(57)【要約】【課題】本発明は、表示システムを提供する。【解決手段】表示システムは、光源、光変調器、回収装置及び光強度調整装置を備え、光源は光源光を発し、光源光は光変調器に入射し、光変調器は表示される画像の画像データに応じて光変調器に入射される光を変調して、画像光と非画像光を形成し、回収装置は非画像光を回収し、回収された非画像光は光変調器に入射し、光強度調整装置は現在変調中の表示される画像に対応する非画像光の強度に応じて、光源の発した光源光の強度を調整して、異なる表示される画面の変調周期において光変調器に入射された光源光と回収された非画像光（Ｓ）の総強度が一致するようにする。表示システムによれば、低コストで、画像の輝度を高めるとともに、異なる画面の相対輝度と画面の画像データの相対関係とがマッチングすることを保証することができる。【選択図】図３
2020516930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示システムであって、
光源と、光変調器と、回収装置と、光強度調整装置とを備え、
前記光源は、光源光を発し、前記光源光は、前記光変調器に入射し、
前記光変調器は、表示される画像の画像データに応じて、入射された光を変調して、画像の表示に用いられる画像光と画像の表示に用いられない非画像光とを形成し、
前記回収装置は、前記非画像光を回収し、回収された非画像光は、前記光変調器に入射し、
前記光強度調整装置は、異なる表示される画面の変調周期内において、前記光変調器に入射された前記光源光と前記回収された非画像光との総強度が一致するように、現在変調中の表示される画像に対応する非画像光の強度に応じて、前記光源の発した光源光の強度を調整することを特徴とする表示システム。
【請求項２】
光均一素子をさらに備え、
前記光均一素子は、前記光源と前記光変調器との間における光路に位置し、
前記光源光は、前記光均一素子の入射側から前記光均一素子に入射し、
前記光均一素子は、それの入射側から入射された光を均一化し、均一化された光は、前記光変調器に出射し、
前記回収装置は、前記光均一素子の入射側から前記光均一素子に入射するように前記回収された非画像光を導き、前記回収された非画像光は、前記光均一素子によって均一化されることを特徴とする請求項１に記載の表示システム。
【請求項３】
前記光源は、レーザ光を発するレーザ光源であることを特徴とする請求項１に記載の表示システム。
【請求項４】
前記光変調器は、光源の発した光源光を時系列的に変調することを特徴とする請求項１に記載の表示システム。
【請求項５】
表示システムであって、
光源と、光均一素子と、第１光変調器と、第２光変調器と、回収装置とを備え、
前記光源は、光源光を発し、前記光源光は、前記光均一素子の入射側から前記光均一素子に入射し、
前記光均一素子は、それの入射側から入射された光を均一化し、均一化された光は、前記第１光変調器に出射し、
前記第１光変調器は、表示される画像の画像データに応じて、入射された光を変調し、画像の表示に用いられる第１画像光と画像の表示に用いられない第１非画像光とを形成し、
前記第１画像光は、前記第２光変調器に入射し、前記第２光変調器は、前記表示される画像の画像データに応じて、入射された光を変調し、画像の表示に用いられる第２画像光と画像の表示に用いられない第２非画像光とを形成し、
前記回収装置は、前記第１非画像光と前記第２非画像光とが前記光均一素子の入射側から前記光均一素子に入射するように、前記第１非画像光と前記第２非画像光とを回収し、前記第１非画像光と前記第２非画像光とは、前記光均一素子によって均一化されることを特徴とする表示システム。
【請求項６】
前記光源光と、前記回収装置に回収された光とは、前記光均一素子の光軸に略平行な方向で前記光均一素子に入射し、
前記光均一素子の入射面における前記光源光の照射領域と、前記光均一素子の入射面における前記回収装置に回収された光の照射領域とは、異なることを特徴とする請求項５に記載の表示システム。
【請求項７】
前記第１光変調器によって変調された第１画像光と第１非画像光とを２つの光路に分けて出射し、且つ、前記第１画像光を前記第２光変調器に到達可能な光路に沿って出射させ、前記第１非画像光を前記回収装置に到達可能な光路に沿って出射させるための第１偏光ビームスプリッタと、
前記第２光変調器によって変調された第２画像光と第２非画像光とを２つの光路に分けて出射し、且つ、前記第２画像光を所定の出射光路に出射させ、前記第２非画像光を前記回収装置に到達可能な光路に沿って出射させるための第２偏光ビームスプリッタと、をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の表示システム。
【請求項８】
前記第１非画像光と前記第２非画像光とは、偏光方向が互いに垂直であり、
前記回収装置は、偏光合波により前記第１非画像光と前記第２非画像光とを１つの光に合成して、合成された光を前記光均一素子に導くことを特徴とする請求項５に記載の表示システム。
【請求項９】
前記回収装置は、第１反射鏡アセンブリと、第２反射鏡アセンブリと、偏光合波器とを備え、
前記第１反射鏡アセンブリは、前記第１非画像光と第２非画像光とのうちの一方の光路に設けられ、前記第１非画像光と前記第２非画像光とのうちの一方を前記偏光合波器に反射し、
前記偏光合波器は、前記第１非画像光と第２非画像光とのうちの他方の光路に設けられ、入射する第１非画像光及び第２非画像光を偏光合波し、
前記第２反射鏡アセンブリは、前記偏光合波器の出射端に設けられ、偏光合波された前記第１非画像光及び第２非画像光を前記光均一素子の入射側に反射することを特徴とする請求項８に記載の表示システム。
【請求項１０】
前記表示システムは、第１偏光器と第２偏光器とをさらに備え、
前記第１偏光器は、前記第１非画像光を偏光することで、第１偏光方向が得られ、
前記第２偏光器は、前記第２非画像光を偏光することで、第２偏光方向が得られ、
前記第１偏光方向と前記第２偏光方向とは、互いに垂直であることを特徴とする請求項９に記載の表示システム。
【請求項１１】
前記回収装置は、偏光合波器と、第１反射鏡アセンブリと、第２反射鏡アセンブリと、第３反射鏡アセンブリとを備え、
前記第１反射鏡アセンブリは、前記第２非画像光の光路に設けられ、前記第２非画像光を前記偏光合波器に反射し、
前記第２反射鏡アセンブリは、前記第１非画像光の光路に設けられ、前記第１非画像光を前記偏光合波器に反射し、
前記偏光合波器は、入射する第１非画像光及び第２非画像光を偏光合波し、
前記第３反射鏡アセンブリは、前記偏光合波器の出射端に設けられ、偏光合波された前記第１非画像光及び第２非画像光を前記光均一素子の入射側に反射することを特徴とする請求項８に記載の表示システム。
【請求項１２】
前記回収装置は、第１反射鏡アセンブリと第２反射鏡アセンブリとを備え、
前記第１反射鏡アセンブリは、前記第１非画像光を前記光均一素子の入射側に反射させるように導き、
前記第２反射鏡アセンブリは、前記第２非画像光を前記光均一素子の入射側に反射させるように導くことを特徴とする請求項５に記載の表示システム。
【請求項１３】
光強度調整装置をさらに備え、
前記光強度調整装置は、異なる表示される画面の変調周期内において、前記入射側から前記光均一素子に入射された前記光源光と前記回収された非画像光との総強度が一致するように、現在変調中の表示される画像に対応する非画像光の強度に応じて、前記光源の発した光源光の強度を調整することを特徴とする請求項５に記載の表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示技術分野に関し、特に表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の投影装置では、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ、液晶ディスプレイ）は、一般に並列接続の形態が採用され、ＬＣＤの方式によって、各ＬＣＤは、少なくとも１つの色の光を処理し、その後、光を合成してから合成光を形成して出射する。具体的に、図１に示すように、光源が発した光は、ダイクロイックミラー１１によって分光されて、それぞれ赤、緑、青ＬＣＤ１２〜１４に到達し、ＬＣＤが光を処理して画像光を形成し、Ｘ―Ｃｕｂｅ１５を介して光を合成してから、投射レンズを通してスクリーンに出射して画像を形成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術では、高輝度表示を達成するために、従来、光源の出光総輝度を高めるためにランプのパワーを上げることが一般的であるが、これは、ランプの寿命を低減させ、コストを増加し、且つ輝度の向上も比例しない。また、従来技術では、画像の輝度とその画像データとのマッチング関係も保証されることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明が主として解決しようとする技術問題は、低コストで、画像の輝度を高めるとともに、異なる画面の相対輝度と画面の画像データの相対関係とがマッチングするように保証することができる表示システムを提供することである。
【０００５】
上記技術問題を解決するために、本発明に係る技術案は、表示システムを提供し、当該表示システムは、光源と、光変調器と、回収装置と、光強度調整装置とを備え、前記光源は、光源光を発し、前記光源光は、前記光変調器に入射し、前記光変調器は、表示される画像の画像データに応じて、それに入射された光を変調して、画像の表示に用いられる画像光と、画像の表示に用いられない非画像光とを形成し、前記回収装置は、前記非画像光回収し、回収された非画像光は、前記光変調器に入射し、前記光強度調整装置は、異なる表示される画面の変調周期において前記光変調器に入射された前記光源光と前記回収された非画像光の総強度が一致するように、現在変調中の表示される画像に対応する非画像光の強度に応じて、前記光源の発した光源光の強度を調整する。
【０００６】
また、光均一素子をさらに備え、前記光均一素子は、前記光源と前記光変調器との間における光路に位置し、前記光源光は、それの入射側から前記光均一素子に入射し、前記光均一素子は、前記光均一素子の入射側から入射される光を均一化し、均一化された光は、前記光変調器に出射し、前記回収装置は、前記光均一素子の入射側から前記光均一素子に入射するように前記回収された非画像光を導き、前記回収された非画像光は、前記光均一素子によって均一化される。
【０００７】
また、前記光源は、レーザ光を発するレーザ光源である。
【０００８】
また、光変調器は、光源の発した光源光を時系列的に変調する。
【０００９】
上記技術問題を解決するために、本発明に係る他の技術案は、表示システムを提供し、当該表示システムは、光源と、光均一素子と、第１光変調器と、第２光変調器と、回収装置とを備え、前記光源は、光源光を発し、前記光源光は、前記光均一素子の入射側から前記光均一素子に入射し、前記光均一素子は、それの入射側から入射される光を均一化し、均一化された光は、前記第１光変調器に出射し、前記第１光変調器は、表示される画像の画像データに応じて、それに入射される光を変調し、画像の表示に用いられる第１画像光と、画像の表示に用いられない第１非画像光とを形成し、前記第１画像光は、前記第２光変調器に入射し、前記第２光変調器は、前記表示される画像の画像データに応じて、それに入射される光を変調し、形成画像の表示に用いられる第２画像光と、画像の表示に用いられない第２非画像光とを形成し、前記回収装置は、前記第１非画像光と前記第２非画像光とが前記光均一素子の入射側から前記光均一素子に入射するように、前記第１非画像光と前記第２非画像光とを回収し、前記第１非画像光と前記第２非画像光とは、前記光均一素子に均一化される。
【００１０】
また、前記光源光と、前記回収装置に回収された光とは、前記光均一素子の光軸に略平行な方向で前記光均一素子に入射し、前記光均一素子の入射面における前記光源光の照射領域は、前記光均一素子の入射面における前記回収装置に回収された光の照射領域とは、異なる。
【００１１】
また、第１偏光ビームスプリッタと、第２偏光ビームスプリッタとをさらに備え、前記第１偏光ビームスプリッタは、前記第１光変調器によって変調されて形成された第１画像光と第１非画像光とを２つの光路に分けて出射し、且つ、前記第１画像光を前記第２光変調器に到達可能な光路に沿って出射させ、前記第１非画像光を前記回収装置に到達可能な光路に沿って出射させ、前記第２偏光ビームスプリッタは、前記第２光変調器によって変調されて形成された第２画像光と第２非画像光とを２つの光路に分けて出射し、前記第２画像光を所定の出射光路に出射させ、前記第２非画像光を前記回収装置に到達可能な光路に沿って出射させる。
【００１２】
また、前記第１非画像光の偏光方向と前記第２非画像光とは、偏光方向が互いに垂直であり、前記回収装置は、偏光合波により前記第１非画像光と前記第２非画像とを１つの光に合成して、合成された光を前記光均一素子に導く。
【００１３】
また、前記回収装置は、第１反射鏡アセンブリと、第２反射鏡アセンブリと、偏光合波器とを備え、前記第１反射鏡アセンブリは、前記第１非画像光と第２非画像光とのうちの一方の光路に設けられ、前記第１非画像光と前記第２非画像光とのうちの一方を前記偏光合波器に反射し、前記偏光合波器は、前記第１非画像光と第２非画像光とのうちの他方の光路に設けられ、入射する第１非画像光及び第２非画像光を偏光合波し、前記第２反射鏡アセンブリは、前記偏光合波器の出射端に設けられ、偏光合波された前記第１非画像光及び第２非画像光を前記光均一素子の入射側に反射する。
【００１４】
また、前記表示システムは、第１偏光器と第２偏光器とをさらに備え、前記第１偏光器は、前記第１非画像光を偏光することで、第１偏光方向が得られ、前記第２偏光器は、前記第２非画像光を偏光することで、第２偏光方向が得られ、また、前記第１偏光方向と前記第２偏光方向とは、互いに垂直である。
【００１５】
また、前記回収装置は、偏光合波器と、第１反射鏡アセンブリと、第２反射鏡アセンブリと、第３反射鏡アセンブリとを備え、前記第１反射鏡アセンブリは、前記第２非画像光の光路に設けられ、前記第２非画像光を前記偏光合波器に反射し、前記第２反射鏡アセンブリは、前記第１非画像光の光路に設けられ、前記第１非画像光を前記偏光合波器に反射し、前記偏光合波器は、入射する第１非画像光及び第２非画像光を偏光合波し、前記第３反射鏡アセンブリは、前記偏光合波器の出射端に設けられ、偏光合波された前記第１非画像光及び第２非画像光を前記光均一素子の入射側に反射する。
【００１６】
また、前記回収装置は、第１反射鏡アセンブリと第２反射鏡アセンブリとを備え、前記第１反射鏡アセンブリは、前記第１非画像光を前記光均一素子の入射側に反射させるように導き、前記第２反射鏡アセンブリは、前記第２非画像光を前記光均一素子の入射側に反射させるように導く。
【００１７】
また、光強度調整装置をさらに備え、前記光強度調整装置は、異なる表示される画面の変調周期内において、前記入射側から前記光均一素子に入射された前記光源光と前記回収された非画像光の総強度が一致するように、現在変調中の表示される画像に対応する非画像光の強度に応じて、前記光源が発した光源光の強度を調整する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明が奏する有益な効果は、以下の通りである。すなわち、従来技術と異なり、本発明は、表示システムを提供し、当該表示システムは、光源と、光変調器と、回収装置と、光強度調整装置とを備える表示システムであって、光源は光源光を発し、光源光は光変調器に入射し、光変調器は、表示される画像の画像データに応じて、光変調器に入射された光を変調して、画像の表示に用いられる画像光と画像の表示に用いられない非画像光とを形成し、回収装置は非画像光を回収し、回収された非画像光は光変調器に入射し、光強度調整装置は、異なる表示される画面の変調周期内において、光変調器に入射される光源光と回収された非画像光の総強度が一致するように、現在変調中の表示される画像に対応する非画像光の強度に応じて、光源の発した光源光の強度を調整することを特徴とする表示システムを提供する。従って、本発明は、非画像光を回収するため、低コストを維持するとともに、画像の輝度を高める。また、本発明は、異なる表示される画面の変調周期内において、光変調器に入射された光源光と回収された非画像光の総強度が一致するように、非画像光の強度に応じて光源の発した光源光の強度を調整するため、異なる画面の相対輝度と画面の画像データの相対関係とがマッチングするように保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来技術の光源システムの構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る表示システムの構成を示す模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る他の表示システムの構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施形態に係るさらに他の表示システムの構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施形態に係るさらに他の表示システムの構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施形態に係るさらに他の表示システムの構成を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態に係るさらに他の表示システムの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図２を参照すると、図２は、本発明の実施形態に係る表示システムの構成を示す模式図である。図２に示すように、本発明に係る表示システム２０は、光源２１と、光変調器２２と、回収装置２３と、光強度調整装置２４とを備える。
【００２１】
また、光源２１は、光源光を発するために用いられ、光源光は、光変調器２２に入射する。
【００２２】
光源２１は、レーザ光源、ＬＥＤ光源又は蛍光光源であってもよい。本実施形態では、光源２１は、レーザ光源であることが好ましく、レーザ光源が、レーザ光を出射する。レーザ光のエテンデューが小さいため、光均一素子に入るとき（詳細は後述する)に光均一素子全体の入射面を充満する必要がなく、回収された非画像光が再び入射するために空間を残すことができ、非画像光をより回収しやすくする。
【００２３】
光変調器２２は、表示される画像の画像データに応じて、それに入射された光を変調して、画像の表示に用いられる画像光Ｐと画像の表示に用いられない非画像光Ｓとを形成する。具体的に、光源２１が発した光源光を時系列的に変調する。
【００２４】
また、光変調器２２はＬＣＤである。光変調器２２上の光ビームは、約Ｆ＃２．４で出射されることが好ましく、特に、光変調器２２自体の透過率、開口率及び加工プロセス、コストを考慮すると、許容される範囲内で光変調器２２をできる限り大きくして、その効率を高めてコストを削減する。具体的に、光変調器２２の寸法は、光均一素子の寸法に近いことが好ましく、表示システム２０が撮影システムであるとき、光変調器２２は、後方の光機において結像システム内の空間光変調器の寸法の５倍以上である。
【００２５】
回収装置２３は非画像光を回収するためのものであり、回収された非画像光Ｓは光変調器２２に入射し、非画像光Ｓは光変調器２２によって変調される。
【００２６】
光強度調整装置２４は、異なる表示される画面の変調周期内において、光変調器に入射された光源光と回収された非画像光Ｓとの総強度とが一致するように、現在変調中の表示される画像に対応する非画像光Ｓの強度に応じて、光源２０の発した光源光の強度を調整するためのものである。
【００２７】
本実施形態では、表示システム２０は、光源２１と光変調器２２との間の光路上に位置する光均一素子２６をさらに備え、源光が光均一素子２６の入射側から光均一素子２６に入射し、光均一素子２６がその入射側から入射された光を均一化し、均一化された光が光変調器２２に出射する。本実施形態では、光均一素子２６は、フライアイレンズであることが好ましく、他の実施形態では、光均一素子２６が、他のものであってもよい。フライアイレンズ２６に入射する光は、フライアイレンズ２６の方向に対して垂直であることが好ましい。すなわち、光源光と回収された非画像光Ｓとは、平行であることが好ましい。
【００２８】
表示システム２０は、偏光ビームスプリッタ２５をさらに備え、偏光ビームスプリッタ２５は、光変調器２２によって変調された画像光Ｐと非画像光Ｓを２つの光路に分離して出射し、かつ、画像光を所定の出射光路に出射させ、非画像光を回収装置２３に到達可能な光路に沿って出射させる。光変調器２２がＬＣＤであるため、ＬＣＤに変調された光は、異なる偏光方向を有する。本実施形態の偏光ビームスプリッタ２５は、特定の偏光方向の光、例えば画像光Ｐを透過させて、他の偏光方向の光、例えば非画像光Ｓを反射することで、分光効果を奏するものである。
【００２９】
本実施形態の回収装置２３は、反射鏡２３１〜２３３を備え、反射鏡２３１〜２３３は協働して、非画像光Ｓが光均一素子２６の入射側に折り返し反射されて光均一素子２６に入射するように導き、回収された非画像光Ｓは光均一素子２６に均一化される。
【００３０】
表示システム２０は、光均一素子２６と光変調器２２との間に設けられる光収集装置２７をさらに備える。光均一素子２６によって均一化された光は、光収集装置２７に収集されて、光変調器２２に入射する。なお、光収集装置２７は、レンズ或レンズアセンブリの形態である。
【００３１】
従って、本実施形態は、非画像光を回収するため、低コストを維持するとともに、画像の輝度を高める。また、本発明は、異なる表示される画面の変調周期において、光変調器に入射された光源光と回収された非画像光の総強度が一致するように、非画像光の強度に応じて光源の発した光源光の強度を調整するため、異なる画面の相対輝度と画面の画像データの相対関係とがマッチングするように保証することができる。
【００３２】
図３を参照すると、図３は、本発明の実施形態に係る他の表示システムの構成を示す模式図である。図３に示すように、本実施形態の表示システム３０は、同様に、光源３１と、光均一素子３６と、光変調器３２と、回収装置３３と、光強度調整装置３４と、偏光ビームスプリッタ３５と、光収集装置３７とを備える。そして、光源３１、光均一素子３６、光変調器３２、回収装置３３、光強度調整装置３４、偏光ビームスプリッタ３５、および光収集装置３７の機能及び形状構成は、上述した光源２１、光均一素子２６、光変調器２２、回収装置２３、光強度調整装置２４、偏光ビームスプリッタ２５、および光収集装置２７とは、それぞれ同じである。
【００３３】
本実施形態の表示システム３０が上述した表示システム２０と異なるところは、本実施形態の光変調器３２は、第１光変調器３２１と第２光変調器３２２の２つがある点にある。これによって、偏光ビームスプリッタ３５及び光収集装置３７は、いずれも２つがあり、それぞれ第１偏光ビームスプリッタ３５１と第２偏光ビームスプリッタ３５２であり、第１光収集装置３７１と第２光収集装置３７２である。
【００３４】
具体的に、光源３１は、光源光を発するものであり、光源光３１が光均一素子３６の入射側から光均一素子３６に入射する。
【００３５】
光均一素子３６は、その入射側から入射された光を均一化し、均一化された光は、第１光変調器３２１に出射する。
【００３６】
第１光変調器３２１は、表示される画像の画像データに応じて、それに入射された光を変調して、画像の表示に用いられる第１画像光Ｐ１と画像の表示に用いられない第１非画像光Ｓ１とを形成する。
【００３７】
第１画像光Ｐ１は、第２光変調器３２２に入射し、第２光変調器３２２は、表示される画像の画像データに応じて、それに入射された光を変調して、画像の表示に用いられる第２画像光Ｓ２と画像の表示に用いられない第２非画像光Ｐ２とを形成する。
【００３８】
回収装置３３は、第１非画像光Ｓ１と第２非画像光Ｐ２を回収することで、第１非画像光Ｓ１と第２非画像光Ｐ２とが、光均一素子３６の入射側から光均一素子３６に入射して、光均一素子３６により均一化される。
【００３９】
ここで、光源光と回収装置３３に回収された光は、光均一素子３６の光軸に略平行な方向で光均一素子３６に入射し、光均一素子３６の入射面における光源光の照射領域は、光均一素子３６の入射面における回収装置３３に回収された光の照射領域とは異なる。これにより、光源光と回収光を均一に混合し、均一化された光源光と回収光が第１光変調器３２１に入射する方向を一致させることに有利である。
【００４０】
光強度調整装置３４は、異なる表示される画面の変調周期において、入射側から光均一素子３６に入射された光源光と回収された非画像光の総強度が一致するように、現在変調中の表示される画像に対応する非画像光の強度に応じて、光源３１の発した光源光の強度を調整するものである。
【００４１】
例えば、第１フレームの画像において、１つの画素は、階調値が１００であり、残りの１００個の画素は、階調値がいずれも１である。第２フレームの画像において、１つの画素は、階調値が２００であり、残りの１００個の画素は、階調値がいずれも１である。２つの光変調器は、それぞれ第１光変調器３２１と第２光変調器３２２であり、この２つの変調器に与えられる信号が同じである。光源３１の照明光強度をａとすると、このように光が回収されて再分配されたら、第１フレームの画像において、階調値が１００の画素出射光はａ／２であり、第２フレームの画像において、階調値が２００の画素出射光は２ａ／３であり、このように、さらに後方の空間光変調器と組み合わせて、第１フレームの画像において、階調値が１００の画素は、出射光がａ／２＊１００＝５０ａであり、第２フレームの画像において、階調値が２００の画素は、出射光が２ａ／３＊２００＝４００ａ／３であり、両者の実際の輝度の比例は、２：１ではなく、８：３である。２：１の比例を維持するために、光強度調整装置２４は、光源光強度を調整し、例えば、比例が８／３＊０.７５＝２:１となるように、第２フレームの画像の光源の発した光源光の強度を元の強度の７５％に調整することができる。即ち、異なる画面の相対輝度と画面の画像データの相対関係とがマッチングすることが保証される。
【００４２】
また、第１偏光ビームスプリッタ３５１は、第１光変調器３２１に変調されて形成された第１画像光Ｐ１と第１非画像光Ｓ１とを２つの光路に分けて出射し、且つ、第１画像光Ｐ１を第２光変調器３２２に到達可能な光路に沿って出射させ、第１非画像光Ｓ１を回収装置３３に到達可能な光路に沿って出射させる。
【００４３】
第２偏光ビームスプリッタ３５２は、第２光変調器３２２に変調されて形成された第２画像光Ｓ２と第２非画像光Ｐ２とを２つの光路に分けて出射し、且つ、第２画像光Ｓ２を所定の出射光路に出射させ、第２非画像光Ｐ２を回収装置３３に到達可能な光路に沿って出射させる。
【００４４】
また、第１非画像光Ｓ１と第２非画像光Ｐ２とは、偏光方向が互いに垂直であり、回収装置３３は、偏光合波により、第１非画像光Ｓ１と第２非画像光Ｐ２とを１つの光に合成して、合成された光を光均一素子３６に導く。
【００４５】
具体的には、回収装置３３は、第１反射鏡アセンブリ３３１と、第２反射鏡アセンブリ３３２と、偏光合波器３３３とを備え、第１反射鏡アセンブリ３３１が、第１非画像光Ｓ１と第２非画像光Ｐ２とのうちの一方の光路に設けられ、第１非画像光Ｓ１と第２非画像光Ｐ２とのうちの一方を偏光合波器３３３に反射する。偏光合波器３３３は、第１非画像光Ｓ１と第２非画像光Ｐ２とのうちの他方の光路に設けられ、入射する第１非画像光Ｓ１及び第２非画像光Ｐ２を偏光合波する。
【００４６】
図３に示すように、本実施形態では、第１反射鏡アセンブリ３３１は、反射鏡３３４と反射鏡３３５とを備え、反射鏡３３４と反射鏡３３５とは、第２非画像光Ｐ２の光路に設けられ、第２非画像光Ｐ２を偏光合波器３３３に反射する。偏光合波器３３３は、第１非画像光Ｓ１の光路に設けられ、入射する第１非画像光Ｓ１及び第２非画像光Ｐ２を偏光合波する。
【００４７】
第２反射鏡アセンブリ３３２は、偏光合波器３３３の出射端に設けられ、偏光合波された第１非画像光Ｐ１及び第２非画像光Ｓ２を光均一素子３６の入射側に反射する。具体的に、第２反射鏡アセンブリ３３２は、反射鏡３３６と反射鏡３３７とを備え、反射鏡３３６と反射鏡３３７とが協働することで、第１非画像光Ｐ１及び第２非画像光Ｓ２を光均一素子３６の入射側に反射する。
【００４８】
また、第１光収集装置３７１は、第１光変調器３２１と光均一素子３６との間に設けられることで、光均一素子３６に均一化された光を収集して、第１光変調器３２１に出射する。第２光収集装置３７２は、第１偏光ビームスプリッタ３５１と第２光変調器３５２との間に設けられることで、第１画像光Ｐ１を収集して、第２光変調器３２２に出射する。
【００４９】
図４を参照すると、図４は、本発明の実施形態に係るさらに他の表示システムを示す模式図である。図４に示すように、本実施形態の表示システム４０は、同様に、光源４１、光均一素子４６、光変調器４２、回収装置４３、光強度調整装置４４、偏光ビームスプリッタ４５、および光収集装置４７を備える。そして、光源４１、光均一素子４６、光変調器４２、回収装置４３、光強度調整装置４４、偏光ビームスプリッタ４５、および光収集装置４７の機能と形状構成は、上述した光源３１、光均一素子３６、光変調器３２、回収装置３３、光強度調整装置３４、偏光ビームスプリッタ３５、および光収集装置３７とは、それぞれ同じである。
【００５０】
本実施形態の表示システム４０が上述した表示システム３０と異なるところは、本実施形態の回収装置４３が偏光合波器４３３、第１反射鏡アセンブリ４３１、第２反射鏡アセンブリ４３２および第３反射鏡アセンブリ４３４を備える点にある。
【００５１】
第１反射鏡アセンブリ４３１は、第２非画像光Ｓ２の光路に設けられ、第２非画像光Ｓ２を偏光合波器４３３に反射する。また、第１反射鏡アセンブリ４３１は、１つの反射鏡のみを含む。
【００５２】
第２反射鏡アセンブリ４３２は、第１非画像光Ｐ１の光路に設けられ、第１非画像光Ｐ１を偏光合波器４３３に反射する。また、第２反射鏡アセンブリ４３２は、反射鏡４３５と反射鏡４３６とを備え、反射鏡４３５と反射鏡４３６とが協働することで、第１非画像光Ｐ１を偏光合波器４３３に反射する。
【００５３】
偏光合波器４３３は、入射する第１非画像光Ｐ１及び第２非画像光Ｓ２を偏光合波する。
【００５４】
第３反射鏡アセンブリ４３４は、偏光合波器４３３の出射端に設けられ、偏光合波された第１非画像光Ｐ１及び第２非画像光Ｓ２を光均一素子４６の入射側に反射する。また、第３反射鏡アセンブリ４３４は、１つの反射鏡のみを含む。
【００５５】
また、具体的には、本実施形態の第２光収集装置４７２は、第１偏光ビームスプリッタ４５１と反射鏡４３５との間に設けられ、第１非画像光Ｐ１を収集して、反射鏡４３５に出射する。
【００５６】
実施形態の表示システム４０は、構成がよりコンパクトである。
【００５７】
図５を参照すると、図５は、本発明の実施形態に係るさらに他の表示システムの構成を示す模式図である。図５に示すように、本実施形態の表示システム５０は、同様に、光源５１、光均一素子５６、光変調器５２、回収装置５３、光強度調整装置５４、および光収集装置５７を備える。また、光源５１、光均一素子５６、光変調器５２、回収装置５３、および光強度調整装置５４の機能と形状構成は、上述した光源４１、光均一素子４６、光変調器４２、回収装置４３、および光強度調整装置４４とはそれぞれ同じである。
【００５８】
本実施形態の表示システム５０が上述した表示システム３０と異なるところは、本実施形態の表示システム５０における第１光変調器５２１と第２光変調器５２２とがＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ，デジタル・マイクロミラー・デバイス）である点にある。
【００５９】
そして、本実施形態の表示システム５０は、第１偏光器５８１と第２偏光器５８２とをさらに備える。第１偏光器５８１は、第１光変調器５２１によって変調された第１非画像光Ｐ１を偏光して、第１非画像光Ｐ１が第１偏光方向を有するようになる。第２偏光器５８２は、第２光変調器５２２によって変調された第２非画像光Ｓ２を偏光して、第２非画像光Ｓ２が第１偏光方向に垂直な第２偏光方向を有するようになる。
【００６０】
本実施形態では、光回収装置５３１の第１反射鏡アセンブリ５３１は、第１非画像光Ｐ１の光路に設けられ、第１非画像光Ｐ１を偏光合波器５３３に反射する。偏光合波器５３３は、第２非画像光Ｓ２の光路に設けられ、入射する第１非画像光Ｐ１及び第２非画像光Ｓ２を偏光合波する。
【００６１】
第２反射鏡アセンブリ５３２は、偏光合波器５３３の出射端に設けられ、偏光合波された第１非画像光Ｐ１及び第２非画像光Ｓ２を光均一素子５６の入射側に反射する。具体的に、第２反射鏡アセンブリ５３２は反射鏡５３４〜５３６を備え、反射鏡５３４〜５３６が協働することで、第１非画像光Ｐ１及び第２非画像光Ｓ２を光均一素子５６の入射側に反射する。
【００６２】
さらに、本実施形態の光収集装置５７は、光均一素子５６と第１光変調器５２１との間に設けられる光収集装置５７１のみを備える。
【００６３】
他の実施形態では、光源５１と光均一素子５６との間には、光源５１の発した光源光を偏光して偏光光とする偏光器が設けられてもよい。
【００６４】
図６を参照すると、図６は、本発明の実施形態に係るさらに他の表示システムの構成を示す模式図である。図６に示すように、本実施形態の表示システム６０が上述した表示システム５０と異なるところは、本実施形態の第１偏光器６８１と第２偏光器６８２とが、第１光変調器６２１と第２光変調器６２２との間に設けられている点にある。具体的に、第１偏光器６８１と第２偏光器６８２とはそれぞれ、第１光変調器６２１によって変調された第１画像光Ｐ１及び第１非画像光Ｓ１を偏光して、互いに垂直である第１偏光方向および第２偏光方向をそれぞれ持たせる。
【００６５】
さらに、本実施形態の光源システム６０は、第１偏光器６８１と第２光変調器６２２との間に設けられる光均一素子６９をさらに備える。従って、第１画像光Ｐ１は、一定の光分布を有し、第２光変調器６２２に入射することで、第１光変調器６２１によって変調された第１画像光Ｐ１が再び変調されて、コントラストを向上させる。第１非画像光は、光均一素子６９に入射して均一化されてから、第２光変調器６２２に入射して、輝度を向上させる。なお、第１偏光器６８１と光均一素子との間には、第１偏光器６８１によって偏光された第１非画像光Ｓ１を光均一素子６９に反射するための反射鏡６３４が設けられている。光均一素子６９と第２光変調器６２２との間には、第１偏光器６８１及び第２偏光器６８２によって偏光された光を合成して光第２変調器６２２に入射するための偏光合波器６３３が設けられている。さらに、反射鏡６３５〜６３８により第２光変調器６２２に変調された第２非画像光Ｐ２が反射されて光均一素子６６に回収されることで、輝度を向上させる。
【００６６】
図７を参照すると、図７は、本発明の実施形態に係るさらに他の表示システムの構成を示す模式図である。図７に示すように、本実施形態の表示システム７０が上述した表示システム５０と異なるところは、本実施形態の表示システム７０が第１光変調器７２１及び第２光変調器７２２によって変調された第１非画像光及び第２非画像光を光均一素子６６に回収する点にある。具体的に、本実施形態の表示システム７０の回収装置７３は、第１反射鏡アセンブリ７３１と第２反射鏡アセンブリ７３２とを備える。
【００６７】
第１反射鏡アセンブリ７３１は、第１非画像光が光均一素子７６の入射側に反射されるように第１非画像光を導く。具体的に、第１反射鏡アセンブリ７３１は、反射鏡７３１１〜７３１４を備え、反射鏡７３１１〜７３１４が協働することで、第１非画像光を光均一素子７６の入射側に反射する。
【００６８】
第２反射鏡アセンブリ７３２は、第２非画像光が光均一素子７６の入射側に反射されるように第２非画像光を導く。具体的に、第２反射鏡アセンブリ７３２は、反射鏡７３２１〜７３２４を備え、反射鏡７３２１〜７３２４が協働することで、第２非画像光を光均一素子７６の入射側に反射する。
【００６９】
上述したように、本発明は、画像のコントラストと光の輝度を向上させることができる。さらに、光源の発した光源光の強度を調整することで、異なる画面の相対輝度と画面の画像データの相対関係とをマッチングさせることができる。
【００７０】
上述したのは、本発明の実施形態に過ぎず、本発明の特許請求の範囲を制限するものではなく、本明細書及び図面を利用して行われる等価的な構成や等価なフロー変換、又は他の関連する技術分野において直接或いは間接に応用することは、いずれも本発明の特許請求の範囲に含まれる。
【図１】
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【図２】
2020516930.tif 000004
【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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【国際調査報告】
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