JP4867167B2 - 透過型スクリーンおよび背面投射型ディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
一方、レンチキュラーレンズアレイ40は、光透過性材料からなる基材42と、その光源側に配置されたレンチキュラーレンズ41とを備えている。基材42の観察者側には遮光層45が形成され、その遮光層45を覆うように配設された接着剤44を介して、第2拡散板43が固着されている。
そして、フレネルレンズアレイ30およびレンチキュラーレンズアレイ40の周縁部に配置した枠体(不図示)により両者が共締めされて、透過型スクリーン920が形成されている。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、フレネルレンズアレイをフィルム化した場合でも、映像のシンチレーションを防止することが可能な、透過型スクリーンの提供を目的とする。
また、表示品質に優れた背面投射型ディスプレイ装置の提供を目的とする。
この構成によれば、映像光の結像位置の近傍に配置された第2拡散部において映像光を拡散することにより映像光の輝度分布が発生する場合でも、その結像位置から離れて配置された第1拡散部および第3拡散部において映像光を拡散することにより、映像光の輝度分布を平均化することができる。したがって、映像のシンチレーションを防止することができる。
この構成によれば、支持基板により拡散レンズアレイの剛性を確保しうるとともに、映像のシンチレーションを防止することができる。
この構成によれば、支持基板により拡散レンズアレイの剛性を確保しうるとともに、映像のシンチレーションを防止することができる。しかも、透明部材の厚さにより第2拡散部と第3拡散部との距離を適宜設定することができるので、映像におけるボケの発生を防止することができる。
この構成によれば、映像のシンチレーションを確実に防止することができる。
この構成によれば、映像のシンチレーションを防止しうる透過型スクリーンを備えているので、表示品質に優れた背面投射型ディスプレイ装置を提供することができる。
以下、本発明の第1実施形態につき、図面を参照しながら詳細に説明する。
(背面投射型ディスプレイ装置)
図1は、背面投射型ディスプレイ装置の一例であるリアプロジェクションテレビの側面断面図である。図1に示すリアプロジェクションテレビ10は、映像光を投射する光源としてのプロジェクタ12と、映像光を反射する反射鏡13,14と、映像光を背面から入射させ正面から出射させる透過型スクリーン20と、透過型スクリーン20の正面を外部に露出させつつ全体を覆う筐体11とを主として構成されている。
図2は、第1実施形態に係る透過型スクリーンの平面断面図である。一般に、透過型スクリーン20は、映像光を略平行光に変換するフレネルレンズアレイ30が光源側に配置され、映像光を単位レンズごとに発散させるレンチキュラーレンズアレイ(拡散レンズアレイ)40が観察者側に配置されて構成されている。特に、第1実施形態に係る透過型スクリーン20では、フレネルレンズアレイ30がフィルム状に形成され、フレネルレンズアレイ30の光源側には、映像光を拡散させる第1拡散部34が形成され、またレンチキュラーレンズアレイ40の観察者側における結像位置の近傍には、映像光を拡散させる第2拡散部46が形成されている。そして、第2拡散部46の観察者側には、レンチキュラーレンズアレイ40の剛性を確保する支持基板50が固着され、支持基板50の観察者側の表面に、第3拡散部52が形成されている。
フレネルレンズアレイ30は、基材32の光源側に、複数のフレネルレンズ31を配置して構成されている。基材32は、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の光透過性を有する材料により、横長の略長方形状に形成されている。フレネルレンズ31は、アクリル等の光硬化性および光透過性を有する樹脂材料等からなる突条を、同心円状に配置して構成されている。このフレネルレンズ31は、当該部分に入射した映像光を屈折させ、略平行光に変換して出射させるものである。そのため、各フレネルレンズ31は、映像光の入射角度に応じた傾斜面を備えている。
一方、レンチキュラーレンズアレイ40は、基材42の光源側に、複数のレンチキュラーレンズ41を配置して構成されている。基材42は、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の光透過性を有する材料により、横長の略長方形状に形成されている。レンチキュラーレンズ41は、アクリル等の光硬化性および光透過性を有する樹脂材料等からなる、略半円柱状のシリンドリカルレンズである。そして、レンチキュラーレンズ41の長手方向をスクリーンの上下方向に一致させて、複数のレンチキュラーレンズ41がスクリーンの左右方向に並列配置されている。なお、各レンチキュラーレンズ41の配列ピッチは1.0mm以下(好ましくは0.2mm以下)に設定され、ファインピッチのレンチキュラーレンズアレイ40が構成されている。
そして、フレネルレンズアレイ30の周縁部にシール剤(不図示)が配設されて、フレネルレンズアレイ30とレンチキュラーレンズアレイ40とが固着されている。また、シール剤によって両者間の周縁部が密閉封止され、両者間の中央部にはシール剤によって囲まれた空間が形成されている。この空間の内部圧力は、外部圧力より低く設定されている。これにより、フィルム状に形成されたフレネルレンズアレイ30の中央部が、レンチキュラーレンズアレイから浮上るのを防止している。その結果、映像光の光路の乱れが防止され、映像光を所定位置で結像させることが可能になり、映像におけるボケの発生を防止することができるようになっている。
次に、本実施形態に係る透過型スクリーンを備えた背面投射型ディスプレイ装置において、映像表示を行う方法につき、図1および図2を用いて説明する。
まず、図1に示すプロジェクタ12から映像光を投射する。この映像光は、反射板13および反射板14により反射されて、透過型スクリーン20の背面に入射する。
以上により、背面投射型ディスプレイ装置の透過型スクリーンから映像光が出射され、観察者に到達することによって映像表示が行われる。
なお、図2において、第2拡散部46は遮光層45に接して記載されているが、必ずしもその限りではなく、光学的に映像光の結像位置近傍に配置されていれば良い。より望ましくは、レンチキュラーレンズアレイ40の集光位置の近傍であればよい。
この構成によれば、映像光の結像位置の近傍に配置された第2拡散部46において映像光を拡散することにより映像光の輝度分布が発生する場合でも、その結像位置から離れて配置された第1拡散部34および第3拡散部52において映像光を拡散することにより、映像光の輝度分布を平均化することができる。したがって、映像のシンチレーションを防止することができる。
次に、第2実施形態に係る透過型スクリーンにつき、図3を用いて説明する。
図3は、第2実施形態に係る透過型スクリーンの平面断面図である。第2実施形態に係る透過型スクリーン220は、第2拡散部46の観察者側に透明部材48が固着され、透明部材の観察者側に、レンチキュラーレンズアレイ40の剛性を確保する支持基板50が配置され、支持基板50の観察者側の表面に、第3拡散部52が形成されているものである。なお、第1実施形態と同様の構成となる部分については、その詳細な説明を省略する。
なお、図3においても、第2拡散部46は遮光層45に接して記載されているが、必ずしもその限りではなく、光学的に映像光の結像位置近傍に配置されていれば良い。より望ましくは、レンチキュラーレンズアレイ40の集光位置の近傍であればよい。
そこで、支持基板50の光源側の表面に第3拡散部52を設けてもよい。この場合には、透明部材48を所定厚さに形成することによって、第2拡散部と第3拡散部との距離を適宜設定することが可能になり、映像におけるボケの発生を防止することができる。
Claims (4)
- 映像光を略平行光に変換するフレネルレンズアレイが光源側に配置され、前記映像光を単位レンズごとに発散させる拡散レンズアレイが観察者側に配置されてなる透過型スクリーンであって、
前記フレネルレンズアレイはフィルム状に形成され、
前記フレネルレンズアレイの光源側には、前記映像光を拡散させる第1拡散部が基材の光源側の表面をマット処理して粗面化することで形成され、
前記拡散レンズアレイの観察者側における結像位置の近傍には、前記映像光を拡散させる第2拡散部が光透過性を有する樹脂性接着剤の内部に光拡散材を分散させるか所定厚さの拡散フィルムを装着して形成され、
前記第2拡散部の観察者側には、前記映像光を拡散させる第3拡散部が前記拡散レンズアレイの剛性を確保する支持基板の光源側の表面をマット処理して粗面化することで形成されていることを特徴とする透過型スクリーン。 - 前記第2拡散部の観察者側には、透明部材が固着されていることを特徴とする請求項1に記載の透過型スクリーン。
- 前記第1拡散部と前記第3拡散部との距離は、2mm以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の透過型スクリーン。
- 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の透過型スクリーンを備えたことを特徴とする背面投射型ディスプレイ装置。
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