JP2009524106A - 色消し偏光スイッチ - Google Patents

Abstract

色消し偏光スイッチ（ＡＰＳ）は、直線偏光に作用して可視波長範囲における直交偏光出力状態を提供する。第１のスイッチング状態では、ＡＰＳは、第１の偏光状態の光を通過させる。第２のスイッチング状態では、ＡＰＳは、通過する光を実質的に直交する第２の偏光状態に変換する。直交分析アイウェアと共に用いられることにより、左右の目の画像は、ＡＰＳにより直交偏光状態に時系列で変調され、立体三次元画像感覚をもたらす。
【選択図】図８

Description

関連出願

本出願は、２００６年１月２３日に出願された米国特許仮出願番号第６０／７６１、２２２号の優先権を主張し、その内容は、参照により本願明細書に組み込まれる。

本開示は、概して色消し偏光スイッチ（ＡＰＳ）に関し、特に、直交する偏光状態間の光の可視スペクトルレンジを調整するＡＰＳに関する。ＡＰＳは、左右の目の画像の偏光を調整することにより立体三次元画像を提供する立体ディスプレイシステムに用いられることを目的とする。

三次元ディスプレイは、いくつかの形態を有し得る。ホログラフィックディスプレイなどは、光の位相および振幅変調により三次元オブジェクトの正確な光学表現を形成する。一連の同期変調二次元スクリーンなどのボリュームディスプレイを用いて三次元情報を再現するものもある。これらの方法は、三次元画像をより厳密に再生するものの、ハードウェアへの依存が非常に高く、しかもかなり粗い画像しか形成できないという状況である。より実用的な方法としては、第１の画像は右目だけしかにしか見えず、第２の画像は左目だけにしか見えない立体画像を形成するものである。画像間の差が強い三次元感覚をもたらす深さ情報を提供し、これによって、映画館では、視聴者から数メートル離れたところにオブジェクトが現れる。

従来では、立体画像は、右目と左目を区別するアイウェアを介して見られる。アイウェアは、いわゆるアナグラフ式ステレオシステムで用いられるような色を通じて区別することができる。一方の目で可視スペクトルの一部を見ることができ、他方の目でスペクトルの相補的部分を見る。同じカラーバンドにおける立体画像をコード化することにより三次元感覚をもたらすことができるものの、それぞれの目の観察力の違いによって目の疲れを引き起こす。

カラーベースの左右の立体的な区別とは対照的に、アイウェアによる別の区別方法では、偏光を用いる。直角に配向された直線偏光子からなるレンズをもつアイウェアを作製することにより、一方の目で１つの偏光を見て、他方の目は、それと直交する偏光見るようにできる。レンズは、アナグラフ方式のアイウェアに比べ目を疲れさせないが、直線偏光状態によって閲覧者の頭の向きが制限される。他の偏光に基づく方法は、２ステレオ画像チャンネル用の直交する左右の円偏光を用いることであり、それによって、閲覧者の頭の向きが制限されるのを緩和する。

従来、左右の目の情報を別々にコード化する立体視システムは、２つのプロジェクタ、または、空間インターレース方式の直視ディスプレイを用いる。左右の目で交互のフレームが見られるようになっている光変調器を備えた単一のディスプレイを用いる方法は、さらに興味深い。液晶調整レンズを有するシャッタメガネは、従来のＣＲＴなどの単一の高速ディスプレイにより一時的に区別し、うまく動作する。しかしながら、複数の閲覧者をもつ大型の映像には、単一の高速プロジェクタからの左右の目の画像の偏光を変調する受動アイウェアが適している。

３次元投影への既知のアプローチとしては、色みがつく偏光スイッチ（Ｚスクリーン）があり、ｌｉｐｔｏｎ他に１９８８年１２月２０日に付与された米国特許第４、７９２、８５０号に詳しく記載されている。Ｌｉｐｔｏｎの教示を用いた既知のシネマシステムでは、フレーム率の高い（＞１００Ｈｚ）３チップ（ＲＧＢ）ＤＬＰプロジェクタは、Ｚスクリーンと同期して交互の左右の目画像を形成し、これが実質的に円形の偏光状態を作り出すが、色みが顕著につく。さらに、アイウェアは、直線偏光システムより費用がかかるそれにふさわしい円形偏光形式でなければならない。

図１は、対のネマティック液晶（ＬＣ）四分の一波長スイッチ１４および１６からなるｌｉｐｔｏｎのＺスクリーンスイッチ１０を示す。スイッチ１４および１６は、互いに９０度に配向され、所要の入力偏光子１２に対して４５度に配向される。Ｚスクリーンスイッチ１０は、立体投影用受動円形偏光アイウェアと共に用いられる。

第１のＬＣセル１４に低電圧が印加され、第２のＬＣセル１６には高電圧が印加される１つの状況において、Ｚスクリーン１０は、一般的には５５０ｎｍである特定の設計波長の左巻きの円形偏光出力光を生成する。電圧をスワッピングすることにより、右巻きの偏光が生じる。解析円形偏光（ＣＰ）アイウェアをＺスクリーン１０と一致させ、正しい方角に配向させることにより、閲覧者にとって完璧に近い色消しを実現できる。すなわち、右目画像は、左目用の画像からのコンタミネーションまたはクロストークを含まずに右目だけで見え、その逆に、左目画像は、右目用の画像からのコンタミネーションまたはクロストークを含まずに左目だけで見える。しかしながら、このような条件の下では、カラーバランスおよび付随する光損失を要求するオリジナル画像と比べた場合に、赤色および青色の光が不十分になる。さらに、色みは、例えば、閲覧者が頭を傾けるなどしてアイウェアが配向されたときに見える。円形のコード化された偏光状態は、頭の傾きの関数としてのクロストークを最小限にし、（望ましいおよそ５５０ｎｍに対する光のクロストークを完全に抑制する）にもかかわらず、特定の条件下では、マゼンタ光は、目立つほどにコンタミネーションが起こっているのが見える。

図１ｂは、輝度漏れとＺスクリーンの調光の波長との関係を示すグラフ２０である。実際、現在のＺスクリーン１０の色みのつく範囲は、理想的な色消し円偏波器によって出力を分析することにより示すことができる。５２０ｎｍの片側の青色および赤色の波長では、偏光状態は、色収差をまねく楕円形となる。波長に依存し、頭の傾きに影響されるこのような色の動作は、見えたものに影響を及ぼすので望ましくない。

一般的に、色消し偏光スイッチ（ＡＰＳ）は、可視波長範囲において直線入力偏光に作用して実質的に互いに垂直な偏光出力状態を形成する。

ＡＰＳの一実施形態によれば、初期偏光配向の直線偏光を変換する色消し偏光スイッチは、初期偏光配向に関し第１の配向軸を有する第１の液晶（ＬＣ）πセルと、第１のＬＣセルに関して第２の軸方向を有する第２のＬＣπセルとを含む。スイッチは、第１および第２のπセルに電気的に結合されたドライバをさらに含み得る。ドライバは、第１および第２のＬＣπセルを第１の状態と第２の状態にする。第１の状態は、スイッチを通過する光を第１の直線偏光配向に変換し、第２の状態は、スイッチを通過する光を第１の直線偏光配向と実質的に直交する第２の直線偏光配向に変換する。偏光スイッチングデバイスは、追加の色消しまたは色偏光素子と組み合わせることにより、他の実施形態（およびその均等物および変換例）を提供する。他の実施形態は、直交する色消し直線および色消し円形偏光状態を提供することと、非常に色みのついた直線および円形状態を提供することとを含む。

他のＡＰＳの実施形態によれば、初期偏光配向の直線偏光を変換する色消し偏光スイッチングデバイスは、半波長位相差板と、表面安定化強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）セルとを含む。半波長位相差板は、光路上における直線偏光子の後ろに配置され、透過軸に対し実質的に４５度に配向される。ＳＳＦＬＣセルは、半波長の位相差を有し、ＳＳＦＬＣの光軸配向は、印加される磁界に応じて変化する。

一側面によれば、プロジェクションシステムは、色消し立体撮像を提供する。プロジェクションシステムは、調光を出力するプロジェクションサブシステムと、プロジェクションサブシステムからの光を変調する色消し偏光サブシステムとを含む。色消し偏光サブシステムは、本開示におけるＡＰＳを利用することにより、プロジェクションサブシステムからの時系列の画像と同時にディスプレイの出力偏光状態を時系列に変更する。閲覧者は、右目画像は右目で見え、左目画像は左目で見えるような適切なアイウェアを用いて画像を分析することができる。適切な立体画像は、三次元画像感覚を引き起こす。

本発明の実施形態および、本願明細書中に記載されるシステムおよび方法の特徴をさらに完全に理解すべく、添付の図面と共に以下の記載への参照がなされる。

時系列の円形偏光立体プロジェクションシステムで用いられる既知の偏光スイッチ（Ｚスクリーン）の概略図である。

理想的な色消し円形アナライザを介した、図１ａの既知の偏光スイッチを用いての色みとして現れる偏光の漏れを示すグラフである。

本開示における色消し偏光スイッチ（ＡＰＳ）の第１の例示的実施形態を示す概略図である。

図２ａのＡＰＳの偏光変換を示すポアンカレ球グラフである。

図２ａのＡＰＳのスペクトル漏れを示すグラフである。

本開示におけるＡＰＳの一般的方法を示す概略図である。

本開示におけるＡＰＳの第２の例示的実施形態を示す概略図である。

図４ａの実施形態のスペクトル漏れを示すグラフである。

本開示におけるＡＰＳの第３の例示的実施形態を示す概略図である。

図５ａを参照して説明されたＡＰＳの例示的実施形態のスペクトル漏れを示すグラフである。

ＺＴＮ ＬＣセルが位相差をもたらさないとき、図５ａを参照して説明されるＡＰＳの例示的実施形態によって実行される偏光変換を示すポアンカレ球のグラフである。

ＺＴＮ ＬＣセルがそれぞれ実質的に半波位相差をもたらすとき、図５ａを参照して説明されるＡＰＳの例示的実施形態により実行される偏光変換を示すポアンカレ球のグラフである。

本開示におけるＡＰＳの第４の例示的実施形態を示す概略図である。

本開示におけるＡＰＳの第５の実施形態を示す図である。

図７ａを参照して説明されるＡＰＳの第５の例示的実施形態のスペクトル漏れを示すグラフである。

図７ａを参照して説明される第１の状態で動作するときのＡＰＳの第５の例示的実施形態の偏光変換を示すポアンカレ球のグラフである。

図７ａを参照して記載される第２の状態で動作するときのＡＰＳの第５の例示的実施形態の偏光変換を示すポアンカレ球のグラフである。

本開示におけるＡＰＳを用いる典型的な三次元立体プロジェクションシステムの図である。

本開示におけるＡＰＳを用いる他の典型的な三次元立体プロジェクションシステムの図である。

本願明細書中に開示されるように、色消し偏光スイッチ（ＡＰＳ）は、直線入力偏光に作用してすべての波長の実質的に直交する直線偏光出力状態を生じる。このような構成要素を追加の色消しまたは色偏光素子と組み合わせることにより偏光スイッチの範囲が示され、そのサブセットは、色消し円形偏光状態をもたらすことを含む。後者の方法は、適合する色消しアイウェアと共に用いられることにより、頭の傾きに対して許容性があり、カラーバランス（およびそれに付随する損失）を必要としない受動偏光アイウェア立体視システムを形成し得る。

単一波長光の偏光状態を直交状態にするには、少なくとも半波長分の位相差が必要である。単一波長の直線偏光状態間をスイッチングする最も単純なケースでは、入力偏光に対する半波位相差板の光軸の角度は４５度である。したがって、この単一波長におけるスイッチは、１つの状態では４５度の半波位相差をもたらし、また、他の状態では実質的に等方であるＬＣデバイスを構成する。このことは、例えば、ＬＣＤディスプレイに用いられる多くのＬＣ変調構造に基づく。ＬＣＤディスプレイの等方性状態は、白色状態では色みがつくことは犠牲にして交差偏光子間では黒を色消しの状態にする。この白状態のカラーバランシングは、望ましくない光損失を導く。位相差ゼロと半波位相差との間をスイッチングする単一のゼロツイストネマティック（ＺＴＮ）液晶は、受動位相差板層を追加したとしても、直交偏光状態間の１つ以上の波長を完全に変換できないことを示し得る。それゆえ、単一のＺＴＮモジュレータの特徴は、色みがつくことである。図１に示す従来技術のＺスクリーンに関しては、２つの四分の一波液晶セルは、９０度配向されており、正味のスイッチングされた位相差は最小半波となって同じような色みを示すようになる。一般的に、色消しのスイッチングは、実質的に半波より大きく、通常、５５０ｎｍに近い可視波長に対しては全波に近い位相差をスイッチングする複数のＺＴＮセルを必要とする。それゆえに、本発明のＡＰＳの実施形態は、２つのＺＴＮセルかそれに相当するものを使用する。

図２は、ＡＰＳ１００の第１の例示的実施形態を示す。ＡＰＳ１００は、入力偏光子１０２、第１のゼロツイストネマティック液晶（ＺＴＮ ＬＣ）πセル１０４、および第２のＺＴＮ ＬＣπセル１０６を含む。この実施形態では、第１のＺＴＮ ＬＣπセル１０４は、入力偏光子１０２の透過軸に対しほぼ２２．５度で配向され、第２のＺＴＮ ＬＣπセル１０６は、第１のＺＴＮ ＬＣπセル１０４に対しほぼ４０度乃至４５度で配向され得る。一実施形態では、第２のＺＴＮ ＬＣπセル１０６は、入力偏光子１０２の透過軸に対しほぼ６７．５度で配向される。したがって、πセル１０４および１０６は、一方に傾けられてそれぞれが半波位相差をもたらす第１の状態と、同じ方向を向くことにより位相差を生じない第２の状態とを有する。

本願明細書中で用いられるように、Ｒ（θ°、｛Γ_１、Γ_２｝）は、入力偏光に関しθ°で配向される位相差板の省略表現であり、Γ_１、Γ_２は、ラジアンで表されるＬＣセルの２つの位相差状態を示す。さらに、本願明細書中で用いられるように、位相差のπラジアンは、所与の設計波長における半波（例えば５５０ｎｍではλ／２または２７５ｎｍ）と等しい。したがって、一実施形態では、ＺＴＮ ＬＣπセル１０４は、Ｒ（〜２２．５°、｛０、π｝）として表され、ＺＴＮ ＬＣπセル１０６は、（〜６７．５°、｛０、π｝）として表される。

動作中の第１の状態では、ＺＴＮ ＬＣπセル１０４および１０６のＬＣは、緩和した低電圧状態（〜３Ｖが一般的）にあり、５２０ｎｍの波長で実質的に２６０ｎｍの位相差をもたらす。第２の状態では、駆動状態のＺＴＮπセル１０４および１０６は、等方性であり、光に位相差を与えず、入射直線偏光状態の色消し状態を保存する。実際、ＬＣπセル１０４および１０６は、垂直な入射光により見られる小さい位相の残差（平面方向の）を保持し、面外に配向される残りのセルの複屈折は、垂直でない入射光に影響を及ぼす。これら２つの効果は、２００４年１１月９日発行のＣｈｅｎ他に共通に譲渡された米国特許第６，８１６、３０９、米国特許第６，９６１、１７９号、および、Ｍｉｃｈａｅｌ Ｇ．Ｒｏｂｉｎｓｏｎ、Ｊｉａｎｍｉｎ Ｃｈｅｎ、および、Ｇａｒｙ Ｄ．Ｓｈａｒｐによる「ＬＣＤプロジェクションのための偏光技術」（Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ ２００５年）に記載された原理を用いて補償され得る。これらは、提案されたＡＰＳの優れた性能を保証すべく、参照により本願明細書中に組み込まれる。さらなる補償原理も以下の「補償素子および設計の考察」と題された章で説明され、他の例示的実施形態に関しても記載される。

図２ｂは、図２ａのＡＰＳ１００の偏光変換を示すポアンカレ球のグラフ１１０である。図２ａに示すような２つの連続するＺＴＮ ＬＣπセル１０４および１０６についての変換は、ポアンカレ球１１０において視覚化され得る。図２ｂからは、２２．５度および６７．５度に近い異なる位相差板角度のためのいくつかの方法があることが明らかである。それらの方法は、２つの波長を第１のものと直交する単一の出力状態に実質的にマップする例えば、ポイント１１２は、青色光のポイント１１４、緑色光のポイント１１６、および、赤色光のポイント１１８への第１の変換（ＺＴＮ ＬＣπセル１０４を介する）を実行される入力直線偏光を表す。その後、第２の変換（ＺＴＮ ＬＣπセル１０６を介する）により、ポイント１１４、１１６、および、１１８がポイント１２０、１２２、１２４にそれぞれマップされることにより、入力直線偏光と実質的に直交する出力直線偏光が得られる。

図２ｃは、直線偏光子により分析されるときの図２ａの色消し法により生じた「Ｗ状」のスペクトル漏れを示すグラフ１３０である。ＬＣπセル１０４および１０６に適した速い高複屈折ＬＣ材料の典型的な分散を用いる場合、理想的な直線偏光子により分析されるときの漏れは、ＬＣが２３．５度および６６．５度の角度で配向されたときに最大となる。「Ｗ状」の性質は、これらの連続するセル方法に固有ものであるが、このアプローチ全体のパフォーマンスを制限する。

図３は、ＡＰＳ２００の典型的な一般的方法を示す。この一般的方法は、図２ａに示される実施形態のいくぶん不十分な色消し能力に対処すべくＬＣスイッチ間に１つ以上の位相差板を導入する。この一般的方法によれば、ＡＰＳ２００は、入力偏光子２０２、位相差板２０４１乃至２０４ｎ、第１のＺＴＮ ＬＣセル２０６、位相差板２０８１乃至２０８Ｍ、第２のＺＴＮ ＬＣセル２１０、位相差板２１２１乃至２１２Ｐをこの順序で有する。ｎは１乃至Ｎの整数、ｍは１乃至Ｎの整数、ｐは、１乃至Ｐの整数である。要するに、一般的な２つのＬＣ ＡＰＳ２００は、Ｒ（θ_ｎ、Γ_ｎ）^Ｎ／ＬＣ（θ_１、｛０、Γ_１｝）／Ｒ（θ_ｍ、Γ_ｍ）^Ｍ／ＬＣ（θ_２、｛０、Γ_２｝）／Ｒ（θ_Ｐ、Γ_Ｐ）^Ｐと記述することができる。

上述のごとく、追加の位相差板については、スイッチングされた位相差の正味は、実質的に全波でなければならず、２つのＬＣセルは、位相差のない状態と実質的に半波位相差の状態との間をそれぞれスイッチングする。半波以外の追加の受動位相差板の導入も考慮し得るが、最も良好な結果は、半波位相差によってもたらされる傾向にあるということがわかっている。すべての半波方法により、位相差板の配向における関係が導かれ得る。特に、一連のＮ個の半波位相差板は、以下に示す角度の関係が保持される場合、設計波長を直交状態に変換してよい。

θ_ｎは、ｎ番目の位相差板の入力偏光配向との角度である。一般的に、正値解（すなわちプラスマイナスの選択肢のプラス）は、最も色消し偏光を変換するシステムを生じ、以下の実施形態の相対的な角度の向きを導くために用いられる。

図４は、ＡＰＳ３００の第２の典型的な実施形態を示す。ＡＰＳ３００は、図のように配列された、直線偏光子３０２と、第１および第２の交差受動位相差板３０６、３１０と交互に配置される第１および第２のＺＴＮ ＬＣπセル３０４、３０８とを含む。受動位相差板は直交するので、ＡＰＳ３００は、色消し高電圧状態をもたらす。

一実施形態では、第１のＬＣπセル３０４は、高電圧範囲で駆動されるときの入力偏光に関しゼロの第１の位相差状態と、低電圧範囲で駆動されるときのπラジアンの第２の位相差状態とによるθ_１度偏光を有する。第２のＬＣπセル３０８は、高電圧範囲で駆動されるときの入力偏光に関しゼロの第１の位相差状態と、低電圧範囲で駆動されるときのπラジアンの第２の位相差状態での入力偏光に関する（４５度＋（２θ−θ_１））を有する。第１の位相差板３０６は、入力偏光に対してθ°の角度で配向され、πラジアンの位相差を有する。第２の位相差板３１０は、入力偏光に対して（θ＋９０°）の角度で配向され、πラジアンの位相差を有する。

図４ｂは、図４ｂに示される良好な色消しパフォーマンスを生じる値θ_１＝−１５°およびθ＝−３８．５°の理想的な直線偏光子により分析したときの図４ａの実施形態のスペクトル漏れを示すグラフ３２０である。

図５ａは、ＡＰＳ４００の第３の実施形態を示す。ＡＰＳ４００は、図に示すように配置された、入力偏光子４０２、位相差板４０４、第１のＬＣπセル４０６、位相差板４０８、第２のＬＣπセル４１０、および、位相差板４１２を含む。ＡＰＳ４００は、実質的に対称に配置され、中央の位相差板４０８の各側の位相差要素４０４および４１２の数および角度は実質的に同一である。

Ｒ（θ、π）／Ｒ（２θ＋９０°、π）／Ｒ（θ、π）の構成は、０度に配向された波長安定光軸を有することが本願明細書に参照により組み込まれ、Ｓｈａｒｐ他に付与された出願日１９９９年１２月１７日の米国特許第６，３８０、９９７からわかる。したがって、対照的に配向されたＬＣπセル４０６および４１０がこの構成に従い用いられるのであれば、実質的に位相差はゼロになるはずであり、その結果、角度θとはほとんど無関係に色消し状態をもたらす。

なお、駆動状態は、０度の安定した光軸を有する複合位相差板をもたらす３つの受動位相差板（または位相差板スタック）４０４、４０８、４１２（θ_１、θ_３、θ_５）の変換を含む。この場合、θ_３＝９０°＋２θ_１であり、θ_５＝θ_１である。この基準に合致するということは、θ_１に関わりなく駆動状態において入力偏光状態がよく維持されているということである。すべての半波解を計算すると、図５に示される以下の構造を提供する。Ｒ（θ、π）／ＬＣ（２θ＋２２．５°、｛０、π｝）／Ｒ（２θ＋９０°、π）／ＬＣ（２θ＋２２．５°、｛０、π｝）／Ｒ（θ、π）この場合、設計波長の０度の直線偏光（すなわち位相差板が半波位相差をもたらすときの偏光）が直交する９０度の直線偏光に変換されることにより角度の関係が生じる。第１および第２のＬＣはどちらも２θ＋２２．５°で配向される。緩和したＬＣ状態では、設計波長の変換をもたらす上記の角度の関係が用いられることにより図５ａの一般的な角度の関係を導く。

角度変数θを変えることにより、いくつかの良い色消し法が得られる。例えば、図５ａに関連して説明された、θ＝８度である構造による実施形態は、図５ｂに示す緩和状態のための良好なスペクトル性能を生じる。この実施形態では、駆動状態の漏れは、このグラフ４６０のスケールで見る限りでは実質的にゼロである。

θ＝８度における駆動および緩和状態での実施形態の偏光変換は、図５ｃおよび５ｄのポアンカレ球のグラフを用いてそれぞれ示される。これらのグラフは、それぞれの素子の光路における光の偏光変換を示す。例えば、ＬＣセルが駆動状態にあるときは、位相差はほとんどなく、結果として図５ｃに示す変換４７０となる。逆に、ＬＣセルが緩和状態にあるときは、それぞれが半波長の位相差をもたらし、図５ｄに示すような変換５００となる。したがって、図５ａの位相差板４０４では、ポイント５０２における入力直線偏光は、青色、緑色、赤色のスペクトル波長のためのポイント５０４、５０６、５０８へとそれぞれ変換される。ＬＣπセル４０６が図示されるような緩和状態にあるとき、ポイント５０４、５０６、５０８からの光は、ポイント５１０、５１２、５１４へとそれぞれ変換される。その後、位相差板４０８は、ポイント５１０、５１２、５１４からの光を５１６、５１８、５２０へとそれぞれ変換する。ＬＣπセル４１０が緩和状態にあるとき、ポイント５１６、５１８、５２０からの光は、ポイント５２２、５２４、５２６へとそれぞれ変換される。次に、位相差板４１２は、ポイント５２２、５２４、５２６からの光を５２２、５２４、５２６へとそれぞれ変換する。

いずれの場合においても素子の対称性は、全体に安定した色消し能力に貢献する。再び、本願明細書中に開示される原理に従い、いくつかの実施形態（例えば図６の例示的実施形態）において適切な位相差板を使用しての補償が用いられる。例示的実施形態に記載されたものに近い配向および位相差による方法は、望ましいスペクトル幅と遮断レベルとの間の取り決めに基いて用いられる。さらに、パフォーマンスを調整するために異なるＬＣセルおよび波長板の分散が用いられ得る。

図６は、ＡＰＳ６００の第４の実施形態を示す。ＡＰＳ６００のこの例示的実施形態は、θ＝８度である補償素子を含む。ＡＰＳ６００は、入力偏光子６０２、第１の位相差板スタック６０３、第１のＬＣπセル６１０、第２の位相差板スタック６１１、第２のＬＣπセル６２２、および、第３の位相差板スタック６２３を含む。

この第４の実施形態において、第１の位相差板スタック６０３は、入力偏光子６０２と第１のＬＣπセル６１０との間の光路に配置され、Ｒ（８°、λ／２）の二軸位相差板６０４、Ｒ（３８．５°、Δｎｄ／２）の一軸位相差板６０６、および、Ｒ（１２８．５°、Δｎｄ／２）の一軸位相差板６０８を含む。第２の位相差板スタック６１１は、第１のＬＣπセル６１０と第２のＬＣπセル６２２との間の光路上に配置され、Ｒ（１２８．５°、Δｎｄ／２＋ΔΓ）の一軸位相差板６１２、Ｒ（３８．５°、Δｎｄ／２）の一軸位相差板６１４、Ｒ（−７４°、λ／２）の二軸位相差板６１６、Ｒ（３８．５°、Δｎｄ／２）の一軸位相差板６１８、および、Ｒ（１２８．５°、Δｎｄ／２＋ΔΓ）の一軸位相差板６２０を含む。第３の位相差板スタック６２３は、光路上における第２のＬＣπセル６２２の後ろに配置され、Ｒ（１２８．５°、Δｎｄ／２）の一軸位相差板６２４、Ｒ（３８．５°、Δｎｄ／２）の一軸位相差板６２６、および、Ｒ（８°、λ／２）の二軸位相差板６２８を有する。

以下の設計配慮は、本願明細書中に記載されるＡＰＳの実施形態およびシステムに関してなされるものであって、そのバリエーションも含む。

ＡＰＳにおける平面方向の位相の残差は、位相差板を、位相差が同じでＬＣの光軸に対し９０度に配向されたＬＣセルと直列にすることによりなくすことができる。実際には、要求される小さい位相差（一般的にはΔΓ〜２０−３０ｎｍ）をもつ位相差板にするのは難しいはずである。したがって、代わりの方法は、対の直交位相差板間において望ましいΔΓの純位相差をもつ位相差板（または位相差板スタック）を提供することである。この方法は、軸外効果を補正する役目も果たす。

軸外効果は、光が垂直でない角度のＬＣを通過することにより起こる。このような状況では、偏光が入射角に依存する光軸による位相差をもたらすので、大きな面外の複屈折が作用して偏光を変える。軸外効果を補償する方法は、補償される要素（この場合は駆動されるＬＣ）と三次元の同じ光軸プロフィールを有する負の複屈折材料を用いる。駆動されるＬＣは、ホメオトロピックに近いので、（すなわちセル表面に対し垂直に配向されている）、負のＣプレートは、本願明細書に参照により組み込まれる、２００３年１０月３０日出願のＣｈｅｎ他に共通に譲渡された米国特許番号第１０／６９６、８５３の教示に従い、軸外効果を補償する。しかしながら、ポリカーボネートなどのような共通の位相差板材料は、簡単にＣプレートにならないので、代わりに、位相差板の光軸（従来では方位角および入射角φ＝０°および９０°で示される）を含む入射平面におけるＣプレートをまねた交差位相差板を用いる。単一の交差位相差板（φ＝４５°および１３５°）を二等分する平面では、偏光が混合することにより、その利益は限定される。駆動されたπセルのいずれかの側に交差位相差板を配置することにより、φ＝４５°および１３５°の純偏光の完全性を維持しつつ軸外効果はさらに緩和され得る。

優れたＣプレートまたは二軸補償素子がない場合、他の完全な補償法は、ＬＣの残りと等しい純平面方向位相差のあるセルの片側に二組の交差する位相差板を用いることである。各補償位相差板の典型的な位相差値は、ＬＣと合致するセルの合計複屈折Δｎｄの半分である。

これまで説明してきたように、ＡＰＳの駆動状態のみが補償され、ＡＰＳの緩和状態における平面方向および軸外効果は無視されている。補償値〜２５ｎｍとＬＣ位相差との差が望ましい値〜２６０ｎｍであるように電圧を下げる以外には平面方向の補償は、必要ない。しかしながら、軸外効果は、緩和したＬＣ状態で顕著である。したがって、ベント構造を再び補償するには、等価な負の複屈折構造が直列に配置され得る。この方法は完璧ではないが、駆動状態で軸外効果を生じるよう作用するので、いくつかの技術は補償をもたらすよう用いられ得る。第１の技術は、負の複屈折構造を用いて、緩和状態と駆動状態との間の平均的構造そっくりにまねることを含み得る。しかしながら、この方法は、今のところ実際にやるのは困難である。第２の技術は、適切な材料システムを用いる市販の富士フィルム（ＬＣＤプロジェクションのための偏光技術に記載）を使用することを含み得る。しかしながら、この技術には、上記のフィルムがＴＮ（ツイストネマティック）ディスプレイ用に設計されているので、本開示に記載されるπセルにはあまりふさわしくないという問題点がある。しかしながら、富士フィルムは、より適切であろうＯＣＢモードのＬＣＤパネル用補償フィルムも出している。緩和したＬＣ状態を補償する実際的な方法がない場合、駆動状態に集中させることがベストであるが、緩和状態の軸外パフォーマンスを悪化させてはいけないということに注意しなければならない。したがって、交差位相差板により駆動状態を補償することは、このアプローチと一致しているように見え、また、場合によっては、負のＣプレート補償を用いるより好適である。

本開示におけるＡＰＳに関する他の一般的考慮は、単一のπセルのスイッチング速度である。速度を上げ、かつ、緩和状態における軸外効果を緩和すべく、単一のπセルを複屈折が半分の２つの並列πセルと置き換え得る。この方法は、スイッチング速度を著しく向上させる（論理的には４倍になる）が、「ＬＣＤプロジェクションのための偏光技術」におけるＣｏｌｏｒＳｗｉｔｃｈ（登録商標）の説明のように軸外偏光変換能力も高めてしまう。四分の一波長の位相差をもたらすＬＣセル内の多数の反射は、光の漏れに直接つながることに留意されたい。したがって、２つのπセルを有する実用的なＡＰＳの実装は、屈折率整合コーティングを含むこともあり得るＬＣ／ＩＴＯインターフェースでの低反射を要求し得る。
［対照的な平面方向のＡＰＳ実施形態］

半波位相差板の平面方向スイッチングは、互いに平面方向のスイッチング角度に配向された２つのＺＴＮセルと等しいとみなされる場合、色消し特性を提供し得る。方法は、Ｓｈａｒｐ他に共通に譲渡された２０００年４月４日発行の米国特許第６，０４６，７８６ですでに説明している。対称的な動作が要求される状況では、２つの遮断状態についての可視スペクトル全体の漏れの平均を最小化するさまざまな実施形態が存在する。例えば、図７ａは、ＡＰＳ７００の第５の実施形態を示す。図７ａにおいて、出力偏光状態を対称的にすることにより、望ましい出力直線偏光軸を二等分する軸の対称的ないずれかの側で平面方向のＬＣスイッチの光軸を配向させる。したがって、入力偏光状態は、この二等分する軸に沿う主軸を有する楕円状態の間で変換され得る。

この例示的実施形態において、ＡＰＳ７００は、直線偏光子７０２、入力位相差板７０４、および、平面方向の表面安定化強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）デバイス７０６を含む。ＳＳＦＬＣデバイス７０６は、固定の位相差板として機能し、その光軸は、印加電界の極性の結果としてデバイスの平面方向を再配向させる。ほぼ５Ｖの正電圧により、ＳＳＦＬＣデバイス７０６は、ラビング配向からほぼ＋２４度まで向いてよく、ほぼ５Ｖの負電圧を印加することにより、配向し直した方向からほぼ−２４度まで向いてよい。

動作中、ＳＳＦＬＣデバイス７０６の実際のスイッチング角度は、印加電圧を変更してデバイス温度を制御することによりわずかに調整され得る。ＳＳＦＬＣデバイス７０６は、直接駆動されるとき、ネマティックＬＣモジュレータ（緩和状態まで一般的には〜５００μｓ）より一般的に速く（一般的には＜１００（ｓ））、スイッチングの非対称性はほとんど示さない。ＳＳＦＬＣデバイス７０６の位相差は、セルギャップにより決定され、偏光スイッチングのためには、半波長のセルギャップは、２μｍに近い。どちらの状態でも有効な平面方向の一軸位相差板であるＳＳＦＬＣデバイス７０６は、良好な視野を提供するので、一般的に軸外補償は必要ない。同様に、位相差がない状態では、平面方向の補償は、必要ない。

図７ａの実施形態は、色消しスイッチングへの対称的アプローチである。一方の状態を犠牲にした上で一方の状態の色消し能力が向上する従来の開示とは異なり、本実施形態は、駆動状態と緩和状態どちらにも実質的に等しい光学性能をもたらすこの光学性能は、図７Ｃおよび７ｄに示されるポアンカレ変換を用いて視覚化され得る。

図７ｃおよび７ｄは、第１および第２の状態でそれぞれ動作するときのＡＰＳ７００の第５の実施形態の偏光変換を示すポアンカレ球グラフである。これらのグラフでは、４５度の軸を有する直線入力偏光状態が０度の単一の半波位相差板により変換されて可視波長の±４５度に配向された楕円偏光状態を形成している。一般的には、可視スペクトル全体を色消しにすべく、設計波長は、５２０ｎｍに近くなるよう選ばれる。図７ｃおよび７ｄでは、球４２０、４４０におけるＲ、Ｇ、Ｂポイントは、それぞれ、およそ６２０ｎｍ、５５０ｎｍ、４５０ｎｍの波長の赤色、緑色、青色を示す。図７ｃに関して、ポイント４２２は、青色光のポイント４２４、緑色光のポイント４２６、および、赤色光のポイント４２８への第１の変換が実行される入力直線偏光を表す。その後、第２の変換は、ポイント４２４、４２６、４２８をポイント４３０、４３２、４３４へとそれぞれマップして、＋４５度の軸を有する出力直線偏光を入力直線偏光に提供する。一方、図７ｄを参照すると、ポイント４４２は、青色光のポイント４４４、緑色光のポイント４４６、および、赤色光のポイント４４８への第１の変換が実行される入力直線偏光を表す。その後、第２の変換は、ポイント４４４、４４６、４４８をポイント４５０、４５２、４５４にそれぞれマップすることにより、−４５度の軸を有する出力直線偏光を入力直線偏光に提供する。したがって、ＳＳＦＬＣデバイス７０６の２つの光軸は、およそ１３５度の向きでほぼ２４度対称的にスイッチングされる（すなわち、表面安定化ＦＬＣ７０６のラビング方向にする）。このスイッチングにより、望ましい±４５度の直線状態に近いＲＧＢ偏光がマッピングされる（すなわちポイント４３０、４３２、４３４、または、ポイント４５０、４５２、４５４にマッピングされる。）

この実施形態によれば、光の漏れは偏光における誤差の二乗をたどるので、色消しを共有することにより、両方の状態の漏れの平均は減少する。非常に低分散の入力位相差板７０４を用いることにより、図７ｂに示すような典型的なＦＣＬ７０６による良好な色消しパフォーマンスを達成し得る。なお、最適な合計スイッチング角度は４８度であることがわかっており、位相差は、ＡＰＳ７００の半波長（５２０ｎｍの波長で〜２６０ｎｍ）に近かった。

ＳＳＦＬＣデバイス７０６と合致する適切な（材料？）分散を有する位相差板が使用できない場合、入力位相差板７０４を２つ以上の位相差板を含む複合構造と交換することができる。選択したＦＬＣ材料分散と合致し得る対称的な４５度の方向に沿って配向される楕円形偏光状態の広がりを形成できるさまざまな複数位相差板があることを理解されたい。

この平面方向のＡＰＳ７００の第５の実施形態に関し、そして、実際いかなる平面方向のＦＬＣ色消しスイッチ法においても、ＦＬＣを２つのＦＬＣ状態の方向に沿って配向される２つの補償されたＺＴＮデバイスと交換することにより垂直な入射光に対する等価なパフォーマンスが得られる。
［立体撮像システム］

直交分析アイウェアと共に用いられる場合、左右の目の画像は、偏光によって変調されることにより、リアプロジェクションディスプレイおよびフロントプロジェクションディスプレイのどちらにおいても立体三次元画像を生じることができる。本開示の原理に従うＡＰＳを用いることができる立体撮像システムの２つの例が図８および９に示される。

図８は、時系列画像と同期してディスプレイの出力偏光状態を時系列で変更するために直線偏光コード化を利用する典型的な立体撮像システム８００を示す。システム８００は、ＡＰＳ８０２、プロジェクタ８０４、マルチメディアソース８０６、コントローラ８０８、および、偏光保存スクリーン８１０を有する。

フリッカなしの立体感覚を視覚的に経験できるよう、高解像度のフルカラー画像が少なくとも１００Ｈｚ（片目では５０Ｈｚ）かそれより大きくてもよいフレーム率で表示される。さまざまなマイクロディスプレイ技術を用いることができ、将来的にはより高速の直視ディスプレイを備えることも想定され得る。例えば、プロジェクタ８０４は、テキサスインスツルメンツのＤＬＰ（登録商標）技術に基づくマイクロディスプレイプロジェクションを用いることができる。このプロジェクションは、偏光出力なしで高フレーム率の投影画像を表示することができる確立された技術を提供する。非偏光ＤＬＰプロジェクタをもつＡＰＳを用いると、スイッチの前のニュートラルな偏光子により出力を偏光することを余儀なくされ、利用できる光の半分を失うことになる。十分な一時的パフォーマンスをもたらす液晶ベースのプロジェクタ技術は、望ましい偏光出力と共に用いられ、望ましい偏光出力を望ましいＡＰＳとよくマッチさせる。

動作中、１２０Ｈｚより高い率（一画像につき＜６０分の１秒）で左右の目の画像を交互に表示することができるプロジェクタ８０４は、連続する画像が直交偏光状態でコード化される偏光であるようＡＰＳ８０２と同期し得る。コントローラ８０８は、同期した交互の左右の目の画像を提供するようＡＰＳ８０２を制御する。マルチメディアソース８０６は、ビデオおよびオーディオコンテンツを提供し、例えば、ＤＶＤプレーヤ、デジタルビデオレコーダ、コンピュータ、および、インターネット、ケーブル、地上波、または、任意の放送サービスなどからの復号化入力ストリームであってよい。偏光保存スクリーン８１０からの反射画像８１１および８１２に関しては、直線分析アイウェア８１６を着けた閲覧者は、右目で右の目の画像８１２を見て、左目で左の目の画像８１１を見る。適切な立体画像は、三次元画像感覚８１４を生じる。

任意の偏光に基づく識別技術により、完全な二次元画像が直交偏光状態で形成される。このことは、プロジェクションシステムに関連してすでに説明しているが、その代わりに、マイクロ偏光子により直視ディスプレイを空間的にパターンニングするか、あるいは、２つのディスプレイを用いて、フルカラーで高解像度の２つの直交偏光画像を連続的に表示するディスプレイシステムが用いられてもよい。

図９は、円形偏光コード化を利用する典型的な立体撮像システム９００を示す。システム９００は、ＡＰＳ９０２、プロジェクタ９０４、マルチメディアソース９０６、コントローラ９０８、および、偏光保存スクリーン９１０を有する。システム９００は、ＡＰＳ９０２の出口に配置された４５度配向の四分の一波長板（ＱＷＰ）９０３をさらに含む。円形分析アイウェアと共に用いられることにより、三次元で見ることが可能になり、閲覧者頭を傾けることができるようになる。

他の実施形態では、色消しＱＷＰは、互換性のあるアイウェアと共に用いられ得る。さらに、他の実施形態（図示せず）は、連続したフレームがアナグリフ用にカラーコード化され得るように偏光に基づくカラーフィルタを用いてもよい。このような実施形態では、アイウェアがカラーに基づき右目と左目とを区別する場合、スクリーンは、偏光を保存する必要はないだろう。他の実施形態は、適合する偏光フィルタベースのアイウェアを用いて、偏光システムによるハイブリッドカラーも提供し得る。

これまで、立体プロジェクションのための色消し偏光スイッチおよびシステムのいくつかの実施形態および変形例が説明されてきたが、それらは例に過ぎず、限定ではないことを理解されたい。したがって、本発明の範囲は、上記例示的実施形態のいずれによっても制限されず、特許請求の範囲および本開示から導かれるそれらの均等物によってのみ定義されるものとする。さらには、上記利点および特徴は、実施形態に記載されるが、上記利点のいずれかまたはすべてを実現し得るプロセスおよび構造に請求項の範囲を適用することを制限しないものとする。

さらに、本願明細書におけるセクションの見出しは、米国特許法（３７ＣＦＲ）規則１．７７の記載条件を満たしている、または、本願明細書の構成の手がかりとなる。これらの見出しは、本開示から導かれ得るいかなる請求項に記載される本発明を限定または特徴付けるものではないとする。特に、例として、見出しが、「技術分野」となっていても、請求項の範囲は、いわゆる技術分野を記載するこの見出しのもとに選ばれた言葉によって制限されないものとする。さらに、「背景技術」における技術の記載は、技術が本開示におけるいかなる発明に対する従来技術であることの承認として解釈されない。また、「発明の開示」は、特許請求の範囲に記載される本発明の特徴を表すものとしてみなされるべきでない。さらに、本開示において発明に対する参照が単数形でなされていても、本開示における新規性のポイントが１つのみであるという議論に持ち込むべきでない。複数の発明が本開示から導かれる複数の請求項の限定に従い記載されてよく、そのような請求項は、本発明および、それによって保護されるそれらの均等物を定義する。すべての例において、このような請求項の範囲は、本開示に照らし、それ自身によって本願明細書に記載される見出しには制約されないものとする。

Claims (37)

1. 初期偏光配向の直線偏光を変換する色消し偏光スイッチであって、
   前記初期偏光配向に関し第１の配向軸を有する第１の液晶（ＬＣ）セルと、
   前記第１の配向軸に関し第２の配向軸を有する第２のＬＣセルと、
   を備え、
   前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルは、位相差なしに前記直線偏光を通過させる第１の状態、および、前記直線偏光を実質的に半波長分遅延させる第２の状態でそれぞれ動作し、前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルは、同じ状態で同時に動作する、色消し偏光スイッチ。
2. 前記第１の状態は、前記色消し偏光スイッチを通過する光を第１の直線偏光配向に変換し、前記第２の状態は、前記色消し偏光スイッチを通過する光を第２の直線偏光配向に変換し、前記第１の直線偏光配向は、前記第２の直線偏光配向と実質的に直交する、請求項１に記載の色消し偏光スイッチ。
3. 前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルに電気的に結合されるドライバをさらに備え、前記ドライバは、前記第１の状態および前記第２の状態において前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルを同時に駆動する、請求項１に記載の色消し偏光スイッチ。
4. 前記第１の状態は、前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルを高電圧範囲で駆動することを含み、前記第２の状態は、前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルを低電圧範囲で駆動することを含む、請求項３に記載の色消し偏光スイッチ。
5. 前記高電圧範囲は、１５乃至３０ボルトであり、前記低電圧範囲はゼロ乃至５ボルトである、請求項４に記載の色消し偏光スイッチ。
6. 前記第１のＬＣセルに印加される前記高電圧は、前記第２のＬＣセルに印加される前記高電圧とは異なる、請求項５に記載の色消し偏光スイッチ。
7. 前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルは、実質的に等しい電圧レベルで同時に駆動される、請求項３に記載の色消し偏光スイッチ。
8. 前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルは、ゼロツイストネマティックセルである、請求項１に記載の色消し偏光スイッチ。
9. 前記初期偏光配向に直線偏光させる直線偏光子をさらに備え、前記直線偏光子は、光路上に配置され、前記第１のＬＣセルは、前記光路上における前記直線偏光子の後ろに配置され、前記第２のＬＣセルは、前記光路上における前記第１のＬＣセルの後ろに配置される、請求項１に記載の色消し偏光スイッチ。
10. 前記第１の配向軸は、前記第２の配向軸からほぼ４５度の角度を有する、請求項１に記載の色消し偏光スイッチ。
11. 前記第１の配向軸は、前記初期偏光配向に関し実質的に２２．５度の角度を有する、請求項１に記載の色消し偏光スイッチ。
12. 前記第２の配向軸は、前記第１の配向軸に関し４０乃至４５度の範囲内にある、請求項１１に記載の色消し偏光スイッチ。
13. 前記第２の配向軸は、前記初期偏光配向に関し実質的に６７．５度の角度を有する、請求項１２に記載の色消し偏光スイッチ。
14. 前記第１のＬＣセルと前記第２のＬＣセルとの間の光路に配置された第１の半波位相差板と、
    前記光路上における前記第２のＬＣセルの後ろの第２の半波位相差板とをさらに備え、
    前記第１の配向軸は、前記初期偏光配向から角度θ_１度のところに位置し、
    前記第１の半波位相差板は、前記初期偏光配向に関しθ度の配向軸を有し、
    前記初期偏光配向に関する前記第２の配向軸の角度は、（４５＋２θ−θ_１）度であり、
    前記第２の半波位相差板は、前記初期偏光配向に関し（θ＋９０）度の配向軸を有する、
    請求項１に記載の色消し偏光スイッチ。
15. 前記第１の配向軸は、前記第２の配向軸と実質的に同じである、請求項１に記載の色消し偏光スイッチ。
16. 前記初期偏光配向に関しθ度で配向され、光路上における前記第１のＬＣセルの前に配置される第１の半波位相差板と、
    前記初期偏光配向に関し、（２θ＋９０）度で配向され、光路上における前記第１のＬＣセルと前記第２のＬＣセルとの間に配置される第２の半波位相差板と、
    前記初期偏光配向に関しθ度で配向され、光路上における前記第２のＬＣセルの後ろに配置される第３の半波位相差板と、
    をさらに備える請求項１５に記載の色消し偏光スイッチ。
17. 前記第１および第２の配向軸は、前記初期偏光配向に関し角度２θ±２２．５度で配向される、請求項１６に記載の色消し偏光スイッチ。
18. 光路に沿って光を直線偏光させる直線偏光子と、
    前記光路上における前記直線偏光子の後ろに配置される第１の位相差板と、
    前記光路上における前記第１の位相差板の後ろに配置される第１の液晶（ＬＣ）セルと、
    前記光路上における前記第１のＬＣセルの後ろに配置される第２の位相差板と、
    前記光路上における前記第２の位相差板の後ろに配置される第２の液晶（ＬＣ）セルと、
    前記光路上における前記第２のＬＣセルの後ろに配置される第３の位相差板と、
    を備える色消し偏光スイッチ。
19. 前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルに電気的に結合されるドライバをさらに含み、前記ドライバは、前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルを第１の状態および第２の状態で駆動し、前記第１の状態は、前記色消し偏光スイッチを通過する光を第１の直線偏光状態に変換し、前記第２の状態は、前記色消し偏光スイッチを通過する光を第２の直線偏光状態に変換し、前記第１の直線偏光状態と前記第２の直線偏光状態とは実質的に直交する、請求項１８に記載の色消し偏光スイッチ。
20. 前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルは、ゼロツイストネマティックセルである、請求項１８に記載の色消し偏光スイッチ。
21. 初期偏光配向の直線偏光を変換する色消し偏光スイッチであって、
    初期入力偏光に対し実質的に４５度で配向され、光路上における直線偏光子の後ろに配置され、半波長の位相差を有する位相差板と、
    半波長の位相差の位相差板を有する表面安定化強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）セルと、
    を備え、
    前記ＳＳＦＬＣの光軸配向は、印加される電界に応じて変化する、色消し偏光スイッチ。
22. 前記ＳＳＦＬＣは、前記初期偏光配向に関し、実質的に１３５度の緩和状態の光軸を有し、前記ＳＳＦＬＣは、電界が印加されないとき前記緩和状態になる、請求項２１に記載の色消し偏光スイッチ。
23. 前記ＳＳＦＬＣセルの配向は、印加された電界の極性に従い、＋２５度乃至−２５度の範囲内で前記緩和状態の光軸の回りを回転する、請求項２２に記載の色消し偏光スイッチ。
24. 前記ＳＳＦＬＣに電気的に結合されるドライバをさらに備え、前記ドライバは、前記ＳＳＦＬＣを第１の状態および第２の状態で駆動し、前記第１の状態は、前記ＳＳＦＬＣの前記配向を前記緩和状態の光軸の回りで一方向に回転させ、前記第２の状態は、前記ＳＳＦＬＣの前記配向を前記緩和状態の光軸の周りで反対方向に回転させる、請求項２２に記載の色消し偏光スイッチ。
25. 調光を出力するプロジェクションサブシステムと、
    前記プロジェクションサブシステムからの前記調光を受ける色消し偏光サブシステムと、を備える色消し立体撮像用プロジェクションシステムであって、
    前記色消し偏光サブシステムは、
    初期偏光配向に関し第１の配向軸を有する第１の液晶（ＬＣ）セルと、
    前記第１の配向軸に関し第２の配向軸を有する第２のＬＣセルと、
    を含み、
    前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルは、遅延なしに直線偏光を通過させる第１の状態、および、前記直線偏光を実質的に半波長分遅延させる第２の状態でそれぞれ動作し、前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルは、同じ状態で同時に動作する、プロジェクションシステム。
26. 前記第１の状態は、前記色消し偏光サブシステムを通過する光を第１の直線偏光配向に変換し、前記第２の状態は、前記色消し偏光サブシステムを通過する光を第２の直線偏光配向に変換し、前記第２の直線偏光配向は、前記第１の直線偏光配向と実質的に直交する、請求項２５に記載のプロジェクションシステム。
27. 前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルに電気的に結合されるドライバをさらに備え、前記ドライバは、前記第１の状態および前記第２の状態において前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルを同時に駆動する、請求項２５に記載のプロジェクションシステム。
28. 前記第１の状態は、前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルを高電圧範囲で駆動することを含み、前記第２の状態は、前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルを低電圧範囲で駆動することを含む、請求項２７に記載のプロジェクションシステム。
29. 前記色消し偏光サブシステムから出力される光をプロジェクションスクリーンに向けるレンズをさらに備える、請求項２５に記載のプロジェクションシステム。
30. 前記色消し偏光サブシステムの前記第１の状態および前記第２の状態は、前記プロジェクションサブシステムからの前記出力調光と同期する、請求項２５に記載のプロジェクションシステム。
31. 前記第１のＬＣセルと前記第２のＬＣセルとの間の少なくとも１つの位相差板をさらに備える、請求項２５に記載のプロジェクションシステム。
32. 光路上における前記第１のＬＣセルの前の少なくとも第１の位相差板と、前記第２のＬＣセルの後ろの少なくとも第２の位相差板とをさらに備える、請求項２５に記載のプロジェクションシステム。
33. 前記第１のＬＣセルおよび前記第２のＬＣセルは、ゼロツイストネマティックセルである、請求項２５に記載のプロジェクションシステム。
34. 前記色消し偏光サブシステムは、直線偏光子をさらに備える、請求項２５に記載のプロジェクションシステム。
35. 前記光路上における前記色消し偏光サブシステムの後ろに配置される四分の一波長板をさらに備える、請求項２５に記載のプロジェクションシステム。
36. 調光を出力するプロジェクションサブシステムと、
    初期偏光配向の直線偏光を変換する色消し偏光サブシステムと、
    を備える色消し立体撮像用プロジェクションシステムであって、
    前記色消し偏光サブシステムは、
    初期入力偏光に対し実質的に４５度で配向され、光路上における直線偏光子の後ろに配置され、半波長の位相差を有する位相差板と、
    半波長の位相差を有する表面安定化強誘電性液晶（ＳＳＦＬＣ）セルとを含み、
    前記ＳＳＦＬＣの光軸配向は、印加される電界に応じて変化する、プロジェクションシステム。
37. 前記光路上における前記色消し偏光サブシステムの後ろに配置される四分の一波長板をさらに備える、請求項３６に記載のプロジェクションシステム。

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