(57)【要約】【課題】改良されたコントラストを有し、かつ容易に最適化できるプロジェクションディスプレイシステムを提供すること。【解決手段】コントラスト比が改良されたカラービデオプロジェクションディスプレイシステムが開示されている。少なくとも１つの反射型または透過型パネル、例えばＬＣｏＳ （ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ）パネルが、１つまたは複数の指定されたカラーの入射光を入力光路を介して受信するようにシステム内に配置されている。この反射型または透過型パネルは、対応する印加された信号に従って入射光を調節し、結果としての調節された光が、出力光路を介してさらに処理されて、画面表示が生成される。画面表示のコントラスト比を高めることができるように、少なくとも１枚の低遅延フィルムが、（ｉ）入力光路偏光子とパネルの間のシステムの入力光路上か、または（ｉｉ）パネルと出力光路偏光子の間のシステムの出力光路上、のいずれかに配置されている。本発明は、シングルパネル構成またはマルチパネル構成において実施できる。【選択図】図１
2005502070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロジェクションディスプレイシステムであって、
１つまたは複数の指定されたカラーが生成される光源と、
前記１つまたは複数の指定されたカラーの入射光を入力光路を介して受信するように前記システム内に配置された少なくとも１つのパネルであって、前記パネルが、対応する印加された信号に従って少なくとも１つの前記カラーの前記入射光を調節する、パネルと、
前記システム内において前記パネルから出力光路を介して導かれる前記１つまたは複数のカラーの調節された入射光を受信できるように、前記システム内に配置された投影素子であって、前記投影素子が、前記システムの画面表示を生成する、投影素子と、
前記画面表示のコントラスト比を高めることができるように、（ｉ）入力光路偏光子と前記少なくとも１つのパネルの間の前記システムの前記入力光路上か、（ｉｉ）前記少なくとも１つのパネルと出力光路偏光子の間の前記システムの前記出力光路上、のいずれかに配置される少なくとも１枚の低遅延フィルムと、
を有する、プロジェクションディスプレイシステム。
【請求項２】
前記カラービデオプロジェクションディスプレイシステムが、少なくとも１つの反射型パネルを有する反射型システムを有する、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項３】
前記カラービデオプロジェクションディスプレイシステムが、少なくとも１つの透過型パネルを有する透過型システムを有する、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項４】
前記プロジェクションディスプレイシステムが、オンアクシス型システムを有する、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項５】
前記カラービデオプロジェクションディスプレイシステムが、オフアクシス型システムを有する、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項６】
前記カラービデオプロジェクションディスプレイシステムが、１つの反射型パネルと、それに関連付けられた１枚の対応する低遅延フィルムとを有するシングルパネル式プロジェクションディスプレイシステムを有する、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項７】
前記カラービデオプロジェクションディスプレイシステムが、１つの透過型パネルと、それに関連付けられた１枚の対応する低遅延フィルムとを有するシングルパネル式プロジェクションディスプレイシステムを有する、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項８】
前記カラービデオプロジェクションディスプレイシステムが、それぞれが前記入射光の赤、緑、および青の部分に関連付けられている第一、第二、および第三パネルを有する３パネル式プロジェクションディスプレイシステムを有する、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項９】
１枚の低遅延フィルムが、前記３つのパネルすべてに関連付けられていて、かつ、前記パネルへの印加のために前記入射光が前記１つまたは複数の指定されたカラーに分離される前のポイントにおいて、前記システムの入力光路上に配置されている、請求項８に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項１０】
前記３つのパネルそれぞれが、（ｉ）入力光路偏光子と前記パネルの間の前記システムの前記入力光路上か、（ｉｉ）前記パネルと出力光路偏光子の間の前記システムの前記出力光路上、のいずれかに配置される、対応する１枚の低遅延フィルムに関連付けられている、請求項８に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのパネルが、反射型パネルであり、かつ、前記反射型パネルに関連付けられている１枚の低遅延フィルムが、前記入力光路偏光子と前記反射型パネルの間の前記システムの入力光路内に配置されている、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのパネルが、反射型パネルであり、かつ、前記反射型パネルに関連付けられている１枚の低遅延フィルムが、前記反射型パネルと前記出力光路偏光子の間の前記システムの出力光路内に配置されている、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項１３】
前記１枚の低遅延フィルムが、ジアセテートフィルムを有する、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項１４】
前記１枚の低遅延フィルムが、約３０ ｎｍ未満の遅延を有するフィルムを有する、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項１５】
前記１枚の低遅延フィルムが、約２５ ｎｍの遅延を有するフィルムを有する、請求項１４に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項１６】
前記パネルが、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルを有する、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項１７】
前記パネルが、ＬＣｏＳ （ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ）ディスプレイパネルを有する、請求項１に記載のプロジェクションディスプレイシステム。
【請求項１８】
プロジェクションディスプレイシステムにおいて使用するための方法であって、前記システムが、１つまたは複数の指定されたカラーの入射光を入力光路を介して受信するように前記システム内に配置された少なくとも１つのパネルを含み、前記パネルが、対応する印加された信号に従って前記少なくとも１つのカラーの前記入射光を調節し、前記１つまたは複数のカラーの調節された入射光が、前記システムの画面表示を生成できるように、前記システム内において前記パネルから出力光路を介して導かれる、方法において、当該方法が、
前記画面表示のコントラスト比を高めることができるように、少なくとも１枚の低遅延フィルムを、（ｉ）入力光路偏光子と前記少なくとも１つのパネルの間の前記システムの前記入力光路上か、（ｉｉ）前記少なくとも１つのパネルと出力光路偏光子の間の前記システムの前記出力光路上、のいずれかに配置するステップ、
を有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、プロジェクションディスプレイシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラービデオプロジェクションディスプレイシステムの代表的な例においては、光源からの光が、赤、緑、青の成分に分離される。シングルパネル式においては、これらの成分が、単一の反射型または透過型液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル上に順に導かれる。このパネルは、光反射または光透過の特性を有するＬＣＤ素子のマトリクスを含み、この特性は、関連付けられた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ドライバに印加される信号によって制御できる。
【０００３】
ＬＣＤパネルは、パネルの液晶層を通過する光の偏光を変えることによって、反射光または透過光の強度を調節する。反射光または透過光の偏光に対するＬＣＤパネルの影響は、使用される特定の液晶効果、ねじり角度、入射偏光の角度、遅延などの要因に依存する。この遅延は、一般に「光路長差」とも呼ばれる。さらに、偏光の変化は、液晶層に印加される電圧の関数である。印加電圧を適切に変えることによって、白と、黒と、中間的なグレーレベルとを含む輝度レベル範囲を生成できる。
【０００４】
上述されているカラービデオプロジェクションディスプレイシステムの例においては、赤、緑、青の成分がＬＣＤパネル全体にわたり走査される。そして、ビデオ信号から得られる対応する赤、緑、青の信号に従ってＬＣＤ素子が制御され、これにより、各成分がその対応する赤、緑、青の信号に従って調節される。次いで、結果としての調節された成分が、ビデオ信号を表示するために映写レンズを介してディスプレイ画面に導かれる。
【０００５】
上述されているタイプのシングルパネル式カラービデオプロジェクションディスプレイシステムのより詳細な例は、米国特許第５，５４８，３４７号「走査方式が改良されたシングルパネル式カラービデオプロジェクションディスプレイＳｉｎｇｌｅ Ｐａｎｅｌ Ｃｏｌｏｒ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｈａｖｉｎｇ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｓｃａｎｎｉｎｇ」（発明者：Ｇ．Ａ． Ｍｅｌｎｉｋ氏、Ｐ．Ｊ． Ｊａｎｓｓｅｎ氏、発行日：１９９６年８月２０日）に開示されている。この文献は、本明細書に参考文献として組み込まれている。これらのシステムのうち特定のシステムは、一般に「ライトバルブ」とも呼ばれる、透過型ＬＣＤパネルを使用する。カラービデオプロジェクションディスプレイシステムの別の例は、米国特許出願番号０９／０９７，９６９「プロジェクション装置Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ」（出願日：１９９８年６月１６日）に開示されている。この文献は本明細書に参考文献として組み込まれている。
【０００６】
上述されているタイプの３パネル式カラービデオプロジェクションディスプレイシステムは、一般に、赤、緑、青の各成分用に個別の反射型または透過型ＬＣＤパネルを含み、各成分は、それぞれが対応するＬＣＤパネルに導かれるように空間的に離れている。赤、緑、青の各成分は、その対応するパネル内で、ビデオ信号から得られる印加された赤、または緑、青の信号によって調節される。シングルパネル式システムと同様に、結果としての調節された成分は、ビデオ信号を表示するために映写レンズを介してディスプレイ画面に導かれる。
【０００７】
ＬＣｏＳ （ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ）ディスプレイパネルとして知られている反射型ＬＣＤパネルのタイプでは、シリコンのバックプレーン上に配置される反射型ＬＣＤ素子を使用する。ＬＣｏＳディスプレイパネルは、シングルパネル構成と３パネル構成の両方に使用でき、かつコンパクトプロジェクターおよびヘッドアップ型または「ニアツージアイ型（ｎｅａｒ ｔｏ ｔｈｅ ｅｙｅ）」プロジェクションディスプレイシステムなどの用途での使用が急速に拡大している。ＬＣｏＳディスプレイパネルには、他のタイプの反射型ＬＣＤパネルと比較して多数の重要な利点がある。例えば、ＬＣｏＳパネルのアクティブマトリクス素子の形成には、結晶シリコンを使用することができる。また、ＴＦＴドライバとその他の機能回路は、周知かつ効率的な半導体製造手法を使用することにより、シリコンのバックプレーンを使用して形成できる。さらに、ビデオ情報の表示処理に使用できるアクティブ領域の割合が大きい。
【０００８】
コントラスト比は、反射型ＬＣｏＳディスプレイパネルまたは他のタイプの反射型ＬＣＤパネルの重要な特性である。コントラスト比は、一般に、白い画像に対する黒い画像の比を指す。反射型ＬＣＤパネルにおけるコントラスト比を向上させるための１つの手法が、Ｊ． Ｇａｎｄｈｉ氏らの「プロジェクション用途における反射型ＣＭＯＳ ＴＮディスプレイの、補正フィルムを使用することによるパフォーマンスの向上（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ＣＭＯＳ ＴＮ Ｄｉｓｐｌａｙｓ ｉｎ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｕｓｉｎｇ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｌｍｓ）」（ＳＩＤ ９９ Ｄｉｇｅｓｔ， Ｐａｐｅｒ ４７．３， ｐ９９０〜９９３， ＳＩＤ １９９９）に説明されている。この文献は本明細書に参考文献として組み込まれている。この手法は、２枚の高遅延フィルム（ｈｉｇｈ−ｒｅｔａｒｄａｎｃｅ ｆｉｌｍ）の組合せを使用することにより、反射型ＬＣＤパネルを有するオフアクシス型プロジェクションシステムにおけるコントラスト比を向上させる。
【０００９】
上に引用した参考文献の方法の重大な問題は、高遅延フィルムの角度の間の変動によって、対応する変動がシステムの光軸に生じ、かつ、波長の関数として遅延に変動が生じることである。従って、２フィルム配置は、最適化するのが非常に難しい。この問題は、フィルムの遅延値が高いことによってより大きくなる。さらに、２枚のフィルムを使用することにより、特に３パネル構成において、オフアクシス型プロジェクションシステムのコストと複雑さが過度に増大する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、改良されたコントラストを有し、かつ容易に最適化できるプロジェクションディスプレイシステムを提供することである。
【００１１】
この目的は、請求項１に記載される本発明によるプロジェクションディスプレイシステムによって達成される。
【００１２】
この配置においては、システムの光路上に配置される低遅延フィルム（ｌｏｗ−ｒｅｔａｒｄａｎｃｅ ｆｉｌｍ）を使用することによって、コントラスト比が改良される。この場合のシステムの光路上とは、入力光路偏光子と反射型または透過型パネルの間の入力光路上か、反射型または透過型パネルと出力光路偏光子の間の出力光路上のいずれかである。低遅延フィルムは、例えば、約３０ ｎｍ未満の遅延を有するジアセテートでよく、その具体的な遅延値は、対象のシステム構成が最適化されるように選択される。
【００１３】
本発明は、シングルパネル構成またはマルチパネル構成において実施することができる。例えば、３パネル構成においては、各パネルが、赤、緑、青の入射光の１つを調節するのに使用される。
【００１４】
例えば、本発明の１つの例示的なマルチパネル実施例においては、１枚の低遅延フィルムが、入力光路偏光子の後ろ、かつ入射光が（パネルへの印加のために）赤、緑、青の成分に分離される前のポイントにおいて、システムの入力光路上に配置される。
【００１５】
本発明の別の例示的なマルチパネル実施例においては、３パネル構成に３枚の低遅延フィルムが含まれるように、１枚の低遅延フィルムがそれぞれのパネルに関連付けられていて、各低遅延フィルムは、対応する１つのパネルに関連付けられている入力光路上または出力光路上に配置されている。反射型パネルの場合、この経路は、透過型パネルの場合のように同じ経路か、または異なる経路でよく、例えば、実施は、それぞれ、オンアクシスまたはオフアクシスでよい。
【００１６】
反射型または透過型パネルは、ＬＣｏＳディスプレイパネルか、あるいは反射型または透過型液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルの他のタイプ、またはライトバルブ装置の任意の他の類似するタイプ、またはこれらの各種の組合せとすることが出来る。
【００１７】
本発明に従って構成されるカラービデオプロジェクションディスプレイシステムにおいて低遅延フィルムを使用することによって、システムの光軸の変動が防止され、従って最適化プロセスがかなり単純化され、その一方で、システムの実施に関連するコストと複雑さも低減すると言う利点が得られる。さらに、遅延値が低いことにより、フィルムの角度の許容誤差が増大し、さらに実施が単純化される。
【００１８】
さらなる有利な実施例は、従属請求項に定義されている。
【００１９】
本発明の上記およびその他の観点は、以下に説明されている実施例を参照して明確に解明されるであろう。
【００２０】
【発明を実施するための形態】
本発明は、本明細書においては、シングルパネル式とマルチパネル式カラービデオプロジェクションディスプレイシステムを使用して説明する。本発明は、全般的には、このようなシステムの反射型または透過型ディスプレイパネルと組み合わせて低遅延フィルムを使用することにより、結果としての画面表示のコントラスト比を改良することに関する。
【００２１】
図１は、本発明の第一の例示的な実施例による、オフアクシス型のシングルパネル式カラービデオプロジェクションディスプレイシステム１００を示す。システム１００は、光源１０２と、ＬＣｏＳディスプレイパネル１０４と、投影素子１０６とを含む。偏光子１１０は、システム１００内の光源１０２とＬＣｏＳパネル１０４の間の入力光路１１１上に配置され、偏光子１１２は、システム１００内のＬＣｏＳパネル１０４と投影素子１０６の間の出力光路１１３上に配置される。
【００２２】
ここで留意すべき点として、カラービデオプロジェクションディスプレイシステムにおける出力光路上の偏光子は、一般に「検光子」とも呼ばれる。従って、本明細書において使用される用語「偏光子」は、一般に検光子と呼ばれる装置を含むものとする。
【００２３】
システム１００は、一連の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）ドライバ１１４をさらに含む。このドライバは、信号源１１６からの１つ以上の信号入力を受信し、かつＬＣｏＳパネル１０４を制御するための対応する信号を生成する。
【００２４】
動作時、ビデオ信号が信号源１１６内で処理され、対応する赤、緑、青の信号が生成される。光源１０２は、光を赤、緑、青の成分に分離する。各成分は、偏光子１１０において適切に偏光され、指定された走査順序に従って入力光路１１１を介してＬＣｏＳパネルに連続的に印加される。次に、赤、緑、青の成分が、ＬＣｏＳパネル１０４全体にわたり走査される。そして、ビデオ信号から得られる対応する赤、緑、青の信号に従って液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）素子が制御され、これにより、各成分がその対応する赤、緑、青の信号によって調節される。次いで、結果としての調節された成分が、出力光路１１３と偏光子１１２を介して投影素子１０６に導かれ、投影素子は、元のビデオ信号の画面表示１２０を生成する。
【００２５】
システム１００の要素１０２、１０４、１０６、１１０、１１２、１１４、１１６の動作は、この技術分野においては周知であるため、本明細書でさらに詳しく説明することはしない。これらの要素の１つまたは複数が公知のカラービデオプロジェクションディスプレイシステム内に実施されている例の詳細については、上に引用した米国特許第５，５４８，３４７号と、上に引用した米国特許出願番号０９／０９７，９６９「プロジェクション装置（Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）」（出願日：１９９８年６月１６日）と、上に引用した参考文献「プロジェクション用途における反射型ＣＭＯＳ ＴＮディスプレイの、補正フィルムを使用することによるパフォーマンスの向上（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ ＣＭＯＳ ＴＮ Ｄｉｓｐｌａｙｓ ｉｎ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｕｓｉｎｇ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｆｉｌｍｓ）」（Ｊ． Ｇａｎｄｈｉ氏ら）の中に見ることができる。
【００２６】
上記の要素の１つまたは複数の例に関するさらなる詳細は、以下の米国特許に見ることができ、それぞれ本明細書に参考文献として組み込まれている。それらは、米国特許第５，４１０，３７０号「走査方式が改良されたシングルパネル式カラープロジェクションビデオディスプレイ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐａｎｅｌ Ｃｏｌｏｒ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｓｃａｎｎｉｎｇ）」（発明者：Ｐ．Ｊ． Ｊａｎｓｓｅｎ氏、発行日：１９９５年４月２５日）、米国特許第５，４１６，５１４号「カラー照射システムをライトバルブの読み取り／書き込みに同期するための制御回路を有するシングルパネル式カラープロジェクションビデオディスプレイ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐａｎｅｌ Ｃｏｌｏｒ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｈａｖｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ ｆｏｒ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｉｎｇ ｔｈｅ Ｃｏｌｏｒ Ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｒｅａｄｉｎｇ／Ｗｒｉｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ）」（発明者：Ｐ．Ｊ． Ｊａｎｓｓｅｎ、Ｗ． Ｇｕｅｒｉｎｏｔ氏、発行日：１９９５年５月１６日）、米国特許第５，７８１，２５１号「シングルパネル式カラープロジェクションビデオディスプレイ用の光学走査の方法と装置（Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｆｏｒ Ｓｉｎｇｌｅ Ｐａｎｅｌ Ｃｏｌｏｒ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｐｌａｙ）」（発明者：Ｄ． Ｏｔｔｏ氏、発行日：１９９８年７月１４日）、米国特許第５，８４５，９８１号「シングルパネル式ライトバルブにおけるマルチカラー帯域スクローリング（Ｍｕｌｔｉ−Ｃｏｌｏｒ−Ｂａｎｄ Ｓｃｒｏｌｌｉｎｇ Ａｃｒｏｓｓ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｐａｎｅｌ Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ）」（発明者：Ｒ．Ｈ． Ｂｒａｄｌｅｙ氏、発行日：１９９８年１２月８日）、米国特許第５，８９２，６２３号「マルチカラー帯域光源（Ｍｕｌｔｉ−Ｃｏｌｏｒ−Ｂａｎｄ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ）」（発明者：Ｒ．Ｈ． Ｂｒａｄｌｅｙ氏、発行日：１９９９年４月６日）、である。
【００２７】
本発明によると、図１のシステム１００は、図示されているように偏光子１１０とＬＣｏＳパネル１０４の間の入力光路１１１上に配置されている１枚の低遅延フィルム１２５をさらに含む。この１枚の低遅延フィルムは、望ましくは、約３０ ｎｍ未満の遅延を有するジアセテートフィルムである。前述したように、本明細書において使用される用語「遅延」は、一般に光路長差として知られているものである。
【００２８】
１枚の低遅延フィルムの特定の遅延値は、当業者には容易に理解されるように、対象のシステム構成が最適化されるようにより具体的に選択することができる。ジアセテートフィルムが、このフィルムの低い複屈折性と低い分散性であると言う理由から望ましい。この場合の分散とは、対象のスペクトル上での光路長の変化を指す。分散が小さいため、スペクトル範囲内の複屈折を補正でき、これによりコントラスト比をさらに高めることができる。
【００２９】
本発明での使用に適したジアセテートフィルムの一例は、Ｃｌａｒｉｆｏｉｌ ｏｆ Ｓｐｏｎｄｏｎ社（イギリス、ダービー市）から市販されている、約２５ ｎｍの遅延を有するフィルムである。ジアセテートフィルムが望ましいが、その他の材料、例えば、ジアセテートフィルムの望ましい低い複屈折性と低い分散特性を有する他の材料も使用できる。本明細書において使用される用語「フィルム」は、一般に「フォイル（ｆｏｉｌ）」と呼ばれる材料を含むものとする。
【００３０】
偏光子１１０、偏光子１１２、低遅延フィルム１２５、ＬＣｏＳパネル１０４の回転角は、システム１００におけるコントラスト比が最大になるように最適化されることが、望ましい。
【００３１】
以下に図３を参照して説明されるように、１枚の低遅延フィルム１２５は、図１のシステムにおけるコントラストを実質的に改良することができる。
【００３２】
１枚の低遅延フィルム１２５は、前述されている先行技術のコントラスト比向上手法において使用される２枚の高遅延フィルムに置き換わる。本発明は、これら従来の２フィルム配置に比較して多数の利点を提供する。例えば、カラービデオプロジェクションディスプレイシステムにおいて１枚の低遅延フィルムを使用することにより、システムの光軸の変動が防止され、従って最適化プロセスがかなり単純化され、その一方で、システムの実施に関連するコストと複雑さが低減する。遅延値が低いことにより、フィルムの角度の許容誤差が増大し、さらに実施が単純化される。
【００３３】
図２は、本発明によるカラービデオプロジェクションシステムの別の実施例を示す。図２のシステム２００は、図１を参照して前述されているように、要素１０２、１０４、１０６、１１０、１１２、１１４、１１６を含む。しかしながら、システム２００は、１枚の低遅延フィルム２２５をさらに含み、このフィルムは、図に示されているように、ＬＣｏＳパネル１０４と偏光子１１２の間の出力光路１１３上に配置されている。図１のフィルム１２５と同様に、１枚の低遅延フィルム２２５は、例えば、約３０ ｎｍ未満の遅延を有するジアセテートフィルムとすることが出来、その具体的な遅延値は、対象のシステム構成が最適化されるように選択される。
【００３４】
図１と２のカラービデオプロジェクションシステムの配置は、一例を目的としてのみ示されていて、本発明の手法は、多数の代替の配置を使用することによっても実施できる。例えば、本発明は、ＬＣｏＳディスプレイパネルを使用して説明されているが、反射型または透過型ＬＣＤパネルの他のタイプ、またはライトバルブ装置のその他の類似するタイプ、またはこれらおよびその他の装置の各種の組合せを使用しても実施できる。さらに、図１と２の反射型システムは、透過型システムとして容易に再構成できる。
【００３５】
当業者には、図１と２のカラービデオプロジェクションシステムは、一般に、レンズ、支持構造、ハウジングなどの追加の要素を含むことが理解されるであろう。これらの要素は、図を簡潔かつ明快にするために省略されていて、従来の多数の周知の手法のいずれかを使用して構成することができる。
【００３６】
図３は、図１のプロジェクションディスプレイシステム１００において１枚の低遅延フィルム１２５によってコントラスト比が向上することを示す一連のプロットである。このプロットは、コントラスト比をシステム１００における波長の関数として示す。破線のプロットは、１枚の低遅延フィルム１２５がない（遅延なしの）場合のコントラスト比を示し、実線のプロットは、１枚の低遅延フィルム１２５が図１に示されているように配置されている場合のコントラスト比を示す。これらのプロットから、１枚の低遅延フィルム１２５が存在することによって、コントラスト比が実質的に向上することが明らかである。コントラスト比のこの向上が、従来の２フィルム手法に関連する問題を生じることなく達成されることは、利点である。
【００３７】
図４、５、６、７、８は、本発明の他の例示的な実施例によるカラービデオプロジェクションディスプレイシステムの一部を示す。これらの実施例においては、ディスプレイシステムは、図１と２の実施例のようなオフアクシス型の反射型システムではなく、オンアクシス型の透過型システムである。ここでも、図４、５、６、７、８には、図を簡潔かつ明快にするため、光源と投影素子が示されていない点は、留意すべきである。さらに、当業者には、図４、５、６、７、８の透過型システムは、公知の手法を使用して反射型システムとして容易に再構成できることが認識されるであろう。本明細書に示されているこれらおよび他のシステムは、例を目的としてのみ示されていて、本発明の範囲をいかようにも制限することがないことは、再度強調しておく。
【００３８】
図４を参照して、カラービデオプロジェクションディスプレイシステム４００は、カラースプリッター４０２と、カラーコンポーザー４０４と、３枚の透過型パネル４１０、４１２、４１４と、１枚の低遅延フィルム４２０と、入力光路偏光子４２２と、３枚の出力光路偏光子４３０、４３２、４３４とを有する。図に示されているように、白色光（Ｗ）が、偏光子４２２と１枚の低遅延フィルム４２０を通過し、カラースプリッター４０２によって、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の成分に分離される。これら青、緑、赤の成分は、それぞれの透過型パネル４１０、４１２、４１４に印加される。対応する青、緑、赤の信号によってパネル内で調節された結果としての出力成分は、偏光子４３０、４３２、４３４を通過し、次いで、カラーコンポーザー４０４内で再結合され、カラー画面表示を生成するための投影素子に印加するのに適した調節された光信号が得られる。
【００３９】
図４の実施例においては、１枚の低遅延フィルム４２０は、入力光路偏光子４２２と、３枚の透過型パネル４１０、４１２、４１４それぞれの間の、システム４００の入力光路上に配置される。ここで留意すべき点として、光学値の等しい他の実施例を、システムを通過する光の方向を逆にする以外は実質的に図４に示されているように実施できる。このような場合、１枚の低遅延フィルム４２０は、図２を参照して前述されている実施例に類似する方法で、出力経路偏光子の前の出力経路上に配置できる。また、当業者には、このような配置は、図１と２の実施例のように、オンアクシスまたはオフアクシス構成におけるＬＣｏＳパネルなどの反射型ＬＣＤパネルに印加できることも、容易に認識されるであろう。
【００４０】
図５は、カラースプリッター５０２と、カラーコンポーザー５０４と、３枚の透過型パネル５１０、５１２、５１４、と、３枚の低遅延フィルム５２０、５２２、５２４と、３つの入力光路偏光子５２５、５２６、５２７と、３つの出力光路偏光子５３０、５３２、５３４とを有するカラービデオプロジェクションディスプレイシステム５００を示す。図に示されているように、白色光（Ｗ）が、カラースプリッター５０２によって、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の成分に分離される。これら青、緑、赤の成分は、それぞれの偏光子５２５、５２６、５２７を通過し、それぞれの透過型パネル５１０、５１２、５１４に印加される。
【００４１】
対応する青、緑、赤の信号によってパネル内で調節された結果としての出力成分は、それぞれの低遅延フィルム５２０、５２２、５２４とそれぞれの偏光子５３０、５３２、５３４を通過し、次いで、カラーコンポーザー５０４内で再結合され、カラー画面表示を生成するための投影素子に印加するのに適した調節された光信号が得られる。
【００４２】
図５の実施例においては、低遅延フィルム５２０、５２２、５２４それぞれは、透過型パネル５１０、５１２、５１４の１つと出力光路偏光子５３０、５３２、５３４の対応する１つの間の、システム５００の出力光路上に配置される。
【００４３】
図６は、カラースプリッター６０２と、カラーコンポーザー６０４と、３枚の透過型パネル６１０、６１２、６１４、と、３枚の低遅延フィルム６２０、６２２、６２４と、３つの入力光路偏光子６２５、６２６、６２７と、３つの出力光路偏光子６３０、６３２、６３４とを有するカラービデオプロジェクションディスプレイシステム６００を示す。図に示されているように、白色光（Ｗ）が、カラースプリッター６０２によって、青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）の成分に分離される。これら青、緑、赤の成分は、それぞれの偏光子６２５、６２６、６２７を通過し、次いで、それぞれの低遅延フィルム６２０、６２２、６２４を通過し、次いで、それぞれの透過型パネル６１０、６１２、６１４に印加される。対応する青、緑、赤の信号によってパネル内で調節された結果としての出力成分は、それぞれの偏光子６３０、６３２、６３４を通過し、次いで、カラーコンポーザー６０４内で再結合され、そしてカラー画面表示を生成するための投影素子に印加するのに適する調節された光信号が得られる。
【００４４】
図６から明らかなように、この実施例においては、低遅延フィルム６２０、６２２、６２４それぞれは、入力光路偏光子６２５、６２６、６２７の１つと透過型パネル６１０、６１２、６１４の対応する１つの間の、システム６００の入力光路上に配置されている。
【００４５】
図４、５、６の実施例のカラースプリッターとカラーコンポーザー要素の動作は、この技術分野において周知であるので、これらの要素については本明細書においてさらに詳しくは説明しない。
【００４６】
図７と８は、本発明による、オンアクシス型の透過型シングルパネル式カラービデオプロジェクションディスプレイシステムの実施例を示す。
【００４７】
図７を参照して、カラービデオプロジェクションディスプレイシステム７００は、１つの透過型パネル７１０と、１枚の低遅延フィルム７２０と、入力光路偏光子７２５と、出力光路偏光子７３０とを有する。白色光（Ｗ）が、偏光子７２５を通過し、透過型パネル７１０に印加される。青、緑、赤の信号によってパネル内で調節された結果としての出力成分が、低遅延フィルム７２０と偏光子７３０を通過する。偏光子７３０の出力は、カラー画面表示を生成するための投影素子に印加するのに適した調節された光信号である。
【００４８】
図７の実施例においては、１枚の低遅延フィルム７２０は、透過型パネル７１０と出力光路偏光子７３０の間の、システム７００の出力光路上に配置される。
【００４９】
図８は、１つの透過型パネル８１０と、１枚の低遅延フィルム８２０と、入力光路偏光子８２５と、出力光路偏光子８３０とを有するカラービデオプロジェクションディスプレイシステム８００を示す。白色光（Ｗ）が、偏光子８２５と低遅延フィルム８２０とを通過し、次いで、透過型パネル８１０に印加される。青、緑、赤の信号によってパネル内で調節された結果としての出力成分が、偏光子８３０を通過する。偏光子８３０の出力は、カラー画面表示を生成するための投影素子に印加するのに適した調節された光信号である。
【００５０】
図８の実施例においては、１枚の低遅延フィルム８２０は、入力光路偏光子８２５と透過型パネル８１０の間の、システム８００の入力光路上に配置される。
【００５１】
図４〜８の実施例における低遅延フィルムは、図１と２の実施例のように構成できる。より具体的には、これらの各フィルムは、約３０ ｎｍ未満の遅延を有するジアセテートフィルムでよい。
【００５２】
上述されている本発明の実施例は、例示のみを目的とする。例えば、本発明は、光学要素と信号処理要素の他のタイプと配置とを使用して実施できる。前述されているように、本発明は、シングルパネル構成とマルチパネル構成のいずれでも実施でき、各種の多数の任意の光源と投影素子とを利用できる。さらに、本明細書に説明されている反射型システムは、透過型システムとして容易に再構成でき、この逆も同様である。さらに、本発明は、コンパクトプロジェクターおよびヘッドアップ型または「ニアツーザアイ（ｎｅａｒ ｔｏ ｔｈｅ ｅｙｅ）」プロジェクションディスプレイシステムなど、膨大なプロジェクションディスプレイ用途において使用できる。当業者には、以下の請求項の範囲内の上記および他の膨大な実施例が明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の最初の例示的な実施例による、オフアクシス型の反射型シングルパネル式カラービデオプロジェクションディスプレイシステムを示す。
【図２】本発明の２番目の例示的な実施例による、オフアクシス型の反射型シングルパネル式カラービデオプロジェクションディスプレイシステムを示す。
【図３】図１のオフアクシス型の反射型シングルパネル式カラービデオプロジェクションディスプレイシステムにおける、波長の関数としてのコントラスト比を示す、一連のプロットである。
【図４】本発明の他の実施例による、オンアクシス型の透過型カラービデオプロジェクションディスプレイシステムの一部を示す。
【図５】本発明の他の実施例による、オンアクシス型の透過型カラービデオプロジェクションディスプレイシステムの一部を示す。
【図６】本発明の他の実施例による、オンアクシス型の透過型カラービデオプロジェクションディスプレイシステムの一部を示す。
【図７】本発明の他の実施例による、オンアクシス型の透過型カラービデオプロジェクションディスプレイシステムの一部を示す。
【図８】本発明の他の実施例による、オンアクシス型の透過型カラービデオプロジェクションディスプレイシステムの一部を示す。
【符号の説明】
１００  カラービデオプロジェクションディスプレイシステム
１０２  光源
１０４  ＬＣｏＳディスプレイパネル
１０６  投影素子
１１０  偏光子
１１１  入力光路
１１２  偏光子
１１３  出力光路
１１４  ＴＦＴドライバ
１１６  信号源
１２０  画面表示
１２５  低遅延フィルム
２００  カラービデオプロジェクションディスプレイシステム
２２５  低遅延フィルム
４００  カラービデオプロジェクションディスプレイシステム
４０２  カラースプリッター
４０４  カラーコンポーザー
４１０、４１２、４１４  透過型パネル
４２０  低遅延フィルム
４２２  入力光路偏光子
４３０、４３２、４３４  出力光路偏光子
５００  カラービデオプロジェクションディスプレイシステム
５０２  カラースプリッター
５０４  カラーコンポーザー
５１０、５１２、５１４  透過型パネル
５２０、５２２、５２４  低遅延フィルム
５２５、５２６、５２７  入力光路偏光子
５３０、５３２、５３４  出力光路偏光子
６００  カラービデオプロジェクションディスプレイシステム
６０２  カラースプリッター
６０４  カラーコンポーザー
６１０、６１２、６１４  透過型パネル
６２０、６２２、６２４  低遅延フィルム
６２５、６２６、６２７  入力光路偏光子
６３０、６３２、６３４  出力光路偏光子
７００  カラービデオプロジェクションディスプレイシステム
７１０  透過型パネル
７２０  低遅延フィルム
７２５  入力光路偏光子
７３０  出力光路偏光子
８００  カラービデオプロジェクションディスプレイシステム
８１０  透過型パネル
８２０  低遅延フィルム
８２５  入力光路偏光子
８３０  出力光路偏光子
【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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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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2005502070.tif 000032
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