JPH03211540A - Transmission type screen - Google Patents

Transmission type screen

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JPH03211540A
JPH03211540A JP2007354A JP735490A JPH03211540A JP H03211540 A JPH03211540 A JP H03211540A JP 2007354 A JP2007354 A JP 2007354A JP 735490 A JP735490 A JP 735490A JP H03211540 A JPH03211540 A JP H03211540A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
screen
light source
screen substrate
prism
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007354A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Tachibana
和宏 立花
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.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing 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 Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2007354A priority Critical patent/JPH03211540A/en
Publication of JPH03211540A publication Critical patent/JPH03211540A/en
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  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、背面から急角度で映像光を投影する薄形のプ
ロジェクションTVシステムに適した透過形スクリーン
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a transmissive screen suitable for a thin projection TV system that projects image light from the back at a steep angle.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

プロジェクシゴンTVシステムは、TV上セツト薄形化
に向けて、種々の開発や研究が行われている。
Regarding the Projection TV system, various developments and research are being carried out to make the TV set thinner.

第3図は、従来のプロジェクションTVシステムの投影
系を示した模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a projection system of a conventional projection TV system.

従来、この種のプロジェクシッンTVシステムでは、透
過形スクリーン4の斜め下方に光源3を配置することに
より、光源3と透過形スクリーン4の間の距離を縮めて
TV上セツト薄形化を図っている。
Conventionally, in this type of projection TV system, by arranging the light source 3 diagonally below the transmissive screen 4, the distance between the light source 3 and the transmissive screen 4 is shortened, and the TV set is made thinner. ing.

このTVシステムに用いる透過形スクリーン4では、光
源光31の入射側に、断面が三角形で水平方向に長い、
全反射面をもつプリズム素子を複数配列したプリズム群
41が設けられている。
The transmissive screen 4 used in this TV system has a triangular cross section and a horizontally long screen on the incident side of the light source 31.
A prism group 41 is provided in which a plurality of prism elements each having a total reflection surface are arranged.

光源光31は、急角度でプリズム群41に入射し全反射
面で反射して観察側に屈折した後、垂直面内で平行な反
射光32として出射する。
The light source light 31 enters the prism group 41 at a steep angle, is reflected by the total reflection surface, refracted toward the observation side, and then exits as parallel reflected light 32 within a vertical plane.

C発明が解決しようとする課題] しかし、従来の透過形スクリーン4では、プリズム群4
1により光源光31を屈折させる際に、垂直面内の反射
光32のみを平行に規制しているので、出射方向を規制
していない水平面内の反射光33との間にアンバランス
が生していた。
Problem to be solved by the invention C] However, in the conventional transmissive screen 4, the prism group 4
1, when refracting the light source light 31, only the reflected light 32 in the vertical plane is regulated to be parallel, so an imbalance occurs between the reflected light 33 in the horizontal plane whose emission direction is not regulated. was.

このため、第3図に示す透過形スクリーン4の出射側に
レンチキュラーレンズシートを組み合わせた場合に、透
過形スクリーン4の両端の反射光3:3N、33rがさ
らに外側に広がってしまうので、画面上の輝度が低下す
るとともに、色ムラが発生するという問題があった。
For this reason, when a lenticular lens sheet is combined on the output side of the transmissive screen 4 shown in FIG. There was a problem in that the brightness of the image decreased and color unevenness occurred.

この問題を解決するために、特開昭63−30837号
公報では、「全反射後の光束が前記プリズム素子の稜線
に垂直な平面内で発散光束となるようにする」旨の提案
がなされているが、全反射後の光束を、どのようにして
、どのような発散光束にするかについての具体的な手段
は開示されていなかった。
In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-30837 proposes that ``the luminous flux after total reflection is made to become a diverging luminous flux within a plane perpendicular to the ridgeline of the prism element.'' However, no specific means were disclosed as to how and what kind of diverging light flux the luminous flux after total reflection should be made into.

本発明の目的は、前述した課題を解決して、急角度で入
射した光源光を全反射させても、垂直面内および水平面
内の反射光の出射状態のバランスをとることができ、画
面上での輝度の低下や色ムラの発生を防ぐことのできる
透過形スクリーンを提供することである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and even if the light source light incident at a steep angle is totally reflected, the output state of the reflected light in the vertical plane and in the horizontal plane can be balanced, and the output state of the reflected light in the vertical plane and in the horizontal plane can be balanced. It is an object of the present invention to provide a transmissive screen that can prevent a decrease in brightness and the occurrence of color unevenness.

[課題を解決するための手段] 前記課題を解決するために、本発明による透過形スクリ
ーンは、スクリーン基板の一方側に、全反射面をもつプ
リズム素子が多数平行に配置されたプリズム群を形成し
、前記プリズム群に光源からの光を急角度で入射させ、
前記全反射面で反射させて観察側に出射する透過形スク
リーンにおいて、観察側へ出射した光の光源側への延長
線が、前記光源を通り前記スクリーン基板に平行な平面
上で交わるような構成としである。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the transmission screen according to the present invention includes a prism group in which a large number of prism elements each having a total reflection surface are arranged in parallel on one side of the screen substrate. and make light from a light source enter the prism group at a steep angle,
In the transmission type screen that is reflected by the total reflection surface and emitted to the observation side, an extension line of the light emitted to the observation side toward the light source passes through the light source and intersects on a plane parallel to the screen substrate. It's Toshide.

この場合に、前記スクリーン基板の他方側に、その中心
を通る前記スクリーン基板の法線が、前記出射光の延長
線と、前記光源を通り前記スクリーン基板に平行な平面
上で交わるサーキュラフレネルレンズを形成した構成と
することができる。
In this case, a circular Fresnel lens is provided on the other side of the screen substrate, the normal line of the screen substrate passing through its center intersects with the extension line of the emitted light on a plane that passes through the light source and is parallel to the screen substrate. It can be a formed configuration.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面等を参照して、実施例につき、本発明の詳細
な説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the drawings and the like.

第1図、第2図は、本発明による透過形スクリーンの実
施例を説明するための図であって、第1図は光源光の光
路を示した模式図、第2図は同実施例スクリーンを用い
るプロジェクションTVシステムの投影系を示した模式
図である。
1 and 2 are diagrams for explaining an embodiment of a transmission type screen according to the present invention, in which FIG. 1 is a schematic diagram showing the optical path of light source light, and FIG. 2 is a screen of the same embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram showing a projection system of a projection TV system using the following.

この実施例では、光tA1を透過形スクリーン2の斜め
下方に配置して、角度θ1の光源光11が透過形スクリ
ーン2に入射して全反射した後に、角度θ2の反射光1
2として出射させる場合について説明する。
In this embodiment, the light tA1 is arranged obliquely below the transmissive screen 2, and after the light source light 11 at an angle θ1 enters the transmissive screen 2 and is totally reflected, the reflected light tA1 at an angle θ2
The case where the light is emitted as 2 will be explained.

スクリーン基板20の入射側には、左右方向に長いプリ
ズム素子21が複数平行に形成されたプリズム群2Aを
設けである。このプリズム群2Aは、光源光11の入射
面21aと、光源光11を全反射させる全反射面21b
とを有し、入射面21aと全反射面21bとは、先端角
τで交差するようにしである。
On the incident side of the screen substrate 20, there is provided a prism group 2A in which a plurality of prism elements 21 long in the left-right direction are formed in parallel. This prism group 2A includes an entrance surface 21a for the light source light 11 and a total reflection surface 21b for totally reflecting the light source light 11.
The incident surface 21a and the total reflection surface 21b are arranged to intersect at an apex angle τ.

また、プリズム群2Aによって、反射光12の光源側へ
の延長線12A、12Aが、光′a1を通リスクリーン
基板20に平行な平面上の1点く仮想焦点)で交わるよ
うになる。このため、その仮想焦点から出射した光が、
透過形スクリーン2を透過して、発散したのと光学的に
等価となる(第2図参照)、シたがって、出射光(反射
光12)は、垂直方向および水平方向にバランスよく発
散する。
Also, due to the prism group 2A, the extension lines 12A and 12A of the reflected light 12 toward the light source intersect at a virtual focal point on a plane parallel to the rescreen substrate 20 through which the light 'a1 passes. Therefore, the light emitted from that virtual focus is
The output light (reflected light 12) is optically equivalent to being transmitted through the transmissive screen 2 and diverged (see FIG. 2). Therefore, the emitted light (reflected light 12) diverges in a well-balanced manner in the vertical and horizontal directions.

このとき、プリズム素子21の入射面21bとスクリー
ン基板20の法線とのなす角β(触れ角β)は、次式で
与えられる。
At this time, the angle β (touch angle β) between the entrance surface 21b of the prism element 21 and the normal line of the screen substrate 20 is given by the following equation.

ただし、 ^−cos (θ、) / n −cos(2r−θ2
) ・、−・・・(2)B =sin(θ+)/ n 
+5in(2r−θ2 ) ・−−−−・(3)n:屈
折率 θ1:人射角 θ2:出射角 5qrt (X)  : Xの平方根 さらに、入射角θ0.出射角θ2は、 cos (θl)−・・・・・・(4)sqrt((H
+R)”+F”) cos (θ2)−・・・・・・(5)sqrt(R”
+F” ) F ニスクリーン基板と、光源を通りスクリーン基板と
平行な平面との距離 R:仮想焦点を通るスクリーン基板の法線からプリズム
素子の位置までの距離 H:光源と仮想焦点との距離 である。
However, ^-cos (θ,) / n-cos(2r-θ2
) ・, −... (2) B = sin (θ+)/n
+5in(2r-θ2)・----・(3)n: refractive index θ1: human incidence angle θ2: exit angle 5qrt (X): square root of X, and incident angle θ0. The output angle θ2 is cos (θl)−・・・・・・(4)sqrt((H
+R)”+F”) cos (θ2)−・・・・・・(5) sqrt(R”
+F") F Distance between the screen substrate and a plane that passes through the light source and is parallel to the screen substrate R: Distance from the normal line of the screen substrate passing through the virtual focal point to the position of the prism element H: Distance between the light source and the virtual focal point be.

以上のようなプリズム群2Aは、先端角τに対応する両
面バイトを用いて、式(1)の触れ角βに従って、プリ
ズム素子21を順次切削することにより、容易に形成す
ることができる。
The prism group 2A as described above can be easily formed by sequentially cutting the prism elements 21 according to the contact angle β of equation (1) using a double-sided cutting tool corresponding to the tip angle τ.

透過形スクリーン2の出射側には、サーキュラ−フレネ
ルレンズ2Bを形成してあり、サーキュラ−フレフルレ
ンズ2Bの中心を通る法線Nが仮想焦点IAを通るよう
に作製しである。
A circular Fresnel lens 2B is formed on the exit side of the transmission screen 2, and is manufactured so that the normal N passing through the center of the circular Fresnel lens 2B passes through the virtual focal point IA.

つぎに、本発明による透過形スクリーンについて、製造
例をあげて具体的に説明する。
Next, the transmission type screen according to the present invention will be specifically explained using manufacturing examples.

屈折率1.57のアクリル樹脂製のスクリーン基板20
の一方側に、ピッチが0.625mm、先端角τが60
°のプリズム素子を、前記式(1)に従って入射光の角
度θ1に対応する触れ角βを設定しながら、両面バイト
で切削してプリズム群を形成した。ただし、式(4)お
よび式(5)において、F=771mm、H=1337
mmに設定し、Rは変数である。
Screen substrate 20 made of acrylic resin with a refractive index of 1.57
On one side, the pitch is 0.625 mm and the tip angle τ is 60
A prism element was cut using a double-sided cutting tool while setting the contact angle β corresponding to the angle θ1 of the incident light according to the above formula (1) to form a prism group. However, in formula (4) and formula (5), F = 771 mm, H = 1337
mm and R is a variable.

また、スクリーン基板20の出射側には、ピッチが0.
112mmのサーキュラ−フレネルレンズを、その中心
を通る法線が、仮想焦点を通るような位置に形成した。
Further, on the output side of the screen substrate 20, the pitch is 0.
A 112 mm circular Fresnel lens was formed at a position such that the normal passing through its center passed through the virtual focal point.

このようにして作製した透過形スクリーンを、ピッチ0
.625mmのブラックストライプ付のレンチキュラー
レンズと組み合わせ、光源から映像光を投影したところ
、第2図に示すように、プリズム面で全反射した反射光
は、垂直面内および水平面内においてバランスよく発散
し、あたかもフレネルレンズの中心軸上に光源があるか
のようであった。
The transmission screen produced in this way was
.. When combined with a 625 mm lenticular lens with a black stripe and projecting image light from the light source, as shown in Figure 2, the reflected light that was totally reflected on the prism surface diverged in a well-balanced manner in the vertical and horizontal planes. It was as if there was a light source on the central axis of the Fresnel lens.

また、反射光の出射角度は、全反射する角度を大きくす
るように変化しているので、従来に比べて画面を広くす
ることができた。
Furthermore, since the emission angle of the reflected light is changed to increase the angle of total reflection, the screen can be made wider than before.

〔発明の効果〕 以上詳しく説明したように、本発明によれば、観察側へ
出射した光の光源側への延長線が、光源を通りスクリー
ン基板に平行な平面上で交わるようにしたので、その点
から出射光が出射して、拡散したのと等価になり、急角
度で入射した光源光を全反射させても、垂直面内および
水平面内の反射光の出射状態のバランスをとることがで
き、画面上での輝度の低下や色ムラの発生を防ぐことが
できる、という効果がある。
[Effects of the Invention] As explained in detail above, according to the present invention, the extension line of the light emitted to the observation side toward the light source passes through the light source and intersects on a plane parallel to the screen substrate. The output light is emitted from that point and is equivalent to being diffused, and even if the light source light incident at a steep angle is totally reflected, it is possible to balance the output state of the reflected light in the vertical and horizontal planes. This has the effect of preventing a decrease in brightness and color unevenness on the screen.

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

第1図1第2図は、本発明による透過形スクリーンの実
施例を説明するための図であって、第1図は光源光の光
路を示した模式図、第2図は同実施例スクリーンを用い
るプロジェクションTVシステムの投影系を示した模式
図である。 第3図は、従来の透過形プロジエクソヨンTVシステム
の投影系を示した模式図である。 1・・・光源 IA・・・仮想焦点 11・・・光源光 12・・・反射光 2・・・透過形スクリーン 2A・・・プリズム面 2B・・・サーキュラ−フレネルレンズ3・・・光源 31・・・光源光 4・・・透過形スクリーン 41・・・プリズム面 42.43・・・反射光
FIG. 1 FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment of a transmission type screen according to the present invention, FIG. 1 is a schematic diagram showing the optical path of light source light, and FIG. 2 is a screen of the same embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram showing a projection system of a projection TV system using the following. FIG. 3 is a schematic diagram showing a projection system of a conventional transmission type projection TV system. 1... Light source IA... Virtual focus 11... Light source light 12... Reflected light 2... Transmissive screen 2A... Prism surface 2B... Circular Fresnel lens 3... Light source 31 ...Light source light 4...Transmissive screen 41...Prism surface 42.43...Reflected light

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)スクリーン基板の一方側に、全反射面をもつプリ
ズム素子が多数平行に配置されたプリズム群を形成し、
前記プリズム群に光源からの光を急角度で入射させ、前
記全反射面で反射させて観察側に出射する透過形スクリ
ーンにおいて、観察側へ出射した光の光源側への延長線
が、前記光源を通り前記スクリーン基板に平行な平面上
で交わるように構成したことを特徴とする透過形スクリ
ーン。
(1) On one side of the screen substrate, a prism group is formed in which a large number of prism elements with total reflection surfaces are arranged in parallel,
In a transmission type screen in which light from a light source enters the prism group at a steep angle, is reflected by the total reflection surface, and is emitted to the observation side, an extension line of the light emitted to the observation side toward the light source side is the light source. , and intersects on a plane parallel to the screen substrate.
(2)前記スクリーン基板の他方側に、その中心を通る
前記スクリーン基板の法線が、前記出射光の延長線と、
前記光源を通り前記スクリーン基板に平行な平面上で交
わるサーキュラフレネルレンズを形成したことを特徴と
する請求項(1)記載の透過形スクリーン。
(2) On the other side of the screen substrate, a normal line of the screen substrate passing through the center thereof is an extension line of the emitted light;
2. The transmission screen according to claim 1, further comprising a circular Fresnel lens that passes through the light source and intersects with the screen substrate on a plane parallel to the screen substrate.
JP2007354A 1990-01-17 1990-01-17 Transmission type screen Pending JPH03211540A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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