JP2001228547A - Back projection type screen and back projection type display - Google Patents

Back projection type screen and back projection type display

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JP2001228547A
JP2001228547A JP2000040862A JP2000040862A JP2001228547A JP 2001228547 A JP2001228547 A JP 2001228547A JP 2000040862 A JP2000040862 A JP 2000040862A JP 2000040862 A JP2000040862 A JP 2000040862A JP 2001228547 A JP2001228547 A JP 2001228547A
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JP
Japan
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lens sheet
light
fresnel lens
screen
projection type
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Japanese (ja)
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Hiroshi Yamaguchi
博史 山口
Kenichi Ikeda
健一 池田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a back projection type screen which is great in a scintillation lessening effect by minimizing the side effects, such as the deterioration of resolving power and the degradation in efficiency, which arise if high diffusivity is imparted to a Fresnel lens sheet in order to sufficiently lessen the scintillation which occurs because of the sharp directivity of projected light with the conventional back projection type display using a liquid crystal panel. SOLUTION: Light diffusive particles 512 to be dispersed into a lenticular lens sheet 5 are formed to ellipsoidal bodies of revolutions. As a result, the concentration of rays near to foci when light having high directivity is made incident is relieved and the scintillation is lessened.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、背面投射型スクリ
ーンおよびそれを用いた背面投射型ディスプレイに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rear projection screen and a rear projection display using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年TV受像機を中心に大画面に対する
ニーズが高まっており、大画面表示に適した装置として
背面投射型ディスプレイが注目されている。背面投射型
ディスプレイとしては画像源としてCRTを用いるのが
一般的であったが液晶パネル等による光変調を利用する
装置が開発され、更に軽量コンパクトを実現するものと
して期待されている。その基本構成を模式的に図6に示
す。
2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing need for large screens, mainly for TV receivers, and a rear projection display has attracted attention as a device suitable for large screen display. As a rear projection display, a CRT is generally used as an image source. However, a device using light modulation by a liquid crystal panel or the like has been developed, and it is expected that a lighter and more compact device will be realized. FIG. 6 schematically shows the basic configuration.

【0003】ランプ1から照射された光を液晶パネル2
によって空間変調して形成した画像を投射レンズ3によ
って拡大投射する。なお、実際の装置においては、カラ
ー表示を実現するために3枚の液晶パネルを用いるのが
一般的であり、その場合ランプ1からの光を色分解光学
系で赤、緑、青の成分に分解して3枚の液晶パネルにそ
れぞれ透過させるなど複雑な構造となるが、ここではそ
れらを割愛している。
The light emitted from the lamp 1 is applied to a liquid crystal panel 2
The image formed by spatial modulation is enlarged and projected by the projection lens 3. In an actual device, it is general to use three liquid crystal panels to realize color display. In this case, light from the lamp 1 is converted into red, green, and blue components by a color separation optical system. It has a complicated structure such as being disassembled and transmitting through three liquid crystal panels, respectively, but these are omitted here.

【0004】また、空間変調を用いる同種の装置として
は、変調素子として反射型の液晶素子を用いるもの、更
には角度を可変できる多数の微細なミラーを構成した素
子を用いるものなどがある。
[0004] Examples of the same type of device using spatial modulation include a device using a reflection type liquid crystal device as a modulating device, and a device using many fine mirrors whose angles can be varied.

【0005】結像面に設置されるスクリーン4には、図
のように中心部から周辺部に向かって発散的で、部分的
には極めて指向性鋭い光が入射する。その指向性の度合
いは投射指向角θによって表され、投射倍率Mと投射レ
ンズのFナンバーFを用いて
[0005] As shown in the figure, light diverging from the center to the periphery and having extremely directivity is partially incident on the screen 4 installed on the image plane. The degree of the directivity is represented by the projection directivity angle θ, and the projection magnification M and the F-number F of the projection lens are used.

【0006】[0006]

【数1】 (Equation 1)

【0007】と表すことが出来る。Can be expressed as

【0008】ちなみに、画像源をCRTとする装置の場
合は、5インチ程度のCRTを用いるため、50”クラ
スのディスプレイで投射倍率Mは約10、Fナンバーは
蛍光体からの拡散光を取り込むために小さく設定され約
1程度なので、投射指向角θは0.05(約3゜)程度
になる。
By the way, in the case of an apparatus using a CRT as an image source, since a CRT of about 5 inches is used, the projection magnification M is about 10 on a 50 "class display, and the F number is for taking in diffused light from a phosphor. The projection directional angle θ is about 0.05 (about 3 °).

【0009】一方、液晶パネルなどの画像変調素子を用
いる場合では、1インチ程度の素子を用い、また、素子
の特性から比較的指向性の高い照明光を用いる必要があ
るため投射レンズのFナンバーは3程度と大きく、投射
指向角θは0.003(約0.2゜)程度と小さく、ス
クリーンに入射する投射光の指向性は極めての強い。
On the other hand, when an image modulation element such as a liquid crystal panel is used, an element of about 1 inch is used, and it is necessary to use illumination light having relatively high directivity due to the characteristics of the element. Is as large as about 3, the projection directional angle θ is as small as about 0.003 (about 0.2 °), and the directivity of the projection light incident on the screen is extremely strong.

【0010】スクリーン4はこの様な投射光を適切に配
光して良好な画像認識を可能にする働きをする。
The screen 4 functions to appropriately distribute such projection light to enable good image recognition.

【0011】スクリーン4には、単純な拡散板を用いて
も最低限の画像観察は可能である。しかしながら、投射
光は前述のように発散的に入射するので周辺部は外向き
の指向性を有することになり、スクリーン正面から観察
した場合には中心輝度に比べて周辺輝度が極端に暗くな
り、斜めから観察した場合には近い方の端部は明るく遠
い方の端部は極端に暗くなる等、画面の明るさに顕著な
不均一を生じる。
[0011] Even if a simple diffuser is used for the screen 4, the minimum image observation is possible. However, since the projected light is divergently incident as described above, the peripheral portion has outward directivity, and when viewed from the front of the screen, the peripheral luminance becomes extremely dark compared to the central luminance, When viewed obliquely, the brightness of the screen becomes remarkably nonuniform, for example, the near end is bright and the far end is extremely dark.

【0012】この様な不均一性を排除するために、拡散
手段より投射側にフレネルレンズシート41を配置する
のが一般的である。
In order to eliminate such non-uniformity, it is common to arrange a Fresnel lens sheet 41 on the projection side of the diffusion means.

【0013】フレネルレンズシート41は、投射レンズ
3からスクリーン4に発散的に入射する投射光を主指向
性がほぼスクリーン面に垂直な平行光に変換する働きを
する。
The Fresnel lens sheet 41 functions to convert the projection light divergently incident on the screen 4 from the projection lens 3 into parallel light whose main directivity is substantially perpendicular to the screen surface.

【0014】この様に、スクリーン各部での光の主指向
方向をスクリーン面に垂直な方向に変換した後に拡散す
れば、どの様な方向から観察しても画面全体に渡ってほ
ぼ均一な明るさを実現することが出来る。
In this way, if the main directional direction of light at each part of the screen is converted to a direction perpendicular to the screen surface and then diffused, the brightness becomes substantially uniform over the entire screen regardless of the observation direction. Can be realized.

【0015】さらに、拡散手段としては単純な等方拡散
板を用いる代わりにレンチキュラレンズシート42を用
いるのが一般的である。
Further, as the diffusing means, a lenticular lens sheet 42 is generally used instead of using a simple isotropic diffusing plate.

【0016】観察範囲として水平には様々な角度から良
好な画像認識が要求されるのに対し、垂直方向について
は立った状態と座った状態という限られた範囲内で良好
な画像認識が出来ればよく、異方性拡散によって光を必
要領域に有効に配分すれば全体に明るい画像を提供でき
る。レンチキュラレンズシート42はその異方性拡散を
実現する。
While good image recognition is required horizontally from various angles as an observation range, if good image recognition can be performed within a limited range of standing and sitting in the vertical direction, If the light is effectively distributed to the required area by anisotropic diffusion, a bright image can be provided as a whole. The lenticular lens sheet 42 realizes the anisotropic diffusion.

【0017】レンチキュラレンズシート42はその入射
面に垂直方向を長手方向とするレンチキュラレンズアレ
イを有し、その内部には基材の屈折率より僅かに大きな
屈折率を有する光拡散粒子を分散する。フレネルレンズ
シート41によってほぼ平行光に変換された投射光は、
水平方向にはレンチキュラレンズの屈折作用と光拡散粒
子の相乗作用によって相対的に広い範囲に拡散され、垂
直方向には光拡散粒子の作用のみによって相対的に狭い
範囲に拡散され、上記異方性拡散が実現される。
The lenticular lens sheet 42 has a lenticular lens array whose longitudinal direction is perpendicular to the plane of incidence, in which light diffusing particles having a refractive index slightly larger than the refractive index of the substrate are dispersed. The projection light converted into almost parallel light by the Fresnel lens sheet 41 is:
In the horizontal direction, the light is diffused in a relatively wide range by the synergistic action of the lenticular lens and the light diffusing particles, and in the vertical direction, it is diffused in a relatively narrow range only by the effect of the light diffusing particles. Diffusion is achieved.

【0018】レンチキュラレンズシート42の基材とし
ては通常屈折率約1.49のPMMA(ポリメタクリル
酸メチル)あるいは屈折率1.52程度のMS樹脂(ス
チレン,メチルメタクリレートの共重合体)が用いら
れ、光拡散粒子としては屈折率が基材よりも0.02〜
0.07程度大きなMS樹脂あるいはガラスよりなる真
球状のビーズが用いられる。
The base material of the lenticular lens sheet 42 is usually PMMA (polymethyl methacrylate) having a refractive index of about 1.49 or MS resin (copolymer of styrene and methyl methacrylate) having a refractive index of about 1.52. , The light-diffusing particles have a refractive index of 0.02 to
True spherical beads made of MS resin or glass which is about 0.07 large are used.

【0019】更に、レンチキュラレンズシート42の出
射面の非集光部にブラックストライプを設けることによ
り、投射光を損失することなく外光によるコントラスト
劣化を低減することができ、この点はレンチキュラレン
ズシートを用いる大きな利点となる。
Further, by providing a black stripe on the non-light-collecting portion of the exit surface of the lenticular lens sheet 42, it is possible to reduce contrast deterioration due to external light without losing projected light. This is a great advantage of using.

【0020】上記の様な光変調素子を用いた背面投射型
ディスプレイでは、画像源としてCRTを用いた装置で
は顕在化しなかったシンチレーションという現象が問題
になっている。これは微細な明暗により画面にギラつき
を生じるものでスペックルとも呼ばれる。
In the rear projection type display using the above-described light modulation element, a phenomenon called scintillation, which has not become apparent in a device using a CRT as an image source, has become a problem. This causes glare on the screen due to minute brightness, and is also called speckle.

【0021】その発生メカニズムについて図面を用いて
簡単に説明する。
The mechanism of the occurrence will be briefly described with reference to the drawings.

【0022】上記のように基材中に基材との屈折率差が
小さな球状粒子が存在する場合、その球状粒子は収差が
極めて小さく結像性能に優れたレンズとして作用する。
When spherical particles having a small difference in refractive index from the substrate exist in the substrate as described above, the spherical particles act as a lens having extremely small aberration and excellent imaging performance.

【0023】基材の屈折率をn1、球状粒子の屈折率を
n2とすれば、その球状粒子からなるレンズの焦点距離
fbは球状粒子の粒径dと、上記屈折率の差n2−n1
=Δnによって近似的に
Assuming that the refractive index of the substrate is n1 and the refractive index of the spherical particles is n2, the focal length fb of the lens composed of the spherical particles is the difference between the particle diameter d of the spherical particles and the above-mentioned refractive index n2-n1.
= Approximately by Δn

【0024】[0024]

【数2】 (Equation 2)

【0025】となる。## EQU1 ##

【0026】従って、その球状粒子部に平行光が入射す
ると球状粒子から上記fb隔たった焦点位置に極めて輝
度の高い点が生じる。その模様を模式的に図7に示す。
図7において40は球状粒子を示す。
Therefore, when parallel light is incident on the spherical particle portion, a point with extremely high brightness is generated at a focal position fb away from the spherical particle. FIG. 7 schematically shows the pattern.
In FIG. 7, reference numeral 40 denotes a spherical particle.

【0027】入射光が完全平行光ではなく±θ’の指向
性を有している場合、図7に示すように、輝点はその指
向角θ’に比例した直径d’の広がりを生じる。その直
径d’は
When the incident light is not perfectly parallel light but has directivity of ± θ ′, as shown in FIG. 7, the luminescent spot spreads in diameter d ′ in proportion to its directivity angle θ ′. Its diameter d '

【0028】[0028]

【数3】 (Equation 3)

【0029】として算出される。背面投射型ディスプレ
イにおいてその指向角θ’は式(1)に示した投射光の
指向角θの基材中での角度であり、
Is calculated as In the rear projection type display, the directional angle θ ′ is the angle of the directional angle θ of the projection light shown in the equation (1) in the base material,

【0030】[0030]

【数4】 (Equation 4)

【0031】となり、式(4)を式(3)に代入してAnd substituting equation (4) into equation (3)

【0032】[0032]

【数5】 (Equation 5)

【0033】を得る。Is obtained.

【0034】画像源をCRTとする装置の場合は、前述
のように投射指向角θは0.05(約3゜)と比較的大
きく、標準的なΔn=0.05を用いてd’/dは0.
5程度と、輝点の領域は光拡散粒子径の半分程度の直径
の広がりとなる。
In the case of an apparatus using a CRT as an image source, the projection directional angle θ is relatively large as 0.05 (about 3 °) as described above, and d ′ / d is 0.
When it is about 5, the area of the bright spot has a diameter that is about half the diameter of the light diffusion particle.

【0035】これに対して、液晶パネルなどの変調素子
を用いる場合には、投射指向角θは0.003(約0.
2°)程度と小さいため、上記Δnにおいてd’/dは
0.03程度と、輝点の領域は光拡散粒子径の1/30
程度の直径の範囲に集中する。
On the other hand, when a modulation element such as a liquid crystal panel is used, the projection directional angle θ is 0.003 (about 0. 3).
2 ′), d ′ / d in the above Δn is about 0.03, and the area of the bright spot is 1/30 of the diameter of the light diffusion particle.
Focus on a range of diameters.

【0036】この輝点領域の面積は画像源をCRTとす
る装置の場合に比べ1/200以下、局部的な照度とし
ては200倍以上の極めて明るい輝点となり、シンチレ
ーションとして画像障害になるのである。
The area of this bright spot area is 1/200 or less as compared with the case of a device using a CRT as an image source, and the local illuminance becomes an extremely bright bright spot of 200 times or more, which causes image hindrance as scintillation. .

【0037】この様なシンチレーションを低減する方法
として、特開平8−313865号公報では、拡散要素
を一定の距離を隔てて2層設けることを提案している。
この場合、その内部に拡散粒子を分散するのが一般的な
レンチキュラレンズシートを拡散要素とすることに加え
て、レンチキュラレンズシートとともにスクリーンの基
本要素であるフレネルレンズシートに拡散要素を設ける
のが一般的である。
As a method of reducing such scintillation, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 8-313865 proposes that two diffusion elements be provided at a fixed distance.
In this case, in addition to using a general lenticular lens sheet as a diffusion element in which diffusion particles are dispersed therein, it is common to provide a diffusion element in a Fresnel lens sheet which is a basic element of a screen together with a lenticular lens sheet. It is a target.

【0038】特開平10−293361号公報および特
開平10−293362号公報には、フレネルレンズシ
ートに付与する適切な拡散特性をヘイズ値で規定してい
る。
In Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-293361 and 10-293362, an appropriate diffusion characteristic to be imparted to a Fresnel lens sheet is defined by a haze value.

【0039】この様に、レンチキュラレンズシートに加
えて、フレネルレンズシートにも光拡散粒子を分散する
と、レンチキュラレンズシートに分散した光拡散粒子に
様々な角度から光が入射し、前記入射指向角θ’が大き
くなることによりシンチレーションを低減することが可
能になる。
As described above, when the light diffusing particles are dispersed not only in the lenticular lens sheet but also in the Fresnel lens sheet, light enters the light diffusing particles dispersed in the lenticular lens sheet from various angles, and the incident directivity angle θ It becomes possible to reduce scintillation by increasing '.

【0040】[0040]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの様
に、フレネルレンズシートにも拡散粒子を分散すると、
解像力の劣化、効率の低下などの副作用を生じる。
However, when the diffusing particles are dispersed in the Fresnel lens sheet as described above,
Side effects such as deterioration in resolution and efficiency are caused.

【0041】解像力の劣化は、フレネルレンズシートの
1点で拡散された光がレンチキュラレンズシートに到達
するまでに広がりを生じ、レンチキュラレンズレンズシ
ートで再度拡散されることにより発生し、フレネルレン
ズシートに付与される拡散特性および2つの拡散要素の
間隔に比例して増大する。
Degradation of the resolving power occurs when light diffused at one point of the Fresnel lens sheet spreads before reaching the lenticular lens sheet, and is diffused again by the lenticular lens sheet. It increases in proportion to the applied diffusion properties and the spacing between the two diffusion elements.

【0042】また、効率の低下はレンチキュラレンズシ
ートの出射面に設けられたブラックストライプによって
吸収され損失する成分がフレネルレンズシートでの拡散
によって増加する為に発生し、フレネルレンズシートで
の拡散が大きいほど顕著になる。
Further, the reduction in efficiency occurs because components absorbed and lost by the black stripes provided on the exit surface of the lenticular lens sheet increase due to diffusion in the Fresnel lens sheet, and diffusion in the Fresnel lens sheet is large. It becomes more noticeable.

【0043】更に、別の問題としてシンチレーション低
減に必要な拡散特性および拡散要素間隔を得るために、
フレネルレンズシートに一定以上の厚みを必要とし、フ
レネルレンズシート内部での多重反射によって発生する
ゴースト像の緩和に効果的な薄型化が困難になるという
問題がある。
Further, as another problem, in order to obtain a diffusion characteristic and a diffusion element interval required for reducing scintillation,
The Fresnel lens sheet requires a certain thickness or more, and there is a problem that it is difficult to reduce the thickness of the Fresnel lens sheet, which is effective in alleviating a ghost image generated by multiple reflection inside the Fresnel lens sheet.

【0044】本発明は、上記の問題を解決し、シンチレ
ーションを低減しながらフレネルレンズシートでの拡散
による副作用を低減した背面投射型スクリーンを提供す
ることを目的とする。また、その様な背面投射型スクリ
ーンを用いることにより、シンチレーションが軽微で、
かつ、解像力、透過効率に優れ、ゴースト像の顕著化を
生じることの無い背面投射型ディスプレイを提供するこ
とを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a rear projection screen in which the side effect due to diffusion in a Fresnel lens sheet is reduced while reducing scintillation. Also, by using such a rear projection screen, scintillation is slight,
It is another object of the present invention to provide a rear-projection display that has excellent resolution and transmission efficiency and does not cause a ghost image to be prominent.

【0045】[0045]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は以下の構成とする。
To achieve the above object, the present invention has the following arrangement.

【0046】本発明の第1の構成にかかる背面投射型ス
クリーンは、少なくともレンチキュラレンズシートおよ
びフレネルレンズシートを有し、前記レンチキュラレン
ズシートおよびフレネルレンズシートにはそれぞれ基材
の屈折率とは異なる屈折率の光拡散粒子が分散されてお
り、前記レンチキュラレンズシートに分散された光拡散
粒子が回転楕円体状であることを特徴とする。かかる構
成によれば、レンチキュラレンズシートに分散された光
拡散粒子を透過する光が局部に集中することが緩和され
るので、フレネルレンズシートでの拡散を小さく抑えな
がらシンチレーションを軽減した背面投射型スクリーン
を実現できる。
The rear projection screen according to the first configuration of the present invention has at least a lenticular lens sheet and a Fresnel lens sheet, and each of the lenticular lens sheet and the Fresnel lens sheet has a refractive index different from that of the base material. % Of the light diffusing particles are dispersed, and the light diffusing particles dispersed in the lenticular lens sheet are spheroidal. According to such a configuration, since the light transmitted through the light diffusion particles dispersed in the lenticular lens sheet is less concentrated locally, the rear projection screen in which the scintillation is reduced while the diffusion in the Fresnel lens sheet is suppressed to be small. Can be realized.

【0047】また、本発明の第2の構成にかかる背面投
射型スクリーンは、少なくともレンチキュラレンズシー
トおよびフレネルレンズシートを有し、前記レンチキュ
ラレンズシートおよびフレネルレンズシートにはそれぞ
れ基材の屈折率とは異なる屈折率の光拡散粒子が分散さ
れており、前記レンチキュラレンズシートに分散された
光拡散粒子はその基材よりも高い屈折率を有し、前記フ
レネルレンズシートに分散された光拡散粒子はその基材
よりも低い屈折率を有することを特徴とする。かかる構
成によれば、それぞれの内部に分散した光拡散粒子の焦
点を他方の拡散要素から遠ざけることにより、薄型のフ
レネルレンズシートを用いて、実質的な拡散要素間隔を
大きくすることが可能になり、シンチレーションを軽減
しながらゴースト像の軽微な背面投射型スクリーンを実
現できる。
Further, the rear projection type screen according to the second configuration of the present invention has at least a lenticular lens sheet and a Fresnel lens sheet, and the lenticular lens sheet and the Fresnel lens sheet each have a refractive index of a base material. Light diffusing particles having different refractive indices are dispersed, the light diffusing particles dispersed in the lenticular lens sheet have a higher refractive index than the base material, and the light diffusing particles dispersed in the Fresnel lens sheet are the light diffusing particles. It is characterized by having a lower refractive index than the substrate. According to such a configuration, the focal point of the light diffusing particles dispersed in each of them is kept away from the other diffusing element, so that it is possible to increase the substantial diffusing element interval by using a thin Fresnel lens sheet. A ghost image with a small rear projection screen can be realized while reducing scintillation.

【0048】更に、本発明の背面投射型ディスプレイは
上記背面投射型スクリーンを有することを特徴とする。
かかる構成によれば、シンチレーション、ゴースト像の
発生などの画像障害が軽微で解像力に優れ、効率の高い
背面投射型ディスプレイを実現できる。
Further, a rear projection type display according to the present invention has the above rear projection type screen.
According to this configuration, it is possible to realize a highly efficient rear-projection display with little image disturbance such as generation of scintillation and ghost images, excellent resolution, and the like.

【0049】[0049]

【発明の実施の形態】本発明の背面投射型スクリーンの
実施の形態について、図面を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a rear projection type screen according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0050】(実施の形態1)図1は本発明の背面投射
型スクリーンの実施の形態の一例を示す水平断面図であ
る。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a horizontal sectional view showing an example of an embodiment of a rear projection type screen of the present invention.

【0051】図の背面投射型スクリーンは、図6に示し
た一般的な背面投射型スクリーンと同様に、フレネルレ
ンズシート41とレンチキュラレンズシートによって構
成されているが、レンチキュラレンズシートには変調素
子を用いた背面投射型ディスプレイにより適した構造と
するために積層レンチキュラレンズシート5(特願平9
−91889号参照)を用いている。
The rear projection type screen shown in the figure is composed of a Fresnel lens sheet 41 and a lenticular lens sheet similarly to the general rear projection type screen shown in FIG. In order to make the structure more suitable for the rear projection display used, the laminated lenticular lens sheet 5 (Japanese Patent Application No.
No. 91889).

【0052】フレネルレンズシート41は投射側が平面
で観察側に同心円状のフレネルレンズを形成し、全体で
1つの凸レンズと同様な作用をするものであり、PMM
A、PC(ポリカーボネート),MSなどを基材材料と
して熱プレス法、2P(フォトポリマー)法などの公知
の技術によって作成され、その内部に基材とは屈折率の
異なる架橋ポリマービーズあるいはガラスビーズが球状
光拡散粒子411として分散されている。
The Fresnel lens sheet 41 forms a concentric Fresnel lens on the projection side and the observation side on the projection side, and has the same function as one convex lens as a whole.
A, PC (polycarbonate), MS or the like is used as a base material, and is formed by a known technique such as a hot press method or a 2P (photopolymer) method, in which crosslinked polymer beads or glass beads having a different refractive index from the base material are formed. Are dispersed as spherical light diffusion particles 411.

【0053】積層レンチキュラレンズシート5は拡散シ
ート52の投射側の面にレンチキュラレンズフィルム5
1を透明粘着層53によって接着した積層構造を有す
る。
The laminated lenticular lens sheet 5 has a lenticular lens film 5 on the surface of the diffusion sheet 52 on the projection side.
1 has a laminated structure in which the transparent adhesive layer 53 is bonded by a transparent adhesive layer 53.

【0054】レンチキュラレンズフィルム51はPET
(ポリエチレンテレフタレート)などの透明フィルムの
一方の面に紫外線硬化樹脂によりレンチキュラレンズ5
11が形成され、他方の面の光不透過領域には光吸収材
料からなるブラックストライプ512が形成されてい
る。
The lenticular lens film 51 is made of PET
Lenticular lens 5 on one surface of a transparent film such as (polyethylene terephthalate) using an ultraviolet curable resin.
11 is formed, and a black stripe 512 made of a light absorbing material is formed in the light-impermeable region on the other surface.

【0055】拡散シート52はアクリル、ポリカーボネ
ートなどの光透過性材料からなり、前記光透過性材料の
みと、光透過性材料に光拡散粒子521を配合した材料
との2層押出成形によって得られる。透明粘着層53と
の接合面近傍に回転楕円体状の光拡散粒子521が分散
される。前記光拡散粒子521の屈折率は、前記光透過
性材料の屈折率より僅かに大きく設定する。
The diffusion sheet 52 is made of a light-transmitting material such as acrylic or polycarbonate, and is obtained by two-layer extrusion of the light-transmitting material alone and a material obtained by mixing the light-transmitting material with the light-diffusing particles 521. The spheroidal light diffusion particles 521 are dispersed in the vicinity of the bonding surface with the transparent adhesive layer 53. The refractive index of the light diffusion particles 521 is set to be slightly larger than the refractive index of the light transmitting material.

【0056】上記構成で、回転楕円体状光拡散粒子52
1に平行光が入射した場合の光線軌跡を模式的に図2に
示す。図2(A)は入射光の光軸に対して光拡散粒子5
21の長軸が直交する場合、図2(B)は入射光の光軸
と光拡散粒子521の長軸が平行な場合を示している。
In the above configuration, the spheroidal light diffusion particles 52
FIG. 2 schematically shows the ray trajectory when the parallel light is incident on 1. FIG. 2A shows light diffusion particles 5 with respect to the optical axis of the incident light.
FIG. 2B shows a case where the major axes of the light diffusing particles 521 are parallel to the major axis of the incident light.

【0057】図に示すように、いずれの場合も回転楕円
体状光拡散粒子521に入射した光は、球状光拡散粒子
を用いた場合のように1点に集中することがないので、
球状光拡散粒子を用いた場合に比べ、局部的に光線が集
中することによって生じるシンチレーションが緩和され
る。
As shown in the figure, in any case, the light incident on the spheroidal light diffusing particles 521 does not concentrate on one point unlike the case using the spherical light diffusing particles.
Scintillation caused by local concentration of light rays is reduced as compared with the case where spherical light diffusing particles are used.

【0058】この様に、平行光入射状態でのシンチレー
ションが緩和されるので、拡散の小さなフレネルレンズ
シート41を用いてシンチレーションを低減することが
可能になり、フレネル部の拡散による副作用である解像
力劣化、効率低下を低減することが出来る。
As described above, since the scintillation in the parallel light incident state is reduced, it is possible to reduce the scintillation by using the Fresnel lens sheet 41 having a small diffusion, and it is possible to reduce the resolution which is a side effect due to the diffusion of the Fresnel portion. , And a reduction in efficiency can be reduced.

【0059】(実施の形態2)図3は本発明の背面投射
型スクリーンの実施の形態の他の例を示す水平断面図で
ある。
(Embodiment 2) FIG. 3 is a horizontal sectional view showing another embodiment of the rear projection type screen of the present invention.

【0060】図3の構成は図1の構成と類似で、フレネ
ルレンズシート41および積層レンチキュラレンズシー
ト5の機能は同様であるが、フレネルレンズシート41
の内部に分散する球状光拡散粒子412の屈折率が基材
よりも低い点が異なる。また、図3において拡散シート
52に分散含有される光拡散粒子522は図1と異なり
球状高屈折率光拡散粒子である。
The configuration of FIG. 3 is similar to the configuration of FIG. 1 and the functions of the Fresnel lens sheet 41 and the laminated lenticular lens sheet 5 are the same, but the Fresnel lens sheet 41
The difference is that the refractive index of the spherical light diffusing particles 412 dispersed inside is lower than that of the base material. Further, in FIG. 3, the light diffusion particles 522 dispersedly contained in the diffusion sheet 52 are spherical high refractive index light diffusion particles unlike FIG.

【0061】基材の屈折率よりも低い屈折率の光拡散粒
子412に平行光が入射した場合の光線軌跡を模式的に
図4に示す。
FIG. 4 schematically shows the ray trajectory when parallel light is incident on the light diffusing particles 412 having a refractive index lower than the refractive index of the substrate.

【0062】上記設定で、光は発散的に拡散されその焦
点は光拡散粒子412より入射側になり、その光線軌跡
は同様の拡散機能を有する通常の光拡散粒子を焦点距離
の2倍だけ入射側に配置した場合と同等になる。
In the above setting, the light is divergently diffused, and the focal point is on the incident side of the light diffusing particles 412. It is equivalent to the case where it is arranged on the side.

【0063】上記は実質的にフレネルレンズシートおよ
びレンチキュラレンズシートそれぞれに配置する拡散要
素間の距離の拡大と等価になり、基材よりも高い屈折率
を有する通常の光拡散粒子を用いた場合に比べ大きなシ
ンチレーション低減効果を実現でき、また、より薄いフ
レネルレンズシートを用いて同等のシンチレーション低
減効果を実現できる。
The above is substantially equivalent to an increase in the distance between the diffusing elements disposed on the Fresnel lens sheet and the lenticular lens sheet, respectively. When ordinary light diffusing particles having a higher refractive index than the substrate are used. A greater scintillation reduction effect can be realized, and the same scintillation reduction effect can be realized by using a thinner Fresnel lens sheet.

【0064】この様に、本発明によれば、従来では困難
であった薄型フレネルレンズシートでのシンチレーショ
ン低減が可能になり、ゴースト像の低減に効果的な背面
投射型スクリーンを実現できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce scintillation in a thin Fresnel lens sheet, which has been difficult in the past, and to realize a rear projection type screen effective for reducing ghost images.

【0065】(実施の形態3)図5は本発明の背面投射
型ディスプレイの実施の形態を模式的に示す斜視図であ
り、主要要素の配置が分かるように透視図としている。
(Embodiment 3) FIG. 5 is a perspective view schematically showing an embodiment of a rear projection type display according to the present invention, which is a perspective view so that the arrangement of main elements can be understood.

【0066】図5で6は光学エンジンであり、その内部
には光源となるランプ、照明光学系、色分解光学系、液
晶パネル、色合成光学系などが適切に配置され、照射光
を液晶パネルによって空間変調して画像を形成する。そ
の画像を投射レンズ3によって拡大投射する。
In FIG. 5, reference numeral 6 denotes an optical engine, in which a lamp serving as a light source, an illumination optical system, a color separation optical system, a liquid crystal panel, a color synthesizing optical system, and the like are appropriately arranged. To form an image by spatial modulation. The image is enlarged and projected by the projection lens 3.

【0067】ミラー7によって折り曲げられた投射光は
スクリーン4上で結像し、スクリーン4の作用によって
拡散され様々な角度から画像として観察可能になる。こ
れらの要素はキャビネット8の内部に配置され、装置内
への外光の侵入を防止している。
The projection light bent by the mirror 7 forms an image on the screen 4, is diffused by the action of the screen 4, and can be observed as an image from various angles. These elements are arranged inside the cabinet 8 to prevent outside light from entering the apparatus.

【0068】スクリーン4には図1に示した実施の形態
1に記載のレンチキュラレンズシートおよび図3に示し
た実施の形態2に記載のフレネルレンズシートが用いら
れており、従来のスクリーンと同等のシンチレーション
低減機能を有し、かつフレネルレンズシートの厚みが薄
く、その拡散作用が小さい。
The screen 4 uses the lenticular lens sheet described in the first embodiment shown in FIG. 1 and the Fresnel lens sheet described in the second embodiment shown in FIG. 3, and is equivalent to a conventional screen. It has a scintillation reduction function, and the thickness of the Fresnel lens sheet is small, and its diffusion action is small.

【0069】かかる本発明の構成によれば、フレネルレ
ンズシートでの拡散を最小限に抑え、解像力劣化、効率
低下が小さくでき、また、フレネルレンズシートの厚み
に比例して顕著になるゴースト像を低減し、シンチレー
ション、ゴースト像等の画像障害が軽微で解像力に優れ
た背面投射型ディスプレイを実現できる。
According to the configuration of the present invention, the diffusion in the Fresnel lens sheet can be minimized, and the deterioration of the resolution and the efficiency can be reduced, and the ghost image which becomes remarkable in proportion to the thickness of the Fresnel lens sheet can be reduced. It is possible to realize a rear-projection display with reduced resolution, minimal image disturbance such as scintillation and ghost images, and excellent resolution.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上詳細に説明して明らかなように、本
発明の背面投射型スクリーンおよび背面投射型ディスプ
レイによれば、シンチレーション、ゴースト像等の画像
障害が軽微で解像力に優れた画像表示を実現できる。
As is apparent from the above description, according to the rear projection screen and the rear projection display of the present invention, it is possible to display an image having excellent resolution with little image disturbance such as scintillation and ghost images. realizable.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の背面投射型スクリーンの第1の実施の
形態を示す一部拡大水平断面図。
FIG. 1 is a partially enlarged horizontal sectional view showing a first embodiment of a rear projection screen according to the present invention.

【図2】回転楕円体状光拡散粒子に平行光が入射した状
態の光線軌跡の模式図。
FIG. 2 is a schematic diagram of a ray trajectory in a state where parallel light is incident on spheroidal light diffusing particles.

【図3】本発明の背面投射型スクリーンの第2の実施の
形態を示す一部拡大水平断面図。
FIG. 3 is a partially enlarged horizontal sectional view showing a second embodiment of the rear projection type screen of the present invention.

【図4】基材よりも屈折率の低い光拡散粒子に平行光が
入射した状態の光線軌跡の模式図。
FIG. 4 is a schematic diagram of a ray trajectory in a state where parallel light is incident on light diffusing particles having a lower refractive index than a base material.

【図5】本発明の背面投射型ディスプレイの実施の形態
を示す水平断面図。
FIG. 5 is a horizontal sectional view showing an embodiment of the rear projection display of the present invention.

【図6】一般的な背面投射型ディスプレイの基本構成を
模式的に示した水平断面図。
FIG. 6 is a horizontal sectional view schematically showing a basic configuration of a general rear projection display.

【図7】光拡散粒子に投射光が入射した場合の輝点の発
生を示す模式図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing the generation of a bright spot when the projection light is incident on the light diffusion particles.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ランプ 2 液晶パネル 3 投射レンズ 4 スクリーン 41 フレネルレンズシート 411 球状光拡散粒子 412 低屈折率光拡散粒子 42 レンチキュラレンズシート 5 積層レンチキュラレンズシート 51 レンチキュラレンズフィルム 511 レンチキュラレンズ 512 ブラックストライプ 52 拡散シート 521 回転楕円体状光拡散粒子 522 高屈折率光拡散粒子 53 透明粘着層 6 光学エンジン 7 ミラー 8 キャビネット REFERENCE SIGNS LIST 1 lamp 2 liquid crystal panel 3 projection lens 4 screen 41 Fresnel lens sheet 411 spherical light diffusing particles 412 low refractive index light diffusing particles 42 lenticular lens sheet 5 laminated lenticular lens sheet 51 lenticular lens film 511 lenticular lens 512 black stripe 52 diffusion sheet 521 rotation Ellipsoidal light diffusing particles 522 High refractive index light diffusing particles 53 Transparent adhesive layer 6 Optical engine 7 Mirror 8 Cabinet

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくともレンチキュラレンズシートお
よびフレネルレンズシートを有し、前記レンチキュラレ
ンズシートおよびフレネルレンズシートにはそれぞれ基
材の屈折率とは異なる屈折率の光拡散粒子が分散されて
おり、前記レンチキュラレンズシートに分散された光拡
散粒子が回転楕円体状であることを特徴とする背面投射
型スクリーン。
1. A lenticular lens sheet and a Fresnel lens sheet, wherein the lenticular lens sheet and the Fresnel lens sheet each have dispersed therein light diffusing particles having a refractive index different from that of a base material. A rear projection screen, wherein the light diffusion particles dispersed in the lens sheet are spheroidal.
【請求項2】 少なくともレンチキュラレンズシートお
よびフレネルレンズシートを有し、前記レンチキュラレ
ンズシートおよびフレネルレンズシートにはそれぞれ基
材の屈折率とは異なる屈折率の光拡散粒子が分散されて
おり、前記レンチキュラレンズシートに分散された光拡
散粒子はその基材よりも高い屈折率を有し、前記フレネ
ルレンズシートに分散された光拡散粒子はその基材より
も低い屈折率を有することを特徴とする背面投射型スク
リーン。
2. The lenticular lens sheet and the Fresnel lens sheet, wherein the lenticular lens sheet and the Fresnel lens sheet each have dispersed therein light diffusing particles having a refractive index different from that of a substrate. The light diffusion particles dispersed in the lens sheet have a higher refractive index than the substrate, and the light diffusion particles dispersed in the Fresnel lens sheet have a lower refractive index than the substrate. Projection screen.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の背面投射型スク
リーンを備えたことを特徴とする背面投射型ディスプレ
イ。
3. A rear projection display comprising the rear projection screen according to claim 1.
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