JP2003167295A - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

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JP2003167295A
JP2003167295A JP2001366333A JP2001366333A JP2003167295A JP 2003167295 A JP2003167295 A JP 2003167295A JP 2001366333 A JP2001366333 A JP 2001366333A JP 2001366333 A JP2001366333 A JP 2001366333A JP 2003167295 A JP2003167295 A JP 2003167295A
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JP
Japan
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mask
slit
slits
movable
light
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001366333A
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English (en)
Inventor
Shinichiro Tajiri
真一郎 田尻
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像表示装置の光学系やランプに起因するス
クリーン上の輝度ムラや色ムラを補正すること。 【解決手段】 マスク機構30は、固定マスク31と2
個の可動マスク32、33とからなる。固定マスク31
に各々対面し、スリット31a,32aが同じ並びとな
るよう可動マスク32,33を配置する。可動マスク3
2を移動させれば、固定マスク31の左側のスリット3
2aの実質的面積が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン上の輝
度ムラや色ムラを補正できるようにした画像表示装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】光源にランプを用い、その光源から出射
する光を液晶素子等の光変調素子において映像信号で変
調して映像をスクリーンに投射するプロジェクタ装置で
は、その性能向上のために、様々な機能が搭載されてい
る。例えば、高出力のためにランプに放電管ランプを使
用する、周辺光量改善のためのにインテグレータレンズ
系を使用する、偏光を揃えるためにPBS系を使用す
る、左右の色ムラを抑えるために傾斜補正膜をもつダイ
クロイック系を使用する、液晶素子の光透過率を向上す
るためにマイクロレンズ系を使用する等である。このよ
うな対策により高性能な画像をスクリーンに投射するこ
とができる。
【0003】図4は従来のプロジェクタ装置の概略構成
を示す図で、1は光源装置であり、放電管ランプ2とそ
の放電管ランプ2で発生する光を光軸方向に反射させる
ランプカバー3を有する。4A,4Bは画面の周辺光量
低減を改善するための(画面のホットスポットを低減す
るための)インテグレータレンズ、5はP/S変換素
子、6は凸レンズである。7A,7B色分解用のダイク
ロイックミラー、7C,7Dは色合成用のダイクロイッ
クミラー、8A,8Bは全反射ミラー、9A,9B,9
Cは液晶素子からなる光変調素子、10は投射レンズで
ある。図示しないスクリーンは投射レンズ10の出射側
に配置される。
【0004】また、図5はクロスプリズム11を使用し
た従来の別のプロジェクタ装置の概略構成を示す図で、
7E,7Fは色分解用のダイクロイックミラー、8C,
8D、8Eは全反射ミラーであり、他は図4と同じであ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような複雑な光学系をもつプロジェクタ装置では、それ
ぞれの光学要素に対して要求される精度が高くなり、ま
た組み立てにも高い精度が要求されるが、光学系全体で
のバラツキを低く抑えることは難しく、スクリーン面上
で輝度ムラや色ムラが発生する。
【0006】例えば、ランプ2の交換(通常は光源装置
1の交換)を行った場合には、各ランプの固体差により
出射光束のバラツキが違うことから輝度ムラが発生す
る。また、ランプ2は図6(a)に示すように放電電極2
01、202の先端が鋭利なときはその先端間で正常に
アーク203が発生していても、経時変化により放電電
極201、202の先端が削れると、図6(b)に示すよ
うにアーク203の発生位置が移動したり、あるいはア
ーク輝度が変化するので、やはり輝度ムラや色ムラが発
生する。さらに、光変調素子9の面内の透過率のバラツ
キやそこに付属するマイクロレンズの貼り付け精度のバ
ラツキにより、面内輝度ムラが生じ、これによっても輝
度ムラや色ムラが発生する。また近年では、ダイクロイ
ックミラー7についても、その上面を表す図7に示すよ
うに、ダイクロイックミラー7の図において上側7aで
は光束の入射角度が大きくなり透過波長が短波長側にシ
フトし、図において下側7bでは入射角度が小さくなり
長波長側にシフトするので、傾斜補正膜によりその補正
が行われる。しかし、その傾斜補正膜のバラツキによ
り、色ムラが生じる。
【0007】そこで、従来では、図8(a)、(b)に示すよ
うに、光学系の光軸方向を回転軸として光源装置1の全
体を回転させて色ムラを除去する手法が特開平11−1
33507号で提案されている。図8の(a)は側面図、
(b)は背面図である。しかし、この手法では、光源装置
1のランプの周方向に輝度バラツキがないか少ない場合
には、プロジェクタ装置の光学系の輝度ムラや色ムラを
補正できない、上下の区別のあるランプには適用できな
い或いは調整範囲が狭くなる、ランプ開口部が非円形
(例えば矩形)の場合は効率が悪い、等の問題がある。
【0008】本発明の目的は、スクリーン上の輝度ムラ
や色ムラを簡単に補正できるようにした画像表示装置を
提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
光学系の光路の断面の一方向における一方の側と他方の
側の光量を異ならせるように調整するマスク機構を設け
たことを特徴とする画像表示装置とした。
【0010】請求項2に係る発明は、請求項1に係る発
明において、前記マスク機構は、一方の側と他方の側に
それぞれ1つ以上の第1のスリットが並列に形成された
固定マスクと、前記第1のスリットと同ピッチの第2の
スリットが形成された2個の可動マスクとからなり、前
記2個の可動マスクを、前記固定マスクの前記一方の側
と前記他方の側に各々対面し、且つ前記第1、第2のス
リットが同じ並びとなるよう配置し、前記一方の側に対
面する可動マスクを前記第1、第2のスリットと交差す
る方向に移動させることにより、前記固定マスクの前記
一方の側の前記第1のスリットの実質的面積が調整され
るようにしたことを特徴とする請求項1に記載の画像表
示装置とした。
【0011】請求項3に係る発明は、請求項1に係る発
明において、前記マスク機構は、一方の側と他方の側に
それぞれ1つ以上の第1のスリットが並列に形成された
固定マスクと、該第1のスリットのピッチよりも小さく
該第1のスリットが隣接する間の遮光片の幅より大きな
幅の第2のスリットが一方の側と他方の側に1つ以上並
列に形成された可動マスクとからなり、該可動マスク
を、前記固定マスクと中央を揃えて前記第1、第2のス
リットが同じ並びとなるよう対面させて配置したとき、
前記第1のスリットの中心に対して第2のスリットの中
心が前記一方の側と前記他方の側で反対方向にずれるよ
うにし、前記可動マスクを前記第1、第2のスリットと
交差する方向に移動させることにより、前記固定マスク
の前記一方の側又は前記他方の側の前記第1のスリット
の実質的面積が調整されるようにしたことを特徴とする
請求項1に記載の画像表示装置とした。
【0012】
【発明の実施形態】プロジェクタ装置等の画像表示装置
では、スクリーンの垂直方向或いは水平方向について照
度バランスが崩れることにより輝度ムラや色ムラが発生
する。つまり、スクリーンに現れる輝度ムラや色ムラ
は、垂直方向或いは水平方向がほとんどであり、その方
向について照度バランスを調整すれば、輝度ムラや色ム
ラを軽減できる。
【0013】そこで、本発明では、前記した垂直方向又
は水平方向の照度バランスを調整可能なマスク機構を設
ける。通常の画像表示装置では、図9に示すように、光
源装置1から2番目のレンズ4Bの前に不要な迷光を遮
断するためのマスク12が配置される(なお、このマス
ク12は図9に破線で示すようにレンズ4Bの後に配置
される場合もある。)ので、本発明ではこのようなマス
ク12の機能も兼ね備えた照度バランス調整用のマスク
機構30を設ける。
【0014】[第1の実施形態]図1は本発明の第1の
実施形態のマスク機構30を示す図である。31はスリ
ット31aが合計で6個並列に等ピッチで形成された固
定マスク、32,33はスリット31aと同じ形状大き
さピッチのスリット32a,33aがそれぞれ3個づつ
並列に形成された可動マスクである。
【0015】固定マスク31の面上又は面下の左側に可
動マスク32を重ね、右側に可動マスク33を重ねて、
スリット31aにスリット32a,33aが一致するよ
うに位置づけしたときは、可動マスク32と33を通過
する光量は同一となるが、可動マスク32,33の一方
を左右方向に移動させると、スリット31aがスリット
32a又は33aによって絞られ、該移動させた可動マ
スク側を通過する光量が低下する。これによって、マス
ク機構30の左右の光量に差を生じさせることができ
る。
【0016】従って、図7で説明したように傾斜補正膜
のバラツキにより、色ムラが生じる場合では、マスク機
構30の絞り調整により、例えば、図において上側7a
の光量を多くし、下側7bの光量を少なくできるので、
最終的にスクリーン上でRGBの三原色が光合成される
際に、色ムラを補正することができる。
【0017】[第2の実施形態]図2は本発明の第2の
実施形態のマスク機構40を示す図である。41はスリ
ット41aが合計で6個並列に等ピッチで形成された固
定マスク、42はスリット41aより幅広のスリット4
2aが合計で6個並列に等ピッチで形成された可動マス
クである。なお、スリット42aはスリット41aと同
じ長さである。
【0018】ここで、固定マスク41のスリット41a
の幅をa1、スリット41aが隣接する間の遮光片41
bの幅をa2とし、可動マスク42のスリット42aの
幅をb1、スリット42aが隣接する遮光片42bの幅
をb2とし、特に中央の遮光片42cの幅はb3とする
とき、スリット41aと42aのピッチが同じである必
要があるので、 a1+a2=b1+b2 (1) である。
【0019】また、可動マスク42のスリット42aの
幅b1は、固定マスク41の遮光片41bの幅a2より
大きく且つ前記ピッチより小さい必要があるので、 (a1+a2)>b1>a2 (2) である。
【0020】さらに、可動マスク42の遮光片42bの
幅b2は、それを移動させたとき完全に固定マスク41
のスリット41aを塞ぐためには、 b2≧(b1−a1) (3) である必要がある。
【0021】さらに、可動マスク42の中央遮光片42
cの幅b3は、 0≦b3≦a2 (但し、b2≠b3) (4) である。
【0022】以上により、マスク41、42の中央を揃
えて重ねたときに、スリット42aの外側の縁がスリッ
ト41aの外側の縁と一致するようにする(図2)と、
スリット41aの中心に対してスリット42aの中心は
内側にずれるが、スリット42aの内側の縁がスリット
41aの内側の縁と一致するようにすると、外側にずれ
る。なお、スリット41aの中心に対してスリット42
aの中心は内側、外側のいずれか一方にずれればよい、
つまり両側において反対方向にずれればよい。
【0023】以上において、a1=a2=b3としたと
きは、 1.5×a1 ≧ b1 > a1 (5) の範囲で、スリット42aの幅b1を設定できる。そし
て、1.5×a1=b1としたときは、マスク機構40の
開口率を、中央より左側と右側を独立して100%〜5
0%の範囲で調整することができる。
【0024】図3はこの開口率の説明図であり、(a)は
可動マスク42を中央から左右いずれかに移動させると
直ちに開口率が変化する場合(マスク41、42の中央
を揃えたとき、スリット42aの外側の縁がスリット4
1aの外側の縁と一致している場合:図2)の特性、
(b)はある程度以上移動させてから開口率が変化する場
合(マスク41、42の中央を揃えたとき、スリット4
2aの外側と内側の縁のいずれもスリット41aの外側
と内側の縁の外側にある場合)の特性である。
【0025】
【発明の効果】以上から本発明によれば、開口率を一方
の側と他方の側で独立して調整できるようにしたマスク
機構を使用するので、光束の断面において水平方向の光
量を異ならせたり、垂直方向の光量を異ならせることが
でき、プロジェクタ装置等の画像表示装置の光学系やラ
ンプに起因するスクリーン上の輝度ムラや色ムラを簡単
に補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態のマスク機構の説明
図である。
【図2】 本発明の第2の実施形態のマスク機構の説明
図である。
【図3】 (a)、(b)は図2のマスク機構の可動マスクを
移動したときの開口率の特性図である。
【図4】 従来のプロジェクタ装置の構成図である。
【図5】 従来の別のプロジェクタ装置の構成図であ
る。
【図6】 (a)は放電管ランプの電極が正常の場合のア
ーク説明図、(b)は異常の場合のアーク説明図である。
【図7】 ダイクロイックミラー部分の上面図である。
【図8】 (a)は従来の調整機構の側面図、(b)は同背面
図である。
【図9】 従来のマスクの説明図である。
【符号の説明】
1:光源装置、2:放電管ランプ、201、202:放
電電極、203:アーク、3:ランプカバー、4:イン
テグレータレンズ、5:P/S変換素子、6:凸レン
ズ、7:ダイクロイックミラー、8:全反射ミラー、
9:光変調素子、10:投射レンズ、11:クロスプリ
ズム、12,13:マスク 30:マスク機構、31:固定マスク、32,33:可
動マスク、31a,32a,33a:スリット 40:マスク機構、41:固定マスク、32:可動マス
ク、41a,42a:スリット、41b,42b,42
c:遮光片

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光学系の光路の断面の一方向における一方
    の側と他方の側の光量を異ならせるように調整するマス
    ク機構を設けたことを特徴とする画像表示装置。
  2. 【請求項2】前記マスク機構は、一方の側と他方の側に
    それぞれ1つ以上の第1のスリットが並列に形成された
    固定マスクと、前記第1のスリットと同ピッチの第2の
    スリットが形成された2個の可動マスクとからなり、 前記2個の可動マスクを、前記固定マスクの前記一方の
    側と前記他方の側に各々対面し、且つ前記第1、第2の
    スリットが同じ並びとなるよう配置し、 前記一方の側に対面する可動マスクを前記第1、第2の
    スリットと交差する方向に移動させることにより、前記
    固定マスクの前記一方の側の前記第1のスリットの実質
    的面積が調整されるようにしたことを特徴とする請求項
    1に記載の画像表示装置。
  3. 【請求項3】前記マスク機構は、一方の側と他方の側に
    それぞれ1つ以上の第1のスリットが並列に形成された
    固定マスクと、該第1のスリットのピッチよりも小さく
    該第1のスリットが隣接する間の遮光片の幅より大きな
    幅の第2のスリットが一方の側と他方の側に1つ以上並
    列に形成された可動マスクとからなり、 該可動マスクを、前記固定マスクと中央を揃えて前記第
    1、第2のスリットが同じ並びとなるよう対面させて配
    置したとき、前記第1のスリットの中心に対して第2の
    スリットの中心が前記一方の側と前記他方の側で反対方
    向にずれるようにし、 前記可動マスクを前記第1、第2のスリットと交差する
    方向に移動させることにより、前記固定マスクの前記一
    方の側又は前記他方の側の前記第1のスリットの実質的
    面積が調整されるようにしたことを特徴とする請求項1
    に記載の画像表示装置。
JP2001366333A 2001-11-30 2001-11-30 画像表示装置 Withdrawn JP2003167295A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8425054B2 (en) 2005-08-09 2013-04-23 Hitachi, Ltd. Projection type image display apparatus
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Effective date: 20050201