JP2006201715A - 透過型スクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】薄型化を図ることができるとともに、シンチレーションを低減することができる透過型スクリーンを提供することができる。
【解決手段】透過型スクリーン１０は、フレネルレンズシート３０とレンチキュラーレンズシート２０とを組み合わせてなる。この透過型スクリーン１０のレンチキュラーレンズシート２０は、レンチキュラーレンズ層２９と、遮光層２３と、第１拡散層２４と、透光性基板２５と、第２拡散層２６とを備える。第１拡散層２４は、粘着剤層に拡散剤２４ａを分散させたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、投射型プロジェクションテレビなどに用いられる透過型スクリーンに関する。

従来、液晶パネル等の映像投射装置からの映像を背面からスクリーン上に拡大投射して、映像を観察する背面投射型プロジェクションテレビに用いられる透過型スクリーンは、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートとを組み合わせた構成からなり、フレネルレンズシートは、映像投射装置からの映像光を観察者のいる方向に向ける作用をし、画面全体を均一に明るくするために用いられる。

一方、水平方向に映像光を屈折させる作用を持つ凸状レンズを配列したレンチキュラーレンズシートは、観察者のいる左右方向に映像投射装置からの映像光を屈折拡散させる作用をし、水平方向の視野角すなわち観察領域を広げ、多くの人が観察できるようにするために用いられる。また、垂直方向に映像光を拡散させ、観察者のいる上下方向に映像投射装置からの映像光をある程度屈折拡散させる作用とスクリーン上に映像を結像させるための拡散板が用いられる。通常、レンチキュラーレンズシートのレンチキュラーレンズ層と反対側の平坦面に上記拡散板を積層して用いるのが一般的である。

上記のような背面投射型プロジェクションテレビでは、画像源としてＣＲＴを用いた装置では顕在化しなかったシンチレーションという現像が問題になっている。これは微細な明暗により画面にギラツキを生じるものでスペックルとも呼ばれている。

このようなシンチレーションを低減する方法として拡散剤を多量に分散させた拡散層をを備えるレンチキュラーレンズシートが知られている。
しかしながら、従来のレンチキュラーレンズシートの拡散層は、樹脂製の透光性基板に拡散剤を分散させたものであり、この透光性基板を接着層等を介して、レンチキュラーレンズ層に貼り付けていたので、薄型化に限界が生じていた。

以下に公知文献を示す。
特開平 ８―３１３８６５号公報

本発明は、上記の問題を解決し、シンチレーションを低減することができる透過型スクリーンの提供を目的とする。

本発明は上記問題を解決するために、請求項１の発明は少なくともフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートとを組み合わせてなる透過型スクリーンにおいて、前記レンチキュラーレンズシートは、レンチキュラーレンズ層と、粘着剤層に拡散剤を分散させた第１拡散層と、透光性基板と、拡散剤を分散させた第２拡散層と、を有することを特徴とする透過型スクリーンである。

請求項２の発明は、少なくともフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートとを組み合わせてなる透過型スクリーンにおいて、前記レンチキュラーレンズシートは、レンチキュラーレンズ層と、拡散剤を分散させた第１拡散層と、前記第１拡散層と透光性基板を介して拡散剤を分散させた第２拡散層と、を有することを特徴とする透過型スクリーンである。

請求項３の発明は、少なくともフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートとを組み合わせてなる透過型スクリーンにおいて、前記レンチキュラーレンズシートは、レンチキュラーレンズ層と、透光性基板の表面に透過光を拡散させるための凹凸形状を形成した第１拡散層と、第２拡散層と、を有することを特徴とする透過型スクリーンである。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、第２拡散層は、透光性基板に拡散剤を分散混合することにより光拡散効果を有することを特徴とする透過型スクリーンである。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、第１拡散層と第２拡散層との間距離が０．０２〜５ｍｍであることを特徴とする透過型スクリーンである。

請求項６の発明は、請求項１から５のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、第１拡散層は第２拡散層と比較して光の拡散の度合いが小さいことを特徴とする透過型スクリーンである。

請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、第２拡散層の観察者側の表面に、ハードコート処理、帯電防止処理、反射防止処理から選択される少なくとも１種類の表面処理が施された構成であることを特徴とする透過型スクリーンである。

請求項１に記載の発明によれば、第１拡散層を粘着剤層に拡散剤を分散させた構成としており、第１拡散層をレンチキュラーレンズ層に取り付けるための接着層等が不要となる。これにより、従来の透過型スクリーンに比べ、薄型化を図ることができる。
請求項２の記載の発明によれば、レンチキュラーレンズ層と反対側の射出光束面に、拡散剤を分散させた第１拡散層と、透明樹脂を介して相対向する面に拡散剤を分散させた第２拡散層の構成としており、レンチキュラーレンズシート内に２つの拡散層を有することで光りが十分に拡散される。これにより、従来の透過型スクリーンに比べ、薄型化を図ることができる。
請求項３に記載の発明によれば、透光性基板の表面に透過光を拡散させるための凹凸形状を形成した第１拡散層を備えており、本発明の第１拡散層は、従来の分散剤を拡散させた第１拡散層と、平坦な透光性基板とが一体化した機能を備えている。これにより、従来の透過型スクリーンに比べ、部材点数の削減を図ることができるとともに、薄型化を図ることができる。

また、請求項３に記載の発明では、第１拡散層を透光性基板の表面に透過光を拡散させるための凹凸形状を形成したものとすることで、拡散剤を分散させた拡散層に比べ、光の透過率を向上させることができる。すなわち、拡散剤を分散させた拡散層では、拡散剤により光の透過が遮断される可能性があるが、本発明の第１拡散層は、透光性基板の表面に透過光を拡散させるための凹凸形状を形成したものであるため、光の透過が遮断されることが防止できるのである。

さらに、従来の拡散層は、拡散剤を樹脂製の透光性基板に分散させたものであるため、分散剤の存在により成形精度が低下する恐れがあり、成形性が悪いという問題がある。これに対し、本発明では、第１拡散層を透光性基板の表面に透過光を拡散させるための凹凸形状を形成したものとしており、分散剤を使用しないため、成形精度の低下を防ぐことができ、成形性の悪化を防止できる。
さらに、請求項１から３のいずれかに記載の透過型スクリーンは、拡散層を２層備えた構成となっているので、透過光を十分に拡散することができ、シンチレーションを低減することができる。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は、本発明の透過型スクリーン１０の第１の実施形態を示した斜視図である。また、図１（ｂ）は、本発明の透過型スクリーンに用いられるレンチキュラーレンズシートの断面図である。図１（ａ）に示すように、本発明の透過型スクリーン１０は、一例として、映像光の入射側より、順次、フレネルレンズシート３０と、レンチキュラーレンズシート２０とを組み合わせた構成である。

フレネルレンズシート３０は、樹脂基材に鋸刃形状のレンズ３１が同心円上に形成され
ている。本発明の透過型スクリーンで用いられるフレネルレンズシート３０は、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で鋸刃状レンズ部を形成することができる。また、上記樹脂をエクストルーダによる溶融押出成形にて、溶融状態で押し出される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で鋸刃状レンズ部を設けることもできる。さらには、紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂を用いて、例えば、その樹脂組成物をレンズの逆形状を有するエンボスロール金型の成型面に塗布し、基材をエンボスロール金型に供給して、その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その樹脂硬化成型物からなる鋸刃状レンズ部を基材に重合接着せしめ、転写して形成することもできる。

レンチキュラーレンズシート２０は、図１（ｂ）に示すように映像光を水平方向に屈折拡散させる作用を有する垂直方向に縦長の複数の凸状レンズ２１を基材２２上に配列したレンチキュラーレンズ層２９と、遮光層２３と、第１拡散層２４と、透光性基板２５と、第２拡散層２６とを備える。
レンチキュラーレンズシート２０の基材２２は、特に限定されるものではないが、ポリエステル樹脂からなるフィルム基材が好適に用いられる。
レンチキュラーレンズ層２９の基材２２上に凸状レンズ２１を形成する方法は、特に限定されるものではないが、紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂を用いて、その硬化物からなるレンズ部を形成する方法が、生産性やレンズの成形精度等の点から好適に用いられる。

上記紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂としては、特に限定されるものではないが、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート系樹脂が望ましい。紫外線硬化型樹脂又は電子線硬化型樹脂の硬化物からなる凸状レンズ２１は、例えば、前記樹脂組成物をレンズの逆形状を有するエンボスロール金型の成型面に塗布し、フィルム基材をエンボスロール金型に供給して、その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その樹脂硬化成型物からなるレンズ部を基材に重合接着せしめる方法等によって形成できる。

遮光層２３は、レンチキュラーレンズ層２９の基材２２の平坦面である光束射出面に、ストライプ状に並列に形成されている。この遮光層２３は、基材２２の光束射出面の非集光部の領域（映像光が透過しない領域）に形成されている。
第１拡散層２４は、レンチキュラーレンズ層２９の基材２２の光束射出面に取り付けられており、粘着剤層に拡散剤２４ａを分散したものである。
拡散剤２４ａとしては、例えば、酸化チタン、炭酸カルシウム、二酸化珪素（シリカ）、酸化アルミニウムなどの無機微粉末が挙げられる。

透光性基板２５は、樹脂製の基板であり、第１拡散層２４の光束射出側に取り付けられている。この透光性基板２５の光束透過方向の厚みは、０．０２〜５ｍｍである。

第２拡散層２６は、透光性基板２５の光束射出側に取り付けられたものであり、透明樹脂製の透光性基板に拡散剤２６ａを分散させたものである。
このように第２拡散層２６を透明樹脂製の透光性基板とすることで、レンチキュラーレンズシート２０の強度を確保することができる。
拡散剤２６ａとしては、拡散剤２４ａと同様のものを使用することができる。
なお、第１拡散層２４、第２拡散層２６は、第１拡散層２４の拡散の度合いが第２拡散層２６の拡散の度合いよりも低くなるように拡散剤の分散量による濃度差や、屈折率のことなる拡散剤を使用することにより屈折の度合いをコントロールする。
第１拡散層２４の拡散度合いを第２拡散層２６の拡散の度合いよりも低くなるようにすることで、不必要な解像度の低下を防止しながら、シンチレーション等の強さを低減することができる。

このようなレンチキュラーレンズシート２０は、以下のようにして製造する。
まず、レンチキュラーレンズ層２９の基材２２上に凸状レンズ２１を形成する。
次に、レンチキュラーレンズ層２９の基材２２の光束射出面に、粘着性の紫外線硬化型樹脂層を形成する。この紫外線硬化型樹脂層に対して各々の凸状レンズ２１を介して、紫外線を垂直に照射して、各凸状レンズ２１によって集光された部分の前記紫外線硬化型樹脂層を硬化させて非粘着性とする。その後、粘着性の前記紫外線硬化型樹脂層の未硬化部分にのみ黒色の着色剤を付着させることにより遮光層が形成される。着色剤として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。また、黒色のインキ層を設けた転写紙を使用して、黒色インキ層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。

上記の露光プロセスによれば、各凸状レンズに対しては、レンズ側からレンチキュラーレンズシートの全面に平行光を一括的に照射することになる。従って、形成される遮光層は、実際のレンチキュラーレンズ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。
その後、遮光層２３上に第１拡散層２４を形成する。遮光層２３上に分散剤２４ａが分散された粘着剤をシート状に成形したものを貼り付ける。
次に、透光性基板２５と、第２拡散層２６とを押し出し成形で一体化したシートを、第１拡散層２４上に貼り付ける。
以上により、レンチキュラーレンズシート２０が完成する。

本実施形態のレンチキュラーレンズシート２０は、第１拡散層２４を粘着剤層に拡散剤２４ａを分散させた構成としており、第１拡散層２４をレンチキュラーレンズ層２９に取り付けるための接着層等が不要となる。これにより、従来の透過型スクリーンに比べ、薄型化を図ることができる。
また、レンチキュラーレンズシート２０は、拡散層を２層備えた構成となっているので、透過光を十分に拡散することができ、シンチレーションを低減することができる。

（実施形態２）
図２は、本発明の透過型スクリーンに用いられるレンチキュラーレンズシートの第２の実施形態を示した断面図である。
なお、前記実施形態と同様の部材については、同じ符号を使用し、説明を省略する。
本実施形態のレンチキュラーレンズシート５０は、前記実施形態と同様のレンチキュラーレンズ層２９と、遮光層２３と、粘着剤層４１と、透光性基板２５と第２拡散層２６とを備える。
第１拡散層５１は、樹脂性の透光性基板で構成されており、第２拡散層２６と同様に拡散剤を分散させることで構成されている。これにより、従来の拡散層を１層しか有していない透過型スクリーンに比べ、透過光を十分に拡散することができ、シンチレーションを低減することができる。

（実施形態３）
図３は、本発明の透過型スクリーンに用いられるレンチキュラーレンズシートの第２の実施形態を示した断面図である。
なお、前記実施形態１と同様の部材については、同じ符号を使用し、説明を省略する。
本実施形態のレンチキュラーレンズシート４０は、前記実施形態と同様のレンチキュラーレンズ層２９と、遮光層２３と、粘着剤層４１と、第１拡散層４２と、第２拡散層２６とを備える。
粘着剤層４１には、光を拡散させる拡散剤は含有されていない。
第１拡散層４２は、樹脂製の透光性基板で構成されており、この透光性基板の表面（光束入射面）には、微細な凹凸形状４２ａが施されている。
この凹凸形状４２ａは、透光性基板の表面にサンドブラスト処理、ケミカルマット処理等を施すことにより形成されるものである。

このような本実施形態では、レンチキュラーレンズシート４０の第１拡散層４２は、透光性基板の表面に透過光を拡散させるための凹凸形状４２ａを形成したものであり、本実施形態の第１拡散層４２は、従来の分散剤を拡散させた第１拡散層と、平坦な透光性基板とが一体化した機能を備えている。これにより、従来の透過型スクリーンに比べ、部材点数の削減を図ることができるとともに、薄型化を図ることができる。
また、第１拡散層４２を透光性基板の表面に透過光を拡散させるための凹凸形状４２ａを形成したものとすることで、拡散剤を分散させた拡散層に比べ、光の透過率を向上させることができる。すなわち、拡散剤を分散させた拡散層では、拡散剤により光の透過が遮断される可能性があるが、本実施形態の第１拡散層４２は、透光性基板の表面に透過光を拡散させるための凹凸形状４２ａを形成したものであるため、光の透過が極端に遮断されることを防止できるのである。

さらに、従来の拡散層は、拡散剤を樹脂製の透光性基板に分散させたものであるため、分散剤の存在により成形精度が低下する恐れがあり、成形性が悪いという問題がある。これに対し、本実施形態では、第１拡散層４２を透光性基板の表面に透過光を拡散させるための凹凸形状４２ａを形成したものとしており、分散剤を使用しないため、成形精度の低下を防ぐことができ、成形性の悪化を防止できる。

（変形例）
図４は、本発明の透過型スクリーンに用いられるレンチキュラーレンズシート６０である実施形態４を示した断面図である。
なお、実施形態３と同様の部材のため、同じ符号を使用し、説明を省略する。
本変形例においては、粘着剤層４１に、拡散剤２６ａを分散させた拡散層２６を一体化させ、第１拡散層４２を介して、第１拡散層４２の表面に形成した凹凸形状４２ａを観察者側に配置したものである。これによっても実施形態３と同様に、拡散剤を分散させた拡散層の１つを透光性基板の表面に透過光を拡散させるための凹凸形状４２ａを形成したものとすることで、拡散剤を分散させた拡散層に比べ、光の透過率を向上させることができる。

なお、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではない。
例えば、レンチキュラーレンズシートの第２拡散層の観察者側の表面に、ハードコート処理、帯電防止処理、反射防止処理から選択される少なくとも１種類の表面処理を施してもよい。

（ａ）は本発明の透過型スクリーンの構成の第１の実施形態を示した斜視図である。（ｂ）は本発明の透過型スクリーンに用いられるレンチキュラーレンズシートの構成の第１の実施形態を示した断面図である。 本発明の透過型スクリーンに用いられるレンチキュラーレンズシートの構成の第２の実施形態を示した断面図である。 本発明の透過型スクリーンにもちいられるレンチキュラーレンズシートの構成の第３の実施形態を示した断面図である。 本発明の透過型スクリーンに用いられるレンチキュラーレンズシートの構成の第４の実施形態を示した断面図である。

符号の説明

１０・・・・透過型スクリーン
２０、４０、５０、６０・レンチキュラーレンズシート
２１・・・・凸状レンズ
２２・・・・基材
２３・・・・遮光層
２４、４２、５０・第１拡散層
２４ａ、２６ａ、５１ａ・・・拡散剤
２５・・・・透光性基板
２６・・・・第２拡散層
２８・・・・粘着剤層
２９・・・・レンチキュラーレンズ層
３０・・・・フレネルレンズシート
３１・・・・鋸型形状のレンズ
４１・・・・粘着剤層
４２ａ・・・凹凸形状

Claims (7)

1. 少なくともフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートとを組み合わせてな
   る透過型スクリーンにおいて、
   前記レンチキュラーレンズシートは、
   レンチキュラーレンズ層と、
   粘着剤層に拡散剤を分散させた第１拡散層と、
   透光性基板と、
   拡散剤を分散させた第２拡散層と、
   を有することを特徴とする透過型スクリーン。
2. 少なくともフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートとを組み合わせてな
   る透過型スクリーンにおいて、
   前記レンチキュラーレンズシートは、
   レンチキュラーレンズ層と、
   拡散剤を分散させた第１拡散層と、
   前記第１拡散層と透光性基板を介して拡散剤を分散させた第２拡散層と、
   を有することを特徴とする透過型スクリーン。
3. 少なくともフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートとを組み合わせてな
   る透過型スクリーンにおいて、
   前記レンチキュラーレンズシートは、
   レンチキュラーレンズ層と、
   透光性基板の表面に透過光を拡散させるための凹凸形状を形成した第１拡散層と、
   第２拡散層と、
   を有することを特徴とする透過型スクリーン。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
   第２拡散層は、透光性基板に拡散剤を分散混合することにより光拡散効果を有することを特徴とする透過型スクリーン。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
   第１拡散層と第２拡散層との距離が０．０２〜５ｍｍであることを特徴とする透過型スクリーン。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
   第１拡散層は第２拡散層と比較して光の拡散の度合いが小さいことを特徴とする透過型スクリーン。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、
   第２拡散層の観察者側の表面に、ハードコート処理、帯電防止処理、反射防止処理から選択される少なくとも１種類の表面処理が施された構成であることを特徴とする透過型スクリーン。

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