(57)【要約】画素エレメントの間隔のあいたアレイとして画像が表示される画像出力面を有するディスプレイ装置と、視野面を持つ光透過エレメントであって、前記ディスプレイ装置から光を受光するように配置され、受光した光を前記視野面に表示する光透過エレメントとを備え、前記光透過エレメントは、前記ディスプレイ装置と前記視野面との間の光学経路中に配置された偏光層を有し、前記偏光層が、ディスプレイ外部から受け取った偏光されていない環境光を減衰させる一方、前記ディスプレイ装置から受光した偏光光を実質的に透過させるように配置されたディスプレイ。
2007513375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素エレメントの間隔のあいたアレイとして画像が表示される画像出力面を有するディスプレイ装置と、
前記ディスプレイ装置の画像出力面に結合され、各々が入力端と出力端とを持つ多数の光透過ガイドを有するイメージガイドであって、前記光透過ガイドの一つ以上の群が画素エレメントの一つ以上の各群から光を受光するように多数の光透過ガイドの入力端が互いに相対的に配置されたイメージガイドとを備えたディスプレイであって、
前記ディスプレイにおいては、少なくとも一つのサブセットの前記光透過ガイドを有するクラスターに対し、
前記クラスターの外縁で、前記光透過ガイドの入力端が、前記光透過ガイドの光学特性に実質的に同様の光学特性を有しかつ前記ディスプレイの画像出力面から光を受け取るように配置された入力面を持つ内枠と、光透過ガイドの熱膨張特性と実質的に同様の熱膨張特性を有する外枠とによって、囲まれており、
前記内枠は、隣接する各々の光透過ガイドに光学的に結合され、かつ、前記内枠の入力面の反対の位置にある前記内枠の面と前記外枠に隣接する前記内枠の面とを少なくとも覆う反射層を有し、前記内枠に入り前記反射層に当たる光は、隣接する光透過ガイドに光学的に結合された前記内枠の一部を介して、または、前記内枠の入力面を介して前記内枠から出るように反射されるディスプレイ。
【請求項２】
前記内枠は多数の光透過ガイドを有し、反射コーティングが、隣接する光透過ガイドに光学的に結合された前記内枠内の各々の前記光透過ガイドの前記一部と前記内枠内の各々の光透過ガイドの入力面以外の、前記内枠内の各々の光透過ガイドの実質的に全ての面を覆う請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項３】
前記内枠内の前記多数の光透過ガイドは、前記内枠の各々の側面に沿った多数の隣接する列であって、各々の列が隣接する列に光学的に結合されている列に形成される請求項２に記載のディスプレイ。
【請求項４】
前記内枠内の光透過ガイドは出力端を切断されている請求項２または３のいずれかに記載のディスプレイ。
【請求項５】
前記内枠は材料から成る連続的な境界を有する請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項６】
前記反射層は蒸着金属層である請求項１から５のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項７】
前記反射層は金属接着テープである請求項１から５のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項８】
画素エレメントの間隔のあいたアレイとして画像が表示される画像出力面を有するディスプレイ装置と、
視野面を持つ光透過エレメントであって、前記ディスプレイ装置から光を受光するように配置され、受光した光を前記視野面に表示する光透過エレメントとを備え、
前記光透過エレメントは、前記ディスプレイ装置と前記視野面との間の光学経路中に配置された偏光層を有し、
前記偏光層が、ディスプレイ外部から受け取った偏光されていない環境光を減衰させる一方、前記ディスプレイ装置から受光した偏光光を実質的に透過させるように配置されたディスプレイ。
【請求項９】
前記偏光層が前記光透過エレメントに面に光学的に結合された請求項８に記載のディスプレイ。
【請求項１０】
前記偏光層が前記ディスプレイ装置に隣接する前記光透過エレメントの面に光学的に結合された請求項９に記載のディスプレイ。
【請求項１１】
前記光透過エレメントが透明シートである請求項８、９または１０のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１２】
前記透明シートがガラスシートまたはプラスチックシートである請求項１１に記載のディスプレイ。
【請求項１３】
前記透明シートがタッチパネルまたはラウドスピーカー装置である請求項１２に記載のディスプレイ。
【請求項１４】
前記ディスプレイの前記画像出力面で、前記光透過エレメントの面に結合された非反射層をさらに有する請求項８から１３のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１５】
前記光透過エレメントの前記偏光層に結合された非反射層をさらに有する請求項１４に記載のディスプレイ。
【請求項１６】
前記光透過エレメントは、各々が入力端と出力端をと持つ多数の光透過ガイドを有するイメージガイドであって、前記光透過ガイドの前記入力端は、一つ以上の画素エレメントの各群から光を受光するように配置された請求項８から１５のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項１７】
前記ディスプレイ装置に結合され、前記光透過エレメントの前記偏光層に配列された偏光層をさらに有する請求項１６に記載のディスプレイ。
【請求項１８】
前記光透過エレメントの前記偏光層に結合された位相変調器をさらに有する請求項１６または１７のいずれかに記載のディスプレイ。
【請求項１９】
前記ディスプレイ装置に結合された位相変調器をさらに有する請求項１６ないし１８のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項２０】
発光領域と非発光領域とを有するバックライトと、
前記バックライトから発した光を受光するように配置された変調器と、
前記バックライトの前記発光領域から発した光の一部を前記バックライトの非発光領域に密接に関係づけて変調器のエリア上へと方向転換させるように配置された光方向転換手段とを備えたバックライト型ディスプレイ。
【請求項２１】
前記バックライトが一つ以上の蛍光ランプを備え、
該蛍光ランプの各々は連続的な発光領域を有し、前記連続的な発光領域の少なくとも一端は非発光領域で終端する請求項２０に記載のディスプレイ。
【請求項２２】
前記光の方向転換の手段が一つ以上の反射エレメントを有する請求項２０または２１のいずれかに記載のディスプレイ。
【請求項２３】
前記光の方向転換の手段が一つ以上の屈折エレメントを有する請求項２０から２２のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項２４】
前記光の方向転換の手段が、前記バックライトの前記発光領域と前記変調器との間に配置された請求項２０から２３のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項２５】
前記光方向転換手段が前記バックライトの前記発光領域の外側に配置された請求項２０から２２のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項２６】
前記反射エレメントが、前記バックライトと前記変調器との間のエアーフローが前記反射エレメントの鎧戸状の開口を通れるように鎧戸構造に配置された請求項２５に記載のディスプレイ。
【請求項２７】
前記光の方向転換の手段が材料から成る多数の分離したストリップを有する請求項２０から２６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項２８】
前記光の方向転換の手段が、光学的に透明な材料のシートに、配置され、または、成型された多数のストリップを有する請求項２０から２６のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項２９】
画素エレメントの間隔のあいたアレイとして画像が表示される画像出力面を有するディスプレイパネルと、
各々が入力端と出力端とを有する光透過ガイドであって、前記入力端が一つ以上の画素エレメントの各群から光を受光するように配置され、ベースフレームが前記入力端を囲んでいる多数の光透過ガイドを有するイメージガイドと、
開口を有し、前記ベースフレームにしっかりと取り付けられた第一フレームであって、前記ディスプレイパネルが、前記第一フレームの前記開口内で前記イメージガイドに対して配置された第一フレームと、
前記第一フレームよりも小さな開口を持ち、前記ディスプレイパネルに重なり、前記ディスプレイパネルに圧力を加えて、それによって、前記ディスプレイパネルが前記イメージガイドに近接するように保持する第二フレームであって、前記第一フレームに弾性的に結合された第二フレームとを有するディスプレイ。
【請求項３０】
前記ベースフレームと前記第一フレームがお互いに単一の構造として形成される請求項２９に記載のディスプレイ。
【請求項３１】
前記第二フレームは、前記ディスプレイパネルと前記第一フレームの両方よりも、前記ディスプレイパネルの平面に垂直な方向においてはリジッドではなく、さらに前記第二フレームは、前記ディスプレイパネルの平面に垂直な方向に歪まされており、この歪みにより、前記イメージガイドの方向で前記ディスプレイパネルに対して前記第二フレームにより力が付与されている請求項２９または請求項３０のいずれかに記載のディスプレイ。
【請求項３２】
前記イメージガイドの入力面が前記ベースフレームの面から突出している請求項２９から３１のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項３３】
前記第一フレームと前記第二フレームとが、中間層を介してお互いに結合されている請求項２９から３２のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項３４】
前記中間層は、前記第二フレームをディスプレイスクリーンにフレキシブルに結合させる請求項３３に記載のディスプレイ。
【請求項３５】
前記第一フレームは多数の分離したエレメントを有する請求項２９から３４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項３６】
前記第二フレームは多数の分離したエレメントを有する請求項２９から３５のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項３７】
前記第二フレームは、前記第一フレームと前記第二フレームの分離したエレメントが単一のユニットとしてお互いに結合されるように、前記第一フレームに重なる請求項３６に記載のディスプレイ。
【請求項３８】
前記ベースフレーム、前記第一フレーム及び前記第二フレームの一つ以上は、前記ディスプレイパネルの端の周りからイメージガイドの中へ光が漏れることを抑制する請求項２９から３７のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項３９】
前記第二フレームは、バックライトに面する側面に光反射または拡散面を有し、前記光反射または拡散面に当たる光は、前記バックライトに向かい方向を変えられる請求項２９から３８のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項４０】
入力と出力端を持つ多数の光透過ガイドと、前記光透過ガイドの熱膨張係数に実質的に一致する熱膨張係数を持つベースフレームであって、前記光透過ガイドの入力端を囲むベースフレームとを各々が有する多数のイメージガイドと、
前記多数のイメージガイドを、前記イメージガイドの出力面が連続的な面を形成するアレイに結合する手段と、
前記ベースフレームよりも硬さがあり、前記ベースフレームと異なる熱膨張係数を持つ支持フレームであって、前記ベースフレームと前記支持フレームとの間の、前記イメージガイドの出力面に実質平行な平面における相対的な動きを許す接続手段により、前記ベースフレームを前記支持フレームに結合させる支持フレームとを有するディスプレイ。
【請求項４１】
前記イメージガイドがお互いに直接結合されている請求項４０に記載のディスプレイ。
【請求項４２】
前記支持フレームがストラットを有し、前記ベースフレームが前記ストラットに結合されている請求項４０または請求項４１のいずれかに記載のディスプレイ。
【請求項４３】
前記ストラットが、隣接するイメージガイドと個々のベースフレームとの間に形成された空洞に配置されている請求項４２に記載のディスプレイ。
【請求項４４】
前記ストリットが、少なくとも部分的には、前記ベースフレームに埋没されている請求項４２に記載のディスプレイ。
【請求項４５】
熱膨張の条件下で異なる動きをしてもよい、前記ベースフレームと前記ディスプレイ内のその他の構造との面の摩擦特性は、前記ディスプレイの異なる膨張による横方向の力が、前記ベースフレームを歪ませるのに必要な力よりも小さいような特性である請求項４０から４４のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項４６】
画素エレメントの間隔のあいたアレイとして画像が表示される画像出力面を有するディスプレイ装置と、
前記ディスプレイ装置の画像出力面に結合され、各々が入力端と出力端とを持つ多数の光透過ガイドを有するイメージガイドであって、前記光透過ガイドの入力端がお互いに相対的に配置されることにより、一つ以上の前記光透過ガイドの集団が、一つ以上の画素エレメントの個々の集団から、光を受け取るようなイメージガイドとを有するディスプレイであって、
前記ディスプレイにおいては、電気伝導材料が、前記光透過ガイドの少なくとも部分集合の少なくとも一部の長さの間に、沿って備えられており、前記電気伝導材料は、前記ディスプレイ装置から発する電磁波を吸収するように配置され、前記イメージガイドの分離した領域の光透過ガイド間の前記電気伝導材料は、お互いに電気的に接続されているディスプレイ。
【請求項４７】
前記電気伝導材料は炭素を充填したプラスチックストリップを有する請求項４６に記載のディスプレイ。
【請求項４８】
前記電気伝導材料はワイヤを有する請求項４６または請求項４７のいずれかに記載のディスプレイ。
【請求項４９】
前記ワイヤがワイヤのメッシュとして形成される請求項４８に記載のディスプレイ。
【請求項５０】
前記ディスプレイのスクリーンでは無いエリアを囲み、前記電気伝導材料が電気的に接続される伝導シールドを更に有する請求項４６から４９のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【請求項５１】
多数の列へと形成され、単一の画像出力面を形作るように配置され、各々のディスプレイが多数の画素のラインを表示可能である多数のディスプレイパネルと、
リフレッシュパターンに一致して、ラインごとを基本として各々のディスプレイパネルをリフレッシュさせるように配置されたディスプレイ制御の手段を有するタイル状ディスプレイであって、
ディスプレイパネルの垂直方向に隣接する一組の前記リフレッシュパターンは、前記一組の上方のディスプレイパネルの下方の領域がリフレッシュされるのと実質的に同時に、前記一組の下方のディスプレイパネルの上方の領域がリフレッシュされるようなリフレッシュパターンであるタイル状ディスプレイ。
【請求項５２】
交互のディスプレイパネルの隣接する列は、ディスプレイパネルの第一列に対しては、順次ラインごとに、前記列の各々のディスプレイの最上ラインから最下ラインに向かいリフレッシュされ、ディスプレイパネルの第二列に対しては、順次ラインごとに前記列の各々のディスプレイの最下ラインから最上ラインに向かいリフレッシュされる請求項５１に記載のディスプレイ。
【請求項５３】
互い違いの列の前記ディスプレイパネルは、前記画像出力面の平面で、ディスプレイパネルの隣接する列に関して１８０度回転されており、前記回転されたディスプレイパネルは逆転した画像を与えられる請求項５２に記載のディスプレイ。
【請求項５４】
互い違いのディスプレイパネルの連続する列は、上から下へのアドレス方式と下から上へのアドレス方式とを使う請求項５２に記載のディスプレイ。
【請求項５５】
画素エレメントの間隔のあいたアレイとして画像が表示される画像出力面を持つ透過型ディスプレイ装置であって、
前記ディスプレイ装置の可視スペクトルにおけるスペクトルの損失は、可視スペクトルの青色端に向かい強くなる透過型ディスプレイ装置と、
前記ディスプレイ装置の照明を与えるバックライトであって、
前記バックライトからの可視スペクトルの発光は、可視スペクトルの青色端において優勢であるバックライトとを有するバックライト型ディスプレイ。
【請求項５６】
視野面を持つ光透過エレメントであって、前記ディスプレイから光を受け取り、受け取った光を前記視野面に表示する光透過エレメントを有する請求項５５に記載のディスプレイ。
【請求項５７】
前記光透過エレメントは、前記ディスプレイ装置の画像出力面に結合され、入力端と出力端とを各々が持つ多数の光透過ガイドを有するイメージガイドであり、前記光透過ガイドの入力端は、お互いに相対的に配置されており、一つ以上の光透過ガイドの集団が、一つ以上の画素エレメントの個々の集団からの光を受け取るような請求項５６に記載のディスプレイ。
【請求項５８】
前記バックライトが一つ以上の蛍光体ランプを有する請求項５５、５６または５７のいずれか一項に記載のディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイといったフラットパネルディスプレイに関する技術は、一枚のディスプレイが、中型の家庭用テレビジョンセットのスクリーンサイズ程度まで経済的に製造できる段階へと発展してきている。上記のレベル以上にシングルユニットのディスプレイのディスプレイサイズを大きくしようとすることは、より一層のコストと、より低い歩留まりと、その他の重大な技術的問題とを生ぜしめる。
【０００３】
したがって、より大きなディスプレイを供給するために、多数の小さな長方形のディスプレイを碁盤目状にして、要求される全体のサイズを形成するというハイブリッド技術が発達してきた。例えば、画素情報が適切なサブディスプレイに送られるように適切にアドレスされている電子機器を有する対角線が１５インチのディスプレイの２×２の碁盤目状のアレイは、対角線が３０インチのディスプレイを提供するであろう。
【０００４】
上記タイプの装置の欠点は、個々のディスプレイのアクティブエリア、すなわち、画素情報が表示されるディスプレイの正面のエリアが、ディスプレイの物理的エリアの極めて端にまで伸びないという点である。プラズマや液晶等に使われる技術は、アクティプディスプレイエリアの端の周りの小さな縁が、個々の画素エレメントに相互接続を与え、前面基板に後部を密封することを要求する。この縁は、数ミリメートルにまで小さくできるが、それでも、碁盤目状にされたディスプレイを横切る見苦しい黒い帯を生じさせてしまう。
【０００５】
この問題に対して、様々な解決策が提案されてきているが、その多くは、個々のサブディスプレイのアクティブエリアに発生した画像を変換させるか、拡張させるバルク光学式やファイバ光学式のイメージガイドに基づく。
【０００６】
例えば、特許文献１（発明者Ｈｉｌｓｕｍ）においては、拡張された画像を接続させることにより、二つのパネルの縁の領域に形成された、隣り合う二つのパネルの間の切れ目が見えなくなるように、パネルディスプレイに生じた画像を拡張する光ファイバの束から形成された楔型構造のイメージガイドが使われている。各々のファイバの入力端は、画素エレメントと同じサイズがそれ以下である。ディスプレイの画素構造が、画像拡張器の出力平面に持ち越されるように、光ファイバの入力端で、パネルディスプレイの個々の画素エレメントと共に、光ファイバは配列されている。上記の方法で形成されるその他のイメージガイドは、一組の隣り合うパネルの間に縁のない接合部を与えるため、画像を変換してもよい。硬質や半硬質の光透過ガイドといった、様々な型の光透過ガイドが使われてよい。製造の簡略化のため、イメージガイドはポリマー材から製造することもできるということは、提案されてきている。
【特許文献１】米国特許第４１３９２６１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
使用に際して、描写されたディスプレイのスクリーンの視野面に当たる、ディスプレイの外部からの環境光は、ディスプレイ機器内部のイメージガイドの下へ導かれる。この環境光の一部は、フレネル反射によって、イメージガイドの入力端のチャネルと空気の境目で反射されてもよく、視聴者に、イメージガイドを通して、反射されるであろう。従って、表示される画像のコントラストは、望ましくなく減少される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、画素エレメントの間隔のあいたアレイとして画像が表示される画像出力面を有するディスプレイ装置と、視野面を持つ光透過エレメントであって、前記ディスプレイ装置から光を受光するように配置され、受光した光を前記視野面に表示する光透過エレメントとを備え、前記光透過エレメントは、前記ディスプレイ装置と前記視野面との間の光学経路中に配置された偏光層を有し、前記偏光層が、ディスプレイ外部から受け取った偏光されていない環境光を減衰させる一方、前記ディスプレイ装置から受光した偏光光を実質的に透過させるように配置されたディスプレイを提供する。
【０００９】
この装置は、偏光されていない環境光を減衰させる一方、ディスプレイ装置から発せられる偏光された光の強度を十分に保つ偏光板を提供することにより、ディスプレイの画像出力面における画像の質に対する環境光の影響を有利に減少する。
【００１０】
同じ画素が同じ輝度を示すように画素が意図されている画像を、ＬＣＤに基づくディスプレイが表示するためには、ＬＣＤパネルは、全体のアクティブ領域に渡って、一様に照らされるべきである。しかしながら、バックライト機器のいくつかの領域が光を発しないので、例えばバックライト機器の中にある発光ランプといった発光エレメントは、バックライトの全体の領域に渡って一様な照明を提供しない。これは、発光エレメントは非発光部分を含み、そして、隣り合うランプの端電極の間には分離が必要であるので、発光エレメントを、お互いに隣り合って直接的に提供できないためである。
【００１１】
本発明の一態様は、発光領域と非発光領域とを有するバックライトと、前記バックライトから発した光を受光するように配置された変調器と、前記バックライトの前記発光領域から発した光の一部を前記バックライトの非発光領域に密接に関係づけて変調器のエリア上へと方向転換させるように配置された光方向転換手段とを備えたバックライト型ディスプレイを提供する。
【００１２】
この装置は、ディスプレイの画像出力面において、より一様な明るさを与える一方、変調器の表面に渡る照明の平均的な強さを実質的に減じることが無いような、ＬＣＤパネルといった変調器へのバックライトにより提供される照明の一様性を、有利に改善する。
【００１３】
ＬＣＤパネルとイメージガイドをお互いに付ける際に、ＬＣＤパネルが、イメージガイドの入力面に関して正確に位置付けされているということは、大いに望ましい。運用上の理由から、ＬＣＤは、理想的には、イメージガイドに対する透明の接着剤に接着されないべきであり（接着されていると、傷を付けずに修理したり掃除したりするため、構成部品を分離することが難しかったり、不可能であったりする）、その代わりに、イメージガイドに対する密な近接度で、また、位置決めに関して、機械的に保持されているべきである。更には、ＬＣＤのガラスの膨張係数は、ポリマー材のイメージガイドの膨張係数より有意に低いということに留意されたい。また、この膨張の違いは、ディスプレイが作動することが要求される温度範囲においてＬＣＤの歪みを生じさせる、ＬＣＤによって経験されている段階の応力を、生じさせないということは重要である。
【００１４】
本発明の一態様は、画素エレメントの間隔のあいたアレイとして画像が表示される画像出力面を有するディスプレイパネルと、各々が入力端と出力端とを有する光透過ガイドであって、前記入力端が一つ以上の画素エレメントの各群から光を受光するように配置され、ベースフレームが前記入力端を囲んでいる多数の光透過ガイドを有するイメージガイドと、開口を有し、前記ベースフレームにしっかりと取り付けられた第一フレームであって、前記ディスプレイパネルが、前記第一フレームの前記開口内で前記イメージガイドに対して配置された第一フレームと、前記第一フレームよりも小さな開口を持ち、前記ディスプレイパネルに重なり、前記ディスプレイパネルに圧力を加えて、それによって、前記ディスプレイパネルが前記イメージガイドに近接するように保持する第二フレームであって、前記第一フレームに弾性的に結合された第二フレームとを有するディスプレイを提供する。
【００１５】
この装置は、ＬＣＤパネルといったディスプレイパネルを固定するためのしっかりとしているが、不変では無いメカニズムと、ディスプレイパネルとイメージガイドの双方に傷を付けないイメージガイドとを有利に提供する。
【００１６】
イメージガイドの入力が、パネルディスプレイ上の画素エレメントの大きなアレイに正確に配列されることを許すためには、光透過ガイドの入力端は、正しい相対的な位置、往々にしてそれは画素の位置の矩形アレイである、に維持されていることが適切である。光透過ガイドの入力端を、前記正しい相対的な位置に位置付けするためにどのような手段が使われようとも、ディスプレイ装置の温度が変わると、問題が生じ得る。
【００１７】
最も一般的には、パネルディスプレイは、ガラスやそれに関連した物質から作られる。パネルディスプレイの表面は、パネルディスプレイに結合された（例えば、接着された）薄い層や膜（例えば、液晶（ＬＣ）ディスプレイにおける偏光フィルタ）を持っていてもよい。前記の層は、下にある面の熱膨張の特性とは異なる、熱膨張の特性を持っていてもよい。もちろん、これが、温度変化に反応して、下にある表面が膨張する時に、前記の層が下にある面と共に、膨張または接触（例えば、延伸または圧縮）するだろうという場面であることは、当業者は理解できよう。今まで提案されてきたイメージガイドは、光透過ガイドのために、そして（または）、装置のために、（そして前記のうち一つが使われていると）光透過ガイドの入力端を相対的に正しい位置に合わせるために、ポリマー材
を使う傾向がある。従って、ガラスとポリマー材の熱膨張特性が異なるため、問題が生じる。
【００１８】
例として、イメージガイドの入力端とディスプレイ基板との熱膨張係数が異なり、イメージガイドが、パネル基板以上に一画素幅に渡って膨張しているというディスプレイを考えてみる。このことは、イメージガイドの出力で表示される画像に、二つの主要な効果を持ちうる。
【００１９】
第一には、ディスプレイの空間的解像度の変化である。ディスプレイエリア内の位置において、いくつかの光透過ガイドは、隣接する二つの画素エレメントから実質的に同量の光を受け取り得る。このことは、表示される画像の低域通過空間フィルタ効果を持ち、この効果は、ディスプレイエリアに渡って異なるであろう。
【００２０】
第二には、最も外側の光透過ガイドは、パネルのディスプレイエリアを越えて拡がっているので、全く光を受け取っていないであろうということである。このことは、イメージガイドの出力に見苦しい黒い線を生じさせる。
【００２１】
本発明の一態様は、画素エレメントの間隔のあいたアレイとして画像が表示される画像出力面を有するディスプレイ装置と、前記ディスプレイ装置の画像出力面に結合され、各々が入力端と出力端とを持つ多数の光透過ガイドを有するイメージガイドであって、前記光透過ガイドの一つ以上の群が画素エレメントの一つ以上の各群から光を受光するように多数の光透過ガイドの入力端が互いに相対的に配置されたイメージガイドとを備えたディスプレイであって、前記ディスプレイにおいては、少なくとも一つのサブセットの前記光透過ガイドを有するクラスターに対し、前記クラスターの外縁で、前記光透過ガイドの入力端が、前記光透過ガイドの光学特性に実質的に同様の光学特性を有しかつ前記ディスプレイの画像出力面から光を受け取るように配置された入力面を持つ内枠と、光透過ガイドの熱膨張特性と実質的に同様の熱膨張特性を有する外枠とによって、囲まれており、前記内枠は、隣接する各々の光透過ガイドに光学的に結合され、かつ、前記内枠の入力面の反対の位置にある前記内枠の面と前記外枠に隣接する前記内枠の面とを少なくとも覆う反射層を有し、前記内枠に入り前記反射層に当たる光は、隣接する光透過ガイドに光学的に結合された前記内枠の一部を介して、または、前記内枠の入力面を介して前記内枠から出るように反射されるディスプレイを提供する。
【００２２】
この装置は、もう一つの光学的に異なるフレームに結合されていて、光透過ガイドとは光学的に同様であるフレームに結合された光透過ガイドのアレイの光学特性を有利に改善する。反射層は、光学的に同様なフレームに入る光を吸収するというより、むしろ再利用するのに役立ち、光透過ガイドと内枠の動作が、外枠の光学的特性に依存しないようにすることにより、デザインの自由度を増加させるのにも役立つ。
【００２３】
タイル状ディスプレイスクリーンの正面は、ポリマー材から成ってもよい多数の光透過ガイドを各々が有する多数のイメージガイドから成る。大きなタイル状アレイを構成するため、好ましくは、強固なフレームワークが備えられるべきであり、イメージガイドを支持し、イメージガイドが近接な配列であることを維持する。イメージガイドを作るのに使われる典型的な材料（例えば、ポリマー）は、相対的に低いこわさと、脆弱な長期安定性と、大きなディスプレイスクリーンに十分な強さを与えるために必要とされる大きな横断エリアとのせいにより、上記の構造を構成する材料としては、理想的ではない。金属または補強プラスチックのフレームワークは、より適した解決法ではあるが、異なる熱膨張係数は、熱膨張による正面の視野面上の応力が過大になり得るということを生じさせる。
【００２４】
もし、実質的に異なる熱膨張係数を持つより強固な材料が採用されるならば、正面の視野面または支持フレームに過度の内部応力を課することなく、イメージガイドを支持し、正確に配列させる手段が要求される。
【００２５】
個々のイメージガイドの正面は、好ましくは、単一平面で厳しい公差で保持されており、異なるイメージガイドの正面の間には目に見える段差が無いことを確実にする。正面の視野面の公称の平面からの少しの変化でさえ、目にはディスプレイモジュール間の継ぎ目として見えてしまう。
【００２６】
更に好ましくは、イメージガイドは、ディスプレイの動作温度範囲においてイメージガイド間に溝が開くことを防止するような方法で拘束されているべきである。
【００２７】
本発明の一態様は、入力と出力端を持つ多数の光透過ガイドと、前記光透過ガイドの熱膨張係数に実質的に一致する熱膨張係数を持つベースフレームであって、前記光透過ガイドの入力端を囲むベースフレームとを各々が有する多数のイメージガイドと、前記多数のイメージガイドを、前記イメージガイドの出力面が連続的な面を形成するアレイに結合する手段と、前記ベースフレームよりも硬さがあり、前記ベースフレームと異なる熱膨張係数を持つ支持フレームであって、前記ベースフレームと前記支持フレームとの間の、前記イメージガイドの出力面に実質平行な平面における相対的な動きを許す接続手段により、前記ベースフレームを前記支持フレームに結合させる支持フレームとを有するディスプレイを提供する。
【００２８】
この配置は、実質的に強固なフレームワークで、ディスプレイパネルのアレイをお互いに結合する一方、ディスプレイに要求される動作温度範囲におけるタイル状アレイのエレメント間の異なる熱膨張に対して十分な公差を構築するためのメカニズムを有利に提供する。
【００２９】
ディスプレイスクリーンは、放射される電磁エネルギーに関して特定の最低基準に適合することが要求される。この基準を満たすため、ディスプレイスクリーンは、スクリーンの電子機器の周りの完全な封じ込めを形成するように、ディスプレイ前面に取り付けられ、伝導シールドに結合された透明伝導層がしばしば備えられている。
【００３０】
本発明の一態様は、画素エレメントの間隔のあいたアレイとして画像が表示される画像出力面を有するディスプレイ装置と、前記ディスプレイ装置の画像出力面に結合され、各々が入力端と出力端とを持つ多数の光透過ガイドを有するイメージガイドであって、前記光透過ガイドの入力端がお互いに相対的に配置されることにより、一つ以上の前記光透過ガイドの集団が、一つ以上の画素エレメントの個々の集団から、光を受け取るようなイメージガイドとを有するディスプレイであって、前記ディスプレイにおいては、電気伝導材料が、前記光透過ガイドの少なくとも部分集合の少なくとも一部の長さの間に、沿って備えられており、前記電気伝導材料は、前記ディスプレイ装置から発する電磁波を吸収するように配置され、前記イメージガイドの分離した領域の光透過ガイド間の前記電気伝導材料は、お互いに電気的に接続されているディスプレイを提供する。
【００３１】
この装置は、お互いに接続され、ディスプレイのイメージガイドの全体に渡り、光透過ガイドの間に分配される電気伝導材料であって、遮断される電磁放射を減衰するのに役立つ伝導材料を用いることにより、ディスプレイ装置の内部回路から発する電磁放射を吸収するためのメカニズムを有利に提供する。
【００３２】
上述のように、ディスプレイパネルをお互いにタイル状に配置することで、より大きなディスプレイを製造することができる。適切な駆動用電子機器を用いると、全体の画像の一部分を各々のディスプレイパネルに与えることができ、よってタイル状のディスプレイが全体の画像を表示する。
【００３３】
しかしながら、個々のディスプレイパネルが個々のディスプレイパネルに結びついた駆動用電子機器により別々に制御される場合においては、別々のディスプレイパネルに表示された画像の一部が異なる時間に新しいフレームへと更新されるディスプレイパネルの間の境界において、視覚のアーティファクトが生じるであろう。
【００３４】
連続するイメージフレームの画像処理（例えば、時間補間）や、パネルの各々の列の間の一フレーム時間の遅れを発生させることを用いると、モーションアーティファクトを隠したり、取り除いたりすることは可能である。後者の方法は、例えば、タイル状ディスプレイの最上列がフレーム３を開始するときに、第三列にフレーム１を開始させることが含まれてもよい。このことは、ＬＣＤパネルを上下逆様にすること無く、列の間の境界における不連続性を回避することを満たすが、画像が動くときに、画像の目に見える‘傾き’を生じさせ、ディスプレイの音響システムに、リップシンクの問題を生じさせる。何故ならば、下の方の列は、最上列で数フレーム（おそらく、大きなディスプレイにおいては、数百ミリ秒）前に表示された画像を、表示しているからである。
【００３５】
本発明の一態様は、多数の列へと形成され、単一の画像出力面を形作るように配置され、各々のディスプレイが多数の画素のラインを表示可能である多数のディスプレイパネルと、リフレッシュパターンに一致して、ラインごとを基本として各々のディスプレイパネルをリフレッシュさせるように配置されたディスプレイ制御の手段を有するタイル状ディスプレイであって、ディスプレイパネルの垂直方向に隣接する一組の前記リフレッシュパターンは、前記一組の上方のディスプレイパネルの下方の領域がリフレッシュされるのと実質的に同時に、前記一組の下方のディスプレイパネルの上方の領域がリフレッシュされるようなリフレッシュパターンであるタイル状ディスプレイを提供する。
【００３６】
この装置は、垂直方向に隣接するディスプレイパネルの隣り合う部分が異なる時間にリフレッシュされることにより生じる認識される視覚のアーティファクトを、パネルの一つの列とその次の列との間のリフレッシュ方向を、上から下へのリフレッシュから、下から上へのリフレッシュへと交換することにより減少させ、垂直方向に隣接するディスプレイパネルの隣り合う部分が実質的に同時にリフレッシュされることを有利に提供する。
【００３７】
ディスプレイは、バックライトと、バックライトとディスプレイの出力面との間に一つ以上の光変調または画像変形機器を使ってもよい。バックライトから画像出力面への光学経路における構成部品間の境界の夫々においては、フレネル反射により、挿入（反射）と透過光の損失があるであろう。加えて、上記の境界と、ディスプレイ内のその他の反射面とでは、面の欠陥により生じる散乱のせいで損失があろう。これらの損失の両方は、使用されている材料の光学特性、最も重要なのは屈折率、に依存するであろう。ポリマー材の屈折率は、可視スペクトルの青色端に向かうより短い波長で増加するので、反射と散乱による損失は、スペクトルの赤色領域より青色領域において大きくなり、透過される光は黄色がかることになる。この問題は、ＬＣＤ（偏光板を含む）とディスプレイに使われてもよい光ガイドとを構成するのに用いられる材料が青色光を選択的に吸収することにより、悪化するであろう。
【００３８】
本発明の一態様は、画素エレメントの間隔のあいたアレイとして画像が表示される画像出力面を持つ透過型ディスプレイ装置であって、前記ディスプレイ装置の可視スペクトルにおけるスペクトルの損失は、可視スペクトルの青色端に向かい強くなる透過型ディスプレイ装置と、前記ディスプレイ装置の照明を与えるバックライトであって、前記バックライトからの可視スペクトルの発光は、可視スペクトルの青色端において優勢であるバックライトとを有するバックライト型ディスプレイを提供する。
【００３９】
光の可視スペクトルの青色領域にバックライトの発するスペクトルを偏らせることにより、ディスプレイ装置が選択的に青色の光を吸収することを補償し、表示される画像が黄色がかる可能性を減らす。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
本発明の実施形態は、付随する図面と共に、例示によってのみ、ここで説明される。
【００４１】
図１は、ディスプレイパネルのタイル状アレイの概略の等角投影の背面図である。
【００４２】
前記アレイは、水平方向に４枚のディスプレイパネルと、垂直方向に３枚のディスプレイパネルとを有する。各々のディスプレイパネルは発光面１０と、イメージガイド２０とを有する。
【００４３】
発光面１０は、多数の画素または画像要素として、各々配置されている。実際には、発光面は、例えば、バックライト装置と、フォーカスし、コリメートし、ホモジナイズする光学素子と、液晶パネルか同様のものとを含むが、上記の多くは、ダイアグラムの明瞭さのために、省略されている。
【００４４】
発光パネルの各々は、表示される全体の画像の一部を表示する。画像の一部は、碁盤目状に配置された隣り合うタイルを表す。しかしながら、電気的接続と発光表面１０の端の周りに物理的な支持とを走らせる必要があるので、発光面１０は、黒い帯つまり“ダークマトリクス”を発光面の間に残さずに、直接隣接させることはできない。そこで、光ガイド２０の出力面が連続的な視野平面を形成するために隣接させることができるように、光ガイド２０は、各々の発光面１０からの画像のサイズを増大させるのに使われる。
【００４５】
上記の装置は、図１のアレイの概略の等角投影の正面図である図２に示してある。ここで、光ガイド２０の出力面は、実質的に連続的な視野面３０を形成するように、隣接する。
【００４６】
図３は、光源４０と、コリメータ／ホモジナイザ５０と、液晶パネル６０と、光ガイド７０とを有するディスプレイの概略の側面図である。
【００４７】
光源４０とホモジナイザ５０とは、極めて概略的に示されているが、一般的には、液晶パネル６０に要求されるバックライトを提供するために配置されている。
【００４８】
液晶パネル６０は、白色、または、その他の可視有色のバックライトを使い、ディスプレイのためのバックライトを変調する液晶画像エレメントを与える型のものであってもよい。代わりに、液晶パネル６０は、紫外光を利用し、ディスプレイのための可視光を生成するために蛍光体のアレイ上で、紫外光を変調させる蛍光発光パネルであってもよい。もちろん、有機発光ダイオードアレイといったその他多くの型の発光表面１０が使われてもよい。
【００４９】
イメージガイド７０は、各々が液晶パネル６０の特定のエリアから、出力面９０の対応する特定のエリアに光を透過する光透過ガイド８０のアレイを有する。上述の透過を行うに際し、光透過ガイドは、出力表面９０上の覆われたエリアが、液晶パネル６０上の画像表示エリアよりも物理的に大きくなるよう、広がるように配置されている。上述のように、このことにより、図３に示されたディスプレイのアレイは、視野平面において見苦しいブラックマトリクス無しで隣接されることが許される。
【００５０】
図４は、ディスプレイ中のＬＣＤパネル６０といった変調器の面への照明を供給するためのバックライト機器（光源４０）であって、バックライト機器が、変調器の面に実質並行に配置されていて、変調器の面に重なっているバックライト機器の概略の平面図である。バックライト機器は、各々が円筒状の発光構造１０５のアレイを備えた多数のモジュールを有する。本発明の場合においては、発光構造１０５は蛍光ランプであり、例えば、外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ）や、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）や、熱陰極蛍光ランプ（ＨＣＦＬ）であってもよい。上記のような蛍光ランプは、発光領域１２０と、発光領域１２０を支持し蛍光ランプ１０５を基板に固定する構造を含み、ランプが適当な動力源に接続されるランプ電極をも含んだ非発光領域１１０とを有する。
【００５１】
図４は、光が発しない、バックライト機器の二つのエリア、エリアＡとエリアＢとを例示している。第一エリアＡは示されたｙ軸に沿ってモジュールの間に現れる。このエリアは、蛍光ランプ１０５の非発光領域１１０の二組（一組は各々二つのモジュールから成る）が存在するために、相当なサイズのものである。蛍光ランプ１０５の非発光領域１１０のランプ電極は、電気的な相互作用が電極間に起こらないことを確実にするため、必ず分離されていなければならない。第二エリアＢは、今度はｘ軸に沿ってモジュールの間に現れる。しかしながら、第二エリアＢの場合においては、前記非発光領域１１０が無いため、このエリアは、変調器の平面において、バックライトから受け取る光の等質性に実質的な影響を与えるのに十分な程大きくは無い。従って、バックライトによって変調器の平面に送られる強度は、図４のｙ軸に沿っては実質的に一様であるが、ｘ軸に沿って中心部からモジュールの端に向かい減衰する。
【００５２】
図４で説明したバックライトに起因する、変調面６０の平面での輝度のプロファイルは、図５Ａに実線で概略的に示されている。図５Ａのｘ軸は、バックライト機器に平行であり、バックライト機器に位置を合わせてあるモジュレータの一つの軸に沿った位置を画定する。従って、変調器の平面のｘ軸上の与えられた点は、図１に示したバックライト機器のｘ軸上の同じ点の真反対の位置にある。図５Ａのｘ＝０の点は、図４のエリアＡの中間点の真反対の位置である変調器の面の一エリアに対応する（つまり、二つのモジュールの非発光領域１１０の間の中間である。）。図５ＡのＩ（ｘ）軸は、ｘ軸に沿って与えられる変調器の平面で受け取るバックライト機器からの光の強度の大きさである。各々のモジュールの中心部の強度のピークと、ｘ＝０つまり２つのモジュールの中間での、最小となるくぼみとを見て取ることができる。従って、変調器の面に渡り一様な強度を達成するためには、光を各々のモジュールの中心領域から離して、モジュールの端に向かうようにしなければならないということは理解されうる。図５Ａの破線は、光が強い領域から光を離して、その光を強度が弱い領域に再分配することにより、変調器表面での強度分布を“平坦化する”補正の、変調器の面での効果を例示している。
【００５３】
図５Ｂは、より小さな（そして、より局所的な）強度の変化が、より高い頻度（つまり、モジュールの頻度とは一致しない頻度）に渡り見て取れる変調器の面での光の強度分布の代替的な補正を概略的に例示している。
【００５４】
図６は、図４のバックライトモジュールの一つの概略の側面図である。図６には、蛍光ランプ１０５が例示され、発光拡張領域１２０の両端における非発光（電極）領域１１０が含まれている。発光拡張領域１２０から発する光１０３ａは、変調器の面１５０ａ，ｂを照らす。もし、非発光領域１１０と、隣り合う蛍光ランプの間のｘ軸に沿ったエリアとが光１３０ｂを発するのであれば、変調器の面１５０ａ，ｂの一様な照明が、提供されるであろう。しかしながら、上記のエリアからは光１３０ｂが発せられないので、図４，５に関して上記で論じたように、変調器の面１５０ａ，ｂの照明は一様でない。
【００５５】
上記の議論は、特に、変調器の面１５０ａ，ｂの“最初に当たる”照明について当てはまり、追加の光が、バックライト内部の反射によって、変調器の面１５０ｂの光流の低い領域に届くであろうことには留意されたい。しかしながら、リサイクルキャビティ内で光の再分配があるとはいえ、選択的に上記のエリアを支持し、変調器の面１５０ａ，ｂに渡り全ての点で、同等に近い輝度レベルをもたらすシステムが導入されない限りは、全体の輝度は、変調器の面のエリア１５０ｂに渡って低い状況のままである。
【００５６】
例として、タイルの中心から２００ｍｍに渡って強度が一様であり、両方の端での外側の５０ｍｍに渡っては強度が０．７５倍にまで線形に低下し、すなわち、平均強度が前記５０ｍｍの長さの端のゾーンでは、０．８７５倍であり、タイル全体における平均強度が略０．９６倍となると仮定してみる。従って、バックライトから発せられる光流の４％程度は、中心部から外側のゾーンに向けられる必要がある。輝度上昇フィルム（ＢＥＦ）（例えば、３Ｍ社によって製造されているＢＥＦ）は、垂直線に対してオフノーマルな角度で光の方向を変えるのに使うことができ、光の一部を外側のゾーンに向かって屈折させることにより、上記の方向転換を実行することができるので、変調器の面１５０ａ，ｂに当たる光の方向というのは、相対的には重要ではない。しかしながら、光が中心ゾーン１５０ａから離れるどのような光の方向転換においても、もちろん、中心エリア１５０ａで変調器のアレイに届く光流の局所的な減少が生じるであろう。
【００５７】
本発明の装置は、バックライト機器内に生じる強度の短周期的な変化は、変調器の面に結合されたＢＥＦまたはデュアルＢＥＦフィルムの働きによって、十分に埋め合わせることができるということを認識している。
【００５８】
図７は、図６に示されたものに似たバックライトモジュールの概略図である。図７のバックライトモジュールは、蛍光ランプ１０５の発光する部分の長さに沿って選択された点に屈折面１６０を備え付けられている。屈折面１６０は、蛍光ランプから屈折面に届く光が、（経路１６５に沿って）変調器のアレイ１５０ｂの暗い端の領域に向かって、局所的に方向を変換されるように配置されている。屈折面１６０は、フレネルプリズムやレンズ材料のストリップであってもよい。これらは、透明物質のストリップか空気によって分離されているであろう。屈折面１６０の幅と、屈折力と、屈折面間の間隔とは、バックライトの変更されていない輝度プロファイルに依存して、変更させることができ、バックライトと変調器とを実装したディスプレイ機器から、視覚的に一様な出力を生じさせるのに十分な程小さい、強度と、波長と、振幅との周期的な変化を生じさせる。このことは、バックライトからの補正させていない出力の“ウィンドウペイン”効果を防ぐ。
【００５９】
図８は、代わりのバックライトの概略図である。この装置においては、拡散性反射材１７０が、屈折面１６０の代わりに（可能性としては、屈折面１６０に付随して）使われており、変調器の面の輝度が高い領域から低い領域１５０ｂへと光を方向転換する。特に、蛍光ランプ１０５の発光領域１２０から発する光の一部は、反射面１７０に当たり、（経路１７５に沿って）蛍光ランプと基板に向かって戻るように方向転換され、再び、変調器の面１５０ａ，ｂに向かって（特に輝度の低い領域である１５０ｂに向かって）、反射される。
【００６０】
図９は、代替のバックライトの概略図である。この装置においては、正反射性または拡散性反射面１８０が、バックライトの非発光エリア内のバックライトの平面に実質垂直な平面上に備え付けられており、低いレベルの照明を受け取るはずであった平面の端１５０ｂに向かうように、変調器の面に当たらない光を選択的に方向転換させる。この拡散性反射面は、材料から成るストリップを有していてもよいが、普通ならディスプレイの間の“デッド”スペースに向かう光を、ディスプレイ面のアクティブエリアに向けて、特に、低いレベルの照明を受け取るはずであった領域に向けて、反射する。空気の流れが蛍光ランプと変調器のアレイとの間に必要である空冷システム全般において、反射面１８０は、バックライト基板と、変調器の面１８０との間が連続的であるようにはできない。さもないと、空気の流れが妨げられてしまう。
【００６１】
図１０Ａは、前記同様に動作するが、空気の流れをある程度妨害しないバックライトの概略図である。この装置においては、正反射性または拡散性反射面１９０は、図９の装置と同様の方法で、経路１９５に沿ってランプからの光のかなりの部分を反射する一方、空気が流れることを許す鎧戸構造の上に備え付けられている。この構造は、例えばエキスパンデッドメタルによって形成されうる。この装置は、バックライトと変調器との間の空間が、強制的な空気の循環、または、利便性のために冷却される必要があるディスプレイに、とてもよく適している。何故なら、図９に示した隙間の無い構造に比べて、拡散ストリップにおいては、空気の流れに対する抵抗が少ないからである。図１０Ｂは、拡散ストリップ１９０を通過して、空気の流れ１９８を生み出す投入される空気の流れ１９７の概略図である。投入される空気の流れ１９７は、分けられて、方向転換されてもよいが、その流路が実質的には妨げられていないことが見てとれる。
【００６２】
光を方向転換する様々な構造１６０、１７０、１８０、１９０は、変調器の面での改良された照明のパターンを作り出すために、様々な組み合わせで使うことができる。上述した全てのバックライト装置は、変調器の面の照明を均質化するために、光を方向転換させるという原理に基づいて、作動する。このことは、蛍光ランプから発する光を選択的に吸収することにより、変調器の面の一様な照明が達成されるバックライト機器おいて、特に推奨される。例えば、図６の例においては、バックライト全体の輝度は、（変調器の面１５０ｂの端の強度である）７５％までに、（光を吸収する構造を通して、）減少される必要があり、ディスプレイの明るさにおいて２５％の減少が生じ、出力効率においても、同様の減少が生じる。対照的に、上述の装置で使われている反射技術においては、実質的には損失が無く、（上述の例に基づくと、）明るさのピークに４％だけの減少が生じるだけで、平均の明るさには減少は生じない。
【００６３】
図１１は、イメージガイド２２０に対するＬＣＤパネル２１０の連結装置の概略図である。イメージガイドが、以下ベースフレーム２３０と呼ぶことにするフレーム２３０に囲まれているのが見て取れる。ベースフレーム２３０は、好ましくは、イメージガイド２２０の熱膨張係数に近い熱膨張係数を持つ物質から構成される。ベースフレーム２３０は、例えば接着といった適切な手段で、イメージガイド２２０に結合されていてもよい。図１１に示すように、イメージガイド２２０の入力面は、ベースフレーム２３０の入力面（イメージフレーム２２０の入力面に平行で、最近接の面）を越えて、わずかに（例えば、１００から５００マイクロメートル）出っ張っていることが好ましい。
【００６４】
ベースフレーム２３０の熱膨張係数と実質的に同じ熱膨張係数を持つ物質で構成される第一フレーム２４０は、ベースフレーム２３０の入力面にしっかりと結合される。第一フレーム２４０は、フレーム２３０に差し込まれた二つのドエルといった物理的な手段で、イメージガイドに関して、正確に位置付けされていてもよい。二つのドエルは、それぞれ、イメージガイドのぴったりと合う孔とぴったりと合うスロットとの内部に位置付けされていてもよい。第一フレーム２４０は、イメージガイドの入力面とベースフレーム２３０の一部とを露出させる開口を含む。ＬＣＤディスプレイは、ＬＣＤとフレームとの間の異なる膨張のためのゆとりとして、ＬＣＤの端の周りに備えられたある程度の自由な空間を持って、第一フレーム２４０によって与えられた開口に合う。ベースフレームと第一フレームとは、単一の構造として一緒に形成されうるということも予見される。
【００６５】
第一フレーム２４０の熱膨張係数と同じような熱膨張係数を持つ物質で構成されることが好ましい第二フレーム２６０は、例えば、（３Ｍ社によって製造されているような）弾性率が低いポリマー発泡両面テープの層といった、弾性率の低い中間層を介して、第一フレーム２４０に柔軟性があるように結合される。第二フレーム２６０は、第一フレーム２４０のものよりも小さな開口も持ち、ＬＣＤパネル２１０の端と重なる。第二フレームは、例えば、ＬＣＤパネルの５０％の厚さであるような、薄い材質で作られることが好ましく、従って、ＬＣＤに平行な平面においては硬質であるが、ＬＣＤの平面に垂直な方向においては、ＬＣＤや第一フレームよりも硬質ではない。発泡テープの層は、第二フレーム２６０の底面の実質的に全てを覆い、第二フレーム２６０とＬＣＤパネル２１０を結合することが好ましい。従って、ＬＣＤと第二フレーム２６０との間には、硬質な接続は無い。本装置は、ＬＣＤパネルの平面に垂直な方向に、ＬＣＤパネルの平面から離れるように第二フレームが歪むように配置されている。この歪みは、イメージガイドの方向に、第二フレーム２６０によって、ＬＣＤパネル２１０に対して加えられる力を生じさせる。第二フレーム２６０を歪ませるのに必要な力は、ＬＣＤパネル２１０に何らかの有意な歪みを生じさせるには、不十分である。
【００６６】
ＬＣＤパネル２１０は、第二フレーム２６０によってＬＣＤパネル２１０に加えられる力（イメージガイド２２０に対してＬＣＤパネル２１０を“押す”方向に働く力）の結果としてのイメージガイド２２０の入力面との接触で保持され、また、好ましくは、ベースフレーム２３０の平面を越えるイメージガイド２２０の出っ張りという方法によっても、保持される。
【００６７】
図１２Ａないし１２Ｃは、図１１において説明した装置が構成する、様々な“層”の概略図である。
【００６８】
図１２Ａは、イメージガイド２２０と、それを囲むベースフレーム２３０と、イメージガイド２２０とそれを囲むベースフレームとに対して置かれたＬＣＤパネル２１０と、の存在範囲の概略図である。破線は、ＬＣＤパネルの画像エリア２１５の存在範囲を概略的に例示する。この例においては、画像エリアは、ＬＣＤパネルの全ての領域を覆わず、また、ＬＣＤの構成のせいで、イメージエリア２１５の位置において留意すべき程の非対称性がある。
【００６９】
図１２Ｂは、イメージガイド２２０と、ベースフレーム２３０と、ＬＣＤパネル２１０とに関しての、第一フレームの位置決めの概略図である。第一フレームは、ベースフレーム２３０に対して位置付けがされており、ＬＣＤパネル２１０の外周を囲むが、ＬＣＤパネル２１０には重ならないことが見て取れる。
【００７０】
図１２Ｃは、イメージガイド２２０と、ベースフレーム２３０と、ＬＣＤパネル２１０と、第一フレーム２４０とに関しての、第二フレームの位置決めの概略図である。第二フレームは、第一フレーム２４０に対して位置付けがされており、また、ＬＣＤパネル２１０の外周に重なることが見て取れる。イメージガイド２２０に対してＬＣＤパネル２１０を保持するのに役立つのは、この重なりである。第二フレーム２６０は、ＬＣＤパネル２１０の画像エリアとは重ならないであろう。
【００７１】
図１２の実施形態において、第一フレーム２４０と第二フレーム２６０との各々は、４つの分離したストリップから構成される。第一フレーム２４０の分離したストリップ間の接合は、第二フレーム２６０の分離したストリップの接合とは一致しない。これは、接着層２５０によって二つのフレームがお互いに結合される際に、二つのフレームが、一つのユニットとしてお互いに接合されるようにするためである。
【００７２】
かわりに、第一フレーム２４０と第二フレーム２６０とのどちらか一方、または、各々が、連続的なフレームや、ＬＣＤパネルの外周の様々な点（例えば、ＬＣＤパネルの角）に位置付けされた、一組の隣り合わないエレメントを有していてもよい。
【００７３】
図１１に関し上記で説明したように、第一フレーム２４０と第二フレーム２６０とは、弾性率の低い両面のポリマー発泡テープ２５０の層で、お互いに結合されることが望ましく、この発泡テープは、また、第二フレームをＬＣＤパネルに、柔軟性があるように結合する。この柔軟性のある結合は、熱膨張の条件下において、第一フレーム２４０と、第二フレーム２６０と、ＬＣＤパネル２１０との間の相対的な動きを可能にする。特に、温度が変化すると、第一フレーム２４０と、イメージガイド２２０と（イメージガイドのフレーム２３０と、）は、ＬＣＤパネル２１０が膨張したり、接触したりするのに比べ、より大きな量で、膨張し、お互いに接触する。この異なる膨張は、第一フレーム２４０を第二フレーム２６０に、そして、第二フレームをＬＣＤパネル２１０に接着する低い弾性率のポリマー発泡テープ２５０内のずれ応力を生じさせる。テープ２５０の低い弾性率のため、このずれ応力は低く、ＬＣＤパネルには、少しの歪みが生じるか、歪みは生じない。配列ドエルの配置により、ＬＣＤとイメージガイドとの間の異なる動きは、ＬＣＤの中心点に対して対称であり、従って、ＬＣＤとイメージガイドとの間の配列の誤差の大きさを最小化
にする。
【００７４】
上記に従って、ＬＣＤパネル２１０を、膨張性が一致しないイメージガイドに対して、ぴったりと配列し、また、ぴったりと近接するように、維持することが望ましい。
【００７５】
ＬＣＤパネル２１０を、イメージガイド２２０に結合させる例示的な方法は以下のとおりである。
（１）ＬＣＤパネル２１０は、対角線の反対側の点に関して、イメージガイド２２０のベースフレーム２３０上に配列させ、そこで、例えば真空を引くことにより、平面に締められる。
（２）第一フレーム２４０は、ベースフレーム２３０のドエルと同じ位置の二つのドエルという方法で、ベースフレーム２３０上に配列される。
（３）離型層は、発泡テープ２５０の露出した面から取り除かれ、下にある接着剤を露にし、第二フレーム２６０は、第一フレーム２４０上に下ろされ、接着剤を介して、お互いに接着した状態になる。接着剤はまた、ＬＣＤパネルに第二フレームを接着し、第一フレーム２４０と、第二フレーム２６０と、ＬＣＤパネル２１０とをお互いに結びつける。
（４）第一フレームは、ねじという手段で、ベースフレーム２３０（したがって、イメージガイド２２０）に強固に取り付けられる。本実施形態においては、ねじは、第二フレーム２６０を貫通するが、いかなる方向にも、力を及ぼさない。
【００７６】
ＬＣＤパネルとイメージガイドとの結合を構成する、何らかの適切な代わりの方法も、使用することができる。
【００７７】
ベースフレーム２３０と、第一フレーム２４０と、発泡テープ２５０とは、好ましくは不透明である。第二フレーム２６０は、不透明であってもよく、理想的には、発泡テープ２５０が接着されていない側で、拡散反射性（例えば、白）であるべきである。この推奨される特徴は、フレームに入射する光を、バックライトキャビティ内に戻すことにより、フレームの周りで光が漏れるという危険性を減らし、バックライトシステムの効率を改善する。
【００７８】
図１３と１４とは、夫々、光透過ガイドのアレイの概略の平面図と側面図である。図１３と１４に示すように、各々の光透過ガイド３８０は、個々の画素エレメントの上にあるが、光透過ガイド３８０当たりに多数の画素エレメントがある装置や、画素エレメント当たりに多数の光透過ガイド３８０がある装置といったその他の装置も、もちろん可能である。光透過ガイド３８０は、低屈折率の粘着材が充填されていることが好ましい溝３００によって、分離されている。共にイメージガイドを構成する光透過ガイド３８０のアレイが、例えば接着といった適切な手段で、光透過ガイド３８０のアレイに結合されたフレーム３１０によって、囲まれていることが見て取れる。
【００７９】
通常の動作においては、一定量の光は、一つの光透過ガイド３８０から、隣接する光透過ガイドへと伝播してもよい。このことは、特に、以下の二つの特徴のどちらか一つか、またはその両方のせいである。第一に、いくらかの光は、光透過ガイドの壁面に対して大きな角度で伝播し、光透過ガイド３８０と溝３００を充填する粘着材との間の境界において、全内部反射に対する臨界角を越えると、隣り合うファイバに透過されることがある。第二に、いくらかの光は、光透過ガイド３８０の入力端と画像出力面３８０との間に存在する有限の隙間のせいで、意図していたファイバに隣接するファイバに、入射することがある。このような振る舞いは、望ましくないが、制御は困難である。
【００８０】
イメージガイドの中心部の領域と周辺部の領域との間の輝度のばらつきを減少させるため、フレーム３１０が、イメージガイド２０の最も外側の光透過ガイドに取り付けられるという手段は、アレイの周辺部ではないファイバの間に存在する光学特性を一定に保つことを目標としている。この問題に取り組んだ装置例が、図１５Ａと１５Ｂに例示されている。フレーム３１０は、光透過ガイドと同じような光学特性を持つ材料から成る外枠３１１と内枠２１３の両方を有し、光透過ガイド３８０がお互いに付けられる方法と、光学的に実質同一である方法で、周辺部の光透過ガイド（つまり、フレームに隣接する光透過ガイド）に接続される。内枠３１２は、光透過ガイド３８０の外側の列と、（構造に強固さを与える）外枠３１１との間に挟まれる。内枠３１２は、例えば、アレイの全ての面を囲む材料から成る連続的な境界という形をとってもよいし、アレイの周りを囲む光透過ガイド３１３から成る追加的な境界を有していてもよい。光透過ガイド３８０の追加的な境界は、単体の光透過ガイド３８０の厚さであってもよいし、内枠３１２の各々の縁に沿って、光透過ガイド３８０の列として配置された、２列またはそれ以上の光透過ガイド３８０の厚さであってもよい。前者においては、材料からなる連続的な境界は、光透過ガイドの出力端の平面にまでは伸びないであろう。後者においては、追加の光透過ガイドは、光透過ガイドの出力側の端の平面に達しないように、先端が切断されているであろう。外枠３１１は、光透過ガイド３８０と、同じ、または、同様、あるいは、異なる光学特性を持っていてもよい。外枠３１１の好ましい配置は、光透過ガイド３８０のアレイを支持し、下にあるディスプレイ装置６０の画素エレメントに関して、光透過ガイドが間違って位置付けされることを防ぎ、光透過ガイド３８０のアレイを、タイル上の配置につなぐことができる。
【００８１】
内枠３１２内部に入る光は、ディスプレイの視覚特性を低下させるような方法で、内枠３１２を出ることが、防止され、少なくとも抑制される。
【００８２】
図１６は、内枠から光が出ることを防止または抑制するためのメカニズムの概略図である。内枠３１２は先端を切断された光透過ガイドを有る箇所においては、これらは、光吸収層３１４で覆われた（例えば、コーティングされた）上部を切断された端を持ち、また、内枠３１２は材料から成る連続的な境界を有る箇所においては、光透過ガイドの入力面から最も遠い端は、光吸収層３１４で覆われている（例えば、コーティングされている）。どちらの場合においても、光吸収層３１４は、内枠の端の向こうへの光の伝播を実質的に防止する。
【００８３】
外枠３１１が無い場合に内枠３１２に入る光が辿る光学経路は、図１６に、概略の光線３３１、３３２、３３３、３３４によって示されている。光線３３１は、内枠３１２と隣の光透過ガイド３８０との間の結合部を通して、内枠３１２に入る。概略の光線３３１は、内枠３１２により、内部で反射され、最後には、光吸収層３１４に吸収される。
【００８４】
光線３３２は、光線３３１より小さな角度で、イメージガイドの入力面に当たり、内枠３１２には入らない。
【００８５】
光線３３３は、内枠３１２の入力端を通して、内枠３１２に入り、内部で反射され、内枠３１２と隣の光透過ガイド３８０との間の結合部を通して、内枠３１２から出て、隣の光透過ガイド３８０の中を通過し、更に、別の光透過ガイド３８０の中を通過する。
【００８６】
光線３３４もまた、内枠３１２の入力端を通して、内枠３１２に入り、内枠３１２によって内部で反射され、最後には、光吸収層３１４に吸収される。
【００８７】
図１７は、外枠３１１に固定されたときの図１６の動作機構の概略図である。内枠３１２が外枠３１１に固定されたときの、内枠３１２に入る光が辿る光学経路は、図１７に、概略の光線３３１’、３３２’、３３３’、３３４’によって示されている。
【００８８】
外枠３１１に接触する内枠３１２の一部に当たる、全ての概略の光線３３１’、３３３’、３３４’は、内枠３１２と外枠３１１との間の境界面上で吸収される。光線３３２’は、この境界面に当たらず、外枠３１１の存在によって影響を受けない。
【００８９】
上述のように、外枠３１１は、構造的に強い材料から作られ、系の光学効率の理由から、光を吸収することが好ましい。内枠３１２と外枠３１１とをお互いに付ける好ましい方法は、接着層３１５という手段である。しかしながら、図１７から見て取れるように、外枠３１１が取り付けられると、内枠３１２によって伝播される光は少なくなる。
【００９０】
図１８は、上記の欠点を克服しようとする代わりの装置の概略図である。図１７と１８とを比べてみると、光妨害層３１４は、取り除かれ、反射層３１６に取って代わられている。反射層は、入力面と、内枠３１２を隣の光透過ガイド３８０に結合する接着層と接触している内枠３１２の一部とを除いた、内枠３１２の実質全ての面を覆う。光学効率における改善は、概略の光線３３３”が、図１６と同じ経路を辿らず、概略の光線３３１”と３３４”とが、数回反射され、内枠３１２、または、隣の光透過ガイド３８０の進入面から、再び現れ、可能性としては、再利用され、系の発光効率を改善するであろうということから見て取れる。
【００９１】
この装置のもう一つの利点は、外枠３１１と、外枠３１１を内枠３１２に接着するのに使われる接着剤との特性を、装置の光学特性から完全に独立にすることができるということである。
【００９２】
反射層層３１６は、金属層として、内枠３１２に配置されてもよいし、金属接着型の形で適用されてもよい。
【００９３】
図１９は、周りを囲むベースフレーム４１０を持つ、一つのイメージガイドの概略図である。タイル上のアレイ内のイメージガイド４７０の各々は、硬質さ、強度、低い摩擦、イメージガイド４７０の熱膨張係数に合った熱膨張係数について選択された（ポリマーといった）適切な材料を、機械加工または鋳造した矩形支持フレーム４１０内に、接着される。
【００９４】
ベースフレーム４１０の基準外寸は、好ましくは、イメージガイド４７０の出力端（正面）の寸法に、実質的に同一である。この部品の熱膨張係数は実質的に同等であるので、ベースフレーム４１０と、ディスプレイ正面との外寸は、ディスプレイが動作する温度範囲において、名目上同一のままである。
【００９５】
個々のイメージガイド４７０は、特別に構成されたジグにより、個々のベースフレーム４１０に接着され、完全なタイル状のディスプレイの最終組み立てに先立って、個々のイメージガイド４７０が正確に組み立てられてもよいという手段により、イメージガイド４７０に対するベースフレーム４１０の正確な配列を確実にする。
【００９６】
図２０は、支持構造フレームによって、お互いに保持されるイメージガイドのタイル上のアレイの概略図である。上記のタイル上の装置において、個々のイメージガイドは、平板ストリップ４２０や、その他の隣接するモジュールをお互いに接続にする方法によりお互いに保持される隣接するモジュールと一緒に、矩形アレイにタイル上に配置される。ストリップ４２０とベースフレーム４１０上の対応するマウント点との間の寸法の変化は、関係する距離においては小さく、従って、この小さな領域における熱膨張の違いによって課される圧力は有意ではないので、ストリップ４２０は、金属から任意に構成されてもよい。
【００９７】
ベースフレーム４１０は、強固さを与え、また、ディスプレイ正面に平行な平面での、光透過ガイド３８０の配列を維持する。正面に対して垂直な相対的な動きを防止するため、ベースフレーム４１０のアレイは、（金属でもよいし、または、補強プラスチックを有してもよい）支持フレーム４１５により、補強される。支持フレーム４１５は、図２０に示したような水平なストラット４９５と、（以下で説明する）図２１に示したような垂直なストラット４３０の両方を有する。
【００９８】
図２１は、二つのイメージガイド４７０のベースフレーム４１０間の交差部分の概略の破断図である。支持フレームの垂直のストラット４３０は、好ましくは、ベースフレームと、二つの隣接するイメージガイド４７０との間の溝に位置するが、垂直のストラット４３０は、代わりに、ベースフレーム４１０内に、完全にまたは部分的に埋没させてもよい。
【００９９】
支持フレーム４１５は、例えば、低予算と、軽量さと、加工し易さとのため、押し出しアルミニウムから構成されてもよい。
【０１００】
ベースフレーム４１０は、好ましくは、図２１に例示された構造を使用する支持フレーム４１５に取り付けられる。ベースフレーム４１０は、例えば、直径の大きいワッシャー４８０、４９０の間に保持されるクリンクルワッシャー（または、その他のばねを実装した装置）を用いて、垂直の支持ストラット４３０上に、ばねが実装される。ねじ４５０は、中空のスペーサ４６０に完全に締められ、クリンクルワッシャーを、所定の量だけたわませる。ベースフレーム４１０に結果として生じる力は、ベースフレームを金属構造フレーム４１５に接触するように維持するのに十分ではあるが、温度変化によりポリマーが膨張したり、支持フレーム４１５に相対的に接触するような横方向の動きは、許容する。正面エリアに平行な面における相対的な動きのための空間を提供するために、大きなクリアランスホール４２５が、ベースフレーム４１０に設けられている。
【０１０１】
ベースフレーム４１０の摩擦が小さいという特性は、スクリーンが膨張し、その支持フレーム４１５に相対的に接触する時の、系のポリマー部分上の圧力が低いレベルであるということを保証する。
【０１０２】
温度が変化すると、ベースフレームを備えたイメージガイドのアレイは、支持フレームが膨張し、接触するのよりも大きな量で、膨張し、お互いに接触する。
【０１０３】
図２２は、コントラストを高めるシステムの概略図である。ＬＣＤに基づいたディスプレイにおいて、ＬＣＤ５１０から出る光の量は、偏光の調整によって、制御される。これは、（全てのグレーレベルに対する）出力光は、同一に定義された偏光を持つであろうということである。一方、環境光は、偏光されていないであろう。イメージガイド５７０の入力からＬＣＤ５１０に向かい進む環境光を、ＬＣＤの出力偏光板５２０に結合させるのではなく、偏光板５３０が、イメージガイド５７０の入力アレイに、直接付けられる。結果として、環境光は、偏光板５３０に直接結合され、略５０％の環境光が吸収される。残存する環境光の大半は、偏光板５３０と偏光板５２０とを出て、ＬＣＤ５１０に当たり、（ＬＣＤ上の画像が黒である時は）吸収され、（ＬＣＤの上の画像が白である時は）バックライトを透過する。
【０１０４】
図２２に示したのは、理想的に線形偏光された光が、ＬＣＤ偏光変調器５１０、５２０を出て、配列された理想的な偏光板５３０に入射し、９５％が透過される（５％はフレネル反射で反射される）という状況である。
【０１０５】
もう一方の方向から達する望ましくない環境光は、同一の偏光板５３０を、逆方向に通過する。偏光されていない状態であるため、略半分の環境光は、偏光板５３０によって吸収される。残存する半分のうち、略４７．５％は透過され、略２．５％は、偏光板と空気との境界で反射され、視聴者が見る後方散乱光の一因となる。
【０１０６】
現実的には、偏光板５３０は、環境光を５０％透過させないし、ＬＣＤ５１０からの光を９５％透過させもしない。透過率は、理想的ではない偏光板の透過率に対する標準的な式である、
（式１）Ｔ＝Ｋ１ｃｏｓ２θ＋Ｋ２ｓｉｎ２θ
に従う。
ここで、Ｋ１は、偏光板の透過軸に平行な線形偏光された光の透過率であり、Ｋ２は、偏光板の透過軸に垂直な線形偏光された光の透過率であり、θは、入射光の偏光軸と偏光板の透過軸との間の角度であり、Ｔは、透過係数である。Ｋ１とＫ２の実際の例としては、商業的に入手できるＨＮ−３８ポラロイド（ＲＴＭ）偏光板において（５５０ｎｍで）、Ｋ１とＫ２とは、夫々、０．７４と４×１０−５である。ポラロイドによって使われる用語において、Ｈは、延伸ポリビニルアルコールに固定されたヨウ素から作られる偏光板を示し、Ｎは、層に対して無彩色であることを示し、３８という数字は、偏光されていない白色光に対する一つの偏光板の、パーセント表示での透過率のおおよその値を示す。より高い透過率の他の偏光板も、使用可能である。
【０１０７】
図２３は、ＬＣＤ５１０の出力面には偏光板が備え付けられて無く、イメージガイド５７０の入力に配置された偏光板５３０が、ＬＣＤ装置５１０の透過偏光に向きをそろえられている、同様だがより単純な装置の概略図である。この偏光板５３０は、偏光が変調されたＬＣＤという点に関しては、同一の効果を持つであろうが、イメージガイド５７０に結合されており、（環境光を視聴者に向けて反射し返すのではなくて）環境光を前述の偏光板に結合する。この装置は、環境光の吸収は同じであることを維持する一方、流量を増加するという追加の利点を持つ。この場合、偏光板５３０は、ＬＣＤの出力偏光板に取って代わる。イメージガイドの入力面上に偏光板を置くことの利点は、前述のように、偏光板がＬＣＤに取り付けられる場合よりも、（空気に比べると接着剤では屈折率を合わせることが改善されているので）環境光が、効率的に偏光板に結合されるということである。ＬＣＤの効率に関しては、偏光板がＬＣＤに取り付けられていようが、イメージガイド５７０に取り付けられていようが、光の経路に固体と空気との二つの境界を伴う場合には、実質的に同一である。
【０１０８】
図２４は、図２２に似ているが、位相変調層５４０がイメージガイドの偏光板５３０に結合された装置の概略図である。上記の偏光器の配置を用いても、吸収されない光の一部は、イメージガイド５７０の入力端の偏光板と空気との境界で反射され、変調器５３０を通して、イメージガイド５７０に戻される。この光は、視聴者に到達し、コントラストに悪い影響を与える。もし、この方法で視聴者に向けて透過される環境光の割合が、許容外であるならば、追加の構成部分が、位相変調層５４０の形で追加することができる。位相変調層５４０は、イメージガイドの入力偏光板５３０とＬＣＤの偏光層５２０を通して透過され、イメージガイドの入力偏光板に向かって反射し戻される（今の段階で）偏光された光が、楕円偏光に変換された偏光を持っており、従って、イメージガイド５３０を横切る間のしばらくの間に、部分的に吸収されるように配置される。反射された光に対しては、位相変調層５４０を通るどちらの方向の行程においても、位相の変調が起こり、ＬＣＤ偏光変調層からの光は、位相変調層５４０をたった一度だけ横切る。位相変調層は、ＬＣＤ光の偏光の変化を減らす（従って、吸収を最小にする）ように選ばれている。この変化の減少は、反射光の吸収の対応する増加に対してバランスが取れるようにされている。
【０１０９】
最も極端な場合においては、位相変調層５４０は、線形偏光された光の偏光を、層を通過する行程の各々において、４５度回転させる。このことは、偏光板と空気の境界で反射された環境光は、(二つの行程で)９０°回転され、実質その全てが、イメージガイドの入力偏光板５３０によって吸収されるということを、意味する。一方、ＬＣＤからの光は、４５°しか回転されず、その半分が、イメージガイドの入力偏光板５３０によって吸収される。明るさの損失に関する上記のペナルティの厳しさのため、位相変調層５４０を通る各々の経路において、線形偏光した光を僅かに楕円偏光した光に変換する、もっと小さな位相遅れを使ってもよく、それによって、ＬＣＤ光のより少ない部分が吸収され、（遅延器を二回通るため）境界で反射される環境光のより大きな部分が吸収されることを確実にする。従って、高いコントラストが必要なディスプレイ装置の明るさと効率とのバランスを取ることが、必要である。
【０１１０】
（式１）から推測できるように、偏光板の配列は、許容誤差が小さいことが要求される。（式１）の主要な部分は、Ｋ１ｃｏｓ２θの項である。配列が６度ずれていると、この項は、略０．９８９Ｋ１になる。
【０１１１】
図２５は、１５インチディスプレイの前面に置かれ、ある範囲の角度で回転させた第三の偏光板を通る透過率の規格化された測定値のプロットである。このプロットは、回転角の関数として、第三の偏光板を通る透過率の大きさを示す。向きは、最初はランダムに選ばれ、その後、段階的に、９０度以上の角度の範囲に回転される。
【０１１２】
一つ以上の遅延層が必要な、代わりのもっと複雑な装置は可能である。前記二つの装置から、ＬＣＤ光の透過率を改善するため、第二の位相変調層が、ＬＣＤの出力に導入され、イメージガイドの入力位相変調層５４０の効果を相殺する。つまり、ＬＣＤの出力の位相変調層は、光を右手系の楕円（または円）偏光された光に変換する。この光は、次に、イメージガイドの入力偏光板５３０に光学的に接続された位相変調層５４０を通過する際に、線形に偏光された光に変換し戻され、そして、透過される。イメージガイドの偏光板５３０を透過してきた環境光は、イメージガイドの位相変調層５４０を通過する際に、右手系の楕円偏光された光に、変換される。しかしながら、位相変調器の層と空気との境界での反射において、位相変調器を通って戻されるどんな光も、左手系の楕円偏光された光となり、直交の線形偏光された状態に変換される。この装置は、前記の例と同様な方法で動作するが、ＬＣＤからの光の透過率の損失がほとんど無くなっている。例えば、ＬＣＤ上の位相変調層が、１／４波長の円または楕円偏光を与えるとしてみると、円偏光された光は、イメージガイド上の位相変調層に対して透過される。もし、ＬＣＤ上の位相変調層に関して、この光が９０°に向けられているが、その他の点では同一であるならば、円偏光された光は、イメージガイド上の偏光板によって、線形に変換し戻され、実質１００％が透過されるであろう。環境光は、イメージガイドとＬＣＤとの間の溝で円偏光された光として透過され、ＬＣＤの位相変調器の層と空気との境界からの反射において、系（handedness）を（例えば、左手系から右手系へと）変化させる。イメージガイドの位相変調層を通過する際に、光は、初期状態から９０°回転した線形偏光状態に戻され、従って、偏光板によって防がれるであろう。
【０１１３】
一般的に、イメージガイドシステム内の配置における、偏光板と（コレステリックな偏光板を含む）位相変調層とのどんな組み合わせも、所望の結果を生じるであろう。
【０１１４】
上記の装置に加えて、システムに非反射（ＡＲ）コーティングを含むことも可能であり、ＬＣＤ変調層からの流量を増加し、このイメージガイドの入力の新しい構成部分と空気との間の境界での環境光の反射される割合を減らす。
【０１１５】
従って、イメージガイドの入力面に結合された追加の偏光板を使うことにより、環境光を抑制することができるという方法が提供されたことが見て取れる。この平面に導かれた環境光は、その偏光されていないという性質と、偏光板の透過の性質とのせいで、損失するであろう。
【０１１６】
上記の原理は、何もイメージガイドに基づいたディスプレイへの使用に限定されることはなく、例えば、(ＡＲコーティングを施された)単純なガラスやプラスチックシートを有するディスプレイや、（例えばタッチパネルといった）タッチに使われる前記のディスプレイや、音響への応用（例えば、ラウドスピーカー装置に使われる透明シート）といった、イメージガイドに加えてそれ以外への、一般的な応用を持つ。本コンセプトは、単にタイル状のＬＣディスプレイのコントラストを改良することに限定されない。
【０１１７】
例えば、このコンセプトを単一の高いコントラストのＬＣＤシステムに応用するに際しては、前述の装置は、同様に適用可能であるし、その他の装置もまた、可能である。
【０１１８】
図２６は、一つの高いコントラストのＬＣＤシステムに提供される、コントラストを高める装置の概略図である。非反射（ＡＲ）コーティングを施したガラスシート５８０が、ＡＲコーティングの反対側に偏光板５９０と共に、提供されており、ガラスシート５８０の偏光板の側は、入力面と出力面の両方において、偏光板５２０’、５２１を持つＬＣＤ層５１０’に面している。ＡＲコーティングされたガラス５８０のＬＣＤ５１０’に面する側に偏光板５９０を備えることは、受け取った環境光を偏光板５９０に結合させるのに役立つ。
【０１１９】
図２７は、単一の高いコントラストのＬＣＤシステムに提供される、コントラストを高める、別の装置の概略図である。前述のＡＲコーティングされたガラスシート５８０がコーティング面とは反対の面上の偏光板５９０と共に提供されているという点では、図２６の装置に似ている。しかし、偏光板５９０を通過する極僅かなパーセントの環境光しか、偏光板と空気の境界から視聴者に向かい反射し戻らないように、追加として、ＡＲコーティングされたガラスシートの反対側の面に、ＡＲコーティング５９５と共に、偏光板５９０が備えられている。
【０１２０】
図２８は、イメージガイドの入力面からの環境反射を減らすための中性フィルタ（または、標準的なＬＣＤの前面の保護ウィンドウ）を用いた上記の装置の一般的な原理を、概略的に比べたものである。図２８に示すように、単純な光学的な平板のエレメント上に偏光板を導入すると、背面からの環境光のフレネル反射は、大体０．０４から０．０２に半減する。環境光がイメージガイドの出力に入射する時には、この値は、イメージガイドの正面でのフレネル反射の場合を含む。
【０１２１】
視聴者に反射して戻される環境光のレベルで、同じような減少を果たす中性フィルタに、偏光板を取り替えるためには、フィルタを通る二つの経路を通る光の量が、光学的な平面の背面から反射され、吸収されている光の量の半分に等しくなければならない。このことは以下の式で表される。
（ｅ−αｘ）２＝０．５
ここで、αは（経路の長さ当たりの）光学密度係数であり、ｘは中性フィルタを通る経路の長さである。
【０１２２】
この部分的な透過率がフィルタを通る二つの経路を通る光の量に対するものであるとすると、中性フィルタの単経路の吸収は略（０．５）０．５＝０．７０７１でなければならないことになる。
【０１２３】
変調器から（視聴者に向かい）出発する光を考えてみると、上記で提案したシステムの利点がわかる。特に、偏光板は、偏光板の透過軸に平行に偏光された光を受け取り、（フレネル反射を無視すると）９６％以上を透過させてしまう一方、中性フィルタは光の７１％以下しか透過させない。画像の輝度の減少に起因した、達成できるコントラストに対する負の影響により、フィルタからのより多くの吸収が求められるようになると、中性フィルタの状況は悪くなる。
【０１２４】
従って、バックライトからの高い透過率を維持したままで、イメージガイドの入力やＬＣＤの出力に非反射コーティングを施す必要が無く、反射される環境光の割合を減らす安価な方法が、提供される。このことの利点は、イメージガイドのアレイをＬＣＤ（またはその他の偏光変調器）の変調層に近接に位置づけることを可能にする比較的薄くて安い構成部品を使うことにより、コントラストが改善されることを含む。
【０１２５】
図２９は、イメージガイド２０を有し、視野面９０を覆う従来型の透明電気伝導層６２０と、スクリーン電子機器の周りの囲いを形成する電気伝導シールド６１０とを持つディスプレイスクリーンの概略図である。スクリーン電子機器（例えば、ＬＣＤ変調器６０の駆動電子機器）から発する電磁波は、ディスプレイ装置の周りに備えられた電気伝導シールド６１０と、ディスプレイの前面に取り付けられ、電気伝導シールド６１０に結合された透明電気伝導層６２０とが存在するために、ディスプレイ近傍から離れることが許されない。
【０１２６】
図３０は、ディスプレイパネルまたは変調器６０と、画像出力面９０との間に備えられたイメージガイド２０を持つディスプレイに適用可能な有利な遮蔽装置の概略図である。
電磁波が、画像出力面９０に向かって、イメージガイド２０を通り伝播しないようにするため、電気伝導性のある材料が、イメージガイド２０を構成する光透過ガイド８０の間の隙間に備えられている。可能な手段の一つは、光が漏れとイメージガイド２０の光透過ガイド８０間の混信とを減らすことにも働く炭素を充填したプラスチックのストリップを、使用することである。代わりに、細い金属ワイヤや、光透過ガイド８０の間に適用されているが、光透過ガイド８０とは実質的に光学的に接触していない、その他なんらかの電気伝導層を、使うことができる。
【０１２７】
このような装置は、視野面を覆う電気伝導層を持つ、同様のディスプレイ全般に対して、より優れた光学効率を有利に提供する。これは、電気伝導層がディスプレイを出ようとする光の一部を吸収してもよい一方、光透過ガイド８０の間に備えられた、材料からなるストリップ６４０が、ディスプレイから出ようとする光を吸収せず、好ましくない光（光透過ガイド８０間の混信）のみを吸収するからである。
【０１２８】
ディスプレイの視野エリアに渡って備えられた透明電気伝導層を使用することは、（伝導層がスクリーンの外側に適用されている）タイル状のディスプレイの伝導層の間の接合に生じる光学的なアーティファクトを生じさせる傾向がある。スクリーンの視野面に渡って透明伝導層を使わない遮蔽装置は、この光学的なアーティファクトを生じさせないであろう。更には、本装置は、変調器６０の出力面に適用された伝導層を持つディスプレイの場合よりも、変調器６０をイメージガイドの入力により良く結合させる。本装置はまた、相当にコストを節約する。
【０１２９】
図３０の破断図から見て取れるように、炭素を充填したポリマーのストリップ６４０は、上記で説明したように、主に光学効率を改善するために、製造工程の間に、光ガイドの行と列のどちらかまたは両方の間に配置されてもよい。ポリマーのストリップ６４０がお互いに、また、ディスプレイの外枠に結合されていると、ディスプレイ前面のアクティプエレメントは、遮蔽され、実質的に電磁波放射を減じる。黒色のポリマーのストリップ６４０の電気伝導率は、極めて低い。そこで、上述の装置の電気効率を改善するために、質の良い高い伝導率のワイヤ（例えば、銅や、アルミニウムや、銀で作られ、例えば、直径が０．２５から０．１ｍｍ）を使用することができ、（好ましくは、メッシュ上に編まれた）そのワイヤ自身を使用するか、伝導ポリマーのストリップ６４０に電気的に結合させて使用することができる。
【０１３０】
順次走査アドレス方式を使い、アレイ内の各々のパネル(例えば、ＬＣＤパネル)を駆動させるディスプレイパネルのタイル状のアレイには、問題が生じるかもしれない。このような方式が使われると、一フレームの間に、同時にパネル上の全体の画像がリフレッシュされるのではなく、フレームの最初に、パネルの最上列から始まり、フレーム最後に、パネルの最下列で終わる。従来においては、通常、ディスプレイの最上列のリフレッシュを始め、下に向かって作動する。このことは、パネルのタイル状のアレイにおいては、フレームの最初に、一つのパネルの最上列がリフレッシュされるが、前記パネルの真上のパネルの最下列は、前のフレームからの画像を保ったままである。このことは、最下列が最終的にリフレッシュされるフレームの最後まで、そのままである。しかしながら、正にこの直後、下にあるパネルの最上列は、次のフレームの情報にリフレッシュされ、よって、再び、一つのパネルの最上段と、(隣接する)真上のパネルの最下段との間に単一フレームの不一致があるであろう。このこと自体は、連続するフレームの情報が実質同じである静止画においては問題では無く、動画、特に、連続するフレームが相当に異なる、速い動画において問題であり、その結果は、動画の明瞭な分断として現れる。この現象は、望ましくないモーションアーティファクトである。
【０１３１】
上記の振る舞いを、図３１に例示する。図３１に示すように、ダイアグラムの左側には、静止線７０１が、タイルの境界７０５を越えて一貫して表されるように示されており、また、ダイアグラムの右側には、（矢印７０７で示された方向に動く）動線７０２が、タイルの境界７０５を越えるときに不連続になるように示されている。この効果は、実質的に“継ぎ目が無い”タイル状ディスプレイにおいて、特に目に付く。何故なら、継ぎ目があると、今問題となっている不連続性から、目がそらされるからである。
【０１３２】
図３２は、タイル状アレイ内のパネルの列７３０を、一列おきに１８０度回転させ、‘正しい向きの’最終画像に帰着するように、‘上下逆様の’パネル７３０に、逆転させた画像情報を与えることにより、モーションアーティファクトを隠す、タイル状ディスプレイの装置の概略図である。パネル７３０の平面内で、パネル７３０を一列おきに、１８０度回転されることにより、一つのディスプレイパネルの最上列７２０が、真上のディスプレイパネル７３０の最下列７２５と同時にリフレッシュされることが、確実にされる。ディスプレイパネル７３０は、通常の方法で走査するが、二つのパネルの境界上のラインは、両方のパネルにおいて、常に同時に更新される。同様の効果をもたらす代わりの装置においては、パネルを一列おきに回転させるのではなくて、上から下にではなく下から上に走査するように、一列おきに画素のアドレス方式が変更される。
【０１３３】
図３２に示すように、パネルの二番目と三番目との列はどちらも、フレームの最初において、お互いが接する境界に隣接するライン（線７２０、７２５で示されている）をリフレッシュし始める。フレームの最後（矢印７１０で示された走査方向）に向かい、列２と列３の各々は、それぞれの隣り合う列（列１と列２）の境界に隣接するラインをリフレッシュする。列１と列２のパネルもまた、同時に境界に隣接するラインをリフレッシュしており、よって、不連続性は目に付かない。
【０１３４】
このことは、タイルの境界における不連続性という、目下の問題を軽減するが、どんなタイル状のディスプレイ製品に対しても直接適用できる訳ではない。従来型のＬＣＤパネルにおいては、ディスプレイの輝度（とコントラスト）は視野角に対して変化する。更には、この変化は、ディスプレイ面の垂線に関して対称でなくてもよい。このことは、従来型（例えば、ねじれネマチックＬＣＤ）のタイル状ディスプレイにおいては、‘正しい向き’のパネルと‘上下逆様’のパネルとの効率に、目に見える違いがあってもよいということを、意味する。
【０１３５】
もし、各々のパネルの視聴効率を、ディスプレイ面の垂線に関して角度的に対称にできるのであれば、上記の解決策は、目に見える副作用無しに実行できる。
【０１３６】
図３３は、イメージガイドとＬＣＤパネルの角度の非対称性の大きさの概略図である。特に図３３は、視野角の関数として、イメージガイドとＬＣＤパネルが示すコントラスト比を、図示する。ＬＣＤパネルとイメージガイドの両方が、標準では、上下逆様であろうとなかろうと、同じ率のコントラスト比を示す。しかしながら、例えば、視野角が標準から５度ずれると、正しい向きのＬＣＤパネルは、約２００：１のコントラストを示す一方、隣接する上下逆様のＬＣＤは、１００：1に近いコントラストを示す。このことは、パネル間の輝度において２：１のコントラストということを意味する。一方、イメージガイドは、より対称的な効率を持ち、プラス方向のコントラストは、マイナス方向のコントラストにとても近く、よって、イメージガイドを使うディスプレイにおいては、どの視野角で見ようとも、一列おきにパネルが上下逆様になっているということは、視聴者にとっては、重要ではない。
【０１３７】
上記で説明したモーションアーティファクトを、隠したり、取り除いたりするその他の方法は、各々のイメージフレームの画像処理（時間補間）や、パネルの各々の列の間の一フレーム時間の遅れを発生させることを含む。後者の方法は、例えば、タイル状ディスプレイの最上列がフレーム３を開始する時に、第三列にフレーム１を開始させることが含まれてもよい。このことは、ＬＣＤパネルを上下逆様にすること無く、列の間の境界における不連続性を回避することを満たすが、画像が動くときに、画像の目に見える‘傾き’を生じさせ、ディスプレイの音響システムに、リップシンクの問題を生じさせる。何故ならば、下の方の列は、最上列で数フレーム（おそらく、大きなディスプレイにおいては、数百ミリ秒）前に表示された画像を、表示しているからである。加えて、ディスプレイパネルのリフレッシュパターンを変えるため、ディスプレイパネルの駆動方式を変更することが行われる。
【０１３８】
図３４は、いかにして、バックライトから視野面に向かい、ディスプレイを通過する光の、スペクトルの変化的な減衰が、ディスプレイの“白色点”である色彩を、視聴者にとって、もはや白と認識できない限度にまでシフトするのかを、概略的に示す。“白色点”とは、カラーディスプレイにおいて、白であると定義される色値（例えばレッド、グリーン、ブルー(ＲＧＢ)値やケルビン表示の色温度）である。白色点は、通常、ディスプレイで使用される色の構成要素(例えばＲＧＢ)の各々の最大値で、構成される。ディスプレイの白色点は、例えば、ＣＩＥ１９３１標準を用いた色度ダイアグラム上で定義され、プロットすることができる。図３４で用いられているのは、この標準である。
【０１３９】
ＣＩＥ１９３１標準は、輝度パラメータと、二つの色度パラメータｘ、ｙとを用いて、人間の目に認識できる光の範囲を表す。ｘ、ｙ軸のパラメータは、パラメータｚも含む三軸表示の一部を、形成する。しかしながら、ＣＩＥ１９３１基準においては、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であり、ｚの値は、ｘとｙの値が与えられるとわかるので、従って、何の追加情報も与えない。従って、色度を表すのには二次元表示で充分である。
【０１４０】
図３４にプロットされた曲線８８０は、スペクトル色（つまり、単波長で構成される光）の範囲を表し、ナノメートル（ｎｍ）単位での波長が、曲線８８０に沿った離散点にプロットされている。曲線８８０内部の与えられた点は、波長が混ざった光を表す。曲線８８０で画定されたエリアの外側の点の全ては、人間の目には認識できない光に関係する。
【０１４１】
図３４に示すように、バックライトから発する光の“白色点”は、座標（０．２９５，０．３１０）のプロット点ＢＬで示されている。見本のＬＣディスプレイパネルを透過した後の、この光の白色点は、座標（０．３０９，０．３４５）のプロット点ＢＬＬＣで示されている。これは、白色点の位置における、有意なスペクトルのシフトである。ＬＣディスプレイパネルと、見本のイメージガイドの両方を通過した後の、光の白色点は、座標（０．３２８，０．３６９）のプロット点ＢＬＬＣＩＧで示されている。再び、これは、白色点の有意なスペクトルのシフトである。色度ダイアグラムの黄色の領域に向かうこのシフトの結果は、表示される画像が黄色がかるということである。
【０１４２】
図３５は、（波長の関数として）光の変化的な減衰が生じる、バックライト４０から視野面９０に向かうディスプレイを通る光学経路の概略図である。所定の放出スペクトルを持つ光が、バックライト４０から発せられる。発した光は、バックライト４０の発光面と、例えば空気を含んでいてもよいし、偏光エレメントのようなその他の光学エレメントを含んでいてもよい、もう一つの媒体との間の境界８１０を横切る。バックライトで生成された光の一部は、境界８１０で反射され、バックライトに戻ってもよい。これは、“反射損失”と称される。第二の境界８２０は、光が現在伝播している媒体と、ＬＣパネルといったディスプレイ装置６０の入力面との間に生じる。前述のように、反射損失が、この境界で生じてもよい。図３５に示された最後の二つの境界は、ディスプレイ装置６０の出力面とイメージガイド２０の入力面との間の境界８３０と、イメージガイド２０の出力面とディスプレイ外部との間の境界８４０である。更なる反射損失が、境界８３０、８４０で生じてもよい。
【０１４３】
境界８１０ないし８４０で反射され戻される入射光の割合は、主に、各々の境界に関する光の入射角（基準の入射において、反射される光の割合は最も低い）と、境界の夫々の側の物質間の屈折率の違いとに依存する。屈折率が違えば違うほど、境界８１０ないし８４０で反射され戻される光の割合は大きくなる。更には、バックライト４０と視野面９０との間の光学経路に沿って処理された面に、欠陥がある場合においては、この欠陥により生じる入射光の散乱が、この不完全な表面の屈折率に依存する。
【０１４４】
ディスプレイを製造するのに用いられるのに適した、例えば、射出成形ポリカーボネイトといった、大抵のガラスやポリマーの屈折率は、光の波長の減少の関数として、増加する。従って、境界８１０ないし８４０で散乱され、または、反射され戻される光の割合は、バックライト４０により生成される光のスペクトル全体に渡り、一様ではないことは理解されたい。波長の減少の関数として、屈折率が増加するポリマーに対しては、大抵の損失は、スペクトルの青色の領域で生じ、ディスプレイの白色点がスペクトルの黄色の領域に向かうシフトに帰着し、従って、表示される画像が黄色がかることになる。
【０１４５】
境界８１０ないし８４０の間の光透過領域は、該境界を通過する光の一部を吸収してもよい。再び、ディスプレイに使われる典型的なポリマー材料は、可視スペクトルの青色領域において、光をより強力に吸収し、更に一層、ディスプレイの白色点がスペクトルの黄色の領域に向かうことに寄与する。
【０１４６】
付随的に、その他の着色効果が、ディスプレイ装置６０と光学経路内の偏光層を通る光の通過の間に、特定の波長の光が選択的に透過されるため、起こるかもしれない。
【０１４７】
上記の効果の結果として、バックライトからディスプレイの視野面に沿った、ＬＣディスプレイ装置６０とイメージガイド２０といった光学エレメントの一体としての透過率は、光のスペクトルに渡り一様ではない。図３４に示すように、これは、ディスプレイの白色点の変化に帰着する。
【０１４８】
バックライトの放出スペクトルにバイアスをかけることにより、変化する、光の透過率を補償することができ、結果として、ディスプレイの白色点を、所望の値に設定可能であるということは、認識されてきている。本実施例においては、“白色源”を与える放出スペクトルを持つ、従来型の蛍光体に基づいたバックライトを使用しており、結果として、青い波長の光を選択的に吸収することにより、ディスプレイは黄色がかる。この場合においては、バックライトの青い蛍光体の量を増加することにより、ディスプレイの白色点を、所望の白色点に戻すことができる。より一般的には、バックライトの光源ランプに、三つの蛍光体を適切に混合することにより、出力される画像の色における、システムのスペクトル透過率の効果を、相殺することができる。
【０１４９】
この技術は、波長に依存した損失を補償して、ディスプレイの出力面から発する光の白色状態が所望の値を達成することができるように、バックライトのスペクトルを変形させることを含む。
【０１５０】
システムの一体としてのスペクトル透過率を測ることにより、バックライトに適用される必要な補正を計算することができる。特に、個々の蛍光体の規格化された放出を積分することにより、ディスプレイの白色状態への、蛍光体各々の効果を分離することができる。システムの透過率を、結果として生じるバックライトの白色状態と組み合わせることにより、ディスプレイの白色点の見た目の変化を、計算できる。引き続いて、個々の蛍光体の割合を相対的に重み付けることにより、系のスペクトル透過率を補正することができ、所望のディスプレイの白色点が与えられる。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】ディスプレイパネルのタイル状アレイの概略の等角投影の背面図である。
【図２】図１のアレイの概略の等角投影の正面図である。
【図３】光源と、コリメータ／ホモジナイザと、ディスプレイパネルと、イメージガイドとを有するディスプレイの概略の側面図である。
【図４】蛍光ランプのバックライト機器の概略図である。
【図５Ａ】バックライトで照らされた変調面での、入射の輝度のプロファイルの概略図である。
【図５Ｂ】バックライトで照らされた変調面での、入射の輝度のプロファイルの概略図である。
【図６】蛍光ランプからの発光の概略図である。
【図７】蛍光ランプと変調面との間に配置された屈折面を有する改良型のバックライト機器の概略図である。
【図８】蛍光ランプと変調面との間に配置された反射面を有する改良型のバックライト機器の概略図である。
【図９】変調面に垂直であり、蛍光ランプの非発光領域と空間的に近い関係にある反射面を有する改良型のバックライト機器の概略図である。
【図１０Ａ】蛍光ランプの非発光領域と空間的に近い関係にある鎧戸構造上に、反射面を有する改良型のバックライト機器の概略図である。
【図１０Ｂ】図１１Ａの鎧戸構造を通る空気の流れの概略図である。
【図１１】ＬＣＤパネルを、個々のイメージガイドに結合させるための取り付けメカニズムの概略図である。
【図１２Ａ】図１１の取り付けメカニズムを有する様々な“層”の概略図である。
【図１２Ｂ】図１１の取り付けメカニズムを有する様々な“層”の概略図である。
【図１２Ｃ】図１１の取り付けメカニズムを有する様々な“層”の概略図である。
【図１３】光透過ガイドを有し、フレームによって縁取りされたイメージガイドの一部の概略図である。
【図１４】図１３の、イメージガイドとフレームの概略の側面図である。
【図１５Ａ】イメージガイドを囲む外枠と、材料から成る連続的なシートを有する内枠との概略図である。
【図１５Ｂ】イメージガイドを囲む外枠と、先端を切断された光透過ガイドを有する内枠との概略図である。
【図１６】出力端に光吸収層を有し、外枠から隔離されている内枠により、縁取りされた多数の光透過ガイドの光学特性の概略図である。
【図１７】出力端に光吸収層を有し、外枠に固定された内枠により、縁取りされた多数の光透過ガイドの光学特性の概略図である。
【図１８】光透過ガイドに結合されている面と内枠の入力面と以外の全ての面を覆う反射層を有する内枠により、縁取りされた多数の光透過ガイドの光学特性の概略図である。
【図１９】イメージガイドの入力面を囲むフレームを有する単一のイメージガイドの概略図である。
【図２０】支持構造フレームワークにより、お互いに保持されたイメージガイドのタイル状アレイの概略図である。
【図２１】各々のイメージガイドが、図２０の支持構造フレームワークに、しっかりと結合されるメカニズムの概略図である。
【図２２】環境光の減少によりコントラストを強化するための、二つの偏光板に基づいたシステムの概略図である。
【図２３】環境光の減少によりコントラストを強化するための、一つの偏光板に基づいたシステムの概略図である。
【図２４】位相変調層に組み込まれた環境光の減少によりコントラストを強化するための、二つの偏光板に基づいたシステムの概略図である。
【図２５】ＬＣＤパネルの前面に配置され、一定幅で回転させた追加の偏光板を通る透過された輝度の概略図である。
【図２６】ＬＣＤのコントラスト強化システムの概略図ある。
【図２７】代わりの、ＬＣＤのコントラスト強化システムの概略図である。
【図２８】単純な光学的平板エレメントに偏光板を導入することの効果の概略図である。
【図２９】従来型の電磁波シールドを備えたディスプレイスクリーンの概略図である。
【図３０】光透過ガイドの間の空間に配置された電気伝導材料を備え付けたイメージガイドを有するディスプレイスクリーンの概略図である。
【図３１】如何に、モーションアーティファクトが、ディスプレイパネルのタイル状アレイの二つの隣接するパネルの間の境界に表された動きの特徴により、生じえるのかの概略図である。
【図３２】図３１に関して説明した認識されるモーションアーティファクトを減少させるタイル状ディスプレイの概略図である。
【図３３】イメージガイドとＬＣＤパネルの角度の非対称性の大きさの概略図である。
【図３４】ＬＣＤとイメージガイドのアレイを通る初めは白色であった光の、黄色に向かう進行性のシフトの概略図である。
【図３５】バックライトからの光が、ディスプレイを通る光学経路に沿って通過するときに経験する減衰の概略図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１０  発光面
２０  イメージガイド
３０  視野面
４０  光源
５０  コリメータ／モノジナイザ
６０  液晶パネル
７０  イメージガイド
８０  光透過ガイド
９０  出力面
１１０  非発光領域
１２０  発光拡張領域
１３０ａ、ｂ  光
１５０ａ、ｂ  変調器面
１６０  屈折面
１７０  反射材
１７５  光の経路
１８０  反射材
１９０  拡散ストリップ
１９７、１９８  空気の流れ
２１０  ＬＣＤパネル
２２０  イメージガイド
２３０  ベースフレーム
２４０  第一フレーム
２５０  発泡テープ
２６０  第二フレーム
３００  溝
３１０  フレーム
３１１  外枠
３１２  内枠
３１３  光透過ガイド
３１４  光吸収層
３１５  接着層
３１６  反射層
３３１、３３２、３３３、３３４  光線
３３１’、３３２’、３３３’、３３４’  光線
３３１”、３３２”、３３３”、３３４”  光線
３６０  画像出力面
３８０  光透過ガイド
４１０  ベースフレーム
４１５  支持フレーム
４２０  ストリップ
４２５  クリアランスホール
４３０  ストラット
４４０  クリンクルワッシャー
４５０  ねじ
４６０  スペーサ
４７０  イメージガイド
４７１  出力端
４９０  ワッシャー
４９５  ストラット
５１０、５１０’  ＬＣＤ
５２０、５２０’、５２１、５３０  偏光板
５４０  位相変調器
５７０  イメージガイド
５８０  ガラスシート
５８５  非反射コーティング
５９０  偏光板
６１０  電気伝導シールド
６２０  透明電気伝導層
６４０  ストリップ
７０１  静止線
７０２  動線
７０５  タイルの境界
７０７  動線の進行方向
７１０  走査方向
７２０  最上列
７２５  最下列
７３０  パネル
８１０、８２０、８４０、８５０  境界
【図１】
2007513375.tif 000003
【図２】
2007513375.tif 000004
【図３】
2007513375.tif 000005
【図４】
2007513375.tif 000006
【図５Ａ】
2007513375.tif 000007
【図５Ｂ】
2007513375.tif 000008
【図６】
2007513375.tif 000009
【図７】
2007513375.tif 000010
【図８】
2007513375.tif 000011
【図９】
2007513375.tif 000012
【図１０Ａ】
2007513375.tif 000013
【図１０Ｂ】
2007513375.tif 000014
【図１１】
2007513375.tif 000015
【図１２Ａ】
2007513375.tif 000016
【図１２Ｂ】
2007513375.tif 000017
【図１２Ｃ】
2007513375.tif 000018
【図１３】
2007513375.tif 000019
【図１４】
2007513375.tif 000020
【図１５Ａ】
2007513375.tif 000021
【図１５Ｂ】
2007513375.tif 000022
【図１６】
2007513375.tif 000023
【図１７】
2007513375.tif 000024
【図１８】
2007513375.tif 000025
【図１９】
2007513375.tif 000026
【図２０】
2007513375.tif 000027
【図２１】
2007513375.tif 000028
【図２２】
2007513375.tif 000029
【図２３】
2007513375.tif 000030
【図２４】
2007513375.tif 000031
【図２５】
2007513375.tif 000032
【図２６】
2007513375.tif 000033
【図２７】
2007513375.tif 000034
【図２８】
2007513375.tif 000035
【図２９】
2007513375.tif 000036
【図３０】
2007513375.tif 000037
【図３１】
2007513375.tif 000038
【図３２】
2007513375.tif 000039
【図３３】
2007513375.tif 000040
【図３４】
2007513375.tif 000041
【図３５】
2007513375.tif 000042
【国際調査報告】
2007513375.tif 000043
2007513375.tif 000044
2007513375.tif 000045
2007513375.tif 000046
2007513375.tif 000047