JPH11202416A - 投写型画像表示装置及びそれに用いられる透過型スクリーン - Google Patents
投写型画像表示装置及びそれに用いられる透過型スクリーンInfo
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- JPH11202416A JPH11202416A JP10008285A JP828598A JPH11202416A JP H11202416 A JPH11202416 A JP H11202416A JP 10008285 A JP10008285 A JP 10008285A JP 828598 A JP828598 A JP 828598A JP H11202416 A JPH11202416 A JP H11202416A
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Abstract
生源を用いた投写型画像表示装置において、フレネルレ
ンズによる同心円状明暗縞とレンチキュラーレンズによ
る平行明暗縞との干渉による第一のモアレと、透過型ス
クリーン上に拡大投写された映像発生源の固定画素の配
列に起因する微細平行縞と第一のモアレのパターンとの
干渉による第二のモアレを低減する。 【解決手段】スクリーン上に拡大投写された画素のピッ
チをPPとしたとき、フレネルレンズピッチPF、及びレ
ンチキュラーレンズピッチPLを、第一の条件式の群の
うちの一つの不等式と、第二の条件式の群のうちの一つ
の不等式とを同時に満足する値に設定する。
Description
表示面に表示された原画像を投写用レンズ装置により拡
大して、スクリーンに投写結像させるようにした背面投
写型テレビジョン等の投写型画像表示装置、及びそれの
スクリーンに関し、特に、映像発生源が固定画素の配列
を有するライトバルブを含むとき、スクリーンに現出す
るモアレを低減するスクリーンの構成に関する。
された映像を投写用レンズ装置により拡大し、透過型ス
クリーンに投写する背面投写型テレビジョンは、大画面
映像による迫力ある臨場感を楽しむことができるため、
近年、家庭用、業務用に普及が進んでいる。
と開口率の大幅な向上に伴い、映像発生源として液晶パ
ネルを用いた投写型画像表示装置の実用化が始まってい
る。
て投写型陰極線管を用いた投写型画像表示装置には、透
過型スクリーンとしてフレネルレンズシートとレンチキ
ュラーレンズシートを構成要素とするものが使用されて
きた。このような構成の投写型画像表示装置において
は、画面上に、フレネルレンズシートのフレネルレンズ
の非レンズ面における光の散乱(または反射、屈折)に
起因して同心円状明暗縞が現れるほか、レンチキュラー
レンズシートのレンチキュラーレンズの光集束作用に起
因する平行明暗縞が現れ、これらの明暗縞の干渉により
モアレが発生することが知られている。
るための方法として、フレネルレンズシートのレンズピ
ッチ(以下、フレネルレンズピッチという)PFに対す
るレンチキュラーレンズシートのレンズピッチ(以下、
レンチキュラーレンズピッチという)PLの比率PL/P
Fを、(n+0.36)から(n+0.43)の範囲、
または1/(n+0.36)から1/(n+0.43)
の範囲に設定する(ただし、nは12以下の自然数)方
法(特開昭57−191627号公報及び特開昭59−
95525号公報)や、比率PF/PLを0.1505か
ら0.1545の範囲、あるいは0.176から0.1
81の範囲に設定する方法(特開平3−149540号
公報)が開示されている。
ネルや、マイクロミラーアレイなどの、固定画素の配列
をもつライトバルブ式の映像発生源を用いた投写型画像
表示装置が種々開発されている。これらの投写型画像表
示装置において上記のような透過型スクリーンを使用す
るときには、フレネルレンズによる同心円状明暗縞とレ
ンチキュラーレンズによる平行明暗縞との干渉による上
記のモアレ(以下、第一のモアレという)が目立たない
場合であっても、その第一のモアレのパターンと、透過
型スクリーン上に拡大投写された映像発生源の固定画素
の配列に起因する微細平行縞との干渉により新たなモア
レ(以下、第二のモアレという)が発生するという問題
点が発生し、その第二のモアレを低減することが課題と
なる。
ので、上記の第一のモアレと第二のモアレの両方を目立
ちにくくし、良好な画像が得られる投写型画像表示装置
を提供することを目的としている。
ッチPLとフレネルレンズピッチPFの比率として、従来
技術では、前述のような比率が好ましいと開示されてい
るが、本願発明者は、本願発明をなすに先立ち、官能評
価による検討を行い、概ね次のような比率rが、
(1)、(2)、(3)の順で好ましいとの結果を得
た。ただし、rは、比率PL/PFもしくは比率PF/PL
を表すものとし、nは自然数である。
は微弱な水準となり、通常の観視条件ではほとんどモア
レのパターンが目立たなくなる。
強度は、それらの周期構造のピッチの比率の小数点以下
の値が0、あるいは、0.5(すなわち1/2)、0.
333(すなわち1/3)、0.667(すなわち2/
3)、0.25(すなわち1/4)、0.75(すなわ
ち3/4)といった極めて簡単な整数比となる値の場合
に、経験的に、モアレの強度が強くなることが一般に知
られており、上記の数25から数30の比率はこれらの
値の近傍を避けた範囲となっている。したがって、上記
のrの比率は、フレネルレンズとレンチキュラーレンズ
との組み合わせの場合に限定されず,各種のモアレに関
して広く有効である。
決するために、本発明の投写型画像表示装置では、以下
のような手段を用いる。
画素のピッチをPPとしたとき、フレネルレンズピッチ
PF、及びレンチキュラーレンズピッチPLを、次の第一
の条件式の群(数1から数12)のうちの一つの不等式
と、第二の条件式の群(数13から数24)のうちの一
つの不等式とを同時に満足する値に設定する。
然数を表すものとする。また、下記の第一の条件式の
群、及び第二の条件式の群は、それぞれランク1、ラン
ク2、ランク3の3ランクに分類してあるが、これにつ
いては後述する。
て図面により説明する。
ンチキュラーレンズピッチPLとフレネルレンズピッチ
PFの範囲の一例を示す説明図である。
角50インチ(1270mm)、画面アスペクト比(横
縦比)が4:3で、画素数が横800画素、縦600画
素、画素配列が千鳥状ではなく格子状配列であるものと
している。この条件では、スクリーン上に拡大投写され
た画素ピッチPPは、PP=1.27mmである。ただ
し、図1においては、理解を容易にするため、PL>PF
でかつ画素ピッチPPがPP>PL・PF/(PL−PF)の
場合のみについて示してある。
A−2は、PLが0mmから0.5mmの範囲の値をと
るときに、前記の数1においてn=1として求められる
PFの値の、それぞれ上限値、下限値を示す。また、曲
線MP1B−1、MP1B−2は、前記の数2において
n=1として求められるPFの値の、それぞれ上限値、
下限値を示す。さらに、曲線MP2A−1以下について
も前期の数1及び数2において、n=2、3、4、5、
6として同様に求められる。
FL1A−2は、PLが0mmから0.5mmの範囲の
値をとるときに、前記の数13においてn=1として求
められるPFの値の、それぞれ上限値、下限値を示す。
また、曲線FL1B−1、FL1B−2は、前記の数1
4においてn=1として求められるPFの値の、それぞ
れ上限値、下限値を示す。さらに、曲線FL2A−1以
下についても前期の数13及び数14において、n=
2、3として同様に求められる。
A−2、FL1A−1、及びFL1A−2によって囲ま
れた領域は、前述の第一の条件式の群のうちの一つの不
等式である数1と、第二の条件式の群のうちの一つの不
等式である数13とを同時に満足する領域であり、レン
チキュラーレンズピッチPLとフレネルレンズピッチPF
の値がこの領域に含まれるようにすることにより、フレ
ネルレンズによる同心円状明暗縞とレンチキュラーレン
ズによる平行明暗縞との干渉による第一のモアレが目立
たず、かつ、スクリーン上に拡大投写された画素配列に
起因する微細平行縞とその第一のモアレのパターンとの
干渉による第二のモアレも目立たなくなる。
ンチキュラーレンズによる平行明暗縞との干渉による第
一のモアレの1次のモアレパターンの、フレネルレンズ
中心を通る画面水平方向のピッチPMは、それぞれの空
間周波数の差から、数31から数32のように求められ
る。
レンズピッチPFの値が数13を満足すれば、フレネル
レンズによる同心円状明暗縞とレンチキュラーレンズに
よる平行明暗縞との干渉による第一のモアレのパターン
は目立たなくなる。たとえば、図2中央部の点Qは、P
L=0.1490mm、PF=0.1067mmで、PL
/PF=1.40であり、数13を満足している。
チPMと、スクリーン上に拡大投写された画素ピッチPP
との関係は、数1と数32から、数33のように導かれ
る。
る。上記の点Qの場合、数32からPM=0.376m
mとなるから、PP/PM=3.38であり、数33を満
足している。このとき、数13により前記の第一のモア
レを目立たなくできるのと同様に、その第一のモアレの
パターンとスクリーン上に拡大投写された固定画素の配
列に起因する微細平行縞との干渉による第二のモアレも
目立たなくできる。
B−1、MP3B−2、FL1A−1、FL1A−2に
よって囲まれた領域は、前述の第一の条件式の群のうち
の一つの不等式である数2と、第二の不等式である数1
3とを同時に満足する領域であり、また、曲線MP4A
−1、MP4A−2、FL1B−1、FL1B−2によ
って囲まれた領域は、前述の第一の不等式である数1
と、第二の条件式の群のうちの一つの不等式である数1
4とを同時に満足する領域であり、さらに、曲線MP4
B−1、MP4B−2、FL1B−1、FL1B−2に
よって囲まれた領域は、前述の第一の条件式の群のうち
の一つの不等式である数2と、第二の条件式の群のうち
の一つの不等式である数14とを同時に満足する領域で
あり、いずれも上記と同様の作用、効果がある。
うちのランク1の不等式と、第二の条件式のランク1の
不等式による領域であるが、それぞれランク1のみに限
定されるわけではなく、ランク2、ランク3の不等式を
用いても構わない。また、このとき、第一の条件式と第
二の条件式とで異なるランクの不等式を組み合わせても
よい。これらの不等式を組み合わせる場合、ランク3の
不等式よりランク2の不等式を用いる方がより大きな効
果が得られ、ランク2の不等式よりランク1の不等式を
用いた方がさらに大きな効果が得られる。
素ピッチPPがPP>PL・PF/(PL−PF)の場合につ
いてのみ述べているが、PL<PFでかつ画素ピッチPP
がPP>PL・PF/(PF−PL)の場合は、以上の説明に
おいてPLとを読み替えればよいことは、容易に理解さ
れる。また、PL>PFでかつ画素ピッチPPがPP<PL・
PF/(PL−PF)の場合と、PL<PFでかつ画素ピッ
チPPがPP<PL・PF/(PF−PL)の場合について
は、図1あるいは図2と同様の考え方により理論的には
PLとPFの好適領域を導き出すことができる。しかしな
がら、これらはPL=PFの直線付近に散在する極めて狭
い領域となってしまい、PL及びPFに製造誤差を生じた
ときにその領域からはみ出しやすいという難点があり、
あまり実用には適さない。
チPPとして、PP=1.27mmの場合について述べた
が、これはもちろん画面サイズと表示される画素数によ
って決まってくる値である。投写型画像表示装置の映像
発生源として、たとえば画面サイズ対角1.3インチ、
画面アスペクト比4:3、画素数が横800×縦600
の液晶パネルを使用するものとすると、液晶パネル上で
は画素のピッチは0.033mmとなり、これをスクリ
ーン上に拡大投写する投写レンズの拡大倍率を38.4
6倍としたときに、スクリーン上における画素ピッチが
前記のPP=1.27mmとなる。もちろん、PPの値と
してPP=1.27mmの場合に限らず、どのような値
に対しても本発明を適用できることは明白である。
には歪みがあり、画面全体で均一な倍率にはならない
が、この場合、本発明を実施するにあたっては、画面左
右両端の中央付近の、フレネルレンズによる同心円状明
暗縞とレンチキュラーレンズによる平行明暗縞との干渉
による第一のモアレが発生する部分付近のスクリーン上
の固定画素のピッチに着目してPLとPFを決めるのが、
実用上好ましい。
像表示装置によれば、フレネルレンズによる同心円状明
暗縞とレンチキュラーレンズによる平行明暗縞との干渉
による第一のモアレと、その第一のモアレのパターンと
スクリーン上に拡大投写された固定画素の配列に起因す
る微細平行縞との干渉による第二のモアレの両方を目立
たなくでき、良好な画像が得られる効果がある。
とフレネルレンズピッチPFの範囲の一例を示す説明図
である。
Claims (2)
- 【請求項1】映像発生源と投写用レンズ装置と透過型ス
クリーンとを備え、前記映像発生源の映像表示面に表示
された原画像を前記投写用レンズ装置により拡大して、
前記透過型スクリーンに投写結像させるようにした投写
型画像表示装置において、 前記映像発生源は固定画素の配列を有するライトバルブ
を含み、前記透過型スクリーンはフレネルレンズシート
とレンチキュラーレンズシートとを含み、 前記透過型スクリーン上に拡大投写された固定画素の配
列のピッチをPPとしたとき、フレネルレンズシートの
レンズピッチPF、及びレンチキュラーレンズシートの
レンズピッチPLを、以下の第一の条件式の群(数1か
ら数12)のうちの一つの不等式と、第二の条件式の群
(数13から数24)のうちの一つの不等式とを同時に
満足する値に設定したことを特徴とする投写型画像表示
装置。ただし、各不等式において、nは任意の自然数を
表すものとする。 ≪第一の条件式の群≫ 【数1】 n+0.35<PP・|PL−PF|/(PL・PF)<n+0.45 ……(数1) 【数2】 n+0.55<PP・|PL−PF|/(PL・PF)<n+0.65 ……(数2) 【数3】 1/(n+0.45)<PP・|PL−PF|/(PL・PF)<1/(n+0.35) ……(数3) 【数4】 1/(n+0.65)<PP・|PL−PF|/(PL・PF)<1/(n+0.55) ……(数4) 【数5】 n+0.25<PP・|PL−PF|/(PL・PF)<n+0.32 ……(数5) 【数6】 n+0.68<PP・|PL−PF|/(PL・PF)<n+0.75 ……(数6) 【数7】 1/(n+0.32)<PP・|PL−PF|/(PL・PF)<1/(n+0.25) ……(数7) 【数8】 1/(n+0.75)<PP・|PL−PF|/(PL・PF)<1/(n+0.68) ……(数8) 【数9】 n+0.05<PP・|PL−PF|/(PL・PF)<n+0.25 ……(数9) 【数10】 n+0.75<PP・|PL−PF|/(PL・PF)<n+0.95 ……(数10) 【数11】 1/(n+0.25)<PP・|PL−PF|/(PL・PF)<1/(n+0.05) ……(数11) 【数12】 1/(n+0.95)<PP・|PL−PF|/(PL・PF)<1/(n+0.75) ……(数12) ≪第二の条件式の群≫ 【数13】 n+0.35<PL/PF<n+0.45 ……(数13) 【数14】 n+0.55<PL/PF<n+0.65 ……(数14) 【数15】 1/(n+0.45)<PL/PF<1/(n+0.35) ……(数15) 【数16】 1/(n+0.65)<PL/PF<1/(n+0.55) ……(数16) 【数17】 n+0.25<PL/PF<n+0.32 ……(数17) 【数18】 n+0.68<PL/PF<n+0.75 ……(数18) 【数19】 1/(n+0.32)<PL/PF<1/(n+0.25) ……(数19) 【数20】 1/(n+0.75)<PL/PF<1/(n+0.68) ……(数20) 【数21】 n+0.05<PL/PF<n+0.25 ……(数21) 【数22】 n+0.75<PL/PF<n+0.95 ……(数22) 【数23】 1/(n+0.25)<PL/PF<1/(n+0.05) ……(数23) 【数24】 1/(n+0.95)<PL/PF<1/(n+0.75) ……(数24) - 【請求項2】請求項1に記載の投写型画像表示装置に用
いられる透過型スクリーン。
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JP00828598A JP3658964B2 (ja) | 1998-01-20 | 1998-01-20 | 投写型画像表示装置及びそれに用いられる透過型スクリーン |
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-
1998
- 1998-01-20 JP JP00828598A patent/JP3658964B2/ja not_active Expired - Fee Related
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