专利名称：背面投影显示设备和透射式屏幕的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种背面投影显示设备，其中，图像从透射式屏幕的背侧投影到该透射式屏幕以显示图像，本发明还涉及一种与背面投影显示设备一起使用的透射式屏幕。
背景技术：
近年来，作为一种具有大屏幕的图像显示设备，背面投影显示设备已经得到普及。在背面投影显示设备中，从包括如CRT、LCD或DLP等图像光源的图像投影设备发射的图像光被放大并被反射镜反射，从而从安装在设备主体前方的透射式屏幕的背侧投影到该透射式屏幕上，使得从透射式屏幕的前侧观看图像。
用于背面投影显示设备的透射式屏幕包括菲涅耳(Fresnel)屏幕，该菲涅耳屏幕具有用于将从透射式屏幕背侧投影的图像光转换成平行光的菲涅耳透镜。透射式屏幕还包括双凸透镜状屏幕(lenticular screen)，该双凸透镜状屏幕具有用于使图像光偏转为在整个屏幕上均匀分布的双凸透镜。
在所述类型的透射式屏幕中，树脂材料或玻璃材料用于菲涅耳屏幕或双凸透镜状屏幕的基板。形成有菲涅耳透镜或双凸透镜的膜被层叠在基板上，以形成菲涅耳透镜或双凸透镜。例如，在日本特开2002-357868号公报中(第0014段)公开了一种这样的透射式屏幕。
发明内容
由于上述透射式屏幕被构造成形成有菲涅耳透镜或双凸透镜的膜被层叠在基板上，所以在该层叠时，异物易于嵌入在膜和基板之间，导致气泡的产生。这引起产量劣化、生产率下降的问题。
因此，需要提供一种透射式屏幕，其可防止异物嵌入引起的气泡的产生并且生产率较高。
根据本发明的一个实施方式，提供一种背面投影显示设备，其包括设备主体；透射式屏幕，其被布置在设备主体的前面上；以及图像投影设备，其被布置在设备主体的内部，并被构造成从透射式屏幕的背侧将图像投影到透射式屏幕，该透射式屏幕具有三元件结构或二元件结构，该三元件结构包括水平双凸透镜状屏幕、垂直双凸透镜状屏幕和菲涅耳屏幕，该二元件结构包括水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕和菲涅耳屏幕，该菲涅耳屏幕包括由玻璃材料制成的基板、和透镜、防眩层以及内扩散层中一个或多个，该透镜、该防眩层以及该内扩散层中一个或多个直接形成在基板上，而不是通过层叠设置。
可以采用紫外线固化型树脂材料或热固化型树脂材料在玻璃基板上形成菲涅耳屏幕的透镜、防眩层和内扩散层。
背面投影显示设备可被构造成透射式屏幕具有三元件结构，所述三元件结构包括具有玻璃基板的水平双凸透镜状屏幕、具有树脂基板的垂直双凸透镜状屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及水平双凸透镜状屏幕和菲涅耳屏幕具有基本相同的外轮廓，并且被固定地保持在设备主体上，垂直双凸透镜状屏幕形成有比水平双凸透镜状屏幕和菲涅耳屏幕的外轮廓小的外轮廓，并且被以夹在水平双凸透镜状屏幕和菲涅耳屏幕之间的方式保持。
背面投影显示设备可被构造成透射式屏幕具有三元件结构或二元件结构，该三元件结构包括具有树脂基板的水平双凸透镜状屏幕、具有树脂基板的垂直双凸透镜状屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，该二元件结构包括具有树脂基板的水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及菲涅耳屏幕形成有比其它屏幕的外轮廓大的外轮廓，并且被固定地保持在设备主体上，其它屏幕的除一个边以外的其它各边被独立于菲涅耳屏幕地以间隙状态保持在设备主体上。
背面投影显示设备可被构造成透射式屏幕具有二元件结构，该二元件结构包括具有玻璃基板的水平双凸透镜状屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及水平双凸透镜状屏幕和菲涅耳屏幕形成有基本相同的外轮廓，并且被固定地保持在设备主体上。
背面投影显示设备可被构造成透射式屏幕具有二元件结构，该二元件结构包括片形式的水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及菲涅耳屏幕独立于水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕地被保持在除了一个边之外的其它各边处，水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕形成有比菲涅耳屏幕的外轮廓大的外轮廓，并且在被施加张力的状态下被保持在设备主体上。
背面投影显示设备可被构造成透射式屏幕具有二元件结构，该二元件结构包括片形式的水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及通过粘附元件将水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕粘附在其四个边处粘附到菲涅耳屏幕，而使水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕与菲涅耳屏幕结合。
在背面投影显示设备中，透射式屏幕包括具有玻璃材料制成的基板的菲涅耳屏幕、和透镜、防眩层以及内扩散层中一个或多个，该透镜、该防眩层以及该内扩散层中一个或多个直接形成在基板上。因而，不会产生过去由于异物嵌入引起的气泡。因此，获得高生产量，生产率提高。此外，不再需要过去需要的用于层叠的膜。因此，成本降低，可以以低价生产透射式屏幕，由此以低价生产背面投影显示设备。
此外，由于透射式屏幕将玻璃材料用于菲涅耳屏幕的基板，所以稳定地保持屏幕的平面度。因而，合成图像减少了失真。
此外，在透射式屏幕中，具有透镜功能的树脂层、防眩层或内扩散层形成在玻璃基板上。因此，可以获得通过减小比热形成的防结露效果。
图1是示出应用本发明的背面投影显示设备的外观的立体图；图2是示出背面投影显示设备的内部结构的侧剖视图；图3是示出三元件结构的透射式屏幕的结构的一个例子的水平剖视图；图4是类似的视图，但示出三元件结构的透射式屏幕的构造的另一个例子；图5是示出图3和图4所示的透射式屏幕的组装构造的垂直剖视图；图6和图7是示出三元件结构的透射式屏幕的构造的不同示例的水平剖视图；图8是示出图6和图7所示的透射式屏幕的组装构造的垂直剖视图；图9、10和11是示出二元件结构的透射式屏幕的构造的不同示例的水平剖视图；图12是示出图9、10和11所示的透射式屏幕的组装构造的垂直剖视图；
图13、14和15是示出二元件结构的透射式屏幕的构造的不同示例的水平剖视图；图16是示出图13、14和15所示的透射式屏幕的组装构造的垂直剖视图；图17、18和19是示出二元件结构的透射式屏幕的构造的进一步不同示例的水平剖视图；图20是示出图17、18和19所示的透射式屏幕的组装构造的垂直剖视图；图21、22和23是示出二元件结构的透射式屏幕的构造的进一步不同示例的水平剖视图；图24是示出图21、22和23所示的透射式屏幕的组装构造的垂直剖视图。
具体实施例方式
首先参考图1，示出了应用本发明的背面投影显示设备。所示的背面投影显示设备1包括设备主体2和透射式屏幕5，该透射式屏幕5设置在设备主体2的前面上，使得图像从透射式屏幕5的背面侧投影到透射式屏幕5上，以显示该图像。现在参考图2，图像投影设备3被安装在设备主体2的内部。图像投影设备3包括如CRT、LCD单元或DLP等图像光源并发射图像光L。图像光L被反射镜4反射并被投影到透射式屏幕5。
透射式屏幕可以由三个屏幕元件或两个屏幕元件形成。以下说明透射式屏幕的结构的几个示例。
图3示出三元件结构的透射式屏幕的一个示例的水平剖视图。
参考图3，所示的透射式屏幕5包括从观看者侧，即从图3中的左侧看依次布置的水平双凸透镜状屏幕10、垂直双凸透镜状屏幕20和菲涅耳屏幕30。从图3中的右侧入射的图像光被菲涅耳屏幕30转换成与菲涅耳屏幕30的平面垂直的平行光，然后被垂直双凸透镜状屏幕20偏转到垂直方向。之后，图像光被水平双凸透镜状屏幕10偏转为水平方向，以扩大视角范围。
在具有上述构造的透射式屏幕5中，玻璃板被用作水平双凸透镜状屏幕10的基板11。此外，在玻璃基板11的观看者侧的面上形成防眩硬涂层13，而在玻璃基板11的相反面上，即在玻璃基板11的图像光入射侧的面上形成内扩散层14。
采用紫外线固化型树脂材料或热固化型树脂材料形成防眩硬涂层13和内扩散层14。通过利用丝网印刷或滚筒印刷向玻璃基板11涂覆材料、或者通过向膜一次性(once)涂覆材料并将该材料从膜转印到玻璃基板11，然后进行紫外光照射或加热以硬化树脂，来形成防眩硬涂层13和内扩散层14中的每一个。
防眩硬涂层13和内扩散层14的主要材料是有机材料，如苯乙烯、丙烯酸类(acrylic)、聚碳酸脂、环氧(epoxy)、丙烯酸酯类单体、丙烯酸酯-磷类单体、这些化合物的低聚物或共聚物，或者是无机材料，如陶瓷或二氧化硅。此外，通过压花转印(emboss transfer)或者通过混和无机珠状填充物使该主要材料具有防眩特性和内扩散特性。
在水平双凸透镜状屏幕10中，水平双凸透镜片15被层叠到玻璃基板11的内扩散层14。水平双凸透镜片15包括由合成树脂材料制成的片状基体16和形成在片状基体16上用于使光偏转为水平方向的水平双凸透镜17。对于水平双凸透镜17的材料，采用紫外线固化型树脂材料或热固化型树脂材料。此外，黑条层(black stripe layer)18设置在水平双凸透镜片15上。
垂直双凸透镜状屏幕20包括由合成树脂材料制成的基板21和层叠在基板21上的垂直双凸透镜片22。垂直双凸透镜片22包括由合成树脂材料制成的片状基体23和形成在该片状基体23上用于使光偏转为垂直方向的垂直双凸透镜24。对于垂直双凸透镜24的材料，采用紫外线固化型树脂材料或热固化型树脂材料。此外，黑条层25设置在垂直双凸透镜片22上。此外，在垂直双凸透镜状屏幕20中，基板21具有内扩散功能。
菲涅耳屏幕30包括由玻璃材料制成的基板31、形成在基板31的相反面中的一个上的菲涅耳透镜32和形成在基板31的另一面上的防眩或防眩内扰(antiglare internal confusion)(防眩和内扩散复合)层33。本透射式屏幕中的菲涅耳屏幕30是折射型，在折射型的菲涅耳屏幕30中，菲涅耳透镜32形成在基板31的观看者侧的面上。
在菲涅耳屏幕30中，菲涅耳透镜32直接形成在基板31上。这里，采用紫外线固化型树脂材料或热固化型树脂材料作为材料形成菲涅耳透镜32。特别地，通过利用形状转印(shapetransfer)法将透镜结构形成在基板31上，然后进行紫外线照射或加热以固化树脂来形成菲涅耳透镜32。
菲涅耳透镜32的主要材料是有机材料，如苯乙烯、丙烯酸类、聚碳酸脂、环氧、丙烯酸酯类单体、丙烯酸酯-磷类单体、这些化合物的低聚物或共聚物，或者是无机材料，如陶瓷或二氧化硅。
此外，采用紫外线固化型树脂材料或热固化型树脂材料作为材料形成防眩或防眩内扰层33。特别地，通过利用丝网印刷或滚筒印刷向玻璃基板31涂覆材料、或者通过向膜一次性涂覆材料并将该材料从膜转印到玻璃基板31，然后进行紫外线照射或加热以硬化树脂，来形成防眩或防眩内扰层33。
防眩或防眩内扰层33的主要材料是有机材料，如苯乙烯、丙烯酸类、聚碳酸脂、环氧、丙烯酸酯类单体、丙烯酸酯-磷类单体、这些化合物的低聚物或共聚物，或者是无机材料，如陶瓷或二氧化硅。此外，通过压花转印或者通过混和由无机材料形成的珠状填充物(bead filler)使该主要材料具有防眩特性或内扩散特性或二者兼备。
此外，在菲涅耳屏幕30中，为了增强菲涅耳透镜32和防眩或防眩内扰层33与玻璃基板31的粘附性，进行化学方法的预处理，如化学处理、耦合镀(coupling coat)处理或底层涂料处理，或者进行物理方法的预处理，如等离子接触处理(辉光放电或电晕放电)，或者在进行涂覆和转印之后的加热后处理。
如上所述，在本示例的透射式屏幕5中，玻璃材料用于菲涅耳屏幕的基板，透镜、防眩层以及内扩散层中一个或多个不是层叠在玻璃基板上而是直接形成在玻璃基板上。由于刚刚说明的构造，不会产生由异物嵌入而引起的这种气泡。因此，获得高产量，以及生产率提高。此外，由于无需过去采用的层叠用膜，因此成本降低。从而，可以提供降价的屏幕。
此外，在本示例的透射式屏幕中，由于玻璃材料用于菲涅耳屏幕的基板，所以稳定地保持屏幕的平面度，从而可以获得显示减少图像失真的图像。
此外，在本实施例的透射式屏幕中，由于具有透镜功能的树脂层、防眩层或内扩散层形成在玻璃基板上，所以可以实现通过减少比热防止结露(dew)形成的效果。
图4示出三元件结构的透射式屏幕的另一示例的水平剖面。
参考图4，该透射式屏幕是以上参考图3所说明的透射式屏幕的变形例，其与图3所示的透射式屏幕的不同之处在于菲涅耳屏幕30形成为反射型的菲涅耳屏幕。特别地，当将菲涅耳屏幕分成折射型菲涅耳屏幕和反射型菲涅耳屏幕时，以上参考图3所说明的折射型菲涅耳屏幕30具有位于菲涅耳屏幕30的观看者侧的面上的菲涅耳透镜32。相反地，图4的折射型的菲涅耳屏幕30具有形成在菲涅耳屏幕30远离观看者侧的面上，也就是在菲涅耳屏幕30的光入射侧的面上的菲涅耳透镜32。
在图4所示的菲涅耳屏幕30中，防眩或防眩内扰层33设置在基板31的观看者侧的面上，而内扩散层34设置在基板31的相反面上。此外，采用紫外线固化型树脂材料或热固化型树脂材料在内扩散层34上形成菲涅耳透镜32。
图5示出装配到设备主体上的以上参考图3或图4所说明的三元件构造的透射式屏幕的组装构造的垂直剖面。参考图5，其中，如以上参考图3和图4所说明的透射式屏幕中那样，水平双凸透镜状屏幕10的基板由玻璃材料制成，垂直双凸透镜状屏幕20的基板由树脂材料制成，而菲涅耳屏幕30的基板由玻璃材料制成，水平双凸透镜状屏幕10和菲涅耳屏幕30被形成为其外轮廓具有基本相等的尺寸，并且被设备主体侧的框架40保持在固定状态。同时，垂直双凸透镜状屏幕20形成有比水平双凸透镜状屏幕10和菲涅耳屏幕30的外轮廓小的外轮廓，并且被保持为夹在水平双凸透镜状屏幕10和菲涅耳屏幕30之间的状态。
在图3和图4的透射式屏幕中，水平双凸透镜状屏幕10和菲涅耳屏幕30的玻璃基板不太可能受到温度和湿度环境变化的影响。然而，垂直双凸透镜状屏幕20的树脂基板很可能受到温度和湿度环境变化的影响而伸长或缩短。因此，在采用如图5所示的透射式屏幕的这种组装构造的情况下，即使垂直双凸透镜状屏幕20趋于出现伸长或缩短，也不会被不自然地阻碍，因此，垂直双凸透镜状屏幕20既不会出现起皱也不会出现翘曲。
此外，根据透射式屏幕的该组装构造，不是直接保持水平双凸透镜状屏幕10和菲涅耳屏幕30，而是经由缓冲构件41将水平双凸透镜状屏幕10和菲涅耳屏幕30保持在框架40上，从而可以防止玻璃基板和框架之间的干涉引起的玻璃破损，该缓冲构件41由例如泡沫聚氨酯、聚乙烯、橡胶、丙烯酸类或聚烯烃片形成。
图6和图7示出三元件结构的透射式屏幕的不同示例的水平剖面。参考图6和图7，该透射式屏幕是以上参考图3和图4所说明的透射式屏幕的变形例，其与图3和图4所示的透射式屏幕的不同之处分别在于水平双凸透镜状屏幕10的基板形成为树脂基板12。特别地，在图6和图7的透射式屏幕中，树脂材料用作水平双凸透镜状屏幕10的基板12的材料。此外，防眩硬涂层13形成在树脂基板12的观看者侧的表面上，而水平双凸透镜片15层叠到该树脂基板的相反面，即层叠到图像光入射侧的面。
图8示出装配到设备主体上的以上参考图6或图7所说明的三元件构造的透射式屏幕的组装构造的垂直剖面。参考图8，其中，如以上参考图6和图7所说明的透射式屏幕中那样，水平双凸透镜状屏幕10的基板由树脂材料制成，垂直双凸透镜状屏幕20的基板由树脂材料制成，而菲涅耳屏幕30的基板由玻璃材料制成，菲涅耳屏幕30被形成为其外轮廓具有比水平双凸透镜状屏幕10和垂直双凸透镜状屏幕20的外轮廓大的尺寸，并且菲涅耳屏幕30被保持在固定到设备主体侧的框架40的状态。同时，水平双凸透镜状屏幕10和垂直双凸透镜状屏幕20被独立于菲涅耳屏幕30地以除一个边(下面的边)之外其它边具有间隙的状态保持在框架40上。
在以上参考图6和图7所说明的结构的透射式屏幕中，水平双凸透镜状屏幕10和垂直双凸透镜状屏幕20的树脂基板可能由于温度和湿度环境的变化而伸长或缩短。因此，在采用如图8所示的透射式屏幕的这种组装构造的情况下，即使水平双凸透镜状屏幕10和垂直双凸透镜状屏幕20趋于出现伸长或缩短，也不会被不自然地阻碍。因此，水平双凸透镜状屏幕10和垂直双凸透镜状屏幕20中的任何一个既不会出现起皱也不会出现翘曲。
此外，根据该透射式屏幕的组装构造，菲涅耳屏幕30经由缓冲构件41被保持在框架40上，从而可以防止由玻璃基板和框架之间的抵触引起的玻璃破损，该缓冲构件41由例如泡沫聚氨酯、聚乙烯、橡胶、丙烯酸类或聚烯烃片形成。
图9示出二元件结构的透射式屏幕的一个示例的水平剖面。
参考图9，该二元件结构的透射式屏幕被构造成除去以上说明的三元件结构的透射式屏幕中的位于中央的垂直双凸透镜状屏幕20。特别地，在本透射式屏幕中，布置水平双凸透镜状屏幕10和菲涅耳屏幕30两个屏幕，从图9中的右侧入射的图像光由菲涅耳屏幕30转换成沿与菲涅耳屏幕30的平面垂直的方向的平行光。然后，该图像光由水平双凸透镜状屏幕10偏转为水平方向，以扩大视角范围。
在图9的透射式屏幕中，玻璃用于水平双凸透镜状屏幕10的基板11，菲涅耳屏幕30形成为折射型屏幕。图10示出图9的透射式屏幕的变形例。特别地，图9的透射式屏幕中的菲涅耳屏幕30形成为折射型屏幕，而图10的透射式屏幕中的菲涅耳屏幕30形成为反射型屏幕。
应注意，在图9和图10所示的透射式屏幕中，代替水平双凸透镜状屏幕10，可以布置通过向基板层叠具有水平双凸透镜和垂直双凸透镜二者功能的复眼(fly-eye)透镜形成的复眼屏幕。
图11示出二元件结构的透射式屏幕的另一示例的水平剖面。
参考图11，所示的透射式屏幕被构造成与水平双凸透镜状屏幕10的水平双凸透镜17对应的垂直双凸透镜27形成在菲涅耳屏幕30上。特别地，在该结构中，通过形状转印法将由紫外线固化型树脂材料或热固化型树脂材料制成的垂直双凸透镜27形成在菲涅耳屏幕30的玻璃基板31的观看者侧的面上。
与菲涅耳透镜的情况相似，垂直双凸透镜27的主要材料是有机材料，如苯乙烯、丙烯酸类、聚碳酸脂、环氧、丙烯酸酯类单体、丙烯酸酯-磷类单体、这些化合物的低聚物或共聚物，或者是无机材料，如陶瓷或二氧化硅。
此外，由有机材料如苯乙烯、丙烯酸类、聚碳酸脂、环氧、丙烯酸酯类单体、丙烯酸酯-磷类单体、这些化合物的低聚物或共聚物或者由无机材料如陶瓷或二氧化硅形成的珠状填充物可以被混入形成垂直双凸透镜27的层中，从而垂直双凸透镜27的层可具有内扩散特性。
图12示出装配到设备主体上的以上参考图9、10和11所说明的示例中所采用的二元件构造的透射式屏幕的组装构造的垂直剖面。参考图12，其中，如以上参考图9、10和11所说明的透射式屏幕中的那样，水平双凸透镜状屏幕10的基板和菲涅耳屏幕30的基板都是由玻璃材料制成的，它们不太可能受到温度和湿度环境变化的影响。因此，水平双凸透镜状屏幕10和菲涅耳屏幕30被形成为其外轮廓具有基本相等的尺寸且彼此相同，并且被以固定状态保持在设备主体侧的框架40上。
此外，根据图12所示的构造，如果经由缓冲构件41将水平双凸透镜状屏幕10和菲涅耳屏幕30保持在框架上，则可以防止由玻璃基板和框架之间的干涉引起的玻璃破损，该缓冲构件41由例如泡沫聚氨酯、聚乙烯、橡胶、丙烯酸类或聚烯烃片形成。
图13、14和15示出二元件结构的透射式屏幕的其它不同示例的水平剖面。图13、14和15的透射式屏幕是以上参考图9、10和11所说明的透射式屏幕的变形例，其与图9、10和11所示的透射式屏幕的不同之处分别在于水平双凸透镜状屏幕10的基板形成为树脂基板12。
图16示出装配到设备主体上的以上参考图13、14和15所说明的示例中所采用的二元件构造的透射式屏幕的组装构造的垂直剖面。参考图16，其中，如以上参考图13、14和15所说明的透射式屏幕中的那样，水平双凸透镜状屏幕10的基板由树脂材料制成，菲涅耳屏幕30的基板由玻璃材料制成，菲涅耳屏幕30形成有比水平双凸透镜状屏幕10的外轮廓大的外轮廓，并被以固定状态保持在设备主体侧的框架40上。同时，水平双凸透镜状屏幕10被独立于菲涅耳屏幕30地以除一个边(下面的边)之外其它各边具有间隙的状态保持在框架40上。
在采用如上所述的这种构造的情况，即使水平双凸透镜状屏幕10由于环境变化出现树脂材料的伸长或缩短，也不会被不自然地阻碍。因此，水平双凸透镜状屏幕10既不会出现起皱也不会出现翘曲。
此外，根据图16所示的构造，如果菲涅耳屏幕30经由缓冲构件41被保持在框架40上，则可以防止由玻璃基板和框架之间的干涉引起的玻璃破损，该缓冲构件41由例如泡沫聚氨酯、聚乙烯、橡胶、丙烯酸类或聚烯烃片形成。
图17、18和19分别示出图13、14和15的透射式屏幕的另一变形例的水平剖面。特别地，图17、18和19所示的透射式屏幕被变形为水平双凸透镜状屏幕10形成为片状屏幕。在该实例中，具有0.05mm～1.5mm厚度的扁平元件被定义为片，而水平双凸透镜状屏幕10的厚度形成在该厚度范围内。在图17、18和19的透射式屏幕中，具有扩散功能的膜19被层叠到水平双凸透镜片15，防眩硬涂层13形成在膜19上。
如图17、18和19的透射式屏幕中的那样，在水平双凸透镜状屏幕10是片的形式，而菲涅耳屏幕30具有玻璃基片的情况下，菲涅耳屏幕30被独立于水平双凸透镜状屏幕10地保持在除了一边之外的其它各边处。此外，水平双凸透镜状屏幕10形成有比菲涅耳屏幕30的外轮廓大的外轮廓，并且水平双凸透镜状屏幕10在被施加张力的状态下被保持在设备主体的框架上。
在图20中示出刚刚说明的构造的一个示例。图20是该构造的垂直剖视图。参考图20，片形式的水平双凸透镜状屏幕10在上侧部和下侧部具有厚度增大的肋(厚度增大部分)43和44，并以分别包围肋43和44的方式安装上托架45和下托架46。
在透射式屏幕5中，采用紧固螺钉47或类似物将上托架45固定到设备主体的框架，使得片形式的水平双凸透镜状屏幕10被布置在由重力向下拖拽的状态。特别地，下托架46的重量作为载荷被施加到水平双凸透镜状屏幕10，使得向下张力作用在水平双凸透镜状屏幕10上。
此外，在图20所示的透射式屏幕5中，菲涅耳屏幕30被独立于水平双凸透镜状屏幕10地保持在上托架45和下托架46之间，菲涅耳屏幕30的重量作为张力与下托架46一起施加到水平双凸透镜状屏幕10。因而，水平双凸透镜状屏幕10稳定地保持其平面度，而不会产生变形或翘曲。
应注意，为了向水平双凸透镜状屏幕施加张力，除了上述结构，还可以利用例如，水平双凸透镜状屏幕的四个边被线或类似物牵引的结构、加压构件压在水平双凸透镜状屏幕上以向水平双凸透镜状屏幕施加张力的另一结构以及某些其它结构。
图21、22和23分别示出图17、18和19所示的透射式屏幕的其它不同变形例的水平剖面。参考图21、22和23，所示的透射式屏幕被构造成片形式的水平双凸透镜状屏幕10和菲涅耳屏幕30通过粘附元件50被粘附为组合构件。在该实例中，通过粘附元件50，沿着片形式的水平双凸透镜状屏幕10的全部四个边将该水平双凸透镜状屏幕10粘附到菲涅耳屏幕30并与该菲涅耳屏幕30结合。这里的粘附元件50可以由例如紫外线固化型树脂材料制成。特别地，将紫外线固化型树脂材料涂覆到水平双凸透镜状屏幕10和菲涅耳屏幕30其中之一的整个周边部，然后使水平双凸透镜状屏幕10和菲涅耳屏幕30结合。在该状态下，照射紫外线以使紫外线固化型树脂材料硬化，从而水平双凸透镜状屏幕10和菲涅耳屏幕30彼此粘附。
在以这种方式通过粘附元件将片形式的水平双凸透镜状屏幕10在其全部四个边处粘附到菲涅耳屏幕30并使其与菲涅耳屏幕30结合的透射式屏幕中，必然地保持了该透射式屏幕的内部密封性。因此，抑制了由温度和湿度环境变化引起的尺寸变化。结果，必然地保持了屏幕的平面度，以及可获得稳定的图像。
尽管采用专用术语已经说明了本发明的优选实施例，但这种说明仅是为了例证的目的，应理解可以在不偏离所附权利要求书的精神或范围的情况下进行修改和变化。
相关申请的交叉引用本发明包括与2006年4月6日向日本特许厅提交的日本专利申请2006-105713有关的主题，其内容通过引用包含于此。
权利要求
1.一种背面投影显示设备，其包括设备主体；透射式屏幕，其被布置在所述设备主体的前面上；以及图像投影设备，其被布置在所述设备主体的内部，并被构造成从所述透射式屏幕的背侧将图像投影到所述透射式屏幕；所述透射式屏幕具有三元件结构或二元件结构，所述三元件结构包括水平双凸透镜状屏幕、垂直双凸透镜状屏幕和菲涅耳屏幕，所述二元件结构包括水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕和菲涅耳屏幕；所述菲涅耳屏幕包括由玻璃材料制成的基板，和透镜、防眩层以及内扩散层中一个或多个，所述透镜、所述防眩层以及所述内扩散层中一个或多个直接形成在所述基板上，而不是通过层叠设置在所述基板上。
2.根据权利要求1所述的背面投影显示设备，其特征在于，采用紫外线固化型树脂材料或热固化型树脂材料在所述玻璃基板上形成所述菲涅耳屏幕的透镜、防眩层和内扩散层。
3.根据权利要求1所述的背面投影显示设备，其特征在于，所述透射式屏幕具有三元件结构，所述三元件结构包括具有玻璃基板的水平双凸透镜状屏幕、具有树脂基板的垂直双凸透镜状屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及所述水平双凸透镜状屏幕和所述菲涅耳屏幕具有基本相同的外轮廓，并且被固定地保持在所述设备主体上，所述垂直双凸透镜状屏幕形成有比所述水平双凸透镜状屏幕和所述菲涅耳屏幕的外轮廓小的外轮廓，并且被以夹在所述水平双凸透镜状屏幕和所述菲涅耳屏幕之间的方式保持。
4.根据权利要求1所述的背面投影显示设备，其特征在于，所述透射式屏幕具有三元件结构或二元件结构，所述三元件结构包括具有树脂基板的水平双凸透镜状屏幕、具有树脂基板的垂直双凸透镜状屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，所述二元件结构包括具有树脂基板的水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及所述菲涅耳屏幕形成有比其它屏幕的外轮廓大的外轮廓，并且被固定地保持在所述设备主体上，所述其它屏幕的除一个边以外的其它各边被独立于所述菲涅耳屏幕地以间隙状态保持在所述设备主体上。
5.根据权利要求1所述的背面投影显示设备，其特征在于，所述透射式屏幕具有二元件结构，所述二元件结构包括具有玻璃基板的水平双凸透镜状屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及所述水平双凸透镜状屏幕和所述菲涅耳屏幕形成有基本相同的外轮廓，并且被固定地保持在所述设备主体上。
6.根据权利要求1所述的背面投影显示设备，其特征在于，所述透射式屏幕具有二元件结构，所述二元件结构包括片形式的水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及所述菲涅耳屏幕独立于所述水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕地被保持在除了一个边之外的其它各边处，所述水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕形成有比所述菲涅耳屏幕的外轮廓大的外轮廓，并且在被施加张力的状态下被保持在所述设备主体上。
7.根据权利要求1所述的背面投影显示设备，其特征在于，所述透射式屏幕具有二元件结构，所述二元件结构包括片形式的水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及通过粘附元件将所述水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕在其四个边处粘附到所述菲涅耳屏幕，而使所述水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕与所述菲涅耳屏幕组合在一起。
8.一种透射式屏幕，其被安装在背面投影显示设备的前面上，所述透射式屏幕具有三元件结构或二元件结构，所述三元件结构包括水平双凸透镜状屏幕、垂直双凸透镜状屏幕和菲涅耳屏幕，所述二元件结构包括水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕和菲涅耳屏幕，所述菲涅耳屏幕包括由玻璃材料制成的基板、和透镜、防眩层以及内扩散层中一个或多个，所述透镜、所述防眩层以及所述内扩散层中一个或多个直接形成在所述基板上，而不是通过层叠设置在所述基板上。
9.根据权利要求8所述的透射式屏幕，其特征在于，采用紫外线固化型树脂材料或热固化型树脂材料在所述玻璃基板上形成所述菲涅耳屏幕的透镜、防眩层和内扩散层。
10.根据权利要求8所述的透射式屏幕，其特征在于，所述透射式屏幕具有三元件结构，所述三元件结构包括具有玻璃基板的水平双凸透镜状屏幕、具有树脂基板的垂直双凸透镜状屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及所述水平双凸透镜状屏幕和所述菲涅耳屏幕具有基本相同的外轮廓，并且被固定地保持在所述设备主体上，所述垂直双凸透镜状屏幕形成有比所述水平双凸透镜状屏幕和所述菲涅耳屏幕的外轮廓小的外轮廓，并且被以夹在所述水平双凸透镜状屏幕和所述菲涅耳屏幕之间的方式保持。
11.根据权利要求8所述的透射式屏幕，其特征在于，所述透射式屏幕具有三元件结构或二元件结构，所述三元件结构包括具有树脂基板的水平双凸透镜状屏幕、具有树脂基板的垂直双凸透镜状屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，所述二元件结构包括具有树脂基板的水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及所述菲涅耳屏幕形成有比其它屏幕的外轮廓大的外轮廓，并且被固定地保持在所述设备主体上，所述其它屏幕的除一个边以外的其它各边被独立于所述菲涅耳屏幕地以间隙状态保持在所述设备主体上。
12.根据权利要求8所述的透射式屏幕，其特征在于，所述透射式屏幕具有二元件结构，所述二元件结构包括具有玻璃基板的水平双凸透镜状屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及所述水平双凸透镜状屏幕和所述菲涅耳屏幕形成有基本相同的外轮廓，并且被固定地保持在所述设备主体上。
13.根据权利要求8所述的透射式屏幕，其特征在于，所述透射式屏幕具有二元件结构，所述二元件结构包括片形式的水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及所述菲涅耳屏幕独立于所述水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕地被保持在除了一个边之外的其它各边处，所述水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕形成有比所述菲涅耳屏幕的外轮廓大的外轮廓，并且在被施加张力的状态下被保持在所述设备主体上。
14.根据权利要求8所述的透射式屏幕，其特征在于，所述透射式屏幕具有二元件结构，所述二元件结构包括片形式的水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕和具有玻璃基板的菲涅耳屏幕，以及通过粘附元件将所述水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕在其四个边处粘附到所述菲涅耳屏幕，而使所述水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕与所述菲涅耳屏幕组合在一起。
全文摘要
在此公开了背面投影显示设备和透射式屏幕，该背面投影显示设备包括设备主体；透射式屏幕，其被布置在设备主体的前面上；以及图像投影设备，其被布置在设备主体的内部，并被构造成从透射式屏幕的背侧将图像投影到透射式屏幕。在该设备中，透射式屏幕具有三元件结构或二元件结构，该三元件结构包括水平双凸透镜状屏幕、垂直双凸透镜状屏幕和菲涅耳屏幕，该二元件结构包括水平双凸透镜状屏幕或复眼屏幕和菲涅耳屏幕；该菲涅耳屏幕包括由玻璃材料制成的基板、透镜、防眩层以及内扩散层中一个或多个，该透镜、防眩层以及内扩散层中一个或多个直接形成在基板上，而不是通过层叠设置。
文档编号H04N9/31GK101051180SQ20071009081
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月6日 优先权日2006年4月6日
发明者牧田实, 岩城孝明, 小川康文 申请人:索尼株式会社