JP3009328B2 - 光学装置 - Google Patents

光学装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光学装置に関し、特に、
表示または印刷用空間光変調器（ＳＬＭ）の解像度を上
げるために使用され得る光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】欧州特許出願公開明細書EP-A-0 301 715
A1は、赤、緑および青色光源が、光学シャッタとして
動作する液晶装置の背後に配置されている表示装置を開
示している。シャッタを制御すると、赤、緑および青色
光源は、空間光変調器に連続して与えられ、フルカラー
画像が構築される。
【０００３】英国特許出願公開明細書GB 2 206 763 A
は、空間光変調器に対するイルミネータの位置を移動さ
せて、異なる方向に景色を画像化する自動立体表示装置
を開示している。
【０００４】公知の空間光変調器は、二次元アレイの画
素（絵素）を含む。各画素は、光などの光学放射線に対
する透過率が個別に制御され得る液晶素子を含む。従っ
て、光源がＳＬＭの背後に配置されると、ＳＬＭを透過
する光は、画素の透過率を制御することによって空間変
調される。このような構成は、ＳＬＭの画素が変調され
て、表示または印刷される画像データを示す、表示また
は印刷装置の一部として使用され得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＳＬＭのサイズおよび
最高解像度は、製造段階での実用的理由により制限され
る。解像度は、例えば、液晶技術によって提供され得る
画素の最小サイズにより制限される。ＳＬＭの最大サイ
ズおよび最高解像度は、経済上得られる製造歩留まりに
よって制限される。大型かつ高解像度のＳＬＭに関して
は、製造歩留まりが比較的低いため、コストが高くな
る。最高解像度は、製造され得る液晶画素の最小サイズ
によってさらに制限される。
【０００６】本発明は、このような現状を鑑みてなされ
たものであり、画素のサイズを減少させずにＳＬＭの解
像度を効果的に増加できる装置を提供すること、及び、
画素のサイズが減少した大型ＳＬＭに関連する製造歩留
まりの低下の問題を引き起こさずに比較的高い解像度の
表示および印刷構成を提供することが本発明の目的であ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の光学装置は、そ
れぞれの光が時間順次によって照射される複数の光源
と、複数の画素を有しており、前記各光源から照射され
る光を前記各画素によって変調するようになった第１空
間光変調器と、前記第１空間光変調器を透過した光が照
射される画像面と、前記第１空間光変調器の各画素に対
応して前記第１空間光変調器上に配置された複数の画像
素子を有し、前記各画像素子が、前記各光源からの光
を、前記第１光変調器の各画素を介して、光を照射する
前記光源の位置変化に応じた前記画像面の異なる位置に
時分割で照射するようになった画像素子アレイとを具備
しており、このことにより上述の課題が解決される。
【０００８】前記光学装置は、前記複数の光源からの光
を前記画像素子のアレイ上にコリメートするコリメート
手段を更に含んでいてもよい。
【０００９】前記コリメート手段は収束レンズを含み、
前記複数の光源が実質的に該収束レンズの焦点面内に配
置されていてもよい。
【００１０】前記複数の光源は単色であり、前記収束レ
ンズは回折素子であってもよい。
【００１１】
【００１２】前記複数の光源は、前記装置の光軸に対し
て実質的に垂直に伸びる光源アレイとして配置されてい
てもよい。
【００１３】前記光源アレイは１次元アレイであっても
よい。
【００１４】前記光源アレイは２次元アレイであっても
よい。前記光源アレイが複数であり、前記各光源アレイ
は、第１空間光変調器の異なる領域にそれぞれ光を照射
するようにしてもよい。
【００１５】前記複数の光源のそれぞれは、隣りあった
光源と連続して配置されていてもよい。
【００１６】前記光源アレイは、複数の素子を有する他
の空間光変調器と、該他の空間光変調器の背後に配置さ
れている連続した照射手段と、を有していてもよい。
【００１７】前記他の空間光変調器は液晶素子であって
もよい。
【００１８】前記複数の光源は、少なくとも１つの第１
色の光源と、少なくとも１つの第２色の光源とを有して
いてもよい。
【００１９】本発明の光学装置は、複数の画素を有して
おり、入射される光を各画素にて変調して画像を形成す
るようになった第１空間光変調器と、複数の画素を有し
ており、入射される光を時間順次によって各画素から透
過させるようになった第２空間光変調器と、前記第１空
間光変調器に光を照射する単光源と、前記第１変調器に
よって変調された画像を、第２空間光変調器に均一に照
射する光学手段と、前記第２空間光変調器を透過した光
が照射される画像面と、前記第１空間光変調器の各画素
に対応して配置された複数の画像素子を有し、前記各画
像素子が、前記第１空間光変調器の前記各画素から透過
した各透過光を、前記第２光変調器の各画素を介して受
け取り、光を透過させる前記第２光変調器の前記画素の
位置変化に応じた前記画像面上の異なる位置に時分割で
照射するようになった画像素子アレイとを具備してお
り、このことにより上述の課題が達成される。
【００２０】前記光源が単色光源であり、前記画像素子
アレイは、回折レンズアレイであってもよい。
【００２１】前記光源が多色光源であり、前記画像素子
アレイは、屈折レンズアレイであってもよい。
【００２２】
【００２３】前記画像素子アレイは１次元アレイを含ん
でいてもよい。
【００２４】前記画像素子アレイは２次元アレイを含ん
でいてもよい。
【００２５】前記画像素子アレイはレンズのアレイであ
ってもよい。
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】前記画像素子アレイは、開口の配列を規定
しているパララックスバリアであってもよい。
【００３３】
【００３４】前記画像面は拡散体を含んでいてもよい。
【００３５】前記装置は、前記画像面で光電性フィルム
を支持する手段を更に有していてもよい。
【００３６】
【作用】本発明において、複数の光源の各々から順次発
せられた光は、画像素子アレイの各画像素子によって集
光され、第１空間光変調器（ＳＬＭ）によって変調され
る。複数の光源の各々から順次発せられた光は、画像素
子アレイ及び第１空間光変調素子を異なる角度で照射す
るので、第１空間変調器によって提供される画像は光源
の位置の変化に応じて、画像面の異なる位置に時分割さ
れて形成される。その結果、画像面上には、（複数の光
源の数）×（第１空間変調器の有する画素の数）の解像
度をもつ画像が形成される。
【００３７】光源が他の空間光変調器と照射手段とを有
する場合、照射手段から発せられた光は他の空間光変調
器によって選択的に透過され、他の空間光変調器の異な
る位置から複数の照射光に時分割されて、画像素子アレ
イに異なる角度で入射する。画像素子アレイによって集
光された照射光は、第１空間変調器により変調されて、
画像面の異なる位置に時分割された画像を形成する。そ
の結果、画像面上には、（複数の光源の数）×（第１空
間変調器の有する画素の数）の解像度をもつ画像が形成
される。
【００３８】本発明の他の実施態様において、光源から
発せられた光は、第１空間光変調器によって変調された
後、画像手段によって第２空間光変調器を介して該画像
素子アレイ上に照射される。第２空間光変調器は順次異
なる位置において光を選択的に透過させるので、画像素
子アレイ上に照射される光は、順次異なる角度で画像素
子アレイ上に入射する。その結果、画像素子アレイを介
して画像面上に形成される画像は、順次異なる位置に時
分割されて形成される。その結果、画像面上には、（複
数の光源の数）×（第１空間変調器の有する画素の数）
の解像度をもつ画像が形成される。
【００３９】
【実施例】以下、本発明を、図面を参照しながら実施例
によって説明する。尚、全図面を通して、同一の参照番
号は、対応部分を示すものとする。
【００４０】図１および図２に示される光学装置は、Ｍ
x×Ｍy配列のイルミネータアレイ（発光体アレイ）１を
有する。アレイは、４×４のイルミネータを含むものと
して例示されている。各イルミネータは、個別に制御可
能な光源を含む。アレイ１は、収束レンズを含むオンア
クシス（on axis）補正レンズ２上の焦点面内に配置さ
れている。図面では、レンズ２は平凸レンズとして示さ
れているが、レンズ２は、イルミネータアレイ１の各点
光源について平行出力ビームを生成し得るフレネルレン
ズまたは他の適切なコリメータシステムを含んでいても
よい。
【００４１】レンズ２は、アレイ１からの光をマイクロ
レンズアレイ３および空間光変調器（ＳＬＭ）４に向け
る。マイクロレンズアレイ３およびＳＬＭ４は一定二次
元配列の素子を構成し、ＳＬＭ４の各画素はアレイ３の
各マイクロレンズに対して光学的に対応するように配置
されている。各マイクロレンズは、収束レンズを含み、
平凸型またはグレーデッド屈折率（ＧＲＩＮ）型であり
得る。アレイ３およびＳＬＭ４のそれぞれは、長方形ア
レイとして配置されているＮx×Ｎyの素子を含んでい
る。
【００４２】画像面は、アレイ３のマイクロレンズの焦
点面に配置されている。光学装置の応用に応じて、拡散
体または写真エマルジョン等を有する画像面５に配置さ
れる。従って、リアルタイム表示として使用する場合に
は、拡散体は、画像面に配置される。印刷に応用する場
合には、フィルムまたはプレートなどの基板で支持され
た写真エマルジョンが画像面に配置される。
【００４３】アレイ１のイルミネータおよびＳＬＭ４
は、図２に示される制御回路６で制御される。制御回路
６は、イルミネータが、１度に１個ずつ連続的に繰り返
し照射されるように、アレイ１を制御する。ＳＬＭ４は
液晶型であり、各画素は、透過率が制御回路６によって
個別制御される液晶セルである。応用に応じて、液晶Ｓ
ＬＭの各画素は、透明状態および不透明状態が切り替え
られ、複数の異なる透過率に切り替えられ、または透明
状態および不透明状態が実質的に連続して制御され得る
透過率を提供し得る。速度が重要視されていない印刷へ
の応用では、ツイステッドネマティック液晶素子は、Ｓ
ＬＭ４の画素に使用され得る。比較的高いフレームレー
トが要求されるリアルタイム表示では、強誘電性液晶技
術が、液晶画素に使用され得る。
【００４４】本装置の使用において、制御回路６は、ア
レイ１のイルミネータの１つを照射させ、同時に、液晶
画素の透過率が画像データを示すように、画像データの
フレームをＳＬＭに示す。アレイ１の照射されたイルミ
ネータの各点からの光は、レンズ２で平行ビームにコリ
メートされる。この平行ビームは、アレイ３のマイクロ
レンズによって、ＳＬＭ４の各画素を通して画像面５に
フォーカスされる。
【００４５】アレイ３のマイクロレンズのそれぞれは、
照射されたイルミネータの画像を画像面（拡散体）５に
形成する。この画像の輝度または強度は、対応の液晶画
素の透過率によって制御される。
【００４６】次に、制御回路６は、照射シークエンスに
おいて、そのイルミネータの照射を解除し、アレイ１の
次のイルミネータを照射する。同時に、制御回路６は、
次のフレームの画像データをＳＬＭに提示する。このよ
うに、アレイ１の新たに照射されたイルミネータは、ア
レイ３のマイクロレンズのそれぞれによって画像化さ
れ、その画像の輝度は、ＳＬＭ４の各液晶画素によって
制御される。これらのステップは、アレイ１のイルミネ
ータのすべてが照射され、画像データの対応Ｍx×Ｍyフ
レームがＳＬＭ４に提示されるまで繰り返される。これ
により、１つの完全な画像フレームが示され、このプロ
セスは繰り返される。
【００４７】アレイ１のイルミネータは互いに隣接し、
アレイ３の各マイクロレンズは、動作の完全な１サイク
ルにつき、イルミネータの隣接した画像を画像面５に形
成する。装置の寸法を適切に選択することによって、隣
接したマイクロレンズによって形成される画像セットも
隣接するように配置され得る。従って、動作の完全な１
サイクルにおける画像は、時間多重化（time-multiplex
ed）されるが、画像面５の表示領域を空間的に埋めて完
全な画像を提供する。ＳＬＭ４の各画素は、ＳＬＭ４の
解像度が、Ｎx×Ｎyから［（Ｎx×Ｎy）×（Ｍx×
Ｍy）］に効果的に増加するように、Ｍx×Ｍy画素の完
全な画像を生成する。換言すれば、水平解像度は、Ｍx
の係数によって効果的に増加し、垂直解像度は、Ｍyの
係数によって効果的に増加する。従って、この時間的な
多重化により、製造するには高価であるかまたは製造不
可能であるような高い解像度のＳＬＭを使用することな
しに、ＳＬＭ４の解像度を効果的に増加させることがで
きる。なお、イルミネータアレイ１は、光学装置の光軸
７に対して実質的に垂直に配置されている。
【００４８】図３に示される装置は、イルミネータのア
レイがＳＬＭ１２の背後にある二次元的に広がった光源
１１として示されるという点で、図１および図２に示さ
れる装置とは異なる。光源１１は連続して照射され、液
晶素子であり得るＳＬＭ１２の画素は、制御回路６によ
って所定の順番で１度に１個が透明になるように制御さ
れる。このように、光源１１とＳＬＭ１２とは、図２に
示されるイルミネータアレイ２の１つの可能な形態を表
している。
【００４９】図４は、マイクロレンズアレイ３およびＳ
ＬＭ４が、複数の同一のイルミネータアレイ１ａおよび
１ｂと、補正レンズ２ａおよび２ｂとによって照射され
ている点で、図２の装置とは異なる。図４には、複数の
イルミネータアレイ及び複数の補正レンズがそれぞれ２
つのアレイ及び２つのレンズとして例示されている。従
って、レンズ２ａおよび２ｂのサイズ、ならびに、それ
らの光学性能は、図２に示される装置のレンズ２と比較
して小さくなる。図４に示される装置の作用は、図２に
示される装置の作用と本質的に同一であり、アレイ１ａ
および１ｂは、制御回路６によって同期して制御され
る。
【００５０】図５に示される装置は、マイクロレンズア
レイ３の代わりに視差スクリーン（パララックススクリ
ーン）２０を用いている点で、図２に示される装置とは
異なる。視差スクリーン２０は、Ｎx×Ｎy開口の二次元
アレイを含み、各開口は、ＳＬＭ４の各液晶画素と対応
して配置されアラインされている（aligned）。視差ス
クリーン２０の作用は、マイクロレンズアレイ３の作用
と実質的に同一であるが、スクリーン２０を透過する光
量は、マイクロレンズアレイ３を透過する光量よりも実
質的に少ない。
【００５１】図６は、補正レンズ２からの光が、最初に
ＳＬＭ４を透過し、次に、マイクロレンズのアレイ３に
よって画像面５にフォーカスされるように、マイクロレ
ンズアレイ３およびＳＬＭ４の位置が反対になっている
という点で、図２に示される装置とは異なる。このよう
な構成は、図２に示される構成と実質的に等価である
が、図２に示される構成は、液晶画素間のクロストーク
が、図６に示される構成と比較して減少し得るという利
点を有する。
【００５２】同様に、図７は、視差スクリーン２０およ
びＳＬＭ４の位置が反対になっているという点で、図５
に示される装置とは異なる装置を示す。
【００５３】図８は、印刷用に使用される装置を示す。
この装置は、単色表示を提供するのにも使用され得る。
図８の装置は、イルミネータアレイ１が単色イルミネー
タのアレイを含むという点で、図１および図２に示され
る装置とは異なる。たとえば、図８のアレイは、表面発
光レーザアレイを含み得る。あるいは、アレイ１は、レ
ーザ照射ＳＬＭを含み得る。
【００５４】さらに、図８の装置は、補正レンズ２およ
びマイクロレンズアレイ３の代わりに、回折素子３０お
よび３１をそれぞれ用いているという点で、図１および
図２に示される装置とは異なる。回折素子３０および３
１は、イルミネータアレイ１によって提供される単色光
に対して、補正レンズ２およびマイクロレンズアレイ３
と同様の機能を果たすように配置されている。従って、
回折素子３０および３１は、レンズをシミュレートし、
非点収差およびコマなどの収差を補償するように配置さ
れ得る。あるいは、回折素子３０および３１を組み合わ
せて、補正レンズ２とマイクロレンズアレイ３との両方
の機能を果たす単一の回折素子にしてもよい。
【００５５】単色光を印刷用に使用しても問題はないの
で回折素子を使用することができる。回折素子の使用に
より、例えば、マイクロレンズなどの屈折素子を用いて
も成し遂げられないような、システムの非理想的な画像
形成の補償が可能である。
【００５６】図９は、表示または印刷用に用いられる装
置を示す。この場合、画像面５として印刷用フィルム面
等が用いられる。装置は、他の実施態様におけるＳＬＭ
４に対応するＳＬＭ４に隣接して配置されている拡散単
色光源４０を含む。光学手段としてのレンズ４１は、Ｓ
ＬＭ４と、その動作が図３に示されるＳＬＭ１２に対応
するもう１つのＳＬＭ４２との間に配置されている。屈
折または回折レンズアレイ４３が設けられている。単色
光源４０を用いることによって、回折レンズアレイの使
用が可能になる。しかし、多色光源を用いることも可能
である。この場合は、屈折レンズアレイを素子４３とし
て用いる。この装置は、印刷用として用いられ、画像面
５としてフィルム面を含んでいる。しかし、表示用に用
いる場合は、フィルム面の代わりに拡散体を用いてもよ
い。
【００５７】図９に示される装置の動作は、他の図面に
示される装置の動作と等価である。ＳＬＭ４は、光源４
０によって均一に照射され、画像データのインターレー
スフレームが連続して示される。ＳＬＭ４は、レンズ４
１から距離Ｕを置いて配置され、レンズ４１は、レンズ
アレイ４３から距離Ｖを置いて、以下の式を満足するよ
うに配置されている： （１／Ｕ）＋（１／Ｖ）＝１／Ｆ ここで、Ｆは、レンズ４１の焦点距離である。従って、
ＳＬＭ４は、ＳＬＭ４の各画素がアレイ４３の各レンズ
上に画像化されるように、レンズアレイ４３上に画像化
される。従って、図９の構成は、ＳＬＭ４をレンズアレ
イ４３と隣接して配置することと等価である。
【００５８】レンズ４１は、均一な照射を提供できるよ
うに、ＳＬＭ４２にできるだけ近接して配置されてい
る。ＳＬＭ４２は、レンズアレイ４３から距離ｕを置い
て配置され、レンズアレイ４３は、画像面（フィルム
面）５から距離ｖを置いて、以下の式を満足するように
配置されている： （１／ｕ）＋（１／ｖ）＝１／ｆ ここで、ｆは、アレイ４３のレンズの焦点距離である。
このように、ＳＬＭ４２は、レンズアレイ４３によって
画像面（フィルム面）５で画像化される。各画素が連続
して透明になるようにＳＬＭ４２をコリメートすること
によって、ＳＬＭ４２は、種々の方向の光源として効果
的に動作するか、または種々の方向の光源をシミュレー
トする。
【００５９】ＳＬＭ４の画素をレンズアレイ４３上に画
像化することによって、他の実施態様におけるこれらの
素子の分離によって生じる問題が実質的に解消される。
【００６０】他のモードの動作において、画像データ
は、連続したインターレースフレームとしてＳＬＭ４２
に与えられ、ＳＬＭ４２の画素は、１度に１個が連続し
て透明化されて、照射方向が制御される。光源が同様に
制御可能な、例えば、照射されたＳＬＭを含む他の図面
で示される実施態様の場合、画像表示および照射方向の
制御の機能は、同様に反転され得る。
【００６１】光源４０が単色である場合、レンズ４１の
代わりに、等価な回折素子を用いてもよい。
【００６２】このように本発明によれば、製造歩留まり
を低下させずに、ＳＬＭの解像度が効果的に増加する構
成を提供することが可能となる。このようにして得られ
た高解像度は、表示画像または印刷画像の解像度を増加
させることに使用され得る。しかし、高解像度は、他の
目的にも使用され得る。例えば、空間解像度は、表示ま
たは印刷画像のグレースケール特性（grey scale capab
ility）の提供または向上に有利なように、犠牲にされ
得る。画像面５における有効な画素のいくつかを、表示
される画像の実際の各画素に割り当てることによって、
グレースケール特性は、グレースケール特性を有しない
タイプのＳＬＭに提供され得る。あるいは、限定された
グレースケール特性を有するＳＬＭのグレースケール特
性は、向上し得る。
【００６３】同様に、空間解像度は、表示画像または印
刷画像におけるカラー性の提供または向上に有利なよう
に、犠牲にされ得る。例えば、アレイ１のイルミネータ
は、異なる色、例えば、赤、緑および青の光を提供し得
るため、ＲＧＢ画素は、表示画像または印刷画像の各画
素に割当てられ得る。さらに、グレースケール特性およ
びカラー性の提供または向上は、空間解像度を犠牲にす
ることによって組み合わせることが可能である。
【００６４】図面に示される装置は、増加した垂直およ
び水平解像度を提供する。しかし、高解像度が一次元に
おいて必要とされる場合、イルミネータの二次元アレイ
１の代わりに、一次元の線アレイを用いてもよい。さら
に、マイクロレンズアレイの代わりに、レンチキュラー
が円筒状に集まったレンチキュラースクリーンを用いて
もよく、または視差スクリーンにおける開口の代わり
に、細長いスリットを用いてもよい。さらに、実質的に
一次元画像が必要とされる応用においては、二次元ＳＬ
Ｍの代わりに、一次元の画素配列を用いてもよい。この
ような構成は、例えば、写真エマルジョン上に１度に１
線の画素を印刷するプリンタを提供するために用いら
れ、エマルジョンは、複数線の画素を連続して印刷する
ために、アレイの軸に対して垂直に移動される。
【００６５】装置が、画像面に拡散体を有するリアルタ
イム表示として使用される場合、完全な画像フレームを
形成する画像表示のフレーム速度すなわち「更新」速度
は、表示画像に認識可能なちらつきが現れないように十
分に高くなければならない。従って、適度に速く動作す
る液晶素子がＳＬＭに使用されるべきである。上記のよ
うに、強誘電性液晶素子は、スイッチング速度が速いの
で好ましい。このような表示素子は、装置に与えられる
画像データに従って、静止画像または動画を表示するた
めに使用され得る。従って、液晶素子の解像度を増加さ
せることにより生じる問題を引き起こさないで、比較的
大きな高解像度の画像を提供することが可能である。
【００６６】印刷への応用では、実質的に従来の型のＳ
ＬＭを用いて、比較的大きな高解像度の画像を得ること
が可能である。大きなＳＬＭでは、印刷中の機械的な移
動を避けることが可能なため、印刷装置は簡略化され、
コストは低減される。
【００６７】
【発明の効果】上記のように、本発明によると、（複数
の光源の数）×（ＳＬＭの有する画素の数）の解像度を
もつ画像を形成することができるので、ＳＬＭの有する
画素の数を増加させることなく画像の解像度を高めるこ
とができる。さらに、高い解像度の画像を提供するため
に画素のサイズを減少させてＳＬＭの画素数を増加させ
る必要がないので、高密度の画素を有するＳＬＭの製造
に関連する製造歩留まりの低下の問題を引き起こさない
で、高い解像度の表示および印刷を提供することができ
る。また、ＳＬＭを大型化してＳＬＭの画素数を増加さ
せなくても高い解像度の画像を提供できるので、高品位
の画像を提供し得る光学装置を比較的低い製造コストで
製造することができる。さらに、本発明によれば、製造
するには高価すぎるか、あるいは、製造不可能であるよ
うな、高い解像度をもつ光学装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施態様を構成する光学装置の
概略斜視図である。
【図２】図１の装置の概略断面図である。
【図３】本発明の第２の実施態様を構成する光学装置の
概略断面図である。
【図４】本発明の第３の実施態様を構成する光学装置の
概略断面図である。
【図５】本発明の第４の実施態様を構成する光学装置の
概略断面図である。
【図６】本発明の第５の実施態様を構成する光学装置の
概略断面図である。
【図７】本発明の第６の実施態様を構成する光学装置の
概略断面図である。
【図８】本発明の第７の実施態様を構成する光学装置の
概略断面図である。
【図９】本発明の第８の実施態様を構成する光学装置の
概略断面図である。
【符号の説明】
１ イルミネータアレイ ２ 補正レンズ ２ａ 補正レンズ ２ｂ 補正レンズ ３ マイクロレンズアレイ ４ ＳＬＭ ５ 画像面 ６ 制御回路 １１ 光源 １２ ＳＬＭ
フロントページの続き (72)発明者 ポール メイ イギリス国 オーエックス14 ２エヌエ ス，オックスフォードシア，アビンド ン，エリザベス アベニュー 19 (72)発明者 ミカエル ジー． ロビンソン イギリス国 オーエックス44 ７ユーユ ー，オックスフォードシア，スタッドハ ンプトン，ニューイントン ロード，ブ ルックハンプトン コテージズ，１ (72)発明者 ジョナサン ハロルド イギリス国 オーエックス４ ４エック スエス，オックスフォードシア，オック スフォード，サンドフォード−オン−テ ムズ，イェフトリー ドライブ １ (56)参考文献 特開 平３−256032（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−56922（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−227123（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−58422（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−47847（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−76063（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/01 G02B 27/00 G02B 27/18 G02F 1/13 505 G02F 3/00 G02F 27/46

Claims (21)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 それぞれの光が時間順次によって照射さ
    れる複数の光源と、 複数の画素を有しており、前記各光源から照射される光
    を前記各画素によって変調するようになった第１空間光
    変調器と、 前記第１空間光変調器を透過した光が照射される画像面
    と、 前記第１空間光変調器の各画素に対応して前記第１空間
    光変調器上に配置された複数の画像素子を有し、前記各
    画像素子が、前記各光源からの光を、前記第１光変調器
    の各画素を介して、光を照射する前記光源の位置変化に
    応じた前記画像面の異なる位置に時分割で照射するよう
    になった画像素子アレイと、 を具備する、 光学装置。
  2. 【請求項２】 前記複数の光源からの光を前記画像素子
    アレイ上にコリメートするコリメート手段を含む、請求
    項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記コリメート手段が収束レンズを含
    み、前記複数の光源が実質的に該収束レンズの焦点面内
    に配置されている、請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記複数の光源が単色であり、前記収束
    レンズが回折素子である、請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記複数の光源が、前記装置の光軸に対
    して実質的に垂直に伸びる光源アレイとして配置されて
    いる、請求項１から４のいずれかに記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記光源アレイが１次元アレイである、
    請求項５に記載の装置。
  7. 【請求項７】 前記光源アレイが２次元アレイである、
    請求項５に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記光源アレイが複数であり、前記各光
    源アレイは、第１空間光変調器の異なる領域にそれぞれ
    光を照射する、請求項５に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記複数の光源のそれぞれが、隣りあっ
    た光源と連続して配置されている、請求項５から８のい
    ずれかに記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記光源アレイが、複数の画素を有す
    る他の空間光変調器と、該他の空間光変調器の背後に連
    続して配置された照射手段と、を有している、請求項５
    から９のいずれかに記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記他の空間光変調器が液晶素子であ
    る、請求項１０に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記複数の光源が、少なくとも１つの
    第１色の光源と、少なくとも１つの第２色の光源とを有
    する、請求項５から１１のいずれかに記載の装置。
  13. 【請求項１３】 複数の画素を有しており、入射される
    光を各画素にて変調して画像を形成するようになった第
    １空間光変調器と、 複数の画素を有しており、入射される光を時間順次によ
    って各画素から透過させるようになった第２空間光変調
    器と、 前記第１空間光変調器に光を照射する単光源と、 前記第１変調器によって変調された画像を、第２空間光
    変調器に均一に照射する光学手段と、 前記第２空間光変調器を透過した光が照射される画像面
    と、 前記第１空間光変調器の各画素に対応して配置された複
    数の画像素子を有し、前記各画像素子が、前記第１空間
    光変調器の前記各画素から透過した各透過光を、前記第
    ２光変調器の各画素を介して受け取り、光を透過させる
    前記第２光変調器の前記画素の位置変化に応じた前記画
    像面上の異なる位置に時分割で照射するようになった画
    像素子アレイと、 を具備する、 光学装置。
  14. 【請求項１４】 前記光源が単色光源であり、前記画像
    素子アレイは、回折レンズアレイである、請求項１３に
    記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記光源が多色光源であり、前記画像
    素子アレイは、屈折レンズアレイである、請求項１３に
    記載の装置。
  16. 【請求項１６】 前記画像素子アレイが１次元アレイを
    含む、請求項１から１５のいずれかに記載の装置。
  17. 【請求項１７】 前記画像素子アレイが２次元アレイを
    含む、請求項１から１５のいずれかに記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記画像素子アレイがレンズのアレイ
    である、請求項１か ら１７のいずれかに記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記画像素子アレイが、開口の配列を
    規定しているパララックスバリアである、請求項１から
    １７のいずれかに記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記画像面が拡散体を含む、請求項１
    から１９のいずれかに記載の装置。
  21. 【請求項２１】 前記画像面で光電性フィルムを支持す
    る手段を更に有する、請求項１から２０のいずれかに記
    載の装置。
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