JPH0782160B2

JPH0782160B2 - バ−プレ−トの形状を改良したライトバルブ投影器

Info

Publication number: JPH0782160B2
Application number: JP62083973A
Authority: JP
Inventors: トマス・スレルケルド・トルー; ウィリアム・アール・グッド
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1986-04-10
Filing date: 1987-04-07
Publication date: 1995-09-06
Anticipated expiration: 2010-09-06
Also published as: JPS6323125A; US4802735A; DE3783793D1; EP0240933A2; EP0240933A3; EP0240933B1; DE3783793T2

Description

【発明の詳細な説明】発明の分野本発明は全般的に、同じ種類の従来の投影器よりも効率
が一層高い、シュリーレン暗視野形のライトバルブ投影
器、更に具体的に云えば、入力側及び出力側バープレー
トに利用し得るスロットを十分に利用する様にライトバ
ルブのバープレートの形状を改良することに関する。本
発明は、光効率をずっと高くする様な、「中間均質バ
ー」と呼ぶことの出来る様なライトバルブ用の新しい光
学的構成を提供する。

従来技術の説明シュリーレン投影レンズを用いたライトバルブ投影器の
一般的な原理と機構は、例えば米国特許第3,437,764号
に記載されている。この装置が長年の間使われており、
良い性能を発揮することが出来る。然し、従来のライト
バルブ投影器では、入力側レンチキュラ・レンズ及びバ
ープレートを光が透過する効率は、可能である値の約75
％に制限されている。

ライトバルブ投影器装置では、入力側バープレートが、
小レンズの配列で構成されたレンチキュラ・レンズ系に
よりバープレートのスロットに集束された光された光
を通す。出力側バープレートが、電子ビームによって制
御層に書込まれた回折格子によって回折しているかどう
かに従って、光を阻止又は通過させる。入力側及び出力
側バープレートの形状は相捕的である。即ち、出力側バ
ープレートの不透明区域が入力側バープレートの透明区
域と整合しており、出力側バープレートの透明区域が入
力側バープレートの不透明区域と整合している。入力側
バープレートの形状によってカラーフィルタ・プレート
の形状及びレンチキュラ・レンズ系の形状が決まる。

第１図について簡単に説明すると、従来の入力側バープ
レート18のスロットは、水平方向に伸びるスロット（以
下「緑用スロット」とも呼ぶ）がプレート中心部分にあ
り、垂直方向に伸びるスロット（以下「マゼンタ（赤＋
青）用スロット」とも呼ぶ）が緑用スロットの上下にあ
る。前に述べた様に、出力側バープレート30は入力側バ
ープレートに対して相補的である。即ち、出力側バープ
レート30の不適当なバーが入力側バープレート18のスロ
ットと整合している。従来の入力側バープレート18の拡
大図が第２図に示されており、こゝでは例示の為に、バ
ープレート18の一部分を破断して、レンチキュラ・レン
ズ系28の小レンズ55の配列を示してある。この形式のバ
ープレートでは、良好な緑の垂直方向の解像度が得られ
る様にスロット間の間隔を定めるる為に、用いられる緑
用小レンズの半分が遮蔽されている。すなわち、第２図
から判る様に、水平方向の緑用スロット51が小レンズの
１つおきの行と整合していて、それらの間の残りの小レ
ンズの行からの集束された光が水平方向のバー50によっ
て阻止されている。

第１図に示す構成は、米国特許第3,437,764号に記載さ
れるライトバルブ投影器の典型であり、本発明をこの例
について説明する。然し、第１図のカラーフィルタ板26
にある２つの光学帯域フィルタは、特殊の用途の為に、
緑及びマゼンタ以外の光を透過する様に選ぶことが出来
る。更に、例えば緑用スロットとマゼンタ用スロットに
よって定義される様な色の比は、選ばれた光源に応じて
変化する。例えば、キセノン光源を用いた全色テレビジ
ョン投光装置の場合、緑33％及びマゼンタ67％の瞳面積
の比にすると、投影器の光出力にとって良好な白色光の
釣合いが得られることが判った。他方、多重蒸気光源を
用いる装置では、良好な白色光の釣合いを達成する為
に、緑25％及びマゼンタ75％の瞳面積の比を必要とする
ことがある。この為、本発明を説明するために用いる設
計上の細部は、例にすぎないことを承知されたい。

発明の要約従って、本発明の全体的な目的は、シュリーレン暗視野
形のライトバルブ投影器において、光の効率を高めるよ
うにバープレートの形状を改良したライトバルブ投影器
を提供することである。

本発明の更に特定の目的は、レンチキュラ・レンズ系の
利用し得る全ての小レンズ及び入力側バープレートの利
用し得る全てのスペースを十分に利用することが出来る
様な、入力側バープレートに於ける緑及びマゼンタ用ス
ロットの配置を提供することである。

本発明による、改良された入力側バープレート及び対応
する相補的な出力側バープレートを持つシュリーレン暗
視野形のライトバルブ投影器は、光学的入力瞳を持ち、
これは小レンズの互い違いの配列で構成されたレンチキ
ュラ・レンズ系と、直交関係を持つ行及び列のスロット
を持つ入力側バープレートとで構成されていて、行のス
ロットが列のスロットの間に相隔たって配置される。１
種類の色を行スロットに通し、別の色を列スロットに通
す様にカラーフィルタが設けられる。行スロットと整合
した小レンズは、列スロットと整合した小レンズに対
し、列スロットを整合した小レンズの幅の半分の距離だ
け変位される。出力側バープレートは入力側バープレー
トに対して相補的な形状を持つから、入力側バープレー
トの行スロットを通過した光は出力側バープレートの列
スロットの中央へ回折する。これと組合せて、本発明で
は、良好な垂直方向の解像度が得られる様にスロット間
の間隔を定める為に、従来のように余分の不透明な区域
を行スロットの間に設けることが必要でないことによ
り、一層高い光効率が達成される。

本発明の好ましい実施例による入力側バープレートのス
ロットの配置では、緑の光を通すための行のスロット同
士は、行のスロットに対して垂直な、マゼンタの光を通
すための列のスロットによって隔てられている。キセノ
ン光源を用いた特定の例では、緑33％及びマゼンタ67％
の比を保つ為に、隣合う行の緑用スロットの間に、列の
マゼンタ用スロットの各々が２行分にわたって配置され
る。また、隣合った行の緑用スロットの間に、列のマゼ
ンタ用スロットの各々を３行分にわたって配置すれば、
緑25％及びマゼンタ75％の比が達成される。

また本発明では、行の緑用スロットに整合した小レンズ
に対し、列のマゼンタ用スロット及びそれに整合した小
レンズを、レンチキュラの間隔の半分だけずらす。これ
によって、緑用スロットを通過した緑の光が出力側バー
プレートにある隣接したマゼンタ用スロットの中央へ回
折するので、緑の効率が改善される。

本発明は、シュリーレン投影光学系にビネット効果（vi
gnetting）があっても、照明の色の一様性を改善する。

本発明の上記並びにその他の目的、特徴及び利点は、以
下図面について好ましい実施例を詳しく説明する所から
明らかになろう。

実施例の詳しい説明第１図及び第２図には本発明を用いることが出来る典型
的なライトバルブ投影器が示されている。ランプ10が白
色光を発生し、それをカラー・フィルタ板26が受取り、
入力側バープレート18内のスロットに対して適当な緑又
はマゼンタの光を供給する。第２図に、バー50,52及び
スロット51,53を持つ入力側バープレート18を示す。第
１図を参照して説明すると、レンチキュラ・レンズ系28
が、スロット51と整合した小レンズの第１の配列及びス
ロット53と整合した小レンズの第２の配列で構成され
る。夫々の配列の小レンズが光をスロット51,53に集束
する。回転円板22がため又は貯油槽24の中を通って回転
する時、この円板の上に制御油層32が作られ、偏向板20
の制御の下に、電子銃16によってこの層に情報が書込ま
れる。シュリーレン投影レンズ系14が光を出力側バープ
レート30へ差向ける。この出力側バープレートは、入力
側バープレート18に対して、マゼンタ及び緑に対するバ
ーが相補的な形になっている。即ち、例えば、制御油層
32に書込まれた回折格子によって回折した緑の光は出力
側バープレート30の水平方向のスロットを通過するが、
回折しなかった緑の光は出力側バープレート30の水平方
向のバーによって阻止される。こういう水平方向のバー
は、入力側バープレート18の水平方向のスロットの整合
している。光されたマゼンタの光が入力側バープレー
ト18の垂直方向のスロットを通過する場合も同様であ
る。即ち、制御油層32によって光が回折を受けない場
合、ライトバルブ投影器からの光出力は生じない。これ
がシュリーレン暗視野形のライトバルブ投影器の名前の
由来である。

第２図に示す様に、入力側バープレート18のマゼンタ用
バー52が光を透過させるスロット53の間にある。例とし
て、第２図では、入力側バープレート18の一部分を破段
して、スロット51,53と整合した小レンズ55を示してい
る。緑用バー50が夫々スロット51の間にある。入力側バ
ープレートには電子銃を収容する為の中心の孔56があ
る。出力側バープレート30は入力側バープレート18の丁
度逆の構成になっている。即ち、出力側バープレート
は、そのスロットが入力側バープレートのバー50,52と
整合し、且つそのバーが入力側バープレートのスロット
51,53と整合する。勿論、出力側バープレートには中心
孔がない。入力側バープレートでは、緑用スロットは、
緑の光の十分な垂直方向の解像度が得られる様にするの
に必要な距離だけ相隔たっている。この為、緑の光とし
て利用し得る潜在的な光の大体半分が阻止されて、無駄
になる。

第３図に示す様に、本発明では入力側バープレートの配
置を変える。本発明による入力側バープレート18′で
は、緑用スロット60及びそれに対応して整合する小レン
ズ64が行に配置されて、列のマゼンタ用スロット62及び
それに対応して整合する小レンズ66によって夫々隔てら
れている。この場合も、例示の為、本発明の入力側バー
プレート18′の一部分を破断して小レンズを示してあ
る。図示の実施例では、列のマゼンタ用バー63及びスロ
ット62は小レンズ２個分の高さであり、緑用スロット60
の必要なスロット間間隔を作る。これに対してマゼンタ
用バー63及びスロット62の間の水平方向の間隔は小レン
ズ１個分の幅である。緑用バー61は、それがマゼンタ用
バー63の列に対して垂直になる様に配置されている。こ
の配置は、垂直方向の列のマゼンタ用スロットが、２つ
目のレンチキュラ・レンズ毎の間隔で、１個の緑用スロ
ットによって隔てられていると記述することが出来る。
この特定の配置では、キセノン光源に対して最善である
と判っている緑33％及びマゼンタ67％の比が得られる。
また垂直方向の列のマゼンタ用スロットが、３つ目のレ
ンチキュラ・レンズ毎の間隔で、１個の緑用スロットに
よって隔てられる様にすることにより、緑25％及びマゼ
ンタ75％の比が得られる。１対１の比を含めて、この他
の比も可能である。

上記のような配置により、第２図に示した入力側バープ
レートにある緑用スロットの間の幅の広い不透明な区域
がなくなる。緑用スロット及びそれに整合した小レンズ
は、小レンズ２個分又はそれ以上の間隔だけ隔たってい
る為、緑の垂直方向の解像度は依然として保たれてい
る。この為、マゼンタ用バーが、バープレートの透過面
積を損わずに、緑用スロットの間に必要な間隔を作る
が、従来は、この面積が、緑用スロットの間に必要な幅
の広い不透明なバーが占めていた。この新しい光学的な
配置は「中間均質バー」と記述することが出来る。

第3A図に示した入力バープレートの部分的な拡大図に一
番よく示されているように、緑の光用の行の小レンズ64
は、全体的に寸法65で示した、水平方向のレンチキュラ
・レンズの間隔の半分の距離だけ、右に変位する。この
変位は、緑の光の最大効率を得る為に必要である。小レ
ンズが半分の距離65だけ変位されていると、緑用小レン
ズ64がマゼンタ用バー63と整列する。このレンチキュラ
・レンズ半分の変位により、緑の光は、第１図に示した
相補的な出力側バープレート30のマゼンタ用スロットの
中央へ垂直方向に回折する。こうして、利用し得る全部
の緑の光がスクリーン33に伝達される。このような変位
を行わない場合、緑の光が出力側バープレート30のマゼ
ンタ用バーへ回折するので、利用し得る緑の光が失われ
る。

本発明では、レンチキュラ・レンズ系28及び出力側バー
プレート30は、第３図に示した入力側バープレート18′
のパターンに合わせて構成する。カラーフィルタ板26も
緑及びマゼンタの光の交互の縞が得られる様な形状にす
る。この場合、マゼンタの縞の各々の幅は例えばレンチ
キュラ・レンズ２個分又はそれ以上の幅にすることが出
来、また緑の縞の各々の幅はレンチキュラ・レンズ１個
分の幅にすることが出来る。この構成により、シュリー
レン投影光学系にレンズのビネット効果があっても、照
明の色が一層一様になる。従来のバープレートの構成で
は、出力瞳は像の或る領域でビネット作用を生じ、緑と
マゼンタの釣合いに変化を招いた。本発明によると、入
力瞳全体にわたって色が一様に分布し、ビネット作用が
起っても、それは緑及びマゼンタに同じ程度に一様に影
響を与える。

本発明を好ましい実施例について説明したが、当業者で
あれば、特許請求の範囲によって定められた本発明の範
囲内で、種々の変更を加えることが出来ることが理解さ
れよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は入力側及び出力側バープレートを含む従来の典
型的なライトバルブ投影装置の概略図である。第２図は
第１図に示した入力側バープレートの拡大図で、入力側
バープレートの一部分を破断して対応するレンチキュラ
・レンズ系の小レンズをも示す拡大図である。第３図は
本発明による入力側バープレートの拡大図で、このバー
プレートの一部分を破断して対応するレンチキュラ・レ
ンズ系の小レンズをも示す拡大図である。第3A図は第３
図に示した入力側バープレートの一部分の拡大図であ
る。［主な符号の説明］ 18′：入力側バープレート 60:行の緑用スロット 61:行の緑用バー 62:列のマゼンタ用スロット 63:列のマゼンタ用バー 64,66:小レンズ（レンチキュラ・レンズ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】改良された入力側バープレート及び対応す
る出力側バープレートを持つシュリーレン暗視野形のラ
イトバルブ投影器に於て、光学的入力瞳が、ａ）複数の行に配置された第１配列の小レンズ及び該行
と直交する複数の列に配置された第２配列の小レンズを
含むレンチキュラ・レンズ系であって、各列の小レンズ
は行の小レンズによって周期的に中断されて複数の列部
分に分割されていて、このため隣り合う行の小レンズは
その間にある前記列部分の小レンズによって分離されて
おり、前記第１配列の小レンズは行方向に沿って第１の
所定の寸法を持ち、前記第２配列の小レンズは行方向に
沿って第２の所定の寸法を持ち、これらの第１および第
２の寸法は等しい寸法であり、前記の行に配置された第
１配列の小レンズはその前記第１の寸法の所定の端点が
前記第２の寸法の所定の端点から所定の距離隔たるよう
に行方向に沿って変位されており、該所定の距離が前記
第１の寸法の半分に等しいレンチキュラ・レンズ系と、ｂ）複数の行のスロット及び関連する行のバー、並びに
これらの行のスロット及び関連する行のバーと直交する
複数の列のスロット及び関連する列のバーを含む入力側
バープレートであって、行のスロット及び関連する行の
バーは前記第１配列の小レンズ整合し、列のスロット及
び関連する列のバーは前記第２配列の小レンズと整合し
ており、また、行のスロット及び関連する行のバーは連
続していて、列のスロット及び関連する列のバーを横切
って伸びて相隔てて配置されており、列のスロット及び
関連する列のバーは行のスロット及び関連する行のバー
を通すために不連続である入力側バープレートと、ｃ）１種類の色を前記行のスロットに通し、別の色を前
記列のスロットに通すカラーフィルタ手段とを有するこ
とを特徴とするライトバルブ投影器。
【請求項２】特許請求の範囲第（１）項に記載したライ
トバルブ投影器に於て、前記カラーフィルタ手段が緑の
光を前記行のスロットに通すと共にマゼンタの光を前記
列のスロットに通し、前記各々の列部分の列方向の範囲
が小レンズ２個分の高さであるライトバルブ投影器。
【請求項３】特許請求の範囲第（１）項に記載したライ
トバルブ投影器に於て、前記カラーフィルタ手段が緑の
光を前記行のスロットに通すと共にマゼンタの光を前記
列のスロットに通し、前記各々の列部分の列方向の範囲
が小レンズ３個分の高さであるライトバルブ投影器。
【請求項４】特許請求の範囲第（１）項に記載したライ
トバルブ投影器に於て、前記入力側バープレートのスロ
ットの配置に対して相補的な形状を持つ出力側バープレ
ートを有し、前記入力側バープレートの前記行のスロッ
トを通過した光がライトバルブ投影器の出力側バープレ
ートにある列のスロットに回折するライトバルブ投影
器。