JP2007027118A - 光投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
従来は、光弁の一部、特にかどが照射されないままにになり、したがって当該光弁によって可能な最大鮮明度の長方形映像の構成ができなくなる欠点および他の欠点を克服することである。
【解決手段】
光投射装置であって、少なくとも、光源２と光処理要素の配列から成る光弁１２とを有し、ここで、前記光源と前記光弁との間にレンズユニット５が備えられる、ことを特徴とする光投射装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光投射装置に関する。

一般に、公知の光投射装置は、一つ以上の反射器(reflectors)を有する光源(a light source)、該光源から放射される光束を平行化するための一つ以上のミラー(mirrors)、この平行化光束(the collimated light beam)を処理するための光弁(a light valve)、および処理された光束を通過させて投射するレンズ(a lens)を備えている。

周知のように、光源から放射される光束は、円形スポット状に集束され、該光スポットは、大体長方形の光弁に送られ、該光スポットによって光弁全体が均等に被覆されるようにされる。

この公知の投射装置の欠点は、円形光スポットが、光弁の面積よりも大きな断面積を有し、光源から放射される光の一部が光弁の外部に送られるため、光利用率(yield)が小さくなる、ということである。

前記欠点を解決するための一つの対策は、光源とミラーとの間の距離を調節して、ミラーを、該光源によって放射され該反射器によって向きを変えられる光の焦点に近づける、というものである。

そのようにすることにより、平行化光スポットの断面積が減少して、この平行化円形光スポットが光弁の境界内部に入るようになり、最大限の光利用率が得られる。

しかし、この公知の解決策は、一つの重大な欠点を有する。すなわち、光弁の一部、特にかどが照射されないままになり、したがって当該光弁によって可能な最大鮮明度の長方形映像の構成ができなくなる、ということである。

本発明の目的は、前記欠点およびその他の欠点を克服することである。

そのために、本発明は、
光投射装置であって、
少なくとも、光源と光処理要素の配列から成る光弁とを有し、ここで、前記光源と前記光弁との間にレンズユニットが備えられる、
ことを特徴とする光投射装置、
に関する。

本発明の一つの利点は、前記光源と前記光弁との間に備えられた前記レンズにより、光源によって放射される光束の断面積を自動的に調節することができる、ということである。

光源によって照射される光弁の面積のこの調節により、使用者は、投射映像が実質的に円形の場合に最大光利用率の映像を投射することができ、あるいは、投射映像が実質的に長方形の場合に光弁の全面積を均等に照射することができる。

以下、本発明の特徴をさらに十分に説明するために、添付の図面を参照しつつ、本発明の光投射装置の一つの実施形態について述べる。これは、単なる例であり、本発明を限定するものではない。

図１には、湾曲反射器3を備えた光源2を有する、本発明の光投射装置1を模式的に示す。

前記光源2は、好ましくは、安定な光を放射するタイプのもの、たとえば公知の低圧メタルハライドランプである。

反射器3は、強い光束4を生成させるために、光源から放射される光を、特定方向に反射する。この場合、光源2から放射される光の大部分が集束させられる。

本発明においては、レンズユニット5、および好ましくはミラーアセンブリ6が、光源2の前方に備えられる。ここで、前記レンズユニット5は、好ましくは、軸方向に相互変位することのできる複数の整列レンズ7、8から成る。

ミラーアセンブリ6は、たとえば、ミラー9といくつかの個別(separation)要素10とから成ることができ、光源2から放射される光束4を平行化光束11に変えることができる。

光投射装置1は、さらに、光弁12とレンズ13とを有し、ここで、光弁12は、光処理要素14たとえばマイクロミラーまたは液晶の配列から成る。

周知のように、前記光処理要素14の位置は、個別に二つの位置の間で切り換えることができる。二つの位置というのは、入射光束11がレンズ13を通ってスクリーン15に到達する位置と、入射光束11がレンズ13とは異なる方向に向けられる位置とである。各光処理要素14は、構成される映像16の単一ピクセルに対応する。

本発明の前記光投射装置1の使用法は簡単であり、次のようである。

通常の配置の場合、レンズユニット5のレンズ7、8はある距離だけ離してあり、ミラーアセンブリ6の入射光束4が、光弁の対角線の長さ以上の直径D1の断面を有するようになっている。

入射平行化光束11は、その断面が図２に破線で示すようなものである場合、光弁12全体を覆い、したがって長方形の映像16を最大鮮明度でレンズを通じて投射することができる。

投射すべき映像16が実質的に円形である場合には、レンズユニット5のレンズ7と8との間の距離を調節して、光束11の断面が光弁12の高さHと実質的に同じ大きさの直径D2を有するようにすることができる。

図３に示す後者の場合、光弁12の一部だけが光束11によって照射され、したがって光弁12のその部分だけが映像構成に使用されうる。

明らかに、後者の構成の場合、最大光利用率したがって高輝度の映像16を構成することができる。

実際、光束11のすべての光が光弁12上に集束させられるが、光束11が光弁12の高さHよりも大きな直径を有する構成の場合には、そうはならない。

明らかに、レンズ7と8とは、いろいろな相互距離に配置して、単一点から光弁の表面全体までの範囲の光弁の部分を照射することができる。

言い換えると、レンズユニット5は、光源2から放射される光束4の焦点を変えることを可能にし、したがって、光弁12への入射光束11の直径は、単一の光処理要素14の表面の対角線の長さに一致する値と光弁12の対角線の長さに等しい値との間で変えることができる。

ここで注意すべきことは、照射される光弁の表面積が減少すると、構成される映像の輝度が増大する、ということである。

本発明は、上で単なる例として説明し、添付の図面に示した実施形態によって限定されるものではない。逆に、本発明の光投射装置は、本発明の範囲を逸脱することのない、あらゆる変形を加えて実施することができる。

本発明の光投射装置の模式図である。 図１の矢印F２の向きに見た拡大図である。 図２と同様の拡大図であるが、光投射装置は別の状態にある。

符号の説明

1 光投射装置
2 光源
3 反射器
4 光束
5 レンズユニット
6 ミラーアセンブリ
7、8 整列レンズ
9 ミラー
10 個別要素
11 平行化光束
12 光弁
13 レンズ
14 光処理要素
15 スクリーン
16 映像
D1、D2 光束の直径
H 光弁12の高さ

Claims (4)

1. 光投射装置であって、
   少なくとも、光源と光処理要素の配列から成る光弁とを有し、ここで、前記光源と前記光弁との間にレンズユニットが備えられる、
   ことを特徴とする光投射装置。
2. 当該レンズユニットが、軸方向に相互変位することのできる複数の整列レンズから成ることを特徴とする請求項１に記載の光投射装置。
3. 当該レンズユニットと当該光弁との間にあるミラーアセンブリを有することを特徴とする請求項１に記載の光投射装置。
4. 当該レンズユニットにより、当該光源から放射される光束の焦点を変えることができ、光弁への入射光束の直径を、光弁の対角線の長さに等しい値と光弁の単一の光処理要素の対角線の長さに等しい値との間で変えることができるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の光投射装置。

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