專利名稱：：雙凸透鏡片、顯示前板及透射型投影屏的制作方法
技術領域：
：本發明涉及雙凸透鏡片、顯示前板及透射型投影屏，它們都適合于投影和觀察由具有單元結構的象源，如液晶顯示裝置(LCD)、數字微鏡裝置(DMD)等送來的圖象。現有技術中存在一種公知的前投影式電視，它有三個彩色(即紅、綠、藍)陰極射線管(CRT)作為象源。對于上述透射型投影屏而言，需要寬范圍的漫射影像光，并需減少外部光的影響。圖4表示一種常規透射型投影屏的實例。為滿足上述要求，這種透射型投影屏包括雙凸透鏡片40。在雙凸透鏡片40的光入射面41一側提供會聚透鏡部分42，例如雙凸透鏡。在光出射面44上靠近透鏡部分42的焦點附近，所述雙凸透鏡片40有多個不發光部分47，它們覆蓋著以后將被稱為黑條(BS)的光吸收層48。采用這種布置，BS雙凸透鏡片40就能漫射光，而減少外部光的影響。作為象源，現有技術的投影電視采用上述LCD或DMD而得到發展。另外，在這種投影電視(TV)中，已將上述BS雙凸透鏡片用于改善漫射性能和防止來自反射的外部光的目的。不過，在上述投影TV中，在將一圖象投影于具有上述以標準節距循環之循環結構的雙凸透鏡片情況下，存在因雙凸透鏡的取樣效應而出現條紋的可能性。一種被確認的理論是，為防止出現條紋，最好將雙凸透鏡的節距比如減小到所投影的點陣圖樣節距的1/3.5(等于35分之10)或更小。另外，應當說明的是具有LCD或DMD的投影TV常常產生被稱為“閃爍”的炫光圖象。但減小雙凸透鏡的節距將有效地減弱上述閃爍。同時，具有圖4所示BS雙凸透鏡片的透射型投影屏引起在40°角或更寬的角范圍內漫射光。于是，為了同時在透射型投影屏上形成黑條(BS)，應該規定入射透鏡與光發射面之間的距離是在入射透鏡節距三倍大的一點。在這樣的結構下，為了造成由投影在所述屏幕和所述透鏡的每個節距上的點陣圖樣所構成的、不易察覺的條紋，需要規定透鏡節距小于0.4mm，透鏡厚度小于0.54mm。然而，如果像上面那樣減小屏幕的厚度，將使屏幕的剛性降低，以致難于保持屏幕的平展。另外，要用擠壓成形等方法精確地成型如此薄的透鏡片也是非常復雜的。另外，由于上述原因，已經實施作為采用LCD或DMD之投影TV的透射型投影屏利用一種只被提供在有色雙凸透鏡的光發射面一側的雙凸透鏡片(發光側雙凸透鏡片)，或者一種只被提供在有色雙凸透鏡的光入射面一側的雙凸透鏡片(光入射側雙凸透鏡片)，等等。在發光側雙凸透鏡片中，有些被成型為部分地具有圓形截面，或部分具有橢圓形截面，而其它的雙凸透鏡片被成型為要利用全反射。以前的透鏡存在一個共同的問題，即難于加大視角，因為它的相對于投射光的物鏡象場角大于各邊緣部分的臨界角，從而引起投射光的全反射。另一方面，新式透鏡有一個共同的問題，即由于它們的奇特結構，不可能用壓擠過程精確地成型轉換，以致除了通過成品率較低的模鑄過程來制作外別無選擇。圖6表示在光入射側雙凸透鏡片的光入射位置處的傾角與光的發射角之間的關系。圖6中符號φ表示入射透鏡邊緣部分處的邊緣角，符號θ表示進入透鏡邊緣部分的光的發射角，字母h和l分別是入射透鏡的高度和入射點(即透鏡邊緣部分)與會聚點之間的距離。表4表示所述發射角與各會聚點相對于透鏡邊緣部分處物鏡象場角的位置。要說明的是，此表中的字母n表示折射率，p表示透鏡的節距。表4相對于入射透鏡邊緣部分角的發射角n＝1.5，p＝1.0mm<>為實現寬視角，即在光入射側雙凸透鏡片中大于40°的發射角，則如圖6和表4所示，需在透鏡邊緣部分形成大于60°的物鏡象場角φ。但是，如果簡單地增大物鏡象場角，則如圖3B所示，通過光發射面進到透鏡中的外部光將在入射透鏡部分被全反射，使其與圖象光一起再次從光發射面投射。在這種情況下，將使圖象的對比度明顯地并且是有害地受到影響。應予指出的是，由于大部分BS雙凸透鏡片具有被安排在它們的入射透鏡的一般會聚點處的光發射面，入射透鏡部分與光發射面之間的距離將等于距離(h+1)。在表4中，在透鏡邊緣部分的物鏡象場角φ為60°情況下，距離(h+1)被設定為1.41，而在該物鏡象場角φ為70°情況下，距離(h+1)被設定為1.25。于是如前所述，將能理解，必須使入射透鏡部分與光發射面之間的距離成為約1.3倍透鏡節距這樣大。這意味著，透鏡節距的減小使透鏡的厚度更薄，從而造成透鏡剛性的減弱，而且也就使透鏡的加工復雜化。因此，本發明的目的在于提供一種雙凸透鏡片、一種顯示前板和一種透射型投影屏，它們能防止外部光的反射，用以改善圖象的對比度，而不過分降低圖象光的強度，而且通過它們可實現圖象的精細節距。本發明的上述目的可由一雙凸透鏡片實現，它包括底層；具有“雙凸透鏡”結構的透鏡部分，在底層的光入射面一側，它被成形為凸的；靠近所述透鏡部分的至少一個入射面形成的消色層或色層；其中，與所述色層比，所述底層可為盲色層或淡色層。本發明中，所述色層最好具有只有透鏡部分形狀的結構。具體地說，所述色層的厚度為雙凸透鏡結構之節距的0.05-1.0倍那樣大。所述色層厚度最好小于雙凸透鏡片厚度的一半(1/2)。透鏡部分的雙凸透鏡結構最好具有基本為橢圓的截面，并且雙凸透鏡結構頂部處的色層厚度最好由下式表示t1＝b-b2/(a2+b2)1/2其中t1是在所述頂部處色層的厚度；a是所述橢圓截面的橫直徑；b是所述橢圓截面的縱直徑。最好，使色層厚度滿足下述不等式t1＞t2其中t1是所述透鏡部分的各中心部分厚度；t2是所述透鏡部分的各邊緣部分厚度，該厚度橫截透鏡面。最好至少所述色層含有附加的漫散射劑。最好具有一個由下式所表示的不等式關系0≤C0＜C1其中C0是加到底層中附加漫散射劑的重量濃度；C1是加到色層中附加漫散射劑的重量濃度。本發明的雙凸透鏡片最好包括一個漫散射層，它形成于所述色層與底層之間，并將漫散射劑混入漫散射層中，所述色層最好不含漫散射擠，與所述色層比，所述底層可為盲色層或淡色層。所述雙凸透鏡結構最好包括這樣一部分，其切線相對于雙凸透鏡片表面表現出一個大于臨界角的角。本發明中的底層最好有一個由平面或布紋面構成的光發射面。所述雙凸透鏡片的厚度最好大于1.5mm。另外，所述底層在其光發射面上最好至少有一個增透層、低反射層、偏振光濾光層、抗靜電層、防眩處置層和防反射處置層。本發明還提供一種顯示前板，包括底層；具有“雙凸透鏡”結構的透鏡部分，在底層的光入射面一側，它被成形為凸的；其中，所述透鏡部分具有至少在靠近所述透鏡部分的一個光入射面上形成的消色層或色層；所述底層有一個由平面或布紋面構成的光發射面。本顯示前板中，所述底層在其光發射面上最好至少有一個增透層、低反射層、偏振光濾光層、抗靜電層、防眩處置層和防反射處置層。此外，本發明還提供一種透射型投影屏，它包括一個雙凸透鏡片，所述雙凸透鏡片包括底層；具有“雙凸透鏡”結構的透鏡部分，在底層的光入射面一側，它被成形為凸的；靠近所述透鏡部分的至少一個光入射面上形成的消色層或色層；其中，與所述色層比，所述底層可為盲色層或淡色層；安排在所述雙凸透鏡片的光源側面上的菲涅爾透鏡片。最好本透射型投影屏還包括一個顯示前板，它被安排在本透射型投影屏的觀察者一側，其中所述顯示前板包括底層；具有“雙凸透鏡”結構的透鏡部分，它在底層的光入射面一側被成形為凸的；其中，所述透鏡部分具有在一個靠近所述透鏡部分的至少一個入射面上形成的色層；所述底層有一個由平面或布紋面構成的光發射面。所述底層在其光發射面上最好至少有一個增透層、低反射層、偏振光濾光層、抗靜電層、防眩處置層和防反射處置層。本透射型投影屏最好具有總光束的40-70％投射率。通過參照表示本發明優選實施例的各附圖研究以下的描述及所附權利要求，將使本發明的上述及其它特征和優點變得愈加清晰，并能最好地理解發明本身。其中，圖1A表示本發明一種實施例的雙凸透鏡片和半透明屏；圖1B表示圖1A中B部分的放大視圖，并表示進到該部分的外部光；圖2是表示本實施例雙凸透鏡片上反射的外部光路的說明圖；圖3A是表示本發明的光入射側雙凸透鏡片和光通過光路的說明圖；圖3B是表示現有技術雙凸透鏡片和光通過光路的說明圖；圖4是普通黑條(BS)雙凸透鏡片的局部示意圖；圖5是表示本實施例雙凸透鏡片有關屏幕表面的物鏡象場角的說明圖6是表示雙凸透鏡片在其光入射位置的傾角與光發射角之間關系的示意圖；圖7是表示本實施例透射型投影屏的透射系數與對比度之間關系的示意圖；圖8是表示本實施例雙凸透鏡片的色層厚度最佳值的示意圖；圖9是說明本實施例雙凸透鏡片每個透鏡色層厚度的示意圖；圖10是在色層厚度不變和可變兩種情況下雙凸透鏡片光散射的特性曲線圖；圖11A、11B、11C分別表示另一實施例雙凸透鏡片的結構；圖12表示本發明透射型投影屏的另一個實施例。以下將參照附圖描述本發明的實施例。圖1A和1B表示本發明一種實施例的雙凸透鏡片和透射型投影屏。圖2是由散射雙凸透鏡片反射的外部光路的說明圖。(關于透射型投影屏的實施例)如圖1A所示，透射型投影屏1包括一個雙凸透鏡片10和一個菲涅爾透鏡片20，并與單透鏡型LCD投影儀2一起構成一個背后投影的電視系統。(關于雙凸透鏡片的實施例)如圖1B所放大的那樣，雙凸透鏡片10在其光入射面11上有一凸形雙凸透鏡形的透鏡部分。透鏡部分12有一靠近入射面11形成的消色層或色層。雙凸透鏡片10還包括從色層13直至光發射面14的底層15。盡管雙凸透鏡片10只在其一側(入射面)有雙凸透鏡，色層13也具有增強圖象對比度的功能。(關于色層的作用)現在我們敘述與現有技術雙凸透鏡片60比較本發明雙凸透鏡片10所帶來的效果(即高對比度)。圖3B是表示現有技術“有色體”類型雙凸透鏡片60功能的說明圖；而圖3A是表示本發明雙凸透鏡片10的色層13功能的說明圖。圖3B的普通雙凸透鏡片60在其一側有一入射面，它是一種具有暗底層或彩色底層65的“有色體”型雙凸透鏡片。在雙凸透鏡片60，從觀察者一側進來的外部光D1被設在入射面61上的透鏡部分62全反射，使外部光D4再次發射到觀察者一側。在這種反射過程中，光D1沿透鏡部分62的“雙凸透鏡”外形重復它的反射(D1→D2→D3→D4)。在圖3A實施例的雙凸透鏡片10中，由于色層13沿上述全反射光的進程的安排，在此色層13中行進的外部光B的光程長是同一色層13中圖象光A的光程長的5至10倍。相反，在普通“有色體”型雙凸透鏡片60的情況下，前者的長度只是后者長度的2至3倍。所以，因為本發明的雙凸透鏡片10能夠約束外部光B的反射，而不降低圖象光A的強度，以致能夠提供屏幕顯示的高對比度。(關于透鏡部分)本實施例的雙凸透鏡片10由光入射面11的透鏡部分12有效地吸收全反射的外部光B。因此，必須使透鏡部分12具有傾斜的部分，以使它在透鏡邊緣部分相對于屏幕表面的物鏡象場角φ(圖5)至少大于臨界角(約45°)。而如果使雙凸透鏡片的所有透鏡部分受到傾斜小于臨界角的φ角，則這樣的透鏡片將不能把主位置保持在圖3B的“有色體”型雙凸透鏡片60處。圖5是表示在從光入射透鏡部分透射或從此全反射的情況下，垂直進入雙凸透鏡的外部光入射角φ′等于有關屏幕表面的發射點或入射點的物鏡象場角φ的說明圖。圖5中，由于切線L-L′與法線M-M′垂直相交，因此而得到等式i＝i′，繼而就得到等式φ＝φ′。因此，為了在光入射透鏡部分的表面上全反射外部光，需要該入射透鏡部分包含一個使物鏡象場角φ大于臨界角sin-1(1/n)的部分(n雙凸透鏡片的折射系數)。然而表4表明，如果物鏡象場角是42°，就會得到只有接近25°的漫射角。因此，一般需要透鏡部分12的雙凸透鏡結構具有一個在大于60°處形成的部分，以使漫射角成為大于40°。(關于色層的著色方法)可以通過將各種染料或精細色素混入或分散到雙凸透鏡片10的模壓樹脂中，以實現對消色層或色層12的著色(或變暗)。(關于色層的顏色)消色，如黑色、灰色等，或者為控制光源光譜特性中三原色(紅、綠、藍)的平衡而吸收或透過特定顏色光的著色，它能夠用于色層的顏色。(關于色層的色密度)考慮到既要限制外部光的影響，又不過于降低光源2的投射光的透射系數，最好將色層13的色密度確定為比色層13的光發射面一側上的部分(即底層15)的大，而底層15的色密度被保持為零值或一個較低的值。圖7表示本實施例透射型投影屏的透射系數與對比度之間的關系。最好將色密度確定為使屏幕的透射系數在40-70％范圍。也就是說，如果使色密度減小，使得所述透射系數變得大于70％，則在透鏡部分12上全反射之后又回到觀察者一側的外部光強度將會增大，從而雖然改善了透射系數，卻有害地影響了對比度。相反，如果以透射系數變得小于40％的方式增大色密度，則外部光對光發射面14的影響與變壞的圖象光透射系數一起將變得重要，對比度也將變壞。要說明的是，為給出圖7，首先對具有各種色層色密度的本光入射側雙凸透鏡片10作了多種變化。繼而用分光光度計(ShimazuSeisakusho有限公司制造的UV2100)測量這些樣品的透射系數和反射率。分別將所得到的透射系數、反射率將其間的計算比值(即透射系數/反射率)繪制成圖。在以如此方法所述得的圖7中，左邊的縱軸表示反射率值，而右邊的另一縱軸表示透射系數對反射率的比值。圖7示出，盡管色密度降低引起雙凸透鏡片透射系數的加大，但隨著透射系數超過差不多70％，透鏡片反射率的彎曲急劇升高。因為雙凸透鏡片色密度的降低使得色層不再充分吸收外部光。另外，由于本發明的雙凸透鏡片不吸收觀察者一側的光入射面上所反射的外部光，所以即使在色密度增大的同時也會引起透射吸收減小，透射系數對反射率的比值也逐漸增大，直到在50％透射系數處達到其峰值。這是由于它將更好地著色所述色層，使透射系數被包括在40％-70％范圍內的原因。另外，在采用透射型LCD源作為光源2的情況下，最好實現45％-60％的透射系數，因為這種LCD源沒有大的輸出，所以對于犧牲透射系數存在限制。(關于色層的線度)使色層13的厚度t1為雙凸透鏡12節距的0.05-1.0倍這樣大是合乎需要的。再有，還需要色層13的厚度t1小于雙凸透鏡片厚度t0之半。這些優選的條件源于在被反射的外部光通常通過的位置形成色層13的目的。(關于色層的分布)圖8是表示本實施例雙凸透鏡片的色層厚度最佳值的說明圖。如前所述，由于本實施例的雙凸透鏡片10利用外部光沿透鏡部分12的返回，所以就希望色層13具有沿透鏡部分12的分布。在這樣的情況下，應使色層13的幾何光學最小厚度tmin在透鏡部分12的切線T傾斜角λ等于45°(λ＝45°)的位置處等于透鏡的高度。另外，如果透鏡部分12具有橢圓截面，則將由下式(1)得到色層13的厚度t1，t1＝b-b2(a2+b2)1/2…(1)其中a是橫直徑(短直徑)；b是縱直徑(長直徑)。因此，這時將得到具有最高對比度的圖象。在橢圓雙凸透鏡為二次曲線，系數k等于0.45(＝a2/b2-1)，并且在邊緣部分的物鏡象場角為60°的情況下，色層13的厚度t1將是雙凸透鏡結構節距的大約1/10。但是，即使色層13被形成于上述雙凸透鏡結構中，比如即使在色層13與底層15之間的界面是圖11A中所示的平面時，也能得到優于普通染色體型雙凸透鏡片的雙凸透鏡片10A，正像從圖3A與3B之間的比較所預期的那樣。在這種情況下，色層13的厚度最好小于雙凸透鏡結構的節距或至少小于該透鏡厚度之半。(關于色層邊緣部分的厚度)圖9表示本發明雙凸透鏡片色層的厚度。在每個透鏡部分12中，最好以這樣一種方式形成色層13，即所述透鏡部分12的頂部厚度t1大于該透鏡部分12邊緣的厚度t2(t1＞t2)。相反，如果以均勻厚度形成色層13，通過透鏡部分12邊緣12b射入的圖象光(在色層13中)的光程將大于通過頂部12a射入的圖象光光程，這將有較多的圖象光在色層13中被吸收。于是，將減弱在30°-40°范圍內投射的光強。圖10是光散射的特性曲線圖，表示在使色層邊緣厚度薄的情況與使色層厚度均勻的另一種情況之間的比較。如圖10所示，本實施例是靠了減小色層13邊緣部分12b的厚度才能避免上述現象的發生(即發射光強度的下降)。另外，如果對應于入射光的光程來確定色層13的厚度，就能有利于根據透鏡的設計，實現光的漫散射特性。(關于光的漫散射層)雙凸透鏡片10可含有至少加于色層13的光漫散射劑。玻璃珠、有機交聯聚合物等均可被用為光漫散射劑。將8份(重量)光漫散射劑加到100份(重量)制成雙凸透鏡片10的樹脂材料中，從而關于從光源2投射的光適用良好的垂直漫散射。可將光漫散射劑用于整個雙凸透鏡片10。但如果光漫散射劑在色層13的觀察者一側，就會使外部光在那里漫散射，從而在部分外部光到達色層13之前就返回觀察者。由這一觀點，最好使底層15中的光漫散射劑少一些。換句話說，用C1表示混入色層13的光漫散射劑的濃度，而以C0表示混入底層15的光漫散射劑的濃度，希望得到一個由下述不等式表示的關系0≤C0＜C1另外，在把一個有多種功能，如下面將要描述的增透層、偏振光濾光層、防反射層等的薄膜層壓到雙凸透鏡片10上的情況下，希望將光發射面14成形為平面形。在這樣的情況下，為有助于層壓的形成，不把光漫散射劑混入底層15會更好些。另如圖11B和11C所示，可在中間形成光漫散射層16、16C，而不使光漫散射劑混入色層13中，另可將低密度色層15B安排在觀察者一側，為的是吸收由光漫散射劑反射的光組分。(關于投射面)雙凸透鏡片10具有由平面或布紋面構成的光發射面14。在平面的情況下，可提高圖象的清晰度。另外，由于色層13被形成于靠近光入射面11處，就能提供所需要的圖形，因為與把透明的平板置于整個屏幕的面上的結構相比，在光入射面11上沒有反射。當使光發射面14形成一個平面時，就能布置所說的增透層、低反射層、偏振光濾光層等。于是，就能實現對比度與普通具有光吸收層的雙凸透鏡的對比度相似。再有，可使投射面14帶有防反射層、防眩層、防靜電層等。應予說明的是，在由布紋面構成的光發射面14情況下，可在屏幕上提供一個防眩層。(關于鏡片的厚度)這樣，靠了光發射面14的平面度，可使本實施例的雙凸透鏡片帶有各種各樣的功能層。因此，當采用平面厚度大于1.5mm，以確保剛性時，可消除已被用于具有普通BS雙凸透鏡片的屏幕中的前板。(關于光源)由于本實施例的雙凸透鏡片10在其光發射面14上未設光軸校正透鏡，所以需要采用與一個單透鏡或由一單透鏡投射圖象光的單管型投射器組合的光源2。另外，LCD投射器、DMD投射器等先通過分色鏡把燈光分成三種原色組分，繼而再使它們透過所述LCD，給出圖象信息，最后控制這些光組分，即可用為光源2。(關于制作雙凸透鏡的方法)作為舉例，本實施例的雙凸透鏡片可通過以下步驟制作，第一步將兩個絲輥并置，其中一個絲輥用于形成光入射面，其外形與所要制作的雙凸透鏡片相反，另一個絲輥用于形成光發射面，它具有平的或布紋表面；第二步在擠壓透明的或有色的樹脂材料的同時，將著色樹脂材料擠壓在兩個絲輥之間間隙的光入射面一側上，它比色層薄，并可含有光漫散射劑；第三步將它們模鑄成片頁。另一種可供選擇的方法是，可通過在上述二絲輥之間擠壓所述樹脂材料，以便模鑄，同時還引入一個有色薄膜，以便隨所述絲輥形成所述入射面，繼而將該薄膜層壓于被模鑄的樹脂上。另外，在本雙凸透鏡片中，用著色紫外硬化樹脂在一薄膜襯底上形成一個透鏡層。(關于雙凸透鏡片的另一實施例)圖11A至11C表示本發明雙凸透鏡片的另一個實施例。圖11A中所表示的雙凸透鏡片10A具有色層13，其外形不與透鏡的相符。這樣，即使色層13與底層15之間的界面是平的，與著色體型的雙凸透鏡片相比，也能給出良好的雙凸透鏡片，正像由圖3A與圖3B之間的比較所判定的一樣。要說明的是，為使色層13所起的作用接近透鏡部分12，最好使色層13的厚度小于雙凸透鏡的節距，或者至少小于雙凸透鏡片厚度之半。圖11B的雙凸透鏡片10B包括沿透鏡部分12形成的色層13、略為著色而無任何漫散射劑的底層15B，以及在所述色層13與底層15B之間并有漫散射劑的中間層(漫散射層)16。另外，圖11C的雙凸透鏡片10C包括沿透鏡部分12形成的色層13、略為著色而無任何漫散射劑并位于光發射面14一側的底層15B、另一個無色且無漫散射劑的底層15C，以及在所述色層13與底層15C之間并有漫散射劑的中間層(漫散射層)16C。在這些雙凸透鏡片10B、10C中，由于漫散射劑和輕微的色層的緣故，能夠有效地吸收被反射的光。(關于透射型投影屏的另一實施例)圖12表示本發明另一個實施例的透射型投影屏。由于增加圖象亮度的均勻性，本實施例雙凸透鏡片10與菲涅爾透鏡片20(或薄膜菲涅爾透鏡片)的聯合是合乎需要的，所述菲涅爾透鏡片均具有形成于光發射側的菲涅爾透鏡(觀察者一側)，從而構成一種透射型投影屏1A。本實施例中，在雙凸透鏡片10的觀察者一側布置有顯示前板30。(關于顯示前板的實施例)作為舉例，顯示前板30在其底層35的光入射側面上設有著色的雙凸透鏡32，用以垂直散射。按照本實施例，由于諸如外部光、交叉光等多余的光總要受到雙凸透鏡32表面的反射，所以與測量相比，能得到良好的對比度，以在整個前板上加給均勻的著色。毋庸贅言，在底層35的光發射面34上，可給顯示前板30設置各種功能層，如增透層、低反射層、偏振光濾光層、抗靜電層、防眩層和防反射層等。(實施例)以下將參照具體的使用詳細描述本發明。(實施例1)雙凸透鏡片10由耐沖擊丙烯酸樹脂(折射率1.51)制成，它有透鏡部分12(節距p0.2mm，橫直徑a0.12mm，縱直徑b0.15mm)，片厚t01.0mm，色層13厚度t10.06mm。(實施例2)類似于實施例1，透鏡部分12的光發射面上被層壓一層其上帶增透層的透明薄膜。(對比例1)我們制備了一個帶著色體的單面雙凸透鏡片。此單面雙凸透鏡片的結構與實施例1雙凸透鏡片10的結構完全相同，并表現出基本上等于實施例1的屏幕增益。與菲涅爾透鏡片結合在一起，并將丙烯酸珠粒(平均顆粒尺寸為30μ)混入其中，實施例1和對比例1的雙凸透鏡片被安裝在為比較觀察而采用LCD光源的背面放映TV中實施例1的雙凸透鏡片在所述TV的右側，單面雙凸透鏡片在所述TV的左側。作為在以熒光燈照明的室內比較觀察的結果，發現實施例1的屏幕顯示出良好的對比度。其次，在實施例1、實施例2及對比例1的雙凸透鏡片和BS雙凸透鏡片(BS比45％，節距p＝0.72)與菲涅爾透鏡片結合在一起的情況下，將丙烯酸珠粒(平均顆粒尺寸為30μ)混入其中，用分光光度計(ShimazuSeisakusho有限公司制造的UV2100)測量它們在波長為550nm時的透射系數和反射率，并計算透射系數和反射率的相應比值。結果是，實施例1的比值是對比例1的兩倍或兩倍以上那樣大，而實施例2的比值類似于BS雙凸透鏡片，正如下面的表1所示那樣。表1</tables>(實施例3)雙凸透鏡片10由耐沖擊丙烯酸樹脂制成，它有透鏡部分12(節距p0.4mm，橫直徑a0.12mm，縱直徑b0.28mm)，片厚t01.0mm，色層13厚度t10.06mm(色層的理想厚度0.056mm)。其次，用分光光度計測量這種雙凸透鏡片的透射系數和反射率，結果顯示透射系數65％，反射率7.2，而透射系數與反射率的比值為9.0。作為比較，制備了具有相同結構但色層厚度t1為0.10mm雙凸透鏡片，還用分光光度計測量其透射系數和反射率。結果顯示透射系數62％，反射率8.0，而透射系數與反射率的比值為7.8。(實施例4)雙凸透鏡片10由耐沖擊丙烯酸樹脂(折射率1.51)制成，它有透鏡部分12(節距p0.14mm，橫直徑a0.07mm，縱直徑b0.09mm)，片厚t00.9mm，色層13厚度t10.04mm。在實施例4中制備了一些樣片。這些樣片中樣片4-1包括其中未混入漫散射劑的底層和100份(重量)樹脂材料中混入7.5份(重量)苯乙烯珠粒的色層；樣片4-2包括100份(重量)樹脂材料中混入0.1份丙烯酸珠粒的底層和100份(重量)樹脂材料中混入7.0份(重量)苯乙烯珠粒的色層；樣片4-3包括底層和色層，它們都是100份(重量)樹脂材料中含0.9份(重量)苯乙烯珠粒的色層。結果被示于下面的表2中。可以理解，底層的漫射率變得越小，對比度變得越好。表2(實施例5)用雙層擠壓法(復合擠壓法)由甲基丙烯材料制作多個權利要求1的雙凸透鏡片(厚度不同)。繼而，所得的每一個雙凸透鏡片緊靠在一個厚度為2mm的菲涅爾透鏡片，而且每兩個片的相關四個側面被用固定帶彼此固定。于是，將如此所得的透射型投影屏裝配到透射型投影TV中，用以評估室內光線在其上的反射。另外，作為對比，也將目前所用的由甲基丙烯材料制作的前板予以裝配。這種裝配被示于下面的表3中。表3</tables>*1說明為反射圖象，裝配STD。反射圖象無畸變……◎以上下移動視點方式圖象的畸變很小，但以靜視點方式無畸變……○盡管以靜視點方式，圖象有畸變……×由表3可以理解，厚度超過1.5mm的雙凸透鏡片使觀察者難于確認反射圖象中的畸變，同時給出良好的外觀形態。另外，在與相同厚度前板比較的情況下，發現相同厚度的兩種透鏡片表現出同樣的裝配結果。如上所述，按照本發明可防止來自反射的外部光，而不過于降低圖象光的強度，從而可提高屏幕上圖象的對比度。此外，能夠改進圖象的節距。最后，那些熟悉本領域的人員將能理解上面的描述是雙凸透鏡片、顯示前板及透射型投影屏的優選實施例，對本發明可以作出各種變化和改型，而并不脫離其精髓和范圍。權利要求1.一種雙凸透鏡片(10)，它包括底層(15)；具有“雙凸透鏡”結構的透鏡部分(12)，所述“雙凸透鏡”結構在所述底層的光入射面一側被成形為凸的；靠近所述透鏡部分的至少一個光入射面形成的消色層或色層(13)；其特征在于，與所述色層(13)比，所述底層(15)為盲色層或淡色層。2.一種如權利要求1所述的雙凸透鏡片，其特征在于，所述色層(13)具有只有所述透鏡部分形狀的結構。3.一種如權利要求1或2所述的雙凸透鏡片，其特征在于，所述色層(13)的厚度為雙凸透鏡結構之節距的0.05-1.0倍那樣大。4.一種如權利要求1至3任一項所述的雙凸透鏡片，其特征在于，所述色層(13)厚度小于雙凸透鏡片厚度的一半(1/2)。5.一種如權利要求1至4任一項所述的雙凸透鏡片，其特征在于，所述透鏡部分(12)的雙凸透鏡結構具有基本為橢圓的截面，并且雙凸透鏡結構頂部處色層(13)的厚度由下式表示t1＝b-b2/(a2+b2)1/2其中t1是在所述頂部處色層(13)的厚度；a是所述橢圓截面的橫直徑；b是所述橢圓截面的縱直徑。6.一種如權利要求1至5任一項所述的雙凸透鏡片，其特征在于，所述色層(13)厚度被確定為符合下述不等式t1＞t2其中t1是所述透鏡部分(12)的各中心部分厚度；t2是所述透鏡部分(12)的各邊緣部分厚度，該厚度是橫截透鏡面的厚度。7.一種如權利要求1至6任一項所述的雙凸透鏡片，其特征在于，所述色層(13)含有附加的漫散射劑。8.一種如權利要求7所述的雙凸透鏡片，其特征在于，形成一個由下式所表示的不等式關系0≤C0＜C1其中C0是加到所述底層(15)中附加漫散射劑的重量濃度；C1是加到所述色層(13)中附加漫散射劑的重量濃度。9.一種如權利要求1至6任一項所述的雙凸透鏡片，其特征在于，還包括漫散射層(16、16C)，它形成于所述色層(13)與底層(15)之間，并將漫散射劑混入其中，所述色層(13)不含漫散射劑，與所述色層(13)比，所述底層(15)為盲色層或淡色層。10.一種如權利要求1至9任一項所述的雙凸透鏡片，其特征在于，所述雙凸透鏡結構包括這樣一部分，其切線對于雙凸透鏡片的表面表現出一個大于臨界角的角。11.一種如權利要求1至10任一項所述的雙凸透鏡片，其特征在于，所述底層(15)有一個由平面或布紋面構成的光發射面。12.一種如權利要求11所述的雙凸透鏡片，其特征在于，所述雙凸透鏡片的厚度大于1.5mm。13.一種如權利要求11或12所述的雙凸透鏡片，其特征在于，所述底層(15)在其光發射面上至少有增透層、低反射層、偏振光濾光層、抗靜電層、防眩處置層和防反射處置層其中之一。14.一種顯示前板(30)，包括底層(35)；具有“雙凸透鏡”結構的透鏡部分(32)，所述“雙凸透鏡”結構在所述底層的光入射面一側被成形為凸的；其特征在于，所述透鏡部分(32)具有靠近所述透鏡部分的至少一個光入射面形成的消色層或色層；所述底層(35)有一個由平面或布紋面構成的光發射面。15.一種如權利要求14所述的顯示前板，其特征在于，所述底層(35)在其光發射面(34)上至少有增透層、低反射層、偏振光濾光層、抗靜電層、防眩處置層和防反射處置層其中之一。16.一種透射型投影屏(1A)，它包括一個雙凸透鏡片(10)，所述雙凸透鏡片包括底層(15)；具有“雙凸透鏡”結構的透鏡部分(12)，所述“雙凸透鏡”結構在所述底層的光入射面一側被成形為凸的；靠近所述透鏡部分(12)的至少一個光入射面形成的消色層或色層(13)；其特征在于，與所述色層比，所述底層(15)為盲色層或淡色層；以及，安排在所述雙凸透鏡片的光源側的菲涅爾透鏡片(20)。17.一種如權利要求16所述的透射型投影屏，其特征在于，還包括一個顯示前板(30)，它被安排在所述雙凸透鏡片的觀察者一側，其特征在于，所述顯示前板包括底層(35)；具有“雙凸透鏡”結構的透鏡部分(32)，所述“雙凸透鏡”結構在所述底層的光入射面一側被成形為凸的；所述透鏡部分(32)有一個靠近所述透鏡部分的至少一個光入射面形成的消色層或色層；所述底層(35)有一個由平面或布紋面構成的光發射面(34)。18.一種如權利要求17所述的透射型投影屏，其特征在于，所述底層(35)在其光發射面(34)上至少有增透層、低反射層、偏振光濾光層、抗靜電層、防眩處置層和防反射處置層其中之一。19.一種如權利要求16至18任一項所述的透射型投影屏，其特征在于，所述透射型投影屏具有總光束的40-70％投射系數。全文摘要一種雙凸透鏡片,包括底層,具有“雙凸透鏡”結構的透鏡部分,該“雙凸透鏡”結構在底層的光入射面一側被成型為凸的,在靠近透鏡部分的至少一個入射面形成消色層或色層。底層不著色,或者比色層著色較淡。采用這種結構,可限制外部光的反射,提高圖象的對比度,而不致過于降低圖象光的強度。另外可實現圖象的良好節距。文檔編號G02F1/1335GK1181509SQ9712051公開日1998年5月13日申請日期1997年8月16日優先權日1996年8月16日發明者后藤正浩申請人:大日本印刷株式會社