JP3311724B2 - 背面投写型表示装置 - Google Patents
背面投写型表示装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、映像光をスクリー
ン裏面に投写し、スクリーン前面側から映像を観察する
背面投写型表示装置に関する。
ン裏面に投写し、スクリーン前面側から映像を観察する
背面投写型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種の背面投写型表示装置に
おいては、図５に示すような断面形状を有するスクリー
ンが広く用いられている。
おいては、図５に示すような断面形状を有するスクリー
ンが広く用いられている。
【０００３】同図に示すように、スクリーン１７０は、
フレネルレンズスクリーン１７１と、レンチキュラレン
ズスクリーン１７２とから構成されている。フレネルレ
ンズスクリーン１７１は、映像光の入射側の面がフラッ
トに形成され、出射側の面に複数の輪体状の突起が形成
されているものである。また、レンチキュラレンズスク
リーン１７２は、映像光の入射側の面に垂直方向に並行
して伸びる複数の蒲鉾形状の突起が形成され、出射側の
面がフラットに形成されているものである。
フレネルレンズスクリーン１７１と、レンチキュラレン
ズスクリーン１７２とから構成されている。フレネルレ
ンズスクリーン１７１は、映像光の入射側の面がフラッ
トに形成され、出射側の面に複数の輪体状の突起が形成
されているものである。また、レンチキュラレンズスク
リーン１７２は、映像光の入射側の面に垂直方向に並行
して伸びる複数の蒲鉾形状の突起が形成され、出射側の
面がフラットに形成されているものである。
【０００４】そして、フレネルレンズスクリーン１７１
に照射された映像光は、出射面側に形成された輪体状突
起により平行度が高められて、レンチキュラレンズスク
リーン１７２の法線に対して略平行に出射される。レン
チキュラレンズスクリーン１７２に照射された映像光
は、入射面側に形成された蒲鉾形状の突起により水平方
向に配光されて出射される。
に照射された映像光は、出射面側に形成された輪体状突
起により平行度が高められて、レンチキュラレンズスク
リーン１７２の法線に対して略平行に出射される。レン
チキュラレンズスクリーン１７２に照射された映像光
は、入射面側に形成された蒲鉾形状の突起により水平方
向に配光されて出射される。
【０００５】これにより、観察者は、スクリーン１７０
の前面側から映像を観察することが可能となる。
の前面側から映像を観察することが可能となる。
【０００６】ところで、近年、背面投写型表示装置の表
示性能として、水平方向の視野角だけでなく、垂直方向
の視野角の拡大が要求されるようになってきており、こ
のため、レンチキュラレンズスクリーン１７２による水
平方向の視野角拡大だけでは、不充分となっている。
示性能として、水平方向の視野角だけでなく、垂直方向
の視野角の拡大が要求されるようになってきており、こ
のため、レンチキュラレンズスクリーン１７２による水
平方向の視野角拡大だけでは、不充分となっている。
【０００７】これに対して、図６に示すように、レンチ
キュラレンズスクリーン１７２と直交する方向に蒲鉾形
状の突起を並列させたレンチキュラレンズスクリーン１
７３を、フレネルレンズスクリーン１７１とレンチキュ
ラレンズ１７２との間に配置したり、また、図７に示す
ように、レンチキュラレンズスクリーン１７３とフレネ
ルレンズスクリーン１７１と１７３における蒲鉾形状の
突起を一体に形成したフレネル・レンチキュラレンズス
クリーン１７４を用いた背面投写型表示装置が提案され
ている。
キュラレンズスクリーン１７２と直交する方向に蒲鉾形
状の突起を並列させたレンチキュラレンズスクリーン１
７３を、フレネルレンズスクリーン１７１とレンチキュ
ラレンズ１７２との間に配置したり、また、図７に示す
ように、レンチキュラレンズスクリーン１７３とフレネ
ルレンズスクリーン１７１と１７３における蒲鉾形状の
突起を一体に形成したフレネル・レンチキュラレンズス
クリーン１７４を用いた背面投写型表示装置が提案され
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示す構成とした場合には、レンチキュラレンズスクリー
ン１７３を設けた分だけ映像光が透過すべき光学部品が
増加して、それに伴う光の損失が大きくなり、スクリー
ンに表示される映像の輝度を低下させてしまうという問
題がある。
示す構成とした場合には、レンチキュラレンズスクリー
ン１７３を設けた分だけ映像光が透過すべき光学部品が
増加して、それに伴う光の損失が大きくなり、スクリー
ンに表示される映像の輝度を低下させてしまうという問
題がある。
【０００９】また、図７に示す構成とした場合には、フ
レネル・レンチキュラレンズスクリーン１７４の入射面
側に蒲鉾形状の突起が形成されているため、そこに斜め
から映像光が照射されると、蒲鉾形状の突起の端部にお
いて不要光が多く発生して、スクリーンに表示される映
像の輝度を低下させてしまうだけでなく、多重像が発生
して画質を低下させてしまうという問題がある。
レネル・レンチキュラレンズスクリーン１７４の入射面
側に蒲鉾形状の突起が形成されているため、そこに斜め
から映像光が照射されると、蒲鉾形状の突起の端部にお
いて不要光が多く発生して、スクリーンに表示される映
像の輝度を低下させてしまうだけでなく、多重像が発生
して画質を低下させてしまうという問題がある。
【００１０】そこで、本発明はこのような問題に鑑みて
なされたものであり、スクリーンに表示される映像の輝
度や画質を損なうことなく、水平及び垂直方向の視野角
を拡大することが可能な背面投写型表示装置を提供する
ことを目的とする。
なされたものであり、スクリーンに表示される映像の輝
度や画質を損なうことなく、水平及び垂直方向の視野角
を拡大することが可能な背面投写型表示装置を提供する
ことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の背面投写型表示
装置は、光源から出射された光束を映像情報に基づいて
光学的に変調して出力する光学ユニットと、該光学ユニ
ットから出力された光束をスクリーン裏面に対して所定
の傾斜角をもって拡大投写する投写手段とを備え、前記
スクリーン表面側から映像を観察する背面投写型表示装
置において、前記スクリーンが、前記光学ユニットにて
拡大投写された光束を垂直方向における角度が異なる複
数の平行光束に分散して出力する垂直方向配光手段と、
該垂直方向配光手段から出力された複数の平行光束を水
平方向に配光する水平方向配光手段とを備え、前記垂直
方向配光手段は、前記水平方向配光手段に対して出射さ
れる光束の垂直方向における角度に応じて識別される複
数種の輪帯状突起を周期的に設けたフレネルレンズから
なり、該フレネルレンズが、前記水平方向配光手段の法
線に対して平行に映像光を出射すべく制御する第１の輪
帯状突起と、前記水平方向配光手段の法線に対して垂直
上方に所定角度傾斜して映像光を出射すべく制御する第
２の輪帯状突起と、前記水平方向配光手段の法線に対し
て垂直下方に前記第２の輪帯状突起の出射光と等しい角
度傾斜して映像光を出射すべく制御する第３の輪帯状突
起とを含み、前記フレネルレンズにおける前記各輪帯状
突起が、該フレネルレンズの上方から下方にかけて水平
方向に沿って並列に略形成されるように、前記各輪帯状
突起の中心が、前記フレネルレンズの外側にあることを
特徴とする。
装置は、光源から出射された光束を映像情報に基づいて
光学的に変調して出力する光学ユニットと、該光学ユニ
ットから出力された光束をスクリーン裏面に対して所定
の傾斜角をもって拡大投写する投写手段とを備え、前記
スクリーン表面側から映像を観察する背面投写型表示装
置において、前記スクリーンが、前記光学ユニットにて
拡大投写された光束を垂直方向における角度が異なる複
数の平行光束に分散して出力する垂直方向配光手段と、
該垂直方向配光手段から出力された複数の平行光束を水
平方向に配光する水平方向配光手段とを備え、前記垂直
方向配光手段は、前記水平方向配光手段に対して出射さ
れる光束の垂直方向における角度に応じて識別される複
数種の輪帯状突起を周期的に設けたフレネルレンズから
なり、該フレネルレンズが、前記水平方向配光手段の法
線に対して平行に映像光を出射すべく制御する第１の輪
帯状突起と、前記水平方向配光手段の法線に対して垂直
上方に所定角度傾斜して映像光を出射すべく制御する第
２の輪帯状突起と、前記水平方向配光手段の法線に対し
て垂直下方に前記第２の輪帯状突起の出射光と等しい角
度傾斜して映像光を出射すべく制御する第３の輪帯状突
起とを含み、前記フレネルレンズにおける前記各輪帯状
突起が、該フレネルレンズの上方から下方にかけて水平
方向に沿って並列に略形成されるように、前記各輪帯状
突起の中心が、前記フレネルレンズの外側にあることを
特徴とする。
【００１２】このような構成とすることにより、スクリ
ーンに投写された映像光は、垂直方向に角度が異なる複
数の平行光束に分散して出力された後、水平方向に配光
されて、水平方向及び垂直方向の視野が拡大される。ま
た、各平行光束を生成する輪帯状突起がスクリーン全面
にわたり略均一に分散される。
ーンに投写された映像光は、垂直方向に角度が異なる複
数の平行光束に分散して出力された後、水平方向に配光
されて、水平方向及び垂直方向の視野が拡大される。ま
た、各平行光束を生成する輪帯状突起がスクリーン全面
にわたり略均一に分散される。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態における背
面投写型表示について図面を参照しつつ以下に説明す
る。
面投写型表示について図面を参照しつつ以下に説明す
る。
【００１８】本実施の形態において、図１は背面投写型
表示装置の概略構成を表す断面図、図２は図１の背面投
写型表示装置における光学ユニットの概略構成を表す構
成図、図３は図１の背面投写型表示装置におけるスクリ
ーンの概略構成を表す一部拡大断面図、図４は図１の背
面投写型表示装置におけるスクリーンの平面図である。
表示装置の概略構成を表す断面図、図２は図１の背面投
写型表示装置における光学ユニットの概略構成を表す構
成図、図３は図１の背面投写型表示装置におけるスクリ
ーンの概略構成を表す一部拡大断面図、図４は図１の背
面投写型表示装置におけるスクリーンの平面図である。
【００１９】本実施の形態における背面投写型表示装置
は、図１に示すように、映像光を生成する光学ユニット
２と、その映像光が照射されて像が形成されるスクリー
ン７と、光学ユニット２から出射された映像光をスクリ
ーン７に導く投写光学系と、これらを一体に保持する筐
体１とを備えている。
は、図１に示すように、映像光を生成する光学ユニット
２と、その映像光が照射されて像が形成されるスクリー
ン７と、光学ユニット２から出射された映像光をスクリ
ーン７に導く投写光学系と、これらを一体に保持する筐
体１とを備えている。
【００２０】投写光学系は、第１ないし第４の反射ミラ
ー３〜６から構成されている。第１の反射ミラー３の反
射面は非球面凹形状をなし、その反射面が光学ユニット
２における映像光の出射口と対向するように配置されて
いる。第２の反射ミラー４は非球面凸形状をなし、筐体
１内において第１の反射ミラー３と対向する位置に配置
されている。第３の反射ミラー５は第２の反射ミラー４
同様非球面凸形状をなし、筐体１内において第１の反射
ミラー３とスクリーン７との間に配置されている。第４
の反射ミラー６は平板形状をなし、第２の反射ミラー４
の上方においてスクリーン７と平行に配置されている。
ー３〜６から構成されている。第１の反射ミラー３の反
射面は非球面凹形状をなし、その反射面が光学ユニット
２における映像光の出射口と対向するように配置されて
いる。第２の反射ミラー４は非球面凸形状をなし、筐体
１内において第１の反射ミラー３と対向する位置に配置
されている。第３の反射ミラー５は第２の反射ミラー４
同様非球面凸形状をなし、筐体１内において第１の反射
ミラー３とスクリーン７との間に配置されている。第４
の反射ミラー６は平板形状をなし、第２の反射ミラー４
の上方においてスクリーン７と平行に配置されている。
【００２１】光学ユニット２は、図２に示すように、い
わゆる三板式のものであり、リフレクタ２１ａを有する
メタルハライドランプ２１と、赤色に対応する波長域の
光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透過する
第１のダイクロイックミラー２２と、緑色に対応する波
長域の光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透
過する第２のダイクロイックミラー２３と、これら第１
及び第２のダイクロイックミラー２２、２３にて色分離
された各色光を映像情報に基づいて光学的に変調する第
１ないし第３の液晶パネル２７ｒ、２７ｇ、２７ｂと、
これら第１ないし第３の液晶パネル２７ｒ、２７ｇ、２
７ｂにて変調された各色光を合成するダイクロイックプ
リズム２８とを備えている。
わゆる三板式のものであり、リフレクタ２１ａを有する
メタルハライドランプ２１と、赤色に対応する波長域の
光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透過する
第１のダイクロイックミラー２２と、緑色に対応する波
長域の光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透
過する第２のダイクロイックミラー２３と、これら第１
及び第２のダイクロイックミラー２２、２３にて色分離
された各色光を映像情報に基づいて光学的に変調する第
１ないし第３の液晶パネル２７ｒ、２７ｇ、２７ｂと、
これら第１ないし第３の液晶パネル２７ｒ、２７ｇ、２
７ｂにて変調された各色光を合成するダイクロイックプ
リズム２８とを備えている。
【００２２】そして、メタルハライドランプ２１から出
射された白色光は、リフレクタ２１ａにて反射され、Ｕ
Ｖ／ＩＲフィルタ（図示省略）にて紫外線及び赤外線が
除去された後、第１のダイクロイックミラー２２に対し
て４５度の角度で照射される。
射された白色光は、リフレクタ２１ａにて反射され、Ｕ
Ｖ／ＩＲフィルタ（図示省略）にて紫外線及び赤外線が
除去された後、第１のダイクロイックミラー２２に対し
て４５度の角度で照射される。
【００２３】第１のダイクロイックミラー２２では、照
射された白色光のうち赤色成分の光（以下、赤色光と称
する）が選択的に反射される。反射された赤色光は、第
１の反射ミラー２４にて反射された後、第１の液晶パネ
ル２７ｒに照射される。この赤色光は、第１の液晶パネ
ル２７ｒで、赤色の映像情報に応じた光学的な変調が施
された後、色合成用のダイクロイックプリズム２８に入
射される。
射された白色光のうち赤色成分の光（以下、赤色光と称
する）が選択的に反射される。反射された赤色光は、第
１の反射ミラー２４にて反射された後、第１の液晶パネ
ル２７ｒに照射される。この赤色光は、第１の液晶パネ
ル２７ｒで、赤色の映像情報に応じた光学的な変調が施
された後、色合成用のダイクロイックプリズム２８に入
射される。
【００２４】一方、第１のダイクロイックミラー２２を
透過した残りの色成分の光は、第２のダイクロイックミ
ラー２３に対して４５度の角度で照射される。
透過した残りの色成分の光は、第２のダイクロイックミ
ラー２３に対して４５度の角度で照射される。
【００２５】第２のダイクロイックミラー２３では、照
射された色光のうち緑色成分の光（以下、緑色光と称す
る）が選択的に反射されて、第２の液晶パネル２７ｇに
照射される。この緑色光は、第２の液晶パネル２７ｇ
で、緑色の映像情報に応じた光学的な変調が施された
後、色合成用のダイクロイックプリズム２８に入射され
る。
射された色光のうち緑色成分の光（以下、緑色光と称す
る）が選択的に反射されて、第２の液晶パネル２７ｇに
照射される。この緑色光は、第２の液晶パネル２７ｇ
で、緑色の映像情報に応じた光学的な変調が施された
後、色合成用のダイクロイックプリズム２８に入射され
る。
【００２６】また、第２のダイクロイックミラー２３を
透過した青色成分の光（以下、青色光と称する）は、第
２及び第３のミラー２５、２６にて順次反射された後、
第３の液晶パネル２７ｂに照射される。第３の液晶パネ
ル２７ｂでは、青色の映像情報に応じた光学的な変調が
施された後、色合成用のダイクロイックプリズム２８に
入射される。
透過した青色成分の光（以下、青色光と称する）は、第
２及び第３のミラー２５、２６にて順次反射された後、
第３の液晶パネル２７ｂに照射される。第３の液晶パネ
ル２７ｂでは、青色の映像情報に応じた光学的な変調が
施された後、色合成用のダイクロイックプリズム２８に
入射される。
【００２７】そして、ダイクロイックプリズム２８に入
射した各色光が色合成され、カラーの映像光として出射
される。
射した各色光が色合成され、カラーの映像光として出射
される。
【００２８】ダイクロイックプリズム２８から出射され
た映像光は、図１に示すように、左斜め上方に向けて出
射され、非球面凹形状の反射ミラー３に照射される。第
１の反射ミラー３に照射された映像光は、非球面凸形状
の第２及び第３の反射ミラー４、５にて順次反射され
て、平板形状の第４の反射ミラー６に照射される。この
とき、第４の反射ミラー６に照射された映像光は、第１
ないし第３の反射ミラー３〜５の形状に応じたレンズ作
用により映像光の非点収差やコマ収差などの収差補正が
行われると同時に、拡大されている。
た映像光は、図１に示すように、左斜め上方に向けて出
射され、非球面凹形状の反射ミラー３に照射される。第
１の反射ミラー３に照射された映像光は、非球面凸形状
の第２及び第３の反射ミラー４、５にて順次反射され
て、平板形状の第４の反射ミラー６に照射される。この
とき、第４の反射ミラー６に照射された映像光は、第１
ないし第３の反射ミラー３〜５の形状に応じたレンズ作
用により映像光の非点収差やコマ収差などの収差補正が
行われると同時に、拡大されている。
【００２９】そして、第４の反射ミラー６にて反射され
た映像光は、スクリーン７の裏面側に照射されて、そこ
に像が形成される。
た映像光は、スクリーン７の裏面側に照射されて、そこ
に像が形成される。
【００３０】このスクリーン７は、図３に示すように、
アクリル樹脂からなるフレネルレンズスクリーン７１
と、同じくアクリル樹脂からなる水平方向配光用のレン
チキュラレンズスクリーン７５とから構成されている。
アクリル樹脂からなるフレネルレンズスクリーン７１
と、同じくアクリル樹脂からなる水平方向配光用のレン
チキュラレンズスクリーン７５とから構成されている。
【００３１】フレネルレンズスクリーン７１は、第４の
反射ミラー６にて反射された映像光が入射される入射側
の面７１ａが平板状（フラット）に形成され、出射側の
面７１ｂには、図４に示すように、フレネルレンズスク
リーン７１の外部下方に中心を有する複数の輪帯状突起
７２〜７４が形成されたものである。ここで輪帯状突起
７２〜７４の中心がフレネルレンズスクリーン７１の外
部下方に位置するように構成されているのは、第４の反
射ミラー６にて反射された映像光が、フレネルレンズス
クリーン７１に対して斜め下方から照射されるためであ
り、これにより、各輪帯状突起７２〜７４に沿って、一
様に出射角が調整される。
反射ミラー６にて反射された映像光が入射される入射側
の面７１ａが平板状（フラット）に形成され、出射側の
面７１ｂには、図４に示すように、フレネルレンズスク
リーン７１の外部下方に中心を有する複数の輪帯状突起
７２〜７４が形成されたものである。ここで輪帯状突起
７２〜７４の中心がフレネルレンズスクリーン７１の外
部下方に位置するように構成されているのは、第４の反
射ミラー６にて反射された映像光が、フレネルレンズス
クリーン７１に対して斜め下方から照射されるためであ
り、これにより、各輪帯状突起７２〜７４に沿って、一
様に出射角が調整される。
【００３２】第１の輪帯状突起７２のレンズ面７２ａ
は、フレネルレンズスクリーン７１の裏面７１ａから所
定の角度で入射した映像光が、レンチキュラレンズスク
リーン７５の裏面７５ａの法線に対して略平行に出射さ
れるような角度に設定されているものである。ここで
は、レンチキュラレンズスクリーン７５の裏面７５ａに
蒲鉾形状の突起が形成されているため、レンチキュラレ
ンズスクリーン７５の裏面７５ａの法線として、平板上
に形成された出射面７５ｂの法線と一致するものを用い
ている。
は、フレネルレンズスクリーン７１の裏面７１ａから所
定の角度で入射した映像光が、レンチキュラレンズスク
リーン７５の裏面７５ａの法線に対して略平行に出射さ
れるような角度に設定されているものである。ここで
は、レンチキュラレンズスクリーン７５の裏面７５ａに
蒲鉾形状の突起が形成されているため、レンチキュラレ
ンズスクリーン７５の裏面７５ａの法線として、平板上
に形成された出射面７５ｂの法線と一致するものを用い
ている。
【００３３】第２の輪帯状突起７３のレンズ面７３ａ
は、フレネルレンズスクリーン７１の裏面７１ａから所
定の角度で入射した映像光が、レンチキュラレンズスク
リーン７５の裏面７５ａの法線に対して角度αだけ下方
に傾いて出射されるような角度に設定されており、ま
た、第３の輪帯状突起７４のレンズ面７４ａは、フレネ
ルレンズスクリーン７１の裏面７１ａから所定の角度で
入射した映像光が、レンチキュラレンズスクリーン７５
の裏面７５ａの法線に対して角度αだけ上方に傾いて出
射されるような角度に設定されている。このとき、第２
及び第３の輪帯状突起７３、７４から出射される映像光
は、それぞれ水平方向においてレンチキュラレンズスク
リーン７５の法線と略平行となるように平行度が高めら
れている。
は、フレネルレンズスクリーン７１の裏面７１ａから所
定の角度で入射した映像光が、レンチキュラレンズスク
リーン７５の裏面７５ａの法線に対して角度αだけ下方
に傾いて出射されるような角度に設定されており、ま
た、第３の輪帯状突起７４のレンズ面７４ａは、フレネ
ルレンズスクリーン７１の裏面７１ａから所定の角度で
入射した映像光が、レンチキュラレンズスクリーン７５
の裏面７５ａの法線に対して角度αだけ上方に傾いて出
射されるような角度に設定されている。このとき、第２
及び第３の輪帯状突起７３、７４から出射される映像光
は、それぞれ水平方向においてレンチキュラレンズスク
リーン７５の法線と略平行となるように平行度が高めら
れている。
【００３４】これら第１〜第３の輪帯状突起７２〜７４
は、フレネルレンズスクリーン７１の出射面７１ｂ全面
にわたり順次繰り返し形成されている。このとき、第１
〜第３の各輪帯状突起７２〜７４の形状は、フレネルレ
ンズスクリーン７１の裏面７１ａ上の位置によって照射
される映像光の角度が異なるため、その角度に応じて形
状を変化させている。具体的には、第１〜第３の各輪帯
状突起７２〜７４のレンズ面７２ａ〜７４ａは、フレネ
ルレンズスクリーン７１の上方から下方にかけて順次裏
面７１ａと平行に近くなるように構成されている。
は、フレネルレンズスクリーン７１の出射面７１ｂ全面
にわたり順次繰り返し形成されている。このとき、第１
〜第３の各輪帯状突起７２〜７４の形状は、フレネルレ
ンズスクリーン７１の裏面７１ａ上の位置によって照射
される映像光の角度が異なるため、その角度に応じて形
状を変化させている。具体的には、第１〜第３の各輪帯
状突起７２〜７４のレンズ面７２ａ〜７４ａは、フレネ
ルレンズスクリーン７１の上方から下方にかけて順次裏
面７１ａと平行に近くなるように構成されている。
【００３５】そして、第４のミラー６からフレネルレン
ズ７１に照射された映像光は、裏面７１ａで屈折した
後、出射面７１ｂの第１〜第３の各輪帯状突起７２〜７
４のレンズ面７２ａ〜７４ａで再度屈折して出射され
る。このとき、第１の輪帯状突起７２のレンズ面７２ａ
から出射される映像光は、レンチキュラレンズスクリー
ン７５の裏面７５ａの法線に対して略平行であり、第２
の輪帯状突起７３のレンズ面７３ａから出射される映像
光は、レンチキュラレンズスクリーン７５の裏面７５ａ
の法線に対して角度αだけ下方に傾いており、また、第
３の輪帯状突起７４のレンズ面７４ａから出射される映
像光は、レンチキュラレンズスクリーン７５の裏面７５
ａの法線に対して角度αだけ上方に傾いている。
ズ７１に照射された映像光は、裏面７１ａで屈折した
後、出射面７１ｂの第１〜第３の各輪帯状突起７２〜７
４のレンズ面７２ａ〜７４ａで再度屈折して出射され
る。このとき、第１の輪帯状突起７２のレンズ面７２ａ
から出射される映像光は、レンチキュラレンズスクリー
ン７５の裏面７５ａの法線に対して略平行であり、第２
の輪帯状突起７３のレンズ面７３ａから出射される映像
光は、レンチキュラレンズスクリーン７５の裏面７５ａ
の法線に対して角度αだけ下方に傾いており、また、第
３の輪帯状突起７４のレンズ面７４ａから出射される映
像光は、レンチキュラレンズスクリーン７５の裏面７５
ａの法線に対して角度αだけ上方に傾いている。
【００３６】これにより、レンチキュラレンズスクリー
ン７５の裏面７５ａに照射される映像光は、上下方向に
それぞれ角度αだけ配光された映像光となる。
ン７５の裏面７５ａに照射される映像光は、上下方向に
それぞれ角度αだけ配光された映像光となる。
【００３７】また、レンチキュラレンズスクリーン７５
は、フレネルレンズスクリーン７１から出射された映像
光が入射する側の面７５ａに垂直方向に伸びる複数の蒲
鉾形状の突起が水平方向に沿って並列に形成され、出射
側の面７５ｂが平板状に形成されているものである。
は、フレネルレンズスクリーン７１から出射された映像
光が入射する側の面７５ａに垂直方向に伸びる複数の蒲
鉾形状の突起が水平方向に沿って並列に形成され、出射
側の面７５ｂが平板状に形成されているものである。
【００３８】そして、フレネルレンズスクリーン７１の
出射面７１ｂから出射された映像光は、レンチキュラレ
ンズスクリーン７５の裏面７５ａに照射され、出射面７
５ｂから出射される。このとき、フレネルレンズスクリ
ーン７５の入射出面７５ａに形成された蒲鉾形状の突起
に伴うレンズ作用により、レンチキュラレンズスクリー
ン７５に照射された映像光は、上下方向の角度が変化す
ることなく、水平方向に角度β配光される。
出射面７１ｂから出射された映像光は、レンチキュラレ
ンズスクリーン７５の裏面７５ａに照射され、出射面７
５ｂから出射される。このとき、フレネルレンズスクリ
ーン７５の入射出面７５ａに形成された蒲鉾形状の突起
に伴うレンズ作用により、レンチキュラレンズスクリー
ン７５に照射された映像光は、上下方向の角度が変化す
ることなく、水平方向に角度β配光される。
【００３９】このように、レンチキュラレンズスクリー
ン７５から出射された映像光は、垂直方向にαの配光角
を有するとともに、水平方向にβの配光角を有し、その
範囲内においては、良好な映像が観察される。
ン７５から出射された映像光は、垂直方向にαの配光角
を有するとともに、水平方向にβの配光角を有し、その
範囲内においては、良好な映像が観察される。
【００４０】上述した本実施の形態においては、別途光
学部品を追加することなく、フレネルレンズスクリーン
７１の輪帯状突起７２〜７４の形状によって、照射され
る映像光の水平方向における平高度を高めるとともに、
垂直方向に配光しているため、スクリーン７に表示され
る映像の輝度や画質を損なうことなく、水平方向及び垂
直方向の視野角を拡大することが可能となる。
学部品を追加することなく、フレネルレンズスクリーン
７１の輪帯状突起７２〜７４の形状によって、照射され
る映像光の水平方向における平高度を高めるとともに、
垂直方向に配光しているため、スクリーン７に表示され
る映像の輝度や画質を損なうことなく、水平方向及び垂
直方向の視野角を拡大することが可能となる。
【００４１】特に、フレネルレンズスクリーン７１の出
射面７１ａに形成される輪帯状突起を、レンチキュラレ
ンズスクリーン７５に対して出射する映像光の角度に応
じて第１〜第３の輪帯状突起７２〜７４に分類するとと
もに、それらを周期的に配置したことにより、画面全体
の輝度ムラが低減され、画質の向上を図ることが可能と
なる。例えば、スクリーン７に対して観察者が斜め上方
から映像を観察している場合には、スクリーン７の下方
に表示される像の輝度が上方と比較して著しく低下する
ことはない。
射面７１ａに形成される輪帯状突起を、レンチキュラレ
ンズスクリーン７５に対して出射する映像光の角度に応
じて第１〜第３の輪帯状突起７２〜７４に分類するとと
もに、それらを周期的に配置したことにより、画面全体
の輝度ムラが低減され、画質の向上を図ることが可能と
なる。例えば、スクリーン７に対して観察者が斜め上方
から映像を観察している場合には、スクリーン７の下方
に表示される像の輝度が上方と比較して著しく低下する
ことはない。
【００４２】なお、本実施の形態においては、フレネル
レンズスクリーン７１の出射面７１ｂ側に第１〜第３の
輪帯状突起７２〜７４を周期的に形成する場合について
説明したが、４種類以上の輪帯状突起を周期的に形成し
てもよい。
レンズスクリーン７１の出射面７１ｂ側に第１〜第３の
輪帯状突起７２〜７４を周期的に形成する場合について
説明したが、４種類以上の輪帯状突起を周期的に形成し
てもよい。
【００４３】また、本実施の形態においては、フレネル
レンズスクリーン７１の出射面側に、第１〜第３の輪帯
状突起７２〜７３を１個ずつ順次配置した場合について
説明したが、２個もしくはそれ以上の輪帯状突起を種類
毎に順次配置してもよい。
レンズスクリーン７１の出射面側に、第１〜第３の輪帯
状突起７２〜７３を１個ずつ順次配置した場合について
説明したが、２個もしくはそれ以上の輪帯状突起を種類
毎に順次配置してもよい。
【００４４】また、本実施の形態において、水平方向の
配光角は、レンチキュラレンズスクリーン７５の出射面
７５ｂ側に形成された蒲鉾形状の突起の形状を変化させ
ることにより変更することができ、また、垂直方向の配
光角については、フレネルレンズスクリーン７１の出射
面７１ｂ側に形成された輪帯状突起のレンズ面の角度を
変化させることにより変更することができる。
配光角は、レンチキュラレンズスクリーン７５の出射面
７５ｂ側に形成された蒲鉾形状の突起の形状を変化させ
ることにより変更することができ、また、垂直方向の配
光角については、フレネルレンズスクリーン７１の出射
面７１ｂ側に形成された輪帯状突起のレンズ面の角度を
変化させることにより変更することができる。
【００４５】また、本実施の形態においては、レンチキ
ュラレンズスクリーン７５の入射面７５ａ側に水平方向
配向用の蒲鉾形状の突起を設けた場合について説明した
が、出射面７５ｂ側に突起を設けてもよい。
ュラレンズスクリーン７５の入射面７５ａ側に水平方向
配向用の蒲鉾形状の突起を設けた場合について説明した
が、出射面７５ｂ側に突起を設けてもよい。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、フレネルレンズスクリ
ーンの輪帯状突起が垂直方向の配光作用を有するように
構成したため、水平方向の配光作用を有するレンチキュ
ラレンズスクリーンの他に、別途垂直方向の配光作用を
有する光学部品を追加することなく、垂直方向の視野角
を向上させることができる。これにより、スクリーンに
表示される画像の輝度や画質を損なうことなく、水平方
向及び垂直方向の視野角を拡大することが可能となる。
ーンの輪帯状突起が垂直方向の配光作用を有するように
構成したため、水平方向の配光作用を有するレンチキュ
ラレンズスクリーンの他に、別途垂直方向の配光作用を
有する光学部品を追加することなく、垂直方向の視野角
を向上させることができる。これにより、スクリーンに
表示される画像の輝度や画質を損なうことなく、水平方
向及び垂直方向の視野角を拡大することが可能となる。
【図１】 本発明の一実施の形態における背面投写型表
示装置の概略構成を表す断面図である。
示装置の概略構成を表す断面図である。
【図２】 図１の背面投写型表示装置における光学ユニ
ットの概略構成を表す構成図である。
ットの概略構成を表す構成図である。
【図３】 図１の背面投写型表示装置におけるスクリー
ンの概略構成を表す一部拡大断面図である。
ンの概略構成を表す一部拡大断面図である。
【図４】 図１の背面投写型表示装置におけるスクリー
ンの概略構成を表す平面図である。
ンの概略構成を表す平面図である。
【図５】 従来の背面投写型表示装置におけるスクリー
ンの概略構成を表す一部拡大断面図である。
ンの概略構成を表す一部拡大断面図である。
【図６】 従来の背面投写型表示装置におけるスクリー
ンの概略構成を表す一部拡大断面図である。
ンの概略構成を表す一部拡大断面図である。
【図７】 従来の背面投写型表示装置におけるスクリー
ンの概略構成を表す一部拡大断面図である。
ンの概略構成を表す一部拡大断面図である。
１ ：筐体 ２ ：光学ユニット ３ ：第１の反射ミラー ４ ：第２の反射ミラー ５ ：第３の反射ミラー ６ ：第４の反射ミラー ７ ：スクリーン ７１ ：フレネルレンズスクリーン ７２ ：第１の輪帯状突起 ７３ ：第２の輪帯状突起 ７４ ：第３の輪帯状突起 ７５ ：レンチキュラレンズスクリーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｆ 9/31 9/31 Ｄ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03B 21/62 G02F 1/13 505 G02F 1/1335 G03B 21/00 H04N 5/74 H04N 9/31
Claims (1)
- 【請求項１】 光源から出射された光束を映像情報に基
づいて光学的に変調して出力する光学ユニットと、該光
学ユニットから出力された光束をスクリーン裏面に対し
て所定の傾斜角をもって拡大投写する投写手段とを備
え、前記スクリーン表面側から映像を観察する背面投写
型表示装置において、 前記スクリーンが、前記光学ユニットにて拡大投写され
た光束を垂直方向における角度が異なる複数の平行光束
に分散して出力する垂直方向配光手段と、該垂直方向配
光手段から出力された複数の平行光束を水平方向に配光
する水平方向配光手段とを備え、 前記垂直方向配光手段は、前記水平方向配光手段に対し
て出射される光束の垂直方向における角度に応じて識別
される複数種の輪帯状突起を周期的に設けたフレネルレ
ンズからなり、 該フレネルレンズが、前記水平方向配光手段の法線に対
して平行に映像光を出射すべく制御する第１の輪帯状突
起と、前記水平方向配光手段の法線に対して垂直上方に
所定角度傾斜して映像光を出射すべく制御する第２の輪
帯状突起と、前記水平方向配光手段の法線に対して垂直
下方に前記第２の輪帯状突起の出射光と等しい角度傾斜
して映像光を出射すべく制御する第３の輪帯状突起とを
含み、 前記フレネルレンズにおける前記各輪帯状突起が、該フ
レネルレンズの上方から下方にかけて水平方向に沿って
並列に略形成されるように、前記各輪帯状突起の中心
が、前記フレネルレンズの外側にある ことを特徴とする
背面投写型表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000037268A JP3311724B2 (ja) | 2000-02-15 | 2000-02-15 | 背面投写型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000037268A JP3311724B2 (ja) | 2000-02-15 | 2000-02-15 | 背面投写型表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001228550A JP2001228550A (ja) | 2001-08-24 |
| JP3311724B2 true JP3311724B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=18561185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000037268A Expired - Fee Related JP3311724B2 (ja) | 2000-02-15 | 2000-02-15 | 背面投写型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3311724B2 (ja) |
-
2000
- 2000-02-15 JP JP2000037268A patent/JP3311724B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001228550A (ja) | 2001-08-24 |
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