JPS6366549A - 透過型スクリ−ン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ産業上の利用分野 本発明は透過型スクリーンに関し、特にテレビジョン映
像を投写するようになされ投写形ディスプレイ装置（以
下リアプロジェクションテレビと呼ぶ）の透過型スクリ
ーンに適用して好適なものである。

Ｂ発明の概要 本発明は、フレネルレンズを用いた透過型スクリーンに
おいて、フレネルレンズ面の断面形状を曲線にすること
により、フレネルレンズの影を目立たなくして透過型ス
クリーン上にモワレ縞が発生しないようにしたものであ
る。

Ｃ従来の技術 従来、カラー映像を表示するりアブロジエクションテレ
ビにおいては、第３図に示すように光学像発生部１．２
及び３においてそれぞれ赤色、緑色及び青色の映像光Ｌ
Ｒ、ＬＧ及びＬＩｌを発生させ、各映像光Ｌｍ　、Ｌａ
及びり、を投写レンズ４．５及び６を用いて透過型スク
リーン７上に重ね合わせて拡大投写することによりカラ
ー映像を表示するようになされたものが用いられている
。

透過型スクリーン７は、投写レンズ４．５及び６側にフ
レネルレンズ８を配置し、これに近接してレンチキラー
レンズ９を配置した構成からなる。

透過型スクリーン７においては、投写レンズ４、５及び
６によって発散するようになされた各映像光Ｌ＋＋　、
ＬＧ及びり、をフレネルレンズ８に受け、各映像光りえ
、ＬＧ及びＬｌをほぼ平行光線にしてレンチキラーレン
ズ９に入射させる。

レンチキラーレンズ９は、映像光Ｌｌ１１ＬＧ及びり、
を射出する際に散乱させ、その結果透過型スクリーン７
全体としてどの方向から見ても明るさ及び色バランスが
一様なカラー映像が表示されるようになされている（実
開昭５３−７１４４３号）。

Ｄ発明が解決しようとする問題点 ところが、リアプロジェクションテレビを全体として小
型にするためには、投写レンズ４．５及び６からｌ型ス
クリーン７までの距Ｋｌｌ　Ｄを小さくする必要があり
、このためには投写レンズ４．５及び６の焦点距離を短
くして、短い距ｊｌ　Ｄの間で、各映像光Ｌｌｌ、ＬＧ
及びり、を大きく拡げるように拡大した後、フレネルレ
ンズ８で平行光線に戻すようにすれば良い。

このためには、投写レンズ４．５及び６の焦点距離を短
くした分だけ、これに対応してフレネルレンズ８の焦点
距離を短くする必要がある。

従って、フレネルレンズ８の断面をとって拡大して示す
第４図において、フレネルレンズ８の入射面１０に対し
てレンズとしてｍ能する同心円状の各曲面（以下レンズ
要素の面と呼ぶ）１１が作る角度θを大きくする必要が
ある。

ところが、このように角度θを大きくすると各色の射出
光Ｌ　Ｏｍ　、Ｌ　Ｏｃ及びＬＯ，間の屈折角の差θ３
い及びθ、が大きくなり、その結果、透過型スクリーン
７上の色バランスが部分的に１貝なねれるようになる。

さらに角度θを大きくして行くと、透過型スクリーン７
の中央部から順に各レンズ要素の面１１で入射角が臨介
角をこえるようになり、その結果入射光ＬＲ，ＬＧ及び
り、が当該レンズ要素の面１１で全反射されて射出光Ｌ
Ｏ，，ＬＯＧ及びＬＧ７が全く得られない部分が生じる
。

この問題を有効に回避するためには、第５図に示すよう
に投写レンズ側の面１６にも各レンズ要素を繰り返すよ
うに形成してフレネルレンズ面を構成すれば、各色の射
出光Ｌｌ、ＬＧ及びり、が作る屈折角の差θ３いθ、の
小さい短焦点のフレネルレンズ１５を得ることができる
。

ところが、フレネルレンズは、隣接する各レンズ要素の
面１１を接続するレンズとして機能しない面（以下接続
面と呼ぶ）１７を有し、当該接続面１７に入射した光束
をレンズ要素の面１１に入射した光束とは異なる方向に
折り曲げる。

従って、微小な半円柱形状のレンズを等ピッチで直線状
に繰り返して構成されるレンチキラーレンズ９の入射面
において、当該接続面１７に対応する位置に光束の到達
しない影の部分１８が繰り返し生じる。

その結果、レンチキラーレンズ９を透過して得られる映
像の上に、フレネルレンズの接続面の影の部分１８の繰
り返しによるモワレ縞が発生するという問題があった。

特に、両面にフレネルレンズ面を形成した場合は、フレ
オルレンズ１５の射出面１つの接続面１７によって生じ
る影の部分１８に加えて入射面１６の接続面２０によっ
てもレンチキラーレンズ９の入射面に影の部分２１を繰
り返して生じ、その結果透過型スクリーン９上の映像に
極めて激しいモワレ縞が発生するという問題があった。

本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、モワレ
縞の発生を未然に防止した透過型スクリーンを提案しよ
うとするものである。

Ｅ問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するために本発明においては、投写
レンズ４．５．６側にフレネルレンズ３０を配置した透
過型スクリーン２９において、フレネルレンズ３０の一
方の面に第１のフレネルレンズ面を形成し７、他方の面
に断面形状が所定の曲線の第２のフレネルレンズ面３１
を形成するようにする。

Ｆ作用 断面形状が曲線の面を形成したことにより当該曲線部分
で光の散乱が生じ、その結果フレネルレンズ３０の影を
目立たなくすることができ、モワレ縞の発生を未然に防
止することができる。

Ｇ実施例 以下図面と共に、本発明の一実施例について詳述する。

第５図との対応部分に同一符号を付して示す第１図にお
いて、２９は全体として透過型スクリーンを示し、レン
チキラーレンズ９及びフレネルレンズ３０とで構成され
ている。

フレネルレンズ３０は、投写レンズ側の入射面１６にレ
ンズ要素の面１１及び接続面２０を同心円状に繰り返し
て形成したフレネルレンズ面が形成されている。

これに対して、フレネルレンズ３０の射出面１つには、
破線で示すレンズ要素の面１１及び接続面１７で構成さ
れる断面が鋸歯状に変化するフレネルレンズ面に、これ
と等ピッチで変化する例えば正弦波形状の曲面を重ねた
実線で示す曲線形状の断面を有するフレネルレンズ面３
１を形成する。

以上の構成において入射面１６から入射した各映像光は
、射出面１９から射出する際に破線で示すレンズ要素の
面１１の屈折を受けると共に当該正弦波形状の曲線に応
じた弱い散乱を受ける。

その結果、射出面１９及び入射面１６の接続面１７及び
２０によってレンチキラーレンズ９の入射面に生じる影
の部分■８及び２１にも、散乱光が入射し、この影を目
立たなくすることができる。

従って、以上の構成によれば、レンチキラーレンズ９に
入射するフレネルレンズ３０の影（すなわち接続面１７
及び目によって繰り返して生じる影）を目立たなくする
ことにより、レンチキラーレンズを透過して得られる映
像上にモワレ縞が発生しないようにできる。

第２図は、本発明による透過型スクリーンの第２の実施
例を示し、第１図の場合とは入射面及び射出面を逆にし
てフレネルレンズ３０を配置したものである。

第２図の実施例においては、第１図の場合とは逆に入射
面１６側で散乱が起こり、その結果、フレネルレンズの
影を目立たなくすることができる。

従って、第２図の実施例の場合も第１図の実施例の場合
と同様にレンチキラーレンズ９を透過して得られる映像
上にモワレ縞が発生しないようにできる。

なお、上述の実施例においては、入射面及び射出面とも
等ピッチで同心円状に繰り返して形状が変化する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、入射面及び射
出面の形状が異なるピッチで繰り返される場合、さらに
は、このピッチが徐々に変化していく場合等に広く適用
することができる。

すなわち、上述の実施例においては、断面が鋸歯状に連
続するフレネルレンズ面に、これと等ピッチで変化する
正弦波形状の曲線を重ね合わせた曲線から構成されるフ
レネルレンズ面３１を形成した場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、例えば鋸歯形状のピッチとは異
なるピッチで変化する正弦波曲線を鋸歯形状に重ね合わ
せた曲線を用いたりしても良い。

さらには、重ね合わせる曲線の操り返しピッチは、一定
のピッチである必要はなく、例えば、中　。

央部から周辺部に向かって変化していくような曲線にし
ても良い。

また、上述の曲線は、必ずしも透過型スクリーンの全面
に亘って設ける必要はなく、必要に応じて部分的に設け
るようにしても良い。

さらには、重ね合わせる曲線は正弦波曲線に限らず、例
えば単にレンズ要素の面だけを曲線に変えたり、レンズ
要素の面と接続面との接続部分に丸みをもたせてアール
を作ったりした曲線を用いても良い。

また、入射面及び射出面の片面だけではなく、両面に断
面形状が曲線になるフレネルレンズ面を作るようにして
も良く、もちろんこの際フレネルレンズ面の形状が異な
るものを射出面及び入射面に構成しても良い。

Ｈ発明の効果 以上のように本発明によれば、レンチキラーレンズ上に
生じるフレネルレンズの影を目立たなくすることにより
、レンチキラーレンズを透過して得られる映像上にモワ
レ縞が発生しないようにした透過型スクリーンを得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による透過型スクリーンの第１の実施例
を示す拡大断面図、第２図は本発明による透過型スクリ
ーンの第２の実施例を示す拡大断面図、第３図はりアブ
ロジエクションテレビの全体構成を示ず路線的平面図、
第４図はその透過型スクリーンに用いるフレネルレンズ
の拡大断面図、第５図は従来の透過型スクリーンを示す
拡大断面図である。 １．２．３・・・・・・光学像発生部、４．５．６・・
・・・・投写レンズ、７．２９・・・・・・透過型スク
リーン、８．１５．３０・・・・・・フレネルレンズ、
９・・・・・・レンチキラーレンズ、１工・・・・・・
レンズ要素の面、１７．２０・・・・・・接続面、１８
．２１・・・・・・影の部分。 Ｊ８３　図 フレ奈ルレンて 第４　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 投写レンズ側にフレネルレンズを配置した透過型スクリ
   ーンにおいて、 上記フレネルレンズの一方の面に第１のフレネルレンズ
   面を形成し、他方の面に断面形状が所定の曲線の第２の
   フレネルレンズ面を形成したことを特徴とする透過型ス
   クリーン。