屏幕和它使用的菲涅爾透鏡片以及使用它們的圖像顯示裝置的製作方法
2023-12-02 09:08:06 2
專利名稱：屏幕和它使用的菲涅爾透鏡片以及使用它們的圖像顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及放大投影圖像發生源的圖像並在透過型屏幕上進行顯示的圖像顯示裝置，和該圖像顯示裝置中使用的屏幕、菲涅爾透鏡片。
背景技術：
投影型圖像顯示裝置(以下有時稱為裝置)利用投影透鏡等放大在作為小型圖像發生源的投影型陰極射線管或液晶顯示裝置等上顯示的圖像，再投影在透過型屏幕上，由此在透過型屏幕上形成圖像。
在這種圖像顯示裝置中，為了減輕重量和使成本和設置空間降低，要求做得較薄(減小裝置的深度尺寸)。與減薄後的裝置對應的透過型屏幕的結構已知在例如專利文獻WO/02/27399中有記載。
通過使投影透鏡廣角化並縮短投影距離和使投影透鏡的光軸中心從透過型屏幕的中心向下方錯位(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)，可以使裝置減薄(減小深度尺寸)。
然而，在這種結構中，例如在屏幕(縱橫尺寸比為16∶9)的尺寸為對角為65英寸、投影透鏡的投影距離為500mm、裝置深度為350mm情況下，從投影透鏡入射在透過型屏幕的左右上端部的圖像光的入射角度為大至65.2度。圖10為表示在一般的射出面菲涅爾透鏡中對屏幕的光線入射角和反射損失的關係的圖。從圖10中可以看出，在光線入射角為65.2度的情況下，屏幕的反射損失為36％，較大。若進一步減薄圖像顯示裝置時，該損失急劇增大，產生屏幕左右上端部發暗的問題。
上述專利文獻WO/02/27399說明了作為與這種裝置減薄對應的透過型屏幕，在菲涅爾透鏡片的光入射面上交互地設置折射型稜鏡和全反射型稜鏡，同時將光射出面作成平面。然而，專利文獻WO/02/27399所述的結構由於在菲涅爾透鏡片的光入射面設置折射型稜鏡，效率降低，產生特別是作為圖像重要的中域圖像(在屏幕上的環狀範圍)發暗的問題。
另外，在菲涅爾透鏡片上設置折射型稜鏡和全反射型稜鏡的結構的情況下，在折射型稜鏡和全反射型稜鏡的邊界部分上，有時產生光的不連續的情況。當產生光的不連續時，從正面看的圖像上產生不連續的部分，成為圖像質量變差的主要原因。另外，在這種結構中，有時在折射型稜鏡上產生的閃光(由光的反射、折射和衍射等產生，光模糊現象)方向和全反射型稜鏡中產生的閃光方向不同。當這些閃光的方向互不相同時，即使當從正面看圖像時亮度相同，但即使略微改變看的方向(角度)時，可看到亮度不同。這種產生方向不同的閃光也是圖像品質變差的主要原因之一。
這樣，在與圖像顯示裝置的薄型化對應的透過型屏幕中，減少屏幕的入射面的光的反射損失，同時提高光的利用效率，使圖像明亮(即特別在外周部分，抑制圖像亮度的降低)是一個問題。另外，對觀看圖面而容易知道的光的不連續或發生方向不同的閃光造成的圖像質量變差進行抑制也是一個問題。
發明內容
本發明是考慮上述問題而提出的，其目的是要提供一種可以得到高質量的圖像，同時可縮短圖像顯示裝置的深度的優選的技術。
為了達到上述目的，本發明的特徵為，在該菲涅爾透鏡片的圖像發生源側上設有多個光學元件，該光學元件至少具有上述光入射的入射面；使從該入射面入射的光折射後射出的射出面；和使從該射出面射出的光折射後，引導至上述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側的折射面。該光學元件(以下稱為第一入射側稜鏡)設在菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、光的入射角在預定以上(例如40°以上)的區域中。
採用上述本發明的結構，使入射在屏幕端部的入射角度大的(例如40°以上)的光，經過上述第一入射側稜鏡的入射面、射出面和折射面三個階段折射後射出。這樣，可以使入射角大的光射出方向接近與菲涅爾透鏡片的光軸平行的方向，可以有效地利用入射在屏幕端部的光作為在屏幕上形成圖像的光。因此，採用本發明，可以減少在屏幕端部的光的損失，即使在畫面的周邊部，也可得到明亮的圖像。另外，在本發明中，由於入射側稜鏡沒有反射面，只由折射面構成，因此可以使由稜鏡產生的閃光方向一致，可以抑制閃光造成的圖像質量變差。
另外，可以將菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、光的入射角在預定以下的區域作成平面部，另外設置具有使入射光折射後引導至圖像觀看側的折射面的第二入射側稜鏡也可以。這時，優選使從上述平面部或第二入射側稜鏡的折射面射出的光的射出角，與從上述第一入射側稜鏡的折射面射出的光的射出角大致相等。
另外，也可以在上述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側上設有射出側稜鏡，該射出側稜鏡包含使通過該菲涅爾透鏡片的光折射，作為與該菲涅爾透鏡片的光軸大致平行的光射出的折射面。該射出側稜鏡可以設置在包含與上述平面部相對的區域的範圍上。另外，第一入射側稜鏡的材質的折射率比射出側鏡的材質的折射率小。
採用本發明可以提高圖像質量和使圖像顯示裝置減薄。
圖1為表示本發明的適用的圖像顯示裝置的一個例子的圖；圖2為表示本發明的投影型屏幕3的結構的示意圖；圖3為本發明的一個實施例的菲涅爾透鏡片6的縱截面圖；圖4為本發明的一個實施例的菲涅爾透鏡片6的縱截面圖；圖5為表示本發明的一個實施例的菲涅爾透鏡片6的光學特性的圖；圖6為表示本發明的一個實施例的菲涅爾透鏡片6的光學特性的圖；圖7為本發明另一個實施例的菲涅爾透鏡片6的縱截面圖；圖8為本發明又一個實施例的菲涅爾透鏡片6的縱截面圖；圖9為說明本發明的菲涅爾透鏡片製造方法的一個例子的圖；圖10為表示在一般的射出面菲涅爾透鏡的屏幕上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
本發明的實施例。
圖1為本發明的圖像顯示裝置的一部分截面的立體圖。圖像發生源1由投影型陰極射線管或反射型或透過型液晶板、具有多個微小反射鏡的顯示元件等圖像調製元件等構成，顯示小型圖像。作為光學部件的投影透鏡2將上述圖像投影在背投式屏幕3上。因為一般投影距離長，因此，為了減小圖像顯示裝置的深度，將反射鏡4設在其光路的中途。這些元件固定在放置在框體5內部的預定位置上。
圖2為表示本發明的背投式屏幕3的結構的示意圖。從箭頭b方向投影的放大投影圖像(圖中沒有示出)由菲涅爾透鏡片6變換為大致平行的光或略微向著內側的光，入射在雙凸透鏡狀的透鏡片7上。如圖所示，雙凸透鏡狀透鏡片7如圖所示為在屏幕的畫面水平方向上配置多個以屏幕的畫面垂直方向作為長度方向的雙凸透鏡狀透鏡的形狀，將上述圖像光在屏幕畫面的水平方向擴散來進行工作。另外，在雙凸透鏡狀透鏡片7的射出面上，形成在畫面垂直方向延伸的黑色帶，吸收從屏幕射出側入射的外光。另外，在雙凸透鏡狀透鏡片7中進入擴散材料9，將上述圖像光在屏幕的畫面水平和垂直方向擴散。圖2所示的本發明的背投式屏幕的實施例，作為折射型光學元件，將多個入射側稜鏡10設置在上述菲涅爾透鏡片的圖像發生源側上。該入射側稜鏡10使從箭頭b方向投影的光，在菲涅爾透鏡片上的入射角至少在大約40°以上的範圍內。本實施例的特徵為，入射側稜鏡10具有入射光線入射的入射面、使從該入射面入射的光折射後射出的射出面、和使從該射出面射出的光折射後，引導至上述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側的折射面。
利用圖3說明該稜鏡部10的作用。圖3為圖2所示的菲涅爾透鏡片6的縱截面圖，它是背投式屏幕3的左(右)上端附近部分的放大圖。圖中的箭頭表示光線的方向。如圖3所示，在菲涅爾透鏡片6的圖像發生源側上設置入射側稜鏡10，在圖像觀看側上設置折射型的射出側稜鏡11。從圖像發生源側入射來的光線，入射在入射側稜鏡部10的c面(入射面)上，再折射，從其後的d面(射出面)射出，暫時在空氣中通過後，入射在e面(折射面)上，再進行折射。然後，由射出側稜鏡部11折射後，大致水平地(與菲涅爾鏡鏡片6的光軸平行的方向)射出至觀看側。這裡，通過增大e面和菲涅爾透鏡片6的主平面形成的角度(即增大向e面的圖像發生源側的突出)，可使折射後的光線角度大致為水平。在本實施例中，減小e面的上述角度(即，使e面接近菲涅爾透鏡片6的主平面)，將折射後的光線角度保持在大的狀態，使利用上述反射出測鏡11折射後，大致水平地射出在圖像觀看側。其理由可用圖4說明。
圖4為本發明的菲涅爾透鏡片6的縱截面圖，它是設在圖像發生源側上的第一入射側鏡10和平面部12的邊界部分的放大圖。如圖4所示，在菲涅爾透鏡片6的圖像發生源側的、以預定的入射角度(例如40°)以下入射圖像光的區域形成不設置第一入射側稜鏡部10的平面部12。如圖10所示，由於入射在該區域的入射光的入射角小，因此反射損失少。由於這樣，入射光的入射角小的區域可通過預置與第一入射側稜鏡10同樣的稜鏡，成為平面形狀，這樣反射損失少，效率好。因此，在本實施例中，將菲涅爾透鏡片6的圖像發生源側的、入射光的入射角小的區域作成平面部12，提高該區域的光的利用效率。另外，在菲涅爾透鏡片6的圖像觀看側，設置射出側稜鏡11作為通常的射出面菲涅爾透鏡。這樣，在本實施例中，菲涅爾透鏡片6的圖像發生源側的表面形狀，從平面部12突然變化至設置了第一入射側稜鏡10的部分。因此，必需隨著該表面形狀的突然變化，使圖像光的混亂不在圖像中表現出來。
另外，菲涅爾透鏡片6的包含入射側稜鏡部10的圖像發生源側的部分和包含射出側稜鏡部11的圖像觀看側的部分是分別成型的。由於這樣，當成型精度低時，菲涅爾透鏡片6的入射側稜鏡部10和射出側稜鏡部11之間的位置有時產生偏移(向屏幕垂直或水平方向的偏移)。當產生這種位置偏移時，上述圖像光的混亂容易產生或顯著。在本實施例中，為了抑制伴隨這種位置偏移的上述圖像光的混亂，如圖4所示，將入射在入射側稜鏡部10的c面上，再通過d面，由e面折射，入射在射出側稜鏡部11的f面上的入射光線的角度，設定成與入射在平面部12上、再折射後入射在折射型稜鏡部11的f面上的入射光線的角度大致相等。這樣，如果使夾住上述邊界部分範圍的4～5個射出側稜鏡部11的角度(菲涅爾透鏡片6的主平面和射出側稜鏡部11的折射面f形成的角度)相等，則即使在產生上述位置偏移的情況下，也可保持從菲涅爾透鏡片6射出的光線的角度一定。因此，採用這種結構，即使當產生上述位置偏移時，也可抑制伴隨上述圖像發生源側的表面形狀變化的圖像光的混亂。
其次，利用圖5(a)、5(b)說明本實施例的射出側稜鏡部11的稜鏡角(菲涅爾透鏡片6的主平面和射出側稜鏡部11的f面形成的角度)。圖5(a)表示菲涅爾透鏡片6內部的光線角度(與入射在折射型稜鏡部11的f面上的入射光線的角度等價)和本實施例的菲涅爾透鏡片6的射出側稜鏡部11的稜鏡角的關係；圖5(b)表示相同的菲涅爾透鏡片6的在屏幕上的光線入射角和反射損失的關係。在圖5(a)中，實線表示射出側稜鏡部11的稜鏡角，虛線表示菲涅爾透鏡片6內部的光線角度。如圖5(a)所示，在屏幕的光線入射角從55°點以後的區域中，射出側稜鏡部11的稜鏡角為75°一定。另一方面，在菲涅爾透鏡片6的圖像發生源側的、在屏幕上的光線入射面從55°點以後區域中，設置入射側稜鏡部10。因此，由於從菲涅爾透鏡片6的入射側稜鏡部10的折射面(c面)射出，入射在射出側稜鏡部11上的光的角度和從平面部12射出後入射在射出側稜鏡部11上的光的角度大致相同，而且射出側稜鏡部11的稜鏡角為恆定的75°，因此可保持從菲涅爾透鏡片6射出的光線角度一定。
又如圖5(b)所示，本實施例的菲涅爾透鏡片6的光損失，即使在屏幕上的光線入射角在55°以上，也可大致一定。即採用本實施例，如圖10所示，在屏幕上的光線入射角超過預定值的區域中，可以抑制反射損失的急劇增大。
在上述圖5(a)(b)中，構成入射側稜鏡部10和射出側稜鏡部11的材料的折射率為1.45，因此光的損失為35％，比較大。為了減少這個損失，可增大構成射出測稜鏡部11的材料的折射率，增大其折射力。下面以構成射出側稜鏡部11的材料的折射率為1.50，構成入射側稜鏡部10的材料的折射率為1.45的情況為例，說明該屏幕的損失。
圖6(a)表示構成射出側稜鏡部11的材料的折射率和構成入射側稜鏡部10的材料的折射率不同的實施例的菲涅爾透鏡片內部的光線角度(與入射在折射型稜鏡部11的f面上的入射光線的角度等價)和射出側稜鏡部11的稜鏡角的關係。圖6(b)表示在相同的實施例中，菲涅爾透鏡片6在屏幕上的光線入射角和反射損失的關係。在圖6(a)中，實線表示射出側稜鏡部11的稜鏡角，虛線表示菲涅爾透鏡片6的內部光線角度。如圖6(a)所示，在屏幕上的光線入射角從55°的點以後的區域中，射出側稜鏡部11的稜鏡角，隨著光線入射角度的增大，慢慢地減小。另一方面，在菲涅爾透鏡片6的圖像發生源側在屏幕上的光線入射角從55°點以後的區域中，設置入射側稜鏡部10。折射面e面的角度(e面和菲涅爾透鏡片6的主平面形成的角度)，隨著在屏幕上的光線入射角增大慢慢地增大。這時，如圖6(b)所示，菲涅爾透鏡片6的光損失在入射側稜鏡部10的開始點達到峰值，隨著在屏幕上的光線入射角增大，慢慢地減小。在通常的圖像顯示裝置中，可以採用圖5所示的特性，而在周邊部特別暗的圖像顯示裝置中，通過採用圖6所示的特性，可以使周邊部明亮。
這樣，在本實施例中，通過設定菲涅爾透鏡片6的各個稜鏡的角度和構成稜鏡的材料的折射率，可以設計與圖像顯示裝置的特性一致的亮度分布。
另外，在入射側稜鏡部10和射出側稜鏡部11間距完全相同時，如果兩者沒有偏移地配置，則不會產生幹涉條紋。當兩者位置偏移時，產生幹涉條紋。以下說明用於抑制這種幹涉條紋產生的實施例。
圖7為表示本發明的菲涅爾透鏡片6的另一個實施例的縱截面圖，它是入射側稜鏡部10和平面部12的邊界部分的放大圖。如圖7所示，在菲涅爾透鏡片6的圖像發生源側的、以預定的入射角度(例如40°)以下入射圖像光的區域為第一平面部12，菲涅爾透鏡片6的圖像觀看側的、與第一平面部12相對的區域中，設置射出側稜鏡部11。另外，在菲涅爾透鏡片6的圖像發生源側的、以預定的入射角度(例如40°)以上入射圖像光的區域上，設置入射側稜鏡部10；菲涅爾透鏡片6的與圖像觀看側的、與入射側稜鏡部10的形成區域相對的區域成為第二平面部13。
在圖7中，從圖像發生源側發出的光線入射在入射側稜鏡部10的c面(入射面)後，從d面(射出面)射出後，暫時在空氣中通過後，入射在e面(折射面)上，再折射。這樣，如果加大入射側稜鏡部10的e面的角度(e面和菲涅爾透鏡片6的主平面形成角度)，則可使被e面折射射出的光線的角度大致為水平。在這種情況下，即使不在與圖像觀看側的入射側稜鏡部10相對的區域上設置射出側稜鏡部11，也可以使菲涅爾透鏡片6的射出光變成大致並行的光。由於這樣，可以將與圖像觀看側的入射側稜鏡部10相對的區域作成平面形狀(即第二個平面部13)。結果，由於入射側稜鏡部10和射出側稜鏡部11互相干涉的區域減少，即使入射側稜鏡部10和射出側稜鏡部11相互位置偏移，也可以抑制幹涉條紋產生。
當在菲涅爾透鏡片6內進行的光線的角度互不相同時，在菲涅爾透鏡片6內，光線互相交叉，射出後光線角度不能大致並行。在這種情況下，伴隨上述圖像發生源側的表面形狀變化的圖像光的混亂有可能在圖像中表現。然而，將菲涅爾透鏡片6的厚度減薄時，即使上述菲涅爾透鏡片6內的光線角度不同，在從光菲涅爾透鏡片6射出時刻，光線交叉少。另外，在本實施例中，由於射出後的光線角度大致為水平，因此可以抑制伴隨上述圖像發生源側的表面形狀變化的圖像光的混亂在圖像中表現出來。
其次，說明用於抑制幹涉條紋產生的又一個實施例。圖8表示本發明的菲涅爾透鏡片6的又一個實施例。如圖8所示，在圖7中的作為平面部12的區域中，設置另外的入射側稜鏡14。為了區別二個入射側稜鏡，將入射側稜鏡部10稱為第一入射側稜鏡，將入射側稜鏡14稱為第二入射側稜鏡。第一入射側稜鏡部10與圖4所示相同，可用與圖4相同的號碼，相同的符號表示同一部件，同一部分。
在圖8中，在菲涅爾透鏡片6的圖像發生源側的、在屏幕上的光線入射角在預定以上的區域中，設置第一入射側稜鏡部10，在光線入射角在預定以下的區域中，設置第二入射側稜鏡14。第二入射側稜鏡14具有折射從圖像發生源側發生的入射光，射出至圖像觀看側的折射面g。另外，菲涅爾透鏡片6的圖像觀看側作成平坦的平面部13。在本實施例中，第二入射側稜鏡14的高度(稜鏡向圖像發生源側突出量)比第一入射側稜鏡部10小，而第二入射側稜鏡14的頂角比第一入射側稜鏡部10的頂角(c面和d面形成的角度)大。另外，第二入射側稜鏡14的g面和菲涅爾透鏡片6的主平面形成的角度，比第一入射側稜鏡部10的c面或d面與菲涅爾透鏡片6的主平面形成的角度小。在從第二入射側稜鏡14的g面射出的光和從第一入射側稜鏡部10的e面射出的光互相大致平行的條件下，設定g面和e面的角度，使與菲涅爾透鏡片6的光軸平行。採用這種結構，即使不在菲涅爾透鏡片6的圖像觀看側面上設置射出側稜鏡部11，也可使從菲涅爾透鏡片6射出的光平行。因此，採用本實施例，由於可以只在菲涅爾透鏡片6的圖像發生源側形成稜鏡，不會產生入射側稜鏡和射出側稜鏡的幹涉引起的幹涉條紋，另外，製造也容易。
另外，透過第一入射側稜鏡部10和第二入射側稜鏡14的菲涅爾透鏡片6內的光線都大致平行。因此，伴隨菲涅爾透鏡片6的圖像發生源側的稜鏡形狀突然變化的圖像光的混亂不會在圖像中表現出來。
為了防止或減輕幹涉條紋，可以使光擴散。在菲涅爾透鏡片6具有第一或第二入射側稜鏡部10、14的情況下，可在從這些稜鏡的折射面至擴散片的光路中，設置在畫面水平和垂直方向上擴散圖像光的擴散構件。該擴散構件可以為顆粒狀的光擴散材料。在菲涅爾透鏡片6具有第一或第二入射側稜鏡部10、14和射出側鏡11的情況下，可在從第一或第二入射側稜鏡部10、14的折射面至射出側稜鏡部11的折射面光路中，設置上述擴散構件。這樣，可以減少幹涉條紋。
一般，菲涅爾透鏡片的稜鏡部的成型是使用紫外線硬化樹脂進行的。當在菲涅爾透鏡片的兩面上設置稜鏡時，為了光的效率和防止發生幹涉條紋，必須使兩面的稜鏡位置一致。
以下利用圖9說明本發明菲涅爾透鏡片的製造方法一個例子。在構成菲涅爾透鏡片6的透明基材16上成型射出側稜鏡部11。在透明的紫外線硬化樹脂層15上，利用紫外線硬化法，形成入射側稜鏡部10。利用粘接層17粘接固定該透明紫外線梗化樹脂層15的沒有形成稜鏡部10的面和上述透明基材16沒有形成折射型稜鏡部11的面。
利用紫外線硬化樹脂不只是形成入射側稜鏡部10，還形成平面部12，將它們作成一體，成為透明的紫外線硬化樹脂層15也可以。
另外，在透明基材16中，可使用聚甲基丙烯酸甲脂或甲基丙烯酸甲脂-苯乙烯共聚體等基材，通過熱壓縮成形可得到射出側稜鏡部11。另外，在形成有入射側稜鏡部10的透明紫外線硬化樹脂層15的透明基材(圖中沒有示出)中，為了容易粘接紫外線硬化樹脂，可以使用透明度高的丙烯酸系粘接劑，將進行了表面處理的聚對苯二甲酸乙酯粘接在粘接層17上。
作為本發明的菲涅爾透鏡片的製造方法，說明了將形成有入射側稜鏡部10的透明基材，和成型有射出側稜鏡部11的透明基材16用粘接層17粘接固定的例子，但也可將透明的紫外線硬化樹脂層15直接層疊在透明基材16上，利用紫外線硬化法，形成入射側稜鏡部10也可以。
另外，作為透明基材16，說明了利用聚甲基丙烯酸甲脂樹脂或甲基丙烯酸甲脂-苯乙烯共聚體，通過使其熱壓縮成型，形成射出側稜鏡部11的例子，但是不是僅限於此。例如，利用紫外線硬化法，形成射出側稜鏡部11也可以。
採用本發明，在使裝置減薄的情況下，即使入射在透過型屏幕的左右上端上的圖像光的入射角過大，也可抑制屏幕的反射損失。另外，採用本發明，可以減少由菲涅爾透鏡片產生的幹涉條紋現象。因此，採用本發明可以得到與減薄的裝置對應的、直至屏幕左右上端的明亮的圖像。
權利要求
1.一種透過型屏幕，投影有來自圖像發生源的光，其特徵為，具有菲涅爾透鏡片，在該菲涅爾透鏡片的圖像發生源側設有多個光學元件，該光學元件至少具有所述光入射的入射面；使從該入射面入射的光折射後射出的射出面；和使從該射出面射出的光折射並引導至所述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側的折射面。
2.一種透過型屏幕，投影有來自圖像發生源的光，其特徵為，具有菲涅爾透鏡片，該菲涅爾透鏡片具有多個第一入射側稜鏡，該第一入射側稜鏡至少具有所述光入射的入射面；使從該入射面入射的光折射後射出的射出面；和使從該射出面射出的光折射並引導至所述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側的折射面，該第一入射側稜鏡設置在所述菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、所述光的入射角為預定以上的區域中。
3.如權利要求2所述的透過型屏幕，其特徵為，所述第一入射側稜鏡設在所述光的入射角在40°以上的區域中。
4.如權利要求2所述的透過型屏幕，其特徵為，所述菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、所述光的入射角在預定以下的區域作成平面部。
5.如權利要求2所述的透過型屏幕，其特徵為，在所述菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、所述光的入射角在預定以下的區域中，設置第二入射側稜鏡，該稜鏡具有入射所述光、而且使該入射光折射並引導至圖像觀看的折射面，該第二入射側稜鏡的頂角比所述第一入射側稜鏡的頂角大。
6.如權利要求2所述的透過型屏幕，其特徵為，在所述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側設有射出側稜鏡，該射出側稜鏡包含用於使通過該菲涅爾透鏡片的光折射並作為與該菲涅爾透鏡片的光軸大致平行的光射出的折射面。
7.如權利要求4所述的透過型屏幕，其特徵為，在包含所述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側的、與所述平面部相對的區域的範圍設置射出側稜鏡，該射出側稜鏡包含用於使通過該菲涅爾透鏡片的光折射並作為與該菲涅爾透鏡片的光軸大致平行的光射出的折射面。
8.如權利要求6所述的透過型屏幕，其特徵為，所述第一入射側稜鏡部的材質的折射率比所述射出側稜鏡部的材質的折射率小。
9.如權利要求4所述的透過型屏幕，其特徵為，從所述第一入射側稜鏡的折射面射出的光的射出角與從所述平面部射出的光的射出角大致相等。
10.如權利要求5所述的透過型屏幕，其特徵為，從所述第一入射側稜鏡的折射面射出的光的射出角，與從所述第二入射側稜鏡的折射面射出的光的射出角大致相等。
11.如權利要求5所述的透過型屏幕，其特徵為，在所述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側至少配置使光在水平方向擴散的擴散片；在從所述第一入射側稜鏡的折射面和所述第二入射側稜鏡的折射面至所述擴散片的光路中，設置使圖像光在畫面水平和垂直方向上擴散的擴散構件。
12.如權利要求5所述的透過型屏幕，其特徵為，在從所述第一入射側稜鏡的折射面至所述射出側稜鏡的折射面的光路中，設置使圖像光在畫面水平和垂直方向上擴散的擴散構件。
13.一種圖像顯示裝置，其特徵為，具有圖像發生源、放大投影該圖像發生源的圖像的光學部件、和映出從所述光學部件投影的投影圖像的透過型屏幕，所述透過型屏幕包含菲涅爾透鏡片，在該菲涅爾透鏡片的圖像發生源側設有多個光學元件，該光學元件至少具有所述光入射的入射面、使從該入射面入射的光折射並射出的射出面、和使從該射出面射出的光折射後引導至所述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側的折射面。
14.一種圖像顯示裝置，其特徵為，具有圖像發生源、放大投影該圖像發生源的圖像的光學部件、和映出從所述光學部件投影的投影圖像的透過型屏幕，所述透過型屏幕包含菲涅爾透鏡片、和配置在該菲涅爾透鏡片的圖像觀看側的擴散片，該菲涅爾透鏡片設有多個入射側稜鏡，該入射側稜鏡至少具有所述光入射的入射面、使從該入射面入射的光折射並射出的射出面、和使從該射出面射出的光折射後引導至所述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側的折射面，該入射側稜鏡設置在所述菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、所述光的入射角為預定以上的區域中。
15.一種菲涅爾透鏡片，用於投影有來自圖像發生源的光的透過型屏幕中，其特徵為，在該菲涅爾透鏡片的圖像發生源側設有多個光學元件，該光學元件至少具有所述光入射的入射面、使從該入射面入射的光折射並射出的射出面、和使從該射出面射出的光折射後引導至所述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側的折射面。
16.一種菲涅爾透鏡片，用於投影有來自圖像發生源的光的透過型屏幕中，其特徵為，設有多個入射側稜鏡，該入射側稜鏡至少具有所述光入射的入射面、使從該入射面入射的光折射並射出的射出面、和使從該射出面射出的光折射後引導至所述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側的折射面，該入射側稜鏡設置在所述菲涅爾透鏡片的圖像發生源側的、所述光的入射角為預定以上的區域中。
17.如權利要求16所述的菲涅爾透鏡片，其特徵為，在所述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側設有射出側稜鏡，該射出側稜鏡包含使通過該菲涅爾透鏡片的光折射並作為與該菲涅爾透鏡片的光軸大致平行的光射出的折射面，所述射出側稜鏡通過將聚甲基丙烯酸甲脂或甲基丙烯酸甲脂-苯乙烯共聚物等基材熱壓縮成形來形成，所述入射側稜鏡由紫外線固化硬化樹脂形成。
18.如權利要求16所述的菲涅爾透鏡片，其特徵為，在所述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側設有射出側稜鏡，該射出側稜鏡包含使通過該菲涅爾透鏡片的光折射並作為與該菲涅爾透鏡片的光軸大致平行的光射出的折射面，在基材上形成具有所述射出側稜鏡的透明的紫外線硬外樹脂層，形成有具有所述入射側稜鏡的透明的紫外線硬化樹脂層的基材被粘接在與該基材的形成射出側稜鏡的表面相反的表面上。
全文摘要
在入射在透過型屏幕的左右上端的圖像光在屏幕上的入射角度大的情況下，可減少屏幕的反射損失，得到在周邊部明亮的圖像。在菲涅爾透鏡片(6)的圖像發生源側的、入射光的入射角在大致40°以上的範圍中，設置入射面稜鏡(10)。該稜鏡(10)至少具有上述光入射的入射面(c)；使從該入射面入射的光折射後射出的射出面(d)；和使從該射出面射出的光折射並引導至上述菲涅爾透鏡片的圖像觀看側的折射面(e)。
文檔編號G02B3/08GK1716086SQ20051005100
公開日2006年1月4日 申請日期2005年2月25日 優先權日2004年7月1日
發明者大石哲, 吉川博樹, 平田浩二, 今福大輔 申請人:株式會社日立製作所