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JP2008151914A - Screen, projector and image display device - Google Patents

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JP2008151914A
JP2008151914A JP2006338296A JP2006338296A JP2008151914A JP 2008151914 A JP2008151914 A JP 2008151914A JP 2006338296 A JP2006338296 A JP 2006338296A JP 2006338296 A JP2006338296 A JP 2006338296A JP 2008151914 A JP2008151914 A JP 2008151914A
Authority
JP
Japan
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light
substrate
screen
vibration
screen according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2006338296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Kinoshita
悟志 木下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2006338296A priority Critical patent/JP2008151914A/en
Publication of JP2008151914A publication Critical patent/JP2008151914A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a screen capable of achieving high image quality by restraining noise or vibration or the like and surely preventing scintillation by projected light, and a projector and an image display device. <P>SOLUTION: The screen is equipped with: a light diffusing plate 12 where movable light scattering material is dispersed in a medium provided between a first substrate and a second substrate, and at least either of the first substrate or the second substrate has light transmissibility; and a vibration imparting means which imparts vibration to the light diffusing plate 12. At least either of the first substrate or the second substrate is an elastic body. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、スクリーン、プロジェクタ及び画像表示装置に関する。   The present invention relates to a screen, a projector, and an image display device.

近年、プロジェクタが急速に普及してきている。主に、ビジネスプレゼンテーション用途で用いられてきたフロント投射型プロジェクタの他、最近ではリア型プロジェクタが、大型テレビ(PTV;プロジェクションテレビ)の一形態として認知度を高めてきている。プロジェクション方式の最大の利点は、液晶テレビ、PDP等の直視型ディスプレイに比べて低価格で同画面サイズの商品を供給できることである。しかし、直視型においても低価格化が進展しており、プロジェクタ表示装置にもより高い画質性能が求められつつある。   In recent years, projectors are rapidly spreading. In addition to front projection projectors that have been used mainly for business presentation applications, recently, rear projectors have been gaining recognition as a form of large televisions (PTVs). The biggest advantage of the projection system is that it can supply products with the same screen size at a lower price than direct-view displays such as liquid crystal televisions and PDPs. However, the price reduction is also progressing in the direct view type, and higher image quality performance is being demanded for the projector display device.

プロジェクタは、アークランプ等の光源から射出された光を液晶ライトバルブの光変調素子に照射し、光変調素子により変調された投射光をスクリーンに投射することで画像をスクリーンに表示するものである。このとき、スクリーンには、画像が表示されるだけでなく、スクリーン全面がぎらついて見える。これは、光線の干渉に伴う輝度ムラによるもので、スペックルノイズ、所謂シンチレーションと呼ばれる。   The projector irradiates light emitted from a light source such as an arc lamp onto a light modulation element of a liquid crystal light valve, and projects the projection light modulated by the light modulation element onto the screen to display an image on the screen. . At this time, not only an image is displayed on the screen, but the entire screen appears glaring. This is due to luminance unevenness caused by light interference, and is called speckle noise, so-called scintillation.

ここで、シンチレーションの発生原理について述べる。
図11に示すように、光源201から照射された光が液晶ライトバルブ202を透過して投射レンズ203によりスクリーン204へと投射される。スクリーン204に投射された投射光は、スクリーン204の散乱構造により回折し、それらが二次波源のように振舞うことによって拡散される。二次波源による2つの球面波が、互いの位相関係に応じて光の強めあいや弱めあいを起こすことによって、スクリーン204と鑑賞者との間に明暗の縞模様(干渉縞)となって現れる。この干渉縞が発生する像面205に鑑賞者の焦点が合わせられると、鑑賞者は干渉縞をスクリーンをぎらつかせるシンチレーションとして認識する。
Here, the principle of scintillation generation will be described.
As shown in FIG. 11, the light emitted from the light source 201 passes through the liquid crystal light valve 202 and is projected onto the screen 204 by the projection lens 203. The projection light projected on the screen 204 is diffracted by the scattering structure of the screen 204, and diffused by acting like a secondary wave source. Two spherical waves from the secondary wave source appear as bright and dark stripes (interference fringes) between the screen 204 and the viewer by causing the light to strengthen or weaken depending on the phase relationship between each other. . When the viewer is focused on the image plane 205 where the interference fringes are generated, the viewer recognizes the interference fringes as scintillation that makes the screen glaring.

シンチレーションは、スクリーン面に結像された画像を見ようとする鑑賞者によって、スクリーン面と鑑賞者との間にあたかもベール、レース布、くもの巣を張ったかのような不快感を与える。また、鑑賞者はスクリーン上の画像とシンチレーションとの2重の像を見ることになり、それぞれに視点を合わせようとするため大きな疲労を招く。したがって、このシンチレーションは、ストレスを鑑賞者に与えてしまう。   Scintillation gives the viewer an unpleasant feeling as if a veil, a lace cloth, or a spider web is stretched between the screen surface and the viewer by the viewer who wants to see the image formed on the screen surface. In addition, the viewer sees a double image of the image on the screen and the scintillation, and causes great fatigue because it tries to match the viewpoint to each. Therefore, this scintillation imparts stress to the viewer.

最近では、従来の高圧水銀ランプに替わる新しい光源の開発が進められており、特にレーザ光源は、エネルギー効率、色再現性、長寿命、瞬時点灯等の点で次世代プロジェクタ用光源として期待が高まっている。しかしながら、レーザ光源によるスクリーン上の投射光は、隣接する領域の光線の位相が揃っていることから干渉性が非常に高いものとなる。
レーザ光源のコヒーレンス長は数十メートルにも及ぶこともあるため、同一の光源を分割して再合成すると、コヒーレンス長より短い光路差を経て合成された光が強い干渉を引き起こすことになり、高圧水銀ランプよりもはっきりとしたシンチレーション(干渉縞)が出現してしまう。
よって、特にレーザ光源を用いたプロジェクタの製品化においてシンチレーションの低減は必須技術となっている。
Recently, development of new light sources that replace conventional high-pressure mercury lamps has been underway, and in particular, laser light sources are expected to become light sources for next-generation projectors in terms of energy efficiency, color reproducibility, long life, and instantaneous lighting. ing. However, the projection light on the screen by the laser light source has very high coherence since the phases of the light beams in the adjacent regions are aligned.
Since the coherence length of a laser light source can be as long as several tens of meters, splitting the same light source and recombining will cause strong interference from the light synthesized through the optical path difference shorter than the coherence length. A clearer scintillation (interference fringe) appears than a mercury lamp.
Therefore, reduction of scintillation is an essential technology especially in the commercialization of projectors using laser light sources.

このようなシンチレーションの低減対策として、ライトバルブの後段に配置された投射系、特にスクリーンにおいて、選択的に干渉斑成分を空間的または時間的に積分し平均化させる技術(例えば、特許文献1参照。)が開示されている。   As a countermeasure for reducing such scintillation, a technique for selectively integrating and averaging the interference spot components spatially or temporally in a projection system, particularly a screen, arranged at the rear stage of the light valve (see, for example, Patent Document 1). .) Is disclosed.

また、特許文献1に記載の画像投影用スクリーンは、スクリーンを構成する光拡散板において散乱波の散乱分布および/または位相を時間的に変化させている。このようにスクリーン構造の一部または全体を動かすことで散乱状態を変え、眼の残像効果で時間積分し、スペックルの発生を抑えている。
特開2001−100316号公報
In addition, the image projection screen described in Patent Document 1 temporally changes the scattering distribution and / or phase of scattered waves in a light diffusion plate constituting the screen. In this way, the scattering state is changed by moving a part or the whole of the screen structure, and time integration is performed by the afterimage effect of the eye, thereby suppressing the generation of speckle.
JP 2001-100316 A

しかしながら、特許文献1では、光散乱体の形状や相対的位置関係、屈折率などを変化させるに至るまでに多大な駆動エネルギーを要することになる。また、上記の駆動手段を用いた場合、散乱層へのエネルギー伝達効率も低く、スクリーンを移動させるときに生じる振動、音、不要電磁波、排熱等が発生して快適な鑑賞を阻害するおそれがある。   However, in Patent Document 1, a great amount of driving energy is required to change the shape, relative positional relationship, refractive index, and the like of the light scatterer. In addition, when the above driving means is used, the energy transfer efficiency to the scattering layer is low, and vibrations, sounds, unnecessary electromagnetic waves, exhaust heat, etc. that occur when moving the screen may occur, which may hinder comfortable viewing. is there.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、騒音や振動等を抑え、投射光によるシンチレーションを確実に防止し、高画質化を図ることのできるスクリーン、プロジェクタ及び画像表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a screen, projector, and image display capable of suppressing noise, vibration, and the like, reliably preventing scintillation due to projection light, and achieving high image quality. An object is to provide an apparatus.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のスクリーンは、第1基板及び第2基板間に設けられた媒質中に移動可能な光散乱材が分散され、前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方の基板が光透過性を有する光拡散板と、該光拡散板に振動を付与する振動付与手段とを備え、前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方が弾性体であることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
In the screen of the present invention, a movable light scattering material is dispersed in a medium provided between the first substrate and the second substrate, and at least one of the first substrate and the second substrate is light transmissive. And a vibration applying means for applying vibration to the light diffusion plate, and at least one of the first substrate and the second substrate is an elastic body.

本発明に係るスクリーンでは、第1基板及び第2基板のうち少なくとも一方が弾性体であるため、振動付与手段の駆動により、第1基板及び第2基板のうち一方が全体的に揺れ動く。この基板の動きに伴い、媒質中の光散乱材を移動(振動)させることができる。すなわち、第1基板及び第2基板のうち少なくとも一方が弾性体であるため、弾性体からなる基板がランダム(不規則)に振動する。これにより、媒質が揺動するため、媒質中の光散乱材もランダムに移動する。
これにより、媒質中の様々な位置に移動した光拡散材に光が照射されるため、拡散層から射出される光は、拡散状態が時間的に変化している。したがって、拡散部材から射出された光のスペックルパターンは、時間的に変化するとともに、残像効果により時間積分され、その結果、スクリーンから射出される光は、シンチレーションが抑えられた光となり、良質な画像を表示することができる。
さらに、本発明のスクリーンは、当該スクリーンを構成する層を移動させるのではなく、媒質中の光散乱材を動かすため、騒音や振動等を抑えることができる。したがって、高画質な画像を快適に観賞することが可能となる。
In the screen according to the present invention, since at least one of the first substrate and the second substrate is an elastic body, one of the first substrate and the second substrate swings as a whole by driving the vibration applying means. With the movement of the substrate, the light scattering material in the medium can be moved (vibrated). That is, since at least one of the first substrate and the second substrate is an elastic body, the substrate made of the elastic body vibrates randomly (irregularly). As a result, the medium swings, so that the light scattering material in the medium also moves randomly.
Thereby, since light is irradiated to the light diffusion material moved to various positions in the medium, the diffusion state of the light emitted from the diffusion layer is temporally changed. Therefore, the speckle pattern of the light emitted from the diffusing member changes with time and is time-integrated by the afterimage effect. As a result, the light emitted from the screen becomes light with reduced scintillation and is of good quality. An image can be displayed.
Furthermore, since the screen of the present invention does not move the layers constituting the screen but moves the light scattering material in the medium, noise and vibration can be suppressed. Therefore, it is possible to comfortably view high-quality images.

また、本発明のスクリーンは、前記光散乱材が連続的に移動可能に前記振動付与手段を制御する制御部を備えることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the screen of this invention is provided with the control part which controls the said vibration provision means so that the said light-scattering material can move continuously.

本発明に係るスクリーンでは、制御部により振動付与手段が制御され、媒質中の光散乱材が、円軌道、楕円軌道、あるいは、8の字軌道に沿って連続的に移動する。このように、光散乱材を連続的に移動(揺動)させることにより、光散乱材は死点(動きが一瞬止まる点)を持たないので、一瞬たりとも干渉が生じる瞬間がない。したがって、フリッカ(スクリーンにおける画像のちらつき)的なスペックルの抑制の効果を連続的に持続することが可能となる。   In the screen according to the present invention, the vibration applying means is controlled by the control unit, and the light scattering material in the medium continuously moves along a circular or elliptical or elliptical orbit. In this way, by continuously moving (swinging) the light scattering material, the light scattering material does not have a dead point (a point where the movement stops for a moment), and therefore there is no moment of interference even for a moment. Therefore, the effect of suppressing speckle like flicker (flickering of the image on the screen) can be continuously maintained.

また、本発明のスクリーンは、前記振動付与手段が前記光拡散板における画像形成領域外に設けられていることが好ましい。
本発明に係るスクリーンでは、振動付与手段が画像形成領域外に設けられているため、特に、透過型のスクリーンの場合、画像形成領域内を光が通過するが、どの位置に振動付与手段を配置しても、表示される画像に影響を及ぼすことがないので、鮮明な画像を表示することが可能となる。
In the screen of the present invention, it is preferable that the vibration applying means is provided outside the image forming area of the light diffusion plate.
In the screen according to the present invention, since the vibration applying means is provided outside the image forming area, light passes through the image forming area particularly in the case of a transmissive screen, but the vibration applying means is disposed at any position. However, since the displayed image is not affected, a clear image can be displayed.

また、本発明のスクリーンは、前記媒質が粘性を有することが好ましい。
本発明に係るスクリーンでは、媒質が粘性を有するため、振動付与手段により光拡散板に付与された振動が媒質に伝搬され易くなり、所定の時間、振動が持続される。したがって、媒質の振動はゆっくり減衰が進むので、効率良く媒質内の光拡散材を振動させることが可能となる。
In the screen of the present invention, it is preferable that the medium has viscosity.
In the screen according to the present invention, since the medium has viscosity, the vibration applied to the light diffusing plate by the vibration applying means is easily propagated to the medium, and the vibration is maintained for a predetermined time. Therefore, since the vibration of the medium is slowly attenuated, the light diffusing material in the medium can be efficiently vibrated.

また、本発明のスクリーンは、前記振動付与手段が所定の時間間隔をあけて間欠的に駆動されることが好ましい。   In the screen of the present invention, it is preferable that the vibration applying means is driven intermittently at a predetermined time interval.

本発明に係るスクリーンでは、第1基板及び第2基板のうち少なくとも一方が弾性体であるため、振動付与手段を駆動させ光拡散板を移動(振動)させた後、振動付与手段の駆動を止めても、弾性体の基板は揺れ続ける。そして、弾性体の基板は一定の時間振動し続けた後、振動は減衰するが、振動付与手段が所定の時間間隔ごとに駆動されているので、再び光拡散板は移動(振動)する。このように、振動付与手段を所定の時間間隔ごとに駆動させることで、媒質内の光散乱材を移動(振動)させることができるので、振動付与手段の駆動エネルギを抑えることが可能となる。すなわち、振動付与手段の駆動の省電力化を図ることが可能となる。
また、振動付与手段を所定の時間間隔ごとに駆動させることで、振動付与手段の駆動に起因する音の更なる低減を図ることが可能となる。
In the screen according to the present invention, since at least one of the first substrate and the second substrate is an elastic body, after driving the vibration applying unit and moving (vibrating) the light diffusion plate, the driving of the vibration applying unit is stopped. Even so, the elastic substrate continues to shake. The elastic substrate continues to vibrate for a certain period of time, and then the vibration is attenuated. However, since the vibration applying means is driven at predetermined time intervals, the light diffusion plate moves (vibrates) again. In this way, by driving the vibration applying means at predetermined time intervals, the light scattering material in the medium can be moved (vibrated), so that the drive energy of the vibration applying means can be suppressed. That is, it is possible to save power for driving the vibration applying means.
Further, by driving the vibration applying unit at predetermined time intervals, it is possible to further reduce the sound resulting from the driving of the vibration applying unit.

また、本発明のスクリーンは、前記所定の時間間隔がランダムであることが好ましい。
本発明に係るスクリーンでは、振動付与手段が駆動される間隔がランダム(不規則)である、すなわち、振動付与手段の駆動が一定ではないため、媒質内の光散乱部材の移動(振動)のランダム性が増すことになる。したがって、スクリーンから射出される光のシンチレーションがより抑えられ、さらに良質な画像を表示することができる。
In the screen of the present invention, the predetermined time interval is preferably random.
In the screen according to the present invention, the interval at which the vibration applying unit is driven is random (irregular), that is, since the drive of the vibration applying unit is not constant, the movement (vibration) of the light scattering member in the medium is random. It will increase the nature. Therefore, scintillation of light emitted from the screen is further suppressed, and a higher quality image can be displayed.

また、本発明のスクリーンは、前記振動付与手段が超音波振動子であることが好ましい。
本発明に係るスクリーンでは、振動付与手段が超音波振動子であるため、応答性が良く、動作が静かであるため、音及び振動の発生を抑制することができる。したがって、駆動手段の駆動に伴う騒音の発生を防止し、静粛性の高いスクリーンを提供することが可能となる。
In the screen of the present invention, it is preferable that the vibration applying means is an ultrasonic vibrator.
In the screen according to the present invention, since the vibration applying means is an ultrasonic vibrator, the response is good and the operation is quiet, so that the generation of sound and vibration can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the generation of noise accompanying the driving of the driving means and to provide a screen with high silence.

また、本発明のスクリーンは、前記振動付与手段が往復運動を行うアクチュエータであることが好ましい。
本発明に係るスクリーンでは、振動付与手段として、例えば、小型のソレノイドを用いることができるため、スクリーン全体の小型化を図ることが可能となる。
The screen of the present invention is preferably an actuator in which the vibration applying means reciprocates.
In the screen according to the present invention, for example, a small solenoid can be used as the vibration applying means, so that the entire screen can be reduced in size.

本発明のプロジェクタは、光を射出する光源装置と、該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、該光変調装置により変調された光を投射する投射装置と、該投射装置から射出された画像が投射される上記のスクリーンとを備えることを特徴とする。   A projector according to the present invention includes a light source device that emits light, a light modulation device that modulates light emitted from the light source device according to an image signal, and a projection device that projects light modulated by the light modulation device. And the above-mentioned screen on which an image emitted from the projection device is projected.

本発明に係るプロジェクタでは、光源装置より射出された光は、光変調装置に入射する。そして、光変調装置により変調された画像が、投射装置によってスクリーンに投射される。このとき、騒音や振動等を抑えつつ、シンチレーションを低減させたスクリーンを用いているため、スクリーンから投射された画像は、輝度ムラがなく良質な画像が表示されることになる。   In the projector according to the present invention, the light emitted from the light source device enters the light modulation device. Then, the image modulated by the light modulation device is projected onto the screen by the projection device. At this time, since a screen in which scintillation is reduced while suppressing noise, vibration, and the like is used, the image projected from the screen has no luminance unevenness and a high-quality image is displayed.

本発明の画像表示装置は、光を射出する光源装置と、該光源装置から射出されたレーザ光を走査する走査手段と、該走査手段により走査された光が投影される上記のスクリーンとを備えることを特徴とする画像表示装置。   An image display device of the present invention includes a light source device that emits light, a scanning unit that scans laser light emitted from the light source device, and the screen that projects the light scanned by the scanning unit. An image display device characterized by that.

本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は走査手段により走査される。そして、走査手段により走査された光は、スクリーンに投影される。このとき、シンチレーションを低減しつつ、画像ボケの発生を抑えたスクリーンを用いているため、スクリーンから射出される光は、シンチレーションの発生が抑えられることになる。したがって、輝度ムラがなく良質な画像を表示することが可能となる。   In the image display device according to the present invention, the light emitted from the light source device is scanned by the scanning means. The light scanned by the scanning unit is projected on the screen. At this time, since a screen that reduces image blurring while reducing scintillation is used, generation of scintillation is suppressed for light emitted from the screen. Therefore, it is possible to display a high-quality image without luminance unevenness.

以下、図面を参照して、本発明に係るスクリーン、リアプロジェクタ及び画像表示装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。   Embodiments of a screen, a rear projector, and an image display device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.

[第1実施形態]
図1(a)は本実施形態に係るリアプロジェクタ(プロジェクタ)1の概略構成を示す斜視図であり、図1(b)は、図1(a)に示すリアプロジェクタ1の側面断面図である。本実施形態に係るリアプロジェクタ1は、光源装置から射出された光を光変調手段により変調し、この変調した光をスクリーン10に拡大投射するものである。
[First Embodiment]
FIG. 1A is a perspective view showing a schematic configuration of a rear projector (projector) 1 according to the present embodiment, and FIG. 1B is a side sectional view of the rear projector 1 shown in FIG. . The rear projector 1 according to the present embodiment modulates light emitted from a light source device by a light modulation unit, and enlarges and projects the modulated light onto a screen 10.

図1(a)に示すように、リアプロジェクタ1は、筐体(保持部)2と、筐体2の前面に取り付けられ、画像が投影されるスクリーン10とを備えている。スクリーン10の下方の筐体2にはフロントパネル3が設けられ、フロントパネル3の左右側にはスピーカからの音声を出力する開口部4が設けられている。   As shown in FIG. 1A, the rear projector 1 includes a housing (holding unit) 2 and a screen 10 that is attached to the front surface of the housing 2 and onto which an image is projected. A front panel 3 is provided in the casing 2 below the screen 10, and openings 4 for outputting sound from speakers are provided on the left and right sides of the front panel 3.

次に、リアプロジェクタ1の筐体2の内部構造について説明する。
図1(b)に示すように、リアプロジェクタ1の筐体2内部の下方には投射光学系30が配設されている。投射光学系30とスクリーン10との間には反射ミラー5,6が設けられており、投射光学系30から出射された光が反射ミラー5,6によって反射され、スクリーン10に拡大投影されるようになっている。
Next, the internal structure of the housing 2 of the rear projector 1 will be described.
As shown in FIG. 1B, a projection optical system 30 is disposed below the housing 2 of the rear projector 1. Reflecting mirrors 5 and 6 are provided between the projection optical system 30 and the screen 10, so that light emitted from the projection optical system 30 is reflected by the reflection mirrors 5 and 6 and projected onto the screen 10 in an enlarged manner. It has become.

次に、リアプロジェクタ1の投射光学系30の概略構成について説明する。
図2は、リアプロジェクタ1の投射光学系30の構成を示す概略図である。なお、図2中においては、簡略化のためリアプロジェクタ1を構成する筐体2は省略している。
Next, a schematic configuration of the projection optical system 30 of the rear projector 1 will be described.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the projection optical system 30 of the rear projector 1. In FIG. 2, the casing 2 constituting the rear projector 1 is omitted for simplification.

投射光学系30は、赤色光を射出する赤色レーザ光源(光源装置)31Rと、緑色光を射出する緑色レーザ光源(光源装置)31Gと、青色光を射出する青色レーザ光源(レーザ光源)31Bと、これらレーザ光源31R,31G,31Bから射出されたレーザ光をそれぞれ変調する液晶ライトバルブ(光変調装置)34R,34G,34Bと、液晶ライトバルブ34R,34G,34Bにより変調されたレーザ光を合成するクロスダイクロイックプリズム(色光合成手段)36と、クロスダイクロイックプリズム36により合成されたレーザ光を拡大して投射する投射レンズ(投射装置)37とを備えている。   The projection optical system 30 includes a red laser light source (light source device) 31R that emits red light, a green laser light source (light source device) 31G that emits green light, and a blue laser light source (laser light source) 31B that emits blue light. The liquid crystal light valves (light modulation devices) 34R, 34G, 34B for modulating the laser light emitted from these laser light sources 31R, 31G, 31B and the laser light modulated by the liquid crystal light valves 34R, 34G, 34B are combined. A cross dichroic prism (color light combining means) 36 and a projection lens (projection device) 37 that enlarges and projects the laser light combined by the cross dichroic prism 36.

投射光学系30は、レーザ光源31R,31G,31Bから射出されたレーザ光の照度分布を均一化させるための均一照明系として、各レーザ光源31R,31G,31Bの後方に配置され、レーザ光を液晶ライトバルブ34R,34G,34Bに射出する照明光学系32R,32G,32Bを備えている。例えば、照明光学系は、ホログラム、フィールドレンズを備えている。   The projection optical system 30 is arranged behind each laser light source 31R, 31G, 31B as a uniform illumination system for uniformizing the illuminance distribution of the laser light emitted from the laser light sources 31R, 31G, 31B. Illumination optical systems 32R, 32G, and 32B that emit light to the liquid crystal light valves 34R, 34G, and 34B are provided. For example, the illumination optical system includes a hologram and a field lens.

また、各液晶ライトバルブ34R,34G,34Bの入射側および出射側には、偏光板(図示せず)が配置されている。そして、各レーザ光源31R,31G,31Bからの光束のうち所定方向の直線偏光のみが入射側偏光板を透過して、各液晶ライトバルブ34R,34G,34Bに入射する。また、入射側偏光板の前方に偏光変換手段(図示せず)を設けてもよい。この場合、偏光変換手段により、入射側偏光板を透過する光に変換することで、光の利用効率を向上させることができる。   In addition, polarizing plates (not shown) are arranged on the incident side and the emission side of each liquid crystal light valve 34R, 34G, 34B. Of the light beams from the laser light sources 31R, 31G, and 31B, only linearly polarized light in a predetermined direction passes through the incident side polarizing plate and enters the liquid crystal light valves 34R, 34G, and 34B. Further, a polarization conversion means (not shown) may be provided in front of the incident side polarizing plate. In this case, the light use efficiency can be improved by converting the light into the light transmitted through the incident-side polarizing plate by the polarization conversion means.

各液晶ライトバルブ34R,34G,34Bによって変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム36に入射する。このプリズムは4つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は投写光学系である投射レンズ37によりスクリーン10上に投写され、拡大された画像が表示される。   The three color lights modulated by the liquid crystal light valves 34R, 34G, and 34B are incident on the cross dichroic prism 36. This prism is formed by bonding four right-angle prisms, and a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are arranged in a cross shape on the inner surface thereof. These dielectric multilayer films combine the three color lights to form light representing a color image. The synthesized light is projected onto the screen 10 by the projection lens 37, which is a projection optical system, and an enlarged image is displayed.

次に、スクリーン10の詳細について説明する。
スクリーン10は、図3に示すように、入射した光の角度を変換するフレネル板11と、光透過性を有するレンチキュラ板13と、フレネル板11とレンチキュラ板13との間に配置され、入射した光を拡散させる拡散板(光拡散板)12とを備えている。また、スクリーン10は、図4に示すように、拡散板12を振動させる振動供給部14を備えている。また、筐体2の前面には、開口部2aが形成されており、この開口部2aにスクリーン10が嵌め込まれている。
Next, details of the screen 10 will be described.
As shown in FIG. 3, the screen 10 is arranged between the Fresnel plate 11 that converts the angle of incident light, the transmissive lenticular plate 13, and the Fresnel plate 11 and the lenticular plate 13. And a diffusion plate (light diffusion plate) 12 for diffusing light. Moreover, the screen 10 is provided with the vibration supply part 14 which vibrates the diffusion plate 12, as shown in FIG. An opening 2a is formed on the front surface of the housing 2, and the screen 10 is fitted in the opening 2a.

まず、拡散板12について説明する。
拡散板12は、図3に示すように、フレネル板11の射出面11bから射出したレーザ光を拡散させ、レンチキュラ板13の入射面13aに向けて射出するものである。また、拡散板12は、図5に示すように、入射側に配置された第1基板21と、射出側に配置された第2基板22と、分散媒23とを備えている。第1基板21は光透過性を有し、例えばガラス板である。なお、第1基板21の材料としては、例えば、ポリカーボネート、シクロオレフィン系樹脂など、透明であることに加えて低吸湿性、耐熱性、低複屈折性、高寸法安定性というような性質を持つ材料で構成されることが好ましい。また、第2基板22は弾性体(例えば、シリコンゴム)からなっている。さらに、拡散板12の上端面12aには振動供給部14が設けられている。
First, the diffusion plate 12 will be described.
As shown in FIG. 3, the diffusion plate 12 diffuses the laser light emitted from the emission surface 11 b of the Fresnel plate 11 and emits it toward the incidence surface 13 a of the lenticular plate 13. Further, as shown in FIG. 5, the diffusion plate 12 includes a first substrate 21 disposed on the incident side, a second substrate 22 disposed on the emission side, and a dispersion medium 23. The 1st board | substrate 21 has a light transmittance, for example, is a glass plate. The material of the first substrate 21 is, for example, polycarbonate, cycloolefin-based resin, and the like, in addition to being transparent, it has properties such as low hygroscopicity, heat resistance, low birefringence, and high dimensional stability. It is preferable to be comprised with a material. The second substrate 22 is made of an elastic body (for example, silicon rubber). Further, a vibration supply unit 14 is provided on the upper end surface 12 a of the diffusion plate 12.

また、分散媒23は、第1基板21と第2基板22との間には周縁部に沿って設けられた封止材24により密閉されている。
分散媒23は、溶媒(媒質)23aとこの溶媒23aの内部に設けられた拡散性を有する粒子(光散乱材)23bとを備えている。そして、溶媒23a,粒子23bの材料及び粒子23bの大きさや重さ等の条件により、粒子23bが沈むことなく分散し続けることが可能となる。また、溶媒23aとしては、光透過性を有する材料からなることが好ましく、例えば、非電気伝導性の有機系溶媒が用いられ、溶媒23aには粒子23bの帯電を促すような界面活性剤が添加されている。また、粒子23bには帯電し易くなるための物質が添加処理されている。
The dispersion medium 23 is sealed between the first substrate 21 and the second substrate 22 by a sealing material 24 provided along the peripheral edge.
The dispersion medium 23 includes a solvent (medium) 23a and diffusible particles (light scattering material) 23b provided inside the solvent 23a. The particles 23b can continue to be dispersed without sinking depending on conditions such as the material of the solvent 23a and the particles 23b and the size and weight of the particles 23b. The solvent 23a is preferably made of a light-transmitting material. For example, a non-electrically conductive organic solvent is used, and a surfactant that promotes charging of the particles 23b is added to the solvent 23a. Has been. Further, a substance for facilitating charging is added to the particles 23b.

また、粒子23bとしては、光透過性を有する材質からなることが好ましく、具体的には、微粒子状(ビーズ状)のシリカ、ガラス、樹脂等を用いることができ、比重を考えると樹脂球が好ましい。この粒子23bは、光拡散効果及び粒子の分散効果の両立に適した大きさであれば良く、小さすぎるとスクリーン10としての光散乱効率が低下してしまい、大きすぎると光散乱分布が前方散乱側に偏るため良好な拡散特性が得られなくなる。これにより、粒子23bの平均粒径は、特に限定されないが、0.5μm〜50μmであることが好ましい。   The particles 23b are preferably made of a light-transmitting material. Specifically, fine particles (beads) of silica, glass, resin, and the like can be used. preferable. The particle 23b has only to have a size suitable for both the light diffusion effect and the particle dispersion effect. If the particle 23b is too small, the light scattering efficiency as the screen 10 is lowered. If the particle 23b is too large, the light scattering distribution is forward scattered. Since it is biased to the side, good diffusion characteristics cannot be obtained. Thereby, although the average particle diameter of particle | grains 23b is not specifically limited, It is preferable that they are 0.5 micrometer-50 micrometers.

次に、振動供給部14について説明する。
振動供給部14は、図6に示すように、超音波を発生させる超音波振動素子(振動付与手段)15と、超音波振動素子15を制御する制御部16とを備えている。また、超音波振動素子15は、拡散板12の水平方向の長さと同じ長さとなっている。さらに、複数の超音波振動素子15は、制御部16に制御された発振回路17に接続されている。これにより、制御部16の制御信号により発振回路17の発振信号が生成され、超音波振動素子15は、超音波を発生する。
また、超音波振動素子15は、平板状の圧電セラミックスからなり、図5に示すように、第1基板21の上端面21a,封止材24及び第2基板22の上端面22aに接触して設けられている。また、超音波振動子15は筐体2の開口部2aに固定されている。
また、超音波振動素子15が発生する超音波の周波数は例えば100kHzである。
Next, the vibration supply unit 14 will be described.
As shown in FIG. 6, the vibration supply unit 14 includes an ultrasonic vibration element (vibration applying unit) 15 that generates ultrasonic waves, and a control unit 16 that controls the ultrasonic vibration element 15. The ultrasonic vibration element 15 has the same length as the horizontal length of the diffusion plate 12. Further, the plurality of ultrasonic vibration elements 15 are connected to an oscillation circuit 17 controlled by the control unit 16. Thereby, an oscillation signal of the oscillation circuit 17 is generated by the control signal of the control unit 16, and the ultrasonic vibration element 15 generates an ultrasonic wave.
Further, the ultrasonic vibration element 15 is made of a plate-shaped piezoelectric ceramic, and is in contact with the upper end surface 21a of the first substrate 21, the sealing material 24, and the upper end surface 22a of the second substrate 22, as shown in FIG. Is provided. The ultrasonic transducer 15 is fixed to the opening 2 a of the housing 2.
The frequency of the ultrasonic wave generated by the ultrasonic vibration element 15 is, for example, 100 kHz.

制御部16による超音波振動素子15の駆動パターンは複数あるが、一例である超音波振動素子15の駆動と時間との関係について、図7に示すタイミングチャートを用いて説明する。
超音波振動子15に、図7に示すように、所定時間の間隔をあけて電圧が印加される。すなわち、第2基板22が弾性体からなるため、超音波振動子15による駆動が止まっても、所定の時間の間、第2基板22は揺れ続けることができるので、超音波振動素子15を間欠に駆動させることが可能となる。
Although there are a plurality of driving patterns of the ultrasonic vibration element 15 by the control unit 16, the relationship between the driving of the ultrasonic vibration element 15 as an example and time will be described with reference to a timing chart shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a voltage is applied to the ultrasonic transducer 15 with a predetermined time interval. That is, since the second substrate 22 is made of an elastic body, even if the driving by the ultrasonic vibrator 15 stops, the second substrate 22 can continue to shake for a predetermined time. Can be driven.

また、超音波振動素子15の駆動開始時刻をS1とし、2番目の超音波振動素子15の駆動開始時刻をS2とし、3番目の超音波振動素子15の駆動開始時刻をS3とし、4番目の超音波振動素子15の駆動開始時刻をS4とする。このとき、時刻S1と時刻S2との時間間隔をt1とし、時刻S2と時刻S3との時間間隔をt2とし、時刻S3と時刻S4との時間間隔をt3とする。このとき、時間間隔t1,t2,t3はそれぞれ異なる間隔、すなわち、一定ではない時間間隔で超音波振動素子15を駆動させる。
また、時間間隔t1,t2,t3は、超音波振動素子15の1回の駆動による第2基板22が振動し始めてから減衰するまでの時間より長くなっている。これにより、制御部16において、第2基板22が停止する前に、超音波振動素子15により第2基板22が再び振動される。
また、制御部16は、第2基板22の振動に節が生じないように、超音波振動素子15を駆動している。なお、制御部16が、第2基板22の振動により生じる節が移動するように制御していても良い。
The drive start time of the ultrasonic transducer 15 is S1, the drive start time of the second ultrasonic transducer 15 is S2, the drive start time of the third ultrasonic transducer 15 is S3, and the fourth The driving start time of the ultrasonic vibration element 15 is S4. At this time, the time interval between time S1 and time S2 is t1, the time interval between time S2 and time S3 is t2, and the time interval between time S3 and time S4 is t3. At this time, the ultrasonic vibration element 15 is driven at different time intervals t1, t2, and t3, that is, non-constant time intervals.
The time intervals t1, t2, and t3 are longer than the time from when the second substrate 22 starts to vibrate due to one driving of the ultrasonic vibration element 15 until the second substrate 22 attenuates. Thereby, in the control part 16, before the 2nd board | substrate 22 stops, the 2nd board | substrate 22 is vibrated by the ultrasonic vibration element 15 again.
Further, the control unit 16 drives the ultrasonic vibration element 15 so that no node is generated in the vibration of the second substrate 22. Note that the control unit 16 may control the nodes generated by the vibration of the second substrate 22 to move.

これにより、スクリーン10の拡散板12の弾性体からなる第2基板22が、図8に示すように、ランダム(不規則)に振動する。この第2基板22の振動により、溶媒23aが振動し、溶媒23a内の粒子23bもランダムに振動する。このように、超音波振動子15による超音波の発生で粒子23bが移動する。   Thereby, the 2nd board | substrate 22 which consists of an elastic body of the diffusion plate 12 of the screen 10 vibrates randomly (irregularly), as shown in FIG. Due to the vibration of the second substrate 22, the solvent 23a vibrates, and the particles 23b in the solvent 23a also vibrate randomly. In this way, the particles 23b move due to the generation of ultrasonic waves by the ultrasonic vibrator 15.

次に、フレネル板11について説明する。
フレネル板11は、図4に示すように、入射面11aと反対の射出面11bに略同心円状に形成されたプリズム形状のフレネルレンズ11cが形成されている。このフレネルレンズ11cは、投射レンズ37から射出され入射面11aより入射したレーザ光を屈折させ、平行光に変換し射出面11bより射出するものである。
また、フレネルレンズ11cの先端には、面取りが施されている。なお、フレネルレンズ11cの先端に、R付けが施されていても良い。
Next, the Fresnel plate 11 will be described.
As shown in FIG. 4, the Fresnel plate 11 has a prism-shaped Fresnel lens 11c formed in a substantially concentric shape on an exit surface 11b opposite to the entrance surface 11a. The Fresnel lens 11c refracts laser light emitted from the projection lens 37 and incident from the incident surface 11a, converts the laser light into parallel light, and emits the light from the exit surface 11b.
Further, the tip of the Fresnel lens 11c is chamfered. In addition, R attachment may be given to the front-end | tip of the Fresnel lens 11c.

次に、レンチキュラ板13について説明する。
レンチキュラ板13は、図4に示すように、入射面13aに複数の蒲鉾状のマイクロレンズ素子13cがレーザ光の入射側に設けられている。この複数のマイクロレンズ素子13cは、光軸Oに垂直な平面(xy平面)において、y方向(スクリーンを設置した状態における垂直方向)に長手方向を有し、x方向に並列に配置されている。また、マイクロレンズ素子13cの先端には、R付けが施されている。なお、マイクロレンズ素子13cの先端に、面取りが施されていても良い。
さらに、レンチキュラ板13は、入射面13aから入射したレーザ光を所定の角度範囲に拡散させ、射出面13bから射出させるものであり、画像の視野角を広くし、スクリーン10を正面から水平方向にずれた位置で観察しても良好な画像を観察可能にするものである。なお、レンチキュラ板13の材料としては、光を透過する材料であれば良い。
Next, the lenticular plate 13 will be described.
As shown in FIG. 4, the lenticular plate 13 is provided with a plurality of bowl-shaped microlens elements 13c on the incident surface 13a on the incident side of the laser beam. The plurality of microlens elements 13c have a longitudinal direction in the y direction (vertical direction when the screen is installed) on a plane perpendicular to the optical axis O (xy plane), and are arranged in parallel in the x direction. . Further, the tip of the microlens element 13c is rounded. Note that the tip of the microlens element 13c may be chamfered.
Further, the lenticular plate 13 diffuses the laser light incident from the incident surface 13a within a predetermined angle range and emits it from the emission surface 13b, widens the viewing angle of the image, and moves the screen 10 horizontally from the front. A good image can be observed even when observed at a shifted position. The material of the lenticular plate 13 may be any material that transmits light.

また、フレネル板11及びレンチキュラ板13の材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂、シクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。   Examples of the material for the Fresnel plate 11 and the lenticular plate 13 include thermoplastic resins such as acrylic resins, polycarbonate resins, and vinyl chloride resins, and cycloolefin resins.

次に、以上の構成からなる本実施形態のリアプロジェクタ1によりスクリーン10に画像を投影する方法について説明する。
まず、各レーザ光源31R,31G,31Bから射出されたレーザ光は、図2に示すように、それぞれ照明光学系32R,32G,32Bにより、照度分布が略均一化され液晶ライトバルブ34R,34G,34Bに入射する。そして、入射したレーザ光は、液晶ライトバルブ34R,34G,34Bによりそれぞれ変調され、クロスダイクロイックプリズム36に入射する。その後、クロスダイクロイックプリズム36は、各透過型液晶ライトバルブ34R,34G,34Bでそれぞれ変調されたR光、G光及びB光を合成し、クロスダイクロイックプリズム36で合成された光は、投射レンズ37によってスクリーン10へ投射される。
Next, a method of projecting an image on the screen 10 by the rear projector 1 of the present embodiment having the above configuration will be described.
First, as shown in FIG. 2, the illuminance distributions of the laser beams emitted from the laser light sources 31R, 31G, and 31B are substantially uniformed by the illumination optical systems 32R, 32G, and 32B, respectively, and the liquid crystal light valves 34R, 34G, and 34B is incident. The incident laser light is modulated by the liquid crystal light valves 34R, 34G, and 34B, and enters the cross dichroic prism 36. Thereafter, the cross dichroic prism 36 combines the R light, the G light, and the B light modulated by the transmissive liquid crystal light valves 34R, 34G, and 34B. The light combined by the cross dichroic prism 36 is a projection lens 37. Is projected onto the screen 10.

レーザ光の進行を模式的に示すと、スクリーン10に投射されたレーザ光は、図4に示すように、フレネル板11の入射面11aより入射し、フレネルレンズ11cによって屈折し平行光となる。そして、フレネル板11の射出面11bから射出した平行光は、拡散板12によりランダムな方向に拡散され、拡散された光はレンチキュラ板13の入射面13aから入射する。そして、レンチキュラ板13から射出される光は、所定の角度範囲に拡散される。このとき、制御部により超音波振動子15が制御されているため、超音波振動子15の振動に伴い第2基板22が振動する。この第2基板22の振動が粒子23bに伝わり、粒子23bが溶媒23a内を移動(振動)する。このようにして、スクリーン10全体の粒子23bが移動(振動)する。   When the progress of the laser light is schematically shown, the laser light projected on the screen 10 is incident from the incident surface 11a of the Fresnel plate 11 and is refracted by the Fresnel lens 11c to become parallel light as shown in FIG. Then, the parallel light emitted from the exit surface 11 b of the Fresnel plate 11 is diffused in a random direction by the diffusion plate 12, and the diffused light enters from the entrance surface 13 a of the lenticular plate 13. Then, the light emitted from the lenticular plate 13 is diffused within a predetermined angle range. At this time, since the ultrasonic vibrator 15 is controlled by the control unit, the second substrate 22 vibrates with the vibration of the ultrasonic vibrator 15. The vibration of the second substrate 22 is transmitted to the particle 23b, and the particle 23b moves (vibrates) in the solvent 23a. In this way, the particles 23b of the entire screen 10 move (vibrate).

本実施形態に係るスクリーン10では、第2基板22が弾性体からなるため、ランダム(不規則)に振動するので、溶媒23aがランダムに揺動する。これに伴い、溶媒23a内の粒子23bもランダムに移動するため、拡散板12から射出される光は拡散状態が時間的に変化する。このようにして、拡散板12から射出される光のスペックルパターンは残像効果により積分されることでシンチレーションが抑えられた光となる。また、スクリーン10から射出される光はシンチレーションが抑えられた光となっているので、良質な画像を表示するリアプロジェクタ1を提供することが可能となる。
また、第2基板22が弾性体からなるため、第2基板22を常時駆動させる必要がないため、余分なエネルギーを消費せずに効率的に溶媒23a内の粒子23bを連続的に運動させることが可能となる。したがって、超音波振動素子15を間欠的に駆動させることにより、省電力化を実現することが可能となる。
In the screen 10 according to the present embodiment, since the second substrate 22 is made of an elastic body, it vibrates randomly (irregularly), so that the solvent 23a rocks randomly. Along with this, the particles 23b in the solvent 23a also move randomly, so that the diffusion state of the light emitted from the diffusion plate 12 changes with time. In this way, the speckle pattern of the light emitted from the diffusion plate 12 is integrated by the afterimage effect, and becomes light with suppressed scintillation. Further, since the light emitted from the screen 10 is light with suppressed scintillation, it is possible to provide the rear projector 1 that displays a high-quality image.
In addition, since the second substrate 22 is made of an elastic body, it is not necessary to always drive the second substrate 22, so that the particles 23 b in the solvent 23 a can be efficiently moved continuously without consuming excess energy. Is possible. Therefore, it is possible to realize power saving by driving the ultrasonic vibration element 15 intermittently.

また、観察者に遠い側の第2基板22が弾性体であり、観察者側に近い側の第1基板21は振動しないため、観察者がスクリーン10から射出される画像をより快適に鑑賞することが可能となる。
さらに、時間間隔t1,t2,t3は、超音波振動素子15の1回の駆動による第2基板22が振動し始めて減衰するまでの時間より長くなっているため、第2基板22が停止する前に、超音波振動素子15により第2基板22が再び振動される。これにより、溶媒23a中の粒子23bが連続的に移動(振動)するため、粒子23bは死点(動きが一瞬でも止まる点)を持たないので、一瞬たりとも干渉が生じる瞬間がない。したがって、フリッカ(スクリーンにおける画像のちらつき)的なスペックルの抑制の効果を連続的に持続することが可能となる。
つまり、本実施形態のスクリーン10は、騒音や振動等を抑え、投射光によるシンチレーションを確実に防止し、高画質化を図ることが可能である。
Further, since the second substrate 22 on the side far from the observer is an elastic body and the first substrate 21 on the side near the observer does not vibrate, the viewer can more comfortably appreciate the image emitted from the screen 10. It becomes possible.
Furthermore, since the time intervals t1, t2, and t3 are longer than the time until the second substrate 22 starts to vibrate and attenuates due to one driving of the ultrasonic vibration element 15, before the second substrate 22 stops. In addition, the second substrate 22 is vibrated again by the ultrasonic vibration element 15. Thereby, since the particles 23b in the solvent 23a continuously move (vibrate), the particles 23b do not have a dead point (a point at which the movement stops even for a moment), and thus there is no moment of interference even for a moment. Therefore, the effect of suppressing speckle like flicker (flickering of the image on the screen) can be continuously maintained.
That is, the screen 10 of the present embodiment can suppress noise, vibration, and the like, reliably prevent scintillation due to projection light, and achieve high image quality.

なお、溶媒23aが粘性を有していても良い。溶媒23aを粘性の大きい材料により形成することで、溶媒23a自体が弾性を有することになるため、超音波振動素子15から発生した超音波が、溶媒23aに伝播し易くなる。また、溶媒23aとしては、例えば、シリコンオイル等の粘度の選択幅の大きな透明媒体が挙げられる。また、溶媒23aを粘性の小さい材料により形成しても、第1,第2基板21,22のうち少なくとも一方に良好な弾性があれば、減衰速度が落ちるので、基板全体がある減衰を持って振舞うため同様の効果が期待できる。
これにより、溶媒23aは、所定の時間の間振動を持続し、ゆっくりと減衰が進むので、良好な減衰特性を示すことになる。したがって、媒質の振動はゆっくり減衰が進むので、本実施形態で示した時間間隔t1,t2,t3よりも長い時間間隔で超音波振動子15を駆動させることができる。したがって、さらに効率的に溶媒23a内の粒子23bを振動させることができるため、超音波振動素子15の駆動のより省電力化を図ることが可能となる。
また、第1基板21が弾性体であっても良く、また、第1基板21及び第2基板22のいずれの基板も弾性体であっても良い。第1,第2基板21,22が弾性体を有することにより、溶媒23aの振動の減衰がより遅くなる。したがって、さらに長い時間間隔で超音波振動素子を駆動させることができるため、より省電力化を図ることが可能となる。
また、本実施形態のように、一定ではない時間間隔により超音波振動素子15を駆動させたが、一定の間隔をあけて超音波振動素子15を駆動させても良い。この構成では、制御部16による超音波振動素子15の制御が容易となる。
In addition, the solvent 23a may have viscosity. By forming the solvent 23a from a highly viscous material, the solvent 23a itself has elasticity, so that the ultrasonic waves generated from the ultrasonic vibration element 15 are easily propagated to the solvent 23a. Moreover, as the solvent 23a, for example, a transparent medium having a large viscosity selection range such as silicon oil can be used. Even if the solvent 23a is made of a material having a low viscosity, if at least one of the first and second substrates 21 and 22 has good elasticity, the attenuation rate is lowered, so that the entire substrate has a certain attenuation. The same effect can be expected because of the behavior.
As a result, the solvent 23a continues to vibrate for a predetermined time and slowly attenuates, and therefore exhibits good attenuation characteristics. Therefore, since the vibration of the medium slowly attenuates, the ultrasonic transducer 15 can be driven at a time interval longer than the time intervals t1, t2, and t3 shown in the present embodiment. Accordingly, since the particles 23b in the solvent 23a can be vibrated more efficiently, it is possible to save power by driving the ultrasonic vibration element 15.
Further, the first substrate 21 may be an elastic body, and any of the first substrate 21 and the second substrate 22 may be an elastic body. Since the first and second substrates 21 and 22 have elastic bodies, the vibration of the solvent 23a is attenuated more slowly. Accordingly, since the ultrasonic vibration element can be driven at a longer time interval, further power saving can be achieved.
Further, although the ultrasonic vibration element 15 is driven at a non-constant time interval as in the present embodiment, the ultrasonic vibration element 15 may be driven at a constant interval. In this configuration, the control of the ultrasonic vibration element 15 by the control unit 16 becomes easy.

また、振動付与手段として超音波振動素子15を用いたが、拡散板12を振動させることが可能であれば、これに限るものではない。例えば、振動付与手段が往復運動を行うアクチュエータであっても良い。この構成では、振動付与手段として、例えば、小型のソレノイドを用いることができるため、スクリーン全体の小型化を図ることが可能となる。また、アクチュエータとしては、モーターに偏心軸を取り付けてクランクを動かすリードスクリュー(ボールねじ)を用いる等により、拡散板12を振動させても良い。   Further, although the ultrasonic vibration element 15 is used as the vibration applying means, the present invention is not limited to this as long as the diffusion plate 12 can be vibrated. For example, the vibration applying means may be an actuator that reciprocates. In this configuration, for example, a small solenoid can be used as the vibration applying means, so that the entire screen can be reduced in size. Further, as the actuator, the diffusion plate 12 may be vibrated by using a lead screw (ball screw) that moves the crank by attaching an eccentric shaft to the motor.

また、超音波振動子15が拡散板12の外周端面に沿って各端面に設けられていても良い。さらに、各端面ごとに複数の超音波振動素子が配置された構成であっても良い。この構成では、制御部16により、複数の超音波振動子15を制御することにより、上述した円軌道の他、粒子23bを楕円軌道、ランダム軌道あるいはブラウン運動に沿って連続的に移動させることが可能となる。また、第2基板22の端面に対して斜め方向に振動が加わるように超音波振動子15を配置しても良い。これにより、溶媒23a内の粒子23bに円軌道を生じさせ易くなる。
また、振動付与手段として超音波振動素子15の構成材料としては、特に限定されないが、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)の他、例えば、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリフッ化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等の各種のものが好適に用いられる。
Moreover, the ultrasonic transducer | vibrator 15 may be provided in each end surface along the outer peripheral end surface of the diffusion plate 12. FIG. Furthermore, the structure by which the some ultrasonic vibration element is arrange | positioned for every end surface may be sufficient. In this configuration, by controlling the plurality of ultrasonic transducers 15 by the control unit 16, in addition to the circular orbit described above, the particles 23b can be continuously moved along an elliptical orbit, a random orbit, or a Brownian motion. It becomes possible. Further, the ultrasonic transducer 15 may be arranged so that vibration is applied in an oblique direction with respect to the end surface of the second substrate 22. Thereby, it becomes easy to produce a circular orbit in the particle 23b in the solvent 23a.
Further, the constituent material of the ultrasonic vibration element 15 as the vibration applying means is not particularly limited, but other than lead zirconate titanate (PZT), for example, quartz, lithium niobate, barium titanate, lead titanate, metaniobium Various materials such as lead acid, polyvinylidene fluoride, lead zinc niobate, and lead scandium niobate are preferably used.

さらに、本実施形態では透過型スクリーン10を例に挙げて説明したが、反射型スクリーンに適用することも可能である。例えば、反射型スクリーンの構成としては、図9に示すように、投射レンズ37から射出された光が入射する順に、フレネル板11、レンチキュラ板13、拡散板12が配置されている。このとき、第2基板22の分散媒23に接触する面に反射部20が形成されており、スクリーンに入射した光を反射する構成になっている。したがって、第2基板22側には光が透過しないため、画像表示領域Aの外に超音波振動子15を設ける必要がない。このように、反射型スクリーンに用いた場合は、超音波振動子15の配置の自由度が増すことになる。
さらに、反射型スクリーンでは、第2基板22が光透過性を有する必要はなく、光遮光性を有するものであっても良い。
Furthermore, although the transmissive screen 10 has been described as an example in the present embodiment, it can also be applied to a reflective screen. For example, as a configuration of the reflective screen, as shown in FIG. 9, the Fresnel plate 11, the lenticular plate 13, and the diffusion plate 12 are arranged in the order in which the light emitted from the projection lens 37 enters. At this time, the reflecting portion 20 is formed on the surface of the second substrate 22 that contacts the dispersion medium 23, and the light incident on the screen is reflected. Therefore, light does not pass through to the second substrate 22 side, and it is not necessary to provide the ultrasonic transducer 15 outside the image display area A. Thus, when used in a reflective screen, the degree of freedom of arrangement of the ultrasonic transducer 15 increases.
Further, in the reflection type screen, the second substrate 22 does not need to have light transmittance, and may have light shielding properties.

[第2実施形態]
次に、本発明に係る第2実施形態について、図10を参照して説明する。
本実施形態に係る画像表示装置は、第1実施形態におけるスクリーン10を画像表示装置に適用したものである。
画像表示装置100は、図10に示すように、R光を射出するレーザ光源102R,G光を射出するレーザ光源102G,B光を射出するレーザ光源102Bを有する光源装置101と、コリメート光学系104及びビーム整形光学系105を含むレンズ光学系103と、入射されたレーザ光を2次元方向に走査するスキャナ(走査手段)106と、スキャナ106により走査されたレーザ光を拡大投射する投射レンズ108と、投射レンズ108により投射された光をスクリーン10に向けて反射する反射ミラー109とによって概略構成されている。この画像表示装置100では、光源装置101、レンズ光学系103、スキャナ106、投射レンズ108、反射ミラー109は、スクリーン10を備えた筐体110の内部に収容されており、筐体110内を走らせたレーザ光をスクリーン10上に走査することによって画像が表示されるようになっている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
The image display device according to the present embodiment is obtained by applying the screen 10 according to the first embodiment to an image display device.
As shown in FIG. 10, the image display apparatus 100 includes a laser light source 102 </ b> R that emits R light, a laser light source 102 </ b> G that emits G light, a laser light source 102 </ b> B that emits B light, and a collimating optical system 104. And a lens optical system 103 including a beam shaping optical system 105, a scanner (scanning means) 106 that scans the incident laser light in a two-dimensional direction, and a projection lens 108 that enlarges and projects the laser light scanned by the scanner 106 The reflection mirror 109 reflects the light projected by the projection lens 108 toward the screen 10. In this image display device 100, the light source device 101, the lens optical system 103, the scanner 106, the projection lens 108, and the reflection mirror 109 are accommodated in a housing 110 having a screen 10 and run inside the housing 110. An image is displayed by scanning the laser beam on the screen 10.

本発明に係る画像表示装置では、騒音や振動等を抑えつつ、シンチレーションを低減したスクリーン10を用いているため、スクリーン10から射出される光は、シンチレーションの発生が抑えられることになる。したがって、輝度ムラがなく良質な画像を表示することが可能となる。   Since the image display device according to the present invention uses the screen 10 with reduced scintillation while suppressing noise, vibration, and the like, the light emitted from the screen 10 can suppress the occurrence of scintillation. Therefore, it is possible to display a high-quality image without luminance unevenness.

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、フレネル板、拡散板、レンチキュラ板の配置の順番は上記の配置に限らない。また、スクリーンはフレネル板、拡散板、レンチキュラ板の3層からなる必要はなく、フレネル板、レンチキュラ板のいずれかの板の中に拡散板が含まれる2層構造であっても良い。すなわち、フレネル板、レンチキュラ板のいずれかの板の中に溶媒及び粒子を設け、振動付与手段により振動させる構成であっても良い。
また、溶媒,粒子の材料及び粒子の大きさや重さ等の条件により、粒子が沈むことを防いでいるが、より粒子の沈殿を防ぐために、第1基板と第2基板とに挟まれた領域を複数の領域に区画しても良い。この構成では、溶媒中の粒子が所定の領域内を移動(振動)することになるため、粒子が拡散板の下端側に沈殿するのを防ぎ、溶媒内に均一に粒子を分散させることが可能となる。
さらには、複数のマイクロカプセルを用いて、マイクロカプセル内に複数の粒子を設けた構成であっても良い。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the order of arrangement of the Fresnel plate, the diffusion plate, and the lenticular plate is not limited to the above arrangement. Further, the screen does not need to be composed of three layers of a Fresnel plate, a diffusion plate, and a lenticular plate, and may have a two-layer structure in which the diffusion plate is included in any one of the Fresnel plate and the lenticular plate. That is, a configuration in which a solvent and particles are provided in any one of a Fresnel plate and a lenticular plate and is vibrated by a vibration applying unit may be employed.
Further, although the particles are prevented from sinking depending on the conditions such as the solvent, the material of the particles, and the size and weight of the particles, the region sandwiched between the first substrate and the second substrate in order to prevent the particles from further sinking. May be partitioned into a plurality of regions. In this configuration, the particles in the solvent move (vibrate) in a predetermined area, so that the particles can be prevented from settling on the lower end side of the diffusion plate, and the particles can be uniformly dispersed in the solvent. It becomes.
Furthermore, the structure which provided several particle | grains in the microcapsule using the several microcapsule may be sufficient.

また、フレネル板を用いて説明したが、これに限らず、入射した光を屈折させる屈折作用を有するものであれば良く、例えば、ホログラムシート等であっても良い。
さらに、蒲鉾状のマイクロレンズ素子が形成されたレンチキュラ板を用いたが、これに限らず、例えば、レンチキュラ板を平面視したときの形状が略円形または略楕円形のマイクロレンズ素子が形成された光学素子であっても良い。また、光学部材は、光透過性を有する板状の部材であれば良く、例えば、ガラス等であっても良い。
Moreover, although it demonstrated using the Fresnel board, it should just have a refracting action which refracts | emits the incident light not only in this, For example, a hologram sheet etc. may be sufficient.
Furthermore, the lenticular plate on which the bowl-shaped microlens element is formed is used. However, the present invention is not limited to this. For example, when the lenticular plate is viewed in plan, a microlens element having a substantially circular or substantially elliptical shape is formed. It may be an optical element. Moreover, the optical member should just be a plate-shaped member which has a light transmittance, for example, glass etc. may be sufficient as it.

また、光源として干渉性の高いレーザ光源を用いたが、可干渉性を有する光源であれば効果的であり、光源としては、例えば、高圧水銀ランプ,LED等であっても良い。
また、光変調装置として透過型の液晶ライトバルブを用いたが、反射型の液晶ライトバルブ、および、微小ミラーアレイデバイスを光変調素子として用いることができる。その際には、投射光学系の構成は適宜変更される。
Further, although a laser light source having high coherence is used as the light source, any light source having coherence is effective, and the light source may be, for example, a high-pressure mercury lamp, LED, or the like.
Although a transmissive liquid crystal light valve is used as the light modulation device, a reflective liquid crystal light valve and a micromirror array device can be used as the light modulation element. In that case, the configuration of the projection optical system is appropriately changed.

本発明の第1実施形態に係るプロジェクタの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a projector according to a first embodiment of the invention. 本発明のプロジェクタの投射光学系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the projection optical system of the projector of this invention. 図1のプロジェクタのスクリーンの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the screen of the projector of FIG. 図1のプロジェクタのスクリーンを示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the screen of the projector of FIG. 図1のプロジェクタのスクリーンの振動付与手段を示す要部断面斜視図である。It is a principal part cross-sectional perspective view which shows the vibration provision means of the screen of the projector of FIG. 図1のプロジェクタのスクリーンを示す平面図である。It is a top view which shows the screen of the projector of FIG. 図1のプロジェクタのスクリーンの振動付与手段の駆動のタイミングを示すタイミングチャートである。FIG. 2 is a timing chart showing driving timing of screen vibration applying means of the projector of FIG. 1. FIG. 図7のプロジェクタのスクリーンの溶媒の流れを示す平面図である。It is a top view which shows the flow of the solvent of the screen of the projector of FIG. 本発明の第1実施形態に係るプロジェクタの反射型スクリーンの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the reflective screen of the projector which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the image display apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. シンチレーションの原理を示す図である。It is a figure which shows the principle of scintillation.

符号の説明Explanation of symbols

A…画像表示領域(画像形成領域)、1…リアプロジェクタ(プロジェクタ)、10,40,50…スクリーン、12…拡散板(光拡散板)、15…超音波振動子、16…制御部、21…第1基板、22…第2基板、23a…溶媒(媒質)、23b…粒子(光散乱材)、31R,31G,31B…レーザ光源(光源装置)、34R,34G,34B…液晶ライトバルブ(光変調装置)、37…投射レンズ(投射装置)、100…画像表示装置、101…光源装置   A ... image display area (image forming area), 1 ... rear projector (projector), 10, 40, 50 ... screen, 12 ... diffusion plate (light diffusion plate), 15 ... ultrasonic transducer, 16 ... control unit, 21 ... 1st board | substrate, 22 ... 2nd board | substrate, 23a ... Solvent (medium), 23b ... Particle | grains (light-scattering material), 31R, 31G, 31B ... Laser light source (light source device), 34R, 34G, 34B ... Liquid crystal light valve ( Light modulation device), 37 ... Projection lens (projection device), 100 ... Image display device, 101 ... Light source device

Claims (10)

第1基板及び第2基板間に設けられた媒質中に移動可能な光散乱材が分散され、前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方の基板が光透過性を有する光拡散板と、
該光拡散板に振動を付与する振動付与手段とを備え、
前記第1基板及び前記第2基板のうち少なくとも一方が弾性体であることを特徴とするスクリーン。
A light diffusing plate in which a movable light scattering material is dispersed in a medium provided between the first substrate and the second substrate, and at least one of the first substrate and the second substrate is light transmissive; ,
Vibration applying means for applying vibration to the light diffusion plate,
At least one of the first substrate and the second substrate is an elastic body.
前記光散乱材が連続的に移動可能に前記振動付与手段を制御する制御部を備えることを特徴とする請求項1に記載のスクリーン。   The screen according to claim 1, further comprising a control unit that controls the vibration applying unit so that the light scattering material is continuously movable. 前記振動付与手段が前記光拡散板における画像形成領域外に設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスクリーン。   The screen according to claim 1, wherein the vibration applying unit is provided outside an image forming area of the light diffusing plate. 前記媒質が粘性を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のスクリーン。   The screen according to any one of claims 1 to 3, wherein the medium has viscosity. 前記振動付与手段が所定の時間間隔をあけて間欠的に駆動されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のスクリーン。   The screen according to any one of claims 1 to 4, wherein the vibration applying means is driven intermittently at a predetermined time interval. 前記所定の時間間隔がランダムであることを特徴とする請求項5に記載のスクリーン。   The screen according to claim 5, wherein the predetermined time interval is random. 前記振動付与手段が超音波振動子であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のスクリーン。   The screen according to claim 1, wherein the vibration applying unit is an ultrasonic vibrator. 前記振動付与手段が往復運動を行うアクチュエータであることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のスクリーン。   The screen according to claim 1, wherein the vibration applying unit is an actuator that performs a reciprocating motion. 光を射出する光源装置と、
該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調装置と、
該光変調装置により変調された光を投射する投射装置と、
該投射装置から射出された画像が投射される請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のスクリーンとを備えることを特徴とするプロジェクタ。
A light source device for emitting light;
A light modulation device that modulates light emitted from the light source device in accordance with an image signal;
A projection device for projecting light modulated by the light modulation device;
A projector comprising: the screen according to claim 1, wherein an image emitted from the projection device is projected.
光を射出する光源装置と、
該光源装置から射出されたレーザ光を走査する走査手段と、
該走査手段により走査された光が投影される請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のスクリーンとを備えることを特徴とする画像表示装置。
A light source device for emitting light;
Scanning means for scanning the laser light emitted from the light source device;
An image display apparatus comprising: the screen according to claim 1, wherein light scanned by the scanning unit is projected.
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