DK174272B1

DK174272B1 - Back-lit projection screen

Info

Publication number: DK174272B1
Application number: DK25490A
Authority: DK
Inventors: Johannes Clausen; Erik Clausen
Original assignee: Dainippon Printing Co Ltd
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1990-01-30
Publication date: 2002-11-04
Also published as: DK25490A; DK25490D0

Abstract

A transparent back-lit projection screen which as the only screen section has a lens system for the paralleling of light coming from behind, and where the foremost screen element has a lens structure distinguished in that the light-impermeable bulges on the screen element (22) have physical contact with a light-permeable face (14) where it applies that the thickness of the face T2 is greater than the thickness of the screen T1.<IMAGE>

Description

DK 174272 B1 iDK 174272 B1 i

Den foreliggende opfindelse angår en baglyspro-jektionsskærm, der er forsynet med et linsesystem til parallelisering af bagfra kommende lys og en anden skærmdel, der på sin forside har linser hvis sider 5 forløber under hældning i forhold til skærmens normal, samt at der på dennes forside er påklæbet en støtteskærm på dele af linsestrukturens forhøjninger.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a taillight projection screen provided with a lens system for parallelizing rear light and a second display portion having on its front side lenses whose sides 5 extend with inclination relative to the normal of the screen and on its front side. is attached to a support screen on portions of the lens structure elevations.

Baglysprojektionsskærme anvendes i vidt omfang til videoprojektionsapparater, mikrofilmlæseappara- 10 ter, datamaskiner og flysimulatorer.Backlight projection screens are widely used for video projection devices, microfilm reading devices, computers and flight simulators.

Fra US 4.767.186 A kendes en frontlysprojektionsskærm bestående af to skærmdele, en skærmdel med total reflekterende linser og en anden halvdel der er plan med total reflekterende overflade. Ovennævnte US 15 patent afviger fra den foreliggende opfindelse derved, at begge skærmdele har et optisk formål og ikke et mekanisk formål.From US 4,767,186 A is known a front light projection screen consisting of two screen portions, one screen portion with total reflective lenses and another half planar with total reflective surface. The above US 15 patent differs from the present invention in that both screen portions have an optical purpose and not a mechanical purpose.

Fra US 4.666.248 A kendes en linseskærm, som kun er udformet med linseflader på projektorsiden, 20 hvilket selvsagt medfører en begrænsning i den opnåelige linseeffekt. Ifølge skriftets spalte 4, linie 56-58 er der åbenbart anvendt noget, der ligner lim, nemlig en "tynd, foto-polymeriserbar belægning", til sammenføjning af linse- og støtteskærm, hvilket kan 25 have bevirket, at tanken om også at udforme linseflader på betragtersiden af linseskærmen er blevet opgivet af frygt for, at en sådan "lim" ville kunne brede sig ud over linsefladerne og ødelægge effekten.From US 4,666,248 A there is known a lens screen which is designed only with lens surfaces on the projector side, 20 which of course causes a limitation in the achievable lens power. According to Column 4, lines 56-58, something similar to glue, namely a "thin, photo-polymerizable coating", is evidently used for joining lens and support screens, which may have caused the idea to also form lens surfaces on the viewer side of the lens screen have been abandoned for fear that such "glue" could extend beyond the lens surfaces and destroy the effect.

Det har imidlertid vist sig, at det er muligt 30 at undgå, at processen at fastgøre linseskærmen til støtteskærmen medfører en sådan forstyrrelse af virkningen af de nye linseflader på betragtersiden, enten ved forsigtig anvendelse af klæbemiddel eller fortrinsvis ved svejsning.However, it has been found that it is possible to avoid that the process of attaching the lens shield to the support screen causes such a disturbance to the effect of the new lens surfaces on the viewing side, either by the careful use of adhesive or preferably by welding.

35 Til forskel fra den således kendte teknik er linseskærmen 22 ifølge opfindelsen udformet med linseflader 11a (jævnfør fig. 4) også på betragtersiden, dvs. den side, der vender mod støtteskærmen 14.Unlike the prior art thus, the lens shield 22 of the invention is formed with lens surfaces 11a (see Fig. 4) also on the viewing side, ie. the side facing the support screen 14.

DK 174272 B1 2DK 174272 B1 2

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at sikre, at den billeddannende skærmdel bliver mekanisk stiv, således at skærmen kan frembringe et skarpt billede. Det er kendt at frembringe et projek-5 teret TV-billede ved at rette tre projektorer med hver sin grundfarve (rød, grøn og blå) mod en transparent projektionsskærm. De tre projektorer er som regel anbragt ved siden af hinanden horisontalt, og det afgående, forstørrede billede er rettet mod den 10 transparente skærm, på grund af at de tre projektorer er anbragt ved siden af hinanden, danner deres optiske akser vinkler indbyrdes. Oftest danner de optiske akser vinkler med hinanden fra 7° til 12°, afhængig af billedrorets størrelse og afstanden fra billedror 15 til transmissionsskærm.It is the object of the present invention to ensure that the imaging screen portion becomes mechanically rigid so that the screen can produce a sharp image. It is known to produce a projected 5 TV image by aiming three projectors each with their basic color (red, green and blue) against a transparent projection screen. The three projectors are usually arranged side by side horizontally, and the outgoing, magnified image is directed towards the 10 transparent screen, because the three projectors are arranged side by side, their optical axes forming angles to one another. Most often, the optical axes form angles with each other from 7 ° to 12 °, depending on the size of the picture frame and the distance from picture frame 15 to the transmission screen.

De fleste konstruktører af projektions-TV placerer det grønne billedror mellem det røde og blå, således at det grønne billedes optiske akse projekteres vinkelret ind på den transmitterende skærm. Dette 20 medfører, at det blå og røde billedrors optiske akser afviger med f.eks. 9° i forhold til det grønne billedrors optiske aske.Most projection TV designers place the green picture frame between the red and blue, so that the green axis's optical axis is projected perpendicular to the transmitting screen. This 20 causes the optical axes of the blue and red image to differ by e.g. 9 ° relative to the optical box of the green picture door.

Som billeddannende skærmelement anvendes oftest en skærm der på begge sider har retlinet forløbende 25 linser, se fig. 3.As an image-forming screen element, a screen is usually used which has both 25 lenses at right angles, see fig. Third

Oftest er sådan en skærmtype ganske tynd, da delafstanden mellem de retlinet parallelløbende linser svarer tilnærmelsesvist til tykkelsen af skærmen.Most often, such a screen type is quite thin, since the part distance between the rectangular parallel lenses corresponds approximately to the thickness of the screen.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere 30 under henvisning til tegningen i hvilken fig. 1 er et billede af en baglysprojektions-skærm, der har en med linser forsynet overflade til belysning og anvendelse af projektionsskærme af den her omhandlede art; 35 fig. 2 viser en billeddannende skærm, en simpel matskærm eller mikrofilmskærm; fig. 3 viser et tværsnit af en kendt konstruktion; 3 DK 174272 B1 fig. 4 viser et snit af en udførelsesform iflg. den foreliggende opfindelse; fig. 5 viser det lysspredende medium (17) placeret i støtteskærmens (14) forside; 5 fig. 6 viser det lysspredende medium (17) jævnt fordelt i skærmelementet (22), og fig. 7 viser det lysspredende medium (17) jævnt fordelt i støtteskærmen (14).The invention will be explained in greater detail below with reference to the drawing in which FIG. 1 is a view of a taillight projection screen having a lensed surface for illuminating and using projection screens of the kind concerned; FIG. 2 shows an imaging screen, a simple matte screen or microfilm screen; FIG. 3 shows a cross section of a known structure; 3 DK 174272 B1 fig. 4 shows a section of an embodiment according to FIG. the present invention; FIG. 5 shows the light-scattering medium (17) located at the front of the support screen (14); 5 FIG. 6 shows the light-scattering medium (17) evenly distributed within the screen element (22), and FIG. 7 shows the light-scattering medium (17) evenly distributed in the support screen (14).

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere med 10 henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser, hvorledes de tre projektorer 1, 2 og 3 projekterer fjern synsbilleder mod bagsiden af en projektionsskærm 8 og 9. Hver projektor afgiver henholdsvis grønt, rødt og blåt lys. De tre projektorer er anbragt ved siden af 15 hinanden horisontalt således, at projektor 2, som oftest er den grønne projektor, har sin optiske akse vinkelret på skærmen 8 og 9.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, in which fig. 1 shows how the three projectors 1, 2 and 3 project distant viewpoints towards the back of a projection screen 8 and 9. Each projector emits green, red and blue light respectively. The three projectors are arranged side by side horizontally such that projector 2, which is usually the green projector, has its optical axis perpendicular to the screen 8 and 9.

Fig. 2 er en simpel matskærm f.eks. matglas eller mikrofilmskærm uden inkorporerede linser. Når en 20 iagttager befinder sig henholdsvis til højre eller venstre for skærmens midteriinie, vil iagttageren se et henholdsvis rødt eller blåt domineret billede afhængig af, om iagttageren befinder sig nærmest den røde eller blå projektors optiske akse. En iagttager, 25 som befinder sig ud for skærmens midterlinie, vil se skærmen rød dominerende i højre side, hvis denne side har den røde projektors optiske akse til højre for skærmens midterlinie etc.FIG. 2 is a simple matte screen e.g. frosted glass or microfilm screen without incorporated lenses. When a 20 observer is located to the right or left of the center line of the screen, the observer will see a red or blue dominated image, respectively, depending on whether the observer is closest to the optical or red axis of the projector. An observer 25, located off the center line of the screen, will see the screen red dominating the right side if this side has the red projector's optical axis to the right of the center line of the screen, etc.

Fig. 3 viser et tværsnit af en kendt skærmkon-30 struktion med retlinet parallelløbende linser til afbøjning af lyset, og hvor der på skærmens forside mellem linser 11a er forhøjninger eller kamme 12, hvorpå der kan påføres et for lys uigennemtrængeligt stof til forøgelse af kontrasten. Det paralleliserede 35 lys afbøjes af linse 11, således at lyset træder ud af linse lla i området omkring dennes optiske akse.FIG. 3 shows a cross-section of a known screen structure with rectilinear parallel lenses for deflecting the light, and on the front of the screen between lenses 11a there are elevations or ridges 12 on which a too light impervious substance can be applied to increase the contrast. The parallelized light is deflected by lens 11 so that the light emits from lens 11a in the region of its optical axis.

DK 174272 B1 4DK 174272 B1 4

Som det fremgår af f.ig. 3, er delingsafstanden mellem linserne "P" og skærmens tykkelse "Ti" tilnærmelsesvis ens.As stated in f.ig. 3, the separation distance between the lenses "P" and the thickness of the screen "Ti" is approximately the same.

For proj ektionsfj ernsyn gælder det om at gøre 5 delingen mellem linsetoppene så lille som mulig, for at rillerne i skærmen ikke skal forstyrre billedet.For projection vision, it is important to make the space between the lens tops as small as possible so that the grooves on the screen do not disturb the image.

Men når P mindskes, bliver tykkelsen T! også lille, hvilket er uheldigt for billeddannelsens skarphed, idet en sådan skærm vil bølge.But when P decreases, the thickness becomes T! too small, which is unfortunate for the sharpness of the imaging as such a screen will wave.

10 Blandt teknikere er det accepteret, at rilleaf standen P er ca. 1 mm, f.eks. ved skærmstørrelser fra 41" til 60". Men i fremtiden vil der blive stillet større krav til skærmens opløsningsevne, dvs. at delingsafstanden P skal reduceres til 0,2-0,4 mm, hvil-15 ket medfører en skærmtykkelse på ca. 0,3-0,5 mm.Among technicians, it is accepted that the groove spacing P is approx. 1 mm, e.g. at screen sizes from 41 "to 60". But in the future, greater demands will be placed on the screen's resolving power, ie. that the pitch distance P must be reduced to 0.2-0.4 mm, which results in a screen thickness of approx. 0.3-0.5 mm.

Da linserne 11a og kamme 12 vil bevirke, at skærmens overflade er ca. 1,8 gang det optiske areal, vil en så tynd skærm i f.eks. akryl være meget følsom for luftens fugtighed og temperaturændringer.Since the lenses 11a and ridges 12 will cause the screen surface to be approx. 1.8 times the optical area, such a thin screen in e.g. acrylic be very sensitive to the humidity and temperature changes.

20 Det er formålet med den foreliggende opfindelse at reducere skærmens totale areal til det optiske a-real, og dermed mindske følsomheden over for klimatiske ændringer.The object of the present invention is to reduce the total area of the screen to the optical a-real, thereby reducing the sensitivity to climatic changes.

Fig. 4 viser den foreliggende opfindelse, hvor 25 22 angiver den kendte skærmtype og 14 angiver en klar støtteskærm.FIG. 4 shows the present invention, wherein 22 indicates the known screen type and 14 indicates a clear support screen.

Som det fremgår af fig. 4, vil lysstrålerne efter at være afbøjet af linserne 11 og lla passere den klare støtteskærm og blive parallelforskudt.As shown in FIG. 4, after being deflected by the lenses 11 and 11a, the light rays will pass through the clear support screen and be offset in parallel.

30 Endvidere ses det, at luften nu er forhindret i at nå overfladen på skærmen 22, da skærmens 22 kamme 12 er i fysisk kontakt med den klare støtteskærm 14 ved hjælp af f.eks. klæbestof eller en svejsningsmetode. Endvidere tjener den klare støtteskærm 14 til 35 at afstive skærmen 22.Further, it is seen that the air is now prevented from reaching the surface of the screen 22, since the cam 12 of the screen 22 is in physical contact with the clear support screen 14 by means of e.g. adhesive or a welding method. Furthermore, the clear support screen 14 to 35 serves to support the screen 22.

For at reducere generende spejling fra omgivelserne kan overfladen på støtteskærmen 14 være semi-mat .To reduce nuisance mirroring from the environment, the surface of the support screen 14 may be semi-matte.

5 DK 174272 B15 DK 174272 B1

Eksempel: EG skærmelement med mål svarende til fig. 3 blev fremstillet ved en ekstruderingsproces, hvorefter der på kamme 12 blev påført sort farve og heref-5 ter klæbestof, således at den klare støtteskærm 14 med en tykkelse T2 på 2 mm kunne fastklæbes til skærmelement 22. Skærmen var herefter stort set upåvirket af klimaændringer.Example: EG screen element with dimensions corresponding to fig. 3 was made by an extrusion process, after which black color and then adhesive were applied to combs 12, so that the clear support screen 14 with a thickness of T2 of 2 mm could be adhered to screen element 22. The screen was then largely unaffected by climate change .

Claims

A light-permeable back-projection screen of the kind comprising: (a) a lens shield (22) having 5 lens surfaces (11) formed on the projector side; and (c) light-tight areas (12) located in the interface region between the lens screen and the support screen and between the optical axis regions of the lens surfaces (11), characterized by 15 d) additional lens surfaces (11a) formed on the viewing side of the lens screen (22) versus the lens surfaces (11) formed on the projector side of the lens screen (22).

Screen according to claim 1, characterized in that the fastening regions are the light-tight areas (12).

Screen according to claim 1 or 2, characterized in that the lens screen (22) contains a translucent powder material (17). 2 5

Screen according to claim 1, characterized in that the support screen (14) contains a translucent powder material (17).

Screen according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the viewing side of the support screen (14) is matte or semi-matte.

Screen according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the lens shield (22) is attached to the support shield (14) by welding.

Rear light projection screen according to one or more of claims 1-6, characterized in that the support shield (14) on the surface has a weak lens structure.