して45度の入射角度で入射ビームが入射ビームのp偏光成分に対するブルースター角条件を満たし、それによってp偏光成分のほとんどが透過される一方、入射ビームのs偏光成分が拒絶されることになるように設計される。これは、多層スタックに対する拒絶帯域のスペクトル幅が入射ビームのs及びp成分で異なるために発生する。しかし、収束又は発散ビームに対しては、入射ビームがPBS層の入射平面に対して純粋に偏光される場合でも、入射光の非平行性が、PBS層のp又はs平面のいずれにも直交しない伝播ベクトルを有する成分をもたらすという事実により、偏光解消の問題又は不要な光の透過及び拒絶が発生する。その結果が、回転非対称透過のコントラスト比である。
これらのスキュー光線は、従って、入射ビームを偏光解消することによってコントラスト比を低下させ、入射ビームは、次に、投射システムの他の偏光及び分析要素を通って漏れる。コントラストの低下は、得られる画像において色を表示する機能を制限する。
これらのコントラスト及びカラーコーナー均一性限界に対処する1つの既存の方法は、光学システムのFナンバーを増大させる段階を含む。Fナンバーの増加は、入射角光線を遮断し、コントラストの増加をもたらすが、光スループットの低減ももたらす。光学システムに入る光の量が低減されるので、コントラストが低減され、得られる画像を益々暗くする。
これらのコントラスト及びカラーコーナー均一性限界に対処する1つの既存の方法は、光学システムのFナンバーを増大させる段階を含む。Fナンバーの増加は、入射角光線を遮断し、コントラストの増加をもたらすが、光スループットの低減ももたらす。光学システムに入る光の量が低減されるので、コントラストが低減され、得られる画像を益々暗くする。
本発明は、投射システムのFナンバーを増加することなく入射角光線を遮断することによって投射システムの性能を強化する方法及び装置を提供する。本発明の一実施形態では、投射装置における不要な偏光の漏れを低減する方法は、直交偏光光線と多数の偏光成分を有するスキュー光線とを含む複数の光線を生成するために投射装置に光源を導入する段階と、スキューフィルタを投射装置内のフィルタの場所に適用することにより、スキュー光線の実質的な部分の偏光装置への透過を防ぐ段階とを含み、スキューフィルタには、直交偏光光線を偏光装置内に通し、偏光ビームスプリッタに入射する光錐に対する偏光ビームスプリッタの一定コントラスト曲線にならうことによって(by following a constant contrast curve)スキュー光線が偏光装置に入ることを妨げるように構成される形状の開口が含まれる。本発明の別の実施形態では、Fナンバーの増加なしに画像処理装置のコントラストを増大させる方法は、画像処理装置内のフィルタの場所にスキューフィルタを適用することにより、複数の直交偏光光線と多数の偏光成分を有する複数のスキュー光線とを導入する光源によって導入された複数のスキュー光線の実質的な部分を拒絶する段階と、複数の直角光線を透過するための複数の偏光ビームフィルタを含む偏光装置において複数の直角光線を処理する段階とを含み、スキューフィルタは、入射する光錐に対する複数の偏光ビームスプリッタ内の少なくとも1つの偏光ビームスプリッタの一定コントラスト曲線にならうように構成された形状を有する開口を含む。
本発明の別の実施形態では、画像投射装置は、スキュー光線と直交偏光光線とを含む複数の光線を生成する光源と、少なくとも1つの偏光ビームスプリッタを含む偏光装置と、複数の光線が通過して偏光装置に至る複数のレンズと、フィルタの場所に位置決めされ、スキュー光線の実質的な部分の偏光装置への通過を妨げる一方、直交偏光光線の実質的な部分を偏光装置まで通過させるための成形開口を有するスキューフィルタとを含み、スキューフィルタの成形開口は、少なくとも1つの偏光ビームスプリッタに入射する光錐に対する少なくとも1つの偏光ビームスプリッタの一定コントラスト曲線にならう形状を有する。本発明の別の実施形態は、角度光の実質的な部分が偏光装置に入ることを妨げて直交偏光光線を偏光装置に入れるように構成された角度光拒絶板を含む、画像投射システム内のコントラスト増強装置を含み、この偏光装置は、少なくとも1つの偏光ビームスプリッタを有し、この少なくとも1つの偏光ビームスプリッタは、多層フィルタスタックを有する直角プリズムを有し、偏光装置は、直交偏光光を処理してコントラストが増強された画像を生成するように構成されている。
本発明の更に別の実施形態では、Fナンバーの増加なしに画像処理装置におけるコントラストを増大させる方法は、入射角度で偏光装置に入るスキュー光線と直角に偏光装置に入る直交偏光光線とを含む複数の光線を偏光装置に導入するための手段と、画像処理装置のFナンバーを低減することなくスキュー光線の実質的な部分を拒絶するための手段と、直交偏光光線を透過させるための複数の偏光ビームスプリッタを含む偏光装置において直交偏光光線の実質的な部分を処理するための手段とを含む。
本発明の上記及び他の態様は、添付図面のいくつかの図を参照する実施形態の以下の詳細説明から明らかになるであろう。
本発明の上記及び他の態様は、添付図面のいくつかの図を参照する実施形態の以下の詳細説明から明らかになるであろう。
本発明の以下の説明においては、本発明の一部を形成し、かつ例示的に本発明の原理とそれを実施する方法とを示す例示的実施形態を示す添付図面を参照する。他の実施形態を用いて本発明を実施することができ、本発明の範囲から逸脱することなく構造的及び機能的変更を本発明に対して行うことができることは理解されるものとする。
図1は、本発明の一実施形態による投射装置10の上面図である。投射装置10は、光源12、第1のハエの眼(Fly's eye)インテグレータレンズ14、第2のハエの眼インテグレータレンズ16、UV/IRフィルタ18、及びスキューフィルタ20を含む。投射装置10はまた、第1のリレーレンズ44及び第2のリレーレンズ46を含む。
図1は、本発明の一実施形態による投射装置10の上面図である。投射装置10は、光源12、第1のハエの眼(Fly's eye)インテグレータレンズ14、第2のハエの眼インテグレータレンズ16、UV/IRフィルタ18、及びスキューフィルタ20を含む。投射装置10はまた、第1のリレーレンズ44及び第2のリレーレンズ46を含む。
投射装置10はまた、偏光装置48を含む。偏光装置48は、光源12からの光を調節するものであり、偏光ビームスプリッタ24を含む色管理システム22を含む。偏光ビームスプリッタ24は、直角プリズム26を含み、直角プリズム26は、複数の多層フィルタスタック28を有する。直角プリズム26は、実質的にガラスで構成することができ、多層フィルタスタック28は、少なくとも1つの表面上にコーティングを有することができる。本発明の一実施形態では、色管理システム22は、複数の偏光ビームスプリッタ24を含み、その各々が、直角プリズム26及び複数の多層スタック28を含む。本発明の一実施形態では、UV/IRフィルタ18は、第1のハエの眼インテグレータレンズ14と光源12の間に配置され、第2のリレーレンズ46は、第1のリレーレンズ44と複数の偏光ビームスプリッタ24のうちの第1の偏光ビームスプリッタ24との間に配置される。
投射装置10の光源12は、光線32を生成する。光線32は、直交偏光光線34及びスキュー光線36を含む。直交偏光光線34及びスキュー光線36の各々は、s偏光成分及びp偏光成分を含む。スキュー光線36のs偏光成分及びp偏光成分は、少なくとも部分的に光軸面に入射する。直交偏光光線34は、p及びs偏光成分が本明細書で説明するように偏光ビームスプリッタ24によって適正に調節されるような直角で偏光ビームスプリッタ24に入る。スキュー光線36は、しかし、p及びs偏光成分が適正に調節されないような偏光ビームスプリッタ24の内部構成要素に入射する角度で偏光ビームスプリッタ24に入り、p及びs偏光成分の漏れ及び得られる画像の退色をもたらす。従って、スキュー光線36の存在は、投射装置10における不要な偏光の漏れをもたらすものである。
本発明の投射装置10は、あらゆるタイプの通信システム又は画像処理システムに使用することができる。例えば、限定はしないが高精細度テレビを含む用途に使用する光学システムは、本明細書で説明するような投射装置10を含むことができる。本発明はまた、スキュー光線の影響を受ける光学システムにおける他の制限を改善するように用いることができる。例えば、2色性ミラーを使用する光学システムの性能はまた、最適な開口サイズと照明光学電子機器における最適なフィルタ場所の位置とに到達するために、軸外スキュー光線応答の分析を実施することによって改善することができる。更に、あらゆる画像投射又は処理装置又はシステムは、本明細書に説明される特徴及び特性を有する投射装置10を使用することができる。投射装置10が画像処理装置又はシステムに使用される場合には、スキュー光線36の透過が妨げられ、従って、画像処理システムにおいて得られる画像のコントラストが増加する。更に別の用途は、衛星通信システムと、信号伝送品質を改善し、得られる出力品質を改善するために入射波又は信号をフィルタ処理又は遮断する必要がある他の通信システムとを含む。
偏光ビームスプリッタベースの投射システムの典型的なコントラスト性能は、多層スタック28を有する直角プリズム26の角度性能によって制限される。ガラスプリズム26と多層フィルタスタック28との組合せは、典型的には、隣接する表面に対して45度の入射角度で、入射光線のp偏光成分のほとんどが通される一方、入射光線のs偏光成分は拒絶されるように、入射光線がp偏光成分に対するブルースター角条件を満たすことになるように設計される。従って、偏光ビームスプリッタ24は、p偏光成分を透過するか又は通過させ、s偏光成分を反射するか又は拒絶する。これは、多層スタック28の拒絶帯域のスペクトル幅が入射ビームのs及びp成分に対して異なるので発生する。しかし、収束又は発散ビームに対しては、入射ビームが偏光ビームスプリッタ層の入射平面に対して純粋に偏光される場合でも、入射光の非平行性が、偏光ビームスプリッタ層のp又はs平面のいずれにも直交しない伝播ベクトルを有する成分をもたらすという事実により、偏光解消の問題又は不要な光の透過及び拒絶が発生する。
投射装置10はまた、複数の超小型ディスプレイ30を含む。複数の超小型ディスプレイ30は、光をスクリーン又は他の装置上の画像に変換するために光学及び画像投射システムに使用されることが従来技術で公知である。
スキューフィルタ20は、成形開口38を含む。スキューフィルタ20の成形開口38は、偏光ビームスプリッタ24に入射する光錐に対する偏光ビームスプリッタ24の一定コントラスト曲線50にならう形状を有する。成形開口38は、直交偏光光線34の実質的な部分を投射装置10を通して通過させる一方、同時にスキュー光線36の実質的な部分が投射装置10に入ることを拒絶するように成形されたスキューフィルタ20内の穴40である。本明細書で詳細に説明するように、偏光ビームスプリッタ24に入射する光錐に対する偏光ビームスプリッタ24の一定コントラスト曲線50にならうように、かつ色管理システム22の構成に応じて、様々な形状を本発明に使用することができる。色管理システムを含む画像処理用途においては、成形開口38の形状は、異なる原色並びに色管理システム22内の他の偏光制御構成要素のために、全体の性能を更に最適化するように修正することができる。成形開口38は、一般的にスキューフィルタ20の中央に位置するように構成されるが、以下で見られるように、あらゆる数の形状、サイズ、及び位置の成形開口38を本発明に利用することができる。
スキューフィルタ20は、成形開口38を含む。スキューフィルタ20の成形開口38は、偏光ビームスプリッタ24に入射する光錐に対する偏光ビームスプリッタ24の一定コントラスト曲線50にならう形状を有する。成形開口38は、直交偏光光線34の実質的な部分を投射装置10を通して通過させる一方、同時にスキュー光線36の実質的な部分が投射装置10に入ることを拒絶するように成形されたスキューフィルタ20内の穴40である。本明細書で詳細に説明するように、偏光ビームスプリッタ24に入射する光錐に対する偏光ビームスプリッタ24の一定コントラスト曲線50にならうように、かつ色管理システム22の構成に応じて、様々な形状を本発明に使用することができる。色管理システムを含む画像処理用途においては、成形開口38の形状は、異なる原色並びに色管理システム22内の他の偏光制御構成要素のために、全体の性能を更に最適化するように修正することができる。成形開口38は、一般的にスキューフィルタ20の中央に位置するように構成されるが、以下で見られるように、あらゆる数の形状、サイズ、及び位置の成形開口38を本発明に利用することができる。
図2は、色管理システム22が1つの偏光ビームスプリッタ24を含む、本発明の一実施形態によるスキューフィルタ20の2つの可能な成形開口38の形状の側面図2B及び図2Cを含む。図2Aは、1つの偏光ビームスプリッタ24を有する色管理システム22によって調節された光線に対する一定コントラスト曲線50を示している。図2において、スキューフィルタ20の成形開口38は、図2B又は図2Cに示すように成形することができる。図2B及び図2Cに示されている形状は、直交偏光光線34の実質的な部分が、1つの偏光ビームスプリッタ24を有する色管理システム22に入ることができる一方、スキュー光線36を遮断するように最適に構成されている。図2Aの中の実線は、直交偏光光線34を表す一方、点線は、スキュー光線36を表している。
図3は、色管理システム22が2つの偏光ビームスプリッタ24を含む、本発明の別の実施形態によるスキューフィルタ20の2つの可能な成形開口38の形状の側面図3B及び図3Cを含む。図3Aは、2つの偏光ビームスプリッタ24を有する色管理システム22によって調節された光線に対する一定コントラスト曲線50を示している。図3において、スキューフィルタ20の成形開口38は、図3B又は図3Cに示すように成形することができる。図3B及び図3Cに示されている形状は、直交偏光光線34の実質的な部分が2つの偏光ビームスプリッタ24を有する色管理システム22に入ることができる一方、スキュー光線36を遮断するように最適に構成されている。図3Aの中の実線は、直交偏光光線34を表す一方、点線は、スキュー光線36を表している。
図4は、4つ又はそれよりも多くの偏光ビームスプリッタ24を有する色管理システム22における全体的な性能を最大にする本発明の別の実施形態による成形開口38を有するスキューフィルタ20の側面図である。この実施形態では、成形開口38は実質的に十字形であり、スキュー光線の実質的な部分を遮断する一方、直交偏光光線34の通過が可能である。
図4は、4つ又はそれよりも多くの偏光ビームスプリッタ24を有する色管理システム22における全体的な性能を最大にする本発明の別の実施形態による成形開口38を有するスキューフィルタ20の側面図である。この実施形態では、成形開口38は実質的に十字形であり、スキュー光線の実質的な部分を遮断する一方、直交偏光光線34の通過が可能である。
図1から図4において、スキューフィルタ20は、金属のような光線32が装置を通過することを妨げるのに十分な材料で作られた装置である。装置自体は、投射装置10に挿入され、固定可能に位置決めされ、かつそこから除去することができる板又は他の硬い機器とすることができる。一実施形態では、スキューフィルタ20は、実質的に正方形とすることができる。しかし、スキューフィルタ20は、本発明を実施するのに適するあらゆる形状及び材料を含むことができることは理解されるものとする。スキューフィルタ20の成形開口38は、望ましい量の光が通過することができる穴40とすることができる。全ての実施形態では、成形開口38は、望ましい量の光を通過させることができるように最適に構成される。図1から図4に説明するように、成形開口38の使用により、投射装置10の光学システムのFナンバーを増加させるよりも多くの量の全体光線32を投射装置10が利用することができる。Fナンバーの増加は、遮断される光線32のタイプを問わず均一の方法で光線32の通過を制限し、これによって得られる画像の色の鮮明さが低減する。図1から図4にあるような成形開口38を使用することにより、特定の光線32が遮断され、不要な又は入射する光線32の通過を最小限にすることにより、得られる画像の色及び鮮明度を最大にすることができる。従って、本発明は、Fナンバーの増加なしに画像処理装置のコントラストを増加及び強化する方法及び装置を提供するものである。
本発明のスキューフィルタ20は、フィルタの場所42に配置することができる。フィルタの場所42は、スキュー光線36の実質的な部分が空間的に配置される投射装置10のいずれかの位置である。フィルタの場所42はまた、スキュー光線36の実質的な部分が遮断され、直交偏光光線34の実質的な部分が通過することができるいずれかの位置とすることができる。一実施形態では、フィルタの場所42は、第1のリレーレンズ44と第2のリレーレンズ46の間に配置される。別の実施形態では、フィルタの場所42は、第2のリレーレンズ46と偏光ビームスプリッタ24の間に配置される。複数の偏光ビームスプリッタ24を有する実施形態では、フィルタの場所42は、第2のリレーレンズ46と複数の偏光ビームスプリッタ24内の第1の偏光ビームスプリッタ24との間に配置される。
本発明の別の実施形態は、対象物での望ましい照明プロフィールに対して及び目標とするコントラスト増強を与えるために最適化された所定の透過プロフィール及び形状を有する「柔軟な」開口とすることができる。このような開口38は、例えば、以下の公知の関係に従って薄膜吸収性材料の厚みを空間的に変化させることによって作ることができる。
T(x,y)=exp[α・d(x,y)]
ただし、T(x,y)は、開口の空間透過プロフィール、αは吸収係数、及びd(x,y)は、薄膜の厚みプロフィールである。
T(x,y)=exp[α・d(x,y)]
ただし、T(x,y)は、開口の空間透過プロフィール、αは吸収係数、及びd(x,y)は、薄膜の厚みプロフィールである。
図5は、本発明の一実施形態による色管理システムの拡大図である。図5は、4つの偏光ビームスプリッタ22と複数の超小型ディスプレイ30とを含む色管理システム22を示している。光線32は、色管理システム22に入り、偏光ビームスプリッタ24によって調節され、次に、超小型ディスプレイ30を通して透過される。図6は、光線のs及びp偏光成分の周波数表示である。図6に示すように、光線32のs偏光成分は、p偏光成分よりも広い周波数域を有する。s偏光成分の実質的な部分は、色管理システム22の偏光ビームスプリッタ24によって反射又は拒絶される一方、p偏光成分の実質的な部分は、色管理システム22の偏光ビームスプリッタ24によって透過される。
図7は、本発明による投射装置10の別の上面の設計図である。図7は、本発明の一実施形態における投射装置10及びそこへのスキューフィルタ20の位置決めを示している。
図8Aは、本発明によって偏光解消をもたらす投射装置10内の偏光ビームスプリッタ24に入射する光錐32を示す斜視図である。図8Aにおいて、光錐32は、色管理システム22の中に投射されるように示されている。色管理システム22は、光錐32を処理して偏光ビームスプリッタ24から出る光線32を生成する偏光ビームスプリッタ24層の直角プリズム26を含む。図8Bは、偏光ビームスプリッタ24によって生成された一定コントラスト曲線50の断面図である。図8Bは、偏光ビームスプリッタ24から現れる光錐32を示している。図8Bはまた、偏光ビームスプリッタ24から現れる光錐32の中央に位置するより高い定数の等高曲線50を示している。
図8Aは、本発明によって偏光解消をもたらす投射装置10内の偏光ビームスプリッタ24に入射する光錐32を示す斜視図である。図8Aにおいて、光錐32は、色管理システム22の中に投射されるように示されている。色管理システム22は、光錐32を処理して偏光ビームスプリッタ24から出る光線32を生成する偏光ビームスプリッタ24層の直角プリズム26を含む。図8Bは、偏光ビームスプリッタ24によって生成された一定コントラスト曲線50の断面図である。図8Bは、偏光ビームスプリッタ24から現れる光錐32を示している。図8Bはまた、偏光ビームスプリッタ24から現れる光錐32の中央に位置するより高い定数の等高曲線50を示している。
他の実施形態が利用することもでき、かつ構造的及び機能的変更を本発明の範囲から逸脱することなく行うことができることは理解されるものとする。本発明の実施形態の上述の説明は、例示及び説明の目的で示されたものである。網羅的であること又は本発明を開示された厳密な形態に制限することは意図していない。従って、上述の教示を踏まえて、多くの修正及び変形が可能である。例えば、スキューフィルタ20は、あらゆるサイズ又は形状とすることができ、あらゆるサイズ及び形状の成形開口38を含むことができ、これは、本明細書に説明するような投射装置10への適用が可能であり、不要な偏光の漏れの量を最小限にすることが可能である。更に、スキューフィルタ20は、光源12と第1のハエの眼インテグレータレンズ14との間、及び第1のハエの眼インテグレータレンズ14と第2のハエの眼インテグレータレンズ16との間を含む投射装置10内のあらゆる位置に配置することができる。更に別の実施形態では、スキューフィルタ20の形状は、偏光装置48から現れる光線32の一定コントラスト曲線50を継続的に測定するアルゴリズムによって制御され、開口38の最適な形状を判断し、それ相応にスキューフィルタ20を操作することによって開口38の形状を調節する。従って、本発明の範囲は、この詳細説明によって限定されないことを意図している。
Claims (46)
- 投射装置における不要な偏光の漏れを低減する方法であって、
直交偏光光線と多数の偏光成分を有するスキュー光線とを含む複数の光線を生成するために投射装置に光源を導入する段階と、
前記投射装置内のフィルタの場所にスキューフィルタを適用することにより、前記スキュー光線の実質的な部分の偏光装置への透過を防ぐ段階と、
を含み、
前記スキューフィルタは、偏光ビームスプリッタに入射する光錐に対する該偏光ビームスプリッタの一定コントラスト曲線にならうことにより、前記直交偏光光線を前記偏光装置内に通し、前記スキュー光線が該偏光装置に入るのを妨げるように構成された形状を有する開口を含む、
ことを特徴とする方法。 - 前記スキュー光線は、s偏光成分及びp偏光成分を含み、
前記s偏光成分及び前記p偏光成分は、少なくとも部分的に光軸面に入射する、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記偏光装置は、多層フィルタスタックを備えた少なくとも1つの直角プリズムを有する前記偏光ビームスプリッタを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記偏光装置は、多層フィルタスタックを備えた少なくとも1つの直角プリズムを各々が有する複数の偏光ビームスプリッタを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記スキューフィルタの前記開口は、十字形であることを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 前記スキューフィルタは、形状が実質的に正方形であり、
前記開口は、光線に前記スキューフィルタの中央の実質的な部分を通過させるように成形されている、
ことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 第1のハエの眼インテグレータレンズと、第2のハエの眼インテグレータレンズと、第1のリレーレンズと、第2のリレーレンズとを含む複数のレンズと、少なくとも1つのUV/IRフィルタとを設ける段階を更に含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記UV/IRフィルタは、前記第1のハエの眼インテグレータレンズと前記光源の間に配置され、
前記第2のリレーレンズは、前記第1のリレーレンズと前記複数の偏光ビームスプリッタ内の第1の偏光ビームスプリッタとの間に位置している、
ことを特徴とする請求項7に記載の方法。 - 前記フィルタの場所は、前記スキュー光線の実質的な部分が空間的に位置する場所であることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記フィルタの場所は、前記第1のリレーレンズと前記第2のリレーレンズの間であることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記フィルタの場所は、前記第2のリレーレンズと前記複数の偏光ビームスプリッタ内の第1の偏光ビームスプリッタとの間に位置していることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 前記投射装置は、光学システムであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記複数の光線は、前記光学システムのFナンバーに対応する円錐形に生成されることを特徴とする請求項12に記載の方法。
- 前記投射装置は、画像処理システムであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- スキュー光線の透過を防ぐ前記段階は、前記画像処理システムにおいて得られる画像のコントラストを増大させることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- Fナンバーを増加することなく画像処理装置におけるコントラストを増大させる方法であって、
画像処理装置内のフィルタの場所にスキューフィルタを適用することにより、複数の直交偏光光線と多数の偏光成分を有する複数のスキュー光線とを導入する光源によって導入された複数のスキュー光線の実質的な部分を拒絶する段階と、
複数の直交光線を透過させるための複数の偏光ビームフィルタを含む偏光装置において該複数の直交光線を処理する段階と、
を含み、
前記スキューフィルタは、入射する光錐に対する前記複数の偏光ビームスプリッタ内の少なくとも1つの偏光ビームスプリッタの一定コントラスト曲線にならうように構成された形状を有する開口を含む、
ことを特徴とする方法。 - 偏光装置において複数の直交偏光光線を処理する前記段階は、多層フィルタスタックを備えた少なくとも1つの直角プリズムを有する少なくとも1つの偏光ビームスプリッタを設ける段階を含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 偏光装置において複数の直交偏光光線を処理する前記段階は、多層フィルタスタックを備えた少なくとも1つの直角プリズムを各々が有する複数の偏光ビームスプリッタを設ける段階を含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- スキューフィルタの適用する前記段階は、前記複数のスキュー光線の実質的な部分を拒絶するように構成された形状を有する開口を該スキューフィルタに設ける段階を含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記スキューフィルタの前記開口は、実質的に十字形であることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 画像投射装置であって、
スキュー光線と直交偏光光線とを含む複数の光線を生成する光源と、
少なくとも1つの偏光ビームスプリッタを含む偏光装置と、
前記複数の光線が通過して前記偏光装置に至る複数のレンズと、
前記スキュー光線の実質的な部分の前記偏光装置への通過を妨げる一方で前記直交偏光光線の実質的な部分を該偏光装置へ通過させるための成形開口を有し、フィルタの場所に位置決めされたスキューフィルタと、
を含み、
前記スキューフィルタの前記成形開口は、前記少なくとも1つの偏光ビームスプリッタに入射する光錐に対する該少なくとも1つの偏光ビームスプリッタの一定コントラスト曲線にならう形状を有する、
ことを特徴とする装置。 - 前記スキュー光線は、s偏光成分及びp偏光成分を含み、
前記s偏光成分及び前記p偏光成分は、少なくとも部分的に光軸面に入射する、
ことを特徴とする請求項21に記載の装置。 - 前記少なくとも1つの偏光ビームスプリッタは、多層フィルタスタックを有する直角プリズムを含むことを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記偏光装置は、多層フィルタスタックを備えた直角プリズムを各々が有する複数の偏光ビームスプリッタを含むことを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記複数のレンズ及びUV/IRフィルタの中でもとりわけ第1のハエの眼インテグレータレンズ及び第2のハエの眼インテグレータレンズを更に含むことを特徴とする請求項24に記載の装置。
- 前記UV/IRフィルタは、前記第1のハエの眼インテグレータレンズと前記光源の間に位置し、
前記第2のリレーレンズは、前記第1のリレーレンズと前記複数の偏光ビームスプリッタ内の第1の偏光ビームスプリッタとの間に位置している、
ことを特徴とする請求項25に記載の装置。 - 前記フィルタの場所は、前記スキュー光線の実質的な部分が空間的に位置する場所であることを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記フィルタの場所は、前記第1のリレーレンズと前記第2のリレーレンズの間であることを特徴とする請求項26に記載の装置。
- 前記フィルタの場所は、前記第2のリレーレンズと前記複数の偏光ビームスプリッタ内の第1の偏光ビームスプリッタとの間に位置していることを特徴とする請求項26に記載の装置。
- 前記スキューフィルタは、前記直交偏光光線の前記実質的な部分を前記偏光装置内に通して前記スキュー光線の前記実質的な部分が該偏光装置内に通されることを妨げるように構成された形状を備えた開口を有することを特徴とする請求項24に記載の装置。
- 前記スキューフィルタの前記開口は、十字形であることを特徴とする請求項30に記載の装置。
- 前記スキューフィルタは、形状が実質的に正方形であり、
前記開口は、光線に前記スキューフィルタの中央の実質的な部分を通過させるように成形されている、
ことを特徴とする請求項30に記載の装置。 - 光学システムであることを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記複数の光線は、前記光学システムのFナンバーに対応する円錐形で生成されることを特徴とする請求項33に記載の装置。
- 画像処理システムであることを特徴とする請求項21に記載の装置。
- 前記スキューフィルタは、前記画像処理システムにおいて得られる画像のコントラストを増大させることを特徴とする請求項35に記載の装置。
- 画像投射システム内のコントラスト増強装置であって、
角度光の実質的な部分が偏光装置に入ることを妨げ、直交偏光光線を該偏光装置に入れるように構成された角度光拒絶板、
を含み、
前記偏光装置は、少なくとも1つの偏光ビームスプリッタを有し、該少なくとも1つの偏光ビームスプリッタは、多層フィルタスタックを備えた直角プリズムを有し、該偏光装置は、前記直交偏光光を処理してコントラストの増大した画像を生成するように構成されている、
ことを特徴とする装置。 - 前記角度光拒絶板は、前記角度光の前記実質的な部分が空間的に位置する前記画像投射システム内の場所に位置決めされていることを特徴とする請求項37に記載の装置。
- 前記角度光拒絶板は、成形開口を含むことを特徴とする請求項38に記載の装置。
- 前記角度光拒絶板は、十字形開口を含むことを特徴とする請求項38に記載の装置。
- 前記角度光拒絶板は、形状が実質的に正方形であり、かつ光線に該角度光拒絶板の中央の実質的な部分を通過させるように成形された開口をそこに含むことを特徴とする請求項38に記載の装置。
- 前記角度光は、s偏光成分及びp偏光成分を含み、
前記s偏光成分及び前記p偏光成分は、少なくとも部分的に光軸面に入射する、
ことを特徴とする請求項37に記載の装置。 - Fナンバーを増加することなく画像処理装置におけるコントラストを増大させる方法であって、
偏光装置に、入射角で該偏光装置に入るスキュー光線と直角で該偏光装置に入る直交偏光光線とを含む複数の光線を導入するための手段と、
画像処理装置のFナンバーを低減することなく前記スキュー光線の実質的な部分を拒絶するための手段と、
前記直交偏光光線を透過させるための複数の偏光ビームスプリッタを含む前記偏光装置において該直交偏光光線の実質的な部分を処理するための手段と、
を含むことを特徴とする方法。 - 画像を投射するための手段を更に含むことを特徴とする請求項43に記載の方法。
- 画像を投射するための前記手段は、前記直交偏光光線が前記偏光装置を通過した後にそれらを投射する複数の超小型ディスプレイを含むことを特徴とする請求項44に記載の方法。
- 拒絶するための前記手段は、前記スキュー光線の前記実質的な部分が前記偏光装置に入ることを拒絶するように成形された開口を有するスキューフィルタを適用する段階を更に含むことを特徴とする請求項43に記載の方法。
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