(57)【要約】【課題】  振動等によるフレネルレンズとレンチキュラーレンズの擦れ合いを防ぐ。【解決手段】  斜入射光学系を採用した背面投射型表示装置であって、レンチキュラーレンズにフレネルレンズを密着及び離間する手段を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像光の光軸がスクリーンに対して９０°以下で入射する斜入射光学系を採用した背面投射型表示装置であって、光透過性を有する平板状の板である前面板と、レンチキュラーレンズとフレネルレンズを備えたスクリーンユニットを有し、前記前面板と前記レンチキュラーレンズに前記フレネルレンズを密着及び離間する手段を有す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は観察面に対して凸状に湾曲し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。
【請求項３】
前記フレネルレンズを観察面に対して凸状に湾曲させる付勢手段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。
【請求項４】
前記フレネルレンズを前記前面板及び前記レンチキュラーレンズに密着及び離間させる部材はカム板であることを特徴とする請求項２に記載の背面投射型表示装置。
【請求項５】
前記フレネルレンズを前記前面板及び前記レンチキュラーレンズに密着及び離間させる部材はスライド部材であることを特徴とする請求項２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スクリーンユニットを有する背面投射型表示装置に関する。
【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等の樹脂を用いたものが一般的である。特許文献１に開示されているように、各レンズを熱処理により曲率を設け板ガラスに密着させる構成のスクリーンユニットは一般的に知られている。また輸送時の傷を考慮した提案として特許文献２に開示されているようにフレネルレンズとレンチキュラーレンズを板バネ部材により意識的に離すようにした構成を有するものが提案されている。
【０００３】
一方、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、垂直な構成が一般的であったが、近年の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である。
【特許文献１】特開２００１−１５４２７４号公報
【特許文献２】特開平０８−２５４７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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は歪みへの影響が大きく画質が低下する。また前記従来技術のスクリーンユニットでは装置の輸送・保管を考慮した場合、外気温度が６０℃近傍まで上昇することが考えられ、クリープ変形が加速し、ガラス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場合があった。また、フレネルレンズとレンチキュラーレンズを隣接させた場合、輸送時に外部環境（温度及び湿度）変化の影響を受け微少な隙間が生じ、各レンズ同士が擦れ合い表面に傷がついてしまうことがあり、これがスクリーンの画像劣化を招いていた。このような輸送時における、レンチキュラーレンズとフレネルレンズの接触を避けるために、レンチキュラーレンズとフレネルレンズの間隙に保護シートを配置し、この状態で輸送を行い、設置後にこの保護シートをレンズから引き抜くようにした構成を有するものがある。しかしながら、このような構成においては、保護シートをスクリーン組立時にレンズ間に挿入し、スクリーン設置後に取り除く作業工程が必要となり、工数が増える問題があった。また、保護シートは、レンズ間から引き抜く際に、レンズに傷をつけたり、破れたりしない材質のものを選択する必要があり、材質選択を慎重に行わなければならない等の問題があった。これらの問題を解決すべくフレネルレンズとレンチキュラーレンズを板バネ部材により意識的に離すようにした構成を有するものが提案されている。（先の特許文献２）しかしながら、近年背面投射方式のプロジェクターは、大画面化が進み必然的に投影面積が大きくなってきており、スクリーン周辺部のみ板バネ部材でフレネルレンズとレンチキュラーレンズを完全に非接触状態を保つ事は困難であり輸送時の振動等によりフレネルレンズ及びレンチキュラーレンズが接触し表面に傷がついてしまうことがあった。
【０００５】
この発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであり、輸送時における各レンズの傷防止ならびに、該輸送時及び保管時における温度変化によるフレネルレンズのクリープ現象を回避し、装置設置時に良好な画像が得られる背面投射型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
よって本発明は、映像光の光軸がスクリーンに対して９０°以下で入射する斜入射光学系を採用した背面投射型表示装置であって、光透過性を有する平板状の板である前面板と、レンチキュラーレンズとフレネルレンズを備えたスクリーンユニットを有し、前記前面板と前記レンチキュラーレンズに前記フレネルレンズを密着及び離間する手段を有することを特徴とする背面投射型表示装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による背面投射型表示装置は、輸送及び保管時に湾曲しているフレネルレンズとレンチキュラーレンズに容易に隙間を設けることができるため輸送時の振動によりフレネルレンズとレンチキュラーレンズの擦れ合いがなくなり各レンズ表面に傷がつくことを防ぐことができる。また、外部環境、特に高温環境においてフレネルレンズをレンチキュラーレンズに押圧していないためフレネルレンズのクリープ現象を回避することができ、その結果、良好な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】
【０００８】
上記目的を達成するため本実施形態に係る背面投射型表示装置は、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おいて、前記前面板に前記レンチキュラーレンズ及び前記フレネルレンズを密着させるためのカム部材もしくはスライド部材及び両レンズの離間のためにバネを具備した構成としてある。上記構成において前記フレネルレンズは観察面に対して凸状に湾曲させてなる透過型スクリーンである。また本発明は、前記フレネルレンズを観察面に対して凸状に付勢する偏芯ロッド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。
【０００９】
次に、本発明について図を参照して説明する。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第１の実施例について説明する。図６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、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２は背面投射型装置の内部側面図であり、図中４は光軸である。また、スクリーンユニット２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１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２に向けて反射させるミラー３を配備し各部の保持手段を有する筐体５で構成されている。図１は本発明による輸送及び保管時のスクリーンユニットの斜視図、図３は同じく輸送及び保管時のスクリーンユニットの要部詳細図である。図中２ｃはフレネルレンズでありスクリーンユニット押え板１４とフレネルレンズ２ｃの間に配置されたバネ１２によりレンチキュラーレンズ２ｂと非接触状態となっている。この時のフレネルレンズ２ｃはスクリーンユニット上辺隅部２ヶ所及びスクリーンユニット下辺隅部２ヶ所に配されているフレネル押し付けカム板６によりレンチキュラーレンズ２ｂ及び前面板２ａに押圧されておらず湾曲したままの状態でフリーになっている。この結果レンチキュラーレンズ２ｂとフレネルレンズ２ｃが輸送による振動を受け接触する事が無く両レンズに傷が付くことはない。また、輸送及び保管時における外部の急激な温湿度の環境変化に対しても、樹脂がクリープする事がなく、フレネルレンズ２ｃのカール量は変化しない。図４は本発明による装置設置時のスクリーンユニットの斜視図、図５は同じく装置設置時のスクリーンユニットの要部詳細図である。図中７はフレネルレンズ２ｃの左右辺中央部を押し付けるためのフレネル押し付けカム板でありロッド１１を介してハンドル８に連結されている。前記ハンドル８は図で示していないが、背面投射型表示装置の筐体両側面より外側に突出しており、ハンドル８を回動させることにより、フレネル押し付けカム板７が連動する。ハンドル８を回動させると、輸送及び保管時にレンチキュラーレンズ２ｂとフレネルレンズ２ｃを非接触に保つために配置されたバネ１２が圧縮されると同時に、フレネルレンズ２ｃとレンチキュラーレンズ２ｂ及び前面板２ａに密着する。６はフレネルレンズ２ｃの上辺及び下辺両端部を押し付けるためのフレネル押し付けカム板でありロッド１０及びロッド１０ａに配設されている。ロッド１１にはギア１５及びプーリー１７が配設されハンドル８を回動させた際、同一方向に回転する。９は中間ロッド、１６は中間ギア、１８はプーリーでありハンドル８を回動させると逆方向に回転する。ハンドル８の反対側の側面にはロッド１０及びロッド１１ａにそれぞれプーリー１７ａが配設されている。また、各ロッドに配設されているプーリーを介しベルト１９、ベルト１９ａ、ベルト１９ｂが配設されておりロッドに動力を伝達させ回転させる。したがって、矢印Ａ方向にハンドルを回動させることにより、ロッド１０及びロッド１１ａは同一方向に回転、ロッド１０ａは逆方向に回転しフレネルレンズ２ｃをレンチキュラーレンズ２ｂ及び前面板２ａに展張するように押し付け略密着状態となる。図７及び図８は本発明の他の実施例を示すもので、この実施例は前述の第１の実施例と基本思想は同じであり、第１の実施例における上辺及び下辺の両端部を押し付けるためのフレネル押し付けカム板をスライド軸２０に変更したものである。フレネルレンズ左右中央部は第１の実施例と同じ機構であり上辺及び下辺のフレネルレンズの押し付けは、筐体両側面に図７及び図８の破線で示したキー溝があり、そのキー溝を連通させたスライド軸２０によりフレネルレンズを前面板及びレンチキュラーレンズに押し付け密着状態とするものである。図９及び図１０は本発明の他の実施例を示す図である。前記２つの実施例は観察面に対して凸状に湾曲しているフレネルレンズ２ｃを配していたが、本実施例は、装置使用時において、フレネルレンズ２ｃを筐体左右側面に連通された偏芯軸２１により観察面に対して凸状に湾曲させ、該フレネルレンズ２ｃを、前面板２ａ及びレンチキュラーレンズ２ｂに押し付け、略密着状態とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による輸送及び保管時のスクリーンユニットの斜視図。
【図２】背面投射型装置の内部側面図。
【図３】本発明による輸送及び保管時のスクリーンユニットの要部詳細図。
【図４】本発明による装置設置時のスクリーンユニットの斜視図。
【図５】本発明による装置設置時のスクリーンユニットの要部詳細図。
【図６】背面投射型表示装置の斜視図。
【図７】本発明による他の実施例。
【図８】本発明による他の実施例。
【図９】本発明による他の実施例。
【図１０】本発明による他の実施例。
【符号の説明】
【００１１】
１  背面投射型表示装置
２  スクリーンユニット
２ａ  光透過性を有する平板状の板（前面板）
２ｂ  レンチキュラーレンズ
２ｃ  フレネルレンズ
３  ミラー
４  光軸
５  筐体
６  フレネル押し付けカム板
７  フレネル押し付けカム板
８  ハンドル
９  中間ロッド
１０  ロッド
１０ａ  ロッド
１１  ロッド
１１ａ  ロッド
１２  バネ
１３  投射ユニット
１４  スクリーンユニット押え板
１５  ギア
１６  中間ギア
１７  プーリー
１７ａ  プーリー
１８  プーリー
１９  ベルト
１９ａ  ベルト
１９ｂ  ベルト
２０  スライド軸
２１  偏芯軸
【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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【図７】
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【図８】
2006154426.tif 000010
【図９】
2006154426.tif 000011
【図１０】
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