屏幕和在屏幕中使用的菲涅爾透鏡片、以及使用該片的圖像顯示裝置的製作方法
2023-04-23 15:59:11
專利名稱：屏幕和在屏幕中使用的菲涅爾透鏡片、以及使用該片的圖像顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及將圖像發生源的視頻圖像放大並投影，在透過型屏幕上進行顯示的圖像顯示裝置；以及該圖像顯示裝置中使用的屏幕、菲涅爾透鏡片。
背景技術：
投影型的圖像顯示裝置(以下有時也稱為「裝置」)利用投影透鏡等，對在作為小型圖像發生源的投影型布朗管或液晶顯示裝置等上顯示的圖像進行放大，投影到透過型屏幕上，在透過型屏幕上形成圖像。
在這樣的圖像顯示裝置中，為了降低重量、成本和設置空間，要求薄型化(減少裝置的進深尺寸)。用於對應於薄型化的裝置的透過型屏幕的結構，已知有例如WO/02/27399(以下，稱專利文獻1)中記載的結構。
通過使投影透鏡廣角化，縮短投影距離，進一步使投影透鏡的光軸中心向透過型屏幕的中心下方偏移(例如使投影透鏡的光軸中心與透過型屏幕的下端中心一致)，就能使裝置薄型化(減少進深尺寸)。
可是，在這樣的結構中，例如在使屏幕(縱橫比為16∶9)的尺寸為對角65英寸、投影透鏡的投影距離為500mm、裝置的進深為350mm的情況下，從投影透鏡入射到透過型屏幕的左右上端部的視頻圖像光的入射角度大至65.2度。圖10是表示一般的射出面菲涅爾透鏡片中的朝向屏幕的光線入射角度和反射損失的關係的圖。從圖10可知，在光線入射角為65.2度的情況下，屏幕的反射損失大到36％。如果進一步使圖像顯示裝置薄型化，則該損失會急劇增大，發生屏幕左右上端部變暗的問題。
上述的專利文獻1公開了作為對應於這樣的裝置的薄型化的透過型屏幕，在菲涅爾透鏡片的光入射面上交替地設置折射型稜鏡和全反射型稜鏡，同時使光射出面呈平面。可是，該專利文獻1中記載的結構有這樣的課題由於構成將折射型稜鏡設置在菲涅爾透鏡片的光入射面上的結構，效率下降，特別是作為視頻圖像，重要的中間區域的視頻圖像(在屏幕上呈空心環狀的範圍)變暗。
另外，在將折射型稜鏡和全反射型稜鏡設置在菲涅爾透鏡片上的結構的情況下，在折射型稜鏡和全反射型稜鏡的邊界部分上往往發生光的不連續現象。一旦發生光不連續，則從正面看到的圖像發生不連續的部分，成為圖像質量劣化的重要原因。
這樣，在對應於圖像顯示裝置的薄型化的透過型屏幕中，降低屏幕的入射面上的光的反射損失，同時提高光的利用效率，使圖像明亮(即抑制圖像亮度降低)是重要的課題。另外，抑制光的不連續現象也是一個重要課題。
發明內容
本發明就是鑑於上述這樣的課題而完成的。本發明提供一種適合於獲得圖像質量高的圖像，縮短圖像顯示裝置的進深的技術。
本發明在菲涅爾透鏡片的圖像發生源側(光入射面)的、光以規定的入射角度(例如約40度)以上入射的區域中形成多個全反射型(入射側)稜鏡，而且在圖像觀察側(光射出面)上形成了多個折射型(射出側)稜鏡。上述全反射型稜鏡包括光入射的入射面；以及反射來自該入射面的入射光，射出到圖像觀察側的全反射面。另外，在包括與未形成菲涅爾透鏡片的圖像觀察側的、上述全反射型稜鏡的區域相對的區域的範圍內，形成上述折射型稜鏡，而且包括使上述光折射後射出到圖像觀察側的折射面。而且，本發明的特徵在於在上述多個折射型稜鏡中的至少一個上形成了與上述菲涅爾透鏡片的主平面大致平行的平面。
即，上述折射型稜鏡相對於與菲涅爾透鏡片的主平面正交的線，向上述菲涅爾透鏡片的中心側傾斜，同時包括使上述光折射後射出到圖像觀察側用的第一面(折射面)、與位於該射出側稜鏡的光射出側端部的上述菲涅爾透鏡片的主平面大致平行的第二面(平面)、以及與上述菲涅爾透鏡片的主平面大致垂直的第三面。
上述多個射出側稜鏡中的至少一個設置在與上述全反射稜鏡相對的位置，與該入射側稜鏡相對的折射型稜鏡也可以包括上述第一、第二及第三面。另外，也可以使上述第三面為粗糙面。
另外，也可以使全反射型稜鏡的谷的高度和未形成全反射型稜鏡的部分的高度大致相等，同時使折射型稜鏡的谷的高度和未形成折射型稜鏡的部分的高度大致相等。
另外，也可以將擴散材料混合在形成折射型稜鏡的紫外線固化樹脂、以及/或形成全反射型稜鏡的紫外線固化樹脂中。
圖1是表示應用本發明的圖像顯示裝置的一例的局部剖面斜視圖。
圖2是表示圖1所示的圖像顯示裝置的透過型屏幕3的結構的模式圖。
圖3是圖2所示的本發明的菲涅爾透鏡片6的全反射部的縱剖面圖。
圖4是本發明的第一實施方式的菲涅爾透鏡片6的縱剖面圖。
圖5是本發明的第二實施方式的菲涅爾透鏡片6的縱剖面圖。
圖6是表示在本發明的第二實施方式中，使折射型稜鏡部的連接面(g)呈粗糙面的方法的圖。
圖7是本發明的第三實施方式的菲涅爾透鏡片6的縱剖面圖。
圖8是本發明的第四實施方式的菲涅爾透鏡片6的縱剖面圖。
圖9是本發明的第五實施方式的菲涅爾透鏡片6的縱剖面圖。
圖10是表示射出面菲涅爾透鏡片的射向屏幕的光線入射角度和反射損失的關係的圖。
具體實施例方式
以下，參照
本發明的實施方式。
實施例1圖1是本發明的圖像顯示裝置的局部剖面斜視圖。圖像發生源1由投影型布朗管或反射型或透過型的液晶面板、備有多個微小的反射鏡的顯示元件等圖像調製元件等構成，顯示小型的圖像。投影透鏡2將上述圖像投影到透過型屏幕3上，但一般情況下由於投影距離長，所以為了降低圖像顯示裝置的進深，而在其光路的中途設置反射鏡4。這些元件被收容在框體5的內部，並固定在規定的位置上。
圖2是表示本發明的透過型屏幕3的結構的模式圖。從箭頭b的方向投影的放大投影視頻圖像(圖中未示出)用菲涅爾透鏡片6變換成大致平行光乃至若干朝向內側的光，入射到雙凸透鏡片7上。如圖所示，雙凸透鏡片7呈沿屏幕畫面水平方向排列了多個將屏幕畫面垂直方向作為縱向的雙凸透鏡的形狀，具有使上述視頻圖像光沿屏幕畫面水平方向擴散的作用。另外，在雙凸透鏡片7的射出面上形成沿畫面垂直方向延伸的黑色條紋8，吸收從屏幕射出側入射的外界光。另外，在雙凸透鏡片7中煉入擴散材料9，具有使上述視頻圖像光沿屏幕畫面水平及垂直方向擴散的作用。圖2中的本發明的透過型屏幕的特徵如下(1)在菲涅爾透鏡片的圖像發生源側，從箭頭b的方向投影的放大投影的射向菲涅爾透鏡片的入射角至少大致在40度以上的範圍內，設置多個全反射型(入射側)稜鏡部10，其由通過使入射光線發生第一次折射現象後全反射現象來賦予規定的入射面射出角的全反射面所構成；(2)在菲涅爾透鏡片的圖像觀察側的、包括與不設置上述全反射型稜鏡部的區域相對的區域的範圍內，設置包括利用使入射光線發生第二次折射現象，作為規定的射出角的射出光線射出的折射面的折射型(射出側)稜鏡部。
利用圖3說明該全反射型稜鏡部10的作用。圖3是圖2所示的本發明的菲涅爾透鏡片6的縱剖面圖，位於圖1中的透過型屏幕3的左(右)上端附近。圖中的箭頭表示光線的方向。如圖3所示，全反射型稜鏡部10設置在菲涅爾透鏡片6的視頻圖像源側，觀察側呈平面。從視頻圖像源側入射的光線從全反射稜鏡部10的c面(入射面)入射，在d面(全反射面)上全反射後，在觀察側大致水平地射出。圖3是觀察側呈平板狀的部分的縱剖面圖，而折射型稜鏡部設置在相對於不設置全反射型稜鏡部的部分的範圍內。其理由是因為，如果從圖像發生源側的上述光學部件投影的投影視頻圖像射向菲涅爾透鏡片6的入射角小，則不能設置全反射型稜鏡部10。因此，在投影視頻圖像的射向菲涅爾透鏡片6的入射角小的範圍內，作為通常的射出面菲涅爾透鏡片，視頻圖像源側平坦，將折射型稜鏡部11設置在觀察側。該兩者的邊界部分從全反射型稜鏡部射出的光線與該折射型稜鏡部至少重疊1節距以上。用圖4說明其理由。
圖4是本發明的菲涅爾透鏡片6的第一實施方式的縱剖面圖，示出了將全反射型稜鏡部10和平面部12的邊界部分放大了的部分。如圖4所示，菲涅爾透鏡片6的視頻圖像源側的規定區域(視頻圖像光以規定的入射角度(40度)以下入射的區域)成為不設置全反射型稜鏡部10的平坦部分(平面部)12。如果從圖像發生源側的上述光學部件投影的投影視頻圖像射向菲涅爾透鏡片6的入射角小，則不能設置全反射型稜鏡部10。因此，在投影視頻圖像射向菲涅爾透鏡片6的入射角小的範圍內，作為通常的射出面菲涅爾透鏡片，視頻圖像源側平坦，將折射型稜鏡部11設置在觀察側。這樣在本實施例的菲涅爾透鏡片6中，視頻圖像源側從平坦部分突然變成設置了全反射型稜鏡部10的部分。由於菲涅爾透鏡片6的視頻圖像源側和觀察側用另外的金屬模具成形，所以由於兩者的位置對齊或溫差引起的膨脹、收縮，難以使兩面完全一致。因此，上述的視頻圖像源側即使從平坦部分變成設置了全反射型稜鏡部10的部分，使該變化在視頻圖像中不顯現的防止單元成為必要。在圖4所示的第一實施例的菲涅爾透鏡片6中，邊界部分在全反射型稜鏡部和折射型稜鏡部與屏幕的主平面正交的方向上，至少重疊一個節距以上。即，在本實施例中，折射型稜鏡被設置在菲涅爾透鏡片6的圖像觀察側的與平面部12相對的區域以外的部分上，其中至少一個設置在與全反射型稜鏡相對的位置上(以下，將設置在與該全反射型稜鏡相對的位置上的折射型稜鏡稱為「相對稜鏡」，用編號41表示)。從全反射型稜鏡部10射出的光線及入射到平面部12上的光線入射到該相對稜鏡41中。
而且本實施例的特徵在於使相對稜鏡41呈包括第一面(以下稱折射面)e、第二面(以下稱平面)f、以及第三面(以下稱連接面)g的形狀。折射面e相對於與菲涅爾透鏡片6的主平面正交的線(光軸)，朝向菲涅爾透鏡片6的中心傾斜，使入射光折射後射出的圖像觀察側。平面f位於相對稜鏡41的光射出側端部，與菲涅爾透鏡片6的主平面大致平行。連接面g為用於使折射面e及平面f連續地形成的必要的面，與菲涅爾透鏡片6的主平面大致垂直。
從全反射型稜鏡部10的c面入射，在d面上全反射後，如果菲涅爾透鏡片6的觀察側平坦，則光線原樣射出，但如果入射到相對稜鏡部41的折射面e面上，則如圖所示，一部分在折射面e面及平面f面上全反射後，返回折射型稜鏡部，成為散射光，一部分光射出到下方。另外入射到相對稜鏡部41的平面f面上的光作為視頻圖像光原樣射出。折射型稜鏡部41的連接面g面近似於垂直，光幾乎不進入。少量入射的光在連接面g面上全反射，作為視頻圖像光從平面f面射出。如上所述，如果採用本實施例，則從全反射型稜鏡部10射出的光線在入射到相對稜鏡部41中的情況下，大部分光作為視頻圖像光射出，一部分光返回折射型稜鏡部，成為散射光，另一部分光射出到下方。
如果利用這樣的光學作用，則將相對稜鏡41與沒有平面f的通常的稜鏡形狀相比，能抑制從圖像觀察側看屏幕的情況下所表現的同心圓狀的視頻圖像的欠缺部、以及在其上下呈現的閃爍線的發生。
可是，本申請人先申請了特願2003-322430號(以下，將該申請稱為在先申請)。在該在先申請中，本申請人提出了如下設計在菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、光以規定的入射角度以上入射的區域中，形成包括全反射面的全反射型稜鏡，以及在圖像觀察側的、包括與未形成全反射型稜鏡的區域相對的區域的範圍內，形成折射型稜鏡。根據該在先申請，即使在薄的裝置中可以提供可顯示光損失小的高畫質三圖像的屏幕。在先申請中公開的(與全反射稜鏡相對的位置上的)折射型稜鏡如圖2所示，它呈沒有平面f的形狀，所以從全反射稜鏡入射到折射型稜鏡中的光向上下發散。因此，在先申請中，雖降低了光的損失，卻可能發生上述的同心圓狀的視頻圖像的欠缺部、以及在其上下呈現的閃爍線。與此不同，在本發明中，由於在相對稜鏡4 1中形成平面f，所以入射到相對稜鏡41中的光的大部分通過平面f直進到圖像觀察側，所以能抑制上述同心圓狀的視頻圖像的欠缺部的發生。另外，在折射面e面上全反射的光在平面f面上全反射後，返回折射型稜鏡部，成為散射光，所以能抑制在上述同心圓狀的視頻圖像的欠缺部附近產生的同心圓狀的閃爍線的發生。即，如果採用本實施例，則與在先申請相比，能實現高的圖像品質。
另外，在全反射型稜鏡部10和平面部的邊界部分上，入射到平面部12上的光和入射到全反射型稜鏡部10的開始部分上的光一同射出，所以造成一部分視頻圖像欠缺。可是，在菲涅爾透鏡片6的圖像發生源側的面和圖像觀察側的面互相偏移的情況下，沒有視頻圖像光，呈現黑圓弧的圖像欠缺也就沒有了。另外，即使發生視頻圖像欠缺，但其量只是與兩面偏移量對應的部分。由於原來屏幕能以高精度製造，所以上述的偏移量並不太大，不會有顯眼的大的欠缺。
另外，入射到相對稜鏡部41中的光線的大部分通過平面f面。因此，也可以象相對稜鏡部41那樣，由折射面e和平面f及連接面g面中的至少三個面構成設置在菲涅爾透鏡片6的圖像觀察側的全部折射型稜鏡部。
實施例2圖5是本發明的菲涅爾透鏡片6的第二實施例的縱剖面圖，示出了將全反射型稜鏡部10和平面部12的邊界部分放大了的圖。在圖5中，與圖4相同的編號表示同一部件。圖5與圖4不同的地方在於連接面g』面是粗糙面。在前面的第一實施例中，說明了在從全反射型稜鏡部10射出的光線入射到折射型稜鏡部41中的情況下，大部分光作為視頻圖像光射出，一部分光返回折射型稜鏡部，成為散射光，另一部分光射出到下方。這些射出的光中射出到下方的光很少，幾乎是不會被注意的程度，但如果仔細觀察，則發現淡的同心圓狀的白線。在本發明的第二實施例中，就連該微量光也看不到。即，在本實施方式中，通過使該微量光通過的連接面g』粗糙化，使光擴散而看不到。圖6是表示使連接面g』粗糙化的技術的一例的圖。使與菲涅爾透鏡片的折射面e的角度一致的車刀43的切削麵44與菲涅爾透鏡片的連接面g』的角度一致地切入。因此，車刀43的刀尖45能使對應於菲涅爾透鏡片的連接面g』的面受損傷。使用這樣製成的模具42利用模型用UV樹脂製作樹脂模型，用該樹脂模型使菲涅爾透鏡片成形能實現連接面g』的粗糙化。
實施例3其次用圖7說明本發明的第三實施例。該實施例的特徵在於全反射稜鏡部和折射型稜鏡部採用紫外線固化樹脂來成形。圖7是本發明的第三實施方式的菲涅爾透鏡片6的縱剖面圖。在構成菲涅爾透鏡片6的透明基體材料13上，用紫外線固化樹脂形成全反射型稜鏡10及折射型稜鏡11。未形成兩稜鏡10、11的部分的紫外線固化樹脂層的厚度大致等於兩稜鏡10、11的谷部的高度。在本實施例中，使未形成兩稜鏡10、11的部分的紫外線固化樹脂層的厚度與兩稜鏡10、11的峰部的高度大致相等的情況相比，能節約紫外線固化樹脂。而且，能減輕菲涅爾透鏡片6的重量。
實施例4其次用圖8說明本發明的第四實施例。圖8是本發明的第四實施例的菲涅爾透鏡片6的縱剖面圖。全反射稜鏡部和折射型稜鏡部與第三實施例相同，用紫外線固化樹脂成形，與圖7相同的編號、相同的標記表示同一部件。圖8與圖7不同的地方在於擴散材料18被混入折射型稜鏡部11中。由於擴散材料18被混入紫外線固化樹脂中，所以也進入未形成折射型稜鏡部11的部分的第二紫外線固化樹脂層15中，但由於厚度薄而且光線垂直通過，所以其影響小。如果使擴散材料18混入折射型稜鏡部11中，則能改善將聚光入射到菲涅爾透鏡片6的折射型稜鏡部中時的射出光的光量分布。但是，由於混入了擴散材料，光通量的峰值會下降，所以有必要將菲涅爾透鏡片6的全反射型稜鏡10和折射型稜鏡部11的相對部向折射型稜鏡部的反射損失少的光線入射角小的方向移動。
實施例5其次用圖9說明本發明的第五實施例。圖9是本發明的第五實施例的菲涅爾透鏡片6的縱剖面圖。與圖8相同的編號、相同的標記表示同一部件。圖9與圖8不同的地方在於擴散材料19不僅被混入折射型稜鏡部11中，而且還被混入全反射型稜鏡10中。由於擴散材料19被混入紫外線固化樹脂中，所以也進入未形成全反射型稜鏡10的部分的第一紫外線固化樹脂層14中，但由於厚度薄而且光線垂直通過，所以其影響小。另外由於使擴散材料不僅混入折射型稜鏡部11中，而且還混入全反射型稜鏡10中，所以能看到折射型稜鏡和全反射型稜鏡的射出光的光量分布更好地一致。但是，與閃光過大的同時光通量的峰值減少，所以不能過度地混入。另外，全反射型稜鏡10本來發生的閃光就大，所以也可以這樣設定使被混入全反射型稜鏡10中的擴散材料19產生的擴散效果比被混入折射型稜鏡部11中的擴散材料18產生的擴散效果低。然而，不用說即使是同一擴散材料，對發明的本質也沒有影響。
另外，在上述實施方式中，全反射型稜鏡及相對稜鏡41以外的折射型稜鏡，其前端部都是尖的。可是，為了成形時的方便、以及為了消除光的不連續部分的發生，也可以使全反射型稜鏡及/或折射型稜鏡的前端部呈圓形(即呈曲面)。
權利要求
1.一種屏幕，投影來自圖像發生源的光，包括具有在圖像發生源側形成的多個全反射型稜鏡、和在圖像觀察側形成的多個折射型稜鏡的菲涅爾透鏡片；和配置在該菲涅爾透鏡片的圖像觀察側、使視頻圖像光至少沿畫面水平方向擴散的擴散片，其特徵在於，所述多個全反射型稜鏡在所述菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、所述光以大於等於規定的入射角度入射的區域中形成，而且包括所述光入射的入射面、和使來自該入射面的入射光反射並射出到圖像觀察側的全反射面，所述多個折射型稜鏡在所述菲涅爾透鏡片的圖像觀察側的、包含與未形成所述全反射型稜鏡的區域相對的區域的範圍內形成，而且包括使所述光折射後射出到圖像觀察側的折射面，所述多個折射型稜鏡中的至少一個包括與所述菲涅爾透鏡片的主平面大致平行的平面。
2.一種屏幕，投影來自圖像發生源的光，包括具有在圖像發生源側形成的多個入射側稜鏡、和在圖像觀察側形成的多個射出側稜鏡的菲涅爾透鏡片；和配置在該菲涅爾透鏡片的圖像觀察側、使視頻圖像光至少沿畫面水平方向擴散的擴散片，其特徵在於，所述多個入射側稜鏡在所述菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、所述光以大於等於規定的入射角度入射的區域中形成，而且包括所述光入射的入射面和使來自該入射面的入射光反射並射出到圖像觀察側的反射面，所述多個射出側稜鏡在所述菲涅爾透鏡片的圖像觀察側的、包含與未形成所述全反射型稜鏡的區域相對的區域的範圍內形成，並且所述多個射出側稜鏡中的至少一個相對於與所述菲涅爾透鏡片的主平面正交的線，向所述菲涅爾透鏡片的中心側傾斜，並包括用於使所述光折射後射出到圖像觀察側的第一面；與位於該射出側稜鏡的光射出側端部的所述菲涅爾透鏡片的主平面大致平行的第二面；以及與所述菲涅爾透鏡片的主平面大致垂直的第三面。
3.根據權利要求2所述的屏幕，其特徵在於所述多個射出側稜鏡中的至少一個還設置在與所述入射側稜鏡相對的位置上，與該入射側稜鏡相對的射出側稜鏡包括所述第一、第二及第三面。
4.根據權利要求2所述的屏幕，其特徵在於使所述第三面為粗糙面。
5.根據權利要求2所述的屏幕，其特徵在於所述入射側稜鏡在光相對所述菲涅爾透鏡片的入射角大於等於40度的區域中形成。
6.一種圖像顯示裝置，包括圖像發生源；放大並投影所述圖像發生源的視頻圖像的光學部件；以及映出從所述光學部件投影的投影視頻圖像的透過型屏幕，其特徵在於所述透過型屏幕包括配置在圖像發生源側的菲涅爾透鏡片；以及配置在圖像觀察側，使視頻圖像光至少沿畫面水平方向擴散的擴散片，所述菲涅爾透鏡片備有在圖像發生源側形成的多個全反射型稜鏡；以及在圖像觀察側形成的多個折射型稜鏡，所述多個全反射型稜鏡在所述菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、所述光以大於等於規定的入射角度入射的區域中形成，且包括所述光入射的入射面、以及使來自該入射面的入射光反射並射出到圖像觀察側的全反射面，所述多個折射型稜鏡在所述菲涅爾透鏡片的圖像觀察側的、在相對面上包含與未形成所述全反射型稜鏡的區域相對的區域的範圍內形成，而且包括使所述光折射後射出到圖像觀察側的折射面，所述多個折射型稜鏡中的至少一個包括與所述菲涅爾透鏡片的主平面大致平行的平面。
7.一種圖像顯示裝置，包括圖像發生源；放大並投影所述圖像發生源的視頻圖像的光學部件；以及映出從所述光學部件投影的投影視頻圖像的透過型屏幕，其特徵在於所述透過型屏幕包括配置在圖像發生源側的菲涅爾透鏡片；以及配置在圖像觀察側，使視頻圖像光至少沿畫面水平方向擴散的擴散片，所述菲涅爾透鏡片備有在圖像發生源側形成的多個入射側稜鏡；以及在圖像觀察側形成的多個射出側稜鏡，所述多個入射側稜鏡在所述菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、所述光以規定的入射角度以上入射的區域中形成、而且包括所述光入射的入射面、以及使來自該入射面的入射光反射並射出到圖像觀察側的反射面，所述多個射出側稜鏡在所述菲涅爾透鏡片的圖像觀察側的、包括與未形成所述全反射型稜鏡的區域相對的區域的範圍內形成，所述多個射出側稜鏡中的至少一個相對於與所述菲涅爾透鏡片的主平面正交的線，向所述菲涅爾透鏡片的中心側傾斜，同時包括使所述光折射後射出到圖像觀察側用的第一面；與位於該射出側稜鏡的光射出側端部的所述菲涅爾透鏡片的主平面大致平行的第二面；以及與所述菲涅爾透鏡片的主平面大致垂直的第三面。
8.根據權利要求7所述的圖像顯示裝置，其特徵在於所述多個射出側稜鏡中的至少一個設置在與所述入射側稜鏡相對的位置上，與該入射側稜鏡相對的射出側稜鏡包括所述第一、第二及第三面。
9.根據權利要求7所述的圖像顯示裝置，其特徵在於使所述第三面為粗糙面。
10.一種菲涅爾透鏡片，在投影來自圖像發生源的光的透過型屏幕中使用，包括在圖像發生源側形成的多個全反射型稜鏡；以及在圖像觀察側形成的多個折射型稜鏡，其特徵在於所述多個全反射型稜鏡在所述菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、所述光以大於等於規定的入射角度入射的區域中形成，而且包括所述光入射的入射面、以及使來自該入射面的入射光反射並射出到圖像觀察側的全反射面，所述多個折射型稜鏡在所述菲涅爾透鏡片的圖像觀察側的、在相對面上包含與未形成所述全反射型稜鏡的區域相對的區域的範圍內形成，而且包括使所述光折射後射出到圖像觀察側的折射面，並且所述多個折射型稜鏡中的至少一個包括與所述菲涅爾透鏡片的主平面大致平行的平面。
11.一種菲涅爾透鏡片，在投影來自圖像發生源的光的透過型屏幕中使用，包括在圖像發生源側形成的多個入射側稜鏡；以及在圖像觀察側形成的多個射出側稜鏡，其特徵在於，所述多個入射側稜鏡在所述菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、所述光以大於等於規定的入射角度入射的區域中形成，而且包括所述光入射的入射面、以及使來自該入射面的入射光反射並射出到圖像觀察側的反射面，所述多個射出側稜鏡在所述菲涅爾透鏡片的圖像觀察側的、包括與未形成所述全反射型稜鏡的區域相對的區域的範圍內形成，所述多個射出側稜鏡中的至少一個包括相對於與所述菲涅爾透鏡片的主平面正交的線，向所述菲涅爾透鏡片的中心側傾斜，同時使所述光折射後射出到圖像觀察側用的第一面；與位於該射出側稜鏡的光射出側端部的所述菲涅爾透鏡片的主平面大致平行的第二面；以及與所述菲涅爾透鏡片的主平面大致垂直的第三面。
12.根據權利要求11所述的菲涅爾透鏡片，其特徵在於所述多個射出側稜鏡中的至少一個設置在與所述入射側稜鏡相對的位置上，與該入射側稜鏡相對的射出側稜鏡包括所述第一、第二及第三面。
13.根據權利要求11所述的菲涅爾透鏡片，其特徵在於使所述第三面為粗糙面。
14.根據權利要求11所述的菲涅爾透鏡片，其特徵在於使所述入射側稜鏡的谷的高度和未形成該入射側稜鏡的部分的高度大致相等，並且使所述射出側稜鏡的谷的高度和未形成該射出側稜鏡的部分的高度大致相等。
15.根據權利要求11所述的菲涅爾透鏡片，其特徵在於在構成該菲涅爾透鏡片的透明基體材料上，用紫外線固化樹脂形成所述入射側稜鏡及射出側稜鏡。
16.根據權利要求15所述的菲涅爾透鏡片，其特徵在於將光擴散材料混合在形成所述射出側稜鏡的紫外線固化樹脂、以及/或形成所述入射側稜鏡的紫外線固化樹脂中。
全文摘要
本發明提供一種用於降低裝置的進深的高效屏幕。本發明在菲涅爾透鏡片(6)的圖像發生源側，且在從光學部件投影的投影視頻圖像到菲涅爾透鏡片的入射角至少約為40度以上的範圍內，設有全反射型稜鏡部(10)，在包括與不設置菲涅爾透鏡片的圖像觀察側的該全反射型稜鏡部的區域相對的區域的範圍內，設置了折射型稜鏡部(11)。該折射型稜鏡部(11)包括使入射光折射後射出到圖像觀察側的折射面(e)、與菲涅爾透鏡片的主平面大致平行的平面(f)、以及用於使它們連續地形成的連接面(g)。
文檔編號G03B21/10GK1707352SQ200410103178
公開日2005年12月14日 申請日期2004年12月31日 優先權日2004年6月4日
發明者吉川博樹, 大石哲, 平田浩二, 今福大輔 申請人:株式會社日立製作所