JP2001056456A - 無色化した強誘電性ライトバルブを含む光学表示システム - Google Patents

無色化した強誘電性ライトバルブを含む光学表示システム

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JP2001056456A JP2000217268A JP2000217268A JP2001056456A JP 2001056456 A JP2001056456 A JP 2001056456A JP 2000217268 A JP2000217268 A JP 2000217268A JP 2000217268 A JP2000217268 A JP 2000217268A JP 2001056456 A JP2001056456 A JP 2001056456A
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light valve
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ferroelectric
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ジェレイント・オーウェン
Laurence M Hubby Jr
ローレンス・エム・ハビー，ジュニア
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Abstract

(57)【要約】 【課題】反射型強誘電性ライトハ゛ルフ゛を含む光学表示システムの
コントラスト比を高めること。 【解決手段】光学表示システムには、非平行な白色光の光
源、白色光をスヘ゜クトル成分に分離するための色分解装置、
スヘ゜クトル成分を空間変調するための反射型強誘電性ライトハ゛ル
フ゛、及び垂直偏光された光を表示レンス゛の方へ向けるため
の偏光ヒ゛ームスフ゜リッタが含まれる。システムには、白色光源とライ
トハ゛ルフ゛間の光路に配置された補正膜が更に含まれる。そ
の膜は、強誘電性材料またはその他の複屈折材料からな
ることができ、ライトハ゛ルフ゛のリタータ゛ンスが、対象となるスヘ゜クト
ルにわたりほぼ180度またはその他の望ましい角度である
ことを保証する。このように、ライトハ゛ルフ゛は膜により無色
化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学表示システム
に関する。より具体的には、本発明は、強誘電性ライト
バルブを含む光学表示システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】代表的な液晶表示（「ＬＣＤ 」)投影シ
ステムには、白色光の光源と、その白色光を赤、緑およ
び青のスペクトル成分に分離するための手段と、それぞ
れのスペクトル成分を空間的に変調するためのライトバ
ルブとが含まれる。単一の白色光の光源を使用する代わ
りに、それぞれの原色（たとえば、Ｒ、Ｇ、ＢやＹ、
Ｍ、Ｃ）に別個の光源が使用されてもよい。そのような
光源は、たとえばＬＥＤまたはレーザダイオードであ
る。ライトバルブは、コンピュータによって生成された
映像信号に応答して空間変調を行う。その結果、赤、緑
および青の色平面にイメージが生じる。色平面は、再結
合されて画面上に投影されるか、または見る人に単一の
イメージだけが見えるような速さで画面上に次々と断続
的に照射（flash）される。
【０００３】現在、ＬＣＤ投影技術は、コンピュータモ
ニタ、テレビジョンセット、および陰極線管を使用する
その他の装置に使用するように適合されている。ライト
バルブを含む表示システムが陰極線管を含むシステムに
置き換わることが予想される。このようなことが起これ
ば、コンピュータモニタ、テレビジョンセットおよびそ
の他の装置は、さらに小型になり、重量もさらに軽くな
り、そして安価になるであろう。
【０００４】様々な異なるライトバルブを使用すること
ができる。様々なライトバルブには、透過型ライトバル
ブ、反射型ライトバルブ、強誘電性ライトバルブ、ツイ
ステッドネマチックライトバルブ、デジタルマイクロ機
械加工ミラーライトバルブ、および回折格子型ライトバ
ルブがある。
【０００５】反射型強誘電性ライトバルブは、スペクト
ル成分を異なる方向に偏光することによってスペクトル
成分を空間的に変調する。強誘電性ライトバルブによっ
て反射される光は、ライトバルブが「オン」のときに垂
直方向に偏光され、ライトバルブが「オフ」のときに水
平方向に偏光される。偏光された光は、偏光ビームスプ
リッタに向けて反射される。垂直方向に偏光された反射
光は、偏光ビームスプリッタによって表示面に向けて反
射され、水平方向に偏光された反射光は、他の場所に向
けられることがある。したがって、所与の画素の３つの
色成分がすべて垂直偏光された場合、その画素は、表示
面上で灰色または白に見えることがある。所与の画素の
色成分がすべて水平偏光された場合は、その画素は表示
面で黒に見えるであろう。
【０００６】表示面に表示されるイメージのコントラス
トは、多くの場合、高いことが望ましい。すなわち、黒
色はできるだけ黒く、白色はできるだけ白いことが望ま
しい場合が多い。３００：１のコントラスト比が、きわ
めて適切と考えられ、２０：１のコントラスト比は、適
切でないと考えられている。
【０００７】できるだけ黒い黒色にするために、ビーム
スプリッタは表示面にほとんど、または全く光を反射し
てはならない。理想的には、ビームスプリッタが表示面
に向けて光を反射しないようにそれぞれのスペクトル成
分が完全に偏光される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は、ビームスプリッタによって光が表示面に向けて反射
されないように各成分を偏光することは困難である。一
般に、光が反射されてはならないときでも、ある程度の
光がビームスプリッタによって反射される。これによ
り、イメージのコントラストが低下し、表示できるイメ
ージの品質が低下する。
【０００９】反射型強誘電性ライトバルブを含む光学表
示システムにおいて、コントラストが低いことが問題で
あった。その結果、反射型強誘電性ライトバルブを心臓
部とする光学表示システムの画質は低いものであった。
【００１０】反射型強誘電性ライトバルブを含む光学表
示システムのコントラスト比を高める必要がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この必要性は、光学表示
システムと見なすことができる本発明により満たされ
る。本発明の１つの態様によれば、表示システムには、
強誘電性ライトバルブと、非平行スペクトル成分の光源
と、その光源とライトバルブとの間の光路に配置された
ビームスプリッタとが含まれる。このシステムには、ス
ペクトル成分の光源とそれに対応する強誘電性ライトバ
ルブとの間の光路に配置された少なくとも１つの補正膜
がさらに含まれる。それぞれの補正膜は、対象とするス
ペクトルレンジ全体にわたってライトバルブのリターダ
ンス(retardance)が望ましい角度であることを保証す
る。
【００１２】本発明のその他の態様および利点は、本発
明の原理を例として示す図面を参照して、以下の詳細な
説明から明らかになるであろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】説明のために図面に示したよう
に、本発明は、反射型強誘電性ライトバルブを含む光学
表示システムにおいて実施される。反射型強誘電性ライ
トバルブは、コントラスト比を高めるために無色化され
る。コントラスト比が高いほど画質が高くなる。
【００１４】図１は、白色光源１２、カラーホイール１
４、偏光ビームスプリッタ（「ＰＢＳ」）１６、および
反射型強誘電性ライトバルブ１８を含む光学表示システ
ム１０を示す。光学表示システム１０の動作中、白色光
源１２は、白色光のビームＷを生成する。代表的な白色
光源１２には、リフレクタと、金属ハロゲン化物アーク
燈などのアーク燈とが含まれる。リフレクタは、アーク
燈の光を白色ビームＷに集束する楕円リフレクタでよ
い。代替において、アーク燈の光は、放物面リフレクタ
とレンズの組合せによって白色ビームＷに集束されても
よい。
【００１５】白色光のビームＷは、カラーホイール１４
によって赤、緑、および青のスペクトル成分に分離され
る。モータ２０によって回転するカラーホイール１４に
は、赤、緑、および青のフィルタが含まれる。赤フィル
タが白色ビームＷの前に来たとき、白色ビームＷの赤成
分だけがカラーホイール１４を通過する。緑フィルタが
白色ビームＷの前に来たとき、白色ビームＷの緑成分だ
けが通過する。青フィルタが白色ビームＷの前に来たと
き、白色ビームＷの青成分だけが通過する。したがっ
て、カラーホイール１４は、白色ビームＷをフィルタリ
ングして、カラーホイール１４の角回転速度に比例する
速さで赤から青、緑、赤、青、緑などに色を変化させる
カラービームＣを生成する。青のスペクトル成分の波長
は、約４００〜５００ｎｍの範囲であり、緑のスペクト
ル成分の波長は、約５００〜６００ｎｍの範囲であり、
赤のスペクトル成分の波長は、約６００〜７００ｎｍの
範囲である。
【００１６】ＰＢＳ１６に入るカラービームＣは、偏光
されていない。しかしながら、ＰＢＳ１６は、ある特定
の方向（たとえば、０°すなわち「水平」）に偏光され
た光を透過させ、直交方向（たとえば、９０°すなわち
「垂直」）に偏光された光を反射する特性を有する。Ｐ
ＢＳ１６で反射されたカラービームＣの一部分Ｄは、
「ビーム吸収材(beam dump)」に吸収されるか、「偏光
復元ユニット」によって再利用されてもよい。
【００１７】ＰＢＳ１６は、必ずしも完全な偏光子とし
て動作しない。これを補償するために、０°に向けられ
た第１の「クリーンアップ」偏光子１６ａは、ＰＢＳ１
６の入射面３２に取り付けられ、９０°に向けられた第
２のクリーンアップ偏光子１６ｂが、ＰＢＳ１６のチッ
プ面３０に取り付けられることがある。
【００１８】図２をさらに参照する。水平偏光されたス
ペクトル成分を含むビームＯは、ＰＢＳ１６によってラ
イトバルブ１８の受光面に送られる。ライトバルブ１８
は、第１と第２の電極２２と２６の間に挟まれた強誘電
性液晶膜２４を含む。１対の電極２２と２６だけを有す
るようにライトバルブ１８を示しているが、第１と第２
の電極２２と２６が実際には多数の画素に分割されてい
ることを理解されたい。各画素の電極２２と２６は、ア
ドレス指定可能である。
【００１９】各画素は、それに対応する電極２２と２６
の両端に電圧を印加することによってオン、オフするこ
とができる。図３のａとｂに示したように、画素の電極
２２および２６の間の電圧を逆にすることにより、画素
がオン状態とオフ状態に切り換わる。画素電極２２およ
び２６の下にあるアドレス指定電子回路３６によって各
対の画素電極２２と２６に電圧が印加される。信号処理
電子回路３８は、さらに、アドレス指定電子回路３６の
下にある。ライトバルブ１８、アドレス指定電子回路３
６、および信号処理電子回路３８は、単一のマイクロ表
示チップ４０に一体化されることができる。
【００２０】画素のオン状態とオフ状態は、ホスト（た
とえば、デスクトップコンピュータ）から供給される映
像信号Ｖによって命令することができる。カラーホイー
ル１４の赤フィルタが白色ビームＷの前にあるとき、映
像信号Ｖは、ライトバルブ１８にイメージの赤成分を空
間変調するように命令する。カラーホイール１４の緑フ
ィルタが白色ビームＷの前にあるとき、映像信号Ｖは、
ライトバルブ１８にイメージの緑成分を空間変調するよ
うに命令する。カラーホイール１４の青フィルタが白色
ビームＷの前にあるとき、映像信号Ｖは、ライトバルブ
１８にイメージの青成分を空間変調するように命令す
る。その結果、イメージの赤、緑、および青の色平面が
できる。
【００２１】ＰＢＳ１６によって偏光された光は、イン
ジウムすず酸化物（ＩＴＯ）などの材料からなる第１の
電極２２を透過する。ライトバルブ１８が「オン」のと
き、強誘電性液晶２４を通る１回目の通過で、スペクト
ル成分は円偏光される。
【００２２】１回目の通過の後、円偏光された光は、ア
ルミニウムなどの材料からなる第２の電極２６によって
反射される。強誘電性液晶膜２４を通る２回目の通過
で、光は、再度直線偏光されることになる。２回目の通
過後の偏光方向は、１回目の通過前の方向とほぼ直角で
ある。ライトバルブ１８が「オフ」のとき、光がライト
バルブ１８を通過して出る限り光の偏光の状態と方向は
変化しない。
【００２３】入射光の偏光角が０°であると仮定する。
画素がオフのとき、画素電極２２と２６の間の薄膜２４
の光学軸の向きも０°である。画素を出る反射光の偏光
角は、０°に偏光されたままである。しかしながら、画
素がオンのときは、光学軸の向きは角度φが約４５°で
ある。このとき、ライトバルブ１８から出る反射光の偏
光角は、２φ＝９０°になる。
【００２４】したがって、理想的な動作において、反射
光は、画素がオフの場合に０°の角度で直線偏光される
ことになる。そのような水平偏光された光は、第１の電
極２２を逆戻りして通るが、表示レンズ２８の方には反
射されず（図３のａを参照）、その代わりにＰＢＳ１６
を介して光源１２の方に戻される。
【００２５】理想的な動作において、反射光は、画素が
オンの場合に９０度の角度で直線偏光されることにな
る。そのような垂直偏光された光は、第１の電極２２を
逆戻りして通過し、ＰＢＳ１６によって表示レンズ２８
の方に反射される（図３のｂを参照）。
【００２６】表示レンズ２８は、ビームスプリッタ１６
によって反射される色平面を受け取る。表示レンズ２８
は、コンピュータモニタまたはテレビジョンの近くに配
置されたガラスまたはプラスチックの後方投影画面４２
にイメージを生じさせるように設計される。色平面は、
画面４２上に投影されるに前に単一のイメージに組み合
わされるか、見る人に単一のイメージだけが見えるよう
な速さで画面４２上に次々と断続的に照射することがで
きる。
【００２７】前に説明した理想的な動作の下では、黒色
は、３つすべての成分を０度に直線偏光することにより
表示される。しかしながら、実際には、これは、実現が
きわめて困難である。
【００２８】その１つの理由は、ライトバルブ１８に入
射したすべての光が０°で偏光されるわけではないこと
である。偏光ビームスプリッタ内で起こる「合成角度効
果（compound angle effect）」として知られる現象に
よって、入射光は、±θの範囲をカバーする偏光角度を
有する連続する成分からなる。この場合、θは、数度で
ある。ＰＢＳ１６のチップ面３０から出る光線の偏光角
は、入る光線がＰＢＳ１６の入射面３２の法線との間で
つくる角度の関数である。したがって、光円錐が入射面
３２に当たるとき、そこから出る光は固有の偏光方向を
持たない。代わりに、その出た光は、ある角度範囲で偏
光される。合成角度効果は、０．３ＮＡ（すなわち、開
口数）の円錐光を受け入れる代表的なＰＢＳ１６ではか
なり大きい。偏光角の範囲は、約±１３°になる。一般
に、開口数がｓｉｎαと等しく、ＮがＰＢＳ１６を構成
するガラスの屈折率である場合、偏光角θ≒α／Ｎとな
る（αがラジアンで表わされた場合）。
【００２９】理想的な動作の実現が困難なもう１つの理
由は、ライトバルブ１８のリターダンスが、そのライト
バルブ１８が処理する全スペクトルレンジにわたって正
確に１８０°ではないことである。リターダンス角度
が、対象とするスペクトルレンジの中心において１８０
°であっても、一般に、スペクトルレンジの端では、リ
ターダンスは±３０°も所望の値からずれる。このずれ
により、黒が白っぽくなり、そのためコントラストが低
下する。このコントラストの低下は、合成角度効果によ
り、システムのＮＡとともに増大する。
【００３０】コントラスト（Ｃ）に対するリターダンス
角度δの影響は、水平に対して角度θで偏光された光線
に関して、次の式を使って計算することができる。 Ｃ＝１＋ｔａｎ2（δ／２）／ｓｉｎ2（２θ）
【００３１】θ＝０°の場合、この式から、リターダン
スの任意の角度δでＣ→∞になることが分かる。したが
って、小さい開口数で作動するシステムでは、合成角度
効果は小さくなる。
【００３２】しかしながら、システムが０．３ＮＡで、
入射光線が偏光角θ＝１３°を有し、ライトバルブ１８
が、スペクトルバンドの中心ではリターダンスδ＝１８
０°であるが一端ではわずかδ＝１２０°の場合には、
スペクトルバンドの中心におけるコントラストはきわめ
て大きいが（Ｃ→∞）、一端でのコントラストは、わず
かＣ＝１＋ｔａｎ2（６０°）／ｓｉｎ2（２６°）すな
わちＣ＝１７になる。これは、きわめて悪いコントラス
トである。したがって、コントラスト比は、波長の影響
を受けやすく、補償されないシステムでは、異なるスペ
クトル成分によってコントラスト比が異なる。
【００３３】しかしながら、システム１０は、さらに、
ライトバルブ１８とカラーホイール１４との間の光路に
配置された少なくとも１つの補正膜３４を含む。それぞ
れの膜３４によって、対応する成分の「往復」のリター
ダンスが１８０°になる。膜３４が、波長によるリター
ダンスの違いを補償するため、ライトバルブ１８のリタ
ーダンスが、対象となるスペクトル全体（たとえば、４
００ｎｍ〜７００ｎｍ）にわたってほぼ１８０度である
ことが保証される。この態様において、ライトバルブ１
８は無色化され、コントラストの低下が少なくなる。
【００３４】膜３４は、少なくとも１つの層３４ａ、３
４ｂ、３４ｃを含む。各層３４ａ、３４ｂ、および３４
ｃは、強誘電性材料またはその他の複屈折材料からなる
ことができる。各層３４ａ、３４ｂ、３４ｃは、ライト
バルブ１８の色によるリターダンスの違いを補償するよ
うに選択された色特性を有する。向きは、約１度の範囲
内でなけばならない。
【００３５】膜３４は、また、表面に固定するために裏
面に接着剤を備えてもよい。図１と図２は、ライトバル
ブ１８の光受入面に固定された膜３４の例である。
【００３６】図４は、ＰＢＳと反射型強誘電性ライトバ
ルブを使ってイメージを表示する一般的な方法を示す。
この方法は、赤、緑、および青のスペクトル成分を生成
するステップと（ブロック１０２）、ＰＢＳを使用して
約第１の角度で偏光されたスペクトル成分をライトバル
ブの方に向けるステップと（ブロック１０４）、スペク
トル成分のうち少なくとも２つに関してライトバルブの
リターダンスを補正し、スペクトル成分がライトバルブ
の受光面に達する前にリターダンスを補正するステップ
と（ブロック１０６）、ライトバルブ１８を使用してス
ペクトル成分を空間変調し、それにより偏光した光がラ
イトバルブによって反射されるステップと（ブロック１
０８）、およびビームスプリッタを使用して第２の角度
で偏光された光を表示面に向けるステップ（ブロック１
１０）とを含む。スペクトルのリターダンスを変化させ
ることにより、ライトバルブのリターダンスが、対象と
なるスペクトル全体にわたりほぼ１８０度またはその他
の望ましい角度であることが保証される。
【００３７】したがって、ライトバルブのリターダンス
が、対象とするスペクトル全体にわたってほぼ１８０度
または他の望ましい角度になるように保証する強誘電性
ライトバルブと少なくとも１つの補正膜を含む光学表示
システムが開示される。ライトバルブをそのように無色
化することによって、コントラスト比と画質が向上す
る。
【００３８】本発明による光学表示システムの応用例
は、投影システム、テレビジョンセット、およびコンピ
ュータモニタを含む。本発明による光学表示システムを
含むテレビジョンセットまたはコンピュータモニタは、
陰極線管を含むテレビジョンセットまたはコンピュータ
のモニタよりかなり軽量である。本発明による光学表示
システムを含むテレビジョンセットまたはコンピュータ
モニタは、設置面積も小さくなる。サイズの違いは、表
示領域が大きいほど大きくなる。
【００３９】本発明は、以上説明し例示した特定の実施
態様に制限されない。補正膜は、強誘電性液晶膜ではな
く複屈折材料からなってもよい。ライトバルブは、スペ
クトル成分のうちの１つのリターダンスを補正するよう
に設計され、補正膜は他のスペクトル成分を補正するよ
うに提供されてもよい。
【００４０】複数の補正膜２３４および２３５は両方と
も、積重ねることができる同一かまたは異なる構成物で
よい（図５を参照）。補正膜２３４および２３５の方位
角度は、ライトバルブ１８の色欠陥をほとんど完全に補
正できるように選択することができる。この手法は、当
該のスペクトル負荷にわたってδ＝１８０°からのずれ
が小さいという利点を有する。
【００４１】膜は、ライトバルブの受光面ではない面に
固定されてもよい。たとえば、膜３３４は、ＰＢＳ３１
６のチップ面に固定されてもよい（図６を参照）。
【００４２】複数の膜を組み合わせて使用することがで
きる。たとえば、第１の補正膜３３４を、ＰＢＳ３１６
のチップ面に付着させ、第２の補正膜３３５を反射型強
誘電性ライトバルブ３１８の受光面に付着させてもよい
（図６を参照）。
【００４３】表示システムは、図１に示した構成に制限
されない。たとえば、図６の光学表示システム３１０
は、白色光源３１２、カラーホイール３１４、およびＰ
ＢＳ３１６を含む。ＰＢＳ３１６は、水平偏光した光
を、光源からライトバルブ３１８に向けて反射する。Ｐ
ＢＳ３１６は、ライトバルブ３１８によって反射される
垂直偏光された光を透過する。その光は、透過光を表示
面３４２上に集束させる表示レンズ３２８に送られる。
ＰＢＳ３１６は、ライトバルブ３１８により反射される
水平偏光された光を破棄（dump）する。
【００４４】本発明は、ランプとカラーホイールを含む
光学表示システムに制限されない。図７は、白色光源４
１２、ＰＢＳ４１６、および白色光をスペクトル成分に
分離するための色分解装置４１４（たとえば、ダイクロ
イックミラー、フィリップスプリズム、Ｘプリズム）を
含む光学表示システム４１０を示す。光源４１２からの
白色光は、まず、ＰＢＳ４１６を通り、次に色分解装置
４１４を通る。
【００４５】赤のスペクトル成分に反応する第１の反射
型強誘電性ライトバルブ４１８ａは、色分解装置４１４
の第１のチップ面の反対側に配置され、第１の補正膜４
３４ａは、第１のライトバルブ４１８ａと第１のチップ
面の間に配置される。第１の補正膜４３４ａは、赤のス
ペクトル成分のリターダンスだけを変化させる。
【００４６】緑のスペクトル成分に反応する第２の反射
型強誘電性ライトバルブ４１８ｂは、色分解装置４１４
の第２のチップ面の反対側に配置され、第２の補正膜４
３４ｂは、第２のライトバルブ４１８ｂと第２のチップ
面の間に配置される。第２の補正膜４３４ｂは、緑のス
ペクトル成分のリターダンスだけを変化させる。
【００４７】青のスペクトル成分に反応する第３の反射
型強誘電性ライトバルブ４１８ｃは、色分解装置４１４
の第３のチップ面の反対側に配置され、第３の補正膜４
３４ｃは、第３のライトバルブ４１８ｃと第３のチップ
面の間に配置される。第３の補正膜４３４ｃは、青のス
ペクトル成分のリターダンスだけを変化させる。
【００４８】偏光された成分は、色分解装置４１４によ
ってＰＢＳ４１６の方に反射される。垂直偏光された成
分は、表示レンズ４２８の方に反射され、画面４４２上
に表示される。
【００４９】したがって、それぞれの膜４３４ａ、４３
４ｂおよび４３４ｃは、さらに狭い波長レンジ内でリタ
ーダンスを補正する。第１の膜４３４ａは、４００ｎｍ
〜５００ｎｍの波長を有する光のリターダンスを補正
し、第２の膜４３４ｂは、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波
長を有する光のリターダンスを補正し、第３の膜４３４
ｃは、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長を有する光のリタ
ーダンスを補正する。
【００５０】補正膜４３４ａ、４３４ｂおよび４３４ｃ
は、ライトバルブ４１８ａ、４１８ｂおよび４１８ｃの
受光面に取り付けられているように示されている。代替
において、膜４３４ａ、４３４ｂおよび４３４ｃは、色
分解装置４１４のチップ面に取り付けられることが可能
である。
【００５１】もう１つの代替として、３つの独立した膜
４３４ａ、４３４ｂおよび４３４ｃの代わりに単一の補
正膜を使用することができる。単一の補正膜は、対象と
なるスペクトル全体（たとえば、４００ｎｍ〜７００ｎ
ｍ）にわたって光のリターダンスを変化させることがで
きる。単一の補正膜は、ＰＢＳ４１６のチップ面または
色分解装置４１４の入射面に取り付けられることが可能
である。
【００５２】したがって、本発明は、以上説明し例示し
た特定の実施態様に制限されない。その代わりに、本発
明は、特許請求の範囲に従うように解釈される。
【００５３】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。 １．強誘電性ライトバルブと、非平行なスペクトル成分
の光源と、前記光源と前記ライトバルブの間の光路に配
置された偏光ビームスプリッタと、及び前記スペクトル
成分の光源と前記強誘電性ライトバルブの間の光路に配
置され、対象とするスペクトルレンジにわたって前記ラ
イトバルブのリターダンスが望ましい角度になることを
それぞれ保証する少なくとも１つの補正膜と、を含む光
学表示システム。 ２．単一の膜が、少なくとも２つのスペクトル成分に関
して前記ライトバルブを補正する、上記１に記載のシス
テム。 ３．単一の膜が、各スペクトル成分に関して前記ライト
バルブを補正する、上記１に記載のシステム。 ４．複数の膜が、対象となるスペクトルレンジ全体にわ
たって前記ライトバルブを補正する、上記１に記載のシ
ステム。 ５．前記複数の膜が、積み重ねられている、上記４に記
載のシステム。 ６．前記複数の膜のうちの少なくとも１つが、前記ライ
トバルブの受光面に固定され、前記複数の膜の少なくと
ももう１つが、前記偏光ビームスプリッタのチップ面に
固定される、上記４に記載のシステム。 ７．少なくとも１つの補正膜が、前記ライトバルブの受
光面に固定される、上記１に記載のシステム。 ８．少なくとも１つの補正膜が、前記ビームスプリッタ
のチップ面に固定される、上記１に記載のシステム。 ９．少なくとも１つの補正膜が、前記ビームスプリッタ
と前記ライトバルブの一方に接着剤によって固定され
る、上記１に記載のシステム。 １０．各膜の光学軸が、前記ライトバルブの光学軸に対
して約１度以内で垂直である、上記１に記載のシステ
ム。 １１．前記スペクトル成分の光源が、ランプと、前記ビ
ームスプリッタと前記ランプの中間のカラーホイールと
を含む、上記１に記載のシステム。 １２．前記スペクトル成分の光源がランプと色分解装置
を含み、前記ビームスプリッタが、前記ランプと前記色
分解装置の入射面との間の光路に配置され、前記システ
ムが第２と第３のライトバルブをさらに含み、それぞれ
のライトバルブが異なるスペクトル成分に反応し、第１
の補正膜が、第１のライトバルブと前記色分解装置の第
１のチップ面との間の光路に配置され、第２の補正膜
が、前記第２のライトバルブと前記色分解装置の第２の
チップ面との間の光路に配置され、それにより、前記第
１と第２の補正膜が、前記第１と第２のスペクトル成分
に関して前記強誘電性ライトバルブのリターダンスを補
正する、上記１に記載のシステム。 １３．第３の補正膜が、前記第３のライトバルブと前記
色分解装置の第３のチップ面との間の光路に配置され、
それにより、前記第３の補正膜が、前記第３のスペクト
ル成分に関して前記強誘電性ライトバルブのリターダン
スを補正する、上記１２に記載のシステム。 １４．強誘電性ライトバルブとランプとカラーホイール
を含む非平行なスペクトル成分の光源と、前記カラーホ
イールと前記ライトバルブの間の光路に配置された偏光
ビームスプリッタと、及び前記偏光ビームスプリッタと
前記強誘電性ライトバルブの間の光路に配置され、前記
ライトバルブのリターダンスが、対象とするスペクトル
レンジにわたって所望の角度であることをそれぞれ保証
する、少なくとも１つの補正膜と、を含む光学表示シス
テム。 １５．強誘電性ライトバルブと、偏光ビームスプリッタ
と、ランプと色分解装置を含む非平行なスペクトル成分
の光源であって、前記ビームスプリッタが、前記ランプ
と前記色分解装置の入射面との間の光路に配置される、
光源と、異なるスペクトル成分に反応する第１、第２、
および第３のライトバルブと、前記第１のライトバルブ
と前記色分解装置の第１のチップ面との間の光路に配置
された第１の補正膜と、及び前記第２のライトバルブと
前記色分解装置の第２のチップ面との間の光路に配置さ
れた第２の補正膜とを含み、それにより、前記第１と第
２の補正膜が、第１と第２のスペクトル成分に関して前
記強誘電性ライトバルブのリターダンスを補正する光学
表示システム。 １６．前記第３のライトバルブと前記色分解装置の第３
のチップ面との間の光路に配置された第３の補正膜をさ
らに含み、それにより前記第３の補正膜が、第３のスペ
クトル成分に関して前記強誘電性ライトバルブの前記リ
ターダンスを補正する、上記１５に記載のシステム。 １７．偏光ビームスプリッタと強誘電性ライトバルブを
使用して表示面にイメージを表示する方法であって、前
記ビームスプリッタに複数のスペクトル成分を提供する
ステップと、前記ビームスプリッタを使用して、第１の
角度で偏光されたスペクトル成分を前記ライトバルブの
方に向けるステップと、前記スペクトル成分のうちの少
なくとも２つに関して、それらの成分が前記ライトバル
ブの受光面に達する前に前記ライトバルブのリターダン
スを補正するステップと、前記ライトバルブを使用し
て、前記スペクトル成分を空間的に変調することによ
り、偏光された光が前記ライトバルブによって反射され
るステップと、及び前記ビームスプリッタを使用して、
第２の角度で反射されて偏光された光を前記表示面の方
に向けるステップと、を含む方法。
【００５４】
【発明の効果】本発明により、反射型強誘電性ライトバ
ルブを含む光学表示システムのコントラスト比を高くす
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光学表示システムの図である。
【図２】反射型強誘電性ライトバルブの受光面に固定さ
れた補正膜の図である。
【図３】（ａ）と（ｂ）は、理想的な動作におけるビー
ムスプリッタと反射型強誘電性ライトバルブの図であ
る。
【図４】本発明によりイメージを表示する方法を示す図
である。
【図５】異なる表面に固定された補正膜の図である。
【図６】本発明による代替の光学表示システムの図であ
る。
【図７】本発明による代替の光学表示システムの図であ
る。
【符号の説明】
10、310、410 光学表示システム 12、312、412 光源 14、314 カラーホイール 16、316、416 偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ） 18、318、418a、418b、418c ライトバルブ 34、234、235、334、335、434a、434b、434c 補正膜 414 色分解装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】強誘電性ライトバルブと、 非平行なスペクトル成分の光源と、 前記光源と前記ライトバルブの間の光路に配置された偏
    光ビームスプリッタと、及び前記スペクトル成分の光源
    と前記強誘電性ライトバルブの間の光路に配置され、対
    象とするスペクトルレンジにわたって前記ライトバルブ
    のリターダンスが望ましい角度になることをそれぞれ保
    証する少なくとも１つの補正膜と、 を含む光学表示システム。
JP2000217268A 1999-07-28 2000-07-18 無色化した強誘電性ライトバルブを含む光学表示システム Pending JP2001056456A (ja)

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