DK166847B1

DK166847B1 - Back projection screen with lens members for refraction in the vertical direction

Info

Publication number: DK166847B1
Application number: DK302690A
Authority: DK
Inventors: Erik Clausen; Johannes Clausen
Original assignee: Dainippon Printing Co Ltd
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 1993-07-19
Also published as: DK302690D0; DK302690A

Description

DK 166847 B1DK 166847 B1

Opfindelsen angår en baglysprojektionsskærm, navnlig til anvendelse i projektionsapparater af den art, der har tre ved siden af hinanden anbragte fjern-synsbilledprojektorer til projicering af et rødt, et 5 grønt og et blåt fjernsynsbillede mod den pågældende skærms bagside, hvilken skærm har linseorganer til lysbrydning i sideretningen, og vandrette linseorganer til lysbrydning i lodret retning.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention This invention relates to a backlight projection screen, particularly for use in projection devices of the kind having three side-by-side projectors for projecting a red, a green and a blue television image to the rear of the respective screen, which screen has lens means for refraction. in the lateral direction, and horizontal lens means for refraction in the vertical direction.

Der kendes en baglysprojektionsskærm af denne 10 art fra beskrivelsen til USA patent nr. 4.432.010, idet der derfra kendes en dobbeltskærm af den nævnte art med en forreste skærmplade (nærmest iagttageren), hvis forside er forsynet med lodret forløbende afmaskningsstri-ber, hvorimellem der findes stribeformede partier, der 15 udgøres af fremad hvælvede linser. Den forreste skærmplades bagside udgøres af lodrette linser med stort set parabelformede tværsnit, og disse tjener til at bryde bagfra kommende lys, således at dette falder ud af forsiden gennem de stribeformede partier. Til den nævnte 20 skærmplade hører der en bagplade, som på sin' bagside har vandrete forløbende linser, hvis ydersider udgøres af dele af cylinderflader. Endvidere er det i dette patentskrift foreslået at forsyne den bageste skærmplades forside med en Fresnellinse.A tail light projection screen of this kind is known from the specification of US Patent No. 4,432,010, from which a double screen of the said kind is known with a front screen plate (closest to the observer), the front of which is provided with vertically extending masking strips, in between there are strip-shaped portions which are constituted by forward-arched lenses. The back of the front display panel is made up of vertical lenses with largely parabolic cross-sections, and these serve to refract from the incoming light so that it falls out of the front through the striped portions. To the said 20 screen plate there is a back plate which has on its rear side horizontal horizontal lenses, the outside of which is made up of parts of cylinder surfaces. Furthermore, it is proposed in this patent to provide a front Fresnel lens to the front of the rear screen plate.

25 Endvidere skal der henvises til beskrivelsen til USA patent nr. 4.054.907, idet der derfra kendes en dobbelt baglysprojektionsskærm stort set svarende til skærmen i henhold til beskrivelsen til USA patent nr. 4.432.010, men hvor den bageste skærmplade både på sin 30 forside og sin bagside har vandret forløbende linser, hvis overflader er udformet som dele af cylinderflader.25 Further, reference is made to U.S. Patent No. 4,054,907, a dual rear projection screen similar to the screen disclosed in U.S. Patent No. 4,432,010, but having the rear panel both on its 30 the front and its back have horizontal extending lenses whose surfaces are formed as parts of cylinder faces.

Yderligere skal der henvises til publiceret europæisk patentansøgning, publikationsnummer 0 167 039, idet der også derfra kendes en dobbelt baglysprojek-35 tionsskærm, hvor den forreste skærmplade har lodret forløbende afmaskningsstriber, hvorimellem der findes 2 DK 166847 B1 stribeformede partier, og som på sin bagside har lodret forløbende linseorganer til brydning af det bagfra kommende lys i sideretningen. Baglysprojektionsskærmens bageste skærmplade har en Fresnellinse på sin forside 5 og vandret forløbende linseorganer på sin bagside til brydning af lyset i lodret retning. De på bagsiden af den bageste skærmplade anbragte vandrette linser har overflader, der er udformet som dele af cylinderflader.Further reference is made to published European patent application, publication number 0 167 039, also known from which is a double taillight projection screen, where the front screen plate has vertical extending masking stripes, between which there are 2 DK 166847 B1 strip-shaped portions and has vertical extending lens means for refracting the rear-facing light in the lateral direction. The rear projection screen of the rear projection screen has a Fresnel lens on its front 5 and horizontally extending lens means on its rear to refract light in the vertical direction. The horizontal lenses located on the back of the rear shield plate have surfaces which are formed as parts of cylinder faces.

For alle de i det foregående omtalte eksempler 10 på den kendte teknik gælder det således, at linseorganerne til lysbrydning i lodret retning består af bagud hvælvede, vandrette linser, hvis overflader er udformet som dele af cylinderf lader. Teoretisk set er en sådan udformning udmærket, idet et lysbundt, der rammer en 15 sådan linse bagfra, vil blive fokuseret mod den pågældende plades forside og vil blive udstrålet vifteformet i lodret plan, og alt efter den pågældende linses krumning vil det pågældende lysbundt blive spredt indenfor et bestemt vinkelområde i lodret retning og vil have 20 samme lysintensitet i alle retninger indenfor det pågældende vinkelområde. Dette gælder imidlertid kun under forudsætning af, at der ikke sker diffusering af det pågældende lys, og at den pågældende projektionsskærm eller -plade altså er klar og har blank 25 overflade. I så fald vil den imidlertid ikke være bil-leddannende, idet der hertil kræves en diffusion af lyset, hvilket kan tilvejebringes ved, at den pågældende plade eller skærm er tilsat lysdiffuserende materiale i form af meget fine korn og/eller har en rugjort over-30 flade, hvorved billeddannelsen fremkommer. Samtidig hermed nedsættes imidlertid det dannede billedes lysintensitet. Der fremkommer også et andet uheldigt forhold, idet lysdiffusionen bevirker, at en stråle, der passerer den pågældende plade, når den træder ud 35 fra denne, ganske vist har en hovedretning, hvor lysintensiteten er stor, men den vil samtidig være noget 3 DK 166847 B1 diffus, således at den repræsenterer en oval eller pæreformet lysintensitetskurve. De stråler, der brydes af en cylinderformet linse, vil således, når de forlader forsiden af den pågældende skærm eller plade, ganske 5 vist forlade denne vifteformet, men samtidig vil de enkelte strålers lysintensitetskurver overlappe hinanden på en sådan måde, at det samlede strålebundts lysintensitetskurve vil få en udpræget pukkel i det pågældende lysbundts hovedudfaldsretning. Dette bevirker, at det 10 dannede billede af en betragter opfattes med aftagende klarhed eller lysintensitet, jo mere skråt oppefra eller nedefra den pågældende betragter billedet.For all the examples 10 of the prior art mentioned above, the lens means for refraction in the vertical direction consists of rear-arched, horizontal lenses whose surfaces are formed as parts of cylinder faces. Theoretically, such a design is excellent, since a beam of light striking such a lens from behind will be focused on the front of the plate in question and will be radiated fan-shaped in a vertical plane, and depending on the curvature of that lens, the particular beam will be scattered. within a particular angular range in the vertical direction and will have the same light intensity in all directions within that angular range. However, this applies only on the condition that no diffusion of the light in question occurs and that the projection screen or plate in question is thus clear and has a glossy surface. In that case, however, it will not be car-conducting, requiring a diffusion of light, which may be provided by the particular plate or screen having light-diffusing material in the form of very fine grains and / or having a rye surface. 30, resulting in imaging. At the same time, however, the light intensity of the image formed is reduced. Another unfortunate relationship also arises, since the diffusion of light causes a beam passing through that plate as it exits 35 to have a principal direction where the light intensity is large, but at the same time it will be somewhat 3 DK 166847 B1 diffuse to represent an oval or bulb-shaped light intensity curve. Thus, the rays which are refracted by a cylindrical lens when leaving the front of the screen or plate in question leave this fan-shaped, but at the same time, the light intensity curves of the individual rays will overlap in such a way that the light intensity curve of the entire beam floor is overlaid. will get a pronounced hump in the main beam direction of the particular beam. This causes the image formed by a viewer to be perceived with diminishing clarity or light intensity, the more oblique from above or below that viewer the image.

Det er formålet med den foreliggende Opfindelse at afhjælpe den i det foregående forklarede, skæve lys-15 intensitetsfordeling, og således at betragtningsforholdene forbedres, når skærmen betragtes skråt oppefra og skråt nedefra, nemlig således at der under disse betragtningsforhold opnås samme lysintensitetsindtryk fra billedet, som hvis det betragtes lige forfra, og dette 20 formål opnås ved en baglysprojektionsskærm, som ifølge den foreliggende opfindelse er ejendommelig ved den i krav 15 kendetegnende del angivne udformning. Herved opnås, at et parallelt lysbundt, som passerer et på den angivne måde udformet vandret linseorgan, ganske vist 25 ved udtrædningen vil blive spredt vifteformet, men da sideflankerne bevirker, at den pågældende vifteforms sidebegrænsningsdele ikke spredes, vil der ske en koncentration af lysintensiteten på disse steder, hvilket vil kompensere for den tidligere omtalte pukkelformede 30 lys intensitetskurve, der vil overgå til en mere flad form, hvorved betragtningsforholdene skråt oppefra og nedefra forbedres lysintensitetsmæssigt set. Der kan derfor anvendes mindre lysdiffuserende materiale i pladen og/eller en finere ruhed, hvorved billedets klarhed 35 eller lysintensitet forøges.It is the object of the present invention to remedy the aforementioned skewed light intensity distribution, and so that viewing conditions are improved when the screen is viewed obliquely from above and inclined from below, namely, that under these viewing conditions the same light intensity impression is obtained from the image as if viewed from the front, this object is achieved by a taillight projection screen, which according to the present invention is characterized by the design as defined in claim 15. Hereby it is achieved that a parallel beam of light passing through a horizontally formed horizontal lens means 25 will, at the exit, be spread fan-shaped, but since the side flanges do not cause the fan-limiting parts of the fan-shape to spread, a concentration of the light intensity will occur. these locations, which will compensate for the previously mentioned hump-shaped light intensity curve, which will transition to a more flat form, thereby improving the viewing intensity from above and below the light intensity. Therefore, less light-diffusing material can be used in the plate and / or a finer roughness, thereby increasing the clarity or light intensity of the image.

Yderligere udførselsformer for projektionsskærmen ifølge opfindelsen, hvis virkninger er forklaret i 4 DK 166847 B1 den efterfølgende specielle del af nærværende beskrivelse, er angivet i krav 2-7.Further embodiments of the projection screen according to the invention, the effects of which are explained in the following special part of the specification, are set out in claims 2-7.

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor 5 fig. 1 skematisk belyser en foretrukket anven delse af en udførelsesform for baglysprojektionsskærmen ifølge opfindelsen, fig. 1A viser en del af den i fig. 1 viste skærm i forstørret målestok, 10 fig. 2 et lodret snit gennem en baglysproj ek- tionsskærmplade, der på sin forside er forsynet med en Fresnellinse, fig. 3 et billede svarende til fig. 2, og hvor skærmpladen på sin bagside er forsynet med vandrette 15 linser til tilvejebringelse af lysbrydning i lodret retning, fig. 4 et lodret snit gennem en del af en klar lysbrydende plade til belysning af det til grund for den foreliggende opfindelse liggende problem, 20 fig. 5 et til højre i fig. 4 vist strålebundt, vist for sig, fig. 6 et billede til belysning af, hvorledes en enkelt stråle diffuseres, fig. 7 et billede til belysning af lysintensi-25 tetskurven for det i fig. 5 viste strålebundt, såfremt de deri viste enkelte stråler diffuseres, fig. 8 strålegangen gennem en baglysprojektionsskærm, der består af to plader af lysbrydende materiale, nemlig en plade, der på sin bagside har vandrette 30 cylinderformede linser og på sin forside har en Fresnellinse, og en plade af lysbrydende materiale, der indeholder lysdiffuserende materiale og/eller har en ru overflade, fig. 9 et lodret snit gennem en del af en klar, 35 ikke lysdiffuserende plade til forklaring af en udførelsesform for formen af i lodret retning lysbrydende linseorganer ifølge opfindelsen, 5 DK 166847 B1 fig. 10 et i fig. 9 vist udfaldende lysstrålebundt vist for sig, fig. 11 et billede til belysning af en enkelt lysstråles lysdiffusering, 5 fig. 12 et billede til belysning af lysintensi tetskurven for det i fig. 10 viste lysbundt i diffuseret tilstand, fig. 13 et billede svarende til fig. 12, hvori der samtidig er vist et lodret snit gennem en del af en 10 udførelsesform for baglysprojektionsskærmen ifølge opfindelsen, bestående af to plader, nemlig en plade af lysbrydende materiale, der på bagsiden har en linsekonstruktion ifølge opfindelsen, og på sin forside har en Fresnellinse samt en plade af lysbrydende materiale, 15 der indeholder lysdiffuserende materiale og/eller har en ru overflade, fig. 14, 15 og 16 lodrette snit til belysning af strålegangen gennem en baglysprojektionsplade til en baglysprojektionsskærm ifølge opfindelsen, henholdsvis 20 ved dennes midte, mellem dens midte og dens øverste del og ved dens øverste del, og fig. 17 et billede svarende til fig. 14, 15 og 16 af en ændret udførelsesform for den deri viste plade.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, in which: FIG. 1 schematically illustrates a preferred use of an embodiment of the rear projection screen according to the invention; FIG. 1A shows a portion of the device shown in FIG. 1 on an enlarged scale, FIG. 2 is a vertical section through a taillight projection screen panel, which is provided with a Fresnel lens on its front side; FIG. 3 is a view similar to FIG. 2, and the screen plate at its rear is provided with horizontal 15 lenses for providing light refraction in the vertical direction; 4 is a vertical section through a portion of a clear light refracting plate to illustrate the problem of the present invention; FIG. 5 is a right hand side of FIG. 4 is a beam, shown separately, FIG. 6 is a view illustrating how a single beam diffuses; FIG. 7 is a view for illuminating the light intensity curve of the one shown in FIG. 5, if the individual rays shown therein are diffused, FIG. 8 the beam passage through a backlight projection screen consisting of two plates of light refracting material, namely a plate having at its rear horizontal 30 cylindrical lenses and at its front having a Fresnel lens, and a plate of light refracting material containing light diffusing material and / or has a rough surface, fig. 9 is a vertical section through a portion of a clear, non-diffusing light plate for explaining an embodiment of the shape of vertical refracting lens means according to the invention; FIG. 10 a in FIG. 9, a projecting light beam bundle shown separately; FIG. 11 is a view for illuminating the light diffusion of a single light beam; FIG. 12 is a view for illuminating the light intensity curve of the one shown in FIG. 10 in a diffused state, FIG. 13 is a view similar to FIG. 12, showing at the same time a vertical section through a portion of an embodiment of the rear projection screen according to the invention, consisting of two plates, namely a plate of light refracting material having a rear lens structure according to the invention and having a Fresnel lens at its front and a plate of light refracting material containing light diffusing material and / or having a rough surface; 14, 15 and 16 are vertical sections for illuminating the beam passage through a taillight projection plate to a taillight projection screen according to the invention, 20 respectively at its center, between its center and its upper part and at its upper part, and fig. 17 is a view similar to FIG. 14, 15 and 16 of a modified embodiment of the plate shown therein.

25 I fig. 1 betegner 1, 2 og 3 tre projektorer til projicering af fjernsynsbilleder mod bagsiden af en projekt ions skærm 4. Hver projektor afgiver et sort hvidt fjernsyns billede, men foran projektoren 1 er der anbragt et filter, således at det billede, som den-30 ne projektor sender mod skærmen 4, bliver rødt, foran projektoren 2 er der anbragt et filter, således at det billede, som denne projektor sender mod skærmen 4, er grønt, og for projektoren 3's vedkommende er der anvendt et filter, således at denne projektors billede 35 bliver blåt. Disse tre farver er markeret med henholdsvis R, G og B. De tre projektorer 1, 2 og 3 er an- 6 DK 166847 B1 bragt side om side med midterprojektorens optiske akse 7 stående vinkelret på skærmen 4's midte. Da projektorerne har udstrækning i sideretningen, kan disse ikke anbringes med deres optiske akse 6 og 8 sammenfalden-5 de med aksen 7, og i stedet danner de tre optiske akser parvis vinkler på 7°. Disse 7° er vanskelige at underskride som følge af projektorens størrelse. Tværtimod går udviklingen i retning af mere og mere lysstærke projektorer, som derved fylder mere i sideretningen, 10 således at den nævnte vinkel på 7° udmærket kan stige helt op til 10°. De optiske akser er rettet mod skærmen 4's midte, og i øvrigt er projektorerne indrettet således, at de billeder, som projiceres mod skærmen 4's bagside, dækker hinanden bedst muligt. Resultatet bli-15 ver, at der fra skærmen 4's forside kan iagttages et billede svarende til det, der afgives af et farvefjernsyns billedror, men er af en bedre kvalitet og med større format. I fig. 1 er der ved hjælp af en ramme med buede linier antydet et tilskuerrum. Dannelsen af 20 fjernsynsbilledet på skærmen 4 afhænger af, at denne har billeddannende egenskaber, hvilket normalt tilvejebringes ved, at der i skærmen eller en del af denne er iblandet et lysdiffuserende materiale, og/eller at en af skærmens flader er ru.In FIG. 1, 1, 2 and 3 denote three projectors for projecting television images towards the back of a projection screen 4. Each projector outputs a black and white television image, but in front of the projector 1 a filter is placed so that the image which it-30 ne projector transmits towards screen 4 turns red, in front of projector 2 a filter is placed so that the image that this projector sends to screen 4 is green and for projector 3 a filter is used so that this projector picture 35 turns blue. These three colors are marked with R, G and B. The three projectors 1, 2 and 3 are placed side by side with the center axis optical axis 7 perpendicular to the center of the screen 4. Since the projectors extend in the lateral direction, these cannot be arranged with their optical axis 6 and 8 coinciding with the axis 7, and instead the three optical axes form in pairs angles of 7 °. These 7 ° are difficult to underestimate due to the size of the projector. On the contrary, the trend is towards more and more bright projectors, which thereby fill more in the lateral direction, 10 so that the said angle of 7 ° can very well increase up to 10 °. The optical axes are directed toward the center of the screen 4, and, moreover, the projectors are arranged so that the images projected against the back of the screen 4 cover each other as closely as possible. The result is that, from the front of the screen 4, an image similar to that emitted by a color television image can be observed, but of a better quality and of a larger format. In FIG. 1, a frame with curved lines indicates a spectator room. The formation of the television image on the screen 4 depends on that it has imaging properties, which is usually provided by a light-diffusing material being mixed in the screen or part thereof and / or that one of the screen surfaces is rough.

25 I fig. 1 er der vist strålegangen fra de tre projektorer til skærmens midte samt strålegangen fra de tre projektorer til et punkt 18 af skærmen, som befinder sig til venstre for midten. Af fig. 1 vil det forstås, at ethvert punkt af skærmen 4's bagside vil 30 blive ramt af en rød, en grøn og en blå lysstråle, som danner den i det foregående forklarede vinkel i forhold til hinanden.In FIG. 1 shows the beam passage from the three projectors to the center of the screen as well as the beam passage from the three projectors to a point 18 of the screen which is to the left of the center. In FIG. 1, it will be understood that any point of the rear of the screen 4 will be hit by a red, green and blue light beam forming the angle explained in relation to each other in the foregoing.

Den i fig. 1 viste skærm består af to skærmplader, nemlig en forreste skærmplade 20 og en bageste 35 skærmplade 21. Ved "forreste" skal der her forstås "nærmest tilskuerrummet", ligesom udtrykkene "forreste" 7 DK 166847 B1 og "bageste", når det angår overflader på skærmen, betegner flader, der vender henholdsvis mod og bort fra tilskuerrummet.The FIG. 1, the screen shown in Fig. 1 consists of two screen plates, namely a front screen plate 20 and a rear screen plate 21. By "front" is here meant "closest to the spectator room", as well as the terms "front" and "rear" as regards surfaces on the screen denote surfaces facing and away from the spectator room respectively.

Den forreste skærmplade 20's forside har lod-5 ret forløbende afmaskningsstriber 22 og derimellem anbragte stribeformede partier 23, der i skærmen 4's anvendelsesstilling forløber lodret. Ved den i fig. l viste udførelsesform for skærmen 4 er de stribeformede partier 23 udformet som fremad hvælvede linser, 10 der langs deres sider støder op til kantpartier 24, der står tilnærmelsesvis vinkelret på skærmens plan, og som danner sidebegrænsninger for afmaskningsstriberne 22.The front face of the front screen plate 20 has vertically extending masking strips 22 and spaced apart strip-shaped portions 23 which extend vertically in the position of the screen 4. In the embodiment shown in FIG. 1 in the embodiment of the screen 4, the strip-shaped portions 23 are formed as forward-arched lenses 10, which along their sides adjoin the edge portions 24, which are approximately perpendicular to the plane of the screen, and which form side restrictions for the masking stripes 22.

På sin bagside har den forreste skærmplade 20 15 bagud hvælvede, lodret forløbende linser 25, hvoraf der er anbragt én direkte bag hvert af de stribeformede partier 23. Disse linser 25 tjener primært til at afbøje bagfra kommende lys, således at dette træder ud gennem de stribeformede partier på skærmens forside.At its rear, the front shield plate 20 has rear-arched, vertically extending lenses 25, one of which is positioned directly behind each of the strip-shaped portions 23. These lenses 25 primarily serve to deflect from the rear light so that it exits through the striped portions on the front of the screen.

20 Samtidig vil der ske en brydning af det udfaldende lys i sideretningen.20 At the same time, the incident light will be refracted laterally.

Den bageste skærmplade 21 er på sin forside udformet som en Fresnellinse 27 til parallelisering af bagfra kommende lys. Da de tre projektorer 1, 2 og 25 3 er rettet med deres optiske akser 6, 7 og 8 mod midten af skærmen, og projektoren 2's optiske akse står vinkelret på skærmen, vil strålerne fra de tre projektorer, jf. strålegangen til punktet 18, ramme bagsiden af skærmen 4 under større eller mindre ind-30 faldsvinkler, hvilket der imidlertid korrigeres for ved hjælp af Fresnellinsen, der stort set vil kompensere for dette forhold. Dog vil den ikke kunne kompensere for de i det foregående forklarede vinkler, som projektorernes optiske akser danner med hinanden i vandret 35 plan. Den paralleliserende virkning, som en Fresnellinse har, er for tydeligheds skyld vist skematisk i fig.The rear shield plate 21 is configured on its front face as a Fresnel lens 27 for parallelizing rear-view light. Since the three projectors 1, 2 and 25 3 are aligned with their optical axes 6, 7 and 8 towards the center of the screen and the optical axis of the projector 2 is perpendicular to the screen, the rays of the three projectors, cf. hitting the back of the screen 4 at greater or lesser angles of incidence, which, however, is corrected for by the Fresnel lens which will largely compensate for this ratio. However, it will not be able to compensate for the angles explained in the foregoing that the projector's optical axes form with each other in the horizontal plane. The parallelizing effect of a Fresnel lens is shown schematically in FIG.

2.2nd

DK 166847 Bl 8DK 166847 Pg 8

Som det vil forstås, består også den bageste skærmplade 21 af lysbrydende materiale og er på sin bagside forsynet med vandrette, bagud rettede linser 28. Disse bagud rettede og bagud hvælvede linser 28 5 vil, som det fremgår af fig. 3, have en samlende virkning på det lys, der rammer dem, således som vist i fig. 3, hvor der er vist et strålebundt 29, som rammer en enkelt af disse linser 28. Dette strålebundt vil blive brudt, når det træder ind gennem bagsiden af 10 skærmpladen 21, og strålebundtet vil derved, når det forlader Fresnellinsen 27, blive divergerende i stedet for parallelt, således som det fremgår ved sammenligning af fig. 2 og 3. Selv om linserne 28 således virker som samlelinser, har de den totale virkning, at 15 de spreder lyset i lodret retning, hvorved det bliver muligt at iagttage billedet på skærmens forside, både skråt oppefra og skråt nedefra. Disse linser 28 er udformet på en særlig måde, der vil blive beskrevet nærmere senere.As will be appreciated, the rear shield plate 21 also consists of light refracting material and is provided on its reverse side with horizontal, rearward-facing lenses 28. These rearward-facing and rear-arched lenses 28 5 will, as will be seen in FIG. 3, have a unifying effect on the light that strikes them, as shown in FIG. 3, there is shown a beam of beam 29 which strikes one of these lenses 28. This beam of beam will be broken as it enters through the back of the shield plate 21, and the beam of beam thereby diverging in instead of parallel, as shown by comparing FIG. 2 and 3. Although the lenses 28 thus act as collecting lenses, they have the overall effect of scattering the light vertically, thereby enabling the image to be viewed on the front of the screen, both obliquely from above and obliquely from below. These lenses 28 are designed in a special way that will be described in more detail later.

20 Fig. 4 belyser i meget stærkt forstørret måle stok strålegangen i det tilfælde, hvor en klar lysbrydende plade 30 på sin bagside er forsynet med vandret forløbende, bagud hvælvede linser 31, der er udformet som dele af cylinderflader med delingen d og med 25 krumnings radius R = 2d. Pladens forside 32 er blank uden urenheder. Når en sådan plade bagfra rammes af et parallelt lysbundt, som vist ved 33 for én af linserne 31's vedkommende, der passerer gennem pladen, vil strålerne blive forkuseret ved forsiden 32 af pladen 30 og i det med 34 betegnede punkt. Strålerne vil nu spredes noget som følge af, at de træder fra et stærkere til et svagere lysbrydende stof, f.eks. fra acryl til luft. Derved fremkommer der det med 35 betegnede strålebundt. Dette strålebundt 35 er repræsenteret 35 ved pile 36, hvis længder angiver de enkelte strålers intensitet, og disse pile er lige lange, idet der ikke 9 DK 166847 B1 er sket nogen lysdiffusion, da det drejer sig om en klar plade 30. Dette ville i og for sig være en meget ideel lysfordeling, idet en betragter, som betragter den pågældende plade modsat retningen af den øverste 5 pil 36 i fig. 4, vil få den samme lysmængde som en betragter, hvis betragtningslinie er modsat rettet den midterste af pilene 36. Imidlertid vil den pågældende plade ikke være billeddannende, da den hverken indeholder lysdiffuserende materiale eller har ru forside 32.FIG. 4 illuminates in a very greatly enlarged gauge the beam passage in the case where a clear light refracting plate 30 is provided on its reverse side with horizontally extending, rear-arched lenses 31, which are formed as parts of cylinder faces with the pitch d and with a radius of curvature R = 2d. The cover 32 of the plate is blank with no impurities. When such a plate from behind is hit by a parallel beam of light, as shown at 33 for one of the lenses 31 passing through the plate, the rays will be offset at the front 32 of the plate 30 and at the point indicated by 34. The rays will now spread somewhat as they step from a stronger to a weaker light refractive substance, e.g. from acrylic to air. Thereby, it appears with 35 designated beams. This beam 35 is represented 35 by arrows 36, the lengths of which indicate the intensity of the individual beams, and these arrows are equal in length since no light diffusion has occurred since it is a clear plate 30. This would be and in itself being a very ideal light distribution, a viewer viewing the plate in question opposite the direction of the top 5 arrow 36 in FIG. 4, will have the same amount of light as a viewer whose line of view is opposite the middle of arrows 36. However, the plate in question will not be imaging as it does not contain any light diffusing material or has rough face 32.

10 I fig. 5 er der vist det samme strålebundt 35.10 In FIG. 5, the same beam of beam 35 is shown.

Fig. 6 illustrerer det forhold, hvor en enkelt stråle 37 indefra rammer overfladen 38 på en plade 39, hvor denne plade er lysbrydende, og hvor der deri enten er blandet lysdiffuserende materiale, og/eller hvor 15 overfladen 38 er ru. Lys intensitetsmæssigt vil strålen 37 ikke passere ud vinkelret på overfladen 38, men vil blive diffuseret, således som angivet ved hjælp af en lys intensitetskurve 40. Denne kurve er trukket gennem vinkelspidserne til nogle pile 41, der hver 20 for sig skal repræsentere den ly s intensitet, der udstråler fra det punkt 42, hvor strålen 37 rammer.FIG. 6 illustrates the relationship in which a single beam 37 from within strikes the surface 38 of a plate 39, where that plate is light refractive and where there is either mixed light diffusing material and / or where the surface 38 is rough. Light intensity, the beam 37 will not pass out perpendicular to the surface 38 but will be diffused, as indicated by a light intensity curve 40. This curve is drawn through the angular tips of some arrows 41, each of which 20 should represent the light intensity radiating from the point 42 where the beam 37 strikes.

Jo mere lysdiffuserende materiale, der findes i pladen 39, eller jo mere ru overfladen 38 er, jo kortere og mere buttet vil lysintensitetskurven 40 blive.The more light-diffusing material contained in the plate 39, or the more rough the surface 38, the shorter and more chubby the light intensity curve 40 will become.

25 Samtidig forholder det sig således, at jo mere lysdiffuserende materiale, der er til stede, eller jo mere ru en overflade er, jo mere vil diffuseringen medføre, at der fremkommer en oprettende virkning på en stråle, som ellers ville udstråle skråt fra den pågæl-30 dende overflade. Desuden forholder det sig således, at jo mere lysdiffuserende materiale, der findes, eller jo mere ru overfladen er, jo mindre bliver lysintensiteten af et dannet billede.25 At the same time, the more light-diffusing material present or the rougher the surface, the more the diffusion will result in a creating effect on a beam which would otherwise radiate obliquely from the subject. -30th surface. In addition, the more light-diffusing material that exists or the rougher the surface, the less the light intensity of a formed image becomes.

Fig. 7 viser den lys intensitetskurve 45, som 35 et strålebundt svarende til strålebundtet 35 i fig. 4 og 5 vil give anledning til i det tilfælde, hvor det 10 DK 166847 B1 træder ud igennem overfladen 38 på en plade 39 af den art, der er forklaret i forbindelse med fig. 6. Når man nemlig tænker sig de enkelte pile 36 i fig. 4 og 5 "opløst" til deres individuelle lysintensitetskurver, 5 således som forklaret i forbindelse med fig. 6, og disse overlejres, vil der fremkomme den i fig. 7 viste kurve 45, idet de enkelte strålers lysintensitetskurver 40 vil overlappe hinanden i større og større grad, jo mere man fra grænsepilene i fig. 7 nærmer sig 10 midterpilen. Følgelig vil en betragter, som betragter en sådan billeddannende skærm midt forfra, få et kraftigere lysindtryk, end hvis han betragter billedet skråt oppefra eller skråt nedefra.FIG. 7 shows the light intensity curve 45, which 35 shows a beam of beam corresponding to the beam of beam 35 of FIG. 4 and 5 will give rise to the case where it protrudes through the surface 38 of a plate 39 of the kind explained in connection with FIGS. 6. As the individual arrows 36 in FIG. 4 and 5 "dissolved" to their individual light intensity curves, 5 as explained in connection with FIGS. 6, and these are superimposed, the figure of FIG. 7, the light intensity curves 40 of the individual beams will overlap to a greater and greater degree, the more from the boundary arrows in FIG. 7 approaches the 10 center arrow. Consequently, a viewer who considers such an imaging screen in the center from the front will have a stronger light impression than if he viewed the image obliquely from above or obliquely from below.

I fig. 7 er der vist lys intensitetskurven 45 15 for et strålebundt stammende fra stråler 33, jf. fig.In FIG. 7, light intensity curve 45 15 is shown for a beam of beam originating from beams 33, cf.

4, der rammer en vandret linse 31 vinkelret på den pågældende plade 30's plan. Hvis det i stedet for drejer sig om stråler, der rammer en sådan linse 31 parallelt med hinanden, men under en vinkel i forhold 20 til den pågældende plade 30's plan, vil den lysintensitetskurve, der fremkommer, når et sådant strålebundt brydes gennem en plade, som forklaret i forbindelse med fig. 6, blive skæv i forhold til lys intensitetskurven 45, nemlig som følge af den oprettende virkning, som 25 pladens lysdiffuserende materiale eller ruhed har på de enkelte strålers lysintensitetskurver. Dette vil med andre ord sige, at jo længere man bevæger sig bort fra den pågældende plades vandrette midterlinie, jo grelle-re vil den i det foregående forklarede, ufordelagtige 30 form af lysintensitetskurven blive. Dette forstærker det forhold, at en person, som betragter billedet skråt oppefra eller skråt nedefra, får tilført endnu mindre lysenergi fra billedet.4, which strikes a horizontal lens 31 perpendicular to the plane of the respective plate 30. Instead of beams striking such a lens 31 in parallel with each other, but at an angle 20 relative to the plane of the respective plate 30, the light intensity curve which arises when such a beam of beam is broken through a plate, as explained in connection with FIG. 6, be skewed with respect to the light intensity curve 45, namely due to the creating effect of the light diffusing material or roughness of the plate on the light intensity curves of the individual beams. In other words, the farther one moves away from the horizontal centerline of the plate in question, the greater will be the disadvantageous shape of the light intensity curve explained above. This reinforces the fact that a person who views the image obliquely from the top or obliquely from below, receives even less light energy from the image.

For fuldstændighedens skyld er der i fig. 8 vist 35 forholdene for en plade 47 med en Fresnellinse 48 på sin forside sammen med en plade 49, der indeholder 11 DK 166847 B1 et diffuserende materiale og/eller har en ru overflade, og hvor en bagud vendende som en del af en cylinder formet linse 50 på bagsiden af pladen 47 rammes af et parallelt strålebundt 51. Det vil her ses, at der 5 fremkommer meget nær den samme lysintensitetskurve 52 som den i fig. 7 viste.For the sake of completeness, FIG. 8 illustrates the conditions of a plate 47 with a Fresnel lens 48 on its front side together with a plate 49 containing a diffusing material and / or having a rough surface and a backward facing portion of a cylinder formed. lens 50 at the back of plate 47 is hit by a parallel beam 51. It will be seen here that 5 appears very close to the same light intensity curve 52 as that of FIG. 7.

Opfindelsen sigter som indledningsvis nævnt på at afhjælpe den i det foregående forklarede, skæve lysintensitetsfordeling, og således at betragtningsforhol-10 dene forbedres, når skærmen betragtes skråt oppefra og skråt nedefra, nemlig således at der under disse betragtningsforhold opnås samme lysintensitetsindtryk fra billedet, som hvis det betragtes lige forfra.The invention, as mentioned above, aims to remedy the above-described skewed light intensity distribution, and so that viewing conditions are improved when the screen is viewed obliquely from above and obliquely from below, so that under these viewing conditions the same light intensity impression is obtained from the image as it is considered from the front.

Den måde, dette opnås på, er skematisk vist i 15 fig. 9. I denne figur er der vist en klar lysbrydende plade 53 med en blank forside 54 og bagud rettede, hvælvede linser 55. Hver af disse består af en midterdel 56, hvis radius R = 2d, hvor d er linserne 55's deling, og af to sideflanker 57,57, der udgøres 20 af plane flader, som forløber som tangentplaner til midterdelen 56. Ved den i fig. 9 viste udførelsesform har midterdelen 56 en bredde på 1/3 d, og hver af flankerne 57,57 har en tilsvarende bredde. Endvidere danner de to flanker 57,57 en topvinkel på 170°.The way this is achieved is schematically shown in FIG. 9. In this figure there is shown a clear light refracting plate 53 with a glossy front 54 and rearwardly arched lenses 55. Each of these consists of a center portion 56, whose radius R = 2d, where d is the division of lenses 55, and of two lateral flanks 57.57, which are constituted by planar faces extending as tangent planes to the center portion 56. In the embodiment shown in FIG. 9, the center portion 56 has a width of 1/3 d, and each of the flanks 57.57 has a corresponding width. Furthermore, the two flanks 57.57 form a top angle of 170 °.

25 I fig. 9 er der vist strålegangen for et paral lelt strålebundt 60, der vinkelret på pladens plan rammer en af linserne 55. Den del af strålebundtet 60, der rammer midterdelen 56, vil opføre sig på samme måde som midterdelen af det strålebundt 33, der 30 rammer en linse 31 i fig. 4, hvorimod de dele 61,61 af strålebundtet 60, der rammer flankerne 57, vil blive brudt således, at de træder ud af pladens forside 54 parallelt med hinanden, således som repræsenteret ved hjælp af grænsepilene 62,62 og 62,62 i fig. 9 og 35 markeret med henvisningsbetegnelserne 61a,61a. Disse sidedele 61a og 61a af strålebundtet bliver derfor 12 DK 166847 B1 ikke spredt og vil derfor repræsentere en større lysintensitet, således som det også er markeret ved anbringelsen af pilespidserne ved enderne af grænsestrålerne 62,62 og 62,62. Der er med andre ord sket en koncen-5 trering af lysintensiteten i det udtrædende strålebundts øverste og nederste del 61a,61a. Samtidig er lysintensiteten, hvad angår det udtrædende strålebundts midterste del, formindsket, idet det udtrædende strålebundts totale vinkelmål afgrænses af sidedelene 61a, 10 61a.In FIG. 9, the beam passage for a parallel beam beam 60 shown perpendicular to the plane of the plate is shown in one of the lenses 55. The portion of beam beam 60 affecting center portion 56 will behave in the same manner as the center portion of beam beam 33 affecting frame 30. a lens 31 in FIG. 4, whereas the portions 61.61 of the beam of beam 60 affecting the flanks 57 will be broken to exit from the face 54 of the plate parallel to each other, as represented by the boundary arrows 62,62 and 62,62 in FIG. . 9 and 35 marked with reference numerals 61a, 61a. These side portions 61a and 61a of the beam are therefore not scattered and will therefore represent a greater light intensity, as is also indicated by the placement of the arrowheads at the ends of the boundary beams 62,62 and 62,62. In other words, there was a concentration of light intensity in the upper and lower portions 61a, 61a of the radiating beam. At the same time, the intensity of light with respect to the middle portion of the ejecting beam is reduced, the total angle of the ejecting beam being defined by the side portions 61a, 61a.

Det i fig. 9 viste udtrædende strålebundt er gentaget i fig. 10. Opløses nu de enkelte i fig. 10 og 11 viste stråler i deres lysintensitetskurver, nemlig i analogi med de i forbindelse med fig. 6 og 7 givne for-15 klaringer, fremkommer der den i fig. 12 viste lysintensitetskurve 65.The FIG. 9, the radiating beam shown in FIG. 10. Now the individual in FIG. 10 and 11 in their light intensity curves, namely in analogy with those of FIG. 6 and 7, the explanations given in FIG. 12 shows the light intensity curve 65.

Til sammenligning med fig. 8 er der i fig. 13 vist forholdene ved den udførelsesform for skærmen ifølge opfindelsen, der er vist i fig. 1 og 1A, og som 20 består af pladen 21 med linser 55, som forklaret under henvisning til fig. 9 på sin bagside og med en Fresnellinse 27 på sin forside samt af pladen 20 med lodret forløbende linser 25 på bagsiden og lodret forløbende linser 23 på sin forside. Det vil imidler-25 tid forstås, at pladen 20 med linserne 23 og 25 kan erstattes af andre former for sidebrydende organer. Pladen 20 har endvidere billeddannende egenskaber, idet den indeholder lysdiffuserende materiale og/eller har en ru overflade (ikke vist).For comparison with FIG. 8, in FIG. 13 illustrates the conditions of the embodiment of the screen according to the invention shown in FIG. 1 and 1A, and which consists of plate 21 with lenses 55, as explained with reference to FIG. 9 on its reverse side and with a Fresnel lens 27 on its front side and of plate 20 with vertically extending lenses 25 on its rear side and vertically extending lenses 23 on its front side. It will, however, be understood that the plate 20 with the lenses 23 and 25 can be replaced by other forms of side breaking means. The plate 20 further has imaging properties in that it contains light-diffusing material and / or has a rough surface (not shown).

30 I analogi med de i det foregående givne forkla ringer i forbindelse med fig. 5 og 7 samt fig. 10 og 12, vil det forstås, at der fremkommer den i fig. 12 viste lysintensitetskurve 65 også ved konstruktionen i fig. 13, og dette er ensbetydende med, at betragt-35 ningsforholdene, hvad angår billedbelysningen, er forbedret, når billedet betragtes skråt oppefra og skråt nedefra.30 By analogy with the explanations given above in connection with FIG. 5 and 7 and FIG. 10 and 12, it will be appreciated that the result shown in FIG. 12 also shows the light intensity curve 65 of the construction of FIG. 13, and this means that the viewing conditions with regard to the image illumination are improved when the image is considered obliquely from above and obliquely from below.

13 DK 166847 B113 DK 166847 B1

Hidtil er strålegangen kun blevet belyst på tegningen, for så vidt angår projektionsskærmens midterplan. For fuldstændighedens skyld skal der derfor henvises til fig. 14, 15 og 16, hvor fig. 14 viser 5 strålegangen svarende til fig. 9, altså ved pladen 21's vandrette midterplan, og hvor strålebundtsdelene 61a og 61a begrænset af grænsestrålerne 62,62 og 62, 62 i fig. 9 er markeret med skråskravering. Fig. 15 viser strålegangen i afstand over pladens midterplan, 10 og fig. 16 viser strålegangen ved pladens øverste del.So far, the beam path has only been illuminated in the drawing as far as the center plane of the projection screen is concerned. For the sake of completeness, reference should be made to FIG. 14, 15 and 16, wherein FIG. 14 shows the beam path corresponding to FIG. 9, i.e. at the horizontal center plane of the plate 21, and wherein the beam bottom portions 61a and 61a are limited by the boundary beams 62,62 and 62, 62 of FIG. 9 is marked with oblique shading. FIG. 15 shows the beam passage at a distance above the median plane of the plate, 10 and FIG. 16 shows the beam passage at the top of the plate.

Det vil heraf ses, at virkningen af de plane sideflanker 57,57 bevares i hele pladens højde.From this it will be seen that the effect of the flat side flanks 57.57 is maintained throughout the height of the plate.

Den i fig. 14-16 viste plade tænkes navnlig anvendt som den bageste skærmplade 21 i fig. 1, altså i 15 kombination med en forreste skærmplade som vist i fig.The FIG. 14-16 is thought to be used in particular as the rear shield plate 21 of FIG. 1, ie in combination with a front shield plate as shown in FIG.

1 og betegnet med 20, men da de vandrette linser 55 indebærer den i det foregående forklarede udfladende virkning, hvad angår lysintensitetskurverne, vil det forstås, at sådanne linser kan indgå i kombination med 20 mange andre former for baglysprojektionsskærme til anvendelse som vist i fig. 1.1 and denoted by 20, but since the horizontal lenses 55 have the flattening effect explained above with respect to the light intensity curves, it will be understood that such lenses may be incorporated in combination with many other forms of taillight projection screens for use as shown in FIG. First

Den i fig. 17 viste udførelsesform svarer stort set til den i fig. 14-16 viste og anvendes på samme måde. Dog er de bagud vendende linser 55 anbragt så-25 ledes, at de regnet fra pladen 21's indre hælder udefter og opefter og ender ved en stort set vandret afsats 66, hvorved de udtrædende strålebundter udsendes tilsvarende skråt opefter. Dette er hensigtsmæssigt i det tilfælde, hvor det projektionsapparat, hvortil 30 skærmen hører, er anbragt forholdsvis lavt i forhold til tilskuerne.The FIG. 17 is substantially similar to that of FIG. 14-16 shown and used in the same way. However, the rearward facing lenses 55 are positioned so as to be inclined outwards and upwards from the interior of the plate 21 and terminate at a substantially horizontal ledge 66, thereby emitting the radiating beams correspondingly obliquely upward. This is appropriate in the case where the projection apparatus to which the screen belongs is located relatively low relative to the spectator.

Ved forsøg, som ligger til grund for den foreliggende opfindelse, har det vist sig, at den topvinkel, jf. fig. 9, som de to plane sideflanker 57,57 35 danner med hinanden, bør ligge mellem 150° og 170°, fortrinsvis mellem 155° og 165° og hensigtsmæssigt erIn experiments which form the basis of the present invention, it has been found that the top angle, cf. 9, which the two planar side flanks 57.57 35 form with each other, should lie between 150 ° and 170 °, preferably between 155 ° and 165 °, and suitably is

Claims

1. Rear light projection screen (4), in particular for use in projection devices of the kind having three adjacent television projectors (1,2,3) for projecting a red, green and blue television image towards the rear of said screen, said screen having lens means (25) for light refraction 30 in the lateral direction, and horizontal lens means (55) for light refraction in the vertical direction, characterized in that each of the horizontal lens means (55) consists of one as part of a cylinder surface formed in the middle part (56) and two adjacent flank parts (57).

The taillight projection screen according to claim characterized in that the flank portions (57,57) extend as tangent planes to the center portion (56). DK 166847 B1

Rear light projection screen according to claim 1, characterized in that the apex angle formed by the two planar side flanks (57,57) is between 150 ° and 170 °, preferably between 155 ° and 165 °, suitably about . 160 °.

Rear light projection screen according to claim 1, characterized in that the pitch (d) of the horizontal lens means (55) is between 0.5 and 0.06 mm, preferably between 0.3 and 0.1 mm, and suitably is about 10 mm. 0.15 mm.

Rear light projection screen according to claim 1, characterized in that the radius of curvature (R) of the portion (56) of the horizontal lens means is between 1.0 and 0.12 mm, preferably between 0.6 and 0.2. mm, and conveniently is approx. 0.3 mm.

Rear light projection screen according to claim 1, characterized in that the rear light projection screen constitutes the rear shield plate (21) for a double shield and the horizontal lens means is arranged on its rear side, 20 and the second shield plate (20) on its front side has vertical masking strips with extending striped portions (23), and on its rear side have vertical extending lens means (25) arranged so as to deflect rearward light 25 from the vertically extending striped portions (23).

Rear light projection screen according to claim 6, characterized in that a Fresnel lens is provided on the front of the rear shield plate.