JP2004170861A - Fresnel lens - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a Fresnel lens which prevents the occurrence of a double image owing to stray light and is free from problems of manufacture. <P>SOLUTION: The Fresnel lens has a plurality of 1st prisms 4 which are arranged on a light incidence surface and has refracting surfaces 5 and total reflecting surfaces 6 and linearly extend and a plurality of 2nd prisms 7 which are arranged on a light exit surface and has lens surfaces 8 and non-lens surfaces 9 and arcuately extend. The 1st prisms 4 are so formed that luminous flux projected from the 1st prisms 4 are divergent in a plane perpendicular to the ridges of the 1st prisms, and 1st prisms disposed in some area among the plurality of 1st prisms have larger vertical angles δ than 1st prisms 4 disposed adjacent to the above 1st prisms and closer to a light source than the above 1st prisms 4. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレネルレンズに関し、特に背面投射型テレビに用いる透過型スクリーンを構成するフレネルレンズに好適に適用できる。
【0002】
【従来の技術】
大画面テレビの一つとして背面投射型テレビがある。この背面投射型テレビは、透過型スクリーンの反観察者側に配置した投射装置から、当該透過型スクリーンに対して映像光(投射光)を投射して、観察者に映像を提供するものである。
【0003】
このような背面投射型テレビは、投射装置から投射光を拡大して投射するため、投射装置と透過型スクリーンの距離をある程度確保する必要があり、それゆえ奥行き方向のスペースが大きくなってしまうという問題が生じる。このため、図8に示すように、透過型スクリーンAの面に対して斜め方向に投射装置Eを配置して、当該投射装置Eから投射光を投射するようにして、奥行き方向の小スペース化を図っている。
【0004】
ところが、図8に示す投射系に、透過型スクリーンを構成するフレネルレンズとして、レンズ面と非レンズ面と有する複数の円弧状プリズムを出光側の面(出光面)に備えた従来のフレネルレンズを用いた場合には、次のような不具合が生じる。すなわち、透過型スクリーンの面に対して斜め方向から投射光を投射する場合には、透過型スクリーンへの投射光の入射角θが大きくなるため、レンズ面での投射光の反射量が増え、ひいては透過型スクリーンに映し出される映像が暗くなり観察し難くなるという問題が生じる。
【0005】
この問題を解決するため、透過型スクリーンを構成するフレネルレンズとして、入光側の面(入光面)に直線状に延びる複数の第1のプリズムを、出光面に円弧状に延びる複数の第2のプリズムを備えたフレネルレンズを用いることが有効である(特許文献1参照)。
【0006】
すなわち、先ず第1のプリズムで、透過型スクリーンに対し斜め方向から投射された投射光を、透過型スクリーンの正面から投射した場合と同様の拡散光線束を示す光に変換した後に、第2のプリズムに供給するので、第2のプリズムのレンズ面における反射を低減し、コントラストの高い映像を提供することができる。
【特許文献1】
特開昭63−30837号公報(第3頁、第1図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に開示される従来のフレネルレンズを用いて透過型スクリーンを構成した場合でも、以下に説明する問題が生じる。
【0008】
始めに、説明の便宜のため、以下の問題点の説明に用いる投射系の仕様を定義する(図9参照)。先ず、透過型スクリーンの斜め下方に投射装置を配置し、当該投射装置から投射される投射光は、フレネルレンズの最上端に位置する第1プリズム(上端第1プリズム)に入射角70°で入光し、また最下端に位置する第1プリズム(下端第1プリズム)に入射角30°で入光するものとする。また、第1プリズムで全反射した後の光が、プリズム要素の稜線と垂直な面内において、上端第1プリズムで上向き25°、下端第1プリズムで下向に25°となる発散光線束を示すものとする。更に、フレネルレンズを構成する材料の屈折率は1.55とする。以上の前提のもと、以下に問題点を説明する。
【0009】
先ず、下端第1プリズムのレンズ設計について考えると、入射角30°で入光した光を下向き25°で出光させるためには、屈折面と全反射面とのなす角度(頂角度)δを45°とした場合、全反射面とフレネルレンズ面とのなす角度(全反射面角度)βが83.3°、屈折面とフレネルレンズ面とのなす角度(屈折面角度)αが51.7°となる。
【0010】
しかし、この場合、全反射面に到達しない光(迷光)Zが大量に生じ、入光する光に対する正規光X(迷光以外の正規に出光する光をいう)の割合(出光効率)は57%となってしまう(図10参照)。なお、この迷光は2重像等の原因となるので、極力生じさせないようにする必要がある。
【0011】
従って、出光効率を90%とするためには、頂角度δを30°とする必要がある。なお、このとき全反射面角度βは79.3°、屈折面角度αは70.7°となる。
【0012】
次に、上端第1プリズムのレンズ設計について考える。上述のように頂角度δを30°とすると、入射角70°で入光した光を上向き25°で出光させるためには、全反射面角度βが33.5°、屈折面角度αが116.5°となる。
【0013】
しかし、この場合、屈折面角度αが90°を超えてしまうので、金型Cを用いてフレネルレンズを成形する(量産を行なうには金型による成形が必須となる)際に、成形体Wが金型Cにくい込むような状態となり、成形体Wを金型Cから離型することが困難となる(図11参照)。
【0014】
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、迷光による2重像の発生を防止することができ、また製造上の不具合が生じないフレネルレンズを提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、光源より投射される光を入光面側から入光して出光面側に出光させるフレネルレンズであって、入光面に配置され、光源より投射される光を屈折する屈折面と当該屈折面で屈折された光を全反射する全反射面とを備えて直線状に延びるように形成された複数の第1プリズムと、出光面に配置され、全反射面で反射された光を屈折するレンズ面と当該レンズ面同士を接続する非レンズ面とを備えて円弧状に延びるように形成された複数の第2プリズムと、を備え、第1プリズムは、複数の第1プリズムから出光される光線束が第1プリズムの稜線に垂直な平面内で発散光線束となりように形成され、且つ、複数の第1プリズムのうち少なくとも一部の領域に位置する第1プリズムは、屈折面と全反射面とのなす角度である頂角度が其々の第1プリズムより光源に近い側の隣に位置する第1プリズムの頂角度より大きくなるようにフレネルレンズを形成する(請求項1)。
【0016】
これによれば、光源に近い第1プリズムほど頂角度を小さくするので、迷光の発生を防止又は低減して、2重像の発生を防止することが可能となる。
【0017】
なお、頂角度を光源から遠ざかるに従って大きくするように変化させる際に、徐々に大きくするように変化させることが望ましい。これによれば、頂角度がある位置で突然大きく変化することがなく、観察者に違和感を生じさせないようにすることが可能となる。
【0018】
更に、すべての第1プリズムにおいて、其々の第1プリズムにおける頂角度を、その第1プリズムより光源に近い側の隣に位置する第1プリズムにおける頂角度より大きくなるように形成することが望ましい。これによれば、一層確実に迷光の発生を防止又は低減して、2重像の発生を確実に防止することが可能となる。
【0019】
また、上記の課題を解決するために、請求項1に記載のフレンルレンズにおいて、屈折面とフレネルレンズの面とのなす角度である屈折面角度が90°以下となるように形成することが望ましい(請求項2)。
【0020】
これによれば、屈折面角度を90°以下としたので、金型を用いてフレネルレンズを成形する際に当該成形体が金型にくい込んで離型し難くなることがなく、不具合を生じさせずにフレネルレンズを製造することが可能となる。なお、フレネルレンズの面とは、フレネルレンズをマクロ的に見たときの面、すなわちフレネルレンズの厚み方向と垂直に交わる面をいう。本明細書において、フレネルレンズの面をフレネルレンズ面という場合がある。
【0021】
また、上記の課題を解決するために、請求項1又は2に記載のフレネルレンズにおいて、少なくとも第1プリズムの表面に第1プリズムを形成する材料より屈折率の小さい材料からなるコーティング層を備えて形成することが望ましい(請求項3)。
【0022】
これによれば、フレネルレンズに光が入光する際に、その表面に屈折率の小さい材料からなるコーティング層が配置されているので、入光する光の反射率を下げることができ、フレネルレンズの表面で反射される光によって生じる2重像の発生を防止することが可能となる。
【0023】
【発明の実施の形態】
本発明に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【0024】
1.第1のフレネルレンズ
A.第1のフレネルレンズの構成
図1は、出光面側の斜め方向から観た第1のフレネルレンズの斜視図であり、図2は、図1のx−x線断面図である。
【0025】
図1及び2に示すように、フレネルレンズ1は、入光面に第1プリズム群2を、出光面に第2プリズム群3を備えており、当該フレネルレンズ1の入光面側の斜め下方に配置された投射装置Eから投射される投射光Sを、先ず、第1プリズム群2で、フレネルレンズ1の面の略中央から垂直方向に離れた位置に仮想焦点Iをもつ発散光線束を示す光(発散光線束光)Dに変換し、次いで、第2プリズム群3で、フレネルレンズ1の面に略垂直となる平行光線束を示す光(平行光線束光)Pに変換して出光する。
【0026】
図3は、図2の部分拡大図であり、(A)は投射装置Eから遠い部分のフレネルレンズ1を、(B)は投射装置Eに近い部分のフレネルレンズ1を示す。図3に示すように、第1プリズム群2は、水平方向に直線状に延びる断面三角形状の第1プリズム4を垂直方向に規則的に配列して形成される。この第1プリズム4は、投射光Sを屈折する屈折面5と、屈折面5で屈折された光を全反射する全反射面6とを備えている。
【0027】
そして、第1プリズム4は、投射光Sを発散光線束光Dに変換し、また、本発明の効果を発揮させるために、屈折面5及び全反射面6を次のように形成する。なお、屈折面5及び全反射面6は、屈折面角度α、全反射面角度β及び頂角度δにより特定されるので、以下其々について説明する。
【0028】
先ず、全反射面角度βは、投射装置Eに最も近い下端第1プリズム4aで最大となり、投射装置Eから最も遠い上端第1プリズム4bで最小となるように定める。すなわち、下端第1プリズム4aでは、入射光Sの入射角度θが最小となり、また、第1プリズム4からの出光角度γが下向き最大となるので、全反射面角度βを最も大きく設定する。そして、上部に位置する第1プリズム4ほど、入射角度θは大きくなり、また、出光角度γは上向きとなるので、全反射面角度βを徐々に小さくなるよう設定し、上端第1プリズム4bでは、入射角度θが最大となり、また、出光角度γは上向き最大となるので、全反射面角度βを最も小さく設定する。
【0029】
次に、頂角度δは、下端第1プリズム4aで最も小さく、上端第1プリズム4bに近づくにつれ徐々に大ききなるように設定する。すなわち、入射角θが小さく迷光(全反射面6に到達しない光)が最も生じやすい下端第1プリズム4aで頂角度δを小さく設定し、図3示すように第1プリズム4の高さHを一定とした場合に、第1プリズム4のピッチPが小さくなるようにして、迷光を生じ難くする。なお、図3とは異なり、第1プリズム4のピッチPを一定とした場合は、第1プリズム4の高さHが高くなり迷光が生じ難くなる。更に、下部第1プリズム4aから上端第1プリズム4bにかけて徐々に頂角度δを大きくして、後述のように屈折面角度αを90°以下となるようにすることを可能とし、また、設定角度の突然の変化を無くして観察者に違和感を生じさせないようにする。
【0030】
最後に、屈折面角度αは、後述する金型を用いた製造の際に不具合を生じさせないように、90°以下となるように設定する。
【0031】
また、図3に示すように、第2プリズム群3は、円弧状に延びる断面三角形状の第2プリズム7を同心円状に規則的に配列して形成される。この第2プリズム7は、第1プリズム4の全反射面6で全反射された光を屈折するレンズ面8と、隣り合うレンズ面同士を接続する非レンズ面9とを備えている。
【0032】
そして、レンズ面8は発散光線束光Dを屈折して平行光線束光Pとして出光する角度εに形成される。また、非レンズ面9は隣り合うレンズ面8同士を接続するように、フレネルレンズ面に略垂直となるように形成される。
【0033】
B.第1のフレネルレンズの製造方法
次に、上述したフレネルレンズ1を製造する方法について説明する。
【0034】
フレネルレンズ1は、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂等の光透過性の樹脂素材を用いて樹脂成形法により成形される。樹脂成形法としては、▲1▼フレネルレンズ1に対応する形状に形成された金型に溶融状態の光透過性樹脂素材を充填して硬化させ、その後離型する方法(キャスティング法)、▲2▼同金型に加熱した光透過性樹脂素材を充填し加圧して成形した後に離型する方法(熱プレス法)、また▲3▼同金型に紫外線硬化型の樹脂素材を充填し、紫外線照射により硬化させた後に離型する方法(紫外線硬化樹脂法)などがあるが、何れも金型で成形した後に成形体を金型から離型する点は共通である。
【0035】
以下、紫外線硬化樹脂法について詳細に説明する。なお、以下では、先ずフレネルレンズ1の入光面側を成形し、次に出光面側を成形する例を示すが、出光面側から成形することも可能である。
【0036】
始めに、フレネルレンズ1の入光面側を成形する。先ず、アルミニウム、黄銅、銅、鋼などの金型用材料をバイト等によりフレネルレンズ1の入光面に対応する形状に彫り込んで形成した第1金型Cを準備する。そして、この第1金型Cに紫外線硬化型樹脂を塗布する。紫外線硬化型樹脂の塗布は、ロールコート法、グラビア法、ディスペンサー法、ダイコート法等により行なえばよい。
【0037】
次いで、塗布した紫外線硬化樹脂の上に、紫外線を透過させる実質的に透明な基板を積層し、加圧ローラ等で加圧して当該基板を紫外線硬化型樹脂に密着させる。そして、積層した基板の上から紫外線を照射して、紫外線硬化型樹脂を硬化させる。
【0038】
次いで、硬化した紫外線硬化樹脂を第1金型Cから離型するが、このとき前述のように屈折面角度αを90°以下としたので、成形体Wが第1金型Cにくい込んで外れないといった不具合を生じることなく離型することができる(図4参照)。
【0039】
次に、フレネルレンズ1の出光面側を成形するが、手順は入光面側と同様であるので、説明は省略する。
【0040】
なお、キャスティング法や熱プレス法で成形する場合も、成形後のフレネルレンズ1を金型から離型する際にくい込み等の不具合を生じさせない点は同様である。
【0041】
C.第1のフレネルレンズを用いた透過型スクリーン
図5は、以上に説明したフレネルレンズ1を用いた透過型スクリーンを示す斜視図である。
【0042】
図5に示すように、透過型スクリーン10はフレネルレンズ1の出光面側にレンチキュラーレンズ11を配置して形成される。
【0043】
レンチキュラーレンズ11は、入光面に垂直方向に直線状に延びるかまぼこ型レンズ12を設け、当該かまぼこ型レンズ12の表面に光吸収層13を形成し、更に内部に拡散剤14を分散させて形成される。
【0044】
この透過型スクリーン10は、その入光面側の下方に設けた投射装置Eから投射された映像光Sを投影して、観察者に提供する。このとき、前述のようにフレネルレンズ1は、迷光を生じさせないか又は生じさせたとしてもその量は小さいので、透過型スクリーン10に映し出される映像は、全体に明るさが均一で、また2重像などの映像劣化を生じることもない。
【0045】
なお、透過型スクリーン10には、前述のレンチキュラーレンズ11以外にも、公知のレンチキュラーレンズを用いることができ、この場合でも同様の効果が得られる。
【0046】
2.第2のフレネルレンズ
第2のフレネルレンズ21は、第1のフレネルレンズの表面に低屈折率の材料からなるコーティング層22を形成したものである。以下においては、第1のフレネルレンズ1との相違点についてのみ説明する。なお、第1のフレネルレンズ1と同一部分については同一の符号を用いて説明する。
【0047】
A.第2のフレネルレンズの構造
図6は、第2のフレネルレンズ21の厚さ方向の断面図である。図6に示すように、第2のフレネルレンズ21は、第1プリズム4の表面にコーティング層22を備えている。
【0048】
コーティング層22は、第1プリズム4を形成する材料より屈折率の小さい材料で形成される。具体的には、コーティング層22を形成する材料として、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。
【0049】
コーティング層22を備えたフレネルレンズ21は、入光する光の反射量を低減し、特に、後述するようなミラーMを用いた投射系において、ゴースト光の発生を防止する。
【0050】
B.第2のフレネルレンズの製造方法
フレネルレンズ21は、第1プリズム4の表面にコーティング層22を形成して製造される。
【0051】
すなわち、先ず、前述の第1のフレネルレンズ1と同様の方法により、第1プリズム4及び第2プリズム7を備えた成形体を形成する。次いで、当該成形体の第1プリズム4の表面に、前述したフッ素樹脂、シリコーン樹脂等をフローコートやディピングコートにより塗布してコーティング層22を形成して、フレネルレンズ21が完成する。
【0052】
C.第2のフレネルレンズを用いた透過型スクリーン
以上に説明したフレネルレンズ21は、その出光面側に配置したレンチキュラーレンズ11と共に透過型スクリーン31として用いられる。
【0053】
図7は、透過型スクリーン31を用いた投射系を説明する図である。
【0054】
図7に示すように、透過型スクリーン31は、その入光面側の下方に設けた投射装置Eから投射され、次いでミラーMによって反射された映像光Sを投影して、観察者に提供する。このとき、フレネルレンズ21は迷光を生じさせないか又は生じさせたとしてもその量は小さいので、透過型スクリーンに投影される映像は、全体に明るさが均一で、また2重像などの映像劣化を生じることもない点は、第1のフレネルレンズ1を用いた透過型スクリーンと同様である。
【0055】
更に、第2のフレネルレンズ21を用いた透過型スクリーン31は、コーティング層22により投射光の反射を低減するため、透過型スクリーン31の入光面で反射した光YがミラーMで反射して再び透過型スクリーンに入光することにより生じる2重像を防止することができる。
【0056】
3.変形例
以上の実施形態では、第1プリズム4を水平方向に延びるように形成した場合を説明したが、これに限られることなく、第1プリズム4を垂直方向に延びるように形成してもよい。なお、第1プリズム4を垂直方向に延びるように形成した場合は、斜め側面方向に投射装置Eを配置して光を投射することになる。
【0057】
また、以上の実施形態では、フレネルレンズ1,21の全ての第1プリズム4において、投射装置Eに近い側から遠い側にかけて頂頂角度δが徐々に大きくなるように変化させたが、これに限られることなく、一部の領域に位置する第1プリズム4についてのみ上記のように頂角度δを変化させても良い。特に、迷光の生じやすい投射装置Eに近い領域に位置する第1プリズム4についてのみ上記のように頂角度δを変化させた場合、効率よく迷光の発生を防止することができる。
【0058】
また、以上の実施形態では、第2のフレネルレンズ21の第1プリズム4の表面にコーティング層22を形成した場合について説明したが、これに限られることなく、第2プリズム7の表面にもコーティング層22を形成しても良い。この場合、コーティング層22を有効に機能させるためには、第2プリズム7を形成する材料よりも屈折率が小さい材料でコーティング層を形成することが良い。
【0059】
更に、以上の実施形態では、第2プリズム7から出光する光が透過型スクリーン面に垂直な平行光線束光Pとなるように第2プリズム7を形成する場合について説明したが、これに限られることなく、発散光線束光や収束光線束光となるように第2プリズム7を形成しても良い。
【0060】
【実施例】
以下に示すフレネルレンズとレンチキュラーレンズを用いてスクリーンサイズが50インチの透過型スクリーンを形成し、スクリーンの水平方向の中央で且つスクリーンの下端より250mm下がった点からスクリーンに垂直な方向に400mm移動した地点に投射装置(プロジェクタ)を配置して透過型スクリーンに向かって映像光を投射した。
【0061】
▲1▼フレネルレンズ
入光面に屈折面と全反射面を有して水平方向に直線状に延びる第1プリズムを0.08mmのピッチで形成した。なお、第1プリズムから出光する光が、スクリーンの中心を通りスクリーンに垂直な方向に投射装置側に400mm移動した点に仮想焦点を有する拡散光線束光となるように第1プリズムを形成した。
【0062】
ここで、第1プリズムの頂角度は、下端第1プリズムで30°、上端第1プリズムで55°とし、その間の第1プリズムは下端第1プリズムから距離に比例して順次大きくなるように設定した。
【0063】
また、出光面にレンズ面と非レンズ面を有して円弧状に延びる第2プリズムを0.112mmのピッチで同心円状に形成した。第2プリズムの焦点距離は400mmとし、出光する光が平行光線束光となるようにした。
【0064】
なお、第1プリズム4及び第2プリズム7は屈折率が1.55となる材料を用いて形成した。
【0065】
▲2▼レンチキュラーレンズ
入光面に垂直方向に直線状に延びるかまぼこ型レンズを0.143mmのピッチで形成した。レンチキュラーレンズの厚さは1mmとして、レンチキュラーレンズの水平拡散半値角が25°、垂直拡散半値角が10°となるように、内部に拡散剤を分散させた。
【0066】
また、かまぼこ型レンズの表面に厚さ20μmの光吸収層を設けた。光吸収層の吸収率は40%とした。
【0067】
以上のように、形成した透過型スクリーンに投射装置から映像光を投射して、透過型スクリーンに映し出された映像を観察したところ、スクリーン全体で明るさが均一で、迷光による2重像等の映像の劣化がなく良好な映像を観察することができた。
【0068】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、光源に近い側の頂角度を小さくなるように入光面の第1プリズムを形成するため、迷光の発生を防止又は低減することができ、従って、迷光による2重像の発生を防止することができる。
【0069】
また、屈折面角度を90°以下となるように第1プリズムを形成するため、金型からフレネルレンズ成形品を取り外す際に、第1プリズム部が金型にくい込んでしまうことがなく、従って、不具合なくフレネルレンズを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1のフレネルレンズの全体構成を示す斜視図である。
【図2】図1のx−x線断面図である。
【図3】(A)は本発明の第1のフレネルレンズにおける投射装置から遠い部分の部分拡大図であり、(B)は本発明の第1のフレネルレンズにおける投射装置に近い部分の部分拡大図である。
【図4】本発明の第1のフレネルレンズを成形する金型からの離型を説明する図である。
【図5】本発明のフレネルレンズを用いた透過型スクリーンを示す斜視図である。
【図6】本発明の第2のフレネルレンズの厚さ方向の断面図である。
【図7】本発明の第2のフレネルレンズを用いた透過型スクリーンの投射系の一例を示す図である。
【図8】斜め方向から光を投射する投射系を示す図である。
【図9】従来のフレネルレンズの問題点の説明に用いる投射系を説明する図である。
【図10】従来のフレネルレンズでの迷光の発生を説明する図である。
【図11】従来のフレネルレンズの製造上の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
1 フレネルレンズ
2 第1プリズム群
3 第2プリズム群
4 第1プリズム
5 屈折面
6 全反射面
7 第2プリズム
8 レンズ面
9 非レンズ面
α 屈折面角度
β 全反射面角度
δ 頂角度
E 投射装置
S 映像光(投射光)
D 発散光線束光
P 平行光線束光
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a Fresnel lens, and in particular, can be suitably applied to a Fresnel lens constituting a transmission screen used for a rear projection television.
[0002]
[Prior art]
One of the large screen televisions is a rear projection television. This rear projection television projects video light (projection light) onto the transmission screen from a projection device arranged on the side opposite to the viewer of the transmission screen to provide an image to the viewer. .
[0003]
In such a rear projection television, since the projection light is enlarged and projected from the projection device, it is necessary to secure a certain distance between the projection device and the transmissive screen, and therefore, the space in the depth direction increases. Problems arise. For this reason, as shown in FIG. 8, the projection device E is disposed obliquely to the surface of the transmissive screen A, and the projection device E projects the projection light to reduce the space in the depth direction. I am planning.
[0004]
However, a conventional Fresnel lens provided with a plurality of arc-shaped prisms having a lens surface and a non-lens surface on a light-emitting surface (light-emitting surface) as a Fresnel lens constituting a transmission screen in the projection system shown in FIG. If used, the following problems occur. That is, when projecting the projection light from an oblique direction with respect to the surface of the transmission screen, the incident angle θ of the projection light to the transmission screen increases, so that the reflection amount of the projection light on the lens surface increases, As a result, there is a problem that the image projected on the transmission screen becomes dark and it becomes difficult to observe.
[0005]
In order to solve this problem, a plurality of first prisms extending linearly on a light incident surface (light incident surface) and a plurality of first prisms extending in an arc shape on a light exit surface are used as Fresnel lenses constituting a transmission screen. It is effective to use a Fresnel lens having two prisms (see Patent Document 1).
[0006]
That is, first, the first prism converts the projection light projected from the oblique direction to the transmission screen into light having the same diffused light beam as when projected from the front of the transmission screen, and then converts the light into the second light. Since the light is supplied to the prism, reflection on the lens surface of the second prism can be reduced, and a high-contrast image can be provided.
[Patent Document 1]
JP-A-63-30837 (page 3, FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, even when a transmission type screen is configured using the conventional Fresnel lens disclosed in Patent Document 1, the problem described below occurs.
[0008]
First, for the sake of convenience, the specifications of the projection system used to describe the following problems are defined (see FIG. 9). First, a projection device is disposed obliquely below the transmission screen, and the projection light projected from the projection device enters the first prism (the upper end first prism) located at the uppermost end of the Fresnel lens at an incident angle of 70 °. It is assumed that the light enters the first prism located at the lowermost end (first prism at the lower end) at an incident angle of 30 °. Also, the light that has been totally reflected by the first prism forms a divergent ray bundle that becomes 25 ° upward at the upper first prism and 25 ° downward at the lower first prism in a plane perpendicular to the ridge line of the prism element. Shall be shown. Further, the material constituting the Fresnel lens has a refractive index of 1.55. Based on the above assumptions, the problems will be described below.
[0009]
First, considering the lens design of the first prism at the lower end, the angle (vertical angle) δ between the refraction surface and the total reflection surface must be 45 in order to make the light entering at an incident angle of 30 ° emit at a downward angle of 25 °. °, the angle between the total reflection surface and the Fresnel lens surface (total reflection surface angle) β is 83.3 °, and the angle between the refraction surface and the Fresnel lens surface (refraction surface angle) α is 51.7 °. It becomes.
[0010]
However, in this case, a large amount of light (stray light) Z that does not reach the total reflection surface is generated, and the ratio (light emission efficiency) of the normal light X (which means light that is emitted normally other than stray light) to the incoming light is 57%. (See FIG. 10). Since this stray light causes a double image or the like, it is necessary to minimize generation of the stray light.
[0011]
Therefore, in order to make the light output efficiency 90%, the apex angle δ needs to be 30 °. At this time, the total reflection surface angle β is 79.3 °, and the refraction surface angle α is 70.7 °.
[0012]
Next, the lens design of the upper first prism will be considered. As described above, when the apex angle δ is 30 °, in order to cause light incident at an incident angle of 70 ° to exit upward at 25 °, the total reflection surface angle β is 33.5 ° and the refraction surface angle α is 116. 0.5 °.
[0013]
However, in this case, since the refracting surface angle α exceeds 90 °, when the Fresnel lens is molded using the mold C (the molding by the mold is indispensable for mass production), the molded body W is formed. In the mold C, and it is difficult to release the molded body W from the mold C (see FIG. 11).
[0014]
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a Fresnel lens that can prevent a double image from being generated due to stray light and that does not cause a manufacturing defect. To provide.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, a Fresnel lens that receives light projected from a light source from a light incident surface side and emits light to a light emitting surface side, wherein the light is arranged on the light incident surface and projected from the light source A plurality of first prisms formed so as to extend linearly with a refracting surface for refracting light and a total reflecting surface for totally reflecting light refracted by the refracting surface; and a total reflecting surface disposed on the light emitting surface. A plurality of second prisms formed so as to extend in an arc shape with a lens surface that refracts the light reflected by the lens and a non-lens surface that connects the lens surfaces to each other. The first light beam emitted from the first prism is formed so as to become a divergent light beam in a plane perpendicular to the ridge line of the first prism, and the first light beam located in at least a partial region of the plurality of first prisms. The angle between the refracting surface and the total reflecting surface Top angle is to form a Fresnel lens to be greater than the top angle of the first prism is located next to the side closer to the light source than the first prism 其 s (claim 1).
[0016]
According to this, since the apex angle becomes smaller as the first prism is closer to the light source, it is possible to prevent or reduce the generation of stray light and to prevent the generation of a double image.
[0017]
When changing the vertex angle to increase as the distance from the light source increases, it is desirable to change the vertex angle to increase gradually. According to this, the apex angle does not suddenly greatly change at a certain position, and it is possible to prevent the observer from feeling uncomfortable.
[0018]
Further, in all the first prisms, it is desirable to form the apex angle of each first prism to be larger than the apex angle of the first prism located on the side closer to the light source than the first prism. . According to this, generation of stray light can be more reliably prevented or reduced, and generation of a double image can be reliably prevented.
[0019]
In order to solve the above-mentioned problem, in the Freren lens according to the first aspect, it is preferable that a refracting surface angle, which is an angle formed between the refracting surface and the Fresnel lens surface, be 90 ° or less ( Claim 2).
[0020]
According to this, since the refraction surface angle is set to 90 ° or less, when a Fresnel lens is molded using a mold, the molded body does not easily enter the mold and becomes difficult to release, which causes a problem. It is possible to manufacture a Fresnel lens without using a lens. The surface of the Fresnel lens refers to a surface when the Fresnel lens is viewed macroscopically, that is, a surface perpendicular to the thickness direction of the Fresnel lens. In this specification, the surface of a Fresnel lens may be referred to as a Fresnel lens surface.
[0021]
In order to solve the above-mentioned problem, the Fresnel lens according to claim 1 or 2, further comprising a coating layer made of a material having a smaller refractive index than a material forming the first prism on at least a surface of the first prism. It is desirable to form them (claim 3).
[0022]
According to this, when light enters the Fresnel lens, the coating layer made of a material having a small refractive index is disposed on the surface thereof, so that the reflectance of the incident light can be reduced, and the Fresnel lens It is possible to prevent the occurrence of a double image caused by the light reflected on the surface of the image.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
1. First Fresnel Lens Configuration of First Fresnel Lens FIG. 1 is a perspective view of the first Fresnel lens viewed from an oblique direction on the light exit surface side, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line xx of FIG. .
[0025]
As shown in FIGS. 1 and 2, the Fresnel lens 1 includes a first prism group 2 on a light incident surface and a second prism group 3 on a light exit surface, and the diagonally lower part of the Fresnel lens 1 on the light incident surface side. First, the first prism group 2 forms a divergent light beam having a virtual focal point I at a position vertically separated from substantially the center of the surface of the Fresnel lens 1 by the first prism group 2. The light is converted into light (divergent light flux light) D, and then converted by the second prism group 3 into light (parallel light flux light) P indicating a parallel light flux substantially perpendicular to the surface of the Fresnel lens 1. I do.
[0026]
3A and 3B are partially enlarged views of FIG. 2, wherein FIG. 3A shows the Fresnel lens 1 at a portion far from the projection device E, and FIG. 3B shows the Fresnel lens 1 at a portion near the projection device E. As shown in FIG. 3, the first prism group 2 is formed by regularly arranging vertically extending first prisms 4 each having a triangular cross section and extending linearly in the horizontal direction. The first prism 4 includes a refraction surface 5 that refracts the projection light S and a total reflection surface 6 that totally reflects the light refracted by the refraction surface 5.
[0027]
Then, the first prism 4 converts the projection light S into the divergent light flux D and forms the refraction surface 5 and the total reflection surface 6 as follows in order to exert the effect of the present invention. The refracting surface 5 and the total reflecting surface 6 are specified by a refracting surface angle α, a total reflecting surface angle β, and a vertex angle δ, and each of them will be described below.
[0028]
First, the total reflection surface angle β is determined so as to be maximum at the lower first prism 4a closest to the projection device E and minimum at the upper first prism 4b farthest from the projection device E. That is, in the lower first prism 4a, the incident angle θ of the incident light S is minimum, and the light emission angle γ from the first prism 4 is maximum downward, so that the total reflection surface angle β is set to the maximum. Then, the incident angle θ increases and the light emission angle γ increases upward as the first prism 4 is located at the upper part, so that the total reflection surface angle β is set to gradually decrease. Since the incident angle θ is maximum and the light emission angle γ is maximum upward, the total reflection surface angle β is set to the minimum.
[0029]
Next, the vertex angle δ is set so as to be the smallest at the lower end first prism 4a, and gradually increase as approaching the upper end first prism 4b. That is, the apex angle δ is set small in the lower first prism 4a where the incident angle θ is small and stray light (light that does not reach the total reflection surface 6) is most likely to occur, and the height H of the first prism 4 is reduced as shown in FIG. When it is constant, the pitch P of the first prism 4 is made small, so that stray light hardly occurs. Note that, unlike FIG. 3, when the pitch P of the first prisms 4 is constant, the height H of the first prisms 4 increases, and stray light hardly occurs. Furthermore, it is possible to gradually increase the apex angle δ from the lower first prism 4a to the upper first prism 4b, so that the refraction surface angle α becomes 90 ° or less as described later. To prevent the observer from feeling uncomfortable by eliminating sudden changes in.
[0030]
Finally, the refraction surface angle α is set to be 90 ° or less so as not to cause a problem at the time of manufacturing using a mold described later.
[0031]
As shown in FIG. 3, the second prism group 3 is formed by regularly arranging concentrically arranged second prisms 7 each having a triangular cross section and extending in an arc shape. The second prism 7 includes a lens surface 8 that refracts light totally reflected by the total reflection surface 6 of the first prism 4 and a non-lens surface 9 that connects adjacent lens surfaces.
[0032]
The lens surface 8 is formed at an angle ε at which the divergent light beam D is refracted and emitted as a parallel light beam P. The non-lens surface 9 is formed to be substantially perpendicular to the Fresnel lens surface so as to connect the adjacent lens surfaces 8 to each other.
[0033]
B. The first method for fabricating a Fresnel lens <br/> Next, a method of manufacturing the Fresnel lens 1 described above.
[0034]
The Fresnel lens 1 is molded by a resin molding method using a light-transmissive resin material such as an acrylic resin, a styrene resin, a polycarbonate resin, and an epoxy resin. As the resin molding method, (1) a method in which a mold formed in a shape corresponding to the Fresnel lens 1 is filled with a light-transmitting resin material in a molten state, cured, and then released (casting method); ▼ A method in which the mold is filled with a heated light-transmissive resin material, molded by pressurizing, and then released (hot press method). There is a method of releasing after curing by irradiation (ultraviolet curable resin method), and the like, but in all cases, after molding with a mold, the molded body is released from the mold.
[0035]
Hereinafter, the ultraviolet curing resin method will be described in detail. In the following, an example is shown in which the light incident surface side of the Fresnel lens 1 is formed first, and then the light output surface side is formed. However, it is also possible to mold from the light output surface side.
[0036]
First, the light incident surface side of the Fresnel lens 1 is formed. First, a first mold C is prepared by engraving a mold material such as aluminum, brass, copper, steel or the like into a shape corresponding to the light incident surface of the Fresnel lens 1 with a cutting tool or the like. Then, an ultraviolet curable resin is applied to the first mold C. The application of the ultraviolet curable resin may be performed by a roll coating method, a gravure method, a dispenser method, a die coating method, or the like.
[0037]
Next, a substantially transparent substrate that transmits ultraviolet light is laminated on the applied ultraviolet curable resin, and the substrate is brought into close contact with the ultraviolet curable resin by pressing with a pressure roller or the like. Then, ultraviolet rays are irradiated from above the laminated substrates to cure the ultraviolet curable resin.
[0038]
Next, the cured ultraviolet-curing resin is released from the first mold C. At this time, since the refraction surface angle α is set to 90 ° or less as described above, the molded body W comes into the first mold C and comes off. It is possible to release the mold without causing such a problem that it does not exist (see FIG. 4).
[0039]
Next, the light exit surface side of the Fresnel lens 1 is molded.
[0040]
It should be noted that, even when the Fresnel lens 1 after molding is molded by a casting method or a hot press method, it is the same in that troubles such as difficulty in removing the Fresnel lens 1 from the mold are not caused.
[0041]
C. Transmission screen using first Fresnel lens FIG. 5 is a perspective view showing a transmission screen using the Fresnel lens 1 described above.
[0042]
As shown in FIG. 5, the transmission screen 10 is formed by arranging a lenticular lens 11 on the light exit surface side of the Fresnel lens 1.
[0043]
The lenticular lens 11 is formed by providing a semi-cylindrical lens 12 extending linearly in a direction perpendicular to the light incident surface, forming a light absorbing layer 13 on the surface of the semi-cylindrical lens 12, and further dispersing a diffusing agent 14 therein. Is done.
[0044]
The transmissive screen 10 projects image light S projected from a projection device E provided below the light incident surface side and provides the image light S to an observer. At this time, as described above, the Fresnel lens 1 does not generate stray light, or even if the stray light is generated, the amount thereof is small. Therefore, the image projected on the transmissive screen 10 has uniform brightness and double There is no image degradation such as an image.
[0045]
In addition, a known lenticular lens can be used for the transmissive screen 10 in addition to the lenticular lens 11 described above. In this case, the same effect can be obtained.
[0046]
2. Second Fresnel lens The second Fresnel lens 21 is obtained by forming a coating layer 22 made of a material having a low refractive index on the surface of the first Fresnel lens. In the following, only differences from the first Fresnel lens 1 will be described. The same parts as those of the first Fresnel lens 1 will be described using the same reference numerals.
[0047]
A. Structure of second Fresnel lens FIG. 6 is a sectional view of the second Fresnel lens 21 in the thickness direction. As shown in FIG. 6, the second Fresnel lens 21 has a coating layer 22 on the surface of the first prism 4.
[0048]
The coating layer 22 is formed of a material having a lower refractive index than the material forming the first prism 4. Specifically, examples of a material for forming the coating layer 22 include a fluorine resin and a silicone resin.
[0049]
The Fresnel lens 21 having the coating layer 22 reduces the amount of reflection of incoming light, and in particular, prevents generation of ghost light in a projection system using a mirror M as described below.
[0050]
B. 2. Method for manufacturing second Fresnel lens The Fresnel lens 21 is manufactured by forming a coating layer 22 on the surface of the first prism 4.
[0051]
That is, first, a molded body including the first prism 4 and the second prism 7 is formed by the same method as that of the first Fresnel lens 1 described above. Next, the above-mentioned fluororesin, silicone resin, or the like is applied to the surface of the first prism 4 of the molded body by flow coating or dipping coating to form a coating layer 22, thereby completing the Fresnel lens 21.
[0052]
C. Transmission screen using second Fresnel lens The Fresnel lens 21 described above is used as the transmission screen 31 together with the lenticular lens 11 arranged on the light exit surface side.
[0053]
FIG. 7 is a diagram illustrating a projection system using the transmission screen 31.
[0054]
As shown in FIG. 7, the transmissive screen 31 projects image light S projected from a projection device E provided below the light incident surface side and then reflected by a mirror M, and provides the image light S to an observer. . At this time, since the Fresnel lens 21 does not generate stray light or does not generate any stray light, the image projected on the transmissive screen has uniform brightness as a whole and image deterioration such as a double image. This is the same as the transmission type screen using the first Fresnel lens 1 in that the first type does not occur.
[0055]
Further, in the transmission type screen 31 using the second Fresnel lens 21, since the reflection of the projection light is reduced by the coating layer 22, the light Y reflected on the light incident surface of the transmission type screen 31 is reflected by the mirror M. It is possible to prevent a double image caused by re-entering the transmission screen.
[0056]
3. Modification In the above embodiment, the case where the first prism 4 is formed so as to extend in the horizontal direction has been described. However, the present invention is not limited to this, and the first prism 4 may be formed so as to extend in the vertical direction. May be. When the first prism 4 is formed to extend in the vertical direction, light is projected by disposing the projection device E in the oblique side direction.
[0057]
Further, in the above embodiment, in all the first prisms 4 of the Fresnel lenses 1 and 21, the apex angle δ is changed so as to gradually increase from the side closer to the projector E to the side farther from the projector E. Without being limited, the apex angle δ may be changed as described above only for the first prism 4 located in a part of the area. In particular, when the apex angle δ is changed as described above only for the first prism 4 located in a region near the projection device E where stray light is likely to occur, stray light can be efficiently prevented.
[0058]
In the above embodiment, the case where the coating layer 22 is formed on the surface of the first prism 4 of the second Fresnel lens 21 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the surface of the second prism 7 may be coated. The layer 22 may be formed. In this case, in order to make the coating layer 22 function effectively, it is preferable to form the coating layer with a material having a lower refractive index than the material forming the second prism 7.
[0059]
Further, in the above embodiment, the case where the second prism 7 is formed so that the light emitted from the second prism 7 becomes the parallel light flux P perpendicular to the transmission type screen surface has been described. Instead, the second prism 7 may be formed so as to be a divergent light beam or a convergent light beam.
[0060]
【Example】
Using a Fresnel lens and a lenticular lens shown below, a screen having a screen size of 50 inches was formed, and the screen was moved 400 mm in a direction perpendicular to the screen from a point 250 mm below the center of the screen in the horizontal direction and 250 mm below the lower end of the screen. A projection device (projector) was arranged at the point, and image light was projected toward the transmission screen.
[0061]
{Circle around (1)} A first prism having a refraction surface and a total reflection surface on the light incident surface of the Fresnel lens and extending linearly in the horizontal direction was formed at a pitch of 0.08 mm. The first prism was formed such that the light emitted from the first prism became a diffused light beam having a virtual focus at a point moved 400 mm toward the projection device in a direction perpendicular to the screen passing through the center of the screen.
[0062]
Here, the apex angle of the first prism is set to 30 ° for the lower first prism and 55 ° for the upper first prism, and the first prism therebetween is set so as to gradually increase in proportion to the distance from the lower first prism. did.
[0063]
Further, a second prism having a lens surface and a non-lens surface on the light emitting surface and extending in an arc shape is formed concentrically at a pitch of 0.112 mm. The focal length of the second prism was 400 mm, and the emitted light was a parallel light beam.
[0064]
The first prism 4 and the second prism 7 were formed using a material having a refractive index of 1.55.
[0065]
{Circle around (2)} Lenticular lens A semi-cylindrical lens extending linearly in the direction perpendicular to the light entrance surface was formed at a pitch of 0.143 mm. The thickness of the lenticular lens was 1 mm, and a diffusing agent was dispersed inside the lenticular lens such that the half angle of horizontal diffusion was 25 ° and the half angle of vertical diffusion was 10 °.
[0066]
Further, a light absorbing layer having a thickness of 20 μm was provided on the surface of the kamaboko lens. The absorptance of the light absorbing layer was 40%.
[0067]
As described above, by projecting image light from the projection device onto the formed transmission screen and observing the image projected on the transmission screen, the brightness of the entire screen is uniform, and a double image due to stray light or the like is observed. A good image could be observed without deterioration of the image.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the first prism on the light incident surface is formed so as to reduce the apex angle on the side close to the light source, so that the occurrence of stray light can be prevented or reduced, and therefore, In addition, generation of a double image due to stray light can be prevented.
[0069]
In addition, since the first prism is formed so that the refraction surface angle is 90 ° or less, the first prism portion does not easily enter the mold when removing the Fresnel lens molded product from the mold. Fresnel lenses can be manufactured without problems.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a first Fresnel lens of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line xx of FIG. 1;
3A is a partial enlarged view of a portion of the first Fresnel lens of the present invention far from the projection device, and FIG. 3B is a partial enlarged view of a portion of the first Fresnel lens of the present invention near the projection device. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating release from a mold for molding the first Fresnel lens of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a transmission screen using the Fresnel lens of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view in a thickness direction of a second Fresnel lens of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an example of a projection system of a transmission screen using a second Fresnel lens of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a projection system that projects light from an oblique direction.
FIG. 9 is a diagram illustrating a projection system used for describing a problem of a conventional Fresnel lens.
FIG. 10 is a diagram illustrating generation of stray light in a conventional Fresnel lens.
FIG. 11 is a diagram illustrating a problem in manufacturing a conventional Fresnel lens.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 Fresnel lens 2 First prism group 3 Second prism group 4 First prism 5 Refraction surface 6 Total reflection surface 7 Second prism 8 Lens surface 9 Non-lens surface α Refraction surface angle β Total reflection surface angle δ Apex angle E Projection device S Image light (projection light)
D Divergent light beam P Parallel light beam

Claims (3)

光源より投射される光を入光面側から入光して出光面側に出光させるフレネルレンズであって、
前記入光面に配置され、前記光源より投射される光を屈折する屈折面と当該屈折面で屈折された光を全反射する全反射面とを備えて直線状に延びるように形成された複数の第1プリズムと、
前記出光面に配置され、前記全反射面で反射された光を屈折するレンズ面と当該レンズ面同士を接続する非レンズ面とを備えて円弧状に延びるように形成された複数の第2プリズムと、を備え、
前記第1プリズムは、前記複数の第1プリズムから出光される光線束が前記第1プリズムの稜線に垂直な平面内で発散光線束となりように形成され、
且つ、前記複数の第1プリズムのうち少なくとも一部の領域に位置する前記第1プリズムは、前記屈折面と前記全反射面とのなす角度である頂角度が其々の当該第1プリズムより前記光源に近い側の隣に位置する前記第1プリズムの前記頂角度より大きくなるように形成された、
ことを特徴とするフレネルレンズ。
A Fresnel lens that receives light projected from a light source from a light incident surface side and emits light to a light exit surface side,
A plurality of light-reflecting surfaces arranged on the light-entering surface, the light-reflecting surface being formed by a refraction surface that refracts light projected by the light source and a total reflection surface that totally reflects light refracted by the refraction surface are formed. A first prism of
A plurality of second prisms arranged on the light exit surface and including a lens surface that refracts light reflected by the total reflection surface and a non-lens surface that connects the lens surfaces to each other and formed to extend in an arc shape; And
The first prism is formed such that a light beam emitted from the plurality of first prisms becomes a divergent light beam in a plane perpendicular to a ridge line of the first prism,
The first prism located in at least a partial region of the plurality of first prisms has a vertex angle, which is an angle formed between the refraction surface and the total reflection surface, more than the first prism. Formed so as to be larger than the apex angle of the first prism located next to the side close to the light source,
A Fresnel lens characterized in that:
請求項1に記載のフレンルレンズにおいて、
前記屈折面と当該フレネルレンズの面とのなす角度である屈折面角度が90°以下となるように形成されたことを特徴とするフレネルレンズ。
The Freren lens according to claim 1,
A Fresnel lens, wherein a refraction surface angle, which is an angle formed between the refraction surface and the surface of the Fresnel lens, is 90 ° or less.
請求項1又は2に記載のフレネルレンズにおいて、
少なくとも前記第1プリズムの表面に当該第1プリズムを形成する材料より屈折率の小さい材料からなるコーティング層を備えて形成されたことを特徴とするフレネルレンズ。
The Fresnel lens according to claim 1 or 2,
A Fresnel lens, comprising: a coating layer made of a material having a smaller refractive index than a material forming the first prism on at least a surface of the first prism.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006017973A (en) * 2004-07-01 2006-01-19 Hitachi Ltd Screen, fresnel lens sheet used in same, and image display device using same
JP2006171483A (en) * 2004-12-17 2006-06-29 Hitachi Ltd Screen, fresnel lens used for the same, and image display device using the screen
US7675679B2 (en) 2005-12-22 2010-03-09 Hitachi, Ltd. Image display device and Fresnel lens sheet used therefor
JP2011022556A (en) * 2009-06-18 2011-02-03 Seiko Epson Corp Screen, projection system, front projection television receiver and screen manufacturing method
JP2018013634A (en) * 2016-07-21 2018-01-25 大日本印刷株式会社 Transmission type screen, and rear surface projection type display device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006017973A (en) * 2004-07-01 2006-01-19 Hitachi Ltd Screen, fresnel lens sheet used in same, and image display device using same
JP4561204B2 (en) * 2004-07-01 2010-10-13 株式会社日立製作所 Screen, Fresnel lens sheet used therefor, and image display device using the same
JP2006171483A (en) * 2004-12-17 2006-06-29 Hitachi Ltd Screen, fresnel lens used for the same, and image display device using the screen
US7675679B2 (en) 2005-12-22 2010-03-09 Hitachi, Ltd. Image display device and Fresnel lens sheet used therefor
JP2011022556A (en) * 2009-06-18 2011-02-03 Seiko Epson Corp Screen, projection system, front projection television receiver and screen manufacturing method
JP2018013634A (en) * 2016-07-21 2018-01-25 大日本印刷株式会社 Transmission type screen, and rear surface projection type display device

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