JPH0199023A - ライトバルブを用いた投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は、強誘電体を分極変化させて、透過光強度の
変調を行うライトバルブを利用した投影装置に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、対象物の像をスクリーン上に写し出す投影装
置において、 原稿台」二の投影資料の写像を結像させるための光束を
、資料側の光路」二に送る結像レンズ系と、光源から出
た光を集光して、スクリーンに向く光源側の光路」−に
送る集光レンズ系と、資料側の光路と光源側の光路との
交点部分に設置され、ミラーにより資料側の光路上の光
束をスクリーンに向くスクリーン側の光路方向に反射さ
せるとともに、ミラーをはね上げて、光源側の光路上の
光束をスクリーン側の光路方向に通すようにした可動ミ
ラー部と、スクリーン側の光路上に置かれたコールドフ
ィルタと、コールドフィルタの背後に設置した単結晶薄
膜で強誘電体薄膜を形成した薄膜ライトバルブと、薄膜
ライトバルブを通過した光束をスクリーンに投影するス
クリーン結像レンズ系とを用いて投影装置を構成するこ
とにより、投影資料の写像を結像レンズ系及び可動ミラ
ー部を介して、薄膜ライトバルブ−ヒに結像し、これに
直流電界をかけてその像映を記録し、この後可動ミラー
部のミラーをはね」二げて光源の光束を集光レンズ系に
よって、薄膜ライトバルブを通過させ、その際の透過光
強度が変調されてできる画像の光束を、スクリーン結像
レンズ系によってスクリーン上に結像せしめるようにし
たものである。

Ｃ従来の技術 一般に、投影装置には、スライド映写機やオーバーヘッ
ド・プロジェクタ（ＯＨＰ　）等種々のものがあるが、
最近では講演会や会議においてＯＩ−（＝３＝ Ｐが広く用いられている。

このＯＨＰは、原稿を透明フィルム上に原寸大に転写し
て製作した大形の映写資料を複数枚用意し、話の進行に
合わせて、この各映写資料の内容及び順番を確認しなが
ら、光源となる台上に順次セットして投写するようにし
、話をスムーズに進行せしめようとするものであった。

Ｄ９発明が解決しようとする問題点 上述した従来のＯＨＰは、その装置本体が大きく、持ち
運びに不便であるという問題があった。

さらに、ＯＨＰの映写資料を製作するため、紙面に書い
た原稿を、透明フィルム上に転写するという面倒な作業
を免れ得ない。

従って、−旦製作した映写資料を訂正するのは困難であ
るため、紙面の原稿を訂正し透明フィルム」二に転写す
るという作業が必要で、新たに映写資料を製作するのと
同等の労力を必要とするという問題があった。

さらに、ＯＴ−Ｉ　Ｐではスクリーン上の像のゆがみが
大きいため、グラフ等が見にくくなったり、また、その
ゆがみが拡大しないようにするため、像をあまり大きく
拡大できないので、映写資料に書く字を一定の大きさ以
下に小さくできず記載文字数に制限があった。

これに加えて、資料の保存という観点では、紙面の原稿
と、透明フィルムの映写資料とを共に保存せねばならず
、高張る上に面倒であるという問題があった。

本発明は上述の点に鑑み、装置本体が小形で、しかも、
その映写資料の製作及び取り扱いに手間かかからず、又
便宜であるような投影装置を新たに提供することを目的
とする。

Ｅ０問題点を解決するための手段 本発明のライトバルブを用いた投影装置は、原稿台上の
投影資料の写像を結像させるための光束を、資料側の光
路上に送る結像レンズ系と、光源から出た光を集光して
、スクリーンに向く光源側の光路上に送る集光レンズ系
と、資料側の光路と光源側の光路との交点部分に設置さ
れ、ミラーにより資料側の光路上の光束をスクリーンに
向くスクリーン側の光路方向に反射させるとともに、ミ
ラーをはね上げて、光源側の光路上の光束をスクリーン
側の光路方向に通すようにした可動ミラー部と、スクリ
ーン側の光路上に置かれたコールドフィルタと、コール
ドフィルタの背後に設置したｍ結晶薄膜で強誘電体薄膜
を形成した薄膜ライトバルブと、薄膜ライトバルブを通
過した光束をスクリーンに投影するスクリーン結像レン
ズ系とを用いて構成したことを特徴とする。

２３作用 上述のように構成することにより、投影資料の写像を結
像レンズ系及び可動ミラー部を介して、薄膜ライトバル
ブ上に結像し、これに直流電界をかけてその像映を記録
し、この後可動ミラー部のミラーをはね−にげて光源の
光束を集光レンズ系によって、薄膜ライトバルブを通過
させ、その際の透過光強度が変調されてできる画像の光
束を、スクリーン結像レンズ系によってスクリーン上に
結像せしめるという作用を奏する。

Ｇ、実施例 以下、本発明のライトバルブを用いた投影装置の一実施
例を、第１図乃至第４図に従って説明する。

第１図は、本例装置の概略構成図で、１は原稿台、２は
結像レンズ系、３は光源、４は集光レンズ系である。

また、５は、可動ミラー部であり、原稿台１から出て、
結像レンズ系２を通る光路６と、光源３を出て集光レン
ズ系４を通る光路７との交点部分に設置される。

さらに、図で８はコールドフィルタ、９は薄膜ライトバ
ルブ、１０はスクリーン結像レンズ系、１１はスクリー
ンである。

この薄膜ライトバルブ９は、第２図の拡大縦断面図に示
すように構成する。

すなわち、光導電膜＋２（Ｐｈｏｔｏｃｏ、ｎｄｕｃｔ
ｏｒ　　ａｍｏｒｐｈｕｓ　　Ｓｅｌｅｎｉｕｍ等）と
強誘電体薄膜１３　（Ｂ　Ｉ　ＡＴ　ｌ　３０　ｌ、又
はＰＬＺＴ製等の薄膜ｍ結晶）とを相対面して張り合わ
せる。

この強誘電体薄膜１３は、薄膜単結晶（ミクロンオーダ
の厚さのもの）を利用して構成したものである。そして
、その分極Ｐと電界Ｅとの間の性質は、第３図に示すよ
うなヒステリノスカーブを描く関係となり、この強誘電
体薄膜１３に抗電界ＥＣをかけることにより、その分極
Ｐの向きをそろえることができ、また、逆極性の抗電界
をかけることにより反転させることができるものである
。

そして、その光導電膜１２と強誘電体薄膜Ｉ３との各々
の外側面には、それぞれ透明電極１４゜＋４（ＳｎＯ２
等）を張り合わせ、この両性側面の透明電極１４．１４
間には、極性を逆に設定した一対の直流電源１５．１６
及び切換スイッチ１７を設置して構成する。

このように構成された薄膜ライトバルブ９は、強誘電体
薄膜Ｉ３のスイッヂング現象、すなわち分極の変化を利
用して透過光強度の変調を行うものであって、次のよう
に作用させるものである。

まず、強誘電体薄膜１３は、分極の向きがそろうように
セットされる。

この状態で薄膜ライトバルブ９に、写像が投射されろと
、その光導電膜１２の各部にその各部位での光の強さに
対応して電荷が発生する。この状態で、一対の透明電極
１４．１４間に所定の直流電界をかけると、電荷の発生
がある部分と、ない部分とで電界強度が異なり、これに
対応して、強誘電体薄膜１３の各部位ごとに分極（スイ
ッヂング現象）の有無を生じるとともに、この状態を保
持することにより記録するものである。このように、強
誘電体薄膜１３の分極した各部位は、他の部位と光の透
過（及び反射）強度が異なるので、これを光学的に検出
処理するものである。

また、この薄膜ライトバルブ９の光源３側に設置される
コールドフィルタ８は、第４図に示すような特性をもつ
フィルタであって、光源からの熱によって、薄膜ライト
バルブ９が破壊されるのを防止するためのものである。

次に、」二連のように構成された本例装置の使用法及び
作動を説明する。

まず、第１図に示すように、紙面上に所要事項を記載し
た投影資料Ｉ８を載せる。次に可動ミラー部５を第１図
に実線で示す位置にセットし、投影資料Ｉ８から出た光
を、結像レンズ系２によって、光路６を通り、この可動
ミラー部５で光路１９方向に反射させて、コールドフィ
ルタ８を透過させ、薄膜ライトバルブ９上に結像せしめ
る。これにより、その光導電膜１２の光の当たった部位
に電荷が発生ずる。このとき、切換スイッチ１７を入れ
て、一対の透明電極１４．１４間に直流電界をかけ、強
誘電体薄膜１３の対応部位に分極を起こさせ、その状態
を保持するよう定着させる。

この状態で、可動ミラー部５を、第１図に２点鎖線で示
す状態まで、はね上げる。これにより、光源３より出た
光を集光レンズ系４を通る光路７から薄膜ライトバルブ
９を通過する光路Ｉ９方向に照射する。これにより、光
源の光束が、薄膜ライトバルブ９を透過する際、その各
部位の透過強度の相異によって、投影資料１８」二の記
載事項が光学的に検出処理された光束となり、これがス
クリーン結像レンズ系１０を通じて、スクリーンＩＩ上
に結像するようにするものである。

なお、このとき、原稿台Ｉ上の投影資料Ｉ８がらの光路
６を通る光束は、可動ミラー部５により、光路Ｉ９とは
別の方向に向けられ、スクリーンＩＩ上の結像に影響を
与えるものとはならない。また、切換スイッチ１７の操
作で直流電源１５との接続を切り又は、逆極性にした電
１１６に切換接続することにより、薄膜ライトバルブ９
の分極状態を解除して、その記録を消去し、又は、分極
を反転させて映像を作ることができる。

ト１９発明の効果 以上詳述したように、本発明のライトバルブを用いた投
影装置によれば、投影資料の写像を結像レンズ系及び可
動ミラー部を介して、単結晶薄膜で形成した強誘電体薄
膜を具備する薄膜ライトバルブ上に結像し、これに直流
電界をかけてその像映を記録し、この後可動ミラー部の
ミラーをはね上げて光源の光束を集光レンズ系によって
、薄膜ライトバルブを通過させ、その際の透過光強度が
変調されてできる画像の光束を、スクリーン結像レンズ
系によってスクリーン上に結像せしめるようにしたので
、 この投影装置本体をコンパクトに構成でき、持ち運びに
便利であり、従来のＯＨＰやスライド映写機の代替品と
して利用できる。しかも、レンズ系の構成を選ぶことに
より、ＯＨＰと比較してゆがみの少ない像をスクリーン
」二に写し出すことができ、さらに、投影資料を写すた
めの結像レンズ系をズームレンズとすることにより、投
影資料の大きさにかかわりなく、スクリーン上の写像の
大きさを変更できるので、投影資料の大きさに対する制
限を緩和できるものである。

また、投影資料は紙片に限られることなく実際の立体的
なサンプルであっても、これを投影できるので、投影資
料として立体の原品を用いることを可能とし、投影資料
の幅を広げることができ取り扱いに便宜である。

さらに、投影資料として現物や、鉛筆書きの手書きの原
稿を利用できるので、この投影資料の製作時間を大幅に
短縮でき、しかもＯＨＰのように透明フィルムに転写し
たものを必要としないので手間を省け、その保存等にも
便宜である。また、動きのあるサンプルを投影資料とし
、その動きの段階ごとに薄膜ライトバルブに記録し、消
去する操作を適度なスピードで行えば、コマ撮り風の写
像を実現できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のライトバルブを用いた投影装置の全体
概略構成図、第２図はその薄膜ライトバルブを取り出し
て示す拡大縦断面図、第３図はその強誘電体薄膜の特性
を示す線図、第４図はそのコールドフィルタの特性を示
す線図である。 １・・原稿台、２・・結像レンズ系、３・・・光源、４
・・集光レンズ系、５・・・可動ミラー部、９・・・薄
膜ライトバルブ、１０・・・スクリーン結像レンズ系、
１−１６〜 １・・スクリーン、】２・・光導電膜、】３川強誘電体
薄膜、１４・・・透明電極、１７・切換スイッチ、Ｉ８
・・投影資料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 原稿台（１）上の投影資料（１８）の写像を結像させる
   ための光束を、資料側の光路（６）上に送る結像レンズ
   系（２）と、 光源（３）から出た光を集光して、スクリーン（１１）
   に向く光源側の光路（７）上に送る集光レンズ系（４）
   と、 上記資料側の光路（６）と上記光源側の光路（７）との
   交点部分に設置され、ミラーにより上記資料側の光路（
   ６）上の光束を前記スクリーン（１１）に向くスクリー
   ン側の光路（１９）方向に反射させるとともに、当該ミ
   ラーをはね上げて、前記光源側の光路（７）上の光束を
   前記スクリーン側の光路（１９）方向に通すようにした
   可動ミラー部（５）と、前記スクリーン側の光路（１９
   ）上に置かれたコールドフィルタ（８）と、当該コール
   ドフィルタ（８）の背後に設置した単結晶薄膜で強誘電
   体薄膜を形成した薄膜ライトバルブ（９）と、 上記薄膜ライトバルブ（９）を通過した光束を前記スク
   リーン（１１）に投影するスクリーン結像レンズ系（１
   ０）とを具備することを特徴とするライトバルブを用い
   た投影装置。