JP2734921B2 - 投影装置 - Google Patents
投影装置Info
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- JP2734921B2 JP2734921B2 JP35998492A JP35998492A JP2734921B2 JP 2734921 B2 JP2734921 B2 JP 2734921B2 JP 35998492 A JP35998492 A JP 35998492A JP 35998492 A JP35998492 A JP 35998492A JP 2734921 B2 JP2734921 B2 JP 2734921B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、オーバーヘッドプロジ
ェクタ(以下「OHP」と略称する)などの投影装置に
かかり、特に、空間光変調素子ないし光−光変換素子を
利用した投影装置の改良に関する。
ェクタ(以下「OHP」と略称する)などの投影装置に
かかり、特に、空間光変調素子ないし光−光変換素子を
利用した投影装置の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】空間光変調素子を用いた投影装置として
は、例えば特開平3−17615号公報に開示された
「普通紙用OHP」がある。このOHPは、従来のOH
Pがフィルム透過原稿紙しか使用できない点に着目した
もので、原稿の内容は、適宜の書込光の照射,反射によ
って液晶ライトバルブに書き込まれる。液晶ライトバル
ブは、光書込み型のもので光導電層,液晶層の他に反射
層,遮光層を各々有する構成となっている。この液晶ラ
イトバルブに読出し光が照射されると、書込み内容に応
じた光変調を受ける。変調後の読出し光は、その反射層
で反射されるとともに、ミラー手段を介してスクリーン
に投影される。この従来例によれば、普通紙原稿画像の
スクリーンへの拡大投影が可能となる。
は、例えば特開平3−17615号公報に開示された
「普通紙用OHP」がある。このOHPは、従来のOH
Pがフィルム透過原稿紙しか使用できない点に着目した
もので、原稿の内容は、適宜の書込光の照射,反射によ
って液晶ライトバルブに書き込まれる。液晶ライトバル
ブは、光書込み型のもので光導電層,液晶層の他に反射
層,遮光層を各々有する構成となっている。この液晶ラ
イトバルブに読出し光が照射されると、書込み内容に応
じた光変調を受ける。変調後の読出し光は、その反射層
で反射されるとともに、ミラー手段を介してスクリーン
に投影される。この従来例によれば、普通紙原稿画像の
スクリーンへの拡大投影が可能となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例は、空間光変調素子に対して画像を書き込む
ための書込み用光源と、画像を読み出すための読出し用
光源をそれぞれ用意する必要があり、光利用が効果的に
行われていない。また、前記従来例は、カラー投影を前
提としたものではない。カラー投影を実現するには、例
えばR(赤),G(緑),B(青)の原色画像を空間光
変調素子に面順次に書き込むとともに、それらを順に読
み出して投影するようにすればよい。スクリーンには、
R,G,Bの順で画像が投影されるが、それをある程度
の速度で行うようにすれば、肉眼にはカラー画像として
観察される。
うな従来例は、空間光変調素子に対して画像を書き込む
ための書込み用光源と、画像を読み出すための読出し用
光源をそれぞれ用意する必要があり、光利用が効果的に
行われていない。また、前記従来例は、カラー投影を前
提としたものではない。カラー投影を実現するには、例
えばR(赤),G(緑),B(青)の原色画像を空間光
変調素子に面順次に書き込むとともに、それらを順に読
み出して投影するようにすればよい。スクリーンには、
R,G,Bの順で画像が投影されるが、それをある程度
の速度で行うようにすれば、肉眼にはカラー画像として
観察される。
【0004】しかし、このような手法を上述した従来技
術に適用するためには、R,G,Bの原色画像の書込み
を行うための書込み光側の波長選択手段と、R,G,B
の原色画像の読出しを行うための読出し光側の波長選択
手段をそれぞれ設けるとともに、それらを同期して切り
換える必要が生ずる。従って、OHPの構成が複雑とな
って小型軽量化に反する結果となるとともに、コスト的
にも不利となる。
術に適用するためには、R,G,Bの原色画像の書込み
を行うための書込み光側の波長選択手段と、R,G,B
の原色画像の読出しを行うための読出し光側の波長選択
手段をそれぞれ設けるとともに、それらを同期して切り
換える必要が生ずる。従って、OHPの構成が複雑とな
って小型軽量化に反する結果となるとともに、コスト的
にも不利となる。
【0005】本発明は、これらの点に着目したもので、
第1の目的は、光源系を効率的に設計して、投影装置に
おける光の有効利用を図ることである。第2の目的は、
簡便な構成でカラー投影を実現できる投影装置を提供す
ることである。
第1の目的は、光源系を効率的に設計して、投影装置に
おける光の有効利用を図ることである。第2の目的は、
簡便な構成でカラー投影を実現できる投影装置を提供す
ることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、投影対象
に書込み光を照射して空間光変調素子に情報を書き込む
とともに、読出し光分離手段によって分離された読出し
光を空間光変調素子に照射し、書き込まれた情報を読出
し投影する投影装置において、前記書込み光及び読出し
光を出力する共通の光源と、この光源の出力光のうちの
一部の波長領域の光を、書込み光として分離する書込み
光分離手段とを備えたことを特徴とする。
に書込み光を照射して空間光変調素子に情報を書き込む
とともに、読出し光分離手段によって分離された読出し
光を空間光変調素子に照射し、書き込まれた情報を読出
し投影する投影装置において、前記書込み光及び読出し
光を出力する共通の光源と、この光源の出力光のうちの
一部の波長領域の光を、書込み光として分離する書込み
光分離手段とを備えたことを特徴とする。
【0007】第2の発明は、同様の投影装置において、
前記書込み光及び読出し光を出力する共通の光源と、こ
の光源の出力光から原色光を面順次で出力して前記読出
し光分離手段に出力する波長選択手段と、読出し光分離
手段によって分離出力される光のうち、前記空間光変調
素子に読出し光として照射されないものを前記書込み光
として投影対象に照射する照射手段とを備えたことを特
徴とする。
前記書込み光及び読出し光を出力する共通の光源と、こ
の光源の出力光から原色光を面順次で出力して前記読出
し光分離手段に出力する波長選択手段と、読出し光分離
手段によって分離出力される光のうち、前記空間光変調
素子に読出し光として照射されないものを前記書込み光
として投影対象に照射する照射手段とを備えたことを特
徴とする。
【0008】
【作用】第1の発明によれば、光源から出力された光か
ら書込み光分離手段によって、一部の波長帯域の光が分
離される。この光は、投影対象に照射され、空間光変調
素子に対し書込み光として作用する。このため、光源系
の設計が効率化されて装置構成が簡略化される。
ら書込み光分離手段によって、一部の波長帯域の光が分
離される。この光は、投影対象に照射され、空間光変調
素子に対し書込み光として作用する。このため、光源系
の設計が効率化されて装置構成が簡略化される。
【0009】第2の発明によれば、光源から出力された
光から波長選択手段によって原色光(R,G,B)が順
に生成される。この原色光は、偏光ビームスプリッタな
どの読出し光分離手段によって分離されるが、一方は投
影対象に照射され、空間光変調素子に対する画像の書込
み光として作用する。他方は、空間光変調素子に読出し
光として作用する。このため、光源から出力された光の
利用率は高く、波長選択手段を書込み側と読出し側の双
方に設けてそれらの同期をとる必要もない。
光から波長選択手段によって原色光(R,G,B)が順
に生成される。この原色光は、偏光ビームスプリッタな
どの読出し光分離手段によって分離されるが、一方は投
影対象に照射され、空間光変調素子に対する画像の書込
み光として作用する。他方は、空間光変調素子に読出し
光として作用する。このため、光源から出力された光の
利用率は高く、波長選択手段を書込み側と読出し側の双
方に設けてそれらの同期をとる必要もない。
【0010】
【実施例】以下、本発明による投影装置の実施例につい
て、添付図面を参照しながら説明する。 <第1実施例>図1には、第1実施例の構成が示されて
いる。同図において、OHPは、投影ヘッド10と基台
12とを主要部として構成されており、基台12上には
原稿台14が設けられている。投影対象となる原稿16
は、この原稿台14上に置かれる。
て、添付図面を参照しながら説明する。 <第1実施例>図1には、第1実施例の構成が示されて
いる。同図において、OHPは、投影ヘッド10と基台
12とを主要部として構成されており、基台12上には
原稿台14が設けられている。投影対象となる原稿16
は、この原稿台14上に置かれる。
【0011】投影ヘッド10内には、画像の書込み,読
出しの両方に利用される光源20が設けられている。こ
の光源20の出力側には、光の平行光化のための光学系
22と、赤外線を反射するIR反射フィルタ11が設け
られている。そして、これらを透過した光は、偏光ビー
ムスプリッタ25に入力されるようになっており、ここ
で反射されたS偏光成分の光が空間光変調素子26に画
像の読出し光として入射するように構成されている。
出しの両方に利用される光源20が設けられている。こ
の光源20の出力側には、光の平行光化のための光学系
22と、赤外線を反射するIR反射フィルタ11が設け
られている。そして、これらを透過した光は、偏光ビー
ムスプリッタ25に入力されるようになっており、ここ
で反射されたS偏光成分の光が空間光変調素子26に画
像の読出し光として入射するように構成されている。
【0012】次に、IR反射フィルタ11の赤外線反射
側には、投射用の光学系32が設けられている。また、
原稿16からの反射光は、光学系34によって集光され
るようになっており、その出力側に空間光変調素子26
が配置されている。更に、偏光ビームスプリッタ25の
読出し光の透過出力側には、投影用の光学系36が設け
られており、その光出力側には、スクリーン38方向に
投影方向を変更するためのミラー40が設けられてい
る。
側には、投射用の光学系32が設けられている。また、
原稿16からの反射光は、光学系34によって集光され
るようになっており、その出力側に空間光変調素子26
が配置されている。更に、偏光ビームスプリッタ25の
読出し光の透過出力側には、投影用の光学系36が設け
られており、その光出力側には、スクリーン38方向に
投影方向を変更するためのミラー40が設けられてい
る。
【0013】以上の各部のうち、光源20としては、例
えば、ハロゲンランプなど種々のものを用いてよいが、
空間光変調素子26の光導電層の感度に合わせて必要な
ものが選ばれる。例えば、その光導電層としてa−S
i:H(水素化アモルファスシリコン)を用いると、そ
の感度ピークが近赤外領域(700nm程度)にあるた
め、これを画像の書込み光として利用することで高効率
の画像書込みを行うことができる。
えば、ハロゲンランプなど種々のものを用いてよいが、
空間光変調素子26の光導電層の感度に合わせて必要な
ものが選ばれる。例えば、その光導電層としてa−S
i:H(水素化アモルファスシリコン)を用いると、そ
の感度ピークが近赤外領域(700nm程度)にあるた
め、これを画像の書込み光として利用することで高効率
の画像書込みを行うことができる。
【0014】次に、IR反射フィルタ11は、例えば波
長400nmから630nmまでの可視光を透過し、波
長630nmから遮断半値波長までの赤外光を反射分離
する特性となっている。なお、IR反射フィルタ11の
反射光出力側に熱線カットフィルタ(図示せず)を配置
して、近赤外領域以外の不要な熱線を遮断するようにし
てもよい。
長400nmから630nmまでの可視光を透過し、波
長630nmから遮断半値波長までの赤外光を反射分離
する特性となっている。なお、IR反射フィルタ11の
反射光出力側に熱線カットフィルタ(図示せず)を配置
して、近赤外領域以外の不要な熱線を遮断するようにし
てもよい。
【0015】次に、空間光変調素子26は、例えば図2
に示すような構成となっており、透明基板26A,26
Bの透明電極26C,26D間に、光導電層26E,誘
電体ミラー26F,光変調層26Gが各々その順で積層
された構成となっている。よく知られているように、遮
光層を設けたものもある。書込み光が矢印FAのように
空間光変調素子26に入射して、画像の書込みが行われ
る。また、読出し光が矢印FBのように空間光変調素子
26に入射して画像の読出しが行われ、読出し光は、矢
印FCのように出力される。また、透明電極26C,2
6D間には、駆動用電源26Hが接続されている。
に示すような構成となっており、透明基板26A,26
Bの透明電極26C,26D間に、光導電層26E,誘
電体ミラー26F,光変調層26Gが各々その順で積層
された構成となっている。よく知られているように、遮
光層を設けたものもある。書込み光が矢印FAのように
空間光変調素子26に入射して、画像の書込みが行われ
る。また、読出し光が矢印FBのように空間光変調素子
26に入射して画像の読出しが行われ、読出し光は、矢
印FCのように出力される。また、透明電極26C,2
6D間には、駆動用電源26Hが接続されている。
【0016】光導電層26Eとしては、たとえばa−S
i(アモルファスシリコン),a−Si:H,CdS
e,CdS,ZnSe,BSOなどが用いられる。誘電
体ミラー26Fは、例えば、Si,SiO2,TiO2な
どを交互に適当数積層することによって、読出し光を反
射するように構成されている。
i(アモルファスシリコン),a−Si:H,CdS
e,CdS,ZnSe,BSOなどが用いられる。誘電
体ミラー26Fは、例えば、Si,SiO2,TiO2な
どを交互に適当数積層することによって、読出し光を反
射するように構成されている。
【0017】光変調層26Gとしては、液晶などが用い
られる。特に、波長依存性の低いホメオトロピック配向
(垂直配向)のネマチック液晶は、入射光の波長変化に
よる透過光強度の変化がわずかであるとともに、その変
化のしきい値電圧が比較的高いという特長がある。この
ネマチック液晶は、TNモード,ハイブリッド電界効果
(HFE)モード,ゲストホスト(GH)モード,電界
誘起複屈折モード(水平配向,垂直配向),動的散乱モ
ード,相転移モード,などで動作させてよい。特に、垂
直配向のネマチック液晶は、波長依存性が少なく高コン
トラスト比を得ることができる。その他、スメクチック
液晶や強誘電液晶などを用いてもよい。
られる。特に、波長依存性の低いホメオトロピック配向
(垂直配向)のネマチック液晶は、入射光の波長変化に
よる透過光強度の変化がわずかであるとともに、その変
化のしきい値電圧が比較的高いという特長がある。この
ネマチック液晶は、TNモード,ハイブリッド電界効果
(HFE)モード,ゲストホスト(GH)モード,電界
誘起複屈折モード(水平配向,垂直配向),動的散乱モ
ード,相転移モード,などで動作させてよい。特に、垂
直配向のネマチック液晶は、波長依存性が少なく高コン
トラスト比を得ることができる。その他、スメクチック
液晶や強誘電液晶などを用いてもよい。
【0018】このような空間光変調素子26には感度調
節手段(図示せず)が接続されており、空間光変調素子
26の駆動電圧や周波数などが書込み条件,表示条件に
応じて適宜変更できるようになっている。
節手段(図示せず)が接続されており、空間光変調素子
26の駆動電圧や周波数などが書込み条件,表示条件に
応じて適宜変更できるようになっている。
【0019】次に、以上のように構成された第1実施例
の作用について説明する。光源20から出力された光
は、光学系22によって平行光化された後、IR反射フ
ィルタ11に入射する。IR反射フィルタ11は、上述
したように可視光を透過し、赤外光を反射する。可視光
は偏光ビームスプリッタ25に入射し、赤外光は光学系
32に入射する。そして、この光学系32の作用によっ
て原稿台14上に置かれた原稿16に照射される。原稿
16で反射された光は、光学系34で集光された後、空
間光変調素子26の光導電層26E側に入射し、原稿1
6の画像が順に書き込まれることになる。
の作用について説明する。光源20から出力された光
は、光学系22によって平行光化された後、IR反射フ
ィルタ11に入射する。IR反射フィルタ11は、上述
したように可視光を透過し、赤外光を反射する。可視光
は偏光ビームスプリッタ25に入射し、赤外光は光学系
32に入射する。そして、この光学系32の作用によっ
て原稿台14上に置かれた原稿16に照射される。原稿
16で反射された光は、光学系34で集光された後、空
間光変調素子26の光導電層26E側に入射し、原稿1
6の画像が順に書き込まれることになる。
【0020】他方、偏光ビームスプリッタ25で反射さ
れた可視光は、空間光変調素子25の光変調層26G側
に入射する。この光変調層26Gには、書き込まれた画
像に対応して駆動用電源26Hの電圧が印加されてい
る。このため、入射光は、書込み画像に対応する変調を
受けることになり、誘電体ミラー26Fによって空間光
変調素子26から反射出力される。
れた可視光は、空間光変調素子25の光変調層26G側
に入射する。この光変調層26Gには、書き込まれた画
像に対応して駆動用電源26Hの電圧が印加されてい
る。このため、入射光は、書込み画像に対応する変調を
受けることになり、誘電体ミラー26Fによって空間光
変調素子26から反射出力される。
【0021】空間光変調素子26から出力された読出し
光は、偏光ビームスプリッタ25,光学系36,ミラー
40を介してスクリーン38に投射され、原稿16の画
像が投影されることになる。
光は、偏光ビームスプリッタ25,光学系36,ミラー
40を介してスクリーン38に投射され、原稿16の画
像が投影されることになる。
【0022】以上のように、本実施例によれば、光源2
0から出力された光がIR反射フィルタ11によって波
長帯域で分離され、赤外光を空間光変調素子に対する画
像情報の書込み光として使用するとともに、可視光を読
出し光として使用することとしたので、光源を書込み
用,読出し用に共通に使用でき、設計効率がよく、OH
P装置の小型軽量化を図ることができる。
0から出力された光がIR反射フィルタ11によって波
長帯域で分離され、赤外光を空間光変調素子に対する画
像情報の書込み光として使用するとともに、可視光を読
出し光として使用することとしたので、光源を書込み
用,読出し用に共通に使用でき、設計効率がよく、OH
P装置の小型軽量化を図ることができる。
【0023】また、空間光変調素子の光導電層としてa
−Si:Hを用いると、その感度ピークが近赤外域にあ
るため、高効率で画像情報の書込みを行うことができ
る。更に、読出し光としては近赤外光は不要であり、こ
れが空間光変調素子の光導電層側に漏れるとコントラス
ト比の低下を招く。しかし、本実施例のように書込み光
として赤外光を利用することで、そのような不都合も防
止できる。
−Si:Hを用いると、その感度ピークが近赤外域にあ
るため、高効率で画像情報の書込みを行うことができ
る。更に、読出し光としては近赤外光は不要であり、こ
れが空間光変調素子の光導電層側に漏れるとコントラス
ト比の低下を招く。しかし、本実施例のように書込み光
として赤外光を利用することで、そのような不都合も防
止できる。
【0024】<第2実施例>次に、図3を参照しなが
ら、本発明の第2実施例について説明する。なお、上述
した実施例と同様の構成部分又は前記実施例に対応する
構成部分には、同一の符号を用いることとする(以下の
実施例でも同様)。
ら、本発明の第2実施例について説明する。なお、上述
した実施例と同様の構成部分又は前記実施例に対応する
構成部分には、同一の符号を用いることとする(以下の
実施例でも同様)。
【0025】図3には、第2実施例の構成が示されてい
る。同図において、基台12内には、画像の書込み,読
出しの両方に利用される光源20が設けられている。こ
の光源20の一方の光出力側には、波長帯域制限フィル
タ21,光学系22,ミラー23,27がそれぞれ設け
られている。なお、波長帯域制限フィルタ21は、空間
光変調素子26における誘電体ミラー26Fの反射波長
帯域に対応して、入射光の波長帯域を制限するためのも
のである。
る。同図において、基台12内には、画像の書込み,読
出しの両方に利用される光源20が設けられている。こ
の光源20の一方の光出力側には、波長帯域制限フィル
タ21,光学系22,ミラー23,27がそれぞれ設け
られている。なお、波長帯域制限フィルタ21は、空間
光変調素子26における誘電体ミラー26Fの反射波長
帯域に対応して、入射光の波長帯域を制限するためのも
のである。
【0026】そして、これらを透過ないし反射した光
は、偏光ビームスプリッタ25でP偏光成分とS偏光成
分に分離されるようになっている。これらのうち、偏光
ビームスプリッタ25を透過するP偏光成分は空間光変
調素子26に対し画像の書込み光として作用し、偏光ビ
ームスプリッタ25で反射されるS偏光成分は空間光変
調素子26に対し画像の読出し光として作用するように
構成されている。
は、偏光ビームスプリッタ25でP偏光成分とS偏光成
分に分離されるようになっている。これらのうち、偏光
ビームスプリッタ25を透過するP偏光成分は空間光変
調素子26に対し画像の書込み光として作用し、偏光ビ
ームスプリッタ25で反射されるS偏光成分は空間光変
調素子26に対し画像の読出し光として作用するように
構成されている。
【0027】すなわち、偏光ビームスプリッタ25のP
偏光成分の出力側には、ミラー28が配置されており、
このミラー28の反射出力側には投射用の光学系32が
設けられている。原稿16からの反射光は、光学系34
によって集光されるようになっており、その出力側に空
間光変調素子26が配置されている。更に、偏光ビーム
スプリッタ25のS偏光成分の透過出力側には、投影用
の光学系36,ミラー40がそれぞれ設けられている。
偏光成分の出力側には、ミラー28が配置されており、
このミラー28の反射出力側には投射用の光学系32が
設けられている。原稿16からの反射光は、光学系34
によって集光されるようになっており、その出力側に空
間光変調素子26が配置されている。更に、偏光ビーム
スプリッタ25のS偏光成分の透過出力側には、投影用
の光学系36,ミラー40がそれぞれ設けられている。
【0028】次に、基台12側の光源20の他方の光出
力側には、赤外線を透過し可視光を反射するIR透過凹
面鏡31,赤外線を原稿台14方向に反射するミラー3
3,集光用のフレネルレンズ35がそれぞれ設けられて
いる。光源20から出力された光のうち、赤外領域の光
がIR透過凹面鏡31で取り出され、ミラー33による
反射,フレネルレンズ35による集光の後、原稿16に
照射されるように構成されている。この赤外光は、原稿
16の画像を透過によって読み出す場合に使用される。
力側には、赤外線を透過し可視光を反射するIR透過凹
面鏡31,赤外線を原稿台14方向に反射するミラー3
3,集光用のフレネルレンズ35がそれぞれ設けられて
いる。光源20から出力された光のうち、赤外領域の光
がIR透過凹面鏡31で取り出され、ミラー33による
反射,フレネルレンズ35による集光の後、原稿16に
照射されるように構成されている。この赤外光は、原稿
16の画像を透過によって読み出す場合に使用される。
【0029】次に、以上のように構成された実施例の作
用について説明する。 原稿16が反射原稿の場合 まず、原稿16が反射原稿の場合から説明する。この場
合、図示しないシャッタ手段又はミラー手段によって、
光源20の凹面鏡方面への光出力は遮断される。光源2
0から出力された光は、波長帯域制限フィルタ21によ
る帯域制限,光学系22による平行光化の後、ミラー2
3,27で反射されて偏光ビームスプリッタ25に入射
する。偏光ビームスプリッタ25では、P偏光成分の光
は透過しS偏光成分の光は反射されることになる。
用について説明する。 原稿16が反射原稿の場合 まず、原稿16が反射原稿の場合から説明する。この場
合、図示しないシャッタ手段又はミラー手段によって、
光源20の凹面鏡方面への光出力は遮断される。光源2
0から出力された光は、波長帯域制限フィルタ21によ
る帯域制限,光学系22による平行光化の後、ミラー2
3,27で反射されて偏光ビームスプリッタ25に入射
する。偏光ビームスプリッタ25では、P偏光成分の光
は透過しS偏光成分の光は反射されることになる。
【0030】これらのうち、P偏光成分の光は、ミラー
28で反射されて光学系32に入射する。そして、この
光学系32の作用によって原稿台14上に置かれた原稿
16に照射される。原稿16で反射された光は、光学系
34で集光された後、空間光変調素子26の光導電層2
6E側に入射し、画像の書込みが行われる。
28で反射されて光学系32に入射する。そして、この
光学系32の作用によって原稿台14上に置かれた原稿
16に照射される。原稿16で反射された光は、光学系
34で集光された後、空間光変調素子26の光導電層2
6E側に入射し、画像の書込みが行われる。
【0031】他方、偏光ビームスプリッタ25で反射さ
れたS偏光成分の光は、空間光変調素子25の光変調層
26G側に入射する。この光変調層26Gには、書き込
まれた画像に対応して駆動用電源26Hの電圧が印加さ
れている。このため、入射光は、書込み画像に対応する
変調を受けることになり、誘電体ミラー26Fによって
空間光変調素子26から反射出力される。上述したよう
に、波長帯域制限フィルタ21によって光の波長帯域が
制限されているため、誘電体ミラー26Fによる読出し
光の反射は良好に行われる。
れたS偏光成分の光は、空間光変調素子25の光変調層
26G側に入射する。この光変調層26Gには、書き込
まれた画像に対応して駆動用電源26Hの電圧が印加さ
れている。このため、入射光は、書込み画像に対応する
変調を受けることになり、誘電体ミラー26Fによって
空間光変調素子26から反射出力される。上述したよう
に、波長帯域制限フィルタ21によって光の波長帯域が
制限されているため、誘電体ミラー26Fによる読出し
光の反射は良好に行われる。
【0032】空間光変調素子26から出力された読出し
光は、偏光ビームスプリッタ25,光学系36,ミラー
40を介してスクリーン38に投射され、原稿16の画
像が表示される。
光は、偏光ビームスプリッタ25,光学系36,ミラー
40を介してスクリーン38に投射され、原稿16の画
像が表示される。
【0033】原稿16が透過原稿の場合 次に、原稿16が透過原稿の場合について説明する。こ
の場合、光学系32からの書込み光出力は、図示しない
シャッタ手段によって遮断される。光源20から出力さ
れてIR透過型凹面鏡31を透過した赤外光は、ミラー
33で反射されるとともに、フレネルレンズ35で集光
されて原稿16に原稿台14側から入射する。
の場合、光学系32からの書込み光出力は、図示しない
シャッタ手段によって遮断される。光源20から出力さ
れてIR透過型凹面鏡31を透過した赤外光は、ミラー
33で反射されるとともに、フレネルレンズ35で集光
されて原稿16に原稿台14側から入射する。
【0034】赤外光は、原稿16を透過し、更に光学系
34に入射して集光され、空間光変調素子26に入射す
る。これによって、原稿16の画像が読み出され、空間
光変調素子26に書き込まれることになる。この画像
は、上述した場合と同様に、偏光ビームスプリッタ25
側から供給された読出し光によって読み出され、更に光
学系36,ミラー40を介してスクリーン38に投影さ
れる。
34に入射して集光され、空間光変調素子26に入射す
る。これによって、原稿16の画像が読み出され、空間
光変調素子26に書き込まれることになる。この画像
は、上述した場合と同様に、偏光ビームスプリッタ25
側から供給された読出し光によって読み出され、更に光
学系36,ミラー40を介してスクリーン38に投影さ
れる。
【0035】この実施例によれば、透過用の画像書込み
用光源と、反射用の画像読出し用光源と、読出し用光源
とが共通に構成されているので、設計効率は更に向上す
る。また、前記第1実施例では利用されなかった偏光ビ
ームスプリッタ25の一方の偏光が書込み光として利用
されるため、光利用の効率が高い。更に、光源20など
が基台12中に収納されているので、ヘッド10の小型
軽量化が実現でき、OHP装置の姿勢も安定する。
用光源と、反射用の画像読出し用光源と、読出し用光源
とが共通に構成されているので、設計効率は更に向上す
る。また、前記第1実施例では利用されなかった偏光ビ
ームスプリッタ25の一方の偏光が書込み光として利用
されるため、光利用の効率が高い。更に、光源20など
が基台12中に収納されているので、ヘッド10の小型
軽量化が実現でき、OHP装置の姿勢も安定する。
【0036】<第3実施例>次に、図4を参照しながら
本発明の第3実施例について説明する。この実施例で
は、空間光変調素子26の光変調層26Gとして、高分
子液晶複合膜などの散乱性を利用するタイプの変調材が
用いられている。この場合は、偏光ビームスプリッタ2
5を必ずしも使用しないが、光源20から出力される光
のうち、空間光変調素子26の光変調層26Gに照射さ
れない光を書込み光として投影対象に照射する。
本発明の第3実施例について説明する。この実施例で
は、空間光変調素子26の光変調層26Gとして、高分
子液晶複合膜などの散乱性を利用するタイプの変調材が
用いられている。この場合は、偏光ビームスプリッタ2
5を必ずしも使用しないが、光源20から出力される光
のうち、空間光変調素子26の光変調層26Gに照射さ
れない光を書込み光として投影対象に照射する。
【0037】同図(A)には装置の全体が示されてお
り、同図(B)には主要部が示されている。これらの図
において、波長帯域制限フィルタ21の光出力側とミラ
ー28との間には、光学系50,ハーフミラー52,光
学系54がそれぞれ順に設けられている。他方、空間光
変調素子26の読出し光出力側と光学系36との間に
は、光学系56,ホール58を形成するための遮光マス
ク60が設けられている。
り、同図(B)には主要部が示されている。これらの図
において、波長帯域制限フィルタ21の光出力側とミラ
ー28との間には、光学系50,ハーフミラー52,光
学系54がそれぞれ順に設けられている。他方、空間光
変調素子26の読出し光出力側と光学系36との間に
は、光学系56,ホール58を形成するための遮光マス
ク60が設けられている。
【0038】波長帯域制限フィルタ21で帯域制限され
た光は、光学系50を介して同図(B)に矢印F1で示
すようにハーフミラー52に入射する。そして、このハ
ーフミラー52を透過した光は、矢印F2で示すように
光学系54,ミラー28,光学系32を順に透過して原
稿16に照射される。原稿16で反射された光は、前記
実施例と同様に空間光変調素子26に書込み光として入
射する。
た光は、光学系50を介して同図(B)に矢印F1で示
すようにハーフミラー52に入射する。そして、このハ
ーフミラー52を透過した光は、矢印F2で示すように
光学系54,ミラー28,光学系32を順に透過して原
稿16に照射される。原稿16で反射された光は、前記
実施例と同様に空間光変調素子26に書込み光として入
射する。
【0039】他方、ハーフミラー52で反射された光
は、矢印F3で示すように光学系56を透過して空間光
変調素子26に読出し光として入射する。ここで、空間
光変調素子26の光変調層26Gを形成する高分子液晶
複合膜は、書込み画像に対応する印加電界に応じて液晶
分子の配向状態がランダムから電界方向に揃うように変
化する性質を有している。光変調層26Gに入射した光
はその変調度に対応して矢印F4で示すように散乱され
るが、画像が書き込まれた部分は散乱の程度が低下す
る。本実施例では、遮光マスク60で散乱光を遮光する
とともに、ホール58によって矢印F5で示す散乱しな
い光が取り出される。この光は、光学系36,ミラー4
0を介してスクリーン38に投影される。この実施例で
も、前記実施例と同様の効果を得ることができる。
は、矢印F3で示すように光学系56を透過して空間光
変調素子26に読出し光として入射する。ここで、空間
光変調素子26の光変調層26Gを形成する高分子液晶
複合膜は、書込み画像に対応する印加電界に応じて液晶
分子の配向状態がランダムから電界方向に揃うように変
化する性質を有している。光変調層26Gに入射した光
はその変調度に対応して矢印F4で示すように散乱され
るが、画像が書き込まれた部分は散乱の程度が低下す
る。本実施例では、遮光マスク60で散乱光を遮光する
とともに、ホール58によって矢印F5で示す散乱しな
い光が取り出される。この光は、光学系36,ミラー4
0を介してスクリーン38に投影される。この実施例で
も、前記実施例と同様の効果を得ることができる。
【0040】<第4実施例>次に、図5及び図6を参照
しながら、本発明の第4実施例について説明する。上述
した第1〜第3実施例は、いずれも光源系の設計効率の
向上を図るものであるが、以下の実施例は、更にカラー
表示を簡便な構成で実現するものである。
しながら、本発明の第4実施例について説明する。上述
した第1〜第3実施例は、いずれも光源系の設計効率の
向上を図るものであるが、以下の実施例は、更にカラー
表示を簡便な構成で実現するものである。
【0041】図5には、第4実施例の構成が示されてい
る。この実施例では、投影ヘッド10内の光源20が、
白色又はR,G,Bの波長を含む光を出力するように構
成されており、その出力側には、光学系22と、R,
G,Bの原色光を順に得るための波長選択フィルタ24
が設けられている。そして、これらを透過した光は、前
記第2実施例と同様に、偏光ビームスプリッタ25でP
偏光成分とS偏光成分に分離されるようになっている。
なお、ミラー28の反射出力側には必要に応じてフィル
タ30が配置されている。
る。この実施例では、投影ヘッド10内の光源20が、
白色又はR,G,Bの波長を含む光を出力するように構
成されており、その出力側には、光学系22と、R,
G,Bの原色光を順に得るための波長選択フィルタ24
が設けられている。そして、これらを透過した光は、前
記第2実施例と同様に、偏光ビームスプリッタ25でP
偏光成分とS偏光成分に分離されるようになっている。
なお、ミラー28の反射出力側には必要に応じてフィル
タ30が配置されている。
【0042】以上の各部のうち、波長選択フィルタ24
は、例えば図6に示すように、扇状のR,G,Bのフィ
ルタが順番に配列された構成となっている。このような
波長選択フィルタ24は、図示しない駆動手段で矢印F
方向に回転する。このため、光源20から出力された光
は、R,G,Bの各フィルタに順に入射することにな
り、R,G,Bの光が順に出力されることになる。ま
た、フィルタ30は、P偏光成分の光の光量が書込み光
として強い場合に設けられるもので、偏光板などが用い
られる。この偏光板を回転させることで、光量調節を行
うことができる。
は、例えば図6に示すように、扇状のR,G,Bのフィ
ルタが順番に配列された構成となっている。このような
波長選択フィルタ24は、図示しない駆動手段で矢印F
方向に回転する。このため、光源20から出力された光
は、R,G,Bの各フィルタに順に入射することにな
り、R,G,Bの光が順に出力されることになる。ま
た、フィルタ30は、P偏光成分の光の光量が書込み光
として強い場合に設けられるもので、偏光板などが用い
られる。この偏光板を回転させることで、光量調節を行
うことができる。
【0043】次に、以上のように構成された実施例の作
用について説明する。光源20から出力された光は、光
学系22によって平行光化された後、波長選択フィルタ
24に入射する。波長選択フィルタ24は、上述したよ
うにR,G,Bのフィルタが回転しているため、R,
G,Bの光が順に出力されることになる。この光は、偏
光ビームスプリッタ25に入射し、P偏光成分の光は透
過しS偏光成分の光は反射されることになる。
用について説明する。光源20から出力された光は、光
学系22によって平行光化された後、波長選択フィルタ
24に入射する。波長選択フィルタ24は、上述したよ
うにR,G,Bのフィルタが回転しているため、R,
G,Bの光が順に出力されることになる。この光は、偏
光ビームスプリッタ25に入射し、P偏光成分の光は透
過しS偏光成分の光は反射されることになる。
【0044】これらのうち、P偏光成分の光は、ミラー
28,フィルタ30,光学系32を介して原稿台14上
のカラーの原稿16に照射される。原稿16で反射され
た光は、光学系34で集光された後、空間光変調素子2
6の光導電層26E側に入射し、原稿16のR,G,B
の原色画像が順に書き込まれることになる。
28,フィルタ30,光学系32を介して原稿台14上
のカラーの原稿16に照射される。原稿16で反射され
た光は、光学系34で集光された後、空間光変調素子2
6の光導電層26E側に入射し、原稿16のR,G,B
の原色画像が順に書き込まれることになる。
【0045】他方、偏光ビームスプリッタ25で反射さ
れたS偏光成分の光は、空間光変調素子25の光変調層
26G側に読出し光として入射する。この場合におい
て、書込み光及び読出し光は、波長選択フィルタ24か
ら出力されたR,G,Bの原色光が偏光ビームスプリッ
タ25で分離されて得られている。従って、例えばRの
光で空間光変調素子26に画像が書き込まれているとき
は、同じRの光で画像の読出しが行われることになる。
G,Bについても同様である。このようにして、原稿1
6の画像は、R,G,Bの順に空間光変調素子26に書
き込まれるとともに読み出される。
れたS偏光成分の光は、空間光変調素子25の光変調層
26G側に読出し光として入射する。この場合におい
て、書込み光及び読出し光は、波長選択フィルタ24か
ら出力されたR,G,Bの原色光が偏光ビームスプリッ
タ25で分離されて得られている。従って、例えばRの
光で空間光変調素子26に画像が書き込まれているとき
は、同じRの光で画像の読出しが行われることになる。
G,Bについても同様である。このようにして、原稿1
6の画像は、R,G,Bの順に空間光変調素子26に書
き込まれるとともに読み出される。
【0046】空間光変調素子26から出力された読出し
光は、光学系36,ミラー40を介してスクリーン38
に投射される。このような投射が、R,G,Bの順で波
長選択フィルタ24の高速の回転速度に対応して行われ
るので、肉眼で観察すると、全体としてカラー画像が観
察されることになる。
光は、光学系36,ミラー40を介してスクリーン38
に投射される。このような投射が、R,G,Bの順で波
長選択フィルタ24の高速の回転速度に対応して行われ
るので、肉眼で観察すると、全体としてカラー画像が観
察されることになる。
【0047】以上のように、本実施例によれば、書込み
側と読出し側とに共通して波長選択フィルタを設けるの
みで、色毎に面順次として空間光変調素子に対する画像
の書込み,読出しを行うことができ、容易にカラー画像
の投影表示を行うことができる。従って、波長選択フィ
ルタの同期駆動を行う必要はなく、OHP装置の小型軽
量化を図ることができる。
側と読出し側とに共通して波長選択フィルタを設けるの
みで、色毎に面順次として空間光変調素子に対する画像
の書込み,読出しを行うことができ、容易にカラー画像
の投影表示を行うことができる。従って、波長選択フィ
ルタの同期駆動を行う必要はなく、OHP装置の小型軽
量化を図ることができる。
【0048】<他の実施例>なお、本発明は、何ら上記
実施例に限定されるものではなく、たとえば次のような
ものも含まれる。 (1)図5に示したカラー表示の実施例を、他の実施例
に適用してもよい。例えば、図4の実施例に適用する場
合は、光源20の出力側の波長帯域制限フィルタ21の
代わりに図5に示す波長選択フィルタ24を設けるよう
にすればよい。その他、前記実施例を、特願平3−32
3761号の特許出願に開示された各実施例に組み合わ
せて適用してよい。
実施例に限定されるものではなく、たとえば次のような
ものも含まれる。 (1)図5に示したカラー表示の実施例を、他の実施例
に適用してもよい。例えば、図4の実施例に適用する場
合は、光源20の出力側の波長帯域制限フィルタ21の
代わりに図5に示す波長選択フィルタ24を設けるよう
にすればよい。その他、前記実施例を、特願平3−32
3761号の特許出願に開示された各実施例に組み合わ
せて適用してよい。
【0049】(2)いずれの実施例においても、各光学
系は種々の光学素子を用いて構成してよく、フォーカ
ス,特にオートフォーカス機構は必要に応じて適宜設け
てよい。例えば、書込み側の光学系34にマニュアルフ
ォーカス機構を設け、これによって適当な高さ位置にフ
ォーカスを合せるようにすると、立体物や本などの画像
を取り込んで投影することが可能となる。
系は種々の光学素子を用いて構成してよく、フォーカ
ス,特にオートフォーカス機構は必要に応じて適宜設け
てよい。例えば、書込み側の光学系34にマニュアルフ
ォーカス機構を設け、これによって適当な高さ位置にフ
ォーカスを合せるようにすると、立体物や本などの画像
を取り込んで投影することが可能となる。
【0050】(3)空間光変調素子26の光変調層とし
てメモリ性を有する変調材料を用いてもよい。メモリ性
を有す光変調材料としては、電気光学結晶,PLZT,
強誘電性液晶などがある。このようにすると、一度書き
込まれた画像情報が書き換えられるまで保存され、その
投影の続行が可能となる。空間光変調素子に対する画像
情報の書込みが終了した時点で書込み光の照明を切るよ
うにすれば、消費電力の低減を図ることができる。ま
た、書込み光が原稿面にその上方から照射される場合に
は、その光がスクリーン観視者にとって目ざわりとな
る。しかし、画像情報の書込み後にその書込み光の照明
を切るようにすれば、スクリーンの画像が一層見やすく
なる。
てメモリ性を有する変調材料を用いてもよい。メモリ性
を有す光変調材料としては、電気光学結晶,PLZT,
強誘電性液晶などがある。このようにすると、一度書き
込まれた画像情報が書き換えられるまで保存され、その
投影の続行が可能となる。空間光変調素子に対する画像
情報の書込みが終了した時点で書込み光の照明を切るよ
うにすれば、消費電力の低減を図ることができる。ま
た、書込み光が原稿面にその上方から照射される場合に
は、その光がスクリーン観視者にとって目ざわりとな
る。しかし、画像情報の書込み後にその書込み光の照明
を切るようにすれば、スクリーンの画像が一層見やすく
なる。
【0051】(4)次に、光源20がR,G,Bの各単
色光源を1つにまとめたような構成(たとえばRGB白
色レーザなど)となっており、切換えによって各単色光
源毎の発光を行うことが可能な場合には、上述した波長
選択フィルタ24は不要となる。 (5)実際のOHP装置においては、光源20に調光装
置を設け、これによってスクリーン38上の投影画像の
明るさやコントラストの調整を行うようにするとよい。
色光源を1つにまとめたような構成(たとえばRGB白
色レーザなど)となっており、切換えによって各単色光
源毎の発光を行うことが可能な場合には、上述した波長
選択フィルタ24は不要となる。 (5)実際のOHP装置においては、光源20に調光装
置を設け、これによってスクリーン38上の投影画像の
明るさやコントラストの調整を行うようにするとよい。
【0052】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による投影
装置によれば次のような効果がある。 (1)光源から出力された光の一部の波長領域を分離
し、空間光変調素子に対する書込み光として用いること
としたので、光源を空間光変調素子に対する画像の書込
みと読出しの双方に共通とすることができ、装置構成が
簡略化されるとともに、光の有効利用を図ることができ
る。 (2)波長選択手段で得られる面順次の原色光を読出し
光分離手段で分離し、一方は空間光変調素子に対する書
込み光,他方は読出し光として用いることとしたので、
簡便な構成で良好にカラー画像の投影を実現でき、光源
の光を有効に活用できるという効果がある。
装置によれば次のような効果がある。 (1)光源から出力された光の一部の波長領域を分離
し、空間光変調素子に対する書込み光として用いること
としたので、光源を空間光変調素子に対する画像の書込
みと読出しの双方に共通とすることができ、装置構成が
簡略化されるとともに、光の有効利用を図ることができ
る。 (2)波長選択手段で得られる面順次の原色光を読出し
光分離手段で分離し、一方は空間光変調素子に対する書
込み光,他方は読出し光として用いることとしたので、
簡便な構成で良好にカラー画像の投影を実現でき、光源
の光を有効に活用できるという効果がある。
【図1】本発明による投影装置の第1実施例を示す構成
図である。
図である。
【図2】前記実施例における空間光変調素子を示す説明
図である。
図である。
【図3】本発明による投影装置の第2実施例を示す構成
図である。
図である。
【図4】本発明による投影装置の第3実施例を示す構成
図である。
図である。
【図5】本発明による投影装置の第4実施例を示す構成
図である。
図である。
【図6】前記実施例における波長選択フィルタの一例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
10…投影ヘッド、11…IR反射フィルタ(書込み光
分離手段)、12…基台、14…原稿台、16…原稿、
20…光源、21…波長帯域制限フィルタ、22,50
…光学系、23,27,28,33…ミラー(照射手
段)、24…波長選択フィルタ(波長選択手段)、25
…偏光ビームスプリッタ(読出し光分離手段)、26…
空間光変調素子、26E…光導電層、26F…誘電体ミ
ラー、26G…光変調層、26H…駆動用電源、30…
フィルタ、31…IR透過凹面鏡(書込み光分離手
段)、32,54…光学系(投射手段)、34,36…
光学系、35…フレネルレンズ、38…スクリーン、4
0…ミラー、52…ハーフミラー(読出し光分離手
段)、56…光学系、58…ホール、60…遮光マス
ク、F,FA〜FC,F1〜F5…矢印。
分離手段)、12…基台、14…原稿台、16…原稿、
20…光源、21…波長帯域制限フィルタ、22,50
…光学系、23,27,28,33…ミラー(照射手
段)、24…波長選択フィルタ(波長選択手段)、25
…偏光ビームスプリッタ(読出し光分離手段)、26…
空間光変調素子、26E…光導電層、26F…誘電体ミ
ラー、26G…光変調層、26H…駆動用電源、30…
フィルタ、31…IR透過凹面鏡(書込み光分離手
段)、32,54…光学系(投射手段)、34,36…
光学系、35…フレネルレンズ、38…スクリーン、4
0…ミラー、52…ハーフミラー(読出し光分離手
段)、56…光学系、58…ホール、60…遮光マス
ク、F,FA〜FC,F1〜F5…矢印。
フロントページの続き (72)発明者 根岸 一郎 神奈川県横浜市神奈川区守屋町3丁目12 番地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 辰巳 扶二子 神奈川県横浜市神奈川区守屋町3丁目12 番地 日本ビクター株式会社内 (72)発明者 高橋 竜作 神奈川県横浜市神奈川区守屋町3丁目12 番地 日本ビクター株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−113576(JP,A) 特開 平2−47072(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】 投影対象に書込み光を照射して空間光変
調素子に情報を書き込むとともに、読出し光分離手段に
よって分離された読出し光を空間光変調素子に照射し、
書き込まれた情報を読出し投影する投影装置において、
前記書込み光及び読出し光を出力する共通の光源と、こ
の光源の出力光のうちの一部の波長領域の光を、書込み
光として分離する書込み光分離手段とを備えたことを特
徴とする投影装置。 - 【請求項2】 投影対象に書込み光を照射して空間光変
調素子に情報を書き込むとともに、読出し光分離手段に
よって分離された読出し光を空間光変調素子に照射し、
書き込まれた情報を読出し投影する投影装置において、
前記書込み光及び読出し光を出力する共通の光源と、こ
の光源の出力光から原色光を面順次で出力して前記読出
し光分離手段に出力する波長選択手段と、読出し光分離
手段によって分離出力される光のうち、前記空間光変調
素子に読出し光として照射されないものを前記書込み光
として投影対象に照射する照射手段とを備えたことを特
徴とする投影装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35998492A JP2734921B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-12-28 | 投影装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4-343486 | 1992-11-30 | ||
JP34348692 | 1992-11-30 | ||
JP35998492A JP2734921B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-12-28 | 投影装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06214251A JPH06214251A (ja) | 1994-08-05 |
JP2734921B2 true JP2734921B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=26577544
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35998492A Expired - Lifetime JP2734921B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-12-28 | 投影装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2734921B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP35998492A patent/JP2734921B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06214251A (ja) | 1994-08-05 |
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