JP2007121627A - Transmission type screen - Google Patents

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Hajime Yamashita
一 山下
Toyohide Sonoda
豊英 園田
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Kuraray Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress glare of a transmission type screen equipped with lens arrays condensing projection light in a horizontal direction and a perpendicular direction. <P>SOLUTION: The transmission type screen has a lenticular lens sheet equipped with the first lens array 11 condensing the projection light in the horizontal direction and the second lens array 15 condensing the projection light in the perpendicular direction. Here, the first lens array 11 and the second lens array 15 have focal positions in approximately the same position. When the focal length of the first lens array 11 or the second lens array 15 is defied as T, a diffusion layer 21 is provided at a position apart with respect to the exit side by T to <2T than the focal positions of the first lens array and the second lens array. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

背面投写型表示装置に用いられる透過型スクリーンに関する。   The present invention relates to a transmissive screen used in a rear projection display device.

従来より、背面投写型表示装置に用いられている透過型スクリーンの断面の概略構成図を図1に示す。図1に示されるように、通常、レンチキュラーレンズシート1と、フレネルレンズシート2が密着されて透過型スクリーンが構成されている。フレネルレンズシート2は等間隔で同心円状の微細ピッチのレンズからなるフレネルレンズが光出射面に設けられたシートで構成されている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cross section of a transmission screen conventionally used in a rear projection display device. As shown in FIG. 1, normally, a lenticular lens sheet 1 and a Fresnel lens sheet 2 are in close contact to form a transmission screen. The Fresnel lens sheet 2 is composed of a sheet in which a Fresnel lens composed of concentric and fine pitch lenses at equal intervals is provided on the light emitting surface.

レンチキュラーレンズシート1は、図1に示されるように、光入射面側に等間隔になるようにかまぼこ型のレンズがそれぞれ配置されている。フレネルレンズシート2から出射された平行光または収束光は、レンチキュラーレンズシート1により水平方向に大きく拡散され、これによって水平方向の広い視野範囲で映像を観察することが可能となる。   As shown in FIG. 1, the lenticular lens sheet 1 has kamaboko lenses arranged at equal intervals on the light incident surface side. The parallel light or convergent light emitted from the Fresnel lens sheet 2 is greatly diffused in the horizontal direction by the lenticular lens sheet 1, thereby allowing an image to be observed in a wide visual field range in the horizontal direction.

レンチキュラーレンズシート1においては、図1に示されるように、光入射面側に設けられた各々のレンズによる集光部以外の部位に、黒インクなどの光吸収材よりなる光吸収層14(以下、ブラックストライプあるいはBS、BMXと称することがある)を設けることで明室でのコントラスト向上が図られている。   In the lenticular lens sheet 1, as shown in FIG. 1, a light absorbing layer 14 (hereinafter referred to as a light absorbing material made of a light absorbing material such as black ink) is provided on a portion other than the light condensing portion by each lens provided on the light incident surface side. In some cases, the contrast in a bright room is improved by providing black stripes or BS or BMX).

また、レンチキュラーレンズシート1においては、水平方向のみならず垂直方向においても映像観察が可能な範囲を拡大するため、また、迷光を抑制するなどの目的で、内部に拡散材を混入することが行われていた。   Further, in the lenticular lens sheet 1, in order to enlarge the range in which the image can be observed not only in the horizontal direction but also in the vertical direction, and for the purpose of suppressing stray light, a diffusing material is mixed inside. It was broken.

しかしながら、拡散剤を混入すると、光透過率のロスが生じ、外光反射によるコントラストが低下するという問題も発生する。かかる問題を解決するため、特許文献1において、微小なレンズを2次元的に配列し、個々のレンズで投射光を水平及び垂直方向に集光する、いわゆるハエの目レンズシートが提案されている。また、特許文献2には、投射光を水平方向に集光する第1のレンズ列と、垂直方向に集光する第2のレンズ列とを備えた、いわゆるクロスレンチと呼ばれるレンズシートを備えた構成も開示されている。   However, when a diffusing agent is mixed, a loss of light transmittance occurs, and there arises a problem that the contrast due to external light reflection is lowered. In order to solve such a problem, Patent Document 1 proposes a so-called fly-eye lens sheet in which minute lenses are two-dimensionally arranged and the projection light is condensed horizontally and vertically by each lens. . Further, Patent Document 2 includes a lens sheet called a cross wrench that includes a first lens array that condenses the projection light in the horizontal direction and a second lens array that condenses the projection light in the vertical direction. A configuration is also disclosed.

近年、液晶あるいはDMD方式などを用いたレンズ径の小さな単管式プロジェクタが用いられているが、これらのプロジェクタにおいては拡散材などの微小拡散要素によりシンチレーション、スペックルまたはギラツキと呼ばれる出射光のちらつき(以下、単にギラツキとする)が発生するという問題が生じている。この問題を解決するために、透過型スクリーンの出射側に設けられた拡散層を、透過型スクリーンに設けられたレンズの焦点位置から、レンズの焦点距離の3倍以上離す技術が開示されている(特許文献3参照)。この技術は、レンズの焦点位置から焦点距離の3倍以上離すことによって、レンズ2面以上の光が拡散層に入ることになるので瞳角が大きい場合と同様の効果が得られるというものである。   In recent years, single-tube projectors using a liquid crystal or DMD system with a small lens diameter have been used. In these projectors, flickering of emitted light called scintillation, speckle, or glare is caused by minute diffusion elements such as diffusing materials. (Hereinafter simply referred to as glare) occurs. In order to solve this problem, a technique is disclosed in which the diffusion layer provided on the emission side of the transmissive screen is separated from the focal position of the lens provided on the transmissive screen by at least three times the focal length of the lens. (See Patent Document 3). In this technique, since the light on the two or more surfaces of the lens enters the diffusion layer by separating from the focal position of the lens by three times or more of the focal length, the same effect as when the pupil angle is large can be obtained. .

特開2000−111708号公報JP 2000-111708 A 特開2004−246352号公報JP 2004-246352 A 特開平7−168282号公報JP 7-168282 A

本願発明者らは、まず、このようなギラツキの発生メカニズムにつき解明するために、種々の実験を行なった。すると、ギラツキは、主として光の混合不足により発生することが判明した。   The inventors of the present application first conducted various experiments in order to elucidate the generation mechanism of such glare. Then, it turned out that glare mainly occurs due to insufficient mixing of light.

そこで、光の混合性を上げるために、レンチキュラーレンズシートやフレネルレンズシートに添加する拡散材の量を増加させることが考えられるが、単に拡散材の量を増やしただけでは、光は垂直方向に広がることになるので、正面輝度が低下するという問題が発生した。   Therefore, in order to improve the light mixing property, it is conceivable to increase the amount of the diffusing material added to the lenticular lens sheet or the Fresnel lens sheet. However, if the amount of the diffusing material is simply increased, the light is vertically increased. Since it spreads, the problem that front brightness falls was generated.

本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、投射光を水平方向及び垂直方向に集光するレンズ列を備えた透過型スクリーンにおいて、ギラツキを抑制することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to suppress glare in a transmissive screen including a lens array that condenses projection light in a horizontal direction and a vertical direction.

本発明にかかる透過型スクリーンは、投射光を水平方向及び垂直方向に集光するレンズ列を備えた透過型スクリーンであって、前記レンズ列のうち焦点距離の長い方の焦点距離をTとしたとき、当該レンズ列の焦点位置よりT以上2T未満だけ出射側に離れた位置に拡散層を設けたことを特徴とするものである。このような構成によって、不必要に透過型スクリーンを大きくすることなく、ギラツキを抑制することができる。   A transmissive screen according to the present invention is a transmissive screen having a lens array for condensing projection light in a horizontal direction and a vertical direction, and the focal length of a longer focal length in the lens array is T. In this case, a diffusion layer is provided at a position away from the focal position of the lens array by T or more and less than 2T on the emission side. With such a configuration, glare can be suppressed without unnecessarily enlarging the transmission screen.

前記拡散層は、前記レンズ列の焦点位置よりも0.1mm以上離れた位置に設けられていることが好ましい。   It is preferable that the diffusion layer is provided at a position separated by 0.1 mm or more from the focal position of the lens array.

前記レンズ列の出射側に設けられた前記拡散層に加えて、前記レンズ列の入射側にも拡散層を設けることによって、さらに、ギラツキを抑制できる。   In addition to the diffusion layer provided on the exit side of the lens array, a glare can be further suppressed by providing a diffusion layer on the entrance side of the lens array.

本発明にかかる他の観点による透過型スクリーンは、投射光を水平方向に集光する第1のレンズ列と、投射光を垂直方向に集光する第2のレンズ列を備えたレンチキュラーレンズシートを備えた透過型スクリーンであって、前記第1のレンズ列と前記第2のレンズ列とは、略同じ位置に焦点位置を有し、前記第1のレンズ列又は第2のレンズ列のうち焦点距離が長い方の焦点距離をTとしたとき、当該第1のレンズ列及び当該第2のレンズ列の焦点位置よりT以上2T未満だけ出射側に離れた位置に拡散層を設けたものである。このような構成によって、不必要に透過型スクリーンを大きくすることなく、ギラツキを抑制することができる。   A transmission screen according to another aspect of the present invention includes a lenticular lens sheet including a first lens array that condenses projection light in a horizontal direction and a second lens array that condenses projection light in a vertical direction. The first and second lens rows have a focal position at substantially the same position, and the focal point of the first lens row or the second lens row. When the focal length of the longer distance is T, a diffusion layer is provided at a position away from the focal position of the first lens array and the second lens array by T or more and less than 2T on the emission side. . With such a configuration, glare can be suppressed without unnecessarily enlarging the transmission screen.

前記拡散層は、前記第1のレンズ列及び前記第2のレンズ列の焦点位置よりも0.1mm以上離れた位置に設けられていることが好ましい。   It is preferable that the diffusion layer is provided at a position separated by 0.1 mm or more from the focal position of the first lens array and the second lens array.

前記第1のレンズ列及び前記第2のレンズ列の出射側に設けられた前記拡散層に加えて、前記第1のレンズ列及び前記第2のレンズ列の入射側にも拡散層を設けることによって、さらに、ギラツキを抑制できる。   In addition to the diffusion layer provided on the emission side of the first lens row and the second lens row, a diffusion layer is also provided on the incident side of the first lens row and the second lens row. Further, glare can be suppressed.

本発明によれば、投射光を水平方向及び垂直方向に集光するレンズ列を備えた透過型スクリーンにおいて、ギラツキを抑制することができる。   According to the present invention, glare can be suppressed in a transmissive screen including a lens array that condenses projection light in a horizontal direction and a vertical direction.

特許文献3に記載された技術は、同文献の図10〜図13、図15、図16、図18、図20〜図23等において投射光を水平方向及び垂直方向に集光するレンズ列を備えた構成も開示されているが、投射光を水平方向に集光するレンズ列(いわゆる1次元配列のレンズ列)を備えた構成と、投射光を水平方向及び垂直方向に集光するレンズ列(いわゆる2次元配列のレンズ列)を備えた構成の双方に共通した、拡散層の最適位置を特定したものである。これに対して、本発明は、投射光を水平方向及び垂直方向に集光するレンズ列を備えた構成において拡散層の最適位置を見出したものであり、特許文献3に記載された技術とは異なる。   The technique described in Patent Document 3 uses a lens array for condensing projection light in the horizontal direction and the vertical direction in FIGS. 10 to 13, 15, 16, 18, 20 to 23, and the like. Although the structure provided is also disclosed, the lens array that condenses the projection light in the horizontal direction and the lens array that condenses the projection light in the horizontal direction and the vertical direction. The optimum position of the diffusion layer, which is common to both configurations having a so-called two-dimensional array of lens rows, is specified. On the other hand, the present invention has found the optimum position of the diffusion layer in a configuration including a lens array that condenses the projection light in the horizontal direction and the vertical direction. Different.

本発明にかかる透過型スクリーンに対しては、小型液晶パネルやDMD等のレンズ径の小さい光学エンジンを介して映像光線が背面より投射される。本発明にかかる透過型スクリーンは、例えば、レンチキュラーレンズシート1、フレネルレンズシート2、前面板(図示せず)により構成される。レンチキュラーレンズシート1に投射光を水平方向及び垂直方向に集光するレンズ列が形成される。従って、本発明にかかる透過型スクリーンは、レンズによって、水平のみならず垂直方向へも拡散性を有し、視野角を広くすることができる。本発明にかかる透過型スクリーンのレンチキュラーレンズシートのレンズピッチは、限定されるものではないが、例えば、0.3mm以下のファインピッチである。また、例えば、前面板に拡散層が形成されるが、前面板の全体が拡散層として機能する場合もある。本発明では、レンズ列の焦点位置から拡散層の距離が重要なポイントとなるが、断りのない限り、拡散層の位置については、レンズ列側(即ち、入射側)の端部を基準に距離を特定する。   On the transmissive screen according to the present invention, an image beam is projected from the back through an optical engine having a small lens diameter such as a small liquid crystal panel or DMD. The transmission screen according to the present invention includes, for example, a lenticular lens sheet 1, a Fresnel lens sheet 2, and a front plate (not shown). A lens array for condensing projection light in the horizontal direction and the vertical direction is formed on the lenticular lens sheet 1. Therefore, the transmissive screen according to the present invention has a diffusibility not only in the horizontal direction but also in the vertical direction by the lens, and can widen the viewing angle. Although the lens pitch of the lenticular lens sheet of the transmission type screen concerning this invention is not limited, For example, it is a fine pitch of 0.3 mm or less. Further, for example, a diffusion layer is formed on the front plate, but the entire front plate may function as the diffusion layer. In the present invention, the distance of the diffusion layer from the focal position of the lens array is an important point. Unless otherwise noted, the position of the diffusion layer is a distance based on the end on the lens array side (that is, the incident side). Is identified.

一般的な1次元配列のレンチキュラーレンズシートについて、投射光がシートを透過する様子を図2に示す。レンチキュラーレンズ11を透過する投射光は、入射面のレンチキュラーレンズ11により遮光層14付近へ集光し、出射側拡散層へ水平方向に拡がりながら入射する。そして、投射光は、かかる出射側拡散層において水平方向及び垂直方向に対して拡散され、出射する。このとき、遮光層14の付近で集光した投射光は、焦点位置からの距離に正比例して、光線幅が広くなる。従って、拡散層の位置が焦点位置から離れるに従って、拡散層により当該映像光線が拡散される面積、即ち拡散面積は大きくなる。より詳細には、当該拡散面積は、焦点位置から拡散層までの距離に正比例して大きくなる。図2に示す例では、焦点位置からの距離が2Tの拡散層における拡散面積S12は、焦点位置からの距離がTの拡散層における拡散面積S11の2倍の大きさを有する。   FIG. 2 shows a state in which the projection light is transmitted through the sheet of a general one-dimensional array of lenticular lens sheets. The projection light transmitted through the lenticular lens 11 is condensed near the light shielding layer 14 by the lenticular lens 11 on the incident surface, and is incident on the emission side diffusion layer while spreading in the horizontal direction. The projection light is diffused and emitted in the horizontal direction and the vertical direction in the emission side diffusion layer. At this time, the projection light condensed near the light shielding layer 14 has a light beam width that is directly proportional to the distance from the focal position. Therefore, as the position of the diffusion layer moves away from the focal position, the area where the image light is diffused by the diffusion layer, that is, the diffusion area increases. More specifically, the diffusion area increases in direct proportion to the distance from the focal position to the diffusion layer. In the example shown in FIG. 2, the diffusion area S12 in the diffusion layer having a distance 2T from the focal position has a size twice as large as the diffusion area S11 in the diffusion layer having a distance T from the focal position.

次に、2次元配列のレンチキュラーレンズシートについて、映像光線がシートを透過する様子を図3に示す。この例では、図3に示されるように、水平方向に集光するレンズ11及び垂直方向に集光するレンズ15を備えている。このように、2次元配列のレンチキュラーレンズでは、拡散面積は、焦点位置から拡散層までの距離の2乗に比例して大きくなる。図3に示す例では、焦点位置からの距離が2Tの拡散層における拡散面積S22は、焦点位置からの距離がTの拡散層における拡散面積S21の4倍(=2倍)の大きさを有する。 Next, with respect to the two-dimensional array of lenticular lens sheets, FIG. In this example, as shown in FIG. 3, a lens 11 that condenses in the horizontal direction and a lens 15 that condenses in the vertical direction are provided. Thus, in the two-dimensional array of lenticular lenses, the diffusion area increases in proportion to the square of the distance from the focal position to the diffusion layer. In the example shown in FIG. 3, the diffusion area S22 is the distance from the focal point in the diffusion layer of 2T is the size of four times the diffusion area S21 is the distance from the focal point in the diffusion layer of T (= 2 2 times) Have.

本願発明者らは、1次元配列のレンチキュラーレンズシートに比べて、2次元配列のレンチキュラーレンズシートの方が、焦点位置からの拡散層までの距離が短くても拡散面積は広くなるので、拡散層を焦点位置の近くに配置してもギラツキの低減効果が得られることを見出した。   The inventors of the present application have a diffusion area larger than that of a one-dimensional array of lenticular lens sheets, even if the distance from the focal position to the diffusion layer is shorter. It has been found that the effect of reducing glare can be obtained even if the lens is arranged near the focal position.

そして、後に詳述する実施例によれば、垂直方向の焦点位置と水平方向の焦点位置とがほぼ同じ位置にある透過型スクリーンにおいて、焦点距離がより長い方のレンズである、垂直方向に拡散するレンズの焦点距離をTとしたとき、焦点位置から拡散層の前面までの距離はT以上2T未満の範囲であれば十分にギラツキを低減できることが判明した。換言すれば、焦点距離がより長い方のレンズの出射面から拡散層の入射面までの距離は、T以上2T未満の範囲であれば十分にギラツキを低減でき、2T以上離す必要がないことが判明した。従って、本願発明によれば、レンの出射面から拡散層を3T以上離す場合に比べて、前面板の厚さを薄くすることができ、透過型スクリーンも薄型化できる。   According to an embodiment described in detail later, in a transmission screen in which the vertical focus position and the horizontal focus position are substantially the same position, the lens having the longer focal length is diffused in the vertical direction. It was found that the glare can be sufficiently reduced if the distance from the focal position to the front surface of the diffusion layer is T or more and less than 2T, where T is the focal length of the lens. In other words, if the distance from the exit surface of the lens having the longer focal length to the entrance surface of the diffusion layer is in the range of T or more and less than 2T, the glare can be sufficiently reduced, and it is not necessary to separate it by 2T or more. found. Therefore, according to the present invention, the thickness of the front plate can be reduced and the transmission screen can be made thinner as compared with the case where the diffusion layer is separated from the exit surface of the lens by 3T or more.

特に、垂直方向の焦点位置と拡散層との距離、および水平方向の焦点位置と前記拡散層との距離の両方が0.1mm以上であることが好ましい。   In particular, it is preferable that both the distance between the vertical focal position and the diffusion layer and the distance between the horizontal focal position and the diffusion layer are 0.1 mm or more.

続いて、実施例及び比較例につき、詳細に説明する。
<実施例>
次の仕様のレンチキュラーレンズシートと拡散板を作製し、液晶プロジェクションTVに取り付け、レンチキュラーレンズシートと拡散板との距離を変更してギラツキの評価を行った。
H(水平)ピッチ:0.15mm
V(垂直)ピッチ:0.03mm
Hレンチ層の厚み(=焦点距離):0.22mm
Vレンチ層の厚み(=焦点距離):0.17mm
ここで、Hレンチ、Vレンチの曲率、層の厚みを、両者の焦点位置が略同一になるように調整した。
遮光パターン:略焦点位置に格子状遮光パターンを形成した。
拡散板基材:メタクリル・スチレン(MS)共重合体樹脂
拡散剤材質:架橋MS樹脂、平均粒径8μm、(拡散剤濃度3重量%)
Subsequently, Examples and Comparative Examples will be described in detail.
<Example>
A lenticular lens sheet and a diffusing plate having the following specifications were prepared and attached to a liquid crystal projection TV, and the distance between the lenticular lens sheet and the diffusing plate was changed to evaluate glare.
H (horizontal) pitch: 0.15 mm
V (vertical) pitch: 0.03mm
H wrench layer thickness (= focal length): 0.22 mm
V wrench layer thickness (= focal length): 0.17 mm
Here, the curvature of the H wrench and the V wrench and the thickness of the layer were adjusted so that the focal positions of both were substantially the same.
Light shielding pattern: A grid-like light shielding pattern was formed at a substantially focal position.
Diffusion plate substrate: Methacryl / styrene (MS) copolymer resin Diffuser material: Cross-linked MS resin, average particle size 8 μm, (diffuser concentration 3% by weight)

また、ギラツキの評価は以下の手法により実施した。
撮影カメラ:株式会社ファースト社製 「FVAS−5MIC」
撮影範囲:60mm×60mm
ギラツキを測定したいスクリーンに白画面を表示し、その画面を電子カメラで撮影して得た画像データから(画素、レンチキュラーレンズなどの)周期成分を除いた非周期交流成分を取り出してそのエネルギー値の総和を求め、それと全エネルギーの総和との比をギラツキの強さとして計算した。
Further, the evaluation of glare was carried out by the following method.
Photo camera: “FVAS-5MIC” manufactured by First Co., Ltd.
Shooting range: 60mm x 60mm
A white screen is displayed on the screen where glare is to be measured, and the non-periodic AC component (excluding periodic components such as pixels and lenticular lenses) is extracted from the image data obtained by photographing the screen with an electronic camera. The sum was calculated, and the ratio of the sum to the total energy was calculated as the intensity of the glare.

<比較例>
実施例のレンチキュラーレンズシートを、次の仕様にかかる1次元配列のレンチキュラーレンズシートに置き換えた以外は、実施例と同様にして液晶プロジェクションTVに取り付け、レンチキュラーレンズシートと拡散板との距離を変更してギラツキの評価を行った。
Hピッチ:0.15mm
Hレンチ層厚み(=焦点距離):0.2mm
遮光パターン:略焦点位置に遮光ストライプパターンを形成した。
<Comparative example>
Except that the lenticular lens sheet of the example was replaced with a one-dimensional array of lenticular lens sheets according to the following specifications, it was attached to the liquid crystal projection TV in the same manner as the example, and the distance between the lenticular lens sheet and the diffusion plate was changed. The glare was evaluated.
H pitch: 0.15 mm
H wrench layer thickness (= focal length): 0.2 mm
Light-shielding pattern: A light-shielding stripe pattern was formed at a substantially focal position.

図4は、実施例および比較例のギラツキ評価値と、レンチキュラーレンズの焦点位置から拡散板までの距離の関係を示すグラフである。図4に示されるように、比較例では、レンチキュラーレンズの焦点位置と拡散板との距離が離れるに従って、ギラツキは少なくなったものの、その変化は少なかった。これに対して、実施例では、レンチキュラーレンズの焦点位置と拡散板との距離が離れるに従って、急激にギラツキが減少した。この例では、レンチキュラーレンズの焦点位置と拡散板との距離がほぼ焦点距離と同じであるところで、実施例と比較例のデータが交差しており、当該焦点位置と拡散板間の距離が焦点距離よりも大きくなると、実施例にかかる透過型スクリーンは、比較例にかかる透過型スクリーンよりもギラツキが目立たなくなることが判明した。   FIG. 4 is a graph showing the relationship between the glare evaluation value of the example and the comparative example and the distance from the focal position of the lenticular lens to the diffusion plate. As shown in FIG. 4, in the comparative example, the glare decreased as the distance between the focal position of the lenticular lens and the diffusion plate increased, but the change was small. On the other hand, in the example, the glare decreased rapidly as the distance between the focal position of the lenticular lens and the diffusion plate increased. In this example, the distance between the focal position of the lenticular lens and the diffuser is almost the same as the focal distance, and the data of the example and the comparative example intersect, and the distance between the focal position and the diffuser is the focal distance. It was found that the glare of the transmissive screen according to the example was less noticeable than the transmissive screen according to the comparative example.

本発明にかかる透過型スクリーンの構成例.
図5は、本発明にかかる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主要部の構成を示す斜視図である。レンチキュラーレンズシート1は、第2のレンズ列15を境界面として互いに屈折率が異なる第1のレンズ層16と第2のレンズ層17とが一体化したレンチキュラーレンズシートであり、本発明の実施の形態では、第1のレンズ層16の屈折率が、第2のレンズ層17の屈折率より低い構成となっている。
Configuration example of a transmissive screen according to the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the main part of the lenticular lens sheet used in the transmission screen according to the present invention. The lenticular lens sheet 1 is a lenticular lens sheet in which a first lens layer 16 and a second lens layer 17 having different refractive indexes are integrated with the second lens array 15 as a boundary surface. In the embodiment, the refractive index of the first lens layer 16 is lower than the refractive index of the second lens layer 17.

レンチキュラーレンズシート1の光入射面、すなわち第1のレンズ層16の入射面には第1のレンズ列11が設けられ、第1のレンズ層16と第2のレンズ層17の界面には第2のレンズ列15がほぼ直交する形で配列されている。   The first lens array 11 is provided on the light incident surface of the lenticular lens sheet 1, that is, the incident surface of the first lens layer 16, and a second lens layer 17 is provided at the interface between the first lens layer 16 and the second lens layer 17. Lens arrays 15 are arranged in a substantially orthogonal shape.

第1のレンズ列11は、入射した投射光をレンズ媒質内で集光させる側に作用する光入射面側から見て手前側(入射側)に凸のレンズからなる複数のレンズ列で構成されており、各レンズは垂直方向を長手方向とするシリンドリカルレンズであり、互いに平行に配列されている。従って、第1のレンズ列11は、入射光をレンズ媒質内で集光させた後、出射面で水平方向に拡散させることができる。また、第2のレンズ列15は、前記第1のレンズ列11と同様に光入射面から見て手前側(入射側)に凸の複数のレンズからなるレンズ列を構成している。第2のレンズ列15における各レンズは、水平方向を長手方向とするシリンドリカルレンズであり、互いに平行に配列されている。即ち、第2のレンズ列15は、第1のレンズ列11とほぼ直交して形成されている。従って、第2のレンズ列15は各レンズ層の屈折率とレンズ形状の関係から、入射光をレンズ媒質内で集光させた後、出射面で垂直方向に拡散させることができる。   The first lens array 11 is composed of a plurality of lens arrays composed of lenses convex toward the front side (incident side) when viewed from the light incident surface side that acts on the side where the incident projection light is collected in the lens medium. Each lens is a cylindrical lens whose longitudinal direction is the vertical direction, and is arranged in parallel to each other. Therefore, the first lens array 11 can condense incident light in the lens medium and then diffuse it in the horizontal direction on the exit surface. Similarly to the first lens array 11, the second lens array 15 constitutes a lens array composed of a plurality of lenses convex on the front side (incident side) when viewed from the light incident surface. Each lens in the second lens array 15 is a cylindrical lens whose longitudinal direction is the horizontal direction, and is arranged in parallel to each other. That is, the second lens array 15 is formed substantially orthogonal to the first lens array 11. Therefore, the second lens array 15 can condense incident light in the lens medium and then diffuse it in the vertical direction on the exit surface from the relationship between the refractive index of each lens layer and the lens shape.

ここで、第1のレンズ列11のレンズピッチP1は、第2のレンズ列15のレンズピッチP2の2〜10倍であり、さらに好ましくは3〜5倍である。このようにすることで、第1のレンズ列11の谷部と第2のレンズ列レンズ13の頂点部同士が繋がるか又は近接させることなく、両レンズの焦点位置を近傍にすることが可能となる。この例では、さらに両レンズの焦点位置の近傍に自己整列式外光吸収層18を設けているため、自己整列式外光吸収層18の面積を広くとることができるので、コントラストがより向上する。   Here, the lens pitch P1 of the first lens array 11 is 2 to 10 times, more preferably 3 to 5 times, the lens pitch P2 of the second lens array 15. By doing in this way, it becomes possible to make the focal position of both lenses close, without connecting the trough part of the 1st lens row | line | column 11, and the vertex part of the 2nd lens row | line lens 13 or adjoining. Become. In this example, since the self-aligned external light absorption layer 18 is further provided in the vicinity of the focal position of both lenses, the area of the self-alignment external light absorption layer 18 can be increased, so that the contrast is further improved. .

尚、第2のレンズ層17は、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、MS系樹脂(メチルメタクリレート、スチレン共重合樹脂)、ポリスチレン、PET(ポリエチレンテレフタレート)等により構成されている。   The second lens layer 17 is made of, for example, acrylic resin, polycarbonate resin, MS resin (methyl methacrylate, styrene copolymer resin), polystyrene, PET (polyethylene terephthalate), or the like.

第1のレンズ層16は、例えば、放射線硬化樹脂より構成される。放射線硬化樹脂は、例えば、アクリル系紫外線硬化樹脂、シリコン系紫外線硬化樹脂およびフッ素系紫外線硬化樹脂などから選択されて用いられる。ここで、第1のレンズ層16は、第2のレンズ層17の屈折率よりも低くする必要がある。例えば、第1のレンズ層16には屈折率が1.49のアクリル系紫外線硬化樹脂を、第2のレンズ層17には屈折率が1.58のMS系樹脂を用いることができる。第1のレンズ層16と第2のレンズ層17の屈折率差は、0.05以上が好ましく、0.1以上がさらに好ましい。   The first lens layer 16 is made of, for example, a radiation curable resin. The radiation curable resin is selected from, for example, an acrylic ultraviolet curable resin, a silicon ultraviolet curable resin, and a fluorine ultraviolet curable resin. Here, the first lens layer 16 needs to be lower than the refractive index of the second lens layer 17. For example, an acrylic ultraviolet curable resin having a refractive index of 1.49 can be used for the first lens layer 16, and an MS resin having a refractive index of 1.58 can be used for the second lens layer 17. The difference in refractive index between the first lens layer 16 and the second lens layer 17 is preferably 0.05 or more, and more preferably 0.1 or more.

そして、第2のレンズ層17の出射面上には、自己整列式外光吸収層18が設けられている。この自己整列式外光吸収層18は、第1のレンズ列11及び第2のレンズ列15の非集光部、即ち、光の非通過部に設けられている。この例では、自己整列式外光吸収層18は、格子状に形成されている。この自己整列式外光吸収層18は、例えば、遮光性光硬化樹脂によって形成される。   A self-aligned external light absorption layer 18 is provided on the emission surface of the second lens layer 17. The self-aligned outside light absorption layer 18 is provided in the non-light condensing part of the first lens array 11 and the second lens array 15, that is, the light non-passing part. In this example, the self-aligned outside light absorption layer 18 is formed in a lattice shape. The self-aligned external light absorption layer 18 is formed of, for example, a light-blocking photocurable resin.

図6に、前面板20との積層を含めた本発明の実施形態にかかる背面投射型スクリーンを構成するレンチキュラーレンズシートの上断面図(a)及び横断面図(b)を示す。ここで、前面板20とは、レンチキュラーレンズシートBの支持体を兼ねた光透過層であり、拡散層21が形成されている。拡散層21の位置は、上述の通り、第1のレンズ列11及び第2のレンズ列15の焦点距離をTとしたとき、第1のレンズ列11及び第2のレンズ列15の焦点位置からT〜2Tの間にある。図6では、さらに、透過型スクリーンに入射した光100の通過経路も示されている。   FIG. 6 shows an upper sectional view (a) and a transverse sectional view (b) of a lenticular lens sheet constituting a rear projection type screen according to an embodiment of the present invention including lamination with the front plate 20. Here, the front plate 20 is a light transmission layer that also serves as a support for the lenticular lens sheet B, and a diffusion layer 21 is formed thereon. As described above, the position of the diffusion layer 21 is determined from the focal positions of the first lens array 11 and the second lens array 15 when the focal length of the first lens array 11 and the second lens array 15 is T. Between T and 2T. FIG. 6 also shows the passage path of the light 100 incident on the transmissive screen.

前面板20は、自己整列式外光吸収層18の上面に透明シート19を介して接着されて一体化されたスクリーンとなる。但し、前面板20は、レンチキュラーレンズシート1に対して接着されずに独立した構成としてもよい。この前面板20は、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、MS樹脂(メチルメタクリレート、スチレン共重合樹脂)、ポリスチレン等により構成される。   The front plate 20 is bonded to the upper surface of the self-aligning outside light absorbing layer 18 via a transparent sheet 19 to be an integrated screen. However, the front plate 20 may be independent of the lenticular lens sheet 1 without being bonded. The front plate 20 is made of, for example, acrylic resin, polycarbonate resin, MS resin (methyl methacrylate, styrene copolymer resin), polystyrene, or the like.

図6(a)の上断面図に示されるように、レンチキュラーレンズシート1の入射面に入射した光100は、第1のレンズ列11により水平方向に集光する形で屈折し、第1のレンズ層16を経て第2のレンズ層17の各レンズ媒質中で集光した後、拡散層21で拡散され、出射する。図6(b)の横断面図に示したように、垂直方向に対しては第2のレンズ列15によって屈折し、第2のレンズ層17中で集光し、拡散層21で拡散され、出射する。
さらに第1のレンズ列11及び第2のレンズ列15の入射側に位置するフレネルレンズシート2に拡散層を設けてもよい。これにより、さらに、投射光の拡散性を高め、ギラツキを抑制することができる。
As shown in the upper cross-sectional view of FIG. 6A, the light 100 incident on the incident surface of the lenticular lens sheet 1 is refracted so as to be condensed in the horizontal direction by the first lens array 11, and the first After condensing in each lens medium of the second lens layer 17 through the lens layer 16, it is diffused by the diffusion layer 21 and emitted. As shown in the cross-sectional view of FIG. 6B, the light is refracted by the second lens array 15 in the vertical direction, condensed in the second lens layer 17, and diffused by the diffusion layer 21. Exit.
Further, a diffusion layer may be provided on the Fresnel lens sheet 2 positioned on the incident side of the first lens array 11 and the second lens array 15. Thereby, the diffusibility of projection light can be further improved and glare can be suppressed.

本発明は、図5、図6に示す構成に限らず、例えば、特許文献2に開示された他の構成に対しても適用可能である。さらに、本発明は、いわゆるハエの目レンズが形成されたレンチキュラーレンズシートに対しても適用可能である。   The present invention is not limited to the configurations shown in FIGS. 5 and 6, and can be applied to other configurations disclosed in Patent Document 2, for example. Furthermore, the present invention is also applicable to a lenticular lens sheet on which a so-called fly-eye lens is formed.

従来の透過型スクリーンの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional transmissive screen. 1次元配列のレンチキュラーレンズシートについて、映像光線がシートを透過する様子を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a mode that a video ray permeate | transmits a sheet | seat about a lenticular lens sheet of a one-dimensional arrangement | sequence. 2次元配列のレンチキュラーレンズシートについて、映像光線がシートを透過する様子を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a mode that a video ray permeate | transmits a sheet | seat about a lenticular lens sheet of a two-dimensional arrangement | sequence. 実施例および比較例のギラツキ評価値と、レンチキュラーレンズの焦点位置から拡散板までの距離の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the glare evaluation value of an Example and a comparative example, and the distance from the focus position of a lenticular lens to a diffusion plate. 本発明にかかる透過型スクリーンにおいて用いられるレンチキュラーレンズシートの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the lenticular lens sheet used in the transmission type screen concerning this invention. 本発明にかかる透過型スクリーンにおいて用いられるレンチキュラーレンズシートの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the lenticular lens sheet used in the transmission type screen concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 レンチキュラーレンズシート
2 フレネルレンズシート
11 第1のレンズ列
15 第2のレンズ列
21 拡散層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lenticular lens sheet 2 Fresnel lens sheet 11 1st lens row 15 2nd lens row 21 Diffusion layer

Claims (6)

投射光を水平方向及び垂直方向に集光するレンズ列を備えた透過型スクリーンであって、
前記レンズ列のうち焦点距離の長い方の焦点距離をTとしたとき、当該レンズ列の焦点位置よりT以上2T未満だけ出射側に離れた位置に拡散層を設けたことを特徴とする透過型スクリーン。
A transmissive screen having a lens array for condensing projection light in a horizontal direction and a vertical direction,
A transmission type in which a diffusion layer is provided at a position separated from the focal position of the lens array by T to less than 2T on the emission side, where T is the focal length of the lens array having the longer focal length. screen.
前記拡散層は、前記レンズ列の焦点位置よりも0.1mm以上離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項1記載の透過型スクリーン。   The transmissive screen according to claim 1, wherein the diffusion layer is provided at a position 0.1 mm or more away from a focal position of the lens array. 前記レンズ列の出射側に設けられた前記拡散層に加えて、前記レンズ列の入射側にも拡散層を設けたことを特徴とする請求項1記載の透過型スクリーン。   2. The transmission screen according to claim 1, wherein a diffusion layer is provided on the incident side of the lens array in addition to the diffusion layer provided on the exit side of the lens array. 投射光を水平方向に集光する第1のレンズ列と、投射光を垂直方向に集光する第2のレンズ列を備えたレンチキュラーレンズシートを備えた透過型スクリーンであって、
前記第1のレンズ列と前記第2のレンズ列とは、略同じ位置に焦点位置を有し、
前記第1のレンズ列又は第2のレンズ列のうち焦点距離の長い方の焦点距離をTとしたとき、当該第1のレンズ列及び当該第2のレンズ列の焦点位置よりT以上2T未満だけ出射側に離れた位置に拡散層を設けた透過型スクリーン。
A transmissive screen comprising a lenticular lens sheet having a first lens array for condensing projection light in the horizontal direction and a second lens array for condensing projection light in the vertical direction,
The first lens array and the second lens array have focal positions at substantially the same position,
When the focal length of the longer focal length of the first lens row or the second lens row is T, it is T or more and less than 2T from the focal position of the first lens row and the second lens row. A transmissive screen provided with a diffusion layer at a position distant from the emission side.
前記拡散層は、前記第1のレンズ列及び前記第2のレンズ列の焦点位置よりも0.1mm以上離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項4記載の透過型スクリーン。   The transmissive screen according to claim 4, wherein the diffusion layer is provided at a position separated by 0.1 mm or more from a focal position of the first lens array and the second lens array. 前記第1のレンズ列及び前記第2のレンズ列の出射側に設けられた前記拡散層に加えて、前記第1のレンズ列及び前記第2のレンズ列の入射側にも拡散層を設けたことを特徴とする請求項4記載の透過型スクリーン。   In addition to the diffusion layer provided on the emission side of the first lens row and the second lens row, a diffusion layer is also provided on the incident side of the first lens row and the second lens row. The transmission screen according to claim 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014095815A (en) * 2012-11-09 2014-05-22 Funai Electric Co Ltd Projector and projection screen

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