JP2001526801A

JP2001526801A - 液晶ライトバルブプロジェクターにおけるコントラストの改良

Info

Publication number: JP2001526801A
Application number: JP54972098A
Authority: JP
Inventors: マキシムス、バート; キャンドリー、パトリック; デンボッシェ、バートバン
Original assignee: バルコ・エヌ・ブイ
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1998-05-20
Publication date: 2001-12-18
Also published as: US6224215B1; AU7419298A; DE69705932T2; NO316578B1; ATE203867T1; DE69705932D1; CA2290686A1; CA2290686C; WO1998053608A1; EP0880279A1; NO995597L; NO995597D0; EP0880279B1

Abstract

(57)【要約】本発明は、プロジェクターによりスクリーン上に投写される光学画像のコントラストを改良するライトバルブ画像プロジェクターに関する。このプロジェクターは、少なくとも１つの照明系と、少なくとも１つの視野レンズと、偏光子、ＬＣＤ並びにアナライザーの少なくとも１つのセットと、少なくとも１つのプロジェクションレンズとを有し、プロジェクションレンズの光軸に対して所定の角度αをなす少なくとも１つの光軸を提供する。本発明は、少なくとも、コントラストに関して限界を与えるＬＣＤの領域を通過する光線に対して、ＬＣＤに対してαより大きい角度をなすようにアナライザー（２５）を配置することにある。さらに、本発明は、ＬＣＤに対してαより大きい角度をなすように偏光子を配置することにもある。アナライザー並びに／もしくは偏光子は、平らもしくは湾曲された表面を有してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】液晶ライトバルブプロジェクターにおけるコントラストの改良技術分野本発明は、液晶ライトバルブ投写系におけるコントラストの改良、特に、投写される光学画像のコントラストを改良するライトバルブ画像プロジェクターに関する。技術背景ライトバルブプロジェクターを用いたスクリーンへの画像の拡大投写のために、光学画像は、ライトバルブに設置され、光束はこのライトバルブを通して送られる。そして、この光束は、スクリーン上に結像させる適当なプロジェクションレンズ系を通過する。このような投写系に対して適当なライトバルブは、一般にはＬＣＤとして称される液晶ディスプレイである。２種類の液晶ライトバルブプロジェクターが存在する。即ち、ＯＦＦ軸プ口ジェクターとＯＮ軸プロジェクターとである。図１は、ＯＦＦ軸投写系内の光路を示している。この投写系は、ＯＦＦ軸プロジェクター１とスクリーン２とを有する。このＯＦＦ軸プロジェクター１は、照明系３、視野レンズ４、偏光子５、ＬＣＤ６、アナライザー７並びにプロジェクションレンズ８を有する。前記照明系３は、ランプと、リフレクターと、インテグレーション系とを有し、このインテグレーション系は、リフレクターからの円形で不均一な光の分布をＬＣＤ６の矩形で均一な照明に変換する。前記視野レンズ４は、プロジェクションレンズ８の入射側のひとみに前記照明系の像を描く。この方法によって、ＬＣＤ６を照明する光が、前記プロジェクションレンズ８の入射側のひとみに向けられることを保証する。そして、このプロジェクションレンズ８は、照明されたＬＣＤ６の像を前記スクリーン２上に描く。さらに、前記照明系３と、前記視野レンズ４と、前記プロジェクションレンズ８との光学中心を通る線は、プロジェクター１の光軸９と呼ばれる。ＯＦＦ軸プロジェクター１がマルチライトバルブプロジェクターの場合（例えば、プロジェクターが３つのライトバルブを有している場合）、光路は、さらに複雑になる。これは、１組の誘電体ミラーを用いることによって光が３つの色（赤、緑、青）に分けられ、光が変調した後、これらの光が、再び結合するからである。かくして、このＯＦＦ軸プロジェクターは、照明系と、３つの視野レンズと、夫々が偏光子、ＬＣＤ並びにアナライザーからなる３つのセットと、プロジェクションレンズとを有する。照明系と、１つの視野レンズと、プロジェクションレンズとの光学的中心を通る線は、プロジェクターの光軸である。図１示された照明系と画像システムとの概略的説明図は、前記の光を分けるミラーによって変わることはない。以下に示すように、技術の有り様は、ただ１つの照明系と、１つの視野レンズと、夫々が偏光子、ＬＣＤ並びにアナライザーからなる１つのセットと、プロジェクションレンズとがあるように、記述されている。プロジェクター１の光軸９の方向は、プロジェクションレンズ８の光軸１０の方向と異なる。光軸９と光軸１０とのなす角は、図１に示すようにＯＦＦ軸角 αである。この角度αは、どのような正の値をもとり得るが、最も一般的なＯＦＦ軸構成においては、前記プロジェクター１は、プロジェクションレンズ８の光軸１０が、スクリーン２上の画像の下部と交わるようにセットアップされる。前記ＯＦＦ軸角αがゼロの場合、即ち、前記プロジェクター１の光軸９の方向が、前記プロジェクションレンズ８の光軸１０の方向と等しいとき、このプロジェクターは、ＯＮ軸プロジェクターと呼ばれる。図１０ａは、ＯＮ軸液晶ライトバルブ投写系の最小限の構成を示している。これは、ＯＮ軸プロジェクター１１とスクリーン２とを有する。このＯＮ軸プロジェクター１１は、前に記述したＯＦＦ軸プロジェクター１と同様の部品を有する。これら同様の部品には、同様の参照符号を用いて表されている。さらに図２は、ＯＦＦ軸液晶ライトバルブプロジェクター１並びに、ＯＮ軸液晶ライトバルブプロジェクター１１の画像源を示している。この画像源は、偏光子５と、ＬＣＤ６と、アナライザー７とを有する。図２では３つの分離した部品として表されているが、これら部品の２つもしくは３つの部品は、１つのユニットを形成することができる。前記偏光子５とアナライザー７とは、ともに偏光素子であり、これらの平面内に夫々吸収方向と非吸収方向とを有する。吸収方向は、非吸収方向と直交する。前記ＬＣＤ６は、光の方向を基準として、フロントガラスプレート１５と、バックガラスプレート１６と、これらガラスプレート１５、１６間に封入されたツイステッドネマティック液晶層とを有する。前記ツイステッドネマティック液晶層に接触していないガラスプレート１５とガラスプレート１６との側面は、各々画像を形成する透明な画素電極を備えた層を有する。このツイステッドネマティックＬＣＤ（ＴＮ−ＬＣＤ）は、アクティブマトリクスで命令を受けることが可能である。このようなアクティブマトリクスＴＮ−ＬＣＤでは、薄膜トランジスタや複数の薄膜ダイオードのようなスイッチングデバイスが、各画素に集積されている。図２において、前記偏光子５の非吸収方向１７は、前記ＬＣＤ６の前記フロントガラスプレート１５のラビング方向１８と直交する。このラビング方向１８は、前記フロントガラスプレート１５との境界面で液晶分子の優先方向を決める。前記アナライザー７の非吸収方向１９は、前記バックガラスプレート１６のラビング方向２０と直交する。ツイステッドネマティック液晶ディスプレイでは、互いに相対したガラスプレートのラビング方向は、互いに直交し、この結果、前記分子は、図３ａと図３ｂとに示されているようにバルク内に９０度ツイストされた螺旋を形成する。図３ａは、ブライトステイトでの、前記フロントガラスプレート１５と前記バックガラスプレート１６との間のツイステッドネマティックＬＣＤ内の分子２１の分布を示している。一方、図３ｂは、ダークステイトに対応する分布を示している。偏光子と、ＬＣＤと、アナライザーとを有する投写系によって投写される画像において最適なブラックレベルを得るために、これら３つの素子の非吸収方向は、正確に整合しなくてはならない。このために、前記偏光子と前記アナライザーとは、これらの法線周りに回転できるように設置され得る。ライトバルブとしてＬＣＤを用いて得られた画像のコントラストは、ＬＣＤに入射する光の入射の角度に大きく依存する。以下で説明されるものは、これに続いて結果として起こるＬＣＤ領域に依存するもの並びに、これに続いて結果として起こるスクリーン領域に依存するものである。図４は、ツイステッドネマティックＬＣＤの代表的な視角特性を示している。このグラフは、３ないし３００の間の相対値をとる、２つの対応する駆動電圧での前記ブライトステイトとダークステイトとの間で等しいコントラストに対する線である。縦軸は、−４０°と４０°との間の値をとる入射の垂直方向の角度を示ている。これは、ＬＣＤの平面とＬＣＤの画像の水平走査の方向との両方に垂直な平面内の光線の成分を与える。横軸は、−４０°と４０°との間の値をとる入射の角度を与え、ＬＣＤの平面とＬＣＤの画像の垂直走査の方向との両方に垂直な平面内の光線の成分である。これから、図４は、ＬＣＤに入射する光の入射角の関数であるコントラストの依存度の例を表す。このコントラストは、スクリーンの水平方向においてよりも垂直方向において変化が激しい。さらに、コントラストの最大値は、光線の垂直入射に対して得られるのではなく、垂直方向にわずかな入射角を有した光線に対して得られる。この角度は、図３ｂに示される角度α_vに一致する。前期角度 α_vは、ツイステッドネマティック液晶層内の分子がダークステイトにある時に残っている傾きにとてもよく一致する。図１と図１０ａとは、光線が、異なる角度でＬＣＤに入射することを示している。図４で示された現象の結果として、これ以上の測定の必要はないのだが、ライトバルブとしてツイステッドネマティックＬＣＤを使用したプロジェクターによって投写される画像は、不均一で、垂直方向に異なったコントラストを有するであろう。図５は、前とは違った切り口で、いかに、ＬＣＤ光透過率（縦軸）が、入射の角度（異なった曲線）とＬＣＤ駆動電圧（横軸）とに依存するかを示している。０°より大きい入射光の角度に対しては、光透過率のグラフには最小値が示される。比較的高い駆動電圧ではコントラストは、負になるけれども、この最小値は、この入射の角度て引き出せるコントラストの最大値を決定する。入射の正の角度が増大すればするほど、透過率の最小値が増加する。そしてそれだから、引き出せるコントラストの最大値はこれにつれて減少する。入射の正の角度が減少すればするほど、グラフ上での最小値の位置は、駆動電圧が増加し透過率の値が減少する方、もしくは引き出せるコントラストの増加する方へ移る。ゼロと負との光の入射の角度に対しては、透過率の最小値はない。また、作動電圧の関数であるＬＣＤの反応を含む、コントラストの入射の角度依存性のもう１つの説明は、図６ａ、図６ｂ並びに図６ｃ内のグラフ”０”によって与えられる。前記スクリーン上の規格化強度は、図１に図示されているような投写系のＬＣＤ駆動電圧の関数としてこれらの図に表されている。図６ａは、ディスプレイスクリーンの上部で測定された強度を示している。図６ｂは、スクリーンの中央部で測定された強度を示している。図６ｃは、スクリーンの下部で測定された強度を示している。図６ａは、光の入射の角度が比較的大きな画像の領域において、投写される画像の強度は、ＬＣＤの特定の作動電圧に対して最小値をとるということを示している。これは、図１に図示されるような投写系における画像の上部での場合である。強度の最小値に対する電圧以上の作動電圧に対しては、コントラストは、負でさえある。また駆動電圧が、前記ＬＣＤの全面で等しい場合、このような強度の最小値は、特定の入射の角度でスクリーン上に現れ、水平の暗線として見られる。図６ｂと図６ｃとは、入射の角度の比較的小さな画像の領域において、このような強度の最小値（即ち、コントラストの最大値）は、現れないということを示している。ここで、限界は、ＬＣＤ駆動電圧の最大値が許容されることにより決められる。上述の理由により、実際にはＬＣＤ駆動電圧は、スクリーンの全面で均一なブラックレベルもしくは強度の最小値が得られるように選定される。この結果、限界は、入射の角度の比較的大きな領域で引き出せるものに基づいて決められるので、スクリーンのその他の領域において可能で最適なコントラストには結果としてならない。その他の画質を落とさずに比較的良質なコントラスト並びに比較的良質なコントラストの均一性を得るために、様々なコントラストの補正の方法並びにコントラストを改良した装置が知られている。様々な装置は、図１に描かれているような最低限のプロジェクターのセットアップに関して付加的な物理的要素を有している。ＵＳ-５,５７６,８５４では、１／４波長補償板が、偏光子と液晶との間に配置されている。これの解決策は、前記特許に記載の反射型セットアップのみに適していて、ＴＮ-ＬＣＤを用いたプロジェクターには不適切である。ＵＳ−５，３７１，５５９では、絞りが、プロジェクションレンズの内側に配置され、液晶パネルの垂直走査方向において、プロジェクションレンズアッセンブリーの複数のレンズの光軸を中心としないレンズアッセンブリーのアパーチャを形成する。レンズの入射側のひとみで光線を遮蔽することは、投写システムの効率を低減させ、結果としてプロジェクターの出力の減少をまねく。ＵＳ−５，３７５，００６では、ＴＮ-ＬＣＤを使用したプロジェクターのコントラストの改良は、（１軸の）複屈折フィルムを用いることでなされる。いくつかの請求項では、フィルムが、光軸に対して傾いているものもある。しかしながら、２つの新たな光学的な表面膜が導入されるので、これの解決法は、ＬＣＤ光変調デバイスの要素の完全な積み重ねを複雑にしてしまう。このことは、余計な反射のために光の損失につながる。フィルムが、光の損失を最小限にするように光学的に結合された場合、ＬＣＤは、それ自体が厚くなり、冷却するのが一層困難になる。さらに、薄い複屈折フィルムは、また、光の出力の大きいプロジェクターにおける温度の異差によって引き起こされる温度変化並びに機械的な応力に敏感である。本発明の開示本発明の目的は、ここまで述べてきた問題を克服することである。本発明によれば、プロジェクターにより投写される光学画像のコントラストを改良するライトバルブ画像プロジェクターが提案される。このプロジェクターは、少なくとも１つの照明系と、少なくとも１つの視野レンズと、夫々が偏光子、ＬＣＤ並びにアナライザーからなる少なくとも１つのセットと、少なくとも１つのプロジェクションレンズとを有する。このことは、少なくとも１つの光軸を与え、前記プロジェクターの各々の光軸が、プロジェクションレンズの光軸に対して所定の角度αをなすことを与える。アナライザーの少なくとも１つは、少なくとも、コントラストに関して限界を与える前記ＬＣＤの領域を通過する光線に対して、夫々が偏光子、ＬＣＤ並びにアナライザーからなる同一のセットの中のＬＣＤに対して角度αより大きい角度β_aをなす。この角度β_aは、前記アナライザーの少なくとも１つが、少なくとも、コントラストに関して限界を与える前記ＬＣＤの領域を通過する光線に対して、夫々がアナライザー、ＬＣＤ並びに偏光子からなる同一のセットに属する偏光子に平行でないようにとられる。ライトバルブ画像プロジェクターに含まれる、コントラストに関して限界を与えるＬＣＤの領域は、引き出せるコントラストの最高のものが最小であるような、ＬＣＤに対する角度で、光が通過するＬＣＤの表面の一部として定義される。プロジェクターは、白黒もしくは多色プロジェクターであってもよい。夫々が偏光子、ＬＣＤ並びにアナライザーからなるセットが比較的多くある場合、各々のアナライザーの、これに対応する同一のセットの中のＬＣＤに対する角β_a は、異なってもよい。また、好ましい実施の形態としては、偏光子の少なくとも１つが、夫々が偏光子、ＬＣＤ並びにアナライザーからなる同一のセットの中のＬＣＤに対して角度β_pをなすというものである。この角度は、少なくとも、コントラストに関して限界を与える前記ＬＣＤの領域を通過する光線に対して、角度αより大きい。夫々が偏光子、ＬＣＤ並びにアナライザーからなるセットが複数ある場合、各々の偏光子の、これに対応する同一のセットの中のＬＣＤに対する角β_pは、異なってもよい。以上で述べた角度αが、ゼロと異なる場合、プロジェクターは、ＯＦＦ軸プロジェクターと呼ばれる。角度αが、ゼロと等しい場合、プロジェクターは、ＯＮ軸プロジェクターと呼ばれる。本発明の一実施の形態によれば、プロジェクターのアナライザーの少なくとも１つは、平らな表面を有する。もう１つの実施の形態によれば、アナライザーの少なくとも１つは、湾曲されている。この場合、これは、コントラストに関して限界を与える同一のセットの中のＬＣＤの領域を通過する光線が入射する点における前記アナライザーの接平面の、ＬＣＤの平面に対する角が角度αより大きい角度β_aであるような曲率を有する。また、本発明のさらにもう１つの実施の形態によれば、偏光子の少なくとも１つは、平らな表面を有する。本発明のまたさらにもう１つの実施の形態によれば、偏光子の少なくとも１つは、湾曲されている。この場合、これは、コントラストに関して限界を与える同一のセットの中のＬＣＤの領域を通過する光線が入射する点における前記偏光子の接平面の、ＬＣＤの平面に対する角が角度αより大きい角度β_pであるような曲率を有する。複数のアナライザーと複数の偏光子とは、角度β_a並びに／もしくはβ_pが、メーカー並びに／もしくはユーザーによって調整され得るように動き得るものであってもよい。本発明の特別な実施の形態は、１つの照明系と、３つの視野レンズと、夫々が偏光子、ＬＣＤ並びにアナライザーからなる３つのセットと、１つのプロジェクションレンズとを有するプロジェクターである。図面の簡単な説明本発明は、添付した図面により、より良く理解され得るだろう。図１は、ＯＦＦ軸投写系の光路を示している（従来技術）。図２は、液晶ライトバルブプロジェクターに通常の方法で装着されている偏光子並びにアナライザーの非吸収方向を示している（従来技術）。図３ａと図３ｂとは、ツイステッドネマティック液晶ディスプレイ内の分子分布を示している（従来技術）。図４は、ＬＣＤ上への光の入射角に関するアイソコントラスト曲線を用いた視角特性のシミュレーションを示している（従来技術）。図５は、駆動電圧の関数である、光の異なった入射角度に対する光透過率を示している（従来技術）。図６ａと図６ｂと図６ｃとは、夫々スクリーンの上部、中央部並びに下部でのＬＣＤに印加される駆動電圧の関数である、ＯＦＦ軸プロジェクターによって投写される画像の規格化強度を示している。図７ａと図７ｂと図７ｃとは、夫々スクリーンの上部、中央部並びに下部でのＬＣＤに印加される駆動電圧の関数である、ＯＮ軸プロジェクターによって投写される画像の規格化強度を示している。図８ａは、アナライザーとＬＣＤとの間の角度がＯＦＦ軸角より大きいＯＦＦ軸投写系を示している。図８ｂは、アナライザーとＬＣＤとの間の角度並びに、偏光子とＬＣＤとの間の角度がＯＦＦ軸角より大きいＯＦＦ軸プロジェクターを示している。図９は、アナライザーと偏光子とが曲面である表面を持ったＯＦＦ軸プロジェクターを示している。図１０ａは、ＯＮ軸投写系内の光路を示している（従来技術）。図１０ｂは、アナライザーとＬＣＤとの間の角度並びに、偏光子とＬＣＤとの間の角度とが０より大きいＯＮ軸プロジェクターを示している。図１１は、アナライザーと偏光子とが曲面である表面を持ったＯＮ軸プロジェクターを示している。本発明の実施の方法本発明の第１の実施の形態は、図８ａに示されている。これは、アナライザー２３とＬＣＤ６との間の角度β_aがＯＦＦ軸角αより大きくとられるＯＦＦ軸プロジェクター２２を示している。偏光子５は、プロジェクターの光軸９と直交し、ＬＣＤ６に対して、ＯＦＦ軸角αに等しい角度をなす。図６ａと図６ｂと図６ｃとは、夫々スクリーンの上部、中央部並びに下部での、ＬＣＤに印加される駆動電圧の関数である、ＯＦＦ軸プロジェクターによって投写される画像の規格化強度を示している。”０”と符号がつけられたグラフは、従来技術のＯＦＦ軸投写系に対応する。これによれば、偏光子とアナライザーとは、プロジェクターの光軸と直交するように取り付けられる。即ち、ＬＣＤ表面に対してＯＦＦ軸角αに等しい角度をなす。”Ａ”と符号がつけられたグラフは、本発明に含まれ、この第１の実施の形態で記述されたセットアップに対応する。これによれば、アナライザーとＬＣＤとの間の角度β_aは、ＯＦＦ軸角α より大きい。本発明のこの第１の実施の形態において、コントラストは、図６ａと図６ｂと図６ｃとの３つの図に描かれているように、スクリーンの全面にわたって改良されている。ここで、グラフ”Ａ”では、グラフ”０”に比較して強度の値が比較的小さく表されている。結果として、スクリーンの上部のコントラストの最小値を決定する領域において、コントラストは、従来技術の場合と比較して増加する。スクリーンの中央部と下部とに位置するその他の領域のコントラストは、全体のコントラストの妥協による改良が、従来技術の場合と比較して向上する方法のよってでも改良される。本発明の第２の実施の形態は、図８ｂに示されている。これは、アナライザー２５とＬＣＤ６との間の角度β_aがＯＦＦ軸角αより大きくとられるＯＦＦ軸プロジェクター２４を示している。偏光子２６とＬＣＤ６との間の角度β_pは、ＯＦＦ軸角αより大きい。図６ａ、図６ｂ並びに図６ｃ内のグラフ”Ｂ”は、ＬＣＤの駆動電圧の関数である比較的低い強度レベルの減少によって得られる画像のコントラストの改良を示している。これは、従来技術のＯＦＦ軸投写系（グラフ”０”）に対する比較的低い強度レベル並びに、第１の実施の形態のＯＦＦ軸投写系（グラフ”Ａ” ）に対する強度に比較される。第１の実施の形態と比較して、第２の実施の形態は、スクリーンの上部、中央部並びに下部での、減少した、即ち、改良されたブラックレベルをもつ。ＬＣＤに対して、ＯＦＦ軸角αより大きい角度をなすように設置された偏光子を持つことは、さらにプロジェクターの全体のブラックレベルさえも改良し、スクリーン全体で最も高い可能なコントラストを得ることを可能にする。本発明のもう１つの実施の形態は、図１０ｂに示される。ＯＮ軸プロジェクター２７において、アナライザー２８とＬＣＤ６との間の角度β_a並びに、偏光子２９とＬＣＤ６との間の角度β_pは、０°より大きくとられる。図７ａと図７ｂと図７ｃとは、夫々スクリーンの上部、中央部並びに下部での、ＬＣＤに印加される駆動電圧の関数であるＯＮ軸液晶ライトバルブプロジェクターによって投写される画像の規格化強度を示している。”０”と符号がつけられたグラフは、従来技術の投写系に対応する。このことによって、偏光子とアナライザーとは、プロジェクターの光軸と直交するように設置される。即ち、ＬＣＤと平行である。”Ａ”と符号がつけられたグラフは、ＯＮ軸投写系に対応する。このことによって、アナライザーとＬＣＤとのなす角β_aは、ゼロと異なり、そしてこのことによって、偏光子とＬＣＤとの間の角度β_pは、ゼロに等しくなる。”Ｂ”と符号がつけられたグラフは、ＯＮ軸投写系に対応する。このことによって、角度β_aと角度β_pとの両方は、ゼロと異なる。図７ａと図７ｂと図７ｃとは、ＯＮ軸プロジェクターが、スクリーンの下部で比較的低いコントラストをもつことを示している。これは、比較的低い強度の値が、スクリーンの上部においてよりもここにおいて高いことによる。スクリーンの下部は、入射光線が負の入射角をもつＬＣＤの上部に対応する。光の負の入射角に対して比較的低いコントラストを示している図４の視角特性から、コントラストは、ＯＮ軸投写系における画像の下部で、比較的低くいので極めて決定的であるということが説明される。グラフ”０”と比較して、アナライザーだけが傾いていることに対応するグラフ”Ａ”並びに、アナライザーと偏光子との両方が傾いていることに対応するグラフ”Ｂ”は、上部、中央部並びに下部でコントラストが改良されていることを示している。本発明のその他の実施の形態は、図９と図１１とに示されている。これらの実施の形態では、偏光子とアナライザーとの表面は、平らではなく湾曲されている。平らな場合と比較して、アナライザーと偏光子との湾曲されている場合には、ＬＣＤ面に対する角度が徐々に拡大することを取り入れる。この角度は、コントラストに関して限界を与えるＬＣＤの側面の領域で最大になる。偏光子とアナライザーとの湾曲された表面を含むこれらの実施の形態の長所は、アナライザーとＬＣＤとを配置すること並びに、偏光子と視野レンズとを配置することによりプロジェクター内部に設けられる空間が、偏光子とアナライザーとの表面が平らな場合に比べて、これらが湾曲されている場合の方が小さい、ということである。アナライザーと偏光子との表面の曲率は、投写系のコントラストの均一性を減少させない。これは、一方でアナライザーもしくは偏光子と、他方でＬＣＤの平面との間の角度が、コントラストに関して限界を与えるＬＣＤの側面の領域に面して比較的大きな値をとり、その他の領域で、駆動電圧を適合させることによりコントラストの補償を可能にする程度に十分大きい場合に限ってである。このことは、以下で説明される。ＬＣＤ投写系は、均一なコントラストに対してアライメントされるので、全体のコントラストは、図５で明らかにされたように駆動電圧の関数である最小値を持つ領域において引き出せるものに制限される。本発明の実施の形態により得られたコントラストの改良は、このコントラストに関して限界を与える領域では最大でなくてはならない。そして、駆動電圧を適合することによりこれを補償出来るようなその他の領域では、比較的小さくなり得る。このために、コントラストの比較的小さい改良並びに、これにつづく本発明で述べられたような角度より小さい角度は、コントラストに関して限界を与える領域においてよりその他の領域において可能である。図９は、ＯＦＦ軸プロジェクター３０の概略図を示している。これによれば、アナライザー３１と偏光子３２とは、湾曲された表面を持つ。最大の曲率は、ＬＣＤ６の側面の下部に対応する。これは、コントラストに関して限界を与える領域を有するＬＣＤの側面である。角度β_aは、ＬＣＤ平面と、光線の入射する点における湾曲されたアナライザー３１の接平面３８との間の角度である。β_a は、コントラストに関して限界を与えるＬＣＤ６の領域を通過する光線に対して αより大きい。角度β_pは、ＬＣＤ平面と、光線の入射する点における湾曲されたアナライザー３２の接平面３９との間の角度である。β_pは、コントラストに関して限界を与えるＬＣＤ６の領域を通過する光線に対してαより大きい。図１１は、ＯＮ軸プロジェクターの概略図を示し、これによれば、アナライザー３４と偏光子３５とは、湾曲された表面を持つ。最大の曲率は、ＬＣＤ６の側面の上部に対応する。これは、コントラストに関して限界を与える領域を有するＬＣＤの側面である。角度β_aは、ＬＣＤ平面と、光線の入射する点における湾曲されたアナライザー３４の接平面３６との間の角度である。β_aは、コントラストに関して限界を与えるＬＣＤの領域を通過する光線に対してゼロより大きい。角度β_pは、ＬＣＤ平面と、光線の入射する点における湾曲されたアナライザー３５の接平面３７との間の角度である。β_pは、コントラストに関して限界を与えるＬＣＤ６の領域を通過する光線に対してゼロより大きい。図８ａと図８ｂと図９とで示されているような本発明の実施の形態には、ＯＦＦ軸プロジェクターが記載されている。これによれば、プロジェクションレンズは、スクリーンの中央部より低い高さに配置される。これは、通常、テーブルマウンテッドプロジェクターと呼ばれるものに適している。本発明はまた、ＯＦＦ軸プロジェクターに適している。これにより、プロジェクションレンズの位置はスクリーンの高さより高い。これは、通常、セイリングマウンテッドプロジェクターと呼ばれるものに適している。セイリングマウンテッドプロジェクターに対して、図８ａと図８ｂと図９とは、適しているが垂直に投写されるべきである。そして、スクリーンの上部について述べられたことは、スクリーンの下部においても意味がある。そして逆もまた可である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】 1. 少なくとも１つの照明系（３）と、少なくとも１つの視野レンズ（４）と、偏光子（５）、ＬＣＤ（６）並びにアナライザー（２３）の少なくとも１つのセットと、少なくとも１つのプロジェクションレンズ（８）とを有し、また、少なくとも１つの光軸（９）を備え、この光軸（９）が、前記プロジェクションレンズの光軸（１０）に対して所定の角度αをなすプロジェクター（２２）において、前記アナライザー（２３）の少なくとも１つは、少なくとも、コントラストに関して限界を与える前記ＬＣＤ（６）の領域を通過する光線に対して、アナライザー（２３）、ＬＣＤ（６）並びに偏光子（５）の同一のセットに属するＬＣＤ（６）に対して前記角度αより大きい角度β _aをなし、この角度β_aは、前記アナライザー（２３）の少なくとも１つが、少なくとも、コントラストに関して限界を与える前記ＬＣＤ（６）の領域を通過する光線に対して、アナライザー（２３）、ＬＣＤ（６）並びに偏光子（５）の同一のセットに属する偏光子（５）に平行でないように設定されていることを特徴とする、プロジェクター（２２）により投写される光学画像のコントラストを改良するライトバルブ画像プロジェクター。 2. 少なくとも、コントラストに関じて限界を与える前記ＬＣＤの領域を通過する光線に対して、偏光子（２６）の少なくとも１つが、アナライザー（２５）、ＬＣＤ（６）並びに偏光子（２６）の同一のセットに属するＬＣＤ（６）に対して角度αより大きい角度β_pをなす請求項１に記載のプロジェクター。 3. 前記角度αがゼロと異なる請求項１もしくは２に記載のプロジェクター。 4. 前記角度αがゼロに等しい請求項１もしくは２に記載のプロジェクター。 5. 少なくとも１つのアナライザーが、平らな表面を有する請求項１ないし４のいずれか１のプロジェクター。 6. 少なくとも１つのアナライザー（３１）が、湾曲され、また、コントラストに関して限界を与える、アナライザー（３１）、ＬＣＤ（６）並びに偏光子（３２）の同一のセットに属するＬＣＤ（６）の領域を通過する光線が入射する点における前記アナライザー（３１）の接平面の、前記ＬＣＤ（６）の平面に対する角が角度αより大きい角度β_aであるような曲率をもつことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１のプロジェクター。 7. 少なくとも１つの偏光子が、平らな表面を有する請求項１ないし６のいずれか１のプロジェクター。 8. 少なくとも１つの偏光子（３２）が、湾曲され、コントラストに関して限界を与える、アナライザー（３１）、ＬＣＤ（６）並びに偏光子（３２）の同一のセットに属するＬＣＤ（６）の領域を通過する光線が入射する点における前記偏光子（３２）の接平面の、前記ＬＣＤ（６）の平面に対する角が角度αより大きい角度β_pであるような曲率を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１のプロジェクター。 9. １つの照明系（３）と、３つの視野レンズ（４）と、偏光子（５）、ＬＣＤ（６）並びにアナライザー（７）の３つのセットと、１つのプロジェクションレンズ（８）とを有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１のプロジェクター。