JP2007212825A - 透過型スクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】液晶プロジェクタや、ライトバルブ等の投影系を有するリアプロジェクションテレビ等に好適な、フレネルレンズ部を有するフレネルレンズシート、レンチキュラーレンズ部を有するレンチキュラーシートからなるスクリーンを透過し、映像光が観察者に達するように構成されている透過型スクリーンに関する。
【解決手段】
透光性基板の一方に入射光を集光するプリズムレンズ群を設け、そのプリズムレンズ群を通過した光を拡散させる透過型スクリーンであって、前記透光性基板上の他方に光拡散性光学要素を一体化してなることを特徴とする透過型スクリーンである。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶プロジェクタや、ライトバルブ等の投影系を有するリアプロジェクションテレビ等に好適な透過型スクリーンに関する。

投射（プロジェクション）方式のテレビジョン装置には、反射方式（フロントタイプ）と透過方式（リアタイプ）の２つの形式がある。そして、それぞれの映像の視覚に用いられるスクリーンとしては、反射方式スクリーン、透過方式スクリーンの２種類がある。

とくに、リアプロジェクションテレビは、通常、光源と、映像表示体と、投影レンズを有するプロジェクタから投影される。そして、その映像光が、フレネルレンズ部を有するフレネルレンズシート、レンチキュラーレンズ部を有するレンチキュラーシートからなるスクリーンを透過し、映像光が観察者に達するように構成されている。

また、リアプロジェクションテレビに用いられるスクリーン（透過型＝リアプロジェクションスクリーン）では、水平方向に広く、垂直方向には水平方向よりやや狭く拡散するような指向性が求められている。

このために、通常、水平方向の拡散要素としてはレンチキュラーレンズを、垂直方向の拡散要素としては、光拡散剤が分散された光拡散基板（光拡散性シート又は光拡散層）が用いられている。

また、最近、リアプロジェクションテレビとして、広範囲で同色度の明るい画像が観察可能な透過型スクリーンの提供が求められている。そして、透過型スクリーン及びその製造方法も多く提案されている。（例えば、特許文献１参照、特許文献２参照。）。

上記透過型スクリーンは、光源である輝度の高い白色ランプが開発されたこともあって、高輝度で明るい画像が観察可能になってきた。

また、一方では、スクリーンの軽量化の要求がある。そして、それに伴い光拡散基板を薄型化する傾向が見られる。

また、上記のように高輝度光源（５０ルーメン以上）を用いたプロジェクタの場合、高輝度光が投影されるため、垂直方向の拡散要素として用いられる光拡散剤により、スクリーンにギラギラする微小な輝度ムラ（一般に、シンチレーションと呼ばれている。）が生じるという問題が発生する。

また、スクリーンを薄型化すると、拡散性を維持するために、従来のスクリーンより光拡散剤の添加量を増やす必要がある。そして、微小なギラつきであるシンチレーションがより顕著になるという問題がある。

このように、薄型化したスクリーンでは、従来の厚さのスクリーンと比較して、光拡散基板（光拡散性シート又は光拡散層）の薄型化と、良好な拡散機能が得られにくいという問題もある。

以下に先行技術文献を示す。
特開平１０−２４６９１６号公報 特開平１１−３８５１２号公報

上記のように、ＬＣＤやＤＭＤを映像表示体として用いる透過型スクリーンにおいては、高輝度で明るい画像であること、また、スクリーンを軽量化するなどの要求がある。そして、これらに対して、高輝度光源を用いることで高輝度な画像が観察可能になってきている。さらに、軽量化、低コスト化のためスクリーンを薄型化することが試みられている。

本発明は、このような従来技術の問題を解決しようとするものであり、高輝度光源を用いたプロジェクタを使用したスクリーンにおいて、薄型化、低コスト化が出来、薄型化、低コスト化が出来、従来問題であったスクリーンのアッセンブルをなくすことができる透過型スクリーンを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するために成されるものであり、本発明の請求項１に係る発明は、透光性基板の一方に入射光を集光するプリズムレンズ群を設け、そのプリズムレンズ群を通過した光を拡散させる透過型スクリーンであって、前記透光性基板上の他方に光拡散性光学要素を一体化してなることを特徴とする透過型スクリーンである。

本発明の請求項２に係る発明は、前記透光性基板に、有機あるいは無機のいずれかの光拡散性微粒子を含有し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である。

本発明の請求項３に係る発明は、前記透光性基板とプリズムレンズ群との間に光拡散層を有することを特徴とする請求項１又は２記載の透過型スクリーンである。

本発明の請求項４に係る発明は、前記透光性基板と前記光拡散性光学要素との間に光拡散層を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の透過型スクリーンである。

本発明の請求項５に係る発明は、前記プリズムレンズ群が直線状もしくは同心円状を有するフレネルレンズであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の透過型スクリーンである。

本発明の請求項６に係る発明は、前記光拡散性光学要素の光線が透過しない部分に遮光層を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の透過型スクリーンである。

本発明による透過型スクリーンは、薄型化、低コスト化ができる。また、従来問題であったスクリーン間のアッセンブルが要らない。さらに、従来の反り付けをなくすことができる。

以下に、本発明の実施例について具体的に説明する。図１〜図１０は本発明の透過型スクリーンの一実施例を説明するための断面を示す説明図である。

本発明による透過型スクリーンに用いられる透光性基板１の材料は、透明な基材が好ましい。例えばプラスチック基材等が挙げられるが、とくに限定されるものではない。

そして、プラスチックとしては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線や電子線等のエネルギー線硬化型樹脂が使用できる。

具体的には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース， ブチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリスチレン、ポリウレタン、塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリカボネート樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。

また、図７〜１０に示すように、この部分に光線を遮光可能な材料を含有することによって、外光、迷光を遮断する遮光層６を形成することにより、コントラストをアップさせることも可能である。

また、透光性基板１と光拡散性光学要素３との密着性を高めるため、透光性基板１の表面に様々な表面処理を施すことも可能である。

上記表面処理の方法としては、例えば、コロナ処理、アンカー処理、鹸化処理、シランカップリング剤による処理等が挙げられる。

次に、本発明の透過型スクリーンに用いられる透光性基板１の製造方法は、とくに限定されるものではなく、例えば、拡散剤のペレットと、透明樹脂のペレットをそれぞれ押し出し成形機により熱溶融させながら２層で押し出す方法、射出成形方法、粘着性を有する樹脂中に拡散剤を添加し基材に転写する方法などがある。

また、前記光拡散性光学要素３の材料はとくに限定されるものではないが、例えば、レンチキュラ−レンズを用いた場合、屈折率の高い材料を用いる事で、レンズ面での光線の全反射を効率よく用いる事ができる。そして、良好な視野角を得ることができる。

また、図８あるいは図１０に示すように、光拡散性光学要素３からの光線の射出部に低屈折率材料７を用いる事で、レンズ面での光線の全反射をさらに効率良く使用する事が可能である。

また、図８〜図１０に示すように、遮光層６中に低屈折率材料７を用いる事で、光の遮光と、光線の全反射を同時に満たす事もできる。

さらに、光拡散性光学要素３は、レンズアレイに限定するものではなく、一般的な拡散層や、異方性フイルム等の特殊な拡散フイルムを使用することも可能である。

本発明の透過型スクリーンは液晶プロジェクタや、ライトバルブ等の投影系を有するリアプロジェクションテレビ等に使用できるスクリーンとして優れていることはもとより、建築分野や医療分野の部材として使用できる素晴らしい発明である。

本発明の透過型スクリーンの一実施例の断面の概略を示す説明図である。 図１の光線の追跡の概略を示す説明図である。 本発明の透過型スクリーンの他の一実施例の断面の概略を示す説明図である。 本発明の透過型スクリーンの他の一実施例の断面の概略を示す説明図である。 本発明の透過型スクリーンの一実施例の断面の概略を示す説明図である。 本発明の透過型スクリーンの一実施例の断面の概略を示す説明図である。 本発明の透過型スクリーンの一実施例の断面の概略を示す説明図である。 本発明の透過型スクリーンの一実施例の断面の概略を示す説明図である。 本発明の透過型スクリーンの一実施例の断面の概略を示す説明図である。 本発明の透過型スクリーンの一実施例の断面の概略を示す説明図である。

符号の説明

１…透光性基材
２…プリズムレンズ
３…光拡散性光学要素
４…光拡散性微粒子を含有した透光性基板光源
５…光拡散層
６…遮光層
７…低屈折率樹脂

Claims (6)

1. 透光性基板の一方に入射光を集光するプリズムレンズ群を設け、そのプリズムレンズ群を通過した光を拡散させる透過型スクリーンであって、前記透光性基板上の他方に光拡散性光学要素を一体化してなることを特徴とする透過型スクリーン。
2. 前記透光性基板に、有機あるいは無機のいずれかの光拡散性微粒子を含有し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。
3. 前記透光性基板とプリズムレンズ群との間に光拡散層を有することを特徴とする請求項１又は２記載の透過型スクリーン。
4. 前記透光性基板と前記光拡散性光学要素との間に光拡散層を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の透過型スクリーン。
5. 前記プリズムレンズ群が直線状もしくは同心円状を有するフレネルレンズであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の透過型スクリーン。
6. 前記光拡散性光学要素の光線が透過しない部分に遮光層を備えていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の透過型スクリーン。

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