JP2007219057A - フレネルレンズシート並びにそれを用いた背面投影型スクリーン - Google Patents
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Abstract
【課題】
光拡散シートとフレネルレンズシートとの間で発生するモアレを低減させることが可能であり、更に切削時間を従来より短くすることが可能なフレネルレンズシート並びにそれを用いた背面投影型スクリーンを提供することを目的とする。
【解決手段】
主に観察者側に光拡散シートを光源側にフレネルレンズシートを配した形態で用いる背面投影型スクリーン用のフレネルレンズシートであって、
上記フレネルレンズシートのライズ面と法線のなす角をライズ角（θ）と定義し、このライズ角（θ）を不規則にすることでライズ面の反射で生じる虹を低減することを特徴とするフレネルレンズシート。
【選択図】図１
光拡散シートとフレネルレンズシートとの間で発生するモアレを低減させることが可能であり、更に切削時間を従来より短くすることが可能なフレネルレンズシート並びにそれを用いた背面投影型スクリーンを提供することを目的とする。
【解決手段】
主に観察者側に光拡散シートを光源側にフレネルレンズシートを配した形態で用いる背面投影型スクリーン用のフレネルレンズシートであって、
上記フレネルレンズシートのライズ面と法線のなす角をライズ角（θ）と定義し、このライズ角（θ）を不規則にすることでライズ面の反射で生じる虹を低減することを特徴とするフレネルレンズシート。
【選択図】図１
Description
本発明は、リアプロジェクションテレビなどに用いられるフレネルレンズシート並びにそれを用いた背面投影型スクリーンに関する。
リアプロジェクションテレビ向け背面投影型スクリーン３は、図２に示す様に一般的に、観察者側に配置される光拡散シート２と光源側に位置するフレネルレンズシート１との組み合わせにより構成されている。同心円状に単位レンズを配してなるフレネルレンズシートは、エンジンと呼ばれる小型のプロジェクターから５の映像光を略平行光として、ミラー４を介して光拡散シートに投影するはたらきをする。光拡散シートは、フレネルレンズシートで略平行光とされた投影光を、固有のレンズ群の特性により、水平方向もしくは垂直方向に指向性のある光として、観察者側に表示光を出射するはたらきがある。
リアプロジェクションテレビに用いられる背面投影型スクリーンは、エンジンからの映像光を忠実に再現する事が求められ、近年エンジンの高精細化に伴いスクリーンも高精細な映像を忠実に再現できるものが求められている。
スクリーンの高精細化の為には光拡散性シートのレンズピッチを細かくすることが求められ、組み合わせるフレネルレンズシートのピッチは、光拡散性シートのレンズピッチより更に細かいものにすることで、解像度の劣化の原因となるモアレを低減することが可能となる。
スクリーンの高精細化の為には光拡散性シートのレンズピッチを細かくすることが求められ、組み合わせるフレネルレンズシートのピッチは、光拡散性シートのレンズピッチより更に細かいものにすることで、解像度の劣化の原因となるモアレを低減することが可能となる。
フレネルレンズピッチを５０μｍ以下にしてしまうと、ライズ面での反射で虹が発現し画像低下の原因となる。これは例えば特許文献１から３にあるようにゴースト光の抑制と同じような手法を用いることで、虹を低減させることは可能であるが、別途光吸収剤や光拡散性材料を塗布などでライズ面に加工を施す為、手間やコストが生じる。また、切削回数を増やすことでライズ面を荒らすことも可能ではあるが、フレネルレンズピッチが細かくなった場合、切削回数が増えるので結果として金型の切削時間が増えてしまう。
また、例えば特特許文献４にあるようにフレネルレンズピッチを不規則にすることでモアレを低減させることが公知となっているが、具体的なフレネルレンズピッチや組み合わせる光拡散シートのレンズピッチに関しては記載も示唆もされていない。
特許文献は以下の通りである。
特開２００２−４９１００号公報
特開２００２−６２５９１号公報
特開２００２−２７７６１４号公報
特開２００２−１９６４２１号公報
本発明は、上記背景を考慮してなされたものであり、組み合わせる光拡散性シートのレンズピッチを細かくした際、組み合わせるフレネルレンズピッチを細かくしてもライズ角を不規則にすることでライズ面の反射光を分散させることで虹を低減し、光拡散シートとフレネルレンズシートとの間で発生するモアレを低減させることが可能であり、更に切削時間を従来より短くすることが可能なフレネルレンズシート並びにそれを用いた背面投影型スクリーンを提供することを目的とする。
本発明によれば、上記課題を達成するものとして、請求項１に係る発明は、主に観察者側に光拡散シートを光源側にフレネルレンズシートを配した形態で用いる背面投影型スクリーン用のフレネルレンズシートであって、
上記フレネルレンズシートのライズ面と法線のなす角をライズ角（θ）と定義し、このライズ角（θ）を不規則にすることでライズ面の反射で生じる虹を低減することを特徴とするフレネルレンズシートである。
上記フレネルレンズシートのライズ面と法線のなす角をライズ角（θ）と定義し、このライズ角（θ）を不規則にすることでライズ面の反射で生じる虹を低減することを特徴とするフレネルレンズシートである。
請求項２に係る発明は、主に観察者側に光拡散シートを光源側にフレネルレンズシートを配した形態で用いる背面投影型スクリーン用のフレネルレンズシートであって、
上記フレネルレンズシートのライズ面と法線のなす角をライズ角（θ）と定義し、このライズ角（θ）を不規則にすることで、フレネルレンズピッチをランダムにさせることで上記光拡散シートとの間で生じるモアレを低減することを特徴とする請求項１記載のフレネルレンズシートである。
上記フレネルレンズシートのライズ面と法線のなす角をライズ角（θ）と定義し、このライズ角（θ）を不規則にすることで、フレネルレンズピッチをランダムにさせることで上記光拡散シートとの間で生じるモアレを低減することを特徴とする請求項１記載のフレネルレンズシートである。
請求項３に係る発明は、主に観察者側に光拡散シートを光源側にフレネルレンズシートを配した形態で用いる背面投影型スクリーン用のフレネルレンズシートであって、
上記フレネルレンズシートのレンズピッチ（ＰＦ）を単位長さ（Ｐｌ）をレンズ本数（Ｐｎ）で割った値と定義（ＰＦ＝Ｐｌ／Ｐｎ）した時、上記レンズピッチ（ＰＦ）が５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のフレネルレンズシートである。
上記フレネルレンズシートのレンズピッチ（ＰＦ）を単位長さ（Ｐｌ）をレンズ本数（Ｐｎ）で割った値と定義（ＰＦ＝Ｐｌ／Ｐｎ）した時、上記レンズピッチ（ＰＦ）が５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のフレネルレンズシートである。
請求項４に係る発明は、主に観察者側に光拡散シートを光源側にフレネルレンズシートを配した形態で用いる背面投影型スクリーンであって、
上記フレネルレンズシートと組み合わせる上記光拡散シートのレンズピッチが７５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から３何れか記載の背面投影型スクリーンである。
上記フレネルレンズシートと組み合わせる上記光拡散シートのレンズピッチが７５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から３何れか記載の背面投影型スクリーンである。
本発明は、上記背景を考慮してなされたものであり、組み合わせる光拡散性シートのレンズピッチを細かくした際、組み合わせるフレネルレンズピッチを細かくしてもライズ角を不規則にすることでライズ面の反射光を分散させることで虹を低減し、光拡散シートとフレネルレンズシートとの間で発生するモアレを低減させることが可能であり、更に切削時間を従来より短くすることが可能なフレネルレンズシート並びにそれを用いた背面投影型スクリーンを提供することができる。
以下本発明の好ましい一実施例としての実施形態について図面に基づいて説明する。
図３は、本発明におけるフレネルレンズシートの一例を示した模式図で図１はそのＡ部分の拡大図ある。図１に示される様に中心部よりフレネルレンズはＰ１、Ｐ２…と存在する。この時ライズ角（θ）はＰ２の位置で初めて存在するので、ｎ個目のフレネルレンズ（Ｐｎ）におけるライズ角はｎ−１個目となる。１からｎ−１個目まで隣り合うライズ角は異なる角度を示し、その事で隣り合うフレネルレンズのピッチも異なる。そして、中心部から1個目のフレネルレンズからｎ個目のフレネルレンズ（Ｐｎ）までの距離をＰｌと定義し、ＰＦはＰｌ／Ｐｎで定義することができる。
例えばＰｌが５００ｍｍ、Ｐｎが１００００個の時、レンズピッチＰＦは０．０５ｍｍ（５０μｍ）となる。
本発明の背面投影型スクリーンにおいて、上記に示した構成に限定されるものではない。
モアレ発生の要因は、周期性があり規則的な周波数を持った２つ以上の格子が重なり合うことで新たな縞模様が発生する。プロジェクションテレビに用いられる背面投影型スクリーンの場合、光拡散シートのレンズピッチ、フレネルレンズシートのレンズピッチ、更に投影される映像の画素ピッチの３つの要因でモアレが発現する。
特に光拡散シートのレンズピッチとフレネルレンズシートのレンズピッチで発現するモアレは特に強いものとして観察されるので、画像を忠実に再現するには、ここでのモアレを目立たなくすることが効果的である。
そこで本発明はライズ角を不規則にすることでフレネルレンズピッチをランダムにすることで光拡散シートとの規則性を無くし、モアレを目立たなくすることが可能となる。
また、本発明のフレネルレンズシートのようにライズ角を不規則にすることでライズ面での反射光を不規則にさせることができ、ライズ面に別途後加工を施したり、切削回数を増やすことでライズ面を荒らすようなことをしなくても、虹を低減させることが可能となる。その為ピッチが細かくなっても後工程や切削時間が極端に増えることが無く、タクトが短縮される。
本発明は特に虹が目立ち易くなる５０μｍ以下のレンズピッチに適用されることが望ましく、単位長さは同心円状のレンズが一番多くなる対角に設定することが好ましい。
通常モアレを考慮する際に、理論上それぞれのピッチが２／３倍もしくは３／２倍にすることでモアレを低減させることが可能と言われている。本発明のフレネルレンズシートと組み合わせる光拡散シートとしては、フレネルレンズシートのレンズピッチより大きいものが好ましく、フレネルレンズシートの虹を考慮すると、フレネルレンズピッチは５０μｍ以下になるので、組み合わせる光拡散シートのレンズピッチは７５μｍ以下であることが望ましい。
また、切削時間を短縮させ虹を低減させるには、組み合わせる光拡散シートよりフレネルレンズシートのレンズピッチを大きくすることでも対応できるが、この場合、光拡散性シートとフレネルレンズシートの間で発現するモアレが大きくなってしまい、結果としてモアレを低減することが困難になる。
１・・フレネルレンズシート
２・・光拡散シート
３・・背面投影型スクリーン
４・・ミラー
５・・プロジェクター
Ａ・・図１による拡大部
θ１・・・中心より２個目のフレネルレンズに存在するライズ角
θｎ−１・・・中心よりｎ個目（Ｐｎ）のフレネルレンズにおけるライズ角
Ｐ１・・・中心より１個目のフレネルレンズ
Ｐ２・・・中心より２個目のフレネルレンズ
Ｐｎ・・・中心よりｎ個目のフレネルレンズ
Ｐｌ・・・単位長さ
２・・光拡散シート
３・・背面投影型スクリーン
４・・ミラー
５・・プロジェクター
Ａ・・図１による拡大部
θ１・・・中心より２個目のフレネルレンズに存在するライズ角
θｎ−１・・・中心よりｎ個目（Ｐｎ）のフレネルレンズにおけるライズ角
Ｐ１・・・中心より１個目のフレネルレンズ
Ｐ２・・・中心より２個目のフレネルレンズ
Ｐｎ・・・中心よりｎ個目のフレネルレンズ
Ｐｌ・・・単位長さ
Claims (4)
- 主に観察者側に光拡散シートを光源側にフレネルレンズシートを配した形態で用いる背面投影型スクリーン用のフレネルレンズシートであって、
上記フレネルレンズシートのライズ面と法線のなす角をライズ角（θ）と定義し、このライズ角（θ）が不規則であることを特徴とするフレネルレンズシート。 - 主に観察者側に光拡散シートを光源側にフレネルレンズシートを配した形態で用いる背面投影型スクリーン用のフレネルレンズシートであって、
上記フレネルレンズシートのライズ面と法線のなす角をライズ角（θ）と定義し、このライズ角（θ）が不規則で、フレネルレンズピッチがランダムであることを特徴とする請求項１記載のフレネルレンズシート。 - 主に観察者側に光拡散シートを光源側にフレネルレンズシートを配した形態で用いる背面投影型スクリーン用のフレネルレンズシートであって、
上記フレネルレンズシートのレンズピッチ（ＰＦ）を単位長さ（Ｐｌ）をレンズ本数（Ｐｎ）で割った値と定義（ＰＦ＝Ｐｌ／Ｐｎ）した時、上記レンズピッチ（ＰＦ）が５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のフレネルレンズシート。 - 主に観察者側に光拡散シートを光源側にフレネルレンズシートを配した形態で用いる背面投影型スクリーンであって、
上記フレネルレンズシートと組み合わせる上記光拡散シートのレンズピッチが７５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から３何れか記載の背面投影型スクリーン。
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|---|---|---|---|---|
| JP2009222981A (ja) * | 2008-03-17 | 2009-10-01 | Seiko Epson Corp | スクリーン及びプロジェクタ |
| JP2011175076A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Olympus Corp | フレネルレンズおよびフレネルレンズ成形型ならびにフレネルレンズの製造方法、フレネルレンズ成形型の製造方法 |
| US8599483B1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-12-03 | 3M Innovative Properties Company | High angle rear projection system |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5969747A (ja) * | 1982-10-15 | 1984-04-20 | Dainippon Printing Co Ltd | 透過型映写用スクリ−ン板 |
| JPH01319025A (ja) * | 1988-06-21 | 1989-12-25 | Pioneer Electron Corp | 背面投写型プロジェクションテレビのスクリーン |
| JPH06230452A (ja) * | 1993-02-06 | 1994-08-19 | Nikon Corp | フレネルレンズ面を有する焦点板 |
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2006
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Patent Citations (3)
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| US8599483B1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-12-03 | 3M Innovative Properties Company | High angle rear projection system |
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