JPS6330837A - Transmission type screen - Google Patents

Transmission type screen

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Publication number
JPS6330837A
JPS6330837A JP61174215A JP17421586A JPS6330837A JP S6330837 A JPS6330837 A JP S6330837A JP 61174215 A JP61174215 A JP 61174215A JP 17421586 A JP17421586 A JP 17421586A JP S6330837 A JPS6330837 A JP S6330837A
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JP
Japan
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light
light beam
plate
screen
prism element
Prior art date
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Application number
JP61174215A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshito Miyatake
義人 宮武
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6330837A publication Critical patent/JPS6330837A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a transmission type screen in which difference in luminance by a place of the whole screen is small, and a shift of a white balance due to a place to be located when it has been seen from the front, by placing obliquely said screen against a projected luminous flux. CONSTITUTION:A light beam which has been made incident on a first face 27 of a prism element 23 from a point light source placed on a reference object point 26 is refracted and transmits through the first face 27, brought to total reflection by a second face 28 and its advance direction is changed in the forward direction, refracted by a Fresnel lens 24 and emitted from a first light-transmissible plate 21, and made incident on a second light-transmissible plate 22. This transmission type screen makes a cabinet very compact by placing it obliquely against a projected luminous flux, and also, converts the projected luminous flux which is made incident from the oblique direction, to a roughly parallel luminous flux by the prism element 23 provided on the first light-transmissible plate 21 and the Fresnel lens 24, so that the directivity direction of an emitted light beam emitted from an arbitrary position becomes roughly parallel to the center axis, therefore, a difference in luminance due to a place of the whole image is small, and a shift of a white balance due to a place in case the screen has been seen from the front can also be made small.

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存効な透過型スクリ
ーンに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a transmission type screen that is effective for use in a projection type image display device, and is particularly effective when projecting a projection light beam onto the screen from an oblique direction. This relates to transparent screens.

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からよく知られ
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、回路
系を配置し、透過型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。
2. Description of the Related Art In order to obtain a large-screen television image, it has been well known that the television image is projected onto a relatively small picture tube and enlarged and projected onto the screen using a projection lens. Nowadays, due to improvements in the performance of picture tubes, projection lenses, and transmissive screens, there has been remarkable progress in projection television equipment, which places the optical system and circuitry inside the cabinet and projects images from behind the transmissive screen. .

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(例えば、特開昭57
−109481号公報)。
Furthermore, recently, with the aim of making the depth of this type of projection television device extremely thin, a method has been proposed in which the light flux emitted from the projection lens enters the transmissive screen from a considerably oblique direction (for example, , Japanese Patent Publication No. 57
-109481).

このような投写型テレビジョン装TIの概略構成を第8
図に示す、キャビネット1の上部前側に透過型のスクリ
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。
The schematic configuration of such a projection television system TI is described in the eighth section.
As shown in the figure, a transmission type screen 2 is arranged at the front of the upper part of the cabinet 1, a flat mirror 3 is arranged at the upper end, a picture tube 5 is arranged at the bottom with the face plate 4 facing upward, and the picture tube 5 is placed above the picture tube 5. A projection lens 6 is arranged at.

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、キャビぶット1の奥
行を非常に薄くすることが可能となる。
The image projected on the picture tube 5 is enlarged and projected onto the screen 2 by the imaging action of the projection lens 6 and the reflection action of the plane mirror 3, but the light flux coming out of the projection lens 6 is reflected on the screen 2.
Since the light is incident from a considerably oblique direction, the length of the plane mirror 3 in the depth direction is shortened, and the depth of the cabinet butt 1 can be made very thin.

スクリーン2は、第9図に示すように、透明平板の裏面
に断面が三角形で水平方向に細長いプリズム素子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。スクリ
ーン2の内部には光拡散材が混入されており、適当な視
野角の範囲に光が拡散される。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と光拡散材の光拡散
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。
As shown in FIG. 9, the screen 2 is made up of a transparent flat plate with prism elements 7 having triangular cross sections and elongated horizontally arranged regularly on the back surface thereof. The light beam 9 incident on the first surface 8 of the prism element 7 is refracted and transmitted through the first surface 8, and then totally reflected on the second surface 10 and bent forward. A light diffusing material is mixed inside the screen 2, and light is diffused within a suitable viewing angle range. In this way, even if the light rays are incident on the screen 2 from a considerably oblique direction,
Due to the light beam bending effect of the prism element 7 and the light diffusing effect of the light diffusing material, a bright projected image can be provided to an observer located in front of the screen 2.

発明が解決しようとする問題点 第8図に示した構成の投写型テレビジョン装置に第9図
に示したスクリーン2を用いると、投写画像の左右端の
輝度が中心部の輝度に比べて低いという問題を生じる。
Problems to be Solved by the Invention When the screen 2 shown in FIG. 9 is used in the projection television apparatus having the configuration shown in FIG. 8, the brightness at the left and right edges of the projected image is lower than the brightness at the center. The problem arises.

また、従来から赤、緑、青の映像管と3本の投写レンズ
を用い、それらを水平方向に配列する方式が主流となっ
ているが、この方式と第9図に示したスクリーン2とを
組み合わせると、正面から見た場合にスクリーンの左上
端近傍および右上端近傍で白バランスが大きくずれて見
えるという問題を生じる。これらの問題はスクリーンの
指向性が非常に弱い場合には目立たないが、画面全体の
輝度を高くするために指向性の強いスクリーンを用いる
場合あるいは投写レンズからスクリーン2までの距離が
短かい場合には大きな問題となる。
Furthermore, conventionally the mainstream method has been to use red, green, and blue video tubes and three projection lenses and arrange them horizontally, but this method and the screen 2 shown in FIG. When combined, a problem arises in that when viewed from the front, the white balance appears to be significantly shifted near the upper left end and near the upper right end of the screen. These problems are not noticeable when the directivity of the screen is very weak, but when using a screen with strong directivity to increase the overall brightness of the screen or when the distance from the projection lens to screen 2 is short. becomes a big problem.

この問題は次のように説明することができる。This problem can be explained as follows.

第10図に示すように、第9図に示したスクリーン2の
斜め上方の離れた位置に黒光a12を配置し、この点光
源12から任意の1つのプリズム素子に同一平面内にあ
る光線群13を入射させる場合を考える。スクリーン2
から出射する光線群14もほぼ同一平面内にあり、この
平面は中心軸15 (スクリーン2の中心における法線
)と平行である。ところが、出射光線群14を含む平面
内で各出射光線は発散しており、スクリーン2の左右端
16.17に近い位置から出る光線はど水平方向の傾斜
角が大きくなり、この傾向は点光源12に近いスクリー
ン2の左上端18と右上端19とで最も顕著となる。ス
クリーン2に光拡散材を混入したり垂直方向に細長いレ
ンテイキュラ素子を設けたりしても、スクリーン2の左
右端16゜17に近い位置から出る光束の指向性の中心
方向は横方向に向いたままである。このため、スクリー
ン2の指向性が強い場合にはスクリーン2の左右端16
.17における輝度が中心2oにおける輝度に比べて低
くなるわけである。
As shown in FIG. 10, a black light a 12 is placed diagonally above the screen 2 shown in FIG. Consider the case where . screen 2
A group of light rays 14 emitted from the screen are also substantially in the same plane, and this plane is parallel to the central axis 15 (normal to the center of the screen 2). However, each output ray diverges within the plane containing the output ray group 14, and the rays exiting from positions near the left and right ends 16 and 17 of the screen 2 have a large horizontal inclination angle, and this tendency is similar to that of a point light source. It is most noticeable at the upper left edge 18 and the upper right edge 19 of the screen 2, which are close to 12. Even if a light diffusing material is mixed into the screen 2 or a lenticular element elongated in the vertical direction is provided, the center direction of the directivity of the light beam emitted from the positions near the left and right ends of the screen 2 at 16° and 17° remains oriented in the horizontal direction. be. Therefore, when the directivity of the screen 2 is strong, the left and right ends 16 of the screen 2
.. This means that the brightness at 17 is lower than the brightness at center 2o.

また、赤1緑、青の映像管と3本の投写レンズを水平方
向に配列する方式において、スクリーン2の水平方間の
指向性が鋭い場合には、3色の水平方向の指向性の特性
が重ならないために白バランスの太き(ずれる方向が必
ず存在する。スクリーン2の左右端16.17に近い位
置から出る光束の指向性の中心方向が横方向に向いてい
る場合、スクリーン2の正面に位置する観察者に白バラ
ンスの大きくずれた方向が向くので、観察者にはスクリ
ーン2の左右端16.17で、特に左上端18と右上端
19で白バランスが大きくずれて見えるわけである。
In addition, in a system in which red, green, and blue video tubes and three projection lenses are arranged horizontally, if the horizontal directionality of screen 2 is sharp, the characteristics of the horizontal directionality of the three colors Because they do not overlap, there is always a direction in which the white balance becomes thicker (misaligned). Since the viewer located in front faces the direction in which the white balance is greatly deviated, the viewer sees a large deviation in the white balance at the left and right edges 16 and 17 of the screen 2, especially at the upper left edge 18 and the upper right edge 19. be.

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、画面
全体の場所による輝度の差が少な(、正面から見た場合
の場所による白バランスのずれが少ない透過型スクリー
ンを提供することを目的としている。
The present invention was made in view of these points, and although it is a transmissive screen that allows the cabinet to be made very compact by arranging it diagonally with respect to the projection light flux, there is little difference in brightness depending on the location of the entire screen ( The purpose of the present invention is to provide a transmissive screen with less deviation in white balance depending on the location when viewed from the front.

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、投写光束に対して斜めに配置される第1の透光性板
と、前記第1の透光性板の出射側面の上に重ねられる第
2の透光性板とを備え、前記第1の透光性板の入射側面
には断面が三角形状で直線状に細長いプリズム素子が規
則正しく配列され、前記第1の透光性板の出射側面には
同心円状で正屈折力のフレネルレンズが配設され、前記
第2の透光性板は指向性の鋭い光束を指向性の緩やかな
光束に変換する光拡散手段を備え、前記プリズム素子は
前記投写光束が第1面を屈折透過した後に第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プリズ
ム素子の稜線に垂直な平面内で発散光束となるようにし
たものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the transmission screen of the present invention includes a first light-transmitting plate disposed obliquely with respect to the projection light beam, and a first light-transmitting plate arranged diagonally with respect to the projection light beam. a second light-transmitting plate superimposed on the light-emitting side surface of the plate; on the light-incidence side surface of the first light-transmitting plate, linearly elongated prism elements each having a triangular cross section are regularly arranged; A concentric Fresnel lens with positive refractive power is disposed on the exit side of the first translucent plate, and the second translucent plate converts a light beam with a sharp direction into a light beam with a gentle direction. The prism element includes a light diffusing means, and the prism element is configured such that the projected light beam is refracted and transmitted through a first surface and then totally reflected forward at a second surface, and the light beam after the total reflection is directed to a plane perpendicular to the ridgeline of the prism element. It is designed so that the light beam becomes diverging inside.

作用 上記構成によれば、投写光束が第1の透光性板に対して
斜め方向から入射すると、投写光束はプリズム素子の第
1面を屈折透過し、第2面で全反射し、フレネルレンズ
を屈折透過し、第2の透光性板に入射する。プリズム素
子の第2面で全反射した光束はプリズム素子の稜線に垂
直な平面内への射影が発散光束となり、またスクリーン
の中心を含みプリズム素子の稜線に平行な平面内への射
影も発散光束となる。フレネルレンズは正屈折力を有す
るので、フレネルレンズに発散光束が入射するとその出
射光束は発散角が小さくなって平行光束に近くなり、平
均的に見て第1の透光性板から出射する光線が第2の透
光性仮に垂直に近い角度で入射する。このため第2の透
光性板の指向性がかなり鋭い場合でも、第2の透光性板
を出射する光束の指向性の中心方向は場所によらず中心
軸に平行に近く、画像の場所による輝度の差を小さくす
ることができ、またスクリーンの正面に位置する観察者
に対して白バランスのずれの少ない画像を提供すること
ができる。
Effect According to the above configuration, when the projected light beam enters the first light-transmitting plate from an oblique direction, the projected light beam is refracted and transmitted through the first surface of the prism element, is totally reflected at the second surface, and passes through the Fresnel lens. is refracted and transmitted, and enters the second light-transmitting plate. The luminous flux that is totally reflected on the second surface of the prism element becomes a diverging luminous flux when it is projected onto a plane perpendicular to the ridgeline of the prism element, and also when it is projected onto a plane that includes the center of the screen and is parallel to the ridgeline of the prism element. becomes. Since the Fresnel lens has positive refractive power, when a diverging light beam enters the Fresnel lens, the divergence angle of the outgoing light beam becomes smaller and it becomes close to a parallel light beam, and on average, the light rays exit from the first transparent plate. The second translucent light is incident at an angle close to perpendicular. Therefore, even if the directivity of the second transparent plate is quite sharp, the central direction of the directivity of the light flux emitted from the second transparent plate will be close to parallel to the central axis regardless of the location, and the direction of the directivity of the light beam exiting the second transparent plate will be close to parallel to the central axis, regardless of the location of the image. In addition, it is possible to provide an image with less deviation in white balance to an observer located in front of the screen.

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。
Embodiment An embodiment of a transmission screen according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

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
構成を示したもので、2)は第1の透光性板、22は第
2の透光性板、23はプリズム素子、24はフレネルレ
ンズ、25はレンティキュラ素子、26は基準物点であ
る。本発明の透過型スクリーンは第1の透光性板2)と
第2の透光性坂22とを密着して重ねた構成となってい
る。第1の透光性板2)の入射側面には断面が三角形状
で水平方向に細長いプリズム素子23が規則正しく配列
され、プリズム素子23は屈折面としての第1面27と
全反射面としての第2面2日とで構成されている。第1
の透光性板2)の出射側面には同心円状で正屈折力のフ
レネルレンズ24が配設されている。第2の透光性板2
2には光拡散材が混入され、その入射側面に垂直方向に
細長いレンティキュラ素子25が規則正しく配列されて
いる。
FIG. 1 shows the configuration of a transmission screen in an embodiment of the present invention, 2) is a first transparent plate, 22 is a second transparent plate, 23 is a prism element, and 24 is a A Fresnel lens, 25 a lenticular element, and 26 a reference object point. The transmission screen of the present invention has a structure in which a first light-transmitting plate 2) and a second light-transmitting slope 22 are stacked in close contact with each other. Prism elements 23 having a triangular cross section and elongated in the horizontal direction are regularly arranged on the incident side surface of the first translucent plate 2), and the prism elements 23 have a first surface 27 as a refractive surface and a third surface as a total reflection surface. It consists of 2 pages and 2 days. 1st
A concentric Fresnel lens 24 having a positive refractive power is disposed on the exit side surface of the light-transmitting plate 2). Second translucent plate 2
A light diffusing material is mixed in 2, and elongated lenticular elements 25 are regularly arranged in the vertical direction on the incident side surface thereof.

このスクリーンには基準物点26があり、基準物点26
の位1はスクリーンの中心29の斜め上方で、スクリー
ンの中心軸30 (スクリーンの中心29における法線
)を含みプリズム素子23の稜線31に垂直な平面32
上にあり、この平面32は画像の垂直方向に一敗する。
This screen has a reference object point 26;
The digit 1 is a plane 32 that is diagonally above the center 29 of the screen and that includes the center axis 30 of the screen (normal to the center 29 of the screen) and is perpendicular to the ridgeline 31 of the prism element 23.
This plane 32 extends vertically into the image.

投写レンズはそのスクリーン側の瞳が基準物点26に一
致するように配置するとよい。3本の投写レンズを用い
る場合には他の2本の投写レンズを基準物点26上に配
置された投写レンズから水平方向の左右にずれた位置に
配置するとよい、スクリーンの寸法は縦600 m重、
横800 am、基準物点26と中心29とを結ぶ直線
33の長さは1l100tで、この直線33が中心軸3
0となす角度は55′″である。プリズム素子23、フ
レネルレンズ24およびレンティキュラ素子25のピン
チはそれぞれ0.5額、0.2龍、0.7flである。
The projection lens is preferably arranged so that its pupil on the screen side coincides with the reference object point 26. When using three projection lenses, it is recommended that the other two projection lenses be placed at positions horizontally shifted to the left and right from the projection lens placed on the reference object point 26.The dimensions of the screen are 600 m vertically. heavy,
The horizontal direction is 800 am, the length of the straight line 33 connecting the reference object point 26 and the center 29 is 1l100t, and this straight line 33 is the central axis 3.
The angle with respect to 0 is 55''. The pinches of the prism element 23, Fresnel lens 24, and lenticular element 25 are 0.5 fl, 0.2 fl, and 0.7 fl, respectively.

投写光束は第1の透光性板2)に対してかなり斜め方向
から入射するので、投写光束の幅が細くなる。そのため
、投写光束の途中の光路に配置する平面ミラーの奥行方
向の長さが短かくなり、キャビネットの奥行を非常に薄
くすることが可能となる。
Since the projected light beam enters the first transparent plate 2) from a rather oblique direction, the width of the projected light beam becomes narrow. Therefore, the length in the depth direction of the plane mirror disposed in the optical path in the middle of the projection light beam is shortened, and the depth of the cabinet can be made extremely thin.

本発明の作用を以下に説明する。The operation of the present invention will be explained below.

第2図に示すように、基準物点26上に配置される点光
源からプリズム素子23の第1面27に入射した光線は
第1面27を屈折透過し、第2面28で全反射して前方
向に進行方向が変えられ、フレネルレンズ24により屈
折して第1の透光性板2)を出射し、第2の透光性板2
2に入射する。
As shown in FIG. 2, a light beam that enters the first surface 27 of the prism element 23 from a point light source placed on the reference object point 26 is refracted and transmitted through the first surface 27, and is totally reflected at the second surface 28. The traveling direction is changed to the front direction by the Fresnel lens 24, the light is refracted by the first light-transmitting plate 2), and the light is emitted from the second light-transmitting plate 2).
2.

第1図に示した第1の透光性板2)は、透明平板の入射
側面にプリズム素子23を配列したプリズム板と、透明
平板の出射側面にフレネルレンズ24を配設したフレネ
ルレンズ板との2つを貼り合わせたものと考えることが
できるので、プリズム板とフレネルレンズ板の2つに分
けて説明する。
The first translucent plate 2) shown in FIG. 1 includes a prism plate in which prism elements 23 are arranged on the entrance side of a transparent flat plate, and a Fresnel lens plate in which a Fresnel lens 24 is arranged on the exit side of the transparent flat plate. Since it can be thought of as a combination of two parts, the prism plate and the Fresnel lens plate will be explained separately.

第3圀は、基準物点26から出てプリズム板34の1つ
のプリズム素子に入射する光線とプリズム板34から出
射する光線の様子を示したものである。第3図に示すよ
うに、1つのプリズム素子を介して出射する光線はほぼ
同一平面上に存在し、この平面35は中心軸30から上
下方向に離れた位置にある平面はど垂直方向傾斜角が大
きい。
The third area shows the state of the light ray that comes out from the reference object point 26 and enters one prism element of the prism plate 34, and the light ray that exits from the prism plate 34. As shown in FIG. 3, the light rays emitted through one prism element exist on almost the same plane, and this plane 35 is different from the vertical inclination angle of the plane located vertically away from the central axis 30. is large.

また、1つの平面内にある出射光線は左右方向に離れた
光線はど水平方向傾斜角が大きい。
Further, the outgoing light rays within one plane have a larger horizontal inclination angle than the rays separated in the left-right direction.

第1図+a+と第1図Cb)は第3図に示した出射光線
の様子を水平基準面36への射影と垂直基準面37への
射影との2つに分けて示したものである。
FIG. 1+a+ and FIG. 1Cb) show the state of the emitted light ray shown in FIG. 3 divided into two parts: projection onto the horizontal reference plane 36 and projection onto the vertical reference plane 37.

水平基準面36と垂直基準面37はそれぞれ中心軸30
を含み水平方向と垂直方向に拡がる平面である。各プリ
ズム素子の第1面と第2面の傾斜角を適当に選ぶことに
より、出射光線の垂直基準面37への射影を仮想物点3
日から出たようにすることができる。出射光線の水平基
準面36への射影は、基準物点26から第1の透光性板
2)上の任意の入射点までの実際の光路長が紙面上に現
れるように物点39,40.41をとると、はぼこの物
点39,40.41から光線が出たようになる。
The horizontal reference plane 36 and the vertical reference plane 37 each correspond to the central axis 30.
It is a plane that extends horizontally and vertically. By appropriately selecting the inclination angles of the first and second surfaces of each prism element, the projection of the emitted ray onto the vertical reference plane 37 can be adjusted to the virtual object point 3.
You can make it look like it's out of the sun. The projection of the emitted light beam onto the horizontal reference plane 36 is performed at object points 39 and 40 such that the actual optical path length from the reference object point 26 to an arbitrary incident point on the first transparent plate 2) appears on the paper. If we take .41, the rays will appear to come out from the hollow object points 39, 40, and 41.

第5図はフレネルレンズ板42の焦点43とその前後の
点44.45に物点を配置し、これらの物点から出た光
線がフレネルレンズ板42で屈折する様子を示したもの
である。物点が焦点43にある場合には出射光線は実線
で示すように平行光線となる。物点が焦点43からずれ
ている場合には出射光線は破線または一点鎖線で示すよ
うになる。
FIG. 5 shows object points arranged at the focal point 43 of the Fresnel lens plate 42 and points 44 and 45 before and after the focal point 43, and how light rays emitted from these object points are refracted by the Fresnel lens plate 42. When the object point is at the focal point 43, the emitted light beam becomes a parallel light beam as shown by the solid line. When the object point is deviated from the focal point 43, the emitted light ray is indicated by a broken line or a dashed-dotted line.

プリズム板34の仮想物点38から第1の透光性板2)
の中心29までの距離と等しい焦点距離を有するフレネ
ル−レンズ讐反42をプリズム仮34に貼り合わせた場
合を考える。第1図(a)、第1開山)および第5図と
から基準物点26から出る光線が第1の透光性板2Iの
いずれの位置に入射しても、第1の透光性板2)から出
る出射光線は、その垂直基準面37への射影と水平基準
面36への射影とが中心軸30と平行に近いということ
がわかる。従って、第1の透光性板2)から出射する光
線はいずれの位置から出射しても、中心軸30と平行に
近い状態で第2の透光性板22に入射することがわかる
From the virtual object point 38 of the prism plate 34 to the first translucent plate 2)
Consider a case where a Fresnel lens 42 having a focal length equal to the distance to the center 29 of is bonded to the temporary prism 34. From FIG. 1(a), first opening) and FIG. 2), it can be seen that the projection onto the vertical reference plane 37 and the projection onto the horizontal reference plane 36 are nearly parallel to the central axis 30. Therefore, it can be seen that the light rays emitted from the first light-transmitting plate 2) enter the second light-transmitting plate 22 in a state close to parallel to the central axis 30, no matter where the light rays are emitted from.

第2の透光性板22は、水平方向の指向性がレンティキ
ュラ素子25により非常に緩やかとなっており、垂直方
向の指向性が光拡散材によりやや緩やかとなっている。
The second light-transmitting plate 22 has a very gentle horizontal directionality due to the lenticular element 25, and a slightly gentle vertical directionality due to the light diffusing material.

第2の透光性板22に入射する光束の指向性の中心方向
が上述のように場所によらず中心軸30と平行に近いの
で、第2の透光性板22を出射する光束の指向性の中心
方向も場所によらず中心軸30と平行に近(なる、こう
して、スクリーンの正面に位置する観察者に場所による
譚度差の少ない画像を提供することができる。また、3
木の投写レンズを用いる場合、3色の指向性の特性が重
なり合わないものの、白バランスのずれの少ない方向が
観察者の方に向くのでスクリーンの正面に位置する観察
者に場所による白バランスのずれの少ない画像を提供す
ることができる。
Since the central direction of the directivity of the light beam incident on the second light-transmitting plate 22 is close to parallel to the central axis 30 regardless of the location as described above, the directionality of the light flux exiting the second light-transmissive plate 22 is The direction of the center of gravity is also close to parallel to the center axis 30 regardless of the location.In this way, the viewer located in front of the screen can be provided with an image with little difference in intensity depending on the location.
When using a wooden projection lens, although the directional characteristics of the three colors do not overlap, the direction with the least deviation in white balance faces the viewer, so the viewer located in front of the screen can adjust the white balance depending on the location. Images with less deviation can be provided.

本発明の他の実施例について説明する。Other embodiments of the present invention will be described.

第6図に示すように、第2の透光性板22の出射側面の
有効光束が透過しない領域に垂直方向に細長い光吸収1
!!1)46を規則正しく配列すれば、外光によるコン
トラスト低下を低減することができる。
As shown in FIG. 6, there is a light absorber 1 elongated in the perpendicular direction to the area on the exit side surface of the second light-transmitting plate 22 where the effective light beam does not pass through.
! ! 1) By arranging the elements 46 regularly, it is possible to reduce contrast deterioration due to external light.

第1図に示した構成における第2の透光性板を、第7図
に示すような、入射側面46が平面で出射側面に特殊な
断面形状で垂直方向に細長いレンティキュラ素子47を
配列したものに置換することもできる。このレンティキ
ュラ素子47は出射側面に曲率半径の異なる2種類の円
筒面48.49を交互に配設し、一方の円筒面49の中
央部に7字状の溝50を設けたものである0円筒面48
は従来のレンティキエラ素子と同様に水平方向のみ指向
性を緩やかにするものである。中心軸30と平行な光v
A51がv字状の溝50に入射すると全反射を生じ光線
が横方向に折れ曲げられ、円筒面49のレンズ作用によ
り水平方向に拡がりながら出射するので、水平方向の指
向性のみが非常に広くなる。いずれにしても、第1図に
示した構成において第2の透光性板22は水平方向の指
向性が広くなる光拡散手段であるのが望ましい、第2の
透光性板がどのような光拡散手段であっても、第1図に
示した構成と同等の作用、効果を得ることができ、従来
の構成における問題点を改善することができる。
The second light-transmitting plate in the configuration shown in FIG. 1 is constructed by arranging vertically elongated lenticular elements 47 with a flat entrance side 46 and a special cross-sectional shape on the exit side, as shown in FIG. 7. You can also replace it with something else. This lenticular element 47 has two types of cylindrical surfaces 48 and 49 with different radii of curvature alternately arranged on the output side surface, and a 7-shaped groove 50 is provided in the center of one of the cylindrical surfaces 49. Cylindrical surface 48
Similar to the conventional Lentikiera element, the directivity is made gentle only in the horizontal direction. Light v parallel to the central axis 30
When A51 enters the V-shaped groove 50, total reflection occurs and the light beam is bent in the horizontal direction, and is emitted while spreading in the horizontal direction due to the lens action of the cylindrical surface 49, so only the directivity in the horizontal direction is very wide. Become. In any case, in the configuration shown in FIG. Even with a light diffusing means, it is possible to obtain the same functions and effects as the configuration shown in FIG. 1, and the problems with the conventional configuration can be improved.

基準物点26をスクリーンの斜め上方に配置する必要は
なく、当然のことながらスクリーンの斜め下方に配置し
てもかまわない。また、プリズム素子23とフレネルレ
ンズ24の特性を適当に変えることにより、第1の透光
性板2)から出射する光線を場所によらずスクリーンの
前方間の適当な領域に収束するようにすることもできる
It is not necessary to arrange the reference object point 26 diagonally above the screen, and it is of course possible to arrange it diagonally below the screen. In addition, by appropriately changing the characteristics of the prism element 23 and the Fresnel lens 24, the light rays emitted from the first transparent plate 2) can be converged on an appropriate area in front of the screen regardless of the location. You can also do that.

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、第1の透光性
板に設けられたプリズム素子とフレネルレンズとにより
斜め方向から入射する投写光束を平行に近い光束に変換
することにより任意の位置から出る出射光線の指向性の
方向を中心軸に対して略平行となるようにしているので
、画面全体の場所による輝度の差が少なく、正面から見
た場合の場所による白バランスのずれも小さくすること
ができ、非常に大きな効果がある。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, the prism provided on the first translucent plate is a transmissive screen in which the cabinet can be made very compact by being arranged diagonally with respect to the projected light beam. By using the element and Fresnel lens to convert the projected light beam incident from an oblique direction into a nearly parallel light beam, the direction of the directivity of the output light beam from any position is made to be approximately parallel to the central axis. , there is little difference in brightness depending on the location of the entire screen, and the shift in white balance depending on the location when viewed from the front can also be reduced, which is a very large effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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
構成を示す一部破断斜視図、第2図は同透過型スクリー
ンの作用を説明するための断面図、第3図はプリズム素
子の作用を説明するための斜視図、第1図(a)、 (
blはそれぞれプリズム素子の垂直方向と水平方向にお
ける作用を説明するための線図、第5図はフレネルレン
ズの作用を説明するための断面図、第6図は本発明の他
の実施例における透過型スクリーンの構成を示す一部破
断斜視図、第7図は本発明のさらに他の実施例における
透過型スクリーンの構成を示す断面図、第8図は従来の
投写型テレビジョン装置の構成を示す断面図、第9図は
第8図に示した構成に用いるスクリーンの構成を示す断
面図、第10図は従来の投写型テレビジョン装置の問題
点を説明するための斜視図である。 2)・・・・・・第1の透光性板、22・・・・・・第
2の透光性板、23・・・・・・プリズム素子、24・
・・・・・フレネルレンズ、25.47・・・・・・レ
ンテイキュラ素子、26・・・・・・基ft!物点。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか1名2)−−−
オイ#ぜtえ、a木艮 22−一一才2乃  ・・ 2j−−“7°リス゛/−紮6− 24−フレネルしりス゛ 第3図 第 5 図 第7図
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing the structure of a transmission screen according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view illustrating the operation of the transmission screen, and FIG. 3 is an operation of a prism element. A perspective view for explaining, Fig. 1(a), (
bl is a line diagram for explaining the action of the prism element in the vertical and horizontal directions, respectively, FIG. 5 is a sectional view for explaining the action of the Fresnel lens, and FIG. 6 is a transmission diagram in another embodiment of the invention. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a transmission screen in still another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram showing the configuration of a conventional projection television apparatus. 9 is a sectional view showing the structure of a screen used in the structure shown in FIG. 8, and FIG. 10 is a perspective view for explaining problems with the conventional projection television apparatus. 2)...First translucent plate, 22...Second translucent plate, 23...Prism element, 24.
... Fresnel lens, 25.47 ... Lenticular element, 26 ... Base ft! object point. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao 1 person 2) ---
Okay, let's go, a tree, 22-11 years old, 2... 2j--"7° squirrel"/- 6- 24-Fresnel squirrel Fig. 3 Fig. 5 Fig. 7

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)投写光束に対して斜めに配置される第1の透光性
板と、前記第1の透光性板の出射側面の上に重ねられる
第2の透光性板とを備え、前記第1の透光性板の入射側
面には断面が三角形状で直線状に細長いプリズム素子が
規則正しく配列され、前記第1の透光性板の出射側面に
は同心円状で正屈折力のフレネルレンズが配設され、前
記第2の透光性板は指向性の鋭い光束を指向性の緩やか
な光束に変換する光拡散手段を備え、前記プリズム素子
は前記投写光束が第1面を屈折透過した後に第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プリ
ズム素子の稜線に垂直な平面内で発散光束となるように
した透過型スクリーン。
(1) A first light-transmitting plate disposed obliquely with respect to the projection light beam, and a second light-transmitting plate overlaid on the exit side surface of the first light-transmitting plate; On the entrance side of the first translucent plate, linearly elongated prism elements with triangular cross sections are regularly arranged, and on the output side of the first translucent plate, concentric Fresnel lenses with positive refractive power are arranged. is disposed, the second light-transmitting plate includes a light diffusing means for converting a sharply directional light beam into a mildly directional light beam, and the prism element allows the projected light beam to refract and pass through the first surface. A transmissive screen that is then totally reflected forward at a second surface so that the luminous flux after the total reflection becomes a diverging luminous flux within a plane perpendicular to the ridgeline of the prism element.
(2)基準物点から出て第1の透光性板の中心を含みプ
リズム素子の稜線に垂直な平面内にある投写光束が前記
プリズム素子で全反射するとき、前記第1の透光性板の
中心軸上の仮想的な物点から出たような発散光束となっ
ている特許請求の範囲第(1)項記載の透過型スクリー
ン。
(2) When the projected light beam that comes out from the reference object point and lies in a plane that includes the center of the first transparent plate and is perpendicular to the ridgeline of the prism element is totally reflected by the prism element, the first transparent plate The transmission screen according to claim 1, wherein the light beam is diverging as if it were emitted from a virtual object point on the central axis of the plate.
(3)仮想的な物点から第1の透光性板の中心までの距
離は、基準物点の位置から前記第1の透光性板の中心ま
での距離に一致または略一致している特許請求の範囲第
(2)項記載の透過型スクリーン。
(3) The distance from the virtual object point to the center of the first transparent plate matches or substantially matches the distance from the position of the reference object point to the center of the first transparent plate. A transmission screen according to claim (2).
(4)第2の透光性板の入射側面または出射側面または
両面にレンティキュラ素子を規則正しく配設した特許請
求の範囲第(1)項記載の透過型スクリーン。
(4) The transmissive screen according to claim (1), wherein lenticular elements are regularly arranged on the incident side surface, the output side surface, or both surfaces of the second light-transmitting plate.
(5)第2の透光性板に光拡散材が混入されている特許
請求の範囲第(1)項または第(4)項記載の透過型ス
クリーン。
(5) The transmission screen according to claim (1) or (4), wherein the second light-transmitting plate contains a light diffusing material.
(6)第1の透光性板の中心を通るプリズム素子に入射
した投写光束が前記第1の透光性板を出射するとき、前
記第1の透光性板の中心を通るプリズム素子の稜線に平
行な平面内で平行光束または略平行光束となるようにし
た特許請求の範囲第(1)項記載の透過型スクリーン。
(6) When the projection light flux that has entered the prism element passing through the center of the first light-transmitting plate exits the first light-transmitting plate, the projection light beam entering the prism element passing through the center of the first light-transmitting plate The transmission screen according to claim 1, wherein the light beam is parallel or substantially parallel in a plane parallel to the ridgeline.
(7)第1の透光性板の中心を通りプリズム素子の稜線
に垂直な平面内にある投写光束が前記第1の透光性板を
出射するとき、前記第1の透光性板の中心を含み前記プ
リズム素子の稜線に垂直な平面内で平行光束または略平
行光束となるようにした特許請求の範囲第(1)項記載
の透過型スクリーン。
(7) When the projection light beam that passes through the center of the first transparent plate and is in a plane perpendicular to the ridge line of the prism element exits the first transparent plate, The transmission screen according to claim 1, wherein the light beam is parallel or substantially parallel in a plane including the center and perpendicular to the ridgeline of the prism element.
(8)フレネルレンズの焦点距離は、基準物点の位置か
ら第1の透光性板の中心までの距離に一致または略一致
している特許請求の範囲第(1)項記載の透過型スクリ
ーン。
(8) The transmission screen according to claim (1), wherein the focal length of the Fresnel lens matches or substantially matches the distance from the position of the reference object point to the center of the first transparent plate. .
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5034762A (en) * 1988-05-20 1991-07-23 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Light interception device
US5115350A (en) * 1989-05-24 1992-05-19 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Light intercepting apparatus of lens
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JP2007171550A (en) * 2005-12-22 2007-07-05 Hitachi Ltd Image display apparatus and fresnel lens sheet to be used for the same, and screen

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