專利名稱：雙凸透鏡片的制作方法
技術領域：
本發明涉及用做投影式電視系統的后部投影屏幕的雙凸透鏡片，其中，從圖象源被投影到投影顯示屏的光線由透鏡系統放大了尺寸。特別的是，本發明涉及用做后部投影屏幕的雙凸透鏡片，在其上，通過單一圖象源，如LCD(液晶顯示)或DMD(數字微鏡裝置)投影產生用于觀看的圖象。
眾所周知的投影電視系統使用三個圖象源，即，紅，綠和藍CRT，圖象的放大通過投影透鏡系統經三個圖象源形成，并投影放大的圖象于后部投影屏幕上。近年來，液晶投影電視系統取代了這種使用三個CRT的投影電視系統。液晶投影電視系統使用三個LCD板，即，紅，綠和藍LCD板作為圖象源，結合由三個LCD板的分光鏡形成的圖象，形成一個復合的圖象，并顯示此復合圖象。由當前LCD產生的圖象的亮度和對比度低于由紅，綠，藍三個CRT構成的圖象源產生的圖象。因此，用于顯示由LCD圖象源產生的圖象的LCD后部投影屏幕，就必須能夠以高于顯示由CRT圖象源產生的圖象的CRT后部投影屏幕的對比度顯示圖象。
當一個在它的前表面，即面向觀眾的一面配置有光吸收層的雙凸透鏡片，把它用做后部投影屏幕時，一種增加雙凸透鏡片的黑色條紋率，即，形成于雙凸透鏡片前表面的黑色條紋區域與雙凸透鏡片的前表面的比率(在后稱為BS率)的方法，是最有效增加顯示于雙凸透鏡片上圖象對比度的方法。一般來說，LCD圖象源配置有單一LCD。因此，當使用LCD圖象源而不是使用CRT圖象源時，較少有光線從斜方射在雙凸透鏡片上。所以使用LCD圖象源時能很容易地增加雙凸透鏡片的BS率。
圖7A和圖7B分別顯示由單-顯示圖象源產生的圖象的單-顯示雙凸透鏡片1，和顯示由三-顯示圖象源產生的圖象的三-顯示雙凸透鏡片1。光線由單-顯示圖象源發出，射在雙凸透鏡片1的后表面，即面對圖象源的一面，具體是，射在與多個雙凸透鏡片接觸形成雙凸透鏡片1的后表面的平面上，入射角約為圖7A中實線所指的特殊的角，因此光吸收層可以較大的BS率形成。光線由三-顯示圖象源發出，射在雙凸透鏡片1的后表面，入射角是多個不同的入射角(圖7B僅僅顯示了兩個不同的入射角)，如圖7B中實線和點線所示，因此光吸收層不能以較大的BS率形成以如圖中點線所示的那樣傾斜傳送入射光線。
幾何學上，如果BS率的上限在50到55％范圍，例如，如點線所示的傾斜的入射光線以10°的入射角射在雙凸透鏡片1的后表面上。一般來說，光吸收層4形成于有一個近乎直角截面的的升高區5的表面。如果升高區5有較高的高度，離開雙凸透鏡片1的前表面的透鏡3的光線被升高區5截獲，于是雙凸透鏡片1的視角較窄。在JP8-313865A中提到的后部投影屏幕，用來顯示LCD或DMD產生的圖象，LCD或DMD使用Fresnel透鏡漫射投影光線以減少閃爍。因為光線以分布于一定范圍的入射角射在雙凸透鏡片上，如果BS率過度大的話，則不是由雙凸透鏡片沒有發射的光的量增加。
一般來說，離開裝置于雙凸透鏡片后表面的Fresnel透鏡的光線，基本上但不是完全平行。因此光線不是根據雙凸透鏡片的寬度射在雙凸透鏡片的中心區，而是傾斜地射在雙凸透鏡片上。后透鏡和前透鏡分別形成于雙凸透鏡片的后表面和前表面，達到光學配準，但后透鏡和對應的前透鏡之間的幾何位置不同，以更有效地傳送光線。JP-59-69748A建議了一種方法，用下列公式確定雙凸透鏡片的位置之差d。d=t•tan⟨sin-1[sin{tan-1(r/f2)}/n]⟩]]>=r•t/{n2(r2+f22)-r2}]]>這里t是雙凸透鏡片的厚度，即，在后表面的透鏡面和前表面的透鏡面之間的距離，n是形成雙凸透鏡片的材料的折射指數，r是離開中心的距離，f2是Fresnel透鏡的焦距長度。
從嚴格的觀點看，這個公式僅僅表達了在離開Fresnel透鏡的光線和射在有厚度t的平板的后表面及離開平板的前表面之間的距離。如圖9所示，傾斜射在雙凸透鏡片1的凸透鏡2(后表面的透鏡)的光線，沒有聚焦在一個點上，因為這些光線被縮短，光線從有前表面寬度的區域離開前表面。因此，只有從光線a0射在凸透鏡2的頂端的位差可用前述公式計算。很明顯，沿著光線a0的光程追蹤，光線a0在由于光線縮短而散布的寬度范圍的終點位置，離開雙凸透鏡片的前表面。如果在前表面的透鏡3大致是平的，離開透鏡3的光線a0沿大致是前表面的法線方向傳播。射在后表面的后透鏡2上的光線a1，在透鏡2的一個末端貫穿對應于透鏡2的另一末端的前表面的前透鏡3的一個末端區域，以一個透鏡3法向方向的較大的角離開透鏡3。因此，如果沒有改變位差而BS率增加，則至少射在透鏡2的一個末端的光線，或射在透鏡2的另一末端的光線被升高區5截獲，這樣當雙凸透鏡片被用做顯示屏時其視角就會減小。
因此，本發明的目標是提供一種用做后部投影屏幕的雙凸透鏡片，顯示用單一圖象源投影在屏幕上來觀看，提供一種大BS率的光吸收層，能夠減少在后和前表面之間的位差變異的影響，以廣角范圍漫射光線和以高對比度顯示圖象。
本發明以上的和其它的目標，特性和優點將在下面參考附圖的描述中變的很明顯。
圖1是根據本發明的第一實施例的透鏡片的部分截面圖；圖2是光線射在第一實施例的雙凸透鏡片的雙凸透鏡邊緣的光路的概略圖；圖3是根據本發明的第二實施例的透鏡片的部分截面圖；圖4是本發明的雙凸透鏡片和傳統的雙凸透鏡片達到光學配準的不同位置的概略圖；圖5是分別具有不同BS系數的不同光吸收層入射角的投射率的變化圖；圖6是根據本發明的透鏡片的不同位置的投射率的變化圖；圖7A和圖7B是顯示單管雙凸透鏡片和三管雙凸透鏡片的放大部分的截面圖的比較；圖8是考慮漫射因素的雙凸透鏡片的BS系數的雙凸透鏡片的模型截面圖；圖9是幫助解釋傳統雙凸透鏡片在確定達到光學配準的不同位置時產生的問題的部分截面圖。
參考圖1，根據本發明的第一實施例的雙凸透鏡片1，雙凸透鏡片1有一個背部透鏡2形成一背部表面，前透鏡3形成前表面，每一個都位于接近相應的背部透鏡2的焦距點，升高部分5形成在前透鏡3的附近，光吸收層4有一個區域覆蓋升高部分5。一般來說，雙凸透鏡片1的背部透鏡3可以是一個圓形，橢圓或非球形截面。然而，為了保證形成的光吸收層4有一個大的BS率(光吸收層4的區域與雙凸透鏡片1的前表面的比率)，需要背部透鏡2的用于下列一般公式中的彎曲截面的錐形系數k約為-0.45，在直角坐標系統中限定背部透鏡2的形狀，此坐標有一個與背部透鏡2的表面生成線垂直相交的X軸，及與雙凸透鏡片1的厚度平行的Y軸。y=-(x2/c)[1+{1-(k+1)(x/c)2}]]]>這里的C是近軸的曲率半徑。
當背部透鏡2具有上述公式限定的截面形狀時，入射光線的縱向象差為零，入射光線可以聚焦到一點。即使錐形系數k不等于-0.45，焦點沒有沿著背部透鏡2的縱向定位于光軸上，當錐形系數k在-0.5≤k≤-0.4變動時，入射光線的縱向象差不是很明顯。BS率可以在光線射在背部透鏡2的根部邊緣的基礎上，通過確定前透鏡3的區域來增加。
具有大的BS率的雙凸透鏡片的前透鏡3的寬度實際很小。因此前透鏡3必須有一個相當小的曲率半徑以從前透鏡3漫射光線。但是有較小曲率半徑的前透鏡3不可取的是，如果前透鏡3有一較小的曲率半徑，在后透鏡2和前透鏡3之間輕微的光學配準變異就會較大地影向雙凸透鏡片1的漫射特性。較好的是，后透鏡2主要被用做漫射光線，前透鏡3形成為一個有較大的曲率半徑的凸形剖面，前透鏡3形成于對應后透鏡2的焦點的內面，從而為雙凸透鏡片1提供了一個較大的視角。
圖2顯示一個光線落于雙凸透鏡片1的k=-0.45的后透鏡2的根緣2’的光程，穿過雙凸透鏡片1，并以出射角Ψ穿過較平坦的前透鏡3離開雙凸透鏡片1。表1顯示出射角Ψ的計算值，即在較平坦的前透鏡3表面的法向與出射光線的光程之間的夾角，后透鏡的高度h，后透鏡的根緣2’到前透鏡3的距離b，后透鏡的曲率近軸半徑c，及p/2c的比率(p是后透鏡2的間距，即后透鏡2的寬度)，入射角Φ的范圍是30°到70°。
表1
>注n=1.5,p=1.0mm,k=-0.45表1中的值由下列公式求得sinψ=n•sin{φ-sin-1(sinφn)}]]>b=(p/2)tan{φ-sin-1(sinφn)}]]>h=p[{1+(k+1)tan2φ}-1]÷{2(k+1)tanφ}]]>p2c=tanφ{1+(k+1)tan2φ}]]>從表1可看出，角Φ大于或等于60°,p/2c的比率大于或等于1.0，雙凸透鏡片1的厚度t(=b+h)必須是小于或等于1.4毫米，以提供雙凸透鏡片1一個40°的出射角或大于后透鏡2的b。這些值的計算是在假設前透鏡3有一個平坦的表面的基礎上的。如果前透鏡3是一個凸透鏡，有一個較大曲率半徑的彎曲表面，前透鏡3形成于后透鏡2的焦點以內，漫射角將增加，因此，p/2c≥0.9,t≤1.35。較好的是，當生產一個用于模壓雙凸透鏡片的模型和生產雙凸透鏡片時，從固定的穩定性考慮，Φ＜75°。當Φ＜75°,Ψ=59.1°,p/2c=1.268,b=0.72毫米及t=1.19毫米。因此厚度t的最低限度是1.1毫米，以形成前透鏡3位于后透鏡2的焦點以內。此時間距p最好為1.1≤t/p≤1.4。
如果雙凸透鏡片被用做連接于LCD或DMD的后部投影屏幕，一個包含光漫射材料的Fresnel透鏡被用來雙凸透鏡片接收光線前漫射材料，以減少閃光。因此，如果BS率增加到由例如光跟蹤法或等等所確定的理論值，大量的光被光吸收層4吸收。因此當確定雙凸透鏡片的前透鏡3的寬度時，應該把光的漫射考慮進去。
這樣的雙凸透鏡片模型顯示如圖8，標號1或5標明的部分類似或對應于圖1所設計的相同的標號，標號6指示在背面的非漫射層和包含包含漫射材料的前面的漫射層之間的界限。參考圖8，光線a2由Fresnel透鏡漫射，以由雙凸透鏡片1的后透鏡2折射的1/3光度角(β值)βF落于雙凸透鏡片1上，并且以角βF’傾斜的與沿著雙凸透鏡片1的假想背部表面的法向穿過雙凸透鏡片1。角βF和βF’滿足Snell’定律。入射光線進一步由雙凸透鏡片1的包含在漫射層中的光漫射材料的漫射。在雙凸透鏡片1中光的漫射是由雙凸透鏡片1(嚴格說是在雙凸透鏡1中的漫射層中點)漫射的1/3光度角βL的角βL′表示的。于是，光線a2在一個點，以距離w從前透鏡3的中心離開雙凸透鏡片1，距離w由下列公式計算。w=(t-tD/2)tan{sin-1(sinβF/n)}+tD/2×tan{sin-1(sinβF/n)+sin-1(sinβL/n)}前透鏡3的光度必須不小于2w，因此光吸收層4的每一個區域都不能形成寬度大于p-2w。因此，(BS率)≤(1-2w/p)×100(％)總之，由于光吸收層4很容易形成于升高區5的表面，還由于當雙凸透鏡片以一個傾斜的方向被觀察時，BS率的減少很少，因此光吸收層4形成于升高區5的表面上，升高區5通過升高雙凸透鏡片1的前表面的非透鏡區而形成。盡管依靠屏蔽墨汁的流動性來形成吸收層，升高區5從前透鏡3的表面的高度必須在40到50微米的范圍。盡管用傳統的小BS率的的雙凸透鏡片沒有引起任何問題，但是當BS率過大時，光線被升高區5截獲，視角就會減小。必須滿足下列不等式。P(100-BS)/20H≥3]]>這里p是雙凸透鏡片的后透鏡2的間距，BS是BS率，H是吸收層4從前透鏡3的表面(圖1)的高度。如果H=50微米，間距p在0.6到0.7毫米的范圍，BS率最大大約為70％。如果升高區5的邊緣是圓的，在不減少BS率的情況下可減少截獲的光的量，從而增加視角。
如上所述，如果光吸收層4通過印制或其它方法形成于有一個大致是直角的截面的升高區5的表面時，一些從雙凸透鏡片1的前面離開前透鏡3的光線被升高區5截獲是有可能的。如果光學配準基于光線落于每一個前透鏡3的頂部的光程確定，這是一般的方法。如果BS率增大，部分離開雙凸透鏡片1的光線會被升高區5截獲。根據光線射在后透鏡2的根緣2’的狀態確定位差d，可用下列公式計算。d=p2⟨tan[φ-sin-1{sin(φ-θ)n}]-tan[φ-sin-1{sin(φ+θ)n}]⟩]]>÷⟨tan[φ-sin-1{sin(φ-θ)n}]+tan[φ-sin-1{sin(φ+θ)n}]⟩]]>如果光學配準基于光線射在后透鏡2的根緣2’的狀態來確定，被升高區5截獲的光線的量可以被限制到最小。圖4顯示根據本發明的位置差別d與傳統的位置差別d0之間的關系(JP59-69748A)。
從以上描述可清楚，本發明的用做背面投影屏幕的雙凸透鏡片包括一個片體，有一個大致是橢圓截面的，并形成于片體的后表面的后透鏡；前透鏡，形成于片體的前表面，在后透鏡的焦點位置或者臨近焦點位置；以及光線吸收層，形成于片體的前表面的非后透鏡焦點位置。在這個雙凸透鏡片中，后部和前部透鏡的間距p，雙凸透鏡片的厚度t，即接觸后透鏡的平面與接觸前透鏡的平面之間的距離，滿足不等式1.1≤t/p≤1.4，限定后透鏡錐形截面的錐形系數k的范圍是-0.5到-0.4。
根據本發明的用做背面投影屏幕的另一個雙凸透鏡片包括一個片體，有一個大致是橢圓截面的，并形成于片體的后表面的后透鏡；前透鏡，形成于后透鏡的焦點位置或者臨近焦點位置；以及光線吸收層，形成于片體的前表面的非后透鏡焦點位置。在這個雙凸透鏡片中，后部和前部透鏡的間距p，和曲率的近軸半徑c滿足不等式p/2c≥0.9，限定后透鏡錐形截面的錐形系數k的范圍是-0.5到-0.4。
BS率，即形成于片體的前表面的非后透鏡焦點位置的光吸收層與雙凸透鏡片的前表面區域的比率，必須盡可能高，滿足下列不等式BS≤(1-2w/p)×100％這里w=(t-tD/2)tan{sin-1(sinβF/n)}+tD/2×tan{sin-1(sinβF/n)+sin-1(sinβL/n)}t是雙凸透鏡片的厚度，td是漫射層的厚度，n是雙凸透鏡片的反射指數，βF是光線射在雙凸透鏡片之前漫射的1/3光度角，βL是由雙凸透鏡片包含的漫射材料引起的漫射的光線的1/3光度角。
一般來說，當BS率降低1％時，觀眾看不出來對比度的下降。但是當BS率降低5％時，觀眾就可以看出來了。因此，BS率必須滿足一個不等式BS≥0.95×(1-2w/n)×100(％)最好是，基本上是直角截面的升高區形成于非后透鏡焦點位置的前表面，光吸收層形成于升高區的表面，后和前透鏡的間距p,BS率(％)和升高區從包括前透鏡頂端的平面的高度滿足下列不等式p(100-BS)/200H≥3]]>最好是，光吸收層形成于升高區的表面，升高區的邊緣是圓的。
另外，光線從對應于前透鏡的光軸離開雙凸透鏡片在前透鏡的點的位差d，滿足下列條件d=p2⟨tan[φ-sin-1{sin(φ-θ)n}]-tan[φ-sin-1{sin(φ+θ)n}]⟩]]>÷⟨tan[φ-sin-1{sin(φ-θ)n}]+tan[φ-sin-1{sin(φ+θ)n}]⟩]]>這里，p是后透鏡的間距，n是雙凸透鏡片的折射指數，φ是后透鏡根緣處在其切線方向與每一后透鏡根部相反方向平面之間的夾角，θ是光線降射在后透鏡的光程與后透鏡光軸之間的夾角。
根據本發明的雙凸透鏡片的例子將比較相似的例子進行描述。
例1一個抗震丙烯酸樹脂雙凸透鏡片(折射指數1.51)由模壓方式壓制。雙凸透鏡片配置有后透鏡作為后表面，前透鏡作為其前表面，間距是0.72mm，這是投影式LCD間距的1/1.5。雙凸透鏡片的厚度，即，分別接觸后透鏡頂端和前透鏡頂端的假想平面之間的距離，是0.86mm,BS率是70％，前表面配備有光吸收層的升高區的表面高度是50微米。雙凸透鏡片包含的光漫射材料包含混合六份丙烯酸樹脂珠子(折射指數1.49)，平均直徑30微米，一份玻璃珠(折射指數1.535)，平均直徑17微米(按重量計玻璃珠為2.1份濃度)。后透鏡的表面形狀可用k=-0.45,c=0.33毫米代表。前透鏡是曲率半徑為0.254毫米的凸透鏡。
厚度1.8毫米的Fresnel透鏡由同樣的抗震丙烯酸樹脂模壓形成，包含前述的用UV模壓處理的玻璃珠。
雙凸透鏡片和Fresnel透鏡聯合構成一顯示屏，顯示屏前表面的中心增益(PG)，投射率和折射率被測量。測量結果列于表2。雙凸透鏡片有7.5°的βF角和8°的βL角。在雙凸透鏡片中，雙凸透鏡片的60％是光漫射層，因此tD=0.516。用這些值計算的BS率估計在72％或以下。
對照例1
在對照例1中，雙凸透鏡片用模子模壓，以模壓成傳統的三-CRT雙凸透鏡片，BS率是45％。雙凸透鏡片配置有后透鏡作為后表面，前透鏡作為其前表面，間距是0.72。雙凸透鏡片的厚度，即，分別接觸后透鏡頂端和前透鏡頂端的假想平面之間的距離，是0.88。如例1中的用于形成雙凸透鏡片的同樣的丙烯酸樹脂和同樣的光漫射材料被采用，光漫射材料的濃度被調整，使得比較例子1的雙凸透鏡片的中心增益與例子1中的雙凸透鏡片的一樣。后透鏡的表面形狀的k=-0.75,c=0.25毫米。前透鏡是曲率半徑為0.254毫米的凸透鏡。
如用在例子1中與雙凸透鏡片結合的同樣的Fresnel透鏡在比較例子1中與雙凸透鏡片聯合構成一顯示屏，顯示屏前表面的中心增益(PG)，投射率和折射率被測量。測量結果列于表2。
表2
例子1中的雙凸透鏡片和比較例子1中的雙凸透鏡片被連接于投影LCD電視系統加以比較。在例子1中的雙凸透鏡片顯示的圖象，和從45°到60°角范圍的方向往雙凸透鏡片的法向看，比在比較例子1中的雙凸透鏡片顯示的圖象和從相同方向觀看，其對比度要高的多。
例子2,3,4的雙凸透鏡片的BS率分別制成為50％,60％和80％。例子1,2,3和4中光線投影在雙凸透鏡片上的入射角θ是0°,5°,7.5°和10°，雙凸透鏡片的透光性被測量。測量結果顯示如圖5。例子1,2,3和4的雙凸透鏡片的性能指數p(100-BS)/200H列于表3。
表3
當入射角θ是5°或7.5°時，用在例子1,2,3和4中與雙凸透鏡片結合的Fresnel透鏡的光漫射α值(角度增益等于中心增益PG的1/2)約等于β值(角度增益等于中心增益PG的1/3)。
從圖5中可明顯看出，配置有透鏡間距0.72毫米的雙凸透鏡片，在BS率是70％或以下時，其透光性保持一個相對高的水平，但是，配置有透鏡間距0.72毫米的雙凸透鏡片，在BS率是80％時，其透光性較低。
圖6是顯示結合有本發明的雙凸透鏡片而構建的顯示屏，位差分別是21微米，26微米，31微米，36微米，41微米，46微米和51微米，且Fresnel透鏡的折射指數為1.55，透鏡角10.6°(出射角6°，在本發明的基礎上確定的所需配準是36微米)。具有用本發明所建議的公式計算出的配準的雙凸透鏡片，有最高的透光性。
從前面的描述可以明顯看出，本發明的用于后部投影屏幕的雙凸透鏡片，配備有大BS率的光吸收層，對于后和前表面之間的位差變異的影響不敏感。能夠以高對比度和高亮度顯示由單一圖象源投影的圖象，滿足廣角視野。
盡管已經描寫了本發明的具有一定程度特殊性的最佳實施例，很明顯許多其它的改動和變異是可以的。因此，可以理解的是，不僅僅限于在此的特別描述，只要是不脫離本發明的領域和精神都是可以的。
權利要求
1.一個用于后部投影屏幕的雙凸透鏡片，包括具有前表面和后表面的片體；具有大致橢圓截面并形成于片體的后表面的后透鏡，所說的后透鏡具有各自的焦點；形成于片體的前表面的前透鏡位于后透鏡的焦點或接近焦點的位置；以及一個光吸收層，它形成于非后透鏡焦點位置的前表面；其中的光吸收層在BS率滿足不等式BS≤(1-2w/p)×100(％)時形成，這里w=(t-tD/2)tan{sin-1(sinβF/n)}+tD/2×tan{sin-1(sinβF/n)+sin-1(sinβL/n)}t是雙凸透鏡片的厚度，td是漫射層的厚度，n是雙凸透鏡片的折射指數，βF是射在雙凸透鏡片之前漫射光線的1/3光度角，βL是由雙凸透鏡片包含的光漫射材料引起的漫射光線的1/3光度角。
2．根據權利要求1的雙凸透鏡片，其中，后部和前部透鏡的間距p，雙凸透鏡片的厚度t，即接觸后透鏡的平面與接觸前透鏡的平面之間的距離，滿足不等式1.1≤t/p≤1.4，限定后透鏡錐形截面的錐形系數k的范圍是-0.5到-0.4。
3．根據權利要求1的雙凸透鏡片，這里，具有大致直角截面的升高區形成于非后透鏡焦點位置的前表面；光吸收層形成于此升高區的表面，后和前透鏡的間距p,BS率(％)和升高區從包括前透鏡頂端的平面的高度滿足下列不等式p(100-BS)/200H≥3。
4．根據權利要求1的雙凸透鏡片，這里，光吸收層形成于升高區的表面，升高區的邊緣是圓的。
5．根據權利要求1的雙凸透鏡片，這里，光線從對應于前透鏡的光軸離開雙凸透鏡片在前透鏡的點的位差d，滿足下列條件d=P2⟨tan[φ-sin-1{sin(φ-θ)n}]-tan[φ-sin-1{sin(φ+θ)n}]⟩]]>÷⟨tan[φ-sin-1{sin(φ-θ)n}]+tan[φ-sin-1{sin(φ+θ)n}]⟩]]>這里，p是后透鏡的間距，n是雙凸透鏡片的折射指數，φ是后透鏡根緣處在其切線方向與每一后透鏡根部反向平面之間的夾角，θ是光線降射在后透鏡的光程與后透鏡光軸之間的夾角。
6．一個用于后部投影屏幕的雙凸透鏡片，包括具有前表面和后表面的片體；具有大致橢圓截面并形成于片體的后表面的后透鏡，所說的后透鏡具有各自的焦點；形成于片體的前表面的前透鏡位于后透鏡的焦點或接近焦點的位置；一個光吸收層形成于非后透鏡焦點位置的前表面；此光吸收層的形成，其BS率滿足不等式BS≤(1-2w/p)×100(％)時形成，這里w=(t-tD/2)tan{sin-1(sinβF/n)}+tD/2×tan{sin-1(sinβF/n)+sin-1(sinβL/n)}t是雙凸透鏡片的厚度，td是漫射層的厚度，n是雙凸透鏡片的反射指數，βF是射在雙凸透鏡片之前漫射光線的1/3光度角，βL是由雙凸透鏡片包含的漫射材料引起的漫射光線的1/3光度角。
7．根據權利要求6的雙凸透鏡片，這里，后部和前部透鏡的間距p，和后透鏡的曲率近軸半徑c滿足不等式p/2c≥0.9，限定后透鏡錐形截面的錐形系數k的范圍是-0.5到-0.4。
8．根據權利要求6的雙凸透鏡片，這里，具有大致直角截面的升高區形成于非后透鏡焦點位置的前表面；光吸收層形成于此升高區的表面，后和前透鏡的間距p,BS率(％)和升高區從包括前透鏡頂端的平面的高度滿足下列不等式p(100-BS)/200H≥3。
9．根據權利要求6的雙凸透鏡片，這里，光吸收層形成于升高區的表面，升高區的邊緣是圓的。
10．根據權利要求6的雙凸透鏡片，這里，光線從對應于前透鏡的光軸離開雙凸透鏡片在前透鏡的點的位差d，滿足下列條件d=P2⟨tan[φ-sin-1{sin(φ-θ)n}]-tan[φ-sin-1{sin(φ-θ)n}]⟩]]>÷⟨tan[φ-sin-1{sin(φ-θ)n}]+tan[φ-sin-1{sin(φ+θ)n}]⟩]]>這里，p是后透鏡的間距，n是雙凸透鏡片的折射指數，φ是后透鏡根緣處在其切線方向與每一后透鏡根部反向平面之間的夾角，θ是光線降射在后透鏡的光程與后透鏡光軸之間的夾角。
全文摘要
一個用于后部投影屏幕的雙凸透鏡片,包括一個片體;具有大致橢圓截面并形成于片體的后表面的后透鏡,形成于片體的前表面的前透鏡位于后透鏡的焦點或接近焦點的位置;一個光吸收層形成于非后透鏡焦點位置的前表面;后部和前部透鏡的間距p,雙凸透鏡片的厚度t,等于接觸后透鏡的平面與接觸前透鏡的平面之間的距離,滿足不等式1.1≤t/p≤1.4,限定后透鏡錐形截面的錐形系數k的范圍是－0.5到－0.4。
文檔編號G02B3/06GK1221115SQ9812055
公開日1999年6月30日 申請日期1998年8月26日 優先權日1997年8月26日
發明者渡邊一十六, 織田訓平 申請人:大日本印刷株式會社