JPH08234315A

JPH08234315A - 画像投影装置

Info

Publication number: JPH08234315A
Application number: JP7040495A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Usami; 由久宇佐美; Kenichi Nakagawa; 謙一中川; Mitsuru Sawano; 充沢野; Mitsuyoshi Ichihashi; 光芳市橋; Koichi Kimura; 宏一木村
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 1996-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】光増幅及び所望の解像度を確保する波長変
換を単一の手段で実現することができる画像投影装置を
提供することを目的とする。【構成】書き込み側に入射される光の強度に応じて
読み出し側に入射する光源からの光の強度を変調して反
射導出するＳＬＭ１０９と、ＳＬＭ１０９の読み出し側
から射出された光を受けるスクリーン等の受光手段と、
ＳＬＭ１０９の書き込み側に供給される原稿１０１の画
像情報を担持する特定波長の書き込み光を選択する３原
色フィルタ１０７から成る書き込み光生成手段と、ＳＬ
Ｍ１０９の読み出し側から特定波長の読み出し光を選択
する３原色フィルタ１１９とを具備したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、カラー画像を投影す
ることができる画像投影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶パネルで変調された画像光を
投影する画像投影装置が知られており、例えば、オーバ
ーヘッドプロジェクタ（以下、ＯＨＰと記す）及び印画
紙プリンタが挙げられる。ＯＨＰは、不透明原稿若しく
は紙上画像等の散乱型原稿に光を照射し、反射光をレン
ズで集光してスクリーン上に投射するものである。ま
た、印画紙プリンタは、例えば、ポジ画像をポジ画像と
して焼き付けるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】散乱型原稿を用いるＯ
ＨＰは、原稿に照射された光が散乱されるため、原稿か
らの反射光を効率良く集光することは困難である。従っ
て、所望の光強度を得ようとする場合は、原稿に非常に
強い強度の光を照射することを要する。しかし、この場
合、相当量の熱が発生するため、放熱対策を考慮しなけ
ればならず、また、光学系を構成する部品においても、
耐熱性を考慮しなけらばならない。さらに、効率良く集
光するために、大型の集光レンズを用いなければならな
い。

【０００４】熱対策を講じることなく、所望の光強度を
得る手段として、例えば、反射光の光強度を増幅するこ
とが挙げられる。一方、印画紙プリンタにあっては、例
えば、ポジ画像をポジ画像として焼き付ける他、ネガ画
像をポジ画像に変換して焼き付ける場合がある。この場
合、ネガ画像が担持するＣＭＹ情報をＲＧＢ情報に変換
することを要する。

【０００５】従来、色情報を変換する手段、すなわち波
長を変換する手段として、例えば、ＳＨＧ（第２高調波
発生器）、赤外線カメラ及び蛍光体が存在する。しか
し、上記何れの場合でも解像度の劣化を伴うことから、
特に、カラー画像光を波長変換する手段としては好まし
いものではない。上述のように、各種投影装置におい
て、光の強度を増幅したり、若しくは光の波長を変換し
たいという要望がある。従来、光増幅及び波長変換する
場合は、それぞれ異なる手段で実現可能である。しか
し、単一の手段で光増幅像及び波長変換を実現するとと
もに、カラー画像に対応するべく所望の解像度を確保し
て波長変換を達成することは困難である。

【０００６】そこでこの発明は、上記事情に鑑みて成さ
れたもので、光増幅及び所望の解像度を確保する波長変
換を単一の手段で実現することができる画像投影装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係わる画像投
影装置は、書き込み側に入射される光の強度に応じて読
み出し側に入射する光源からの光の強度を変調して反射
導出する空間光変調手段と、前記空間光変調手段の読み
出し側から射出された光を受ける受光手段と、前記空間
光変調手段の書き込み側に供給される原画像の画像情報
を担持する特定波長の書き込み光を得る書き込み光生成
手段と、前記空間光変調手段の読み出し側から特定波長
の読み出し光を得る読み出し光生成手段とを具備したも
のである。

【０００８】さらに、前記書き込み光生成手段が、前記
空間光変調手段の書き込み側に前記原画像の画像情報を
担持する特定波長の書き込み光を選択供給するために、
前記空間光変調手段の書き込み側の光路に配置される第
１の波長選択手段を有し、前記読み出し光生成手段が、
前記受光手段に前記空間光変調手段で変調された特定波
長の読み出し光を選択供給するために、前記空間光変調
手段の読み出し側の光路に配置される第２の波長選択手
段を有する。

【０００９】若しくは、前記第１の波長選択手段と前記
第２の波長選択手段とが夫々同一の波長領域を選択する
ものである。若しくは、前記第１の波長選択手段で選択
される波長領域と前記第２の波長選択手段で選択される
波長領域とが夫々所定の関係にあり、前記空間光変調手
段の書き込み側に前記第１の波長選択手段で選択された
光が供給され、前記受光手段に前記第２の波長選択手段
で選択された光が供給されるものである。

【００１０】さらに、前記空間光変調手段の読み出し側
に光を照射する光源の強度が、前記空間光変調手段の書
き込み側に入射する光の強度よりも大である。

【００１１】

【作用】この発明に係わる前記手段によれば、原画像の
画像情報を担持する書き込み光を空間光変調手段の書き
込み側に供給し、その読み出し側に供給される光源の光
を書き込み光の強度に応じて変調された読み出し光とし
て受光手段に反射導出する光学系を有する画像投影装置
にあって、前記書き込み光に特定波長の情報を担持さ
せ、また前記読み出し光に特定波長の情報を担持させる
ことにより、受光手段にはカラー画像が供給される。

【００１２】書き込み光生成手段として、空間光変調手
段の書き込み側の光路に第１の波長選択手段として３原
色フィルタを配置し、原画像の画像情報を担持するフィ
ルムの透過光から特定波長の光を選択して空間光変調手
段の書き込み側に供給する。さらに、読み出し光生成手
段として、空間光変調手段の読み出し側の光路に第２の
波長選択手段として３原色フィルタを配置し、該読み出
し側を照明する光源の光から特定波長を選択して受光手
段に供給する。

【００１３】なお、書き込み生成手段として、各色毎に
輝度変調された画像情報を生成するものであっても良
く、この例としては、電子線若しくはレーザビームが挙
げられる。第１の波長選択手段及び第２の波長選択手段
は、それぞれ同一の波長を選択するか若しくは所定の関
係を有してそれぞれ異なる波長を選択するものである。

【００１４】各波長選択手段がそれぞれ同一の波長を選
択する場合は、書き込み光が有する波長情報と同一の波
長情報が受光手段に供給される。例えば、原画像がポジ
画像である場合はポジ画像が受光手段に投影され、原画
像がネガ画像である場合はネガ画像が受光手段により投
影される。一方、各波長選択手段がそれぞれ異なる波長
を選択する場合は、書き込み光が有する波長情報が変換
されて受光手段に投影される。例えば、各波長選択手段
が選択する波長を特定することにより、ネガ画像がポジ
画像に変換され若しくはポジ画像がネガ画像に変換され
て受光手段に投影される。さらに、可視光で記録された
画像情報が紫外光に変換されて読み出され受光手段に投
影される。

【００１５】また、不可視光で記録された画像情報が可
視光に変換されて受光手段に投影される。例えば、Ｘ線
及びγ線等の放射線で記録された画像情報が可視光に変
換されて読み出される。さらに、電子線、宇宙線及び中
性子線等の粒子線で記録された画像情報が可視光に変換
されて読み出される。さらに、電波情報で記録された画
像情報が可視光に変換されて読み出される。さらに、磁
力線で記録された画像情報が可視光に変換されて読み出
される。

【００１６】また、空間光変調手段の読み出し側に供給
される読み出し光の強度を、書き込み側に供給される書
き込み光の強度よりも大きくすることにより、増幅され
た光が受光手段に供給される。また、受光手段は、変換
された波長に感応するように適宜選択される。上述のよ
うに、不可視光を可視光に変換する場合は、可視光に感
応する感光材料を選択し、また、可視光を不可視光に変
換する場合は、不可視光に感応する感光材料を選択す
る。例えば、紫外光に感応する感光材料は、Ｃ色を３５
０ｎｍで発色させ、Ｍを３８０ｎｍで発色させ、Ｙ色を
４１０ｎｍで発色させるものである。

【００１７】この発明に適用される空間光変調手段は、
それぞれ平板状の光導電層、光吸収層、誘電体多層膜ミ
ラー及び光変調層が２枚の透明電極で挟持された構造を
有し、書き込み光の強度に応じて読み出し光の強度が変
調される性質を備えたものである。

【００１８】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１はこの発明に係わる光強度変換の実施例を
示している。すなわち、原稿１０１には、光源１０３の
光が照射される。画像情報を担持する光は、レンズ１０
５で集光されたのち、３原色（ＲＧＢ）フィルタ１０７
を構成する各フィルタ部を介して空間光変調手段（以
下、ＳＬＭと記す）１０９の書き込み側に入射する。

【００１９】ＳＬＭ１０９に読み出し側には、光源１１
１からの光がレンズ１１３、ビームスプリッタ１１５、
レンズ１１７及び３原色（ＲＧＢ）フィルタ１１９を構
成する各フィルタ部を介して入射する。ＳＬＭ１０９の
書き込み側及び読み出し側に入射する光は、それぞれ同
一の色情報を担持する光が入射する。ＳＬＭ１０９の読
み出し側から射出する光は、ＳＬＭ１０９の書き込み側
に入射する光の強度に応じて変調されており、この射出
された光は、３原色フィルタ１１９、レンズ１１７、ビ
ームスプリッタ１１５を介して投射され、これにより投
影画像１２１が得られる。

【００２０】投影画像のコントラストは、ＳＬＭ１０９
の読み出し側に入射される光源の光強度に依存するた
め、原稿１０１を照明する光源１０３の光強度を低く設
定することができる。従って、ＳＬＭ１０９の書き込み
側に多くの光量を必要としないことから、耐熱性の低い
部品を配置することができるとともに、低い集光能力の
レンズの配置することができる。

【００２１】また、ＳＬＭ１０９の読み出し側は反射光
学系で構成されているため、従来のように散乱原稿を照
明して得られる画像光を直接投影する場合に比して、Ｓ
ＬＭ１０９の読み出し側に配置される光源１０３の光強
度を弱く設定することができる。なお、ＳＬＭ１０９の
応答速度を考慮してＳＬＭ１０９の書き込み側及び読み
出し側に配置される３原色フィルタ１０７、１１９の回
転速度を同期させ、結果的に書き込み側に配置された３
原色フィルタ１０７を介した光が、読み出し側に配置さ
れた３原色フィルタ１１９を介することにより色のクロ
ストークが回避される。

【００２２】また、ＳＬＭ１０９の感度は色毎にそれぞ
れ異なるため、３原色フィルタの各色部を光が通過して
いる時間を色毎に可変することにより良好な色バランス
の画像が得られる。上述のようにＳＬＭ１０９が光強度
を変換しているため、ＳＬＭ１０９の書き込み側に要求
される光強度を低く設定することができる。従って、書
き込み側に配置される原稿等に照射する光の強度を低く
設定することができる。

【００２３】このことは、耐熱性若しくは耐紫外光性の
低い原稿等を用いる場合に、該原稿が熱若しくは紫外光
の影響を受け難いという利点がある。例えば、紫外光に
よりパターン露光する場合、ＳＬＭの書き込み側に配置
されるパターンに強い紫外光を照射する必要がなくな
る。よって、有機物で形成されたマスクを用いて基板に
電極等のパターンを得る場合にでも、紫外光による有機
物への影響が少ない。

【００２４】図２乃至図６はそれぞれ図１に示した原理
に基づいて構成されたＯＨＰを示している。すなわち、
図２に示されるように、原稿２０１を照明する光源２０
３の光は、透過型原稿にあっては原稿カバー２０５で反
射され、また非透過型原稿にあっては該原稿で反射され
たのち、３原色（ＲＧＢ）フィルタ２０７及びレンズ２
０９を介してＳＬＭ２１１の書き込み側に入射する。

【００２５】ＳＬＭ２１１の読み出し側には、レンズ２
１３、３原色（ＲＧＢ）フィルタ２１５及びハーフミラ
ー２１７を介して光源２１９の光が入射する。ＳＬＭ２
１１の読み出し側から射出された光は、ハーフミラー２
１７で反射されたのち、レンズ２２０を介してスクリー
ン２２１に入射する。なお、ＯＨＰに使用される原稿
は、耐熱性が低いため、原稿に強い強度の光を照明する
ことができない。しかし、図２に示したように、ＳＬＭ
を用いて光強度を変換することにより、明るい画像を投
影することができる。

【００２６】なお、ＳＬＭの読み出し側に非常に強い強
度の光を入射するときは、ＳＬＭを冷却することが好ま
しい。また、温度変化によりＳＬＭの特性が急激に変化
する場合は、温調することが好ましい。

【００２７】図３乃至図６に示した各構成は、それぞれ
光学系を構成する一部が図２に示した構成と異なる他
は、基本的に図２に示した構成と同一である。よって、
図２に示した構成と同一部分には同一符号を付して詳細
な説明を省略する。すなわち、図３に示したものは、ハ
ーフミラー２１７の代わりに一部開口ミラー３１７を用
いたものであり、図４に示したＯＨＰは、ハーフミラー
２１７の反射機能をＳＬＭに持たせるために、ハーフミ
ラーを廃止し、ＳＬＭ４１１の書き込み側の光路と読み
出し側の光路とが略４５度の角度をなすように、ＳＬＭ
２１１及び書き込み側に配置される各光学部品と読み出
し側に配置される各光学部品とを相対的に傾斜させたも
のである。

【００２８】図５に示したＯＨＰは、ＳＬＭ２１１の読
み出し側の光路が異なる。すなわち、ＳＬＭ２１１の読
み出し側には４５度の角度をなして光源２１９の光がレ
ンズ２１３、３原色（ＲＧＢ）フィルタ２１５を介して
入射し、読み出し側から４５度の角度を成して射出され
た光がレンズ２１９及びミラー５０１を介してスクリー
ン２２１に入射する。

【００２９】図６に示した構成は、図５に示した実施例
において、外部のスクリーン２２１に投射していた光を
ミラー５０１の配置角度を変えて内部の印画紙６２１に
投射したものである。

【００３０】図７はこの発明に係わる波長変換の実施例
を示している。なお、図１に示した実施例と同一部分に
は同一符号を付して詳細な説明を省略する。図１に示し
た実施例を異なる点は、ＳＬＭの書き込み側に配置され
る３原色フィルタと読み出し側に配置される３原色フィ
ルタとがそれぞれ補色の関係にある点である。すなわ
ち、ＳＬＭ１０９の書き込み側に３原色（ＲＧＢ）フィ
ルタ１０７が配置され、ＳＬＭ１０９の読み出し側に３
原色（ＹＭＣ）フィルタ７１９が配置されている。これ
により、ＲＧＢがそれぞれＣＭＹに変換されるため、原
稿１０１に担持されているネガ画像がポジ画像７２１と
して投影される。

【００３１】なお、図７に示した構成においても、先の
図１に示したときと同様に、各３原色フィルタの同期速
度を制御して各色毎に光が３原色フィルタを通過してい
る時間を変えるようにする。また、ネガ画像をポジ画像
に変換する際、ネガ画像を担持する支持体が着色されて
いる場合があるので、色補正を要する。色補正は、ＣＭ
Ｙの成分比を変えることにより達成される。例えば、Ｃ
色成分の露光量を増やす場合は、Ｃ色の露光時間の延長
又やＣ色を露光するときの光源強度の増加若しくはこれ
らの組み合わせにより達成される。

【００３２】なお、図７に示して構成では、ネガ画像を
ポジ画像に変換するべくＲＧＢをＣＭＹに波長変換する
場合を示しているが、光源の波長若しくは色フィルタの
種類を変えることにより、赤外光を可視光に若しくは可
視光を紫外光に変換したりすることができる。

【００３３】図８乃至図１０はそれぞれ波長変換に係わ
る他の実施例を示している。すなわち、図８に示される
ように、光源１０３の光はネガ画像を記録する原稿１０
１を照射し、これにより得られる光は、レンズ１０５を
介したのちＲＧの各色を分離導出するダイクロイックミ
ラー８０１、８０３及びＢを反射導出するミラー８０５
に入射する。

【００３４】ダイクロイックミラー８０１、８０３及び
ミラー８０５からは、それぞれＲＧＢ各色の光が導出さ
れ、これら光は、それぞれレンズ８０７、８０９、８１
１を介したのち、ＳＬＭ８１３、８１５、８１７の書き
込み側に入射する。各ＳＬＭの読み出し側には、それぞ
れＲ補色光源８１９、Ｇ補色光源８２１、Ｂ補色光源８
２３の光が入射する。各ＳＬＭの読み出し側から射出さ
れた光は、それぞれレンズ８２５、８２７、８２９を介
してミラ−８３１及びハーフミラー８３３、８３５に入
射する。

【００３５】ミラ−８３１及びハーフミラー８３３、８
３５から導出された光は、それぞれレンズ８３７を介し
てポジ画像７２１としてて投射される。図９は図７に示
した実施例と基本的に同一である。図７に示した実施例
と異なる点は、３原色フィルタをそれぞれ液晶パネルに
代えたことにある。すなわち、光源１０３の光は、液晶
パネル９０１及びレンズ９０３を介してネガ画像が記録
された原稿１０１を照明する。一方、光源１１１の光は
液晶パネル９０３及びレンズ１１３を介したのち、さら
にビームスプリッタ１１５及びレンズ１１７を介してＳ
ＬＭ１０９の読み出し側に入射する。

【００３６】液晶パネル９０１は、マトリクス配列され
たＲＧＢフィルタを備えており、液晶パネル９０３は、
液晶パネル９０１のフィルタ配列と対応して、マトリク
ス配列されたＣＭＹフィルタを備えている。そして、液
晶パネル９０１、９０３は図１０に示されるタイミング
で時分割駆動される。なお、液晶パネルに限らず、光シ
ャッタ等、その開口率が制御可能であれば良い。また、
光源自体の発光強度が時系列で変化させて光量を制御す
るようにしても良い。

【００３７】図１１はフィルタ機能をＳＬＭに設けたも
のであり、図７に示して実施例と同一部分には同一符号
を付して詳細な説明を省略する。図１１に示されるよう
に、ＳＬＭ１５１の書き込み側にＲＧＢの３原色フィル
タ１５３が設けられ、ＳＬＭ１５１の読み出し側に，Ｒ
ＧＢのフィルタ配列に対応して配列されたＣＭＹの３原
色フィルタ１５５が設けられている。これにより、ＲＧ
Ｂで書き込まれた光がそれぞれＣＭＹに変換されて読み
出される。

【００３８】

【発明の効果】以上説明した発明によれば、画像投影装
置を構成する光路に空間光変調手段を用い、読み出し側
の光路に波長選択手段を設けるこにより、原画像の波長
情報を特定波長に変換して受光手段に投影することがで
きる。このとき、読み出し光強度を書き込み光強度より
も大きくすることにより、画像情報を担持する光を増幅
して投影することができる。このように、空間光変調手
段と波長選択手段とを用いることにより、波長変換と光
増幅とを単一の手段で実現することができる。

【００３９】また、空間光変調手段を用いたことにより
得られる増幅機能により、原画像の画像情報を担持する
書き込み光の強度を低く設定することができる。従っ
て、書き込み側に設けられている各種部品の劣化を回避
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す概略構成図。

【図２】図１に示した構成が適用されるＯＨＰの概略構
成図。

【図３】図１に示した構成が適用されるＯＨＰの概略構
成図。

【図４】図１に示した構成が適用されるＯＨＰの概略構
成図。

【図５】図１に示した構成が適用されるＯＨＰの概略構
成図。

【図６】図１に示した構成が適用されるＯＨＰの概略構
成図。

【図７】この発明の他の実施例を示す概略構成図。

【図８】この発明の他の実施例を示す概略構成図。

【図９】この発明の他の実施例を示す概略構成図。

【図１０】図９に示した液晶パネルを駆動する駆動波形
を示すタイミング図。

【図１１】この発明の他の実施例を示す概略構成図。

【符号の説明】

１０１、２０１原稿１０３、１１１、２０３、２１３、２１９光源１０５、１１３１１７、２０９、２２０、８０７、８
０９、８１１、８２５、８２７、８２９、８３７レン
ズ１０７、１１９、２０７、２１５、７１９、１５３、１
５５３原色フィルタ１０９、２１１、８１３、８１５、８１７、１５１Ｓ
ＬＭ１１５ビームスプリッタ１２１投影画像２０５原稿カバー２１７、８３３、８３５ハーフミラー２２１スクリーン３１７一部開口ミラー５０１、８０５、８３１ミラー６２１印画紙７２１ポジ画像８０１、８０３ダイクロイックミラー８１９、８２１、８２３補色光源９０１、９０３液晶パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者市橋光芳静岡県富士宮市大中里200番地富士写真フイルム株式会社内 (72)発明者木村宏一静岡県富士宮市大中里200番地富士写真フイルム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】書き込み側に入射される光の強度に応じ
て読み出し側に入射する光源からの光の強度を変調して
反射導出する空間光変調手段と、前記空間光変調手段の読み出し側から射出された光を受
ける受光手段と、前記空間光変調手段の書き込み側に供給される原画像の
画像情報を担持する特定波長の書き込み光を得る書き込
み光生成手段と、前記空間光変調手段の読み出し側から特定波長の読み出
し光を得る読み出し光生成手段とを具備したことを特徴
とする画像投影装置。
【請求項２】前記書き込み光生成手段が、前記空間光
変調手段の書き込み側に前記原画像の画像情報を担持す
る特定波長の書き込み光を選択供給するために、前記空
間光変調手段の書き込み側の光路に配置される第１の波
長選択手段を有し、前記読み出し光生成手段が、前記受光手段に前記空間光
変調手段で変調された特定波長の読み出し光を選択供給
するために、前記空間光変調手段の読み出し側の光路に
配置される第２の波長選択手段を有することを特徴とす
る請求項１に記載の画像投影装置。
【請求項３】前記第１の波長選択手段と前記第２の波
長選択手段とが夫々同一の波長領域を選択することを特
徴とする請求項２に記載の画像投影装置。
【請求項４】前記第１の波長選択手段で選択される波
長領域と前記第２の波長選択手段で選択される波長領域
とが夫々所定の関係にあり、前記空間光変調手段の書き込み側に前記第１の波長選択
手段で選択された光が供給され、前記受光手段に前記第
２の波長選択手段で選択された光が供給されることを特
徴とする請求項２に記載の画像投影装置。
【請求項５】前記空間光変調手段の読み出し側に光を
照射する光源の強度が、前記空間光変調手段の書き込み
側に入射する光の強度よりも大であることを特徴とする
請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像投影装置。