JP2001209130A - 背面投射式スクリーン - Google Patents

背面投射式スクリーン

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JP2001209130A
JP2001209130A JP2000020078A JP2000020078A JP2001209130A JP 2001209130 A JP2001209130 A JP 2001209130A JP 2000020078 A JP2000020078 A JP 2000020078A JP 2000020078 A JP2000020078 A JP 2000020078A JP 2001209130 A JP2001209130 A JP 2001209130A
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JP
Japan
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projection
light
lens
treatment
screen
Prior art date
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Application number
JP2000020078A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Yoshida
勉 吉田
Takashi Abe
崇 阿部
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、水平方向と垂直方向の視野角を任意
に調整することが可能であって、明るく、高視野角を有
するの良質の背面投射式スクリーンを安価に提供するこ
とを目的とするものである。 【解決手段】背面投射式プロジェクションテレビに用い
るスクリーンにおいて、投射管側から、投射光を垂直方
向に拡散させるための水平方向に横長のレンズ群を透光
性基材の投射面側の片面に垂直方向に並設して形成し、
その反対面の出射面側に投射光を水平方向に集光させる
リニアフレネルレンズを形成した両面レンズシートと、
投射光を水平方向に拡散させる垂直方向に縦長のシリン
ドリカルレンズ群が投射面側の片面に水平方向に並設し
て形成されたレンチキュラーレンズシートとを組み合わ
せてなる背面投射式スクリーンである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、背面投射式プロジ
ェクションテレビに用いられる背面投射式スクリーンに
関する。
【0002】
【従来の技術】投射管や液晶パネルなどの映像を拡大投
射してスクリーン上に重ね合わせ前面から観察する画像
投射装置に用いられる背面投射式スクリーンは、従来図
2に示すように同心円状フレネルレンズ板40と水平拡
散レンチキュラーレンズ板50の2枚構成からなる。同
心円状フレネルレンズ板は、投射装置から出た投射光を
観察者のいる方向に向ける作用を持ち、画面全体を明る
くするために用いられる。一方、水平拡散レンチキュラ
ー板は、投射装置から出射光を観察者のいる左右方向に
広げる作用を持ち、観察領域を広げ多くの人に観察出来
るようにするために用いられる。また、コントラスト向
上のために、図に示すように水平拡散レンチキュラーレ
ンズ板の裏面の非集光部に相当する部分にブラックスト
ライプ状の遮光層52が並設されているのが一般的であ
る。さらに、上記の2枚のレンズの最観察側にスクリー
ンの保護を目的に透明なアクリル板60を1枚付加した
3枚の組み合わせとしたものが使用されていた。そこ
で、
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の同心円状フレネ
ルレンズ板と水平拡散レンチキュラー板からなる背面投
射式スクリーンは、水平方向においての視野角を拡大し
ているが、その水平方向の視野角に限界がある。その水
平視野角を広げる方法としては、一般的にスクリーンを
構成するいずれかの部材に拡散材を用いて水平視野角を
広げ観察領域を拡大している。同様に、垂直方向の視野
角に関しても拡散材を用いるのが一般的である。しか
し、拡散材を用いることによってゲインの低下するとい
う問題があった。そこで、同心円状フレネルレンズシー
トの代わりに2枚のリニアフレネルレンズシートを直交
させて用いることが提案されている。また、従来の背面
投射式スクリーンに使用されていた同心円状フレネルレ
ンズシートは、通常1枚毎にシート状で成型を行う枚葉
生産方式で生産されており、連続生産が可能なレンチキ
ュラーレンズシートに比べて生産性が悪く、生産コスト
を下げることが困難であるという問題点があった。
【0004】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、水平方向と垂直方向の視野角を任意に調整
することが可能であって、明るく、高視野角を有するの
良質の背面投射式スクリーンを安価に提供することを目
的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】垂直拡散レンズと水平集
光リニアフレネルレンズを一体化して水平方向と垂直方
向の視野角を任意に調整することが可能となり、従来の
背面投射式スクリーンに比べて光学特性を向上させるこ
とができることを見出し、本発明に至ったものである。
すなわち請求項1記載の発明は、背面投射式プロジェク
ションテレビに用いるスクリーンにおいて、投射管側か
ら、投射光を垂直方向に拡散させるための水平方向に横
長のレンズ群を透光性基材の投射面側の片面に垂直方向
に並設して(以下、垂直拡散レンズという)形成し、そ
の反対面の出射面側に投射光を水平方向に集光させるリ
ニアフレネルレンズ(以下、水平集光リニアフレネルレ
ンズという)を形成した両面レンズシートと、投射光を
水平方向に拡散させる垂直方向に縦長のシリンドリカル
レンズ群が投射面側の片面に水平方向に並設して形成さ
れたレンチキュラーレンズシート(以下、水平拡散レン
チキュラーレンズシートという)とを組み合わせてなる
背面投射式スクリーンである。
【0006】請求項2記載の発明は、請求項1記載の背
面投射式スクリーンにおいて、前記水平拡散レンチキュ
ラーレンズシートが、レンズ面と反対側の観察側となる
平坦面にブラックストライプ状の遮光層を有することを
特徴とする。
【0007】請求項3記載の発明は、請求項1または請
求項2記載の背面投射式スクリーンにおいて、前記両面
レンズシートの片面に形成した垂直拡散レンズの断面形
状が、円、楕円、または非球面形状から選ばれたいずれ
かの形状、もしくは前記いずれかの形状であって、かつ
スクリーン中心部と端部で形状が異なることを特徴とす
る。
【0008】請求項4記載の発明は、前記両面レンズシ
ートの透光性基材に拡散材を混入したことを特徴とする
請求項1または請求項3のいずれか1項に記載の背面投
射式スクリーン。
【0009】請求項5記載の発明は、請求項1ないし請
求項4のいずれかの1項に記載の背面投射式スクリーン
において、前記背面投射式スクリーンの最外面の観察側
に透光性の前面板を配置したことを特徴とする。
【0010】請求項6記載の発明は、請求項5記載の背
面投射式スクリーンにおいて、前記前面板の出射側面
に、傷防止処理、汚れ防止処理、帯電防止処理、無反射
処理、ノングレア処理、マット化処理、着色処理(テイ
ント処理)から選ばれた少なくとも1つの処理が施され
たことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の背面投射式スクリ
ーンの一例としての実施の形態について図に基づいて説
明する。
【0012】図1は、本発明の背面投射式スクリーンの
一実施例を示した斜視図である。背面投射式スクリーン
1は、最投射管側に置かれた両面レンズシート10、中
間に置かれたブラックストライプ状の遮光層22を有す
る水平拡散レンチキュラーシート20、最観察側に置か
れた前面板30で構成されている。
【0013】前記両面レンズシート10は、投射側に垂
直拡散レンズ14が形成されており、その反対面の出射
面側に水平集光リニアフレネルレンズ13が形成されて
いるものである。垂直拡散レンズ14は、投射光を垂直
方向に拡散させる作用をを持つもので、投射管側の片面
にレンズ群が垂直方向に並設して形成されて、反対面の
出射面側に形成された水平集光リニアフレネルレンズ1
3は、投射光を水平方向に集光させる作用を持つもの
で、レンズが水平方向に並設された形状となっている。
水平集光リニアフレネルレンズは、ロール状のリニアフ
レネルレンズ金型と紫外線硬化型樹脂を使用し、透光性
フィルム基材上にプリズム状のリニアフレネルレンズ部
を連続的に巻き取り成型される。一方、垂直拡散レンズ
は、シート状のレンチキュラーレンズ金型と紫外線硬化
型樹脂を使用し、リニアフレネルレンズの反対面にシー
ト状に成型され、一体化される。
【0014】垂直拡散レンズ14を用いることで垂直方
向の視野角を自由に調整が可能となる。そのレンズ形状
としては、断面が円、楕円、または非球面形状であっ
て、視野角を最適化するには、可変の形状を持つことも
ある。すなわち、スクリーン端部と中心部が違った形状
になる。例えばピッチに関しは、モアレを考慮し最適範
囲を設定し、端部のピッチを広くすることで中心部に比
べて視野角が拡大し画面全体が最適化される。また、形
状として曲率形状のみでなくプリズム形状でも良い。
【0015】透光性フィルム基材は、ポリエステル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂フィルム等
が挙げられるが、特に限定されるものではない。上記基
材に主に球状形状の光拡散材として、SiO2を主成分と
するガラスビーズや樹脂ビーズを主体に少量添加するこ
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。
【0016】水平拡散レンチキュラーレンズシート20
は、両面レンズシート10を透過した投射光を水平方向
に拡散させる作用を持つもので、投射側の片面にシルン
ドリカルレンズ群が水平方向に並設された形状となって
おり、反対面の出射側の平坦面に投射光の非透過部にブ
ラックストライプ状の遮光層22が形成されている。水
平拡散レンチキュラーレンズシート20のレンチキュラ
ーレンズ部21は、ロール状のレンチキュラーレンズ金
型と紫外線硬化型樹脂を使用し、例えばポリエステル樹
脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂フィルム等
透明樹脂フィルム基材上にシルンドリカル状のレンチキ
ュラーレンズ部を連続的に巻き取り成型される。
【0017】次に、上記ブラッストライプ22の形成方
法について説明する。水平拡散レンチキュラーレンズシ
ート20のレンズ面と反対側の基材平坦面に紫外線硬化
型樹脂層(図示せず)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に対して垂直に照射し
て、各シリンドリカルレンズ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ストライプ状の遮光層
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。
【0018】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、すなわち投射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、BS率を容易に制御することが可能であ
る。
【0019】前記前面板30は、最観察面に、傷付き防
止処理、汚れ付着防止処理、帯電防止処理を施したり、
スクリーンへの映り込みを低減させるための無反射処
理、ノングレア処理、マット化処理、着色処理(テイン
ト処理)等が施される。これらの処理を施すことによっ
てスクリーンの性能と耐久性を高めることができる
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、同心円状フレネルレン
ズシートの代わりにリニアフレネルレンズを用いること
から、ロール成型による連続生産が可能となり、安価な
背面投射式スクリーンを得ることが可能となった。ま
た、投射光を垂直方向に拡散させるための垂直拡散レン
ズと出射面側に投射光を水平方向に集光させる水平集光
リニアフレネルレンズを表裏に形成して一体化した両面
レンズシートを用いることから、水平方向と垂直方向の
視野角を任意に調整することがが可能となり、明るく、
広視野角の背面投射式スクリーンを得ることが可能とな
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の背面投射式スクリーンの構成の一実施
例を示した斜視図。
【図2】従来の背面投射式スクリーンの構成の一実施例
を示した斜視図。
【符号の説明】
1、2……背面投射式スクリーン 10……両面レンズシート 11……透光性基材 12……拡散材 13……水平集光リニアフレネルレンズ 14……垂直拡散レンズ 20、50……水平拡散レンチキュラーレンズシート 21……水平拡散レンチキュラーレンズ 22、52……ブラックストライプ状遮光層 30、60……透光性前面板 40……同心円状フレネルレンズシート 43……同心円状フレネルレンズ 44……垂直拡散レンチキュラーレンズ 60……透明アクリル板

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】背面投射式プロジェクションテレビに用い
    るスクリーンにおいて、投射管側から、投射光を垂直方
    向に拡散させるための水平方向に横長のレンズ群を透光
    性基材の投射面側の片面に垂直方向に並設して(以下、
    垂直拡散レンズという)形成し、その反対面の出射面側
    に投射光を水平方向に集光させるリニアフレネルレンズ
    (以下、水平集光リニアフレネルレンズという)を形成
    した両面レンズシートと、投射光を水平方向に拡散させ
    る垂直方向に縦長のシリンドリカルレンズ群が投射面側
    の片面に水平方向に並設して形成されたレンチキュラー
    レンズシート(以下、水平拡散レンチキュラーレンズシ
    ートという)とを組み合わせてなる背面投射式スクリー
    ン。
  2. 【請求項2】前記水平拡散レンチキュラーレンズシート
    が、レンズ面と反対側の観察側となる平坦面にブラック
    ストライプ状の遮光層を有することを特徴とする請求項
    1記載の背面投射式スクリーン。
  3. 【請求項3】前記両面レンズシートの片面に形成した垂
    直拡散レンズの断面形状が、円、楕円、または非球面形
    状から選ばれたいずれかの形状、もしくは前記いずれか
    の形状であって、かつスクリーン中心部と端部で形状が
    異なることを特徴とする請求項1または請求項2記載の
    背面投射式スクリーン。
  4. 【請求項4】前記両面レンズシートの透光性基材に拡散
    材を混入したことを特徴とする請求項1または請求項3
    のいずれか1項に記載の背面投射式スクリーン。
  5. 【請求項5】前記背面投射式スクリーンの最外面の観察
    側に透光性の前面板を配置したことを特徴とする請求項
    1ないし請求項4のいずれかの1項に記載の背面投射式
    スクリーン。
  6. 【請求項6】前記前面板の出射側面に、傷防止処理、汚
    れ防止処理、帯電防止処理、無反射処理、ノングレア処
    理、マット化処理、着色処理(テイント処理)から選ば
    れた少なくとも1つの処理が施されたことを特徴とする
    請求項5記載の背面投射式スクリーン。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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