JPH11271881A - 像を投写・表示するシステム - Google Patents
像を投写・表示するシステムInfo
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- JPH11271881A JPH11271881A JP10365483A JP36548398A JPH11271881A JP H11271881 A JPH11271881 A JP H11271881A JP 10365483 A JP10365483 A JP 10365483A JP 36548398 A JP36548398 A JP 36548398A JP H11271881 A JPH11271881 A JP H11271881A
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- tube
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- G03B—APPARATUS 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
- G03B33/00—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
- G03B33/10—Simultaneous recording or projection
- G03B33/12—Simultaneous recording or projection using beam-splitting or beam-combining systems, e.g. dichroic mirrors
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
- G02B27/0927—Systems for changing the beam intensity distribution, e.g. Gaussian to top-hat
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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- G02B27/0938—Using specific optical elements
- G02B27/095—Refractive optical elements
- G02B27/0955—Lenses
- G02B27/0961—Lens arrays
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS 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
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
- G03B21/20—Lamp housings
- G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light
-
- 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
- H04N9/3105—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators for displaying all colours simultaneously, e.g. by using two or more electronic spatial light modulators
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/315—Modulator illumination systems
- H04N9/3152—Modulator illumination systems for shaping the light beam
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、光学構成要素が減少され、それに
よりコストの低い像の投写・表示のためのシステムを提
供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、像を生ずるために制御されう
る光透過係数を有する複数の結像要素を示す管と、光
源、及び第２のレンズアレーの各レンズが第１のレンズ
アレーの対応するレンズから受光された光を管全体に分
布させるよう関連づけられる２つのレンズアレーを有す
るインテグレータを含む管を照明する手段と、を含む像
を投写・表示するシステムに関する。このシステムは照
明光線をインテグレータ上に合焦する手段を含む。これ
によりインテグレータの寸法は最小化される。合焦手段
は例えば光源によって生成された光を反射する反射器を
含み、インテグレータは反射器の焦点面に略配置され
る。
よりコストの低い像の投写・表示のためのシステムを提
供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、像を生ずるために制御されう
る光透過係数を有する複数の結像要素を示す管と、光
源、及び第２のレンズアレーの各レンズが第１のレンズ
アレーの対応するレンズから受光された光を管全体に分
布させるよう関連づけられる２つのレンズアレーを有す
るインテグレータを含む管を照明する手段と、を含む像
を投写・表示するシステムに関する。このシステムは照
明光線をインテグレータ上に合焦する手段を含む。これ
によりインテグレータの寸法は最小化される。合焦手段
は例えば光源によって生成された光を反射する反射器を
含み、インテグレータは反射器の焦点面に略配置され
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光インテグレータを
有する照明装置、特に像を投写・表示するシステムのた
めの照明装置に関する。本発明はまた係るシステムに関
する。
有する照明装置、特に像を投写・表示するシステムのた
めの照明装置に関する。本発明はまた係るシステムに関
する。
【０００２】
【従来の技術】特にテレビジョン方式の像の投写（又は
表示）においては、各像形成要素の透明度が形成される
べき像の各点のルミナンスの関数として制御される液晶
光学管を使用することが既知である。投写のためのルミ
ナスエネルギーは管の後方の照明装置によって発生さ
れ、管の前方の光学系はスクリーン上に像を投写する。
また、管を直接表示すること、又は光拡大系によって表
示することのいずれかが可能である。
表示）においては、各像形成要素の透明度が形成される
べき像の各点のルミナンスの関数として制御される液晶
光学管を使用することが既知である。投写のためのルミ
ナスエネルギーは管の後方の照明装置によって発生さ
れ、管の前方の光学系はスクリーン上に像を投写する。
また、管を直接表示すること、又は光拡大系によって表
示することのいずれかが可能である。
【０００３】管の中に形成された像を投写・表示像によ
って正確に復元するためには、管の照明が均一であるこ
とが必要である。この問題は特に、照明は限られた範囲
の光源から発生されるため容易には解決されない。１つ
の解法は、光インテグレータを使用することである。イ
ンテグレータを有する既知の投写機の例は図１の（Ａ）
に図示される。
って正確に復元するためには、管の照明が均一であるこ
とが必要である。この問題は特に、照明は限られた範囲
の光源から発生されるため容易には解決されない。１つ
の解法は、光インテグレータを使用することである。イ
ンテグレータを有する既知の投写機の例は図１の（Ａ）
に図示される。
【０００４】図１（Ａ）の例では、光源１０は反射器１
２に関連づけられ、この反射器によって反射される光の
ペンシルは小さなレンズ１４1 ，１４2 等の第１のアレ
ー１４によって集光される。各レンズ１４i の形状（輪
郭）及び比率は、望ましくは光学管１６の形状及び比率
に対応する。例えば、管が４：３又は１６：９の比率の
矩形であるとき、レンズは同じ比率を示す。これらのレ
ンズ１４i の夫々に対して第２のアレー１９の他の小さ
なレンズ１８i が関連づけられる。これらのレンズ１８
i は管１６の範囲全体に亘ってレンズ１４i の像を形成
するよう配置される。このように、反射器１２から発せ
られる様々な光のペンシルが異なるエネルギーを有する
場合でさえ、各ペンシルのエネルギーは管の表面全体に
亘って分布されているため、この異質性は管１６に対す
る照明の異質性を引き起こさない。更に、各レンズ１４
i の形状及び比率が管１６の形状及び比率に対応する場
合、光の損失は最小化される。
２に関連づけられ、この反射器によって反射される光の
ペンシルは小さなレンズ１４1 ，１４2 等の第１のアレ
ー１４によって集光される。各レンズ１４i の形状（輪
郭）及び比率は、望ましくは光学管１６の形状及び比率
に対応する。例えば、管が４：３又は１６：９の比率の
矩形であるとき、レンズは同じ比率を示す。これらのレ
ンズ１４i の夫々に対して第２のアレー１９の他の小さ
なレンズ１８i が関連づけられる。これらのレンズ１８
i は管１６の範囲全体に亘ってレンズ１４i の像を形成
するよう配置される。このように、反射器１２から発せ
られる様々な光のペンシルが異なるエネルギーを有する
場合でさえ、各ペンシルのエネルギーは管の表面全体に
亘って分布されているため、この異質性は管１６に対す
る照明の異質性を引き起こさない。更に、各レンズ１４
i の形状及び比率が管１６の形状及び比率に対応する場
合、光の損失は最小化される。
【０００５】反射器１２は例えば楕円形であり、光源１
０は第１の焦点に配置され、レンズ１４i によって受光
されるペンシルは僅かに収束する。対物レンズ２０は管
１６の下流に与えられる。
０は第１の焦点に配置され、レンズ１４i によって受光
されるペンシルは僅かに収束する。対物レンズ２０は管
１６の下流に与えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の投写システム
は、特に様々な光学構成要素が非常に大きいため、かな
りコストが高い。
は、特に様々な光学構成要素が非常に大きいため、かな
りコストが高い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は光学構成要素の
大きさを減少させることを可能にする。まず、対物レン
ズの開口は、管の中心０がレンズの第２のアレー１８を
見る角度αに依存し、従ってこの角度を減少させ、結果
としてインテグレータの範囲を減少させることが有利で
あることが分かっている。
大きさを減少させることを可能にする。まず、対物レン
ズの開口は、管の中心０がレンズの第２のアレー１８を
見る角度αに依存し、従ってこの角度を減少させ、結果
としてインテグレータの範囲を減少させることが有利で
あることが分かっている。
【０００８】このことから開始して、発明者は、アレー
１８の表面が最適に使用されていないことを観察した。
この観察は図１の（Ｂ）に図示され、この図より、円形
の概形を有するアレー１８が局部化された場所２２1 ，
２２2 等、即ち相互に離間した場所において照明され、
照明されるゾーンの領域の総和は実質的にアレー１８に
よって形成される円盤の領域よりも少なくなることが分
かる。
１８の表面が最適に使用されていないことを観察した。
この観察は図１の（Ｂ）に図示され、この図より、円形
の概形を有するアレー１８が局部化された場所２２1 ，
２２2 等、即ち相互に離間した場所において照明され、
照明されるゾーンの領域の総和は実質的にアレー１８に
よって形成される円盤の領域よりも少なくなることが分
かる。
【０００９】本発明による照明装置は、反射器からの光
のペンシルをインテグレータ上に合焦するための手段を
含むことを特徴とする。従って、第１のアレーの各レン
ズはかなりの角度で照明され、この結果として管の上に
第１のレンズを結像するための第２のアレーの関連する
レンズもまたかなりの角度の光線を受光し、これはレン
ズの第２のアレーの照明される部分の領域を増加、望ま
しくは最大化することを可能にする。更に、光インテグ
レータの寸法を最小化し、それによりその費用を最小化
することが可能である。インテグレータのアレーの寸法
を減少させることは、管がインテグレータを見る角度の
所望の減少、従って対物レンズの開口の減少をもたら
す。
のペンシルをインテグレータ上に合焦するための手段を
含むことを特徴とする。従って、第１のアレーの各レン
ズはかなりの角度で照明され、この結果として管の上に
第１のレンズを結像するための第２のアレーの関連する
レンズもまたかなりの角度の光線を受光し、これはレン
ズの第２のアレーの照明される部分の領域を増加、望ま
しくは最大化することを可能にする。更に、光インテグ
レータの寸法を最小化し、それによりその費用を最小化
することが可能である。インテグレータのアレーの寸法
を減少させることは、管がインテグレータを見る角度の
所望の減少、従って対物レンズの開口の減少をもたら
す。
【００１０】対物レンズの開口を減少させることは、液
晶管の平面に対する法線に関してきつく傾斜されている
光線を使用することは、コントラストを減少させること
が知られているため、像のコントラストを増加させるこ
とを可能にする。反射器からの光線をインテグレータ上
に合焦するために、合焦レンズ又は適当な形状の反射
器、例えば光源が第１の焦点に配置されインテグレータ
が第２の焦点に配置される楕円形の反射器のいずれかが
設けられる。
晶管の平面に対する法線に関してきつく傾斜されている
光線を使用することは、コントラストを減少させること
が知られているため、像のコントラストを増加させるこ
とを可能にする。反射器からの光線をインテグレータ上
に合焦するために、合焦レンズ又は適当な形状の反射
器、例えば光源が第１の焦点に配置されインテグレータ
が第２の焦点に配置される楕円形の反射器のいずれかが
設けられる。
【００１１】インテグレータを光線の収束点に配置する
ことにより、結像点が特定の色（例えば赤、緑、青）に
割り当てられた幾つかの（概して３つの）結像要素から
形成される単一の管を使用するカラー像投写・表示装置
において、このインテグレータを使用することが可能と
される。光学照明系は、特定の色の光線がその色に割り
当てられた結像要素にのみ達するようにされている。色
付きの光線は白色光の光源及び色による角度的な分離手
段によって形成される。インテグレータの位置は、光線
の相対的な向きを変更させず、従って色の角度的な分離
を維持することを可能にするようにされる。
ことにより、結像点が特定の色（例えば赤、緑、青）に
割り当てられた幾つかの（概して３つの）結像要素から
形成される単一の管を使用するカラー像投写・表示装置
において、このインテグレータを使用することが可能と
される。光学照明系は、特定の色の光線がその色に割り
当てられた結像要素にのみ達するようにされている。色
付きの光線は白色光の光源及び色による角度的な分離手
段によって形成される。インテグレータの位置は、光線
の相対的な向きを変更させず、従って色の角度的な分離
を維持することを可能にするようにされる。
【００１２】１つの実施例では、特定の色の各光線はそ
れに割り当てられたインテグレータの表面の部分を照明
する。換言すれば、インテグレータの表面は幾つかの別
個の部分に分割され、各部分は単一の色のために使用さ
れる。変形として、インテグレータの数が色と同数であ
る並置インテグレータが提供されうる。管に対する最大
の照明が所望される実施例では、スクリーンに達する様
々な光線を重ね合わせるために、インテグレータと管と
の間に集光レンズが使用される。
れに割り当てられたインテグレータの表面の部分を照明
する。換言すれば、インテグレータの表面は幾つかの別
個の部分に分割され、各部分は単一の色のために使用さ
れる。変形として、インテグレータの数が色と同数であ
る並置インテグレータが提供されうる。管に対する最大
の照明が所望される実施例では、スクリーンに達する様
々な光線を重ね合わせるために、インテグレータと管と
の間に集光レンズが使用される。
【００１３】集光レンズが使用されなければ、照明の均
一性、従って投写・表示像のコントラストを最大化する
ことが可能である。
一性、従って投写・表示像のコントラストを最大化する
ことが可能である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の他の特徴及び利点をそのいくつかの実施例の説明に
よって明らかとする。図２に示される投写システムは、
軸２４を有する回転楕円面の一部の形状を有する。光源
２６は楕円面の第１の焦点Ｆ1 に配置される。
明の他の特徴及び利点をそのいくつかの実施例の説明に
よって明らかとする。図２に示される投写システムは、
軸２４を有する回転楕円面の一部の形状を有する。光源
２６は楕円面の第１の焦点Ｆ1 に配置される。
【００１５】光学インテグレータ２８は楕円面の第２の
焦点Ｆ2 の近傍に配置される。従って、本発明によれ
ば、インテグレータ２８は照明光線の収束点の又は係る
点の近傍に配置される。インテグレータ２８は、光源２
６からの放射線が反射器２２の内部面で反射されること
によって発せられる光線３２を直接受光するレンズ３０
1 ，３０2 等の第１のアレー３０と、第１のアレー３０
から近い距離に光源２６とは反対側に配置されるレンズ
３４1 ，３４2 等の第２のアレー３４とを含む。アレー
３０及び３４は軸２４に直交する平面上に配置される。
焦点Ｆ2 の近傍に配置される。従って、本発明によれ
ば、インテグレータ２８は照明光線の収束点の又は係る
点の近傍に配置される。インテグレータ２８は、光源２
６からの放射線が反射器２２の内部面で反射されること
によって発せられる光線３２を直接受光するレンズ３０
1 ，３０2 等の第１のアレー３０と、第１のアレー３０
から近い距離に光源２６とは反対側に配置されるレンズ
３４1 ，３４2 等の第２のアレー３４とを含む。アレー
３０及び３４は軸２４に直交する平面上に配置される。
【００１６】インテグレータ２８に続いて、以下説明す
る集光レンズ３６が配置される。光源２６、反射器２
２、インテグレータ２８、及び集光レンズ３６は、管１
６を均一に照明することを可能にする。この管１６に続
いてスクリーン（図示せず）への投写のための対物レン
ズ３８が配置される。アレー３０及び３４は、アレー３
０の各レンズ３０i にアレー３４のレンズ３４i が対応
するよう関連づけられている。
る集光レンズ３６が配置される。光源２６、反射器２
２、インテグレータ２８、及び集光レンズ３６は、管１
６を均一に照明することを可能にする。この管１６に続
いてスクリーン（図示せず）への投写のための対物レン
ズ３８が配置される。アレー３０及び３４は、アレー３
０の各レンズ３０i にアレー３４のレンズ３４i が対応
するよう関連づけられている。
【００１７】アレー３０及び３４のレンズは、例えばガ
ラスによって形成される。それ自体として知られる方法
で、管１６のアレー３０及び３４の配置は、各レンズ３
０i が関連するレンズ３４i に対して管１６の位置と共
役する位置にあるよう配置される。換言すれば、各レン
ズ３４i は、管１６上にに関連するレンズ３０i の像を
形成する。もちろん、本例では、像の形成において集光
レンズ３６が使用される。
ラスによって形成される。それ自体として知られる方法
で、管１６のアレー３０及び３４の配置は、各レンズ３
０i が関連するレンズ３４i に対して管１６の位置と共
役する位置にあるよう配置される。換言すれば、各レン
ズ３４i は、管１６上にに関連するレンズ３０i の像を
形成する。もちろん、本例では、像の形成において集光
レンズ３６が使用される。
【００１８】更に、従来と同様、各レンズ３０i は略矩
形の形状を有し、管１６と各レンズ３４i の拡大との比
率は、レンズ３０i の像が管１６の面全体を占めるよう
にされる。第１のアレー３０は矩形の概形を有し、第２
のアレー３４は円盤、方形、六角形といった任意の形状
を有しうる。図３に示される例では、アレー３０はガラ
ス板５０の第１の面５２に形成され、アレー３４は同一
のガラス板５０の第２の面５４に形成される。変形とし
て（図示せず）、各アレーは別個のガラス板上に形成さ
れ、２つの板が背中合わせに固定されうる。
形の形状を有し、管１６と各レンズ３４i の拡大との比
率は、レンズ３０i の像が管１６の面全体を占めるよう
にされる。第１のアレー３０は矩形の概形を有し、第２
のアレー３４は円盤、方形、六角形といった任意の形状
を有しうる。図３に示される例では、アレー３０はガラ
ス板５０の第１の面５２に形成され、アレー３４は同一
のガラス板５０の第２の面５４に形成される。変形とし
て（図示せず）、各アレーは別個のガラス板上に形成さ
れ、２つの板が背中合わせに固定されうる。
【００１９】レンズ３０i の焦点面は、光源から発せら
れる光の全てが第２のアレーのレンズを通過するよう、
略レンズ３４i の平面上にある。本発明の他の配置によ
れば、レンズ３０i 及び３４i 、並びに反射器２２は、
レンズ３０i 上の収束光線４０（図３）、即ちその頂点
がレンズ３０i の中心を通過する光線が、関連するレン
ズ３４i の瞳孔部の殆ど全てを占めるような形態とされ
ている。
れる光の全てが第２のアレーのレンズを通過するよう、
略レンズ３４i の平面上にある。本発明の他の配置によ
れば、レンズ３０i 及び３４i 、並びに反射器２２は、
レンズ３０i 上の収束光線４０（図３）、即ちその頂点
がレンズ３０i の中心を通過する光線が、関連するレン
ズ３４i の瞳孔部の殆ど全てを占めるような形態とされ
ている。
【００２０】レンズ３０及び３４の開口数は、他に示さ
れない限りは、焦点Ｆ2 の平面における照明の開口数の
オーダと同じである。２５°のオーダの入射角βに対し
て、開口数は略１：１．５である。インテグレータ２８
がエネルギーの集中する場所に配置されたとき、このイ
ンテグレータの構成要素の大きさは減少され、従って比
較的安価となる。
れない限りは、焦点Ｆ2 の平面における照明の開口数の
オーダと同じである。２５°のオーダの入射角βに対し
て、開口数は略１：１．５である。インテグレータ２８
がエネルギーの集中する場所に配置されたとき、このイ
ンテグレータの構成要素の大きさは減少され、従って比
較的安価となる。
【００２１】更に、管１６からインテグレータが小さく
見える角度βでは、管１６の下流の対物レンズ３８の開
口数は同様に小さな値であり、従ってこの投写対物レン
ズの費用を最小化することを可能にする。管１６を照明
する光線の開口角の最小化は、管１６の平面に対する法
線に関してきつく傾斜されている光線、即ちコントラス
トを悪化させる光線は除去されるため、投写された像の
コントラストの改善ももたらすことに注意すべきであ
る。
見える角度βでは、管１６の下流の対物レンズ３８の開
口数は同様に小さな値であり、従ってこの投写対物レン
ズの費用を最小化することを可能にする。管１６を照明
する光線の開口角の最小化は、管１６の平面に対する法
線に関してきつく傾斜されている光線、即ちコントラス
トを悪化させる光線は除去されるため、投写された像の
コントラストの改善ももたらすことに注意すべきであ
る。
【００２２】変形として（図示せず）、反射器は回転放
物面体の形状を有し、光源はこの放物面の焦点に配置さ
れる。この場合、反射器によって生成される光線は１つ
（又はそれ以上）のレンズによって合焦され、インテグ
レータはこのレンズの焦点面上、又は焦点面の近傍にあ
る。図２及び３と共に説明される例では、集光レンズ３
６は光束の全てを伝えることを可能にする。変形では
（やはり図示せず）、この集光レンズ３６は与えられな
い。この場合、光束の損失が生じえ、この損失は使用さ
れるランプの特性に依存する。しかしながら、照明の均
一性の度合い、従ってコントラストを最小化することが
可能である。
物面体の形状を有し、光源はこの放物面の焦点に配置さ
れる。この場合、反射器によって生成される光線は１つ
（又はそれ以上）のレンズによって合焦され、インテグ
レータはこのレンズの焦点面上、又は焦点面の近傍にあ
る。図２及び３と共に説明される例では、集光レンズ３
６は光束の全てを伝えることを可能にする。変形では
（やはり図示せず）、この集光レンズ３６は与えられな
い。この場合、光束の損失が生じえ、この損失は使用さ
れるランプの特性に依存する。しかしながら、照明の均
一性の度合い、従ってコントラストを最小化することが
可能である。
【００２３】図２及び３と共に説明される実施例は、液
晶管１６によって単色像を表示又は投写することに関す
る。カラー像の投写又は表示のための本発明の適用の２
つの例を、以下図４の（Ａ）、（Ｂ）及び図５を参照し
て説明する。まず図４の（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。
この例では、管６０は、結像要素はトリプレット７
２R ，７２G ，７２B （図４の（Ｂ））としてまとめら
れ、トリプレットの各要素は一般的に赤Ｒ、緑Ｇ及び青
Ｂの色に関連づけられている。更に、照明装置は夫々の
色の中に異なる向きを有する光線を生成する。このよう
に、図４の（Ａ）では、緑色の光線の中央ペンシル６４
は投写系の軸６６に沿っており、赤色の光線Ｒの中央ペ
ンシル６８は軸６６に対して傾斜されており、青色の光
線Ｂの中央ペンシル７０は軸６６に対してペンシル６と
同じ角度であるが、軸６６に対して対称となるよう傾斜
されることが分かる。
晶管１６によって単色像を表示又は投写することに関す
る。カラー像の投写又は表示のための本発明の適用の２
つの例を、以下図４の（Ａ）、（Ｂ）及び図５を参照し
て説明する。まず図４の（Ａ）及び（Ｂ）を参照する。
この例では、管６０は、結像要素はトリプレット７
２R ，７２G ，７２B （図４の（Ｂ））としてまとめら
れ、トリプレットの各要素は一般的に赤Ｒ、緑Ｇ及び青
Ｂの色に関連づけられている。更に、照明装置は夫々の
色の中に異なる向きを有する光線を生成する。このよう
に、図４の（Ａ）では、緑色の光線の中央ペンシル６４
は投写系の軸６６に沿っており、赤色の光線Ｒの中央ペ
ンシル６８は軸６６に対して傾斜されており、青色の光
線Ｂの中央ペンシル７０は軸６６に対してペンシル６と
同じ角度であるが、軸６６に対して対称となるよう傾斜
されることが分かる。
【００２４】これらのペンシル６４，６８及び７０の傾
斜は、レンズ６２1 ，６２2 等のアレー６２（図４の
（Ｂ））によって各光線が対応する色に割り当てられた
結像要素に向かってのみ収束するような傾斜とされる。
このように、緑色の光線は結像要素７２G にのみ達す
る。同様に、赤色及び青色の光線は夫々これらの色に与
えられた結像要素７２R 及び７２B にのみ達する。
斜は、レンズ６２1 ，６２2 等のアレー６２（図４の
（Ｂ））によって各光線が対応する色に割り当てられた
結像要素に向かってのみ収束するような傾斜とされる。
このように、緑色の光線は結像要素７２G にのみ達す
る。同様に、赤色及び青色の光線は夫々これらの色に与
えられた結像要素７２R 及び７２B にのみ達する。
【００２５】この例では、反射器８０は軸６６回りの回
転放物面体の形状を有し、この放物面の焦点にある光源
８２は白光を生成する。反射器８０によって反射された
平行な光線は、色を分離する装置８４に達する。この装
置は例えばThomson CSF によるフランス国特許第９３０
８４７０号に記載されるタイプのものであり、即ちホロ
グラフ格子及び開口を有するマスクによって色を分散す
る手段を含む。開口はトリプレットとして配置され、各
開口は特定の色に対応し、管６０の対応する結像要素に
関連する。
転放物面体の形状を有し、この放物面の焦点にある光源
８２は白光を生成する。反射器８０によって反射された
平行な光線は、色を分離する装置８４に達する。この装
置は例えばThomson CSF によるフランス国特許第９３０
８４７０号に記載されるタイプのものであり、即ちホロ
グラフ格子及び開口を有するマスクによって色を分散す
る手段を含む。開口はトリプレットとして配置され、各
開口は特定の色に対応し、管６０の対応する結像要素に
関連する。
【００２６】色が正しく分離されるとき、マスクの開口
はフィルタを含まない。色の分布がうまくいかなければ
開口にフィルタが設けられる。装置８４から発せられる
光線はレンズ８６によって合焦される。図４の（Ａ）か
ら分かるように、このレンズ８６から発せられる光線は
異なる向きを有し、インテグレータ９０の異なるゾーン
に達する。このように、インテグレータ９０は３つの部
分、即ち、緑の光線のための中央部分９２、赤の光線の
ための横の部分９４、青の光線のための他の横の部分９
６に分割される。
はフィルタを含まない。色の分布がうまくいかなければ
開口にフィルタが設けられる。装置８４から発せられる
光線はレンズ８６によって合焦される。図４の（Ａ）か
ら分かるように、このレンズ８６から発せられる光線は
異なる向きを有し、インテグレータ９０の異なるゾーン
に達する。このように、インテグレータ９０は３つの部
分、即ち、緑の光線のための中央部分９２、赤の光線の
ための横の部分９４、青の光線のための他の横の部分９
６に分割される。
【００２７】インテグレータ９０の３つの部分への分割
は、本例では管６０に対向したインテグレータの面に配
置されたマスク８９によって行われる。このマスクは図
４の（Ｃ）の平面図に示されている。図中、ｄ1 は図４
の（Ａ）の方向ｄに対応する。マスクは矩形の開口９
２，９４及び９６を含む。これらの開口即ちゾーン９
２，９４及び９６は、画素の対応するゾーンの外形と相
似であり、各ゾーンはレンズ６２i によって対応する色
の画素の平面上に結像される。或いは、ゾーン９２，９
４及び９６は画素のトリプレット（結像要素７２B ，７
２G 及び７２R ）と相似である。図２の例と同様、集光
レンズ９８が設けられる。
は、本例では管６０に対向したインテグレータの面に配
置されたマスク８９によって行われる。このマスクは図
４の（Ｃ）の平面図に示されている。図中、ｄ1 は図４
の（Ａ）の方向ｄに対応する。マスクは矩形の開口９
２，９４及び９６を含む。これらの開口即ちゾーン９
２，９４及び９６は、画素の対応するゾーンの外形と相
似であり、各ゾーンはレンズ６２i によって対応する色
の画素の平面上に結像される。或いは、ゾーン９２，９
４及び９６は画素のトリプレット（結像要素７２B ，７
２G 及び７２R ）と相似である。図２の例と同様、集光
レンズ９８が設けられる。
【００２８】更に、視野レンズ１００はアレー６２の前
に配置される。このインテグレータでは、照明の均一性
は各色について得られ、色に基づくインテグレータは分
割されている。この条件下では、管６０上において、色
の質は最適である。更に、この投写系は色の正しい彩度
を可能にする。図２の実施例と同様、照明の良い均一性
と、光束の最適使用が得られる。
に配置される。このインテグレータでは、照明の均一性
は各色について得られ、色に基づくインテグレータは分
割されている。この条件下では、管６０上において、色
の質は最適である。更に、この投写系は色の正しい彩度
を可能にする。図２の実施例と同様、照明の良い均一性
と、光束の最適使用が得られる。
【００２９】図５は、３つの管、即ち緑色用の管１１
０、赤色用の管１１２及び青色用の管１１４から生ずる
像が重ね合わされるカラー像投写系を使用する実施例を
示す図である。この例ではインテグレータは各色、即ち
各管に対して設けられる。色はインテグレータの上流に
配置される二色性ミラーによって分離される。これによ
り空間が節約され、即ち従来のシステムと比較して、か
さばらない。
０、赤色用の管１１２及び青色用の管１１４から生ずる
像が重ね合わされるカラー像投写系を使用する実施例を
示す図である。この例ではインテグレータは各色、即ち
各管に対して設けられる。色はインテグレータの上流に
配置される二色性ミラーによって分離される。これによ
り空間が節約され、即ち従来のシステムと比較して、か
さばらない。
【００３０】光源１１６は白色光を放出し、この白色光
は反射器１１８によって第１の二色性ミラー１２０へ反
射される。このようにこのミラー１２０は赤の光線をイ
ンテグレータ１２２へ透過させ、残る成分、即ち緑及び
青を第２の二色性ミラー１２４へ反射する。ミラー１２
０から発せられる光線は、部分的にこのように緑色に割
り当てられたインテグレータ１２６へ向けて反射され、
部分的に青色に割り当てられたインテグレータ１２８に
向かって透過される。
は反射器１１８によって第１の二色性ミラー１２０へ反
射される。このようにこのミラー１２０は赤の光線をイ
ンテグレータ１２２へ透過させ、残る成分、即ち緑及び
青を第２の二色性ミラー１２４へ反射する。ミラー１２
０から発せられる光線は、部分的にこのように緑色に割
り当てられたインテグレータ１２６へ向けて反射され、
部分的に青色に割り当てられたインテグレータ１２８に
向かって透過される。
【００３１】各インテグレータには、図２及び３に図示
された実施例と同様、集光レンズが関連づけられ、投写
レンズ１３０，１３２及び１３４もまた関連づけられ
る。偏向ミラーは全ての光線を同一の軸１４０、即ち本
例では青の光線の軸の上に結合させることを可能にす
る。従って、赤の光線は、インテグレータ１２２に割り
当てられた集光レンズと投写対物レンズ１３２との間に
配置されるミラー１４２によって９０°に亘って偏向さ
れる。ミラー１４２によって反射される光線は、赤の光
線を軸１４０の方向へ伝達する半反射ミラー１４６によ
って反射されるよう、他の半反射ミラー１４４を通過す
る。管１１０から発せられる緑の光線はミラー１４４及
びミラー１４６によって反射される。ミラー１５０は青
の光線を、反射器１１８の軸と平行な軸１４０の方向へ
伝達する。
された実施例と同様、集光レンズが関連づけられ、投写
レンズ１３０，１３２及び１３４もまた関連づけられ
る。偏向ミラーは全ての光線を同一の軸１４０、即ち本
例では青の光線の軸の上に結合させることを可能にす
る。従って、赤の光線は、インテグレータ１２２に割り
当てられた集光レンズと投写対物レンズ１３２との間に
配置されるミラー１４２によって９０°に亘って偏向さ
れる。ミラー１４２によって反射される光線は、赤の光
線を軸１４０の方向へ伝達する半反射ミラー１４６によ
って反射されるよう、他の半反射ミラー１４４を通過す
る。管１１０から発せられる緑の光線はミラー１４４及
びミラー１４６によって反射される。ミラー１５０は青
の光線を、反射器１１８の軸と平行な軸１４０の方向へ
伝達する。
【図１】像を投写するための既知のシステムを示す図で
ある。
ある。
【図２】本発明による投写システムを示す図である。
【図３】図２のシステムの光インテグレータを拡大して
部分的に示す図である。
部分的に示す図である。
【図４】（Ａ）は単一の管によってカラー像の投写を可
能にする本発明によるシステムを示す図であり、（Ｂ）
及び（Ｃ）はシステムの細部を示す図である。
能にする本発明によるシステムを示す図であり、（Ｂ）
及び（Ｃ）はシステムの細部を示す図である。
【図５】３つの管によってカラー像の投写を可能にする
本発明によるシステムを示す図である。
本発明によるシステムを示す図である。
１６ 管 ２２ 反射器 ２４ 軸 ２６ 光源 ２８ インテグレータ ３０ 第１のアレー ３０1 ，３０2 レンズ ３２ 光線 ３４ 第２のアレー ３４1 ，３４2 レンズ ３６ 集光レンズ ３８ 対物レンズ ４０ 収束光線 ５０ ガラス板 ５２ 第１の面 ５４ 第２の面 ６０ 管 ６２ アレー ６２1 ，６２2 レンズ ６４ 緑色の光線の中央ペンシル ６６ 軸 ６８ 赤色の光線の中央ペンシル ７０ 青色の光線の中央ペンシル ７２B ，７２G ，７２R 結像要素のトリプレット ８０ 反射器 ８２ 光源 ８４ 色分離装置 ８６ レンズ ８９ マスク ９０ インテグレータ ９２，９４，９６ マスク開口 １００ 視野レンズ １１０ 緑色用の管 １１２ 赤色用の管 １１４ 青色用の管 １１６ 光源 １１８ 反射器 １２０，１２４ 二色性ミラー １２２，１２６，１２８ インテグレータ １３０，１３２，１３４ 投写レンズ １４０ 軸 １４２，１４４，１４６，１５０ ミラー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｈ０４Ｎ 9/00 Ｈ０４Ｎ 9/00 (72)発明者 ヴァルテ ドラジク フランス国，35830 ベトン，アレ・デ ュ・ピジョン・ブラン（番地なし) (72)発明者 カールドゥ サライェディン フランス国，35410 ヌヴワトゥ，リュ・ デュ・ドゥウェル 12
Claims (15)
- 【請求項１】 像を生ずるために制御されうる光透過係
数を有する複数の結像要素を示す管（１６）と、 光源（２６）、及び第２のレンズアレーの各レンズが第
１のレンズアレーの対応するレンズから受光された光を
管全体に分布させるよう関連づけられる２つのレンズア
レー（３０，３４）を有するインテグレータ（２８）を
含む管（１６）を照明する手段と、を含む像を投写・表
示するシステムであって、 照明光線をインテグレータ上に合焦する手段（２２，８
０，１１８）を含むことを特徴とするシステム。 - 【請求項２】 上記照明光線は光源（２６）によって生
成された光を反射する反射器（２２）によって生成さ
れ、上記インテグレータは反射器（２２）の焦点面に略
配置されることを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項３】 光源（８２）によって発生されたルミナ
スエネルギーは反射器（８０）で反射され、 反射された光線はレンズ（８６）によって合焦され、イ
ンテグレータはこのレンズの焦点面上に略存在すること
を特徴とする、請求項１記載のシステム。 - 【請求項４】 インテグレータを照明する手段及び該イ
ンテグレータの２つのアレーは、照明光線（４０）の開
口数が第２のインテグレータ（３４）の各レンズ（３４
i ）の開口数と略等しいようにされることを特徴とす
る、請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のシステ
ム。 - 【請求項５】 第２のアレー（３４）の各レンズは、第
１のアレー（３０）の関連するレンズの焦点面上に略存
在することを特徴とする、請求項１乃至４のうちいずれ
か１項記載のシステム。 - 【請求項６】 第２のアレー（３４）のレンズは全て隣
接することを特徴とする、請求項１乃至５のうちいずれ
か１項記載のシステム。 - 【請求項７】 第１のアレー（３０）の各レンズの形状
は管（１６）の形状に対応することを特徴とする、請求
項１乃至６のうちいずれか１項記載のシステム。 - 【請求項８】 ２つのレンズのアレーはガラス板（５
０）の両面に配置されることを特徴とする、請求項１乃
至７のうちいずれか１項記載のシステム。 - 【請求項９】 レンズのアレー（３０及び３４）は背中
合わせに固定されたガラス板上に配置されることを特徴
とする、請求項１乃至７のうちいずれか１項記載のシス
テム。 - 【請求項１０】 集光レンズ（３６）は、光線全体が管
に達するよう、インテグレータ（２８）と管（１６）と
の間に配置されることを特徴とする、請求項１乃至９の
うちいずれか１項記載のシステム。 - 【請求項１１】 管（６０）は、マルチプレット（７２
G ，７２R ，７２B）として関連づけられる結像要素を
含み、マルチプレットの各要素は特定の色に割り当てら
れ、光学手段（８４）は特定の色に割り当てられた要素
が該色の光線のみを受光するよう照明手段の色を角度的
に分離するために設けられ、 インテグレータ（９０）は色の数と等しい多数の別個の
部分へ分割され、各部分（９２，９４，９６）は特定の
色に割り当てられることを特徴とする、請求項１乃至１
０のうちいずれか１項記載のシステム。 - 【請求項１２】 インテグレータの別個の部分（９２，
９４，９６）の外形は各マルチプレットの結像要素と相
似であることを特徴とする、請求項１１記載のシステ
ム。 - 【請求項１３】 色の光線の中央ペンシルはシステムの
軸（６６）に略沿っており、 ２つの他の光線の中央ペンシルは該軸に対して同じ角度
で傾斜され、該軸（６６）に対して対称であることを特
徴とする、請求項１１又は１２記載のシステム。 - 【請求項１４】 カラー像を投写・表示することが意図
されるとき、１つの色に対して１つが割り当てられるｎ
個の、望ましくは３つの管と、光線を光を合焦させるた
めの場所に配置された対応するインテグレータ（１２
２，１２６，１２８）上に偏向させる第１の手段と、各
管から発せられる光線を同じ軸（１４０）上に伝達する
ための鏡を有する第２の手段とを含むことを特徴とす
る、請求項１乃至１０のうちいずれか１項記載のシステ
ム。 - 【請求項１５】 白色光の光源と、光源（１１６）とイ
ンテグレータ（１２２，１２６，１２８）との間に配置
される色を分離するための二色性ミラー（１２０及び１
２４）とを含むことを特徴とする、請求項１４記載のシ
ステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9716636A FR2773223B1 (fr) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | Systeme de projection ou visualisation d'images |
| FR9716636 | 1997-12-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11271881A true JPH11271881A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=9515243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10365483A Pending JPH11271881A (ja) | 1997-12-29 | 1998-12-22 | 像を投写・表示するシステム |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6593996B2 (ja) |
| EP (1) | EP0927893A1 (ja) |
| JP (1) | JPH11271881A (ja) |
| FR (1) | FR2773223B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10202870A1 (de) * | 2002-01-11 | 2003-09-04 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Beleuchtungseinrichtung für Mikroskope |
| JP4120414B2 (ja) * | 2003-02-07 | 2008-07-16 | 三菱電機株式会社 | 投写型表示装置及び画像信号の変換方法 |
| EP1463336A3 (en) * | 2003-03-03 | 2007-10-03 | Barco, naamloze vennootschap. | Projection device and method for transmitting light in a projection device |
| EP1471746A3 (en) * | 2003-03-31 | 2006-07-12 | Barco N.V. | Projection device and lamp source system for such projection device |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3941475A (en) * | 1974-07-01 | 1976-03-02 | Tamarack Scientific Co., Inc. | Optical microcircuit printing system |
| US4770525A (en) * | 1986-03-24 | 1988-09-13 | Casio Computer Co., Ltd. | Liquid crystal projector |
| NL8901077A (nl) * | 1989-04-28 | 1990-11-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | Optische belichtingsstelsel en projectie-apparaat voorzien van een dergelijk stelsel. |
| JPH07107594B2 (ja) * | 1990-02-26 | 1995-11-15 | シャープ株式会社 | 投影型画像表示装置 |
| FR2676288B1 (fr) * | 1991-05-07 | 1994-06-17 | Thomson Csf | Collecteur d'eclairage pour projecteur. |
| US5758940A (en) * | 1992-03-13 | 1998-06-02 | Hitachi, Ltd. | Liquid crystal Projection display |
| JP2973750B2 (ja) * | 1992-03-31 | 1999-11-08 | 松下電器産業株式会社 | 照明光学装置とそれを用いた投写型表示装置 |
| FR2707447B1 (fr) * | 1993-07-09 | 1995-09-01 | Thomson Csf | Dispositif de visualisation couleurs. |
| JP3221226B2 (ja) * | 1994-03-30 | 2001-10-22 | キヤノン株式会社 | 照明装置及びそれを用いた投影露光装置 |
| JPH0968667A (ja) * | 1995-08-31 | 1997-03-11 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 照明光学系 |
| US5755503A (en) * | 1995-11-13 | 1998-05-26 | Industrial Technology Research Institute | Optical illumination system having improved efficiency and uniformity and projection instrument comprising such a system |
| US5786939A (en) * | 1996-02-26 | 1998-07-28 | Fuji Photo Optical Co., Ltd. | Illumination optical system |
| JPH09325313A (ja) * | 1996-06-04 | 1997-12-16 | Hitachi Ltd | 投射型液晶表示装置 |
| JP3473335B2 (ja) * | 1996-08-19 | 2003-12-02 | セイコーエプソン株式会社 | 投写型表示装置 |
-
1997
- 1997-12-29 FR FR9716636A patent/FR2773223B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-11-17 EP EP98402848A patent/EP0927893A1/en not_active Withdrawn
- 1998-12-22 JP JP10365483A patent/JPH11271881A/ja active Pending
-
2001
- 2001-02-09 US US09/780,939 patent/US6593996B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2773223A1 (fr) | 1999-07-02 |
| US20010015794A1 (en) | 2001-08-23 |
| EP0927893A1 (en) | 1999-07-07 |
| US6593996B2 (en) | 2003-07-15 |
| FR2773223B1 (fr) | 2001-12-07 |
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