TW400456B - A projective screen - Google Patents

Description

A7 ___B7__ 五、發明説明（1 ) (技術領域） v 本發明係關於一種投影屏，特別是’關於一種將藉由 菲涅耳透鏡與雙凸透鏡之週期性構造所發生之細紋成爲不 顯眼的投影屏。 (以往技術） 在組合菲浬耳透鏡與雙凸透鏡之投影電視機或投影機 用之投影屏，眾知藉由菲涅耳透鏡之同心圓群與雙凸透鏡 之平行直線群所發生的細紋，係藉由兩者之間距比成爲橢 • ! 圓狀或雙曲線狀（參照美國專利第2 5 6 7 6 5 4號）。 第6圖係表示橢圓狀之細紋（以下簡稱爲「橢圓細紋」） 之一例的圖式，而第7圖係表示雙曲線狀之細紋（以下簡 稱爲「雙曲線細紋」）之一例的圖式。在第6圖中，橢圓 細紋係其一方之焦點與菲湼耳透鏡之中心一致。又，在第 7圖中，雙曲線細紋將在菲湼耳透鏡之中心交叉的兩條直 線成漸近線。又，該漸近線互相形成之角度係藉由雙凸透 鏡與菲涅耳透鏡之間距比而變化。 一般，藉由觀察者所知覺係大都爲此等兩種類之細紋 中一方的情形，惟實際上此等兩種類之細紋係同時地發生 。此等兩種類之細紋，係雙凸透鏡與菲涅耳透鏡之間距比 爲n + 0，5 (η :整數）時其強度變最'弱，又，兩細紋 之週期（間距）變相等（參照日本特開昭 56—52985號公報）。雙凸透鏡與菲浬耳透鏡之間 距比從η+0.5稍偏時，則兩細紋之週期（間距）互相 -4 - 本紙乐尺廋適用中围Η3家標準（（，NS ) Λ4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（2 ) 地偏離，藉由此等\兩種類之細&發生兩次細紋。 紋係在雙凸透鏡之重複方向的橫軸上發生鱗狀。 可是，該兩次細紋成爲極小之數値，係雙凸 涅耳透鏡之間距比位在n+O.4或n+O.6 參照日本特公平3 - 6 8 3 6 5號公報及特公平 3—72972號公報）。然而，雙凸透鏡與菲 之間距比位在n+O.4或n+O.6之附近時 紋（橢圓細紋或雙曲線細紋）之強度係並不會減 往之投影屏，雙凸透鏡之間距爲約0.7〜1. ^ * 而菲涅耳透鏡之間距爲約0.1〜0.15mm 對應於雙凸透鏡之間距而變化的一次細紋（橢圓 曲線細紋）之間距變較大，因此，起因於間距之 次細紋（橢圓細紋或雙曲線細紋）容易顯眼之問 該兩次細 透鏡與菲 附近時（ 湼耳透鏡 次細 弱。在以 〇mm， ，因此， 細紋或雙 大小有一 題。 讀 閲 讀 背 面 之 >1 項S( 本 頁 裝 訂 (發明之揭示） 一方面，在最近投影屏之高精細化較進步，而也將雙 凸透鏡之間距成爲0.2mm以下之情形。在此時，若菲 湼耳透鏡之間距爲約〇.1〜0·15mm時。則雙凸透 鏡與菲涅耳透鏡之間距接近〔間距比之整數部分（η )成 爲1或2〕，一次細紋之強度或二次細紋之強度均變強。 又，此時，對於一次細紋，由於間距變小;而變不顯眼，相 反地，對於二次細紋，其間距成爲具有容易顯眼之大小的 問題。 本發明係考量此種問題而創作者，其目的係在於提供 旅 绖潢部中央櫺皐扃Μ.Τ-消贽合竹社印裝 本紙张尺度適州中國园家標辛（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） -5- A7 _ _B7________ 五、發明説明（3 ) 一種屬於組合雙凸澤鏡與菲涅耳透鏡的投影屏’即使將雙 凸透鏡之間距變細小也不會顯眼一次細紋及二次細紋之任 何細紋的投影屏。. 本發明係一種投影屏，屬於組合菲浬耳透鏡與雙凸透 鏡的投影屏。將雙凸透鏡之間距作爲Pl ’並將菲涅耳透鏡 之間之間距作爲P F， P L > P F 時，

Pe=1 . 0/(1 .0/Pr - CPlXPf)/Pl)

Ph=1 . 0/(1 . O/Pl-1 . 0/pF + CPl/ P p ) / P l )- P F > P L 時，

Ph=1 . 0/(1 . 〇/pL -〔Pf/Pl〕/Pf)

Pe=1 . 0/(1 . 〇/pF-l . 〇/Pl +〔Pf/ P L〕/ p F ) (〔x〕）：x之整數部分）

又，在本發明中，PE及Ph係又滿足 MAX(pE，pH)<i.5inm 紙張尺度適州中國曰家標苹（（:NS ) Μ規格（.210 X 297公釐） _ 6

此等間距P A7 B7 五、發明説明（4 ) 較理想。 \ — 依照本發明，由於藉由雙凸透鏡與菲浬耳透鏡之週期 性構造所發生的橢圓細紋之間距P E及雙曲線細紋之間距 Ph滿足上述關係，因此，即使雙凸透鏡之間距變細小，-次細紋及二次細紋均不顯眼，可光亮地觀察其影像。 (實施發明所用之較佳形態） 以下，說明本發明之原理及本發明所適用的投影屏之 —實施形態。 . i 第1圖及第3 A圖係表示本發明所適用的代表性之投 影屏之一例子的圖式。其中，第1圖係表示從投影側觀看 投影屏的斜視圖；第3 A圖係表示圖示於第1圖之投影屏 的水平剖面圖。 如第1圖及第3Α圖所示，該投影屏係由透明基板1 所構成，在該透明基板1之投影側及觀察側分別設有菲浬 耳透鏡面（菲浬耳透鏡）2及雙凸透鏡面（雙凸透鏡）） 3。在透明基板1之菲湼耳透鏡面2同心圓狀地形成複數 溝（週期性之構造），而在雙凸透鏡面3並列配置複數微 細之圓筒透鏡面。又，菲浬耳透鏡面2之同心圓狀溝的間 距係PF，而雙凸透鏡面3的圓筒透鏡面之重複間距係Pl

Pi·係一般並不一致，具體而言，設成滿 足下述之關係。 … 第2圖及第3 B圖係表示本發明所適用的代表性之投 影屏之其他例子的圖式。其中，第2圖係表示從觀察側觀 木紙張尺度適用中國1¾家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公楚） -7- 先 間 讀 背 1¾ 項 $ % 訂 A7 __B7 五、發明説明（5 ) 看投影屏的斜視圖\，第3 B圖係表示圖示於第2圖之投影 屏的水平剖面圖。 如第2圖及第3 B圖所示，該投影屏係組合菲湼耳透 鏡片2 /及雙凸透鏡片3 <所構成，互相對向地配置雙凸 透鏡片2 >之菲湼耳透鏡面（菲浬耳透鏡）2及雙凸透鏡 片3 >之雙凸透鏡面（雙凸透鏡）3。在菲湼耳透鏡片 2 >之菲湼耳透鏡面2同心圓狀地形成複數溝（週期性之 構造），而在雙凸透鏡片3>之雙凸透鏡面3並列配置複 數微細之圓筒透鏡面[期性之構造）。又，菲湼耳透鏡 面2之同心圓狀溝之間距係PF，而雙凸透鏡面3的圓筒透 鏡面之重複間距係Pl，此等間距pF，Pl係一般並不一 致，具體.而言，設成滿足下述之關係。又，在雙凸透鏡面 3/之觀察側的面（雙凸透鏡面3之相反側的面），對應 於雙凸透鏡面3的圓筒透鏡面之重複間距，黑色條紋5設 於非聚光部，而圓筒透鏡面6設於聚光部。設於雙凸透鏡 片3 /之觀察側的面的圓筒透鏡面6係平面狀地形成也可 以，又，不需要黑條紋5也可加以省略》 又，對於表示於第1圖及第3Α圖之透明基板1，表 示於第2圖及第3B的菲涅耳透鏡片2/之透明基板及雙 凸透鏡片3 \之透明基板之一方或雙方，係混入能擴散入 射光的矽之粒子等所構成的擴散劑較理想1。 以下，說明上述之投影屏的菲湼耳透鏡及雙凸透鏡之 間距Pf，PL之較佳關係。 在以往技術欄所說明，在以往之投影屏，一般介經將 請 先 間 讀 背 之 注 一意 事 項 再〆 樂裝 頁- 訂 線 經沦部中央標皐局負工消资合作社印纪 本紙張尺度適州中國S家標华（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -8- A7 ___B7__ 五、發明説明（6) 雙凸透鏡與菲浬耳\透鏡之間距成爲 在n + o . 5 (η :整數）附近，俾減低一次細紋。。然 而，若減小雙凸透鏡之間距P L時，由於一次細紋（橢圓細 紋及雙曲線細紋）之間距也變小，因此，關於一次間距， 即使有也因減小間距而成爲沒有問題。 因此，在雙凸透鏡之間距Pt較小時，減低藉由橢圓細 紋與雙曲線細紋所發生之二次細紋成爲特別重要。在此， 爲了減低二次細紋，將橢圓細紋之間距作爲p E，並將雙曲 線細紋之間距作爲Ph@(均爲連結兩個焦點之軸上或雙凸 透鏡之重複方向的間距），必須將一次細紋彼此間之間距 比Pe/Ph或P.h/Pe成爲在n<+〇 . 5 (n> :整數 )之附近。在此，若將雙凸透鏡與菲涅耳透鏡之間距比Pl /PF或PF/PL 成爲 n + 0 . 4，n + 0 . 6 (η :整 數）之附近時，可將一次細紋彼此間之間距比ΡΕ/ΡΗ或 ΡΗ/ΡΕ成爲η >+〇 . 5，惟雙凸透鏡與菲浬耳：透鏡之 間距比PI·/PF或PF/Pιί在η + 0 . 5附近（η + 0 . 4，η + 0 · 6 )時，則一次細紋彼此間的間距變接 近〔間距比之整數部分（η >)成爲1〕，而二細紋必定 會變強。 如此’在本發明，係介經將一次細紋彼此間之間距比 Ρ Ε / Ρ η或Ρ η / Ρ Ε成爲約2 . 5以上：〔間距比之整數部 分（η*)爲2以上〕，成爲可減低二次細紋之強度。在 此，若間距比Ρ Ε / Ρ η或Ρ η / Ρ Ε比2 . 4小時，因二次 細紋成爲較顯眼，因此，一次細紋彼此間的間距比ρΕ/ 本紙乐尺度適ίϋ中國國家標华（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐) -9 - A7 B7 五、發明説明（7) Ph或Ph/Pe，\係以 之關係較理想。 4作爲下限而在如下式 /Ph22 . 4，或 Ph/Pe^2. 4 又，一次細紋彼此間之間距比p E / P H或P H / P E係 2 . 5、3 . 5、4 · 5附近較理想，亦即，Ρε/Ρη或 Ph/Pe 在 2. 4 〜2 .6、3. 4 〜3. 6、4. 4 〜 9 . 0之範圍較理想。 然而’在橢圓細紋之間距PE及雙曲線細紋之間距pH ’與雙凸透鏡之間距P L及菲湼耳透鏡之間距P F之間有如 下式（2) (3)或（4) (5)之關係，但是，在下式 (2)〜（5)中〔X〕係指X之整數部分。 先 閔 讀 背 之 -注 '意 事

尝 裝 訂

本紙张尺度適用中國囤家標净.（（:奶）八4規格（210>< 297公釐〉 -10- Λ7 B? ______ 五、發明説明（8 ) PE=1 . 0/\(1 . 〇/P_F- 1 . 0/Pl +〔pF/ P L ) / P F ) ...... ( 5 ) 因此’在上述之2.4〜2.6、 3.4〜3.6、 4 . 4〜9 . 〇範圍內選擇一次細紋彼此間之間距比Pe/ Ph或Ph/Pe，乃與在.1〜1 . 3或1 . 7〜1 . 9 之範圍內選擇雙凸透鏡與菲涅耳透鏡之間距比P l/P PF/PL相同意義。在此，若間距比Pl/Pf或Pf/ P l比1 . 1小或比1 . 9大時，則間距比P l / P F或P F /Pi·接近1或2，使一次細紋變顯眼，相反地，若間距比 P L / P F或P F / P L比1 . 3大而比1 . 7小時，則間距 比接近1 . 5，如上述，二次細紋變 強。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 如上所述，一次細紋彼此間之間距比P E / P Η或P Η / Ρ‘ Ε滿足上式（1 )時，則可減低二次細紋之強度而可成 爲不顯眼。然而，在此時，一次細紋之間距也變大，而可 得到顯眼。如此，在本發明中，橢圓細紋之間距P E與雙曲 線細紋之間距P Η之任何一方較大者，成爲能使觀察者分解 可看到之比1 . 5 m m之間距小較理想。亦即，橢圓細紋 之間距PE及雙曲線細紋之間距Ph能滿足下式（6 )較理 想。 MAX (Pe> Ph) <1 . 5 ...... (6) -11 - 本紙張尺度適用中國國家椋準（CNS ) A4現格（210X297公釐） Λ7 B7 五、發明説明（9 ) 又，如上述之間、距比Pe/Ph或Ph/Pe ’ pl/Pf 或Pf/Pl，係雙凸透鏡之間距Pl在ο . 3mm以下時 特別有效。 (實施例） 以下，說明上述之實施形態的具體實施例1 °在此，作 爲組合菲涅耳透鏡與雙凸透鏡的投影屏，準備菲湼耳透鏡 之間距PF不同的如下述表1的投影屏（實施例1〜2)。 又，雙凸透鏡之間距P !·係在實施例1〜1 2之任一例均作 爲 Ο · 1 5 m m 〇 J----；-----$-- (請先閲讀背面之注意事項再&本頁) J9 ό 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公f ) -12- Λ7 __ B， 五、發明説明（1〇 ) 1¾ - 1 ] 實施例 PL P F P L/p F Pe Ph P E / Ρ Η 或Ph /P E 1 0.15 0.1360 1.1029 1.457 0.167 8.7 2 0.15 0.1265 1.1858 0.807 0.184 4.4 3 0.15 0.1232 1.2175 0.690 0.192 3.6 4 0.15 0.1222 1.2275 0.659 0.194 3.4 5 0.15 0.1174 1.2777 0.540 0.208 2.6 6 0.15 0.1159 1.2942 0.510 0.213 2.4 7 0.15 0.0880 . 1,7045 0.213 0.508 2.4 8 0.15 0.0871 1.7222 0.208 0.540 2.6 9 0.15 0.0846 1.7730 0.194 0.661 3.4 10 0.15 0.0841 1.7836 0.191 0.693 3.6 11 0.15 0.0827 1.8138 0.184 0.806 4.4 12 0.15 0.0790 1.8987 0.167 1.481 8.9 (請先閲讀背面之注意事項再G本頁： •裝. ，·ιτ 上述表1中 P :雙凸透鏡之間距（m m ) PF :菲涅耳透鏡之間距（mm) P E :橢圓細紋之間距（m m ) P H :雙曲線細紋之間距（m m ) 又，在上述表1中，將一次細紋之間距在雙凸透鏡之 間距1 0倍以內作爲條件。 就表示於實施例1〜1 2，觀察投影屏上之投影像的 -線· 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) /\4規_格（210X 297公釐) _彳3 - it _ 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（11 ) 結果，在上述實施\例1〜1 2，均幾乎不會會有一次細紋 及二次細紋的顯眼。 又，在上述實施例1〜1 2時，考量上述之一次細紋 彼此間之間距比Pe/Ph或Ph/Pe之期盼範圍（2 .4 〜2. 6、3. 4 〜3. 6、4. 4 〜9.0)時，可知 雙凸透鏡與菲涅耳透鏡之間距比P l / P F或P F / P I；在 1 .1 0 2 9〜1 1 8 5 8 1 .2 1 7 5 - -1 2 2 7 5 1 .2 7 7 7 - -1 2 9 4 2 1 .7 0 4 5〜1 7 2 2 2 1 • 7 7 3 0 一 -1 7 8 3 6 1 • 8 1 3 8〜1 8 9 8 7 之範圍特別理想 (比較例） 以下，說明上述之實施例1〜1 2之比較例。在此， 作爲組合菲浬耳透鏡與雙凸透鏡的投影屏。準備菲涅耳透 鏡之間距PFf同之如下述表2的投影屏（比較例1〜7: 。又，雙凸透鏡之間距Pl係在比較例1〜7也均作爲 0.15mm。 — (請先閱讀背面之注意事項再€本頁) -裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公錄） -14- 7 Β 五、發明説明（12 ) 〔表一2〕 比較例 PL PF Pl/pf Pe Ph Ph/Ph 1 0.15 0.1000 1.5000 0.300 0.300 1.000 2 0.15 0,1071 1.4006 0.374 0.250 1.496 3 0.15 0.1111 1.3501 0.428 0.231 1.853 4 0.15 0.1346 1.0997 1.504 0.167 9.006 5 0.15 0.0789 1.9011 0.166 1.517 9.139 6 0.15 0.0938 1.5991 0.250 0.374 1.496 7 0.15 0,0909 1.6502 0.231 0.429 1.857 (請先閱讀背面之注意事項再^^本頁) -裝· 就表示於上述表2的比較例1〜7，觀察投影屏上之 投影像之結果，對於比較例1、2、3、6及7，則有強 烈發生二次細紋而無法正常地使用之狀態。又，對於比較 例4及5，則有強烈發生一次細紋而無法正常地使用之狀 態。 又，第4圖係表示上述實施例6之二次細紋之樣子的 圖式，第5圖係表示上述比較例2之二次細紋之樣子的圖 式。如第4圖及第5圖所示，可知第4圖者比第5圖者， 細紋較不顯眼。 以上，說明本發明所適用之投影屏的具體實施例，惟 本發明係並不被限定於此雙實施例者，可作各種變形。又 ，作爲本發明所適用之投影屏’並不被限定於表示於第1 圖及第3 A圖之構成，及表示於第2圖及第3 B圖之構成 者’也可適用在投影屏內包括菲淫耳透鏡面與雙凸透鏡面 、π 線 經濟部中央螵準局貝工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） 15

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（13 ) 之所有構成者。\ " (圖式之簡單說明） 第1圖係表示本發明所適用的代表性之投影屏之一構 成的斜視圖。 第2圖係表示本發明所適用的代表性之投影屏之另一 構成的斜視圖。 第3 A圖係表示圖示於第1圖之投影屏的水平剖面圖 〇 • * 第3 B圖係表示圖示於第2圖之投影屏的水平剖面圖 〇 第4圖係表示適用本發明之實施例6之二次細紋之樣 子的圖式。 第5圖係表示比較例2之二次細紋之樣子的圖式。 第6圖係表示發生在投影屏上之橢圓細紋之一例的圖式。 第7圖係表示發生在投影屏上之雙曲線細紋之一例子 的圖式。 (記號之說明） 1 透明基板 2 菲湼耳透鏡 ’ 3 雙凸透鏡 5 黑色條紋 (請先閱讀背面之注意事項再 © q本頁) 、-°

T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0父297公釐> -16 - 經濟部中央標準局負工消費合作社印製

A B7 五、發明説明（14 ) 6 圓筒透\鏡面 一 ,,----〆-----^.-- (請先閱讀背面之注意事項再本頁)

、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17-

Claims (1)

1. 第871152〇8號零利案 A8 中文申請專利範麗修正本 D8 民國87年12月修正

   六、申請專利範圍

   煩請委貝明示，本衆： 後是否變更原實質内容 種投影屏，屬於組合菲浬耳透鏡與雙凸透鏡的 投影雙凸透鏡之間距作爲PV，並將菲浬耳透鏡之間 ：v. 之間距_ P P L > p F 時， Pe=1 · 0/(1 . 0/pF -〔Pl/Pf〕/Pl: Ph=1 · 0/(1 . 0/Pl— 1 . 0/Pf +〔Pl P F ] / P L ) P F > P L 時， Ph=1 . 0/(1 . 0/Pl - CPf/Pl)/Pf) Pe=1 . 0/(1 . 0/Pf-1 . 0/PL + CPf/ / p 请 先 Η 面 之 注 項 再 % % '裝 訂 (〔X〕）： X之整數部分-) 滿足 蜋 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印«. Pe/Ph22 . 4，或 Ρη/Ρε22 . 4 2 .如申請專利範圍第1項所述之投影屏，其中’ ΡΕ 及Ρ Η係又滿足 MAX (Pe* Ph) <1 . 5mm 者 本紙張尺度速用中國«家揉準（cns > a4规格（210x297公釐）

   第871152〇8號零利案 A8 中文申請專利範麗修正本 D8 民國87年12月修正

   六、申請專利範圍

   煩請委貝明示，本衆： 後是否變更原實質内容 種投影屏，屬於組合菲浬耳透鏡與雙凸透鏡的 投影雙凸透鏡之間距作爲PV，並將菲浬耳透鏡之間 ：v. 之間距_ P P L > p F 時， Pe=1 · 0/(1 . 0/pF -〔Pl/Pf〕/Pl: Ph=1 · 0/(1 . 0/Pl— 1 . 0/Pf +〔Pl P F ] / P L ) P F > P L 時， Ph=1 . 0/(1 . 0/Pl - CPf/Pl)/Pf) Pe=1 . 0/(1 . 0/Pf-1 . 0/PL + CPf/ / p 请 先 Η 面 之 注 項 再 % % '裝 訂 (〔X〕）： X之整數部分-) 滿足 蜋 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印«. Pe/Ph22 . 4，或 Ρη/Ρε22 . 4 2 .如申請專利範圍第1項所述之投影屏，其中’ ΡΕ 及Ρ Η係又滿足 MAX (Pe* Ph) <1 . 5mm 者 本紙張尺度速用中國«家揉準（cns > a4规格（210x297公釐） A8 B8 C8 ______ P8___ 六、申請專利範圍 3.如申請專利範圍第1項或第2項所述之投影屏， 其中，Pe/Ph 或 Ph/Pe 係在 2' 4 〜2 . 6、3 . 4 〜3.6或4.4〜9.0之範圍者。 4·如申請專利範圍第1項或第2項所述之投影屏， 其中’ Pl/Pf或Pf/Pl係在1 . 1〜1 . 3或1 . 7 〜1，9之範圍者。 5.如申請專利範圍第1項或第2項所述之投影屏’ 其中，Pi·係〇.3mm以下者。 6 .—種投影屏，p於組合菲涅耳透鏡與雙凸透鏡之 投影屏，其特徵爲：雙凸透鏡與菲涅耳透鏡之間距比pL/ PF或pF/PL係在1 . 1〜1 . 3或1 . 7〜1 . 9之 範圍者。 1 ; r ^-- (请先W積背面之注意事項再t本頁) 訂 衄濟部中央標準局男工消費合作社印*. 本紙張尺度逋用中國國家揲準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -2-