JPH08271831A - 光幅調節装置及びこれを採用した画像投射機 - Google Patents

光幅調節装置及びこれを採用した画像投射機

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JPH08271831A
JPH08271831A JP8024270A JP2427096A JPH08271831A JP H08271831 A JPH08271831 A JP H08271831A JP 8024270 A JP8024270 A JP 8024270A JP 2427096 A JP2427096 A JP 2427096A JP H08271831 A JPH08271831 A JP H08271831A
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JP
Japan
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light
width adjusting
adjusting device
refractive index
light width
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JP8024270A
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English (en)
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Hii Suuru Kuu
ヒー スール クー
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L G DENSHI KK
LG Electronics Inc
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L G DENSHI KK
LG Electronics Inc
Gold Star Co Ltd
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14Details
    • G03B21/28Reflectors in projection beam

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目標とする場所の横/縦の大きさの差が大き
い場合も効率よく照明し得る光幅調節装置及びこれを採
用した画像投射機を提供しようとするものである。 【解決手段】 本発明の光幅調節装置は、地面に対し所
定角度a1傾斜された第1表面と、該所定角a1より大
きい所定角度a2だけ地面に対し傾斜され屈折率n1の
媒体を通って第1表面に入射された光を反射させる反射
層を有する第2表面と、を備えた屈折率n2を有した光
幅調節ミラーにより構成されている。また、その光幅調
節装置を採用した画像投射機は、光幅調節装置と、そこ
から出射された光に光幅を集光させる集光レンズと、そ
の背面に配置された液晶パネルと、液晶パネルの出射光
により画像を拡大する投射レンズと、投射レンズにより
フォーカシングされた画像を投影させるスクリーンとを
備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光幅調節装置及びこ
れを採用した画像投射機に係り、特に目標とする場所の
横/縦の大きさ差の大きい場合も効率よく照明できるよ
うになる光幅調節装置及びこれを採用した画像投射機に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、従来の光幅調節装置はプリズム
やレンズを結合させたり組み合わせて光の幅を縮めてき
た。図4はプリズムを結合させた方式により光幅を調節
する方法を示したもので、図からわかるように向角がa
であり屈折率がnのプリズムp1について、入射角がi
であり幅がhの光が入って来ると前記プリズムp1によ
り光は一度屈折され、該屈折光は再び向角がaであり屈
折率がnのプリズムp2に入射角iで再入射され、前記
入射された光はプリズムp2により再び屈折され幅h′
を有する光に変換されて進む。
【0003】一方、図5はケプラー方式によりレンズを
組み合わせて光幅を調節する方法を示したもので、前記
図からわかるように幅がhの光がレンズL1に入って来
ると前記レンズL1により光は屈折され焦点Fに向かっ
て進む。この一番目のレンズL1の焦点と同位置に焦点
を有する二番目のレンズ、例えば、レンズL2を前記レ
ンズ1と平行に置けば、屈折された前記光は変化された
幅h′を有する光に変換され進む。
【0004】しかし、かかる方法で光の幅を縮めて来た
従来の光幅調節装置は前述したように複数個の部品を使
うのでその位置の精度が重要になって構成し難くなり、
構成が可能になるとしても制作費用の上がりを招く短所
を有する。また、図5に示したケプラー方式に基づきレ
ンズを組み合わせる場合はレンズL1とレンズL2が一
定距離を保つべきなので全体システムを構成する場合、
セットサイズが大きくなったり光利用効率の低下のよう
な問題を生ずる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は部品を
単純化し、かつ光の幅を容易に縮められるように構成さ
れた光幅調節装置を提供することである。本発明の他の
目的はかかる光幅調節装置を採用した画像投射機を提供
することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明では、地面に対して所定角度a1傾くよう
に形成された第1表面と、前記a1より大きい角度を有
するように地面に対して所定角度a2で傾き、屈折率n
1の媒体を通して第1表面に入射された光を反射させる
反射層を有する第2表面より構成される屈折率n2の光
幅調節ミラーよりなる光幅調節装置が提供される。
【0007】前述した他の目的を達成するために本発明
では、発光部の光源と、地面に対して所定角度a1だけ
傾斜した第1表面と、前記所定角度a1より大きい所定
角度a2だけ地面に対して傾斜し、屈折率a1の媒質を
通して第1表面に入射された光を反射させる反射層を有
する第2表面と、を備えた屈折率n2の光幅調節ミラー
より構成され、前記光源から投射された光の光幅を調節
する光幅調節手段と、前記光幅調節手段を通して調節さ
れた光幅により画像を表示する画像表示手段と、前記画
像表示手段で形成された画像を拡大する投射レンズと、
前記投射レンズによりフォーカシングされた画像を投影
させる表示部であるスクリーンと、からなる光幅調節装
置を採用した画像投射機が提供される。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の実施例を詳細に説明する。図1は本発明の第1実施
例による光幅調節装置の構造及び光の屈折原理により入
射及び出射される光の進路を示した断面図であり、図2
は本発明による光幅調節装置を経て出射される光幅変化
を示した断面図である。
【0009】図からわかるように、本発明による光幅調
節装置は地面に対して所定角度a1傾くように形成され
た第1表面10と、地面に対して所定角度a2傾き、屈
折率n1の媒体を通して第1表面に入射された光を反射
させる反射層を有する第2表面20よりなる屈折率n2
の光幅調節ミラーより構成される。この際、第1表面1
0の傾斜角a1は反射層を有する第2表面20の傾斜角
a2より小さい角度を有し、前記n1とn2との間には
n2>n1の関係が成り立ち、前記n2は1.4ないし
2.0の値を有する。
【0010】従って、光が垂直に光幅調節装置に入射す
れば、屈折法則に基づき出射角a3を以て第2表面20
に進むことになる。前記第2表面では入射角a8とな
り、この角度そのまま反射され再び第1表面10に入射
される。この際、前記第1表面10における入射角はa
10であり、再び屈折法則に基づきa11の角度を以て
出射されるが、これは元々入射した光に垂直に折り曲が
って出て行く。
【0011】第2、第3の光を追跡すれば同様な原理に
より垂直に出射されるが、その光の幅は図2に示したよ
うに“H”から“H′”に縮まる。これをさらに詳しく
説明すれば次の通りである、つまり a1:第1表面の傾斜角 a2:第2表面の傾斜角 a3:第1表面への入射角(=a1) a4:第1表面への出射角(=sin-1(n1*sin
(a3)/n2) a5:a3−a4 a6:π/2−a2 a7:π/2−a1 a8:π/2−a6−a7=a2−a1+a4 a9:π−a2−a7−a8=π/2+2*(a1−a
2)−a4 a10:π/2−a9=2*(a2−a1)+a4 a11:sin-1(n2*sin(a10)/n1)の
時、 光が直角に進むための条件はa11=π/2−a1であ
り、n1=1.0であり、n2=nと仮定すれば、a2
=a1+1/2*arcsin{〔cos a1*(n
2 −sin2 a1)1/2 −sin a1*(n2 −co
2 a1)〕/n2 }の値を有する。
【0012】ここで、n1は空気の屈折率を示し、n2
はガラスの屈折率を示す。この際、n1は空気の屈折率
以外にもn2より小さい屈折率を有する他の媒体を適用
することもできる。例えば、n1=1でありn2=BK
7(1.5168)の時、a1=30度の場合はa2=
37.78度であり、a1=60度の場合はa2=5
2.22度である。
【0013】この際、“H”の幅を有する光が“H′”
に次のように縮まる。 H′=H*tan(a1)+dL{sin(2*a8)
/sin(a9)}*sin(a1) かかる結果は光を光幅調節装置に垂直に入射させること
ではなく傾いて入射させる場合も同様に適用される。
【0014】また、この装置は光が入射される経路が逆
になるよう、すなわち光幅“H′”の光が地面について
a1傾くように形成された第1表面10に入射された
後、地面についてa2に傾いた反射層を有する第2表面
20を通して光幅“H”の光が反射されるように光幅調
節装置の第1表面と反射層を有する第2表面を逆に配置
する場合、光の幅を拡大させる場合にも適用できる。こ
れは画像投射装置においてビデオ信号が4:3、16:
9に入ってくる場合、画面の整形比が4:3画面を1
6:9画面に表示するに適用できることを意味する。
【0015】この際、光が反射されるように処理した第
2表面20に不要な領域の光(例えば、紫外線または赤
外線など)はそのまま透過されるように処理することも
できる。前述した特徴を有する光幅調節装置は画像表示
手段(例えば、LCDパネルやフィルムなど)の構成が
縦横の大きさが異なる場合にも適用可能であるが、一例
として、図3には前記光幅調節装置が取り付けられた本
発明の第2実施例による画像投射機が示されている。
【0016】図3に基づきその基本構成を説明すれば次
の通りである。すなわち、本発明による光幅調節装置が
取り付けられた画像投射機は発光部の光源40と、前記
光源から投射された光源“H”の光を受け入れて
“H′”の光幅に調節可能にする光幅調節装置100及
び前記光幅調節装置を通じて出射された“H′”の光幅
を有する光を集光させる集光レンズ50よりなる光幅調
節手段と、前記集光レンズの背面に配置された液晶パネ
ル60よりなる画像表示手段と、前記液晶パネルを通じ
て出て来た光を受け入れて前記液晶パネル60で形成さ
れた画像を拡大する投射レンズ70と、前記投射レンズ
によりフォーカシングされた画像を投影させる表示部で
あるスクリーン80と、を備えている。
【0017】この際、前記光幅調節手段の構成要素のう
ち一つである集光レンズ50はスキップでき、前記光幅
調節装置100は、図1に示したように、地面に対し所
定角度a1傾くように形成された第1表面と、前記a1
より大きい角度を有するように地面に対し所定角度a2
で傾き、屈折率n1の媒体を通して第1表面に入射され
た光を反射させる反射層を有する第2表面よりなる屈折
率n2の光幅調節ミラーより構成される。この場合もや
はりn2>n1及びa2>a1の関係が成り立つ。
【0018】従って、発光部である光源40から投射さ
れた幅“H”の光が反射鏡30を経て反射されれば、前
記反射された光は光幅調節装置100を構成する光幅調
節ミラーに入射され、前記光幅調節ミラーでは幅“H”
の光を受け入れてこれより縮まった“H′”の光幅を有
する光を出射させることになる。前記光幅調節ミラーを
通じて出射された“H′”の光幅を有する光は集光レン
ズ50により集光され、前記集光レンズを経た光は背面
に配置された画像形成部の液晶パネル60に投射され
る。ここで、前記液晶パネルはフィルムに代替使用でき
る。
【0019】次いで、前記液晶パネル60を通じて出て
来た光は画像拡大部の投射レンズ70を経て前記液晶パ
ネルで形成された画像を拡大し、前記投射レンズにより
フォーカシングされた画像を表示部のスクリーン80上
に投影させることになる。これにより、目標とする箇所
の縦横の大きさの差の大きい場合も光幅調節装置により
それに合わせて効率よく照明しうる。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、部
品を単純化しかつ容易に光の幅を“H”から“H′”に
縮めるようになるのみならず、これを画像投射機に適用
させる場合、前記液晶パネルの構成が縦横の大きさが異
なる場合も簡単に光幅を調節して効率良く照明できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による光幅調節装置の構造
及び光の屈折原理により入射及び出射される光の進路を
示した断面図である。
【図2】本発明による光幅調節装置を経て出射される光
の光幅変化を示した断面図である。
【図3】第1実施例による光幅調節装置を適用して製造
された本発明の第2実施例による画像投射機の構造を示
した断面図である。
【図4】従来の技術による光幅調節装置のうちプリズム
を結合させた方式により光幅を調節する原理を示した断
面図である。
【図5】従来の技術による光幅調節装置のうちレンズを
結合させた方式により光幅を調節する原理を示した断面
図である。
【符号の説明】
p1…プリズム p2…プリズム L1…レンズ L2…レンズ F…レンズの焦点 10…第1表面 20…第2表面 30…反射鏡 40…光源 50…集光レンズ 60…液晶パネル 70…投射レンズ 80…スクリーン 100…光幅調節装置

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地面に対して第1の所定角度(a1)だ
    け傾くように形成された第1表面と、前記第1の所定角
    度(a1)より大きい角度を有するように地面に対して
    第2の所定角度(a2)だけ傾き、第1の屈折率(n
    1)の媒体を通して第1表面に入射された光を反射させ
    る反射層を有する第2表面より構成され、前記第1の屈
    折率(n1)より大きい第2の屈折率(n2)の光幅調
    節ミラーよりなることを特徴とする光幅調節装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の所定角度をa1とし、前記第
    2の所定角度をa2とし、前記第1の屈折率を1.0と
    し、前記第2の屈折率をnとすると、前記第2表面の前
    記第2の所定角度(a2)はa1+1/2*arcsi
    n{〔cosal*(n2 −sin2 al)1/2 −si
    n al*(n2 −cos2 al)〕/n2 }の値を有
    することを特徴とする請求項1に記載の光幅調節装置。
  3. 【請求項3】 前記第1の屈折率(n1)は空気の屈折
    率である請求項1に記載の光幅調節装置。
  4. 【請求項4】 前記第2の屈折率(n2)は1.4ない
    し2.0の値を有する請求項1に記載の光幅調節装置。
  5. 【請求項5】 発光部の光源と、 地面に対して第1の所定角度(a1)だけ傾斜された第
    1表面と、前記第1の所定角度(a1)より大きい角度
    を有するように地面に対して第2の所定角度(a2)だ
    け傾斜され、第1の屈折率(al)の媒体を通して前記
    第1表面に入射された光を反射させる反射層を有する第
    2表面と、を備え、前記第1の屈折率(n1)より大き
    い第2の屈折率(n2)を有する光幅調節ミラーより構
    成されて、前記光源から投射された光の光幅を調節する
    光幅調節手段と、 前記光幅調節手段から出射された光幅により画像を表示
    する画像表示手段と、 前記画像表示手段で形成された画像を拡大する投射レン
    ズと、 前記投射レンズによりフォーカシングされた画像を投影
    させる表示部であるスクリーンと、 を備えた画像投射機。
  6. 【請求項6】 前記画像表示手段はフィルムに代替可能
    な請求項5に記載の光幅調節装置を採用した画像投射
    機。
  7. 【請求項7】 前記第1の所定角度をa1とし、前記第
    2の所定角度をa2とし、前記第1の屈折率を1.0と
    し、前記第2の屈折率をnとすると、前記第2表面の所
    定角度a2はa1+1/2*arcsin{〔cos
    al*(n2−sin2 al)1/2 −sin a1*
    (n2 −cos2 al)〕/n2 }の値を有する請求項
    5に記載の光幅調節装置を採用した画像投射機。
  8. 【請求項8】 前記第1の屈折率(n1)は空気の屈折
    率である請求項5に記載の光幅調節装置を採用した画像
    投射機。
  9. 【請求項9】 前記第2の屈折率(n2)は1.4ない
    し2.0の値を有する請求項5に記載の光幅調節装置を
    採用した画像投射機。
  10. 【請求項10】 前記光幅調節手段は前記光幅調節ミラ
    ーを通して出射されたビームを集光させる集光レンズを
    さらに含めてなる請求項5に記載の光幅調節装置を採用
    した画像投射機。
JP8024270A 1995-02-09 1996-02-09 光幅調節装置及びこれを採用した画像投射機 Pending JPH08271831A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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KR2376/1995 1995-02-09
KR1019950002376A KR0152858B1 (ko) 1995-02-09 1995-02-09 광폭조절장치

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JPH08271831A true JPH08271831A (ja) 1996-10-18

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ID=19407893

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