(57)【要約】【課題】迷光が観察者側に正面に向けて出射されることを抑制するようにライズ角を設定した屈折型フレネルレンズを提供する。【解決手段】屈折型フレネルレンズのフレネル角６０°〜６５°の領域の少なくとも一部で、ライズ角を略１７．５°以下にする。【選択図】図６
2008175984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折型フレネルレンズにおいて、
フレネル角６０°〜６５°の領域の少なくとも一部で、ライズ角が略１７．５°以下のレンズ形状を有することを特徴とする屈折型フレネルレンズ。
【請求項２】
屈折型フレネルレンズにおいて、
フレネル角６０°〜６５°の領域内で、ライズ角の大きさが、不連続に減少するように切り換わっていることを特徴とする屈折型フレネルレンズ。
【請求項３】
請求項２に記載の屈折型フレネルレンズにおいて、
フレネル角６０°〜６５°の領域内で、ライズ角の大きさが、不連続に略１７．５°以下に減少するように切り換わっていることを特徴とする屈折型フレネルレンズ。
【請求項４】
屈折型フレネルレンズにおいて、
フレネル角６０°〜６５°の領域内で、フレネル角の増加につれてライズ角が漸減していることを特徴とする屈折型フレネルレンズ。
【請求項５】
請求項４に記載の屈折型フレネルレンズにおいて、
フレネル角６０°〜６５°の領域内で、フレネル角の増加につれてライズ角が略１７．５°以下にまで漸減していることを特徴とする屈折型フレネルレンズ。
【請求項６】
映像光源と、
屈折型フレネルレンズを用いた透過型スクリーンと、
前記映像光源からの映像光を前記透過型スクリーンに背面から投射する光学系と
を有する背面投射型表示装置において、
前記屈折型フレネルレンズは、フレネル角６０°〜６５°の領域の少なくとも一部で、ライズ角が略１７．５°以下のレンズ形状を有する
ことを特徴とする背面投射型表示装置。
【請求項７】
映像光源と、
屈折型フレネルレンズを用いた透過型スクリーンと、
前記映像光源からの映像光を前記透過型スクリーンに背面から投射する光学系と
を有する背面投射型表示装置において、
前記屈折型フレネルレンズは、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、ライズ角の大きさが、不連続に減少するように切り換わっている
ことを特徴とする背面投射型表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の屈折型フレネルレンズにおいて、
前記屈折型フレネルレンズは、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、ライズ角の大きさが、不連続に略１７．５°以下に減少するように切り換わっている
ことを特徴とする背面投射型表示装置。
【請求項９】
映像光源と、
屈折型フレネルレンズを用いた透過型スクリーンと、
前記映像光源からの映像光を前記透過型スクリーンに背面から投射する光学系と
を有する背面投射型表示装置において、
前記屈折型フレネルレンズは、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、フレネル角の増加につれてライズ角が漸減している
ことを特徴とする背面投射型表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の屈折型フレネルレンズにおいて、
前記屈折型フレネルレンズは、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、フレネル角の増加につれてライズ角が略１７．５°以下にまで漸減している
ことを特徴とする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、大画面且つ薄型の背面投射型表示装置のスクリーンに用いることが好適なフレネルレンズに関する。また本発明は、そうした屈折型フレネルレンズをスクリーンに用いた背面投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置の一種として、背面投射型表示装置（リアプロジェクションディスプレイ）が普及している。背面投射型表示装置は、ＣＲＴ，ＬＣＤ素子またはＤＬＰ（Digital Light Processing）素子等の映像光源から出射した映像光を拡大して透過型スクリーンに背面から投射し、透過型スクリーンの正面側から画像を見るようにしたものである。
【０００３】
背面投射型表示装置の透過型スクリーンには、通常、拡大投影される映像光を収束するためにフレネルレンズと、視野角を広げるためのレンチキュラーレンズとが用いられる。このうちフレネルレンズは、３次元的なレンズを同心円状に複数の円環形のレンズに分割して、それらの円環形レンズを平面的に配列した光学素子である。フレネルレンズには、屈折型（屈折を利用して光を収束するもの）と反射型（反射を利用して光を収束するもの）との２種類が存在している。
【０００４】
近年、背面投射型表示装置に対しては、大画面化・薄型化の要求がますます高くなっている。その要求を満たすため、背面投射型表示装置内の光学系には、その光軸が画面中心（透過型スクリーンのスクリーン面の中心）と一致しない偏心光学系が用いられるようになっている。それに伴い、透過型スクリーンに用いられるフレネルレンズも、円環形レンズの全体を用いるのではなく、円環の中心から見て片側部分（半円状の部分）のみを用いた構造になっており、且つ、像高が高くなっている。
【０００５】
屈折型のフレネルレンズでは、映像光を観察者側に出射するレンズで一部の光が反射されて迷光となり、その迷光が基材面で反射されて観察者側に出射されることにより、２重像（ゴースト）が発生する。例えば下記の特許文献１の段落００１３には、低像高の（円環状レンズの全体を用いた）屈折型フレネルレンズにおける迷光の発生の原理が記載されている。
【０００６】
そして、像高の高い（半円部分のみを用いた）屈折型フレネルレンズの場合には、像高の増加につれてフレネル角が大きくなり、フレネル角６０°〜６５°の領域で、迷光が観察者側に正面に向けて（出射角０°前後で）出射されるので、特に２重像が認識されやすくなってしまう。図１は、このフレネル角６０°〜６５°の領域での迷光の発生の様子を示す図である。屈折型フレネルレンズ５０の１個のレンズ５２ａのフレネル面で一部の光が反射されて迷光となり、その迷光が、レンズ５２ａとその隣のレンズ５２ｂ，５２ｃとの合計３つのレンズを通過した後、フレネルレンズ５０の基材面５１で再度反射されて、観察者側に正面に向けて出射されている。
【０００７】
一方、従来、屈折型フレネルレンズのライズ角（図２に示すように、光を出射するフレネル面とは反対側のライズ面とフレネルレンズの法線とがなす角度）は、主光線がライズ面に当たらない（光線がケラレない）ようにレンズ内角と等しい角度に設定されるか、または、レンズ形状の量産余裕度を考慮してレンズ内角よりも０°〜５°程度小さい角度に設定されていた。図３には、この従来のライズ角の設定の様子を示しており、ライズ角をレンズ内角と等しく設定した場合のフレネル角とライズ角との対応関係を破線ａで示し、ライズ角をレンズ内角よりも０°〜５°程度小さく設定した場合のフレネル角とライズ角との対応関係を実線ｂで示している。
【０００８】
また、従来、ホワイトユニフォーミティの低下によってスクリーンに生じる着色を解消する目的で屈折型フレネルレンズのライズ角を意図的に設定する技術も提案されていた（特許文献２）。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１４９１２３号公報
【特許文献２】特許第３３１０４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、屈折型フレネルレンズのライズ角と、図１に示したような観察者側に正面に向けて出射される迷光との関係に着目した技術は、従来提案されていなかった。
【００１１】
本発明は、上述の点に鑑み、迷光が観察者側に正面に向けて出射されることを抑制するようにライズ角を設定した屈折型フレネルレンズや、そうした屈折型フレネルレンズを透過型スクリーンに用いた背面投射型表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る第１の屈折型フレネルレンズは、フレネル角６０°〜６５°の領域の少なくとも一部で、ライズ角が略１７．５°以下のレンズ形状を有することを特徴とする。
【００１３】
この屈折型フレネルレンズでは、後述するように、フレネル角６０°〜６５°の領域の１個のレンズのフレネル面で反射された迷光が、そのレンズを含む合計３つのレンズを通過する光線と、そのレンズを含む合計４つのレンズを通過する光線とに分割される。これにより、基材面で反射されて観察者側に出射される迷光は、正面に向いた迷光と正面以外に向いた迷光との２方向に分かれるので、フレネル角６０°〜６５°の領域で、観察者側に正面に向けて出射される迷光が減少する。したがって、迷光が観察者側に正面に向けて出射されることを抑制することができる。
【００１４】
次に、本発明に係る第２の屈折型フレネルレンズは、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、ライズ角の大きさが、不連続に減少するように切り換わっていることを特徴とする。
【００１５】
この屈折型フレネルレンズでは、後述するように、フレネル角６０°〜６５°の領域で、迷光の出射角が、観察者側に正面に向けて出射される角度範囲を跳ばすようにして不連続に切り換わる。したがって、迷光が観察者側に正面に向けて出射されることを抑制することができる。
【００１６】
次に、本発明に係る第３の屈折型フレネルレンズは、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、フレネル角の増加につれてライズ角が漸減していることを特徴とする。
【００１７】
この屈折型フレネルレンズでは、後述するように、フレネル角６０°〜６５°の領域のうち、迷光が観察者側に正面に向けて出射される領域が狭くなる。したがって、迷光が観察者側に正面に向けて出射されることを抑制することができる。
【００１８】
次に、本発明に係る第１の背面投射型表示装置は、
映像光源と、
屈折型フレネルレンズを用いた透過型スクリーンと、
前記映像光源からの映像光を前記透過型スクリーンに背面から投射する光学系と
を有する背面投射型表示装置において、
前記屈折型フレネルレンズは、フレネル角６０°〜６５°の領域の少なくとも一部で、ライズ角が略１７．５°以下のレンズ形状を有する
ことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る第２の背面投射型表示装置は、
映像光源と、
屈折型フレネルレンズを用いた透過型スクリーンと、
前記映像光源からの映像光を前記透過型スクリーンに背面から投射する光学系と
を有する背面投射型表示装置において、
前記屈折型フレネルレンズは、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、ライズ角の大きさが、不連続に減少するように切り換わっている
ことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る第３の背面投射型表示装置は、
映像光源と、
屈折型フレネルレンズを用いた透過型スクリーンと、
前記映像光源からの映像光を前記透過型スクリーンに背面から投射する光学系と
を有する背面投射型表示装置において、
前記屈折型フレネルレンズは、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、フレネル角の増加につれてライズ角が漸減している
ことを特徴とする。
【００２１】
これらの背面投射型表示装置は、それぞれ前述の本発明に係る屈折型フレネルレンズを透過型スクリーンに用いたものであり、屈折型フレネルレンズから観察者側に正面に向けた迷光の出射が抑制されるので、この迷光を原因とする２重像の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る屈折型フレネルレンズによれば、迷光が観察者側に正面に向けて出射されることを抑制することができるという効果が得られる。また、本発明に係る背面投射型表示装置によれば、透過型スクリーンに用いた屈折型フレネルレンズから観察者側に正面に向けた迷光の出射が抑制されるので、この迷光を原因とする２重像の発生を抑制することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて具体的に説明する。図４は、本発明を適用した背面投射型表示装置の光学系の概要を示す図である。この背面投射型表示装置１の内部には、光学エンジン２と、ミラー３，４とが設けられている。また、背面投射型表示装置１の前面（図の右側の面）には、透過型スクリーン５が配置されている。
【００２４】
光学エンジン２内には、図示は省略するが、映像光源（光源であるランプと、このランプからの光を映像データに応じて変調するＬＣＤパネル等の光変調素子）と、この映像光源からの映像光を投射する投射レンズとが設けられている。光学エンジン２内の投射レンズから投射された映像光は、ミラー３，４で順次反射・拡大され、透過型スクリーン５に背面から投射されて、透過型スクリーン５から背面投射型表示装置１の前方に出射される。
【００２５】
この背面投射型表示装置１内部の光学系（光学エンジン２内の投射レンズとミラー３，４）は、その光軸が画面中心（透過型スクリーンのスクリーン面の中心）と一致しない偏心光学系である。
【００２６】
図５は、透過型スクリーン５の構造の概要を示す図である。このうち図５（ａ）は、透過型スクリーン５の断面構造を示している、透過型スクリーン５は、光源側（図４のミラー４の側）に屈折型フレネルレンズ１０を有し、その反対側（観察者側）に、水平方向の視野角を広げるためのレンチキュラーレンズ２０を有している。
【００２７】
図５（ｂ）は、屈折型フレネルレンズ１０を観察者側から見た図である。屈折型フレネルレンズ１０は、３次元的なレンズを同心円状に分割した円環形レンズの全体を用いるのではなく、円環の中心から見て片側部分（半円状の部分）のみを用いた構造になっている。
【００２８】
次に、この屈折型フレネルレンズ１０でのライズ角の設定について説明する。図６は、本発明に係る第１の屈折型フレネルレンズに対応する屈折型フレネルレンズ１０のライズ角の設定例を示す図である。この図６では、図３に示した従来のライズ角の設定の様子を図３と同じく破線ａ及び実線ｂで示すとともに、屈折型フレネルレンズ１０でのライズ角の設定の様子（フレネル角とライズ角との対応関係）を実線ｃで示している。
【００２９】
従来の場合には、破線ａ，実線ｂのように、フレネル角６０°〜６５°の領域で、ライズ角が２２．５°以上になっている。これに対し、屈折型フレネルレンズ１０では、フレネル角６０°〜６５°の領域の全てで、ライズ角が１０°〜１５°の範囲に収まっている。
【００３０】
図７は、ライズ角を図６のように設定した屈折型フレネルレンズ１０のフレネル角６０°〜６５°の領域でのレンズ形状及び光線経路（図７（ｂ））を、図１に示した従来の屈折型フレネルレンズのレンズ形状及び光線経路（図７（ａ））と対比させて示す図である。
【００３１】
従来の場合には、図７（ａ）のように、フレネル角６０°〜６５°の領域の１個のレンズ５２ａのフレネル面で反射された迷光が、全て、レンズ５２ａを含む合計３つのレンズ５２ａ〜５２ｃを通過する。その結果、図１に示したように、その迷光が、基材面５１で反射された後、全て観察者側に正面に向けて出射される。
【００３２】
これに対し、屈折型フレネルレンズ１０では、図７（ｂ）のように、フレネル角６０°〜６５°の領域の１個のレンズ１２ａのフレネル面で反射された迷光が、レンズ１２ａを含む合計３つのレンズ１２ａ〜１２ｃを通過する光線と、レンズ１２ａを含む合計４つのレンズ１２ａ〜１２ｄを通過する光線とに分割される。図８は、この迷光の分割の様子（図８（ｂ））を、従来の場合（図８（ａ））と対比させて示す図である。このうち、４つのレンズ１２ａ〜１２ｄを通過する迷光は、観察者側に斜め方向に向けて出射されるようになる。
【００３３】
このように、基材面１１で反射されて観察者側に出射される迷光が、正面に向いた迷光と正面以外に向いた迷光との２方向に分かれるので、フレネル角６０°〜６５°の領域で、観察者側に正面に向けて出射される迷光が減少する。したがって、フレネル角６０°〜６５°の領域で、迷光が観察者側に正面に向けて出射されることが抑制される。
【００３４】
これにより、ライズ角を図６のように設定した屈折型フレネルレンズ１０を透過型スクリーン５に用いた背面投射型表示装置１では、屈折型フレネルレンズ１０のフレネル角６０°〜６５°の領域から観察者側に正面に向けて出射される迷光が減少するので、この迷光を原因とする２重像の発生が抑制される。
【００３５】
なお、本発明者は、フレネル角：６４°、透過型スクリーンへの映像光の入射角：４８°という条件のもとで、ライズ角を５°〜２５°程度の範囲で変化させながら、この迷光の分割の比率を測定した。図９（ａ）はその測定結果を示すグラフであり、縦軸の数値は、図９（ｂ）のように１個のレンズのフレネル面で反射された迷光全体を１００％としたときの、そのレンズを含む合計３つのレンズを通過する迷光（すなわち観察者側に正面に向けて出射される迷光）の比率である。
【００３６】
このグラフに表れているように、ライズ角が概ね１７．５°以下になると、３つのレンズを通過する迷光が４０％以下に減少するので、観察者側に正面に向けて出射される迷光がかなり減少する。
【００３７】
また、本発明者は、このようにライズ角を変化させながら、背面投射型表示装置に実装してクロスハッチ（格子状のパターン）を表示させて、感応評価を行った。図１０は、その評価結果を示す図である。ライズ角が２５°や２２．５°の場合（図６に破線ａや実線ｂで示した従来の場合）には感応評価の結果が良くなかったが、ライズ角が２０°の場合には幾分改善された。そして、ライズ角が１７．５°，１５°，１０°の場合にはそれぞれ感応評価の結果が良くなった。
【００３８】
このように、ライズ角を概ね１７．５°以下にすれば、観察者側に正面に向けて出射される迷光がかなり減少して、感応評価の結果が良くなる。したがって、図６の例ではフレネル角６０°〜６５°の領域でのライズ角を１０°〜１５°の範囲に収めているが、フレネル角６０°〜６５°の領域でライズ角を略１７．５°以下にしてもよい。
【００３９】
また、フレネル角６０°〜６５°の領域の全てではなく、フレネル角６０°〜６５°の領域の少なくとも一部でライズ角を略１７．５°以下にすれば、その部分では、観察者側に正面に向けて出射される迷光をかなり減少させて、感応評価の結果を良くすることができる。
【００４０】
図９にはライズ角を１０°以下にした場合の測定結果も示しているが、ライズ角を１０°以下にすると、屈折型フレネルレンズのレンズ先端角が鋭角になることから、屈折型フレネルレンズ成形用の金型を製造する際に切削バイトが欠けてしまうなどの製造プロセス上の問題が発生しやすくなる。そうした問題を避ける点からは、フレネル角６０°〜６５°の領域でのライズ角を、略１７．５°以下、且つ１０°以上にすることが望ましい。
【００４１】
次に、図１１は、本発明に係る第２の屈折型フレネルレンズに対応する屈折型フレネルレンズ１０のライズ角の設定例を示す図である。この図１１では、図３に示した従来のライズ角の設定の様子を図３と同じく破線ａ及び実線ｂで示すとともに、屈折型フレネルレンズ１０でのライズ角の設定の様子（フレネル角とライズ角との対応関係）を実線ｄと破線ｄ´とで２通り示している。
【００４２】
従来の場合には、破線ａ，実線ｂのように、フレネルレンズの全ての領域で、フレネル角の増加につれてライズ角が漸増している。これに対し、屈折型フレネルレンズ１０では、フレネル角６０°以下の領域ではフレネル角の増加につれてライズ角が漸増している（ここでは実線ｂと全く同じに漸増している）が、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、実線ｄや破線ｄ´のように、ライズ角の大きさが、２２．５°まで増加した状態から、不連続に１５°以下に切り換わっており、その後はフレネル角の増加につれて漸増している。
【００４３】
図１２は、ライズ角を図１１のように設定した屈折型フレネルレンズ１０におけるフレネル角と迷光の出射角との関係を、従来の場合と対比させて示す図であり、実線ｂ，実線ｄ，破線ｄ´はそれぞれ図１１の実線ｂ，実線ｄ，破線ｄ´と対応している。
【００４４】
ライズ角を従来のように図１１の実線ｂのように設定した場合には、図１２に表れているように、フレネル角６２．５°〜６５°の領域で、迷光の出射角が−５°〜５°（すなわち観察者側に概ね正面に向けて出射される角度範囲）になっている。
【００４５】
これに対し、屈折型フレネルレンズ１０では、図１２に表れているように、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、迷光の出射角が、−５°〜５°（観察者側に概ね正面に向けて出射される角度範囲）を跳ばすようにして不連続に切り換わっている。これにより、フレネル角６０°〜６５°の領域で、迷光が観察者側に正面に向けて出射されなくなる。
【００４６】
これにより、ライズ角を図１１のように設定した屈折型フレネルレンズ１０を透過型スクリーン５に用いた背面投射型表示装置１では、屈折型フレネルレンズ１０のフレネル角６０°〜６５°の領域から迷光が観察者側に正面に向けて出射されなくなるので、この迷光を原因とする２重像の発生が抑制される。
【００４７】
なお、図１１の例では、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、ライズ角の大きさを不連続に１５°以下に切り換えている。しかし、図１０に示したように、ライズ角が概ね１７．５°以下であれば感応評価の結果が良くなるので、フレネル角６０°〜６５°の領域内でライズ角の大きさを不連続に１７．５°に切り換えるようにしてもよい。あるいは、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、ライズ角の大きさを１７．５°以上の値に不連続に減少させるように切り換えてもよい。それらの場合にも、ライズ角の大きさの不連続な減少の度合いに応じた分だけ、迷光が観察者側に正面に向けて出射される角度範囲を跳ばすことができるので、迷光が観察者側に正面に向けて出射されることを抑制することができる。
【００４８】
次に、図１３は、本発明に係る第３の屈折型フレネルレンズに対応する屈折型フレネルレンズ１０のライズ角の設定例を示す図である。この図１３では、図３に示した従来のライズ角の設定の様子を図３と同じく破線ａ及び実線ｂで示すとともに、屈折型フレネルレンズ１０でのライズ角の設定の様子（フレネル角とライズ角との対応関係）を実線ｅで示している。
【００４９】
従来の場合には、破線ａ，実線ｂのように、フレネルレンズの全ての領域で、フレネル角の増加につれてライズ角が漸増している。これに対し、屈折型フレネルレンズ１０では、フレネル角６０°以下の領域ではフレネル角の増加につれてライズ角が漸増している（ここでは実線ｂと全く同じに漸増している）が、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、実線ｅのように、ライズ角が、２２．５°まで増加した状態から、フレネル角の増加につれて１５°以下にまで漸減しており、その後はフレネル角の増加につれて漸増している。
【００５０】
図１４は、ライズ角を図１３のように設定した屈折型フレネルレンズ１０におけるフレネル角と迷光の出射角との関係を、従来の場合と対比させて示す図であり、実線ｂ，実線ｅはそれぞれ図１３の実線ｂ，実線ｅと対応している。
【００５１】
ライズ角を従来のように図１３の実線ｂのように設定した場合には、図１４に表れているように、フレネル角６２．５°〜６５°の領域で、迷光の出射角が−５°〜５°（すなわち観察者側に概ね正面に向けて出射される角度範囲）になっている。
【００５２】
これに対し、屈折型フレネルレンズ１０では、図１４に表れているように、フレネル角６２．５°〜６３°余りの領域でのみ、迷光の出射角が−５°〜５°（観察者側に概ね正面に向けて出射される角度範囲）になっている。すなわち、フレネル角６０°〜６５°の領域のうち、迷光が観察者側に正面に向けて出射される領域が狭くなっている。したがって、フレネル角６０°〜６５°の領域で、迷光が観察者側に正面に向けて出射されることが抑制される。
【００５３】
これにより、ライズ角を図１３のように設定した屈折型フレネルレンズ１０を透過型スクリーン５に用いた背面投射型表示装置１では、屈折型フレネルレンズ１０のフレネル角６０°〜６５°の領域のうち迷光が観察者側に正面に向けて出射される領域が狭くなるので、この迷光を原因とする２重像の発生が抑制される。
【００５４】
なお、図１３の例では、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、フレネル角の増加につれてライズ角を１５°以下まで漸減させている。しかし、図１０に示したように、ライズ角を概ね１７．５°以下にすれば感応評価の結果が良くなるので、フレネル角６０°〜６５°の領域内でフレネル角の増加につれてライズ角を略１７．５°以下まで漸減させるようにしてもよい。あるいは、フレネル角６０°〜６５°の領域内で、フレネル角の増加につれてライズ角を１７．５°以上の値にまで漸減させるようにしてもよい。それらの場合にも、ライズ角の減少の大きさに応じた分だけ、迷光が観察者側に正面に向けて出射される領域を狭くすることができるので、やはり迷光が観察者側に正面に向けて出射されることを抑制することができる。
【００５５】
また、以上の例では、本発明に係る屈折型フレネルレンズを背面投射型表示装置の透過型スクリーンに用いているが、本発明に係る屈折型フレネルレンズは背面投射型表示装置の透過型スクリーン以外の用途にも用いてよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】像高の高い屈折型フレネルレンズでの迷光の発生の様子を示す図である。
【図２】屈折型フレネルレンズのレンズ内角，ライズ角等を示す図である。
【図３】従来の屈折型フレネルレンズでのライズ角の設定を示す図である。
【図４】本発明を適用した背面投射型表示装置の光学系を示す図である。
【図５】図４の透過型スクリーンの構造の概要を示す図である。
【図６】図５の屈折型フレネルレンズでのライズ角の設定例を示す図である。
【図７】図６のライズ角による屈折型フレネルレンズの光線経路を示す図である。
【図８】図６のライズ角による屈折型フレネルレンズでの迷光の分割の様子を示す図である。
【図９】ライズ角に対する迷光の比率を示す図である。
【図１０】背面投射型表示装置に実装したときの感応評価を示す図である。
【図１１】図５の屈折型フレネルレンズでのライズ角の別の設定例を示す図である。
【図１２】図１１のライズ角による迷光の出射角を示す図である。
【図１３】図５の屈折型フレネルレンズでのライズ角の別の設定例を示す図である。
【図１４】図１３のライズ角による迷光の出射角を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  背面投射型表示装置、  ２  光学エンジン、  ３  ミラー、  ４  ミラー、  ５  透過型スクリーン、  １０  屈折型フレネルレンズ、  １１  屈折型フレネルレンズの基材面、  １２ａ〜１２ｄ  屈折型フレネルレンズの個々のレンズ、  ２０  レンチキュラーレンズ
【図１】
2008175984.tif 000003
【図２】
2008175984.tif 000004
【図３】
2008175984.tif 000005
【図４】
2008175984.tif 000006
【図５】
2008175984.tif 000007
【図６】
2008175984.tif 000008
【図７】
2008175984.tif 000009
【図８】
2008175984.tif 000010
【図９】
2008175984.tif 000011
【図１０】
2008175984.tif 000012
【図１１】
2008175984.tif 000013
【図１２】
2008175984.tif 000014
【図１３】
2008175984.tif 000015
【図１４】
2008175984.tif 000016