JP2903485B2 - 投影装置 - Google Patents
投影装置Info
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- JP2903485B2 JP2903485B2 JP3512059A JP51205991A JP2903485B2 JP 2903485 B2 JP2903485 B2 JP 2903485B2 JP 3512059 A JP3512059 A JP 3512059A JP 51205991 A JP51205991 A JP 51205991A JP 2903485 B2 JP2903485 B2 JP 2903485B2
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- light
- lens
- light guide
- objective lens
- optical
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
- G02B6/06—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images
- G02B6/08—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres the relative position of the fibres being the same at both ends, e.g. for transporting images with fibre bundle in form of plate
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、光学装置であって、映像情報の表示を投影
するための装置に関し、より詳しくは投影装置に関す
る。
するための装置に関し、より詳しくは投影装置に関す
る。
従来技術の説明 現在、周知の物を改良して、高品質の再現画像を中型
及び大型スクリーン上で得ることを可能にする小型投影
装置の基本的に新規な構造を創造する目的で研究が行わ
れている。その様な投影装置が満足させなければならな
い主たる要件は、所定の周囲照度条件の下での簡便な鑑
賞に適した、スクリーン上に再現される高解像度、コン
トラスト及び輝度である。更に、その様な投影装置は数
多くの操作上の要件を満足させなければならない。特
に、投影装置の光源によって消費される電力が低くなけ
ればならない、装置が通常の電気・温度様態で操作され
なければならない、（投影装置に受像管が画像源として
使用されているため）投影装置Ｘ線放射レベルが許容値
を超えてはならない等である。
及び大型スクリーン上で得ることを可能にする小型投影
装置の基本的に新規な構造を創造する目的で研究が行わ
れている。その様な投影装置が満足させなければならな
い主たる要件は、所定の周囲照度条件の下での簡便な鑑
賞に適した、スクリーン上に再現される高解像度、コン
トラスト及び輝度である。更に、その様な投影装置は数
多くの操作上の要件を満足させなければならない。特
に、投影装置の光源によって消費される電力が低くなけ
ればならない、装置が通常の電気・温度様態で操作され
なければならない、（投影装置に受像管が画像源として
使用されているため）投影装置Ｘ線放射レベルが許容値
を超えてはならない等である。
テレビ投影装置、即ち、受像管が光学画像源として使
用されている投影装置は、最も広範に使用されている装
置である。この様なテレビ装置［ブイ・エス・バベン
コ、「テレビ装置の光学」1982年、ラジオ・イ・スブヤ
ズ、モスクワ、ページ232〜234（V.S.Babenko、“Optic
s of television apparatuses"、1982、Radio i Svyaz,
Moscow,P.232−234）］は、受像管と、対物レンズの視
野内に配置された受像管のスクリーンを対象とする投影
レンズとから構成される。その様なテレビ投影装置にお
いて、受像管のスクリーン上に形成される照射可能な画
像は、スクリーン上に対物レンズを通して投影される。
投影画像の輝度、コントラスト、及び色彩度を決めるそ
の様な投影装置の発光効率は低い。これは第１に次のよ
うな事実に起因するものである。即ち、原画から投影画
像が作られる際に、その面積は対物レンズの入射瞳の面
積と比較され、原画（受像管スクリーン）によって拡散
的に放射される光束の僅か９％までのみが、スクリーン
を対象とする投影レンズを通過するためであり、このこ
とは、周知のプロジェクターの低幾何レンズ開口に起因
する。対物投影レンズの入射瞳の面積を増加させずに、
原画の面積を増加させることによって得られる投影装置
の発光効率の増加は、スクリーン上の投影領域の中央部
の輝度と縁部のそれとの間で視覚上の差を増加させ、
又、視覚上の幾何収差が出現するという理由から、効果
的ではない。原画の面積を増加させずに、対物レンズの
入射瞳の面積を増加させることによって、投影装置の発
光効率を増加させるということは不可能であり、あるい
は、このことは、幾何収差を防ぐために対物レンズと原
画との間の距離を増加させる必要を生むこととなり、次
に対物レンズと原画との間の距離の２乗に比例して、有
効な光束を減少させる結果につながるからである。更
に、大きなサイズの入射瞳を持つ対物投影レンズを製造
することは、技術面からみて複雑な工程である。テレビ
投影装置において、投影画像の輝度は通常、強制電力と
厳密な温度様態で受像管を作動させることによって増加
する。しかしながらこれは、受像管の耐用年数を著しく
短縮させ、Ｘ線放射を増加させ、受像管の解像力を減少
させる結果となる。
用されている投影装置は、最も広範に使用されている装
置である。この様なテレビ装置［ブイ・エス・バベン
コ、「テレビ装置の光学」1982年、ラジオ・イ・スブヤ
ズ、モスクワ、ページ232〜234（V.S.Babenko、“Optic
s of television apparatuses"、1982、Radio i Svyaz,
Moscow,P.232−234）］は、受像管と、対物レンズの視
野内に配置された受像管のスクリーンを対象とする投影
レンズとから構成される。その様なテレビ投影装置にお
いて、受像管のスクリーン上に形成される照射可能な画
像は、スクリーン上に対物レンズを通して投影される。
投影画像の輝度、コントラスト、及び色彩度を決めるそ
の様な投影装置の発光効率は低い。これは第１に次のよ
うな事実に起因するものである。即ち、原画から投影画
像が作られる際に、その面積は対物レンズの入射瞳の面
積と比較され、原画（受像管スクリーン）によって拡散
的に放射される光束の僅か９％までのみが、スクリーン
を対象とする投影レンズを通過するためであり、このこ
とは、周知のプロジェクターの低幾何レンズ開口に起因
する。対物投影レンズの入射瞳の面積を増加させずに、
原画の面積を増加させることによって得られる投影装置
の発光効率の増加は、スクリーン上の投影領域の中央部
の輝度と縁部のそれとの間で視覚上の差を増加させ、
又、視覚上の幾何収差が出現するという理由から、効果
的ではない。原画の面積を増加させずに、対物レンズの
入射瞳の面積を増加させることによって、投影装置の発
光効率を増加させるということは不可能であり、あるい
は、このことは、幾何収差を防ぐために対物レンズと原
画との間の距離を増加させる必要を生むこととなり、次
に対物レンズと原画との間の距離の２乗に比例して、有
効な光束を減少させる結果につながるからである。更
に、大きなサイズの入射瞳を持つ対物投影レンズを製造
することは、技術面からみて複雑な工程である。テレビ
投影装置において、投影画像の輝度は通常、強制電力と
厳密な温度様態で受像管を作動させることによって増加
する。しかしながらこれは、受像管の耐用年数を著しく
短縮させ、Ｘ線放射を増加させ、受像管の解像力を減少
させる結果となる。
又、いわゆるシュミット装置と呼ばれる鏡レンズテレ
ビ投影装置が知られている［ブイ・エス・バベンコ、
「テレビ装置の光学」1982年、ラジオ・イ・スブヤズ、
モスクワ、ページ234〜237（V.S.Babenko、“Optics of
television apparatuses"、1982,Radio i Svyaz,Mosco
w,p.234−237）］。これらの装置は受像管、凹球面鏡及
び補正レンズから構成され、それらは全て共通の光学軸
を有する。補正レンズと共に凹球面鏡は、対物鏡レンズ
を形成する。球面鏡は、受像管のスクリーンに面する凹
表面を備えて載置され、補正レンズは受像管に陰に組置
されている。受像管のスクリーンからの拡散光束は、鏡
に反射して、スクリーン像に補正レンズによって焦点を
合わせられる。
ビ投影装置が知られている［ブイ・エス・バベンコ、
「テレビ装置の光学」1982年、ラジオ・イ・スブヤズ、
モスクワ、ページ234〜237（V.S.Babenko、“Optics of
television apparatuses"、1982,Radio i Svyaz,Mosco
w,p.234−237）］。これらの装置は受像管、凹球面鏡及
び補正レンズから構成され、それらは全て共通の光学軸
を有する。補正レンズと共に凹球面鏡は、対物鏡レンズ
を形成する。球面鏡は、受像管のスクリーンに面する凹
表面を備えて載置され、補正レンズは受像管に陰に組置
されている。受像管のスクリーンからの拡散光束は、鏡
に反射して、スクリーン像に補正レンズによって焦点を
合わせられる。
その様な鏡レンズテレビ投影装置の光学透過率は、対
物レンズを備えた前記の投影装置より30％高い。これ
は、対物鏡レンズが大きな画角と高い解像力とを持つか
らである。
物レンズを備えた前記の投影装置より30％高い。これ
は、対物鏡レンズが大きな画角と高い解像力とを持つか
らである。
球面鏡の直径は、受像管によって放射される光束の複
雑な使用に基づいて選択される。実際には、球面鏡の直
径は、受像管スクリーンの直径は３倍から４倍である様
に選択される。鏡の曲面の半径と集光レンズの直径は、
最大相対開口と許容口径食を得るための条件を基にして
選択される。そこで、鏡の曲面の半径は、鏡の直径の0.
8から1.0である様に選択され、一方、補正レンズは鏡の
直径の0.65から0.75である様に選択される。これらの比
は、小さな受像管スクリーンサイズに対して鏡と補正レ
ンズが大きいことを示している。小さなスクリーンサイ
ズを有する受像管を使用すると、平均的な又は大きイス
クリーンに対する投影装置の発光効率が制限される。言
い替えれば、小さな受像管スクリーンで、中型サイズ及
び大型サイズのスクリーン上で、投影画像の高輝度、高
コントラスト及び高色彩度を得ることは不可能である。
しかし、受像管スクリーンサイズを大きくすることは、
球面鏡及び補正レンズの直径を実質的に大きくすること
になり、投影装置のサイズを大きくすることになり、投
影装置の製造及び調整がより複雑になる。
雑な使用に基づいて選択される。実際には、球面鏡の直
径は、受像管スクリーンの直径は３倍から４倍である様
に選択される。鏡の曲面の半径と集光レンズの直径は、
最大相対開口と許容口径食を得るための条件を基にして
選択される。そこで、鏡の曲面の半径は、鏡の直径の0.
8から1.0である様に選択され、一方、補正レンズは鏡の
直径の0.65から0.75である様に選択される。これらの比
は、小さな受像管スクリーンサイズに対して鏡と補正レ
ンズが大きいことを示している。小さなスクリーンサイ
ズを有する受像管を使用すると、平均的な又は大きイス
クリーンに対する投影装置の発光効率が制限される。言
い替えれば、小さな受像管スクリーンで、中型サイズ及
び大型サイズのスクリーン上で、投影画像の高輝度、高
コントラスト及び高色彩度を得ることは不可能である。
しかし、受像管スクリーンサイズを大きくすることは、
球面鏡及び補正レンズの直径を実質的に大きくすること
になり、投影装置のサイズを大きくすることになり、投
影装置の製造及び調整がより複雑になる。
又、光ファイバープレートと、原画の画像の平面と一
致する光ガイドの入射面表面と、対物レンズの視野内に
位置する光ファイバープレートの光ガイドの射出面表面
とを備えた対物レンズとから構成される投影装置が周知
である（米国特許第3,506,782号）。紫外線拡散光放射
の受像管が、原画の一次変調器としてこの投影装置に使
用されており、二色変性のフィルターがそのスクリーン
上に配置されて可視ビームを反射して紫外線を通過させ
る。前記光ファイバープレートは二色変性のフィルター
上に配置され、ホトクロミック光ガイドを有しており、
その透過度は紫外線の輝度に応じて変化する。従って、
ホトクロミック光ガイドは物理的に活性な光学媒体であ
り、可視光がそれを通過して原画を形成するため、実質
的には原画の２次空間光変調器である。更に、投影装置
は、第１の鏡と補正レンズによって形成され、光源点か
らの可視光を光ファイバープレートの光ガイドを通して
二色変性のフィルターに導くための第１の光学装置と、
スクリーン上に投影される画像を拡大する目的の前記補
収斂レンズと第２の鏡と対物レンズによって形成され、
ダイクロックフィルターによって反射された画像を投影
するための第２の光学装置とから構成される。
致する光ガイドの入射面表面と、対物レンズの視野内に
位置する光ファイバープレートの光ガイドの射出面表面
とを備えた対物レンズとから構成される投影装置が周知
である（米国特許第3,506,782号）。紫外線拡散光放射
の受像管が、原画の一次変調器としてこの投影装置に使
用されており、二色変性のフィルターがそのスクリーン
上に配置されて可視ビームを反射して紫外線を通過させ
る。前記光ファイバープレートは二色変性のフィルター
上に配置され、ホトクロミック光ガイドを有しており、
その透過度は紫外線の輝度に応じて変化する。従って、
ホトクロミック光ガイドは物理的に活性な光学媒体であ
り、可視光がそれを通過して原画を形成するため、実質
的には原画の２次空間光変調器である。更に、投影装置
は、第１の鏡と補正レンズによって形成され、光源点か
らの可視光を光ファイバープレートの光ガイドを通して
二色変性のフィルターに導くための第１の光学装置と、
スクリーン上に投影される画像を拡大する目的の前記補
収斂レンズと第２の鏡と対物レンズによって形成され、
ダイクロックフィルターによって反射された画像を投影
するための第２の光学装置とから構成される。
電子ビームによる画像管蛍光スクリーンの走査の間、
蛍光体は、二色変性のフィルターを通過してホトクロミ
ック光ガイドへ入る紫外線光によって発光し、その透過
度は、紫外線光の輝度が増加するに従って減少する。そ
こで、可視光の光源点から、第１の鏡と集光レンズによ
って、光ガイドの光学軸に沿って方向付けられた光線
は、二色変性のフィルターに衝突して、それから反射
し、前記集光レンズと第２の鏡を通って、光ガイドの光
学軸に沿って、対物レンズの入射瞳の中に進む。紫外線
光の輝度を変化させることによって、受像管スクリーン
上の原画の画像の１次画像の要素ずつ、光ガイドの透過
度が変化し、その結果として原画の２次画像が光ガイド
の射出面の空間内の可視光線によって要素ずつ形成さ
れ、その２次画像がスクリーンに対物レンズによって投
影される。
蛍光体は、二色変性のフィルターを通過してホトクロミ
ック光ガイドへ入る紫外線光によって発光し、その透過
度は、紫外線光の輝度が増加するに従って減少する。そ
こで、可視光の光源点から、第１の鏡と集光レンズによ
って、光ガイドの光学軸に沿って方向付けられた光線
は、二色変性のフィルターに衝突して、それから反射
し、前記集光レンズと第２の鏡を通って、光ガイドの光
学軸に沿って、対物レンズの入射瞳の中に進む。紫外線
光の輝度を変化させることによって、受像管スクリーン
上の原画の画像の１次画像の要素ずつ、光ガイドの透過
度が変化し、その結果として原画の２次画像が光ガイド
の射出面の空間内の可視光線によって要素ずつ形成さ
れ、その２次画像がスクリーンに対物レンズによって投
影される。
この投影装置の長所は、投影画像のより高いコントラ
ストと高い光学伝送係数である。これは、原画の画像の
投影画像が方向付けられた光源によって形成されるため
である。
ストと高い光学伝送係数である。これは、原画の画像の
投影画像が方向付けられた光源によって形成されるため
である。
しかしながら、周知のように光ファイバープレートの
光ガイドを作るホトクロミック材料は、ハーフトーン階
調の狭い直線領域を持つ画像を確実に形成し、これが原
画と比較した時に投影画像のハーフトーン及び色の歪み
の原因となる。更に、それらの物理化学的特性に起因し
て、ホトクロミック材料は限られた周期性を持ってお
り、そのことが、情報の動表示の場合には投影装置の作
動耐用年数を短くする。情報の動表示のスピードと質が
変調光のパワー（この場合、紫外線光のパワー）に依存
することは、投影装置のディスプレースクリーン上の原
画の画画像フレームの変更の頻度を制限する。
光ガイドを作るホトクロミック材料は、ハーフトーン階
調の狭い直線領域を持つ画像を確実に形成し、これが原
画と比較した時に投影画像のハーフトーン及び色の歪み
の原因となる。更に、それらの物理化学的特性に起因し
て、ホトクロミック材料は限られた周期性を持ってお
り、そのことが、情報の動表示の場合には投影装置の作
動耐用年数を短くする。情報の動表示のスピードと質が
変調光のパワー（この場合、紫外線光のパワー）に依存
することは、投影装置のディスプレースクリーン上の原
画の画画像フレームの変更の頻度を制限する。
光可逆変色性材料から作られた光ガイドを使用する
と、その様な投影装置の使用が制限される。その理由
は、光可逆変色性の光ガイドは紫外線光の効果によって
それらの透過度を変えるのみであって、言い替えれば、
その様な投影装置は、紫外線光を放射する原画を投影す
ることが可能であるということである。
と、その様な投影装置の使用が制限される。その理由
は、光可逆変色性の光ガイドは紫外線光の効果によって
それらの透過度を変えるのみであって、言い替えれば、
その様な投影装置は、紫外線光を放射する原画を投影す
ることが可能であるということである。
可視光外部点光源を備える第１の光学装置の存在と、
ホトクロイック光ガイドと二色変性のフィルターの使用
は、投影装置の構造をより複雑にする。
ホトクロイック光ガイドと二色変性のフィルターの使用
は、投影装置の構造をより複雑にする。
更に、可視光の外部光源の使用は、投影装置によって
消費される電力の増加の原因となる。
消費される電力の増加の原因となる。
発明の目的と概要 本発明の目的は、光ファイバープレートの光ガイドの
構造が、投影装置の長い作動期間に渡って、原画の投影
カラー及び単色画像を高品質に確保し、構造の簡素化と
消費電力の節減を図った投影装置を作成することであ
る。
構造が、投影装置の長い作動期間に渡って、原画の投影
カラー及び単色画像を高品質に確保し、構造の簡素化と
消費電力の節減を図った投影装置を作成することであ
る。
この問題は、光ファイバープレート（１）と、前記光
ファイバープレート（１）と対向して設置されている対
物レンズ（８）とを含み、前記光ファイバープレート
（１）の光ガイド（３）の入射面（２）が原画の画像の
平面（ａ−ａ）と一致し、前記光ファイバープレート
（１）の前記光ガイド（３）の射出面（９）が対物レン
ズの視野の中に配置されている投影装置において、光線
を光ビームに集光させ、該光ビームを対物レンズ（８）
の入射瞳に直進させるための光学系（10）が、（イ）フ
ォコン（12）と、（ロ）三日月形収斂レンズ（13）と、
（ハ）屈折プリズム（14）とから構成され、前記フォコ
ン（12）、三日月形収斂レンズ（13）、及び屈折プリズ
ム（14）が光線の経路に沿って前記光ガイド（３）内に
順次配置されていて、そして前記フォコン（12）の光軸
（O3−O3）と前記三日月形収斂レンズの光軸（O4−04）
とが光ガイド（３）の光軸（O1−O1）と一致していて、
且つこのような配置が光線の伝搬経路に沿って、光ファ
イバープレート（１）の光ガイド（３）の各々に形成さ
れていることを特徴とする投影装置によって解決され
る。
ファイバープレート（１）と対向して設置されている対
物レンズ（８）とを含み、前記光ファイバープレート
（１）の光ガイド（３）の入射面（２）が原画の画像の
平面（ａ−ａ）と一致し、前記光ファイバープレート
（１）の前記光ガイド（３）の射出面（９）が対物レン
ズの視野の中に配置されている投影装置において、光線
を光ビームに集光させ、該光ビームを対物レンズ（８）
の入射瞳に直進させるための光学系（10）が、（イ）フ
ォコン（12）と、（ロ）三日月形収斂レンズ（13）と、
（ハ）屈折プリズム（14）とから構成され、前記フォコ
ン（12）、三日月形収斂レンズ（13）、及び屈折プリズ
ム（14）が光線の経路に沿って前記光ガイド（３）内に
順次配置されていて、そして前記フォコン（12）の光軸
（O3−O3）と前記三日月形収斂レンズの光軸（O4−04）
とが光ガイド（３）の光軸（O1−O1）と一致していて、
且つこのような配置が光線の伝搬経路に沿って、光ファ
イバープレート（１）の光ガイド（３）の各々に形成さ
れていることを特徴とする投影装置によって解決され
る。
光線を光ビームに集光させ、その光ビームを対物レン
ズの入射瞳に直進させるために、光ファイバープレート
の光ガイドの各々に形成される光学系は、光線に対して
物理的に受動的な光学媒体であり、一定の光伝達、屈
折、反射要素を有する光学要素を使用して原画の１次画
像の光学幾何伝達を確実にするのみである。このこと
は、次に、原画における画像フレームの変調の頻度及び
周期性とは無関係に、投影装置の長い耐性期間の間、投
影画像の広いハーフトーン階調領域、色彩度及び色純度
の保持を確実にする。原画によって放射された光束が対
物レンズの入射瞳に集中することは、投影装置によって
消費される電力を増加させること無く、スクリーン上の
投影画像の輝度の増加を確実にする。光ファイバープレ
ートの光ガイド内に光学系を配設すると、構成が確実に
簡素され、サイズが縮小される。更に、この様な投影装
置は、光ファイバープレートの光ガイドによって通過す
る光学スペクトルの全帯域に渡って、如何なる種類の原
画も投影することが可能である。
ズの入射瞳に直進させるために、光ファイバープレート
の光ガイドの各々に形成される光学系は、光線に対して
物理的に受動的な光学媒体であり、一定の光伝達、屈
折、反射要素を有する光学要素を使用して原画の１次画
像の光学幾何伝達を確実にするのみである。このこと
は、次に、原画における画像フレームの変調の頻度及び
周期性とは無関係に、投影装置の長い耐性期間の間、投
影画像の広いハーフトーン階調領域、色彩度及び色純度
の保持を確実にする。原画によって放射された光束が対
物レンズの入射瞳に集中することは、投影装置によって
消費される電力を増加させること無く、スクリーン上の
投影画像の輝度の増加を確実にする。光ファイバープレ
ートの光ガイド内に光学系を配設すると、構成が確実に
簡素され、サイズが縮小される。更に、この様な投影装
置は、光ファイバープレートの光ガイドによって通過す
る光学スペクトルの全帯域に渡って、如何なる種類の原
画も投影することが可能である。
光線を光ビームに集光させ、その光ビームを対物レン
ズの入射瞳に直進させるための光学系の構成を実現した
実施例が可能である。光ガイドの光学軸が対物レンズの
光学軸に平行で、その入射瞳を通過しない場合、光学系
が光ガイドの光線経路に順次配置されたフォコンと、収
斂レンズと屈折プリズムとによって構成され、一方、フ
ォコンと収斂レンズの共通光学軸を光ガイドの光学軸に
一致させることも可能である。屈折プリズムの構成と、
レンズの入射瞳を通る最大光束の伝達を確実にする対物
レンズの入射瞳に対する別々の光ガイドへの配向は、周
知の方法に従って周知の計算によって決定される。
ズの入射瞳に直進させるための光学系の構成を実現した
実施例が可能である。光ガイドの光学軸が対物レンズの
光学軸に平行で、その入射瞳を通過しない場合、光学系
が光ガイドの光線経路に順次配置されたフォコンと、収
斂レンズと屈折プリズムとによって構成され、一方、フ
ォコンと収斂レンズの共通光学軸を光ガイドの光学軸に
一致させることも可能である。屈折プリズムの構成と、
レンズの入射瞳を通る最大光束の伝達を確実にする対物
レンズの入射瞳に対する別々の光ガイドへの配向は、周
知の方法に従って周知の計算によって決定される。
光ファイバープレートの光ガイドの光学軸が、レンズ
の入射瞳に方向付けられている場合、フォコンと収斂レ
ンズを光ガイドの光線経路に沿って順次配置することに
よって光学系を形成させ、その光学軸が光ガイドの光学
軸に一致して、対物レンズの入射瞳に方向付けられるこ
とも可能である。その場合、光線の偏向は、対物レンズ
の入射瞳に関して光ガイドを方向付けることによって確
実にされる。
の入射瞳に方向付けられている場合、フォコンと収斂レ
ンズを光ガイドの光線経路に沿って順次配置することに
よって光学系を形成させ、その光学軸が光ガイドの光学
軸に一致して、対物レンズの入射瞳に方向付けられるこ
とも可能である。その場合、光線の偏向は、対物レンズ
の入射瞳に関して光ガイドを方向付けることによって確
実にされる。
図面の簡単な説明 本発明の利点は、それを実現した後述の具体例と添付
の図面から、よりたやすく理解されるであろう。
の図面から、よりたやすく理解されるであろう。
図１は、本発明に係るテレビ投影装置内に作成された
投影装置の概略図を示す。
投影装置の概略図を示す。
図２は、図１の外部要素（Ａ）を示す。
好適な実施例の説明 本発明に従って作成され、テレビ受像管のスクリーン
からの原画を投影するために供される、テレビ装置の第
１の実施例を考察する。この投影装置は、光ファイバー
プレート（１）（図１）と、原画の（ａ−ａ）平面に一
致する光ガイド（３）の入射面（２）とから構成され
る。言い替えれば、光ガイドの入射面（２）を備えた光
ファイバープレート（１）は、テレビ受像管（５）のス
クリーン（４）上に位置している。受像管（５）のスク
リーン（４）は、光ガイド（３）の入射面（２）に塗布
され、アルミニウムで作られた光反射フィルム（７）に
よって覆われた蛍光層（６）によって形成されている。
更に投影装置は、対物レンズ（８）（図１）と、そのビ
ュー領域内に位置する光ガイド（３）の射出面（９）か
ら構成されている。光ガイド（３）の光学軸（O1−O1）
は、対物レンズ（８）の光学軸（O2−O2）に平行であ
る。光学系（10）（図２）は、図中矢印によって条件的
に指定された光線の伝搬経路の中の光ファイバープレー
ト（１）の光ガイド（３）の各々に形成され、光線を光
ビームとして集光させ、更に光ビームを対物レンズ
（８）の入射瞳（11）（図１）に方向付ける。光学系
（10）は、光ガイドの構成経路にそって順次配置された
フォコン（focon）（12）（図２）と、三日月形収斂レ
ンズ（13）と、屈折プリズム（14）とから構成される。
そこで、フォコン（12）の光学軸（O3−O3、O4−O4）と
三日月形収斂レンズ（13）とは、光ガイド（３）の光学
軸（O1−O1）と一致している。光ガイド（３）の各々は
殻（15）内に作られ、その内側表面は光反射層（16）、
この場合はアルミニウムの層で覆われている。
からの原画を投影するために供される、テレビ装置の第
１の実施例を考察する。この投影装置は、光ファイバー
プレート（１）（図１）と、原画の（ａ−ａ）平面に一
致する光ガイド（３）の入射面（２）とから構成され
る。言い替えれば、光ガイドの入射面（２）を備えた光
ファイバープレート（１）は、テレビ受像管（５）のス
クリーン（４）上に位置している。受像管（５）のスク
リーン（４）は、光ガイド（３）の入射面（２）に塗布
され、アルミニウムで作られた光反射フィルム（７）に
よって覆われた蛍光層（６）によって形成されている。
更に投影装置は、対物レンズ（８）（図１）と、そのビ
ュー領域内に位置する光ガイド（３）の射出面（９）か
ら構成されている。光ガイド（３）の光学軸（O1−O1）
は、対物レンズ（８）の光学軸（O2−O2）に平行であ
る。光学系（10）（図２）は、図中矢印によって条件的
に指定された光線の伝搬経路の中の光ファイバープレー
ト（１）の光ガイド（３）の各々に形成され、光線を光
ビームとして集光させ、更に光ビームを対物レンズ
（８）の入射瞳（11）（図１）に方向付ける。光学系
（10）は、光ガイドの構成経路にそって順次配置された
フォコン（focon）（12）（図２）と、三日月形収斂レ
ンズ（13）と、屈折プリズム（14）とから構成される。
そこで、フォコン（12）の光学軸（O3−O3、O4−O4）と
三日月形収斂レンズ（13）とは、光ガイド（３）の光学
軸（O1−O1）と一致している。光ガイド（３）の各々は
殻（15）内に作られ、その内側表面は光反射層（16）、
この場合はアルミニウムの層で覆われている。
ここに記載の投影装置は次の方法で作動する。受像管
（５）のスクリーンを電子線で走査する間、拡散光によ
って蛍光面（６）の要素毎の照明が行われる。拡散され
た光は、フォコン（12）、三日月形収斂レンズ（13）、
屈折プリズム（14）を通過する。フォコン（12）はその
射出面に拡散された光を集中させる。三日月形収斂レン
ズ（13）は、フォコン（12）からの放散する広い光ビー
ムを狭い光ビームへと変形させる。光線の光ビームへの
集中はこの方法で確実にされる。その後、屈折プリズム
（14）は、対物レンズ（８）の入射瞳に光ビームを屈折
させる。
（５）のスクリーンを電子線で走査する間、拡散光によ
って蛍光面（６）の要素毎の照明が行われる。拡散され
た光は、フォコン（12）、三日月形収斂レンズ（13）、
屈折プリズム（14）を通過する。フォコン（12）はその
射出面に拡散された光を集中させる。三日月形収斂レン
ズ（13）は、フォコン（12）からの放散する広い光ビー
ムを狭い光ビームへと変形させる。光線の光ビームへの
集中はこの方法で確実にされる。その後、屈折プリズム
（14）は、対物レンズ（８）の入射瞳に光ビームを屈折
させる。
産業利用 本発明に従った投影装置は、テレビ投影装置、投影型
ディスプレー、投影型指示器、及びエピジアスコープに
最も効果的に使用される。これらの投影装置は、投影画
像の周縁及び中央領域において均一な輝度で、50％を超
える高発光効率を確実にする。さらにこの様な投影装置
は、高発光効率を持つ原画のサイズを大きくすることに
よって、対物レンズの一定のサイズの入射瞳に対する投
影画像の輝度を増加させることが可能で、これは又、投
影装置の解像力を増加させることを可能とする。
ディスプレー、投影型指示器、及びエピジアスコープに
最も効果的に使用される。これらの投影装置は、投影画
像の周縁及び中央領域において均一な輝度で、50％を超
える高発光効率を確実にする。さらにこの様な投影装置
は、高発光効率を持つ原画のサイズを大きくすることに
よって、対物レンズの一定のサイズの入射瞳に対する投
影画像の輝度を増加させることが可能で、これは又、投
影装置の解像力を増加させることを可能とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−38222（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−74189（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−9187（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4573082（ＵＳ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】光ファイバープレート（１）と、前記ファ
イバープレート（１）と対向して配設されている対物レ
ンズ（８）とを含み、前記光ファイバープレート（１）
の光ガイド（３）の入射面（２）が原画の画像の平面
（ａ−ａ）と一致し、前記光ファイバープレート（１）
の前記光ガイド（３）の射出面（９）が対物レンズの視
野の中に配置されている投影装置において、光線を光ビ
ームに集光させ、該光ビームを対物レンズ（８）の入射
瞳に直進させるための光学系（10）が、（イ）フォコン
（12）と、（ロ）三日月形収斂レンズ（13）と、（ハ）
屈折プリズム（14）とから構成され、前記フォコン（1
2）、三日月形収斂レンズ（13）、及び屈折プリズム（1
4）が光線の経路に沿って前記光ガイド（３）内に順次
配置されていて、そして前記フォコン（12）の光軸（O3
−O3）と前記三日月形収斂レンズの光軸（O4−04）とが
光ガイド（３）の光軸（O1−O1）と一致していて、且つ
このような配置が光線の伝搬経路に沿って、光ファイバ
ープレート（１）の光ガイド（３）の各々に形成されて
いることを特徴とする投影装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904842730A RU2027316C1 (ru) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | Проектор конструкции арсенича с.и. для проекции на внешний экран изображения с диффузно-отражающих или излучающих оригиналов |
| SU4842730/10 | 1990-06-29 | ||
| PCT/SU1991/000131 WO1992000551A1 (fr) | 1990-06-29 | 1991-06-28 | Projecteur |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06502955A JPH06502955A (ja) | 1994-03-31 |
| JP2903485B2 true JP2903485B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=21522852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3512059A Expired - Lifetime JP2903485B2 (ja) | 1990-06-29 | 1991-06-28 | 投影装置 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0491963A4 (ja) |
| JP (1) | JP2903485B2 (ja) |
| KR (1) | KR0176976B1 (ja) |
| AU (1) | AU676133B2 (ja) |
| BR (1) | BR9105808A (ja) |
| CA (1) | CA2065376C (ja) |
| FI (1) | FI920909A0 (ja) |
| HU (2) | HUT62099A (ja) |
| NO (1) | NO920795L (ja) |
| RU (1) | RU2027316C1 (ja) |
| WO (1) | WO1992000551A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU4696996A (en) * | 1995-01-12 | 1996-07-31 | Allied-Signal Inc. | Display screen device with array of tapered waveguides |
| RU2126986C1 (ru) * | 1997-11-24 | 1999-02-27 | АРСЕНИЧ Святослав Иванович | Оптический растровый конденсор и оптическое изделие с растровым конденсором |
| US6317545B1 (en) * | 1999-09-01 | 2001-11-13 | James T. Veligdan | Stepped inlet optical panel |
| US8684584B2 (en) | 2001-05-16 | 2014-04-01 | Benzion Inditsky | Ultra-thin backlight |
| US7001058B2 (en) * | 2001-05-16 | 2006-02-21 | Ben-Zion Inditsky | Ultra-thin backlight |
| JP5822502B2 (ja) | 2011-03-29 | 2015-11-24 | 三菱重工業株式会社 | 宇宙機 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS4874189A (ja) * | 1971-12-29 | 1973-10-05 | ||
| JPS51129125A (en) * | 1975-05-02 | 1976-11-10 | Maruko Kaihatsu Kenkyusho:Kk | Braun tube image induction reproduction device |
| JPS5338222A (en) * | 1976-09-20 | 1978-04-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Braun tube for projection television |
| JPS579187A (en) * | 1980-06-20 | 1982-01-18 | Hitachi Ltd | Dropout compensating device |
| US4573082A (en) * | 1984-01-16 | 1986-02-25 | Incom, Inc. | Focusable display screen |
| JPH02148534A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-07 | Hitachi Ltd | 投写形ディスプレイ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3951533A (en) * | 1974-09-20 | 1976-04-20 | Xerox Corporation | Color image reproduction system |
| US4601537A (en) * | 1984-01-06 | 1986-07-22 | Ohio State University Research Foundation | Apparatus and methods for forming images and for optical demultiplexing |
| JPS61188509A (ja) * | 1985-02-16 | 1986-08-22 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | 光結合装置 |
| US4904049A (en) * | 1988-09-01 | 1990-02-27 | Hughes Aircraft Company | High-contrast fiber optic diffusion faceplate with radiused fibers |
-
1990
- 1990-06-29 RU SU904842730A patent/RU2027316C1/ru active
-
1991
- 1991-06-28 BR BR919105808A patent/BR9105808A/pt not_active IP Right Cessation
- 1991-06-28 AU AU82034/91A patent/AU676133B2/en not_active Ceased
- 1991-06-28 EP EP19910912822 patent/EP0491963A4/de not_active Ceased
- 1991-06-28 HU HU9200911A patent/HUT62099A/hu unknown
- 1991-06-28 JP JP3512059A patent/JP2903485B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-28 CA CA002065376A patent/CA2065376C/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-28 KR KR1019920700465A patent/KR0176976B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-06-28 WO PCT/SU1991/000131 patent/WO1992000551A1/ru not_active Application Discontinuation
-
1992
- 1992-02-28 FI FI920909A patent/FI920909A0/fi unknown
- 1992-02-28 NO NO92920795A patent/NO920795L/no unknown
- 1992-03-18 HU HU9200911A patent/HU9200911D0/hu unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS4874189A (ja) * | 1971-12-29 | 1973-10-05 | ||
| JPS51129125A (en) * | 1975-05-02 | 1976-11-10 | Maruko Kaihatsu Kenkyusho:Kk | Braun tube image induction reproduction device |
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| JPH02148534A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-07 | Hitachi Ltd | 投写形ディスプレイ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2027316C1 (ru) | 1995-01-20 |
| HU9200911D0 (en) | 1992-06-29 |
| KR920702508A (ko) | 1992-09-04 |
| NO920795L (no) | 1992-04-21 |
| FI920909A0 (fi) | 1992-02-28 |
| KR0176976B1 (ko) | 1999-05-15 |
| BR9105808A (pt) | 1992-08-25 |
| JPH06502955A (ja) | 1994-03-31 |
| EP0491963A1 (de) | 1992-07-01 |
| CA2065376C (en) | 1999-06-08 |
| EP0491963A4 (en) | 1993-06-02 |
| AU676133B2 (en) | 1997-03-06 |
| NO920795D0 (no) | 1992-02-28 |
| CA2065376A1 (en) | 1991-12-30 |
| AU8203491A (en) | 1992-01-23 |
| WO1992000551A1 (fr) | 1992-01-09 |
| HUT62099A (en) | 1993-03-29 |
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