JPH0926624A

JPH0926624A - 投写用スクリーン

Info

Publication number: JPH0926624A
Application number: JP10658996A
Authority: JP
Inventors: Masanori Ogino; 正規荻野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-04-26
Filing date: 1996-04-26
Publication date: 1997-01-28

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】背後からの投写光を受光して画像を投写す
る、その水平指向角の半値角が左右各３０°以上と広
く、しかも、垂直方向に光を偏移させるコントラスト比
の優れた投写用スクリーンを提供する。【解決手段】レンチキュラーシート５７の入射面に
は、縦縞状のレンチキュラーレンズが形成され、該レン
チキュラーレンズの配列ピッチを該レンチキュラーシー
トの光透過部の厚みの０．６４倍以上となすことによっ
て左右各３０°以上の水平半値角を得、かつ、該２枚の
フレネルシート５５，５６は、光の入射側に配置され、
該レンチキュラーシート５７は、光の出射側に配置さ
れ、該出射側フレネルシート５６のレンズ面は、垂直方
向に光を収束する線状フレネルレンズ要素で形成され、
かつ、該２枚のフレネルシートによる垂直方向収束力が
水平方向収束力よりも強く形成されているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のＣＲＴを水
平並置して使用する背面投写装置に用いるスクリーンに
関り、特に、指向角が広く、かつ、カラーシフトの少な
い高性能背面投写スクリーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１に、通常のリヤプロジェクションカ
ラーテレビの光学システムの基本構成を示す。図１にお
いて、１は赤ＣＲＴであり、その画像は投写レンズ３に
よって、スクリーン５へと投写される。スクリーン５
は、フレネルシート６とレンチキュラーシート７とから
構成される。フレネルシート６の働きは、投写レンズ３
からスクリーンの周辺部へ向ってマクロに発散してくる
投写光を、マクロに収束して、平行出射光に変換するた
めのものである。レンチキュラーシート７は、入射光を
ミクロに拡散して、スクリーン上に斜めから見ても像が
見えるようにするためのものである。その拡散指向特性
の半値角によってほゞそのスクリーンの適視角がきま
る。

【０００３】図２は、望ましい適視角を示す。通常の用
途では、垂直方向に±８度、水平方向に±４５度が望ま
しい。尚、必要最低限の水平半値角は±３０度以上であ
る。図３は、同様の内容をグラフ表示して示したもので
ある。同図で曲線９は水平指向特性であり、曲線１０は
垂直指向特性である。

【０００４】図１において、２色の投写光の集中角εは
通常、６〜８度の値である。この集中角εに基因して、
カラーシフトが発生する。即ち、方向Ａの方から見ると
赤色が青色よりも強調されて見え、逆に、Ｂの方向から
見ると、青色が赤色よりも強調されて見える。このカラ
ーシフトは大幅に画質を劣化させるものである。過去に
おいて、このカラーシフトは、おおむね不可避のものと
考えられていて、その克服に成功した例は極めて少なか
った。

【０００５】ＵＳＰ４，０５４，９０７にひとつの
アイデアが記述されており、そこでは、図４に示す構成
が、図１のレンチキュラー部に使用されている。この特
許は、３個のＣＲＴと３個の投写レンズとを垂直方向に
並置することを前提としており、そのような配置に適し
た構成が記述されている。しかしながら、現実には、近
年のプロジェクションテレビには、水平並置方式が採用
されており水平並置方式において望まれる広い水平指向
角を実現してかつカラーシフトを低減した例は未だ存在
しなかった。

【０００６】図４において、１１は垂直方向に光を拡散
する円柱状レンチュラーレンズであり、その曲率半径ｒ
₁は１mmであり、その配列周期は０．８mmであり、これ
に基き、±１２度の垂直指向角を得ている。同図で１２
は、カラーシフト補償用のレンチキュラーレンズであ
り、その曲率半径及び周期は、既述１１と同じである。
１３は、水平方向に光を拡散する円柱状レンチキュラー
レンズであり、その曲率半径ｒ₃は０．４mm、周期Ｐ
₃は、０．６mmとされている。これは、後述の通り水平
半値角約±２７度以下に相当するものである。１４は黒
縞細条で、出射面の外光に対する反射率を下げ、コント
ラストを向上するためのものである。

【０００７】図５に、レンチュラーレンズ１１、１２の
部分の光路追跡と動作原理を示す。同図で、実線は青ビ
ームを意味し、点線は赤ビームを意味する。図から分か
るように、入射側レンチキュラーレンズの中央部に入っ
た光は、出射レンチキュラーレンズを経て、スクリーン
面に垂直な平行光として出射される。上述の作用は、上
述の狭い拡散角及びＣＲＴの垂直並置との組み合せにお
いては良好に働くが、実際への応用に関してはその原理
に基づく限界があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】実際への応用の観点か
ら、具体的には、次に示す３項の問題点があった。（１）垂直並置ＣＲＴ方式は、家庭用に望まれるキャ
ビネットの小形化にそぐわない。何故なら図６に示す通
り、垂直並置形式は、キャビネットの高さと奥行を増大
させるからである。

【０００９】（２）水平並置形式においては、水平指
向角は、±１２度では、不充分であり、約±３０度以上
が本来の使用条件から考えて望まれる。図７は、上述の
原理を仮りに、より広い指向角を得るために応用した場
合にどのような問題が発生するかを示すためのものであ
る。±４０度の指向角を得るためには、周期対半径比は
１．８まで増加する必要がある。図７において、１５
は、青色の指向性を意味し、１６は赤色の指向性を意味
する。水平斜め方向から観視すると、青色と赤色との指
向性が甚しく非対象となってしまう。甚しい非対象性を
発生する理由は、入射光束の上側半分と下側半分との食
い違いにあることを発明者は見い出した。これは、図７
において、

【数１】で示される。

【００１０】（３）図８に示されるように、水平半値
角が、約±２７度と狭く、また、球面収差のために、出
射面に配置される黒縞細条によって有効光が阻止され、
効率の低下をきたす。狭い水平半値角の原因は、円柱状
レンズに内在しており、球面収差も同じ理由で発生して
いる。図８の指向特性は、後述式２の方法に基づいて計
算されたものである。

【００１１】（４）図４及び図５のレンチキュラーレ
ンズ１１，１２によって提供される垂直指向特性は上下
対称状でその半値角は１２°である。観視者の存在しな
い無駄な方向へも光を出射することとなり、その光利用
効率が悪かった。また該従来技術においては、図５の既
述説明から明らかな通り、フレネル出射光即ち図５のレ
ンチキュラーレンズ：１１への入射光を垂直方向に傾斜
させても、レンチキュラーレンズ：１２の出射光におい
てはその垂直傾斜が消去されてしまうという欠点があっ
た。そこで、本発明の目的は、上記の従来技術における
問題点に鑑み、背後からの投写光を受光して画像を投写
する投写用スクリーンであって、その水平指向角の半値
角が左右各３０°以上と広く、しかも、垂直方向に光を
偏移させるコントラスト比の優れた投写用スクリーンを
提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、本発明によれば、投写テレビ方式に使用される
投写用スクリーンであって、少なくとも光を屈折し透過
する２枚のフレネルシートとレンチキュラーシートとを
含み、該レンチキュラーシートの入射面には、縦縞状の
レンチキュラーレンズが形成され、該レンチキュラーレ
ンズの配列ピッチを該レンチキュラーシートの光透過部
の厚みの０．６４倍以上となすことによって左右各３０
°以上の水平半値角を得、かつ、該２枚のフレネルシー
トは、光の入射側に配置され、該レンチキュラーシート
は、光の出射側に配置され、該２枚のフレネルシートは
入射側フレネルシートと出射側フレネルシートにより構
成され、該出射側フレネルシートのレンズ面は、少なく
とも垂直方向に光を収束する線状フレネルレンズ要素で
形成され、かつ、該２枚のフレネルシートによる垂直方
向収束力が水平方向収束力よりも強く形成されているこ
とを特徴とする投写用スクリーンが提案されている。す
なわち、上記の本発明になる投写用スクリーンによれ
ば、スクリーン出射光の方向を観視者の分布する方向へ
と垂直方向に収束偏移させることを可能とするものであ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】図９に、本発明によるレンチキュ
ラー部の基本実施例を示す。この部分は、図１におけ
る、レンチキュラー部７として使用されるべきものであ
る。図９において、２１は光を垂直方向に拡散するため
のレンチキュラーレンズである。このレンチキュラー面
は、ランダム拡散層で置き換えることも可能である。そ
の指向特性の半値角は、図３の曲線１０に示される通
り、約±８度に選定する。２２、２３は各々入出射側レ
ンチキュラーレンズを示す。２４は黒縞細条であり、外
光に対する表面反射率を低減しコントラストを向上する
ためのものである。

【００１４】まず第１に、入射側レンチキュラーレンズ
２２のプロファイルは、その離心率ｅが媒質の屈折率ｎ
の逆数に等しいだ円状とする。通常の用途においては、
媒質には、アクリル材が用いられその屈折率ｎは約１．
５である。この値は、以下の記述において数値例を示す
場合に常に用いられる。入射側レンチキュラーレンズの
方程式：

【数２】

【００１５】図１０に、入射側レンチキュラーレンズの
半周期分を示す。同図で、入射線ビームは、だ円の長
軸、即ち光軸に平行であり、レンズ表面で屈折された後
波面収差なしでその焦点ｅに収束される。何故なら、ｘ
座標−１のだ円の左端の平面から、焦点までの空中換算
光路長は、入射位置（−ｃ，ｈ）に無関係に、次式の通
り一定値となるからである。従ってレンチキュラーシー
トの出射面に配置される黒縞細条の面積の比率を向上で
き、従って再生画像のコントラスト比を向上できる。ｄ＝１−ｃ＋（１＋ｅｃ）ｎ＝１−ｃ＋ｎ＋ｃ＝１＋ｎ（定数） (１) 注）新しく導出する式の等号の下側に記した式の番号
は、新しい式を導出するに際してその番号の既述の式が
用いられたことを示す。以下、簡潔化のため、同様の表
現を用いる。

【００１６】さて、緑ビームについての水平指向特性は
輝度の定義に基づいて次式によって計算される。この式
は発明者が自然法則に基き導出したものである。

【数３】ここに、ｈ：レンズへの入射高さ θ_G：出射角上式において、ｃｏｓθ_G はランバーシャン係数であ
り、ｄｈは入射光束の微分に比例するものである。

【００１７】図１０の関係から式２は次のように変形で
きる。

【数４】

【数５】上式を計算した結果を図１１に示す。この計算結果は、
既に実測結果によって立証されており、図８の従来技術
に比べて、大幅なる改善効果のあることが明白である。
（２７°→ ４０°）次に、カラーシフトを改善するために新しく開発された
手法について述べる。

【００１８】図１２に、赤，緑，青ビームの光路追跡結
果を示す。光軸に対して斜めに入射する赤，青ビームが
内向き極性のコマ収差を伴っていることが明白に概観さ
れる。この手法の基本は、該コマ収差を活用して、カラ
ーシフトを低減できるように、出射面側レンチキュラー
レンズのプロファイルを選定するにある。

【００１９】さて、以下において記述は、図１３の示す
座標系に基づいて行う。同図で各記号の定義は、次の通
りである。 ε：入射青ビームの集中角（−ｃ，ｈ）：レンズ面入射点座標（ｘ_V，ｙ_V）：谷間座標ｙ_Vはレンズの半周期に等しくこれが水平指向角の限界
値を決める。ｈ′：入射青ビームの内在的入射高さ △ｈ：ｈ′−ｈ θ_B：出斜面が平面であった場合の青ビームの出射角。 θ_Bは、集中角εと入射高さｈとの関数である。しか
し、その形は明白な形には表しにくい。この関数を形式
的にｆ（ε，ｈ）で表わす。 θ_B＝ｆ（ε，ｈ） …………（５）

【００２０】そうすると、赤ビーム，緑ビームについて
次式が成立する。 θ_R＝ｆ（−ε，ｈ） …………（６）

【数６】緑ビームを基準に考えて、カラーシフトを避けるために
青ビームに対して必要とされる補償角δは、次式で表し
得る。 δ＝−ｆ（ε，ｈ）＋ｆ（ｏ，ｈ＋△ｈ） …………（８）

【数７】

【数８】

【００２１】上式のδを、集中角εとレンズ入射点の横
座標Ｃとで表わすという方針のもとに式の変形をする。

【数９】

【数１０】

【数１１】

【数１２】

【００２２】式１０，１１，１２から、

【数１３】次に、式９の

【数１４】を求める。

【数１５】以上によって、式９，１３，１４により、δの値がεと
ｃとの関数として求まった。

【００２３】次に、青ビームの出射面における高さｙ
（図１３参照）を求める。図１３より、

【数１６】式１５の形から、出射面でのビームの高さｙはｃとεの
みによって決まり、ｈの値及び符号にはよらないことが
判る。これは、球面収差が存在せず、コマ収差だけが存
在することを意味しており、既述の図１２の説明を裏づ
けている。式９，１３，１４にも同様の性質が認められ
るのでＣを補助変数として、出射面での青ビームの高さ
ｙの各値に応じての必要補償角δの値が求まることにな
る。

【００２４】δの値が求まれば、出射面に付与すべき傾
角ｄｘ／ｄｙ値がスネルの法則に基き、次のように求め
られる。

【数１７】尚、式９，１３，１４から、δは次式の通りに求まる。

【数１８】光学システムを決めると、集中角εの値は、一定の値に
固定される。式１５，１６，１７の形から判るように、
レンチキュラーレンズ入射面での入射深さｃを媒介変数
として、出射面での青ビームの各入射高さｙに対応する
その高さでの出射面での必要傾斜角が求められたことに
なる。この関係はひとつの微分方程式の関係である。微
分方程式をピースワイズリニア近似，フーリエ展開，多
項式展開あるいはグラフ的手法等により解くことがで
き、従って、出射側レンズ面のプロファイルを決定し得
る。

【００２５】以上に述べた手法の正当さを示すために、
以下にいくつかの数値例を示す。ただしその数値の範囲
は、以下に述べる具体的な数値例の範囲に制約されるも
のでないことを注意されたい。以下の例で述べるδ₁，
δ₂は、各々式１７の第１項及び第２項を意味する。ま
たそれらは、式９’の定義とも合致するものである。

【００２６】例Ａ図１３において下記の通りに選定した
場合。この場合、水平指向角の限界は、約±４０度とな
る。（ｘ_V，ｙ_V）＝（−０．５９３，０．６００）

【００２７】

【数１９】

【００２８】集中角εを実際的な値０．１２８ｒａｄに
置き換え、多項式展開法によって、上記微分方程式を解
くと次式を得る。

【数２０】ｆｏｒ｜ｙ／ε｜＝１．１１〜０．６２式１８に基づき、水平指向特性を計算した結果を第１４
図に示す。同図から判るように、赤／青の相対比は、
１．２以内に改善されていることが了解される。式１８
の意味のある領域は｜ｙ／ε｜＝１．１１〜０．６２で
あるからして、これ以外の領域では、出射側レンチキュ
ラーレンズのプロファイルは任意で良く、型の製作を容
易にするべく変形することが許容される。

【００２９】スクリーンの製造のためのもとになる型の
製作を容易化するために、出射面レンチキュラーレンズ
のプロファイルをパラボラ状とすることが望ましい場合
がある。式１９でｋを定数とすれば、パラボラ状とな
る。

【数２１】

【００３０】この場合、スクリーンを正面方向から見た
場合の近傍でのカラーシフトを最小化するという立場を
とると、これは、図１３において、Ｃが１．０の近傍に
対応するからこの値を、式１５，１６，１７に代入して
次式を得る。

【数２２】

【数２３】

【数２４】

【数２５】

【００３１】式１９の曲率ｋは、次式によって求まる。

【数２６】よって、

【数２７】ｅの値０．６６７を代入して次式を得る。ｋ＝１．８＋１．６２（１＋ｘ_V） ……………（２５）ｋ₁＝１．８，ｋ₂＝１．６２（１＋ｘ_V） ………（２６）式２５において、（１＋ｘ_V）は、図１３のレンチキュ
ラーレンズの谷部の深さを意味する。これは、図１１の
θ_Vで示す限界指向角を決定するものである。ｘ_Vとθ_V
との関係は、式７と次式とから求まる。

【数２８】

【００３２】上式に基く計算結果を表１に示す。上述の
説明から判るように、表１において入射側のレンチキュ
ラーレンズの谷部の深さ（１＋Ｘｖ）とその近軸曲率半
径（１／ｋ₁）との比は、１．８（１＋Ｘｖ）で与えら
れる。従って±３０°以上の水平半値角を得るために
は、表１のＸｖ＝−０．７，θｖ＝３３°の値に基づ
き、１．８（１−０．７）≒０．５となり、それ故、該
比の値を約０．５以上とすることが必要である。また、
その際、レンチキュラーシートの厚みは、図１３から１
＋ｅすなわち１．６６７であり、かつ、ピッチ（２
ｙ_V）は表１から１．０６である。従って、水平半値角
を±３０°以上とするには、ピッチ／厚み比を０．６
４以上とする必要がある。

【００３３】表１ｘ_V，ｙ_V，θ_V，ｋ，ｋ／ｋ₁の関係ｘ_V ＝−０．３， −０．４， −０．５， −０．７， −０．９５ｙ_V ＝０．７１０．６８０．６５０．５３０．２３ θ_V ＝６２° ５３° ４８° ３３° １２° ｋ＝２．９３２．７７２．６１２．２９１．８８ｋ／ｋ₁＝１．６３１．５４１．４５１．２７１．０４上表中、第２列の欄の場合を例Ｂとして以下に記す。

【００３４】例Ｂ（ｘ_V，ｙ_V）＝（−０．４，０．６８），θ_V＝５３° ｋ＝２．７出射側レンチキュラーレンズのプロファイル：

【数２９】

【００３５】図１５に、上式に対応する指向特性の計算
結果を示す。同図において、実線５１は青ビームの指向
特性、点線５２は、赤ビームの指向特性である。尚、短
かい実線５３及び短かい点線５４は、各々、図５の従来
技術における特性を計算して併記したもので、各々青ビ
ーム，赤ビームに対応するものである。同図から明白に
理解されるように、本手法による指向角拡大効果及びカ
ラーシフトの改善効果は、極めて大きい。本例におい
て、左右端の限界角が、赤，青間で若干食い違っている
が、この食い違いの影響は、別途ランダムディフューザ
要素を、レンチキュラー部の媒質内に追加する等の手段
により、軽減することができるものである。

【００３６】以上の記述において、基本実施例で述べた
通り、入射面側のレンチキュラーレンズのプロファイル
として、離心率が１／ｎに等しいだ円を採用することを
前提としてきた。しかしながら、その範囲は、既述の特
定だ円形状に限定されるべきものではない。実際、スク
リーンの法線方向にその長軸を合わせた任意形状の非球
面を採用して本発明の意図を達成することが可能で、そ
の形状は一般に次式で表すことが可能である。

【数３０】

【００３７】ここに、Ａ₄，Ａ₆，………は定数この場合、既述の式３，４は成立しないが、式５，６は
成立する。式７も、その後半部を、式２８に基づきスネ
ルの法則に置き代えれば、やはり成立する。従って、
式、８，９，９’も成立する。式２０，２１，２２に対
応する公式を得るには、式２８を式２９によって近軸近
似する。

【数３１】そうすれば、式２０，２１，２２，２３が成立し、従っ
て、式２４，２５，２６も成立する。従って、表１は、
ｙ_Vとθ_Vの行を除いて、一般的なスーパーパラボラに対
しても適用できることになる。この部分を表２に示す。

【００３８】表２谷部座標ｘ_Vと出射側レンチキュラーレンズの曲率ｋとの関係ｘ_V ＝−０．３， −０．４， −０．５， −０．７ｋ＝２．９３２．７７２．６１２．２９１／ｋ＝０．３４０．３６０．３８０．４４ｋ／１．８＝１．６３１．５４１．４５１．２７上表中のｘ_V，ｋの値は、図１６に示す座標系を基にし
た数値である。

【００３９】本手法を、より一般的に利用しやすくする
ために、図１７に、もうひとつ別の一般的な座標系を示
す。同図では原点を、入射側レンチキュラーレンズ面の
頂点にもってきてある。また、座標（ｘ，ｙ）は小文字
から大文字に代えてある。入射面レンチキュラープロファイル：

【数３２】

【００４０】ここに、Ｒ₁：入射面曲率半径出射面レンチキュラープロファイル：

【数３３】

【００４１】ここに、Ｔ：厚みＲ₂：出射面曲率半径ＴとＲ₂とは、Ｒ₁によって次式の通り関係づけられる。

【００４２】

【数３４】

【数３５】式３３の第２項は、式３２の等号を満たすような設計例
においては、消滅してしまう。この条件は、入射面レン
チキュラーレンズの焦点面上に出射面レンチキュラーレ
ンズを配置する条件に対応している。式３３の第１項
は、出射面レンチキュラーレンズの形状を極力簡略化す
るという条件のもとでの本発明の応用によるＲ₂の設定
を記述するものである。この第１項によって求められる
Ｘ_Vと、Ｒ₁／Ｒ₂比との関係を表３に示す。

【００４３】表３Ｘ_VとＲ₁／Ｒ₂比との関係Ｘ_V／Ｒ₁ ＝１．８，１．６，１．４，１．２，１．０，０．６Ｒ₁／Ｒ₂ ＝１．９，１．８，１．７，１．６，１．５，１．３

【００４４】以上、式２０以降において述べた、実施例
は、前提条件として、スクリーンの正面近傍から見たカ
ラーシフトを最小化するという立場に立っている。この
ことは、式２０の導出に先だって述べた通りである。本
手法の別の応用においては、カラーシフトを、スクリー
ンの正面方向と、斜め方向との間で、妥協的に、最適化
することが要求される。このような応用においては、Ｒ
₁／Ｒ₂比は、次式を満足するように設計することが、推
しょうされる。Ｒ１／Ｒ２＝１＋（ｎ−１）Ｘ_V／Ｒ１〜１＋｛（ｎ−１）／３｝Ｘ_V／Ｒ１ ……（３３’）上記一般化された場合においても、表１に関連して記述
した通り、±３０°以上の水平半値角を得るためには、
入射側レンチキュラーレンズのピッチとレンチキュラー
シートの光透過部の厚みとの比を０．６４以上とする必
要がある。以上の記述によって本発明の図９のフロント
エレメントについては、充分なる理解が得られたものと
考えられる。

【００４５】次に本発明の特徴となる図９における垂直
方向光拡散要素、および、図１のフレネル要素に関わる
例について述べる。図１８に、フレネルレンズ部の変形
案を単純化してしめす。同図において、５５は、水平方
向に光を収束するフレネルレンズである。一例として、
フレネルレンズの周期は０．２７mmに設定される。シー
ト５６は、垂直方向に光を収束するためのフレネルレン
ズである。一例としてその周期は０．２７mmに設定さ
れ、厚みは３．０mmに設定される。シート５７は、図９
で既述のレンチキュラー部である。

【００４６】図１９は、シート５５によるマクロな光収
束効果を示す。同図は、出射側共役点を無限遠点に設定
した場合を示す。出射側共役点を有限距離に設定するこ
とも可能であるが、この場合には、図９のフロントエレ
メントにおいて、入射側レンチキュラーレンズと出射側
レンチキュラーレンズとの配置関係を、フレネルレンズ
からの出射光の収束の方向に沿って、光軸をずらせて配
置することが必要である。

【００４７】図２０は、本発明になるフレネルレンズ５
６によるマクロな光収束効果を示す。垂直方向に関して
は、観視者は、図２０において、極限された領域に存在
するのが通常であり、ｂの値は、スクリーンの高さの４
〜６倍、また、ｈ／ｂの値は、スクリーンの垂直指向性
の半値角の１０％以上の範囲にあることが多い。従っ
て、これに合致するように、フレネルレンズ５６を構成
することが有効である。フレネルレンズ５５の共役点
（出射側）を無限遠点に設定し、かつ、フレネルレンズ
５６の出射側共役点を有限の位置に設定することは、図
１８に示す非サーキュラーフレネル技術を用いて始めて
実現できるものであり、その実現のためには、フレネル
レンズ５５，５６による垂直方向収束力が水平方向収束
力よりも強くなるように構成しておくことによって実現
できる。

【００４８】図１８において、フレネルレンズ面は、各
シートの出射面側に形成してあるが、これは、フレネル
レンズ面を入射面側に配置すると、投写レンズから発散
的にスクリーン周辺部に向って入射する光の一部が、フ
レネルレンズの不連続部に無効光束として食われてしま
うのを防ぐためである。図１８において、シート５５，
レンチキュラー部５７との間に、シート５６を配置した
のは、シート５５の縦線状構造と、シート５７の縦線状
構造との間で発生する干渉縞モアレ妨害を軽減するため
である。

【００４９】図２１は、フレネルレンズの１周期分と、
角度α，β，θ，γを示す。図２０，図２１から、スネ
ルの法則により、プリズム角θは、次の通りに求められ
る。

【数３６】

【００５０】かくして、必要なプリズム角θは、ｙ，
ａ，ｂ，ｈの関数として求められ、所望のフレネルレン
ズを構成することができる。以上の記述によって理解さ
れる通り、本発明の投写用スクリーンを使用することに
より、従来技術の欠点を克服し、より広い水平半値角と
観視者の分布にマッチした垂直指向性を有するコントラ
スト比の優れた、観視者にとって見易く美しい画像を提
供できる背面投写用スクリーンを提供することが可能と
なる。従ってその工業的価値極めて大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】プロジェクションテレビの光学系の基本構成を
示す図。

【図２】望まれる指向角の範囲を示す図。

【図３】望まれる指向特性を示すグラフ。

【図４】従来技術によるレンチキュラー部の透視図。

【図５】第４図の一部拡大垂直断面図。

【図６】第４図に対するキャビネット構成を示す図。

【図７】従来技術の変形例を示す図。

【図８】従来技術の変形例の指向特性を示す図。

【図９】本発明によるレンチキュラー部の一部透視図。

【図１０】本発明の第９図の入射面レンチキュラーレン
ズの半周期分の一部拡大水平断面図。

【図１１】本発明による水平指向特性を示す図。

【図１２】本発明の第９図の一部拡大水平断面図。

【図１３】本発明の説明のための座標系を示す断面図。

【図１４】本発明によるカラーシフト特性を示す図。

【図１５】本発明によるカラーシフト特性の一例を、従
来技術と対比させて示す図。

【図１６】本発明の説明のための座標系を示す図。

【図１７】本発明の説明のための今ひとつの座標系を示
す断面図。

【図１８】本発明の実施例を示す単純化された透視図。

【図１９】フレネルレンズの水平方向収束作用を示す
図。

【図２０】フレネルレンズの垂直方向収束作用を示す
図。

【図２１】フレネルレンズの１周期分を抜き出した断面
図。

【符号の説明】

１，２ＣＲＴ３，４投写用レンズ５スクリーン６フレネル部７レンチキュラー部９水平指向特性１０垂直指向特性１１，１２円柱状レンチキュラーレンズ２２入射面レンチキュラーレンズ２３出射面レンチキュラーレンズ２４黒縞細条５５水平方向収束用フレネルシート５６垂直方向収束用フレネルシート５７レンチキュラー部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投写テレビ方式に使用される投写用スク
リーンであって、光を屈折し透過する２枚のフレネルシートとレンチキュ
ラーシートを含み、該２枚のフレネルシートは、投写光の入射側に配置さ
れ、該レンチキュラーシートは、投写光の出射側に配置され
たものにおいて、該レンチキュラーシートの入射面には縦縞状のレンチキ
ュラーレンズが形成され、該レンチキュラーレンズの配
列ピッチをレンチキュラーシートの光透過部の厚みの
０．６４倍より大となすことによって、左右各３０°以
上の水平半値角とし、該レンチキュラーシートの出射面の光不通過部には、該
レンチキュラーレンズの光軸に関して左右対称状に黒縞
細条が形成され、かつ、該２枚のフレネルシートは入射側フレネルシートと出射
側フレネルシートにより構成され、該出射側フレネルシ
ートのレンズ面は少なくとも垂直方向に光を収束する線
状フレネルレンズ要素で形成され、かつ、該２枚のフレ
ネルシートによる垂直方向収束力が水平方向収束力より
も強く形成されたことを特徴とする投写用スクリーン。