JPH1048753A - 投射型画像表示装置 - Google Patents

投射型画像表示装置

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Publication number
JPH1048753A
JPH1048753A JP8205638A JP20563896A JPH1048753A JP H1048753 A JPH1048753 A JP H1048753A JP 8205638 A JP8205638 A JP 8205638A JP 20563896 A JP20563896 A JP 20563896A JP H1048753 A JPH1048753 A JP H1048753A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet
light
optical anisotropy
projection
lens sheet
Prior art date
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Pending
Application number
JP8205638A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Yamaguchi
博史 山口
Kenichi Ikeda
健一 池田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8205638A priority Critical patent/JPH1048753A/ja
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  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、薄型スクリーンシートを実現する
ために光学異方性を有する透明プラスチックシートを用
い、かつ、色付き、色ムラの生じることのない背面から
投射する投射型画像表示装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 光学異方性を有する透明プラスチックフ
ィルムを基材とする薄型スクリーンを用い、透明プラス
チックフィルムの異方軸と投射光の偏光軸がほぼ一致す
るように装置を構成し、色変わり、色ムラを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はCRT、液晶パネル
等に形成した画像をその背面よりスクリーン上に偏向光
である投射光を投射して、前面から視聴する投射型画像
表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年TV受像機を中心に大画面に対する
ニーズが高まっており、これを比較的軽量コンパクトに
実現できる背面投射型の画像表示装置が注目されてい
る。その基本構成を模式的に図3に示す。
【0003】液晶パネル1の背面よりランプ10による
光を照射して形成した画像を投射レンズ2によって拡大
投射する。スクリーン3は結像面に設置され、全体とし
て発散的でしかも指向性が極めて強く入射する投射光
を、主指向方向がほぼスクリーン面に垂直で適度な拡散
を有する光に変換して画像として認識できるようにす
る。
【0004】投射レンズ2からスクリーン3に発散的に
入射する投射光を主指向性がほぼスクリーン面に垂直な
光に変換する働きをするのがフレネルレンズシート4で
あり、その光を拡散して適切な視野範囲を与える働きを
するのがレンチキュラレンズシート5である。
【0005】フレネルレンズシート4の厚みは薄い方が
望ましい。フレネルレンズシート両面での反射に起因す
るダミー像、いわゆる2重像を軽減できるからである。
2重像の発生は図4によって説明される。
【0006】図4はフレネルレンズシート4の周辺部の
部分断面図である。フレネルレンズシート4の入射面4
1に発散的に入射する投射光は実線に示す経路で略平行
光に変換され信号光として出射するが、出射面42でそ
の一部は反射率に応じて反射され、入射面41で全反射
して波線に示した経路でダミー光として出射する。信号
光、ダミー光はそれぞれレンチキュラレンズシートの作
用で拡散され、信号像、ダミー像として観察される。ダ
ミー光の光線強度は、信号光の光線強度の数パーセント
程度である。図には各観察方向から見た輝度分布を模式
的に楕円状に示している。信号光、ダミー光の拡散後の
主指向方向はフレネルレンズシート4からの出射方向で
あり、光線強度に応じてダミー像の輝度分布を示す楕円
は小さくなる。
【0007】ダミー光の出射方向から観察したときの信
号像、ダミー像それぞれの輝度は楕円内に示した矢印の
長さに比例する。図から明らかなように、ダミー光の光
線強度が相対的に小さいにも関わらず、観察方向によっ
てはダミー像は信号像と同等あるいはそれ以上の輝度に
なり2重像として観察される。
【0008】図から明らかなように2重像の間隔はフレ
ネルレンズシートの厚みに比例するので、フレネルレン
ズシートは薄ければ薄いほど2重像として視認され難く
なり好ましい。
【0009】レンチキュラレンズシートも別の理由から
薄型が望まれる場合がある。その理由を図5を用いて説
明する。
【0010】レンチキュラレンズシート5は、その入射
側に設けたレンチキュラレンズの焦点位置に出射面を設
けることによって有効出射領域を限定して、無効領域に
光吸収層6を設ける。このことによって、投射光を損失
することなく、外光を吸収してコントラストを向上する
ことができる。図から明らかなように、拡散角を一定と
すればレンチキュラレンズピッチとシート厚みは比例関
係にある。
【0011】高精細度を実現するためおよび、モアレを
低減するためにレンチキュラレンズのピッチを小さくし
ようとすれば、その厚みも薄くなる。
【0012】このような薄型スクリーンシートを実現す
るために、透明な樹脂フィルムを基材とし、その上に感
光性樹脂によってレンズ形成する方法が提案されている
(特開平4−208933号公報)。
【0013】このような方法を用いれば、薄型スクリー
ンシートを比較的簡便に実現することが出来る。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、投射光が偏向光であるシステムに用いる場
合には以下に示すような問題を生じる。投射光が偏向光
であるようなシステムとしては図3に示したような液晶
プロジェクターが代表的だが、CRTを画像源とするシ
ステムにおいても、例えば一対の投射系を用いてそれぞ
れに直交する偏向を与えて立体映像を表示するようなシ
ステムもある。
【0015】前述のスクリーンシートの基材となる透明
樹脂フィルム材料としては透明でかつフィルム状に形成
できる必要があり、ポリエステルあるいはポリカーボネ
ートが好適であるが、これらを用いたフィルムは不可避
的に大きな複屈折を有する。複屈折とは光の振動方向に
よって異なる屈折率を示す現象である。
【0016】光が複屈折を有する材料を透過すると、最
も高い屈折率を示す方向(進相軸方向)に振動する光
(常光)と最も低い屈折率を示す方向(遅相軸方向)に
振動する光(異常光)の間に光路差(光路長の差)が生
じる。光路差を波長で割った値が位相差であり、光路差
は波長によらずほぼ一定なので、光の波長毎に異なる位
相差を生じることになる。偏向光の場合、位相差に応じ
て偏向軸が回転するが、前述のように複屈折材料を透過
後の偏向軸は波長毎に異なった方向になる。この様な状
態で偏向作用を受けると、波長毎に光の強度が変わり色
変わりを生じる。この現象は、2つの偏向子の間に複屈
折材料を置き、白色の光を透過させたときの着色現象と
して良く知られている。
【0017】さらに背面投射型画像形成装置において
は、スクリーンそのものが弱い偏向作用を有しているこ
とが知られている(特開平7−230072号公報)。
【0018】その結果、例えば白色を表示した場合に色
づいて観察され、また、色ムラを生じるという問題があ
った。
【0019】本発明は、薄型スクリーンシートを実現す
るために光学異方性を有する透明プラスチックシートを
用い、かつ、色付き、色ムラの生じることのない背面か
ら投射する投射型画像表示装置を提供することを目的と
する。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の投射型画像表示装置は、投射光の偏向軸とプ
ラスチックシートの光学異方軸がほぼ一致するように構
成したことを特徴とするものである。
【0021】本発明によれば、薄型スクリーンシートを
用いても、偏向投射光の偏向軸に回転を生じることが無
く、スクリーンの偏向作用によって色変わり、色ムラを
生じることのない投射型画像表示装置を提供できる。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明は、画像源と、画像源に形
成した画像を拡大投射する投射レンズと、偏向光である
投射光の指向性を制御して適切な視野特性を与えるスク
リーンとを備え、前記スクリーンは光学的異方性を有す
る透明プラスチックシートを含み、前記投射光の偏向軸
と前記透明プラスチックシートの光学異方軸がほぼ一致
することを特徴とするものであり、偏向投射光の偏向軸
の回転を防止する作用を有する。
【0023】本発明は、画像源と、画像源に形成した画
像を拡大投射する投射レンズと、偏向光である投射光の
指向性を制御して適切な視野特性を与えるスクリーンと
を備え、前記スクリーンは光学的異方性を有する複数の
透明プラスチックシートを含み、前記複数の透明プラス
チックシートは互いの光学異方性を打ち消すことを特徴
とするものであり、光学異方性を有するプラスチックシ
ート相互の光学異方性を互いに打ち消しして、総合的に
光学等方性を示す作用を有する。
【0024】本発明は、上記発明において、スクリーン
はフレネルレンズシートとレンチキュラレンズシートを
備え、このフレネルレンズシートおよびレンチキュラレ
ンズシートが共に光学的異方性を有する透明プラスチッ
クシートを含み、両者の光学異方性が互いに打ち消し合
うことを特徴とするものであり、両者の光学異方性が互
いに打ち消し合うように構成したものであり、光学異方
性を打ち消す為だけに新たなプラスチックシートを追加
することなく、総合的に光学等方性を実現することが出
来る。
【0025】以下、本発明の実施の形態について、図1
および図2を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の一実施の形態の主要部
を示す斜視図であり、一部破断面で示している。
【0026】フレネルレンズシート4は、光学的異方性
を有するポリエステルフィルム4a上に感光性樹脂によ
ってフレネルレンズ4bを形成している。ポリエステル
フィルム4a上に実線の矢印で示した進相軸と、偏向投
射光の偏向軸9の方向が一致するように構成している。
【0027】レンチキュラレンズシート5はPMMAを
材料として、熱プレス、あるいは押し出し成形といった
通常の製法により形成されており、光学異方性が極めて
小さい。
【0028】かかる構成によれば、光学的異方性を有す
るポリエステルフィルムを用いて、偏向投射光がフレネ
ルレンズシート4を透過する際に、偏向軸の回転を生じ
ることが無く、レンチキュラレンズシート5の僅かな偏
向作用によって色変わり、色ムラを生じることがなく、
2重像を大幅に低減した投射型画像表示装置を実現する
ことが出来る。
【0029】上記実施形態では偏向軸と進相軸を一致さ
せるものとしたが、偏向軸と遅相軸を一致させても同様
の効果を得られることは自明である。
【0030】また、上記実施形態ではフレネルレンズシ
ートに光学的異方性を有する透明プラスチックフィルを
用いて薄型化し、2重像の低減を図ったが、レンチキュ
ラレンズシートのファインピッチ化によって解像力を向
上し、モアレを低減するために光学的異方性を有する透
明プラスチックフィルを用いて薄型化する場合に適用し
ても同様の効果が得られる。
【0031】(実施の形態2)図2は本発明の一実施の
形態の主要部を示す斜視図であり、一部破断面で示して
いる。
【0032】フレネルレンズシート4およびレンチキュ
ラレンズシート5は、ともに光学的異方性を有する等し
いポリエステルフィルム4aおよび5aを基材として用
い、その上に感光性樹脂によってフレネルレンズ4bお
よびレンチキュラレンズ5bを形成している。
【0033】フレネルレンズシート4およびレンチキュ
ラレンズシート5は、図に示すように、ポリエステルフ
ィルム4aおよび5a上の2つの光学的異方軸につい
て、一方の進相軸方向(実線の矢印)と、他方の遅相軸
方向(破線の矢印)が互いに重なり合うように構成す
る。
【0034】かかる構成によれば、任意の方向に偏向軸
を有する偏向投射光に対して、フレネルレンズシート4
を透過する際に生じる偏向軸の回転と、大きさが等しく
方向が逆の回転を、レンチキュラレンズシートを透過す
る際に生じ、相互作用によって光学異方性を打ち消すこ
とが出来、色変わり色ムラの発生を防止することが出来
る。
【0035】上記実施の形態においては、フレネルレン
ズシート4、レンチキュラレンズシート5が共に光学的
異方性を有する透明プラスチックシートを含むものとし
たが、例えば、フレネルレンズシート4のみが光学的異
方性を有する透明プラスチックシートを含むものとし、
2枚の透明プラスチックシートを互いにその光学的異方
性を打ち消し合うように張り合わせたものを基材として
構成し、レンチキュラレンズシートは通常の光学的に等
方なものを用いても良い。
【0036】また、フレネルレンズシートとレンチキュ
ラレンズシートに等しい特性の光学異方性透明プラスチ
ックシートを用いることが困難な場合は、光学異方性の
総和が零になるように、補償用の光学異方性フィルムを
前面板に張り合わせる等の手段を講じることも可能であ
る。
【0037】
【発明の効果】以上詳細に説明して明らかなように、本
発明の投射型画像表示装置によれば、色変わり、色ムラ
を生じることなく薄型スクリーンシートを実現すること
が可能になり、2重像の低減、解像力の向上、モアレの
低減を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における画像投射装置を
示す斜視図
【図2】本発明の実施の形態2における画像投射装置を
示す斜視図
【図3】画像投射装置の基本構成を示す模式図
【図4】レンチキュラレンズシートの作用を示す断面図
【図5】フレネルレンズシートにより発生する2重像を
説明するための断面図
【符号の説明】
1 液晶パネル 2 投射レンズ 3 スクリーン 4 フレネルレンズシート 4a 光学異方性を有する透明プラスチックシート 4b 光硬化性樹脂よりなるフレネルレンズ 5 レンチキュラレンズシート 5a 光学異方性を有する透明プラスチックシート 5b 光硬化性樹脂よりなるレンチキュラレンズ 6 光吸収層 7 偏向投射光の偏向軸 10 ランプ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像源と、画像源に形成した画像を拡大
    投射する投射レンズと、偏向光である投射光の指向性を
    制御して適切な視野特性を与えるスクリーンとを備え、
    前記スクリーンは光学的異方性を有する透明プラスチッ
    クシートを含み、前記投射光の偏向軸と前記透明プラス
    チックシートの光学異方軸がほぼ一致することを特徴と
    する投射型画像表示装置。
  2. 【請求項2】 画像源と、画像源に形成した画像を拡大
    投射する投射レンズと、偏向光である投射光の指向性を
    制御して適切な視野特性を与えるスクリーンとを備え、
    前記スクリーンは光学的異方性を有する複数の透明プラ
    スチックシートを含み、前記複数の透明プラスチックシ
    ートは互いの光学異方性を打ち消し合うことを特徴とす
    る投射型画像表示装置。
  3. 【請求項3】 前記スクリーンはフレネルレンズシート
    とレンチキュラレンズシートを備え、このフレネルレン
    ズシートおよびレンチキュラレンズシートが共に光学的
    異方性を有する透明プラスチックシートを含み、両者の
    光学異方性が互いに打ち消し合うことを特徴とする請求
    項2記載の投射型画像表示装置。
JP8205638A 1996-08-05 1996-08-05 投射型画像表示装置 Pending JPH1048753A (ja)

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JP8205638A JPH1048753A (ja) 1996-08-05 1996-08-05 投射型画像表示装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1081508A3 (en) * 1999-08-30 2002-01-16 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method and apparatus for recording and reading out images

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1081508A3 (en) * 1999-08-30 2002-01-16 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method and apparatus for recording and reading out images
US6573525B1 (en) 1999-08-30 2003-06-03 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method and apparatus for recording and reading out images

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