CN102269921B - 背面投射型影像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新结构的背面投射型影像显示装置，其不需要框体，可移动性优秀，并且能够廉价地制造。本发明的背面方式的投射板装置(背面投射型影像显示装置)具备：在室内空间内以在该空间中露出其两面的状态配置、使从背面投射的影像光透过而在正面的影像显示面进行显示的透过型屏幕130；配置在透过型屏幕的背面侧的规定位置、从透过型屏幕的背面放大投射影像光的影像投射装置(投影仪)102；该透过型屏幕，在接受从影像投射装置放大投射的影像光的整个受光面具备菲涅尔透镜面构成的菲涅尔透镜166(163)，该菲涅尔透镜面将所接受的影像光导向与该影像显示面大致垂直的方向，并且将室内空间内的外部光导向下方。

Description

背面投射型影像显示装置
技术领域
本发明涉及背面投射型影像显示装置。
背景技术
近年来，大型平板影像显示装置的发展非常显著，代替现有技术中广泛使用的投射型的影像显示装置，例如，等离子体显示面板(PDP)、大型的液晶面板(LCP)、进而还有有机EL面板等所谓使用平板的影像显示装置正在广泛普及。随之，对于投射型的影像显示装置，要求显示面进一步的大型化的同时要充分利用其特征，例如考虑教育现场、会议室中的使用，强烈要求可移动性优秀，并且能够廉价地制造。
另一方面，现有的投射型的影像显示装置，特别是从屏幕的背面投影影像的背面投射型影像显示装置中，一般，例如如日本特开2008-216797号公报所示，在构成该装置的外形的框体内，设置有用于投影影像光的光学引擎、和用于使该被投射的影像光放大并且入射到屏幕背面的多个反射镜。此外，如日本特开2009-168871号公报和日本特开2009-163163号公报所示，在装置框体的内部设置有影像投射装置，并且通过在该装置框体的背面安装的背面反射镜，使该被投射的影像光放大并且入射到屏幕的背面。
如上所述，现有的投射型的影像显示装置，特别是从屏幕的背面投影影像的背面投射型影像显示装置中，在其正面的影像显示面上进行显示的透过型屏幕，安装在构成上述装置的外形的框体的正面，所以在该透过型屏幕的背面安装的菲涅尔透镜，用于使从其背面接受的影像光向规定的方向透过，通常由形成为圆环状的多个菲涅尔面构成(圆形菲涅尔方式)。此外，特别是在日本特开2008-216797号公报中，公开了以抑制菲涅尔角的规定区域中的杂散光向观察者一侧的正面出射的方式设定透镜的高度的折射型菲涅尔透镜。
发明内容
但是，在上述现有技术中，特别是考虑其可移动性的情况下，需要将影像显示装置与其框体一起、即作为装置整体而搬运，所以不能够充分满足该要求。另外，在这样的装置中，随着近年来的装置的大型化，维持优秀的可移动性变得更加困难。
于是，在本发明中，提出一种非常新的结构，即除去现有的装置框体的简单的结构，以代替现有的影像显示装置的通常结构。但是，随之会使该透过型屏幕在室内等空间内以露出其两面的状态配置，但是，上述现有技术中，透过型屏幕当然安装在装置框体的正面，因此，不可能将该透过型屏幕在室内空间内以露出其两面的状态配置并投射影像光(即没有考虑)。
此外，在该透过型屏幕的入射面(背面)形成的菲涅尔透镜，一般与投射放大透镜系统都具有通常形成为同轴圆环状的圆形菲涅尔方式的透镜面，所以其制造困难，也是背面投射型影像显示装置的制造价格上升的原因。
即，本发明鉴于上述现有技术而完成，目的在于提供一种新结构的背面投射型影像显示装置，特别是可移动性优秀、并且能够廉价地制造的背面投射型影像显示装置。
为了达成上述目的，根据本发明，提出一种背面投射型影像显示装置，其具备：在室内空间内以在该空间中露出其两面的状态配置、使从背面投射的影像光透过而在正面的影像显示面上显示的透过型屏幕；和配置在上述透过型屏幕的背面侧的规定位置、从该透过型屏幕的背面放大投射影像光的影像投射装置，该背面投射型影像显示装置的特征在于：上述透过型屏幕在接受从上述影像投射装置放大投射的影像光的整个受光面具备菲涅尔透镜面构成的菲涅尔透镜，该菲涅尔透镜面将从上述影像投射装置接受的影像光导向与该影像显示面大致垂直的方向，并且将作为上述室内空间内的光的从与来自上述影像投射装置的影像光的方向不同的方向而来的光导向该影像显示面。
此外，本发明中，优选在上述背面投射型影像显示装置中，上述透过型屏幕具有矩形形状，并且构成在整个上述影像显示面形成的菲涅尔透镜的菲涅尔透镜面，与该屏幕的长度方向平行地以直线状相互并列地形成(所谓线形菲涅尔透镜)。进一步，优选上述影像投射装置，配置在上述透过型屏幕的背面侧下部的位置，从该位置向上述透过型屏幕的受光面倾斜投射影像光。并且，优选构成上述菲涅尔透镜的菲涅尔透镜面形成的菲涅尔角设定为，从上述影像投射装置投射的影像光在入射到上述菲涅尔透镜之后被该菲涅尔透镜面反射并射出，上述室内空间内的外部光通过该菲涅尔透镜向下方射出。
进一步，本发明中，优选在上述背面投射型影像显示装置中，上述影像投射装置具备：光源；对来自该光源的光的一部分进行调制形成影像光的调制机构；和将由该调制机构形成的影像光向上述透过型屏幕的受光面放大投射影像光的光学系统，并且，该光学系统，通过在最终级由自由曲面形成的反射板，使影像光放大并对上述透过型屏幕的受光面照射。进一步，优选具备用于将上述透过型屏幕固定在上述室内空间内的规定位置的机构，并且，在该固定机构的一部分，具备用于将上述影像投射装置相对于该透过型屏幕配置在规定位置的机构。并且，优选上述位置固定机构相对于上述透过型屏幕能够自由装卸。
附图说明
图1是表示背面方式的投射板装置(背面投射型影像显示装置)的整体结构的正面图。
图2是表示背面方式的投射板装置(背面投射型影像显示装置)的整体结构的侧面图。
图3是表示背面方式的投射板装置(背面投射型影像显示装置)的整体结构的俯视图。
图4是表示上述投射板装置中的斜投射光学系统的投射透镜与透过型屏幕的关系的截面图。
图5是表示构成上述投射透镜的透镜组的详细结构的一个例子的截面图。
图6是表示上述透过型屏幕的详细结构的一个例子的立体图及其部分放大截面图。
图7是表示上述透过型屏幕的详细结构的其他例子的立体图及其部分放大截面图。
图8是表示上述菲涅尔透镜的更加详细的形状的图。
图9是对包括背面投射型影像显示装置的特征和动作、以及其使用方法进行说明的说明图。
图10是表示构成背面投射型影像显示装置的光学系统的自由曲面的折叠反射镜形成的反射面的光斑性能、和投射光的修正状态的图。
图11是表示构成背面投射型影像显示装置的具备菲涅尔透镜的透过型屏幕的制造方法和装置的图。
图12是表示构成背面投射型影像显示装置的影像投射装置(投影仪)的结构的一个例子的框图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明实施方式。其中，以下附图中，对于具有共通的功能的构成要素，附加相同符号表示，并且对于已说明一次的构成要素，之后省略其说明。
首先，在附图1～图3中，表示了表示所谓背面(rear)方式的投射板装置(即背面投射型影像显示装置)的整体结构的正面图、侧面图、以及俯视图。这些图中，参照符号130表示在以下说明其详细结构的透过型屏幕，其投射面的纵横比，例如表示为16∶9的横长的投射面。该透过型屏幕130，其周围被支撑框111包围，并且在其下部的支撑框加固部件110的大致中央部，安装有向显示面一侧以“コ”字状突出的把手112。
并且，上述透过型屏幕130，通过屏幕保持部(支架)113例如在包括教室、会议室等的室内空间内以直立的状态、即垂直于地板面地配置。具体而言，在屏幕保持部(支架)113的上部，安装有外形为箱状的屏幕保持部114，上述屏幕130，可自如装卸地搭载并固定在该保持部114的上面。此外，在该屏幕保持部(支架)113的下端，形成有其一部分被切除的外形大致椭圆状的脚部115。进而，在脚部的底面上，设置有移动用的脚轮116，由此，实现能够以装置整体容易地移动的投射板。
并且，在上述屏幕保持部114的背面侧，可装卸地设置有用于将影像投射装置(投影仪)配置在其内部的部件、即投影仪设置部117影像投射装置的详细结构在后文详细说明。此外，符号118，表示该设置部117的一部分，是形成影像投射装置(投影仪)的收纳空间的壁部。根据上述结构，如图中所示，只要在该设置部117上载置，就能够将影像投射装置(投影仪)相对于上述透过型屏幕130配置在所要求的位置。此外，图中的符号119，表示安装在上述设置部117的一部分的、使来自影像投射装置(投影仪)的影像光向外部(即向透过型屏幕130)透过的透过窗口。
接着，附图4是表示上述投影板(背面投射型影像显示装置)的斜投射光学系统的投射透镜与上述透过型屏幕130的关系的截面图。即，构成在上述设置部117内部收纳的影像投射装置(投影仪)的光学系统的多枚透射透镜，在透过型屏幕130的背面侧的下部，例如以其倾斜角度α＝2.6度的方式配置。此外，从该透射透镜透射的影像光，由设置在最终级的反射板、即折返反射镜M1反射，被放大的影像光，在上述透过型屏幕130的受光面的整面上，例如以中心入射角β＝55.6度入射。
图5中，表示了上述透射透镜的详细结构的一个例子，进而，构成该透射透镜的透镜L1～L10的详细情况，包括物面、换算滤镜101，在以下的表1中表示。
表1
Figure BSA00000481768800061
此外，上述表1中形成作为“非球面”表示的透镜L2、L6的面(5面和6面以及12面和13面)，一般由下式表示。
Z = c · h 2 1 + 1 · ( 1 + K ) c 2 · h 2 + A × h 4 + B × h 6 + C × h 8 + D × h 10 + E × h 12 + F × h 14 + G × h 16 + H × h 18 + J × h 20
其中，关于上述非球面的式中的非球面系数、即1/c、K、A～J各值，在5面和6面以及12面和13面中，如以下的表2所示。
表2
  5面   6面   12面   13面
  1/c   -167.959   -122.832   -66.6459   -62.2313
  K   172.744   0   -0.153937   0.206380
  A   -2.66335E-05   -2.38519E-05   3.76738E-06   3.96741E-06
  B   7.92220E-08   3.17440E-08   1.42797E-08   1.09868E-08
  C   -5.26342E-10   -1.61512E-10   3.16419E-11   1.58678E-11
  D   6.67854E-12   3.52176E-12   -9.44863E-14   -5.49933E-15
  E   7.04598E-15   8.65105E-15   -7.39034E-17   -1.15325E-16
  F   -3.43447E-16   -3.83917E-16   1.07298E-18   1.50989E-19
  G   -5.57170E-19   -1.00491E-18   -2.85225E-21   7.93244E-22
  H   2.04723E-20   3.44806E-20   2.57004E-24   -2.80136E-24
  J   -5.52648E-23   -1.20548E-22   1.18394E-29   2.53254E-27
此外，在上述的表1中，形成作为“XY多项式面”表示的透镜L9、L10的面(18面和19面以及20面和21面)，以及形成上述反射镜M1的面(22面)，由下式表示。
Z = c · ( x 2 + y 2 ) 1 + 1 - ( 1 + K ) · c 2 · ( x 2 + y 2 ) + ΣΣCj ( m , n ) · x m · y n
j＝[(m+n)2+m+3n]/2+1
其中，上述表示自由曲面(XY多项式面)的式中的自由曲面系数、1/R、K、C3～66的各值，如以下表3所示。
表3
  代码   18面   19面   20面   21面   22面
  1/R   c   0   0   0   0   0
  K   K   0   0   0   0   0
  C3   Y1   0.751345217   0.78007117   0.317146197   0.282854435   0.544526224
  C4   X2   -0.01758175   -0.011522589   0.00789724   0.009148087   0.0037|4338
  C6   Y2   -0.02124885   -0.027915463   0.019783429   0.024311975   0.000924242
  C8   X2Y   0.000222852   0.000410962   0.000172737   0.000152295   6.02681E-05
  C10   Y3   -0.001815279   -0.002003168   0.000578679   0.000810141   2.07306E-05
  C11   X4   -3.08048E-05   -3.06833E-05   -1.52049E-05   -1.69764E-05   -1.75992E-07
  C13   X2Y2   9.50625E-05   7.78647E-05   -3.37202E-05   -4.88457E-05   7.260|7E-07
  C15   Y4   3.03736E-05   4.75846E-05   -1.93278E-05   -1.94222E-05   2.93839E-07
  C17   X4Y   -3.62457E-06   -3.38545E-06   -1.38678E-06   -1.2879E-06   -5.877|2E-09
  C19   X2Y3   1.6436E-06   -1.30846E-06   -1.786E-06   -2.36902E-06   6.93373E-09
  C21   Y5   2.68751E-06   2.23615E-06   -1.44908E-06   -1.55877E-06   3.794|E-09
  C22   X6   1.13872E-07   6.93151E-08   1.62591E-08   1.5632E-08   2.5625|E-11
  C24   X4Y2   -2.76227E-07   -8.74443E-08   -2.99468E-08   6.47985E-09   -1.19259E-10
  C26   X2Y4   -1.92564E-07   -1.65778E-07   -2.12785E-08   -8.72645E-09   2.15129E-11
  C28   Y6   -4.67109E-10   -3.89024E-08   -3.34103E-08   -2.85206E-08   3.73103E-11
  C30   X6Y   -1.20879E-08   -1.1772E-08   1.27991E-09   1.70847E-09   7.42243E-13
  C32   X4Y3   -1.05915E-08   5.64453E-09   -7.1992E-10   2.02511E-09   -1.71322E-12
  C34   X2Y5   -9.46258E-09   2.79616E-09   7.89308E-10   2.41317E-09   -1.07|4E-12
  C36   Y7   4.9728E-10   5.18671E-10   -4.36801E-10   3.17904E-10   4.63964E-13
  C37   X8   -1.07985E-10   -5.10075E-11   -1.80567E-11   -1.42035E-11   -3.16657E-15
  C39   X8Y2   -1.19793E-10   -7.01E-10   3.98188E-11   3.18713E-11   1.31587E-14
  C41   X4Y4   2.80851E-10   2.48715E-10   -4.84575E-11   2.46308E-11   -1.9509E-14
  C43   X2Y6   2.9954E-11   2.73242E-10   3.81109E-11   4.79457E-11   -2.326|2E-14
  C45   Y8   6.5869E-11   6.47438E-11   4.89405E-12   2.00339E-11   7.93177E-15
  C47   X8Y   6.94945E-11   4.35876E-11   -7.8119E-13   -1.47199E-12   -6.54372E-17
  C49   X6Y3   3.7162E-11   -1.70584E-11   1.03985E-12   -7.10612E-13   1.49368E-16
  C51   X4Y5   2.86518E-11   1.74347E-12   -2.41585E-12   -1.94158E-12   -1.65368E-16
  C53   X2Y7   5.26582E-12   7.06206E-13   3.20388E-13   -1.12981E-12   -1.95843E-16
  C55   Y9   -2.75688E-12   -2.04243E-12   7.20951E-13   2.40184E-13   8.07433E-17
  C56   X10   3.54774E-13   2.19244E-13   2.49719E-14   1.64795E-14   7.48982E-20
  C58   X8Y2   3.06388E-12   1.72361E-12   -4.25312E-14   -5.97791E-14   -5.10|57E-19
  C60   X6Y4   4.36927E-13   -4.88938E-13   2.28321E-14   -1.05274E-14   8.39697E-19
  C62   X4Y6   5.73606E-13   4.39862E-14   -4.41159E-14   -4.63017E-14   -7.37|24E-19
  C64   X2Y8   -9.59911E-15   -1.02118E-13   -1.20084E-14   -3.50914E-14   -5.89462E-19
  C66   Y10   -1.10234E-13   -7.22795E-14   1.18093E-14   -1.22963E-15   3.12009E-19
接着，在附图6和图7中，表示上述透过型屏幕130的详细结构的例子。首先，图6(A)和(B)中，个别形成的菲涅尔透镜166与扩散片170(例如双凸透镜片)组合，由此作为上述透过型屏幕130构成，该菲涅尔透镜166配置在光源侧，且扩散片170配置在监视侧。并且，如图6(B)所示，形成菲涅尔透镜166的菲涅尔透镜面L162、L164，在屏幕的整面上，将从上述影像投射装置(投影仪)入射的光(影像光：R1、R2)导向监视侧(即与屏幕的面垂直的方向)，并且对于外部光OR1、OR2，将其导向与上述影像光的前进方向不同的方向、例如导向屏幕的下侧。并且，此处，上述外部光OR1、OR2，通常在将投射板装置配置在室内空间的情况下是照射到该屏幕的光，例如主要考虑天花板等上安装的室内照明产生的光，这些外部光，主要是从上方照射的。
并且，在上述图中，实际上，从上述影像投射装置(投影仪)入射的光(影像光：R1、R2)，其入射角度分别因其位置(图中的上下位置)而异，所以根据其位置将上述菲涅尔透镜166分割为多个(实际上为很多)区域160D、160E(此处表示分离为2个区域的例子，但实际上分割为很多区域)。并且，以分别不同的角度形成菲涅尔透镜面L162、L164。此外，图中的符号171、172，分别表示构成上述扩散片170的扩散层及其片基材。
另一方面，图7(A)和(B)，与上述透过型屏幕130一体地、即在屏幕的背面(影像光的入射面)形成菲涅尔透镜136。并且，通过该菲涅尔透镜136，如图7(B)所示，形成菲涅尔透镜的菲涅尔透镜面L141、L142、L143，在其整面上，将从上述影像投射装置(投影仪)入射的光(R1、R2)导向监视侧，并且对于外部光OR1、OR2，将其导向屏幕的下侧。此外，图中表示菲涅尔透镜的面分割为3个区域134A、134B、134C。并且，图中的符号131表示在屏幕130的表面侧形成的用于防止损伤观看面的硬化表面层(硬覆盖层)，132表示片基材，133表示扩散层，134表示粘合层，135表示菲涅尔基材。
接着，附图8是表示上述菲涅尔透镜136(或者166)的更加详细的形状的图，在该图中，表示来自影像投射装置(投影仪)的影像光线R10以相对于水平面成θ1的角度入射的情况。该影像光线R10，如图中所示，从菲涅尔透镜136的下侧面入射后，在该透镜内的菲涅尔透镜面上整面反射，之后，透过菲涅尔基材135向监视侧(即垂直于屏幕面的方向)出射。该情况下的菲涅尔面L141～L143、L162、164所成的菲涅尔角度的关系，根据斯奈尔定律，如下所述。
N1sinθ2＝N2sinθ4……(式1)
其中，此处各符号表示以下含义。
N1：空气的折射率1.0，θ1：影像光的出射角
N2：菲涅尔透镜的折射率，θ2：影像光对菲涅尔透镜的入射角
θ3：菲涅尔角，θ4：菲涅尔透镜入射面上的影像光折射角
θ5：向全反射面的影像光入射角，
θ6：从全反射面的影像光出射角
此外，根据上述图8，各角度分别如下所述表示。
θ3＝θ6＝θ5……(式2)
θ4＝180-(θ3+θ5)-90……(式3)
θ4＝90-(θ3+θ5)……(式4)
进而，根据上述(式2)和(式4)，可以导出下式。
θ3＝(90-θ4)/2……(式5)
θ1＝90-θ2……(式6)
即，根据上述(式6)，以及上述(式1)和(式5)的关系，如果以向透过型屏幕射出的影像光的出射角θ1为参数，并且来自透过型屏幕的出射光与透过型屏幕的出射面垂直地射出，就能够算出各菲涅尔角度。
接着，对于说明了详细结构的本发明的背面方式的投射板装置，即背面投射型影像显示装置的特征和动作，进而包括其使用方法，用附图9说明。其中，在该图中，在上述构成要件的基础上，还用符号101表示上述影像投射装置(投影仪)，用符号102表示其折叠反射镜。
首先，如上述说明所述，本发明的背面投射型影像显示装置中，不具备现有的投射型影像显示装置中一般性的框体(外壳)。因此，本发明的装置，更能够减少其构成要素的数量，能够实现更加廉价的背面投射型影像显示装置。此外，由上述结构可知，透过型屏幕130具有板状的外形，并且利用屏幕保持部(支架)113，具体而言为可自由装卸地安装在屏幕保持部的上部，因此特别是在要将该装置保存或者输送(例如包括出厂时)到远处的情况下，能够将其个别地分离，将其包装并搬运，非常便利。此外，特别是通过如上所述能够将屏幕保持部114以及该支架的脚部115与上述屏幕保持部(支架)113装卸(或者能够折叠)，能够进一步缩小该支架的外形体积，便于输送。
即，在现有的具备框体(外壳)的结构中，随着显示面的大型化其整体尺寸也会变大，但是，上述本发明的结构中，仅有透过型屏幕130的面积变大。此外，与该屏幕的尺寸的差异无关，能够将其他构成部件(例如屏幕保持部(支架)113、影像投射装置101等)共用化，从制造的观点出发也是优选的。此外，现有的具备框体(外壳)的结构中，特别是在输送时，因为途中产生的碰撞，有可能使在构成该框体(外壳)的背板内的背面上安装的背面反射镜的位置移动，但本发明的结构中，可知该问题点也容易地得到解决。
此外，如上所述，本发明的背面投射型影像显示装置中，不具备框体(外壳)，所以在将透过型屏幕130用屏幕保持部(支架)113以直立的状态设置在例如包括教室和会议室等室内空间内的情况下，在装置被设置的室内空间内，包括来自室内照明的光的外部光OR1、OR2入射在屏幕的背面(影像光的入射面)，由此，会导致装置的显示性能、特别是对比度降低。但是，本发明，特别是利用以上说明了详情的透过型屏幕130的结构，来自构成影像投射装置(投影仪)101的折叠反射镜102的影像光(R1～R2)，被导向相对于透过型屏幕130的表面垂直的方向(即观测一侧)，但该外部光OR1、OR2与影像光不同，被从透过型屏幕130导向下方，所以不会导致如上所述的问题(对比度降低)。
进而，附图10(A)和(B)，表示构成上述折叠反射镜102的自由曲面的反射面102的各位置上的光束的大小(光斑性能)，以及随着斜投影发生的台形变形和超广角化引起的像差(特别是高次彗差和像散)的用该折叠反射镜102进行修正的状态。根据这些图，可知利用包括上述的折叠反射镜102的光学系统，可以实现上述像差的良好的修正。并且，通过采用该光学系统，由图6和图7也可知，来自影像投射装置(投影仪)101的影像光以矩形状投射在透过型屏幕130上，所以构成透过型屏幕130的菲涅尔透镜136(或者166)，特别是形成菲涅尔透镜的菲涅尔面L141～L143(或者L162和L164)，与现有的菲涅尔透镜那样的同轴圆环状(圆形菲涅尔方式)不同，而是能够沿上述矩形投射面的长度(水平)方向(即线形状地)形成。
即，如上所述，沿矩形投射面的长度(水平)方向并列地、以直线状地形成多个菲涅尔面的菲涅尔透镜(所谓线形菲涅尔透镜)，与现有的同轴圆环状的圆形菲涅尔方式不同，能够比较简单并且容易地制造。以下用附图11说明具备该菲涅尔透镜的透过型屏幕130的制造方法和用于它的装置。该图11中，将卷绕为辊卷状的菲涅尔片基材303用片送出机301以平坦的状态送出。此时，在片表面的一方的面上，涂布能够用紫外线、可见光或电子射线硬化的树脂，进而，通过线形菲涅尔形成辊305，形成菲涅尔透镜形状。之后，对于形成了该菲涅尔透镜的片，通过来自例如紫外线、可见光或电子射线的照射装置(例如灯)307的光而被硬化。另一方面，在与上述菲涅尔透镜的形成面不同的面上，用涂布辊306涂布粘合(接合)剂。
另一方面，屏幕基材132通过挤压成形机309成形为片状，之后，在一方的表面(本例中为上表面)形成扩散层133，然后，通过压接辊310与屏幕基材132一体地压接固定。此外，以上所述的两种片，通过菲涅尔片的压接辊被粘合(接合)而一体化之后，被裁断为所需的尺寸。此外，此时，菲涅尔片基材303以上述辊卷的状态被收入，所以其厚度优选为例如500μm以下，进一步，考虑影像光的模糊量等，特别优选为300μm以下。此外，其材质优选透过率高的例如聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯等，进一步，如果考虑尺寸的稳定性，聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯等所谓低吸湿性的材料适合。
另一方面，作为屏幕基材，优选透过率高的例如丙烯、聚碳酸酯、聚乙烯等。此外，关于厚度，因屏幕的尺寸而不同，但是根据计算用手指按压时的凹陷量的实验/验证，屏幕的对角尺寸D与屏幕基材的厚度的比率t/D为0.25％以下时机械强度不足，因此用手指按压屏幕时会使其较大地弯曲。另一方面，该比率超过0.5％时，其质量会增大，需要对装置整体提高机械强度，引起成本提高。
此外，为了减轻因外部光导致的对比度降低，优选使用对可见光透射率低的基材作为屏幕基材。这是因为，外部光入射到屏幕被扩散部件扩散，之后再次向监视侧射出，因此两次通过屏幕基材，而相对的，影像光仅通过一次，外部光的衰减与吸收率(1-(基材的透过率+表面反射率))的平方成比例。此外，本发明的发明人，用实验确认了为了根据透过型屏幕的屏幕增益(Gs：出射光的亮度与入射光照度的比率)与透过率(Ts)的关系得到良好的对比度性能，只要设定在满足以下条件式的范围内即可。
0.6＜Gs＜2.0
0.3＜Ts＜1.0
此外，以上详细叙述的透过型屏幕130是单片结构，并且在其影像光的入射面设置的线形菲涅尔透镜通过辊扎成形而能够连续大量生产，所以与两片结构的菲涅尔透镜相比，能够提高其生产性，降低屏幕的成本。当然，与现有的圆形菲涅尔方式的菲涅尔透镜的成形方法、即所谓使用模具的个别成形方法相比较，能够大幅度地提高其生产量。
进而，在附图12中，表示上述影像投射装置(投影仪)101的特别是除去上述光学系统以外的部分的概要结构，但这些是一般公知的内容，此处在以下进行简单说明。即，该影像投射装置(投影仪)101中，光源199由灯泡200和反射镜201构成。该灯119是高压水银灯构成的白色灯。此外，反射镜201，以从背后侧覆盖灯200的方式配置，例如具有旋转抛物线形状的反射面，并具有圆形或多边形的出射开口。并且，从该灯泡200射出的光，被具有旋转抛物线形状的反射面的反射镜201反射，成为与光轴215大致平行的光束而射出。从光源199射出的光入射到多透镜方式的积分器(Integrator)。
多透镜方式的积分器203，由第一多透镜元件203a和第二多透镜元件203b构成。其中，第一多透镜元件203a的透镜单元形状，从光轴215方向观看具有与液晶面板222a、222b、222c大致相似的矩形形状，是以矩阵状配置多个透镜单元而形成的，将从光源入射的光通过多个透镜机构分割为多束光，由此，以高效地通过第二多透镜元件203b和偏振变换元件204的方式传导。即，第一多透镜元件203a，设计为使灯泡200与第二多透镜元件203b的各透镜单元成为光学上共轭的关系。
第二多透镜元件203b的透镜单元形状，与第一多透镜元件203a同样，从光轴215的方向观看为矩形状，并且具有以矩阵状配置有多个透镜单元的结构，构成该透镜元件的透镜单元，分别将对应的第一多透镜元件203a的透镜单元形状，投射(映射)到重叠透镜208a、208b、208c以及液晶面板222a、222b、222c上。并且，在该过程中，因为偏振变换元件204的作用，来自第二多透镜元件203b的光被统一为规定的偏振方向。同时，第一多透镜元件203a的各透镜单元产生的投影像，分别由于重叠透镜208a、208b、208c的作用而重叠，由此，与其分别对应的液晶面板222a、222b、222c上的光量分布成为一致。
根据以上所述的本发明，可以发挥如下所述的优秀效果：提供一种具备不需要所谓框体的非常新的结构，由此可移动性优秀，并且能够廉价地制造的背面投射型影像显示装置。

Claims (7)

1.一种背面投射型影像显示装置，其具备：
在室内空间内以在该空间中露出其两面的状态配置、使从背面投射的影像光透过而在正面的影像显示面上显示的透过型屏幕；和
配置在所述透过型屏幕的背面侧的规定位置、从该透过型屏幕的背面放大投射影像光的影像投射装置，
该背面投射型影像显示装置的特征在于：
所述透过型屏幕在接受从所述影像投射装置放大投射的影像光的整个受光面具备菲涅尔透镜面构成的菲涅尔透镜，该菲涅尔透镜面将从所述影像投射装置接受的影像光导向与该影像显示面大致垂直的方向，并且使作为所述室内空间内的外部光的从与来自所述影像投射装置的影像光的方向不同的方向而来的光导向该影像显示面，且去往与所述影像光的前进方向不同的方向。
2.如权利要求1所述的背面投射型影像显示装置，其特征在于：
所述透过型屏幕具有矩形形状，
所述菲涅尔透镜形成在整个所述影像显示面，
构成所述菲涅尔透镜的菲涅尔透镜面，与所述透过型屏幕的长度方向平行地以直线状相互并列地形成。
3.如权利要求2所述的背面投射型影像显示装置，其特征在于：
所述影像投射装置，配置在所述透过型屏幕的背面侧下部的位置，从该位置向所述透过型屏幕的受光面倾斜投射影像光。
4.如权利要求3所述的背面投射型影像显示装置，其特征在于：
构成所述菲涅尔透镜的菲涅尔透镜面形成的菲涅尔角设定为，从所述影像投射装置投射的影像光在入射到所述菲涅尔透镜之后被该菲涅尔透镜面反射并射出，所述室内空间内的外部光通过该菲涅尔透镜向下方射出。
5.如权利要求4所述的背面投射型影像显示装置，其特征在于：
所述影像投射装置具备：光源；对来自该光源的光的一部分进行调制形成影像光的调制机构；和将由该调制机构形成的影像光向所述透过型屏幕的受光面放大投射的光学系统，并且，该光学系统，通过在最终级由自由曲面形成的反射板，使影像光放大并对所述透过型屏幕的受光面照射。
6.如权利要求1所述的背面投射型影像显示装置，其特征在于：
进一步具备用于将所述透过型屏幕固定在所述室内空间内的规定位置的位置固定机构，并且，在该位置固定机构的一部分，具备用于将所述影像投射装置相对于该透过型屏幕配置在规定位置的投射装置配置机构。
7.如权利要求6所述的背面投射型影像显示装置，其特征在于：
所述位置固定机构相对于所述透过型屏幕能够自由装卸。
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