(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単軸複屈折結晶層の表面に対して傾斜角の光学軸を有する前記単軸複屈折結晶層を含む単層ゼロ次リターダを備え、前記傾斜角は、前記単軸複屈折結晶層の厚さが１０μｍよりも大きく、前記単軸複屈折結晶層が所定の波長範囲で使用される液晶ディスプレイ・パネルの残留面内リターダンスを補償するのに適した面内リターダンスを前記所定の波長範囲に有するように、選ばれ、および
対照的な屈折率材料の交互の層の少なくとも１つの周期的スタックを含む少なくとも１つの多層スタックを備え、前記交互の層の各々の厚さおよび屈折率は、前記少なくとも１つの多層スタックが前記所定の波長範囲において前記単軸複屈折結晶層の正の面外リターダンスおよび前記液晶ディスプレイ・パネルの正の面外リターダンスを補償するのに適した負の面外リターダンスを前記所定の波長範囲に有するように、選ばれる、光リターダ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの多層スタックが、第１の反射防止コーティングを含み、交互の層の前記少なくとも１つの周期的スタックが、前記第１の反射防止コーティングに一体化された第１の構造性複屈折スタックを含む、請求項１に記載の光リターダ。
【請求項３】
前記少なくとも１つの多層スタックが、第２の反射防止コーティングを含み、交互の層の前記少なくとも１つの周期的スタックが、前記第２の反射防止コーティングに一体化された第２の構造性複屈折スタックを含む、請求項２に記載の光リターダ。
【請求項４】
前記第１の反射防止が、前記単軸複屈折結晶層の第１の側によって支持され、前記第２の反射防止コーティングが、前記単軸複屈折結晶層の反対の第２の側によって支持される、請求項３に記載の光リターダ。
【請求項５】
前記単軸複屈折結晶層を支持する基板を備え、前記基板は、前記単軸複屈折結晶層に積層された第１の表面と、前記第１および第２の反射防止コーティングの一方が堆積された第２の表面とを有する、請求項４に記載の光リターダ。
【請求項６】
前記傾斜角が、前記単軸複屈折結晶層の正の面外リターダンスと前記単軸複屈折結晶層の面内リターダンスの比が約１０よりも大きく約２００よりも小さいように選ばれる、請求項１から５のいずれかに記載の光リターダ。
【請求項７】
前記傾斜角が、前記単軸複屈折結晶層の正の面外リターダンスと前記単軸複屈折結晶層の面内リターダンスの比が約３０よりも大きく約１５０よりも小さいように選ばれる、請求項１から５のいずれかに記載の光リターダ。
【請求項８】
前記単軸複屈折結晶層が、石英を含む、請求項７に記載の光リターダ。
【請求項９】
前記単軸複屈折結晶層の面内リターダンスが、３０ｎｍよりも小さい、請求項１から５のいずれかに記載の光リターダ。
【請求項１０】
前記単軸複屈折結晶層の厚さが、５０μｍよりも大きい、請求項１から５のいずれかに記載の光リターダ。
【請求項１１】
前記傾斜角が、４５°よりも大きい、請求項１から５のいずれかに記載の光リターダ。
【請求項１２】
前記傾斜角が、７５°よりも大きい、請求項１から５のいずれかに記載の光リターダ。
【請求項１３】
前記傾斜角が、８０°と８６°の間である、請求項１から５のいずれかに記載の光リターダ。
【請求項１４】
前記所定の波長範囲が、３８０ｎｍから８００ｎｍである、請求項１から５のいずれかに記載の光リターダ。
【請求項１５】
光源と、
前記光源から光を受け取り、第１の直線偏光軸を有する第１の直線偏光を通過させる第１の偏光子と、
前記第１の直線偏光を光学的に変調する液晶ディスプレイ・パネルと、
前記光学的に変調された光を受け取り、第２の直線偏光軸を有する第２の直線偏光を通過させる第２の偏光子と、
前記第２の直線偏光を画面に投影する投影レンズと、
前記液晶ディスプレイ・パネルと前記第１および第２の偏光子の少なくとも１つとの間に配置されたトリム・リターダと、を備え、
前記トリム・リターダが、
単軸複屈折結晶層の表面に対して傾斜角の光学軸を有する前記単軸複屈折結晶層を含む単層ゼロ次リターダを備え、前記傾斜角は、前記単軸複屈折結晶層の厚さが１０μｍよりも大きく、前記単軸複屈折結晶層が前記液晶ディスプレイ・パネルの残留面内リターダンスを補償するのに適した面内リターダンスを有するように、選ばれ、および
対照的な屈折率材料の交互の層の少なくとも１つの周期的スタックを含む少なくとも１つの多層スタックを備え、前記交互の層の各々の厚さおよび屈折率は、前記少なくとも１つの多層スタックが前記単軸複屈折結晶層の正の面外リターダンスおよび前記液晶ディスプレイ・パネルの正の面外リターダンスを補償するのに適した負の面外リターダンスを有するように、選ばれる、液晶ディスプレイに基づいた投影システム。
【請求項１６】
前記液晶ディスプレイ・パネルが、反射型液晶ディスプレイ・パネルであり、前記第１および第２の直線偏光軸は直交し、さらに、前記第１および第２の偏光子は同じ偏光ビームスプリッタを備える、請求項１５に記載の液晶ディスプレイに基づいた投影システム。
【請求項１７】
前記液晶ディスプレイ・パネルが、垂直配向ネマチック液晶オン・シリコン・パネルを備える、請求項１５または１６に記載の液晶ディスプレイに基づいた投影システム。
【請求項１８】
前記トリム・リターダが、前記液晶ディスプレイ・パネルと一体化されている、請求項１５または１６に記載の液晶ディスプレイに基づいた投影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
マイクロフィッシュ付録  該当なし
本出願は、一般的に光リターダに関し、特に、単層複屈折結晶を利用するトリム・リターダおよびこれを含んだ液晶ディスプレイ・ベースのマイクロディスプレイ投影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、大画面テレビジョンおよびモニター用の投影ディスプレイで広く使用されている。これらのＬＣＤベースの投影システムでは、高出力光ビームが、ＬＣＤパネルに入射する前に偏光子を通過する。ＬＣＤパネルは、入射光の偏光をピクセルごとに制御し、これを対応する偏光子／検光子の方に向け、次にその偏光子／検光子が、適切な偏光を有する光を投影レンズに向け、この投影レンズがイメージを画面に投影する。
【０００３】
１つの特に成功したＬＣＤベースの投影システムは、ＷＧＰベースのＬＣｏＳマイクロディスプレイ・システムであり、このシステムは、ワイヤ格子偏光子（ＷＧＰ）と液晶オン・シリコン（ＬＣｏＳ）・パネルの両方を使用する。このマイクロディスプレイ・システムは、透過型液晶（ｘＬＣＤ）、ディジタル光処理装置（ＤＬＰ）および直視ＬＣＤのような他のマイクロディスプレイ技術に比べて高分解能かつ高イメージ・コントラストを示すことが実証されており、一般に、オン−スクリーン輝度を改善するために３以上のマイクロディスプレイ・パネル（例えば、原色帯ごとに１つ）を使用する。
【０００４】
図１を参照すると、従来の３パネルのＷＧＰベースのＬＣｏＳマイクロディスプレイ・システムが示されている。マイクロディスプレイ・システムは、例えば高圧放電ランプである光源５、および光ロッド７を含む。光ロッド７は、空間一様光分布を保証するように、光源５で生成された円錐状の光を均質化する。場合によっては、光ロッド７は、直線偏光を生成する偏光変換光パイプ（ＰＣＬＰ）である。第１のレンズ８ａは、光パイプ７からの光を第１の折曲げミラー９に向けて通過させ、この折曲げミラー９は、その光を第１の二色性フィルタ１０に向ける。二色性フィルタ１０は、残りの光から青色光を分離し、この青色光を、第２のレンズ８ｂと第３のレンズ８ｃおよび第２の折曲げミラー１７と第３の折曲げミラー１６を介して、第１のＬＣｏＳディスプレイ・パネル２０ａに向ける。二色性フィルタ１０を通過した残りの光は、第４および第５のレンズ８ｄおよび８ｅおよび第４の折曲げミラー１１を介して第２の二色性フィルタ１２に向けられる。第２の二色性フィルタ１２は、その残りの光を緑色光と赤色光に分離し、その中の緑色光は第２のＬＣｏＳディスプレイ・パネル２０ｂに向けられ、またその中の赤色光は第３のＬＣｏＳディスプレイ・パネル２０ｃに進む。
【０００５】
各ＬＣｏＳディスプレイ・パネル２０ａ、２０ｂおよび２０ｃに達する前に、入射光は、最初に、ＷＧＰ  １５、１４および１３およびトリム・リターダ補償器２１ａ、２１ｂおよび２１ｃをそれぞれ通過する。各ＷＧＰ  １５、１４および１３は、複数の平行な微小ワイヤから形成された偏光子／検光子であり、この偏光子／検光子は、平行微小ワイヤの方向に直角な偏光を有する光を通過させ、このワイヤの方向に平行な偏光を有する光を反射する（例えば、図１に示されるように、偏光子が水平偏光すなわちＰ偏光を通過させるように設計されている場合、微小ワイヤは図１の面に垂直である）。各ＬＣｏＳパネル２０ａ、２０ｂおよび２０ｃは、直線偏光入射光の偏光をピクセルごとに変え、そして、その変調された光を元の対応するＷＧＰ  １５、１４および１３に向けて反射する。各ＷＧＰ  １５、１４および１３は、主要な光伝播方向に対してほぼ±４５°に方向付けされているので、各ＷＧＰ  １５、１４および１３は、偏光子／検光子として作用することに加えて、また、各ＬＣｏＳパネルから反射された光を入射光路に対して直角な出力光路に沿って向け、すなわち偏向させて、入射光を出力光から分離するビームスプリッタとしても作用する。より具体的には、各ＷＧＰ  １５、１４および１３は、Ｓ偏光（例えば、オン状態のピクセルによって９０°回転された偏光）をＸキューブ１９に反射する。Ｘキューブ１９は、３つの色チャネルの各々からのイメージを統合し（すなわち、集め）、投影レンズ１８を介して、最終的なイメージを大きな画面（図示されない）に投影する。場合によっては、各色チャネルは、さらに、前偏光子（図示されない）および／またはクリーンアップ検光子（図示されない）を含み、これらは、例えば、１つまたは複数のＷＧＰおよび／または二色性シート偏光子を含んでもよい。
【０００６】
トリム・リターダ補償器２１ａ、２１ｂおよび２１ｃ（本明細書では単にトリム・リターダと呼ばれる）は、マイクロディスプレイ・システムのコントラストの性能レベルを改善するために使用される補償要素であり、このコントラスト性能レベルは、補償されないと、暗（例えば、オフ）状態のＬＣｏＳパネルの残留複屈折によって制限される。特に、各トリム・リターダ２１ａ、２１ｂおよび２１ｃは、対応するＬＣｏＳパネルの固有複屈折に起因するリターダンスを打ち消す位相リターダンスを導入する。本明細書で使用されるとき、「リターダンス」または「リタデーション」という用語は、特に指定されない限り、円形リターダンス（ｃｉｒｃｕｌａｒ  ｒｅｔａｒｄａｎｃｅ）大きさに対して線形リターダンス（ｌｉｎｅａｒ  ｒｅｔａｒｄａｎｃｅ）大きさを意味する。線形リターダンスは、光学要素の厚さに２つの直交屈折率の差を掛けたものである。線形リターダンスは、２つの直交直線偏光の間に位相差を生じさせ、一方の偏光は直線リターダの異常軸に平行に配向され、他方の偏光は直線リターダの正常軸に平行に配向されている。それに比べて、円形リターダンスは、右旋円偏光と左旋円偏光の間の相対的な位相差を生じさせる。
【０００７】
線形リターダンスは、面内（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）リターダンスか面外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ）リターダンスかのどちらかとして説明することができる。面内リターダンスは、光路長の差として表され、光学要素の物理的厚さに２つの直交面内屈折率の差を掛けたものを意味する。面外リターダンスは、光学要素の厚さ方向（ｚ方向）に沿った屈折率と１つの面内屈折率（または、面内屈折率の平均）の差を光学要素の物理的厚さに掛けたものを意味する。円錐状束の垂直入射光線は、面内リターダンスだけを見るが、傾斜光線（すなわち、非垂直であるが主ＳおよびＰ面に沿っている）およびスキュー光線（すなわち、非垂直で、かつ主ＳおよびＰ面から離れて入射する）を含んだ軸外光線は、面外リターダンスと面内リターダンスの両方の影響を受ける。注目すべきことに、複屈折媒体において９０°の光線角度のありふれた場合には、面内リターダンスは観察されない。
【０００８】
トリム・リターダ２１ａ〜ｃのない状態では、暗（オフ）状態の各マイクロディスプレイ・パネルを照らすＰ偏光の偏光は、ＬＣｏＳパネル２０ａ〜ｃの残留複屈折のために反射によって僅かに楕円偏光になる。Ｐ成分とＳ成分の両方を含む楕円偏光が、対応するＷＧＰ  １５、１４、１３に伝播したとき、そのＳ成分は、Ｘキューブに反射されて、大きな画面への暗状態光漏れを可能にし、また投影システムのコントラストを制限する。
【０００９】
トリム・リターダ２１ａ〜ｃは、ＬＣｏＳパネル２０ａ〜ｃの残留複屈折に起因するリターダンスを補償する面内リターダンスを与えることによって、コントラスト・レベルを改善する。したがって、各トリム・リターダ２１ａ〜ｃは、一般に、対応するＬＣｏＳパネル２０ａ〜ｃの遅軸に対して直交方位角配向に構成された遅軸（「直交軸」と呼ばれる）を持つＡ−プレート（Ａ−ｐｌａｔｅ）成分を含み、そして一方で、Ａ−プレート成分の速軸は、対応するＬＣｏＳパネル２０ａ〜ｃの速軸に対して直交方位角配向に構成されている。遅軸（ＳＡ）および速軸（ＦＡ）という用語は、本明細書で使用されるとき、線形リターダンスが垂直入射に対して測定されるときの２つの直交複屈折軸を意味する。注目すべきことには、ＳＡおよびＦＡの位置は、大きな入射角での負の面外リターダンス成分に対してＳＡ／ＦＡの役割を逆にすることだけでなく、軸外照明でも変化する。
【００１０】
トリム・リターダ２１ａ〜ｃとＬＣｏＳパネル２０ａ〜ｃの遅軸は、直交する方位角方向で構成されるので、速軸／遅軸の役割は、垂直入射光に対してトリム・リターダ２１ａ〜ｃからＬＣｏＳパネル２０ａ〜ｃに切り換わる。言い換えると、特定の偏光を有する光は、トリム・リターダ２１ａ〜ｃおよびＬＣｏＳパネル２０ａ〜ｃでそれぞれ、より多く次により少なく、またはその逆に、交互に遅延される。正味の効果は、入射偏光に対してゼロの相対遅延であり、結果として、不変の偏光（すなわち、出力光は楕円偏光にならない）である。対応するＷＧＰ  １５、１４、１３および／または随意のクリーンアップ偏光子は、そのとき、暗状態パネルの光漏れが画面に現れないように出力光を排除する。トリム・リターダ２１ａ〜ｃは、パネルのオン状態の処理能力を大きく変えないので、結果として得られる連続したコントラスト（完全オン／完全オフ）は優れている。
【００１１】
各トリム・リターダ２１ａ〜ｃの動作原理は、単一チャネル光エンジンの中心的な光学部品に関連して、図２にさらに示されている。この中心的な光学部品は、前偏光子３０、ＷＧＰ  ３１、トリム・リターダ３２、垂直配向ネマチック（ＶＡＮ）−モードＬＣｏＳパネル３３、およびクリーンアップ偏光子（図示されない）を含む。動作中に、前段の照明（図示されない）からの未偏光または部分偏光の光出力は、前偏光子３０を通過してＰ偏光になる。この光は、ＷＧＰ  ３１を通過し、その偏光消光率が高められる。トリム・リターダ３２は、入射Ｐ偏光ビームを事前条件付けし、楕円出力を生成する。理想的には、暗（オフ）状態にあるＬＣｏＳパネル３３に入射した偏光の楕円率は、残留パネル・リターダンスによって取り消される。したがって、反射光は、ＶＡＮ−ＬＣｏＳパネル３３およびトリム・リターダ３２の二回通過を完了した後で、Ｐ偏光のままである。ＷＧＰ  ３１を通過した残りのＰ偏光成分は、元の照明システムの中に放出され、最終的には無くなる。
【００１２】
上で述べたように、トリム・リターダ３２は、理想的には、暗状態の対応するＬＣｏＳパネル３３の面内リターダンスに一致する面内リターダンスを与える。しかし、実際には、ＬＣｏＳパネル３３とトリム・リターダ３２の両方の面内リターダンス（すなわち、Ａ−プレート・リターダンス）は、稼動中のドリフト（温度、機械的応力など）だけでなく、デバイス厚さおよび材料複屈折の制御の製造公差によって各成分内で変化する傾向がある。その結果として、適切な補償を確実にするために、ＬＣｏＳパネル３３の示すリターダンスよりも大きなＡ−プレート・リターダンスをトリム・リターダ３２に与えることが一般的である。例えば、暗状態で２ｎｍＡ−プレート・リターダンス（λ＝５５０ｎｍで）を示すＶＡＮモードＬＣｏＳを補償するために、１０ｎｍのＡ−プレート・リターダンス（λ＝５５０ｎｍで）を有するトリム・リターダが設けられることが多い。
【００１３】
当業者には知られているように、このＡ−プレート値の不一致のために、上で説明した公称交差軸構成に関してトリム・リターダ３２の光学軸のオフセットが必要になる。言い換えると、トリム・リターダは、それの方位角方向を交差軸構成から遠ざけるように回転させることによって「クロックイン」される。例えば、Ｊ．Ｃｈｅｎ、Ｍ．Ｇ．ＲｏｂｉｎｓｏｎおよびＧ．Ｄ．Ｓｈａｒｐ、「Ｇｅｎｅｒａｌ  ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  ＬＣｏＳ  ｐａｎｅｌ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ」、２００４年、ＳＩＤ  ０４、Ｄｉｇｅｓｔ、９９０〜９９３頁を参照されたい。ＬＣｏｓパネルおよびトリム・リターダの遅軸の相対方位角方向を示す図３は、より大きな値のトリム・リターダが、隣接した象限でＳおよびＰ偏光面の２等分線から角度φだけ遠ざけるように「クロック」される様子を図示している。上で述べたように、ＶＡＮ−ＬＣｏＳパネルの遅軸および速軸がＳおよびＰ偏光面と交差し、ＬＣｏＳリターダンスが非常に小さく（例えば、≪λ／５０）、かつトリム・リターダのＡ−プレート・リターダンスが４分の１波長までであるとき、オーバクロック角φは、近似的に次式で与えられる。
【数１】
0005600379.tif 000002
ここで、Гａ（ＴＲ）は、トリム・リターダのＡ−プレート・リターダンスであり、Гａ（ＬＣ）は、ＬＣｏＳのＡ−プレート・リターダンスである。したがって、ＬＣｏＳが２ｍｍの面内リターダンスを示し、トリム・リターダが約１０ｎｍの面内リターダンスを与えるとき、オーバクロック角は約３９°である。
【００１４】
面内リターダンスを与えることに加えて、トリム・リターダ３２は、また、ＬＣｏＳパネルの視野を増すように面外リターダンスを与えることを要求される。面外リターダンス補償は、しばしば、Ｃ−プレート（Ｃ−ｐｌａｔｅ）成分で実現される。Ｃ−プレートは、垂直入射光線に正味のリターダンスを全く与えない（すなわち、垂直入射光は複屈折の影響を受けない）が、軸外（すなわち、異状軸に対してある角度）で入射した光線は、入射角に比例した正味のリターダンスを受ける。Ｃ−プレートは、リターダンスが入射角と共に増加するとき正であると考えられ、リターダンスが入射角と共に減少するとき負であると考えられる。もしくは、複屈折積Δｎｄのリターダンスが負であるとき（例えば、ｎｅ−ｎｏが負のとき）、Ｃ−プレートは正であると考えられる。ＶＡＮモードＬＣｏＳパネルは一般に＋Ｃ−プレートとして機能するので、トリム・リターダが面内リターダンス（すなわち、Ａ−プレート・リターダンス）を補償するＡ−プレート成分と負の面外リターダンス（すなわち、−Ｃ−プレート・リターダンス）を補償する−Ｃ−プレート成分との両方を含むことは一般的である。結果として得られたトリム・リターダは、便宜上、Ａ／−Ｃ−プレート・トリム・リターダと呼ばれる。
【００１５】
場合によっては、この全機能Ａ／−Ｃ−プレート・トリム・リターダはＯ−プレート（Ｏ−ｐｌａｔｅ）を含む。当業者にはよく知られているように、Ｏ−プレートは、面内リターダンスと面外リターダンスの両方を有している。Ｏ−プレートは、様々なＬＣＤ投影システムにおいて補償の改善を実現すると言われている（例えば、米国特許出願公開第２００４００８５４８７号および、Ｌｕ他、「Ａｎ  Ｏ−Ｐｌａｔｅ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ」、ＩＥＥＥ  Ｊ．Ｄｉｓｐ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．、２００６年、Ｖｏｌ．２、Ｎｏ．３、ｐｐ．２２３を参照されたい）。はっきりさせるために、Ａ−プレートは、プレートの面に平行に方向付けされた異常軸を有する光リタデーション要素であり、Ｃ−プレートは、プレートの面に垂直（垂直入射光の方向に平行）に方向付けされた異常軸を有する光リタデーション要素であり、Ｏ−プレートは、プレートの面に対して傾斜角に方向付けされた異常軸（すなわち、光学軸またはＣ−軸）を有する光学要素である。
【００１６】
トリム・リターダは、従来の光リターダを形成するために使用される任意の材料または材料の組合せから作ることができる（例えば、Ａ−プレート、Ｃ−プレート、および／またはＯ−プレートとして構成される）。例えば、いくつかの可能な材料には、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）膜またはポリカーボネート（ＰＣ）膜のような延伸重合体膜、ディスコティック膜（ｄｉｓｃｏｔｉｃ  ｆｉｌｍ）、液晶重合体（ＬＣＰ）材料の配向膜、セルロースアセテートのような有機箔、複屈折結晶、および誘電体薄膜がある。一般に、選ばれた材料は、ａ）一様かつ正確で再現性のあるＡ−プレート・リターダンスを実現し、ｂ）正確で再現性のあるＣ−プレート・リターダンス特性を実現し、かつｃ）高光束および高温条件の下で耐久性がなければならない。さらに、トリム・リターダが比較的小さなリターダンス値を有するときでも、これらの特性が実現されなければならない。例えば、ＶＡＮモードＬＣｏＳマイクロディスプレイ・パネルを補償するために使用されるトリム・リターダは、一般に、５５０ｎｍの波長で、約３０ｎｍ未満のＡ−プレート・リターダンスおよび約−１００から−３８０ｎｍの−Ｃ−プレート・リターダンスを持つ必要がある。
【００１７】
上述の光リターダ材料のうちの複屈折結晶は、高光束および高温環境で最も耐久性のあるものの１つであることが知られている。さらに、複屈折板は、光学軸がプレートの面に平行であるように（すなわち、Ａ−プレート）、プレートの面に垂直であるように（すなわち、Ｃ−プレート）、またはプレートの面に対して傾斜角であるように（すなわち、Ｏ−プレート）、生の複屈折結晶からカットすることができる。結果として得られた複屈折板は、次に、所定のリターダンス（例えば、ゼロ次４分の１波長Ａ−プレート・リターダンス）を与えるように所定の厚さに研磨することができる。さらに、複屈折結晶波長板の分野では、２つの複屈折結晶板の光学軸を交差させることによって、擬似ゼロ次リターダが日常的に作られている。個々の層は、正（例えば、単結晶石英または単結晶フッ化マグネシウム）または負（例えば、方解石結晶）の複屈折を有することができる。この交差軸配列は、また、適切な分散特性を有する２つの波長板要素（単結晶石英とフッ化マグネシウムの組合せなど）を利用して色消し波長板を作るためにも使用されている。
【００１８】
複屈折結晶が高光束および高温環境において高耐久性であることは知られているにもかかわらず、上述のマイクロディスプレイ・システム（ＭＤＰＳ）などの低リターダンス用途のトリム・リターダとしての複屈折結晶の使用は、一般に、理想的とは言えないと考えられている。一般に、このことは、Ａ−プレートか低傾斜Ｏ−プレートかのどちらかとして構成された大抵の複屈折結晶が比較的高い複屈折を有し、したがって、ＶＡＮモードＬＣｏＳマイクロディスプレイ・パネルに関連した低リターダンス値を実現するためには（例えば、真のゼロ次リターダとして）、極端に薄い必要があることに関係している。低複屈折（すなわち、λ＝５５０ｎｍでΔｎ〜０．００９）であっても、石英Ａ−プレートの物理的な厚さは、公称１０ｎｍトリム・リターダを生成するために約１．１μｍである必要がある。バナジン酸イットリウム（ＹＶＯ４）（λ＝５５０ｎｍで、Δｎ〜０．２３）などの高複屈折Ａ−プレートでは、物理的な厚さは、公称１０ｎｍトリム・リターダの場合に約４３ｎｍに過ぎない。明らかに、この薄さのプレートの作業は現実的ではない。さらに、これらの極端に小さな厚さのために、一様かつ正確で再現性のあるＡ−プレート・リターダンスを実現することが困難になる。特に、従来の研磨方法を用いて、望ましい一様性仕様（例えば、数パーセント）を満たすことは困難であり、また絶対リターダンス値を目標にすることは大変である。
【００１９】
上述のＭＤＰＳでトリム・リターダとして複屈折結晶を使用する１つの方法は、多波リタデーションを使用することである。例えば、１０波のプラス１０ｎｍリターダンスは、所定の中心波長で真のゼロ次１０ｎｍリターダと同じリタデーション効果を実現する。石英複屈折板の場合、１０波プラス１０ｎｍリターダ（λ＝５５０ｎｍで）は、厚さ約６１０μｍである。この公称厚さは作業するのに遥かに妥当であるが、一様かつ正確で再現性のあるＡ−プレート・リターダンスを実現することは依然として大変である。例えば±５％の正味リターダンス公差を維持するために要求される厚さの精度は、±０．００６４％である。この厚さ公差は、７ｎｍ±５％公差を目標にすることと異ならず、この例では±３０ｎｍの物理厚さ公差を要求する。さらに、多次リターダは、広帯域コントラスト補償について分散的でありすぎる。
【００２０】
上述のＭＤＰＳでトリム・リターダとして複屈折結晶を使用するさらに他の方法は、２つの結晶板要素を所定の方位角オフセット角度で縦続接続することである。
【００２１】
図４ａを参照すると、２つの実質的に等しい大きさのＡ−プレート・リターダ要素の非直交角縦続接続の例が示されている。第１および第２のＡ−プレート・リターダの大きさは、それぞれΓ１およびΓ２であるが（ここで、Γ１≒Γ２）、方位角オフセット角度はφｏで与えられる。結果として得られる二重層リターダは、方位角φｃに配向された遅軸を有しかつほぼ（Γ１＋Γ２）ｃｏｓ（φｏ）で与えられる面内リターダンスΓａを有する面内リターダとして、機能する。２つのＡ−プレート・リターダ要素が、φｏ≒８８．２°に配向されかつΓ１≒Γ２≒１４０．５ｎｍ＠λ＝５５０ｎｍであるように研磨された石英の４分の１波長板であるとき、二重層リターダの正味の面内リターダンスは約７ｎｍである。
【００２２】
図４ｂを参照すると、交差リターダ軸を有する２つのＡ−プレート要素の縦続接続の例が示されている。第１および第２のＡ−プレート・リターダの大きさは、Γ１およびΓ２によってそれぞれ与えられ、一方で、方位角のオフセット角度φｏは９０°に等しい。この交差軸リターダは、方位角φｃに配向された遅軸を有しかつほぼ（Γ１−Γ２）で与えられる面内リターダンスΓａを有する面内リターダとして、機能する。言い換えると、正味の面内リターダンスは、第１と第２のＡ−プレートの大きさ不一致で実現される。第１のＡ−プレート・リターダが２０７ｎｍリターダンスの石英Ａ−プレートで、第２のＡ−プレート・リターダが２００ｎｍリターダンスの他の石英Ａ−プレートで、交差軸に向かって方向付けされているとき、正味の面内リターダンスは約７ｎｍである。
【００２３】
各場合に、２つのＡ−プレート要素の縦続接続は、また、擬似−Ｃ−プレート・リターダンスを与える。図５および６は、それぞれ、二重層リターダおよび交差軸リターダのモデル化軸外リターダンスを示す。より具体的には、図５および６は、空気中における入射角（ＡＯＩ）に対する線形リターダンスのグラフを示す。等価Ａ／Ｃ−プレート・リターダ・モデル（例えば、Ｋ．Ｔａｎ他、「Ｄｅｓｉｇｎ  ａｎｄ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ  ｆｏｒ  ｈｉｇｈ  ｃｏｎｔｒａｓｔ  ＬＣｏＳ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ」、２００５年、ＳＩＤ  ２００５、１８１０頁を参照されたい）は、λ＝５５０ｎｍでＡ−プレートの｛１．６５、１．５０｝およびＣ−プレートの｛１．５０、１．６５｝の｛ｎｅ、ｎｏ｝屈折率対を用いて与えられる。石英の｛ｎｅ、ｎｏ｝屈折率は、λ＝５５０ｎｍで｛１．５５２、１．５４５９｝である。図５および６を参照すると、擬似−Ｃ−プレート・リターダンスは、二重層リターダおよび交差軸リターダについて、それぞれ、約−８４ｎｍ＠λ＝５５０ｎｍおよび−２００ｎｍ＠λ＝５５０ｎｍである。交差軸リターダに関して、擬似−Ｃ−プレート要素は、２つの副要素の共通のリターダンス（例えば、−２００ｎｍ）である。
【００２４】
トリム・リターダ用途に二重層リターダか交差軸層リターダかのどちらかを使用することの主な問題は、結晶板厚さおよび方位角オフセット角度の公差が、極めて厳しいことである。例えば、〜０．００９の複屈折を有する石英結晶板は、各副要素の±１ｎｍの正味リターダンスを維持するために、±１００ｎｍ以内の厚さ公差を必要とするが、一方で、２つの副要素の方位角オフセットは、狭い分布の正味面内リターダンスを生じるために、０．１°よりも遥かに小さくなければならない。さらに、２つの副要素の非９０°角度オフセットは、垂直入射で円形リターダンスを生じさせる。
【００２５】
０．２／８８．４°に配向された遅軸および１４０．５／１４０．５ｎｍの個々の面内リターダンス値を有する２層石英／石英リターダについて、二重層リターダのモデル化直線および円形リターダンスが図７に示されている。この計算は、光学活性（等方性旋回）を含む。光学活性は、材料が面偏光を回転させることができるようにする材料特性である。左回りと右回り、左回りまたは右回りの回転光学異性体が存在する。単結晶石英板では、単位長当たりの回転は、５５０ｎｍ波長でほぼ２５．４°／ｍｍである（例えば、Ｐ．Ｙｅｈ、「Ｏｐｔｉｃａｌ  ｗａｖｅｓ  ｉｎ  ｌａｙｅｒｅｄ  ｍｅｄｉａ」、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｙ  ＆  Ｓｏｎｓ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、１９８８年、２１０頁を参照されたい）。右旋性石英／石英二重層は、正の角度回転（ビームの末端を見るとき右回り）を含んだが、一方で、左旋性石英／石英二重層は同じ層厚さであったが、負の角度回転（左回り）を含んだ。左旋性石英／石英二重層は、第１（光入射に近い方）および第２の石英層がそれぞれ−０．３／８６．９°に配向されていた。
【００２６】
図７に示されるように、線形リターダンスのΔｎｄ積は、青波長端に向かって次第に減少し、一方で、対応する円形リターダンスは増加する。ＶＡＮモードＬＣｏＳなどのいくつかのイメージャ・パネルでは、軸上複屈折は実質的に直線である。円形リターダンスの存在は、青波長縁部の近くで不満足なイメージ・コントラストをもたらす。Ｘ軸に対して実質的に平行な第１の層およびＹ軸に対して実質的に平行な第２の層を有する右旋性と左旋性の石英／石英二重層リターダを比較すると、より平らな線形リターダンス・スペクトルおよび減少した円形リターダンスを持つためには、右旋性デバイスが好ましい。
【００２７】
交差軸の２つの石英Ａ−プレートのモデル化線形および円形リターダンスが図８に示されている。光学活性の観念に依存して、複合石英／石英リターダの正味円形リターダンスの符号だけでなく、直線リターダの実効的な軸も変化する。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４００８５４８７号
【非特許文献１】Ｊ．Ｃｈｅｎ、Ｍ．Ｇ．ＲｏｂｉｎｓｏｎおよびＧ．Ｄ．Ｓｈａｒｐ、「Ｇｅｎｅｒａｌ  ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ  ｆｏｒ  ＬＣｏＳ  ｐａｎｅｌ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ」、２００４年、ＳＩＤ  ０４、Ｄｉｇｅｓｔ、９９０〜９９３頁
【非特許文献２】Ｌｕ他、「Ａｎ  Ｏ−Ｐｌａｔｅ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ  ｉｎ−ｐｌａｎｅ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ」、ＩＥＥＥ  Ｊ．Ｄｉｓｐ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．、２００６年、Ｖｏｌ．２、Ｎｏ．３、ｐｐ．２２３
【非特許文献３】Ｋ．Ｔａｎ他、「Ｄｅｓｉｇｎ  ａｎｄ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ  ｆｏｒ  ｈｉｇｈ  ｃｏｎｔｒａｓｔ  ＬＣｏＳ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ」、２００５年、ＳＩＤ  ２００５、１８１０頁
【非特許文献４】Ｐ．Ｙｅｈ、「Ｏｐｔｉｃａｌ  ｗａｖｅｓ  ｉｎ  ｌａｙｅｒｅｄ  ｍｅｄｉａ」、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｙ  ＆  Ｓｏｎｓ、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、１９８８年、２１０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
上述の問題を除去する、複屈折結晶を含んだトリム・リターダを提供することが有利であろう。
【００２９】
また、製作することが現実的であり、かつ妥当な厚さおよび方位角公差を示す複屈折結晶を含んだトリム・リターダを提供することも有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明は、単層複屈折結晶トリム・リターダに関する。複屈折結晶は、これの光学軸（すなわち、異常軸またはＣ−軸）が高傾斜角であり、かつ複屈折結晶が比較的厚いときでも低面内リターダンス値を与えるように、カットされる。
【００３１】
複屈折結晶板の表面に対して高傾斜角に方向付けされた光学軸を有する複屈折結晶は、一般に、望ましくないほど大きな＋Ｃ−プレート・リターダンスを示すので、例えばＶＡＮモードＬＣｏＳパネルのコントラスト補償に適した全体的なＡ／−Ｃ−プレート・リターダ機能を有するトリム・リターダを実現するために、高傾斜Ｏ−プレートが−Ｃ−プレート・リターダと結合される。−Ｃ−プレート・リターダが薄膜多層構造性複屈折コーティングであるとき、この全機能トリム・リターダは、製作することが現実的であり、厚さおよび方位角で公差が大きく、潜在的に高製造歩留まりである。特に、高傾斜Ｏ−プレートの物理的厚さの範囲は、現在の研磨／研削方法に適合したものであり、管理可能な研磨／研削公差を与える（数十から数百ミクロンの厚さおよびミクロン程度の公差）。さらに、この大きさの小さいトリム・リターダは、ＬＣｏＳパネル補償の低感度角度クロッキング要求に適している。
【００３２】
本発明の一態様に従って光リターダが提供され、この光リターダは、単軸複屈折結晶層の表面に対して傾斜角の光学軸を有する単軸複屈折結晶層を備え、この傾斜角は、単軸複屈折結晶層が、単軸複屈折結晶層の厚さが２０μｍよりも大きいとき、所定の波長範囲で使用される液晶ディスプレイ・パネルの残留面内リターダンスを補償するのに適した面内リターダンスを前記所定の波長範囲に有するように選ばれ、さらに、光リターダは、対照的な屈折率材料の交互の層の少なくとも１つの周期的スタックを含む少なくとも１つの多層スタックを備え、この交互の層の各々の厚さおよび屈折率は、前記少なくとも１つの多層スタックが、所定の波長範囲での単軸複屈折結晶層の正の面外リターダンスおよび液晶ディスプレイ・パネルの正の面外リターダンスを補償するのに適した負の面外リターダンスを所定の波長範囲に有するように、選ばれる。
【００３３】
本発明の他の態様に従って、液晶ディスプレイに基づいた投影システムが提供され、この投影システムは、光源と、光源から光を受け取り第１の直線偏光軸を有する第１の直線偏光を通過させる第１の偏光子と、第１の直線偏光を光学的に変調する液晶ディスプレイ・パネルと、光学的に変調された光を受け取り第２の直線偏光軸を有する第２の直線偏光を通過させる第２の偏光子と、第２の直線偏光を画面に投影する投影レンズと、液晶ディスプレイ・パネルと第１および第２の偏光子の少なくとも１つとの間に配置されたトリム・リターダと、を備え、このトリム・リターダは、単軸複屈折結晶層の表面に対して傾斜角の光学軸を有する単軸複屈折結晶層を備え、この傾斜角は、単軸複屈折結晶層の厚さが２０μｍよりも大きいとき、単軸複屈折結晶層が液晶ディスプレイ・パネルの残留面内リターダンスを補償するのに適した面内リターダンスを有するように、選ばれ、さらに、トリム・リターダは、対照的な屈折率材料の交互の層の少なくとも１つの周期的スタックを含む少なくとも１つの多層スタックを備え、交互の層の各々の厚さおよび屈折率は、その少なくとも１つの多層スタックが単軸複屈折結晶層の正の面外リターダンスおよび液晶ディスプレイ・パネルの正の面外リターダンスを補償するのに適した負の面外リターダンスを有するように、選ばれる。
【００３４】
本発明の他の態様に従って、液晶ディスプレイに基づいた投影システムが提供され、この投影システムは、光源と、光源から光を受け取り第１の直線偏光軸を有する第１の直線偏光を通過させる第１の偏光子と、第１の直線偏光を光学的に変調する液晶ディスプレイ・パネルと、光学的に変調された光を受け取り第２の直線偏光軸を有する第２の直線偏光を通過させる第２の偏光子と、第２の直線偏光を画面に投影する投影レンズと、液晶ディスプレイ・パネルと第１および第２の偏光子の少なくとも１つとの間に配置されたトリム・リターダと、を備え、このトリム・リターダは、面内リターダンスおよび正の面外リターダンスを有する単軸複屈折結晶層を含み、この面内リターダンスは液晶ディスプレイ・パネルの残留面内リターダンスを補償するのに適しており、正の面外リターダンスと面内リターダンスの比は３０よりも大きく１５０よりも小さく、さらにトリム・リターダは、対照的な屈折率材料の交互の層の少なくとも１つの周期的スタックを含む少なくとも１つの多層スタックを含み、交互の層の各々の厚さおよび屈折率は、その少なくとも１つの多層スタックが単軸複屈折結晶層の正の面外リターダンスおよび液晶ディスプレイ・パネルの正の面外リターダンスを補償するのに適した負の面外リターダンスを有するように、選ばれる。
【００３５】
本発明のさらなる特徴および有利点は、添付の図面と組み合わせて解釈される以下の詳細な説明から明らかになるだろう。
【００３６】
添付の図面全体を通して、同様な特徴は同様な参照数字で示されていることに留意されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明は、単層複屈折結晶を含んだトリム・リターダに関し、この単層複屈折結晶は、それの光学軸が大きな傾斜角であるように（例えば、高傾斜Ｏ−プレート）、かつ複屈折結晶が比較的厚いときでも低面内リターダンス値を有するように、カットされる。
【００３８】
図９ａおよび９ｂは、高傾斜Ｏ−プレートの直交成分への分解を示す模式図である。この例では、Ｏ−プレートは、ｘｙ面に平行な単軸複屈折層である。図９ａを参照すると、単軸複屈折層の光学軸（すなわち、異常またはＣ軸）は、正のｚ軸に対して鋭角θｃで傾斜している。ここで、０≦θｃ≦９０°である。Ｃ軸のｘｙ面への投影は、ｘ軸に対してφｃの方位角に配向される。オイラー角（θｃ、φｃ）は、右手系ＸＹＺ座標系（ＲＨ−ＸＨＺ）に従って定義される。２次屈折率楕円式を使用すると、デバイス面に対して垂直および平行な光線の実効異常光屈折率は、次式を使用して表される。
【数２】
0005600379.tif 000003
ここで、ｎｅ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）およびｎｅ（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ）は、それぞれ、ｘｙ面およびｚ軸に沿った異常光屈折率を指す。θｃは、ｚ軸からのＣ軸の傾きである。ｎｅおよびｎｏは、それぞれ単軸媒体の主軸の方向での異常光屈折率および常光線屈折率である。図９ｂを参照すると、分解された面内（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）および面外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ）実効異常光屈折率が示されている。面内複屈折と面外複屈折の両方の常光線屈折率はｎｏである。両方ともθｃに無関係である。
【００３９】
面内および面外リターダンスの実効複屈折は、これらの実効異常光屈折率によって、次式のように表される。
Δｎ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）＝ｎｅ（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）−ｎｏ                  （３）
および、
Δｎ（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ）＝ｎｅ（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ）−ｎｏ  （４）
【００４０】
Ｏ−プレート層の面内リターダンスに対する面外リターダンスの比は、これらの実効複屈折値の比をとることによって次式のように決定される。
【数３】
0005600379.tif 000004
ここで、Γｃ（ＯＰ）およびΓａ（ＯＰ）は、それぞれ、斜め配向層から得ることができる近似的なＣ−プレート・リターダンスおよびＡ−プレート・リターダンスである。
【００４１】
表１は、８０度と８７度の間の面外傾斜角θｔ（すなわち、９０°−θｃ）について、Ａ−プレート・リターダンス、Ｃ−プレート・リターダンスの理論結果、およびＣ−プレート・リターダンスとＡ−プレート・リターダンスの比を与える。これらの計算では、λ＝５５０ｎｍで｛１．５５５２、１．５４５９｝の屈折率を有する厚さ公称１００ミクロンのＯ−プレート石英層が想定された。±５％の厚さ公差が含まれている（例えば、公称１００μｍに対して９５および１０５μｍの物理厚さ）。
【表１】
0005600379.tif 000005
表１：斜め配向単軸複屈折層の推定された面外と面内のリターダンス比。
【００４２】
表１に示されるように、８０度と８７度の間の面外傾斜角θｔを有する厚さ１００μｍの石英Ｏ−プレートは、３０ｎｍ未満の面内リターダンスおよび８００ｎｍを超える面外リターダンスを持つと思われる。Ｃ−プレート・リターダンスとＡ−プレート・リターダンスの比γ（Γｃ／Γａ）は、図１０に面外傾斜角θｔに対してプロットされており、８５度よりも大きな傾斜角で急速に増加する。一般に、５０よりも大きく約１５０より小さなγ比は、Ｃ−プレート・リターダンスとＡ−プレート・リターダンスの間の妥当な妥協を与える。
【００４３】
再び表１を参照すると、８５度の面外傾斜にカットされ、約１００ミクロンの厚さに研磨された単層石英Ｏ−プレートは、λ＝５５０ｎｍで約７ｎｍのＡ−プレート・リターダンス、およびλ＝５５０ｎｍで約９００ｎｍの＋Ｃ−プレート・リターダンスを生じる。上で述べたように、このＡ−プレート・リターダンス値は、ＶＡＮモードＬＣｏｓパネルの残留複屈折を補償するのに完全に適している。不都合にも、この寄生＋Ｃ−プレート・リターダンスは、ＶＡＮモードＬＣｏＳパネルの視野を広げるために一般に必要な−１００から−３８０ｎｍの−Ｃ−プレート・リターダンスとは全く違っている。
【００４４】
本発明の一実施形態に従って、大きさの小さいＡ−プレート・リターダンスおよび大きさの大きい＋Ｃ−プレート・リターダンスを与える高傾斜Ｏ−プレートは、ＶＡＮモードＬＣｏＳパネルのコントラスト補償に適した全体的なＡ−プレート／−Ｃ−プレート・リターダ機能を有するトリム・リターダを実現するために、−Ｃ−プレート成分と結合される。
【００４５】
適切な−Ｃ−プレート成分のいくつかの例は、密接ピッチのコレステリック液晶、誘電体構造性複屈折、共面配向重合体構造性複屈折、および／またはディスコティック化合物の傾斜配向を利用する。もしくは、−Ｃ−プレート成分は、層の面に対して垂直な光学軸を有する層を形成するようにカットされた複屈折結晶（例えば、石英またはフッ化マグネシウム）であってもよい。密接ピッチのコレステリック液晶（例えば、螺旋ピッチＬＣ媒体が可視波長範囲の最短波長よりも遥かに短い場合）は、例えば、Ｈ．Ｈａｔｏｈ、Ｍ．Ｉｓｈｉｋａｗａ、Ｙ．ＨｉｓａｔａｋｅおよびＪ．Ｈｉｒａｔａ、Ｔ．Ｙａｍａｍｏｔｏ、１９９２年、ＳＩＤ  ’９２  Ｄｉｇｅｓｔ．、４０１頁、Ｈ．Ｓｅｉｂｅｒｌｅ、Ｋ．ＳｃｈｍｉｔｔおよびＭ．Ｓｃｈａｄｔ、「Ｍｕｌｔｉｄｏｍａｉｎ  ＬＣＤｓ  ａｎｄ  ｃｏｍｐｌｅｘ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｒｅｔａｒｄｅｒ  ｇｅｎｅｒａｔｅｄ  ｂｙ  ｐｈｏｔｏ−ａｌｉｇｎｍｅｎｔ」、１９９９年、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  Ｅｕｒｏ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ’９９、１２１〜１２５頁、および米国特許第６，８２９，０２６号に説明されている。誘電体構造性複屈折は、例えば、Ｊ．Ｐ．Ｅｂｌｅｎ  Ｊｒ．、Ｗ．Ｊ．Ｇｕｎｎｉｎｇ、Ｊ．Ｂｅｅｄｙ、Ｄ．Ｔａｂｅｒ、Ｌ．Ｈａｌｅ、Ｐ．ＹｅｈおよびＭ．Ｋｈｏｓｈｎｅｖｉｓａｎ、１９９４年、ＳＩＤ  ’９４  Ｄｉｇｅｓｔ、２４５頁、および米国特許第５，１９６，９５３号に述べられている。共面配向重合体構造性複屈折は、例えば、Ｓ−Ｔ．Ｗｕ、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、１９９４年、７６（１０）、５９７５〜５９８０頁に述べられている。ディスコティック化合物の傾斜配向は、例えば、Ｈ．Ｍｏｒｉ、Ｙ．Ｉｔｏｈ、Ｙ．Ｎｉｓｈｉｕｒａ、Ｔ．ＮａｋａｍｕｒａおよびＹ．Ｓｈｉｎａｇａｗａ、Ｊａｐ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、１９９７年、３６、１４３〜１４７頁に述べられている。
【００４６】
高傾斜Ｏ−プレートに結合するのに適した−Ｃ−プレート成分の他の例は、反射防止（ＡＲ）コーティング設計に一体化された構造性複屈折（ＦＢ）誘電体スタックである。米国特許第７，１７０，５７４号および米国特許出願公開第２００７００７０２７６号に記載されているように、この誘電体スタックは、有機および／または重合体同等物に比べて高耐久性であり、複屈折結晶の低コスト代替え物である。
【００４７】
図１１を参照すると、本発明の一実施形態に従った実施形態が示され、高傾斜Ｏ−プレートが、２つのＦＢＡＲコーティングの間に配置されている。より具体的には、図１１は、単層複屈折結晶アセンブリ１１０、単層複屈折結晶アセンブリの第１の側に配置された第１のＦＢＡＲ誘電体コーティング１２０、および単層複屈折結晶アセンブリの反対の第２の側に配置された第２のＦＢＡＲ誘電体コーティング１３０を含んだトリム・リターダ１００を示す。
【００４８】
単層複屈折結晶アセンブリ１１０は、デバイス垂線に対して鋭角１１３に傾斜した屈折率楕円体１１２を有し、かつ接着層１１５の付いた透明基板１１９に積層された単層の複屈折結晶１１１を含む。単層複屈折結晶１１１は、一般に、石英、フッ化マグネシウム、バナジン酸イットリウムなどのような無機複屈折材料の固体ブロックからカットされる。一般に、複屈折結晶は、高傾斜Ｏ−プレート（すなわち、θｃと同等である鋭角１１３が４５°未満であり、かつ傾斜角θｔが４５°よりも大きい）を形成するようにカットされる。適切な傾斜角θｔの範囲は、複屈折層の所望の厚さおよび複屈折材料の複屈折に依存する。例えば、上で述べたように、石英などの低複屈折を有する材料から形成された１００μｍ層は、一般に、８０から８５°の傾斜角θｔを必要とするが、バナジン酸イットリウムなどのもっと高い複屈折を有する材料から形成された同様なサイズの層は、もっと大きな傾斜角θｔを必要とする可能性がある。もしくは、石英層が１００μｍより大きな厚さであることが要求される場合には、より大きな傾斜角が必要とされる可能性がある。高傾斜Ｏ−プレートの厚さは、一般に、意図された用途（例えば、暗状態のＶＡＮモードＬＣｏＳパネルの残留複屈折を補償するため）に適したＡ−プレート・リターダンスを与えるように複屈折材料および傾斜角θｔに依存して決定される。例えば、石英単層Ｏ−プレートおよび５５０ｎｍの波長で目標１０ｎｍの面内リターダンスの場合には、傾斜角は、一般に、７１から８８度であり、より確実には８１．５から８５．５度である。高傾斜Ｏ−プレート１１１の物理的な厚さは、一般に、１０μｍから１ｍｍ、より確実には５０μｍから２００μｍである。
【００４９】
第１のＦＢＡＲコーティング１２０は、第１の屈折率整合部分１２２と第２の屈折率整合部分１２３の間に配置された第１の構造性複屈折スタック１２１を含む。同様に、第２のＦＢＡＲコーティング１３０は、第３の屈折率整合部分１３２と第４の屈折率整合部分１３３の間に配置された第２の構造性複屈折スタック１３１を含む。
【００５０】
各構造性複屈折（ＦＢ）スタック１２１／１３１は、一般に、対照的な屈折率の材料の交互の層から形成された周期的スタックである。例えば、一実施形態では、各ＦＢスタック１２１／１３１は、高屈折率材料と低屈折率材料の交互の層を含む。他の実施形態では、各ＦＢスタック１２１／１３１は、高屈折率材料、中間屈折率材料および低屈折率材料の交互の層を含む。各場合に、各層の厚さは、異なる材料で変化する可能性があり、動作波長の何分の１かに制限される（例えば、λ＝５５０ｎｍの何分の１か）。当技術分野では知られているように、光の波長よりも遥かに小さな厚さを有する交互の屈折率層の周期的スタックは、−Ｃ−プレート・リターダとして機能するゼロ次サブ波長回折格子（ＺＯＧ）を形成するように設計することができる。この回折要素の−Ｃ−プレート・リターダンスは、分子複屈折ではなく交互の層の構造（形）から生じるので、交互の層は、常態では等方性である材料から形成することができる。例えば、交互の層の適切な材料のいくつかの例には、シリカ（ＳｉＯ２、ｎ＝１．４６）、タンタラ（Ｔａ２Ｏ５、ｎ＝２．２０）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３、ｎ＝１．６３）、ハフニア（ＨｆＯ２、ｎ＝１．８５）、チタニア（ＴｉＯ２、ｎ＝２．３７）、ニオビア（Ｎｂ２Ｏ５、ｎ＝２．１９）、およびフッ化マグネシウム（ＭｇＦ２、ｎ＝１．３８）のような有機および無機誘電体がある。
【００５１】
各ＦＢスタック１２１／１３１の−Ｃ−プレート・リターダンスは、一般に、層の厚さ、層の屈折率、および／または交互の層の数を変えることによって、特定の用途に合わせて作られる。例えば、一実施形態では、−Ｃ−プレート・リターダンスの大きさは、ゼロ次の実効媒体理論（ｚｅｒｏｔｈ  ｏｒｄｅｒ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  Ｍｅｄｉａ  Ｔｈｅｏｒｙ、ＥＭＴ）を使用して推定され、この理論では、周期的等方屈折率構造は、実効常光線屈折率および異常光屈折率を有する負の単軸複屈折の層として説明される。ＥＭＴは、米国特許第５，１９６，９５３号にさらに詳細に記載されている。ＥＭＴ  Ｃ−プレート・リターダンスの推定に続いて、１つまたは複数のこれらのパラメータを変えることによってＦＢスタックを設計するために、ＴＦＣａｌｃおよびＯｐｔｉｌａｙｅｒのような市販のコンピュータ・モデル化プログラムを使用し、そして所望の−Ｃ−プレート・リターダンスを得ることができる。一般に、−Ｃ−プレート・リターダンスは、高傾斜Ｏ−プレート１１１によって与えられる＋Ｃ−プレート・リターダンスおよびＶＡＮモードＬＣｏＳパネルによって与えられる＋Ｃ−プレート・リターダンスを補償できるように十分大きくなければならない。交互の層の厚さが同じようであるように選ぶことによって、交互の層の間に大きな屈折率差（例えば、０．５よりも大きい）を設けることによって、および／または、交互の層の数を増すことによって（例えば、一般に約２０から１０００）、ＦＢスタックの−Ｃ−プレート・リターダンスは一般に最大にされる。
【００５２】
各屈折率整合部分１２２、１２３、１３２、１３３は、一般に、対照的な屈折率の材料を有する材料から形成された複数の４分の１波長スタックを含む。ＦＢスタック１２１、１３１と共に、屈折率整合部分１２２、１２３、１３２、１３３は、高傾斜Ｏ−プレート１１１および／または支持基板１１９からの光の反射を減少させるために使用されるＦＢＡＲコーティング１２０、１３０を形成する。屈折率整合部分１２２、１２３、１３２、１３３は、ＦＢスタック１２１／１３１を形成するために使用される同じ材料または異なる材料から形成されてもよい。注目すべきことには、屈折率整合部分１２２、１２３、１３２、１３３は、全正味リターダンスの要因の１つとしても含められるべき追加の面外リターダンス（例えば、一般に、＋Ｃ−プレートとして機能する）を与える。言い換えると、トリム・リターダ１００の正味の−Ｃ−プレート・リターダンスを意図された用途（例えば、ＶＡＮモードＬＣｏＳパネルの視野を広げるため）に合わせるために、ＦＢスタック１２１、１３１は、高傾斜Ｏ−プレート１１１、ＶＡＮモードＬＣｏＳパネル、および／またはＭＤＰＳの他の偏光敏感デバイスによって与えられる＋Ｃ−プレート・リターダンスを補償するほかに屈折率整合部分１２２、１２３、１３２、１３３によって与えられる＋Ｃ−プレート・リターダンスを補償する−Ｃ−プレート・リターダンスを与えるように設計されるべきである。
【００５３】
妥当なＦＢ厚さを維持するために、高傾斜Ｏ−プレートにおけるＣ−プレート・リターダンスとＡ−プレート・リターダンスの比γ（Γｃ／Γａ）は、５００未満であるべきであり、一般には１５０未満である。例えば、再び表１を参照すると、８５度面外傾斜にカットされ約１００ミクロンの厚さに研磨された単層石英Ｏ−プレートは、λ＝５５０ｎｍで約７ｎｍの面内リターダンス、およびλ＝５５０ｎｍで約９００ｎｍの寄生＋Ｃ−プレート・リターダンスを生じる。トリム・リターダ１００が、λ＝５５０ｎｍで約２００ｎｍのＣ−プレート・リターダンスを有するＬＣｏＳイメージャ・パネルを補償するように設計される場合、ＦＢＡＲコーティングによる必要なＣ−プレート補償は、λ＝５５０ｎｍで約−９９０ｎｍである。この量の−Ｃ−プレート・リターダンスは、１，１００ｎｍ石英Ｏ−プレートとＶＡＮパネル＋Ｃ−プレートとの組合せリターダンスを打ち消すのに十分である。この計算では、米国特許第７，１７０，５７４号に大要が説明されているように、Ｃ−プレート・リターダンスの基礎屈折率は、λ＝５５０ｎｍで、＋Ｃ−プレートでは｛１．６５、１．５０｝、−Ｃ−プレートでは｛１．５０、１．６５｝の｛ｎｅ、ｎｏ｝に固定された。一実施形態では、λ＝５５０ｎｍで約−９９０ｎｍのＣ−プレート・リターダンスは、２つのＦＢスタックで与えられ、各スタックは、各ＦＢＡＲコーティングの全厚さが約６．２μｍであるような具合にシリカとタンタラの材料が交互になった１９４層から形成されている。
【００５４】
ＦＢスタック１２１、１３１および屈折率整合部分１２２、１２３、１３２、１３３は、別個の成分として上で説明されたが、実際には、ＦＢスタック１２１、１３１は、通常、各ＦＢスタック１２１、１３１と対応する屈折率整合部分１２２、１２３、１３２、１３３との間の遷移がぼやけるように反射防止（ＡＲ）コーティング設計に一体化される。第１（１２０）および第２（１３０）のＦＢＡＲコーティングは、一般に、化学気相成長法（ＣＶＤ）、プラズマ増速ＣＶＤ、電子ビーム蒸着、熱蒸着、スパッタリング、および／または原子層堆積のような従来の真空堆積技術を使用して作られる。
【００５５】
上述の実施形態では、傾斜角配向にカットされ、かつ２つの構造性複屈折ＡＲスタックの間にサンドイッチ状に挟まれた固体複屈折結晶は、ＬＣｏＳパネルのコントラスト補償に適したＡ／−Ｃ−プレート・リターダ機能を有するトリム・リターダを実現するために使用される。
【００５６】
有利なことには、このトリム・リターダ１００のＡ−プレート・リターダンスは、単層複屈折結晶（例えば、高傾斜Ｏ−プレートとしてカットされた）によって与えられる。Ａ−プレート・リターダンスは、有機層ではなく無機複屈折層によって与えられるので、トリム・リターダ１００は、比較的耐久性が高く高信頼性である。例えば、トリム・リターダ１００は、長期間にわたって（例えば、１０，０００時間を超えて）、高光束密度（例えば、４０メガルクスを超える）および高温（例えば、摂氏１２０度を超える）に耐えることができなければならない。Ａ−プレート・リターダンスは、Ａ−プレートまたは低傾斜Ｏ−プレートではなく高傾斜Ｏ−プレートによって与えられるので、トリム・リターダ１００は、比較的公差の大きい面内リターダンス厚さを有する。例えば、公称厚さ１００μｍの石英板では、１％の厚さ公差は１μｍの研磨誤差要求になる。Ａ−プレート・リターダンスは、Ａ−プレートまたは低傾斜Ｏ−プレートではなく高傾斜Ｏ−プレートによって与えられるので、多波リタデーションではなく真にゼロ次の大きさの小さいリターダンスを与えるように、比較的厚い面内リターダ用板をカットすることができる。したがって、トリム・リターダ１００は、比較的広帯域の用途に適している。Ａ−プレート・リターダンスは、２つの複屈折層の縦続接続ではなく単層の複屈折結晶によって与えられるので、厳しい方位角公差に関連した問題は未然に除去される。さらに、円形リターダンスに関連した問題は、軽減される。特に、当技術分野では知られていることであるが、非光学活性単層結晶のＯ−プレートは、円形リターダンスを生じる筈がない。さらに、Ａ−プレート・リターダンスは、２つの複屈折層の縦続接続ではなく単層の複屈折結晶によって与えられるので、トリム・リターダは、比較的安定な実効速軸／遅軸を全ての波長で有し、方位角オーバクロッキングに比較的鈍感であるようになり、さらに、比較的優れたリターダンスの大きさおよび方向一様性（すなわち、２つの層の縦続接続に関連した複合誤差がなくなる）を与える。
【００５７】
さらに有利なことには、トリム・リターダ１００の−Ｃ−プレート・リターダンスは、１つまたは複数のＦＢＡＲコーティングによって与えられる。ＦＢＡＲコーティングは、高傾斜Ｏ−プレートの＋Ｃリターダンスを打ち消し、かつＬＣＤパネル（例えば、ＶＡＮモードＬＣｏＳ）の＋Ｃ−プレート・リターダンスを補償するのに十分な−Ｃ−プレートを実現することができるので、全機能Ａ／−Ｃ−プレート機能を有するトリム・リターダが実現される。ＦＢＡＲコーティングは、高傾斜Ｏ−プレートおよび／または支持基板の外面に直接堆積される。したがって、全機能トリム・リターダは、製作することが現実的であり、潜在的に高製造歩留まりである。さらに、堆積されたＦＢＡＲ誘電体膜は、高傾斜Ｏ−プレートおよび／または支持基板の表面に適合する。したがって、薄膜スタックとして作られた−Ｃ−プレート・リターダのＣ−プレート軸は、自動的に、その表面に垂直に配向されている。さらに、ＦＢＡＲが無機誘電体層から作られるとき、Ａ／−Ｃ−プレート機能を有する結晶板トリム・リターダの耐久性は、犠牲にされない。注目すべきことには、ＦＢＡＲコーティングは、比較的広帯域の−Ｃ−プレート・リターダンスを有している。
【００５８】
図１１に示された全機能トリム・リターダ１００のコントラスト補償の効力を示すために、トリム・リターダ１００のリターダンスおよびいくつかの個々の成分が、さらに詳細に調べられた。図１２を参照すると、コーティングなし単層石英Ｏ−プレートの遅軸（ＳＡ）面・速軸（ＦＡ）面に沿ったＡＯＩ特性に対して測定リターダンスが示されている。コーティングなし単層石英Ｏ−プレートは、厚さが約１００μｍであり、約８５度の傾斜角を有している。明らかなことであるが、赤色（６３０ｎｍ）、緑色（５５０ｎｍ）および青色（４５０ｎｍ）の波長での角度プロファイの間に分散はほとんどない。線形リターダンス特性は、ＦＡ面に沿って０度ＡＯＩに関して対称であり、一方で、ＳＡ面に沿った特性は非対称である。
【００５９】
図１３は、ガラス基板上に積層されたコーティングなし単層石英Ｏ−プレートについて、測定された面内線形リターダンス・スペクトル、円形リターダンス・スペクトル、および軸方向スペクトルを示す。このリターダは、λ＝５５０ｎｍにおいて、約６．５ｎｍの線形リターダンスおよび７．５ｎｍの円形リターダンスを与える。線形リターダンスは、比較的非分散的である。円形リターダンスの大きさは、大きくかつ分散的である。軸方向は、波長範囲全体にわたって比較的一様な特性を示すが、データがＡＲコーティングの無いことの影響を受けている可能性がある。
【００６０】
図１４を参照すると、ＦＢＡＲコーティング単層石英Ｏ−プレート・リターダについて、測定された、およびモデル化された線形リターダンス・スペクトル、円形リターダンス・スペクトル、および軸方向スペクトルが示されている。ＦＢＡＲコーティング（積層Ｏ−プレートの両側）は、−Ｃ−プレートＦＢスタックに加えて２帯域（すなわち、赤および緑）ＡＲスタックを含む。高傾斜単層石英Ｏ−プレートを表す数値モデルは、８５度の傾斜角および８５μｍのプレート厚さを含んだ。異常波および正常波に対してそれぞれ１．５５５４および１．５４６１の屈折率を持つ全｛ｎｅ、ｎｏ｝分散データが使用された（すなわち、この分散データは、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｌｍａｚｏｐｔｉｃｓ．ｃｏｍ／Ｑｕａｒｔｚ．ｈｔｍから入手可能である）。測定面内リターダンスとモデル化面内リターダンスの両方は、全ＡＲ帯域にわたって約６ｎｍであった。注目すべきことには、このＡ−プレート・リターダンスは、ＬＣｏＳイメージャ・パネルの残留Ａ−プレート・リターダンスを補償するのに適している。
【００６１】
ＦＢＡＲコーティング単層石英Ｏ−プレート・リターダの−Ｃ−プレート機能は、図１５に示されている測定リターダンス対ＡＯＩ特性から明らかである。追加ＦＢＡＲスタックは約−９９０ｎｍのＣ−プレート・リターダンスを与え、これは、単層石英Ｏ−プレートの約＋９００ｎｍのＣ−プレート・リターダンスと組み合わされたとき、約−１８０ｎｍの正味Ｃ−プレート・リターダンスを生じた。約−１８０ｎｍの正味Ｃ−プレート・リターダンスは、ＬＣｏＳイメージャ・パネルの約２００ｎｍＣ−プレート・リターダンスを補償するのに適している。注目すべきことには、様々な要素による正および負のＣ−プレート・リターダンスは、屈折率差のために単純に加算にならない。
【００６２】
ＦＢＡＲコーティング単層石英Ｏ−プレート・リターダは、また、図１６に示されるように、リターダンスの三つ組（例えば、直線および円形リターダンス、並びに軸方向）を与えるようにもモデル化された。等方性旋回が想定されたが、これが、ＡＯＩに対する測定リターダンス特性とモデル化リターダンス特性の不一致の原因である。
【００６３】
完璧にするために、コーティング単層石英Ｏ−プレートを使用して測定されたリターダンスの三つ組の全視野（ＦＯＶ）図が図１７に与えられている。高傾斜単層石英Ｏ−プレートを使用することで、線形リターダンスＦＯＶ特性と軸方向ＦＯＶ特性の著しい非対称性が生じたことが分る。幸いなことに、反射型ＬＣｏＳ光エンジンで補償器として使用されるトリム・リターダなどの二回通過方式では、非対称性は二回通過伝播で打ち消される。円形リターダンスＦＯＶ特性は、石英層の旋回定数が本質的に等方性に近いことを示す。
【００６４】
コーティング単層石英Ｏ−プレート（例えば、積層Ｏ−プレートの両側のＦＢＡＲ）が、ＶＡＮモードＬＣｏＳシステムのコントラスト強調物として試験された。試験の構成は、Ｋ．Ｔａｎ他、「Ｄｅｓｉｇｎ  ａｎｄ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ  ｆｏｒ  ｈｉｇｈ  ｃｏｎｔｒａｓｔ  ＬＣｏＳ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ」、２００５年、ＳＩＤ  ２００５、１８１０頁に述べられている通りである。緑色波長帯域と赤色波長帯域のコントラスト比は、約３，５００：１および４，５００：１と測定された。これらの結果は、Ｋ．Ｔａｎ他、「Ｄｅｓｉｇｎ  ａｎｄ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ  ｆｏｒ  ｈｉｇｈ  ｃｏｎｔｒａｓｔ  ＬＣｏＳ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ」、２００５年、ＳＩＤ  ２００５、１８１０頁に述べられているＬＣＰ／ＦＢＡＲリターダと比較することができ、ここでは、同じ試験構成および同じＬＣｏＳパネルを利用して、緑色および赤色のコントラスト比は６，５００：１および８，５００：１であった。
【００６５】
その比較してより悪いコントラスト比は、厚い単層石英Ｏ−プレートに無視できない円形リターダンスが存在することに起因すると考えられる。単層石英Ｏ−プレートの厚さが４分の１に減ると（例えば、厚さ８８μｍではなく約２２μｍ）、円形リターダンスもまた４分の１に減少し、したがってコントラスト比が向上することは予想される。単層石英Ｏ−プレートの厚さが４分の１に減った（例えば、厚さ約２２μ）ときでも、６．５ｎｍの面内リターダは、依然として、石英の４分の１波長板（例えば、これは約１４μｍの厚さであろう）よりも厚い。上で述べたように、石英Ａ−プレートとして構成された１３８ｎｍのリターダではなく石英Ｏ−プレートとして構成された６．５ｎｍのリターダを使用することの重要な有利点は、関連したリターダのオーバクロッキング感度である。一般に、４分の１波長板と大きさの小さいリターダの感度には、１０：１の係数がある。
【００６６】
もしくは、その比較的悪いコントラストは、異なる複屈折結晶材料を選ぶことによって向上させることができ、この場合、複屈折は小さい（例えば、石英のように）が、光学活性がない（すなわち、円形リターダンスとして現れる）。例えば、適切な材料の一例は、単結晶ＭｇＦ２である。
【００６７】
もちろん、上述の実施形態は、単に例として提供されただけである。当業者は理解することであろうが、本発明の範囲から逸脱することなしに、様々な修正物、代替え構成、および／または同等物が使用されるだろう。例えば、２つのＦＢＡＲコーティングの間に高傾斜Ｏ−プレートを位置付けすることは低応力設計を実現するが、他の実施形態では、高傾斜Ｏ−プレートの１つの側だけがＦＢＡＲでコーティングされる。もしくは、他の実施形態では、１つまたは複数のＦＢＡＲコーティングおよび高傾斜Ｏ−プレートは、異なる基板で支持される。さらに、ＦＢＡＲコーティング高傾斜Ｏ−プレートは、ＶＡＮモードＬＣｏＳシステムでトリム・リターダとして使用するのに適していると述べたが、他の実施形態では、これは、他のＬＣｏＳシステムおよび／または透過型ＬＣＤ投影システムで使用される。さらに、ＦＢＡＲコーティング高傾斜Ｏ−プレートは、独立型のトリム・リターダとして示されたが、他の実施形態では、これは、マイクロディスプレイ投影システムのディスプレイ・パネル・カバーに一体化される。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される意図である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】従来技術の３パネル・ワイヤ格子偏光子（ＷＧＰ）ベースの液晶オン・シリコン（ＬＣｏＳ）光投影エンジンを示す模式図である。
【図２】ＬＣｏＳパネルおよびトリム・リターダを二回通過による直線偏光の維持を示す図である。
【図３】ＬＣｏｓパネルおよびトリム・リターダの遅軸の相対的な方位角方向を示す模式図である。
【図４】図４ａは実質的に大きさの等しいＡ−プレート副要素を有する二重層Ａ−プレート要素を示す模式図である。図４ｂは交差軸Ａ−プレート要素を示す模式図であり、Ａ−プレート副要素は、実質的に直交するリターダ軸で方向付けされている。
【図５】二重層Ａ−プレート／Ａ−プレート石英リターダのモデル化軸外リターダンス特性を示す図である。
【図６】交差軸Ａ−プレート／Ａ−プレート石英リターダのモデル化軸外リターダンス特性を示す図である。
【図７】二重層Ａ−プレート・リターダ要素のモデル化面内リターダンス成分（直線および円）およびリターダ軸を示す図である。
【図８】交差軸Ａ−プレート／Ａ−プレート石英リターダのモデル化面内リターダンス成分（直線および円）およびリターダ軸を示す図である。
【図９】図９ａは傾斜配向単軸層を示す模式図である。図９ｂは傾斜配向単軸層の面内および面外リターダ要素への分解を示す模式図である。
【図１０】傾斜配向単軸複屈折層のＣ−プレート・リターダンスとＡ−プレート・リターダンスの比を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に従った構造性複屈折ＡＲコーティング傾斜配向固体複屈折結晶板を示す図である。
【図１２】赤色、緑色および青色波長におけるコーティングなし単層Ｏ−プレート石英リターダの測定された軸外リターダンス特性を示す図である。
【図１３】コーティングなし単層Ｏ−プレート石英リターダの測定された面内リターダンス・スペクトル（直線および円）およびリターダ軸を示す図である。
【図１４】緑−赤ＦＢＡＲコーティング単層石英Ｏ−プレート・リターダの測定およびモデル化面内リターダンス・スペクトル（直線および円）およびリターダ軸を示す図である。
【図１５】コーティング単層石英Ｏ−プレートの測定リターダンスの三つ組（直線、軸および円形リターダンス）を示す図である。
【図１６】コーティング単層石英Ｏ−プレートのモデル化リターダンスの三つ組（直線、軸および円形リターダンス）を示す図である。
【図１７】０から２０°のＡＯＩについて全方位面にわたったコーティング単層石英Ｏ−プレートの測定リターダンスの三つ組（直線、軸および円形リターダンス）を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１００  トリム・リターダ
１１０  単層複屈折結晶アセンブリ
１１１  単層の複屈折結晶
１１２  屈折率楕円体
１１３  デバイス垂線に対する鋭角
１１５  接着層
１１９  透明基板
１２０  第１のＦＢＡＲ誘電体コーティング
１２１  第１の構造性複屈折スタック
１２２  第１の屈折率整合部分
１２３  第２の屈折率整合部分
１３０  第２のＦＢＡＲコーティング
１３１  第２の構造性複屈折スタック
１３２  第３の屈折率整合部分
１３３  第４の屈折率整合部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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