(57)【要約】  リターダスタックフィルタを有するプロジェクターにおいてビームスプリッタを用いて原色を直交偏光し、したがって偏光ビームスプリッタをカラースプリッタおよびコンバイナに変換する。中位のｆ−数のビームスプリッタは、従来のリターダスタックの性能を下げ、カラークロストークを生じ得るスキュー光線における幾何学的偏光回転を誘導する。本明細書に示すリターダスタックは入力および出力偏光子構造の間の対称に感受性である。これらのスタックは、偏光変換を提供して、垂直入射性能がすべての入射光に対して維持されるようにスキュー光線を補償する。出力アナライザーの必要性がない、カラー感受性偏光フィルタ"ＣＳＰ"および偏光ビームスプリッタを利用するシステムを開示する。ＣＳＰは上記システムに含まれ得る。１の例示的なＣＳＰアーキテクチャーには、２のＣＳＰ（４０４、３１８）、３パネルのうちの２の（３２６、３３０）間の単一偏光ビームスプリッタ／コンバイナ（３２４）、および単一ＣＳＰが投射光路中に存在するようにアナライザーとして用いる出力偏光ビームスプリッタ（３１６）が含まれる。第２のアーキテクチャーは、着色偏光ビームスプリッタを結合する出力を用いる。第３のアーキテクチャーは、着色シート偏光子を用いてＣＳＰ性能を向上させる。すべてのアーキテクチャーにおいて、投射光学素子の正面に直接的に出力ＣＳＰおよびクリーンアップ偏光子を含める必要がなく、それによって伝達が増大し、投射光の光位相フラットネスが増大することによって映像のクリスプネス（crispness）が改善され、コストが低下する。
2005512118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３のリターダを含み、ここに該少なくとも３のリターダが実質的にリターデーションを導入することなく第１のスペクトルの光の光学回転を引き起こす光学フィルタ。
【請求項２】
少なくとも３のリターダが第２のスペクトルの光に対して等方性である請求項１記載のフィルタ。
【請求項３】
さらに、バイアスリターダを含み、ここに該バイアスリターダおよび該少なくとも３のリターダが約半波長のリターデーションを有する請求項２記載のフィルタ。
【請求項４】
フィルタが第１のスペクトルおよび第２のスペクトルにおいてアクロマティック（achromatic）半波長リターダである請求項３記載のフィルタ。
【請求項５】
フィルタが実質的に波長安定な固有偏光を有する請求項３記載のフィルタ。
【請求項６】
光学回転が９０°の光学回転である請求項１記載のフィルタ。
【請求項７】
少なくとも３のリターダの光学回転が第１のスペクトルにおいてアクロマティックである請求項１記載のフィルタ。
【請求項８】
少なくとも３のリターダが実質的に波長安定な固有偏光を有する請求項１記載のフィルタ。
【請求項９】
さらに、少なくとも３のリターダとの光学連続中に第１のビームスプリッタを含む請求項１記載のフィルタ。
【請求項１０】
第１のビームスプリッタが偏光ビームスプリッタである請求項９記載のフィルタ。
【請求項１１】
第１のビームスプリッタがダイクロイックビームスプリッタである請求項９記載のフィルタ。
【請求項１２】
第１のビームスプリッタが部分的に金属被覆されたミラービームスプリッタである請求項９記載のフィルタ。
【請求項１３】
さらに、少なくとも３のリターダおよび第１のビームスプリッタとの光学連続中に第２のビームスプリッタを含む請求項９記載のフィルタ。
【請求項１４】
さらに、第１のビームスプリッタおよび第２のビームスプリッタを含み、
ここに少なくとも３のリターダが第１のビームスプリッタと第２のビームスプリッタとの間に存在し；および
ここに第１のビームスプリッタのスキュー光光線偏光効果が少なくとも３のリターダおよび第２のビームスプリッタのスキュー光光線偏光効果によって補われる請求項１記載のフィルタ。
【請求項１５】
第１のビームスプリッタおよび第２のビームスプリッタが共通の垂直ベクトルを有する請求項１４記載のフィルタ。
【請求項１６】
さらに、少なくとも３のリターダがバイアスリターダを含んで、少なくとも３のリターダのリターデーションが実質的にリターデーションを有しないようにする請求項１記載のフィルタ。
【請求項１７】
少なくとも３のリターダを含み、ここに少なくとも３のリターダが第１のスペクトルの光に対して半波長板として作用し；および
ここに少なくとも３のリターダが第２のスペクトルの光に対してπ／４ずれた光学軸を有する半波長板として作用する光学フィルタ。
【請求項１８】
少なくとも３のリターダが第１のスペクトルにおいては０Ｅの方向および第２のスペクトルにおいては４５Ｅの方向を有する半波長板として作用する請求項１７記載の光学フィルタ。
【請求項１９】
少なくとも３のリターダが第１のスペクトルおよび第２のスペクトルの少なくとも１において波長安定な半波長リターデーションおよび波長安定な固有偏光を有する請求項１７記載のフィルタ。
【請求項２０】
少なくとも３のリターダが第１のスペクトルおよび第２のスペクトルにおいてアクロマティックである請求項１７記載のフィルタ。
【請求項２１】
さらに、少なくとも３のリターダとの光学連続中に第１のビームスプリッタを含むを請求項１７記載のフィルタ。
【請求項２２】
第１のビームスプリッタが偏光ビームスプリッタである請求項２１記載のフィルタ。
【請求項２３】
第１のビームスプリッタがダイクロイックビームスプリッタである請求項２１記載のフィルタ。
【請求項２４】
第１のビームスプリッタが部分的に金属被覆されたミラービームスプリッタである請求項２１記載のフィルタ。
【請求項２５】
さらに、少なくとも３のリターダおよび第１のビームスプリッタとの光学連続中に第２のビームスプリッタを含む請求項２１記載のフィルタ。
【請求項２６】
第１のビームスプリッタおよび第２のビームスプリッタが直交垂直ベクトルを有する請求項２５記載のフィルタ。
【請求項２７】
さらに、第１のビームスプリッタおよび第２のビームスプリッタを含み、
ここに少なくとも３のリターダが第１のビームスプリッタと第２のビームスプリッタとの間に存在し；および
ここに第１のビームスプリッタのスキュー光光線偏光効果が少なくとも３のリターダおよび第２のビームスプリッタのスキュー光光線偏光効果によって補われる請求項１７記載のフィルタ。
【請求項２８】
さらに、カラープロジェクションシステムを含む請求項１７記載のフィルタ。
【請求項２９】
少なくとも３のリターダが面外単軸コンペンセータである請求項１７記載のフィルタ。
【請求項３０】
少なくとも３のリターダが約２６.０°ないし２６.５°の光学軸θを有する請求項２９記載のフィルタ。
【請求項３１】
少なくとも３のリターダが、少なくとも３のリターダの設計軸の方向に沿った実質的に波長安定な固有偏光を有する請求項１７記載のフィルタ。
【請求項３２】
リターデーションを導入することなく第１のスペクトルの光を光学的に回転させる工程を含む光学フィルタリング方法。
【請求項３３】
光学的に回転することを３またはそれを超えるリターダによって行う請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
３またはそれを超えるリターダが第１のスペクトルにおいてアクロマティックである請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
３またはそれを超えるリターダが実質的に波長安定な固有偏光を有する請求項３３記載の方法。
【請求項３６】
さらに、光を２の異なる光路に分離することを含む請求項３２記載の方法。
【請求項３７】
分離することを偏光に従う請求項３６記載の方法。
【請求項３８】
分離することを光波長に従う請求項３６記載の方法。
【請求項３９】
さらに、光の２の異なる光路への第１の分離；
光の２の異なる光路への第２の分離を含み、ここに光学回転が、光学回転がスキュー光線方向から実質的に独立するように、第１の分離の後であるが第２の分離の前に生じる請求項３１記載の方法。
【請求項４０】
さらに、変化しなかった第２のスペクトルの光を伝達することを含む請求項３１記載の方法。
【請求項４１】
光学回転が９０°光学回転である請求項３１記載の方法。
【請求項４２】
第１のスペクトルの光を遅らせ；ついで
第２のスペクトルの光を遅らせる工程を含み、
ここに半波長のリターデーションが第１のスペクトルの遅れる光によって提供され；および
ここにπ／４ずれた光学軸を有する半波長板に等価なリターデーションが第２のスペクトルの遅れる光によって提供される光学フィルタ方法。
【請求項４３】
第１のスペクトルの遅れる光および第２のスペクトルの遅れる光がアクロマティックである請求項４２記載の方法。
【請求項４４】
さらに、光を異なる光路に分離することを含む請求項４２記載の方法。
【請求項４５】
分離することを偏光に従う請求項４４記載の方法。
【請求項４６】
分離することを光の波長に従う請求項４４記載の方法。
【請求項４７】
さらに、光の第１の光路および第２の光路への第１の分離；
光の第３の光路および第４の光路への第２の分離を含み、
ここに第２の分離のスキュー光光線偏光効果と合致するように光学リターデーションによって第１の分離のスキュー光光線偏光効果が補償されるように、第１の分離の後であるが第２の分離の前に光学リターデーションが生じる請求項４２記載の方法。
【請求項４８】
第１の光路および第３の光路が平行であり；および
第２の光路および第４の光路が逆平行である請求項４７記載のフィルタ。
【請求項４９】
第１のスペクトルの遅れる光および第２のスペクトルの遅れる光が実質的に波長安定な固有偏光を有する請求項４２記載の方法。
【請求項５０】
半波長板；および
互いに直交に方向付けられた一対のビームスプリッタを含み、該一対のビームスプリッタが半波長板をサンドイッチしている光学配置。
【請求項５１】
一対のビームスプリッタが一対の偏光ビームスプリッタである請求項５０記載の配置。
【請求項５２】
第１の光光線を分割して第２の光光線を形成し；
第２の光光線を半波長のリターデーションでもって遅らせて第３の光光線を形成し；ついで
第３の光光線を分割する工程を含む光をフィルタする方法。
【請求項５３】
第１の光光線を分割することおよび第２の光光線を分割することが偏光分割である請求項５２記載の方法。
【請求項５４】
平面偏光子；
ビームスプリッタ；および
該平面偏光子とビームスプリッタとの間の面外リターダを含む光学配置。
【請求項５５】
面外リターダが色選択的偏光フィルタである請求項５４記載の配置。
【請求項５６】
平面偏光子が面外リターダの光学軸を含む面に対して平行または垂直の伝達軸を有する請求項５４記載の配置。
【請求項５７】
ビームスプリッタが偏光ビームスプリッタである請求項５４記載の配置。
【請求項５８】
入射光光線を偏光させて偏光光光線を形成し；
偏光光光線を面外リターダで遅らせて遅れた光光線を形成し；ついで
遅れた光光線を分割する工程を含む光をフィルタする方法。
【請求項５９】
面外リターダが色選択的偏光フィルタである請求項５８記載の方法。
【請求項６０】
第１のスペクトルの光を変調する第１の反射パネル；
第２のスペクトルの光を変調する第２の反射パネル；
第３のスペクトルの光を変調する第３の反射パネル；および
少なくとも４の偏光ビーム分割エレメントを含み、
ここに第１および第２のスペクトルの光が第３のスペクトルの光よりも少なくとも４の偏光ビーム分割エレメントにより多く通って伝達され、
ここにスループットが存在せず、偏光ビーム分割エレメントを通る伝達または反射と関連する損失が排除された場合に、第３のスペクトルの光の光源強度またはスループット効率が第１または第２のスペクトルの光源強度またはスループット効率よりも低いカラーマネージメント・アーキテクチャー。
【請求項６１】
少なくとも４の偏光ビーム分割エレメントから出力された光が出力アナライザーに入射しない請求項６０記載のアーキテクチャー。
【請求項６２】
第１の反射パネルで光の第１のスペクトルを変調し；
第２の反射パネルで光の第２のスペクトルを変調し；ついで
第３の反射パネルで光の第３のスペクトルを変調することを含み、
ここに第１および第２のスペクトルの光は第３のスペクトルの光よりも少なくとも４の偏光ビーム分割エレメントにより多く通って伝達され、および
ここにスループットが存在せず、偏光ビーム分割エレメントを通る伝達または反射と関連する損失が排除された場合に、第３のスペクトルの光のスループット効率が第１または第２のスペクトルの光のスループット効率よりも低いカラーマネージメントシステムを提供する方法。
【請求項６３】
光の第１のスペクトルを変調する第１の反射パネル；
第１の偏光ビーム分割エレメントに近接する、光の第２のスペクトルを変調する第２の反射パネル；
第２の偏光ビーム分割エレメントに近接する、光の第３のスペクトルを変調する第３の反射パネル；および
クロマティック偏光ビーム分割エレメントを含み、
ここに第１および第２の偏光ビーム分割エレメントが第１の偏光の光を反射し、第１の偏光に直交する光を伝達し；および
ここにクロマティック偏光ビーム分割エレメントが第１のスペクトルの第１の偏光の光を伝達し、第１の偏光に直交する光を反射するカラーマネージメント・アーキテクチャー。
【請求項６４】
さらに、クロマティック偏光ビーム分割エレメントの間の偏光回転エレメントの不存在を含む請求項６３記載のアーキテクチャー。
【請求項６５】
第１の偏光ビーム分割エレメント、偏光ビーム分割エレメントおよびクロマティック偏光ビーム分割エレメントが互いに直交に方向付けられた反射表面を有する請求項６３記載のアーキテクチャー。
【請求項６６】
入力偏光ビームスプリッタ；
入力偏光ビームスプリッタからの第１のスペクトル、第２のスペクトルおよび第３のスペクトルの光を含む光を受けるダイクロイックビームスプリッタ；
ダイクロイックビームスプリッタからの第１のスペクトルを含む光を受ける第１の偏光ビームスプリッタ；
ダイクロイックビームスプリッタからの第２のスペクトルおよび第３のスペクトルを含む光を受ける第２の偏光ビームスプリッタ；
ダイクロイックビームスプリッタからの第２のスペクトルおよび第３のスペクトルを含む光を受ける第３の偏光ビームスプリッタ；
第１の偏光ビームスプリッタに近接する、第１のスペクトルの光を変調する第１のパネル；
第２の偏光ビームスプリッタに近接する、第２のスペクトルの光を変調する第２のパネル；および
第２の偏光ビームスプリッタに近接する、第３のスペクトルの光を変調する第３のパネルを含み、
ここにダイクロイックビームスプリッタの反射表面が入力偏光ビームスプリッタの反射表面に対して光学的に平行であるディスプレイ・アーキテクチャー。
【請求項６７】
さらに、黄色／ニュートラルフィルタ、ダイクロイックビームスプリッタと黄色／ニュートラルフィルタとの間に光学的にサンドイッチされた入力偏光ビームスプリッタを含む請求項６６記載のアーキテクチャー。
【請求項６８】
さらに、ダイクロイックビームスプリッタと第１の偏光ビームスプリッタとの光学的に間の第１のスペクトルの光を伝達する第１のダイクロイックフィルタ；および
ダイクロイックビームスプリッタと第２の偏光ビームスプリッタとの光学的に間の第２のスペクトルおよび第３のスペクトルの光を伝達する第２のダイクロイックフィルタを含む請求項６６記載のアーキテクチャー。
【請求項６９】
さらに、ダイクロイックビームスプリッタとダイクロイックビームスプリッタとの光学的に間の第１の無機λ／２板；および
第１の偏光ビームスプリッタと第３の偏光ビームスプリッタとの光学的に間の第２の無機λ／２板を含む請求項６６記載のアーキテクチャー。
【請求項７０】
第１の無機板および第２の無機板がクウォーツからなる請求項６９記載のアーキテクチャー。
【請求項７１】
さらに、光の第２のスペクトルを回転するが、光の第３のスペクトルは実質的に回転しない第１の偏光回転フィルタ；および
光の第３のスペクトルを回転するが、光の第２のスペクトルは実質的に回転しない第２の偏光回転フィルタを含む請求項６８記載のアーキテクチャー。
【請求項７２】
第１の偏光回転フィルタおよび第２の偏光回転フィルタがリターダスタックである請求項６９記載のアーキテクチャー。
【請求項７３】
入力偏光ビームスプリッタ；
入力偏光ビームスプリッタからの第１のスペクトル、第２のスペクトルおよび第３のスペクトルの光を含む光を受けるダイクロイックビームスプリッタ；
ダイクロイックビームスプリッタからの第１のスペクトルを含む光を受ける第１の偏光ビームスプリッタ；
ダイクロイックビームスプリッタからの第２のスペクトルおよび第３のスペクトルを含む光を受ける第２の偏光ビームスプリッタ；
ダイクロイックビームスプリッタからの第２のスペクトルおよび第３のスペクトルを含む光を受ける第３の偏光ビームスプリッタ；
第１の偏光ビームスプリッタに近接する、第１のスペクトルの光を変調する第１のパネル；
第２の偏光ビームスプリッタに近接する、第２のスペクトルの光を変調する第２のパネル；
第２の偏光ビームスプリッタに近接する、第３のスペクトルの光を変調する第３のパネル；
ダイクロイックビームスプリッタと第１の偏光ビームスプリッタとの光学的に間の第１のスペクトルの光を伝達する第１のダイクロイックフィルタ；
ダイクロイックビームスプリッタと第２の偏光ビームスプリッタとの光学的に間の第２のスペクトルおよび第３のスペクトルの光を伝達する第２のダイクロイックフィルタ；
ダイクロイックビームスプリッタとダイクロイックビームスプリッタとの光学的に間の第１の無機λ／２板；
第１の偏光ビームスプリッタと第３の偏光ビームスプリッタとの光学的に間の第２の無機λ／２板；
光の第２のスペクトルを回転するが、光の第３のスペクトルは実質的に回転しない第１の偏光回転フィルタ；および
光の第３のスペクトルを回転するが、光の第２のスペクトルは実質的に回転しない第２の偏光回転フィルタを含み、
ここにダイクロイックビームスプリッタの反射表面が入力偏光ビームスプリッタの反射表面に対して光学的に平行であるディスプレイ・アーキテクチャー。
【請求項７４】
さらに、黄色／ニュートラルフィルタを含み、入力偏光ビームスプリッタがダイクロイックビームスプリッタおよび黄色／ニュートラルフィルタの間に光学的にサンドイッチされる請求項７３記載のアーキテクチャー。
【請求項７５】
ｏ−板の光学的に前の入力ワイヤーグリッド偏光子；
入力ワイヤーグリッド偏光子およびｏ−板からの第１のスペクトル、第２のスペクトルおよび第３のスペクトルの光を含む光を受けるダイクロイックビームスプリッタ；
ダイクロイックビームスプリッタからの第１のスペクトルを含む光を受ける第１の偏光ビームスプリッタ；
ダイクロイックビームスプリッタからの第２のスペクトルおよび第３のスペクトルを含む光を受ける第２の偏光ビームスプリッタ；
ダイクロイックビームスプリッタからの第２のスペクトルおよび第３のスペクトルを含む光を受ける第３の偏光ビームスプリッタ；
第１の偏光ビームスプリッタに近接する、第１のスペクトルの光を変調する第１のパネル；
第２の偏光ビームスプリッタに近接する、第２のスペクトルの光を変調する第２のパネル；
第２の偏光ビームスプリッタに近接する、第３のスペクトルの光を変調する第３のパネル；
ダイクロイックビームスプリッタと第１の偏光ビームスプリッタとの光学的に間の第１のスペクトルの光を伝達する第１のダイクロイックフィルタ；
ダイクロイックビームスプリッタと第２の偏光ビームスプリッタとの光学的に間の第２のスペクトルおよび第３のスペクトルの光を伝達する第２のダイクロイックフィルタ；
ダイクロイックビームスプリッタとダイクロイックビームスプリッタとの光学的に間の第１の無機λ／２板；
第１の偏光ビームスプリッタと第３の偏光ビームスプリッタとの光学的に間の第２の無機λ／２板；
光の第２のスペクトルを回転するが、光の第３のスペクトルは実質的に回転しない第１の偏光回転フィルタ；および
光の第３のスペクトルを回転するが、光の第２のスペクトルは実質的に回転しない第２の偏光回転フィルタ
を含むディスプレイ・アーキテクチャー。
【請求項７６】
入力偏光ビームスプリッタで光を偏光し；
入力偏光ビームスプリッタから受けた光を、入力偏光ビームスプリッタの反射表面に対して光学的に平行な反射表面を有するダイクロイックビームスプリッタで第１の部分および第２の部分に分割し；
光の第１の部分を第１の偏光ビームスプリッタで第１のパネルに方向付け、ここに第１のパネルは光の第１の部分を変調および反射し；
光の第２の部分を第２の偏光ビームスプリッタで光の第３の部分および光の第４の部分に分割し、光の第３の部分は第２のパネルに方向付けられ、光の第４の部分は第３のパネルに方向付けられ、第２のパネルは光の第３の部分を変調および反射し、第３のパネルは光の第４の部分を変調および反射し；
光の変調および反射された第３および部分を第２の偏光ビームスプリッタで結合して光の第５の部分を形成し；ついで
光の変調および反射された第１の部分を第３の偏光ビームスプリッタで光の第５の部分と結合する
ことを含む光を投射する方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本願は、２００１年１１月３０日に出願された米国特許出願番号１０／０００，２２７号の一部継続出願であって、２００２年６月１８日に出願された米国仮出願番号６０／３８９,５６５号の一部継続出願である。これら２の出願の開示を出典明示して本明細書の一部とみなす。
【０００２】
発明の分野
本発明は、一般的にプロジェクションディスプレイおよび同様のシステムにおけるカラーマネージメントに関し、より詳細には、ビデオプロジェクションシステムのカラーマネージメントにおけるスキュー光線補正に関する。本発明は、プロジェクションディスプレイおよび同様のシステムにカラー選択的偏光フィルタおよび偏光ビーム分割エレメントを利用するプロジェクションシステム用のカラーマネージメント・アーキテクチャーにも関する。さらに、本発明は、一般的に、プロジェクションディスプレイおよび同様のシステムにおいてカラー選択的偏光フィルタおよび偏光ビーム分割エレメントを利用しているプロジェクションシステム用のカラーマネージメント・アーキテクチャーと組み合わせたプロジェクションディスプレイおよび同様のシステムにおけるカラーマネージメントに関する。
【０００３】
コンパクトかつ安価でありつつ高質のイメージを作成することがプロジェクションシステムに一般的には望ましい。ポリシリコン液晶パネルを用いた従来の技術においては、高いコントラストは交差させたシート偏光板の間に各パネルを設置することによって達成されている。カラーマネージメントビームスプリッタ／コンバイナおよび他のオプティクスはこれらのユニットに対して外部に存在して、偏光が汚染されず、コントラストが劣化しないことが保証されている。
【０００４】
Liquid crystal on silicon（ＬＣＯＳ）ディスプレイのごとき反射パネルを用いるプロジェクションシステムにおいては、光線の配達は偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）を用いて頻繁に行われている。ＰＢＳは、典型的には使用されない第四のポートとともに、入力ポート、出力ポート、および反射パネルポートを含む４ポートデバイスである。例えば、薄膜キューブ型ＰＢＳの挙動は、直交偏光された光を実質的に透過しつつ、ｓ−偏光された光は反射する。
【０００５】
高輝度を達成するための超高圧水銀（ＵＨＰ）ランプの効率的な使用には、一般的に、プロジェクションシステムがｆ２.８以下で作動することが要求される。高輝度を達成するためにf−数を低下させることは、コントラスト比の減少を伴う場合がある。実際、ＰＢＳを平坦な適度のf−数システムにおいて用いる場合には、入力光および変調光を正確に分離することが困難になる。かかるシステムにおけるスキュー光線の制御は、コントラスト比保存との関係において以前に分析されていた。パネルとＰＢＳとの間のシンプルな１／４波長リターダは、ＰＢＳの構造回転に起因するコントラスト損失を管理するためのよく知られた補償スキームである。
【０００６】
コンパクトなＬＣＯＳベースのプロジェクションシステムは、ＰＢＳのビーム分離機能と偏光ベースのカラーマネージメントとを組み合わせることによって実現し得る。米国特許第５,７５１,３８４号に記載されているリターダスタック（retarder stack）は、偏光によって色をコードすることができ、それによってニュートラルＰＢＳの役割をカラースプリッタおよびコンバイナとしての機能まで拡大する。しかしながら、かかるカラーマネージメントシステムはパネルポートにおいて見出される同じスキュー光線感受性を有する。低f−数システムにおいて高色品質およびコントラストを維持するためには、偏光コードがスキュー光線補正を取り込む。
【０００７】
カラーマネージメント・アーキテクチャーは低コストで高コントラスト、高出力および良好な彩度を達成することを試みている。しかしながら、コントラストの１を増大させると、出力または彩度が他の特性のうちの１と一緒にトレードオフ（trade-off）となる場合がある。このトレードオフを回避または最小限に止めるには、アーキテクチャーのコストを増加させるさらなるまたはより高価なコンポーネントが必要になる場合がある。したがって、低コストでこれらおよび他のトレードオフを回避するカラーマネージメント・アーキテクチャーに対する強い要望が当該技術分野に存在している。
【０００８】
本発明の１の態様は、少なくとも３のリターダが実質的にリターデーションを導入することなく第１のスペクトルの光に光学的回転を生じる少なくとも３のリターダを含む光学フィルタを提供する。
【０００９】
本発明の１の態様は、少なくとも３のリターダが第１のスペクトルの光に対して１／２波長板として作用し、少なくとも３のリターダが第２のスペクトルの光に対してπ／４外れた光軸で１／２波長板として作用する少なくとも３のリターダを含む光学フィルタを提供する。
【００１０】
本発明の１の態様は、方法の工程がリターデーションを導入することなく第１のスペクトルの光を光学的に回転させることを含む光学フィルタリング方法を提供する。
【００１１】
本発明の１の態様は、方法の工程が第１のスペクトルの光を遅延させ、ついで第２のスペクトルの光を遅延させることを含む光学フィルタリング方法を提供する。第１のスペクトルの遅延する光によって１／２波長の遅延が提供され、第２のスペクトルの遅延する光によってπ／４外れた光軸を有する１／２波長板の遅延等価物が提供される。
【００１２】
本発明の１の態様は、１／２波長板および互いに直交方向に配向した一対のビームスプリッタを含む光学配置を提供する。一対のビームスプリッタは１／２波長板をサンドイッチしている。
【００１３】
本発明の１の態様は、第１の光線をスプリットして第２の光線を形成し、１／２波長の遅延で第２の光線を遅延させて第３の光線を形成させ、ついで第３の光線を分割する工程を含む光をフィルタリングする方法を提供する。
【００１４】
本発明の１の態様は、平面偏光子、ビームスプリッタ、および該平面偏光子とビームスプリッタとの間の面外リターダを含む光学配置を提供する。
【００１５】
本発明の１の態様は、入射光線を偏光させて偏光光線を形成し、面外リターダで偏光光線を遅延させて遅延光線を形成し、ついで遅延した光線をスプリットする工程を含む光をフィルタリングする方法を提供する。
【００１６】
本発明の１の態様は、実質的に入力偏光角とは独立しており、スペクトルの一部分の偏波状態（ＳＯＰ）に何ら影響を有さない一方、スペクトルの他の一部分は直交ＳＯＰに変換される補償カラー選択的偏光フィルタ（ＣＣＳＰＦ）を提供する。
【００１７】
軸の周りのスペクトルの一部分のＳＯＰを反射しつつ、スペクトルの他の部分を前記軸に対して±π／４だけはずして軸の周りに反射するＣＣＳＰＦを提供する。
【００１８】
本発明のもう１の態様は、面外短軸コンペンセータを含むＣＣＳＰＦを提供する。
【００１９】
本発明のもう１の態様は、第１のビームスプリッタ、第２のビームスプリッタおよびＣＣＳＰＦを含むスキュー光線補償構造を提供する。ＣＣＳＰＦは、第１のビームスプリッタによって伝達されたスキュー光線のＳＯＰが第２のビームスプリッタのスキュー光線偏光特性を補償するように前処理されるように、第１および第２のビームスプリッタの間に存在する。
【００２０】
本発明のもう１の態様は、ＣＣＳＰＦを結合する一対のビームスプリッタを含む少なくとも１の構造を含むプロジェクションシステムを提供する。
【００２１】
本発明のもう１の態様は、光の１のスペクトルを直交ＳＯＰに変換し、光の他のスペクトルのＳＯＰは変化しない第１のＣＳＰＦに近接するプレ偏光子、光の他のスペクトルから光の１のスペクトルを分離する第１のＣＳＰＦに近接する光を選択的に反射する第１のディスプレイパネル、光の他のスペクトルの第１の部分のＳＯＰを軸の回りに反射し、光のもう１のスペクトルの第２の部分をもう１の軸の回りに反射する第１のＰＢＳおよび第３のＰＢＳの間の第１のＣＣＳＰＦ、第１のＣＣＳＰＦに対峙する第３のＰＢＳの面に近接する光を選択的に反射する第２のパネル、第３のＰＢＳのもう１の面に近接する光を選択的に反射する第３のパネル、第３のパネルに対峙する面に近接する第２のＣＣＳＰＦ、ここに第２のＣＣＳＰＦは光のもう１のスペクトルの第１の部分のＳＯＰを軸の回りに反射し、光のもう１のスペクトルの第２の部分のＳＯＰをもう１の軸の回りに反射し、第２のＰＢＳおよび第４のＰＢＳの間の第１の半波長板、光の１のスペクトルのＳＯＰを直交状態に変換し、かつ、第４の偏光ビームスプリッタに近接する光のもう１のスペクトルには影響しない第２のＣＳＰＦ、および第２のＣＳＰＦに近接する偏光子を含むプロジェクションシステムを提供する。
【００２２】
本発明の態様は、第１のスペクトルの光を変調する第１の反射パネル、第２のスペクトルの光を変調する第２の反射パネル、第３のスペクトルの光を変調する第３の反射パネル、および少なくとも４の偏光ビーム分割エレメントを含むカラーマネージメント・アーキテクチャーを提供する。第１および第２のスペクトルの光は第３のスペクトルよりも少なくとも４の偏光ビーム分割エレメントにより多く通って伝達する。スループットが存在せず、偏光ビーム分割エレメントを通る伝達または反射と関連する損失が排除された場合に、第３のスペクトルの光の光源強度またはスループット効率は第１または第２のスペクトルの光の光源強度またはスループット効率よりも低い。本発明のさらなる態様は、さらに、出力アナライザーが存在しないことを含む。
【００２３】
本発明のもう１の態様は、第１の反射パネルで光の第１のスペクトルを変調し；第２の反射パネルで光の第２のスペクトルを変調し；ついで、第３の反射パネルで光の第３のスペクトルを変調することを含むカラーマネージメントシステムを提供する方法を提供する。第１および第２のスペクトルの光は第３のスペクトルの光よりも少なくとも４の偏光ビーム分割エレメントにより多く通って伝達される。スループットが存在せず、偏光ビーム分割エレメントを通る伝達または反射と関連する損失が排除された場合、第３のスペクトルの光のスループット効率は、第１または第２のスペクトルの光のスループット効率よりも低い。
【００２４】
本発明のもう１の態様は、光の第１のスペクトルを変調する第１の反射パネルおよび第１の偏光ビーム分割エレメントに近接する、光の第２のスペクトルを変調する第２の反射パネル、第２の偏光ビーム分割エレメントに近接する、光の第３のスペクトルを変調する第３の反射パネル、着色偏光ビーム分割エレメントを含むカラーマネージメント・アーキテクチャーを提供する。第１および第２の偏光ビーム分割エレメントは第１の偏光の光を反射し、第１の偏光に直交する光を伝達する。この具体例のさらなる態様は、着色偏光ビーム分割エレメント１４０２の間に偏光回転エレメントが存在しないことを含む。第１の偏光びー無分割エレメント、偏光ビーム分割エレメントおよび着色偏光ビーム分割エレメントは互いに直交して方向付けられた反射表面を有する。
【００２５】
本発明のもう１の態様は、入力偏光ビームスプリッタ、第１のスペクトルの光を含む光を受けるダイクロイックビームスプリッタ、入力偏光ビームスプリッタからの第１のスペクトル、第２のスペクトルおよび第３のスペクトルの光を含む光を受けるダイクロイックビームスプリッタ、ダイクロイックビームスプリッタからの第１のスペクトルを含む光を受ける第１の偏光ビームスプリッタ、ダイクロイックビームスプリッタからの第２のスペクトルおよび第３のスペクトルを含む光を受ける第２の偏光ビームスプリッタ、第１の偏光ビームスプリッタに近接する第１のスペクトルの光を変調する第１のパネル、第２の偏光ビームスプリッタに近接する第２のスペクトルの光を変調する第２のパネル、および第２の偏光ビームスプリッタに近接する第３のスペクトルの光を変調する第３のパネルを含むディスプレイ・アーキテクチャーを提供する。ダイクロイックビームスプリッタの反射表面は、入力偏光ビームスプリッタの反射表面に対して光学的に平行している。本発明のさらなる態様には、黄色／ニュートラルフィルタ、ダイクロイックビームスプリッタおよび黄色／ニュートラルフィルタの間に光学的にサンドイッチされた入力偏光ビームスプリッタが含まれる。本発明のいまださらなる態様には、ダイクロイックビームスプリッタおよび第１の偏光ビームスプリッタの光学的に間の第１のスペクトルの光を伝達する第１のダイクロイックフィルタ、ならびに、ダイクロイックビームスプリッタおよび第２の偏光ビームスプリッタの光学的な間の第２のスペクトルおよび第３のスペクトルの光を伝達する第２のダイクロイックフィルタが含まれる。本発明のいまださらなる態様には、ダイクロイックビームスプリッタおよびダイクロイックビームスプリッタの光学的な間の第１の無機λ／２板、ならびに第１の偏光ビームスプリッタおよび第３の偏光ビームスプリッタの光学的に間の第２の無機λ／２板が含まれる。第１の無機板および第２の無機板は水晶から作られ得る。本発明のいまださらなる態様には、光の第２のスペクトルを回転するが、光の第３のスペクトルは実質的に回転しない第１の偏光回転フィルタ、ならびに光の第３のスペクトルは回転するが、光の第２のスペクトルは実質的に回転しない第２の偏光回転フィルタを含む。第１の偏光回転フィルタおよび第２の偏光回転フィルタを含む本発明のいまださらなる態様は、リターダスタックである。
【００２６】
本発明のもう１の態様は、入力偏光ビームスプリッタ、入力偏光ビームスプリッタからの第１のスペクトル、第２のスペクトルおよび第３のスペクトルの光を含む光を受けるダイクロイックビームスプリッタ、ダイクロイックビームスプリッタからの第１のスペクトルを含む光を受ける第１の偏光ビームスプリッタ、ダイクロイックビームスプリッタからの第２のスペクトルおよび第３のスペクトルを含む光を受ける第２の偏光ビームスプリッタ、ダイクロイックビームスプリッタからの第２のスペクトルおよび第３のスペクトルを含む光を受ける第３の偏光ビームスプリッタ、第１の偏光ビームスプリッタに近接する第１のスペクトルの光を変調する第１のパネル、第２の偏光ビームスプリッタに近接する第２のスペクトルの光を変調する第２のパネル、第２の偏光ビームスプリッタに近接する第３のスペクトルの光を変調する第３のパネル、ダイクロイックビームスプリッタおよび第１の偏光ビームスプリッタの光学的に間に第１のスペクトルの光を伝達する第１のダイクロイックフィルタ、ダイクロイックビームスプリッタおよび第２の偏光ビームスプリッタの光学的に間に第２のスペクトルおよび第３のスペクトルの光を伝達する第２のダイクロイックフィルタ、ダイクロイックビームスプリッタおよびダイクロイックビームスプリッタの光学的に間の第１の無機λ／２板、第１の偏光ビームスプリッタおよび第３の偏光ビームスプリッタの光学的に間の第２の無機λ／２板、光の第２のスペクトルは回転するが、光の第３のスペクトルは実質的に回転しない第１の偏光回転フィルタ、および光の第３のスペクトルは回転するが、光の第２のスペクトルは実質的に回転しない第２の偏光回転フィルタを含むディスプレイ・アーキテクチャーを提供する。
【００２７】
本発明のもう１の態様は、ｏ−板の光学的に前の入力ワイヤグリッド偏光子、入力ワイヤグリッド偏光子およびｏ−板からの第１のスペクトル、第２のスペクトルおよび第３のスペクトルの光を含む光を受けるダイクロイックビームスプリッタ、ダイクロイックビームスプリッタからの第１のスペクトルを含む光を受ける第１の偏光ビームスプリッタ、ダイクロイックビームスプリッタからの第２のスペクトルおよび第３のスペクトルを含む光を受ける第２の偏光ビームスプリッタ、ダイクロイックビームスプリッタからの第２のスペクトルおよび第３のスペクトルを含む光を受ける第３の偏光ビームスプリッタ、第１の偏光ビームスプリッタに近接する第１のスペクトルの光を変調する第１のパネル、第２の偏光ビームスプリッタに近接する第２のスペクトルの光を変調する第２のパネル、第２の偏光ビームスプリッタに近接する第３のスペクトルの光を変調する第３のパネル、ダイクロイックビームスプリッタおよび第１の偏光ビームスプリッタの光学的に間の第１のスペクトルの光を伝達する第１のダイクロイックフィルタ、ダイクロイックビームスプリッタおよび第２の偏光ビームスプリッタの光学的に間の第２のスペクトルおよび第３のスペクトルの光を伝達する第２のダイクロイックフィルタ、ダイクロイックビームスプリッタおよびダイクロイックビームスプリッタの光学的に間の第１の無機λ／２板、第１の偏光ビームスプリッタおよび第３の偏光ビームスプリッタの光学的に間の第２の無機λ／２板、光の第２のスペクトルを回転するが、光の第３のスペクトルは実質的に回転しない第１の偏光回転フィルタ、および光の第３のスペクトルを回転するが、光の第２のスペクトルは実質的に回転しない第２の偏光回転フィルタを含むディスプレイ・アーキテクチャーを提供する。
【００２８】
本発明の態様は、入力偏光ビームスプリッタで光を偏光し、入力偏光ビームスプリッタから受けた光を入力偏光ビームスプリッタの反射表面に対して光学的に平行な反射表面を有するダイクロイックビームスプリッタで第１の部分および第２の部分に分割し、光の第１の部分を第１の偏光ビームスプリッタで第１のパネルに方向付け、ここに第１のパネルは光の第１の部分を変調および反射し、光の第２の部分を第２の偏光ビームスプリッタで光の第３の部分および光の第４の部分に分割し、光の第３の部分は第２のパネルに方向付けられ、光の第４の部分は第３のパネルに方向付けられ、第２のパネルは光の第３の部分を変調および反射し、第３のパネルは光の第４の部分を変調および反射し、光の変調されおよび反射された第３および部分を第２の変調ビームスプリッタで結合して光の第５の部分を形成し、ついで光の変調されおよび反射された第１の部分を第３の偏光ビームスプリッタで光の第５の部分と結合することを含む光を投射する方法を提供する。
【００２９】
図１は垂直角度にて平行偏光子を通して見た先行技術の回転を受け入れられないＲｅｄ／Ｂｌｕｅ  ＣＳＰＦのスペクトルを示す。実線の軌跡は設計軸に沿った入力／出力ＳＯＰを有するスペクトルを示し、破線の軌跡は設計軸に対して１０°の入力／出力ＳＯＰを有するスペクトルを示す。図２は対を形成する偏光ビームスプリッタの間の先行技術の回転非耐性のＲｅｄ／Ｂｌｕｅフィルタのスペクトルを示す。出力は０°、５°、１０°、１５°および２０°のハーフコーン角を有する方位で分配した光線に対応するスペクトルの平均を表すが、後者は最大のサイドローブ漏出を与える。図３は対を形成する偏光ビームスプリッタ間の先行技術のＧｒｅｅｎ／Ｍａｇｅｎｔａ回転非耐性フィルタのスペクトルを示す。出力は０°、５°、１０°、１５°および２０°のハーフコーン角を有する方位で分配した光線に対するするスペクトルの平均を表すが、後者は最大のサイドローブ漏れを与える。
【００３０】
図１、２および３は、各々、スキュー光線偏光解消の結果として先行技術ＣＳＰＦに色クロストークが生じることを示している。クロストークは、輝度および／またはコントラストを低下するサイドローブとして明らかになっている。サイドローブは設計軸に沿った漏れから独立しており、スタックの総リターデーションの極めて重大なフラクションとなり得る複合リターデーションの結果である。それ自体、設計軸に対して平行または垂直に導入された光線は低阻止域漏れ（stop-band light leakage）を有し得る一方、設計軸に対して平行または垂直にならないように回転された光線は全体性能を低下するサブスタンシャル（substantial）サイドローブを有する場合がある。したがって、先行技術ＣＳＰＦを用いるカラーマネージメントシステムは回転した偏光の存在に起因して許容し得ないコントラストおよび輝度を有し得る。
【００３１】
図４が示すように、ビームスプリッタを通るスキュー光線は（通常の入射光によって画定される軸に対して）回転した偏光を有し、一方で、面内光線は非回転偏光を有する。詳細には、ＰＢＳの４５°反射ダイクロイックコートした表面上の光入射は入射光線および反射面垂線によって画定される軸に沿って偏光または分析する。スキュー光線に関しては、この偏光方向が垂線入射光によって画定される軸に対して回転する。
【００３２】
カラーマネージメントシステムの性能はＣＳＰＦ設計を補償型ＣＳＰＦまたはＣＣＳＰＦのより束縛されたサブセットを表す偏光子／ビームスプリッタ構成の特徴に合致することによって向上し得る。本発明のＣＣＳＰＦは望ましいカラー選択特性を提供し、また、入力／出力シンメトリーを活用してスキュー光線偏光解消を補償する。これにより、向上した性能、詳細には低システムf−数が生じる。
【００３３】
前記の偏光解消を補正するための例示的な第１の方法は、スタックしたリターデーションフィルムまたはリターデーション板をベースとするＣＣＳＰを導入することである。対を形成するビームスプリッタによって導入されるスキュー光線効果を補償する場合には、面内光学軸（またはａ−プレート）を有するリターダに基づく補償スキームが好ましい。かかるスタックの偏光特性は光の入射角から、特にＮｚ＝０．５（Ｎｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）[ここに、ｎｘはｘ方向の屈折率であり、ｎｙはｙ方向の屈折率であり、およびｎｚはｚ方向の屈折率である）に対して実質的に独立しており、いずれか１のスタックの偏光特性それ自体は入射角とは独立しているJone's Matrixによって数学的に記載し得る。第２の方法は、１またはそれを超える面外単軸複屈折層（またはｏ−板）を用いる面偏光子と組合せて用いるＰＢＳの構造的効果を補償する。
【００３４】
数学的には、偏光軸（ｓおよびｐ）は、以下の表現によって、入射光線ベクトルｋ（ＰＢＳ内）および反射表面に対して垂直なベクトルｎに依存する：
【００３５】
【数１】
2005512118.tif 000003
【００３６】
垂直の入射光がｘ−軸にそって拡がり、反射面に対する垂線がｘ、ｙ面に存在する図４に示す座標系を定義すると、各垂直入射光線、面内光線およびスキュー光線のｓ偏光軸は：
【００３７】
【数２】
2005512118.tif 000004
【００３８】
である。
【００３９】
垂直入射光線および面内光線は、ＰＢＳのｓ−偏光軸、すなわち垂直入射ｓ（ＮＩＳ）軸として慣用的に定義されるものから変化しない。スキュー光線に関しては、ｓ−偏光軸はＰＢＳ中の光学的伝達軸から光線角度θに等しい角度回転される。回転のサインは、入射角度および反射表面の垂線のサインに依存する。その結果、直交する反射表面との一連のＰＢＳは、平行でないスキュー光線に対して偏光軸を有する。これは、偏光反射特性を有するＣＣＳＰＦを用いて補正し得る。
【００４０】
平行反射表面との一連のＰＢＳに関しては、スキュー光線が平行偏光軸を見るが垂直入射光線によって見える軸から回転している。ＮＩＳ軸と整列された直交偏光軸について最適化されたカラープロジェクションシステムについては、これにより、純粋な回転特性を有するＣＣＳＰＦを用いて補正し得るシステム光学性能の損失を生じる。
【００４１】
表１はJone's matrix法を用いて種々のＣＣＳＰＦフィルタの望ましい偏光性能を記載している。ケース１は導入する角度の範囲にわたるスペクトルの非回転部分における等方性挙動を有する。スペクトルの回転した部分においては、導入した角度の範囲にわたって純粋なπ／２回転子を用いる。斜辺面が直交している場合には、ケース２の非回転バンドはＮＩＳ軸に沿ってまたは直交して配列されたその光学軸とニュートラル半波長板を伴って偏光反射を有する。ケース２の回転した部分における望ましい挙動は、光学伝達軸に対する面垂線中のＮＩＳ軸に対して±π／４のその光学軸と純粋な半波長リターデーションを提供する構造を用いて達成し得る。
【００４２】
【表１】
2005512118.tif 000005
【００４３】
ケース１またはケース２挙動を達成するために設計されたリターダスタックを適正に選択するには、かかる構造の一般的挙動を理解することが必要である。カラーマネージメントシステムにおいては、スペクトルが光源発光の赤、緑および青部分に従って正確に分配されることが一般的に望ましい。これには、ＣＣＳＰＦによって伝達される１のスペクトル部分が実質的に一定のＳＯＰを有する一方、第２の部分が直交ＳＯＰと現れるように、重要な波長の範囲にわたる安定な偏光特性が含まれ得る。前記した波長安定性は、多層構造（２０層も多い場合もある）を用いてプロジェクションシステムに許容し得る性能を達成することによって達成し得る。
【００４４】
層の数が増加してスペクトル基準を指定するにしたがって、スタックの合計リターダンスは１０,０００ｎｍをはるかに超えて生じ得る。コンポジット構造は各波長における複合リターデーションおよび回転の組合せとみなし得る。ネットワーク合成技術は同一パワーのスペクトルを提供する多数のスタック設計を同定するが、各々はユニークなJone's matrixを有する（ネットワーク合成技術（Harrisら（1964）, J. Opt. Soc. Am. 54:1267, Ammannら（1966）, J. Opt. Soc. Am. 56: 1746、およびAmmann（1966）, J. Opt. Soc. Am. 56:943)はＮリターダおよび出口偏光子の方向を決定して、望ましい（Ｎ＋１）インパルスの増幅を得るための手法である）。共通の特徴は、スタックが、設計軸の方向に沿ったかなり安定な固有偏光（epigenpolarization）を有する顕著な複合リターデーションを有することである。このリターデーションはスペクトルの平坦な領域内のかなり線状の相によって特徴付けられる場合がある。非線形の相がスペクトルの一時的バンドに存在する場合がある。
【００４５】
スタック設計をソートして最も製造可能であるものを同定し得る。材料の最適な使用はウェブ方向に対して角度が小さい場合に起こる。フィルムはロールストックから切断される場合があるからである。これらのスタックは高い全体複合リターダンスを示し、したがって回転した入力／出力偏光に対して最大の感度を示す。角度の緊密な集束は、複合リターダンスがしばしば合計スタックリターダンスの重要な画分となるようにリターダンスの蓄積を生じる。その逆に、最低の複合リターデーションを有するスタックはスタック角度の広範な分布を有する。
【００４６】
ケース１は変換しなかったバンドにおいて等方的に挙動し、変換されたバンドにおいては純粋な回転子として挙動するＣＣＳＰＦを表す。スタックは、変換しなかったバンドにおける完全波リターダンス付近の波長の範囲で実質的に消滅する。それ自体、複合リターデーションはこのバンド内ではほぼゼロである。純粋な回転はスタックがスペクトルの変換された部分内でゼロのリターデーションを示すことも表している。かかる構造は円形の固有偏光を有し、一般的に入力線形状態を規定した回転角度を有する出力線形状態に変換する。
【００４７】
任意角度αおよびβの対を形成する半波長板から形成される回転子を考える。設計波長では、構造に関するJone'sマトリクスは２の偏光反射の組合せにより純粋回転が得られることを示している。
【００４８】
【数３】
2005512118.tif 000006
【００４９】
半波長板間の角度がπ／４の場合、マトリクスは望ましい純粋回転子または
【００５０】
【数４】
2005512118.tif 000007
【００５１】
を与える。しかしながら、半波長リターダンスからの半波長リターダンスからの小さい偏位でもって、かかる挙動は維持されない。さらに、半波長リターダンスで経験される構造の絶対方向の非感受性は他の波長においては保存されない。層の数を増加させて向上したスペクトル性能を達成するに従って、この感度は典型的には向上する。
【００５２】
半波長における挙動のみを考えると、それはフイルムの奇数が軸の周りの反射を表す一方、フィルムの偶数が回転を生成するJoneの計算式を用いて示し得る。この挙動は逆転したバンドの非常に狭い部分に制限し得るが、それはなおフィルムの数を選択することにおける幾つかの案内を提供している。
【００５３】
一般的に、ネットワーク合成法はゼロ複合リターデーションを提供する構造を同定しない。各設計のJone'sマトリクスを評価すれば、最低の複合リターデーションを有する構造を同定し得る。複合リターデーションにおけるさらなる低下は、本発明に従って設計軸に対して平行／垂直にバイアスリターダを設置することによって行い得る。バイアスリターダは、正味リターダンスを最小限化するよう選択したリターデーションでもって、スタックの複合リターダと交差する。これは設計軸に沿ったスペクトルに何ら影響を及ぼすことなく行う。バイアスリターダは、各ケースにおけるユニークな結果と共に、スタックを進行するかまたは随伴するかのいずれかとなり得る。さらに、スタックのいずれかの側の異なるバイアスリターダンスを用いて結果を最適化し得る。（単数または複数の）バイアスリターダがスタックによく適合する場合には、構造がそのケース１基準を満足する。
【００５４】
ケース２基準を満足するためには、波長選択的な光学軸方向を有する、純粋半波長リターダのように挙動する構造が望ましい。光学軸はスペクトルの非保存部分全体を通して０またはπ／２であり、保存された部分全体を通して±π／４方向を有する。かかるスタックの設計は低リターデーション構造ブロックまたは比較的高いサンプリング頻度を用いるＮＳＴを用いて行い得る。これは、リターデーション要件のスペクトルカバーを確実にすることを援助する。さらに、この方法はさらなるフィルムなしに設計に無色半波長リターダンスを構築する可能性を有する。高いサンプリング頻度を有する多数の制限を回避するために、フィルム対を介して減少し得る設計を同定し得る。
【００５５】
あるいは、かかる構造は０またはπ／２のニュートラル半波長リターダと組み合わせた前記の等方性／光学活性構造を含む、モジュラー形態で設計することもできる。このケースにおいてはバイアスリターダと複合リターダンスとの間の差は半波長である。数学的には、非変換バンドにおける出力は、０の半波長リターダのマトリクスに対応する
【００５６】
【数５】
2005512118.tif 000008
【００５７】
である。絶対相要因を無視する変換されたバンドの出力は、π／４半波長リターダのマトリクスに対応する
【００５８】
【数６】
2005512118.tif 000009
【００５９】
である。
【００６０】
モジュラー・アプローチは、色選択的回転および偏光反射基準を分離し、後者を中性操作にする。しかしながら、ゼロ・オーダーの半波リターダは全体的なスペクトル範囲を拡げるのに十分に中性となり得ない。半波中心波長を選択してこの状況のシステムレベル性能を最適化し得る。低複屈折散乱を有する材料、または異なる散乱を有する材料の組合せを用いてもこの効果を最小限化し得る。これを超えて、半波長リターダンスを拡げるPancharatnam半波長板のごとき複合構造を用い得る。実際により広い半波長バンド幅の利点を享受するためには、光学軸の波長安定性が保存されることを確実にすることを注意しなければならない。
【００６１】
もう１のモジュラー設計は、半波長リターダが合致した色選択スタックの間に存在するようにスタックの色選択部分を分割する。純粋なπ／４回転を提供する入力スタック、純粋な−π／４回転を提供する出力スタック、および中央０−方向付けニュートラル半波長リターダを考える。スペクトルの非保存部分においては、入力／出力スタックは偏光の状態に何ら効果を実質的に有さず、０−方向付けられた半波長リターダを与える。スペクトルの保存された部分においては、出力はケース２に記載したごとく、π／４における半波長リターダに対応する。
【００６２】
【数７】
2005512118.tif 000010
【００６３】
によって与えられる。
【００６４】
スペクトルの１の部分において純粋な９０°回転子として作用し、スペクトルの他の部分においては等方性であるＣＣＳＰＦの例を考える。ＮＳＴを用いて生成した構造は、それらが交差した偏光子の間で有効に回転する際のそれらのモデル化したスペクトルを観察することによって評価する。用いた長所の図は４５°の最低ケース方向におけるサイドローブ・レベルであるが、遷移バンド（transition band）の傾きも考慮し得る。
【００６５】
用いた例は５０：５０デューティー比ケースであり、これは二重リターダンス・フィルムを用いて積層の数を減少し得る望ましい特性を有する。ほとんどすべてのフィルムは５０：５０ケースにおいて二重リターダンスを有する。それ自体で、構造はＮ−層設計の性能を有するが、（Ｎ−１）／２Ｎの因子によってフィルムの数を減少する。リターダンス耐性およびＮｚ因子は二重リターダンス値において実質的に維持し得、かつ、リターダンス値を選択してスペクトル要件を達成し得るならば、５０：５０ケースは魅力的となり得る。あるいは、非５０：５０デューティー比ケースを考慮し得る。
【００６６】
Ｎの特定の値に関しては、（Ｎ−１）／２二重リターダンスを有するすべての設計を設計軸に沿ったそれらのリターダンスに従って抽出し評価する。このリターダンスはπ／４に方向付けられたスタックと共に伝達中に振幅を発生する。一般的に、角度（典型的にはほぼゼロ）の集合を有するスタックは最高の複合リターデーションを有する。さらなるフィルムを含むことは、ゼロの正味リターデーションを提供し得る。しかしながら、これは、フィルムの合計数の数が大きくなる場合には実際的でなくなり得る。
【００６７】
反対に、角度に広い分布を有する設計は非常に低い複合リターデーションを有し得、これは１または２のさらなるフィルムを加えて排除し得る。所与の実施例においては、さらなるフィルムはπ／２の単一−リターデーションフィルムである。このフィルムを加えれば、偏光変換が構造の方向に対してほぼ非感受性である。効果においては、０−方向付けおよびπ／４−方向付けスペクトルが、実質的に同一の偏光変換を有する異なるスタック設計によって発生する。中間の角度における性能は、典型的には２の極端なケースの間において単調に変化する。
【００６８】
π／２の単一リターデーションで補償された、０.００５％波状５０：５０設計のケースを考える。新しい設計は、外部π／２方向付けフィルムが、この回転下で消滅する反対側のπ／４−方向付け単一フィルムの役割を引き受けるようにπ／４だけ構造を回転することによって発生し得る。２の設計は、この発生したスタックを両端を逆にして交換することによってフィルム毎ベースで比較し得る。
【００６９】
詳細なＮに関しては、回転に対して最小限の感受性を有する設計をゼロ方向のサイドローブ・レベルの関数として追跡し得る。Ｎ＝１５のケースにおいては、ゼロ方向付けサイドローブ・レベルが低下するにしたがってπ／４のサイドローブ・レベルが落下した。表２は、例示的な設計およびサイドローブ・レベルが変化するに従う個々のリターダ角度における変化を示す。
【００７０】
外部単一リターダンス・フィルムは方向においては顕著に変化しない（５０：５０の性質のため）が、内部二重リターデーションフィルムの方向付けにおける２３°を超える変化でサイドローブ・レベルにおける最大の変化（０.５から０.００５％）が達成されることは注意すべきである。これらの変化は、スタックをπ／４だけ回転させた場合、スペクトルに対して比較的大きな影響を有する。
【００７１】
表２の０.００５％設計を考える。表３は、設計をπ／４だけ回転させ、スタックの両端を逆にして交換した後のレイアウトを示す。これは２の異なる設計を発生するが、それらの挙動は幾つかの類似点を有する。内部二重リターデーション構造は、単一リターダンス・フィルムに関してサイン変化に対して幾分、非感受性である。すなわち、対応する二重リターデーションフィルムの方向付けの大きさは同様であるが、サインは単一リターデーションフィルムに関しては逆転する。
【００７２】
図５は、６００ｎｍフィルムに基づく表２に示す０.００５％サイドローブを有する５０：５０設計についての交差した偏光子スペクトルである。この態様には、出典明示して本明細書の一部とみなす、米国特許第5,751,384号、第5,990,996号、第5,822,021号、第5,953,083号、第6,078,374号、第6,046,786号および第5,658,490号に記載されているごとき青色−黄色フィルタが含まれる。図６は、交差した偏光子の間でπ／４だけ回転した図５のスタック設計であり、青色における一次線形半波長リターデーションが青色バンドパスをほぼ排除していることを示している。図７は、単一の６００ｎｍフィルムを付加したπ／４の同じスタック設計を示している。表２が示すごとく、さらなるフィルムはπ／２であり、これは複合リターダンスと交差する。図７はこのフィルムが複合リターダンスによく適合し、図５によく適合する青色スペクトルを生じることを示している。サイドローブ・レベルは図５のスペクトル（０.３８％）よりも幾分悪く、遷移スロープも比較的浅い。図８は表２の設計についてπ／４に方向付けられたスタックでの最大サイドローブ漏れを示している。最大の漏れは０.５％設計について発生し、最小の漏れは０.００５％設計について発生する。サイドローブ・レベルは設計軸に沿って測定する。
【００７３】
【表２】
2005512118.tif 000011
【００７４】
【表３】
2005512118.tif 000012
【００７５】
図９は、ケース１基準に従った回転不変性で設計された例示的な赤色／青色ＣＣＳＰＦのスペクトルを示している。この赤色／青色フィルタは、偏光軸に対して平行および１０°のフィルタの設計軸を有する平行シート偏光子の間で調べる。このフィルタの性能は、図１のものと比較して、１０°回転下のサイドローブの不存在によって示されるごとく、大きく改善されている。
【００７６】
図１０は直交面を有する対を形成するＰＢＳ間の０−方向付けゼロ次半波長での回転不変性の赤色／青色ＣＣＳＰＦを含むかかるスキュー光線耐性フィルタのスペクトルを示している。出力は０°、５°、１０°、１５°および２０°のハーフコーン角度についての均一加重した方位角平均化スペクトルを表している。このフィルタの性能は、図２のものと比較したサイドローブの不存在によって示されるごとく大きく改善されている。
【００７７】
図１１および１２はスキュー光線補正型構造１００を示す。図１１は第１のＰＢＳ１０２が図１２の第１のＰＢＳ１０２と比較して直交配向を有し、第１のスペクトル１０４を有する出力光ビームおよび第２のスペクトル１０６を有する出力光ビームが第２のＰＢＳ１０８からの出口ポイントの位置が変わっている以外は図１２のものと実質的に同一である。図１２は平行面を有するＰＢＳ間の純粋回転性のＣＣＳＰＦ１１０を含むスキュー光線補正した構造を示している。光１１２は第１のＰＢＳ１０２に入力され、入力光の第１の部分の偏光方向を回転する純粋回転性ＣＣＳＰＦ１１０に伝達する。ついで、第２のＰＢＳ１０８が、その偏光によって、入力光を第１の出力光ビーム１０４および第２の出力光ビーム１０６に分離する。回転しなかった入力光は第２のＰＢＳ１０８を通って伝達される。
【００７８】
図１１は交差面を有するＰＢＳ間の波長選択的光学軸配向を有する半波長リターダＣＣＳＰＦ１１４を含むスキュー光線補正型構造を示す。光は図１２の第１のＰＢＳ１０２と比較して回転した第１のＰＢＳに入力される。ついで、光は半波長リターダとして作用するＣＣＳＰＦ１１４に伝達される。ＣＣＳＰＦ１１４は受けた光のＳＯＰを反射する。第２のＰＢＳ１０８は、光の偏光に基づいて、ＣＣＳＰＦ１１４から受けた光を第１の出力光ビーム１０４および第２の出力光ビーム１０６に分離する。
【００７９】
図１４はｘ−軸φで形成されるスキュー光線角度に対する光学軸角度θのグラフである。示されるごとく、θ（φ）に対して０.５°の変化しか存在せず、これはθがφからほぼ独立していることを意味している。
【００８０】
図１５は０°、５°、１０°、１５°および２０°のハーフコーン角度についてプロットした対を形成する偏光ビームスプリッタ間の緑色／マゼンタ色回転耐性フィルタのスペクトルを示している。このフィルタの性能は、サイドローブの不存在によって示されるごとく、図３のものと比較して大幅に改善されている。
【００８１】
ＣＳＰＦを異なる対称特性を有する偏光子間に設置する場合には補償スキームを改良する。これは、例えば、シート偏光子とＰＢＳとの間にサンドイッチされたＣＳＰＦにおけるスキュー光線偏光解消を補償する場合などに起こる。ＰＢＳがシート偏光子の後に続くＣＳＰＦの後に続く場合には、本発明による面外コンペンセータが偏光をＰＢＳの座標に変換する。
【００８２】
したがって、平面偏光子がＰＢＳと同じ対称を共有することはない。垂直入射光線はスキュー光線のものと同じ入力偏光軸を有するが、スキュー光線について回転した、垂直入射のものとは異なる軸で出力偏光を分析する。スキュー光線および垂直光線の偏光は異なって振る舞う。
【００８３】
本発明のこの態様は、スキュー光線が異なるJones行列をこれらの垂直入射に示すように入射角度依存性の偏光操作を用いる。これは、一般的に、操作がＰＢＳのものに匹敵する対称を有するように、システム光学軸に沿った、例えばフィルムの面外の、コンポーネントと軸を有する複屈折エレメントを導入することによって達成し得る。
【００８４】
さらに、システム光学軸の上方および下方の光線について逆に軸が回転するＰＢＳの端数型の対称を達成するためには、光学軸（または複数の軸）はシステム光学軸（例えば、ｘ軸）およびＰＢＳ反射面に対する法線（例えば、線ｘ−ｙ＝一定）によって画定される面（例えば、ｘ,ｙ面）中に存在すべきである。したがって、複屈折エレメントまたはスタックはスキュー光線に対してのみ半波長リフレクターとして作用し、反射角度は正確な比例定数を有するスキュー光線入射角度に比例する。１のかかる例示的な具体例は、角度における小さな変化にわたって実質的に一定であるかまたは比較的小さな量しか変化しない単軸複屈折スタックである。したがって、半波長反射特性はスキュー光線入射角度の顕著な回転にわたって維持し得る。
【００８５】
第２の方法からは、以下に示すごとく、ｘ,ｙ面中のｙ軸から角度θに存在する光学軸ｎを有する一軸複屈折材料を決定し得る：
【００８６】
【数８】
2005512118.tif 000013
【００８７】
ｘ軸から角度φを有するｘ,ｚ面に広がるスキュー光線の伝播ベクトルｋは：
【００８８】
【数９】
2005512118.tif 000014
【００８９】
である。
【００９０】
ｚ,ｙ面中のスキュー光線によって見られる一軸光学軸は、ベクトル交差積（vector cross product）
【００９１】
【数１０】
2005512118.tif 000015
【００９２】
および２の次元のｙ,ｚ面に映し出された結果から決定して：
【００９３】
【数１１】
2005512118.tif 000016
【００９４】
を得ることができる。
【００９５】
この光学軸はｙ軸と：
【００９６】
【数１２】
2005512118.tif 000017
【００９７】
の角度をなす。
【００９８】
リターダンスが半波長である場合、スキュー光線の偏光はこの軸のまわりに反射され、ｙ軸に関して２ρの角度を形成する。ＰＢＳを模倣するために、２ρ＝φは表現
【００９９】
【数１３】
2005512118.tif 000018
【０１００】
を生じる。
【０１０１】
この表現はプロジェクションシステムの典型的な小さい角度（例えば、ＰＢＳでφ＜１５°）について拡張し得る。図１４が示すごとく、光学軸角度θは入力光線ひろがり角度φからほぼ独立している。したがって、約２６.２５°（±０.２５°）の光学軸を有する一軸材料は、偏光解消を補償することによってＣＳＰＦ性能を改善する。１のスタック設計をプロジェクションシステムに一般的に用いて、ＰＢＳ間のいずれかの数のフィルタを補償する。コンペンセータは広帯域の加えられた利点を有するからである。
【０１０２】
スタックリターダンスは、光の全体の適用可能なスペクトルにわたってほぼ半波長であるべきである。可視光に関しては、好適な設計波長λ０は５００ｎｍであろう。しかしながら、これは、スタックをインストールすべきプロジェクションシステムに依存して変化し得る。異常、ｎｅ、および常、ｎｏ、屈折率および厚さ、ｄは以下の等式にしっかりと固守するように選択すべきである：
【０１０３】
【数１４】
2005512118.tif 000019
【０１０４】
但し、θは約２６.０°ないし２６.５°の間である。面外コンペンセータをよりアクロマティックとするには、さらなる偶数の標準面内または二軸半波長フィルムを、面外リターダが単純な面内半波長板として作用することを想定する複合リターダ設計で作成し得る。いずれの詳細な設計に関しても、さらなる最適化は、さらなるフィルムの面外方向を変化させて、システム性能を最適化することによって行い得る。
【０１０５】
あるいは、本発明は、直交でも平行でもなく、中間の角度のエレメント間のスキュー光線偏光軸の補正を提供する。これは、ほぼ平行な面を作成して混合偏光を回避し得るように面外角度を２６.２５°から減少することによって達成する。正確な角度はシステムの構造および前記等式に従って決定する。さらに、直交でも平行でもなく中間角度のエレメント間のスキュー光線偏光軸の補正は、スキュー光線効果を介したダイクロイックビームスプリッタ原因の偏光解消と結合して実行し得るであろう。
【０１０６】
図１５は、面外単軸スタックを用いてスキュー光線偏光解消を補償する、対称を固有に有しない構造を補償する例示的な具体例である。サブシステム２００には、シート偏光子のごとき偏光子２０２、ＣＳＰＦ２０４、面外コンペンセータ２０６およびＰＢＳ２０８が含まれる。入射光２１０は偏光子２０２によって偏光され、ついでＣＣＳＰＦ２０４によって選択的に回転される。ついで、ＣＣＳＰＦ２０４からの光は面外コンペンセータ２０６を通過してＰＢＳ２０８に入る前にスキュー光線偏光解消を補償する。面外コンペンセータ２０６からの光はＰＢＳ２０８に行き、これはそれを第１の出力光ビーム２１２および第２の出力光ビーム２１４に分離する。
【０１０７】
図１６は、低F−数ＣＯＬＯＲＱＵＡＤＴＭカラーマネージメントシステム３００を示している。システム３００においては、ｓ−偏光された白色光３０２は第１のスペクトルの光を直交偏光に変換する第１のＣＳＰＦ３０４に入射し、それはつづいて第１のＰＢＳ３０６を通過する。第１のスペクトルに相補的な光はｓ−偏光されたままであり、第１のＰＢＳ３０６によってその後反射される。ついで、第１のスペクトルを有する光は、第２のＰＢＳ３０８を透過し、その後に四分の一波長板３１２を含む第１の反射パネル３１０に入射する。ＯＮ−状態では、第１の反射パネル３１０から反射した光はｐからｓ偏光に変換され、それによって、第１の０−配向半波長板３１４を通る光を第２のＰＢＳ３０８が反射することができる。ついで、スキュー光線補正型光は第３のＰＢＳ３１６によって反射される。第３のＰＢＳ３１６は第１のスペクトルを第２のＣＳＰＦ３１８に反射し、これは第１のスペクトルの光をｐ−偏光に変換し、その後それはクリーンアップ（clean-up）偏光子３２０によって分析される。
【０１０８】
第２および第３のスペクトルの入射光３０２は第１のＰＢＳ３０６によって第１のＣＣＳＰＦ３２２に反射され、それは第２のスペクトルのＳＯＰを±π／４軸のまわりに反射する。第２のスペクトルの光は、第４のＰＢＳ３２４を通過して第２の反射板３２６に伝達され、これには四分の一波長板３２８が含まれる。第１のＣＣＳＰＦ３２２は、０のまわりに第３のスペクトルのＳＯＰを反射し、それはその後に第４のＰＢＳ３２４によって第３の反射板３３０に反射され、これには四分の一波長板３３２が含まれる。第２および第３の反射板３２６、３３０から反射されたＯＮ−状態の光は、第２および第３のスペクトルが第２のＣＣＳＰＦ３３４に入射するように直交状態でＰＢＳに戻る。第２のＣＣＳＰＦ３３４は±π／４軸のまわりの第２のスペクトルのＳＯＰを反射し、０のまわりの第３のスペクトルのＳＯＰを反射し、したがって両方のスペクトルをｐ−偏光に回復する。その場合、スキュー光線補正型ｐ−偏光された光は、第３のＰＢＳ３１６、第２のＣＳＰＦ３１８およびクリーンアップ偏光子３２０によって伝達される。各板とＰＢＳとの間に設置するのは、スキュー光線を補正するために方向付けられた四分の一波長板である。
【０１０９】
実際には、ＣＳＰＦフィルタ３０４および３１８はオフセット５０％スペクトル遷移点を有する緑色／マゼンタ色リターダスタックである。ＣＳＰＦの遷移の間に存在する真正な黄色および真正なシアン色光の吸収を介してノッチを導入し得る。この真正な黄色および真正なシアン色光はクリーンアップ偏光子３２０によって実質的に吸収され、高められた色空間（color gamut）および増大したコントラストを生成する。
【０１１０】
第１のＰＢＳ、３０６によって反射されたスペクトルからの緑色光を排除することによって、第２および第３のスペクトルの間の遷移は、システム性能に何ら重大性を与えることなく、弛緩し得る（緑色で５０％ポイント）。これはＣＣＳＰＦ３２２、３３４についてスタック設計を単純化する。純粋な回転子として作用するＣＳＰＦと組合せてゼロ次半波長板を用いてＣＣＳＰＦを形成する場合には、各フィルタについて中央波長は異なり得る。中央波長がオフセットして性能を改善する場合には、第１のＣＣＳＰＦ３２２については第３のスペクトルバンド中の半波長リターダンスを中心化し、第２のＣＣＳＰＦ３３４については第２のスペクトルバンド中の半波長リターダンスを中心化することが優先され得る。
【０１１１】
図１７は、入力ＣＣＳＰＦ４０４と組み合わせてプレ偏光ＰＢＳ４０２を用いてスキュー光線補償された照明路を得る以外は図１６のシステム３００に類似するもう１のカラープロジェクションシステム４００を示している。ＣＣＳＰＦ４０４はスペクトルの一部分において純粋な９０°回転子として機能し、スペクトルの他の部分においては等方性である。プレ偏光するＰＢＳ４０２は、カラープロジェクションシステムの光入力ポイント（例えば、光源付近または光源）でしばしば見られる高強度照明に対するその耐性に起因して有利である。さらなる半波長板４０６も取り込ませて照明アーム中の第１のスペクトルの光にスキュー光線補正を提供する。第３のＰＢＳ８１６とクリーンアップ偏光子３２４との間に設置されたさらなる面外コンペンセータ（示さず）を用いて、投影レンズの後側焦点距離を顕著に増大させることなく、これらのエレメント間のスキュー光線のミスマッチを補償し得る。
【０１１２】
図１８は、低f−数９０°ＣＯＬＯＲＱＵＡＤＴＭカラーマネージメントシステム５００を示している。システム５００においては、ｓ−偏光した白色光５０２は第１のＣＳＰＦ５０４に入射し、これは第１のスペクトルの光を直交偏光に変換し、それはその後に第１のＰＢＳ５０６を通して伝達される。第１のスペクトルに相補的である光はｓ−偏光されたままであり、それはその後に第１のＰＢＳ５０６によって反射される。その場合、第１のスペクトルを有する光は第２のＰＢＳ５０８によって伝達され、その後に第１の反射板５１０に入射する。ＯＮ−状態においては、第１の反射板５１０から反射された光はｐからｓ偏光に変換され、それによって第２のＰＢＳ５０８が第１のπ／４−方向付けされた半波長板５１２を通る光を反射する。その場合、スキュー光線補正された光は、第３のＰＢＳ５１４によって伝達される。第３のＰＢＳ５１４は第１のスペクトルを第２のＣＳＰＦ５１６に伝達し、これは第１のスペクトルの光をｓ−偏光された光５１８に変換し、その後にｓ−偏光された光５１８はクリーンアップ偏光子（例えば、ｓ−偏光子）（示さず）によって分析される。四分の一波長板（示さず）は各板とＰＢＳとの間に挿入し得る。また、図１７に示した補償方法を用いてシステム性能を改善し得る。
【０１１３】
第２および第３のスペクトルの入射光５０２は第１のＰＢＳ５０６によって第１のＣＣＳＰＦ５２０に反射され、これは±π／４軸のまわりの第２のスペクトルのＳＯＰを反射する。第２のスペクトルの光は第４のＰＢＳ５２２を通して第２の反射板５２４に伝達される。第１のＣＣＳＰＦ５２０は０のまわりの第３のスペクトルのＳＯＰを反射し、それはその後に第４のＰＢＳ５２２によって第３の反射板５２６に反射される。第２および第３の反射板５２４から反射されたＯＮ−状態の光は、第２および第３のスペクトル中の光が第２のＣＣＳＰＦ５２８に入射するように、直交状態でＰＢＳ５２２に戻る。第２のＣＣＳＰＦ５２８は±π／４軸のまわりに第３のスペクトルのＳＯＰを反射し、０のまわりの第２のスペクトルのＳＯＰを反射し、したがって両方のスペクトルをｓ−偏光に復元する。その場合、スキュー光線補正されたｓ−偏光された光は第３のＰＢＳ５１４、第２のＣＳＰＦ５１６およびクリーンアップ偏光子（示さず）によって反射される。各パネルとＰＢＳとの間に設置するのは、スキュー光線について補正するために方向付けられた四分の一波長板である。ここでも、図１７に示すごとき補償方法を用いて、システム性能を改善し得る。
【０１１４】
第１のＣＳＰＦ５０４に緑色−マゼンタ色ＣＳＰＦを用いれば、第２および第３のスペクトル中の光は青色および赤色（またはその逆）を表す。大部分のＵＨＰランプは緑色に富み、赤色が不足しているため、９０°ＱＵＡＤは魅力的な色バランス機能を達成する。緑色ＯＮ−状態の光をシステムから出すために、それをＰＢＳにそれを３回通して伝達させ、ＰＢＳによって１回のみ反射する。それとは逆に、ＯＮ−状態のマゼンタ色光はＰＢＳから３回反射させ、ＰＢＳを１回のみ通して伝達させる。ＰＢＳ反射の比較的高い効率により、マゼンタ色光は緑色よりもより高いスループットでシステムを出てゆき、したがってシステムの色バランスがとれる。
【０１１５】
図１９は、本発明のもう１の例示的な具体例によるもう１の３パネル系カラーマネージメントシステム６００を示している。システム６００には、第１の回転スペクトルの第１のＣＳＰＦ６０２、ＰＢＳ６０４、スペーサーキューブ６０６、第１の反射カラーパネル６０８、半波長リターダのごとき補償エレメント６１０、ダイクロイックビームスプリッタ６１２、第２の反射カラーパネル６１４、第３の反射パネル６１６、第２のＣＳＰＦ６１８、および出力ｐ−偏光子６２０が含まれる。システム６００は第１のＣＳＰＦ６０２で入力光６２２を受け、出力ｐ−偏光子６２０で出力光６２４を出力する。ダイクロイックビームスプリッタ６１２のダイクロイック反射表面は、ＰＢＳ６０４のものに対して直交している。直交関係は、第２の反射板６１４をキューブ６０６とは反対の側に設置し、第２の反射パネル６１４とキューブ６０６との間の機械的な干渉を回避し、アセンブリーを単純化する。直交反射表面は、十分にアクロマティックである補償エレメント６１０によってスキュー光線補償されている。図１７に示すごときさらなる補償方法を用いて、システム性能を改善し得る。
【０１１６】
図２０は、スキュー光線偏光解消補償を含む２パネルの例示的なカラープロジェクションシステム７００を示している。この２パネル態様は、出典明示して本明細書の一部とみなす特許出願番号09/779,443にさらに記載されている。図２０のシステム７００には、第１の偏光ＰＢＳ７０２、青色／緑色ＣｏｌｏｒＳｗｉｔｃｈＴＭ７０４、第２のＰＢＳ７０６、回転耐性シアン色／赤色ＣＣＳＰＦ７０８、第３のＰＢＳ７１０、赤色反射板７１２、青色／緑色反射板７１４、赤色／シアン色ＣＳＰＦ７１６および出力ｐ偏光子７１８が含まれる。入力光７２０は第１の偏光ＰＢＳ７０２でシステム７００に入力される。ついで、第１の偏光ＰＢＳ７０２からの光は、青色／緑色ＣｏｌｏｒＳｗｉｔｃｈＴＭ７０４に入射する。青色／緑色ＣｏｌｏｒＳｗｉｔｃｈＴＭ７０４は、第２のＰＢＳ７０６が青色または緑色のいずれを第２のＰＢＳ７０６を通して透過するかを決定するように光のＳＯＰを変化する。カラースイッチの受動部分は赤色光を直交偏光に変換するが、カラースイッチの活性部分は赤色光のＳＯＰに何ら影響を有していない。ついで、回転耐性シアン色／赤色ＣＣＳＰＦ７０８は第２のＰＢＳ７０６からの光を受容し、第３のＰＢＳ７１０が青色光および緑色光を青色／緑色反射板７１４に指向し、かつ、赤色光を赤色反射板７１２に指向するように、青色／緑色光のＳＯＰを変化する。板７１２、７１４から反射した後、赤色光は第３のＰＢＳ７１０によって反射され、青色／緑色光は第３のＰＢＳ７１０によって赤色／シアン色ＣＳＰＦ７１６および出力ｐ偏光子７１８に伝達されて、出力光ビーム７２２を形成する。面外補償型ＣＣＳＰＦを用いて、第３のＰＢＳ７１０と出力ｐ偏光子７１８との間にさらなるスキュー光線補償を提供し得る。
【０１１７】
図２１はスキュー光線偏光解消を含む２パネルの例示的なカラープロジェクションシステム８００を示す。偏光されていてもよい光源８０２からの白色光は、青色および緑色がｓ−偏光子８０６に伝達されるようにダイクロイックミラー８０４に入射する。青色／緑色のＳＯＰはカラースイッチ８０８を用いて能動的に制御される。出力は折り畳み式ミラー８１０によって反射され、その後に、青色および緑色の伝達がアクロマティックπ／４−方向付け半波長リターダ８１４に一時的に変調されるように、偏光をＰＢＳ８１２によって分析する。ついで、半波長リターダ８１４によってｓ−偏光に変換された青色および緑色スキュー光線補正型光は、青色／緑色反射板８１８によってｐ−偏光に変換されたＯＮ−状態の光と共に、ＰＢＳ８１６によって反射される。ＰＢＳ８１６によって伝達されたＯＮ−状態の光は、ＳＯＰにおける変化なしに赤色／シアン色（Ｒ／Ｃ）ＣＳＰＦ８２０によって伝達され、その後に偏光はクリーンアップ偏光子８２２によって分析される。面外コンペンセータ（示さず）はシート偏光子とＰＢＳとの間に挿入してシステム性能を改善し得る。
【０１１８】
ダイクロイックミラー８０４によって反射された赤色光はｓ−偏光子８２４によって偏光され、ついでフォールドミラー８２６によって反射され、ＰＢＳ８１２によって反射される。半波長リターダ８１４は赤色光をｐ−偏光に変換し、ついでそれはＰＢＳ８１６を通して赤色反射板８２８に伝達される。赤色反射板８２８から反射された光はＰＢＳ８１６であり、Ｒ／Ｃ  ＣＳＰＦ８２０によってｐ−偏光に変換される。ついで、このｐ−偏光された光はクリーンアップ偏光子８２２によって分析される。ここでも、図１７に示すごときさらなる補償方法を用いて、システム性能を改善し得る。
【０１１９】
図２２は、スキュー光線偏光解消補償を含む２パネルの例示的なカラープロジェクションシステムを示している。図２２は、半波長リターダ８１４がリターデーションを有しないアクロマティック９０°回転子に置き換わっており、ＰＢＳ８１６が直交ＰＢＳ９０４で置き換わっている以外は図２１と同様である。アクロマティック回転子９０２はそれを通過する光の偏光を回転する一方、半波長リターダ８１４は軸のまわりの反射を提供する。光を反射させるかわりに回転させることにより、ＰＢＳ８１２、９０４の方向が直交のかわりに平行となり、青色／緑色反射板８１８の位置がＣ／Ｒ  ＣＳＰＦ８２０およびクリーンアップ偏光子８２２のものと逆転する。アクロマティック純粋回転子は製造するのにより単純な構造とし得、システムの方向に対する感受性をより低くし得る。例えば、２５０ｎｍリターデーションおよび角度９０°、−１８.７°、３.９°、−３７.６°、３１.５°および４７.７°を有するポリカーボネートフィルムから形成したスタックは、すべての可視光を効率的に回転し、入力偏光とのその偏光からほぼ独立している。
【０１２０】
図２３は、スキュー光線偏光解消補償を含む１パネルの例示的なカラープロジェクションシステムを示している。スキュー光線偏光解消補償を有しないこの単一パネルの具体例は、さらに、出典明示して本明細書の一部とみなす特許出願番号09/126,330に記載されている。図２３のシステム１０００には、第１の偏光ＰＢＳ１００２、赤色／緑色／青色ＣｏｌｏｒＳｗｉｔｃｈＴＭ１００４、第２のＰＢＳ１００６、反射板１００８、アクロマティック面外コンペンセータ１０１０、および出力ｓ−偏光子１０１２が含まれる。入力光１０１４はシステム１０００に入力され、第１の偏光ＰＢＳ１００２によって偏光され、ＣｏｌｏｒＳｗｉｔｃｈＴＭ１００４に伝達される。ＣｏｌｏｒＳｗｉｔｃｈＴＭ１００４からの光は第２のＰＢＳ１００６を通って進み、反射板１００８に入射する。反射板１００８は第２のＰＢＳ１００６の背後に光を反射し、これはコンペンセータ１０１０および出力ｓ−偏光子１０１２を通る光を反射する。出力ｓ−偏光子１０１２を通って伝達される光は出力光１０１６である。
【０１２１】
本発明は、色選択的偏光フィルタ（ＣＳＰ）および偏光ビーム分解エレメントを利用する３パネル・プロジェクションシステムのカラーマネージメント・アーキテクチャーに関する。本発明は、出力アナライザーを省略し得る点において異なるセットのアーキテクチャーを構成する。本発明の１の例示的な具体例には、２のＣＳＰ、３のパネルのうちの２の間の光を分解および結合するための単一偏光ビーム分解エレメント組合せ、およびアナライザーとして使用する出力偏光ビーム分解エレメントが含まれる。この具体例は、投射経路に単一のＣＳＰを提供する。第２の例示的な具体例は、出力結合着色偏光ビーム分割を用いる。この具体例は、いずれの投射経路にもＣＳＰを含む必要性を回避する。第３の例示的な具体例は、ＣＳＰ性能を向上する着色シート偏光子を用いる。すべての場合において、投射光学部品の正面に直接的に出力ＣＳＰおよびクリーンアップ偏光子を含める必要がなく、それによって、伝達が増大し、投射された光の光学的位相フラットネスを増大することによって映像クリスプネス（imaging crispness）を改善し、コストが低下する。これらの例示的な具体例を図面に参照して論じ、ここでは同じ参照番号は同じ部分をいう。
【０１２２】
図２４は、第１、第２、第３および第４の偏光ビーム分割エレメント１１０２、１１０４、１１０６、１１０８、第１のＣＳＰ１１１０、第２のＣＳＰ１１１２、第３のＣＳＰ１１１４、任意のカラーフィルタリングエレメント１１１６、０°に方向付けられた任意の半波長板１１１８、４５°に方向付けられた半波長板１１２０、偏光した入力光ビーム１１２８を変調して出力光ビーム１１３０を生成するように作動する第１の反射パネル１１２２、第２の反射パネル１１２４および第３の反射パネル１１２６を含むプロジェクションデバイス１１００を図示する。偏光した入力光ビーズ１１２８はいずれの好適な光源によて発生されてもよく、それには限定されるものではないが、超高圧水銀（ＵＨＰ）ランプ、キセノンランプ、フュージョンランプ（fusion lamp）、（その存在を出典明示して本明細書の一部とみなす）出願番号60/358,517に係る光源またはいずれか他の好適な光源が含まれる。光源には、また、好適なプロジェクション光学素子も含まれ得る。偏光した入力光ビーム１１２８は第１のＣＳＰ１１１０に入射し、それは第１の反射パネル１１１２に入射すべき光が第２および第３の反射パネル１１２４および１１２６に入射すべき光に対して直交して偏光するように偏光を回転する。偏光した入力光ビーム１１２８の偏光に依存して、これはある種の波長の偏光回転の適当な量をＣＳＰ１１１０に導入させることによって達成し得る。ついで、光は第１の偏光ビーム分割エレメント１１０２に入射し、それは１の偏光の光を伝達し、他の偏光の光を反射する。偏光ビーム分割エレメントは、慣用的なキューブ偏光ビームスプリッタ、Moxtekワイヤグリッド偏光子またはいずれか他の好適な偏光ビーム分割エレメントとし得る。
【０１２３】
伝達ダイクロイックミラーのごとき任意のカラーフィルタリングエレメント１１１６を含めて、反射された光の望ましいスペクトルの外側のいずれの光も除去し得る。０°に方向付けられた任意の半波長板１１１８を含めて、本明細書中に論じたごとくスキュー光線を補償し得る。
【０１２４】
ついで、反射された光は第２の偏光ビーム分割エレメント１１０４に入射し、それは反射された光を反射して２回反射された光を形成する。ついで、２回反射された光は第１の反射パネル１１２２に入射し、それは２回反射された光を変調および反射する。ついで、２回反射された光（カウントする反射は偏光ビーム分割エレメント１１０２、１１０４、１１０６、１１０８によって引き起こされた反射に限定される）は第２のビーム分割エレメントを通って４５°に方向付けられた半波長板１１２０に伝わる。この四分の一波長板１１２０は、２回反射された光の偏光を、第４の偏光ビーム分割エレメント１１０８が２回反射された光を３回反射して３回反射された光を形成するように、直交偏光方向に回転する。３回反射された光は偏光ビーム分割エレメント１１０８から出力されて、出力光ビーム１１３０の一部分を形成する。出力光ビームは、いずれか好適なプロジェクション光学素子によって投射し得、さもなければディスプレイにイメージし得る。
【０１２５】
第１の偏光ビーム分割エレメント１１０２を通って伝達された光は第２のＣＳＰ１１１２に入射し、それは、第３の偏光ビーム分割エレメント１１０６が光の一部分を第２の反射パネル１１２４に反射し、残りの部分の光を第３の偏光ビーム分割エレメント１１０６を通して第３の反射パネルに伝達し得るように、残りのスペクトルの一部分を回転する。第２の反射パネル１１２４は、第３の偏光ビーム分割エレメント１１０６を通して戻る光を第３のＣＳＰ１１１４に反射する。第３のＣＳＰ１１１４は、光が第４の偏光ビーム分割エレメント１１０８を通って伝達され、出力光ビームの一部分になるように、第２の反射パネル１１２４から反射された光の偏光を回転しない。第３の反射パネル１１２６は、第３の偏光ビーム分割エレメント１１０６に戻る光を反射し、それは第３の反射パネル１１２６から第３のＣＳＰ１１１４に向かう光を反射する。第３のＣＳＰ１１１４は、光が第４の偏光ビーム分割エレメント１１０８を通って伝達され、出力光ビームの一部分になるように、第３の反射パネル１１２６の偏光を回転する。
【０１２６】
第２および第３の反射パネル１１２４、１１２６からの光は第３の偏光ビーム分割エレメント１１０６によって一回反射され、第１、第３および第４の偏光ビーム分割エレメント１１０２、１１０６、１１０８を通って伝達される。それとは逆に、第１の反射パネル１１２２からの光は第２の偏光ビーム分割エレメント１１０４によって１回伝達され、第１、第２および第４の偏光ビーム分割エレメント１１０２、１１０４、１１０８を通って伝達される。異なる周波数の光が異なるスループット効率を有することを認識し、偏光ビーム分割エレメントがトランスミッターよりもより効率的なリフレクターであることを認識することによって、プロジェクションデバイス１１００を設計し、製作し得る。詳細には、第１の反射パネル１１２２への方向につき選択された光の最小効率のスペクトルを、偏光ビーム分割エレメントのより高い効率によって相殺するようにする。設計の間のこの束縛により、設計の自由度がより大きくなり、より大きなスループットを許容し、出力偏光子の必要性を不要にする。
【０１２７】
図２５は、図２４の例示的態様を図示し、ここでは青色光は第１の反射パネル１１０２に方向付けられ、緑色光は第２の反射パネル１１０４に方向付けられ、赤色光は第３の反射パネル１１２６に方向付けられる。この実施例においては、第１のＣＳＰ１１１０は青色／黄色ＣＳＰであり、任意のカラーフィルタリングエレメント１１１６は青色カラーフィルタであり、第２のＣＳＰ１１１２は緑色／マゼンタ色ＣＳＰであって、第３のＣＳＰ１１１４はマゼンタ色／緑色ＣＳＰである。実際には、ＣＳＰ１１１２、１１１４の各々緑色／マゼンタ色およびマゼンタ色／緑色を作成して、所定のスペクトル伝達勾配（steepness）に対する複屈折フィルムの数を最小限化することが有利である。しかしながら、緑色／赤色および赤色／緑色のＣＰＳ、各々１１１２、１１１４を使用し得る。あるいは、第２および第３の反射パネル１１２４、１１２６を切り替え得、これは第２のＣＳＰ１１１２が赤色／シアン色ＣＳＰおよび第３のＣＳＰ１１１４がシアン色／赤色ＣＳＰであるように変化させる。あるいは、いずれかの組合せのスペクトルを用いることができ、および／またはいずれかのタイプのＣＳＰを使用し得るが、但し、光は望ましい光路に方向付けられる。
【０１２８】
緑色および赤色パネルからの５８０ｎｍの黄色光の漏れを回避するために、緑色／マゼンタ色およびマゼンタ色／緑色ＣＳＰは、緑色／マゼンタ色ＣＳＰの黄色伝達がマゼンタ色／緑色ＣＳＰよりもより長波長に存在しつつ、そのスペクトルが約１０％を超えて重複してはならない。重複を約１０％以下に維持することによって、５８０ｎｍの光は投射されたスペクトルには実質的に存在しない。したがって、さらなるフィルタリングなしに、飽和された緑色および赤色カラーが達成される。
【０１２９】
緑色／マゼンタ色の黄色カットオフは赤色彩度を決定し、それ自体、工業標準ＵＨＰランプを用いる場合には約５９５ｎｍとすべきである。マゼンタ色／緑色の黄色カットオフは、より長い緑色波長を決定し、それ自体、ＵＨＰランプについては５７０ｎｍに近づけるべきである。前記に説明したごとく、これらの黄色伝達は＜１０％の重複を保証しなければならず、したがって１０−９０％の勾配は＜２５ｎｍでなければならない。青色ダイクロイックミラーの移行は、青色チャネルのスペクトルを決定すべきである。ＵＨＰの場合、移行は４８０−５２０ｎｍの間のいずれであってもよく、それはシステム測色および明度に僅かな影響を有するであろう。実際には、この移行は、より長い青色／黄色移行が青色パネルに入射するｐ−偏光されたシアン色光を無視し得るように短いべきであり、青色／黄色移行は長すぎて緑色を黄色すぎることを回避できないようにすべきでない。良好な折衷案は４９５ｎｍのダイクロイック・カットオフを有し、青色／黄色が５１０ｎｍのカットオフを有することである。シアン色は緑色／マゼンタ色ＣＳＰをカットオフし、マゼンタ色／緑色ＣＳＰは青色／黄色ＣＳＰのものよりも短い場合には無視し得る。カットオフが青色／黄色よりも長い場合には、緑色／マゼンタ色ＣＳＰのカットオフは、コントラストのためにマゼンタ色／緑色ＣＳＰについてのカットオフよりも短いべきである。したがって、マゼンタ色／緑色ＣＳＰは緑色スペクトルのシアン色カットオフを決定し、５３０ｎｍ以下にすべきである。
【０１３０】
さらに、コントラストはスループットにわたる典型的に与えられる手順であるため、スキュー光線偏光解消補償を含め得る。この理由のために、コントラストに対するＣＳＰの影響は、補償に値し得る。偏光ビームスプリッタ間で切り替えられる緑色／マゼンタ色ＣＳＰの場合には、５５０ｎｍのいずれかの側の波長２０ｎｍに最適化された０°の半波長板を有する回転上不変の設計を使用し得る。マゼンタ色／緑色ＣＳＰについては、赤色で作動するように設計された回転上不変の設計および半波長が望ましい。青色チャネルに関しては、出力偏光回転子は、４５°の単一半波長板を好適な選択とするリターダの反射対称を有すべきである。入力側に関しては、入力と青色ビームスプリッタとの間の０°の半波長は、これらのエレメントの間の悪い偏光解消効果を打ち消し、青色コントラストを増大するであろう。入力ＣＳＰに関しては、ｏ−板がｆ／＃＞２.５を有するシステムについてはコスト効果的となえい得ないことを含むが、青色コントラストを増大するであろう。
【０１３１】
図２６は偏光されていない入力光１２０２を使用するプロジェクションデバイス１２００を図示している。第１の偏光ビーム分割エレメント１１０２の各出力ポートのダイクロイックフィルタ１２０４、１２０６の使用により、偏光されていない入力光１２０２を使用することができる。この態様は重複するカラースペクトルの利点を有する。例えば、第１の反射パネル１１２２が青色反射パネルである場合、ｐ−偏光されたシアン色光は投射された緑色スペクトルの一部分となり得、ｓ−偏光されたシアン色は投射された青色光に加え得る。ＣＳＰの数は減少し、これはコストを低下させる。任意の偏光子１２０８も含めて、反射されたｐ−偏光された光を排除し得る。
【０１３２】
図２７はダイクロイック入力ビームスプリッタ１３０２を含むプロジェクションデバイス１３００を図示している。図２７には、ダイクロイック入力ビームスプリッタ１３０２の出力ポートに設置されて彩度を改善する任意のさらなるトリム（trim）フィルタ１３０４、１３０６が含まれる。出力光１３０８は偏光された光であっても偏光されていない光であってもよい。
【０１３３】
図２８は着色偏光ビーム分割エレメント１４０２を有するプロジェクションデバイス１４００を図示している。プロジェクションデバイス１４００は傾斜したダイクロイック１４０６に入射する偏光されていない入力光１４０４を受ける。傾斜したダイクロイック１４０６は光をカラーによって２のビームに分割する。これらのビームは、カップリングエレメント１４０８によって各々偏光子１４１０に結合される。第１のビーム（緑色光）は偏光ビーム分割エレメント１１０４によって、第１の反射パネル１１２４（例えば、緑色パネル）に反射される。反射パネル１１２４は光を変調し、偏光ビーム分割エレメント１１０４に戻して、第１の反射パネル１１２４からの光をプロジェクション光学素子１４１２（例えば、レンズ）に反射する着色（例えば、赤色）偏光ビーム分割エレメント１４０２に反射する。
【０１３４】
第２のビーム（例えば、赤色光および青色光）は、ＣＳＰ４１４（例えば、赤色／青色ＣＳＰ）によって第３の反射パネル１１２８（例えば、青色パネル）上で入射すべき光に対して直交である、第２の反射パネル１１２６（例えば、赤色パネル）に入射すべきその偏光回転された光の一部分を有する。ついで、偏光ビーム分割エレメント１１０４は光の一部分（例えば、赤色）を第２の反射パネル１１２６に反射し、光の他の部分（例えば、青色）を第３のパネル１１２８に伝達する。第２および第３のパネル１１２６、１１２８は光を変調し、反射して偏光ビーム分割エレメント１１０４に戻す。偏光ビーム分割エレメント１１０４は第２のパネル１１２６からの光を伝達し、第３のパネル１１２８からの光を反射する。ついで、偏光ビーム分割エレメント１１０４からの光は、着色偏光ビーム分割１４０２に入射する。
【０１３５】
着色偏光ビーム分割エレメント１４０２は、第２の反射パネル１１２６からの光を着色偏光ビーム分割エレメント１４０２を通して投射光学素子１４１２に伝達する。着色偏光ビーム分割エレメント１４０２はそのカラー（例えば、赤色）の光に対して等方性であるからである。いずれの他のカラーの光に関しては、着色偏光ビーム分割エレメント１４０２は、他の偏光ビーム分割エレメント１１０４、１１０６のように作用する。しかしながら、着色偏光ビーム分割エレメント１４０２は、他のビーム分割エレメント１１０４、１１０６に対して直交して方向付けられている。この直交方向付けは、クロマティック偏光ビーム分割エレメント１４０２に、伝達され、反射された偏光を逆転させる。したがって、図２８は、反射パネル１１２２、１１２４、１１２６と着色偏光ビーム分割エレメント１４０２との間のいずれのＣＳＰの必要性を排除している。
【０１３６】
あるいは、望ましくない黄色光を投射することを回避するためのトリムダイクロイックフィルタも図２８に含め得る。全体コンポーネントサイズを減少するダイクロイックを通る非テレセントリックと入力をすることができるレンズを、カップリングエレメント１４０８に取り込み得る。あるいは、傾斜したダイクロイック１４０６をさらなる偏光ビーム分割エレメントおよびＣＳＰに置き換えて、入力光の方向（０°または９０°）をダイクロイックまたはＣＳＰの性能によって選択しつつ、照明角度公差（illumination angular tolerance）を改善し得る。
【０１３７】
図２９は、内部偏光子１５０２、１５０４を有するプロジェクションシステム１５００を図示している。内部偏光子１５０２、１５０４は、第１のパネル１１２２を出力光１１３０の軸に沿わせ、したがってプロジェクション光学素子（示さず）の軸に沿わせる。図２９は良好な相フラットネスを有し、サブシステムのコントラストを侵食することなく出力ＣＳＰ１１１４における漏れを許容し、良好なプレ偏光エレメントおよび分析後エレメントの必要をなくし、他の利点を有し得る。
【０１３８】
図３０−３３は、内部偏光子１５０２、１５０４を有する別の具体例を図示している。あるいは、着色偏光子１５０６、１５０８は偏光ビーム分割エレメント１１０６の前および／または後に使用し得る。着色偏光子１５０６は、１のカラー帯については偏光子として作用するが、他のものに対しては等方性である。ＣＳＰの後にクロマティック偏光子１５０６を使用して、偏光チャネルを分離し得る。交差した着色偏光子の組合せも使用することができ、各々が特定の偏光バンドおよび等方性バンドを有する。
【０１３９】
図２５のシステム１１００は、良好な偏光および高コントラストを維持しつつ、有効カラーチャネルを分割および組み換える有効な手段を提供する。あるいは、図２５および他の具体例を、システムにおいて非常に高い連続コントラストを達成するように形成し得、以下のごとき他のシステム性能基準を高めるように改善し得る：
１．ＡＮＳＩコントラスト−プロジェクション路における反射表面を減少させることによる；
２．ソフトなフォーカス−プロジェクション路における非−相平面コンポーネントおよび反射表面を減少させることによる；
３．カラーの連続コントラスト−カラー（例えば、青色）のチャネルを単離することによる；
４．物理学的コンパクト性−入力伝達軸と出力伝達軸との間に９０°角度を導入することによる；
５．高い白色温度における輝度−青色伝達を増加させることによる；および
６．耐久性−出力吸収シート偏光子を除去することによる。
【０１４０】
システム性能基準は、明所視コントラストおよびコンポーネントの詳細を使って改善し得る。かかる改善点を取り込むことができる。ｐ−偏光された光の改善された伝達を有するＰＢＳキューブは市販されており、オフ状態のカラーおよびＡＮＳＩコントラストと比較した場合に連続コントラストは限定し得ないからである。
【０１４１】
例えば、システム１１００が緑色における高い連続コントラストを有するように、オフ状態における緑色および黄色漏れを制御することが有利になり得る。これは、第３の偏光ビーム分割エレメント１１０６を設計して、ｐ―偏光された緑色光をできるだけ少なく反射することによって、およびスキュー光線偏光解消について第３のＣＳＰ１１１４を補償することによって達成し得る。黄色を抑制するためには、第３の偏光ビーム分割エレメント１１０６を選択して、ｓ−偏光された光の低い伝達を有し得る（Ｔｓ＜０.１％  ＠570−590ｎｍ）。所望により、システム１１００は、照明システムの中または直後に黄色ノッチフィルタ（Ｙ／Ｎ）を取り込んで、５７０ないし６００ｎｍの波長を濾過し得る。これらの波長は主たるカラープロジェクションシステムにおいては通常利用せず、その存在は設計を複雑化し、および／または第３の偏光ビーム分割エレメント１１０６のコストを増大させるからである。
【０１４２】
さらに、入力偏光子とＰＢＳとを置き換えることは、耐久性を向上し、コストを低減し、伝達を増大させ、スキュー光線補償を許容することにより青色／黄色フィルタ性能を改善し得る。光強度が高い場合におけるもう１の利点は、より短波長の光路（または複数の光路）からの潜在的に光分解性の有機ベース成分を除去することによって得ることができる。λ／２フィルタは無機クウォーツからコスト有効に作成し得るため、青色／黄色フィルタはそれを青色光が通過する唯一のポリカーボネートフィルタになる。このフィルタを除去することにより、カラー選択的ダイクロイックでカラー選択を行い得る。図３４はこれらの利点を有するシステム１６００を図示している。
【０１４３】
図３４には、４のＰＢＳ１６０２、１６０４、１６０６および１６０８ならびに１の４５°にはめ込まれたダイクロイックビームスプリッタ１６１０が含まれる。第１のＰＢＳ１６０２は、４５°ダイクロイックコーティングにおける複屈折効果からの分解を回避することによって性能を改善する入力プレ偏光ＰＢＳである。それは耐久性偏光子と比較してより低いコストおよびより高い性能を有するため、これも有利である。
【０１４４】
光は、４５°にはめ込まれたダイクロイックスプリッタ１６１０の前に第１のＰＢＳ、クリーンアップＰＢＳに入り、そこでｐ−偏光された青色光は反射され、伝達された赤色光および緑色光から分離される。ついで、青色光は、反射された緑色および赤色のｐ−偏光された光をはぎ取る青色正常伝達入射ダイクロイック１６３２によってスペクトル的にクリーンアップされる。ついで、第１のクウォーツ半波長板１６１４は、偏光軸を回転させて、青色一次ｓ−偏光された青色を作成し、同時にスキュー光線偏光回転を補正する。ｓ−偏光された青色光は第２のＰＢＳ１６０４を反射し、青色パネル１６１６を照らす。ＯＮ−状態においては、この光は青色パネル１６１６によってｐ−偏光された光に変換され、第２のＰＢＳ１６０４を通って伝達される。第２のクウォーツ板１６１８は偏光を回転してｓに戻し、第４のＰＢＳ１６０８による光の反射を生じる。ついで、この光はプロジェクション光学素子１６２０によって投射される。
【０１４５】
ダイクロイックビームスプリッタ１６１０を通して伝達されたｐ−偏光された緑色光および赤色光は、ダイクロイックビームスプリッタ１６１０のダイクロイックコーティングの性能に依存して青色光コンポーネントを有し得る。赤色スペクトルの混入を回避するためには、この青色光を任意の通常入射黄色伝達ダイクロイック１６２２で濾過して取り除く。ついで、伝達された光のカラーバンドを、緑色パネル１６２６および赤色パネル１６２８に近接する第３のＰＢＳ１６０６が作用して光をパネル１６２６、１６２８への移動に分離し、ついで反射された光を結合するように、ＣｏｌｏｒＬｉｎｋによって製造されているＧＭ ＣｏｌｏｒＳｅｌｅｃｔＴＭフィルタ（ＧＭＴ１）のごとき緑色／マゼンタ色フィルタ１６２４によってｓ−偏光された緑色およびｐ−偏光された赤色コンポーネントに分離する。結合された光はパネルがＯＮである場合には緑色パネル１６２６の反対側の第３のＰＢＳ１６０６を出て、ＣｏｌｏｒＬｉｎｋからのＭＧ ＣｏｌｏｒＳｅｌｅｃｔＴＭフィルタ（ＭＧＴ１）のごときマゼンタ色／緑色フィルタ１６３０が作用して赤色生成する黄色ｐ−偏光された光に対して緑色偏光を回転する。この光は第４のＰＢＳ１６０８を通って伝達され、青色パネル１６１６からのｓ−偏光された青色光と一緒に投射される。システム１６００は、非−青色光を濾過して取り除く青色ダイクロイックフィルタ１６３２を含むことによってさらに改善し得る。
【０１４６】
望ましくない黄色５７５−５９０ｎｍの光は緑色パネル１６２６に入射する。それは、入力"広スペクトル"緑色／マゼンタ色フィルタ１６２４によって緑色として取り扱われる一方、より狭いマゼンタ色／緑色フィルタ１６３０はこの波長をより長い赤色波長と一緒に取り扱うからである。それ自体で、この黄色光は第４のＰＢＳ１６０８に入る前にｓ−偏光されて投射されず、飽和された主たるカラーが投射されることを許容する。
【０１４７】
図３４は緑色漏れが前記した方法によって制御される場合には良好なコントラストを提供する。心配するなら、コントラスト一般的な結果におけるさらなる改善は、照明アームにおける偏光一体性を重要と考える場合には、コントラストにおけるさらなる改善が一般的に生じる。スペクトルの観点からすると、ダイクロイックビームスプリッタ１６１０のダイクロイックコーティングはｐ−偏光された光に対して良好な性能を有し得、ｓ−偏光された光に対しては低い性能を有し得る。事実、最小限のｓ−偏光された光しか入射されるべきでないので、ｓ−偏光された光に対する特異的な影響は必要でない。しかしながら、ｓ−偏光の低い伝達は、スペクトルの緑色および赤色部分におけるＴｓに関する第１のＰＢＳ１６０２が有する特性（specification）を低下し得る。
【０１４８】
ダイクロイックビームスプリッタ１６１０は、ガラスキューブに嵌め込んで、システムのサイズを減少させ、入射照明光線角度を低下させ、かつ、全体システム１６００を通るテレセントリシティーを維持している。一般的に、テレセントリシティーは、一体化レンズは光を偏光解消するように作用するため、偏光混合を回避するために有利である。また、ガラスにダイクロイックを嵌め込むことは、連続するビーム分割キューブ間のスキュー光線に幾何学的偏光軸回転を合致する。このことは、ダイクロイックスプリッタのｓ−偏光軸またはｐ−偏光軸のいずれに沿ってもよく偏光されていない光光線は偏光を減損し、システム性能を修復する複屈折を経験するため有利である。第１のＰＢＳ１６０２は各光線を正確に偏光し、ダイクロイック表面における偏光を回避するように作用するため、これが平行コーティングされた表面を有する第１のＰＢＳ１６０２を用いる理由である。それでもなお、システム１６００におけるダイクロイックコーティングおよび他のプリズムのガラスインデックス（glass index）の間の幾分かのガラスインデックスのミスマッチは、最上限または許容し得る量のスキュー光線偏光ミスマッチを生じ得る。
【０１４９】
ダイクロイックミラーを嵌め込むことは、ｓ−偏光された光およびｐ−偏光された光の伝達バンドを分離する。これは、スペクトルの領域についてＰＢＳのように作用するダイクロイックビームスプリッタ１６１０を生じる。図３４においては、これは、緑色および赤色偏光をクリーンアップするように作用する。さらに、より高いインデックスでダイクロイックコーティングを嵌め込むことは、ダイクロイックコーティングに入射する光線角度を切り下げ、伝達スロープに対する入射角度を拡げる効果を低下するように作用する。有利には、低弾性ガラス材料を用いて、圧力複屈折を減少し得る。
【０１５０】
緑色／マゼンタ色およびマゼンタい色／緑色フィルタ１６２４、１６３０の伝達領域の間の光は、第３のＰＢＳ１６０６によって分析し得る。外部フィルタリングを仮定しないこれらの波長における漏れは、単純に、第３のＰＢＳ１６０６のｓ−偏光された光の伝達である。第３のＰＢＳ１６０６に入るシアン光はバンドパスダイクロイックによって制御し得るため、約５７５ないし約５９０ｎｍの黄色光線はＴｓが低い（例えば、第３のＰＢＳ１６０６がＴｓ＜０.０５％を有する）場合には十分に濾過されるであろう。しかしながら、第３のＰＢＳ１６０６に対するこのスペクトル領域のいずれかの側に高Ｔｐ値を有するほぼ衝突する目的は、この黄色光を別々に制御するのに有利となる。例えば、さらなる偏光子なしに偏光変換照明システムを利用する場合には、ＣｏｌｏｒＬｉｎｋからのＹ／Ｎ ＣｏｌｏｒＳｅｌｅｃｔＴＭフィルタのごとき、フリースタンディングの、低コストの、抗反射コートしたポリカーボネート黄色／ニュートラルフィルタを用い得る。あるいは、黄色／中性ダイクロイックまたはドープした吸収ガラスフィルタを用い得る。あるいは、ＣｏｌｏｒＬｉｎｋからのＤ／Ｎ  ＣｏｌｏｒＳｅｌｅｃｔＴＭフィルタのごとき外部二重ノッチフィルタを用い得る。二重ノッチフィルタの例示的なスペクトルを図３５に図示する。
【０１５１】
図３６は、図３４で使用した例示的フィルタのスペクトルを図示する。フィルタのスペクトルは、ＣｏｌｏｒＬｉｎｋからのＭＧＴ１およびＧＭＴ１  ＣｏｌｏｒＳｅｌｅｃｔＴＭフィルタの平行偏光子ＣｏｌｏｒＳｅｌｅｃｔＴＭフィルタのスペクトルについてである。しかしながら、好適なフィルタスペクトルを有するいずれのフィルタも用い得る。
【０１５２】
光の入射角は、正常な入射のダイクロイックフィルタの性能に対して最小限の影響を有する。それ自体で、シャープな伝達および良好な抑制が典型的である。例えば、図３７は青色および黄色伝達ダイクロイック板の伝達スペクトルを図示している。
【０１５３】
図３８は、図２５のシステムと比較した図３４のシステムの青色および赤色伝達を図示する。赤色を奪ったシステムにおいては、２０％の増加が生じ、青色を奪ったシステムにおいては＞３０％の増加が生じている。さらに、図３４のシステムはＡＮＳＩコントラストおよび最小限のソフトフォーカスの問題を改善している。
【０１５４】
図３４に類似する他の例示的な具体例も用い得る。例えば、緑色パネル１６２６および赤色パネル１６２８は、緑色／マゼンタ色フィルタ１６２４およびマゼンタ色／緑色フィルタ１６３０の位置を変えることによって図３４のシステム１６００において位置を変え得る。この具体例により、より良好な特性を有するフィルタの使用を許容し得、あるいは他の利点を有し得る。もう１の例示的な具体例には、ＣｏｌｏｒＬｉｎｋからのＣｏｌｏｒＳｅｌｅｃｔ  ｙ／ｎフィルタのごとき回転的に不変の黄色ニュートラルフィルタが含まれ、これは緑色および赤色において非常に低いＴｓを有するダイクロイックビーム分割エレメントを利用している。偏光変換システムが必要とされないため、これは有利である。もう１の例示的な具体例には、Ｍｏｘｔｅｋによって製造されるごときワイヤグリッド偏光子およびＯ−板が含まれる。いまだもう１の例示的な具体例には、λ／２波長板の代わりに用いる回転子が含まれる。これらの回転子は、ＣｏｌｏｒＬｉｎｋから入手可能なＣｏｌｏｒＳｅｌｅｃｔフィルタのごとき、偏光子を回転させるように作用する多複屈折層状フィルタとし得る。その性能をより無色にすることができ、それは水晶板よりもよりコンポーネントのコストを小さくすることができため、これは有利である。水晶を単一のポリカーボネートで置き換えることもコスト問題を低下し得るであろうが、単一層コンポーネントにおける最近の製造誘導非均一性は多層回転子解法と比較した場合より顕著である。
【０１５５】
図３９は、赤色および緑色反射ダイクロイックビームスプリッタを有するもう１の例示的なシステム１７００を図示する。図３９のシステム１７００には、実質的に同じように作動する図３４のシステム１６００の多くのエレメントが含まれている。他のエレメントには、任意の黄色／ニュートラルフィルタ１７０２ならびに赤色および緑色のｐ−偏光された光を反射する赤色および緑色ダイクロイック１７０４が含まれる。
【０１５６】
内部偏光子を含むすべての前記アーキテクチャーにおいては、ダイクロイックを用いてｐ−偏光された反射を回避している。スキュー光線偏光補正を用い得る。最終的に、入力偏光ビーム分割エレメントは、ダイクロイックスプリッタまたは別の板偏光ビーム分割エレメントを利用し得るであろう。また、シート偏光子を用いて、出力ＣＳＰおよび偏光子を用いる場合のフィルタ性能を改善し得る。
【０１５７】
前記の補償技術は、大部分のＣＳＰＦ／ＰＢＳアーキテクチャーにおけるスキュー光線偏光解消を補償し得、カラープロジェクションシステムに限定されるものではない。これはすべての種類のビームスプリッタによく等しくあてはまり、それには限定されるものではないが、ＰＢＳ、ダイクロイックビームスプリッタ、部分的に金属被覆されたミラービームスプリッタのごとき部分的に伝達性の反射する表面などが含まれる。さらに、これらの技術は、拡がり方向に対して垂直以外の角度で一連の反射表面を光が通過して偏光完全性を維持するいずれのシステムにおいても使用し得る。
【０１５８】
本明細書に記載する補償スタックは、固体結晶、伸長ポリマー、液晶ポリマー、または他の材料のごときいずれの好適な材料から作成し得る。液晶ポリマーは二重の均一な配列、斜角配列（均一／ホメオトロピック）またはいずれかの好適な配列を有し得る。補償型リターダスタックをプロジェクションディスプレイのカラーマネージメントの関係で論じたが、それは多数の用途に使用し得る。これらには、数ある中で、イメージキャプチャーまたは放射測定用のカラー分離、照明、および近赤外線オプティカルコミュニケーションが含まれる。
【０１５９】
例示的な光源には、ウシオ、東芝、Perkin−Elmer、Phoenixほかから入手可能であるごとき小さいアークサイズを有する超高圧水銀アークランプが含まれる。これらの光源は、緑色および青色光に富むが、赤色光が不足している。また、これらの光源は、ポリカーボネートフィルムのごとき有機材料を分解し得るＵＶ光の実質的な量を生成する。このまたはいずれか好適な光源を用いて、前記に論じたシステムの光を提供し得る。黄色二重ノッチフィルタの例示的な具体例、入力ＰＢＳ、ダイクロイックビームスプリッタ、黄色伝達ダイクロイック、緑色マゼンタ色フィルタ、緑色赤色ＰＢＳ、マゼンタ色緑色フィルタ、出力ＰＢＳ、青色伝達ダイクロイック、入力青色偏光回転フィルタ、青色ＰＢＳおよび出力青色偏光フィルタが以下のチャートに掲載する。
【０１６０】
【表４】
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【０１６１】
【表５】
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【０１６２】
【表６】
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【０１６３】
【表７】
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【０１６４】
【表８】
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【０１６５】
【表９】
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【０１６６】
【表１０】
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【０１６７】
【表１１】
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【０１６８】
【表１２】
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【０１６９】
【表１３】
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【０１７０】
【表１４】
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【０１７１】
【表１５】
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【０１７２】
【表１６】
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【０１７３】
本明細書に記載した例示的な具体例は特定のカラーまたはカラーの組合せに参照して記載し得るが、他のカラーも可能であることは理解されるべきである。例えば、カラーフィルタは、赤色／青色、青色／緑色、赤色／緑色、加法混色の原色およびその相補的な減法混色の原色またはシステム基準が指図するいずれか他のカラー対が含まれる。
【０１７４】
本明細書に用いる回転とは純粋な光学回転に限定されるものではなく、光学回転を生じるいずれの変換または光学回転を生じる他の効果も含む。例えば、４５°の半波長板は線状状態をリターデーションを介して直交線状状態に変換し得る。
【０１７５】
本発明の幾つかの具体例およびその利点を詳細に記載したが、本発明の教示、添付する特許請求の範囲によって記載される本発明の意図および範囲から逸脱することなく、変化、置換、変換、修飾、変形、変更および交換をそれに対してなし得ることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】図１は、垂直角度にて平行偏光子を通して見た先行技術の回転を受け入れられないＲｅｄ／Ｂｌｕｅ  ＣＳＰＦのスペクトルを示し、ここで実線の軌跡は設計軸に沿った入力／出力ＳＯＰを有するスペクトルを示し、破線の軌跡は設計軸に対して１０°の入力／出力ＳＯＰを有するスペクトルを示す。
【図２】図２は、対を形成する偏光ビームスプリッタの間の先行技術の回転非耐性のＲｅｄ／Ｂｌｕｅフィルタのスペクトルを示す。出力は０°、５°、１０°、１５°および２０°のハーフコーン角を有する方位で分配した光線に対応するスペクトルの平均を表すが、後者は最大のサイドローブ漏れを与える。
【図３】図３は、対を形成する偏光ビームスプリッタ間の先行技術のＧｒｅｅｎ／Ｍａｇｅｎｔａ回転非耐性フィルタの方位平均化した出力スペクトルを示す。方位平均化した出力スペクトルは０°、５°、１０°、１５°および２０°のハーフコーン角についてプロットしているが、後者は最大のサイドローブ漏れを与える。
【図４】図４は、スキュー光線がその回転した偏光を有すること、一方垂直および面内スキュー光線は回転したその偏光を有していないことを示している図である。
【図５】図５は、６００ｎｍフィルム（５０５ｎｍ ５０％ポイント）および０.００５％のサイドローブを用いた５０：５０のデューティー比スタックの交差した偏光子スペクトルを示している。
【図６】図６は、６００ｎｍフィルム（５０５ｎｍ ５０％ポイント）および０.００５％のサイドローブを用い、π／４回転した、５０：５０のデューティー比スタックの交差した偏光子スペクトルを示している。
【図７】図７は、６００ｎｍフィルム（５０５ｎｍ ５０％ポイント）および０.００５％のサイドローブを用い、π／４回転した、さらにπ／２のさらなる６００ｎｍフィルムを有する５０：５０のデューティー比スタックの交差した偏光子スペクトルを示している。
【図８】図８は、表２の設計についてπ／４で方向付けたスタックを用いた最大サイドローブ漏れを示している。
【図９】図９は、本発明の例示的具体例を用いて平行偏光子を通して見た回転非耐性Ｒｅｄ／Ｂｌｕｅフィルタのスペクトルを示し、ここに実線軌跡は設計軸に対して平行に偏光および分析した入力／出力光を示しており、破線軌跡は設計軸に対して１０°で偏光および分析した入力／入力光を示す。
【図１０】図１０は、直交面を有する対を形成する偏光ビームスプリッタ間の半波長の付加を有する回転不変性のＲｅｄ／Ｂｌｕｅフィルタのスペクトルを示している。出力は０°、５°、１０°、１５°および２０°の照明ハーフコーン角度にわたって均一平均化しており、後者は最高のサイドローブ漏れを与える。
【図１１】図１１は、交差した面を有するＰＢＳの間に波長選択的な光学軸方向を有する半波長リターダＣＣＳＰＦを含むスキュー光線補正した構造を示している。
【図１２】図１２は、平行面を有するＰＢＳの間に純粋回転ＣＣＳＰＦを含むスキュー光線補正した構造を示している。
【図１３】図１３は、本発明のもう１の例示的な具体例に従って０°、５°、１０°、１５°および２０°のハーフコーン角度にわたって均一平均した対を形成する偏光ビームスプリッタの間のＧｒｅｅｎ／Ｍａｇｅｎｔａ回転不変性のフィルタのスペクトルを示している。
【図１４】図１４は、φの関数としてのθのグラフを示している。
【図１５】図１５は、シート偏光子およびＰＢＳの間のスキュー光線偏光解消を補償するために用いた面外単軸スタックを示している。
【図１６】図１６は、ＣＣＳＰＦおよび偏光ビームスプリッタを用いるＣＯＬＯＲＱＵＡＤＴＭカラーマネージメントシステムを示している。
【図１７】図１７は、ＣＣＳＰＦを用いるもう１の例示的なＣＯＬＯＲＱＵＡＤＴＭカラーマネージメントシステムを示している。
【図１８】図１８は、ＣＣＳＰＦおよびＰＢＳを用いる９０°ＣＯＬＯＲＱＵＡＤＴＭカラーマネージメントシステムを示している。
【図１９】図１９は、スキュー光線偏光解消補償を含む３パネル式カラープロジェクションシステムを示している。
【図２０】図２０は、スキュー光線偏光解消補償を含む２パネル式の例示的なカラープロジェクションシステムを示している。
【図２１】図２１は、スキュー光線偏光解消補償を含むもう１の２パネル式の例示的なカラープロジェクションシステムを示している。
【図２３】図２３は、スキュー光線偏光解消補償を含む単一パネル式プロジェクションシステムを示している。
【図２４】図２４は、本発明の第１の例示的な具体例によるプロジェクションシステムを図示している。
【図２５】図２５は図２４の例示的な具体例を図示しており、ここでは青色光が第１の反射パネルに対して方向付けられている。
【図２６】図２６は、非偏光入力光を用いるプロジェクションデバイスを図示している。
【図２７】図２７は、ダイクロイック入力ビームスプリッタを含むプロジェクションデバイスを図示している。
【図２８】図２８は、着色偏光ビームス分割エレメントを有するプロジェクションデバイスを図示している。
【図２９】図２９は、第１の例示的な具体例による内部偏光子を有するプロジェクションシステムを図示している。
【図３０】図３０は、第２の例示的な具体例による内部偏光子を有するプロジェクションシステムを図示している。
【図３１】図３１は、第３の例示的な具体例による内部偏光子を有するプロジェクションシステムを図示している。
【図３２】図３２は、第４の例示的な具体例による内部偏光子を有するプロジェクションシステムを図示している。
【図３３】図３３は、第５の例示的な具体例による内部偏光子を有するプロジェクションシステムを図示している。
【図３４】図３４は、本発明によるもう１の例示的なシステムを図示している。
【図３５】図３５は例示的な二重ノッチフィルタのスペクトルを図示している。
【図３６】図３６は、図３４で使用した例示的なフィルタセットのスペクトルを図示している。
【図３７】図３７は、青色および黄色伝達ダイクロイック板の伝達スペクトルを図示している。
【図３８】図３８は、図２５のシステムと比較した図３４のシステムの青色および赤色伝達を図示している。
【図３９】図３９は、赤色および緑色反射ダイクロイックビームスプリッタを有するもう１の例示的なシステムを図示している。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【国際調査報告】
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