JPS6378140A - Transmission type screen - Google Patents

Transmission type screen

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Publication number
JPS6378140A
JPS6378140A JP61224435A JP22443586A JPS6378140A JP S6378140 A JPS6378140 A JP S6378140A JP 61224435 A JP61224435 A JP 61224435A JP 22443586 A JP22443586 A JP 22443586A JP S6378140 A JPS6378140 A JP S6378140A
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JP
Japan
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light
prism element
plate
light beam
center
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Application number
JP61224435A
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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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Abstract

PURPOSE:To reduce difference in luminance due to the position of the whole of a picture plane, by setting a prism element so that a projecting beam of light is total-reflected on a second surface in a forward direction after transmitting refractably a first surface, and changing the beam of light immediately after total reflection, so that it becomes a divergent beam of light within a plane perpendicular to the ridge of a prism element. CONSTITUTION:When the projecting beam of light is made incident on a first translucent plate 19 from an oblique direction, the projecting beam of light transmits refractably the first surface of the prism element 21, and is total-reflected on the second surface, and transmits refractably the first translucent plate 19, and transmits refractably the Fresnel lens 22 of a second translucent plate 20. As for the beam of light total-reflected on the second surface of the prism element 21, projection on the inside of a plane perpendicular to the ridge of the prism element 21 becomes a divergent beam of light, and the projection on the inside of the plane in parallel with the ridge of the prism element 21 including the center of a screen, also becomes the divergent beam of light. Since the Fresnel lens 22 has a positive refracting power, when the divergent beam of light is made incident on the Fresnel lens 22, the divergent angle of the refracting beam of light of the lens is reduced, then it becomes nearly a parallel beam of light, and on an average, the beam of light advancing the inside of the second translucent plate 20 becomes the beam of light almost in parallel with a center axis.

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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a transmission 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 a transmissive screen.

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2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9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 two picture tube projection lenses and transmissive screens, progress has been made in projection-type television equipment that places one optical circuit in the cabinet and projects images from behind the transmissive screen. It's amazing.

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5
7−109481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. 5
7-109481).

このような投写型テレビジラン装置の概略構成を第7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。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。
The schematic configuration of such a projection television set is shown in FIG. 7. A transmission screen 2 is arranged at the front of the upper part of a cabinet 1, a flat mirror 3 is arranged at the upper end, and a face plate 4 is arranged at the bottom. A picture tube 5 is arranged facing the camera, and a projection lens 6 is arranged above the picture tube 5. 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 from a direction quite oblique to the screen 2. Since it is incident, the plane mirror 3
The length in the depth direction is shortened, and the depth of the cabinet 1 can be made very thin.

スクリーン2は、第8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. 8, the screen 2 has prism elements 7 having a triangular cross section and elongated in the horizontal direction regularly arranged on the back surface of a transparent flat plate. 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7図に示した構成の投写型テレビジョン装置に第8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. 8 is used in the projection television apparatus having the configuration shown in FIG. 7, 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木の投写レンズ
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8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、両面全体の
輝度を高(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. 8 are different from each other. 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 brightness on both sides, 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9図に示すように、第8図に示したスクリーン2の斜
め上方の離れた位置に点光源1)を配置し、この点光源
1)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12を入射させる場合を考える。スクリーン2か
ら出射する光源群13もほぼ同一平面内にあり、この平
面は中心軸14(スクリーン2の中心における法vA)
と平行である。ところが、出射光線群13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41
5.16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1)に近いスクリーン
2の左上端17と右上端18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
ティキュラ素子を設けたりしても、スクリーン2の左右
端15.16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15.
16における輝度が中心における輝度に比べて低くなる
わけである。
As shown in FIG. 9, a point light source 1) is placed diagonally above the screen 2 shown in FIG. Consider the case where the group of light rays 12 is incident. The light source group 13 emitted from the screen 2 is also approximately in the same plane, and this plane is centered on the central axis 14 (modulus vA at the center of the screen 2).
is parallel to However, each output ray diverges within the plane containing the output ray group 13, and the left and right 41 of the screen 2
5.16, the horizontal inclination angle becomes large, and this tendency is most noticeable at the upper left end 17 and the upper right end 18 of the screen 2, which are close to the point light source 1). Even if a light diffusing material is mixed into the screen 2 or a vertically elongated lenticular element is provided, the center direction of the directivity of the light flux emitted from positions near the left and right ends 15 and 16 of the screen 2 remains oriented in the horizontal direction. There is even. For this reason, when the directivity of the screen 2 is strong, the left and right ends 15.
This means that the brightness at 16 is lower than the brightness at the center.

また、赤、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の水平方向の
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大きくずれる方向が必
ず存在する。スクリーン2の左右端15.16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15.16で、特に左上端17と右上端
18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 will change. Because there is no overlap, there is always a direction in which the white balance shifts significantly. If the central direction of the directivity of the light beams emitted from positions close to the left and right ends 15 and 16 of the screen 2 is oriented in the horizontal direction, the direction in which the white balance is largely deviated will be directed to the observer located in front of the screen 2. To the observer, the white balance appears to be greatly shifted at the left and right edges 15 and 16 of the screen 2, especially at the upper left edge 17 and the upper right edge 18.

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く、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 has been 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 beam, there is little difference in brightness depending on the location of the screen as a whole, and it It is an object of the present invention to provide a transmissive screen with less deviation in white balance depending on the location when viewed from above.

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2の透光性板は入射側面に配
設された同心円状で正屈折力のフレネルレンズと、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
手段とを備え、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、全反射直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; The second light-transmitting plate includes a concentric Fresnel lens with a positive refractive power disposed on the incident side, and a light diffusing means for converting a light beam with a sharp direction into a light beam with a gentle direction, The element is such that the projected light beam is the first
After being refracted and transmitted through the prism element, the light beam is totally reflected forward at the second surface, and the light beam immediately after the total reflection becomes a diverging light beam within a plane perpendicular to the ridgeline of the prism element.

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、第1の透光性板
を屈折透過し、第2の透光性1反のフレネルレンズ番屈
折透過する。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屈折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2の透光性板の内
部を進行する光線が中心軸と平行に近くなる。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。
Effects According to the above configuration, when the projected light beam is incident on 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 on the second surface, and is reflected on the first surface of the prism element. The light is refracted and transmitted through a second light-transmitting Fresnel lens. 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 refracted light beam has a small divergence angle and becomes close to a parallel light beam, and on average it travels inside the second transparent plate. The rays of light become nearly parallel to the central axis. 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室スクリーンの
構成を示したもので、19は第1の透光性板、20は第
2の透光性板、21はプリズム素子、22はフレネルレ
ンズ、23はレンティキュラ素子、24は基準物点であ
る0本発明の透過型スクリーンは第1の透光性板19と
第2の透光性板20とを密着して重ねた構成となってい
る。第1の透光性板19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21が規則正しく配列
され、プリズム素子21は屈折面としての第1面25と
全反射面としての第2面26とで構成されている。第2
の透光性板20には光拡散材が混入され、入射側面に同
心円状で正屈折力のフレネルレンズ22が配設され、出
射側面に垂直方向に細長いレンティキュラ素子23が規
則正しく配列されている。
FIG. 1 shows the configuration of a transmission chamber screen in an embodiment of the present invention, in which 19 is a first light-transmitting plate, 20 is a second light-transmitting plate, 21 is a prism element, and 22 is a Fresnel element. A lens, 23 is a lenticular element, and 24 is a reference object point.The transmission screen of the present invention has a structure in which a first light-transmitting plate 19 and a second light-transmitting plate 20 are closely stacked. ing. Prism elements 21 having a triangular cross section and elongated in the horizontal direction are regularly arranged on the incident side surface of the first translucent plate 19, and the prism elements 21 have a first surface 25 as a refractive surface and a second surface as a total reflection surface. It is composed of a surface 26. Second
A light-diffusing material is mixed in the translucent plate 20, a concentric Fresnel lens 22 with positive refractive power is arranged on the incident side, and elongated lenticular elements 23 are regularly arranged in the vertical direction on the output side. .

このスクリーンには基準物点24があり、基準物点24
の位置はスクリーンの中心27の斜め上方で、スクリー
ンの中心軸28 (スクリーンの中心27における法線
)を含みプリズム素子21の稜線29に垂直な平面30
上にあり、この平面30は画像の垂直方向に一致する。
This screen has a reference object point 24;
is located diagonally above the center 27 of the screen, on a plane 30 that includes the center axis 28 of the screen (normal to the center 27 of the screen) and is perpendicular to the ridgeline 29 of the prism element 21.
This plane 30 coincides with the vertical direction of the image.

投写レンズはそのスクリーン側の瞳が基準物点24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24上に配
置された投写レンズから水平方向の両側にずれた位置に
配置するとよい。スクリーンの寸法は縦600f1.横
800m、基準物点24と中心27とを結ぶ直線31の
長さは1)00mで、この直&1)31が中心軸28と
なす角度55°である。
The projection lens should be arranged so that the pupil on the screen side coincides with the reference object point 24. If three projection lenses are used, the other two projection lenses should be arranged so that the pupil on the screen side coincides with the reference object point 24. It is best to place it at a position shifted from the lens on both sides in the horizontal direction. The dimensions of the screen are 600 f1. The width is 800 m, and the length of the straight line 31 connecting the reference object point 24 and the center 27 is 1)00 m, and the angle that this straight line &1) 31 makes with the central axis 28 is 55°.

プリズム素子21、フレネルレンズ22およびレンティ
キュラ素子23のピッチはそれぞれ0. 5m、0.2
曹l、0.7flである。
The pitches of the prism element 21, Fresnel lens 22, and lenticular element 23 are each 0. 5m, 0.2
0.7 fl.

投写光束は第1の透光性板19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 19 from a considerably 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24上に配置される点光
源からプリズム素子21の第1面25に入射した光線は
第1面25を屈折透過し、第2面26で全反射して前方
向に進行方向が変えられ、第1の透光性板19を出射し
、第2の透光性板20のフレネルレンズ22に入射する
As shown in FIG. 2, a light beam incident on the first surface 25 of the prism element 21 from a point light source placed on the reference object point 24 is refracted and transmitted through the first surface 25, and is totally reflected on the second surface 26. The direction of travel is changed to the front direction, the light exits the first light-transmitting plate 19, and enters the Fresnel lens 22 of the second light-transmitting plate 20.

第3図は、基準物点24から出て第1の透光性板19の
1つのプリズム素子に入射する光線と第1の透光性板1
9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32は中心軸2
8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、また、1つの平面32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。
FIG. 3 shows a light ray that comes out from the reference object point 24 and enters one prism element of the first light-transmitting plate 19, and a light ray that enters one prism element of the first light-transmitting plate
9 shows the state of the light rays emitted from 9. As shown in FIG. 3, the light rays exiting through one prism element exist on almost the same plane, and this plane 32 is the central axis 2.
The planes located vertically away from the plane 32 have a large vertical inclination angle, and the outgoing light rays within one plane 32 have a horizontal horizontal inclination angle large.

第4図fatと第4図(blは第3図に示した出射光線
の様子を水平基準面33への射影と垂直基準面34への
射影との2つに分けて示したものである。
FIG. 4 fat and FIG. 4 (bl) show the state of the emitted light ray shown in FIG. 3 divided into two parts: projection onto the horizontal reference plane 33 and projection onto the vertical reference plane 34.

水平基準面33と垂直基準面34はそれぞれ中心軸28
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34への射影を仮想物点3
5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33への射影は、基準物点24から第1の透光性板
19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36,37.38をとると、はぼこの物
点36,37.38から光線が出たようになる。
The horizontal reference plane 33 and the vertical reference plane 34 are each centered on the central axis 28.
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 34 can be adjusted to the virtual object point 3.
You can make it look like it came out of 5. The projection of the emitted light beam onto the horizontal reference plane 33 is performed at object points 36, 37, . If we take 38, the rays will appear to come out from the hollow object points 36, 37, and 38.

第5図は第2の透光性板20のフレネルレンズ22と全
く同一の構成のフレネルレンズ板39の焦点40とその
前後の点41.42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39で屈折する様子を示し
たものである。物点が焦点40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り、物点が焦点40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。
In FIG. 5, object points are placed at the focal point 40 and points 41 and 42 before and after the focal point 40 of the Fresnel lens plate 39, which has the same structure as the Fresnel lens 22 of the second translucent plate 20, and This figure shows how a ray of light is refracted by the Fresnel lens plate 39. When the object point is at the focal point 40, the emitted light ray becomes a parallel ray as shown by a solid line, and when the object point is deviated from the focal point 40, the emitted light ray becomes a broken line or a dashed-dotted line.

第1の透光性板19の中心27から仮想物点35までの
距離と等しい焦点距離を有するフレネルレンズ板39を
第1の透光性板19に重ね合わせた場合を考える。第4
図(a)、第4図(blおよび第5図とから基準物点2
4から出る光線が第1の透光性板19のいずれの位置に
入射しても、第2の透光性板20の内部を進行する光線
は中心軸2日と平行に近いことがわかる。
Consider a case where a Fresnel lens plate 39 having a focal length equal to the distance from the center 27 of the first transparent plate 19 to the virtual object point 35 is superimposed on the first transparent plate 19 . Fourth
From Figure (a), Figure 4 (bl) and Figure 5, the reference object point 2
It can be seen that no matter which position of the first transparent plate 19 the light rays emitted from the second transparent plate 20 are incident on, the light rays traveling inside the second transparent plate 20 are nearly parallel to the central axis 2.

第2の透光性板20は、水平方向の指向性がレンティキ
ュラ素子23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 20 has a very gentle horizontal directivity due to the lenticular element 23, and a slightly gentle vertical directivity due to the light diffusing material.

上述のように第2の透光性板20の内部を進行する光束
の指向性の中心方向が場所によらず中心軸28と平行に
近いので、第2の透光性板20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28と平行に近くな
る。
As described above, since the central direction of the directivity of the light beam traveling inside the second light-transmitting plate 20 is close to parallel to the central axis 28 regardless of the location, the light flux exiting the second light-transmitting plate 20 The center and direction of the directivity become almost parallel to the central axis 28 regardless of the location.

こうして、スクリーンの正面に位置する観察者に場所に
よる輝度差の少ない画像を提供することができる。また
、3本の投写レンズを用いる場合も、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(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。
In this way, an image with little difference in brightness depending on location can be provided to the viewer located in front of the screen. Also, when using three projection lenses, although the directional characteristics of the three colors do not overlap, the direction with the least deviation in white balance is directed toward the viewer (so the direction toward the viewer located in front of the screen It is possible to provide an image with less deviation in white balance depending on location.

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」図に示した構成における第2の透光性板20の出射
側面を、第6図に示すような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44を配列したものに置換
することもできる。このレンティキエラ素子44は出射
側面に曲率半径の異なる2種類の日清W45,46を交
互に配設し、一方の円筒面46の中央部にV字状の溝4
7を設けたものである0円筒面45は従来のレンティキ
ュ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28と平行な光線48が7字状の溝4
7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46のレンズ作用により水平方向に拡散しな
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)1に示した構成において
第2の透光性板20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 exit side surface of the second light-transmitting plate 20 in the configuration shown in FIG. can. This lenticilla element 44 has two types of Nissin W45 and 46 with different radii of curvature arranged alternately on the emission side, and a V-shaped groove 4 in the center of one cylindrical surface 46.
The 0 cylindrical surface 45 provided with 7 has a gentle directivity only in the horizontal direction, similar to the conventional lenticular element. A ray 48 parallel to the central axis 28 forms a figure 7 groove 4.
When the light beam is incident on the light beam 7, total reflection occurs and the light beam is bent in the horizontal direction, and is emitted while being diffused in the horizontal direction due to the lens action of the cylindrical surface 46, so that only the directivity in the horizontal direction becomes very wide. In any case, 1) In the configuration shown in 1, it is desirable that the second light-transmitting plate 20 is a light diffusing means that has a wide horizontal directivity. 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24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21とフレネルレ
ンズ22の特性を適当に変えることにより、第1の透光
性1)9から出射する光線を場所によらずスクリーンの
前方向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 24 diagonally above the screen, and it is of course possible to arrange it diagonally below the screen.Also, by appropriately changing the characteristics of the prism element 21 and the Fresnel lens 22, First translucent property 1) It is also possible to make the light rays emitted from the screen 9 converge on a suitable area in the front direction of the screen regardless of the location.

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、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し、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, although it is a transmissive screen in which the cabinet can be made very compact by arranging it diagonally with respect to the projected light beam, the prism element and the Fresnel lens allow light to enter from an oblique direction. The projected light flux is converted into a nearly parallel light flux, and the direction of the directivity of the emitted light ray from any position is made to be approximately parallel to the central axis, so there is little difference in brightness depending on the location of the entire screen. It is also possible to reduce the deviation in white balance depending on the location when viewed from the front, which has 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通過型スクリーンの
構成を示す一部破断斜視図、第2図は同i3通型スクリ
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4図fat、 
(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断面
図、第7図は従来の投写型テレビジボン装置の構成を示
す断面図、第8図は第7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9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。 19・・・・・・第1の透光性板、20・・・・・・第
20透光性板、21・・・・・・プリズム素子、22・
・・・・・フレネルレンズ、23.44・・・・・・レ
ンティキュラ素子、24・・・・・・基準物点、− 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか1名ィ9−4’
rクジ1だ+II3〔 旬−・−す2シ プ 2f−−アリス゛≦1)3− ?2−−〜)し半ルレシス。 δ3 1  図                  
        23−−Lノデffiう衆)24−一
一蟇竿↑司、!。 第5図 3q 第6図 第7図
Fig. 1 is a partially cutaway perspective view showing the configuration of a pass-through screen in an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view for explaining the operation of the i3 pass-through screen, and Fig. 3 is a view of a prism element. A perspective view for explaining the action, FIG. 4 fat,
(bl is a diagram for explaining the action of the prism element in the vertical direction and horizontal direction, respectively, FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining the action of the Fresnel lens, and FIG. 6 is a diagram for explaining the action of the prism element in the vertical direction and the horizontal direction, respectively. FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of a conventional projection type television set; FIG. 8 is a sectional view showing the configuration of the screen used in the configuration shown in FIG. 7; The figure is a perspective view for explaining the problems of the conventional projection television device. 19...First translucent plate, 20...Twentieth translucent plate , 21...prism element, 22.
... Fresnel lens, 23.44 ... Lenticular element, 24 ... Reference object point, - Name of agent Patent attorney Toshio Nakao and one other person 9-4'
r Lottery 1 + II 3 [Jun-・-su 2 ship 2f--Alice゛≦1) 3-? 2--~) and half-luresis. δ3 1 figure
23--L nodeffiushu) 24-11 Tosho ↑ Tsukasa,! . Figure 5 3q Figure 6 Figure 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2の透光性板は入射側面に
配設された同心円状で正屈折力のフレネルレンズと、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
散手段とを備え、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、全反射直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 light-transmitting plate, linearly elongated prism elements having a triangular cross section are regularly arranged, and the second light-transmitting plate has concentric circular prism elements arranged on the entrance side and has a positive refractive power. The prism element includes a Fresnel lens and a light diffusing means for converting a light beam with a sharp direction into a light beam with a gentle direction, and the prism element is arranged so that the projected light beam is refracted and transmitted through a first surface and then directed forward at a second surface. A transmissive screen that undergoes total reflection so that the luminous flux immediately after total reflection becomes a diverging luminous flux within a plane perpendicular to the ridge line of the prism element.
(2)第1の透光性板の中心を通るプリズム素子に入射
した投写光束が第2の透光性板のフレネルレンズで屈折
するときに、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。
(2) When the projection light beam incident on the prism element passing through the center of the first transparent plate is refracted by the Fresnel lens of the second transparent plate, it passes through the center of the first transparent plate. The transmission screen according to claim 1, wherein the light beam is parallel or substantially parallel in a plane parallel to the ridgeline of the prism element.
(3)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第2の透光性板のフレ
ネルレンズで屈折するとき、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。
(3) When the projected light flux passing through the center of the first translucent plate and in a plane perpendicular to the ridgeline of the prism element is refracted by the Fresnel lens of the second translucent plate, the first translucent The transmission screen according to claim 1, wherein a parallel or substantially parallel light beam is generated in a plane that includes the center of the plate and is perpendicular to the ridgeline of the prism element.
(4)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。
(4) 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.
(5)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
(4)項記載の透過型スクリーン。
(5) The distance from the virtual object point to the center of the first transparent plate matches or approximately 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 (4).
(6)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。
(6) 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. .
(7)第2の透光性板の出射側面にレンティキュラ素子
を規則正しく配列した特許請求の範囲第(1)項記載の
透過型スクリーン。
(7) The transmission screen according to claim (1), wherein lenticular elements are regularly arranged on the light exit side of the second light-transmitting plate.
(8)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(7)項のいずれかに記
載の透過型スクリーン。
(8) The transmission screen according to claim 1 or 7, wherein the second light-transmitting plate contains a light diffusing material.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006171483A (en) * 2004-12-17 2006-06-29 Hitachi Ltd Screen, fresnel lens used for the same, and image display device using the screen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006171483A (en) * 2004-12-17 2006-06-29 Hitachi Ltd Screen, fresnel lens used for the same, and image display device using the screen

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