JP3115879B2 - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
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- JP3115879B2 JP3115879B2 JP02037388A JP3738890A JP3115879B2 JP 3115879 B2 JP3115879 B2 JP 3115879B2 JP 02037388 A JP02037388 A JP 02037388A JP 3738890 A JP3738890 A JP 3738890A JP 3115879 B2 JP3115879 B2 JP 3115879B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビューファインダ、投影装置など、画像表
示素子に表示される画像を光学系で拡大または縮小して
得られる虚像やスクリーン上に投影される実像を、肉眼
あるいはCCDカメラなどの撮像素子で観察する光学装置
に関するものである。
示素子に表示される画像を光学系で拡大または縮小して
得られる虚像やスクリーン上に投影される実像を、肉眼
あるいはCCDカメラなどの撮像素子で観察する光学装置
に関するものである。
通常、このような光学装置においては、収差のよく補
正された光学系を用い、正常な画像を歪みなく結像させ
るようにしている。
正された光学系を用い、正常な画像を歪みなく結像させ
るようにしている。
しかるに光学系の収差を正しく補正しようとすると、
レンズの枚数が多くなったり、拡大・縮小の倍率が十分
に得られなかったり、光学系全体の長さが著しく大きく
なったりするなどの問題があった。ビューファインダや
投影装置においては、結像画像の歪みの一因となる光学
系の歪曲収差を補正することが重要であるが、解像力や
拡大・縮小倍率、光学系全長などを考慮すると、十分に
補正することが不可能であったり、レンズ枚数が著しく
増えて構成が複雑になってしまうなどの問題があった。
レンズの枚数が多くなったり、拡大・縮小の倍率が十分
に得られなかったり、光学系全体の長さが著しく大きく
なったりするなどの問題があった。ビューファインダや
投影装置においては、結像画像の歪みの一因となる光学
系の歪曲収差を補正することが重要であるが、解像力や
拡大・縮小倍率、光学系全長などを考慮すると、十分に
補正することが不可能であったり、レンズ枚数が著しく
増えて構成が複雑になってしまうなどの問題があった。
上記の問題を解決するため、本発明の光学装置は、画
像表示素子と光学系とを備えたビューファインダであ
り、画像表示素子は陰極線管、光学系は陰極線管の表示
画像を拡大観察するためのレンズ系であって、前記陰極
線管が表示画像の歪みとレンズ系の歪曲収差とが互いに
補償するように構成したことを特徴とする。
像表示素子と光学系とを備えたビューファインダであ
り、画像表示素子は陰極線管、光学系は陰極線管の表示
画像を拡大観察するためのレンズ系であって、前記陰極
線管が表示画像の歪みとレンズ系の歪曲収差とが互いに
補償するように構成したことを特徴とする。
以下、図面により本発明の説明を行なう。
第５図（Ａ）は従来の投影装置の構成図である。画像
表示素子１に表示された（Ｂ）のような格子状の表示画
像は、収差の良く補正された光学系３により、スクリー
ン５上に（Ｃ）のような歪みのない結像画像として投影
される。
表示素子１に表示された（Ｂ）のような格子状の表示画
像は、収差の良く補正された光学系３により、スクリー
ン５上に（Ｃ）のような歪みのない結像画像として投影
される。
第１図（Ａ）は本発明による投影装置の構成図であ
る。光学系13が樽型の歪曲収差を持つ場合、画像表示素
子11に光学系の収差とは逆の（Ｂ）のような糸巻型の歪
みを持つ格子状の表示画像があると、画像の歪みと光学
系の収差が相殺されてスクリーン５上には（Ｃ）のよう
な正しい格子状の結像画像が得られる。この場合、光学
系の解像力や拡大倍率、光学系全長などが従来の光学装
置と同じなら、一般に光学系のレンズ枚数を少なくする
ことができ、また同じレンズ枚数なら、従来の光学系よ
りも解像力や拡大倍率を増やすことができる。
る。光学系13が樽型の歪曲収差を持つ場合、画像表示素
子11に光学系の収差とは逆の（Ｂ）のような糸巻型の歪
みを持つ格子状の表示画像があると、画像の歪みと光学
系の収差が相殺されてスクリーン５上には（Ｃ）のよう
な正しい格子状の結像画像が得られる。この場合、光学
系の解像力や拡大倍率、光学系全長などが従来の光学装
置と同じなら、一般に光学系のレンズ枚数を少なくする
ことができ、また同じレンズ枚数なら、従来の光学系よ
りも解像力や拡大倍率を増やすことができる。
第２図（Ａ）は本発明による液晶プロジェクタの構成
図である。透過型の液晶パネル21と、ランプ31および反
射鏡33からなる照明系と、光学系23とにより、液晶パネ
ル21の画像がスクリーン５に投影される。光学系23は樽
型の歪曲収差を持っている。液晶パネル21に（Ｂ）のよ
うな糸巻型の歪みを持つ画像を表示すれば、投影画像は
（Ｃ）のような正しい画像となる。
図である。透過型の液晶パネル21と、ランプ31および反
射鏡33からなる照明系と、光学系23とにより、液晶パネ
ル21の画像がスクリーン５に投影される。光学系23は樽
型の歪曲収差を持っている。液晶パネル21に（Ｂ）のよ
うな糸巻型の歪みを持つ画像を表示すれば、投影画像は
（Ｃ）のような正しい画像となる。
液晶パネルを用いるこのような装置においては、第３
図に示すように画像電極37を湾曲させ、画素35の形状、
分布を例えば糸巻型に歪ませて配置した液晶パネル39を
用いるのがよい。これにより、通常の画像入力信号で糸
巻型の歪みを持つ像をパネルに表示できる。逆に光学系
の歪み特性が糸巻型なら、液晶パネルの画素配置は樽型
にする。画素配置が糸巻型である液晶パネルにおいて
は、中心から周辺に向かうに従って画素面積が大きくな
る。一般に照明系は中心から周辺に向かうにつれて照射
パワーが小さくなり、輝度ムラを生じるが、第３図のよ
うに周辺部の画素面積が大きい糸巻型の歪みを持つパネ
ルと、中心部より周辺部の方が拡大率の小さい樽型の歪
みを持つ光学系を組み合わせて投影すれば、輝度ムラが
補正されるという効果もある。
図に示すように画像電極37を湾曲させ、画素35の形状、
分布を例えば糸巻型に歪ませて配置した液晶パネル39を
用いるのがよい。これにより、通常の画像入力信号で糸
巻型の歪みを持つ像をパネルに表示できる。逆に光学系
の歪み特性が糸巻型なら、液晶パネルの画素配置は樽型
にする。画素配置が糸巻型である液晶パネルにおいて
は、中心から周辺に向かうに従って画素面積が大きくな
る。一般に照明系は中心から周辺に向かうにつれて照射
パワーが小さくなり、輝度ムラを生じるが、第３図のよ
うに周辺部の画素面積が大きい糸巻型の歪みを持つパネ
ルと、中心部より周辺部の方が拡大率の小さい樽型の歪
みを持つ光学系を組み合わせて投影すれば、輝度ムラが
補正されるという効果もある。
表示画像を歪ませるには、上記のように画素の配置を
歪ませることのほか、画素は歪みのない通常の配置と
し、映像信号の再生周波数を選ぶことによって画像の縦
横比を変える方法もある。
歪ませることのほか、画素は歪みのない通常の配置と
し、映像信号の再生周波数を選ぶことによって画像の縦
横比を変える方法もある。
また、表示画面に画素が配置されているのでない光学
装置の例として、小型の陰極線管（CRT）を用いたビュ
ーファインダを第４図に示す。これはビデオカメラなど
に用いられるもので、CRT（41）とレンズ系である光学
系42を筐体43に収めたものであり、CRT（41）に表示さ
れた画像を使用者44が光学系42を通して拡大して観察す
る。表示素子がCRTの場合、内蔵の電子レンズの偏向電
圧を制御することによって画像を歪ませることができ
る。CRTにおいては、通常、電子レンズが光学レンズと
同様に糸巻型や樽型の歪みを発生しやすく、特に電子レ
ンズは凸レンズが基本になるため、凸型の歪みになりや
すい。これを補正しようとするとCRTの奥行きが増した
り、電子レンズの設計が困難になったり、製作時の調整
に多くの労力を要したりする。そこで本発明を用いてCR
T（41）の表示画像の歪みが光学系42の歪曲収差によっ
て補償されるように構成すれば、電子レンズに対して最
初から歪みを許容することができ、設計、製造が容易に
なる利点も生じる。
装置の例として、小型の陰極線管（CRT）を用いたビュ
ーファインダを第４図に示す。これはビデオカメラなど
に用いられるもので、CRT（41）とレンズ系である光学
系42を筐体43に収めたものであり、CRT（41）に表示さ
れた画像を使用者44が光学系42を通して拡大して観察す
る。表示素子がCRTの場合、内蔵の電子レンズの偏向電
圧を制御することによって画像を歪ませることができ
る。CRTにおいては、通常、電子レンズが光学レンズと
同様に糸巻型や樽型の歪みを発生しやすく、特に電子レ
ンズは凸レンズが基本になるため、凸型の歪みになりや
すい。これを補正しようとするとCRTの奥行きが増した
り、電子レンズの設計が困難になったり、製作時の調整
に多くの労力を要したりする。そこで本発明を用いてCR
T（41）の表示画像の歪みが光学系42の歪曲収差によっ
て補償されるように構成すれば、電子レンズに対して最
初から歪みを許容することができ、設計、製造が容易に
なる利点も生じる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ビ
ューファインダや投影機などの光学装置において、光学
系を簡素化したり、光学系のレンズ構成が同じなら解像
力や拡大率を上げたり、光学系の全長を短くしたりでき
る利点がある。
ューファインダや投影機などの光学装置において、光学
系を簡素化したり、光学系のレンズ構成が同じなら解像
力や拡大率を上げたり、光学系の全長を短くしたりでき
る利点がある。
第１図は本発明による投影装置を示し、（Ａ）は構成
図、（Ｂ）は表示画像、（Ｃ）は結像画像、第２図は本
発明による液晶プロジェクタを示し、（Ａ）は構成図、
（Ｂ）は表示画像、（Ｃ）は結像画像、第３図は本発明
による液晶パネル、第４図は本発明の対象であるビュー
ファインダを示し、第５図は従来の投影装置を示し、
（Ａ）は構成図、（Ｂ）は表示画像、（Ｃ）は結像画像
である。 １、11……画像表示素子、 ３、13、23、42……光学系、 ５……スクリーン、21……液晶パネル、 31……ランプ、33……反射鏡、 35……画素、41……CRT。
図、（Ｂ）は表示画像、（Ｃ）は結像画像、第２図は本
発明による液晶プロジェクタを示し、（Ａ）は構成図、
（Ｂ）は表示画像、（Ｃ）は結像画像、第３図は本発明
による液晶パネル、第４図は本発明の対象であるビュー
ファインダを示し、第５図は従来の投影装置を示し、
（Ａ）は構成図、（Ｂ）は表示画像、（Ｃ）は結像画像
である。 １、11……画像表示素子、 ３、13、23、42……光学系、 ５……スクリーン、21……液晶パネル、 31……ランプ、33……反射鏡、 35……画素、41……CRT。
Claims (1)
- 【請求項１】画像表示素子と光学系とを備えた光学装置
において、光学装置はビューファインダであり、画像表
示素子は陰極線管、光学系は陰極線管の表示画像を拡大
観察するためのレンズ系であって、前記陰極線管が表示
画像の歪みを有するとともに、前記レンズ系が前記陰極
線管における表示画像の歪みと逆方向の歪曲収差を有
し、且つ前記陰極線管の表示画像の歪みとレンズ系の歪
曲収差とが互いに補償するように構成したことを特徴と
する光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02037388A JP3115879B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02037388A JP3115879B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 光学装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03241310A JPH03241310A (ja) | 1991-10-28 |
| JP3115879B2 true JP3115879B2 (ja) | 2000-12-11 |
Family
ID=12496146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02037388A Expired - Fee Related JP3115879B2 (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3115879B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0638219A (ja) * | 1992-07-20 | 1994-02-10 | Olympus Optical Co Ltd | 映像表示装置 |
| JPH06148565A (ja) * | 1992-11-13 | 1994-05-27 | Mitsubishi Electric Corp | 画像表示装置 |
| JP4568087B2 (ja) * | 2004-01-28 | 2010-10-27 | 矢崎総業株式会社 | 車両用表示装置 |
| JP2021006858A (ja) | 2019-06-28 | 2021-01-21 | セイコーエプソン株式会社 | 投射光学系およびプロジェクター |
| JP2021006859A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-21 | セイコーエプソン株式会社 | 投射光学系およびプロジェクター |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP02037388A patent/JP3115879B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03241310A (ja) | 1991-10-28 |
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