JP2002139800A - Transmission type screen and video display device using the same - Google Patents

Transmission type screen and video display device using the same

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JP2002139800A
JP2002139800A JP2000332828A JP2000332828A JP2002139800A JP 2002139800 A JP2002139800 A JP 2002139800A JP 2000332828 A JP2000332828 A JP 2000332828A JP 2000332828 A JP2000332828 A JP 2000332828A JP 2002139800 A JP2002139800 A JP 2002139800A
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fresnel lens
lens sheet
sheets
sheet
lenticular lens
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JP2000332828A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Hirokawa
徹 廣川
Tatsumi Hasebe
辰己 長谷部
Kazunari Nakagawa
一成 中川
Yukio Maeda
幸雄 前田
Keiji Takasu
慶治 鷹栖
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase a light transmittance by reducing a surface reflection, and also, to prevent focus deterioration and moire by suppressing the deformation of a sheet due to the moisture adsorption, etc., as for a transmission type screen. SOLUTION: A light transmissive member having a refractive index lower than that of a Fresnel lens sheet and that of a lenticular lens sheet, but, higher than that of an air is arranged in between both sheets, and then, both sheets are fixed. The Fresnel lens sheet is constituted by laminating a plurality of Fresnel lens sheets.

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、フレネルレンズと
レンチキュラーレンズを用いて構成する透過型スクリー
ンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmission screen constituted by using a Fresnel lens and a lenticular lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5に従来の透過型スクリーンの基本構
成を示す。従来の透過型スクリーンは、図5(a)のよ
うに、フレネルレンズシート11とレンチキュラーレン
ズシート12の2枚で構成されている。例えば、3管式
背面投写装置においては、図5(b)のように、R用C
RT、G用CRT、B用CRTが水平に配置され、各C
RTの画像が、各色に対応した投射レンズにより透過型
スクリーン10の背面へ投写される。フレネルレンズシ
ート11は、出射側の面にフレネルレンズを備え、投射
レンズからスクリーンへ投射されてくる映像光をほぼ平
行な出射光に変換する。レンチキュラーレンズシート1
2は、フレネルレンズシート11からの平行入射光をミ
クロに拡散させてスクリーンの視野角を広げる。図6
は、フレネルレンズシート11とレンチキュラーレンズ
シート12の拡大断面図を示す。図6において、16
は、フレネルレンズシート11とレンチキュラーレンズ
シート12を重ね合わせた時にできる空気層である。図
7は、該フレネルレンズシート11とレンチキュラーレ
ンズシート12の従来の組立例を示す。通常、フレネル
レンズシート11とレンチキュラーレンズシート12と
は反り量が異なり、シート12の方が反りが大きい。こ
の異なる反り量の2枚のシ−トを重ね合わせ、シート端
面の内側を両面粘着テ−プ等で固定する(図示せず)。
貼り合わせ後は該端面部をU字形チャネル枠20の溝に
挿入し接着して固定する。また、特開平10−3942
0号公報には、スクリーン表面での投射光の反射を減ら
すために、フレネルレンズシートとレンチキュラーレン
ズシートとの間や、レンチキュラーレンズシートと平板
シートとの間にシリコンゲルを充填した構成が記載され
ている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows the basic structure of a conventional transmission screen. As shown in FIG. 5A, the conventional transmissive screen includes two Fresnel lens sheets 11 and a lenticular lens sheet 12. For example, in a three-tube type rear projection device, as shown in FIG.
RT, G CRT and B CRT are arranged horizontally.
An RT image is projected on the rear surface of the transmission screen 10 by a projection lens corresponding to each color. The Fresnel lens sheet 11 includes a Fresnel lens on the surface on the emission side, and converts video light projected from the projection lens onto the screen into substantially parallel emission light. Lenticular lens sheet 1
2 spreads the parallel incident light from the Fresnel lens sheet 11 microscopically to widen the viewing angle of the screen. FIG.
2 shows an enlarged sectional view of the Fresnel lens sheet 11 and the lenticular lens sheet 12. FIG. In FIG. 6, 16
Is an air layer formed when the Fresnel lens sheet 11 and the lenticular lens sheet 12 are overlapped. FIG. 7 shows a conventional assembly example of the Fresnel lens sheet 11 and the lenticular lens sheet 12. Normally, the Fresnel lens sheet 11 and the lenticular lens sheet 12 have different amounts of warp, and the sheet 12 has a larger warp. The two sheets having different warpages are overlapped, and the inside of the sheet end face is fixed with a double-sided adhesive tape or the like (not shown).
After the lamination, the end face is inserted into the groove of the U-shaped channel frame 20 and adhered and fixed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-3942
No. 0 describes a configuration in which silicon gel is filled between a Fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet or between a lenticular lens sheet and a flat sheet in order to reduce reflection of projection light on the screen surface. ing.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の透過型スク
リーンのうち、図5、図6及び図7に記載のものでは、
(1)2枚のシート間、つまりフレネルレンズシート1
1とレンチキュラーレンズシート12間の空気層16
が、フォーカス劣化と、各シートと空気層との界面で生
じる反射による光透過率低下とを引き起こす。一般に、
光が屈折率の異なる界面を通過するとき、一部の光が反
射され、その反射率は、屈折率と入射角に依存し、臨界
角(全反射する入射角)以内においては、入射側媒体と
出射側媒体との屈折率差が大きいほど、また、入射角が
大きいほど高い。例えば、屈折率略1の空気と屈折率略
1.5のレンズ用樹脂の界面における反射率は約4%と
なる。従来の、2枚のシートから成る透過型スクリーン
では、この界面部が光軸上に4箇所存在するため、スク
リーン全体としては、略15%が反射されて損失とな
る。また、(2)フレネルレンズシート11及びレンチ
キュラーレンズシート12のそれぞれとも吸湿によって
膨張する。両シートそれぞれにおいて、入射側の面と出
射側の面とで吸湿量に差があるため、該面部における膨
張量にも差が生じ、図8に示すように、両シート間の隙
間21が膨らむようにそり変形する。これによってシー
ト平面内の位置によって光路長に差が生じ、フォーカス
劣化とモアレが発生する。また、上記特開平10−39
420号公報記載の技術では、フレネルレンズシートの
出射面での屈折力が低下するおそれがある。本発明の課
題点は、透過型スクリーンにおいて、(1)界面反射量
を減らして光の透過率を上げること、(2)吸湿による
シート間距離の変化量を減らしフォーカス劣化、モアレ
発生を抑えること、にある。本発明の目的は、上記課題
点を解決できる技術の提供にある。
Among the above-mentioned conventional transmission screens, those shown in FIGS. 5, 6 and 7 are as follows.
(1) Between two sheets, that is, Fresnel lens sheet 1
1 and air layer 16 between lenticular lens sheet 12
However, this causes focus deterioration and a decrease in light transmittance due to reflection occurring at the interface between each sheet and the air layer. In general,
When light passes through an interface having a different refractive index, a part of the light is reflected, and the reflectance depends on the refractive index and the incident angle. The higher the difference in the refractive index between the light and the exit side medium, and the larger the angle of incidence, the higher the difference. For example, the reflectance at the interface between air having a refractive index of about 1 and resin for a lens having a refractive index of about 1.5 is about 4%. In a conventional transmission screen composed of two sheets, since this interface portion exists at four places on the optical axis, about 15% of the entire screen is reflected and lost. (2) Both the Fresnel lens sheet 11 and the lenticular lens sheet 12 expand due to moisture absorption. In each of the two sheets, there is a difference in the amount of moisture absorption between the incident side surface and the outgoing side surface, so that there is also a difference in the amount of expansion in the surface portion, and the gap 21 between the two sheets expands as shown in FIG. Deform like a warp. As a result, the optical path length varies depending on the position in the sheet plane, and focus deterioration and moiré occur. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-39
In the technique described in Japanese Patent Publication No. 420, there is a possibility that the refractive power on the exit surface of the Fresnel lens sheet is reduced. It is an object of the present invention to (1) reduce the amount of interfacial reflection and increase the light transmittance, and (2) reduce the amount of change in the inter-sheet distance due to moisture absorption to suppress focus deterioration and moire generation in a transmissive screen. ,It is in. An object of the present invention is to provide a technique capable of solving the above problems.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題点を解決するた
めに、本発明では、 (1)フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシ
ートを備えた透過型スクリーンであって、上記フレネル
レンズシートと上記レンチキュラーレンズシートとの間
に該両シートよりも低屈折率で空気よりは高屈折率の光
透過性部材を設けて該両シートを固定し、かつ、該フレ
ネルレンズシートを、複数のフレネルレンズシートを積
層して成る構成とする。 (2)フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシ
ートを備えた透過型スクリーンであって、上記フレネル
レンズシートと上記レンチキュラーレンズシートとの間
に該両シートよりも低屈折率で空気よりは高屈折率の光
透過性樹脂を設けて該両シートを固定し、かつ、該レン
チキュラーレンズシートを、その出射側レンズ面が入射
側レンズの焦点位置からずれた位置にある構成とする。 (3)フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシ
ートを備えた透過型スクリーンであって、上記フレネル
レンズシートが、複数のフレネルレンズシートが積層さ
れて成り、該複数のフレネルレンズシート間、及び該フ
レネルレンズシートと上記レンチキュラーレンズシート
との間に、該フレネルレンズシートまたは該レンチキュ
ラーレンズシートよりも低屈折率で空気よりは高屈折率
の光透過性樹脂を設けて該各シートを固定し、かつ、上
記レンチキュラーレンズシートを、その出射側レンズ面
が入射側レンズの焦点位置からずれた位置にあるような
構成とする。 (4)フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシ
ートを備えた透過型スクリーンであって、上記フレネル
レンズシートを、複数のフレネルレンズシートが積層さ
れた構成を有するようにする。 (5)上記(1)から(4)のいずれかの透過型スクリ
ーンを用いて映像表示装置を構成する。上記構成におい
て、上記光透過性部材または上記光透過性樹脂は、フレ
ネルレンズシート、レンチキュラーレンズシートの密着
性を向上させ吸湿等によるシート変形を抑え、光路長変
化を抑える。また、該光透過性部材または該光透過性樹
脂は、フレネルレンズシート、レンチキュラーレンズシ
ートとの屈折率差を小さくして界面反射量を減らす。例
えば、該光透過性部材または該光透過性樹脂の屈折率を
略1.3とすると、光軸上での1つの界面の反射率は略
0.5%となり、空気層とした場合の反射率略4%と比
べ大幅に低い。複数のフレネルレンズシートは、該光透
過性部材または該光透過性樹脂という中間層を設けるこ
とによるフレネルレンズシートの出射面での屈折力低下
を改善する。また、上記レンチキュラーレンズシートの
出射側レンズ面を入射側レンズの焦点位置からずれた位
置にあるようにする構成は、上記光透過性部材または上
記光透過性樹脂なる中間層を設けることによるレンチキ
ュラーレンズシートの入射面での屈折力低下を改善す
る。
According to the present invention, there is provided a transmission screen including a Fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet, wherein the Fresnel lens sheet and the lenticular lens are provided. A light transmissive member having a lower refractive index than the two sheets and a higher refractive index than the air is provided between the sheets and the two sheets are fixed, and the Fresnel lens sheet is laminated with a plurality of Fresnel lens sheets. It is configured as follows. (2) A transmissive screen including a Fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet, wherein light having a lower refractive index than the two sheets and a higher refractive index than air is provided between the Fresnel lens sheet and the lenticular lens sheet. A transparent resin is provided to fix the two sheets, and the lenticular lens sheet has a configuration in which the exit lens surface is shifted from the focal position of the entrance lens. (3) A transmission screen including a Fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet, wherein the Fresnel lens sheet is formed by laminating a plurality of Fresnel lens sheets, between the plurality of Fresnel lens sheets, and the Fresnel lens sheet. Between the lenticular lens sheet and the lenticular lens sheet, a light transmissive resin having a lower refractive index than the Fresnel lens sheet or a higher refractive index than air than the lenticular lens sheet is provided to fix the respective sheets, and the lenticular lens sheet is provided. The lens sheet is configured such that its emission-side lens surface is located at a position shifted from the focal position of the incidence-side lens. (4) A transmission screen including a Fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet, wherein the Fresnel lens sheet has a configuration in which a plurality of Fresnel lens sheets are stacked. (5) A video display device is configured using the transmission screen of any of the above (1) to (4). In the above configuration, the light-transmitting member or the light-transmitting resin improves the adhesion between the Fresnel lens sheet and the lenticular lens sheet, suppresses sheet deformation due to moisture absorption, and suppresses a change in optical path length. Further, the light-transmitting member or the light-transmitting resin reduces the difference in refractive index between the Fresnel lens sheet and the lenticular lens sheet to reduce the amount of interface reflection. For example, assuming that the refractive index of the light transmitting member or the light transmitting resin is approximately 1.3, the reflectance of one interface on the optical axis is approximately 0.5%, and the reflection in the case of an air layer. It is significantly lower than the rate of about 4%. The plurality of Fresnel lens sheets improve a reduction in refractive power at the exit surface of the Fresnel lens sheet due to the provision of the light transmitting member or the intermediate layer of the light transmitting resin. Further, the configuration in which the exit-side lens surface of the lenticular lens sheet is located at a position deviated from the focal position of the entrance-side lens is provided by providing the light-transmitting member or the intermediate layer made of the light-transmitting resin. Improves the refractive power reduction at the entrance surface of the sheet.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例につき、図
面を用いて説明する。図1〜図4は本発明の透過型スク
リーンの一実施例を示す。本実施例は、2枚のフレネル
レンズシートを用いた構成例である。図1は斜視図、図
2は断面図、図3は映像光の光路図、図4はレンチキュ
ラーレンズ部における光の入射及び出射の説明図であ
る。図1及び図2において、1はベース基板、2は第1
のフレネルレンズ、4は第2のフレネルレンズ、6は入
射側レンチキュラーレンズ、7は出射側レンチキュラー
レンズ、3は第1の中間層、5は第2の中間層、8はブ
ラックストライプである。ベース基板1の上に第1のフ
レネルレンズ2が固定され、該第1のフレネルレンズ2
の上に光透過性樹脂から成る第1の中間層3が形成さ
れ、該第1の中間層3の上に第2のフレネルレンズ4が
固定される。該第1の中間層3は、光の屈折率が該第
1、第2のフレネルレンズよりは低く、空気よりは高
い。該第2のフレネルレンズ4の上には光透過性の樹脂
から成る第2の中間層5が形成され、該第2の中間層5
の上には入射側レンチキュラーレンズ6と出射側レンチ
キュラーレンズ7が固定される。該第2の中間層5は、
光の屈折率が該第2のフレネルレンズ4及び入射側レン
チキュラーレンズ6よりは低く、空気よりは高い。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show an embodiment of a transmission screen according to the present invention. This embodiment is an example of a configuration using two Fresnel lens sheets. FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2 is a cross-sectional view, FIG. 3 is an optical path diagram of image light, and FIG. 4 is an explanatory diagram of light incidence and emission in a lenticular lens unit. 1 and 2, 1 is a base substrate, and 2 is a first substrate.
Reference numeral 4 denotes a second Fresnel lens, 6 denotes an incident side lenticular lens, 7 denotes an output side lenticular lens, 3 denotes a first intermediate layer, 5 denotes a second intermediate layer, and 8 denotes a black stripe. A first Fresnel lens 2 is fixed on a base substrate 1, and the first Fresnel lens 2
A first intermediate layer 3 made of a light transmitting resin is formed on the first intermediate layer 3, and a second Fresnel lens 4 is fixed on the first intermediate layer 3. The first intermediate layer 3 has a lower refractive index of light than the first and second Fresnel lenses and higher than air. On the second Fresnel lens 4, a second intermediate layer 5 made of a light transmitting resin is formed.
A lenticular lens 6 on the input side and a lenticular lens 7 on the output side are fixed on the upper side. The second intermediate layer 5 includes:
The refractive index of light is lower than that of the second Fresnel lens 4 and the incident side lenticular lens 6, and higher than air.

【0006】図3において、ベース基板1を介し入射さ
れた光は、第1のフレネルレンズ2に入射角α1で入射
し、出射角β1で出射する。次に中間層3を介し、第2
のフレネルレンズ4に対し、入射角α2で入射し、出射
角β2で出射する。これらフレネルレンズ群より出射さ
れた光は、基本的にほぼ平行光となり、入射側レンチキ
ュラーレンズ6及び出射側レンチキュラーレンズ7に入
射する。該レンチキュラーレンズにおいては、入射側レ
ンチキュラーレンズ6で収差が少なくなるように集光さ
れ、該入射側レンチキュラーレンズ6と出射側レンチキ
ュラーレンズ7とで所定の水平視野角を満足するように
される。以下、図3に基づき、屈折力配分と、高屈折樹
脂及び低屈折樹脂における屈折率の一例につき説明す
る。各フレネルレンズのレンズ曲率となるプリズム角θ
1、θ2には加工上の限界があるとされる。以下は、該
加工限界値を例えば略63°とし、これを第1のフレネ
ルレンズの最大プリズム角として屈折力配分した場合の
例である。例えば、52インチのプロジェクションテレ
ビの場合は、入射共役距離(共役距離:主点より物点及
び像点までの距離)aを723mm、出射共役距離bを
13225mm、フレネル最大半径rを666.8m
m、ベース基板1への入射角α0を42.7°、第2の
フレネルレンズからの出射角β0を2.9°として、レ
ンズの屈折力となる第1のフレネルレンズ2と第2のフ
レネルレンズ4のそれぞれのプリズム角θ1とθ2を求
めることができる。α0、β0は、ベース基板1、第1
のフレネルレンズ2、低屈折樹脂の中間層3、及び第2
のフレネルレンズ4とから成る複合シート群を、これに
等価な1枚の等価フレネルレンズシートと見なした場合
の入射角と出射角である。また、N1はベース基板1の
屈折率、N2は第1のフレネルレンズ2の屈折率、N3
は第1の中間層3の屈折率、N4は第2のフレネルレン
ズ4の屈折率、N5は第2の中間層5の屈折率、N6は
入射側レンチキュラーレンズ6の屈折率である。第1の
フレネルレンズ2のプリズム角θ1は、図3に示す式
(1)より算出される。上記各部の屈折率がそれぞれ、
N1=1.53、N2=1.591、N3=1.37
8、N4=1.591、N5=1.378、N6=1.
591の場合、フレネル最大半径r=666.8mm位
置におけるプリズム角θ1は略62.9°となる。プリ
ズム角は該θ1値を最大とし、スクリーン中心に向かう
に従い小さくなる。第2のフレネルレンズのプリズム角
も、図3に示す式(2)により算定される。フレネル最
大半径r=666.8mmにおける第2のフレネルレン
ズ4の最大角θ2も、屈折率N1〜N6をそれぞれ上記
と同じ値とした場合、63°以下の値となる。このよう
に、高屈折率のフレネルレンズ及びレンチキュラーレン
ズと、中間層として設けるそれより低屈折率の樹脂との
組合わせ構成において、各フレネル半径位置におけるフ
レネルレンズプリズム角が求められ、フレネルレンズの
屈折力配分が決まる。
In FIG. 3, light incident through a base substrate 1 is incident on a first Fresnel lens 2 at an incident angle α1, and exits at an exit angle β1. Next, through the intermediate layer 3, the second
Incident on the Fresnel lens 4 at an incidence angle α2 and exit at an emission angle β2. The light emitted from these Fresnel lens groups basically becomes substantially parallel light, and enters the incident-side lenticular lens 6 and the emission-side lenticular lens 7. In the lenticular lens, the light is condensed by the incident-side lenticular lens 6 so as to reduce the aberration, and the incident-side lenticular lens 6 and the exit-side lenticular lens 7 satisfy a predetermined horizontal viewing angle. Hereinafter, an example of the refractive power distribution and the refractive index of the high refractive resin and the low refractive resin will be described with reference to FIG. Prism angle θ, which is the lens curvature of each Fresnel lens
1, it is considered that there is a limit in the processing of θ2. The following is an example of a case where the processing limit value is set to, for example, approximately 63 ° and the refractive power is distributed as the maximum prism angle of the first Fresnel lens. For example, in the case of a 52-inch projection television, the incident conjugate distance (the conjugate distance: the distance from the principal point to the object point and the image point) a is 723 mm, the output conjugate distance b is 13225 mm, and the maximum Fresnel radius r is 666.8 m.
m, the angle of incidence α0 on the base substrate 1 is 42.7 °, and the angle of emergence β0 from the second Fresnel lens is 2.9 °, the first Fresnel lens 2 and the second Fresnel which are the refractive power of the lens. The respective prism angles θ1 and θ2 of the lens 4 can be obtained. α0, β0 are the base substrate 1, the first
Lens 2, low-refractive resin intermediate layer 3, and second
The incident angle and the outgoing angle when the composite sheet group including the Fresnel lens 4 is regarded as one equivalent Fresnel lens sheet. N1 is the refractive index of the base substrate 1, N2 is the refractive index of the first Fresnel lens 2, N3
Is the refractive index of the first intermediate layer 3, N4 is the refractive index of the second Fresnel lens 4, N5 is the refractive index of the second intermediate layer 5, and N6 is the refractive index of the incident-side lenticular lens 6. The prism angle θ1 of the first Fresnel lens 2 is calculated from equation (1) shown in FIG. The refractive index of each of the above parts,
N1 = 1.53, N2 = 1.591, N3 = 1.37
8, N4 = 1.593, N5 = 1.378, N6 = 1.
In the case of 591, the prism angle θ1 at the position of the maximum Fresnel radius r = 666.8 mm is approximately 62.9 °. The prism angle maximizes the value of θ1, and becomes smaller toward the center of the screen. The prism angle of the second Fresnel lens is also calculated by equation (2) shown in FIG. The maximum angle θ2 of the second Fresnel lens 4 at the maximum Fresnel radius r = 666.8 mm is also equal to or less than 63 ° when the refractive indices N1 to N6 have the same values as above. As described above, in the combination configuration of the Fresnel lens and the lenticular lens having a high refractive index and the resin having a lower refractive index than that provided as the intermediate layer, the Fresnel lens prism angle at each Fresnel radius position is obtained, and the refraction of the Fresnel lens is determined. The power distribution is decided.

【0007】界面反射損失については、入射光の偏光状
態からP偏光光の反射とS偏光光の反射とに分けて求め
られる。図3に示す式(3)により、P偏光光の反射率
Rpと、S偏光光の反射率Rsとを求め、それらに基づ
き平均値Rを求め、該平均値Rを界面部の反射率とす
る。該式(3)において、αは入射角、βは出射角、N
は入射側の屈折率、N’は出射側の屈折率である。計算
の結果、該反射率Rは、従来のスクリーンの場合は略1
4.1%、本発明の2層積層型フレネルレンズのスクリ
ーンの場合は略7.5%であり、本発明のスクリーンで
は界面反射を従来のスクリーンの略1/2にできる。
[0007] The interface reflection loss can be obtained by dividing the polarization state of incident light into reflection of P-polarized light and reflection of S-polarized light. The reflectance Rp of the P-polarized light and the reflectance Rs of the S-polarized light are obtained by the equation (3) shown in FIG. 3, an average value R is obtained based on the reflectance, and the average value R is calculated as the reflectance of the interface. I do. In the equation (3), α is an incident angle, β is an outgoing angle, N
Is the refractive index on the incident side, and N 'is the refractive index on the outgoing side. As a result of the calculation, the reflectance R is approximately 1 in the case of the conventional screen.
It is 4.1%, and in the case of the screen of the two-layer laminated Fresnel lens of the present invention, it is about 7.5%.

【0008】また、レンチキュラーレンズは、入射側と
出射側に設けた円筒状のシリンドリカルレンズにより水
平方向の指向特性を決めており、フレネルレンズの場合
と同様、レンズよりも低屈折率の樹脂材料等の中間層に
基づく屈折力配分がされる。一般に、フレネルレンズか
らほぼ平行に出射された光線に対し、入射側のレンチキ
ュラーレンズの曲率半径を小さくすることにより、屈折
力を上げることができる。しかし、レンズ周辺へ向かう
につれ入射角が大きくなり屈折力も大きくなり界面反射
が増える。よって、入射側レンチキュラーレンズのみに
よる屈折力補正には限界がある。本発明では、入射側レ
ンチキュラーレンズと出射側レンチキュラーレンズを含
めた全体で所定の屈折力を達成するようにする。具体的
には、図4に示すように、出射側レンチキュラーレンズ
面を、入射側レンチキュラーレンズの焦点位置に対し、
光入射側もしくは出射側にずらして配置する(図4は、
出射側レンチキュラーレンズ31の面を、入射側レンチ
キュラーレンズ30の焦点位置より手前側(入射側)に
ずらして配置した場合である)。本図4はレンチキュラ
ーレンズのG光の光路を示す。入射側レンチキュラーレ
ンズ30の焦点位置32に出射側レンチキュラーレンズ
31の面がある場合には、入射側レンチレンチキュラー
レンズ30の曲率のみで屈折力が決まるが、出射側レン
チキュラーレンズ31の面を、入射側レンチキュラーレ
ンズ30の焦点位置32より手前側(入射側)もしくは
後側(出射側)にずらした場合は、入射側レンチキュラ
ーレンズ30の曲率と出射側レンチキュラーレンズの曲
率を合せた屈折力により、所定の出射角を得ることがで
きるようになる。図4において、光軸上の光は直進する
が、焦点32へ向かうそれ以外の光は、光軸に交わる前
に出射側レンチキュラーレンズ31にて屈折され、焦点
位置32に出射側レンチキュラーレンズの面がある場合
の出射角φ1より大きな出射角φ2を得ることができ
る。入射側レンチキュラーレンズの焦点位置32からの
ずれ量は、所定の出射角、レンズ形状、レンズ材の屈折
率等に対応して設定することになる。上記のようにし
て、レンチキュラーレンズにおいては、入射側レンチキ
ュラーレンズの曲率と出射側レンチキュラーレンズの曲
率を合せたレンズの屈折力を得られる。
In the lenticular lens, the directional characteristics in the horizontal direction are determined by cylindrical cylindrical lenses provided on the entrance side and the exit side. As in the case of the Fresnel lens, a resin material having a lower refractive index than the lens is used. The refractive power distribution based on the intermediate layer is performed. Generally, for a light beam emitted almost in parallel from a Fresnel lens, the refractive power can be increased by reducing the radius of curvature of the lenticular lens on the incident side. However, the angle of incidence increases toward the periphery of the lens, the refractive power increases, and interface reflection increases. Therefore, there is a limit to the correction of refractive power using only the incident-side lenticular lens. In the present invention, a predetermined refractive power is achieved as a whole including the incident-side lenticular lens and the exit-side lenticular lens. Specifically, as shown in FIG. 4, the emission-side lenticular lens surface is moved with respect to the focal position of the incidence-side lenticular lens.
It is arranged to be shifted to the light incident side or the emission side (FIG.
(This is a case where the surface of the emission-side lenticular lens 31 is shifted toward the near side (incident side) from the focal position of the incidence-side lenticular lens 30). FIG. 4 shows the optical path of the G light of the lenticular lens. When the surface of the exit-side lenticular lens 31 is located at the focal position 32 of the entrance-side lenticular lens 30, the refractive power is determined only by the curvature of the entrance-side lenticular lens 30, but the surface of the exit-side lenticular lens 31 is When the focal point 32 of the lenticular lens 30 is shifted to the near side (incident side) or the rear side (outgoing side) from the focal point 32, a predetermined refractive power is obtained by combining the curvature of the incident side lenticular lens 30 and the curvature of the exit side lenticular lens. An emission angle can be obtained. In FIG. 4, the light on the optical axis goes straight, but the other light going to the focal point 32 is refracted by the exit side lenticular lens 31 before crossing the optical axis, and the surface of the exit side lenticular lens is located at the focal position 32. In this case, an emission angle φ2 larger than the emission angle φ1 can be obtained. The amount of deviation of the entrance-side lenticular lens from the focal position 32 is set in accordance with a predetermined exit angle, lens shape, refractive index of a lens material, and the like. As described above, in the lenticular lens, the refractive power of the lens obtained by combining the curvature of the incident-side lenticular lens and the curvature of the exit-side lenticular lens can be obtained.

【0009】本実施例によれば、界面反射量を減らして
光線透過率低下を抑え、明るさを向上できる。また、吸
湿によるシート変形を防止または大幅に低減でき、フォ
ーカス劣化やモアレ発生を抑えることができる。なお、
上記実施例では、フレネルレンズシ−トを2枚のフレネ
ルレンズシートで構成しているが、本発明はこれに限定
されず、複数のフレネルレンズシ−トは3枚以上のフレ
ネルレンズシートであってもよい。さらに、上記実施例
では、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシ
ートの間にこれらよりの低屈折率の中間層を設けた構成
と、該フレネルレンズシートを複数のフレネルレンズシ
ートで形成する構成とを組合わせているが、本発明はこ
れにも限定されず、例えば、上記のような屈折率の中間
層は設けないでフレネルレンズシートを複数化する構成
であってもよい。
According to the present embodiment, it is possible to reduce the amount of interfacial reflection, suppress a decrease in light transmittance, and improve the brightness. Further, sheet deformation due to moisture absorption can be prevented or greatly reduced, and focus deterioration and moire can be suppressed. In addition,
In the above embodiment, the Fresnel lens sheet is composed of two Fresnel lens sheets, but the present invention is not limited to this, and a plurality of Fresnel lens sheets is composed of three or more Fresnel lens sheets. You may. Further, in the above embodiment, the configuration in which an intermediate layer having a lower refractive index is provided between the Fresnel lens sheet and the lenticular lens sheet and the configuration in which the Fresnel lens sheet is formed by a plurality of Fresnel lens sheets are combined. However, the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which a plurality of Fresnel lens sheets are provided without providing the intermediate layer having the above-described refractive index may be employed.

【0010】[0010]

【発明の効果】本発明によれば、界面反射が少なく光透
過率が高い透過型スクリーン技術を提供できる。また、
吸湿等によるシート間の距離変化を抑え、映像表示装置
におけるフォーカス劣化やモアレ発生も抑えられる。フ
レネルレンズシートの出射面での屈折率低下も抑えるこ
とができる。
According to the present invention, it is possible to provide a transmissive screen technology having a small interface reflection and a high light transmittance. Also,
Changes in the distance between sheets due to moisture absorption and the like are suppressed, and focus deterioration and moire generation in the image display device are also suppressed. It is also possible to suppress a decrease in the refractive index on the exit surface of the Fresnel lens sheet.

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

【図1】本発明の一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例における光経路図である。FIG. 3 is an optical path diagram in the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例における出射側レンチキュラー
レンズの光経路図である。
FIG. 4 is an optical path diagram of an exit-side lenticular lens according to an embodiment of the present invention.

【図5】従来例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional example.

【図6】従来例の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a conventional example.

【図7】従来例における組立て方を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an assembling method in a conventional example.

【図8】従来例におけるシート変形の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of sheet deformation in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ベース基板 、2…第1のフレネルレンズ、 3…
第1の中間層、 4…第2のフレネルレンズ、 5…第
2の中間層、 6…入射側レンチキュラーレンズ、 7
…出射側レンチキュラーレンズ、 8…ブラックストラ
イプ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base board 2 ... 1st Fresnel lens 3 ...
1st intermediate layer, 4 ... second Fresnel lens, 5 ... second intermediate layer, 6 ... incident side lenticular lens, 7
... Lenticular lens on the emission side, 8 ... Black stripe.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 一成 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所デジタルメディアシステ ム事業部内 (72)発明者 前田 幸雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 鷹栖 慶治 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 Fターム(参考) 2H021 BA24 BA25 BA28  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Kazunari Nakagawa 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Digital Media Systems Division, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yukio Maeda Yoshida, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture No. 292, Hitachi, Ltd. Production Technology Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Keiji Takasu 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Hitachi, Ltd. Production Technology Laboratory 2H021 BA24 BA25 BA28

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】フレネルレンズシートとレンチキュラーレ
ンズシートを備えた透過型スクリーンであって、 上記フレネルレンズシートと上記レンチキュラーレンズ
シートとの間に、該両シートよりも低屈折率で空気より
は高屈折率の光透過性部材を設けて該両シートを固定
し、かつ、 該フレネルレンズシートが、複数のフレネルレンズシー
トを積層した構成であることを特徴とする透過型スクリ
ーン。
1. A transmissive screen comprising a Fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet, wherein a refractive index between the Fresnel lens sheet and the lenticular lens sheet is lower than that of both sheets and higher than air. A transmissive screen characterized in that a light transmissive member having a high transmittance is provided to fix the two sheets, and the Fresnel lens sheet has a configuration in which a plurality of Fresnel lens sheets are laminated.
【請求項2】フレネルレンズシートとレンチキュラーレ
ンズシートを備えた透過型スクリーンであって、 上記フレネルレンズシートと上記レンチキュラーレンズ
シートとの間に該両シートよりも低屈折率で空気よりは
高屈折率の光透過性樹脂を設けて該両シートを固定し、
かつ、 該レンチキュラーレンズシートは、その出射側レンズ面
が入射側レンズの焦点位置からずれた位置にある構成で
あることを特徴とする透過型スクリーン。
2. A transmission screen comprising a Fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet, wherein a refractive index between the Fresnel lens sheet and the lenticular lens sheet is lower than that of both sheets and higher than that of air. A light transmitting resin is provided to fix the two sheets,
Further, the lenticular lens sheet has a configuration in which the exit lens surface is shifted from the focal position of the entrance lens.
【請求項3】フレネルレンズシートとレンチキュラーレ
ンズシートを備えた透過型スクリーンであって、 上記フレネルレンズシートが、複数のフレネルレンズシ
ートが積層されて成り、 該複数のフレネルレンズシート間、及び該フレネルレン
ズシートと上記レンチキュラーレンズシートとの間に該
フレネルレンズシートまたは該レンチキュラーレンズシ
ートよりも低屈折率で空気よりは高屈折率の光透過性樹
脂を設けて該各シートを固定し、かつ、 上記レンチキュラーレンズシートは、その出射側レンズ
面が入射側レンズの焦点位置からずれた位置にある構成
であることを特徴とする透過型スクリーン。
3. A transmission screen having a Fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet, wherein the Fresnel lens sheet is formed by laminating a plurality of Fresnel lens sheets, between the plurality of Fresnel lens sheets, and between the Fresnel lens sheets. A light-transmitting resin having a lower refractive index than the Fresnel lens sheet or a higher refractive index than air is provided between the lens sheet and the lenticular lens sheet, and the respective sheets are fixed; and The lenticular lens sheet has a configuration in which the exit side lens surface is located at a position shifted from the focal position of the entrance side lens.
【請求項4】フレネルレンズシートとレンチキュラーレ
ンズシートを備えた透過型スクリーンであって、 上記フレネルレンズシートが、複数のフレネルレンズシ
ートが積層された構成を有することを特徴とする透過型
スクリーン。
4. A transmission screen including a Fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet, wherein the Fresnel lens sheet has a configuration in which a plurality of Fresnel lens sheets are stacked.
【請求項5】請求項1から4のいずれかに記載の透過型
スクリーンを用いて映像表示を行うことを特徴とする映
像表示装置。
5. An image display device which performs image display using the transmission screen according to claim 1.
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