JPH05203908A - 単一の光バルブ全色投影ディスプレイ装置 - Google Patents
単一の光バルブ全色投影ディスプレイ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、単一の光バルブを使用する小型で
廉価な全色映像投影装置をえることを目的とする。 【構成】 レーザ22と、入力層40におけるレーザ22から
の光ビームの入射に応じて出力層44を照射する光を変調
する液晶光バルブ26と、キセノン光源42と、ビデオ信号
に応じてレーザ22の光ビームの光度を制御するための走
査電子装置20と、カラーに応じて液晶光バルブ26の入力
層40の異なった組の領域を走査するラスター走査装置24
と、キセノン光源42と出力層44の間に位置され、光源42
からの照射光を偏光して出力層44に導き、映像面へ前記
出力層によって反射される変調された光を中継するため
の偏光ビームスプリッタ装置46と、ディスプレイスクリ
ーン12にカラー映像を表示するために入力層40の領域の
組と光学的に整列したストライプフィルタとを具備して
いること特徴とする。
廉価な全色映像投影装置をえることを目的とする。 【構成】 レーザ22と、入力層40におけるレーザ22から
の光ビームの入射に応じて出力層44を照射する光を変調
する液晶光バルブ26と、キセノン光源42と、ビデオ信号
に応じてレーザ22の光ビームの光度を制御するための走
査電子装置20と、カラーに応じて液晶光バルブ26の入力
層40の異なった組の領域を走査するラスター走査装置24
と、キセノン光源42と出力層44の間に位置され、光源42
からの照射光を偏光して出力層44に導き、映像面へ前記
出力層によって反射される変調された光を中継するため
の偏光ビームスプリッタ装置46と、ディスプレイスクリ
ーン12にカラー映像を表示するために入力層40の領域の
組と光学的に整列したストライプフィルタとを具備して
いること特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、映像投影システムに関
し、特に、液晶光バルブ映像投影システムに関する。
し、特に、液晶光バルブ映像投影システムに関する。
【０００２】本発明は、特定の実施例に関してここに記
載されているが、それに限定されないことは理解されて
いる。当業者は、本発明の技術的範囲内の付加的な実施
例を認めるであろう。
載されているが、それに限定されないことは理解されて
いる。当業者は、本発明の技術的範囲内の付加的な実施
例を認めるであろう。
【０００３】
【従来の技術】高品質の大きなスクリーン投影装置の技
術における進歩は、液晶光バルブの開発によるところが
大きい。反射モード液晶光バルブは薄いフィルムであ
り、液晶層、誘電性のミラー、光ブロック層および光応
答層を具備している多重層構造である。多重層構造は、
２つの透明な電極の間に挟まれている。偏光された投影
ビームは、液晶層を通って誘電性のミラーに向けられ
る。陰極線管によって生成されるような低光度の光の入
力映像は、光応答層に供給される。光応答層に対する低
光度の光の適用は、入力映像のパターンの光応答層を横
切る電圧降下における空間的変化を生じる。光応答層を
横切る電圧降下における空間的変化は、２つの層の間に
直列に存在する液晶内で逆に影響される。液晶層を通過
する直線偏光される投影光および誘電性のミラーからの
反射は、光導電体に入射され、液晶層に与えられる入力
映像にしたがって偏光変調される。したがって、光バル
ブは、可視スクリーンに高輝度の映像を生成する拡大し
て投影される光導電体層に焦点を結んだ映像のレプリカ
を生成するように作用する。D.D.Boswell 氏らによる米
国特許第4,019,807 号明細書は、このような高性能な反
射モード液晶光バルブを開示している。
術における進歩は、液晶光バルブの開発によるところが
大きい。反射モード液晶光バルブは薄いフィルムであ
り、液晶層、誘電性のミラー、光ブロック層および光応
答層を具備している多重層構造である。多重層構造は、
２つの透明な電極の間に挟まれている。偏光された投影
ビームは、液晶層を通って誘電性のミラーに向けられ
る。陰極線管によって生成されるような低光度の光の入
力映像は、光応答層に供給される。光応答層に対する低
光度の光の適用は、入力映像のパターンの光応答層を横
切る電圧降下における空間的変化を生じる。光応答層を
横切る電圧降下における空間的変化は、２つの層の間に
直列に存在する液晶内で逆に影響される。液晶層を通過
する直線偏光される投影光および誘電性のミラーからの
反射は、光導電体に入射され、液晶層に与えられる入力
映像にしたがって偏光変調される。したがって、光バル
ブは、可視スクリーンに高輝度の映像を生成する拡大し
て投影される光導電体層に焦点を結んだ映像のレプリカ
を生成するように作用する。D.D.Boswell 氏らによる米
国特許第4,019,807 号明細書は、このような高性能な反
射モード液晶光バルブを開示している。
【０００４】上記の型の液晶光バルブを使用しているグ
ラフィックスディスプレイ投影装置は、文献（1979年５
月のインターナショナルシンポジウムの1979年度の情報
ディスプレイのためのソサエティー（ＳＩＤ）において
公表された「大きなスクリーンのグラフィックスディス
プレイに対する液晶光バルブの応用」）に記載されてい
る。さらに高性能な液晶光バルブ映像投影システムは、
R.J.Gagnon氏らによる1984年１月10日の米国特許第4,42
5,028 号明細書、1985年10月１日の第4,544,237 号明細
書、1984年７月24日の第4,461,542 号明細書および1984
年８月７日の第4,464,019 号明細書に示されている。
ラフィックスディスプレイ投影装置は、文献（1979年５
月のインターナショナルシンポジウムの1979年度の情報
ディスプレイのためのソサエティー（ＳＩＤ）において
公表された「大きなスクリーンのグラフィックスディス
プレイに対する液晶光バルブの応用」）に記載されてい
る。さらに高性能な液晶光バルブ映像投影システムは、
R.J.Gagnon氏らによる1984年１月10日の米国特許第4,42
5,028 号明細書、1985年10月１日の第4,544,237 号明細
書、1984年７月24日の第4,461,542 号明細書および1984
年８月７日の第4,464,019 号明細書に示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】多くの通常の液晶光バ
ルブ映像投影システムにおいて、３原色の映像（赤、緑
および青）はスクリーンに光学的に一致して表示され
る。３原色の映像は、３つの投影レンズによってスクリ
ーンに投影される３つの光バルブによって通常生成され
る。投影レンズは、スクリーンに表示される合成映像を
通過する光軸に配置される。投影レンズのこのような配
置において、３原色の映像がスクリーンによって占めら
れる平面に収斂することは必要である。このような収斂
を有効にするため、付随する電子装置を有する複雑で高
価な光学装置が通常必要とされる。
ルブ映像投影システムにおいて、３原色の映像（赤、緑
および青）はスクリーンに光学的に一致して表示され
る。３原色の映像は、３つの投影レンズによってスクリ
ーンに投影される３つの光バルブによって通常生成され
る。投影レンズは、スクリーンに表示される合成映像を
通過する光軸に配置される。投影レンズのこのような配
置において、３原色の映像がスクリーンによって占めら
れる平面に収斂することは必要である。このような収斂
を有効にするため、付随する電子装置を有する複雑で高
価な光学装置が通常必要とされる。
【０００６】さらに、多重光バルブを組込んだシステム
において、それぞれは分かれたレーザビームによって通
常処理される。処理（書込み）レーザビームは、赤、緑
あるいは青のいずれかの原色映像に対応しているビデオ
信号に応じて振幅変調される。分離したビーム偏向ネッ
トワークは、光バルブの書込み表面上で水平および垂直
方向に各ビームを走査するために使用される。この方法
において、入力ビデオ信号で符号化される赤、緑および
青の原色映像は３つの光バルブで複製される。
において、それぞれは分かれたレーザビームによって通
常処理される。処理（書込み）レーザビームは、赤、緑
あるいは青のいずれかの原色映像に対応しているビデオ
信号に応じて振幅変調される。分離したビーム偏向ネッ
トワークは、光バルブの書込み表面上で水平および垂直
方向に各ビームを走査するために使用される。この方法
において、入力ビデオ信号で符号化される赤、緑および
青の原色映像は３つの光バルブで複製される。
【０００７】このような多重光バルブディスプレイは高
解像度の映像投影を許容するが、実施するのに費用がか
かる。上記のように、別々の液晶光バルブが各原色映像
を生じるために必要であり、別々のビーム偏向ネットワ
ークが各光バルブに関連して使用される必要がある。し
たがって、１つの光バルブおよび単一の関連したビーム
偏向ネットワークのみを使用する全色映像ディスプレイ
システムは、現存しているディスプレイシステムよりも
かなり低費用にすることができる。加えて、このような
単一の光バルブシステムは、これらの３つの光バルブよ
りもかなり小型に形成されることができる。したがって
単一の光バルブのみを有する全色映像投影システムが当
該技術において必要とされている。
解像度の映像投影を許容するが、実施するのに費用がか
かる。上記のように、別々の液晶光バルブが各原色映像
を生じるために必要であり、別々のビーム偏向ネットワ
ークが各光バルブに関連して使用される必要がある。し
たがって、１つの光バルブおよび単一の関連したビーム
偏向ネットワークのみを使用する全色映像ディスプレイ
システムは、現存しているディスプレイシステムよりも
かなり低費用にすることができる。加えて、このような
単一の光バルブシステムは、これらの３つの光バルブよ
りもかなり小型に形成されることができる。したがって
単一の光バルブのみを有する全色映像投影システムが当
該技術において必要とされている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】単一の光バルブ全色映像
投影システムの必要性は、本発明の投影装置ディスプレ
イによって解決される。本発明の単一の光バルブ投影装
置は、第１および第２のビデオ信号に応じてスクリーン
に映像を表示するように動作する。特定の実施例におい
て、本発明の投影装置は、赤、緑および青のビデオ信号
に応じて全色の映像を表示するように配置される。本発
明の投影装置ディスプレイは、コヒーレント光ビームを
供給するためのレーザを含む。レーザに結合される走査
制御回路は、ビデオ信号の色内容に基づいてビームの光
度を変える。本発明のディスプレイは液晶光バルブをさ
らに含み、それは入力層における変調されたビームの投
射によって内部に生成される電圧パターンにしたがった
出力層を照射する光を変調する。ラスター走査装置は、
入力層を横切るビームを逐次偏光するように動作する。
特に、走査ネットワークは、第１のビデオ信号に応じて
入力層の第１の組の領域を照射し、第２のビデオ信号に
応じて入力層の第２の組の領域を照射する偏向ビームを
生ずる。本発明の投影装置ディスプレイは、出力層と光
バルブ出力層に外部光源からの光を偏光して導き、映像
面へ出力層によって反射される変調された光を中継する
ための外部光源との間の光通路に位置される偏光ビーム
スプリッタをさらに含む。入力層の第１および第２の組
の領域と光学的に整列するフィルタ素子の第１および第
２の組を有するストライプフィルタは、ディスプレイス
クリーンに対して第１および第２の波長帯域の放射エネ
ルギを伝送する。
投影システムの必要性は、本発明の投影装置ディスプレ
イによって解決される。本発明の単一の光バルブ投影装
置は、第１および第２のビデオ信号に応じてスクリーン
に映像を表示するように動作する。特定の実施例におい
て、本発明の投影装置は、赤、緑および青のビデオ信号
に応じて全色の映像を表示するように配置される。本発
明の投影装置ディスプレイは、コヒーレント光ビームを
供給するためのレーザを含む。レーザに結合される走査
制御回路は、ビデオ信号の色内容に基づいてビームの光
度を変える。本発明のディスプレイは液晶光バルブをさ
らに含み、それは入力層における変調されたビームの投
射によって内部に生成される電圧パターンにしたがった
出力層を照射する光を変調する。ラスター走査装置は、
入力層を横切るビームを逐次偏光するように動作する。
特に、走査ネットワークは、第１のビデオ信号に応じて
入力層の第１の組の領域を照射し、第２のビデオ信号に
応じて入力層の第２の組の領域を照射する偏向ビームを
生ずる。本発明の投影装置ディスプレイは、出力層と光
バルブ出力層に外部光源からの光を偏光して導き、映像
面へ出力層によって反射される変調された光を中継する
ための外部光源との間の光通路に位置される偏光ビーム
スプリッタをさらに含む。入力層の第１および第２の組
の領域と光学的に整列するフィルタ素子の第１および第
２の組を有するストライプフィルタは、ディスプレイス
クリーンに対して第１および第２の波長帯域の放射エネ
ルギを伝送する。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の単一光バルブ全色映像投影
システム10のブロック図である。システム10は、投影レ
ンズ16によって実時間の映像が投影されるディスプレイ
スクリーン12を含む。さらに以下に記載されるように、
投影レンズ16に最も近く位置されるストライプフィルタ
18は、単一の光バルブを使用する全色の映像の生成を可
能にする。投影された映像は、走査制御回路20によって
最初に処理される入力ビデオ信号に応じて生成される。
レーザダイオード22は、レーザラスター走査装置24に書
込みビームを供給する。ラスター走査装置24は、その中
に入力ビデオ情報を記録するために書込みビームにより
液晶光バルブ26を走査する。記録したビデオ情報は、キ
セノン光源42によって供給される出力照射を介してスト
ライプフィルタ18に転送される。
システム10のブロック図である。システム10は、投影レ
ンズ16によって実時間の映像が投影されるディスプレイ
スクリーン12を含む。さらに以下に記載されるように、
投影レンズ16に最も近く位置されるストライプフィルタ
18は、単一の光バルブを使用する全色の映像の生成を可
能にする。投影された映像は、走査制御回路20によって
最初に処理される入力ビデオ信号に応じて生成される。
レーザダイオード22は、レーザラスター走査装置24に書
込みビームを供給する。ラスター走査装置24は、その中
に入力ビデオ情報を記録するために書込みビームにより
液晶光バルブ26を走査する。記録したビデオ情報は、キ
セノン光源42によって供給される出力照射を介してスト
ライプフィルタ18に転送される。
【００１０】図１を参照すると、スクリーン12の寸法は
各縁部で数フィートからほぼ取付けられている壁の大き
さまで変化されることができる。ディスプレイ10のスク
リーン12と投影レンズ16の間の距離Ｄは、投影された映
像がスクリーン12を満たすように調整される。また、カ
ラーストライプフィルタ18は、単一の液晶光バルブのみ
を使用する全色映像の投影を可能にするために光を中継
する中間映像面に位置される。対照的に、通常のカラー
光バルブ投影装置は、各原色（例えば、赤、緑、青）の
映像に対する別々の光バルブおよび付随の電子回路を必
要とする。
各縁部で数フィートからほぼ取付けられている壁の大き
さまで変化されることができる。ディスプレイ10のスク
リーン12と投影レンズ16の間の距離Ｄは、投影された映
像がスクリーン12を満たすように調整される。また、カ
ラーストライプフィルタ18は、単一の液晶光バルブのみ
を使用する全色映像の投影を可能にするために光を中継
する中間映像面に位置される。対照的に、通常のカラー
光バルブ投影装置は、各原色（例えば、赤、緑、青）の
映像に対する別々の光バルブおよび付随の電子回路を必
要とする。
【００１１】ライン14上の入力ビデオ信号は、ＮＴＳＣ
（標準的なテレビ）信号あるいは「ＲＧＢ」（赤、緑、
青）ビデオ監視信号を含む。この場合、入力ビデオ情報
は、通常の方法によって赤、緑、青の原色映像信号成分
にこのビデオ入力を分ける走査制御回路20に与えられ
る。走査制御回路20は各アナログ原色映像信号のサンプ
リングし、３つの結果的なデジタル信号表示のそれぞれ
を電子的に蓄積する。以下に説明されるように、走査制
御回路20に蓄積されるアナログビデオ入力のデジタル化
は、レーザ22によって生成されるコヒーレントビームの
光度およびレーザラスター走査装置24を介するビーム方
向の両者を制御するために使用される。
（標準的なテレビ）信号あるいは「ＲＧＢ」（赤、緑、
青）ビデオ監視信号を含む。この場合、入力ビデオ情報
は、通常の方法によって赤、緑、青の原色映像信号成分
にこのビデオ入力を分ける走査制御回路20に与えられ
る。走査制御回路20は各アナログ原色映像信号のサンプ
リングし、３つの結果的なデジタル信号表示のそれぞれ
を電子的に蓄積する。以下に説明されるように、走査制
御回路20に蓄積されるアナログビデオ入力のデジタル化
は、レーザ22によって生成されるコヒーレントビームの
光度およびレーザラスター走査装置24を介するビーム方
向の両者を制御するために使用される。
【００１２】レーザ22は、予め定められた波長で出力ビ
ームを生成する。幾つかの波長がレーザ22に対して選択
されることができるが、選択された波長はレーザラスタ
ー走査装置24と光学的に整列して位置されるアモルファ
ス液晶光バルブ26のスペクトル応答に適合することが好
ましい。
ームを生成する。幾つかの波長がレーザ22に対して選択
されることができるが、選択された波長はレーザラスタ
ー走査装置24と光学的に整列して位置されるアモルファ
ス液晶光バルブ26のスペクトル応答に適合することが好
ましい。
【００１３】レーザ22によって生成されるビームの振幅
は、走査制御回路20に蓄積されるデジタル原色映像デー
タに従って供給される電流を変化させることによって変
調される。特に、赤、緑および青の原色映像の部分の瞬
間光度に対応しているデジタルデータ値は、レーザ駆動
電流を調整するために代りに使用される。
は、走査制御回路20に蓄積されるデジタル原色映像デー
タに従って供給される電流を変化させることによって変
調される。特に、赤、緑および青の原色映像の部分の瞬
間光度に対応しているデジタルデータ値は、レーザ駆動
電流を調整するために代りに使用される。
【００１４】図２は、本発明の単一の光バルブ全色映像
投影システム10において利用されるレーザラスター走査
装置24のブロック図である。図２に示されるように、レ
ーザラスター走査装置24はビーム構成形光学装置30、Ｘ
走査音響光ビーム偏向器32、Ｙ走査音響光ビーム偏向器
34および走査光学装置36を含む。ビーム構成形光学装置
30は、ビーム偏向器32および34に適当なビームの寸法
（例えば、ＴＥＯ2 の結晶に対して７．２ｍｍ）にレー
ザダイオード22の出力を狭くするように設計された円筒
状のレンズの通常の装置を含む。
投影システム10において利用されるレーザラスター走査
装置24のブロック図である。図２に示されるように、レ
ーザラスター走査装置24はビーム構成形光学装置30、Ｘ
走査音響光ビーム偏向器32、Ｙ走査音響光ビーム偏向器
34および走査光学装置36を含む。ビーム構成形光学装置
30は、ビーム偏向器32および34に適当なビームの寸法
（例えば、ＴＥＯ2 の結晶に対して７．２ｍｍ）にレー
ザダイオード22の出力を狭くするように設計された円筒
状のレンズの通常の装置を含む。
【００１５】ビーム偏向器32および34は、所望の走査パ
ターンを実行するように通過するレーザビームを偏向さ
せるための電気光学結晶をそれぞれ含む。従来知られて
いるように、各ビーム偏向器32,34 は、電気光学結晶に
音波を伝えるための変換器を通常含む。音波面は、結晶
の屈折率を変え、それによってビームの伝播方向におけ
る変化を誘導する。走査制御回路20は、ビーム偏向器3
2,34 がレーザ22の光度を瞬間的に制御する赤、緑ある
いは青の原色映像データと関連する入力映像の部分にビ
ームを向けるように同期される。
ターンを実行するように通過するレーザビームを偏向さ
せるための電気光学結晶をそれぞれ含む。従来知られて
いるように、各ビーム偏向器32,34 は、電気光学結晶に
音波を伝えるための変換器を通常含む。音波面は、結晶
の屈折率を変え、それによってビームの伝播方向におけ
る変化を誘導する。走査制御回路20は、ビーム偏向器3
2,34 がレーザ22の光度を瞬間的に制御する赤、緑ある
いは青の原色映像データと関連する入力映像の部分にビ
ームを向けるように同期される。
【００１６】ビーム偏向器32,34 は、図３に示される原
色映像情報の分布を生じるように光バルブ26の入力感光
層40上でレーザビームを走査するように動作する。
色映像情報の分布を生じるように光バルブ26の入力感光
層40上でレーザビームを走査するように動作する。
【００１７】図３は、本発明の単一の光バルブ全色映像
投影システムの入力層に書込まれた原色映像データの分
布を示す。赤、緑および青の原色映像に対応している映
像光度データは、レーザビームが層40上の水平な行を走
査するようにレーザ22に逐次供給される。走査光学装置
36は、入力層40上にビームの入射する前にレーザビーム
に楕円の断面を与えるために配置される光学素子を含
む。楕円の長軸は、入力層40に書込まれる各水平行の高
さに対応する。結果として、楕円の短軸に幅がほぼ等し
い原色映像情報の列は、連続する水平行が走査されると
きに感光性の層40に書込まれる。この「書込み」は、感
光性の層40が偏向されたレーザビームを検出し、それに
応じてネマチック液晶層に電圧パターンを与えるように
動作する。２７．７８および９．２６ミクロンの長軸お
よび短軸を有する楕円のビームスポットおよび幅が１．
４１４インチで高さが１．１２５インチの入力層40に関
して、約１０２４の水平行が走査され、約１２８０行の
原色映像データは生成される。 以下に説明されるよう
に、ストライプフィルタ18は層40に書込まれたストライ
プ映像データパターンに実質的に等しいパターンでそれ
と光学的に整列したインターリーブカラーフィルタ素子
の装置を含む。例えば、赤の映像情報が書込まれる層40
の垂直方向の長方形部分は、ストライプフィルタ18の同
様の方向の長方形の赤色フィルタ素子と光バルブ26を介
して光学的に整列している。したがって単一の光バルブ
26によって、３つの異なる原色映像が生成される。
投影システムの入力層に書込まれた原色映像データの分
布を示す。赤、緑および青の原色映像に対応している映
像光度データは、レーザビームが層40上の水平な行を走
査するようにレーザ22に逐次供給される。走査光学装置
36は、入力層40上にビームの入射する前にレーザビーム
に楕円の断面を与えるために配置される光学素子を含
む。楕円の長軸は、入力層40に書込まれる各水平行の高
さに対応する。結果として、楕円の短軸に幅がほぼ等し
い原色映像情報の列は、連続する水平行が走査されると
きに感光性の層40に書込まれる。この「書込み」は、感
光性の層40が偏向されたレーザビームを検出し、それに
応じてネマチック液晶層に電圧パターンを与えるように
動作する。２７．７８および９．２６ミクロンの長軸お
よび短軸を有する楕円のビームスポットおよび幅が１．
４１４インチで高さが１．１２５インチの入力層40に関
して、約１０２４の水平行が走査され、約１２８０行の
原色映像データは生成される。 以下に説明されるよう
に、ストライプフィルタ18は層40に書込まれたストライ
プ映像データパターンに実質的に等しいパターンでそれ
と光学的に整列したインターリーブカラーフィルタ素子
の装置を含む。例えば、赤の映像情報が書込まれる層40
の垂直方向の長方形部分は、ストライプフィルタ18の同
様の方向の長方形の赤色フィルタ素子と光バルブ26を介
して光学的に整列している。したがって単一の光バルブ
26によって、３つの異なる原色映像が生成される。
【００１８】光バルブ26に書込まれる原色カラー映像
は、広帯域キセノン光源42によって照明される。光源42
から視準した高い光度照射は、偏光プリズム46によって
偏光され方向を変えられて光バルブ26の出力層44上に入
射する。偏光プリズムは、光源42によって生成されるコ
ヒーレントでないビームを直線偏光するMcNeille複プリ
ズムから構成されることができる。出力層44は、光源42
によって放射される高光度ビームから書込みビームを絶
縁する結合光ブロック層および誘電性ミラー層から構成
される。誘電性ミラーは、光バルブ26からの高光度キセ
ノン出力光を反射し、ブロック層は感光性入力層40への
高光度ビームの漏洩を防ぐ。既に知られているように、
入力層40に書込まれる映像情報（原色映像データのスト
ライプパターン）は、出力層44に隣接する液晶層（示さ
れていない）の全域で複製される。液晶層は、プリズム
46によって光源42から到達した平面に偏光した高光度の
光の偏光における変化を生成する。光バルブ26から反射
される時に、偏光変調された高光度ビームは光中継器50
へプリズム46を通って伝達される。
は、広帯域キセノン光源42によって照明される。光源42
から視準した高い光度照射は、偏光プリズム46によって
偏光され方向を変えられて光バルブ26の出力層44上に入
射する。偏光プリズムは、光源42によって生成されるコ
ヒーレントでないビームを直線偏光するMcNeille複プリ
ズムから構成されることができる。出力層44は、光源42
によって放射される高光度ビームから書込みビームを絶
縁する結合光ブロック層および誘電性ミラー層から構成
される。誘電性ミラーは、光バルブ26からの高光度キセ
ノン出力光を反射し、ブロック層は感光性入力層40への
高光度ビームの漏洩を防ぐ。既に知られているように、
入力層40に書込まれる映像情報（原色映像データのスト
ライプパターン）は、出力層44に隣接する液晶層（示さ
れていない）の全域で複製される。液晶層は、プリズム
46によって光源42から到達した平面に偏光した高光度の
光の偏光における変化を生成する。光バルブ26から反射
される時に、偏光変調された高光度ビームは光中継器50
へプリズム46を通って伝達される。
【００１９】図１の実施例において、光中継器50は中間
の映像面Ｐへの光バルブ内の原色映像の転送において１
対１の倍率で動作する。別の実施例において、別の倍率
は光バルブ26の入力層40と異なる寸法のストライプフィ
ルタ18の使用を容易にする。この方法において、光バル
ブ26の原色映像は映像面Ｐに位置されるストライプフィ
ルタ18に焦点を結ぶ。
の映像面Ｐへの光バルブ内の原色映像の転送において１
対１の倍率で動作する。別の実施例において、別の倍率
は光バルブ26の入力層40と異なる寸法のストライプフィ
ルタ18の使用を容易にする。この方法において、光バル
ブ26の原色映像は映像面Ｐに位置されるストライプフィ
ルタ18に焦点を結ぶ。
【００２０】図４は、高さＨが１．１２５インチであり
幅Ｗが１．４１４インチであるストライプフィルタ18の
平面図を示す。フィルタ18は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）およ
び青（Ｂ）のカラーフィルタのインターリーブした装置
を含む。それぞれ赤、緑および青のカラーフィルタは、
光バルブ26の入力層40の関係した長方形領域（図３参
照）と光学的に整列される。ストライプフィルタ18の
赤、緑および青のフィルタ素子は、赤、緑および青のそ
れぞれの光波長スペクトル内の光バルブ26によって反射
される高光度の光を伝送するように作用する。ストライ
プフィルタ18によって伝送される光は、全色の映像を生
成する投影レンズ16によってスクリーン12上に投影され
る。
幅Ｗが１．４１４インチであるストライプフィルタ18の
平面図を示す。フィルタ18は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）およ
び青（Ｂ）のカラーフィルタのインターリーブした装置
を含む。それぞれ赤、緑および青のカラーフィルタは、
光バルブ26の入力層40の関係した長方形領域（図３参
照）と光学的に整列される。ストライプフィルタ18の
赤、緑および青のフィルタ素子は、赤、緑および青のそ
れぞれの光波長スペクトル内の光バルブ26によって反射
される高光度の光を伝送するように作用する。ストライ
プフィルタ18によって伝送される光は、全色の映像を生
成する投影レンズ16によってスクリーン12上に投影され
る。
【００２１】ストライプフィルタ18は、図４に示される
複数のフィルタのストライプを有するガラスのような透
明な基板を適当に被覆することによって形成される。各
フィルタストライプは、所定の光波長スペクトル（赤、
緑あるいは青）を伝送するのに適当な厚さの誘電体層の
基板上に通常の方法で付着されることによって実現され
る。ガラス基板は、誘電体付着層を支持するのに十分な
厚さを必要とするだけである。フィルタ18は、フィルタ
18のいずれかの表面（被覆された、または被覆されな
い）が投影レンズ16の入力孔54に面するように配置され
る。
複数のフィルタのストライプを有するガラスのような透
明な基板を適当に被覆することによって形成される。各
フィルタストライプは、所定の光波長スペクトル（赤、
緑あるいは青）を伝送するのに適当な厚さの誘電体層の
基板上に通常の方法で付着されることによって実現され
る。ガラス基板は、誘電体付着層を支持するのに十分な
厚さを必要とするだけである。フィルタ18は、フィルタ
18のいずれかの表面（被覆された、または被覆されな
い）が投影レンズ16の入力孔54に面するように配置され
る。
【００２２】本発明の別の好ましい実施例において、ス
トライプフィルタは、中間映像面Ｐよりも光バルブ26の
出力層44に隣接して位置される。この別の実施例におい
て利用されるストライプフィルタは、図４に示されるフ
ィルタ18と同様に形成される。また、ストライプフィル
タのインターリーブしたカラーフィルタ素子は、層40に
書込まれたストライプ映像データパターンと光学的に整
列される。ストライプフィルタは、出力層44に面するよ
うに光バルブ26に機械的に結合されることが好ましい。
ストライプフィルタの赤、緑および青のフィルタ素子
は、赤、緑および青のそれぞれの光波長スペクトル内の
光バルブ26によって反射される高光度の光を伝送するよ
うに作用する。ストライプフィルタによって伝送される
光はプリズム46を通過し、スクリーン12上の全色映像を
生成する投影レンズ16に中継される。 このように本発
明は、特定の応用に関連した特定の実施例に関して記載
されている。当業者は、本発明の技術的範囲内の付加的
な変更および応用を認めるであろう。例えば、本発明の
技術はストライプフィルタ内に含まれるフィルタ素子の
特定のパターンあるいは数に限定されない。光バルブの
入力層上のレーザビームの走査パターンを変えることに
よって、インターリーブした長方形の装置以外の映像デ
ータのパターンを生成することは可能である。別の走査
パターンの使用は、光バルブに書込まれる映像データを
反射するフィルタ素子の装置を有する光フィルタの形成
を必要とする。さらに、本発明は、ここに記載される特
定のレーザラスター走査装置あるいは光バルブ照射に限
定されない。当業者は、入力ビデオ信号の蓄積したサン
プルに応じたレーザビームの走査の別の方法に気付くで
あろう。
トライプフィルタは、中間映像面Ｐよりも光バルブ26の
出力層44に隣接して位置される。この別の実施例におい
て利用されるストライプフィルタは、図４に示されるフ
ィルタ18と同様に形成される。また、ストライプフィル
タのインターリーブしたカラーフィルタ素子は、層40に
書込まれたストライプ映像データパターンと光学的に整
列される。ストライプフィルタは、出力層44に面するよ
うに光バルブ26に機械的に結合されることが好ましい。
ストライプフィルタの赤、緑および青のフィルタ素子
は、赤、緑および青のそれぞれの光波長スペクトル内の
光バルブ26によって反射される高光度の光を伝送するよ
うに作用する。ストライプフィルタによって伝送される
光はプリズム46を通過し、スクリーン12上の全色映像を
生成する投影レンズ16に中継される。 このように本発
明は、特定の応用に関連した特定の実施例に関して記載
されている。当業者は、本発明の技術的範囲内の付加的
な変更および応用を認めるであろう。例えば、本発明の
技術はストライプフィルタ内に含まれるフィルタ素子の
特定のパターンあるいは数に限定されない。光バルブの
入力層上のレーザビームの走査パターンを変えることに
よって、インターリーブした長方形の装置以外の映像デ
ータのパターンを生成することは可能である。別の走査
パターンの使用は、光バルブに書込まれる映像データを
反射するフィルタ素子の装置を有する光フィルタの形成
を必要とする。さらに、本発明は、ここに記載される特
定のレーザラスター走査装置あるいは光バルブ照射に限
定されない。当業者は、入力ビデオ信号の蓄積したサン
プルに応じたレーザビームの走査の別の方法に気付くで
あろう。
【００２３】それ故に、添付した特許請求の範囲によっ
てこのような変更は全てカバーされるであろう。
てこのような変更は全てカバーされるであろう。
【図１】本発明の単一の光バルブ全色映像投影システム
のブロック図。
のブロック図。
【図２】本発明の単一の光バルブ全色映像投影システム
に使用されるレーザラスター走査装置のブロック図。
に使用されるレーザラスター走査装置のブロック図。
【図３】本発明の単一の光バルブ全色映像投影システム
の入力層に書込まれる原色の映像データの分布図。
の入力層に書込まれる原色の映像データの分布図。
【図４】本発明の単一の光バルブ全色映像投影システム
に使用されるストライプフィルタの平面図。
に使用されるストライプフィルタの平面図。
12…スクリーン，18…ストリップフィルタ，22…レー
ザ，24…ラスター走査装置，26…液晶光バルブ，40…入
力層，42…光源，44…出力層，46…偏光ビームスプリッ
タ。
ザ，24…ラスター走査装置，26…液晶光バルブ，40…入
力層，42…光源，44…出力層，46…偏光ビームスプリッ
タ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｂ 8943−5Ｃ
Claims (10)
- 【請求項１】 第１および第２のビデオ信号にしたがっ
たディスプレイスクリーン上の映像を表示し、コヒーレ
ント光のビームを供給するためのレーザと、入力層にお
ける前記コヒーレント光ビームの入射に応じて出力層を
照射する光を変調するための前記コヒーレント光ビーム
と光学的に整列する液晶光バルブと、および光源により
前記出力層を照射するための光学装置とを具備している
投影装置において、 前記第１および第２のビデオ信号に応じて前記コヒーレ
ント光ビームの光度を制御するための走査電子装置と、 前記第１のビデオ信号に応じて前記入力層の第１の組の
領域にコヒーレント光ビームを偏向し、前記第２のビデ
オ信号に応じて前記入力層の第２の組の領域にコヒーレ
ント光ビームを偏向するためのラスター走査装置と、 前記照射光源と前記出力層との間の光通路に位置され、
前記照射光を偏光して前記出力層に方向を変えて導き、
映像面へ前記出力層によって反射される変調された光を
中継するための偏光ビームスプリッタ装置と、 ディスプレイスクリーンに第１および第２の波長帯域に
おける放射エネルギを伝送するための前記入力層の前記
第１および第２の組の領域と光学的に整列したフィルタ
素子の第１および第２の組を有するストライプフィルタ
とを具備していること特徴とする投影装置。 - 【請求項２】 前記第１および第２の各領域が長方形で
ある請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記第１および第２の長方形領域は前記
入力層の全体を横切って延在し、長方形領域の前記第１
および第２の組はインターリーブされている請求項２記
載の装置。 - 【請求項４】 前記ストライプフィルタが光学的に透明
で平坦な基板を含む請求項３記載の投影装置。 - 【請求項５】 前記各フィルタ素子が誘電性の層で被覆
された前記平坦な基板の部分を具備する請求項４記載の
投影装置。 - 【請求項６】 前記各フィルタ素子が長方形である請求
項５記載の投影装置。 - 【請求項７】 前記第１および第２のフィルタ素子がイ
ンターリーブされている請求項６記載の投影装置。 - 【請求項８】 前記長方形のインターリーブしたフィル
タ素子が垂直方向に配置されている請求項７記載の投影
装置。 - 【請求項９】 前記ビームスプリッタ装置がそれに整列
される偏光プリズムおよび中継レンズを含む請求項１記
載の投影装置。 - 【請求項１０】 前記走査電子装置が、 前記第１および第２のビデオ信号のサンプリングを行う
ためのサンプリング回路と、 前記第１および第２のビデオ信号の前記サンプリングさ
れたサンプルを蓄積する電子回路メモリと、 前記レーザに供給される駆動電流を変化させるために前
記第１および第２のビデオ信号の前記蓄積したサンプル
を交互に利用する駆動回路とを含む請求項１記載の投影
装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US71223691A | 1991-06-07 | 1991-06-07 | |
| US712236 | 1991-06-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05203908A true JPH05203908A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=24861299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4142986A Pending JPH05203908A (ja) | 1991-06-07 | 1992-06-03 | 単一の光バルブ全色投影ディスプレイ装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5465174A (ja) |
| EP (1) | EP0517517A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05203908A (ja) |
| KR (1) | KR930000983A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002534703A (ja) * | 1998-12-23 | 2002-10-15 | ホログラフィック イメイジング リミテッド ライアビリティ カンパニー | 画像表示装置 |
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