透射型屏幕和背面型投影仪制造技术

一种透射型屏幕，该屏幕是用于背投型投影仪的透射型屏幕，其特征在于具备：　　　　导光板，该导光板具有排列于平板基体中的多个大致圆柱状的导光空间；和　　　　射出角度分布均匀化装置，该装置被设置在该导光板的射出面一侧，以使从与上述大致圆柱状的导光空间对应的上述导光板射出的光的射出角度的分布在画面内均匀化。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
透射型屏幕和背面型投影仪
本专利技术涉及透射型屏幕和背面型投影仪。
技术介绍
近年来，背面型投影仪作为适用于家庭影院用监视器、大画面电视等的显示器，其需要量不断地增加。图7是表示背面型投影仪的光学系统的图。该背面型投影仪12，如图7中所示，具有在框体50内配置了投射图像的投射光学单元20、对经该投射光学单元20投射的投射图像进行导光的导光镜30和投射经该导光镜30导光的透射型屏幕42的结构。作为用于这样的背面型投影仪12的透射型屏幕42，特别是要求宽的视野角特性。在专利文献1中公开了具有这样的宽的视野角特性的透射型屏幕。图8是示出该透射型屏幕的剖面结构的图。该透射型屏幕900，如图8中所示，具备：在射出面一侧的表面上形成了菲涅耳透镜的菲涅耳透镜部910；被配置在该菲涅耳透镜部910的射出面一侧并在入射面一侧的表面上形成了多个微透镜的微透镜阵列920；被配置在上述微透镜阵列部的射出面一侧的遮光部930；以及被配置在该遮光部930的射出面一侧的扩散片940。(参照专利文献1)专利文献1：特开2000-131506号公报因此，在该透射型屏幕900中，由于因微透镜产生的光折射作用的缘故，具有可得到在上下方向上都良好的视野角特性的优点。但是，在上述的透射型屏幕900中，存在容易发生衍射光的问题。此外，在上述的透射型屏幕900中，也存在容易发生波纹的问题。
技术实现思路
-->因此，本专利技术的目的在于提供难以发生衍射光或波纹的透射型屏幕，同时提供具备在上述性能方面良好的透射型屏幕的背面型投影仪。本专利技术的专利技术者们为了解决上述课题进行了锐意努力的结果，发现了通过使用规定的导光板来代替现有的透射型屏幕中的菲涅耳透镜部可有效地抑制透射型屏幕的衍射光或波纹的发生，从而完成了本专利技术。(1)本专利技术的透射型屏幕是用于背面型投影仪的透射型屏幕，其特征在于具备：导光板，该导光板具有排列于平板基体中的多个大致圆柱状的导光空间；以及射出角度分布均匀化装置，该装置被设置在该导光板的射出面一侧，使从与上述大致圆柱状的导光空间对应的上述导光板射出的光的射出角度分布在画面内均匀化。因此，按照本专利技术的透射型屏幕，由于使用了具有在平板基体中排列的多个大致圆柱状的导光空间的导光板来代替现有的透射型屏幕中的菲涅耳透镜部，故可不发生波纹，可有效地抑制透射型屏幕中的衍射光的发生。本专利技术的专利技术者们在对上述的现有的透射型屏幕中波纹发生的机理进行分析的结果，发现虽然具有以一定的间隔排列的菲涅耳透镜的有规则的结构的菲涅耳透镜部和同样具有以一定的间隔排列的微透镜的有规则的结构的微透镜阵列部的透镜相互间的间隔不同，但由于互相重合的缘故而产生有规则的干扰图案，该干扰图案使波纹发生了。此外，在对上述的现有的透射型屏幕中衍射光发生的机理进行分析的结果，发现微透镜阵列部中的微透镜的有规则的图形使衍射光发生了。因此，在如本专利技术那样使用了具有在平板基体中排列的多个大致圆柱状的导光空间的导光板来代替菲涅耳透镜部时，由于大致圆柱状的导光空间与微透镜相对应，故不发生有规则的干扰图案，也不发生波纹。此外，由于入射到导光板上的光在经各导光空间传播的期间内角度或相位等的规则性下降，故例如即使在导光板的射出面一侧存在微透镜那样的有规则的图案，也可有效地防止衍射光的发生。此外，在本专利技术的透射型屏幕中，由于入射到导光板上的光在经各大致圆柱状的导光空间传播的期间内光的相位变成随机的，故可减少闪烁，也具有可抑制由此导致的对比度下降或图像质量恶化的效果。再者，由于不-->需要菲涅耳透镜，故也具有可抑制起因于菲涅耳透镜的内部反射的重像的对比度下降或图像质量恶化的效果。再有，现有的透射型屏幕中的菲涅耳透镜部使来自投射透镜图像光平行化而起到在画面的中心部与周边部之间使透射光的射出角度分布均匀化的作用。因此，在本专利技术的透射型屏幕中，还具备射出角度分布均匀化装置作为使从导光板射出的光的射出角度分布在画面内均匀化的光学要素。再有，作为本专利技术的导光板，可合适地使用具有在平板基体中排列的多条光纤的导光板、具有在平板基体中排列的多个导光管的导光板和在平板基体中形成了构成上述多个大致圆柱状的导光空间用的多个孔的导光板等。(2)在上述(1)中所述的透射型屏幕中，优选将上述导光空间的直径定为1μm～150μm的范围内的值。之所以将导光空间的直径定为1μm以上，是为了使排列多个导光空间来制造导光板变得容易。从该观点来说，更优选的是将导光空间的直径定为10μm以上，进一步优选的是定为20μm以上。另一方面，之所以将导光空间的直径定为150μm以下，是为了不使导光空间的直径比投射到导光板上的像素的大小大得太多从而导致解像度的下降。从该观点来说，将导光空间的直径定为100μm以下是较为理想的，定为60μm以下则更为理想。(3)在上述(1)或(2)中所述的透射型屏幕中，优选将上述导光空间的长度定为上述导光空间的直径以上的值，同时将其定为10mm以下的值。之所以将导光空间的长度定为该导光空间的直径以上，是为了在入射到导光板上的光在经该导光空间传播的期间内使角度或相位等的规则性充分地下降。从该观点来说，将导光空间的长度定为该导光空间的直径的3倍以上是较为理想的，定为10倍以上则更为理想。另一方面，之所以将导光空间的长度定为10mm以下，是为了不使光在经大致圆柱状的导光空间传播的期间内衰减而使屏幕变暗，同时使导光板的制造成本充分地下降。从该观点来说，将大致圆柱状的导光空间的长度定为6mm以下是较为理想的，定为4mm以下则更为理想。-->(4)在上述(1)至(3)的任一项中所述的透射型屏幕中，优选上述平板基体材料由不透光性的材料构成。通过这样来构成，通过不透光性的材料吸收从投射透镜投射到导光空间上的光中未入射到导光板上的光或未被引导到导光空间中的光，抑制杂散光，可抑制因杂散光引起的对比度下降或图像质量恶化。此外，通过不透光性的材料吸收来自外部的光或周围环境的光，即使在明亮的室内的环境下也能得到高的对比度。(5)在上述(1)至(4)的任一项中所述的透射型屏幕中，较为理想的是，上述射出角度分布均匀化装置是具有与上述导光板的各大致圆柱状的导光空间对应地设置的多个微透镜的微透镜阵列，上述透射型屏幕的画面大致中心部的上述微透镜的曲率半径至少比上述透射型屏幕的画面周边部的上述微透镜的曲率半径小。在背面型投影仪中，与来自导光镜的光中入射到透射型屏幕的中央部的光相比，入射到透射型屏幕的周边部的光以大的角度入射。为此，从位于透射型屏幕的中央部的大致圆柱状的导光空间射出的光的射出角度分布与从透射型屏幕的周边部射出的光的射出角度分布有很大的差别。因此，通过如本专利技术那样在该导光板的射出面一侧配置透射型屏幕的画面大致中心部的微透镜的曲率半径至少比透射型屏幕的画面周边部的微透镜的曲率半径小的微透镜阵列，可有效地使透射型屏幕的中央部和周边部中的射出角度分布均匀化，可得到作为背面型投影仪所希望的宽的视野角图像质量特性。(6)在上述(1)至(4)的任一项中所述的透射型屏幕中，较为理想的是，上述射出角度分布均匀化装置是具有与上述导光板的各大致圆柱状的导光空间对应地设置的多个微透镜的微透镜阵列，构成上述透射型屏幕的画面大致中心部的上述微透镜的基体材料的折射率至少比构成上述透射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透射型屏幕，该屏幕是用于背投型投影仪的透射型屏幕，其特征在于具备：导光板，该导光板具有排列于平板基体中的多个大致圆柱状的导光空间；和 射出角度分布均匀化装置，该装置被设置在该导光板的射出面一侧，以使从与上述大致圆柱状的导光空间对应的上述导光板射出的光的射出角度的分布在画面内均匀化。2.如权利要求1中所述的透射型屏幕，其特征在于将上述导光空间的直径设定为1μm～150μm的范围内的值。3.如权利要求1或2中所述的透射型屏幕，其特征在于将上述导光空间的长度设定为比上述导光空间的直径大的值的同时，将其设定为10mm或以下的值。4.如权利要求1～3的任一项中所述的透射型屏幕，其特征在于上述平板基体由不透光性的材料构成。5.如权利要求1～4的任一项中所述的透射型屏幕，其特征在于上述射出角度分布均匀化装置是具有与上述导光板的各大致圆柱状的导光空间对应地设置的多个微透镜的微透镜阵列，上述透射型屏幕的画面大致中心部的上述微透镜的曲率半径至少比上述透射型屏幕的画面周边部的上述微透镜的曲率半径小。6.如权利要求1～4的任一项中所述的透射型屏幕，其特征在于上述射出角度分布均匀化装置是具有与上述导光板的各大致圆柱状的导光空间对应地设置的多个微透镜的微透镜阵列，构成上述透射型屏幕的画面大致中心部的上述微透镜的基体的折射率至...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂口昌史，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：