JP2007178501A - Transmissive type screen and projection type display - Google Patents

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彰人 籠谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmissive type screen and a projection type display, in which warp of a screen is easily restrained even in the environment where temperature and humidity change. <P>SOLUTION: The transmissive type screen 20 is composed of a Fesnel lens sheet 30 and a lenticular lens sheet 40. The lenticular lens sheet 40 is formed from, in the direction of thickness: a lens substrate 42; a main substrate 60; a surface substrate 61; adhesive layers 46 joining the adjacent substrates; a first diffusion layer 49; cylindrical lenses 43 formed on the surfaces of the lens substrate 42 and surface substrate 61; and a surface coat layer 51. The lens substrate 42, main substrate 60, and surface substrate 61 are arranged so that they may be almost symmetrical in the direction of the thickness of the lenticular lens sheet 40 in terms of expansion characteristic value, flexural rigidity, and disposed position. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、透過型スクリーンおよび投射型ディスプレイに関する。   The present invention relates to a transmissive screen and a projection display.

従来、透過型スクリーンを備えた投射型ディスプレイとして、リアプロジェクションテレビが知られている。近年では、液晶ディスプレイ(LCD)やプラズマディスプレイ(PDP)などの薄型の大型ディスプレイに対抗し、MD方式プロジェクションテレビが台頭してきている。MD方式プロジェクションテレビは、例えばLCDやLCOS(LCD on Silicon;反射型液晶パネルの一種)、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)などの表示デバイスを用いて変調された投射光を透過型スクリーンのリア側から投射するものである。
このMD方式プロジェクションテレビは、40インチ以上の大型化が容易であり、デジタル表示のため画質も良好で、ディスプレイ本体のコストも比較的安価に製造できるため、今後の家庭用の大型ディスプレイとして大変注目されている。
Conventionally, a rear projection television is known as a projection display provided with a transmissive screen. In recent years, MD-type projection televisions have emerged as opposed to thin large-sized displays such as liquid crystal displays (LCDs) and plasma displays (PDPs). An MD projection television, for example, projects projection light modulated using a display device such as an LCD, LCOS (LCD on Silicon; a type of reflective liquid crystal panel), or a digital micromirror device (DMD) from the rear side of the transmissive screen. Projected.
This MD projection television can easily be increased in size to 40 inches or more, has a good image quality because of digital display, and can be manufactured at a relatively low cost. Has been.

このようなMD方式プロジェクションテレビなどの投射型ディスプレイに用いられる透過型スクリーンは、入射光の方向を整えて略平行光として出射するフレネルレンズシートと、適度の視野角を持たせるためにフレネルレンズシートからの出射光を、例えば水平、垂直方向に配置されたシリンドリカルレンズ群などにより拡散させるレンチキュラーレンズシート(シリンドリカルレンズ群が一方向に並列されてなる構成に限らず、シリンドリカルレンズ群が複数方向に並列されてなる構成や、単位レンズが2次元配列されてなる構成など、各種タイプの光拡散レンズアレイシートを含む)とを備えている。
そしてフレネルレンズシートおよびレンチキュラーレンズシート中に、輝度ムラやシンチレーションなどを低減するために透過光を拡散させる拡散層が設けられている。
例えば、特許文献1には、透過型スクリーンに用いるレンチキュラーシートであって、透明支持体の片面に凸シリンドリカルレンズが並列されたレンズ部が放射線硬化性樹脂の硬化物により形成されており、他の面に、フィルム転写またはフィルムラミネートなどにより遮光パターン、拡散層が形成され、さらに拡散層上に帯電防止機能や反射防止機能を有するフィルムが設けられたものが記載されている。
特開平9−120101号公報(図1)
A transmissive screen used for such a projection display as an MD projection television is composed of a Fresnel lens sheet that adjusts the direction of incident light and emits it as substantially parallel light, and a Fresnel lens sheet to provide an appropriate viewing angle. Lenticular lens sheet that diffuses the emitted light from, for example, a cylindrical lens group arranged in the horizontal and vertical directions (not limited to the configuration in which the cylindrical lens groups are arranged in one direction, but the cylindrical lens groups are arranged in a plurality of directions) And various types of light diffusing lens array sheets, such as a structure in which unit lenses are two-dimensionally arranged.
A diffusion layer for diffusing transmitted light is provided in the Fresnel lens sheet and the lenticular lens sheet in order to reduce luminance unevenness and scintillation.
For example, Patent Document 1 discloses a lenticular sheet used for a transmission screen, in which a lens portion in which convex cylindrical lenses are arranged on one side of a transparent support is formed of a cured product of a radiation curable resin. The light-shielding pattern and the diffusion layer are formed on the surface by film transfer or film lamination, and a film having an antistatic function and an antireflection function is further provided on the diffusion layer.
JP-A-9-120101 (FIG. 1)

しかしながら、上記のような従来の透過型スクリーンおよびそれらを用いた投射型ディスプレイには、以下のような問題があった。
特許文献1に記載の技術では、透明支持体上に機能を異にするフィルム層などを積層してレンチキュラーシートを構成するため、各層の厚さや、各層の材質の線膨張係数、湿気膨潤係数などの違いのため、温度または湿度が変動すると反りが発生するという問題がある。
そのため透過型スクリーンに用いると、高温高湿環境などで、例えば、図7(a)に模式的な断面図で示すように、フレネルレンズシート90とフレネルレンズシート91とが破線のように反って、それぞれスクリーン外側に膨らんでしまう場合がある。この場合、スクリーンの中央部などでは、フレネルレンズシート90とフレネルレンズシート91とが離間して隙間が生じる。このような、いわゆるスクリーンの浮き現象が発生すると、スクリーンの光路長が変化して解像度不良や画像ボケなどが生じ、画質が劣化するという問題がある。そのため、例えば水平解像度が1080画素のような高精細が求められるフルHDTV(High Definition Television)などには不適となってしまうという問題がある。
例えば、レンチキュラーシートの透明支持体の厚さを増して剛性を高めたり、ガラスなどの高剛性の材質を用いたりして、反りを低減することも考えられるが、近年の透過型スクリーンは大型化、高精細化が求められているため、この方向では対応が難しくなっている。
そこで、例えば、図7(b)に示すように、フレネルレンズシート90とレンチキュラーシート91とを、二点鎖線で示すように互いに膨らみ方向が対向する初期的な反りを与えて製作し、これらを一体保持してスクリーンを構成したときに、実線に示すように平面状態に矯正されるような、反り付けを行って、環境変化により反りが発生しても互いに抑制し合うようにすることが考えられる。
この場合には、環境変化による反りを防止できるものの、両方のシートに適切なバランスを持った反りを与えなければならないため、製造の手間がかかり製作コストが増大してしまうという問題がある。特に、レンチキュラーシートはレンズ部、BS層、拡散層、ハードコート層などにより複雑な多層構造をとるので、平面状態で製作することが好ましい。
However, the conventional transmissive screen as described above and the projection display using them have the following problems.
In the technique described in Patent Document 1, since a lenticular sheet is configured by laminating film layers having different functions on a transparent support, the thickness of each layer, the linear expansion coefficient of each layer material, the moisture swelling coefficient, etc. Because of this difference, there is a problem that warping occurs when temperature or humidity varies.
Therefore, when it is used for a transmission type screen, the Fresnel lens sheet 90 and the Fresnel lens sheet 91 warp as shown by a broken line in a high-temperature and high-humidity environment, for example, as shown in a schematic cross-sectional view in FIG. , Each may swell outside the screen. In this case, the Fresnel lens sheet 90 and the Fresnel lens sheet 91 are separated from each other at the center of the screen. When such a so-called screen floating phenomenon occurs, there is a problem in that the optical path length of the screen changes, resulting in poor resolution, image blur, and the like, thereby degrading the image quality. Therefore, for example, there is a problem that it becomes unsuitable for full HDTV (High Definition Television) in which high definition such as a horizontal resolution of 1080 pixels is required.
For example, increasing the thickness of the transparent support of the lenticular sheet to increase the rigidity or using a highly rigid material such as glass can reduce the warpage, but recent transmission screens have become larger. Since high definition is required, it is difficult to cope with this direction.
Therefore, for example, as shown in FIG. 7B, the Fresnel lens sheet 90 and the lenticular sheet 91 are manufactured by giving initial warpage in which the bulging directions oppose each other as shown by a two-dot chain line, When the screen is constructed by holding it together, it may be possible to suppress each other even if warpage occurs due to environmental changes by performing warping so that it is corrected to a flat state as shown by the solid line. It is done.
In this case, although it is possible to prevent warping due to environmental changes, there is a problem that both the sheets must be warped with an appropriate balance, which requires time for manufacturing and increases manufacturing costs. In particular, since the lenticular sheet has a complicated multilayer structure including a lens portion, a BS layer, a diffusion layer, a hard coat layer, and the like, it is preferably manufactured in a planar state.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、温度や湿度が変化する環境でも容易にスクリーンの反りを抑制することができる透過型スクリーンおよび投射型ディスプレイを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a transmissive screen and a projection display that can easily suppress warping of the screen even in an environment where temperature and humidity change. And

上記の課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、光源から投射される投射光を略平行光にするフレネルレンズシートと、該フレネルレンズシートにより略平行光とされた投射光を発散させる光拡散レンズアレイシートとを有する透過型スクリーンであって、前記光拡散レンズアレイシートが、その厚さ方向に配列された光透過性を有する複数の積層基板と、該複数の積層基板のうち隣接するもの同士を接合する接合層と、前記厚さ方向の最外部に位置する前記積層基板の表面に形成された表面層とを備え、前記複数の積層基板が、膨張特性値、曲げ剛性、および配置位置において、前記厚さ方向に略対称性を有するように配列された構成とする。
この発明によれば、複数の積層基板が、膨張特性値、曲げ剛性、および配置位置において、厚さ方向に略対称性を有するように配列されるので、温度変化、湿度変化により各積層基板が伸縮して応力が発生する際、その対称性によって曲げモーメントが略打ち消し合うような応力分布が形成される。その結果、反り変形を抑制することができる。
ここで、膨張特性値とは、温度や湿度が変化する際に積層基板の伸縮を支配する特性値であり、線膨張係数および湿気膨潤係数の少なくともいずれかを意味する。温度および湿度がいずれも変動する環境で、反り変形を抑制するためには、線膨張係数および湿気膨潤係数のそれぞれの値が略対称となるように配列とすることが好ましい。
ただし、反り変形を抑制すべき温度、湿度の変化範囲において、実質的に膨張特性値の一方が積層基板の伸縮に支配するような場合、例えば、湿気膨潤係数が線膨張係数に比べて十分小さい場合などでは、膨張特性値の一方のみを略対称に配置するだけでもよい。
また、本明細書における曲げ剛性としては、反り変形をおよそ支配する物性値を採用することができる。すなわち、ポアソン比を含んだ板の曲げ剛性とする必要はなく、光透過部分の上下または左右方向の断面における単位幅のはりの曲げ剛性を考慮すれば十分である。したがって、曲げ剛性を対称に配列することは、縦弾性係数と板厚の3乗との積を対称に配列することを意味している。
In order to solve the above-described problems, in the invention described in claim 1, the Fresnel lens sheet that makes the projection light projected from the light source substantially parallel light, and the projection light that is made substantially parallel light by the Fresnel lens sheet A transmissive screen having a light diffusing lens array sheet that diverges, wherein the light diffusing lens array sheet includes a plurality of laminated substrates having light transmittance arranged in a thickness direction thereof, and the plurality of laminated substrates. Among them, a bonding layer for bonding adjacent ones and a surface layer formed on the surface of the laminated substrate located at the outermost part in the thickness direction, the plurality of laminated substrates have an expansion characteristic value and a bending rigidity. And the arrangement position is arranged so as to have substantially symmetry in the thickness direction.
According to the present invention, the plurality of laminated substrates are arranged so as to have substantially symmetry in the thickness direction at the expansion characteristic value, the bending rigidity, and the arrangement position. When stress is generated by expansion and contraction, a stress distribution is formed such that bending moments substantially cancel each other due to the symmetry. As a result, warpage deformation can be suppressed.
Here, the expansion characteristic value is a characteristic value that governs the expansion and contraction of the laminated substrate when temperature and humidity change, and means at least one of a linear expansion coefficient and a moisture swelling coefficient. In order to suppress warpage deformation in an environment where both temperature and humidity vary, it is preferable to arrange the linear expansion coefficient and the moisture swelling coefficient so that the values are substantially symmetrical.
However, when one of the expansion characteristic values is substantially governed by the expansion and contraction of the laminated substrate in the temperature and humidity change ranges where warpage deformation should be suppressed, for example, the moisture swelling coefficient is sufficiently smaller than the linear expansion coefficient. In some cases, only one of the expansion characteristic values may be arranged substantially symmetrically.
In addition, as the bending rigidity in the present specification, a physical property value that almost controls warping deformation can be adopted. That is, it is not necessary to consider the bending rigidity of the plate including the Poisson's ratio, and it is sufficient to consider the bending rigidity of the beam having a unit width in the vertical or horizontal cross section of the light transmission portion. Therefore, arranging the bending rigidity symmetrically means arranging the products of the longitudinal elastic modulus and the cube of the plate thickness symmetrically.

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の透過型スクリーンにおいて、前記複数の積層基板のうち略対称性を有する積層基板の各対が、互いに同一材質、かつ同一厚さの基板からなる構成とする。
この発明によれば、略対称性を有する積層基板の各対を互いに同一材質、かつ同一厚さの基板とするので、縦弾性係数と板厚とが同一となって曲げ剛性が同一となり、曲げ剛性の配置に関して正確な対称性が得られる。
According to a second aspect of the present invention, in the transmissive screen according to the first aspect, each pair of the multilayer substrates having substantially symmetry among the plurality of multilayer substrates is made of a substrate having the same material and the same thickness. It becomes the composition which becomes.
According to this invention, each pair of laminated substrates having substantially symmetry is made of the same material and the same thickness, so that the longitudinal elastic modulus and the plate thickness are the same, the bending rigidity is the same, and the bending is the same. Accurate symmetry with respect to rigid placement is obtained.

請求項3に記載の発明では、請求項1または2に記載の透過型スクリーンにおいて、前記複数の積層基板が奇数枚の構成を有し、前記複数の積層基板のうち、前記厚さ方向の中央に配列された中央基板と、前記厚さ方向の周辺側に配列された周辺基板の対とが、互いに異なる材質からなる構成とする。
この発明によれば、中央基板と周辺基板の対とを互いに異なる材質から構成するので、それぞれの材質の特性を生かした構成とすることができる。
例えば、表面層としてレンズ部を形成する周辺基板は、可撓性を有する相対的な薄板状とすれば、レンズ部を金型成形する場合、脱型に好都合であり、一方、中央基板を高剛性の相対的な厚板状とすれば光拡散レンズアレイシートとしての剛性を確保することが可能となる。
また、それぞれの材質を変えることで光路長を変え、必要な光路長を確保しつつ積層基板の配列を対称にすることもできる。
According to a third aspect of the present invention, in the transmissive screen according to the first or second aspect, the plurality of multilayer substrates have an odd number of configurations, and the center in the thickness direction among the plurality of multilayer substrates. And the pair of peripheral substrates arranged on the peripheral side in the thickness direction are made of different materials.
According to the present invention, since the pair of the central substrate and the peripheral substrate is made of different materials, the structure utilizing the characteristics of each material can be obtained.
For example, if the peripheral substrate that forms the lens portion as the surface layer is a relatively thin plate having flexibility, it is convenient for demolding when the lens portion is molded, while the central substrate is high. If the plate has a relatively thick plate shape, the rigidity as the light diffusion lens array sheet can be secured.
Further, the optical path length can be changed by changing each material, and the arrangement of the laminated substrates can be made symmetric while ensuring the required optical path length.

請求項4に記載の発明では、請求項1〜3のいずれかに記載の透過型スクリーンにおいて、前記接合層が、光透過性の粘着剤中に光拡散材を分散して光拡散性を有する拡散粘着層である構成とする。
この発明によれば、拡散粘着層により接合層を拡散層と兼用することができるから、簡素な構成とすることができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the transmissive screen according to any one of the first to third aspects, the bonding layer has a light diffusibility by dispersing a light diffusing material in a light transmissive adhesive. It is set as the structure which is a diffusion adhesion layer.
According to this invention, since the bonding layer can be used also as the diffusion layer by the diffusion adhesive layer, a simple configuration can be obtained.

請求項5に記載の発明では、投射型ディスプレイにおいて、請求項1〜5のいずれかに記載の透過型スクリーンを備える構成とする。
この発明によれば、請求項1〜4のいずれかに記載の透過型スクリーンを備えるので、請求項1〜4のいずれかに記載の発明と同様な作用効果を備える。
In a fifth aspect of the present invention, the projection display includes the transmissive screen according to any one of the first to fifth aspects.
According to this invention, since the transmissive screen according to any one of claims 1 to 4 is provided, the same effect as the invention according to any one of claims 1 to 4 is provided.

本発明の透過型スクリーンおよび投射型ディスプレイによれば、光拡散レンズアレイシートを複数の積層基板を用いて構成し、積層基板を膨張特性値、曲げ剛性、および配置位置において略対称性を有するように配列して反り変形を抑制するので、光拡散レンズアレイシートを平面状態に製作しても容易にスクリーンの反りを抑制することができるという効果を奏する。   According to the transmissive screen and the projection display of the present invention, the light diffusing lens array sheet is configured by using a plurality of laminated substrates, and the laminated substrates are substantially symmetrical in terms of expansion characteristic values, bending rigidity, and arrangement positions. Therefore, even if the light diffusing lens array sheet is manufactured in a flat state, it is possible to easily suppress the warpage of the screen.

以下では、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In all the drawings, even if the embodiments are different, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals, and common description is omitted.

[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態に係る透過型スクリーンおよび投射型ディスプレイについて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る投射型ディスプレイについて説明するための投射光学系の光軸を含む断面における模式説明図である。図2は、本発明の第1の実施形態に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための図1における紙面垂直方向に沿う断面説明図である。図3は、本発明の第1の実施形態に係る透過型スクリーンの詳細構成について説明するために模式的に表した図2の部分拡大図である。なお、これらの図面は模式図のため、形状や寸法は誇張されているものである(以下も同じ)。
[First Embodiment]
A transmissive screen and a projection display according to the first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic explanatory view in a cross section including an optical axis of a projection optical system for explaining a projection display according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view taken along the direction perpendicular to the plane of FIG. 1 for explaining the schematic configuration of the transmission screen according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2 schematically illustrating the detailed configuration of the transmissive screen according to the first embodiment of the present invention. Note that these drawings are schematic diagrams, and the shapes and dimensions are exaggerated (the same applies to the following).

本実施形態のリアプロジェクションテレビ10(投射型ディスプレイ)は、図1に示すように、筐体11と、前面側(図1の右側)を筐体11の外部へ露出させるとともに背面側(図1の左側)を筐体11の内部へ露出させた略長方形平板状をなす透過型スクリーン20と、筐体11内に配置され、透過型スクリーン20の背面に対して投射光を投射する光源としてのプロジェクタ12と、同じく筐体11内に配置され、プロジェクタ12から投射される投射光の光路を偏向させる、例えば2枚の反射鏡13、14とを備えている。
プロジェクタ12は、適宜のプロジェクタを採用することができるが、例えばLCDやLCOS(LCD on Silicon;反射型液晶パネルの一種)、DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)などの表示デバイスを用い、画像信号に応じて変調された投射光を透過型スクリーンのリア側から投射するMD方式のプロジェクタを好適に採用することができる。
なお、以下では、方向を参照する便宜のため、リアプロジェクションテレビ10の通常の配置姿勢および鑑賞者の鑑賞姿勢に基づいて、図1の上下方向をスクリーンの上下方向(垂直方向)、図1の紙面垂直方向をスクリーンの左右方向(水平方向)と称する場合がある。
As shown in FIG. 1, the rear projection television 10 (projection display) of the present embodiment exposes the casing 11 and the front side (right side in FIG. 1) to the outside of the casing 11 and the rear side (FIG. 1). As a light source for projecting projection light to the rear surface of the transmissive screen 20. The transmissive screen 20 has a substantially rectangular flat plate shape with the left side exposed to the inside of the housing 11. The projector 12 is also provided in the housing 11 and includes, for example, two reflecting mirrors 13 and 14 that deflect the optical path of the projection light projected from the projector 12.
As the projector 12, an appropriate projector can be adopted. For example, a display device such as an LCD, an LCOS (LCD on Silicon), a DMD (digital micromirror device), or the like is used. Thus, an MD projector that projects the modulated projection light from the rear side of the transmissive screen can be suitably employed.
In the following, for convenience of referring to the direction, the vertical direction of FIG. 1 is changed to the vertical direction (vertical direction) of the screen based on the normal arrangement posture of the rear projection television 10 and the viewing posture of the viewer, and FIG. The direction perpendicular to the paper surface may be referred to as the left-right direction (horizontal direction) of the screen.

ここで、反射鏡13、14による偏向がない場合には、プロジェクタ12の配置位置は、図1における2点鎖線の位置と光学的に等価となっており、以下では、特に断らない限りこのような光学配置に基づいて説明する。
すなわち、後述するフレネルレンズシート30のレンズ光軸に一致する透過型スクリーン20の光軸P1は、透過型スクリーン20の中心P2より下方に平行移動された位置にあり、プロジェクタ12は、光軸P1上において透過型スクリーン20の入射面から背面側(図1の左側)に所定距離だけ離して配置されている。
Here, when there is no deflection by the reflecting mirrors 13 and 14, the arrangement position of the projector 12 is optically equivalent to the position of the two-dot chain line in FIG. 1, and in the following, unless otherwise specified. A description will be given based on an appropriate optical arrangement.
That is, the optical axis P1 of the transmissive screen 20 that coincides with the lens optical axis of the Fresnel lens sheet 30 to be described later is in a position translated downward from the center P2 of the transmissive screen 20, and the projector 12 has the optical axis P1. On the upper side, the transmissive screen 20 is disposed at a predetermined distance from the incident surface to the back side (left side in FIG. 1).

透過型スクリーン20は、図2に示すように、入射光の方向を整えて出射光とするフレネルレンズ部31を有するフレネルレンズシート30と、このフレネルレンズシート30からの出射光をスクリーンの左右方向(図2の上下方向)および上下方向(図2の紙面垂直方向)に拡散させるレンズ部44を有する光学部材であるレンチキュラーレンズシート40(光拡散レンズアレイシート)とを備えている。
これらフレネルレンズシート30、レンチキュラーレンズシート40は、透過型スクリーン20の背面側(図2の左側)から前面側(図2の右側)にかけて順次配置されているとともに、互いに略平行に配置されている。以下では、図示左右方向のうち、フレネルレンズシート30側方向を光源側方向、レンチキュラーレンズシート40側方向を観察側方向とそれぞれ称することにする。すなわち、本実施形態では、投射光は光源側から観察側に向けて透過する。
ここで、図2は模式図のため、フレネルレンズ部31とレンズ部44とは互いに離間されているように描かれているが、あまり離間させると画像にボケが生じるので、なるべく近接させ、当接して互いに支持し合うことができる構成とすることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the transmissive screen 20 includes a Fresnel lens sheet 30 having a Fresnel lens portion 31 that adjusts the direction of incident light to be emitted, and the emitted light from the Fresnel lens sheet 30 in the horizontal direction of the screen. And a lenticular lens sheet 40 (light diffusion lens array sheet) that is an optical member having a lens portion 44 that diffuses in the vertical direction (the vertical direction in FIG. 2) and the vertical direction (the vertical direction in FIG. 2).
The Fresnel lens sheet 30 and the lenticular lens sheet 40 are sequentially arranged from the rear side (left side in FIG. 2) to the front side (right side in FIG. 2) of the transmissive screen 20, and are also substantially parallel to each other. . In the following, the Fresnel lens sheet 30 side direction will be referred to as the light source side direction and the lenticular lens sheet 40 side direction will be referred to as the observation side direction, respectively. That is, in the present embodiment, the projection light is transmitted from the light source side toward the observation side.
Here, since FIG. 2 is a schematic diagram, the Fresnel lens portion 31 and the lens portion 44 are drawn so as to be separated from each other. However, if they are separated too much, the image will be blurred. It is preferable to have a configuration that can be in contact with each other and supported.

フレネルレンズシート30は、図2に示すように、投射光の入射側から、第3拡散層33、基板部32、フレネルレンズ部31が順次配置され、第3拡散層33とフレネルレンズ部31とが、基板部32の表裏の接合面に接合されているものである。そして、フレネルレンズ部31はレンチキュラーレンズシート40と対向して配置されている。   As shown in FIG. 2, the Fresnel lens sheet 30 includes a third diffusion layer 33, a substrate portion 32, and a Fresnel lens portion 31 sequentially arranged from the incident light incident side, and the third diffusion layer 33, the Fresnel lens portion 31, and the like. However, it is bonded to the front and back bonding surfaces of the substrate portion 32. The Fresnel lens portion 31 is disposed to face the lenticular lens sheet 40.

第3拡散層33は、入射する投射光を透過しつつ光拡散させるためのもので、例えば光拡散性を有する層状、板状またはシート状に形成された光拡散層または光拡散部材を採用することができる。本実施形態では、図3に示すように、例えば、透明な基材33a(光拡散基材)の内部に基材33aに対して屈折率が異なるフィラー33b(光拡散材)が分散された樹脂を基板部32に積層している。
本実施形態では、第3拡散層33の厚さは、50μm〜300μmとし、その拡散度合いH33は、ヘイズ値で、50%〜70%の値に設定している。
基材33aの材質としては、適宜の透明樹脂を採用することができるが、例えば、メチルメタクリレート−スチレン共重合樹脂(MS樹脂)を好適に採用することができる。例えば、メチルメタクリレート(MMA)を60%含むMS樹脂で、n33a=1.53のものを採用することができる。
フィラー33bの材質としては、基材33aと屈折率が異なる適宜のフィラーを採用することができる。例えば、平均粒径10μm、n33b=1.50の有機フィラーを好適に採用することができる。基材33aとフィラー33bとの屈折率差は、0.03〜0.10の範囲とすることが好適である。そのため、例えば、基材33aとしてMS樹脂で、n33a=1.57のものを採用し、フィラー33bとして、n33b=1.47の有機フィラーを採用することもできる。
The third diffusion layer 33 is for diffusing light while transmitting incident projection light. For example, a light diffusion layer or a light diffusion member formed in a layer shape, a plate shape, or a sheet shape having light diffusibility is employed. be able to. In this embodiment, as shown in FIG. 3, for example, a resin in which a filler 33b (light diffusing material) having a refractive index different from that of the base material 33a is dispersed inside a transparent base material 33a (light diffusing base material). Are stacked on the substrate portion 32.
In the present embodiment, the thickness of the third diffusion layer 33 is 50 μm to 300 μm, and the diffusion degree H 33 is a haze value and is set to a value of 50% to 70%.
As a material of the base material 33a, an appropriate transparent resin can be adopted, and for example, methyl methacrylate-styrene copolymer resin (MS resin) can be suitably adopted. For example, MS resin containing 60% of methyl methacrylate (MMA) and n 33a = 1.53 can be used.
As a material of the filler 33b, an appropriate filler having a refractive index different from that of the base material 33a can be employed. For example, an organic filler having an average particle size of 10 μm and n 33b = 1.50 can be suitably used. The difference in refractive index between the base material 33a and the filler 33b is preferably in the range of 0.03 to 0.10. Therefore, for example, an MS filler of n 33a = 1.57 can be used as the base material 33a, and an organic filler of n 33b = 1.47 can be used as the filler 33b.

なお、光拡散には、拡散層の内部の光拡散材による起こる内部拡散と、拡散層の入出射面の凹凸により発生する外部拡散とがある。入出射面の凹凸は、例えばマット加工などにより意図的に形成する凹凸と、基材から光拡散材が露出して形成される凹凸とがある。
シンチレーションを低減するには、内部拡散、外部拡散のいずれも効果があるので、本実施形態の拡散層はいずれも、必要な拡散度合いを実現するために入出射面に適宜の凹凸を設けた構成としてもよい。
光拡散材の露出による凹凸レベルは、光拡散材として、有機フィラーのように球状となるものと、無機フィラーなどの不定形状となるものとを混合して用いることで制御することができる。例えば、上記のフィラー33bに代えて、有機系の樹脂ビーズと、タルクやガラスビーズなどの無機系フィラーとを適宜の配合比で混合したものを採用するとよい。
Note that light diffusion includes internal diffusion caused by a light diffusing material inside the diffusion layer and external diffusion caused by irregularities on the incident and exit surfaces of the diffusion layer. The unevenness of the incident / exit surface includes, for example, unevenness intentionally formed by mat processing or the like, and unevenness formed by exposing the light diffusing material from the base material.
In order to reduce scintillation, both internal diffusion and external diffusion are effective. Therefore, the diffusion layer according to this embodiment has a configuration in which appropriate irregularities are provided on the incident / exit surface in order to achieve a necessary degree of diffusion. It is good.
The unevenness level due to exposure of the light diffusing material can be controlled by using a mixture of a spherical material such as an organic filler and an irregular shape such as an inorganic filler as the light diffusing material. For example, instead of the filler 33b, a mixture of organic resin beads and inorganic fillers such as talc and glass beads at an appropriate blending ratio may be used.

基板部32は、フレネルレンズ部31を支持するための光透過性の平板である。そして、第3拡散層33が形成された面の裏面側に、フレネルレンズ部31が形成されている。
基板部32の材質としては、透明な板部材であればどのような材質でもよく、例えば、MS樹脂などを好適に採用することができる。また、ガラスなどの基板も採用することができる。
The substrate part 32 is a light-transmitting flat plate for supporting the Fresnel lens part 31. And the Fresnel lens part 31 is formed in the back surface side of the surface in which the 3rd diffused layer 33 was formed.
The material of the substrate part 32 may be any material as long as it is a transparent plate member. For example, MS resin or the like can be suitably used. A substrate such as glass can also be employed.

フレネルレンズ部31は、光軸を含む断面が光軸に対称な略鋸歯状の形状に形成され、光軸方向から見ると、光軸P1(図2参照)を中心とする同心円状に配置され、輪帯を形成しているものである。
鋸歯状のレンズ面は、設計条件に応じて、例えば凸レンズの一部を形成する球面や非球面などレンズ面と、光軸P1に沿う略円筒面とからなり、焦点位置に配置されたプロジェクタ12から出射された投射光を略平行光にできるようになっている。
本実施形態では、フレネルレンズ部31の厚さは、周辺部で約50μm〜70μmに形成されている。中心部ではそれよりも薄くなる構成とされている。
The Fresnel lens portion 31 is formed in a substantially serrated shape whose cross section including the optical axis is symmetric with respect to the optical axis. When viewed from the optical axis direction, the Fresnel lens portion 31 is arranged concentrically around the optical axis P1 (see FIG. 2). , Which forms a ring zone.
The sawtooth lens surface is composed of, for example, a lens surface such as a spherical surface or an aspherical surface that forms part of a convex lens, and a substantially cylindrical surface along the optical axis P1, depending on design conditions, and is arranged at the focal position. The projection light emitted from can be made substantially parallel light.
In the present embodiment, the thickness of the Fresnel lens portion 31 is formed to be about 50 μm to 70 μm at the peripheral portion. It is set as the structure which becomes thinner than it in the center part.

フレネルレンズシート30は、例えば、次のようにして製造することができる。
まず、フレネルレンズ部31の形状を成形するための金型に、例えば紫外線硬化樹脂を供給する。そして、一方の面に第3拡散層33を形成した基板部32をその他方の面が紫外線硬化樹脂に密着するように配置し、必要に応じて、例えばローラなどにより基板部32を押圧して、余分な紫外線硬化樹脂を排出する。その状態で基板部32を通してUV照明光源から紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させる。そして、紫外線硬化樹脂が硬化した後、金型から脱型する。このようにして、金型の形状が転写されたフレネルレンズ部31が、基板部32上に形成される。
フレネルレンズシート30は、レンチキュラーレンズシート40に当接する側に反り付けを行うか、基板部32に、高剛性の樹脂材料またはガラス基板などを用いることにより、平面状態を保つことができるようにしておく。
The Fresnel lens sheet 30 can be manufactured, for example, as follows.
First, for example, an ultraviolet curable resin is supplied to a mold for forming the shape of the Fresnel lens portion 31. Then, the substrate portion 32 having the third diffusion layer 33 formed on one surface is disposed so that the other surface is in close contact with the ultraviolet curable resin, and the substrate portion 32 is pressed by, for example, a roller as necessary. Drain excess UV curable resin. In this state, ultraviolet rays are irradiated from the UV illumination light source through the substrate portion 32 to cure the ultraviolet curable resin. Then, after the ultraviolet curable resin is cured, the mold is removed from the mold. In this way, the Fresnel lens part 31 to which the shape of the mold is transferred is formed on the substrate part 32.
The Fresnel lens sheet 30 can be kept in a flat state by warping on the side in contact with the lenticular lens sheet 40 or by using a highly rigid resin material or a glass substrate for the substrate portion 32. deep.

次に、レンチキュラーレンズシート40について説明する。
レンチキュラーレンズシート40は、図3に示すように、フレネルレンズシート30側から、レンズ部44(表面層)、レンズ基板42(積層基板)、ブラックストライプ(BS)層45、粘着層46(接合層)、第2拡散層48、主基板60(積層基板)、第1拡散層49(接合層)、表面基板61(積層基板)、表面コート層51(表面層)が略この順に層状に配置され、組立時に初期変形などを与えて湾曲させることなく、平面を保った状態で取り付けられる平板部材である。光軸方向から見た形状はフレネルレンズシート30の外形と同様な略長方形状とされている。
Next, the lenticular lens sheet 40 will be described.
As shown in FIG. 3, the lenticular lens sheet 40 includes a lens portion 44 (surface layer), a lens substrate 42 (laminated substrate), a black stripe (BS) layer 45, an adhesive layer 46 (bonding layer) from the Fresnel lens sheet 30 side. ), The second diffusion layer 48, the main substrate 60 (laminated substrate), the first diffusion layer 49 (bonding layer), the surface substrate 61 (laminated substrate), and the surface coat layer 51 (surface layer) are arranged in layers in this order. It is a flat plate member that is attached in a state of maintaining a flat surface without being bent by giving an initial deformation or the like during assembly. The shape viewed from the optical axis direction is a substantially rectangular shape similar to the outer shape of the Fresnel lens sheet 30.

レンズ部44は、略半円柱状をなす複数のシリンドリカルレンズ43が互いに略平行に配列され、上下方向(垂直方向、図示の紙面垂直方向)に延されたもので、レンチキュラーレンズシート40の入射面を構成している。
このような構成により、フレネルレンズシート30から出射される投射光をスクリーンの左右方向(水平方向、図示の上下方向)に集光後、左右方向に拡散しながら第2拡散層48に向けて出射できるようになっている。
The lens unit 44 includes a plurality of cylindrical lenses 43 having a substantially semi-cylindrical shape arranged in parallel with each other and extended in the vertical direction (vertical direction, vertical direction in the drawing), and the incident surface of the lenticular lens sheet 40. Is configured.
With such a configuration, the projection light emitted from the Fresnel lens sheet 30 is collected in the horizontal direction (horizontal direction, vertical direction in the drawing) of the screen, and then emitted toward the second diffusion layer 48 while diffusing in the horizontal direction. It can be done.

レンズ基板42は、シリンドリカルレンズ43の支持するために設けられた厚さtの光透過性の基板である。本実施形態では、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂からなり、t=75μmである。PET樹脂の材料特性は、例えば、線膨張係数が、1.5×10−5(cm/cm/℃)、湿気膨潤係数が1.2×10−5(1/%RH)、引張弾性率(縦弾性係数)が、3920MPa(400kgf/mm)のものなどを採用することができる。 The lens substrate 42 is a light-transmitting substrate having a thickness t 1 provided to support the cylindrical lens 43. In the present embodiment, it is made of polyethylene terephthalate (PET) resin, and t 1 = 75 μm. The material properties of the PET resin include, for example, a linear expansion coefficient of 1.5 × 10 −5 (cm / cm / ° C.), a moisture swelling coefficient of 1.2 × 10 −5 (1 /% RH), and a tensile elastic modulus. A material having a (longitudinal elastic modulus) of 3920 MPa (400 kgf / mm 2 ) can be employed.

このような構成を有するレンズ部44は、例えばフレネルレンズシート30と同様にして製造することができる。すなわち、レンズ部44を成形する金型に対応して、シリンドリカルレンズ43を成形する金型を用い、フレネルレンズ部31、基板部32に対応して、シリンドリカルレンズ43、レンズ基板42を対応させた上記の製造方法により製造することができる。   The lens portion 44 having such a configuration can be manufactured in the same manner as the Fresnel lens sheet 30, for example. That is, a mold for molding the cylindrical lens 43 is used corresponding to the mold for molding the lens unit 44, and the cylindrical lens 43 and the lens substrate 42 are made to correspond to the Fresnel lens unit 31 and the substrate unit 32. It can manufacture with said manufacturing method.

BS層45は、表面に複数のシリンドリカルレンズ43が設けられたレンズ基板42の裏面側において、各シリンドリカルレンズ43による非集光部を、シリンドリカルレンズ43の母線方向に沿ってストライプ状に延された光吸収帯により適宜範囲だけストライプ状に遮光するブラックストライプを形成したものである。そして、各BS層45の間には、第2拡散層48を接合するための接着層を兼ねた光透過性の粘着層46が設けられている。粘着層46は、薄層に形成されるので、BS層45と第2拡散層48とは、きわめて接近した近傍位置に設けられる。シリンドリカルレンズ43の焦点位置は、BS層45によるケラレが生じない範囲で、光透過部47の範囲、あるいは光透過部47と第2拡散層48とが接する境界面の近傍位置に設定される。
そのため、シリンドリカルレンズ43によって集光された投射光は、光透過部47内あるいは光透過部47と第2拡散層48との境界面の近傍で、結像されてから、発散光として伝搬し、第2拡散層48に向けて進むようになっている。
本実施形態では、粘着層46の厚さは、BS層45を含めて、約50μmとされている。
The BS layer 45 extends in a stripe shape along the generatrix direction of the cylindrical lens 43 on the back surface side of the lens substrate 42 provided with a plurality of cylindrical lenses 43 on the front surface. A black stripe that is shielded in a stripe shape by an appropriate range is formed by a light absorption band. Between each BS layer 45, a light-transmitting adhesive layer 46 that also serves as an adhesive layer for bonding the second diffusion layer 48 is provided. Since the adhesive layer 46 is formed as a thin layer, the BS layer 45 and the second diffusion layer 48 are provided in close proximity to each other. The focal position of the cylindrical lens 43 is set in the range where the vignetting by the BS layer 45 does not occur, or in the vicinity of the boundary of the light transmitting portion 47 or the boundary surface where the light transmitting portion 47 and the second diffusion layer 48 are in contact.
Therefore, the projection light collected by the cylindrical lens 43 is imaged in the light transmission part 47 or in the vicinity of the boundary surface between the light transmission part 47 and the second diffusion layer 48, and then propagates as diverging light. It proceeds toward the second diffusion layer 48.
In the present embodiment, the thickness of the adhesive layer 46 is about 50 μm including the BS layer 45.

第2拡散層48は、光透過部47を透過する投射光を、第1拡散層49で拡散される前に、投射光を焦点位置の近傍で拡散させるためのものである。本実施形態では、主基板60の表面に、図3に示すように、例えば、透明な基材48a(光拡散基材)の内部に基材48aに対して屈折率が異なるフィラー48b(光拡散材)が分散された樹脂を共押出しによる積層またはコーティングにより、厚さtに形成している。そのため光透過部47を透過した投射光を光透過部47との境界面から拡散が始まり、厚さt内で拡散が進行する。   The second diffusion layer 48 is for diffusing the projection light transmitted through the light transmission portion 47 in the vicinity of the focal position before being diffused by the first diffusion layer 49. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, for example, a filler 48 b (light diffusion) having a refractive index different from that of the base material 48 a inside the transparent base material 48 a (light diffusion base material) is formed on the surface of the main substrate 60. The resin in which the material is dispersed is formed to a thickness t by lamination or coating by coextrusion. Therefore, diffusion of the projection light transmitted through the light transmitting portion 47 starts from the boundary surface with the light transmitting portion 47, and the diffusion proceeds within the thickness t.

第2拡散層48の拡散度合いH48は第3拡散層33、第1拡散層49の拡散度合いH33、H49より小さく、基材48aとフィラー48bとの屈折率差は、第3拡散層33の基材33aとフィラー33bとの間の屈折率差より小さくかつ第1拡散層49の基材49aとフィラー49bとの間の屈折率差と略同等に設定する。
本実施形態では、例えば、厚さt=100μmとしている。拡散度合いH48は、ヘイズ値で、10%〜30%の値が好適であり、例えば、H48=20%に設定している。
基材48aの材質としては、適宜の透明樹脂などを採用することができるが、例えば、MS樹脂を好適に採用することができる。例えば、MMAを60%含むMS樹脂で、n48a=1.53の材質を採用することができる。
フィラー48bの材質としては、基材48aと屈折率が異なる適宜のフィラーを採用することができる。例えば、平均粒径10μm、n48b=1.55の有機フィラーを好適に採用することができる。
Diffusion degree H 48 of the second diffusion layer 48 and the third diffusion layer 33, less than the diffusion degree H 33, H 49 in the first diffusion layer 49, the refractive index difference between the substrate 48a and the filler 48b, the third diffusion layer The refractive index difference is set to be smaller than the refractive index difference between the 33 base material 33a and the filler 33b and substantially equal to the refractive index difference between the base material 49a and the filler 49b of the first diffusion layer 49.
In the present embodiment, for example, the thickness t = 100 μm. The diffusion degree H48 is a haze value and is preferably 10% to 30%. For example, the diffusion degree H48 is set to H48 = 20%.
As a material of the base material 48a, an appropriate transparent resin or the like can be used, and for example, an MS resin can be preferably used. For example, a material of n 48a = 1.53 can be used for MS resin containing 60% MMA.
As a material of the filler 48b, an appropriate filler having a refractive index different from that of the base material 48a can be employed. For example, an organic filler having an average particle size of 10 μm and n 48b = 1.55 can be suitably used.

主基板60は、レンチキュラーレンズシート40の剛性の主部分を担うために、厚さtが、t>tのように相対的に厚く設けられた透明基板である。本実施形態では、t=0.5mmのポリカーボネート(PC)樹脂製としている。PC樹脂の材料特性は、例えば、線膨張係数が、7×10−5(cm/cm/℃)、吸湿率が0.20%以下、引張弾性率が、3097MPa(31600kgf/cm)などのものを採用することができる。 The main substrate 60 is a transparent substrate provided with a relatively thick thickness t 0 such that t 0 > t 1 in order to play the main part of the rigidity of the lenticular lens sheet 40. In this embodiment, it is made of polycarbonate (PC) resin with t 0 = 0.5 mm. The material properties of the PC resin include, for example, a linear expansion coefficient of 7 × 10 −5 (cm / cm / ° C.), a moisture absorption rate of 0.20% or less, and a tensile elastic modulus of 3097 MPa (31600 kgf / cm 2 ). Things can be adopted.

第1拡散層49は、レンチキュラーレンズシート40の最も観察側に設けられた拡散層であり、主基板60の観察側の面に形成され、第2拡散層48で水平、垂直方向に拡散された投射光を、必要な視野角の範囲に拡散させるために設けられている。
シンチレーションを低減するには、第3拡散層33と第1拡散層49との層間距離を1mm以上とすることが好ましい。
本実施形態では、例えば、粘着性を有する透明な基材49a(光拡散基材)の内部に基材49aに対して屈折率が異なるフィラー49b(光拡散材)が分散された拡散粘着層が主基板60に積層されてなる。
The first diffusion layer 49 is the diffusion layer provided on the most observation side of the lenticular lens sheet 40, formed on the observation side surface of the main substrate 60, and diffused in the horizontal and vertical directions by the second diffusion layer 48. It is provided for diffusing the projection light in the range of the required viewing angle.
In order to reduce scintillation, the interlayer distance between the third diffusion layer 33 and the first diffusion layer 49 is preferably set to 1 mm or more.
In the present embodiment, for example, a diffusion adhesive layer in which a filler 49b (light diffusing material) having a refractive index different from that of the base material 49a is dispersed inside an adhesive transparent base material 49a (light diffusing base material). It is laminated on the main substrate 60.

このような拡散粘着層を形成するには、例えば基材49aとして粘着性を有するとともに活性エネルギー線(例えば紫外線)が照射されたときに硬化して接着性を発揮する活性エネルギー線硬化型樹脂にフィラー49bを混入し適宜の厚さの層状にしたものを離型フィルムの間に形成した転写シートを製作しておく。離型フィルムは、必要に応じて、フッ素処理、シリコン処理等の表面処理(離型処理)が施されたPETフィルムを採用することができる。
活性エネルギー線硬化型樹脂としては、例えば紫外線硬化型フォトポリマーが用いられ、具体的には、アクリル系ポリマー、アクリル系モノマー及び光開始剤等を含んだ公知の粘接着剤が用いられる。
In order to form such a diffusion adhesive layer, for example, an active energy ray-curable resin that has adhesiveness as the base material 49a and cures when exposed to active energy rays (for example, ultraviolet rays) and exhibits adhesiveness. A transfer sheet in which a filler 49b is mixed to form a layer having an appropriate thickness is formed between release films. As the release film, a PET film that has been subjected to surface treatment (release treatment) such as fluorine treatment or silicon treatment can be employed as necessary.
As the active energy ray curable resin, for example, an ultraviolet curable photopolymer is used, and specifically, a known adhesive containing an acrylic polymer, an acrylic monomer, a photoinitiator, and the like is used.

そして、第1拡散層49が硬化する前に離型フィルムの一方をはがし、第1拡散層49が露出した面を、例えばロールなどを用いて主基板60および表面基板61のいずれか一方の表面に密着させて貼着する。このとき、第1拡散層49が常温で粘着性を有する場合には、そのまま第1拡散層49を主基板60または表面基板61に貼着する。また第1拡散層49が加熱によって粘着性を有する場合には、ロールを加熱して第1拡散層49に粘着性を発揮させ貼着する。次に、離型フィルムの他方をはがして、主基板60および表面基板61のいずれか他方に、同様にして粘着する。
そして、活性エネルギー線を主基板60または表面基板61を通して、第1拡散層49に照射する。これにより、第1拡散層49を硬化させ、主基板60と表面基板61とを接合する。
Then, before the first diffusion layer 49 is cured, one of the release films is peeled off, and the surface on which the first diffusion layer 49 is exposed is, for example, the surface of either the main substrate 60 or the surface substrate 61 using a roll or the like. Adhere it in close contact. At this time, if the first diffusion layer 49 has adhesiveness at room temperature, the first diffusion layer 49 is stuck to the main substrate 60 or the surface substrate 61 as it is. In addition, when the first diffusion layer 49 has adhesiveness by heating, the roll is heated so that the first diffusion layer 49 exhibits adhesiveness and is attached. Next, the other part of the release film is peeled off and adhered to either the main substrate 60 or the front substrate 61 in the same manner.
Then, the active energy ray is irradiated to the first diffusion layer 49 through the main substrate 60 or the surface substrate 61. As a result, the first diffusion layer 49 is cured, and the main substrate 60 and the front substrate 61 are bonded.

本実施形態の第1拡散層49の拡散度合いH49は、ヘイズ値で、70%〜90%の値に設定する。拡散度合いの大きさは、第3拡散層33と同様にして上記範囲に設定することができる。例えば、H49=85%に設定する。
基材49a、フィラー49bの材質としては、適宜の透明樹脂を採用することができるが、本実施形態では、基材48a、フィラー48bと同じ材質としている。
The diffusion degree H 49 of the first diffusion layer 49 of the present embodiment is a haze value and is set to a value of 70% to 90%. The magnitude of the diffusion degree can be set in the above range in the same manner as the third diffusion layer 33. For example, H 49 is set to 85%.
As a material of the base material 49a and the filler 49b, an appropriate transparent resin can be adopted, but in the present embodiment, the same material as that of the base material 48a and the filler 48b is used.

表面基板61は、第1拡散層49の観察側の表面にフィラー49bが露出することで形成される微細な凹凸を平滑化し、表面コート層51の形成を容易にするとともに、レンチキュラーレンズシート40の温度・湿度などの環境変化による反りを抑制するためのものであり、膨張特性値である線膨張係数と湿気膨潤係数との組合せ、および曲げ剛性がレンズ基板42と同じ光透過性の基板からなる。ここで、曲げ剛性は、反り変形をおよそ支配する物性値であり、光透過部分の上下または左右方向の断面における単位幅のはりの曲げ剛性、すなわち縦弾性係数と板厚の3乗との積に比例する量である。
本実施形態では、レンズ基板42と同じPET樹脂で、厚さt=75μmとしている。
The surface substrate 61 smoothes the fine irregularities formed by exposing the filler 49b to the surface on the observation side of the first diffusion layer 49, facilitates the formation of the surface coat layer 51, and the lenticular lens sheet 40. It is intended to suppress warping due to environmental changes such as temperature and humidity, and is composed of a light-transmitting substrate whose combination of linear expansion coefficient and moisture swelling coefficient, which are expansion characteristic values, and bending rigidity is the same as that of the lens substrate 42. . Here, the bending rigidity is a physical property value that almost controls warping deformation. The bending rigidity of a beam having a unit width in the vertical or horizontal cross section of the light transmitting portion, that is, the product of the longitudinal elastic modulus and the cube of the plate thickness. The amount is proportional to.
In the present embodiment, the same PET resin as the lens substrate 42 is used, and the thickness t 2 is 75 μm.

表面コート層51は、透過型スクリーン20の表面性を良好に仕上げるために必要に応じて設けられる種々のコート層である。例えば、鉛筆硬度3H以上程度の表面の耐擦傷性を付与するためのハードコート(HC)層や、写り込み防止のためのアンチグレア(AG)層、埃付着防止のための帯電防止(AS)層など機能を有するコート層を、単層または複数層により形成したものである。   The surface coat layer 51 is various coat layers that are provided as necessary to satisfactorily finish the surface properties of the transmission screen 20. For example, a hard coat (HC) layer for imparting scratch resistance to a surface with a pencil hardness of about 3H or more, an antiglare (AG) layer for preventing reflection, and an antistatic (AS) layer for preventing dust adhesion A coat layer having a function such as a single layer or a plurality of layers is formed.

このように、レンチキュラーレンズシート40は、3枚の積層基板であるレンズ基板42、主基板60、表面基板61が、互いに接合層を介して接合され、最外部のレンズ基板42、表面基板61の最外部側にそれぞれ表面層が形成されている。
そして、主基板60の板厚中心を通る対称軸Sに対して、レンズ基板42、表面基板61を対称に配置している。すなわち、図3に示すように、対称軸Sからレンズ基板42、表面基板61の内側の面までの距離をT、Tとすると、T=Tである。
このため、対称軸Sを中心として対称な対をなすレンズ基板42と表面基板61とでは、材質が同じであるため、線膨張係数、湿気膨潤係数、縦弾性係数が同一である。また、それぞれの板厚がt=tである。そのため、レンズ基板42と表面基板61との曲げ剛性の値は等しい。
これに対して、板厚の中心線が、対称軸S上に配置された中央基板である主基板60は、材質、板厚とも最外部に配置されたレンズ基板42、表面基板61と異なっている。本実施形態では、主基板60にPC樹脂を採用し、その板厚を最大板厚に設定することで、レンチキュラーレンズシート40の主たる剛性を持たせている。
なお、表面層であるシリンドリカルレンズ43、表面コート層51、および接合層である粘着層46、第1拡散層49、コーティング層である第2拡散層48は、いずれも各積層基板に対して、薄いか、剛性の低い材質からなるので、反り変形への影響は実質的に無視することができる。
In this way, the lenticular lens sheet 40 includes the three laminated substrates, ie, the lens substrate 42, the main substrate 60, and the surface substrate 61, which are bonded to each other via the bonding layer. A surface layer is formed on each outermost side.
Then, with respect to the symmetry axis S 1 passing through the plate thickness center of the main board 60, the lens substrate 42 are arranged of the surface substrate 61 symmetrically. That is, as shown in FIG. 3, the lens substrate 42 from the axis of symmetry S 1, when the distance to the inner surface of the surface substrate 61 and T 1, T 2, is T 1 = T 2.
For this reason, the lens substrate 42 and the surface substrate 61 that form a symmetrical pair with respect to the symmetry axis S 1 are made of the same material, and therefore have the same linear expansion coefficient, moisture swelling coefficient, and longitudinal elastic coefficient. Further, each of the plate thickness is t 1 = t 2. Therefore, the bending rigidity values of the lens substrate 42 and the surface substrate 61 are equal.
In contrast, the thickness of the center line, the main substrate 60 is a center substrate disposed on the symmetry axis S 1 on the material, the lens substrate 42 is arranged at the outermost part with the plate thickness, and the surface substrate 61 different ing. In the present embodiment, the main rigidity of the lenticular lens sheet 40 is given by adopting PC resin for the main substrate 60 and setting the plate thickness to the maximum plate thickness.
The cylindrical lens 43, which is the surface layer, the surface coat layer 51, the adhesive layer 46, which is the bonding layer, the first diffusion layer 49, and the second diffusion layer 48, which is the coating layer, are all formed on each laminated substrate. Since it is made of a thin or low-rigidity material, the influence on warping deformation can be substantially ignored.

次に、本実施形態のリアプロジェクションテレビ10の作用について、透過型スクリーン20の作用を中心に説明する。
まず、透過型スクリーン20が、温度、湿度が変化する環境に置かれた場合の作用について説明する。
図4は、本発明の第1の実施形態に係る透過型スクリーンの温度・湿度変化による反り変形の抑制作用について説明するための模式説明図である。
Next, the operation of the rear projection television 10 of the present embodiment will be described focusing on the operation of the transmissive screen 20.
First, the operation when the transmission screen 20 is placed in an environment where the temperature and humidity change will be described.
FIG. 4 is a schematic explanatory diagram for explaining an action of suppressing warpage deformation due to temperature / humidity changes of the transmission screen according to the first embodiment of the present invention.

温度、湿度のいずれかが変化すると、図4に矢印で示すように、各積層基板は、それぞれの線膨張係数、湿気膨潤係数に応じて膨張、収縮し、板面に沿う方向に伸縮を起こす。
そして、主基板60と、レンズ基板42および表面基板61との伸縮量の違いにより、レンチキュラーレンズシート40の内部に応力が発生する。この内部応力は、対称軸Sに対して厚さ方向に対称に発生するため、互いに相殺され、レンチキュラーレンズシート40の平面性が保たれる。一方、このような対称な配置をとらない場合は、内部応力の非相殺部分が内部曲げ応力となって、いわゆるバイメタル効果を起こし、レンチキュラーレンズシート40が反ってしまう。
このため、本実施形態では、温度、湿度のいずれかが変化しても、レンチキュラーレンズシート40の反りが抑制され、平面状態を保つことができる。一方、フレネルレンズシート30は、レンチキュラーレンズシート40側に反り付けするか、高剛性の基板を採用しているので、観察側に配置されるレンチキュラーレンズシート40をフレネルレンズシート30側に反り付けをすることなく、スクリーンの浮き現象を防止することができる。
したがって、レンチキュラーレンズシート40の製造、組立が容易となる。
When either temperature or humidity changes, as shown by arrows in FIG. 4, each laminated substrate expands and contracts in accordance with the respective linear expansion coefficient and moisture swelling coefficient, and expands and contracts in the direction along the plate surface. .
Then, stress is generated inside the lenticular lens sheet 40 due to the difference in expansion and contraction between the main substrate 60 and the lens substrate 42 and the front substrate 61. The internal stress to occur symmetrically in the thickness direction with respect to the symmetry axis S 1, are offset from one another, the plane of the lenticular lens sheet 40 is maintained. On the other hand, if such a symmetrical arrangement is not taken, the non-cancelling portion of the internal stress becomes an internal bending stress, causing a so-called bimetal effect, and the lenticular lens sheet 40 is warped.
For this reason, in this embodiment, even if any of temperature and humidity changes, the curvature of the lenticular lens sheet 40 is suppressed and a planar state can be maintained. On the other hand, since the Fresnel lens sheet 30 is warped to the lenticular lens sheet 40 side or a highly rigid substrate is employed, the lenticular lens sheet 40 arranged on the observation side is warped to the Fresnel lens sheet 30 side. Without the screen, the floating phenomenon of the screen can be prevented.
Therefore, manufacture and assembly of the lenticular lens sheet 40 are facilitated.

次に透過型スクリーン20の光学的な作用を光路に沿って説明する。
プロジェクタ12から出射された投射光は、図1に示すように、反射鏡13、14により偏向され、透過型スクリーン20に対して斜め下側から投射される。そして、フレネルレンズシート30の第3拡散層33に入射し、フィラー33bが分散された第3拡散層33内で、屈折、反射作用を受けて光拡散され、基板部32内を透過する。
基板部32を透過した投射光は、第3拡散層33の拡散度合いに応じて拡散し、基板部32の板厚分だけ拡散が進行した状態で、フレネルレンズ部31に入射する。そして、フレネルレンズ部31の屈折作用を受けて略平行光とされ、レンチキュラーレンズシート40に向けて光軸P1に略平行方向に出射される。
Next, the optical action of the transmission screen 20 will be described along the optical path.
As shown in FIG. 1, the projection light emitted from the projector 12 is deflected by the reflecting mirrors 13 and 14 and projected from the oblique lower side to the transmissive screen 20. Then, the light is incident on the third diffusion layer 33 of the Fresnel lens sheet 30, undergoes refraction and reflection, is diffused in the third diffusion layer 33 in which the filler 33 b is dispersed, and passes through the substrate portion 32.
The projection light transmitted through the substrate portion 32 is diffused according to the diffusion degree of the third diffusion layer 33, and enters the Fresnel lens portion 31 in a state where the diffusion has progressed by the thickness of the substrate portion 32. Then, the light is made substantially parallel light by being refracted by the Fresnel lens portion 31 and is emitted toward the lenticular lens sheet 40 in a direction substantially parallel to the optical axis P1.

レンチキュラーレンズシート40に入射した投射光は、レンズ部44によりスクリーンの左右方向(水平方向)に集光されて、ストライプ状とされる。そしてBS層45により不要な非集光成分が遮光され、集光成分が光透過部47を透過する。投射光は、シリンドリカルレンズ43の焦点位置に応じて、光透過部47内、または粘着層46と光透過部47の境界面近傍で、線状に結像された後、スクリーンの左右方向への発散光となる。
投射光が、第2拡散層48に入射すると、スクリーンの左右方向にさらに拡散されるとともに、上下方向(垂直方向)にも拡散され、第2拡散層48の厚さt内で、第2拡散層48の拡散度合いに応じて徐々に拡散が進行し、主基板60に到達し、厚さt0を伝播した後、第1拡散層49に到達する。
拡散光が第1拡散層49に到達すると、第1拡散層49の拡散度合いに応じて、相対的に最も激しく拡散され、表面基板61、表面コート層51を透過して、レンチキュラーレンズシート40の外部に出射される。
このため、透過型スクリーン20から観察側に、スクリーンの法線方向に対して、上下方向および左右方向にそれぞれ所定角度範囲に拡散する投射光が出射され、透過型スクリーン20の前面で、所定の視野角の範囲内で投射光を鑑賞することが可能となる。
本実施形態では、温度・湿度が変化する環境でも透過型スクリーン20の反り、浮きが発生しないので、画像歪みや画像ボケのない安定した画像を鑑賞することができる。
The projection light incident on the lenticular lens sheet 40 is condensed in the left-right direction (horizontal direction) of the screen by the lens unit 44 and is formed into a stripe shape. Unnecessary non-condensing components are shielded by the BS layer 45, and the condensing components are transmitted through the light transmitting portion 47. The projected light is linearly imaged in the light transmitting portion 47 or in the vicinity of the boundary surface between the adhesive layer 46 and the light transmitting portion 47 according to the focal position of the cylindrical lens 43, and then the screen is moved in the horizontal direction of the screen. It becomes divergent light.
When the projection light is incident on the second diffusion layer 48, it is further diffused in the horizontal direction of the screen and also in the vertical direction (vertical direction), and the second diffusion is performed within the thickness t of the second diffusion layer 48. The diffusion gradually proceeds according to the diffusion degree of the layer 48, reaches the main substrate 60, propagates through the thickness t0, and then reaches the first diffusion layer 49.
When the diffused light reaches the first diffusion layer 49, it is diffused most intensely in accordance with the diffusion degree of the first diffusion layer 49, passes through the surface substrate 61 and the surface coat layer 51, and passes through the surface of the lenticular lens sheet 40. It is emitted to the outside.
Therefore, projection light that diffuses in a predetermined angle range in the vertical direction and the horizontal direction with respect to the normal direction of the screen is emitted from the transmissive screen 20 to the observation side. It is possible to appreciate the projection light within the range of the viewing angle.
In the present embodiment, the transmissive screen 20 does not warp or float even in an environment where temperature and humidity change, so that a stable image free from image distortion and image blur can be viewed.

また本実施形態では、積層基板間に設けられたコーティング層や拡散粘着層により透過型スクリーン20に複数の拡散層を設けるので、それぞれに拡散度合いを分配することにより、解像度、コントラストや明るさを良好に保ちつつシンチレーションを低減することが可能となっている。
まず、フレネルレンズシート30側に設けられた第3拡散層33は、拡散度合いが大きすぎると、投射光の像のボケが生じて解像度に影響するとともに、拡散によりBS層45で遮光される非集光成分が増えて光効率が悪化し、コントラストや明るさが低下する。
そこで、そのような解像度、コントラストや明るさの低下を防止するため、第3拡散層33の拡散度合いH33は、第1拡散層49のH49よりも小さくしている。レンチキュラーレンズシート40には第2拡散層48もあるので、これは、フレネルレンズシート30側の拡散層による拡散度合いをレンチキュラーレンズシート40側の拡散層による拡散度合いよりも確実に小さくすることができる設定になっている。
In the present embodiment, since a plurality of diffusion layers are provided on the transmission screen 20 by a coating layer or a diffusion adhesive layer provided between laminated substrates, resolution, contrast, and brightness can be increased by distributing the diffusion degree to each. It is possible to reduce scintillation while maintaining good.
First, if the diffusion degree of the third diffusion layer 33 provided on the Fresnel lens sheet 30 side is too large, the image of the projected light is blurred and affects the resolution, and the non-shielded light is blocked by the BS layer 45 due to diffusion. Condensed components increase, light efficiency deteriorates, and contrast and brightness decrease.
Therefore, in order to prevent such a decrease in resolution, contrast, and brightness, the diffusion degree H 33 of the third diffusion layer 33 is set smaller than H 49 of the first diffusion layer 49. Since the lenticular lens sheet 40 also has the second diffusion layer 48, this can ensure that the degree of diffusion by the diffusion layer on the Fresnel lens sheet 30 side is smaller than the degree of diffusion by the diffusion layer on the lenticular lens sheet 40 side. It is set.

一方、同じ拡散度合いでも、一定の拡散角範囲に均等的に拡散される分布(以下、「均等分布タイプ」と称する)より、一定の拡散角範囲の周辺側に拡散される量が少なく、中心値近傍側に集中的に拡散される分布(以下、「集中分布タイプ」と称する)の方が、BS層45で遮光される非集光成分が少なくなるため光量損失が減って光効率を向上することができる。
この原理にしたがって光効率を向上するため、本実施形態では、H33<H49とし、基材33aとフィラー33bとの屈折率差を、基材49aとフィラー49bとの屈折率差より大きい設定としている。
一般に光拡散材と光拡散基材との屈折率差が大きいほど、それぞれの界面での屈折作用または反射作用が大きくなり、拡散角が広がる。そのため、同じ拡散度合いであれば、屈折率差が大きいほど、光拡散材の分散濃度は低く、光拡散材間の間隔が広くなるものである。
本実施形態では、H33<H49であることと相俟って、拡散度合い同等の場合以上に、そのような屈折率差による光拡散材間の間隔差が現われる結果、第3拡散層33はフィラー33bの分散濃度が低い相対的な疎状態であり、第1拡散層49はフィラー49bの分散濃度が高い相対的な密状態になっている。
よって、第3拡散層33を透過する投射光は、相対的に集中分布タイプの拡散を受けて、フレネルレンズ部31で非平行成分となり、BS層45でけられることになる拡散角が大きな部分が少ない状態でシリンドリカルレンズ43に入射し、第1拡散層49によって最終的に必要な視野角に相当する拡散が行われる。そのため、拡散における光効率が向上される。
On the other hand, even with the same degree of diffusion, the amount diffused to the periphery of a certain diffusion angle range is smaller than the distribution evenly diffused to a certain diffusion angle range (hereinafter referred to as “uniform distribution type”). The distribution intensively diffused in the vicinity of the value (hereinafter referred to as “concentrated distribution type”) improves the light efficiency by reducing the light loss because the non-condensing component shielded by the BS layer 45 is reduced. can do.
In order to improve the light efficiency according to this principle, in this embodiment, H 33 <H 49 is set, and the difference in refractive index between the base material 33a and the filler 33b is set to be larger than the refractive index difference between the base material 49a and the filler 49b. It is said.
In general, the greater the difference in refractive index between the light diffusing material and the light diffusing substrate, the greater the refracting action or reflecting action at each interface and the wider the diffusion angle. Therefore, if the degree of diffusion is the same, the greater the difference in refractive index, the lower the dispersion concentration of the light diffusing material and the wider the space between the light diffusing materials.
In the present embodiment, in combination with H 33 <H 49 , the difference in spacing between the light diffusing materials due to the difference in refractive index appears more than in the case where the degree of diffusion is equivalent. Is a relatively sparse state in which the dispersion concentration of the filler 33b is low, and the first diffusion layer 49 is in a relative dense state in which the dispersion concentration of the filler 49b is high.
Therefore, the projection light transmitted through the third diffusion layer 33 receives a relatively concentrated distribution type diffusion, becomes a non-parallel component in the Fresnel lens portion 31, and has a large diffusion angle that is scattered by the BS layer 45. Is incident on the cylindrical lens 43 and the first diffusion layer 49 performs diffusion corresponding to the finally required viewing angle. Therefore, the light efficiency in diffusion is improved.

次に、このような構成のシンチレーション低減作用について説明する。
シンチレーションは、もともとの画像にない微小スポット状の高輝度光が観察され画像にちらつき、ぎらつきがあると感じられる現象である。主な原因は、透過型スクリーン内の光学素子の製作誤差や微小な欠陥などにより正規の光路から外れた光束が視野角の範囲の特定方向に出射されて形成される微小な輝度ムラにあると考えられる。
本実施形態では、上記のように、最も観察側の拡散層である第1拡散層49の拡散度合いH49を他の拡散層の拡散度合いよりも大きく設定するとともに、第1拡散層49をフィラー49bの分散濃度が高い相対的な密状態としている。そのため、特定方向に向かう微小スポット状の高輝度光が、第1拡散層49に到達するまでの間に発生しても、第1拡散層49で均等分布タイプの強い拡散が行われるので、観察側の特定方向に高輝度光が出射されにくくなり、第3拡散層33で投射光がある程度拡散されていることと相俟って、シンチレーションが低減される。
Next, the scintillation reducing action of such a configuration will be described.
Scintillation is a phenomenon in which high-intensity light in the form of minute spots that is not present in the original image is observed and the image flickers and feels glaring. The main cause is that there is a minute luminance unevenness formed by a light beam deviating from the normal optical path due to a manufacturing error or a minute defect of an optical element in the transmission screen being emitted in a specific direction within a viewing angle range. Conceivable.
In the present embodiment, as described above, as well as larger than the degree of diffusion of the most viewing side of the diffusion layer is a diffusion degree H 49 the other diffusion layer of the first diffusion layer 49, a first diffusion layer 49 Filler 49b is a relatively dense state in which the dispersion concentration is high. Therefore, even if minute spot-like high-intensity light traveling in a specific direction is generated before reaching the first diffusion layer 49, strong diffusion of the uniform distribution type is performed in the first diffusion layer 49. High-intensity light is less likely to be emitted in a specific direction on the side, and combined with the fact that the projection light is diffused to some extent by the third diffusion layer 33, scintillation is reduced.

一方、第1拡散層49は所望の視野角を実現しなければならない。すなわち、シンチレーションを解消するために拡散度合いを高めすぎると、不要な範囲にまで視野角が拡がり、観察側で光量ゲインが低下して暗い画像となってしまう。また、第3拡散層33と第1拡散層49の間隔を広げるほどシンチレーション低減効果が向上するが、その分、第1拡散層49がシリンドリカルレンズ43の焦点位置から遠ざかり、画像ボケが起こりやすくなる。
そこで、本実施形態では、レンチキュラーレンズシート40において拡散度合いH48が、H48<H33の第2拡散層48を設けて、第1拡散層49の拡散作用の一部を分担できるようにする。また、第2拡散層48を、BS層45に近接して設けることにより、BS層45に挟まれた光透過部47で集光されたシリンドリカルレンズ43の焦点位置近傍にある投射光を第2拡散層48の入射面で拡散することができる配置としている。
そのため、第1拡散層49の拡散による視野角を必要以上に広げることなく、シンチレーションを抑制することができ、しかも焦点位置から離れた位置でシリンドリカルレンズ43による発散が進んだ状態で第1拡散層49のみにより拡散する場合に比べて画像ボケが少なくなる。したがって、シンチレーションの抑制と解像度の向上とを両立することができる。
このとき、第2拡散層48の入射面をシリンドリカルレンズ43の焦点位置と一致させれば、画像ボケが最小限に抑えられるのでより好ましい。
On the other hand, the first diffusion layer 49 must realize a desired viewing angle. That is, if the degree of diffusion is increased too much in order to eliminate scintillation, the viewing angle is expanded to an unnecessary range, and the light amount gain is reduced on the observation side, resulting in a dark image. In addition, the scintillation reduction effect is improved as the distance between the third diffusion layer 33 and the first diffusion layer 49 is increased. However, the first diffusion layer 49 is further away from the focal position of the cylindrical lens 43, and image blurring easily occurs. .
Therefore, in the present embodiment, in the lenticular lens sheet 40, the second diffusion layer 48 having a diffusion degree H 48 of H 48 <H 33 is provided so that a part of the diffusion action of the first diffusion layer 49 can be shared. . Further, by providing the second diffusion layer 48 in the vicinity of the BS layer 45, the projection light near the focal position of the cylindrical lens 43 collected by the light transmitting portion 47 sandwiched between the BS layers 45 is second. The arrangement allows the diffusion layer 48 to diffuse on the incident surface.
Therefore, scintillation can be suppressed without unnecessarily widening the viewing angle due to the diffusion of the first diffusion layer 49, and the first diffusion layer is in a state where the divergence by the cylindrical lens 43 has progressed at a position away from the focal position. Compared with the case of diffusing only by 49, image blurring is reduced. Therefore, both suppression of scintillation and improvement of resolution can be achieved.
At this time, it is more preferable to make the incident surface of the second diffusion layer 48 coincide with the focal position of the cylindrical lens 43 because image blurring can be minimized.

[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態に係る透過型スクリーンおよび投射型ディスプレイについて説明する。
図5は、本発明の実施形態の変形例に係る透過型スクリーンの詳細構成を説明するための図3と同方向断面視の部分拡大図である。
[Second Embodiment]
Next, a transmissive screen and a projection display according to the second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a partially enlarged view of a cross-sectional view in the same direction as FIG. 3 for describing a detailed configuration of a transmission screen according to a modification of the embodiment of the present invention.

本実施形態の透過型スクリーン200は、上記第1の実施形態の透過型スクリーン20のレンチキュラーレンズシート40に代えて、レンチキュラーレンズシート400(光拡散レンズアレイシート)を備えたものである。また、本実施形態のリアプロジェクションテレビ100は、上記第1の実施形態の透過型スクリーン20を透過型スクリーン200に代えたものである(図1参照)。以下、上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。   The transmission screen 200 of this embodiment includes a lenticular lens sheet 400 (light diffusion lens array sheet) instead of the lenticular lens sheet 40 of the transmission screen 20 of the first embodiment. Further, the rear projection television 100 of the present embodiment is obtained by replacing the transmission screen 20 of the first embodiment with a transmission screen 200 (see FIG. 1). Hereinafter, a description will be given centering on differences from the first embodiment.

レンチキュラーレンズシート400は、図5に示すように、レンチキュラーレンズシート40の第2拡散層48、主基板60を削除し、レンズ基板42、第1拡散層49、表面基板61に代えて、レンズ基板62(積層基板)、第1拡散層52、表面基板63(積層基板)を備えるものである。   As shown in FIG. 5, the lenticular lens sheet 400 removes the second diffusion layer 48 and the main substrate 60 of the lenticular lens sheet 40 and replaces the lens substrate 42, the first diffusion layer 49, and the surface substrate 61 with a lens substrate. 62 (laminated substrate), a first diffusion layer 52, and a surface substrate 63 (laminated substrate).

レンズ基板62、表面基板63は、対称軸Sに対して互いに対称に配置された光透過性の平板部材であり、それぞれの線膨張係数、湿気膨潤係数、曲げ剛性が等しい材質で構成される。レンズ基板62、表面基板63の材質や、厚さt、tは、透過型スクリーン200の大きさなどに応じて必要な剛性が得られるように適宜設定する。
本実施形態では、いずれの材質もPET樹脂を採用し、板厚t、tを、t=t=0.075mmとし、距離Tだけ離間して配置している。また、線膨張係数が1.5×10−5(cm/cm/℃)、湿気膨潤係数が1.2×10−5(1/%RH)である。
Lens substrate 62, the surface substrate 63 is a flat plate member of light transmissive arranged symmetrically with respect to the symmetry axis S 2, each of the linear expansion coefficient, moisture swelling index, and a flexural rigidity equal Material . The material of the lens substrate 62 and the surface substrate 63 and the thicknesses t 3 and t 4 are appropriately set according to the size of the transmission screen 200 and the like so as to obtain necessary rigidity.
In this embodiment, all materials are made of PET resin, and the plate thicknesses t 3 and t 4 are set to be t 3 = t 4 = 0.075 mm, and are spaced apart by a distance T 3 . The linear expansion coefficient is 1.5 × 10 −5 (cm / cm / ° C.), and the moisture swelling coefficient is 1.2 × 10 −5 (1 /% RH).

第1拡散層52は、それぞれの屈折率差が基材49a、フィラー49bと同様の関係にある基材52a、フィラー52bとで構成した拡散層であり、表面基板61の光源側の表面に共押出しにより積層、またはコーティングすることにより形成される。
第1拡散層52の厚さは、図5では、BS層45を含む粘着層46と同一厚さのように描いているが、BS層45を含む粘着層46の厚さとの和が必要な厚さTとなっていれば、それぞれの厚さは異なっていてもよい。厚さTは、拡散度合いH52の大きさに応じて必要な視野角が得られるように設定する。
第1拡散層52の拡散度合いH52は、H49と同様の範囲とする。
The first diffusion layer 52 is a diffusion layer composed of a base material 52a and a filler 52b having a refractive index difference similar to that of the base material 49a and the filler 49b, and is shared by the surface of the surface substrate 61 on the light source side. It is formed by laminating or coating by extrusion.
In FIG. 5, the thickness of the first diffusion layer 52 is depicted as the same thickness as the adhesive layer 46 including the BS layer 45, but the sum of the thickness of the adhesive layer 46 including the BS layer 45 is necessary. if a thickness T 3, the respective thicknesses may be different. The thickness T 3 is set so that the viewing angle necessary to obtain in accordance with the magnitude of the degree of diffusion H 52.
Diffusion degree H 52 of the first diffusion layer 52 is the same range as H 49.

このように、透過型スクリーン200は、積層基板が偶数枚設けられ、それらの線膨張係数、湿気膨潤係数、曲げ剛性、および配置位置が、対称軸Sに関して対称に配置され、それぞれの積層基板の最外部には表面層が、それぞれの積層基板間には接合層が設けられたものである。 Thus, the transmissive screen 200, the laminated substrate is provided even number, their linear expansion coefficient, moisture swelling coefficient, flexural rigidity, and the arrangement positions are disposed symmetrically with respect to the symmetry axis S 2, each of the laminated substrate The outermost layer is provided with a surface layer, and a bonding layer is provided between the respective laminated substrates.

次に、リアプロジェクションテレビ100の作用について説明する。上記第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
図6は、本発明の第2の実施形態に係る透過型スクリーンの温度・湿度変化による反り変形の抑制作用について説明するための模式説明図である。
Next, the operation of the rear projection television 100 will be described. The description will focus on the differences from the first embodiment.
FIG. 6 is a schematic explanatory diagram for explaining an action of suppressing warpage deformation due to temperature / humidity changes of the transmission screen according to the second embodiment of the present invention.

温度、湿度のいずれかが変化すると、図7に矢印で示すように、各積層基板は、膨張特性値である線膨張係数、湿気膨潤係数に応じて伸縮を起こす。
この場合、レンズ基板62、表面基板63が伸縮を起こす膨張特性値が等しいので、伸縮量は同一となる。そのため、レンチキュラーレンズシート400の平面性が保たれる。
このため、本実施形態では、温度、湿度が変化しても、レンチキュラーレンズシート400の反りが抑制されるの、いわゆる浮き現象が発生せず、透過型スクリーン200は、解像度劣化などによる画質劣化を防止することができる。
When either temperature or humidity changes, each laminated substrate expands and contracts according to the linear expansion coefficient and the moisture swelling coefficient, which are expansion characteristic values, as indicated by arrows in FIG.
In this case, since the expansion characteristic values causing the lens substrate 62 and the surface substrate 63 to expand and contract are equal, the expansion and contraction amounts are the same. Therefore, the flatness of the lenticular lens sheet 400 is maintained.
For this reason, in the present embodiment, even if the temperature and humidity change, the warp of the lenticular lens sheet 400 is suppressed, so that a so-called floating phenomenon does not occur, and the transmission screen 200 is deteriorated in image quality due to resolution degradation or the like. Can be prevented.

本実施形態では、積層基板の数を、第1の実施形態より1枚削減しているので、より簡素な構成となっている。また、拡散層も削減されているので、これらが相俟って光量損失が少ない効率的な透過型スクリーンとなっている。   In the present embodiment, the number of laminated substrates is reduced by one from the first embodiment, so that the configuration is simpler. In addition, since the diffusion layer is also reduced, they combine to form an efficient transmission screen with little light loss.

次に、本発明の第1、第2の実施形態の透過型スクリーン20、200の実施例、比較例の評価結果について説明する。
実施例1〜3および比較例のレンチキュラーシートの断面の概略構成は、下記の説明および表1に記載の通りである。ただし、表のスペースの関係で、線膨張係数の単位表記から(cm/cm)を省略している。
実施例1は、第1の実施形態の図3に対応する構成であり、表1のレンズ基板がレンズ基板42、中央基板が主基板60、表面基板が表面基板61となっており、対称軸Sに関して対称に配置されている。
実施例2は、実施例1と同一材質・厚さの基材を使用し、且つ粘着層46と第2拡散層48を同一化し、粘着層46中に光拡散材を分散混合して第2拡散層としたものである。
実施例3は、第2の実施形態の図5に対応する構成であり、表1のレンズ基板がレンズ基板62、表面基板が表面基板63となっており、対称軸Sに関して対称に配置されている。
比較例は、上記の中央基板および表面基板に代えて光拡散材を分散させた拡散板を設け、シリンドリカルレンズを形成したレンズ基板との2枚構成としたものである。表1から分かるように、この場合の拡散板とレンズ基板とは、材質、厚さが異なり、線膨張係数、湿気膨潤係数、および曲げ剛性の配列に対称性のない構成となっている。
なお、本評価は、レンチキュラーシートの反りなどについて評価するため、フレネルレンズシートはすべての例で共通とし、上記実施形態のフレネルレンズシート30を用いている。
Next, the evaluation results of Examples and Comparative Examples of the transmission screens 20 and 200 according to the first and second embodiments of the present invention will be described.
The schematic configurations of the cross sections of the lenticular sheets of Examples 1 to 3 and the comparative example are as described in the following description and Table 1. However, due to the space in the table, (cm / cm) is omitted from the unit notation of the linear expansion coefficient.
Example 1 has a configuration corresponding to FIG. 3 of the first embodiment, in which the lens substrate in Table 1 is the lens substrate 42, the central substrate is the main substrate 60, and the surface substrate is the surface substrate 61, and the axis of symmetry. They are arranged symmetrically with respect to S 1.
In the second embodiment, a base material having the same material and thickness as in the first embodiment is used, the adhesive layer 46 and the second diffusing layer 48 are made the same, and a light diffusing material is dispersed and mixed in the adhesive layer 46. This is a diffusion layer.
Example 3 has a configuration corresponding to FIG. 5 of the second embodiment, the lens substrate is the lens substrate 62 in Table 1, the surface substrate has a surface substrate 63 are arranged symmetrically with respect to the symmetry axis S 2 ing.
In the comparative example, a diffusion plate in which a light diffusing material is dispersed is provided in place of the central substrate and the surface substrate, and a two-lens structure is formed with a lens substrate on which a cylindrical lens is formed. As can be seen from Table 1, the diffuser plate and the lens substrate in this case are different in material and thickness, and have a configuration with no symmetry in the arrangement of the linear expansion coefficient, the moisture swelling coefficient, and the bending rigidity.
In addition, since this evaluation evaluates the curvature of a lenticular sheet etc., the Fresnel lens sheet is common in all the examples, and the Fresnel lens sheet 30 of the said embodiment is used.

Figure 2007178501
Figure 2007178501

下記の表2に評価結果を示す。評価項目は、解像度、シンチレーション、レンチキュラーシートの平面性および高温高湿時のスクリーンの浮きである。
解像度、シンチレーションは、各透過型スクリーンに投射される画像を目視評価して、非常に良好、良好、やや悪い、悪い、の4段階に評価し、それぞれ、◎、○、△、×で示している。
レンチキュラーシートの平面性は、反り変形量を評価したものである。
スクリーンの浮きは、温度が40℃、湿度が95%の高温高湿環境におけるスクリーンの浮きの程度を目視判定し、ほとんどない、目立たない、やや目立つ、非常に目立つ、の4段階に評価し、それぞれ、◎、○、△、×で示している。
The evaluation results are shown in Table 2 below. Evaluation items are resolution, scintillation, flatness of the lenticular sheet, and floating of the screen at high temperature and high humidity.
The resolution and scintillation were evaluated by visual evaluation of the images projected on each transmission screen, and evaluated in four levels: very good, good, slightly bad, and bad, and indicated by ◎, ○, △, and ×, respectively. Yes.
The flatness of the lenticular sheet is an evaluation of the amount of warp deformation.
Screen floating is visually judged on the degree of screen floating in a high-temperature and high-humidity environment with a temperature of 40 ° C. and a humidity of 95%, and is evaluated in four stages: almost inconspicuous, slightly inconspicuous, very conspicuous, They are indicated by ◎, ○, Δ, and ×, respectively.

Figure 2007178501
Figure 2007178501

上記の表に示すように、実施例1〜3は、各評価項目において○または◎の結果であった。最も優れた結果を示したのは、実施例1であった。
一方、比較例では、解像度、シンチレーションが良好であったものの、レンチキュラーシートの平面性、スクリーンの浮きが、やや目立つ結果となり、実施例1〜3に対して劣る結果となっている。
As shown in said table, Examples 1-3 were the result of (circle) or (double-circle) in each evaluation item. Example 1 showed the best results.
On the other hand, in the comparative example, although the resolution and scintillation were good, the flatness of the lenticular sheet and the floating of the screen were somewhat conspicuous, resulting in inferior results to Examples 1-3.

なお、上記の説明では、複数の積層基板を、線膨張係数、湿気膨潤係数、曲げ剛性および配置位置が、前記厚さ方向に対称性を有するように配列された例で説明したが、伸縮しても光拡散レンズアレイシートの反りを誘発する内部応力への寄与量が少なければ、完全な対称性を有していなくてもよく、略対称であればよい。
例えば、第1の実施形態に示した例では、中央基板に相対的に大きな剛性を持たせている。そのため、その他の積層基板の対称性を有すべき対のうち相対的に低剛性のものと、中央基板の剛性の差が大きい場合、対称性を有すべき対の線膨張係数、湿気膨潤係数、厚さが中央基板の値に比して同程度である略対称な状態にあればよい。
In the above description, a plurality of laminated substrates have been described as an example in which the linear expansion coefficient, moisture swelling coefficient, bending rigidity, and arrangement position are arranged so as to have symmetry in the thickness direction. However, as long as the amount of contribution to the internal stress that induces the warp of the light diffusing lens array sheet is small, it is not necessary to have perfect symmetry, and it is only necessary to be substantially symmetrical.
For example, in the example shown in the first embodiment, the central substrate has a relatively large rigidity. Therefore, when there is a large difference in rigidity between the pair of other laminated substrates that should have symmetry and the relatively low rigidity of the central substrate, the linear expansion coefficient and moisture swelling coefficient of the pair that should have symmetry It suffices if the thickness is approximately symmetrical with respect to the value of the central substrate.

また、上記の説明では、積層基板の枚数が奇数、偶数である場合の例として、それぞれ3枚、2枚の場合で説明したが、線膨張係数、湿気膨潤係数、曲げ剛性、および配置位置が、前記厚さ方向に略対称性を有していれば、これらより多くの積層基板で構成してもよい。   In the above description, the case where the number of laminated substrates is an odd number and an even number has been described in the case of three and two respectively, but the linear expansion coefficient, moisture swelling coefficient, bending rigidity, and arrangement position are As long as it has substantially symmetry in the thickness direction, it may be composed of a larger number of laminated substrates.

また、上記の第1の実施形態の説明では、中央基板の曲げ剛性を最大にした例で説明したが、曲げ剛性の配列に略対称性があれば、中央基板以外の積層基板の曲げ剛性が最大になるようにしてもよい。   In the description of the first embodiment, the example in which the bending rigidity of the central substrate is maximized has been described. However, if the bending rigidity arrangement is substantially symmetric, the bending rigidity of the laminated substrates other than the central substrate is You may make it the maximum.

また、上記の説明では、略対称な対をなす積層基板の曲げ剛性を略対称にするため、同一材質、同一厚さとしているが、線膨張係数、湿気膨潤係数が略同一であれば、異なる材質を異なる厚さとして、曲げ剛性が略対称となるようにしてもよい。この場合、配置位置の対称性は、積層基板の中立面の位置を対称にする。   Further, in the above description, the same material and the same thickness are used in order to make the bending rigidity of the substantially symmetrical pair of laminated substrates substantially symmetrical, but different if the linear expansion coefficient and moisture swelling coefficient are substantially the same. The material may have a different thickness, and the bending rigidity may be substantially symmetric. In this case, the symmetry of the arrangement position makes the position of the neutral plane of the laminated substrate symmetrical.

また、上記の説明では、例えばシンチレーションなどの光学特性を向上するため、複数の拡散層を、積層基板の間に設けたり、接合層を兼ねて設けたりした例で説明したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、積層基板を光透過性の基材内に光拡散材を分散させた光拡散板により構成してもよいし、複数の積層基板のうち最外部に位置する積層基板の表面に設けられる表面層に光拡散材を分散して拡散層を形成してもよい。
In the above description, in order to improve optical characteristics such as scintillation, for example, a plurality of diffusion layers are provided between laminated substrates, or provided as a bonding layer. It is not limited to.
For example, the laminated substrate may be constituted by a light diffusing plate in which a light diffusing material is dispersed in a light-transmitting base material, or a surface provided on the outermost laminated substrate surface among a plurality of laminated substrates. A light diffusing material may be dispersed in the layer to form a diffusion layer.

また、上記の説明では、膨張特性値として、線膨張係数と湿気膨潤係数とがいずれも対称に配置される例で説明したが、対称性を有すべき対において、線膨張係数と湿気膨潤係数との間の差が十分大きく、反りに寄与する特性が実質的に一方のみとなるような場合には、寄与の少ない膨張係数は対称になっていなくてもよい。   Further, in the above description, as an example of the expansion characteristic value, the linear expansion coefficient and the moisture swelling coefficient have been described as being symmetrically arranged. However, in the pair that should have symmetry, the linear expansion coefficient and the moisture swelling coefficient are In the case where the difference between and is sufficiently large and the characteristic that contributes to the warping is substantially only one, the expansion coefficient with little contribution may not be symmetric.

本発明の第1の実施形態に係る投射型ディスプレイについて説明するための投射光学系の光軸を含む断面における模式説明図である。It is a schematic explanatory drawing in the cross section containing the optical axis of the projection optical system for demonstrating the projection type display which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る透過型スクリーンの概略構成について説明するための図1における紙面垂直方向に沿う断面説明図である。FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view along the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1 for explaining the schematic configuration of the transmission screen according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態に係る透過型スクリーンの詳細構成について説明するために模式的に表した図2の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. 2 typically expressed in order to demonstrate the detailed structure of the transmission type screen which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る透過型スクリーンの温度・湿度変化による反り変形の抑制作用について説明するための模式説明図である。FIG. 5 is a schematic explanatory diagram for explaining an action of suppressing warpage deformation due to temperature / humidity changes of the transmission screen according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態の変形例に係る透過型スクリーンの詳細構成を説明するための図3と同方向断面視の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the same direction sectional view as Drawing 3 for explaining the detailed composition of the transmission type screen concerning the modification of the embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態に係る透過型スクリーンの温度・湿度変化による反り変形の抑制作用について説明するための模式説明図である。It is a schematic explanatory drawing for demonstrating the suppression effect of the curvature deformation by the temperature and humidity change of the transmission type screen which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 従来技術における透過型スクリーンの浮き現象の発生および抑制の原理について説明する模式説明図である。It is a schematic explanatory drawing explaining the principle of generation | occurrence | production and suppression of the floating phenomenon of the transmission type screen in a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

10、100 リアプロジェクションテレビ(投射型ディスプレイ)
20、200 透過型スクリーン
30 フレネルレンズシート
31 フレネルレンズ部
33 第3拡散層
33a、48a、49a、52a 基材(光透過基材)
33b、48b、49b、52b フィラー(光拡散材)
40、400 レンチキュラーレンズシート(光拡散レンズアレイシート)
42、62 レンズ基板
43 シリンドリカルレンズ
44 レンズ部(表面層)
45 BS層
46 粘着層(接合層)
47 光透過部
48 第2拡散層
49、52 第1拡散層
51 表面コート層(表面層)
53、63 表面基板
60 中央基板
P1 光軸
10, 100 Rear projection television (projection display)
20, 200 Transmission type screen 30 Fresnel lens sheet 31 Fresnel lens part 33 Third diffusion layers 33a, 48a, 49a, 52a Base material (light transmission base material)
33b, 48b, 49b, 52b Filler (light diffusing material)
40, 400 Lenticular lens sheet (light diffusion lens array sheet)
42, 62 Lens substrate 43 Cylindrical lens 44 Lens part (surface layer)
45 BS layer 46 Adhesive layer (bonding layer)
47 Light transmission portion 48 Second diffusion layer 49, 52 First diffusion layer 51 Surface coat layer (surface layer)
53, 63 Surface substrate 60 Central substrate P1 Optical axis

Claims (5)

光源から投射される投射光を略平行光にするフレネルレンズシートと、該フレネルレンズシートにより略平行光とされた投射光を発散させる光拡散レンズアレイシートとを有する透過型スクリーンであって、
前記光拡散レンズアレイシートが、その厚さ方向に配列された光透過性を有する複数の積層基板と、該複数の積層基板のうち隣接するもの同士を接合する接合層と、前記厚さ方向の最外部に位置する前記積層基板の表面に形成された表面層とを備え、
前記複数の積層基板が、膨張特性値、曲げ剛性、および配置位置において、前記厚さ方向に略対称性を有するように配列されたことを特徴とする透過型スクリーン。
A transmissive screen having a Fresnel lens sheet that makes projection light projected from a light source substantially parallel light, and a light diffusion lens array sheet that diverges projection light made substantially parallel light by the Fresnel lens sheet,
The light diffusing lens array sheet has a plurality of light-transmitting laminated substrates arranged in the thickness direction, a bonding layer for bonding adjacent ones of the plurality of laminated substrates, and the thickness direction A surface layer formed on the outermost surface of the laminated substrate,
The transmissive screen, wherein the plurality of laminated substrates are arranged so as to be substantially symmetrical in the thickness direction in terms of expansion characteristic value, bending rigidity, and arrangement position.
前記複数の積層基板のうち略対称性を有する積層基板の各対が、互いに同一材質、かつ同一厚さの基板からなることを特徴とする請求項1に記載の透過型スクリーン。   2. The transmission type screen according to claim 1, wherein each pair of laminated substrates having substantially symmetry among the plurality of laminated substrates is made of substrates of the same material and the same thickness. 前記複数の積層基板が奇数枚の構成を有し、
前記複数の積層基板のうち、前記厚さ方向の中央に配列された中央基板と、前記厚さ方向の周辺側に配列された周辺基板の対とが、互いに異なる材質からなることを特徴とする請求項1または2に記載の透過型スクリーン。
The plurality of laminated substrates have an odd number of configurations;
Among the plurality of laminated substrates, a central substrate arranged at the center in the thickness direction and a pair of peripheral substrates arranged on the peripheral side in the thickness direction are made of different materials. The transmission screen according to claim 1 or 2.
前記接合層が、光透過性の粘着剤中に光拡散材を分散して光拡散性を有する拡散粘着層であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の透過型スクリーン。   The transmissive screen according to claim 1, wherein the bonding layer is a diffusion adhesive layer having light diffusibility by dispersing a light diffusing material in a light transmissive adhesive. 請求項1〜4のいずれかに記載の透過型スクリーンを備えることを特徴とする投射型ディスプレイ。   A projection display comprising the transmissive screen according to claim 1.
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