JPS58224308A - 映像拡大装置 - 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】 本発明は映像拡大装置に係ｒ）、特に、拡大され・た映
像が明るく美魔であり、かつコンパクトな映像拡大装置
に関する。

宣伝広告のための画像等の一展示手段として、スライド
グロジエクタによって映像を大きなスクリーンに拡大映
写１−ることはしはしは行われる。

しかして、このスライドグロジエクタによる展示は、映
像の転換が容易であるという利点を有するにもかかわら
ず、展示効、果が５すいとされて主流の広告緩下手段と
はなっていない。その理由は、人目を引（ため大きなス
クリーン上用い拡大倍率ケ大きくするので、スクリーン
面照度か小さくなってしまい、従来のスクリーンの透過
またに反射効率があまり大ぎ（ないことも原因して、ス
クリーン上の映１象を明るくてることが１゛ぎないから
である。また、スクリーンは例えは駅のコンコース等比
較的明るい場所に設置されるので、スライドグロジエク
タからの尤の他に外光がスクリーン面上に照射され、こ
りたぬ映像のコントラストが著しく弱められるからであ
る。

そこで、本発明の目的は、拡大された映像が明るくかつ
美麗であり、かつコンパクトな映像拡大９ｉ　ｌｉｔ　
ｌ’　佛供し、もってスライドグロジエクタ等による展
示効果を高めるにある。

上記の目的を達成するため、本発明に、それぞれ一端を
受光端とじ他端を発光端とした多数のオプチカルファイ
バよりなり、これらオプチカルファイバ群の受光端部ケ
相互に雷接するように集束すると共に、各オプチカルフ
ァイバの受光端面がほぼ同一平面上にあるように揃えて
、これら受光端面の集合によって受光面を形成した光分
岐機構と、上記受光面におけるオプチカルファイバの各
受光端面に対応して同じ配列で、かつ相生の間に間隔欠
保って開口した、オプチカルファイバと同数のファイバ
挿入孔を有し、各ファイバ挿入孔に対応−１−７１）オ
プチカルファイバの発光端部を挿入して固定した表示板
と、各オプチカルファイバの発光端部に丈接して同定さ
れた、オプチカルファイバと同数の屈折体とを有し、上
記受光面に投影された映１象？、オプチカルファイバの
受光端面に投影された単位画素毎に分割して表示板上に
伝達すると共に、上記屈折体によって単位画章ケ拡大す
るよりにしたことを特徴とする。

以下本発明の実施例を図面ケ参照して説明する。

第１図において符号１は光分岐機構ケ示し、この光分岐
機構１は、それぞれ一端を受光端とし、他端を発光端と
した多数のいわゆるオプチカルファイバ２，２０束であ
る。なお、ここでオプチカルファイバとは、全反射を利
用して光を伝導する光学繊維をいい、本発明装置におい
ては、オプチカルファイバとして安価なプラスチック製
のものを用いるごとができる。

これら多数のオプチカルファイバ２．２の受光端部（第
１図において手＠　ｆｌｉｌｌ　）は相〃に密−Ｎ１−
ろよ５に集束されており、また、各オプチカルファイバ
２の受光端部ｌが同一平面上に七・るよ５に軸線方向の
位置が揃えられている。

図示の実榴例では、オプチカルファイバ２．２の受光端
部は、第２図に示すように、受光端面が方眼状に配列す
るように集束されている。このようにするには、例えは
−行毎に発光端部？横方向に川原に密着させた状態で接
着剤等によって一体的に固定し、これらを縦方向に積層
てれはよい。

このとき、各行相互の結合は例えば接着剤によって内定
′１−ろだけでもよいが、第１図に示すように、同定伜
３によってオプチカルファイバ群の自由端ｆｆＬ’ケ拘
束すねは、相牝の結合が一層確実１てなる。

上記オプチカルファイバ２．２の受光端面の集合は受光
面４を形成している。

一方、光分岐ａ購１を構成１−るオプチカルファイバ群
のも発光ｙ＃？１部は、対応する受光端に関して次に述
べる位１１関係を保って表示板５（第１図参ｌｆ＠）Ｋ
結合されている。

すなわち、第３図に下すように、告示板５にはこれを板
厚方間にＨ通する多数のファイバ挿入孔６．６が開口し
ており、表示板５上において、これらのファイバ挿入孔
６．６は受光面４（第１図および第２図参照）における
オプチカルファイバの受光端面と同じように方眼状に、
かっ相生の曲に一定の間隔を保って配設されている。

そして、オプチカルファイバの受光端面が横方向にＭ列
、縦方向にＮ行方眼状に配列されている受光面の例えは
左側からｍ列目の一列のオプチカルファイバ群２ｍｌ　
＋　２ｍ２　＋　・・・１２　ｍ　Ｎを、第３図に示す
ように、表示板５の裏面（第３肉において石１１１１１
　）から姑て左からｍ列目のファイバ挿入孔６．ｍｌ。

６ｍ２　、・・・１６ｍＮの列に対応させ、受光面にお
いて左からｍ列目上かｌ−Ｉｎ行目のオプチカルファイ
バ１−１１□１ ２ｍｎの発光端部を、表示板５の共面側からみて左から
ｍ列目上からｎ行１めファイバ挿入孔６ｍｎに挿入し、
例えは接着剤によって固定する。同様にして、受光面に
おいて他の刈地の行に楕するオプチカルファイバの発光
端部も同一サフィックスのファイバ挿入孔６に挿入され
それぞれ同定されている。

仙万、表示板５０表面側には、第３図に示すように、各
オプチカルファイバの受光端面に近接して、各オプチカ
ルファイバと同数の屈折体７．７が内定されている。１
￥１示の実施例における屈折体７は、例えはガラスある
いはアクリル樹脂などの透明な材實で、前記ファイバ挿
入孔６．６の相生の間隔より若干小さい同径を有する球
である。そして、各屈折体７は、告示板５の８１ｆｌｊ
にこねと重合するように固定されたホルダ板８（第１図
参照）を介して、表示板５に内定されている。

丁なわち、上記ホルダ板８には告示板５のファイバ挿入
孔６．６と同じ配列でこれらと同数の皿モミ部付透孔９
．９が開口しており（第３図参照）、各屈折体７は上記
透孔９の皿モミ部が１而に例えはビニール系接着剤等の
透明な＃、Ｍ削によって同定されている。久お、各ファ
イバ挿入孔６とも透孔９とが相生に整合するように、表
示板５とホルダ８との重合位置ケ調９１すべきことは勿
論である。

上記のように構成された主要部を有する本発明による映
像拡大装置は、例えばスライドプロジェクタと一体的に
結合してもよいが、前記光分牡機構１、表示板５、およ
び多数の屈折体を相持したホルダ板８を１喜Ｉボしない
枠体を介して一体的に結合し、これらケ過当なカバーで
横えは、第４図および第５図に示すように、単体として
独立して映像拡大機能を有する映像拡大装置を構成する
ことができる。

上記のように構成さ第１た本発明の一実施例による映像
拡大装置は、例えば第６□□□に示すように、スライド
プロジェクタ１０によって受光面４に褐示したい画像等
を投影する。

受光面４上に投影された画像等は実像であり、一般的に
は一空中に結像された実像は透過型ある（゛は反射型ス
クリーンを用いなけれは視認することはできないし、ま
た、特に大きな屈折あるいは反射光学系ン柑いなければ
大勢の人Ｋｌｌえるような形では拡大することができな
い。

しかして、本発明による映像拡大装置は、次に述べるよ
５Ｋ、あたかも拡大機能を有てるスクリーンのように作
用するのであ勺。

すなわち、第３（９）に示すように、例えは受光面４に
おいて左からｍ列目上からｐ行目のオグチカ／ｌ／　７
７　’ｆ　ハ２ｍｐの受光端面には、スライドプロジェ
クタ川（第６図）によっである桿度拡大された画像等の
一部分が実像として投影される。オプチカルファイバ２
の受光端面外＆（正確にはオプチカルファイバ２のコア
層とクラッド層との環状の境界、Ｗ）によって区画され
た投影画像の一部分を以鏝単位画素ということにすると
、上記オプチカルファイバ２ｍｐの受光端面に投影され
た単位画累′ｆ結像した光線は、当該受光端面ケ透過し
てオプチカルスフ４フ２ｍｐ内に入射し、全反射を繰り
返しながら発光端方間に進行する。この成型反射の過程
において、上記単位画素を結像した光ｆｉ！に、プロジ
ェクタの映写レンズによって付与された方向性を喪失し
、−以優相互に混合しながら表示板５０万回に進行し、
オプチカルファイバ内における最終の反射の後発光端ｔ
ｎ＋から射出する。

周矧のように、像点が１１’点として視認されるために
Ｑ工、実在の物点がそりであるよりに、そのブ象点から
の光が散乱光であることが必要であるが、本発明装置に
おいては、オプチカルファーイバ２０発光端面から射出
てる光そのものが既に散乱光になっている。それに、オ
プチカルファイバ２の受光端面への入射光の入射角およ
び入射方向が光線によって異なる上、オプチカルファイ
バの曲がりなどによって内部での反射が不規則になり、
オプチカルファイバ２内での最終反射（ｉ７　Ｒおよび
反射角がアトランダムになるから′ｔ″ある。しかしな
がら、オプチカルファイバへの入射光線の入射角がかな
り小さいため、発光端面からの射串光は完全な散乱光す
なわち射出空中角が２πの散乱光とはならず・射出空中
角”゛かな１り小さ゛散乱光とな６・散乱光の射出空中
角が小さいということは、オプチカルファイバ２０発光
端面を明る（見ることができる観察者側の空間的範囲が
狭いということであるが、はぼ正面から吃だとぎＫは発
光端面【″Ｘ、非當非常るい光点として見、える。つ葦
り、各オプチカルファイバ２は、空中に結像された実像
を単位画素毎に視認可能な光点に′！ｌ［換てる効率の
よい透過スクリーンとして機能てろ。

しかして、上記光点としての発光端面を屈折体７を曲し
て見ろと、屈折体７は焦点距離の短かい凸レンズとして
機能′ｆるので、発光端面に光学的に拡大される。すな
わち、屈折体７の屈折率に応じて屈折体とオプチカルフ
ァイバの発光端面との間隔を適切に設定すると、前方か
ら吃だときあたかも屈折体全体が明るく発光しているよ
うに見える。

光学理論からは、屈折体７の輝度はオプチカルファイバ
２０発光端而の輝度よりかなり小さくなるはすであるが
、本発明者等が試作した本発明装置においては、見かけ
上両者間に差異が紹め１ｌ−１Ｊ１ない捏度に屈折体７
は明るくなる。

本発明は屈折体７０元学的拡大機能を応用して単位画素
の拡大を行っており、この場合の拡大倍率は、屈折体７
０直径とオプチカルファイバ２の１θ径との比にほぼ等
しい。

従って、第７図に下すように、受光面４上に投影された
映像を屈折体７の集合である表示向ｌｌ上に拡大投影す
ることができる。第７図はオプチカルファイバの数が縦
４０行横（イ）列の場合を示しており、この場合には単
位画素数が少ないので最終画像がモザイク様になるが、
単位１ｉｌＩｉｒ素数ケ第７図示のものの３倍相ｊｆ−
Ｋ−ｆれはかなり細かな図柄も岩塊できる。例えは、オ
プチカルファイバ２の直径・５２ｍとし、表示板５にお
けるオプチカルファイバ２０間隔（はぼ屈折体７の１頁
径に等しい）を１０１ＩＩＩＶＣ″′すれば、拡大倍率
は約５倍となり、単位１穐章数をＭ１１２０ｉ　１８０
と丁れば、最終表示画１象の大きさは１．２ｍ　Ｘ　１
．８７Ｎとなって亘伝広告用として迫力のある人画向の
発元表示杯眞となる。

第８図は本発明の変形実施例ケ示し、この実施例は、受
光面４におけるオプチカルファイバの受光端面７万眼状
にではなく、積み上げられた俵状に配列したもので、こ
の場合には表示＆５におけるファイバ挿入孔６，６も同
じ配列で開口させるのは勿論である。

このようにすると、受光面４上における単位面積当りの
単位画素数が第２図示のものと比較して約１５％嗜太し
、投影画像の分解能がそれだけ同上するとい５オＵ点が
ある。

第９図および第１０図は本発明の他の変形実施例ケ示し
、この実施例は、各屈折体７をホルダ板８に固定するの
に接着剤を使ｌガ七ず、その代りに透明な押え板１２で
固定するよ５にしたものである。

”ｆなわち、透孔９の皿モミ部な−ヒにしてホルダ板８
を水平に保持し、その上にＭｉ要数の屈折体７゜７？ば
らまいてかき回すと屈折体７．’ＮＸＮＸ茫然孔９．９
の皿モミ部に落ち込んでその位置が定まるから、その錯
押え＆１２ヲ例えばビス止めするき、屈折体７，７とホ
ルダ板８との結合作業が非常［容易になる。なお、押え
板１２は無反射処理ケ施すのが望ましい。それは、押え
板１２０表向が外光の反射向となるので、外光の反射に
よる表示画への干渉を防止するためである。

第１］図およびｍ１２図は本楯明のさらに他の変形令Ｉ
］ 実施例ケ示し、この実施益は、屈折体７として第１３図
に７Ｆ、てよ５なもの、すなわち表示板５におけるオプ
チカルファイバ２．２の間隔よりも大きい直径の透明球
ケ、オプチカルファイバの発光端部の軸線方間から見た
とぎ正方形になるようにそぎ（ｙ４３．１１図および第
３２１！Ｑ＋参照）、そのそがれた平面部１３　、　Ｉ
４に反射処理′？施したものを採用したもので、このよ
うな屈折体欠相いると、第９図および第１］図から明ら
かｌよよりに、表示向に暗い部分が゛なくなると共に単
ＩＪ画素の拡大倍率を増大さ＋！ニア）ことができると
いり利点が生じる。

ところで、本発明による映像拡大装置においては、前記
元分岐磯構１？構成１″る各オプチカルファイバ２目体
が透過スクリーンとして機能し、はとんど尤の損失なく
実１象結像光線ン赦乱光線に転＃するし、また、屈折体
７による即位画像の光学的拡大の際にも光の損失の要因
はないので、表示向が非常に明るくなることは前述した
とおりであるが、各屈折体７から射出する光線はかなり
細く絞られてしまうので（第３図参照）、遠くから表示
向を吃るとぎには問題はないとしても、本発明。

装置の設置個所が狭くて大型の表示面欠近くから県なけ
れはならない場合には周辺部が暗くなることがある。

このΦ合には、表示板５に開口するファイバ挿入孔６，
６の中心軸線ケ開ロ個所に応じて通期にｆ頃け、第１４
図にボ丁ように、表示面から射出てろ光線が平均的な視
点ＥＰに果申するようにてれはよい。この場合、全集中
面を明るく胃、える場所が一点だけというのでになく、
かなり広い範囲にわたることは勿論である。

又は、多数のファイバ挿入孔６．６を開口個所に応じて
傾けるのは面倒であるから、第１０図Ｗ示て押え板１２
の代りに、凸レンズとなるフレネルレンズを用い、要て
れは表示面全体ケ前優に傾けれはよい。

以上の説明から明らかなよりに、本発明は、オプチカル
ファイバによって実像結僧光勝ヲ散乱させ、屈折体の光
学的拡大作用によって単位画素の拡大ヲ行い、これらの
光の処理の過程において光ケ減衰させる要因がほとんど
ないので、通常の投影スクリーンと比較して表示向が格
段に明るくて鮮やかであり、また−樟のきらめきがあっ
て美麗である。

筐だ、単位画素の拡大弔・グロジエクタからの結潰光巌
の光路の延長によって行５のではな（、屈折体の光学的
拡大作用によって行うので、映１象拡太装酋目体がコン
パクトになるのは勿論のこと、グロジエクタをも含めた
光′栄系の光路長を短縮することができる。前ｍｌした
よりに拡大倍率ケ約５倍にした場合には、グロジエクタ
１０から同じ大きさの映像？直接スクリーンに投影する
場合と比較して、第６図に示す受光面とグロジエクタの
映写レンズの距離ｔの約４倍から本発明装置の奥行を引
いた分だけ光路長を短かくすることがＴ：きる。

これは設＋１場所Ｋ　ｆｆ＋！ｌ約が多いこの種の表示
装置にとって大きな利点である。

なお、以上の説明で（工受元向と８ホ板とが平行である
としたが、これらは光学系の設計上の都合により任意の
関係角度および位置に配置してもよいことは勿論である
。

また、受光面への映像の入力は必ずしもスライドグロジ
エクタに限定されるものではな（、例えは受画面と同じ
太ささの原板を・押し当て、背泳から光を照射するよう
にしてもよい。この場合には、カラースライドケ原板と
すると面積が人ぎくなって高価になるので、例えは透明
なプラスチックフィルムに、オプチカルファイバの受光
端面を覆５位の小さな色付きセロファンなどケモザイク
状に貼着したり、あるいは透明な塗料等によつ′″ＣＣ
画像出したものケ原板として用いろとよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による映像拡大装置の構成要
孝ケ分解して示す斜視１メ！、第２図はその受光■の拡
大図、第３図は本発明装置の要部の拡大一部所面図、第
４図および第５図は本発明の一夷、ｍ例による映像拡大
装置の外観斜視図−１第６図はその使用の一列を示す１
Ｉ１１面図、第７図はその映像の拡大例ゲ示す線図、第
８図は本発明の変形−実施例を示す受光ＩＩＩ＋の一部
拡大図、第９図は本発明の１１ｉＪの変形実施例による
映像拡大装置の表示面の一部１〜ｉＥ面図、第１（）図
は第９１ＱＩＸ−Ｘ線による断りり１、第１１図は本発
明のさらに他の変形実施例による映１象拡大装置の衣丁
面の一１η１３正而図、第１２図は第１１［’掩刈−刈
巌による断面図、第１３図Ｖ工第１ｊ図および第１２図
ボの）…折体の外製斜視図、第１４図は本発明・直販の
表不面を見易く１−る改良欠説明１−るための線図′ｔ
″ある。 １・・・光分岐機構、２・・・オプチカルファイバ、４
・・・受光面、５・・・表示板、６・・・ファイバ挿入
孔、７・・・屈折体、８・・・ホルダ板、９・・・透孔
、１】・・・表示面。 特許出願人 株式会社エヌケービーエージェンシー ：・９ｊ ５　　　　　第　　８　　図 第　　５　　図 第　　６　　図 第　　７　　図 第　　９　　図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、それぞれ一端を受光端とし他端な発光端とした多数
   のオプチカルファイバよりなり、これらオプチカルファ
   イバ群の受光端部を相互に密接するように集束すると共
   に、各オプチカルファイバの受光端面がほぼ同一平面上
   にあるように揃えて、これら受光端面の集合によって受
   光面を形成した光分岐機構と、上記受光面におけるオ’
   ７’ｆカルファイバの各受光端面に対応して同じ配列で
   、かつ相互の間に間隔を保って開口した、オプチカルフ
   ァイバと同数のファイバ挿入孔を有し、各ファイバ挿入
   孔に対応するオプチカルファイバの発光端部を挿入して
   同定した表示板と、各オプチカルファイバの発光ｙ＠面
   忙近接して固定された、オプチカルファイバと同数像を
   、オプチカルファイバの受光端面に投影された単位画素
   毎に分割して表示板上に伝達すると共に、上記屈折体に
   よって単位画素を拡大するよりにしたことを特徴とする
   映像拡大装置。 ２、それぞれ一端を受光端とし他端を発光端とした多数
   のオプチカルファイバよりなり、これらオプチカルファ
   イバ群の受光端部を相〃に密接するように集束すると共
   に、各オプチカルファイバの受光端面がほぼ同一平面上
   にあるように揃えて、これら受光端面の集合によって受
   光向を形成した光分岐機構と、上記受光向におけるオプ
   チカルファイバの各受光端面に対応して同じ配列で、か
   つ相互の間に間隔を保って開口した、オプチカルファイ
   バと同数のファイバ挿入孔な有し、各ファイバ押入孔に
   対応するオプチカルファイバの発光端部を挿入して固定
   した衣ボ板と、各オプチカルファイバの発光端部に近接
   して固定された、オプチカルファイバと同数の屈折体と
   、これら屈折体の全体ケ覆うように面に投影された映像
   を、オプチカルファイバの受光端面に投影された単位画
   素毎に分割して表示板上に伝達し、上記屈折体によって
   単位画素を拡大すると共に、上記フレネルレンズによっ
   て屈折体からの射出光に集光性を付与せしめるようにし
   たことを特徴とする映像拡大装置。