[發明專利]使用液晶顯示面板的立體顯示裝置

無效

• 申請號: 200680046871.0
• 申請日: 2006-11-29
• 公開（公告）號: CN101331775A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發明（設計）人: B·D·席渥斯坦
• 申請（專利權）人: 伊斯曼柯達公司
• 主分類號: H04N13/00
• 分類號: H04N13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳;張志醒

相關申請的交叉引用

本申請涉及由Silverstein等人于2005年5月3日提交的、標題為“DISPLAY?APPARATUS?USING?LCD?PANEL”的未決美國專利申請序列號No.11/120331，其公開內容在此引作參考。

技術領域

本發明一般地涉及電子投影，且更特別地涉及使用一個或多個液晶(LC)調制器面板來形成全色立體投影圖像的立體電子投影裝置。

背景技術

液晶(LC)技術已被成功地開發用以許多顯示器應用，范圍從單色字母數字顯示面板到膝上型電腦，且甚至到大規模全色顯示器。如所熟知的，LC器件通過為每一對應像素選擇性地調制入射光的偏振狀態而將圖像形成為一陣列的像素。LC技術的不斷改良已產生降低成本、提高生產率及可靠性，及減少功率消耗的利益，且具有穩定改進的成像特性(諸如解析度、速度及色彩)。

通常用于膝上型電腦及較大顯示器件的一種類型的LC顯示組件為所謂的“直接觀看”LCD面板，其中一液晶層夾在玻璃或其他透明材料的兩個薄片之間。薄膜晶體管(TFT)技術的不斷改良已證實有益于直接觀看LCD面板，允許將晶體管愈加密集地封裝到單個玻璃窗的區域中。另外，已開發了實現更薄層及更快響應時間的新LC材料。這又有助于提供具有改進的解析度及增加的速度的直接觀看LCD面板。因此，具有改進的解析度及色彩的更大、更快LCD面板正被設計及成功地用于全動態成像。

另一方面，小型化及微光刻技術的利用已使得能夠研發不同類型的LC器件。硅上液晶(LCOS)技術已通過將液晶材料密封在硅電路的結構化背板上使得能夠研發高度密集的空間光調制器。實質上，LCOS制造結合LC設計技術與互補金屬氧化物半導體(CMOS)制造工藝。

使用LCOS技術，成像面積通常小于一平方英寸的LC芯片能夠形成具有幾百萬像素的圖像。相對成熟程度的硅蝕刻技術已證實有利于快速研發呈現高速度及卓越解析度的LCOS器件。LCOS器件已在諸如背投電視及商業投影裝置的應用中用作空間光調制器。

隨著數字影院及相關電子成像機會的到來，相當多的注意力已針對研發電子投影裝置。為了提供傳統電影品質影片放映機的競爭性替代物，數字投影裝置必須滿足高性能標準，提供高解析度、寬色域、高亮度及超過1000∶1的連續幀畫面(frame-sequential)對比度。LCOS?LCD表現出具有作為高品質數字影院投影系統的空間光調制器的優勢。這些優勢包括相對大的器件尺寸、像素之間小的間隙及良好的器件成品率。

參看圖1，顯示了使用LCOS?LCD器件的傳統電子投影裝置10的簡化方塊圖。每一色彩路徑(r＝紅色，g＝綠色，b＝藍色)使用形成一調制光束的類似組件。每一路徑內的個別組件以附加的r、g或b來適當地標注。追隨紅色路徑，一紅色光源20r提供未調制的光，該光通過均勻化元件22r調節以提供均勻光照。一偏振光束分光器24r導引具有適當偏振狀態的光至一空間光調制器30r，該空間光調制器30r在一陣列的像素點上選擇性地調制入射紅色光的偏振狀態。空間光調制器30r的作用形成一全色圖像的紅色分量。沿一光軸O_r傳輸經由偏振光束分光器24r的來自該圖像的調制光被導向至二向色組合器26，其通常為一X棱鏡或一Philips棱鏡。二向色組合器26組合來自單獨光軸O_r/O_g/O_b的紅色、綠色及藍色調制圖像以形成用于沿一公共光軸O的投影透鏡32的、組合的多色圖像，以便投影至一顯示器表面40(諸如一投影屏幕)上。藍色及綠色光調制的光學路徑類似。通過均勻化元件22g調節的來自綠色光源20g的綠色光被導向經由一偏振光束分光器24g至一空間光調制器30g。沿一光軸O_g傳輸的來自該圖像的調制光被導向至二向色組合器26。類似地，通過均勻化學器件22b調節的來自藍色光源20b的藍色光被導向經由一偏振光束分光器24b至一空間光調制器30b。沿一光軸O_b傳輸的來自該圖像的調制光被導向至二向色組合器26。

在利用具有與圖1相類似的配置的LCOS?LCD空間光調制器的電子投影裝置的實例中有在美國專利第5808795號(Shimomura等人)；第5798819號(Hattori等人)；第5918961號(Ueda)；第6010221號(Maki等人)；第6062694號(Oikawa等人)；第6113239號(Sampsell等人)；及第6231192號(Konno等人)中所揭示的實例。