KR20020027580A - 컬러 전기-광학 디스플레이 디바이스를 위한 고콘트라스트 편광 광학 - Google Patents

컬러 전기-광학 디스플레이 디바이스를 위한 고콘트라스트 편광 광학 Download PDF

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KR20020027580A
KR20020027580A KR1020027002433A KR20027002433A KR20020027580A KR 20020027580 A KR20020027580 A KR 20020027580A KR 1020027002433 A KR1020027002433 A KR 1020027002433A KR 20027002433 A KR20027002433 A KR 20027002433A KR 20020027580 A KR20020027580 A KR 20020027580A
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페테르 에이. 얀센
슈우르트 슈탈링아
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요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

프로젝션(projection) 타입의 컬러 이미지 디스플레이 시스템은 반사 액정(LC: liquid crystal) 광 변조기(24)와 입사광 및 반사광을 분리시키는 편광 빔-분할기(beam-splitter)(22)를 사용한다. 광원에서 나온 광은 제 1 축(28)에 도달하여 밖으로 반사되며, 겹쳐진(imposed) 이미지는 제 2 축(30)을 따라 프로젝션 렌즈(26)를 관통한다. 고 콘트라스트 이미지를 생성해내기 위해, 전편광기(pre-polarizer)(36,42,48) 및/또는 후편광기(44,50)가 선택도(selectivity)를 복구하고, 그 결과로서, 프로젝션 시스템에서 공통인 광선의 넓은 "수용 콘"을 위한 광학 시스템 콘트라스트를 복구하는데 사용된다. 시스템 콘트라스트를 향상시키기 위하여, 상기 전편광기 및/또는 후편광기는 제 1 축 및 제 2 축 각각을 따라 배열되며, 자체의 편광기 흡수 축은 PBS의 반사 표면(34,46)의 법선 n에 평행하게 연장한다.

Description

컬러 전기-광학 디스플레이 디바이스를 위한 고 콘트라스트 편광 광학{HIGH CONTRAST POLARIZING OPTICS FOR A COLOR ELECTRO-OPTIC DISPLAY DEVICE}
서로 다른 컬러의 광 바(bar)가 단일의 전기-광학 광 변조기 패널을 가로질러 연속적으로 스크롤되어 컬러 디스플레이를 생성해내는 컬러 디스플레이 시스템이 알려져 있다. 예로서, 공통으로 양도된 미국 특허 번호 제 5,532,763호를 들 수 있는데, 본 명세서에 참조로 병합되어 있다.
이들 디스플레이 시스템은 연속적인 프레임으로 된 컬러 이미지, 이를테면 컬러 비디오 정보를 디스플레이 하는데 특히 적합한데, 여기서, 각 프레임은 성분 컬러 하부프레임, 예컨대, 적색, 녹색 및 청색 하부프레임으로 구성된다.
이들 시스템은 연속하는 프레임 주기 동안 이미지 정보 신호에 의거하여 광의 투과를 변조시키기 위해, 픽셀의 행 및 열 매트릭스 어레이로 구성된 전기-광학(LCD) 광-투과 또는 광-반사 변조기 패널을 채택한다. 아날로그 신호 정보는 각 프레임 주기 동안, 한 번에 한 행씩, 상기 어레이의 픽셀 열에 인가된다.
또한, 유사한 시스템이, 본 명세서에 참조로 병합된프로젝션 디스플레이 Ⅴ(Projection Displays Ⅴ), 회보 SPIE, 제 3634권의 197페이지에서 206페이지(1999년)에 나와 있는, 제이. 에이. 시미쯔(J. A. Shimizu)의 공보, "단일 패널 반사 LCD 프로젝터(Single Panel Reflective LCD Projector)"에 개시되어 있다. 이러한 시스템을 개시하고 있는 다른 참조 문헌은, 공개된 일본 특허 출원 번호 제 09,292,160호 및 10,091,886호와, 미국 특허 번호 제 5,914,817호 및 5,946,054호와, 국제 공개 번호 제 WO 95/13561호(출원 번호 제 PCT/US94/12289)와, IBM 기술 개시 사보(Technical Disclosure Bulletin) 제 40권, 제 12호의 165페이지부터 167페이지이다. 이러한 타입의 시스템에서는, 반사 LCD가 이미지를 생성하는데 사용된다. 화상 정보가 반사되어 나오는 LCD 상의 활성 영역은 패턴 알루미늄 거울의 어레이로 이루어진다. 상기 반사 거울은 어레이의 상부에 형성되어, 주소 회로 및 픽셀 트랜지스터를 덮는다.
인입 조명 빔은 편광 빔-분할기나 "PBS"로 이끌어진다. 상기 PBS는 편광된 빔을 반사 LCD로 이끄는데, 이 PBS는 상기 화상 정보로 편광을 변조시킨다. 반사 LCD는 상기 PBS와 공동으로, 화상이 프로젝션 렌즈를 관통하여 스크린 상으로 나아가도록 이끈다.
시스템 안의 모든 구성 요소 중에서도, LCD 패널과, PBS와, 프로젝션 렌즈만이 이미지 생성(imaging) 경로 안에 있다. 따라서, 이들 구성 요소는 투사된 이미지의 질에 결정적으로 중요하다. 전형적인 PBS는 약 +/-1°의 작은 각 범위에 걸쳐서 매우 우수한 편광 콘트라스트 또는 "흡광(extinction)"을 갖지만, +/-12°에 이르는 더 넓은 각 수용 범위는 흡광에서의 트레이드-오프(trade-off)로만 가능하다.
고 콘트라스트 이미지를 생성하기 위해서는, PBS가 투과뿐만 아니라 반사의 경우에 대해 고유-편광(eigen-polarizations)("p" 및 "s") 간에 높은 선택도(selectivity)를 갖는 것이 필수적이다. 이러한 이유로, 전편광기(pre-polarizers) 및/또는 후편광기(post-polarizers)는 상기 선택도, 결과적으로 프로젝션 시스템에서 공통인 넓은 콘(cone) 각도를 위한 광학 시스템 콘트라스트를 복구하는데 사용된다.
일반적으로, 시트(sheet) 타입의 편광기가 이러한 목적을 위해 사용되는데, 시트 타입의 편광기가 매우 높은 선택도를 가지며, 거의 공간을 차지하지 않고, 상대적으로 저렴하기 때문이다. 격자(grid) 편광기 역시 사용될 수 있다. 그러나, 시트 편광기 또는 격자 편광기가 광 경로 안에 놓일 때, 이것들은 PBS의 고유-편광 필드와는 대개 다른 고유-편광 필드를 생성한다. 상기 두 필드가 부합되지 않으므로, 결과적 선택도는 감소하고 시스템 콘트라스트는 떨어진다.
본 발명은 하나 이상의 전기-광학 프로젝션-타입의 이미지 디스플레이 디바이스를 채택하는 컬러 이미지 디스플레이 시스템에 관한 것이다. 그러한 디스플레이 디바이스는 투과(transmissive) 또는 반사 모드 중 어느 하나에서, 광 변조기 역할을 하여, 각 픽셀 포인트에서 투사된 광의 그레이 레벨을 제어한다. 더 구체적으로 말하면, 본 발명은 반사 액정(LC: liquid crystal) 광 밸브와 입사광 및 반사광을 분리시키는 편광 빔 분할기를 구비하는 컬러 디스플레이 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본 발명이 관계된 타입의 컬러 이미지 디스플레이 디바이스의 광학 시스템의 개략도.
도 2는 반사 광 변조기에서 픽셀의 행 및 열을 주소지정하기 위한 전자 회로를 도시하는 블록도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따라, 시트(sheet) 편광기와, 편광 빔-분할기와, 반사 광 변조기의 배열을 도시하는 도면.
도 4는 도 3의 실시예에서 광원으로부터 수신된 광 빔의 광선 콘(cone of rays)을 예시하는 도면.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 공간 절약 구성에서, 복수의, 스태거된 편광 시트와, 편광 빔-분할기와, 반사 광 변조기의 배열을 도시하는도면.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따라, 격자 편광기와, 편광 빔-분할기와, 반사 광 변조기를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따라, 시트 편광기 또는 격자 편광기와, 편광 빔-분할기와, 반사 광 변조기의 배열을 도시하는 도면.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의, 각각 바람직한 제 4 실시예와 제 5 실시예에 따른 배열을 도시하는 도면.
본 발명의 주요 목적은 반사 액정 광 변조기와 상기 광 변조기 정면에 배열되어, 상기 설명한 문제점들을 피해 가는, 입사광 및 반사광을 분리시키기 위한 편광 빔-분할기(PBS: polarizing beam-splitter)를 포함하는 컬러 이미지 디스플레이 시스템을 제공하는 것이다.
이 같은 목적뿐만 아니라, 다음에 이어지는 논의로부터 명백해지는 다른 목적은 본 발명에 따라 전편광기(pre-polarizer)나 후편광기(post-polarizer)와 편광 프리즘(PBS)의 특별한 배열을 제공함으로써 달성되는데, 여기서, 상기 편광기 타입 둘 모두의 필드는 동일하게 제작될 수 있어서, 시스템 콘트라스트가 향상될 수 있다.
더 구체적으로, 본 발명은
(a) 제 1 축을 따라 광 빔을 생성하는 광원과,
(b) 픽셀에 인가된 디스플레이 신호에 의거하여 상기 픽셀로부터 반사된 광의 편광을 변조시키기 위한 주소지정 가능한 픽셀의 어레이를 구비하며, 실질적으로 평면인 제 1 표면을 형성하는 광 변조기의 상기 픽셀의 어레이는 상기 제 1 표면과 실질적으로 수직인 방향으로 상기 광 빔을 수용 및 반사시키도록 배열된, 반사 광 변조기와,
(c) 화상 이미지에 대응하는 디스플레이 신호로 상기 광 변조기의 픽셀의 어레이를 되풀이하여 주소 지정하는 전자 회로와,
(d) 상기 제 1 축을 가로막는(intercepting) 제 2 축을 따라 정렬된 광학 축을 구비하며, 디스플레이 스크린 상으로 광을 수용 및 투사하도록 배열되는, 프로젝션(projection) 렌즈와,
(e) 법선 n을 지닌 반사/투과 표면을 구비하고, 상기 제 1 축 및 제 2 축 둘모두 위에 개재되어서(interposed) 상기 광원에서 나오는 광 빔을 가로막아 그 빔을 상기 광 변조기로 넘겨주며, 상기 광 변조기에서 나온 반사된 광을 가로막아 상기 제 2 축을 따라 상기 프로젝션 렌즈에 일정(given) 편광을 지니고서 상기 반사된 광을 넘겨주는, 편광 빔-분할기(PBS: polarizing beam-splitter)와,
(f) 상기 광 빔을 수용 및 편광시키기 위해 상기 제 1 축 및 제 2 축 중 하나를 따라 배열되고, 상기 법선 n에 평행하게 연장하는 편광기 흡수 축을 구비하는, 편광기를 포함한다.
본 발명을 완전히 이해하기 위하여, 이제 첨부된 도면에 예시된 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 관해 다음의 상세한 설명을 참조할 것이다.
이제, 본 발명의 바람직한 실시예가 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명될 것이다. 여러 도면에 있는 동일한 요소에는 같은 참조 번호가 지정된다.
도 1은 앞서 언급한 시미쯔의 논문, "단일 패널 반사 LCD 프로젝터"에 설명된 바와 같은 "컬러 스크롤링(color scrolling)" 광학 배열을 도시한다. 이 같은 광학 시스템은 시스템 광 효율에 지장을 주지 않고서 단일의 반사 LCD 변조기나 "패널"을 사용한다는 이점을 제공한다.
상기 스크롤링 컬러 시스템으로, 세 컬러 모두 패널 위에 항상 존재한다. 램프(10)에서 나온 백색 광은 성분이 되는 적색, 녹색 및 청색 빔으로 분할된다. 상기 컬러 빔은 패널을 위에서부터 아래로 가로질러 스크롤하는, 공간적으로 분리된 광 줄무늬로 조명한다. 한 컬러가 패널의 하부를 스크롤하여 벗어나면, 즉시 상부에 다시 모습을 나타낸다.
컬러 이미지를 생성하기 위해, LCD는 동시에 세 개의 다른 장소에 효과적으로 주소 지정된다. 주어진 컬러, 예컨대 녹색에 대한 데이터는 이전의 컬러인 청색이 지나가고 난 뒤 바로 행에 기록된다. 이어서, 녹색 대역이 픽셀을 조명한다. 패널은 세 개의 장소에서 주소 지정되며, 이들 주소 행들은 조명 패턴과 일치하여 하향 이동한다. 실제로, 오직 한 행만이 한 번에 활성되어, 활성된 행은 패널 주변에서 위에서 중심으로, 밑으로 점프한다. 그리고 나서, 주소는 상부로 되돌아가며, 그 순서는 다음 번 패스에서 하나씩 증가된 행 번호 각각으로 반복된다.
세 개의 패널 시스템과 컬러 휠(wheel) 시스템과 비교할 때, 상기 스크롤링 컬러 시스템은 완전한 스펙트럼의 능률을 지니고 있어서, 세 개의 패널 시스템만큼이나 밝을 수 있다. 컬러 휠 시스템과 비교하면, 상기 스크롤링 컬러 구조는 명목상 상기 스펙트럼의 능률의 세 배인 능률을 가진다.
광학 경로는 각 주요 컬러인 청색, 녹색 및 적색 각각에 대해 하나씩, 세 개의 회전하는 스캐닝 프리즘(12,13 및 14)을 이용한다. 렌즈 적분기 어레이(16)는 분포의 모양을 만들고 균질화하여 넓은 조명 줄무늬를 형성하는데 사용된다. 광 경로는 이색성(dichroic) 컬러 필터를 사용하여 청색, 녹색 및 적색 채널로 분할되는데, 각 채널 안에 하나의 회전 프리즘(12,13,14)을 지닌다. 세 개의 프리즘은 30도 만큼 또는 완전한 수직 스캔의 1/3만큼 서로에 대해 위상에서 오프셋되어 있다. 이러한 위상 오프셋은 LCD 패널에서 특별한 컬러 분리를 생성한다. 이색성 컬러 필터(18,20)는 상기 컬러들을 단일의 조명 빔으로 재조합하는데 사용된다. 그리고 나서, 그 빔은 편광 빔-분할기(PBS: polarizing beam-splitter)(22)에 부딪힌다. 상기 PBS(22)는 상기 편광된 빔을 반사 LCD 패널(24) 위로 이끄는데, 상기 반사LCD 패널은 화상 정보로 편광을 변조한다. LCD 패널은 PBS와 공동으로, 화상을 전진시켜 프로젝션 렌즈(26)를 통과해서 스크린(도시되지 않음) 상으로 이끈다.
반사 LCD 패널은 시스템에서 가장 중요한 소자이다. 상기 반사 LCD 패널은 단일 패널 시스템의 해상도, 속도 및 구조적 요건을 맞추어야 한다. 이 같은 패널의 상세한 사항은 앞서 언급한 시미쯔의 논문, "단일 패널 반사 LCD 프로젝터"에 설명되어 있다. 상기 패널(24)은 도 2에 도시된 바와 같이, 행 및 열로 배열된 주소지정 가능한 픽셀의 능동 매트릭스나 어레이를 구비하는 것으로 충분한데, 이는 각 픽셀에 인가된 전압 레벨이나 신호에 따라 픽셀로부터 반사된 광의 편광을 변조시킨다. 픽셀은 한 열씩 그리고 한 행씩 주소 지정되며, 이미지 데이터를 나타내는 디스플레이 신호를 제공받는다.
도 1에 도시된 시스템에서, 스크롤링 광 빔은 제 1 축(28)을 따라 PBS(22)에 인가되고, 그것의 제 2 축(30)을 따라 LCD 패널(24)쪽으로 반사된다. 이들 두 축은 서로직각일 수 있으나, 의무 사항은 아니다. 제 1 축(28)을 따라 PBS(22)로 이끌어진 광 빔은 축(28)과는 수직인, 그것의 평면 평행 표면으로 배치된 시트 편광기를 통과해 지나간다. 만약 입사 빔 안의 광선 모두가 축(28)과 평행하다고 가정한다면, PBS(22) 및 액정 디스플레이(24)는 PBS를 통과해 프로젝션 렌즈(26)로 나아간 광의 양을 정확히 제어할 것이다. 만약 입사광의 편광이 LCD 패널(24)에 의해 바뀌지 않는다면, 이 광의 100%는 PBS에 의해 입사 빔으로 다시 반사될 것이다. 편광이 LCD 패널(24)에 의해 바뀌었던 정도로, 이 같은 광은 PBS(22)를 통과해 프로젝션 렌즈로 나아갈 것이다.
그러나, 도 1의 광학 시스템은 12%에 이르는 "수용 콘(cone of acceptance)"을 지닌 광선이 PBS(22) 상에 충돌하게 해준다. 편광기(32)를 지나서 서로 다른 방향으로 이동하는 광선은 벡터(s)의 여러(different) 방향으로 편광될 것이므로, LCD 패널은 상기 광선의 편광을 정확히 변경할 수 없다. 특히, 입사 빔 쪽으로 반사되었어야 하는 광의 일부는 PBS를 지나 프로젝션 렌즈로 진행하며, PBS를 지나 프로젝션 렌즈로 나아갔어야 하는 광의 일부는 광원 쪽으로 다시 반사된다. 달리 말하면, "흡광(extinction)" 혹은 콘트라스트의 질은 넓은 수용 콘에 의해서 직접적으로 영향받는다.
도 3은 PBS의 반사 평면에 대하여 특정 각도로 시트 편광기나 격자 편광기의 흡수 축을 배열함으로써 이 같은 문제가 본 발명에 따라 어떻게 해결될 수 있는 가를 예시한다.
(이 경우)시트 편광기(36)와 PBS 프리즘(22)의 특정 배열로, 프리즘과 시트 편광기의 필드는 순응하도록(conform) 만들어질 수 있다. 이것은 반사에 있어서의 프리즘의 선택도를 강화시킨다. 이색성 코팅이, 투과된 모드 사이에서 매우 높은 선택도를 획득하는 것은 상대적으로 쉬운 반면, 반사된 모드에 대해서는 그렇게 하기가 거의 불가능하다.
이러한 두 가지 발견을 결합시켜, 고-콘트라스트 시스템을,투과에서만 최대 선택도를 획득하도록 최적화된, 이색성 프리즘 코팅에 기초할 수 있는데, 이로써, 적절하게 선택된 방위에 있는 단일의 시트 편광기는반사에서 높은 선택도를 제공한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이색성의 다층 스택으로 형성된, 이색성의 편광 빔-분할기(22)는 법선(n)을 지닌 평면 반사 표면(34)을 갖는다. 광원에서 나온 광은 축(28)을 따라 들어와서, 축(30)을 따라 아래쪽으로 반사 LCD 광 변조기(24)로 반사된다.
맞은편 평면 평행 표면을 가진 시트 편광기(36)는 법선(n)과 평행한 자체의 편광기 흡수 축을 갖고 제 1 축(28)을 따라 배치된다. 편광기(36)의 이 같은 흡수 축은 고유-편광 "s"가 법선(n)에 수직이고 PBS(22)의 반사 표면(34)에 평행하도록 배향된다.
전편광기(36)는 PBS 이색성 스택과 동일한 매질에 담긴 단일의 시트이다.
상기 시트 편광기는 광학 축과 평행인 방향으로 최대의 흡수를 갖는 단축의(uni-axial), 광학적으로는 이방성(an-isotropic)인 물질로서 설명될 수 있다.
투과된 편광은 다음과 같이 정의된다.
여기서, 단위 벡터는 투과된 편광의 필드를, 단위 벡터 R은 광선을, 그리고 단위 벡터는 편광기의 흡수 축 방향을 나타낸다.
이색성 프리즘 코팅은,
과,
으로 정의된(고유) 편광 상태 사이를 구별하는데, 단위 벡터은 이색성 평면의 법선을 나타낸다.
만약 두 벡터와이 정렬한다면, 수학식 1과 수학식 2로부터, 벡터와또한 평행해야 하는, 즉, 두 편광기의 편광 필드가 순응해야 한다는 사실이 뒤따라 온다.
도 4는 이러한 원리를, 도 3에 도시된 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 적용하여 예시한다. 이미지 형성 시스템의 수용 콘으로써 한정된 빔 경계는 경계선(38 및 40)으로 표시된다. 전편광기(36)의 흡수 축을 PBS 반사 표면(34)의 법선(n)에 평행하게 배열함으로써, 시트 편광기를 통과해 지나가는 광은 빔-분할기의 원근으로부터, 얼마나 큰 콘 각도가 사용되는 지와는 상관없이, 모든 광선에 대해 순수하게 "s"로 편광된 광이다.
도 5는 공간을 절약하기 위해 스태거된 전편광기 시트(36a 및 36b)를 사용하는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한다. 다시, 이들 시트의 편광기 흡수 축은 반사 표면(34)에의 법선(n)과 함께 정렬한다. 그러나, 이 실시예는 빔이 두 편광기를 통과해 지나가야 하는 곳에서 약간의 광 손실을 가져온다.
도 6은 격자 전편광기(42)를 사용하는 본 발명의 제 3 실시예를 도시하는데, 상기 격자 전편광기(42)는 격자 방향과 수직인, "s"로만 편광된 광만을 통과시킨다. 격자 방위는 이색성 PBS(22) 안의 반사 표면의 법선(n)에 평행하기 때문에, 전기적 벡터(S)는 격자 와이어에 수직인데, 상기 전기적 벡터는 상기 표면(34)에서 반사된 바와 같이 역시 광선의 평면에 여전히 수직이다.
도 7은 본 발명의 제 4 실시예를 도시하는데, 여기서, 소자의 순서는 이미지 생성 경로에서 거꾸로 되었다. 이 경우, 후편광기(44)(시트 편광기나 격자 타입의 편광기 중 어느 하나)는 PBS(22)와 프로젝션 렌즈(26) 사이에 배치된다.
상기 PBS는 입사광의 "s" 성분을 효과적으로 반사시키고, "p" 편광된 광만을 투과한다. 암(dark) 상태에서, LCD(24)는 광을, 그것의 편광을 바꾸지 않고서 반사시킨다. 상기 PBS는 "p" 편광된 광 부분을 반사시키는데, 이는 후편광기가 사용되지 않는다면, 콘트라스트를 감소시킬 것이다. 후편광기(44)는 상기 "p" 편광된 광을 효과적으로 흡수시켜, 상기 콘트라스트를 복구시킨다.
상술한 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에서, PBS(22)는 반사 표면(34)을 갖는 이색성의, 다층 스택으로 형성된다. 도 8a 및 8b는 각각 본 발명의 제 5 및 제 6의 실시예를 예시하고 있는데, 이것들은 와이어 격자 타입의 PBS를 사용한다. 이들 실시예 모두에서는, PBS의 격자 와이어가 (명목상의) 입사 평면에 평행한데, 여기서, 상기 와이어 격자를 통과해 투과된 광은 상기 와이어에 수직인 평면에서 진동한다. 전 편광기(48)(도 8a) 및 후편광기(50)(도 8b)는 PBS(22)의 격자 와이어(46)에 평행하게 배향된다.
이리하여, 컬러 전기-광학 디스플레이 디바이스를 위한 새로운 고 콘트라스트 편광 광학을 도시 및 설명하였는데, 이 새로운 고 콘트라스트 편광 광학은 그것을 위해 추구된 모든 목적과 이점을 달성한다. 그러나, 당업자는 바람직한 실시예를 개시하는 본 명세서 및 첨부된 도면을 고려한 후에는, 본 발명의 다수의 교체, 변경, 변화 및 다른 사용 및 적용이 명백해질 것이다. 예를 들어, 본 발명은 임의의 알려져 있는 타입(예컨대, 시트 편광기나 격자 타입의 편광기의 전편광기나 후편광기(혹은 양쪽 다)를 채택할 수 있다. 그러한 편광기는 PBS와 함께 매질 속에 담겨있거나 공기 중에 배치될 수 있다. 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않는 그런 모든 교체, 변경, 변화 및 다른 사용 및 적용은 본 발명에 의해 커버가 되는 것으로 생각되어지며, 이어지는 청구 범위에 의해서만 한정되게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 하나 이상의 전기-광학 프로젝션-타입의 이미지 디스플레이 디바이스를 채택하는 컬러 이미지 디스플레이 시스템에 이용된다.

Claims (8)

  1. 이미지 디스플레이 시스템으로서,
    (a) 제 1 축(28)을 따라 광 빔을 생성하는 광원(10,12,13,14,16,18,20)과,
    (b) 픽셀에 인가된 디스플레이 신호에 따라 상기 픽셀로부터 반사된 광의 편광을 변조시키기 위한 주소지정 가능한 픽셀의 어레이를 구비하며, 실질적으로 평면인 제 1 표면을 형성하는 광 변조기의 상기 픽셀의 어레이는 상기 제 1 표면과 실질적으로 수직인 방향으로 상기 광 빔을 수용하고 반사시키도록 배열된, 반사 광 변조기(24)와,
    (c) 화상 이미지에 대응하는 디스플레이 신호로 상기 광 변조기의 픽셀의 어레이를 반복하여 주소 지정하는 전자 회로와,
    (d) 상기 제 1 축(28)과 교차하는(intercepting) 제 2 축(30)을 따라 정렬된 광학 축을 구비하며, 디스플레이 스크린 위로 광을 수용하고 투사하도록 배열되는, 프로젝션(projection) 렌즈(26)와,
    (e) 법선 n을 지닌 반사/투과 표면을 구비하고, 상기 제 1 축 및 제 2 축 둘 모두 위에 개재되어서(interposed) 상기 광원(10)에서 나오는 광 빔을 받아 그 빔을 상기 광 변조기(24)로 넘겨주며, 상기 광 변조기에서 나온 반사된 광을 받아 상기 제 2 축을 따라 상기 프로젝션 렌즈(26)에 일정(given) 편광을 갖는 상기 반사된 광을 넘겨주는, 편광 빔-분할기(PBS: polarizing beam-splitter)(22)와,
    (f) 상기 광 빔을 수용 및 편광시키기 위해 상기 제 1 축 및 제 2 축 중 하나를 따라 배열되고, 상기 법선 n에 평행하게 연장하는 편광기 흡수 축을 구비하는, 편광기(36,42,44,48,50)를
    포함하는, 이미지 디스플레이 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 편광기(36,42,48)는 상기 광원(10)과 상기 PBS 사이에서 상기 제 1 축(28) 위에 배치되는, 이미지 디스플레이 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 편광기(44,50)는 상기 PBS와 상기 프로젝션 렌즈 사이에서 상기 제 2 축(30) 위에 배치되는, 이미지 디스플레이 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 편광기는 시트(sheet) 타입의 편광기인, 이미지 디스플레이 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 편광기는 격자(grid) 타입의 편광기인, 이미지 디스플레이 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 편광기와 상기 PBS는 액체 매질 내에 담겨있는, 이미지 디스플레이 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 PBS는 이색성의 다층 스택(dichroic multilayerstack)을 포함하는, 이미지 디스플레이 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 PBS는 복수의 격자 와이어를 구비한 편광 와이어 격자를 포함하며, 여기서, 상기 편광기의 흡수 축은 상기 격자 와이어에 평행하게 배향되는(oriented), 이미지 디스플레이 시스템.
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