(57)【要約】【課題】  高い光効率を達成するとともに、分解能を高められるようなった構造の画像投射装置を提供する。【解決手段】  光を生成投射する光源と、光源側から入射される光のうち１偏光の光を透過させる偏光素子と、入射光からカラー画像を生成する画像生成手段と、画像生成手段で生成された画像を偏向させる光偏向素子と、画像生成手段で形成され、光偏向素子で偏向された画像がスクリーンに向かうように拡大透過させる投射レンズユニットとを含む。【選択図】  図２
2006011475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像生成用画素を有する画像生成手段と、
前記画像生成手段から入射される光の進路を変化させて前記画像生成手段により生成された画像の画素を自体に印加される電源により付与された方向に移動させる光偏向手段とを含むことを特徴とする画像ディスプレーシステム。
【請求項２】
前記画像生成手段は反射型ディスプレー素子及び所定の波長領域により入射光を分離する色分離手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像ディスプレーシステム。
【請求項３】
前記色分離手段は
レンズアレイと、
前記色分離手段に入射される光の色により前記入射される光を異なる角に回折させるホログラムパターンとを含むことを特徴とする請求項２に記載の画像ティスプレイシステム。
【請求項４】
前記光偏向手段は自体に印加される電圧により付与されたシーケンスで前記画像の画素を与えた方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の画像ディスプレーシステム。
【請求項５】
前記光偏向手段は画像の画素ディスプレーの視覚的印象を所定の画素位置に同時に提供するように、前記画像の前記所定の画素位置において所定の色を示す入射光に対応する画像の画素を所定の時間シーケンスで移動させることを特徴とする請求項４に記載の画像ディスプレーシステム。
【請求項６】
前記画像生成手段は独立的に駆動される画素と、前記反射型ティスプレイ素子により生成された画像の画素のサイズを変えるレンズアレイとを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像ディスプレーシステム。
【請求項７】
前記レンズアレイは前記反射型ディスプレー素子により生成された画像の画素のサイズを小さくし、前記光偏向手段は前記反射型ディスプレー素子により生成された画像の画素を、印加される電源により所定のシーケンスでスクリーン画素の与えられた領域に移動させることを特徴とする請求項６に記載の画像ティスプレイシステム。
【請求項８】
前記光偏向手段は、
印加される電源により前記反射型画像生成手段から入射される光を偏向させる第１光偏向素子と、
印加される電源により前記第１光偏向素子から入射される光を偏向させる第２光偏向素子とを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像ディスプレーシステム。
【請求項９】
前記第１及び第２光偏向素子はそれぞれ、
所定の光学的位置にあり、間に液晶を備えた１対の透明電極板と、
前記透明電極板に選択的に電圧を印加するための電源とを含むが、
前記液晶の配向は電圧印加により変わり、前記入射光の進路は前記液晶の配向及び前記透明電極板の光学的位置により変わることを特徴とする請求項８に記載の画像ティスプレイシステム。
【請求項１０】
前記画像生成手段は色フィルタを有する透過型ディスプレー素子を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像ティスプレイシステム。
【請求項１１】
前記画像ディスプレーシステムは第１レンズアレイを有するスクリーンをさらに備えるが、前記画像生成手段は前記画像生成手段と前記光偏向手段の駆動方法により前記第１レンズアレイと共に三次元画像を形成する第２レンズアレイを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像ディスプレーシステム。
【請求項１２】
前記画像生成手段は透過型ディスプレー素子とレンズアレイとを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像ディスプレーシステム。
【請求項１３】
前記画像ディスプレーシステムは前記画像生成手段と前記光偏向手段の駆動方法により前記画像生成手段のレンズアレイと共に三次元画像を形成するように、第２レンズアレイを有するスクリーンをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の画像ディスプレーシステム。
【請求項１４】
前記画像ディスプレーシステムは、
光を放出する光源と、
一方向に偏光された光が前記画像生成手段に向けて進むように、通過する光を一方向に偏光させる偏光素子と、
前記光偏向手段から来る画像を拡大させる投射レンズ手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像ティスプレイシステム。
【請求項１５】
前記画像ティスプレイシステムは前記偏光素子及び前記画像生成手段間の光路上に備わり、偏光方向により入射光の進路を変える偏光ビームスプリッタをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の画像ディスプレーシステム。
【請求項１６】
前記画像ディスプレーシステムは投射型画像ディスプレーシステムであることを特徴とする請求項１に記載の画像ディスプレーシステム。
【請求項１７】
前記光偏向手段は透過型光偏向手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像ディスプレーシステム。
【請求項１８】
前記光偏向手段は、前記光偏向手段に印加される電圧により選択的に配向される液晶部を含み、前記入射光の進路は前記液晶部の配向により変わることを特徴とする請求項１に記載の画像ディスプレーシステム。
【請求項１９】
画像生成のための画素を含む画像生成手段と、
光学的配向成分を含む光偏向手段とを含むが、
前記光学的配向成分は、前記光学的配向成分に印加される電場により前記画像生成手段から入射された光の進路を選択的に変化させ、前記画像生成手段から生成された画像の画素を所定の方向に移動させることを特徴とするディスプレーシステム。
【請求項２０】
印加される電圧により画像生成手段から入射された光の進路を選択的に変化させ、前記画像生成手段から生成された画像の画素を所定の方向に移動させる光学的配向成分を含むことを特徴とする、画像生成のための画素を有する画像生成手段を含むディスプレーシステム用光偏向装置。
【請求項２１】
前記光学的配向成分は第１及び第２光学的配向部を含むが、前記第１及び第２光学的配向部は前記第１及び第２光学的配向部に印加される電場により所定のシーケンスで所定の方向に前記画像の画素を移動させることを特徴とする、請求項２０に記載の画像生成のための画素を有する画像生成手段を含むディスプレーシステム用光偏向装置。
【請求項２２】
前記光学的配向成分は第１及び第２光学的配向部を含み、前記第１及び第２光学的配向部はそれぞれ、
所定の光学位置を有し、間に液晶が備わった１対の透明電極板と、
前記透明電極板に選択的に電圧を印加するための電源とを含むが、
前記液晶の配向は印加される電圧により変わり、前記透明電極板に入射される光の進路は前記液晶の配向及び前記透明電極板の光学的位置により変わることを特徴とする請求項２０に記載の画像生成のための画素を有する画像生成手段を含むティスプレイシステム用光偏向装置。
【請求項２３】
画像生成のための画像を有するディスプレー素子及び光学的配向部を含むティスプレイシステムを利用した画像形成方法において、
所定波長領域の光を前記ティスプレイ素子に入射させる段階と、
前記光学的配向部に印加される電圧を調節して前記ディスプレー素子により生成された画像の画素を所定の方向に移動させることを含む画像生成段階と、を含むことを特徴とする画像形成方法。
【請求項２４】
前記光学的配向部は液晶部を含み、前記印加される電圧を調節することは入射光の進路が変わるように前記液晶部の配向を変えるために前記液晶部に電場を印加することを含むことを特徴とする請求項２３に記載の画像形成方法。
【請求項２５】
前記画像を生成する段階は前記画像の画素を所定のシーケンスで所定の方向に移動させる段階を含むことを特徴とする請求項２３に記載の画像形成方法。
【請求項２６】
前記画像を生成する段階は前記画像の画素のサイズを変える段階をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の画像形成方法。
【請求項２７】
前記画像を生成する段階は前記ディスプレー素子及ぴ前記光学的配向部の駆動を調節して三次元画像を生成する段階を含むことを特徴とする請求項２３に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスプレー素子で形成された画像を光源から照射された光を利用してスクリーンに形成させる画像投射装置に係り、詳細には高い光効率をなし、分解能を高められると共に立体画像を具現できるようになった画像投射装置に関る。
【背景技術】
【０００２】
図１を参照すれば、従来の画像投射装置は光を生成／照射する光源１０と、入射された白色光を赤色、青色、緑色光に分岐させる第１及び第２二色ミラー４２、４４と、分岐された各カラーに対応する画像を形成する透過型第１ないし第３ディスプレー素子５１、５３、５５と、この第１ないし第３ディスプレー素子５１、５３、５５それぞれで形成された画像を合成するカラープリズム６０と、この合成された画像を拡大透過させる投射レンズユニット７０、及びスクリーン８０を含んで構成される。
【０００３】
ここで、前記光源１０と第１二色ミラー４２との間の光路上には入射光を混合して前記第１ないし第３ディスプレー素子５１、５３、５５それぞれに均一光が入射されるようにするフライアイレンズアレイ２０と、１偏光成分の光だけが透過されるようにする偏光子３１、及び前記偏光子３１を透過した光を集束させるフォーカスレンズ４１がさらに備わる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように構成された従来の画像投射装置はカラー画像を具現するために３つのディスプレー素子を採用するのでその光学的構成が複雑である。さらに、偏光子を利用して１偏光成分の光だけを有効光として利用し、この偏光子を透過した光を第１及び第２二色ミラーを通じて三経路に分岐して使用することにより、光効率が低下する問題点がある。
【０００５】
本発明は前記のような問題点を勘案して案出されたものであり、ホログラムカラーフィルタレンズを利用してカラー画像を具現して光の明るさが改善され、光偏向素子を利用して分解能を向上させるとともに、立体映像を具現できるようになった画像投射装置を提供するところに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明による画像投射装置は、光を生成投射する光源と、前記光源側から入射される光のうち１偏光の光を透過させる偏光素子と、入射光からカラー画像を生成してこれを入射光の経路と異なる経路に反射させる反射型画像の生成手段と、前記画像生成手段から反射された画像を偏向させる光偏向素子と、前記画像生成手段で形成され、前記光偏向素子で偏向された画像がスクリーンに向かうように拡大透過させる投射レンズユニットとを含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明による画像投射装置は光を生成投射する光源と、前記光源側から入射される光のうち１偏光の光を透過させる偏光素子と、入射光から画像を生成し、この生成された画像を反射させる反射型画像の生成手段と、前記偏光素子と前記画像生成手段との間の経路上に作られ、偏光方向により入射光の進行経路を変換する偏光ビームスプリッタと、前記画像生成手段から反射され、前記偏光ビームスプリッタを経由して入射された画像を偏向させる光偏向素子と、前記光偏向素子で偏向された画像がスクリーンに向かうように拡大透過させる投射レンズユニットとを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明による画像投射装置は光を生成投射する光源と、前記光源側から入射される光のうち１偏光の光を透過させる偏光素子と、入射光から画像を生成し、この生成された画像を透過させる透過型の画像生成手段と、前記画像生成手段を透過した画像を偏向させる光偏向素子と、前記光偏向素子で偏向された画像がスクリーンに向かうように拡大透過させる投射レンズユニットとを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による画像投射装置は光を生成投射する光源と、前記光源側から入射される光のうち１偏光の光を透過させる偏光素子と、各画素別に独立して駆動され、入射された光から画像を生成するディスプレー素子と、前記ディスプレー素子の一面に付着して前記ディスプレー素子により生成された画像を集束できるように複数のレンズよりなった第１レンズアレイと、前記第１レンズアレイにより集束された画像を偏向させる光偏向素子と、前記光偏向素子で偏向された画像がスクリーンに向かうように拡大透過させる投射レンズユニットと、前記スクリーンの少なくとも一面に付着して前記第１レンズアレイのレンズ数に対応する複数のレンズよりなった第２レンズアレイとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
前記のように構成された本発明による画像投射装置は光偏向素子を利用して光源から照射された光をカラー別に再配列して交互配置された波長領域により区分されたカラーをスクリーンに結ばせ、１画素領域に対しフルカラーを具現できる。従って、光効率を高めるとともに、分解能を向上させることができるというメリットがある。
【００１１】
また、レンズアレイを利用して１画素で生成された画像の大きさを最小化してその画像がスクリーンの１画素領域に対して最小空間を占めるようにした後、光偏向素子を利用してその画像位置を変えることにより解像度及び分解能を高められる。そして、ディスプレー素子とスクリーンそれぞれに第１及び第２レンズアレイを設け、光偏向素子の偏向によりディスプレー素子で生成された画像を変えることにより、視聴者の視聴位置により異なる画像を視聴するとともに、１視聴者の左目の像と右目の像とを異ならせることにより立体画像を具現できるというメリットがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態による画像投射装置を詳細に説明する。図２を参照すれば、本発明の第１実施形態による画像投射装置は、光を生成してこの生成された光を１方向に光を照射する光源１１０と、偏光素子１２０と、反射型画像の生成手段１３０と、前記画像生成手段１３０から反射された画像を偏向させる光偏向素子１４０、及び前記画像生成手段１３０から反射されて前記光偏向素子１４０で偏向された画像をスクリーン１８０方向に拡大投射させる投射レンズユニット１７０を含んで構成される。
【００１３】
前記光源１１０はクセノン、ハロゲンなどのランプと、このランプの一側に設けられてランプから照射された光が１方向に向かうように反射させる反射鏡を含んで構成される。前記偏光素子１２０は前記光源１１０側から入射される無偏光の光のうち１偏光の光を透過させ、前記１偏光の光を前記反射型画像の生成手段１３０に向かわせる。前記反射型画像の生成手段１３０は入射光からカラー画像を生成し、これを入射光の経路と異なる経路に反射させる。図３を参照すれば、前記反射型画像の生成手段１３０は色分離手段１３５と、この色分離手段１３５で分離された各カラーの光から画像を生成して反射させる反射型ディスプレー素子１３１を含む。前記色分離手段１３５は前記ディスプレー素子１３１の一面に向かい合って形成されるものであり、入射光を所定波長領域により分離し、この分離された光が相異なる角度で入り込むようにする。このために、前記色分離手段１３５はホログラムパターン１３６と、レンズアレイ１３７とを含む。前記ホログラムパターン１３６は前記偏光素子１２０を透過した１偏光の白色光、すなわち赤色Ｒ、緑色Ｇ、及び青色Ｂが混合した白色光（Ｒ＋Ｇ＋Ｂ）を各カラー別に異なる角度で回折透過させる。そして、前記レンズアレイ１３７は前記ホログラムパターン１３６を回折透過した各カラーの光を前記ディスプレー素子１３１の各画素１３３に集束させる。
【００１４】
前記ディスプレー素子１３１の各画素１３３から反射された画像は発散したままで前記レンズアレイ１３７に入射され、前記レンズアレイ１３７で集束されて平行光になったままで前記ホログラムパターン１３７を直進透過して前記光偏向素子１４０に入射される。図２及び図４を参照すれば、前記光偏向素子１４０は前記スクリーン１８０の１画素領域に前記ディスプレー素子１３０で生成された各カラーの画像を順に結ばせるためのものであり、第１及び第２光偏向素子１５０、１６０を含む。
【００１５】
前記第１光偏向素子１５０は前記ディスプレー素子１３０から反射された光を一次に偏向透過させるためのものであり、所定間隔離隔されたままで配置されて入射光を透過できる１対の第１及び第２透明電極板１５１、１５５と、前記第１及び第２透明電極板１５１、１５５間に介在した第１液晶１５３と、前記第１及び第２透明電極板１５１、１５５に電圧を選択的に印加する第１電源とを含む。前記第１電源は第１電圧源１５７と、第１スイッチ１５９とを含む。従って、前記第１スイッチ１５９がオン（０Ｎ）状態を維持する場合、前記第１電圧源１５７から提供される電圧を前記第１及び第２透明電極板１５１、１５５それぞれに印加し、前記第１液晶１５３の配列方向を第１スイッチ１５９がオフ（ＯＦＦ）状態と異なる配列方向を持つように変える。従って、前記第１透明電極板１５１に斜めに入射された光は、前記電源の印加有無により相異なる角度で前記第２透明電極板１５５を透過する。
【００１６】
前記第２光偏向素子１６０は前記第１光偏向素子１５０を透過した光を偏向させるためのものであり、所定間隔離隔されたままで配置されて入射光を透過できる１対の第３及び第４透明電極板１６１、１６５と、前記第３及び第４透明電極板１６１、１６５間に介在した第２液晶１６３と、前記第３及び第４透明電極板１６１、１６５に電圧を選択的に印加する第２電源とを含む。前記第２電源は第２電圧源１６７と、第２スイッチ１６９とを含む。従って、前記第２スイッチ１６９がオン状態を維持する場合、前記第２電圧源１６７から提供される電圧を前記第３及び第４透明電極板１６１、１６５それぞれに印加して前記第２液晶１６３の配列方向を第２スイッチ１６９がオフ状態と異なる配列方向を持つように変える。従って、前記第３透明電極板１６１に斜めに入射された光は前記電源の印加有無により相異なる角度で前記第４透明電極板１６５を透過する。
【００１７】
従って、前記のように光偏向素子として第１及び第２光偏向素子１５０、１６０を採用した場合は、その駆動状態により入射された光の進行経路を４経路、すなわち「００」、「０１」、「１０」、「１１」に向かうように変えられ、前記スクリーン１８０の１画素領域に前記ディスプレー素子１３１により形成された各カラーの画像が順に結ばれるようにすることができる。これを図４、図５、及び図６Ａないし図６Ｃを参照して説明すれば次の通りである。図５は図２の画像生成手段により生成された画像のカラー別パターンを示した図面であり、前記色分離手段（図２の１３５）により分離された各カラーの画像がストライプ上に順に生成される。
【００１８】
このように、順に生成された画像は前記第１及び第２光偏向素子１５０、１６０の駆動状態によりその経路が変わるようになる。例えば、第１光偏向素子１５０はオフになって第２光偏向素子１６０はオンになり、光路が「０１」を選択した場合は、図６Ａに図示されたように各画素に対するカラー配列が青色Ｂ、緑色Ｇ、赤色Ｒ順に配列される。一方、第１光偏向素子１５０がオンになって第２光偏向素子１６０がオフになった場合は、光路が「１０」を選択するようになり、この場合は図６Ｂに図示されたように各画素に対するカラー配列がＲ、Ｂ、Ｇの順になる。そして、第１及び第２光偏向素子１５０、１６０がどちらもオンになった場合は、光路が「１１」を選択するようになり、図６Ｃに図示されたように各画素に対するカラー配列のＧ、Ｒ、Ｂの順になる。従って、前記第１及び第２光偏向素子１５０、１６０の駆動により各画素領域に対し順にＲ、Ｇ、Ｂカラーが結ばれるようにし、各画素でフルカラー画像が具現可能である。
【００１９】
図７を参照すれば、本発明の第２実施形態による画像投射装置は、光源２１０と、偏光素子２２０と、偏光ビームスプリッタ２３０と、反射型画像の生成手段２４０と、光偏向素子２５０と、前記光偏向素子２５０で偏向された画像がスクリーン２８０に向かうように拡大透過させる投射レンズユニット２７０とを含む。ここで、前記光源２１０、偏光素子２２０、及び投射レンズユニット２７０は図２を参照して説明された本発明の第１実施形態による同一部材名の構成要素と実質的に同一なのでその詳細な説明を省略する。
【００２０】
前記反射型画像の生成手段２４０は入射光から画像を生成してこれを前記偏光ビームスプリッタ２３０方向に反射させる。図８を参照すれば、前記画像生成手段２４０は反射型ディスプレー素子２４５と、前記ディスプレー素子２４５の前方に設置されたレンズアレイ２４１とを含む。前記ディスプレー素子２４５は独立して駆動される二次元配列の複数の画素より構成される。このディスプレー素子２４５は各画素別に独立して駆動され、前記偏光ビームスプリッタ２３０で分離されて入射された光から画像を生成し、前記偏光ビームスプリッタ２３０の方向に反射させる。前記レンズアレイ２４１は前記ディスプレー素子２４５で生成された画素の大きさを再構成するためのものであり、前記光源（図７の２１０）側から前記ディスプレー素子２４５に向かう光を画素単位に集束して前記ディスプレー素子２４５の各画素に集束させるとともに、前記ディスプレー素子２４５から反射された発散光を集束させる。
【００２１】
図９及び図１０それぞれは図８のＡ−Ａ線と、Ｂ−Ｂ線それぞれから見た画像を概略的に示した図面である。図９及び図１０を参照すれば、ディスプレー素子２４５の画素それぞれの大きさをレンズアレイを通じてより小さくできる。これにより前記レンズアレイ２４１により集束された画像をスクリーン２８０に結ばせるとともに、前記光偏向素子２５０を通じて画素領域に対する画像の結ばれる位置を変動させることにより高解像度の画像を具現できる。
【００２２】
前記偏光ビームスプリッタ２３０は前記偏光素子２２０と前記画像生成手段２４０との間の光路上に設けられ、偏光方向により入射光の進行経路を変換する。すなわち、前記画像生成手段２４０で偏光変換された光のうち画像に対応する光だけが前記光偏向素子２５０方向に向かうようにする。前記光偏向素子２５０は前記画像生成手段２４０から反射され、前記偏光ビームスプリッタ２３０を経由して入射された画像を偏向させる。この光偏向素子２５０は入射された画像を一次に偏向透過させる第１光偏向素子（図示せず）と、この第１光偏向素子により偏向された光を再度偏向させる第２光偏向素子（図示せず）より構成される。この第１及び第２光偏向素子それぞれの構成は、図４を参照して説明された１実施形態による第１及び第２光偏向素子１５０、１６０の構成と実質的に同一なのでその詳細な説明を省略する。
【００２３】
一方、本実施形態による光偏向素子２５０をなす第１及び第２光偏向素子はその光学的配置において、第１実施形態の第１及び第２光偏向素子と区別される。すなわち、本実施形態による第１光偏向素子と第２光偏向素子の光学的配置は各偏向素子で偏向された光の偏向方向が互いに直交するよう配置される。従って、第１及び第２光偏向素子の駆動状態により、スクリーン２８０に結ばれた画像が図１１Ａないし図１１Ｄに図示されたように、１画素領域内に順に位置されうる。例えば、図１１Ａは第１及び第２光偏向素子がどちらもオフになった場合の画像の位置を示したものであり、図１１Ｂは第２光偏向素子だけがオンになった状態を示したものである。そして、図１１Ｃは第１光偏向素子だけがオンになった状態を示したものであり、図１１Ｄは第１及び第２光偏向素子がどちらもオンになった状態を示したものである。従って、レンズアレイ２４１により各画素に対応する画像を最小化し、この画像を光偏向素子２５０を通じて１画像領域全体にわたり順次的に結ばせるように偏向させることにより、解像度を高めることができる。
【００２４】
図１２を参照すれば、本発明の第３実施形態による画像投射装置は光源３１０と、偏光素子３２０と、透過型の画像生成手段３３０と、光偏向素子３４０、及び前記光偏向素子３４０で偏向された画像がスクリーン３８０に向かうように拡大透過させる投射レンズユニット３７０を含んで構成される。この画像投射装置は第２実施形態と比してみる時、画像生成手段３３０を透過型に変えたことに特徴があるものであり、残りの光学部材を第２実施形態で説明された同一名の光学部材と実質上同一構成及び機能を行うのでその詳細な説明を省略する。
【００２５】
前記画像生成手段３３０は入射光から画像を生成し、この生成された画像を透過させる。この画像生成手段３３０は透過型ディスプレー素子３３５及びこのディスプレー素子３３５と偏光素子３２０との間の光路上に設けられたレンズアレイ３３１を含んで構成される。前記透過型ディスプレー素子３３５は各画素別に独立して駆動され、入射された光から画像を生成し、前記光偏向素子３４０側に透過させる。前記レンズアレイ３３１は前記光源３１０側から前記ディスプレー素子３３０に向かう光を画素単位に集束して前記ディスプレー素子３３０の各画素に集束させる。このように、レンズアレイ３３１を通じて光を集束させることにより、小さなサイズの画像を得ることができる。このように得られた画像は前記光偏向素子３４０の駆動により偏向されることにより、図１３に図示されたように、スクリーン３８０の相異なる位置に置かれうる。
【００２６】
図１４を参照すれば、本発明の第４実施形態による画像投射装置は光源４１０と、偏光素子４２０と、透過型の画像生成手段４３０と、光偏向素子４４０、及び前記光偏向素子４４０で偏向された画像がスクリーン４８０に向かうように拡大透過させる投射レンズユニット４７０を含んで構成される。この画像投射装置は第３実施形態に比してみる時、画像生成手段３３０をカラーパネルで具現した点と、光偏向素子４４０の光学的配置を変えたところに特徴があり、残りの光学部材を第３実施形態で説明された同一名の光学部材と実質上同一構成及び機能を行うのでその詳細な説明を省略する。
【００２７】
前記画像生成手段４３０は各画素別に独立して駆動されて入射された光からカラー画像を生成し、前記光偏向素子４４０の方向に透過できるカラーフィルタを持つ透過型ディスプレー素子である。前記カラーフィルタは液晶表示素子の領域を区画し、Ｒ、Ｇ、Ｂカラーを選択的に通過させられるようになったものである。このように、一つのパネルとしてカラー画像を具現できるようになったディスプレー素子自体は広く知られているのでその詳細な説明は省略する。前記光偏向素子４４０は第１実施形態による光偏向素子（図２の１４０）と同じ光学的配置を持つものであり、その駆動状態により図１５に図示されたようにスクリーン４８０の１画素領域に結ばれる画像が（Ｂ、Ｇ、Ｒ）→（Ｇ、Ｒ、Ｂ）→（Ｒ、Ｂ、Ｇ）の順序で結ばれる。
【００２８】
図１６を参照すれば、本発明の第５実施形態による画像投射装置は光源５１０と、偏光素子５２０と、透過型ディスプレー素子５３５と、このディスプレー素子５３５の一面に設けられた第１レンズアレイ５３１と、光偏向素子５４０と、前記光偏向素子５４０で偏向された画像がスクリーン５８０に向かうように拡大透過させる投射レンズユニット５７０及び前記スクリーン５８０の少なくとも一面に形成された第２レンズアレイ５９０を含んで構成される。この画像投射装置は第４実施形態と比してみる時、ディスプレー素子５３５の一面と前記スクリーン５８０の少なくとも一面に第１及び第２レンズアレイ５３１、５９０を具備した点と、前記ディスプレー素子５３５の駆動方式を変えて立体画像を具現できるようになった点とに特徴がある。ここで、残りの光学部材を第４実施形態で説明された同一名の光学部材と実質上同一構成及び機能を行うのでその詳細な説明を省略する。
【００２９】
前記第１及び第２レンズアレイ５３１、５９０それぞれは前記ディスプレー素子５３５をなす各画素幅に対応する大きさを持つ複数のシリンドリカルレンズ５３１ａ、５９０ａが隣接するように配置されたシリンドリカルレンズアレイであることが望ましい。ここで、前記第１及び第２レンズアレイ５３１、５９０をなすシリンドリカルレンズ５３１ａ、５９０ａは１対１で対応し、前記第１レンズアレイ５３１の１シリンドリカルレンズ５３１ａにより集束された画像はこれに対応する前記第２レンズアレイ５９０の１シリンドリカルレンズ５９０ａを通じて集束される。
【００３０】
前記光偏向素子５４０は前記第１レンズアレイ５３１により集束された画像の位置を順に移動させ、前記第２レンズアレイ５９０を透過した光の進行方向が順に変わるようにする。そして、前記ディスプレー素子５３５は各画素を通じて生成された画像が前記光偏向素子５４０の偏向位置に対応するように可変にする。これにより、視聴方向によりディスプレー素子５３５で可変生成された相異なる画像を見られる。従って、前記ディスプレー素子５３５で生成される画像において、視聴者が同一画面に知覚できる時間の範囲内で相異なる角度から同一物体を撮影した映像信号を視聴者の左目と右めの位置に提供することにより立体画像を具現できる。
【００３１】
図１７を参照すれば、本発明の第６実施形態による画像投射装置は光源６１０と、偏光素子６２０と、反射型ディスプレー素子６４５と、このディスプレー素子６４５の一面に作られた第１レンズアレイ６４１と、ビームスプリッタ６３０と、光偏向素子６５０と、前記光偏向素子６５０で偏向された画像がスクリーン６８０に向かうように拡大透過させる投射レンズユニット６７０及び前記スクリーン６８０の少なくとも一面に形成された第２レンズアレイ６９０を含んで構成される。この画像投射装置は第５実施形態と比してみる時、ディスプレー素子６４５を反射型にした点と、光源６１０とディスプレー素子６４５との間の光路上に設けられて光路を変換するビームスプリッタ６３０を具備した点とに特徴がある。ここで、残りの光学部材を第５実施形態で説明された同一名の光学部材と実質上同一構成及び機能を行うのでその詳細な説明を省略する。
【００３２】
このように、反射型ディスプレー素子６４５を採用した場合にも前述の透過型ディスプレー素子５３５を採用した場合と同様に、視聴者の視聴位置により他画像を具現でき、立体画像が具現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】従来の画像投射装置の光学的配置を示した概略的な図面である。
【図２】本発明の第１実施形態による画像投射装置の光学的配置を示した概略的な図面である。
【図３】図２に図示された画像生成手段の光学的配置を抜萃して示した概略的な図面である。
【図４】図２の光偏向素子を示した概略的な図面である。
【図５】図２の画像生成手段により生成された画像のカラー別パターンを示した図面である。
【図６Ａ】それぞれは光偏向素子の駆動によるスクリーンに形成されるカラー画像の変動位置を示した図面である。
【図６Ｂ】それぞれは光偏向素子の駆動によるスクリーンに形成されるカラー画像の変動位置を示した図面である。
【図６Ｃ】それぞれは光偏向素子の駆動によるスクリーンに形成されるカラー画像の変動位置を示した図面である。
【図７】本発明の第２実施形態による画像投射装置の光学的配置を示した概略的な図面である。
【図８】図７の画像生成手段の光学的配置を抜萃して示した概略的な図面である。
【図９】図８のＡ−Ａ線から見た画像を示した概略的な図面である。
【図１０】図８のＢ−Ｂ線から見た画像を示した概略的な図面である。
【図１１Ａ】それぞれは第２実施形態による画像投射装置の光偏向素子の駆動によるスクリーンに形成される画像の変動位置を示した図面である。
【図１１Ｂ】それぞれは第２実施形態による画像投射装置の光偏向素子の駆動によるスクリーンに形成される画像の変動位置を示した図面である。
【図１１Ｃ】それぞれは第２実施形態による画像投射装置の光偏向素子の駆動によるスクリーンに形成される画像の変動位置を示した図面である。
【図１１Ｄ】それぞれは第２実施形態による画像投射装置の光偏向素子の駆動によるスクリーンに形成される画像の変動位置を示した図面である。
【図１２】本発明の第３実施形態による画像投射装置の光学的配置を示した概略的な図面である。
【図１３】第３実施形態による画像投射装置の光偏向素子の駆動によるスクリーンに形成される画像の変動位置を示した図面である。
【図１４】本発明の第４実施形態による画像投射装置の光学的配置を示した概略的な図面である。
【図１５】第４実施形態による画像投射装置の光偏向素子の駆動によるスクリーンに形成される画像の変動位置を示した図面である。
【図１６】本発明の第５実施形態による画像投射装置の光学的配置を示した概略的な図面である。
【図１７】本発明の第６実施形態による画像投射装置の光学的配置を示した概略的な図面である。
【符号の説明】
【００３４】
１１０  光源
１２０  偏光素子
１３０  画像生成手段
１４０  光偏向素子
１７０  投射レンズユニット
１８０  スクリーン
【図１】
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【図２】
2006011475.tif 000004
【図３】
2006011475.tif 000005
【図４】
2006011475.tif 000006
【図５】
2006011475.tif 000007
【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2006011475.tif 000009
【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006011475.tif 000014
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
2006011475.tif 000016
【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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