專利名稱：透射型屏幕及背投型圖像顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種透射型屏幕，其用于背投裝置，在背投裝置中，通過圖像信號對CRT、液晶面板或微小鏡的角度進行控制，將采用其反射光的數(shù)字鏡器件等的圖像放大投射到屏幕上，從前面，將其作為圖像觀察，本發(fā)明特別是涉及抑制在這種背投裝置中構(gòu)成問題的外部光造成的對比度降低的透射型屏幕。
背景技術(shù)：
在過去，用于背投裝置的透射型屏幕采用下述類型，其由菲涅爾透鏡層和內(nèi)部具有光擴散件的水平雙凸透鏡層這2個層構(gòu)成，但是，由于觀察圖像的房間的天花板的照明裝置，墻面等的外部光通過屏幕表面散射地反射，故具有畫面的對比度變差的問題。
為了抑制外部光射入的反射，改善圖像對比度，在比如，專利文獻1，專利文獻2等中提出有使按照相垂直的方式采用3個雙凸透鏡層的屏幕。由于按照相垂直的方式使用雙凸透鏡層，實際上可增加黑色條紋的比例，提高對比度。
專利文獻1日本第5573/1995號發(fā)明專利申請公開公報專利文獻2日本第101459/1996號發(fā)明專利申請公開公報

發(fā)明內(nèi)容
但是，在按照從投射裝置起的順序，由菲涅爾透鏡層、垂直雙凸透鏡層、水平雙凸透鏡層構(gòu)成的，圖6所示的屏幕中，具有下述問題，即，通過垂直雙凸透鏡層的表面反射投射光，然后，形成散射光，其朝向觀察者側(cè)射出，圖像變差。另一方面，在按照從投射裝置側(cè)起的順序，由菲涅爾透鏡層，水平雙凸透鏡層，垂直雙凸透鏡層構(gòu)成的圖7所示的屏幕中，具有下述的問題，即，位于觀察者側(cè)的上方的照明等的光源的光通過垂直雙凸透鏡層的光源側(cè)表面的雙凸透鏡和另一透鏡層的射入射出面返回而反射，由此，呈現(xiàn)散射光，圖像的對比度變差，圖像的質(zhì)量變差。
本發(fā)明是為了確保對比度性能，并且解決上述問題而提出的。
解決上述課題的本發(fā)明涉及一種透射型屏幕，該透射型屏幕用于背投型圖像顯示器，其至少由3個以上的透鏡層形成，其特征在于從投射光的入射側(cè)，依次設(shè)置有菲涅爾透鏡層、具有沿水平方向使投射光折射的作用的水平雙凸透鏡層、具有使投射光沿垂直方向折射的作用的垂直雙凸透鏡層，在該垂直透鏡層的入射側(cè)面上，設(shè)置雙凸透鏡，在該雙凸透鏡的焦點附近的投射光不通過的部位，設(shè)置黑色條紋，該菲涅爾透鏡層的透鏡中心設(shè)置于屏幕的機械的中心的上方，對應(yīng)于該情況，垂直雙凸透鏡層的黑色條紋相對于垂直雙凸透鏡移動。
另外，本發(fā)明涉及一種包括上述透射型屏幕的背投型圖像顯示器。
本發(fā)明的透射型屏幕，可提高對比度，而且，能夠防止因照明等外部光的散射光，可提供圖像質(zhì)量高的圖像顯示器。


圖1為表示本發(fā)明的實施方式的光路的圖；
圖2為表示本發(fā)明的作用的圖；圖3a和圖3b為表示本發(fā)明的作用的圖；圖4為表示現(xiàn)有技術(shù)的光路的圖；圖5為表示現(xiàn)有技術(shù)的光路的圖；圖6為表示現(xiàn)有技術(shù)的圖；圖7為表示現(xiàn)有技術(shù)的圖。
具體實施例方式
圖1為表示本發(fā)明的實施方式的一個實例。在本實例中，從投射光的入射側(cè)，按照菲涅爾透鏡層1，水平雙凸透鏡層2，垂直雙凸透鏡層3的順序，設(shè)置各透鏡層。在該菲涅爾透鏡層1中，菲涅爾透鏡中心設(shè)置于屏幕的機械中心的上方，在垂直雙凸透鏡層3中，在入射側(cè)面設(shè)置用于沿垂直方向?qū)⑼渡涔庹凵涞碾p凸透鏡，在該雙凸透鏡的聚光位置的投射光不通過的部位，形成有黑色條紋，該黑色條紋5相對雙凸透鏡，發(fā)生位移。
圖2為表示本發(fā)明的實施方式的透射型屏幕的外部光光線的通路的垂直剖視圖。圖4為用于比較的現(xiàn)有技術(shù)，圖5為表示相對圖4的屏幕的外部光光線的通路的垂直剖視圖。
射入該透射型屏幕的外部光光線射入于垂直雙凸透鏡層的雙凸透鏡的焦點附近的光擴散件，朝向垂直雙凸透鏡層3的內(nèi)面擴散。由內(nèi)面反射的外部光光線返回到入射側(cè)，從沒有黑色條紋5的位置，朝向觀察者側(cè)射出。另外，從剩余的垂直雙凸透鏡層實現(xiàn)透射的外部光光線基本水平地射入水平雙凸透鏡層，再次返回，射入垂直雙凸透鏡層，從沒有黑色條紋5的位置，朝向觀察側(cè)射出。如果象圖2所示的那樣，將黑色條紋5朝向屏幕上方移動，則為再次返回的外部光光線的黑色條紋5吸收的比例高于圖5的現(xiàn)有技術(shù)，圖像對比度改善。在這里，在垂直雙凸透鏡層不包括光擴散件的場合，由于外部光光線的方向朝向下方的光線增加，故在黑色條紋朝向上方移動的本發(fā)明的屏幕上，散射光減少，在此方面，獲得相同的效果。
在采用在觀察者側(cè)設(shè)置垂直雙凸透鏡層的透射型屏幕的場合，由于設(shè)置于垂直雙凸透鏡層的觀察者側(cè)的黑色條紋的原因，從天花板熒光燈等的照明器具7，沿垂直方向散亂地反射射入透射型屏幕的外部光的一部分(參照圖3a)。其結(jié)果是，由于觀察者按照沿垂直方向拉伸的形式，看到照明器具7等的像，故具有損害圖像的質(zhì)量的情況。在本發(fā)明的透射型屏幕中，通過使垂直雙凸透鏡層3的觀察者側(cè)面為平坦面6，避免上述這樣的問題(參照圖3b)。作為使垂直雙凸透鏡層的觀察者側(cè)面為平坦面的方法，例舉有通過透明的涂敷劑，進行涂敷的方法，采用透明粘接劑，而不夾設(shè)空氣層，將具有平坦面的樹脂層，或薄膜粘接的方法。在這里，從對比度的方面來說，最好，本發(fā)明的平坦面為鏡面，但是，由于即使在擴散件，壓花等的各向同性的散射面的情況下，仍不產(chǎn)生僅僅沿垂直方向拉伸這樣的不自然的映入，故實現(xiàn)上述目的。
在本發(fā)明的垂直雙凸透鏡層中，不特別限于間距，透鏡的焦距和雙凸透鏡間距的黑色條紋形成部的寬度的比例(所謂的黑色條紋率)等，雙凸透鏡的焦距和雙凸透鏡間距的比(焦距/雙凸透鏡間距)在1.3～3.0的范圍內(nèi)，從擴散特征、對比度點的方面來說，最好，黑色條紋率在60～80％的范圍內(nèi)，特別是最好黑色條紋率在70～80％的范圍內(nèi)。另外，在投射裝置采用通過液晶面板等的細微像素顯示的方式的投射裝置的場合，從減少像素和透鏡間距之間的關(guān)系產(chǎn)生的莫爾條紋的方面來說，最好，雙凸透鏡的間距在0.5mm以下，最好在0.3mm以下。
此外，可在垂直雙凸透鏡層的一部分上，設(shè)置包括擴散件的層。通過設(shè)置包括擴散件的層，可減小各透鏡層的間距造成的莫爾條紋，但是由于屏幕的亮度降低，故為應(yīng)根據(jù)需要，進行決定的情況。另外，也可根據(jù)需要，在垂直雙凸透鏡層的觀察者側(cè)，設(shè)置反射防止層，以便減小映入，還可設(shè)置硬涂敷層，以便防止表面的損傷。
本發(fā)明的各透鏡層可通過2P成形法，擠壓成形法，沖壓法等的已知的制造方法制造。
(實施例1)圖1為表示本發(fā)明的透射型屏幕的光路的垂直剖視圖。
從投射裝置投射的投射光首先射入菲涅爾透鏡層，匯聚于觀察者側(cè)。接著，投射光射入在兩個表面具有雙凸透鏡的雙凸透鏡層2，在這里，沿水平方向定向。象圖1所示的那樣，投射光不沿垂直方向折射，由于在雙凸透鏡層2中，不具有光擴散件，故其直線前進。接著，為了在投射裝置側(cè)，將投射光沿垂直方向折射，設(shè)置雙凸透鏡，進而，通過在觀察者側(cè)形成有黑色條紋5的垂直雙凸透鏡層3，沿垂直方向使其折射。光擴散件混入到該垂直雙凸透鏡層的射出面附近。
另外，按照夾于連接投射裝置的光射出點和屏幕的機械中心的線，與在使菲涅爾透鏡層的透鏡中心朝向上方移動時，連接投射裝置的光射出點與菲涅爾透鏡層中心的線的角度為6°的方式設(shè)定投射裝置和菲涅爾透鏡層的機械的位置。垂直雙凸透鏡層3的黑色條紋5設(shè)置于從透射型屏幕的底邊，到頂邊的方向的鄰接的垂直雙凸透鏡層的聚光位置的中間的位置。菲涅爾透鏡層2的透鏡中心的黑色條紋中的朝向上方的必要移動量基本通過tan(6°)×垂直雙凸透鏡層的聚光距離求出。在菲涅爾透鏡層的透鏡中心位置，在垂直雙凸透鏡3朝向6°上方射入的投射光沿垂直方向折射而擴散，其強度的中心在6°上方。
菲涅爾透鏡層通過2P法制作，對于水平雙凸透鏡層和垂直雙凸透鏡層，通過擠壓法，制作基板，然后通過屏幕印刷，形成黑色條紋。作為垂直雙凸透鏡層，采用下述類型，其中，在透鏡間距為0.45mm，焦距為1.09mm的一側(cè)雙凸透鏡層的射出面上，設(shè)置黑色條紋率為60％，高度為55μm的黑色條紋。
在將已獲得的透射型屏幕安裝于市場上銷售的背投型電視機上，通過天花板熒光燈照明下觀察時，看不到散射光的圖像質(zhì)量變差，形成良好的外觀。
(實施例2)除了在垂直雙凸透鏡層中未設(shè)置具有擴散件的層以外，按照與實施例1相同的方式，制造透射型屏幕。已獲得的透射型屏幕具有與實施例1相同的作用效果。
(比較例1)除了使菲涅爾透鏡層中心與屏幕的機械的中心一致，不使垂直雙凸透鏡層的黑色條紋移動以外，按照與實施例1相同的方式，制作透射型屏幕(參照圖4)。
在將已獲得的透射型屏幕安裝于市場上銷售的背投型電視機上，在天花板熒光燈照明下進行觀察時，產(chǎn)生看到散射光的畫面中富于白色的區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種透射型屏幕，該透射型屏幕用于背投型圖像顯示器，其至少由3個以上的透鏡層形成，其特征在于從投射光的入射側(cè)，依次設(shè)置有菲涅爾透鏡層、具有沿水平方向使投射光折射的作用的水平雙凸透鏡層、具有使投射光沿垂直方向折射的作用的垂直雙凸透鏡層，在該垂直雙凸透鏡層的入射側(cè)面上，設(shè)置雙凸透鏡，在該雙凸透鏡的焦點附近的投射光不通過的部位，設(shè)置黑色條紋，該菲涅爾透鏡層的透鏡中心設(shè)置于屏幕的機械的中心的上方，對應(yīng)于該情況，垂直雙凸透鏡層的黑色條紋相對于垂直雙凸透鏡移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透射型屏幕，其特征在于菲涅爾透鏡層、水平雙凸透鏡層和垂直雙凸透鏡層中的至少一個的透鏡層具有包括光擴散件的層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的透射型屏幕，其特征在于在垂直雙凸透鏡層上，雙凸透鏡的焦距與雙凸透鏡間距的比在1.3～3.0的范圍內(nèi)，黑色條紋形成部的寬度相對雙凸透鏡間距的比例(所謂的黑色條紋率)在60～80％的范圍內(nèi)。
4.一種背投型圖像顯示器，其包括權(quán)利要求1～3中的任何一項所述的透射型屏幕。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種透射型屏幕及背投型圖像顯示器。提供一種對比度優(yōu)良，并且圖像質(zhì)量高的透射型屏幕。上述課題通過下述的透射型屏幕和具有該屏幕的背投型圖像顯示器實現(xiàn)，該透射型屏幕用于背投型圖像顯示器，其特征在于從投射光的入射側(cè)，依次設(shè)置有菲涅爾透鏡層、具有沿水平方向使投射光折射的作用的水平雙凸透鏡層、具有使投射光沿垂直方向折射的作用的垂直雙凸透鏡層，菲涅爾透鏡層的透鏡中心設(shè)置于屏幕的機械的中心的上方，對應(yīng)于該情況，垂直雙凸透鏡層的黑色條紋相對于垂直雙凸透鏡移動。
文檔編號G03B21/62GK1519643SQ200410003110
公開日2004年8月11日 申請日期2004年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月4日
發(fā)明者熊谷彬泱, 松崎一朗, 朗 申請人:株式會社可樂麗