專利名稱：投射式顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及后部投射系統(tǒng)顯示裝置，用于再生由例如陰極射線管(下面稱為CRT)或液晶板在發(fā)送屏幕上形成的圖象，尤其是涉及投射式顯示裝置，構(gòu)成上使其有從投射鏡到屏幕的短的投射距離。
最近，投射式顯示裝置，例如投射電視被廣為采用，其通過將圖象投射到屏幕上而促進了大屏幕觀看的享用。其中采用后部投射系統(tǒng)把圖象的光線從包括顯示單元的發(fā)送屏幕的后面投射出去以便在屏幕上觀看圖象的裝置被稱之為投射式顯示裝置。


圖1示出了后部投射系統(tǒng)顯示裝置的構(gòu)成。
作為圖象源用于把基色光紅(R)、綠(G)、藍(B)的每一個的圖象光線進行投射的CRT22(實際是具有預(yù)定角度而用于投射三個基色光的三個相鄰放置的CRT 22R、22G、22B)被封閉在顯示裝置的主體的底部。從CRT22輸出并由放置在這些CRT的前面而對應(yīng)于每一個基色的投射鏡23(R，G，B)放大的三基色圖象的光線(R，G，B)由反射器反射到透射屏25的后面。
結(jié)果是，RGB圖象光線在透射屏25上結(jié)合形成從前面看到的彩色圖象。
透明板33是由聚丙烯樹脂(例如甲基聚丙烯樹脂)構(gòu)成，放置在透射屏25的前面來保護透射屏25并且增強顯示圖象的光澤。
圖2是發(fā)送屏25和發(fā)送屏25被拆散部分的放大的示意圖。
透射屏25包括例如一個菲涅爾透鏡層26，是由聚丙烯樹脂(例如甲基聚丙烯樹脂)和凸凹式透鏡層31構(gòu)成，用于接收從箭頭A所示方向來的相吻合的RGB圖象光線。
菲涅爾透鏡層26的構(gòu)成防止了來自圖1所示的投射鏡23投射圖象光線的散射，并將該光線會聚以供觀看。為使這些透鏡變薄，透鏡組包括了許多繞中心放置的精確的透鏡。這就需要構(gòu)成大直徑的薄透鏡。
凸凹式透鏡層31放置在菲涅爾透鏡層26之后其形成主要是用于在貫穿水平擴散和圖象發(fā)送的方向上實現(xiàn)寬的水平觀看角。在凸凹式透鏡層31的發(fā)送側(cè)以預(yù)定的間隔形成垂直的黑條帶32，是用于減輕由過量光線引起的對比度的下降。
近來，為了減小顯示裝置的外殼的尺寸，已經(jīng)考慮短焦矩長度的投射鏡，以便降低投射鏡和屏幕之間的距離。
但是，象如下所述的那樣，當(dāng)顯示裝置以短的投射距離構(gòu)成時，出現(xiàn)的問題是，由于菲涅爾透鏡層26之內(nèi)的層間反射所引發(fā)的雙圖象降低了圖象的質(zhì)量。
落在菲涅爾透鏡層26上的光束路徑的描述如下。
圖3示出了在菲涅爾透鏡層中心之下大約220mm處該菲涅爾透鏡層26的一個區(qū)域和在此處落在該菲涅爾透鏡層上的光束的截面圖，而且，在此例中的從投射鏡23到菲涅爾透鏡層26的距離取為950mm，菲涅爾透鏡層26的聚光長度是6000mm，反射系數(shù)是1.522。
圖3中，透鏡部件27包括菲涅爾透鏡層26，具有26.1°的傾斜角T0a和1°的升角T1 a。
從投射鏡23發(fā)出的圖象光線以入射角T2a＝13.0°的角度落在菲涅爾透鏡層26的入射平面28，并且被折射。圖象光線La1則以入射角T3a＝17.7°落在透鏡表面29，并且作為出射線La2以折射角T4a＝2.1°發(fā)射。此時，圖象光線La1的一部分由透鏡表面29反射而被反送回到入射表面28作為反射光束La3和La4。
反射光線以入射角T5a＝43.8°落在菲涅爾透鏡層26的入射表面28，并且被完全反射回到透鏡表面29，以便以入射角T6a＝45.3°落在一個非透鏡表面30。隨后，在完全反射之后，光線以入射角T7a＝18.7°落在透鏡表面29上，并被折射且以出射角T8a＝55.9°向下發(fā)射。由于從圖象的底部下面進行觀看的情況是很少的，因此，幾乎不出現(xiàn)把這一光線看成雙圖象的情況。
另一方面，在完全被菲涅爾透鏡層26的入射表面28反射后，另一個反射光束La4落在透鏡表面29上，并以入射角T9a＝69.9°被完全反射。在此之后，光線從非透鏡表面30發(fā)出，但由于該光束的方向幾乎平行于入射表面28，所以該光線再次從透鏡表面29落入菲涅爾透鏡層26，并且不能被看成雙圖象。
但是，如上所述，由于顯示裝置具有短聚焦長度的投射鏡23，因為涉及菲涅爾透鏡層26的入射角和透鏡組的傾斜角被增加，就容易出現(xiàn)雙圖象，如圖4所示。
圖4示出一個例子，其中從投射鏡23到菲涅爾透鏡層26的距離被縮小成700mm，并且該菲涅爾透鏡層26的聚光長度和折射系數(shù)與圖3所示的情況相同。
在此描述中，“b”被加到菲涅爾透鏡層26的每一個部分的符號中。
在圖4的情況中，菲涅爾透鏡層26b的透鏡組27b具有被取成大于T0a的入射角T0b，例如是32.7°，而升角T1b不改變，例如是在1°。
從投射鏡23b發(fā)出的圖象光束Lb1以大于T2a的入射角T2b＝17.4°落在菲涅爾透鏡層26b的入射表面28b，并且被折射，隨即以T3b＝21.6°的入射角落在透鏡表面29b。在折射之后，該光線變成出射線光束Lb2具有出射角T4b＝2.1°。
此時，圖象光線Lb1的一部分由透鏡表面29b反射，并返回入射表面28b，作為反射光束Lb3和Lb4。
反射光Lb3以大于T5b的入射角T5b＝54.3°返回入射平面28b并被完全反射，以便以入射角T6b＝34.7°落在非透鏡表面30b。隨后，沒有任何反射，該光束作為出射光束Lb5以出射角T8b＝26.9°發(fā)出。以此出射線角發(fā)出的光束容易被人眼看到。
此時，作為正常圖象形成光束的出射光束Lb2和來自反射光Lb3的出射線光束Lb5間的距離“d”可以從下式得到d＝2×t×tan(T5b)其中，“t”是菲涅爾透鏡層26b的厚度(與平板厚度t相比，非透鏡表面的長度是一個小值，1度的升角是一個小值，它們將被忽略)。
在圖4的示例中，如果取厚度“t”為大約2mm，光束間距d變?yōu)榇蠹s5.6mm，而可在正常圖象中顯著地看到間距大約為5.6mm的雙圖象。所以，當(dāng)有幻燈和電影的字幕被顯示在圖象的底部時，其圖象質(zhì)量的下降就十分明顯。
而且，在由處于菲涅爾透鏡層26b的背后的入射面28b完全反射之后，另一個反射光束Lb4以入射角T9b＝87.0°落在透鏡表面29b，并且完全被反射以入射角T10b＝28.7°落在非透鏡表面30b。而且，在此情況中的入射光并不被完全反射。所以，在被折射之后，該光束是以出射線角T11b＝40.8°發(fā)出作為出射光束Lb6，并且將被看到與出射線光束Lb5在一起作為雙重圖象。
圖4示出了在菲涅爾透鏡層26b的中部以下有十分顯眼的雙重圖象的情況。可是，由于透鏡的形狀是相對于中心對稱的，所以，類似的雙重圖象也因此會出現(xiàn)在上部區(qū)域的中心。
由于形成在隨菲涅爾透鏡層26b之后的凸凹式透鏡層31的發(fā)送一側(cè)上形成的黑條帶的吸收，雙重圖象對于左和右區(qū)域不是嚴(yán)重的問題。
圖5的表格示出的是針對從投射透鏡23到菲涅爾透鏡層26的各種距離“a”(mm)、在觀看側(cè)的會聚長度“b”(mm)和菲涅爾透鏡層26的聚焦長度“f”(mm)的雙重成象(出射線光束Lb1和Lb2)的被測位置。菲涅爾透鏡層26的厚度是2mm，折射系數(shù)是1.552。
具有4∶3的寬高比的40英寸的顯示裝置的情況中，圖象的高度是610mm。在情況1中，從投射鏡23到菲涅爾透鏡層26的光路設(shè)置在大約950mm，其中在距離菲涅爾透鏡層26的中心大約250mm的位置上顯示的圖象沒有雙重成象。而且顯示在距離中心大約260mm位置上的圖象將在大約255mm處出現(xiàn)雙重圖象，但是由于此處幾乎是在畫面的邊緣，所以不會對圖象構(gòu)成嚴(yán)重的問題。
可是，如情況2和3中所示，當(dāng)在投射鏡23和菲涅爾透鏡層26之間的光路距離“a”和聚焦長度“f”被縮短的時候，就很容易出現(xiàn)雙重圖象。
如情況2的示例所示，當(dāng)光路距離被設(shè)置成a＝(大約)800mm時，在距離中心220mm或更大的位置處，在朝向原始圖象大約5-7mm的位置處就要顯示雙重圖象。
而且，如第三種情況所示，在設(shè)置更短的光路距離a=700mm的情況下，雙重圖象出現(xiàn)在距離中心大約200mm的位置處的顯示圖象中。
換句話說，在圖3的情況中，雙重圖象出現(xiàn)在距離菲涅爾透鏡層26的中心2/3處，如上所述，在遠離圖象中心的圖象質(zhì)量，例如電影字幕的位置處的圖象質(zhì)量就很差。
就此而言。如果象第四種情況所示，將透鏡組27的入射角變小，并且在觀看側(cè)的聚光長度“b”是-8000mm，即，菲涅爾透鏡層26的透鏡組27的入射角被變小到使得從菲涅爾透鏡層26發(fā)送的光束被發(fā)散的話，就能將雙重成象抑制到情況1中的長光路距離的情況一樣。但是，菲涅爾透鏡層26的基本功能將被損害，在圖象周邊的亮度將被降低，圖象變暗。
圖6是關(guān)于圖5的情況3的從菲涅爾透鏡層26的各個點沿朝向中心方向的來自投射鏡23的光束出射線角的曲線。相似地，圖7使其從菲涅爾透鏡層26的沿各個點朝向中心方向的來自投射鏡23的出射線角的曲線。在這兩個曲線中，垂直軸表示出射線角(度)，水平軸表示從菲涅爾透鏡層26的中心算起的距離(mm)。
如圖6所示，情況3中的朝向中心的出射線角隨著距中心的距離而增加，并且因為出射線光束是朝著中心發(fā)送，所以在面向觀眾的方向上，圖象趨于會聚。然而，如圖7所示的情況4中，由于朝向中心的出射線角隨著朝向中心的距離的增加而變得更負，所以，出射線光束將隨著距中心的距離而變得更為發(fā)散，并且朝向外側(cè)。這將引起上述的圖象的周邊部分的亮度的下降。
如上所述，在從投射鏡23到透射屏25的光路距離被變短的顯示裝置中，圖象光線在觀看的方向上被集中，但在另一方面，雙重成象出現(xiàn)在距離圖象中心2/3的位置上。如果將菲涅爾透鏡層26的透鏡部件的入射角變小以便抑止這種雙重成象，則圖象周邊的亮度將被較小，從而難于獲得量好的良好的圖象。
本發(fā)明目的是用一種包括圖象投射器和屏幕的投射式顯示裝置解決上述的問題。該圖象投射器用于投射圖象的光線。
屏幕放置在圖象光線所投向的一側(cè)，并且包括一個菲涅爾透鏡層，它的一側(cè)面對圖象投射器，而凸凹式透鏡層放置在菲涅爾透鏡層的另一側(cè)，用于發(fā)送在屏幕上形成圖象的圖象光束。
菲涅爾透鏡層在從該菲涅爾透鏡層的中心到預(yù)定的距離區(qū)域內(nèi)具有固定的聚焦長度，并且在超過預(yù)定范圍之外的區(qū)域中，聚焦長度在朝向該菲涅爾透鏡層的外側(cè)邊緣方向上逐漸變小。
該預(yù)定的距離至少是從菲涅爾透鏡層的中心到對應(yīng)于在菲涅爾透鏡層上的投射圖象的上邊緣的一個點之間的距離和從菲涅爾透鏡層的中心到對應(yīng)于在菲涅爾透鏡層上的投射圖象的下邊緣的一個點之間的距離之一。
根據(jù)菲涅爾透鏡層的條件或投射系統(tǒng)的特征，菲涅爾透鏡層的制造可以使其具有的聚焦長度從其中心到其邊緣是逐漸地減小的。
而且，投射裝置包括一個外殼、一個屏幕、一個反射器、一個圖象源和一個投射透鏡。屏幕包括一個菲涅爾透鏡層和一個放置在外殼的前面的凸凹式透鏡層。反射器放置在外殼內(nèi)的后部。
菲涅爾透鏡層在從該菲涅爾透鏡層的中心到預(yù)定的距離區(qū)域內(nèi)具有固定的聚焦長度，并且在超過預(yù)定范圍之外的區(qū)域中，聚焦長度在朝向該菲涅爾透鏡層的外側(cè)邊緣方向上逐漸變小。
該預(yù)定的距離至少是從菲涅爾透鏡層的中心到對應(yīng)于在菲涅爾透鏡層上的投射圖象的上邊緣的一個點之間的距離和從菲涅爾透鏡層的中心到對應(yīng)于在菲涅爾透鏡層上的投射圖象的下邊緣的一個點之間的距離之一。
根據(jù)菲涅爾透鏡層的條件或投射系統(tǒng)的特征，菲涅爾透鏡層的制造可以使其具有的聚焦長度從其中心到其邊緣是逐漸地減小的。
圖象源可以包括一個陰極射線管或分別對應(yīng)于紅信號、綠信號和藍信號的三個陰極射線管。圖象源可以包括一個液晶板或分別對應(yīng)于紅信號、綠信號和藍信號的三個液晶板。
而且，凸凹式透鏡層可以被制成在其上具有以預(yù)定間隔分離的多個垂直黑條帶。
由于本發(fā)明能夠抑止朝向圖象邊緣出現(xiàn)的雙重成象，并且抑止在圖象邊緣處的亮度下降，因而提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的圖象。
圖1是表示已有技術(shù)的投射裝置的構(gòu)形的外觀的示意圖；圖2是表示圖1的發(fā)送屏幕和透射板的分解部件的透視圖；圖3是示出圖2中的菲涅爾透鏡層中心之下大約220mm處的落在菲涅爾透鏡層上的光束路徑部分的截面圖；圖4是當(dāng)出現(xiàn)雙重成象時落在菲涅爾透鏡層的中心之下大約220mm處的光束路徑的示例；圖5是雙重成象測量值的表格；圖6是針對圖5的情況3從在菲涅爾透鏡層上的每一個點發(fā)送的光束的出射線角的示意圖；圖7是針對圖5的情況4從在菲涅爾透鏡層上的每一個點發(fā)送的光束的出射線角的示意圖8是本發(fā)明實施例的投射裝置的構(gòu)成的示意圖；圖9是本實施例中菲涅爾透鏡層的平面圖；圖10是表示本實施例中從菲涅爾透鏡層的中心算起的距離和對應(yīng)于該距離的聚焦長度之間的關(guān)系的示意圖；圖11表示本實施例當(dāng)菲涅爾透鏡層雙重成象的測量的例子；圖12表示當(dāng)采用本實施例的菲涅爾透鏡層時周邊亮度的測量的例子；圖13是具有垂直偏移的菲涅爾透鏡層的平面示意圖。
下面參考附圖描述本發(fā)明的投射式顯示裝置的一個實施例。
圖8是按照本實施例的投射裝置的構(gòu)形的輪廓示意圖。
在外殼2的底部，本實施例的投射器1帶有作為圖象源的針對基色紅(R)、綠(G)、藍(B)的每一個而投射圖象光線的一個CRT3(實際上是三個CRT，3R、3G、3B，對應(yīng)于基色R、G、B的每一個，以預(yù)定的角度相鄰放置)。從CRT3輸出的三基色光圖象由放置在CRT前面的對應(yīng)于三基色的每一個的投射鏡所放大，由反射器5反射到發(fā)送屏6的背后。
發(fā)送屏6包括一個菲涅爾透鏡層7和一個凸凹式透鏡層8，被構(gòu)形來從出自CRT(R，G，B)且經(jīng)過反射器5而輸入的基色光的圖象光線形成一個圖象。如下所述，在本發(fā)明中，包括菲涅爾透鏡層7的透鏡部件的聚焦長度被設(shè)計成隨著距中心的距離而逐漸地改變。而且，凸凹式透鏡層8具有類似于圖2所示的傳統(tǒng)示例相似的黑條紋。
菲涅爾透鏡層7使得由反射器5所反射的光收斂，入射到凸凹式透鏡層8，并且再水平地分布和由凸凹式透鏡層8所發(fā)送。以此方式，RGB光圖象被在透射屏6上組合形成一幅彩色圖象，觀眾從該屏幕的正面看到。
透射板9是由聚丙烯樹脂(例如甲基聚丙烯樹脂)制成，放置在發(fā)送屏6之前，以便保護發(fā)送屏6并增強顯示圖象的光澤。
圖9是菲涅爾透鏡層7的平面示意圖。
共心透鏡單元7a、7b、7c、7d…形成在菲涅爾透鏡層7處(雖然這些透鏡單元的中間部分被省略而是以虛線表示，但實際上在虛線部分有大量的透鏡單元的共心圈)。本實施例中，每一個透鏡單元的聚焦長度都被設(shè)置成一個恒定值，從在中心出的透鏡單元7a到透鏡單元7b(例如距中心處200mm)并且從透鏡單元7b到透鏡單元7d，即直到該菲涅爾透鏡層7的外側(cè)呈逐漸變小的值。這些聚焦長度的設(shè)置的具體的描述將在圖10中給出。
圖10示出了距菲涅爾透鏡層7的中心的距離和與該距離相關(guān)的透鏡單元的聚焦長度之間的關(guān)系曲線，橫軸表示距中心的距離(mm)縱軸表示聚焦長度。
菲涅爾透鏡層7距投射鏡4的距離是700mm，菲涅爾透鏡層7的每一個透鏡部件的折射系數(shù)是1.55。
圖10中虛線和雙點線表示出每一個透鏡的聚焦長度的一個示例(f＝627mm)，如先前針對圖5描述的情況3，其中朝向圖象的邊緣出現(xiàn)顯著的雙重成象，虛線表示每一個透鏡單元具有長焦距的例子f=767mm)，如圖5所示的情況4，此時的亮度由于對雙重成象的抑止而下降。
在本實施例中，由實線所示出的每一個透鏡單元的聚焦長度被設(shè)置成幾乎恒定，距中心200或250mm，并朝外側(cè)邊緣逐漸變短。
距中心200或250mm設(shè)置恒定的聚焦長度f=767mm使得幾乎把雙重成象抑制到距離該菲涅爾透鏡層7的中心200-250mm處的上下邊緣以及到左右邊緣。
而且由于距中心200-250mm處的雙重成象被由菲涅爾透鏡層7的后級的凸凹式透鏡層上的黑條帶所吸收，因此即使透鏡單元的聚焦長度f變短，雙重成象也不會出現(xiàn)在屏幕上。結(jié)果是如圖中所示，每一個透鏡單元的聚焦長度f可以被逐漸縮短，并且可以通過聚焦長度f的設(shè)置來抑止圖象邊緣的亮度的下降，以便使得會聚長度b變成在距菲涅爾透鏡層7的中心大約200-250mm的區(qū)域之外6mm。
下面來描述為實現(xiàn)圖10所述實施例中的菲涅爾透鏡層7的聚焦長度f的設(shè)計結(jié)果的一個示例。
用于構(gòu)成非球面透鏡的通用數(shù)據(jù)表達式是Z=CH21+1-(K+1)C2H2=Σi=25AiH2i]]>其中，Z＝凹度，H=距菲涅爾透鏡層7中心的距離，K=圓錐常數(shù)，C＝光軸曲率，A2-A5是在執(zhí)行具體工作時有待優(yōu)化的系數(shù)。
在本實施例中，通過設(shè)置圓錐常數(shù)=-1、光軸曲率C＝-0.00234、A2＝0、A3＝0、A4＝-1.91×10-20和A5＝4.43×10-26，就有可能構(gòu)成希望的形狀實現(xiàn)由圖10的實線示出的特性。
下面對于利用本實施例的菲涅爾透鏡層7的雙重成象的測量和周邊亮度的實例進行描述。
圖11的表格示出了利用本實施例的菲涅爾透鏡層7的雙重成象的測量值和先前示于圖6中的情況3和4的測量值。在本實施例中，從中心到周邊該聚光長度在-7300mm和6064mm之間變化，而且，這些透鏡單元每一個的聚焦長度f也被相應(yīng)地設(shè)置在774mm和628mm之間內(nèi)變化。
考查圖中所示情況4的本實施例的雙重成象的被測值，雙重成象并不出現(xiàn)在距菲涅爾透鏡層中心250mm處，在顯示圖象中幾乎看不到這種雙重成象。
而且，涉及到前述情況4中的亮度的降低的問題，通過使周邊處的聚焦長度短于中心處的聚焦長度，即使考慮到周邊的亮度從菲涅爾透鏡層7的周邊發(fā)射出的光束在畫面內(nèi)部折射。所以，如圖12表格中所示的涉及屏幕中心的亮度比，有可能獲得類似于傳統(tǒng)的情況3的亮度。直到距中心大約400mm處，本實施例的亮度才稍低于情況3的亮度，但其差異屬肉眼難辨，因而不影響圖象的質(zhì)量。
在上述本實施例的描述中，所給出的實例的畫面中心是在菲涅爾透鏡層的中心，但最近有考慮將菲涅爾透鏡層10的中心從圖象的中心偏移，如圖13所示，并且通過傾斜顯示裝置的光學(xué)部件的光軸將圖象偏移到適合觀看的位置。
在該顯示裝置的情況中，從菲涅爾透鏡層10的中心到圖象的上下邊緣的聚焦長度隨著外側(cè)聚焦長度被逐漸縮短而被恒定，以便使得不出現(xiàn)雙重成象，而不論是根據(jù)圖象中心被偏移的方向其上下邊緣的哪一個是更為偏遠，即遠到半徑Lv，也不出現(xiàn)雙重成象。換句話說，圖13中的透鏡單元10a和10b到10c被設(shè)置成具有恒定的聚焦長度，而且構(gòu)成周邊的透鏡單元10c到10d…，被設(shè)置成具有逐漸縮短的聚焦長度。
而且，如圖10的虛線和雙點線所示，根據(jù)投射系統(tǒng)的每一種的類型特征(CRT，液晶顯木板，等)，菲涅爾透鏡層7和10的尺寸和寬高比、菲涅爾透鏡層7和10的聚焦長度可被設(shè)置成從中心逐級地縮短。
在此情況中，通過設(shè)置圓錐常數(shù)K＝-0.75、光軸曲率C＝-0.00227、A2＝0、A3＝0、A4＝-3.78×10-21、A5＝6.93×10-27，就有可能將菲涅爾透鏡層10構(gòu)形成所希望的形狀，以便實現(xiàn)圖10中由虛線和雙點線所示的特征。
而且，在對上述的實施例的描述中，其使用的圖象源是針對背景色RGB的每一個的三個CRT的一個投射器，而本發(fā)明并不限于此。例如，本發(fā)明可以應(yīng)用于液晶投射器裝置，該裝置具有單一投射透鏡的光學(xué)系統(tǒng)，用于對以相應(yīng)于R、G和B的三個液晶板作光學(xué)調(diào)制然后再復(fù)合的圖象進行放大的投射；或者用于具有單一投射透鏡的光學(xué)系統(tǒng)，用于對以具有或不具有彩色濾波器的單一液晶板所光學(xué)調(diào)制的圖象進行放大的投射。
如上所述，本發(fā)明的投射式顯示裝置通過設(shè)置從雙重成象幾乎出現(xiàn)的中心到圖象的上下邊緣是長的聚焦長度并且隨后逐漸地變短，使得從構(gòu)成顯示投射圖象的發(fā)送屏幕的菲涅爾透鏡層的內(nèi)部向外投射的光在圖象的周邊得到，以在中心的方向上運行，因而即使該投射式顯示裝置被制作得再緊湊，也能抑止由于雙重成象引起的圖象質(zhì)量的下降和菲涅爾透鏡層的周邊的亮度的降低，并在整個畫面上獲得改進的。
權(quán)利要求
1.一種投射式顯示裝置包括一個圖象投射器，用于投射圖象的光線；和一個屏幕，放置在所說圖象光線所投向的一側(cè)，并且包括一個菲涅爾透鏡層，它的一側(cè)面對所說的圖象投射器，和一個雙凹透鏡層，放置在所說的菲涅爾透鏡層的另一側(cè)，用于發(fā)送在所說屏幕上形成的所說的圖象光束；其中，所說的菲涅爾透鏡層在從該菲涅爾透鏡層的中心到預(yù)定的距離區(qū)域內(nèi)具有固定的聚焦長度，并且在超過預(yù)定范圍之外的區(qū)域中，聚焦長度在朝向所說的菲涅爾透鏡層的外側(cè)邊緣方向上逐漸變小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的投射式顯示裝置，其中，所說的預(yù)定距離至少是從所說的菲涅爾透鏡層的所說中心到對應(yīng)于在所說菲涅爾透鏡層上的投射圖象的上邊緣的一個點之間的距離和從所說的菲涅爾透鏡層的所說中心到對應(yīng)于在所說菲涅爾透鏡層上的所說投射圖象的下邊緣的一個點之間的距離之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的投射式顯示裝置，其中所說的雙凹透鏡層上具有預(yù)定間隔的垂直黑條帶。
4.一種投射式顯示裝置包括一個圖象投射器，用于投射圖象的光線；和一個屏幕，放置在所說圖象光線所投向的一側(cè)，并且包括一個菲涅爾透鏡層，它的一側(cè)面對所說的圖象投射器，和一個雙凹透鏡層，放置在所說的菲涅爾透鏡層的另一側(cè)，用于發(fā)送在所說屏幕上形成的所說的圖象光束；其中，所說的菲涅爾透鏡層在從所說的中心到其外側(cè)邊緣上具有逐漸減小的聚焦長度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的投射式顯示裝置，其中所說的雙凹透鏡層上具有預(yù)定間隔的垂直黑條帶。
6.一種投射式顯示裝置包括一個外殼；一個屏幕，包括一個菲涅爾透鏡層和一個雙凹透鏡層，并被放置在所說外殼的前部；一個反射器，放置在所說外殼的內(nèi)后部；一個圖象源；和一個投射透鏡；其中，所說的菲涅爾透鏡層在從該菲涅爾透鏡層的中心到預(yù)定的距離區(qū)域內(nèi)具有固定的聚焦長度，并且在超過預(yù)定范圍之外的區(qū)域中，聚焦長度在朝向所說的菲涅爾透鏡層的外側(cè)邊緣方向上逐漸變小。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的投射式顯示裝置，其中，所說的預(yù)定距離至少是從所說的菲涅爾透鏡層的所說中心到對應(yīng)于在所說菲涅爾透鏡層上的投射圖象的上邊緣的一個點之間的距離和從所說的菲涅爾透鏡層的所說中心到對應(yīng)于在所說菲涅爾透鏡層上的所說投射圖象的下邊緣的一個點之間的距離之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的投射式顯示裝置，其中所說的圖象源包括一個陰極射線管。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的投射式顯示裝置，其中所說的圖象源包括三個陰極射線管，分別對應(yīng)于紅信號、綠信號和藍信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的投射式顯示裝置，其中所說的圖象源包括一個液晶顯示板。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的投射式顯示裝置，其中所說的圖象源包括三個液晶顯示板，分別對應(yīng)于紅信號、綠信號和藍信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求6的投射式顯示裝置，其中所說的雙凹透鏡層上具有預(yù)定間隔的垂直黑條帶。
13.一種投射式顯示裝置包括一個外殼；一個屏幕，包括一個菲涅爾透鏡層和一個雙凹透鏡層，并被放置在所說外殼的前部；一個反射器，放置在所說外殼的內(nèi)后部；一個圖象源；和一個投射透鏡；其中，所說的菲涅爾透鏡層在從所說的中心到其外側(cè)邊緣上具有逐漸減小的聚焦長度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的投射式顯示裝置，其中所說的圖象源包括一個陰極射線管。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的投射式顯示裝置，其中所說的圖象源包括三個陰極射線管，分別對應(yīng)于紅信號、綠信號和藍信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的投射式顯示裝置，其中所說的圖象源包括一個液晶顯示板。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的投射式顯示裝置，其中所說的圖象源包括三個液晶顯示板，分別對應(yīng)于紅信號、綠信號和藍信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求13的投射式顯示裝置，其中所說的雙凹透鏡層上具有預(yù)定間隔的垂直黑條帶。
全文摘要
一種包括圖象投射器和屏幕的投射式顯示裝置，該圖象投射器用于投射圖象的光線。屏幕放置在圖象光線所投向的一側(cè)，并且包括一個菲涅爾透鏡層，它的一側(cè)面對圖象投射器，而凸凹式透鏡層放置在菲涅爾透鏡層的另一側(cè)，用于發(fā)送在屏幕上形成圖象的圖象光束。菲涅爾透鏡層在從該菲涅爾透鏡層的中心到預(yù)定的距離區(qū)域內(nèi)具有固定的聚焦長度，并且在超過預(yù)定范圍之外的區(qū)域中，聚焦長度在朝向該菲涅爾透鏡層的外側(cè)邊緣方向上逐漸變小。
文檔編號G03B21/10GK1158049SQ96121699
公開日1997年8月27日 申請日期1996年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月30日
發(fā)明者中西泰章 申請人:索尼公司