JPH0572631A

JPH0572631A - 前面投写装置

Info

Publication number: JPH0572631A
Application number: JP26143691A
Authority: JP
Inventors: Yukiaki Iwahara; 幸明岩原
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1991-09-13
Publication date: 1993-03-26

Abstract

(57)【要約】【目的】背面投写装置とは違って、スクリーン後方の
空間が少なくて済む前面投写装置において、従来、スク
リーンから観視側の外へ飛散する光量が多く、光の利用
効率が低かった点を改善し、適視範囲が広く、ハイゲイ
ンの明るい画面を実現する。【構成】スクリーン面上の透明シート３の光入射面に
拡散用のミクロのレンチキュラーレンズ５を形成し、該
レンズの後方、焦点距離のほぼ中間の位置に反射面６を
形成しておく。スクリーン前方の投写レンズ２から該ス
クリーンめがけて投写された光線は、レンチキュラーレ
ンズ５に入射して透過し、反射面６で反射して戻り、再
度レンチキュラーレンズ５を逆方向に通って観視者側へ
拡散出射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前面投写装置に関する
ものである。具体的には、拡散反射形スクリーンの前面
に投写レンズを配置し、該投写レンズを介して投写され
る投写光の収束面位置に所在する前記拡散反射形スクリ
ーンに対して、前記投写レンズを介して画像を投写する
ようにした前面投写装置に、本発明は関するものであ
る。

【０００２】更に詳しくは、本発明は、前面投写装置で
あっても、特に水平適視範囲が広くかつカラ−シフト
（スクリ−ンを斜め横方向から見た時の色変化）が少な
く、さらに従来技術のそれに比べて、より明るい（約
２．５倍）画像を得ることのできる大形の前面投写装置
に関する。

【０００３】

【従来の技術】通常１２０インチを越える投写装置の画
像を、明るい部屋で観察するには、背面投写装置が、前
面投写装置に比べ、明るくてかつカラ−シフトが少なく
優れている。図８は、背面投写装置の従来例を示す側面
図である。また図１２は、レンチキュラーレンズ拡散方
式の従来の背面投写装置の光学系概略上面図である。

【０００４】従来の背面投写装置の光学系の基本概略図
は、図８、図１２に示す如くであり、光の入射面に楕円
形状のミクロレンチキュラ−レンズを備えている。詳細
はＵＳＰ．４，５６３，０５６号明細書に記載されてい
るので、その原理について説明することは省略する。レ
ンチキュラ−レンズによる拡散方式は、他の乱反射拡散
方式に比べ、光利用効率が高いため、広い適視範囲でカ
ラ−シフトが少なく、高いスクリ−ンゲインで、明るい
画像が得られるが、前面投写装置では、レンチキュラ−
レンズ拡散方式のものは実用化されていなかった。

【０００５】図１３は、乱反射拡散方式の従来の前面投
写装置の光学系概略上面図である。同図において、１は
ＣＲＴ（陰極線受像管）、２は投写レンズ、４は光軸反
射光、である。従来の１２０インチを越える前面投写装
置は、かかる図１３に示す通り、投写した光をスクリ−
ンＳＫの表面で乱反射して拡散させているため、次のよ
うな問題があった。

【０００６】（１）スクリ−ンＳＫの縁の周辺では、光
軸反射光４は、矢印で示した方向へ向かって外側へ反射
するため、広い適視範囲を得るには、乱反射拡散角を大
きくする必要がある。このため外側に飛散して損失とな
る光が多くなり、観視側へ向かう光量が減少する。すな
わちスクリ−ンゲインが低下し、画面が暗くなるため、
明るい部屋で観視するには光源を増やさなくてはなら
ず、不経済であった。

【０００７】（２）図１３において、投写光の集中角θ
が、通常４〜５度あるため、仮にスクリ−ンゲインを高
くするとカラ−シフトが発生する。既ち方向Ａから見る
と、赤色が青色より強調されて見え、逆に方向Ｂから見
ると、青色が強調されて見える。この現象をカラ−シフ
トといい、大幅に画質を劣化させる。このため乱反射拡
散角を極端に広げるため、スクリ−ンゲインが落ちて画
面が暗くなった。

【０００８】一方、背面投写装置は、これを部屋の中に
設置する場合、次のような問題があった。

【０００９】（１）図８で分かる通り、スクリ−ンＳＫ
の後方に広い空間が必要であり、例えば、８ｍ四方の会
議室に１１０インチの背面投写装置を設置するには、ス
クリ−ンＳＫの後方に約２ｍのスペースが必要となり、
その結果、観視者側のスペースは６ｍとなる。スクリ−
ン前方の最近視距離は約３ｍ必要なため、観視者席は結
局３ｍしかとれなくなり、部屋の利用率が低下する。

【００１０】（２）背面投写装置用のスクリ−ンを設置
するには、スクリ−ン部に壁等の仕切りを設けて部屋を
分離し、スクリ−ン後方を暗室にする工事が通常必要で
あった。

【００１１】背面投写装置に伴う以上のような問題があ
ることから、明るい前面投写装置が待望されていた。図
１４は、大形投写装置の性能比較対照図であるが、同図
において、従来方式による大形の背面投写装置と、従来
方式による大形の前面投写装置と、本発明による大形の
前面投写装置と、の性能比較が、カラ−シフトが中心か
ら±３５°において、約３dBのものを例に挙げて比較し
ている。

【００１２】図１４の性能比較対照図で見られるよう
に、従来の前面投写装置は、背面投写装置に比べ、同一
適視範囲で同一カラ−シフトを得るためには、スクリ−
ンゲインを約半分にしなければならない。これは、前面
投写形の装置においては、画面の明るさが、背面投写形
のそれに比べ、半分にしかならないことを示し、光量の
利用効率が悪いことを示している。

【００１３】前面投写装置には、スクリ−ンを球面にし
て光量の利用効率を上げ、明るい画面が得られるものが
あるが、水平適視範囲、カラ−シフトが背面投写装置に
比べ劣っている上に、１２０″を越える大きなスクリ−
ンを製作することが困難であるという問題があった。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、背面
投写装置とは違ってスクリ−ン後方の空間が小さくて済
む前面投写装置であって、前面投写装置の上記した欠点
を除去し、カラーシフトが少なく、かつ広い水平適視範
囲を得た上に、外側へ飛散する光を観視者側に向けるこ
とにより、光量の損失を減らしてスクリ−ンゲインを２
倍に向上させ、背面投写装置並の明るい前面投写装置を
提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記の目的
達成のため、その基本構成として、スクリ−ン面上に設
けた透明なレンチキュラ−シ−トの入射面に水平拡散用
のミクロのレンチキュラ−レンズを形成し、該シートの
入射面とは反対の背面側に、反射面を形成する。

【００１６】スクリーンの前方にある投写レンズから該
スクリーンに対して投写した光線は、スクリ−ン面上の
レンチキュラ−シ−トの入射面に形成されているレンチ
キュラ−レンズに入射して屈折透過し、該シートの背面
側に形成した反射面で反射して戻り、再度レンチキュラ
−シ−トを透過して、その際、レンチキュラ−レンズの
レンズ面から観視者側へ拡散出射する。

【００１７】ここで、前記レンチキュラ−レンズとし
て、スクリ−ンの表面に光収束性を持つ凸状の円形状又
は非球面状のレンチキュラ−レンズを用いたことと、レ
ンチキュラ−シ−トの背面側に形成した前記反射面の位
置が、該レンチキュラ−レンズの焦点距離のほぼ半分の
距離にある位置としたことと、該反射面を平面又は波状
傾斜面にしたことと、該反射面で、実質的に有効光の存
在しない領域に黒縞帯又は光吸収帯を設けたことと、前
記レンチキュラ−シ−トに染料又はわずかな拡散材を場
合により混入することと、さらに光線が同じレンチキュ
ラ−レンズ面を２度通過するようにしたこと、などが上
記目的を達成する上で重要な役割をはたし、本発明の主
な特徴となっている。

【００１８】

【作用】スクリーンの前方にある投写レンズから該スク
リーンに対して投写された光線は、スクリ−ン面上のレ
ンチキュラ−シ−トの入射面に形成されているレンチキ
ュラ−レンズに入射して該レンズを通過した後、レンチ
キュラ−シ−トの背面側に形成した反射面で反射し、そ
して該レンチキュラ−レンズ面の前後近傍に収束状態で
戻ってくる。そしてその結果、レンチキュラ−レンズ面
から広い適視範囲で観視者側へ拡散出射し、カラ−シフ
トの補正及びスクリ−ン周辺から出射する光の方向を観
察者側へ補正する働きを実現する。

【００１９】前記反射面はその傾きを変えると、出射す
る光線の方向を自由に選択できる働きをする。また前記
黒縞又は光吸収帯は外来光や迷光の反射をなくし、スク
リーン面表示画像のコントラストを向上させる働きをす
る。レンチキュラ−シ−ト内に染料又は拡散材を混入し
た場合、それらは、色彩度、コントラストの向上、又は
拡散特性の調整を行う。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図によって説明す
る。図１は本発明の一実施例の要部として、その光学系
の概略を示す上面図である。同図において、１はＣＲＴ
（陰極線受像管）、２はＣＲＴに表示された画像を投写
する投写レンズ、３は透明なレンチキュラ−シ−トであ
る。該レンチキュラ−シ−ト３の投写光の入射面には、
水平拡散用レンチキュラ−レンズ５が形成されている。

【００２１】６は反射面で、レンチキュラ−シ−ト３の
入射面とは反対の背面側に形成されている。７は黒縞帯
（ブラックストライプ）で、レンチキュラ−レンズ５の
配列方向に沿い、実質的に有効光の存在しない領域にお
いて、前記背面側に施されている。８はレンチキュラ−
シ−ト３の背面側にあって、該シ−ト３を支える補強板
である。前記反射面６は、レンチキュラ−シ−ト３の背
面とは限らず、該背面に接する補強板８の表面に、形成
してもよい。この場合は、補強板８はレンチキュラ−シ
−ト３にできるだけ接近させる。

【００２２】ＣＲＴ１から投写された光線は、投写レン
ズ２で拡大投写され、レンチキュラ−シ−ト３の表面の
レンチキュラ−レンズ５に入射してそこを通過し、反射
面６で反射して戻り、再度レンチキュラ−シ−ト３内を
通過して、レンチキュラ−レンズ５のレンズ面から観視
者側へ拡大出射する。

【００２３】前記反射面６は、アルミ又は銀の蒸着によ
り形成すると、反射率の高いものが得られる。又アルミ
箔を張り付けるか、アルミ等を主成分とした反射塗料を
塗ることにより形成しても良好な反射面が得られる。黒
縞帯７の部分は、反射しないように黒塗装を行うか、光
を反射しないように吸収する部材で形成しても良い。黒
縞帯７は、レンチキュラ−シ−ト３の入射面から遠い方
の面、つまりシ−ト３の背面に印刷した方が、レンチキ
ュラ−レンズ５との位置ずれが少なくなり、光のけられ
による損失がなくなり有利である。

【００２４】前記レンチキュラ−レンズ５は透明な合成
樹脂で収束性を持つ凸形の円形状、又は光軸方向に引き
伸ばした楕円形状の非球面状とする。このレンチキュラ
−レンズ５が、楕円形状をとる場合の基本形を図２に拡
大図として示してある。換言すれば、図２はレンチキュ
ラ−レンズ５の拡大側面図である。同図で見られるよう
に、Ｘ，Ｙ座標を取り、レンズを構成する合成樹脂の屈
折率をｎとしたとき、レンズ面を形成する楕円の離心率
ｅを１／ｎに等しくすると、楕円形状は下記の式（１）
が成立する。

【００２５】Ｘ² ＋Ｙ² ／〔１−（１／ｎ）² 〕＝１（１）

【００２６】上記式（１）で表される楕円形のレンズ
は、光が楕円の長軸に平行に入射したとき、全て、図２
で示されているように入射面から遠い方の焦点Ｆに収束
する。レンチキュラ−シ−ト３はアクリル材を主成分と
しており、その屈折率ｎは約１．５である。今仮にレン
チキュラ−シ−ト３の厚さを図示のように（１＋１／
ｎ）とすると、前記平行入射光は焦点Ｆから拡散出射す
る。

【００２７】本発明の実施例においては、図２で示すよ
うに、レンチキュラ−シ−ト３の厚さをほぼ、（１＋１
／ｎ）／２とし、入射面から遠い方の背面に反射面６を
設けると、レンチキュラ−レンズ５に平行に入射した光
は、レンチキュラ−シ−ト３の内部を通過して焦点Ｆの
方向へ進み、前記反射面６で反射して、再び該レンチキ
ュラ−シ−ト３の内部を通過して戻り、レンチキュラ−
レンズ５のレンズ面近傍（前後方向の近傍）に収束し
て、該レンチキュラ−レンズ５から観視者側へ水平方向
に拡散出射する。

【００２８】黒縞帯７は図２で示すように、隣接したレ
ンチキュラ−レンズ５間にできる有効光の存在しない領
域に設ける。該黒縞帯７は外光や逆光が反射して戻るこ
とを阻止するため、コントラストの向上が計れる。レン
チキュラ−シ−ト３を構成する透明合成樹脂内に、染料
又はわずかな拡散材を混入させて、色彩度やコントラス
トの向上、又は拡散特性を調整する。

【００２９】レンチキュラ−シ−ト３の厚さは、厚くす
ると水平輝度半値角（水平輝度がその最大値から半分の
値に低下するまでの角度）は狭くなり、スクリ−ンゲイ
ンは上がる。又薄くすると水平輝度半値角は広がり、ス
クリ−ンゲインは下がるように働く。そこで、観視者席
の条件に合わせて、厚さを（１＋１／ｎ）のほぼ１／３
〜２／３内で選定する。

【００３０】ところで、図１で示したレンチキュラ−シ
−ト５の左右端には、レンズ２からの投写光線が斜めに
入射することになる。前記楕円形のレンチキュラ−レン
ズ５に斜めに光線が入射した時の光路を図３に拡大図と
して示す。同図３で見られるように、レンチキュラ−シ
−ト５の厚さが、（１＋１／ｎ）／２の時、楕円形レン
チキュラ−レンズ５に斜めに入射した光線は、該レンチ
キュラ−シ−ト３を通過して、反射面６で反射して再び
レンチキュラ−シ−ト３を通過し、該レンチキュラ−レ
ンズ５の楕円形の外側の斜めの面に達する。

【００３１】該斜めの面から出射する光線は、スネルの
法則によって光軸方向へ光路が補正されるため、観視者
側へ向かって出射する。図１３に示した従来のスクリ−
ンにおいては、出射した光軸反射光４は、観視者側から
離れる方向へ向かうが、本発明の実施例を示す図１〜図
３においては、光軸反射光４は観視者側へ折り曲がるよ
うにレンチキュラ−レンズ５の光軸とほぼ平行した方向
に補正されて出射する。この作用は従来の前面投写形ス
クリ−ンにはないもので、本発明の大きな特徴である。

【００３２】図１の本発明の実施例で示すように、光軸
反射光４が観視者側へ補正されることによって、水平適
視範囲を広くとることができ、かつカラ−シフトを軽減
させることができる。例えば従来技術においては、図１
４及び図１３で示すように、水平輝度１／４角が６５°
のとき、水平適視範囲は９０°PP（ピーク・ツー・ピー
ク）となる。

【００３３】一方本発明の実施例においては、図１で示
すように、水平輝度１／４角が４５°と小さいにもかか
わらず、水平適視範囲は９０°PPと広く得ることができ
る。これは外側へ飛散する光を集光して光量を有効に利
用したことになる。又、水平輝度１／４角を狭くできる
ために前方へ向かう光量が多くなり、スクリ−ンゲイン
を上げることができ、明るい画像が得られる。

【００３４】スクリ−ンゲインは次の式（２）で表され
る。Ｇ＝Ｂ・π／Ｉ（２）（Ｇ：スクリ−ンゲイン，Ｉ：スクリ−ン入射照度，
Ｂ：スクリ−ン出射輝度）

【００３５】本発明の実施例で示した楕円形レンチキュ
ラ−レンズの出射光の指向特性及び低カラ−シフトが得
られる原理については、背面投写装置で使用した場合に
ついて特開昭５８−５９４３６号公報に記載されている
ため、詳細な説明を省略する。

【００３６】図４は、本発明の他の実施例の要部として
の光学系の概略を示す上面図である。同図において、９
は鋸歯状波形反射面を示し、各鋸歯を個々のレンチキュ
ラ−レンズ５に対応させて、レンチキュラ−シ−ト３の
入射面から遠い方の背面に設ける。図５は、鋸歯状波形
反射面を示す拡大図であるが、同図の１０は、鋸歯状波
形の立ち上げ部で、実質的に有効光が存在しない領域に
設けた黒縞帯を示し、外光、迷光等の反射を阻止するも
のである。

【００３７】図４に示した実施例において、レンチキュ
ラ−シ−ト３の端に光線が斜めに入射したときの様子
は、図５の拡大図において見られる。図５において、光
線は鋸歯状波形反射面９で、入射光線の方向へ折り曲げ
て反射するため、レンチキュラ−レンズ５から出射する
光軸反射光４は、観視者席の中央側へ向かって、出射す
る。この結果、図４の実施例で示したように、図１と同
じ水平輝度１／４角が４５°にもかかわらず、水平適視
範囲は１１０°と広げることができる。

【００３８】図６は、図４における鋸歯状波形反射面の
別の例を示す拡大図である。図６に見られるように、鋸
歯状波形反射面９は、レンチキュラ−シ−ト３の背面側
ではなく、補強板８の表面側に設けてもよい。この場合
は補強板８はレンチキュラ−シ−ト３にできるだけ接近
させることによってほとんど図５の場合と同様に機能さ
せることができる。

【００３９】図７は本発明の一実施例の側面図である。
即ち図７は、図１〜図６を参照して説明した如き、レン
チキュラ−レンズ５を水平拡散用として配置した時の前
面投写装置の側面図である。図７では、レンチキュラ−
シ−ト３を垂直方向（斜め上方向）に凹面状に弓形に反
らせて配置している。垂直方向（斜め上方向）に弓形に
反らせると、垂直輝度１／４角が小さくても、垂直適視
範囲は広く得ることができる。

【００４０】例えば従来技術においては、背面投写装置
の従来例を示す図８で示すように、背面投写形ではスク
リ−ンＳＫが平面のため、垂直輝度１／４角が１５°の
とき、垂直適視範囲は３０°得られる。一方本発明の実
施例においては、図７で示したように、垂直輝度１／４
角が１０°と狭いにもかかわらず、垂直適視範囲は３２
°と広く得られる。垂直輝度１／４角を狭くすることが
できたため、外側への拡散損失が少なくなり、前方へ向
かう光量が多くなってスクリ−ンゲインを上げることが
できる。これは光量を有効に利用したことになり、明る
い画像が得られる。

【００４１】以上で説明した通り、従来の投写装置に比
べると、本発明では、光軸反射光４は水平方向、垂直方
向ともに観視者側へ補正することができる。これは明る
い画面を得る上に重要な役割となり、本発明の狙いとす
るところである。

【００４２】一般にスクリ−ンの光量利用効率を表す手
段として次のような式（３）が慣用されている。Ｆ・Ｍ＝αＨ×αＶ×Ｇｏ（３）但し、Ｆ・Ｍ：ＦｉｇｕｒｅＭｅｒｉｔ、αＨ：水平
輝度１／２角、αＶ：垂直輝度１／２角、Ｇｏ：スクリ
−ン中心ゲイン、である。

【００４３】水平拡散方式にレンチキュラ−レンズを用
いた場合、従来例の図１２で示す背面投写装置の実測デ
−タから、Ｆ・Ｍは１４００以上（デ−タ値 αＨ＝
４０°、αＶ＝６．５°、Ｇｏ＝５．６°以上）得られ
る。前記式（３）において、同一拡散方式を用いた場合
は、Ｆ・Ｍはほぼ一定となる。

【００４４】本発明の前面投写装置は、水平拡散方式に
レンチキュラ−レンズを採用したため、Ｆ・Ｍは１４０
０程度得ることが可能である。本発明の前面投写装置
は、αＨ＝４０°、αＶ＝５°とする、式（３）からＧ
ｏ＝Ｆ・Ｍ／(αＨ×αＶ)＝１４００／（４０×５）＝
７となり、本発明の前面投写装置のスクリ−ン中心ゲイ
ンＧｏはほぼ７となる。

【００４５】一方前述の図１３で示す従来例の前面投写
装置のスクリ−ン中心ゲインＧｏは、実測デ−タから
２．８程度である。このデ−タから本発明の前面投写装
置のスクリ−ン中心ゲインは２．５倍となる。これは画
面の明るさが２．５倍になったことを表わす。

【００４６】図１４は、以上の結果から本発明の前面投
写装置と従来例の１２０″を越える大形投写装置との性
能比較をまとめたものであるから参照されたい。以上の
実施例に示したレンチキュラ−レンズ５の形状は、楕円
形で説明したが、凸状で収束性があれば、目的に応じて
円形状、又は非球面状にして、適視範囲の選定を行うこ
とができる。

【００４７】図９は、本発明の他の実施例の光学系概略
側面図であり、図１０は、同上面図である。これらの図
において、１５は垂直レンチキュラ−レンズ、１６が該
垂直レンチキュラ−レンズ１５と同一配列の反射面を示
す。１３はレンチキュラ−シ−トで、垂直方向に平面、
水平方向に凹面状の弓形に配置したものである。この方
式は、輝度１／４角が垂直方向に広く、水平方向に狭く
できるため、階段や通路の正面のディスプレイ等の特殊
な場所の用途に適する。

【００４８】図１１は、本発明の他の実施例の要部を示
す概略外観図である。同図において、レンチキュラ−シ
−ト３の入射面に、水平拡散用レンチキュラ−レンズ５
を設け、入射面から遠い方の背面又は並設した補強板８
の表面に、該レンチキュラ−レンズ５の配列方向と直交
するように反射面６を設ける。該反射面６は、反射した
光線の出射方向を２方向以上に分離するようなミクロの
複数の多面状波面とする。

【００４９】例えば観視席が１階に、制御室が２階にあ
る場合で、出射光量をそれぞれ８０％と２０％にしたい
時は、１階へ向かう反射面と２階へ向かう反射面の面積
比を４：１にすることによって容易に達成することがで
きる。又、投写装置を２階に設置し、１階のロビ−に出
射光を向けたい場合は、反射面６がほとんど下を向くよ
うに鋸歯状波面にする。又、多面化（含む円面化）する
ことによって、垂直拡散角を広げることができる。

【００５０】

【発明の効果】以上の述べたように、本発明によれば、
従来技術の背面投写装置と前面投写装置の欠点を克服
し、カラ−シフトが少なく、かつ広い適視範囲を得た上
に、高いスクリ−ンゲインを得ることができ、従来技術
の前面投写装置に比べても、より明るい（約２．５倍）
画像を得て楽しむことができる。

【００５１】又、光の出射方向を目的に応じて上下、左
右へ自由に選択でき、さらに従来は狭い部屋でも明るさ
を重視してやむなく背面投写装置を設置していた所に、
スクリ−ン後方の空間の少ない本発明による前面投写装
置の設置が可能となり、その意味でも大きな効果を得る
ことができる。

【００５２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例要部として、その光学系の概
略を示す上面図である。

【図２】図１におけるレンチキュラ−レンズの拡大側面
図である。

【図３】図１におけるレンチキュラ−レンズの斜め入射
の場合を示す拡大側面図である。

【図４】本発明の他の実施例の要部として、その光学系
の概略を示す上面図である。

【図５】図４におけるレンチキュラ−シートの背面に形
成された鋸歯状波形反射面を示す拡大図である。

【図６】図４における補強板の表面に形成された鋸歯状
波形反射面を示す拡大図である。

【図７】本発明の一実施例である前面投写装置を示す側
面である。

【図８】背面投写装置の従来例を示す概略側面図であ
る。

【図９】本発明の他の実施例の光学系概略側面図であ
る。

【図１０】図９に示した実施例の光学系概略上面図であ
る。

【図１１】本発明の他の実施例を示す光学系概略上面図
である。

【図１２】従来技術によるレンチキュラ−レンズ拡散方
式の背面投写装置の光学系を示す概略上面図である。

【図１３】従来技術による乱反射拡散方式の前面投写装
置の光学系概略を示す上面図である。

【図１４】大型投写装置の性能比較対照図である。

【符号の説明】

１…ＣＲＴ、２…投写レンズ、３…レンチキュラ−シ−
ト、４…光軸反射光、５…レンチキュラ−レンズ、６…
反射面、７…黒縞帯、８…補強板、９…鋸歯状波形反射
面、１０…立ち上げ部の無反射部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】拡散反射形スクリーンの前面に投写レン
ズを配置し、該投写レンズを介して投写される投写光の
収束面位置に所在する前記拡散反射形スクリーンに対し
て、前記投写レンズを介して画像を投写するようにした
前面投写装置において、前記スクリーンは、前記投写レンズからの投写光の受光
面に配置されたレンチキュラーシートを含み、該レンチ
キュラーシートを構成する複数のレンチキュラーレンズ
の各々のプロファイルは、円形状又は楕円の如き非球面
形状をなし、前記レンチキュラーレンズの光入射方向の
厚み寸法を、該レンズの焦点距離の１／３〜２／３の寸
法とし、前記レンチキュラーシートの光入射面側とは反
対の背面側に反射面を形成し、前記投写レンズを介して投写された光線が、前記レンチ
キュラーレンズ面へ入射後、屈折して通過し、前記反射
面で反射することにより、再度、前記レンチキュラーレ
ンズ面の前後近傍に収束状態で戻り、そこから前方の観
視者側へ、拡散出射するようにしたことを特徴とする前
面投写装置。
【請求項２】請求項１に記載の前面投写装置におい
て、前記レンチキュラ−レンズは透明合成樹脂で作られ
たレンズから成り、前記反射面はアルミ又は銀を蒸着、
あるいは反射塗料を塗布、あるいはアルミ箔をはりつけ
て形成したものから成ることを特徴とする前面投写装
置。
【請求項３】請求項１に記載の前面投写装置におい
て、前記レンチキュラーレンズのプロファイルが楕円の
如き非球面形状をなすとき、該非球面の離心率をレンズ
媒質の屈折率ｎの逆数にほぼ等しく選定することによ
り、スクリーン上画面のカラ−シフトの低減を図ったこ
とを特徴とする前面投写装置。
【請求項４】請求項１に記載の前面投写装置におい
て、前記反射面は、前記レンチキュラ−レンズの配列方
向に合わせて、かつ同一ビッチで、断面鋸歯状波形を繰
り返すことにより形成された鋸歯状波面から成り、該鋸
歯状波面から反射した光が前方観視者側へ向かうように
したことを特徴とする前面投写装置。
【請求項５】請求項１に記載の前面投写装置におい
て、前記反射面は、前記レンチキュラ−レンズの配列方
向に直交する方向に延びる断面山形をなす傾斜面の集合
から成り、該反射面から反射した光線が少なくとも２方
向に分離して向かうようにしたことを特徴とする前面投
写装置。
【請求項６】請求項１に記載の前面投写装置におい
て、前記レンチキュラーシートの光入射面側とは反対の
背面側に、レンチキュラ−レンズの配列方向に沿って、
実質的に有効光の存在しない領域に黒縞帯を設けること
により、観視者側から見た画面におけるコントラストの
向上を図ったことを特徴とする前面投写装置。
【請求項７】請求項４に記載の前面投写装置におい
て、前記鋸歯状波形の立ち上げ部分は、これを、レンチ
キュラ−レンズの配列方向に沿って実質的に有効光の存
在しない領域に設け、該立ち上げ部分に、光を反射しな
い黒縞帯又は光を吸収する吸収帯を設けることにより、
観視者側から見た画面におけるコントラストの向上を図
ったことを特徴とする前面投写装置。
【請求項８】請求項２に記載の前面投写装置におい
て、レンチキュラ−レンズを構成する前記透明合成樹脂
に、染料又は拡散剤を混合することにより、色彩度、コ
ントラストの向上を図り、又は拡散特性の調整を行った
ことを特徴とする前面投写装置。
【請求項９】請求項１に記載の前面投写装置におい
て、前記スクリ−ンが、その垂直方向に凹状の弓形に反
った形をなし、その水平方向においては平坦な形をなし
たスクリーンから成ることを特徴とする前面投写装置。
【請求項１０】請求項１に記載の前面投写装置におい
て、前記スクリ−ンが、その水平方向に凹状の弓形に反
った形をなし、その垂直方向においては平坦な形をなし
たスクリーンから成ることを特徴とする前面投写装置。