(57)【要約】【課題】  スクリーンを構成するフレネルレンズとレンチキュラーレンズの平面性を維持し環境変化や温度変化に対しても浮きが発生することなく画像の劣化を防止する。【解決手段】  フレネルレンズを圧縮コイルバネにより下方向に押圧させ且つフレネルレンズを観察面側に対して凸状に湾曲させ、前面板、レンチキュラーレンズ及びフレネルレンズ密着を確保するように構成した。【選択図】  図１
2006154425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者側から見て光透過性を有する平板状の板である前面板、レンチキュラーレンズ、の順で配列されている多層体と、前記多層体の背面に空間を設け配置されているフレネルレンズとからなるスクリーンユニットを有する背面投射型表示装置において、
前記フレネルレンズを下方向に押圧させるための弾性部材を有し、該弾性部材により前記フレネルレンズを観察者側に凸に撓ませることを特徴とする背面投射型表示装置。
【請求項２】
前記フレネルレンズを観察面側に対して凸状に湾曲させるためのガイド部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の背面投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は背面投射型表示装置に用いられる前面板とレンチキュラーレンズとフレネルレンズを備えた背面投射型表示装置のスクリーンユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、背面投射型表示装置用スクリーン装置に於けるレンチキュラーレンズとフレネルレンズは通常アクリル樹脂等からなる複数枚のシート状の光学部品及び前面板を組み合わせた構造となっており、互いに密着させた状態で装置に組み込まれている。従来スクリーンに入射する入射角度はスクリーンを構成するフレネルレンズに対し、垂直入射が一般的であったが、近年の装置薄型化の要求を達成するために、映像光の光路を背面投射型表示装置の天面或いは底面からスクリーンに鋭角に入射させる斜入射が必須となってきている。しかしながら、これら複数の光学部品フレネルレンズ、レンチキュラーレンズ、前面板の間隔が、場所によって不均一になっていると、前記垂直入射ではフレネルレンズが前面板とレンチキュラーレンズに対し多少の浮きを生じても画像の歪みに対し大きく影響することがなかったが、前記斜入射の前面板及びレンチキュラーレンズに対しフレネルレンズに浮きが生じ、該フレネルレンズの平面度が損なわれるとスクリーンへ投影される画像の歪みに対し大きく影響するばかりでなく色むら等の表示むらが発生し画像の表示品質が低下してしまうので各光学部品の間隔を常時一定に保つ必要がある。ところが、一般にこれらの装置に用いられるスクリーンサイズは、対角５０インチを超える大画面になってきており、また厚さ１〜３ｍｍ程度と薄いので、各光学部品間の固定は外周のみしか行なえないこともあって、スクリーンユニットの中央部付近では各光学部品間に隙間ができ易いといった問題があった。さらに、温度変化や湿度の変化、経時変化などによっても、各光学部品間の隙間が不均一となり画像の歪み等表示品質を低下させる問題があった。このような問題を解消するために、シート間を減圧して密封し、外気との差圧で各光学部品を密着させるといった方法（特許文献1参照）や、各レンズを熱処理により曲率を設けレンチキュラーレンズ及び前面板に密着させる方法（特許文献２参照）を用いて、シート間の間隔を一定とする技術が用いられてきた。
【特許文献１】特開平０６−１９４７４０号公報（第５頁、図１）
【特許文献２】特開２００１−１５４２７４号公報（第７頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このような従来の技術では、次のような問題点があり、実用化の妨げとなっている。すなわち、各シート間を減圧して密封する手法では、減圧状態で密封し、長期に渡って気密が漏れないようにしなければならないので、コストが大幅に上昇するという問題があり、また気密が漏れないように、取り扱いに注意を要する。一方、各レンズを熱処理により曲率を設け前面板に密着させる手法の場合は、経時変化による樹脂クリープ現象が起き、前面板に押し付けている各レンズの曲率が大きくなる。すなわち各レンズが平面に近づき、ガラスに対する押し付け力が極度に減少して各レンズの自重による座屈力が前記ガラスに対する押し付け力に勝り、ガラスと各レンズ間に隙間が発生するという問題があった。本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、大きな変更を行なう必要なく実現でき、かつシート間の隙間を確実に一定に保つ事のできる背面投射型表示装置のスクリーンユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するため本発明は、観察者側から見て前面板、レンチキュラーレンズの順で配列されている多層体とその背面に空間を設け配置されているフレネルレンズを有する背面投射型表示装置のスクリーンユニットにおいて、前記フレネルレンズを下方向に押圧させるための弾性部材と前記フレネルレンズを観察面側に対して凸状に湾曲させるためのガイド部材を具備した構成としてある。なお、前面板は、ある程度剛体の必要がありガラスであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明による背面投射型表示装置のスクリーンユニットを構成する光学部品及び前面板は周囲の温度変化や湿度の変化に影響することなく略密着状態を維持し、確実に平面に支持することができ、その結果、良好な出力画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下図１〜図６を用いて本発明によるスクリーンユニット及びそれを用いた背面投射型表示装置の実施例について説明する。図３は本発明を適用した背面投射型表示装置の斜視図であり、１２に本発明によるスクリーンユニットを示す。近年薄型化、大画面化が進み製品の市場が伸びてきている。図４は背面投射型装置の内部側面図であり、図中１５は光軸である。また、スクリーンユニット１２に映像を映し出す最終反射角すなわちスクリーンへの入射角は、薄型化が進むが故に鋭角となってきている。図中１１は背面投射型表示装置で映像光を出射する投射ユニット１３及び前記映像光をスクリーンユニット１２に向けて反射させるミラー１４を配備し各部の保持手段を有する筐体１６で構成されている。図１は本発明によるスクリーンユニットの斜視図、図２は同じくスクリーンユニットの要部詳細図である。図中１は圧縮コイルバネでありヒンジ２を介してフレネルレンズ３を下方向に押し付けている。フレネルレンズ３の下辺部は下部支持材７の溝に保持されており、溝の形状は若干レンチキュラーレンズ側に傾斜させておくと圧縮コイルバネ１でフレネルレンズ３を下方向に押し付けた際、無理なく該フレネルレンズを湾曲させることができる。またフレネルレンズ３は前記圧縮コイルバネ１により押し付けられ湾曲するがフレネルレンズ３の左右の辺中央部にガイド部材８が配され該ガイド部材はフレネルレンズの湾曲方向を観察者側に対して凸状になるように規制する。図６はバネとガイド部材の位置関係を示した図である。前記ガイド部材８は前記フレネルレンズ３を確実に観察者側に凸状になるように前記圧縮コイルバネ１の作用点の延長線１７に対し観察者側に位置させることが望ましい。４はレンチキュラーレンズ、５は前面板であり上部支持材６及び下部支持材７により保持されている。この状態で前面板５とレンチキュラーレンズ４の間に隙間があったとしてもフレネルレンズ３がほぼ全面にわたり観察者側に対し押圧力が働きフレネルレンズとレンチキュラーレンズ間及びレンチキュラーレンズと前面板間の隙間は略密着状態となる。また、フレネルレンズの上下辺部分ではフレネルレンズを湾曲せしめた際に観察者側に押圧力を与えるためのクリアランス９を設けているためフレネルレンズとレンチキュラーレンズに隙間を生じているが、スクリーンの投影部分を前記隙間の部分より内側に設定する事により、実用上の問題は発生しない。フレネルレンズを下方向に押し付けている部材は圧縮コイルバネとして上述したが、図７で示す様にある程度伸縮性を有する部材（弾性部材）であれば圧縮コイルバネだけでなくゴム部材１８でも同様の効果が得られる事はいうまでもない。さらに外部環境変化によりフレネルレンズの膨張力を妨げない様、
フレネルレンズ膨張力  ＞  弾性部材押圧力
となるよう圧縮コイルバネを設定し、フレネルレンズの平面性を維持する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明によるスクリーンユニットの斜視図。
【図２】本発明によるスクリーンユニットの要部詳細図。
【図３】背面投射型表示装置の斜視図。
【図４】背面投射型装置の内部側面図。
【図５】図１、図２のヒンジ部の詳細図。
【図６】圧縮コイルバネとガイド部材の位置関係を表した図。
【図７】他の実施例を示す図。
【符号の説明】
【０００８】
１  圧縮コイルバネ
２  ヒンジ
３  フレネルレンズ
４  レンチキュラーレンズ
５  前面板
６  上部支持材
７  下部支持材
８  ガイド部材
９  クリアランス
１１  背面投射型表示装置
１２  スクリーンユニット
１３  投射ユニット
１４  ミラー
１５  光軸
１６  筐体
１７  圧縮コイルバネの作用点の延長線
１８  ゴム部材
【図１】
2006154425.tif 000003
【図２】
2006154425.tif 000004
【図３】
2006154425.tif 000005
【図４】
2006154425.tif 000006
【図５】
2006154425.tif 000007
【図６】
2006154425.tif 000008
【図７】
2006154425.tif 000009