JPH0440083A - 画像投射装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光源からの光の照射に基いて、読出し面に弾
性変形による凹凸や液晶における屈折率変化などによる
位相回折格子を形成して、シュリ−レン光学系側の光源
からの光を回折、散乱させて、光強度変調を行なう所謂
位相回折格子型ライトバルブを用いたシュリーレン方式
の画像投射装置に関する。

〔発明の概要］ 本発明は、位相回折格子型ライトバルブを用い、その読
出し面に位相回折格子を形成することにより、シュリー
レン光学系側の光源からの光を回折、散乱させて光変調
を行ない、この光変調に基いて、シュリーレン光学系に
よりスクリーン等に画像を投射させる画像投射装置にお
いて、１水平走査期間に基く同一の映像信号を複数本の
走査線にて上記位相回折格子型ライトバルブに書込むよ
うに構成する。具体的には、１水平走査期間に基（同一
の映像信号成分により変調された複数本のレーザビーム
を空間的に分離させて上記位相回折格子型ライトバルブ
に書込むように構成する。あるいは、１水平走査期間に
基く同一の映像信号を上記１水平走査期間内において、
連続する複数本の走査線にて上記位相回折格子型ライト
バルブに書込むように構成することにより、読出し光の
回折効率を容易に高めることができ、コントラストの良
好な画像を安価に得ることができるようにしたものであ
る。

〔従来の技術〕

従来の画像投射装置、即ちプロジェクタとして位相回折
格子型ライトバルブを用いたものが知られている。この
位相回折格子型ライトバルブは、光源からの光の照射に
基いて、その読出し面に弾性変形による凹凸や液晶の屈
折率変化などによる位相回折格子を形成して、シュリー
レン光学系側の光源からの光を回折、散乱させて光強度
変調を行なうものであり、エラストマ（弾性体）や油膜
、液晶などを用いたものがある。第８図にその一例を示
す。図示の位相回折格子型ライトバルブ（６１）は、エ
ラストマを用いたもので、ガラス基板（６２）上にＩＴ
Ｏ膜等からなる透明電極（６３）と、ＣｄＳやアモルフ
ァスシリコン等からなる光導電膜（６４）と、シリコー
ンゲル等からなるエラストマ（６５）と、Ａｇ等からな
る金属薄膜（６６）を順次積層して成る。金属薄膜（６
６）と透明電極（６３）間には、所定電位、例えば２０
０■が印加される。

そして、ガラス基板（６２）の端面から光！を照射する
と、光導電膜（６４）中、光！が照射された部分の抵抗
が下がり、光導電膜（６４）とエラストマ（６５）の境
界面にｔａが蓄積され、金属薄膜（６６）中の上記電荷
蓄積部分と対応する部分が光導電膜（６４）側に引きつ
けられる。光導電膜（６４）と金属薄膜（６６）間には
、弾性に富むエラストマ（６５）が介在するため、金属
薄膜（６６）表面に凹凸（６７）が形成される。

このような状態において、金属薄膜（６６）面にシュリ
ーレン光学系側から光を照射すると、該光は表面の凹凸
（６７）によって回折、散乱し、シュリーレンバー（６
８）を透過してスクリーン（図示せず）上に光点を投射
する。尚、金属薄膜（６６）面に凹凸（６７）が無い場
合は、シュリーレン光学系からの光は全てシュリーレン
バー（６８）によって遮光される。

尚、（７０）はシュリーレンレンズである。

ところで、上記位相回折格子型ライトハルツ（６１）に
画像を書込む方法としては、従来からマトリクス電極を
用いたものや、電子ビーム、光を用いたものが知られて
いるが、現在、ＣＲＴを用いたものが一般的である。Ｃ
ＲＴを用いて位相回折格子型ライトバルブ（６１）に画
像を書込む場合は、ＣＲＴの画素に合わせて金属薄膜（
６６）面に凹凸、即ち回折格子を形成する必要があるた
め、書込み面にグリル状の遮光用マスクを形成して光の
当たらない部分を作る必要がある。第８図の例では、ガ
ラス基板（６２）上にＣｒ等からなる遮光用マスク（６
９）を等ピンチＰで形成し、このマスク（６９）を含む
全面に透明電極（６３）を形成するようにしている。

通常、マスク（６９）は、第９図に模式的に示すように
、位相回折格子型ライトバルブ（６１）の垂直方向を長
手方向とするストライブ状に形成され、その配列ピ・７
千ＰはＣＲＴの１画素分の大きさＤヒはぼ同等に設定さ
れる。また、シュリーレンバー（６８）も位相回折格子
型ライトバルブ（６１）の垂直方向を長手方向とするス
トライプ状であり、回折される光強度分布のうち、例え
ば０次、２次及び４次光を遮光する位置に配置される。

〔発明が解決しようとする課題］ 上記プロジェクタにおいて、読出し光の回折効率を高め
ようとした場合、マスク（６９）間のピッチＰを狭めて
、例えば第１０図に模式的に示すように、マスク（６９
）の配列ピッチを１画素分の大きさＤの１７２に設定し
、１つの集光ｌに対して２つの凹部（７０ａ）　、　（
７０ｂ）が形成されるようになす。即ち、第８図に示す
マスクパターンの場合は、読出し光の光強度分布が各０
次、±１次、±２次・・・においてなだらかとなり（第
１１図Ａ参照）、シュリーレンバー（６８）間の間隙を
透過する光の成分に、隣接する次数の光が混入するため
、スクリーン上において、コントラストの悪い画像を投
射させるという不都合がある。ところが、第１０図で示
すマスクパターンの場合、読出し光の光強度分布が各０
次、±１次、±２次・・・において鋭尖状となり（第１
１図Ｂ参照）、シュリーレンバー（６８）間の間隙を透
過する光と、該シュリーレ〉・バー（６８）によって遮
光される光が各次数において、確実に区別され、スクリ
ーン上にコントラストの良好な画像を得ることができる
。

ところが、マスク（６９）の配列ピッチを通常の１／２
に狭めるには、高度な微細加工技術が要求され、それに
伴ない、多大な製作費用がかがるという不都合がある。

本発明は、このような点に鑑み成されたもので、その目
的とするところは、読出し光の回折効率を容易に高める
ことができ、コントラストの良好な画像を安価に得るこ
とができる画像投射装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、位相回折格子型ライトバルブ（１）を用い、
その続出し面（金属薄膜面（１２ａ）　）に位相回折格
子（凹凸）を形成することにより、光源（５）からの光
ａを回折、散乱させて光強度変調を行ない、この光強度
変調に基いて、シュリーレン光学系（２）によりスクリ
ーン（７）等に画像を投射させる画像投射装置（Ａ）に
おいて、■水平走査期間Ｔに基く同一の映像信号を複数
本の走査線ｍ、及びｍ２にて位相回折格子型ライトバル
ブ（１）に書込むように構成する。

また、本発明は、上記画像投射装置（八、）において、
１水平走査期間Ｔに基く同一の映像信号成分により変調
された複数本のレーザビームｆｆ、及び１２を空間的に
分離させて位相回折格子型ライトバルブ（１）に書込む
ように構成する。

また、本発明は、上記画像投射装置（Ａ２）において、
１水平走査期間Ｔに基く同一の映像信号を上記ｌ水平走
査期間Ｔ内において、連続する複数本の走査線ｍ、及び
ｍ２にて位相回折格子型ライトバルブ（１）に書込むよ
うに構成する。

〔作　用］ 上述の本発明の構成によれば、■水平走査期間Ｔに基く
同一の映像信号を複数本の走査線ｍ１及びｍ２にて位相
回折格子型ライトバルブ（１）に書込むようにしたので
、位相回折格子型ライトバルブ（１）の読出し面（１２
ａ）に同一の映像信号に対し、走査線ｍ、及びｍ２の配
列方向に沿って複数の凹凸（１３）、　（１４）が形成
される。従って、これら凹凸（１３）、　（１４）で回
折、散乱するシュリーレン光学系（２）からの光（読出
し光ｂ）の回折効率が向上し、スクリーン（７）上にお
いてコントラストが良好な画像を得ることができる。ま
た、位相回折格子型ライトバルブ（１）に遮光用のマス
クを形成する必要が無くなるため、高度な微細加工技術
が不要となり、製造コストも安価になる。

特に、同一の映像信号成分により変調された複数本のレ
ーザビーム１１及び１２を空間的に分離させて位相回折
格子型ライトバルブ（１）に書込むようムこすれば、高
価なＣＲＴを用いる必要がなくなり、構成上、簡単な光
学系で済むため、コントラストの向上を図った画像投射
装置（Ａ、）の価格低廉化を回ることができる。

また、同一の映像信号を１水平走査期間Ｔ内において、
連続する複数本の走査線ｍ１及びｍｚにて位相回折格子
型ライトバルブ（１）に書込むようにすれば、上記と同
様に、レーザビームを使って、読出し光すの回折効率の
向上並びにコントラストの良好な画像を安価に得ること
ができる。

〔実施例］ 以下、第１図〜第７図を参照しながら本発明の詳細な説
明する。

第１図は、本実施例に係る画像投射装置（Ａ）の原理を
示す構成図である。この図において、（１）は位相回折
格子型ライトバルブ（以下、単にライトパル７’ト記ｔ
）　、（２）はシュリーレンレンズ（３）、シュリーレ
ンバー（４）及び白色光源（５）等を有するシュリーレ
ン光学系を示す。また、（６）は投影用レンズ、（７）
はスクリーンである。ライトバルブ（１）は、ガラス基
板（８）上にＩＴＯ膜等からなるｍ明Ｎ極（９）と、Ｃ
ｄＳやアモルファスシリコン等からなる光導電膜（１０
）と、シリコーンゲル等からなるエラストマ（１１）と
、Ａｇ等からなる金属薄膜（１２）を順次積層してなる
。金属薄膜（１２）と透明電極（９）間には例えば２０
０■が印加される。

本例に係る画像投射装置（Ａ）は、図示する如く、光源
からの光ｉをライトバルブ（１）の書込み面（光導電膜
（１０）の−主面）　（１０ａ）に照射して、読出し面
（金属薄膜（１２）の−主面）　（１２ａ）に凹凸を形
成し、光源（５）からの光ａをシュリーレンバー（４）
及びシュリーレンレンズ（３）を介して読出し面（１２
ａ）に照射することによって、読出し面（１２ａ）に形
成された凹凸で回折、散乱された光（読出し光ｂ）を投
影用レンズ（６）を介してスクリーン（７）に照射し、
スクリーン（７）に画像を投射するというものである。

尚、読出し面（１２ａ）に凹凸が全くない場合、読出し
面（１２ａ）で反射した光は全てシュリーレンバー（４
）で遮光される。

しかして、本例においては、ライトバルブ（１）の書込
み面（１０ａ）に複数本、図示の例では２不の光１１及
び！２を照射させる。この２本の光！。

及び２□は、スクリーン（７）上に画像を得る場合、例
えば１水平走査期間に基く同一の映像信号の例えば輝度
信号成分により変調された光を用いることがてきる。ま
た、この２本の光ｅ、及びｉ２は、空間的に分離されて
書込み面（ｌｏａ）に同時シこかつ並列に入射されるか
又は、時間的に分離されて、例えば、１水平走査期間内
において、まず第１の光１が入射されたのち、第２の光
１２が入射されるようになされる。その結果、第３図に
示すように、■水平走査期間Ｔ　（Ｔ、、Ｔ２・Ｔ、）
中、ライトバルブ（１）の書込み面（１０ａ）に２本の
走査線ｍ１及びｍ２が書込まれることになる。２本の走
査線ｍ１及びｍ２が書込まれることによって、ライトバ
ルブ（１）の読出し面（１２ａ）には、第１関に示すよ
うに、走査線ｍ、及びｍ２の配列方向に沿って少なくと
も２つの凹部（１３ａ）及び（１３ｂ）が形成される（
尚、凸部は少なくとも３つ形成される（１４ａ）　、　
（１４ｂ）及び（１４ｃ））。これら凹部（１３ａ）及
び（１３ｂ）の配列ピッチｄは、走査線ｍ、及びｍ２の
配列ピッチ、即ち光１及び１２の走査ビ・ノチＰ１とほ
ぼ同じになる。また、この場合、２本の光！１及び１□
による走査で複数の凹凸（１３）　（（１３ａ）。

（１３ｂ）　’］及び（１４）　（（１４ａ）　、　（
１４ｂ）　、　（１４ｃ）　〕が形成されるため、ライ
トバルブ（１）内に遮光用のマスクを形成する必要かな
くなる。

このように、本例によれば、１水平走査期間Ｔに基く同
一の映像信号を２本の走査線ｍ１及びｍ２でライトバル
ブ（１）に書込むようにしたので、ライトバルブ（１）
の読出し面（１２ａ）に同一の映像信号に対し、走査線
ｍ１及びｍ２の配列方向に沿って複数の凹凸（１３）及
び（１４）を形成することができ、従って、これら凹凸
（１３）、　（１４）で回折、散乱するシュリーレン光
学系（２）からの光（読出し光ｂ）の回折効率が向上し
、スクリーン（７）上において、コントラストが良好な
画像を得ることができる。

また、ライトバルブ（１）に遮光用のマスクを形成する
必要が無いため、高度な微細加工技術か不要となり、製
造コストも安価になる。

次に、上記原理に基〈実施例を第２図〜第７図を参照し
ながら説明する。

第２図は、第１実施例に係る画像投射装置（Ａ、）を示
す構成図である。この第１実施例は、１水平走査期間に
基く同一の映像信号の例えば輝度信号成分により変調さ
れたレーザビームを途中の光学系において空間的に２本
のレーザビームに分離してライトバルブの書込み面に同
時にかつ並列に書込むようにしたものである。尚、第２
図において、第１図と対応するものについては同符号を
記す。

即ち、この第２図において、レーザ光源（２１）から出
射されたレーザビームｌは、ビーム絞り込みレンズ（２
２）を介して細く絞り込まれ、音響光学光強度変調器（
２３）に供給される。この光強度変調器（２３）は、音
響光学媒体に印加される超音波の強度を変えて、レーザ
ビーム！がこの超音波によって回折される効率を変化さ
せることで回折レーザビームの強度を変調するものであ
る。そして、この光強度変調器（２３）に映像信号Ｖ３
が供給され、レーザビームｌが映像信号■１の例えば輝
度信号成分に応して光強度変調される。この光強度変調
器（２３）から出射したレーザビーム！は、ビーム拡大
レンズ（２４）を介して所定の太さのレーザビームｌに
変換された後、音響光学偏向器（２５）に供給される。

この音響光学偏向器（２５）は、音響光学媒体（２５ａ
）の−面に圧電効果を利用した超音波発生器（２５ｂ）
が取付けられた構造となっており、この超音波発生器（
２５ｂ）に高周波発生器（図示せず）からの電圧が印加
されることで音響光学媒体（２５ａ）に超音波振動の進
行波が作られる。この音響光学偏向器（２５）に供給さ
れたレーザビームｌは、音響光学媒体（２５ａ）に導か
れて、上記進行波と遭遇され、この進行波によって回折
されて偏向を受け、水平偏向走査を繰返す水平走査レー
ザビームρとなる。この音響光学偏向器（２５）から出
射されたレーザビームｌは、補正シリンドリカルレンズ
（２６）に供給されて、音響光学偏向器（２５）による
シリンドリカルレンズ効果が補正されたのち、三光束ビ
ームスプリッタ（２７）に供給されて、２本のレーザビ
ーム！、及び１２に変換される。その後、２本のレーザ
ビーム！１及び！！、２は、シリンドリカルレンズ（２
８）及び（２９）に供給されて断面形状がほぼ円形のレ
ーザビーム！、及び１２に変換されたのち、ガルバノミ
ラ−（３０）に入射されて、該ガルバノミラ−（３０）
の振れにより垂直方向に偏向される。

この時、シリンドリカルレンズ（２８）及び（２９）間
の距離ｄ、をシリンドリカルレンズ（２８）の焦点距離
ｆ１とシリンドリカルレンズ（２９）の焦点距離ｆ２の
和と等しくすると共に、２本のうち１本のレーザビーム
（図示の例ではＬ）にウェッジ板（１０１）を入れて２
本のレーザビームｌＩ及び２□が空間的に分離されるよ
うになす。即ち、ガルバノミラ−（３０）に入射する２
本のレーザビーム２１及び１２を互いに非平行となるよ
うにすることより、各レーザビーム！、及び１２を空間
的に分離させる。

そして、ガルバノミラ−（３０）で垂直偏向された２本
のレーザビーム１．及び！２をミラー（３１）及び投影
用レンズ（３２）を介してライトバルブＣ１）の書込み
面（ｌｏａ）に入射させる。このとき、ライトバルブ（
１）は、２本のレーザビームｌ、及び１２が同時にかつ
並列に入射される。ライトバルブ（１）に入射した２本
のレーザビーム！１及び！２は、上記音響光学偏向器（
２５）による水平偏向とガルバノミラ−（３０）による
垂直偏向によりラスクー走査が行なわれ、ライトバルブ
（１）上に映像信号に基く画像を描画する。即ち、第３
図に示すように、１水平走査期間Ｔ　（Ｔ、、Ｔ２．・
・・Ｔ、、）に基く同一の映像信号が２本のレーザビー
ム！１及び１２による２本の走査線ｍ、及びｍ２によっ
てライトバルブ（１）の書込み面（１０ａ）に書き込ま
れ、この２本の走査線ｍ１及びｍ２が順次ラスター走査
されることによってライトバルブ（１）の書込み面（１
０ａ）に画像を描画する。ここで、２本のレーザビーム
１１及び！２がライトバルブ（１）の書込み面（１０ａ
）で走査することによって形成される２本の走査線ｍ＋
及びｍｚのピッチＰ□は、三光束ビームスプリッタ（２
７）とウェッジ板（１０１）を　適宜設定することによ
り設定される。例えば、第３図に示すように、第１の水
平走査期間Ｔ、に基（映像信号に関する２本の走査線ｍ
、及びｍ２中、例えば走査線ｍ、と、第２の水平走査期
間Ｔ２に基く映像信号に関する２本の走査線ｍ、及びｍ
２中、例えば走査線ｍ、との間のピッチＰｔよりも２本
の走査線ｍ、及びｍ２間のピッチＰ、を小さく設定する
。

こうすることにより、工水平走査期間Ｔに基く同−の映
像信号が２本のレーザビームＬ及び！２によってライト
バルブ（１）の書込み面（１０ａ）に同時にかつ並列に
書込まれることになる。その結果、第１図に示すように
、１水平走査期間Ｔに基く映像信号に対し、複数の凹凸
（１３）　（（１３ａＬ（１３ｂ）　）及び（１４）　
ｌ：　（１４ａ）　、　（１４ｂ）　、　（１４ｃ）　
：ｌがライトバルブ（１）の読出し面（１２ａ）に形成
され、シュリーレン光学系（２）からの光ａが読出し面
（１２ａ）の凹凸（１３）　、　（１４）で回折、散乱
した光、即ち読出し光すの回折効率を高めることができ
、スクリーン（７）上にコントラストの良好な画像を得
ることができる。尚、［、ｌ及び１２′は、次の水平走
査期間に関するレーザビームを示す。

上記第１実施例で用いられるシュリーレン光学系（２）
も第１図で示したシュリーレン光学系（２）と構成は同
じである。ここで、シュリーレンバー（４）は、複数の
三角柱状バー（４ａ）がそれら長手方向が水平走査方向
に沿って配されてなり、特に図示の例では、シュリーレ
ンレンズ（３）を透過して、シュリーレンバー（４）側
に回折された読出し光すのうち、０次光、±２次光及び
±４次光を遮光する位置に配置される。従って、スクリ
ーン（７）上には読出し光すのうち、±１次光と±３次
光が入射されてライトバルブ（１）に描画された画像を
投射する。尚、シュリーレンバー（４）の配列ピッチＰ
ｓとシュリーレンバー（４）の幅り、は、本例では、Ｐ
Ｓ＝２ＤＳの関係に設定される（第１図参照）。また、
シュリーレンバー（４）の幅り、は、次式により設定さ
れる。

λ　ｆ Ｄ、＝　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１）こ
こで、λは読出し光すの波長、ｆはシュ・ノーレンレン
ズ（３）の焦点距離、ｄは凹部（１３ａ）　、　（１３
ｂ）（第１図参照）のピッチを示す。

この第１実施例によれば、１水平走査期間Ｔに基く映像
信号のうち、輝度信号成分により変調された１本のレー
ザビームｌを三光束ビームスプリンタ（２７）及びウェ
ッジ板（１０１）により空間的に２本に分離させてライ
トバルブ（１）の書込み面（１０ａ）に同時にかつ並列
に書込むようにしたので、一つの映像信号に対し、複数
の凹凸（１３Ｌ　（１４）を読出し面（１２ａ）に形成
することができ、読出し光すの回折効率の向上並びにコ
ントラストの良好な画像を得ることかできる。

また、高価なＣＲＴを用いる必要が無いため、構成上、
簡単な光学系で済み、コントラストの向上を図った画像
投射装置（Ａ１）の価格低廉化を図ることができる。

尚、■フレーム分の画像を表示した後は、垂直ブランキ
ング期間において、ライトバルブ（１）にかかる電圧印
加をはずし短絡すると共に、光を照射して書込み面（１
０ａ）にチャージされている電荷を除去すればよい。こ
のとき続出し面（１２ａ）に形成されていた凹凸も除去
されて読出し面（１２ａ）が平坦化され、次のラスター
走査待ちとなる。

次に、第４図及び第５図は、第２実施例に係る画像投射
装置（Ａ２）を示す構成図である。この第２実施例は、
１水平走査期間Ｔに基く映像信号の例えば輝度信号成分
により変調されたレーザビーム！を時間的に分離させて
、例えば１水平走査期間内において、まず第１のレーザ
ビーム１１をライトバルブ（１）の書込み面（１０ａ）
に入射させて第１の走査線ｍ、を書込んだのち、第２の
レーザビームで２を入射させて第２の走査綿ｍ２を書込
むようにしたものである。尚、第４図及び第５図におい
て、第１図と対応するものについては、同符号を記す。

また、この第２実施例においては、水平偏向手段として
ポリゴンミラー（４１）を用い、垂直偏向手段としてガ
ルバノミラ−（３０）を用いる。もちろん、ポリゴンミ
ラー（４１）の代わりに音響光学偏向器を用いてもよい
。

この第４図において、レーザ光源（２１）から出射され
たレーザビームｌは、音響光学光強度変調器（２３）に
供給されて、映像信号の例えば輝度信号成分に応して光
強度変調される。この光強度変調器（２３）を出射した
レーザビーム！は、ビーム拡大レンズ（２４）を介して
所定の太さのレーザビーム！に変換された後、ミラー（
４２）を介してポリゴンミラー（４１）に入射される。

ここで、（４１ａ）はポリゴンミラー（４１）を構成す
る多面鏡部（４１ｂ）を回転駆動させる駆動部である。

このポリゴンミラー（４１）に入射したレーザビームｌ
は、多面鏡部（４１ｂ）の回転によって水平方向に偏向
される。その後、レーザビームｌは、シリンドリカルレ
〉′ズ（４３）及び（４４）に供給されて断面形状がほ
ぼ円形のレーザビーム２に変換されたのち、ガルバノミ
ラ−（３０）　に入射されて、垂直方向に偏向される。

ここで、（３０ａ）はガルバノミラ−（３０）を回転駆
動させる駆動部である。そして、ガルバノミラ−（３０
）で垂直偏向されたレーザビームｌを投影用レンズ（３
２）及びミラー（４５）を介してライトバルブ（１）に
入射させる。ライトバルブ（１）に入射したレーザビー
ム！は、上記ポリゴンミラー（４１）による水平偏向と
、ガルバノミラ−（３０）による垂直偏向によりラスク
ー走査が行なわれ、ライトバルブ（１）上に映像信号に
基く画像を描画する。

しかして、この第２実施例においては、図示する如く、
倍速変換回路（５０）を設けることにより、１水平走査
期間Ｔに基く映像信号を倍速変換して１水平走査期間内
において、同一の映像信号を２度、光強度変調器（２３
）に供給するようにし、更に、ポリゴンミラー（４１）
の回転速度を２倍にする。こうすることにより、１水平
走査期間Ｔ内において、２本の走査線ｍ、及びｍ２を順
次ライトバルブ（１）に書込むようにする。

即ち、第５図に示すように、■水平走査期間Ｔ中、最初
の半分の期間で１水平走査期間Ｔに基く映像信号を第１
のレーザビーム１１でライトバルブ（１）の書込み面（
１０ａ）に書込み、次の半分の期間で上記と同一の映像
信号を垂直偏向された第２のレーザビーム！２でライト
バルブ（１）の書込み面（１０ａ）に書込むようにする
。

次に、上記倍速変換回路（５０）の構成及び動作を第６
図及び第７図に基いて説明する。

この倍速変換回路（５０）は、一定の周期（所定の水平
走査期間）で連続的に送られてくるアナログの映像信号
■１をデジタルの映像信号■６に変換するＡ／Ｄ変換器
（５１）と、上記アナログ映像信号Ｖ□から水平同期信
号Ｓ、を分離させる同期分離回路（５２）と、上記Ａ／
Ｄ変換器（５１）からの映像信号■４を一旦格納する第
１及び第２のラインメモリ（５３ａ）及び（５３ｂ）　
　と、各う・インメモリ（５３ａ）及び（５３ｂ）から
の倍速映像信号■６′をアナログの映像信号■に変換す
るＤ／Ａ変換器（５４）と、上記同期分離回路（５２）
からの水平同期信号Ｓ、、に基いて各回路に必要なりロ
ンクパルスを供給する制御クロック発生器（５５）とを
有する。尚、（５６）はポリゴンミラー（４１）の駆動
部（４１ａ）に対する水平走査信号（回転駆動信号）Ｓ
Ｈを発生させる水平走査信号発生器である。

そして、第７図に示すように、一定則＋ｔｌｌＴ（ＴＴ
２．・・・）で連続的に送られてくる映像信号■□のう
ち、例えば第１の水平走査期間Ｔ、に関する映像信号■
、、（第７図Ａ参照）を該期間Ｔ、において、制御クロ
ンク発生器（５５）からのＡ／ＤクロックパルスＰ、ｄ
（第７図Ｃ参照）に基いてＡ／Ｄ変換器（５１）にてデ
ジタル映像信号Ｖｄｌに変換する（第７図Ｃ参照）。こ
のとき、制御クロンク発生器（５５）からの書込み選択
信号Ｓ、２（第７図り参照）にてスイッチＳ１を例えば
第１のラインメモリ（５３ａ）側に選択すると共に、第
７図Ｅに示すように、第１の書込みリセット信号Ｓ　Ｗ
ｉｌｌを発生させて第１のラインメモリ（５３ａ）に関
する書込み用インデックスを初期化する。そして、第１
の書込みクロックパルスＳ。１に基いて上記書込み用イ
ンデックスを順次更新させながらＡ／Ｄ変換器（５１）
からのデジタル映像信号Ｖ　ｄ　Ｉを第１のラインメモ
リ（５３ａ）に書込む。

次に、第２の水平走査期間Ｔ２に関する映像信号■１□
（第７図Ａ参照）を該期間Ｔ２において、Ａ／Ｄ変換器
（５１）にてデジタル映像信号Ｖｄ２に変換する。この
とき、制御クロック発生器（５５）からの書込み選択信
号Ｓ　ｓｗにてスイッチＳ１を例えば第２のラインメモ
リ（５３ｂ）側に選択すると共に、第７図Ｆに示すよう
に、第２の書込みリセット信号５ＷＲ２を発生させて第
２のラインメモリ（５３ｂ）に関する書込み用インデン
クスを初期化する。そして、第２の書込みクロックパル
スＳ４，２に基いて上記書込み用インデックスを順次更
新させなが、らＡ／Ｄ変換器（５１）からのデジタル映
像信号Ｖｄ□を第２のライン、メモリ（５３ｂ）に書込
む。また、この第２の水平走査期間Ｔ２において、制御
クロック発生器（５５）からの読出し選択信号５ＳＲ（
第７図Ｉ参照）にてスイッチＳ２を例えば第１のライン
メモリ（５３ａ）側に選択すると共に、第７図Ｇに示す
ように、第１の読出しリセット信号５ＲＲＩ　を発生さ
せて第１のラインメモリ（５３ａ）に関する読出し用イ
ンデックスを初期化し、制御クロック発生器（５５）か
らの第１の続出しクロックパルスＳ　Ｒ１に基いて上記
読出し用インデックスを順次更新させながら第１のライ
ンメモリ（５３ａ）から第１の水平走査期間Ｔ１に関す
る倍速映像信号■ｄＩ′を読出す。

ここで、上記第１の読出しクロックパルスＳＲＩは、第
１の書込みクロックパルスＳｗｌの約２倍の周波数を有
するため、映像信号Ｖ　（１１’の読出しは、書込み時
間の１７２、即ち第２の水平走査期間Ｔ２の１７２の期
間で終了する。その後、再び第１の読出しリセット信号
５ＲＲＩを発生させて上記読出し用インデックスを初期
化し、制御クロック発生器（５５）からの第１の読出し
クロックパルスＳＲＩに基いて第１のラインメモリ（５
３ａ）から再び倍速映像信号■、、’を読出す。即ち、
この第２の水平走査期間Ｔ２において、映像信号■４１
′を２度読出すわけである。そして、読出した２シリー
ズの映像信号ｖ、、’−ｖ、、’を制御クロック発生器
（５５）からのＤ／Ａクロックパルス（Ａ／Ｄクロック
パルスＰａｄの２倍の周波数を有する）Ｐｏ（第７図に
参照）に基いてＤ／Ａ変換器（５４）にてアナログ映像
信号■１に変換したのち、該アナログ映像信号■１を後
段の光強度変調器（２３）に供給し、レーザ光源（２１
）から出射されたレーザビームｌを映像信号■１の輝度
信号成分により順次変調させる。

即ち、上側では、第１の水平走査期間Ｔ１に関する映像
信号Ｖ　Ｂ＋を一旦デジタル映像信号Ｖｄ＋に変換した
のち、制御クロンク発生器（５５）からの第１の書込み
クロックパルスＳ　ｗ＋に基いて第１のラインメモリ（
５３ａ）に書込み、その後、該書込みクロックパルスＳ
ＷＩの２倍の周波数を有する第１の読出しクロックパル
スＳＲＩで上記映像信号Ｖｄｌを２度読出して倍速の映
像信号Ｖ、に変換する。

一方、水平走査信号発生器（５６）は、制御クロンク発
生器（５５）からの水平走査同期信号（水平同期信号Ｓ
、の２倍の周波数を有する）Ｓ２．に基いてポリコン〕
う＝（４１）の駆動部（４１ａ）　’、こ対し、通常の
２倍の回転を指示する水平走査信号ＳＨを供給する。駆
動部（４１ａ）は、上記水平走査信号ＳＨの供給に基い
て通常の２倍の速度で多面鏡部（４１ｂ）を回転させる
。

従って、この第１の水平走査期間Ｔ、に関する映像信号
■、１についてみると、第２の水平走査期間Ｔ２の最初
の半分の期間において、まず上記映像信号■ａｌに基く
第１の走査線ｍ１が第１のレーザビームで１によってラ
イトバルブ（１）の書込み面（１０ａ）に倍速に書込ま
れ、次の半分の期間において、同しく上記映像信号■１
、に基づく第２の走査線ｍ２か垂直偏向された第２のレ
ーザビーム！２によってライトバルブ（１）の書込み面
（１０ａ）に倍速に書込まれることとなる。その結果、
第１図に示すように、１水平走査期間Ｔに基く映像信号
に対し、複数の凹凸（１３）　（（１３ａ）　、　（１
３ｂ）　）及び（１４）（（１４ａ）　、　（１４ｂ）
　、　（１４ｃ）　〕がライトバルブ（１）の読出し面
（１２ａ）に形成され、シュリーレン光学系（２）（第
５図参照）からの光ａが読出し面（１２ａ）の凹凸で回
折、散乱した読出し光すの回折効率を高めることができ
、スクリーン（７）上にコントラストの良好な画像を得
ることができる。尚、この第２実施例で用いられるシュ
リーレン光学系（２）も上記第１実施例で示したシュリ
ーレン光学系（２）（第２図参照）と構成は同じである
ため、その説明は省略する。

再び第７図に戻り、次の第３の水平走査期間Ｔ。

において、アナログ映像信号■ａ３をＡ／Ｄ変換器（５
１）にてデジタル映像信号■ｄ３に変換したのち、第１
のラインメモリ（５３ａ）に書込む。このとき、制御ク
ロック発生器（５５）からの読出し選択信号ＳＳＢにて
スイッチＳ２を例えば第２のラインメモリ（５３ｂ）側
に選択すると共に、第７図Ｈに示すように第２の読出し
リセット信号Ｓ　ＲＲＺを発生させて第２のラインメモ
リ（５３ｂ）に関する読出し用インデックスを初期化し
、制御クロック発生器（５５）からの第２の読出しクロ
ックパルスＳｔ＋□に基いて上記読出し用インデンクス
を順次更新させながら第２のラインメモリ（５３ｂ）か
ら第２の水平走査期間Ｔ２に関する倍速映像信号■４□
′を読出す。この第２の読出しクロックパルスＳＲ□も
上述と同様に、第２の書込みクロックパルスＳ８゜の２
倍の周波数を有するため、この第３の水平走査期間Ｔ３
内において、第２の水平走査期間Ｔ２に関する映像信号
■６□′を２度読出す。その後、２シリーズの映像信号
Ｖ。′−■６□′をＤ／Ａ変換器（５４）にてアナログ
映像信号■２に変換したのち、後段の光強度変調器（２
３）に供給する。

上記一連の動作を順次繰返すことによって、第１の走査
線ｍ、と第２の走査線ｍ２が互いに同一の映像信号をラ
イトバルブ（１）の書込み面（ｌｏａ）に連続的に書込
みながらラスター走査され、ライトバルブ（１）上に画
像が描画される。

この第２実施例によれば、同一の映像信号を１水平走査
期間Ｔ内において、連続する２本の走査線ｍｌ及びｍ２
にてライトバルブ（１）に書込むようにしたので、上記
第１実施例と同様に、読出し光すの回折効率の向上並び
にコントラストの良好な画像を安価に得ることができる
。特に、本例では、水平偏向手段としてポリゴンミラー
（４１）を用いたので、レーザビームｌに関する帰線に
つイテ何ら考慮することなく、倍速変換回路（５０）を
作製でき、該回路（５０）の簡略化を図ることが可能と
なる。

尚、上記第１及び第２実施例は、垂直偏向手段としてガ
ルバノミラ−（３０）を用いたが、その他、音響光学偏
向器やポリゴンミラー等を用いてもよい。また、レーザ
光源（２１）と光強度変調器（２３）の代わりに半導体
レーザを用いるようにしてもよい。

この場合、映像信号は半導体レーザに直接供給されるこ
とになる。

［発明の効果］ 本発明に係る画像投射装置によれば、シュリーレン光学
系による読出し光の回折効率を容易に高めることができ
、コントラストの良好な画像を安価に得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係る画像投射装置の原理を示す構成
図、第２図は第１実施例に係る画像投射装置を示す構成
図、第３図は位相回折格子型ライトバルブへの描画状態
を示す説明図、第４図及び第５図は第２実施例に係る画
像投射装置を示す構成図、第６図は倍速変換回路を示す
ブロック線図、第７図はその動作を示すタイムチャート
、第８図は従来例を示す要部の構成図、第９図は遮光用
マスクの配列状態を示す説明図、第１０図は他の従来例
を示す要部の構成図、第１１図は読出し光の光強度分布
の違いを示す説明図である。 （Ａ）、（Ａ、）及び（Ａのは画像投射装置、（１）は
位相回折格子型ライトバルブ、（２）はシュリーレン光
学系、（３）はシュリーレンレンズ、（４）はシュリー
レンバー、（５）は白色光源、（６）は投影用レンズ、
（７）はスクリーン、（８）はガラス基板、（９）は透
明電極、（１０）は光導電膜、（１０ａ）は書込み面、
（１１）はエラストマ、（１２）は金属薄膜、（１２ａ
）は読出し面、（１３）　（（１３ａ）　、　（Ｌ３ｂ
）　）は凹部、（１４）（（１４ａ）　、　（１４ｂ）
　、　（１４ｃ）　）は凸部、（２１）はレーザ光源、
（２３）は音響光学光強度変調器、（２５）は音響光学
偏向器、（２７）は三光束ビームスプリッタ、（２８）
（２９）はシリンドリカルレンズ、（３０）はガルバノ
ミラ−１（４１）はポリゴンミラー、（５０）は倍速変
換回路、ｐ、及び１２はレーザビーム、ｍｌ及びｍ２は
走査線、ｂは読出し光である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、位相回折格子型ライトバルブを用い、その読出し面
   に位相回折格子を形成することにより、シュリーレン光
   学系側の光源からの光を回折、散乱させて光変調を行な
   い、この光変調に基いて、シュリーレン光学系によりス
   クリーン等に画像を投射させる画像投射装置において、 １水平走査期間に基く同一の映像信号を複数本の走査線
   にて上記位相回折格子型ライトバルブに書込むようにし
   たことを特徴とする画像投射装置。 ２、位相回折格子型ライトバルブを用い、その読出し面
   に位相回折格子を形成することにより、シュリーレン光
   学系側の光源からの光を回折、散乱させて光変調を行な
   い、この光変調に基いて、シュリーレン光学系によりス
   クリーン等に画像を投射させる画像投射装置において、 １水平走査期間に基く同一の映像信号成分により変調さ
   れた複数本のレーザビームを空間的に分離させて上記位
   相回折格子型ライトバルブに同時にかつ並列に書込むよ
   うにしたことを特徴とする画像投射装置。 ３、位相回折格子型ライトバルブを用い、その読出し面
   に位相回折格子を形成することにより、シュリーレン光
   学系側の光源からの光を回折、散乱させて光変調を行な
   い、この光変調に基いて、シュリーレン光学系によりス
   クリーン等に画像を投射させる画像投射装置において、 １水平走査期間に基く同一の映像信号を上記１水平走査
   期間内において、連続する複数本の走査線にて上記位相
   回折格子型ライトバルブに書込むようにしたことを特徴
   とする画像投射装置。