WO2004049059A1 - 透過型スクリーンおよび投写型表示装置 - Google Patents

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WO2004049059A1
WO2004049059A1 PCT/JP2002/012335 JP0212335W WO2004049059A1 WO 2004049059 A1 WO2004049059 A1 WO 2004049059A1 JP 0212335 W JP0212335 W JP 0212335W WO 2004049059 A1 WO2004049059 A1 WO 2004049059A1
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WO
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total reflection
refraction
light
reflection plate
slope
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Application number
PCT/JP2002/012335
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French (fr)
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Hiroshi Suzuki
Takao Endo
Shinsuke Shikama
Shuso Wadaka
Kohei Teramoto
Kuniko Kojima
Shigekazu Tsuda
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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Priority to PCT/JP2002/012335 priority patent/WO2004049059A1/ja
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03B21/625—Lenticular translucent screens
    • G—PHYSICS
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    • G03B21/54—Accessories
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    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62—Translucent screens

Definitions

  • the present invention relates to a transmission screen and a projection display device using the same.
  • a transmission screen has been developed in which a Fresnel lens formed with a large number of concentric rings is used as a single convex lens, and a light beam emitted from the Fresnel lens is imaged on an image display panel to obtain an image.
  • a Fresnel lens formed with a large number of concentric rings is used as a single convex lens, and a light beam emitted from the Fresnel lens is imaged on an image display panel to obtain an image.
  • WO 02/273999 discloses a refraction total reflection plate (Fresnel lens) having a portion for refracting projection light and a portion for total reflection, and light emitted from the refraction total reflection plate.
  • a transmission screen including an image display panel that obtains a projected image by imaging light is described.
  • One of the refraction / total reflection plates disclosed in International Patent Publication No. WO 02/273999 has a large number of slopes formed on the surface on the projection light side.
  • the refraction slope refracts the projection light and advances it toward the image display panel.
  • the projection light passes through the transmission slope, enters the interior of the Fresnel lens once, is reflected by the total reflection slope immediately above the transmission slope, and is directed toward the imaging display panel. Let me go.
  • the total reflection slope reflects the light traveling inside the Fresnel lens into the Fresnel lens.
  • Scattering particles exhibiting weak scattering characteristics are dispersed in the Fresnel lens, and the viewing angle of the display image light is mainly determined by the combination of these scattering characteristics and the scattering characteristics of the imaging display panel. . Et al., Optical System of Ultra-Thin Rear Projector Equipped with Reflective-Reflective Projection Optics, SID2002 Digest, 46.2, (2002) Disclosed is a projection display device using a screen. The contents of these documents are hereby incorporated by reference and form a part of the disclosure of this application.
  • the refraction slope refracts the projection light and advances it toward the imaging display panel, but the light may enter the invalid facet surface immediately below the refraction slope. This is observed by an observer through an unexpected path as upward goist light or double image light. Disclosure of the invention
  • the present invention has been made to solve the above problems, and a transmissive total reflection plate screen capable of reducing interference light and providing a high-quality projected image and a projection display using the same. It is intended to provide a device.
  • the transmission screen of the refraction / total reflection plate includes: a refraction / total reflection plate in the form of a Fresnel lens having a sawtooth-shaped incident surface on which projection light is incident; and an exit surface for projecting light to exit.
  • An image display panel that forms an image by projecting light emitted from the plate, and obtains a projected image.
  • the total reflection slope is formed concentrically, and the refractive total reflection plate is formed of a transparent material in which scattering particles are not dispersed.
  • the refraction / total reflection plate is formed from a transparent material in which scattering particles are not dispersed, it is possible to prevent the generation of diffuse reflection light for the light beam reflected on the exit surface of the refraction / total reflection plate, and thus to prevent interference light. Can be reduced in strength.
  • the projection display apparatus includes: a projection optical system that emits a projection light beam that expands as the light travels; a transmission screen according to the invention described above; and a projection screen that transmits the projection light beam from the projection optical system to the transmission screen.
  • a flat mirror that reflects light toward the lean, wherein the projection optical system is disposed between and below the transmission screen and the flat mirror. This makes it possible to reduce the influence of interfering light due to a synergistic effect with the transmission screen according to the present invention. Further, the projection display device can be made thin.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a projection type display device provided with a transmission type screen according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the transmission screen according to the present invention as viewed from the back.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a transmission screen of a comparative example.
  • FIG. 4 is a diagram showing a mechanism of generating downward ghost light in the transmission screen of FIG.
  • FIG. 5 shows the ghost light in the upward direction in the transmission screen shown in Fig. 3.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a mechanism of generating double image light.
  • FIG. 6A is a chart showing experimental results for confirming the effect of the transmission screen according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6B is a chart showing the conditions for forming the refractive total reflection plate used in this experiment.
  • FIG. 6C is a chart showing the measurement conditions of this experiment.
  • FIG. 7A and FIG. 7B are diagrams based on photographs demonstrating the effect of the transmission screen according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a diagram based on a photograph of an image displayed on a transmission screen according to a comparative example.
  • FIG. 8B is a photograph based on a photograph of the improved image displayed on the transmissive screen.
  • FIG. 8C is a diagram based on a photograph of an image displayed on the transmission screen according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a transmission screen 100 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing design values of a suitable refractive total reflection plate according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view of a refraction / total reflection plate of a transmission screen according to Embodiment 3 of the present invention, as viewed from a light exit surface side.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a projection display apparatus provided with a transmission screen according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an effect according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing a projection type display device having another arrangement to which the present invention is applied, and is a diagram for explaining the effect of the fourth embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a projection display apparatus including a transmission screen 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the projection display device includes a transmission screen 100, a plane mirror 2, and a projection optical system 4.
  • FIG. 2 is a perspective view of the transmissive screen 100 viewed from the back, in which the plane mirror 2 and the projection optical system 44 are not shown.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section including a center line A—A passing through the longitudinal direction of the transmission screen 100 shown in FIG.
  • the flat sheep mirror 2 and the substantially flat transmissive screen 100 are set up vertically and arranged in parallel with each other.
  • the projection optical system 4 is disposed at a position between the plane mirror 2 and the transmission screen 100 and in a lower position when viewed from above.
  • the projection optical system 4 includes a refractive optical system 4R having a light source, and a convex mirror 4M that reflects a light beam emitted from the refractive optical system 4R.
  • the light beam reflected on the surface of the convex mirror 4M is enlarged as it advances due to the curvature of the convex mirror 4M, and travels obliquely upward toward the plane mirror 2.
  • the reflection surface of the plane mirror 2 faces the transmission screen 100, and reflects the light emitted from the projection optical system 4 obliquely upward toward the transmission screen 100.
  • the projection light beam traveling toward the transmissive screen 100 is composed of a projected light 5 L incident on the upper part of the transmissive screen 100, a projected light 5 M incident on the center, and a projected light incident on the lower part. Classified as 5 U for convenience.
  • the transmission screen 100 includes a rectangular refraction / total reflection plate 1 and a rectangular imaging display plate 3 of substantially the same shape and size.
  • the refraction total reflection plate 1 is in the form of a Fresnel lens, and has a large number of concentric rings formed on the side where the light traveling from the plane mirror 12 is incident (sawtooth shape in the cross-sectional view of FIG. 1). The opposite side is flat.
  • the common central axis B (FIG. 1) of the saw-toothed ring formed on the refractive total reflection plate 1 is arranged near the lower side of the refractive total reflection plate 1.
  • the entire refraction / total reflection plate 1 having such a sawtoothed incident surface may be formed of a transparent material such as glass or acrylic.
  • a sawtooth structure (a refraction / total reflection structure) made of a material different from that of the first transparent substrate 18. It is preferred to form 19. In this way, mass production is easy.
  • a sawtooth structure 19 is formed on one side of the first transparent substrate 18 with an ultraviolet (UV) curing resin or another resin. Can be formed.
  • UV ultraviolet
  • the refractive indexes of the first transparent substrate 18 and the sawtooth structure 19 be as close as possible. If the transparent substrate 18 is formed of an acrylic, it is easy and inexpensive to obtain or manufacture the transparent substrate 18, and the first transparent substrate 18 can be reduced in weight. If the first transparent substrate 18 is formed of glass, the transparent substrate 18 can be easily obtained or manufactured at low cost, and the first transparent substrate 18 having excellent flatness can be formed.
  • the saw-tooth surface on which the light from the plane mirror 12 enters is a reflection reducing coating layer 1 for reducing the reflectance of the incident visible light.
  • the reflection-reducing coating layer 16 may be a single-layer coating composed of a single layer or a two-layer coating composed of two layers.
  • the radiation reducing coating layers 1 and 6 are preferably formed of a material having a lower refractive index than that of the material of the refraction / total reflection plate 1.
  • MgF can be selected as the material of the reflection-reducing coating layer 16, but the material of the reflection-reducing coating layer 16 is It is not limited to.
  • the reflection reducing coating layer 16 is coated on the refractive total reflection plate 1 and is formed of a material having a higher refractive index than the refractive index of the refractive total reflection plate 1.
  • the material of the first layer can be selected M g F or A 1 2 0 3, may select M g F 2 as the material of the second layer
  • the materials of the first and second layers are not limited to these.
  • a first lenticular lens unit 15 composed of an array of a plurality of cylindrical lenses is arranged on a surface of the refraction / total reflection plate 1 from which light is emitted.
  • Each of the cylindrical lenses constituting the first lenticular lens portion 15 has a shape obtained by cutting a cylinder or an elliptical cylinder by a plane parallel to the axis thereof, and preferably has the same shape and size as each other. .
  • Each cylindrical lens extends in the horizontal direction (perpendicular to the plane of FIG. 1) with its flat surface in contact with and fixed to the refractive total reflection plate 1. Since these cylindrical lenses are arranged periodically in the vertical direction, the light emitting surface on the right side of the first lenticular lens portion 15 has a ridge with vertical periodicity. ing. Therefore, the light emitted from the refraction / total reflection plate 1 is vertically diffused by the individual cylindrical lenses.
  • the first lenticular lens portion 15 is formed of a transparent material.
  • the first lenticular layer is formed on one side of the first transparent substrate 18 having a plate shape with a material different from that of the first transparent substrate 18. It is preferable to form the lens portion 15. In this way, mass production is easy.
  • the first transparent substrate 18 having a plate shape is formed of an acrylic
  • the first lenticular lens portion 1 is formed on one surface of the first transparent substrate 18 with a UV curable resin or another resin. 5 can be formed. It is preferable that the refractive indexes of the first transparent substrate 18 and the first lenticular lens portion 15 be as close as possible.
  • the light emitting surface of the first lenticular lens portion 15 is covered with a reflection reducing coating layer 17.
  • the reflection reducing coating layer 17 reduces the reflectance of visible light incident on the first lenticular lens unit 15 from the right side of the drawing, that is, from the outside of the refraction / total reflection plate 1.
  • the reflection-reducing coating layer 17 may be a single-layer coating composed of a single layer or a two-layer coating composed of two layers. In the case of a single-layer coating, the reflection reducing coating layer 17 is preferably formed of a material having a lower refractive index than the material of the first lenticular lens portion 15.
  • the reflection reducing coating layer 17 is coated on the first lenticular lens portion 15 and has a refractive index higher than that of the first lenticular lens portion 15. It is preferable to have a first layer formed of a material and a second layer coated on the first layer and formed of a material having a lower refractive index than the refractive index of the first lenticular lens portion 15.
  • the first lenticular lens part 15 is not provided, and the direct reflection reduction coating layer 17 is provided directly on the plane of the refraction / total reflection plate 1 from which light is emitted. You may do so. However, it is preferable to provide the first lenticular lens unit 15 as in the first embodiment in order to reduce double image light as described later.
  • the imaging display panel 3 has a flat second transparent substrate 32 arranged in parallel to the exit surface of the refraction / total reflection plate 1, and a second lenticular lens unit 31. .
  • a second lenticular lens unit 31 composed of an array of a plurality of cylindrical lenses is arranged.
  • Each of the cylindrical lenses constituting the second lenticular lens unit 31 has a shape obtained by cutting a cylinder or an elliptical cylinder by a plane parallel to the axis thereof, and preferably has the same shape and size as each other. It is.
  • Each cylindrical lens extends in the vertical direction with its plane contacting and fixed to the second transparent substrate 32.
  • the second lenticular lens unit 31 Since these cylindrical lenses are periodically arranged along the horizontal direction, the light exit surface on the right side of the second lenticular lens portion 31 is wavily with periodicity in the horizontal direction. . Therefore, the light emitted from the second lenticular lens unit 31 is diffused in the horizontal direction by each cylindrical lens. That is, the second lenticular lens unit 31 controls the orientation characteristics of the display image light.
  • the second transparent substrate 32 and the second lenticular lens part 31 may be integrally formed of a transparent material such as glass or acrylic. However, in view of the difficulty in forming the saw-tooth structure, it is preferable to form the saw-tooth structure on one surface of the flat second transparent substrate 32 with a material different from that of the second transparent substrate 32. . In this way, mass production is easy.
  • the plate-shaped second transparent substrate 32 is formed of acrylic
  • the second lenticular lens portion 3 is formed on one surface of the second transparent substrate 32 with a UV curable resin or another resin. 1 can be formed. It is preferable that the refractive indices of the second transparent substrate 32 and the second lens unit 31 are as close as possible to each other.
  • a known material is used inside or near the surface of the transparent substrate 32.
  • the scattering particles are dispersed, and the second transparent substrate 32 acts as a diffusion plate for the scattering particles to form a projected image.
  • the lower part of the refraction total reflection plate 1 (the inner part near the common center axis B of the saw-toothed ring) is composed of a refraction area 1 L, the center part is composed of refraction and total reflection area 1 M, and the upper part (common center)
  • the outer part far from the axis B) consists of 1 U of total reflection area.
  • a saw-tooth structure is continuously formed between these regions 1 L, 1 M, and 1 U, but in FIG. 1 each region 1 L, 1 M, 1 U is partially Is omitted.
  • the projection light beam emitted from the refractive optical system 4 R of the projection optical system 4 is reflected by the convex mirror 4 M, then reflected by the flat mirror 2, and enters the refraction area 1 L below the refraction total reflection plate 1.
  • the refraction region 1L inside the refraction / total reflection plate 1 has a plurality of refraction slopes 11 and a plurality of invalid facet surfaces 12 adjacent to the refraction slope 11.
  • the refraction slope 11 and the ineffective facet 12 are arranged alternately with a period P.
  • the refraction slope 11 and the ineffective facet surface 12 form a saw-toothed ring formed on the refraction total reflection plate 1.
  • the refraction slope 11 is inclined with respect to the common center axis B of the ring body, and has a truncated conical slope converging on the incident side, while the ineffective facet face 12 is parallel and cylindrical. It has a contour.
  • the projection light 5 L emitted from the projection optical system 4 is refracted by the refraction slope 11, and the normal line n (the normal line common to the refraction total reflection plate 1 and the imaging display panel 3 constituting the transmission screen 100). ) Can be advanced inside the refractive total reflection plate 1. Therefore, the refraction slope 11 can refract light from the outside and introduce it into the refraction / total reflection plate 1.
  • the total reflection area 1U outside the refraction / total reflection plate 1 has a plurality of total reflection slopes 13 and a plurality of transmission slopes 14 adjacent to the total reflection slope 13.
  • the total reflection slope 13 and the transmission slope 14 are alternately arranged with the same period P as above. You.
  • the total reflection slope 13 and the transmission slope 14 also form a saw-like ring formed on the refraction total reflection plate 1.
  • the total reflection slope 13 is inclined with respect to the common center axis B of the ring body, and has a truncated cone shape converging on the incident side, while the transmission slope 14 is inclined and converge on the emission side. It has a frustoconical slope-shaped profile.
  • the projection light 5 U emitted from the projection optical system 4 and incident on the transmission slope 14 is refracted by the transmission slope 14, then reflected by the total reflection slope 13, and refracted by the normal n direction.
  • the inside of the board 1 can be advanced. Accordingly, the transparent slope 14 can refract light from the outside and can be introduced into the refraction / total reflection plate 1, whereas the total reflection slope 13 can reflect light from the inside of the refraction / total reflection plate 1. The light can be reflected toward the inside of the refraction / total reflection plate 1.
  • the refraction / total reflection region 1M has a plurality of refraction slopes 11, a plurality of invalid facet surfaces 12, a plurality of transmission slopes 14, and a plurality of total reflection slopes 13.
  • One refraction slope 11, invalid facet face 12, transmission slope 14, and total reflection slope 13 constitute a set of composite structures.
  • a transmission slope 14 is formed immediately adjacent to and inside the total reflection slope 13
  • a refraction slope 11 is formed immediately adjacent to the transmission slope 14, and a refraction slope 1 is formed.
  • An invalid facet surface 12 is formed immediately adjacent to 1.
  • a total reflection slope 13 of another set of composite structures is formed.
  • Projection light 5 M emitted from the projection optics 4 and refracted into the refraction slope 11 of the 1M total reflection area 1 M is refracted by the refraction slope 11 and refracted along the direction of the normal line n.
  • the inside of 1 can be advanced.
  • the projection light 5M emitted from the projection optical system 4 and incident on the transmission slope 14 is refracted by the transmission slope 14 and then reflected by the total reflection slope 13 to be refracted along the normal n direction.
  • the inside of the total reflection plate 1 can be advanced.
  • the invalid facet surface 12 has the same shape and function as the refraction slope 11 and the invalid facet surface 12 in the refraction region 1L.
  • the total reflection slope 13 and the transmission slope 14 in the refractive / total reflection area 1M have the same shape and function as the total reflection slope 13 and the transmission slope 14 in the total reflection area 1U.
  • the ratio of the refraction slope 11 and the ineffective facet 12 in the lower or inner part is larger than the ratio of the total reflection slope 13 and the transmission slope 14, and the upper part
  • the ratio of the total reflection slope 13 and the transmission slope 14 is larger than the ratio of the refraction slope 11 and the ineffective facet 12.
  • the lower or inner part of the refraction / total reflection area 1M has a shape similar to the refraction area 1L, but the upper or outer part of the refraction / total reflection area 1M approximates the total reflection area 1U. It has a shaped shape.
  • the projected lights 5 L, 5 M, and 5 U introduced into the refraction / total reflection plate 1 are reflected inside the refraction / total reflection plate 1 along the direction of the normal line n. To progress.
  • the light emitted from the refraction / total reflection plate 1 is vertically diffused by the first lenticular lens unit 15 when there is a first lenticular lens unit 15. Further, the emitted light is diffused in the horizontal direction by the second lenticular lens unit 31, is diffused due to the scattered particles of the second transparent substrate 32, and is visually recognized by the observer 9 as display image light 8.
  • the refraction / total reflection plate 1 has the reflection reducing coating layer 1 shown in FIG. 6.
  • the first lenticular lens portion 15 and the reflection reducing coating layer 17 are not provided.
  • scattering particles exhibiting weak scattering characteristics are dispersed in the volume of the refraction / total reflection plate 1, and the viewing angle of the display image light 8 in the vertical direction is determined by a combination of the scattering characteristics and the scattering characteristics of the transparent substrate 32. Are mainly determined.
  • the generation mechanism of the downward ghost light will be described.
  • the light beam emitted from the projection optical system 4 and reflected by the plane mirror 1 most of the projected light 5M incident on the central refraction / total reflection area 1M of the transmission screen 100 is as described above.
  • the light is refracted by the refraction slope 11 or the refraction by the transmission slope 14 and the reflection by the total reflection slope 13 as normal projection light 5 MP parallel to the normal line n.
  • the incident light becomes projected image light 8 having appropriate light distribution characteristics.
  • scattered particles are dispersed in the volume of the refraction / total reflection plate 1, a part of the light beam is reflected by the exit side plane 1R of the refraction / total reflection plate 1.
  • the light ray 5 MR reflected on the transmission slope 14 re-enters the refraction / total reflection plate 1 and exits.
  • the light is reflected by the plane 1 R, exits from the refraction / total reflection plate 1, is reflected by the plane mirror 2, enters the refraction area 1 L at the lower or inner part of the refraction / total reflection plate 1, passes through the refraction slope 11
  • the reflected light is reflected by the invalid facet surface 12, and becomes downward MRS 5 MRS below the regular image light 8.
  • the downward ghost light 5 MDS, 5 MRS appears lower on the transmissive screen 100 than the regular image light 8 and becomes obstructive light when viewing the displayed image. Further, as shown in FIG. 2, since the common central axis B of the sawtooth structure on the incident surface of the refraction total reflection plate 1 is near the lower side of the refraction total reflection plate 1, the lower side of the screen is lower than the position of the regular image light. Experiments have shown that the intensity of the downward ghost light tends to increase as the distance approaches.
  • the light beam incident on the invalid facet surface 12 is reflected by the exit plane 1 R of the refraction reflector 1, then re-enters the upper sawtooth surface, and travels toward the imaging display panel 3 It is split into 5 LMD of double image light and 5 LMS of upward ghost light that is emitted backward, reflected by the plane mirror 2, and incident further on the image display panel.
  • the double image light 5 LMD appearing at the upper part of the display image light 8 and the upward ghost light 5 LMS appearing further above the double image light serve as obstruction light when viewing a regular display image. .
  • the downward ghost light is, as shown in FIG. 4, i) the reflected light from the exit plane 1R of the refraction total reflection plate 1 by the refraction total reflection plate 1 including the scattering particles is the normal line n.
  • Light rays diffusely reflected slightly upward from 5 MD, ii ) Both light rays 5 MR reflected from the transmission slope 14 are originated.
  • Embodiment 1 of FIG. 1 a material containing no scattering particles is used as the refraction / total reflection plate 1, and the visible light reflectance is set on the exit surface of the refraction / total reflection plate 1.
  • the reflection reducing coating layer 17 Since the reflection reducing coating layer 17 is provided, the reflection from the exit surface of the total reflection plate 1 can be reduced, and at the same time, the diffusivity of the reflected light can be suppressed. At the same time, the strength can be significantly reduced.At the same time, the first lenticular lens 15 arranged vertically is provided on the exit surface side of the refraction / total reflection plate 1, so that the total reflection of the comparative example of the simple concentric structure is provided. Compared with the plate 1, the structure of the optical element of the refraction / total reflection plate 1 can be made non-rotationally symmetric with respect to the common central axis B of the concentric circles.
  • the reflection reduction coating layer 16 for reducing the reflectance of visible light is provided on the incident surface of the refraction / total reflection plate 1, so that the reflection which is the problem of the above ii) is provided.
  • Light 5 The intensity of MR can be significantly reduced. As a result, the intensity of the downward ghost light (rays 5MDS, 5MRS in FIG. 4) can be suppressed to a small level by the configuration of the transmission screen shown in FIG.
  • the upward ghost light is reflected on the outgoing plane 1R of the refraction / total reflection plate 1 after the luminous flux incident on the ineffective facet surface 12 is applied to the above incident point.
  • 5 LMS which is emitted backward from the upper saw-tooth surface, reflected by the plane mirror 2 and incident further on the imaging display panel 3. It is caused by becoming.
  • a first lenticular lens portion 15 arranged in the vertical direction is provided on the exit surface side of the refraction / total reflection plate 1, and the invalid facet surface 12 is provided on the invalid facet surface 12.
  • the luminous flux that enters and is reflected on the exit surface side of the refraction total reflection plate 1 is scattered. Further, the light beam 5 LMS reflected by the plane mirror 2 and transmitted again through the refraction / total reflection plate 1 is scattered again by the first lenticular lens unit 15. By these two-step scattering, the luminous flux density of the upward ghost light on the screen can be reduced and made inconspicuous.
  • the double image light is reflected on the outgoing plane 1R of the refraction / reflection plate 1 after the luminous flux incident on the ineffective facet surface 1
  • This is caused by a light beam 5 LMD entering the image display panel 3 and traveling toward the image display panel 3.
  • first lenticular lens portions 15 arranged vertically are provided on the exit surface side of the refraction / total reflection plate 1 so as to be incident on the ineffective facet surface 12.
  • an undesired light beam reflected on the exit surface side of the refraction / total reflection plate is scattered.
  • the undesired light beam 5 LMD which enters the upper saw-tooth surface again and passes through the refraction / total reflection plate 1 is again transmitted to the first lenticular lens portion 15 Scattered by
  • FIG. 6A shows the experimental results measured for various samples # 1 to # 4 of the refractive total reflection plate 1.
  • the first transparent substrate 18 was made of acrylic.
  • Specimen # 1 also had reflection reducing coating layers 16 and 17
  • FIG. 4 shows a refraction / total reflection plate 1 of the comparative example of FIG. 4 in which the first lenticular lens portion 15 is not provided.
  • Sample # 4 is a refractive total reflection plate 1 according to Embodiment 1 in FIG. 1 provided with reflection reduction coating layers 16 and 17 and a first lenticular lens portion 15.
  • each of the reflection-reducing coating layers 16 and 17 consist of a single layer, whereas in sample # 4 the reflection-reducing coating layers 16 and 17 Each consists of two layers. That is, each of the reflection reducing coating layers 16 and 17 has a first layer coated on the refraction / total reflection plate 1 and a second layer coated on the first layer.
  • FIG. 6B shows the conditions for preparing each sample of the refractive total reflection plate 1.
  • each of the reflection reducing coating layers 16 and 17 has a refractive index NL (1.43) lower than the refractive index 1.53 of the first transparent substrate 18 (acryl).
  • the first layer constituting each of the reflection-reducing coating layers 16 and 17 has a refractive index NH (1 .5) higher than the refractive index 1.53 of the first transparent substrate 18. 6
  • the second layer has a refractive index NL (1.43) lower than the refractive index 1.53 of the first transparent substrate 18.
  • Each sample used in this experiment was a sawtooth structure 19 (a refraction slope 11) made of ultraviolet (UV) curable resin on the surface on the entrance side of a first transparent substrate 18 made of acryl. (Having an invalid facet surface 12, a total reflection slope 13 and a transmission slope 14).
  • the refractive index of this UV curable resin is 1.55, which is close to the refractive index of the acryl plate.
  • Each of the cylindrical lenses constituting the first lenticular lens unit 15 has a shape obtained by cutting an elliptic cylinder along a plane parallel to the axis thereof.
  • Transmission type Clean 100 was a rectangle with a diagonal distance of about 60 inches (about 1524 mm) and an aspect ratio of 4: 3. That is, the horizontal distance of the transmission screen 100 was about 914 mm, and the vertical distance was about 119 mm.
  • the projection optical system 4 was controlled to display a square white window (side length 24 cm) at the center of the transmission screen 100. Then, the brightness of the white window by the regular projection light and the brightness of the downward ghost light were measured. In this measurement, as shown in Fig.
  • FIG. 6C a luminance meter was placed in the normal direction of the screen (frontal observation), and a luminance meter was placed 20 ° above the normal direction of the screen. Placement measurements (including observation) were performed.
  • Figure 6A shows the ratio between the brightness of the white window and the brightness of the downward ghost light, and the larger the value of this ratio, the smaller the relative brightness of the ghost light, which is desirable. Is shown.
  • the projection optical system 4 was controlled to display a square white window (one side length: 12 cm) in the center of the lower end of the transmission screen 100. Then, under the conditions shown in Fig. 6C, the luminance of the white window by the regular projection light and the luminance of the upward ghost light were measured.
  • Fig. 6C the luminance of the white window by the regular projection light and the luminance of the upward ghost light were measured.
  • FIG. 6A shows the ratio between the brightness of the white window and the brightness of the upward ghost light.The larger the value of this ratio, the smaller the relative brightness of the ghost light, which is desirable. Is shown.
  • the projection optical system 4 is controlled to cross-hatch the transmission screen 100 (see FIG. 8A). The double image light was evaluated visually by the observer.
  • the symbol X indicates that the normal image is unacceptably disturbed by the double image light and the displayed image is poor
  • the symbol ⁇ indicates that the displayed image is acceptable, that is, the displayed image is good. Is shown.
  • FIG. 6A The following can be seen from FIG. 6A.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams based on comparative photographs of downward ghost light for the above-mentioned samples # 1 and # 3.
  • Fig. 7A is a diagram based on a photograph of a square (24 cm long side) white window displayed in the center of the transmission screen 100 taken from the normal direction. Is a diagram based on a photograph taken from obliquely above. Both FIGS. 7A and 7B show the case where the left half has no coating (# 1) and the right half has two double-sided reflection reduction coating layers 16 and 17 (# 3). ). It can be seen that the brightness of the downward ghost light is significantly reduced by the coating.
  • FIG. 8A, Fig. 8B and Fig. 8C Figures based on comparative photographs of double image light near the lower end of the screen for # 1, # 3, and # 4 are shown. From Figs. 8A, 8B and 8C, the case without coating (Sample # 1) and the case with two double-sided reflection reduction coating layers 16 and 17 (Sample # 1) 3) The double image light that was visible in (2) is reduced to a level that is difficult to see by providing the first lenticular lens section 15 on the exit surface of the refraction / total reflection plate 1, and the image quality is improved. You can see that.
  • Fig. 6A shows the experimental data only when single or double reflection reducing coating layers 16 and 17 were applied to both surfaces of the refracting total reflection plate 1. It has been confirmed that when the reflection reduction coating is applied only on the surface side or only on the emission surface side, although the effect is inferior to that of the double-sided coating, it is effective in reducing the downward ghost light. . Therefore, when the target or reduction of the downward ghost light is loose, the coating layer (single layer or two layers) may be formed only on the incident surface or the exit surface of the refraction / total reflection plate 1.
  • the convex mirror 4M is disposed at the last stage of the optical system, but this is not always the case, and the projection light flux (reference numerals 5L, 5M, 5U Other suitable optical systems that emit light obliquely upward or downward can be used in combination with the transmission screen 100 according to this embodiment. Therefore, a projection optical system having only a refractive lens, a projection optical system combining a concave and convex reflecting mirror, or a composite projection optical system combining a refractive lens and a reflecting mirror is also within the scope of the present invention.
  • the refraction / total reflection plate 1 is formed from a transparent material in which scattering particles are not dispersed, light flux reflected on the exit surface of the refraction / total reflection plate 1 is diffused. Since the generation of reflected light can be prevented, the intensity of downward ghost light can be reduced.
  • a refraction / total reflection plate 1 comprising a substantially transparent first transparent substrate 18 and a sawtooth structure (refraction / total reflection structure) 19 provided on the first transparent substrate 18; If the refraction slope 11, the transmission slope 14, and the total reflection slope 13 are formed on the body 19, the first transparent substrate 18 and the sawtooth structure 19 can be formed of appropriate materials. can do. By utilizing this fact, it is possible to improve the productivity of the refraction / total reflection plate 1 and to increase the strength against an external impact than the transparent substrate 18 alone.
  • the refraction slope 11 of the refraction / total reflection plate 1 refracts the projection light almost in the normal direction of the transmission screen 100, and the total reflection slope 13 transmits the projection light passing through the transmission slope 14. The light is reflected almost in the normal direction of the mold screen 100. Therefore, a transmission screen having a viewing angle characteristic centered on the normal direction of the screen 100 can be realized.
  • a first lenticular lens section 15 is provided on the exit surface of the refraction / total reflection plate 1, and in the first lenticular lens section 15, a plurality of horizontally extending cylindrical lenses extend vertically. Are arranged. Therefore, the rotational symmetry of the light reflected on the surface of the refraction / total reflection plate 1 is broken, and the downward ghost light can be suppressed from being concentrated near the lower end or the inner portion of the transmission screen 100. .
  • the first lenticular lens portion 15 diffuses an undesired high speed at the exit surface of the refraction / total reflection plate 1 so that the double image light and the upward ghost light are made inconspicuous. can do.
  • the imaging display panel 3 receives the light emitted from the second lenticular lens unit 31 and the second lenticular lens unit 31 for horizontally diffusing the light emitted from the refracting / total reflecting plate 1 in the horizontal direction.
  • a second transparent substrate 32 In the second lenticular lens section 31, a plurality of vertically extending cylindrical lenses are arranged along the horizontal direction.
  • scattering particles for forming an image of the projection light are dispersed. Accordingly, it is possible to realize a transmission screen 100 having an image forming function of a projected image and appropriate horizontal viewing angle characteristics.
  • the reflection reducing coating layer 16 for reducing visible light reflection is formed on the incident surface of the refraction / total reflection plate 1, the refraction / total reflection structure provided on the entrance surface side of the refraction / total reflection plate 1, especially the transmission The reflection at the slope 14 is reduced, and the intensity of the downward ghost light can be reduced.
  • the reflection reducing coating layer 17 for reducing the reflection of visible light is formed on the exit surface of the refraction / total reflection plate 1, the reflection at the exit surface of the refraction / total reflection plate 1 is reduced, and The intensity of the ghost light can be reduced. If both the reflection reducing coating layers 16 and 17 are provided on the entrance surface and the exit surface of the refraction / total reflection plate 1, the intensity of the downward ghost light can be further reduced by both effects.
  • the reflection reducing coating layer 16 or 17 is a single-layer coating formed of a material having a lower refractive index than the refractive index of the material of the refraction / total reflection plate 1, the intensity of the downward ghost light is reduced.
  • a transmission screen that can be reduced can be manufactured at low cost.
  • the intensity of the downward ghost light can be further reduced.
  • the projection optical system 4 is disposed between the transmission screen 100 and the plane mirror 12 and below, so that the downward ghost , The upward ghost light and the double image light can be reduced by a synergistic effect with the transmission screen 100.
  • the projection optical system 4 includes a transmission screen 100 and a plane mirror 12. Since it is located between and below, a thin rear projection display can be configured.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a transmission screen 100 according to Embodiment 2 of the present invention. Specifically, similarly to FIG. 1, the transmission screen 100 shown in FIG. A vertical section including a center line A—A passing through the vertical direction of 0 is shown. In FIG. 9, the same reference numerals are used to designate the same components as those in FIG. 1, and the detailed description is omitted.
  • the projection light is transmitted through the normal n of the transmission screen 100.
  • the refraction slope 11, the total reflection slope 13 and the transmission slope 14 are formed so as to proceed outward from the direction of. Therefore, in the vicinity of the lower side of the transmission screen 100, the projection light travels slightly upward from the normal line n and passes through the refraction total reflection plate 1 and the imaging display plate 3.
  • the total reflection slope 13 and the transmission slope 14 are set so that the projected light travels in the direction of the normal line n of the transmission screen 100. Is formed.
  • the refraction slope 11, the total reflection slope 13, and the transmission slope 14 are formed such that the “upward emission angle” is reduced.
  • the projection light 5 L incident on the refraction area 1 L near the common center axis B is refracted by the refraction slope 11 and emitted upward with respect to the normal n of the screen 100. It travels at an angle of 0 1 (ray 5 LU).
  • FIG. 10 shows the relationship between the distance from the common center axis B of the ring body and the upward emission angle 0 in the preferred refractive total reflection plate 1 according to the second embodiment.
  • This refraction total reflection plate 1 is a rectangle having a diagonal distance of about 60 inches (about 1524 mm) and an aspect ratio of 4: 3.
  • the distance in the horizontal direction of the refraction / total reflection plate 1 is about 914 mm, and the distance in the vertical direction is about 119 mm.
  • the upward exit angle 0 increases as the distance from the lower end of the screen (corresponding to a radial distance of 150 mm in this example) decreases, and the refraction / total reflection area increases.
  • the upward emission angle ⁇ is gradually changed linearly so that the upward emission angle ⁇ becomes 0 ° at one point of 1 M (in this example, the radius distance is around 450 mm).
  • the image light intensity from the lower part of the transmission screen 100 that the observer 9 feels is increased.
  • the intensity of the double image light is perceived to be relatively weak.
  • by gradually changing the upward emission angle 0 it is possible to avoid a sudden change in luminance on the screen. You. If the upward emission angle is suddenly changed, a half-moon-shaped island area may appear at the bottom of the screen due to a rapid change in luminance.However, such a problem requires that the degree of change in the upward emission angle be optimized. Can be prevented.
  • the projection light is directed outward from the normal direction of the transmissive screen 100.
  • the slope is formed so that the projected light is made to travel almost in the normal direction of the transmission screen 100.
  • the upward emission angle is set such that the farther from the common center axis B, the smaller the angle formed by the projection light traveling direction with respect to the normal direction of the transmissive screen 100 becomes. Because of this, the change in the brightness of the displayed image is not noticeable, and a transmission screen that can display with good brightness uniformity can be realized.
  • FIG. 11 is a perspective view of a refraction / total reflection plate 1 of a transmission screen according to Embodiment 3 of the present invention, as viewed from an exit surface side. Illustration of the image display panel 3 is omitted. In FIG. 11, the same reference numerals are used to designate the same components as those in FIG. 1, and the detailed description is omitted.
  • an array of a large number of micro lenses 150 is provided on the exit surface of the refraction / total reflection plate 1. You.
  • Each micro lens 150 is a minute convex lens having a function of diffusing light emitted from the refraction / total reflection plate 1 at least in the vertical and horizontal directions.
  • a part of a spherical surface, a part of an elliptical surface, a part of a hyperboloid, a rectangular parallelepiped, or the like can be considered.
  • These microlenses 150 are preferably of the same shape and size as each other. Adjacent microlenses 150 may be clearly separated as shown in FIG. 11 or may have a continuous structure with connected boundaries.
  • micro lenses 150 are periodically arranged in the vertical and horizontal directions.
  • the vertical cycle of the array of microlenses 150 is P y, and the horizontal cycle is P x.
  • P y The vertical cycle of the array of microlenses 150
  • P x the horizontal cycle
  • the light is diffused vertically and horizontally by the individual microlenses 150.
  • the micro lens 150 is also formed of a transparent material.
  • the microlenses 150 can be formed on one surface of the first transparent substrate 18 with a UV curable resin or another resin. Wear. It is preferable that the refractive indexes of the first transparent substrate 18 and the microlens 150 be as close as possible.
  • the exit surface of the refraction / total reflection plate 1 including the array of microlenses 150 is provided with a reflection reduction coating layer for reducing the reflectance of visible light from the outside (the reflection reduction coating shown in FIG. 1 described above).
  • the reflection reducing coating layer may be a single-layer coating composed of a single layer or a two-layer coating composed of two layers.
  • the reflection-reducing coating layer is preferably formed of a material having a lower refractive index than the materials of the microlens 150 and the refractive total reflection plate 1.
  • the reflection-reducing coating layer is coated on the microlens 150 and the refractive total reflection plate 1, and has a higher refractive index than the refractive index of the microlens 150 and the refractive total reflection plate 1. It is preferable to have a first layer formed of the material described above, and a second layer formed on the first layer and formed of a material having a refractive index lower than that of the microlens 150 and the refractive total reflection plate 1.
  • FIGS. 4 and 5 show comparative examples of a mechanism in which the intensity of the ghost light and the double image light is reduced by the transmission screen according to the third embodiment of the present invention. This will be described with reference to FIG.
  • a micro lens is provided on the exit surface side of the refraction total reflection plate 1.
  • the structure of the optical element of the refraction total reflection plate 1 is non-rotationally symmetric with respect to the common center axis B of the concentric circles compared to the refraction total reflection plate 1 of the comparative example of the simple concentric structure. can do.
  • the density of light rays which enter the refraction area 1 L at the lower end or inside of the screen 100 and become downward ghost light is reduced.
  • the luminous flux can be diffused, which can reduce the problem of the comparative example in which the intensity of the downward ghost light increases as approaching the lower end of the screen.
  • a material that does not contain scattering particles is used as the refraction / total reflection plate 1, and a reflection reduction coating layer that reduces the reflectance of visible light is provided on the exit surface of the refraction / total reflection plate 1. Since the reflection from the exit surface of the reflector 1 can be reduced and the diffusivity of the reflected light can be suppressed, the diffused reflected light (5MD in Fig. 4) that causes downward ghost light can be reduced. Strength is reduced.
  • the reflection reducing coating layer 16 for reducing the reflectance of visible light is provided on the incident surface of the refraction / total reflection plate 1, the intensity of the reflected light 5 MR at the incident surface can be significantly reduced. As a result, the intensity of the downward ghost light (rays 5MDS, 5MRS in FIG. 4) can be suppressed to a small value.
  • an array of micro lenses 150 is provided on the exit surface side of the refraction / total reflection plate 1, and is incident on the ineffective facet surface 12 to refract the total refraction.
  • the light beam reflected on the exit surface side of the launch plate 1 is scattered.
  • the light beam 5 ′ LMS (see FIG. 5) reflected by the plane mirror 2 and transmitted through the refraction / total reflection plate 1 again is scattered again by the array of microlenses 150.
  • the microlenses 150 it is desirable to provide an array of microlenses 150 on the exit surface side of the refraction / total reflection plate 1 so that the microlens 150 enters the invalid facet surface 12 and is reflected on the exit surface side of the refraction / total reflection plate. Has no light flux scattered. Also, after being reflected on the exit surface side of the refraction / total reflection plate 1, an undesired light beam 5 LMD (see FIG. 5) which enters the upper saw-tooth surface again and transmits through the refraction / total reflection plate 1 is again subjected to the first light. Scattered by the lenticular lens section 15. By these two-stage scattering action, the luminous flux density of the double image light on the screen can be reduced and made inconspicuous.
  • the array of microlenses 150 provided in place of the first lens unit 15 has rotational symmetry with respect to the light beam reflected on the surface of the refraction / total reflection plate 1. Disintegration, and the downward ghost light can be suppressed from being concentrated near the lower end or the inner portion of the transmission screen 100. Further, by diffusing an undesirably high speed at the exit surface of the total reflection plate 1 by the micro lens 150, the double image light and the upward ghost light can be made inconspicuous.
  • the slope of the refraction / total reflection plate 1 may be formed so that the traveling direction of the light beam is different.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a projection display apparatus provided with a transmission screen 100 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 12 shows a longitudinal section including a center line A—A passing through the transmissive screen 100 shown in FIG. 2 in the longitudinal direction.
  • the same reference numerals are used to designate the same components as those in FIG. 1, and the detailed description is omitted.
  • the first transparent substrate 18 made of glass is used as a core member of the refraction / total reflection plate 1 in order to reduce image displacement due to the deflection of the refraction / total reflection plate 1. Then, a part manufactured from another material is adhered to both surfaces of the first transparent substrate 18 made of glass with an adhesive, so that a refraction / total reflection plate having a shape similar to that of the other embodiments described above. Manufacture 1.
  • the refractive total reflection plate 1 includes a first transparent substrate 18 and a refractive total reflection sheet (transparent total reflection structure) 1 It has FLS and lenticular lens sheet 1 LCS.
  • the refraction / total reflection sheet 1 FLS is provided on the surface of the PET material sheet 1 PET 1, the refraction / total reflection film 1 FL formed on one side of the PET material sheet 1 PET 1, and the refraction / total reflection film 1 FL.
  • the sheet 1 PET 1 is a flat transparent thin film made of polyethylene terephthalate, and is used as a base (support layer) for forming the refraction / total reflection film 1 FL.
  • the refraction / total reflection film 1 FL is formed of a transparent UV curable resin, and has a saw-toothed ring body similar to the other embodiments described above, that is, a refraction slope 11, an invalid facet surface 12, and total reflection.
  • a slope 13 and a transmission slope 14 are formed.
  • a UV curable resin is placed on the PET sheet 1 PET 1 and molded, and the resin is cured by irradiating ultraviolet rays to form the refraction / total reflection film 1 FL.
  • the reflection reducing coating layer 16 may be a single-layer coating composed of a single layer or a two-layer coating composed of two layers.
  • the reflection reducing coating layer 16 is preferably formed of a material having a lower refractive index than the refractive index of the material of the refraction / total reflection film 1FL.
  • the reflection reducing coating layer 16 was coated on the refraction / total reflection film 1FL and was formed of a material having a lower refractive index than that of the refraction / total reflection film 1FL. It is preferable to have a first layer and a second layer formed on the first layer and formed of a material having a lower refractive index than the refractive index of the refractive total reflection film 1FL.
  • the lenticular lens sheet 1 LCS is composed of the PET material sheet 1 PET 2, the lenticular lens film 1 LC formed on one side of the PET material sheet 1 PET 2, and the lenticular lens lens 1 LC. It has a reflection reducing coating layer 17 provided on the surface to reduce reflection.
  • ⁇ ⁇ Sheet material 1 PET 2 is a flat transparent thin film manufactured by polyethylene terephthalate, and is used as a base (support layer) for forming a lenticular lens film 1 LC.
  • the lenticular lens film 1 LC is formed of a transparent UV curable resin, and includes the first lenticular lens portion 15 (FIGS. 1 and 9) or the micro lens 1 of the other embodiment described above. The contour is similar to that of the 50 array (Fig. 11).
  • the lenticular lens film 1LC is formed by placing a UV curable resin on the PET sheet 1 PET 2 and molding the resin, and then irradiating ultraviolet rays to cure the resin.
  • the refractive index of the first transparent substrate 18 and the refractive index of the sheet material 1 PET 2 and the lenticular-lens film 1 LC be as close as possible.
  • the reflection reducing coating layer 17 may be a single-layer coating composed of a single layer or a two-layer coating composed of two layers.
  • Refractive total reflection sheet 1 FLS is adhered to one surface of first transparent substrate 18 by adhesive layer 1 GLU 1 made of transparent adhesive
  • lenticular lens sheet 1 LCS is adhesive layer 1 made of transparent adhesive It is fixed to one surface of the first transparent substrate 18 by GLU2.
  • the image displayed on the transmissive screen 100 may be greatly displaced even by a slight deflection of the refraction / total reflection plate 1.
  • the transmissive screen 100 since the transmissive screen 100 is held in a state where its peripheral portion is surrounded by a device housing (not shown), the refractive total reflection plate 1 expands due to a temperature change or the like. In this case, it is bent to the position 1 d as shown by the imaginary line in FIG. In particular, the displacement of the unbound center is large.
  • the display position on the transmission screen 100 is shifted, for example, so that the display image light 8 shown in FIG. 13 is shifted to a position 8d. Since the display position shift on the transmission screen 100 depends on the size of the deflection, the display position shift is large in a portion where the deflection is large, and the display position shift is small in a portion where the deflection is small.
  • the fourth embodiment independently of the material suitable for the refraction / total reflection sheet 1 FLS or lenticular lens sheet 1 LCS, which is relatively difficult to mold, Eight materials can be selected.
  • the first transparent substrate 18 made of glass which is a material that does not easily expand and contract due to temperature, as a core member of the refraction / total reflection plate 1, the deflection of the refraction / total reflection plate 1 and, consequently, the image display position The displacement can be reduced.
  • the coefficient of linear expansion of acrylic is about 100 (1 / K: K is absolute temperature)
  • the coefficient of linear expansion of glass is about 9 (1 / K)
  • the coefficient of linear expansion is about 1/10 compared to.
  • glass is much more resistant to external pressure than acrylic, and glass can be easily manufactured with a high degree of flatness. Therefore, a material suitable for suppressing image misalignment due to deflection is used. I can say.
  • Embodiments 1 to 4 of the present invention can also be applied to a projection display device having an arrangement as shown in FIG.
  • the flat mirror 2 faces the transmission screen 100, but it approaches the transmission screen 100 as it goes upward. It is inclined.
  • the projection optical system 4 is arranged at a position between the plane mirror 2 and the transmission screen 100 in a plan view and below the projection optical system 4, but emits a projection light beam almost directly above. ing.
  • the display position on the transmission screen 100 is shifted so that the display image light 8 shown in FIG. 14 is shifted to the position 8d.
  • the display position is less shifted for the same deflection than in the arrangement shown in FIG. 13, but the display position may be noticeable depending on the amount of deflection.
  • the first transparent substrate 18 made of glass, which is a material that does not easily expand and contract due to temperature, for the same reason as described above
  • the deflection of the first transparent substrate 18 and, consequently, the displacement of the display position of the image can be reduced.
  • the material of the first transparent substrate 18 having a flat plate shape that can be easily formed. And made of glass, which is a material that does not expand or contract with temperature If the first transparent substrate 18 is used as a core member of the refraction / total reflection plate 1, the deflection of the refraction / total reflection plate 1 and consequently the displacement of the image display position can be reduced.
  • the transparent substrate 18 can be easily obtained or manufactured at low cost, and the first transparent substrate 18 having excellent flatness can be formed.
  • the first transparent substrate 18 made of glass is easily broken by itself, the front and back surfaces of the first transparent substrate 18 are refracted by a total reflection sheet 1 FLS and a lenticular lens sheet 1 LCS. By sandwiching the structure, it is difficult to crack against external impact. Therefore, the yield at the time of manufacturing and assembling can be greatly improved.
  • the first transparent substrate 18 can be manufactured using a material other than glass.
  • a material other than glass For example, when the projection display device is used under the condition that the temperature change is small, it is possible to form the first transparent substrate 18 with a synthetic resin such as acryl having a larger linear expansion coefficient than glass. . If the transparent substrate 18 is formed of acrylic, it is easy and inexpensive to obtain or manufacture the transparent substrate 18, and the first transparent substrate 18 can be reduced in weight.
  • the refraction / total reflection plate 1 has the refraction region 1 L, the refraction / total reflection region 1 M, and the total reflection region 1 U, but the refraction / total reflection plate according to the present invention ⁇ It may have only the total reflection area 1M and the total reflection area 1U, or may have only the refraction area 1L and refraction ⁇ only the total reflection area 1M.
  • the specific configuration of the refraction total reflection plate is based on various parameters such as the angle of the projection light beam from the projection optical system 4, the desired emission angle from the refraction total reflection plate, and the desired efficiency. Determined by simulation.
  • interference light can be reduced, and a high-quality projected image can be provided.

Landscapes

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Description

透過型スク リーンおよび投写型表示装置
技術分野
この発明は、 透過型スク リーンおよびこれを用いた投写型表示装置に 明
関するものである。
田
背景技術
同心円状の多数の輪体が形成されたフレネルレンズを一枚の凸レンズ として用い、 フレネルレンズから出射した光束を結像表示板に結像して 画像を得る透過型スク リーンが開発されている。 例えば、 国際特許公開 公報 W O 0 2 / 2 7 3 9 9号には、 投写光を屈折する部分と全反射する 部分とを有する屈折全反射板 （フレネルレンズ） と、 屈折全反射板から 出射した光を結像して投写画像を得る結像表示板とを備えた透過型スク リーンが記載されている。
国際特許公開公報 W O 0 2 / 2 7 3 9 9号に開示された屈折全反射板 の一つは、 投写光側の面に多数の斜面が形成されている。 投写光を屈折 する部分では屈折斜面が投写光を屈折させて、 結像表示板に向けて進行 させる。 一方、 投写光を全反射する部分では、 投写光が透過斜面を透過 して一旦フレネルレンズの内部に進入し、 透過斜面の真上に隣接する全 反射斜面で反射して結像表示板に向けて進行させられる。 全反射斜面は 、 フレネルレンズの内部を進行して く る光をフレネルレンズの内部に反 射するようになっている。 フレネルレンズ中には弱い散乱特性を示す散 乱粒子が分散されており、 この散乱特性と、 結像表示板が有する散乱特 性との組合せで表示画像光の視野角が主に決定されていた。 また、 " Shikama, S . et al .， Opt ical System of Ultra-Thin Rear Proj ector Equipped with Ref ract ive-Ref lective Proj ection Opt ics , SID2002 D igest , 46.2， （2002 ) " は、 この種の透過型スクリーンを用い た投写型表示装置を開示する。 これらの文献の記載内容は、 ここで言及 することにより、 この出願の開示の一部をなす。
しかし、 上記の屈折全反射板を用いた透過型スクリーンでは、 正規の 投写画像表示に寄与する有効光束以外に、 妨害光が視認されることが本 願発明者の実験および光線追跡シミュレーシヨンの双方により見出され 、 髙品位な画像表示を実現するためにこれらの現象を改善することが求 められていた。 例えば、 投写光を全反射する部分では、 投写光の大部分 が透過斜面を透過してフレネルレンズの内部に進入するべきであるが、 投写光の一部が透過斜面で反射し、 これが予期せぬ経路を通って下方向 ゴース ト光となって観測者に視認される。 また、 投写光を屈折する部分 では屈折斜面が投写光を屈折させて、 結像表示板に向けて進行させるが 、 屈折斜面の直下に隣接する無効ファセッ ト面にも光が進入することが あり、 これが予期せぬ経路を通って上方向ゴ一ス ト光または二重像光と なつて観測者に視認される。 発明の開示
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、 妨害 光を低減し、 高品位な投写画像を提供できる屈折全反射板透過型スク リ ーンおよびこれを用いた投写型表示装置を提供することを目的とする。
この発明に係る屈折全反射板透過型スク リーンは、 投写光が入射する 鋸歯状の入射面と、 投写光が出射する出射面とを有するフレネルレンズ 状の屈折全反射板と、 前記屈折全反射板から出射した光を結像して投写 画像を得る結像表示板とを備え、 前記屈折全反射板の入射面には、 投写 光を屈折して前記出射面に向けて進行させる複数の屈折斜面と、 投写光 を透過する複数の透過斜面と、 前記透過斜面を透過した光を反射して前 記出射面に向けて進行させる全反射斜面とが、 同心円上に形成されてお り、 前記屈折全反射板は散乱粒子が分散されていない透明材料から形成 されているものである。 このことによって、 散乱粒子が分散されていな い透明材料から屈折全反射板が形成されているので、 屈折全反射板の出 射面で反射する光束について拡散反射光の発生を防止できるため妨害光 の強度を低減できる。
この発明に係る投写型表示装置は、 進行するにつれて拡大する投写光 束を発する投写光学系と、 前述したこの発明に係る透過型スク リーンと 、 前記投写光学系からの投写光束を前記透過型スク リーンに向けて反射 する平面ミラーとを備え、 前記投写光学系は前記透過型スク リーンおよ び前記平面ミラーの間でかつ下方に配置されているものである。 このこ とによって、 この発明に係る透過型スク リーンとの相乗効果で妨害光の 影響を低減することができる。 また投写型表示装置を薄型にすることが できる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 この発明の実施の形態 1 に係る透過型スク リーンを備えた 投写型表示装置を示す概略図である。
第 2図は、 この発明に係る透過型スク リーンを裏面から見た斜視図で ある。
第 3図は、 比較例の透過型スク リーンの縦断面図である。
第 4図は、 第 3図の透過型スク リーンにおいて下方向ゴース ト光が発 生するメカニズムを示す図である。
第 5図は、 第 3図の透過型スク リーンにおいて、 上方向ゴース ト光、 ならびに二重像光が発生するメカニズムを示す図である。
第 6図 Aは、 この発明の実施の形態 1による透過型スクリーンの効果 を確認するための実験結果を示す図表である。
第 6図 Bは、 この実験に用いた屈折全反射板の作成条件を示す図表で ある。
第 6図 Cは、 この実験の測定条件を示す図表である。
第 7図 Aおよび第 7図 Bは、 この発明の実施の形態 1による透過型ス クリーンの効果を実証する写真に基づく図である。
第 8図 Aは、 比較例による透過型スク リーンに表示した画像を撮影し た写真に基づく図である。
第 8図 Bは、 透過型スクリーンに表示した改善された画像を撮影した 写真に基づく図である。
' 第 8図 Cは、 この発明の実施の形態 1による透過型スク リーンに表示 した画像を撮影した写真に基づく図である。
第 9図は、 この発明の実施の形態 2に係る透過型スクリーン 1 0 0を 示す縦断面図である。
第 1 0図は、 実施の形態 2による好適な屈折全反射板の設計値を示す 線図である。
第 1 1図は、 この発明の実施の形態 3に係る透過型スクリーンの屈折 全反射板を光の出射面側から見た斜視図である。
第 1 2図は、 この発明の実施の形態 4に係る透過型スク リーンを備え た投写型表示装置を示す概略図である。
第 1 3図は、 実施の形態 4による効果を説明するための図である。 第 1 4図は、 この発明が応用される他の配置の投写型表示装置を示す 概略図であり、 実施の形態 4による効果を説明するための図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明をより詳細に説明するために、 この発明を実施するた めの最良の形態について、 添付の図面に従って説明する。
実施の形態 1 .
第 1図は、 この発明の実施の形態 1に係る透過型スク リーン 1 0 0を 備えた投写型表示装置を示す概略図である。 第 1図に示すように、 この 投写型表示装置は、 透過型スクリーン 1 0 0、 平面ミラー 2、 および投 写光学系 4を備える。 また、 第 2図は透過型スクリーン 1 0 0を裏面か ら見た斜視図であり、 この図では平面ミラー 2および投写光学系 4 4の 図示が省略されている。 第 2図に示された透過型スクリーン 1 0 0の縦 方向を通る中心線 A— Aを含む縦断面が第 1図に示されている。
平板状の羊面ミラー 2 とほぼ平板状の透過型スクリーン 1 0 0は垂直 に立てられており、 互いに平行に配置されている。 投写光学系 4は、 平 面視して平面ミラー 2 と透過型スクリーン 1 0 0の間の位置で、 かつ下 方に配置されている。 投写光学系 4は、 光源を有する屈折光学系 4 Rと 、 屈折光学系 4 Rから出射した光束を反射する凸面ミラー 4 Mを有する 。 凸面ミラー 4 Mの表面で反射した光束は、 凸面ミラ一 4 Mの湾曲のた めに進行するにつれて拡大され、 平面ミラー 2に向けて斜め上方に進行 させられる。 平面ミラー 2の反射面は透過型スクリーン 1 0 0に対面し ており、 投写光学系 4から出射した光を透過型スク リーン 1 0 0に向け て斜め上方に反射する。 透過型スクリーン 1 0 0に向けて進行する投写 光束は、 透過型スク リーン 1 0 0の上部に入射する投写光 5 Lと、 中央 部に入射する投写光 5 Mと、 下部に入射する投写光 5 Uに便宜的に分類 される。 図に示すように、 投写光学系 4を平面ミラー 2 と透過型スク リ —ン 1 0 0 との間かつ下方に配置することによって、 投写型表示装置 （ リアプロジェクタ） の厚みを低減することが可能である。 第 2図に示すように、 透過型スク リーン 1 0 0は、 矩形の屈折全反射 板 1 と、 これにほぼ同形同大の矩形の結像表示板 3を備える。 屈折全反 射板 1は、 フレネルレンズ状であって、 平面ミラ一 2から進行する光が 入射する側に同心円状の多数の輪体が形成され （第 1図の断面図では鋸 歯状になっている） 、 その反対の面が平面状である。 屈折全反射板 1 に 形成された鋸歯状の輪体の共通中心軸線 B (第 1図） は、 屈折全反射板 1の下辺近傍に配置されている。
このような鋸歯状の入射面を持つ屈折全反射板 1の全体は、 ガラスま たはアク リルなどの透明材料によって形成してもよい。 ただし、 鋸歯構 造の成形の困難性に鑑みて、 平板状の第 1の透明基板 1 8の片面に、 第 1の透明基板 1 8 とは別の材料で鋸歯構造体 （屈折全反射構造体） 1 9 を形成すると好適である。 このようにすれば大量生産が容易である。 例 えば、 アク リルで平板状の第 1の透明基板 1 8を形成した場合には、 紫 外線 （U V ) 硬化樹脂またはその他の樹脂で第 1の透明基板 1 8の片面 に鋸歯構造体 1 9を形成することができる。 第 1の透明基板 1 8 と鋸歯 構造体 1 9の屈折率はできる限り近似していると好ましい。 透明基板 1 8をァク リルにて形成するのであれば、 透明基板 1 8の入手または製造 が容易かつ安価ですみ、 第 1の透明基板 1 8を軽量にすることができる 。 第 1の透明基板 1 8をガラスにて形成するのであれば、 透明基板 1 8 の入手または製造が容易かつ安価ですみ、 平面性に優れた第 1の透明基 板 1 8を形成できる。
第 1図に示すように、 屈折全反射板 1において、 平面ミラ一 2からの 光が入射する鋸歯状の面は、 入射する可視光線の反射率を低減するため の反射低減コ一ティング層 1 6で被覆されている。 反射低減コ一ティ ン グ層 1 6は単独の層からなる単層コ一ティ ングでもよいし、 二層からな る二層コーティ ングであってもよい。 単層コーティ ングの場合には、 反 射低減コーティ ング層 1、 6は屈折全反射板 1の材料の屈折率より低屈折 率の材料によ り形成されると好ましい。 例えばガラスが屈折全反射板 1 の材料である場合には、 M g Fを反射低減コ一ティ ング層 1 6の材料と して選択しうるが、 反射低減コーティ ング層 1 6の材料はこれには限定 されない。
二層コ一ティ ングの場合には、 反射低減コーティ ング層 1 6は屈折全 反射板 1上に被覆され屈折全反射板 1の屈折率よ り高屈折率の材料から 形成された第 1層と、 第 1層上に被覆され屈折全反射板 1の屈折率よ り 低屈折率の材料から形成された第 2層を有すると好ましい。 例えばガラ スが屈折全反射板 1の材料である場合には、 第 1層の材料として M g F または A 1 2 0 3を選択でき、 第 2層の材料として M g F 2を選択できる が、 第 1層および第 2層の材料はこれらに限定されない。
また、 屈折全反射板 1の光が出射する面には、 複数のシリ ン ド リカル レンズのアレイからなる第 1のレンチキユラ一レンズ部 1 5が配置され ている。 第 1のレンチキュラーレンズ部 1 5 を構成する個々のシリ ン ド リカルレンズは、 円柱または楕円柱をその軸線に平行な平面で切断した 形状を有しており、 好ましくは互いに同形同大である。 各シリ ン ド リカ ルレンズは、 その平面が屈折全反射板 1 に接触して固着した状態で、 水 平方向 （第 1図の紙面の垂直方向） に延びている。 これらのシリ ン ド リ カルレンズは上下方向に沿って周期的に並べられているので、 第 1のレ ンチキユラ一レンズ部 1 5の右方の光の出射面は、 上下方向に周期性を もって畝っている。 従って、 屈折全反射板 1から出射した光は、 個々の シリ ン ド リカルレンズによ り上下方向に拡散される。
第 1のレンチキュラーレンズ部 1 5は透明材料によつて形成されてい る。 成形の困難性に鑑みて、 好ましくは、 平板状の第 1の透明基板 1 8 の片面に、 第 1の透明基板 1 8 とは別の材料で第 1のレンチキユラーレ ンズ部 1 5 を形成すると好適である。 このようにすれば大量生産が容易 である。 例えば、 ァク リルで平板状の第 1の透明基板 1 8を形成した場 合には、 U V硬化樹脂またはその他の樹脂で第 1の透明基板 1 8の片面 に第 1のレンチキユラ一レンズ部 1 5 を形成することができる。 第 1 の 透明基板 1 8 と第 1のレンチキユラ一レンズ部 1 5の屈折率はできる限 り近似していると好ましい。
第 1のレンチキユラ一レンズ部 1 5の光が出射する面は、 反射低減コ 一ティ ング層 1 7で被覆されている。 この反射低減コーティ ング層 1 7 は、 図の右方すなわち屈折全反射板 1の外側から第 1のレンチキュラー レンズ部 1 5に入射する可視光線の反射率を低減する。 反射低減コーテ ィ ング層 1 7は単独の層からなる単層コ一ティ ングでもよいし、 二層か らなる二層コーティ ングであってもよい。 単層コーティ ングの場合には 、 反射低減コーテイ ング層 1 7は第 1のレンチキユラ一レンズ部 1 5の 材料の屈折率よ り低屈折率の材料によ り形成されると好ましい。 ニ層コ —ティ ングの場合には、 反射低減コ一ティ ング層 1 7は第 1のレンチキ ユラーレンズ部 1 5上に被覆され第 1のレンチキユラ一レンズ部 1 5の 屈折率より高屈折率の材料から形成された第 1層と、 第 1層上に被覆さ れ第 1のレンチキュラーレンズ部 1 5の屈折率よ り低屈折率の材料から 形成された第 2層を有すると好ましい。
なお、 この発明の別の実施の形態として、 第 1のレンチキユラ一レン ズ部 1 5 を設けずに、 屈折全反射板 1の光が出射する平面に直接反射低 減コーティ ング層 1 7を設けるようにしてもよい。 ただし、 後述するよ うに二重像光の低減のためには、 この実施の形態 1のように、 第 1のレ ンチキユラ一レンズ部 1 5 を設けるのが好ま しい。
結像表示板 3は、 屈折全反射板 1の出射面に平行に配置された平板状 の第 2の透明基板 3 2 と、 第 2のレンチキユラーレンズ部 3 1 を有する 。 第 2の透明基板 3 2の光が入射する面には、 複数のシリ ン ド リカルレ ンズのアレイからなる第 2のレンチキュラーレンズ部 3 1が配置されて いる。 第 2のレンチキユラ一レンズ部 3 1 を構成する個々のシリ ン ド リ カルレンズは、 円柱または楕円柱をその軸線に平行な平面で切断した形 状を有しており、 好ましくは互いに同形同大である。 各シリ ン ド リカル レンズは、 その平面が第 2の透明基板 3 2 に接触して固着した状態で、 上下方向に延びている。 これらのシリ ン ド リカルレンズは水平方向に沿 つて周期的に並べられているので、 第 2のレンチキュラーレンズ部 3 1 の右方の光の出射面は、 水平方向に周期性をもって畝っている。 従って 、 第 2のレンチキユラ一レンズ部 3 1から出射した光は、 個々のシリ ン ド リカルレンズによ り水平方向に拡散される。 すなわち第 2のレンチキ ユラ一レンズ部 3 1は、 表示画像光の配向特性を制御する。
第 2の透明基板 3 2および第 2のレンチキユラ一レンズ部 3 1は、 ガ ラスまたはァク リルなどの透明材料によって一体に形成してもよい。 た だし、 鋸歯構造の成形の困難性に鑑みて、 平板状の第 2の透明基板 3 2 の片面に、 第 2の透明基板 3 2 とは別の材料で鋸歯構造を形成すると好 適である。 このようにすれば大量生産が容易である。 例えば、 アク リル で平板状の第 2の透明基板 3 2 を形成した場合には、 U V硬化樹脂また はその他の樹脂で第 2の透明基板 3 2の片面に第 2のレンチキユラーレ ンズ部 3 1 を形成することができる。 第 2の透明基板 3 2 と第 2のレン チキユラ一レンズ部 3 1の屈折率はできる限り近似していると好ましい 透明基板 3 2の内部も しくは表面近傍には、 公知の材料よ りなる散乱 粒子が分散されており、 散乱粒子のために第 2の透明基板 3 2は拡散板 として作用して投写画像を結像させる。
次にこの実施の形態における屈折全反射板 1の形状をよ り具体的に説 明する。 屈折全反射板 1の下部 （鋸歯状の輪体の共通中心軸線 Bに近い 内側部分） は屈折領域 1 Lで構成され、 中央部は屈折 ，全反射領域 1 M で構成され、 上部 （共通中心軸線 Bから遠い外側部分） は全反射領域 1 Uで構成されている。 これら各領域 1 L , 1 M , 1 Uの間には連続して 鋸歯構造が形成されているが、 第 1図では理解を容易にするため各領域 1 L , 1 M , 1 Uを部分的に省略して描画している。 投写光学系 4の屈 折光学系 4 Rを出射した投写光束は凸面ミラー 4 Mで反射された後、 平 面ミラー 2で反射され、 屈折全反射板 1の下部の屈折領域 1 Lに入射す る投写光 5 L、 屈折 · 全反射領域 1 Mに入射する投写光 5 M、 全反射領 域 1 Uに入射する投写光 5 Uとして透過型スク リーン 1 0 0に入射する o
屈折全反射板 1の内側部分の屈折領域 1 Lは、 複数の屈折斜面 1 1 と 、 屈折斜面 1 1に隣接する複数の無効ファセッ ト面 1 2を有する。 屈折 斜面 1 1 と無効ファセッ ト面 1 2は周期 Pをもつて交互に並んでいる。 屈折斜面 1 1 と無効ファセッ ト面 1 2は屈折全反射板 1に形成された鋸 歯状の輪体を構成する。 輪体の共通中心軸線 Bに対して、 屈折斜面 1 1 は傾斜しており入射側に収束する円錐台の斜面状の輪郭を有するが、 無 効ファセッ ト面 1 2は平行であり円柱状の輪郭を有する。 投写光学系 4 より出射した投写光 5 Lは屈折斜面 1 1で屈折され、 法線 n (透過型ス クリーン 1 0 0を構成する屈折全反射板 1 , 結像表示板 3に共通の法線 ) の方向に沿って屈折全反射板 1の内部を進行させられる。 従って、 屈 折斜面 1 1は外部からの光を屈折して屈折全反射板 1の内部に導入可能 である。
屈折全反射板 1の外側部分の全反射領域 1 Uは、 複数の全反射斜面 1 3 と、 全反射斜面 1 3に隣接する複数の透過斜面 1 4を有する。 全反射 斜面 1 3 と透過斜面 1 4は、 上記と同じ周期 Pをもって交互に並んでい る。 全反射斜面 1 3および透過斜面 1 4も屈折全反射板 1に形成された 鋸歯状の輪体を構成する。 輪体の共通中心軸線 Bに対して、 全反射斜面 1 3は傾斜しており入射側に収束する円錐台の斜面状の輪郭を有するが 、 透過斜面 1 4は傾斜しており出射側に収束する円錐台の斜面状の輪郭 を有する。 投写光学系 4より出射して透過斜面 1 4に入射する投写光 5 Uは、 透過斜面 1 4で屈折された後に全反射斜面 1 3で反射されて、 法 線 n方向に沿って屈折全反射板 1の内部を進行させられる。 従って、 透 過斜面 1 4は外部からの光を屈折して屈折全反射板 1の内部に導入可能 であるのに対して、 全反射斜面 1 3は屈折全反射板 1の内部からの光を 屈折全反射板 1の内部に向けて反射することが可能である。
屈折 ·全反射領域 1 Mは、 複数の屈折斜面 1 1 と、 複数の無効ファセ ッ ト面 1 2 と、 複数の透過斜面 1 4と、 複数の全反射斜面 1 3 とを有す る。 一つの屈折斜面 1 1 と無効ファセッ ト面 1 2 と透過斜面 1 4 と全反 射斜面 1 3は、 一組の複合構造を構成する。 各複合構造においては、 全 反射斜面 1 3の直く、内側に隣接して透過斜面 1 4が形成され、 透過斜面 1 4の直ぐ内側に隣接して屈折斜面 1 1が形成され、 屈折斜面 1 1の直 ぐ内側に隣接して無効ファセッ ト面 1 2が形成されている。 無効ファセ ッ ト面 1 2の直ぐ内側には他の組の複合構造の全反射斜面 1 3が形成さ れている。 このようにして、 屈折 · 全反射領域 1 Mでは、 上記と同じ周 期 Pをもって複合構造が連続的に並んでいる。
投写光学系 4より出射して屈折 ·全反射領域 1 Mの屈折斜面 1 1に入 射する投写光 5 Mは屈折斜面 1 1で屈折されて、 法線 nの方向に沿って 屈折全反射板 1の内部を進行させられる。 また、 投写光学系 4より出射 して透過斜面 1 4に入射する投写光 5 Mは、 透過斜面 1 4で屈折された 後に全反射斜面 1 3で反射されて、 法線 n方向に沿って屈折全反射板 1 の内部を進行させられる。 屈折 '全反射領域 1 Mにおける屈折斜面 1 1 および無効ファセッ ト面 1 2は、 屈折領域 1 Lにおける屈折斜面 1 1お よび無効ファセッ ト面 1 2 と同様の形状および機能を有する。 一方、 屈 折 ·全反射領域 1 Mにおける全反射斜面 1 3および透過斜面 1 4は、 全 反射領域 1 Uにおける全反射斜面 1 3および透過斜面 1 4と同様の形状 および機能を有する。 屈折 ·全反射領域 1 Mにおいては、 下部または内 側部分では、 屈折斜面 1 1および無効ファセッ ト面 1 2の割合が、 全反 射斜面 1 3および透過斜面 1 4の割合よりも大きく、 上部または外側部 分では、 全反射斜面 1 3および透過斜面 1 4の割合が、 屈折斜面 1 1お よび無効ファセッ ト面 1 2の割合よりも大きい。 すなわち、 屈折 ·全反 射領域 1 Mの下部または内側部分は屈折領域 1 Lに近似した形状を有す るが、 屈折 · 全反射領域 1 Mの上部または外側部分は全反射領域 1 Uに 近似した形状を有する。
屈折全反射板 1の体積中には、 散乱を引き起こす粒子が分散されてい ないか、 できる限り排除されている。 従って、 屈折全反射板 1 (第 1の 透明基板 1 8を含む） の内部に導入された投写光 5 L， 5 M , 5 Uは法 線 nの方向に沿って屈折全反射板 1の内部を進行する。
屈折全反射板 1を出射した光は、 第 1のレンチキユラ一レンズ部 1 5 がある場合には第 1のレンチキュラーレンズ部 1 5で上下方向に拡散さ れる。 さらに出射光は、 第 2のレンチキュラーレンズ部 3 1で水平方向 に拡散され、 第 2の透明基板 3 2の散乱粒子のために拡散されて表示画 像光 8 として観測者 9に視認される。
次に、 以上のようにして構成されたこの発明の実施の形態 1に係る透 過型スク リーンの効果を説明する。
比較例として、 第 3図から第 5図に示す透過型スク リーン 1 0 0を説 明する。 これらの図に示すように、 この比較例の透過型スクリーン 1 0 0では、 屈折全反射板 1 には、 第 1図に示す反射低減コーティ ング層 1 6、 第 1のレンチキュラーレンズ部 1 5および反射低減コーティ ング層 1 7が設けられていない。 また、 屈折全反射板 1の体積中には弱い散乱 特性を示す散乱粒子が分散されており、 この散乱特性と透明基板 3 2の 散乱特性との組合せで表示画像光 8の上下方向の視野角が主に決定され ている。
第 4図を参照し、 比較例による下方向ゴース ト光の発生メカニズムに つき説明する。 投写光学系 4から出射して平面ミラ一 2で反射した光束 のうち、 透過型スク リーン 1 0 0の中央の屈折 ·全反射領域 1 Mに入射 する投写光 5 Mの大部分は、 前述したように、 屈折斜面 1 1で屈折され るか、 もしくは透過斜面 1 4による屈折と全反射斜面 1 3による反射に より、 法線 nに平行な正規の投写光 5 M Pとして結像表示板 3に入射し 、 適当な配光特性を有する投写画像光 8になる。 ただし、 屈折全反射板 1の体積中には散乱粒子が分散されているので、 屈折全反射板 1の出射 側平面 1 Rで一部の光束が反射される。 これらの反射光束は拡散反射光 5 M Dとしてやや斜め上方に向けて進行し、 屈折全反射板 1の入射側の 面を再度透過した後、 平面ミラ一 2で反射され、 屈折全反射板 1の下部 または内側部分の屈折領域 1 Lに入射し、 屈折斜面 1 1を透過し、 無効 ファセッ ト面 1 2で反射されて、 正規の画像光 8よりも下部の位置の下 方向ゴ一ス ト光 5 M D Sとなる。
また、 第 4図に示すように、 屈折 ·全反射領域 1 Mに入射した投写光 5 Mのうち、 透過斜面 1 4で反射した光線 5 M Rは屈折全反射板 1 に再 入射して出射側平面 1 Rで反射され、 屈折全反射板 1 より出射して平面 ミラー 2で反射し、 屈折全反射板 1の下部または内側部分の屈折領域 1 Lに入射し、 屈折斜面 1 1を透過し、 無効ファセッ ト面 1 2で反射され て、 正規の画像光 8よりも下部の位置の下方向ゴ一ス ト光 5 M R Sとな る。 下方向ゴース ト光 5 M D S , 5 M R Sは正規の画像光 8よりも透過型 スクリーン 1 0 0で下方向に現れ、 表示画像を鑑賞する際の妨害光とな る。 また、 第 2図に示したように、 屈折全反射板 1の入射面の鋸歯構造 の共通中心軸線 Bは屈折全反射板 1の下辺近傍あるために、 正規画像光 の位置よりもスクリーンの下辺に近づくにつれて下方向ゴース ト光の強 度が増す傾向があることが実験により明らかとなった。
次に、 第 5図を参照して、 比較例による上方向ゴース ト光の発生メカ ニズムにっき説明する。 投写光学系 4から出射して平面ミラ一 2で反射 した光束のうち、 透過型スク リーン 1 0 0の下部または内側部分の屈折 領域 1 Lに入射する投写光 5 Lの大部分は、 屈折斜面 1 1で屈折され、 法線 nに平行な正規の投写光 5 L Pとして結像表示板 3に入射し、 適当 な配光特性を有する投写画像光 8になる。
ただし、 投写光束 5 Lのうち無効ファセッ ト面 1 2に入射した光束は 屈折反射板 1の出射平面 1 Rで反射された後、 再度上方の鋸歯面に入射 し、 結像表示板 3に向かう二重像光 5 L M Dと、 後方に出射して平面ミ ラー 2で反射され結像表示板のさらに上部に入射する上方向ゴ一ス ト光 5 L M Sに分離する。 表示画像光 8の上部に現れる二重像光 5 L M D、 および二重像光よりもさらに上部に現れる上方向ゴ一ス ト光 5 L M Sは 、 正規の表示画像を鑑賞する際の妨害光となる。
次に、 この発明の実施の形態 1に係る透過型スクリーンによって、 ゴ ース ト光および二重像光の強度が低減されるメ力ニズムについて説明す る o
( 1 ) 下方向ゴ一ス ト光の低減メ力二ズム.
比較例において、 下方向ゴース ト光は、 第 4図に示すように、 i ) 散 乱粒子を含む屈折全反射板 1 による屈折全反射板 1の出射平面 1 Rから の反射光が法線 nよりもやや上向きに拡散反射された光線 5 M D、 i i ) 透過斜面 1 4で反射した光線 5 M Rの双方が起源となって発生する。 これに対して、 第 1図の実施の形態 1では、 屈折全反射板 1 として散乱 粒子を含まない素材を使用しており、 また屈折全反射板 1の出射面に可 視光の反射率を低減する反射低減コーティ ング層 1 7を設けたので、 屈 折全反射板 1の出射面からの反射が低減できると同時に、 反射光の拡散 性を抑制できるので、 上記 i ) の光線 5 M Dの強度を著しく低下できる 同時に、 屈折全反射板 1の出射面側に、 上下方向に並んだ第 1のレン チキユラ一レンズ部 1 5を設けたので、 単純な同心円構造の比較例の屈 折全反射板 1に比較して、 屈折全反射板 1の光学素子の構造を同心円の 共通中心軸線 Bに関して非回転対称にすることができる。 この結果、 屈 折全反射板 1の面で反射される光束のうちスクリーン 1 0 0の下端また は内側部分の屈折領域 1 Lに入射して下方向ゴ一ス ト光となる光線の密 度を低減 （すなわち光束を拡散） できるので、 スク リーン下端に近づく ほど下方向ゴース ト光の強度が高まるという問題も低減することができ る。
また、 実施の形態 1では、 屈折全反射板 1の入射面上に可視光の反射 率を低減するための反射低減コ一テイ ング層 1 6を設けたので、 上記 i i ) の問題である反射光線 5 M Rの強度を著しく低下できる。 この結果 、 第 1図の透過型スク リーンの構成により下方向ゴース ト光 （第 4図の 光線 5 M D S , 5 M R S ) の強度を小さく抑制することができる。
( 2 ) 上方向ゴース ト光の低減メカニズム .
比較例において、 上方向ゴース ト光は、 第 5図に示すように、 無効フ ァセッ ト面 1 2に入射した光束が屈折全反射板 1の出射平面 1 Rで反射 された後、 上記入射点よりは上方の鋸歯面より後方に出射して、 平面ミ ラー 2で反射され結像表示板 3のさらに上部に入射する光線 5 L M S と なることによ り発生する。 これに対して、 第 1図の実施の形態 1では、 屈折全反射板 1の出射面側に上下方向に並んだ第 1のレンチキユラーレ ンズ部 1 5 を設け、 無効ファセッ ト面 1 2 に入射して屈折全反射板 1の 出射面側で反射する光束を散乱させている。 また、 平面ミラー 2で反射 して再度屈折全反射板 1 を透過する光束 5 L M Sを再度第 1のレンチキ ユラ一レンズ部 1 5 によ り散乱させている。 これらの二段階の散乱作用 によって、 上方向ゴース ト光のスク リーンでの光束密度を低下させて目 立たなくすることができる。
( 3 ) 二重像光の低減メカニズム .
比較例において、 二重像光は、 第 5図に示すように、 無効ファセッ ト 面 1 2 に入射した光束が屈折反射板 1の出射平面 1 Rで反射された後、 再度上方の鋸歯面に入射し、 結像表示板 3に向かう光束 5 L M Dとなる ことで生じる。 これに対して、 第 1図の実施の形態 1では、 屈折全反射 板 1の出射面側に上下方向に並んだ第 1のレンチキュラーレンズ部 1 5 を設け、 無効ファセッ ト面 1 2 に入射して屈折全反射板の出射面側で反 射する望ましくない光束を散乱させている。 また、 屈折全反射板 1の出 射面側で反射された後、 再度上方の鋸歯面に入射して屈折全反射板 1 を 透過する望ましくない光束 5 L M Dを再度第 1のレンチキュラーレンズ 部 1 5 によ り散乱させている。 これらの二段階の散乱作用によって、 ス ク リーンでの二重像光の光束密度を低下させて目立たなくすることがで きる o
実施例 1 .
上記の効果を確認するために、 本願発明者が行った実験の結果を説明 する。 第 6図 Aは屈折全反射板 1の各種の試料 # 1 ~ # 4について測定 した実験結果を示す。 試料 # 1〜# 4について第 1の透明基板 1 8はァ ク リルで製造した。 試料 # 1は、 反射低減コ一ティ ング層 1 6， 1 7 も 第 1のレンチキユラ一レンズ部 1 5も設けられていない第 4図の比較例 の屈折全反射板 1である。 試料 # 4は、 反射低減コーテイ ング層 1 6， 1 7および第 1のレンチキュラーレンズ部 1 5が設けられている第 1図 の実施の形態 1に係る屈折全反射板 1である。 試料 # 2， # 3において は、 反射低減コーティ ング層 1 6， 1 7の各々は単層からなるのに対し て、 試料 # 4においては、 反射低減コ一ティ ング層 1 6 , 1 7の各々は 二層からなる。 すなわち、 反射低減コ一ティ ング層 1 6 , 1 7の各々は 、 屈折全反射板 1上に被覆された第 1層と、 第 1層上に被覆された第 2 層を有する。
第 6図 Bは屈折全反射板 1の各試料の作成条件を示す。 反射低減コー ティ ング層 1 6， 1 7の各々は、 単層の場合には、 第 1の透明基板 1 8 (アクリル） の屈折率 1. 5 3よりも低い屈折率 N L ( 1 . 4 3 ) を有 する。 二層の場合には、 反射低減コーティ ング層 1 6 , 1 7の各々を構 成する第 1層は第 1の透明基板 1 8の屈折率 1. 5 3よりも高い屈折率 N H ( 1. 6 7 ) を有し、 第 2層は第 1の透明基板 1 8の屈折率 1. 5 3よりも低い屈折率 N L ( 1. 4 3 ) を有する。 この実験に供した各試 料は、 平板状のァクリル製の第 1の透明基板 1 8板の入射側の表面上に 、 紫外線 （UV) 硬化樹脂で鋸歯構造体 1 9 (屈折斜面 1 1、 無効ファ セッ ト面 1 2、 全反射斜面 1 3および透過斜面 1 4を有する） を形成す ることによって得た。 この UV硬化樹脂の屈折率はァクリル板の屈折率 に近く 1 . 5 5である。 第 1のレンチキユラ一レンズ部 1 5を構成する 個々のシリン ドリカルレンズは、 楕円柱をその軸線に平行な平面で切断 した形状を有する。
このようにして準備した試料 # 1〜# 4について、 白窓の輝度、 下方 向ゴ一ス ト光の輝度、 上方向ゴース ト光の輝度、 および二重像光による 妨害の程度を測定した。 第 6図 Cは具体的な計測条件を示す。 透過型ス ク リーン 1 0 0は、 対角線の距離が約 6 0イ ンチ （約 1 5 2 4 m m ) で 縦横比が 4 ： 3の矩形であった。 すなわち透過型スク リーン 1 0 0の横 方向の距離が約 9 1 4 m m, 縦方向の距離が約 1 2 1 9 m mであった。 投写光学系 4を制御して、 この透過型スク リーン 1 0 0の中心に正方 形 （一辺の長さ 2 4 c m ) の白窓を表示した。 そして、 正規の投写光に よる白窓の輝度と、 下方向ゴース ト光の輝度を計測した。 この計測では 、 第 6図 Cに示すように、 スク リーンの法線方向に輝度計を配置する測 定 （正面観測） と、 スク リーンの法線方向よ り 2 0 ° 上方向に輝度計を 配置する測定 （靦き込み観測） を行った。 第 6図 Aには白窓の輝度と下 方向ゴース ト光の輝度との比が記入されており、 この比の値が大きいほ どゴース ト光の相対輝度が小さ くて望ましい特性であることを示す。 上方向ゴース ト光の測定では、 投写光学系 4を制御して、 透過型スク リーン 1 0 0の下端中央に正方形 （一辺の長さ 1 2 c m ) の白窓を表示 した。 そして、 第 6図 Cに示す条件で、 正規の投写光による白窓の輝度 と、 上方向ゴース ト光の輝度を計測した。 第 6図 Aには白窓の輝度と上 方向ゴース ト光の輝度との比が記入されており、 この比の値が大きいほ どゴース ト光の相対輝度が小さ くて望ましい特性であることを示す。 二重像光の測定では、 投写光学系 4を制御して、 第 6図 Cに示すよう に、 透過型スク リーン 1 0 0にクロスハッチ像 （第 8図 A等に示すよう な交差した複数の線の像） を表示して、 観測者の視覚によって二重像光 を評価した。 第 6図 Aにおいて、 記号 Xは許容できないほど正規の像が 二重像光で妨害され、 表示像が劣悪であることを示し、 記号〇は許容で きること、 すなわち表示像が良好であることを示している。
第 6図 Aから以下のことがわかる。
( 1 ) 試料 # 1 と試料 # 2の比較よ り、 屈折全反射板 1の入射面およ び出射面の両面に単層の反射低減コーティ ング層 1 6 , 1 7を施すこ と によ り、 下方向ゴース ト光の輝度が大幅 （ 1 / 3程度） に低下する。 こ れは屈折全反射板 1の入射側の鋸歯面での反射光強度の低下、 出射面で の反射光強度低下によ り前述した下方向ゴ一ス ト光の原因となる反射光 の強度が低下したことによるものである。
( 2 ) 試料 # 2 と試料 # 3の比較よ り、 屈折全反射板 1の両面の反射 低減コーティ ング層 1 6 , 1 7の各々を単層から二層にすることによ り 、 下方向ゴース ト光の輝度が大幅 （ 1 / 2程度） に低下することがわか る。 これは二層コ一ティ ングの方が単層コーティ ングに比べて反射率低 減効果が高く、 入射側の鋸歯面および出射面での反射光の強度が一層低 下したことによるものである。
( 3 ) 試料 # 3 と試料 # 4の比較よ り、 屈折全反射板 1の出射側平 面をレンチキユラ一レンズ構造にすることで、 上方向ゴ一ス ト光輝度を 相対的に 2 5 %程度低下でき、 かつ二重像光による妨害を視感上問題な いレベルまで改善できることがわかる。 また、 第 6図 Aに示された結果 とは別に、 目視観測によ り、 特にスク リーン下端付近の下方向ゴース ト 光の強度集中の問題が改善できることも確認した。
第 7図 Aおよび第 7図 Bは、 上記の試料 # 1 , # 3についての下方向 ゴース ト光の比較写真に基づく図である。 第 7図 Aは透過型スク リーン 1 0 0の中央に表示した正方形 （一辺の長さ 2 4 c m ) の白窓を法線方 向よ り撮影した写真に基づく図であり、 第 7図 Bは斜め上方向から撮影 した写真に基づく図である。 第 7図 Aおよび第 7図 B ともに、 左半分が コーティ ング無しの場合 （ # 1 ) を示し、 右半分が二層の両面反射低減 コーティ ング層 1 6 , 1 7を設けた場合 （ # 3 ) を示す。 コーティ ング を施すことによ り、 下方向ゴース ト光の輝度が顕著に低下することがわ かる。
また、 第 8図 A、 第 8図 Bおよび第 8図 Cは、 それぞれ上記の試料 # 1 , # 3， # 4のスクリーン下端近傍での二重像光の比較写真に基づい た図を示す。 第 8図 A、 第 8図 Bおよび第 8図 Cより、 コーティ ングな しの場合 （試料 # 1 ) 、 および二層の両面反射低減コーテイ ング層 1 6 , 1 7を設けた場合 （試料 # 3 ) に見えていた二重像光が、 屈折全反射 板 1の出射面に第 1のレンチキュラーレンズ部 1 5を設けることで、 視 認しにくいレベルにまで低減し、 画質が改善していることがわかる。
なお、 第 6図 Aには、 屈折全反射板 1の両面に単層または二層の反射 低減コーテイ ング層 1 6， 1 7を施した場合のみについての実験データ を掲載したが、 光の入射面側だけ、 または出射面側だけに反射低減コー ティ ングを施した場合にも、 両面コ一ティ ングよりは効果は劣るものの 、 下方向ゴース ト光の低減に効果があることが確認された。 従って、 下 方向ゴース ト光の低減目標または制約が緩い場合には、 屈折全反射板 1 の入射面または出射面にのみコーティ ング層 （単層または二層） を形成 してもよい。
また、 この実施の形態の投写光学系 4では、 その光学系の最終段に凸 面ミラー 4 Mが配置されているが、 必ずしもこの限りでなく、 投写光束 (符号 5 L， 5 M , 5 Uで示す） を斜め上方向または斜め下方に出射す る他の適切な光学系も、 この実施の形態に係る透過型スク リーン 1 0 0 と組み合わせて使用可能である。 従って、 屈折レンズのみを備えた投写 光学系、 凹凸の反射ミラーを組み合わせた投写光学系、 もしくは屈折レ ンズおよび反射ミラーを組み合わせた複合投写光学系であっても、 この 発明の範囲内である。
以上のように、 この実施の形態 1によれば、 散乱粒子が分散されてい ない透明材料から屈折全反射板 1が形成されているので、 屈折全反射板 1の出射面で反射する光束について拡散反射光の発生を防止できるため 下方向ゴース ト光の強度を低減できる。 屈折全反射板 1がほぼ平板状の第 1の透明基板 1 8 と、 第 1の透明基 板 1 8上に設けられた鋸歯構造体 （屈折全反射構造体） 1 9 とを備え、 鋸歯構造体 1 9 に屈折斜面 1 1 と透過斜面 1 4 と全反射斜面 1 3が形成 されているようにすれば、 第 1の透明基板 1 8および鋸歯構造体 1 9の それぞれを適切な材料で形成することができる。 このことを利用すれば 、 屈折全反射板 1の生産性を向上させたり、 透明基板 1 8単体よ り外部 からの衝撃に対する強度を高めたりすることも可能になる。
また、 屈折全反射板 1の屈折斜面 1 1は投写光を透過型スク リーン 1 0 0のほぼ法線方向に屈折し、 全反射斜面 1 3は透過斜面 1 4を透過す る投写光を透過型スク リーン 1 0 0のほぼ法線方向に反射する。 従って 、 スク リーン 1 0 0の法線方向を中心とする視野角特性を有する透過型 スク リーンが実現できる。
さらに、 屈折全反射板 1の出射面上に第 1のレンチキュラーレンズ部 1 5が設けられ、 第 1のレンチキュラーレンズ部 1 5では、 水平方向に 延びる複数のシリ ン ド リカルレンズが上下方向に沿って並べられている 。 従って、 屈折全反射板 1の面で反射する光束に対して回転対称性を崩 し、 下方向ゴース ト光が透過型スク リーン 1 0 0の下端または内側部分 の近傍に集中するのを抑制できる。 また、 第 1のレンチキュラーレンズ 部 1 5によ り屈折全反射板 1の出射面での望ましくない高速を拡散させ ることで、 二重像光および上方向ゴ一ス ト光を目立ちにく くすることが できる。
さらに、 結像表示板 3は、 屈折全反射板 1 から出射した光を水平方向 に拡散する第 2のレンチキユラ一レンズ部 3 1 と、 第 2のレンチキユラ 一レンズ部 3 1から出射した光を受ける第 2の透明基板 3 2 とを備えて おり、 第 2のレンチキュラーレンズ部 3 1では、 上下方向に延びる複数 のシリ ン ド リカルレンズが水平方向に沿って並べられており、 第 2の透 明基板 3 2には投写光を結像させる散乱粒子が分散されている。 従って 、 投写画像の結像機能と適切な水平方向視野角特性を備えた透過型スク リーン 1 0 0が実現できる。
屈折全反射板 1の入射面に、 可視光の反射を低減する反射低減コ一テ イング層 1 6を形成すれば、 屈折全反射板 1の入射面側に設けた屈折全 反射構造、 特に透過斜面 1 4での反射が小さ くなり、 下方向ゴース ト光 の強度を低減できる。 他方、 屈折全反射板 1の出射面に、 可視光の反射 を低減する反射低減コ一ティ ング層 1 7を形成すれば、 屈折全反射板 1 の出射面での反射が小さくなり、 下方向ゴース ト光の強度を低減できる 。 屈折全反射板 1の入射面および出射面に反射低減コーティ ング層 1 6 ， 1 7の双方を設ければ、 双方の効果により下方向ゴ一ス ト光の強度を さらに低減できる。
反射低減コ一テイ ング層 1 6または 1 7が、 屈折全反射板 1の材料の 屈折率より低屈折率の材料により形成された単層コーティ ングであれば 、 下方向ゴース ト光の強度を低下させることのできる透過型スク リーン を安価に製造できる。 他方、 反射低減コーティ ング層 1 6または 1 7が 、 屈折全反射板 1上に被覆され屈折全反射板 1の屈折率より高屈折率の 材料から形成された第 1層と、 第 1層上に被覆され屈折全反射板 1の屈 折率より低屈折率の材料から形成された第 2層を有する二層コ一ティ ン グであれば、 下方向ゴース ト光の強度をさらに低下させることができる さらに、 この実施の形態に係る投写型表示装置によれば、 投写光学系 4は透過型スク リーン 1 0 0および平面ミラ一 2の間でかつ下方に配置 されているので、 下方向ゴース ト光、 上方向ゴース ト光および二重像光 の影響を透過型スクリーン 1 0 0 との相乗効果で低減することができる 。 また、 投写光学系 4は透過型スク リーン 1 0 0および平面ミラ一 2の 間でかつ下方に配置されるので、 薄型のリァ投写型表示装置を構成でき
実施の形態 2 .
第 9図は、 この発明の実施の形態 2に係る透過型スクリーン 1 0 0を 示す断面図であり、 具体的には第 1図と同様に第 2図に示された透過型 スク リーン 1 0 0の縦方向を通る中心線 A— Aを含む縦断面を示す。 第 9図中、 第 1図と共通する構成要素を示すためには同一の符号を用いて 、 その詳細な説明を省略する。
この実施の形態では、 屈折全反射板 1の輪体の共通中心軸線 Bの近傍 の屈折領域 1 Lおよび屈折 ·全反射領域 1 Mでは、 投写光を透過型スク リーン 1 0 0の法線 nの方向よりも外側に向けて進行させるように屈折 斜面 1 1、 全反射斜面 1 3および透過斜面 1 4が形成されている。 従つ て、 透過型スク リーン 1 0 0の下辺近傍では、 投写光が法線 nよりも幾 分上向きに進行して、 屈折全反射板 1および結像表示板 3を通過する。 共通中心軸線 Bから遠い全反射領域 1 Uでは、 投写光を透過型スク リ一 ン 1 0 0のほぼ法線 nの方向に向けて進行させるように全反射斜面 1 3 および透過斜面 1 4が形成されている。
屈折領域 1 Lおよび屈折 ·全反射領域 1 Mでは、 共通中心軸線 Bから 遠い （下辺から遠い） ほど、 透過型スクリーン 1 0 0の法線方向に対す る投写光の進行方向のなす角度、 「上向き出射角」 が小さくなるように 、 屈折斜面 1 1、 全反射斜面 1 3および透過斜面 1 4が形成されている 。 例えば、 第 9図に示すように、 共通中心軸線 Bに近い屈折領域 1 Lへ 入射する投写光 5 Lは、 屈折斜面 1 1で屈折されてスクリーン 1 0 0の 法線 nに対して上向き出射角 0 1をもって進行する （光線 5 L U ) 。 共 通中心軸線 Bから遠い屈折 ·全反射領域 1 Mへ入射する投写光 5 Mは、 屈折斜面 1 1 または全反射斜面 1 3によりスクリーン 1 0 0の法線 nに 対して上向き出射角 6> 2をもつて進行する (光線 5 M U ) 。 出射角 Θ 2 は出射角 0 1よりも小さい。 他の構造は実施の形態 1 と同様である。 第 1 0図は、 実施の形態 2による好適な屈折全反射板 1における輪体 の共通中心軸線 Bからの距離と上向き出射角 0の関係を示す。 この屈折 全反射板 1は、 対角線の距離が約 6 0インチ （約 1 5 2 4 m m ) で縦横 比が 4 ： 3の矩形である。 すなわち屈折全反射板 1の横方向の距離が約 9 1 4 m m , 縦方向の距離が約 1 2 1 9 m mである。 第 1 0図に示すよ うに、 好適な屈折全反射板 1では、 画面下端 （本例では半径距離 1 5 0 m mに相当） に近づくほど上向き出射角 0を大きく し、 屈折 ·全反射領 域 1 Mの一地点 （本例では半径距離 4 5 0 m m近傍） で上向き出射角 Θ が 0 ° になるように上向き出射角を緩やかに線状に変化させる。
この実施の形態によれば、 屈折全反射板 1の下部から発する光が大き な上向き出射角 0を持つので、 観測者 9が感ずる透過型スク リーン 1 0 0の下部からの画像光強度を増すことができ、 結果として二重像光の強 度が相対的に弱く感ぜられることになる。 しかも、 第 1 0図を参照して 説明した好適な屈折全反射板 1のように、 緩やかに上向き出射角 0を変 化させることにより、 画面上での急激な輝度の変化を避けることができ る。 急激に上向き出射角を変化させると、 急激な輝度の変化により画面 下部に半月状の島領域が現れることがあるが、 このような不具合は上向 き出射角の変化の度合いを好適にすることで防止できる。
以上のように、 この実施の形態 2によれば、 屈折全反射板 1の共通中 心軸線 Bの近傍の領域では、 投写光を透過型スクリーン 1 0 0の法線方 向よりも外側に向けて進行させるように斜面が形成されており、 共通中 心軸線 Bから遠い領域では、 投写光を透過型スクリーン 1 0 0のほぼ法 線方向に向けて進行させるように斜面が形成されているので、 画面下端 近傍に発生する二重像光の強度を正規の画像光の強度に対して相対的に 低下させることができる。
また、 共通中心軸線 Bの近傍の領域では、 共通中心軸線 Bから遠いほ ど、 透過型スクリーン 1 0 0の法線方向に対する投写光の進行方向のな す角度が小さくなるように、 上向き出射角 を変化させたので、 表示画 像の輝度変化が目立ちにく く、 良好な輝度均一性をもつた表示ができる 透過型スク リーンが実現できる。 実施の形態 3 .
第 1 1図は、 この発明の実施の形態 3に係る透過型スク リーンの屈折 全反射板 1を出射面側から見た斜視図である。 結像表示板 3の図示は省 略する。 第 1 1図中、 第 1図と共通する構成要素を示すためには同一の 符号を用いて、 その詳細な説明を省略する。 この実施の形態 3では、 実 施の形態 1の第 1のレンチキユラーレンズ部 1 5に代えて、 多数のマイ クロレンズ 1 5 0のアレイが、 屈折全反射板 1の出射面に設けられてい る。
個々のマイクロレンズ 1 5 0は、 屈折全反射板 1からの出射光を少な く とも上下方向および左右方向に拡散する機能を有する微小な凸レンズ である。 マイクロレンズ 1 5 0の形状としては、 球面の一部、 楕円面の 一部、 双曲面の一部、 直方体などが考えられる。 これらのマイクロレン ズ 1 5 0は好ましくは互いに同形同大である。 隣り合うマイクロレンズ 1 5 0は、 第 1 1図に示すように明確に分離していてもよいし、 境界が つながった連続構造となっていてもよい。
これらのマイクロレンズ 1 5 0は、 上下方向および水平方向に沿って 周期的に並べられている。 マイクロレンズ 1 5 0のアレイの上下方向の 周期を P y、 水平方向の周期を P xとする。 屈折全反射板 1から出射し た光は、 個々のマイクロレンズ 1 5 0により上下方向および水平方向に 拡散される。
上述の第 1のレンチキユラーレンズ部 1 5 と同様に、 マイクロレンズ 1 5 0も透明材料によって形成されている。 成形の困難性に鑑みて、 好 ましくは、 平板状の第 1の透明基板 1 8の片面に、 第 1の透明基板 1 8 とは別の材料でマイクロレンズ 1 5 0を形成すると好適である。 このよ うにすれば大量生産が容易である。 例えば、 アクリルで平板状の第 1の 透明基板 1 8を形成した場合には、 U V硬化樹脂またはその他の樹脂で 第 1の透明基板 1 8の片面にマイクロレンズ 1 5 0を形成することがで きる。 第 1の透明基板 1 8 とマイクロレンズ 1 5 0の屈折率はできる限 り近似していると好ましい。
また図示しないが、 マイクロレンズ 1 5 0のアレイを含む屈折全反射 板 1の出射面は、 外側からの可視光線の反射率を低減する反射低減コー ティ ング層 （前述した第 1図の反射低減コーティ ング層 1 7に相当する ) で被覆されている。 反射低減コ一ティ ング層も単独の層からなる単層 コ一ティ ングでもよいし、 二層からなる二層コ一ティ ングであってもよ い。 単層コ一ティ ングの場合には、 反射低減コーティ ング層はマイクロ レンズ 1 5 0および屈折全反射板 1の材料の屈折率より低屈折率の材料 により形成されると好ましい。 二層コ一ティ ングの場合には、 反射低減 コーティ ング層はマイクロレンズ 1 5 0および屈折全反射板 1上に被覆 されマイクロレンズ 1 5 0および屈折全反射板 1の屈折率より高屈折率 の材料から形成された第 1層と、 第 1層上に被覆されマイクロレンズ 1 5 0および屈折全反射板 1の屈折率より低屈折率の材料から形成された 第 2層を有すると好ましい。
屈折全反射板 1の出射面にマイクロレンズ 1 5 0のアレイが設けられ ていることにより、 この実施の形態の透過型スクリーンは、 下方向ゴー ス ト、 上方向ゴース ト光の低減、 および二重像光の低減が可能となる。 次に、 この発明の実施の形態 3に係る透過型スク リーンによって、 ゴ一 ス ト光および二重像光の強度が低減されるメ力ニズムについて、 比較例 を示す第 4図および第 5図を参照しながら説明する。
( 1 ) 下方向ゴース ト光の低減メカニズム.
この実施の形態では、 屈折全反射板 1の出射面側に、 マイクロレンズ
1 5 0のアレイを設けたので、 単純な同心円構造の比較例の屈折全反射 板 1に比較して、 屈折全反射板 1の光学素子の構造を同心円の共通中心 軸線 Bに関して非回転対称にすることができる。 この結果、 屈折全反射 板 1の面で反射される光束のうちスクリーン 1 0 0の下端または内側部 分の屈折領域 1 Lに入射して下方向ゴース ト光となる光線の密度を低減
(すなわち光束を拡散） できるので、 スクリーン下端に近づくほど下方 向ゴ一ス ト光の強度が高まるという比較例の問題を低減することができ o
また、 屈折全反射板 1 として散乱粒子を含まない素材を使用しており 、 屈折全反射板 1の出射面に可視光の反射率を低減する反射低減コーテ ィ ング層を設けたので、 屈折全反射板 1の出射面からの反射が低減でき ると同時に、 反射光の拡散性を抑制できるので、 下方向ゴース ト光の原 因となる拡散性の反射光 （第 4図の 5 M D ) の強度が低減される。 また 、 屈折全反射板 1の入射面上に可視光の反射率を低減するための反射低 減コーティ ング層 1 6を設けたので、 入射面での反射光線 5 M Rの強度 を著しく低下できる。 この結果、 下方向ゴース ト光 （第 4図の光線 5 M D S， 5 M R S ) の強度を小さく抑制することができる。
( 2 ) 上方向ゴ一ス ト光の低減メカニズム .
また、 この実施の形態では、 屈折全反射板 1の出射面側にマイクロ レ ンズ 1 5 0のアレイを設け、 無効ファセッ ト面 1 2に入射して屈折全反 射板 1の出射面側で反射する光束を散乱させている。 また、 平面ミラー 2で反射して再度屈折全反射板 1 を透過する光束 5' L M S (第 5図参照 ) を再度マイクロレンズ 1 5 0のアレイによ り散乱させている。 これら の二段階の散乱作用によって、 上方向ゴース ト光のスク リーンでの光束 密度を低下させて目立たなくすることができる。
( 3 ) 二重像光の低減メカニズム .
さらに、 この実施の形態では、 屈折全反射板 1の出射面側にマイクロ レンズ 1 5 0のアレイを設け、 無効ファセヅ ト面 1 2 に入射して屈折全 反射板の出射面側で反射する望ましくない光束を散乱させている。 また 、 屈折全反射板 1の出射面側で反射された後、 再度上方の鋸歯面に入射 して屈折全反射板 1 を透過する望ましくない光束 5 L M D (第 5図参照 ) を再度第 1のレンチキュラーレンズ部 1 5 によ り散乱させている。 こ れらの二段階の散乱作用によって、 スク リ一ンでの二重像光の光束密度 を低下させて目立たなくすることができる。
以上のように、 この実施の形態 3によれば、 実施の形態 1 と同一およ び類似の効果を奏することができる。 この実施の形態では、 第 1のレン チキユラ一レンズ部 1 5 に代えて設けられたマイクロレンズ 1 5 0のァ レイが、 屈折全反射板 1の面で反射する光束に対して回転対称性を崩し 、 下方向ゴース ト光が透過型スク リーン 1 0 0の下端または内側部分の 近傍に集中するのを抑制できる。 また、 マイクロレンズ 1 5 0 によ り屈 折全反射板 1の出射面での望ましくない高速を拡散させることで、 二重 像光および上方向ゴース ト光を目立ちにく くすることができる。
なお、 この実施の形態 3 において、 実施の形態 2のように光束の進行 方向を異ならせるように屈折全反射板 1の斜面を形成してもよい。 実施の形態 4 . W
29 第 1 2図は、 この発明の実施の形態 4に係る透過型スクリーン 1 0 0 を備えた投写型表示装置を示す概略図である。 第 1 2図には、 第 2図に 示された透過型スクリーン 1 0 0の縦方向を通る中心線 A— Aを含む縦 断面が示されている。 第 1 2図中、 第 1図と共通する構成要素を示すた めには同一の符号を用いて、 その詳細な説明を省略する。
実施の形態 4では、 屈折全反射板 1のたわみによる画像の変位を低減 するため、 ガラス製の平板状の第 1の透明基板 1 8を屈折全反射板 1の 中核部材として用いる。 そして、 ガラス製の第 1の透明基板 1 8の両面 に、 別の素材から製造された部品を接着剤で貼付することによって、 既 述した他の実施の形態と同様の形状の屈折全反射板 1を製造する。
第 1 2図中の拡大図により明らかなように、 この実施の形態 4の屈折 全反射板 1は、 第 1の透明基板 1 8と、 屈折全反射シ一ト （透明全反射 構造体） 1 F L Sと、 レンチキュラーレンズシート 1 L C Sを有する。 屈折全反射シート 1 F L Sは、 ペッ ト材シート 1 P E T 1と、 ペッ ト材 シート 1 P E T 1の片面に形成された屈折全反射膜 1 F Lと、 屈折全反 射膜 1 F Lの表面に設けられた反射を低減する反射低減コーティ ング層 1 6を有する。
ぺヅ ト材シート 1 P E T 1はポリエチレン · テレフ夕レートによって 製造された平板状の透明薄膜であり、 屈折全反射膜 1 F Lを形成するた めのベース （支持層） として使用される。 屈折全反射膜 1 F Lは透明な UV硬化樹脂から形成され、 ここには前述した他の実施の形態と同様の 鋸歯状の輪体、 すなわち屈折斜面 1 1、 無効ファセッ ト面 1 2、 全反射 斜面 1 3および透過斜面 14が形成されている。 ペッ ト材シート 1 P E T 1の上に UV硬化樹脂を載せて成形し、 紫外線を照射して樹脂を硬化 させることにより、 屈折全反射膜 1 F Lは形成される。
第 1の透明基板 1 8とペッ ト材シート 1 P E T 1および屈折全反射膜 1 F Lの屈折率はできる限り近似していると好ましい。 また、 反射低減 コーティ ング層 1 6は単独の層からなる単層コーティ ングでもよいし、 二層からなる二層コ一ティ ングであってもよい。 単層コーティ ングの場 合には、 反射低減コーティ ング層 1 6は屈折全反射膜 1 F Lの材料の屈 折率よ り低屈折率の材料によ り形成されると好ましい。 二層コ一ティ ン グの場合には、 反射低減コーティ ング層 1 6は屈折全反射膜 1 F L上に 被覆され屈折全反射膜 1 F Lの屈折率よ り髙屈折率の材料から形成され た第 1層と、 第 1層上に被覆され屈折全反射膜 1 F Lの屈折率よ り低屈 折率の材料から形成された第 2層を有すると好ましい。
同様に、 レンチキユラ一レンズシート 1 L C Sは、 ペッ ト材シート 1 P E T 2と、 ペッ ト材シー ト 1 P E T 2の片面に形成されたレンチキュ ラ一レンズ膜 1 L Cと、 レンチキユラ一レンズ膜 1 L Cの表面に設けら れた反射を低減する反射低減コ一ティ ング層 1 7を有する。
ぺヅ ト材シー ト 1 P E T 2はポリエチレン · テレフ夕レートによって 製造された平板状の透明薄膜であり、 レンチキユラ一レンズ膜 1 L Cを 形成するためのベース （支持層） として使用される。 レンチキユラーレ ンズ膜 1 L Cは透明な UV硬化樹脂から形成され、 ここには前述した他 の実施の形態の第 1のレンチキユラ一レンズ部 1 5 (第 1図および第 9 図） またはマイクロレンズ 1 5 0のアレイ （第 1 1図） と同様の輪郭が 形成されている。 ペッ ト材シート 1 P E T 2の上に UV硬化樹脂を載せ て成形し、 紫外線を照射して樹脂を硬化させることによ り、 レンチキュ ラーレンズ膜 1 L Cは形成される。
第 1の透明基板 1 8とぺッ ト材シート 1 P E T 2およびレンチキユラ —レンズ膜 1 L Cの屈折率はできる限り近似していると好ましい。 また 、 反射低減コ一ティ ング層 1 7は単独の層からなる単層コーティ ングで もよいし、 二層からなる二層コ一ティ ングであってもよい。 屈折全反射シー ト 1 F L Sは透明接着剤からなる粘着層 1 GLU 1に よ り第 1の透明基板 1 8の一面に固着され、 レンチキユラ一レンズシー ト 1 L C Sは透明接着剤からなる粘着層 1 GLU 2によ り第 1の透明基 板 1 8の一面に固着されている。
次に、 第 1 3図を参照しながら実施の形態 4による一つの効果を説明 する。 この種の透過型スク リーンにおいては、 屈折全反射板 1の僅かな たわみによっても透過型スク リーン 1 0 0に表示される画像が大きく ず れるおそれがある。 例えば、 透過型スク リーン 1 00はその周辺部分が 図示しない装置筐体によつて包囲された状態で保持されているため、 温 度変化などの理由によ り屈折全反射板 1に伸びが生じた場合には、 第 1 3図の仮想線で示すように位置 1 dまでたわんだ状態になる。 特に、 拘 束されていない中心部の変位が大きい。 このようなたわみが生じた場合 には、 例えば第 1 3図に示す表示画像光 8が位置 8 dまでずれるように 透過型スク リーン 1 0 0上の表示位置がずれることになる。 透過型スク リーン 1 0 0上の表示位置ずれは、 たわみの大きさに依存するため、 た わみの大きい部分では表示位置ずれが大きく、 たわみの小さい部分では 表示位置ずれが小さい。
この実施の形態 4では、 成形するのが比較的難しい屈折全反射シー ト 1 F L Sやレンチキュラーレンズシー ト 1 L C Sに適した材料とは独立 に、 成形が容易な平板状の第 1の透明基板 1 8の材料を選択することが 可能である。 そして、 温度による伸縮の少ない材料であるガラスで製造 された第 1の透明基板 1 8を屈折全反射板 1の中核部材として用いるこ とによって、 屈折全反射板 1のたわみ、 ひいては画像の表示位置ずれを 低減することができる。 例えば、 ァク リルの線膨張率は約 1 00 ( 1 / K : Kは絶対温度である） であるのに対して、 ガラスの線膨張率は約 9 ( 1/K) でありァク リルに比べて線膨張率が約 1/ 1 0である。 また 、 ガラスは外部からの圧力に対してもアク リルに比べ格段に強く、 かつ 、 容易に高い平面度の板材が製造できることから、 たわみに起因する画 像の位置ずれを抑えるために適した材料といえる。
また、 この発明の実施の形態 1〜 4は、 第 1 4図に示すような配置の 投写型表示装置にも応用できる。 この第 1 4図に示すような投写型表示 装置では、 平面ミラー 2が透過型スク リーン 1 0 0に対面しているが、 上方に向かうほどで透過型スク リーン 1 0 0 に接近する形式で傾斜して いる。 投写光学系 4は、 平面視して平面ミラー 2 と透過型スク リーン 1 0 0の間の位置で、 かつ下方に配置されているが、 ほぼ真上に向けて投 写光束を発するようになつている。
第 1 4図に示す配置の投写型表示装置でも、 屈折全反射板 1 に伸びが 生じた場合には、 第 1 4図の仮想線で示すように位置 1 dまでたわんだ 状態になり、 例えば第 1 4図に示す表示画像光 8が位置 8 dまでずれる ように透過型スク リーン 1 0 0上の表示位置がずれることになる。 第 1 4図の配置では、 第 1 3図の配置に比べて、 同じたわみに対する表示位 置のずれは少ないものの、 たわみの量いかんでは表示位置のずれが目立 つ場合もある。 これに対して、 この実施の形態 4のように屈折全反射板 1 を形成すれば、 上述と同じ理由によって、 温度による伸縮の少ない材 料であるガラスで製造された第 1の透明基板 1 8を中核部材として用い ることによって、 第 1の透明基板 1 8のたわみ、 ひいては画像の表示位 置ずれを低減することができる。
以上のように、 この実施の形態 4によれば、 前述の他の実施の形態に よる効果に加えて、 成形するのが比較的難しい屈折全反射シート 1 F L Sやレンチキュラーレンズシート 1 L C Sに適した材料とは独立に、 成 形が容易な平板状の第 1の透明基板 1 8の材料を選択することが可能で ある。 そして、 温度による伸縮の少ない材料であるガラスで製造された 第 1の透明基板 1 8を屈折全反射板 1の中核部材として用いるのであれ ば、 屈折全反射板 1のたわみ、 ひいては画像の表示位置ずれを低減する ことができる。
また第 1の透明基板 1 8をガラスにて形成することにより、 透明基板 1 8の入手または製造が容易かつ安価であり、 平面性に優れた第 1の透 明基板 1 8を形成できる。
また、 ガラスの第 1の透明基板 1 8は単体では割れやすい性質である が、 第 1の透明基板 1 8の表面と裏面を屈折全反射シート 1 F L Sおよ びレンチキユラ一レンズシート 1 L C Sにて挟む構成にすることで、 外 部からの衝撃に対して割れにく くなる。 従って、 製造時および組み立て 時における歩留まりが大幅に改善できる。
但し、 この実施の形態 4においても、 第 1の透明基板 1 8をガラス以 外の材料で製造することが可能である。 例えば、 温度変化が少ない条件 にて投写型表示装置を使用する際には、 線膨張率がガラスよりも大きい ァクリル等の合成樹脂で第 1の透明基板 1 8を形成することが可能であ る。 透明基板 1 8をアクリルにて形成するのであれば、 透明基板 1 8の 入手または製造が容易かつ安価であり、 第 1の透明基板 1 8を軽量にす ることができる。
以上の実施の形態 1〜 4においては、 屈折全反射板 1は屈折領域 1 L 、 屈折 ·全反射領域 1 M、 および全反射領域 1 Uを有するが、 本発明に 係る屈折全反射板は屈折 ·全反射領域 1 Mと全反射領域 1 Uのみを有し ていてもよいし、 屈折領域 1 Lと屈折 ·全反射領域 1 Mのみを有してい てもよい。 具体的な屈折全反射板の構成は、 投写光学系 4からの投写光 束の角度、 屈折全反射板からの所望の出射角度、 所望の効率などの様々 なパラメ一夕に基づいて、 例えば計算機シミュレ一シヨンによって決定 される。 以上、 この発明をその好適な実施の形態を参照しながら詳細に図示し て説明したが、 請求の範囲に記載されたこの発明の趣旨および区域内で 、 形式および細部に関する様々な変更が可能であることは当業者であれ ば理解できることだろう。 かかる変更、 代替、 修正もこの発明の範囲に 含まれるものである。 産業上の利用可能性
以上のように、 この発明によれば、 妨害光を低減し、 高品位な投写画 像を提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
, 1 . 投写光が入射する鋸歯状の入射面と、 投写光が出射する出射面と を有するフ レネルレンズ状の屈折全反射板と、
前記屈折全反射板から出射した光を結像して投写画像を得る結像表示 板とを備え、
前記屈折全反射板の入射面には、 投写光を屈折して前記出射面に向け て進行させる複数の屈折斜面と、 投写光を透過する複数の透過斜面と、 前記透過斜面を透過した光を反射して前記出射面に向けて進行させる全 反射斜面とが、 同心円上に形成されており、
前記屈折全反射板は散乱粒子が分散されていない透明材料から形成さ れている透過型スク リーン。
2 . 屈折全反射板は、 ほぼ平板状の第 1の透明基板と、 前記第 1の透 明基板上に設けられた屈折全反射構造体とを備え、 前記屈折全反射構造 体に屈折斜面と透過斜面と全反射斜面が形成されていることを特徴とす る請求の範囲第 1項記載の透過型スク リーン。
3 . 屈折斜面は投写光を透過型スクリーンのほぼ法線方向に屈折し、 全反射斜面は透過斜面を透過する投写光を透過型スクリーンのほぼ法線 方向に反射することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の透過型スク リ ーン。
4 . 屈折全反射板の出射面上に第 1のレンチキュラーレンズ部が設け られ、 第 1のレンチキュラーレンズ部では、 水平方向に延びる複数のシ リン ドリカルレンズが上下方向に沿って並べられていることを特徴とす る請求の範囲第 1項記載の透過型スク リーン。
5 . 第 1のレンチキュラーレンズ部は、 屈折全反射板とは別個の材料 から形成され、 屈折全反射板の平坦な出射面上に設けられていることを 特徴とする請求の範囲第 4項記載の透過型スク リーン。
6 . 屈折全反射板の出射面に、 多方向に光を拡散するマイクロレンズ のアレイが設けられていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の透 過型スク リーン。
7 . 結像表示板は、 屈折全反射板から出射した光を水平方向に拡散す る第 2のレンチキユラ一レンズ部と、 第 2のレンチキユラ一レンズ部か ら出射した光を受ける第 2の透明基板とを備えており、 第 2のレンチキ ユラ一レンズ部では、 上下方向に延びる複数のシリ ン ド リカルレンズが 水平方向に沿って並べられており、 第 2の透明基板には投写光を結像さ せる散乱粒子が分散されていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載 の透過型スク リーン。
8 . 屈折全反射板の入射面に、 可視光の反射を低減する反射低減コー ティ ング層を形成したことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の透過型 スク リーン。
9 . 屈折全反射板の出射面に、 可視光の反射を低減する反射低減コー ティ ング層を形成したことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の透過型 スク リーン。
1 0 . 屈折全反射板の入射面および出射面の双方に、 可視光の反射を 低減する反射低減コーティ ング層を形成したことを特徴とする請求の範 囲第 1項記載の透過型スク リーン。
1 1 . 反射低減コーティ ング層は、 屈折全反射板の材料の屈折率より 低屈折率の材料により形成された単層コーティ ングであることを特徴と する請求の範囲第 8項記載の透過型スクリーン。
1 2 . 反射低減コーティ ング層は、 屈折全反射板上に被覆され前記屈 折全反射板の屈折率より高屈折率の材料から形成された第 1層と、 前記 第 1層上に被覆され前記屈折全反射板の屈折率より低屈折率の材料から 形成された第 2層を有する二層コ一テイ ングであることを特徴とする請 求の範囲第 8項記載の透過型スクリーン。
1 3 . 屈折全反射板の屈折斜面と透過斜面と全反射斜面の共通中心軸 線の近傍の第 1の領域では、 投写光を透過型スク リーンの法線方向より も外側に向けて進行させるように斜面が形成されており、 前記第 1の領 域よりも前記共通中心軸線から遠い第 2の領域では、 投写光を透過型ス クリーンのほぼ法線方向に向けて進行させるように斜面が形成されてい ることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の透過型スクリーン。
1 4 . 第 1の領域では、 共通中心軸線から遠いほど、 透過型スク リ一 ンの法線方向に対する投写光の進行方向のなす角度が小さくなるように 、 前記角度を変化させたことを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の 透過型スク リーン。
1 5 . 進行するにつれて拡大する投写光束を発する投写光学系と、 請求の範囲第 1項記載の透過型スクリーンと、
前記投写光学系からの投写光束を前記透過型スクリーンに向けて反射 す (る平面ミラーとを備え、
前記投写光学系は前記透過型スクリーンおよび前記平面ミラーの間で かつ下方に配置されていることを特徴とする投写型表示装置。
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