JP2002196413A - リアプロジェクションテレビジョン - Google Patents
リアプロジェクションテレビジョンInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】スクリーンとして用いる全反射式フレネルレン
ズの出射表面で反射した光線が、リアプロジェクション
テレビの投写光路折り返しミラーを介してスクリーンに
再入射して発生するゴースト像を消去、または肉眼では
識別不能なレベルまで低下させ、投写画像の画質を向上
する。 【解決手段】スクリーンとして用いる全反射式フレネル
レンズ出射面の透過率向上処理又は梨地処理を施してゴ
ースト像の原因となる、全反射式フレネルレンズ出射面
で発生する反射光線の光量を減少すると共に、全反射式
フレネルレンズのプリズム部の反射面の角度を、全反射
式フレネルレンズ出射面で反射した光線が折り返し用ミ
ラーで再反射してもスクリーンには再入射出来ない角度
に設定する。
ズの出射表面で反射した光線が、リアプロジェクション
テレビの投写光路折り返しミラーを介してスクリーンに
再入射して発生するゴースト像を消去、または肉眼では
識別不能なレベルまで低下させ、投写画像の画質を向上
する。 【解決手段】スクリーンとして用いる全反射式フレネル
レンズ出射面の透過率向上処理又は梨地処理を施してゴ
ースト像の原因となる、全反射式フレネルレンズ出射面
で発生する反射光線の光量を減少すると共に、全反射式
フレネルレンズのプリズム部の反射面の角度を、全反射
式フレネルレンズ出射面で反射した光線が折り返し用ミ
ラーで再反射してもスクリーンには再入射出来ない角度
に設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン背面か
ら画像を投影するリアプロジェクションテレビジョンに
係り、特に、全反射式フレネルレンズをスクリーンとし
て用い、高い打ち上げ角度と高倍率、且つ、短い投写距
離で画像をスクリーン上に投写する、奥行きの薄いリア
プロジェクションテレビジョンに関する。
ら画像を投影するリアプロジェクションテレビジョンに
係り、特に、全反射式フレネルレンズをスクリーンとし
て用い、高い打ち上げ角度と高倍率、且つ、短い投写距
離で画像をスクリーン上に投写する、奥行きの薄いリア
プロジェクションテレビジョンに関する。
【０００２】
【従来の技術】ビデオプロジェクションテレビジョン
（以下、「テレビジョン」を「テレビ」と略記する）の
ようにスクリーンの背面から映像を投影するリアプロジ
ェクションテレビは、原理的には図５（ａ）に示すよう
に、映像投写装置（１）から出射する光を適宜光学系
（投写レンズや投写結像用ミラー（２ａ）〜（２ｄ）
等）によって拡大して、スクリーン（４）の背面側から
投影し、このスクリーン（４）の前面より観察する構成
になっている。その際、リアプロジェクションテレビの
奥行きを短くするためにスクリーン（４）の後方に折り
返し用平面ミラー（３）を配置する。折り返し用平面ミ
ラー（３）で反射した光線はリアプロジェクションテレ
ビのスクリーン（４）に結像する。その時、発散傾向に
ある光線を一定の方向に向けるため、図５（ｂ）のスク
リーン断面図に示すように、スクリーン（４）に屈折式
フレネルレンズ（５ａ）を用いて映像光線を水平軸ｈに
平行となるように曲げる。しかし、そのままのスクリー
ン構成（屈折式フレネルレンズのみでスクリーンを構
成）では画面の光線視野角が狭くなるため、通常はシリ
ンドリカルレンズの集合体であるレンチキュラーレンズ
（６）をフレネルレンズ（５ａ）の出射面前面に配置す
ることで画像の光線に広がりを持たせ、スクリ―ン
（４）の隅々まで明るくする手段が施されている。
（以下、「テレビジョン」を「テレビ」と略記する）の
ようにスクリーンの背面から映像を投影するリアプロジ
ェクションテレビは、原理的には図５（ａ）に示すよう
に、映像投写装置（１）から出射する光を適宜光学系
（投写レンズや投写結像用ミラー（２ａ）〜（２ｄ）
等）によって拡大して、スクリーン（４）の背面側から
投影し、このスクリーン（４）の前面より観察する構成
になっている。その際、リアプロジェクションテレビの
奥行きを短くするためにスクリーン（４）の後方に折り
返し用平面ミラー（３）を配置する。折り返し用平面ミ
ラー（３）で反射した光線はリアプロジェクションテレ
ビのスクリーン（４）に結像する。その時、発散傾向に
ある光線を一定の方向に向けるため、図５（ｂ）のスク
リーン断面図に示すように、スクリーン（４）に屈折式
フレネルレンズ（５ａ）を用いて映像光線を水平軸ｈに
平行となるように曲げる。しかし、そのままのスクリー
ン構成（屈折式フレネルレンズのみでスクリーンを構
成）では画面の光線視野角が狭くなるため、通常はシリ
ンドリカルレンズの集合体であるレンチキュラーレンズ
（６）をフレネルレンズ（５ａ）の出射面前面に配置す
ることで画像の光線に広がりを持たせ、スクリ―ン
（４）の隅々まで明るくする手段が施されている。
【０００３】しかし、スクリーン（４）に屈折式フレネ
ルレンズ（５ａ）を用いたリアプロジェクションテレビ
は、屈折式フレネルレンズ（５ａ）の出射光屈折角ψに
限界があり、高い打ち上げ角度ζ（スクリーン（４）に
入射する光線と水平軸ｈとの成す角度（ζ＜９０度）、
所謂、仰角）の投写光線を水平軸ｈに対し平行（スクリ
ーン前面への入射角θ３≒０度、即ち、スクリーン前面
へ垂直入射）に補正することが難しく、奥行きを短くす
るには難点がある。このため、屈折式フレネルレンズに
替えて、図５（ｃ）のスクリーン断面図に示すように、
スクリーン（４）の入射面に、同心円状の多数のプリズ
ム群を設けると共に、このプリズム群を形成する個々の
プリズムに全反射面Ｐｒを設けた全反射式フレネルレン
ズ（５）を設け、入射した光線を全反射面Ｐｒで全反射
して観察側、即ち、出射面側に出射する構造のスクリー
ン（４）にした奥行きの短いリアプロジェクションテレ
ビが提案されている。
ルレンズ（５ａ）を用いたリアプロジェクションテレビ
は、屈折式フレネルレンズ（５ａ）の出射光屈折角ψに
限界があり、高い打ち上げ角度ζ（スクリーン（４）に
入射する光線と水平軸ｈとの成す角度（ζ＜９０度）、
所謂、仰角）の投写光線を水平軸ｈに対し平行（スクリ
ーン前面への入射角θ３≒０度、即ち、スクリーン前面
へ垂直入射）に補正することが難しく、奥行きを短くす
るには難点がある。このため、屈折式フレネルレンズに
替えて、図５（ｃ）のスクリーン断面図に示すように、
スクリーン（４）の入射面に、同心円状の多数のプリズ
ム群を設けると共に、このプリズム群を形成する個々の
プリズムに全反射面Ｐｒを設けた全反射式フレネルレン
ズ（５）を設け、入射した光線を全反射面Ｐｒで全反射
して観察側、即ち、出射面側に出射する構造のスクリー
ン（４）にした奥行きの短いリアプロジェクションテレ
ビが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】全反射式フレネルレン
ズを有するスクリーンを用いたリアプロジェクションテ
レビは打ち上げ角を大きくでき、奥行きを短くできる
が、図３に示すように、スクリーン（４）として用いる
全反射式フレネルレンズの出射面上で投写光線が全反射
式フレネルレンズを透過しきれずにその一部が全反射式
フレネルレンズ表面（出射面）で反射し、この反射光線
Ｌｒがリアプロジェクションテレビ内部背面に配置した
平面ミラー（３）で再反射されることによって全反射式
フレネルレンズのスクリーンに再入射して、画面上に迷
光（ゴースト像Ｇ）として現れる欠点がある。
ズを有するスクリーンを用いたリアプロジェクションテ
レビは打ち上げ角を大きくでき、奥行きを短くできる
が、図３に示すように、スクリーン（４）として用いる
全反射式フレネルレンズの出射面上で投写光線が全反射
式フレネルレンズを透過しきれずにその一部が全反射式
フレネルレンズ表面（出射面）で反射し、この反射光線
Ｌｒがリアプロジェクションテレビ内部背面に配置した
平面ミラー（３）で再反射されることによって全反射式
フレネルレンズのスクリーンに再入射して、画面上に迷
光（ゴースト像Ｇ）として現れる欠点がある。
【０００５】投写光線が全反射式フレネルレンズ表面
（出射面）で反射するのは、スクリーンとなる全反射式
フレネルレンズの出射面の透過率に原因がある。通常、
物体を光線が透過する場合には、物体の持つ透過率によ
って光線の量が減衰されて出射される。透明度の高い物
体でも透過率１００％は存在することはなく、必ず数％
の光はその物体の内部、または表面上で反射か吸収され
る。このため、全反射式フレネルレンズの出射面で透過
出来なかった投写光線の一部成分は、全反射式フレネル
レンズ内で吸収されるか、その入出射表面で反射されて
全反射式フレネルレンズの入射面側方向に戻ることにな
る。図５（ｃ）に示す様に、全反射式フレネルレンズの
出射面に入射角θ３が０度、または限りなく０度に近い
角度で入射した場合、出射面で反射した光線は入射光と
同じ経路を逆行する。しかし、入射した光線と全反射式
フレネルレンズの反射面Ｐｒの傾斜角度設定が完全に合
致していない場合や、リアプロジェクションテレビを組
立た時に、全反射式フレネルレンズのスクリーンと映像
投写装置（１）との位置関係に誤差が生じている場合に
は、全反射式フレネルレンズへの入射角度θ１（図５
（ｃ）参照）にも変化が発生し、その結果、光線が全反
射式フレネルレンズ出射面に入射するときの角度θ３も
０度からずれた値になる。この様な場合、全反射式フレ
ネルレンズ（５）の出射面で反射した光線Ｌｒは図４
（図３Ｂ部拡大図）に示す経路で全反射式フレネルレン
ズ（５）から出射する。即ち、打ち上げ角度ζで投写し
た光線は全反射式フレネルレンズ（５）にθ１の角度で
入射し、スネルの法則により入射面でψ１の角度に屈折
・進行する。入射後の光線は全反射式フレネルレンズ
（５）の反射面Ｐｒにθ２で入射する。反射面Ｐｒに入
射した光線は反射角θ２で反射し、全反射式フレネルレ
ンズ出射面Ｐｏ（平面）に進行する。全反射式フレネル
レンズ出射面Ｐｏに進行した光線は、入射角θ３で出射
面Ｐｏに入射し、その大部分が出射面Ｐｏからその前方
に出射し、映像として観測者に認識されるが、一部は反
射角θ３で反射して、入射面Ｐｉに入射角Θ４で再度入
射する。入射面Ｐｉに再入射した反射光線Ｌｒは反射角
Θ４で反射されて反射面Ｐｒに入射角Θ５で入射し、角
度Ψ５だけ屈折して反射面Ｐｒから出射する。この場合
の反射光線Ｌｒと水平軸ｈとの成す角度ζｒは入射光線
Ｌｉの打ち上げ角度ζよりも小さくなる。この結果、図
３に示すように、反射光線Ｌｒが折り返し用平面ミラー
（３）に浅い角度ζｒ（ζｒ＜ζ）で入射して反射され
るため、反射光線Ｌｒは全反射式フレネルレンズのスク
リーン（４）に再度入射し、本来の画像には存在しない
迷光（ゴースト像Ｇ）として画面の状態を悪化させる。
（出射面）で反射するのは、スクリーンとなる全反射式
フレネルレンズの出射面の透過率に原因がある。通常、
物体を光線が透過する場合には、物体の持つ透過率によ
って光線の量が減衰されて出射される。透明度の高い物
体でも透過率１００％は存在することはなく、必ず数％
の光はその物体の内部、または表面上で反射か吸収され
る。このため、全反射式フレネルレンズの出射面で透過
出来なかった投写光線の一部成分は、全反射式フレネル
レンズ内で吸収されるか、その入出射表面で反射されて
全反射式フレネルレンズの入射面側方向に戻ることにな
る。図５（ｃ）に示す様に、全反射式フレネルレンズの
出射面に入射角θ３が０度、または限りなく０度に近い
角度で入射した場合、出射面で反射した光線は入射光と
同じ経路を逆行する。しかし、入射した光線と全反射式
フレネルレンズの反射面Ｐｒの傾斜角度設定が完全に合
致していない場合や、リアプロジェクションテレビを組
立た時に、全反射式フレネルレンズのスクリーンと映像
投写装置（１）との位置関係に誤差が生じている場合に
は、全反射式フレネルレンズへの入射角度θ１（図５
（ｃ）参照）にも変化が発生し、その結果、光線が全反
射式フレネルレンズ出射面に入射するときの角度θ３も
０度からずれた値になる。この様な場合、全反射式フレ
ネルレンズ（５）の出射面で反射した光線Ｌｒは図４
（図３Ｂ部拡大図）に示す経路で全反射式フレネルレン
ズ（５）から出射する。即ち、打ち上げ角度ζで投写し
た光線は全反射式フレネルレンズ（５）にθ１の角度で
入射し、スネルの法則により入射面でψ１の角度に屈折
・進行する。入射後の光線は全反射式フレネルレンズ
（５）の反射面Ｐｒにθ２で入射する。反射面Ｐｒに入
射した光線は反射角θ２で反射し、全反射式フレネルレ
ンズ出射面Ｐｏ（平面）に進行する。全反射式フレネル
レンズ出射面Ｐｏに進行した光線は、入射角θ３で出射
面Ｐｏに入射し、その大部分が出射面Ｐｏからその前方
に出射し、映像として観測者に認識されるが、一部は反
射角θ３で反射して、入射面Ｐｉに入射角Θ４で再度入
射する。入射面Ｐｉに再入射した反射光線Ｌｒは反射角
Θ４で反射されて反射面Ｐｒに入射角Θ５で入射し、角
度Ψ５だけ屈折して反射面Ｐｒから出射する。この場合
の反射光線Ｌｒと水平軸ｈとの成す角度ζｒは入射光線
Ｌｉの打ち上げ角度ζよりも小さくなる。この結果、図
３に示すように、反射光線Ｌｒが折り返し用平面ミラー
（３）に浅い角度ζｒ（ζｒ＜ζ）で入射して反射され
るため、反射光線Ｌｒは全反射式フレネルレンズのスク
リーン（４）に再度入射し、本来の画像には存在しない
迷光（ゴースト像Ｇ）として画面の状態を悪化させる。
【０００６】本発明の目的は、上記のゴースト像を消
去、または、肉眼で識別出来ないレベルまで軽減するこ
とによってリアプロジェクションテレビ画面の画質を向
上することにある。
去、または、肉眼で識別出来ないレベルまで軽減するこ
とによってリアプロジェクションテレビ画面の画質を向
上することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のリアプロジェク
ションテレビは、画像を形成する画像表示部を有し、画
像表示部の画像を投写する映像投写装置と、画像を表示
するスクリーンと、映像投射装置からの画像をスクリー
ン背面に投写する映像結像光学系とを備えたリアプロジ
ェクションテレビにおいて、スクリーン背面が、全反射
により入射光線を反射してその進行方向を変化させるプ
リズムを同心円状に配列して成る全反射式フレネルレン
ズで成り、プリズムで反射して全反射式フレネルレンズ
の出射面に入射する光線の入射角が０度又はほぼ０度
で、且つ、全反射式フレネルレンズに入射する光線が水
平軸となす角度ζと、全反射式フレネルレンズ出射面で
反射して全反射式フレネルレンズの入射面から出射した
反射光線が水平軸となす角度ζｒとの関係がζｒ≧ζを
満たす様に、全反射式フレネルレンズ入射面側にある反
射面の傾斜角度を設定したことを特徴としている。この
結果、全反射式フレネルレンズ出射面で反射した反射光
線の進行方向が、リアプロジェクションテレビ内部の折
り返しミラーを介しても、スクリーンに再入射しなくな
り、ゴースト像の発生が防止できる。なお、スクリーン
は、全反射式フレネルレンズのみで構成、或いは、全反
射式フレネルレンズと、全反射式フレネルレンズ出射面
前方に配置したレンチキュラーレンズとを有する構成の
何れでもよい。
ションテレビは、画像を形成する画像表示部を有し、画
像表示部の画像を投写する映像投写装置と、画像を表示
するスクリーンと、映像投射装置からの画像をスクリー
ン背面に投写する映像結像光学系とを備えたリアプロジ
ェクションテレビにおいて、スクリーン背面が、全反射
により入射光線を反射してその進行方向を変化させるプ
リズムを同心円状に配列して成る全反射式フレネルレン
ズで成り、プリズムで反射して全反射式フレネルレンズ
の出射面に入射する光線の入射角が０度又はほぼ０度
で、且つ、全反射式フレネルレンズに入射する光線が水
平軸となす角度ζと、全反射式フレネルレンズ出射面で
反射して全反射式フレネルレンズの入射面から出射した
反射光線が水平軸となす角度ζｒとの関係がζｒ≧ζを
満たす様に、全反射式フレネルレンズ入射面側にある反
射面の傾斜角度を設定したことを特徴としている。この
結果、全反射式フレネルレンズ出射面で反射した反射光
線の進行方向が、リアプロジェクションテレビ内部の折
り返しミラーを介しても、スクリーンに再入射しなくな
り、ゴースト像の発生が防止できる。なお、スクリーン
は、全反射式フレネルレンズのみで構成、或いは、全反
射式フレネルレンズと、全反射式フレネルレンズ出射面
前方に配置したレンチキュラーレンズとを有する構成の
何れでもよい。
【０００８】また、本発明は、スクリーンを構成する全
反射式フレネルレンズの出射面に透過率を向上（反射率
を減少）させる処理、即ち、無反射コーティング（ＡＲ
コーティング）を施す、或いは、全反射式フレネルレン
ズ出射面に、入射光を散乱する梨地処理を施したことを
特徴としている。この構成により、全反射式フレネルレ
ンズ出射面にゴースト像の原因となる透過しきれないで
発生する反射光線の光量を減少させ、全反射式フレネル
レンズに反射光線が再度入射する時には、その光量は肉
眼では識別不能な状態にまで減少され、ゴースト像は画
面上では肉眼で識別不能な状態となる。
反射式フレネルレンズの出射面に透過率を向上（反射率
を減少）させる処理、即ち、無反射コーティング（ＡＲ
コーティング）を施す、或いは、全反射式フレネルレン
ズ出射面に、入射光を散乱する梨地処理を施したことを
特徴としている。この構成により、全反射式フレネルレ
ンズ出射面にゴースト像の原因となる透過しきれないで
発生する反射光線の光量を減少させ、全反射式フレネル
レンズに反射光線が再度入射する時には、その光量は肉
眼では識別不能な状態にまで減少され、ゴースト像は画
面上では肉眼で識別不能な状態となる。
【０００９】さらに、本発明のリアプロジェクションテ
レビは、画像をスクリーンに投影・結像させる映像結像
光学系に複数の非球面ミラーを用いた構成、或いは、複
数又は１つの非球面ミラーと投射レンズとの組み合わせ
で構成したことを特徴としている。このように、本発明
は、投射レンズや平面ミラーに比べて、投写光線の打ち
上げ角度ζ（スクリーンに入射する光線と水平軸との成
す角度）を大きくできる非球面ミラーを用いているの
で、奥行きが非常に薄いリアプロジェクションテレビが
実現できる。
レビは、画像をスクリーンに投影・結像させる映像結像
光学系に複数の非球面ミラーを用いた構成、或いは、複
数又は１つの非球面ミラーと投射レンズとの組み合わせ
で構成したことを特徴としている。このように、本発明
は、投射レンズや平面ミラーに比べて、投写光線の打ち
上げ角度ζ（スクリーンに入射する光線と水平軸との成
す角度）を大きくできる非球面ミラーを用いているの
で、奥行きが非常に薄いリアプロジェクションテレビが
実現できる。
【００１０】上記構成の本発明のリアプロジェクション
テレビは、液晶パネルを有する映像投射装置のみなら
ず、複数の微小ミラーをマトリクス状に配置し、前記微
小ミラーの姿勢変化により照明光束を任意の方向に反射
させて画像表示を行うミラーアレイを有する映像投射装
置を用いることも可能である。
テレビは、液晶パネルを有する映像投射装置のみなら
ず、複数の微小ミラーをマトリクス状に配置し、前記微
小ミラーの姿勢変化により照明光束を任意の方向に反射
させて画像表示を行うミラーアレイを有する映像投射装
置を用いることも可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】（第１実施形態）本発明の実施形
態について図１、図２を参照にして説明をする。なお、
図１は本発明のリアプロジェクションテレビの概略構成
図、図２は、図１のＡ部拡大図で、スクリーンに対する
入・出射光線の経路を示す図ある。
態について図１、図２を参照にして説明をする。なお、
図１は本発明のリアプロジェクションテレビの概略構成
図、図２は、図１のＡ部拡大図で、スクリーンに対する
入・出射光線の経路を示す図ある。
【００１２】図１を参照にすると、本実施形態のリアプ
ロジェクションテレビは、筐体底部に映像投写装置
（１）が設置してある。この映像投写装置（１）は、画
像表示部に液晶パネル（１ａ）を用い、液晶パネル（１
ａ）で形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各画
像光線がクロスプリズム（１ｂ）で合成されて出射す
る、所謂、液晶投写装置である。映像投写装置（１）の
前方には投写結像用ミラー（２ａ）が設置してあり、投
写結像用ミラー（２ａ）の上方に、光路がジグザグにな
るように投写結像用ミラー（２ｂ）〜（２ｄ）が順次上
方に向かって前後に互い違いに配置されて投写結像光学
系が構成されている。これら投写結像用ミラー（２ａ）
〜（２ｄ）により映像光線は反射・折り返されて順次上
方に進行する。最終段の投写結像用ミラー（２ｄ）の斜
め前方の筐体内背面に折り返し用平面ミラー（３）が設
置され、折り返し用平面ミラー（３）斜め上方前方筐体
前面にスクリーン（４）が配置されている。映像投写装
置（１）を出射した光線は、投写結像用ミラー（２ａ）
〜（２ｄ）、折り返し用平面ミラー（３）で反射・折り
返されてジグザグに進みスクリーン画面（４）に投写・
結像する。
ロジェクションテレビは、筐体底部に映像投写装置
（１）が設置してある。この映像投写装置（１）は、画
像表示部に液晶パネル（１ａ）を用い、液晶パネル（１
ａ）で形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各画
像光線がクロスプリズム（１ｂ）で合成されて出射す
る、所謂、液晶投写装置である。映像投写装置（１）の
前方には投写結像用ミラー（２ａ）が設置してあり、投
写結像用ミラー（２ａ）の上方に、光路がジグザグにな
るように投写結像用ミラー（２ｂ）〜（２ｄ）が順次上
方に向かって前後に互い違いに配置されて投写結像光学
系が構成されている。これら投写結像用ミラー（２ａ）
〜（２ｄ）により映像光線は反射・折り返されて順次上
方に進行する。最終段の投写結像用ミラー（２ｄ）の斜
め前方の筐体内背面に折り返し用平面ミラー（３）が設
置され、折り返し用平面ミラー（３）斜め上方前方筐体
前面にスクリーン（４）が配置されている。映像投写装
置（１）を出射した光線は、投写結像用ミラー（２ａ）
〜（２ｄ）、折り返し用平面ミラー（３）で反射・折り
返されてジグザグに進みスクリーン画面（４）に投写・
結像する。
【００１３】このように、本発明のリアプロジェクショ
ンテレビでは、本体奥行きをより短くする目的から、映
像投写装置（１）とスクリーン（４）との間に映像投写
用部品として非球面ミラーから成る複数の投写結像用ミ
ラー（２ａ）〜（２ｄ）及び折り返し用平面ミラー
（３）を配置している。非球面ミラーはレンズ、平面ミ
ラー等に比べて打ち上げ角度を大きくできるので、この
投写結像用ミラー（２ａ）〜（２ｄ）を用いることで短
い投写距離で高倍率の画面となり、更に、投写光線（入
射光線Ｌｉ）の打ち上げ角度ζが通常の投写レンズを用
いた場合よりも大きくなる。この結果、スクリーン
（４）への入射角度も大きくなり、平面ミラーやその他
の部品が投射光線の折り返し反射に干渉、遮光されなく
なるため、リアプロジェクションテレビの奥行きが大幅
に薄く出来るようになる。
ンテレビでは、本体奥行きをより短くする目的から、映
像投写装置（１）とスクリーン（４）との間に映像投写
用部品として非球面ミラーから成る複数の投写結像用ミ
ラー（２ａ）〜（２ｄ）及び折り返し用平面ミラー
（３）を配置している。非球面ミラーはレンズ、平面ミ
ラー等に比べて打ち上げ角度を大きくできるので、この
投写結像用ミラー（２ａ）〜（２ｄ）を用いることで短
い投写距離で高倍率の画面となり、更に、投写光線（入
射光線Ｌｉ）の打ち上げ角度ζが通常の投写レンズを用
いた場合よりも大きくなる。この結果、スクリーン
（４）への入射角度も大きくなり、平面ミラーやその他
の部品が投射光線の折り返し反射に干渉、遮光されなく
なるため、リアプロジェクションテレビの奥行きが大幅
に薄く出来るようになる。
【００１４】スクリーン（４）背面には、図２、図５
（ｃ）に示すように、平面ミラー（３）で反射した発散
傾向にある光線を一定の方向に向ける目的で、個々のプ
リズムに全反射面Ｐｒ（以下、反射面と記す）を設けた
プリズム群から成る全反射式フレネルレンズ（５）を設
けて、映像光線を表示面であるスクリーン前面に垂直と
なるように曲げている。図５（ｂ）に示すように、屈折
式フレネルレンズ（５ａ）をスクリーン背面に設けた場
合は本発明の様な非常に高い打ち上げ角度ζの投写光線
を水平軸に対し平行（θ３≒０度）に補正する事は困難
となるので、本発明では屈折式フレネルレンズ（５ａ）
ではなく、プリズムと同じ原理で光線の全反射を利用し
たフレネルレンズ、即ち、全反射式フレネルレンズ
（５）をスクリーン背面に設けて光線の角度補正を行う
構成としている。この、背面に全反射式フレネルレンズ
（５）を設けただけのスクリーン構成で画面の光線視野
角が狭くなる場合は、図５（ｃ）に示すように、シリン
ドリカルレンズの集合体であるレンチキュラーレンズ
（６）を全反射式フレネルレンズ（５）の出射面に配置
する事で画像の光線に広がりを持たせて視野角を広くす
る。スクリーン前面における視野角が広い場合はレンチ
キュラーレンズを設置する必要はない。本実施の形態で
は前者を採用し、全反射式フレネルレンズ（５）の前面
にレンチキュラーレンズ（６）を設けたスクリーン構成
になっている（図２ではレンチキュラーレンズは図示省
略）。
（ｃ）に示すように、平面ミラー（３）で反射した発散
傾向にある光線を一定の方向に向ける目的で、個々のプ
リズムに全反射面Ｐｒ（以下、反射面と記す）を設けた
プリズム群から成る全反射式フレネルレンズ（５）を設
けて、映像光線を表示面であるスクリーン前面に垂直と
なるように曲げている。図５（ｂ）に示すように、屈折
式フレネルレンズ（５ａ）をスクリーン背面に設けた場
合は本発明の様な非常に高い打ち上げ角度ζの投写光線
を水平軸に対し平行（θ３≒０度）に補正する事は困難
となるので、本発明では屈折式フレネルレンズ（５ａ）
ではなく、プリズムと同じ原理で光線の全反射を利用し
たフレネルレンズ、即ち、全反射式フレネルレンズ
（５）をスクリーン背面に設けて光線の角度補正を行う
構成としている。この、背面に全反射式フレネルレンズ
（５）を設けただけのスクリーン構成で画面の光線視野
角が狭くなる場合は、図５（ｃ）に示すように、シリン
ドリカルレンズの集合体であるレンチキュラーレンズ
（６）を全反射式フレネルレンズ（５）の出射面に配置
する事で画像の光線に広がりを持たせて視野角を広くす
る。スクリーン前面における視野角が広い場合はレンチ
キュラーレンズを設置する必要はない。本実施の形態で
は前者を採用し、全反射式フレネルレンズ（５）の前面
にレンチキュラーレンズ（６）を設けたスクリーン構成
になっている（図２ではレンチキュラーレンズは図示省
略）。
【００１５】全反射式フレネルレンズ（５）を用いた構
成では、図２（レンチキュラーレンズは図示省略）に示
す様に、打ち上げ角度ζで投写した光線は全反射式フレ
ネルレンズ（５）にθ１の角度で入射し、スネルの法則
により入射角θ１とフレネルレンズ材質の屈折率ｎによ
り入射面でψ１の角度に屈折・進行する。入射後の光線
は全反射式フレネルレンズ（５）の反射面Ｐｒにθ２で
入射する。全反射式フレネルレンズ（５）はこの入射角
θ２が臨界角θｃ（θｃ＝ｓｉｎ-1（１／ｎ）、ｎはフ
レネルレンズの屈折率）以上（θ２≧θｃ）になるよう
に反射面Ｐｒの傾斜角度β（反射面Ｐｒと垂直軸ｖとの
成す角度）が設定されているので、反射面Ｐｒに入射し
た光線はプリズムの反射と同じ様に、理論上１００％の
反射率で反射角θ２で反射し、全反射式フレネルレンズ
出射面Ｐｏ（平面）に進行する。ここで、全反射した光
線の進行角度は水平になる様に予め設定することで、全
反射式フレネルレンズ出射面Ｐｏに入射する角度θ３は
０度、または限りなく０度に近くなる（入射角θ３≒０
度ならば、反射角θ３≒０度となる）。
成では、図２（レンチキュラーレンズは図示省略）に示
す様に、打ち上げ角度ζで投写した光線は全反射式フレ
ネルレンズ（５）にθ１の角度で入射し、スネルの法則
により入射角θ１とフレネルレンズ材質の屈折率ｎによ
り入射面でψ１の角度に屈折・進行する。入射後の光線
は全反射式フレネルレンズ（５）の反射面Ｐｒにθ２で
入射する。全反射式フレネルレンズ（５）はこの入射角
θ２が臨界角θｃ（θｃ＝ｓｉｎ-1（１／ｎ）、ｎはフ
レネルレンズの屈折率）以上（θ２≧θｃ）になるよう
に反射面Ｐｒの傾斜角度β（反射面Ｐｒと垂直軸ｖとの
成す角度）が設定されているので、反射面Ｐｒに入射し
た光線はプリズムの反射と同じ様に、理論上１００％の
反射率で反射角θ２で反射し、全反射式フレネルレンズ
出射面Ｐｏ（平面）に進行する。ここで、全反射した光
線の進行角度は水平になる様に予め設定することで、全
反射式フレネルレンズ出射面Ｐｏに入射する角度θ３は
０度、または限りなく０度に近くなる（入射角θ３≒０
度ならば、反射角θ３≒０度となる）。
【００１６】全反射式フレネルレンズ（５）は屈折式フ
レネルレンズと異なり、焦点距離ｆの概念はないので、
スクリーンの各点に入射する打ち上げ角度ζ（ｙ）（ｙ
はスクリーン上の光線入射点の位置座標（垂直軸方向の
座標））の光線が最終的に全反射式フレネルレンズ出射
面Ｐｏに入射する入射角度θ３がθ３＝０度又はθ３≒
０度となるように全反射式フレネルレンズ各入射面Ｐｉ
の面角度α（全反射式フレネルレンズの入射面Ｐｉと垂
直軸ｖとの成す角度）及び反射面Ｐｒの傾斜角度βを設
定する。しかし、理論上では、全反射式フレネルレンズ
出射面Ｐｏに入射する光線の入射角度θ３をθ３＝０度
又はθ３≒０度にできるが、実際にはスクリーンの微妙
な撓み、傾き、スクリーンの基準位置と映像投写装置と
の位置関係の機械的ズレ等により、スクリーンを出射す
る光線は本来の設計値通りにはならないことが多い。そ
のため、上記問題点で述べた様な全反射式フレネルレン
ズの出射表面で発生する反射光線によってスクリーンの
投写画面上にゴースト像が発生する。このため、本発明
では、全反射式フレネルレンズ出射面Ｐｏに透過光量を
向上させる処理、例えば、Ｓｉ膜とＳｉＯ2膜を交互に
積層した誘電体多層膜、或いは、ＴｉＯ2膜とＳｉＯ2膜
を交互に積層した誘電体多層膜から成る無反射コート
（ＡＲコート）を施し、ゴースト像となる反射光線Ｌｒ
の光量を減少させると共に、全反射式フレネルレンズ出
射面Ｐｏで反射した反射光線Ｌｒが図４に示す反射光路
を取らずに図２に示す反射光路を進行するように、即
ち、全反射式フレネルレンズ出射面Ｐｏで反射して全反
射式フレネルレンズ（５）から出射した反射光線Ｌｒと
水平軸ｈとの成す角度ζｒが全反射式フレネルレンズに
入射する入射光線Ｌｉの打ち上げ角度ζよりも大きくな
る（ζｒ≧ζ）ように全反射式フレネルレンズ（５）の
入射面Ｐｉの面角度α、及び反射面Ｐｒの傾斜角度β
（図２参照）を特定の角度に設定して、全反射式フレネ
ルレンズ出射面Ｐｏで反射した光線Ｌｒが折り返し用平
面ミラー（３）に再入射してもゴースト像がスクリーン
の投写画面上に現れないようにしている。
レネルレンズと異なり、焦点距離ｆの概念はないので、
スクリーンの各点に入射する打ち上げ角度ζ（ｙ）（ｙ
はスクリーン上の光線入射点の位置座標（垂直軸方向の
座標））の光線が最終的に全反射式フレネルレンズ出射
面Ｐｏに入射する入射角度θ３がθ３＝０度又はθ３≒
０度となるように全反射式フレネルレンズ各入射面Ｐｉ
の面角度α（全反射式フレネルレンズの入射面Ｐｉと垂
直軸ｖとの成す角度）及び反射面Ｐｒの傾斜角度βを設
定する。しかし、理論上では、全反射式フレネルレンズ
出射面Ｐｏに入射する光線の入射角度θ３をθ３＝０度
又はθ３≒０度にできるが、実際にはスクリーンの微妙
な撓み、傾き、スクリーンの基準位置と映像投写装置と
の位置関係の機械的ズレ等により、スクリーンを出射す
る光線は本来の設計値通りにはならないことが多い。そ
のため、上記問題点で述べた様な全反射式フレネルレン
ズの出射表面で発生する反射光線によってスクリーンの
投写画面上にゴースト像が発生する。このため、本発明
では、全反射式フレネルレンズ出射面Ｐｏに透過光量を
向上させる処理、例えば、Ｓｉ膜とＳｉＯ2膜を交互に
積層した誘電体多層膜、或いは、ＴｉＯ2膜とＳｉＯ2膜
を交互に積層した誘電体多層膜から成る無反射コート
（ＡＲコート）を施し、ゴースト像となる反射光線Ｌｒ
の光量を減少させると共に、全反射式フレネルレンズ出
射面Ｐｏで反射した反射光線Ｌｒが図４に示す反射光路
を取らずに図２に示す反射光路を進行するように、即
ち、全反射式フレネルレンズ出射面Ｐｏで反射して全反
射式フレネルレンズ（５）から出射した反射光線Ｌｒと
水平軸ｈとの成す角度ζｒが全反射式フレネルレンズに
入射する入射光線Ｌｉの打ち上げ角度ζよりも大きくな
る（ζｒ≧ζ）ように全反射式フレネルレンズ（５）の
入射面Ｐｉの面角度α、及び反射面Ｐｒの傾斜角度β
（図２参照）を特定の角度に設定して、全反射式フレネ
ルレンズ出射面Ｐｏで反射した光線Ｌｒが折り返し用平
面ミラー（３）に再入射してもゴースト像がスクリーン
の投写画面上に現れないようにしている。
【００１７】このためには、図２に示すように、全反射
式フレネルレンズ出射面Ｐｏに入射し、反射する光線が
出射面Ｐｏの入射点下方から入射して上方へ反射進行
し、その入射角度θ３が０度により近似するようにスク
リーン各ポイントの全反射式フレネルレンズ入射面Ｐｉ
の面角度α、及び反射面Ｐｒの傾斜角度βを設定、即
ち、全反射式フレネルレンズ出射面Ｐｏへの入射光路上
方に反射光路があり、全反射式フレネルレンズ出射面へ
の入射角度θ３を０度にできるだけ近い角度、即ち、近
似的に０度とみなせる角度となるようにスクリーン各ポ
イントにおける全反射式フレネルレンズ入射面Ｐｉの面
角度α、及び反射面Ｐｒの傾斜角度βを設定する。
式フレネルレンズ出射面Ｐｏに入射し、反射する光線が
出射面Ｐｏの入射点下方から入射して上方へ反射進行
し、その入射角度θ３が０度により近似するようにスク
リーン各ポイントの全反射式フレネルレンズ入射面Ｐｉ
の面角度α、及び反射面Ｐｒの傾斜角度βを設定、即
ち、全反射式フレネルレンズ出射面Ｐｏへの入射光路上
方に反射光路があり、全反射式フレネルレンズ出射面へ
の入射角度θ３を０度にできるだけ近い角度、即ち、近
似的に０度とみなせる角度となるようにスクリーン各ポ
イントにおける全反射式フレネルレンズ入射面Ｐｉの面
角度α、及び反射面Ｐｒの傾斜角度βを設定する。
【００１８】このように角度α、βを設定すると、出射
面Ｐｏに進行した光線は、入射角θ３で出射面Ｐｏに入
射し、その大部分が出射面Ｐｏからその前方に出射し、
映像として観測者に認識され、残余の部分は反射角θ３
で反射して、反射面Ｐｒに入射角θ４で再度入射する。
反射面Ｐｒに再入射した反射光線Ｌｒは反射角θ４で反
射されて入射面Ｐｉに入射角θ５で入射し、角度ψ５だ
け屈折して入射面Ｐｉから出射する。この時、全反射フ
レネルレンズから出射した反射光線Ｌｒの角度ζｒは入
射光線Ｌｉの打ち上げ角度ζよりも大きくなり、図１に
示すように、再度スクリーンに入射することはないた
め、ゴースト像は発生しない。
面Ｐｏに進行した光線は、入射角θ３で出射面Ｐｏに入
射し、その大部分が出射面Ｐｏからその前方に出射し、
映像として観測者に認識され、残余の部分は反射角θ３
で反射して、反射面Ｐｒに入射角θ４で再度入射する。
反射面Ｐｒに再入射した反射光線Ｌｒは反射角θ４で反
射されて入射面Ｐｉに入射角θ５で入射し、角度ψ５だ
け屈折して入射面Ｐｉから出射する。この時、全反射フ
レネルレンズから出射した反射光線Ｌｒの角度ζｒは入
射光線Ｌｉの打ち上げ角度ζよりも大きくなり、図１に
示すように、再度スクリーンに入射することはないた
め、ゴースト像は発生しない。
【００１９】角度α、βの設定に当たっては、下記の関
係式（１）〜（９）を用い、θ３＝０度又はθ３＜０度
（光線が出射面Ｐｏの入射点下方から入射するときをθ
３＜０と定義し、図４のように、光線が出射面Ｐｏの入
射点上方から入射するときをθ３＞０と定義した）で、
且つ、θ３≒０度、ζｒ≧ζ、θ２≧θｃ、θ４≧θｃ
を満たす様に各面の角度α、βを設定する。 θ１＝９０−（９０−α）−ζ＝α−ζ ・・・（１） ψ１＝ｓｉｎ-1（（ｓｉｎθ１）／ｎ） ＝ｓｉｎ-1（（ｓｉｎ（α−ζ））／ｎ） ・・・（２） θ２＝（９０−α＋ψ１）＋（９０−β）＝１８０−α−β＋ψ１ ・・（３） θ３＝９０−θ２−（９０−β）＝β−θ２・・・（４） θ４＝９０−（１８０−β−（９０−θ３））＝β−θ３ ・・・（５） θ５＝１８０−γ−（９０−θ４）−９０＝θ４−γ ・・・（６） ψ５＝ｓｉｎ-1（ｎ×ｓｉｎθ５）・・・（７） ψ５＝９０−ζｒ−（９０−α）＝α−ζｒ ・・・（８） α＋β＋γ＝１８０ ・・・（９） ここで、θ１は全反射式フレネルレンズ入射面Ｐｉへの
入射光線Ｌｉの入射角度、ψ１は全反射式フレネルレン
ズ入射面Ｐｉにおける屈折角度、θ２は全反射式フレネ
ルレンズ内に入射した光線の反射面Ｐｒへの入射角度、
θ３は全反射式フレネルレンズ出射面Ｐｏへの反射面Ｐ
ｒで反射した光線の入射角度、θ４は全反射式フレネル
レンズ出射面Ｐｏで反射した反射光線Ｌｒの反射面Ｐｒ
への入射角度、θ５は全反射式フレネルレンズ入射面Ｐ
ｉへの反射光線Ｌｒ（出射面Ｐｏ、反射面Ｐｒで順次反
射した光）の入射角度、ψ５は全反射式フレネルレンズ
入射面Ｐｉでの反射光線Ｌｒの屈折角度（反射光線の出
射角度）、ζは水平軸ｈに対する入射光線Ｌｉの成す角
度（鋭角の方を採用、フレネルレンズへの入射位置、及
び、投写光学系によって各々異なる。所謂、仰角であ
る）、ζｒは水平軸ｈに対する反射出射光線Ｌｒの成す
角度（鋭角の方を採用、所謂、俯角）、αは全反射式フ
レネルレンズ入射面Ｐｉの傾斜角度、即ち、入射面Ｐｉ
と垂直軸ｖ（水平軸に垂直な軸）との成す角度（α＜９
０度）、βは全反射式フレネルレンズ反射面Ｐｒの傾斜
角度、即ち、反射面Ｐｒと垂直軸ｖとの成す角度（β＜
９０度）、γは全反射式フレネルレンズ先端部のエッジ
角度、即ち、反射面Ｐｒと入射面Ｐｉの成す角度（通常
は４０度〜５０度の一定値をとる）、ｎは全反射式フレ
ネルレンズの屈折率、θｃは臨界角（θｃ＝ｓｉｎ
-1（１／ｎ））、である。
係式（１）〜（９）を用い、θ３＝０度又はθ３＜０度
（光線が出射面Ｐｏの入射点下方から入射するときをθ
３＜０と定義し、図４のように、光線が出射面Ｐｏの入
射点上方から入射するときをθ３＞０と定義した）で、
且つ、θ３≒０度、ζｒ≧ζ、θ２≧θｃ、θ４≧θｃ
を満たす様に各面の角度α、βを設定する。 θ１＝９０−（９０−α）−ζ＝α−ζ ・・・（１） ψ１＝ｓｉｎ-1（（ｓｉｎθ１）／ｎ） ＝ｓｉｎ-1（（ｓｉｎ（α−ζ））／ｎ） ・・・（２） θ２＝（９０−α＋ψ１）＋（９０−β）＝１８０−α−β＋ψ１ ・・（３） θ３＝９０−θ２−（９０−β）＝β−θ２・・・（４） θ４＝９０−（１８０−β−（９０−θ３））＝β−θ３ ・・・（５） θ５＝１８０−γ−（９０−θ４）−９０＝θ４−γ ・・・（６） ψ５＝ｓｉｎ-1（ｎ×ｓｉｎθ５）・・・（７） ψ５＝９０−ζｒ−（９０−α）＝α−ζｒ ・・・（８） α＋β＋γ＝１８０ ・・・（９） ここで、θ１は全反射式フレネルレンズ入射面Ｐｉへの
入射光線Ｌｉの入射角度、ψ１は全反射式フレネルレン
ズ入射面Ｐｉにおける屈折角度、θ２は全反射式フレネ
ルレンズ内に入射した光線の反射面Ｐｒへの入射角度、
θ３は全反射式フレネルレンズ出射面Ｐｏへの反射面Ｐ
ｒで反射した光線の入射角度、θ４は全反射式フレネル
レンズ出射面Ｐｏで反射した反射光線Ｌｒの反射面Ｐｒ
への入射角度、θ５は全反射式フレネルレンズ入射面Ｐ
ｉへの反射光線Ｌｒ（出射面Ｐｏ、反射面Ｐｒで順次反
射した光）の入射角度、ψ５は全反射式フレネルレンズ
入射面Ｐｉでの反射光線Ｌｒの屈折角度（反射光線の出
射角度）、ζは水平軸ｈに対する入射光線Ｌｉの成す角
度（鋭角の方を採用、フレネルレンズへの入射位置、及
び、投写光学系によって各々異なる。所謂、仰角であ
る）、ζｒは水平軸ｈに対する反射出射光線Ｌｒの成す
角度（鋭角の方を採用、所謂、俯角）、αは全反射式フ
レネルレンズ入射面Ｐｉの傾斜角度、即ち、入射面Ｐｉ
と垂直軸ｖ（水平軸に垂直な軸）との成す角度（α＜９
０度）、βは全反射式フレネルレンズ反射面Ｐｒの傾斜
角度、即ち、反射面Ｐｒと垂直軸ｖとの成す角度（β＜
９０度）、γは全反射式フレネルレンズ先端部のエッジ
角度、即ち、反射面Ｐｒと入射面Ｐｉの成す角度（通常
は４０度〜５０度の一定値をとる）、ｎは全反射式フレ
ネルレンズの屈折率、θｃは臨界角（θｃ＝ｓｉｎ
-1（１／ｎ））、である。
【００２０】（第２実施形態）本実施の形態は、全反射
式フレネルレンズ出射面に無反射膜を施した透過率向上
処理に替えて、全反射式フレネルレンズ出射面に梨地処
理を施している。この他の構成、即ち、全反射式フレネ
ルレンズ入射面Ｐｉの面角度α、及び反射面Ｐｒの傾斜
角度βの設定や映像投射装置（１）、折り返し用平面ミ
ラー（３）、投射結像用ミラー（２ａ）〜（２ｄ）の配
置等は第１実施形態と同じである。
式フレネルレンズ出射面に無反射膜を施した透過率向上
処理に替えて、全反射式フレネルレンズ出射面に梨地処
理を施している。この他の構成、即ち、全反射式フレネ
ルレンズ入射面Ｐｉの面角度α、及び反射面Ｐｒの傾斜
角度βの設定や映像投射装置（１）、折り返し用平面ミ
ラー（３）、投射結像用ミラー（２ａ）〜（２ｄ）の配
置等は第１実施形態と同じである。
【００２１】全反射式フレネルレンズ出射面Ｐｏの梨地
処理面に当たった光線は、透過、反射の両成分共に拡散
光となる（拡散の度合いは表面の梨地の具合によって変
化する）。このため、全反射式フレネルレンズ出射面Ｐ
ｏで反射した成分は出射面Ｐｏの梨地処理により拡散す
る。仮に反射した光線の総量自体はそのままでも、単位
面積（単位立体角）当たりの光線の密度は拡散により減
少する。この結果、図３、図４に示すようなゴースト像
となる光線の経路をたどる光量も少なくなり、ゴースト
像は反射光線Ｌｒがスクリーン（４）に再入射した時に
は完全に消失するか、肉眼で識別できないレベルにまで
減少している。
処理面に当たった光線は、透過、反射の両成分共に拡散
光となる（拡散の度合いは表面の梨地の具合によって変
化する）。このため、全反射式フレネルレンズ出射面Ｐ
ｏで反射した成分は出射面Ｐｏの梨地処理により拡散す
る。仮に反射した光線の総量自体はそのままでも、単位
面積（単位立体角）当たりの光線の密度は拡散により減
少する。この結果、図３、図４に示すようなゴースト像
となる光線の経路をたどる光量も少なくなり、ゴースト
像は反射光線Ｌｒがスクリーン（４）に再入射した時に
は完全に消失するか、肉眼で識別できないレベルにまで
減少している。
【００２２】尚、本実施の形態では、上述したように、
ゴースト像は反射光線Ｌｒがスクリーン（４）に再入射
した時には完全に消失するか、肉眼で識別できないレベ
ルにまで減少しているので、全反射式フレネルレンズの
各面の角度α、βの設定は必ずしも第１実施形態と同じ
にしなくてもよい。また、梨地処理した面に無反射膜
（ＡＲコート）を設けると反射散乱する反射光が更に減
少するので、ゴースト像防止効果が更に向上する。
ゴースト像は反射光線Ｌｒがスクリーン（４）に再入射
した時には完全に消失するか、肉眼で識別できないレベ
ルにまで減少しているので、全反射式フレネルレンズの
各面の角度α、βの設定は必ずしも第１実施形態と同じ
にしなくてもよい。また、梨地処理した面に無反射膜
（ＡＲコート）を設けると反射散乱する反射光が更に減
少するので、ゴースト像防止効果が更に向上する。
【００２３】上記何れの実施形態も、結像光学系に非球
面レンズから成る投映結像用ミラー（２ａ）〜（２ｄ）
を用いているが、図６に示すように、投映結像用ミラー
（２ａ）〜（２ｃ）（映像結像用ミラーは必ずしも３つ
である必要はない）と投射レンズ７で結像光学系を構成
してもよい。
面レンズから成る投映結像用ミラー（２ａ）〜（２ｄ）
を用いているが、図６に示すように、投映結像用ミラー
（２ａ）〜（２ｃ）（映像結像用ミラーは必ずしも３つ
である必要はない）と投射レンズ７で結像光学系を構成
してもよい。
【００２４】また、映像投写装置（１）は、液晶パネル
（１ａ）を用いた透過型の映像投写装置を用いた例を示
したが、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、微小ミラー
（１２）をシリコン基板（１１）の表面にマトリクス状
に配置して成る微小ミラー集合体で構成されたミラーア
レイを用いてもよい。このミラーアレイは、図７（ｂ）
に示すように、微小ミラー（１２）が捻れ梁（１３）に
より支持されてシリコン基板上に設置され、１つの微小
ミラー（１２）で１画素を形成している。微小ミラー
（１２）は、微小ミラー裏側のシリコン基板表面に設け
たアドレス電極（１４）との間の静電吸引力により回転
する。このように、アドレス電極１４に印加する電圧を
オン・オフすることにより各微小ミラー（１２）の姿勢
をそれぞれ変化させ、光源ランプ（１０）からの光Ｌの
反射方向を変化させて画像を生成し、投写レンズ（７）
により画像を投射する（図７（ａ））。
（１ａ）を用いた透過型の映像投写装置を用いた例を示
したが、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、微小ミラー
（１２）をシリコン基板（１１）の表面にマトリクス状
に配置して成る微小ミラー集合体で構成されたミラーア
レイを用いてもよい。このミラーアレイは、図７（ｂ）
に示すように、微小ミラー（１２）が捻れ梁（１３）に
より支持されてシリコン基板上に設置され、１つの微小
ミラー（１２）で１画素を形成している。微小ミラー
（１２）は、微小ミラー裏側のシリコン基板表面に設け
たアドレス電極（１４）との間の静電吸引力により回転
する。このように、アドレス電極１４に印加する電圧を
オン・オフすることにより各微小ミラー（１２）の姿勢
をそれぞれ変化させ、光源ランプ（１０）からの光Ｌの
反射方向を変化させて画像を生成し、投写レンズ（７）
により画像を投射する（図７（ａ））。
【００２５】
【発明の効果】本発明は、全反射式フレネルレンズ出射
面にＡＲコートや梨地処理等を施して、ゴースト像発生
の原因となる全反射式フレネルレンズの出射表面で生じ
る反射光線の光量を、反射光が画面上に再度出現した際
に、その周りの部分と肉眼で識別出来ない位にまでに減
少すると共に、全反射式フレネルレンズの反射面の傾斜
角度β、及び入射面の面角度αを、反射光が再度スクリ
ーンに入射出来ないような角度に設定したので、リアプ
ロジェクションテレビの投写画面上に本来ならば存在し
ない光像、所謂、ゴースト像を消失、または、肉眼では
識別出来ないレベルにまで減少できた。
面にＡＲコートや梨地処理等を施して、ゴースト像発生
の原因となる全反射式フレネルレンズの出射表面で生じ
る反射光線の光量を、反射光が画面上に再度出現した際
に、その周りの部分と肉眼で識別出来ない位にまでに減
少すると共に、全反射式フレネルレンズの反射面の傾斜
角度β、及び入射面の面角度αを、反射光が再度スクリ
ーンに入射出来ないような角度に設定したので、リアプ
ロジェクションテレビの投写画面上に本来ならば存在し
ない光像、所謂、ゴースト像を消失、または、肉眼では
識別出来ないレベルにまで減少できた。
【図１】 本発明のリアプロジェクションテレビの概
略図。
略図。
【図２】 図１のＡ部拡大図で、ゴースト像が発生し
ないための入・出射光線の経路を示す全反射式フレネル
レンズ断面図。
ないための入・出射光線の経路を示す全反射式フレネル
レンズ断面図。
【図３】 ゴースト像発生経路を示す図。
【図４】 ゴースト像発生経路を示す図３Ｂ部拡大図
（全反射式フレネルレンズ断面図）。
（全反射式フレネルレンズ断面図）。
【図５】 （ａ）はリアプロジェクションテレビの概
略図、（ｂ）は屈折式フレネルレンズを用いたスクリー
ン構成概略断面図、（ｃ）は全反射式フレネルレンズを
用いたスクリーン構成概略断面図。
略図、（ｂ）は屈折式フレネルレンズを用いたスクリー
ン構成概略断面図、（ｃ）は全反射式フレネルレンズを
用いたスクリーン構成概略断面図。
【図６】 本発明のリアプロジェクションテレビの概
略図。
略図。
【図７】 （ａ）は多数の微小ミラーから成るミラー
アレイを用いた映像投写装置の概略図、（ｂ）は微小ミ
ラーの構成概略図。
アレイを用いた映像投写装置の概略図、（ｂ）は微小ミ
ラーの構成概略図。
１ 映像投写装置 １ａ 液晶パネル １ｂ クロスプリズム ２ａ 投写結像用ミラー（非球面ミラー） ２ｂ 投写結像用ミラー（非球面ミラー） ２ｃ 投写結像用ミラー（非球面ミラー） ２ｄ 投写結像用ミラー（非球面ミラー） ３ 折り返し用平面ミラー ４ スクリーン ５ 全反射式フレネルレンズ ５ａ 屈折式フレネルレンズ ６ レンチキュラーレンズ ７ 投写レンズ １０ 光源ランプ １１ シリコン基板 １２ 微小ミラー １３ 捻れ梁 １４ アドレス電極
Claims (7)
- 【請求項１】 画像を形成する画像表示部を有し、前記
画像表示部の画像を投写する映像投写装置と、画像を表
示するスクリーンと、前記映像投写装置からの画像を前
記スクリーン背面に投写する映像結像光学系とを備えた
リアプロジェクションテレビジョンにおいて、前記スク
リーン背面が、全反射により入射光線を反射してその進
行方向を変化させるプリズムを同心円状に配列して成る
全反射式フレネルレンズで成り、前記プリズムで反射し
て前記全反射式フレネルレンズの出射面に入射する光線
の入射角が０度又はほぼ０度で、且つ、前記映像結像光
学系を出射して前記全反射式フレネルレンズに入射する
光線が水平軸となす角度ζと、前記全反射式フレネルレ
ンズ出射面で反射して前記全反射式フレネルレンズの入
射面から出射した反射光線が水平軸となす角度ζｒとの
関係がζｒ≧ζを満たす様に、前記全反射式フレネルレ
ンズ入射面側にある反射面の傾斜角度を設定したことを
特徴とするリアプロジェクションテレビジョン。 - 【請求項２】 全反射式フレネルレンズ出射面に透過率
を向上させる処理を施したことを特徴とする請求項１記
載のリアプロジェクションテレビジョン。 - 【請求項３】 全反射式フレネルレンズ出射面に、入射
光を散乱する梨地処理を施したことを特徴とする請求項
１又は２記載のリアプロジェクションテレビジョン。 - 【請求項４】 複数の微小ミラーをマトリクス状に配置
し、前記微小ミラーの姿勢変化により照明光束を任意の
方向に反射させて画像表示を行うミラーアレイを有する
映像投射装置を備えたことを特徴とする請求項１〜３の
何れかに記載のリアプロジェクションテレビジョン。 - 【請求項５】 画像をスクリーンに投影・結像させる映
像結像光学系に複数の非球面ミラーを用いたことを特徴
とする請求項１〜４の何れかに記載のリアプロジェクシ
ョンテレビジョン。 - 【請求項６】 画像をスクリーンに投影・結像させる映
像結像光学系を複数又は１つの非球面ミラーと投射レン
ズとの組み合わせで構成したことを特徴とする請求項１
〜４の何れかに記載のリアプロジェクションテレビジョ
ン。 - 【請求項７】 スクリーンが、全反射式フレネルレンズ
と、前記全反射式フレネルレンズ出射面前方に配置した
レンチキュラーレンズとを有することを特徴とする請求
項１〜６の何れかに記載のリアプロジェクションテレビ
ジョン。
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