JP2007163832A - Screen and back projection type display device - Google Patents
Screen and back projection type display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007163832A JP2007163832A JP2005359985A JP2005359985A JP2007163832A JP 2007163832 A JP2007163832 A JP 2007163832A JP 2005359985 A JP2005359985 A JP 2005359985A JP 2005359985 A JP2005359985 A JP 2005359985A JP 2007163832 A JP2007163832 A JP 2007163832A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- screen
- projection
- image
- incident
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Abstract
Description
本発明は、透過式のスクリーンおよび当該スクリーンを備えた背面投写型表示装置に関する。 The present invention relates to a transmissive screen and a rear projection display device including the screen.
透過式のスクリーンは、背面から入射される投写光による画像を当該スクリーン正面の表示面に写し出す。このような透過式スクリーンは、一つの個体内にスクリーンと、投写光を投写する投写装置とを備えた背面投写型表示装置(以下、「リアプロジェクタ」ともいう)に多く用いられている。 The transmissive screen projects an image of projection light incident from the back onto a display surface in front of the screen. Such a transmission screen is often used in a rear projection display device (hereinafter also referred to as a “rear projector”) including a screen and a projection device that projects projection light within one individual.
図10は、従来のリアプロジェクタの概略構成を示す側断面図である。
従来のリアプロジェクタ300は、投写装置31と、当該投写装置から出射される投写光Lを反射するミラー32と、ミラー32により反射された投写光Lが入射する透過式のスクリーン33などから構成されていた。
投写光Lは、光軸Lcを略中心とした画像を表す光束であり、ミラー32で反射した後、スクリーン33面からの垂線に対して、光軸Lcが入射角度θをなしてスクリーン33の背面Sbに入射し、表示面Sfに画像を写し出す。
このような従来のリアプロジェクタは、投写光の拡大率を調整することにより容易に大画面が得られるという特長を有している反面、スクリーンに対して略垂直(入射角度θ≒0°)に投写光を入射させていたため、反射ミラーなどの光学系により奥行きThが長くなってしまい薄型化が困難であるという問題点を有していた。
FIG. 10 is a side sectional view showing a schematic configuration of a conventional rear projector.
The conventional
The projection light L is a light beam that represents an image with the optical axis Lc as a substantially center. After being reflected by the
Such a conventional rear projector has a feature that a large screen can be easily obtained by adjusting the magnification of the projection light, but is substantially perpendicular to the screen (incident angle θ≈0 °). Since the projection light is incident, the depth Th becomes long due to an optical system such as a reflection mirror, which makes it difficult to reduce the thickness.
図11は、従来の透過式スクリーンの中心部近傍における拡大断面図である。
前記問題を解決するために、特許文献1〜3のような透過式スクリーンが提案されている。スクリーン20は、スクリーン20の背面Sbに複数の反射プリズムを設けることにより、投写光Lのスクリーンへの入射角度θを大きくしている。
具体的には、反射プリズム21は、透明な平面である入射面Inと、全反射面である反射面Reとを備えており、入射面Inから入射した投写光Lは、反射面Reにより、スクリーン20の表示面Sf側に反射される。なお、図11は、スクリーンの略中心部の断面であるため、投写光Lは、入射面Inに略垂直に入射するものとして説明している。
これにより、投写光Lの入射角度θが大きくても、スクリーン20の表示面Sfに画像を写し出すことを可能にしていた。
また、図10の投写装置31は、光源であるランプと、当該ランプが発する略白色光を画像を表す変調光に変調するための光変調素子と、変調光を拡大して投写光として出射する投写レンズ(いずれも図示せず)とを含んで構成されている。ここで、投写光Lは、光変調素子の格子状をなした複数の画素により変調された変調光による画像を拡大したものであるため、例えば、図11の画素a、bのように、各画素に対応した複数の画像を表す光の束として捕らえることができる。
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of the center of a conventional transmission screen.
In order to solve the above problems, transmission screens such as those disclosed in
Specifically, the reflecting
This makes it possible to project an image on the display surface Sf of the
10 has a lamp as a light source, a light modulation element for modulating substantially white light emitted from the lamp into modulated light representing an image, and expands the modulated light to be emitted as projection light. It includes a projection lens (both not shown). Here, since the projection light L is an enlarged image of the modulated light modulated by a plurality of pixels in the form of a lattice of light modulation elements, for example, as shown by pixels a and b in FIG. It can be captured as a bundle of light representing a plurality of images corresponding to pixels.
しかしながら、特許文献1〜3に示されるような従来のスクリーン20では、1画素に相当する画像が2つの反射プリズム21に跨った場合、2つの反射面Reにより反射され分断された画像の間に、隣接する画素の画像が交じってしまうという問題があった。
例えば、図11における画素aの場合、画素aの画像は、画像a1と、画像a2とに分割されて、それぞれの対応する反射面Reで反射してスクリーン20の表示面Sfに投写画像を形成しているが、画像a1と、画像a2との間には、画素bの画像b1が入り込んでしまっている。これは、反射面Reによる反射により、画像の天地が反転されるために生じており、画像a2と同一の反射面Reにより反射された画像b1が、画像a2の下に来ることに起因している。
さらに、この現象は、画素a,bのみに限定されるものではなく、スクリーン20に入射する投写光Lを構成する全ての画素において発生する恐れがあった。
このように、従来のスクリーン20に表示される画像は、連続性が乏しいため見辛く、解像度が落ちたものになってしまうという問題点があった。
However, in the
For example, in the case of the pixel a in FIG. 11, the image of the pixel a is divided into an image a1 and an image a2, and is reflected by the corresponding reflecting surface Re to form a projected image on the display surface Sf of the
Further, this phenomenon is not limited to the pixels a and b, but may occur in all the pixels constituting the projection light L incident on the
As described above, the image displayed on the
上記課題を解決するために、本発明では、連続性のある滑らかな画像が得られる透過式のスクリーンおよび当該スクリーンを備えた薄型のリアプロジェクタを提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a transmissive screen capable of obtaining a continuous and smooth image and a thin rear projector including the screen.
前記目的を達成するために、本発明のスクリーンによれば、投写装置からの投写光が入射される背面と、投写光による画像が写し出される表示面とを含んで構成される透過式のスクリーンであって、投写光を表示面側へ反射する背面に設けられた複数の反射部と、反射部により反射され反転された部分投写光を再度反転させる複数の反射部ごとに対として設けられた反転部とを、備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the screen of the present invention, a transmissive screen comprising a back surface on which projection light from a projection device is incident and a display surface on which an image by the projection light is projected. Inversion provided as a pair for each of a plurality of reflecting portions provided on the back surface that reflects the projection light toward the display surface side and a plurality of reflecting portions that reversely invert the partial projection light reflected and inverted by the reflecting portion. A section.
この構成によれば、反射された部分投写光は、反転部により再度反転されることから、当該部分投写光が表す部分画像は、反射部に入射する前の正方向の部分画像として表示面に写し出される。
よって、反射面による1回のみの反射に起因する連続した部分画像間に異なる画像が入り込んでしまう従来のスクリーンと異なり、本発明のスクリーンによれば、複数の反射面により画像が分断されても、反射面と反転部とによる2回の画像反転により、部分画像は正方向に整えられることから、連続する部分画像間に異なる画像が入り込むことはない。
従って、本発明によれば、連続性のある滑らかな画像が得られる透過式のスクリーンを提供することができる。
According to this configuration, since the reflected partial projection light is inverted again by the inverting unit, the partial image represented by the partial projection light is displayed on the display surface as a partial image in the positive direction before entering the reflecting unit. Projected.
Therefore, unlike a conventional screen in which different images enter between successive partial images due to only one reflection by the reflecting surface, the screen of the present invention can prevent an image from being divided by a plurality of reflecting surfaces. Since the partial images are arranged in the positive direction by the image reversal performed twice by the reflection surface and the reversal unit, different images do not enter between successive partial images.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a transmissive screen capable of obtaining a continuous and smooth image.
本発明に係るスクリーンによれば、複数の反射部は、それぞれが投写光が入射される入射面と、入射した投写光を表示面に向かって全反射する反射面とを有する反射プリズムであり、対となる反転部は、それぞれの反射プリズムと、表示面との間に設けられたレンズであることが好ましい。 According to the screen of the present invention, each of the plurality of reflecting portions is a reflecting prism having an incident surface on which projection light is incident and a reflecting surface that totally reflects the incident projection light toward the display surface, The pair of inversion portions is preferably a lens provided between each reflection prism and the display surface.
この構成によれば、反転部は、それぞれ対となる反射プリズムと表示面との間に設けられたレンズであることから、反射プリズムの反射面による反射で反転した部分投写光は、レンズの屈折により再度反転され、正方向の部分画像として表示面に写し出される。
従って、本発明によれば、連続性のある滑らかな画像が得られる透過式のスクリーンを提供することができる。
According to this configuration, since the inverting unit is a lens provided between the pair of reflecting prisms and the display surface, the partial projection light that is inverted by reflection by the reflecting surface of the reflecting prism is refracted by the lens. Is reversed again and is displayed on the display surface as a partial image in the positive direction.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a transmissive screen capable of obtaining a continuous and smooth image.
本発明に係るスクリーンによれば、複数の反射部は、それぞれが投写光が入射される入射面と、入射した投写光を表示面側へ全反射する第1反射面とを有する反射プリズムであり、対となる反転部は、反射面が反射した部分投写光を表示面へ向かって全反射する第2反射面であることが好ましい。 According to the screen of the present invention, each of the plurality of reflecting portions is a reflecting prism having an incident surface on which projection light is incident and a first reflecting surface that totally reflects the incident projection light toward the display surface. The pair of inversion parts is preferably a second reflection surface that totally reflects the partial projection light reflected by the reflection surface toward the display surface.
この構成によれば、反転部は、反射面が反射した部分投写光を表示面へ向かって反射する第2反射面であることから、反射プリズムの第1反射面による反射で反転した部分投写光は、第2反射面により再度反射され、正方向の部分画像として表示面に写し出される。
従って、本発明によれば、連続性のある滑らかな画像が得られる透過式のスクリーンを提供することができる。
According to this configuration, since the inversion unit is the second reflection surface that reflects the partial projection light reflected by the reflection surface toward the display surface, the partial projection light inverted by the reflection by the first reflection surface of the reflection prism. Is reflected again by the second reflecting surface and is projected on the display surface as a partial image in the positive direction.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a transmissive screen capable of obtaining a continuous and smooth image.
本発明に係るスクリーンによれば、反射プリズムは、入射面および第1反射面に加えて、第2反射面を有することが好ましい。 According to the screen of the present invention, the reflecting prism preferably has a second reflecting surface in addition to the incident surface and the first reflecting surface.
この構成によれば、反射プリズムは、入射面および第1反射面に加えて、第2反射面を有することから、反射部および反転部は一体の反射プリズムとして構成されている。
よって、スクリーンをシンプルに構成することができる。
従って、本発明によれば、シンプルな構成により連続性のある滑らかな画像が得られる透過式スクリーンを提供することができる。
According to this configuration, since the reflecting prism has the second reflecting surface in addition to the incident surface and the first reflecting surface, the reflecting portion and the inverting portion are configured as an integral reflecting prism.
Therefore, the screen can be configured simply.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a transmission screen capable of obtaining a continuous and smooth image with a simple configuration.
本発明に係るスクリーンによれば、入射面は、曲面を含んで構成されることが好ましい。 According to the screen of the present invention, it is preferable that the incident surface includes a curved surface.
この構成によれば、入射面は、曲面を含んで構成されることから、曲面の曲率を調整することにより部分投写光を集光または拡散することができる。
よって、所望の表示面の明るさおよび視野角を得ることができる。
従って、本発明によれば、明るく見易い画像を写し出す透過式スクリーンを提供することができる。
According to this configuration, since the incident surface includes a curved surface, the partial projection light can be condensed or diffused by adjusting the curvature of the curved surface.
Therefore, desired brightness and viewing angle of the display surface can be obtained.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a transmissive screen that displays a bright and easy-to-see image.
本発明に係るスクリーンによれば、第1反射面および第2反射面において、いずれか一方の反射面、または双方の反射面は、曲面を含んで構成されることが好ましい。 According to the screen of the present invention, in the first reflection surface and the second reflection surface, it is preferable that either one of the reflection surfaces or both the reflection surfaces include a curved surface.
この構成によれば、第1反射面および第2反射面のいずれか一方の反射面、または双方の反射面は、曲面を含んで構成されることから、曲面の曲率を調整することにより部分投写光を集光または拡散することができる。
よって、所望の表示面の明るさおよび視野角を得ることができる。
従って、本発明によれば、明るく見易い画像を写し出す透過式スクリーンを提供することができる。
According to this configuration, one of the first reflecting surface and the second reflecting surface, or both reflecting surfaces are configured to include a curved surface, and therefore, partial projection is performed by adjusting the curvature of the curved surface. Light can be collected or diffused.
Therefore, desired brightness and viewing angle of the display surface can be obtained.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a transmissive screen that displays a bright and easy-to-see image.
本発明に係るスクリーンによれば、複数の反転部と、表示面との間には、表示面から入射する外光を遮断し、部分投写光を通過させる複数の開口部を有する遮光マスクである遮光板がさらに設けられていることが好ましい。 The screen according to the present invention is a light shielding mask having a plurality of openings that block external light incident from the display surface and allow partial projection light to pass between the plurality of inversion portions and the display surface. It is preferable that a light shielding plate is further provided.
この構成によれば、複数の反転部と、表示面との間には、表示面から入射する外光を遮断し、部分投写光を通過させる複数の開口部を有する遮光マスクである遮光板がさらに設けられていることから、スクリーンの表示面から入射する外光は遮光板により吸収され、コントラストの低下を抑制することができる。
従って、本発明によれば、メリハリのあるくっきりとした画像が得られる透過式のスクリーンを提供することができる。
According to this configuration, the light shielding plate that is a light shielding mask having a plurality of openings that blocks external light incident from the display surface and allows partial projection light to pass between the plurality of inversion portions and the display surface. Further, since the light is incident, the external light incident from the display surface of the screen is absorbed by the light shielding plate, and the reduction in contrast can be suppressed.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a transmissive screen from which a sharp and clear image can be obtained.
本発明に係るスクリーンによれば、遮光板の表示面側には、表示面を構成する平面板であり、遮光板の開口部から出射される投写光を拡散する拡散板が設けられていることが好ましい。 According to the screen of the present invention, on the display surface side of the light shielding plate, there is provided a diffusion plate that is a flat plate constituting the display surface and diffuses the projection light emitted from the opening of the light shielding plate. Is preferred.
この構成によれば、遮光板の表示面側には、表示面を構成する平面板であり、遮光板の開口部から出射される投写光を拡散する拡散板が設けられていることから、反転部のレンズにより集光された部分投写光が、それぞれ拡散板により拡散され、連続性があり明るさが均一な画像が表示面に写し出される。
従って、本発明によれば、連続性のある滑らかな画像が得られる透過式のスクリーンを提供することができる。
According to this configuration, on the display surface side of the light shielding plate, there is provided a diffusion plate that diffuses the projection light emitted from the opening of the light shielding plate, which is a flat plate constituting the display surface. The partial projection light condensed by the lens of each part is diffused by the diffusion plate, and a continuous image with uniform brightness is projected on the display surface.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a transmissive screen capable of obtaining a continuous and smooth image.
前記目的を達成するために、本発明の背面投写型表示装置によれば、前記記載のスクリーンと、画像を表す投写光を出射する投写装置と、投写光を反射してスクリーンの背面に入射させるミラー部と、を備え、投写光の略中心である光軸と、スクリーン面からの垂線とが成す角度である入射角度が、所定の鋭角をなしていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the rear projection display device of the present invention, the screen described above, a projection device that emits projection light representing an image, and the reflected light is incident on the rear surface of the screen. And an incident angle that is an angle formed by an optical axis that is substantially the center of the projection light and a perpendicular from the screen surface forms a predetermined acute angle.
この構成によれば、投写光の略中心である光軸と、スクリーン面からの垂線とが成す角度である入射角度が、所定の鋭角をなしていることから、入射角度が略「0°」であった従来の背面投写型表示装置に比べて、背面投写型表示装置を薄く構成することができる。
さらに、本発明の背面投写型表示装置は、投写光の入射角度が直角より小さい所定の角度であっても連続性のある滑らかな画像が得られる透過式のスクリーンを備えている。
従って、本発明によれば、連続性のある滑らかな画像が得られる薄型の背面投写型表示装置を提供することができる。
According to this configuration, since the incident angle, which is the angle formed by the optical axis that is the approximate center of the projection light, and the perpendicular from the screen surface forms a predetermined acute angle, the incident angle is approximately “0 °”. Compared to the conventional rear projection display device, the rear projection display device can be made thinner.
Furthermore, the rear projection display device of the present invention includes a transmissive screen that can obtain a continuous and smooth image even when the incident angle of the projection light is a predetermined angle smaller than a right angle.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a thin rear projection display device capable of obtaining a continuous and smooth image.
本発明に係る背面投写型表示装置によれば、投写装置は、光を発生する光源部と、光源部が発した光を画像信号に応じて変調して画像を表す変調光を生成する光変調素子と、光変調素子により生成された変調光を拡大し投写光として出射する投写部とを備え、光変調素子は、透過型液晶パネル、または反射型液晶パネル、若しくはティルト反射ミラーデバイス、若しくはレーザー走査光学素子、若しくは自発式光変調素子アレーのいずれかであることが好ましい。 According to the rear projection display device of the present invention, the projection device includes a light source unit that generates light, and light modulation that generates modulated light representing an image by modulating light emitted from the light source unit according to an image signal. And a projection unit that expands the modulated light generated by the light modulation element and emits the light as projection light. The light modulation element is a transmissive liquid crystal panel, a reflective liquid crystal panel, a tilt reflective mirror device, or a laser. It is preferably either a scanning optical element or a spontaneous light modulation element array.
画像信号に応じた変調光を拡大して投写する投写装置には、変調光を生成する光変調素子として、透過型液晶パネル、または反射型液晶パネル、若しくはティルト反射ミラーデバイス、若しくはレーザー走査光学素子、若しくは自発式光変調素子アレーが多く用いられている。これは、これらの光変調素子を用いることにより、光源装置が発する光を、効率良く画像を表す変調光に変換できるからである。
この構成によれば、投写装置は、透過型液晶パネル、または反射型液晶パネル、若しくはティルト反射ミラーデバイス、若しくはレーザー走査光学素子、若しくは自発式光変調素子アレーのいずれかの光変調素子を備えることから、光源部が発する光を、効率良く画像を表す変調光に変換することができる。
よって、鮮やかな投写画像を得ることができる。
従って、鮮やかな投写画像が得られる背面投写型表示装置を提供することができる。
In a projection apparatus that magnifies and projects modulated light according to an image signal, a transmissive liquid crystal panel, a reflective liquid crystal panel, a tilt reflective mirror device, or a laser scanning optical element is used as a light modulation element that generates modulated light. Alternatively, a spontaneous light modulation element array is often used. This is because the light emitted from the light source device can be efficiently converted into modulated light representing an image by using these light modulation elements.
According to this configuration, the projection apparatus includes a light modulation element of any one of a transmission type liquid crystal panel, a reflection type liquid crystal panel, a tilt reflection mirror device, a laser scanning optical element, or a spontaneous light modulation element array. Thus, the light emitted from the light source unit can be efficiently converted into modulated light representing an image.
Therefore, a vivid projection image can be obtained.
Therefore, it is possible to provide a rear projection display device that can obtain a vivid projection image.
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(実施形態1)
《リアプロジェクタの概要》
図1は、本発明の実施形態におけるリアプロジェクタの概略構成図である。
背面投写型表示装置であるリアプロジェクタ100は、内蔵する投写装置11から出射される画像を表す投写光Lを拡大し、備え付けられている透過式のスクリーン13に画像を写し出す。
リアプロジェクタ100は、投写装置11、スクリーン13に加えて、ミラー12などを含んで構成されている。
ミラー12は、スクリーン13と略平行に設けられた略平坦な平面鏡であり、投写装置11が放射する投写光Lを全反射し、スクリーン13の背面Sbに入射させる。ミラー12は、アクリル樹脂などの硬質合成樹脂の表面にアルミニウムや、誘電体多層膜層等の高反射性の薄膜層を形成することにより構成されている。
なお、ミラー12は、投写光Lをスクリーンに入射させることができれば良く、スクリーン13と略平行に設けられることに限定するものではない。また、例えば、複数枚による構成であっても良いし、曲面鏡であっても良い。
ミラー12により全反射された投写光Lは、スクリーン13の背面Sbに入射され、スクリーン13の表示面Sfに画像を写し出す。なお、ここで投写光Lは、投写光Lの略中心である光軸Lcと、スクリーン13からの垂線とが成す角度である入射角度θが所定の鋭角となるように入射されている。なお、所定の鋭角とは、直角より小さい角度のことであり、具体的な所定の鋭角としての入射角度θは、50〜80°が好適である。
(Embodiment 1)
<Outline of rear projector>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a rear projector in an embodiment of the present invention.
A
The
The
The
The projection light L totally reflected by the
《投写装置の概要》
図2は、投写装置の光学部を中心とした概略構成図である。
投写装置11は、光源であるランプ51が放射した光Wを、赤色光R、緑色光G、青色光Bの光3原色成分に分離し、色光ごとに光変調素子としての各色光用の液晶ライトバルブ65R,65G,65Bにより画像信号に応じて変調し、再度合成したフルカラーの変調光を投写レンズ68によりに拡大投写する、いわゆる「液晶3板式プロジェクタ」である。
投写装置11は、光学部50と、回路部70などから構成されている。
また、ランプ51は、高圧水銀ランプや、メタルハライドランプ、およびハロゲンランプなどの高輝度が得られるランプである。
<Projector overview>
FIG. 2 is a schematic configuration diagram centering on the optical unit of the projection apparatus.
The
The
The
《光学部の概要》
光学部50は、前述したランプ51、液晶ライトバルブ65R,65G,65B、投写レンズ68に加えて、インテグレータ52、偏光変換素子53、反射ミラー54,56,59,61,67、赤色光透過ダイクロイック反射ミラー55、青色光透過ダイクロイック反射ミラー57、リレーレンズ58,60、クロスダイクロイックプリズム66などから構成されている。
インテグレータ52は、照明光軸方向から見て略矩形形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された光学系を向かい合わせた構成を有し、ランプ51からの光Wの照度分布を略均一にする。また、同様に照度分布を均一にする機能を持つロットインテグレータを用いる構成であっても良い。
偏光変換素子53は、インテグレータ52により照度分布が均一化された2種類の偏光成分からなる光を、液晶ライトバルブ65R,65G,65Bにて変調可能な一種類の偏光光に変換する光学素子である。これにより、光の利用効率を高めている。
<Outline of optical section>
In addition to the
The
The
反射ミラー54は、偏光変換素子53により一種類の偏光光に変換された光Wを、赤色光透過ダイクロイックミラー55側に反射する。
赤色光透過ダイクロイックミラー55は、緑色光Gと青色光Bとを反射し赤色光Rを透過する誘電体多層膜を備えた光学素子であり、赤色光Rを透過させ、緑色光Gおよび青色光Bを青色光透過ダイクロイックミラー57側に反射する。
反射ミラー56は、赤色光透過ダイクロイックミラー55を透過した赤色光Rを反射し液晶ライトバルブ65Rに入射させる。
青色光透過ダイクロイックミラー57は、青色光Bを透過し緑色光Gを反射する誘電体多層膜を備えた光学素子であり、青色光Bを透過させ、緑色光Gを反射する。反射された緑色光Gは、液晶ライトバルブ65Gに入射する。
The
The red light transmitting
The
The blue light transmitting
青色光透過ダイクロイックミラー57を透過した青色光Bは、リレーレンズ58を介して反射ミラー59にて反射され、さらにリレーレンズ60を介して反射ミラー61にて反射された後、液晶ライトバルブ65Bに入射する。
なお、リレーレンズ58,60は、光量の減衰を防ぐ作用を有しており、赤色光R及び緑色光Gの光路よりも長い光路を通過する青色光Bの減衰を防いでいる。
クロスダイクロイックプリズム66は、略X字状に設けられた2つのクロスダイクロイック膜66a,66bにより、3つの液晶ライトバルブ65R,65G,65Bから出射される色光ごとの画像を表す変調光を合成してフルカラー画像を表す変調光を出射する。
なお、クロスダイクロイック膜66aは、赤色光Rを反射し、緑色光Gおよび青色光Bを透過させる誘電体多層膜であり、クロスダイクロイック膜66bは、青色光Bを反射し、赤色光Rおよび緑色光Gを透過させる誘電体多層膜である。
The blue light B transmitted through the blue light transmitting
The
The cross
The cross
反射ミラー67は、クロスダイクロイックプリズム66によって合成された変調光を投写レンズ68側に反射する。
投写部としての投写レンズ68は、複数のレンズから構成されており、変調光を広角した投写光を投写装置11の上面側に出射する。出射された投写光は、図1の反射ミラー12に入射する。なお、反射ミラー67は、投写レンズ68内に設けられていても良い。
なお、固有の解像度に応じた複数の画素を有している液晶ライトバルブ65R,65G,65Bにより変調された変調光、および変調光を拡大した投写光は、複数の画素それぞれの画像を表す部分投写光の集まった光束として捕らえることができる。例えば、解像度XGA(1024×768)であれば、786,432画素相当、解像度SXGA(1280×1024)であれば、1,310,720画素に相当する部分投写光が集まった光束として捕らえることができる。
The
The
The modulated light modulated by the liquid
《回路部の概要》
続いて、投写装置11の回路部70の概要について説明する。
回路部70には、リアプロジェクタ100の各部に電力を供給する電源部、入力される画像を表す画像信号に複数の画像処理を施すことにより液晶ライトバルブ65R,65G,65Bで表示するのに適した画像信号を生成する画像処理部、画像処理部にて生成された画像信号により各液晶ライトバルブを駆動する液晶ドライバ、前記各部およびリアプロジェクタ100全体の機能を制御する制御部(いずれも図示せず)などが含まれている。
また、画像処理部による画像処理には、画像の画面形状を変えずに解像度を調整するスケーリング機能に加えて、スクリーンへの投写光の入射角度が大きい(「あおり角」ともいう)ことに起因する投写画像の台形歪みを補正するための台形補正処理なども含まれている。
<Outline of circuit section>
Next, an outline of the
The
In addition to the scaling function that adjusts the resolution without changing the screen shape of the image, the image processing by the image processing unit is caused by the large incident angle of the projected light on the screen (also referred to as “tilt angle”). A trapezoid correction process for correcting trapezoidal distortion of a projected image to be performed is also included.
《第1のスクリーンの概略構成》
図3は、本発明の実施形態における第1のスクリーンの中心部近傍の拡大断面図である。なお、図11における従来のスクリーン20との比較のため、同様の構成部位については同一の番号を附して説明する。
第1のスクリーン13は、複数の反射プリズム1と、対として設けられた反転部としてのレンズ3、および集光レンズ4と、拡散板Dif、遮光板Shなどから構成されている。
<< Schematic configuration of first screen >>
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the center portion of the first screen in the embodiment of the present invention. For comparison with the
The
反射部としての反射プリズム1は、入射面Inと、反射部である反射面Reとを備えている。
入射面Inは、投写光Lに対して略垂直に設けられた平面であり、入射される投写光Lを反射面Reに導く。
反射面Reは、入射面Inから入射された投写光Lが臨界角を越えるように設定された平面であり、入射される投写光Lをレンズ3側に反射する。また、アルミニウムや、誘電体多層膜等の高反射性の薄膜層を設けることにより全反射面とする構成であっても良い。
レンズ3は、反射プリズム1と一体に設けられたシリンドリカルレンズであり、反射面Reにより反射された投写光Lを界面で屈折させて集光レンズ4側に出射する。なお、レンズ3は、シリンドリカルレンズであるため、反射面Reでの反射により反転された部分画像を表す部分投写光を1次元の屈折作用により正方向の部分画像に戻す作用を有する。
また、複数の反射プリズム1およびレンズ3は、プリズムアレイ5として一体として構成されている。
プリズムアレイ5の材質は、例えば、光学特性および成型加工性に優れたアクリル樹脂を用いている。なお、アクリル樹脂に限定するものではなく、光学用の透明合成樹脂であれば、ポリカーボネート樹脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂であっても良い。これらの合成樹脂を、押出し成型、加熱プレス、または射出成型することによりプリズムアレイ5を形成することができる。
The reflecting
The incident surface In is a plane provided substantially perpendicular to the projection light L, and guides the incident projection light L to the reflection surface Re.
The reflecting surface Re is a plane set so that the projection light L incident from the incident surface In exceeds the critical angle, and reflects the incident projection light L to the
The
The plurality of reflecting
As a material of the
ここで、反射面Reから拡散板Difの間における連続する画素a,画素bが表す画像の態様について説明する。
画素aが表す画像は、画像a1と、画像a2とに分割されて、それぞれの対応する反射面Reで反射される。このとき、画像a2は、隣接する画素bの画像b1と一緒に反射されるため、反射面Reで反射された後の画像は反転され、上方に画像a2、下方に画像b1という順番となっている。
上方に画像a2、下方に画像b1という順番となった部分投写光は、レンズ3の屈折により再度反転されて集光レンズ4に入射する。
集光レンズ4は、シリンドリカルレンズであり、拡大しようとするレンズ3からの部分投写光を集光し、表示面Sfに対して略垂直な光束として出射する。また、複数の集光レンズ4は、プリズムアレイ5と同様な光学用の透明合成樹脂を材料とし、一体のシート状の集光レンズアレイ6として構成されている。
表示面Sfを構成する拡散板Difは、アクリル樹脂などの透明基材に光拡散剤を一様に分散して構成されたシート状の部材であり、集光レンズ4から入射される部分投写光を表示面Sfの一定の範囲に拡散させる。なお、部分投写光が拡散される一定の範囲は、表示面Sfに表示される画像における当該部分投写光に相当する画素に応じた大きさ程度である。
Here, an aspect of an image represented by the continuous pixel a and pixel b between the reflection surface Re and the diffusion plate Dif will be described.
The image represented by the pixel a is divided into an image a1 and an image a2, and is reflected by the corresponding reflecting surface Re. At this time, since the image a2 is reflected together with the image b1 of the adjacent pixel b, the image after being reflected by the reflecting surface Re is inverted, and the image a2 is displayed in the upper order and the image b1 is displayed in the lower order. Yes.
The partial projection light in the order of the image a <b> 2 on the upper side and the image b <b> 1 on the lower side is inverted again by the refraction of the
The condensing
The diffusing plate Dif constituting the display surface Sf is a sheet-like member configured by uniformly dispersing a light diffusing agent on a transparent base material such as an acrylic resin, and the partial projection light incident from the
このようにして表示面Sfに表示される画像は、下方から画像a1、画像a2、画像b1、画像b2となり、背面Sbに入射する前の部分投写光の順番通りの連続した画像となる。
また、プリズムアレイ5と、集光レンズアレイ6との間には、複数の部分投写光が通過する部分を開口部とした遮光板Shが設けられている。遮光板Shは、全黒の遮光マスクであり、表示面Sfから入射される外光を吸収する。
なお、プリズムアレイ5の平面形状については、スクリーン13を正視したときに、プリズムアレイ5により、スクリーン13の略中心を同心円の中心としたサーキュラーフレネルレンズが構成されることが好ましい。または、サーキュラーフレネルレンズの屈折作用を水平および垂直方向に分解した作用を有する水平および垂直リニアフレネルレンズが構成されても良い。この場合、レンズ3および集光レンズ4は、プリズムアレイ5の平面形状に沿って設けられる。
The images displayed on the display surface Sf in this way are the image a1, the image a2, the image b1, and the image b2 from below, and are continuous images in the order of the partial projection light before entering the back surface Sb.
Further, between the
As for the planar shape of the
《異なる態様のスクリーンの概略構成》
図4は、本発明の実施形態における第1のスクリーンの異なる態様の中心部近傍の拡大断面図である。なお、スクリーン13と同一の構成部位については同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
ここでは、図4を中心に適宜図3を交えながらスクリーン13を簡略化した構成を有するスクリーン14について説明する。
スクリーン14は、スクリーン13の構成から、集光レンズ4を含む集光レンズアレイ6を省略したスクリーンである。
スクリーン14は、複数の反射プリズム1と、対として設けられた反転部としてのレンズ3、および拡散層としての拡散板Dif、遮光板Shなどから構成されている。
<< Schematic configuration of screens of different modes >>
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of the central portion of a different aspect of the first screen in the embodiment of the present invention. In addition, the same number is attached | subjected about the component same as the
Here, a
The
The
反射部である反射プリズム1と、シリンドリカルレンズであるレンズ3とは、スクリーン13での説明と同様であり、一体のプリズムアレイ5として構成されている。
拡散板Difも、第1のスクリーン13での説明と同様の拡散板である。
遮光板Shも、第1のスクリーン13での説明と同様の構成を有しているが、プリズムアレイ5と、拡散板Difの間に設けられている。
The reflecting
The diffusion plate Dif is also the same diffusion plate as described in the
The light shielding plate Sh has the same configuration as that described in the
ここで、反射面Reから拡散板Difの間における連続する画素a,画素bが表す画像の態様について説明する。
画素aが表す画像は、画像a1と、画像a2とに分割されて、それぞれの対応する反射面Reで反射される。このとき、画像a2は、隣接する画素bの画像b1と一緒に反射されるため、反射面Reで反射された後の画像は反転され、上方に画像a2、下方に画像b1という順番となっている。
上方に画像a2、下方に画像b1という順番となった部分投写光は、レンズ3の屈折により再度反転されて拡散板Difに入射する。
なお、拡散板Difは、レンズ3から出射される部分投写光の大きさが、反射面Reからレンズ3に入射したときと略同じ大きさに拡大されたときに入射する位置に設置されている。このため、部分投写光は、さらに拡大する前に、拡散板Difにおいて拡散され、表示面Sfに画像を写し出す。
このようにして表示面Sfに表示される画像は、下方から画像a1、画像a2、画像b1、画像b2となり、背面Sbに入射する前の部分投写光の順番通りの連続した画像となる。
Here, an aspect of an image represented by the continuous pixel a and pixel b between the reflection surface Re and the diffusion plate Dif will be described.
The image represented by the pixel a is divided into an image a1 and an image a2, and is reflected by the corresponding reflecting surface Re. At this time, since the image a2 is reflected together with the image b1 of the adjacent pixel b, the image after being reflected by the reflecting surface Re is inverted, and the image a2 is displayed in the upper order and the image b1 is displayed in the lower order. Yes.
The partial projection light in the order of the image a <b> 2 on the upper side and the image b <b> 1 on the lower side is inverted again by the refraction of the
The diffusing plate Dif is installed at a position where the partial projection light emitted from the
The images displayed on the display surface Sf in this way are the image a1, the image a2, the image b1, and the image b2 from below, and are continuous images in the order of the partial projection light before entering the back surface Sb.
《視覚依存性の調整態様》
図5(a)は、本発明のスクリーンにおける第1の明視方向態様の説明図である。図5(b)は、本発明のスクリーンにおける第2の明視方向態様の説明図である。
ここでは、図5(a),(b)を中心に、適宜図3を用いて、スクリーン13における明視方向態様について説明する。
《Visual dependency adjustment mode》
Fig.5 (a) is explanatory drawing of the 1st clear vision direction aspect in the screen of this invention. FIG.5 (b) is explanatory drawing of the 2nd clear vision direction aspect in the screen of this invention.
Here, the clear viewing direction aspect on the
図3のスクリーン13の説明において、投写光Lは、反射プリズム1の入射面Inに略垂直に入射するものとして説明したが、これに限定するものではない。
図5(a)のスクリーン13の略中央部においては、図3で説明したように投写光Lを反射プリズム1の入射面Inに略垂直に入射させることにより、スクリーン13面に対して略垂直に部分投写光を入射させている。このことと、拡散板Difの拡散剤の配合度合により、スクリーン13の中央部における部分投写光は、拡散範囲Cenに示されるようにスクリーンの上下方向(y軸方向)よりも、前面(z軸マイナス方向)に大きく拡散される。
In the description of the
In the substantially central portion of the
また、スクリーン13に向かい合う方向に居る観察者Mの視覚依存性を考慮し、スクリーン13の上部においては、部分投写光を拡散範囲Cenと同様にスクリーンの上下方向よりも前面に大きく拡散させるとともに、若干下方(y軸マイナス方向)に向けて拡散させることが好ましい。
また、スクリーン13の上部における投写光の入射角度は、投写光Lが放射しながら入射するため、スクリーン中央部での入射角度θよりも大きい角度となっている。
このため、スクリーン13の上部においては、入射面Inおよび反射面Reの角度調整を行うことにより、入射角度θよりも大きい角度で入射される部分投写光を、拡散範囲Topに示されるような範囲に拡散している。
Further, in consideration of the visual dependency of the observer M in the direction facing the
Further, the incident angle of the projection light on the upper portion of the
For this reason, in the upper part of the
同様にスクリーン13の下部においては、部分投写光を拡散範囲Cenと同様にスクリーンの上下方向よりも前面に大きく拡散させるとともに、若干上方(y軸プラス方向)に向けて拡散させることが好ましい。
また、スクリーン13の下部における投写光の入射角度は、投写光Lが放射しながら入射するため、スクリーン中央部での入射角度θよりも小さい角度となっている。
このため、スクリーン13の下部においては、入射面Inおよび反射面Reの角度調整を行うことにより、入射角度θよりも小さい角度で入射される部分投写光を、拡散範囲Dowに示されるような範囲に拡散している。
また、ここでは、スクリーン13における、上部、中央部、下部について説明したが、その他の部位においても同様にスクリーンの上下方向よりも前面に大きく拡散範囲させるとともに、拡散分布の全体ベクトルの方向が、例えば、スクリーン13から4〜7m位の位置に正対する観察者Mの視点の方向を向くように調整される。
なお、詳細な説明は省略するがスクリーン13の左右方向(x軸方向)の拡散度合いは、スクリーン13の上部、中央部、下部のいずれの部位においても、前面方向よりも左右方向に大きく拡散されている。これは、例えば、拡散板Difの拡散剤の配合調整により行なわれ、スクリーン13の左右方向からの視覚依存性を改善している。
Similarly, in the lower part of the
The incident angle of the projection light at the lower part of the
For this reason, in the lower part of the
In addition, here, the upper portion, the central portion, and the lower portion of the
Although the detailed description is omitted, the degree of diffusion in the left-right direction (x-axis direction) of the
前記説明したようにスクリーン13における投写光Lの拡散度合いを調整することにより、図5(a)のスクリーン13と略正対する位置に視点がある観察者Mの場合、拡散範囲Cen、拡散範囲Top、拡散範囲Dow内の矢印で示された拡散光を観察することとなる。
同様に、図5(b)のスクリーン13を少し見上げるような位置に視点がある観察者Mの場合、拡散範囲Cen、拡散範囲Top、拡散範囲Dow内の矢印で示された拡散光を観察することとなる。
このように、観察者がスクリーン13の前方にいる場合、観察者がどこにいたとしても、前方方向への大きな拡散により、視覚依存性を改善することができる。
なお、投写光Lの反射角度の調整は、入射面Inおよび反射面Reを曲面とすることによって行っても良い。また、いずれか一方を曲面とする構成であっても良い。また、前記入射面Inまたは反射面Reの角度調整と組み合わせて行うことであっても良い。
なお、ここでは、スクリーン13を用いて説明したが、同一のプリズムアレイ5を備えたスクリーン14(図4)においても同様に構成することができる。
As described above, by adjusting the degree of diffusion of the projection light L on the
Similarly, in the case of an observer M who has a viewpoint at a position where the
As described above, when the observer is in front of the
The reflection angle of the projection light L may be adjusted by making the incident surface In and the reflective surface Re curved. Moreover, the structure which makes either one a curved surface may be sufficient. Further, it may be performed in combination with the angle adjustment of the incident surface In or the reflective surface Re.
In addition, although demonstrated using the
上述した通り、本実施形態によれば以下の効果が得られる。
(1)反射プリズム1の反射面Reで反射された部分投写光が表す反転した部分画像は、反転部であるレンズ3により再度反転されることから、当該部分画像は、反射面Reに入射する前の正方向の部分画像として表示面Sfに写し出される。
よって、本発明のスクリーン13および14によれば、複数の反射面Reにより画像が分断されても、反射面Reとレンズ3とによる2回の画像反転により、部分画像は正方向に整えられることから、連続する部分画像間に異なる画像が入り込むことはない。
従って、連続性のある滑らかな画像が得られる透過式のスクリーン13および14を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the inverted partial image represented by the partial projection light reflected by the reflecting surface Re of the reflecting
Therefore, according to the
Accordingly, it is possible to provide the transmission screens 13 and 14 that can obtain a continuous and smooth image.
(2)反転部は、それぞれ対となる反射プリズム1と表示面Sfとの間に設けられたレンズ3であることから、反射プリズム1の反射面Reによる反射で反転した部分投写光は、レンズ3の屈折により再度反転され、正方向の部分画像として表示面Sfに写し出される。
従って、連続性のある滑らかな画像が得られる透過式のスクリーン13および14を提供することができる。
(2) Since the inverting unit is the
Accordingly, it is possible to provide the transmission screens 13 and 14 that can obtain a continuous and smooth image.
(3)表示面Sfには、集光レンズ4またはレンズ3から出射される部分投写光を拡散する拡散板Difがさらに設けられていることから、入射された部分投写光が、それぞれ拡散板Difにより拡散され、連続性があり明るさが均一な画像が表示面Sfに写し出される。
従って、連続性のある滑らかな画像が得られる透過式のスクリーン13および14を提供することができる。
(3) Since the display surface Sf is further provided with a diffusion plate Dif for diffusing the partial projection light emitted from the
Accordingly, it is possible to provide the transmission screens 13 and 14 that can obtain a continuous and smooth image.
(4)プリズムアレイ5と、拡散板Difとの間には、表示面Sfからの外光を遮断し、部分投写光を通過させる複数の開口部を有する遮光マスクである遮光板Shがさらに設けられていることから、表示面Sfから入射する外光は遮光板Shにより吸収され、画像のコントラストの低下を抑制することができる。
従って、メリハリのあるくっきりとした画像が得られる透過式のスクリーン13および14を提供することができる。
(4) A light shielding plate Sh that is a light shielding mask having a plurality of openings that blocks external light from the display surface Sf and allows partial projection light to pass therethrough is further provided between the
Accordingly, it is possible to provide the transmission screens 13 and 14 that can obtain a sharp and clear image.
(5)反射プリズム1の入射面In、または、反射面Reは、曲面を含んで構成することも可能なことから、曲面の曲率を調整することにより部分投写光を集光または拡散することができる。
よって、スクリーンの表示面Sfから放射される投写光を、観察者の視点の方向に差し向ける、あるいは、集光させることもできる。
従って、明るく見易い画像を写し出す透過式スクリーン13および14を提供することができる。
(5) Since the incident surface In or the reflecting surface Re of the reflecting
Therefore, the projection light emitted from the display surface Sf of the screen can be directed toward the observer's viewpoint or can be condensed.
Accordingly, it is possible to provide the transmission screens 13 and 14 for projecting bright and easy-to-see images.
(6)リアプロジェクタ100のスクリーン13面からの垂線に対する光軸の入射角度θは、所定の鋭角をなしていることから、ミラー12をスクリーンに対して略平行に設置することが可能となり、奥行きThを薄く構成することができる。
さらに、リアプロジェクタ100は、投写光の入射角度θが鋭角であっても連続性のある滑らかな画像が得られる透過式のスクリーン13または14を備えている。
従って、連続性のある滑らかな画像が得られる薄型のリアプロジェクタ100を提供することができる。
(6) Since the incident angle θ of the optical axis with respect to the vertical line from the
Furthermore, the
Therefore, it is possible to provide a thin
(7)投写表示装置11の回路部70には、画像の画面形状を変えずに解像度を調整するスケーリング機能に加えて、スクリーンへの投写光の入射角度が鋭角(「あおり角」ともいう)であることに起因する投写画像の台形歪みを補正するための台形補正処理を含む画像処理を行う画像処理部が含まれている。
従って、投写光の入射角度が鋭角であっても、矩形状のスクリーンに合致した歪みのない画像を投写することができるリアプロジェクタ100を提供することができる。
(7) In the
Therefore, it is possible to provide the
(実施形態2)
《第2のスクリーンの概略構成》
図6は、本発明の実施形態2における第2のスクリーンの概略構成図である。
第2のスクリーン15は、リアプロジェクタ100のスクリーンとして好適な構成を有するスクリーンである。ここでは、図6を用いてスクリーン15の概略構成について説明する。
なお、実施形態1のスクリーン13と同一の構成部位については同一の番号を附し、重複する説明は省略する。
(Embodiment 2)
<< Schematic configuration of second screen >>
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a second screen according to the second embodiment of the present invention.
The
In addition, the same number is attached | subjected about the component same as the
スクリーン15は、複数の反射プリズム8、拡散板Dif、遮光板Shなどから構成されている。
反射部としての反射プリズム8は、光学用の透明合成樹脂により構成され、入射面Inと、第1反射面である反射面Reと、第2反射面である反射面7とを備えている。光学用の透明合成樹脂としては、実施形態1で説明した各樹脂を使用することができるが、ここでは好適な事例としてアクリル樹脂を採用している。
入射面Inは、投写光Lに対して所定の角度をなして設けられた平面であり、入射された投写光Lを屈折した後、反射面Reに導く。
反射面Reは、入射面Inから入射された投写光Lが臨界角を越えるように設定された平面であり、入射する投写光Lを反射面7側に反射する。また、アルミニウムや、誘電体多層膜層等の高反射性の薄膜層を設けることにより全反射面とする構成であっても良い。
反転部である反射面7は、反射面Reから反射される投写光Lが臨界角を越えるように設定された平面であり、入射する投写光Lを拡散板Difに反射する。また、アルミニウムや、誘電体多層膜等の高反射性の薄膜層を設けることにより全反射面とする構成であっても良い。
The
The reflecting
The incident surface In is a plane provided at a predetermined angle with respect to the projection light L, and after refracting the incident projection light L, guides it to the reflection surface Re.
The reflecting surface Re is a plane set so that the projection light L incident from the incident surface In exceeds the critical angle, and reflects the incident projection light L toward the reflecting
The
入射面Inから入射角度θをなして入射した投写光Lは、入射面Inの界面で屈折した後、反射面Reにて反射面7側に反射され、反射面7にて再度反射した後、拡散板Difに略垂直に入射する。
ここで、反射面Reから拡散板Difまでの間における連続する画素a,画素bが表す画像の態様について説明する。
画素aが表す画像は、画像a1と、画像a2とに分割されて、それぞれの対応する反射面Reで反射される。このとき、画像a2は、隣接する画素bの画像b1と一緒に反射されるため、反射面Reで反射された後の画像は反転され、上方に画像a2、下方に画像b1という順番となっている。
上方に画像a2、下方に画像b1という順番となった部分投写光は、反射面7での反射により再度反転されて拡散板Difに入射する。
The projection light L incident at an incident angle θ from the incident surface In is refracted at the interface of the incident surface In, then reflected by the reflecting surface Re toward the reflecting
Here, an aspect of an image represented by the continuous pixel a and pixel b between the reflection surface Re and the diffusion plate Dif will be described.
The image represented by the pixel a is divided into an image a1 and an image a2, and is reflected by the corresponding reflecting surface Re. At this time, since the image a2 is reflected together with the image b1 of the adjacent pixel b, the image after being reflected by the reflecting surface Re is inverted, and the image a2 is displayed in the upper order and the image b1 is displayed in the lower order. Yes.
The partial projection light in the order of the image a <b> 2 on the upper side and the image b <b> 1 on the lower side is inverted again by the reflection on the
表示面Sfを構成する拡散板Difは、アクリル樹脂などの透明基材に光拡散剤を一様に分散して構成されたシート状の部材であり、入射される部分投写光を表示面Sfの一定の範囲に拡散させる。なお、部分投写光が拡散される一定の範囲は、表示面Sfに表示される画像における当該部分投写光に相当する画素に応じた大きさ程度である。
このようにして表示面Sfに表示される画像は、下方から画像a1、画像a2、画像b1、画像b2となり、背面Sbに入射する前の部分投写光の順番通りの連続した画像となる。
また、複数の反射プリズム8と、拡散板Difとの間には、複数の部分投写光が通過する部分を開口部とした遮光板Shが設けられている。遮光板Shは、全黒の遮光マスクであり、表示面Sfから入射される外光を吸収する。
The diffusing plate Dif constituting the display surface Sf is a sheet-like member configured by uniformly dispersing a light diffusing agent on a transparent base material such as an acrylic resin, and allows incident partial projection light to be incident on the display surface Sf. Spread over a certain range. The certain range in which the partial projection light is diffused is about the size corresponding to the pixel corresponding to the partial projection light in the image displayed on the display surface Sf.
The images displayed on the display surface Sf in this way are the image a1, the image a2, the image b1, and the image b2 from below, and are continuous images in the order of the partial projection light before entering the back surface Sb.
Further, between the plurality of reflecting
《反射プリズムの設計事例》
図7は、第2のスクリーンにおける反射プリズムの一設計態様を示す図である。
ここでは、図7を中心に、適宜図6を交えて第2のスクリーン15における反射プリズム8の好適な設計事例について説明する。
《Reflecting prism design example》
FIG. 7 is a diagram showing one design mode of the reflecting prism in the second screen.
Here, a suitable design example of the reflecting
投写光Lは、反射プリズム8の入射面Inから入射し、反射面Reにて反射された後、反射面7にて再度反射されてから拡散板Difへ略垂直に入射する。
ここで、反射面7から拡散板Difへの反射角を「β」、反射面Reから反射面7への反射角を「2β」と設定する。
また、入射面Inと、反射面Reとの交点pからの鉛直線と、投写光Lとの成す角度を「α」と設定する。角度αと、入射角度θとの関係は式(h)で表される。
The projection light L enters from the incident surface In of the reflecting
Here, the reflection angle from the
Further, the angle formed by the vertical line from the intersection point p between the incident surface In and the reflection surface Re and the projection light L is set to “α”. The relationship between the angle α and the incident angle θ is expressed by equation (h).
反射プリズム8に要求される光学特性は、角度αが、10〜40°の範囲内の投写光Lを拡散板Difへ略垂直に入射させることである。
以下、この目的とする光学特性を得るために、交点pからの鉛直線と、入射面Inとが成す角度δを求める。
屈折の法則(「スネルの式」ともいう)により、入射面Inにおける投写光Lの屈折関係は、式(i)で表される。なお、反射プリズム8の屈折率は「n」、空気の屈折率は、1.0とする。
The optical characteristic required for the reflecting
Hereinafter, in order to obtain the desired optical characteristics, an angle δ formed by the vertical line from the intersection point p and the incident surface In is obtained.
According to the law of refraction (also referred to as “Snell's formula”), the refraction relationship of the projection light L at the incident surface In is expressed by the formula (i). The refractive index of the reflecting
同様に、角度αが40°のときの角度δを求めると、約「43.33°」となる。
Similarly, the angle δ when the angle α is 40 ° is approximately “43.33 °”.
このようにして、好適な入射角度θに対応した反射プリズム8を具現化することができる。また、実施形態1の図5(a)、(b)での説明と同様に、スクリーン15の上部、中央部、下部における反射面7から拡散板Difへの反射角βを調整することにより、視覚依存性を改善することができる。
また、反射角βの調整は、入射面Inおよび反射面Reを曲面とすることによって行っても良い。また、いずれか一方を曲面とする構成であっても良い。また、前記入射面Inまたは反射面Reの角度調整と組み合わせて行うことであっても良い。
In this way, the reflecting
The reflection angle β may be adjusted by making the incident surface In and the reflective surface Re curved. Moreover, the structure which makes either one a curved surface may be sufficient. Further, it may be performed in combination with the angle adjustment of the incident surface In or the reflective surface Re.
上述した通り、本実施形態によれば実施形態1の該当する効果に加えて以下の効果が得られる。
(1)反転部である反射面7は、第1反射面である反射面Reが反射した部分投写光を表示面Sfへ向かって反射する第2反射面であることから、反射プリズム8の反射面Reによる反射で反転した部分投写光は、反射面7により再度反射され、正方向の部分画像として表示面Sfに写し出される。
従って、連続性のある滑らかな画像が得られる透過式のスクリーン15を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained in addition to the corresponding effects of the first embodiment.
(1) The
Therefore, it is possible to provide a
(2)反射プリズム8は、入射面Inおよび反射面Reに加えて、反射面7を有することから、反射部および反転部は一体の反射プリズム8として構成されている。
よって、スクリーン15をシンプルに構成することができる。
従って、シンプルな構成により連続性のある滑らかな画像が得られる透過式のスクリーン15を提供することができる。
(2) Since the reflecting
Therefore, the
Accordingly, it is possible to provide a
(3)反射プリズム8の入射面In、または反射面Re、若しくは反射面7は、曲面を含んで構成することも可能なことから、曲面の曲率を調整することにより部分投写光を屈折、集光または拡散することができる。
よって、スクリーン15の視覚依存性を改善することができる。
従って、明るく見易い画像を写し出す透過式のスクリーン15を提供することができる。
(3) Since the incident surface In, the reflecting surface Re, or the reflecting
Therefore, the visual dependency of the
Accordingly, it is possible to provide a
(4)スクリーン15は、投写光の入射角度θが直角より小さい所定の角度であっても連続性のある滑らかな画像が得られることから、リアプロジェクタ100に好適である。
スクリーン15を、リアプロジェクタ100に適応すると、ミラー12をスクリーン15に対して略平行に設置することが可能となり、奥行きThを薄く構成することができる。
従って、連続性のある滑らかな画像が得られる薄型のリアプロジェクタ100を提供することができる。
(4) The
When the
Therefore, it is possible to provide a thin
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment. A modification will be described below.
(変形例1)
図8は、図3の第1のスクリーン13の異なる態様を示す図、図9は、集光レンズの一態様を示す図である。
ここでは、図8および図9を中心に、適宜図3を交えてスクリーン13の異なる形態を有するスクリーン33、およびスクリーン33の集光レンズアレイ46の製造方法について説明する。
スクリーン33は、プリズムアレイ5、集光レンズアレイ46、拡散板Difなどを含んで構成されている。スクリーン33は、集光レンズアレイ46の構成のみ、第1のスクリーン13と異なる。
集光レンズアレイ46は、複数の集光レンズ41および遮光板Shとから構成されている。集光レンズ41は、セル化されたシリンドリカルレンズであり、その機能は、スクリーン13の集光レンズ4と同一である。また、遮光板Shの機能も、スクリーン13の遮光板Shと同一である。
(Modification 1)
FIG. 8 is a diagram showing a different mode of the
Here, with reference to FIGS. 8 and 9, a method of manufacturing the
The
The
集光レンズ41は、それぞれ独立しており、図9に示すようにシリンドリカルレンズを頭部とした釘状に構成されている。集光レンズ41は、出射成型により容易に製造することができる。また、出射成型に用いる金型には、複数個の集光レンズ41を面付け可能なため、1回の成型により多数の集光レンズ41を成型することができる。
遮光板Shは、拡散板Difに隣接して設けられ、集光レンズ41の足部41fが挿入される複数の穴が開口している。遮光板Shは、金属または合成樹脂製の遮光シートをプレス加工、またはエッチング加工することにより容易に製造することができる。
集光レンズアレイ46は、遮光板Shの開口部に集光レンズ41の足部41fを差し込むことにより構成されている。
なお、集光レンズ41頭部のレンズの平面形状は、四角形に限定するものではなく、遮光板Shに隙間無く敷き詰めることが可能な形状であれば良く、例えば、六角形であっても良い。
このような構成により、安価で簡便な構成の集光レンズアレイ46を備えた連続性のある滑らかな画像が得られる透過式のスクリーン33を提供することができる。
The condensing
The light shielding plate Sh is provided adjacent to the diffusion plate Dif, and a plurality of holes into which the
The condensing
The planar shape of the lens at the head of the
With such a configuration, it is possible to provide a
(変形例2)
図2を用いて説明する。前記各実施形態において、投写装置11は、光変調素子としての各色光用の液晶ライトバルブ65R,65G,65Bにより画像信号に応じて変調し、再度合成したフルカラーの変調光を投写レンズ68によりに拡大投写する液晶3板式プロジェクタであるものとして説明したが、これに限定するものではない。
例えば、投写装置11は、赤、緑、青色のカラーフィルタが規則的に格子状に配置され、1枚でフルカラーの変調光を出射することが可能な単板の液晶ライトバルブを用いる構成であっても良い。また、反射型液晶表示装置や、ティルトミラーデバイスを用いる構成としても良い。なお、例えば、ティルトミラーデバイスを用いる構成の場合、偏光変換素子53が不要となるなど、光学部50の構成は、使用する光変調素子に応じて、図2の構成とはそれぞれ異なったものとなる。
また、光変調機能を有するレーザー走査光学系、自発式光変調素子アレーなどを用いた構成の投写装置であっても良い。
これらの構成であっても、前記各実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
(Modification 2)
This will be described with reference to FIG. In each of the above-described embodiments, the
For example, the
Further, it may be a projection device having a configuration using a laser scanning optical system having a light modulation function, a spontaneous light modulation element array, or the like.
Even if it is these structures, the effect similar to each said embodiment can be acquired.
1,8…反射部としての反射プリズム、3…反転部としてのレンズ、4,41…集光レンズ、5…プリズムアレイ、6,46…集光レンズアレイ、7…反転部であり第2反射面としての反射面、11,31…投写装置、12…ミラー、13,14,15…スクリーン、51…光源部としてのランプ、65R,65G,65B…光変調素子としての液晶ライトバルブ、68…投写部としての投写レンズ、100…背面投写型表示装置としてのリアプロジェクタ、Dif…拡散層としての拡散板、In…入射面、Sh…遮光板、Sf…表示面、Sb…背面、L…投写光、Lc…光軸、Re…第1反射面としての反射面、θ…入射角度。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記投写光を前記表示面側へ反射する前記背面に設けられた複数の反射部と、
前記反射部により反射され反転された部分投写光を再度反転させる前記複数の反射部ごとに対として設けられた反転部とを、備えることを特徴とするスクリーン。 A transmissive screen including a back surface on which projection light from a projection device is incident and a display surface on which an image of the projection light is projected;
A plurality of reflecting portions provided on the back surface for reflecting the projection light toward the display surface;
A screen, comprising: a reversing unit provided as a pair for each of the plurality of reflecting units for reversing the partially projected light reflected and reversed by the reflecting unit.
対となる前記反転部は、それぞれの前記反射プリズムと、前記表示面との間に設けられたレンズであることを特徴とする請求項1に記載のスクリーン。 Each of the plurality of reflection units is a reflection prism having an incident surface on which the projection light is incident and a reflection surface that totally reflects the incident projection light toward the display surface,
The screen according to claim 1, wherein the pair of inversion parts is a lens provided between each of the reflecting prisms and the display surface.
対となる前記反転部は、前記反射面が反射した部分投写光を前記表示面へ向かって全反射する第2反射面であることを特徴とする請求項1に記載のスクリーン。 Each of the plurality of reflection units is a reflection prism having an incident surface on which the projection light is incident and a first reflection surface that totally reflects the incident projection light to the display surface side,
2. The screen according to claim 1, wherein the pair of inversion units is a second reflection surface that totally reflects the partial projection light reflected by the reflection surface toward the display surface.
前記いずれか一方の反射面、または双方の反射面は、曲面を含んで構成されることを特徴とする請求項3〜5のいずれか一項に記載のスクリーン。 In the first reflecting surface and the second reflecting surface,
The screen according to any one of claims 3 to 5, wherein one of the reflection surfaces or both of the reflection surfaces includes a curved surface.
画像を表す投写光を出射する投写装置と、
前記投写光を反射して前記スクリーンの背面に入射させるミラー部と、を備え、
前記投写光の略中心である光軸と、前記スクリーン面からの垂線とが成す角度である入射角度が、所定の鋭角をなしていることを特徴とする背面投写型表示装置。 A screen according to any one of claims 1 to 8,
A projection device that emits projection light representing an image;
A mirror unit that reflects the projection light and enters the back surface of the screen, and
A rear projection display device, wherein an incident angle, which is an angle formed by an optical axis that is substantially the center of the projection light, and a perpendicular from the screen surface forms a predetermined acute angle.
前記光変調素子は、透過型液晶パネル、または反射型液晶パネル、若しくはティルト反射ミラーデバイス、若しくはレーザー走査光学素子、若しくは自発式光変調素子アレーのいずれかであることを特徴とする請求項9に記載の背面投写型表示装置。
The projection device is generated by a light source unit that generates light, a light modulation element that generates modulated light representing an image by modulating light emitted from the light source unit according to an image signal, and the light modulation element A projection unit for enlarging the modulated light and emitting it as the projection light,
The light modulation element is any one of a transmissive liquid crystal panel, a reflective liquid crystal panel, a tilt reflection mirror device, a laser scanning optical element, or a spontaneous light modulation element array. The rear projection display device described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005359985A JP2007163832A (en) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | Screen and back projection type display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005359985A JP2007163832A (en) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | Screen and back projection type display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007163832A true JP2007163832A (en) | 2007-06-28 |
Family
ID=38246786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005359985A Withdrawn JP2007163832A (en) | 2005-12-14 | 2005-12-14 | Screen and back projection type display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007163832A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012078516A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Dainippon Printing Co Ltd | Transmission type screen for interactive board, interactive board and interactive board system |
-
2005
- 2005-12-14 JP JP2005359985A patent/JP2007163832A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012078516A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Dainippon Printing Co Ltd | Transmission type screen for interactive board, interactive board and interactive board system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7931377B2 (en) | Screen and projection system | |
KR100917497B1 (en) | Screen and projection system | |
US7538943B2 (en) | Screen and image display apparatus | |
KR20040014358A (en) | Fresnel lens sheet and rear projection screen including the same | |
JP5119680B2 (en) | Screen and projection system | |
JP2008076524A (en) | Image display apparatus | |
JP2005037503A (en) | Spatial light modulation system and projector | |
US20070242351A1 (en) | Screen, rear projector, and image display apparatus | |
JP2007163547A (en) | Projection display device | |
JP2006017973A (en) | Screen, fresnel lens sheet used in same, and image display device using same | |
JP2006126312A (en) | Screen, screen manufacturing method and projector | |
US11126075B2 (en) | Projection device | |
JP2005345937A (en) | Projection display apparatus | |
JP2004295123A (en) | Projection type image display device | |
JP2007171561A (en) | Screen and rear projection display apparatus | |
JP4827872B2 (en) | Projection display device | |
JP4066919B2 (en) | Image display device and rear projection screen used therefor | |
US7061676B2 (en) | Rear projection screen and rear projection display apparatus | |
JP2007163832A (en) | Screen and back projection type display device | |
WO2015080234A1 (en) | Projection device | |
JP2002006298A (en) | Projection color picture display device | |
JP2006337712A (en) | Screen and image display device | |
JP2005077767A (en) | Video display device, transmission type screen and fresnel lens sheet used for same, and manufacturing method therefor | |
JP2007206394A (en) | Lens sheet, screen, and rear projector | |
JPH11295652A (en) | Image display device and projection image display device using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070405 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090303 |