JP2007225800A - Transmission type screen - Google Patents

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Kazuyoshi Ebina
一義 海老名
Naoyuki Okamura
尚幸 岡村
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Toppan Inc
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission type screen capable of preventing contact wear between a fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet and preventing various failures caused by the contact wear. <P>SOLUTION: The transmission type screen includes the lenticular lens sheet 30 including a lens, a prism and an optical diffusion element such as a diffusing material, and the fresnel lens sheet 20 not including the optical diffusion element. A gap (d) between the fresnel lens sheet 20 and the lenticular lens sheet 30 is held by a spacer 40 to be ≥10mm. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶プロジェクションテレビやディスプレイなどの背面投射型ディスプレイなどに用いられる透過型スクリーンに関する。   The present invention relates to a transmissive screen used for a rear projection display such as a liquid crystal projection television and a display.

透過型スクリーンは、レンチキュラーレンズやプリズムシートを基本構造とし光学的拡散材等と一体構造とした光拡散板(便宜上以下レンチキュラーレンズシートと称す)と、光学的拡散材を含んだ基材等により成型されたフレネルレンズシート(以下フレネルレンズシートと称す)とを、その端部をテープや保持機構により一体的に保持することで構成されている(例えば特許文献1、2参照)。
この保持方法は透過型スクリーンを一体化して扱うことが可能であるので、そのハンドリングが良いところが利点である。
The transmissive screen is molded from a light diffusing plate (hereinafter referred to as a lenticular lens sheet for the sake of convenience), which has a lenticular lens or prism sheet as a basic structure, and an optical diffusing material, and a base material containing the optical diffusing material. The formed Fresnel lens sheet (hereinafter referred to as “Fresnel lens sheet”) is configured such that its end is integrally held by a tape or a holding mechanism (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
Since this holding method can handle the transmission screen in an integrated manner, the advantage is that the handling is good.

透過型スクリーンを構成するレンチキュラーレンズシートとフレネルレンズシートは、レンチキュラーレンズシートのレンズ層側とフレネルレンズのレンズ層側とが互いに向かい合うように設置されている。
レンチキュラーレンズシートのレンチキュラーシートは、レンチキュラー層、感光性樹脂層、遮光層、粘着剤層および板状の拡散層とが積層された構成になっており、レンチキュラー層はフレネルレンズシートのフレネルレンズ側に配され、拡散層は観者側に配される。また、拡散層の観者側の面には、その表面保護のために必要に応じてハードコート層が設けられている。
The lenticular lens sheet and the Fresnel lens sheet constituting the transmission screen are installed so that the lens layer side of the lenticular lens sheet and the lens layer side of the Fresnel lens face each other.
The lenticular sheet of the lenticular lens sheet has a structure in which a lenticular layer, a photosensitive resin layer, a light shielding layer, an adhesive layer and a plate-like diffusion layer are laminated, and the lenticular layer is on the Fresnel lens side of the Fresnel lens sheet. The diffusion layer is arranged on the viewer side. Further, a hard coat layer is provided on the viewer-side surface of the diffusion layer as necessary for protecting the surface.

レンチキュラーレンズシートのレンチキュラー層は板状の拡散層(以下、拡散板と呼ぶ)と、その片面に設けられたレンズ層から構成されている。また、レンズ層は、例えば半円柱状のシリンドリカルレンズを多数本、その長さ方向が平行になるように、かつ長さ方向と直角な方向に配列することで構成される。このレンズ層にフィルム状の粘着剤層を積層し、さらに板状の拡散層を積層して、強固に一体化することによりレンチキュラーレンズシートが得られる。
また、レンチキュラーレンズシートの拡散層は、例えばアクリル系などのプラスチック等からなるマトリックス中に複数のガラスビーズなどからなる拡散材を混合したものから構成される。そして、拡散層の表面には必要に応じてハードコード層が積層され、一体化されている。
The lenticular layer of the lenticular lens sheet is composed of a plate-like diffusion layer (hereinafter referred to as a diffusion plate) and a lens layer provided on one side thereof. The lens layer is configured by, for example, arranging a large number of semi-cylindrical cylindrical lenses so that their length directions are parallel to each other and perpendicular to the length direction. A lenticular lens sheet can be obtained by laminating a film-like pressure-sensitive adhesive layer on this lens layer, further laminating a plate-like diffusion layer, and firmly integrating them.
In addition, the diffusion layer of the lenticular lens sheet is formed by mixing a diffusion material made of a plurality of glass beads in a matrix made of, for example, an acrylic plastic. A hard code layer is laminated and integrated on the surface of the diffusion layer as needed.

フレネルレンズシートは、フレネルレンズ層と板状の拡散層とを積層することで構成されている。
フレネルレンズ層は、同心円状に配置されたコーン状のプリズムアレイ形状とすることが一般的である。また、拡散層には、レンチキュラーレンズシートと同様に板状の拡散層(以下、拡散板)が用いられる場合が多い。ただし、この拡散板の光学的な拡散特性はレンチキュラーレンズシートとは違えてあるのが一般的である。
The Fresnel lens sheet is configured by laminating a Fresnel lens layer and a plate-like diffusion layer.
In general, the Fresnel lens layer has a cone-like prism array shape arranged concentrically. In addition, a plate-like diffusion layer (hereinafter referred to as a diffusion plate) is often used for the diffusion layer as in the case of the lenticular lens sheet. However, the optical diffusion characteristics of the diffusion plate are generally different from those of the lenticular lens sheet.

以上のように構成された透過型スクリーンを、プロジェクタを備えた液晶プロジェクタなどに取り付け、プロジェクタから光線を照射すると、この光線がフレネルレンズシートを介して略平行な光線となる。そして、この光線がレンチキュラー層を透過することによって所定の配光角度が付与され、画面の左右方向(水平方向)に適度に広がり、この方向における視野角の制御が行われる。
また、レンチキュラー層を透過した光線は、シリンドリカルレンズの長さ方向と平行なストライプ状の光線となり、さらに遮光層を経て、ついで拡散層の作用により、画面の上下方向(垂直方向)に適度に光線が拡散し、この方向における視野角の制御が行われる。また、遮光層により、S/N比を向上させ、コントラストの良好な画像を提供することができる。
特開平5−273658号公報 特開平6−317849号公報
When the transmissive screen configured as described above is attached to a liquid crystal projector equipped with a projector and light is emitted from the projector, the light becomes a substantially parallel light through a Fresnel lens sheet. The light beam passes through the lenticular layer to give a predetermined light distribution angle, which is appropriately spread in the horizontal direction (horizontal direction) of the screen, and the viewing angle in this direction is controlled.
The light beam that has passed through the lenticular layer becomes a striped beam parallel to the length direction of the cylindrical lens, passes through the light-shielding layer, and then moderately acts in the vertical direction (vertical direction) of the screen due to the action of the diffusion layer. Diffuses and the viewing angle in this direction is controlled. In addition, the light shielding layer can improve the S / N ratio and provide an image with good contrast.
JP-A-5-273658 JP-A-6-317849

上記のような従来の透過型スクリーンでは、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートを接触させて保持するため、この両者の間に「擦り」が生じる。そのため、運搬や経年使用によりレンズシートの構成材料が削られてしまい、削り取られた樹脂が粉状になる「白粉」や、フレネルレンズのプリズムが潰れてレンズ機能が部分的に損なわれることにより生じる「ステイン」またはレンズそのものが削り取られる擦過痕などの現象が生じる問題がある。
これらの現象は観察画像の劣化という形で発現するばかりでなく、製造時点で発現せず製品輸送時や使用時に生じるため、製造工程内での発現予防には限界がある。結果としてプロジェクションテレビなどの製品寿命を縮めることとなると共に、一度発生した場合には回収修理などのための維持費用が大きくなるという問題がある。
また、熱膨張率が微妙に異なる複数の板を一体化して使用するため、実用範囲の温度変化(例えば0℃〜60℃程度)において、スクリーン全体の反りおよび歪みが生じるという問題もある。
In the conventional transmission type screen as described above, since the Fresnel lens sheet and the lenticular lens sheet are held in contact with each other, “rubbing” occurs between them. For this reason, the constituent material of the lens sheet is scraped due to transportation and aging, resulting in “white powder” in which the scraped resin becomes powdery, or the prism function of the Fresnel lens is crushed and the lens function is partially impaired. There is a problem that a phenomenon such as “stain” or a scratch mark that the lens itself is scraped off occurs.
These phenomena are not only manifested in the form of degradation of the observed image, but are not manifested at the time of manufacture, but occur when the product is transported or used, so there is a limit to the prevention of expression within the production process. As a result, there is a problem that the product life of a projection television or the like is shortened, and that once it occurs, maintenance costs for recovery and repair are increased.
In addition, since a plurality of plates with slightly different thermal expansion coefficients are used in an integrated manner, there is a problem that warpage and distortion of the entire screen occur in a temperature change within a practical range (for example, about 0 ° C. to 60 ° C.).

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズとが接触磨耗されすることをなくし、接触磨耗により生じる種々の不具合を防止できる透過型スクリーンを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and provides a transmission screen that can prevent various problems caused by contact wear by preventing the Fresnel lens sheet and the lenticular lens from being contact-weared. With the goal.

上記目的を達成するために本発明の透過型スクリーンは、レンズ、プリズム、拡散材などの光学的拡散要素を含む拡散板と、光学的拡散要素を含まないフレネルレンズシートとを備え、前記拡散板と前記フレネルレンズシートは所定の間隙をおいて対向配置されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a transmission screen according to the present invention includes a diffusion plate including an optical diffusion element such as a lens, a prism, and a diffusion material, and a Fresnel lens sheet including no optical diffusion element, and the diffusion plate And the Fresnel lens sheet are arranged to face each other with a predetermined gap.

本発明の透過型スクリーンによれば、拡散板とフレネルレンズシートは所定の間隙をおいて非接触で対向配置されているため、拡散板とフレネルレンズシート同士が接触したり摩擦したりすることがなく、これにより、白粉の発生や接触圧力によるフレネルレンズシートなどの圧縮変形を防止できるとともに、拡散板及びフレネルレンズシートを単独で保持することにより、熱膨張及び収縮に伴うスクリーンの反りを防ぐことができる。
また、本発明によれば、フレネルレンズシートは光学的拡散要素を含まないため、フレネルレンズによる光拡散での投射映像のピンボケを生じさせることなく、光学的拡散要素を含む拡散板とフレネルレンズシートとを非接触で設置することが可能になる。
According to the transmissive screen of the present invention, the diffuser plate and the Fresnel lens sheet are arranged to face each other with a predetermined gap in a non-contact manner, so that the diffuser plate and the Fresnel lens sheet may contact or rub against each other. This prevents the generation of white powder and compression deformation of the Fresnel lens sheet due to contact pressure, and also prevents the screen from warping due to thermal expansion and contraction by holding the diffusion plate and the Fresnel lens sheet alone. Can do.
In addition, according to the present invention, since the Fresnel lens sheet does not include an optical diffusion element, the diffusion plate and the Fresnel lens sheet including the optical diffusion element are generated without causing defocusing of a projected image due to light diffusion by the Fresnel lens. Can be installed in a non-contact manner.

本発明の透過型スクリーンを構成するフレネルレンズシートは、その基材層に光学的拡散層が含まれておらず、クリアなものを特に用いる。
ここで、フレネルレンズシートの光学的拡散層がない状態とは、プロジェクタからの映写光に対する作用として、視野角の拡大をもたらすための物体や構造を含めないということであり、より具体的には光分散/散乱/拡散目的のフィラーなどを含まないことを示している。
The Fresnel lens sheet constituting the transmissive screen of the present invention does not include an optical diffusion layer in the base material layer, and is particularly clear.
Here, the state where the optical diffusion layer of the Fresnel lens sheet is not present means that an object or structure for causing an increase in the viewing angle is not included as an effect on the projection light from the projector, and more specifically, It shows that it does not contain fillers for the purpose of light dispersion / scattering / diffusion.

また、基材層の材料には、透過光に対して実用上差し支えない透過率と、機械的強度が有れば使用が可能であり、主なプラスチック材料としては、メタクリルスチレン樹脂を始めとしてアクリル、ポリカーボネートなどを広範に使用することができる。
また、プラスチック以外にもガラス系の材料、例えばフロートガラスや青板ガラス、BK7などを使用することも可能である。
In addition, the material of the base layer can be used as long as it has practically satisfactory transmittance for transmitted light and mechanical strength. As the main plastic material, acrylic resin such as methacryl styrene resin can be used. Polycarbonate and the like can be widely used.
In addition to plastic, glass-based materials such as float glass, blue plate glass, BK7, etc. can be used.

透過型スクリーンを構成する2つのレンズシート、すなわち拡散板に相当するレンチキュラーレンズシートとフレネルレンズシートとの間の間隙は、スペーサなどの離間保持具を用いて適切に保持される。この離間保持具は単純な板状の部材を挟み込む形態が最も単純な構成であるが、離間する板材をクランプして上記間隙を保持する方式や、透過型スクリーンを保持する筐体側に複数の取り付け部分、例えば溝などを設ける方式が考えられるが、これに限らず、2つのレンズシートの間の間隙を適宜保持できる機能が備わっていれば良い。   The gap between the two lens sheets constituting the transmissive screen, that is, the lenticular lens sheet corresponding to the diffusing plate and the Fresnel lens sheet is appropriately held by using a spacer holder or the like. This separation holding tool has the simplest configuration in which a simple plate-like member is sandwiched, but a method of holding the above-mentioned gap by clamping the separation plate material or a plurality of attachments on the housing side holding the transmission screen A method of providing a portion, for example, a groove is conceivable. However, the present invention is not limited to this, and it is only necessary to have a function capable of appropriately holding a gap between two lens sheets.

フレネルレンズシートやレンチキュラーレンズシート等のレンズアレイ層の材料としては、ガラスやプラスチックなどの映像光波長に対し透明な材料であって、光学部材に使用するものを特に制限することなく用いることができ、生産効率などを考慮するとプラスチックを用いることが最も好ましい。
プラスチックとしては、ポリメタクリル酸メチルなどのアクリル系樹脂、ポリカーボネート、アクリル−スチレン共重合体、スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニルなどを例示することができる。特に微細な加工が必要なレンズ層の材料としては、紫外線硬化型樹脂や電子線硬化型樹脂などの放射線硬化型樹脂を用いることが好ましい。
放射線硬化型樹脂には、例えばウレタン(メタ)アクリレートおよび/またはエポキシ(メタ)アクリレートオリゴマーに反応希釈剤、光重合開始剤、光増感剤などが添加された組成物などを用いることができる。
The material of the lens array layer such as a Fresnel lens sheet or a lenticular lens sheet is a material transparent to the image light wavelength such as glass or plastic, and can be used without any particular limitation on the material used for the optical member. In view of production efficiency, it is most preferable to use plastic.
Examples of the plastic include acrylic resins such as polymethyl methacrylate, polycarbonate, acrylic-styrene copolymers, styrene resins, and polyvinyl chloride. It is preferable to use a radiation curable resin such as an ultraviolet curable resin or an electron beam curable resin as a material for the lens layer that requires particularly fine processing.
As the radiation curable resin, for example, a composition in which a reaction diluent, a photopolymerization initiator, a photosensitizer, or the like is added to urethane (meth) acrylate and / or epoxy (meth) acrylate oligomer can be used.

ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、特に限定するものではないが、例えばエチレングリコール、1,4ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオール、ポリテトラメチレングリコールなどのポリオール類と、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシレンイソシアネートなどのポリイソシアネート類とを反応させて得ることができる。
エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、特に限定するものではないが、例えばビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型プロピレンオキサイド付加物の末端グリシジルエーテル、フルオレンエポキシ樹脂などのエポキシ樹脂類と、(メタ)アクリル酸とを反応させて得ることができる。
The urethane (meth) acrylate oligomer is not particularly limited, and examples thereof include polyols such as ethylene glycol, 1,4 butanediol, neopentyl glycol, polycaprolactone polyol, polyester polyol, polycarbonate diol, and polytetramethylene glycol. , Hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylene isocyanate, and other polyisocyanates.
The epoxy (meth) acrylate oligomer is not particularly limited. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, terminal glycidyl ether of bisphenol A type propylene oxide adduct, fluorene epoxy It can be obtained by reacting an epoxy resin such as a resin with (meth) acrylic acid.

また、本発明においては、拡散材などの光学的拡散要素を含む拡散板をレンチキュラーレンズシートとすることにより、既存の生産プロセス及び材料をそのまま使用することができ、生産上のメリットが大きく、かつ、解像度などスクリーンとしての性能指標も従来品と同程度とすることが容易であり、方式の変更に伴うデメリットが生じにくい。   Further, in the present invention, by using a diffusion plate including an optical diffusion element such as a diffusion material as a lenticular lens sheet, existing production processes and materials can be used as they are, and production advantages are great, and The performance index as a screen, such as the resolution, can be easily set to the same level as that of the conventional product, and the disadvantage associated with the change of the method is hardly generated.

また、本発明においては、拡散板とフレネルレンズシートとの間に間隙を10mm以上とする。このような間隙を保持することにより、温度変化や振動、手で触る等のレンズシートの変形に対する耐久性を実験的に検証した結果、現時点でTVセットに求められるレンズシートのサイズが40インチから70インチ程度で、かつ前記各レンズシートの厚みが1~3mmの条件において、MS樹脂やPET樹脂などを素材とした場合、比較的ラフで安価な設置方式、例えばスペーサ等などにより離間した場合などでも、前記2枚のレンズシートが互いに接触しないことが確認できた。
また、前記両レンズシート間の間隙を25mmとした場合の実験においても充分な効果を確認しており、しかもフレネルレンズシートの光拡散度が0に近いため、前記両レンズシートの間隙、すなわち離間距離が映像に与える影響は軽微であることも実験により確認した。同時にこれらの措置による離間距離が、映像に与える影響は軽微であることも実験により確認した。
In the present invention, the gap between the diffusion plate and the Fresnel lens sheet is 10 mm or more. As a result of experimentally verifying the durability against deformation of the lens sheet such as temperature change, vibration, and touch by holding such a gap, the size of the lens sheet required for the TV set at present is from 40 inches. If the material is MS resin or PET resin under the condition of about 70 inches and the thickness of each lens sheet is 1 to 3 mm, a relatively rough and inexpensive installation method, for example, when separated by a spacer, etc. However, it was confirmed that the two lens sheets were not in contact with each other.
In addition, a sufficient effect was confirmed in an experiment in which the gap between the two lens sheets was 25 mm, and the light diffusivity of the Fresnel lens sheet was close to 0. It was also confirmed by experiments that the effect of distance on the image was minor. At the same time, it was confirmed by experiments that the effect of the separation distance due to these measures on the image was minor.

また、本発明においては、拡散要素を含まないフレネルレンズシートの片面、もしくは両面に反射防止コートを施すことにより、従来の透過型スクリーンでは顕在化しなかったフレネルレンズシート内での迷光による二重像など、反射に起因する不具合を効果的に防止することができる。
また、従来の透過型スクリーンではフレネルレンズシート内での迷光が二重像となり、投射画像内にノイズとなって発現する場合がある。その一因としてフレネルレンズ内での繰り返し反射があるが、これを解消するために従来では、フレネルレンズシート内に拡散要素を含ませ、迷光を繰り返し拡散することにより光強度を低下させる手法がとられる。
本発明においては、フレネルレンズシートに拡散成分を含ませると、投射映像のピンボケを伴うため、繰り返し反射そのものの発生を反射率の低下により実現させる反射防止コートが有効である。
反射防止コートには誘電体多層膜構造によるAR処理のほか、誘電体単層膜構造のLR処理、界面を粗面化するAG処理などが可能で、塗工、蒸着、あるいは加工済みシートのラミネートなどの加工法を用いることが可能であり、商品のニーズに応じて適宜組み合わせることが可能である。
Further, in the present invention, by applying an antireflection coating on one side or both sides of the Fresnel lens sheet that does not include a diffusing element, a double image due to stray light in the Fresnel lens sheet that has not become apparent in a conventional transmission type screen. Thus, problems caused by reflection can be effectively prevented.
Further, in the conventional transmission type screen, stray light in the Fresnel lens sheet becomes a double image and may appear as noise in the projection image. One of the causes is the repeated reflection in the Fresnel lens, but in order to eliminate this, conventionally, there is a method of reducing the light intensity by repeatedly diffusing stray light by including a diffusing element in the Fresnel lens sheet. It is done.
In the present invention, if the Fresnel lens sheet contains a diffusing component, it causes blurring of the projected image. Therefore, an antireflection coating that realizes repeated reflection itself by reducing the reflectance is effective.
In addition to AR treatment with a dielectric multilayer film structure, anti-reflection coating can be applied to LR treatment of dielectric single layer film structure, AG treatment to roughen the interface, etc., coating, vapor deposition, or laminating processed sheets Such processing methods can be used, and can be combined as appropriate according to the needs of the product.

また、本発明においては、透過型スクリーンを構成するレンチキュラーレンズシートとフレネルレンズシート同士がスペーサを挟んで接着し得るので、両レンズシート間の間隙保持のスペーサは一枚分で良く、離間保持機構のために別途空間を確保する必要がないため、離間保持機構の変更は、別の構成要素を付加することなく簡便かつ容易に行うことができる。
一般に、拡散板とフレネルレンズシートの離間保持手法としては、筐体側の機械的な保持機構による方式が多いが、離間距離を保持させるための機構を筐体内に組み込むと保持機構部分の厚さや、機構追加によるコストおよび工数の増加が問題となり易い。
加えて、本発明の構成では、従来ピンボケの原因となった、フレネルレンズシートのたわみ変形については、フレネルレンズシートの光拡散度がほとんど無いために、画質への影響が大きく低減され、実用上考慮することが不要となる。これに伴い、本方式では極めてラフな設置方法によっても液晶プロジェクションテレビ装置などの構成が可能になる。
Further, in the present invention, the lenticular lens sheet and the Fresnel lens sheet constituting the transmission screen can be bonded with a spacer interposed therebetween, so that the spacer for holding the gap between both lens sheets may be one sheet, and the separation holding mechanism. For this reason, it is not necessary to secure a separate space, so that the separation holding mechanism can be easily and easily changed without adding another component.
In general, as a method for holding the diffusion plate and the Fresnel lens sheet apart, there are many methods using a mechanical holding mechanism on the housing side, but if a mechanism for holding the separation distance is incorporated in the housing, the thickness of the holding mechanism portion, Increases in cost and man-hours due to the addition of mechanisms are likely to be a problem.
In addition, in the configuration of the present invention, the flexure deformation of the Fresnel lens sheet, which has been a cause of defocusing in the past, has almost no effect on image quality because there is almost no light diffusivity of the Fresnel lens sheet. No need to consider. Along with this, in this method, a liquid crystal projection television set or the like can be configured by an extremely rough installation method.

以下、本発明における透過型スクリーンの実施例について、図1及び図2を参照して説明する。
図1は本発明にかかる透過型スクリーンの一例を示す模式断面図であり、図2は本実施例1における透過型スクリーンに映像を投影した場合の説明図である。
Embodiments of the transmission screen according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a transmissive screen according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram when an image is projected on the transmissive screen in the first embodiment.

図1及び図2において、透過型スクリーン10は、フレネルレンズシート20及びレンチキュラーレンズシート30と、このフレネルレンズシート20とレンチキュラーレンズシート30とを所定の間隙d(例えば10mm以上)を離して相対向するように離間状態に保持するスペーサ40とを備える。
前記フレネルレンズシート20は、光学的拡散材を含まない光拡散度が0に近いフレネル基材層201と、このフレネル基材層201の光出射側(レンチキュラーレンズシート30と対向する側)に同心円状に形成されたコーン状のプリズムアレイ形状をなすフレネルレンズ層202とから構成されている。また、フレネルレンズシート20におけるフレネルレンズには、投射距離を約700mm、サイズが50インチ(アスペクト比16:9)の透過型スクリーンとして設計されたものが使用されている。
1 and 2, the transmissive screen 10 has a Fresnel lens sheet 20 and a lenticular lens sheet 30, and the Fresnel lens sheet 20 and the lenticular lens sheet 30 facing each other with a predetermined gap d (for example, 10 mm or more). And a spacer 40 that is held in a separated state.
The Fresnel lens sheet 20 includes a Fresnel base layer 201 that does not include an optical diffuser and has a light diffusivity close to 0, and a concentric circle on the light emission side of the Fresnel base layer 201 (the side facing the lenticular lens sheet 30). And a Fresnel lens layer 202 having a cone-like prism array shape. In addition, the Fresnel lens in the Fresnel lens sheet 20 is designed as a transmission screen having a projection distance of about 700 mm and a size of 50 inches (aspect ratio 16: 9).

前記レンチキュラーレンズシート30は、光学的拡散材を含むレンチキュラーシート層301と、このレンチキュラー基材層301の光入射側(フレネルレンズシート20のフレネルレンズ層202と対向する側)に形成された半円柱状のシリンドリカルレンズを多数配列してなるレンチキュラーレンズ層302とから構成されている。
レンチキュラーレンズシート30は、以下に述べるよな設計パラメータに設定される。
すなわち、レンチキュラー基材層301において、その材料はポリエチレンテレフタレートであり、その厚さは75μmとした。また、レンチキュラーレンズ層302において、その材料はUV感光性樹脂であり、レンズの形状はピッチが98μmで楕円面を基準面とし、高次項により補正を加えた非球面形状とした。また、感光性樹脂層には、厚さが20μmのクロマリンフィルム(商品名:デュポン社製)を用いた。
また、従来のレンチキュラーシートと同様にレンチキュラーレンズによって水平方向の視野角を付与し、垂直方向の視野角は拡散材によって付与される。
前記間隙保持手段としてのスペーサ40には、発砲スチロールなどの軽量な素材が使用され、その厚さを調整することにより、フレネルレンズシート20とレンチキュラーレンズシート30との間の間隙dを10mm以上に設定できるようにした。
The lenticular lens sheet 30 includes a lenticular sheet layer 301 containing an optical diffusion material, and a semicircle formed on the light incident side of the lenticular substrate layer 301 (the side facing the Fresnel lens layer 202 of the Fresnel lens sheet 20). A lenticular lens layer 302 is formed by arranging a large number of columnar cylindrical lenses.
The lenticular lens sheet 30 is set to design parameters as described below.
That is, in the lenticular base material layer 301, the material was polyethylene terephthalate, and the thickness was 75 μm. In addition, the material of the lenticular lens layer 302 is UV photosensitive resin, and the lens has an aspherical shape with a pitch of 98 μm, an elliptical surface as a reference surface, and correction by higher order terms. Further, a chromalin film (trade name: manufactured by DuPont) having a thickness of 20 μm was used for the photosensitive resin layer.
Similarly to a conventional lenticular sheet, a horizontal viewing angle is given by a lenticular lens, and a vertical viewing angle is given by a diffusing material.
The spacer 40 serving as the gap holding means is made of a lightweight material such as foamed polystyrene, and the gap d between the Fresnel lens sheet 20 and the lenticular lens sheet 30 is set to 10 mm or more by adjusting the thickness thereof. Enabled to set.

このように構成された透過型スクリーン10において、図2に示すように、透過型スクリーン10にプロジェクタ50から光線501を照射すると、この光線501はフレネルレンズシート20により略平行な光線となってレンチキュラーレンズシート30側へ出射される。そして、この光線502はレンチキュラーレンズシート30を透過することによって所定の配光角度が付与され、画面の左右方向(水平方向)に適度に広がり、この方向における視野角の制御が行われる。また、レンチキュラーレンズシート30を透過した光線は、シリンドリカルレンズの長さ方向と平行なストライプ状の光線となり、さらに遮光層を経て、ついで拡散層の作用により、画面の上下方向(垂直方向)に適度に光線が拡散し、この方向における視野角の制御が行われる。   In the transmissive screen 10 thus configured, as shown in FIG. 2, when the light beam 501 is irradiated from the projector 50 onto the transmissive screen 10, the light beam 501 becomes a substantially parallel light beam by the Fresnel lens sheet 20. The light is emitted to the lens sheet 30 side. The light beam 502 is given a predetermined light distribution angle by passing through the lenticular lens sheet 30 and appropriately spreads in the left-right direction (horizontal direction) of the screen, and the viewing angle in this direction is controlled. The light beam that has passed through the lenticular lens sheet 30 becomes a striped light beam that is parallel to the length direction of the cylindrical lens, passes through the light shielding layer, and then is moderately applied in the vertical direction (vertical direction) of the screen by the action of the diffusion layer. The light beam diffuses into the light source, and the viewing angle in this direction is controlled.

この実施例1における透過型スクリーン10では、プロジェクタ50から点像やハッチングを表示させて、その映像を確認する方式を採った時、約30mm程度の間隙までは像のボケも観察されず良好な結像を確認できた。
また、スペーサ40の厚みが30mmを越えたあたりから映像の歪みが大きくなるため、既存のプロジェクタをそのまま使うのは困難であるが、歪みをあらかじめ補正したプロジェクタを用意することにより、この現象を回避することが可能である。
In the transmissive screen 10 according to the first embodiment, when a method of displaying a point image or hatching from the projector 50 and confirming the image is taken, no blurring of the image is observed up to a gap of about 30 mm. Imaging was confirmed.
In addition, since the distortion of the image increases when the thickness of the spacer 40 exceeds 30 mm, it is difficult to use the existing projector as it is, but this phenomenon can be avoided by preparing a projector in which the distortion is corrected in advance. Is possible.

このような本実施例1における透過型スクリーンによれば、スペーサ40によりフレネルレンズシート20とレンチキュラーレンズシート30との間に10mm以上の間隙dを形成する構造にしたので、スクリーンを片方から押したり、重力でたわませてもスペーサ40によりフレネルレンズシート20とレンチキュラーレンズシート30が互いに接触することはなく、その結果、ステインや白粉などの発生を未然に防止できるとともに、熱膨張及び収縮に伴うスクリーンの反りを防ぐことができる。
また、本実施例1によれば、フレネルレンズシートは光学的拡散要素を含まないため、フレネルレンズの光拡散に伴う投射映像のピンボケをなくすことができる。
According to the transmission screen in the first embodiment, the spacer 40 forms the gap d of 10 mm or more between the Fresnel lens sheet 20 and the lenticular lens sheet 30, so that the screen can be pushed from one side. The Fresnel lens sheet 20 and the lenticular lens sheet 30 do not come into contact with each other even when deflected by gravity, and as a result, generation of stains and white powder can be prevented and thermal expansion and contraction are accompanied. Screen warpage can be prevented.
Further, according to the first embodiment, since the Fresnel lens sheet does not include an optical diffusing element, it is possible to eliminate the blur of the projected image accompanying the light diffusion of the Fresnel lens.

なお、本実施例1において、スペーサ40に薄いものを使用した場合には、レンチキュラーレンズシート30とフレネルレンズシート20の離間距離が不十分で、それらの弾性により振動などで接触する場合が生じるおそれがある。このような場合、レンチキュラーレンズシート30とフレネルレンズシート20を構成する基材の材質をガラスなど硬い材質とするか、厚さを増すなどして剛性を向上させれば、上記のような現象を防ぐことができるが、従来構成の延長上(プラスチックシートで1〜3mm程度)とする場合、10mm以上離間することが望ましい。   In the first embodiment, when a thin spacer 40 is used, the separation distance between the lenticular lens sheet 30 and the Fresnel lens sheet 20 is insufficient, and there is a possibility that contact may occur due to vibration due to their elasticity. There is. In such a case, if the material of the base material constituting the lenticular lens sheet 30 and the Fresnel lens sheet 20 is made of a hard material such as glass, or the rigidity is increased by increasing the thickness, the above-described phenomenon is caused. Although it can be prevented, it is desirable that the distance is 10 mm or more when extending the conventional configuration (about 1 to 3 mm with a plastic sheet).

本発明にかかる透過型スクリーンの一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of the transmission type screen concerning this invention. 本実施例1における透過型スクリーンに映像を投影した場合の説明図である。It is explanatory drawing at the time of projecting an image | video on the transmission type screen in the present Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10……透過型スクリーン、20……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……スペーサ、50……プロジェクタ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Transmission type screen, 20 ... Fresnel lens sheet, 30 ... Lenticular lens sheet, 40 ... Spacer, 50 ... Projector.

Claims (7)

レンズ、プリズム、拡散材などの光学的拡散要素を含む拡散板と、光学的拡散要素を含まないフレネルレンズシートとを備え、前記拡散板と前記フレネルレンズシートは所定の間隙をおいて対向配置されていることを特徴とする透過型スクリーン。   A diffusing plate including an optical diffusing element such as a lens, a prism, and a diffusing material; and a Fresnel lens sheet not including the optical diffusing element, wherein the diffusing plate and the Fresnel lens sheet are arranged to face each other with a predetermined gap. A transmissive screen characterized by that. 前記拡散板はレンチキュラーレンズシートであることを特徴とする請求項1記載の透過型スクリーン。   The transmission screen according to claim 1, wherein the diffusion plate is a lenticular lens sheet. 前記拡散板と前記フレネルレンズシートとの間の間隙は10mm以上であることを特徴とする請求項1記載の透過型スクリーン。   The transmission screen according to claim 1, wherein a gap between the diffusion plate and the Fresnel lens sheet is 10 mm or more. 前記フレネルレンズシートの表面に反射防止コートが施されていることを特徴とする請求項1または3記載の透過型スクリーン。   The transmission screen according to claim 1 or 3, wherein an antireflection coating is applied to a surface of the Fresnel lens sheet. 前記拡散板と前記フレネルレンズシートとの間の間隙は離間保持手段により保持されるように構成したことを特徴とする請求項1または3記載の透過型スクリーン。   4. The transmission screen according to claim 1, wherein a gap between the diffusion plate and the Fresnel lens sheet is held by a separation holding means. 前記フレネルレンズシートは、光学的拡散材を含まないフレネル基材層と、前記フレネル基材層の前記レンチキュラーレンズシートと対向する側に同心円状に形成されたコーン状のプリズムアレイ形状をなすフレネルレンズ層とから構成されていることを特徴とする請求項1記載の透過型スクリーン。   The Fresnel lens sheet includes a Fresnel base material layer that does not include an optical diffusing material, and a Fresnel lens that forms a conical prism array formed concentrically on the side of the Fresnel base material layer that faces the lenticular lens sheet. The transmissive screen according to claim 1, comprising a layer. 前記レンチキュラーレンズシートは、光学的拡散材を含むレンチキュラーシート層と、前記レンチキュラー基材層の前記フレネルレンズシートと対向する側に形成された半円柱状のシリンドリカルレンズを多数配列してなるレンチキュラーレンズ層とから構成されていることを特徴とする請求項2記載の透過型スクリーン。
The lenticular lens sheet includes a lenticular lens layer including an optical diffusing material, and a plurality of semi-cylindrical cylindrical lenses formed on a side of the lenticular base layer facing the Fresnel lens sheet. The transmissive screen according to claim 2, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007279398A (en) * 2006-04-06 2007-10-25 Sony Corp Rear projection type display device and transmission type screen

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