JP5195656B2 - 色分離光学装置およびそれを応用した画像装置 - Google Patents
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Description
102 入射光
104 曲面グレーティング構造
106 曲面
120、120'、200、220 透明基板
122、122'、124、124'、202、204 レンズマイクロ構造
126 入射光
128 集光光
130、228 画像パネル
132、132a、132b、132c、132d 画素
134 偏極材料
140、140'、142、142'、222、224 グレーティング構造
144 回折光
146 原色光
150、152 中心位置
154 光学装置
156 入射領域
226 平行原色光
230a、230b、230c、230d 凹レンズマイクロ構造
302 反射板
304 光源
306 色分離光学装置
308 偏光子
310 液晶セル層
312 分析器
400、402 マイクロレンズ曲面
Claims (27)
- 第1表面および第2表面を有し、前記第1表面が入射光線を受光する透明基板を主体とする色分離光学装置であって、
前記第1表面上にアレイを形成し、表面が第1グレーティングマイクロ構造を有する複数の第1マイクロ構造領域と、
前記第2表面上に、前記第1マイクロ構造領域に対応して設置され、表面が第2グレーティングマイクロ構造を有する複数の第2マイクロ構造領域と
を含み、
前記複数の第1マイクロ構造領域が、前記入射光線をアレイ状の複数の収束光線に分割する複数の第1曲面マイクロ構造であり、前記第1グレーティングマイクロ構造が、各収束光線を複数の色光に分割し、
前記第2マイクロ構造領域が、前記複数の収束光線を複数の集光光線として所定の方向へ導く複数の第2曲面マイクロ構造であって、各第2マイクロ構造領域が、対応する前記第1マイクロ構造領域から前記複数の色光を受光し、前記第2グレーティングマイクロ構造が、対応する前記第1グレーティングマイクロ構造が分割した各色光を所定のサブ方向へ導く色分離光学装置。 - 前記所定のサブ方向が、実質的に小さな角度で、または垂直に、画像パネルに入射する方向である請求項1記載の色分離光学装置。
- 前記各第1曲面マイクロ構造は、曲率半径が前記各第2曲面マイクロ構造よりも大きい請求項1または2に記載の色分離光学装置。
- 前記各第1曲面マイクロ構造および前記各第2曲面マイクロ構造の2つの中心位置が転位された請求項1から3のいずれか1項に記載の色分離光学装置。
- 前記各第1マイクロ構造領域および前記各第2マイクロ構造領域の2つの中心位置が転位された請求項1から4のいずれか1項に記載の色分離光学装置。
- 前記第1表面および前記第2表面上の前記複数の第1マイクロ構造領域および前記複数の第2マイクロ構造領域が、凹凹レンズ構造、凹凸レンズ構造、凸凹レンズ構造、凸凸レンズ構造、平凸レンズ構造、凸平レンズ構造、凹平レンズ構造または平凹レンズ構造、あるいは平面と自由曲面の組合せを形成する請求項1から5のいずれか1項に記載の色分離光学装置。
- 複数の出力光線が前記第2表面から出力され、前記各出力光線が複数のカラー光線に分割される請求項6記載の色分離光学装置。
- 前記グレーティングマイクロ構造が前記マイクロ構造領域に設置され、前記出力光線が実質的に平行、収束および拡散して出力される請求項7記載の色分離光学装置。
- 前記複数の第1マイクロ構造領域および前記複数の第2マイクロ構造領域が、それぞれ円柱状ユニットである請求項1から8のいずれか1項に記載の色分離光学装置。
- 前記透明基板が偏極材料を有する請求項1から9のいずれか1項に記載の色分離光学装置。
- 前記第1表面上の前記複数の第1マイクロ構造領域が構成される前記アレイが一次元または二次元に形成する請求項1から10のいずれか1項に記載の色分離光学装置。
- 前記複数の第1マイクロ構造領域および前記複数の第2マイクロ構造領域が一対一に対応している請求項1から11のいずれか1項に記載の色分離光学装置。
- 第1表面および第2表面を有し、前記第1表面が入射光線を受光する透明基板を主体とする色分離光学装置であって、
前記第1表面上にアレイを形成し、表面が第1グレーティングマイクロ構造を有する複数の第1マイクロ構造領域と、
前記第2表面上に、前記第1マイクロ構造領域に対応して設置され、表面が第2グレーティングマイクロ構造を有する複数の第2マイクロ構造領域と
を含み、
前記透明基板が偏極材料を有する色分離光学装置。 - 第1表面上にアレイを形成し、表面が第1グレーティングマイクロ構造を有する複数の第1マイクロ構造領域と、第2表面上に、前記複数の第1マイクロ構造領域に対応して設定され、表面が第2グレーティングマイクロ構造を有する複数の第2マイクロ構造領域とを有する透明基板を備えた色分離光学装置であって、
前記複数の第1マイクロ構造領域が入射光を複数の光ビームに分割し、前記第1グレーティングマイクロ構造が前記光ビームを複数の色光に分割し、
各第2マイクロ構造領域が、対応する前記第1マイクロ構造領域から前記複数の色光を受光し、前記第2グレーティングマイクロ構造が、対応する前記第1マイクロ構造領域が分割した各色光を所定の方向へ導く色分離光学装置。 - 前記第1マイクロ構造領域および前記第2マイクロ構造領域が、凹凹レンズ構造、凹凸レンズ構造、凸凹レンズ構造、凸凸レンズ構造、平凸レンズ構造、凸平レンズ構造、凹平レンズ構造または平凹レンズ構造、あるいは平面と自由曲面の組合せである請求項14記載の色分離光学装置。
- 前記色光が、実質的に平行出射または収束出射された請求項14または15に記載の色分離光学装置。
- 前記第1グレーティングマイクロ構造および前記第2グレーティングマイクロ構造の2つの中心位置が距離を置いて転位された請求項14から16のいずれか1項に記載の色分離光学装置。
- 前記透明基板が偏極材料を有する請求項14から17のいずれか1項に記載の色分離光学装置。
- 前記第1グレーティングマイクロ構造は、曲率半径が前記第2グレーティングマイクロ構造よりも大きい請求項14から18のいずれか1項に記載の色分離光学装置。
- アレイを形成する複数のマイクロレンズ構造領域を有し、前記各マイクロレンズ構造領域が第1表面グレーティングマイクロ構造および第2表面グレーティングマイクロ構造の2つの表面を有する透明基板を備えた色分離光学装置であって、
前記複数のマイクロレンズ構造領域が入射光を複数の光ビームに分割し、前記第1表面グレーティングマイクロ構造が前記光ビームを複数の色光に分割し、前記第2表面グレーティングマイクロ構造が前記色光を所定の方向へ導き、
前記透明基板が偏極材料を有する色分離光学装置。 - 画素アレイとして形成された複数の画素を有し、前記各画素がそれぞれ複数の原色光に応じた複数のサブ画素から成る画像パネルと、
入射光を受光して前記原色光を生成する色分離光学装置パネルとを含み、
前記色分離光学装置パネルは、
第1表面上にアレイを形成し、表面が第1グレーティングマイクロ構造を有する複数の第1マイクロ構造領域と、第2表面上に、前記複数の第1マイクロ構造領域に対応して設定され、表面が第2グレーティングマイクロ構造を有する複数の第2マイクロ構造領域とを有する透明基板を備え、
前記複数の第1マイクロ構造領域が入射光を複数の光ビームに分割し、前記第1グレーティングマイクロ構造が前記光ビームを複数の色光に分割し、
各第2マイクロ構造領域が、対応する前記第1マイクロ構造領域から前記複数の色光を受光し、前記第2グレーティングマイクロ構造が、対応する前記第1マイクロ構造領域が分割した各色光を所定の方向へ導く画像パネル装置。 - 前記第1マイクロ構造領域および前記第2マイクロ構造領域が、凹凹レンズ構造、凹凸レンズ構造、凸凹レンズ構造、凸凸レンズ構造、平凸レンズ構造、凸平レンズ構造、凹平レンズ構造または平凹レンズ構造、あるいは平面と自由曲面の組合せである請求項21記載の画像パネル装置。
- 前記色光が、実質的に平行出射または収束出射された請求項21または22に記載の画像パネル装置。
- 前記第1グレーティングマイクロ構造および前記第2グレーティングマイクロ構造の2つの中心位置が距離を置いて転位された請求項21から23のいずれか1項に記載の画像パネル装置。
- 前記透明基板が偏極材料を有する請求項21から24のいずれか1項に記載の画像パネル装置。
- 前記第1グレーティングマイクロ構造は、曲率半径が前記第2グレーティングマイクロ構造よりも大きい請求項21から25のいずれか1項に記載の画像パネル装置。
- 画素アレイとして形成された複数の画素を有し、前記各画素がそれぞれ複数の原色光に応じた複数のサブ画素から成る画像パネルと、
入射光を受光して前記原色光を生成する色分離光学装置パネルとを含み、
前記色分離光学装置パネルは、
前記画素アレイに応じてアレイを形成する複数のマイクロレンズ構造領域を有し、前記各マイクロレンズ構造領域が第1表面グレーティングマイクロ構造および第2表面グレーティングマイクロ構造の2つの表面を有する透明基板を備え、
前記マイクロレンズ構造領域は入射光を複数の光ビームに分割し、前記第1表面グレーティングマイクロ構造は前記光ビームを複数の色光に分割し、前記第2表面グレーティングマイクロ構造は前記色光を所定の方向へ導き、
前記透明基板が偏極材料を有する画像パネル装置。
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