JP2000314924A

JP2000314924A - 透過型スクリーン

Info

Publication number: JP2000314924A
Application number: JP11124159A
Authority: JP
Inventors: Takashi Abe; 崇阿部; Tsutomu Yoshida; 勉吉田
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-14
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: JP3610826B2

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶投射型プロジェクションテレビ等に用いら
れる高輝度、広視野角、高コントラストの、鮮明な画像
が観察できる透過型スクリーン提供することを目的とす
る。【解決手段】樹脂基材の一方の面に画像投射光を垂直方
向に屈折させる作用を持つ垂直レンチキュラーレンズ
を、その反対面に観察側に集光する作用を持つフレネル
レンズを形成した両面レンズシート（Ａ）と、透明樹脂
基材の片面に画像投射光を水平方向に屈折させる作用を
持つ水平レンチキュラーレンズを形成した水平レンチキ
ュラーレンズシート（Ｂ）と、該水平レンチキュラーレ
ンズ（Ｂ）とはピッチの異なるもう一つの水平レンチキ
ュラーレンズシート（Ｃ）との３枚の光学物品からなる
ことを特徴とする透過型スクリーンである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶透過型プロジ
ェクションテレビ等に使用される透過型スクリーンに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の透過型スクリーンの一つとして、
ＣＲＴ投射型プロジェクションテレビに最も汎用に使用
されている透過型スクリーンは、観察側から保護板、両
面レンチキュラーレンズシート、フレネルレンズシート
の３枚から構成されている。（図３参照）両面レンチキュラーレンズシートは、垂直方向を長手方
向とする縦長のシリンドリカルレンズを両面の水平方向
に連続して複数配列した形状のレンチキュラーレンズシ
ートであり、投射側のレンズは映像光を水平方向に屈折
拡散作用を、一方の観察側レンズは後に説明するカラー
シフトを修正する作用を持つものである。一方、映像光
を垂直方向に屈折拡散させるためにレンチキュラーシー
ト基材に光拡散剤を混入してある。また、レンチキュラ
ーレンズシートの観察面側に凸部を設け、その頂点の平
坦部に墨インキなどで印刷し、外光コントラストを向上
させる目的で遮光層が形成されている。

【０００３】最近ＣＲＴ投射型プロジェクションテレビ
に対して、消費電力が少ない、軽量、かつ薄型であるな
どの特徴をもつ液晶投射型プロジェクションテレビが普
及してきた。ＣＲＴ投射型プロジェクションテレビの場
合は、ＲＧＢの３管により投射され、その３管のそれぞ
れの位置差によって発生するカラーシフトを修正するた
めに、透過型スクリーンには両面レンチキュラーレンズ
シートが使われるのに対して、液晶投射型リアプロジェ
クションテレビの場合は、液晶からの映像光が単眼のレ
ンズを通して投射され、位置差によるカラーシフトが発
生しないため、透過型スクリーンには片面レンチキュラ
ーレンズシートが使用できる。

【０００４】液晶投射型プロジェクションテレビに使用
される透過型スクリーンは、片面水平レンチキュラーレ
ンズシート、フレネルレンズシートの２枚構成で構成さ
れている。（図4参照）レンチキュラーレンズシートは、スクリーン面の垂直方
向を長手方向とする縦長のシリンドリカルレンズをスク
リーン面の水平方向に連続して複数配列した形状の片面
レンチキュラーシートであり、映像光を水平方向に屈折
拡散作用を持つものである。遮光層が形成されていない
ため、外光によるコントラストの低下が問題となる。一
方、映像光を垂直方向に屈折拡散させるためと、コント
ラストを上げるために、レチキュラーレンズシート基材
に光拡散剤と暗色系着色剤を混入してあるが、それだけ
ではその効果が不十分で、さらにフレネルシートにも光
拡散剤を混入してある。このような光拡散剤及び着色剤
は、その添加効果を十分得るためには相当量添加する必
要があり、その結果、スクリーン輝度が低下するという
問題が生じる。また、添加量が少ない場合、垂直方向へ
の映像光の屈折拡散作用が不足し、スクリーンの垂直視
野角が狭くなるという問題が生じる。

【０００５】上記の問題点を解決するために、前記水平
レンチキュラーレンズシートの片面に形成したレンズ面
の反対側の平坦面に光集光部に相当する以外の領域に線
条の遮光層を形成した透過型スクリーンが提案されてい
る。（図5参照）遮光層の外乱光を吸収する効果から、コントラストの向
上は認められ、上記の着色剤の添加量を減らすことがで
きるができるが、光拡散剤を使用して垂直方向の視野角
を確保しようとする手法では、依然として輝度の低下の
問題が残る。また、水平方向の視野角を広げるために、
広視野角対応のレンズ設計はできても、上記のような水
平レンチキュラーレンズの集光作用を利用して遮光層を
形成するために、スクリーン製作上の制約が出てくると
いった問題があり、必ずしもレンズ設計だけでは広視野
角対応ができなかった。

【０００６】近年、特に高精細な液晶パネルを用いた液
晶投射型プロジェクションテレビ等に用いられる、高輝
度の、水平、垂直視野角の広い、コントラストに優れ、
鮮明な画像が観察できる透過型スクリーン求められてい
るが、従来、コントラストに優れ、さらに高輝度、かつ
水平、垂直方向の広視野角対応の鮮明な画像が観察でき
る透過型スクリーンは得られていなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を鑑みてなされたものであり、高精細な液晶パネルを用
いた液晶投射型プロジェクションテレビ等に用いられる
高輝度、広視野角、高コントラストの、鮮明な画像が観
察できる透過型スクリーン提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、鋭意研究の結果、少量の拡散剤を添加混入した樹脂
基材の片面にフレネルレンズを、もう一方の面に画像投
射光を垂直方向に屈折させる作用により、垂直視野角を
広げる目的の垂直レンチキュラーレンズを形成した両面
レンズシート（Ａ）と、水平視野角を広げる目的の水平
レンチキュラーレンズシート（Ｂ）と、さらに該水平レ
ンチキュラーレンズシート（Ｂ）のレンズピッチよりも
微細なピッチを有するもう一つの水平レンチキュラーレ
ンズシート（Ｃ）を透過型スクリーンの構成に加えるこ
とにより、水平レンチキュラーレンズの集光作用を利用
して遮光層を形成する場合でも、拡散層を形成する際の
製作上の制約を受けづに、広視野角対応が可能であるこ
とを見出し、本発明に至った。

【０００９】すなわち、請求項１記載の発明は、画像投
射光を観察側に集光する作用を持つフレネルレンズと、
垂直方向に屈折させる作用を持つ垂直レンチキュラーレ
ンズと、水平方向に屈折させる作用を持つ水平レンチキ
ュラーレンズと、前記水平レンチキュラーレンズと異な
るもう一つの水平レンチキュラーレンズの４つの光学要
素から構成される透過型スクリーンであって、樹脂基材
の一方の面に垂直レンチキュラーレンズを、その反対面
にフレネルレンズを形成した両面レンズシート（Ａ）
と、透明樹脂基材の片面に水平レンチキュラーレンズを
形成した水平レンチキュラーレンズシート（Ｂ）と、該
水平レンチキュラーレンズ（Ｂ）とは異なるもう一つの
水平レンチキュラーレンズシート（Ｃ）とからなる３枚
の光学物品を、順次、画像投射側から両面レンズシート
（Ａ）、水平レンチキュラーレンズシート（Ｂ）、水平
レンチキュラーレンズシート（Ｃ）を、フレネルレンズ
面と水平レンチキュラーレンズシート（Ｂ）のレンチキ
ュラーレンズ面とが重なり合い、さらに水平レンチキュ
ラーレンズシート（Ａ）のレンズ面と反対側の平坦面に
水平レンチキュラーレンズシート（Ｃ）のレンチキュラ
ーレンズ面を重ね合わせ、水平レンチキュラーレンズシ
ート（Ｃ）のレンズ面と反対側の平坦面が観察側に位置
するように配設したことを特徴とする透過型スクリーン
である。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の透
過型スクリーンにおいて、前記水平レンチキュラーレン
ズシート（Ｂ）及び水平レンチキュラーレンズシート
（Ｃ）の各々のレンズピッチをＰｂ、Ｐｃとした場合、
Ｐｂ＞Ｐｃなる条件を満たすことを特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の透過型スクリーンにおいて、前記両面レンズシート
（Ａ）樹脂基材に光拡散剤が、混入されていることを特
徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３記
載の何れかの透過型スクリーンにおいて、前記水平レン
チキュラーレンズシート（Ｂ）は、レンズ面の反対側の
平坦面に光集光部に相当する以外の領域に線条の遮光層
が形成されていることを特徴とする。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４記
載の何れかの透過型スクリーンにおいて、前記水平レン
チキュラーレンズシート（Ｃ）は、レンズ面の反対側の
平坦面に保護樹脂板が積層されていることを特徴とす
る。

【００１４】請求項６記載の発明は、請求項５記載の透
過型スクリーンにおいて、前記保護樹脂板の観察面の最
外層に、ハードコート処理、帯電防止処理、反射防止処
理のうち、少なくとも一つの表面処理が施されたとを特
徴とする。

【００１５】請求項７記載の発明は、請求項１乃至６記
載の何れかの透過型スクリーンにおいて、前記両面レン
ズシート（Ａ）樹脂基材に、着色剤、帯電防止剤を混入
したことを特徴とする。

【００１６】＜作用＞本発明の透過型スクリーンにおい
て、樹脂基材の一方の面に画像投射光を垂直方向に屈折
させる作用を持つ垂直レンチキュラーレンズと、その反
対面に画像投射光を観察側に集光する作用を持つフレネ
ルレンズとを形成した両面レンズシート（Ａ）と、水平
方向に屈折させる作用を持つ水平レンチキュラーレンズ
シート（Ｂ）の他に、さらに前記水平レンチキュラーレ
ンズ（Ｂ）のレンズピッチよりも微細なのピッチを有す
るもう一つの水平レンチキュラーレンズシート（Ｃ）を
追加することにより、図２に示すように、配光角が大き
くなるにつれて、従来の透過型スクリーン１の場合、あ
る配光角のところから急激に輝度が低下するのに対し
て、本発明の透過型スクリーン２の場合は、配光角が大
きくなるにつれて輝度がなだらかにに低下する。このこ
とは、液晶型プロジェクションテレビ等の映像を透過型
スクリーンを介して観察する場合、従来の透過型スクリ
ーンでは、ある視野角で急激に暗くなり、スクリーンと
しての特性に問題がある。これに対し、本発明の透過型
スクリーンの場合は、ある視野角から徐々に輝度が低下
するので観察者にとって違和感を感じないためスクリー
ンとして望ましい。すなわち、水平視野角が広い透過型
スクリーンが得られる。

【００１７】また、従来の透過型スクリーンを構成する
レンチキュラーレンズシートとフレネルレンズシートの
両方の部材に拡散層を設けていた構成とは異なり、両面
レンズシートの片面に設けた垂直レンチキュラーレンズ
の垂直方向の映像光の屈折拡散作用によって、従来の光
拡散剤による拡散処方に比較して、拡散剤の添加混入量
が少量で良く、垂直レンチキュラーレンズのピッチを制
御することによって、スクリーンの輝度を低下させな
い、光効率の良い垂直視野角の広い透過型スクリーンが
得られる。

【００１８】しかも、本発明により遮光層は、レンチキ
ュラーレンズの集光作用を利用して形成するために、真
に遮光層の形成が必要な箇所、すなわち映像光の通過し
ない領域に、確実な位置精度で形成できるために、コン
トラストの高い、鮮明な画像が観察できる透過型スクリ
ーンが得られる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図に基づいて、以下に本発明の実
施の形態について詳細に説明する図１は、本発明の透過
スクリーンの構成を示した例である。図１（ａ）は、そ
の斜視図である。図１（ｂ）は、本発明の透過スクリー
ンをＸ−Ｙ面で切断した断面図である。図１（ｂ）に示
すように、光拡散剤１３を添加混入した樹脂基材１１の
一方の面に、画像投射光を垂直方向に屈折させる作用を
持つ垂直レンチキュラーレンズ１４を、その反対面に画
像投射光を観察側に集光する作用を持つフレネルレンズ
１２を形成した両面レンズシート（Ａ）と、透明樹脂基
材２１の片面に、画像投射光を水平方向に屈折させる作
用を持つ水平レンチキュラーレンズ２４形成し、レンズ
面と反対面の基材平坦面に紫外線硬化型樹脂層２５を介
してレンズの集光作用を利用して形成した遮光層２６を
設け、さらに必要に応じて、粘着層２７を介して樹脂板
２８を積層した水平レンチキュラーレンズシート（Ｂ）
と、さらに前記水平レンチキュラーレンズ（Ｂ）のレン
ズピッチよりも微細なのピッチを有する水平レンチキュ
ラーレンズ３４を透明樹脂基材３１に形成し、粘着層３
７を介して保護樹脂板３８を積層されており、該保護樹
脂板３８の観察面となる最外面に、ハードコート処理、
帯電防止処理、反射防止処理のうち、少なくとも一つの
表面処理層３９が施されたもう一つの水平レンチキュラ
ーレンズシート（Ｃ）とからなる透過型スクリーンであ
って、順次、画像投射側から両面レンズシート（Ａ）、
水平レンチキュラーレンズシート（Ｂ）、水平レンチキ
ュラーレンズシート（Ｃ）を、フレネルレンズ１２面と
水平レンチキュラーレンズシート（Ｂ）のレンチキュラ
ーレンズ２４面とが重なり合い、さらに水平レンチキュ
ラーレンズシート（Ｂ）のレンズ２４面と反対側の平坦
面に水平レンチキュラーレンズシート（Ｃ）のレンチキ
ュラーレンズ３４面を重ね合わせ、水平レンチキュラー
レンズシート（Ｃ）に形成された保護樹脂板３８の表面
処理層３９が最外面の観察面となるように配設された透
過型スクリーンの構成である。

【００２０】本発明のフレネルレンズ１２と、垂直レン
チキュラーレンズ１４とからなる両面レンズシート
（Ａ）の透明樹脂基材１１は、ポリエステル樹脂、スチ
レン樹脂、アクリル樹脂、アクリル−スチレン共重合樹
脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂シート等が
挙げられるが、特に限定されるものではない。

【００２１】本発明の前記両面レンズシート（Ａ）の透
明樹脂基材１１には、主に球状形状の光拡散剤１３が混
入されていることを特徴とする。粒径10〜100μのＳｉO
₂を主成分とするガラスビーズや樹脂ビーズを主体に添
加することが望ましい。また、必要に応じて、粉末ガラ
ス、微粉砕ガラス繊維、酸化チタン、炭酸カルシウム、
二酸化珪素（シリカ）、酸化アルミニウム、各種粘土等
の無機微粉末または架橋重合体樹脂微粒子等添加するこ
ともできる。

【００２２】本発明の水平レンチキュラーレンズシート
（Ｂ）、（Ｃ）の透明樹脂基材２１、３１は、前記同様
のポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹
脂、アクリル−スチレン共重合樹脂、ポリカーボネート
樹脂、塩化ビニル樹脂シート等が挙げられるが、本発明
においては、透明であることが特徴であり、材質等は特
に限定されるものではない。

【００２３】本発明の両面レンズシート（Ａ）、水平レ
ンチキュラーレンズシート（Ｂ）、（Ｃ）における各々
のレンズ部１２、１４、２４、３４を形成する方法は、（１）ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、塩化ビニル樹脂等のシート状基材を加熱し、
熱溶融状態で平プレスにて、金型を用いて型押しする方
法。（２）エクストル−ダによる溶融押出し成型にて、溶融
状態で押し出されるシート状樹脂基材表面にエンボスロ
ール金型を用いて型押しする方法。（３）紫外線または電子線硬化性樹脂組成物をエンボス
ロール金型の成型面に塗工し、シート状樹脂基材をエン
ボスロール金型に供給して、前記基材を介して紫外線ま
たは電離放射線の照射により、前記樹脂を硬化させると
同時に樹脂成型物からなるレンズを透明基材に重合接着
せしめる方法等が挙げられる。特に、限定されるもので
はないが、生産性の点から上記（３）の紫外線または電
子線硬化性樹脂を使用する方法が実用的である。

【００２４】本発明の水平レンチキュラーレンズシート
（Ｂ）は、透明樹脂基材２１の片面に水平レンチキュラ
ーレンズ２４を形成し、レンズ面の反対側の基材２１の
平坦面に紫外線硬化型樹脂層２５を介して、レンズ２４
面と反対面の集光部に相当する以外の領域、すなわち映
像光が通過しない領域に光吸収層となる遮光層２６を設
けてあり、さらに必要に応じて粘着層２７を介して保護
透明樹脂板２８が積層されていることを特徴とする。以
下に、上記遮光層２６を形成する方法につて詳細に説明
する。本発明の透過型スクリーンに使用される水平レン
チキュラーレンズシート（Ｂ）は、透明樹脂基材２１の
片面にシリンドリカルレンズ２４が並設され、レンズ面
と反対側の基材平坦面に紫外線硬化型樹脂層２５を形成
する。光源（図示せず）とレンチキュラーレンズシート
とを、シリンドリカルレンズ２４の並設方向に相対移動
させながら、シリンドリカルレンズ２４の長手方向に延
びた帯状の光線を、シリンドリカルレンズ２４側からレ
ンチキュラーレンズシートの基材の平坦面に形成した紫
外線硬化型樹脂層２５に対して垂直に照射して、各シリ
ンドリカルレンズ２４によって集光された部分の前記紫
外線硬化型樹脂を硬化させた後、紫外線硬化型樹脂層２
５の全面に転写シート基材に黒色の着色層が形成された
転写シート（図示せず）を前記着色層側で重ね合わせ、
未硬化部分の前記樹脂の粘着性を利用して、前記着色層
を未硬化部分にのみ付着させ線条の遮光層２６が形成さ
れる。または、黒色微粉体トナーを未硬化部分にのみに
選択的に付着させることもできる。

【００２５】上記の露光プロセスによれば、各シリンド
リカルレンズに対しては、シリンドリカルレンズ側から
レンチキュラーシートの全面に平行光を一括的に照射す
るのと同等に機能することになる。形成される遮光層
は、実際のレンチキュラーシートへの紫外線の照射によ
る非集光部に対してであり、真に遮光層の形成が必要な
箇所、すなわち映像光の通過しない領域に、確実な位置
精度で形成できる。また、上記の露光プロセスによれ
ば、露光量に応じて粘着部の幅を制御することによっ
て、遮光層の幅をコントロールできる。遮光層の幅を、
非集光部の幅と（非集光部＋集光部）の幅との比をＢＳ
率と定義し、十分なコントラスト得るためにはＢＳ率を
４０〜７０%以上とするのが好ましい。

【００２６】上記で得られた遮光層２６を形成した本発
明の水平レンチキュラーレンズシート（Ｂ）の遮光層２
６上に、必要に応じて粘着層２７を介して保護を目的と
した保護樹脂板２８を積層することもできる。樹脂板２
８として、スチレン樹脂、アクリル樹脂、アクリル−ス
チレン共重合樹脂（ＭＳ樹脂）、ポリカーボネート樹脂
等の剛性があり、光線透過率の優れた樹脂板が挙げられ
るが、特に限定されない。この保護樹脂板２８は、特に
上記光吸収遮光層を保護すると共にレンチキュラーレン
ズシートに剛性を付与する目的のために設けられるもの
で、必要に応じて着色剤を混入することもできる。

【００２７】また、もう一つの水平レンチキュラーレン
ズシート（Ｃ）は、透明樹脂基材３１の片面に水平レン
チキュラーレンズシート（Ｂ）のレンズピッチよりも微
細なピッチを有する水平レンチキュラーレンズ３４を形
成し、レンズ面の反対側の基材平坦面に、粘着層３７を
介して保護樹脂板３８が積層されていることを特徴とす
る。保護樹脂板３８として、前記樹脂板と同様に、スチ
レン樹脂、アクリル樹脂、アクリル−スチレン共重合樹
脂（ＭＳ樹脂）、ポリカーボネート樹脂等の剛性があ
り、光線透過率の優れた樹脂板が挙げられるが、特に限
定されない。この保護樹脂板３８の観察側の最外面が、
ハードコート処理、帯電防止処理、反射防止処理のう
ち、少なくとも一つの表面処理が施された表面処理層３
９を有する。保護樹脂板の最外面が、透過型スクリーン
の観察面になるため、外部からの引っかきや接触による
傷等に耐えるために、ハードコート処理を施すことがで
きる。また、透過型スクリーンの観察面となる保護樹脂
板の最外面にゴミ、ホコリが付き難く、スクリーン表面
を拭く頻度を減らすことができるように帯電防止処理を
施すことができる。さらに、スクリーン表面での反射を
低減し、外光の反射が少なく、外光の写り込みによる画
像妨害を低減するために反射防止処理を施すとができ
る。

【００２８】ハードコート処理によるハードコート層
は、紫外線硬化型塗料から形成する。紫外線硬化型塗料
は、一般的には皮膜形成成分としてその構造の中にラジ
カル重合性の二重結合又はエポキシ基を有するポリマ
ー、オリゴマー、モノマー等を主成分とするものであ
り、その他光重合開始剤や増感剤を含有する。本発明に
好ましいものは、皮膜形成成分がアクリレート系の官能
基を有する多官能（メタ）アクリレート系の紫外線硬化
型塗料を使用することによって、表面硬度、透明性、耐
摩擦性、耐擦傷性等に優れたハードコート層を形成する
ことができる。

【００２９】樹脂板に紫外線硬化型塗料を塗布する方法
は、例えば、ブレードコーティング、ロッドコーティン
グ、ナイフコーティング、リバースロールコーティン
グ、スプレーコーティング、オフセットグラビアコーテ
ィング等の任意の塗布方法により上記の拡散層上に塗布
されるが、特に塗布厚の精度、塗布表面の平滑性等に優
れたグラビアコーティング、グラビアリバースコーティ
ング、リバースロールコーティング、オフセットグラビ
アコーティング方法等が好適である。また、ハードコー
ト層を転写層とした転写シートを用いて転写によって形
成することもできる

【００３０】帯電防止処理は、保護樹脂板の基材に帯電
防止剤を塗布する。一例として粒径０．５μｍ以下の酸
化錫（ＳｎＯ₂）を用い、表面抵抗値が１０¹⁰Ω以下と
なるような帯電防止層を設ける。帯電防止層の表面抵抗
値が１０¹⁰Ω以下であれば、特に金属酸化物微粉末を限
定するものではない。特に、帯電防止剤の種類、添加量
等は限定されるものではない。

【００３１】反射防止処理は、保護樹脂板の基材の屈折
率よりも低屈折率の材料、透明なフッ素系樹脂またはフ
ッ素系無機化合物からなる薄膜を塗布又は蒸着等により
保護樹脂板に形成することができる。本発明では、特に
低屈折材料、形成方法は限定されるものではない。これ
によって、外光コントラストの改善及び写り込みのない
映像が得られる。

【００３２】また、本発明の一方の面に垂直レンチキュ
ラーレンズを、その反対面にフレネルレンズを形成した
両面レンズシートの光拡散剤を混入した基材に、さらに
着色剤、帯電防止剤を混入したことを特徴とする。本発
明で使用される着色剤は、光吸収スペクトルが可視波長
領域においてほぼ一様な黒色の可視光線吸収材料、また
は選択波長特性を有する可視光線吸収材料のうち何れか
一方を含有させることにより、可視光線波長領域におけ
る光吸収量を増加させ、外光コントラスト向上させるこ
とができる。可視光線を吸収できる材料着色剤の材料と
して保護樹脂板と相溶性のある色素、顔料、カーボン、
金属塩等を挙げることができる。一方、帯電防止剤は、
特に限定されるものではなく、保護樹脂板を成形する際
に練り込み、混入させることができる。

【００３３】

【実施例】＜実施例１＞光拡散剤を混入した樹脂基材の
一方の面の入射側に垂直方向に画像投射光を垂直方向に
屈折させる作用を持つ垂直レンチキュラーレンズを設
け、その反対面の出射側にはフレネルレンズを形成した
両面レンズシート（Ａ）と、画像投射光を水平方向に屈
折させる作用を持つレンズ面と反対側の平坦面に黒色遮
光層を設けた面に保護樹脂板を積層した透明な水平レン
チキュラーレンズシート（Ｂ）と、レンチキュラーレン
ズシート（Ｂ）のレンズのピッチよりも小さいピッチを
有するレンズを入射側の片面に形成した水平レンチキュ
ラーレンズシート（ｃ）からなる図１（ｂ）に示すよう
な構成の本発明の液晶投射型プロジェクションテレビ用
透過型スクリーンを作成した。上記の各々の光学物品
は、垂直レンチキュラーレンズピッチ及びその反対面に
形成したフレネルレンズピッチは共に０．１ｍｍ以下の
所定のピッチ及びレンズ形状の両面レンズシート
（Ａ）、水平レンチキュラーレンズピッチは０．２ｍｍ
以下の所定のピッチ及びレンズ形状の水平レンチキュラ
ーレンズシート（Ｂ）、水平レンチキュラーレンズピッ
チは０．１ｍｍ以下で、かつレンズシート（Ｂ）のレン
ズピッチよりも小さい所定のピッチ及びレンズ形状の水
平レンチキュラーレンズシート（ｃ）のものを使用し
た。

【００３４】＜比較例１＞光拡散剤を混入した樹脂基材
の一方の面の入射側に垂直方向に画像投射光を垂直方向
に屈折させる作用を持つ垂直レンチキュラーレンズを設
け、その反対面の出射側にはフレネルレンズを形成した
両面レンズシート（Ａ）と、画像投射光を水平方向に屈
折させる作用を持つレンズ面と反対側の平坦面に黒色遮
光層を設けた面に保護樹脂板を積層した透明な水平レン
チキュラーレンズシート（Ｂ）とからなる構成の液晶投
射型プロジェクションテレビ用透過型スクリーンを作成
した。上記の垂直レンチキュラーレンズ及びその反対面
に形成したフレネルレンズの両面レンズシート（Ａ）、
水平レンチキュラーレンズシート（Ｂ）は実施例１と同
一のものを使用した。

【００３５】＜比較例２＞図４に示すように、光拡散剤
を混入した樹脂基材の一方の面の出射側にフレネルレン
ズを形成したフレネルレンズシート７０と、黒色着色剤
及び光拡散剤を混入した樹脂基材の一方の面にレンチキ
ュラーレンズを形成した画像投射光を水平方向に屈折さ
せる作用を持つ水平レンチキュラーレンズシート８０か
らなる構成の液晶投射型プロジェクションテレビ用透過
型スクリーンを作成した。上記のフレネルレンズシート
７０に形成したフレネルレンズは、実施例１の両面レン
ズシート（Ａ）のフレネルレンズのピッチ及びレンズ形
状と同一のものである。また、水平レンチキュラーレン
ズシート８０に形成したレンチキュラーレンズは、実施
例１の水平レンチキュラーレンズシート（Ｂ）のレンチ
キュラーレンズのピッチ及びレンズ形状と同一のもので
ある。

【００３６】＜比較例３＞図５に示すように、光拡散剤
を混入した樹脂基材の一方の面の出射側にフレネルレン
ズ９０を形成したフレネルレンズシートと、画像投射光
を水平方向に屈折させる作用を持つ透明な水平レンチキ
ュラーレンズシートの平坦面に形成した黒色遮光層の面
に、黒色着色剤及び光拡散剤を混入した拡散板を積層し
てなるレンチキュラーレンズ板１００とからなる構成の
液晶投射型プロジェクションテレビ用透過型スクリーン
を作成した。上記のフレネルレンズシート９０に形成し
たフレネルレンズは、実施例１の両面レンズシート
（Ａ）のフレネルレンズのピッチ及びレンズ形状と同一
のものである。また、水平レンチキュラーレンズ板１０
０に形成したレンチキュラーレンズは、実施例１の水平
レンチキュラーレンズシート（Ｂ）のレンチキュラーレ
ンズのピッチ及びレンズ形状と同一のものである。

【００３７】＜比較例４＞図３に示すように、光拡散剤
を混入した樹脂基材の一方の面の出射側にフレネルレン
ズを形成したフレネルレンズシート４０と、入射側と出
射側の両面にレンチキュラーレンズを有し、出射側の非
集光部に凸条の黒色遮光層を設けた両面レンチキュラー
レンズシート５０と保護樹脂板６０からなる構成のCRT
型プロジェクションテレビ用透過型スクリーンを入手し
た。透過型スクリーンは市場に出ているX社のCRT型投射
型プロジェクションテレビに搭載しているものを使用
し、フレネルレンズピッチは０．１５ｍｍ、また投射画
像光を水平方向に屈折させる作用を持つレンチキュラー
レンズのピッチは０．５ｍｍであった。

【００３８】[スクリーンの性能評価方法]上記で作成し
た透過型スクリーンの光学特性を下記に示す方法にて評
価し、その結果を表１に示した。

【００３９】＜視野角＞Ａ社製液晶プロジェクションテ
レビ（画面中央部の照度：１６０ＬＵＸ）に透過型スク
リーンをセットし、２ｍ離れた位置でのスクリーン中央
部及びその中央部から水平方向に左右の所定の角度での
輝度（ｃｄ／ｍ²）を測定した。測定には、トプコン製
ＢＭ−７を使用し、２度視野にておこなった。その測定
結果から、中心輝度のそれぞれ１／２、１／３、１／１
０、１／２０になる角度を、αH、βH、γH、δHで表わ
した。同様に、スクリーン中央部及びその中央部から垂
直方向に上下の所定の角度での輝度（ｃｄ／ｍ²）を測
定した結果から、測定には、トプコン製ＢＭ−７を使用
し、２度視野にておこなった。その測定結果から、中心
輝度の１／２になる角度を、αＶで表わした。

【００４０】＜輝度＞Ａ社製液晶プロジェクションテレ
ビ（画面中央部の照度：１６０ＬＵＸ）に透過型スクリ
ーンをセットし、２ｍ離れた位置での輝度（ｃｄ／
ｍ²）を測定した。測定には、トプコン製ＢＭ−７を使
用し、２度視野にておこなった。

【００４１】＜コントラスト＞Ａ社製液晶プロジェクシ
ョンテレビに透過型スクリーンをセットし、２ｍ離れた
位置で白色部と黒色部との輝度（ｃｄ／ｍ²）を測定
し、その輝度比から求めた。測定には、トプコン製ＢＭ
−７を使用し、２度視野にておこなった。

【００４２】＜外光反射率＞スポット輝度計を用いて、
反射光の入射光に対する比で表わした。

【００４３】＜ホットバー＞Ａ社製液晶型プロジェクシ
ョンテレビ（画面中央部の照度：１６０ＬＵＸ）に透過
型スクリーンをセットし、１ｍ離れた位置でのシースル
ー現象（光源が透ける現象）のないものを◎、若干観察
されるものを△、のあるものを×で表わした。

【００４４】＜モアレ、鮮明度＞投射画像を目視観察
し、モアレが殆ど観察されなかったものを◎、若干観察
されたものを△で表わした。また、鮮明度は画像の解像
度を表わし、同様投射画像を目視観察によって評価し、
解像性に優れたものを◎、若干劣るものを△で表わし
た。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、下記の効果を奏するも
のである。（１）本発明の透過型スクリーンは、樹脂基材の片面に
フレネルレンズを、もう一方の反対面に形成した垂直レ
ンチキュラーレンズの画像投射光を垂直方向に屈折させ
る作用により、従来の光拡散剤による拡散処方に比較し
て、基材への拡散剤の添加混入量が少量で良く、垂直レ
ンチキュラーレンズのピッチを制御することによって、
スクリーンの輝度を低下させない光効率の良い垂直方向
の広視野角対応が可能となった。（２）また、本発明の透過型スクリーンは、垂直レンチ
キュラーレンズとフレネルレンズを形成した両面レンズ
シート（Ａ）と、水平レンチキュラーレンズシート
（Ｂ）との他に、さらに水平レンチキュラーレンズシー
ト（Ｂ）のレンズピッチよりも微細なピッチを有するも
う一つの水平レンチキュラーレンズシート（Ｃ）を過型
スクリーンの構成に加えることにより、水平方向の広視
野角対応が可能となった。従来、広視野角対応のレンズ
設計では、遮光層を形成する上での制約があったが、本
発明により水平レンチキュラーレンズシート（Ｂ）の集
光作用を利用して遮光層を形成した水平方向の広視野角
対応が可能となった。（３）しかも、本発明により遮光層は、実際のレンチキ
ュラーシートへの紫外線の照射による非集光部に対して
であり、真に遮光層の形成が必要な箇所、すなわち映像
光の通過しない領域に、確実な位置精度で形成できるた
めに、コントラストの高い、鮮明な画像が観察できる透
過型スクリーン提供することが可能となった。以上のよ
うに、本発明により、高精細な液晶パネルを用いた液晶
投射型プロジェクションテレビジョン用の輝度が高く明
るい、視野角の広い、コントラストの高い、鮮明な画像
が観察できる透過型スクリーン提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の透過型スクリーンの斜視図
である。（ｂ）は、本発明の透過型スクリーンを図１
（ａ）に示したＸ−Ｙ面で切断した断面図である。

【図２】透過型スクリーンの配光角と輝度の関係を示し
た説明図である。

【図３】従来の透過型スクリーンの構成の一例を示した
断面図である。

【図４】従来の透過型スクリーンの構成の他の例を示し
た断面図である。

【図５】従来の透過型スクリーンの構成のも一つの他の
例を示した断面図である。

【符号の説明】

Ａ……両面レンズシート（Ａ）Ｂ……水平レンチキュラーシート（Ｂ）Ｃ……水平レンチキュラーシート（Ｃ）１……本発明の透過型スクリーン２……従来の透過型スクリーン１１、２１、３１、７１、８１、９１、１２１……透明
樹脂基材１２、４２、７２、９２……フレネルレンズ１３……光拡散剤１４……垂直レンチキュラーレンズ２４、３４、５４、８４……水平レンチキュラーレンズ２５、１２５……紫外線硬化型樹脂層２６、５６、１２６……遮光層２７、３７、１２７……粘着層２８、３８、６０、６８、８８、１２８……保護樹脂板３９、６９、８９、１２９……表面処理層４０、７０……フレネルレンズシート５０……両面レンチキュラーレンズシート８０、１００……片面レンチキュラーレンズシート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像投射光を観察側に集光する作用を持つ
フレネルレンズと、画像投射光を垂直方向に屈折させる
作用を持つ垂直レンチキュラーレンズと、水平方向に屈
折させる作用を持つ水平レンチキュラーレンズと、前記
水平レンチキュラーレンズと異なるもう一つの水平レン
チキュラーレンズの４つの光学要素から構成される透過
型スクリーンであって、樹脂基材の一方の面に垂直レンチキュラーレンズを、そ
の反対面にフレネルレンズを形成した両面レンズシート
（Ａ）と、透明樹脂基材の片面に水平レンチキュラーレ
ンズを形成した水平レンチキュラーレンズシート（Ｂ）
と、該水平レンチキュラーレンズ（Ｂ）とは異なるもう
一つの水平レンチキュラーレンズシート（Ｃ）とからな
る３枚の光学物品を、順次、画像投射側から両面レンズ
シート（Ａ）、水平レンチキュラーレンズシート
（Ｂ）、水平レンチキュラーレンズシート（Ｃ）を、フ
レネルレンズ面と水平レンチキュラーレンズシート
（Ｂ）のレンチキュラーレンズ面とが重なり合い、さら
に水平レンチキュラーレンズシート（Ｂ）のレンズ面と
反対側の平坦面に水平レンチキュラーレンズシート
（Ｃ）のレンチキュラーレンズ面を重ね合わせ、水平レ
ンチキュラーレンズシート（Ｃ）のレンズ面と反対側の
平坦面が観察側に位置するように配設したことを特徴と
する透過型スクリーン。
【請求項２】前記水平レンチキュラーレンズシート
（Ｂ）及び水平レンチキュラーレンズシート（Ｃ）の各
々のレンズピッチをＰｂ、Ｐｃとした場合、Ｐｂ＞Ｐｃ
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の透過
型スクリーン。
【請求項３】前記両面レンズシート（Ａ）の樹脂基材に
光拡散剤が、混入されていることを特徴とする請求項１
又は２記載の透過型スクリーン。
【請求項４】前記水平レンチキュラーレンズシート
（Ｂ）は、該レンチキュラーレンズの集光作用を利用し
て、レンズ面の反対側の平坦面に光集光部に相当する以
外の領域に線条の遮光層が形成されていることを特徴と
する請求項１乃至３記載の何れかの透過型スクリーン。
【請求項５】前記水平レンチキュラーレンズシート
（Ｃ）は、レンズ面の反対側の平坦面に保護樹脂板が積
層されていることを特徴とする請求項１乃至４記載の何
れかの透過型スクリーン。
【請求項６】前記保護樹脂板の観察面となる最外面に、
ハードコート処理、帯電防止処理、反射防止処理のう
ち、少なくとも一つの表面処理が施されたとを特徴とす
る請求項５記載の透過型スクリーン。
【請求項７】前記両面レンズシート（Ａ）の樹脂基材
に、着色剤、帯電防止剤を混入したことを特徴とする請
求項１乃至６記載の何れかの透過型スクリーン。