JP7494349B2 - 投影光強度を増加させるためのプロジェクタおよび方法 - Google Patents
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Description
上述の特徴、ならびに以下に請求される特徴は、本明細書の範囲から逸脱することなく、様々な方法で組み合わせることができる。以下の列挙された実施例は、いくつかの可能な非限定的な組み合わせを例示する。
照明を生成するように構成された光源と、
インテグレーティングロッドと、
表示アスペクト比で画像を表示するように構成された画像パネルと、
複数のプリズムを含むビーム整形器であって、前記複数のプリズムは、前記ビーム整形器がインテグレーティングロッドと前記画像パネルとの間の照明の光路と交差するときに、前記ビーム整形器によって透過される照明が前記ビーム整形器に入射する照明と共線であるように、成形され、および配向された、ビーム整形器と、
前記ビーム整形器に機械的に接続され、(i)前記ビーム整形器が照明のアスペクト比を変化させない第1の構成と、(ii)前記ビーム整形器がインテグレーティングロッドと前記画像パネルとの間の光路と交差し、前記照明の前記アスペクト比を変化させる第2の構成との間でプロジェクタを切り替えるように構成されたアクチュエータと、を備える、プロジェクタ。
前記インテグレーティングロッドは第1端においてロッドアスペクト比を有し、前記第2の構成において、前記複数のプリズムは、そこを通って軸方向に伝搬する照明に一方向の倍率Mを課すように成形され、および配向され、倍率Mは、前記表示アスペクト比を前記ロッドアスペクト比で割ったものに等しい、EEE1に記載のプロジェクタ。
前記第1の構成において、(i)前記複数のプリズムが、倍率を課さないか、または一方向の倍率Mを課すように成形され、および配向され、ここで、|1-M|<0.1であり、(ii)前記光路に沿って、前記ビーム整形器は、前記インテグレーティングロッドと前記画像パネルとの間にある、EEE1または2に記載のプロジェクタ。
第1端にロッドアスペクト比を有する前記インテグレーティングロッドは、
前記アクチュエータに結合されたプロセッサと、
前記プロセッサによって実行されると、
前記ロッドアスペクト比が前記表示アスペクト比に等しい場合は、前記プロジェクタを前記第1の構成にし、
前記ロッドアスペクト比が前記表示アスペクト比と異なる場合は、前記プロジェクタを前記第2の構成にするように、前記アクチュエータを制御する機械可読命令を記憶するメモリと、をさらに備える、EEE1から3のいずれかに記載のプロジェクタ。
前記第1の構成において、前記ビーム整形器が前記光路の外側にある、EEE1から4のいずれかに記載のプロジェクタ。
前記第2の構成において、前記照明は各プリズムを通るそれぞれの光路長を横切り、前記プロジェクタは、
その前面と後面との間の長さL、および光路長nLがそれぞれの光路長の和に等しいような屈折率nを有する透明立方形と、
前記第1の構成において、前記光路が前記透明立方形を横断し、前記前面および前記後面に直交するように、前記透明立方形に機械的に接続されるアクチュエータと、をさらに備える、請求項5に記載のプロジェクタ。
前記複数のプリズムは、前記第2の構成において、前記インテグレーティングロッドと前記ビーム整形器の残りのプリズムとの間にある第1のプリズムと、前記光路に直交して交差している前記第1のプリズムのファセットとを含む、EEE1から6のいずれかに記載のプロジェクタ。
前記複数のプリズムは、頂角αを有し、およびプリズムP1に入射してプリズムP4によって透過される照明の光路に平行な平面内で、それぞれの角度Φ1,Φ2,Φ3,Φ4で傾斜される、4つの同一のプリズムP1,P2,P3,P4を含み、2度の許容範囲内で、Φ3=-Φ1およびΦ4=-Φ2である、EEE1~7のいずれかに記載のプロジェクタ。
角度Φ1,Φ2は、2度の許容範囲内で、Φ1=α/2、およびΦ2=-Φ1+θdを満たし、ここで、θdはプリズムP1によって付与される偏差角度である、EEE8に記載のプロジェクタ。
前記複数のプリズムは、同一プリズムの第1のペアと、前記同一プリズムの第1のペアに対して、プリズムP1に入射する前記照明の光路に平行な軸を中心とする角度だけ回転される、同一プリズムの第2のペアと、を含み、前記角度は、170°から190°の間である、EEE1から9のいずれかに記載のプロジェクタ。
前記アクチュエータは、前記光路と交差する円形の軌道内で前記ビーム整形器を移動させることによって、前記第1の構成と前記第2の構成との間で前記プロジェクタを切り替えるように構成される、EEE1から10のいずれかに記載のプロジェクタ。
前記アクチュエータは、前記光路と交差する直線軌道で前記ビーム整形器を移動させることによって、前記第1の構成と前記第2の構成との間で前記プロジェクタを切り替えるように構成される、EEE1から11のいずれかに記載のプロジェクタ。
前記インテグレーティングロッドを通る前記光路に沿って前記画像パネルに前記照明を導くように構成されたリレー光学系をさらに備え、前記光路は前記インテグレーティングロッドを軸方向に横断する、EEE1から12のいずれかに記載のプロジェクタ。
光路に沿って伝搬する照明を生成するように構成された光源と、
前記光路と交差し、ビーム整形器によって透過される照明が(i)前記ビーム整形器に入射する照明と共線であり、(ii)|1-M|<0.1である、ほぼ1である係数Mにより拡大されるように成形され、および配向された複数のプリズムを含む、遅延線と、
前記複数のプリズムの第1のプリズムに機械的に接続され、(i)前記遅延線内の前記光路に非平行であり、(ii)前記複数のプリズムの屈折面に垂直な平面内にある方向に前記第1のプリズムを平行移動させることによって、前記遅延線を通る光路長を変更するように構成される、アクチュエータと、を備える、プロジェクタ。
画像パネルであって、前記光路は、前記遅延線を軸方向に横切った後に前記画像パネル上に入射される、画像パネルをさらに備える、EEE14に記載のプロジェクタ。
前記遅延線を通して前記画像パネルに照明を導くように構成されたリレー光学系をさらに備える、EEE15に記載のプロジェクタ。
前記複数のプリズムは、頂角αを有し、およびプリズムP1に入射してプリズムP4によって透過される照明の光路に平行な平面内で、それぞれの角度Φ1,Φ2,Φ3,Φ4で傾斜される、4つの同一のプリズムP1,P2,P3,P4を含み、2度の許容範囲内で、Φ3=-Φ1およびΦ4=-Φ2である、EEE14から16のいずれかに記載のプロジェクタ。
前記照明の前記光路は、垂直入射角に対してある角度で入射し、角度Φ1,Φ2は、2度の許容範囲内で、Φ1=θ1-α/2、およびΦ2=Φ1を満たす、EEE17に記載のプロジェクタ。
ロッドアスペクト比を有する、プロジェクタのインテグレーティングロッドから出る照明が前記ロッドアスペクト比と異なる第1の表示アスペクト比でビデオデータを表示する画像パネルに入射されるときに、
前記表示されたビデオデータの平面に垂直な平面内で、複数の平面で前記照明を屈折させることによって、前記第1の表示アスペクト比に一致させるために、前記照明のアスペクト比を変更すること、を含む、プロジェクタの投影光強度を増加させるための方法。
前記変更することは、前記照明に一方向の倍率を課すことを含む、EEE19に記載の方法。
Claims (10)
- 照明を生成するように構成された光源と、
インテグレーティングロッドと、
表示アスペクト比で画像を表示するように構成された画像パネルと、
複数のプリズムを含むビーム整形器であって、前記ビーム整形器は、前記インテグレーティングロッドと前記画像パネルとの間の照明の光路と交差し、前記複数のプリズムは、前記ビーム整形器によって透過される照明が前記ビーム整形器に入射する照明と共線であるように、成形され、および配向され、
前記複数のプリズムは、それぞれ、前方ファセット、後方ファセット、前記前方ファセットと前記後方ファセットとの間の頂角α、および光軸に垂直な対称軸を有し、それぞれの前方ファセットおよびそれぞれの後方ファセットが共通面に垂直になるように、共線的に整列されており、およびプリズムP1に入射してプリズムP4によって透過される照明の光路に平行な平面内で、それぞれの対称軸がそれぞれの傾斜角度Φ1,Φ2,Φ3,Φ4で傾斜される、4つの同一のプリズムP1,P2,P3,P4を含み、2度の許容範囲内で、Φ3=-Φ1およびΦ4=-Φ2である、ビーム整形器と、
前記ビーム整形器に機械的に接続され、前記傾斜角度Φ1,Φ2,Φ3,Φ4の少なくとも1つを変化させて、(i)前記複数のプリズムが、倍率を課さないか、または一方向の倍率Mを課すように配向され、ここで、|1-M|<0.1である、第1の構成と、(ii)前記複数のプリズムが、前記照明のアスペクト比を変化させるように配向された、第2の構成と、の間でプロジェクタを切り替えるように構成されたアクチュエータと、
前記複数のプリズムの第1のプリズムに機械的に接続され、(i)前記ビーム整形器内の前記光路に非平行であり、(ii)前記複数のプリズムの屈折面に垂直な平面内にある、方向に前記第1のプリズムを平行移動させることによって、前記ビーム整形器を通る光路長を変更するように構成される、アクチュエータと、を備える、プロジェクタ。 - 前記頂角αは17度であり、屈折率nvisは1.45と1.47との間であり、前記第1の構成において、
Φ1=4、Φ2=4、Φ3=-4、Φ4=-4、または、
Φ1=4、Φ2=0、Φ3=-4、Φ4=0であり、
前記第2の構成において、
Φ1=-8.5、Φ2=16.8、Φ3=8.5、Φ4=-16.8、または、
Φ1=16.8、Φ2=-8.5、Φ3=-16.8、Φ4=8.5である、請求項1に記載のプロジェクタ。 - 各プリズムは前記頂角を二分する対称軸を有する、請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記インテグレーティングロッドは第1端においてロッドアスペクト比を有し、前記第2の構成において、前記複数のプリズムは、そこを通って軸方向に伝搬する照明に一方向の倍率Mを課すように成形され、および配向され、倍率Mは、前記表示アスペクト比を前記ロッドアスペクト比で割ったものに等しい、請求項1に記載のプロジェクタ。
- 画像パネルであって、前記光路は、前記ビーム整形器を軸方向に横切った後に前記画像パネル上に入射される、画像パネルと、
前記ビーム整形器を通して前記画像パネルに照明を導くように構成されたリレー光学系と、をさらに備える、請求項1に記載のプロジェクタ。 - 第1端にロッドアスペクト比を有する前記インテグレーティングロッドは、
前記アクチュエータに結合されたプロセッサと、
メモリであって、前記プロセッサによって実行されると、
前記ロッドアスペクト比が前記表示アスペクト比に等しい場合は、前記プロジェクタを前記第1の構成にし、
前記ロッドアスペクト比が前記表示アスペクト比と異なる場合は、前記プロジェクタを前記第2の構成にするように、前記アクチュエータを制御する機械可読命令を記憶するメモリと、をさらに備える、請求項1に記載のプロジェクタ。 - 前記複数のプリズムは、前記第2の構成において、前記インテグレーティングロッドと前記ビーム整形器の残りのプリズムとの間にある第1のプリズムと、前記光路に直交して交差している前記第1のプリズムのファセットとを含む、請求項1に記載のプロジェクタ。
- 角度Φ1,Φ2は、2度の許容範囲内で、Φ1=α/2、およびΦ2=-Φ1+θdを満たし、ここで、θdはプリズムP1によって付与される偏差角度である、請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記複数のプリズムは、同一プリズムの第1のペアと、前記同一プリズムの第1のペアに対して、プリズムP1に入射する前記照明の光路に平行な軸を中心とするある角度だけ回転される、同一プリズムの第2のペアと、を含み、前記角度は、170°から190°の間である、請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記インテグレーティングロッドを通る前記光路に沿って前記画像パネルに前記照明を導くように構成されたリレー光学系をさらに備え、前記光路は前記インテグレーティングロッドを軸方向に横断する、請求項1に記載のプロジェクタ。
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