(57)【要約】【課題】フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシート間に生じる浮きを防ぎ、解像感の維持を可能とするディスプレイユニット構造とこれを備えた投射型表示装置を提供する。【解決手段】ディスプレイユニットの内部空間に外部の空気を吸入する吸入手段と、前記ディスプレイユニットは前記吸入手段における外部の空気との吸入口を除いた略密閉構造を備え、ディスプレイユニット内部の気圧が外部の気圧よりも高くなってフレネルレンズシートがレンチキュラーレンズシートに向って押し付けられることで両シート間の隙間を低減し、これによって、広範囲の温度・湿度環境においても映像の解像感低下を防ぎ、解像感の高い映像を提供することが出来る。【選択図】図１
2010127949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートからなるスクリーンを含むディスプレイユニットにおいて、前記ディスプレイユニットの内部空間に外部の空気を吸入する吸入手段を持ち、前記ディスプレイユニットは前記吸入手段における外部の空気との吸入口を除いて、略密封構造である事を特徴とするディスプレイユニット。
【請求項２】
前記吸入手段が、ファンである事を特徴とする請求項１に記載のディスプレイユニット。
【請求項３】
前記フレネルレンズシートは前記レンチキュラーレンズシートよりも曲げ剛性が低い事を特徴とする請求項１または請求項２に記載のディスプレイユニット。
【請求項４】
前記スクリーンは、前記吸入手段が動作していない時には、中央部がディスプレイユニット内部方向に凹む形状をなし、前記吸入手段が動作した後には前記凹形状が緩和されて、前記吸入手段の動作前と比較してスクリーンの平面性が高まる事を特徴とする請求項１ないし請求項３に記載のディスプレイユニット。
【請求項５】
前記吸入手段による風が前記フレネルレンズシートの中央付近に吹きつけられる事を特徴とする請求項１ないし請求項４に記載のディスプレイユニット。
【請求項６】
前記ディスプレイユニットは、前記フレネルレンズシートと前記レンチキュラーレンズシートの間の少なくとも一部にスペーサを設け、前記フレネルレンズシートと前記レンチキュラーレンズシートの間に介在する空気の排出口を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項５に記載のディスプレイユニット。
【請求項７】
前記ディスプレイユニットは、外部の空気に含まれるゴミが前記ディスプレイユニットに進入することを防ぐ為のフィルタを、前記吸入手段と共に備える事を特徴とする請求項１ないし請求項６に記載のディスプレイユニット。
【請求項８】
前記フィルタの設置方向は、前記フィルタが外部の空気と接する面に垂直な前記フィルタから外部へ向う方向と、重力の働く方向とのなす角度が−９０°より大きく９０°より小さいことを特徴とする請求項７に記載のディスプレイユニット。
【請求項９】
前記吸入手段は前記スクリーンに正規の明るさの映像光を投影するより前に作動する機会を設けたことを特徴とする請求項１ないし請求項８に記載のディスプレイユニット。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項９に記載のディスプレイユニットを備えた投射型表示装置。
【請求項１１】
少なくともフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートからなるスクリーンを含むディスプレイユニットにおいて、前記ディスプレイユニットは、前記フレネルレンズシートと前記キャビネットによって形成される第１の空間と、前記フレネルレンズシートと前記レンチキュラーレンズシートによって形成される第２の空間を備え、前記第１の空間に外部の空気を吸入する吸入手段を持ち、前記第１の空間は前記吸入口を除いて略密閉構造であり、前記第２の空間は外部と通気可能とする開口部を有する事を特徴とするディスプレイユニット。
【請求項１２】
前記吸入手段が、ファンである事を特徴とする請求項１に記載のディスプレイユニット。
【請求項１３】
前記フレネルレンズシートは前記レンチキュラーレンズシートよりも曲げ剛性が低い事を特徴とする請求項１１ないし請求項１２に記載のディスプレイユニット。
【請求項１４】
前記スクリーンは、前記吸入手段が動作していない時には、中央部がディスプレイユニット内部方向に凹む形状をなし、前記吸入手段が動作した後には前記凹形状が緩和されて、前記吸入手段の動作前と比較してスクリーンの平面性が高まる事を特徴とする請求項１１ないし請求項１３に記載のディスプレイユニット。
【請求項１５】
前記吸入手段による風が前記フレネルレンズシートの中央付近に吹きつけられる事を特徴とする請求項１１ないし請求項１４に記載のディスプレイユニット。
【請求項１６】
前記ディスプレイユニットは、前記フレネルレンズシートと前記レンチキュラーレンズシートの間の少なくとも一部にスペーサを設け、前記フレネルレンズシートと前記レンチキュラーレンズシートの間に介在する空気の排出口を設けたことを特徴とする請求項１１ないし請求項１５に記載のディスプレイユニット。
【請求項１７】
前記ディスプレイユニットは、外部の空気に含まれるゴミが前記ディスプレイユニットに進入することを防ぐ為のフィルタを、前記吸入手段と共に備える事を特徴とする請求項１１ないし請求項１６に記載のディスプレイユニット。
【請求項１８】
前記フィルタの設置方向は、前記フィルタが外部の空気と接する面に垂直な前記フィルタから外部へ向う方向と、重力の働く方向とのなす角度が−９０°より大きく９０°より小さいことを特徴とする請求項１７に記載のディスプレイユニット。
【請求項１９】
前記吸入手段は前記スクリーンに正規の明るさの映像光を投影するより前に作動する機会を設けたことを特徴とする請求項１１ないし請求項１８に記載のディスプレイユニット。
【請求項２０】
請求項１１ないし請求項１９に記載のディスプレイユニットを備えた投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレネルレンズシートおよびレンチキュラシートのいずれかを含む複数のシートから構成されたスクリーンを用いたディスプレイユニットおよびこれを備えた投射型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６に従来の一般的な背面投射型表示装置の断面側面図を示す。図中の２点鎖線は投射レンズから投影される映像の主光線を示している。
【０００３】
従来の背面投射型表示装置等の投射型表示装置に用いられるディスプレイユニット構造において、スクリーン取り付け枠は、フレネルレンズシートおよびレンチキュラーレンズシートの２枚のシートを重ね合わせて構成されるスクリーンを、スクリーン押さえでスクリーン取り付け枠に固定する構造をなしている。ディスプレイユニットは、スクリーンが取り付けられたスクリーン取り付け枠をキャビネットに組み付けた構成をなしている。スクリーンとスクリーン取り付け枠、キャビネットの係合部は略封止構造をなし、外部から進入するゴミ等がスクリーンやミラー等の光学部材へ付着することで生じる映像阻害を防いでいる。
【０００４】
フレネルレンズシートの一般的な構造は、アクリルを主体とし光学的な拡散機能を有する支持板に、ＵＶ硬化樹脂によるフレネルレンズを一体成型したものであり、総厚みが概ね１．５（ｍｍ）程度である。フレネルレンズシートは投射レンズからレンチキュラーレンズシートに向って投影された拡大映像光に所定の屈折を与えて略平行光として出射し、レンチキュラシートに結像させると共に、拡散機能によって光線指向性を緩和することで視聴者からの視野角依存性を低減させる。レンチキュラーレンズシートの一般的な構造はアクリルを主体とし、光学的な拡散機能を有する支持板と外光吸収帯を備えたレンチキュラーレンズフィルムを一体的に貼り合わせ、視聴者側の表面には傷防止のハードコート処理を施しており、総厚みが概ね２（ｍｍ）程度である。
【０００５】
一般的に背面投射型表示装置は０(℃)〜４０(℃)程度の温度環境、２０(％)〜８０(％)程度の湿度環境にける動作を想定して設計されており、この環境範囲においては正常に動作することが必要である。つまり映像および音声を不具合無く受信、表示することが必要とされている。輸送、保管環境はさらに広い範囲での環境条件が想定されている。スクリーンを構成するフレネルレンズシートおよびレンチキュラーレンズシートはいずれも複数の材料層によって構成されている為、温度や湿度の変化による収縮・膨張にともなう各材料層の収縮・膨張率の相違による反りが発生する。また、背面投射型表示装置の設置されている雰囲気の温度、湿度が変化した場合には、ディスプレイユニット内部に略封止されている空気、或いはフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートの間に介在する空気の温度、湿度と背面投射型表示装置の雰囲気の温度、湿度に差異が生じることで、フレネルレンズシート或いはレンチキュラーレンズシートに反りを発生させる力が生じる。
【０００６】
環境条件によってはフレネルレンズシート或いはレンチキュラレンズシートの中央部が相対的に離れる方向に反りが発生する場合が有る。両者間に隙間が生じその隙間が大きくなるにしたがって、フレネルレンズシートの拡散作用が大きく働く事が主要因として、また投射レンズから投影された拡大映像の結像関係にズレが生じることによる補助要因も相まって、レンチキュラーレンズシートへ投影される映像のフォーカスがボケた状態となり、解像感の低下を招く問題が生じる。さらに、フレネルレンズシート或いはレンチキュラーレンズシートに生じる反りによって、投射レンズから所望の値に設定されたスクリーンまでの投影距離が部分的に変化することで、映像の幾何学的な歪を生じさせるという問題も生じることになる。
【０００７】
このため、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートは、あらかじめ互いに中央部分が凸方向に対向する様な反りを形成され、周辺部の四辺をスクリーン押さえで取り付け枠に固定することで、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートが互いに押し合って、それぞれの表面が概ね接している状態を保っている
しかしながら、スクリーンの四辺が取り付け枠に固定されて初期の反りが矯正された状態で長時間放置されることで、あらかじめフレネルレンズシートやレンチキュラーレンズシートに付与されていた内部応力が徐々に解放されてフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートが互いに押し合う力が弱くなったり、押し合う力のバランスが崩れることで、前述の環境変化に伴う反りによってフォーカスのボケや、映像の歪が発生する。
【０００８】
また、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートにあらかじめ形成する反りは、以下の理由によって極端に強くすることが困難であったり、弊害を伴うことがある為、前述の使用想定環境範囲においてフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートの間に生じる隙間の増加を防ぐ対策として十分な程の反りを設ける設計が寸法や価格等の制約もあり困難である。反りを付ける手段として一般的なのは、フレネルレンズシート或いはレンチキュラーレンズシートの其々の支持板をロール成形する際に予め反り付けしておく方法であり、生産性でメリットがあるため広く用いられている。この方法では支持板の反り量が大きいと、フレネルレンズシートにおいては、支持板成形後にフレネルレンズを一体成型したり、レンチキュラレンズシートにおいては支持板成型後にレンチキュラーレンズフィルムと貼り合せる際の後工程において、支持板の反りによるフレネルレンズの成型不具合やレンチキュラーレンズフィルムの貼り付け不具合が発生する。また別の反り付け手段としてフレネルレンズシート或いはレンチキュラーレンズシート成型後に所望の反りを与えながら加熱する手段がとられることもあるが、この方法では後付けの反り量が大きいと、フレネルレンズやレンチキュラーレンズの形状特性や、支持板とフレネルレンズシート或いは支持板とレンチキュラーレンズシートとの密着性に悪影響を及ぼすことが懸念される。このようにフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートに予め付与する反り量には制限がある
また、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートに予め付与する反りを大きく設けた場合には、其々のシートが互いに押し合う力が大きくなる。これによってフレネルレンズとこれに接触するレンチキュラーレンズが互いに強く押し合い、例えばフレネルレンズ形状が変形することでそこを通過する光線の振る舞いに異常をきたしたり、輸送時の振動等によって例えばレンチキュラーレンズが削れることで削り粉が発生して、映像上の不具合の発生を招くことがある。以上のように、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートにあらかじめ形成する反りは、極端に強くすることが困難であったり、弊害を伴うことがある為、前述の使用想定環境範囲においてフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートの間に生じる隙間の増加を防ぐ対策として十分な程の反りを設ける設計が困難である
このように、広い温度、湿度環境範囲においてもフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシート間の隙間増加によるフォーカスボケと、フレネルレンズシートの反りによる幾何学的な映像歪を防ぎ、投射レンズから投影された拡大映像を忠実にスクリーン上に投影する為の技術が提案されている。
【０００９】
例えば、特許文献１は、鉛直方向に湾曲した形状を有するスクリーンの取り付け枠であって、スクリーン取り付け用凹溝を側面板に有するとともに、この凹溝がスクリーンの湾曲した形状に沿う曲線を有し、前記スクリーンの最大湾曲長と前記凹溝のスクリーン面に直交する方向の最大変位量が一致する構成とし、スクリーンの反りを維持することによって、レンチキュラーレンズシートをフレネルレンズシートに密着させて浮きを改善しようとする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００１−７５１７８号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の従来の構成では、以下に示すような問題点を有している。すなわち、上記公報に開示されたスクリーン取り付け枠では、側面板に設けたスクリーン取り付け用凹溝がスクリーンの湾曲した形状に沿った曲線とし、スクリーンの湾曲形状を維持しフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートの密接性を高める効果は得られるが、前述した様に両シートはそれぞれ異なる線膨張係数の複層構造をしている事とディスプレイユニットの外部の空気とディスプレイユニット内部の空気の温度、湿度に差異が生じることがある為、雰囲気の温度、湿度条件によっては両シートが互いに離れようとする方向への反りが生じることが有り、さらにその環境条件が極端な場合にスクリーンを固定している四辺から離れたスクリーン中央部分においては両シート間に大きな隙間が発生して、フォーカスボケの発生に至ることが有る。
【００１１】
スクリーン取り付け用凹溝の湾曲を大きくすればスクリーン中央部分における隙間の発生を防ぐことは不可能ではないが、以下の幾何学的な映像歪の問題により極端に大きくすることが出来ない。すなわち、側面板に設けたスクリーン取り付け用凹溝がスクリーンの歪曲した形状に沿った曲線となっている為に、スクリーン自体も全体に歪曲した形状のまま保持されて幾何学的な映像歪の発生が生じやすく、さらに視聴者からスクリーンを見た際に、スクリーン表面に反射して映る外部環境の反射像が歪んで見える為、インテリアとしての側面を重視される投射型表示装置としての外観品位として好ましくないといった課題も有していた。
【００１２】
本発明の目的は、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシート間に生じる浮きを防ぎ、解像感の維持を可能とするディスプレイユニット構造とこれを備えた投射型表示装置を提供することに有る。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そしてこの目的を達成するために本発明のディスプレイユニットは、少なくともフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートからなるスクリーンを含むディスプレイユニットにおいて、前記ディスプレイユニットの内部空間に外部の空気を吸入する吸入手段を持ち、前記ディスプレイユニットは前記吸入手段における外部の空気との吸入口を除いて、略密封構造である事を特徴としたものである。
【００１４】
また、本発明におけるディスプレイユニットは、前記吸入手段がファンである事を特徴としたものである。
【００１５】
また、本発明における前記ディスプレイユニットは、前記フレネルレンズシートは前記レンチキュラーレンズシートよりも曲げ剛性が低い事を特徴としたものである。
【００１６】
また、本発明におけるディスプレイユニットにおける前記スクリーンは、前記吸入手段が動作していない時には、中央部がディスプレイユニット内部方向に凹む形状をなし、前記吸入手段が動作した後には前記凹形状が緩和されて、前記吸入手段の動作前と比較してスクリーンの平面性が高まる事を特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明におけるディスプレイユニットにおける前記スクリーンは、前記吸入手段による風が前記フレネルレンズシートの中央付近に吹きつけられる事を特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明における前記ディスプレイユニットは、前記フレネルレンズシートと前記レンチキュラーレンズシートの間の少なくとも一部にスペーサを設け、前記フレネルレンズシートと前記レンチキュラーレンズシートの間に介在する空気の排出口を設けたことを特徴としたものである。
【００１９】
また、本発明における前記ディスプレイユニットは、外部の空気に含まれるゴミが前記ディスプレイユニットに進入することを防ぐ為のフィルタを、前記吸入手段と共に備える事を特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明における前記フィルタの設置方向は、前記フィルタが外部の空気と接する面に垂直な前記フィルタから外部へ向う方向と、重力の働く方向とのなす角度が−９０°より大きく９０°より小さいことを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明における前記ディスプレイユニットは、前記吸入手段は前記スクリーンに正規の明るさの映像光を投影するより前に作動する機会を設けたことを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明は、本発明における前記ディスプレイユニットを備えた投射型表示装置である。
【００２３】
また、本発明は、少なくともフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートからなるスクリーンを含むディスプレイユニットにおいて、前記ディスプレイユニットは、前記フレネルレンズシートと前記キャビネットによって形成される第１の空間と、前記フレネルレンズシートと前記レンチキュラーレンズシートによって形成される第２の空間を備え、前記第１の空間に外部の空気を吸入する吸入手段を持ち、前記第１の空間は前記吸入口を除いて略密閉構造であり、前記第２の空間は外部と通気可能とする開口部を有する事を特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明における前記ディスプレイユニットは、前記吸入手段はファンであることを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明における前記ディスプレイユニットは、前記フレネルレンズシートは前記レンチキュラーレンズシートよりも曲げ剛性が低い事を特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明における前記ディスプレイユニットは、前記スクリーンは、前記吸入手段が動作していない時には、中央部がディスプレイユニット内部方向に凹む形状をなし、前記吸入手段が動作した後には前記凹形状が緩和されて前記吸入手段の動作前と比較して、スクリーンの平面性が高まる事を特徴とするものである。
また、本発明における前記ディスプレイユニットは、前記吸入手段による風が前記フレネルレンズシートの中央付近に吹きつけられる事を特徴とするものである。
【００２７】
また、本発明における前記ディスプレイユニットは、前記スクリーンは、前記フレネルレンズシートと前記レンチキュラーレンズシートの間の少なくとも一部にスペーサを設け、前記フレネルレンズシートと前記レンチキュラーレンズシートの間に介在する空気の排気口を設けたことを特徴とするものである。
【００２８】
また、本発明における前記ディスプレイユニットは、前記ディスプレイユニットは、外部の空気に含まれるゴミが前記ディスプレイユニットに進入することを防ぐ為のフィルタを、前記吸入手段と共に備える事を特徴とするものである。
【００２９】
また、本発明における前記ディスプレイユニットは、前記フィルタの設置方向は、前記フィルタが外部の空気と接する面に垂直な前記フィルタから外部へ向う方向と、重力の働く方向とのなす角度が−９０°より大きく９０°より小さいことを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明における前記ディスプレイユニットは、前記ファンは前記ディスプレイユニットが正規の明るさの映像光を投影するより前に作動する機会を設けたことを特徴とするものである。
【００３１】
また、本発明は、本発明における前記ディスプレイユニットを備えた投射型表示装置である。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のディスプレイユニットによれば、少なくともフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートからなるスクリーンを含み、前記ディスプレイユニットの内部空間に外部の空気を吸入する吸入手段を持ち、前記ディスプレイユニットは前記吸入手段における外部の空気との吸入口を除いて、略密封構造であるので、前記ディスプレイユニット内部に発生する空気圧によってフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシート間に生じる浮きを防ぎ、解像感の維持を可能とするディスプレイユニット構造とこれを備えた投射型表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本発明のディスプレイユニットおよびこれを備えた投射型表示装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における背面投射型表示装置の断面側面図である。
図１において、ディスプレイユニット１は、光学ユニット５２に設けられた投射レンズ５１から投影された映像光をミラー３２で反射してスクリーン１１に投影することが基本機能である。スクリーン１１はゴム２３等の弾性部材を介してスクリーン押さえ２２でスクリーン取り付け枠２１に固定され、ミラー３２はミラー保持部材（図示せず）によってキャビネット３１に固定されている。さらに、スクリーン１１は中央部分が互いに凸形状をなして向かい合うような反りを備えたフレネルレンズシート１２とレンチキュラーレンズシート１３が互いに押す力と、ディスプレイユニット１内部の空気圧と外部の空気圧による押す力が釣り合った状態で、スクリーン取り付け枠２１に固定・保持されている。キャビネット３１は不要光がスクリーン１１に投影されることを防ぐために、スクリーン１１とベースボディユニット５３のパッキン６１と共に、外光や光学ユニット５２からの不要光に対して遮光性を備えた部材、構成をなしている。また、ゴミ等の進入を防ぐ為に、各部材の係合部は略封止構造をなし、ディスプレイユニット１内部は略密閉空間となっている。ここまでは、一般的な背面投射型表示装置のディスプレイユニット構成と同様のものである。
【００３５】
本発明の実施の形態１におけるディスプレイユニット１が特徴とするところは、外部の空気をディスプレイユニット１内部に吸入する為の吸入手段としてファン４１を備えており、背面投射型表示装置の動作時に外部の空気をディスプレイユニット１内部空間に吸入することである。
【００３６】
以下に、ファン４１の作用および効果について説明する。ディスプレイユニット１内部の空気圧は、ファン４１が動作していない時には外部の空気圧と同じであるが、背面投射型表示装置の電源を入れてファン４１が動作を始めることで外部の空気をディスプレイユニット１内部に吸入し、ディスプレイユニット１内部の空気圧が上昇する。内部空気圧が上昇することで、フレネルレンズシート１２をレンチキュラーレンズシート１３に押し付ける力が増加するため、環境条件や経時変化等によって両シート間に隙間が存在する場合でも両シート間の隙間が減少する様に作用する。尚、図１の状態はファン４１が動作している状態である。ファン４１の動作による内部空気圧の増加に伴い両シート間の隙間が小さくなるにしたがって、フレネルレンズシート１２の拡散作用による映像のぼやけが少なくなり、レンチキュラーレンズシート１３へ投影される映像の解像感の低下を阻止して、解像感の高い映像が提供できる。尚、ディスプレイユニット１の略密閉空間とは、空間が部品勘合等によって生じるわずかな隙間を有していても、そこからの空気漏れによるディスプレイユニット内部の圧力の低下が、ファン４１の動作による圧力上昇に対して小さく、本発明の効果を損なわない程度である事を示している。
【００３７】
以上が本発明における実施の形態１の基本構成および作用、効果を説明したものである。
【００３８】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における背面投射型表示装置の断面側面図である。
図２において、ディスプレイユニット１は、光学ユニット５２に設けられた投射レンズ５１から投影された映像光をミラー３２で反射してスクリーン１１に投影することが基本機能である。スクリーン１１は弾性部材を介してスクリーン押さえ２２でスクリーン取り付け枠２１に固定され、ミラー３２はミラー保持部材（図示せず）によってキャビネット３１に固定されている。さらに、スクリーン１１は中央部分が互いに凸形状をなして向かい合うような反りを備えたフレネルレンズシート１２とレンチキュラーレンズシート１３が互いに押す力と、ディスプレイユニット１内部の空気圧と外部の空気圧による押す力が釣り合った状態で、スクリーン取り付け枠２１に固定・保持されている。キャビネット３１は不要光がスクリーン１１に投影されることを防ぐために、スクリーン１１とベースボディユニット５３のパッキン６１と共に、外光や光学ユニット５２からの不要光に対して遮光性を備えた部材、構成をなしている。また、ゴミ等の進入を防ぐ為に、各部材の係合部は略封止構造をなし、ディスプレイユニット１内部は略密閉空間となっている。ここまでは、一般的な背面投射型表示装置のディスプレイユニット構成と同様のものである。
【００３９】
本発明の実施の形態２におけるディスプレイユニット１が特徴とするところは、フレネルレンズシート１２とキャビネット３１によって形成される第１の空間９１と、フレネルレンズシート１２とレンチキュラーレンズシート１３によって形成される第２の空間９２を備えており、第１の空間９１と第２の空間９２の間はスクリーン押さえ２２およびゴム２３によって遮蔽され、第２の空間９２は外部との開口部を有する。ここで第１の空間９１は、外部の空気を強制吸入する為の吸入手段としてファン４１を備えており、ファン４１の吸入口を除いて略密閉空間をなすと共に、背面投射型表示装置の動作時に外部の空気をディスプレイユニット１内部空間に吸入することである。
【００４０】
以下に本発明の実施の形態２における作用および効果について説明する。ディスプレイユニット１内部の第1の空間９１も第２の空間９２も、ファン４１が動作していない時の空気圧は外部の空気圧と同じであるが、背面投射型表示装置の電源を入れてファン４１が動作を始めることで外部の空気を第１の空間９１に吸入し、ファン４１の吸入口以外に外部との開口を持たない為、第１の空間９１の空気圧が上昇する。この内部空気圧の上昇によって、フレネルレンズシート１２をレンチキュラーレンズシート１３方向に押す力が増加する。一方、第２の空間９２は第１の空間９１とは遮蔽されて外部との開口部１０１を備えている為、外部と同じ空気圧が保たれてフレネルレンズシート１２をミラー３２の方向に押す力は変化しない。このようにフレネルレンズシート１２の両面にかかる力の差が生じることで、フレネルレンズシート１２はレンチキュラーレンズシート１３に向う方向へ押さえつけられる力が増加するため、環境条件や経時変化等によって両シート間に隙間が存在する場合でも両シート間の隙間が減少する様に作用する。尚、図２の状態はファン４１が動作している状態である。ファン４１の動作による内部空気圧の増加に伴い両シート間の隙間が小さくなるにしたがって、フレネルレンズシート１２の拡散作用による映像のぼやけが少なくなり、レンチキュラーレンズシート１３へ投影される映像の解像感の低下を阻止して、解像感の高い映像が提供できる。
【００４１】
以上が本発明における実施の形態３の基本構成および作用、効果を説明したものである
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態３における背面投射型表示装置の断面側面図である。ここでは、一般的な背面投射型表示装置およびディスプレイユニットの構成については、本発明の実施の形態１と同様であるので、その説明は省略する。
本発明の実施の形態３における背面投射型表示装置が特徴とするところは、光学ユニット５２の光学素子（図示せず）を冷却するために装置外部から空気を吸入する為の吸入手段としてファン４１と、吸入した空気が光学ユニット５２内部を通過した後にディスプレイユニット１内部空間に送りこまれるための通気口８１を備え、ディスプレイユニット１と光学ユニット５２の内部空間は通気口８１を通じて繋がっていると共に、これらの内部空間はファン４１の開口部４３を除いて装置外部に対して略密封構造としたことである。
【００４２】
以下に、ファン４１の作用および効果について説明する。ディスプレイユニット１内部の空気圧は、ファン４１が作動していない時には外部の空気圧と同じであるが、背面投射型表示装置の電源を入れてファン４１が動作を始めることで外部の空気を光学ユニット５２内部に吸入する。吸入された空気は、光学ユニット５２内部を通過した後に通気口８１を経由してディスプレイユニット１内部空間に送り込まれる。ディスプレイユニット１および光学ユニット５２内部空間は略密封構造をなす為、ファン４１から吸入される空気によってディスプレイユニット１内部の空気圧が上昇する。
【００４３】
内部空気圧が上昇することで、フレネルレンズシート１２をレンチキュラーレンズシート１３に押し付ける力が増加するため、環境条件や経時変化等によって両シート間に隙間が存在する場合でも両シート間の隙間が減少する様に作用する。尚、図３の状態はファン４１が動作している状態である。ファン４１の動作による内部空気圧の増加に伴い両シート間の隙間が小さくなるにしたがって、フレネルレンズシート１２の拡散作用による映像のぼやけが少なくなり、レンチキュラーレンズシート１３へ投影される映像の解像感の低下を阻止して、解像感の高い映像が提供できる。なお、ファン４１は通気口８１部に設ける構成にしても、同様の作用および効果が期待できる。以上が本発明における実施の形態３の基本構成および作用、効果を説明したものである。
【００４４】
このような実施の形態１ないし実施の形態３に記載の構成をとった背面投射型表示装置においては、以下の構成をなすことで、本発明の実施の形態における効果を高めたり、従属的なべつの効果を得ることが出来る。
【００４５】
外部の空気を吸入するための吸入口４３にはフィルタ４２を設けて外部の空気と共にディスプレイユニット１にゴミ等が進入することを防ぎ、さらにフィルタ４２の設置方向に関しては、フィルタ４２が外部の空気と接する面に垂直かつフィルタ４２から外部へ向う方向と、重力の働く方向とのなす角度が−９０°より大きく９０°より小さいことを特徴とする。背面投射型表示装置の設置は上下が決まっているので、このようなフィルタ４２の設置方向にしておけば、フィルタに付着するゴミがフィルタ４２から装置外部に落下する方向に重力の作用を受ける向きにあるので、ある程度フィルタ４２にゴミが堆積すれば重力とファンの回転に伴う振動によって、自動的にゴミが落下することでフィルタ４２に堆積するゴミの量を低減することにつながる。このようにフィルタ４２の目詰まりを防ぐことで本発明の実施の形態１ないし実施の形態３における作用、効果を妨げる要因を低減または排除することが出来るため、この様なフィルタ構成をとる事が望ましい。
【００４６】
また、フレネルレンズシート１２はレンチキュラーレンズシート１３よりも曲げ剛性を低く構成することで、フレネルレンズシート１２がディスプレイユニット１内部の空気圧による押し力を受けた際に、フレネルレンズシート１２の変位量がレンチキュラーレンズシート１３の変位量に比較してより大きくなる様作用し、両シート間の隙間をさらに低減することが可能となる。これによって、フレネルレンズシート１２の拡散作用による映像のぼやけが少なくなり、レンチキュラーレンズシート１３へ投影される映像の解像感の低下を阻止する効果が高められ、解像感の高い映像が提供できる。
【００４７】
また、スクリーン１１は、ファン４１が動作していない時には中央部がディスプレイユニット内部方向に凹む形状の構成をなしている。図４は本発明の実施の形態1における背面投射型表示装置の断面側面図である。図４（ａ）はファン４１が動作していないときであり、図４（ｂ）はファン４１が動作してディスプレイユニット内部の気圧が上昇したときである。ファン４１が動作した後にはディスプレイユニット１内部の空気圧上昇による押力の作用で、凹形状が緩和されてスクリーン１１の平面性が高まる。スクリーン１１に投影される映像の幾何学的歪が低減された、高画質映像を提供することができる。ファン４１が動作していないときのスクリーン１１の中央部の凹み量を例えば５（ｍｍ）程度の僅かな量にすることで、スクリーンに投影される映像の歪みが視聴者に違和感を感じさせなことが可能である。また、スクリーン表面に写る例えば蛍光灯等の反射形状の歪みが視覚的に違和感の無い程度にすることが望ましい。これらはフレネルレンズシート１２とレンチキュラーレンズシート１３が合わさったスクリーン１１としての曲げ剛性とファン４１が動作する事で発生するスクリーン１１の凹みを矯正する方向に働く力とのバランスを取ることで実現可能である。
また、ファン４１による風が前記フレネルレンズシート１２の中央付近に吹きつけられる構成とし、フレネルレンズシート１２に吹きつけられる風力によってフレネルレンズシート１２がレンチキュラーレンズシート１３に向って押し付けられる様作用し、両シート間の隙間を低減する。これによって、広範囲の温度・湿度環境においても映像の解像感低下を防ぎ、解像感の高い映像を提供することが出来る。尚、図４は本発明の実施の形態１における背面投射型表示装置の断面側面図であるが、本構成は本発明の実施の形態２および実施の形態３に対しても同様に適応させることが可能であり、同様の作用および効果を得ることが出来る。
【００４８】
また、図５に示す様に、フレネルレンズシート１２とレンチキュラーレンズシート１３の間に間欠的にスペーサ７１を設ける構成とし、フレネルレンズシート１２とレンチキュラーレンズシート１３の間に介在する空気が両シート間から出る為の開口面積を大きくすることで、ディスプレイユニット１内部の空気圧上昇、フレネルレンズシート１１へ吹き付けられる風による押力によってフレネルレンズシート１２とレンチキュラーレンズシート１３間にある空気が容易に排出されて、フレネルレンズシート１２がレンチキュラーレンズシート１３に押し付けられる動作が円滑に行われる様作用する。図５は本発明の実施の形態におけるスペーサを用いた場合のスクリーンの斜視図である。なお、スペーサ７１の厚みはフレネルレンズシート１２とレンチキュラーレンズシート１３の隙間による映像ボケが認識できない程度の概ね２（ｍｍ）以下である事が望ましい。これによって、フレネルレンズシート１２の拡散作用による映像のぼやけが少なくなり、レンチキュラーレンズシート１３へ投影される映像の解像感の低下を阻止する効果が高められ、解像感の高い映像を提供することができる。
【００４９】
また、スクリーン１１に映像が投影されている間に両シート間の隙間が低減されていれば映像に不具合が生じることは無く、装置の電源が入れられた後、光学ユニット５２から投影される映像光が正規の明るさになる前に、フレネルレンズシート１２がレンチキュラーレンズシート１３に押し付けられている様作動すれ良い。一般的な背面投射型表示装置の光源には超高圧水銀灯が使用されており、電源を入れてから正規の明るさになるまでに約１分程度の時間を必要とする。したがって、ファン４１は、装置の電源を入れた後すぐに動作して、スクリーン１１に映像が投影されている時には両シート間の隙間を低減する様作用させることが出来る。
【００５０】
また、発光ダイオード、レーザや無電極ランプ等の様に電源投入から正規の明るさになるまでの時間が短時間の光源を用いた投射型表示装置においては、装置の待機状態の際にも少なくとも間欠的にファン４１を動作させることで、スクリーン１１に映像が投影されている時には両シート間の隙間を低減する様作用させることが出来る。
【００５１】
これによって、広範囲の温度・湿度環境においても映像の解像感低下を防ぎ、解像感の高い映像を提供することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明にかかるディスプレイユニットは、スクリーンの平面性を保ちつつ、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシート間に生じる浮きを防ぐ事が可能な、すなわち、スクリーンに投影される映像の映像歪の低減と解像感の維持の両立を可能とすることから、投射型表示装置に適用でき、特に背面投射型表示装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態１における背面投射型表示装置の断面側面図
【図２】本発明の実施の形態２における背面投射型表示装置の断面側面図
【図３】本発明の実施の形態３における背面投射型表示装置の断面側面図
【図４】本発明の実施の形態における背面投射型表示装置の断面側面図
【図５】本発明の実施の形態におけるスペーサを用いた場合のスクリーンの斜視図
【図６】従来の一般的な背面投射型表示装置の断面側面図
【符号の説明】
【００５４】
１  ディスプレイユニット
１１  スクリーン
１２  フレネルレンズシート
１３  レンチキュラーレンズシート
２１  スクリーン取り付け枠
２２  スクリーン押さえ
２３  ゴム
３１  キャビネット
３２  ミラー
３３  ミラー保持部材
４１  ファン
４２  フィルタ
４３  吸入口
５１  投射レンズ
５２  光学ユニット
５３  ベースボディユニット
６１  パッキン
７１  スペーサ
８１  通気口
９１  第１の空間
９２  第２の空間
１０１  開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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