JP3568346B2 - Rear projection display - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるゴースト現象を防止した背面投写型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は、従来の背面投写型表示装置を示した概略の構成図である。この背面投写型表示装置は、筐体101内に配置された投影装置102、投影レンズ103、全反射ミラー104,105、及び透過型のスクリーン106を備えて構成されている。投影装置102から出射された映像光は、投影レンズ103を介して全反射ミラー104,105により反射し、この反射した映像光はスクリーン106の背面側に入射し、スクリーン106の前面側から拡散出射されることにより、観察者はスクリーン106の前面位置で映像を鑑賞できる。そして、この種の背面投写型表示装置では、前記スクリーン106及び全反射ミラー105を、それらの成す角θができるだけ鋭角となるように配置することで、装置の薄型化を図るようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記スクリーン106は、全反射ミラー105からの映像光を僅かではあるが反射してしまう(図4の点線参照)。そして、この反射映像光が全反射ミラー105に至り、再び反射されてスクリーン106の本来の入射されるべき位置とは異なる位置に入射すると、表示映像が2重に見えるいわゆるゴースト現象が生じるという欠点があった。
【0004】
この発明は、上記の事情に鑑み、ゴースト現象を防止できる背面投写型表示装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明の背面投写型表示装置は、上記の課題を解決するために、投影部からの映像光が反射手段にて反射してスクリーンの背面に入射するように構成されている背面投写型表示装置において、前記スクリーンと反射手段との成す角度をθ、前記反射手段にて反射した映像光が、前記スクリーンに垂直な線を境に前記反射手段とスクリーンとの交わり側で当該スクリーンに入射するときの入射角度をi(f)とし、前記反射手段にて反射した映像光が、前記スクリーンに垂直な線を境に前記反射手段とスクリーンとの反交わり側で当該スクリーンに入射するときの入射角度をi(b)とするとき、前記スクリーンへ入射する全ての光線に対し、i(f)≧90°−2θの関係を満たすとともに、i(b)≦2θ−90°の関係を満たすように構成されていることを特徴とする。
【0008】
上記の構成であれば、前記のスクリーンにて映像光が僅かに反射し、この映像光が前記反射手段に至り、再び反射されたとしても、この反射映像光は、前記スクリーンに平行か又はスクリーンから遠ざかる方向に進み、スクリーンに至って表示されることがなくなるから、ゴースト現象を防止できる。
【0009】
前記スクリーンの背面側に、第1の偏光光は透過し、第2の偏光光は反射する第1光学手段が設けられ、前記反射手段は、第1の偏光光は第2の偏光光に第2の偏光光は第1の偏光光に変換する機能を有し、前記投影部は、第2の偏光光の映像光を前記スクリーンの背面側に至るように出射するか、又は第1の偏光光の映像光を前記反射手段に至るように出射するように構成されていてもよい。
【0010】
上記の構成であれば、前記投影部から第2の偏光光の映像光が前記スクリーンの背面側に至るように出射されると、この第2の偏光光は、第1光学手段(第2偏光光反射)→反射手段(第1偏光光化)→第1光学手段(第1偏光光透過)→スクリーンといった光路を実現する。また、前記投影部から第1の偏光光の映像光が前記反射手段に至るように出射されると、この第1の偏光光は、反射手段(第2偏光光化)→第1光学手段(第2偏光光反射)→反射手段(第1偏光光化)→第1光学手段(第1偏光光透過)→スクリーンといった光路を実現する。従って、スクリーンと反射手段との配置間隔を短くして装置の奥行きを小さくしつつ、映像光がスクリーンに至るまでの光路を長く稼ぐことが可能となる。そして、第1光学手段に至る第1の偏光光の映像光が僅かに反射し、この映像光が前記反射手段に至り、再び反射されたとしても、この反射映像光は、前記スクリーンから外れる方向に進むので、ゴースト現象を防止できる。
【0011】
第1光学手段は、前述のごとく、第2の偏光光を反射するように構成されているものの、第2の偏光光を完全には反射し得ず、第2の偏光光の映像がスクリーンに表示されることに起因するゴースト現象が起こりうる。
【0012】
そこで、第2の偏光光の映像光がスクリーンに向かうときの方向と、前記反射手段を経て得られる第1の偏光光の映像光がスクリーンに向かうときの方向とが互いに相違することに着目し、前記スクリーンの背面側に、前記第1の偏光光が到来する方向に対して光透過性を有し、他の方向に対して光不透過性を有するルーバー効果を有したライトコントロールフィルムを備える。これによれば、第2の偏光光の映像がスクリーンに表示されてしまうことによるゴースト現象を防止できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【0014】
図1は、この実施の形態の背面投写型表示装置を示す概略構成図である。この背面投写型表示装置1は、筐体2、この筐体2の正面側に設けられた透過型の拡散スクリーン3、及び映像光を出射する投影装置4を備えて成る。
【0015】
図2は、投影装置4の一例を示した構成図である。この投影装置4は、リフレクタ41と、光源としてのメタルハライドランプ42と、UV/IRフィルタ43と、コンデンサレンズ44と、LCDパネル45と、カラーフィルタ46と、投影レンズ47とをこの順に配置して成るものである。メタルハライドランプ42から照射された白色光は、UV/IRフィルタ43を透過し、コンデンサレンズ44で集光された後、LCDパネル45に入射する。LCDパネル45は、液晶層を挟み込むように入射側偏光板および出射側偏光板を備える成るものであり、当該LCDパネル45に入射した光がこれを透過して映像光となるときには、特定の振動方向の偏光成分による映像光となる。
【0016】
カラーフィルタ46は、前記LCDパネル45にマトリックス状に形成された赤色(R)用画素、緑色(G)用画素、及び青色(B)用画素にそれぞれ対応した赤色光フィルタ部、緑色光フィルタ部、及び青色光フィルタ部を有しており、LCDパネル45を透過した白色の映像光をカラー映像光に変換する。投影レンズ47は、前記カラーフィルタ46にて得られたカラー映像光を拡大投影するようになっている。
【0017】
そして、この実施の形態では、上述した投影装置4は、S偏光光の映像光(S偏光光は図1において一点鎖線で表している)をスクリーン3の背面側に向けて出射するようなっている。
【0018】
スクリーン3の光入射面側(背面側)には、第1光学手段としての光分離手段8が設けられている。この光分離手段8は、P偏光光のみを透過してスクリーン3の背面側に投影表示する一方、その他の偏光光は反射する平面偏光ミラーで構成されている。従って、前記投影装置4からのS偏光光の映像光は、当該光分離手段8にて反射され、スクリーン3へは至らないようになっている。
【0019】
反射手段7は、1/4波長板71と全反射ミラー72とから構成されており、前記の光分離手段8にて反射されたS偏光光の映像光をスクリーン3に向けて反射するように配置されている。前記光分離手段8にて反射されたS偏光光の映像光が反射手段7の1/4波長板71を透過すると、その振動方向はS偏光光に対して45°回転される。そして、この光が全反射ミラー72に反射されて再び1/4波長板71を透過すると、更に振動方向が45°回転されることによりP偏光光(図1の実線参照)となる。即ち、S偏光光の映像光は、反射手段7にて反射されることでP偏光光の映像光に変換されることになる。
【0020】
そして、P偏光光化された映像光は、スクリーン3に向けて進むが、このスクリーン3の光入射面側(背面側)に設けられている前記の光分離手段8は、前述のごとく、P偏光光は透過するので、P偏光光化された映像光は、スクリーン3に到達し、映像表示がなされることになる。
【0021】
光分離手段8は、P偏光光化の映像光は透過するものの、その透過を完全には行えず、映像光は僅かに反射し(図の点線参照)、反射手段7へと進み、この反射手段7で再び反射される。このときの反射光路と反射手段7との成す角度xが、反射手段7とスクリーン3との成す角θ以下であれば(x≦θ)、反射映像光(図1の点線参照)は、前記スクリーン3に平行か又はスクリーン3から遠ざかる方向に進むので、当該反射映像光がスクリーン3上に表示されることはなく、ゴースト現象の発生を防止できる。
【0022】
ここで、図1に示しているように、前記反射手段7にて反射した映像光(図の実線参照)が前記スクリーン3に垂直な線Yを境に、反射手段7とスクリーン3との交わり側で当該スクリーン3に入射する構成である場合、その入射角度をi(f)とし、このi(f)と前記θとを用いて前記のx≦θを表すと、以下の第1式のごとくなり、この第1式を満たすように、反射手段7、スクリーン3、及び投影装置4の配置が設定される。なお、映像光は所定の広がり角をもってスクリーン3に至るため、スクリーン3のどの位置でも入射角度i(f)が同じという分けではない。
【0023】
【数1】
i(f)≧90°−2θ …第1式
【0024】
一方、図3に示しているように、反射手段7にて反射した映像光が前記スクリーン3に垂直な線Yを境に、反射手段7とスクリーン3との反交わり側で当該スクリーン3に入射する構成である場合、その入射角度をi(b)とし、このi(b)と前記θとを用いて前記x≦θを表すと、以下の第2式のごとくなり、この第2式を満たすように、反射手段7、スクリーン3、及び投影装置4の配置が設定される。
【0025】
【数2】
i(b)≦2θ−90° …第2式
【0026】
また、上記の第1式や第2式を満足するのが望ましいことは勿論であるが、これらの式を満たす構成に限定するものではなく、反射映像光(点線)が前記スクリーン3に近づく方向に進むとしても、スクリーン3から外れて進むように構成されていれば、ゴースト現象を防止することが可能である。
【0027】
また、この実施の形態では、映像光の偏光を利用することにより、スクリーン3と反射手段7との間の配置間隔を短くして装置の奥行きを小さくしつつ、映像光がスクリーン3に至るまでの光路を長く稼ぐことができる構成として図1の構成を示したが、このような映像光の偏光を利用する構成としては、これに限らず、投影装置4の光出射面側に映像光を反射手段7に向けて反射する全反射ミラーを設けるとともに投影装置4からP偏光光の映像光を出射するように構成し、前記全反射ミラー(P偏光光反射)→反射手段7(S偏光光化)→光分離手段8(S偏光光反射)→反射手段7(P偏光光化)→光分離手段8(P偏光光透過)→スクリーン3といった光路を実現する構成でもよい。また、映像光の偏光を利用しないタイプの構成においても、この発明を適用できることは勿論である。
【0028】
光分離手段8は、S偏光光を反射するように構成されているものの、このS偏光光を完全には反射し得ず、S偏光光の映像が僅かにスクリーン3に至って表示されることに起因するゴースト現象が起こりうる。
【0029】
そこで、前記投影装置4からの映像光がスクリーン3に入射するときの方向と、前記反射手段7を経て得られる映像光がスクリーン3に入射するときの方向とが互いに相違することに着目し、前記スクリーン3の背面側(スクリーン3と光分離手段8との間、又は光分離手段8の背面側)に、前記P偏光光の映像光が到来する方向に対して光透過性を有し、他の方向に対して光不透過性を有するルーバー効果を有したライトコントロールフィルムを備える。これによれば、S偏光光の映像がスクリーン3に表示されてしまうことに起因するゴースト現象を防止できる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、いわゆるゴースト現象を防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態の背面投写型表示装置を示す概略構成図である。
【図2】この発明の実施の形態の投影装置を示す構成図である。
【図3】この発明の反射手段にて反射した映像光がスクリーンに垂直な線Yを境に、反射手段とスクリーンとの反交わり側で当該スクリーンに入射する場合を示した説明図である。
【図4】従来の背面投写型表示装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1 背面投写型表示装置
2 筐体
3 スクリーン
4 投影装置
5 投影レンズ
7 反射手段
71 1/4波長板
72 全反射ミラー
8 光分離手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rear projection display device that prevents a so-called ghost phenomenon.
[0002]
[Prior art]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a conventional rear projection display device. The rear projection display device includes a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a rear projection display device that can prevent a ghost phenomenon.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a rear projection display device according to the present invention is configured such that image light from a projection unit is reflected by a reflection unit and is incident on a rear surface of a screen. The angle between the screen and the reflection means is θ, the image light reflected by the reflection means, when incident on the screen at the intersection of the reflection means and the screen with a line perpendicular to the screen as a boundary Where i (f) is the incident angle of the image light and the image light reflected by the reflecting means is incident on the screen at the intersection of the reflecting means and the screen on a line perpendicular to the screen. Let i (b) be such that all rays incident on the screen satisfy the relationship i (f) ≧ 90 ° −2θ and satisfy the relationship i (b) ≦ 2θ−90 °. Constitution It is characterized by having been done.
[0008]
With the above configuration, the image light slightly reflects on the screen, and the image light reaches the reflection unit and is reflected again, but the reflected image light is parallel to the screen or the screen. The ghost phenomenon can be prevented because the display is not displayed on the screen since the display is moved away from the screen.
[0009]
On the back side of the screen, there is provided first optical means for transmitting the first polarized light and reflecting the second polarized light, and the reflecting means converts the first polarized light into the second polarized light. The projector has a function of converting the second polarized light into the first polarized light, and the projection unit emits the image light of the second polarized light so as to reach the back side of the screen, or has the first polarized light. The image light may be configured to be emitted so as to reach the reflection unit.
[0010]
With the above configuration, when the image light of the second polarized light is emitted from the projection unit so as to reach the back side of the screen, the second polarized light is converted into the first optical means (the second polarized light). An optical path such as light reflection) → reflecting means (first polarized light) → first optical means (first polarized light transmission) → screen is realized. Further, when the image light of the first polarized light is emitted from the projection unit so as to reach the reflecting means, the first polarized light is reflected by the reflecting means (second polarized light) → the first optical means ( An optical path such as a second polarized light reflection) → reflecting means (first polarized light conversion) → first optical means (first polarized light transmission) → screen is realized. Therefore, it is possible to shorten the arrangement distance between the screen and the reflection means to reduce the depth of the apparatus, and to increase the optical path from the image light to the screen. Then, even if the image light of the first polarized light reaching the first optical means is slightly reflected, and this image light reaches the reflecting means and is reflected again, the reflected image light is directed in a direction away from the screen. The ghost phenomenon can be prevented.
[0011]
As described above, the first optical unit is configured to reflect the second polarized light, but cannot completely reflect the second polarized light, and the image of the second polarized light is displayed on the screen. A ghost phenomenon caused by being displayed may occur.
[0012]
Therefore, it is noted that the direction in which the image light of the second polarized light is directed to the screen and the direction in which the image light of the first polarized light obtained through the reflecting means is directed to the screen are different from each other. And a light control film having a louver effect having a light-transmitting property in a direction in which the first polarized light arrives and a light-impermeable property in another direction on a back side of the screen. . According to this, it is possible to prevent the ghost phenomenon due to the image of the second polarized light being displayed on the screen.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a rear projection display device according to this embodiment. The rear projection display device 1 includes a housing 2, a
[0015]
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of the
[0016]
The
[0017]
In this embodiment, the
[0018]
On the light incident surface side (back side) of the
[0019]
The reflecting means 7 includes a quarter-
[0020]
The P-polarized image light travels toward the
[0021]
The light separating means 8 transmits the P-polarized image light, but cannot completely transmit the image light. The image light is slightly reflected (see the dotted line in the drawing), and proceeds to the reflecting
[0022]
Here, as shown in FIG. 1, the image light reflected by the reflection means 7 (see the solid line in the figure) intersects the reflection means 7 with the
[0023]
(Equation 1)
i (f) ≧ 90 ° −2θ ( 1)
On the other hand, as shown in FIG. 3, the image light reflected by the reflection means 7 is incident on the
[0025]
(Equation 2)
i (b) ≦ 2θ−90 ° 2nd formula
Further, it is needless to say that it is desirable to satisfy the above-mentioned first and second formulas, but it is not limited to the configuration that satisfies these formulas. Even if the process proceeds to, it is possible to prevent the ghost phenomenon if it is configured to proceed out of the
[0027]
Further, in this embodiment, by utilizing the polarization of the image light, the arrangement distance between the
[0028]
Although the light separating means 8 is configured to reflect the S-polarized light, it cannot reflect the S-polarized light completely, and the image of the S-polarized light is slightly displayed on the
[0029]
Therefore, focusing on the fact that the direction when the image light from the
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is an effect that a so-called ghost phenomenon can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a rear projection display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a projection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a case in which image light reflected by the reflecting means of the present invention is incident on the screen at a crossing point between the reflecting means and the screen with respect to a line Y perpendicular to the screen.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a conventional rear projection display device.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 rear projection display device 2
Claims (3)
前記スクリーンと反射手段との成す角度をθ、前記反射手段にて反射した映像光が、前記スクリーンに垂直な線を境に前記反射手段とスクリーンとの交わり側で当該スクリーンに入射するときの入射角度をi(f)とし、前記反射手段にて反射した映像光が、前記スクリーンに垂直な線を境に前記反射手段とスクリーンとの反交わり側で当該スクリーンに入射するときの入射角度をi(b)とするとき、前記スクリーンへ入射する全ての光線に対し、i(f)≧90°−2θの関係を満たすとともに、i(b)≦2θ−90°の関係を満たすように構成されていることを特徴とする背面投写型表示装置。In the rear projection display device configured so that the image light from the projection unit is reflected by the reflection unit and is incident on the back of the screen,
The angle between the screen and the reflecting means is θ, and the image light reflected by the reflecting means is incident upon the screen at the intersection of the reflecting means and the screen with a line perpendicular to the screen as a boundary. Let i (f) be the angle, and let i be the incident angle when the image light reflected by the reflection means enters the screen at the intersection of the reflection means and the screen at a line perpendicular to the screen. In the case of (b), all the rays incident on the screen are configured to satisfy the relationship of i (f) ≧ 90 ° −2θ and to satisfy the relationship of i (b) ≦ 2θ−90 °. A rear-projection display device, characterized in that:
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- 1997-02-26 JP JP04270297A patent/JP3568346B2/en not_active Expired - Fee Related
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