JP2002541512A - 円柱状レンズを有する光スキャナ - Google Patents

円柱状レンズを有する光スキャナ

Info

Publication number
JP2002541512A
JP2002541512A JP2000609830A JP2000609830A JP2002541512A JP 2002541512 A JP2002541512 A JP 2002541512A JP 2000609830 A JP2000609830 A JP 2000609830A JP 2000609830 A JP2000609830 A JP 2000609830A JP 2002541512 A JP2002541512 A JP 2002541512A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning
optical
optical element
axis
function
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
Application number
JP2000609830A
Other languages
English (en)
Inventor
ランベルト ニコラース
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Philips Electronics NV
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Philips Electronics NV filed Critical Philips Electronics NV
Publication of JP2002541512A publication Critical patent/JP2002541512A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0875—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more refracting elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G02B26/108—Scanning systems having one or more prisms as scanning elements
    • 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]
    • H04N9/3197—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using light modulating optical valves

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 広い間隙に渡って理想的なイメージ機能から固有に逸脱する走査機能を有するスクロール走査光学素子を有するスクロール走査光学バンドスキャナを提供する。補償光学素子を設け、スクロール走査光学素子動作を補償し、広い間隙に渡り正確なイメージを与える。前記補償光学素子及びスクロール走査光学素子は一緒に、入力パターンを出力パターンに、式、ｘ０（ｔ）／Ｘ＝（ｔ／Ｔ＋ｘｉ／Ｘ）ｍｏｄｕｌｏ １にしたがって正確にスクロールし、Ｘを入力及び出力ビームの合計ハイトとし、ｘｉを入力ビームの光線ハイトとし、ｘ０を時間の関数としての出力ビームにおける対応する光線ハイトとし、Ｔをフレーム周期とし、ｔを時間とし、前記スクロールパターンは、Ｘが前記走査光学素子システムの物理的サイズに対して大きくても依然としてテレセントリックのままである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、改善されたスクロール走査システムに関し、特に、多色バンドをビ
デオプロジェクタにおける単一パネル反射又は透過表示装置と交差してスクロー
ルして画像を与えるシステムに関する。
【０００２】 既知のカラー投影表示システムは、動作において光によって順次に照明される
単色平坦パネル表示装置を含む。前記表示装置からの変調光パターンは、表示表
面上に投影される。カラー映像に関して、単色光源又は選択的にフィルタ処理さ
れた光源を、前記平坦パネル表示装置において、人間の目が１つのカラー画像を
知覚するのに十分な反復レートにおいて走査させる。したがって、人間の目は、
３つの別個の画像の”色の連続する”表示を、”単一”画像に統合する。単一平
坦パネル表示装置を与えることによって、共通光路がすべての色に関して与えら
れ、収束及び不整合エラーが実質上除去される。
【０００３】 前記平坦パネル表示装置の効率的な照明を与えるために、プロジェクタランプ
からの白色光を３つの基本色に分離し、これらを同時に用いる。前記成分を同時
に用いるため、前記プロジェクタランプからの光出力は、効率的に用いられる。
この技術は、前記平坦パネル表示装置の部分が、前記色の各々に関する画素画像
の部分を同時に与えることを必要とする。前記平坦パネル表示装置の効率的な使
用を行い、解像度の低下を回避するために、各々の色を、理想的には、前記パネ
ルをスクロールし、前記平坦パネル表示装置のすべての領域を順次に照明する矩
形ストライプとして与える。したがって、この技術は、前記色の各々に関する画
素データを、個々の色ストライプ照明の間に更新することを必要とする。
【０００４】 回転プリズム走査システムにおいて、回転プリズムアセンブリは、赤色、緑色
及び青色バンドを、１対のリレーレンズを経て周期的に走査し、これらのレンズ
は、空間的に分離した走査色バンドを、画素のアレイを有する光弁パネル上に写
す。前記走査色光バンドは、パネルの高さの１／３によって互いに分離する。あ
る色の光バンドが前記アレイの下部を離れるたびに、同じ色の対応する光バンド
が前記アレイの上部に現れ、その走査を開始する。各々の色光バンドが画素の個
々の行を通過する前に、対応する行が選択されている間、前記画素画像データを
列導体にロードしなければならず、前記画素は安定することができる。この場合
において、３つの異なった行（又は行のバンド）は、３つの異なった色光バンド
によってほぼ同時に照明されるため、３つの別個の列導体及びドライバを各々の
画素の列に設けるか、前記データを前記列導体に前記ビデオラインレートの３倍
において順次に与えなければならない。
【０００５】 利用可能な赤色、緑色及び青色光のかなりの部分を単一光弁パネルを経て同時
に使用することは、同様の形式の光弁パネルを用いる３パネルシステムの光学的
効率に匹敵する光学的効率を与える。しかしながら、単一パネルのみを使用する
ことによって、機械的に異なったパネルに形成された異なった色の像を一点に集
める必要性は取り除かれ、システムコスト及びサイズは低減する。加えて、ビー
ム結合ダイクロイックフィルタは必要なくなり、追加の節約になる。ペーター
ジャンセンの「新規の単一光弁高輝度ＨＤカラープロジェクタ」ソサイエティ
フォー インフォメーション ディスプレイ（ＳＩＤ）、技術論文、フランス
１９９３年と、シミズ、ジェフリーによる「単一パネル反射ＬＣＤプロジェクタ
」ＳＰＩＥ（１９９９）を参照されたい。
【０００６】 代表的に、前記平坦パネル表示装置は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）液晶表示
（ＬＣＤ）装置であり、例えば、１２８０×１０２４画素の解像度を有する。前
記画像は投影されるため、前記表示装置は比較的小さくてもよく、すなわち６ｃ
ｍ程度以下でよい。さらに、好適な動作モードは反射モードであり、このモード
は、より薄い液晶光変調材料の層の使用を可能にし、光波前記液晶を２回通過す
るため、対応してより速い応答時間を可能にする。ＴＦＴ以外のディスプレイ技
術を用いてもよく、例えば、既知の絶縁体上シリコンＬＣＤ表示装置を用いても
よい。さらに、前記”投影”は、大きい面積にわたるものである必要はなく、例
えば、同様の技術を、いわゆるヘッドアップディスプレイ及びバーチャルリアリ
ティゴーグルに用いてもよい。参照によって明確にここに含まれる米国特許明細
書第５６７３０５９号及び第５６４２１２９号を参照されたい。
【０００７】 前記スクロール照明を達成するために、移動カラーフィルタか、回転プリズム
のような光学的走査メカニズムと組み合わされた静止カラー分離かを有する走査
メカニズムが提案されている。前記移動カラーフィルタ解決法は、各々のカラー
成分を達成するために利用可能な白色光の少なくとも２／３を捨てる傾向がある
ため、今までのところ光効率があまりよくなかった。例えば、ダイクロイックミ
ラーを有する静止カラー分離は、すべてのカラー成分を同時に使用することがで
きるため、一般的に光効率が大幅によりよい。しかしながら、これらのダイクロ
イックミラーシステムにおいて、問題は、静止カラーストライプを有用なスクロ
ールカラーストライプパターンに変換する操作メカニズムの設計においてある。
【０００８】 一つの既知の走査メカニズムは、回転プリズムである。しかしながら、前記カ
ラーストライプの低品質画像に苦しみ、一般的に、単一走査素子においてすべて
のカラー成分に関して一様な走査を達成するのはきわめて困難である。（分離し
ているか物理的に結合された）回転プリズムを用いる多走査素子システムが提案
されており、前記単一プリズムシステムより良好な（異なったカラー光バンドに
関する）走査速度一様性と、（各々の光バンドに関する）走査速度線形性とを示
すが、あまり小型ではない。参照によって明確にここに含まれる米国特許明細書
第５８４５９８１号、第５６０８４６７号、第５５４８３４７号、第５５３２７
６３号、第５５２８３１８号、第５５０８７３８号、第５４１６５１４号及び第
５４１０３７０号を参照されたい。
【０００９】 スクロールスキャナシステムに関して、理想的な走査変換関数は、 ｘ０（ｔ）／Ｘ＝（ｔ／Ｔ＋ｘｉ／Ｘ）ｍｏｄｕｌｏ １ であり、Ｘを入力及び出力ビームの合計ハイトとし、ｘｉを入力ビームの光線ハ
イトとし、ｘ０を時間の関数としての出力ビームにおける対応する光線ハイトと
し、Ｔをフレーム周期とし、ｔを時間とする（ｍｏｄｕｒｏ １演算は、演算数
の非整数分数に等しい０及び１の間の値を返す。一般的なコンピュータ言語にお
けるｆｒａｃｔ（）関数と同じである。）。この概念は、いわゆる”エイリアシ
ング”と同様であり、この場合において、前記関数の整数部分は、前記出力の状
態に応じて決定できない。前記出力光線の位相位相のみが前記ビームにおける入
力光線ハイトに依存し、実際の出力は、前記入力光線ハイトとは無関係に、常に
０からＸで振動することに注意されたい。これは、前記スキャナが、異なった入
射光線ハイトに関して異なった幾何学的変換を行わなければならず、又は、前記
スクロール光バンド出力において異常が生じることを意味する。
【００１０】 ある既知のシステムにおいて、回転の中心軸と、この軸の周りに対称的に配列
された偶数の小面とを有する回転プリズムを与える。光源は、３つの異なったカ
ラーの平行ビームを、前記プリズムを経て投影する。個々のカラーバンドの各々
に関する中心照明光線は、前記回転軸において向けられた個々の経路に沿って伝
播する。各々のカラーバンドの外側の縁の光線経路は、角度ａ＝（ｎ＋１／３ｍ
ｂ）において収束するように向き、ここでｎは負でない整数（すなわち、０，１
、．．．）のいずれかと等しく、ｍは１又は２に等しく、ｂ＝プリズム小面の数
で割った３６０°である。光学的構成要素の組み合わせを、前記照明光線が前記
プリズムを通過した後にこれらを遮断し、前記照明光線を導き、収束させ、前記
プリズムが回転するとき、前記パネルを横切って走査する互いに平行な中心照明
光線を有する間隔のあいた光バンドを前記パネル上に形成しようとするように配
置する。前記光学的構成要素（すなわち、前記プリズム、レンズ及びミラー）は
、前記回転プリズムの小面に入射する前記光バンドの各々を前記パネル上に絶え
ず収束させ、このパネルを横切って走査させるように働く。これらの光学的素子
を、前記プリズムが回転するとき、前記赤色、緑色及び青色光バンドの各々に関
する照明光線が、個々の間隙におけるその画像から、前記光弁パネルにおける個
々の光バンドの入射までの等価経路をたどるように選択及び配置する。これによ
り、３つのカラーバンドすべてに関する中心照明光線が、これらが前記パネルを
横切って走査されるとき、前記パネルに、同じ入射角（好適には直角）において
当たるようになる。前記光経路が前記プリズムを離れると、これらは、レンズ群
に入射する前に収束し、交差する。各々の経路に関する個々の間隙を離れた後、
前記光バンドの各々に関する中心照明光線は分岐する。前記レンズ群の組を、前
記照明光線を再収束させ、前記バンドの赤色、緑色及び青色像を前記パネル上に
形成するように設ける。前記光学システムの走査線形性を、前記回転プリズムの
表面を円柱状凹面にすることによって、有意な程度に改善することができる。こ
れらの凹面表面は、前記光を反射し、前記走査機能における不完全を補償するよ
うにする。しかしながら、前記補償は不完全である。上記米国特許明細書第５８
４５９８１号、第５６０８４６７号、第５５４８３４７号、第５５３２７６３号
、第５５２８３１８号、第５５０８７３８号、第５４１６５１４号及び第５４１
０３７０号を参照されたい。
【００１１】 同様に、スクロールしているパターンを走査するもう１つの既知の試みは、回
転しているディスク上に同心に配置された準円筒状のレンズ素子の組を使用する
。この場合において、前記出力は非テレセントリックであり、前記走査は補償さ
れない。これらの準円筒状レンズ素子を、液晶光弁（ＬＣＬＶ）投影システムに
おいて用い、このシステムにおいて、光は、高強度読み取り光源と液晶装置との
間に順次に置かれた準円柱状光屈曲又は光反射素子の列によって走査される。前
記準円柱状光屈曲素子は、円形ホイール上に搭載され、これら自身円形形状を有
する。前記ホイールを回転させ、前記連続的屈曲素子を前記光源と液晶との間に
順次におき、光の狭い細長いバンドに入力走査と同期して走査させる。前記準円
柱状素子のため、意図された走査の方向と直交した望ましくない側面からの走査
がある程度与えられる。前記装置は、角度的に偏向したビームを用いることによ
って走査するため、前記ビームのテレセントリックな動作（一定の入射角）は失
われる。テレセントリック動作は、液晶投影システムにおけるように、前記ビー
ムが全体として物か画像平面に垂直であることが重要であるときはいつも望まし
い。このシステムにおいて、色異常を減らし、前記走査が前記準円柱状素子列に
おけるある素子から他の素子にシフトするとき、垂直再トレース時間を排除する
ことが望ましいと思われる。参照によって明確にここに含まれる米国特許明細書
第５３９８０８２号及び国際公開パンフレット９４／２８６７２を参照されたい
。関連する設計において、前記回転レンズホイールを、回転のために軸の周りに
取り付けられ、モータによって連続した一方向の回転で駆動される透明多角形ボ
ディ（すなわちプリズム）と交換する。前記多角形ボディを通過する光は２回屈
折し、入力経路に平行な出力経路に置き換えられる。この置き換えは、前記ボデ
ィが回転するにつれて量において変化し、前記ボディによって伝えられる光の走
査運動に影響を与える。この角度置換もこのシステムにおいて制限される。参照
によって明確にここに含まれる米国特許明細書第５４２８４６７号を参照された
い。参照によって明確にここに含まれる米国特許明細書第５４５０２１９号は、
回転多角形ミラーを用いるテレセントリック照明走査システムに関し、このシス
テムは、比較的狭い光ビームのみを走査するのに好適である。
【００１２】 参照によって明確にここに含まれる米国特許明細書第５８２２０２５号は、カ
ラーの順次表示を可能にする単一光弁カラー投影システムに関する。いくつかの
回転ガラスプレートを、前記光弁と対物レンズとの間に順次に挿入する。これら
のガラスプレートは、光弁画素の像の空間的オフセットをフレームあたり３回投
影スクリーン上に形成する。前記プレートの組を、モータの光学軸と平行の軸を
有するモータによって回転し、各々の画像フレームにおいて画像ビームと交差さ
せる。
【００１３】 参照によって明確にここに含まれる米国特許明細書第５７８１２５１号は、光
を複数の方向に偏向させるメカニズムと、前記偏向光を受ける光パネルとを含む
カラー単一パネルプロジェクタに関する。前記変更メカニズムは、不均一な厚さ
を有する透明光学媒体を含み、このメカニズムにおいて、光ビームは、前記媒体
の中心開口部を通って入射し、前記媒体の側部に沿った領域において出射する。
【００１４】 参照によって明確にここに含まれる米国特許明細書第５４９００１３号は、非
点収差及びコマ収差を含む、傾けられたプレートの光学収差に関する補償プレー
トに関する。
【００１５】 参照によって明確にここに含まれる米国特許明細書第５２２７９１０号は、回
転プリズムを含むレーザビームスキャナに関し、この回転プリズムは、前記レー
ザビームを受け、球面レンズに向かって偏向させ、この球面レンズは、前記レー
ザビームを受け、収束させる。次に、球面反射器は、前記収束レーザビームを、
走査ラインに沿ったレーザ走査点に再び向け、収束させる。前記レーザビームス
キャナは、１つ以上のプリズムを含んでもよく、個々のプリズムを、単一面又は
多面プリズムとしてもよい。このシステムを、横断走査エラーを除去するように
設計し、数学的に完全な走査ラインを発生するようにする。
【００１６】 参照によって明確にここに含まれる米国特許明細書第５１６６８２０号は、光
ビームを第１走査方向に案内する第１走査ユニットと、前記光ビームを第２走査
方向に案内する偏向プリズムを含む第２走査ユニットと、対物レンズとを有する
光走査システムに関する。前記第２走査ユニットは、前記第１走査ユニットと共
通の光軸を有し、光軸と平行の光学的方向において移動可能であり、又は、前記
光軸の周囲を回転可能であり、したがって、前記第２操作ユニットに入射する光
ビームを、前記第２走査ユニットを出射するときにどの方向にも偏向させること
ができる。
【００１７】 欧州特許出願公開明細書第０２４８２０４号は、標準カラーフィルタか、カラ
ー成分をランダムに選択する回折グリッドのいずれかを用い、単一ＣＣＤ画像セ
ンサアレイにフルカラーを処理させることができる、カラーフィルタホイールベ
ース光学走査システムに関する。光は、光の狭いバンドにコリメートされる。
【００１８】 米国特許明細書第５４７９１８７号は、比較的狭い光ビームを走査するのに好
適な、単純な平坦鏡小面を有するホイールを用いる光学走査システムに関する。
照明の入射角は、パネルの高さに渡って変化する。
【００１９】 欧州特許出願公開明細書第０７４９２４６号は、カラー照明成分の照明パルス
をパネル（この場合において、ディジタルミラーディスプレイ）全体にわたって
与えるカラーホイール装置を有するシステムに関する。前記照明は、前記パネル
全体にわたって、カラー成分間で、多かれ少なかれ瞬時に切り替わる。パネルア
ドレッシングをきわめて速くし、アーティファクトなしでこれを可能にしなけれ
ばならない。カラー照明切り替え及びパネルアドレッシングの双方は無限に速く
はないため、いくらかの空白が、カラー成分過渡現象間に与えられる。米国特許
明細書第５６４８０６３号を参照されたい。
【００２０】 コダ他に対する液晶光弁カラープロジェクタに関する米国特許明細書第４６５
０２９６号と、ブレハ ジュニアに対する液晶光弁に関する米国特許明細書第４
３４３５３５号と、ヤコブセン他に対する高輝度フルカラー画像光弁投影システ
ムに関する米国特許明細書第４１２７３２２号と、ホング他に対する高輝度フル
カラービデオ投影システム用光学ブロックに関する米国特許明細書第４１９１４
５６号と、スプラグー他に対するカラー画像投影方法及び装置に関する米国特許
明細書第５２６４８８０号と、コーエン他に対する単一パネルディスプレイのバ
ースト駆動に関する米国特許明細書第５６４４３５７号と、バーフルスト他に対
する表示装置に関する米国特許明細書第５６８４５０４号とを含むいくつかの米
国特許明細書においても投影システムが記載されており、これらの各々は参照に
よってここに含まれる。
【００２１】 前記既知の光学スキャナの欠点は、走査非線形性が、前記光学スキャナにおい
て３つのカラーすべてを、単一プリズムを使用して走査することによって導入さ
れることである。
【００２２】 本発明の目的は、光学スキャナにおける走査非線形性を低減することである。
【００２３】 この目的は、請求項１に規定したような本発明による光学スキャナによって達
成される。
【００２４】 本発明の他の有利な実施形態を、従属請求項において規定した。
【００２５】 本発明は、さらに走査光学素子に関する。
【００２６】 前記既知の走査光学素子の欠点は、走査非線形性が、前記走査光学素子におい
て３つのカラーすべてを、単一プリズムを使用して走査することによって導入さ
れることである。
【００２７】 本発明の他の目的は、光学素子における走査非線形性を低減することである。
この目的は、請求項１０に規定したような本発明による光学素子によって達成さ
れる。
【００２８】 本発明は、さらにスキャナシステムに関する。
【００２９】 前記既知のスキャナシステムの欠点は、走査非線形性が、前記走査スキャナシ
ステムにおいて３つのカラーすべてを、単一プリズムを使用して走査することに
よって導入されることである。
【００３０】 本発明の他の目的は、スキャナシステムにおける走査非線形性を低減すること
である。
【００３１】 この目的は、請求項１５に規定したような本発明によるスキャナシステムによ
って達成される。
【００３２】 本発明によれば、単一パネルスクロールラスタ表示システムにおいて単一プリ
ズムを使用して３つのカラー（ＲＧＢ）すべてを走査することによって生じる走
査非線形性は、静止円柱状レンズを用い、前記入力パターンのすべての光線ハイ
トに関して正確な走査機能を達成するように、走査素子を通過する静止カラース
トライプパターンをプレフォーカス及びポストフォーカスすることによって、減
少及び／又は補償される。このようにして、前記走査プリズムに入射するカラー
ストライプパターンの外側光線は、前記カラーストライプパターンの中心光線と
同じスクロール機能を受け、広い入力間隙に渡って走査品質は保持される。
【００３３】 本発明によれば、プレフォーカス及びポストフォーカスレンズを、一般的に正
のレンズ（実フォーカス、例えば、平面−凸面又は凸面−凸面レンズ）とする。
さらに、これらのレンズを、代表的に円柱状とし、すなわち、球面レンズによっ
て結果として生じる点焦点と相違して線焦点を有するとする。加えて、前記プレ
フォーカス及びポストフォーカスレンズを、代表的に対称的とする。しかしなが
ら、アポクロマティック（又は他の複合）レンズ構造、バイナリ又はフレネル光
学的構造（できれば、動作する特定のカラーバンドに最適化された）のような種
々の既知の光学システムを用いてもよいことに注意すべきである。反射又は回折
光学素子を、前記プレ及び／又はポストフォーカス構造に用いてもよい。
【００３４】 本発明によれば、前記走査素子は、好適には、光パワーも有し、この光パワー
は、前記プレフォーカス及びポストフォーカスレンズと協働し、前記走査機能を
補償する。しかしながら、この場合において、前記走査素子は、正（実フォーカ
ス）又は負（虚フォーカス）のレンズを有してもよい。前記走査素子は、同時に
動く２つ以上の光学素子を含んでもよく、これらの光学素子を結合してもよく、
例えば、回転プリズムの表面としてもよく、分離してもよい。前記走査素子は、
静止レンズ又は光学素子を適宜含んでもよい。前記プレフォーカス及びポストフ
ォーカスレンズのように、前記走査素子レンズを、代表的に円柱状とし、すなわ
ち、球面レンズによって結果として生じる点焦点と相違して線焦点を有するとし
、適切な所望の光学的機能を保持する。アポクロマティック（又は他の複合）レ
ンズ構造、反射、回折、バイナリ又はフレネル光学的構造のような既知の光学シ
ステムを用いてもよい。
【００３５】 光学的損失及び内部反射を低減するために、光学表面を、好適には、既知の方
法においてコーティング又はマルチコーティングする。
【００３６】 以下に考察するように、円柱状光学システムは、光線をある軸に沿って向ける
ことができ、球面光学システムは、光線を２つの直交する軸に沿って向けること
ができる。前記スクロール機能は一次元変換であるため、移動スクロール光学素
子それ自体は、代表的に円柱状光学システムを与え、入射光線が前記スクロール
機能にしたがって変換されるようにする。しかしながら、本発明は、入力画像（
又は画像列）を時間変化する出力画像（又は画像列）に変える種々の光学機能を
有する走査（又は時間変化）光学素子も含むことに注意すべきである。また、前
記時間変化特徴は、簡単又は真のスクロール機能をもたらす必要はなく、したが
って、前記走査光学素子の表面外形における制御、又は、前記走査光学素子の位
置における制御によって、入力と出力との間の任意の時間変化画像変化を用いて
もよいことも認識される。
【００３７】 本発明によるシステムは、したがって、例えば、入力平行ビームの組に関する
テレセントリック走査機能を与える、補償されたスクロール走査機能を与える光
学構造を含む。これを、プレフォーカス及びポストフォーカス光学素子と、これ
らの間の、前記ポストフォーカス光学素子の出力部において補償スクロール走査
機能を発生することに適合した走査サブシステムとを用いることによって行う。
【００３８】 本システムは、前記出力が前記入力のスクロール画像を表すイメージシステム
とみなされ、したがって、イメージサイズ、光学アレイパターンの保存と、不連
続を含む走査サイクル中にシステムを通して伝えられた他の光学情報の保存とに
よってゾーンエッジをはっきりと規定することができる。これは、入出力の間の
光線がほぼ特に不連続に近く実質的に乱され、その結果、様々な画像情報が実質
的に失われることを意味する、非イメージである先行技術による代表的なスクロ
ール走査システムと対照的である。
【００３９】 好適実施形態によれば、本発明は、２つ（又は３つ以上）の移動円柱状レンズ
の同期化した組（例えば、同期化した動きを有する回転プリズムの反対の曲がっ
た表面又は物理的に分離した光学素子）と、共に照明のスリットの組の適切なイ
メージスクロール走査を可能にする関連するプレフォーカス及びポストフォーカ
ス光学素子とを用いる。前記スクロール走査機能が補償されるため、このシステ
ムは、無補償の設計より広いスリットの組で使用可能である。これは、先行技術
のシステムと比較して、例えば、より多くのスリットを与えることを可能にし、
アーティファクトを減らし、表示コントラストを増す。
【００４０】 本発明によれば、前記出力スクロール走査機能をテレセントリックとしてもよ
く、すなわち、前記表示パネルにおいて与えられる照明角を、前記パネルに渡っ
て、広い角度間隙に渡って一様、例えば約５０°とし、前記照明の広い間隙全体
は、前記パネルエッジを経てスクロールするとき、別個の部分に正確に分離する
。このようにして、本発明は、完全なイメージスクロールを与える。テレセント
リックに走査する能力は、液晶表示装置のような光学遅延ベース表示システムに
おいて特に重要である。前記テレセントリック照明は、結果として、前記表示装
置の高い光効率と、高いコントラストの維持と、投影された画像における収差の
減少とを生じる。
【００４１】 照明の広いスリット又はバンドは、（アクティブマトリックスアドレス液晶パ
ネルのような）比較的高速に切り替わり、遅く減衰するカラー連続パネルを照明
するのに特に好適であり、サイクル時間の大部分を照明に利用可能にし、より大
きい画素データ帯域幅を効果的に利用できるようにする。本発明のこのシステム
は、既知のシステムより少ない収差でより広い間隙角度を有する比較的広いスリ
ットをスクロールする能力の利点を与える。これは、比較できる間隙に対する前
記走査システムの物理的サイズの減少を可能にする。代表的に、このようなより
小さい走査システムは、費用においてより低い。
【００４２】 本発明は、原理において、周期的な方法において、すなわち、あるエッジでス
クロールオフした部分が他のエッジから入ってくるように、どんなフルサイズの
入力光パターンもスクロールすることができる。カラー連続投影パネルの重要な
用途において、前記入力光パターンは、３つ（又は４つ）のカラーバンド、赤、
緑、青（又は、輝度をさらに改善するために、赤、緑、青及び白）から成る。個
々のカラーバンド（及び、パネル上の対応するアドレッシング前部）の幅を同じ
にしてもよいが、実際には、最高のカラーバランスに関して特別に選択すること
ができる。
【００４３】 規定された画像面を与え、前記画像を保存しようとする用途において、前記光
学システムは焦点距離を有することが理解される。対照的に、平行光が前記シス
テムに入射する用途において、本発明による簡単なスクロール走査システムによ
る場合であるように、画像面は規定されず、一般的に平行走査光が前記システム
から出射する。したがって、前記走査システムの光学素子は、前記システムの他
の部分における光学的作用と相互作用してもよく、これらに関して補償してもよ
いことが理解され、したがって、このような相互作用及び補償は、単独で、前記
走査システムに関してここに説明したイメージ機能と等価である効果を発生する
ことが理解される。
【００４４】 好適な構成において、置き換え可能な光学素子を中心におき、補償光学素子で
取り囲むが、これは必要ない。したがって、移動プリフォーカス及びポストフォ
ーカス素子（例えば、外部素子）と、静止”走査”光学素子（例えば、内部素子
）を有する実施形態は、本発明の範囲内に含まれることが理解される。既知の光
学原理は、この例において、前記走査システムに関する必要な補償機能及び所望
の補償素子の構成を規定することに適合する。
【００４５】 前記走査光学素子を、好適には、簡単な屈折レンズの形態におけるものとする
が、このような走査光学素子を、反射素子及び／又は屈折素子の複合組として与
えてもよい。反射素子は、例えば、透明材料製でない光学システムに関して、又
は、前記材料の屈折特性を制御するのが困難な場合、特に有利である。
【００４６】 前記走査素子は、多数の形式のいずれをもとることができる。例えば、回転プ
リズム、周辺に（半径方向又は接線方向を向いた）光学パターンを有するディス
ク、表面上に（シャフトに対して平行又は垂直に）光学パターンを有するドラム
、ベルト又はチェーン上の光学素子の組、直線的に移動可能な光学素子（のこぎ
り歯運動リセットを有する）、又は、適応型又は流体光学素子システムである。
前記走査機能を、光学機能において少なくとも１つの非静止不連続を有する光学
素子を与えることによって実現する。前記不連続の反対側において、前記光線は
異なった位置に再び向けられ、スクロール回転に対応する。他の、前記光学素子
の連続した機能領域において、表面の位置の増加の変化は、光学効果における連
続した変化に対応する。好適実施形態において、前記光学素子は、連続する光学
機能領域によって分離された一連の不連続を具える。
【００４７】 したがって、本発明は、理想的な走査機能を有し、広い間隙に関して良好に補
償され、広い領域にわたって平行光バンドの組をスクロールすることに関する補
償に補償イメージ光学素子の組を用いるスクロールスキャナを含む。この場合に
おいて、広い間隙を、例えば、前記走査システムの所望の精度（又は、収差に関
する許容誤差）に関して、ｓｉｎ（ｘ）／ｘが１から実際的に逸脱する場合とみ
なしてもよく、ここでｘを前記スキャナの中心光軸に対する最も遠いバンド間の
角度とする。いくつかのシステムは、広い間隙入力に対する異なった感度を有し
てもよく、これらのシステムは、もちろん、いくらか異なった許容できる間隙を
与える。例えば、本発明によるシステムは、前記スキャナの中心光軸に対して５
０°を超える合計角度である光学間隙を与えてもよい。言い換えると、本発明に
よるスクロール走査システムは、１／ｆ≒１の入力間隙を許可する。従来の補償
されていないスクロールスキャンシステムは、約４０°未満の合計角度の入力間
隙を有する。このようにして、本発明は、図９に関して後述するように、六角形
回転プリズムの不連続間の全幅に近くを使用してもよい。
【００４８】 本発明は、回転ディスク及びドラムを含み、前記スクロール機能を与えるユニ
ークな走査光学素子の組も与える。本発明によれば、光学的不連続を、一般的に
、ディスク又はドラムいずれかの形式の光学素子において、回転の軸に関して軸
方向又は半径方向に向けて与えてもよい。以前の回転プリズムを用いたスクロー
ル光学素子は、一般的に、ドラム光学素子における軸方向を向いた不連続と類似
する。したがって、本発明のこの態様は、その周辺について変化する光学機能を
有する回転光学素子を与える。好適実施形態において、回転軸についてのどのよ
うな角度方向においても、表面形状は、渦巻き（ディスク光学素子に関して）又
はらせん（ドラム光学素子に関して）光学的不連続を有する円柱状光学素子に近
似する。代わりに、前記回転光学素子は、各々が半径方向を向いた光学的不連続
によって分離されたほぼ半径方向を向いた円柱状光学セグメントを有するディス
クか、各々が軸方向を向いた光学的不連続によって分離された軸方向を向いた円
柱状光学セグメントを有するドラムを含んでもよい。
【００４９】 本発明の他の態様によれば、前記走査光学素子は、一次走査光学素子及び二次
伝達光学素子を具え、前記二次伝達光学素子は、前記光学システムに関する内部
テレセントリック性を与える。前記伝達光学素子は、直列の１つ以上の光学素子
を具えてもよく、これらの光学素子は、必要に応じて、前記走査光学素子と同期
して動いてもよい。
【００５０】 一般的に、回転光学素子スキャナ設計において、ディスク／ドラム及びビーム
サイズ間の比率が大きくなることは、画像エラーがより小さくなることを意味す
る。前記システムの小型化と費用とによるトレードオフが存在する。前記エラー
のいくつかを、光学的に補償することができる。例えば、軸方向を向いたレンズ
素子を有するドラムベース光学素子において、前記光学機能を、前記プレフォー
カスレンズ及びポストフォーカスレンズと、ドラムレンズとを変更することによ
って補償することができる。
【００５１】 一般的に、本発明によるレンズのどれも、区分的部分によるフレネルデザイン
によって置き換えてもよい。
【００５２】 したがって、本発明の目的は、大きい幅及び／又は広い角度のビーム許容性と
高い精度とを有するイメージスクロール光学スキャナを提供することである。
【００５３】 本発明の他の目的は、入力のイメージを走査光学素子を経て出力に与えるスク
ロール光学走査システムを提供することである。
【００５４】 本発明の他の目的は、イメージ損傷を補償する補償光学素子の組を含む、固有
のイメージ損傷を補償する走査光学サブシステムを提供し、好適なイメージ性能
を有する補償走査光学システムを提供することである。
【００５５】 本発明のこれら及び他の目的は、添付した図面と関連して行った以下の記述と
添付した請求項からより完全に明らかになるだろう。
【００５６】 本発明のよりよい理解に関して、図面を参照し、これらの図面を、詳細な明細
と関連して取るべきである。
【００５７】 本発明を、ここで、図面によって説明し、これらの図面において、対応する参
照符は、対応する構造を示す。
【００５８】 例１ 図１に示す本発明による第１実施形態は、静止円柱状レンズ１２を使用し、静
止カラーストライプパターン１１を走査素子１０にプレフォーカスする。これは
、すべての入力光線ハイトに関して正確な走査機能を達成することを可能にし、
ハイト差は、実際の走査素子１０に関する位相プレ補償に変化する。
【００５９】 図１は、走査素子１０それ自身が反対方向に動く負の円柱状レンズの２つのア
レイ１４、１５から成る実施形態を示す。静止正プレフォーカスレンズ１２及び
ポストフォーカスレンズ１３と、移動負レンズ１４、１５は、すべて、入力及び
出力間の距離Ｌとほぼ等しい焦点距離を有する。すべてが個々の入力及び出力面
にきわめて近い理想的なレンズに関して、前記焦点距離は距離Ｌに等しいであろ
う。しかしながら、実際において、レンズは完全でなく、互いに分離させなけれ
ばならず、理想より少なく動くかもしれず、最適の焦点距離はこれから少し逸れ
るかもしれない。
【００６０】 移動アレイレンズ１４、１５は一緒に接合され、入力ビーム間隙１６及び出力
ビーム間隙１７に等しいサイズを有する。図２Ａ、２Ｂ及び２Ｃは、３つの異な
った時点における走査機能を示す。図２Ａは、４つのレンズ素子１２、１３、１
４、１５のすべてが完全に整列された状況を示し、プレフォーカスレンズ１２及
びポストフォーカスレンズ１３の正のレンズ動作は、等しいが反対の強度の対応
するアレイレンズ１４、１５によって簡単にキャンセルされる。図２Ｂ及び２Ｃ
は、アレイ１４、１５の等しいが反対のシフトに関する前記走査機能を示す。同
期線形アレイ運動及び理想的レンズに関して、出力光パターンは、上述した理想
走査変化に従う。
【００６１】 図２Ｄは、前記入力ビームの有限開口角（発散）の影響を示す。前記入力ビー
ムの外側エッジに対応するいくつかの光線は、非常に発散している角度で出力さ
れ、有効に失われる。
【００６２】 例２ 図３は、走査素子２０それ自身が同じ方向において動く正の円柱状レンズの２
つのアレイ２２、２３から成る、本発明の第２実施形態を示す。再び、静止プレ
フォーカスレンズ２２と、ポストフォーカスレンズ２３と、移動レンズの２つの
アレイ２４、２５は、すべて、入力及び出力間の距離Ｌにほぼ等しい焦点距離を
有し、アレイレンズ２２、２３は、前記入力及び出力ビーム間隙と等しいサイズ
を有する。このメカニズムは、図１に関して説明したメカニズムと同様であるが
、ここでは前記入力光パターンが有効に転倒して出力される。
【００６３】 図４Ａ、４Ｂ及び４Ｃは、３つの異なった時点における走査機能を示す。図４
Ａは、４つのレンズ素子２２、２３、２４、２５のすべてが完全に整列された状
況を示す。図４Ｂ及び４Ｃは、アレイ２４、２５の等しいが反対のシフトに関す
る前記走査機能を示す。図４Ｄは、前記入力ビームの有限開口角（発散）の影響
を示す。前記入力ビームの外側エッジに対応するいくつかの光線は、非常に発散
している角度で出力され、有効に失われる。これは、前記入力アレイを前記出力
アレイにおいて映すシステムにおいて真のテレセントリックリレー素子がない結
果である。種々のシステム寸法及び他のパラメータに応じて、これは許容される
かもしれないし、されないかもしれない。
【００６４】 図５は、本発明の第３実施形態を示し、図３に関して上述したような正の円柱
状レンズアレイを有するシステムに関して、内部リレーレンズアレイ２６を加え
ることができ、このリレーレンズアレイは、前記入力ビームの外側エッジの喪失
の問題を除去する。追加された中心アレイ２６は、前記システムにおける他のレ
ンズ２２、２３、２４、２５の半分の速度で移動し、半分のレンズサイズを有し
、１／４の焦点距離を有する。図６に示すように、同期線形アレイ運動及び理想
レンズに関して、前記出力光パターンは、ここでは、入力及び出力距離における
完全な入力及び出力間隙（アレイレンズサイズ）に対応する円錐までのテレセン
トリックビーム開口角に関して、前記入力光線角と完全に無関係である。
【００６５】 例１、２及び３において上述したスキャナ伝達機能が原則として理想的である
としても、線形レンズアレイ運動は、容易に連続スクロールシステムに適さない
。前記用途の細部に応じて、前記線形運動を、急速なジャーク−後退を有するの
こぎり歯運動か、前記線形運動を連続して行うベルト／チェーンのようなメカニ
ズムによって置き換えることができる。
【００６６】 例４ 図７Ａ、７Ｂは、各々、ディスク３０における半径方向を向いた円柱状レンズ
構造３１と、ディスク３２における接線方向を向いた円柱状レンズ構造３３とを
示す。前記ビーム間隙を、太線長方形３４によって示す。ディスク実施形態にお
いて、一対（又は、第３実施形態の場合において３つ）のディスクを、適切に間
隔を空けて設け、前記走査光学機能を与えてもよい。平行移動正レンズアレイを
、例えば、前記入力及び出力間隙間に配置された１本の回転シャフトに取り付け
ることができる。
【００６７】 したがって、これらのディスク光学素子３０、３１は、図１、３及び５におい
て示した線形移動光学素子１４、１５、２４、２５、２６に置き換わり、類似し
た個々の光学機能を与えることができる。
【００６８】 図７Ｂは、図１、３又は５の移動アレイを、図８Ａのワイヤフレームモデルに
おいて詳細に示すように、ディスク３２において渦巻き状になる単一円柱状レン
ズ３３と交換したインプレメンテーションを示す。ディスク３２の１周期は、１
レンズ素子に渡るシフトにより、例１、２又は３の対応する線形アレイのシフト
に対応する。渦巻き傾き３５によって導入されるイメージエラーは、ビーム間隙
３４のわずかな横のシフトによって用意に補償され、これは、前記渦巻きの湾曲
から小さいイメージエラーをなくす。
【００６９】 本発明によれば、平行移動正レンズアレイを単一シャフトに取り付けることが
できるが、ここでは、逆移動負レンズアレイを単一シャフトに、反対に（負の）
渦巻くレンズを使用することによって、又は、単に２つの同一ディスクを背中合
わせに取り付けることによって取り付けることもできる。半分速度、半分サイズ
の中心レンズ素子２６を、同じシャフトに、図８Ｂのワイヤフレームモデルにお
いて示すような半分ピッチの渦巻きを使用することによって取り付けることもで
きる。
【００７０】 例５ 図７Ｃは、ドラム４０の円柱状表面に取り付けた円柱状レンズ４１を示す。円
柱状レンズ４１を、ドラム４０のシャフトと平行にする。小さいイメージエラー
が、レンズ４１の傾き及び円形運動によって導入される。
【００７１】 図７Ｄは、前記アレイを、ドラム４２の周囲にらせん状に巻きつく単一円柱状
レンズ４３に置き換えたドラムを示す。これは、図７Ｂといくぶん同様である。
２つの平行移動正レンズ４３を、同じドラム４２の一部とすることができる。前
記ビーム間隙を、再び太線の長方形４４によって示す。
【００７２】 負のレンズを有するドラム４０、４２の場合において、光は、ドラム４０、４
２を、直径と交差して２回通過し、したがって、単一回転構造のみを必要とする
。これを、図９において、固体回転構造４５によって示す。この実施形態を、凹
面を有する回転プリズムとして理解することもできる。本発明の好適実施形態に
よれば、前記走査光学素子を、プレフォーカス及びポストフォーカス光学素子で
取り囲む。
【００７３】 例２及び３に記載の実施形態のように平行移動光学素子が必要な場合、前記ビ
ームを、空洞のドラムにおいて内部的に、前記ドラムの軸と平行に（同期運動を
有する適切な構成の他の光学素子に対して）、又は、前記ドラムの他の面を通っ
て向け直させてもよい。この再方向付け素子を、例えば、静止ミラー又はプリズ
ムとしてもよい。
【００７４】 同様に、例３の第３正レンズ２６を、例えば前記ドラムの中心における光学経
路において適切に配置された正確な曲率の静止した円柱状に湾曲するミラー又は
レンズによって与えてもよい。
【００７５】 ドラム様円錐の中心軸から離れた光軸を有する、わずかな収差を有する円柱状
レンズの円錐状配置を与えることもできる。
【００７６】 したがって、これらのドラム光学素子は、図１、３及び５において示す線形移
動光学素子に置き換わり、同じ個々の光学機能を与えることができる。
【００７７】 上記詳細な記載は、種々の実施形態に用いたときの本発明の基本的な新規の特
徴を示し、説明し、指摘しているが、示したシステム及び方法の形態及び細部に
おける種々の省略、代替及び変更を、当業者によって、本発明の精神から逸脱す
ることなく行えることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態の側面図である。
【図２】 Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、第１実施形態の３つの異なったスクロール状態
と、受け入れ角度の効果とを各々示す。
【図３】 本発明の第２実施形態の側面図である。
【図４】 Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、第２実施形態の３つの異なったスクロール状態
と、受け入れ角度の効果とを各々示す。
【図５】 本発明の第３実施形態の側面図である。
【図６】 第３実施形態の受け入れ角度の効果を示す。
【図７】 Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは、ディスクにおける半径方向を向いた円柱状レン
ズ構造と、ディスクにおける接線方向を向いた円柱状レンズ構造と、ドラムにお
ける軸方向を向いた円柱状レンズ構造と、ドラムの軸に対して垂直方向を向いた
レンズ構造とを各々示す。
【図８】 Ａ及びＢは、ディスクにおいて接線方向を向いた、単一（図７Ｂ参照
）レンズ及び半分サイズの円柱状レンズのワイヤフレームモデルを各々示す。
【図９】 凹面を有する回転プリズムを有する本発明による第４実施形態を示す
。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/13 ５０５ Ｇ０２Ｆ 1/1335 1/1335 1/13357 1/13357 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｄ Ｇ０３Ｂ 21/00 21/14 Ｄ 21/14 Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｖ Ｆターム(参考） 2H045 AF02 AF04 AF12 BA26 DA31 2H087 KA00 KA06 KA19 LA21 RA07 RA26 2H088 EA12 HA12 HA23 HA24 HA28 MA02 MA03 2H091 FA05Z FA41Z LA17 LA18

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 広い間隙に渡るイメージ転送において実質的な収差を受ける走査
    機能を有する走査光学素子サブシステムを有する光学スキャナにおいて、補償光
    学素子を設け、前記走査光学素子サブシステムにおける画像転送における収差を
    補償したことを特徴とする光学スキャナ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の光学スキャナにおいて、前記補償光学素子が、
    走査すべき光パターンを前記走査光学素子サブシステムに伝達するプレフォーカ
    ス光学素子と、走査された光パターンを前記光学素子サブシステムから受けるポ
    ストフォーカス光学素子とを具えることを特徴とする光学スキャナ。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の光学スキャナにおいて、前記走査光学素子サブ
    システムが、連続する光学機能によって分離された少なくとも２つの不連続を有
    する入力光学素子を具え、該光学スキャナが、前記２つの不連続の分離距離程度
    のイメージ入力間隙を有することを特徴とする光学スキャナ。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載の光学スキャナにおいて、前記走査機能をスクロ
    ール走査機能としたことを特徴とする光学スキャナ。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載の光学スキャナにおいて、前記補償光学素子及び
    走査光学素子サブシステムが一緒に、前記入力パターンを出力パターンに、式、 ｘ０（ｔ）／Ｘ＝（ｔ／Ｔ＋ｘｉ／Ｘ）ｍｏｄｕｌｏ １ にしたがって正確にスクロールし、Ｘを入力及び出力ビームの合計ハイトとし、
    ｘｉを入力ビームの光線ハイトとし、ｘ０を時間の関数としての出力ビームにお
    ける対応する光線ハイトとし、Ｔをフレーム周期とし、ｔを時間としたことを特
    徴とする光学スキャナ。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載の光学スキャナにおいて、前記補償光学素子を、
    前記走査光学素子サブシステムにおける入力パターンをプレフォーカスし、前記
    走査光学素子サブシステムからの出力光学パターンをポストフォーカスし、走査
    された像の転送を達成するように配置したことを特徴とする光学スキャナ。
  7. 【請求項７】 請求項１に記載の光学スキャナにおいて、前記走査光学素子サブ
    システムが、円柱状レンズの線形移動アレイを具えることを特徴とする光学スキ
    ャナ。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の光学スキャナにおいて、前記走査光学素子サブ
    システムが、準円柱状レンズの回転可能アレイを具えることを特徴とする光学ス
    キャナ。
  9. 【請求項９】 請求項１に記載の光学スキャナにおいて、前記補償光学素子をほ
    ぼ円柱状にしたことを特徴とする光学スキャナ。
  10. 【請求項１０】 （ａ）回転の軸と、 （ｂ）前記回転軸についての回転に関して配置され、光学機能を有する表面と
    を具え、前記光学機能が、どの角度方向においても実際的に連続する第１誘導を
    有する部分を有し、前記軸についての回転角に関して位置において増加的に変化
    することを特徴とする走査光学素子。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の走査光学素子において、前記表面を前記軸
    に対して垂直に配置し、前記光学機能が、前記軸についての回転角に関して渦巻
    き状パターンにおいて変化することを特徴とする走査光学素子。
  12. 【請求項１２】 請求項１０に記載の走査光学素子において、前記表面を前記軸
    について同心円に配置し、前記光学機能が、前記軸についての回転角に関してら
    せん状パターンにおいて変化することを特徴とする走査光学素子。
  13. 【請求項１３】 請求項１０に記載の走査光学素子において、該走査光学素子が
    、前記回転軸についての回転に関して配置され、光学機能を有する第２表面をさ
    らに具え、前記光学機能が、どの角度方向においても実際的に連続する第１誘導
    を有する部分を有し、前記軸についての回転角に関して増加的に変化し、 前記第２表面が、前記表面と同期して回転することを特徴とする走査光学素子。
  14. 【請求項１４】 請求項１０に記載の走査光学素子において、該走査光学素子が
    、前記表面において、実際的に不連続の第１誘導を有し、前記軸についての回転
    角に関して位置において増加的に変化する光学不連続をさらに具えることを特徴
    とする走査光学素子。
  15. 【請求項１５】 （ａ）回転軸と、前記回転軸についての回転に関して配置され
    た表面と、前記回転軸について配置された円柱状光学表面と、前記回転軸のすぐ
    近くに配置された中空部分とを有する走査光学素子と、 （ｂ）前記中空部分において配置された静止転送光学素子とを具えることを特
    徴とする走査光学素子システム。
JP2000609830A 1999-03-31 2000-03-27 円柱状レンズを有する光スキャナ Pending JP2002541512A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/282,323 US6288815B1 (en) 1999-03-31 1999-03-31 Light scanner with cylindrical lenses
US09/282,323 1999-03-31
PCT/EP2000/002675 WO2000060397A2 (en) 1999-03-31 2000-03-27 Light scanner with cylindrical lenses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002541512A true JP2002541512A (ja) 2002-12-03

Family

ID=23080981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000609830A Pending JP2002541512A (ja) 1999-03-31 2000-03-27 円柱状レンズを有する光スキャナ

Country Status (8)

Country Link
US (2) US6288815B1 (ja)
EP (1) EP1105764B1 (ja)
JP (1) JP2002541512A (ja)
KR (1) KR20010034894A (ja)
DE (1) DE60003141T2 (ja)
ES (1) ES2200852T3 (ja)
TW (1) TWI227336B (ja)
WO (1) WO2000060397A2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7090359B2 (en) 2003-02-28 2006-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Scrolling unit, color illuminating system, and projection system using the scrolling unit
US7367677B2 (en) 2002-04-06 2008-05-06 Samsung Electronics Co., Ltd. High efficiency lighting system, scrolling unit and projection system employing the same
KR100945486B1 (ko) 2003-03-20 2010-03-09 삼성전자주식회사 공간 필터를 이용한 프로젝션 시스템
JP7451547B2 (ja) 2019-03-14 2024-03-18 オリバ フランス エス．アー．エス． 偏光分離装置、かかる装置を含む差動式干渉計及び微分干渉光学顕微鏡

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6449399B1 (en) * 1997-08-11 2002-09-10 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Illumination optical device and image reading device
US6288815B1 (en) * 1999-03-31 2001-09-11 Philips Electronics North America Corporation Light scanner with cylindrical lenses
JP4061857B2 (ja) * 2001-04-27 2008-03-19 株式会社日立製作所 光学ユニット及びそれを用いた映像表示装置
JP2003262808A (ja) * 2002-03-07 2003-09-19 Hitachi Ltd 光学ユニット及びそれを用いた映像表示装置
WO2003083573A1 (fr) 2002-03-28 2003-10-09 Sanyo Electric Co., Ltd. Visualisateur d'images de type projecteur et dispositif d'eclairage
JP2003307704A (ja) * 2002-04-17 2003-10-31 Hitachi Ltd 映像表示装置
US6950088B2 (en) * 2002-06-17 2005-09-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Synchronizing optical scan and electrical addressing of a single-panel, scrolling color LCD system
KR20040001593A (ko) * 2002-06-28 2004-01-07 삼성전자주식회사 실린더렌즈어레이 및 이를 채용한 프로젝션 시스템
KR20040018017A (ko) * 2002-08-24 2004-03-02 삼성전자주식회사 프로젝션 시스템
US7011414B2 (en) * 2002-09-04 2006-03-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Highly efficient projection system and color scrolling method therefor
KR20040021472A (ko) * 2002-09-04 2004-03-10 삼성전자주식회사 조명 광학계 및 이를 채용한 화상 표시장치
KR20040021473A (ko) * 2002-09-04 2004-03-10 삼성전자주식회사 고효율 프로젝션 시스템 및 칼라 스크롤링 방법
KR20040046265A (ko) 2002-11-26 2004-06-05 삼성전자주식회사 칼라 조명장치 및 이를 채용한 화상투사장치
DE60335499D1 (de) 2002-12-21 2011-02-03 Samsung Electronics Co Ltd Strahlenteiler und Farbvideoprojektor mit dem Strahlenteiler
US7066604B2 (en) * 2002-12-21 2006-06-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Light pipe, color illumination system adopting the light pipe, and projection system employing the color illumination system
US20040207924A1 (en) * 2003-01-10 2004-10-21 Xhp Microsystems, Inc. Prism color separation (PCS) system for display applications
KR20040068691A (ko) * 2003-01-27 2004-08-02 삼성전자주식회사 칼라 조명장치 및 이를 채용한 화상투사장치
KR20040079083A (ko) * 2003-03-06 2004-09-14 삼성전자주식회사 광 합성장치
US7287858B2 (en) * 2003-03-06 2007-10-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Color separating unit and projection type image display apparatus employing the same
NL1025769C2 (nl) * 2003-03-20 2006-01-17 Samsung Electronics Co Ltd Projectiesysteem.
JP3954979B2 (ja) * 2003-03-25 2007-08-08 三洋電機株式会社 投写型映像表示装置、投写型映像表示装置における光偏向装置および直視型映像表示装置
KR100936030B1 (ko) * 2003-03-26 2010-01-08 삼성전자주식회사 스크롤링 유닛 및 이를 채용한 프로젝션 시스템
JP2004295125A (ja) 2003-03-26 2004-10-21 Samsung Electronics Co Ltd スクロールユニット及びそれを採用したプロジェクションシステム
NL1025813C2 (nl) * 2003-03-27 2006-01-17 Samsung Electronics Co Ltd Projectiesysteem met schuifeenheid.
KR20040086029A (ko) * 2003-03-27 2004-10-08 삼성전자주식회사 고효율 프로젝션 시스템
KR20040086028A (ko) * 2003-03-27 2004-10-08 삼성전자주식회사 와이어 그리드 편광 빔 스플리터를 이용한 프로젝션 시스템
KR100936029B1 (ko) * 2003-03-28 2010-01-11 삼성전자주식회사 칼라 스크롤 가능한 프로젝션 시스템
KR20040086055A (ko) * 2003-03-28 2004-10-08 삼성전자주식회사 칼라 스크롤링 프로젝션 시스템
KR20040086077A (ko) * 2003-03-28 2004-10-08 삼성전자주식회사 컬러 스크롤 가능한 프로젝션 타입 화상 표시장치
NL1025825C2 (nl) * 2003-03-28 2006-03-20 Samsung Electronics Co Ltd Kleuren-verschuifbaar projectiesysteem.
NL1025731C2 (nl) * 2003-03-28 2006-01-10 Samsung Electronics Co Ltd Zeer efficient projectiesysteem.
KR20040086049A (ko) * 2003-03-28 2004-10-08 삼성전자주식회사 고효율 프로젝션 시스템
EP1480467A3 (en) * 2003-03-28 2011-09-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Video projector
NL1025827C2 (nl) * 2003-03-28 2006-03-14 Samsung Electronics Co Ltd Projectie-type beeldweergavesysteem geschikt voor het verschuiven van kleuren.
KR100619006B1 (ko) * 2003-03-28 2006-08-31 삼성전자주식회사 고효율 프로젝션 시스템
JP4082332B2 (ja) * 2003-04-11 2008-04-30 セイコーエプソン株式会社 表示装置およびプロジェクタ
KR100965877B1 (ko) * 2003-06-13 2010-06-24 삼성전자주식회사 고효율 프로젝션 시스템 및 칼라화상 형성방법
KR20050006415A (ko) * 2003-07-08 2005-01-17 삼성전자주식회사 조명유닛 및 이를 구비하는 투사형 화상표시장치
US6924923B2 (en) * 2003-07-11 2005-08-02 Boulder Nonlinear Systems, Inc. Nonmechanical wavelength-independent beam steerer
GB2405263B (en) * 2003-08-22 2006-07-12 Teraview Ltd Sample investigation system with sliding focussing elements
US7018047B2 (en) * 2004-01-27 2006-03-28 Belliveau Richard S Image projection lighting device with variable homogeneity
WO2005124426A1 (ja) * 2004-06-21 2005-12-29 Nidec Sankyo Corporation 光ビーム走査装置
WO2006020187A2 (en) * 2004-07-16 2006-02-23 The University Of North Carolina At Chapel Hill Methods, systems and computer program products for full spectrum projection
US7147332B2 (en) * 2004-07-21 2006-12-12 3M Innovative Properties Company Projection system with scrolling color illumination
JP4458352B2 (ja) * 2004-11-29 2010-04-28 京セラ株式会社 照明光学装置および投射型表示装置
US8675125B2 (en) * 2005-04-27 2014-03-18 Parellel Consulting Limited Liability Company Minimized-thickness angular scanner of electromagnetic radiation
JP4744973B2 (ja) * 2005-08-05 2011-08-10 株式会社トプコン 眼底カメラ
KR20070070930A (ko) * 2005-12-29 2007-07-04 삼성전기주식회사 레이저 프로젝션 디스플레이
WO2008103430A2 (en) * 2007-02-22 2008-08-28 The University Of North Carolina At Chapel Hill Methods and systems for multiforce high throughput screening
US7729029B2 (en) * 2007-05-01 2010-06-01 Reliant Technologies, Inc. Optical scan engine using rotating mirror sectors
ES2823456T3 (es) 2009-06-25 2021-05-07 Univ North Carolina Chapel Hill Método y sistema para utilizar postes unidos a una superficie accionados para evaluar la reología de fluidos biológicos
US8358457B2 (en) * 2009-08-10 2013-01-22 Honeybee Robotics, Ltd. Miniature rotating transmissive optical drum scanner
US20110187878A1 (en) 2010-02-02 2011-08-04 Primesense Ltd. Synchronization of projected illumination with rolling shutter of image sensor
US9952149B2 (en) 2012-11-30 2018-04-24 The University Of North Carolina At Chapel Hill Methods, systems, and computer readable media for determining physical properties of a specimen in a portable point of care diagnostic device
DE102013108066A1 (de) * 2013-07-29 2015-01-29 Limo Patentverwaltung Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Ablenkung eines Lichtstrahls
US10447424B2 (en) 2018-01-18 2019-10-15 Apple Inc. Spatial multiplexing scheme
US10877285B2 (en) 2018-03-28 2020-12-29 Apple Inc. Wavelength-based spatial multiplexing scheme
US11493606B1 (en) 2018-09-12 2022-11-08 Apple Inc. Multi-beam scanning system
CN114114675B (zh) * 2020-08-27 2024-02-06 成都理想境界科技有限公司 一种拼接式扫描投影装置及方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4127322A (en) 1975-12-05 1978-11-28 Hughes Aircraft Company High brightness full color image light valve projection system
US4191456A (en) 1979-03-08 1980-03-04 Hughes Aircraft Company Optical block for high brightness full color video projection system
US4343535A (en) 1979-12-14 1982-08-10 Hughes Aircraft Company Liquid crystal light valve
JPS61116310A (ja) 1984-11-12 1986-06-03 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 変倍装置
DE3614888A1 (de) 1986-05-02 1987-11-05 Hell Rudolf Dr Ing Gmbh Optische anordnung zur zeilenweisen beleuchtung von abtastvorlagen
US5166820A (en) 1990-03-13 1992-11-24 Citizen Watch Co., Ltd. Light beam scanning apparatus
US5416514A (en) 1990-12-27 1995-05-16 North American Philips Corporation Single panel color projection video display having control circuitry for synchronizing the color illumination system with reading/writing of the light valve
DE69125125T2 (de) 1990-12-27 1997-08-21 Philips Electronics Nv Farbbildanzeigevorrichtung und Schaltung zur Ansteuerung vom Lichtventil einer solcher Vorrichtung
US5410370A (en) 1990-12-27 1995-04-25 North American Philips Corporation Single panel color projection video display improved scanning
US5548347A (en) 1990-12-27 1996-08-20 Philips Electronics North America Corporation Single panel color projection video display having improved scanning
US5264880A (en) 1991-12-30 1993-11-23 Xerox Corporation Method and apparatus for projecting a color image
US5227910A (en) 1992-03-27 1993-07-13 Khattak Anwar S High resolution laser beam scanner and method for operation thereof
JPH05313091A (ja) 1992-05-07 1993-11-26 Sharp Corp ホログラムスキャナ
EP0602732A3 (en) 1992-12-17 1995-09-27 Philips Electronics Nv Optical system with astigmatism compensation.
JP3269159B2 (ja) * 1993-02-05 2002-03-25 日立工機株式会社 レーザ走査装置及び走査レンズ
US5428467A (en) 1993-05-20 1995-06-27 Hughes Jvc Tech Corp Transmissive polygonal optical scanning of illumination for light valve video projector
US5398082A (en) 1993-05-20 1995-03-14 Hughes-Jvc Technology Corporation Scanned illumination for light valve video projectors
US5392157A (en) 1993-08-18 1995-02-21 Trw Inc. Line-of-sight steering system for high power laser beams and method using same
US5450219A (en) * 1993-11-17 1995-09-12 Hughes Aircraft Company Raster following telecentric illumination scanning system for enhancing light throughout in light valve projection systems
US5479187A (en) 1994-02-23 1995-12-26 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Vertically scanned narrow light beam source for LCD display
US5642129A (en) 1994-03-23 1997-06-24 Kopin Corporation Color sequential display panels
DE69516248T2 (de) 1994-06-23 2000-10-12 Koninkl Philips Electronics Nv Anzeigevorrichtung
US5644357A (en) 1994-12-15 1997-07-01 Philips Electronics North America Corporation Burst driving of single-panel display
FR2731124B1 (fr) 1995-02-27 1997-04-04 Thomson Consumer Electronics Systeme de projection couleur monovalve
US5777694A (en) 1995-06-13 1998-07-07 Texas Instruments Incorporated Color wheel with plastic film filters
JPH0980330A (ja) * 1995-09-07 1997-03-28 Minolta Co Ltd マルチビーム走査光学系
US5658063A (en) 1995-11-02 1997-08-19 Texas Instruments Incorporated Monitorless video projection system
US5781251A (en) 1995-12-28 1998-07-14 U.S. Philips Corporation Method and apparatus for optical scanning for single panel color projection video display
US5845981A (en) 1997-12-29 1998-12-08 Philips Electronics North America Corporation Multi-color-band scrolling across single-panel light valve
US6288815B1 (en) * 1999-03-31 2001-09-11 Philips Electronics North America Corporation Light scanner with cylindrical lenses

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7367677B2 (en) 2002-04-06 2008-05-06 Samsung Electronics Co., Ltd. High efficiency lighting system, scrolling unit and projection system employing the same
US7090359B2 (en) 2003-02-28 2006-08-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Scrolling unit, color illuminating system, and projection system using the scrolling unit
KR100945486B1 (ko) 2003-03-20 2010-03-09 삼성전자주식회사 공간 필터를 이용한 프로젝션 시스템
JP7451547B2 (ja) 2019-03-14 2024-03-18 オリバ フランス エス．アー．エス． 偏光分離装置、かかる装置を含む差動式干渉計及び微分干渉光学顕微鏡

Also Published As

Publication number Publication date
US6288815B1 (en) 2001-09-11
KR20010034894A (ko) 2001-04-25
WO2000060397A2 (en) 2000-10-12
DE60003141T2 (de) 2004-05-06
ES2200852T3 (es) 2004-03-16
DE60003141D1 (de) 2003-07-10
EP1105764A2 (en) 2001-06-13
US20010038483A1 (en) 2001-11-08
EP1105764B1 (en) 2003-06-04
US6624919B2 (en) 2003-09-23
TWI227336B (en) 2005-02-01
WO2000060397A3 (en) 2001-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002541512A (ja) 円柱状レンズを有する光スキャナ
EP0653658B1 (en) Telecentric illumination scanning system
US7134757B2 (en) Projection type display apparatus, rear projection, and multi-vision system
JP4487240B2 (ja) 投射型ディスプレイ光学系
US7486426B2 (en) Two-dimensional optical scan system using a counter-rotating disk scanner
EP0699313B1 (en) Transmissive polygonal optical scanning of illumination for light valve video projector
US5892623A (en) Mutli-color-band light source
US7614752B2 (en) Image display apparatus and method, and driving apparatus and method
US7185991B2 (en) Projector with anamorphic optical system
KR19980702527A (ko) 단일 패널 칼라 투사 비디오 디스플레이용 광학주사 방법 및 장치
JP2004004256A (ja) 光走査装置及び２次元画像形成装置
US7204613B2 (en) Projection display device
EP1455538A2 (en) Color separating unit and projection type image display apparatus employing the same
JP4556112B2 (ja) 光走査装置及び画像生成装置
US20050012902A1 (en) Optical combining device
JP2004279544A (ja) ライン像走査型画像表示装置