CN100405217C - 透过型屏幕和背面投影型显示装置 - Google Patents
透过型屏幕和背面投影型显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100405217C CN100405217C CNB2004100926054A CN200410092605A CN100405217C CN 100405217 C CN100405217 C CN 100405217C CN B2004100926054 A CNB2004100926054 A CN B2004100926054A CN 200410092605 A CN200410092605 A CN 200410092605A CN 100405217 C CN100405217 C CN 100405217C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- screen
- mentioned
- spacing
- fresnel lens
- taken
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/54—Accessories
- G03B21/56—Projection screens
- G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
- G03B21/62—Translucent screens
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
Abstract
本发明提供一种能抑制产生莫尔条纹，图像质量优良的透过型屏幕。在将由菲涅耳透镜部(41)形成的菲涅耳透镜片(40)与由微透镜部(51)形成的微透镜阵列片(50)相对向配置形成的屏幕中，在由该屏幕的一个面射入投影图像，在另一个面上显示投影的透过型屏幕(60)中，将微透镜部(51)一方的透镜间距取为P、将菲涅耳透镜部(41)的透镜间距取为Pf、将向屏幕(60)投影的像素框间距取为Pb时，使之满足下列关系：P≠Pb·Pf/(Pb+Pf)、P≠Pb·Pf/2×(Pb+Pf)和P≠Pb·Pf/2×(Pb-Pf)。
Description
技术领域
本发明是关于透过型屏幕和具有该屏幕的背面投影型显示装置。
背景技术
从屏幕背面射入投影图像，在该屏幕正面显示的背面投影型显示装置，作为背面投影仪等，目前已广泛利用。背面投影型显示装置的优点是即使周围环境明亮，也能得到鲜明的图像。在这种背面投影型显示装置中，作为投影装置，通常内装有利用了液晶屏幕的液晶背面投影仪。作为它的显示屏幕，使用透过型屏幕，根据需要组合了多个透镜片。多年来，这种透过型屏幕的构成，组合了菲涅耳透镜片、双凸透镜片、棱镜透镜片、扩散片等，其中，因为屏幕面明亮，视野角宽的优点，多数情况是将菲涅耳透镜片和双凸透镜片进行组合。
然而，液晶投影仪存在的问题是，由于透过具有由像素框将光源光区分片段的液晶屏幕进行投影，所以该像素框的影和菲涅耳透镜的同心圆状莫尔条纹和双凸透镜的纵莫尔条纹产生干扰，出现明显的乱莫尔条纹，导致图像质量恶化。为了改善此类问题，已知采用的办法是将利用液晶投影仪投射的投影像素框的间距和菲涅耳透镜片的透镜间距、及其投影像素框的间距和双凸透镜片的透镜间距调整到一定的范围内(例如，参照专利文献1)。
[专利文献1]特许公报第2922233号
即使是使用微透镜阵列片时，也会出现上述问题，必须改善在投影像素框和双凸透镜片、及投影像素框和微透镜阵列片之间产生的乱莫尔条纹。然而，以前的情况是在菲涅耳透镜片的微透镜阵列片之间产生莫尔条纹和投影像素框引发产生莫尔条纹，导致图像质量恶化的问题依然存在。
发明内容
本发明的目的就是为解决上述课题，提供一种从液晶投影仪等投影装置投影图像时，能抑制莫尔条纹发生，图像质量不恶化的透过型屏幕及具有该屏幕的背面投影型显示装置。
本发明的透过型屏幕是将具有由多个透镜以等间距形成菲涅耳透镜部的菲涅耳透镜片，和具有由多个透镜以等间距形成微透镜部的微透镜阵列片相对配置形成的屏幕，在从该屏幕的一个面射入投影图像，在另一个面进行投影显示的透过型屏幕，其中，将上述微透镜部的一方透镜间距取为P、将上述菲涅耳透镜部的透镜间距取为Pf、将在上述屏幕上投影图像的投影像素框间距取为Pb时，将上述微透镜部的一方透镜间距P取为上述菲涅耳透镜部的透镜间距Pf的0.8～0.55倍、0.45～0.36倍、或0.3或其以下，将上述微透镜部的一方透镜间距P取为上述像素框间距Pb的0.8～0.55倍、0.45～0.36倍、或0.3或其以下，将上述菲涅耳透镜部的透镜间距Pf取为上述像素框间距Pb的0.8～0.55倍、0.45～0.36倍、或0.3或其以下，进而满足下列关系，
P≠Pb·Pf/(Pb+Pf)
P≠Pb·Pf/2×(Pb+Pf)和
P≠Pb·Pf/2×(Pb-Pf)，
还全部满足以下(a)、(b)和(c)的关系：
(a)P≤0.9×Pb·Pf/(Pb+Pf)或
P≥1.1×Pb·Pf/(Pb+Pf)、
(b)P≤0.95×Pb·Pf/2×(Pb+Pf)或
P≥1.05×Pb·Pf/2×(Pb+Pf)、
(c)P≤0.95×Pb·Pf/2×(Pb-Pf)或
P≥1.05×Pb·Pf/2×(Pb-Pf)。
根据这种屏幕，可抑制微透镜阵列片、菲涅耳透镜片、和向屏幕投影的像素框相互间、及菲涅耳透镜片和微透镜阵列片之间产生的莫尔条纹和上述像素框产生的莫尔条纹，显示出无明显莫尔条纹的优良图像质量的图像。
根据这种屏幕，可抑制微透镜阵列片、菲涅耳透镜片、和向屏幕投影的像素框之间，及菲涅耳透镜片和微透镜阵列片之间产生莫尔条纹，和像素框引发莫尔条纹产生，显示出几乎没有明显莫尔条纹的优质图像。
本发明的背面投影型显示装置，具有上述任何一项记载的透过型屏幕和投影装置，是从上述透过型屏幕的背面，由上述投影装置射入投影图像，在屏幕的正面显示的装置。由此，在实际应用中不存在产生莫尔条纹的问题，从而得到能显示优质图像的背面投影型显示装置。
附图说明
图1是涉及本发明的实施方式的背面投影型显示装置的构成图。
图2是说明涉及本发明的实施方式的透过型屏幕的模式图。图中，1…背面投影型显示装置，10…投影光学单元，30…反射镜，40…菲涅耳透镜片，41…菲涅耳透镜部，50…微透镜阵列片，51…微透镜部，60…透过型屏幕，70…投影像素框
具体实施方式
图1是涉及本发明实施方式的背面投影型显示装置的构成图，图2是说明涉及本发明实施方式的透过型屏幕的模式图。背面投影型显示装置1备有投影光学单元10、调整投影光学单元10的投影光路的反射镜30、从背面射入该投影光，在正面显示图像的透过型屏幕60。
投影光学单元10的内部具有液晶屏幕(未图示)，通过光源的照明光将液晶屏幕生成的图像投影在透过型屏幕60上。
透过型屏幕60，是将具有由多个锯齿状透镜以等间距Pf形成菲涅耳透镜部41的菲涅耳透镜片40、和具有由多个球面状透镜(微透镜)以等间距P形成微透镜部51的微透镜阵列片50，相对向配置，使彼此的透镜部41、51面对面。这样，使菲涅耳透镜片40配置在投影光学单元10一侧，而微透镜阵列片50配置在视听者一侧。
如上述构成的背面投影型显示装置的情况下，有时产生液晶屏幕的像素框形成投影的投影像素框70和菲涅耳透镜片40的菲涅耳透镜部41、投影像素框70和微透镜阵列片50的微透镜部51、及菲涅耳透镜片40的菲涅耳透镜部41和微透镜阵列片50的微透镜部51之间的关系而引发产生莫尔条纹。而且，也有菲涅耳透镜部41和微透镜部51之间的关系是引发产生的莫尔条纹，投影像素框70也是引发产生的莫尔条纹。另外，如图2所示，将菲涅耳透镜部41的透镜间距取为Pf、将与菲涅耳透镜部41的透镜间距Pf方向相对应方向的微透镜部51的透镜间距取为P、将投影像素框70的间距取为Pb。
因此，对于莫尔条纹，一般知道如下情况。
(1)当相关对象物彼此的间距比接近整数倍时，产生明显的莫尔条纹。例如，投影像素框间距与透镜部的间距为等间距时，会产生周期很大的明显莫尔条纹。为此，两者的间距存在2倍、3倍……的关系时，也会产生周期很大的莫尔条纹，在间距彼此脱离这种n倍(n为整数)或1/n倍的关系时，莫尔条纹会消弱，随着n倍或1/n倍的n值增大，莫尔条纹的浓度也会逐渐降低，当n值达到4或其以上时，这就成为实际应用中没有问题的水准。
(2)系统的间距成为相关对象物彼此间距的倒数(空间频率数)差的倒数。即，间距Pf的菲涅耳透镜部41和间距P的微透镜部51的莫尔条纹(以下称作透镜部间的莫尔条纹)间距为1/|1/m·Pf-1/n·P＝m·n·Pf·P|n·P-m·Pf|。此处的m、n为整数。
进而，上述透镜部间的莫尔条纹和投影像素框70的莫尔条纹，在透镜部间莫尔条纹的间距和投影像素框70的间距Pb相等时，很容易发生，所以
m·n·Pf·P/|n·P-m·Pf|＝Pb。以P求解该式时，
n·P-m·Pf为正时，P＝Pb·Pf/n·(Pb-Pf)
n·P-m·Pf为负时，P＝Pb·Pf/n·(Pb+Pf)
但是，实际中，制作具有透镜间距大于菲涅耳透镜部的透镜间距的微透镜部时，由于无法设定，所以最好将m固定为1。进而，当n增大时，莫尔条纹会变得不太明显，所以对于由透镜部间的莫尔条纹和投影像素框70形成的乱莫尔条纹，只考虑n为1或2时的情况即可。
根据上述(1)的观点，最好将微透镜部51一方的透镜间距P取为菲涅耳透镜部41的透镜间距Pf的0.8～0.55倍、0.45～0.36倍、或0.3或其以下，将上述微透镜部51一方的透镜间距P取为投影像素框70的间距Pb的0.8～0.55倍、0.45～0.36倍、或0.3或其以下，进而将菲涅耳透镜部41的透镜间距Pf取为投影像素框70的间距Pb的0.8～0.55倍、0.45～0.36倍、或0.3或其以下(条件1)。
根据上述(2)的观点，形成以下(条件2)时，可使透镜部间的莫尔条纹和投影像素框70引起的乱莫尔条纹不明显。
P≠Pb·Pf/(Pb+Pf)
P≠Pb·Pf/2×(Pb +Pf)和
P≠Pb·Pf/2×(Pb-Pf)
尤其是形成以下(莫尔条纹3)时，
(a)P≤0.9×Pb·Pf/(Pb+Pf)或
P≥1.1×Pb·Pf/(Pb+Pf)
(b)P≤0.95×Pb·Pf/2×(Pb+Pf)或
P≥1.05×Pb·Pf/2×(Pb+Pf)
(c)P≤0.95×Pb·Pf/2×(Pb-Pf)或
P≥1.05×Pb·Pf/2×(Pb-Pf)
使透镜部间的莫尔条纹和投影像素框70引起的乱莫尔条纹几乎不明显。
实施例
将菲涅耳透镜部41的透镜间距Pf取为112μm，将液晶屏幕的像素框引起的投影像素框70的间距Pb分别设定为400μm、600μm、800μm，使微透镜部51一方的透镜间距P，以5μm的间距，在40μm到90μm之间变化，对如此构成的透过型屏幕60，实验由液晶投影仪投射投影光产生莫尔条纹的状态。其结果，呈如表1所示的结果。
[表1]
| 微透镜阵列的透镜间距μm | 像素框间距400μm | 像素框间距600μm | 像素框间距800μm |
| 90 | × | × | × |
| 85 | × | × | △ |
| 80 | × | ○ | ○ |
| 75 | × | △ | ◎ |
| 70 | △ | × | ○ |
| 65 | ○ | △ | × |
| 60 | × | × | × |
| 55 | × | × | × |
| 50 | △ | △ | × |
| 45 | × | × | △ |
| 40 | × | × | × |
注：1.菲涅耳透镜间距112μm
2.符号的说明
◎：非常好、 ○：好、△：实用上没有问题的水平、×：不可
(实用上有问题)
表1中以◎、○、△示出了组合的情况，是没有明显的莫尔条纹发生，显示的图像质量很好，或者达到了实际应用没有问题的水平。这些组合都满足上述条件1和条件2、或者满足条件1和条件3。
而表1中以×表示的组合情况，是产生明显的莫尔条纹，显示的图像质量恶化，完全不能实际应用，所以这些组合完全偏离了条件1或条件2。
本发明的透过型屏幕可利用于从背面投影图像，在其正面显示图像的电视机、游艺机等各种背面投影型的显示装置。
这种背面投影显示装置中使用的投影装置，并不仅限于液晶投影仪，当然也可用其他装置形成的投影装置。
Claims (2)
1.一种透过型屏幕，是将具有多个透镜以等间距形成菲涅耳透镜部的菲涅耳透镜片与具有多个透镜以等间距形成微透镜部的微透镜阵列片相对向配置而形成的屏幕，从该屏幕的一个面射入投影图像，在另一个面显示投影，特征在于：
将上述微透镜部的一方透镜间距取为P、将上述菲涅耳透镜部的透镜间距取为Pf、将向上述屏幕投影的图像的投影像素框间距取为Pb时，将上述微透镜部的一方透镜间距P取为上述菲涅耳透镜部的透镜间距Pf的0.8～0.55倍、0.45～0.36倍、或0.3或其以下，将上述微透镜部的一方透镜间距P取为上述像素框间距Pb的0.8～0.55倍、0.45～0.36倍、或0.3倍或其以下，
将上述菲涅耳透镜部的透镜间距Pf取为上述像素框间距Pb的0.8～0.55倍、0.45～0.36倍、或0.3或其以下，进而满足下列关系，
P≠Pb·Pf/(Pb+Pf)、
P≠Pb·Pf/2×(Pb+Pf)和
P≠Pb·Pf/2×(Pb-Pf)，
还全部满足以下(a)、(b)和(c)的关系：
(a)P≤0.9×Pb·Pf/(Pb+Pf)或
P≥1.1×Pb·Pf/(Pb+Pf)、
(b)P≤0.95×Pb·Pf/2×(Pb+Pf)或
P≥1.05×Pb·Pf/2×(Pb+Pf)、
(c)P≤0.95×Pb·Pf/2×(Pb-Pf)或
P≥1.05×Pb·Pf/2×(Pb-Pf)。
2.一种背面投影显示装置，其特征在于，具备上述权利要求1或2所述的透过型屏幕和投影装置，从上述透过型屏幕的背面，由投影装置射入投影图像，并在该屏幕的正面显示。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003388172A JP3818289B2 (ja) | 2003-11-18 | 2003-11-18 | 透過型スクリーンおよび背面投射型表示装置 |
| JP2003388172 | 2003-11-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1619411A CN1619411A (zh) | 2005-05-25 |
| CN100405217C true CN100405217C (zh) | 2008-07-23 |
Family
ID=34695325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2004100926054A Expired - Fee Related CN100405217C (zh) | 2003-11-18 | 2004-11-15 | 透过型屏幕和背面投影型显示装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7184211B2 (zh) |
| JP (1) | JP3818289B2 (zh) |
| CN (1) | CN100405217C (zh) |
| TW (1) | TWI276912B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200636345A (en) * | 2005-04-15 | 2006-10-16 | Jemitek Electronics Corp | Structure of the dual-display liquid crystal display |
| US20070092809A1 (en) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Eastman Kodak Company | Fabrication of rear projection surface using reversal emulsion |
| JP4967377B2 (ja) * | 2006-03-02 | 2012-07-04 | 大日本印刷株式会社 | 透過型スクリーンおよび背面投射型映像表示装置 |
| JP2013011666A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Seiko Epson Corp | スクリーン |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4767186A (en) * | 1987-10-06 | 1988-08-30 | North American Philips Consumer Electronics Corp. | Front projection screen with rear light concentrating lens array |
| US4964695A (en) * | 1987-10-06 | 1990-10-23 | North American Philips Corporation | Lenticular arrays for front projection screens and contrast improving method and device |
| CN1239555A (zh) * | 1997-09-12 | 1999-12-22 | 大日本印刷株式会社 | 投影屏 |
| CN1342919A (zh) * | 2000-09-14 | 2002-04-03 | 可乐丽股份有限公司 | 背投式屏幕及其制造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2922233B2 (ja) | 1989-11-28 | 1999-07-19 | 大日本印刷株式会社 | 液晶プロジェクタ用の透過形スクリーン |
| JP3339764B2 (ja) | 1995-06-29 | 2002-10-28 | 三菱レイヨン株式会社 | 液晶プロジェクション用背面投射型スクリーン |
| JPH1138513A (ja) | 1997-07-15 | 1999-02-12 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 背面投写型スクリーン、レンチキュラーレンズシート成形用金型及びレンチキュラーレンズシート成形方法 |
| JP3658964B2 (ja) | 1998-01-20 | 2005-06-15 | 株式会社日立製作所 | 投写型画像表示装置及びそれに用いられる透過型スクリーン |
| JP3525776B2 (ja) | 1998-12-08 | 2004-05-10 | 凸版印刷株式会社 | 背面投射式スクリーン |
| JP2003121609A (ja) | 2001-10-11 | 2003-04-23 | Hitachi Ltd | 光学シートおよびこれを備えた表示装置 |
| JP3900982B2 (ja) | 2002-03-25 | 2007-04-04 | 凸版印刷株式会社 | 透過型スクリーン |
| JP3901042B2 (ja) | 2002-07-10 | 2007-04-04 | 凸版印刷株式会社 | 透過型スクリーン |
| JP2004093933A (ja) | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Seiko Epson Corp | 透過型スクリーン及びリア型プロジェクタ |
-
2003
- 2003-11-18 JP JP2003388172A patent/JP3818289B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-11-03 TW TW093133534A patent/TWI276912B/zh not_active IP Right Cessation
- 2004-11-12 US US10/988,420 patent/US7184211B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-11-15 CN CNB2004100926054A patent/CN100405217C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4767186A (en) * | 1987-10-06 | 1988-08-30 | North American Philips Consumer Electronics Corp. | Front projection screen with rear light concentrating lens array |
| US4964695A (en) * | 1987-10-06 | 1990-10-23 | North American Philips Corporation | Lenticular arrays for front projection screens and contrast improving method and device |
| CN1239555A (zh) * | 1997-09-12 | 1999-12-22 | 大日本印刷株式会社 | 投影屏 |
| CN1342919A (zh) * | 2000-09-14 | 2002-04-03 | 可乐丽股份有限公司 | 背投式屏幕及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI276912B (en) | 2007-03-21 |
| TW200523661A (en) | 2005-07-16 |
| US7184211B2 (en) | 2007-02-27 |
| CN1619411A (zh) | 2005-05-25 |
| US20060001964A1 (en) | 2006-01-05 |
| JP3818289B2 (ja) | 2006-09-06 |
| JP2005148553A (ja) | 2005-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9762894B2 (en) | 3D display method | |
| US20120320049A1 (en) | Multi-layer image display device | |
| US20090190096A1 (en) | Autostereoscopic display | |
| US8995045B2 (en) | Image display apparatus | |
| US20130155503A1 (en) | Auto-stereoscopic three dimensional display | |
| JP2013217951A (ja) | 裸眼立体ディスプレイ装置 | |
| CN100405217C (zh) | 透过型屏幕和背面投影型显示装置 | |
| US20050185051A1 (en) | Method and apparatus for an autostereoscopic display having a lenticular lenslet array | |
| JP2004145251A (ja) | 透過型スクリーン及びリア型プロジェクタ | |
| US20080259281A1 (en) | Apparatus and method for displaying three-dimensional image | |
| JP5424342B2 (ja) | 立体画像表示装置 | |
| JP2010217384A (ja) | スクリーン及び画像表示装置 | |
| JP2007233253A (ja) | 立体映像表示装置 | |
| JP2922233B2 (ja) | 液晶プロジェクタ用の透過形スクリーン | |
| JP4967377B2 (ja) | 透過型スクリーンおよび背面投射型映像表示装置 | |
| JP3658964B2 (ja) | 投写型画像表示装置及びそれに用いられる透過型スクリーン | |
| JP2008216797A (ja) | 屈折型フレネルレンズ及び背面投射型表示装置 | |
| CN211180432U (zh) | 一种基于像素掩模的立体显示装置 | |
| KR101023042B1 (ko) | 3차원 영상 디스플레이 장치 | |
| JP6730817B2 (ja) | 立体映像表示装置 | |
| JP3059962B1 (ja) | 眼鏡無し立体映像表示装置 | |
| JP2006302592A (ja) | バックライト装置および液晶表示装置 | |
| Taoka et al. | Autostereoscopic Display Based on Time-Division Multiplexing Parallax Barrier Using a Monochrome LCD Panel | |
| JPH0715752A (ja) | 投写型映像表示装置 | |
| CN112505941A (zh) | 一种基于后置光源条的非均匀观看区域分布立体显示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080723 Termination date: 20141115 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |