JPH0854597A - 平らな表面を持つ光弁用光箱 - Google Patents

平らな表面を持つ光弁用光箱

Info

Publication number
JPH0854597A
JPH0854597A JP7087042A JP8704295A JPH0854597A JP H0854597 A JPH0854597 A JP H0854597A JP 7087042 A JP7087042 A JP 7087042A JP 8704295 A JP8704295 A JP 8704295A JP H0854597 A JPH0854597 A JP H0854597A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
light
plane
symmetry
lens
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
JP7087042A
Other languages
English (en)
Inventor
Bruno Barbier
ブリユノ・バルビエ
Patrick Lach
パトリツク・ラツク
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.)
Thales Avionics SAS
Original Assignee
Thales Avionics SAS
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 Thales Avionics SAS filed Critical Thales Avionics SAS
Publication of JPH0854597A publication Critical patent/JPH0854597A/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
    • H04N9/3105—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
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133604—Direct backlight with lamps
    • 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]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 十分な照明レベル及び一様な照度を有し、小
型で高速な光弁用の光箱を提供する。 【構成】 相互に平行なスロット付き蛍光管の平面アレ
イ（１０）と、このアレイに関連する、蛍光管（１１〜
１５）に平行で、同じピッチだけ十分に隔てられている
縦形レンズ（３１〜３５）の平面アレイとによって構成
される。この装置は小型で、高出力の装置である。この
装置によって輝度レベルを容易に低下でき、かつ可動部
分なしで３色順次再帰照明を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光弁用照明装置の分野
に関するものである。その装置は光箱として知られてい
る。光弁というのは空間的濾光、または時間的濾光、あ
るいは、空間的濾光と時間的濾光を行う装置のことであ
る。最も広く知られている光箱は、電極のマトリックス
・アレイによって制御される液晶のマトリックス・アレ
イによって形成される。
【０００２】
【従来の技術】この分野における従来技術についての説
明が、１９９３年９月の第１３回国際表示装置研究専門
家会議（13th International Colloquim on Research i
n Display Devices ）の報告集２４９〜２５２ページに
記載されている。その論文は「A novel projection sin
gle light valve high brightness HD color projecto
r」と題する。
【０００３】この論文の著者であるP.JANSSEN(Philips
Laboratories，米国ブライアークリフ）は新しい弁映写
機について記述し、この分野における従来技術を要約し
ている。
【０００４】すなわち、２種類の単一弁映写機、すなわ
ち、空間的映写機と時間的映写機が存在すると彼は述べ
ている（２４９ページ、２欄）。空間的映写機に関して
は、 「モザイク・カラー・フィルタ：直視カラー表示の映像
がスクリーンに映写される。３色画素が１つの解像素子
を表す。何らかの画素分解方式によって画素を重畳しな
い限り、同様な質の印象を与えるためにより多くの画素
を必要とする。それは画素開口比および光の透過を減少
する。光の３分の２またはそれ以上が色フィルタにおい
て失われる。」 順次弁に関しては、次のように説明されている。
【０００５】「単一光弁に、たとえば照明路（３）にお
いて色フィルタを回転させることによって、赤色光、緑
色光、青色光が順次照射される。モザイク・フィルタ映
写の場合に置けるように、カラー・ホイールは、平均し
て、光パワーの３分の１だけを通す。」 それら２つの種類の弁においては、放出されたパワーの
３分の１だけを出力側において利用できるにすぎないと
著者は述べている。それから、著者は論文の図１を参照
して新規な単一弁映写装置の原理について述べている。
【０００６】小型アークランプからの白色光が二色フィ
ルタを通じて分配される（従来技術において周知の方法
で）。形成された異なる色のビームから、光学系がビー
ムを弁上に赤色長方形帯、緑色長方形帯、青色長方形帯
に変換する。それらの帯は暗い間隙によって分離され
る。光路中のプリズムが、弁上の色帯を回転によって移
動させるために、平行な面を持つ振動板として作動す
る。色帯が弁の境界、たとえば下境界に達すると、その
色帯はそこから上へ向かって常に送り返され、上から下
向きの運動を続ける。色の置換過程がその論文の図２に
詳しく示されている。図２および弁の制御のための関連
する電子回路に関する説明によれば、弁は３つの水平長
方形部分に分割され、各部分は長方形色ビームに対応す
ることを理解できる。
【０００７】各部分はプリズムの回転によって、赤色ビ
ームによって、次に緑色ビームによって、それから青色
ビームによって、交互に照明される。ある部分がたとえ
ば赤色ビームによって照明されると、それらの部分の画
素が起動されて赤色を濾光し、画像の赤色部分を投写さ
せる。緑色ビームおよび青色ビームについても同様であ
る。したがって、１秒間に６０回更新される画像の場合
には、スクリーンの３つの帯はおのおの１秒間に、赤色
画像で６０回、緑色画像で６０回、青色画像で６０回の
合計１８０回更新される。３つの色光ビームの間の暗い
部分は弁の結晶が連続する２つの指令の間でそれの状態
を変化するために要する時間、すなわち、約３ミリ秒に
対応する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】その論文に述べられて
いる技術的構成は、とくに弁によって透過させられる光
パワーに関して有利であるが、以下に述べるようないく
つかの欠点も依然として有する。
【０００９】光源および光ビームの形を整える関連する
光学系は、小型ヘッドアップ・カラー・バイザを得るた
めにとくに使用できないかなり大きい装置を構成する。
光源は単一光源であるから、それの信頼度が表示器の信
頼度に直接影響する。最後に、光源がアークランプ、白
熱ランプ、または広い表面積を持つ蛍光ランプをベース
とする光源のいずれであっても、それに付随する特定の
付加的欠点がある。それらの点のおのおのについて以下
に詳しく説明する。
【００１０】前記論文に記述されている光源のような小
型光源を有する照明装置は、図１を参照して以下に説明
するように、弁の対角線の寸法に正比例する、弁の平面
に垂直な方向の深さを有する。光ビームの形を整えるた
めの光学系の典型的な構造を図１に示す。小型光源１が
一方の側に球面鏡すなわち反射器２を有する。この球面
鏡は、光源１によって放出された光を、光源の他の側に
配置されているコンデンサ３へ送る。そのコンデンサは
反射器２から来た光と、光源１から直接来た光を、光弁
４の平面に垂直な方向に平行にする。
【００１１】コンデンサ３の直径の値「Ｄ」は光弁４の
対角線の長さにほぼ等しい。コンデンサ３と反射器２は
光源１の両側に配置され、コンデンサ３はコンデンサの
焦点距離「Ｆ」に等しい距離だけ光源１から離される。
Ｆの最小値は、光学系の開口の通常の限界が与えられる
と、直径Ｄにほぼ等しい。したがって、ビーム成形装置
の最小値は、直径がＤで、コンデンサ３の厚さと反射器
２の厚さを無視して、長さがＤより大きい円筒にほぼ対
応する。たとえば長円形反射器と放物線反射器を用いる
他のビーム成形装置の長手方向寸法は同じ程度の大きさ
である。
【００１２】前記論文の場合には、弁の有用な高さは３
分の１だけ低くされる。これは対角線の長さを短くする
ことに対応するが、光ビームを偏向させる回転装置の深
さと、光ビームの縦方向の倍率と横方向の倍率を異なら
せる光学系の深さとを付加する必要がある。
【００１３】使用する光源１はフィラメントをベースと
する白熱ランプ、または前記論文におけるようなアーク
ランプのいずれかである。白熱ランプには次のようない
くつかの欠点がある。
【００１４】−発光効率が低い。−ランプの電流の変化
による発光光度の低下に、赤へ向かう色の偏移と発光効
率の低下が伴う。アークランプには次のような別の欠点
がある。−輝度の変化を電気的に行うことが困難であ
る。−効率的な放熱のためにある動作位置が禁止され
る。
【００１５】それら２つの技術には次のような欠点が共
通して存在する。−光パワーを小さい放射面に集中する
と放熱が困難である強い熱集中が生ずる。−与えられる
光が単色ではなく全体として白色である。−照明装置の
信頼度がランプの信頼度に大きく依存する。
【００１６】光弁を直視モードで再帰照明するために、
再帰照明ビームの放射線の特性は同じではない。別の種
類の光源、蛍光管が使用される。投写装置用のその蛍光
管の欠点は次の通りである −放射面の輝度が低い。−放射面が広い。−放射光束が
弱い。
【００１７】直視モード弁の場合には、光束を増大する
ために蛍光管を何本か用いる。成形装置は、反射または
透過によって動作する散乱装置の使用を基にしている。
そのような装置の発光効率は低い。
【００１８】更に、この種の装置は、 −利用できる光束が弱い。−与えられる放射の向きが全
方向であるために投写には適切でない。
【００１９】ヘッドアップ・バイザの場合のように、表
示器によって供給される映像が単色、たとえば緑色であ
るとすると、望ましくない光線をなくすために光源と弁
の間にフィルタを挿入できる。そうすると発生光量が減
少する。
【００２０】供給する映像がカラー映像であるとする
と、前記論文の序論において述べられているように、
赤、緑、青の３つの単色映像からカラー映像が空間的ま
たは時間的に合成される。空間的合成は３つの光弁を使
用することによって、または１つの光弁を使用すること
によって行うことができる。単一弁空間的合成のために
は、発生光量を減少する赤光フィルタ、緑光フィルタ、
または青光フィルタを各画素に付加する。
【００２１】３弁合成のためには、白色光を、異なる位
置を取り各弁を別々に照明する３つの種類の光、赤、緑
または青に分割する。光分割装置は形が大きい。その装
置がたとえば１９８９年２月７日付けのＴＨＯＭＳＯＮ
ＣＳＦ特許第８９．０１５３３号に記載されている。
【００２２】時間的合成のためには、単一の光弁を使用
する。各画素は、赤、緑、それから青である色ビームに
よって順次再帰照明される。その特許に記載されている
装置はそのような構造の例を示すものである。
【００２３】今説明した従来技術を参照して、本発明の
目的を次のように要約できる。
【００２４】本発明は、 −光弁における十分な照明レベル −空間的に十分に一様な照度 −弁および投写装置に適合する光束の向きと発散 −考察している色に対する最高比視感度 −最小体積、とくに浅い深さ −あらゆる位置での動作 −光レベルの最大階調 −最高動作安全度 を有する光弁用光箱を得ることを目的とするものであ
る。
【００２５】本発明の別の目的は、信頼度がアークラン
プまたは白熱フィラメント管などのもろい素子に関連し
ないようにすることである。カラー表示のために、光源
から来た光をいくつかの色ビームに分割する装置をなく
すことも目的とする。それは、高度の放熱を要しない安
定な光源を得ることを目的とする。最後に、弁を照明す
るために動く部品を持たない装置を得ることも目的とす
る。
【００２６】本発明によれば、光弁の再帰照明のための
光源が、相互に平行に配置されている同一の色のスロッ
ト付き蛍光管のいくつかによって構成される。成形装置
は各光管のために縦形レンズを有する。各レンズはそれ
に関連する管に平行に配置され、この管からの光を弁の
帯に分配する。この帯は管およびレンズに平行である。
【００２７】
【課題を解決するための手段】更に具体的に言えば、本
発明は、軸線基準方向に平行に直線を移動させることに
よって発生できる平面を有する光弁用光箱であって、光
ビームを放出する光源と、光ビームを弁の表面に関して
向けるコンデンサとを備え、光源はスロットを設けられ
たｎ本の蛍光管の少なくとも１つのアレイによって構成
され、各スロットは軸線方向に平行であり、各管セット
のコンデンサは長手方向に平行な数ｎの縦形レンズによ
って構成され、各レンズは、軸線方向を含み、かつ弁の
表面に垂直である光学的対称平面を有し、各レンズは光
スロットと弁の表面の間に配置される光弁用光箱に関す
るものである。
【００２８】一般的な規則として、現在市販されている
光弁は長方形平面弁である。そうすると基準軸線方向は
長方形の１つの辺に平行である。
【００２９】管のアレイと関連するレンズのアレイによ
って構成された光箱が僅かに発散する光を放出しなけれ
ばならない時は、各管スロットはそれに関連するレンズ
にちょうど向き合って配置される。これは、スロットの
長手方向対称平面が、それに関連するレンズの長手方向
光学的対称平面でもあることを意味する。スロットとレ
ンズの連続する平面はこの場合には等距離である。
【００３０】光箱が発散する光を送り出さなければなら
ない時は、スロットの対称平面とそれに関連するレンズ
の対称平面の間の距離が、管のセットの対称平面と、軸
線方向を含んでいるレンズとに平行な基準平面から離れ
る運動で増大する。基準平面はおそらく前記対称平面で
ある。
【００３１】最後に、空間的または時間的に合成された
映像を得るために光箱が弁を使用する時は、管とレンズ
の３つの平面アレイを使用する。それらのアレイは、た
とえば管の面に沿って配置される。混合管が、知られて
いる方法で、各セットの各色を弁の上に投写し、または
やはり知られている方法で、簡単な反射鏡またはダイク
ロイック・ミラーによって合成を行う。
【００３２】
【実施例】既に参照した図１は、標準的な光箱では光箱
の深さが関連する光弁の対角線に少なくとも等しい、と
いう事実を説明するためのものである。
【００３３】図２はスロット付き管１１と、それに関連
する縦形レンズ３１との斜視図である。管の長さ全体に
わたるスロット５１に沿う発光体と、およびそれの周囲
の非常に小さい部分の上での発光体とを無くすことによ
って、十分な光をこのスロットの上に配置できる。管の
内部の管のガラスと発光体の層の間に反射器を配置する
と、その光は一層増加する。この光はほぼランバート光
（スロットの表面に垂直な方向に輝度が最高）で、後方
の光を回収するために管の外部のどのような装置も必要
としない。スロットにおける輝度は管の表面の残りの部
分における輝度よりはるかに高い。それはスロットなし
の管の輝度よりとくに高い。
【００３４】以下に説明する実施例においては、各管の
直径「ｄ」は３．８ｍｍである。スロットと呼ばれる
０．５ｍｍの開口「ｅ」が、管の全長にわたって発光体
の層に形成される。このスロットにおける、１００ｋｃ
ｄ／ｍ2 より高い輝度は、スロットなし管の輝度より高
い。スロットにおける輝度は、管の残りの部分における
輝度より十分に高い（４〜５倍高い）。蛍光管の発光体
の選択によって希望の色が直接得られ、ビームを３つの
色ビームに分割する装置によって引き起こされる体積の
過度な増大、または光を吸収する色フィルタによる発生
エネルギーの減少を阻止することを可能にする。管の発
光パワーを非常に広いダイナミック・レンジにわたっ
て、非常に迅速に変調できる。したがって、それぞれ異
なる色を持つ３つの管アレイによって３つの色で順次照
明することが可能である。それらの色は光学的手段によ
って組み合わされる。多数の光源を用いると信頼度が高
くなる。その理由は、管が完全に故障すると、隣接する
２本の管によって送り出される光束の一部が、管および
後方隔壁で散乱および反射された後で、故障している管
によって通常は照明される弁領域の適切な向きを照明す
るためである。光エネルギーをいくつかの光源で分配す
ることによって、熱の集中が減少する。
【００３５】図３は、照明された光弁における光ビーム
の発散を変調するために、管のスロットの位置と、その
管に関連するレンズとの相対的な位置を、どのようにし
て用いるかを説明するための図である。図３は図３ａ、
図３ｂ、図３ｃを含む。
【００３６】図３ａと図３ｂは、長手方向コリメータレ
ンズ３１へ向けられた光スロット５１を有する管１１を
示す横断面図である。図３ａと図３ｂにおいて、スロッ
ト５１はレンズ５１の焦点面に含まれる。
【００３７】図３ａにおいては、スロット５１の長手方
向対称平面とレンズ３１の長手方向対称平面は一緒にな
っている。図の紙面内ではこの単一平面は、管１１の中
心とスロット５１の中心を通る軸線によって表されてい
る。そうすると、スロット５１の中心点の像が、レンズ
３１の出口における光の向き、すなわち、対称平面に平
行で、弁４に垂直な向きに一致することが分かる。スロ
ットの幅に関しては、光線の発散角度ｂが６度の範囲で
ある。
【００３８】図３ｂにおいては、スロット５１の長手方
向対称平面とレンズ３１の長手方向対称平面は平行で、
距離ｖだけずれている。そうすると、スロットの中心点
の像が、弁４の上で非零の入射角度ａ′／２を形成する
光の向きに一致することが分かる。したがって、２つの
対称平面の間のずれを用いて光を特定の向きに向けるこ
とができることが分かる。
【００３９】図３ｃは、管１１の縦断面図と、管１１に
関連するレンズ３１の縦断面図とをスロット５１の長手
方向対称平面によって示す。弁４の平面と、図３ａおよ
び図３ｂとの紙面とに垂直なこの平面においては、光は
平行にされていない。発散角度は管の長手方向寸法と共
に大きくなる。
【００４０】本発明の光箱であって、それらの光箱によ
って照明される弁の使用に依存するその光箱の実施例を
以下に説明する。まず、図４を参照して本発明の全体的
な構成について説明する。
【００４１】図４は管（１１〜１５）のアレイ１０と、
関連するレンズ３１〜３５のアレイ３０との横断面図を
示す。アレイ１０と３０は光弁４の前に示されている。
図４においては、基準軸線方向は弁４の平面に対して垂
直である。図４の垂直方向は弁４の辺の１つに平行であ
る。光源は管１１〜１５のスロット５１〜５５によって
形成される。図４の紙面におけるレンズ３１〜３５の対
称平面が軸線によって表されている。レンズの対称平面
と、このレンズに関連するアレイ１０の管の対称平面と
の間の間隔ｖは、管ごとに可変にでき、かつ弁４で得ら
れるべき発散に依存する。間隔ｖは、レンズの間のピッ
チｈの変動、または管の間のピッチｉの変動、あるいは
両方の組合わせによって得ることができる。
【００４２】カラー映写機用再帰照明装置の実施例を図
５に示す。管のアレイ１０とレンズのアレイ３０を備え
る光箱の外観は、図４に示す光箱の外観と同じである。
しかし図５に示す実施例においては、間隔ｖの値は零で
ある。スロットの対称平面とレンズの対称平面は一緒に
にされる。発散は低い。映写機は映写対物レンズ６０の
光弁４と散乱スクリーン７０とによって構成される。
【００４３】対物レンズはスクリーン７０上に弁４の拡
大像Ｖ′を与える。このスクリーンは、弁上の点Ａの像
である図５の点Ａ′に類似の、像Ｖ′の各点を構成する
ビームの発散を増大するように、散乱スクリーンであ
る。したがって、点Ａ′からの光は、スクリーンを横切
った後で、観察者がスクリーンの中心に向いていなくと
もその観察者の目に到達する。
【００４４】垂直弁４は、軸線方向に平行に配置され
て、垂直方向に４ミリメートルのピッチ「ｈ」で均等に
重畳されている蛍光管１１、１２、１３、１４、１５の
アレイ１０によって再帰照明される。それらの蛍光管の
数は弁の全高さを覆うために十分である。同じピッチを
持つ円筒レンズのアレイが蛍光管と弁の間に配置され
る。アレイのピッチ（４ｍｍ）に等しい高さｈを持つ各
円筒レンズの焦点距離「ｆ」は、 ａ＝２．ａｒｃｔａｎ（ｈ／２ｆ）、すなわち、ａ＝５
３度 によって与えられる開口「ａ」の開口数ｌすなわち開口
角が与えられると、各レンズから来た光が垂直平面内で
平行にされるように、管のスロットと対応するレンズの
間の距離である。レンズを透過した後の光の発散「ｂ」
は、 ｂ＝２．ａｒｃｔａｎ（ｅ／２ｆ）、すなわち、ｂ＝６
度 によって与えられる。
【００４５】この構成は、十分な画質を得るために、弁
の平面に対して垂直で、僅かに発散している再帰照明を
要する液晶光弁によく適する。図３ｃを参照して説明し
たように、長手方向対称平面においては、光は平行にさ
れない。弁４の各点は対応する管のスロットの全長にわ
たって再帰照明され、対物レンズ６０を通る唯一の光線
は、対物レンズ６０の絞りＰを通ることができるほど弁
の法線に十分近い光線である（その対物レンズは中心を
離れた対物レンズであって、実際の絞りＰの対物間隔中
の像である、その対物レンズの入射絞りが無限遠にあ
り、したがって、光軸に対して僅かに傾いている光線だ
けを通す）。
【００４６】弁は無色であって、提供すべき像の色と同
一である、同じ色の管によって再帰照明されることが好
ましい。弁は多色弁（弁による空間的合成）とすること
もでき、白色管によって再帰照明される。
【００４７】投写器が多色像を与え、３種類の再結合さ
れた光弁を用いる（３弁空間的合成）とすると、図４と
図５を参照して先に説明したように、光箱は３つの各光
弁の後ろに配置される。それらの３つの弁のおのおのの
像は既知のやり方、たとえば、混合管によって、対物レ
ンズにより投写される前に、再結合できる。３つの光箱
のおのおのは同じ色（赤、緑、青）の管を含む。図６は
そのような装置の略図である。前の図におけるように、
同じ機能を持つ要素には同じ番号を付ける。赤、緑、青
を示す添字Ｒ、Ｇ、Ｂを付加した。
【００４８】３つの弁４Ｒ、４Ｇ、４Ｂが混合管８０の
３つの面に既知のやり方で配置される。本発明に従っ
て、光箱は３つの照明アレイを有する。それらのアレイ
のおのおのはそれが照明する弁の後ろに配置される。し
たがって、レンズのアレイ３０Ｒと、赤弁４Ｒを照明す
るために赤に着色された管のアレイ１０Ｒと、緑弁４Ｇ
を照明するための緑管の同様なセット３０Ｇおよび１０
Ｇと、青弁４Ｂを照明するための青管の同様なセット３
０Ｂおよび１０Ｂとがある。
【００４９】次に、ヘッドアップ・バイザを製作するた
めに本発明の光箱を使用することについて、図７と図８
を参照して説明する。本発明の有用性を示すために、図
７を参照して既知のバイザの特徴について以下に説明す
る。
【００５０】ヘッドアップ・バイザは映像源、通常は陰
極線管１００と、映像源の映像を無限遠に結ばせるため
のコリメータ対物レンズ１０１とで構成される。投写器
とは異なり、対物レンズと観察者の間に散乱装置はな
い。したがって、物体の場所の点Ａの像を観察者が見る
ことができる空間領域（眼箱）が、陰極線管バイザに対
して、コリメーション対物レンズの入射絞りに関する点
Ａの位置に依存する。この入射絞りは、従来は対物レン
ズ自体の上に配置され、それの直径は対物レンズのそれ
にほぼ等しい。以下に通常のデジタル値を示す。
【００５１】−対物レンズの直径Ｄ′＝１３０ｍｍ −対物レンズの焦点距離ｆ′＝１８０ｍｍ −映像源（ＣＲＴ）の直径ｄ′＝６４ｍｍ 観察者が映像源の像を見るバイザの場所全体、角度
「ａ」は、 ａ′＝２．ａｒｃｔａｎ（ｄ′／２ｆ′）、すなわち、
ａ′＝２０度 によって与えられる。
【００５２】対物レンズの開口部の角度「ｂ」（場所の
中心における点Ａに対して）は、 ｂ′＝２．ａｒｃｔａｎ（Ｄ′／２ｆ′）、すなわち、
ｂ′＝４０度 それらの値は、場所の値と、画質と、対物レンズの直径
との妥協の結果である。
【００５３】本発明に従って（図８）、バイザは同じ対
物レンズ１０１によって製作される。陰極線管１００の
代わりに、スロット付き蛍光管のセット１０によって再
帰照明される光弁４を使用する。それらの蛍光管は基準
軸線方向に、蛍光管ごとに可変であるピッチｈ′だけ相
互にずれて配置される。円筒レンズのアレイ３０が蛍光
管と弁４の間に配置される。使用している光弁技術は、
発散再帰照明に対するものであっても、適切な画質を提
供する。水平次元における眼箱の寸法を制限しないよう
に、蛍光管を配置することが好ましい。その理由は、そ
の次元においては、照明が平行ではないからである。他
の次元では、希望の寸法の眼箱を得るために、アレイ３
０のレンズと弁４の間に散乱が非常に低いスクリーン９
０を配置することが可能である。このスクリーン９０は
図８に破線９０で示されている。図３ｂを参照して説明
したところに従って、蛍光管のスロットの位置と、レン
ズ・アレイ３０に対応するレンズの中心との間のずれ
は、光がコリメーション対物レンズの中心に向かって光
が送られるようなものである。このずれは、中心におけ
る零から、場所の端部における値ｅ′まで変化する。そ
の値ｅ′は次式によって与えられる。
【００５４】ｅ′＝ｆ．ｔａｎ（ａ′／２） ここに、ｆは円筒レンズの焦点距離（４．８ｍｍ）、
ａ′はバイザの場所（２０度）である。得られる値は
ｅ′＝０．８４ｍｍである。ヘルメット・バイザ（また
はヘッド組立体）の場合には、上記数値は異なる。しか
し本発明は適用可能である。
【００５５】図９は図８に示す実施例の変更を示すもの
である。図８を参照して説明した実施例は、眼箱が弁の
対称平面の中心にある観察者に弁の像を鮮明に見ること
ができるようにする。
【００５６】この眼箱の中心が、弁の対称平面ではない
が、図３ｂに示すようにこの平面に対して角度α′／２
を成す向きにある時は、本発明に従って、スロットの全
ての対称平面をレンズの対称平面に関して１つの同じ距
離Ｖだけ最初にずらすことが可能である。この距離Ｖは
図３ｂに示されている。この最初の一様なずれによっ
て、眼箱の中心を、弁の中心を通り蛍光管の軸線方向に
平行な弁の対称直線を含みかつ弁の法線に対して角度α
／２を成す平面内に配置する。更に、眼箱が弁に近い
と、スロットの各対称平面と、それに対応するレンズの
対称平面との間の距離を変調することが可能である。
【００５７】したがって、観察者の眼箱の中心が、弁に
関して、図９に示す位置５を持つものとすると、スロッ
トの対称平面と、レンズに最も近い対称平面との間の距
離は、眼箱の中心を通り、かつ蛍光管の軸線方向と平行
である基準平面から増大する。面箱を大きくするために
は、観察者の側の弁に対して散乱装置９０″を平らに置
いて付加することが可能である。単一弁映写機の順次３
色再帰照明のために蛍光管のアレイ１０とレンズのアレ
イ３０を使用することを、以下に図１０と図１１を参照
して説明する。
【００５８】単一光弁４を照明する順次色再帰照明装置
が、同数のｎ本のスロット付き蛍光管を有する３つのア
レイ１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂによって形成される。各ア
レイにはレンズのアレイ３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂが組合
わされる。各アレイは同じ色、すなわち、赤、緑、青の
蛍光管によって形成される。３本のビームを混合管８０
によって組合わせて単一のビームを形成する。サイクル
の一部分の間、各アレイの蛍光管は周期的に供給され
る。このサイクル部分は全ての蛍光管に対して同じ値を
持つが、種々の蛍光管を点灯するための操作は、相互に
移相される。重要な点は、たとえば、赤アレイ１０Ｒの
蛍光管１３Ｒと、緑アレイ１０Ｇの同質の蛍光管１３Ｇ
と、青アレイ１０Ｂの同質の蛍光管１３Ｂとによって照
明される弁４の水平領域が、総合映像のリフレッシュ周
波数の３倍である速さでそれらの各色で順次照明する。
したがって、映像リフレッシュ周波数が６０Ｈｚであれ
ば、弁４の各領域を、１／６０秒ごとに１回が赤、１回
が緑、１回が青の３回連続照明ステップで、１秒間に１
８０回照明すべきである。弁の表面より小さい横断面を
持つ振動する（たとえば、上下に）１つの同じ色のビー
ムを発生するように、蛍光管の点灯操作を相互に移相さ
せる。同時に点灯した蛍光管を１つの色付きアレイから
別の色付きアレイへ空間的にずらせて、振動する３つの
色ビームの間で時間的に移相させる。
【００５９】図１１は弁４の一部の３つの連続する領域
４１、４２、４３の一連の点灯操作の時間的および空間
的な図を示す。時刻ｔ0 においては、領域４１が１つま
たは複数の赤蛍光感によって照明され、この領域の画素
がこの領域における像の赤部分を表すように制御され
る。領域４２が緑で同様に照明され、領域４３が青で同
様に照明される。時刻ｔ0 ＋Ｔ／３と時刻ｔ0 ＋２Ｔ／
３（Ｔは像の周期を表す）においては、３つの領域の間
で３色の円形順列が実行される。
【図面の簡単な説明】
【図１】標準的な再帰照明装置を示す。
【図２】スロット付き蛍光管およびそれに関連するレン
ズの斜視図を示す。
【図３】図３ａ、図３ｂ、図３ｃを含み、コンデンサか
ら来る光線の発生の変動を、蛍光管およびそれに関連す
るレンズの相対位置の関数として示す。
【図４】本発明の光箱の詳細な縦断面図を示す。
【図５】投写のために弁の再帰照明に適合させられた本
発明の光箱を示すものであって、白黒像に関するもので
ある。
【図６】投写のために弁の再帰照明に適合させられた本
発明の光箱を示すものであって、空間的に合成した色像
に関するものである。
【図７】既知の種類のヘッドアップ・バイザを示す。
【図８】眼箱が弁の光軸の方向にあるヘッドアップ・バ
イザ用単色弁の再帰照明に適合させられた本発明の光箱
を示す。
【図９】眼箱が弁の光軸の方向にない直視モード表示装
置用の本発明の光箱を示す。
【図１０】時間的に合成する単一弁映写機を製作するた
めの本発明の光箱の使用を示す。
【図１１】３つの連続する領域のための蛍光管を点灯す
る一連の操作の部分図を示す
【符号の説明】
１ 光源 ２ 反射器 ３ コンデンサ ４ 光弁 １０ アレイ １１〜１５ 蛍光管 ３１〜３５ レンズ ５１〜５５ スロット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｂ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 平らな表面を持つ光弁用光箱であって、
    光ビームを放出する光源と、光ビームを弁の表面に関し
    て向けるコンデンサとを備え、前記光源は長手方向にス
    ロットを設けられたｎ本の蛍光管の少なくとも１つのア
    レイによって構成され、それらの蛍光管のスロットは弁
    の平面に垂直であり、相互に平行な長手方向対称平面を
    有し、各管のコンデンサはスロット付き管の数に等しい
    数ｎの縦形レンズによって構成され、各レンズはスロッ
    トの対称平面に平行な光学的対称平面を有し、各レンズ
    は光スロットと弁の表面の間に配置され、管のスロット
    の対称平面とスロットのこの対称平面に最も近いレンズ
    の対称平面との間の距離は、スロットの対称平面から、
    レンズの対称平面およびスロットの対称平面に平行な基
    準平面までの距離とともに減少しないものである平らな
    表面を持つ光弁用光箱。
  2. 【請求項２】 レンズと各アレイの管が、軸線方向を含
    むレンズの光学的対称平面が管のスロットの対称平面で
    もある請求項１に記載の光箱。
  3. 【請求項３】 レンズのアレイと弁の間に散乱スクリー
    ンを備える請求項１に記載の光箱。
  4. 【請求項４】 ３つのレンズ・アレイに組み合わされた
    管の３つのアレイを備え、各管のアレイが同じ色の管
    と、レンズの各アレイの出力部における光を１つの同じ
    弁へ向かって導く手段とを備え、前記色は他の２つのア
    レイの色とは異なる請求項１から請求項３のいずれか一
    項に記載の光箱。
  5. 【請求項５】 ３弁空間統合を行うための請求項１から
    請求項３のいずれか一項に記載の光箱によっておのおの
    照明される３つの弁の使用方法。
  6. 【請求項６】 映像投写機を製作するための請求項１か
    ら請求項３のいずれか一項に記載の弁の使用方法。
  7. 【請求項７】 ヘッドアップ・バイザを製作するための
    請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の弁の使用
    方法。
  8. 【請求項８】 直視モード表示システムを製作するため
    の請求項１に記載の弁の使用方法。
JP7087042A 1994-04-12 1995-04-12 平らな表面を持つ光弁用光箱 Pending JPH0854597A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9404301 1994-04-12
FR9404301A FR2718538B1 (fr) 1994-04-12 1994-04-12 Boîte à lumière pour valve optique.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0854597A true JPH0854597A (ja) 1996-02-27

Family

ID=9461993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7087042A Pending JPH0854597A (ja) 1994-04-12 1995-04-12 平らな表面を持つ光弁用光箱

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5661608A (ja)
EP (1) EP0677970B1 (ja)
JP (1) JPH0854597A (ja)
FR (1) FR2718538B1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9503062L (sv) * 1995-09-05 1997-06-24 Peter Toth Sätt och anordning vid informationslagring
WO1999064912A1 (en) * 1998-06-05 1999-12-16 Seiko Epson Corporation Light source and display device
FR2843792B1 (fr) 2002-08-20 2005-04-08 Thales Sa Boite a lumiere a haute luminance pour visualisations
US20060203132A1 (en) * 2002-12-17 2006-09-14 De Vaan Adrianus Johannes S M Device and method of color adjustment for projection type video image display devices
JP4075669B2 (ja) * 2003-04-03 2008-04-16 ソニー株式会社 固体撮像素子
JP5277565B2 (ja) * 2007-05-31 2013-08-28 富士通セミコンダクター株式会社 固体撮像素子
FR2936609B1 (fr) * 2008-09-26 2012-10-12 Thales Sa Systeme de detection optique de position et/ou d'orientation d'objets comprenant au moins deux capteurs coplanaires
FR2936608B1 (fr) * 2008-09-26 2010-09-24 Thales Sa Systeme de detection par balayage optique de position et/ou d'orientation d'objets
JP5436097B2 (ja) * 2009-08-25 2014-03-05 三菱電機株式会社 集光光学系及び投写型画像表示装置
FR3006457B1 (fr) * 2013-05-30 2015-07-03 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'affichage d'images en realite augmentee
US9595138B2 (en) 2014-05-29 2017-03-14 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Augmented reality display device

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2471012A1 (fr) * 1979-12-07 1981-06-12 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'eclairage pour grand ecran
JPS62127717A (ja) * 1985-11-28 1987-06-10 Toshiba Corp 液晶デイスプレイ装置
FR2611926B1 (fr) * 1987-03-03 1989-05-26 Thomson Csf Dispositif de visualisation collimatee en relief
FR2613572B1 (fr) * 1987-04-03 1993-01-22 Thomson Csf Systeme de visualisation de donnees lumineuses, a lisibilite amelioree
JPS63261667A (ja) * 1987-04-20 1988-10-28 Fuji Xerox Co Ltd ネオンランプ
US4807978A (en) * 1987-09-10 1989-02-28 Hughes Aircraft Company Color display device and method using holographic lenses
FR2621728B1 (fr) * 1987-10-09 1990-01-05 Thomson Csf Systeme de visualisation d'images en demi-teintes sur un ecran matriciel
US5239293A (en) * 1988-08-09 1993-08-24 Thomson - Csf Method and device for the rear illumination of a liquid crystal matrix display panel
DE3836955A1 (de) * 1988-10-29 1990-05-03 Philips Patentverwaltung Farbfernsehprojektionsanordnung
US4924356A (en) * 1988-12-07 1990-05-08 General Electric Company Illumination system for a display device
US5027359A (en) * 1989-10-30 1991-06-25 Massachusetts Institute Of Technology Miniature Talbot cavity for lateral mode control of laser array
JP3082202B2 (ja) * 1989-10-30 2000-08-28 日本電気株式会社 液晶投射ディスプレイ
FR2662514A1 (fr) * 1990-05-22 1991-11-29 Thomson Csf Source lumineuse de projecteur d'images.
DE69125125T2 (de) * 1990-12-27 1997-08-21 Philips Electronics Nv Farbbildanzeigevorrichtung und Schaltung zur Ansteuerung vom Lichtventil einer solcher Vorrichtung
US5139609A (en) * 1991-02-11 1992-08-18 The Aerospace Corporation Apparatus and method for longitudinal diode bar pumping of solid state lasers
FR2683036B1 (fr) * 1991-10-25 1995-04-07 Sextant Avionique Procede et dispositif de determination de l'orientation d'un solide.
US5143433A (en) * 1991-11-01 1992-09-01 Litton Systems Canada Limited Night vision backlighting system for liquid crystal displays
GB2267579A (en) * 1992-05-15 1993-12-08 Sharp Kk Optical device comprising facing lenticular or parallax screens of different pitch
US5430816A (en) * 1992-10-27 1995-07-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Multiple split-beam laser processing apparatus generating an array of focused beams

Also Published As

Publication number Publication date
EP0677970A1 (fr) 1995-10-18
US5661608A (en) 1997-08-26
FR2718538A1 (fr) 1995-10-13
FR2718538B1 (fr) 1996-04-26
EP0677970B1 (fr) 1999-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3992053B2 (ja) 照明装置および投写型表示装置
US6075648A (en) Projector-type display device
CN1021670C (zh) 照明系统
US6805450B2 (en) Projector
US9467670B2 (en) Projection display device
US5135300A (en) Projection color display apparatus
KR100750818B1 (ko) 이중 램프 조명 시스템 및 이중 램프 조명 시스템 내장형투사 시스템
JP4182374B2 (ja) 投射型表示装置
JPH10333115A (ja) 投射型液晶表示装置
US6802612B2 (en) Configurations for color displays by the use of lenticular optics
US5123729A (en) Projection display device
JPH0854597A (ja) 平らな表面を持つ光弁用光箱
JP2001109068A (ja) プロジェクタ用光源装置
US6325514B1 (en) Projection type display device
JP4037691B2 (ja) 光源装置及び投写型表示装置
JP2019132986A (ja) 照明装置及び投写型映像表示装置
US6666558B1 (en) Projection image display
JPH10170869A (ja) 偏光照明装置および投写型表示装置
JPH0588145A (ja) 投射光学装置
JP3589222B2 (ja) 照明光学系および投写型表示装置
JP2001051232A (ja) 照明光学系及びこれを用いた投写型表示装置
JP3317298B2 (ja) 照明光学系
JPH11271881A (ja) 像を投写・表示するシステム
JPH1164792A (ja) 照明装置および画像投影装置
JP2007127955A (ja) 照明装置及び投写型画像表示装置