【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、フレネルレンズとレンチキユラーレ
ンズとを備えた背面投影式スクリーンに係わり、
モアレ現象を著しく軽減させ、ほとんど目立たせ
なくした背面投影式スクリーンを提供しようとし
たものである。
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端末デイスプレイ装置
等に塔載する背面投影式のスクリーンとして、フ
レネルレンズ面をもつたもの、レンチキユラーレ
ンズ面をもつたものあるいは両者を備えたものが
知られている。フレネルレンズは特にスクリーン
周辺部の明るさを維持し、均一な明るさを発揮す
るために寄与し、またレンチキユラーレンズは左
右方向の指向性を付与する効果があるので、両者
を組合せることが有利であるとされている。しか
しこのようにフレネルレンズ面とレンチキユラー
レンズ面とを近接した状態で用いると、モアレ現
象が生じ、観察する映像に悪影響を及ぼす。この
モアレ現象は、フレネルレンズとレンチキユラー
レンズとを微少角で交わるときの、その中心部の
左右に現われるが、この現象はフレネルレンズと
レンチキユラーレンズがピツチに合わせて明暗を
生じさせるためであり、夫々単独のレンズでは識
別できなくとも両者を組合せることにより、肉眼
によつて識別できるようになる。
モアレ現象を軽減させる一つの方法として、フ
レネルレンズとレンチキユラーレンズとの間に空
気層を介在させたり、レンチキユラーレンズ面に
微細な凹凸を形成したりすることが考えられる
が、モアレ現象が激しいときには、有効な方法と
はいえない。モアレの強弱を決定するのは、両レ
ンズのピツチの比であり、この比の設定が重要で
あるが、ピツチの比だけで解決しようとしても最
終的にモアレを抑えることは困難である。
本発明はこのような状況に鑑み、フレネルレン
ズとレンチキユラーレンズとのピツチの比を一定
の範囲に設定すると共に、これに光拡散手段を組
合せてモアレ現象の発生を著しく軽減させた背面
投影式スクリーンを得んとするものである。すな
わち本発明の要旨とするところは、フレネルレン
ズ１とレンチキユラーレンズ２とを備えた背面投
影式スクリーンであつて、フレネルレンズのピツ
チ（P1）を１としたときレンチキユラーレンズ
のピツチ（P2）の比が1.35〜1.43または１／1.43〜
１／1.35の範囲となるようにし、かつ光拡散手段を
施してなることを特徴とする背面投影式スクリー
ンにある。
以下本発明を実施例の図面に従つて説明する
が、第１図ないし第６図は１枚構成の背面投影式
スクリーンを示し、第７図ないし第１０図は複数
枚構成の背面投影式スクリーンを示している。
図中１はフレネルレンズであり、この場合のフ
レネルレンズ１は基材に対して同心円状の溝の配
列で形成されている。２はレンチキユラーレンズ
であり、半球状のカマボコ型レンズが縦方向に連
続して配列されている。(A)、(B)、(C)は夫々光拡散
手段を示すもので、(A)は拡散剤の混入、(B)は微細
な凹凸面の形成、(C)は拡散剤混入層の形成であ
る。本発明の背面投影式スクリーンは、上記の如
くフレネルレンズ１とレンチキユラーレンズとを
備えているが、両者のピツチの比を一定の範囲に
設定することが特徴である。すなわち、フレネル
レンズ１のピツチ（P1）を１としたとき、レン
チキユラーレンズ２のピツチを1.35〜1.43または
１／1.43〜１／1.35の範囲になるようにしたものであ
る。フレネルレンズ１とレンチキユラーレンズ２
とのピツチの比を１：１にするとモアレ現象が激
しく発生する。これに対し１：1.5の比にするこ
とが考えられるが、これでは１つおきに１：１の
部分ができてしまい結局モアレは軽減しない。こ
のようにモアレ現象が軽減していないスクリーン
に光拡散手段を施しても、モアレ現象を抑えるこ
とはできず、あるいは透過光量の低価または解像
力の低下等の他の欠点が伴なう。本発明はこのよ
うな現象について多くの実験を行ない、この結果
から経験的にピツチの比を１：1.35〜1.43または
この逆数である１：１／1.43〜１／1.35の範囲を見出し
たものである。
そして、このようにフレネルレンズ１とレンチ
キユラーレンズ２とのピツチの比を設定すると共
に、光拡散手段(A)〜(C)を施すようにしたものであ
る。この光拡散手段のうち拡散剤の混入(A)として
は、基材に対し酸化ケイ素、硫酸バリウム、酸化
アルミナ、炭酸カルシウム等の無機系拡散剤ある
いはオーパライザー等の有機系拡散剤を比較的少
量例えば５〜40ｇ／m2程度混入するとよい。微細
な凹凸面の形成(C)としては、レンズ面あるいは非
レンズ面にサンドブラスト加工を施すかあるいは
成形金型面に微細凹凸面を形成しこれを製造時に
転写すること等によつて得られる。さらに拡散剤
混入層の形成(C)は、上記した拡散剤を各種の塗料
に混入しこれを塗布することによつて得られる。
なお、本発明の背面投影式スクリーンの基材とし
ては、成形上の点からするとメタクリル樹脂、塩
化ビニル樹脂またはポリカーボネート樹脂等の合
成樹脂が好適であるが、ガラスを用いてもよい。
本発明の背面投影式スクリーンを図の順に説明
すると、第１図は所定ピツチ比のフレネルレンズ
１とレンチキユラーレンズ２とが１枚構成になつ
ており、これに拡散剤を混入(A)した例、第２図は
レンチキユラーレンズ２の面に微細な凹凸面を形
成(B)した例、第３図は第１図の例と第２図とをさ
らに組合せた例、第４図はフレネルレンズ１の面
に拡散剤混入層を形成(C)した例、第５図はこの拡
散剤混入層をレンチキユラーレンズ２の面に形成
(C)した例、第６図は拡散剤混入層を基材中に形成
(C)した例を夫々示すものである。また、第７図以
降は複数枚構成の背面投影式スクリーンの実施例
で、第７図は別々のフレネルレンズ１とレンチキ
ユラーレンズ２を図のように対設し、レンチキユ
ラーレンズ２の面に拡散剤混入層を形成(C)した
例、第８図は第７図におけるレンチキユラーレン
ズ２を逆向きに配置しその背面に拡散剤混入層を
形成した例、第９図は第７図と同様の組合せでレ
ンチキユラーレンズ２の面に微細な凹凸面を形成
(B)した例、第１０は第７図の構成のフレネルレン
ズ１とレンチキユラーレンズ２との間に微細な凹
凸面が形成(B)された別の拡散板３を併用した例を
夫々示すものである。以上の実施例において各図
面の向つて左側が投影機側、向つて右側が観察者
側となる。
以下さらに具体的な実施例について説明する。
メタクリル樹脂板を製造するに際し、酸化ケイ
素を光拡散剤として均一に混入させて基剤となる
樹脂板を製作した。そしてこの樹脂板の一方にフ
レネルレンズ面をもつた型、他方の面にレンチキ
ユラーレンズ面をもつた型を当てがい加熱（約
150〜170℃）したのち加圧（40〜60Kg／cm2）して
ほゞ第１図に示すような１枚構成の背面投影式ス
クリーンを４種類作成した。その試料にモアレの
発生の状況を観察したところ第１表の通りであつ
た。
The present invention relates to a rear projection screen equipped with a Fresnel lens and a lenticular lens,
This is an attempt to provide a rear projection screen that significantly reduces the moiré phenomenon and makes it almost unnoticeable. Rear projection screens mounted on video projectors, microfilm readers, computer terminal display devices, etc. are known to have a Fresnel lens surface, a lenticular lens surface, or both. ing. The Fresnel lens helps to maintain brightness especially at the periphery of the screen and achieves uniform brightness, and the lenticular lens has the effect of imparting directionality in the left and right directions, so it is best to combine both. is said to be advantageous. However, when the Fresnel lens surface and the lenticular lens surface are used in close proximity to each other in this way, a moiré phenomenon occurs, which adversely affects the image to be observed. This moiré phenomenon appears on the left and right sides of the center when the Fresnel lens and lenticular lens intersect at a small angle, but this phenomenon occurs because the Fresnel lens and lenticular lens produce brightness and darkness according to the pitch. Even if they cannot be identified with each lens alone, by combining the two, they can be identified with the naked eye. One way to reduce the moire phenomenon is to interpose an air layer between the Fresnel lens and the lenticular lens, or to form fine irregularities on the lenticular lens surface. This is not an effective method when the situation is severe. What determines the strength of moire is the pitch ratio of both lenses, and setting this ratio is important, but it is ultimately difficult to suppress moire even if you try to solve the problem using only the pitch ratio. In view of these circumstances, the present invention provides a rear projection system in which the pitch ratio between the Fresnel lens and the lenticular lens is set within a certain range, and a light diffusion means is combined with this to significantly reduce the occurrence of the moiré phenomenon. The purpose is to obtain an expression screen. That is, the gist of the present invention is a rear projection screen equipped with a Fresnel lens 1 and a lenticular lens 2, in which, when the pitch (P 1 ) of the Fresnel lens is 1, the pitch of the lenticular lens is (P 2 ) is in the range of 1.35 to 1.43 or 1/1.43 to 1/1.35, and is provided with a light diffusing means. The present invention will be described below with reference to drawings of embodiments. FIGS. 1 to 6 show a single-screen rear projection screen, and FIGS. 7 to 10 show a multi-screen rear projection screen. It shows. In the figure, 1 is a Fresnel lens, and the Fresnel lens 1 in this case is formed with an array of concentric grooves on a base material. Reference numeral 2 is a lenticular lens, in which hemispherical semicylindrical lenses are continuously arranged in the vertical direction. (A), (B), and (C) show the light diffusion means, respectively: (A) is the mixing of a diffusing agent, (B) is the formation of a fine uneven surface, and (C) is the formation of a layer containing a diffusing agent. It is formation. The rear projection screen of the present invention is equipped with the Fresnel lens 1 and the lenticular lens as described above, and is characterized in that the pitch ratio between the two is set within a certain range. That is, when the pitch (P 1 ) of the Fresnel lens 1 is 1, the pitch of the lenticular lens 2 is set to be in the range of 1.35 to 1.43 or 1/1.43 to 1/1.35. Fresnel lens 1 and lenticular lens 2
If the pitch ratio is set to 1:1, a moiré phenomenon will occur severely. On the other hand, it is possible to set the ratio to 1:1.5, but in this case, a 1:1 portion will be created every other time, and the moiré will not be reduced. Even if a light diffusing means is applied to a screen in which the moire phenomenon is not reduced, the moire phenomenon cannot be suppressed, or other disadvantages such as a low amount of transmitted light or a decrease in resolution occur. The present invention conducted many experiments regarding such phenomena, and based on the results, empirically found a pitch ratio in the range of 1:1.35 to 1.43, or its reciprocal, 1:1/1.43 to 1/1.35. be. In this manner, the pitch ratio between the Fresnel lens 1 and the lenticular lens 2 is set, and light diffusing means (A) to (C) are provided. Among these light diffusion means, mixing of a diffusing agent (A) involves adding a relatively small amount of an inorganic diffusing agent such as silicon oxide, barium sulfate, alumina oxide, calcium carbonate, etc. or an organic diffusing agent such as an opulizer to the base material. For example, it is preferable to mix about 5 to 40 g/m 2 . The formation of a finely uneven surface (C) can be obtained by sandblasting the lens surface or non-lens surface, or by forming a finely uneven surface on the molding die surface and transferring it during manufacturing. Furthermore, the formation of a layer containing a diffusing agent (C) can be obtained by mixing the above-mentioned diffusing agent into various paints and applying the mixture.
Note that from the viewpoint of molding, synthetic resins such as methacrylic resin, vinyl chloride resin, or polycarbonate resin are suitable as the base material for the rear projection screen of the present invention, but glass may also be used. The rear projection screen of the present invention will be explained in the order of the figures. Figure 1 shows a single Fresnel lens 1 and a lenticular lens 2 with a predetermined pitch ratio, into which a diffusing agent is mixed (A). Fig. 2 shows an example in which a fine uneven surface is formed on the surface of the lenticular lens 2 (B), Fig. 3 shows an example in which the example in Fig. 1 and Fig. 2 are further combined, Fig. 4 Figure 5 shows an example in which a layer containing a diffusing agent is formed on the surface of the Fresnel lens 1 (C), and Fig. 5 shows an example in which this layer containing a diffusing agent is formed on the surface of the lenticular lens 2.
(C) example, Figure 6 shows the formation of a layer containing a diffusing agent in the base material.
(C) shows examples of each. Moreover, FIG. 7 and subsequent figures show examples of a rear projection screen having a plurality of lenses. In FIG. An example in which a diffusion agent mixed layer is formed on the surface (C), FIG. 8 is an example in which the lenticular lens 2 in FIG. A finely uneven surface is formed on the surface of the lenticular lens 2 using the same combination as shown in Figure 7.
(B), and the 10th example is an example in which another diffuser plate 3 in which a finely uneven surface is formed (B) is used between the Fresnel lens 1 and the lenticular lens 2 having the configuration shown in Fig. 7. It shows. In the above embodiments, the left side of each drawing is the projector side, and the right side is the viewer side. More specific examples will be described below. When manufacturing methacrylic resin plates, silicon oxide was uniformly mixed as a light diffusing agent to produce a base resin plate. Then, a mold with a Fresnel lens surface on one side of this resin plate and a mold with a lenticular lens surface on the other side are applied and heated (approximately
150 to 170° C.) and then pressurized (40 to 60 kg/cm 2 ) to produce four types of single-panel rear projection screens as shown in FIG. The appearance of moiré on the sample was observed, and the results were as shown in Table 1.
【表】
第１表の表からも分る通り本発明の背面投影式
スクリーンは、モアレの発生がきわめて軽微でほ
とんど肉眼では感じられない優れたものであつた
のに対し、比較品はモアレが激しく、No.４のサン
プルについては相当大量の拡散剤を混入しなけれ
ばならず、透過光量の低下が懸念された。
本発明は以上詳述した如き構成からなるもので
あつて、フレネルレンズのピツチとレンチキユラ
ーレンズのピツチの比を特定範囲内に設定した上
で光拡散手段を施してなるものであるから、モア
レ現象の発生を著しく軽減させることができると
共に、施す光拡散手段の程度を軽くすることによ
る効果すなわち拡散剤の混入量を低下させて透過
光量の低下させないことあるいは微細な凹凸面の
形成を画面のコントラストをあまり低下させない
程度に軽くすることができる等の効果を発揮し、
さらには従来の方法と同様な設備、方法で入手す
ることができる等の利点を有するものである。[Table] As can be seen from Table 1, the rear projection screen of the present invention was excellent in that the occurrence of moiré was so slight that it was hardly noticeable to the naked eye, whereas the comparative product had no moiré. In sample No. 4, a considerable amount of diffusing agent had to be mixed, and there was concern that the amount of transmitted light would decrease. The present invention has the configuration as described in detail above, and the ratio of the pitch of the Fresnel lens to the pitch of the lenticular lens is set within a specific range, and then a light diffusing means is provided. The occurrence of moire phenomenon can be significantly reduced, and the effect of reducing the degree of light diffusion means applied, i.e., reducing the amount of diffuser mixed in, preventing the amount of transmitted light from decreasing, or preventing the formation of fine uneven surfaces on the screen. It has the effect of being able to lighten the image without significantly reducing the contrast of the image.
Furthermore, it has the advantage that it can be obtained using the same equipment and methods as conventional methods.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図な
いし第６図は１枚構成の背面投影式スクリーンの
例を示す断面図、第７図ないし第１０図は複数枚
構成の背面投影式スクリーンの例を示す断面図で
ある。
１……フレネルレンズ、２……レンチキユラー
レンズ、(A)，(B)，(C)……光拡散手段。
The drawings show embodiments of the present invention, and FIGS. 1 to 6 are cross-sectional views showing examples of a single-screen rear projection screen, and FIGS. 7 to 10 are cross-sectional views of multi-screen rear projection screens. It is a sectional view showing an example of a screen. 1... Fresnel lens, 2... Lenticular lens, (A), (B), (C)... Light diffusion means.