CN1628267A - 透射式屏幕 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供一种对比度好且视频品质高的透射式屏幕。上述课题由下述的透射式屏幕和具有该透射式屏幕的背投式图象显示装置来解决，该透射式屏幕的特征是在入射侧面配置具有折射投射光到垂直方向的作用的柱面镜、在该柱面镜的焦点附近投射光不通过的部位配置黑条，在最靠近观察者侧配置观察者侧面为平坦面的垂直柱面镜片。
Description
技术领域
本发明涉及在用视频信号控制CRT、液晶面板或微型镜的角度，把使用该反射光的数字镜装置等的视像放大并投射到屏幕上，从前面作为图象观察的背投装置中采用的透射式屏幕，特别涉及实现用这种背投装置成为问题的因外部光线所造成的对比度下降的抑制的透射式屏幕。
背景技术
用于背投装置的透射式屏幕，以往采用菲涅耳透镜片和内部有光漫射材料的水平柱面镜片的2枚结构，然而，存在由于因观察图象的房间的天花板的照明装置或墙壁面等所造成的外部光线在屏幕表面被散反射而引起的画面的对比度恶化的问题。
为抑制因外部光线入射造成的反射、改善图象对比度，使柱面镜片正交使用、结构为3枚的屏幕，由如特开平7-5573号公报、特开平8-101459号公报等提案。通过使柱面镜片正交使用，能实质性地增加黑条的比例、谋求对比度的提高。
然而，从投射装置侧顺序用菲涅耳透镜片、垂直柱面镜片、水平柱面镜片构成的图7所示的屏幕，有在垂直柱面镜的表面投射光反射之后，成为杂散光出射到观察者侧而发生图象劣化这样的问题点。另一方面，在从投射装置侧顺序用菲涅耳透镜片、水平柱面镜片、垂直柱面镜片构成的图8所示的屏幕，来自位于观察者侧上方的照明等的光源的光，在垂直柱面镜片的观察者侧表面的细微起伏、黑条的端部等产生向上下方向的扩散反射，由此，光源在屏幕上被向上下方向拉长映射，图象的对比度恶化、存在视频的品质下降这样的问题。
本发明的目的为，确保对比度性能并解决上述问题。
发明内容
解决上述课题的本发明，是一种透射式屏幕，用于背投式图象显示装置、由至少2枚以上透镜片组成，其特征在于：在入射侧面配置具有折射投射光到垂直方向的作用的柱面镜，在该柱面镜焦点附近投射光不通过的部位配置黑条，在最靠近观察者侧配置观察者侧面为平坦面的垂直柱面镜片。
并且，本发明是上述记载的透射式屏幕，从投射光的入射侧，按菲涅耳透镜片、具有折射投射光到水平方向的作用的水平柱面镜片、垂直柱面镜片的顺序配置而成。
并且，本发明是上述记载的透射式屏幕，在垂直柱面镜片的最靠近观察者侧有平坦面的层，涂透明或着色树脂来形成。
还有，本发明是上述记载的透射式屏幕，菲涅耳透镜片的透镜中心配置在相对于屏幕的机械中心的上方，与其相对照来移动垂直柱面镜片的黑条。
而且，本发明是具有上述透射式屏幕的背投式图象显示装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式之一的图。
图2是表示在图1的实施方式中的本发明的光路的图。
图3是表示本发明的作用的图。
图4是表示本发明的实施方式之一的图。
图5是表示本发明的实施方式之一的图。
图6是说明有关实施例4的本发明的作用的图。
图7是表示现有技术的图。
图8是表示现有技术的图。
具体实施方式
图1表示本发明的实施方式的一例。在这个例子中，从投射光的入射侧，按菲涅耳透镜片1、水平柱面镜片2、垂直柱面镜片3的顺序设置各透镜片。垂直柱面镜片3，在入射侧面设置折射投射光到垂直方向用的柱面镜，在该柱面镜的聚光位置的投射光不通过的部位形成黑条5，又把最靠近观察者侧的面作成平坦面6。
使用垂直柱面镜片被配置在如图8所示的观察者侧的透射式屏幕时，从天花板荧光灯等照明器具7入射到透射式屏幕的外部光，因为设置在垂直柱面镜片的观察者侧的黑条，其中的一部分散反射到垂直方向(参照图3a)。其结果，由于照明器具7等的像在垂直方向以拉长的形状能被观察者看见，因此视频的品质显著下降。在本发明的透射式屏幕上，由于把垂直柱面镜片3的观察者侧面作成平坦面6，因此不会发生如上述那样的问题(参照图3b)。作为把垂直柱面镜片的观察者侧面平坦化的方法，可以举出由透明的涂料覆盖的方法、使用透明粘接剂把具有平坦面的树脂片或胶片不通过空气层进行粘接的方法等。在此，本发明中的平坦面为镜面，这在对比度这一点来看是理想的，然而，由于即使是因漫射材料、凸凹等所造成的各向同性散射面也不会产生只在垂直方向被拉长这样的不自然的图象，因此可以达到本发明的目的。
在本发明中的垂直柱面镜片，不特别限制节距、透镜的聚光距离和相对柱面镜节距的黑条形成部分的宽度的比例(所谓的黑条率)等，然而，理想的是柱面镜的聚光距离和柱面镜节距的比(聚光距离/柱面镜节距)是在1.3～3.0的范围内，黑条率是在60％～80％的范围内，从漫射特性、对比度的方面考虑，更理想的是在70％～80％范围内。另外，作为投射装置，使用由液晶面板等的细微像素显示的方式的投射装置时，从降低由像素和透镜节距的关系产生的莫尔条纹方面来看，理想的是把柱面镜节距作成0.5mm以下，更理想的是作成0.3mm以下。
并且，在构成垂直柱面镜片的平坦面的层的一部分，可以设置含有漫射材料的层。通过设置含有漫射材料的层，可以降低起因于各透镜片节距的莫尔条纹，然而，由于屏幕的明亮度降低，这是应该根据需要来决定的事项。还有，根据需要，既可为减轻映射而在垂直柱面镜片的观察者侧设置防止反射层，又可为防止表面划伤而施行硬涂层处理。
本发明中的各透镜片可以由2P成形法、挤压成形法、模子压制法等已知的制造方法制造。
实施例1
图1是表示本发明实施例1中的透射式屏幕的概略的斜视图；图2是表示本发明实施例1中的透射式屏幕的光路的垂直断面图。
由投射装置投射的投射光首先入射到菲涅耳透镜片、集光到观察者侧。投射光接着入射到在两面有柱面镜的柱面镜片2、在此，定向于水平方向。如图2所示，投射光不向垂直方向折射，由于在柱面镜片2中不具有光漫射材料而直行。接着，投射光穿过垂直柱面镜片3，向垂直方向折射，而该垂直柱面镜片3是为了折射投射光到垂直方向而在投射装置侧设置柱面镜，并且在观察者侧形成黑条5，且在最靠近观察者侧配置透光树脂板呈平坦面6、其间用光硬化树脂粘接成一体的垂直柱面镜片。
菲涅耳透镜片由2P法制造、水平柱面镜片和垂直柱面镜片由挤压法作成衬底后，通过屏幕印刷形成黑条。作为垂直柱面镜片，使用了在透镜节距0.45mm、聚光距离1.09mm的单面柱面镜片的出射面设置了黑条率60％、高55μm的黑条的透镜片。
把得到的透射式屏幕安装在市场上出售的背投式电视接收机上并在天花板荧光灯照明下观察，结果是看不见在垂直方向拉长了的天花板照明的映射的良好的外观效果。并且，如果测定不显示图象时的正面反射亮度，则为1.62cd/m2。
比较例1
除了不把垂直柱面镜片和透光树脂粘接的情况，和实施例1同样制造透射式屏幕(参照图8)。
把得到的透射式屏幕安装在市场上出售的背投式电视接收机上并在天花板荧光灯照明下观察，结果是能看见在垂直方向拉长了的天花板照明的映射，画面变白。并且，如果测定不显示图象时的正面反射亮度，则为2.42cd/m2，与实施例1相比反射亮度变高50％。
实施例2
除了在垂直柱面镜片中设置含有漫射材料的层的情况，和实施例1同样制造透射式屏幕(参照图4)。含有漫射材料的层，配置在因黑条造成的光线遮光变为最小的垂直柱面镜的焦点旁边。
得到的透射式屏幕，加上实施例1的作用效果，还有在菲涅耳透镜片、水平柱面镜片等之间产生的莫尔条纹与实施例1相比被减轻这样的作用效果。在本实施例中，把含有漫射材料的层设置在比黑条更靠近入射侧，然而，如图5所示即使设置在观察者侧也能得到同样的效果。
实施例3
作为在最靠近观察者侧配置的垂直柱面镜片，在投射装置侧设置柱面镜以便折射投射光到垂直方向，并且在观察者侧形成黑条，且为使最靠近观察者侧呈平坦面用漆工机涂光硬化树脂、使其硬化、复制形成金属板的镜面，和实施例1同样得到透射式屏幕。该透射式屏幕，被认为和实施例1具有同样的效果。
实施例4
作为在最靠近观察者侧配置的垂直柱面镜片，在投射装置侧设置柱面镜以便折射投射光到垂直方向，并且在观察者侧形成黑条、且为使最靠近观察者侧呈平坦面用漆工机涂光硬化树脂、使其硬化、复制形成金属板的凸凹面，其它和实施例1同样得到透射式屏幕。该透射式屏幕，画面稍许变白，然而，在垂直方向拉长了的天花板照明的映射却不见了。
实施例5
图6是表示本发明的实施例5中的透射式屏幕的特别是垂直柱面镜片的作用的垂直断面图。
设定投射装置和菲涅耳透镜片的机械位置，并使连接投射装置的光出射点和屏幕的机械中心的线，与移动菲涅耳透镜片的透镜中心到上方时连接投射装置的光出射点和菲涅耳透镜中心的线所夹的角为6°。垂直柱面镜片3的黑条5，配置在从透射式屏幕下边向上边的方向的相邻的垂直柱面镜的聚光位置的中间位置。向在菲涅耳透镜片2的透镜中心的黑条的上方的必要移动量，大概可以用tan(6°)×垂直柱面镜的聚光距离来求出。在菲涅耳透镜片的透镜中心位置向上6°方向向垂直柱面镜3入射的投射光向垂直方向折射传播，其强度中心为6°上方。其他的部分和实施例2同样制造透射式屏幕。
入射到该透射式屏幕的外部光线，入射到存在于垂直柱面镜片的柱面镜的焦点旁边的光漫射材料中，面向垂直柱面镜片3的内侧漫射。在内侧反射的外部光线返回到入射侧，从无黑条5的位置面向观察者侧出射。并且，剩余的透过垂直柱面镜的外部光线几乎平行地再入射到水平柱面镜、入射到垂直柱面镜，从无黑条5的位置面向观察者侧出射。如果把黑条5移动到屏幕上方，则再回来的外部光线被黑条5吸收的比例增加，可以谋求图象对比度的改善。
产业上的可利用性
本发明的透射式屏幕，对比度大，并且，防止照明等外部光的不自然的映射，提供高品质的图象显示装置。
Claims (9)
1.一种透射式屏幕，用于背投式图象显示装置、由至少2枚以上透镜片组成，其特征在于：
在入射侧面配置具有折射投射光到垂直方向的作用的柱面镜，在该柱面镜焦点附近投射光不通过的部位配置黑条，在最靠近观察者侧配置观察者侧面为平坦面的垂直柱面镜片。
2.权利要求1所记载的透射式屏幕，其特征在于：
从投射光的入射侧，按菲涅耳透镜片、具有折射投射光到水平方向的作用的水平柱面镜片、垂直柱面镜片的顺序配置而成。
3.权利要求1或2所记载的透射式屏幕，其特征在于：
在垂直柱面镜片的最靠近观察者侧有平坦面的层，涂透明或着色树脂来形成。
4.权利要求1或2所记载的透射式屏幕，其特征在于：
在垂直柱面镜片的最靠近观察者侧的有平坦面的层，由用透明粘接剂粘接成一体的透明或着色树脂板来形成。
5.权利要求1或2所记载的透射式屏幕，其特征在于：
垂直柱面镜片的最靠近观察者侧的有平坦面的层的厚度方向的一部分，有含有光漫射材料的层。
6.权利要求2所记载的透射式屏幕，其特征在于：
菲涅耳透镜片、水平柱面镜片和垂直柱面镜片的至少其中之一的透镜片有含有光漫射材料的层。
7.权利要求1或2所记载的透射式屏幕，其特征在于：
垂直柱面镜片，柱面镜的聚光距离和柱面镜节距的比是在1.3～3.0的范围内，相对柱面镜节距的黑条形成部分的宽度的比例是在60％～80％范围内。
8.权利要求2所记载的透射式屏幕，其特征在于：
菲涅耳透镜片的透镜中心配置在相对于屏幕的机械中心的上方，与其相对照来移动垂直柱面镜片的黑条。
9.一种背投式图象显示装置，其特征在于：
具有权利要求1、2和8中之一所记载的透射式屏幕。
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| EP1473589A4 (en) | 2005-06-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |