JP3936412B2 - フレネルレンズシート及び透過型スクリーン - Google Patents

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    • G03B21/62—Translucent screens
    • G03B21/625—Lenticular translucent screens

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンチキュラーレンズシートと組み合わせて、リア型プロジェクションＴＶの透過型スクリーンに用いられるフレネルレンズシート、及び、そのフレネルレンズシートを用いた透過型スクリーンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のフレネルレンズシートは、図５（Ａ）に示すように、中心から外周まで同一に焦点を結ぶ「単一焦点」型と、図５（Ｂ）に示すように、中心で最短に焦点を結び、外周にいくほど長い焦点を結ぶ「可変焦点」型があった。なお、ここでフレネルレンズシートの中心とは、フレネルレンズを構成する複数のレンズ単位のレンズ面のレンズ角度がほぼ零になる光学的な中心を意味する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来のフレネルレンズシートは、リア型プロジェクションＴＶセットの適視観察点に対して、スクリーンの中心付近の光が最も届きやすいので、観察者からは中心付近が最も明るく感じられる。
これは、スクリーンの中心近辺が極端に明るく、また、外周付近が暗く感じられる、「ホットバンド」といわれる現象の原因となり、スクリーン画面上の明るさの均一性を損なう要因となっていた。
【０００４】
本発明は、スクリーン画面上の明るさを均一にすることを可能にするフレネルレンズシート及び透過型スクリーンを提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、レンチキュラーレンズシートと組み合わせて、リア型プロジェクションＴＶの透過型スクリーンに用いられるフレネルレンズシートにおいて、スクリーン高さをｈとしたときに、中心からの距離Ｒが０．０５ｈから０．５ｈまでの間に、フレネルレンズの焦点距離ｆが最短となる点を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のフレネルレンズシートにおいて、スクリーン高さをｈとしたときに、中心からの距離Ｒが０．３ｈから０．８ｈまでの間に、スクリーン面の法線に対する光の出射角度θが最大となる点を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のフレネルレンズシートと、レンチキュラーレンズシートとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態をあげて、さらに詳しく説明する。
図１は、本発明によるフレネルレンズシートの第１実施形態を模式的に示す図である。
本実施形態のフレネルレンズシート１は、レンチキュラーレンズシートと組み合わせて、透過型スクリーンに用いられものであって、中心からの距離Ｒにおいて、フレネルレンズの最短焦点ｆmim を結ぶようにしてある。
【０００９】
ここで、最短焦点ｆmim となる中心からの距離Ｒは、スクリーンの高さｈとしたときに、０．０５ｈから０．５ｈまでの間にあることが望ましい。
中心からの距離Ｒは、０．０５ｈよりも小さいときには、ホットバンドの領域内に入ってしまい、効果が得られない。また、０．５ｈよりも大きいときには、フレネルレンズの外周部が短焦点化することにより、光量損失が増大し、色つきを引き起こしてしまう。従って、最短焦点ｆmim となる中心からの距離Ｒは、０．０５ｈから０．５ｈの間が望ましい。
【００１０】
第１実施形態は、中心付近の光が観察点に集中することを緩和し、逆に、暗く感じられる部位の光を、観察点側に向けることにより、中心部と、その外側部の光のバランスを取り、ホットバンドが改善される。
【００１１】
（第２実施形態）
図２は、本発明によるフレネルレンズシートの第２実施形態を模式的に示す図である。
フレネルレンズシート２は、中心からの距離Ｒにおいて、スクリーン面の法線Ｎに対する光の出射角度θmax が最大となるようにしてある。
【００１２】
このときに、最大出射角度θmax となる中心からの距離Ｒは、スクリーンの高さｈとしたときに、０．３ｈから０．８ｈまでの間にあることが望ましい。
中心からのＲは、０．３ｈよりも小さいときには、スクリーン上下端部のシェーディングによる明るさの低下を引き起こす。また、０．８ｈよりも大きいときには、光量損失のバランスがくずれ、色つきの問題が生じる。よって、最大出射角度θmax となる中心からの距離Ｒは、０．３ｈから０．８ｈまでの間が望ましい。
【００１３】
第２実施形態のフレネルレンズシートは、スクリーンの上下端近辺の光を観察点側に有効に向けることができ、外周付近が明るく、しかも、明るさの均一性を高くすることができる。
【００１４】
【実施例】
次に、具体的な実施例をあげて、さらに詳しく説明する。
図３は、第１実施例に係るフレネルレンズシートのｆ−Ｒ特性を示した図である。
図３に示すように、画面サイズ＝６０インチ（ｈ＝９２０ｍｍ）であって、
焦点距離ｆ［ｍｍ］ 中心からの距離Ｒ［ｍｍ］
８５０ ０
８３０（最短焦点） １５０＝０．１６ｈ
９１５ ８００
なるフレネルレンズシートを作製した。
【００１５】
このフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズ組み合わせた透過型スクリーンを、リア型プロジェクションＴＶに実装して、感能評価したところ、画面内の明るさの均一性に優れる結果を得た。
【００１６】
（第２実施例）
図４は、第２実施例に係るフレネルレンズシートのθ−Ｒ特性を示した図である。
図４に示すように、画面サイズ＝６０インチ（ｈ＝９２０ｍｍ）であって、投射距離９４０ｍｍのＴＶセットに対して、
出射角度θ［ＤＥＧ］ 中心からの距離Ｒ［ｍｍ］
０．８ １００
２．５（最大出射角） ４９０＝０．５３ｈ
１．７５ ８００
なるフレネルレンズシートを作製した。
【００１７】
このフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズ組み合わせた透過型スクリーンを、リア型プロジェクションＴＶに実装して、感能評価したところ、画面内の外周付近が明るく、しかも、明るさの均一性に優れる結果を得た。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、中心からの所定の距離に、フレネルレンズが最短焦点距離となるようにしたので、画面内の明るさの均一性を向上させることができる。
また、中心からの所定の距離に、スクリーン面の法線に対する光の最大出射角度となるようにしたので、画面内の外周付近が明るく、しかも、明るさの均一性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフレネルレンズシートの第１実施形態を示す図である。
【図２】本発明によるフレネルレンズシートの第２実施形態を示す図である。
【図３】第１実施例に係るフレネルレンズシートのｆ−Ｒ特性を示した図である。
【図４】第２実施例に係るフレネルレンズシートのθ−Ｒ特性を示した図である。
【図５】従来のフレネルレンズシートの焦点距離を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１，２，１１，１２ フレネルレンズシート

Claims (3)

  1. レンチキュラーレンズシートと組み合わせて、リア型プロジェクションＴＶの透過型スクリーンに用いられるフレネルレンズシートにおいて、
    スクリーン高さをｈとしたときに、中心からの距離Ｒが０．０５ｈから０．５ｈまでの間に、フレネルレンズの焦点距離ｆが最短となる点を有すること
    を特徴とするフレネルレンズシート。
  2. 請求項１に記載のフレネルレンズシートにおいて、
    スクリーン高さをｈとしたときに、中心からの距離Ｒが０．３ｈから０．８ｈまでの間に、スクリーン面の法線に対する光の出射角度θが最大となる点を有すること
    を特徴とするフレネルレンズシート。
  3. 請求項１又は請求項２に記載のフレネルレンズシートと、
    レンチキュラーレンズシートと
    を備えたことを特徴とする透過型スクリーン。
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