JP2002502201A - ３次元ホログラフィックスクリーンを使用した直接投影テレビジョン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 投影テレビジョン（１０）は、基板（２４）上に配設された３次元ホログラム２６によって形成された投影スクリーン（２２）を備える。投影管と関連する角レンズは、スクリーン（２２）の向きにほぼ直交する光路（３２）を有し、他の２つの投影管と関連する角レンズは、入射角αで第１の光路（３２）に収束する各々の光路（３４，３６）を有する。ホログラム（２６）は、投影画像の色ずれを減少させるための効果的な構成を有する３次元インタフェース・アレイを表わす。そのスクリーンは、０度＜入射角α≦３０度の範囲の入射角αに対して、およそ５未満の色ずれを有する。ここで色ずれは以下の式の少なくとも一方から得られる最大値によって求められる。上式で、θは水平視野角内の任意の角度であり、Ｃ（θ）は角度θでの色ずれであり、red（θ）は角度θでの赤輝度レベルであり、blue（θ）は角度θでの青輝度レベルであり、green（θ）は角度θでの緑輝度レベルである。１または複数のレンズが、投影管と角レンズの間、および／または角レンズと投影管からの光を収束および／または拡散するためのスクリーンとの間に点在させることができる。投影は、投影管に対応するレンズからスクリーン（２２）に直接行われ、ホログラムスクリーン（２２）によって、キャビネットに空間を空けるだけ、特に、前面の投影スクリーン（２２）に向かって先細りの背面のコーナーを空けるだけ、入射角を大きな角度に調整できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （背景） （発明の分野） 本発明は、一般的には、投影テレビジョン受像機の分野に関し、詳細には、大
型の反射鏡を必要としない直接投影方式を使用する種々のキャビネット形状の色
ずれを著しく減じたスクリーンを有する直接投影テレビジョン受像機に関する。

【０００２】 （背景情報） 色ずれは、垂直視野角における明るさのピークを観測することにより、水平平
面内の様々な角度で見たときの、赤投影チューブ、緑投影チューブ、青投影チュ
ーブからの投影画像によって投影スクリーンの中央に形成される白画像の赤／青
比または緑／青比の変化として定義される。

【０００３】 色ずれ問題は、いくつかの異なる色、たとえば、赤、青、緑のそれぞれの画像
用の少なくとも３つの画像プロジェクタが必要であるために生じる。投影スクリ
ーンは、少なくとも３つのプロジェクタからの画像を第１の面で受け取り、表示
されるすべての画像について制御された光分散で画像を第２の面に表示する。１
つのプロジェクタ、すなわち、通常は緑であり、通常はプロジェクタアレイの中
央にあるプロジェクタは、スクリーンにほぼ直交する方向の第１の光路を有する
。少なくとも２つのプロジェクタ、すなわち、通常は赤および青であり、通常は
アレイ内の中央の緑プロジェクタの両側に位置決めされるプロジェクタは、規定
された入射角の、直交方向とならない方向で第１の光路の方へ収束するそれぞれ
の光路を有する。色ずれは、スクリーンおよび緑プロジェクタに対する赤プロジ
ェクタおよび青プロジェクタの非直交関係によって生じる。色ずれの結果として
、色調はスクリーン上のあらゆる位置で異なるものとなる。色調の違いが大きな
状態を、しばしば、不十分な白一様性、と呼ぶ。色ずれが小さければ小さいほど
、白一様性が向上する。

【０００４】 色ずれは、数のスケールによって示され、より小さい数はより弱い色ずれおよ
びより優れた白一様性を示す。一般的な手順によれば、通常は、少なくとも約−
４０度ないし＋４０度から約−６０度ないし＋６０度程度まで、５度または１０
度の増分で様々な水平視野角から赤輝度、緑輝度、および青輝度の値がスクリー
ンで測定される。正の角度および負の角度は、それぞれ、スクリーン中央に対し
て右および左の水平視野角を表す。これらの測定値は、ピーク垂直視野角で得ら
れる。赤データ、緑データ、および青データは０度で１に正規化される。以下の
数式（Ｉ）および（ＩＩ）の一方または両方が各角度で評価される。

【０００５】

【数３】

【０００６】

【数４】

【０００７】 上式で、θは水平視野角範囲内の任意の角度であり、Ｃ（θ）は角度θでの色
ずれであり、red（θ）は角度θでの赤輝度レベルであり、blue（θ）は角度θ での青輝度レベルであり、green（θ）は角度θでの緑輝度レベルである。これ らの値の最大値はスクリーンの色ずれである。

【０００８】 一般に、色ずれは、商業的に受け入れられるスクリーン設計では、名目上５以
下であるべきである。他のエンジニアリングおよび設計上の制約では、場合によ
っては色ずれを５よりもいくらか高くする必要があるときがあるかも知れないが
、このような色ずれ性能は望ましくなく、通常は白一様性が不十分な知覚的に劣
った画像をもたらす。

【０００９】 投影テレビジョン受像機用のスクリーンは、一般に、熱可塑性シート材料の表
面を形成するために、１つまたは複数のパターン化されたローラを使用した押出
しプロセスによって製造される。この形状は、一般に、レンチキュールおよびレ
ンズレットとも呼ばれるレンチキュラ要素のアレイである。レンチキュラ要素は
、同じシート材料の一面または両面上に形成するか、あるいはいくつかの異なる
シートの一面上にのみ形成し、次いでこれらのシートを積層ユニットとして永久
的に組み合わせるか、あるいは積層ユニットとして機能するように互いに隣接す
るように他の方法で取り付けることができる。多くの設計では、スクリーンの一
方の表面は、光を拡散させるようにフレネルレンズとして設計される。色ずれを
低減し白一様性を向上させる従来の技術上の奮闘は、スクリーンの２つの態様に
のみ焦点が当てられている。１つの態様は、レンチキュラ要素の形状および配置
である。他方の態様は、スクリーン材料または、光拡散を制御するためにその一
部に光拡散粒子がドープされているスクリーン材料の範囲である。これらの奮闘
は以下の特許文書によって例示される。

【００１０】 米国特許第４４３２０１０号および米国特許第４５３６０５６号では、投影ス
クリーンは、入射表面と出射表面を有する光透過レンチキュラシートを含んでい
る。その入力表面は、０．５から１．８の範囲の波打ち深さＸｖと近軸曲率半径
Ｒ１の比（Ｘｖ／Ｒ１）を有する水平拡散レンチキュラプロファイルを特徴とす
る。そのプロファイルは、光軸に沿って縦長であり、非球面入力レンチキュラレ
ンズを形成している。

【００１１】 両面レンチキュラレンズを有するスクリーンを使用することは一般的である。
このようなスクリーンは、スクリーンの入射表面上の円筒形入射レンチキュラ要
素と、スクリーンの出射表面上に形成された円筒形レンチキュラ要素と、出射表
面の光非収束部に形成された光吸収層とを有している。その入射レンチキュラ要
素および出射レンチキュラ要素は、それぞれ、以下の数式（ＩＩＩ）で表される
円、楕円、または双曲線の形状で示される。

【００１２】

【数５】

【００１３】 上式で、Ｃは主曲率であり、Ｋは円錐定数である。

【００１４】 別法として、そのレンズレット群は、二次よりも高次の項が追加された曲線を
有する。

【００１５】 両面レンチキュラレンズのようなものを使用して作られたスクリーンでは、入
射レンズと出射レンズの間の位置関係、またはレンズを形成するレンチキュラ要
素同士の間の位置関係を特定することが提案されている。たとえば、米国特許第
４４４３８１４号では、一方のレンズのレンズ表面が他方のレンズの焦点に存在
するように入射レンズと出射レンズを位置決めすることが教示されている。たと
えば、日本特許出願第５８−５９４３６号には、入射レンズの偏心率を、レンチ
キュラレンズを構成する材料の屈折率の逆数にほぼ等しくすることも教示されて
いる。さらに、たとえば、米国特許第４５０２７５５号には、それぞれのレンチ
キュラレンズの光軸平面が互いに直角になるように両面レンチキュラレンズの２
枚のシートを組合せ、かつ一方のレンズの周辺にある入射レンズと出射レンズが
光軸に対して非対称的になるような両面レンチキュラレンズを形成することが教
示されている。米国特許第４９５３９４８号では、光軸の位置ずれの公差および
厚さの違いの許容量を大きくするか、あるいは色ずれを小さくすることができる
ように、入射レンズの谷でのみ光収束位置を出射レンズの表面から視野側の方へ
ずらすことも教示されている。

【００１６】 色ずれまたは白の非一様性を低減するための様々な提案だけでなく、投影スク
リーン性能を向上させるための他の提案は、水平方向と垂直方向の両方で、画像
を明るくすることと、適切な視野を確保することに向けられている。このような
技術に関心があるわけではなく、詳細は説明しない。多数のこのような提案の概
要は、米国特許第５１９６９６０号に記載されている。この特許自体は、入射レ
ンズを有する入射レンズ層と、出射レンズを有する出射レンズ層とを備え、出射
レンズのレンズ表面が入射レンズの光収束点またはその近傍に形成され、入射レ
ンズ層および出射レンズ層がそれぞれ、ほぼ透明な熱可塑性樹脂で形成され、少
なくとも出射層が拡散微粒子を含み、入射レンズ層と出射レンズ層との間に光拡
散特性の違いが存在する両側面レンチキュラレンズシートを教示している。複数
の入射レンズが円筒形レンズを形成している。この出射レンズは複数の出射レン
ズ層で形成され、入射レンズ層の各レンズの光収束点に、またはその近傍にレン
ズ表面を有している。また、光吸収層がその出射レンズ層の非収束部に形成され
ている。このスクリーン設計は、十分な水平視野角を与え、色ずれを低減し、画
像をより明るくすると共に、押出しプロセスによる製造を容易にすると言われて
いる。

【００１７】 投影スクリーン設計において何年にもわたって積極的に開発されてきたにもか
かわらず、その達成された改良はせいぜい増分的なものであり、さらに、ある基
準を超えることには成功していない。画像投影機の幾何学的構成によって規定さ
れるその入射角は、本明細書では角度αと呼ばれ、一般に、０度よりも大きくか
つ約１０度または１１度以下である範囲に限られている。画像プロジェクタの寸
法のために、角度αを０度に近くすることはほぼ不可能である。角度αが約１０
度または１１度よりも小さい範囲では、達成されている最高の色ずれ性能は、数
式（Ｉ）および（ＩＩ）にしたがって測定されたとして、約５である。角度が約
１０度または１１度を超える範囲で既に達成されている最良の色ずれ性能は、商
業的には受け入れられてはいない。実際、角度αが１０度または１１度よりも大
きな角度を持つ投影テレビジョン受像機は知られていない。

【００１８】 αの角度が小さい場合は、顕著で望ましくない結果、すなわち、非常に大きな
キャビネット奥行きが、家庭用投影テレビジョン受像機に必要になる。この大き
な奥行きは、小さな入射角（α）を有する光路に対処する必要があることの直接
的な結果である。投影テレビジョンキャビネットの寸法を削減する技法は、一般
に、鏡の配列法に依存している。入射角の範囲の小さい領域では、このような努
力は、結局、限界がある。

【００１９】 Polaroid Corporationは、DMP-128（登録商標）としてデザインされた光ポリ マーを販売しており、Polaroid Corporationが、独占権を持つプロセスを使用し
、３次元ホログラムとして製造することができる。このホログラフィック製造プ
ロセスは、米国特許第５５７６８５３号に部分的に記載されている。投影テレビ
ジョン用の３次元ホログラフィックスクリーンは、DMP-128（登録商標）光ポリ マーホログラフィック製品の市場を確立するための努力がなされる間に示された
多数の提案のうちの１つとしてPolaroid Corporationによって提案された。この
提案は、より高い明るさおよび解像度、より低い製造コスト、より小さい重量、
および２ピーススクリーンが輸送中に受ける磨耗に対する抵抗力の項目に関して
、Polaroid Corporationが期待した利点に基づいた提案であった。Polaroid Cor
porationは、ホログラフィック投影テレビジョンスクリーンのようなものを作成
可能かもしれない多量のホログラフィック要素に対する如何なる特定のホログラ
フィック構成をも提案しておらず、ホログラフィックであるか、その他の種類で
あるかにかかわらず、どんな種類の投影テレビジョンスクリーンにおける色ずれ
問題も、考慮されてさえいない。

【００２０】 全般的に、色ずれが５よりも小さく、場合によっては５よりもずっと小さいス
クリーン、また角度αが１０度または１１度よりもずっと大きい場合に色ずれが
５程度に低いスクリーンを有する投影テレビジョン受像機を提供するための開発
が何年にもわたって集中的に行われてきたにもかかわらず、従来型の投影スクリ
ーンにおけるレンチキュラ要素形状および位置および散光器を増分的に変更する
ことを除いて、色ずれ問題の解決策は進歩していない。さらに、投影スクリーン
には３次元ホログラムが有用であるという提案にもかかわらず、色ずれに関して
することがないという理由であるが、３次元ホログラフィックスクリーンを使用
した投影テレビジョンを提供する努力はなされていない。著しく向上した色ずれ
性能を有し、著しく小さなキャビネットに組み込むことのできる投影テレビジョ
ン受像機に対してずっと前から探し求められているニーズは依然として満たされ
ていない。

【００２１】 （要約） 本明細書で教示される本発明の構成による投影テレビジョン受像機は、大型の
鏡を必要としない直接投影システムを提供し、また、量として測定される色ずれ
性能を著しく向上させ、すなわち、１０度または１１度よりも小さな範囲の入射
角αを有する投影テレビジョン受像機を用いて２以下の色ずれを達成することが
できる。さらに、色ずれ性能が著しく高いので、入射角が最大約３０度の商業的
に受け入れられる投影テレビジョン受像機を、ずっと小さなキャビネットで提供
することができる。そのような大きいα角度の受像機のその色ずれ性能は、たと
えば５の色ずれ性能を持つα角度の小さな従来型の受像機と少なくとも同程度に
良好であり、α角度の小さな受像機と同様に、約２程度に低い値に近づくか、あ
るいは場合によってはそのような値に達するものと期待することができる。

【００２２】 これらの結果は、押出しレンズスクリーン技法を完全に放棄することによって
得られる。その代わりに、本発明の構成による投影テレビジョン受像機は、基板
、たとえばMylar（登録商標）などのポリエチレンフィルム上に形成された３次 元ホログラムで形成されたスクリーンを有する。

【００２３】 このような３次元ホログラフィックスクリーンは最初、より高い明るさおよび
解像度、より低い製造コスト、より小さい重量、および２ピーススクリーンがた
とえば輸送中に受ける磨耗に対する抵抗力の項目に関して期待した利点のために
開発された。その３次元ホログラフィックスクリーンの色ずれ性能は、その３次
元スクリーンの光学特性が少なくとも従来型のスクリーンと同程度に良好である
かどうかを判定するための試験を行ったときに見出された。数式（Ｉ）および（
ＩＩ）によって測定されたその３次元ホログラフィックスクリーンの色ずれ性能
は、予想されたよりも低く衝撃的であった。従来技術の改良を増分ステップに制
限していた障壁も完全になくなっていた。さらに、より大きなα入射角を特徴と
する投影幾何形状を有する、より小さなキャビネットを開発することが可能であ
る。

【００２４】 ３次元ホログラフィックスクリーンに関係する予想を上回る特性を有し、そし
て、本明細書で教示する本発明の構成による投影テレビジョンは、以下で構成さ
れている。それぞれの異なる色のそれぞれの画像用の少なくとも３つの画像プロ
ジェクタ；基板上に配設された３次元ホログラムで形成され、プロジェクタから
の画像を第１の面で受け取り、表示されるすべての画像について制御された光分
散で画像を第２の面に表示する投影スクリーン；そのプロジェクタの１つはスク
リーンにほぼ直交する方向の第１の光路を有し、そして、そのプロジェクタの少
なくとも２つは規定された入射角の、スクリーンに対して直交方向とならない方
向で第１の光路の方へ収束するそれぞれの光路を有する；そして、レンチキュラ
要素の３次元アレイを表しているその３次元ホログラムは、表示された画像の色
ずれを低減するうえで有効な構成を有し、そのスクリーンは０度よりも大きくか
つ約３０度以下である範囲内のすべての入射角について約５以下である色ずれを
持つ、ここで色ずれは以下の式の少なくとも一方から得られる最大値によって求
められる：

【００２５】

【数６】

【００２６】

【数７】

【００２７】 ここで、θは水平視野角範囲内の任意の角度であり、Ｃ（θ）は角度θでの色
ずれであり、ｒｅｄ（θ）は角度θでの赤輝度レベルであり、ｂｌｕｅ（θ）は
角度θでの青輝度レベルであり、ｇｒｅｅｎ（θ）は角度θでの緑輝度レベルで
ある。そのスクリーンの色ずれは、５未満、たとえば、約４、３、または場合に
よっては２以下になると予想することができる。

【００２８】 入射角が約１０度または１１度のときの既知の障壁に関して、そのスクリーン
の色ずれは、０度よりも大きくかつ約１０度以下である入射角の第１のサブレン
ジ内のすべての入射角について約２以下であり、約１０度よりも大きくかつ約３
０度以下である入射角の第２のサブレンジ内のすべての入射角について約５以下
である。

【００２９】 そのスクリーンは、さらに、たとえば、約２ｍｍ〜４ｍｍの範囲の厚さを有す
る層状のアクリル材料の光透過強化部材を備える。その基板は、ポリエチレンテ
レフタレート樹脂フィルムなど、耐久性が高く透明な撥水性のフィルムで構成さ
れる。その基板は、約１ミル〜１０ミル（約２５．４ミクロン〜２５４ミクロン
）の範囲内の厚さを有するフィルムでよい。約７ミルの厚さは、その３次元ホロ
グラムを適切に支持することが判明している。そのフィルムのその厚さは性能と
は関係がない。その３次元ホログラムは、約２０ミクロン以下の範囲の厚さを有
する。

【００３０】 その投影テレビジョンは、また、その画像プロジェクタとそのスクリーンの間
に大型の鏡を必要としないで、スクリーン上に画像を導くために、陰極線管と角
レンズを与えられた画像プロジェクタを備える。１または複数のレンズが、陰極
線管と角レンズの間、および／または角レンズと陰極線管からの光を収束および
／または拡散するためのスクリーンとの間に点在させることができる。

【００３１】 （好適実施例の説明） 投影テレビジョン受像機１０を図１に示す。プロジェクタ４、６、および８の
アレイ１２はそれぞれ、赤、緑、および青の画像を生成する。そのプロジェクタ
は、大型の反射鏡（図４参照。）を必要とせずに、スクリーン２２に画像を導く
ための角レンズと陰極線管によって提供される。その緑プロジェクタ６は、光路
３２に沿って緑画像を投影し、光路３２はこの例では、スクリーン２２の向きに
ほぼ直交する。言い換えれば、その光路は、スクリーンに対して垂直である。そ
の赤プロジェクタおよび青プロジェクタは、それぞれの光路３４および３６を有
し、光路３４および３６は、直交しない方向の規定された入射角αで第１の光路
３２の方へ向かって収束する。この入射角は色ずれの問題を生じさせる。

【００３２】 そのスクリーン２２は、基板２４上に配設された３次元ホログラム２６を備え
る（ホログラ要素スクリーン）。そのスクリーンは、第１にプロジェクタからの
画像を第１の入射表面側２８で受け取り、第２に表示されたすべての画像につい
て制御された光分散で画像を第２の出射表面側３０上にその画像を表示する。そ
の基板は、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムのような、耐久性が高く透
明で、撥水性のあるフィルムが好ましい。このようなフィルムの１つは、商標My
lar（登録商標）として、E. I. du Pont de Nemours & Co.から得ることができ る。そのフィルム基板は、約１ミル〜１０ミル、すなわち、約０．００１インチ
〜０．０１インチまたは約２５．４ミクロン〜２５４ミクロンの範囲の厚さを有
する。その厚さが約７ミル（１７７．８ミクロン）のフィルムは、その上に配設
された３次元ホログラムを適切に支持することが判明している。そのフィルムの
厚さは、一般にスクリーン性能に影響を与えず、また特に色ずれ性能に影響を与
えず、いくつかの異なる厚さのフィルムを使用してもよい。その３次元ホログラ
ム２６の厚さは約２０ミクロン以下である。

【００３３】 この３次元ホログラフィックスクリーンは少なくとも２つの供給源から得るこ
とができる。Polaroid Corporationは、独自の湿式化学プロセスを使用して、そ
のDMP-128光ポリマー材料で３次元ホログラムを形成している。

【００３４】 本明細書で説明し請求する投影テレビジョン受像機で使用されるその３次元ホ
ログラフィックスクリーンについて提起した実施形態は、以下の性能仕様にした
がってPolaroid Corporation湿式化学プロセスによって製造された。 水平半視野角：３８度±３度 垂直半視野角：１０度±１度 スクリーン利得：≧８ 色ずれ：≦３ ここで、水平視野角および垂直視野角は従来の方法で測定され、スクリーン利得
は、そのスクリーンに直交する方向で測定された、光源から視野表面の背面の方
へ向かう光強度と視野表面の前面から観察者の方への光強度との商であり、色ず
れは前述のように測定される。

【００３５】 その３次元ホログラフィック投影スクリーンの並はずれた色ずれ性能は、概要
で説明したように、全く予想外のものであった。

【００３６】 図２は、色ずれ性能について説明するための、鏡およびレンズを省略した投影
テレビジョンの簡略図である。赤プロジェクタ４および青プロジェクタ８の光軸
３４および３６は、緑プロジェクタ６の光軸３２に対して入射角αの位置に対称
的に位置合わせされる。キャビネットの最小奥行きＤは、スクリーン２２と１ま
たは複数のプロジェクタの背縁部との間の距離によって決定される。角度αを小
さくすれば、それぞれの陰極線管は互いに接近して動かさなければならず、他の
陰極線管とぶつからないようにスクリーンからさらに離隔して設けなければなら
ないことを理解されたい。十分に小さな角度αでは、このような干渉を回避する
ことはできない。この場合、キャビネットの最小奥行きＤが大きくなるので望ま
しくない。逆に、角度αが大きくなるにつれて、陰極線管をスクリーン２２に近
づけ、キャビネットの最小奥行きＤを小さくすることができる。

【００３７】 スクリーン２２の視野側では、２つの水平半視野角は−βおよび＋βとして指
定される。総水平視野角２βも定義される。半視野角は通常、±４０度から±６
０度の範囲である。各半角内に複数の特定の角度θがあり、この角度で、前述の
数式（Ｉ）および（ＩＩ）にしたがって色ずれを測定し求めることができる。

【００３８】 入射角約１０度または１１度での既知の障壁に関して、３次元ホログラフィッ
クスクリーンの色ずれは、入射角が０度よりも大きくかつ約１０度以下である第
１のサブレンジ内のすべての入射角について約２以下であり、このスクリーンの
色ずれは、入射角が約１０度よりも大きくかつ約３０度以下である第２のサブレ
ンジ内のすべての入射角について約５以下である。第１のサブレンジのような約
２以下の色ずれを、より大きな入射角の第２のサブレンジでも達成できることが
期待される。

【００３９】 図３を参照するとわかるように、基板２４は、前述のように、Mylar（登録商 標）などの透明フィルムを含む。３次元ホログラム２６が形成される光ポリマー
材料は、フィルム層２４上に支持される。適切な光ポリマー材料はDMP-128（登 録商標）である。

【００４０】 スクリーン２２はさらに、たとえば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）
などのアクリル材料の光透過強化部材３８を含むことができる。ポリカーボネー
ト材料を使用することもできる。強化部材３８はこの実施形態では、約２ｍｍ〜
４ｍｍの範囲の厚さを有する層である。スクリーン２２および強化部材は、ホロ
グラフィック層２６と強化部材３８の相互境界４０全体にわたって互いに接着さ
れる。接着剤、放射、および／または熱結合技法を使用することができる。たと
えば、ティンティング、惑光防止コーティング、耐ひっかきコーティングのうち
の１つまたは複数によって強化層の表面４２を処理することもできる。

【００４１】 ３次元ホログラフィック投影スクリーンの改良された色ずれ性能を低減せず、
従来型の投影スクリーンで知られているような、色ずれ性能以外の性能特性に関
する投影スクリーンの態様を制御するために、スクリーンおよび／またはその構
成要素層の様々な表面に他の光学レンズまたはレンチキュラアレイを設けること
ができる。

【００４２】 図４は、本発明による、陰極線管５２および角レンズ５４を有する画像プロジ
ェクタ５０の概略図である。陰極線管は、角レンズ５４の中に向かって矢印５６
の方向に進む光を生成する。角レンズ５４は、陰極線管からの光の方向を変更し
、矢印５８で示すようにスクリーン上に投影させる。角レンズ５４は、光の方向
を直角方向に変更するように示されている。別法として、角レンズは、それぞれ
、矢印６０および６２で示すように、陰極線管からの光の方向を４５度よりも大
きいか、あるいは小さい角度だけ変更することができる。陰極線管からの光を収
束し、かつ／あるいは拡散するために中間レンズ６４および６６を設けることが
できる。

【００４３】 図５〜図８は、角レンズを有する画像プロジェクタとホログラフィック要素ス
クリーンとの組合せを使用することによって可能になった様々なキャビネット構
成を示す。これらの構成では、画像プロジェクタ用の空間を設けるために比較的
大きな入射角αが必要である。ホログラフィック要素スクリーンと組み合わされ
たこれらのキャビネット構成は、商業的に受け入れられる投影テレビジョン受像
機を表し、このような受像機のいくつかは、最大約３０度の入射角を有すること
ができる。

【００４４】 図５は、キャビネット本体の下部内に電子機器格納用の下部格納領域７２を有
するキャビネット７０に設置された投影テレビジョンシステムの概略図である。
画像プロジェクタ５０と、それに関連する陰極線管および角レンズ（図示せず）
は、大型の鏡を必要とせずにスクリーン２２上に、直接、画像を投影する。一般
に、大型の鏡は、製造費がかかり、かつ投影テレビジョンキャビネット内に取り
付けて位置合わせするのがいくらか困難である。図５に示す構成は、大型の鏡を
不要にし、陰極線管から生成された画像を反射させるために大型の鏡を使用する
システムと比べてキャビネット７０内のより高い位置へ画像プロジェクタを移動
する。このため、キャビネット７２のベース内の下部格納領域７２の空間が増大
する。

【００４５】 図６は、キャビネット本体の下部内に電子機器格納用の下部格納領域８２を有
し、かつキャビネット本体の上部内の電子機器格納用の上部格納領域８４を有す
るキャビネット８０に設置された投影テレビジョンシステムの概略図である。こ
の構成は、高度なサポート電子機器用の大量の空間を必要とする投影テレビジョ
ンシステムに対してキャビネット８０内の空間利用を最大限に提供する。

【００４６】 図７は、キャビネット本体の上部内に電子機器格納用の上部格納領域９４を有
するキャビネット９０に設置された投影テレビジョンシステムの概略図である。
この構成は、キャビネット９０のベースの未使用空間をなくすことによってキャ
ビネットの高さを最小限に抑える。

【００４７】 図８は、キャビネット本体の下部内に一般格納（たとえば、ＶＣＲ、テープな
ど）用の下部格納領域１０２を有し、かつキャビネット本体の上部内に電子機器
格納用の上部格納領域１０４を有するキャビネット１００に設置された投影テレ
ビジョンシステムの概略図である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本明細書で教示される本発明の構成による投影テレビジョンの略図表現である
。

【図２】 本発明の構成について説明するうえで有用な投影テレビジョン幾何形状の簡略
図である。

【図３】 本発明の構成による増強された投影スクリーンの側面図である。

【図４】 本発明の構成による、陰極線管および角レンズを有する画像プロジェクタの概
略図である。

【図５】 キャビネット本体の下部内に電子機器用の格納装置を有するキャビネットに設
置された投影テレビジョンシステムの概略図である。

【図６】 上部キャビネット本体および下部キャビネット本体内に電子機器用の格納装置
を有するキャビネットに設置された代替実施形態の投影テレビジョンシステムの
概略図である。

【図７】 上部キャビネット本体内に電子機器用の格納装置を有するキャビネットに設置
された代替実施形態の投影テレビジョンシステムの概略図である。

【図８】 上部キャビネット本体内の電子機器用の格納装置とキャビネット本体の下部の
一般格納装置とを有するキャビネットに設置された代替実施形態の投影テレビジ
ョンシステムの概略図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１１年１２月２日（１９９９．１２．２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【数１】

【数２】 ここで、θは水平視野角範囲（±β）内の任意の角度であり、Ｃ（θ）は角度
θでの色ずれであり、ｒｅｄ（θ）は角度θでの赤輝度レベルであり、ｂｌｕｅ
（θ）は角度θでの青輝度レベルであり、ｇｒｅｅｎ（θ）は角度θでの緑輝度
レベルであることを特徴とする投影テレビジョン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ (71)出願人 46，Ｑｕａｉ Ａ， Ｌｅ Ｇａｌｌｏ Ｆ−92648 Ｂｏｕｌｏｇｎｅ Ｃｅｄｅ ｘ Ｆｒａｎｃｅ (72)発明者 プファイル ウェンディー レーン アメリカ合衆国 46226 インディアナ州 インディアナポリス イーストバーン ドライブ 4540 Ｆターム(参考） 2H021 BA21 BA29 2H049 CA01 CA05 CA22 CA30 5C060 BC01 GA01 GC00 GC06 HC01 HD00 JB06 【要約の続き】 に点在させることができる。投影は、投影管に対応する レンズからスクリーン（２２）に直接行われ、ホログラ ムスクリーン（２２）によって、キャビネットに空間を 空けるだけ、特に、前面の投影スクリーン（２２）に向 かって先細りの背面のコーナーを空けるだけ、入射角を 大きな角度に調整できる。

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ異なる色の画像に対する少なくとも３つの画像プロ
   ジェクタ（４，６，８）であって、陰極線管と角レンズを有しする前記各画像プ
   ロジェクタと、 基板（２４）上に配設された３次元ホログラム（２６）によって形成された投
   影スクリーン（２２）であって、前記プロジェクタ（４，６，８）からの画像を
   第１の面上で受け取り、すべての前記画像の光分散を制御して前記画像を第２の
   面上に表示する前記スクリーンとを備え、 前記プロジェクタの１つ（６）は、前記スクリーン（２２）の向きにほぼ直交
   する第１の光路（３２）を有し、前記プロジェクタの少なくとも２つ（４，８）
   は、規定された入射角の直交方向ではない前記第１の光路（３２）に収束する各
   々の光路（３４，３６）を有し、 前記３次元ホログラム（２６）は、前記表示された画像の色ずれを減少させる
   ための効果的な構成を有するレンチキュラ要素の３次元アレイを表わし、前記ス
   クリーン（２２）は、０度よりも大きくかつ約３０度以下である範囲内のすべて
   の前記入射角について約５以下である色ずれを持ち、前記色ずれは、以下の式の
   少なくとも一方から得られる最大値によって求められ、 【数１】 【数２】 ここで、θは水平視野角範囲内の任意の角度であり、Ｃ（θ）は角度θでの色
   ずれであり、ｒｅｄ（θ）は角度θでの赤輝度レベルであり、ｂｌｕｅ（θ）は
   角度θでの青輝度レベルであり、ｇｒｅｅｎ（θ）は角度θでの緑輝度レベルで
   あることを特徴とする投影テレビジョン。
2. 【請求項２】 前記スクリーン（２２）の色ずれは、すべての前記入射角に
   ついて約４以下であることを特徴とする請求項１に記載の投影テレビジョン。
3. 【請求項３】 前記スクリーン（２２）の色ずれは、すべての前記入射角に
   ついて約３以下であることを特徴とする請求項１に記載の投影テレビジョン。
4. 【請求項４】 前記スクリーン（２２）の色ずれは、すべての前記入射角に
   ついて約２以下であることを特徴とする請求項１に記載の投影テレビジョン。
5. 【請求項５】 前記スクリーン（２２）の色ずれは、０度よりも大きくかつ
   約１０度以下である入射角の第１のサブレンジにおいて、すべての前記入射角に
   ついて約２以下であり、 前記スクリーン（２２）の色ずれは、約１０度よりも大きくかつ約３０度以下
   である入射角の第２のサブレンジにおいて、すべての入射角について約５以下で
   あることを特徴とする請求項１に記載の投影テレビジョン。
6. 【請求項６】 前記スクリーン（２２）は、光透過基板（２４）をさらに備
   えたことを特徴とする請求項１に記載の投影テレビジョン。
7. 【請求項７】 前記スクリーン（２２）は、アクリル材料の光透過強化部材
   （３８）をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の投影テレビジョン。
8. 【請求項８】 前記基板（２４）は、耐久性が高く透明な撥水性のフィルム
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の投影テレビジョン。
9. 【請求項９】 前記基板（２４）は、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィ
   ルムを備えたことを特徴とする請求項８に記載の投影テレビジョン。
10. 【請求項１０】 前記基板（２４）は、約１ミル〜１０ミルの範囲内の厚さ
    を有するフィルムを備えたことを特徴とする請求項８に記載の投影テレビジョン
    。
11. 【請求項１１】 前記３次元ホログラム（２６）は、前記基板（２４）上に
    配設された光ポリマー材料を備えたことを特徴とする請求項１に記載の投影テレ
    ビジョン。
12. 【請求項１２】 前記３次元ホログラム（２６）は、前記基板上に配設され
    た光ポリマー材料を備えたことを特徴とする請求項６に記載の投影テレビジョン
    。
13. 【請求項１３】 前記３次元ホログラム（２６）は、前記基板（２４）上に
    配設された光ポリマー材料を備えたことを特徴とする請求項７に記載の投影テレ
    ビジョン。
14. 【請求項１４】 前記３次元ホログラム（２６）は、前記基板（２４）上に
    配設された光ポリマー材料を備えたことを特徴とする請求項８に記載の投影テレ
    ビジョン。
15. 【請求項１５】 前記３次元ホログラム（２６）は、前記基板（２４）上に
    配設された光ポリマー材料を備えたことを特徴とする請求項９に記載の投影テレ
    ビジョン。
16. 【請求項１６】 前記３次元ホログラム（２６）は、前記基板（２４）上に
    配設された光ポリマー材料を備えたことを特徴とする請求項１０に記載の投影テ
    レビジョン。
17. 【請求項１７】 前記３次元ホログラム（２６）は、以下の性能仕様 水平半視野角：３８度±３度 垂直半視野角：１０度±１度 スクリーン利得：≧８ 色ずれ：≦３ を有することを特徴とする請求項１に記載の投影テレビジョン。
18. 【請求項１８】 少なくとも３つの前記画像プロジェクタ（４，６，８）よ
    り下に設けられた下部格納領域（７２）を有するキャビネット（７０）をさらに
    備えたことを特徴とする請求項１に記載の投影テレビジョン。
19. 【請求項１９】 少なくとも３つの前記画像プロジェクタ（４，６，８）よ
    り上に設けられた上部格納領域（９４）を有するキャビネット（９０）をさらに
    備えたことを特徴とする請求項１に記載の投影テレビジョン。
20. 【請求項２０】 少なくとも３つの前記画像プロジェクタ（４，６，８）よ
    り上に設けられた上部格納領域（８４）と、少なくとも３つの前記画像プロジェ
    クタ（４，６，８）より下に設けられた下部格納領域（８２）とを有するキャビ
    ネット（８０）をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の投影テレビジ
    ョン。
21. 【請求項２１】 ３つの前記画像プロジェクタ（４，６，８）の少なくとも
    １つは、前記陰極線管の少なくとも１つと前記角レンズの間、および前記角レン
    ズと前記画像スクリーン（２２）の間に配設された少なくとも１つの中間レンズ
    を有することを特徴とする請求項１に記載の投影テレビジョン。
22. 【請求項２２】 ３つの前記画像プロジェクタ（４，６，８）の少なくとも
    １つは、前記陰極線管の少なくとも１つと前記角レンズの間に配設された第１の
    中間レンズと、前記角レンズと前記画像スクリーン（２２）の間に配設された第
    ２の中間レンズとを有することを特徴とする請求項２１に記載の投影テレビジョ
    ン。