JPS583530B2 - リアプロジエクシヨンシキトウエイソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は投影面と反対の面から観察するりアブロジエク
ション式投影装置に関し、特にカラーシエーデイングを
除去しかつ高輝度を保持するようにしたものである。

従来、カラーテレビの単一の陰極線管に現われるカラー
映像を投影レンズを介してスクリーンに拡大投影するも
のは知られている。

しかし、単一の陰極線管の光量では拡大投影した場合、
十分な輝度を有する拡大影像を得ることは困難であった
。

そこで第１図に示すようなレンチキュラー形透過形スク
リーンを用いた３管式プロジエクタが考えられる。

同図において、その原理を説明するに１は「赤」「緑」
「青」の三つの原色画像を投写する陰極線管群を示し、
１Ｒは「赤」、１Ｇは「緑」、１Ｂは「青」の画像を投
写する夫々の陰陰線管である。

２Ｒは陰極線管１Ｒの光軸上に設置された主レンズ、以
下同様に２Ｇは陰極線管１Ｇ、２Ｂは陰極線管１Ｂに対
応する主レンズを夫々している。

３は補正レンズ、４は上下方向に単列に配設されたレン
チキュラー形透過形スクリーンを夫々示し、各陰極線管
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからの光束の光紬がレンチキュラー形
透過形スクリーン４のレンチキュラー面に全てが一致す
る如く設定されている。

補正レンズ３は各主レンズ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂより拡大発
散された投射光束８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを所定の光路位置に
おいて平行光束に光路変更してレンチキュラー形透過形
スクリーン４に投射するもので、フレネルコレクション
レンズはその一例である。

レンチキュラー形透過形スクリーン４は、虫常知られて
いるいわゆるかまぼこ状凸レンズ４ａが多数並列された
もので、この場合は横方向にかまほこ状凸レンズが並列
されている。

この遭過形スクリーン４の凸レンズ４ａが設けられた面
と反対の面には外光を遮光するためにストライプ状の遮
光部４ｂが付着されている。

なお、この原理の構造では各光束の水平成分の説明が除
かれている。

かかる構成によれば、各陰極線管よりの光束、つまり緑
の陰極線管１Ｇの射出光束は拡散角（指向角）θＧをも
って拡散し、赤の陰極線管１Ｒの射出光束は拡散角（指
向角）θＲをもって拡散し、青の陰極線管１Ｂの射出光
束は拡散角（指向角）θＢをもって拡散する。

なお、８Ｒは赤の陰極線管１Ｒよりの光軸（この場合投
射光束に対応する。

以下同じ）、８Ｇは緑の陰極線管１Ｇよりの光軸（投射
光束）、８Ｂは青の陰極線管１Ｂよりの光軸（投射光束
）を夫々示している。

したがって、各陰極線管よりの原色画像の合成像つまり
カラー映像の本来の可視範囲（Ｗ）が狭小になり、その
他の範囲ではいわゆるカラーシエーデイングを生じてし
まい、本来のカラー映像を得ることができない。

一方、カラーシエーデイングを防止するためには、スリ
ガラス等の完全拡散形（無指向性）の透過形スクリーン
を用いることによって回避されるものの、輝度が極端に
低下してしまい複数本の陰極線管を用いた特徴がなくな
ってしまう。

本発明はかかる点にかんがみ、３本の陰極線管を用いて
高輝度を得るようにすると共に特殊形状の透過形スクリ
ーンを用いてカラーシエーデイングの発生の防止を図る
ことを目的とするものである。

以下本発明装置の実施例を詳細に説明するに、この実施
例装置は第１図とほぼ同様の構成部品からなっている。

すなわち３本の陰極線管群１と、それらの主レンズ２Ｒ
，２Ｇ，２Ｂと、補正レンズ３と、第２図にその一部を
拡大して示した如き透過形スクリーン１０とより構成さ
れている。

第２図において、スクリーン１０は、陰極線管群１側に
対応する第１の面をスクリーンの重直方向の視野を決定
する指向角が所定に得られるような曲面とし、この第１
の面と反対側の第２の面透過後にはほぼ各光軸の方向が
一致するような曲面とした光透過体よりなる第１のスク
リーン１１と、この第１のスクリーン１１に接子る第１
の面がスクリーンの水平方向の視野を決定する指向角が
所定に得られるような曲面とされ、反対側の第２の面が
平面状となされた第２のスクリーン１２とより構成され
る。

しかして第１および第２のスクリーン１１，１２の大き
さは縦寸法ｌ１が６８６ｍｍ、横寸法ｌ２が９１４ｍｍ
でいわゆる４５〃型投影画面と称されるものである。

第１の横方向に延長したいわゆるかまぼこ状凸レンズ１
３ａを多数縦方向に並列したレンチキュラーとなってい
る。

そしてスクリーンの垂直方向の視野を決定する所定の指
向角を得るために、各かまぼこ状凸レンズ１３ａの曲率
半径を所定の値に設定する。

例えば、各かまぼこ状凸レンズ１３ａの曲率半径ｒ１は
１ｍｍの円弧面とし、かつ各凸レンズ１３ａの間隔ｐ１
は０． ８ ｍｍとなっている。

一方第１のスクリーン１１の第２の面１４は、陰極線管
群１からの光軸の方向が一致するような曲面を得るため
、すなわち各陰極線管１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの光束の光軸が
全て平行となるような曲面を得るため、第１の面と同様
の横方向に延長したいわゆるかまぼこ状凸レンズ１４ａ
を縦方向に多数並列したレンチキュラーとなっている。

そして各かまぼこ状凸レンズ１４ａの曲率半径ｒ２は同
様に１ｍｍの円弧面とし、各凸レンズ１４ａの間隔ｐ２
は０．８ｍｍとなっており、更に各凸レンズ間の間隔ｌ
３は３ｍｍとなっている。

以上のように第１のスクリーン１１を構成すれば、第３
図に示す如く、補正レンズ３を介して各陰極線管１Ｒ，
１Ｇ，１Ｂよりの平行光束８Ｒ，８Ｇ，８Ｂは第１のス
クリーン１１の第１の面１３のかまぼこ状凸レンズ１３
ａによって、各かまぼこ状凸レンズ１３ａに対応した各
光束が集束され、第３図および第４図に示す如く、第２
の面１４のほぼ表面の部分で線状に集束される。

すなわち、第１のスクリーン１１に対して直交に入射す
る陰極線管１Ｇよりの平行光束は第２の面１４の各凸レ
ンズ１４ａの中央位置に集束される。

また第１のスクリーン１１に対して俯角８°を保って入
射する陰極線管１Ｒよりの平行光束は、第２の面１４の
各凸レンズ１４ａの下方位置に集束される。

更に第１のスクリーン１１に対して仰角８°を保って入
射する陰極線管１Ｂよりの平行光束は、第２の面１４の
各凸レンズ１４ａの上方位置に集束される。

第１のスクリーン１１の第２の面１４の下方、中央及び
上方位置に集束した各陰極線管１Ｒ，１Ｇ及び１Ｂから
の光は、第２の面１４に対する入射角に応じて所定の角
度の範囲内で拡散される。

この拡散角が垂直指向角２θＶに相当（第１のスクリー
ン１１の第１の面１３の各凸レンズ１３ａの曲率半径及
びレンズロ径で決定され、例えば±１２とされる。

このとき、各色の光に対する拡散角全体は３色共等しい
が、各陰極線管１Ｒ，１Ｇ及び１Ｂからの光軸の方向が
一致していないため、各色に対する拡散角の範囲が一致
せず、見る位置によって画像の色相が変化するという不
都合を生じる。

本発明では、この不都合を解消するために第１のスクリ
ーン１１の第２の面１４に所定の形状の曲面を形成し、
各陰極線管１Ｒ，１Ｇ，及び１Ｂからの光軸の方向が一
致するようにする。

すなわち、第２の面１４の陰極線管１Ｒ及び１Ｂからの
光が集束する箇所に傾斜面を設け、この傾斜面を陰極線
管１Ｒ及び１Ｂの中心光軸に対して外側に傾斜するよう
にすると共に、陰極線管１Ｇからの光が集束する箇所は
陰極線管１Ｇからの光軸と直角となる如くする。

すなわち、第１のスクリーン１１の第２の面１４を横方
向に延長したかまぼこ状凸レンズ１４ａを縦方向に多数
並列したレンチキュラーとすることにより、各陰極線管
１Ｒ，１Ｇ及び１Ｂからの光軸の方向が一致するように
なり、各色に対する拡散角の範囲が一致するので、見る
位置によって画像の色相が変化するという不都合は生じ
ない。

なお、第３図および第４図に示す光路図は一つの凸レン
ズに対しての図示であるが、全ての凸レンズに対して同
様の光路が発生するものである。

第２のスクリーン１２の第１の面１５は、スクリーンの
水平方向の視野を決定する指向角を所定に得るために、
縦方向に延長したいわゆ，るかまぼこ状凸レンズ１５ａ
を横方向に多数並列したレンチキュラーとなっている。

そして各かまぼこ状凸レンズ１５ａの曲率半径ｒ３は０
．４ｍｍの円弧面とし、かつ各凸レンズ１５ａの間隔ｐ
３は０．６ｍｍとなっている。

一方、第２の面１６は、前述した如く平面状となされ、
更に外部の光を遮光するための黒縞１７を設けている。

この黒縞１７は第１の面１５の凸レンズ１５ａの間隔ｐ
３と一致する間隔で縦方向に付着するようにしたもので
、各黒縞１７との間隔ｌ４および黒縞自体の幅寸法ｌ５
との比が１：２の関係に設けられている。

なお、その厚さｌ６は１．０ｍｍである。

したがって第４図に示す如く、補正レンズ３を介した各
陰極線管１Ｒ，１Ｇ，１Ｂよりの平行光束８Ｒ，８Ｇ，
８Ｂは第２のスクリーン１２の第１の面１５のかまぼこ
状凸レンズ１５ａによって集束する。

この場合、第３図を参照して明らかな如く、縦方向の短
い線状に集束し、更に拡束される。

なお、かかる構成によれば水平指向角２θＨはかまぼこ
状凸レンズ１５ａの曲率半径及びレンズロ径を設定する
ことにより決定することができ、例えば±３０°となる
。

以上述べた如く本発明によれば、異なった色を有する横
数の映像源からの光束を各々投影レンズ及び補正レンズ
を介してスクリーン上の略同一箇所に投影するようにし
た投影装置において、上記映像源側に対応する第１の面
を、上記スクリーンの視野を決定する指向角が所定に得
られるような曲面とし、上記第１の面と反対側の第２の
面を、上記複数の映像源からの光束の光軸が第２面透過
後にほぼ一致するような曲面とした光透過体よりなるス
クリーンを設けるようにしたので、高輝度の状態を保つ
ことが可能となると共に、カラーシューデイングの発生
を実質的に防止し得るし、リアグロジエクション式投影
装置に不可欠な諸要素、水平解像度、垂直解像度、水平
観視領域、垂直観領域が十分に満足される。

また本発明によれば、従来の如く、スクリーンの表面を
粗面にして指向角を得ているのに較べて、画質が粗状と
ならず、したがって解像度が低下することがないし、光
束の分散を自由に調整することが可能となるためスクリ
ーン全体の輝度を向上させることができる。

なお上述した実施例は本発明の好適な例を示したもので
あるため、本発明の精神を逸脱しない範囲において種々
変更できる。

例えば第１のスクリーンの第１および第２の面を所定の
微小レンズで構成することや第２の面を映像源からの光
束の光軸が一致するような台形状の面とすることは容易
に考察されるところである。

【図面の簡単な説明】

第１図はレンチキュラー形透過形スクリーンを用いた３
管式プロジエクタの説明に供する略線図、第２図は本発
明による透過形スクリーンの説明に供する要部の拡大的
斜視図、第３図および第４図は夫々第２図例のスクリー
ンによる光路の説明に供する拡大正面図および拡大平面
図である。 １は陰極線管群、３は補正レンズ、１０はレンヂキュラ
ー形透過形スクリーン、１１は第１のスクリーン、１２
は第２のスクリーン、１３は第１のスクリーンの第１の
面、１３ａはそのかまぼこ状凸レンズ、１４は第１のス
クリーンの第２の面、１４ａはそのかまぼこ状凸レンズ
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一方向に配列された異なった色を有する複数の映像
   源からの光を各々投影レンズを介して光透過体よりなる
   透過形スクリーン上の略同一箇所に投影する様にした投
   影装置において、上記映像源側に対応する上記スクリー
   ンの第１の面に凸レンズを上記配列方向と同一方向に多
   数並列に配置されたレンチキュラーを形成すると共に、
   上記第１の面とは反対側の第２の面に上記第１の面のレ
   ンチキュラーに対応して凸レンズを上記配列方向と同一
   方向に多数並列に配置されたレンチキュラーを形成し、
   上記スクリーンの第１の面の凸レンズの曲面を、上記複
   数の映像源からの光がこれと対応する第２の面のレンズ
   の各々異なる位置に所定の入射角範囲をもって集束する
   如く形成すると共に、上記スクリーンの第２の面の凸レ
   ンズの曲面を、上記複数の映像源からの光のうち上記第
   ２の面の凸レンズの中央に集束しない光を上記第２の面
   のレンズの中心軸に平行な方向に屈折させる如く形成す
   ることにより、上記スクリーンの第１の面により上記ス
   クリーンの視野を決定する所定の指向角を得るようにす
   ると共に、上記スクリーンの第２の面により上記複数の
   映像源からの光束の光軸の方向を上記第２の面透過後に
   略一致させるようにしたりアプロジェクション式投影装
   置。