專(zhuān)利名稱(chēng)：透射型屏幕和背面型投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透射型屏幕和背面型投影儀。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，背面型投影儀作為適用于家庭影院用監(jiān)視器、大畫(huà)面電視等的顯示器，其需要量不斷地增加。
圖7是表示背面型投影儀的光學(xué)系統(tǒng)的圖。該背面型投影儀12，如圖7中所示，具有在框體50內(nèi)配置了投射圖像的投射光學(xué)單元20、對(duì)經(jīng)該投射光學(xué)單元20投射的投射圖像進(jìn)行導(dǎo)光的導(dǎo)光鏡30和投射經(jīng)該導(dǎo)光鏡30導(dǎo)光的透射型屏幕42的結(jié)構(gòu)。
作為用于這樣的背面型投影儀12的透射型屏幕42，特別是要求寬的視野角特性。在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了具有這樣的寬的視野角特性的透射型屏幕。圖8是示出該透射型屏幕的剖面結(jié)構(gòu)的圖。該透射型屏幕900，如圖8中所示，具備在射出面一側(cè)的表面上形成了菲涅耳透鏡的菲涅耳透鏡部910；被配置在該菲涅耳透鏡部910的射出面一側(cè)并在入射面一側(cè)的表面上形成了多個(gè)微透鏡的微透鏡陣列920；被配置在上述微透鏡陣列部的射出面一側(cè)的遮光部930；以及被配置在該遮光部930的射出面一側(cè)的擴(kuò)散片940。(參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)專(zhuān)利文獻(xiàn)1特開(kāi)2000-131506號(hào)公報(bào)因此，在該透射型屏幕900中，由于因微透鏡產(chǎn)生的光折射作用的緣故，具有可得到在上下方向上都良好的視野角特性的優(yōu)點(diǎn)。
但是，在上述的透射型屏幕900中，存在容易發(fā)生衍射光的問(wèn)題。此外，在上述的透射型屏幕900中，也存在容易發(fā)生波紋的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供難以發(fā)生衍射光或波紋的透射型屏幕，同時(shí)提供具備在上述性能方面良好的透射型屏幕的背面型投影儀。
本發(fā)明的發(fā)明者們?yōu)榱私鉀Q上述課題進(jìn)行了銳意努力的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了通過(guò)使用規(guī)定的導(dǎo)光板來(lái)代替現(xiàn)有的透射型屏幕中的菲涅耳透鏡部可有效地抑制透射型屏幕的衍射光或波紋的發(fā)生，從而完成了本發(fā)明。
(1)本發(fā)明的透射型屏幕是用于背面型投影儀的透射型屏幕，其特征在于具備導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板具有排列于平板基體中的多個(gè)大致圓柱狀的導(dǎo)光空間；以及射出角度分布均勻化裝置，該裝置被設(shè)置在該導(dǎo)光板的射出面一側(cè)，使從與上述大致圓柱狀的導(dǎo)光空間對(duì)應(yīng)的上述導(dǎo)光板射出的光的射出角度分布在畫(huà)面內(nèi)均勻化。
因此，按照本發(fā)明的透射型屏幕，由于使用了具有在平板基體中排列的多個(gè)大致圓柱狀的導(dǎo)光空間的導(dǎo)光板來(lái)代替現(xiàn)有的透射型屏幕中的菲涅耳透鏡部，故可不發(fā)生波紋，可有效地抑制透射型屏幕中的衍射光的發(fā)生。
本發(fā)明的發(fā)明者們?cè)趯?duì)上述的現(xiàn)有的透射型屏幕中波紋發(fā)生的機(jī)理進(jìn)行分析的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)雖然具有以一定的間隔排列的菲涅耳透鏡的有規(guī)則的結(jié)構(gòu)的菲涅耳透鏡部和同樣具有以一定的間隔排列的微透鏡的有規(guī)則的結(jié)構(gòu)的微透鏡陣列部的透鏡相互間的間隔不同，但由于互相重合的緣故而產(chǎn)生有規(guī)則的干擾圖案，該干擾圖案使波紋發(fā)生了。此外，在對(duì)上述的現(xiàn)有的透射型屏幕中衍射光發(fā)生的機(jī)理進(jìn)行分析的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)微透鏡陣列部中的微透鏡的有規(guī)則的圖形使衍射光發(fā)生了。
因此，在如本發(fā)明那樣使用了具有在平板基體中排列的多個(gè)大致圓柱狀的導(dǎo)光空間的導(dǎo)光板來(lái)代替菲涅耳透鏡部時(shí)，由于大致圓柱狀的導(dǎo)光空間與微透鏡相對(duì)應(yīng)，故不發(fā)生有規(guī)則的干擾圖案，也不發(fā)生波紋。此外，由于入射到導(dǎo)光板上的光在經(jīng)各導(dǎo)光空間傳播的期間內(nèi)角度或相位等的規(guī)則性下降，故例如即使在導(dǎo)光板的射出面一側(cè)存在微透鏡那樣的有規(guī)則的圖案，也可有效地防止衍射光的發(fā)生。
此外，在本發(fā)明的透射型屏幕中，由于入射到導(dǎo)光板上的光在經(jīng)各大致圓柱狀的導(dǎo)光空間傳播的期間內(nèi)光的相位變成隨機(jī)的，故可減少閃爍，也具有可抑制由此導(dǎo)致的對(duì)比度下降或圖像質(zhì)量惡化的效果。再者，由于不需要菲涅耳透鏡，故也具有可抑制起因于菲涅耳透鏡的內(nèi)部反射的重像的對(duì)比度下降或圖像質(zhì)量惡化的效果。
再有，現(xiàn)有的透射型屏幕中的菲涅耳透鏡部使來(lái)自投射透鏡圖像光平行化而起到在畫(huà)面的中心部與周邊部之間使透射光的射出角度分布均勻化的作用。因此，在本發(fā)明的透射型屏幕中，還具備射出角度分布均勻化裝置作為使從導(dǎo)光板射出的光的射出角度分布在畫(huà)面內(nèi)均勻化的光學(xué)要素。
再有，作為本發(fā)明的導(dǎo)光板，可合適地使用具有在平板基體中排列的多條光纖的導(dǎo)光板、具有在平板基體中排列的多個(gè)導(dǎo)光管的導(dǎo)光板和在平板基體中形成了構(gòu)成上述多個(gè)大致圓柱狀的導(dǎo)光空間用的多個(gè)孔的導(dǎo)光板等。
(2)在上述(1)中所述的透射型屏幕中，優(yōu)選將上述導(dǎo)光空間的直徑定為1μm～150μm的范圍內(nèi)的值。
之所以將導(dǎo)光空間的直徑定為1μm以上，是為了使排列多個(gè)導(dǎo)光空間來(lái)制造導(dǎo)光板變得容易。從該觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，更優(yōu)選的是將導(dǎo)光空間的直徑定為10μm以上，進(jìn)一步優(yōu)選的是定為20μm以上。另一方面，之所以將導(dǎo)光空間的直徑定為150μm以下，是為了不使導(dǎo)光空間的直徑比投射到導(dǎo)光板上的像素的大小大得太多從而導(dǎo)致解像度的下降。從該觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，將導(dǎo)光空間的直徑定為100μm以下是較為理想的，定為60μm以下則更為理想。
(3)在上述(1)或(2)中所述的透射型屏幕中，優(yōu)選將上述導(dǎo)光空間的長(zhǎng)度定為上述導(dǎo)光空間的直徑以上的值，同時(shí)將其定為10mm以下的值。
之所以將導(dǎo)光空間的長(zhǎng)度定為該導(dǎo)光空間的直徑以上，是為了在入射到導(dǎo)光板上的光在經(jīng)該導(dǎo)光空間傳播的期間內(nèi)使角度或相位等的規(guī)則性充分地下降。從該觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，將導(dǎo)光空間的長(zhǎng)度定為該導(dǎo)光空間的直徑的3倍以上是較為理想的，定為10倍以上則更為理想。
另一方面，之所以將導(dǎo)光空間的長(zhǎng)度定為10mm以下，是為了不使光在經(jīng)大致圓柱狀的導(dǎo)光空間傳播的期間內(nèi)衰減而使屏幕變暗，同時(shí)使導(dǎo)光板的制造成本充分地下降。從該觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，將大致圓柱狀的導(dǎo)光空間的長(zhǎng)度定為6mm以下是較為理想的，定為4mm以下則更為理想。
(4)在上述(1)至(3)的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕中，優(yōu)選上述平板基體材料由不透光性的材料構(gòu)成。
通過(guò)這樣來(lái)構(gòu)成，通過(guò)不透光性的材料吸收從投射透鏡投射到導(dǎo)光空間上的光中未入射到導(dǎo)光板上的光或未被引導(dǎo)到導(dǎo)光空間中的光，抑制雜散光，可抑制因雜散光引起的對(duì)比度下降或圖像質(zhì)量惡化。此外，通過(guò)不透光性的材料吸收來(lái)自外部的光或周?chē)h(huán)境的光，即使在明亮的室內(nèi)的環(huán)境下也能得到高的對(duì)比度。
(5)在上述(1)至(4)的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕中，較為理想的是，上述射出角度分布均勻化裝置是具有與上述導(dǎo)光板的各大致圓柱狀的導(dǎo)光空間對(duì)應(yīng)地設(shè)置的多個(gè)微透鏡的微透鏡陣列，上述透射型屏幕的畫(huà)面大致中心部的上述微透鏡的曲率半徑至少比上述透射型屏幕的畫(huà)面周邊部的上述微透鏡的曲率半徑小。
在背面型投影儀中，與來(lái)自導(dǎo)光鏡的光中入射到透射型屏幕的中央部的光相比，入射到透射型屏幕的周邊部的光以大的角度入射。為此，從位于透射型屏幕的中央部的大致圓柱狀的導(dǎo)光空間射出的光的射出角度分布與從透射型屏幕的周邊部射出的光的射出角度分布有很大的差別。因此，通過(guò)如本發(fā)明那樣在該導(dǎo)光板的射出面一側(cè)配置透射型屏幕的畫(huà)面大致中心部的微透鏡的曲率半徑至少比透射型屏幕的畫(huà)面周邊部的微透鏡的曲率半徑小的微透鏡陣列，可有效地使透射型屏幕的中央部和周邊部中的射出角度分布均勻化，可得到作為背面型投影儀所希望的寬的視野角圖像質(zhì)量特性。
(6)在上述(1)至(4)的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕中，較為理想的是，上述射出角度分布均勻化裝置是具有與上述導(dǎo)光板的各大致圓柱狀的導(dǎo)光空間對(duì)應(yīng)地設(shè)置的多個(gè)微透鏡的微透鏡陣列，構(gòu)成上述透射型屏幕的畫(huà)面大致中心部的上述微透鏡的基體材料的折射率至少比構(gòu)成上述透射型屏幕的畫(huà)面周邊部的上述微透鏡的基體材料的折射率大。
通過(guò)這樣在該導(dǎo)光板的射出面一側(cè)配置構(gòu)成透射型屏幕的畫(huà)面大致中心部的微透鏡的基體材料的折射率比構(gòu)成畫(huà)面周邊部的微透鏡的基體材料的折射率大的微透鏡陣列，也與上述(5)的情況同樣，可有效地使透射型屏幕的中央部和周邊部中的射出角度分布均勻化，可得到作為背面型投影儀所希望的寬的視野角圖像質(zhì)量特性。
(7)在上述(5)或(6)中所述的透射型屏幕中，優(yōu)選上述微透鏡陣列被配置在上述導(dǎo)光板的射出面上。
通過(guò)這樣來(lái)構(gòu)成，由于能使導(dǎo)光板與微透鏡陣列實(shí)現(xiàn)一體化，故可消除以往菲涅耳透鏡部的射出面與微透鏡陣列的入射面上的界面反射損耗，與以往相比可作成明亮的透射型屏幕。
(8)在上述(5)或(6)中所述的透射型屏幕中，優(yōu)選在上述導(dǎo)光板的射出面上進(jìn)一步配置有光漫射層，上述微透鏡陣列被配置在上述光漫射層的射出面上。
通過(guò)這樣來(lái)構(gòu)成，在導(dǎo)光板與微透鏡陣列之間配置光漫射部，通過(guò)導(dǎo)光板的光一旦被光漫射部漫射后就入射到微透鏡陣列上。為此，入射到導(dǎo)光板的中心部上的光與入射到導(dǎo)光板的周邊部上的光相比，相對(duì)于入射面的法線以小的角度入射，但由于該光漫射層的作用的緣故而有效地被漫射，使畫(huà)面內(nèi)的亮度分布變得更加均勻。
(9)在上述(1)至(4)的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕中，較為理想的是，上述射出角度分布均勻化裝置是光漫射層，是上述透射型屏幕的畫(huà)面大致中心部的霾值至少比上述透射型屏幕的畫(huà)面周邊部的霾值大的光漫射層。
這樣，通過(guò)在導(dǎo)光板的射出面一側(cè)配置透射型屏幕的畫(huà)面大致中心部的霾值至少比畫(huà)面周邊部的霾值大的光漫射層，也與上述(5)或(6)的情況同樣，可有效地使透射型屏幕的中央部和周邊部中的射出角度分布均勻化，可得到作為背面型投影儀所希望的寬的視野角圖像質(zhì)量特性。
(10)在上述(9)中所述的透射型屏幕中，上述光漫射層優(yōu)選是在大致表面上進(jìn)行光漫射的光漫射層。
通過(guò)這樣來(lái)構(gòu)成，由于可與光漫射層的厚度無(wú)關(guān)地得到光漫射效果，故可減薄透射型屏幕的厚度，而且，可有效地使畫(huà)面中央部中的射出角度分布和畫(huà)面周邊部中的射出角度分布均勻化而不犧牲畫(huà)面的解像度。
(11)在上述(9)或(10)中所述的透射型屏幕中，優(yōu)選在上述導(dǎo)光板的射出面上配置上述光漫射層而構(gòu)成。
通過(guò)這樣來(lái)構(gòu)成，由于可使導(dǎo)光板與光漫射層實(shí)現(xiàn)一體化，故可消除導(dǎo)光板的射出面與光漫射層的入射面上的界面反射損耗，與以往相比可作成明亮的透射型屏幕。
(12)在上述(9)至(11)的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕中，優(yōu)選將上述光漫射層的霾值定為5％～90％的范圍內(nèi)的值。
之所以將光漫射層的霾值定為5％以上，是因?yàn)槿绻撝挡坏?％，則難以使從導(dǎo)光板射出的光均勻地漫射。從該觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，將光漫射層的霾值定為20％以上是較為理想的，定為50％以上則更為理想。另一方面，之所以將光漫射層的霾值定為90％以下，是為了將因霾值過(guò)大引起的模糊或散焦抑制在充分容許的范圍內(nèi)。從該觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，將光漫射層的霾值定為83％以下是較為理想的，定為75％以下則更為理想。
(13)在上述(9)至(12)的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕中，優(yōu)選將上述光漫射層的光澤度定為5％～40％的范圍內(nèi)的值。
之所以將光漫射層的光澤度定為40％以下，是因?yàn)槿绻撝党^(guò)40％，則難以使從導(dǎo)光板射出的光均勻地漫射。從該觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，將光漫射層的光澤度定為35％以下是較為理想的，定為30％以下則更為理想。另一方面，之所以將光漫射層的光澤度定為5％以上，是為了將在本發(fā)明的透射型屏幕中因光澤度過(guò)小引起的粒度感或散焦抑制在充分容許的范圍內(nèi)。從該觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，將光漫射層的光澤度定為10％以上是較為理想的，定為20％以上則更為理想。
(14)在上述(9)至(13)的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕中，上述光漫射層的大致表面優(yōu)選具有大致錐狀的凹凸形。再有，將該大致錐狀的高低差定為5μm以上且20μm以下的范圍內(nèi)的值則更為理想。
(15)本發(fā)明的背面型投影儀的特征在于，具備投射光學(xué)單元；導(dǎo)光鏡；以及上述(1)至(15)的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕。
因此，本發(fā)明的背面型投影儀，由于具有不易發(fā)生衍射光、波紋等的透射型屏幕，可成為不發(fā)生衍射光、波紋的發(fā)生被抑制的顯示品質(zhì)優(yōu)異的背面型投影儀。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的透射型屏幕的光學(xué)系統(tǒng)的圖。
圖2是構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施例1的透射型屏幕的一部分的多個(gè)大致圓柱狀的導(dǎo)光空間的立體圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的透射型屏幕的光學(xué)系統(tǒng)的圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的透射型屏幕的光學(xué)系統(tǒng)的圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的透射型屏幕的光學(xué)系統(tǒng)的圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例5的背面型投影儀的光學(xué)系統(tǒng)的圖。
圖7是表示現(xiàn)有的背面型投影儀的光學(xué)系統(tǒng)的圖。
圖8是表示現(xiàn)有的透射型屏幕的剖面結(jié)構(gòu)的圖。
符號(hào)說(shuō)明10，12背面型投影儀20圖像投射單元30導(dǎo)光鏡40，42透射型屏幕50框體100 透射型屏幕110，210，310，410導(dǎo)光板112 大致圓柱狀導(dǎo)光空間114 不透光性材料120，220，320微透鏡陣列230 光漫射層440 光漫射層900 透射型屏幕910 菲涅耳透鏡部920 微透鏡陣列930 遮光部
940 漫射片具體實(shí)施方式
以下使用

本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1實(shí)施例1的透射型屏幕是用于背面型投影儀的透射型屏幕。圖1是表示實(shí)施例1的透射型屏幕的光學(xué)系統(tǒng)的圖。此外，圖2是構(gòu)成實(shí)施例1的透射型屏幕的一部分的導(dǎo)光板的立體圖。如圖1和圖2中所示，該透射型屏幕100具有導(dǎo)光板110，該導(dǎo)光板作為多個(gè)大致圓柱狀的導(dǎo)光空間排列有光纖112；以及微透鏡陣列120，被設(shè)置在該導(dǎo)光板110的射出面一側(cè)，作為使從導(dǎo)光板110射出的光纖的射出角度分布在畫(huà)面內(nèi)均勻化用的射出角度分布均勻化裝置。
該微透鏡陣列120具有與導(dǎo)光板110的各光纖112對(duì)應(yīng)地設(shè)置的多個(gè)微透鏡，這些微透鏡的曲率半徑從該透射型屏幕的畫(huà)面中心部到畫(huà)面周邊部逐漸地變大。即，畫(huà)面中心部中的微透鏡122的曲率半徑至少比畫(huà)面周邊部中的微透鏡124的曲率半徑小。
因此，通過(guò)在導(dǎo)光板110的射出面一側(cè)配置這樣的微透鏡陣列120，可有效地使透射型屏幕的中央部和周邊部中的射出角度分布均勻化，可得到作為背面型投影儀所希望的寬的視野角圖像質(zhì)量特性。
此外，按照實(shí)施例1的透射型屏幕，由于使用了導(dǎo)光板110來(lái)代替現(xiàn)有的透射型屏幕900中的菲涅耳透鏡部910，入射到導(dǎo)光板110上的光在經(jīng)光纖112傳播的期間內(nèi)角度或相位等的規(guī)則性下降，故即使在導(dǎo)光板的射出面一側(cè)存在微透鏡陣列那樣的有規(guī)則的圖案，也能有效地抑制衍射光的發(fā)生。
此外，在實(shí)施例1的透射型屏幕100中，由于入射到導(dǎo)光板110上的光在經(jīng)各光纖傳播的期間內(nèi)光的相位變成隨機(jī)的，故可減少閃爍，而具有可抑制由此導(dǎo)致的對(duì)比度下降或圖像質(zhì)量惡化的效果。再者，由于不需要菲涅耳透鏡，故也具有可抑制起因于菲涅耳透鏡的內(nèi)部反射的重像的對(duì)比度下降或圖像質(zhì)量惡化的效果。
在透射型屏幕100中，將光纖112的直徑定為80μm。因此，作為透射型屏幕可得到充分的解像度。此外，使透射型屏幕的制造變得容易。
在透射型屏幕100中，將光纖112的長(zhǎng)度定為2mm。即，將導(dǎo)光板110的厚度定為2mm。因此，入射到導(dǎo)光板上的光在經(jīng)光纖傳播的期間內(nèi)角度或相位等的規(guī)則性充分地下降，可有效地抑制衍射光的發(fā)生。
在透射型屏幕100中，導(dǎo)光板110是在鄰接的各光纖112相互間的間隙中充填了不透光性的材料114的導(dǎo)光板。因此，通過(guò)該不透光性的材料吸收從投射透鏡投射到導(dǎo)光板110上的光中未入射到導(dǎo)光空間上的光或未被引導(dǎo)到導(dǎo)光空間中的光，抑制雜散光，可抑制因雜散光引起的對(duì)比度下降或圖像質(zhì)量惡化。
在實(shí)施例1的透射型屏幕100中，由于使導(dǎo)光板110與微透鏡陣列120實(shí)現(xiàn)一體化，故可消除以往因菲涅耳透鏡部的射出面與微透鏡陣列的入射面上的界面反射引起的損耗，與以往相比可作成明亮的透射型屏幕。
實(shí)施例2圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的透射型屏幕的光學(xué)系統(tǒng)的圖。如圖3中所示，實(shí)施例2的透射型屏幕200與實(shí)施例1的透射型屏幕100的不同點(diǎn)在于具有光漫射層230。
即，在實(shí)施例1的透射型屏幕100中，在導(dǎo)光板110的射出面上配置有微透鏡陣列220，與此相對(duì)，在實(shí)施例2的透射型屏幕200中，只在導(dǎo)光板110的射出面的中央部分上配置有光漫射層230，在該光漫射層230上也配置有微透鏡陣列220。
因此，在實(shí)施例2的透射型屏幕200中，由于通過(guò)了導(dǎo)光板110的光一旦被光漫射層230漫射了后就入射到微透鏡陣列220上，故通過(guò)使入射到配置在中央的微透鏡的角度小的光漫射，可使畫(huà)面的亮度變得均勻。
實(shí)施例3圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的透射型屏幕的光學(xué)系統(tǒng)的圖。如圖4中所示，實(shí)施例3的透射型屏幕與實(shí)施例1的透射型屏幕的不同點(diǎn)在于微透鏡陣列的結(jié)構(gòu)。即，在實(shí)施例1的透射型屏幕100中，是微透鏡的曲率半徑從該透射型屏幕的畫(huà)面中心部到畫(huà)面周邊部逐漸地變大的微透鏡陣列。即，是畫(huà)面中心部的微透鏡的曲率半徑至少比畫(huà)面周邊部的微透鏡的曲率半徑小的微透鏡陣列。與此相對(duì)，在實(shí)施例3的透射型屏幕300中，微透鏡的曲率是恒定的，是構(gòu)成微透鏡陣列的基體材料的折射率從該透射型屏幕的畫(huà)面中心部到畫(huà)面周邊部逐漸變減小的微透鏡陣列。即，是構(gòu)成畫(huà)面中心部的微透鏡陣列的基體材料的折射率至少比構(gòu)成畫(huà)面周邊部的微透鏡陣列的基體材料的折射率大的微透鏡陣列。
因此，在該微透鏡陣列320中，也與上述的微透鏡陣列120的情況相同，可使從導(dǎo)光板射出的光的射出角度分布均勻化。其結(jié)果，即使在實(shí)施例3的透射型屏幕300中，也與實(shí)施例1的情況同樣，可有效地使透射型屏幕300的中央部和周邊部中的射出角度分布均勻化，可得到作為背面型投影儀所希望的寬的視野角圖像質(zhì)量特性。
實(shí)施例4圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的透射型屏幕的光學(xué)系統(tǒng)的圖。如圖5中所示，實(shí)施例4的透射型屏幕400與實(shí)施例1的透射型屏幕100的不同點(diǎn)是使用光漫射層440來(lái)代替實(shí)施例1的透射型屏幕100的微透鏡陣列120。而且，該光漫射層440是其霾值從該透射型屏幕的畫(huà)面中心部到畫(huà)面周邊部逐漸地減小的光漫射層。即，是透射型屏幕的畫(huà)面大致中心部的霾值至少比畫(huà)面周邊部的霾值大的光漫射層。
因此，在光漫射層440中，與上述的微透鏡陣列120的情況同樣，可使從導(dǎo)光板射出的光的射出角度分布在畫(huà)面內(nèi)均勻化。其結(jié)果，即使在實(shí)施例4的透射型屏幕400中，也與實(shí)施例1至3的透射型屏幕100、200、300的情況同樣，可有效地使透射型屏幕的中央部和周邊部中的射出角度分布均勻化，可得到作為背面型投影儀所希望的寬的視野角圖像質(zhì)量特性。
在實(shí)施例4的透射型屏幕400中，作為光漫射層440，使用了霾值的值在畫(huà)面中心部為60％、在畫(huà)面周邊部為30％的光漫射層。
在實(shí)施例4的透射型屏幕400中，作為光漫射層440，使用了光澤度的值在畫(huà)面中心部為15％、在畫(huà)面周邊部為30％的光漫射層。
再有，以實(shí)施例1至4的透射型屏幕100、200、300、400為例說(shuō)明了本發(fā)明的透射型屏幕，但本發(fā)明的透射型屏幕不限于此。例如，也可作成在微透鏡陣列120、130、140的射出面一側(cè)進(jìn)一步采用黑條帶或光漫射片的透射型屏幕，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可存在各種各樣的變形例。
實(shí)施例5圖6是本發(fā)明的實(shí)施例5的背面型投影儀。如圖6中所示，實(shí)施例5的背面型投影儀10具有在框體50內(nèi)配置有投射光學(xué)單元20、導(dǎo)光鏡30和透射型屏幕40的結(jié)構(gòu)。
而且，該背面型投影儀10作為其透射型屏幕40采用了難以發(fā)生衍射光或波紋的實(shí)施例1至4的透射型屏幕100、200、300、400。因此，成為不發(fā)生衍射光、抑制了波紋的發(fā)生的顯示品質(zhì)良好的背面型投影儀。
再有，在上述各實(shí)施例中，作為導(dǎo)光板，使用了具有在平板基板中排列的多條光纖的導(dǎo)光板進(jìn)行了說(shuō)明，但也可代之以使用具有在平板基板中排列的多個(gè)導(dǎo)光管的導(dǎo)光板。此外，也可使用在平板基體材料中形成了構(gòu)成多個(gè)大致圓柱狀的導(dǎo)光空間用的多個(gè)孔的導(dǎo)光板。在這種情況下，可得到容易實(shí)現(xiàn)輕量化且容易制造的效果。
權(quán)利要求
1.一種透射型屏幕，該屏幕是用于背投型投影儀的透射型屏幕，其特征在于具備導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板具有排列于平板基體中的多個(gè)大致圓柱狀的導(dǎo)光空間；和射出角度分布均勻化裝置，該裝置被設(shè)置在該導(dǎo)光板的射出面一側(cè)，以使從與上述大致圓柱狀的導(dǎo)光空間對(duì)應(yīng)的上述導(dǎo)光板射出的光的射出角度的分布在畫(huà)面內(nèi)均勻化。
2.如權(quán)利要求1中所述的透射型屏幕，其特征在于將上述導(dǎo)光空間的直徑設(shè)定為1μm～150μm的范圍內(nèi)的值。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的透射型屏幕，其特征在于將上述導(dǎo)光空間的長(zhǎng)度設(shè)定為比上述導(dǎo)光空間的直徑大的值的同時(shí)，將其設(shè)定為10mm或以下的值。
4.如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕，其特征在于上述平板基體由不透光性的材料構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1～4的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕，其特征在于上述射出角度分布均勻化裝置是具有與上述導(dǎo)光板的各大致圓柱狀的導(dǎo)光空間對(duì)應(yīng)地設(shè)置的多個(gè)微透鏡的微透鏡陣列，上述透射型屏幕的畫(huà)面大致中心部的上述微透鏡的曲率半徑至少比上述透射型屏幕的畫(huà)面周邊部的上述微透鏡的曲率半徑小。
6.如權(quán)利要求1～4的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕，其特征在于上述射出角度分布均勻化裝置是具有與上述導(dǎo)光板的各大致圓柱狀的導(dǎo)光空間對(duì)應(yīng)地設(shè)置的多個(gè)微透鏡的微透鏡陣列，構(gòu)成上述透射型屏幕的畫(huà)面大致中心部的上述微透鏡的基體的折射率至少比構(gòu)成上述透射型屏幕的畫(huà)面周邊部的上述微透鏡的基體的折射率大。
7.如權(quán)利要求5或6中所述的透射型屏幕，其特征在于上述微透鏡陣列被配置在上述導(dǎo)光板的射出面上。
8.如權(quán)利要求6或7中所述的透射型屏幕，其特征在于在上述導(dǎo)光板的射出面上進(jìn)一步配置有光漫射層，上述微透鏡陣列被配置在上述光漫射層的射出面上。
9.如權(quán)利要求1～4的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕，其特征在于上述射出角度分布均勻化裝置為光漫射層，是上述透射型屏幕的畫(huà)面大致中心部的霧霾值至少比上述透射型屏幕的畫(huà)面周邊部的霧霾值大的光漫射層。
10.如權(quán)利要求9中所述的透射型屏幕，其特征在于上述光漫射層是在大致表面上進(jìn)行光漫射的光漫射層。
11.如權(quán)利要求9或10中所述的透射型屏幕，其特征在于上述光漫射層被配置在上述導(dǎo)光板的射出面上。
12.如權(quán)利要求9～11的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕，其特征在于將上述光漫射層的霾值定為5％～90％的范圍內(nèi)的值。
13.如權(quán)利要求9～12的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕，其特征在于將上述光漫射層的光澤度設(shè)定為5％～40％的范圍內(nèi)的值。
14.如權(quán)利要求9～13的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕，其特征在于上述光漫射層的大致表面具有大致錐狀的凹凸形。
15.一種背投型投影儀，其特征在于具備投射光學(xué)單元；導(dǎo)光鏡；和權(quán)利要求1-14的任一項(xiàng)中所述的透射型屏幕。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供難以發(fā)生衍射光或波紋的透射型屏幕，同時(shí)提供具備在上述性能方面良好的透射型屏幕的背面型投影儀。本發(fā)明的透射型屏幕是用于背面型投影儀的透射型屏幕，該透射型屏幕具備具有在平板基體材料中排列的多個(gè)大致圓柱狀的導(dǎo)光空間的導(dǎo)光板和被設(shè)置在在該導(dǎo)光板的射出面一側(cè)并使從上述導(dǎo)光板射出的光的射出角度分布在畫(huà)面內(nèi)均勻化的射出角度分布均勻化裝置。本發(fā)明提供具備這樣的透射型屏幕的背面型投影儀。
文檔編號(hào)G03B21/10GK1495518SQ03157530
公開(kāi)日2004年5月12日 申請(qǐng)日期2003年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月24日
發(fā)明者坂口昌史 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社