JP2006509425A - 2段階プロジェクタの構造 - Google Patents
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Abstract
Description
L0は与えられたピクセルにおける定数である(ランプの機能及び照明システムである)。したがって、実際に、光出力Lは、各イメージャ50、60でのこのピクセルにおいて選択されたグレースケール値によって主に決定される。例えば、最高1までグレースケールを標準化し、各イメージャが200:1の非常に適度のコントラスト比を有すると仮定すると、ピクセル(i、j)の明るい状態は1であり、ピクセル(i、j)の暗い状態は1/200(漏出により0ではない)である。次いで、二段階プロジェクタ構造は40,000:1の輝度範囲を有する。
Lmin=0.005x0.005=0.000025
それらの制限によって画成された輝度範囲は1/0.000025:1又は40,000:1のコントラスト比を与える。重要なことに、典型的な二段階プロジェクタ構造における暗い状態の輝度は、仮説のイメージャが既存の単一のイメージャ構造で使用された場合の明るい状態の100分の12よりもむしろ、明るい状態の輝度の4万分の1だけである。当業者によって理解されるように、低いコントラスト比を有するイメージャは、高いコントラスト比を有するイメージャよりも相当に低コストで提供できる。したがって、200:1のコントラスト比を有する2つのイメージャを使用する二段階プロジェクションシステムは40,000:1のコントラスト比を提供し、一方で、500:1の比を有するさらにより高価なイメージャを使用する単段階プロジェクションシステムは単に500:1のコントラストを提供する。さらに、500:1のコントラスト比を有する一つのイメージャと200:1の比を有する高価なイメージャを備える二段階プロジェクションシステムは、100,000:1のコントラスト比のシステムを有する。したがって、コストとパフォーマンスの釣り合いは、最適なプロジェクションシステムを成すように実行できる。
この出願は、ここに全体が参照として組み込まれている、出願日2002年12月4日で発明の名称が“SIMPLIFIED TWO―STAGE PROJECTOR ARCHITECHTURE”である米国仮特許出願番号第60/430,996(事件番号PU020474)の利益を主張する。
Claims (17)
- 変調した輝度を有するピクセルのマトリックスを含んで画像を投射するためのプロジェクションシステムであって、該プロジェクションシステムは、
第一出力マトリックスを提供する前記画像の各ピクセルにおいて提供されたグレースケール値に比例して、ピクセルごとに光バンドを変調するように形成された第一イメージャと、
光の変調されたピクセルの前記第一出力マトリックスを受け、前記画像の各ピクセルにおいて提供された第二のグレースケール値に比例して、ピクセルごとに前記第一イメージャからの光の個々に変調されたピクセルを変調するように位置し、かつ、形成される第二イメージャと、
ピクセルごとに前記第一イメージャからの前記変調した光出力を前記第二イメージャの対応するピクセルに集光するように形成されたリレーレンズシステムと、
を含み、前記リレーレンズシステムは、単一のガウスレンズセット及び前記レンズセットにおいて前記画像が前記レンズセットにより反射して戻るようにシステム絞りに位置した鏡を含むことを特徴とするプロジェクションシステム。 - 前記リレーレンズシステムはさらに、前記単一のガウスレンズセットと前記鏡との間に配置された四半波プレートを含むことを特徴とする請求項1に記載のプロジェクションシステム。
- 前記鏡と前記第二イメージャとの間に配置された第一及び第二の偏光ビームスプリッタをさらに含むことを特徴とする請求項2に記載のプロジェクションシステム。
- 前記第一偏光ビームスプリッタはまた、照明源と前記第一イメージャとの間に配置されることを特徴とする請求項3に記載のプロジェクションシステム。
- 前記単一のガウスレンズセットは単一の球面レンズ及び色消しレンズを含み、前記色消しレンズは前記単一の球面レンズと前記システム絞りとの間に配置されることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクションシステム。
- 前記リレーレンズシステムは、1ミリメートルにつき36サイクルの空間周波数で0.6よりも大きい光伝達関数で、約0.05%未満のディストーションを有することを特徴とする請求項1に記載のプロジェクションシステム。
- 前記リレーレンズシステムは、約−0.9995乃至−1.0005間の倍率を有することを特徴とする請求項1に記載のプロジェクションシステム。
- 前記リレーレンズシステムは、1.05度未満の入力及び出力角度偏差のテレセントリック性を有することを特徴とする請求項1に記載のプロジェクションシステム。
- プロジェクション経路に沿って画像を投射するための二段階プロジェクションシステムであって、該プロジェクションシステムは、
第一及び第二イメージャを含み、前記第一イメージャの出力が、前記第一イメージャの特定のピクセルの前記出力を前記第二イメージャの対応するピクセルに集光する単一のガウスレンズセットの光軸に沿った各方向で前記単一のガウスレンズセットを一度通過するようにして、前記第一及び第二イメージャはピクセルのマトリックスをそれぞれ含み、前記イメージャ間のプロジェクション経路に配置する鏡と、該プロジェクション経路上の前記光軸を有し、前記鏡と前記イメージャとの間に位置する前記単一のガウスレンズセットとを備えることを特徴とする二段階プロジェクションシステム。 - 前記第一及び第二イメージャはLCOSイメージャであり、第一及び第二偏光ビームスプリッタは前記鏡と前記第二イメージャとの間に位置することを特徴とする請求項9に記載の二段階プロジェクションシステム。
- 前記第一偏光ビームスプリッタは照明源と前記第一イメージャとの間に同時に配置されることを特徴とする請求項10に記載の二段階プロジェクションシステム。
- 前記単一のガウスレンズセットと前記鏡との間に位置する四半波プレートをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の二段階プロジェクションシステム。
- 前記単一のガウスレンズセットは単一の球面レンズ及び色消しレンズを含み、前記色消しレンズは前記単一の球面レンズと前記システム絞りとの間に配置されることを特徴とする請求項9に記載の二段階プロジェクションシステム。
- 前記単一のガウスレンズセットは、1ミリメートルにつき36サイクルの空間周波数で0.6よりも大きい光伝達関数で、約0.05%未満のディストーションを有することを特徴とする請求項9に記載の二段階プロジェクションシステム。
- 前記単一のガウスレンズセットは、約−0.9995乃至−1.0005間の倍率を有することを特徴とする請求項9に記載の二段階プロジェクションシステム。
- 前記単一のガウスレンズセットは、1.05度未満の入力及び出力角度偏差を有するテレセントリックであることを特徴とする請求項9に記載の二段階プロジェクションシステム。
- 前記プロジェクションシステムの最長の長さは100ミリメートル未満であることを特徴とする請求項9に記載の二段階プロジェクションシステム。
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