DE69827538T2 - Durchlichtbildanzeigevorrichtung - Google Patents

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    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
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    • G03B21/60Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62Translucent screens
    • G03B21/625Lenticular translucent screens

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  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Bildanzeigevorrichtung vom Rückprojektionstyp, die ein Projektorgerät mit einer periodischen Pixelstruktur hat, u. a. eine Flüssigkristallanzeige, und die auch einen Bildschirm hat, der die Projektion von Bildern vom Projektorgerät darauf ermöglicht.
  • Herkömmlich finden als Bildprojektorgeräte, die zur Verwendung in Rückprojektions-Bildanzeigevorrichtungen anwendbar sind, "Dreiröhren"-Kathodenstrahlröhren- (CRT) Geräte breiten Einsatz, die drei unabhängige Röhren für die drei Grundfarben Rot (R), Grün (G) und Blau (B) aufweisen. Mit einem solchen Dreiröhrenprojektor ist eine relativ hohe Leuchtdichte oder Helligkeit erreichbar. Allerdings geht dies mit einem Nachteil einher: der Schwierigkeit, Forderungen nach leichtem Gewicht und kleiner Größe nachzukommen. In den letzten Jahren wurden spezifische Rückprojektions-Bildanzeigevorrichtungen entwickelt, die Flüssigkristallanzeigen, digitale Mikrospiegel (im folgenden "DMDs" genannt) oder deren Äquivalente verwenden, um ihr Gewicht und ihre Maße zu reduzieren.
  • In der das Dreiröhren-Projektorgerät nutzenden Bildanzeigevorrichtung ist ein typischer Bildschirm zum Anzeigen von Bildern als Komponentenpaar konfiguriert: eine Fresnellinsenscheibe bzw. -bahn und eine Lentikularlinsenbahn gemäß 7. Darstellungsgemäß hat die Lentikularlinsenbahn eine Lichteinfallsfläche und eine Lichtaustrittsfläche, auf denen Zylinder- oder "Lentikular"-Linsen 21 bzw. 22 mit jeweils einer horizontal periodischen Oberflächenkonfigurationsstruktur gebildet sind, während eine Lichtabsorptionsschicht 23 auf einem ausgewählten Teil der Lichtaustrittsfläche gebildet ist, in dem keine Lichtstrahlen gesammelt werden, die von der Linse auf der Lichteinfallsflächenseite eingeleitet werden. Normalerweise kann das Rastermaß bzw. der Abstand der Lentikularlinsen 21, 22 größer oder gleich 0,5 mm sein.
  • Derzeit verfügbare Projektorgeräte, u. a. Flüssigkristallanzeigen und DMDs, sind so konstruiert, daß sie eine periodische Pixelkonfiguration sowohl in Horizontalrichtung als auch in Vertikalrichtung haben. In Fällen, in denen ein Projektorgerät mit einer solchen Pixelstruktur in Kombination mit dem bekannten Bildschirm zum Einsatz mit Dreiröhren-Projektorgeräten verwendet wird, kann ein Problem von Moire-Bildung auftreten, da das Projektorgerät und die Lentikularlinsen seines zugeordneten Bildschirms jeweils die periodische Horizontalstruktur haben.
  • Ein Weg zur Vermeidung des Moire-Problems ist z. B. in der JP-A-2-97991 offenbart und so gestaltet, daß das Verhältnis von Lentikularlinsenabstand zum Horizontalabstand eines Bilds infolge von Flüssigkristallanzeigepixeln so gewählt ist, daß "1/(N + 1/2)" erfüllt ist, wobei N eine ganze Zahl größer oder gleich 1 ist. Gemäß den Lehren ist der Wert eines solchen Parameters "N" normalerweise auf zwei oder größer eingestellt. Nimmt man an, daß der Rastermaßabstand eines Pixelbilds in Projektion auf den Bildschirm 1,0 mm beträgt, kann der Abstand von Lentikularlinsen, der die o. g. Formel erfüllt, nur 0,4 mm betragen, wenn N 2 beträgt, 0,28 mm für N = 3 und 0,222 mm für N = 4. In den letzten Jahren ist mit sinkendem Pixelabstand zum Erfüllen von Forderungen nach höherer Bildanzeigegenauigkeit und Auflösung auch der Abstand solcher Lentikularlinsen entsprechend zurückgegangen.
  • Durch Gebrauch bestimmter Bildschirme, die so gestaltet sind, daß der Lentikularlinsenabstand das oben diskutierte Verhältnis erfüllt, ließe sich Moire-Bildung auf Anzeigebildschirmen vermeiden. Leider kommt es dabei immer noch zu einem Problem, daß ein unerwünschtes Muster dünner Vertikallinien auf dem Anzeigebildschirm wahrnehmbar ist (im folgenden wird ein solches unerwünschtes Muster dünner Vertikallinien als "ungleichmäßige Vertikallinien" bezeichnet).
  • Im übrigen wurde ein bekannter Konstruktionsansatz zur numerischen Bestimmung der Form der Lentikularlinsenbahn gemäß 7 z. B. in der JP-A-58-221833 offenbart. Bei diesem Gestaltungsansatz kann das Verhältnis (d/p1) des Abstands "p1" von Lentikularlinsen auf der Lichteinfallsflächenseite zur Dicke "d" ihrer zugeordneten Lentikularlinsenbahn (die Entfernung zwischen einer lichteinfallsflächenseitigen Lentikularlinse und ihrer zugeordneten Lentikularlinse auf der Lichtaustrittsflächenseite) normalerweise in einen Bereich von 1,1 bis 1,25 fallen, um die erforderlichen Bildschirmkennwerte in Horizontalrichtung zu erhalten. Zwecks Beseitigung von Moire-Bildung auf dem Bildschirm ist es gemäß den zuvor diskutierten Konstruktionslehren folglich notwendig, die Bahndicke so zu verringern, daß sie nur 0,44 bis 0,5 mm in Fällen beträgt, in denen der Lentikularlinsenabstand p1 auf 0,4 mm eingestellt ist.
  • Während die Lentikularlinsenbahn allgemein durch Verwendung optisch transparenter oder lichtdurchlässiger, thermisch irreversibler Harzmaterialien hergestellt werden kann, würde ein einfaches Verringern der Bahndicke bei einer Abstandsverringerung miniaturisierter Lentikularlinsen zu wachsenden Schwierigkeiten bei ihrer Herstellung führen, während zugleich die mechanische Festigkeit oder Steifigkeit der resultierenden Lentikularlinsenbahn abnimmt.
  • Beispiele für herkömmliche Bildanzeigevorrichtungen sind auch in der US-A-5066099 und EP-A-0740192 offenbart.
  • Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, verbesserte Bildanzeigevorrichtungen bereitzustellen, die die Probleme vermeiden können, auf die man im Stand der Technik trifft.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, Bildanzeigevorrichtungen mit einem zugeordneten Projektorgerät mit Horizontalpixelstrukturen bereitzustellen, die das Auftreten linearer Vertikalrauschmuster auf dem Bildschirm, u. a. ungleichmäßiger Vertikallinien, beseitigen oder zumindest stark unterdrücken können.
  • Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, Bildanzeigevorrichtungen vom Rückprojektionstyp unter Verwendung eines Bildschirms mit erhöhter mechanischer Festigkeit bereitzustellen.
  • Zur Lösung dieser Aufgaben stellt die Erfindung spezifische Rückprojektions-Bildanzeigevorrichtungen nach Anspruch 1 und 2 bereit.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann bevorzugt sein, daß Mikro-Lentikularlinsen auf der im wesentlichen ebenen Oberfläche, die eine periodische Pixelkonfiguration haben, deren Richtung der der Lentikularlinsen auf der Lichteinfallsfläche ähnelt, aufgrund der Fähigkeit zum Verstärken horizontal gestreuter Lichtstrahlen vorgesehen sind. Insbesondere sind die Mikro-Lentikularlinsen so vorgesehen, daß der Abstand im Bereich von 0,03 bis 0,1 mm liegen kann und daß die Linsenhöhe in den Bereich von 0,003 bis 0,03 mm fällt. Angesichts dessen, daß die bekannten Lentikularlinsenbahnen normalerweise so gestaltet sind, daß der Abstand der Lentikularlinsen im Bereich von 0,2 bis 0,5 mm liegt, während die Linsenhöhe 0,03 bis 0,08 mm beträgt, können die Mikro-Lentikularlinsen in der Lentikularlinsenbahn der Erfindung in dieser Hinsicht von den bekannten Lentikularlinsen auf ihrer Lichtaustrittsflächenseite klar unterscheidbar sein.
  • Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden näheren Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung gemäß der Darstellung in den beigefügten Zeichnungen hervor.
  • 1 ist eine Darstellung einer exemplarischen Konfiguration einer Rückprojektions-Bildanzeigevorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 ist eine grafische Darstellung einer exemplarischen Konfiguration einer Lentikularlinsenbahn, die in der Vorrichtung als Ausführung der Erfindung verwendet wird, zusammen mit Veranschaulichung mehrerer ihr zugeordneter Hauptlichtdurchgangswege.
  • 3 ist ein Diagramm, das aufgrund von Versuchsberechnungen eine Beziehung zwischen der Positionsabweichungsgröße, die in einer Lentikularlinse auf der Lichtaustrittsflächenseite auftritt, und dem Austrittswinkel von Spitzenaustrittsstrahlen nachweist, die die Lentikularlinsenbahn verlassen.
  • 4 ist eine grafische Darstellung einer weiteren exemplarischen Konfiguration einer Lentikularlinsenbahn, die in der Vorrichtung der Erfindung verwendet wird, zusammen mit einer Veranschaulichung mehrerer Hauptlichtwege.
  • 5 ist eine Darstellung noch einer weiteren exemplarischen Konfiguration einer Lentikularlinsenbahn, die in der Erfindung verwendet wird, zusammen mit mehreren Hauptlichtwegen.
  • 6 ist eine Ansicht einer weiteren exemplarischen Konfiguration einer Lentikularlinsenbahn, die in der Erfindung verwendet wird, zusammen mit mehreren Hauptlichtwegen.
  • 7 ist eine grafische Darstellung einer typischen Konfiguration der bekannten Lentikularlinsenbahn zusammen mit darin gezeigten Lichtwegen.
  • 8 ist eine Veranschaulichung zur Erläuterung von Lichtwegen beim Auftreten von Positionsabweichungen an den Lentikularlinsen auf der Lichtaustrittsflächenseite in der bekannten Lentikularlinsenbahn.
  • Im folgenden werden einige Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. 1 zeigt schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Rückprojektions-Bildanzeigevorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Gemäß 1 ist diese Rückprojektions-Bildanzeigevorrichtung gebildet durch eine Projektoreinheit 3, die eine Lichtquelle 1 aufweist, ein Bildanzeigegerät 2 mit einer horizontal periodischen Pixelstruktur, z. B. eine Flüssigkristallanzeige, ein DMD o. ä., zum Einlassen von Lichtstrahlen von der Lichtquelle 1, eine Projektionslinse 4 zum vergrößerten Projizieren eines optischen Bilds von der Projektoreinheit 3 auf ihren zugeordneten Bildschirm und einen Bildschirm 5, der es Zuschauern oder Publikum ermöglicht, derzeit von seiner Rückseite aus projizierte Bilder an beabstandeten Betrachtungsstandorten gegenüber seiner Vorderseite zu betrachten. Dieser Bildschirm 5 kann zwei Bahnen aufweisen: eine Lentikularlinsenbahn 6 und eine Fresnellinsenbahn 7 mit jeweils einer Konfiguration, die später anhand von 2 erläutert wird. Optional kann der Bildschirm 5 als Alternative ggf. nur aus der Lentikularlinsenbahn hergestellt sein.
  • 2 ist eine grafische Darstellung zur Erläuterung einer schematischen Konfiguration der zur Verwendung in der Erfindung anpaßbaren Lentikularlinsenbahn zusammen mit mehre ren ihr zugeordneten Hauptlichtdurchgangswegen, d. h. den Routen, auf denen sich einfallende Lichtstrahlen erwartungsgemäß bewegen. Die zur Veranschaulichung dienende Lentikularlinsenbahn hat eine Lichteintrittsfläche, auf der mehrere Lentikularlinsenkomponenten 8 periodisch gebildet sind, und eine Lichtaustrittsfläche, auf der im wesentlichen ebene Oberflächenabschnitte 9 und Lichtabsorptionsschichten 10 abwechselnd vorgesehen sind, die ein streifenartiges Muster bilden, während die flachen Abschnitte 9 auf einer Höhe angeordnet sind, die im wesentlichen mit der Brennpunktposition jeder Lentikularlinse 8 identisch ist. Die Verwendung solcher Lichtabsorptionsschichtstreifen 10 kann den Kontrast eines projizierten Bilds im Hinblick auf Umgebungs- oder Außenlicht erhöhen.
  • Im folgenden wird anhand von 2 und 7 erläutert, warum unerwünschte Rauschmuster mit "ungleichmäßigen Vertikallinien" in bekannten Lentikularbahnen auftreten können und warum ein solches Problem auftretender unerwünschter Vertikallinien durch Verwendung der Lentikularlinsenbahn als Ausführung der Grundsätze der Erfindung vermeidbar ist, wobei 2 die in der Erfindung verwendete Lentikularlinsenbahn zeigt, wogegen 7 eine typische herkömmliche Lentikularlinsenbahn zeigt.
  • Weshalb solche ungleichmäßigen Vertikallinienmuster in der bekannten Lentikularlinsenbahn auftreten können, läßt sich wie folgt erläutern: Gemäß 7 sind mehrere kontinuierliche Lentikularlinsen 21 mit einer periodischen Horizontalstruktur auf der Lichteinfallsflächenseite der herkömmlichen Lentikularlinsenbahn gebildet, während Lentikularlinsen 22 auf ihrer Lichtaustrittsflächenseite an oder nahe der Brennpunktposition der Lentikularlinsen auf der Lichteintrittsseite gebildet sind. Außerdem ist ein Streifenmuster aus Lichtabsorptionsschichten 23 auf einer Höhe gebildet, die einer Nichtbrennpunktposition entspricht. Lichtstrahlen in der Projektion von der Lichteintrittsflächenseite (mit dem Bezugszeichen "a" in 7 bezeichnet) werden durch die einfallsflächenseitigen Lentikularlinsen 21 auf der Lentikularlinsenbahn gesammelt oder kondensiert und erreichen dann die austrittsflächenseitigen Lentikularlinsen 22. Diese Strahlen werden durch die austrittsflächenseitigen Lentikularlinsen 22 zum Austritt nach außen horizontal gestreut (Strahlen "d").
  • Auf die zuvor diskutierte Weise sind die austrittsflächenseitigen Lentikularlinsen so vorgesehen, daß diese nahezu an der Brennpunktposition der einfallsflächenseitigen Lentikularlinsen liegen. Allerdings kann die Position der austrittsflächenseitigen Lentikularlinsen entlang der Horizontalrichtung infolge möglicher Fehler in ihrem Herstellungsverfahren abweichen (im folgenden wird eine solche Horizontalabweichung der austrittsflächenseitigen Lentikularlinsen infolge gewisser Ursachen, u. a. Fehler bei der Herstellung, als "Positionsabweichung" bezeichnet). 8 zeigt einige exemplarische Lichtwege bei Auftreten einer solchen Positionsabweichung (in 8 wird angenommen, daß die austrittsflächenseitigen Lentikularlinsen an einer mit gestrichelten Linien bezeichneten Position als Ergebnis einer Positionsverschiebung um eine Länge "A" von ihrer an sich erwarteten Position liegen (mit durchgezogenen Linien in der Zeichnung gezeigt), die durch konstruktive Auswahl bestimmt wurde. Sind eine oder mehrere austrittsflächenseitige Lentikularlinsen gegenüber ihrer konstruktiv bestimmten Position verschoben, verhalten sich jene Lichtstrahlen, die durch die einfallsflächenseitigen Lentikularlinsen 21 gesammelt werden, um an den austrittsflächenseitigen Lentikularlinsen 22 anzukommen, so, daß sie in einer Richtung austreten, die sich von der "richtigen" Richtung unterscheidet, in der sich Licht an sich erwartungsgemäß nach außen bewegt (Strahlen "e"). Sehen Zuschauer oder Beobachter die in einer solchen unterschiedlichen Richtung austretenden Lichtstrahlen, kann das resultierende Hell- und Dunkelmuster als ungleichmäßige Vertikallinien auf dem Anzeigebildschirm wahrgenommen werden.
  • Zur Positionsabweichung der Lentikularlinsen kann es hauptsächlich infolge von Fehlern bei Herstellung einer Formgebungsstruktur kommen, die für die Fertigung durch Extrusion verwendet wird. Bestimmbar ist die mögliche Positionsabweichung in Abhängigkeit von der Fertigungsgenauigkeit beim mechanischen Bearbeiten einer solchen Formstruktur, wobei es schwierig oder unmöglich ist, eine solche Abweichung so zu verringern, daß sie kleiner als die zulässige Toleranz von etwa ±3 μm mit dem Auslegungswert als Mittelwert ist, setzt man dafür derzeit verfügbare Bearbeitungsarchitekturen ein. Unter der Annahme, daß eine Bearbeitungstoleranz mit einem solchen Grad auftritt, bleibt das Verhältnis des Positionsabweichungsbetrags zum Linsenabstand kleiner, wenn die Lentikularlinsen einen größeren Abstand haben; aber je kleiner der Linsenabstand ist, um so größer ist der Effekt einer solchen Positionsabweichung, was seinerseits zu einer zunehmenden Gefahr führt, daß unerwünschte ungleichmäßige Vertikallinienmuster auf dem Bildschirm wahrnehmbar sind. Bleibt die Bearbeitungsgenauigkeit bei ±3 μm oder etwa diesem Wert, treten "scharf" konturierte ungleichmäßige Vertikallinien an Lentikularlinsenbahnen auf, deren Linsenabstand kleiner oder gleich 0,5 mm ist.
  • Als nächstes wird erläutert, warum solche ungleichmäßigen Vertikallinienmuster durch Verwendung der Lentikularlinsenbahn als Ausführung der Erfindung vermeidbar sein können. Gemäß 2 ist diese Lentikularlinsenbahn so spezifisch gestaltet, daß bestimmte Oberflächenabschnitte an oder nahe den Brennpunkten von einfallsflächenseitigen Lentikularlinsen 8 im wesentlichen eben hergestellt sind, was ebene Oberflächenkomponenten 9 bildet. Auch wenn also das austrittsflächenseitige Muster vom Auslegungswert wegen Bearbeitungsfehlern horizontal abweicht oder verschoben ist, bleibt der Winkel jener Strahlen b, die in die Austrittsfläche eintreten, unverändert, wodurch Strahlen c einen konstanten Austrittswinkel aus den im wesentlichen ebenen Oberflächen 9 auf der Austrittsflächenseite haben können. Dies kann vorteilhaft dazu dienen, das Vorhandensein von Lichtstrahlen zu beseitigen oder zumindest stark zu unterdrücken, die sich ungünstig verhalten und in unerwarteten Richtungen austreten, die sich im Winkel von der inhärenten Laufrichtung gemäß der Festlegung durch konstruktive Auswahl unterscheiden, wodurch keine abwechselnden Hell-/Dunkelmuster von Lichtstrahlen auftreten, so daß es nicht mehr zu ungleichmäßigen Vertikallinien kommt.
  • Im folgenden wird ein exemplarisches optisches Simulationsergebnis durch Strahlverfolungstechniken zur Demonstration des technischen Vorteils der Erfindung präsentiert. 3 ist ein Diagramm eines Versuchsergebnisses als Darstellung der Beziehung zwischen der Größe von Positionsabweichungen (mm), die an austrittsflächenseitigen Lentikularlinsen auftreten, und dem Austrittswinkel von Spitzenaustrittsstrahlen, die die verwendete Lentikularlinsenbahn nach außen verlassen. Hierbei kann "Spitzenaustrittsstrahlen" jene Lichtkomponenten bezeichnen, die sich in einer ausgewählten Richtung ausbreiten, die die höchste Intensität oder Leuchtdichte offeriert, wogegen "Austrittswinkel" einen Winkel mit einem spezifisch berechneten Wert bezeichnet, bei dem sich vertikal auf die Lentikularlinsenbahn fallende Strahlen so verhalten, daß sie nach Durchlaufen der einfallsflächenseitigen Lentikularlinsen und austrittsflächenseitigen Lentikularlinsen unter der Annahme nach außen austreten, daß die Richtung senkrecht zu einer solchen Lentikularlinsenbahn 0° beträgt.
  • In 3 bezeichnet das Bezugszeichen "A" die Lentikularlinsenbahn als Ausführung der Grundsätze der Erfindung. Ferner werden weitere Zeichen "B" bis "F" hierin verwendet, um bestimmte Lentikularlinsenbahnen zu bezeichnen, die jeweils zwei entgegengesetzte Sätze von Lentikularlinsen haben, die auf der herkömmlichen Austrittsflächenseite bzw. Einfallsflächenseite so vorgesehen sind, daß sich diese Bahnen im Linsenabstand gemäß der Darstellung hierin voneinander unterscheiden. Wie aus dem Diagramm von 3 hervorgeht, gilt bei der Lentikularlinsenbahn mit Lentikularlinsensätzen auf den Seiten der herkömmlichen Austritts- bzw. Einfallsfläche folgendes: Je kleiner der Linsenabstand ist, um so größer ist die Auswirkung von Positionsabweichungen im Hinblick auf den Spitzenaustrittswinkel. Beträgt als Beispiel der Abstand 0,3 mm, könnte es zu einer Änderung des Spitzenaustrittswinkels mit einem Maß von etwa 4° bei Auftreten einer Abweichung von ±3 μm kommen. Diese wirkt dann als Ursache für ungleichmäßige Vertikallinienmuster auf dem Anzeigebildschirm.
  • Im Gegensatz dazu läßt sich durch die Kennkurve "A", die ein Simulationsergebnis der Lentikularlinsenbahn als Ausfüh rung der Erfindung darstellt, gut nachweisen, daß keine Änderungen des Spitzenaustrittswinkels in keinerlei Weise auftraten, was die erfolgreiche, nahezu vollständige Beseitigung ungleichmäßiger Vertikallinienmuster gewährleistet. Wie aus dem Diagramm von 3 leicht verständlich wird, ist hierbei zu beachten, daß der Vorteil der Erfindung besonders dann maximiert werden kann, wenn der Linsenabstand der Lentikularlinsenbahn verringert ist, berücksichtigt man die Tatsache, daß die herkömmlichen Lentikularlinsenbahnen z. B. nur einen Linsenabstand von 0,5 mm oder weniger haben, was zu der Gefahr führt, daß eine relativ signifikante Änderung des Austrittswinkels von Spitzenaustrittsstrahlen auftreten kann.
  • In 4 ist eine Konfiguration einer Lentikularlinsenbahn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zusammen mit ihren mehreren Lichtwegen gezeigt. Darstellungsgemäß hat die Lentikularlinsenbahn eine Lichteinfallsfläche, auf der Lentikularlinsen 11 vorgesehen sind, und eine Lichtaustrittsfläche 12, die in ihrer gesamten Flächengröße eben ist. Lichtabsorptionsschichtkomponenten 13 sind in die Bahn an ausgewählten Stellen eingebettet, wobei jede der Stellen außerhalb jener Teile liegt, die Lichtstrahlen zu durchlaufen versuchen.
  • 5 zeigt eine Konfiguration einer Lentikularlinsenbahn gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zusammen mit mehreren, ihr zugeordneten Hauptlichtwegen. In dieser Lentikularlinsenbahn sind Mikro-Lentikularlinsen 15 mit einer periodischen Struktur in gleicher Richtung wie die von einfallsflächenseitigen Lentikularlinsen 14 in jedem der im wesentlichen ebenen Oberflächenabschnitte an oder nahe der Brennpunktposition der einfallsflächenseitigen Lentikularlinsen 14 vorgesehen. Gemäß 5 kann das Bereitstellen solcher Mikro-Lentikularlinsen 15 ermöglichen, daß Strahlen a, die von der Einfallsflächenseite projiziert und dann durch die einfallsflächenseitigen Lentikularlinsen 14 gesammelt werden (Strahlen b), durch die Mikro-Lentikularlinsen 15 in Horizontalrichtung stark gestreut werden, wenn sie die Austrittsfläche nach außen verlassen (Strahlen c). In den bekannten Lentikularlinsenbahnen haben die austrittsflächensei tigen Lentikularlinsen die Fähigkeit, Farbabweichungen zu beseitigen, während sie zugleich den Effekt bieten, Strahlen zu zwingen, in Horizontalrichtung breit zu streuen. Die Mikro-Lentikularlinsen 15 können mit diesen Lentikularlinsen auf der Austrittsseite solcher herkömmlicher Lentikularlinsenbahnen dahingehend funktionell äquivalent sein, daß Lichtstrahlen horizontal stark streuen können. Diese Mikro-Lentikularlinsen können einen Abstand von 0,03 bis 0,1 mm und eine Linsenhöhe von 0,003 bis 0,03 mm wie zuvor diskutiert haben. Lichtabsorptionsschichtstreifen 16 sind an bestimmten Abschnitten der Lichtaustrittsfläche gebildet, ohne daß Mikro-Lentikularlinsen 15 darauf vorgesehen sind.
  • Zu beachten ist, daß gemäß der vorstehenden Darstellung alle bekannten Lentikularlinsenbahnen auf ein Problem stoßen, daß eine Abstandsverringerung der lichteinfallsflächenseitigen Lentikularlinsenbahn dazu führt, die Bahndicke reduzieren zu müssen, was zu einem Rückgang der mechanischen Festigkeit oder Steifigkeit führen würde; dagegen kann die Lentikularlinsenbahn als Ausführung der Erfindung die Realisierung breiter Horizontalbetrachtungswinkel ermöglichen, die im wesentlichen mit denen der herkömmlichen Lentikularlinsenbahnen äquivalent sind, indem die Abstands- und Höhenwerte von Mikro-Lentikularlinsen so geeignet gestaltet sind, daß sie in den o. g. Bereich in Übereinstimmung mit einem fallweise erforderlichen Betrachtungswinkel fallen. Im Fall der Lentikularlinsenbahn als Ausführung der Grundsätze der Erfindung kann ferner die Bahndicke unabhängig vom Abstand lichteinfallsflächenseitiger Lentikularlinsen bestimmbar sein, wodurch Systemkonstrukteure eine richtige Bahndicke auswählen können, die zu einer bedarfsweise ausreichend erhöhten mechanischen Festigkeit führt.
  • In 6 ist eine Lentikularlinsenbahn gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in vergrößertem schematischem Querschnitt zusammen mit ihr zugeordneten Hauptlichtwegen gezeigt. Die Lentikularlinsenbahn gemäß 6 hat eine Lichteinfallsfläche, auf der Lentikularlinsen 17 vorgesehen sind, während auch Mikro-Lentikularlinsen 18 an oder nahe der Brennpunktposition der einfallsflächenseitigen Lentikularlin sen 17 mit bestimmten eben hergestellten Lichtaustrittsflächenabschnitten vorgesehen sind, die sich von denen mit Mikro-Lentikularlinsen 18 darauf unterscheiden. Lichtabsorptionsschichtkomponenten 20 sind an spezifischen Stellen innerhalb des Bildschirms vorgesehen, wobei diese Komponenten von keinen Lichtstrahlen durchlaufen werden.
  • Weiterhin war es bei der bekannten Rückprojektions-Bildanzeigevorrichtung unter Verwendung einer Dreiröhren-Kathodenstrahlröhre (CRT) erforderlich, eine zusätzliche Oberflächenkonfiguration, die ein Linsenmuster bildet, auch auf der Lichtaustrittsfläche vorzusehen, um das Auftreten sichtbarer Farbabweichungen zu beseitigen, die ansonsten auf dem Anzeigebildschirm infolge von Projektion roter (R) und blauer (B) Komponenten von Lichtstrahlen von der CRT in Diagonalrichtungen im Hinblick auf die Lentikularlinsen auftreten. Allerdings sind bei jenen Bildschirmen zur Verwendung mit Projektorgeräten der Art, die periodische Pixelstrukturen haben, z. B. Flüssigkristallanzeigen, keine Strahlen in solchen Diagonalrichtungen zu projizieren, wodurch auch dann keine Farbabweichungen sichtbar sind, wenn keine Linsen auf der Lichtaustrittsfläche vorgeformt sind.
  • Ein großer Vorteil der Erfindung liegt in der Fähigkeit, das Auftreten ungleichmäßiger Vertikallinienmuster auf dem Bildschirm zu beseitigen oder zumindest stark zu unterdrücken, die herkömmlich in Bildanzeigevorrichtungen mit Projektorgeräten auftreten können, die Pixelstrukturen in Horizontalrichtung haben, z. B. Flüssigkristallanzeigen, DMDs o. ä. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß der o. g. Effekt besonders dann maximiert sein kann, wenn die verwendete Lentikularlinsenbahn einen kleineren Linsenabstand hat, der z. B. 0,5 mm oder weniger mißt. Noch ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei der Lentikularlinsenbahn als Ausführung der Erfindung ihre Bahndicke unabhängig vom Abstand der lichteinfallsflächenseitigen Lentikularlinsen bestimmbar ist, was geeignete Einstellungen der Bahndicke ermöglicht, um zu gewährleisten, daß ausreichende mechanische Festigkeit bedarfsweise erreichbar ist.
  • Obwohl die Erfindung anhand spezieller Ausführungsformen offenbart und veranschaulicht wurde, eignen sich die Grundsätze zum Gebrauch in zahlreichen anderen Ausführungsformen, die dem Fachmann deutlich sein werden. Daher soll die Erfindung nur durch den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche beschränkt sein.

Claims (2)

  1. Rückprojektions-Bildanzeigevorrichtung, die aufweist: einen Bildschirm (5) mit einer Lentikularlinsenbahn mit einer Lichteinfallsfläche mit darauf periodisch vorgesehenen Lentikularlinsen (8), die einen Linsenabstand von 0,5 mm oder weniger haben, und einer Lichtaustrittsfläche mit mehreren ebenen Oberflächen und mehreren Lichtabsorptionsabschnitten (10), wobei jede ebene Oberfläche in oder nahe einer vorbestimmten Entfernung von einer jeweiligen Lentikularlinse liegt, die einer Brennpunktposition der jeweiligen Lentikularlinse entspricht, jeder Lichtabsorptionsabschnitt in einer Entfernung von der Lentikularlinsenbahn liegt, die einer Nichtbrennpunktposition entspricht, und die mehreren ebenen Oberflächen und die mehreren Lichtabsorptionsabschnitte entlang der Lichtaustrittsfläche abwechselnd vorgesehen sind; und ein Projektorgerät (3) mit einer periodischen Pixelstruktur, die so konfiguriert ist, daß sie ein Bild auf den Bildschirm durch nur eine Projektionslinseneinheit projiziert, wobei der Pixelbildabstand in der Projektion auf den Bildschirm 1 mm oder weniger beträgt.
  2. Rückprojektions-Bildanzeigevorrichtung, die aufweist: einen Bildschirm (5) mit einer Lentikularlinsenbahn mit einer Lichteinfallsfläche mit darauf periodisch vorgesehenen Lentikularlinsen (8), die einen Linsenabstand von 0,5 mm oder weniger haben, einer Lichtaustrittsfläche, die über ihre gesamte Flächengröße eben ist, und Lichtabsorptionsschichtkomponenten (13), die in die Lentikularlinsenbahn an ausgewählten Stellen, an denen Licht nicht versucht durchzulaufen, im wesentlichen in einer Entfernung eingebettet sind, die der Brennpunktposition der jeweiligen Lentikularlinse entspricht; und ein Projektorgerät (3) mit einer periodischen Pixelstruktur, die so konfiguriert ist, daß sie ein Bild auf den Bildschirm durch nur eine Projektionslinseneinheit projiziert, wobei der Pixelbildabstand in der Projektion auf den Bildschirm 1 mm oder weniger beträgt.
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