JP2002107664A - 画像投射装置 - Google Patents

画像投射装置

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JP2002107664A JP2001191932A JP2001191932A JP2002107664A JP 2002107664 A JP2002107664 A JP 2002107664A JP 2001191932 A JP2001191932 A JP 2001191932A JP 2001191932 A JP2001191932 A JP 2001191932A JP 2002107664 A JP2002107664 A JP 2002107664A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い光効率を達成するとともに、分解能を高
められるようなった構造の画像投射装置を提供する。 【解決手段】 光を生成投射する光源と、光源側から入
射される光のうち１偏光の光を透過させる偏光素子と、
入射光からカラー画像を生成する画像生成手段と、画像
生成手段で生成された画像を偏向させる光偏向素子と、
画像生成手段で形成され、光偏向素子で偏向された画像
がスクリーンに向かうように拡大透過させる投射レンズ
ユニットとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディスプレー素子で
形成された画像を光源から照射された光を利用してスク
リーンに形成させる画像投射装置に係り、詳細には高い
光効率をなし、分解能を高められると共に立体画像を具
現できるようになった画像投射装置に関る。
【０００２】
【従来の技術】図１を参照すれば、従来の画像投射装置
は光を生成／照射する光源１０と、入射された白色光を
赤色、青色、緑色光に分岐させる第１及び第２二色ミラ
ー４２、４４と、分岐された各カラーに対応する画像を
形成する透過型第１ないし第３ディスプレー素子５１、
５３、５５と、この第１ないし第３ディスプレー素子５
１、５３、５５それぞれで形成された画像を合成するカ
ラープリズム６０と、この合成された画像を拡大透過さ
せる投射レンズユニット７０、及びスクリーン８０を含
んで構成される。
【０００３】ここで、前記光源１０と第１二色ミラー４
２との間の光路上には入射光を混合して前記第１ないし
第３ディスプレー素子５１、５３、５５それぞれに均一
光が入射されるようにするフライアイレンズアレイ２０
と、１偏光成分の光だけが透過されるようにする偏光子
３１、及び前記偏光子３１を透過した光を集束させるフ
ォーカスレンズ４１がさらに備わる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来の画像投射装置はカラー画像を具現するために３つ
のディスプレー素子を採用するのでその光学的構成が複
雑である。さらに、偏光子を利用して１偏光成分の光だ
けを有効光として利用し、この偏光子を透過した光を第
１及び第２二色ミラーを通じて三経路に分岐して使用す
ることにより、光効率が低下する問題点がある。
【０００５】本発明は前記のような問題点を勘案して案
出されたものであり、ホログラムカラーフィルタレンズ
を利用してカラー画像を具現して光の明るさが改善さ
れ、光偏向素子を利用して分解能を向上させるととも
に、立体映像を具現できるようになった画像投射装置を
提供するところに目的がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明による画像投射装置は、光を生成投射する光
源と、前記光源側から入射される光のうち１偏光の光を
透過させる偏光素子と、入射光からカラー画像を生成し
てこれを入射光の経路と異なる経路に反射させる反射型
画像の生成手段と、前記画像生成手段から反射された画
像を偏向させる光偏向素子と、前記画像生成手段で形成
され、前記光偏向素子で偏向された画像がスクリーンに
向かうように拡大透過させる投射レンズユニットとを含
むことを特徴とする。
【０００７】また、本発明による画像投射装置は光を生
成投射する光源と、前記光源側から入射される光のうち
１偏光の光を透過させる偏光素子と、入射光から画像を
生成し、この生成された画像を反射させる反射型画像の
生成手段と、前記偏光素子と前記画像生成手段との間の
経路上に作られ、偏光方向により入射光の進行経路を変
換する偏光ビームスプリッタと、前記画像生成手段から
反射され、前記偏光ビームスプリッタを経由して入射さ
れた画像を偏向させる光偏向素子と、前記光偏向素子で
偏向された画像がスクリーンに向かうように拡大透過さ
せる投射レンズユニットとを含むことを特徴とする。
【０００８】また、本発明による画像投射装置は光を生
成投射する光源と、前記光源側から入射される光のうち
１偏光の光を透過させる偏光素子と、入射光から画像を
生成し、この生成された画像を透過させる透過型の画像
生成手段と、前記画像生成手段を透過した画像を偏向さ
せる光偏向素子と、前記光偏向素子で偏向された画像が
スクリーンに向かうように拡大透過させる投射レンズユ
ニットとを含むことを特徴とする。
【０００９】また、本発明による画像投射装置は光を生
成投射する光源と、前記光源側から入射される光のうち
１偏光の光を透過させる偏光素子と、各画素別に独立し
て駆動され、入射された光から画像を生成するディスプ
レー素子と、前記ディスプレー素子の一面に付着して前
記ディスプレー素子により生成された画像を集束できる
ように複数のレンズよりなった第１レンズアレイと、前
記第１レンズアレイにより集束された画像を偏向させる
光偏向素子と、前記光偏向素子で偏向された画像がスク
リーンに向かうように拡大透過させる投射レンズユニッ
トと、前記スクリーンの少なくとも一面に付着して前記
第１レンズアレイのレンズ数に対応する複数のレンズよ
りなった第２レンズアレイとを含むことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明の望ましい実施形態による画像投射装置を詳細に
説明する。図２を参照すれば、本発明の第１実施形態に
よる画像投射装置は、光を生成してこの生成された光を
１方向に光を照射する光源１１０と、偏光素子１２０
と、反射型画像の生成手段１３０と、前記画像生成手段
１３０から反射された画像を偏向させる光偏向素子１４
０、及び前記画像生成手段１３０から反射されて前記光
偏向素子１４０で偏向された画像をスクリーン１８０方
向に拡大投射させる投射レンズユニット１７０を含んで
構成される。
【００１１】前記光源１１０はクセノン、ハロゲンなど
のランプと、このランプの一側に設けられてランプから
照射された光が１方向に向かうように反射させる反射鏡
を含んで構成される。前記偏光素子１２０は前記光源１
１０側から入射される無偏光の光のうち１偏光の光を透
過させ、前記１偏光の光を前記反射型画像の生成手段１
３０に向かわせる。前記反射型画像の生成手段１３０は
入射光からカラー画像を生成し、これを入射光の経路と
異なる経路に反射させる。図３を参照すれば、前記反射
型画像の生成手段１３０は色分離手段１３５と、この色
分離手段１３５で分離された各カラーの光から画像を生
成して反射させる反射型ディスプレー素子１３１を含
む。前記色分離手段１３５は前記ディスプレー素子１３
１の一面に向かい合って形成されるものであり、入射光
を所定波長領域により分離し、この分離された光が相異
なる角度で入り込むようにする。このために、前記色分
離手段１３５はホログラムパターン１３６と、レンズア
レイ１３７とを含む。前記ホログラムパターン１３６は
前記偏光素子１２０を透過した１偏光の白色光、すなわ
ち赤色Ｒ、緑色Ｇ、及び青色Ｂが混合した白色光（Ｒ＋
Ｇ＋Ｂ）を各カラー別に異なる角度で回折透過させる。
そして、前記レンズアレイ１３７は前記ホログラムパタ
ーン１３６を回折透過した各カラーの光を前記ディスプ
レー素子１３１の各画素１３３に集束させる。
【００１２】前記ディスプレー素子１３１の各画素１３
３から反射された画像は発散したままで前記レンズアレ
イ１３７に入射され、前記レンズアレイ１３７で集束さ
れて平行光になったままで前記ホログラムパターン１３
７を直進透過して前記光偏向素子１４０に入射される。
図２及び図４を参照すれば、前記光偏向素子１４０は前
記スクリーン１８０の１画素領域に前記ディスプレー素
子１３０で生成された各カラーの画像を順に結ばせるた
めのものであり、第１及び第２光偏向素子１５０、１６
０を含む。
【００１３】前記第１光偏向素子１５０は前記ディスプ
レー素子１３０から反射された光を一次に偏向透過させ
るためのものであり、所定間隔離隔されたままで配置さ
れて入射光を透過できる１対の第１及び第２透明電極板
１５１、１５５と、前記第１及び第２透明電極板１５
１、１５５間に介在した第１液晶１５３と、前記第１及
び第２透明電極板１５１、１５５に電圧を選択的に印加
する第１電源とを含む。前記第１電源は第１電圧源１５
７と、第１スイッチ１５９とを含む。従って、前記第１
スイッチ１５９がオン（０Ｎ）状態を維持する場合、前
記第１電圧源１５７から提供される電圧を前記第１及び
第２透明電極板１５１、１５５それぞれに印加し、前記
第１液晶１５３の配列方向を第１スイッチ１５９がオフ
（ＯＦＦ）状態と異なる配列方向を持つように変える。
従って、前記第１透明電極板１５１に斜めに入射された
光は、前記電源の印加有無により相異なる角度で前記第
２透明電極板１５５を透過する。
【００１４】前記第２光偏向素子１６０は前記第１光偏
向素子１５０を透過した光を偏向させるためのものであ
り、所定間隔離隔されたままで配置されて入射光を透過
できる１対の第３及び第４透明電極板１６１、１６５
と、前記第３及び第４透明電極板１６１、１６５間に介
在した第２液晶１６３と、前記第３及び第４透明電極板
１６１、１６５に電圧を選択的に印加する第２電源とを
含む。前記第２電源は第２電圧源１６７と、第２スイッ
チ１６９とを含む。従って、前記第２スイッチ１６９が
オン状態を維持する場合、前記第２電圧源１６７から提
供される電圧を前記第３及び第４透明電極板１６１、１
６５それぞれに印加して前記第２液晶１６３の配列方向
を第２スイッチ１６９がオフ状態と異なる配列方向を持
つように変える。従って、前記第３透明電極板１６１に
斜めに入射された光は前記電源の印加有無により相異な
る角度で前記第４透明電極板１６５を透過する。
【００１５】従って、前記のように光偏向素子として第
１及び第２光偏向素子１５０、１６０を採用した場合
は、その駆動状態により入射された光の進行経路を４経
路、すなわち「００」、「０１」、「１０」、「１１」
に向かうように変えられ、前記スクリーン１８０の１画
素領域に前記ディスプレー素子１３１により形成された
各カラーの画像が順に結ばれるようにすることができ
る。これを図４、図５、及び図６Ａないし図６Ｃを参照
して説明すれば次の通りである。図５は図２の画像生成
手段により生成された画像のカラー別パターンを示した
図面であり、前記色分離手段（図２の１３５）により分
離された各カラーの画像がストライプ上に順に生成され
る。
【００１６】このように、順に生成された画像は前記第
１及び第２光偏向素子１５０、１６０の駆動状態により
その経路が変わるようになる。例えば、第１光偏向素子
１５０はオフになって第２光偏向素子１６０はオンにな
り、光路が「０１」を選択した場合は、図６Ａに図示さ
れたように各画素に対するカラー配列が青色Ｂ、緑色
Ｇ、赤色Ｒ順に配列される。一方、第１光偏向素子１５
０がオンになって第２光偏向素子１６０がオフになった
場合は、光路が「１０」を選択するようになり、この場
合は図６Ｂに図示されたように各画素に対するカラー配
列がＲ、Ｂ、Ｇの順になる。そして、第１及び第２光偏
向素子１５０、１６０がどちらもオンになった場合は、
光路が「１１」を選択するようになり、図６Ｃに図示さ
れたように各画素に対するカラー配列のＧ、Ｒ、Ｂの順
になる。従って、前記第１及び第２光偏向素子１５０、
１６０の駆動により各画素領域に対し順にＲ、Ｇ、Ｂカ
ラーが結ばれるようにし、各画素でフルカラー画像が具
現可能である。
【００１７】図７を参照すれば、本発明の第２実施形態
による画像投射装置は、光源２１０と、偏光素子２２０
と、偏光ビームスプリッタ２３０と、反射型画像の生成
手段２４０と、光偏向素子２５０と、前記光偏向素子２
５０で偏向された画像がスクリーン２８０に向かうよう
に拡大透過させる投射レンズユニット２７０とを含む。
ここで、前記光源２１０、偏光素子２２０、及び投射レ
ンズユニット２７０は図２を参照して説明された本発明
の第１実施形態による同一部材名の構成要素と実質的に
同一なのでその詳細な説明を省略する。
【００１８】前記反射型画像の生成手段２４０は入射光
から画像を生成してこれを前記偏光ビームスプリッタ２
３０方向に反射させる。図８を参照すれば、前記画像生
成手段２４０は反射型ディスプレー素子２４５と、前記
ディスプレー素子２４５の前方に設置されたレンズアレ
イ２４１とを含む。前記ディスプレー素子２４５は独立
して駆動される二次元配列の複数の画素より構成され
る。このディスプレー素子２４５は各画素別に独立して
駆動され、前記偏光ビームスプリッタ２３０で分離され
て入射された光から画像を生成し、前記偏光ビームスプ
リッタ２３０の方向に反射させる。前記レンズアレイ２
４１は前記ディスプレー素子２４５で生成された画素の
大きさを再構成するためのものであり、前記光源（図７
の２１０）側から前記ディスプレー素子２４５に向かう
光を画素単位に集束して前記ディスプレー素子２４５の
各画素に集束させるとともに、前記ディスプレー素子２
４５から反射された発散光を集束させる。
【００１９】図９及び図１０それぞれは図８のＡ−Ａ線
と、Ｂ−Ｂ線それぞれから見た画像を概略的に示した図
面である。図９及び図１０を参照すれば、ディスプレー
素子２４５の画素それぞれの大きさをレンズアレイを通
じてより小さくできる。これにより前記レンズアレイ２
４１により集束された画像をスクリーン２８０に結ばせ
るとともに、前記光偏向素子２５０を通じて画素領域に
対する画像の結ばれる位置を変動させることにより高解
像度の画像を具現できる。
【００２０】前記偏光ビームスプリッタ２３０は前記偏
光素子２２０と前記画像生成手段２４０との間の光路上
に設けられ、偏光方向により入射光の進行経路を変換す
る。すなわち、前記画像生成手段２４０で偏光変換され
た光のうち画像に対応する光だけが前記光偏向素子２５
０方向に向かうようにする。前記光偏向素子２５０は前
記画像生成手段２４０から反射され、前記偏光ビームス
プリッタ２３０を経由して入射された画像を偏向させ
る。この光偏向素子２５０は入射された画像を一次に偏
向透過させる第１光偏向素子（図示せず）と、この第１
光偏向素子により偏向された光を再度偏向させる第２光
偏向素子（図示せず）より構成される。この第１及び第
２光偏向素子それぞれの構成は、図４を参照して説明さ
れた１実施形態による第１及び第２光偏向素子１５０、
１６０の構成と実質的に同一なのでその詳細な説明を省
略する。
【００２１】一方、本実施形態による光偏向素子２５０
をなす第１及び第２光偏向素子はその光学的配置におい
て、第１実施形態の第１及び第２光偏向素子と区別され
る。すなわち、本実施形態による第１光偏向素子と第２
光偏向素子の光学的配置は各偏向素子で偏向された光の
偏向方向が互いに直交するよう配置される。従って、第
１及び第２光偏向素子の駆動状態により、スクリーン２
８０に結ばれた画像が図１１Ａないし図１１Ｄに図示さ
れたように、１画素領域内に順に位置されうる。例え
ば、図１１Ａは第１及び第２光偏向素子がどちらもオフ
になった場合の画像の位置を示したものであり、図１１
Ｂは第２光偏向素子だけがオンになった状態を示したも
のである。そして、図１１Ｃは第１光偏向素子だけがオ
ンになった状態を示したものであり、図１１Ｄは第１及
び第２光偏向素子がどちらもオンになった状態を示した
ものである。従って、レンズアレイ２４１により各画素
に対応する画像を最小化し、この画像を光偏向素子２５
０を通じて１画像領域全体にわたり順次的に結ばせるよ
うに偏向させることにより、解像度を高めることができ
る。
【００２２】図１２を参照すれば、本発明の第３実施形
態による画像投射装置は光源３１０と、偏光素子３２０
と、透過型の画像生成手段３３０と、光偏向素子３４
０、及び前記光偏向素子３４０で偏向された画像がスク
リーン３８０に向かうように拡大透過させる投射レンズ
ユニット３７０を含んで構成される。この画像投射装置
は第２実施形態と比してみる時、画像生成手段３３０を
透過型に変えたことに特徴があるものであり、残りの光
学部材を第２実施形態で説明された同一名の光学部材と
実質上同一構成及び機能を行うのでその詳細な説明を省
略する。
【００２３】前記画像生成手段３３０は入射光から画像
を生成し、この生成された画像を透過させる。この画像
生成手段３３０は透過型ディスプレー素子３３５及びこ
のディスプレー素子３３５と偏光素子３２０との間の光
路上に設けられたレンズアレイ３３１を含んで構成され
る。前記透過型ディスプレー素子３３５は各画素別に独
立して駆動され、入射された光から画像を生成し、前記
光偏向素子３４０側に透過させる。前記レンズアレイ３
３１は前記光源３１０側から前記ディスプレー素子３３
０に向かう光を画素単位に集束して前記ディスプレー素
子３３０の各画素に集束させる。このように、レンズア
レイ３３１を通じて光を集束させることにより、小さな
サイズの画像を得ることができる。このように得られた
画像は前記光偏向素子３４０の駆動により偏向されるこ
とにより、図１３に図示されたように、スクリーン３８
０の相異なる位置に置かれうる。
【００２４】図１４を参照すれば、本発明の第４実施形
態による画像投射装置は光源４１０と、偏光素子４２０
と、透過型の画像生成手段４３０と、光偏向素子４４
０、及び前記光偏向素子４４０で偏向された画像がスク
リーン４８０に向かうように拡大透過させる投射レンズ
ユニット４７０を含んで構成される。この画像投射装置
は第３実施形態に比してみる時、画像生成手段３３０を
カラーパネルで具現した点と、光偏向素子４４０の光学
的配置を変えたところに特徴があり、残りの光学部材を
第３実施形態で説明された同一名の光学部材と実質上同
一構成及び機能を行うのでその詳細な説明を省略する。
【００２５】前記画像生成手段４３０は各画素別に独立
して駆動されて入射された光からカラー画像を生成し、
前記光偏向素子４４０の方向に透過できるカラーフィル
タを持つ透過型ディスプレー素子である。前記カラーフ
ィルタは液晶表示素子の領域を区画し、Ｒ、Ｇ、Ｂカラ
ーを選択的に通過させられるようになったものである。
このように、一つのパネルとしてカラー画像を具現でき
るようになったディスプレー素子自体は広く知られてい
るのでその詳細な説明は省略する。前記光偏向素子４４
０は第１実施形態による光偏向素子（図２の１４０）と
同じ光学的配置を持つものであり、その駆動状態により
図１５に図示されたようにスクリーン４８０の１画素領
域に結ばれる画像が（Ｂ、Ｇ、Ｒ）→（Ｇ、Ｒ、Ｂ）→
（Ｒ、Ｂ、Ｇ）の順序で結ばれる。
【００２６】図１６を参照すれば、本発明の第５実施形
態による画像投射装置は光源５１０と、偏光素子５２０
と、透過型ディスプレー素子５３５と、このディスプレ
ー素子５３５の一面に設けられた第１レンズアレイ５３
１と、光偏向素子５４０と、前記光偏向素子５４０で偏
向された画像がスクリーン５８０に向かうように拡大透
過させる投射レンズユニット５７０及び前記スクリーン
５８０の少なくとも一面に形成された第２レンズアレイ
５９０を含んで構成される。この画像投射装置は第４実
施形態と比してみる時、ディスプレー素子５３５の一面
と前記スクリーン５８０の少なくとも一面に第１及び第
２レンズアレイ５３１、５９０を具備した点と、前記デ
ィスプレー素子５３５の駆動方式を変えて立体画像を具
現できるようになった点とに特徴がある。ここで、残り
の光学部材を第４実施形態で説明された同一名の光学部
材と実質上同一構成及び機能を行うのでその詳細な説明
を省略する。
【００２７】前記第１及び第２レンズアレイ５３１、５
９０それぞれは前記ディスプレー素子５３５をなす各画
素幅に対応する大きさを持つ複数のシリンドリカルレン
ズ５３１ａ、５９０ａが隣接するように配置されたシリ
ンドリカルレンズアレイであることが望ましい。ここ
で、前記第１及び第２レンズアレイ５３１、５９０をな
すシリンドリカルレンズ５３１ａ、５９０ａは１対１で
対応し、前記第１レンズアレイ５３１の１シリンドリカ
ルレンズ５３１ａにより集束された画像はこれに対応す
る前記第２レンズアレイ５９０の１シリンドリカルレン
ズ５９０ａを通じて集束される。
【００２８】前記光偏向素子５４０は前記第１レンズア
レイ５３１により集束された画像の位置を順に移動さ
せ、前記第２レンズアレイ５９０を透過した光の進行方
向が順に変わるようにする。そして、前記ディスプレー
素子５３５は各画素を通じて生成された画像が前記光偏
向素子５４０の偏向位置に対応するように可変にする。
これにより、視聴方向によりディスプレー素子５３５で
可変生成された相異なる画像を見られる。従って、前記
ディスプレー素子５３５で生成される画像において、視
聴者が同一画面に知覚できる時間の範囲内で相異なる角
度から同一物体を撮影した映像信号を視聴者の左目と右
めの位置に提供することにより立体画像を具現できる。
【００２９】図１７を参照すれば、本発明の第６実施形
態による画像投射装置は光源６１０と、偏光素子６２０
と、反射型ディスプレー素子６４５と、このディスプレ
ー素子６４５の一面に作られた第１レンズアレイ６４１
と、ビームスプリッタ６３０と、光偏向素子６５０と、
前記光偏向素子６５０で偏向された画像がスクリーン６
８０に向かうように拡大透過させる投射レンズユニット
６７０及び前記スクリーン６８０の少なくとも一面に形
成された第２レンズアレイ６９０を含んで構成される。
この画像投射装置は第５実施形態と比してみる時、ディ
スプレー素子６４５を反射型にした点と、光源６１０と
ディスプレー素子６４５との間の光路上に設けられて光
路を変換するビームスプリッタ６３０を具備した点とに
特徴がある。ここで、残りの光学部材を第５実施形態で
説明された同一名の光学部材と実質上同一構成及び機能
を行うのでその詳細な説明を省略する。
【００３０】このように、反射型ディスプレー素子６４
５を採用した場合にも前述の透過型ディスプレー素子５
３５を採用した場合と同様に、視聴者の視聴位置により
他画像を具現でき、立体画像が具現可能である。
【００３１】
【発明の効果】前記のように構成された本発明による画
像投射装置は光偏向素子を利用して光源から照射された
光をカラー別に再配列して交互配置された波長領域によ
り区分されたカラーをスクリーンに結ばせ、１画素領域
に対しフルカラーを具現できる。従って、光効率を高め
るとともに、分解能を向上させることができるというメ
リットがある。
【００３２】また、レンズアレイを利用して１画素で生
成された画像の大きさを最小化してその画像がスクリー
ンの１画素領域に対して最小空間を占めるようにした
後、光偏向素子を利用してその画像位置を変えることに
より解像度及び分解能を高められる。そして、ディスプ
レー素子とスクリーンそれぞれに第１及び第２レンズア
レイを設け、光偏向素子の偏向によりディスプレー素子
で生成された画像を変えることにより、視聴者の視聴位
置により異なる画像を視聴するとともに、１視聴者の左
目の像と右目の像とを異ならせることにより立体画像を
具現できるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の画像投射装置の光学的配置を示した概
略的な図面である。
【図２】 本発明の第１実施形態による画像投射装置の
光学的配置を示した概略的な図面である。
【図３】 図２に図示された画像生成手段の光学的配置
を抜萃して示した概略的な図面である。
【図４】 図２の光偏向素子を示した概略的な図面であ
る。
【図５】 図２の画像生成手段により生成された画像の
カラー別パターンを示した図面である。
【図６Ａ】 それぞれは光偏向素子の駆動によるスクリ
ーンに形成されるカラー画像の変動位置を示した図面で
ある。
【図６Ｂ】 それぞれは光偏向素子の駆動によるスクリ
ーンに形成されるカラー画像の変動位置を示した図面で
ある。
【図６Ｃ】 それぞれは光偏向素子の駆動によるスクリ
ーンに形成されるカラー画像の変動位置を示した図面で
ある。
【図７】 本発明の第２実施形態による画像投射装置の
光学的配置を示した概略的な図面である。
【図８】 図７の画像生成手段の光学的配置を抜萃して
示した概略的な図面である。
【図９】 図８のＡ−Ａ線から見た画像を示した概略的
な図面である。
【図１０】 図８のＢ−Ｂ線から見た画像を示した概略
的な図面である。
【図１１Ａ】 それぞれは第２実施形態による画像投射
装置の光偏向素子の駆動によるスクリーンに形成される
画像の変動位置を示した図面である。
【図１１Ｂ】 それぞれは第２実施形態による画像投射
装置の光偏向素子の駆動によるスクリーンに形成される
画像の変動位置を示した図面である。
【図１１Ｃ】 それぞれは第２実施形態による画像投射
装置の光偏向素子の駆動によるスクリーンに形成される
画像の変動位置を示した図面である。
【図１１Ｄ】 それぞれは第２実施形態による画像投射
装置の光偏向素子の駆動によるスクリーンに形成される
画像の変動位置を示した図面である。
【図１２】 本発明の第３実施形態による画像投射装置
の光学的配置を示した概略的な図面である。
【図１３】 第３実施形態による画像投射装置の光偏向
素子の駆動によるスクリーンに形成される画像の変動位
置を示した図面である。
【図１４】 本発明の第４実施形態による画像投射装置
の光学的配置を示した概略的な図面である。
【図１５】 第４実施形態による画像投射装置の光偏向
素子の駆動によるスクリーンに形成される画像の変動位
置を示した図面である。
【図１６】 本発明の第５実施形態による画像投射装置
の光学的配置を示した概略的な図面である。
【図１７】 本発明の第６実施形態による画像投射装置
の光学的配置を示した概略的な図面である。
【符号の説明】
１１０ 光源 １２０ 偏光素子 １３０ 画像生成手段 １４０ 光偏向素子 １７０ 投射レンズユニット １８０ スクリーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金 大式 大韓民国京畿道水原市八達区靈通洞973− ３番地宇成アパート824棟706号 (72)発明者 鄭 丞台 大韓民国京畿道城南市盆唐区書▲ヒュン▼ 洞291番地東亜アパート207棟1405号 Ｆターム(参考） 2H088 EA07 EA12 EA13 EA15 EA16 EA18 EA20 EA45 EA47 HA02 HA11 HA18 HA20 HA21 HA25 JA03 MA03 2H099 AA11 BA09 CA11

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光を生成投射する光源と、 前記光源側から入射される光のうち１偏光の光を透過さ
    せる偏光素子と、 入射光からカラー画像を生成してこれを入射光の経路と
    異なる経路に反射させる反射型画像の生成手段と、 前記画像生成手段から反射された画像を偏向させる光偏
    向素子と、 前記画像生成手段で形成され、前記光偏向素子で偏向さ
    れた画像がスクリーンに向かうように拡大透過させる投
    射レンズユニットとを含むことを特徴とする画像投射装
    置。
  2. 【請求項２】 画像生成手段は、 入射光を所定波長領域により分離し、この分離された光
    が相異なる角度で入り込むようにする色分離手段と、 各画素別に独立して駆動され、前記色分離手段で分離さ
    れた各カラーの光から画像を生成して反射させる反射型
    ディスプレー素子とを含むことを特徴とする請求項１に
    記載の画像投射装置。
  3. 【請求項３】 前記色分離手段は、 前記偏光素子を透過した１偏光の光を各カラー別に異な
    る角度で回折透過させるホログラムパターンと、 このホログラムパターンを通過した各カラーの光を前記
    ディスプレー素子の各画素に集束させるレンズアレイと
    を含むことを特徴とする請求項２に記載の画像投射装
    置。
  4. 【請求項４】 前記光偏向素子は、 前記画像生成手段から反射された画像を一次に偏向透過
    させる第１光偏向素子と、 前記第１光偏向素子に隣接するように配置され、前記第
    １光偏向素子を透過した光を偏向透過させる第２光偏向
    素子とを含み、前記スクリーンの１画素領域に前記画像
    生成手段により形成された各カラーの画像を順に結ばせ
    ることを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
  5. 【請求項５】 前記第１及び第２光偏向素子のそれぞれ
    は、 所定間隔離隔されたままで配置されて入射光を透過でき
    る１対の透明電極板と、 前記透明電極板に選択的に電圧を印加する電源と、 前記透明電極板間に介在して前記透明電極板に電圧が印
    加されたかどうかにより入射された光の進行経路を変え
    る液晶とを含み、前記液晶整列方向により入射された画
    像の偏向方向を選択できるようになったことを特徴とす
    る請求項４に記載の画像投射装置。
  6. 【請求項６】 光を生成投射する光源と、 前記光源側から入射される光のうち１偏光の光を透過さ
    せる偏光素子と、 入射光から画像を生成し、この生成された画像を反射さ
    せる反射型画像の生成手段と、 前記偏光素子と前記画像生成手段との間の経路上に作ら
    れ、偏光方向により入射光の進行経路を変換する偏光ビ
    ームスプリッタと、 前記画像生成手段から反射され、前記偏光ビームスプリ
    ッタを経由して入射された画像を偏向させる光偏向素子
    と、 前記光偏向素子で偏向された画像がスクリーンに向かう
    ように拡大透過させる投射レンズユニットとを含むこと
    を特徴とする画像投射装置。
  7. 【請求項７】 前記画像生成手段は、 各画素別に独立して駆動され、前記偏光ビームスプリッ
    タで分離されて入射された光から画像を生成し、前記偏
    光ビームスプリッタ方向に反射させる反射型ディスプレ
    ー素子と、 前記偏光ビームスプリッタと前記ディスプレー素子との
    間の光路上に設けられ、前記光源側から前記ディスプレ
    ー素子に向かう光を画素単位に集束して前記ディスプレ
    ー素子の各画素に集束させるレンズアレイとを含むこと
    を特徴とする請求項６に記載の画像投射装置。
  8. 【請求項８】 前記光偏向素子は、 前記画像生成手段から反射された画像を一次に偏向透過
    させる第１光偏向素子と、 前記第１光偏向素子に隣接するように配置され、前記第
    １光偏向素子を透過した光を偏向透過させる第２光偏向
    素子とを含むことを特徴とする請求項６に記載の画像投
    射装置。
  9. 【請求項９】 前記第１光偏向素子は入射光を１方向に
    偏向透過させるように配置され、 前記第２光偏向素子は前記第１光偏向素子による偏向方
    向と直交する方向に入射光を偏向透過させるように配置
    され、 前記スクリーンの各画素領域の一部分に結ばれた画像が
    順に前記画素領域内の異なる位置に結ばれるようにする
    ことを特徴とする請求項８に記載の画像投射装置。
  10. 【請求項１０】 前記第１光偏向素子及び第２光偏向素
    子のそれぞれは、 所定間隔離隔されたままで配置されて入射光を透過でき
    る１対の透明電極板と、 前記１対の透明電極板に選択的に電圧を印加する電源
    と、 前記透明電極板間に介在して前記透明電極板に電圧が印
    加されたかどうかにより入射された光の進行経路を変え
    る液晶とを含み、前記液晶整列方向により入射された画
    像の偏向方向を選択できるようになったことを特徴とす
    る請求項８に記載の画像投射装置。
  11. 【請求項１１】 光を生成投射する光源と、 前記光源側から入射される光のうち１偏光の光を透過さ
    せる偏光素子と、 入射光から画像を生成し、この生成された画像を透過さ
    せる透過型の画像生成手段と、 前記画像生成手段を透過した画像を偏向させる光偏向素
    子と、 前記光偏向素子で偏向された画像がスクリーンに向かう
    ように拡大透過させる投射レンズユニットとを含むこと
    を特徴とする画像投射装置。
  12. 【請求項１２】 前記画像生成手段は、 各画素別に独立して駆動され、入射された光から画像を
    生成し、前記光偏向素子方向に透過させる透過型ディス
    プレー素子と、 前記偏光素子と前記ディスプレー素子との間の光路上に
    設けられ、前記光源側から前記ディスプレー素子に向か
    う光を画素単位に集束して前記ディスプレー素子の各画
    素に集束させるレンズアレイとを含むことを特徴とする
    請求項１１に記載の画像投射装置。
  13. 【請求項１３】 前記光偏向素子は、 前記画像生成手段で生成された画像を一次に偏向透過さ
    せる第１光偏向素子と、 前記第１光偏向素子に隣接するように配置され、前記第
    １光偏向素子を透過した光を偏向透過させる第２光偏向
    素子とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の画像
    投射装置。
  14. 【請求項１４】 前記第１光偏向素子は入射光を１方向
    に偏向透過させるように配置され、 前記第２光偏向素子は前記第１光偏向素子による偏向方
    向と直交する方向に入射光を偏向透過させるように配置
    され、 前記スクリーンの各画素領域の一部分に結ばれた画像が
    順に前記画素領域内の異なる位置に結ばれるようにする
    ことを特徴とする請求項１３に記載の画像投射装置。
  15. 【請求項１５】 前記画像生成手段は、 各画素別に独立して駆動されて入射された光からカラー
    画像を生成し、前記光偏向素子方向に透過できるカラー
    フィルタを持つ透過型ディスプレー素子とを含むことを
    特徴とする請求項１１に記載の画像投射装置。
  16. 【請求項１６】 前記光偏向素子は、 前記画像生成手段で生成された画像を一次に偏向透過さ
    せる第１光偏向素子と、 前記第１光偏向素子に隣接するように配置され、前記第
    １光偏向素子を透過した光を前記第１光偏向素子で偏向
    された方向と同方向に偏向透過させる第２光偏向素子と
    を含み、前記スクリーンの１画素領域に前記画像生成手
    段により形成された各カラーの画像を順に結ばせること
    を特徴とする請求項１５に記載の画像投射装置。
  17. 【請求項１７】 前記第１光偏向素子及び第２光偏向素
    子のそれぞれは、 所定間隔離隔されたままで配置されて入射光を透過でき
    る１対の透明電極板と、 前記１対の透明電極板に選択的に電圧を印加する電源
    と、 前記透明電極板間に介在して前記透明電極板に電圧が印
    加されたかどうかにより入射された光の進行経路を変え
    る液晶とを含み、前記液晶整列方向により入射された画
    像の偏向方向を選択できるようになったことを特徴とす
    る請求項１３または１６に記載の画像投射装置。
  18. 【請求項１８】 光を生成投射する光源と、 前記光源側から入射される光のうち１偏光の光を透過さ
    せる偏光素子と、 各画素別に独立して駆動され、入射された光から画像を
    生成するディスプレー素子と、 前記ディスプレー素子の一面に付着して前記ディスプレ
    ー素子により生成された画像を集束できるように複数の
    レンズよりなった第１レンズアレイと、 前記第１レンズアレイにより集束された画像を偏向させ
    る光偏向素子と、 前記光偏向素子で偏向された画像がスクリーンに向かう
    ように拡大透過させる投射レンズユニットと、 前記スクリーンの少なくとも一面に付着して前記第１レ
    ンズアレイのレンズ数に対応する複数のレンズよりなっ
    た第２レンズアレイとを含むことを特徴とする画像投射
    装置。
  19. 【請求項１９】 前記第１及び第２レンズアレイのそれ
    ぞれは、 前記ディスプレー素子をなす各画素幅に対応する大きさ
    を持つ複数のシリンドリカルレンズが隣接するように配
    置されたシリンドリカルレンズアレイであることを特徴
    とする請求項１８に記載の画像投射装置。
  20. 【請求項２０】 前記ディスプレー素子は、 入射光から画像を生成し、この生成された画像を透過さ
    せる投射型ディスプレー素子であることを特徴とする請
    求項１８に記載の画像投射装置。
  21. 【請求項２１】 前記ディスプレー素子は入射光から画
    像を生成し、この生成された画像を反射させる反射型デ
    ィスプレー素子になり、 前記偏光素子と前記ディスプレー素子との間の光路上に
    設けられ、前記光源側から入射された光が前記ディスプ
    レー素子に向かうようにし、前記ディスプレー素子で反
    射された光が前記光偏向素子方向に向かうように経路を
    変換するビームスプリッタとをさらに含むことを特徴と
    する請求項１８に記載の画像投射装置。
  22. 【請求項２２】 前記光偏向素子は前記第１レンズアレ
    イにより集束された画像の位置を順に移動させ、前記第
    ２レンズアレイを透過した光の進行方向が順に変わるよ
    うにし、 前記ディスプレー素子で生成された画像は視聴位置によ
    り他画像を見ることができるように前記光偏向素子の偏
    向位置により可変されることを特徴とする請求項１８に
    記載の画像投射装置。
  23. 【請求項２３】 前記光偏向素子は、 前記ディスプレー素子を透過した画像を一次に偏向透過
    させる第１光偏向素子と、 前記第１光偏向素子に隣接するように配置され、前記第
    １光偏向素子を透過した光を前記第１光偏向素子で偏向
    された方向と同方向に偏向透過させる第２光偏向素子と
    を含み、前記スクリーンの１画素領域に前記ディスプレ
    ー素子により形成された各カラーの画像を順に結ばせる
    ことを特徴とする請求項１８に記載の画像投射装置。
  24. 【請求項２４】 前記第１光偏向素子及び第２光偏向素
    子のそれぞれは、 所定間隔離隔されたままで配置されて入射光を透過でき
    る１対の透明電極板と、 前記１対の透明電極板に選択的に電圧を印加する電源
    と、 前記透明電極板間に介在して前記透明電極板に電圧が印
    加されたかどうかにより入射された光の進行経路を変え
    る液晶とを含み、前記第１及び第２光偏向素子の液晶整
    列方向により入射された画像の偏向方向を選択できるよ
    うになったことを特徴とする請求項２３に記載の画像投
    射装置。
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