JP2009545773A - 形態複屈折型偏光ビームスプリッタを用いたLCoSプロジェクションシステム用の補償スキーム - Google Patents
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Abstract
LCoSプロジェクションシステムは、出力変調ポートと、光変調パネルと、出力変調ポートおよび光変調パネル間に2軸補償素子と、を有する形態複屈折型偏光ビームスプリッタ(PBS)を提供する。1実施形態においては、2軸補償素子は2軸の1/4波長板である。別の実施形態においては、2軸補償素子は、1軸の1/4波長板と、2軸トリム・リターダとを含む。2軸補償素子の利用によりコントラスト性能が向上する。
【選択図】 図6A
【選択図】 図6A
Description
本願は、8/1/06提出の「Compensation schemes for LCoS systems using form birefringent polarization beam splitters (PBS)」なる名称の米国仮特許出願番号第60/821,100の優先権を主張しており、この仮特許出願の内容を参照としてここに組み込む。
開示される実施形態は、概して、液晶(LC)ディスプレイシステムに利用する光学デバイスに係り、より詳しくは、形態複屈折型偏光ビームスプリッタ(PBS)を用いたエルコス(LCoS)プロジェクションシステムの補償スキームに係る。
液晶ディスプレイベースのフロントプロジェクションシステムおよびリアプロジェクションシステムはその卓越した解像度により高精細(HD)3次元ビデオアプリケーションに対する大きな可能性を秘めている。プロジェクションシステムにおいてコントラストは重要な性能上の仕様とみなされている、というのもコントラストが真のグレイスケールレベルおよび色忠実度に最終的に影響を持つからである。プロジェクションシステムにおける課題は、光変調システム内で僅かな偏光解消効果があったとしても許容可能なシステムコントラストを如何に達成するか、ということである。
形態複屈折型PBSは代替のPBS技術に比して幾らも利点があるので、光変調システムにおいて用いられて功を奏している。例えば、従来のMcNeille PBSと比べて、形態複屈折型PBSは、f/#オペレーションが低く、高い透過性を有し、形状効果が最小限であるので、より高いコントラストを提供できる。
通常、形態複屈折型PBSは、第1の直線偏光を透過し、それに直交する第2の直線偏光を反射する透過/反射インタフェースを有する。通常、この透過/反射インタフェースは、高屈折率および低屈折率が交互する多数のポリマー1/4波長板から形成される。このような異方性材料の多層構造は、2つの直交する偏光用に互いに異なる波長に集光する透過/反射スペクトル帯を有する。多層複屈折型立方体(multilayer birefringent cube)としても公知である形態複屈折型PBSのより詳しい説明については、M. Robinson, J.Chen and G.Sharp, POLARIZATION ENGINEERING FOR LCD PROJECTION 97-98 (Wiley & Sons 2005) (以下、POLARIZATION ENGINEERINGと称する)にもなされており、これをあらゆる目的でここに参照として組み込む。ポリマー1/4波長板は、2枚のバルクガラスプリズムに挟まれている。ポリマー1/4波長板は、マクニール型のPBSが呈するスキューレイ効果がないデカルト偏光子(Cartesian polarizer)として機能する(POLARIZATION ENGINEERING、94〜96ページ参照のこと)。
これらの利点にも関わらず、ポリマー層およびその周りの低屈折率ガラスの両方において、応力に起因する複屈折が引き起こす性能上の課題が依然としてある。これらの課題は、固有のまたは誘発された複屈折いずれもが光の偏光状態を変質させて、とりわけ低質なシステムコントラストおよび不均一な画質などの不均一なシステム性能特性が生じる関係で生じる。
PBSに誘発された複屈折は、幾らかの条件から生じうる。第1の条件は、ガラス形成による内部応力である。第2の条件は、ガラス部材の接着および搭載を、応力を最小限に抑えるように注意して行う必要があることである。第3の条件は、熱が誘発する複屈折が、注意深いシステムの熱管理により制御される必要があることである。誘発された複屈折は、温度勾配および材料間の熱係数が不整合であることに起因してガラスが不均一膨張することによっても引き起こされる可能性がある。これら熱による影響の度合いは、ガラスの光弾性定数だけでなく、吸収、熱膨張係数、およびヤング率にも関連する。
さらに、LCoSまたは他のLCパネルを利用するプロジェクションディスプレイにおいては、十分なコントラスト性能を達成すべく、残留する、OFF状態のパネル遅延特性を補償する必要がある、というのも残留する面内遅延が入射光線に働くと、偏光混合が引き起こされてOFF状態のリークに繋がることがあるからである。このリークは、しばしばカラーでない輝度の高い暗状態(bright dark-state)として現れることがある。暗いビデオコンテンツを表示する際、このようなリークは非常によく目立ち望ましくない。パネルの前面に複屈折素子を設けることで、LCパネルに残留するOFF状態の遅延を取り除くことができる、または少なくともその悪影響を取り除くことができることが、Xiang-Dong Miによる米国特許出願公開番号第2003/0128320、および同一出願人による米国特許出願番号第10/908,671にM. Robinsonにより開示されており、これらを参照によりここに組み込む。別の従来のコントラスト向上方法のなかには、1軸の1/4波長板(QWP)を利用するものもある。
上述した形態複屈折型PBSを利用する際のシステムコントラストの課題に鑑みて、これら課題を解決できる補償スキームの提供が望まれている。
概して、LCoSプロジェクションシステムは、出力変調ポートと、光変調パネルと、出力変調ポートおよび光変調パネルの間に2軸補償素子と、を有する形態複屈折型偏光ビームスプリッタ(PBS)を含む少なくとも1つの光変調サブシステムを提供する。1実施形態においては、2軸補償素子は2軸の1/4波長板である。別の実施形態においては、2軸補償素子は、1軸の1/4波長板と、2軸トリム・リターダとを含む。
一側面においては、プロジェクションシステム用の光変調サブシステムは、ビーム分割・合成素子と、光変調パネルと、1軸の1/4波長板と、2軸トリム・リターダと、を備える。ビーム分割・合成素子は、形態複屈折材料を有する反射性/透過性インタフェースと、少なくとも1つの変調ポートと、を有する。この側面では、2軸トリム・リターダは、1軸の1/4波長板と光変調パネルとの間に配設され、1軸の1/4波長板は、変調ポートと2軸トリム・リターダとの間に配設される。
別の側面においては、プロジェクションシステム用の光変調サブシステムは、ビーム分割・合成素子と、光変調パネルと、2軸の1/4波長板と、を備える。ビーム分割・合成素子は、形態複屈折材料を有する反射性/透過性インタフェースと、少なくとも1つの変調ポートと、を有する。この側面では、2軸の1/4波長板は、変調ポートと光変調パネルとの間に配設される。
また別の側面においては、プロジェクションシステムは、第1、第2、および第3の光変調サブシステムと、第1、第2、および第3の光変調サブシステムからの変調光を合成する集光素子と、を備える。各光変調サブシステムは、出力変調ポートを有する形態複屈折型偏光ビームスプリッタ(PBS)と、光変調パネルと、出力変調ポートと変調パネルとの間の2軸補償素子とを含む。1実施形態においては、2軸補償素子は2軸の1/4波長板である。別の実施形態においては、2軸補償素子は、1軸の1/4波長板と、2軸トリム・リターダとを含む。
他の側面も、詳細な説明、添付図面、および添付請求項を参照することで明らかになろう。
上述の課題その他に対処することのできるLCOS/形態複屈折型PBS変調システムを用いるプロジェクションシステム用補償器の様々な実施形態を開示する。LCパネルの投影率(projected index)およびPBSガラスの複屈折は、補償器の面内遅延コンポーネント(R0)および面外遅延コンポーネント(Rth)により補償される。
様々な実施形態において、LCoS/形態複屈折型プロジェクションシステムの補償スキームでは、複屈折を補償するのに2軸板補償器(biaxial film compensator)が利用される。上述のように、PBSのプリズムに利用される低屈折率ガラスによって、応力および熱により誘導された複屈折が生じ、スクリーンの画質が不均一になる。この現象に関しては、例えば、POLARIZATION ENGINEERING、p.101〜102を参照のこと。通常、このような複屈折は不均一であり、これを最小限に留めて均一な高画質画像を達成することが望ましい。ガラスからの僅かな複屈折を完全除去とは言わないまでも、減少させる1つの方法として、光学軸がPBSに位置合わせされた1/4相差板(QWP)を利用するものがある。
図1は、形態複屈折型PBS光学コアに基づく例示的なプロジェクションシステム100のアーキテクチャを示す。概してプロジェクションシステム100は、第1、第2、第3の光変調サブシステム125、135、145を含む。各光変調サブシステム125、135、145は、概して、出力変調ポートと、エルコス(LCoS)変調パネルと、該出力変調ポートおよび該LCoS変調パネル間に2軸補償素子と、を有する形態複屈折型偏光ビームスプリッタ(PBS)を含む。二色性のx立方体150は、第1、第2、第3の光変調サブシステム125、135、145からの各変調光を合成する機能を有する集光素子である。プロジェクションレンズ160は、変調光170をプロジェクションスクリーン(不図示)に導いてよい。
動作においては、ランプ102が光を生成して、レンズアレイ104を介しPBSアレイ106および108へと送ることで、コリメート光105が提供される。このコリメート光105は二色性ミラー110へと導かれ、そこで赤色/緑色の光成分が透過され、青色の光成分が反射される。透過光パスに続いて、二色性ミラー112が赤色の光成分を第1の光変調サブシステム125に向けて透過させ、緑色の光成分を第2の光変調サブシステム135に向けて反射する。レンズ114、ミラー116およびレンズ118を透過した青色の光成分は、第3の光変調サブシステム145へと導かれる。一般的に、例えば光変調サブシステム125は、図示のように、形態複屈折型PBS120、レンズ122、および入力ポートに配されたクリーンアップ偏光子124を含み、且つ、PBS120の出力変調ポートと光変調パネル126(LCoSパネル)との間に配された補償素子128を含む。各光変調サブシステム125、135、145は、同様のデザインであっても、それらが補償する特定の色範囲に対して最適化されていてもよい。光変調サブシステムのさらなる説明、および上述の課題に対処する様々な実施形態を、図2Aおよび2Bを参照しながら以下に記す。
例示的なプロジェクションシステム100が記載されているが、これは制限的でない1例に過ぎない。形態複屈折型PBSを利用するLCoSプロジェクションシステムの補償スキームに関する本開示内の教示を、該形態複屈折型PBSおよびLCoS光変調パネルを利用するプロジェクションシステムアーキテクチャの他の例にも応用できることは当業者には明らかである。
図2Aは、PBS202の公知の補償スキーム200を示す。本スキームでは、1軸QWP206がPBS202の出力ポート208とLCoSパネル204との間に配設されている。1軸QWPは、PBS202の複屈折によるリークを抑えるために設けられている。1軸QWP206の光学軸はPBS202と実質的に位置合わせされるべきである。この公知のスキーム200の欠点は、1軸QWP206の性能が、QWP206のPBS202の偏光軸に対する位置合わせの具合に依っていることである。つまり位置合わせが不良な場合、性能が劣化する。1軸QWP206のみではこの位置合わせに対して非常に敏感になる。さらに、この構成では、LCoSパネル204上の視角(FoV)補償効果(もしあればであるが)も悪い。
図2Bは、補償性能がこれよりも優れた第1実施形態の補償サブシステム210を示す。補償サブシステム210は、形態複屈折型PBS LCoSプロジェクションシステムに2枚のリターダを有する補償スキームを提供する。図2Bの2つのリターダを有する補償スキームでは、1軸QWP218と2軸トリム・リターダ215とが、形態複屈折型PBS212の出力ポート213と、LCoSパネル216との間に配設されている。1軸QWP218は、PBS212の複屈折からのリークを低減し、2軸トリム・リターダ215の補償によりLCoSパネル216のFoVが向上する。2軸トリム・リターダ215は、図2Aを参照して示したQWP/PBS角度依存の課題に対処している。故に、トリム・リターダによれば、光学コンポーネント215、218の位置合わせはあまり重要ではなくなり、これにより製造許容差が増し、同時に、光学システム性能の向上にも貢献する。コストを低減すべく、1軸QWP218およびトリム・リターダ215は、例えば2枚の板をラミネートすること等で、単一のコンポーネントとして組み込まれてもよい。
図2Cに配置を示す形態複屈折型PBS222の補償スキームである第2実施形態の補償サブシステム220では、1軸QWPおよびトリム・リターダの機能は、変調ポート223と光変調パネル226との間に配置された単一の2軸QWP224として組み合わせられてもよい。
図2Bおよび2Cに関する光学システムの様々な実施形態およびその変形例においては、トリム・リターダは2軸リターダであり、面内遅延(R0)が4nm〜30nmの範囲であり、面外遅延(Rth)が150nm〜300nmの範囲である。面外遅延(Rth)がLCのOFF状態複屈折の大半を補償する。面内遅延(R0)および面外遅延(Rth)のさらなる説明は図7を参照しながら示す。
図3Aは、QWPを有さない透過モードのLCoS変調システムの展開光学モデル300であり、図3Bは、QWPを有する透過モードのLCoS変調システムの展開光学モデル350を示す。ここでは正面光線(head-on ray)を考慮するので、LCoSパネルは透過モードにおいて理想的なミラーであると考えられる。
図3Aを参照すると、QWPを有さない光学モデル300では、偏光302がプリズムを通過し(ブロック304で示す)、プリズムの複屈折が誘導するリークはδ(θ)である。LCoSパネルで反射した後、光は再度プリズムを通過し(ブロック306で示す)、プリズムは戻ってくる経路でδ(θ)のリークを生じ、これは部分的にs偏光からp偏光へと偏光の入射状態を変換する。
図3Bを参照すると、光はさらに(ブロック352で示す)、LCoSパネルに向かう外方向の経路、および戻ってくる経路において(ブロック358)、1/4波長板を通過する(ブロック354で示す)。POLARIZATION ENGINEERINGのP.64から公知なように、複屈折媒体内を伝播する光は、2つのノーマルモードの線形重ね合わせ(linear superposition)として考えられる場合がある。故に、QWPを有す場合(式1のIleakage(withQWP))およびQWPを有さない場合(式1のIleakage(withoutQWP))、プリズムδ(θ)からの複屈折が生じるリークは、Jones行列法により算出することができる(POLARIZATION ENGINEERINGのP.64〜68参照、これを参照として組み込む)。
図4は、y軸にリーク(%)を示し、x軸にδ(θ)を示すグラフ400である。グラフ400から、QWPがガラスプリズムの複屈折特性に起因するリークを劇的に抑制できることが分かる。線402−408は、QWPがない場合(線402および406)においては、QWPがある場合(線404および408)に比べて、PBSガラスからの複屈折率によりリークがあまり抑制されないことを示している。故に、QWPは、システム性能を向上させて、PBSガラスの複屈折による画質の不均一をなくすのに有効なコンポーネントである。
図5は、様々な補償スキームとの比較において向上を検証する例示的な試験装置500
を示す。試験装置500は、白色光源502、狭帯域フィルタ504、レンズ506、510、528、照明減衰器508、クリーンアップ偏光子512、526、光検出器530、および電力計532を、図示の配置で含む。被試験装置は、LCoSパネル524との間に補償素子522(1以上)を有する形態複屈折型PBS520を含む。
を示す。試験装置500は、白色光源502、狭帯域フィルタ504、レンズ506、510、528、照明減衰器508、クリーンアップ偏光子512、526、光検出器530、および電力計532を、図示の配置で含む。被試験装置は、LCoSパネル524との間に補償素子522(1以上)を有する形態複屈折型PBS520を含む。
動作において、白色光源502が生成した光が狭帯域フィルタ504を通過するが、この550nmの半値全幅(FWHW)は10nmをとりうる。本例示的実施形態においては、照明減衰器508は、f/#2.5の孔を有してよい。一対のレンズ506、512により、フィルタされた光がクリーンアップ偏光子512へと導かれて、その後、形態複屈折型PBS520の入力ポートを通過する。垂直配向型(VA)LCoSパネル524、および赤色/緑色の形態複屈折型PBS520を利用することができるが、他のPBSおよび他の変調パネルの利用も可能であることは明らかである。形態複屈折型PBS520の一例としては、3M Vikuiti(登録商標)PBSが挙げられる。形態複屈折型PBS520の出力ポートには、クリーンアップ偏光子526が配置される。変調システムの出力から導かれてきた光を受光する光検出器530は電力計532に結合される。電力計532は、変調システムのコントラストを判断するのに利用されうる結果を提供する。
図2A、2B、および2Cに示す例示的実施形態の試験結果を表1に示す。表1は、図5の試験装置を利用したコントラスト結果を示しており、単一の1軸QWPの公知の補償スキーム(例えば2Aに示すもの)、トリム2軸補償器のみを利用するシステムコントラスト(例えば2Cに示すもの)、および2つのリターダを有する補償スキーム(QWP/トリム2軸補償器)(例えば図2Bに示すもの)が含まれる。明らかに、図2Bの、2つのリターダを有する補償スキームを利用する例示的実施形態のコントラストが優れている。
表1:様々な補償スキームにおけるLCoSシステムのシステムコントラスト
システムコントラストは、QWPの配向(sまたはp)、トリム2軸補償器の配向(sまたはp)、および液晶パネルのプレチルト角にも左右される。好適な構成例を、図6Aおよび6Bを参照して示す。
図6Aは、図面のような配置の、LCoSパネル608のプレチルト角が概ね形態複屈折型PBS602の方向を向いた、2軸トリム・リターダ606の後にs配向の(図面に対して垂直)1軸QWP604を含む変調サブシステム600の一実施形態を示す。トリム2軸リターダ606の様々な配向が、コントラストに及ぼす影響は些細なものである。故に、sまたはpいずれの配向でもよいが、本例においてはs方向に配向されている(図面に対して垂直な方向)。
図6Bは、図面のような配置の、LCoSパネル656のプレチルト角が概ね形態複屈折型PBS652の方向を向いた、s配向の(図面に対して垂直)2軸QWP654を含む変調サブシステム650の一実施形態を示す。これで分かるように、図6Bに示す単一の2軸QWPを有するスキームは、図6Aの2枚のリターダを有するスキームの簡略版としてみることができる。変調サブシステムの様々な実施形態においては、ヘッドオン型の面内遅延値(R0)は、カラーバンドの波長に略等しくてよい。例えば、面内遅延(R0)は、青色チャネル、緑色チャネル、および赤色チャネルそれぞれにつき、〜450nm、〜550nm、および〜620nmに等しくてよい。面外遅延(Rth)は、150nm〜350nmの範囲であってよい。
図7は、屈折率楕円体702として遅延板の複屈折を示す3次元外略図700である。概して、1以上の波長板を組み合わせて1つの補償器が形成されうる。任意の遅延板が、3つの屈折率nx、ny、nzで一意に特徴付けられ、nx、ny、nzは直交偏光軸により定義される。3つの軸を屈折率楕円体702で示す。
単一の2軸補償器(リターダ)における2つの重要なパラメータR0、Rthは、以下のように定義される。
R0=(nx-ny)d
Rth=((nx+ny)/2-nz)d (式2)
ここで、dはリターダの厚みを示し、nx、ny、nzは、リターダのx、y、およびz方向の屈折率をそれぞれ示す。z方向は遅延板に対して垂直である。
R0=(nx-ny)d
Rth=((nx+ny)/2-nz)d (式2)
ここで、dはリターダの厚みを示し、nx、ny、nzは、リターダのx、y、およびz方向の屈折率をそれぞれ示す。z方向は遅延板に対して垂直である。
簡単な1次元延伸では、略1軸の複屈折が光学特性に関して形成されることが知られている。例えば正の1軸延伸フィルムなどの幾らかの特殊な場合においては、2つの屈折率が略等しく(例えばnx>ny=nz)、これらの材料で形成されたコンポーネントは、x軸が材料面にある場合、a面と称される。LCoSパネルの液晶分子は、通常、x軸(光学軸)が分子配向方向に対して平行である正の1軸性を有する。負のc面は、nx=ny>nzである1軸であり、z軸がコンポーネントの面に対してノーマルである。
ごく最近においては、製造業者によりポリカーボネート(PC)の2次元(2D)延伸が開発された。これらリターダは、液晶コントラストおよびFoV向上要件への対処に適していると思われる。このより複雑な2D延伸は、せん断を含み、2軸性を呈する層を形成することができる。2軸性の度合いを制御することで、軸がずれた場合の性能を向上させることができる。軸がずれた場合の性能の向上度は、板の3つの直交する光学軸のうち2つ(nx、nz)を含む仮想面から見た場合の、2軸性の様々な度合いについて容易に算出することができる。2軸板の光学特性は、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)であるNzファクタにより特徴付けることができる。ここに参照として組み込むPOLARIZATION ENGINEERINGの第3章に記載されているように、この特定の入射面における遅延は、Nz=0.5である際の一次角度(first order in angle)とは独立していることが証明されている。
遅延板の組み合わせを含む複合構造は、単一の複屈折層に近似することができることを理解されたい。例えば、適切に設計されたa板およびc板の組み合わせは、単一の2軸板と略同様の性能特性を呈す。故に、本願において「補償器」または「2軸補償器」という用語は、このように振舞う単一のリターダおよび複合リターダを含む。
他の実施形態においては、QWPのネットヘッドオン複屈折を有する(n+1)QWPにnQWPがクロスしたものを利用することができる(nは整数である)。nQWPは、PBSの面またはLCoSパネルの面の、いずれかに配設されてもよい。ここで利用されるnQWPは、単一のQWPのn倍の遅延値を有する。整数nは1、2、3、4、…等であってよい。故にnQWPは、n枚のQWPを積層することで、または、n倍のQWPで単一の板を作成することで形成されうる。例えば、1/2波長板は2QWPであり、550nmにおいて550nmの全波長は4QWPである、等である。
本開示の原理に則る様々な実施形態を記載してきたが、これらが例示のみを目的としており、限定的ではないことについて理解されたい。故に、本発明の範囲は、上述の例示的実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、請求項および本開示から生じるそれらの均等物によってのみ定義されるべきである。さらに、実施形態について上述した利点または特徴は、これら利点のいずれかまたは全てを有するプロセスおよび構造に、請求項の適用を制限するものではない。
また、本明細書で用いたセクションのタイトルは米国特許法施行規則§1.77に基づく提言を遵守して、もしくはそれ以外では本明細書の構成を分かりやすくするべく設けたものである。これらのタイトルは、本開示に基づく請求項に明記した発明を限定または特徴づけるものではない。具体的に例を挙げると、「技術分野」としてタイトルが設けてあるが、本願請求項は、いわゆる「技術分野」を説明するべくこのタイトル以下の内容に基づき選択される用語によって限定されるべきではない。また、「背景技術」のセクションにおける技術の説明は、当該技術を本明細書で開示された発明に対する先行技術と自認したものと解されるべきではない。同様に、「発明の概要」セクションの内容も本願の請求項に記載する発明を特徴づけるものとして解釈されるべきではない。またさらに、本開示において「発明」と言及しているが、本開示において新規な点が1つしかないと解されるべきではない。本開示内容に対応する複数の請求項の限定に基づき複数の発明が記載されているとしてもよく、このため請求項は1または複数の発明を定義しており、当該発明と同等のものは請求項によって保護される。どのような場合においても、請求項の範囲は明細書に鑑みてそれ自体で解釈されるべきであり、本明細書に記載されたタイトルによって限定されるべきではない。
Claims (21)
- プロジェクションシステム用の光変調サブシステムであって、
形態複屈折材料を有する反射性/透過性インタフェースと、少なくとも1つの変調ポートと、を有するビーム分割・合成素子と、
光変調パネルと、
1軸の1/4波長板と、
2軸トリム・リターダと、を備え、
前記2軸トリム・リターダは、前記1軸の1/4波長板と前記光変調パネルとの間に配設され、
前記1軸の1/4波長板は、前記変調ポートと前記2軸トリム・リターダとの間に配設される、光変調サブシステム。 - 前記ビーム分割・合成素子は、形態複屈折型偏光ビームスプリッタである、請求項1に記載の光変調サブシステム。
- 前記光変調パネルは、LCoS(エルコス)パネルを含む、請求項1に記載の光変調サブシステム。
- 前記形態複屈折材料において、高屈折率ポリマー1/4波長板および低屈折率ポリマー1/4波長板が交互に積層されている、請求項1に記載の光変調サブシステム。
- 前記2軸トリム・リターダの面内遅延(R0)は4nm〜30nmの範囲である、請求項1に記載の光変調サブシステム。
- 前記2軸トリム・リターダの面外遅延(Rth)は150nm〜300nmの範囲である、請求項1に記載の光変調サブシステム。
- 前記1軸の1/4波長板と前記2軸トリム・リターダとは共にラミネートされている、請求項1に記載の光変調サブシステム。
- プロジェクションシステム用の光変調サブシステムであって、
形態複屈折材料を有する反射性/透過性インタフェースと、少なくとも1つの変調ポートと、を有するビーム分割・合成素子と、
光変調パネルと、
前記変調ポートと前記光変調パネルとの間に配設された2軸の1/4波長板と、を備える、光変調サブシステム。 - 前記ビーム分割・合成素子は、形態複屈折型偏光ビームスプリッタである、請求項8に記載の光変調サブシステム。
- 前記光変調パネルは、LCoS(エルコス)パネルを含む、請求項8に記載の光変調サブシステム。
- 前記形態複屈折材料において、高屈折率ポリマー1/4波長板および低屈折率ポリマー1/4波長板が交互に積層されている、請求項8に記載の光変調サブシステム。
- 前記2軸の1/4波長板の面内遅延(R0)は4nm〜30nmの範囲である、請求項8に記載の光変調サブシステム。
- 前記2軸の1/4波長板の面外遅延(Rth)は150nm〜300nmの範囲である、請求項8に記載の光変調サブシステム。
- 前記2軸の1/4波長板は、2方向に延伸されたポリカーボネート材料を含む、請求項8に記載の光変調サブシステム。
- プロジェクションシステムであって、
第1、第2、および第3の光変調サブシステムと、
前記第1、第2、および第3の光変調サブシステムからの変調光を合成する集光素子と、を備え、
前記第1、第2、および第3の光変調サブシステムの各々は、
出力変調ポートを有する形態複屈折型偏光ビームスプリッタ(PBS)と、
光変調パネルと、
前記出力変調ポートと前記光変調パネルとの間の2軸補償素子と、を有する、プロジェクションシステム。 - 前記2軸補償素子は、1軸の1/4波長板と、2軸トリム・リターダとを含む、請求項15に記載のプロジェクションシステム。
- 前記2軸トリム・リターダは、前記1軸の1/4波長板と前記光変調パネルとの間に配設され、
前記1軸の1/4波長板は、前記変調ポートと前記2軸トリム・リターダとの間に配設される、請求項16に記載のプロジェクションシステム。 - 前記2軸トリム・リターダの面内遅延(R0)は4nm〜30nmの範囲であり、
前記2軸の1/4波長板の面外遅延(Rth)は150nm〜300nmの範囲である、請求項16に記載のプロジェクションシステム。 - 前記2軸補償素子は、2軸の1/4波長板を含む、請求項15に記載のプロジェクションシステム。
- 前記形態複屈折型PBSは、反射性/透過性インタフェースを含み、
前記反射性/透過性インタフェースにおいて、高屈折率ポリマー1/4波長板および低屈折率ポリマー1/4波長板が交互に積層されている、請求項15に記載のプロジェクションシステム。 - 前記反射型の光変調パネルは、LCoS(エルコス)パネルを含む、請求項15に記載のプロジェクションシステム。
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