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公開番号2025060627
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2024212183,2023520063
出願日2024-12-05,2021-10-01
発明の名称ビームを組み合わせた光学投影
出願人バルコエヌ.ブイ.
代理人弁理士法人RYUKA国際特許事務所
主分類G03B 21/14 20060101AFI20250403BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】光のビームを組み合わせることにより、プロジェクタイメージャを照明する。
【解決手段】光学組立体は、複数の光ビームにおいて光を変調するよう構成される複数の空間光変調器を含む。変調光は、イメージプレーン13の標的エリア上に光ビームを収束することによって角度空間において組み合わされる。イメージプレーンからの光は、光学システムの入射瞳において受けられ得る。光学システムの受光角の利用を増加させるためにディフューザ13Aが提供され得る。光学システムは、イメージプレーンからの光によって照明されるイメージャを含むイメージ投影システムを含み得る。説明された技術の応用例は、高輝度ハイライトを含むシーンのシネマ投影である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光を放射するように動作する１又は複数の光源；
２以上の別個のコリメートされたビームにおいて、前記１又は複数の光源からの前記光を指向するよう構成される光学素子、前記ビームの各々は、イメージャのアクティブエリアを照明し、前記ビームは、１０度を超えない鋭角でイメージプレーン上で収束し、
を備え、前記光学素子は、
前記ビームのうちの少なくとも１つの前記光を変調するように構成される空間光変調器
を含む、
投影システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本願は、２０２０年１０月２日に出願された、「ビームを組み合わせた光学投影」と題するカナダ特許出願第３０９５１７７号、及び、２０２０年１１月３０日に出願された、「ビームを組み合わせた光学投影」と題する米国特許出願第６３／１１９５８０号の優先権を主張し、その両方は、これによりすべての目的のために参照によって本明細書に組み込まれる。米国の規約により、本願は、２０２０年１１月３０日に出願された、ビームを組み合わせた光学投影と題する、米国特許出願第６３／１１９５８０号の米国特許法第１１９条の利益を主張する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
本発明は、光のビームを組み合わせることに関する。本発明の一応用例は、プロジェクタイメージャを照明することである。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は多くの態様を有する。これらには、
光プロジェクタ；
光ビームを組み合わせるための光学組立体；
ハイライトプロジェクタ；
光ビームを組み合わせる、及び／又は、変調するための方法；
ＴＩＲプリズム組立体；
イメージを投影するための方法；
本明細書に説明される他のイノベーション
が含まれる。
【０００４】
本発明のいくつかの態様は、光がイメージプレーンにおけるハイライト位置に誘導される複数の光ビームを組み合わせることによって、投影されたイメージにおける高強度入ハイライトのために光を供給する。複数の光ビームは、同一の組の１又は複数のイメージャを照明し得る。いくつかそのような実施形態の利点は、ハイライトに利用可能な光バジェットを実質的に増加させることである。いくつかのそのような実施形態の利点は、複数の位相変調器の間で光学パワーを分割することによって達成され得る光誘導に使用され得る空間位相変調器の信頼性が増加することである。
【０００５】
本明細書に説明される技術は、例えば、大きいサイズのシネマスクリーンにおいて１５０００ルーメンのベースラインを少なくとも４０００ルーメン超える合計光束バジェットのハイライトを有する投影されたイメージを提供するために適用され得る。
【０００６】
本発明のいくつかの態様は、高度にコリメートされた光源からの光ビームによって各々照明される複数の空間位相変調器を含む光学組立体を提供する。制御システムは、光を共通の標的又はイメージプレーンに誘導するように位相変位を適用するために位相変調器の各々を設定し得る。各位相変調器によって誘導される光は、より大きい光強度のエリア及びより小さい光強度のエリアを含む標的におけるライトフィールドを提供し得る。ライトフィールドは、標的において重複し得、重複するライトフィールドにおける対応するエリアが重畳されるように、位置合わせされ（ｃｏ－ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ）得る。異なる位相変調器によって誘導される光の組み合わせは、異なる位相変調器からの光を指向して鋭角αで収束させることによって実現され得る。
【０００７】
標的における組み合わされたライトフィールドは、例えば、イメージャ（任意の好適なタイプの空間振幅変調器など）を照明し得る。いくつかの実施形態において、共通の標的イメージに対する各位相変調器の光学軸の間の角度は、イメージャを含む光学システムの受光角の最大境界の１／２、１／３、１／４、１／５、１／６などより小さい。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの光学ディフューザが、共通の標的とイメージャとの間の光路において提供される。光学ディフューザは、組み合わされた光誘導の角度広がりを増加させ得る。
【０００８】
本発明の一態様は、光を放射するように動作する１又は複数の光源、及び、２以上の別個のコリメートされたビームにおいて１又は複数の光源からの光を指向するように構成された光学素子を含む投影システムを提供する。ビームの各々はイメージャのアクティブエリアを照明する。鋭角でイメージプレーン上で収束するビームは、１０度を超えない。光学素子は、ビームのうちの少なくとも１つの光を変調するように構成された空間光変調器を含む。
【０００９】
本発明の別の態様は、投影されたイメージにおける高強度入ハイライトのために光を供給するためのシステム及び方法を提供する。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの変調光ビーム（例えば、空間位相変調器によって変調された光ビーム）は、ベース光ビーム（例えば、均一な照明を提供するビーム）と組み合わされる。変調光ビーム及びベース光ビームは好ましくは、角度空間において、類似のカバレッジを有する。これにより、有利なことに、同一の光学ディフューザを使用して、変調光ビーム及びベース光ビームの両方からの光が拡散されることを可能にし、それにより、下流の光学システムの受光角の外側の光の深刻な損失無しで、組み合わされた変調及びベース光ビームの角度の程度を増加させる。
【００１０】
いくつかの実施形態において、ホログラフィックディフューザがベース光ビームの光路において提供される。いくつかの実施形態において、ホログラフィックディフューザは、静的又は「凍結（ｆｒｏｚｅｎ）」位相格子として作用する。
（【００１１】以降は省略されています）

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