JPS6323125A - バ−プレ−トの形状を改良したライトバルブ投影器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は全般的に、同じ種類の従来の投影器よりも効率
が一層高い、シュリーレン暗視野形のライトバルブ投影
器、更に具体的に云えば、入力側及び出力側バープレー
トに利用し得るスロットを十分に利用する様にライトバ
ルブのバープレートの形状を改良することに関する。本
発明は、光効率をずっと高くする様な、「中間均質バー
」と呼ぶことの出来る様なライトバルブ用の新しい光学
的構成を提供する。

従来技術の説明 シュリーレン投影レンズを用いたライトバルブ投影器の
一般的な原理と機構は、例えば米国特許第３．４３７，
７６４号に記載されている。この装置が長年の開側われ
ており、良い性能を発揮することが出来る。然し、従来
のライトバルブ投影器では、入力側レンチキュラ・レン
ズ及びバープレートを光が透過する効率は、可能である
値の約７５％に制限されている。

ライトバルブ投影型装置では、入力側バープレートが、
小レンズの配列で構成されたレンチキュラ・レンズ系に
よりバープレートのスロットに集束された）戸先された
光を通す。出力側バープレートが、電子ビームによって
制御層に書込まれた回折格子によって回折しているかど
うかに従って、光を阻止又は通過させる。入力側及び出
力側バープレートの形状は相補的である。即ち、出力側
バープレートの不透明区域が入力側バープレートの透明
区域と整合しており、出力側バープレートの透明区域が
入力側バープレートの不透明区域と整合している。入力
側バープレートの形状によってカラーフィルタ・プレー
トの形状及びレンチキュラ・レンズ系の形状が決まる。

第１図について簡単に説明すると、従来の入力側バープ
レート１８のスロットは、水平方向に伸びるスロット（
以下「線用スロット」とも呼ぶ）がプレート中心部分に
あり、垂直方向に伸びるスロット（以下「マゼンタ（赤
＋青）用スロット」とも呼ぶ）が線用スロットの上下に
ある。前に述べた様に、出力側バープレート３０は入力
側バープレートに対して相補的である。即ち、出力側バ
ープレート３０の不透明なバーが入力側バープレート１
８のスロットと整合している。従来の入力側バープレー
ト１８の拡大図が第２図に示されており、ニーでは例示
の為に、バープレート１８の一部分を破断して、レンチ
キュラ・レンズ系２８の小レンズ５５の配列を示しであ
る。この形式のバープレートでは、良好な緑の垂直方向
の解像度が得られる様にスロット間の間隔を定める為に
、用いられる線用小レンズの半分が遮蔽されている。

すなわち、第２図から判る様に、水平方向の縁周スロッ
ト５１が小レンズの１つおきの行と整合していて、それ
らの間の残りの小レンズの行からの集束された光が水平
方向のバー５０によって阻止されている。

第１図に示す構成は、米国特許第３，４３７゜７６４号
に記載されるライトバルブ投影器の典型であり、本発明
をこの例について説明する。然し、第１図のカラーフィ
ルタ板２６にある２つの光学帯域フィルタは、特殊の用
途の為に、緑及びマゼンタ以外の光を透過する様に選ぶ
ことが出来る。

更に、例えば縁周スロットとマゼンタ用スロットによっ
て定義される様な色の比は、選ばれた光源に応じて変化
する。例えば、キセノン光源を用いた金色テレビジョン
投光装置の場合、緑３３％及びマゼンタ６７％の瞳面積
の比にすると、投影器の光出力にとって良好な白色光の
釣合いが得られることが判った。他方、多重蒸気光源を
用いる装置では、良好な白色光の釣合いを達成する為に
、緑２５％及びマゼンタ７５％の瞳面積の比を必要とす
ることがある。この為、本発明を説明するために用いる
設計上の細部は、例にすぎないことを承知されたい。

発明の要約 従って、本発明の全体的な目的は、シュリーレン暗視野
形のライトバルブ投影器において、光の効率を高めるよ
うにバープレートの形状を改良したライトバルブ投影器
を提供することである。

本発明の更に特定の目的は、レンチキュラ番レンズ系の
利用し得る全ての小レンズ及び入力側バープレートの利
用し得る全てのスペースを十分に利用することが出来る
様な、入力側バープレートに於ける緑及、びマゼンタ用
スロットの配置を提供することである。

本発明による、改良された入力側バープレート及び対応
する相す的な出力側バープレートを持つシュリーレン暗
視野形のライトバルブ投影器は、光学的入力瞳を持ち、
これは小レンズの互い違いの配列で構成されたレンチキ
ュラ・レンズ系と、直交関係を持つ行及び列のスロット
を持つ入力側ｔ　＜　−”ｊレートとで構成されていて
、行のスロットが列のスロットの間に相隔たって配置さ
れる。１種類の色を行スロットに通し、別の色を列スロ
ットに通す様にカラーフィルタが設けられる。行スロッ
トと整合した小レンズは、列スロットと整合した小レン
ズに対し、列スロットと整合した小レンズの幅の半分の
距離だけ変位される。出力側バープレートは入力側バー
プレートに対して相補的な形状を持つから、入力側バー
プレートの行スロットを通過した光は出力側バープレー
トの列スロットの中央へ回折する。これと組合せて、本
発明では、良好な垂直方向の解像度が得られる様にスロ
ット間の間隔を定める為に、従来のように余分の不鳥明
な区域を行スロットの間に設けることが必要でないこと
により、−層高い光効率が達成される。

本発明の好ましい実施例による入力側バープレートのス
ロットの配置では、緑の光を通すための行のスロット同
士は、行のスロットに対して垂直な、マゼンタの光を通
すための列のスロットによって隔てられている。キセノ
ン光源を用いた特定の例では、緑３３％及びマゼンタ６
７％の比を保つ為に、隣合う行の縁周スロットの間に、
列のマゼンタ用スロットの各々が２行分にわたって配置
される。また、隣合った行の縁周スロットの間に、列の
マゼンタ用スロットの各々を３行分にわたって配置すれ
ば、緑２５％及びマゼンタ７５％の比が達成される。

また本発明では、行の縁周スロットに整合した小レンズ
に対し、列のマゼンタ用スロット及びそれに整合した小
レンズを、レンチキュラの間隔の半分だけずらす。これ
によって、縁周スロットを通過した緑の光が出力側バー
プレートにある隣接したマゼンタ用スロットの中央へ回
折するので、緑の効率が改善される。

本発明は、シュリーレン投影光学系にビネット効果（ｖ
ｉｇｎｅｔｔｌｎｇ）があっても、照明の色の一様性を
改善する。

本発明の上記並びにその他の目的、特徴及び利点は、以
下図面について好ましい実施例を詳しく説明する所から
明らかになろう。

実施例の詳しい説明 第１図及び第２図には本発明を用いることが出来る典型
的なライトバルブ投影器が示されている。

ランプ１０が白色光を発生し、それをカラー・フィルタ
板２６が受取り、入力側バープレート１８内のスロット
に対して適当な緑又はマゼンタの光を供給する。第２図
に、バー５０．５２及びスロット５１．５３を持つ入力
側バープレート１８を示す。第１図を参照して説明する
と、レンチキュラ・レンズ系２８が、スロット５１と整
合した小レンズの第１の配列及びスロット５３と整合し
た小レンズの第２の配列で構成される。夫々の配列の小
レンズが光をスロット５１．５３に集束する。

回転円板２２がため又は貯油槽２４の中を通って回転す
る時、この円板の上に制御油層３２が作られ、偏向板２
０の制御の下に、電子銃１６によってこの層に情報が書
込まれる。シュリーレン投影レンズ系１４が光を出力側
バープレート３０へ差向ける。この出力側バープレート
は、入力側バープレート１８に対して、マゼンタ及び緑
に対するバーが相補的な形になっている。即ち、例えば
、制御油層３２に書込まれた回折格子によって回折した
緑の光は出力側バープレート３０の水平方向のスロット
を通過するが、回折しなかった緑の光は出力側バープレ
ート３０の水平方向のバーによって阻止される。こうい
う水平方向のバーは、入力側バープレート１８の水平方
向のスロットと整合している。枦光されたマゼンタの光
が入力側バープレート１８の垂直方向のスロットを通過
する場合も同様である。即ち、制御油層３２によって光
が回折を受けない場合、ライトバルブ投影器からの光出
力は生じない。これがシュリーレン暗視野形のライトバ
ルブ投影器の名前の由来である。

第２図に示す様に、入力側バープレート１８のマゼンタ
用バー５２が光を透過させるスロット５３の間にある。

例として、第２図では、入力側バープレート１８の一部
分を破断して、スロット５１．５３と整合した小レンズ
５５を示している。

線用バー５０が夫々スロット５１の間にある。入力側バ
ープレートには電子銃を収容する為の中心の孔５６があ
る。出力側バープレート３０は入力側バープレート１８
の丁度逆の構成になっている。

即ち、出力側バープレートは、そのスロットが入力側バ
ープレートのバー５０．５２と整合し、且つそのバーが
入力側バープレートのスロット５１゜５３と整合する。

勿論、出力側バープレートには中心孔がない。入力側バ
ープレートでは、線用スロットは、緑の光の十分な垂直
方向の解像度が得られる様にするのに必要な距離だけ相
隔たっている。この為、緑の光として利用し得る潜在的
な光の大体半分が阻止されて、無駄になる。

第３図に示す様に、本発明では入力側バープレートの配
置を変える。本発明による入力側バープレート１８′で
は、線用スロット６０及びそれに対応して整合する小レ
ンズ６４が行に配置されて、列のマゼンタ用スロット６
２及びそれに対応して整合する小レンズ６６によって夫
々隔てられている。この場合も、例示の為、本発明の入
力側バープレート１８′の一部分を破断して小レンズを
示しである。図示の実施例では、列のマゼンタ用バー６
３及びスロット６２は小レンズ２個分の高さであり、線
用スロット６０の必要なスロット間間隔を作る。これに
対してマゼンタ用バー６３及びスロット６２の間の水平
方向の間隔は小レンズ１個分の幅である。線用バー６１
は、それがマゼンタ用バー６３の列に対して垂直になる
様に配置されている。この配置は、垂直方向の列のマゼ
ンタ用スロットが、２つ目のレンチキュラ・レンズ毎の
間隔で、１個の線用スロットによって隔てられていると
記述することが出来る。この特定の配置では、キセノン
光源に対して最善であると判っている緑３３％及びマゼ
ンタ６７％の比が得られる。

また垂直方向の列のマゼンタ用スロットが、３つ目のレ
ンチキュラΦレンズ毎の間隔で、１個の線用スロットに
よって隔てられる様にすることにより、緑２５％及びマ
ゼンタ７５％の比が得られる。

１対１の比を含めて、この他の比も可能である。

上記のような配置により、第２図に示した入力側バープ
レートにある線用スロットの間の幅の広い不透明な区域
がなくなる。縁周スロット及びそれに整合した小レンズ
は、小レンズ２個分又はそれ以上の間隔だけ隔たってい
る為、緑の垂直方向の解像度は依然として保たれている
。この為、マゼンタ用バーが、バープレートの透過面積
を損わずに、縁周スロットの間に必要な間隔を作るが、
従来は、この面積が、線用スロットの間に必要な幅の広
い不透明なバーが占めていた。この新しい光学的な配置
は「中間均質バー」と記述することが出来る。

第３Ａ図に示した入力バープレートの部分的な拡大図に
一番よく示されているように、緑の光用の行の小レンズ
６４は、全体的に寸法６５で示した、水平方向のレンチ
キュラ・レンズの間隔の半分の距離だけ、右に変位する
。この変位は、緑の光の最大効率を得る為に必要である
。小レンズが半分の距離６５だけ変位されていると、縁
周小レンズ６４がマゼンタ用バー６３と整列する。この
レンチキュラ・レンズ半分の変位により、緑の光は、第
１図に示した相捕的な出力側バープレート３０のマゼン
タ用スロットの中央へ垂直方向に回折する。こうして、
利用し得る全部の緑の光がスクリーン３３に伝達される
。このような変位を行わない場合、緑の光が出力側バー
プレート３０のマゼンタ用バーへ回折するので、利用し
得る緑の光が失われる。

本発明では、レンチキュラ・レンズ系２８及び出力側バ
ープレート３０は、第３図に示した入力側バープレート
１８′のパターンに合わせて構成する。カラーフィルタ
板２６も緑及びマゼンタの光の交互の縞が得られる様な
形状にする。この場合、マゼンタの縞の各々の幅は例え
ばレンチキュラ・レンズ２個分又はそれ以上の幅にする
ことが出来、また緑の縞の各々の幅はレンチキュラ・レ
ンズ１個分の幅にすることが出来る。この構成により、
シュリーレン投影光学系にレンズのビネット効果があっ
ても、照明の色が一層一様になる。

従来のバープレートの構成では、出力瞠は像の成る領域
でビネット作用を生じ、緑とマゼンタの釣合いに変化を
招いた。本発明によると、入力瞳全体にわたって色が一
様に分布し、ビネット作用が起っても、それは緑及びマ
ゼンタに同じ程度に一様に影響を与える。

本発明を好ましい実施例について説明したが、当業者で
あれば、特許請求の範囲によって定められた本発明の範
囲内で、種々の変更を加えることが出来ることが理解さ
れよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は入力側及び出力側バープレートを含む従来の典
型的なライトバルブ投影装置の概略図である。第２図は
第１図に示した入力側バープレートの拡大図で、入力側
バープレートの一部分を破断して対応するレンチキュラ
・レンズ系の小レンズをも示す拡大図である。第３図は
本発明による入力側バープレートの拡大図で、このバー
プレートの一部分を破断して対応するレンチキュラ・レ
ンズ系の小レンズをも示す拡大図である。第３Ａ図は第
３図に示した入力側バープレートの一部分の拡大図であ
る。 ［主な符号の説明］ １８′　：入力側バープレート ６０：行の線用スロット ６１；行の線用バー ６２：列のマゼンタ用スロット ６３：列のマゼンタ用バー

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）改良された入力側バープレート及び対応する出力
   側バープレートを持つシュリーレン暗視野形のライトバ
   ルブ投影器に於て、光学的入力瞳が、ａ）小レンズの第
   １及び第２の直交配列で構成されたレンチキュラ・レン
   ズ系と、ｂ）前記小レンズの第１及び第２の配列と夫々
   整合した直交関係を持つ水平方向の行及び垂直方向の列
   のスロットを持ち、行のスロットが連続していて、不連
   続である列のスロットの間に隔たって配置されている入
   力側バープレートと、ｃ）１種類の色を前記行のスロッ
   トに通し、別の色を前記列のスロットに通すカラーフィ
   ルタ手段とを有するライトバルブ投影器。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項に記載したライトバル
   ブ投影器に於て、前記行のスロットが一方の配列の行の
   小レンズと整合しており、前記列のスロットが他方の配
   列の列の小レンズと整合しており、この列の小レンズが
   行の小レンズの間に散在していて、行の小レンズの間の
   間隔が列の小レンズの少なくとも１個分の高さになって
   いるライトバルブ投影器。
3. （３）特許請求の範囲第（２）項に記載したライトバル
   ブ投影器に於て、前記カラーフィルタ手段が緑の光を前
   記行のスロットに通すと共にマゼンタの光を前記列のス
   ロットに通し、前記行のスロットの間の間隔が小レンズ
   ２個分の高さであるライトバルブ投影器。
4. （４）特許請求の範囲第（２）項に記載したライトバル
   ブ投影器に於て、前記カラーフィルタ手段が緑の光を前
   記行のスロットに通すと共にマゼンタの光を前記列のス
   ロットに通し、前記行のスロットの間の間隔が小レンズ
   ３個分の高さであるライトバルブ投影器。
5. （５）特許請求の範囲第（１）項に記載したライトバル
   ブ投影器に於て、前記行のスロットと整合した小レンズ
   が、前記列のスロットと整合した小レンズのレンチキュ
   ラ・レンズ間隔の半分だけ、水平方向に変位しているラ
   イトバルブ投影器。
6. （６）特許請求の範囲第（５）項に記載したライトバル
   ブ投影器に於て、前記入力側バープレートのスロットの
   配置に対して相補的な形状を持つ出力側バープレートを
   有し、前記入力側バープレートの前記行のスロットを通
   過した光がライトバルブ投影器の出力側バープレートに
   ある列のスロットに回折するライトバルブ投影器。
7. （７）特許請求の範囲第（６）項に記載したライトバル
   ブ投影器に於て、前記行のスロットが一方の配列の行の
   小レンズと整合しており、前記列のスロットが他方の配
   列の小レンズの列と整合しており、この列の小レンズが
   行の小レンズの間に散在していて、行の小レンズの間の
   間隔が列の小レンズの少なくとも１個分の高さになって
   いるライトバルブ投影器。
8. （８）特許請求の範囲第（７）項に記載したライトバル
   ブ投影器に於て、前記カラーフィルタ手段が緑の光を前
   記行のスロットに通すと共にマゼンタの光を前記列のス
   ロットに通し、前記行のスロットの間の間隔が列の小レ
   ンズの２個分の高さになっているライトバルブ投影器。
9. （９）特許請求の範囲第（７）項に記載したライトバル
   ブ投影器に於て、前記カラーフィルタ手段が緑の光を前
   記行のスロットに通すと共にマゼンタの光を前記列のス
   ロットに通し、前記行のスロットの間の間隔が列の小レ
   ンズの３個分の高さになっているライトバルブ投影器。