JPS6128978B2 - - Google Patents

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JPS6128978B2
JPS6128978B2 JP56091896A JP9189681A JPS6128978B2 JP S6128978 B2 JPS6128978 B2 JP S6128978B2 JP 56091896 A JP56091896 A JP 56091896A JP 9189681 A JP9189681 A JP 9189681A JP S6128978 B2 JPS6128978 B2 JP S6128978B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
total reflection
projection screen
rear projection
lens
lens unit
Prior art date
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Expired
Application number
JP56091896A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57207235A (en
Inventor
Yukio Yada
Koichi Inagaki
Yoshio Yatabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Priority to US06/386,255 priority patent/US4469402A/en
Priority to EP82105129A priority patent/EP0067430B1/en
Priority to EP84113833A priority patent/EP0163766B1/en
Priority to DE8282105129T priority patent/DE3268257D1/en
Priority to DE8484113833T priority patent/DE3280238D1/en
Priority to KR8202635A priority patent/KR900001520B1/en
Publication of JPS57207235A publication Critical patent/JPS57207235A/en
Publication of JPS6128978B2 publication Critical patent/JPS6128978B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54Accessories
    • G03B21/56Projection screens
    • G03B21/60Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/602Lenticular screens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばビデオプロジエクター用のス
クリーン等に用いる背面投影スクリーンに関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a rear projection screen used, for example, as a screen for a video projector.

背面投影型のスクリーンは、ビデオプロジエタ
ーやマイクロフイルムリーダあるいはコンピユー
ター用デイスプレイ等の投影面として用いられる
が、その視野角度を大きくする等その光透過特性
について各種の検討がなされている。そしてこの
ような目的を達成するための手段の1つとして、
微小な円筒レンズを連続的に多数形成したレンチ
キユラーレンズシートを単独あるいは他のレンズ
または拡散板と組合せて使用することが行なわれ
ている。
Rear projection screens are used as projection surfaces for video projectors, microfilm readers, computer displays, etc., and various studies have been made on their light transmission characteristics, such as increasing their viewing angle. And as one of the means to achieve this purpose,
A lenticular lens sheet in which a large number of minute cylindrical lenses are successively formed is used alone or in combination with other lenses or a diffuser plate.

このレンチキユラーレンズシートは、前述した
ように入射光を拡散させるのに効果があり、垂直
方向に微小な円筒レンズを連続的に多数形成した
ものは水平方向に光を拡散させ、水平方向に微小
な円筒レンズを形成したものは垂直方向に光を拡
散させる機能を有している。またこのレンチキユ
ラーレンズシートをスクリーンとして用いる際、
レンズ面を入射光線側即ち光源側に向けた場合
と、射出側即ち観察者側に向けた場合とでは、そ
れぞれ最大拡散角度は限定され、光源側に向けた
場合の方が観察者側に向けた場合に比して拡散角
度を大きくすることができることが知られてい
る。しかしながら一般にこの種レンチキユラーレ
ンズによる光の拡散はその角度が狭く例えば第1
5図に示す通り、中心から30゜を越える箇所で急
激に明るさが低下するという難点を有している。
As mentioned above, this lenticular lens sheet is effective in diffusing the incident light, and the one in which a large number of tiny cylindrical lenses are continuously formed in the vertical direction diffuses the light in the horizontal direction. The microscopic cylindrical lens has the function of diffusing light in the vertical direction. Also, when using this lenticular lens sheet as a screen,
The maximum diffusion angle is limited when the lens surface faces the incident light side, that is, the light source side, and when it faces the exit side, that is, the observer side. It is known that the diffusion angle can be increased compared to the case where However, in general, the angle of light diffusion by this type of lenticular lens is narrow, for example, the first
As shown in Figure 5, the problem is that the brightness drops sharply at points beyond 30 degrees from the center.

このようなスクリーンに関し、本発明者等は視
野角度を広げた背面投影スクリーンを即に特願昭
56−51194号の発明として提案している。この発
明はレンチキユラーレンズのレンズ単位の両側面
部に、全反射面を形成し、全反射した光線を頂部
から出射させるようにしたもので、これによつて
明るくかつ視野角度の大きい背面投影スクリーン
が得られることが判明した。しかしながらこの発
明にさらに検討を加えた結果、光の屈曲に関与し
ない抜きテーパーができ、山部の高さも高くなつ
て製作しにくい面がみられたので、本発明におい
ては、これらの点を改善し、性能の優れた背面投
影スクリーンを提供しようとするものである。
Regarding such screens, the present inventors immediately filed a patent application for a rear projection screen with a wider viewing angle.
It is proposed as an invention of No. 56-51194. This invention forms total reflection surfaces on both sides of each lens unit of a lenticular lens so that the totally reflected light rays are emitted from the top, thereby creating a bright rear projection screen with a large viewing angle. It turned out that it was possible to obtain However, as a result of further study on this invention, it was found that a taper that does not affect the bending of light was created, and the height of the peak was also increased, making it difficult to manufacture.In the present invention, these points have been improved. The present invention aims to provide a rear projection screen with excellent performance.

すなわち本発明の要旨とするところは、少なく
とも媒体の観察側にレンチキユラーレンズが形成
された背面投影スクリーンであつて、そのレンチ
キユラーレンズは1つの凹面で形成された頂部と
両側面部とを備えたレンズ単位が連設されて構成
されており、このレンズ単位の頂部の凹面はこの
部分に直接入射した光線を出射させるように形成
され、しかもレンズ単位の各側面部の少なくとも
一部にはこの部分に入射した光線が全反射する全
反射面がそれぞれ形成され、かつ全反射面で全反
射した光線の大部分が凹面の当該全反射面に近い
側から出射するようにしたことを特徴とする背面
投影スクリーンを第1の発明とし、少なくとも媒
体の観察側にレンチキユラーレンズが形成された
背面投影スクリーンであつて、そのレンチキユラ
ーレンズは1つの凹面で形成された頂部と両側面
部とを備えた第1のレンズ単位と、該第1のレン
ズ単位間に位置する第2のレンズ単位とが交互に
連設されて構成されており、このうちの第1のレ
ンズ単位の頂部の凹面はこの部分に直接入射した
光線を出射させるように形成され、しかも該レン
ズ単位の各側面部の少なくとも一部にはこの部分
に入射した光線が全反射する全反射面がそれぞれ
形成され、かつ全反射面で全反射した光線の大部
分が凹面の当該全反射面に近い側から出射するよ
うになつていると共に、上記第2のレンズ単位に
はこの部分に直接入射した光線を出射させるレン
ズ面が形成されていることを特徴とする背面投影
スクリーンを第2の発明とするところにある。
That is, the gist of the present invention is a rear projection screen in which a lenticular lens is formed at least on the viewing side of the medium, and the lenticular lens has a top portion formed of one concave surface and both side portions. A concave surface at the top of each lens unit is formed to emit a light beam directly incident on this portion, and at least a portion of each side surface of each lens unit has a concave surface. A total reflection surface is formed on which the light beam incident on this part is totally reflected, and most of the light beam totally reflected on the total reflection surface is emitted from the side of the concave surface near the total reflection surface. The first invention provides a rear projection screen having a lenticular lens formed at least on the observation side of the medium, the lenticular lens having a top portion formed by one concave surface and both side portions. and a second lens unit located between the first lens units are arranged alternately, and the concave surface of the top of the first lens unit is formed so as to emit light rays directly incident on this part, and at least a part of each side surface of the lens unit is formed with a total reflection surface that totally reflects the light rays incident on this part, and Most of the light rays that are totally reflected by the reflective surface are emitted from the side of the concave surface that is close to the total reflection surface, and the second lens unit has a lens surface that emits the light rays that are directly incident on this part. A second aspect of the present invention is a rear projection screen characterized in that a rear projection screen is formed.

以下本発明を実施例の図面に従つて説明する。 The present invention will be described below with reference to drawings of embodiments.

第1図は第1の発明の実施例を示す背面投影ス
クリーンの斜視図であり、第3図は第1図−
線に沿つて切断した断面平面図である。まずこの
実施例について説明すると、1はレンチキユラー
レンズを構成するレンズ単位で、1つの凹面10
aで形成された頂部10と両側面部11とで構成
されている。そしてこの例においてはこの両側面
部11全面が全反射面となつているが、一部に形
成されていてもよい。また両側面部11の全反射
面は、後述するようにこの部分に入射した光線を
全反射して凹面10aより出射させるようになつ
ている。なお図中3はレンチキユラーレンズとは
反対側の入射面である。この形状を第6図に基づ
いてさらに詳しく説明すると、これは本発明のレ
ンチキユラーレンズのレンズ単位1を拡大したも
ので、頂部10は凹面10aに、両側面部11に
は全反射面が形成されている。このようなレンチ
キユラーレンズに対し、入射面3から平行な光が
入射すると、第6図に示すように、頂部10に相
当する部分Bに直接入射した光線は媒体内を直進
し、凹面1aで屈折し出射する。この際両側面部
11に入射したAまたはA′の部分の光線は、全
反射しその大部分は凹面10aの当該全反射面に
近い側から出射する。
FIG. 1 is a perspective view of a rear projection screen showing an embodiment of the first invention, and FIG. 3 is a perspective view of a rear projection screen showing an embodiment of the first invention.
FIG. 3 is a cross-sectional plan view cut along a line. First, to explain this embodiment, 1 is a lens unit constituting a lenticular lens, which has one concave surface 10.
It is composed of a top portion 10 formed by a and both side portions 11. In this example, the entire surface of both side surfaces 11 is a total reflection surface, but it may be formed in a portion thereof. Further, the total reflection surfaces of both side portions 11 are designed to totally reflect the light beams incident on these portions and emit them from the concave surface 10a, as will be described later. Note that 3 in the figure is the entrance surface on the opposite side to the lenticular lens. To explain this shape in more detail based on FIG. 6, this is an enlarged lens unit 1 of the lenticular lens of the present invention, in which the top portion 10 is a concave surface 10a, and both side portions 11 are formed with total reflection surfaces. has been done. When parallel light enters such a lenticular lens from the entrance surface 3, as shown in FIG. It is refracted and emitted. At this time, the light rays incident on both side surfaces 11 at portions A or A' are totally reflected, and most of the light rays are emitted from the side of the concave surface 10a that is close to the total reflection surface.

本発明のレンチキユラーレンズのレンズ単位1
は以上のように構成されているが、全反射面は、
媒体に入射した光線がこの面で全反射してこれが
凹面10aより出射するようになすと共に上記全
反射光および直接凹面10aに到達する光が、凹
面10aにおいて再び全反射することがないよう
にすることを要するものであり、この全反射面が
レンチキユラーレンズの凹面10aを結ぶ面、言
い換えれば光軸になす角度θは、媒体の屈折率n
により決定されるものであり、これを数式で求め
るようになる。
Lens unit 1 of the lenticular lens of the present invention
is constructed as above, but the total reflection surface is
The light beam incident on the medium is totally reflected by this surface and exits from the concave surface 10a, and the total reflected light and the light directly reaching the concave surface 10a are prevented from being totally reflected again at the concave surface 10a. The angle θ that this total reflection surface makes with the surface connecting the concave surface 10a of the lenticular lens, in other words, the optical axis, is equal to the refractive index n of the medium.
This is determined by a mathematical formula.

いま、第6図に示す如く、垂直軸と平行な光線
A1が角度θで入射し、これが全反射して凹面1
0aから射出したとすると、この光線は光軸であ
る垂直軸Nに対し角度2θで交叉し、凹面10a
から出射する。そして、この光線A1が、凹面1
0aで全て外部に射出する条件は、この面で全反
射してはならないから、この角度2θが全反射角
以下でなければならない。この関係を全反射の式
より求めると、 n sin2θ≦1、 故に sin2θ≦1/nとなり、 2θ≦sin-11/n、さらに θ≦1/2sin-11/n となる。このことから全反射面の水平面となす角
度αは、 α≧90゜−1/2sin-11/n となる。
Now, as shown in Figure 6, the rays parallel to the vertical axis
A 1 is incident at angle θ, and it is totally reflected to concave surface 1
If the light ray is emitted from the concave surface 10a, it intersects the vertical axis N, which is the optical axis, at an angle 2θ.
Emits from. And this ray A 1 is concave surface 1
The condition for all light to be emitted to the outside at 0a is that total reflection must not occur on this surface, so this angle 2θ must be less than or equal to the total reflection angle. When this relationship is determined from the equation for total reflection, n sin2θ≦1, therefore sin2θ≦1/n, 2θ≦sin -1 1/n, and further θ≦1/2 sin -1 1/n. From this, the angle α between the total reflection surface and the horizontal plane is α≧90°−1/2 sin −1 1/n.

以上の式から全反射面のなす角度αが求められ
るが、例えば媒体をアクリル樹脂とした場合その
屈折率nを1.492とすると、 α≧90゜−1/2sin-11/1.492 α≧90゜−1/2×42.09゜ α≧68.96゜となり、 約69゜以上の角度であることが必要となる。な
お、凹面10aを通る光線の角度2θが臨界角
42.09゜に近づきすぎると、凹面10aで内部反
射する率が高くなるので、これより小さい角度α
としては90゜により近い程好ましいものとなる。
しかし余りに全反射面の角度αが大きくなり過ぎ
ると、製作上の難点も生ずるので、結局媒体とし
てアクリル樹脂を用いるときは、角度αが70〜80
゜であることが特に好ましい。
The angle α formed by the total reflection surface can be found from the above formula. For example, if the medium is acrylic resin and its refractive index n is 1.492, then α≧90°−1/2sin -1 1/1.492 α≧ 90°-1/2×42.09° α≧68.96°, and the angle must be approximately 69° or more. Note that the angle 2θ of the light ray passing through the concave surface 10a is the critical angle.
If the angle α is too close to 42.09°, the rate of internal reflection on the concave surface 10a will increase, so the angle α smaller than this will increase.
The closer the angle is to 90°, the more preferable it is.
However, if the angle α of the total reflection surface becomes too large, it will cause manufacturing difficulties, so when using acrylic resin as the medium, the angle α should be 70 to 80.
It is particularly preferable that the temperature is .degree.

一方凹面10aの形状は、図示するような凹レ
ンズ状の凹面とすることが望ましいが、この凹面
10aに到達した光がこの面で全反射しないこと
が好ましい。すなわちこの頂面において全反射を
起こさない条件について考えると、第7図のよう
に凹面10aのピツチをP1とし、凹面10aの曲
流をr1とし、この凹面10aの端を(R)点とす
ると、(R)点の法線とするr1と中心線Nとのな
す角βは、 となり、この角は(R)点を通る光線Vの入射角
となるからr1=Pn/2となるように定めるとよい。
On the other hand, the shape of the concave surface 10a is preferably a concave lens-like concave surface as shown in the figure, but it is preferable that the light reaching this concave surface 10a is not totally reflected by this surface. In other words, considering the conditions that do not cause total reflection on this top surface, as shown in Fig. 7, the pitch of the concave surface 10a is P1 , the curve of the concave surface 10a is r1 , and the end of this concave surface 10a is the point (R). Then, the angle β between r 1 , which is the normal to point (R), and the center line N is, Since this angle is the incident angle of the ray V passing through the point (R), it is preferable to set it so that r 1 =P 1 n/2.

次に第2図および第4図に示す第2の発明の実
施例について説明すると、この場合は上記のレン
ズ単位と同様な構造のものを第1のレンズ単位と
し、この第1のレンズ単位間にレンズ面を備えた
第2のレンズ単位を位置させ、両者を交互に連設
させたものである。すなわち第8図に示すよう
に、第1のレンズ単位1の間のレンズ面20を備
えた第2のレンズ単位2を位置させてあるので、
第1のレンズ単位1に入射した光線BおよびA,
A′の部分は、上記第1の発明の実施例と同様に
して出射することとなるが、Cの部分の光線は直
接レンズ面20から出射する。したがつて、この
例の場合はレンズ面20から出射する光線により
視野角度の小さい範囲の光量も確保することがで
きることとなる。なお、このレンズ面20は図示
したように凸レンズでもよいが、第5図のように
凹レンズであつてもよく、またこのレンズ面20
はこの面より出射する光が全反射を起こさないも
のであることが望ましく、前述した第7図の考え
方と同様に所定の曲率を設定するとよい。
Next, the second embodiment of the invention shown in FIGS. 2 and 4 will be described. In this case, a structure similar to the above lens unit is used as the first lens unit, and A second lens unit having a lens surface is positioned at the second lens unit, and both are alternately arranged in series. That is, as shown in FIG. 8, since the second lens unit 2 having the lens surface 20 is positioned between the first lens units 1,
Rays B and A incident on the first lens unit 1,
The portion A' is emitted in the same manner as in the first embodiment of the invention, but the light beam of the portion C is emitted directly from the lens surface 20. Therefore, in this example, the amount of light emitted from the lens surface 20 can be ensured even in a small viewing angle range. Note that this lens surface 20 may be a convex lens as shown, but it may also be a concave lens as shown in FIG.
It is desirable that the light emitted from this surface does not undergo total internal reflection, and a predetermined curvature may be set in the same way as the concept shown in FIG. 7 described above.

本発明に係る背面投影スクリーンは、上述した
ようなレンチキユラーレンズ単独でスクリーンと
して用いることもできるし、他のスクリーンある
いはレンズと組合せてスクリーンとなすこともで
きるものである。この際、本発明に係るレンチキ
ユラーレンズにおける全反射面は、これが必ずし
も平面状である必要はなく、その外面を凸面とす
る彎曲面であつても、要は入射光線を全反射し得
るものであればよい。
In the rear projection screen according to the present invention, the lenticular lens described above can be used alone as a screen, or it can be combined with other screens or lenses to form a screen. In this case, the total reflection surface of the lenticular lens according to the present invention does not necessarily have to be planar, but even if it is a curved surface with a convex outer surface, the point is that it can totally reflect the incident light beam. That's fine.

また本発明のいずれの発明における場合も、観
察側となるレンチキユラーレンズ面に外部光線が
照射されると、これが画素のコントラストを低下
することになる。これを防止するため、第9図や
第10図の実施例に示す如く、両側面部11の全
反射面に光線の透過を防止する外光吸収層4を形
成することによつて各レンチキユラーレンズが対
面する画素のコントラストを高めることができ
る。しかしながら、このような外光吸収層4が全
反射面で反射する光線の一部を僅かではあるが吸
収する惧れがある。このような光線の吸収を防止
するためには、第11図や第12図の実施例に示
す如く、少なくとも全反射面上に媒体の屈折率n
より小さい屈折率の物質層5を被覆し、その上に
外光吸収層4を形成することによつて全反射面に
おける反射光線の僅かな吸収は、これを防ぐこと
ができ、画素よりの光線をより有効に投射させる
ことができる。この屈折率の低い物質としては、
例えば媒体がアクリル樹脂の場合には、含フツソ
系樹脂が挙げられる。
Furthermore, in any of the inventions of the present invention, when the lenticular lens surface on the viewing side is irradiated with external light, this reduces the contrast of the pixels. In order to prevent this, as shown in the embodiments of FIGS. 9 and 10, external light absorbing layers 4 are formed on the total reflection surfaces of both side portions 11 to prevent the transmission of light rays, so that each lenticular The contrast of the pixels facing the lens can be increased. However, there is a possibility that such external light absorbing layer 4 absorbs a small portion of the light rays reflected by the total reflection surface. In order to prevent such light absorption, as shown in the embodiments shown in FIGS. 11 and 12, the refractive index n
By covering the material layer 5 with a smaller refractive index and forming the external light absorbing layer 4 thereon, the slight absorption of the reflected light on the total reflection surface can be prevented, and the light rays from the pixels can be prevented. can be projected more effectively. This material with a low refractive index is
For example, when the medium is an acrylic resin, a fluorine-containing resin may be used.

本発明に係る背面投影スクリーンは、上記した
如く、一方のレンズ面の構成によつて、高い拡散
特性が得られるので、これを単独でスクリーンと
して使用し得るものであるが、媒体に光線が入射
する入射面3をさらに組合せて利用することも可
能である。このような観点からすると、入射面3
を平滑な面とすることなく、これを微細な凹凸面
としてもよく、あるいは傾斜面またはその他のレ
ンズ面となしてもよい。このように入射側の面を
有効に利用すると、1枚構成のレンズで有効なス
クリーンとすることができるので有効である。特
に本発明において、第13図および第14図に示
した実施例の如くレンチキユラーレンズの入射側
面をフレネルレンズ6とすれば、光線を有効に利
用することができ、優れたスクリーンになし得
る。
As described above, the rear projection screen according to the present invention can be used alone as a screen because it can obtain high diffusion characteristics due to the configuration of one lens surface. It is also possible to use a further combination of incident surfaces 3. From this point of view, the entrance plane 3
Instead of being a smooth surface, it may be a finely uneven surface, or may be an inclined surface or other lens surface. Effective use of the entrance side surface in this way is effective because an effective screen can be formed with a single lens. In particular, in the present invention, if the entrance side of the lenticular lens is a Fresnel lens 6 as in the embodiment shown in FIGS. 13 and 14, the light rays can be used effectively and an excellent screen can be obtained. .

次に投射される光線について説明すると、第1
の発明においては第6図に示すようにレンズ単位
の凹面10aに相当する範囲の光Bは凹面10a
よりBの如く出射され、全反射面に相当する範囲
の光A,A′はそれぞれ屈折されてA,A′の如く
出射される。このように広く出射して拡散される
と、第16図の如く視野角が広くなる。すなわち
第16図に示すように本発明におけるレンチキユ
ラーレンズにより拡散は中心での明るさはやや低
下するものの、Bに相当する光の拡散が中心より
30゜付近で著しく低下することをAに相当する光
でこれを補い、全体として中心から30゜付近まで
所定の明るさを保持することができる。なお、同
図において点線で示した範囲は、上記AとBの和
および後述する光拡散手段を付加した場合の明る
さを示すものである。上記の説明においては、第
6図により第1の実施例について説明したが、第
8図における第2の実施例においてもほぼ同様で
あるが、レンズ面20の存在によりBに相当する
中心部分の明るさが、増加されバランスのとれた
視野角度の大きいスクリーンが提供できる。なお
視野角度の程度は、レンチキユラーレンズのピツ
チとレンズ単位(または第1のレンズ単位)1の
高さあるいは凹面10aの形状等により種々選択
できるものであるが、例えばピツチPとしては
0.3〜1.5mm程度、頂部10の高さとしては0.3〜2
mm程度とするとよい。
Next, to explain the projected light rays, the first
In the invention, as shown in FIG. 6, the light B in the range corresponding to the concave surface 10a of the lens unit is
The light A and A' in the range corresponding to the total reflection surface are refracted and emitted as A and A', respectively. When the light is emitted widely and diffused in this way, the viewing angle becomes wide as shown in FIG. In other words, as shown in FIG. 16, although the brightness at the center of the diffusion is slightly reduced by the lenticular lens of the present invention, the diffusion of light corresponding to B is greater than the center.
By compensating for the significant drop in brightness around 30° with the light corresponding to A, a predetermined brightness can be maintained as a whole from the center to around 30°. In addition, the range shown by the dotted line in the figure shows the brightness when the sum of A and B described above and a light diffusing means to be described later are added. In the above description, the first embodiment was explained with reference to FIG. 6, but the second embodiment shown in FIG. Brightness is increased and a well-balanced screen with a large viewing angle can be provided. Note that the degree of viewing angle can be selected in various ways depending on the pitch of the lenticular lens, the height of the lens unit (or first lens unit) 1, the shape of the concave surface 10a, etc.;
Approximately 0.3 to 1.5 mm, height of top 10 is 0.3 to 2
It is best to set it to about mm.

本発明の背面投影スクリーンに使用する媒体と
しては、前記実施例においてアクリル樹脂につい
て説明したが、これは光学特性および成形加工性
の点からアクリル樹脂が特に優れているからであ
る。しかしながらこれに換えて塩化ビニール樹
脂、ポリカーボネート樹脂、オレフイン系樹脂、
スチレン系樹脂等を用いることもでき、これら合
成樹脂材料を用いるときは、押出し成形、加熱プ
レス、あるいは射出成形によつて本発明に係るレ
ンチキユラーレンズを製作することができる。
As the medium used in the rear projection screen of the present invention, acrylic resin has been described in the above embodiments because acrylic resin is particularly excellent in terms of optical properties and moldability. However, instead of this, vinyl chloride resin, polycarbonate resin, olefin resin,
Styrene-based resins and the like can also be used, and when these synthetic resin materials are used, the lenticular lens according to the present invention can be manufactured by extrusion molding, hot pressing, or injection molding.

本発明に係る背面投影スクリーンの光拡散性を
一層向上させるためには、媒体に別の光拡散手段
を講じるとよい。この光拡散手段としては媒体を
構成する合成樹脂、例えばアクリル樹脂に
SiO2、CaCO3、Al2O3、TiO3、BaSO4、ZnO、ガ
ラス微粉末、あるいは有機拡散剤等の液状合成樹
脂媒体に融解または化学変化をしない拡散物質の
1種または2種以上の添加物を媒体中に一様に混
入分散分布させるか、またはこれらの拡散物質を
含む層を形成するか、あるいは入射面およびまた
山部に微細な凹凸面を形成してもよい。このよう
に光拡散手段を講ずると、例えば第16図におけ
る範囲AとBとの間に多くの光を拡散させて極端
な分布をなくすことが可能となり、また第1図ま
たは第2図の上下方向の光の拡散にも寄与するも
のである。
In order to further improve the light diffusion properties of the rear projection screen according to the present invention, it is preferable to provide the medium with other light diffusion means. As this light diffusion means, synthetic resin that constitutes the medium, such as acrylic resin, is used.
One or more diffusing substances that do not melt or chemically change in the liquid synthetic resin medium, such as SiO 2 , CaCO 3 , Al 2 O 3 , TiO 3 , BaSO 4 , ZnO, fine glass powder, or organic diffusing agents. Additives may be uniformly mixed and dispersed in the medium, a layer containing these diffusing substances may be formed, or finely uneven surfaces may be formed on the incident surface and also on the peaks. By taking such a light diffusion means, for example, it becomes possible to diffuse a large amount of light between ranges A and B in Fig. 16 and eliminate an extreme distribution, and it is also possible to eliminate an extreme distribution of light between the ranges A and B in Fig. 16, and also to It also contributes to directional light diffusion.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明レンチキユラーレンズの第1の
実施例を示す投影側からみた斜視図、第2図は第
2の実施例を示す同様な斜視図、第3図は第1図
−線に沿つて切断した断面平面図、第4図は
第2図−線に沿つて切断した断面平面図、第
5図はさらに他の例を示す断面平面図、第6図お
よび第7図は第1の実施例における光の拡散状態
を説明する説明図、第8図は第2の実施例におけ
る光の拡散状態の説明図、第9図および第10図
は光吸収層を形成した実施例の断面平面図、第1
1図および第12図は外光吸収層および物質層を
形成した実施例の断面平面図、第13図および第
14図は反対面にフレネルレンズを形成した実施
例の断面平面図、第15図は従来のレンチキユラ
ーレンズの光の拡散を示すグラフ、第16図は本
発明のレンチキユラーレンズの光の拡散を示すグ
ラフである。 1……(第1の)レンズ単位、10……頂部、
10a……凹面、11……両側面部、2……第2
のレンズ単位、20……レンズ面。
Fig. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the lenticular lens of the present invention as seen from the projection side, Fig. 2 is a similar perspective view showing the second embodiment, and Fig. 3 is a line taken from Fig. 1. 4 is a cross-sectional plan view taken along the line of FIG. 2, FIG. 5 is a cross-sectional plan view showing still another example, and FIGS. 6 and 7 are FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the light diffusion state in Example 1, FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the light diffusion state in Example 2, and FIGS. 9 and 10 are diagrams for the example in which a light absorption layer is formed. Cross-sectional plan view, 1st
1 and 12 are cross-sectional plan views of an embodiment in which an external light absorption layer and a material layer are formed, FIG. 13 and FIG. 14 are cross-sectional plan views of an embodiment in which a Fresnel lens is formed on the opposite surface, and FIG. 15. 16 is a graph showing the light diffusion of the conventional lenticular lens, and FIG. 16 is a graph showing the light diffusion of the lenticular lens of the present invention. 1...(first) lens unit, 10...Top part,
10a...Concave surface, 11...Both side parts, 2...Second
Lens unit of 20...lens surface.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 少なくとも媒体の観察側にレンチキユラーレ
ンズが形成された背面投影スクリーンであつて、
そのレンチキユラーレンズは1つの凹面で形成さ
れた頂部と両側面部とを備えたレンズ単位が連設
されて構成されており、このレンズ単位の頂部の
凹面はこの部分に直接入射した光線を出射させる
ように形成され、しかもレンズ単位の各側面部の
少なくとも一部にはこの部分に入射した光線が全
反射する全反射面がそれぞれ形成され、かつ全反
射面で全反射した光線の大部分が凹面の当該全反
射面に近い側から出射するようにしたことを特徴
とする背面投影スクリーン。 2 全反射面が光軸と直交する面となす角をαと
すると、 α≧90゜−1/2sin-11/n (ただし、nは媒体の屈折率とする) となしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の背面投影スクリーン。 3 両側面部の全反射面を覆う位置に外光吸収層
が形成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第1項または第2項記載の背面投影スクリー
ン。 4 両側面部の全反射面を覆う位置に、屈折率が
媒体の屈折率より小さに物質および外光吸収層が
それぞれ形成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項または第2項記載の背面投影スク
リーン。 5 媒体が光拡散手段を備えたことを特徴とする
特許請求の範囲第1項、第2項、第3項または第
4項記載の背面投影スクリーン。 6 少なくとも媒体の観察側にレンチキユラーレ
ンズが形成された背面投影スクリーンであつて、
そのレンチキユラーレンズは1つの凹面で形成さ
れた頂部と両側面部とを備えた第1のレンズ単位
と、該第1のレンズ単位間に位置する第2のレン
ズ単位とが交互に連設されて構成されており、こ
のうちの第1のレンズ単位の頂部の凹面はこの部
分に直接入射した光線を出射させるように形成さ
れ、しかも該レンズ単位の各側面部の少なくとも
一部にはこの部分に入射した光線が全反射する全
反射面がそれぞれ形成され、かつ全反射面で全反
射した光線の大部分が凹面の当該全反射面に近い
側から出射するようになつていると共に、上記第
2のレンズ単位にはこの部分に直接入射した光線
を出射させるレンズ面が形成されていることを特
徴とする背面投影スクリーン。 7 第1のレンズ単位における両側面部の全反射
面が光軸と直交する面となす角をαとすると、 α≧90゜−1/2sin-11/n (ただし、nは媒体の屈折率とする) となしたことを特徴とする特許請求の範囲第6項
記載の背面投影スクリーン。 8 第1のレンズ単位における両側面部の全反射
面を覆う位置に外光吸収層が形成されていること
を特徴とする特許請求の範囲第6項または第7項
記載の背面投影スクリーン。 9 第1のレンズ単位における両側面部の全反射
面を覆う位置に、屈折率が媒体の屈折率より小さ
い物質および外光吸収層がそれぞれ形成されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第6項または
第7項記載の背面投影スクリーン。 10 媒体が光拡散手段を備えたことを特徴とす
る特許請求の範囲第6項、第7項、第8項または
第9項記載の背面投影スクリーン。
[Claims] 1. A rear projection screen in which a lenticular lens is formed at least on the observation side of the medium,
The lenticular lens is composed of a series of lens units each having a top portion and both side surfaces formed by one concave surface, and the concave surface of the top portion of this lens unit emits light rays directly incident on this portion. Furthermore, at least a part of each side surface of each lens unit is formed with a total reflection surface that totally reflects the light rays incident on this part, and most of the light rays that are totally reflected on the total reflection surface are A rear projection screen characterized in that light is emitted from a concave side closer to the total reflection surface. 2. If the angle between the total reflection surface and the plane perpendicular to the optical axis is α, then α≧90°−1/2 sin −1 1/n (where n is the refractive index of the medium). A rear projection screen according to claim 1. 3. The rear projection screen according to claim 1 or 2, wherein an external light absorbing layer is formed at a position covering the total reflection surfaces of both side portions. 4. Claims 1 or 2, characterized in that a substance and an external light absorbing layer each having a refractive index smaller than the refractive index of the medium are formed at positions covering the total reflection surfaces of both side parts. Rear projection screen as described. 5. The rear projection screen according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the medium is provided with a light diffusing means. 6. A rear projection screen in which a lenticular lens is formed at least on the viewing side of the medium,
The lenticular lens includes a first lens unit having a top portion and both side surfaces formed by one concave surface, and a second lens unit located between the first lens units, which are arranged in series alternately. The concave surface at the top of the first lens unit is formed so as to emit the light rays directly incident on this part, and at least a part of each side surface of the lens unit has this part. A total reflection surface is formed on which the incident light beam is totally reflected, and most of the light beam totally reflected on the total reflection surface is emitted from the side of the concave surface near the total reflection surface. A rear projection screen characterized in that the lens unit No. 2 is formed with a lens surface that emits light rays directly incident on this portion. 7 If the angle between the total reflection surfaces of both side surfaces of the first lens unit and the plane orthogonal to the optical axis is α, then α≧90°−1/2 sin −1 1/n (where n is the refractive index of the medium The rear projection screen according to claim 6, characterized in that: 8. The rear projection screen according to claim 6 or 7, wherein an external light absorbing layer is formed at a position covering the total reflection surfaces of both side surfaces of the first lens unit. 9. Claim 6, characterized in that a substance with a refractive index smaller than the refractive index of the medium and an external light absorbing layer are respectively formed at positions covering the total reflection surfaces of both side surfaces of the first lens unit. 7. The rear projection screen according to item 7. 10. The rear projection screen according to claim 6, 7, 8 or 9, characterized in that the medium is provided with light diffusing means.
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