JP3195421B2 - リアプロジェクションテレビ - Google Patents
リアプロジェクションテレビInfo
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- JP3195421B2 JP3195421B2 JP16535692A JP16535692A JP3195421B2 JP 3195421 B2 JP3195421 B2 JP 3195421B2 JP 16535692 A JP16535692 A JP 16535692A JP 16535692 A JP16535692 A JP 16535692A JP 3195421 B2 JP3195421 B2 JP 3195421B2
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- Japan
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- screen
- lens
- fresnel lens
- light
- linear fresnel
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- Projection Apparatus (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、投射源からの光線をス
クリーンの裏側から透過させてスクリーン上に画像形成
するためのリアプロジェクションテレビに関する。
クリーンの裏側から透過させてスクリーン上に画像形成
するためのリアプロジェクションテレビに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、リアプロジェクションテレビは
図９に示すように、ケーシング５０を有し、このケーシ
ング５０の下部に投射源５１が斜めに設けられ、この投
射源５１の斜め上方には反射鏡５２が傾斜して設けら
れ、この反射鏡５２から反射された光線はケーシング５
０の全面に設けられたスクリーン５３の後から投射する
ようになっている。このスクリーン５３は図１０に示す
ように１枚のレンズ５４からなり、このレンズ５４の片
側にはサーキュラフレネルレンズ面５４ａを形成すると
ともにその反対側にはレンチキュラレンズ面５４ｂを形
成している。また、レンズ５４のような１枚構成スクリ
ーンの代わりに図１１に示すように２枚構成のスクリー
ンを形成してもよい。すなわち２枚構成レンズ５５はレ
ンチキュラレンズシート５６とサーキュラフレネルレン
ズ５７とから構成されてもよい。
図９に示すように、ケーシング５０を有し、このケーシ
ング５０の下部に投射源５１が斜めに設けられ、この投
射源５１の斜め上方には反射鏡５２が傾斜して設けら
れ、この反射鏡５２から反射された光線はケーシング５
０の全面に設けられたスクリーン５３の後から投射する
ようになっている。このスクリーン５３は図１０に示す
ように１枚のレンズ５４からなり、このレンズ５４の片
側にはサーキュラフレネルレンズ面５４ａを形成すると
ともにその反対側にはレンチキュラレンズ面５４ｂを形
成している。また、レンズ５４のような１枚構成スクリ
ーンの代わりに図１１に示すように２枚構成のスクリー
ンを形成してもよい。すなわち２枚構成レンズ５５はレ
ンチキュラレンズシート５６とサーキュラフレネルレン
ズ５７とから構成されてもよい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかるリアプロジェク
ションテレビにおいては図１２に示すように投射源５１
のレンズ６０から出射した光線はスクリーン５３を透過
してほぼ水平方向に出射するようになっており、視聴者
の目ｖからは図１２に示すようにスクリーン５３の４隅
のコーナー部分Ｃ，Ｃ，…Ｃが中央部分よりも暗く見え
るという欠陥があった。このようにスクリーンの明るさ
の均一性を達成するためには以下の方向が考えられてい
るがそれぞれデメリットがあった。すなわち、サーキュ
ラーフレネルレンズのレンズパワーを上げて光を集束さ
れる方法の場合に、この方法は赤と青のレンズ透過率の
差が大きくなり、色むらが発生するという欠点があっ
た。また、他の方法としては投影レンズに絞りを入れる
方法があるが、この方法は明るさは均一となるが、全体
的に暗い画面となる欠点があった。さらに他の方法とし
ては電気的な調整で周辺部を明るくする方法があるが、
この方法は電気回路が複雑になり、コストアップにつな
がるという欠点があった。
ションテレビにおいては図１２に示すように投射源５１
のレンズ６０から出射した光線はスクリーン５３を透過
してほぼ水平方向に出射するようになっており、視聴者
の目ｖからは図１２に示すようにスクリーン５３の４隅
のコーナー部分Ｃ，Ｃ，…Ｃが中央部分よりも暗く見え
るという欠陥があった。このようにスクリーンの明るさ
の均一性を達成するためには以下の方向が考えられてい
るがそれぞれデメリットがあった。すなわち、サーキュ
ラーフレネルレンズのレンズパワーを上げて光を集束さ
れる方法の場合に、この方法は赤と青のレンズ透過率の
差が大きくなり、色むらが発生するという欠点があっ
た。また、他の方法としては投影レンズに絞りを入れる
方法があるが、この方法は明るさは均一となるが、全体
的に暗い画面となる欠点があった。さらに他の方法とし
ては電気的な調整で周辺部を明るくする方法があるが、
この方法は電気回路が複雑になり、コストアップにつな
がるという欠点があった。
【０００４】本発明は、かかる点に鑑み、スクリーンの
画面の明るさが均一であるプロジェクションテレビを提
供することを目的とする。
画面の明るさが均一であるプロジェクションテレビを提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、投射源からの
光線をスクリーンに対して後側から投射するリアプロジ
ェクションテレビにおいて、前記スクリーンはレンチキ
ュラーシート、サーキュラーフレネルレンズおよびリニ
アフレネルレンズを重ね合せた３枚構成からなり、前記
リニアフレネルレンズは、そのレンズ面が非球面特性を
有するとともに、下端部の単位レンズ面の歯角が上端部
の単位レンズ面の歯角よりも大きく設定され、前記スク
リーン上側からの投射光は前記スクリーン下側からの投
射光の後側に集束されることを特徴とする。
光線をスクリーンに対して後側から投射するリアプロジ
ェクションテレビにおいて、前記スクリーンはレンチキ
ュラーシート、サーキュラーフレネルレンズおよびリニ
アフレネルレンズを重ね合せた３枚構成からなり、前記
リニアフレネルレンズは、そのレンズ面が非球面特性を
有するとともに、下端部の単位レンズ面の歯角が上端部
の単位レンズ面の歯角よりも大きく設定され、前記スク
リーン上側からの投射光は前記スクリーン下側からの投
射光の後側に集束されることを特徴とする。
【０００６】
【作用】水平線上を備えたリニアフレネルレンズのレン
ズ面が非球面特性を有し、これによりスクリーンの上下
端部の近傍の光線がスクリーンの中央方向に指向される
ように形成されており、投射源から出射した光線は前記
リニアフレネルレンズによって観測者の目の最適位置
（４０インチの場合にはスクリーンから３ｍ前方の位
置）の方向に指向される。したがって観測者の目にスク
リーンの４隅からの光線が比較的多く入射することとな
り、スクリーンの枠内部分の画面の明るさが落ちること
がないので、画面全体の明るさが均一となり色むらも減
少する。
ズ面が非球面特性を有し、これによりスクリーンの上下
端部の近傍の光線がスクリーンの中央方向に指向される
ように形成されており、投射源から出射した光線は前記
リニアフレネルレンズによって観測者の目の最適位置
（４０インチの場合にはスクリーンから３ｍ前方の位
置）の方向に指向される。したがって観測者の目にスク
リーンの４隅からの光線が比較的多く入射することとな
り、スクリーンの枠内部分の画面の明るさが落ちること
がないので、画面全体の明るさが均一となり色むらも減
少する。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。本発明のプロジェクションテレビに係る
スクリーン１は図１に示すようにレンチキュラーシート
２を有し、この裏側にサーキュラフレネルレンズ３を重
ね、このサーキュラフレネルレンズの後側にリニアフレ
ネルレンズ４を重ねて３枚構成としたものである。前記
リニアフレネルレンズ４は図３に示すように水平方向に
走る水平線条を備え、その片側面が平坦面６をなし、そ
の反対側面にはレンズ面５が形成され、そのレンズ面５
はその断面が鋸刃状に形成されている。このようにレン
ズ面５に水平線条を形成することによってスクリーン１
に入射する光線の上下方向の進行方向をコントロールす
る。
いて説明する。本発明のプロジェクションテレビに係る
スクリーン１は図１に示すようにレンチキュラーシート
２を有し、この裏側にサーキュラフレネルレンズ３を重
ね、このサーキュラフレネルレンズの後側にリニアフレ
ネルレンズ４を重ねて３枚構成としたものである。前記
リニアフレネルレンズ４は図３に示すように水平方向に
走る水平線条を備え、その片側面が平坦面６をなし、そ
の反対側面にはレンズ面５が形成され、そのレンズ面５
はその断面が鋸刃状に形成されている。このようにレン
ズ面５に水平線条を形成することによってスクリーン１
に入射する光線の上下方向の進行方向をコントロールす
る。
【０００８】なお、前記サーキュラフレネルレンズ３お
よびリニアフレネルレンズ４の配置関係はレンチキュラ
ーシート２に対して反対でもよい。すなわち図２に示す
ようにレンチキュラーシート２の隣に図３に示すような
リニアフレネルレンズ４を設け、さらにこのリニアフレ
ネルレンズ４のレンチキュラーシート２の反対側にサー
キュラーフレネルレンズ３を重ね合すようにしてもよ
い。なお、また前記サーキュラフレネルレンズ３のレン
ズ面３ａとリニアフレネルレンズの４ａとを互いに向き
合うように重ね合せてもよい。なお、このように構成さ
れた３枚構成のスクリーンは図４に示すように投射源１
０のブラウン管１２の前面に設置されたレンズ１１から
出射した光線がスクリーンを透過したのちにスクリーン
１の中心線に向って指向される。すなわち、スクリーン
１の上部に入射した光線３０はスクリーン１の中心線の
Ｆ1 点に集束し、スクリーン１の下端部を投下した光線
３１はスクリーンの中心線上Ｆ2 点に集束するようにな
っている。この観測者の目の位置は４０インチの場合に
スクリーン位置の全面から距離Ｌ＝３ｍ程度が良いとさ
れている。このように、スクリーン上下端部を通過する
光線３０，３１がスクリーンの中心線方向に集束するよ
うにさせれば、視聴者の目ｖから見てスクリーン１のコ
ーナー部分の明るさが明るくなり、全体的に均一な明る
さとなる。また、プロジェクションテレビにおける視聴
者から見て、より多くの人に最適な画質を提供するため
にはこのようにするのが好ましい。遠くから見たら上の
方が明るいほうが見た目に（上部から光が来たほうが）
違和感がない。なお、このようにスクリーンの上下方向
における光線をコントロールするためには、図８に示す
ように前記リニアフレネルレンズを１６および１７に示
すような形状に構成する。すなわち、前記リニアフレネ
ルレンズ４のレンズ面４ａは全体的に非球面特性を有し
ている。レンズ面４ａは第２レンズ面１６，１７，１８
…１９を有し、これら単位レンズ面１６，１７…１９を
全体が非球面を形成するようになっている（図８）。す
なわち、これら単位レンズ面１６，１７，…１９を連続
的に接続した場合には非球面１５のようになり、この非
球面１５の部分１５ａが単位レンズ面１６に対応し、部
分１５ｂが単位レンズ面１７に対応し，部分１５ｃが単
位レンズ面１８にそれぞれ対応するようになっている。
前記リニアフレネルレンズ４の下端部の単位レンズ面１
６のリニア歯角Ｓe はその上端部の歯角Ｆc よりも大き
く設定され、このようにリニアフレネルレンズ４の下端
部の歯角Ｓe をその上端部の歯角Ｓc よりも大きく設定
すると、図４に示すように下端部を投下した光線３１は
前方のＦ2 点に集束し、上端部を投下した光線３０は後
方のＦ1 点に集束することとなる。なお、中間部分のレ
ンズ面１７，１８等の単位レンズ面は漸次その歯角を変
化させるものとする。なお、前記レンズ面の単位レンズ
面の歯角は非球面特性を得るために以下に示すような式
によって設定される。
よびリニアフレネルレンズ４の配置関係はレンチキュラ
ーシート２に対して反対でもよい。すなわち図２に示す
ようにレンチキュラーシート２の隣に図３に示すような
リニアフレネルレンズ４を設け、さらにこのリニアフレ
ネルレンズ４のレンチキュラーシート２の反対側にサー
キュラーフレネルレンズ３を重ね合すようにしてもよ
い。なお、また前記サーキュラフレネルレンズ３のレン
ズ面３ａとリニアフレネルレンズの４ａとを互いに向き
合うように重ね合せてもよい。なお、このように構成さ
れた３枚構成のスクリーンは図４に示すように投射源１
０のブラウン管１２の前面に設置されたレンズ１１から
出射した光線がスクリーンを透過したのちにスクリーン
１の中心線に向って指向される。すなわち、スクリーン
１の上部に入射した光線３０はスクリーン１の中心線の
Ｆ1 点に集束し、スクリーン１の下端部を投下した光線
３１はスクリーンの中心線上Ｆ2 点に集束するようにな
っている。この観測者の目の位置は４０インチの場合に
スクリーン位置の全面から距離Ｌ＝３ｍ程度が良いとさ
れている。このように、スクリーン上下端部を通過する
光線３０，３１がスクリーンの中心線方向に集束するよ
うにさせれば、視聴者の目ｖから見てスクリーン１のコ
ーナー部分の明るさが明るくなり、全体的に均一な明る
さとなる。また、プロジェクションテレビにおける視聴
者から見て、より多くの人に最適な画質を提供するため
にはこのようにするのが好ましい。遠くから見たら上の
方が明るいほうが見た目に（上部から光が来たほうが）
違和感がない。なお、このようにスクリーンの上下方向
における光線をコントロールするためには、図８に示す
ように前記リニアフレネルレンズを１６および１７に示
すような形状に構成する。すなわち、前記リニアフレネ
ルレンズ４のレンズ面４ａは全体的に非球面特性を有し
ている。レンズ面４ａは第２レンズ面１６，１７，１８
…１９を有し、これら単位レンズ面１６，１７…１９を
全体が非球面を形成するようになっている（図８）。す
なわち、これら単位レンズ面１６，１７，…１９を連続
的に接続した場合には非球面１５のようになり、この非
球面１５の部分１５ａが単位レンズ面１６に対応し、部
分１５ｂが単位レンズ面１７に対応し，部分１５ｃが単
位レンズ面１８にそれぞれ対応するようになっている。
前記リニアフレネルレンズ４の下端部の単位レンズ面１
６のリニア歯角Ｓe はその上端部の歯角Ｆc よりも大き
く設定され、このようにリニアフレネルレンズ４の下端
部の歯角Ｓe をその上端部の歯角Ｓc よりも大きく設定
すると、図４に示すように下端部を投下した光線３１は
前方のＦ2 点に集束し、上端部を投下した光線３０は後
方のＦ1 点に集束することとなる。なお、中間部分のレ
ンズ面１７，１８等の単位レンズ面は漸次その歯角を変
化させるものとする。なお、前記レンズ面の単位レンズ
面の歯角は非球面特性を得るために以下に示すような式
によって設定される。
【０００９】Ｓ＝Ａ１×Ｈ＋Ａ２×Ｈ2 ＋Ａ３×Ｈ3 ＋
Ａ4 ×Ｈ４＋Ａ５×Ｃ5 ＋Ｃ また、この式においてＡ1 ないしＡ5 およびＣは定数で
あり、この定数は以下の表に示す如く設定される。
Ａ4 ×Ｈ４＋Ａ５×Ｃ5 ＋Ｃ また、この式においてＡ1 ないしＡ5 およびＣは定数で
あり、この定数は以下の表に示す如く設定される。
【００１０】
【表１】
【００１１】なお、上述の式のＨは図７に示すようにリ
ニアフレネルレンズ４の中心線上を原点Ｏとした場合に
この原点Ｏからの距離をＨと設定している。上述の歯角
係数の下限を越えると、焦点が遠方になりすぎて、希望
位置では所定の光量が得られず色むらが生じ、上限を越
えると、焦点が近すぎて、遠方の人にとって中央部分だ
け明るく見えて好ましくない。なお、図４に示すように
光線３０，３１をコントロールするためには、図１およ
び図２において前記サーキュラフレネルレンズ３の中心
Ｏを上方に偏心させるようにしてもよい。このようにサ
ーキュラフレネルレンズの中心Ｏを上方に偏心させるこ
とにより、下側のレンズ面の屈折力が大きくなるととも
に上側にレンズ面の屈折力は小さくなるので、下側の光
線３１は上側の光線３０よりもスクリーン側において集
束することとなる。
ニアフレネルレンズ４の中心線上を原点Ｏとした場合に
この原点Ｏからの距離をＨと設定している。上述の歯角
係数の下限を越えると、焦点が遠方になりすぎて、希望
位置では所定の光量が得られず色むらが生じ、上限を越
えると、焦点が近すぎて、遠方の人にとって中央部分だ
け明るく見えて好ましくない。なお、図４に示すように
光線３０，３１をコントロールするためには、図１およ
び図２において前記サーキュラフレネルレンズ３の中心
Ｏを上方に偏心させるようにしてもよい。このようにサ
ーキュラフレネルレンズの中心Ｏを上方に偏心させるこ
とにより、下側のレンズ面の屈折力が大きくなるととも
に上側にレンズ面の屈折力は小さくなるので、下側の光
線３１は上側の光線３０よりもスクリーン側において集
束することとなる。
【００１２】また、かかる光線の制御システムは図５お
よび図６に示すように、投射源１０のレンズの光軸がス
クリーン１に斜めに投射されるタイプのものについても
応用できる。すなわち、図６に示すように投射源１０か
ら出射した光をその上方に設けた反射鏡２０によって反
射させ、放射源１０のレンズの光軸上に沿う光線３５の
スクリーン上側から下側に向くようにある入射角をもっ
て投射されるタイプのものにおいても適用される。
よび図６に示すように、投射源１０のレンズの光軸がス
クリーン１に斜めに投射されるタイプのものについても
応用できる。すなわち、図６に示すように投射源１０か
ら出射した光をその上方に設けた反射鏡２０によって反
射させ、放射源１０のレンズの光軸上に沿う光線３５の
スクリーン上側から下側に向くようにある入射角をもっ
て投射されるタイプのものにおいても適用される。
【００１３】上記実施例ではＣＲＴを採用した例を示し
たが、これは液晶をプロジェクタであっても同様な効果
を奏し得るのは勿論である。
たが、これは液晶をプロジェクタであっても同様な効果
を奏し得るのは勿論である。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成したので、
色むらのない画面の明るさが均一なスクリーンとなり、
画質が良好となる。
色むらのない画面の明るさが均一なスクリーンとなり、
画質が良好となる。
【図１】本発明のスクリーンの構成説明図である。
【図２】本発明のスクリーンの他の実施例の構成説明図
である。
である。
【図３】本発明に関わるリニアフレネルレンズの斜視図
である。
である。
【図４】本発明の光線制御システムの説明図である。
【図５】本発明を他の実施例に適用した場合の説明図で
ある。
ある。
【図６】本発明を適用した図５に対応するプロジェクシ
ョンテレビの内部構成図である。
ョンテレビの内部構成図である。
【図７】本発明のリニアフレネルレンズの側面図であ
る。
る。
【図８】本発明に係るリニアフレネルレンズのレンズ面
の状態説明図である。
の状態説明図である。
【図９】従来のリアプロジェクションテレビの内部構成
図である。
図である。
【図１０】従来の１枚構成のスクリーンの側面図であ
る。
る。
【図１１】従来の２枚構成のスクリーンの側面図であ
る。
る。
【図１２】従来のプロジェクションテレビの光線制御シ
ステム図である。
ステム図である。
【図１３】従来のプロジェクションテレビのスクリーン
の正面図である。
の正面図である。
【符号の説明】 １…スクリーン ２…レンチキュラーシート ３…サーキュラフレネルレンズ ４…リニアフレネルレンズ １５…非球面 １６〜１９…単位レンズ面部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−263634（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−280134（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03B 21/62 G02B 3/08 G03B 21/10 H04N 5/74
Claims (1)
- 【請求項１】 投射源からの光線をスクリーンに対して
後側から投射するリアプロジェクションテレビにおい
て、 前記スクリーンはレンチキュラーシート、サーキュラー
フレネルレンズおよびリニアフレネルレンズを重ね合せ
た３枚構成からなり、前記リニアフレネルレンズは、そのレンズ面が非球面特
性を有するとともに、下端部の単位レンズ面の歯角が上
端部の単位レンズ面の歯角よりも大きく設定され、 前記スクリーン上側からの投射光は前記スクリーン下側
からの投射光の後側に集束される ことを特徴とするリア
プロジェクションテレビ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16535692A JP3195421B2 (ja) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | リアプロジェクションテレビ |
| US08/068,965 US5408282A (en) | 1992-06-01 | 1993-05-28 | Projection system for projection TV set |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16535692A JP3195421B2 (ja) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | リアプロジェクションテレビ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05333437A JPH05333437A (ja) | 1993-12-17 |
| JP3195421B2 true JP3195421B2 (ja) | 2001-08-06 |
Family
ID=15810815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16535692A Expired - Lifetime JP3195421B2 (ja) | 1992-06-01 | 1992-06-01 | リアプロジェクションテレビ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3195421B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3999612B2 (ja) * | 2002-09-17 | 2007-10-31 | 株式会社リコー | 背面投射用スクリーン |
| JP5168386B2 (ja) * | 2004-11-01 | 2013-03-21 | 株式会社日立製作所 | 画像表示装置及びそれに用いるスクリーン |
| JP4967247B2 (ja) | 2004-11-01 | 2012-07-04 | 株式会社日立製作所 | 画像表示装置及びそれに用いるスクリーン |
| JP5055765B2 (ja) | 2005-12-22 | 2012-10-24 | 株式会社日立製作所 | 画像表示装置、及び、それに用いるフレネルレンズシート並びにスクリーン |
| JP2013120199A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Tohoku Univ | 背面投射型ディスプレイとそれに用いるスクリーン |
-
1992
- 1992-06-01 JP JP16535692A patent/JP3195421B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05333437A (ja) | 1993-12-17 |
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