JPH07261278A - Transmission type screen and back projection type picture display device - Google Patents

Transmission type screen and back projection type picture display device

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JPH07261278A
JPH07261278A JP6106383A JP10638394A JPH07261278A JP H07261278 A JPH07261278 A JP H07261278A JP 6106383 A JP6106383 A JP 6106383A JP 10638394 A JP10638394 A JP 10638394A JP H07261278 A JPH07261278 A JP H07261278A
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screen
light
lenticular lens
incident surface
lens sheet
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Takahiko Yoshida
隆彦 吉田
Yutaka Matsuda
裕 松田
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Hitachi Ltd
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  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve contrast by reducing color shift and cutoff and eliminating stray light in a transmission type screen used for a back projection type picture display device. CONSTITUTION:The shape of the cross section of a longitudinal lenticular lens constituting the light incident surface 10 of a lenticular lens sheet constituting a transmission type screen is formed so that a position 9a to which a red light beam 17 made incident on a point 10a on the lens surface at a light beam concentration angle theta1 goes after it is made incident thereon may be nearly the same as a position 9b to which the red light beam made incident on a point 10b at the same concentration angle goes after it is made incident thereon, and all the red light beams made incident between the points 10a and 10b on the lens surface at the same concentration angle may go to a position nearer to an optical axis side than the position 9a after they are made incident thereon.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レンチキュラーレンズ
シートとフレネルレンズシートとを組み合わせて構成さ
れる透過型スクリーンと、それを備えた背面投写型画像
ディスプレイ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmissive screen constituted by combining a lenticular lens sheet and a Fresnel lens sheet, and a rear projection type image display device provided with the transmissive screen.

【0002】[0002]

【従来の技術】小型画像発生源としての投写型ブラウン
管や液晶表示装置などに表示された画像を、投写レンズ
によって拡大し、透過型スクリーンに投写する構成の背
面投写型画像ディスプレイ装置は、近年、画質の向上が
著しく、大画面による迫力ある臨場感を楽しむことがで
きるため、家庭用投写型テレビ、業務用モニターテレビ
などとして普及が進んでいる。
2. Description of the Related Art In recent years, a rear projection type image display apparatus having a structure in which an image displayed on a projection type cathode ray tube as a small image generation source or a liquid crystal display device is magnified by a projection lens and projected on a transmission type screen has been recently developed. Since the image quality is remarkably improved and you can enjoy the powerful presence on a large screen, it is becoming popular as a home projection TV and a commercial monitor TV.

【0003】この背面投写型ディスプレイ装置において
は、投写型ブラウン管(以下、投写管という)を画像発
生源として用いる場合、透過型スクリーン上の輝度を十
分に明るくするために、従来より、一般に、赤、緑、青
の3原色についてそれぞれ投写管と投写レンズを組み合
わせ、透過型スクリーン上で3原色の合成を行う方式を
採用していた。
In this rear projection display apparatus, when a projection type cathode ray tube (hereinafter referred to as a projection tube) is used as an image generation source, in order to sufficiently brighten the brightness on the transmissive screen, conventionally, a red color is generally used. A method has been adopted in which a projection tube and a projection lens are combined for the three primary colors of green, green, and blue, and the three primary colors are combined on a transmissive screen.

【0004】図23は、背面投写型画像ディスプレイ装
置における一般的な光学系の配置を示す上面図である。
同図に見られるように、投写管の配置は緑色投写管21
を中心に、左右に青色投写管20、赤色投写管22が横
方向にインライン配置され、透過型スクリーン24上で
映像光を合成している。このとき、青色の映像光の光軸
25及び赤色の映像光の光軸27は、それぞれ、透過型
スクリーン24の法線方向とθ1 の角度を成している。
FIG. 23 is a top view showing the arrangement of a general optical system in a rear projection type image display device.
As shown in the figure, the projection tube is arranged in the green projection tube 21.
A blue projection tube 20 and a red projection tube 22 are laterally arranged in-line with the center of as a center, and image light is combined on a transmissive screen 24. At this time, the optical axis 25 of the blue image light and the optical axis 27 of the red image light respectively form an angle θ 1 with the normal line direction of the transmissive screen 24.

【0005】この角度θ1 を光線集中角という。また、
青色投写管20及び赤色投写管22に接続される投写レ
ンズ23は、それぞれ、透過型スクリーン24の法線方
向とθ2 の角度を持って配置されることになり、この角
度θ2 をレンズ集中角という。なお、26は緑色の映像
光の光軸である。
This angle θ 1 is called a light beam convergence angle. Also,
A projection lens 23 which is connected to the blue projection tube 20 and a red projection tube 22, respectively, will be arranged with a normal direction and theta 2 of the angle of the transmissive screen 24, the lens focus the angle theta 2 Called a horn. Reference numeral 26 is the optical axis of the green image light.

【0006】図24は、このような背面投写型画像ディ
スプレイ装置に用いられる従来の透過型スクリーンの要
部を示す斜視図である。同図において、透過型スクリー
ンは2枚構成であり、フレネルレンズシート4とレンチ
キュラーレンズシート7から成る。
FIG. 24 is a perspective view showing a main part of a conventional transmissive screen used in such a rear projection type image display device. In the figure, the transmissive screen is composed of two sheets, and comprises a Fresnel lens sheet 4 and a lenticular lens sheet 7.

【0007】フレネルレンズシート4は、その光入射面
5が平面を成し、その光出射面6がフレネル凸レンズ形
状を成している。このフレネルレンズシート4は、光出
射面6のフレネル凸レンズにより、光入射面5全体に入
射される映像光の光束を、光出射面6全体からほぼ平行
な光束として出射させてレンチキュラーレンズシート7
に入射されるように変換する機能を有しており、透過型
スクリーンの画面全体の明るさの分布を改善できる効果
がある。
The Fresnel lens sheet 4 has a light incident surface 5 which is a flat surface, and a light emitting surface 6 which is a Fresnel convex lens shape. The Fresnel lens sheet 4 uses the Fresnel convex lens of the light emitting surface 6 to emit the luminous flux of the image light incident on the entire light incident surface 5 as a substantially parallel luminous flux from the entire light emitting surface 6 to thereby form the lenticular lens sheet 7.
It has a function of converting the light to be incident on, and has an effect of improving the brightness distribution of the entire screen of the transmissive screen.

【0008】レンチキュラーレンズシート7は、その光
入射面10が、スクリーン画面垂直方向を長手方向とす
る縦長レンチキュラーレンズを、スクリーン画面水平方
向に連続して複数配列して成る面形状を成し、また、そ
の光出射面が、スクリーン画面垂直方向を長手方向とす
る縦長レンチキュラーレンズ9と、スクリーン画面垂直
方向を長手方向とする有限幅の光吸収帯8と、を交互に
連続して複数配列した形状を成している。
The light-incident surface 10 of the lenticular lens sheet 7 has a surface shape in which a plurality of vertically elongated lenticular lenses whose longitudinal direction is the vertical direction of the screen screen are continuously arranged in the horizontal direction of the screen screen. The light emitting surface has a shape in which a plurality of vertically elongated lenticular lenses 9 having a screen screen vertical direction as a longitudinal direction and light absorption bands 8 having a finite width having a screen screen vertical direction as a longitudinal direction are alternately and continuously arranged. Is done.

【0009】なお、光入射面10、光出射面(8,9)
を構成する縦長レンチキュラーレンズの横断面形状は、
それぞれ、ほぼ楕円の形状を成しており、その形状及び
特性については、例えば、特開昭58−59436号公
報に詳しく述べられている。また、レンチキュラーレン
ズシート7の内部には、光拡散材15が混入してあり、
主に画面垂直方向の指向特性を改善する役割を果たして
いる。
The light incident surface 10 and the light emitting surface (8, 9)
The cross-sectional shape of the vertical lenticular lens that constitutes
Each has a substantially elliptical shape, and its shape and characteristics are described in detail, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 58-59436. In addition, the light diffusion material 15 is mixed inside the lenticular lens sheet 7,
It mainly plays the role of improving the directional characteristics in the vertical direction of the screen.

【0010】図25は、図24に示すレンチキュラーレ
ンズシート7に、互いにほぼ平行な緑色の光線から成る
光束が入射した場合の光束の軌跡を示す光線追跡図、図
26は、同じく図24に示すレンチキュラーレンズシー
ト7に、互いにほぼ平行な赤色の光線から成る光束が入
射した場合の光束の軌跡を示す光線追跡図である。これ
らの図において、16は緑色光線、17は赤色光線であ
る。
FIG. 25 is a ray tracing diagram showing a locus of a light flux when light fluxes of green light rays substantially parallel to each other are incident on the lenticular lens sheet 7 shown in FIG. 24, and FIG. 26 is also shown in FIG. FIG. 6 is a ray tracing diagram showing a locus of a light flux when light fluxes of red light rays substantially parallel to each other are incident on the lenticular lens sheet 7. In these figures, 16 is a green ray and 17 is a red ray.

【0011】図25、図26に示すように、光入射面1
0と光出射面(9)の両面に縦長レンチキュラーレンズ
を配置する構成とすることによって、レンチキュラーレ
ンズシート7から出射する光の出射位置を、光出射面
(9)における一定の幅の範囲内に集めることができ
る。そして、光が出射しない位置を黒色の塗料で染色
し、光吸収帯8とすることによって、透過型スクリーン
の外光反射を大幅に低減し、画像のコントラストを改善
することができる。
As shown in FIGS. 25 and 26, the light incident surface 1
0 and the vertical lenticular lens are arranged on both sides of the light emission surface (9), so that the emission position of the light emitted from the lenticular lens sheet 7 is within a certain width range on the light emission surface (9). You can collect. Then, the position where the light is not emitted is dyed with black paint to form the light absorption band 8, so that the external light reflection of the transmissive screen can be significantly reduced and the contrast of the image can be improved.

【0012】さらに、光入射面10と光出射面(9)の
両面に縦長レンチキュラーレンズを配置する構成とする
ことによって、透過型スクリーン24から出射する3原
色の映像光の観視輝度の指向特性を、ある程度同じ傾向
とすることができるため、赤、緑、青の3原色のバラン
スをある程度補正することができる。しかし、厳密に言
えば、3原色の映像光の観視輝度の指向特性は完全には
一致せず、それぞれ違った特性となる。
Further, by arranging the vertically long lenticular lenses on both the light incident surface 10 and the light emitting surface (9), the directional characteristics of the viewing luminance of the image light of the three primary colors emitted from the transmissive screen 24. Can be made to have the same tendency to some extent, so that the balance of the three primary colors of red, green and blue can be corrected to some extent. However, strictly speaking, the directional characteristics of the visual luminosity of the image lights of the three primary colors do not completely match, but have different characteristics.

【0013】この結果、観視者が画像を見る水平方向の
角度によって赤、緑、青の3原色のバランスが変化し、
画像の色が変化して見えてしまう。この現象はカラーシ
フトと呼ばれている。このカラーシフトは、赤色光の輝
度と青色光の輝度のそれぞれの、観視角度0°のときの
輝度を100%としたときの相対値の比の対数で表すも
のとし、次の数1式で評価するものとする。
As a result, the balance of the three primary colors of red, green and blue changes depending on the horizontal angle at which the viewer looks at the image,
The color of the image changes and appears. This phenomenon is called color shift. This color shift is expressed by the logarithm of the ratio of the relative value of the luminance of red light and the luminance of blue light when the viewing angle is 0 ° and the luminance is 100%. Shall be evaluated.

【0014】[0014]

【数1】 [Equation 1]

【0015】ただし、数1式において、Rはある観視角
度での赤色光の輝度、Bはある観視角度での青色光の輝
度、R0 は観視角度0°での赤色光の輝度、B0 は観視
角度0°での青色光の輝度である。カラーシフトはdB
の単位で表され、0dBに近い方が良い。例えば、赤色
光と青色光の相対輝度の比が1:1の時は0dBであ
り、2:1の時は約3dBである。
Where R is the brightness of red light at a certain viewing angle, B is the brightness of blue light at a certain viewing angle, and R 0 is the brightness of red light at a viewing angle of 0 °. , B 0 is the brightness of blue light at a viewing angle of 0 °. Color shift is dB
It is expressed in units of, and the closer to 0 dB the better. For example, when the ratio of the relative brightness of red light and blue light is 1: 1 it is 0 dB, and when it is 2: 1 it is about 3 dB.

【0016】図27は、図23、図24に示す透過型ス
クリーンにおけるスクリーン画面水平方向の光の指向特
性を示す特性図である。なお、同図では、光線集中角θ
1 を9°としており、また、観視輝度は観視角度0°の
輝度を100%としたときの相対値で表してある。
FIG. 27 is a characteristic diagram showing directional characteristics of light in the horizontal direction of the screen screen in the transmissive screens shown in FIGS. It should be noted that in FIG.
1 is set to 9 °, and the viewing luminance is represented by a relative value when the viewing angle at 0 ° is 100%.

【0017】図27に示すように、従来の透過型スクリ
ーン、すなわち、光入射面10、光出射面(9)を構成
する縦長レンチキュラーレンズの横断面形状が、それぞ
れ、ほぼ楕円の形状を成すようなレンチキュラーレンズ
シート7を有する透過型スクリーンでは、レンチキュラ
ーレンズシート7によるカラーシフトが観視角度35°
で2.3dBとなっている。
As shown in FIG. 27, the transmissive screen of the related art, that is, the longitudinal lenticular lenses constituting the light entrance surface 10 and the light exit surface (9) are each formed to have an almost elliptical cross section. In a transmissive screen having a different lenticular lens sheet 7, the color shift due to the lenticular lens sheet 7 causes a viewing angle of 35 °.
It is 2.3 dB.

【0018】一方、従来においては、レンチキュラーレ
ンズシート7の光入射面10、光出射面(9)を構成す
る縦長レンチキュラーレンズの横断面形状について、例
えば、特開平1−182837号公報に記載されている
ように、光入射面10の縦長レンチキュラーレンズの横
断面形状を、光軸付近より周辺部の方が集光位置が遠く
なるような形状として、カラーシフトを小さくしたり、
光入射面10を構成する縦長レンチキュラーレンズと光
出射面(9)を構成する縦長レンチキュラーレンズ9と
の、光軸ずれに対する特性の変化や、光入射面10と光
出射面(9)との面間距離(すなわち、レンチキュラー
レンズシート7の厚み)において生ずる製造誤差に対す
る特性の変化を、いずれも小さく抑えるという技術が提
案されている。
On the other hand, conventionally, the transverse cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens constituting the light incident surface 10 and the light emitting surface (9) of the lenticular lens sheet 7 is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-182837. As described above, the cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens of the light incident surface 10 is set such that the light condensing position is farther in the peripheral portion than in the vicinity of the optical axis, and the color shift is reduced,
Changes in the characteristics of the vertical lenticular lens forming the light incident surface 10 and the vertical lenticular lens 9 forming the light emitting surface (9) with respect to the optical axis shift, and the surface between the light incident surface 10 and the light emitting surface (9). A technique has been proposed in which any change in the characteristics due to a manufacturing error that occurs in the distance (that is, the thickness of the lenticular lens sheet 7) is suppressed.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の背面
投写型画像ディスプレイ装置は、画面サイズが対角36
インチ以上のものに限られていたが、セット(ディスプ
レイ装置)をコンパクト化し、設置に必要なスペースを
狭くすることが一つの目標であった。このため、図23
に示す配置の光学系における光路を反射鏡により折り返
す構成とした上、対角40インチ程度の画面サイズの場
合、投写レンズの投写距離を、従来の800mm程度か
ら、650ないし700mm程度と短く設計することに
より、セット筐体の奥行きの低減を図っているが、それ
が最小でも450mm前後となっていた。
By the way, the conventional rear projection type image display device has a diagonal screen size of 36.
Although it was limited to inches or more, one goal was to make the set (display device) compact and to reduce the space required for installation. Therefore, FIG.
In addition to the structure in which the optical path of the arrangement shown in FIG. 2 is folded back by a reflecting mirror, when the screen size is about 40 inches diagonal, the projection distance of the projection lens is designed to be as short as about 650 to 700 mm from about 800 mm in the past. As a result, the depth of the set housing was reduced, but it was around 450 mm at the minimum.

【0020】これに対し、赤、緑、青の各投写管とし
て、従来とほぼ同じ外形寸法を有する投写管を用いる場
合、隣り合う投写管相互間の距離は、構造上、従来と同
様の距離(例えば画面サイズが対角7インチ程度の投写
管の場合、140mm程度)以下とすることは困難であ
るので、光線集中角θ1 、レンズ集中角θ2 は共に大き
くなってしまう。例えば、光線集中角θ1 は、以前では
8〜9°程度であったが、最近では10〜11°程度に
拡大されている。
On the other hand, when the projection tubes having substantially the same outer dimensions as the conventional projection tubes are used as the red, green, and blue projection tubes, the distance between adjacent projection tubes is the same as the conventional one due to the structure. (For example, in the case of a projection tube having a diagonal size of about 7 inches, the projection size is about 140 mm) It is difficult to set it to be equal to or less than that, so that both the light beam convergence angle θ 1 and the lens convergence angle θ 2 become large. For example, the light beam convergence angle θ 1 was previously about 8 to 9 °, but has recently been expanded to about 10 to 11 °.

【0021】一方、セット筐体の奥行きをさらに低減
し、設置スペースを小さくする上で、筐体の奥行きが4
00mm以下という仕様が一つの目安となる。これは、
近年の家具類で奥行きが400mm程度のものがかなり
普及してきたためであり、背面投写型画像ディスプレイ
装置をこのような家具類と並べて設置するときに、すっ
きりした配置をとれるからである。
On the other hand, in order to further reduce the depth of the set casing and reduce the installation space, the depth of the casing is 4
One specification is a specification of 00 mm or less. this is,
This is because furniture having a depth of about 400 mm has become quite popular in recent years, and a clean arrangement can be taken when a rear projection type image display device is installed side by side with such furniture.

【0022】この仕様を実現するにあたり、画面サイズ
が対角33インチ以上、画面アスペクト比が16:9で
画面中心の高さが750mm以下、投写レンズの投写距
離が640mm以下というような仕様とするのが、家庭
内の設置性の観点から好ましいと考えられるが、光線集
中角θ1 は上記の場合よりさらに大きくなり、12°前
後となる。
To realize this specification, the screen size is 33 inches or more diagonally, the screen aspect ratio is 16: 9, the height of the screen center is 750 mm or less, and the projection distance of the projection lens is 640 mm or less. Is preferable from the viewpoint of installation at home, but the light beam convergence angle θ 1 is larger than that in the above case and is about 12 °.

【0023】しかしながら、このような光線集中角
θ1 、レンズ集中角θ2 の大きい背面投写形画像ディス
プレイ装置に対し、上記のような従来の透過型スクリー
ンを用いる場合、以下に述べるような問題が生じる。す
なわち、上記のように、光線集中角θ1 、レンズ集中角
θ2 が大きくなると、レンチキュラーレンズシート7に
入射する赤色及び青色光の光軸のずれが大きくなるの
で、従来の透過型スクリーンでは、カラーシフトが増大
するという問題が生じる。
However, when the conventional transmissive screen as described above is used for the rear projection type image display device having such a large light beam convergence angle θ 1 and a large lens convergence angle θ 2 , the following problems occur. Occurs. That is, as described above, when the light beam converging angle θ 1 and the lens converging angle θ 2 become large, the deviation of the optical axes of the red and blue lights incident on the lenticular lens sheet 7 becomes large. The problem of increased color shift arises.

【0024】また、光線集中角θ1 、レンズ集中角θ2
が大きくなると、レンチキュラーレンズシート7の内部
での赤色光及び青色光の拡がり角も大きくなるので、光
出射面(9)を構成する縦長レンチキュラーレンズ9の
幅も広くする必要がある。しかし、光出射面(9)を構
成する縦長レンチキュラーレンズ9の幅を広くすると、
その縦長レンチキュラーレンズ面による外光反射が増加
して、画像のコントラストが低下するという問題が生じ
る。
Further, the light beam convergence angle θ 1 and the lens convergence angle θ 2
Becomes larger, the divergence angle of the red light and the blue light inside the lenticular lens sheet 7 also becomes larger. Therefore, it is necessary to widen the width of the vertically long lenticular lens 9 forming the light emitting surface (9). However, if the width of the vertically long lenticular lens 9 forming the light emitting surface (9) is increased,
External light reflection by the vertically long lenticular lens surface is increased, which causes a problem that the contrast of an image is lowered.

【0025】しかも、光出射面(9)を構成する縦長レ
ンチキュラーレンズ9の幅を広くすると、それによって
逆に光吸収帯8の幅が狭くなるため、画像のコントラス
トはさらに低下することになる。
Moreover, if the width of the vertically long lenticular lens 9 constituting the light exit surface (9) is widened, the width of the light absorption band 8 is narrowed conversely, so that the contrast of the image is further lowered.

【0026】このため、光線集中角θ1 、レンズ集中角
θ2 の大きい背面投写型画像ディスプレイ装置に用いる
透過型スクリーンのレンチキュラーレンズシートを構成
する際には、カラーシフトの低減を図るとともに、光出
射面(9)を構成する縦長レンチキュラーレンズ9の幅
を必要最小限狭くし、コントラストの低下を防ぐ必要が
ある。
Therefore, when constructing a lenticular lens sheet of a transmissive screen used for a rear projection type image display device having a large light beam converging angle θ 1 and a large lens converging angle θ 2 , the color shift is reduced and the It is necessary to reduce the width of the vertically long lenticular lens 9 forming the emission surface (9) to the minimum necessary to prevent deterioration of contrast.

【0027】しかしながら、一方、光出射面(9)を構
成する縦長レンチキュラーレンズ9の幅を余り狭くする
と、光入射面10を構成する縦長レンチキュラーレンズ
に入射した光の一部が光出射面(9)を構成する縦長レ
ンチキュラーレンズ9に到達せず、迷光になってしまう
ことがある。
On the other hand, however, if the width of the vertically long lenticular lens 9 constituting the light emitting surface (9) is made too narrow, a part of the light incident on the vertically long lenticular lens constituting the light incident surface 10 will be part of the light emitting surface (9). ) May not reach the vertically long lenticular lens 9 and become stray light.

【0028】このことは、光軸が透過型スクリーンの法
線に対して平行(光線集中角θ1 が0°)である緑の映
像光においてはあまり大きな問題ではないが、光軸が透
過型スクリーン法線に対して11°程度を超える光線集
中角θ1 を持つ赤色及び青色の映像光では大きな問題に
なる。
This is not a big problem for green image light whose optical axis is parallel to the normal line of the transmissive screen (the light beam converging angle θ 1 is 0 °), but the optical axis is transmissive. This is a serious problem for red and blue image lights having a light beam convergence angle θ 1 of more than about 11 ° with respect to the screen normal.

【0029】一例として、図28に、光入射面を構成す
る縦長レンチキュラーレンズの横断面形状が、光軸付近
より周辺部の方が集光位置が遠くなるような形状を成す
ような、従来技術によるレンチキュラーレンズシート
に、互いにほぼ平行な緑の光線から成る光束が入射する
場合の光束の軌跡を示し、図29に、同じくそのレンチ
キュラーレンズシートに、互いにほぼ平行な赤色の光線
から成る光束が、光線集中角θ1 が12°で入射された
場合の光束の軌跡を示す。
As an example, in FIG. 28, a conventional lenticular lens forming a light incident surface has a lateral cross-sectional shape such that a light collecting position is more distant in the peripheral portion than in the vicinity of the optical axis. FIG. 29 shows a locus of a light flux when light fluxes of green light rays substantially parallel to each other are incident on the lenticular lens sheet according to FIG. 29. FIG. 29 also shows a light flux of red light rays substantially parallel to each other on the lenticular lens sheet. The locus | trajectory of a light beam in case the light beam convergence angle (theta) 1 injects at 12 degrees is shown.

【0030】すなわち、図28に示すように、緑色の映
像光16については迷光が発生しない場合であっても、
図29に示すように、赤色の映像光17についてはその
一部が迷光になってしまうことがある。
That is, as shown in FIG. 28, even when stray light is not generated for the green image light 16,
As shown in FIG. 29, a part of the red image light 17 may become stray light.

【0031】このような迷光は、透過型スクリーンにお
ける内部反射により画像のコントラストやフォーカス特
性を劣化させるため、問題になる。また、光の一部が迷
光になると、光の透過率が低下することになるので、そ
れにより画像が暗くなってしまい、明るい部屋などでそ
の画像を観視する場合にコントラストが低下してしま
う。
Such stray light is a problem because it deteriorates the contrast and focus characteristics of the image due to internal reflection on the transmissive screen. In addition, when a part of the light becomes stray light, the light transmittance is reduced, which causes the image to be dark, and the contrast is reduced when the image is viewed in a bright room. .

【0032】なお、このような迷光は、光出射面(9)
を構成する縦長レンチキュラーレンズ9の幅を広げるこ
とによって低減させることができるが、光出射面(9)
を構成する縦長レンチキュラーレンズ9の幅を広げる
と、前述のように、縦長レンチキュラーレンズ面による
外光反射が増加して、画像のコントラストが低下すると
いう問題が生じる。
Such stray light is generated by the light emitting surface (9).
It can be reduced by widening the width of the vertically long lenticular lens 9 constituting the light emitting surface (9).
When the width of the vertically long lenticular lens 9 constituting the above is widened, as described above, the external light reflection by the vertically long lenticular lens surface increases, and the problem of lowering the contrast of the image occurs.

【0033】上記の問題のほか、図27に示すように、
従来の透過型スクリーンにおける赤色の映像光と青色の
映像光の指向特性には、それぞれ約40°、−40°よ
り外側の観視角度で急激に観視輝度が低くなる、いわゆ
るカットオフが存在する。図27においては、カットオ
フが起き始める観視角度における相対輝度の大きさは、
赤色、青色でそれぞれ約90%になっている。
In addition to the above problems, as shown in FIG.
The directional characteristics of red image light and blue image light in the conventional transmissive screen have a so-called cut-off in which the viewing luminance sharply decreases at viewing angles outside about 40 ° and −40 °, respectively. To do. In FIG. 27, the magnitude of the relative luminance at the viewing angle at which the cutoff begins is
About 90% of each is red and blue.

【0034】カットオフが存在する場合、カットオフの
起き始める観視角度より外側の観視角度では、そのカッ
トオフにより観視輝度が急激に減少するため、観視者が
画面上の輝度の段差を急激な色の変化として感じること
がある。そのため、カットオフが存在すること自体、カ
ラーシフトが増加することと同様に、問題となる。
When there is a cutoff, at a viewing angle outside the viewing angle at which the cutoff occurs, the viewing brightness sharply decreases due to the cutoff, so that the viewer sees a difference in brightness on the screen. May be felt as a sudden change in color. Therefore, the existence of the cutoff is a problem as well as the increase of the color shift.

【0035】さらに、従来の透過型スクリーンで、光線
集中角θ1 、レンズ集中角θ2 が大きくなると、画面の
色割れが大きくなるという問題がある。色割れとは、画
面中心を境として、左半分と右半分の画面の画像がそれ
ぞれ赤味、青味を帯びる現象である。この現象は、スク
リーン上の画面全面に、全白の試験映像信号によって白
を映出したときに、非常によく視認される。
Further, in the conventional transmissive screen, there is a problem that when the light beam convergence angle θ 1 and the lens convergence angle θ 2 become large, the color breakup of the screen becomes large. Color breakup is a phenomenon in which the images on the left and right halves of the screen are bordered red and bluish, respectively. This phenomenon is very well visually recognized when white is displayed on the entire screen of the screen by the test image signal of all white.

【0036】以上述べたように、従来の透過型スクリー
ンにおいては、光線集中角θ1 、レンズ集中角θ2 の大
きい背面投写型画像ディスプレイ装置に対して用いる場
合に、カラーシフト、カットオフ、及び色割れの問題を
解決し、かつコントラストを向上させることは困難であ
り、このため、画面サイズが対角40インチ程度の画面
サイズの場合、その奥行きは最小でも450mm前後以
上となっていた。
As described above, in the conventional transmissive screen, when it is used for a rear projection type image display device having a large light beam concentration angle θ 1 and a large lens concentration angle θ 2 , color shift, cutoff, and It is difficult to solve the problem of color breakage and to improve the contrast. Therefore, when the screen size is a diagonal size of 40 inches, the depth is at least about 450 mm or more.

【0037】そこで、本発明の目的は、上記の従来技術
の問題点を解決し、カラーシフト、カットオフ、及び色
割れをそれぞれ低減させることができるとともに、迷光
をなくし、コントラストを向上させることができる透過
型スクリーン、及びそれを備えた背面投写型画像ディス
プレイ装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, reduce color shift, cutoff, and color breakup, eliminate stray light, and improve contrast. It is an object of the present invention to provide a transmissive screen that can be used, and a rear projection type image display device including the same.

【0038】また、本発明の他の目的は、画面サイズが
対角33インチ以上で、投写レンズの投写距離を640
mm以下としたとき、画面アスペクト比が16:9で画
面中心の高さが750mm以下、筐体の奥行きが400
mm以下となる背面投写型画像ディスプレイ装置を提供
することにある。
Another object of the present invention is that the screen size is a diagonal of 33 inches or more and the projection distance of the projection lens is 640.
When the height is less than or equal to mm, the screen aspect ratio is 16: 9, the height at the center of the screen is 750 mm or less, and the depth of the housing is 400.
It is to provide a rear projection type image display device having a size of less than or equal to mm.

【0039】[0039]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記の目的
を達成するために、光入射面の形状が、スクリーン画面
垂直方向を長手方向とする縦長レンチキュラーレンズ
を、スクリーン画面水平方向に連続して複数配列して成
る面形状であり、光出射面の形状が、スクリーン画面垂
直方向を長手方向とする縦長レンチキュラーレンズと、
スクリーン画面垂直方向を長手方向とする有限幅の光吸
収帯と、を交互にスクリーン画面水平方向に連続して複
数配列して成る面形状であるような、レンチキュラーレ
ンズシートにおいて、光入射面を構成する縦長レンチキ
ュラーレンズの横断面形状(スクリーン画面水平方向の
断面形状)に、以下の条件をもつ高次の非球面形状を採
用することによって達成される。
According to the present invention, in order to achieve the above object, the shape of the light incident surface is such that a vertically long lenticular lens whose longitudinal direction is the vertical direction of the screen screen is continuous in the horizontal direction of the screen screen. And a vertically elongated lenticular lens having a light emitting surface whose longitudinal direction is in the vertical direction of the screen,
In the lenticular lens sheet, the light incident surface is formed by alternately arranging a plurality of light absorption bands of finite width whose longitudinal direction is the screen screen vertical direction and alternately arranged in the horizontal direction of the screen screen. This is achieved by adopting a high-order aspherical surface shape having the following conditions as the cross-sectional shape (cross-sectional shape in the horizontal direction of the screen screen) of the vertically long lenticular lens.

【0040】ここで、図30に、縦長レンチキュラーレ
ンズの横断面形状を定義するための座標系を示す。図3
0において、縦長レンチキュラーレンズの光軸方向をZ
軸とし、光が光入射面(レンズ面)から光出射面に向か
う方向を正の方向とする。また、Z軸に垂直な、縦長レ
ンチキュラーレンズの半径方向(横断方向)の軸をX軸
とし、図30において上の方向を正の方向とする。
Here, FIG. 30 shows a coordinate system for defining the cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens. Figure 3
At 0, the optical axis direction of the vertically long lenticular lens is Z
The direction from the light incident surface (lens surface) to the light emitting surface is defined as the positive direction. Further, the axis in the radial direction (transverse direction) of the vertically long lenticular lens, which is perpendicular to the Z axis, is the X axis, and the upper direction in FIG. 30 is the positive direction.

【0041】更に、Z軸上の或る基準点OからのX軸に
沿った半径方向の距離をx(X軸の正の方向をxの正の
方向とする)とし、X軸からのZ軸方向の距離(光入射
面から光出射面に向かう方向を正の方向とする)をxの
関数Z(x)とする。このとき、縦長レンチキュラーレ
ンズの横断面形状は次の(数2)式で定義される。
Further, let x be the distance in the radial direction from the certain reference point O on the Z axis along the X axis (the positive direction of the X axis is the positive direction of x), and Z from the X axis. The distance in the axial direction (the direction from the light incident surface to the light emitting surface is a positive direction) is defined as a function Z (x) of x. At this time, the cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens is defined by the following equation (2).

【0042】[0042]

【数2】 [Equation 2]

【0043】なお、(数2)式において、x、Z(x)
はそれぞれ単位mmで表すものとする。また、RDは曲
率半径、CCは円錐定数、AD、AE、AF、AGは非
球面係数である。(数2)式では、xの項として、10
次の項までしか示していないが、これに限定されるわけ
ではなく、12次以上の偶数次の項までとしてもよい。
In the equation (2), x, Z (x)
Are expressed in units of mm. Further, RD is a radius of curvature, CC is a conic constant, and AD, AE, AF, and AG are aspherical coefficients. In equation (2), the term x is 10
Although only the next term is shown, the present invention is not limited to this, and the terms up to the even-order terms of 12th and higher may be used.

【0044】さて、本発明においては、レンチキュラー
レンズシートにおける光入射面を構成する縦長レンチキ
ュラーレンズの横断面形状として、映像光が入射される
側に凸であり、縦長レンチキュラーレンズの光軸を対称
軸としてほぼ線対称な形状を成し、かつ、縦長レンチキ
ュラーレンズのスクリーン画面水平方向の断面と同一の
面内において、
In the present invention, the longitudinal lenticular lens forming the light incident surface of the lenticular lens sheet has a lateral cross-sectional shape that is convex on the side on which image light is incident, and the optical axis of the longitudinal lenticular lens is the axis of symmetry. As a line symmetry, and in the same plane as the horizontal cross section of the screen screen of the vertical lenticular lens,

【0045】縦長レンチキュラーレンズの光軸に対して
スクリーン画面水平方向に8°以上の角度を持ち、前記
光軸の延長線上を横切って前記縦長レンチキュラーレン
ズのレンズ面に入射される、互いにほぼ平行な光線から
成る光束が存在する場合に、その光束に含まれる光線の
うち、縦長レンチキュラーレンズのレンズ面上におけ
る、前記光軸と交わる点(以下、第1の点という)に入
射される光線と、隣接する縦長レンチキュラーレンズと
の境界の近傍の点(以下、第2の点という)に入射され
る光線と、が入射後、互いに、光出射面を構成する縦長
レンチキュラーレンズのレンズ面上のほぼ同じ位置に向
かうとともに、
An angle of 8 ° or more with respect to the optical axis of the vertical lenticular lens in the horizontal direction of the screen screen, which is incident on the lens surface of the vertical lenticular lens across the extension line of the optical axis, is substantially parallel to each other. When a light flux composed of light rays exists, among the light rays included in the light flux, a light ray incident on a point (hereinafter, referred to as a first point) intersecting the optical axis on the lens surface of the vertically long lenticular lens, After a light ray incident on a point (hereinafter, referred to as a second point) near a boundary between adjacent vertically long lenticular lenses is incident, the light rays are almost the same on the lens surface of the vertically long lenticular lens constituting the light exit surface. As you head to the position,

【0046】光入射面を構成する縦長レンチキュラーレ
ンズのレンズ面上における、前記第1の点と第2の点と
の間の、その他の各点にそれぞれ入射される光線が、全
て、入射後、光出射面を構成する縦長レンチキュラーレ
ンズのレンズ面上の前記位置よりも、光軸側の位置に向
かうような、形状を採用する。
On the lens surface of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface, all the light rays incident on the respective other points between the first point and the second point after the incidence, A shape is adopted such that it goes toward a position closer to the optical axis than the position on the lens surface of the vertically long lenticular lens that constitutes the light emitting surface.

【0047】また、上記の条件に加え、レンチキュラー
レンズシートにおける光入射面を構成する縦長レンチキ
ュラーレンズの横断面形状として、xの絶対値の最大値
(以下、有効半径という)をxMAX としたとき、前記関
数Z(x)のxについての2次微分関数Z″(x)が、
x=0において極小値をとり、0<|x|<xMAX とな
るxにおいて極大値をとるような形状を採用する。
In addition to the above conditions, when the maximum absolute value of x (hereinafter referred to as the effective radius) is defined as x MAX as the transverse cross-sectional shape of the vertically elongated lenticular lens forming the light incident surface of the lenticular lens sheet. , The second derivative function Z ″ (x) of the function Z (x) with respect to x is
A shape that takes a minimum value at x = 0 and a maximum value at x where 0 <| x | <x MAX is adopted.

【0048】さらに、透過型スクリーンの画面中心から
画面対角隅までの距離をRMAX とし、画面中心からスク
リーン画面水平方向に0.4RMAX の距離の位置におい
て、赤色投写管からの主光線と、青色投写管からの主光
線の、フレネルレンズシートの光出射面からの出射方向
が、それぞれ、レンチキュラーレンズシートの光入射面
を構成する縦長レンチキュラーレンズの光軸方向に対し
て角度θR 、θB を成すとき、角度θR 、θB のうち、
一方の絶対値が14°以上、好ましくは15°以上で、
かつ、他方の絶対値が11°以下、好ましくは10°以
下となるような構成のフレネル凸レンズ形状をフレネル
レンズシートに設ける。
[0048] Further, the distance from the center of the transmissive screen to screen diagonal corners and R MAX, at a position of distance 0.4R MAX from the center in the screen horizontal direction of the screen, and the principal ray from the red projection tube , The direction of emission of the chief ray from the blue projection tube from the light emitting surface of the Fresnel lens sheet is respectively the angles θ R , θ with respect to the optical axis direction of the longitudinal lenticular lens forming the light incident surface of the lenticular lens sheet. When forming B , of angles θ R and θ B ,
If the absolute value of one is 14 ° or more, preferably 15 ° or more,
Further, the Fresnel convex lens shape having a configuration in which the other absolute value is 11 ° or less, preferably 10 ° or less is provided on the Fresnel lens sheet.

【0049】以下、本発明におけるレンチキュラーレン
ズシートの光入射面を構成する縦長レンチキュラーレン
ズの、上述の横断面形状について、図1を参照してさら
に説明する。図1は、本発明におけるレンチキュラーレ
ンズシートの光入射面を構成する縦長レンチキュラーレ
ンズの横断面形状を説明するための説明図である。
The above-mentioned cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface of the lenticular lens sheet according to the present invention will be further described below with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a cross-sectional shape of a vertically long lenticular lens that constitutes a light incident surface of a lenticular lens sheet according to the present invention.

【0050】図1に示すように、本発明では、光入射面
10を構成する縦長レンチキュラーレンズのレンズ面上
における、その縦長レンチキュラーレンズの光軸と交わ
る点10aに、光線集中角θ1 を持って赤色光線17が
入射された場合に、その赤色光線17が入射後向かう、
光出射面(9)を構成する縦長レンチキュラーレンズ9
のレンズ面上における位置9aと、
As shown in FIG. 1, in the present invention, a light beam converging angle θ 1 is provided at a point 10a on the lens surface of a vertically long lenticular lens which constitutes the light incident surface 10 and intersects with the optical axis of the vertically long lenticular lens. When a red light beam 17 is incident on the
Longitudinal lenticular lens 9 constituting the light emitting surface (9)
Position 9a on the lens surface of

【0051】同じく光入射面10を構成する縦長レンチ
キュラーレンズのレンズ面上における、隣接する縦長レ
ンチキュラーレンズとの境界(すなわち、縦長レンチキ
ュラーレンズの有効半径を相対半径1.0と定義する
と、その相対半径が1.0である位置)の近傍の点10
bに、光線集中角θ1 を持って赤色光線17が入射され
た場合に、その赤色光線17が入射後向かう、光出射面
(9)を構成する縦長レンチキュラーレンズ9のレンズ
面上における位置9bと、はほぼ同一の位置となる。
Similarly, on the lens surface of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface 10, a boundary with an adjacent vertically long lenticular lens (that is, when the effective radius of the vertically long lenticular lens is defined as a relative radius 1.0, the relative radius thereof is defined as 1.0). 10 near the position where is 1.0)
When a red light ray 17 is incident on b with a light beam convergence angle θ 1 , the position 9b on the lens surface of the vertically long lenticular lens 9 forming the light exit surface (9) is directed toward the rear side of the red light ray 17 after the incidence. And are almost at the same position.

【0052】そして、さらに、光入射面10を構成する
縦長レンチキュラーレンズのレンズ面上における、点1
0aから点10bの間に、光線集中角θ1 を持って入射
される全ての赤色光線は、入射後、光出射面(9)を構
成する縦長レンチキュラーレンズ9のレンズ面上におけ
る位置9aよりも内側の位置、すなわち、光軸側の位置
に向かうことになる。
Further, the point 1 on the lens surface of the vertically long lenticular lens which constitutes the light incident surface 10 is further added.
All the red light rays that are incident with the light ray convergence angle θ 1 between 0a and the point 10b are, after the incidence, higher than the position 9a on the lens surface of the vertically long lenticular lens 9 that constitutes the light emission surface (9). It goes to the inner position, that is, the position on the optical axis side.

【0053】[0053]

【作用】本発明は、迷光の発生及びカラーシフト、カッ
トオフの問題を検討した結果として見出された、主に以
下に述べるような事項に基づいてなされたものである。
The present invention has been made mainly based on the following matters found as a result of studying the problems of stray light generation, color shift, and cutoff.

【0054】従来の透過型スクリーンにおけるレンチキ
ュラーレンズシートでは、図28に示したように、緑色
の映像光16については、迷光が発生しない場合であっ
ても、図29に示したように、赤色の映像光17につい
ては、その一部が迷光になってしまうことがある。ま
た、従来の透過型スクリーンでは、図27に示したよう
に、主に、赤色の映像光と青色の映像光の指向特性にお
いてカットオフが存在する。よって、迷光の発生及びカ
ラーシフト、カットオフの問題の検討を進める上では、
主に赤色及び青色の映像光についての検討が必要であ
る。
With the lenticular lens sheet in the conventional transmissive screen, as shown in FIG. 28, the green image light 16 has a red color as shown in FIG. 29 even when stray light is not generated. Part of the image light 17 may become stray light. Further, in the conventional transmissive screen, as shown in FIG. 27, there is a cutoff mainly in the directional characteristics of the red image light and the blue image light. Therefore, in order to investigate the problems of stray light generation, color shift, and cutoff,
It is necessary to study mainly red and blue image lights.

【0055】図1に示すように、光入射面10を構成す
る縦長レンチキュラーレンズのレンズ面上における光軸
と交わる点10aでは、レンズ面の傾きは光軸に垂直で
ある。よって、点10aに入射された赤色光線17は、
光軸に垂直な平板に入射される光線と同様の屈折を受け
て、光出射面(9)を構成する縦長レンチキュラーレン
ズ9のレンズ面上の位置9aに到達する。
As shown in FIG. 1, at a point 10a intersecting the optical axis on the lens surface of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface 10, the inclination of the lens surface is perpendicular to the optical axis. Therefore, the red ray 17 incident on the point 10a is
The light rays incident on the flat plate perpendicular to the optical axis are subjected to the same refraction and reach the position 9a on the lens surface of the vertically long lenticular lens 9 forming the light emitting surface (9).

【0056】この時の赤色光線17の屈折角は、光軸に
垂直な平板に入射される光線の屈折角と同じとなるの
で、光出射面(9)における光線の到達位置9aは、レ
ンチキュラーレンズシート7の厚さtと同じ厚さを有す
る上記平板に入射される光線の、光出射面における到達
位置とほぼ同じになる。
Since the refraction angle of the red ray 17 at this time is the same as the refraction angle of the ray incident on the flat plate perpendicular to the optical axis, the arrival position 9a of the ray on the light exit surface (9) is the lenticular lens. The light beam incident on the flat plate having the same thickness as the thickness t of the sheet 7 is almost the same as the arrival position on the light emission surface.

【0057】よって、到達位置9aは、光入射面10を
構成する縦長レンチキュラーレンズの横断面形状にかか
わらず、ほぼ一定であり、レンチキュラーレンズシート
7を構成する基材の屈折率N、レンチキュラーレンズシ
ート7の厚さt、集中角θのみによって決定される。す
なわち、光軸から到達位置9aまでの距離をhとする
と、hは次の(数3)式のようになる。
Therefore, the reaching position 9a is substantially constant regardless of the cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens that constitutes the light incident surface 10, and the refractive index N of the base material that constitutes the lenticular lens sheet 7 and the lenticular lens sheet. It is determined only by the thickness t of FIG. That is, assuming that the distance from the optical axis to the reaching position 9a is h, h is given by the following equation (3).

【0058】[0058]

【数3】 [Equation 3]

【0059】したがって、光出射面(9)においては、
光入射面10を構成する縦長レンチキュラーレンズの横
断面形状にかかわらず、光線の到達位置9aを確保しな
ければならないので、光出射面(9)を構成する縦長レ
ンチキュラーレンズ9の幅としては、最小限、距離hの
2倍の幅が必要となる。
Therefore, at the light exit surface (9),
Regardless of the cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens that constitutes the light incident surface 10, it is necessary to secure the arrival position 9a of the light beam, so the width of the vertically long lenticular lens 9 that constitutes the light emitting surface (9) is the minimum. However, a width twice the distance h is required.

【0060】また、光入射面10を構成する縦長レンチ
キュラーレンズのレンズ面に入射される、互いに平行な
赤色の光線から成る光束のうち、光軸の延長線上を横切
って、点10aと上記の境界の近傍の点10bとの間に
入射される赤色光束は、従来の透過型スクリーンにおけ
るレンチキュラーレンズシートの場合、例えば、図29
に示したように、光の一部が光出射面(9)を構成する
縦長レンチキュラーレンズ9に到達せず、迷光になって
しまうことがある。しかし、光軸の延長線上を横切らず
に、点10aと他方の境界の近傍の点10cとの間に入
射される赤色光束については、図29に示したように、
全て、光出射面(9)を構成する縦長レンチキュラーレ
ンズ9に到達している。
Further, among the luminous fluxes of red rays which are parallel to each other and are incident on the lens surface of the longitudinal lenticular lens forming the light incident surface 10, the point 10a and the above-mentioned boundary are crossed across the extension line of the optical axis. In the case of the lenticular lens sheet in the conventional transmissive screen, the red light flux incident between the point 10b near the point of and the point 10b is, for example, as shown in FIG.
As shown in, a part of the light may not reach the vertically long lenticular lens 9 forming the light emitting surface (9) and may become stray light. However, as shown in FIG. 29, for the red light flux that is incident between the point 10a and the point 10c near the other boundary without crossing the extension line of the optical axis,
All have reached the vertically long lenticular lens 9 which comprises the light-projection surface (9).

【0061】よって、光軸の延長線上を横切って、点1
0aと点10bとの間に入射される赤色光束を、全て、
点10aに入射される赤色光線の軌跡よりも内側、また
は同じ位置に屈折させることができれば、赤色または青
色の光の一部が迷光になってしまうことはなくなる。
Therefore, crossing the extension line of the optical axis, point 1
All the red light fluxes incident between 0a and the point 10b are
If the red light ray incident on the point 10a can be refracted inside or at the same position as the locus of the red light ray, part of the red or blue light will not be stray light.

【0062】しかも、光出射面(9)を構成する縦長レ
ンチキュラーレンズ9の幅は、理論的には上記の(数
3)式にて得られた距離hの2倍の幅で十分ということ
になり、光出射面(9)を構成する縦長レンチキュラー
レンズ9の幅を最小限に抑えることができる。したがっ
て、光吸収帯8の幅を広くとることができ、迷光のな
い、コントラストの良い画像を提供することができる。
Moreover, the width of the vertically long lenticular lens 9 forming the light exit surface (9) is theoretically sufficient to be twice the distance h obtained by the above equation (3). Therefore, the width of the vertically long lenticular lens 9 constituting the light emitting surface (9) can be minimized. Therefore, the width of the light absorption band 8 can be widened, and an image with good contrast without stray light can be provided.

【0063】一方、赤色の映像光の指向特性におけるカ
ットオフを少なくするためには、光入射面10を構成す
る縦長レンチキュラーレンズのレンズ面上の、光軸から
離れた周辺部における、隣接する縦長レンチキュラーレ
ンズとの境界の近傍(以下、単に境界の近傍という)
で、レンズによる集光位置を遠くし、入射する光束を広
げることが有効である。
On the other hand, in order to reduce the cut-off in the directional characteristic of the red image light, adjacent vertically long lenses are formed on the lens surface of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface 10 in the peripheral portion away from the optical axis. Near the boundary with the lenticular lens (hereinafter simply referred to as the boundary)
Therefore, it is effective to increase the incident light flux by moving the condensing position of the lens far.

【0064】すなわち、従来の透過型スクリーン、例え
ば、図26に示したように、光入射面10を構成する縦
長レンチキュラーレンズの、横断面形状がほぼ楕円の形
状を成すようなレンチキュラーレンズシートを有する透
過型スクリーンでは、光入射面10を構成する縦長レン
チキュラーレンズの、レンズ面上における境界の近傍の
点10cに入射された赤色光線17は、他方の境界の近
傍の点10bに入射された赤色光線17に比べて、光出
射面(9)を構成する縦長レンチキュラーレンズ9によ
って十分な屈折が与えられない。
That is, a conventional transmissive screen, for example, as shown in FIG. 26, has a lenticular lens sheet having a cross-sectional shape of a vertically long lenticular lens forming the light incident surface 10 that is substantially elliptical. In the transmissive screen, the red light ray 17 incident on the point 10c near the boundary on the lens surface of the longitudinal lenticular lens forming the light incident surface 10 is incident on the point 10b near the other boundary. Compared with 17, the vertical lenticular lens 9 forming the light exit surface (9) does not provide sufficient refraction.

【0065】そのため、点10cに入射された赤色光線
17は、光出射面(9)から出射する際、観視角度40
°以上に拡散せず、カットオフが発生する。そこで、光
入射面10を構成する縦長レンチキュラーレンズの、レ
ンズ面上における境界の近傍で、レンズによる集光距離
を長くし、点10cに入射された赤色光線が、光出射面
(9)を構成する縦長レンチキュラーレンズ9の、レン
ズ面上における光軸と交わる点近くに到達するように
し、光出射面(9)を構成する縦長レンチキュラーレン
ズ9によって与えられる屈折角を大きくすることが必要
になる。
Therefore, when the red ray 17 incident on the point 10c is emitted from the light emitting surface (9), the viewing angle is 40.
Does not diffuse more than ° and cutoff occurs. Therefore, the condensing distance by the lens is increased in the vicinity of the boundary on the lens surface of the vertically long lenticular lens that constitutes the light incident surface 10, and the red ray incident on the point 10c constitutes the light emitting surface (9). It is necessary to make the vertical lenticular lens 9 near the point where it intersects the optical axis on the lens surface, and to increase the refraction angle given by the vertical lenticular lens 9 forming the light exit surface (9).

【0066】しかし、光入射面10を構成する縦長レン
チキュラーレンズの、レンズ面上における境界の近傍
で、レンズによる集光距離を単に長くしただけでは、図
29に示したように、点10bに入射される赤色光線1
7が迷光になってしまうことが多いので、カットオフと
迷光の発生とはトレードオフの関係になる。
However, if the converging distance by the lens is simply increased in the vicinity of the boundary on the lens surface of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface 10, the light is incident on the point 10b as shown in FIG. Red ray 1
Since 7 is often stray light, there is a trade-off relationship between the cutoff and the generation of stray light.

【0067】この関係に対して、本発明では、図1に示
すように、光入射面10を構成する縦長レンチキュラー
レンズの、レンズ面上における境界の近傍の点10bに
入射された赤色光線17が、光出射面(9)を構成する
縦長レンチキュラーレンズ9のレンズ面上における、光
吸収帯8との境界の近傍の位置9bに到達されるように
しているので、上記のトレードオフの関係のバランスが
最も良くなる。
In contrast to this relationship, in the present invention, as shown in FIG. 1, the red ray 17 incident on the point 10b near the boundary on the lens surface of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface 10 is incident. , The position 9b in the vicinity of the boundary with the light absorption band 8 is reached on the lens surface of the vertically long lenticular lens 9 that constitutes the light exit surface (9), and therefore the balance of the above trade-off relationship is achieved. Will be the best.

【0068】すなわち、点10bに入射された赤色光線
は位置9bに到達するので、光の一部が迷光になること
はない。また、他方の境界の近傍の点10cに入射され
る赤色光線は、光出射面(9)を構成する縦長レンチキ
ュラーレンズ9によって十分な屈折が与えられ、カット
オフの起き始める観視角度が大きくなり、その観視角度
における相対輝度の大きさが小さくなる。仮に、点10
bに入射された光が上記条件よりも内側を通ることにな
ると、点10cに入射される赤色及び青色の光について
のカットオフが大きくなってしまう。
That is, since the red ray incident on the point 10b reaches the position 9b, part of the light does not become stray light. Further, the red light ray incident on the point 10c in the vicinity of the other boundary is sufficiently refracted by the vertically long lenticular lens 9 forming the light emitting surface (9), and the viewing angle at which the cutoff starts to occur becomes large. , The relative luminance at that viewing angle becomes smaller. Temporarily, point 10
If the light incident on b passes through the inside of the above condition, the cutoff for the red and blue light incident on the point 10c becomes large.

【0069】以上のような条件を満たす形状に、光入射
面10を構成する縦長レンチキュラーレンズの横断面形
状を、成すことにより、カットオフが目立たず、カラー
シフトが少なく、かつ迷光がなく、光の透過率の高いコ
ントラストの良いレンチキュラーレンズシートが得られ
る。
By making the cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface 10 into a shape satisfying the above conditions, the cutoff is inconspicuous, the color shift is small, and there is no stray light. It is possible to obtain a lenticular lens sheet having high transmittance and good contrast.

【0070】なお、光出射面(9)を構成する縦長レン
チキュラーレンズ9の幅については、上記(数3)式に
て得られた距離hの2倍の幅とすることにより、迷光の
発生を抑え、かつ最小限の幅とすることができるが、実
際に実施する際には、レンチキュラーレンズシートの光
軸のずれや厚さの誤差を考慮に入れて、さらにその1.
1倍ないし1.4倍程度に広く取る必要がある。
The width of the vertically long lenticular lens 9 forming the light exit surface (9) is set to be twice the distance h obtained by the above equation (3), so that stray light is not generated. Although the width can be suppressed and the width can be minimized, in actual implementation, the deviation of the optical axis of the lenticular lens sheet and the thickness error are taken into consideration.
It should be as wide as 1 to 1.4 times.

【0071】しかし、その場合においても、従来の透過
型スクリーンにおけるレンチキュラーレンズシートの光
出射面を構成する縦長レンチキュラーレンズよりも、幅
を狭くすることができ、コントラストが高く、かつカッ
トオフの小さい指向特性の透過型スクリーンを得ること
ができる。
However, even in that case, it is possible to make the width narrower than that of the vertically long lenticular lens forming the light emitting surface of the lenticular lens sheet in the conventional transmission type screen, the contrast is high, and the cutoff is small. A characteristic transmission screen can be obtained.

【0072】一方、透過型スクリーンの画面中心から画
面対角隅までの距離をRMAX とし、画面中心からスクリ
ーン画面水平方向に0.4RMAX の距離の位置におい
て、赤色投写管からの主光線と、青色投写管からの主光
線の、フレネルレンズシートの光出射面からの出射方向
が、それぞれ、レンチキュラーレンズシートの光入射面
を構成する縦長レンチキュラーレンズの光軸方向に対し
て、角度θR 、θB を成すとき、
[0072] On the other hand, the distance from the center of the transmissive screen to screen diagonal corners and R MAX, at a position of distance 0.4R MAX from the center in the screen horizontal direction of the screen, and the principal ray from the red projection tube , The emission direction of the chief ray from the blue projection tube from the light emission surface of the Fresnel lens sheet, respectively, with respect to the optical axis direction of the longitudinal lenticular lens constituting the light incident surface of the lenticular lens sheet, the angle θ R , When forming θ B ,

【0073】角度θR 、θB のうち、一方の絶対値が1
5°以上、好ましくは16°以上で、かつ、他方の絶対
値が11°以下、好ましくは10°以下となるような構
成のフレネル凸レンズ形状を、フレネルレンズシートに
設けた場合、赤色または青色の主光線が、レンチキュラ
ーレンズシートの光出射面を構成する縦長レンチキュラ
ーレンズにおいて、光軸からより離れた位置を通ること
になり、その色の光束全体では、光出射面の有効半径の
外を通り損失光となる光が増すので、前記の色割れは低
減される。
Of the angles θ R and θ B , the absolute value of one is 1
When a Fresnel convex lens shape having a configuration in which the absolute value of the other is 5 ° or more, preferably 16 ° or more, and 11% or less, preferably 10 ° or less, is provided on the Fresnel lens sheet, a red or blue In the longitudinal lenticular lens that constitutes the light emitting surface of the lenticular lens sheet, the chief ray will pass through a position farther from the optical axis, and the entire luminous flux of that color will pass outside the effective radius of the light emitting surface and will be lost. The color breakup is reduced because more light is emitted.

【0074】[0074]

【実施例】以下、本発明の第一の実施例を図2ないし図
6を参照して説明する。図2は、本発明の第一の実施例
としての透過型スクリーンにおけるレンチキュラーレン
ズシート7に、光線集中角θ1 が12°の、互いにほぼ
平行な赤色の光線から成る光束が入射した場合の、該光
束の軌跡を示す光線追跡図、図3は同じく図2のレンチ
キュラーレンズシート7に、互いにほぼ平行な緑色の光
線から成る光束が入射した場合の、該光束の軌跡を示す
光線追跡図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 shows a case where light fluxes of red light rays having a light ray converging angle θ 1 of 12 ° and substantially parallel to each other are incident on the lenticular lens sheet 7 in the transmissive screen according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a ray tracing diagram showing the trajectory of the light flux, and FIG. 3 is a ray tracing diagram showing the trajectory of the light flux when light fluxes of green light rays substantially parallel to each other are incident on the lenticular lens sheet 7 of FIG. .

【0075】また、以下の表1に、図2及び図3に示す
レンチキュラーレンズシート7の横断面形状を、前述の
(数2)式で示す関数により規定する場合の、該関数に
おける定数や係数などの各数値の一例、その他を示し
た。この実施例(設計例)は、光線集中角θ1 が12°
前後の光学系に適する例である。
Further, in Table 1 below, when the cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 shown in FIGS. 2 and 3 is defined by the function shown in the above-mentioned (Equation 2), constants and coefficients in the function are given. An example of each numerical value and others are shown. In this embodiment (design example), the light beam convergence angle θ 1 is 12 °.
This is an example suitable for front and rear optical systems.

【0076】[0076]

【表1】 [Table 1]

【0077】本実施例の透過型スクリーンは、図24に
示した従来の透過型スクリーンと同様に、フレネルレン
ズシート4とレンチキュラーレンズシート7とから構成
される。
The transmissive screen of this embodiment is composed of the Fresnel lens sheet 4 and the lenticular lens sheet 7, like the conventional transmissive screen shown in FIG.

【0078】さて図2に示すように、本実施例における
レンチキュラーレンズシート7の光入射面10を構成す
る縦長レンチキュラーレンズの横断面形状は、光線集中
角12°を持って入射された赤色の平行光線から成る光
束のうち、光入射面10を構成する縦長レンチキュラー
レンズのレンズ面上における、その縦長レンチキュラー
レンズの光軸と交わる点10aに入射された光線と、隣
接する縦長レンチキュラーレンズとの境界の近傍の点1
0bに入射された光線と、が光出射面(9)を構成する
縦長レンチキュラーレンズ9のレンズ面上における位置
9aにおいてほぼ交わり、また、点10aと点10bと
の間の、その他の各点に入射された光線が、全て、光出
射面(9)を構成する縦長レンチキュラーレンズ9のレ
ンズ面上における位置9aよりも内側、すなわち、光軸
側に到達するような、形状となっている。
Now, as shown in FIG. 2, the longitudinal cross section of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface 10 of the lenticular lens sheet 7 in this embodiment has a parallel red color with a light beam converging angle of 12 °. Of the light flux composed of light rays, the light rays incident on a point 10a intersecting the optical axis of the vertically long lenticular lens on the lens surface of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface 10 and the boundary between the adjacent vertically long lenticular lens Near point 1
The light ray incident on 0b substantially intersects at a position 9a on the lens surface of the longitudinal lenticular lens 9 forming the light emitting surface (9), and also at other points between the points 10a and 10b. The shape is such that all the incident light rays reach the inside, that is, the optical axis side, of the position 9a on the lens surface of the vertically long lenticular lens 9 forming the light emitting surface (9).

【0079】図4は、上記の表1に示したレンチキュラ
ーレンズシート7の設計例について、光線集中角12°
を持って入射される赤色光の、光入射面10における入
射位置と、光出射面(9)における出射位置と、の関係
を示す特性図であり、横軸には光入射面10における入
射位置xの相対半径r、縦軸には光出射面(9)におけ
る出射位置x′の相対半径r′をとっている。
FIG. 4 shows a design example of the lenticular lens sheet 7 shown in Table 1 above, where the light beam converging angle is 12 °.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between an incident position on the light incident surface 10 and an emission position on the light emitting surface (9) of red light incident on the horizontal axis. The relative radius r of x and the relative radius r ′ of the emission position x ′ on the light emission surface (9) are plotted on the vertical axis.

【0080】ここで、光入射面10における相対半径
r、光出射面(9)における相対半径r′は、光入射面
10と光出射面(9)の有効半径をそれぞれxMAX
x′MAXとしたとき、次の(数4)式で与えられる。
Here, the relative radius r of the light incident surface 10 and the relative radius r'of the light emitting surface (9) are the effective radii of the light incident surface 10 and the light emitting surface (9), respectively, x MAX ,
When x'MAX is given, it is given by the following equation (4).

【0081】[0081]

【数4】r=x/xMAX [Equation 4] r = x / x MAX

【0082】[0082]

【数5】r′=x′/x′MAX ## EQU5 ## r '= x' / x ' MAX

【0083】図4において、r=0、r′=0は、それ
ぞれ、光入射面10、光出射面(9)を構成する縦長レ
ンチキュラーレンズ9の、光軸上の点である。また、上
記の点10aがr=0、点10bがr=r1 、点9aが
r′=r1 ′に対応しており、光入射面10を構成する
縦長レンチキュラーレンズの横断面形状が、上述の本発
明の趣旨の通りの形状となっていることを示している。
In FIG. 4, r = 0 and r ′ = 0 are points on the optical axis of the vertically long lenticular lens 9 constituting the light incident surface 10 and the light emitting surface (9), respectively. Further, the point 10a corresponds to r = 0, the point 10b corresponds to r = r 1 and the point 9a corresponds to r ′ = r 1 ′, and the cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface 10 is It shows that the shape is the same as the above-mentioned gist of the present invention.

【0084】本実施例の透過型スクリーンでは、図2及
び図3に示すように、レンチキュラーレンズシート7に
おいて光の一部が迷光となることがなく、光の利用率の
高いものとなっており、画像の良好なコントラストを得
ることができる。なお、ここで、光拡散材をシート基材
の中に混入することによって、多少の迷光が発生する場
合もあるが、実用上問題にならないレベルである。
In the transmissive screen of this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, part of the light in the lenticular lens sheet 7 does not become stray light and the light utilization rate is high. , Good contrast of the image can be obtained. Here, although some stray light may be generated by mixing the light diffusing material into the sheet base material, it is at a level that does not pose a practical problem.

【0085】図5は、図2、図3に示すレンチキュラー
レンズシート7の横断面形状等を規定する数値として、
上記の表1に示す数値を用いた場合の、透過型スクリー
ンにおけるスクリーン画面水平方向の光の指向特性を示
す特性図である。なお、図5の指向特性は、光線集中角
θ1 を12°として計算により導き出されたものであ
り、光拡散材の影響は無視してある。
FIG. 5 shows numerical values for defining the cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 shown in FIG. 2 and FIG.
It is a characteristic view which shows the directional characteristic of the light of a screen horizontal direction in a transmissive screen when the numerical value shown in the said Table 1 is used. The directional characteristics of FIG. 5 are derived by calculation with the light beam convergence angle θ 1 of 12 °, and the influence of the light diffusing material is ignored.

【0086】図5に示すように、スクリーン画面水平方
向の光の指向特性におけるカラーシフトは、観視角度±
35°では1.7dB、観視角度±55°では4.0d
Bになり、光線集中角、レンズ集中角の大きい背面投写
型画像ディスプレイ装置であるにもかかわらず、従来の
レンチキュラーレンズシート7、すなわち、縦長レンチ
キュラーレンズの横断面形状がほぼ楕円の形状を成すよ
うなレンチキュラーレンズシート7よりも、カラーシフ
トが少ない。
As shown in FIG. 5, the color shift in the directional characteristic of light in the horizontal direction of the screen screen is determined by the viewing angle ±
1.7 dB at 35 °, 4.0 d at a viewing angle of ± 55 °
B, the conventional lenticular lens sheet 7, that is, the vertical lenticular lens has a substantially elliptical cross-sectional shape, even though the rear projection type image display device has a large light beam focusing angle and a large lens focusing angle. The color shift is less than the lenticular lens sheet 7.

【0087】また、カットオフが起き始める観視角度は
約±50°となり、そのときの相対輝度も約50%と小
さいものになっているため、カットオフの目立たない高
品質な画像となる効果がある。
Further, the viewing angle at which the cutoff begins to occur is about ± 50 °, and the relative luminance at that time is as small as about 50%, so that an image of high quality with no noticeable cutoff is obtained. There is.

【0088】さて、次の表2に、図2に示すレンチキュ
ラーレンズシート7の横断面形状を、前述の(数2)式
で示す関数により規定する場合の、該関数における定数
や係数などの各数値の他の例を示した。
By the way, in the following Table 2, when the cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 shown in FIG. 2 is defined by the function shown in the above-mentioned (Equation 2), each constant and coefficient in the function are shown. Other examples of numerical values are shown.

【0089】[0089]

【表2】 [Table 2]

【0090】図6は、図2に示すレンチキュラーレンズ
シート7の横断面形状等を規定する数値として表2に示
す数値を使った場合の、透過型スクリーンにおけるスク
リーン画面水平方向の光の指向特性を示す特性図であ
る。なお、図6の指向特性も光線集中角θ1 を12°と
して計算により導き出されたものであり、光拡散材の影
響は無視してある。
FIG. 6 shows the directional characteristics of light in the horizontal direction of the screen in the transmissive screen when the numerical values shown in Table 2 are used as the numerical values for defining the cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 shown in FIG. It is a characteristic view to show. The directional characteristics of FIG. 6 are also derived by calculation with the light beam convergence angle θ 1 of 12 °, and the influence of the light diffusing material is ignored.

【0091】なお、上記の表1、及び表2において、光
出射面(9)を構成する縦長レンチキュラーレンズの横
断面形状については、楕円形状としてスクリーン画面水
平方向の光の指向特性におけるカラーシフトや画面上の
色むらが少なくなるように最適化した設計例となってい
るが、従来の透過型スクリーンと同様に、円、あるいは
適宜の非球面形状としてもよい。光出射面(9)を構成
する縦長レンチキュラーレンズ9の幅については、光線
集中角θ1 を12°としたとき、前記(数3)式によっ
て与えられる距離hの2倍である2hに対して、2hの
1.1倍ないし1.4倍に設定されている。
In Tables 1 and 2, the longitudinal lenticular lens forming the light exit surface (9) has an elliptical cross-sectional shape, which is a color shift in the directivity of light in the horizontal direction of the screen. Although the design example is optimized so that the color unevenness on the screen is reduced, it may be a circle or an appropriate aspherical shape as in the case of the conventional transmissive screen. Regarding the width of the vertically long lenticular lens 9 forming the light exit surface (9), when the light beam convergence angle θ 1 is 12 °, it is 2 h which is twice the distance h given by the formula (3). It is set to 1.1 to 1.4 times 2h.

【0092】図6からもわかるように、図2に示すレン
チキュラーレンズシート7の横断面形状等を規定する数
値として、上記の表2に示す数値を使った場合でも、カ
ラーシフトが小さく、かつカットオフの小さいスクリー
ン画面水平方向の指向特性を得ることができるととも
に、上記の表1に示した数値を使った場合と同じく、光
線集中角、レンズ集中角の大きい背面投写型画像ディス
プレイ装置に用いる場合でも、光の一部が迷光になるこ
とがなく、コントラストの良い画像を得ることができる
効果がある。
As can be seen from FIG. 6, even when the numerical values shown in Table 2 above are used as the numerical values for defining the cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 shown in FIG. When a directional characteristic of a screen screen with a small off-state can be obtained, and when it is used in a rear projection type image display device with a large light beam concentration angle and a large lens concentration angle, as in the case of using the numerical values shown in Table 1 above. However, there is an effect that a part of light does not become stray light and an image with good contrast can be obtained.

【0093】以上説明したように、本実施例によれば、
カラーシフト、カットオフとコントラストとのバランス
が優れており、より好ましい画像を観視用に供すること
ができる。次に、本発明の第二の実施例を図7ないし図
10を参照して説明する。
As described above, according to this embodiment,
The balance between color shift, cutoff and contrast is excellent, and a more preferable image can be provided for viewing. Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0094】図7は、本発明の第二の実施例としての透
過型スクリーンにおけるレンチキュラーレンズシート7
に、光線集中角θ1 が12°の、互いにほぼ平行な赤色
の光線から成る光束が入射した場合の、該光束の軌跡を
示す光線追跡図である。
FIG. 7 shows a lenticular lens sheet 7 in a transmissive screen as a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a ray tracing diagram showing a locus of a light flux when light fluxes of red light rays having a light ray converging angle θ 1 of 12 ° and being substantially parallel to each other enter.

【0095】また、以下の表3に、図7に示すレンチキ
ュラーレンズシート7の横断面形状等を、前述の(数
2)式により規定する場合の各数値の一例を示す。この
実施例(設計例)は、光線集中角θ1 が12°前後の光
学系に適する例である。
Further, Table 3 below shows an example of each numerical value when the cross-sectional shape and the like of the lenticular lens sheet 7 shown in FIG. 7 is defined by the above formula (Equation 2). This example (design example) is an example suitable for an optical system having a light beam convergence angle θ 1 of about 12 °.

【0096】[0096]

【表3】 [Table 3]

【0097】本実施例の透過型スクリーンも、図24に
示した従来の透過型スクリーンと同様に、フレネルレン
ズシート4とレンチキュラーレンズシート7とから構成
されるものである。
The transmissive screen of this embodiment is also composed of the Fresnel lens sheet 4 and the lenticular lens sheet 7 as in the conventional transmissive screen shown in FIG.

【0098】本実施例と、前述の第一の実施例との違い
は、第一の実施例においては、レンチキュラーレンズシ
ート7の光入射面10を構成する縦長レンチキュラーレ
ンズの横断面形状が、「光線集中角12°を持って入射
された赤色の平行光線から成る光束のうち、光入射面1
0を構成する縦長レンチキュラーレンズのレンズ面上に
おける、その縦長レンチキュラーレンズの光軸と交わる
点10aに入射された光線と、隣接する縦長レンチキュ
ラーレンズとの境界の近傍の点10bに入射された光線
と、が光出射面(9)を構成する縦長レンチキュラーレ
ンズ9のレンズ面上における位置9aにおいてほぼ交わ
り、また、点10aと点10bとの間のその他の各点に
入射された光線が、全て、光出射面(9)を構成する縦
長レンチキュラーレンズ9のレンズ面上における位置9
aよりも内側、すなわち、光軸側に到達する」という条
件を満たす形状とされていたのに対し、本実施例では、
光入射面10を構成する縦長レンチキュラーレンズの横
断面形状が、上記の条件に加え、「光入射面10におい
て、有効半径をxMAX としたとき、横断面形状を定義す
る関数Z(x)のxについての2次微分関数Z″(x)
が、x=0において正値の極小値をとり、0<|x|<
MAX となるxにおいて極大値をとる」という条件を満
たす形状とされている点にある。
The difference between this embodiment and the above-mentioned first embodiment is that in the first embodiment, the cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface 10 of the lenticular lens sheet 7 is " Light incident surface 1 of the bundle of red parallel rays incident with a ray converging angle of 12 °
On the lens surface of the vertically long lenticular lens constituting 0, a ray incident on a point 10a intersecting the optical axis of the vertically long lenticular lens and a ray incident on a point 10b near the boundary between adjacent vertically long lenticular lenses. , Substantially intersect at the position 9a on the lens surface of the longitudinal lenticular lens 9 forming the light exit surface (9), and all the rays incident on the other points between the points 10a and 10b are Position 9 on the lens surface of the vertically long lenticular lens 9 forming the light emitting surface (9)
In contrast to the shape which satisfies the condition of "inward of a, that is, reaching the optical axis side", in the present embodiment,
In addition to the above-mentioned conditions, the cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens that constitutes the light-incident surface 10 has the following condition: "In the light-incident surface 10, when the effective radius is x MAX , the function Z (x) that defines the cross-sectional shape is Second derivative function Z ″ (x) with respect to x
Takes a minimum value of positive value at x = 0, and 0 <| x | <
It has a shape that satisfies the condition that "a maximum value is obtained at x that is x MAX ."

【0099】図8は、上記の表3に示したレンチキュラ
ーレンズシート7の設計例について、光線集中角12°
を持って入射される赤色光の、光入射面10における入
射位置と、光出射面(9)における出射位置と、の関係
を示す特性図であり、前述の図4と同じく、横軸には光
入射面10における入射位置xの相対半径r、縦軸には
光出射面(9)における出射位置x′の相対半径r′を
とっている。
FIG. 8 shows a design example of the lenticular lens sheet 7 shown in Table 3 above, where the light beam converging angle is 12 °.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the incident position on the light incident surface 10 and the emission position on the light emitting surface (9) of red light that is incident with the horizontal axis on the horizontal axis as in FIG. 4 described above. The relative radius r of the incident position x on the light incident surface 10 and the relative radius r ′ of the outgoing position x ′ on the light emitting surface (9) are plotted on the vertical axis.

【0100】図8においても、図4と同じく、上記の点
10aがr=0、点10bがr=r1 、点9aがr′=
1 ′に対応しており、光入射面10を構成する縦長レ
ンチキュラーレンズの横断面形状が、上述の第一の実施
例と同様の条件を満たす形状となっていることを示して
いる。
In FIG. 8 as in FIG. 4, the point 10a is r = 0, the point 10b is r = r 1 , and the point 9a is r ′ =.
Corresponding to r 1 ′, it is shown that the cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface 10 is a shape that satisfies the same conditions as those of the first embodiment described above.

【0101】図9は、上記の表3に示したレンチキュラ
ーレンズシート7の設計例について、光入射面10を構
成する縦長レンチキュラーレンズの横断面形状を定義す
る関数Z(x)のxについての2次微分関数Z″(x)
を示したものである。ただし、横軸には前記の光入射面
10における入射位置xの相対半径rをとって表示して
ある。
FIG. 9 is a graph showing the design example of the lenticular lens sheet 7 shown in Table 3 above, where x is a value of the function Z (x) that defines the cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens forming the light incident surface 10. Second derivative function Z ″ (x)
Is shown. However, the horizontal axis represents the relative radius r of the incident position x on the light incident surface 10 described above.

【0102】図9において、2次微分関数Z″(x)
は、x=0において正値の極小値をとり、r=0.8付
近(すなわちx=約0.8xMAX )において極大値をと
り、r=0.95付近で0となり、r=1では負値とな
っている。
In FIG. 9, the second derivative function Z ″ (x)
Takes a positive minimum value at x = 0, a maximum value near r = 0.8 (that is, x = about 0.8x MAX ), becomes 0 near r = 0.95, and at r = 1. It is a negative value.

【0103】本実施例の透過型スクリーンでは、図7に
示すように、レンチキュラーレンズシート7において光
の一部が迷光となることがなく、光の利用率の高いもの
となっており、画像の良好なコントラストを得ることが
できる。なお、ここで、光拡散材をシート基材の中に混
入することによって、多少の迷光が発生する場合もある
が、実用上問題にならないレベルである。
In the transmissive screen of this embodiment, as shown in FIG. 7, a part of the light is not stray light in the lenticular lens sheet 7, and the light utilization rate is high, and Good contrast can be obtained. Here, although some stray light may be generated by mixing the light diffusing material into the sheet base material, it is at a level that does not pose a practical problem.

【0104】図10は、図7に示すレンチキュラーレン
ズシート7の横断面形状等を規定する数値として、上記
の表3に示す数値を用いた場合の、透過型スクリーンに
おけるスクリーン画面水平方向の、光の指向特性を示す
特性図である。なお、図10の指向特性は、光線集中角
θ1 を12°として計算により導き出されたものであ
り、光拡散材の影響は無視してある。
FIG. 10 shows a case where the numerical values shown in Table 3 above are used as the numerical values for defining the cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 shown in FIG. 3 is a characteristic diagram showing the directional characteristics of FIG. The directional characteristic of FIG. 10 is derived by calculation with the light beam convergence angle θ 1 of 12 °, and the influence of the light diffusing material is ignored.

【0105】図10に示すように、スクリーン画面水平
方向の光の指向特性におけるカラーシフトは、観視角度
±35°で1.7dB、観視角度±55°で2.9dB
になり、光線集中角、レンズ集中角の大きい背面投写型
画像ディスプレイ装置であるにもかかわらず、従来のレ
ンチキュラーレンズシート7、すなわち、縦長レンチキ
ュラーレンズの横断面形状がほぼ楕円の形状を成すよう
なレンチキュラーレンズシート7よりも、カラーシフト
が少なく、また、観視角度±55°におけるカラーシフ
トは、前述の第一の実施例の場合に比べても少なくなっ
ている。さらに、第一の実施例と異なり、カットオフが
ないため、極めて高品質な画像となる効果がある。
As shown in FIG. 10, the color shift in the directional characteristic of light in the horizontal direction of the screen screen is 1.7 dB at a viewing angle of ± 35 °, and 2.9 dB at a viewing angle of ± 55 °.
Even though the rear projection type image display device has a large light beam focusing angle and a large lens focusing angle, the conventional lenticular lens sheet 7, that is, the longitudinal lenticular lens has a substantially elliptical cross section. The color shift is smaller than that of the lenticular lens sheet 7, and the color shift at the viewing angle of ± 55 ° is smaller than that of the first embodiment described above. Further, unlike the first embodiment, since there is no cutoff, there is an effect that an image of extremely high quality is obtained.

【0106】なお、上記の表3において、光出射面
(9)を構成する縦長レンチキュラーレンズ9の横断面
形状については、楕円形状としてスクリーン画面水平方
向の光の指向特性におけるカラーシフトや画面上の色む
らが少なくなるように最適化した設計例となっている
が、従来の透過型スクリーンと同様に、円、あるいは適
宜の非球面形状としてもよいことは前述の第一の実施例
の場合と同様である。
In Table 3, the longitudinal lenticular lens 9 forming the light exit surface (9) has an elliptical cross-sectional shape, which is a color shift in the directivity of light in the horizontal direction of the screen and the screen. Although the design example is optimized so that the color unevenness is reduced, similar to the conventional transmissive screen, a circle or an appropriate aspherical shape may be used as compared with the case of the first embodiment. It is the same.

【0107】また、光出射面(9)を構成する縦長レン
チキュラーレンズ9の幅については、光線集中角θ1
12°としたとき、前記(数3)式によって与えられる
距離hの2倍である2hに対して、2hの1.1倍ない
し1.4倍に設定されている。
Regarding the width of the vertically long lenticular lens 9 forming the light exit surface (9), when the light beam convergence angle θ 1 is 12 °, it is twice the distance h given by the equation (3). It is set to 1.1 to 1.4 times 2h for a certain 2h.

【0108】次に、本発明の第三の実施例を図11を参
照して説明する。図11は、本発明の第三の実施例とし
ての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。本実
施例の透過型スクリーンは、第一の実施例の透過型スク
リーンとほぼ同じ構成であり、第一の実施例の透過型ス
クリーンとの違いは、フレネルレンズシート12の光入
射面13に、スクリーン画面水平方向を長手方向とする
横長レンチキュラーレンズがスクリーン画面垂直方向に
複数配列して形成されている点にある。なお、レンチキ
ュラーレンズシート7の横断面形状は、図2に示した形
状と同じである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a perspective view showing a main part of a transmissive screen as a third embodiment of the present invention. The transmissive screen of this embodiment has substantially the same configuration as the transmissive screen of the first embodiment. The difference from the transmissive screen of the first embodiment is that the light incident surface 13 of the Fresnel lens sheet 12 is The point is that a plurality of horizontally long lenticular lenses having the horizontal direction of the screen screen as the longitudinal direction are arrayed in the vertical direction of the screen screen. The cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 is the same as the shape shown in FIG.

【0109】本実施例においても、第一の実施例と同じ
く、カラーシフトが少なく、カットオフがほとんど目立
たないスクリーン画面水平方向の指向特性が得られる。
また、光の一部が迷光になることがなく、光の透過率の
高いコントラストの良い画像を観視用に供することがで
きる。
Also in this embodiment, as in the first embodiment, the directional characteristic in the horizontal direction of the screen screen is obtained in which the color shift is small and the cutoff is almost inconspicuous.
Further, a part of light does not become stray light, and an image with high light transmittance and good contrast can be provided for viewing.

【0110】また、本実施例においては、スクリーン画
面垂直方向の光の拡散は、シート基材の中に混入する光
拡散材のほかに、フレネルレンズシート12の光入射面
13に形成された横長レンチキュラーレンズによっても
行われる。そのため、光拡散材の混入量を減少させるこ
とができ、この場合、光拡散材による外光の反射が低減
されるので、さらにコントラストの良い画像を得ること
ができる。
Further, in the present embodiment, the diffusion of light in the direction perpendicular to the screen screen is not limited to the light diffusing material mixed in the sheet base material, but also the laterally long light formed on the light incident surface 13 of the Fresnel lens sheet 12. Also done with a lenticular lens. Therefore, the mixing amount of the light diffusing material can be reduced, and in this case, the reflection of external light by the light diffusing material is reduced, so that an image with better contrast can be obtained.

【0111】一方、本実施例において、レンチキュラー
レンズシート7の横断面形状を、図7に示した第二の実
施例のレンチキュラーレンズシート7の横断面形状と同
じにしてもよい。このときは、スクリーン画面水平方向
の光の指向特性において、カラーシフトがさらに少な
く、またカットオフがほとんどなくなるという効果があ
る。
On the other hand, in this embodiment, the cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 may be the same as the cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 of the second embodiment shown in FIG. At this time, the color shift is further reduced and the cutoff is almost eliminated in the directional characteristics of light in the horizontal direction of the screen screen.

【0112】次に、本発明の第四の実施例を図12を参
照して説明する。図12は、本発明の第四の実施例とし
ての透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。本実
施例の透過型スクリーンと第一の実施例の透過型スクリ
ーンとの違いは、本実施例の透過型スクリーンが、フレ
ネルレンズシート4、レンチキュラーレンズシート7
と、第二のレンチキュラーレンズシート1、から成る3
枚構成になっている点にある。なお、レンチキュラーレ
ンズシート7の横断面形状は図2に示した形状と同じで
ある。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a perspective view showing a main part of a transmissive screen as a fourth embodiment of the present invention. The difference between the transmissive screen of the present embodiment and the transmissive screen of the first embodiment is that the transmissive screen of this embodiment has a Fresnel lens sheet 4 and a lenticular lens sheet 7.
And a second lenticular lens sheet 1, 3
The point is that it is composed of one sheet. The cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 is the same as the shape shown in FIG.

【0113】本実施例において、第二のレンチキュラー
レンズシート1は、光入射面2の形状がスクリーン画面
水平方向を長手方向とする横長レンチキュラーレンズを
スクリーン画面垂直方向に連続して複数配列した形状を
成しており、入射された光束をスクリーン画面垂直方向
に拡散させる作用を有する。また、光出射面3の形状は
平面である。
In the present embodiment, the second lenticular lens sheet 1 has a shape in which the light incident surface 2 has a shape in which a plurality of horizontally long lenticular lenses having the horizontal direction of the screen screen as the longitudinal direction are continuously arranged in the vertical direction of the screen screen. And has a function of diffusing the incident light flux in the vertical direction of the screen screen. Further, the shape of the light emitting surface 3 is a plane.

【0114】本実施例においても、第一の実施例と同様
に、カラーシフトが少なく、カットオフがほとんど目立
たないスクリーン画面水平方向の指向特性が得られる。
さらに、光の一部が迷光になることがなく、光の透過率
の高いコントラストの良い画像を観視用に供することが
できる。
Also in this embodiment, as in the first embodiment, the directional characteristic in the horizontal direction of the screen screen is obtained in which the color shift is small and the cutoff is almost inconspicuous.
Furthermore, part of the light does not become stray light, and an image with high light transmittance and good contrast can be provided for viewing.

【0115】また、スクリーン画面垂直方向について
は、第三の実施例と同じく、光入射面2の横長レンチキ
ュラーレンズによっても光の拡散が行われているため、
光拡散材の混入量を減らすことができ、さらにコントラ
ストの良い画像を得ることができる。
Further, in the vertical direction of the screen screen, the light is diffused by the horizontally long lenticular lens of the light incident surface 2 as in the third embodiment.
The amount of the light diffusing material mixed in can be reduced, and an image with better contrast can be obtained.

【0116】一方、本実施例において、レンチキュラー
レンズシート7の横断面形状を、図7に示した第二の実
施例のレンチキュラーレンズシート7の横断面形状と同
じにしてもよい。このときは、スクリーン画面水平方向
の光の指向特性において、カラーシフトがさらに少な
く、またカットオフがほとんどなくなるという効果があ
る。
On the other hand, in this embodiment, the cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 may be the same as that of the lenticular lens sheet 7 of the second embodiment shown in FIG. At this time, the color shift is further reduced and the cutoff is almost eliminated in the directional characteristics of light in the horizontal direction of the screen screen.

【0117】さて、上記の各実施例において、光拡散材
はレンチキュラーレンズシート7に混入しても混入しな
くてもよい。光拡散材を混入した場合は、混入しない場
合に比較して、カラーシフトが若干改善されたり、透過
型スクリーンを構成する各シート間の光の不要な反射に
よるゴーストが低減されたりするなどの効果があるが、
その一方、画像のコントラストやフォーカス特性が若干
低下するなどのデメリットが生じる。
In each of the above embodiments, the light diffusing material may or may not be mixed in the lenticular lens sheet 7. Compared with the case where the light diffusing material is not mixed, the color shift is slightly improved, and the ghost due to unnecessary reflection of light between each sheet that constitutes the transmissive screen is reduced. But there is
On the other hand, there are disadvantages such as a slight decrease in image contrast and focus characteristics.

【0118】上記の光拡散材をレンチキュラーレンズシ
ート7に混入するにあたっては、単にレンチキュラーレ
ンズシート7の内部に光拡散材を均一に混入させるとい
う方法のほか、レンチキュラーレンズシート7の光出射
面(9)の側に光拡散材を偏在させてもよい。このよう
な構成としたときは、光拡散材を均一に混入させた構成
に比較して、スクリーン画面垂直方向の光の指向特性を
拡大するために光拡散材の量を増した場合でも画像のフ
ォーカス特性の低下があまり見られない効果がある。
When the above-mentioned light diffusing material is mixed into the lenticular lens sheet 7, the light diffusing material is simply mixed into the lenticular lens sheet 7, and the light emitting surface (9 The light diffusing material may be unevenly distributed on the side of). With such a configuration, compared to a configuration in which a light diffusing material is uniformly mixed, even if the amount of the light diffusing material is increased to expand the directional characteristics of light in the screen screen vertical direction, the image The effect is that the deterioration of the focus characteristics is not so much seen.

【0119】なお、光出射面(9)の側に光拡散材を偏
在させた構成のレンチキュラーレンズシート7の具体的
な製造方法としては、特開平3−39944号公報、あ
るいは特開平5−61120号公報に開示されているよ
うな技術による方法がある。
A specific manufacturing method of the lenticular lens sheet 7 having a light diffusing material unevenly distributed on the light emitting surface (9) side is disclosed in JP-A-3-39944 or JP-A-5-61120. There is a method based on the technique as disclosed in the publication.

【0120】このうち、特開平5−61120号公報に
は、レンチキュラーレンズシート7の光出射面(9)の
側の、光拡散材を含む層状部分の厚さを、縦長レンチキ
ュラーレンズの光軸付近より周辺部の方において薄くす
る技術が開示されているが、本発明において、上記従来
技術により光拡散材を光出射面(9)の光軸付近にさら
に偏在させた場合は、上記各実施例よりさらにカラーシ
フトが低減するという、上記従来技術において予期され
ていない新たな効果がある。
Among them, in JP-A-5-61120, the thickness of the layered portion including the light diffusing material on the side of the light emitting surface (9) of the lenticular lens sheet 7 is measured in the vicinity of the optical axis of the vertically long lenticular lens. Although a technique of making the thickness thinner in the peripheral portion is disclosed, in the present invention, in the case where the light diffusing material is further unevenly distributed in the vicinity of the optical axis of the light emitting surface (9) by the above-mentioned conventional technique, each of the embodiments described above is used. There is a new effect, which is unexpected in the above-mentioned conventional art, that the color shift is further reduced.

【0121】この理由について、図13ないし図15を
参照して説明する。図13は、図7に示した前記の本発
明の第二の実施例の透過型スクリーンのレンチキュラー
レンズシート7において、光出射面(9)側に、光拡散
材を含む層状部分としての光拡散材層19を設け、その
層状部分の厚さを、光軸付近より周辺部の方において薄
くした構成の例の横断面形状を示す図である。
The reason for this will be described with reference to FIGS. 13 to 15. FIG. 13 shows the lenticular lens sheet 7 of the transmissive screen of the second embodiment of the present invention shown in FIG. 7, in which light diffusion as a layered portion including a light diffusion material is provided on the light emission surface (9) side. It is a figure which shows the cross-sectional shape of the example of the structure which provided the material layer 19 and made the thickness of the layered part thin in the peripheral part rather than the optical axis vicinity.

【0122】図13において、観視側にスクリーン画面
水平方向に+35°方向、−35°方向に出射する光線
について見ると、+35°方向に進む赤色光線は、前記
の層状部分を通過する距離が約0.24mm、−35°
方向に進む赤色光線は、前記の層状部分を通過する距離
が約0.18mmとなっている。
In FIG. 13, looking at the light rays emitted in the + 35 ° direction and the −35 ° direction in the horizontal direction of the screen screen on the viewing side, the red light ray traveling in the + 35 ° direction has a distance passing through the layered portion. About 0.24 mm, -35 °
The red light ray traveling in the direction has a distance of about 0.18 mm passing through the layered portion.

【0123】同図においては、赤色光線17のみを図示
してあるが、青色光線が、光軸に関して赤色光線とほぼ
対称に存在するため、+35°方向に進む青色光線と、
−35°方向に進む青色光線は、それぞれ、前記の層状
部分を通過する距離が約0.18mm、約0.24mm
となる。
In the figure, only the red light ray 17 is shown, but since the blue light ray exists substantially symmetrically with the red light ray with respect to the optical axis, there is a blue light ray traveling in the + 35 ° direction,
The blue light rays traveling in the -35 ° direction have distances of passing through the layered portions of about 0.18 mm and about 0.24 mm, respectively.
Becomes

【0124】したがって、+35°方向に進む光線のう
ち赤色光線は、青色光線より、約1.3倍程度に長い距
離を前記の層状部分において通過する。層状部分の通過
距離が長いほど、光拡散材により光が多く拡散されて他
の方向へ進んでしまうため、本来の方向へ進む光はより
少なくなる。
Therefore, the red ray of the rays traveling in the + 35 ° direction passes through the layered portion for a distance about 1.3 times longer than that of the blue ray. The longer the passing distance of the layered portion, the more light is diffused by the light diffusing material and travels in the other direction, so that less light travels in the original direction.

【0125】図14と図15は、このときのスクリーン
画面水平方向の指向特性を比較して示す特性図であり、
図14は、光拡散材がない場合、図15は、前記の光拡
散材層がある場合を示している。図14では、+35°
方向のカラーシフトは1.7dBであるが、図15で
は、+35°方向のカラーシフトは1.3dBに低減さ
れている。
FIGS. 14 and 15 are characteristic diagrams showing the directional characteristics in the horizontal direction of the screen screen in comparison at this time.
FIG. 14 shows the case without the light diffusing material, and FIG. 15 shows the case with the light diffusing material layer. In FIG. 14, + 35 °
The color shift in the direction is 1.7 dB, but in FIG. 15, the color shift in the + 35 ° direction is reduced to 1.3 dB.

【0126】これは、前記の光拡散材層19によって青
色より赤色のほうがより多く拡散されることから、図1
5においては、図14に比較して、赤色の相対輝度が青
色の相対輝度より大きく低下してしまったことによって
いる。より正確には、上記の+35°方向へ進む光線の
近くの光線も考慮して計算する必要があるが、その場合
でも、概ね上述のような傾向となる。
This is because the light diffusion material layer 19 diffuses more red light than blue light.
In FIG. 5, the relative luminance of red is much lower than the relative luminance of blue as compared with FIG. To be more accurate, it is necessary to consider the light rays near the above-mentioned light ray traveling in the + 35 ° direction as well, but even in that case, the tendency is generally as described above.

【0127】次に、上記の各実施例におけるフレネルレ
ンズシートについて説明する。図16は、本発明の第二
の実施例のレンチキュラーレンズシート7に従来のフレ
ネルレンズシート4を組み合わせた構成の透過型スクリ
ーンを用い、スクリーン上の画面全面に、全白の試験映
像信号によって白を映出し、画面正面方向から観視した
ときの、画面中心から水平方向に画面右端及び画面左端
までの相対輝度の分布を、赤、緑、青の色別に示した特
性図である。横軸には画面中心から画面対角隅までの距
離を1としたときの、画面中心から水平方向の相対距離
をとっており、画面右を正の方向、画面左を負の方向と
している。
Next, the Fresnel lens sheet in each of the above embodiments will be described. FIG. 16 shows a transmission screen having a configuration in which the lenticular lens sheet 7 according to the second embodiment of the present invention is combined with the conventional Fresnel lens sheet 4, and the entire screen on the screen is white by a test image signal of white. FIG. 6 is a characteristic diagram showing the distribution of relative luminance from the center of the screen to the right end and the left end of the screen in the horizontal direction when viewed from the front of the screen for each color of red, green, and blue. The horizontal axis indicates the relative distance in the horizontal direction from the center of the screen, where the distance from the center of the screen to the diagonal corner of the screen is 1, and the right side of the screen is the positive direction and the left side of the screen is the negative direction.

【0128】図16に示すように、画面右半分では赤、
緑に比較して青の相対輝度が大きく青味を帯びて見え、
また、画面左半分では緑、青に比較して赤の相対輝度が
大きく赤味を帯びて見え、色割れを生じている。
As shown in FIG. 16, in the right half of the screen, red,
The relative brightness of blue is larger than that of green, and it looks bluish,
Further, in the left half of the screen, the relative brightness of red is larger than that of green and blue, and the image appears reddish, causing color breakup.

【0129】図17は、上記の透過型スクリーンの、画
面中心から画面対角隅までの距離をRMAX としたとき
の、画像観視側から見て画面中心から水平右方向に相対
距離が0.4RMAX の位置における、赤色、緑色、青色
の主光線の軌跡を示す光線追跡図であり、光拡散材がな
いものとして描いてある。
FIG. 17 shows that when the distance from the center of the screen to the diagonal corner of the screen of the above-mentioned transmission screen is R MAX , the relative distance from the center of the screen to the horizontal right direction is 0 when viewed from the image viewing side. 4 is a ray tracing diagram showing loci of chief rays of red, green, and blue at a position of 4R MAX , which is drawn without a light diffusing material.

【0130】図17において、赤色、緑色、青色の主光
線のうち、青色の主光線が、レンチキュラーレンズシー
ト7の光出射面(9)において、最も光軸から遠い点9
pを通過している。このとき、フレネルレンズシート4
の光出射面のフレネル凸レンズからの各色の主光線の出
射方向は、レンチキュラーレンズシートの光軸方向に対
し、赤が約11.0°、緑が約0.1°、青が約13.
5°となっており、上記の点9pの位置は光軸から0.
126mmの距離となっている。
In FIG. 17, among the chief rays of red, green and blue, the chief ray of blue is the point 9 farthest from the optical axis on the light emitting surface (9) of the lenticular lens sheet 7.
It has passed p. At this time, Fresnel lens sheet 4
The direction of emission of the chief ray of each color from the Fresnel convex lens on the light emission surface is about 11.0 ° for red, about 0.1 ° for green, and about 13. for blue with respect to the optical axis direction of the lenticular lens sheet.
It is 5 °, and the position of the point 9p is 0.
The distance is 126 mm.

【0131】図18及び図19は、本発明の透過型スク
リーンの、画像観視側から見て画面中心から水平右方向
に距離0.4RMAX の位置における、赤色、緑色、青色
の主光線の軌跡を示す光線追跡図であり、光拡散材がな
いものとして描いてある。
FIGS. 18 and 19 show the principal rays of red, green and blue at the position of 0.4 R MAX in the horizontal right direction from the center of the screen when viewed from the image viewing side of the transmissive screen of the present invention. FIG. 4 is a ray tracing diagram showing a locus, which is drawn without a light diffusing material.

【0132】図18では、フレネル凸レンズからの各色
の主光線の出射方向が、レンチキュラーレンズシートの
光軸方向に対し、赤は11°以下の約10.4°、緑は
約0.5°、青は14°以上の約14.5°となるよう
に構成されている。このとき、図17の場合と同様に、
赤色、緑色、青色の主光線のうち、青色の主光線が、レ
ンチキュラーレンズシート7の光出射面(9)におい
て、最も光軸から遠い点9pを通過しており、その位置
は光軸から0.137mmの距離となっている。
In FIG. 18, the direction of emission of the chief ray of each color from the Fresnel convex lens is about 10.4 ° below 11 ° for red and about 0.5 ° for green with respect to the optical axis direction of the lenticular lens sheet. Blue is configured to have an angle of 14 ° or more and approximately 14.5 °. At this time, as in the case of FIG.
Of the red, green, and blue chief rays, the blue chief ray passes through a point 9p farthest from the optical axis on the light exit surface (9) of the lenticular lens sheet 7, and its position is 0 from the optical axis. The distance is .137 mm.

【0133】この場合、図17と比較すると、青色主光
線の通過点9pは光軸からより離れた位置となってお
り、青色光束全体では光出射面の有効半径の外を通り損
失光となる光が増すので、前記の色割れは低減される効
果がある。このとき、レンチキュラーレンズシート7に
光拡散材がある場合には、拡散により青色光束の損失光
がさらに増すので、色割れはさらに低減される。
In this case, as compared with FIG. 17, the passing point 9p of the blue principal ray is located farther from the optical axis, and the entire blue light flux passes through the outside of the effective radius of the light emitting surface and becomes loss light. Since the light is increased, the color breakage is effectively reduced. At this time, when the lenticular lens sheet 7 has a light diffusing material, the light loss of the blue luminous flux is further increased by the diffusion, and thus the color breakup is further reduced.

【0134】図19では、フレネル凸レンズからの各色
の主光線の出射方向が、レンチキュラーレンズシートの
光軸方向に対し、赤は10°以下の約9.5°、緑は約
1.6°、青は15°以上の約15.5°となるように
構成されている。このとき、青色の主光線が、図18と
同様に、レンチキュラーレンズシート7の光出射面
(9)において、最も光軸から遠い点9pを通過してお
り、その位置は光軸から0.147mmの距離となって
いる。
In FIG. 19, the emission direction of the principal ray of each color from the Fresnel convex lens is about 9.5 ° which is less than 10 ° for red and about 1.6 ° for green with respect to the optical axis direction of the lenticular lens sheet. Blue is configured to be about 15.5 °, which is 15 ° or more. At this time, the blue chief ray passes through the point 9p farthest from the optical axis on the light exit surface (9) of the lenticular lens sheet 7 as in FIG. 18, and its position is 0.147 mm from the optical axis. Has become the distance.

【0135】この場合、青色主光線の通過点9pは、図
18の場合よりさらに光軸から離れた位置となってお
り、青色光束の損失光となる光がさらに増すので、前記
の色割れはより低減される。
In this case, the passing point 9p of the blue principal ray is located farther from the optical axis than in the case of FIG. 18, and the light which becomes the lost light of the blue luminous flux is further increased. It is further reduced.

【0136】最後に、本発明の透過型スクリーンを備え
た背面投写型画像ディスプレイ装置について説明する。
図20は、本発明による透過型スクリーンを備えた背面
投写型画像ディスプレイ装置の一実施例の、外観を概略
的に示した正面図、図21は図20の背面投写型画像デ
ィスプレイ装置の外観を概略的に示した側面図である。
Finally, a rear projection type image display device equipped with the transmissive screen of the present invention will be described.
20 is a front view schematically showing the outer appearance of an embodiment of a rear projection type image display apparatus equipped with a transmissive screen according to the present invention, and FIG. 21 is an external view of the rear projection type image display apparatus of FIG. It is the side view which showed roughly.

【0137】図20及び図21において、31は背面投
写型画像ディスプレイ装置であり、37は透過型スクリ
ーンである。本実施例では、背面投写型画像ディスプレ
イ装置31の画面サイズは対角38インチで、そのアス
ペクト比は16:9である。また、背面投写型画像ディ
スプレイ装置31の本体の幅、高さ、奥行きはそれぞ
れ、900mm、990mm、390mmであり、画面
中心高さは725mmに設定されている。
20 and 21, reference numeral 31 is a rear projection type image display device, and 37 is a transmissive screen. In this embodiment, the rear projection type image display device 31 has a screen size of 38 inches diagonal and an aspect ratio of 16: 9. Further, the width, height and depth of the main body of the rear projection type image display device 31 are 900 mm, 990 mm and 390 mm, respectively, and the center height of the screen is set to 725 mm.

【0138】図22は、図20の背面投写型画像ディス
プレイ装置31内における光学系に関連する部品の位置
関係を、側面から見て概略的に示した断面図である。同
図において32は投写管、33は投写レンズ、34は反
射鏡、38は投写管32と投写レンズ33を結合する結
合器、39は電気回路部、40は筐体、46は投写管3
2に電力及び信号を供給するCPT基板、47、48、
49は、それぞれ、筐体40の一部を成すキャスター、
地板、金網部である。
FIG. 22 is a sectional view schematically showing the positional relationship of the components related to the optical system in the rear projection type image display device 31 of FIG. 20 when viewed from the side. In the figure, 32 is a projection tube, 33 is a projection lens, 34 is a reflecting mirror, 38 is a coupler that connects the projection tube 32 and the projection lens 33, 39 is an electric circuit section, 40 is a housing, and 46 is the projection tube 3.
CPT boards for supplying power and signals to the two, 47, 48,
49 are casters forming part of the housing 40,
Main plate and wire mesh part.

【0139】本発明の背面投写型画像ディスプレイ装置
では、前述の本発明の透過型スクリーンを用い、その他
の各部品を図22に示すように高密度に配置することに
より、図20及び図21に示したようなコンパクトなセ
ット(背面投写型画像ディスプレイ装置)が実現できる
効果がある。
In the rear projection type image display apparatus of the present invention, the transmissive screen of the present invention described above is used, and other parts are arranged at high density as shown in FIG. There is an effect that a compact set (rear projection type image display device) as shown can be realized.

【0140】[0140]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、透過型スクリーンを構成するレンチキュラー
レンズシートにおいて、該シートの光入射面を構成する
縦長レンチキュラーレンズの横断面形状を、特定の形状
とすることによって、そのような透過型スクリーンを、
光線集中角θ1 、レンズ集中角θ2 の大きい背面投写型
画像ディスプレイ装置に用いても、カラーシフト、カッ
トオフ、色割れをそれぞれ低減させることができるとと
もに、迷光を無くし、画像のコントラストを向上させる
ことができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, in the lenticular lens sheet that constitutes the transmissive screen, the cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens that constitutes the light incident surface of the sheet is specified. By adopting the shape of
Even when used in a rear projection image display device with a large ray concentration angle θ 1 and lens concentration angle θ 2 , color shift, cutoff, and color breakage can be reduced, and stray light is eliminated to improve image contrast. Can be made.

【0141】すなわち、光の一部が迷光になることがな
く、光の透過率を、従来のレンチキュラーレンズシート
を用いた透過型スクリーンの場合に比べ大きくすること
ができる。また縦長レンチキュラーレンズの横断面形状
がほぼ楕円の形状を成すような従来のレンチキュラーレ
ンズシートに比較して、カラーシフトが少なく、かつカ
ットオフの小さい指向特性を得ることができる。また、
光の透過率を大きくすることができるため、レンチキュ
ラーレンズシートの基材の中に光拡散材を混入した場合
でも、迷光になる光が少なく、良好なコントラスト特性
を得ることができる。
That is, a part of the light does not become stray light, and the light transmittance can be increased as compared with the case of the transmissive screen using the conventional lenticular lens sheet. Further, as compared with the conventional lenticular lens sheet in which the longitudinal lenticular lens has a substantially elliptical cross-sectional shape, it is possible to obtain a directional characteristic with less color shift and a smaller cutoff. Also,
Since the light transmittance can be increased, even when a light diffusing material is mixed in the base material of the lenticular lens sheet, little light becomes stray light and good contrast characteristics can be obtained.

【0142】また、画面中心からスクリーン画面水平方
向に0.4RMAX の距離の位置において、赤色投写管か
らの主光線と、青色投写管からの主光線の、フレネルレ
ンズシートの光出射面からの出射方向が、それぞれ、レ
ンチキュラーレンズシートの光入射面を構成する縦長レ
ンチキュラーレンズの光軸方向に対して角度θR 、θB
を成すとき、角度θR 、θB のうち、一方の絶対値が1
4°以上、好ましくは15°以上で、かつ、他方の絶対
値が11°以下、好ましくは10°以下となるような構
成のフレネル凸レンズ形状を、フレネルレンズシートに
設けているので、赤色または青色の主光線が、レンチキ
ュラーレンズシートの光出射面を構成する縦長レンチキ
ュラーレンズにおいて、光軸からより離れた位置を通る
ことになり、その色の光束全体では光出射面の有効半径
の外を通り損失光となる光が増し、前記の色割れは低減
される。
Further, at a position of 0.4 R MAX in the horizontal direction of the screen screen from the center of the screen, the chief ray from the red projection tube and the chief ray from the blue projection tube are emitted from the light exit surface of the Fresnel lens sheet. The emitting directions are angles θ R and θ B with respect to the optical axis direction of the longitudinal lenticular lens that constitutes the light incident surface of the lenticular lens sheet.
Of the angles θ R and θ B , the absolute value of one is 1
Since the Fresnel lens sheet is provided with a Fresnel convex lens shape of 4 ° or more, preferably 15 ° or more and the other absolute value is 11 ° or less, preferably 10 ° or less, red or blue In the longitudinal lenticular lens that constitutes the light-emitting surface of the lenticular lens sheet, the chief ray of the light passes through a position further away from the optical axis, and the entire luminous flux of that color passes outside the effective radius of the light-emitting surface and is lost. The light that becomes light is increased, and the above-mentioned color breakup is reduced.

【0143】本発明の背面投写型画像ディスプレイ装置
では、前述の本発明の透過型スクリーンを用い、その他
の各部品を高密度に配置することにより、コンパクトな
セットが実現できる効果がある。
In the rear projection type image display device of the present invention, a compact set can be realized by using the above-mentioned transmission screen of the present invention and arranging each of the other parts at a high density.

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

【図1】本発明におけるレンチキュラレンズシート7の
光入射面を構成する縦長レンチキュラーレンズの横断面
形状を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of a vertically long lenticular lens that constitutes a light incident surface of a lenticular lens sheet 7 according to the present invention.

【図2】本発明の第一の実施例としての透過型スクリー
ンにおけるレンチキュラーレンズシート7に、互いにほ
ぼ平行な赤色光線から成る光束が入射した場合の光束の
軌跡を示す光線追跡図である。
FIG. 2 is a ray tracing diagram showing a trajectory of a light flux when red light fluxes substantially parallel to each other are incident on a lenticular lens sheet 7 in a transmissive screen as a first embodiment of the present invention.

【図3】図2に示すレンチキュラーレンズシート7に、
互いにほぼ平行な緑色光線から成る光束が入射した場合
の光束の軌跡を示す光線追跡図である。
FIG. 3 shows the lenticular lens sheet 7 shown in FIG.
It is a ray tracing diagram which shows the locus | trajectory of the light beam in case the light beam which consists of a green light ray substantially parallel to each other injects.

【図4】図2に示すレンチキュラーレンズシート7の横
断面形状等を規定する数値として、表1に示す数値を使
った場合の、レンチキュラーレンズシート7の光入射面
10に入射される赤色光の、光入射面10における入射
位置と、光出射面(9)における出射位置と、の関係を
示す特性図である。
FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 shown in FIG. FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the incident position on the light incident surface 10 and the emission position on the light emitting surface (9).

【図5】図2に示すレンチキュラーレンズシート7の横
断面形状等を規定する数値として、表1に示す数値を使
った場合の、透過型スクリーンにおけるスクリーン画面
水平方向の光の指向特性を示す特性図である。
5 is a characteristic showing directivity of light in a screen screen horizontal direction in a transmissive screen when the numerical values shown in Table 1 are used as numerical values for defining the cross-sectional shape and the like of the lenticular lens sheet 7 shown in FIG. It is a figure.

【図6】図2に示すレンチキュラーレンズシート7の横
断面形状等を規定する数値として、表2に示す数値を使
った場合の、透過型スクリーンにおけるスクリーン画面
水平方向の光の指向特性を示す特性図である。
6 is a characteristic showing a directional characteristic of light in a screen screen horizontal direction in a transmissive screen, when the numerical values shown in Table 2 are used as numerical values for defining the cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 shown in FIG. It is a figure.

【図7】本発明の第二の実施例としての透過型スクリー
ンにおけるレンチキュラーレンズシート7に、互いにほ
ぼ平行な赤色光線から成る光束が入射した場合の光束の
軌跡を示す光線追跡図である。
FIG. 7 is a ray tracing diagram showing a locus of light flux when light fluxes of red light rays substantially parallel to each other are incident on the lenticular lens sheet 7 in the transmissive screen according to the second embodiment of the present invention.

【図8】図7に示すレンチキュラーレンズシート7の横
断面形状等を規定する数値として、表3に示す数値を使
った場合の、レンチキュラーレンズシート7の光入射面
10に入射する赤色光の、光入射面10における入射位
置と、光出射面(9)における出射位置との関係を示す
特性図である。
8 is a diagram showing the cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 shown in FIG. 7 as a numerical value that defines the cross-sectional shape, etc. of the red light incident on the light incident surface 10 of the lenticular lens sheet 7, It is a characteristic view which shows the relationship between the incident position in the light-incidence surface 10 and the emission position in the light-exit surface (9).

【図9】図7に示すレンチキュラーレンズシート7の横
断面形状等を規定する数値として、表3に示す数値を使
った場合の、光入射面10を構成する縦長レンチキュラ
ーレンズの横断面形状を、定義する関数Z(x)のxに
ついての2次微分関数Z″(x)を示す特性図である。
9 is a cross-sectional shape of a vertically elongated lenticular lens forming a light-incident surface 10 when the numeric values shown in Table 3 are used as the numeric values that define the cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 shown in FIG. It is a characteristic view which shows the secondary differential function Z ″ (x) with respect to x of the function Z (x) to be defined.

【図10】図7に示すレンチキュラーレンズシート7の
横断面形状等を規定する数値として、表3に示す数値を
使った場合の、透過型スクリーンにおけるスクリーン画
面水平方向の光の指向特性を示す特性図である。
10 is a characteristic showing the directional characteristic of light in the horizontal direction of the screen screen in the transmissive screen when the numerical values shown in Table 3 are used as the numerical values that define the cross-sectional shape of the lenticular lens sheet 7 shown in FIG. It is a figure.

【図11】本発明の第二の実施例としての透過型スクリ
ーンの要部を示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a main part of a transmissive screen as a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第三の実施例としての透過型スクリ
ーンの要部を示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a main part of a transmissive screen as a third embodiment of the present invention.

【図13】図7に示した前記の本発明の第二の実施例の
透過型スクリーンのレンチキュラーレンズシート7にお
いて、光出射面(9)側に、光拡散材を含む層状部分を
設けたときの、互いにほぼ平行な赤色光線の光束が入射
した場合の光束の軌跡を示す光線追跡図である。
13 shows a case where a layered portion containing a light diffusing material is provided on the light emitting surface (9) side in the lenticular lens sheet 7 of the transmission screen of the second embodiment of the present invention shown in FIG. FIG. 3 is a ray tracing diagram showing the loci of light fluxes of red light rays that are substantially parallel to each other when they enter.

【図14】図13に示すレンチキュラーレンズシート7
を用いた透過型スクリーンにおいて、光拡散材層がない
場合のスクリーン画面水平方向の光の指向特性を示す特
性図である。
FIG. 14 is a lenticular lens sheet 7 shown in FIG.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the directional characteristics of light in the horizontal direction of the screen screen in the case where there is no light diffusion material layer in the transmissive screen using.

【図15】図13に示すレンチキュラーレンズシート7
を用いた透過型スクリーンにおいて、光拡散材層がある
場合のスクリーン画面水平方向の光の指向特性を示す特
性図である。
FIG. 15 is a lenticular lens sheet 7 shown in FIG.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the directional characteristics of light in the horizontal direction of the screen screen in the case where there is a light diffusing material layer in the transmissive screen using.

【図16】本発明の第二の実施例のレンチキュラーレン
ズシート7に、従来のフレネルレンズシート4を組み合
わせた構成の透過型スクリーンに、全白映像を映出した
ときの、画面水平方向の相対輝度の分布を示した特性図
である。
FIG. 16 is a relative in the horizontal direction of the screen when an all-white image is projected on a transmissive screen having a configuration in which the lenticular lens sheet 7 of the second embodiment of the present invention and the conventional Fresnel lens sheet 4 are combined. It is a characteristic view showing a distribution of luminance.

【図17】図16に示した透過型スクリーンの、画像観
視側から見て画面中心から水平右方向に相対距離が0.
4の位置における、赤色、緑色、青色の主光線の軌跡を
示す光線追跡図である。
17 is a perspective view showing a transparent screen shown in FIG. 16 with a relative distance of 0.
It is a ray tracing figure which shows the locus | trajectory of the chief ray of red, green, and blue in the position of 4.

【図18】本発明の透過型スクリーンの、画像観視側か
ら見て画面中心から水平右方向に前記の相対距離が0.
4の位置における、赤色、緑色、青色の主光線の軌跡を
示す光線追跡図である。
FIG. 18 is a perspective view of the transmission screen of the present invention in which the relative distance is 0.
It is a ray tracing figure which shows the locus | trajectory of the chief ray of red, green, and blue in the position of 4.

【図19】本発明の透過型スクリーンの、画像観視側か
ら見て画面中心から水平右方向に前記の相対距離が0.
4の位置における、赤色、緑色、青色の主光線の軌跡を
示す光線追跡図である。
FIG. 19 is a perspective view of the transmission type screen of the present invention, wherein the relative distance is 0.
It is a ray tracing figure which shows the locus | trajectory of the chief ray of red, green, and blue in the position of 4.

【図20】本発明による透過型スクリーンを備えた背面
投写型画像ディスプレイ装置の一実施例の外観を概略的
に示した正面図である。
FIG. 20 is a front view schematically showing the outer appearance of an embodiment of a rear projection type image display device having a transmissive screen according to the present invention.

【図21】図20に示す背面投写型画像ディスプレイ装
置の外観を概略的に示した側面図である。
21 is a side view schematically showing the outer appearance of the rear projection type image display device shown in FIG. 20. FIG.

【図22】図20に示す背面投写型画像ディスプレイ装
置内における光学系に関連する部品の位置関係を、側面
から見て概略的に示した断面図である。
22 is a cross-sectional view schematically showing a positional relationship of components related to an optical system in the rear projection type image display device shown in FIG. 20, as seen from a side surface.

【図23】背面投写型画像ディスプレイ装置における一
般的な光学系の配置を示す上面図である。
FIG. 23 is a top view showing the arrangement of general optical systems in a rear projection type image display device.

【図24】背面投写型画像ディスプレイ装置に用いられ
る従来の透過型スクリーンの要部を示す斜視図である。
FIG. 24 is a perspective view showing a main part of a conventional transmissive screen used in a rear projection type image display device.

【図25】図24に示すレンチキュラーレンズシート7
に、互いにほぼ平行な緑色光線から成る光束が入射した
場合の光束の軌跡を示す光線追跡図である。
FIG. 25 is a lenticular lens sheet 7 shown in FIG.
FIG. 3 is a ray tracing diagram showing a locus of a light flux when green light fluxes that are substantially parallel to each other are incident on FIG.

【図26】図24に示すレンチキュラーレンズシート7
に、互いにほぼ平行な赤色光線から成る光束が入射した
場合の光束の軌跡を示す光線追跡図である。
FIG. 26 is a lenticular lens sheet 7 shown in FIG.
FIG. 4 is a ray tracing diagram showing a locus of a light flux when red light fluxes that are substantially parallel to each other are incident on the optical path.

【図27】図24に示す透過型スクリーンにおけるスク
リーン画面水平方向の光の指向特性を示す特性図であ
る。
27 is a characteristic diagram showing directional characteristics of light in the horizontal direction of the screen in the transmissive screen shown in FIG.

【図28】縦長レンチキュラーレンズの横断面形状が、
光軸付近より周辺部の方が集光位置が遠くなるような形
状を成すような従来のレンチキュラーレンズシートに、
互いにほぼ平行な緑色光線から成る光束が入射した場合
の光束の軌跡を示す光線追跡図である。
FIG. 28 is a cross-sectional shape of a vertically long lenticular lens,
A conventional lenticular lens sheet that has a shape such that the light collecting position is farther in the peripheral part than in the vicinity of the optical axis.
It is a ray tracing diagram which shows the locus | trajectory of the light beam in case the light beam which consists of a green light ray substantially parallel to each other injects.

【図29】縦長レンチキュラーレンズの横断面形状が、
光軸付近より周辺部の方が集光位置が遠くなるような形
状を成すような従来のレンチキュラーレンズシートに、
互いにほぼ平行な赤色光線から成る光束が入射した場合
の光束の軌跡を示す光線追跡図である。
FIG. 29 shows a cross-sectional shape of a vertically long lenticular lens,
A conventional lenticular lens sheet that has a shape such that the light collecting position is farther in the peripheral part than in the vicinity of the optical axis.
It is a ray tracing diagram which shows the locus | trajectory of the light beam when the light beam which consists of red light rays substantially parallel to each other injects.

【図30】縦長レンチキュラーレンズの横断面形状を定
義するための座標系を示す説明図である。
FIG. 30 is an explanatory diagram showing a coordinate system for defining the cross-sectional shape of the vertically long lenticular lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…横長レンチキュラーレンズシート、2,5,10,
13…光入射面、3,6,14…光出射面、4,12…
フレネルレンズシート、7…レンチキュラーレンズシー
ト、8…光吸収帯、9…縦長レンチキュラーレンズ、1
0…光入射面、10a…光入射面を構成する縦長レンチ
キュラーレンズの、レンズ面上におけるその縦長レンチ
キュラーレンズの光軸と交わる点、10b,10c…光
入射面を構成する縦長レンチキュラーレンズのレンズ面
上における隣接する縦長レンチキュラーレンズとの境界
の近傍の点、16…緑色光線、17…赤色光線、18…
迷光、19…光拡散材層、20…青色投写管、21…緑
色投写管、22…赤色投写管、23…投写レンズ、24
…透過型スクリーン、25…青色の映像光の光軸、26
…緑色の映像光の光軸、27…赤色の映像光の光軸、3
1…背面投写型画像ディスプレイ装置、32…投写管、
33…投写レンズ、34…反射鏡、37…透過型スクリ
ーン、38…結合器、39…電気回路部、40…筐体、
46…CPT基板、47…キャスター、48…地板、4
9…金網部。
1 ... landscape lenticular lens sheet, 2, 5, 10,
13 ... Light incident surface, 3, 6, 14 ... Light emitting surface, 4, 12 ...
Fresnel lens sheet, 7 ... Lenticular lens sheet, 8 ... Light absorption band, 9 ... Longitudinal lenticular lens, 1
0 ... Light incident surface, 10a ... Point of the vertically long lenticular lens that constitutes the light incident surface, intersecting with the optical axis of the vertically long lenticular lens on the lens surface, 10b, 10c ... Lens surface of the vertically long lenticular lens that constitutes the light incident surface Points near the boundary with the adjacent vertically long lenticular lens above, 16 ... Green ray, 17 ... Red ray, 18 ...
Stray light, 19 ... Light diffusion material layer, 20 ... Blue projection tube, 21 ... Green projection tube, 22 ... Red projection tube, 23 ... Projection lens, 24
... Transmissive screen, 25 ... Optical axis of blue image light, 26
… Optical axis of green image light, 27… Optical axis of red image light, 3
1 ... Rear projection type image display device, 32 ... Projection tube,
33 ... Projection lens, 34 ... Reflecting mirror, 37 ... Transmissive screen, 38 ... Coupler, 39 ... Electric circuit section, 40 ... Housing,
46 ... CPT substrate, 47 ... Casters, 48 ... Base plate, 4
9 ... Wire mesh part.

Claims (16)

【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
ーレンズシートと、で少なくとも構成され、映像発生源
側より入射される映像光を透過して、映像観視側に出射
する透過型スクリーンであって、 前記フレネルレンズシートは、前記映像光を入射する面
(以下、光入射面という)と前記映像光を出射する面
(以下、光出射面という)のうち、いずれか1方の面の
形状がフレネル凸レンズ形状を成し、 前記レンチキュラーレンズシートは、その光入射面の形
状が、スクリーン画面垂直方向を長手方向とする縦長レ
ンチキュラーレンズ(以下、光入射面縦長レンチキュラ
ーレンズという)をスクリーン画面水平方向に連続して
複数配列した形状を成し、その光出射面の形状が、スク
リーン画面垂直方向を長手方向とする縦長レンチキュラ
ーレンズ(以下、光出射面縦長レンチキュラーレンズと
いう)とスクリーン画面垂直方向を長手方向とする有限
幅の光吸収帯とを交互にスクリーン画面水平方向に連続
して複数配列した形状を成すとともに、 前記光入射面縦長レンチキュラーレンズのスクリーン画
面水平方向の断面形状は、前記映像光が入射される側に
凸であり、前記光入射面縦長レンチキュラーレンズの光
軸を対称軸としてほぼ線対称な形状を成し、かつ、前記
光入射面縦長レンチキュラーレンズのスクリーン画面水
平方向の断面と同一の面内において、前記光入射面縦長
レンチキュラーレンズの光軸に対してスクリーン画面水
平方向に8°以上の角度を持ち、前記光軸の延長線上を
横切って前記光入射面縦長レンチキュラーレンズのレン
ズ面に入射されるほぼ平行な光束が存在する場合に、そ
の光束に含まれる光線のうち、前記光入射面縦長レンチ
キュラーレンズのレンズ面上における、前記光軸と交わ
る点(以下、第1の点という)に入射される光線と、隣
接する光入射面縦長レンチキュラーレンズとの境界の近
傍の点(以下、第2の点という)に入射される光線と、
が入射後、互いに、前記光出射面縦長レンチキュラーレ
ンズのレンズ面上のほぼ同じ位置に向かうとともに、前
記光入射面縦長レンチキュラーレンズのレンズ面上にお
ける、前記第1の点と第2の点との間のその他の各点に
それぞれ入射される光線が、全て、入射後、前記光出射
面縦長レンチキュラーレンズのレンズ面上の前記位置よ
りも光軸側の位置に向かうような、形状を成すことを特
徴とする透過型スクリーン。
1. A transmissive screen which is composed of at least a Fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet, transmits the image light incident from the image generation source side, and emits the image light to the image viewing side. The Fresnel lens sheet has a Fresnel convex lens in which one of the surface on which the image light is incident (hereinafter referred to as a light incident surface) and the surface on which the image light is emitted (hereinafter referred to as a light emission surface) is a Fresnel convex lens. The lenticular lens sheet has a shape in which the light-incident surface has a shape in which a vertically long lenticular lens having a screen screen vertical direction as a longitudinal direction (hereinafter referred to as a light-incident surface vertically long lenticular lens) is continuously formed in the screen screen horizontal direction. The light emitting surface has a vertical lenticular shape whose longitudinal direction is perpendicular to the screen screen. (Hereinafter, referred to as “longitudinal lenticular lens for light emission surface”) and a light absorption band having a finite width whose longitudinal direction is in the vertical direction of the screen screen are alternately arranged in the horizontal direction of the screen screen. The cross-sectional shape of the incident surface vertical lenticular lens in the horizontal direction of the screen screen is convex on the side on which the image light is incident, and forms a line-symmetric shape with the optical axis of the light incident vertical lenticular lens as the axis of symmetry. And, in the same plane as the cross section of the light incident surface vertical lenticular lens in the horizontal direction of the screen screen, an angle of 8 ° or more with respect to the optical axis of the light incident surface vertical lenticular lens in the horizontal direction of the screen screen, There is a substantially parallel luminous flux that is incident on the lens surface of the light incident surface vertical lenticular lens across the extension of the optical axis. In this case, among the light rays included in the light flux, the light rays incident on a point (hereinafter, referred to as a first point) intersecting the optical axis on the lens surface of the light incident surface vertical lenticular lens are adjacent to each other. A light incident surface at a point near the boundary with the vertically long lenticular lens (hereinafter referred to as a second point);
After being incident, the light exit surface and the first and second points on the lens surface of the light-incident surface vertical lenticular lens are moved to almost the same position on the lens surface of the light-incident surface vertical lenticular lens. All of the light rays incident on the other points in between are formed so that, after incidence, they are directed to a position on the optical axis side with respect to the position on the lens surface of the light emission surface longitudinal lenticular lens. Characteristic transmissive screen.
【請求項2】 請求項1に記載の透過型スクリーンにお
いて、 前記光入射面縦長レンチキュラーレンズのスクリーン画
面水平方向に沿った断面形状を、前記光入射面縦長レン
チキュラーレンズの光軸上の位置を基準位置として、そ
こから前記水平方向に沿った距離xの関数Z(x)で表
される曲線形状とし(ただし、Z(x)の符号は、光入
射面から光出射面に向かう方向を正とする)、xの絶対
値の最大値(以下、有効半径という)をxMAX としたと
き、前記関数Z(x)のxについての2次微分関数Z″
(x)が、x=0において極小値をとり、0<|x|<
MAX となるxにおいて極大値をとる如き曲線形状とす
ることを特徴とする透過型スクリーン。
2. The transmissive screen according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the light incident surface vertical lenticular lens along the horizontal direction of the screen screen is based on a position on the optical axis of the light incident surface vertical lenticular lens. The position has a curved shape represented by a function Z (x) of the distance x along the horizontal direction from the position (where the sign of Z (x) is positive in the direction from the light incident surface to the light emitting surface). , And the maximum absolute value of x (hereinafter referred to as the effective radius) is x MAX , the second derivative function Z ″ of x of the function Z (x) above.
(X) takes a minimum value at x = 0, and 0 <| x | <
A transmissive screen having a curved shape such that a maximum value is obtained at x that is x MAX .
【請求項3】 請求項1に記載の透過型スクリーンにお
いて、 前記光入射面縦長レンチキュラーレンズのスクリーン画
面水平方向に沿った断面形状を、前記光入射面縦長レン
チキュラーレンズの光軸上の位置を基準位置として、そ
こから前記水平方向に沿った距離xの関数Z(x)で表
される曲線形状とし(ただし、Z(x)の符号は、光入
射面から光出射面に向かう方向を正とする)、xの絶対
値の最大値(以下、有効半径という)をxMAX としたと
き、前記関数Z(x)のxについての2次微分関数Z″
(x)が、x=0において正値でかつ極小値をとり、0
<|x|<xMAX となるxにおいて極大値をとり、x=
MAX において負値をとる如き曲線形状とすることを特
徴とする透過型スクリーン。
3. The transmissive screen according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the light incident surface vertical lenticular lens along the horizontal direction of the screen screen is based on the position on the optical axis of the light incident surface vertical lenticular lens. The position has a curved shape represented by a function Z (x) of the distance x along the horizontal direction from the position (where the sign of Z (x) is positive in the direction from the light incident surface to the light emitting surface). , And the maximum absolute value of x (hereinafter referred to as the effective radius) is x MAX , the second derivative function Z ″ of x of the function Z (x) above.
(X) is a positive value and a minimum value at x = 0,
<| X | <x MAX takes a maximum value at x, and x =
A transmissive screen having a curved shape such that x MAX takes a negative value.
【請求項4】 請求項1に記載の透過型スクリーンにお
いて、 前記光入射面縦長レンチキュラーレンズのスクリーン画
面水平方向に沿った断面形状を、前記光入射面縦長レン
チキュラーレンズの光軸上の位置を基準位置として、そ
こから前記水平方向に沿った距離xの関数Z(x)で表
される曲線形状とし(ただし、Z(x)の符号は、光入
射面から光出射面に向かう方向を正とする)、xの絶対
値の最大値(以下、有効半径という)をxMAX としたと
き、前記関数Z(x)が、0<|x|<xMAX となるx
において変曲点を有する如き曲線形状とすることを特徴
とする透過型スクリーン。
4. The transmissive screen according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the light-incident surface vertical lenticular lens along the horizontal direction of the screen screen is based on the position on the optical axis of the light-incident surface vertical lenticular lens. The position has a curved shape represented by a function Z (x) of the distance x along the horizontal direction from the position (where the sign of Z (x) is positive in the direction from the light incident surface to the light emitting surface). , And the maximum absolute value of x (hereinafter referred to as the effective radius) is x MAX , the function Z (x) is 0 <| x | <x MAX.
A transmissive screen having a curved shape having an inflection point in.
【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載の透過型スクリーンにおいて、前記光出射面縦長レン
チキュラーレンズの幅が、下記の(数3)式により与え
られる距離hの2倍である2hの、更に1.1倍ないし
1.4倍の長さに設定された幅であることを特徴とする
透過型スクリーン。記 【数3】 ただし、tはレンチキュラーレンズシートの厚さ、θ1
は光線集中角、Nはレンチキュラーレンズシートを構成
する基材の屈折率である。
5. The transmissive screen according to claim 1, wherein the width of the vertically long lenticular lens on the light exit surface is twice the distance h given by the following equation (3). A transmissive screen having a width set to be 1.1 to 1.4 times longer than a certain 2h. Note [Equation 3] Where t is the thickness of the lenticular lens sheet, θ 1
Is the light beam convergence angle, and N is the refractive index of the base material forming the lenticular lens sheet.
【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれかに記
載の透過型スクリーンにおいて、前記フレネルレンズシ
ートは、前記光入射面と光出射面のうち、前記フレネル
凸レンズ形状を成した面とは異なる別の面の形状が、ス
クリーン画面水平方向を長手方向とする横長レンチキュ
ラーレンズをスクリーン画面垂直方向に連続して複数配
列して成る面形状であることを特徴とする透過型スクリ
ーン。
6. The transmissive screen according to claim 1, wherein the Fresnel lens sheet is one of the light incident surface and the light emitting surface that has the Fresnel convex lens shape. A different type of surface is a transmissive screen characterized in that it is a surface shape formed by arranging a plurality of horizontally-long lenticular lenses whose longitudinal direction is the horizontal direction of the screen screen in a vertical direction of the screen screen.
【請求項7】 請求項1ないし請求項5のいずれかに記
載の透過型スクリーンにおいて、少なくとも1面の形状
が、スクリーン画面水平方向を長手方向とする横長レン
チキュラーレンズをスクリーン画面垂直方向に連続して
複数配列して成る面形状である第二のレンチキュラーレ
ンズシートを、光路中に更に配置した構成とすることを
特徴とする透過型スクリーン。
7. The transmission screen according to claim 1, wherein the shape of at least one surface is such that a horizontal lenticular lens whose longitudinal direction is the screen screen horizontal direction is continuous in the screen screen vertical direction. The transmissive screen is characterized in that a second lenticular lens sheet having a planar shape formed by arranging a plurality of such elements is further arranged in the optical path.
【請求項8】 請求項1ないし請求項7のいずれかに記
載の透過型スクリーンにおいて、前記レンチキュラーレ
ンズシートは光拡散材を含むことを特徴とする透過型ス
クリーン。
8. The transmissive screen according to claim 1, wherein the lenticular lens sheet includes a light diffusing material.
【請求項9】 請求項1ないし請求項7のいずれかに記
載の透過型スクリーンにおいて、前記レンチキュラーレ
ンズシートは光拡散材を前記光出射面の側に偏在させて
含むことを特徴とする透過型スクリーン。
9. The transmission screen according to claim 1, wherein the lenticular lens sheet includes a light diffusing material unevenly distributed on a side of the light emitting surface. screen.
【請求項10】 請求項1ないし請求項7のいずれかに
記載の透過型スクリーンにおいて、前記レンチキュラー
レンズシートは光拡散材を、前記光出射面の側に偏在さ
せ、かつ、前記光出射面レンチキュラーレンズの光軸付
近に偏在させて含むことを特徴とする透過型スクリー
ン。
10. The transmission screen according to claim 1, wherein the lenticular lens sheet has a light diffusing material unevenly distributed on the light emitting surface side, and the light emitting surface lenticular. A transmissive screen characterized in that it is unevenly distributed near the optical axis of the lens.
【請求項11】 請求項1ないし請求項10のいずれか
に記載の透過型スクリーンを備えたことを特徴とする背
面投写型画像ディスプレイ装置。
11. A rear projection type image display device comprising the transmissive screen according to any one of claims 1 to 10.
【請求項12】 画面サイズが対角33インチ以上で画
面アスペクト比がほぼ16:9の背面投写型画像ディス
プレイ装置において、請求項1ないし請求項10のいず
れかに記載の透過型スクリーンと、複数の映像発生源
と、前記映像発生源の表示画像を前記透過型スクリーン
上に投写する投写レンズと、前記投写レンズからの投写
光束を折り返す反射鏡と、を備えた投写光学装置と、前
記映像発生源に映像を表示するための電気回路と、を筐
体内部の所定の位置に固定収納し、前記筐体の奥行きを
400mm以下としたことを特徴とする背面投写型画像
ディスプレイ装置。
12. A rear projection type image display device having a screen size of 33 inches or more diagonal and a screen aspect ratio of approximately 16: 9, wherein the transmissive screen according to claim 1 and a plurality of screens are provided. Of the image generation source, a projection lens for projecting a display image of the image generation source on the transmissive screen, and a reflecting mirror that folds back the projection light flux from the projection lens; A rear projection type image display device, characterized in that an electric circuit for displaying an image on a source is fixedly housed at a predetermined position inside a casing, and the depth of the casing is 400 mm or less.
【請求項13】 画面中心の高さが750mm以下であ
ることを特徴とする請求項12に記載の背面投写型画像
ディスプレイ装置。
13. The rear projection type image display device according to claim 12, wherein the height of the center of the screen is 750 mm or less.
【請求項14】 請求項12または請求項13のいずれ
かに記載の背面投写型画像ディスプレイ装置において、
前記投写レンズの投写距離が640mm以下であること
を特徴とする背面投写型画像ディスプレイ装置。
14. The rear projection type image display device according to claim 12,
A rear projection type image display device, wherein the projection distance of the projection lens is 640 mm or less.
【請求項15】 請求項12ないし請求項14のいずれ
かに記載の背面投写型画像ディスプレイ装置において、
前記複数の映像発生源として、赤色、緑色、青色の映像
発生源を画面水平方向にこの順に配置し、透過型スクリ
ーン上の画面中心から画面対角隅までの距離をRMAX
し、 前記透過型スクリーンの前記画面中心からスクリーン画
面水平方向に0.4RMAX の距離の位置において、前記
赤色の映像発生源からの主光線と、前記青色の映像発生
源からの主光線の、前記フレネルレンズシートの光出射
面からの出射方向が、それぞれ、前記レンチキュラーレ
ンズシートの前記光入射面縦長レンチキュラーレンズの
光軸方向に対して角度θR 、θB を成すとき、 前記角度θR 、θB のうち、一方の絶対値が14°以上
で、かつ、他方の絶対値が11°以下となることを特徴
とする背面投写型画像ディスプレイ装置。
15. The rear projection type image display device according to claim 12,
As the plurality of image generation sources, red, green, and blue image generation sources are arranged in this order in the horizontal direction of the screen, and the distance from the center of the screen on the transmissive screen to the diagonal corner of the screen is R MAX. Of the chief ray from the red image source and the chief ray from the blue image source of the Fresnel lens sheet at a position of 0.4 R MAX in the horizontal direction of the screen from the screen center of the screen. When the emission direction from the light emission surface forms an angle θ R , θ B with respect to the optical axis direction of the light incident surface vertical lenticular lens of the lenticular lens sheet, respectively, among the angles θ R , θ B , A rear projection type image display device, wherein one absolute value is 14 ° or more and the other absolute value is 11 ° or less.
【請求項16】 請求項12ないし請求項14のいずれ
かに記載の背面投写型画像ディスプレイ装置において、
前記複数の映像発生源として、赤色、緑色、青色の映像
発生源を画面水平方向にこの順に配置し、透過型スクリ
ーン上の画面中心から画面対角隅までの距離をRMAX
し、 前記透過型スクリーンの前記画面中心からスクリーン画
面水平方向に0.4RMAX の距離の位置において、前記
赤色の映像発生源からの主光線と、前記青色の映像発生
源からの主光線の、前記フレネルレンズシートの光出射
面からの出射方向が、それぞれ、前記レンチキュラーレ
ンズシートの前記光入射面縦長レンチキュラーレンズの
光軸方向に対して角度θR 、θB を成すとき、 前記角度θR 、θB のうち、一方の絶対値が15°以上
で、かつ、他方の絶対値が10°以下となることを特徴
とする背面投写型画像ディスプレイ装置。
16. The rear projection type image display device according to claim 12,
As the plurality of image generation sources, red, green, and blue image generation sources are arranged in this order in the horizontal direction of the screen, and the distance from the center of the screen on the transmissive screen to the diagonal corner of the screen is R MAX. Of the chief ray from the red image source and the chief ray from the blue image source of the Fresnel lens sheet at a position of 0.4 R MAX in the horizontal direction of the screen from the screen center of the screen. When the emission direction from the light emission surface forms an angle θ R , θ B with respect to the optical axis direction of the light incident surface vertical lenticular lens of the lenticular lens sheet, respectively, among the angles θ R , θ B , A rear projection type image display device, wherein one absolute value is 15 ° or more and the other absolute value is 10 ° or less.
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