JPS5893044A - 画像投写装置 - Google Patents
画像投写装置Info
- Publication number
- JPS5893044A JPS5893044A JP19072681A JP19072681A JPS5893044A JP S5893044 A JPS5893044 A JP S5893044A JP 19072681 A JP19072681 A JP 19072681A JP 19072681 A JP19072681 A JP 19072681A JP S5893044 A JPS5893044 A JP S5893044A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screen
- fresnel
- light
- horizontal
- vertical
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- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/54—Accessories
- G03B21/56—Projection screens
- G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
- G03B21/62—Translucent screens
- G03B21/625—Lenticular translucent screens
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高精細画像投写装置のフレネルレンズの構成に
関するものである。
関するものである。
第１図は従来の投写形テレビの光学系の基本構成を示す
平面図である。
平面図である。
同図で１はＣＲＴ、２はレンズ、５はスクリーン、４は
スクリーンへの入射光、５はスクリーンからの出力光を
示す。同図でＣＲＴｌからスクリーン３までの光路中ス
クリーンとレンズ間に配置されるミラーは省略して示し
である。
スクリーンへの入射光、５はスクリーンからの出力光を
示す。同図でＣＲＴｌからスクリーン３までの光路中ス
クリーンとレンズ間に配置されるミラーは省略して示し
である。
第２図は、第１図に示したスクリーンの点線部を拡大し
て、その水平断面１を示したものである。細点で示した
部分は透明プラスチック材であり、その他は空間である
。即ち、スクリーンは２層から形成されている。スクリ
ーンへの１入力光４に近い方から以下順々にその役目を
説明する。
て、その水平断面１を示したものである。細点で示した
部分は透明プラスチック材であり、その他は空間である
。即ち、スクリーンは２層から形成されている。スクリ
ーンへの１入力光４に近い方から以下順々にその役目を
説明する。
第１面１１はフレネルレンズ面である。これは同心円環
状に刻まれたレンズ群からなり、その目的はレンズ２か
らスクリーン周辺へ向ってくる入力光を出力平行光に変
換収束するためのものである。
状に刻まれたレンズ群からなり、その目的はレンズ２か
らスクリーン周辺へ向ってくる入力光を出力平行光に変
換収束するためのものである。
第２面１２には、垂直レンチキユラー面が形成されるが
、同図は水平断面のためそのレンチキ為う−構造１目え
ない。その役目は入力光を約±１２度の範囲の上下方向
に拡散するためのものである。
、同図は水平断面のためそのレンチキ為う−構造１目え
ない。その役目は入力光を約±１２度の範囲の上下方向
に拡散するためのものである。
第３面１３には、水平レンチキユラー面が形成され、そ
の構造は垂直縞状で、その役目は入力光を約±４５°の
範囲に渡りて拡散し、同範囲の方角から観視する聴視者
に対して、一様な画像を見え得るようＫするととＫある
。
の構造は垂直縞状で、その役目は入力光を約±４５°の
範囲に渡りて拡散し、同範囲の方角から観視する聴視者
に対して、一様な画像を見え得るようＫするととＫある
。
第４面１４は、垂直黒縞状面として形成する。
前記第３面の作用により、この第４間型る入力光は垂直
線条群となるため、入力光の通過しない空白領域が垂直
縞状に存在する。この領域に炭素粉末等よりなる透光物
を印刷接着する。この面の目的は、観視者側から入射す
る各種外光が第４面に反射して画像のコントラストが劣
化するのを防ぐことにある。
線条群となるため、入力光の通過しない空白領域が垂直
縞状に存在する。この領域に炭素粉末等よりなる透光物
を印刷接着する。この面の目的は、観視者側から入射す
る各種外光が第４面に反射して画像のコントラストが劣
化するのを防ぐことにある。
上記従来技術において、下記のような問題点があった。
ｔ フレネルレンズと水平走査線間の干渉により、有害
なモアレ模様を発生する。
なモアレ模様を発生する。
一般に篭アレは両者の周期が単純な整数比、ＩＩＫ １
：１に近いときに強く発生することが知られている。と
ころがフレネルレンズは同心円構造であるために、第４
図に示す通り、そのたて方向周期９は方位角０に依存し
Ｐｓｅｃθとなる。ここにＰはフレネルレンズの周期で
ある。よって、全方位角に渡って画面全体でモアレなな
くすることは極めて困難であった。
：１に近いときに強く発生することが知られている。と
ころがフレネルレンズは同心円構造であるために、第４
図に示す通り、そのたて方向周期９は方位角０に依存し
Ｐｓｅｃθとなる。ここにＰはフレネルレンズの周期で
ある。よって、全方位角に渡って画面全体でモアレなな
くすることは極めて困難であった。
これがため、フレネルレンズの周期Ｐを、予じめ走査線
間隔ｄよりも充分小さな値（ＰＩｄ１５）に設計するこ
とが行われていた。
間隔ｄよりも充分小さな値（ＰＩｄ１５）に設計するこ
とが行われていた。
しかし、このように微細な７レネル構造のものを製造す
ることは、型の目づまり、短期間内の劣化等の問題を発
生しやすく、解決を要する問題点とされていた。
ることは、型の目づまり、短期間内の劣化等の問題を発
生しやすく、解決を要する問題点とされていた。
２、 スクリーン周辺部の出力光量の劣化従来、スクリ
ーン周辺部の出力光量の劣化原因は、主に第１図のレン
ズ２にあると考えられており、スクリーンに起因する劣
化に関して充分な解明がなされていなかった。
ーン周辺部の出力光量の劣化原因は、主に第１図のレン
ズ２にあると考えられており、スクリーンに起因する劣
化に関して充分な解明がなされていなかった。
本発明は上記従来技術の欠点をなくし、美しい画像を再
生できるスクリーンを提供するにあ・１１す る。
生できるスクリーンを提供するにあ・１１す る。
この発明は、従来技術における周辺光量の劣化の原因が
定ｉ的に分析され、その分析結果に基いてなされたもの
である。
定ｉ的に分析され、その分析結果に基いてなされたもの
である。
本発明の詳細な説明する前に、まず従来技術のスクリー
ンにおける周辺光量劣化要因分析結果を以下に詳述する
。
ンにおける周辺光量劣化要因分析結果を以下に詳述する
。
第５図は、第２図のフレネル面１１の拡大を示す平面図
である。入力光の傾斜角をαとし、フレネル面の傾斜角
な０とするとスネル（ＳＮＢＬＬ）の法則により次式が
成立する。
である。入力光の傾斜角をαとし、フレネル面の傾斜角
な０とするとスネル（ＳＮＢＬＬ）の法則により次式が
成立する。
ｎ ＝ ｃｏｓ （α−＃ ） ／ ｓｉｎ＃ ＝ ｃ
ｏｓαｃｏｔ＃＋ｓｉｎα・・・・・・・・・・・・■ 、’、 ｔａｎ＃ ＝−−＝−−・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・■ｎ −
ｓｔｎα 上式でｎは材質の屈折率でｎ＊ｔ５である。スクリーン
周辺光の傾斜角αは約６０度であり、従ってｔａｎ＃は
０式より１７９と求まる。
ｏｓαｃｏｔ＃＋ｓｉｎα・・・・・・・・・・・・■ 、’、 ｔａｎ＃ ＝−−＝−−・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・■ｎ −
ｓｔｎα 上式でｎは材質の屈折率でｎ＊ｔ５である。スクリーン
周辺光の傾斜角αは約６０度であり、従ってｔａｎ＃は
０式より１７９と求まる。
一方、第３図において４′の領域の人力光は有効に出力
水平光に変換されるが、４′の領域の人力光はフレネル
レンズの不連続壁へ入射するため、有効な出力水平光に
変換されない。全入射光に対する上記無斧光の比率、即
ち損失をｄとすれば、次式で与えられる。
水平光に変換されるが、４′の領域の人力光はフレネル
レンズの不連続壁へ入射するため、有効な出力水平光に
変換されない。全入射光に対する上記無斧光の比率、即
ち損失をｄとすれば、次式で与えられる。
ｄ ＝ ｔａｎθ／ｌａｎα ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・■前記α＝６０度、 ｔａｎθ＝０．７９（θ
＝５８度）を第５弐に代入して損失は４６％と求まる。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・■前記α＝６０度、 ｔａｎθ＝０．７９（θ
＝５８度）を第５弐に代入して損失は４６％と求まる。
即ち、従来技術においてはスクリーンの周辺部の人力光
の中、約４６嘱が無、効となっていたために、画像の質
が極め℃劣化せざるを得なかったことが理解される。
の中、約４６嘱が無、効となっていたために、画像の質
が極め℃劣化せざるを得なかったことが理解される。
また、有効入射光についても、その入射角度が、第３図
においてα−θ＝２２°と小さくなっていたため、ここ
での反射損失が約１４％と大きいことが分った。
においてα−θ＝２２°と小さくなっていたため、ここ
での反射損失が約１４％と大きいことが分った。
本発明の要点は次の２点からなる。
（１１従来の同心円状フレネル面に代えて、縦縞状水平
収束フレネル面と、横縞垂直収束フレネル面との２面に
分解する。
収束フレネル面と、横縞垂直収束フレネル面との２面に
分解する。
（２） フレネル面は、プラスチック層の入力光側に
は配置せず、出力光側に配置する。
は配置せず、出力光側に配置する。
本発明によるスクリーンの実施例を第５図。
第６図に示す。第５図はスクリーンの水平断面図、第６
図はスクリーンの垂直断面図である。
図はスクリーンの垂直断面図である。
第５図、第６図で、第１面２１は単に平面、第２面２２
は垂直収束フレネル兼垂直しンチキエラ−面、第３面２
３は単に平面、第４面２４は水平収束・フレネル、第５
面２５と第６面２６は第２図に示した従来技術と同じで
ある。
は垂直収束フレネル兼垂直しンチキエラ−面、第３面２
３は単に平面、第４面２４は水平収束・フレネル、第５
面２５と第６面２６は第２図に示した従来技術と同じで
ある。
次に水平収束フレネル面の詳細を第７図を使って説明す
る。第７図は、第５図のフレネル面２４の拡大を示す平
面図である。
る。第７図は、第５図のフレネル面２４の拡大を示す平
面図である。
入力光４は、角αにて第３面２３に入射する。
その出力角をβとすると、スネルの法則によりｎを屈折
率として、次式が成立する。
率として、次式が成立する。
ｎ ＝ ｃｏｓα／ Ｃｏｇβ
、。、β＝ ｃｏｓ−’ □ ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・■α＝６０°、 ｎ ＝ １５のとき、β＝７１゜更
に第２面において、スネルの法則によりヰ＝ ｓｉｎ＃
／ ｃｏｓ （１８０°−〇−β）・・・・・・・・
・・・・・・・・・・■、＊、 ｃｏｔ＃ ＝ （ｓ
ｉｎβ−一） ／ ｃｏｓβ゛ｎ＝ｔｓ、β＝７１°の
とき０＝５０゜以上は、水平収束フレネル面について述
べたが、第６図の２２で示される垂直収束フレネル兼し
ンチキエラー面についても同様である。但しここで光出
力を垂直方向に約±６度の範囲に渡って拡散させるため
に、第６図に示した通り、フレネルに必要とされる傾斜
に加えて、上記約±６度の拡散を得るために若干凸状ま
たは凹状の面として各単位面な形成する。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・■α＝６０°、 ｎ ＝ １５のとき、β＝７１゜更
に第２面において、スネルの法則によりヰ＝ ｓｉｎ＃
／ ｃｏｓ （１８０°−〇−β）・・・・・・・・
・・・・・・・・・・■、＊、 ｃｏｔ＃ ＝ （ｓ
ｉｎβ−一） ／ ｃｏｓβ゛ｎ＝ｔｓ、β＝７１°の
とき０＝５０゜以上は、水平収束フレネル面について述
べたが、第６図の２２で示される垂直収束フレネル兼し
ンチキエラー面についても同様である。但しここで光出
力を垂直方向に約±６度の範囲に渡って拡散させるため
に、第６図に示した通り、フレネルに必要とされる傾斜
に加えて、上記約±６度の拡散を得るために若干凸状ま
たは凹状の面として各単位面な形成する。
以上の分析結果から次のことが言える。
（１） 如何、なる入射光もフレネルレンズの不連続
壁に突き当ることはないｒ従って従来技術における約４
６％の損失を解消できる。
壁に突き当ることはないｒ従って従来技術における約４
６％の損失を解消できる。
（２） フ゛レネル面出力光の傾斜角度（第７図の９０
’−〇）は９０°−５０°晶４０°程度である。従来技
術における２２°に比べて大きいため、ここで発生する
反射損失も従来の約１４％から約６襲に軽減される。
’−〇）は９０°−５０°晶４０°程度である。従来技
術における２２°に比べて大きいため、ここで発生する
反射損失も従来の約１４％から約６襲に軽減される。
（３１フレネルレンズの傾斜角は第４式、第６式によっ
て設計することができる。
て設計することができる。
以上の説明から、本発明によってスクリーンの周辺部の
光量を大幅に改善できることが理解されるであろう６ 伺、第５図において、フレネルレンズの不連続面はマク
ロスクリーン平面に対して垂直状に記したが、これは必
要条件ではなく、βの傾針を持たせることが可能である
。こうすることによりて、スクリーンの製造時における
型の離型性を改善することができる。
光量を大幅に改善できることが理解されるであろう６ 伺、第５図において、フレネルレンズの不連続面はマク
ロスクリーン平面に対して垂直状に記したが、これは必
要条件ではなく、βの傾針を持たせることが可能である
。こうすることによりて、スクリーンの製造時における
型の離型性を改善することができる。
また本発明によれば、従来きすつきやすかったフレネル
面がスクリーンを形成する複数層の内側表面に形成され
るため構造的に保唖され、その結果、きすが付くという
心配から解放されるという長所がある。
面がスクリーンを形成する複数層の内側表面に形成され
るため構造的に保唖され、その結果、きすが付くという
心配から解放されるという長所がある。
次に本発明の変形について述べる。
第５図、第６図において、垂直収束フレネル兼しンチキ
為う−面を第２面２２に形成する例を述べたが、これを
第３面２３に移し、かつ第１面第２面を形成する層を削
除することも可能である。この場合、該垂直収束フレネ
ル面が入射光側となるため、従来技術の欠点として述べ
た周辺光量劣化の問題が再発する。しかし幸いなことに
テレビシロン画像は、その横幅に対して、縦幅は７５≦
に設定されているため、第３図で説明した入射角αは画
面の上下端では約７０変種度であり、詳細な計算結果に
よれば、前記無効光の比率は、約２２％と比較的に小さ
い。従って先に述べた実施例では、スクリーンを３層必
要としたのに比べて、本例ではこれを２層で済ませ得る
ため、工業的価値が存在する。
為う−面を第２面２２に形成する例を述べたが、これを
第３面２３に移し、かつ第１面第２面を形成する層を削
除することも可能である。この場合、該垂直収束フレネ
ル面が入射光側となるため、従来技術の欠点として述べ
た周辺光量劣化の問題が再発する。しかし幸いなことに
テレビシロン画像は、その横幅に対して、縦幅は７５≦
に設定されているため、第３図で説明した入射角αは画
面の上下端では約７０変種度であり、詳細な計算結果に
よれば、前記無効光の比率は、約２２％と比較的に小さ
い。従って先に述べた実施例では、スクリーンを３層必
要としたのに比べて、本例ではこれを２層で済ませ得る
ため、工業的価値が存在する。
以上の各実施例において従来技術の欠点とされていたモ
アレ模様妨害については、垂直収束フレネル面２２の周
期を走査線間隔の約７０≦倍以下に選定するととＫより
、実用上はソ完全に除去することができる。
アレ模様妨害については、垂直収束フレネル面２２の周
期を走査線間隔の約７０≦倍以下に選定するととＫより
、実用上はソ完全に除去することができる。
このことは、従来技術においてフレネルレンズの周期を
走査線間隔の約ｉに選定する必要がありたことに比べて
、大幅にスクリーンの生産性を向上できることを意味す
る。
走査線間隔の約ｉに選定する必要がありたことに比べて
、大幅にスクリーンの生産性を向上できることを意味す
る。
以上の説明から分る通り、本発明によって下記の効果を
得ることができる。
得ることができる。
ｔ スクリーン周辺部の明るさの劣化を軽減し、従来技
術に比べて、約２倍の明るさを実現できる。
術に比べて、約２倍の明るさを実現できる。
２ 走査線とフレネルレンズ間の干捗によるモアレ妨害
を軽減できる。
を軽減できる。
五 スクリーン製造に際して、離型性の良い型構造を用
いることができ、従って生産性の向上を図り得る。
いることができ、従って生産性の向上を図り得る。
４、 製造後の扱いにおけるフレネル面のきすつきを防
止できる。
止できる。
第１図はプロジェクシ四ンＴＶ光学系を示す、平面図、
第２図は従来技術のスクリーンの断面図、第５図は従来
技術のフレネル面の拡大図を示す平面図、第４図は従来
技術のフレネルレンズの周期を示す説明図、第５図、第
６図は本発明によるスクリーンの水平および垂直断面図
、第７図は本発明による水平収束フレネル面を示す平面
図。 符号の説明 １：ＣＲＴ、２：レンズ、！Ｉニスクリーン、１１：フ
レネル面、４′：有効光、４′：無効光、２２ 垂直
収束フレネル面、２４：水平収束フレネル面代理人弁理
士 薄 １） 利 号−９、才３更 オ今図 第５１！１
第２図は従来技術のスクリーンの断面図、第５図は従来
技術のフレネル面の拡大図を示す平面図、第４図は従来
技術のフレネルレンズの周期を示す説明図、第５図、第
６図は本発明によるスクリーンの水平および垂直断面図
、第７図は本発明による水平収束フレネル面を示す平面
図。 符号の説明 １：ＣＲＴ、２：レンズ、！Ｉニスクリーン、１１：フ
レネル面、４′：有効光、４′：無効光、２２ 垂直
収束フレネル面、２４：水平収束フレネル面代理人弁理
士 薄 １） 利 号−９、才３更 オ今図 第５１！１
Claims (1)
- ｔ スクリーンを２層以上の透明プラスチック層から構
成し、スクリーンからの出力光に近い順に数えて、第１
面に垂直黒縞状面を形成し、第２図に水平レンチ・キエ
ラー面を形成し、第３面に水平収束縦縞状フレネル面を
形成し第４面以降に垂直収束横縞状フレネル兼しンチキ
エラー面を形成してなるスクリーンを備えた画像投写装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19072681A JPS5893044A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 画像投写装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19072681A JPS5893044A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 画像投写装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893044A true JPS5893044A (ja) | 1983-06-02 |
Family
ID=16262782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19072681A Pending JPS5893044A (ja) | 1981-11-30 | 1981-11-30 | 画像投写装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893044A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61269135A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-28 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プロジエクシヨンテレビ用スクリ−ン |
| JPS62236282A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-10-16 | Seiko Epson Corp | 背面投射型表示装置 |
| JPH0297991A (ja) * | 1988-10-05 | 1990-04-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投写型表示装置 |
| JPH06189402A (ja) * | 1992-12-16 | 1994-07-08 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 電気自動車用残余走行可能距離メーター |
| JPH08289234A (ja) * | 1996-01-26 | 1996-11-01 | Seiko Epson Corp | 投射型表示装置 |
-
1981
- 1981-11-30 JP JP19072681A patent/JPS5893044A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61269135A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-28 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | プロジエクシヨンテレビ用スクリ−ン |
| JPH0510657B2 (ja) * | 1985-05-24 | 1993-02-10 | Mitsubishi Rayon Co | |
| JPS62236282A (ja) * | 1986-04-08 | 1987-10-16 | Seiko Epson Corp | 背面投射型表示装置 |
| JPH0297991A (ja) * | 1988-10-05 | 1990-04-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 投写型表示装置 |
| JPH07117818B2 (ja) * | 1988-10-05 | 1995-12-18 | 松下電器産業株式会社 | 投写型表示装置 |
| JPH06189402A (ja) * | 1992-12-16 | 1994-07-08 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 電気自動車用残余走行可能距離メーター |
| JPH08289234A (ja) * | 1996-01-26 | 1996-11-01 | Seiko Epson Corp | 投射型表示装置 |
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