CN1952775A - 透射屏和背投显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种透射屏和背投显示设备，其中的透射屏包括两个板构件：位于光源侧的一个板构件包括位于光源侧的表面上的菲涅耳透镜及位于观看者侧的表面上的垂直和水平双面凸透镜中的一个；位于观看者侧的另一板构件包括另一个双面凸透镜。前面的构件包括在位于光源侧表面上的所述菲涅耳透镜和位于观看者侧表面上的所述双面凸透镜之间位于靠近所述菲涅耳透镜的位置处的扩散层，其中实现了由θ≥ tan^－1 (fp/2L)表示的关系，其中θ为穿过所述扩散层的扩散光的分布特性为半峰值增益处的扩散角，fp为所述菲涅耳透镜的节距，L为所述扩散层和位于观看者侧的表面上的所述双面凸透镜之间的光程。

Description

透射屏和背投显示设备

相关申请的交叉参考

本发明包含与在日本专利局于2005年10月19日提交的日本专利申请JP2005-304677相关的主题，其全文在这里被引用作为参考。

技术领域

本发明涉及用于背投显示设备的透射屏以及背投显示设备。

背景技术

背投显示设备已经广泛用作一种具有大屏幕的图像显示设备。众所周知，使用背投显示设备，将从例如CRT、LCD装置、DLP(数字光处理)装置等图像光源发射出的图像光放大，并且从背面投射以从透射屏的前面进行观看。

近来对薄型背投显示设备存在很大需求。因此，目前考虑了这样一种背投显示设备，其中使用了偏心光学系统，在该情况下屏幕中心(透射屏的中心)可以不与光轴对应。

透射屏通常包括菲涅耳透镜和双面凸透镜。菲涅耳透镜包括按同心模式布置的微棱镜，用来使从一反射镜径向入射的图像光平行。存在两种菲涅耳透镜，其中一种采用了折射，而另一种采用了部分反射。通常，将部分反射的菲涅耳透镜用于包括偏心光学系统的背投显示设备。

双面凸透镜用来通过使入射光偏转来使视角扩大。通常，采用水平双面凸透镜，用它使水平方向上的视角扩大(其中布置有多个柱状透镜，并且其纵向方向沿着屏幕的垂直方向取向)。但是，为了同样使垂直方向上的视角扩大，除了水平双面凸透镜之外，还可以使用垂直双面凸透镜(其中布置有多个柱状透镜，并且其纵向方向沿着屏幕的水平方向取向)。

由此，在将透射屏配置成具有水平和垂直双面凸透镜以及菲涅耳透镜的情况下，菲涅耳透镜的同心图案和由水平和垂直双面凸透镜形成的格栅图案相互干涉，这会造成波纹。

过去，日本公开专利申请No.10-48404(段落0021、0147、0160和图1)例如披露了用于减少在背投显示设备的透射屏中产生波纹的技术，其中透射屏包括平面透镜，它在透明基板上具有透明微球面布置层。但是，用这种平面透镜代替双面凸透镜不同于在设有菲涅耳透镜和双面凸透镜的透射屏中减少波纹产生。

另外，包括水平和垂直双面凸透镜以及菲涅耳透镜的透射屏通常具有这样一种结构，其中叠置有以下三个板构件：

(i)包括基板和菲涅耳透镜的板构件；

(ii)包括基板和水平双面凸透镜的板构件；以及

(iii)包括基板和垂直双面凸透镜的板构件。

但是，制备具有三个板构件的透射屏由于所使用的零部件数量增加以及制造时间的增加而导致生产成本增大。另外，在叠置了三个板构件的情况下，在那些构件之间的界面数量会增加并且造成光在其上反射。因此，亮度会降低并且漫射光会增加，从而产生出阴影，这降低了画面质量。

发明内容

本发明解决了与传统方法和设备相关的上述和其它问题。本发明期望，在将包括菲涅耳透镜和以及水平和垂直双面凸透镜的透射屏设在采用偏心光学系统的背投显示设备中的情况下，减少波纹产生，这能够降低成本和制造时间，提高亮度并且减少漫射光。

根据本发明一实施方案，提供了一种透射屏，它包括两个板构件，其中一个是位于光源侧的板构件，并且另一个为位于观看者侧的板构件。位于光源侧的板构件包括位于光源侧的表面上的菲涅耳透镜及位于观看者侧的表面上的垂直和水平双面凸透镜中的一个。位于观看者侧的板构件包括没有包括在位于光源侧上的板构件中的、垂直和水平双面凸透镜中的另一个。位于光源侧的板构件还包括在位于光源侧表面上的菲涅耳透镜和位于观看者侧表面上的双面凸透镜之间位于靠近菲涅耳透镜的位置处的扩散层，其中实现了由θ≥tan^-1(fp/2L)表示的关系，其中θ为穿过扩散层的扩散光的增益为半峰值增益处的扩散角，fp为菲涅耳透镜的节距，并且L为在扩散层和位于观看者侧的表面上的双面凸透镜之间的光程。

该透射屏包括位于光源侧和位于观看者侧的两个板构件。菲涅耳透镜设在位于光源侧的板构件的光源侧表面上。由于在采用偏心光学系统的背投显示设备中，入射到透射屏的上端的图像光的倾斜方向与入射到其下端的图像光的倾斜方向类似，所以具有反射表面的菲涅耳透镜被布置在光源侧。

另外，垂直和水平双面凸透镜中的一个被设在位于光源侧的板构件的观看者侧表面上。而垂直和水平双面凸透镜中的另一个被设在位于观看者侧的板构件的光源侧表面上。

位于光源侧的板构件包括在菲涅耳透镜和双面凸透镜之间靠近该菲涅耳透镜的扩散层(即，离该双面凸透镜具有一段距离)。在由远离双面凸透镜设置的扩散层扩散之后，由菲涅耳透镜平行化的图像光顺序入射到两个双面凸透镜(垂直双面凸透镜和水平双面凸透镜)上，并且使菲涅耳透镜的同心图案模糊。

另外，实现了由θ≥tan^-1(gp/2L)表示的关系，其中θ为穿过扩散层的扩散光的增益为半峰值增益处的扩散角，fp为菲涅耳透镜的节距，并且L为扩散层和位于光源侧板构件的观看者侧表面上的双面凸透镜之间的光程。因此，穿过菲涅耳透镜的每个棱镜的图像光可以通过扩散层在一个节距或更大的范围中以足够的光强度(半峰值增益的强度或更大)扩散。

因此，穿过菲涅耳透镜的棱镜的图像光与穿过其另一个棱镜的图像光重叠，并且以暗和亮之间的较小对比度顺序入射到两个双面凸透镜(垂直双面凸透镜和水平双面凸透镜)上。

如上所述，具有菲涅耳透镜的同心图案模糊以及暗和亮之间的较小对比度的图像光入射到垂直双面凸透镜和水平双面凸透镜上。因此，降低了菲涅耳透镜的偏心图案以及垂直和水平双面凸透镜的格栅图案之间的干涉，从而能够减少由于那些图案的干涉而导致的波纹产生。

具有菲涅耳透镜以及垂直和水平双面凸透镜的透射屏包括位于光源侧和位于观看者侧的两个板构件。因此，与包括三个板构件的现有透射屏相比，由于零部件数量减少，所以可以降低成本和制造时间，提高了亮度，并且由于减少了界面数量而减少了漫射光。

接下来，根据本发明的另一个实施方案，提供了一种背投显示设备，它采用了其光路不与屏幕中心对应的偏心光学系统，该背投显示设备包括从背面将从图像光源反射出的图像光投射在其上的透射屏。该透射屏包括两个板构件，即位于光源侧的板构件，它包括位于光源侧表面上的菲涅耳透镜及位于观看者侧表面上的垂直和水平双面凸透镜中的一个，以及位于观看者侧的板构件，它包括未包括在位于光源侧的板构件中的、垂直和水平双面凸透镜中的另一个。位于光源侧上的板构件还包括在位于光源侧表面上的菲涅耳透镜和位于观看者侧表面上的双面凸透镜之间位于靠近该菲涅耳透镜的位置处的扩散层，其中实现了由θ≥tan^-1(fp/2L)表示的关系，其中θ为穿过扩散层的扩散光的增益为半峰值增益处的扩散角，fp为菲涅耳透镜的节距，并且L为扩散层和位于观看者侧表面上的双面凸透镜之间的光程。

该背投显示设备采用了偏心光学系统，并且包括根据本发明一实施方案的透射屏，其中防止了波纹产生，从而降低了成本和制造时间，提高了亮度并且减少了漫射光。

根据这些实施方案，在将包括菲涅耳透镜以及水平和垂直双面凸透镜的透射屏设置在采用偏心光学系统的背投显示设备中的情况下，防止了波纹产生，能够降低了成本和制造时间，能够提高亮度，防止出现漫射光。

附图说明

图1为一示意图，显示出应用了本发明实施方案的背投显示设备的光学系统；

图2显示出图1中的透射屏的剖视图；

图3显示出在将图像光入射到图2所示的菲涅耳透镜上时产生出的漫射光；

图4显示出在通过图2所示的菲涅耳透镜发射出图像光时产生的漫射光；

图5显示出其中每个棱镜的形状为多边形的菲涅耳透镜的例子；

图6显示出在采用图5所示的棱镜将图像光入射到菲涅耳透镜上时防止产生的漫射光；

图7显示出在采用图5所示的棱镜通过菲涅耳透镜发射出图像光时防止产生的漫射光；

图8显示出菲涅耳透镜的节距fp、菲涅耳透镜和垂直双面凸透镜之间的光程L以及tan^-1(fp/2L)的角度之间的关系；

图9为一特征曲线图，显示出位于光源侧的板构件的扩散层的视角特征的例子；和

图10A和10B显示出组装图2所示的透射屏的方法。

具体实施方式

下面将参照这些附图对本发明的实施方案进行说明。图1为一示意图，显示出应用了本发明实施方案的背投显示设备的光学系统。例如CRT、LCD装置、或DLP(数字光处理)装置构成了根据从未示出的视频信号处理系统提供的视频数据而被驱动的图像光源1，用以发射图像光。

从图像光源1发射出的图像光在由包括了组合的多个透镜的投射透镜2放大之后入射到投射反射镜3上。然后，该光由投射反射镜3反射并且放大，从其背面投射在透射屏4上以发射给观看者侧。

上述光学提供采用了偏心光学系统，其中屏幕中心(透射屏4的表面中心)SC没有与投射透镜2的光轴ax对应，也就是说，屏幕中心SC没有位于投射透镜2的光轴ax上。因此，入射到透射屏4的上端(入射角α)的图像光的倾斜方向与入射到其下端(入射角β)的图像光的倾斜方向类似。

图2显示出透射屏4的横截面。透射屏4包括两个板构件：位于光源侧(在该图中的右边)的板构件5和位于观看者侧(在该图中的左边)的板构件7。要指出的是，下面将采用图10和其它附图对间隔件6进行说明。

位于光源侧的板构件5从其光源侧的表面开始依次包括：菲涅耳透镜5-1、扩散层5-2、基板5-3以及垂直双面凸透镜5-4。垂直双面凸透镜5-4设在观看者侧表面上。位于观看者侧的板构件从其光源侧的表面开始依次包括：水平双面凸透镜7-1、黑条(BS)7-2、扩散层7-3、基板7-4以及表面处理层7-5。表面处理层7-5设在观看者侧的表面上。

菲涅耳透镜5-1包括按同心图案布置的微棱镜，用来使从图1所示的投射反射镜3径向入射到其上的图像光平行。存在两种菲涅耳透镜，其中一种采用了折射，而另一种采用了全反射。由于在该实施方案中采用了偏心光学系统，所以入射到菲涅耳透镜上的光束角度较大。另外，由于菲涅耳透镜被布置在光源侧，所以折射型菲涅耳透镜会产生出由没有入射到透镜表面上的光束引起的漫射光。

扩散层5-2具有控制波纹产生的功能和通过使穿过板构件5的图像光具有视角特征来使漫射光散射并且减少的功能。

首先，下面将说明通过扩散层5-2减少漫射光(下面将采用图8和9对在波纹产生上的相关控制进行说明)。

在图像光入射到菲涅耳透镜5-1上并且通过该透镜射出时，部分图像光会反射为漫射光。

图3显示出在图像光入射到菲涅耳透镜5-1上时漫射光的产生。作为入射到菲涅耳透镜5-1上的图像光L1的一部分的图像光L3由构成菲涅耳透镜5-1的棱镜52的折射表面52a反射。然后，反射光L3入射到下一个棱镜52上，从而由反射表面52b和折射表面52a折射成漫射光。随后，光进一步入射到下一个棱镜52上以由其折射表面52a反射并且从射出表面(在该图中未示出)射出。

图4显示出在通过菲涅耳透镜5-1发射出图像光时漫射光的产生。由棱镜52的折射表面52a折射并且由其反射表面52b反射的入射到菲涅耳透镜5-1上的图像光L1的一部分到达发射表面50a。但是，作为到达光发射表面50a的图像光的一部分的光L4在其上被反射，从而返回到光已经穿过的棱镜52。然后，返回的光L4分别由反射表面52b和折射表面52a反射和折射，并且进一步入射到下一个棱镜52上，由反射表面52b和折射表面52a折射成漫射光。随后，光进一步入射到下一个棱镜52上并由折射表面52a反射以从发射表面50a射出。

扩散层5-2具有通过使在菲涅耳透镜5-1中产生出的漫射光这样扩散来减少穿过板构件5的漫射光的功能。

要指出的是，构成菲涅耳透镜5-1的棱镜的形状在图2中为三角形。但是，该形状优选为多边形，以便减少在菲涅耳透镜5-1中产生出的漫射光。图5显示出具有多边形形状的棱镜的一个例子。

在该例中，构成菲涅耳透镜5-1的每个棱镜20具有使入射光折射的折射表面20a、将由折射表面20a折射的光向观看者侧反射的反射表面20b、第三表面20c(与板构件5的板表面平行)以及设置在折射表面20a和第三表面20c之间的第四表面20d。换句话说，每个棱镜20的横截面不是三角形，而是四边形。

由与每个棱镜20的折射表面20a垂直的直线S2和与板构件5的板表面垂直的直线S1形成的夹角θ1(等于折射表面20a相对于板构件5的板表面的夹角)小于图1所示的从投射反射镜3入射到透射屏4上的最小角度(在图1中所示的入射角β)。

每个棱镜20的反射表面20b相对于板构件5的板表面的夹角θ4小于由通过折射表面20a折射的光和针对菲涅耳透镜5-1的所有部分的垂直直线S1形成的夹角θ5的一半。

图6显示出在采用上述棱镜20将图像光入射到菲涅耳透镜5-1上时对漫射光的生成的控制。作为从图1所示的投射反射镜3入射到菲涅耳透镜5-1上的图像光L1的一部分的光L2由棱镜20的折射表面20a反射。

但是，根据上述折射表面20a的θ1和来自投射反射镜3的图像光的最小入射角β之间的关系，由折射表面20a反射的光L2的角度(相对于垂直线S1的角度)小于针对菲涅耳透镜5-1的所有部分的最小入射角β。换句话说，与入射光L1相比，由折射表面20a反射的光L2沿着远离下一个棱镜20的方向行进。

因此，与在图3中所示的情况不同，防止了反射光L2入射到下一个棱镜20上。因此，在入射到菲涅耳透镜5-1上时被反射的图像光受到如此控制以便不会成为漫射光。

图7显示出在通过包括图5所示的棱镜20的菲涅耳透镜5-1发射出图像光时对漫射光的生成的控制。在入射到菲涅耳透镜5-1上的图像光L1中的由棱镜20的折射表面20a折射和由其反射表面20b反射的图像光前进至板构件5在观看者侧的表面上。但是，作为前进至观看者侧表面的图像光的一部分的光L4在中途被反射并返回到光已经从那里穿过的棱镜20。

这里，根据上述反射表面20b的角度θ4和折射光的角度θ5之间的关系，与光已被反射表面20b反射的位置相比，对于菲涅耳透镜5-1的所有部分而言，光L4在更靠近棱镜20的顶部的位置处返回到棱镜20。因此，与光已经入射到菲涅耳透镜5-1上的位置相比，在被反射表面20b折射之后，返回的光L4通过远离下一个棱镜20的位置。

因此，与在图4中所示的情况相比，防止了返回的光L4入射到下一个棱镜20上。因此，在通过菲涅耳透镜5-1射出时被反射的光受到如此控制以便不会成为漫射光。

采用玻璃基板作为在图2中所示的基板5-3。在下面说明了原因。由于菲涅耳透镜5-1设有板构件5，基板5-3的挠曲直接引起图像变形。因此，对于基板5-3而言，需要平面度和环境阻力。典型的树脂柔软并且易于挠曲，因此难以在结合成一组的状态下获得平面度。另外，在温度和湿度改变时，存在另一个问题，即在层压了多层由不同材料制成的层的状态下会出现挠曲。因此，采用玻璃基板作为基板5-3，从而能够获得平面性和环境阻力。

垂直双面凸透镜5-4包括多个柱状透镜，并且其纵向方向沿着屏幕的横向方向(与该图垂直的方向)取向，具有通过使入射光沿着垂直方向偏转而使视角扩大的功能。

水平双面凸透镜7-1包括多个柱状透镜，并且其纵向方向沿着屏幕的垂直方向(在该图中的上下方向)取向，具有通过使入射光沿着水平方向偏转而使视角扩大的功能。

黑条7-2包括在由水平双面凸透镜7-1偏转的图像光没有通过的区域中在水平双面凸透镜7-1的聚焦屏幕上具有垂直条状图案的遮光构件，并且具有在板构件7中遮挡外部光和漫射光的功能。

扩散层7-3用作使视角扩大的水平双面凸透镜7-1的辅助层。

玻璃基板用作基板7-4。水平双面凸透镜7-1和扩散层7-3设有板构件7。因此，基板7-4的挠曲直接造成图像的变形和模糊。因此，与基板5-3类似采用玻璃基板作为基板7-4，从而能够获得平面性和环境阻力。

直接面对着观看者侧的表面处理层7-5需要是防水的、防刮擦的、防污的、抗静电的以及抗反射的。在由外部光导致的强反射光的情况下，图像中的黑色电平(black level)降低，从而使得对比度变差。因此，重要的是在抗反射性能方面降低反射光。另外，需要表面处理层7-5具有防止玻璃在玻璃基板7-4破坏的情况中散射的性能。因此，表面处理层7-5可以包括用作AG(防炫目)层、清晰AR(抗反射)涂层或AG-AR层(涂有AR层的AG层)的薄膜。

如上所述，由于透射屏4包括菲涅耳透镜5-1以及水平和垂直双面凸透镜(垂直双面凸透镜5-4和水平双面凸透镜7-1)，所以在没有采取其它措施的情况下，菲涅耳透镜5-1的同心图案和由垂直双面凸透镜5-4和水平双面凸透镜7-1形成的格栅图案的干涉会产生波纹。

通过调节双面凸透镜的格栅图案的尺寸和节距比率可以控制波纹的产生。但是，在制造上的限制条件会阻止尺寸和节距比率被调节至最优。如上所述，扩散层5-2具有控制波纹的生成的功能。接下来，将说明通过扩散层5-2对波纹的控制。

由于在菲涅耳透镜5-1和垂直双面凸透镜5-4之间设有扩散层5-2，所以由菲涅耳透镜5-1平行化的图像光在菲涅耳透镜5-1的同心图案模糊的状态下由扩散层5-2扩散以依次入射到垂直双面凸透镜5-4和水平双面凸透镜7-1上。

另外，在菲涅耳透镜5-1和垂直双面凸透镜5-4之间朝向基板5-3的光源侧设有扩散层5-2，该扩散层5-2被布置在靠近菲涅耳透镜5-1的位置处(远离双面凸透镜5-4)。因此，由菲涅耳透镜5-1平行化的图像光在菲涅耳透镜的同心图案进一步模糊的状态下顺序入射到垂直双面凸透镜5-4和水平双面凸透镜7-1上。

这里，扩散层5-2具有由下面公式(1)表示的视角特征：

θ≥tan^-1(fp/2L)公式(1)

其中θ为穿过扩散层的扩散光的增益为半峰值增益处的扩散角(被称为“视角特征中的1/2角”)，fp为菲涅耳透镜5-1的节距，并且L为扩散层5-2和垂直双面凸透镜5-4之间的光程。

图8显示出节距fp、光程L和角度tan^-1(fp/2L)之间的关系(这里，构成菲涅耳透镜5-1的棱镜的形状如图5所示一样为多边形)。角度tan^-1(fp/2L)为穿过菲涅耳透镜5-1的每个棱镜的图像光的角度，每一个具有菲涅耳透镜5-1的节距fp的范围。

因此，上面的公式(1)表示穿过菲涅耳透镜5-1的每个棱镜的图像光由扩散层5-2以足够的光强度(峰值增益一半或更大)扩散，每个具有菲涅耳透镜5-1的一个节距或更大的范围。

图9显示出扩散层5-2的视角特征的实施例，垂直轴线表示增益(光强度)而水平轴线表示角度，其中1为标准最大增益。五条实线波形线分别表示相邻的五个棱镜n-2、n-1、n、n+1和n+2的视角特征。在该实施例中，视角特征中的1/2角(即增益为0.5的扩散角)大于在图8中所示的tan^-1(fp/2L)角度，并且在tan^-1(fp/2L)角度处的增益接近70％。

使菲涅耳透镜5-1的棱镜n-2、n-1、n、n+1和n+2的视角特征叠置并且标准化。虚线表示叠置的视角特征。如图所示，在峰值之间的增益较高，并且亮度在任意位置处不是明显不同。具体地说，由于采用了具有由上述公式(1)表示的视角特征的扩散层5-2，所以通过菲涅耳透镜5-1的相邻棱镜发射出的光束被叠置以降低暗和亮之间的对比度。

因此，穿过菲涅耳透镜5-1的每个棱镜的图像光以降低后的暗和亮之间的对比度由扩散层5-2扩散以入射到垂直双面凸透镜5-4和水平双面凸透镜7-1上。

因此，具有模糊的菲涅耳透镜5-1同心图案、即具有更小的暗亮之间的对比度的图像光入射到垂直双面凸透镜5-4和水平双面凸透镜7-1上。因此，降低了在菲涅耳透镜5-1的同心图案以及垂直双面凸透镜5-4和水平双面凸透镜7-1的格栅图案之间的干涉，并且控制了由那些图案之间的干涉引起的波纹产生。

这里，从控制波纹产生方面看，优选视角特征中的1/2角度θ尽可能大。但是，从令人满意地保持所投射图像的清晰度方面看(即，从控制图像模糊的方面看)并不优选使1/2角度θ很大。

表1显示出在图8中的角度tan^-1(fp/2L)为1.4°的情况下波纹的测量结果和图像清晰度。准备了在雾霾(光扩散的程度)和1/2角度θ方面不同的扩散层5-2的五个样品。在波纹列中的符号○、△和×分别表示没有产生任何模糊、产生一定程度的模糊和产生模糊的状态。在图像清晰度列中的符号○和×分别表示图像清晰和图像模糊的状态。

样品号	雾霾	1/2角度θ	波纹	图像清晰度
					1	23.7	1.30	×	○
2	27.2	1.40	△	○
					3	48.7	1.45	○	○
4	63.9	1.50	○	○
					5	77.8	1.60	○	×

测量结果证明，在角度tan^-1(fp/2L)为1.4°的情况中，在1/2角度θ为1.6°时产生图像模糊。因此可以通过相对于1/2角度θ在扩散层5-2的视角特征中获得在下面公式(2)的范围内的数值来防止在具有令人满意的图像清晰度的情况下产生出波纹：

tan^-1(fp/2L)≤θ≤tan^-1(fp/2L)+0.2公式(2)

另外，由于菲涅耳透镜5-1被设在位于光源侧的板构件5的表面中的光源侧上，所以透射屏4包括设在观看者侧表面上的垂直双面凸透镜5-4。因此，具有菲涅耳透镜5-1以及水平和垂直双面凸透镜的透射屏包括位于观看者侧和光源侧的两个板构件。因此，与包括三个板构件的现有技术透射屏相比，由于减少了零部件数量，所以可以降低成本和制造时间，提高亮度，并且由于减少了界面数量所以减少了漫射光。

在该透射屏4中，由垂直双面凸透镜5-4和水平双面凸透镜7-1沿着垂直方向和水平方向偏转的图像光在穿过黑条7-2的间隙之后入射到扩散层7-3上。因此，与设有垂直双面凸透镜5-4和水平双面凸透镜7-1中的一个的情况相比，光束被更宽范围地扩散，并且减少了笔直入射到扩散层7-3(从与板构件7的板表面垂直的方向)上的图像光量。

扩散层7-3与黑条7-2相隔较短距离。因此，在由黑条7-2变窄的光通量从与之垂直的方向入射在扩散层7-3上的情况下，出现了光束与扩散层7-3中的颗粒物碰撞的部分和没有光束与之碰撞的部分。因此，在显示亮图像时产生出炫目。相反，光束沿着垂直和水平方向偏转，并且进一步被较宽地扩散的图像光如上所述入射到扩散层7-3上，也能够控制这种图像的炫目。

另外，参照图10A和10B说明组装该透射屏4的实施例。将具有高刚度的玻璃基板用作板构件5和7的基板5-3和7-4。因此，如果在板构件5的观看者侧表面上的垂直双面凸透镜5-4和在板构件7的光源侧表面上的水平双面凸透镜7-1直接相互接触，则这些透镜由于相互挤压和刮擦，其形状会受损。

因此，为了使在板构件5的观看者侧表面上的垂直双面凸透镜5-4和在板构件7的光源侧表面上的水平双面凸透镜7-1不会相互直接接触，设有用来使板构件5和7间隔开的间隔件6，如图2所示一样。图10A显示出从板构件7的光源侧看的间隔件6。另外，如图10B所示一样，在通过间隔件6使板构件5和板构件7间隔开的状态下，通过衬垫带8将这些板构件5和7紧固在一起。

应该指出的是，在上述实施方案中，对于构成透射屏的位于光源侧的板构件5和位于观看者侧的板构件7而言，垂直双面凸透镜设在板构件5的观看者侧表面上，并且水平双面凸透镜设在板构件7的光源侧表面上。但是，相反，水平双面凸透镜可以设在板构件5的观看者侧表面上，并且垂直双面凸透镜可以设在板构件7的光源侧表面上。

本领域普通技术人员应该理解的是，根据设计要求和其它因素可以想到各种变型、组合、子组合和替换，只要它们落入在所附技术方案或其等同方案的范围内。

Claims (12)

1.一种透射屏，包括：

两个板构件，

其中的位于光源侧的板构件包括位于光源侧的表面上的菲涅耳透镜以及位于观看者侧的表面上的垂直和水平双面凸透镜中的一个，和

位于观看者侧的板构件包括垂直和水平双面凸透镜中的另一个，

所述位于光源侧的板构件包括在位于光源侧的表面上的所述菲涅耳透镜和位于观看者侧的表面上的所述双面凸透镜之间位于靠近所述菲涅耳透镜的位置处的扩散层，

其中实现了由θ≥tan^-1(fp/2L)表示的关系，其中θ是穿过所述扩散层的扩散光的分布特性为半峰值增益处的扩散角，fp为所述菲涅耳透镜的节距，L为所述扩散层和位于观看者侧的表面上的所述双面凸透镜之间的光程。

2.如权利要求1所述的透射屏，其中实现了由tan^-1(fp/2L)≤θ≤tan^-1(fp/2L)+0.2表示的关系，其中θ为所述扩散角，fp为所述节距，并且L为所述光程。

3.如权利要求1所述的透射屏，其中所述位于观看者侧的板构件在观看者侧的表面上包括防炫目层、防反射层和用作防炫目层及防反射层的层中的任一层。

4.如权利要求1所述的透射屏，其中所述位于观看者侧的板构件在比所述双面凸透镜在光源侧的表面上的位置更靠近观看者侧的位置处包括扩散层。

5.如权利要求1所述的透射屏，其中所述位于光源侧的板构件包括由玻璃制成的基板。

6.如权利要求1所述的透射屏，其中所述位于光源侧的板构件和所述位于观看者侧的板构件中的每一个都包括由玻璃制成的基板，以及

包括用于分隔所述板构件的间隔件。

7.一种采用偏心光学系统的背投显示设备，其中屏幕中心未在投射系统的轴线上，包括：

透射屏，从图像光源发射出的图像光从背侧投射到该透射屏上，所述透射屏包括两个板构件，

其中位于光源侧的板构件包括位于光源侧的表面上的菲涅耳透镜及位于观看者侧的表面上的垂直和水平双面凸透镜中的一个，以及

位于观看者侧的板构件包括垂直和水平双面凸透镜中的另一个，

所述位于光源侧的板构件包括在位于光源侧的表面上的所述菲涅耳透镜和位于观看者侧的表面上的所述双面凸透镜之间位于靠近所述菲涅耳透镜的位置处的扩散层，

其中实现了由θ≥tan^-1(fp/2L)表示的关系，其中θ是穿过所述扩散层的扩散光的分布特性为半峰值增益处的扩散角，fp为所述菲涅耳透镜的节距，L为所述扩散层和位于观看者侧的表面上的所述双面凸透镜之间的光程。

8.如权利要求7所述的背投显示设备，其中实现了由tan^-1(fp/2L)≤θ≤tan^-1(fp/2L)+0.2表示的关系，其中θ为所述扩散角，fp为所述节距，并且L为所述光程。

9.如权利要求7所述的背投显示设备，其中所述透射屏的所述位于观看者侧的板构件在观看者侧的表面上包括防炫目层、防反射层和用作防炫目层及防反射层的层中的任一层。

10.如权利要求7所述的背投显示设备，其中所述透射屏的所述位于观看者侧的板构件在比所述双面凸透镜在光源侧的表面上的位置更靠近观看者侧的位置处包括扩散层。

11.如权利要求7所述的背投显示设备，其中所述透射屏的所述位于光源侧的板构件包括由玻璃制成的基板。

12.如权利要求7所述的背投显示设备，其中所述透射屏的所述位于光源侧的板构件和所述位于观看者侧的板构件中的每一个都包括由玻璃制成的基板，以及

所述透射屏包括用于分隔所述板构件的间隔件。

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