JPS6128979B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6128979B2
JPS6128979B2 JP56212584A JP21258481A JPS6128979B2 JP S6128979 B2 JPS6128979 B2 JP S6128979B2 JP 56212584 A JP56212584 A JP 56212584A JP 21258481 A JP21258481 A JP 21258481A JP S6128979 B2 JPS6128979 B2 JP S6128979B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
total reflection
lens unit
rear projection
projection screen
lens
Prior art date
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Expired
Application number
JP56212584A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58114026A (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
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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 DE8282105129T priority patent/DE3268257D1/en
Priority to EP84113833A priority patent/EP0163766B1/en
Priority to DE8484113833T priority patent/DE3280238D1/en
Priority to EP82105129A priority patent/EP0067430B1/en
Priority to KR8202635A priority patent/KR900001520B1/en
Publication of JPS58114026A publication Critical patent/JPS58114026A/en
Publication of JPS6128979B2 publication Critical patent/JPS6128979B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • G03B21/62Translucent screens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (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、ビデオプロジエク
ターやマイクロフイルムリーダーあるいはコンピ
ユーター用デイスプレイ等の投影面として用いら
れているが、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. One of the means to achieve this purpose is to use a lenticular lens sheet in which a large number of minute cylindrical lenses are continuously formed, either alone or in combination with other lenses or a diffuser plate. ing.

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、水平方向に微少
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
6図に示す通り、中心から30°を超える箇所で急
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 one formed with minute cylindrical lenses 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 6, the problem is that the brightness rapidly decreases 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、既
に特願昭56−51194号および特願昭56−91896号の
発明を提案している。このうち前者の発明はレン
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。また後者の発明は、前者の発
明における頂部に凹面を形成し、レンズの高さを
低くできるようにし成形を容易にするものであつ
た。しかしながらこれらの発明のうち特に後者の
発明にさらに検討を加えたところ、頂部の凹面と
全反射面とのなす角が尖端になると、成形型の製
作が困難であるばかりでなく、製品となつた際こ
の部分が欠け易くなり、しかも成形時に型との離
型性に困難が伴なうことが分つた。本発明におい
ては、これらの点を改善し、さらに性能の優れた
しかも製作が容易な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 have already proposed inventions in Japanese Patent Application No. 56-51194 and Japanese Patent Application No. 56-91896. The former invention is a lenticular lens in which a total reflection surface is formed on both side surfaces of the lens unit, and the totally reflected light rays are emitted from the top, which makes it bright and has a large viewing angle. It turns out that a rear projection screen is obtained. In addition, the latter invention forms a concave surface on the top of the former invention, thereby making it possible to reduce the height of the lens and facilitate molding. However, further investigation into the latter of these inventions revealed that if the angle between the concave surface at the top and the total reflection surface becomes sharp, it is not only difficult to manufacture the mold, but also difficult to manufacture. In fact, it was found that this part was prone to chipping and, moreover, it was difficult to release the mold from the mold during molding. The present invention aims to improve these points and provide a rear projection screen that has superior performance and is easy to manufacture.

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
キユラーレンズは中央部分の1つの凹面とこの両
側に隣接する接合平面とで形成された頂部および
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
ーレンズは中央部分の1つの凹面とこの両側に隣
接する接合平面とで形成された頂部および両側面
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 concave surface in the central portion and a junction adjacent to both sides of the concave surface. The lens unit is composed of a series of lens units each having a top portion and both side surfaces formed by a flat surface, and the concave surface of the top portion of this lens unit is formed so as to emit the light rays directly incident on this portion. 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 reflected on the concave total reflection surface. A first invention provides a rear projection screen characterized in that light is emitted from the near side, and the rear projection screen has a lenticular lens formed at least on the viewing side of the medium, the lenticular lens being a first lens unit having a top portion and both side surface portions formed by one concave surface in the central portion and bonded planes adjacent to both sides thereof; and a second lens unit located between the first lens unit; 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 the concave surface on the top of the first lens unit In some parts, total reflection surfaces are formed that completely reflect the light rays incident on these parts, and most of the light rays totally reflected on the total reflection surfaces exit from the side of the concave surface that is closer to the total reflection surface. A second aspect of the present invention provides a rear projection screen, characterized in that the second lens unit is formed with a lens surface that emits light rays directly incident on the second lens unit.

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4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、中央部分の1つ
の凹面10aとこの両側に隣接する接合平面10
bとで形成された頂部10および両側面部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7
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の中央部分には凹面10
aとこの両側に隣接する接合平面10bが、また
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7図に示すよう
に、この光線のうちA1は全反射面の斜面LMに当
りここで全反射して頂面中央部分の凹面NOの当
該全反射面に近い側からA1′の如く出射する。ま
た凹面10aに直接入射する光線A2は拡散する
ようにしてA2′の如く出射し、接合平面10bに
入射した光線A3はそのまま直進してA3′の如く出
射する。なお、第7図では中心より左半分の光の
屈折の状態について説明しているが、このような
光の屈折は対称である右半分でもなされている。
FIG. 1 is a perspective view of a rear projection screen showing an embodiment of the first invention, and FIG. 4 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 includes one concave surface 10a at the center and bonding planes 10 adjacent to both sides of the concave surface 10a.
It is composed of a top portion 10 and both side portions 11 formed by b. In this example, the entire surface of both side surfaces 11 is a total reflection surface.
It may be partially formed. Also, both side parts 11
As will be described later, the total reflection surface totally reflects the light rays incident on this portion and emits the light from the concave surface 10a. Note that 3 in the figure is the entrance surface on the opposite side to the lenticular lens. This shape is the seventh
To explain in more detail based on the figure, this is an enlarged lens unit 1 of the lenticular lens of the present invention, and the central part of the top part 10 has a concave surface 10.
Total reflection surfaces are formed on the joint plane 10b adjacent to the joint plane 10a on both sides thereof, and on both side surfaces 11. For such a lenticular lens, the entrance surface 3
When parallel light is incident from , as shown in Figure 7, A 1 of this ray hits the slope LM of the total reflection surface, is totally reflected here, and is reflected on the total reflection surface of the concave NO in the center of the top surface. It emits from the near side as A 1 ′. Further, the light ray A 2 directly incident on the concave surface 10a is diffused and emitted as A 2 ', and the light ray A 3 incident on the joining plane 10b continues straight and exits as A 3 '. Although FIG. 7 describes the state of refraction of light in the left half of the center, such refraction of light also occurs in the symmetrical right half.

本発明のレンズ単位1は上記の如き特徴を有し
ているので、背面から入射した光は第8図のよう
に拡散することとなる。すなわち凹面10aに入
射する光Yは屈折されたY′の如く出射するが、
全反射面に入射する光Xは全反射されてX′の如
く中心より離れた角度に拡散されることになつて
いる。一方接合面10bに入射する光Zは直進し
てZ′の如く出射する。この例におけるレンチキユ
ラーレンズの透過光量を測定すると、第17図の
如く中心に近いところにY′のピークがあり、
X′の光は30〜50℃にまで及ぶ透過を示し、Z′は中
心部のみに集中して出射することとなり、相当に
広い範囲にわたる視野角度が確保しうることとな
る。
Since the lens unit 1 of the present invention has the above-mentioned characteristics, light incident from the back surface is diffused as shown in FIG. 8. That is, the light Y incident on the concave surface 10a exits as refracted Y', but
The light X incident on the total reflection surface is to be totally reflected and diffused at an angle distant from the center as indicated by X'. On the other hand, the light Z incident on the joint surface 10b travels straight and exits as Z'. When measuring the amount of transmitted light through the lenticular lens in this example, there is a peak of Y' near the center as shown in Figure 17.
The light of X' is transmitted up to 30 to 50 degrees Celsius, and the light of Z' is concentrated and emitted only in the center, making it possible to secure a viewing angle over a considerably wide range.

ここでレンズ単位1の両側面部11における全
反射面は、媒体に入射した光線がこの面で全反射
をして、これらが凹面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と次のようになる。
Here, the total reflection surfaces on both side surfaces 11 of the lens unit 1 allow the light rays incident on the medium to be totally reflected on these surfaces and exit from the concave surface 10a.
It is necessary to prevent the light reaching the concave surface 10a from being totally reflected again on the concave surface 10a, and the angle θ that this total reflection surface makes with the surface connecting the concave surface 10a of the lenticular lens, in other words, with the optical axis.
is determined by the refractive index n of the medium, and can be calculated using the following formula.

いま、第7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S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
度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 sin 2θ≦1 故に sin 2θ≦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 7, the rays parallel to the vertical axis
A 1 is incident at angle θ, and it is totally reflected to concave surface 1
Suppose that the light ray is emitted from 0a, it intersects the vertical axis S, which is the optical axis, at an angle 2θ, and the concave surface 10a
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 formula for total reflection, n sin 2θ≦1, so sin 2θ≦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、これにより小さい角度
即ち角度αとしては90゜により近に程好ましいも
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 is too close to 42.09°, the rate of internal reflection at the concave surface 10a will increase, so that the smaller the angle, ie, the angle α, is, the closer it is to 90°. However, if the angle .alpha. of the total reflection surface becomes too large, manufacturing difficulties will arise, so when acrylic resin is used as the medium, it is particularly preferable that the angle .alpha. be 70 to 80 degrees.

一方凹面10aの形状は、図示するように凹レ
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9図のよう
に凹面10aのピツチをP1とし、凹面10aの曲
率をr1とし、この凹面10aの端を(R)点とす
ると、(R)点の法線となる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
とからなるから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 that reaches this concave surface 10a is not totally reflected by this surface. That is, considering the conditions under which total reflection does not occur on this top surface, as shown in Fig. 9, the pitch of the concave surface 10a is P1 , the curvature 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 consists of 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.

この実施例において、各レンズ単位1がせまい
谷で連続することとなるので、両側面部11の底
に細幅の接合平面を設けてもよい。この場合の例
を示すのが第2図および第5図であり、図中12
が接合平面である。そしてこの例の光線の透過状
況を示すのが第10図で、上記の実施例より若干
直進する光線が増加することとなる。
In this embodiment, since each lens unit 1 is continuous in a narrow valley, narrow joining planes may be provided at the bottoms of both side surfaces 11. Examples of this case are shown in Figures 2 and 5, where 12
is the joining plane. FIG. 10 shows the state of transmission of light rays in this example, and the number of light rays traveling straight is slightly increased compared to the above embodiment.

次に第3図および第6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6図に示すよう
に、第1のレンズ単位1の間にレンズ面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11図に示すように第1のレンズ単位1に入射
した光線の部分は、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、第2のレンズ単
位2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、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9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. 3 and 6 will be described. In this case, a structure similar to the above lens unit is used as the first lens unit, and the distance between the first lens units is 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. 6, since the second lens unit 2 having the lens surface 20 is positioned between the first lens units 1,
As shown in FIG. 11, the portion of the light beam incident on the first lens unit 1 will be emitted in the same manner as in the embodiment of the first invention, but the portion of the light beam incident on the second lens unit 2 will be emitted. is directly emitted 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 in the figure, but it may also be a concave lens, and it is desirable that this lens surface 20 is such that the light emitted from this surface does not cause total internal reflection. It is preferable to set a predetermined curvature in the same way as the idea shown in FIG.

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、あるいは第12図の如き凹
面の彎曲面であつてもよく、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 may be a curved surface with a convex outer surface, or a concave curved surface as shown in FIG. In short, any material that can totally reflect the incident light beam is sufficient.

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13図
の実施例に示す如く、レンズ単位(または第1の
レンズ単位)1の両側面部11における全反射面
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14図の実施例に示す如く、反射層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。反射層5とし
ては金属蒸着膜、反射塗料等の反射材料の外に、
媒体の屈折率より小さい屈折率の物質を被覆する
こともできる。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 embodiment of FIG. 13, external light absorbing layers 4 are formed on the total reflection surfaces of both side surfaces 11 of the lens unit (or first lens unit) 1 to prevent transmission of light rays. By this, the contrast of the pixels facing each lenticular 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 absorption of such light, as shown in the embodiment shown in FIG. A slight absorption of the light beam can prevent this and allow the light beams from the pixels to be projected more effectively. As the reflective layer 5, in addition to reflective materials such as metal vapor deposition films and reflective paints,
It is also possible to coat the material with a refractive index lower than that of the medium. Examples of the substance with a low refractive index include fluorine-containing resins when the medium is an acrylic resin.

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枚構成となり、各レンズの
間のフレアを防止して有効なスクリーンとするこ
とができるので有利である。特に本発明において
第15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 incident side surface in this way is advantageous because it becomes a single-lens structure, which prevents flare between the lenses and makes it possible to create an effective screen. 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 FIG. 15, the light rays can be used effectively and an excellent screen can be obtained.

なお本発明の視野角度の程度は、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0.3〜2mm程度とするとよい。
Note that the degree of the viewing angle of the present invention can be variously selected 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.; The height of the top portion 10 is preferably about 0.3 to 2 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
は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17図にお
ける範囲Y′とX′との間に多くの光を拡散させる
ことが可能となり、また第1図ないし第3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. The additive may be uniformly mixed and dispersed in the medium, a layer containing these diffusing substances may be formed, or a finely uneven surface may be formed on the incident surface and/or the peak portion. By taking such a light diffusion means, for example, it becomes possible to diffuse a large amount of light between the ranges Y' and X' in FIG. 17, and also to diffuse light in the vertical direction in FIGS. It also contributes to diffusion.

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

第1図および第2図は本発明レンチキユラーレ
ンズの第1の発明の実施例を示す投影側からみた
斜視図、第3図は第2の発明の実施例を示す同様
な斜視図、第4図は第1図−線に沿つて切断
した断面平面図、第5図は第2図−線に沿つ
て切断した断面平面図、第6図は第3図−線
に沿つて切断した断面平面図、第7図ないし第1
0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11図は第2の実施例における光
の拡散状態の説明図、第12図はさらに他の例を
示す断面平面図、第13図は外光吸収層を形成し
た実施例の断面平面図、第14図は外光吸収層お
よび反射層を形成した実施例の断面平面図、第1
5図は入射面にフレネルレンズを形成した実施例
の断面平面図、第16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17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、10b……接合平面、11……
両側面部、2……第2のレンズ単位、20……レ
ンズ面。
1 and 2 are perspective views showing an embodiment of the first invention of the lenticular lens of the present invention as seen from the projection side, FIG. 3 is a similar perspective view showing an embodiment of the second invention, and FIG. Figure 4 is a cross-sectional plan view taken along the line from Figure 1, Figure 5 is a cross-sectional view taken along the line from Figure 2, and Figure 6 is a cross-sectional view taken along the line from Figure 3. Plan view, Figures 7 to 1
FIG. 0 is an explanatory diagram for explaining the light diffusion state in the first embodiment, FIG. 11 is an explanatory diagram for the light diffusion state in the second embodiment, and FIG. 12 is a cross-sectional plan view showing still another example. , FIG. 13 is a cross-sectional plan view of an example in which an external light absorption layer is formed, and FIG. 14 is a cross-sectional plan view of an example in which an external light absorption layer and a reflective layer are formed.
Fig. 5 is a cross-sectional plan view of an example in which a Fresnel lens is formed on the incident surface, Fig. 16 is a graph showing the light diffusion of the conventional lenticular lens, and Fig. 17 is a graph showing the light diffusion of the lenticular lens of the present invention. It is a graph showing diffusion. 1...(first) lens unit, 10...Top part,
10a...concave surface, 10b...joining plane, 11...
Both side parts, 2... second lens unit, 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中央部分の1つの凹
面とこの両側に隣接する接合平面とで形成された
頂部および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、反射層お
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 両側面部の底に細幅の接合平面が形成された
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2
項、第3項、第4項または第5項記載の背面投影
スクリーン。 7 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中央部分の1つの凹
面とこの両側に隣接する接合平面とで形成された
頂部および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。 8 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7項または第8項
記載の背面投影スクリーン。 10 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、反射層および光吸収層がそれ
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7項または第8項記載の背面投影スクリー
ン。 11 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7項、第8項、第9項または
第10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 and both side surfaces formed by one concave surface in the center and bonded planes adjacent to both sides of the concave surface, and the top of this lens unit The concave surface of is formed so as to output the light rays that are 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 that are incident on this part, and A rear projection screen characterized in that most of the light rays totally reflected by the total reflection surface are emitted from the 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 a light absorption layer is formed at a position covering the total reflection surfaces of both side portions. 4. The rear projection screen according to claim 1 or 2, wherein a reflective layer and an external light absorbing layer are respectively formed at positions covering the total reflection surfaces of both side portions. 5. The rear projection screen according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the medium is provided with a light diffusing means. 6 Claims 1 and 2 characterized in that a narrow joining plane is formed at the bottom of both side parts.
5. The rear projection screen according to item 3, item 4, or item 5. 7 A rear projection screen in which a lenticular lens is formed at least on the viewing side of the medium,
The lenticular lens is located between a first lens unit having a top portion and both side surface portions formed by one concave surface of the central portion and cemented planes adjacent to both sides thereof; and a first lens unit located between the first lens unit. The concave surface of the top of the first lens unit is formed so as to emit the light rays directly incident on this part, and the lens unit A total reflection surface is formed on at least a part of each side surface of the side surface, and most of the light rays totally reflected on the total reflection surface are formed on at least a part of each side surface of the concave surface near the total reflection surface. A rear projection screen characterized in that the second lens unit is formed with a lens surface that emits light that is directly incident on the second lens unit. 8 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 7, characterized in that: 9. The rear projection screen according to claim 7 or 8, 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. 10. The rear projection according to claim 7 or 8, wherein a reflective layer and a light absorption layer are respectively formed at positions covering the total reflection surfaces of both side surfaces of the first lens unit. screen. 11. The rear projection screen according to claim 7, 8, 9 or 10, characterized in that the medium is provided with light diffusing means.
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