JP2000338599A - 投影表示システム用光学装置およびホログラフィックミラーの製造方法。 - Google Patents
投影表示システム用光学装置およびホログラフィックミラーの製造方法。Info
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- H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
- H04N5/7416—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal
- H04N5/7441—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal the modulator being an array of liquid crystal cells
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スクリーン上の発光点をはっきりと識別でき
る投影表示システム用光学装置を提供することを課題と
する。 【解決手段】 投影表示システム用光学装置は、ＬＣＤ
プロジェクタ（３）と、スクリーン（２）上に発光点を
形成する発光点プロジェクタ（１）と、スクリーンから
反射した光の中から、発光点からの光を抽出する発光点
抽出手段（４）と、反射した発光点を検出する発光点検
出手段（５）と、検出信号をベースにＬＣＤプロジェク
タ（３）の表示画像形成動作を制御する発光制御手段
（７）とを備え、発光点抽出手段（４）は発光点プロジ
ェクタ（１）の少なくとも１つの波長において光学的に
処理されたホログラフィックミラー（４）から構成され
ている。
る投影表示システム用光学装置を提供することを課題と
する。 【解決手段】 投影表示システム用光学装置は、ＬＣＤ
プロジェクタ（３）と、スクリーン（２）上に発光点を
形成する発光点プロジェクタ（１）と、スクリーンから
反射した光の中から、発光点からの光を抽出する発光点
抽出手段（４）と、反射した発光点を検出する発光点検
出手段（５）と、検出信号をベースにＬＣＤプロジェク
タ（３）の表示画像形成動作を制御する発光制御手段
（７）とを備え、発光点抽出手段（４）は発光点プロジ
ェクタ（１）の少なくとも１つの波長において光学的に
処理されたホログラフィックミラー（４）から構成され
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、投影表示システム
用、特にＬＣＤプロジェクタ用の光学装置に関する。
用、特にＬＣＤプロジェクタ用の光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】投影表示システム用光学装置は、当業者
には公知である。特開平５−２２４６３６号公報には、
ＬＣＤマトリクスを含むシステムが記載されている。Ｌ
ＣＤマトリクスからの表示画像は、ビーム分割ミラーお
よび投影レンズを通過した後、スクリーン上に投影され
る。一方、光ポインタから発光点が生成され、この発光
点がスクリーン上で反射する。スクリーン上の表示画像
および発光点の光は、投影レンズを通って進む。そし
て、発光点のみがビーム分割ミラーで反射され、反射さ
れた発光点は、画像リターンレンズおよび画像縮小レン
ズを通ってセンサ手段に達する。センサ手段は、表示画
像に対する発光点の位置を検出し、結果として得られた
情報をコンピュータに送る。発光点は赤外線によって実
現され、ビーム分割ミラーは二色性ミラーによって実現
される。ビーム分割ミラーは、ＬＣＤマトリクスの表示
画像を構成する可視光をスクリーン上に投影し、赤外線
によって構成される発光点のみを選択的に反射すること
ができ、それによって、発光点をリターン画像レンズへ
と導くことができる。
には公知である。特開平５−２２４６３６号公報には、
ＬＣＤマトリクスを含むシステムが記載されている。Ｌ
ＣＤマトリクスからの表示画像は、ビーム分割ミラーお
よび投影レンズを通過した後、スクリーン上に投影され
る。一方、光ポインタから発光点が生成され、この発光
点がスクリーン上で反射する。スクリーン上の表示画像
および発光点の光は、投影レンズを通って進む。そし
て、発光点のみがビーム分割ミラーで反射され、反射さ
れた発光点は、画像リターンレンズおよび画像縮小レン
ズを通ってセンサ手段に達する。センサ手段は、表示画
像に対する発光点の位置を検出し、結果として得られた
情報をコンピュータに送る。発光点は赤外線によって実
現され、ビーム分割ミラーは二色性ミラーによって実現
される。ビーム分割ミラーは、ＬＣＤマトリクスの表示
画像を構成する可視光をスクリーン上に投影し、赤外線
によって構成される発光点のみを選択的に反射すること
ができ、それによって、発光点をリターン画像レンズへ
と導くことができる。
【０００３】このようなシステムではいくつかの問題が
生じる。例えば、ビーム分割ミラーが投影光路に配置さ
れているので、反射や散乱のために表示画像が劣化する
可能性がある。更に、発光点は、赤外線すなわち不可視
光によって実現される。従って、スクリーン上で光ポイ
ンタが指定する位置をオペレータが検討することができ
るようにするためには、光ポインタは、可視光と不可視
光の両方を含む出射光を放射することが必要である。一
方、可視光と赤外線の両方を用いる場合であっても、発
光点をスクリーン上ではっきりとは識別できない。この
ように、この点をスクリーン上ではっきりと識別できな
いのは、ＬＣＤマトリクスから出射する背景の明るさに
比べて、発光点の光の強度が不足しているからである。
また、発光点が速く動きすぎ、サイズが小さい、という
ことも、この点をはっきりとは識別できない原因であ
る。
生じる。例えば、ビーム分割ミラーが投影光路に配置さ
れているので、反射や散乱のために表示画像が劣化する
可能性がある。更に、発光点は、赤外線すなわち不可視
光によって実現される。従って、スクリーン上で光ポイ
ンタが指定する位置をオペレータが検討することができ
るようにするためには、光ポインタは、可視光と不可視
光の両方を含む出射光を放射することが必要である。一
方、可視光と赤外線の両方を用いる場合であっても、発
光点をスクリーン上ではっきりとは識別できない。この
ように、この点をスクリーン上ではっきりと識別できな
いのは、ＬＣＤマトリクスから出射する背景の明るさに
比べて、発光点の光の強度が不足しているからである。
また、発光点が速く動きすぎ、サイズが小さい、という
ことも、この点をはっきりとは識別できない原因であ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、スク
リーン上の発光点をはっきりと識別できる投影表示シス
テム用光学装置を提供することである。
リーン上の発光点をはっきりと識別できる投影表示シス
テム用光学装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】ここで、二色性ミラーの
代わりに、特定の波長において光学的に処理されたホロ
グラフィックミラーを用いると、表示画像形成手段から
出射する表示画像に影響を与えることなく、可視光の通
過がより良好になり、選択した波長から光を抽出するの
により良好に適合する、ということを確認した。更に、
ホログラフィックミラーであれば、赤外線レーザポイン
タが不要になる。
代わりに、特定の波長において光学的に処理されたホロ
グラフィックミラーを用いると、表示画像形成手段から
出射する表示画像に影響を与えることなく、可視光の通
過がより良好になり、選択した波長から光を抽出するの
により良好に適合する、ということを確認した。更に、
ホログラフィックミラーであれば、赤外線レーザポイン
タが不要になる。
【０００６】本発明は、スクリーン上に投影する表示画
像を形成する表示画像形成手段と、スクリーン上に発光
点を形成する発光点プロジェクタと、スクリーンから反
射した光の中から、発光点からの光を抽出する発光点抽
出手段と、この発光点抽出手段からの光を受け取ると、
反射した発光点を検出する発光点検出手段と、この発光
点検出手段が検出した発光点を表す検出信号に応答し
て、この検出信号をベースに表示画像形成手段の表示画
像形成動作を制御する発光制御手段とを含み、この発光
点抽出手段が、発光点プロジェクタの少なくとも１つの
波長において光学的に処理されたホログラフィックミラ
ーであることを特徴とする投影表示システム用光学装置
を提供する。
像を形成する表示画像形成手段と、スクリーン上に発光
点を形成する発光点プロジェクタと、スクリーンから反
射した光の中から、発光点からの光を抽出する発光点抽
出手段と、この発光点抽出手段からの光を受け取ると、
反射した発光点を検出する発光点検出手段と、この発光
点検出手段が検出した発光点を表す検出信号に応答し
て、この検出信号をベースに表示画像形成手段の表示画
像形成動作を制御する発光制御手段とを含み、この発光
点抽出手段が、発光点プロジェクタの少なくとも１つの
波長において光学的に処理されたホログラフィックミラ
ーであることを特徴とする投影表示システム用光学装置
を提供する。
【０００７】本発明において、表示画像形成手段からの
表示画像は、画像焦点合わせ手段を通って放射されスク
リーン上に投影される。発光点プロジェクタから放射さ
れる光は、スクリーン上に発光点を形成する。スクリー
ン上に投影された表示画像および発光点から反射された
光および散乱した光は、スクリーンと表示画像形成手段
との間に配置されたホログラフィックミラーに入射す
る。ホログラフィックミラーは、入射光の中から、発光
点からの光を抽出し、それを発光点検出手段に送る。次
に、表示制御手段が、発光点検出手段が検出した点を表
す信号を受け取り、表示画像形成手段の表示画像形成動
作を制御する。
表示画像は、画像焦点合わせ手段を通って放射されスク
リーン上に投影される。発光点プロジェクタから放射さ
れる光は、スクリーン上に発光点を形成する。スクリー
ン上に投影された表示画像および発光点から反射された
光および散乱した光は、スクリーンと表示画像形成手段
との間に配置されたホログラフィックミラーに入射す
る。ホログラフィックミラーは、入射光の中から、発光
点からの光を抽出し、それを発光点検出手段に送る。次
に、表示制御手段が、発光点検出手段が検出した点を表
す信号を受け取り、表示画像形成手段の表示画像形成動
作を制御する。
【０００８】すなわち、本発明によれば、ホログラフィ
ックミラーは、スクリーン上に表示画像を送る役割とと
もに、スクリーン上で反射された光から発光点を抽出す
る役割を有するように配置されている。
ックミラーは、スクリーン上に表示画像を送る役割とと
もに、スクリーン上で反射された光から発光点を抽出す
る役割を有するように配置されている。
【０００９】ホログラフィックミラーの利点の１つは、
表示画像を表示画像形成手段から出射することに影響を
与えることなく、発光点からの光を反射することができ
ることである。このようなことができるのは、ホログラ
フィックミラーが非常に高い波長選択性を有しているた
めであり、それによって、非常に限定された狭い帯域の
周波数を入射光からフィルタリングするという役割を果
たす。
表示画像を表示画像形成手段から出射することに影響を
与えることなく、発光点からの光を反射することができ
ることである。このようなことができるのは、ホログラ
フィックミラーが非常に高い波長選択性を有しているた
めであり、それによって、非常に限定された狭い帯域の
周波数を入射光からフィルタリングするという役割を果
たす。
【００１０】好ましくは、表示画像形成手段はＬＣＤプ
ロジェクタであり、発光点プロジェクタはレーザポイン
タである。
ロジェクタであり、発光点プロジェクタはレーザポイン
タである。
【００１１】レーザポインタの波長は、可視光の範囲で
あっても赤外線の範囲であってもよい。最も好ましく
は、レーザポインタの波長は可視光の範囲である。最も
好適なレーザポインタは、波長が６４０から６７０ナノ
メートル（ｎｍ）の間である。
あっても赤外線の範囲であってもよい。最も好ましく
は、レーザポインタの波長は可視光の範囲である。最も
好適なレーザポインタは、波長が６４０から６７０ナノ
メートル（ｎｍ）の間である。
【００１２】本発明による光学装置において、発光点検
出手段は、電荷結合素子（ＣＣＤ）や位置検出素子（Ｐ
ＳＤ）等の検出器を含むが、好ましくは位置検出素子
（ＰＳＤ）を含む。発光点検出手段はまた、ホログラフ
ィックミラーから出射する光の焦点を検出器に合わせ
る、焦点合わせ手段を含んでもよい。
出手段は、電荷結合素子（ＣＣＤ）や位置検出素子（Ｐ
ＳＤ）等の検出器を含むが、好ましくは位置検出素子
（ＰＳＤ）を含む。発光点検出手段はまた、ホログラフ
ィックミラーから出射する光の焦点を検出器に合わせ
る、焦点合わせ手段を含んでもよい。
【００１３】発光点検出手段からの検出信号に応答する
発光制御手段は、表示画像形成手段の表示画像形成動作
を制御する。このような表示制御手段は、好ましくは、
例えばコンピュータコードを有し、発光点の強調や指定
ソフトウェアコマンドの遠隔制御用等の特定のコマンド
を実行するデータ処理装置である。遠隔制御は、例え
ば、次のページに行くことであったり、前のページに行
くことであったり、スクリーンを暗くすることであった
り、オプションすなわち大きさ、色、形状、視覚遅延の
残像を施してもよい。
発光制御手段は、表示画像形成手段の表示画像形成動作
を制御する。このような表示制御手段は、好ましくは、
例えばコンピュータコードを有し、発光点の強調や指定
ソフトウェアコマンドの遠隔制御用等の特定のコマンド
を実行するデータ処理装置である。遠隔制御は、例え
ば、次のページに行くことであったり、前のページに行
くことであったり、スクリーンを暗くすることであった
り、オプションすなわち大きさ、色、形状、視覚遅延の
残像を施してもよい。
【００１４】ホログラフィックミラーは、好ましくは光
を透過する基板上に塗布されたコーティングから構成さ
れている。光を透過する基板は、ガラスまたは何らかの
光を透過するプラスチック材料であってもよい。コーテ
ィングは、最も好ましくは、重クロム酸ゼラチンまたは
フォトポリマーである。このゼラチンまたはフォトポリ
マーは、基板上での厚さが５から１００ミクロンの間、
好ましくは３０から６０ミクロンの間で変化してもよ
い。
を透過する基板上に塗布されたコーティングから構成さ
れている。光を透過する基板は、ガラスまたは何らかの
光を透過するプラスチック材料であってもよい。コーテ
ィングは、最も好ましくは、重クロム酸ゼラチンまたは
フォトポリマーである。このゼラチンまたはフォトポリ
マーは、基板上での厚さが５から１００ミクロンの間、
好ましくは３０から６０ミクロンの間で変化してもよ
い。
【００１５】基板上にコーティングされるフォトポリマ
ーは市販されており、ゼラチンは、アプライドオプティ
クス（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ） ７，２１０１
（１９６８）に記載されている工程に従って製造され
る。
ーは市販されており、ゼラチンは、アプライドオプティ
クス（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｏｐｔｉｃｓ） ７，２１０１
（１９６８）に記載されている工程に従って製造され
る。
【００１６】本発明による光学装置において、ホログラ
フィックミラーの波長選択性は、基板上に塗布されるコ
ーティングの光学的な前処理の結果生じるものである。
このような光学的前処理は、２つの段階を含む。すなわ
ち、ミラーの幾何学的形状決定と呼ばれる第１の段階
と、ホログラフィック記録と呼ばれる第２の段階であ
る。このような記録において、屈折率がｎであり、ある
波長範囲において感応するコーティングに、Ａｒレーザ
光等のレーザ光が照射され、２つの干渉性レーザ光線の
間の干渉によって記録が行われる。両方のレーザ光線の
間の干渉角（これは記録角とも呼ばれる）によって、反
射ピークの波長、ホログラフィックミラーの波長選択性
が決定される。
フィックミラーの波長選択性は、基板上に塗布されるコ
ーティングの光学的な前処理の結果生じるものである。
このような光学的前処理は、２つの段階を含む。すなわ
ち、ミラーの幾何学的形状決定と呼ばれる第１の段階
と、ホログラフィック記録と呼ばれる第２の段階であ
る。このような記録において、屈折率がｎであり、ある
波長範囲において感応するコーティングに、Ａｒレーザ
光等のレーザ光が照射され、２つの干渉性レーザ光線の
間の干渉によって記録が行われる。両方のレーザ光線の
間の干渉角（これは記録角とも呼ばれる）によって、反
射ピークの波長、ホログラフィックミラーの波長選択性
が決定される。
【００１７】幾何学的形状決定およびホログラフィック
記録は、以下の式によって導かれる。
記録は、以下の式によって導かれる。
【００１８】 ２・ｎ・Ｔ・ｃｏｓ（α）＝λ ……式（１） ただしｎはコーティングの屈折率であり、Ｔは、縞（fr
inge）の間隔すなわちブラッグ面の間隔（spacing）を
表して、ミラーの幾何学的形状を決定し、α（アルフ
ァ）は、屈折率ｎのコーティング内での法線に関する記
録すなわち読み出し角を表し、λ（ラムダ）は、記録波
長を表す。
inge）の間隔すなわちブラッグ面の間隔（spacing）を
表して、ミラーの幾何学的形状を決定し、α（アルフ
ァ）は、屈折率ｎのコーティング内での法線に関する記
録すなわち読み出し角を表し、λ（ラムダ）は、記録波
長を表す。
【００１９】第１の段階において、上記式（１）を適用
して、読み出し角の形状からミラーの幾何学的形状が計
算される。このような幾何学的形状は、λにおいて波長
選択性を有するホログラフィックミラーを得るのに必要
である。例えば、ｎ＝１．５であるコーティングについ
て、αがコーティング内で１４．７８°、または空気中
で２２．５°に等しく、λ＝６５０ｎｍである場合、必
要なブラッグ面間隔Ｔは、２２４．１ｎｍである。
して、読み出し角の形状からミラーの幾何学的形状が計
算される。このような幾何学的形状は、λにおいて波長
選択性を有するホログラフィックミラーを得るのに必要
である。例えば、ｎ＝１．５であるコーティングについ
て、αがコーティング内で１４．７８°、または空気中
で２２．５°に等しく、λ＝６５０ｎｍである場合、必
要なブラッグ面間隔Ｔは、２２４．１ｎｍである。
【００２０】これは、ｎ＝１．５のコーティングででき
たホログラフィックミラーは、そのブラッグ面間隔が２
２４．１ｎｍである場合には、空気中の入射角が２２．
５°のときに６５０ｎｍの光を効率的に反射する、とい
うことを意味する。
たホログラフィックミラーは、そのブラッグ面間隔が２
２４．１ｎｍである場合には、空気中の入射角が２２．
５°のときに６５０ｎｍの光を効率的に反射する、とい
うことを意味する。
【００２１】第２の段階において、アルゴン（Ａｒ）レ
ーザ光等のレーザ光で、ホログラフィック記録が決定さ
れる。Ａｒレーザ光では、λは５１４．５ｎｍに等し
い。コーティングがｎ＝１．５かつＴ＝２２４．１ｎｍ
である場合、記録角はコーティング内で４０．１°にな
る。
ーザ光等のレーザ光で、ホログラフィック記録が決定さ
れる。Ａｒレーザ光では、λは５１４．５ｎｍに等し
い。コーティングがｎ＝１．５かつＴ＝２２４．１ｎｍ
である場合、記録角はコーティング内で４０．１°にな
る。
【００２２】ミラーの波長選択性を６５０ｎｍではなく
６６０ｎｍに調整する必要がある場合には、読み出し角
αは、コーティング内で１１°、空気中で１６．６°に
なる。
６６０ｎｍに調整する必要がある場合には、読み出し角
αは、コーティング内で１１°、空気中で１６．６°に
なる。
【００２３】ホログラフィックミラーが、干渉によって
記録されて少なくとも１つの特定の波長に調整されてい
る場合には、これに紫外線を照射してコーティングを硬
化してもよい。次にこのホログラフィックミラーを支持
体上に固定して、更に、光学装置内の表示画像形成手段
とスクリーンとの間に配置する。
記録されて少なくとも１つの特定の波長に調整されてい
る場合には、これに紫外線を照射してコーティングを硬
化してもよい。次にこのホログラフィックミラーを支持
体上に固定して、更に、光学装置内の表示画像形成手段
とスクリーンとの間に配置する。
【００２４】本発明の好適な一実施形態によると、ホロ
グラフィックミラーは、支持体上に搭載され、スクリー
ンから反射した光および散乱した光の入射角を変えるた
めに回転するようになっている。それぞれの入射角は、
発光点プロジェクタの特定の波長に対応する。このよう
な実施形態において、１つのホログラフィックミラーを
異なる波長を有する異なる発光点プロジェクタに都合よ
く用いることができる。
グラフィックミラーは、支持体上に搭載され、スクリー
ンから反射した光および散乱した光の入射角を変えるた
めに回転するようになっている。それぞれの入射角は、
発光点プロジェクタの特定の波長に対応する。このよう
な実施形態において、１つのホログラフィックミラーを
異なる波長を有する異なる発光点プロジェクタに都合よ
く用いることができる。
【００２５】本発明の他の好適な実施形態によると、ホ
ログラフィックミラーは、波長選択性が異なる別のホロ
グラフィックミラーと共に、フィルタホイール上に搭載
される。このような好適な実施形態において、フィルタ
ホイールは、レーザポインタの放射する波長に従った波
長選択性を有するホログラフィックミラーを選択するた
めに、回転することができる。それぞれのミラーは、小
さい波長範囲内で光を反射するように調整されている。
例えば、フィルタホイールが４つのホログラフィックミ
ラーを含む場合、第１のミラーは６４０ｎｍから６４８
ｎｍを、第２のミラーは６４６から６５４ｎｍを、第３
のミラーは６５２から６６０ｎｍを、そして第４のミラ
ーは６５８から６６６ｎｍを反射してもよい。
ログラフィックミラーは、波長選択性が異なる別のホロ
グラフィックミラーと共に、フィルタホイール上に搭載
される。このような好適な実施形態において、フィルタ
ホイールは、レーザポインタの放射する波長に従った波
長選択性を有するホログラフィックミラーを選択するた
めに、回転することができる。それぞれのミラーは、小
さい波長範囲内で光を反射するように調整されている。
例えば、フィルタホイールが４つのホログラフィックミ
ラーを含む場合、第１のミラーは６４０ｎｍから６４８
ｎｍを、第２のミラーは６４６から６５４ｎｍを、第３
のミラーは６５２から６６０ｎｍを、そして第４のミラ
ーは６５８から６６６ｎｍを反射してもよい。
【００２６】都合のよいことに、本発明の光学装置に
は、いかなる市販の安価なレーザポインタを用いてもよ
い。
は、いかなる市販の安価なレーザポインタを用いてもよ
い。
【００２７】本発明の別の目的は、ホログラフィックミ
ラーが発光点プロジェクタの少なくとも１つの波長に対
応する波長範囲の光を反射するように調整されているこ
とを特徴とする投影表示システム用光学装置用のホログ
ラフィックミラーを製造する方法を提供することであ
る。
ラーが発光点プロジェクタの少なくとも１つの波長に対
応する波長範囲の光を反射するように調整されているこ
とを特徴とする投影表示システム用光学装置用のホログ
ラフィックミラーを製造する方法を提供することであ
る。
【００２８】本方法は、ミラーの幾何学的形状を決定す
る第１の段階と、少なくとも１つの特定の波長において
ホログラフィックミラーを記録する第２の段階という、
上記に規定した２つの段階を含む。本方法はまた、紫外
線照射等の従来技術の方法によってコーティングを硬化
する段階を含んでもよい。
る第１の段階と、少なくとも１つの特定の波長において
ホログラフィックミラーを記録する第２の段階という、
上記に規定した２つの段階を含む。本方法はまた、紫外
線照射等の従来技術の方法によってコーティングを硬化
する段階を含んでもよい。
【００２９】本発明をより明確にするために、添付の図
面を基に詳細な説明を次に行う。実例となる装置は、説
明のために選択された例として本発明を説明するもので
あり、本発明を限定するものではないということが理解
されなければならない。
面を基に詳細な説明を次に行う。実例となる装置は、説
明のために選択された例として本発明を説明するもので
あり、本発明を限定するものではないということが理解
されなければならない。
【００３０】
【発明の実施の形態】好適な実施形態によれば、図３
は、ＬＣＤプロジェクタ３から放射され投影レンズ６を
通ってスクリーン２上に投影される表示画像を示す。レ
ーザポインタ１から放射される光は、スクリーン２上に
発光点を形成する。スクリーン２上に投影された表示画
像および発光点からの反射光は、スクリーン２とＬＣＤ
プロジェクタ３との間に配置されたホログラフィックミ
ラー４に入射する。ホログラフィックミラー４は、入射
光の中から、発光点からの光を抽出して、ＰＳＤおよび
集束レンズ系を含む検出手段５に送る。次に表示制御手
段７が、発光点検出手段５におけるＰＳＤにより検出さ
れた点を表す信号を受け取り、ＬＣＤプロジェクタ３内
のＬＣＤマトリクスの表示画像形成動作を制御する。表
示制御手段７は、コンピュータであり、遠隔対話式ＬＣ
Ｄマトリクス用のコマンドを、例えば視覚効果の残像と
して実行する。
は、ＬＣＤプロジェクタ３から放射され投影レンズ６を
通ってスクリーン２上に投影される表示画像を示す。レ
ーザポインタ１から放射される光は、スクリーン２上に
発光点を形成する。スクリーン２上に投影された表示画
像および発光点からの反射光は、スクリーン２とＬＣＤ
プロジェクタ３との間に配置されたホログラフィックミ
ラー４に入射する。ホログラフィックミラー４は、入射
光の中から、発光点からの光を抽出して、ＰＳＤおよび
集束レンズ系を含む検出手段５に送る。次に表示制御手
段７が、発光点検出手段５におけるＰＳＤにより検出さ
れた点を表す信号を受け取り、ＬＣＤプロジェクタ３内
のＬＣＤマトリクスの表示画像形成動作を制御する。表
示制御手段７は、コンピュータであり、遠隔対話式ＬＣ
Ｄマトリクス用のコマンドを、例えば視覚効果の残像と
して実行する。
【００３１】図４は、図３の好適な実施形態における遠
隔対話式動作による残像効果の投影を示す。
隔対話式動作による残像効果の投影を示す。
【００３２】図３の好適な実施形態によるホログラフィ
ックミラーを実現するために、高い波長選択性および１
０ｎｍより小さく狭い波長帯域幅にわたるホログラム反
射率で、回折格子理論をベースにしたシミュレーション
を行って、ホログラフィックミラーのいくつかのパラメ
ータを最適化した。デュポン社（dupont de Nemours）
が商品化している記録済フォトポリマーＨＲＦ６００等
の、平均屈折率が１．５の記録済フォトポリマーを用い
て、ホログラム内の屈折率変調が０．０１で、１に近い
回折効率を得ることができる、ということがわかった。
このフォトポリマーを厚さ５０ミクロンでガラス基板上
にコーティングし、６５０ｎｍのレーザポインタについ
て入射角を２２．５°に最適化すると、縞の方向が基板
と平行な状態で、２２４．１ｎｍの回折格子周期を得
る。図５は、６５０ｎｍのレーザポインタに対応する、
記録されたホログラムの反射率（実線で表す）および透
過率（点線で表す）を示す。ＦＷＨＭ（半値全幅）が７
ｎｍの波長選択性が得られる。
ックミラーを実現するために、高い波長選択性および１
０ｎｍより小さく狭い波長帯域幅にわたるホログラム反
射率で、回折格子理論をベースにしたシミュレーション
を行って、ホログラフィックミラーのいくつかのパラメ
ータを最適化した。デュポン社（dupont de Nemours）
が商品化している記録済フォトポリマーＨＲＦ６００等
の、平均屈折率が１．５の記録済フォトポリマーを用い
て、ホログラム内の屈折率変調が０．０１で、１に近い
回折効率を得ることができる、ということがわかった。
このフォトポリマーを厚さ５０ミクロンでガラス基板上
にコーティングし、６５０ｎｍのレーザポインタについ
て入射角を２２．５°に最適化すると、縞の方向が基板
と平行な状態で、２２４．１ｎｍの回折格子周期を得
る。図５は、６５０ｎｍのレーザポインタに対応する、
記録されたホログラムの反射率（実線で表す）および透
過率（点線で表す）を示す。ＦＷＨＭ（半値全幅）が７
ｎｍの波長選択性が得られる。
【００３３】ホログラムの反射率の中心は約６５０ｎｍ
であり、ホログラム内の効率は９８％以上であり、基板
−空気の界面によるフレネル反射損失を考慮しても９０
％である。透過率は非常に低く、６５０ｎｍにおいて２
％より小さい。透過率損失は、６５０ｎｍ付近に非常に
良好に限定されている。この波長帯域以外では、１００
％に近い値の透過率に回復する。
であり、ホログラム内の効率は９８％以上であり、基板
−空気の界面によるフレネル反射損失を考慮しても９０
％である。透過率は非常に低く、６５０ｎｍにおいて２
％より小さい。透過率損失は、６５０ｎｍ付近に非常に
良好に限定されている。この波長帯域以外では、１００
％に近い値の透過率に回復する。
【００３４】図６において、６５０ｎｍ以外の波長で放
射するいくつかのレーザポインタと共に、図３の好適な
実施形態が用いられている。支持体上のホログラフィッ
クミラーを回転し、その結果スクリーンから反射した光
の入射角を変えることによって、ホログラフィックミラ
ーを６４０、６５０、または６６０ｎｍのレーザポイン
タに合わせて調整することができる。例えば図６は、６
４０ｎｍで放射するレーザポインタを用い反射した光の
入射角が２７．７５°である場合の、ホログラフィック
ミラーの反射率（実線で表す）を再現している。
射するいくつかのレーザポインタと共に、図３の好適な
実施形態が用いられている。支持体上のホログラフィッ
クミラーを回転し、その結果スクリーンから反射した光
の入射角を変えることによって、ホログラフィックミラ
ーを６４０、６５０、または６６０ｎｍのレーザポイン
タに合わせて調整することができる。例えば図６は、６
４０ｎｍで放射するレーザポインタを用い反射した光の
入射角が２７．７５°である場合の、ホログラフィック
ミラーの反射率（実線で表す）を再現している。
【００３５】６６０ｎｍで放射するレーザポインタを用
い入射角が１７．２°にシフトした場合の、このホログ
ラフィックミラーの反射率（点線で表す）もまた示して
いる。これら３つの反射率は、ＦＷＨＭが７ｎｍの波長
選択性で、効率がフレネル反射損失を考慮して９０％で
ある状態で、得られる。
い入射角が１７．２°にシフトした場合の、このホログ
ラフィックミラーの反射率（点線で表す）もまた示して
いる。これら３つの反射率は、ＦＷＨＭが７ｎｍの波長
選択性で、効率がフレネル反射損失を考慮して９０％で
ある状態で、得られる。
【図１】 ｎ＝１．５であるコーティングについて、α
がコーティング内で１４．７８°、または空気中で２
２．５°に等しく、λ＝６５０ｎｍである場合の、幾何
学的形状決定を説明する図である。
がコーティング内で１４．７８°、または空気中で２
２．５°に等しく、λ＝６５０ｎｍである場合の、幾何
学的形状決定を説明する図である。
【図２】 ５１４．５ｎｍのＡｒレーザ光での記録を説
明する図である。コーティングがｎ＝１．５かつＴ＝２
２４．１ｎｍである場合、記録角は４０．１°になる。
明する図である。コーティングがｎ＝１．５かつＴ＝２
２４．１ｎｍである場合、記録角は４０．１°になる。
【図３】 表示画像形成手段がＬＣＤマトリクスであり
発光点プロジェクタがレーザポインタである、好適な実
施形態の概略図である。
発光点プロジェクタがレーザポインタである、好適な実
施形態の概略図である。
【図４】 残像効果の投影による遠隔対話式動作を説明
する、図３の好適な実施形態の概略図である。
する、図３の好適な実施形態の概略図である。
【図５】 ６５０ｎｍで放射するレーザポインタ用に設
計され調整されたミラーのホログラム反射率を示す図で
ある。反射率を実線で、透過率を点線で表す。
計され調整されたミラーのホログラム反射率を示す図で
ある。反射率を実線で、透過率を点線で表す。
【図６】 異なる波長で放射する異なるレーザポインタ
と共に用いるように調整され、数度回転することができ
るホログラフィックミラーの、ホログラム反射率を示す
図である。６４０ｎｍにおける反射率を実線で、６５０
ｎｍにおける反射率を一点鎖線で、６６０ｎｍにおける
反射率を点線で表す。
と共に用いるように調整され、数度回転することができ
るホログラフィックミラーの、ホログラム反射率を示す
図である。６４０ｎｍにおける反射率を実線で、６５０
ｎｍにおける反射率を一点鎖線で、６６０ｎｍにおける
反射率を点線で表す。
１…レーザポインタ、２…スクリーン、３…ＬＣＤプロ
ジェクタ、４…ホログラフィックミラー、５…発光点検
出手段、７…表示制御手段。
ジェクタ、４…ホログラフィックミラー、５…発光点検
出手段、７…表示制御手段。
フロントページの続き (71)出願人 500029925 Ｑｕａｉ Ｖａｎ Ｂｅｎｅｄｅｎ 25, 4020 Ｌｉｅｇｅ， Ｂｅｌｇｉｕｍ Ｆターム(参考） 2H049 CA01 CA05 CA09 CA11 CA30 2H088 EA13 EA18 HA13 HA21 MA01 2K008 AA00 BB04 CC01 CC03 DD13 DD15 HH18 HH27
Claims (11)
- 【請求項１】 スクリーン（２）上に投影する表示画像
を形成する表示画像形成手段（３）と、 前記スクリーン（２）上に発光点を形成する発光点プロ
ジェクタ（１）と、 前記スクリーンから反射した光の中から、前記発光点か
らの光を抽出する発光点抽出手段（４）と、 この発光点抽出手段からの光を受け取ると、反射された
発光点を検出する発光点検出手段（５）と、 この発光点検出手段が検出した発光点を表す検出信号に
応答して、この検出信号をベースに前記表示画像形成手
段の表示画像形成動作を制御する発光制御手段（７）と
を備え、前記発光点抽出手段（４）は、前記発光点プロ
ジェクタの少なくとも１つの波長において光学的に処理
されたホログラフィックミラーであることを特徴とする
投影表示システム用光学装置。 - 【請求項２】 前記表示画像形成手段（３）はＬＣＤプ
ロジェクタであるとともに、 前記発光点プロジェクタ（１）はレーザポインタである
ことを特徴とする請求項１に記載の投影表示システム用
光学装置。 - 【請求項３】 前記レーザポインタ（１）の波長は、可
視光の範囲であることを特徴とする請求項２に記載の投
影表示システム用光学装置。 - 【請求項４】 前記レーザポインタ（１）の波長は、６
４０から６７０ナノメートル（ｎｍ）の間であることを
特徴とする請求項３に記載の投影表示システム用光学装
置。 - 【請求項５】 前記発光点検出手段（５）は、位置検出
素子（ＰＳＤ）を含むことを特徴とする請求項１から４
のいずれか一項に記載の投影表示システム用光学装置。 - 【請求項６】 前記発光制御手段（７）はデータ処理装
置であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか
一項に記載の投影表示システム用光学装置。 - 【請求項７】 前記ホログラフィックミラー（４）は、
光を透過する基板上に塗布されたコーティングでできて
いることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に
記載の投影表示システム用光学装置。 - 【請求項８】 前記コーティングはフォトポリマーであ
ることを特徴とする請求項７に記載の投影表示システム
用光学装置。 - 【請求項９】 前記コーティングは重クロム酸ゼラチン
であることを特徴とする請求項７に記載の投影表示シス
テム用光学装置。 - 【請求項１０】 前記ホログラフィックミラー（４）
は、回転するよう設けられた支持体上に搭載されること
を特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の投
影表示システム用光学装置。 - 【請求項１１】 ホログラフィックミラーは発光点プロ
ジェクタの少なくとも１つの波長に対応する波長範囲の
光を反射するように調整されていることを特徴とする投
影表示システム用光学装置用のホログラフィックミラー
の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP99201728.5 | 1999-05-28 | ||
| EP99201728 | 1999-05-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000338599A true JP2000338599A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=8240253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000010885A Withdrawn JP2000338599A (ja) | 1999-05-28 | 2000-01-19 | 投影表示システム用光学装置およびホログラフィックミラーの製造方法。 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6382798B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000338599A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003055231A1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Color projection system including rotating holographic color filter elements |
| KR100467612B1 (ko) * | 2002-09-17 | 2005-01-24 | 삼성전자주식회사 | 마우스 레이저 포인터 위치 결정 장치 및 방법 |
| JP2007519989A (ja) * | 2003-12-18 | 2007-07-19 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 装置の制御のための方法及びシステム |
| JP2010073021A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Nissha Printing Co Ltd | 座標入力装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3842515B2 (ja) * | 2000-03-24 | 2006-11-08 | セイコーエプソン株式会社 | 多重解像度画像解析による指示位置検出 |
| US6840627B2 (en) * | 2003-01-21 | 2005-01-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Interactive display device |
| EP1599788A2 (en) * | 2003-02-13 | 2005-11-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Interactive display system |
| CN100543578C (zh) * | 2006-01-17 | 2009-09-23 | 联想(北京)有限公司 | 一种获取亮点坐标的投影机以及方法 |
| TWI292052B (en) * | 2006-05-09 | 2008-01-01 | Young Optics Inc | Optical projection and image detection apparatus |
| US7874681B2 (en) * | 2007-10-05 | 2011-01-25 | Huebner Kenneth J | Interactive projector system and method |
| AU2017298227B2 (en) * | 2016-07-16 | 2022-08-04 | Ideal Perceptions Llc | Interactive projection system |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4280135A (en) | 1979-06-01 | 1981-07-21 | Schlossberg Howard R | Remote pointing system |
| US5024494A (en) | 1987-10-07 | 1991-06-18 | Texas Instruments Incorporated | Focussed light source pointer for three dimensional display |
| US5221957A (en) | 1990-01-12 | 1993-06-22 | Physical Optics Corporation | Nonuniform holographic filter in a spectroscopic system |
| US5235363A (en) | 1991-05-10 | 1993-08-10 | Nview Corporation | Method and apparatus for interacting with a computer generated projected image |
| FR2698194B1 (fr) | 1992-11-19 | 1995-01-06 | Sextant Avionique | Dispositif combiné de visualisation sur écran et de détection de position d'un repère par rapport à l'écran. |
| ATE224567T1 (de) | 1994-06-09 | 2002-10-15 | Corp For Nat Res Initiatives | Hinweisanordnungsschnittstelle |
| JPH0876082A (ja) | 1994-06-28 | 1996-03-22 | Sharp Corp | 投影表示装置 |
| US5831601A (en) * | 1995-06-07 | 1998-11-03 | Nview Corporation | Stylus position sensing and digital camera with a digital micromirror device |
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| US6050690A (en) | 1998-01-08 | 2000-04-18 | Siemens Information And Communication Networks, Inc. | Apparatus and method for focusing a projected image |
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-
2000
- 2000-01-19 JP JP2000010885A patent/JP2000338599A/ja not_active Withdrawn
- 2000-04-18 US US09/551,731 patent/US6382798B1/en not_active Expired - Fee Related
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| KR100467612B1 (ko) * | 2002-09-17 | 2005-01-24 | 삼성전자주식회사 | 마우스 레이저 포인터 위치 결정 장치 및 방법 |
| JP2007519989A (ja) * | 2003-12-18 | 2007-07-19 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 装置の制御のための方法及びシステム |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6382798B1 (en) | 2002-05-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070403 |