JPH1039238A - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
- Publication number
- JPH1039238A JPH1039238A JP9108756A JP10875697A JPH1039238A JP H1039238 A JPH1039238 A JP H1039238A JP 9108756 A JP9108756 A JP 9108756A JP 10875697 A JP10875697 A JP 10875697A JP H1039238 A JPH1039238 A JP H1039238A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- color
- optical device
- micro
- matrix
- microfilter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 31
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 3
- ZHLKXBJTJHRTTE-UHFFFAOYSA-N Chlorobenside Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1CSC1=CC=C(Cl)C=C1 ZHLKXBJTJHRTTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000004397 blinking Effects 0.000 claims description 2
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 claims description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 9
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 210000000720 eyelash Anatomy 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- 241000422848 Taxodium mucronatum Species 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N beryllium copper Chemical compound [Be].[Cu] DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003098 cholesteric effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000005262 ferroelectric liquid crystals (FLCs) Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005375 photometry Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
- H04N9/3111—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources
- H04N9/3117—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying the colours sequentially, e.g. by using sequentially activated light sources by using a sequential colour filter producing two or more colours simultaneously, e.g. by creating scrolling colour bands
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
- G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1814—Diffraction gratings structurally combined with one or more further optical elements, e.g. lenses, mirrors, prisms or other diffraction gratings
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/22—Absorbing filters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 色及び画像の動的選択装置を提供すること。
【解決手段】 限定された大きさの多色光源から発射さ
れる拡散光線がマイクロレンズ（２）のアレイに入射す
る。マイクロレンズ（２）のアレイは、拡散光線をカラ
ーマイクロフィルター（３）のアレイに向かう複数のマ
イクロビームに集光及び分割する機能を有する。カラー
マイクロフィルタ（３）を通過すると、拡散光線は、画
像を生成するために制御処理ユニット（７）により互い
に独立に選択されるマイクロチョッパのマトリックスに
到達する。
れる拡散光線がマイクロレンズ（２）のアレイに入射す
る。マイクロレンズ（２）のアレイは、拡散光線をカラ
ーマイクロフィルター（３）のアレイに向かう複数のマ
イクロビームに集光及び分割する機能を有する。カラー
マイクロフィルタ（３）を通過すると、拡散光線は、画
像を生成するために制御処理ユニット（７）により互い
に独立に選択されるマイクロチョッパのマトリックスに
到達する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像の動的表示の
ための光学装置の分野に関するものである。
ための光学装置の分野に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の装置としては、その状態を変化
させることができるセルのマトリックスを使用するもの
が知られている。例えば、偏光フィルタとマイクロミラ
ーを備える表示装置を備えている液晶表示装置（ＬＣ
Ｄ）が知られている。２種類の液晶投映システム、すな
わち３個のＬＣＤを備えるシステムと、１個のＬＣＤを
備えるシステムとが知られている。上記３個のＬＣＤを
備えるシステムは、白色光源と、光線を赤色、緑色及び
青色の三原色の色付き光線に分割するためのレンズを備
え、３個の単色ＬＣＤが３つの色付き光線を３つの画像
に変換する。これらの画像はダイクロイック要素により
互いに重ね合わせられ、最終的にはレンズによりスクリ
ーンに投映される。この種の投映システムは、上記白色
光源の全てのスペクトルを使用するという長所を有する
が、３個のＬＣＤとダイクロイックプリズムが必要であ
ることから、高価かつ大型である。さらに、この種の投
映システムは、光軸調整が困難である。
させることができるセルのマトリックスを使用するもの
が知られている。例えば、偏光フィルタとマイクロミラ
ーを備える表示装置を備えている液晶表示装置（ＬＣ
Ｄ）が知られている。２種類の液晶投映システム、すな
わち３個のＬＣＤを備えるシステムと、１個のＬＣＤを
備えるシステムとが知られている。上記３個のＬＣＤを
備えるシステムは、白色光源と、光線を赤色、緑色及び
青色の三原色の色付き光線に分割するためのレンズを備
え、３個の単色ＬＣＤが３つの色付き光線を３つの画像
に変換する。これらの画像はダイクロイック要素により
互いに重ね合わせられ、最終的にはレンズによりスクリ
ーンに投映される。この種の投映システムは、上記白色
光源の全てのスペクトルを使用するという長所を有する
が、３個のＬＣＤとダイクロイックプリズムが必要であ
ることから、高価かつ大型である。さらに、この種の投
映システムは、光軸調整が困難である。
【０００３】１つのＬＣＤを備えるシステムは、透明陽
画投映装置により１つのＬＣＤの画像がスクリーンに投
映されるため、より小型で廉価である。このシステムで
使用されるタイプのＬＣＤは、個々の副画素に対応する
カラーフィルタのモザイクを備えている。１／３より少
ない光線がＬＣＤを通過するが、残余の光線は上記モザ
イクフィルタに吸収される。そのため、１個のＬＣＤを
備える投映機は３個のＬＣＤを備えるものよりも明度が
低い。
画投映装置により１つのＬＣＤの画像がスクリーンに投
映されるため、より小型で廉価である。このシステムで
使用されるタイプのＬＣＤは、個々の副画素に対応する
カラーフィルタのモザイクを備えている。１／３より少
ない光線がＬＣＤを通過するが、残余の光線は上記モザ
イクフィルタに吸収される。そのため、１個のＬＣＤを
備える投映機は３個のＬＣＤを備えるものよりも明度が
低い。
【０００４】カラーフィルタのモザイクの使用を避ける
ために、例えば、“ＳＩＤ９１’ダイジェスト”（１９
９１年）の４２７ページから４２９ページに掲載された
Ｍ．ダブラ他による“変形したＣｄＳｅ−ＴＦＴを備え
る改良されたフレームシーケンシャルカラー投映機”に
記載されているような回転フィルタ装置を使用すること
が知られている。
ために、例えば、“ＳＩＤ９１’ダイジェスト”（１９
９１年）の４２７ページから４２９ページに掲載された
Ｍ．ダブラ他による“変形したＣｄＳｅ−ＴＦＴを備え
る改良されたフレームシーケンシャルカラー投映機”に
記載されているような回転フィルタ装置を使用すること
が知られている。
【０００５】ＬＣＤは１個であるがモザイクフィルタを
備えない他の投映機としては、“ユーロディスプレイ９
３”（１９９３年）の２４９ページから２５２ページに
掲載されたＰ．ジャンセンによる“新規な単一の電球高
光度ＨＤカラー投映機”に記載された方形回転プリズム
を備えるものがある。このシステムでは、モザイクカラ
ーフィルタによる損失はないが、記憶同期装置、高速Ｌ
ＣＤ及び上記方形プリズムを回転するための機構が必要
となる。
備えない他の投映機としては、“ユーロディスプレイ９
３”（１９９３年）の２４９ページから２５２ページに
掲載されたＰ．ジャンセンによる“新規な単一の電球高
光度ＨＤカラー投映機”に記載された方形回転プリズム
を備えるものがある。このシステムでは、モザイクカラ
ーフィルタによる損失はないが、記憶同期装置、高速Ｌ
ＣＤ及び上記方形プリズムを回転するための機構が必要
となる。
【０００６】ＴＦＴ型のＬＣＤパネルとカラーフイルタ
のモザイクにマイクロレンズを結合することは、例え
ば、“ＳＩＤ９２’ダイジェスト”（１９９２年）の２
６９ページから２７２ページに掲載されたＨ．ハマダ他
による“マイクロレンズアレイによる液晶投映機の明度
増強”に開示されている。
のモザイクにマイクロレンズを結合することは、例え
ば、“ＳＩＤ９２’ダイジェスト”（１９９２年）の２
６９ページから２７２ページに掲載されたＨ．ハマダ他
による“マイクロレンズアレイによる液晶投映機の明度
増強”に開示されている。
【０００７】この技術は１個のＬＣＤを備える投映機に
も応用されており、このことは“ジャパンディスプレイ
９２ダイジェスト”（１９９２年）の８７５ページに掲
載されたＴ．タカマアツ他による“平面状のマイクロレ
ンズアレイを備える単一のパネルＬＣＤ投映機”に記載
されている。
も応用されており、このことは“ジャパンディスプレイ
９２ダイジェスト”（１９９２年）の８７５ページに掲
載されたＴ．タカマアツ他による“平面状のマイクロレ
ンズアレイを備える単一のパネルＬＣＤ投映機”に記載
されている。
【０００８】しかしながら、マイクロレンズのマトリッ
クスを使用するが、マイクロフィルタのモザイクを備え
ない、ＬＣＤ投映機の解決手段が、シャープ株式会社の
ハマダ他による“モザイクカラーフィルタを備えない新
規な明るい単一パネルＬＣＤ投映機システム”に開示さ
れている。添付図面のうち図１２（Ａ）はこの解決手段
を示しており、この図１２（Ａ）は互いに下流側へ配列
された３つのダイクロイックミラー１０１が白色光線を
赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の三原色の３つ
の光線に分割し、これら３つの光線は、マイクロレンズ
１０３ａ（図１２（Ｂ）に図示する。）のマトリックス
１０３により、異なる角度で１個のＴＦＴ型ＬＣＤ１２
０に入射する。各マイクロレンズ１０３ａに対して、Ｔ
ＦＴ型ＬＣＤ１２０の３個の画素１２０ａが組み合わせ
られている。ＴＦＴ型ＬＣＤ１２０から出射された光線
は、視野レンズ１０６により収束し、スクリーン１０８
に投映するためのレンズ１０７に入射する。この解決手
段には依然問題がある。すなわち、比較的平行な光線が
必要であり、また、ダイクロイックフィルタが効果的に
作動せず、反射のみを行う高価なダイクロイックミラー
を使用することにより光線を曲げることが可能となる。
さらに、液晶パネルも必要である。赤色、緑色又は青色
の画素の各サブクラスには、それぞれ赤色、青色及び緑
色の信号の１つが印加される。ディスプレイテック．Ｉ
ｎｃから提案されている解決手段では、「ＲＧＢ高速フ
ィルタ」と呼ばれる多層強誘電型の液晶を、赤色、緑色
又は青色が順に通過するように電子制御することができ
る。また、透過させる色を変更可能なフィルタとして
は、ねじれネマティック液晶と偏光フィルタを備えるも
のがある。さらに、偏光子がなく、ねじれの大きい液晶
の層を備えるものでもよく、これらの層は染色されたコ
レステリックとネマティックの混合の液晶により構成さ
れ、ガラスの間に配置されると共に、導電ＩＴＯにより
コーティングされている。
クスを使用するが、マイクロフィルタのモザイクを備え
ない、ＬＣＤ投映機の解決手段が、シャープ株式会社の
ハマダ他による“モザイクカラーフィルタを備えない新
規な明るい単一パネルＬＣＤ投映機システム”に開示さ
れている。添付図面のうち図１２（Ａ）はこの解決手段
を示しており、この図１２（Ａ）は互いに下流側へ配列
された３つのダイクロイックミラー１０１が白色光線を
赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の三原色の３つ
の光線に分割し、これら３つの光線は、マイクロレンズ
１０３ａ（図１２（Ｂ）に図示する。）のマトリックス
１０３により、異なる角度で１個のＴＦＴ型ＬＣＤ１２
０に入射する。各マイクロレンズ１０３ａに対して、Ｔ
ＦＴ型ＬＣＤ１２０の３個の画素１２０ａが組み合わせ
られている。ＴＦＴ型ＬＣＤ１２０から出射された光線
は、視野レンズ１０６により収束し、スクリーン１０８
に投映するためのレンズ１０７に入射する。この解決手
段には依然問題がある。すなわち、比較的平行な光線が
必要であり、また、ダイクロイックフィルタが効果的に
作動せず、反射のみを行う高価なダイクロイックミラー
を使用することにより光線を曲げることが可能となる。
さらに、液晶パネルも必要である。赤色、緑色又は青色
の画素の各サブクラスには、それぞれ赤色、青色及び緑
色の信号の１つが印加される。ディスプレイテック．Ｉ
ｎｃから提案されている解決手段では、「ＲＧＢ高速フ
ィルタ」と呼ばれる多層強誘電型の液晶を、赤色、緑色
又は青色が順に通過するように電子制御することができ
る。また、透過させる色を変更可能なフィルタとして
は、ねじれネマティック液晶と偏光フィルタを備えるも
のがある。さらに、偏光子がなく、ねじれの大きい液晶
の層を備えるものでもよく、これらの層は染色されたコ
レステリックとネマティックの混合の液晶により構成さ
れ、ガラスの間に配置されると共に、導電ＩＴＯにより
コーティングされている。
【０００９】液晶を使用するすべての場合には、基材と
要求される技術の両方のコストが問題となる。その他の
問題としては、使用可能な温度範囲が限定されているこ
とがある。実際、液晶は−２０℃から＋８０℃の範囲外
では機能しなくなる。
要求される技術の両方のコストが問題となる。その他の
問題としては、使用可能な温度範囲が限定されているこ
とがある。実際、液晶は−２０℃から＋８０℃の範囲外
では機能しなくなる。
【００１０】静止画像投映用の表示装置の分野では、透
明陽画は多色光線により均一に照らされ、レンズがスク
リーンに画像を投映する。画像を変更するたびに、透明
陽画を置換する必要がある。
明陽画は多色光線により均一に照らされ、レンズがスク
リーンに画像を投映する。画像を変更するたびに、透明
陽画を置換する必要がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の欠点を解消した色彩及び画像の動的選択のた
めの光学装置を提供することにある。
従来技術の欠点を解消した色彩及び画像の動的選択のた
めの光学装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、請求項１に示された特徴を備える装置を
提供するものである。本発明に係る装置のさらに好適な
特徴はサブクレームに記載されている。すなわち、本発
明に係る色及び画像の動的選択ための光学装置は、多色
光線発生器と、透明薄板に統合され、限定された波長に
集中する３つの色帯の光線を生成する機能を備えると共
に、例えば、それぞれ赤色、緑色及び青色の３つ光線で
ある、多数の矩形の集束光線を発生可能であり、該集束
光線が動的画像変調システムの隣接する画素群に対応す
る異なる領域にそれぞれ集束するようにしたマトリック
ス状に配置された網状マイクロレンズ（図７）と、上記
網状マイクロレンズのマトリックスにより生成される色
帯の中心波長に対応する透過率のピークを有し、コント
ラストの増大、分離性の向上又は上記色帯の重なり、す
なわち混ざりの問題を消去する機能を有すると共に、上
記動的画像変調システムと網状マイクロレンズのマトリ
ックスとの間に挿入されるカラーマイクロフィルタ（図
９）とを備えることを特徴としている。
め、本発明は、請求項１に示された特徴を備える装置を
提供するものである。本発明に係る装置のさらに好適な
特徴はサブクレームに記載されている。すなわち、本発
明に係る色及び画像の動的選択ための光学装置は、多色
光線発生器と、透明薄板に統合され、限定された波長に
集中する３つの色帯の光線を生成する機能を備えると共
に、例えば、それぞれ赤色、緑色及び青色の３つ光線で
ある、多数の矩形の集束光線を発生可能であり、該集束
光線が動的画像変調システムの隣接する画素群に対応す
る異なる領域にそれぞれ集束するようにしたマトリック
ス状に配置された網状マイクロレンズ（図７）と、上記
網状マイクロレンズのマトリックスにより生成される色
帯の中心波長に対応する透過率のピークを有し、コント
ラストの増大、分離性の向上又は上記色帯の重なり、す
なわち混ざりの問題を消去する機能を有すると共に、上
記動的画像変調システムと網状マイクロレンズのマトリ
ックスとの間に挿入されるカラーマイクロフィルタ（図
９）とを備えることを特徴としている。
【００１３】上記動的画像変調システムは、ＴＦＴ／Ｌ
ＣＤ型であることが好ましい。
ＣＤ型であることが好ましい。
【００１４】また、上記動的画像変調システムは、まつ
毛型又は高分子フィルム型の静電マイクロチョッパ（図
５）と、視野レンズ及び投映レンズを備えることが好ま
しい。
毛型又は高分子フィルム型の静電マイクロチョッパ（図
５）と、視野レンズ及び投映レンズを備えることが好ま
しい。
【００１５】上記カラーマイクロフィルタのマトリック
スをなくしてもよい。
スをなくしてもよい。
【００１６】まつ毛型又は高分子フィルム型の静電マイ
クロチョッパ（図５）を備える複数の透明陽画（図１
０）に予め記録された画像を投映又は半動的表示するも
のであって、上記多色光線がＮ個、例えば４個のＭ×Ｎ
個の画素からなる画像を含む複数の透明陽画に照射さ
れ、対応するＭ×Ｎ個のマイクロチョッパを開放するこ
とにより記録された画像の１つを選択するようにし、視
野レンズと投映レンズとを設けることが好ましい。
クロチョッパ（図５）を備える複数の透明陽画（図１
０）に予め記録された画像を投映又は半動的表示するも
のであって、上記多色光線がＮ個、例えば４個のＭ×Ｎ
個の画素からなる画像を含む複数の透明陽画に照射さ
れ、対応するＭ×Ｎ個のマイクロチョッパを開放するこ
とにより記録された画像の１つを選択するようにし、視
野レンズと投映レンズとを設けることが好ましい。
【００１７】上記動的画像変調システムは、マイクロフ
ィルタのマトリックス又はマイクロレンズのマトリック
スの駆動手段を備え、まつ毛型又は高分子フィルム型の
静電マイクロチョッパを設けてもよい。
ィルタのマトリックス又はマイクロレンズのマトリック
スの駆動手段を備え、まつ毛型又は高分子フィルム型の
静電マイクロチョッパを設けてもよい。
【００１８】マイクロレンズとマイクロフィルタ又はマ
イクロセルが直線状、円形状、螺旋状又はこれらの組み
合わせた何らかの配置で配置され、マイクロレンズとマ
イクロフィルタの間の相対移動により、マイクロフィル
タ又はマイクロセルに記録されたパターンの種類を選択
できるようにすることが好ましい。
イクロセルが直線状、円形状、螺旋状又はこれらの組み
合わせた何らかの配置で配置され、マイクロレンズとマ
イクロフィルタの間の相対移動により、マイクロフィル
タ又はマイクロセルに記録されたパターンの種類を選択
できるようにすることが好ましい。
【００１９】上記マイクロレンズは、辺長Ｌ、Ｈの矩形
横断面を有する収束レンズのマトリックスにより構成さ
れ、上記マイクロフィルタ又はマイクロセルはＮ×Ｓ個
あると共にその辺長がＬ／Ｎ、Ｈ／Ｓであり、Ｋ、Ｍ、
Ｎ、Ｓが整数であることが好ましい。
横断面を有する収束レンズのマトリックスにより構成さ
れ、上記マイクロフィルタ又はマイクロセルはＮ×Ｓ個
あると共にその辺長がＬ／Ｎ、Ｈ／Ｓであり、Ｋ、Ｍ、
Ｎ、Ｓが整数であることが好ましい。
【００２０】漫画において使用される公知の方法によ
り、互いに僅かに異なる画像を順に選択することによ
り、動画像を得ることが好ましい。
り、互いに僅かに異なる画像を順に選択することによ
り、動画像を得ることが好ましい。
【００２１】上記マイクロレンズは、１つのマイクロビ
ームの色を選択して、上記光線の形状、横断面、発散及
び方向を制御するものであることが好ましい。
ームの色を選択して、上記光線の形状、横断面、発散及
び方向を制御するものであることが好ましい。
【００２２】例えば、カラービームが間欠することによ
り危険状況であることを警告するヘッドランプや、その
内部に組み込まれるブレーキ表示を備え、又は、Ｕター
ンの警告及びカラービームを発射するためのヘッドラン
プのような車両の照明システムの部品として使用され、
車両の照明システムに影響を与えないものであってもよ
い。
り危険状況であることを警告するヘッドランプや、その
内部に組み込まれるブレーキ表示を備え、又は、Ｕター
ンの警告及びカラービームを発射するためのヘッドラン
プのような車両の照明システムの部品として使用され、
車両の照明システムに影響を与えないものであってもよ
い。
【００２３】１つの光源から色、方向信号及び点滅効果
が得られるものであってもよい。
が得られるものであってもよい。
【００２４】道路標識に使用され、信号の種類の選択の
他、可視角度方向を選択することができ、異なる方向か
ら異なる画像を同時に見ることができるものであっても
よい。
他、可視角度方向を選択することができ、異なる方向か
ら異なる画像を同時に見ることができるものであっても
よい。
【００２５】本発明の光学装置は、広告パネル又は光る
看板であってもよい。
看板であってもよい。
【００２６】スクリーン上に集束させるためにレンズを
使用する投影機であり、マイクロレンズのマリトックス
を備え、複数の画像が透明陽画の全域にわたって記録さ
れているものであってもよい。
使用する投影機であり、マイクロレンズのマリトックス
を備え、複数の画像が透明陽画の全域にわたって記録さ
れているものであってもよい。
【００２７】多色マイクロビームが部分的又は全体的に
マイクロレンズの焦点の周辺に隣接して配置されたカラ
ーセル群に遮られるようにしてもよい。
マイクロレンズの焦点の周辺に隣接して配置されたカラ
ーセル群に遮られるようにしてもよい。
【００２８】本発明では、マイクロフィルタのマトリッ
クス及び静電マイクロチョッパのマトリックスを使用す
ることにより、先行技術の問題を解決している。材料は
通常のものであり、本発明を実行するために必要な技術
は低コストである。
クス及び静電マイクロチョッパのマトリックスを使用す
ることにより、先行技術の問題を解決している。材料は
通常のものであり、本発明を実行するために必要な技術
は低コストである。
【００２９】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、多色光線１は
マイクロレンズ２のマトリックスＭ１により遮られる。
各マイクロレンズ２は、多色光線１の遮った部分を、マ
イクロフィルタ３のマトリックスＭ２上に集束させる。
マイクロフィルタ３のマトリックスＭ２は、制御処理ユ
ニット５によって制御される駆動装置４よりマトリック
ス２に供給される並進により所望の色又は画像を選択す
る。駆動装置４の詳細な構造と、マイクロレンズ２のマ
トリックスＭ１に対してマトリックスＭ２が存在する平
面を異ならせる方法は、図１には図示していない。その
理由は、これらの方法は公知の方法から得られるもので
あり、図面からそれらの詳細を削除することにより、マ
イクロレンズ２のマトリックスＭ１に対してマトリック
スＭ２が存在する平面を異なることが単純化されて理解
が容易になるからである。マイクロフィルタ３を通過し
た光線は、マイクロチョッパ６のマトリックスＭ３に到
達する。マイクロチョッパ６の開閉動作は制御処理ユニ
ット７により制御される。
マイクロレンズ２のマトリックスＭ１により遮られる。
各マイクロレンズ２は、多色光線１の遮った部分を、マ
イクロフィルタ３のマトリックスＭ２上に集束させる。
マイクロフィルタ３のマトリックスＭ２は、制御処理ユ
ニット５によって制御される駆動装置４よりマトリック
ス２に供給される並進により所望の色又は画像を選択す
る。駆動装置４の詳細な構造と、マイクロレンズ２のマ
トリックスＭ１に対してマトリックスＭ２が存在する平
面を異ならせる方法は、図１には図示していない。その
理由は、これらの方法は公知の方法から得られるもので
あり、図面からそれらの詳細を削除することにより、マ
イクロレンズ２のマトリックスＭ１に対してマトリック
スＭ２が存在する平面を異なることが単純化されて理解
が容易になるからである。マイクロフィルタ３を通過し
た光線は、マイクロチョッパ６のマトリックスＭ３に到
達する。マイクロチョッパ６の開閉動作は制御処理ユニ
ット７により制御される。
【００３０】上記マイクロフィルタ３の寸法は、各マイ
クロレンズ２の領域が複数のマイクロフィルタ３に覆わ
れるように設定している。図２に図示した例の場合、辺
長がＬ、Ｌ／Ｎである矩形のマイクロレンズ２は、辺長
がＬ／Ｎの対応するマイクロフィルタ３を備えている。
ここでＮ＝３であり、一つのマイクロレンズ２には、赤
色、緑色及び青色のマイクロフィルタ３が対応してい
る。
クロレンズ２の領域が複数のマイクロフィルタ３に覆わ
れるように設定している。図２に図示した例の場合、辺
長がＬ、Ｌ／Ｎである矩形のマイクロレンズ２は、辺長
がＬ／Ｎの対応するマイクロフィルタ３を備えている。
ここでＮ＝３であり、一つのマイクロレンズ２には、赤
色、緑色及び青色のマイクロフィルタ３が対応してい
る。
【００３１】マイクロフィルタ３とマイクロレンズ２の
間の距離は、マイクロレンズ２により集束された光線の
寸法がそれを遮るマイクロフィルタ３の寸法よりも小さ
くなるように設定しており、また、マイクロレンズ２に
入射する多色光線が非平行であること、及び、各マイク
ロビームにおける残留色収差を考慮している。
間の距離は、マイクロレンズ２により集束された光線の
寸法がそれを遮るマイクロフィルタ３の寸法よりも小さ
くなるように設定しており、また、マイクロレンズ２に
入射する多色光線が非平行であること、及び、各マイク
ロビームにおける残留色収差を考慮している。
【００３２】マイクロフィルタ３のマトリックスＭ２が
三原色のフィルタにより構成されていれば、マトリック
スＭ２を置き換え可能な３つの異なる位置毎に、マイク
ロレンズ２と等しい個数の多数の要素（画素）に対応す
る単色光線が生成される。その結果、すべての原色は、
１つのマイクロチョッパ６に到達する。従って、マイク
ロチョッパ６のマトリックス３上では、マイクロチョッ
パ６の開放時間を制御することにより、１つの画素又は
１つのマイクロチョッパの色を選択することができる。
各原色毎にタイミングを異ならせてマイクロチョッパ６
の作動と非作動を繰り返すことにより、視覚系に錯覚を
起こさせることができ、その結果、実際にはマイクロフ
ィルタに含まれていない一つの色が生じているかのよう
に感知させることかできる。実際、１つの原色の開放時
間ｔiに、測色と測光において知られている概念を応用
することにより、認識される色を選択することができ
る。一次近似では、認識される色は和、すなわちＲｔ1
＋Ｇｔ2＋Ｂｔ3で表される。ここで、Ｒ、Ｇ及びＢは原
色を示し、ｔiはその色の露光時間を示している。
三原色のフィルタにより構成されていれば、マトリック
スＭ２を置き換え可能な３つの異なる位置毎に、マイク
ロレンズ２と等しい個数の多数の要素（画素）に対応す
る単色光線が生成される。その結果、すべての原色は、
１つのマイクロチョッパ６に到達する。従って、マイク
ロチョッパ６のマトリックス３上では、マイクロチョッ
パ６の開放時間を制御することにより、１つの画素又は
１つのマイクロチョッパの色を選択することができる。
各原色毎にタイミングを異ならせてマイクロチョッパ６
の作動と非作動を繰り返すことにより、視覚系に錯覚を
起こさせることができ、その結果、実際にはマイクロフ
ィルタに含まれていない一つの色が生じているかのよう
に感知させることかできる。実際、１つの原色の開放時
間ｔiに、測色と測光において知られている概念を応用
することにより、認識される色を選択することができ
る。一次近似では、認識される色は和、すなわちＲｔ1
＋Ｇｔ2＋Ｂｔ3で表される。ここで、Ｒ、Ｇ及びＢは原
色を示し、ｔiはその色の露光時間を示している。
【００３３】もし、一つのマイクロレンズ２が辺長Ｌの
正方形横断面を有する場合、辺長がＬ／Ｎ（Ｎは２以上
の整数）の正方形のマイクロフィルタや、辺長がＬ及び
Ｌ／Ｎの横断面を有する矩形のマイクロフィルタ２を使
用することができる。Ｎ＝２とし、マイクロフィルタ３
を正方形とした場合、各マイクロレンズ２には、Ｎ2＝
４個のマイクロフィルタ３が対応している。さらに、一
般には、マイクロレンズ２が非矩形の横断面を有する場
合には、マイクロレンズ３もそれに対応する形状及び寸
法を有する。
正方形横断面を有する場合、辺長がＬ／Ｎ（Ｎは２以上
の整数）の正方形のマイクロフィルタや、辺長がＬ及び
Ｌ／Ｎの横断面を有する矩形のマイクロフィルタ２を使
用することができる。Ｎ＝２とし、マイクロフィルタ３
を正方形とした場合、各マイクロレンズ２には、Ｎ2＝
４個のマイクロフィルタ３が対応している。さらに、一
般には、マイクロレンズ２が非矩形の横断面を有する場
合には、マイクロレンズ３もそれに対応する形状及び寸
法を有する。
【００３４】１つのマトリックスがＫ×Ｍ個のマイクロ
レンズ２を備える場合、（図１０（Ａ）参照）、マトリ
ックスをＡK，Mで示し、マイクロレンズ２を符号ａi，j
で示す。ここでｉ＝１，２，…Ｋであり、ｊ＝１，２，
…Ｍである。マイクロレンズ２がすべて同一であり、例
えば、マイクロレンズ２が辺長Ｌ×Ｈの矩形であり、マ
イクロフィルタ３のマトリックスが辺長がＬ／Ｎ、Ｈ／
Ｓの大きさの矩形要素により構成される場合、マイクロ
フィルタ３のマトリックス内の１つのマイクロフィルタ
３（図１０（Ｂ）参照）を符号（Ｆa，b）i，jにより表
す。ここで添字ｉ，ｊは対応するマイクロレンズ２を表
す。また、ａ＝１，２，…Ｎであり、ｂ＝１，２…Ｓで
ある。
レンズ２を備える場合、（図１０（Ａ）参照）、マトリ
ックスをＡK，Mで示し、マイクロレンズ２を符号ａi，j
で示す。ここでｉ＝１，２，…Ｋであり、ｊ＝１，２，
…Ｍである。マイクロレンズ２がすべて同一であり、例
えば、マイクロレンズ２が辺長Ｌ×Ｈの矩形であり、マ
イクロフィルタ３のマトリックスが辺長がＬ／Ｎ、Ｈ／
Ｓの大きさの矩形要素により構成される場合、マイクロ
フィルタ３のマトリックス内の１つのマイクロフィルタ
３（図１０（Ｂ）参照）を符号（Ｆa，b）i，jにより表
す。ここで添字ｉ，ｊは対応するマイクロレンズ２を表
す。また、ａ＝１，２，…Ｎであり、ｂ＝１，２…Ｓで
ある。
【００３５】各マイクロレンズ２はマイクロビームを発
生し、各マイクロレンズ２にＮ×Ｓ個のマイクロフィル
タ３が対応している。マイクロレンズ２により集束され
る光線を遮るマイクロフィルタ３の種類は、Ｎ×Ｓの可
能な位置のうちから選択される。Ｋ×Ｍ個のマイクロレ
ンズ２はＫ×Ｍ個のマイクロビームを発生し、このマイ
クロビームはＫ×Ｍの同様のまたは異なるマイクロフィ
ルタ３に接近する。もし、同じ添字ａ，ｂを有するマイ
クロフィルタ３がすべて同一であれば、各位置に対して
光線の色が対応する。その逆に、Ｋ×Ｍ個の要素から構
成される多色光線又はカラー画像が生成される。全ての
マイクロチョッパ６を開放すると、動画効果を生み出す
ために、Ｎ×Ｓ個の画像を使用することが可能となる。
生し、各マイクロレンズ２にＮ×Ｓ個のマイクロフィル
タ３が対応している。マイクロレンズ２により集束され
る光線を遮るマイクロフィルタ３の種類は、Ｎ×Ｓの可
能な位置のうちから選択される。Ｋ×Ｍ個のマイクロレ
ンズ２はＫ×Ｍ個のマイクロビームを発生し、このマイ
クロビームはＫ×Ｍの同様のまたは異なるマイクロフィ
ルタ３に接近する。もし、同じ添字ａ，ｂを有するマイ
クロフィルタ３がすべて同一であれば、各位置に対して
光線の色が対応する。その逆に、Ｋ×Ｍ個の要素から構
成される多色光線又はカラー画像が生成される。全ての
マイクロチョッパ６を開放すると、動画効果を生み出す
ために、Ｎ×Ｓ個の画像を使用することが可能となる。
【００３６】上記説明した概念は、不連続又はデジタル
形態というよりもむしろ、緩やかな変動により、フィル
タ又は画像が記録される光学要素を使用していることに
ある。図１に示す多色光線２は、放電、ネオン、白熱
光、半導体、固体、高分子、蛍光又はガス光源により発
生させることができる。上記光線は、さらに、自由伝播
や、反射現象を利用する導波管により、あるいは屈折、
全内反射、回折又はこれらの組み合わせにより作動する
公知のシステムにより、部分的又は全体的にその境界に
集光させることができる。マイクロレンズ２のマトリッ
クスは、屈折レンズ、回折レンズ、屈折−回折複合レン
ズ、屈折率の半径又は体積変化を有するレンズにより構
成することができる。マイクロレンズ２のマトリックス
の基材は、樹脂又はガラスにより構成することができ、
光線の伝達効果を向上するために、薄膜タイプ又は回折
タイプの非反射コーティングが施される。
形態というよりもむしろ、緩やかな変動により、フィル
タ又は画像が記録される光学要素を使用していることに
ある。図１に示す多色光線２は、放電、ネオン、白熱
光、半導体、固体、高分子、蛍光又はガス光源により発
生させることができる。上記光線は、さらに、自由伝播
や、反射現象を利用する導波管により、あるいは屈折、
全内反射、回折又はこれらの組み合わせにより作動する
公知のシステムにより、部分的又は全体的にその境界に
集光させることができる。マイクロレンズ２のマトリッ
クスは、屈折レンズ、回折レンズ、屈折−回折複合レン
ズ、屈折率の半径又は体積変化を有するレンズにより構
成することができる。マイクロレンズ２のマトリックス
の基材は、樹脂又はガラスにより構成することができ、
光線の伝達効果を向上するために、薄膜タイプ又は回折
タイプの非反射コーティングが施される。
【００３７】１つのマイクロレンズ２は、球面レンズ又
は非球面レンズの位相機能を備えるひし形、六角形、矩
形又は正方形の横断面を有し、あるいは、それ自体又は
隣接するマイクロレンズとの組み合わせにより、回折ま
たは回折と反射の複合効果により、発散及び分配が制御
された光を有する光線が生成される。図３（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）に図示するように、マイクロフィル３が
湾曲部を有し、その形状がマイクロレンズとして機能す
る場合、マイクロフィルタ３は、強度の分配と光線の発
散に貢献する。図３（Ａ）では、各マイクロレンズ２の
出射光は、マイクロフィルタ３の中心に位置する光軸Ｘ
上に集束し、マイクロレンズ２とマイクロフィルタ３の
焦点は一致している。図３（Ｂ）の場合、それらの焦点
は一致しておらず、図３（Ｃ）の場合はマイクロレンズ
２及び／又はマイクロフィルタ３は延長された焦点を有
する回折タイプである。
は非球面レンズの位相機能を備えるひし形、六角形、矩
形又は正方形の横断面を有し、あるいは、それ自体又は
隣接するマイクロレンズとの組み合わせにより、回折ま
たは回折と反射の複合効果により、発散及び分配が制御
された光を有する光線が生成される。図３（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）に図示するように、マイクロフィル３が
湾曲部を有し、その形状がマイクロレンズとして機能す
る場合、マイクロフィルタ３は、強度の分配と光線の発
散に貢献する。図３（Ａ）では、各マイクロレンズ２の
出射光は、マイクロフィルタ３の中心に位置する光軸Ｘ
上に集束し、マイクロレンズ２とマイクロフィルタ３の
焦点は一致している。図３（Ｂ）の場合、それらの焦点
は一致しておらず、図３（Ｃ）の場合はマイクロレンズ
２及び／又はマイクロフィルタ３は延長された焦点を有
する回折タイプである。
【００３８】図４に示す形態は特に有用である。この形
態では、マイクロレンズ２のマトリックスＭ１と、マイ
クロレンズ２とマイクロフィルタ３の間の移動を駆動す
るための駆動装置４をなくしている。この場合、マイク
ロチョッパ６のマトリックスは、全体が光線により照射
される。マイクロフィルタ３には原色のみが記録され、
マイクロチョッパの支持部上に載置され、あるいは、マ
イクロチョッパ６の支持部に接触して支持される。マイ
クロフィルタに到達した光線の一部はマイクロチョッパ
６により選択される。１つの色のセルは３つマイクロチ
ョッパ６、従って、３つのマイクロフィルタにより構成
されるため、３つのマイクロチョッパの個々の開放時間
を調節することにより、１つのセルの色を選択すること
ができる。
態では、マイクロレンズ２のマトリックスＭ１と、マイ
クロレンズ２とマイクロフィルタ３の間の移動を駆動す
るための駆動装置４をなくしている。この場合、マイク
ロチョッパ６のマトリックスは、全体が光線により照射
される。マイクロフィルタ３には原色のみが記録され、
マイクロチョッパの支持部上に載置され、あるいは、マ
イクロチョッパ６の支持部に接触して支持される。マイ
クロフィルタに到達した光線の一部はマイクロチョッパ
６により選択される。１つの色のセルは３つマイクロチ
ョッパ６、従って、３つのマイクロフィルタにより構成
されるため、３つのマイクロチョッパの個々の開放時間
を調節することにより、１つのセルの色を選択すること
ができる。
【００３９】好適な解決手段では、マイクロチョッパは
静電フィルム形である。高解像度を有する第１の解決手
段では、図５に示すように、厚さ１μのベリリウム−銅
フィルムを使用することにより、一つの要素の開閉が総
開口寸法が５０μ×２５μである１つ要素が開閉され
る。同様のベリリウム−銅材料のまつ毛状のフィルムで
あれば、１０μ2または２５ｍｍ2以上のセルを製造上の
困難なしに得られる。同様の材料からなるまつ毛状フィ
ルムはより大きな厚みを有していてもよいが、平均寿命
又は開閉動作に要求されるたわみサイクルの回数は、厚
みが１ミクロンのオーダーであれば実質上無限になる。
従って、フィルムの厚さはこの値に設定することが好ま
しい。
静電フィルム形である。高解像度を有する第１の解決手
段では、図５に示すように、厚さ１μのベリリウム−銅
フィルムを使用することにより、一つの要素の開閉が総
開口寸法が５０μ×２５μである１つ要素が開閉され
る。同様のベリリウム−銅材料のまつ毛状のフィルムで
あれば、１０μ2または２５ｍｍ2以上のセルを製造上の
困難なしに得られる。同様の材料からなるまつ毛状フィ
ルムはより大きな厚みを有していてもよいが、平均寿命
又は開閉動作に要求されるたわみサイクルの回数は、厚
みが１ミクロンのオーダーであれば実質上無限になる。
従って、フィルムの厚さはこの値に設定することが好ま
しい。
【００４０】図６（Ａ）に示された形態では、マイクロ
チョッパ６として機能するまつ毛状又は高分子静電フィ
ルムに光線が照射され、マイクロチョッパ６はマイクロ
ミラーとして機能する。各マイクロチョッパ６の前方に
は、三原色のうちの１つに着色された１つのマイクロフ
ィルム３が配置されているため、３又は４のマイクロチ
ョッパにより構成される１つのセルの色は、このセルを
構成するマイクロチョッパの開放時間を制御することに
より規定される。マイクロチョッパ６のフィルムに直接
着色することにより、マイクロフィルタ３をなくすこと
ができる。開放するマイクロチョッパを選択することに
より画像を生成することができる。図６（Ｂ）は表示又
は投映ための装置において可能な照明の形態を示してい
る。光源Ｓｏからの多色光線は反射器Ｒｉにより装置に
向けられている。レンズＬはスクリーンＳに画像を投映
する。もし、この装置を直接画像を表示するために応用
するのであれば、通常、周囲の光線で十分機能する。
チョッパ６として機能するまつ毛状又は高分子静電フィ
ルムに光線が照射され、マイクロチョッパ６はマイクロ
ミラーとして機能する。各マイクロチョッパ６の前方に
は、三原色のうちの１つに着色された１つのマイクロフ
ィルム３が配置されているため、３又は４のマイクロチ
ョッパにより構成される１つのセルの色は、このセルを
構成するマイクロチョッパの開放時間を制御することに
より規定される。マイクロチョッパ６のフィルムに直接
着色することにより、マイクロフィルタ３をなくすこと
ができる。開放するマイクロチョッパを選択することに
より画像を生成することができる。図６（Ｂ）は表示又
は投映ための装置において可能な照明の形態を示してい
る。光源Ｓｏからの多色光線は反射器Ｒｉにより装置に
向けられている。レンズＬはスクリーンＳに画像を投映
する。もし、この装置を直接画像を表示するために応用
するのであれば、通常、周囲の光線で十分機能する。
【００４１】レンズの機能に回折格子の機能を結合させ
た要素のマトリックスを使用すれば、光線をそれぞれ赤
色、緑色及び青色に集中した色帯に分解することができ
る。特に、網状マイクロレンズのマトリックスに入射す
る多色光線が平行であれば、網状マイクロレンズのマト
リックスにより色の分解が行われるため、２つのレンズ
のマトリックスのうちの１つの駆動機構のみでなく、色
付きのマイクロフィルタをなくすことができる。実際、
ＴＦＴ／ＬＣＤ型又は電子マイクロチョッパを備える画
像変調システムの面で色帯が良好に分離される。各網状
マイクロレンズに対して、通過させる光線の色を選択す
る３つのマイクロチョッパが対応している。３つのミク
ロの画素、すなわち赤色、緑色及び青色のミクロの画素
により構成されるマクロの画素の色は、１つの色の通過
の順番や、１つの色（マイクロチョッパ６）の開放時間
により規定される。
た要素のマトリックスを使用すれば、光線をそれぞれ赤
色、緑色及び青色に集中した色帯に分解することができ
る。特に、網状マイクロレンズのマトリックスに入射す
る多色光線が平行であれば、網状マイクロレンズのマト
リックスにより色の分解が行われるため、２つのレンズ
のマトリックスのうちの１つの駆動機構のみでなく、色
付きのマイクロフィルタをなくすことができる。実際、
ＴＦＴ／ＬＣＤ型又は電子マイクロチョッパを備える画
像変調システムの面で色帯が良好に分離される。各網状
マイクロレンズに対して、通過させる光線の色を選択す
る３つのマイクロチョッパが対応している。３つのミク
ロの画素、すなわち赤色、緑色及び青色のミクロの画素
により構成されるマクロの画素の色は、１つの色の通過
の順番や、１つの色（マイクロチョッパ６）の開放時間
により規定される。
【００４２】単一の網状マイクロレンズは２つの機能、
すなわち波長の分離と光線の整形及び／又は集束を行
う。これらの２つの機能は、２つの分離された突出面ま
たは一つの表面で実行される。第１の機能は色分離のた
めの回折格子により得られる（Ｈ．ダマン，“色分離格
子”，応用光学１７，ｐ２２７３−２２７９（１９７
８）及びＭ．Ｗ．ファーン，“２元光学の会議”，Ｎａ
ｓａ出版物３２２７，ｐ４０９（１９９３））。第２の
機能はレンズにより得られ、このレンズの位相関数は
球、円柱、円柱断面又は非球面である。また、このレン
ズは回折、屈折又は調和回折型であってもよい（Ｄ．
Ｗ．スウィーニィ，“調和回折レンズ”，応用光学３４
（１９９５））、あるいは回折−屈折複合型であっても
よい（Ｇ．Ｊ．スワンソン，“二元光学技術”，技術レ
ポート８５４，ＭＩＴリンカーン研究所（１９８
９））。回折タイプのレンズは色収差が大きいため、色
の分離を一層強めることができる。
すなわち波長の分離と光線の整形及び／又は集束を行
う。これらの２つの機能は、２つの分離された突出面ま
たは一つの表面で実行される。第１の機能は色分離のた
めの回折格子により得られる（Ｈ．ダマン，“色分離格
子”，応用光学１７，ｐ２２７３−２２７９（１９７
８）及びＭ．Ｗ．ファーン，“２元光学の会議”，Ｎａ
ｓａ出版物３２２７，ｐ４０９（１９９３））。第２の
機能はレンズにより得られ、このレンズの位相関数は
球、円柱、円柱断面又は非球面である。また、このレン
ズは回折、屈折又は調和回折型であってもよい（Ｄ．
Ｗ．スウィーニィ，“調和回折レンズ”，応用光学３４
（１９９５））、あるいは回折−屈折複合型であっても
よい（Ｇ．Ｊ．スワンソン，“二元光学技術”，技術レ
ポート８５４，ＭＩＴリンカーン研究所（１９８
９））。回折タイプのレンズは色収差が大きいため、色
の分離を一層強めることができる。
【００４３】図７及び図８に示す実施例では、マイクロ
レンズ２は辺長Ｌの正方形横断面を有し、焦点面に可視
スペクトラムの領域の青色、緑色及び赤色に対応する矩
形の色帯を生成する。色分離はＮレベルの格子を備えて
いる。この格子は以下の過程で設計される。 １）中心の波長λ2を選択する。 ２）分離される両側の波長λ1、λ3の関数としてレンズ
のレベルＮを選択する。レンズのレベルＮの数値は波長
λ1，λ3と以下の関係がある。
レンズ２は辺長Ｌの正方形横断面を有し、焦点面に可視
スペクトラムの領域の青色、緑色及び赤色に対応する矩
形の色帯を生成する。色分離はＮレベルの格子を備えて
いる。この格子は以下の過程で設計される。 １）中心の波長λ2を選択する。 ２）分離される両側の波長λ1、λ3の関数としてレンズ
のレベルＮを選択する。レンズのレベルＮの数値は波長
λ1，λ3と以下の関係がある。
【００４４】
【数１】
【００４５】各レベルの高さは、ｄ＝λ2／［ｎ（λ2）
−１］で与えられる。ここでｎ（λ2）は波長λ2におけ
る材料の屈折率である。 ３）得られる色分離の角度の関数として格子の周期Ｔを
選択する。各辺長Ｌのマイクロセルは１またはそれ以上
の格子の周期Ｔを含む。
−１］で与えられる。ここでｎ（λ2）は波長λ2におけ
る材料の屈折率である。 ３）得られる色分離の角度の関数として格子の周期Ｔを
選択する。各辺長Ｌのマイクロセルは１またはそれ以上
の格子の周期Ｔを含む。
【００４６】格子はすべてのスペクトル波長で回折を生
じさせる。特に、λ2は効率１００％、角度偏向０であ
る０次で回折する。λ1は効率が８１％で角度偏向が−
λ1／Ｔである−１次で回折する。λ3は効率が８１％で
角度偏向がλ3／Ｔである＋１次で回折する。例えば、
Ｎ＝４、λ2＝５２５ｍｍと設定すると、λ1＝４２０ｎ
ｍ、λ3＝７００ｎｍとなる。
じさせる。特に、λ2は効率１００％、角度偏向０であ
る０次で回折する。λ1は効率が８１％で角度偏向が−
λ1／Ｔである−１次で回折する。λ3は効率が８１％で
角度偏向がλ3／Ｔである＋１次で回折する。例えば、
Ｎ＝４、λ2＝５２５ｍｍと設定すると、λ1＝４２０ｎ
ｍ、λ3＝７００ｎｍとなる。
【００４７】上記回折次数は、画像変調システムを含む
平面に集束する。図７に示す好適な形態では、この集束
は２で示す辺長Ｌの正方形横断面を有する単一のシリン
ドリカルレンズにより実行され、このシリンドリカルレ
ンズ２は長さＬの線内に各波長を集束させる。マイクロ
レンズ２の焦点距離ｆは、マイクロレンズ２が存在する
平面と変調平面の間の距離に等しい。１つの波長は上記
変調平面上に完全に集束し、これはマイクロレンズの設
計時に選択される。変調面上でのλ1へ集中する帯とλ2
へ集中する帯との間の距離はｄ12＝λ1ｆ／Ｔであり、
λ2に集中する帯とλ3に集中する帯との間の距離はｄ23
＝λ3ｆ／Ｔである。
平面に集束する。図７に示す好適な形態では、この集束
は２で示す辺長Ｌの正方形横断面を有する単一のシリン
ドリカルレンズにより実行され、このシリンドリカルレ
ンズ２は長さＬの線内に各波長を集束させる。マイクロ
レンズ２の焦点距離ｆは、マイクロレンズ２が存在する
平面と変調平面の間の距離に等しい。１つの波長は上記
変調平面上に完全に集束し、これはマイクロレンズの設
計時に選択される。変調面上でのλ1へ集中する帯とλ2
へ集中する帯との間の距離はｄ12＝λ1ｆ／Ｔであり、
λ2に集中する帯とλ3に集中する帯との間の距離はｄ23
＝λ3ｆ／Ｔである。
【００４８】回折のスポットサイズは限定されているた
め、完全に集束した波長に対応する焦線は横寸法がλｆ
／Ｔに達する。他の焦線の横寸法は、焦点収差のぼやけ
のために、一般にこの値よりも大きくなる。
め、完全に集束した波長に対応する焦線は横寸法がλｆ
／Ｔに達する。他の焦線の横寸法は、焦点収差のぼやけ
のために、一般にこの値よりも大きくなる。
【００４９】焦点面での３つの帯の重ね合わせ効果の現
象は、主として技術的限界によるものである。
象は、主として技術的限界によるものである。
【００５０】図８は、３つの色帯の分割から集束までを
実行する網状レンズ２の詳細を示している。この図８に
示す形態では、画像の光透過率が最大となる。その結
果、暗い画素と明るい画素の間のコントラストも最大と
なる。良好な平行性を有する多色光線を使用し、装置の
全領域が均一であるとの仮定は、設計及び製造における
重要な限定を意味する。実際、拡大された横断面を有す
る平行線を生成するためには、光学システムを拡大する
必要がある。単一の網状マイクロレンズにより色帯の光
線の角度分離を行うことは、製造技術が複雑化すること
による制約がある。集束光線の分離角度が大きくなるほ
ど、この制約が大きくなる。
実行する網状レンズ２の詳細を示している。この図８に
示す形態では、画像の光透過率が最大となる。その結
果、暗い画素と明るい画素の間のコントラストも最大と
なる。良好な平行性を有する多色光線を使用し、装置の
全領域が均一であるとの仮定は、設計及び製造における
重要な限定を意味する。実際、拡大された横断面を有す
る平行線を生成するためには、光学システムを拡大する
必要がある。単一の網状マイクロレンズにより色帯の光
線の角度分離を行うことは、製造技術が複雑化すること
による制約がある。集束光線の分離角度が大きくなるほ
ど、この制約が大きくなる。
【００５１】図９に示す他の好適な形態では、色帯を分
離する網状マイクロレンズ２のマトリックスの後方に、
カラーマイクロフィルタ３のマトリックスＭ２がある。
色Ｃ1の周囲に集中するスペクトルと対応して、その最
大透過曲線が同じ色Ｃ1の周囲に集中するフィルタがあ
る。マイクロフィルタのマトリックスの機能は、網状マ
イクロレンズにより生成される色帯の交差又は重ね合わ
せ効果の低減にある。単一のカラーフィルタは、入射光
線の少しの部分のみを吸収又は反射し、装置全体として
は図２、図３及び図４に図示されたものより効率がよ
い。この場合、平行な多色光線を使用する必要をなくす
ことができ、色帯の交差又は重ね合わせの問題と同様
に、網状マイクロレンズのマトリックスの生成に関する
技術的な複雑化が低減される。フィルタは対応するスペ
ルトル帯上でのみ作用し、色間のコントラストは最大で
あるため、光線の透過率が高い。
離する網状マイクロレンズ２のマトリックスの後方に、
カラーマイクロフィルタ３のマトリックスＭ２がある。
色Ｃ1の周囲に集中するスペクトルと対応して、その最
大透過曲線が同じ色Ｃ1の周囲に集中するフィルタがあ
る。マイクロフィルタのマトリックスの機能は、網状マ
イクロレンズにより生成される色帯の交差又は重ね合わ
せ効果の低減にある。単一のカラーフィルタは、入射光
線の少しの部分のみを吸収又は反射し、装置全体として
は図２、図３及び図４に図示されたものより効率がよ
い。この場合、平行な多色光線を使用する必要をなくす
ことができ、色帯の交差又は重ね合わせの問題と同様
に、網状マイクロレンズのマトリックスの生成に関する
技術的な複雑化が低減される。フィルタは対応するスペ
ルトル帯上でのみ作用し、色間のコントラストは最大で
あるため、光線の透過率が高い。
【００５２】図１０（Ａ），（Ｂ）には、４つの静止画
像を表示するためのシステムが図示されている。マイク
ロフィルタのマトリックス上には、Ｋ×Ｍ個のセル（画
素）の画像が示されており、セルの色は単色画像の生成
と全く同一又は多色画像を生成するいずれの色でもよ
い。マイクロチョッパの数は、上記カラーセル（マイク
ロフィルタ）と同一の数である。画像を規定するセルに
対応するマイクロチョッパを開放することにより画像が
選択される。マイクロチョッパのマトリックスは複数の
透明陽画の下流に容易に配置できることが実証されてい
るが、装置は多色光源と多数の透明陽画との間に配置さ
れたマイクロチョッパのマトリックスと共に良好に機能
する。
像を表示するためのシステムが図示されている。マイク
ロフィルタのマトリックス上には、Ｋ×Ｍ個のセル（画
素）の画像が示されており、セルの色は単色画像の生成
と全く同一又は多色画像を生成するいずれの色でもよ
い。マイクロチョッパの数は、上記カラーセル（マイク
ロフィルタ）と同一の数である。画像を規定するセルに
対応するマイクロチョッパを開放することにより画像が
選択される。マイクロチョッパのマトリックスは複数の
透明陽画の下流に容易に配置できることが実証されてい
るが、装置は多色光源と多数の透明陽画との間に配置さ
れたマイクロチョッパのマトリックスと共に良好に機能
する。
【００５３】漫画に応用される公知の方法に基づいて、
互いに僅かに異なる連続画像を選択することにより、動
画効果が容易に得られる。各画素が互いに独立して開放
又は閉鎖される動画像変調システムにおいて必要なもの
と比較すると、１つの画像を選択するために透明動画を
置換又は回転移動させる必要がなく、また、画像を規定
するマイクロチョッパを開放するには、簡単な制御処理
を含む１つの電気パルスのみが必要である点に、このタ
イプの装置の利点がある。
互いに僅かに異なる連続画像を選択することにより、動
画効果が容易に得られる。各画素が互いに独立して開放
又は閉鎖される動画像変調システムにおいて必要なもの
と比較すると、１つの画像を選択するために透明動画を
置換又は回転移動させる必要がなく、また、画像を規定
するマイクロチョッパを開放するには、簡単な制御処理
を含む１つの電気パルスのみが必要である点に、このタ
イプの装置の利点がある。
【００５４】マイクロレンズとマイクロフィルタは、例
えば図２に示すような線形マトリックス、環状マトリッ
クス（図１１（Ａ），（Ｂ））、螺旋、さらにはそれら
を置換、回転または傾斜化又はそれらを組み合わせた他
のいかなる配置でもよく、マイクロフィルタに対するマ
イクロレンズの配置により、光線または画像の種類が選
択され、これはマイクロレンズ、マイクロフィルタ及び
マイクロチョッパの組み合わせによる。図２の解決方法
では、マイクロレンズとマイクロフィルタ間の相対移動
があり、必要に応じて、誘導、容量、静電、圧電又は高
分子アクチュエータ又は他の何らかの手段により、マイ
ロレンズ２又はマイクロフィルタ３のいずれかを機械的
又は電機的に移動させればよい。
えば図２に示すような線形マトリックス、環状マトリッ
クス（図１１（Ａ），（Ｂ））、螺旋、さらにはそれら
を置換、回転または傾斜化又はそれらを組み合わせた他
のいかなる配置でもよく、マイクロフィルタに対するマ
イクロレンズの配置により、光線または画像の種類が選
択され、これはマイクロレンズ、マイクロフィルタ及び
マイクロチョッパの組み合わせによる。図２の解決方法
では、マイクロレンズとマイクロフィルタ間の相対移動
があり、必要に応じて、誘導、容量、静電、圧電又は高
分子アクチュエータ又は他の何らかの手段により、マイ
ロレンズ２又はマイクロフィルタ３のいずれかを機械的
又は電機的に移動させればよい。
【００５５】一般に、この種の装置では、カラーマイク
ロフィルタも拡散機であれば、大きく傾いた角度からマ
イクロフィルタの面を見ても、画像を明瞭に見ることが
できる。逆に、マイクロフィルタがマイクロビームを散
光させることなく透過させるのであれば、色付きのマイ
クロフィルタの面上の画像を見ることができる角度は、
マイクロレンズの開口数により限定される。後者の場合
は、視野角度を制限したい場合に、特に有益である。そ
の例としては、道路信号と車両の車内情報灯がある。
ロフィルタも拡散機であれば、大きく傾いた角度からマ
イクロフィルタの面を見ても、画像を明瞭に見ることが
できる。逆に、マイクロフィルタがマイクロビームを散
光させることなく透過させるのであれば、色付きのマイ
クロフィルタの面上の画像を見ることができる角度は、
マイクロレンズの開口数により限定される。後者の場合
は、視野角度を制限したい場合に、特に有益である。そ
の例としては、道路信号と車両の車内情報灯がある。
【００５６】以上説明したように、本発明に係る装置で
は、有限の大きさの多色光源から発射される拡散光線
は、まず、その境界に集光した後、反射器又は反射、回
折又は全内反射の現象により作動するシステムで拡散
し、正方形、矩形又は任意の横断面を有するマイクロレ
ンズのアレイ上に照射され、このマイクロレンズのアレ
イは、拡散光線をカラーマイクロフィルタ又はカラー画
像を含むマトリックスへ向けて照射される複数のマイク
ロビームに収束及び分割する機能を有する。マイクロフ
ィルタ又は画像を通過した拡散光線は、マイクロチョッ
パのマトリックスに到達し、このマイクロチョッパは生
成する画像又は色に応じて制御装置により互いに独立に
選択することができる。
は、有限の大きさの多色光源から発射される拡散光線
は、まず、その境界に集光した後、反射器又は反射、回
折又は全内反射の現象により作動するシステムで拡散
し、正方形、矩形又は任意の横断面を有するマイクロレ
ンズのアレイ上に照射され、このマイクロレンズのアレ
イは、拡散光線をカラーマイクロフィルタ又はカラー画
像を含むマトリックスへ向けて照射される複数のマイク
ロビームに収束及び分割する機能を有する。マイクロフ
ィルタ又は画像を通過した拡散光線は、マイクロチョッ
パのマトリックスに到達し、このマイクロチョッパは生
成する画像又は色に応じて制御装置により互いに独立に
選択することができる。
【００５７】マイクロレンズのマトリックスに存在する
１つのマイクロレンズ毎に、対応するマイクロフィルタ
が３個又は４個ある。一般的には、このマイクロフィル
タの数はすべての色を生成するのに最も適した原色の数
である。色付きのマイクロフィルタの大きさは、収束光
線を部分的又は全体的に遮るように設定している。１つ
のセルの色の選択は、光線に所望の色を介装することに
より行われる。マイクロフィルタの基板が移動すること
により色を変更することが可能となる。マイクロチョッ
パの寸法は、マイクロレンズの寸法と同様である。マイ
クロフィルタの横断面及び使用するマイクロレンズの種
類を適宜設定することにより、所望の光線分配を有する
カラーパターンが可能となる。マイクロフィルタプレー
トが動かない実施例についても示したが、これらの実施
例では、光線のマイクロフィルタに到達する部分はマイ
クロチョッパにより選択され、３つのマイクロチョッパ
により構成される１つのセルの色、すなわち３つの原色
のマイクロフィルタにより構成される１つのセルは、３
つのマイクロチョッパのぞれぞれの開放時間を調整する
ことにより選択される。
１つのマイクロレンズ毎に、対応するマイクロフィルタ
が３個又は４個ある。一般的には、このマイクロフィル
タの数はすべての色を生成するのに最も適した原色の数
である。色付きのマイクロフィルタの大きさは、収束光
線を部分的又は全体的に遮るように設定している。１つ
のセルの色の選択は、光線に所望の色を介装することに
より行われる。マイクロフィルタの基板が移動すること
により色を変更することが可能となる。マイクロチョッ
パの寸法は、マイクロレンズの寸法と同様である。マイ
クロフィルタの横断面及び使用するマイクロレンズの種
類を適宜設定することにより、所望の光線分配を有する
カラーパターンが可能となる。マイクロフィルタプレー
トが動かない実施例についても示したが、これらの実施
例では、光線のマイクロフィルタに到達する部分はマイ
クロチョッパにより選択され、３つのマイクロチョッパ
により構成される１つのセルの色、すなわち３つの原色
のマイクロフィルタにより構成される１つのセルは、３
つのマイクロチョッパのぞれぞれの開放時間を調整する
ことにより選択される。
【００５８】多色光線は網状マイクロレンズにより色帯
に分割することができる。これにより、他の実施例のよ
うなマイクロフィルタを備えない製造する容易な装置と
することができ、他の実施例では非平行の多色光線を使
用することができ、対応するスペクトル帯のみを遮るマ
イクロフィルタを備えている。
に分割することができる。これにより、他の実施例のよ
うなマイクロフィルタを備えない製造する容易な装置と
することができ、他の実施例では非平行の多色光線を使
用することができ、対応するスペクトル帯のみを遮るマ
イクロフィルタを備えている。
【００５９】本発明の原則と同一の範囲内であれば、構
造及び実施例の詳細は、非限定的に単なる例として説明
及び図示したものから、本発明の範囲から離れることな
く大幅に変更することができる。
造及び実施例の詳細は、非限定的に単なる例として説明
及び図示したものから、本発明の範囲から離れることな
く大幅に変更することができる。
【図１】 カラーフィルタのマトリックスの後方にマイ
クロレンズのマトリックスと、マイクロチョッパとを備
え、各マイクロレンズに多数のカラーマイクロフィルタ
を設けるようにした本発明に係る装置の実施例を概略的
に示している。
クロレンズのマトリックスと、マイクロチョッパとを備
え、各マイクロレンズに多数のカラーマイクロフィルタ
を設けるようにした本発明に係る装置の実施例を概略的
に示している。
【図２】 図１の詳細を概略的に示す斜視図であり、こ
の図２は１個のマイクロレンズから出射する多色光線が
一つのマイクロフィルタを遮るように、マイクロフィル
タとマイクロレンズの距離を設定していることを示して
いる。この図２はそれぞれ幅Ｌ、高さＬ／３である３個
の矩形の赤色、緑色及び青色のマイクロフィルタが後に
続く辺長Ｌの正方形のマイクロレンズを備える例を示し
ている。
の図２は１個のマイクロレンズから出射する多色光線が
一つのマイクロフィルタを遮るように、マイクロフィル
タとマイクロレンズの距離を設定していることを示して
いる。この図２はそれぞれ幅Ｌ、高さＬ／３である３個
の矩形の赤色、緑色及び青色のマイクロフィルタが後に
続く辺長Ｌの正方形のマイクロレンズを備える例を示し
ている。
【図３】 （Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、それぞれマイク
ロレンズとマイロフィルタの焦点が一致する場合、それ
らが一致しない場合、さらにマイクロレンズが延長され
た焦点を備える場合のマイクロレンズとマイロフィルタ
を示し、また、これらの図面は、マイロフィルタが湾曲
部を備え、かつ、その形状がマイクロレンズとして作用
する場合には、光線の強度及び境界の分配に貢献するこ
とを示している。
ロレンズとマイロフィルタの焦点が一致する場合、それ
らが一致しない場合、さらにマイクロレンズが延長され
た焦点を備える場合のマイクロレンズとマイロフィルタ
を示し、また、これらの図面は、マイロフィルタが湾曲
部を備え、かつ、その形状がマイクロレンズとして作用
する場合には、光線の強度及び境界の分配に貢献するこ
とを示している。
【図４】 マイクロフィルタをマイクロチョッパのマト
リックスの下流に配置した解決方法を示しており、光線
が直接マイクロチョッパに照射され、マイクロフィルタ
とマイクロレンズの間には相対移動が全くなく、マイロ
フィルタの数はマイクロチョッパの数と等しい。
リックスの下流に配置した解決方法を示しており、光線
が直接マイクロチョッパに照射され、マイクロフィルタ
とマイクロレンズの間には相対移動が全くなく、マイロ
フィルタの数はマイクロチョッパの数と等しい。
【図５】 まつ毛状の導電フィルムからなるマイクロチ
ョッパの実施例を示す斜視図である。
ョッパの実施例を示す斜視図である。
【図６】 （Ａ）は、反射により作動する実施例を示
し、原色のカラーマイクロミラーとして機能するマイク
ロチョッパに光線が照射され、３個又は４個のマイクロ
チョッパから構成される一つのセルの色は、セルを構成
するマイクロチョッパの開放時間を調節することにより
規定され、開放するマイクロチョッパを選択することに
より像が生成される。（Ｂ）は、画像を表示又は投映す
るための装置の実施可能な照明形態を示している。
し、原色のカラーマイクロミラーとして機能するマイク
ロチョッパに光線が照射され、３個又は４個のマイクロ
チョッパから構成される一つのセルの色は、セルを構成
するマイクロチョッパの開放時間を調節することにより
規定され、開放するマイクロチョッパを選択することに
より像が生成される。（Ｂ）は、画像を表示又は投映す
るための装置の実施可能な照明形態を示している。
【図７】 入射する平行な多色光線を３つの分離された
色帯に分割する網状マイクロレンズを示しており、この
図７に詳細に図示された解決方法では、マイクロレンズ
は画像変調システムの平面に辺長Ｌの正方形の横断面を
有すると共に、画像変調システムに隣接する３つの画素
を覆う、辺長Ｌ、Ｌ／３の３個の矩形の色帯を生成す
る。
色帯に分割する網状マイクロレンズを示しており、この
図７に詳細に図示された解決方法では、マイクロレンズ
は画像変調システムの平面に辺長Ｌの正方形の横断面を
有すると共に、画像変調システムに隣接する３つの画素
を覆う、辺長Ｌ、Ｌ／３の３個の矩形の色帯を生成す
る。
【図８】 上記３個の色帯への分割を実行する網状マイ
クロレンズを詳細に示す斜視図である。この特種な形態
において、マイクロレンズは回折次数を集束させるシリ
ンドリカルレンズに複合回折格子を載置することにより
得られるものであり、複合回折格子は、緑色の色帯を０
次で通過させ、赤色及び青色の色帯を＋１次に向ける。
クロレンズを詳細に示す斜視図である。この特種な形態
において、マイクロレンズは回折次数を集束させるシリ
ンドリカルレンズに複合回折格子を載置することにより
得られるものであり、複合回折格子は、緑色の色帯を０
次で通過させ、赤色及び青色の色帯を＋１次に向ける。
【図９】 色帯を分割する網状マイクロレンズのマトリ
ックスの後にマイクロフィルタのマトリックスがある解
決方法を示しており、一つの色の周囲に集中するするス
ペクトル帯に対して、その最大の透過曲線が同じ色の周
囲に集中するマイロフィルタが協働する。
ックスの後にマイクロフィルタのマトリックスがある解
決方法を示しており、一つの色の周囲に集中するするス
ペクトル帯に対して、その最大の透過曲線が同じ色の周
囲に集中するマイロフィルタが協働する。
【図１０】 （Ａ），（Ｂ）はＫ×Ｍのマイクロレンズ
のマトリックスと、Ｍ×Ｋの正方形又は矩形の画素によ
り構成される４つの画像が表示される２Ｋ×２Ｍのマイ
クロフィルタ（複数の透明陽画）のマトリックスを示し
ている。マイクロチョッパの数はマイクロフィルタのカ
ラーセルの数と同じである。１つの画像は、３つ非表示
の行（又は列）と交互に１つの行（又は列）に表示する
ロジックに従って、又は、連続的に表示可能な４個の画
素の組のそれぞれについて一つの画素を表示するロジッ
クに従って、複数の透明陽画に表示され、残りの行、列
又は画素は残りの３つの画像を表示することができる。
のマトリックスと、Ｍ×Ｋの正方形又は矩形の画素によ
り構成される４つの画像が表示される２Ｋ×２Ｍのマイ
クロフィルタ（複数の透明陽画）のマトリックスを示し
ている。マイクロチョッパの数はマイクロフィルタのカ
ラーセルの数と同じである。１つの画像は、３つ非表示
の行（又は列）と交互に１つの行（又は列）に表示する
ロジックに従って、又は、連続的に表示可能な４個の画
素の組のそれぞれについて一つの画素を表示するロジッ
クに従って、複数の透明陽画に表示され、残りの行、列
又は画素は残りの３つの画像を表示することができる。
【図１１】 （Ａ），（Ｂ）は、マイクロレンズ及びマ
イクロフィルタの環状マトリックスを示している。
イクロフィルタの環状マトリックスを示している。
【図１２】 （Ａ），（Ｂ）は、３個のダイクロイック
ミラー、マイクロレンズのマトリックス、ＴＦＴ型ＬＣ
Ｄ及び投映装置を備えるシャープ株式会社による公知の
システムを示している。
ミラー、マイクロレンズのマトリックス、ＴＦＴ型ＬＣ
Ｄ及び投映装置を備えるシャープ株式会社による公知の
システムを示している。
１ 多色光線 ２ マイクロレンズ ３ マイクロフィルタ ４ 駆動装置 ５，７ 制御処理ユニット ６ マイクロチョッパ Ｍ１，Ｍ２ マトリックス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピエールマリオ・レペット イタリア10145トリノ、ヴィア・シスモン ダ10／６番 (72)発明者 サビーノ・シネシ イタリア10045ピオッサスコ（トリノ）、 ヴィア・ピエトロ・ミッカ14番
Claims (16)
- 【請求項１】 多色光線発生器（１）と、 透明薄板（Ｍ１）に統合され、限定された波長に集中す
る３つの色帯の光線を生成する機能を備えると共に、例
えば、それぞれ赤色、緑色及び青色の３つ光線である、
多数の矩形の集束光線を発生可能であり、該集束光線が
動的画像変調システムの隣接する画素群に対応する異な
る領域にそれぞれ集束するようにしたマトリックス状に
配置された網状マイクロレンズと、 上記網状マイクロレンズのマトリックスにより生成され
る色帯の中心波長に対応する透過率のピークを有し、コ
ントラストの増大、分離性の向上又は上記色帯の重な
り、すなわち混ざりの問題を消去する機能を有すると共
に、上記動的画像変調システムと網状マイクロレンズの
マトリックスとの間に挿入されるカラーマイクロフィル
タとを備えることを特徴とする色及び画像の動的選択た
めの光学装置。 - 【請求項２】 上記動的画像変調システムは、ＴＦＴ／
ＬＣＤ型であることを特徴とする請求項１に記載の光学
装置。 - 【請求項３】 上記動的画像変調システムは、まつ毛型
又は高分子フィルム型の静電マイクロチョッパと、視野
レンズ及び投映レンズを備えることを特徴とする請求項
１に記載の光学装置。 - 【請求項４】 上記カラーマイクロフィルタのマトリッ
クスをなくしたことを特徴とする請求項１から請求項３
のいずれか１項に記載の光学装置。 - 【請求項５】 まつ毛型又は高分子フィルム型の静電マ
イクロチョッパを備える複数の透明陽画に予め記録され
た画像を投映又は半動的表示するものであって、上記多
色光線がＮ個、例えば４個のＭ×Ｎ個の画素からなる画
像を含む複数の透明陽画に照射され、対応するＭ×Ｎ個
のマイクロチョッパを開放することにより記録された画
像の１つを選択するようにしており、視野レンズと投映
レンズとを備える請求項１に記載の光学装置。 - 【請求項６】 上記動的画像変調システムは、マイクロ
フィルタのマトリックス（Ｍ２）又はマイクロレンズの
マトリックス（Ｍ１）の駆動手段（４）を備え、まつ毛
型又は高分子フィルム型の静電マイクロチョッパ（６）
を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。 - 【請求項７】 マイクロレンズとマイクロフィルタ又は
マイクロセルが直線状、円形状、螺旋状又はこれらの組
み合わせた何らかの配置で配置され、マイクロレンズと
マイクロフィルタの間の相対移動により、マイクロフィ
ルタ又はマイクロセルに記録されたパターンの種類を選
択できるようにしている請求項１に記載の光学装置。 - 【請求項８】 上記マイクロレンズは、辺長Ｌ、Ｈの矩
形横断面を有する収束レンズのマトリックスにより構成
され、上記マイクロフィルタ又はマイクロセルはＮ×Ｓ
個あると共にその辺長がＬ／Ｎ、Ｈ／Ｓであり、Ｋ、
Ｍ、Ｎ、Ｓが整数である請求項１に記載の光学装置。 - 【請求項９】 漫画において使用される公知の方法によ
り、互いに僅かに異なる画像を順に選択することによ
り、動画像を得ることを特徴とする請求項１に記載の光
学装置。 - 【請求項１０】 上記マイクロレンズは、１つのマイク
ロビームの色を選択して、上記光線の形状、横断面、発
散及び方向を制御する請求項１に記載の光学装置。 - 【請求項１１】 例えば、カラービームが間欠すること
により危険状況であることを警告するヘッドランプや、
その内部に組み込まれるブレーキ表示を備え、又は、Ｕ
ターンの警告及びカラービームを発射するためのヘッド
ランプのような車両の照明システムの部品として使用さ
れ、車両の照明システムに影響を与えないものである請
求項１に記載の光学装置。 - 【請求項１２】 １つの光源から色、方向信号及び点滅
効果が得られることを特徴とする請求項１に記載の光学
装置。 - 【請求項１３】 道路標識に使用され、信号の種類の選
択の他、可視角度方向を選択することができ、異なる方
向から異なる画像を同時に見ることができる請求項１に
記載の光学装置。 - 【請求項１４】 広告パネル又は光る看板であることを
特徴とする請求項１に記載の光学装置。 - 【請求項１５】 スクリーン上に集束させるためにレン
ズを使用する投影機であり、マイクロレンズのマリトッ
クスを備え、複数の画像が透明陽画の全域にわたって記
録されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装
置。 - 【請求項１６】 多色マイクロビームが部分的又は全体
的にマイクロレンズの焦点の周辺に隣接して配置された
カラーセル群に遮られるようにしている請求項１に記載
の光学装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT96A000454 | 1996-05-27 | ||
| IT96TO000454A IT1285368B1 (it) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | Dispositivo a microfiltri e microchopper per la selezione dinamica di colori ed immagini. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1039238A true JPH1039238A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=11414671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9108756A Pending JPH1039238A (ja) | 1996-05-27 | 1997-04-25 | 光学装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6262786B1 (ja) |
| EP (1) | EP0813078B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1039238A (ja) |
| DE (1) | DE69710256T2 (ja) |
| ES (1) | ES2170357T3 (ja) |
| IT (1) | IT1285368B1 (ja) |
Families Citing this family (39)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1307694B1 (it) * | 1999-05-14 | 2001-11-14 | Fiat Ricerche | Pannello strumenti per autoveicoli con sistema di visualizzazioneausiliario attivabile mediante petali elettrostatici |
| JP3969899B2 (ja) * | 1999-07-15 | 2007-09-05 | 富士フイルム株式会社 | 画像表示方法およびこれに用いる画像表示装置 |
| US6665027B1 (en) * | 1999-07-23 | 2003-12-16 | Bae Systems Information And Electronic System Integration Inc | Color liquid crystal display having diffractive color separation microlenses |
| US6873384B2 (en) * | 2000-04-17 | 2005-03-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reflection board, reflection tyre liquid crystal display unit and production method therefor, optical member, display unit, illuminating device, display board, and undulatory member |
| US6351334B1 (en) * | 2000-10-10 | 2002-02-26 | Industrial Technology Research Institute | Reflective diffraction grating for use in display devices |
| US6498686B2 (en) * | 2001-03-30 | 2002-12-24 | Hewlett-Packard Company | Single light valve projector with reduced sequential color artifacts |
| WO2008064361A2 (en) * | 2006-11-22 | 2008-05-29 | Real, D | Illumination systems for visual displays |
| JP2009123553A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 導光板、面光源装置及び液晶表示装置 |
| JP5945338B2 (ja) * | 2012-03-20 | 2016-07-05 | ノキア テクノロジーズ オーユー | イメージング |
| US9188731B2 (en) | 2012-05-18 | 2015-11-17 | Reald Inc. | Directional backlight |
| US9678267B2 (en) | 2012-05-18 | 2017-06-13 | Reald Spark, Llc | Wide angle imaging directional backlights |
| US9235057B2 (en) | 2012-05-18 | 2016-01-12 | Reald Inc. | Polarization recovery in a directional display device |
| EP2850482B1 (en) | 2012-05-18 | 2022-07-27 | RealD Spark, LLC | Controlling light sources of a directional backlight |
| WO2013173786A1 (en) | 2012-05-18 | 2013-11-21 | Reald Inc. | Directional backlight |
| CN105324605B (zh) | 2013-02-22 | 2020-04-28 | 瑞尔D斯帕克有限责任公司 | 定向背光源 |
| CN105474633B (zh) | 2013-06-17 | 2019-07-09 | 瑞尔D斯帕克有限责任公司 | 控制定向背光的光源 |
| CN106062620B (zh) | 2013-10-14 | 2020-02-07 | 瑞尔D斯帕克有限责任公司 | 用于定向背光源的光输入 |
| EP3058562A4 (en) | 2013-10-14 | 2017-07-26 | RealD Spark, LLC | Control of directional display |
| CN106662773B (zh) | 2014-06-26 | 2021-08-06 | 瑞尔D 斯帕克有限责任公司 | 定向防窥显示器 |
| US9835792B2 (en) | 2014-10-08 | 2017-12-05 | Reald Spark, Llc | Directional backlight |
| WO2016105541A1 (en) | 2014-12-24 | 2016-06-30 | Reald Inc. | Adjustment of perceived roundness in stereoscopic image of a head |
| RU2596062C1 (ru) | 2015-03-20 | 2016-08-27 | Автономная Некоммерческая Образовательная Организация Высшего Профессионального Образования "Сколковский Институт Науки И Технологий" | Способ коррекции изображения глаз с использованием машинного обучения и способ машинного обучения |
| CN108323187B (zh) | 2015-04-13 | 2024-03-08 | 瑞尔D斯帕克有限责任公司 | 广角成像定向背光源 |
| WO2016191598A1 (en) | 2015-05-27 | 2016-12-01 | Reald Inc. | Wide angle imaging directional backlights |
| CN108351951B (zh) | 2015-10-26 | 2023-02-07 | 瑞尔D斯帕克有限责任公司 | 智能隐私系统、设备及其方法 |
| WO2017083526A1 (en) | 2015-11-10 | 2017-05-18 | Reald Inc. | Distortion matching polarization conversion systems and methods thereof |
| EP4293417A3 (en) | 2015-11-13 | 2024-01-24 | RealD Spark, LLC | Surface features for imaging directional backlights |
| WO2017083041A1 (en) | 2015-11-13 | 2017-05-18 | Reald Inc. | Wide angle imaging directional backlights |
| EP3400706B1 (en) | 2016-01-05 | 2022-04-13 | RealD Spark, LLC | Gaze correction of multi-view images |
| WO2017200950A1 (en) | 2016-05-19 | 2017-11-23 | Reald Spark, Llc | Wide angle imaging directional backlights |
| CN109496258A (zh) | 2016-05-23 | 2019-03-19 | 瑞尔D斯帕克有限责任公司 | 广角成像定向背光源 |
| JP7257146B2 (ja) * | 2016-06-03 | 2023-04-13 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 空間的に変異する微細複製層を有する光学フィルタ |
| WO2018129059A1 (en) | 2017-01-04 | 2018-07-12 | Reald Spark, Llc | Optical stack for imaging directional backlights |
| WO2018187154A1 (en) | 2017-04-03 | 2018-10-11 | Reald Spark, Llc | Segmented imaging directional backlights |
| WO2019032604A1 (en) | 2017-08-08 | 2019-02-14 | Reald Spark, Llc | ADJUSTING A DIGITAL REPRESENTATION OF A HEADQUARTERS |
| EP3707554B1 (en) | 2017-11-06 | 2023-09-13 | RealD Spark, LLC | Privacy display apparatus |
| KR20200120650A (ko) | 2018-01-25 | 2020-10-21 | 리얼디 스파크, 엘엘씨 | 프라이버시 디스플레이를 위한 터치스크린 |
| EP4214441A1 (en) | 2020-09-16 | 2023-07-26 | RealD Spark, LLC | Vehicle external illumination device |
| US11966049B2 (en) | 2022-08-02 | 2024-04-23 | Reald Spark, Llc | Pupil tracking near-eye display |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01244934A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用前照灯装置 |
| ES2122151T3 (es) * | 1989-07-19 | 1998-12-16 | Sharp Kk | Aparato de presentacion visual de imagenes. |
| DE69310974T2 (de) * | 1992-03-25 | 1997-11-06 | Texas Instruments Inc | Eingebautes optisches Eichsystem |
| US5506701A (en) * | 1993-01-28 | 1996-04-09 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Hologram color filter, liquid crystal display device using the same, and fabrication process of hologram color filter |
| JP3274244B2 (ja) * | 1993-09-06 | 2002-04-15 | 株式会社東芝 | 液晶表示装置 |
| FR2711878B1 (fr) * | 1993-10-29 | 1995-12-15 | Thomson Csf | Dispositif de visualisation couleurs et procédé de réalisation. |
| US5781257A (en) * | 1995-01-30 | 1998-07-14 | Lockheed Martin Missiles & Space Co | Flat panel display |
| US5764389A (en) * | 1996-11-26 | 1998-06-09 | Hughes Electronics Corporation | Holographic color filters for display applications, and operating method |
-
1996
- 1996-05-27 IT IT96TO000454A patent/IT1285368B1/it active IP Right Grant
-
1997
- 1997-03-10 ES ES97830104T patent/ES2170357T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-10 EP EP97830104A patent/EP0813078B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-10 DE DE69710256T patent/DE69710256T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-28 US US08/827,261 patent/US6262786B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-25 JP JP9108756A patent/JPH1039238A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ITTO960454A1 (it) | 1997-11-27 |
| EP0813078A2 (en) | 1997-12-17 |
| US6262786B1 (en) | 2001-07-17 |
| DE69710256T2 (de) | 2002-10-24 |
| IT1285368B1 (it) | 1998-06-03 |
| EP0813078A3 (en) | 2000-05-03 |
| DE69710256D1 (de) | 2002-03-21 |
| EP0813078B1 (en) | 2002-02-06 |
| ITTO960454A0 (it) | 1996-05-27 |
| ES2170357T3 (es) | 2002-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH1039238A (ja) | 光学装置 | |
| KR100384570B1 (ko) | 고해상도감색투사시스템 | |
| US5969832A (en) | Projection image display device | |
| CN1322359C (zh) | 图象显示器件和图象显示设备 | |
| US5615024A (en) | Color display device with chirped diffraction gratings | |
| US5719706A (en) | Illuminating apparatus, projection lens, and display apparatus including the illumination apparatus and the projection lens | |
| US5576870A (en) | Liquid crystal display panel having a phase grating formed of liquid crystal molecules | |
| JP3869488B2 (ja) | ホログラムカラーフィルターを用いた画像表示装置 | |
| US7106389B2 (en) | Optical shifter and projection type optical display system | |
| JP3722205B2 (ja) | 投影型画像表示装置 | |
| JP2002335471A (ja) | 投影型画像表示装置 | |
| JPS62293223A (ja) | カラ−表示装置 | |
| US6621640B2 (en) | Projection display apparatus | |
| JP2001100314A (ja) | 照明装置及びプロジェクタ | |
| JP2000310751A (ja) | 投写型表示装置及びそれに用いる照明装置 | |
| US5829856A (en) | Devices with micro-filters for selection of colors and images | |
| KR940003422B1 (ko) | 투사형 영상표시장치 | |
| JP7308122B2 (ja) | 画像表示装置 | |
| JP3302267B2 (ja) | 光学変調装置及びそれを用いたカラー画像表示装置 | |
| JP3236194B2 (ja) | 光学変調装置及びそれを用いたカラー画像表示装置 | |
| JP2006065334A (ja) | 投影型画像表示装置 | |
| JP3200334B2 (ja) | 光学変調装置及びそれを用いたカラー画像表示装置 | |
| JP3575647B2 (ja) | ホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置 | |
| JP3236195B2 (ja) | 光学変調装置及びそれを用いたカラー画像表示装置 | |
| JP2001091748A (ja) | ホログラムカラーフィルター及びそれを用いた画像表示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040212 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060724 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060815 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20061115 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20061120 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070215 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070313 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20070529 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20070601 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080108 |