【誤訳訂正書】
【提出日】平成21年3月9日(2009.3.9)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  映像表示装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】  光源から光経路に沿い光バルブによって映写される光の、少なくとも強度を制御する光バルブを含む映像表示装置において、
該光バルブは、複数の光透過素子を設定し、それらの光透過素子の少なくとも各々の半透明性は周期的に調整され、よって各々の光透過素子の半透明性はその半透明性が調整されているインタバルの間以外では略一定となり、
シャッタは、少なくとも一つの光透過素子の半透明性が調整されているインタバルの間に、その光透過素子の少なくとも一つを経由する光経路を遮断するように設置される、
映像表示装置。
【請求項２】  上記シャッタは、複数の上記光透過素子を経由する光経路を遮断する、
請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】  上記シャッタは、光バルブの全ての光透過素子を経由する光経路を遮断する、
請求項１又は請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項４】  光透過素子が一つ又は複数の光透過素子のグループで設置され、
光透過素子の各々のグループは通常の調整期間にて順に調整され、
光透過素子の各々のグループは、必要に応じ且つ個々の調整期間に多くとも一度、調整され、
シャッタは、個々の調整期間の所定の部分の間に、光経路を遮断する、
請求項２又は請求項３に記載の映像表示装置。
【請求項５】  光透過素子の各々のグループが、一つ以上の光透過素子を含む、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】  光経路がシャッタにより遮断されないインタバルは、上記光透過素子の１つ以上または光透過素子のグループが一定状態にある期間と、同時に生じるように時機が合わされる、請求項１乃至５のうちのいずれか一に記載の表示装置。
【請求項７】  光透過素子は、行と列とのマトリクスアレイにて設置され、該行又は該列の各々は上記の光透過素子のグループのうちの一つを構成する、
請求項５又は請求項６に記載の装置。
【請求項８】  複数の上記シャッタを含み、各々のシャッタは、上記光透過素子の別のもの若しくはグループを遮断するように動作する、
請求項１乃至７のうちのいずれか一に記載の映像表示装置。
【請求項９】  個々のシャッタの遮断インタバルは、少なくとも一つの他のシャッタの遮断インタバルから、オフセットしている、請求項８に記載の映像表示装置。
【請求項１０】  上記複数のシャッタの各々は、その他全てのシャッタの遮断インタバルからオフセットしている遮断インタバルを有する、請求項９に記載の映像表示装置。
【請求項１１】  グループの各々のシャッタが順に動作し、順に動作する各々のシャッタは、シャッタの数によって分割された光バルブの調整期間に等しい継続時間だけ、順序にて先行するシャッタからオフセットしている遮断インタバルを有する、請求項４に従属する場合の請求項１０に記載の映像表示装置。
【請求項１２】  光バルブがＬＣＤパネルである、請求項１乃至１１のうちのいずれか一に記載の映像表示装置。
【請求項１３】  光バルブを介して表示面上に光を映写することにより、映像が表示面に表示される、請求項１乃至１２のうちのいずれか一に記載の映像表示装置。
【請求項１４】  請求項１乃至１３のうちのいずれか一に請求項のいずれかに係る映像映写システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、光バルブを含む画像表示装置に関する。
【０００２】
一般的に言うと、光バルブは、与えられた電気量で変動するように為され得る光透過や反射の特性を有する装置である。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネルは、広領域の器具の範囲内での映像表示システム内の光バルブとして利用される公知の装置の一例である。ＬＣＤパネルは受動のものであり（光を生成せず）、外部光源により照射されなければならない。例えば、従来技術のＬＣＤパネルは、専用光源で背後から照射されてもよく、照射のための周辺の光に反射してもよい。ＬＣＤパネルは、映像映写システム内の光バルブとして利用されるためにも、開発されてきた。
【０００３】
通常のＬＣＤパネルは、各々が表示映像の単体画素を構成する液晶セルのマトリクスアレイを、含む。表示される映像は、マトリクス内のセルの個別のカラムとラインに印加される、適切な電気ドライバに制御される各々のセルの状態によって決定される。通常、ビデオデータはカラムドライバに供給され、パネルの各々のライン（従って、映像）はラインドライバにより順番に更新される。単体のラインを更新するのに要求される時間は、ライン期間と称され、任意のラインの連続する更新の間の時間は、フレーム期間と称される。各々のラインについての個別の液晶セルのセッティングは、各々のラインが光バルブとして作用し表示映像にちらつきが生じないように、フレーム期間では、固定される。
【０００４】
従来技術のＬＣＤに影響する周知の問題点は、ディスプレイ上を素早く移動する、映像又は映像の一部の“スミア”である。例えば、液晶セルに関し最も広く利用されている形態は、１０から４０ミリ秒の範囲に収まる典型的な応答期間を有するねじれネマティックセルである。対照的に、ビデオディスプレイスクリーンは、通常、約５０Ｈｚつまり２０ミリ秒のオーダのフレーム期間にて、動作する。フレーム期間がＬＣＤセル応答時間にほぼ等しい若しくは越えてしまうので、可動の映像構成要素の立上がり縁のコントラストの損失や立下り縁のスミアのような、可視の人工物が、ディスプレイの中に入り込んでしまい、結果として動的解像度が失われる。
【０００５】
この問題点に対応する一つの公知の方法は、液晶の粘性を下げ拠って応答時間を下げる高温にてＬＣＤパネルを動作することである。セル応答時間の約３０％の改良がこのやり方で為され得るが、パネルが動作を止めてしまう液晶安定限界を、温度が絶対越えないように注意されなければならない。
【０００６】
解像度の問題点に対応する別の対策は、ＬＣＤパネルの液晶に過度の電圧を印加することである。しかしながら、この方策は、グレイレベルの間の応答時間にのみ効果があり、黒から白への及びその逆のスミアには効果が無い。
【０００７】
本発明の目的は、上記の不都合を回避する、若しくは緩和する映像表示装置を供給することである。
【０００８】
本発明によると、光源から光経路に沿い光バルブによって映写される光の、少なくとも強度を制御する光バルブを含む映像表示装置であって、該光バルブは、複数の光透過素子を設定し、それらの光透過素子の少なくとも各々の半透明性は周期的に調整され、よって各々の光透過素子の半透明性はその半透明性が調整されているインタバルの間以外では略一定となり、シャッタは、少なくとも一つの光透過素子の半透明性が調整されているインタバルの間に、その光透過素子の少なくとも一つを経由する光経路を遮断するように設置される、映像表示装置が供給される。
【０００９】
本発明に係る装置は、有効な表示応答時間を減少し故に表示の質を改良するために一つ又は複数のシャッタを利用し、スミアの無い可動の高コントラスト構成要素を備えた映像の表示を可能にする。このことが達成される方法の更なる詳細や、本発明の更なる利点は、以下の記述に明白である。
【００１０】
本発明に係る特定の実施形態が、添付の図面により、例示としてのみ、記される。
【００１１】
図１において、図示される映写システムは、ＬＣＤプロジェクタレンズシステム１、後方映写スクリーン２、及び、プロジェクタ１とスクリーン２との間の映像映写経路にて装備される高速動作シャッタ３を含む、後方映写システムである。プロジェクタ１は、従来からのＬＣＤパネルレンズシステムを含む、従来からのプロジェクタであればよい。シャッタ３は、例えば強誘電性液晶セル又はＰｉセルであればよく、上記のＬＣＤ解像度限界を扱う本発明に含まれる。シャッタ３の動作は、以下により詳しく示す。
【００１２】
プロジェクタ１の中に組み込まれ得る従来からのＬＣＤパネルは、図２に概略示される。パネル４は、行と列（図示せず。）に配置された液晶セルの矩形マトリクスアレイを含む。ビデオデータは、カラムドライバ５により各々のカラムのセルに電圧を印加することで、個々のセルに供給される。同様に、ラインデータは、ラインドライバ６によりマトリクスアレイの連続ラインの各々のセルに供給される。ＬＣＤパネル及びその動作は十分に周知であり得るから、該動作の更なる詳細はここでは説明しない。
【００１３】
上述のように、液晶セルの各々のラインは、毎フレーム期間に一度、順に更新される。ここで、各々のラインを更新する時間は、ライン期間である。この映像更新スキームは、ディスプレイの中の各々の連続するラインのフレーム期間が、前ラインから１ライン期間でどのようにオフセットされるか、を示す図３にてグラフ状で示される。
【００１４】
個別のＬＣＤセルの通常の透過応答は、図４の中で示される。図４では、ライン７は、セルには、１つ又は複数のフレーム期間の時間インタバルの最初と最後にて、ローからハイの透過状態へ（及びその逆へ）鮮明に切り替わるよう求められていることを示す、時間軸に対する望ましいセル応答である。ライン７に対応する、コントロールインプットに対する通常のセルの実際の応答は、ライン８に示される。セルが高い光レベルを透過するようにセットされると、セル透過は初期に時間と共に増加し、所与のレベルに漸近状に接近する、ということがここで示される。同様に、時間インタバルの終了にてセルが“ターンオフ”されると、セル透過レベルは、直接にゼロにまで落ちるのではなく、漸近状にゼロに落ちていく。セル応答におけるこれらの遅延は、セルにより表示される画素の中に可視の人工物を生成してしまい、表示画像を減損し静止画像と比べて動的解像度を減少する、“柔らかい”立上がり縁、及び立下り縁での“尻尾”に、なってしまう。
【００１５】
本発明に従って、シャッタ３を適切に操作することにより、図４の画素の応答遅延の心身に有害な効果は除去され得るし、有効応答時間は減らされ得る。従って、画素の定常状態の間にシャッタを開き、漸近応答期間にシャッタを閉めることにより、漸近応答領域は表示されない。図４の単体の液晶セルでの、そのようなシャッタ動作の効果が、図５により示される。ライン７と８は、時間インタバルでの、所望の、及び実際の（単純化のため、一つのフレーム期間とみなされる）セル応答を夫々、もう一度示す。ライン９は、実際のセル応答の定常状態に対応するフレーム期間部分にのみ開かれるシャッタの動作を示す。シャッタが開いているとき光はセルにより透過のみされるので、ライン１０は、セルの実際の出力、即ち、シャッタ動作の結果としての映写画素を示す。セル応答の漸近領域が映写画素から如何に除去され、応答時間が如何に有効に減少されたかを、これは示す。
【００１６】
シャッタを閉じることにより、セルによる光出力の全体量の減少が生じることは、明白である。画像解像度に対する光出力は、シャッタ開閉期間の適切な制御により、調節され得る。
【００１７】
ＬＣＤパネルのためのシャッタ動作の最適化は、個々の継続するラインのフレーム期間が前のラインから１ライン期間だけオフセットされるという事象によって、判りにくくなっている。単体の８ラインＬＣＤパネルでのシャッタの動作が、図６にて示されている。
【００１８】
図６にて、ｔ１と示される期間はシャッタ開き期間であり、ｔ２と示される期間はシャッタ閉じ期間であり、ｔ１にｔ２を加えた組み合わせは、フレーム期間に等しい。ｄ１と示される期間は、第１のライン期間の最初と、シャッタの開きとの間の、遅延である。図示されたシャッタタイミングスキームでは、ＬＣＤライン番号３、４及び５は動的映像に対して鮮明であり、一方ライン１、２、６、７及び８はそうではない、ということが図６から分かる。上記のように、表示映像の全体の明るさは減少され、画素の明るさにおける減少量は、シャッタが無ければ達成される出力と比べて、各々の画素でｔ１／（ｔ１＋ｔ２）となる。
【００１９】
遅延ｄ１を変えることなくｔ１を増大させると、映像の明るさは増大するが、（少なくとも）ライン３が鮮明で無くなることになる。逆に、ｔ１を減少すると、鮮明映像に（先ずライン２で次にライン１というように、減少量に左右されるが）他のラインを加えることになる。但し、全体映像の明るさを更に減少してしまうという犠牲を払うことになる。即ち、鮮明なラインの数に対して映像の明るさをトレードオフすることが、可能である。然も、遅延ｄ１を変更することにより、ラインのどのグループが実際に鮮明になるかを調節することが可能である。非鮮明のラインは明るさにおいて減少するが、他の点では何の影響も無い。
【００２０】
図６に示すように、単体のシャッタでは、受け入れ難いレベルにまで明るさを減少すること無しに、実際のＬＣＤディスプレイの全ラインを鮮明にすることは不可能であるが、複数ラインの鮮明度を改良するだけで、表示映像の動く要素の可視スミアを、十分に有効に除去できる。シャッタの操作では映像にフリッカが無くなるということは最早無い、ということが認められる。しかしながら、表示された映像の臨界のフリッカ周波数は、よく知られた現象であり、フレーム期間及び表示の明るさは、表示動作要求に対して受け入れられ得るレベルの範囲内となるように、選択され得る。
【００２１】
全体の映像の明るさを減少させることなく、本発明に係る上記の実施形態である単体シャッタを多重シャッタ（又は多重構成要素を含む単体のシャッタ）に置換することにより、鮮明なラインの数を増加することが可能である。ここで、多重シャッタでは各々は、表示映像の部分でのみ、動作する。図７は、３つの水平方向のシャッタ要素を含むシャッタアセンブリの概略図である。各々の要素が水平方向で表示ラインと整列するように、シャッタが装備されると、シャッタの各々の要素は限定数本のラインにのみ作用する。図８は、図７に示されるような３つの要素のシャッタが８ライン表示の全てのラインを鮮明にするためにどのように利用されるか、を示す。図示される構成では、シャッタの頂部要素１１はライン１及び２に作用し、中央要素１２はライン３、４及び５に作用し、更に底部要素はライン７及び８に作用する。各々のケースでは、シャッタ開き期間（ｔ１）は同じであるが、継続する水平方向のシャッタ要素に対する開き時間は、水平方向要素の数（即ち３）で分割したフレーム期間に対応する時間だけ、遅延する。
【００２２】
シャッタ要素の数が増加し得、シャッタ開き期間の相対的なタイミングが適宜調整され得るのは、明白である。
【００２３】
多重要素シャッタ構成では、２つの隣接のシャッタ要素の間を連絡する表示ラインを有することは、好ましくない。なぜなら、ディスプレイの大多数のラインよりもより長い又はより短い表示時間を有するディスプレイラインとなるからである。このことは、映像面にてシャッタを配置することで、回避され得る。そのようなプロジェクタシステムの実際の構成が、図９に示される。図９のシステムでは、ＬＣＤプロジェクタ１４及び関連する中継レンズ１５は、中間映像面内に配置されるシャッタ１６上に中間映像を生成する。映像面に隣接するフィールドレンズ１７、及び映写レンズ１８は、シャッタを介し後方映写スクリーン１９上に到る映像を中継する。実際には、シャッタが映像面に配置されると、シャッタを映像面から僅かに転置することが望ましいので、（同じ理由からフィールドレンズに対しても通常同じことが為されるが）シャッタの構造は映写映像上にインポーズされる。
【００２４】
本発明の記述において単体の８ラインのＬＣＤパネルについて述べてきたが実際にはＬＣＤパネルはより多くのラインを有することが、認められる。同様に、図８に示されるような多重構成要素シャッタは、２つのみの構成要素を備えてもよいし、図示される３構成要素より多く備えてもよい。
【００２５】
本発明は、光バルブやＬＣＤパネルの特定のタイプや、映像表示システムの特定のタイプに、適用において限定されるものではないことが認められる。例えば、表示システムが、後方映写システムや更には映写表示システムである必要は、全く無い。寧ろ、例えば、液晶ディスプレイのような光バルブを組み込む他の表示システムの中で、本発明は利用され得る。
【００２６】
本発明に係る上述の実施形態の、他の可能な修正は、適切な当業者には、容易な程に明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係る映像映写システムの概略図である。
【図２】  図１の映写システムのプロジェクタに組み込まれ得るような、従来からのＬＣＤパネルの概略図である。
【図３】  図１のＬＣＤパネルのラインに対する更新スキームのグラフである。
【図４】  図２のＬＣＤパネルの液晶セルの応答遅延の効果のグラフである。
【図５】  ＬＣＤパネルの単体の液晶セルの出力での、図１のシャッタの動作を示す。
【図６】  ＬＣＤディスプレイパネルの連続ラインでの、シャッタ動作の効果をグラフ状に示す。
【図７】  本発明の第２の実施の形態に係るシャッタアセンブリの概略図である。
【図８】  図７のシャッタアセンブリの動作をグラフ状に示す。
【図９】  本発明の第２の実施の形態に係る映写システムの概略図である。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】図面
【訂正対象項目名】図４
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【図４】
2003506745.tif 000001
【誤訳訂正３】
【訂正対象書類名】図面
【訂正対象項目名】図５
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【図５】
2003506745.tif 000002