JPH02130543A - 背面投射型スクリーン及びそれを用いた背面投射型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、上下方向の視野特性を改良した背面投射型ス
クリーン及びそれを用いた背面投射型画像表示装置に関
する。

［従来の技術］ 従来、第８図に示すような概略構成を有する背面投射型
画像表示装置が存在する。図示例では、中心部画像光の
スクリーンへの入射角θ。

がＯでない斜入射方式となっているが、θ。＝０である
垂直入射方式のものも知らされている同図において、投
影レンズ２はＣＲＴ３からの画像光をミラー４ａ、４ｂ
を介してスクリーン１に拡大投影している。５はキャビ
ネットである。

こうした構成の画像表示装置において、−射的に、スク
リーン１は、集光作用を有するフレネルレンズシート、
拡散剤の混入された拡散板ないしスクリーン左右方向の
視野特性を制御する縦型レンチキュラーレンズシート（
レンチキュラーレンズが上下方向に延びている）などか
ら成っている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、こうした構造のスクリーン１では、水平方向す
なわち左右方向の視野角は縦型レンチキュラーレンズシ
ートなどで良（されているが、垂直方向すなわち上下方
向の視野角については、拡散板やレンチキュラーレンズ
に混入された拡散剤などによる作用にのみ依存していて
、十分制御されているとは言い難かった。

従って、本発明の目的は、垂直方向の視野角が改善され
た背面投射型スクリーン及びそれを用いた背面投射型画
像表示装置を提供することにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために、本発明のスクリーンないし
これを用いた画像表示装置においては、少なくとも１枚
のフレネルレンズが形成されたシートが配列され、この
うち少なくとも１枚のフレネルレンズシートのフレネル
レンズが、曲線状に伸びそして曲率を有したプリズム面
群から成っている。

この曲率な有したプリズム面群のレンズ作用により、垂
直方向の視野特性が改善される。

［実施例］ 第１図は、斜入射方式の画像表示装置に本発明のスクリ
ーンｌＯが適用された実施例の概略構成を示す。同図に
おいて、第９図と同符号のものは同一部材を表わす。尚
、６は遮光板である。

この斜入射方式のものは、垂直入射方式のものに比べ、
奥行りを小さくできるが、スクリーン１０から出射する
画像光が下向きになって観察点における明るさが低下し
たり、スクリーン１０の周辺部（特に第１図の下部）で
の入射光束の入射角が太き（なってフレネルレンズ面で
の反射ロスや光束ケラレが問題となる。その為、スクリ
ーン１０に偏心フレネルレンズシートを複数枚含ませて
、画像光の水平方向への出射や大入射角の光束の無理な
い偏向（複数枚のフレネルレンズシートによるパワー分
散による）を実現している。

第２図と第３図はスクリーン１０の構成の側面図と平面
図である。スクリーン１０は、画像光の入射側から、フ
レネルレンズを形成する曲線状ないし円弧状に伸びたプ
リズム面群の中心がスクリーン１０の中心から偏心して
いる偏心フレネルレンズシート１２．プリズム面群が曲
率を有する曲率プリズム偏心フレネルレンズシート１３
、ダブルレンチキュラーレンズシート１４の順の積層構
造となっている。フレネルレンズシート１２．１３は、
光入射側が平面となり、出射側にフレネルレンズが形成
されている、これにより、大入射角の入射光に対しても
、少ないロスで光束が水平方向に偏向される。

更に、偏心フレネルレンズシート１３のプリズム面に曲
率を設けている為、入射光束がこれのレンズ効果により
上下方向に広がり、垂直視野角が広がって同方向の視野
特性が向上する。

ただ、最入射側のフレネルレンズシート１２にも同様の
処置を施すと画像がボケるので、曲率な設けるのは最出
射側のフレネルレンズシート１３に限定するのが好適で
ある。

ブラックストライプ１４ａを有するダブルレンチキュラ
ーレンズシート１４により、左右の視野角が広がり、カ
ラーシフト（Ｒ，Ｇ、Ｂ用の３個のＣＲＴから異なる入
射角でスクリーン１０に画像光が投射される場合）や外
光の映り込み等が防止される。よって、水平方向の視野
特性にも優れた良好な画像が得られる。

第４図はスクリーン１０の他の実施例を示す、この実施
例では５レンチキユラーレンズシート１４に替わって、
拡散層１５ａを有する拡散板１５が用いられている。拡
散板１５の拡散層１５ａの全方向への拡散効果によって
出射光束が更に太き（広がり、垂直視野特性がより向上
する。

第５図は更なる他の実施例を示す、この実施例では、光
入射側より順に、２枚の偏心フレネルレンズシート１６
．１７、曲率プリズム偏心フレネルレンズシート１８、
ダブルレンチキュラーレンズシート１９が配列されてい
る。このように、偏心フレネルレンズシートを３枚重ね
ることにより、より大きな入射角θの斜入射光をも無理
な（徐々に偏向できる。この場合も、画像のボケを生じ
ないように、曲率プリズム面群は最出射側のシート１８
にのみ形成するのがよい。

ところで、複数のフレネルレンズ面があると、それの非
レンズ部（第５図の１６ａ参照）での光束ケラレなどに
より、複数の周期的構造に特有なモアレ現象などが発生
するが、これは、複数のフレネルレンズ面のうち１つを
残して、それらの非レンズ部がこれへの入射光の進行方
向に略平行となっていれば防止される。このことは、例
えば、２枚のフレネルレンズシートがある場合、これら
のシートを同一の形状にできることを意味する。なぜな
ら、一方のフレネルレンズの非レンズ部を入射光の進行
方向と略平行にすれば、他方はこの必要がないからであ
る、そこで、第５図の実施例の偏心フレネルレンズシー
ト１６．１７が同一の形状を有することができる。この
とき、シート１７．１８の非レンズ部が入射光とほぼ平
行となっている。

同一の形状の偏心フレネルレンズシート１６１７は以下
のような方法で造られる。

先ず、プレス機と金型を用いたコンブレッジジン成形方
法により、第６図に示すような、シートの中心とフレネ
ルレンズの中心とが一致した同心フレネルレンズシート
２１を製造する。

このシート２１を第６図で示すように、カッター等で切
り出すことにより、２枚の偏心フレネルレンズシート１
６．１７が得られる。

第７図に示すように、１枚の同心フレネルレンズシート
２２から、２組の同一形状偏心フレネルレンズシート２
３ａと２３ｂ、２４ａと２４ｂを切り出すこともできる
。

こうした製造方法により、コストが低減されつる。

上記実施例では、偏心フレネルレンズとじたが、本発明
の適用される対象はこれに限るものではない。

［効果］ 以上の構成の本発明により、垂直視野特性が改善された
背面投射型スクリーンが実現できる

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は第１
図のスクリーンの側面図、第３図は、同じ（正面図、第
４図はスクリーンの他の実施例を示す図、第５図はスク
リーンの更なる他の実施例を示す図、第６図と第７図は
偏心フレネルレンズシートの製法を説明するための図、
第８図は従来例の背面投射型画像表示装置を示す概略図
である。 ２・・・・投影レンズ、３・・・・ＣＲＴ、４ａ、４ｂ
・・・・ミラー　１０・・・・スクリーン、１２．１６
．１７・・・・偏心フレネルレンズシート、１３．１８
・・・・曲率プリズム偏心フレネルレンズシート、１５
・・・・拡散板、 １４、 ・ダブルレンチキエ ラーレンズシ−１・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１枚の、フレネルレンズが形成されたシ
   ートと、光拡散機能を有するシートとを有して、該フレ
   ネルレンズは、曲線状に伸び且つ曲率を有したプリズム
   面群から成ることを特徴とする背面投射型スクリーン、 ２、前記フレネルレンズのプリズム面群の中心がスクリ
   ーンの中心から偏心している請求項１記載の背面投射型
   スクリーン。 ３、前記フレネルレンズシートが複数枚配列され、その
   うち最も光出射側にあるフレネルレンズシートのプリズ
   ム面群のみ曲率を有する請求項１記載の背面投射型スク
   リーン。 ４、前記フレネルレンズシートが複数枚配列され、その
   うち少なくとも２枚のフレネルレンズシートが同じ形状
   を有する請求項１記載の背面投射型スクリーン。 ５、前記フレネルレンズシートが複数枚配列され、その
   うち少なくとも２枚のフレネルレンズシートが偏心フレ
   ネルレンズシートであつて、１枚の、フレネルレンズの
   プリズム面群の中心とシートの中心とが一致したフレネ
   ルレンズシートより切り出されて形成されている請求項
   １記載の背面投射型スクリーン。 ６、前記少なくとも２枚の偏心フレネルレンズシートが
   同じ形状を有する請求項５記載の背面投射型スクリーン
   。 ７、ディスプレイデバイスからの画像光を投影手段によ
   つてスクリーン上に拡大投影する背面投射型画像表示装
   置において、前記スクリーンが、曲線状に伸び且つ曲率
   を有したプリズム面群から成るフレネルレンズが形成さ
   れた少なくとも１枚のシートと光拡散機能を有するシー
   トとを有することを特徴とする背面投射型画像表示装置
   。