(57)【要約】二段投影アーキテクチャを用いて画素毎を基本として光信号の改善されたコントラスト及び輪郭化を、それ故、全てのビデオピクチャの改善を提供する投影システムについて開示している。マイクロレンズアレイが、画素毎を基本的として画像化するように、第１透過型ＬＣＤイメージャと第２透過型ＬＣＤイメージャとの間に位置付けられる。それらの透過型ＬＣＤイメージャを用いることにより、ライトエンジンのために必要な空間を最小化することができ、高コントラストで低価格のプロジェクタを提供することができる。
2009500660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を投影するための投影システムであって：
第１透過型イメージャ；
第２透過型イメージャ；及び
画素毎を基本として前記第１透過型イメージャから前記第２透過型イメージャへの光出力を画像化するマイクロレンズアレイ；
を有する投影システム。
【請求項２】
請求項１に記載の投影システムであって、前記第１及び第２透過型イメージャの各々の入力に隣接して位置付けられている偏光板を更に有する、投影システム。
【請求項３】
請求項２に記載の投影システムであって、前記第１及び第２透過型イメージャの各々の出力に隣接して位置付けられているアナライザを更に有する、投影システム。
【請求項４】
請求項２に記載の投影システムであって、第１偏光板が照明源と前記第１透過型イメージャとの間に備えられている、投影システム。
【請求項５】
請求項１に記載の投影システムであって、前記第１及び第２透過型イメージャの各々は液晶ディスプレイイメージャである、投影システム。
【請求項６】
照明源；
第１透過型イメージャ、第２透過型イメージャ及びマイクロレンズアレイを有する照明システムからの光出力を受け入れるための投影システムであって、画素毎を基本として前記第１透過型イメージャから前記第２透過型イメージャへの光出力を画像化する、投影システム；並びに
前記投影システムからの光出力を表示するためのスクリーン；
を有するディスプレイ。
【請求項７】
請求項６に記載のディスプレイであって、前記投影システムの前記第１及び第２透過型イメージャの各々の入力に隣接して備えられている偏光板を更に有する、ディスプレイ。
【請求項８】
請求項７に記載のディスプレイであって、前記投影システムの前記第１及び第２透過型イメージャの各々の出力に隣接して備えられているアナライザを更に有する、ディスプレイ。
【請求項９】
請求項７に記載のディスプレイであって、前記投影システムの前記照明源と前記第１透過型イメージャとの間に第１偏光板が備えられている、ディスプレイ。
【請求項１０】
請求項１に記載のディスプレイであって、前記投影システムの前記第１及び第２透過型イメージャの各々は液晶ディスプレイイメージャである、ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、光投影システムに関し、特に、二段投影アーキテクチャに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、特に、反射光エンジン又はイメージャを用いるＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）システムは、リアプロジェクションテレビ（ＲＰＴＶ）等のイメージング装置において益々広く行き渡ってきている。ＬＣＯＳシステムにおいては、投影光は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）により偏光され、ＬＣＯＳイメージャ又は画素のマトリクスを有するライトエンジンの方に方向付けられる。本明細書の全体を通して及び関連技術の実施と調和させて、用語“画素”が、画像の小さい領域又はドット、光の透過の対応する部分、及びその光の透過を生成するイメージャの部分を指定するために用いられている。
【０００３】
イメージャの各々の画素は、離散的な変調光信号又は画素のマトリクスを生成するように、イメージャ又はライトエンジンに入力される階調要素にしたがって入射される光を変調する。変調光信号のマトリクスは、イメージャから反射又は出力され、視認可能な画像を生成するように光の画素を結合して、表示スクリーンに変調光を投影する投影レンズ系の方に方向付けられる。このシステムにおいては、画素毎の階調変動は、画像信号を処理するように用いられるビットの数により制限される。明状態（即ち、最大光）から暗状態（最小光）までのコントラスト比は、イメージャにおける光の漏れにより制限される。
【０００４】
既存のＬＣＯＳシステムの主な短所の１つは、暗状態における光量の減少が困難であることと、その結果として、優れたコントラスト比をもたらすことが困難であることである。
【０００５】
更に、入力は、光のフルスケールを表す必要がある固定されたビット数（例えば、８、１０等）であるため、ピクチャの暗い領域において僅かな差異を表すための有効なビットは殆どない傾向にある。このことは、擬似輪郭に繋がる可能性がある。
【０００６】
暗状態においてＬＣＯＳのコントラストを改善するための一方法は、特定のフレームにおける最大値に基づいて全体のピクチャをスケーリングするようにＣＯＬＯＲＳＷＩＴＣＨ（登録商標）又は類似する装置を用いることである。これは、一部のピクチャを改善するが、高光レベル及び低光レベルを有するピクチャについては殆ど改善しない。この課題を解決する他の方法においては、良好な画像を生成するように方向付けられてきたが、単なるインクリメントによる改善が存在し、それは高価である。
【０００７】
要請されているものは、特に暗状態におけるビデオ画像のコントラスト比を改善し、擬似輪郭を低減する低価格の投影システムである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、二段投影アーキテクチャを用いて画素毎に光信号の改善されたコントラスト及び輪郭化を、それ故、全てのビデオピクチャの改善を提供する。マイクロレンズアレイが、画素毎を基本的として画像化するように、第１透過型ＬＣＤイメージャと第２透過型ＬＣＤイメージャとの間に位置付けられている。それらの透過型ＬＣＤイメージャを用いることにより、ライトエンジンのために必要な空間を最小化することができ、高コントラストで低価格のプロジェクタを提供することができる。
【０００９】
以下、本発明について、添付図を参照して詳述する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、改善されたコントラスト比及び低減された輪郭化を有する、例えば、テレビのディスプレイのための低価格の投影システムを提供する。図１に示す例示としてのＬＣＤ投影システムに対する透過型ＬＣＤにおいては、白色光１がランプ１０により生成される。ランプ１０は、ＬＣＤシステムで用いるために適切である何れかのランプであることが可能である。白色光１はインテグレータ２０に入射し、そのインテグレータは、投影システム３０の方に白色光１のテレセントリックビームを方向付ける。白色光１は、その場合、光２の赤色帯域、緑色帯域及び青色帯域（ＲＧＢ）に分離される。ＲＧＢ光は、ダイクロイックミラー（図示せず）により分離され、変調のために、別個の赤色、緑色及び青色投影システム３０の方に方向付けられる。変調されたＲＧＢ光１６は、その場合、プリズムアセンブリ（図示せず）により再結合され、投影レンズアセンブリにより表示スクリーン（図示せず）に投影される。
【００１１】
代替として、白色光１は、例えば、カラーホイール（図示せず）により時間領域において光２のＲＧＢ帯域に分離され、それ故、ＬＣＤ投影システム３０に対する単独のＬＣＤに１つずつ方向付けられる。
【００１２】
図２に示している、ＬＣＤ投影システム３０に対する例示としてのＬＣＤは、本発明にしたがった二段投影アーキテクチャを用いている。光２の単色のＲＧＢ帯域が、画素毎を基本として投影システム３０により順次に変調される。光２のそれらのＲＧＢ帯域は、投影システム３０に入射し、第１偏光板１００により偏光される。偏光板１００は、例えば、ｐ偏光光のような特定の偏光の光が第１透過型ＬＣＤイメージャ１１０の方に偏光板を透過することを可能にする一方、例えば、ｓ偏光成分がある角度で投影路から離れるように反射することを可能にする。第１透過型ＬＣＤイメージャ１１０は、第１偏光板１００に隣接して備えられている。その偏光板１００を透過するｐ偏光光は、それ故、第１透過型ＬＣＤイメージャ１１０に入射する。第１偏光板１００は、第１透過型ＬＣＤイメージャ１１０に高コントラストを有する光を供給する。
【００１３】
第１透過型ＬＣＤイメージャ１１０からの光出力が、画素毎を基本として画像化されるように、マイクロレンズアレイ１４０に供給される。その光はマイクロレンズアレイ１４０を出た後、第２偏光板１５０に入射する。その第２偏光板１５０は、例えば、ｐ偏光光のような特定の偏光の光が、第２透過型ＬＣＤイメージャ１６０の方に偏光板を透過することを可能にする一方、例えば、ｓ偏光成分がある角度で投影路から離れるように反射することを可能にする。第２透過型ＬＣＤイメージャ１６０は、第２偏光板１５０に隣接して備えられている。その偏光板１５０を透過するｐ偏光光は、それ故、第２透過型ＬＣＤイメージャ１６０に入射する。第２偏光板１５０は、第２透過型ＬＣＤイメージャ１６０に高コントラストを有する光を供給する。
【００１４】
その光６が第２透過型ＬＣＤイメージャ１６０を出た後、見るためのスクリーン（図示せず）に表示画像７を投影する投影レンズアセンブリ４０に入射する。
【００１５】
それ故、各々が４００：１のコントラスト比を有する２つの透過型ＬＣＤイメージャを用いる二段投影システムは、（４００）２：１のコントラスト比をもたらす一方、５００：１のコントラスト比を有するかなり高価はイメージャを用いる一段投影システムは、単に、５００：１のコントラスト比を与えるだけである。
【００１６】
第１及び第２アナライザ１２０、１７０は、第１及び第２透過型ＬＣＤイメージャ１１０、１６０のそれぞれの出力において任意に、位置付けられることが可能である。第１及び第２アナライザ１２０、１７０は、第１及び第２透過型ＬＣＤイメージャ１１０、１６０のそれぞれからの不所望の光の透過を最小化する。
【００１７】
上の説明においては、本発明を実行するための一部の有効なものを示している。本発明の主旨及び範囲内で、多くの他の実施形態が可能である。それ故、上記の説明は、限定するものではなく、例示とみなされるべきものであり、本発明の範囲は、同時提出の特許請求の範囲及びそれと同等の全ての領域により与えられることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態にしたがった二段投影アーキテクチャを有するＬＣＤ投影システムのブロック図である。
【図２】本発明にしたがった例示としての二段投影システムを示す図である。
【図１】
2009500660.tif 000003
【図２】
2009500660.tif 000004
【国際調査報告】
2009500660.tif 000005
2009500660.tif 000006