JP3189521B2 - 色収差補正式投写形ディスプレイ - Google Patents
色収差補正式投写形ディスプレイInfo
- Publication number
- JP3189521B2 JP3189521B2 JP22084493A JP22084493A JP3189521B2 JP 3189521 B2 JP3189521 B2 JP 3189521B2 JP 22084493 A JP22084493 A JP 22084493A JP 22084493 A JP22084493 A JP 22084493A JP 3189521 B2 JP3189521 B2 JP 3189521B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- projection
- screen
- projection lens
- blue
- red
- 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
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は透過式スクリーンの色収
差に起因する垂直方向指向特性の赤色青色間の相違を補
正できる色収差補正式投写形ディスプレイに関する。
差に起因する垂直方向指向特性の赤色青色間の相違を補
正できる色収差補正式投写形ディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に光学的３原色像重ね合わせ式の従
来の投写形ディスプレイの平面図を示す。同図で１,２,
３は各々赤,緑,青色用投写管である。４,５,６は投写レ
ンズである。７は透過式スクリーンである。８,９はス
クリーンの水平指向特性である。ＵＳＰ4432010号に
は、透過式スクリーンの水平指向特性の赤色／青色の差
を補正するための有効な手段として水平方向に光を発散
する両面レンチキュラーレンズの構成が開陳されてい
る。しかし同ＵＳＰには、垂直方向の赤色／青色間偏差
については記されていない。
来の投写形ディスプレイの平面図を示す。同図で１,２,
３は各々赤,緑,青色用投写管である。４,５,６は投写レ
ンズである。７は透過式スクリーンである。８,９はス
クリーンの水平指向特性である。ＵＳＰ4432010号に
は、透過式スクリーンの水平指向特性の赤色／青色の差
を補正するための有効な手段として水平方向に光を発散
する両面レンチキュラーレンズの構成が開陳されてい
る。しかし同ＵＳＰには、垂直方向の赤色／青色間偏差
については記されていない。
【０００３】図３は、図２の投写形ディスプレイの側面
図である。１〜７は図２と同じである。スクリーン７は
フレネルレンズと水平方向発散用両面レンチキュラーレ
ンズから構成されている。従来この種の形式の透過式ス
クリーンにおける垂直方向指向特性の異色間偏差は問題
視されていなかった。
図である。１〜７は図２と同じである。スクリーン７は
フレネルレンズと水平方向発散用両面レンチキュラーレ
ンズから構成されている。従来この種の形式の透過式ス
クリーンにおける垂直方向指向特性の異色間偏差は問題
視されていなかった。
【０００４】しかし発明者は、単位投写形ディスプレイ
を多数マトリクス状に配置して大画面を構成するいわゆ
るマルチスクリーンディスプレイを試作し、これを詳細
に評価した結果問題点を発見した。
を多数マトリクス状に配置して大画面を構成するいわゆ
るマルチスクリーンディスプレイを試作し、これを詳細
に評価した結果問題点を発見した。
【０００５】発見された問題点を、図４を用いて説明す
る。同図(ａ)は、３段(３行)に積み重ねられた単位ディ
スプレイの側面図であり、７,７′,７″はスクリーンで
ある。実線矢印Ｒは赤色光の主出射方向を示し、点線矢
印Ｂは青色光の主出射方向である。１７は観視者の目の
位置である。同図(ｂ)のグラフ１８は観視位置１７の方
向からスクリーンを見上げた場合におけるＲ／Ｂ比の分
布である。同図から判るように、上段のスクリーンの下
端は赤っぽく見え、下段のスクリーン上端は青っぽく見
える。従ってその境目において、色が急変し、マルチス
クリーンディスプレイ全体として見た場合の色の一様性
が阻害される。一様性阻害の原因を解明した結果を図５
に示す。同図１９はフレネルレンズの作用を判り易く表
現するための凸レンズである。同図αは垂直画角であ
り、△αは出射光のＲ／Ｂ間角度偏差である。光学原理
によれば、△α／α比はアッベ数の逆数となる。即ち、
屈折率：ｎの値が一般に相対的に青色に対して大きく、
赤色に対して小さいために上記角度偏差：△αを発生す
る。即ち、一様性阻害の原因は透過式スクリーンのプリ
ズム作用に起因する色方向分離現象にあることが解明さ
れた。従って、図４(ｂ)に示した色むらを発生する。
る。同図(ａ)は、３段(３行)に積み重ねられた単位ディ
スプレイの側面図であり、７,７′,７″はスクリーンで
ある。実線矢印Ｒは赤色光の主出射方向を示し、点線矢
印Ｂは青色光の主出射方向である。１７は観視者の目の
位置である。同図(ｂ)のグラフ１８は観視位置１７の方
向からスクリーンを見上げた場合におけるＲ／Ｂ比の分
布である。同図から判るように、上段のスクリーンの下
端は赤っぽく見え、下段のスクリーン上端は青っぽく見
える。従ってその境目において、色が急変し、マルチス
クリーンディスプレイ全体として見た場合の色の一様性
が阻害される。一様性阻害の原因を解明した結果を図５
に示す。同図１９はフレネルレンズの作用を判り易く表
現するための凸レンズである。同図αは垂直画角であ
り、△αは出射光のＲ／Ｂ間角度偏差である。光学原理
によれば、△α／α比はアッベ数の逆数となる。即ち、
屈折率：ｎの値が一般に相対的に青色に対して大きく、
赤色に対して小さいために上記角度偏差：△αを発生す
る。即ち、一様性阻害の原因は透過式スクリーンのプリ
ズム作用に起因する色方向分離現象にあることが解明さ
れた。従って、図４(ｂ)に示した色むらを発生する。
【０００６】上記解明結果に基き、１台のスタンドアロ
ウンの投写形ディスプレイを子細に観察した結果を図３
の１０〜１６に示す。同図で１０,１０′は赤色の垂直
指向特性、１１,１１′は青色の垂直特性、１２はスク
リーン中央部の赤，青の垂直指向特性である。方向１３
からスクリーンの上端を見下ろすと赤っぽく見える。方
向１４からスクリーンの上端を見上げると青っぽく見え
る。方向１５からスクリーン下端を見下ろすと、青っぽ
く見える。一般化表現すれば、スクリーン上下端を内側
から見ると青っぽく見え、外側から見ると赤っぽく見え
る。即ち図５に示した原因に相応じた現象が観測される
ことを確認した。
ウンの投写形ディスプレイを子細に観察した結果を図３
の１０〜１６に示す。同図で１０,１０′は赤色の垂直
指向特性、１１,１１′は青色の垂直特性、１２はスク
リーン中央部の赤，青の垂直指向特性である。方向１３
からスクリーンの上端を見下ろすと赤っぽく見える。方
向１４からスクリーンの上端を見上げると青っぽく見え
る。方向１５からスクリーン下端を見下ろすと、青っぽ
く見える。一般化表現すれば、スクリーン上下端を内側
から見ると青っぽく見え、外側から見ると赤っぽく見え
る。即ち図５に示した原因に相応じた現象が観測される
ことを確認した。
【０００７】ところで上記問題点を克服するための手段
として、フレネルレンズ，垂直方向に光を発散する両面
レンチキュラーレンズ及び水平方向に光を発散する両面
レンチキュラーレンズの合計３枚からなるスクリーンを
用いることは十分条件である。しかし乍ら３枚構成のス
クリーンは高価である。
として、フレネルレンズ，垂直方向に光を発散する両面
レンチキュラーレンズ及び水平方向に光を発散する両面
レンチキュラーレンズの合計３枚からなるスクリーンを
用いることは十分条件である。しかし乍ら３枚構成のス
クリーンは高価である。
【０００８】従って、従来技術と同じく２枚構成の廉価
なスクリーンを用いてなおかつ垂直方向指向特性の色収
差を軽減する手段が探し続けられていた。
なスクリーンを用いてなおかつ垂直方向指向特性の色収
差を軽減する手段が探し続けられていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、透過
式スクリーンのプリズム作用に起因する出射光の色方向
分り角度を半分以下に低減するにある。
式スクリーンのプリズム作用に起因する出射光の色方向
分り角度を半分以下に低減するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の一実施例におい
ては、赤色用投写レンズを青色用投写レンズに比べてス
クリーンからより遠ざけて配置する。
ては、赤色用投写レンズを青色用投写レンズに比べてス
クリーンからより遠ざけて配置する。
【００１１】また他の実施例においては、スクリーンが
平均的に下方への屈折力を有している場合において、赤
色用投写レンズの高さを青色用投写レンズの高さより高
い位置に配置する。
平均的に下方への屈折力を有している場合において、赤
色用投写レンズの高さを青色用投写レンズの高さより高
い位置に配置する。
【００１２】
【作用】スクリーンの赤色に対する屈折力が青色に対す
る屈折力よりも弱いのを、上記手段によって、スクリー
ン入射側において逆方向に予め補正する作用を有する。
従ってスクリーン出射側において、Ｒ／Ｂの出射光の方
向を互い合致する方向に修正することができる。従っ
て、色方向分り現象を低減することができる。
る屈折力よりも弱いのを、上記手段によって、スクリー
ン入射側において逆方向に予め補正する作用を有する。
従ってスクリーン出射側において、Ｒ／Ｂの出射光の方
向を互い合致する方向に修正することができる。従っ
て、色方向分り現象を低減することができる。
【００１３】
【実施例】図１に本発明の第１の実施例を示す。同図
(ａ)は平面図であって、１〜７は図２と同じく投写管、
投写レンズ及びスクリーンである。Ｄは緑投写レンズと
スクリーンとの間の距離即ち、緑投写レンズ投写距離で
ある。△Ｄは赤投写レンズ投写距離から青投写レンズ投
写距離を引いた差である。
(ａ)は平面図であって、１〜７は図２と同じく投写管、
投写レンズ及びスクリーンである。Ｄは緑投写レンズと
スクリーンとの間の距離即ち、緑投写レンズ投写距離で
ある。△Ｄは赤投写レンズ投写距離から青投写レンズ投
写距離を引いた差である。
【００１４】同図(ｂ)は側面図である。４は赤色用投写
レンズ、６は青色用投写レンズ、７はスクリーンであ
る。αは垂直画角、△αは、青／赤画角差である。３角
法原理によれば△Ｄ／Ｄ比は△log cot αに等しく、更
に後者は、△cot α／cot α即ち、△α／(cos α・sin
α)に等しい。更に、通常実用される光学系においては
αの値は約０.４rad以内であり、この場合、△Ｄ／Ｄ比
は△α／αにほぼ等しい。即ち数１が成立する。
レンズ、６は青色用投写レンズ、７はスクリーンであ
る。αは垂直画角、△αは、青／赤画角差である。３角
法原理によれば△Ｄ／Ｄ比は△log cot αに等しく、更
に後者は、△cot α／cot α即ち、△α／(cos α・sin
α)に等しい。更に、通常実用される光学系においては
αの値は約０.４rad以内であり、この場合、△Ｄ／Ｄ比
は△α／αにほぼ等しい。即ち数１が成立する。
【００１５】
【数１】
【００１６】一方、△αと屈折率：ｎとの間にはほぼ数
２の関係がある。ここで△ｎは赤／青の屈折率差、Ａは
アッベ数である。
２の関係がある。ここで△ｎは赤／青の屈折率差、Ａは
アッベ数である。
【００１７】
【数２】
【００１８】数１，数２から、出射光の色方向分り現象
を解消するための条件として数３を得る。
を解消するための条件として数３を得る。
【００１９】
【数３】
【００２０】本発明の目的は既述の通り色方向分り現象
を半分以下に低減することにある。これに対応する条件
は数４に示される通りである。
を半分以下に低減することにある。これに対応する条件
は数４に示される通りである。
【００２１】
【数４】
【００２２】即ち本実施例の構成要件は、赤投写レンズ
の投写距離を青投写レンズの投写距離差：△Ｄの相対
値：△Ｄ／Ｄをスクリーン構成部材の屈折率のアッベ数
の逆数の０.５倍ないし１.５倍の範囲内とすることにあ
る。
の投写距離を青投写レンズの投写距離差：△Ｄの相対
値：△Ｄ／Ｄをスクリーン構成部材の屈折率のアッベ数
の逆数の０.５倍ないし１.５倍の範囲内とすることにあ
る。
【００２３】その効果は、図１(ｂ)のスクリーン出射
光：２０，２０′に示される通り赤，青の出射光の主方
向の角度差を従来技術に比べて半分以下とできることに
ある。尚、アッベ数の値はアクリル材の場合約８０、ス
チレン材の場合約４０程度である。
光：２０，２０′に示される通り赤，青の出射光の主方
向の角度差を従来技術に比べて半分以下とできることに
ある。尚、アッベ数の値はアクリル材の場合約８０、ス
チレン材の場合約４０程度である。
【００２４】以上で本発明の第１実施例の説明を終る。
【００２５】次に上記本発明の第１実施例を適用して、
マルチスクリーンディスプレイを構成した場合におい
て、更に残存する問題点を図６に示し、その解決策を本
発明の第２の実施例として図７に示す。両図はいづれも
側面図である。
マルチスクリーンディスプレイを構成した場合におい
て、更に残存する問題点を図６に示し、その解決策を本
発明の第２の実施例として図７に示す。両図はいづれも
側面図である。
【００２６】図６において７,７′,７″は各々上段,中
段,下段のスクリーンである。２１は各スクリーンの緑
出射光の主方向が合流する共役点である。下段のスクリ
ーン：７″は平均的に上下方向への偏移屈折力を有しな
い。中段スクリーンは下方向へ若干屈折する。上段スク
リーンは下方向へ強く屈折する。このような下方屈折力
の差違は同図に示す通り、各段のスクリーン中のフレネ
ルレンズ要素の中心の位置：２２,２３,２４を同図に示
す通り各段毎に異ならしめることによって可能となるこ
とは、ＵＳＰ4919518号の記述から理解される。
段,下段のスクリーンである。２１は各スクリーンの緑
出射光の主方向が合流する共役点である。下段のスクリ
ーン：７″は平均的に上下方向への偏移屈折力を有しな
い。中段スクリーンは下方向へ若干屈折する。上段スク
リーンは下方向へ強く屈折する。このような下方屈折力
の差違は同図に示す通り、各段のスクリーン中のフレネ
ルレンズ要素の中心の位置：２２,２３,２４を同図に示
す通り各段毎に異ならしめることによって可能となるこ
とは、ＵＳＰ4919518号の記述から理解される。
【００２７】図６において角△βは、赤／青の主出射方
向の角度差である。角△βの存在が残存問題点である。
向の角度差である。角△βの存在が残存問題点である。
【００２８】角△βを半分以下に低減するための手段を
第２の実施例として図７に示す。図７は図６と同様側面
図である。７,７′,７″,２１は図６と同一である。４,
４′，４″は赤色用投写レンズ位置、６,６′,６″は青
色用投写レンズ位置である。同図の△Ｄは第１の実施例
において既述した。同図の△Ｈは赤／青投写レンズの配
置高さの差である。角△βを半減するためには次式を満
たす必要がある。
第２の実施例として図７に示す。図７は図６と同様側面
図である。７,７′,７″,２１は図６と同一である。４,
４′，４″は赤色用投写レンズ位置、６,６′,６″は青
色用投写レンズ位置である。同図の△Ｄは第１の実施例
において既述した。同図の△Ｈは赤／青投写レンズの配
置高さの差である。角△βを半減するためには次式を満
たす必要がある。
【００２９】
【数５】
【００３０】上式において角βは図７に示されている通
り、スクリーン：７の出射光の下方屈折角である。
り、スクリーン：７の出射光の下方屈折角である。
【００３１】本実施例の効果は、スクリーン主出射光の
出射方向：βに起因する色収差を半減できることにあ
る。
出射方向：βに起因する色収差を半減できることにあ
る。
【００３２】以上で本発明の各実施例の説明を終る。各
実施例は、３本の投写管と３本の投写レンズとを用いる
方式について例示したが、３原色に対応する３枚の液晶
パネルと３本の投写レンズを用いる方式に対しても適用
できることは明白である。
実施例は、３本の投写管と３本の投写レンズとを用いる
方式について例示したが、３原色に対応する３枚の液晶
パネルと３本の投写レンズを用いる方式に対しても適用
できることは明白である。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、赤／青投写レンズの配
置位置を適切に設定することによって、透過式スクリー
ンの垂直方向指向特性の色収差を半減できる。
置位置を適切に設定することによって、透過式スクリー
ンの垂直方向指向特性の色収差を半減できる。
【００３４】従って、色バランスの優れた投写形ディス
プレイを提供できる。従って、投写形ディスプレイの用
途を各種デザインの事前評価等の分野に拡大できる。
プレイを提供できる。従って、投写形ディスプレイの用
途を各種デザインの事前評価等の分野に拡大できる。
【図１】本発明の第１の実施例の(ａ)平面図および(ｂ)
側面図である。
側面図である。
【図２】従来技術の平面図である。
【図３】従来技術の側面図である。
【図４】従来技術の側面図である。
【図５】従来技術の問題点の原因説明用側面図である。
【図６】第１の実施例の残存問題点説明用側面図であ
る。
る。
【図７】本発明の第２の実施例を示す側面図である。
【符号の説明】 １,２,３…赤,緑,青色用投写管、４,５,６…赤,緑,青色
用投写レンズ、７…スクリーン、１７…観視者の目の位
置、１９…凸レンズ。
用投写レンズ、７…スクリーン、１７…観視者の目の位
置、１９…凸レンズ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 修一 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地株 式会社 日立製作所 情報映像メディア 事業部内 (56)参考文献 特開 平２−186382（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−26626（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−216638（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−78718（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−313122（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02F 1/13 505 G02F 1/1335 G02F 1/1347 G03B 21/00 H04N 9/31 H04N 5/74
Claims (2)
- 【請求項１】少く共、透過式スクリーン，赤色用投写レ
ンズ，緑色用投写レンズ及び青色用投写レンズを備えた
投写形ディスプレイにおいて、赤色用投写レンズの投写
距離を青色投写レンズの投写距離より大となし、かつ、
両投写距離の差：△Ｄの相対値：△Ｄ／Ｄの値を、スク
リーン構成部材の屈折率のアッベ数の逆数の０.５倍な
いし１.５倍の範囲内に設定構成してなることを特徴と
する色収差補正式投写形ディスプレイ。 - 【請求項２】少く共透過式スクリーン，赤色用投写レン
ズ，緑色用投写レンズ及び青色用投写レンズを備えた単
位投写形ディスプレイを多段に積み重ねてなるマルチス
クリーンディスプレイにおいて、上段の赤色用投写レン
ズの配置高さを、上段の青色用投写用レンズの配置高さ
に比べて△Ｈだけ高く設定構成し、かつ、△Ｈと投写距
離：Ｄとの比：△Ｈ／Ｄの値を上段スクリーンの平均下
方屈折角：βとアッベ数：Ａとの比：β／Ａの値の０.
５倍ないし１.５倍の範囲内に設定構成してなることを
特徴とする色収差補正式投写形ディスプレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22084493A JP3189521B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 色収差補正式投写形ディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22084493A JP3189521B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 色収差補正式投写形ディスプレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0772448A JPH0772448A (ja) | 1995-03-17 |
| JP3189521B2 true JP3189521B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=16757435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22084493A Expired - Fee Related JP3189521B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 色収差補正式投写形ディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3189521B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100601608B1 (ko) * | 1999-06-03 | 2006-07-14 | 삼성전자주식회사 | 칼라 프로젝트장치 |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP22084493A patent/JP3189521B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0772448A (ja) | 1995-03-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5555035A (en) | Very high resolution light valve writing system based on tilting lower resolution flat panels | |
| US5185712A (en) | Viewfinder and image display/pickup apparatus using liquid crystal | |
| US6802612B2 (en) | Configurations for color displays by the use of lenticular optics | |
| CN110010012A (zh) | 一种显示面板和显示装置 | |
| JP3371654B2 (ja) | 投射型ディスプレイ装置 | |
| JP2974099B2 (ja) | 透過型液晶パネル及び投写形液晶表示装置 | |
| JPH0519346A (ja) | 投写型画像表示装置 | |
| JPS60241024A (ja) | 透過型カラ−液晶表示装置 | |
| JP2000075259A (ja) | 液晶装置及びこれを用いた投写型表示装置 | |
| JP3189521B2 (ja) | 色収差補正式投写形ディスプレイ | |
| JP2794915B2 (ja) | 大画面表示装置 | |
| JPS62194788A (ja) | プロジエクタ | |
| US5264941A (en) | Large screen display apparatus utilizing a transparent plate to display an image over an entire surface of a diffusing surface | |
| US5432636A (en) | Rear-projection screen | |
| KR950011004B1 (ko) | 비디오 프로젝터용 프로젝션 렌즈 시스템 | |
| JPS604635B2 (ja) | カラ−プロジエクタ | |
| JPH0679104B2 (ja) | プロジエクシヨンテレビ | |
| JPH083583B2 (ja) | 投写型カラ−表示装置 | |
| JPH0519347A (ja) | 投写型画像表示装置 | |
| JPS6330837A (ja) | 透過型スクリ−ン | |
| JPH02209093A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP3263744B2 (ja) | 投射型表示装置及び投射型表示装置用スクリーン | |
| JPS62109489A (ja) | カラ−画像投影方法 | |
| JP3472496B2 (ja) | 光学素子および投射型表示装置 | |
| JPH08304753A (ja) | 液晶プロジェクタ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080518 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090518 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |