一种后投影式显示装置，具备：透射式屏幕，其具有菲涅耳透镜片和光漫射板，所述菲涅耳透镜片的具有成为光线透射面的菲涅耳面和成为光线非透射面的上升面的透镜图案形成为同心圆状，作为所述透镜图案的中心的菲涅耳透镜的光轴位于所述菲涅耳透镜片的外侧；投影器，其可向所述透射式屏幕投影图像；反射镜，其设置在所述投影器和所述透射式屏幕之间，所述反射镜被设置在所述投影器和所述透射式屏幕的大致中间位置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】菲涅耳透镜及透射式屏幕及应用它们的后投影式显示装置
本专利技术涉及透射式屏幕所使用的菲涅耳透镜片及透射式屏幕，以及应用这些的后投影式显示装置。本申请对2003年10月14日申请的特愿2003-353272号主张优先权，将其内容引用到这里。
技术介绍
历来，后投影屏幕作为投影屏幕的一种，普遍被使用。使用该后投影屏幕的电视构成如下，通常，从具备光源、图像显示体、投影透镜的投影器投影的图像光，通过具有菲涅耳透镜的菲涅耳透镜片、及具有双凸透镜的双凸透镜片，传达给观察者。投影电视用屏幕，由于普遍追求在水平方向上广泛漫射，向垂直方向，比水平方向狭窄地漫射的光学功能，所以水平方向的漫射多采用双凸透镜，而垂直方向的漫射多采用分布有光漫射剂的光漫射板或光漫射片。在背面投影电视作为代表的后投影式显示装置中，投影器多使用CRT(阴极射线管)或液晶投影器，进而最近开发了投影器用的数字镜面装置(DMD)等许多新装置。尤其，利用该液晶或DMD的投影器，由于相比利用了CRT的3个投影系统(三管式)，只需要一个投影系统即可，所以装置内的配置空间小，另外重量也轻，进而由于光学系统变得简单，所以还有利于高清晰图像化，因此逐渐被广泛使用。最近的后投影式显示装置，多要求大画面化且高清晰的图像，或可在较宽的范围内观察同色度的明亮图像的光漫射性屏幕，另外还追求具备这些的装置的薄型化。尤其，以往，由于根据后投影式显示装置所使用的菲涅耳透镜片的特-->性，决定屏幕和投影器之间的距离，所以后投影式显示装置的深度比现行的其他方式，例如液晶显示电视或等离子显示电视要长，因此进一步薄型化的要求逐渐增加。以往，对后投影式显示装置，尝试薄型化的手法如以下几个所述。该薄型化的方式为，在形成有菲涅耳透镜的菲涅耳透镜片的背面，设置棱镜结构，用设置为比通常间隔窄的主反射镜反射其反射光，使光线再次入射菲涅耳透镜，向观察者侧传达光线，由此，使后投影式显示装置整体变薄(参照例如，下述的专利文献1、2)。该方式，可通过巧妙利用光的偏振光或全反射，保持光利用效率，但由于构成的屏幕增加了，所以容易产生杂散光，另外，在成本方面也不利。另外，通过在投影光学系统和反射镜之间配置平面/球面/非球面的反射镜，缩短投影距离的方式是公知的，但构成后投影式显示装置的部件增加，且具有要求的装配精度按指数函数增加的难度(参照例如，下述的专利文献3、4)。另外，通过组合多个(包括线型)菲涅耳透镜，或将菲涅耳透镜的外围部切成矩形来作为屏幕，将光轴从画面中心错开的方式，由于屏幕的构成片数增多(参照例如，下述专利文献5)，或需要大口径比(小F/No.)的菲涅耳透镜(参照例如，下述专利文献6)，因此，不便于实用。还建议使用具有全反射结构的菲涅耳透镜(参照例如，下述的专利文献7、8、9、10)。在这些方法中，不仅表面的物理的形状变得复杂，还存在由于使用反射而需要严格的角度公差的情况，且加工性·生产性变差，显然难以获得与现有的菲涅耳透镜同等的生产性。专利文献1：特开平8-336091号公报专利文献2：特开平8-339033号公报专利文献3：特开2002-57963号公报专利文献4：特开平9-281904号公报专利文献5：特开平11-160790号公报专利文献6：特开2001-108937号公报专利文献7：特开2001-337206号公报-->专利文献8：特开2002-90888号公报专利文献9：特开2003-114481号公报专利文献10：特开2003-149744号公报现有的后投影式显示装置，需要提高作为具有光学性能的装置的性能的同时，逐渐追求避免追加复杂的构造或结构，而是尽可能地通过简单的结构实现薄型化和高性能化，进而实现低成本化，如上所述，尤其薄型化存在落后。作为阻碍该后投影式显示装置的薄型化的主要原因之一，存在难以缩小构成屏幕的菲涅耳透镜的投影距离的问题。在菲涅耳透镜的制造方法中，通过制作金属模具，并通过装模制造透镜，但很大程度上受到该金属模具制作所使用的切削用刀刃的形状、切削条件等的限制。其结果，光线折射所用的菲涅耳面的偏斜角度(菲涅耳角)，相对屏幕面成大约60°左右为目前的极限。本专利技术人着眼于此，发现为了缩短投影距离，增大该角度是有效的事实。作为另一主要原因，在后投影式显示装置的结构上，配置有为了将来自投影器的投影光反射到屏幕上进行投映而必不可缺的主反射镜。尤其，还取决于投影器的位置，但需要使该主反射镜具有偏斜角，且最大可达45度左右，因此，这样该偏斜的空间就直接造成后投影式显示装置厚度的增加。
技术实现思路
在本专利技术中，为解决上述的课题，目的在于提供，能够缩短成为阻碍后投影式显示装置薄型化的主要原因的、菲涅耳透镜片和投影器之间的距离的菲涅耳透镜的形状、及由单个实现菲涅耳透镜片的偏心，进而能够消除从投影器投影的图像光通过菲涅耳透镜或光漫射板的反射返回到投影器附近的返回光在透射式屏幕上产生的杂散光的菲涅耳透镜及透射式屏幕、以及采用这些的后投影式显示装置。本专利技术人从金属模具的制作方法和透镜的成型方法两方面重新分析，获得了具有大菲涅耳角的菲涅耳透镜片。-->本专利技术的菲涅耳透镜片，具有成为光线透射面的菲涅耳面和成为光线非透射面的上升面的透镜图案形成为同心圆状而构成，其中，作为所述透镜图案的中心的菲涅耳透镜的光轴被配置在所述菲涅耳透镜片的外侧，所述菲涅耳面相对与所述光轴垂直相交的平面的偏斜角度从所述光轴向外围逐渐增大，所述菲涅耳透镜片具有所述菲涅耳面的偏斜角度为77度以上的区域。本专利技术的菲涅耳透镜片，其中，希望设低折射率层于所述菲涅耳透镜的入射面侧及/或出射面侧。本专利技术的菲涅耳透镜片，其中，希望防静电层至少设置在所述菲涅耳透镜的入射面侧。本专利技术的菲涅耳透镜片，希望叠层两层以上硬度及脆度不同的材料而构成。本专利技术的透射式屏幕，具备：菲涅耳透镜片；光漫射板，其中，在所述菲涅耳透镜片上，具有成为光线透射面的菲涅耳面、和成为光线非透射面的上升面的透镜图案形成为同心圆状，作为所述透镜图案的中心的菲涅耳透镜的光轴被配置在所述菲涅耳透镜片的外侧，所述菲涅耳面相对与所述光轴垂直相交的平面的偏斜角度从所述光轴向外围逐渐增大，所述菲涅耳透镜片具有所述菲涅耳面的偏斜角度为77度以上的区域。在本专利技术的透射式屏幕中，所述光漫射板为含有磨砂玻璃、填料、光漫射微粒等的漫射板、多个凸圆柱透镜向规定的一个方向排列的双凸透镜片、多个凸圆柱透镜排列于同一面上以向规定的两个方向交叉的交叉凸透镜片(cross lenticular lens sheet)、具有棱镜阵列透镜片、具有单个透镜二维排列的显微透镜结构的透镜片中的任一种。在本专利技术的透射式屏幕中，希望低折射率层设置在所述菲涅耳透镜的入射面侧及/或出射面侧。在本专利技术的透射式屏幕中，希望防静电层至少设置在所述菲涅耳透镜片的入射面侧。在本专利技术的透射式屏幕中，希望所述菲涅耳透镜片叠层两层以上硬度及脆度不同的材料而构成。本专利技术的后投影式显示装置，具备：透射式屏幕，其具有菲涅耳透镜-->片和光漫射板；投影器，其可向所述透射式屏幕投影图像；反射镜，其设置在所述投影器和所述透射式屏幕之间，其中，在所述菲涅耳透镜片上，具有成为光线透射面的菲涅耳面和成为光线非透射面的上升面的透镜图案形成为同心圆状，作本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种菲涅耳透镜片，具有成为光线透射面的菲涅耳面和成为光线非透射面的上升面的透镜图案形成为同心圆状而构成，其中，作为所述透镜图案的中心的菲涅耳透镜的光轴被配置在所述菲涅耳透镜片的外侧，所述菲涅耳面相对与所述光轴垂直相交的平面的偏斜角度从所述光轴向外围逐渐增大，所述菲涅耳透镜片具有所述菲涅耳面的偏斜角度为７７度以上的区域。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-10-14 353272/20031.一种菲涅耳透镜片，具有成为光线透射面的菲涅耳面和成为光线非透射面的上升面的透镜图案形成为同心圆状而构成，其中，作为所述透镜图案的中心的菲涅耳透镜的光轴被配置在所述菲涅耳透镜片的外侧，所述菲涅耳面相对与所述光轴垂直相交的平面的偏斜角度从所述光轴向外围逐渐增大，所述菲涅耳透镜片具有所述菲涅耳面的偏斜角度为77度以上的区域。2.根据权利要求1所述的菲涅耳透镜片，其中，低折射率层设置在所述菲涅耳透镜的入射面侧及/或出射面侧。3.根据权利要求1所述的菲涅耳透镜片，其中，防静电层至少设置在所述菲涅耳透镜的入射面侧。4.根据权利要求1所述的菲涅耳透镜片，其中，叠层两层以上硬度及脆度不同的材料而构成。5.一种透射式屏幕，具备：菲涅耳透镜片；光漫射板，其中，在所述菲涅耳透镜片上，具有成为光线透射面的菲涅耳面、和成为光线非透射面的上升面的透镜图案形成为同心圆状，作为所述透镜图案的中心的菲涅耳透镜的光轴被配置在所述菲涅耳透镜片的外侧，所述菲涅耳面相对与所述光轴垂直相交的平面的偏斜角度从所述光轴向外围逐渐增大，所述菲涅耳透镜片具有所述菲涅耳面的偏斜角度为77度以上的区域。6.根据权利要求5所述的透射式屏幕，其中，所述光漫射板为含有磨砂玻璃、填料、光漫射微粒等的漫射板、多个凸圆柱透镜向规定的一个方向排列的双凸透镜片、多个凸圆柱透镜排列于同一面上以向规定的两个方向交叉的交叉凸透镜片、具有棱镜阵列透镜片、具有单个透镜二维排列的显微透镜结构的透镜片中的任一种。7.根据权利要求5所述的透射式屏幕，其中，低折射率层设置在所述菲涅耳透镜的入射面侧及/或出射面侧。8.根据权利要求5所述的透...
【专利技术属性】
技术研发人员：海老名一义，阿部崇，高桥进，友野孝夫，
申请(专利权)人：凸版印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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