JPS6330835A - 透過型スクリ−ン - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は投写型画像表示装置に使用して有効な透過型ス
クリーンに関するものであり、特に投写光束を斜め方向
からスクリーン上に投写する場合に有効な透過型スクリ
ーンに関するものである。

従来の技術 大画面のテレビジョン画像を得るために、比較的小さな
映像管にテレビジョン画像を映出し、投写レンズにより
スクリーン上に拡大投写する方法が従来よりよく知られ
ている。現在では、映像管。

投写レンズ、透過型スクリーンの性能向上により、キャ
ビネット内に光学系１回路系を配置し、透過型のスクリ
ーンの背後から画像を投写する方式の投写型テレビジョ
ン装置の進歩が目ざましい。さらに最近では、この方式
の投写型テレビジョン装置の奥行を非常に薄くすること
を狙って、投写レンズから出る光束を透過型スクリーン
に対してかなり斜め方向から入射させる方法が提案され
ている（たとえば、特開昭５７−１０９４８１号公報）
。

このような投写型テレビジョン装置の概略構成を第３図
に示す、キャビネット１の上部前側に通過型のスクリー
ン２が配置され、上端に平面ミラー３が配置され、下部
にフェイスプレート４を上に向けて映像管５が配置され
、映像管５の上方に投写レンズ６が配置されている。映
像管５に映出される画像が投写レンズ６の結像作用と平
面ミラー３の反射作用によりスクリーン２上に拡大投写
されるが、投写レンズ６から出る光束はスクリーン２に
対してかなり斜め方向から入射するので、平面ミラー３
の奥行方向の長さが短かくなり、キャビネット１の奥行
を非常に薄くすることが可能となる。

スクリーン２は、第４図に示すように、透明平板の裏面
に断面が三角形のプリズム素子７を規則正しく配列した
ものである。プリズム素子７の第１面８に入射した光線
９は、第１面８を屈折透過した後、第２面１０で全反射
して前方向に折り曲げられる。このようにして、スクリ
ーン２に対してかなり斜め方向から光線が入射しても、
プリズム素子７の光線折り曲げ作用により、スクリーン
２の正面に位置する観察者に対して明るい投写画像を提
供することができる。

発明が解決しようとする問題点 第３図に示した構成の投写型テレビジョン装置に第４図
に示すスクリーン２を用いた場合、明るい室内では画像
のコントラストが著しく低下するという問題を生じる。

この問題は次のように説明できる。

第５図に示すようにスクリーン２が外光により前方上方
向から照明されると、ある入射角を持つ光線１３はスク
リーン２内に入射した後、複数のプリズム素子７の各面
を屈折透過し、あるプリズム素子７の第２面で臨界角を
越えて全反射し、再びスクリーン２から前方に出射する
。このような光線１３が画像形成に必要な投写光束に混
じって観察されるので、コントラストが著しく低下する
。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、投写光束に
対して斜めに配置することによりキャビネットが非常に
コンパクトとなる透過型スクリーンでありながら、明る
い室内で観察しても画像のコントラストの良好な透過型
スクリーンを提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明の透過型スクリーン
は、透光性板の入射側面に断面が三角形状のプリズム素
子が規則正しく配列され、出射側面に所定の間隔で光吸
収手段が規則正しく配列され、投写光束が前記プリズム
素子の第１面で屈折透過した後、第２面で前方向に全反
射するようにし、全反射後の光束が前記光吸収手段の間
を通過するようにしたものである。

作用 上記構成によれば、画像形成に必要な投写光束は光吸収
手段に妨げられることなく前方向に出射する。一方、透
光性板に入射し内部を屈折透過した後に前方向に出射し
ようとする外光は、大部分が入射時に出射側面の光吸収
手段により吸収される。つまり、外光のうち前方向に出
射する成分は光吸収手段により非常に小さくなる。従っ
て、明るい室内で観察しても画像のコントラストの良好
な透過型スクリーンを提供できる。

実施例 本発明による透過型スクリーンの一実施例について添付
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における透過型スクリーンの
中心部における要部断面図を示したもので、１１は透光
性板、１４はプリズム素子、１７は１字状の溝、１８は
光吸収層である。ｉ３光性板１１の入射側面には断面が
三角形状のプリズム素子１４が規則正しく配列され、プ
リズム素子１４は屈折面としての第１面１５と全反射面
としての第２面１６とで構成されている。出射側面には
プリズム素子１４の第１面１５におよそ対応する領域に
Ｖ字状の溝１７とその上に光吸収層１８が設けられてい
る。光吸収層１８は光を吸収し易い黒色としている。

透光性板の屈折率は１．４９２、プリズム素子１４の頂
角は４５＠、中心軸１２に対するプリズム素子１４の第
１面１５の傾斜角は１５°、プリズム素子１４の谷部か
ら出射側面までの厚さは３．０ｆｌ、プリズム素子１４
のピッチは０．　５０である。

本発明の作用を以下に説明する。

第１図に示すように、透過型スクリーンの入射側面に入
射する光線は、プリズム素子の第１面１５で屈折透過し
、第２面１６で全反射した後スクリーンにほぼ垂直に出
射する。従って光線１１がスクリーンの出射側面を通過
する領域はプリズム素子１４の第２面１６に対応した部
分であり、第１面１５に対応した部分に溝１７および光
吸収層１８を構成しても画像形成に必要な光束は全く影
響を受けない。

外光の中で垂直に近い角度でスクリーンに入射する光線
１８はプリズム素子１４の第２面１６を屈折透過した後
、スクリーンの背面へ突き抜けてしまう、大きな角度で
入射する外光の中でプリズム素子１４の山部付近を通る
光線は複数のプリズム素子１４を屈折透過した後、スク
リーンの背面へ突き抜けてしまう。大きい角度で入射す
る外光の中でプリズム素子１４の谷部付近を通る光線だ
けは複数のプリズム素子１４を屈折透過した後、あるプ
リズム素子１４で第２面１６への入射角が臨界角を越え
て全反射しスクリーンの前方へ出射する。

簡単な光線追跡の結果、本−実施例の場合スクリーン内
の屈折角が４０°付近の極めて限られた光線だけがスク
リーンの前方へ出射することが分る。

Ｖ字状の溝１７および光吸収層１８はプリズム素子の第
１面１５におよそ対応して、ピッチＰ＝０．５ｆｌで規
則正しく設けられており、光線１３のスクリーン内の屈
折角がおよそθ＃４０″であるから、プリズム素子１４
の谷部から出射側面までの厚さＬをＰ／ｌａｎ　θ＃０
．６の整数倍とすれば、光線１３のスクリーンへの入射
領域がＶ字状の溝１７および光吸収層１８に一致する。

本実施例の場合、プリズム素子１４の谷部から出射側面
までの厚さＬをＰ／ｌａｎ　θ＃０．６の５倍である３
、０ｆｌとしている。

本実施例のＶ字状の溝１７はスクリーン内を斜めに通過
する光線に対し、光吸収層１８の面積を等価的に増大さ
せており、外光遮蔽効果をさらに効果的にしている。以
上のように本−実施例によれば、画像のコントラストの
低下が少ない良好な透過型スクリーンが得られる。

映像管からの光線の入射角は第３図から理解されるよう
にスクリーンの上部および下部では中心部での値から僅
かに変るので、中心軸１２に対するプリズム素子１４の
第１面１５の傾斜角を変える等すると良好な画像が得ら
れる。

第２図は本発明の第２の一実施例における透過型スクリ
ーンの中心部における要部断面図を示したもので、プリ
ズム素子１４の第１面１５におよそ対応する出射側面上
の領域に黒色の光吸収層１９が直接配列されている以外
は第１図に示した一実施例と同様である。

第２図に示した構成における作用、効果は第１図に示し
た一実施例と同様であるが、溝のない構造であるので製
造が容易で低コストでありながら画像のコントラストの
良好な透過型スクリーンを提供できる。

発明の効果 以上述べたごとく本発明によれば、投写光束に対して斜
めに配置することによりキャビネットが非常にコンパク
トとなる透過型スクリーンでありながら、スクリーンの
厚さ、プリズム素子の構造等を選択して、画像のコント
ラストを著しく低下させる外光の入射点を出射側面上の
投写光束が通過しない領域に一敗させ、この領域に光吸
収手段を設けることにより、外光は光吸収手段で吸収し
てしまう一方、投写光束は光吸収手段による損失がない
ので、コントラストの良好な画像が得られるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における透過型スクリーンの
構成を示す要部断面図、第２図は本発明の他の一実施例
における透過型スクリーンの構成を示す要部断面図、第
３図は投写型テレビジョン装置の構成を示す断面図、第
４図は第３図に示した投写型テレビジョン装置に用いる
従来の透過型スクリーンの構成を示す断面図、第５図は
第４図に示した従来の透過型スクリーンの問題点を説明
するための要部断面図である。 １１・・・・・・透光性板、１４・・・・・・プリズム
素子、１７・・・・・・Ｖ字型溝、１８・・・・・・光
吸収層。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名第１図 第　２Ｉ２Ｉ 第３図 第　４１２１ 第５図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）透光性板の入射側面に断面が三角形状のプリズム
   素子が配列され、出射側面に所定の間隔で光吸収手段が
   配列され、投写光束が前記プリズム素子の第１面で屈折
   透過した後、第２面で前方向に全反射するようにし、全
   反射後の光束が前記光吸収手段の間を通過するようにし
   た透過型スクリーン。
2. （２）前方向からスクリーンに入射する外光の中でプリ
   ズム素子の第１面および第２面で屈折透過を繰り返した
   後、第２面で全反射して前方向に出射しようとする光線
   が、光吸収手段で遮蔽されるように透光性板の厚さが設
   定されている特許請求の範囲第（１）項記載の透過型ス
   クリーン。
3. （３）光吸収手段は溝と前記溝の上に設けられた光吸収
   層から構成されている特許請求の範囲第（２）項記載の
   透過型スクリーン。
4. （４）溝はＶ字状であることを特徴とする特許請求の範
   囲第（３）項記載の透過型スクリーン。
5. （５）光吸収層は黒色であることを特徴とする特許請求
   の範囲第（３）項記載の透過型スクリーン。
6. （６）光吸収手段は出射側面上に設けられた光吸収層か
   ら構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第（２）
   項記載の透過型スクリーン。
7. （７）光吸収層は黒色であることを特徴とする特許請求
   の範囲第（６）項記載の透過型スクリーン。