JPH09127606A

JPH09127606A - 投射型ディスプレイ装置

Info

Publication number: JPH09127606A
Application number: JP7303354A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Nakanishi; 泰章中西
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-10-30
Filing date: 1995-10-30
Publication date: 1997-05-16
Anticipated expiration: 2015-10-30
Also published as: EP0772077A3; CN1114315C; KR100454725B1; KR970025090A; JP3371654B2; US5803567A; EP0772077A2; CN1158049A

Abstract

(57)【要約】【課題】二重像及び周辺輝度の低下を同時に抑制す
る。【解決手段】フレネルレンズシート、及びレンチキュ
ラーレンズによって構成され、映像光を透過することに
よって画像を形成する透過型スクリーンを有して構成さ
れている投射型ディスプレイ装置において、フレネルレ
ンズシートに構成されるレンズ部は、フレネルレンズシ
ートの中心部分から所定の距離までは一定の焦点距離で
構成され、前記所定の距離以降は焦点距離が徐々に短く
なるように構成する。また、前記一定の距離は前記フレ
ネルレンズシートの中心部分から投射画面上端部及び／
又は投影画面下端部までの距離となるように構成する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば陰極線管
（ＣＲＴ）や液晶パネル等によって形成される画像を、
透過型のスクリーンに映し出す背面投射方式のディスプ
レイ装置にかかわり、特に投射レンズからスクリーンま
での投射距離を短く構成する投射型ディスプレイ装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、スクリーンに映像光を投射して大
画面の映像を楽しむことができる例えばプロジェクショ
ンテレビ等の投射型ディスプレイ装置が一般に普及して
いる。このような投射型ディスプレイ装置として、表示
部を形成する透過型スクリーンの背面から像光を投射し
て、このスクリーン上に形成される映像を見る背面投射
方式のものが知られている。

【０００３】図７は背面投射型のディスプレイ装置の構
成を摸式的に示す図である。例えばディスプレイ装置本
体内の下部に、ＲＧＢ各色に対応した陰極線管２２（実
際にはＲ、Ｇ、Ｂ毎に３個の陰極線管２２Ｒ、２２Ｇ、
２２Ｂが所定のあおり角を有して並置されている）が収
納されている。そしてこれらの陰極線管２２（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）から出力されるＲＧＢ各色の３原色の像光を、その
前方に配置されている投射レンズ２３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に
よって拡大させ、リフレクタ２４で反射させることによ
って透過型スクリーン２５の背面に入射させる。

【０００４】これによって、透過型スクリーン２５上で
ＲＧＢ各色の像光が合成されてカラー画像が形成され、
観察者は前方からその画像を見ることになる。なお、透
過型スクリーン２５の前面には、この透過型スクリーン
２５を保護するとともに表示画像を艶やかにみせるため
に、例えばメタクリル樹脂（アクリル樹脂）等からなる
透明パネル３３が配置されている。

【０００５】図８は透過型スクリーン２５及び透明パネ
ル３３の一部を分解して示す拡大図である。透過型スク
リーン２５は例えばメタクリル樹脂（アクリル樹脂）等
からなるフレネルレンズシート２６、レンチキュラーレ
ンズシート３１によって構成されており、ＲＧＢ各色の
像光は矢印Ａで示されている方向から入射するように構
成されている。フレネルレンズシート２６は図７に示し
た投射レンズ２３から入射する像光が発散するのを防ぎ
観察者に集中させるように構成されている。そして、レ
ンズの薄型化を図るために、例えばレンズのほぼ中央部
分を中心とした同心円とされる多数の輪帯状のレンズ部
が構成されている。これによって、薄さを保ちつつ大口
径のレンズを構成することが可能になっている。

【０００６】フレネルレンズシート２６の後段に配置さ
れるレンチキュラーレンズシート３１は、主に像光を水
平方向に拡散して出射するように構成され、水平方向の
視野角を広くすることができるようになされている。な
お、レンチキュラーレンズシート３１の出射側には、外
光によるコントラストの低下を軽減させるため、所定の
間隔で垂直方向にブラックストライプ３２が形成されて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近ではデ
ィスプレイ装置の筐体の小型化を図るために、焦点距離
の短い投射レンズを用いて投射レンズからスクリーンま
での投射距離を短くすることが考えられている。しかし
ながら、投射距離が短いディスプレイ装置を構成する場
合、フレネルレンズシート２６内の界面反射によって二
重像が発生して画質が低下するという問題点がある。

【０００８】以下、フレネルレンズシート２６に入射す
る光束の光路の一例を説明する。図９はフレネルレンズ
シート２６の中心部から例えば画面下方約２２０ｍｍ付
近における断面図及びフレネルレンズシート２６に入射
する光束の光路を示す図であり、投射レンズ２３からフ
レネルレンズシート２６までの距離が例えば９５０ｍ
ｍ、フレネルレンズシート２６の集光距離が例えば６０
００ｍｍ、屈折率が例えば１．５５２とされている。

【０００９】図９において、フレネルレンズシート２６
を構成するレンズ部２７の傾斜角Ｔ_0aは例えば２６．１
゜、また、レンズ部２７の抜き角Ｔ_1aは例えば１゜であ
る。投射レンズ２３から出射した像光Ｌ_a1はフレネルレ
ンズシート２６の入射面２８に入射角Ｔ_2a＝１３．０゜
で入射して屈折し、さらにレンズ面２９に入射角Ｔ_3a＝
１７．７゜で入射して屈折角Ｔ_4a＝２．１゜で出射して
出射光束Ｌ_a2となる。このとき像光Ｌ_a1の一部はレンズ
面２９で反射して、反射光束Ｌ_a3、Ｌ_a4として入射面２
８側に戻ることになる。

【００１０】反射光束Ｌ_a3はフレネルレンズシート２６
の入射面２８に入射角Ｔ_5a＝４３．８で入射し、ここで
全反射してレンズ面２９側に戻り、非レンズ面３０に入
射角Ｔ_6a＝４５．３゜で入射する。そして全反射した後
にレンズ面２９に入射角Ｔ_7a＝１８．７゜で入射して、
屈折後、出射角Ｔ_8a＝５５．９゜で下向きに出射する。
したがって、画面の下部を下方から観察するようなケー
スは非常に稀なので、二重像として目視される問題はほ
とんどない。

【００１１】一方、反射光束Ｌ_a4はフレネルレンズシー
ト２６の入射面２８で全反射後、レンズ面２９に入射角
Ｔ_9a＝６９．９゜で入射して全反射した後に、非レンズ
面３０から出射してレンズ面２９から再度フレネルレン
ズシート２６に入射するので、二重像として目視される
ことはない。

【００１２】ところが、先述したように投射レンズ２３
の焦点距離を短くしたディスプレイ装置では、フレネル
レンズシート２６に対する入射角や、レンズ部の傾斜角
等が異なるので、次の図１０で説明するように二重像が
現れやすくなってしまう。図１０は投射レンズ２３から
フレネルレンズシート２６までの距離が、例えば７００
ｍｍと短くされている場合の一例を示しており、フレネ
ルレンズシート２６の集光距離及び屈折率は図９で説明
した場合と同一条件である。また、ここではフレネルレ
ンズシート２６の各部の符号には沿え字ｂを付して説明
する。

【００１３】図１０において、フレネルレンズシート２
６ｂのレンズ部２７ｂの傾斜角Ｔ_0bは例えば３２．７
゜、レンズ部２７ｂの抜き角は例えばＴ_1bは１゜であ
る。投射レンズ２３から出射した像光Ｌb1はフレネルレ
ンズシート２６ｂの入射面２８ｂに入射角Ｔ_2b＝１７．
４゜で入射して屈折した後にレンズ面２９ｂ入射角Ｔ_3b
＝２１．６゜で入射する。そして、屈折後に出射角Ｔ_4a
＝２．１゜で出射して出射光束Ｌ_b2となる。このとき、
像光Ｌ_b1の一部はレンズ面２９ｂで反射して、反射光Ｌ
_b3、Ｌ_b4として入射面２８ｂ側に戻る。

【００１４】反射光Ｌ_b3はレンズ面２９ｂに入射角Ｔ5b
＝５４．３゜で入射して全反射した後に入射面２８ｂに
戻り、非レンズ面３０ｂに入射角Ｔ_6b＝３４．７゜で入
射する。そして屈折後に出射角Ｔ_8b＝２６．９で出射光
束Ｌ_b5として出射する。この場合、正規の映像光である
出射光束Ｌ_b2と、反射光Ｌ_b3からなる出射光束Ｌ_b5の間
隔ｄは、フレネルレンズシート２６ｂの板厚をｔとする
と、ｄ＝２×ｔ×tan （Ｔ_5b）とすることができる。

【００１５】図１０に示す例の場合、板厚ｔを例えば約
２ｍｍ程度とすると、光束の間隔ｄは例えば５．６ｍｍ
程度となり正規の映像から、例えば約５．６ｍｍ程度の
間隔をおいて二重像が認識されるようになる。したがっ
て、特に、画面下部にテロップや映画の字幕等が表示さ
れる場合には画質の低下が目立つこととなる。

【００１６】また、反射光Ｌ_b4はフレネルレンズシート
２６ｂの後方の入射面２８ｂで全反射した後、レンズ面
２９ｂに入射角Ｔ_9b＝８７．０゜で入射して全反射し
て、非レンズ面３０ｂに入射角Ｔ_10b ＝２８．７゜で入
射する。そして屈折した後に出射角Ｔ_11b ＝４０．８゜
で出射光束Ｌ_b6として出射するので、出射光束Ｌ_b5とと
もに二重像として認識されるようになる。

【００１７】なお、図１０ではフレネルレンズシート２
６ｂの中心から下方に二重像が認識される例を説明した
が、上方に関しても同様に二重像が認識されることにな
る。また、左右方向に関してはフレネルレンズシート２
６ｂの後段に配置されるレンチキュラーレンズ３１の出
射側に形成されているブラックストライプ３２に吸収さ
れるので、特に問題になることはない。

【００１８】図１１は投射レンズ２３からフレネルレン
ズシート２６までの距離ａ（ｍｍ）、観察側集光距離ｂ
（ｍｍ）、フレネルレンズシート２６の焦点距離ｆ（ｍ
ｍ）に応じて現れる二重像（出射光束Ｌ_b5、Ｌ_b6）の位
置の実測値の一例を一覧で示す図である。なお、この図
に示される実測値はフレネルレンズシート２６の板厚は
２ｍｍ、屈折率は１．５５２である。

【００１９】例えば画面サイズが４０インチ、アスペク
ト比が４：３で構成されるディスプレイ装置の場合、画
面の垂直方向は例えば約６１０ｍｍ程度で構成されるこ
とになる。そして図９で説明したように投射レンズ２３
からフレネルレンズシート２６までの光路距離が約９５
０ｍｍと長く設定されているケース１の場合、フレネル
レンズシート２６の中心部から約２５０ｍｍの位置まで
に表示される画像には二重像が現れない。また、中心部
から約２６０ｍｍの位置に表示される画像の二重像が約
２５５ｍｍの位置に現れるが、これはほとんど画面の端
部分になるので、画像上で特に問題とならない。

【００２０】しかしながら、ケース２、ケース３に示さ
れているように投射レンズ２３とフレネルレンズシート
２６の光路距離ａ及び焦点距離ｆを短く設定すると二重
像が現れやすくなる。例えばケース２に示されているよ
うに光路距離ａ＝約８００ｍｍに設定すると、中心から
例えば約２２０ｍｍ以上離れた位置には、元の画像の約
５ｍｍ乃至７ｍｍ程度中心側の位置に二重像が表示され
るようになる。

【００２１】さらに、例えばケース３に示されているよ
うに、光路距離ａ＝約７００ｍｍ程度というようにさら
に短く設定した場合、中心から約２００ｍｍ離れた位置
に表示される画像にも二重像が現れるようになってしま
う。すなわち、ケース３の場合はフレネルレンズシート
２６の中心部から約２／３程度の位置に二重像が発生す
るようになり、上記したように映画の字幕等、画面の中
心から離れた位置に表示される画像の画質がかなり低下
することになる。

【００２２】そこで、レンズ部２７の傾斜角を小さくし
て例えばケース４に示されているように、観察側集光距
離ｂを−８０００ｍｍ、つまり、フレネルレンズシート
２６から出射される光束が発散されるように、フレネル
レンズシート２６のレンズ部２７の傾斜角度を小さく設
定すれば、ケース１に示す光路距離ａを長く設定した場
合と同様に、二重像の発生を抑制することができる。し
かし、この場合フレネルレンズシート２６本来の機能が
得られず、周辺部分では輝度が低下して暗い画像となっ
てしまう。

【００２３】図１２は図１１に示したケース３の場合
の、投射レンズ２３から出射された光束のフレネルレン
ズシート２６各点からの出射角度をグラフで示す図であ
る。また図１３は同様にケース４の場合の投射レンズ２
３から出射された光束のフレネルレンズシート２６各点
からの出射角度をグラフで示す図である。この図で、縦
軸方向には出射角度（deg ）、横軸方向にはフレネルレ
ンズシート２６の中心部からの距離（ｍｍ）が示されて
いる。

【００２４】図１２に示されているようにケース３の場
合は、中心から離れるにしたがって出射角度（deg ）が
大きくなり、出射光束は中心方向に向けて出射するの
で、観視者の方向に像光が集中するようになる。しか
し、図１３に示されているようにケース４の場合は、中
心から離れるにしたがって出射角度（deg ）がマイナス
方向に大きくなるので、出射光束は中心から離れるにつ
れて拡散され外側に向いてしまう。これにより、先述し
たように画像の周辺部分では輝度が低下してしまうこと
になる。

【００２５】したがって、以上説明したように、投射レ
ンズ２３から透過型スクリーン２５に至る光路距離を短
く設定したディスプレイ装置では、例えば画面の中心か
ら約２／３程の位置に二重像が現れてしまい、さらにこ
れを抑制するために、フレネルレンズシート２６のレン
ズ部２７の傾斜角を小さく設定した場合、画像の周辺部
分の輝度が低下してしまうという問題があり、良好な画
像を得ることが困難であった。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点を解決するためになされたもので、映像投影部と、前
記映像投影部側に配置されるフレネルレンズシート、及
び該フレネルレンズシートの前方に配置されるレンチキ
ュラーレンズによって構成され、前記映像投影部から出
力された映像光を透過することによって画像を形成する
透過型スクリーンを有して構成されている投射型ディス
プレイ装置において、前記フレネルレンズシートに構成
されるレンズ部は、前記フレネルレンズシートの中心部
分から所定の距離までは一定の焦点距離で構成され、前
記所定の距離以降は焦点距離が徐々に短くなるようにし
て投射型ディスプレイ装置を構成する。

【００２７】また、前記一定の距離は前記フレネルレン
ズシートの中心部から投影画面上端部及び／又は投影画
面下端部までの距離となるように設定する。

【００２８】本発明によれば、画面の周辺部分にむけて
現れる二重像を抑制するとともに、周辺部分の輝度の低
下を抑制することができるので、従来よりも良好な画像
を得ることができるようになる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の投射型ディスプレ
イ装置の実施形態を説明する。図１は本実施形態である
プロジェクタ装置の構成を側面から示す概要図である。
本実施形態のプロジェクタ装置１は、筐体２内部下方に
映像投影部としてＲＧＢ各色に対応した陰極線管（ＣＲ
Ｔ）３（実際にはＲ、Ｇ、Ｂ毎に３個の陰極線管３Ｒ、
３Ｇ、３Ｂが所定のあおり角を有して並置されている）
が収納されている。そしてこれらの陰極線管３（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）から出力されるＲＧＢ各色の３原色の像光を、
その前方に配置されている投射レンズ４（Ｒ、Ｇ、Ｂ）
によって拡大し、リフレクタ５で反射させることによっ
て透過型スクリーン６の背面に入射させる。

【００３０】透過型スクリーン６はフレネルレンズシー
ト７及びレンチキュラーレンズシート８からなり、陰極
線管３（Ｒ、Ｇ、Ｂ）からリフレクタ５を介して入力す
る像光から、画像を形成するように構成されている。本
発明では後述するように、フレネルレンズシート７を構
成する各レンズ部の焦点距離が中心部分からの距離に応
じて異なるように設定されている。また、レンチキュラ
ーレンズシート８については、図８に示した従来例と同
様にブラックストライプが形成されている。

【００３１】リフレクタ５で反射された像光はフレネル
レンズシート７によって前方に収束し、さらにレンチキ
ュラーレンズシート８によって水平方向に拡散されて出
射することになる。これによって、透過型スクリーン６
上でＲＧＢ各色の像光が合成されてカラー画像が形成さ
れ、観察者は前方からその画像を見ることになる。透過
型スクリーン６の前面には、この透過型スクリーン６を
保護するとともに表示画像を艶やかにみせるために、例
えばメタクリル樹脂（アクリル樹脂）等からなる透明パ
ネル９が配置されている。

【００３２】図２はフレネルレンズシート７を正面から
示す平面図である。このフレネルレンズシート７には中
心部分から同心円として構成されているレンズ部７ａ、
７ｂ、７ｃ、７ｄ・・・（中間部分は破線で示すことに
よって省略しているが、実際には破線の部分にも連続し
て形成されている）が形成されている。本実施形態で
は、各レンズ部の焦点距離を、中心部分に構成されてい
るレンズ部ａから例えばレンズ部７ｂ（例えば中心部分
から２００ｍｍ程度）では一定とし、レンズ部７ｂから
レンズ部７ｄ、すなわちフレネルレンズシート７の外側
に向かって徐々に短く設定している。この焦点距離のに
ついては、以下図３で詳しく説明する。

【００３３】図３はフレネルレンズシート７の中心部か
らの距離と、中心部からの距離に対応しているレンズ部
の焦点距離の関係をグラフで示す図であり、横軸方に中
心からの距離（ｍｍ）、縦軸方向に焦点距離を示してい
るなお、投射レンズ４からフレネルレンズシート７の距離
は７００ｍｍ、フレネルレンズシート７の各レンズ部の
屈折率は１．５５である。

【００３４】図３において例えば１点鎖線は、先程図１
１のケース３で説明したように、画像の外側に向けて二
重像が目立つ場合の焦点距離（例えばｆ＝６２７ｍｍ程
度）、また破線は図１１のケース４で説明したように、
二重像を抑制したために周辺部分の輝度が低下した場合
の長い焦点距離（例えばｆ＝７６７ｍｍ程度）を示して
いる。そして本実施形態における焦点距離ｆは、例えば
実線によって示されているように中心部から２００乃至
２５０ｍｍ程度までをほぼ一定とし、ここから外側に向
けて徐々に短くするように設定されている。

【００３５】中心部から例えば約２００乃至２５０ｍｍ
程度までの焦点距離ｆを例えば７６７ｍｍ程度の長さで
一定に設定することにより、図２に示したフレネルレン
ズシート７の中心部から例えば約２００乃至２５０ｍｍ
程度とされるほぼ上端部及び下端部まで、及び左右方向
において二重像の発生を抑制することができるようにな
る。

【００３６】さらに左右方向において例えば約２００乃
至２５０ｍｍ程度より外側における二重像は、フレネル
レンズシート７の後段に配置されているレンチキュラー
レンズ８のブラックストライプによって吸収されるの
で、焦点距離ｆを短く設定しても画像上に現れることは
ない。したがって、図示されているように焦点距離ｆを
徐々に短く設定することが可能になり、フレネルレンズ
シート７の中心部から例えば約２００乃至２５０ｍｍよ
り外側における集光距離ｂが６ｍ程度となるような焦点
距離ｆに設定することにより、画像の外周部分における
輝度の低下を抑制することが可能になる。

【００３７】次に、図３で説明した本実施形態における
フレネルレンズシート７の焦点距離ｆ（実線）を実現す
るための設計結果の一例を説明する。非球面形状のレン
ズを構成する場合の一般的な数式である

【数１】において、Ｚ＝ザグ量、Ｈ＝フレネルレンズシート７の
中心からの距離、Ｋ＝円錐定数、Ｃ＝光軸での曲率、Ａ
２〜Ａ５＝定数としてケースワークを行ない係数を最適
化すれば良い。本実施形態では、円錐定数Ｋ＝−１、光
軸での曲率Ｃ＝−０．００２３４、Ａ２＝０、Ａ３＝
０、Ａ４＝−１．９１×１０^-20 、Ａ５＝４．４３×１
０^-26 とすることにより、図３に実線で示す特性を実現
することができる所望の形状に構成することが可能にな
った。

【００３８】以下、本実施形態のフレネルレンズシート
７を用いた場合の二重像の実測値及び周辺輝度の一例を
説明する。図４は本実施形態のフレネルレンズシート７
を用いた場合の二重像の実測値と従来の実測値をの一例
を一覧表で示す図であり、ケース３、及びケース４は先
程図１２で例である。なお、本実施形態では、集光距離
ｂは中心から周辺に向かって−７３００ｍｍ〜６０６４
ｍｍの間で変化し、これに伴って、焦点距離ｆも７７４
ｍｍ〜６２８ｍｍの間で変化する。

【００３９】図示されているように、本実施形態におけ
る二重像の実測値は、従来のケース４と同様にフレネル
レンズシート７の中心部から２５０ｍｍの位置までは二
重像が現れないので、表示される画像上では目視される
ことはほとんどない。さらに、従来のケース４で問題で
あった周辺輝度についても、外周側の焦点距離を中心部
分よりも短く設定することにより、フレネルレンズシー
ト７の周辺部から出射される光束は画面の内側に屈折す
るようになるので、図５に示されているように、従来の
ケース３とほぼ同等の輝度を得ることができるようにな
る。なお、中心から例えば約４００ｍｍ程度の位置まで
は本実施形態の輝度がケース３の輝度よりも若干低下し
ているが、この程度の差は肉眼では認識することができ
ないので画像の品質に影響するものではない。

【００４０】なお、上記実施形態では画面の中心とフレ
ネルレンズシートの中心が一致している場合を例に挙げ
て説明したが、最近では例えば図６に示されているよう
にフレネルレンズシートの中心を画面中心からずらし
て、光軸を上方もしくは下方に傾け、適視位置をずらす
ことが考えられている。このようなディスプレイ装置の
場合、例えば画面中心をずらす方向に応じて、フレネル
レンズシートの中心部から画面上端又は下端の長い方、
すなわちここでは半径Ｌｒまでの焦点距離を、二重像が
現れないように一定に設定し、それ以降の焦点距離を徐
々に短く設定すれば良い。つまり、図６においてレンズ
部１０ａ、レンズ部１０ｂ〜レンズ部１０ｃまでの焦点
距離を一定にして、レンズ部１０ｃから外側に形成され
るレンズ部１０ｄ・・・の焦点距離を徐々に短く設定す
るようになる。

【００４１】さらに、フレネルレンズシート７、１０の
サイズ、アスペクト比や、また各種投射系（ＣＲＴ、液
晶パネル等）の特性に応じて、図３に二点鎖線で示され
ているように、フレネルレンズシート７、１０の中心か
ら周辺部分に向かって徐々に焦点距離が短くなるように
設定しても良い。この場合は、円錐定数Ｋ＝−０．７
５、光軸での曲率Ｃ＝−０．００２２７、Ａ２＝０、Ａ
３＝０、Ａ４＝−３．７８×１０^-21 、Ａ５＝６．９３
×１０^-27とすることにより、図３に二点鎖線で示す特
性を実現することができる所望の形状に構成することが
可能になった。

【００４２】また、上記実施形態では、映像源として
Ｒ、Ｇ、Ｂ各色に対応した３個のＣＲＴ３（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）を用いたプロジェクタ装置を例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、
ＲＧＢ各色に対応した３枚の液晶パネルで光変調された
映像を合成した後に１本の投射レンズで拡大投影する光
学系や、カラーフィルタを有している１枚の液晶パネル
で光変調された映像を１本の投射レンズで拡大投影する
光学系を有している液晶プロジェクタ装置に適用するこ
ともできる。

【００４３】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の投射型デ
ィスプレイ装置は投射画像が映し出される透過型スクリ
ーンを構成するフレネルレンズシートの焦点距離を、二
重像が現れる中心部からほぼ画面の上端部又は下端部ま
でを長く、それ以降徐々に短く設定して、外周側で所望
の焦点距離が得られるので、投射型ディスプレイ装置を
小型化したときでも二重像による画質低下、及びフレネ
ルレンズシートの周辺輝度低下を抑制することができ、
画面全体で良好な画像を得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のプロジェクタ装置の構成を
示す概要図である。

【図２】本実施形態におけるフレネルレンズシートの平
面図である。

【図３】本実施形態のフレネルレンズシートの中心部か
らの距離と、この距離に対応した焦点距離の関係をグラ
フで示す図である。

【図４】本実施形態のフレネルレンズシートを用いた場
合の二重像の実測値の一例を示す図である。

【図５】本実施形態のフレネルレンズシートを用いた場
合の周辺輝度の実測値の一例を示す図である。

【図６】中心部を垂直方向にずらしたフレネルレンズシ
ートの平面図である。

【図７】従来のプロジェクタ装置の構成概要の一例を示
す図である。

【図８】図７に示すプロジェクタ装置の透過型スクリー
ン及び透明パネルの一部を分解して示す斜視図である。

【図９】図８に示すフレネルレンズシートの中心部から
約２２０ｍｍ下方付近における断面及びフレネルレンズ
シートに入射する光束の光路を示す図である。

【図１０】フレネルレンズシートの中心部から約２２０
ｍｍ下方付近において、二重像が現れる場合の光路の光
束の一例を示す図である。

【図１１】二重像の実測値の一例を一覧で示す図であ
る。

【図１２】図１１に示すケース３における光束の出射角
度を示す図である。

【図１３】図１１に示すケース４における光束の出射角
度を示す図である。

【符号の説明】

１プロジェクタ装置３陰極線管６透過型スクリーン７、１０フレネルレンズシート７ａ、１０ａレンズ部８レンチキュラーレンズシート

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１２月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】また、上記実施形態では、映像源として
Ｒ、Ｇ、Ｂ各色に対応した３個のＣＲＴ３（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）を用いたプロジェクタ装置を例に挙げて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、
ＲＧＢ各色に対応した３枚の液晶パネルで光変調された
映像を合成した後に１本の投射レンズで拡大投影する光
学系や、１枚の液晶パネル（ＲＧＢカラーフィルタを有
しているものでも、有していないもののいずれであって
も良い）で光変調された映像を１本の投射レンズで拡大
投影する光学系を有している液晶プロジェクタ装置に適
用することもできる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像投影部と、前記映像投影部側に配置されるフレネルレンズシート、
及び該フレネルレンズシートの前方に配置されるレンチ
キュラーレンズによって構成され、前記映像投影部から
出力された映像光を透過することによって画像を形成す
る透過型スクリーンと、を備えている投射型ディスプレイ装置において、前記フレネルレンズシートに構成されるレンズ部は、前
記フレネルレンズシートの中心部分から所定の距離まで
は一定の焦点距離で構成され、前記所定の距離以降は焦
点距離が徐々に短くなるように構成されていることを特
徴とする投射型ディスプレイ装置。
【請求項２】前記一定の距離は前記フレネルレンズシ
ートの中心部から投影画面上端部及び／又は投影画面下
端部までの距離であることを特徴とする請求項１に記載
の投射型ディスプレイ装置。
【請求項３】映像投影部と、前記映像投影部側に配置されるフレネルレンズシート、
及び該フレネルレンズシートの前方に配置されるレンチ
キュラーレンズによって構成され、前記映像投影部から
出力された映像光を透過することによって画像を形成す
る透過型スクリーンと、を備えている投射型ディスプレイ装置において、前記フレネルレンズシートに構成されるレンズ部の焦点
距離は、前記フレネルレンズシートの中心部から外周に
向けて徐々に短くなるように構成されていることを特徴
とする投射型ディスプレイ装置。