(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
元の偏光配向にある直線偏光を変換する偏光スイッチであり、
前記元の偏光配向に対し第１の配向軸を有する第１の液晶セルと、
前記元の偏光配向に対し第２の配向軸を有する第２の液晶セルと、
前記第１の液晶セルと前記第２の液晶セルの第１の面との間に位置し、前記偏光スイッチを通じた視界を向上させる少なくとも第１の補償層と
を備え、
前記第１の液晶セル及び前記第２の液晶セルは、前記第１の液晶セル及び前記第２の液晶セルの各々にかかる電圧を切り替えることによって、光軸の向きが±４５°の間で切り替わる１／４波長位相遅延子として作用する、偏光スイッチ。
【請求項２】
前記第１の補償層は、ネガティブＣプレート補償子である、請求項１に記載の偏光スイッチ。
【請求項３】
前記第１の補償層は、前記第１の液晶セルおよび前記第２の液晶セルの正味の位相遅延に略対応する位相遅延を有する、請求項１または２に記載の偏光スイッチ。
【請求項４】
前記第１の補償層は、ポリカーボネートを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の偏光スイッチ。
【請求項５】
第２の補償層をさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の偏光スイッチ。
【請求項６】
前記第２の補償層は、前記第２の液晶セルの第２の面に隣接する、請求項５に記載の偏光スイッチ。
【請求項７】
前記第２の補償層は、ネガティブＣプレート補償子である、請求項５または６に記載の偏光スイッチ。
【請求項８】
前記第１の補償層は、前記第１の液晶セルおよび前記第２の液晶セルのいずれかのスプレー状位相遅延のおよそ６０から８０％の範囲に含まれる第１の補償位相遅延を有する、請求項５から７のいずれか一項に記載の偏光スイッチ。
【請求項９】
前記第２の補償層は、前記第１の液晶セルおよび前記第２の液晶セルのいずれかのスプレー状位相遅延のおよそ半分の第２の補償位相遅延を有する、請求項５から８のいずれか一項に記載の偏光スイッチ。
【請求項１０】
偏光スイッチが角度感度を補償する方法であり、
光路に第１の液晶セルを設ける段階と、
前記第１の液晶セルの後に前記光路に少なくとも第１の補償層を設ける段階と、
前記少なくとも第１の補償層の後に前記光路に第２の液晶セルを設ける段階と
を備え、
前記第１の液晶セル及び前記第２の液晶セルは、前記第１の液晶セル及び前記第２の液晶セルの各々にかかる電圧を切り替えることによって、光軸の向きが±４５°の間で切り替わる１／４波長位相遅延子として作用する、方法。
【請求項１１】
前記第１の補償層は、ネガティブＣプレート補償子である、請求項１０に記載の偏光スイッチが角度感度を補償する方法。
【請求項１２】
前記第１の補償層は、前記第１の液晶セルおよび前記第２の液晶セルの正味の位相遅延に略対応する位相遅延を有する、請求項１０または１１に記載の偏光スイッチが角度感度を補償する方法。
【請求項１３】
前記第１の補償層は、分散したポリカーボネートを有する、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の偏光スイッチが角度感度を補償する方法。
【請求項１４】
前記第２の液晶セルの後に前記光路に第２の補償層を設ける段階をさらに備える、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の偏光スイッチが角度感度を補償する方法。
【請求項１５】
前記第２の補償層は、ネガティブＣプレート補償子である、請求項１４に記載の偏光スイッチが角度感度を補償する方法。
【請求項１６】
前記第１の補償層は、前記第１の液晶セルおよび前記第２の液晶セルのいずれかのスプレー状位相遅延のおよそ６０から８０％である第１の補償位相遅延を有する、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の偏光スイッチが角度感度を補償する方法。
【請求項１７】
前記第２の補償層は、前記第１の液晶セルおよび前記第２の液晶セルのいずれかのスプレー状位相遅延のおよそ半分である第２の補償位相遅延を有する、請求項１４または１５に記載の偏光スイッチが角度感度を補償する方法。
【請求項１８】
投影システムであり、
光を出力する投影サブシステムと、
前記投影サブシステムからの前記光を受ける偏光サブシステムと
を備え、前記偏光サブシステムは、
光路上の第１の液晶セルと、
前記第１の液晶セルの後に前記光路に設けられる少なくとも第１の補償層と、
前記少なくとも第１の補償層の後に前記光路に設けられる第２の液晶セルと
前記第２の液晶セルの後に前記光路に設けられる少なくとも第２の補償層と
を有し、
前記第１の液晶セル及び前記第２の液晶セルは、前記第１の液晶セル及び前記第２の液晶セルの各々にかかる電圧を切り替えることによって、光軸の向きが±４５°の間で切り替わる１／４波長位相遅延子として作用する、投影システム。
【請求項１９】
低水準の輝度損失がおよそ１．１％である、請求項１８に記載の投影システム。
【請求項２０】
低水準の色ずれがおよそ０．０１である、請求項１８または１９に記載の投影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は一般的に、立体表示システムに関する。本願発明は特に、大きな入射角において高コントラストを示す、偏光スイッチを備えた、短距離投影システムおよび直視型ディスプレイを含むシーケンシャル３Ｄ立体ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
最新の典型的な立体３Ｄ映画館は、２種類のビューを与える手段としての偏光スイッチと同期した、単一のデジタルプロジェクタを用いる。パッシブ方式の偏光アイウェアは、シーケンシャルな画像を復号化し、それぞれの目に対して適切な視点を与える。システムレベルでは、片方の目が適切な視点の画像を受取り、その間、他方の目は（理想的には）殆ど情報を受け取らないか、または実質的に情報を受け取らない。シャッターが閉じられた状態にあるとき一定の割合の不適切な画像がリークすることがあり、これにより、３Ｄ体験の質は低下する。このゴースト像の程度は、多くの様々な原因によって決まる。その原因には、プロジェクタ、偏光スイッチ、画面、アイウェアおよびシステムを通過する光線に関する幾何学などが含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
直視型シーケンシャル３Ｄにおいては、偏光スイッチはディスプレイの出力部に載置することが出来る。それらのディスプレイには、ＬＣＤ、プラズマディスプレイ、ＯＬＥＤおよび他の適切なディスプレイ技術が含まれる。偏光スイッチはディスプレイと同期して動作し、また、スクロールシャッターを含みうる。このことは、米国特許出願第１２／１５６，６８３号、第１２／８５３，２７４号、第１２／８５３，２７９号、および第１２／８５３，２６５号などの係属中の出願に記載されている。これらの米国特許出願は全て、参照により本願に組み込まれる。複数の視聴者が同様な高コントラストを体験するには、ディスプレイが多くの異なる角度から眺められたときに、シャッター動作が有効であることが望ましい。これには、水平角が４０°を超える場合であっても許容できる３Ｄ体験を提供する必要がある。ＺＳｃｒｅｅｎなどの従来の偏光スイッチは、そのような性能を有しない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書で説明するのは、偏光スイッチ素子が角度感度および光線方向の変化が性能に及ぼす影響、並びに、そのような影響を補償し、性能を向上させる方法である。より詳細には、液晶（ＬＣ）偏光スイッチが角度感度を補償する方法について説明する。一実施形態において、デュアルセル偏光スイッチの対称性を利用し、一定の範囲の角度においてコントラストおよび効率性を向上させる、１以上の補償層を導入することが出来る。
【０００５】
他の実施形態において、補償層を導入することが出来る。第１の補償層は、ＬＣセルの間に位置し、第２の補償層は、分析円偏光子と偏光スイッチとの間に位置してよい。これによりＦＯＶをさらに向上させることが出来る。一実施形態において、両方の補償子がネガティブＣプレートである。この場合、セルの間の補償子の位相遅延は、ＬＣセルとおよそ同じ（スプレー状の）位相遅延であり、視聴者とＺＳｃｒｅｅｎとの間の補償子は、セルの（スプレー状の）位相遅延のおよそ半分の位相遅延を有する。
【０００６】
本開示の上記およびその他の利点および特徴については、本開示の内容をすべて参照することで当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施形態は添付図面に一例として図示されている。添付図面では、同様の参照番号は同様の構成要素を示す。図面は以下の通りである。
【図１】図１は、本願発明に係る例示的な三次元の映画投影システムの動作を示す概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本願発明に係る分析アイウェアを備えたＺＳｃｒｅｅｎのレイアウトを示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本願発明に係る分析アイウェアを備えたＺＳｃｒｅｅｎの他のレイアウトを示す。
【図３】図３は、本願発明に係る、法線入射および２つの低水準の方位角のオン状態のスペクトルを示すグラフである。
【図４】図４は、本願発明に係る、補償されていないＺＳｃｒｅｅｎの、最大入射角が３０°のオフ状態のリークを示す極座標プロットである。
【図５】図５は、本願発明に係る、補償されていないＺＳｃｒｅｅｎの、最大入射角が３０°のオフ状態のリークを示す極座標プロットである。
【図６Ａ】図６Ａは、本願発明に係る、図２Ａに示す状態に対応する、ネガティブＣプレートの位相遅延が−５５０ｎｍである場合のオフ状態のリークを示す極座標プロットである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本願発明に係る、図２Ｂに示す状態に対応する、ネガティブＣプレートの位相遅延が−５００ｎｍおよび−２５０ｎｍである場合のオフ状態のリークを示す極座標プロットである。
【図７Ａ】図７Ａは、本願発明に係る、図４に示す状態に対応する、ネガティブＣプレートの位相遅延が−５５０ｎｍである場合のオフ状態のリークを示す極座標プロットである。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本願発明に係る、図４に示す状態に対応する、ネガティブＣプレートの位相遅延が−５００ｎｍおよび−２５０ｎｍである場合のオフ状態のリークを示す極座標プロットである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
一般的に本願発明は、偏光スイッチ素子が角度感度、および光線方向の変化が性能に及ぼす影響に関する。そのような影響を補償することによって性能を向上させる技術を開示する。より詳細には、本明細書は、液晶（ＬＣ）偏光スイッチが角度感度を補償する装置および方法を説明する。一実施形態において、デュアルセル偏光スイッチの対称性を利用し、一定の範囲の角度においてコントラストおよび効率性を向上させ得る、１以上の補償層を導入することが出来る。さらに、補償層は、偏光スイッチと分析円偏光アイウェアとの間に位置してよい。これにより、一定の範囲の角度において少なくともコントラストおよび効率性がさらに向上できる。後者の例では、出力側のＬＣセルとグラスエンドキャップとの間の偏光スイッチに貼り付けてもよい。
【０００９】
なお、本開示の実施形態はさまざまな光学系および投影システムで利用され得ることに留意されたい。実施形態は、さまざまなプロジェクタ、投影システム、光学素子、コンピュータシステム、プロセッサ、自立型投影システム、視覚システムおよび／または音声視覚システム、ならびに、電気装置および／または光学装置を含むとしてもよいし、または、これらと協働するとしてもよい。本開示の態様は、光学装置および電気装置、光学システム、プレゼンテーションシステム、または偏光スイッチを用いる任意の種類の光学システムを含む任意の装置に関連するものであれば、実質的にどのような装置とも利用可能である。したがって、本開示の実施形態は、光学システム、視覚表示および／または光学表示で用いられる装置、視覚周辺機器等で、そして、数多くのコンピュータおよび／または電気通信環境において利用されるとしてよい。
【００１０】
実施形態の詳細な内容を開示する前に、本開示からは他の実施形態も実施可能であるので、本開示は、図示した特定の構成の詳細な内容に従って適用または作成することに限定されないことを理解されたい。さらに、本発明の態様は、それぞれが独自に一意的な発明を定義するべく、組み合わせおよび配置を変えて説明するとしてよい。また、本明細書で用いる用語は、本発明を説明することを目的としたものであり、限定するものではない。
【００１１】
図１は、単一の投影（シーケンシャル）プラットフォーム１２０を用いた立体的な三次元の映画投影システム１００の動作を示す概略図である。動作において、左目用画像１０２および右目用画像１０４が連続して、投影プラットフォーム１２０から、偏光スイッチ１２２を通り、偏光保持画面１１０へ投影される。偏光保持画面１１０により、投影プラットフォーム１２０および偏光スイッチ１２２からの偏光が、映画観賞者１４０へ向けて反射される。左目用画像および右目用画像は、アイウェア１５０を着用する映画観賞者１４０によって眺められる。アイウェア１５０は、直交する方向に偏光された光のそれぞれを復号化し、物体１０６の奥行を感じられるようにする。一般的に立体視体験の質は、システム１００の、投影プラットフォーム１２０から送信された偏光の程度を高く維持する能力に依存し得る。
【００１２】
現在、ＬＣ偏光スイッチ１２２は、投影レンズの出力で動作することが出来る。劇場のレイアウトに応じて、投影比は著しく変わり得る。投影比は、プロジェクタ−スクリーン間の距離の画面幅に対する比率として定義される。言い換えると、投影比は、「投影比＝Ｄ／Ｗ」と表すことが出来る。
【００１３】
図１に、距離Ｄおよび幅Ｗを示す。
【００１４】
投影比が低く、例えば１．２未満である場合、画面幅１フィートあたり、プロジェクタが画面からおよそ１．２フィート離れていることになる。このような低投影比の場合には、ＬＣ素子の角度に関する性能への要求が非常に高くなり、コントラストおよび効率性の低下へと繋がり得る。図１に示すように、空気中において、光線が法線に対しおよそ２５°を超えることは珍しくない。
【００１５】
ＺＳｃｒｅｅｎは、入力直線偏光手段、およびそれに伴う、偏光子に対しおよそ±４５°に配向された、交差するラビング方向を有する１対のＬＣ素子（πセル）を有する偏光スイッチ１２２の例である。例としては米国特許第４，７９２，８５０号の図３〜１１、およびそれら図面に関連して説明されるものがある。ＺＳｃｒｅｅｎ偏光スイッチの例は、本発明の譲受人に譲渡された、Ｌｉｐｔｏｎらの米国特許第４，７９２，８５０号および第７，６３３，６６６号に説明されている。これら両方の特許は、参照により本願に組み込まれる。偏光スイッチの他の例は、本発明と共通の出願人の、Ｒｏｂｉｎｓｏｎの米国特許第７，５２８，９０６号に説明されている。当該特許は、参照により本願に組み込まれる。
【００１６】
ＺＳｃｒｅｅｎでは、１つのセルが高電圧状態（ＶＨ）にあるとき、他のセルは低電圧状態（ＶＬ）かまたは保持電圧状態にあるように、πセルは実質的に同期して動作する。電圧が入れ替わるとセルは全体として、光軸の向きがおよそ±４５°の間で入れ替わる１／４波長位相遅延子のように作用する。対応する円偏光アイウェアのレンズを組み合わせる場合は原理的には、ゼロ次１／２位相遅延とクロマチック状態とを組み合わせると、高コントラストニュートラルオフ状態が得られる。この比較的理想的な状況は、ＺＳｃｒｅｅｎを通る光線の方向が法線方向から逸脱すると達成され得ない。
【００１７】
略法線入射の場合、πセルは、線形可変位相遅延子として機能する。しかし、πセルは、他の入射角の場合、ディレクタプロファイルの不均一性が原因となり、線形可変位相遅延子として機能しない。πセルと関連したディレクタ分布が原因となり、セルは、求められるスイッチングを達成するのに求められるよりも非常に大きな位相遅延を有することになる。例えば、およそ１４０ｎｍのスイッチングをもたらすには、およそ５００ｎｍを超える位相遅延を有するセルを用いることが望ましい。このさらに大きな位相遅延が、視界（ＦＯＶ）の性能にマイナスの影響を及ぼす。一般的に、ディレクタプロファイルにより、もたらされる作用は、法線から逸れた純粋な位相遅延シフトではない。よって、フィルム補償を用いたＦＯＶを向上させる試みでは限られた効果しか得られない。
【００１８】
偏光補償子は、Ｇ．Ｓｈａｒｐらの著書であり、本願に参照により組み込まれるＰｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ｆｏｒ  ＬＣＤ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  （２００５）に一般的に説明されている。偏光補償子を用いて、直視型ＬＣディスプレイのＦＯＶを向上させることが出来る。補償方式は、ＬＣのモードとセルのレシピに依存する。Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ＩＰＳ）、Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ａｌｉｇｎｅｄ（ＶＡ）およびＴｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ（ＴＮ）製品などを含む現在のＬＣＤ製品にはいくつかのモードを用いることが出来、それぞれのモード毎に任意の補償方式が用いられる。補償フィルムとしては多くのものがある。ＡプレートおよびＣプレートとして作用するものとしては比較的多くの選択肢があるが、Ｏ（斜方）プレートとして作用するものは比較的少ない。前者、つまりＡプレートおよびＣプレートの例としては、ポリマーフィルムの鋳造／押出成形および引き伸ばしによって製造されるものがある。後者、つまりＯプレートの例には、Ｆｕｊｉが供給する、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）シート上にコーティングされた円盤状ＬＣポリマーを有するＷＶフィルムがある。効果的かつ複数のサプライヤによる供給が豊富な補償方式を特定することが有利である。
【００１９】
アクティブ方式のマトリックスディスプレイデバイスとは異なり、偏光スイッチは、比較的高い電圧レベルで動作させることが出来る。高い電圧レベルで動作させることによる利点としては、位相遅延のスイングを最大化させつつ、より迅速なスイッチングが可能となるということがある。このことによりさらに、完全に電圧を印加した状態でのディレクタプロファイルを実質的に均一化させることができ、よって補償の効果を向上できる。ＶＨ状態にあるπセルは、電圧が十分に高い場合、実質的にポジティブＣプレートとして作用する。つまり、ＬＣ材料は、基板に対しおよそ法線の光軸を有するポジティブ一軸性位相遅延子として作用する。本願発明によると、実質的に均一なディレクタプロファイルを達成すべく、例えばおよそ３．５ミクロンセルに亘り、ＶＨ電圧振幅はおよそ２０Ｖを超える。セルの信頼性および性能はイオン移動によって低下し得るが、長期にわたる信頼性および性能を確実なものとすべくＤＣのバランスのとれた波形を用いる。境界においてスイッチングされていない材料が残り得るが、電圧が十分に高ければ、性能に対する影響はあまりない。逆に、ＶＬ状態にあるπセルは、比較的補償を行うのが難しい、非常に不均一なディレクタプロファイルを有し得る。
【００２０】
本願発明の一実施形態によると、ネガティブＣプレート補償子、または同様の機能性を有する任意の補償子を、図２Ａに示すように２つのセルの間に挿入する。ＺＳｃｒｅｅｎの動作においては１つのセルが常におよそ完全に電圧を印加した状態であるので、ネガティブＣプレートを用いることによって、完全に電圧を印加したセルがＦＯＶの悪化に大きく寄与するようなことがないものとすることが出来る。さらに、ＺＳｃｒｅｅｎとアイウェアとの間に、図２Ｂに示すようにネガティブＣプレートを導入することにより、さらにＦＯＶを向上させることが出来る。適切に設計された補償子の利点を例示する。
【００２１】
本願発明によると、視界（ＦＯＶ）が補償された偏光スイッチは、オン状態の色および輝度の均一性、並びにオフ状態の偏光コントラスト比を評価することによって設計することが出来る。オフ状態の偏光コントラスト比は、３Ｄのゴーストレベル、またはクロストークを表す。法線入射で最大の性能を得るべく設計されたシステムでは、入射角が増すにつれて、これらの性能測定基準の１以上が低下する。また性能の低下は一般的に、方位角にも依存する。本明細書では主に、空気中での入射角が３０°の場合の性能について分析を行う。この例は、映画視聴環境のシナリオにおける、例えば低投影比がおよそ１．０である代表例である。色の均一性は、法線入射の色座標に対する、ＺＳｃｒｅｅｎを通る特定の光線のオン状態のｘｙ色座標におけるｒｍｓ偏差として測定する。この計算は、全体的に白い状態にある典型的なＤＬＰ映写機のスペクトルによって重み付けされる。しかし計算には、偏光子による吸収および青色への影響がより大きいインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）吸収／反射などの他の二次クロマチック効果を含まない。
【表１】
0005911485.tif 000002
３０°が入射角である低水準の方位角でのネガティブＣプレートによる補償がある場合とない場合のＺＳｃｒｅｅｎの性能。
【００２２】
ＺＳｃｒｅｅｎのオン状態のスペクトルは、例えば、ポリカーボネートＱＷ（アイウェア）位相遅延子およびＺＳｃｒｅｅｎのＱＷ位相遅延子の両方の作用によって、ゼロ次半波位相遅延子と関連している。表１の結果は、これら両方の材料と関連した複屈折分散性を含んでいる。この特定のケースに関しては、５１６ｎｍの中心波長を選択する。このことによって輝度が最大化されるとは限らないが、青色と赤色の間のよりバランスのとれた反応が得られる。
【００２３】
図３は、法線入射での補償されていないＺＳｃｒｅｅｎのオン状態のスペクトル３１０および、法線から略３０°だけ逸れて入射した特定の方位角（４５方位角および−４５方位角）の２つのスペクトル３２０、３３０のスペクトル反応を示すグラフ３００である。スペクトルにおける青方偏移と赤方偏移の両方は、これらの極端な角度からグラスを通して見たものを示す。輝度と色の両方に顕著な結果が表れている。
【００２４】
図２Ａおよび２Ｂは、分析アイウェアと合わせてＺＳｃｒｅｅｎの様々なレイアウトを示す。図２Ａに示すレイアウト例２００は、第１の液晶セル２０２、補償子２０４、第２の液晶セル２０６およびアイウェア２０８を含む。追加的に、図２Ｂのレイアウト例２１０は、第１の液晶セル２１２、第１の補償子２１４、第２の液晶セル２１６、第２の補償子２１８およびアイウェア２１９を含む。
【００２５】
４ｘ４Ｂｅｒｒｅｍａｎマトリックスフォーマリズムを用いて、様々な電圧状態の組み合わせ、および分析１／４波長配向の分析に関し、図２Ａおよび２Ｂに示す構造を通る偏光の状態を監視することが出来る。このモデルにおいては、それぞれの電圧状態でのπセルのディレクタプロファイルが計算され、その後、マトリックス伝搬に関し、十分に多い層数の薄い均一層へと分割する。ＬＣパラメータは、完全に印加した電圧が２０Ｖであり、保持電圧が３．５Ｖである高速スイッチングπセルに用いられる典型的な高複屈折性の流体に適切である。ＬＣ位相遅延を分析１／４波長に対応させるべく、低電圧に設定される。このことにより、法線入射で、例えば３，０００：１を超える高コントラストが得られる。
【００２６】
偏光子は、１方向に沿って最大１００％の高透過率を有し、直交方向に沿って、実質的に０の透過率を有する。追加的に、偏光子は、ＴＡＣの効果を発揮するべく、およそ６０ｎｍのネガティブＣプレート補償子を機能層の一方の面に含んでよい。ＺＳｃｒｅｅｎのＬＣセルは、ＬＣ流体の分散性が原因となりいくらかの変動はあるが、およそ５００〜７００ｎｍの範囲の位相遅延を有する。アナライザは、およそ５８９ｎｍでおよそ１２５ｎｍの位相遅延を有し、略分散したポリカーボネート（ＰＣ）を有するＱＷ位相遅延子であってよい。ネガティブＣプレート補償子は、ＦＯＶ性能を向上させるべく選択され、このモデルを目的とし、実質的に分散がないものであってよい。
【００２７】
図４および５は、それぞれ、補償されていないＺＳｃｒｅｅｎの最大入射角が３０°のオフ状態のリークを示す、極座標プロット４００、５００である。方位角−４５°および４５°の低水準の方位角性能は、それぞれ、表１の５行目および７行目に要約して示されている。図４において、クロスハッチングエリア４１０は、リークのエリアを示す。プロット４００の黒色のエリア４２０は、リークが実質的にないエリアを表す。同様に図５において、クロスハッチングエリア５１０は、リークのエリアを示し、黒色のエリア５２０は、リークが実質的にないエリアを表す。追加的に、−４５および＋４５の方位角は性質として異なるものだが、表１に示すように低水準の方位角としての性能は同様である。さらに表１は、補償されていないＺＳｃｒｅｅｎでは、法線からおよそ３０％よりも大きく逸れる場合に輝度のオン状態における大きな損失およびおよそ０．１３の色ずれが起こり得ることを示す。およそ３０°の低水準の方位角の、オン状態のルーメンのオフ状態のルーメンに対する比率として計算されるコントラスト比は、およそ３：１である。そのような性能は、高品質な立体視の体験を得るには許容できないものである。
【００２８】
図２Ｂに示すように、液晶セルの間に第１のネガティブＣプレート補償子を挿入してもよく、ＺＳｃｒｅｅｎと分析円偏光子（アイウェア）との間に第２のネガティブＣプレート補償子を挿入してもよい。システム性能測定基準は、位相遅延値の関数であってもよい。液晶セルの間の第１の補償子の位相遅延が液晶セルの１つの正味の位相遅延におよそ対応し、第２の補償子の位相遅延が液晶セルの１つの正味の位相遅延の大体半分である場合、ＦＯＶ性能を向上させることが出来る。さらに、第１のネガティブＣプレート補償子の位相遅延は、ＺＳｃｒｅｅｎの第１または第２のＬＣセルの一方のスプレー状の位相遅延のおよそ６０〜８０％の範囲に含まれる。
【００２９】
図６Ａは、図４に示す状態に対応する、ネガティブＣプレートの位相遅延が−５５０ｎｍである場合のオフ状態のリークを示す極座標プロット６００である。図６Ｂは、図４に示す状態に対応する、ネガティブＣプレートの位相遅延が−５００ｎｍおよび−２５０ｎｍである場合のオフ状態のリークを示す極座標プロット６１０である。プロット６００、６１０の両方において、図４の黒色のエリア４２０と比較して、リークの少ない、または実質的にリークのないエリアが大きい。プロット６００、６１０のそれぞれにおいて、リークの少ない、または実質的にリークのないエリアは、黒色のエリア６０５、６１５として示す。
【００３０】
図７Ａは、図５に示す状態に対応する、ネガティブＣプレートの位相遅延が−５５０ｎｍである場合のオフ状態のリークを示す極座標プロット７００である。図７Ｂは、図５に示す状態に対応する、ネガティブＣプレートの位相遅延が−５００ｎｍおよび−２５０ｎｍである場合のオフ状態のリークを示す極座標プロット７１０である。表１は、補償が行われていない場合と比較して３つの性能測定基準を向上させる低水準の方位角性能を要約して示す。図６Ａおよび６Ｂと同様に、図７Ａおよび７Ｂのプロット７００、７１０においては、図５のプロット５００と比較して実質的にリークがないエリアが大きい。
【００３１】
他の重要なマトリックスもオン状態での性能向上を示しており、輝度損失および色ずれの低減を示している。低水準の輝度損失は、およそ１．１％であり、他方、補償を行っていない場合では、およそ３１．６％である。低水準の色ずれは、およそ０．０１であり、他方、補償を行っていない場合では、およそ０．１３である。
【００３２】
本明細書で「実質的に」および「およそ」といった用語が用いられた場合、それらに対応する用語および／またはアイテム間の相対性に関する当技術分野で許容される範囲を示す。そのような当技術分野で許容される範囲とは、１％未満から１０％などであり、成分値、角度などに対応するが、これらに限定されない。アイテム間の相対性の範囲とは、１％未満から１０％などである。
【００３３】
本明細書で開示した原理に応じたさまざまな実施形態を上述したが、上述した実施形態は本発明を例示するに過ぎず、本発明を限定するものではないと理解されたい。このため、本開示の範囲は、上述した実施形態例のいずれによっても限定されるべきではなく、本開示内容から明らかとなる請求項およびその均等物によってのみ定義されるべきものである。また、実施形態を説明する際には利点および特徴を挙げたが、上述した利点および特徴は、請求項の適用を、上述した利点の一部または全てを持つ処理および構造に限定するものではない。
【００３４】
また、本明細書のセクション名は、米国特許法施行規則第１．７７条で規定されている内容に従って記載されたものであるか、または、読みやすさを考えて記載されている。本明細書のセクション名は、本開示内容から明らかとなる請求項に記載される発明を限定または特徴化するものではない。具体的に一例として説明すると、「技術分野」というセクション名があるが、請求項は、いわゆる技術分野を説明するためにこのセクションにおいて用いられている用語によって限定されるべきではない。さらに、「背景技術」のセクションで技術を説明しているが、所与の技術を本開示内容の発明に対する先行技術として認めたものと解釈されるべきではない。また、「発明の概要」も、請求項に記載されている発明の特徴を記載したものと解釈されるべきではない。さらに、本開示において「発明」を単数形で記載していても、本開示の新規性が１つのみであるという主張の根拠とされるべきではない。本開示から明らかとなる複数の請求項の限定事項によって複数の発明を記載することができるので、請求項は、１または複数の発明を定義しており、それらの均等物も保護される。いずれにしても、請求項の範囲は、本開示を鑑みて独立して考慮すべきであり、本明細書に記載したセクション名によって制限されるべきではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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