(57)【要約】      （修正有）【課題】挟視野角の背面投射型ディスプレイ用スクリーンを提供することにより、必要以上の広い視野角を持つことによるエネルギーの無駄をなくし、以て省エネに貢献する。【解決手段】背面投射型ディスプレイ２ａを、映像光を発生する光源（プロジェクタ）４と、この光源４より前方（観察者側）に配置され、映像光を受け自身より前方に位置する観察者のほぼ眼（両眼）１２の位置に集光するスクリーン６ａとにより構成する。そして、スクリーン６ａを、光源４からの映像光をスクリーンの法線方向に平行な光線に偏向する光源側フレネルレンズ８と、このレンズ８から出射された映像光を観察者の眼１２に集光する観察者側フレネルレンズ１０により構成する。【選択図】図１
2013120199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
請求項１の背面投射型ディスプレイは、
映像光を発生する光源と、
上記光源より前方（観察者側）に配置され、上記映像光を受け自身より前方に位置する観察者のほぼ眼（両眼）の位置に集光するスクリーンと、
からなることを特徴とする背面投射型ディスプレイ。
【請求項２】
請求項１の背面投射型ディスプレイに用いるスクリーンであって、
光源側に位置し映像光をスクリーン法線方向に偏向する光源側フレネルレンズと、
この光源側フレネルレンズの観察者側に配置されこの光源側フレネルレンズからの映像光を観察者のほぼ眼（両眼）の位置に集光する観察者側フレネルレンズと、
により構成されたことを特徴とするスクリーン。
【請求項３】
請求項２のスクリーンにおいて、
前記観察者側フレネルレンズの出力側に拡散手段を設けた
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項４】
請求項２のスクリーンにおいて、
前記観察者側フレネルレンズと光源側フレネルレンズとの間に板状又はフィルム状の拡散素子を設けた
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項５】
請求項２、３又は４記載のスクリーンにおいて、
前記光源側フレネルレンズと前記観察者側フレネルレンズの双方又はいずれか一方に拡散特性が付与された
ことを特徴とするスクリーン。
【請求項６】
請求項２、３、４又は５記載のスクリーンにおいて、
前記光源側フレネルレンズとして、一部が全反射型フレネルレンズ部分であり。他の部分が屈折型フレネルレンズ部分からなる複合型フレネルレンズを用い、
前記観察者側フレネルレンズとして、屈折型フレネルレンズを用いた
ことを特徴とするスクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察者の映像視認位置という限られた狭い領域にのみ映像を送ることが可能であって、その領域外に映像を送ることによる無駄な電力消費を回避して顕著に省エネを図ることができる背面投射型ディスプレイとそれに用いるスクリーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種表示装置は、一般に、一つの表示映像を、表示画面に対して互いに異なる角度に位置する多くの観察者に対して視認できるようにするようにしている。即ち、比較的広視野角で解像度を高く、コントラクトも良好にすることが、基本的設計思想であり、その広視野角実現のため拡散手段（例えば拡散フィルム）を用いたものが多かった。
【０００３】
特開２００７−１８３４９８号（特許文献１）にはそのような拡散フィルムや投射システムが紹介されており、図７はそのような拡散フィルムの一例を示すものである。同図（ａ）〜（ｃ）は同じ角度で一つのレンズ（入射側レンズ）に入射した光はそれぞれその角度に対応した位置に集光し、そして、その各位置に集光した光は上記レンズの焦点位置に配置された別のレンズ（出射側レンズ）にてある角度範囲で拡散される原理を示している。（ｄ）はその上記二つのレンズを一体化した拡散フィルムの断面図である。
【０００４】
このような拡散フィルムを駆使することによって、入射側のレンズの働きにより入射角度に応じた位置に集光した映像を構成する光を、出射側のレンズにてある範囲で拡散させることができるので、その拡散角度範囲に位置する観察者全員に映像を視認させることができる。
従って、このような拡散フィルムを用いた表示装置は、その拡散角度を適宜に設定することにより広い角度範囲に渡って視認ができるようにし、以て、広視野角を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１８３４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、表示装置には、広視野角であることが要求されるものだけがあるだけではない。つまり、狭視野角であっても差し支えないものもある。
例えば、旅客機等の各客席毎に設けられるテレビジョン用ディスプレイ、或いは個人向け小型テレビジョン、パーソナルコンピュータ、携帯電話、携帯情報端末等のディスプレイがそれである。
【０００７】
これ等のディスプレイは、基本的に、それを観るのは一人であり、その人のみに観えれば良いものである。極論すれば、その一人の人間の両眼が存在する狭い領域に対して映像光を送ることができれば良いと言える。
しかしながら、そのような狭視野角でも良いディスプレイであっても、最小限必要な視野角よりも広い視野角を有するのが普通であり、従来、視野角を広くする技術開発は盛んに行われてきたが、不必要に視野角を広めることがないように視野角を狭めるという技術開発は行われてこなかった。
【０００８】
というのは、必要以上に視野角を広めることは無駄な電力消費をもたらし、省エネの精神に反するという認識が表示装置の開発技術者に存在しなかったからである。
元来、表示装置がそれに要求される視野角よりも広い視野角を有するとすると、その広い分、無駄に映像を出力していることになる。例えば、一人の人間の両眼に映像を出力できれば良いのに、数人の人間が同時に視認できる領域に映像を出力する特性を有しているとすると、その数人マイナス１人が視認できる領域への映像出力はまったくの無駄になるのである。これは、当然に、映像表示をするために作り出す光の無駄等を生み出し、エネルギーの無駄をもたらす。
【０００９】
このような無駄の存在には多くの技術者が気づいていないが、本願の発明者は、東日本大震災による福島原発事故による計画停電の実施、大企業への節電の法制化、小企業、一般家庭への節電の要請等から、表示装置の視野角が必要以上に広いことによる無駄な電力消費に気づき、そのような無駄を無くす必要を認識するに至った。
更に、このムダを有効になくすことができれば、社会を大きく変革させる可能性があることを認識するに至った。
【００１０】
というのは、在宅勤務を顕著に促進することが可能になるからである。在宅勤務は、例えば会社員の方が自己の処理すべき事務が自宅で出来る場合、自宅で行い、営業の必要がある場合、営業場所に直行し、営業の仕事が終われば、自宅に直帰するというものであり、一時、採用が流行したが、その普及はさほど進んでいない。
しかし、表示装置の視野角を必要最小限に留めることができれば、社員が自宅で例えば７０インチというような大きなスクリーンに映像を映しても、それに要する電力は極めて小さくすることができる。
【００１１】
具体的には、会社に出勤して使用するパーソナルコンピュータ（所謂「パソコン」）の普通の例えば１７インチ液晶ディスプレイによる表示に要する電力よりも小さくすることができる。
そして、一部で使用されているテレビ会議やテレビ電話を、人の顔と同じ大きさに映るリアルな大きさの顔をスクリーン上に映した状態で利用することができ、毎日出勤することは必要でなくなる場合が多くなる。
【００１２】
従って、社員の多くを毎日出勤ではなく、例えば予め定められた日、或いは事情により決められた日のみ出勤し、それ以外の日は自宅で仕事をし、必要に応じて外回りをするという勤務形態を採ることが可能になり、毎日例えば往復３時間、或いは４時間という通勤時間の無駄を有効に省くことができる。
これは、全国的に普及すると、通勤のために使用されるエネルギー、例えばマイカー通勤による無駄なエネルギーロスの低減、通勤電車の本数乃至一列車の客車数の顕著な減少が生じ、全国的に顕著な省エネを進めることができる。
【００１３】
このようにすることは、ホワイトカラーのサラリーマンが自宅で仕事ができるということが実現できるのみならず、大学生、高校生、専門学校生、中学生も自宅で学習できることを実現します。勿論、小学生の自宅学習も可能にしますが、小学生は団体行動を学ぶ必要があるので、通学も重要であり、自宅学習を多くすることは好ましくないかも知れません。
しかし、このように、自宅での仕事、学習をするスタイルが全国的に普及すると、省エネが顕著に進み、今問題になっているエネルギーの原子力依存を無くしたり、更には、石油エネルギーの低減、更には、深刻化している二酸化炭素による地球の温熱化の低減を可能にします。
【００１４】
また、サラリーマンの通勤による時間のロスの顕著な低減は、生活パターンにも大きな影響をもたらし、家庭サービスの充実をもたらし、所謂ワークホリックによる家庭崩壊等も減少することが期待できます。
そこで、本願発明者は、そのエネルギーの無駄をなくすべく思考し、実験を重ね、本発明を為すに至った。
【００１５】
即ち、本発明は、挟視野角の背面投射型ディスプレイ及びそれに用いるスクリーンを提供することにより、必要以上の広い視野角を持つことによるエネルギーの無駄をなくし、以て省エネに貢献することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１の背面投射型ディスプレイは、映像光を発生する光源と、この光源より前方（観察者側）に配置され、上記映像光を受け自身より前方に位置する観察者のほぼ眼（両眼）の位置に集光するスクリーンからなることを特徴とする。
【００１７】
請求項２のスクリーンは、請求項１の背面投射型ディスプレイに用いるスクリーンであって、光源側に位置し映像光をスクリーン法線方向に偏向する光源側フレネルレンズと、この光源側フレネルレンズの観察者側に配置されこの光源側フレネルレンズからの映像光を観察者のほぼ眼（両眼）の位置に集光する観察者側フレネルレンズと、により構成されたことを特徴とする。
【００１８】
請求項３のスクリーンは、請求項２のスクリーンにおいて、前記観察者側フレネルレンズの出力側に拡散手段が設けられたことを特徴とする。
請求項４のスクリーンは、請求項２のスクリーンにおいて、前記観察者側フレネルレンズと光源側フレネルレンズとの間に板状又はフィルム状の拡散素子が設けられたことを特徴とする。
【００１９】
請求項５のスクリーンは、請求項２、３又は４記載のスクリーンにおいて、前記光源側フレネルレンズと前記観察者側フレネルレンズの双方又はいずれか一方に拡散特性が付与されたことを特徴とする。
請求項６のスクリーンは、請求項２、３、４又は５記載のスクリーンにおいて、前記光源側フレネルレンズとして、一部が全反射型フレネルレンズ部分であり。他の部分が屈折型フレネルレンズ部分からなる複合型フレネルレンズを用い、前記観察者側フレネルレンズとして、屈折型フレネルレンズを用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の背面投射型ディスプレイによれば、光源からの映像光をスクリーンによって法線とほぼ平行に偏向した上で前方に位置する観察者のほぼ眼（両眼）の位置に集光するので、光源からの映像光を無駄なく観察者のほぼ眼（両眼）の位置という極めて狭い領域、例えば縦１５ｃｍ×横３０ｃｍ＝４５０ｃｍ２の領域に集めて映像視認可能状態にすることができる。
従って、光源で出射するエネルギーが極めて小さくて済むようにすることができる。
【００２１】
具体的には、普通の液晶ディスプレイ（例えばテレビジョン受像機やパーソナルコンピュータ（所謂パソコン）の液晶ディスプレイは勿論のこと普通の投写型ディスプレイ等旧来のディスプレイに比較すると、映像表示に要するエネルギーを数十分の一乃至数百分の一にすることができる。
というのは、普通の旧来のディスプレイは、その法線方向を中心として広い角度範囲、例えば縦１５０ｃｍ×横４００ｃｍ＝６００００ｃｍ２の領域を映像視認範囲とし、数人乃至数十人の人が視認可能なるようにつくるのが一般的であり、その映像視認範囲内は勿論のこと映像視認範囲外に対しても映像光が達しており、一人が映像を視認するに最低限必要なエネルギーの数十乃至数百倍が無駄に消費されていたからである。
【００２２】
、
依って、本ディスプレイによれば、スクリーンによって光源からの映像光を法線とほぼ平行に偏向した上で前方に位置する観察者のほぼ眼（両眼）の位置の狭い映像視認範囲に集光するので、光源から発する映像光を投射するエネルギーを映像視認に極めて高い効率で利用することができ、延いてはスクリーンに大きい例えば７５インチ画面（対角線の長さが７５インチの大きさの画面）というような、パーソナルコンピュータの液晶ディスプレイの画面、例えば１７インチ画面よりも相当に大きな画面にし、且つ充分な明るさの映像を視認できるようにしても、光源からの映像光投射に要するエネルギーの大きさは従来に比較して極めて小さくすることができ、在宅勤務、在宅学習等も可能になる。
また、ディスプレイを、光源（プロジェクタ）とスクリーンのみという少ない部材により比較的簡単に構成することができ、ディスプレイの低価格化も実現することができる。
【００２３】
請求項２のスクリーンによれば、光源側フレネルレンズによって映像光をスクリーン法線方向と平行に偏向し、そのスクリーン法線方向と平行に偏向された映像光を観察者側フレネルレンズによって観察者のほぼ眼（両眼）の位置に集光することができるので、請求項１のディスプレイのスクリーンを構成することができる。
【００２４】
請求項３のスクリーンによれば、請求項２のスクリーンにおいて、観察者側フレネルレンズの出力側に拡散手段を設けたので、映像光をその拡散手段により拡散させることができ、延いては、映像視認範囲を狭くなりすぎないように拡げることができる。
従って、映像視認範囲の拡がりを拡散手段により調節することができる。
即ち、請求項２のスクリーンによれば、映像視認範囲を狭くすることができるが、狭くなりすぎる場合がある。そのため、観察者はスクリーンの映像を見る顔の位置が狭い範囲に限定されすぎ、顔の位置を僅かでもずらすと綺麗に視認できない場合がある。そこで、拡散手段を設けることにより、映像視認範囲の拡がりを調節することができる。
【００２５】
請求項４のスクリーンは、請求項２のスクリーンにおいて、前記観察者側フレネルレンズと光源側フレネルレンズとの間に板状又はフィルム状の拡散素子を設けたので、映像光をその拡散手段により拡散させることができ、延いては、映像視認範囲を狭くなりすぎないように拡げることができる。
従って、映像視認範囲の拡がりを拡散手段により調節することができる。拡散手段を設ける意義は請求項３のスクリーンについて述べたことと同じであるので、省略する。
【００２６】
請求項５のスクリーンによれば、請求項２、３又は４記載のスクリーンにおいて、光源側フレネルレンズと観察者側フレネルレンズの双方又はいずれか一方に拡散特性が付与されているので、その拡散手段の特性によりフレネルレンズを構成するレンズ素子間の境界によるモアレを防止することができる。
即ち、フレネルレンズは多数のレンズ素子を配設したものであり、各隣接レンズ素子間の急峻な形状部分による、モアレと称される縞状の模様がスクリーン上に薄く現れる場合がある。それは映像の品位を低下せしめる。そこで、拡散特性を持つようにすることによりモアレをなくさせるのである。
【００２７】
請求項６のスクリーンによれば、請求項２、３、４又は５記載のスクリーンにおいて、光源側フレネルレンズとして、一部が全反射型フレネルレンズ部分であり。他の部分が屈折型フレネルレンズ部分からなる複合型フレネルレンズを用い、観察者側フレネルレンズとして、屈折型フレネルレンズを用いたので、スクリーンを比較的大型であっても光源、観察者の位置をスクリーンの比較的近くに設定することが容易になる。
従って、スクリーンを用いた背面投射型ディスプレイの薄型化が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施例（の背面投射型ディスプレイ）を示すもので、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例（の背面投射型ディスプレイ）を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施例（の背面投射型ディスプレイ）を示す断面図である。
【図４】拡散フィルムとして使用できる各別の例を示す断面図であり、（Ａ）は本願出願人開発のＤＬＣ拡散フィルム、（Ｂ）は普通の拡散フィルムである。
【図５】本発明の第４の実施例（の背面投射型ディスプレイ）を示す断面図である。
【図６】本発明の第５の実施例（の背面投射型ディスプレイ）を示す断面図である。
【図７】従来において広視野角実現のため拡散手段（例えば拡散フィルム）を用いた技術である特許文献１により紹介された拡散フィルムの一例を示すものである。同図（ａ）〜（ｃ）は同じ角度で一つのレンズ（入射側レンズ）に入射した光はそれぞれその角度に対応した位置に集光し、そして、その各位置に集光した光は上記レンズの焦点位置に配置された別のレンズ（出射側レンズ）にてある角度範囲で拡散される原理を示している。（ｄ）はその上記二つのレンズを一体化した拡散フィルムの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明背面投射型ディスプレイは、基本的には、光源（プロジェクタ）とスクリーンにより構成し、そのスクリーンは、光源側に位置し映像光をスクリーン法線方向に偏向する光源側フレネルレンズと、この光源側フレネルレンズの観察者側に配置されこの光源側フレネルレンズからの映像光を観察者のほぼ眼（両眼）の位置に集光する観察者側フレネルレンズにより構成するようにしたものである。
そして、そのスクリーンについては、映像視認範囲が狭くなりすぎないように、観察者側フレネルレンズの出力側に拡散手段を設けるようにしても良い。
【００３０】
なお、映像視認範囲が狭くなりすぎないようにするために、観察者側フレネルレンズと光源側フレネルレンズとの間に板状又はフィルム状の拡散素子を設けるようにしてもよい。
また、光源側フレネルレンズと観察者側フレネルレンズの双方又はいずれか一方に拡散特性が付与されているので、その拡散手段の特性によりフレネルレンズを構成するレンズ素子間の境界によるモアレを防止するようにしてもよい。
【００３１】
光源側フレネルレンズは、スクリーンの背後に配置する光源をスクリーンに対して斜め下或いは斜め上であって比較的スクリーンと近い位置に配置する関係上、全域を全反射型にするのではなく、光源に近い部分を屈折型にするようにしてもよい。つまり、光源側フレネルレンズを、全反射型の部分と屈折型の部分が存在する複合型（ハイブリッド型）フレネルレンズにより構成するようにしてもよい。
なお、観察者はスクリーンの真正面或いは比較的その近くに位置するようにしたほうが良く、極端に斜めな位置から観察するようにすると首が疲れる等の障害が生じやすい等問題が生じやすい。従って、観察者側フレネルレンズは、屈折型フレネルレンズを用いることが好ましい。
【００３２】
また、光源（プロジェクタ）からの映像光を直接光源側フレネルレンズに投射するのではなく、ミラー（反射手段）を介して投射することにより、ディスプレイの奥行を小さくするようにしてもよい。
このように、本発明は種々の態様で実施することができ、種々の変形例があり得る。
【実施例】
【００３３】
（第１の実施例）
図１は本発明の第１の実施例の背面投射型ディスプレイ２ａを示すもので、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図である。
本実施例２ａは、プロジェクタ（特許請求の範囲における光源に該当する）４とスクリーンの6ａからなる。
上記プロジェクタ４は、例えば映像形成用の光を、映像情報により変調する手段により変調し、拡大光学系により拡大した映像光を出射する。
【００３４】
上記スクリーン６ａは、上記プロジェクタ４からの映像光を斜め例えば下側から背面にて受け、そして、その後面に対して垂直な方向、つまり法線方向に平行な向きに偏向し、その偏向された映像光を前側（正面側）に位置する観察者の眼１２及びその近傍の極めて狭い範囲（映像視認範囲）に集光する。
そのスクリーン６ａは、互いに近接して平行に配置された光源側フレネルレンズ８と、観察者側フレネルレンズ１０により構成されており、光源側フレネルレンズ８が上記プロジェクタ４から投射された映像光を受け、その映像光を法線方向と平行な方向に偏向する役割を果たす。
従って、光源側フレネルレンズ８と光源４との距離はその光源側フレネルレンズ８の焦点距離とほぼ同じに設定されている。
【００３５】
観察者側フレネルレンズ１０は、上記光源側フレネルレンズ８によって法線方向と平行な向きに偏向された映像光を観察者の眼１２及びその近傍の極めて狭い範囲（映像視認範囲）に集光する役割を果たす。
従って、光源側フレネルレンズ１０と観察者の眼１２との距離はその観察者側フレネルレンズ１０の焦点距離とほぼ同じに設定されている。
【００３６】
従って、観察者側フレネルレンズ１０から前方にその焦点距離離れたところに存在する映像視認範囲に眼１２を位置させれば、プロジェクタ４から投射されスクリーン６ａに拡大投影された映像光を視認することができる、
このようなディスプレイ２ａによれば、プロジェクタ４からの映像光をスクリーン６ａによってスクリーン自身の法線とほぼ平行に偏向した上で前方に位置する観察者のほぼ眼（両眼）１２の位置に集光するので、プロジェクタ４からの映像光を無駄なく観察者のほぼ眼（両眼）１２の位置という極めて狭い領域、例えば縦１５ｃｍ×横３０ｃｍ＝４５０ｃｍ２の領域に集めて映像視認可能状態にすることができる。
【００３７】
従って、プロジェクタ４で出射するエネルギーが極めて小さくて済むようにすることができる。
依って、いわゆる省エネに大きく寄与することができる。
また、本ディスプレイ２ａによれば、プロジェクタ４とスクリーン６ａのみで極めて省エネ効果の高いディスプレイを得ることができ、省エネ効果が高いディスプレイを低価格で提供することができる。
【００３８】
（第２の実施例）
図２は本発明の第２の実施例２ｂを示す断面図である。
本実施例２ｂは、スクリーンを構成する観察者側フレネルレンズ１０の前側（出力側）に拡散板１４を設けた点で、第１の実施例２ａとは異なるが、それ以外の点では共通し、共通する点については既に説明済みなので説明を省略する。
【００３９】
上記拡散板１４は観察者側フレネルレンズ１０によって観察者の眼１２に向かって集光される或る範囲で拡散させるもので、これにより映像視認範囲を広めることができる。
このように、映像視認範囲を広めるのは、映像視認範囲が狭くなりすぎないようにするためである。
【００４０】
第１の実施例２ａのスクリーン２ａによれば、映像視認範囲を狭くすることができるが、狭くなりすぎる場合がある。そのため、観察者はスクリーンの映像を見る顔の位置が狭い範囲に限定されすぎ、顔の位置を僅かでもずらすと映像全体を視認することができない場合がある。
そこで、拡散板１４を設けることにより、映像視認範囲の拡がりを調節するのである。
なお、拡散板１４の拡散方向は等方向性を有するようにしてもよいが、異方性を有するようにした方が良い。
【００４１】
というのは、人の両眼は左右方向に離間しているので、映像視認範囲は左右方向に長い長方形であることが要求されるからである。
従って、左右方向の長さが不足する場合の方が上下方向の長さが不足する場合よりも多くなる可能性が高いからである。
依って、異方性を有するようにした場合は、観察者にとって左右方向拡散する特性を有するようにするとよい。
【００４２】
（第３の実施例）
図３は本発明の第３の実施例２ｃを示す断面図である。
本実施例２ｃは、上記第２の実施例２ｂの観察者側フレネルレンズ１０の出力側にではなく、観察者側フレネルレンズ１０と光源側フレネルレンズ８との間の部分に設けたものである。本実施例２ｃと第２の実施例２ｂとは、その点で異なるが、それ以外の点では共通し、共通する点については既に説明済みであるので、その説明は省略する。
【００４３】
拡散フィルム１６としては、例えば、図４（Ａ）に示す本願出願人法人（国立大学法人東北大学）で開発した入射角無依存トップハット的均一拡散特性を有するもの１６ａ、或いは、図４（Ｂ）に示す従来からある通常の拡散フィルム１６ｂを用いることができるが、本願出願人開発の拡散フィルム１６ａの方を用いることが好ましい。
その本願出願人開発の拡散フィルムは、Ｄｉｆｆｕｓｅ  Ｌｉｇｈｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ−ｆｉｌｍ（Ｄ．Ｌ．Ｃ．−ｆｉｌｍ）を１枚または複数拡散方向を同じにして積層したものである。
【００４４】
入射角無依存トップハット的均一拡散特性を有する拡散フィルム１６ａを異方性拡散フィルムとして用いる場合は、入射角範囲が例えば−１５°〜＋１５°に限られるので観察者側フレネルレンズ１０の出力側には設置できないので、光源側フレネルレンズ８の出力側に設置しなければならない。また、拡散フィルム１６ａ用いることにより、単に映像視認範囲を拡めることができるのみならず、入射角範囲を超える外光は拡散しないで透過するので、良好な外光対策にもなる。
【００４５】
尚、拡散フィルム１６は、図４（Ａ）に示す１６ａ、図４（Ｂ）に示す１６ｂを用いるか否かを問わず、図２に示すと同様に。観察者側フレネルレンズ１０ａの出力側（観察者側）に設けるようにしてもよい。
【００４６】
（第４の実施例）
図５は本発明の第４の実施例２ｄを示す断面図である。
本実施例２ｄは、図１に示す実施例２ａとは、観察者側フレネルレンズとして拡散特性を有するもの１０ａを用いた点で異なるが、それ以外の点では共通し、共通する点については既に説明済みであるので、その説明は省略する。
【００４７】
上記観察者側フレネルレンズ１０ａは、拡散特性を有するものである。拡散特性の付与方法は限定されず、いかなる方法、手段を用いてもよい。例えば、拡散特性を有する粒子をレンズ内に混入させるようにしてもよい。
このように、拡散特性を有するもの１０ａを観察者側フレネルレンズ１０として用いるのは、光源側フレネルレンズ８、観察者側フレネルレンズ１０によるモアレが生じて映像の品位が低下することを防止するためである。
【００４８】
即ち、フレネルレンズ８、１０はレンズ素子を多数配設したものであり、各レンズ素子パターンの間隔が近いものが重なることによりモアレが発生する。そこで、モアレによる映像の品位低下が生じる虞れを確実になくすためにフレネルレンズとして拡散特性を有するものを用いるのである。
【００４９】
尚、モアレをなくすために拡散特性のあるフレネルレンズを用いたのは、第３の実施例の場合、観察者側フレネルレンズ１０であったが、必ずしも観察者側フレネルレンズ１０であることは必要ではなく、観察者側フレネルレンズではなく、光源側フレネルレンズ８として拡散特性を有するものを用いても良く、更には、光源側フレネルレンズ８と観察者側フレネルレンズ１０の双方に拡散特性をもたせるようにしてもよい。
【００５０】
（第５の実施例）
図６は本発明の第５の実施例２ｅを示す断面図である。
本実施例２ｅは、図１の実施例２ａとは光源側フレネルレンズとして全反射型フレネルレンズと屈折型フレネルレンズを一体化した複合（ハイブリッド）型フレネルレンズ１８を用いた点で異なるが、それ以外の点では共通し、共通する点については既に説明済みであるので、詳細な説明を省略する。
【００５１】
光源側フレネルレンズとして複合（ハイブリッド）型フレネルレンズ１８を用いるのは、フレネルレンズの背面側の光源４の配置位置がレンズ法線に対して比較的大きな角度を成す場合であっても、光源４から光源側フレネルレンズに入射された全映像光をフレネルレンズの法線方向に平行な向きに偏向できるようにするためである。
即ち、光源側フレネルレンズの背面に配置されるプロジェクタ（光源）４が、光源側フレネルレンズの法線方向に対して大きな角度を成して斜め方向に位置する場合、光源側フレネルレンズの光源４から遠い部分、本実施例２ｅでは上辺部分へ入射する映像光程入射角度が大きくなる。
【００５２】
そして、全反射型フレネルレンズは入射角度の比較的大きい映像光に対しても法線方向に平行な光に偏向することができるので、その光源４から遠い、本実施例２ｅにおける上辺部分は全反射型フレネルレンズが好適である。一方、屈折型フレネルレンズは入射角度の小さい映像光に対して法線方向に平行な光に偏向するのに好適である。
そこで、光源側フレネルレンズとして複合（ハイブリッド）型フレネルレンズ１８を用いることにより、フレネルレンズに入射する全映像光をその入射角度の違いに拘わらず、法線方向に平行になるよう偏向できるようにするのである。
【００５３】
このように、本発明は、種々の態様で実施することができ、多様なバリエーションがあり得る。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、観察者の映像視認位置という限られた狭い領域にのみ映像を送ることが可能で、その領域外に映像を送ることによる無駄な電力消費を回避して顕著に省エネを図ることができる背面投射型ディスプレイとそれに用いるスクリーンに広く産業上の利用可能性がある。
【符号の説明】
【００５５】
２ａ〜２ｅ・・・背面投射型ディスプレイ、４・・・光源（プロジェクタ〜、
６ａ〜６ｅ・・・スクリーン、８・・・光源側フレネルレンズ、
１０・・・観察者側フレネルレンズ、１２・・・眼、１４・・・拡散板、
１６・・・拡散フィルム、
１８・・・光源側フレネルレンズを成す複合（ハイブリッド）型フレネルレンズ。
【図１】
2013120199.tif 000003
【図２】
2013120199.tif 000004
【図３】
2013120199.tif 000005
【図４】
2013120199.tif 000006
【図５】
2013120199.tif 000007
【図６】
2013120199.tif 000008
【図７】
2013120199.tif 000009