JP2888297B2 - プロジェクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、画像表示素子からの画像を投写レンズ系で
拡大して透過形投影スクリーンに投影して表示するプロ
ジェクタに関し、特に、液晶等のようなセル構造を有す
る画像表示素子を用いたプロジェクタに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、画像表示素子として赤，緑，青の３本のCRTを
用い、スクリーンとして透過形投影スクリーンを用いる
背面投写形のプロジェクタが一般的であった。

このようなプロジェクタは、赤，緑，青の光が異なっ
た位置から投影されるので、スクリーンから出射する
赤，緑，青の光の強度が単一の方向でしか等しくなら
ず、大部分の方向では赤，緑，青の光の強度に差が生じ
てしまう。このため、透過形投影スクリーンが色づいて
見える現象（カラーシフト）が発生するという問題があ
った。

このような問題を解決するために、画像表示素子とし
て、赤，緑，青の３枚の液晶画像表示素子を用い、ダイ
クロイックミラーにより画像を合成して表示する液晶プ
ロジェクタが、種々提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような液晶プロジェクタに用いられる液晶等のよ
うな画像表示素子では、画像を小さな画素の集まりとし
て表示するため、画像表示素子は小さなセルが集まった
セル構造をしている。したがって、セルとセルとの間を
へだてる枠が必要である。その枠は、通常、直交するよ
うに配置されているので、画像を表示したときに、その
画像に格子状のパターンが存在する。

つまり、液晶プロジェクタでは、画像表示素子の格子
状のセル構造が、スクリーン上に格子状の暗部として投
影される。この場合に、スクリーンとして、レンチキュ
ラーレンズシートのようにサンプリング効果を有するレ
ンズシートを含む透過形投影スクリーンを用いると、前
述した格子状の暗部がスクリーンによりサンプリングさ
れて見えるため、格子状の暗部とレンチキュラーレンズ
素子とにより、モアレパターンが発生するという問題が
あった。

本発明の目的は、前述の課題を解決し、液晶等のよう
なセル構造を有する画像表示素子からの画像を、サンプ
リング効果のあるレンズシートを含む透過形投影スクリ
ーンに投影した場合でも、モアレパターンの発生を防止
できるプロジェクタを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するために、本発明によるプロジェク
タは、格子状のセル構造を有する画像表示素子からの画
像を、垂直および／または水平に走行線を有するレンチ
キュラーレンズ素子が平行に多数配置されたレンチキュ
ラーレンズシートを含む透過形投影スクリーンに投影す
るプロジェクタにおいて、前記レンチキュラーレンズ素
子のピッチが、前記画像表示素子のセル構造によって前
記透過形投影スクリーン上に投影された格子状の暗部の
ピッチの1/2である場合に、その暗部に対して、前記レ
ンチキュラーレンズ素子の走行線を略20度に傾けるよう
に配列した構成としてある。

画像表示素子は、格子状のセル構造を有する素子、例
えば、液晶等を用いたものを使用することができる。こ
の画像表示素子からの画像を透過形投影スクリーンに投
影すると、格子状のセル構造の枠が暗部として投影され
る。この暗部は、通常画面に対して、垂直な線と水平な
線とから構成される格子状のパターンである。また、こ
のようにするのが、液晶の利用効率の最もよい方法であ
る。

透過形投影スクリーンは、レンチキュラーレンズ素子
が多数平行に配列されたレンチキュラーレンズシートを
含むものであり、そのレンチキュラーレンズシートは、
サンプリング効果を有するものである。ここで、サンプ
リング効果とは、空間的に変化する光信号の微小部分
を、間隔をおいて取り出すことをいう。このレンチキュ
ラーレンズシートは、通常は、最も観察側に配置され、
垂直方向に走行線（レンチキュラーレンズ素子の軸）を
もつ水平拡散用として使用されるレンズシートであり、
フレネルレンズシート等と組み合わせたり、水平方向に
走行線をもつ垂直拡散用のレンチキュラーレンズシート
と組み合わせて使用される。

レンチキュラーレンズ素子は、通常直線状であるの
で、この直線状パターンと、前述した格子状パターンと
によりモアレパターンが生ずる。レンチキュラーレンズ
シートは、サンプリング効果により、出光側の少し離れ
た一点には、入光側に入光した光のうち、ごく一部しか
到達しない。レンチキュラーレンズシートの出光側で
は、色々な角度に光が出光しているが、前述した一点に
は、その一点に向かう角度の光しか到達しない。すなわ
ち、暗部の格子状パターンは、レンチキュラーレンズ素
子の出光部と重なっている部分で、その一部のみが見え
るので、格子状パターンは間欠的に暗く見えることにな
る。このように、暗部の格子状パターンは、少しずつ離
散的に特定部分しか見えないため、全体的には縞模様の
パターンとして認識されやすいので、モアレパターンが
生ずる。

このモアレパターンは、格子状の暗部となる２本の直
線とレンチキュラーレンズ素子のなす角度（傾斜角）に
より変化するが、この傾斜角が小さいとモアレパターン
の間隔が大きく目立ちやすく、この傾斜角が大きいとモ
アレパターンの間隔が小さく目立ちにくい。つまり、傾
斜角の小さいときは、暗部の格子状パターンとレンチキ
ュラーレンズ素子の出光部との重なる度合いが減る。こ
の場合には、出光部に見える格子状パターンの長さが長
いので、モアレパターンのピッチは大きくなり、モアレ
パターンは強く見える。逆に、傾斜角の大きいときは、
格子状パターンと出光部との重なる度合いが増える。こ
の場合には、出光部に見える格子状パターンの長さが短
いので、モアレパターンのピッチは小さくなり、モアレ
パターンは弱く見えることになる。

最適な傾斜角は、格子状の暗部のピッチと、レンチキ
ュラーレンズ素子の直線のピッチの比により異なるが、
プロジェクタでは、レンチキュラーレンズ素子のピッチ
を解像度の点から画素ピッチの1/2程度にするので、こ
のような場合には格子状の暗部に対してレンチキュラー
レンズ素子を15度以上、好ましくは20度以上傾けると、
モアレパターンのピッチが画素のピッチと同じ程度にな
って、モアレパターンが目立たなくなる。

したがって、画像表示素子として、垂直および水平の
直線からなる格子状のセル構造を有するものを用い、透
過形投影スクリーンとして、レンチキュラーレンズ素子
により構成されたレンズシートを用いる場合には、レン
チキュラーレンズ素子を垂直および／または水平に対し
て傾けることにより、画質上問題のない程度までモアレ
パターンの視認性を低下させることができる。

〔実施例〕

以下、図面等を参照して、実施例につき、本発明を詳
細に説明する。

第１図は、本発明によるプロジェクタの実施例を示し
た図、第２図は、前記実施例プロジェクタに用いられる
レンチキュラーレンズ素子の配列を説明するための図で
ある。

第１図において、１は画像表示素子,2は投写レンズ,3
は透過形投影スクリーンである。

画像表示素子１は、格子状のセル構造を有する素子、
この実施例では液晶を用いた素子であり、この画像表示
素子１からの画像は、投写レンズ２により拡大されて、
透過形投影スクリーン３上に投影される。この場合、画
像表示素子１の格子状のセル構造も、透過形投影スクリ
ーン３上に投影され、格子状の暗部1aとして現れる。

透過形投影スクリーン３は、垂直方向に走行線をもつ
レンチキュラーレンズ素子が多数平行に配置された水平
光拡散用のレンチキュラーレンズシート４を含んでい
る。

この実施例では、レンチキュラーレンズ素子の走行線
が垂直方向に対して、θ＝20度だけ傾くように配列され
ている。

第３図〜第５図は、本発明によるプロジェクタの実施
例に使用されるレンチキュラーレンズ素子の他の配列を
説明するための図である。

第３図に示したレンチキュラーレンズシート５は、入
光側に凸となる断面形状が円もしくは楕円で、入光した
光を集光するようなレンズ素子を用い、その焦点の付近
に出光面を設けたものである。この場合には、第3A図に
示すように、出光面の一部が光の出光しない非出光部5a
となる。この非出光部5aに遮光部６を設けると、画像を
形成する光を全く損失せずに、外光の反射を低下させる
ことができ、周囲が明るくてもコントラストのよい画像
を得ることができる。このような出光面に遮光部６を有
するレンチキュラーレンズシート５を含む透過形投影ス
クリーン３を用いることにより、明るい部屋でも鮮明な
画像を得ることができる。

このようなレンチキュラーレンズシート５の場合に
も、第3B図に示すように、画像表示素子１として垂直お
よび水平の直線からなる格子状の暗部を有するものを用
いたときには、垂直方向に対してθだけ傾けてある。

第４図に示したレンチキュラーレンズシート７は、非
出光部に凸部7aを設け、その凸部7aに遮光部８を設けた
ものである。

この場合にも、格子状の暗部1aに対して、レンチキュ
ラーレンズ素子の走行線をθだけ傾けている。

第５図に示したレンチキュラーレンズシート７は、第
４図のものと同じであるが、水平方向に平行な多数の走
行線をもつ垂直光拡散用のレンチキュラーレンズシート
９と組み合わせた例である。

この場合には、レンチキュラーレンズシート７につい
ては垂直に対して、レンチキュラーレンズシート９につ
いては水平に対して、それぞれθだけ傾けている。

なお、透過形投影スクリーンに対して斜めの方向から
見たときにも良好な画像を得るためには、レンチキュラ
ーレンズシートに光を拡散させる性能を持たせる必要が
ある。このためには、レンチキュラーレンズシートの内
部に拡散剤を含ませたり、レンチキュラーレンズシート
の表面に微小な凹凸を形成すればよい。

この実施例では、画像表示素子として液晶を使用して
いるが、エレクトロクロミックディスプレイを使用した
プロジェクタにも適用できる。

また、レンチキュラーレンズの形状として、全反射を
利用したタイプのものにも適用できる。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように、本発明のプロジェクタ
は、液晶のような格子状のセル構造を有する画像表示素
子を用いても、そのセル構造が投影された格子状の暗部
に対して、レンチキュラーレンズ素子の走行線が傾斜す
るように配置したので、モアレ障害のない良好な画質を
得ることができる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるプロジェクタの実施例を示した
図、第２図は、前記実施例プロジェクタに用いられるレ
ンチキュラーレンズ素子の配列を説明するための図であ
る。 第３図〜第５図は、本発明によるプロジェクタの実施例
に使用されるレンチキュラーレンズ素子の他の配列を説
明するための図である。 １……画像表示素子、２……投写レンズ ３……透過形投影スクリーン 4,5,7,9……レンチキュラーレンズシート 6,8……遮光部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】格子状のセル構造を有する画像表示素子か
   らの画像を、垂直および／または水平に走行線を有する
   レンチキュラーレンズ素子が平行に多数配置されたレン
   チキュラーレンズシートを含む透過形投影スクリーンに
   投影するプロジェクタにおいて、 前記レンチキュラーレンズ素子のピッチが、前記画像表
   示素子のセル構造によって前記透過形投影スクリーン上
   に投影された格子状の暗部のピッチの1/2である場合
   に、その暗部に対して、前記レンチキュラーレンズ素子
   の走行線を略20度に傾けるように配列した ことを特徴とするプロジェクタ。