JP2007240918A - Lens sheet, transmission-type screen, and back projection type video display apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源を備えた背面投射型映像表示装置、背面投射型映像表示装置に用いられる透過型スクリーン、透過型スクリーンに用いられるレンズシートに係り、とりわけ、画素が斜め配列され振動しながら映像光を投射する光源を備えた背面投射型映像表示装置、当該光源に適した透過型スクリーン、および当該光源に適したレンズシートに関する。 The present invention relates to a rear projection type video display device having a light source, a transmissive screen used in the rear projection type video display device, and a lens sheet used in the transmissive screen. The present invention relates to a rear projection image display device including a light source for projecting light, a transmissive screen suitable for the light source, and a lens sheet suitable for the light source.
背面投射型映像表示装置は、3管式のCRT光源、あるいは縦横に規則的に配列された画素を有する液晶光源またはDLP光源等から映像光を拡大投影し、透過型スクリーンに映像を表示する表示装置である。そして、近年の傾向においては、液晶光源やDLP光源が、3管式のCRT光源よりも広く用いられるようになってきた。 A rear projection type image display device displays an image on a transmissive screen by enlarging and projecting image light from a three-tube CRT light source, a liquid crystal light source or a DLP light source having pixels arranged regularly in the vertical and horizontal directions, etc. Device. In recent trends, liquid crystal light sources and DLP light sources have been used more widely than three-tube CRT light sources.
透過型スクリーンに要求される事項は、光源の種類に応じて異なる。例えば、CRT光源からの映像光を表示する透過型スクリーンには、光が3箇所から投射されることに起因する不具合を緩和することが求められてきた。また、液晶光源またはDLP光源からの映像を表示する透過型スクリーンには、画素毎の光によって映像が構成されていることに起因する不具合を緩和することが求められる。さらに詳しくは、透過型スクリーンを構成する各レンズシートのレンズ要素の配置ピッチを光源の画素ピッチに対応して定め、映像を高精細に表示するとともに、画素毎に分割された光とレンズ要素によって集束させられた光との干渉を起因とするモアレを生じさせないようにしなければならない。 The items required for the transmissive screen differ depending on the type of light source. For example, a transmission screen that displays image light from a CRT light source has been required to alleviate problems caused by light being projected from three locations. In addition, a transmission type screen that displays an image from a liquid crystal light source or a DLP light source is required to alleviate problems caused by the image being composed of light for each pixel. More specifically, the arrangement pitch of the lens elements of each lens sheet constituting the transmissive screen is determined according to the pixel pitch of the light source, and the image is displayed with high definition, and the light and lens elements divided for each pixel are used. Moire should not be caused due to interference with the focused light.
液晶光源またはDLP光源からの映像を表示する透過型スクリーンについての様々な研究開発が行われるとともに、その製造方法についても様々な研究開発がなされてきた(例えば、特許文献1)。特許文献1には、透過型スクリーンを構成する一つのレンズシートであるレンチキュラーレンズシートを製造する方法が開示されている。特許文献1に開示されているように、液晶光源またはDLP光源からの映像を表示する透過型スクリーンに用いられるレンチキュラーレンズシートは、押出加工等の成形加工によって製造することが不可能であり多数の工程を経て成形されているため、レンチキュラーレンズシートを含めた透過型スクリーンの製造コストが高価になってしまうという不具合が生じている。
一方、近頃においては、液晶光源またはDLP光源から投影される映像の画素間の境目を目立たなくさせるため、画素を斜めに配列するとともに振動しながら映像光を投射する光源が開発されつつある。これにともなって、このような光源の特徴を損なうことのない透過型スクリーンを開発する必要が生じている。また、この場合、これまでの透過型スクリーンと異なり、生産性の良い透過型スクリーンが開発されることが好ましい。 On the other hand, recently, in order to make the boundary between pixels of an image projected from a liquid crystal light source or a DLP light source inconspicuous, a light source for projecting image light while oscillating pixels and vibrating is being developed. Accordingly, it is necessary to develop a transmission screen that does not impair the characteristics of such a light source. In this case, it is preferable to develop a transmissive screen with good productivity, unlike the conventional transmissive screen.
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、画素が斜めに配置され振動しながら映像光を投射する光源からの映像を、高精細に表示することができるとともに、生産性の高い透過型スクリーンおよびレンズシートを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and can display a high-definition image from a light source that projects image light while the pixels are arranged obliquely and vibrates, and has high productivity. An object is to provide a high transmission screen and a lens sheet.
また、本発明は、画素が斜めに配置され振動しながら映像光を投射する光源を備え、映像を高精細に表示することができるとともに生産性の高い背面投射型映像表示装置を提供することを目的とする。 In addition, the present invention provides a rear projection type video display device that includes a light source that projects video light while the pixels are obliquely arranged and vibrates, and that can display video with high definition and high productivity. Objective.
今般、本発明者は鋭意研究を重ね、光源が振動しながら映像光を投射すること、および光源の画素が斜めに配置されていることから、透過型スクリーンに表示される映像の画素間の境目がぼやけ、これにより、モアレが発生し難くなるという知見を得た。本発明は主にこのような知見に基づくものである。 Recently, the present inventor has conducted extensive research, projecting image light while the light source vibrates, and the pixels of the light source are arranged obliquely. As a result, it was found that the moiré is less likely to occur. The present invention is mainly based on such knowledge.
本発明によるレンズシートは、画素が斜めに配列され振動しながら映像光を投射する光源を備えた背面投射型映像表示装置に用いられ、背面側から入射した光を拡散して観察側に出射するレンズシートであって、入射側表面に形成された複数のレンズ要素と、出射側表面のうち前記レンズ要素によって集光された光が透過しない部分に設けられ、観察側に突出するように形成されるとともに、外光を吸収するよう着色された外光吸収部と、を備え、前記レンズ要素の配置ピッチが0.20mm以上0.57mm以下となっていることを特徴とする。 The lens sheet according to the present invention is used in a rear projection type image display device including a light source that projects image light while obliquely arranging pixels and vibrating, and diffuses light incident from the back side and emits it to the observation side. A lens sheet, which is provided on a portion of the exit-side surface where light collected by the lens element is not transmitted, and is formed so as to protrude toward the observation side. And an external light absorbing portion colored so as to absorb external light, and the arrangement pitch of the lens elements is 0.20 mm or more and 0.57 mm or less.
このようなレンズシートによれば、高精細に映像を表示することができる。また、このようなレンズシートは、押出成形するとともに外光吸収部を着色処理することにより、容易かつ安価に製造され得る。 According to such a lens sheet, an image can be displayed with high definition. Moreover, such a lens sheet can be easily and inexpensively manufactured by extrusion molding and coloring the external light absorbing portion.
本発明によるレンズシートにおいて、前記レンズ要素の配置ピッチが0.20mm以上0.38mm以下となっていることが好ましい。これにより、光源の画素数が多い場合にも、光源の画素数に応じた高精細な映像を表示することができる。 In the lens sheet according to the present invention, it is preferable that the arrangement pitch of the lens elements is 0.20 mm or more and 0.38 mm or less. As a result, even when the number of pixels of the light source is large, a high-definition image corresponding to the number of pixels of the light source can be displayed.
また、本発明によるレンズシートにおいて、前記出射側表面のうち外光吸収部が形成された部分は、前記レンズ要素から、前記レンズ要素の焦点距離と略同一長さ離間するようにしてもよい。このようなレンズシートによれば、光の透過率を下げることなく、レンズシートの出射側表面における外光吸収部の割合を上げることができる。これにより、表示される映像のコントラストを向上させることができる。 In the lens sheet according to the present invention, a portion of the emission side surface where the external light absorbing portion is formed may be separated from the lens element by substantially the same length as the focal length of the lens element. According to such a lens sheet, it is possible to increase the ratio of the external light absorbing portion on the exit side surface of the lens sheet without reducing the light transmittance. Thereby, the contrast of the displayed image can be improved.
さらに、本発明によるレンズシートにおいて、出射側表面のうち前記レンズ要素によって集光された光が透過する部分に、光を拡散させるための拡散要素が形成されていてもよい。このようなレンズシートによれば、シンチレーションを軽減することができる。 Further, in the lens sheet according to the present invention, a diffusing element for diffusing light may be formed in a portion of the exit side surface through which light collected by the lens element is transmitted. According to such a lens sheet, scintillation can be reduced.
本発明による透過型スクリーンは、画素が斜めに配列され振動しながら映像光を投射する光源を備えた背面投射型映像表示装置に用いられる透過型スクリーンであって、上述したいずれか一項に記載されたレンズシートを備えたことを特徴とする。 The transmissive screen according to the present invention is a transmissive screen used in a rear-projection video display device including a light source that projects video light while pixels are arranged obliquely and vibrates. The lens sheet is provided.
このような透過型スクリーンによれば、高精細に映像を表示することができる。また、押出成形するとともに外光吸収部を着色処理することによって、透過型スクリーンに含まれるレンズシートを容易かつ安価に製造することができる。この結果、透過型スクリーンを容易かつ安価に製造することができる。 According to such a transmission screen, it is possible to display an image with high definition. Moreover, the lens sheet included in the transmission screen can be easily and inexpensively manufactured by extrusion molding and coloring the external light absorbing portion. As a result, the transmission screen can be easily and inexpensively manufactured.
本発明による透過型スクリーンが、前記レンズシートの観察側に配置された光学シートをさらに備え、前記光学シートが、この光学シート中を透過する光を拡散させる光拡散粒子を含有した拡散層を有するようにしてもよい。このような透過型スクリーンによれば、シンチレーションを軽減することができる。また、レンズシートに光拡散粒子を含有させるよりも、レンズシートの観察側に配置された光学シートに光拡散粒子を含有させた方が、シンチレーションを有効に軽減することができる。 The transmissive screen according to the present invention further includes an optical sheet disposed on the observation side of the lens sheet, and the optical sheet has a diffusion layer containing light diffusing particles that diffuse light transmitted through the optical sheet. You may do it. According to such a transmission screen, scintillation can be reduced. In addition, the scintillation can be effectively reduced by adding the light diffusing particles to the optical sheet disposed on the observation side of the lens sheet, rather than including the light diffusing particles in the lens sheet.
また、本発明による透過型スクリーンにおいて、前記拡散層の出射側面が、前記レンズ要素から、前記レンズ要素の焦点距離の2倍以上離間するよう、前記光学シートが前記レンズシートに対して配置されるようにしてもよい。このような透過型スクリーンによれば、拡散層の出射側面の全領域に映像光が透過するとともに、この映像光を光拡散粒子によって拡散することができる。これにより、シンチレーションを効率的に軽減することができる。 Further, in the transmissive screen according to the present invention, the optical sheet is disposed with respect to the lens sheet so that the exit side surface of the diffusion layer is separated from the lens element by at least twice the focal length of the lens element. You may do it. According to such a transmissive screen, the image light is transmitted through the entire region of the exit side surface of the diffusion layer, and the image light can be diffused by the light diffusion particles. Thereby, scintillation can be reduced efficiently.
さらに、本発明による透過型スクリーンにおいて、前記レンズシートと前記光学シートとが接着剤を介して接着され、前記接着剤が、この接着剤中を透過する光を拡散させる光拡散粒子を含有しているようにしてもよい。さらに、本発明による透過型スクリーンが、前記レンズシートの背面側に配置されたフレネルレンズシートをさらに備え、前記フレネルレンズシートの表面に光を拡散させるための拡散要素が形成されているようにしてもよい。さらに、本発明による透過型スクリーンが、前記レンズシートの背面側に配置されたフレネルレンズシートをさらに備え、前記フレネルレンズシートが、このフレネルレンズシート中を透過する光を拡散させる光拡散粒子を含有しているようにしてもよい。これらの場合、シンチレーションを軽減することができる。また、耐シンチレーション性を維持しつつ光学シートに含有させる光拡散粒子の量を低減し、シンチレーションを悪化させることなく透過型スクリーンに表示される映像のコントラストを高めることも可能である。 Furthermore, in the transmissive screen according to the present invention, the lens sheet and the optical sheet are bonded via an adhesive, and the adhesive contains light diffusing particles that diffuse light transmitted through the adhesive. You may make it. Furthermore, the transmission screen according to the present invention further includes a Fresnel lens sheet disposed on the back side of the lens sheet, and a diffusion element for diffusing light is formed on the surface of the Fresnel lens sheet. Also good. Further, the transmission screen according to the present invention further includes a Fresnel lens sheet disposed on the back side of the lens sheet, and the Fresnel lens sheet contains light diffusing particles that diffuse light transmitted through the Fresnel lens sheet. You may make it do. In these cases, scintillation can be reduced. In addition, it is possible to reduce the amount of light diffusing particles contained in the optical sheet while maintaining scintillation resistance, and to increase the contrast of the image displayed on the transmission screen without deteriorating the scintillation.
本発明による背面投射型映像表示装置は、上述したいずれかの透過型スクリーンと、画素が斜めに配列され振動しながら映像光を投射する光源と、を備えたことを特徴とする。このような背面投射型映像表示装置によれば、高精細に映像を表示することができる。また、押出成形するとともに外光吸収部を着色処理することによって、透過型スクリーンに含まれるレンズシートを容易かつ安価に製造することができる。この結果、背面投射型映像表示装置を容易かつ安価に製造することができる。 A rear projection image display device according to the present invention includes any one of the above-described transmission screens, and a light source that projects image light while oscillating pixels and vibrating. According to such a rear projection type image display device, an image can be displayed with high definition. Moreover, the lens sheet included in the transmission screen can be easily and inexpensively manufactured by extrusion molding and coloring the external light absorbing portion. As a result, the rear projection type image display device can be manufactured easily and inexpensively.
以下添付図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1乃至図6は本発明による透過型スクリーン10の一実施の形態を示す図である。このうち図1は本発明による透過型スクリーン10の一実施の形態を示す断面図であり、図2は透過型スクリーン10を示す斜視図であり、図3は透過型スクリーン10を組み込んだ背面投射型映像表示装置1を示す斜視図であり、図4乃至図6は透過型スクリーン10を示す断面図である。
1 to 6 are views showing an embodiment of a
図1乃至図3に示すように、透過型スクリーン10は背面投射型映像表示装置1のスクリーンとして用いられ、光源3から投射されミラー5によって反射された映像光が透過型スクリーン10に投影されるようになっている。図1に示すように、光源3は振動しながら映像光を投射するようになっており、透過型スクリーンに投影された際の各画素は斜め、すなわち対角線に沿って配置されるようになっている。なお、光源3は、例えば一方向のみに振動し、その振動周期は50Hzから150Hzである。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
本実施の形態による透過型スクリーン10は、最も光源3側に配置されたフレネルレンズシート12と、フレネルレンズシート12の観察側に配置されたレンズシート(レンチキュラーレンズシート、光拡散シート)20と、レンズシート20の観察側に配置された光学シート30と、を備えている。
The
このうちフレネルレンズシート12は、同心円上に配置されたフレネルレンズ要素13を有しており、光源3から拡大投影された映像光を屈折させ、フレネルレンズシート12に略直交する方向へ光を出射するようになっている。ただし、フレネルレンズシート12は必須ではなく、透過型スクリーン10に求められる性能等に応じて省いてもよい。
Of these, the
次にレンズシート20について詳述する。
Next, the
レンズシート20は、フレネルレンズシート12と平行に配置され、背面側から入射した映像光を、幅方向に拡散させて観察側に出射するためのものである(図1)。レンズシート20は、入射側表面20aに形成された視野角を拡大させるための複数の入射側レンズ要素22と、出射側表面20bのうち入射側レンズ要素20aによって集光された光が透過しない部分に設けられ、観察側に突出するように形成され、外光を吸収する外光吸収部24と、出射側表面20bのうち入射側レンズ要素22によって集光された光が透過する部分に設けられた光透過部26と、を有している。なお、本実施の形態において、レンズシート20は幅方向(横方向)に光を拡散させるものであることから、入射側レンズ要素22、またこれにともなって外光吸収部24および光透過部26は幅方向に沿って所定の配置ピッチで設けられている(図2)。
The
図1に示すように、外光吸収部24のうち、少なくともレンズシート20自体の出射側表面20bを形成する観察側の表面24aは着色されている。着色する色は、外光を効率的に吸収することができるように黒色が好ましい。なお、図1に示すように、出射側表面20bのうち外光吸収部24の部分は他の部分よりも突出するように形成されているので、外光吸収部24の表面に着色処理を容易に施すことができる。
As shown in FIG. 1, at least the observation-
また、図4に示すように、レンズシート20の外光吸収部24における出射側表面20bは入射側レンズ要素22から、入射側レンズ要素22の焦点距離L1と略同一長さだけ厚さ方向に沿って離間していることが好ましい。言い換えると、外光吸収部24の観察側の表面(外光吸収部の着色されている表面)24aと入射側レンズ要素22との厚さ方向に沿った離間間隔L2が、入射側レンズ要素22の焦点距離L1と略同一となっていることが好ましい。この場合、レンズシート22の出射側表面20bにおける外光吸収部24の割合を上げたとしても、この外光吸収部24がレンズシート20を透過する光を吸収してしまうことを防止することができるからである。これにより、光の透過率を下げることなく外光をより吸収し、透過型スクリーン10に表示される映像のコントラストを向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 4, the
ところで、このようなレンズシート20において、入射側レンズ要素22の配置ピッチPは以下の条件を満たすようにして決定される。
Incidentally, in such a
まず、光源3の画素数に応じた映像を精細に表示することができるよう、入射側レンズ要素22の配置ピッチPは光源3の画素の配置ピッチの1/1.5以下であることが好ましい。
First, it is preferable that the arrangement pitch P of the incident
例えば、昨今において標準的な性能でとなりつつある、スクリーンサイズが50インチで縦横比が9:16であり、光源3の縦方向に配列された画素数が720画素である背面投射型映像表示装置1について検討してみる。この場合、スクリーンの幅(横方向長さ)は略1107mmであり、横方向(幅方向)に配列された画素数は略1280画素となり、透過型スクリーン10に表示される映像の幅方向に沿った画素の配置ピッチPは略0.865mmとなる。したがって、入射側レンズ要素22の配置ピッチ0.57以下であることが好ましい。また同様に検討すると、スクリーンサイズが50インチで縦横比が9:16であり、光源3の縦方向に配列された画素数が1080画素となっている高性能な背面投射型映像表示装置1においては、入射側レンズ要素22の配置ピッチPは0.38mm以下であることが好ましい。
For example, a rear projection type image display apparatus that has a screen size of 50 inches, an aspect ratio of 9:16, and the number of pixels arranged in the vertical direction of the
次に、透過型スクリーン10の生産性を考慮すると、レンズシート20が押出加工により成形可能であることが好ましい。押出加工によってレンズシート20の凹凸形状を形成するためには、入射側レンズ要素22の配置ピッチPが0.20mm以上であることが好ましく、さらに確実に形成するためには0.30mm以上であることが好ましい。一般的に、配置ピッチPが小さくなると、型への樹脂の入り込みが悪くなり、また、配置ピッチPの減少にともなってレンズシートの厚みも薄くしなければならない。このため、入射側レンズ要素22の配置ピッチPが小さくなると、レンズシート20の製造が著しく困難となり、また、生産性が著しく悪化する。そして、入射側レンズ要素22の配置ピッチPが0.20mm未満となると、押出加工によって形成されたレンズシート20は所望の断面形状を有さなくなる。この場合、レンズシート20は所望の光拡散性能を有さなくなり、透過型スクリーンの視野角が予定された角度よりも狭くなる。
Next, in consideration of the productivity of the
以上のことから、入射側レンズ要素22の配置ピッチPは0.20mm以上0.57mm以下であることが好ましく、0.20mm以上0.38mm以下または0.30mm以上0.57mm以下であることがさらに好ましく、0.30mm以上0.38mm以下であることがさらにより好ましい。このような、レンズシート20は、熱可塑性樹脂を押出加工し、その後、例えば、ダイコーティングによって外光吸収部24の観察側の表面24aに着色処理を施すことにより、効率的に製造され得る。すなわち、レンズシート22の生産性を格段に向上させることができる。
From the above, the arrangement pitch P of the incident
また、図1に示すように、本実施の形態において、透過型スクリーン10はレンズシート20の観察側に配置された光学シート30をさらに備えている。この光学シート30を設けることにより、透過型スクリーン10の剛性が高められ、透過型スクリーン10の自立性が向上する。さらに、本実施の形態における光学シート30は、レンズシート20から出射されこの光学シート30中を透過する光を拡散させるための複数の光拡散粒子34を含有した拡散層32を有している。したがって、レンズシート20により視野角を拡大するよう拡散された光をさらに不規則に(指向性なく)拡散させることができる。この結果、シンチレーションを防止することができるとともに、レンズシート20によって拡散させることができない方向(本実施の形態では縦方向)における視野角を拡大させることもできる。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the
図5(a)に示すように、拡散層32の出射側面32aがレンズシート20の入射側レンズ要素22から、入射側レンズ要素22の焦点距離L1の2倍以上厚さ方向に沿って離間するよう、光学シート30がレンズシート20に対して配置されることが好ましい。言い換えると、レンズシート20の入射側レンズ要素22と拡散層32の出射側面32aとの厚さ方向に沿った離間間隔L3が、レンズシート20の入射側レンズ要素22の焦点距離L1の2倍以上となっていることが好ましい。このように配置しなかった場合には、図5(b)に示すように、拡散層32の出射側面20bに光が出射しない部分Rが生じてしまい、光拡散粒子34を用いて効率的に光を拡散させることができないだけでなく、透過型スクリーン10に表示される映像にむらが生じてしまう虞も有るからである。すなわち、拡散層32の出射側面32aがレンズシート20の入射側レンズ要素22から、入射側レンズ要素22の焦点距離L1の2倍以上離間するように配置することによって、拡散層32の出射側面32aの全領域に映像光が透過するとともに、この映像光を光拡散粒子34によって拡散することができる。これにより、シンチレーションを効率的に軽減することができる。
As shown in FIG. 5A, the exit side surface 32 a of the
なお、光学シート30は枠等によってレンズシート20と互いの縁部を固定し一体に保持されてもよいし、あるいは接着剤を介してレンズシート20に全面で固定されて保持されてもよい。
Note that the
また、光学シート30は拡散層32のみから構成される態様(図5)に限られるものではなく、他の光学的作用を有する層(例えば、外光反射防止層)、または保護層等をさらに有した光学シートを用いることができる。その一例として、図6に示す光学シート30は、厚みの薄い拡散層32と、拡散層32をレンズシート20の入射側レンズ要素22から一定距離厚さ方向に離間させるとともに、光学シート30自体の剛性を高めるための透明樹脂層36とを有している。
Further, the
以上のように本実施の形態によれば、画素が斜めに配列され振動しながら映像光を投射する光源3とともに用いられる透過型スクリーン10において、レンズシート20の入射側レンズ要素22の配置ピッチPを所定範囲内となるようにしている。これにより、モアレを生じさせることもなく高精細に映像を表示することができる。また、このような透過型スクリーン10のレンズシート20は、押出成形するとともに外光吸収部24の観察側の表面24aを着色処理することによって製造することができ、これにより、レンズシートの製造は容易かつ安価となる。とりわけ、本実施の形態において、レンズシート20は光拡散粒子34を含有しておらず、外光吸収部24を着色する着色材料を除くと1種類の熱可塑性樹脂から形成されている。したがって、押出加工性も非常に良い。
As described above, according to the present embodiment, the arrangement pitch P of the incident
また、本実施の形態によれば、レンズシート20の外光吸収部24における出射側表面20bが入射側レンズ要素22から、入射側レンズ要素22の焦点距離L1と略同一長さだけ厚さ方向に離間しているので、レンズシート20を透過する光を吸収してしまうことなく、レンズシート20の出射側表面20bにおける外光吸収部24の割合を上げることができる。これにより、光の透過率を下げることなく、透過型スクリーン10に表示される映像のコントラストを向上させることができる。
Further, according to the present embodiment, the exit-
さらに、本実施の形態によれば、透過型スクリーン10はレンズシート20の観察側に配置された光学シート30をさらに備え、この光学シート30は、この光学シート30中を透過する光を拡散させる複数の光拡散粒子34を含有した拡散層32を有している。したがって、レンズシート20に光拡散粒子34を含有させる必要がなく、これにより、外光吸収部24を着色する着色材料を除くと1種類の熱可塑性樹脂からレンズシート20を形成することができ、押出加工性が非常に良い。また、レンズシート20に光拡散粒子34を含有させるよりも、レンズシート20の観察側に配置された光学シート30に光拡散粒子34を含有させた方が、シンチレーションをより軽減することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the
さらにまた、本実施の形態によれば、拡散層32の出射側面32aがレンズシート20の入射側レンズ要素22から、入射側レンズ要素22の焦点距離L1の2倍以上離間するよう、光学シート30がレンズシート20に対して配置されている。したがって、拡散層32の出射側面32aの全面に映像光が透過するとともに、この映像光を光拡散粒子34によって拡散することができる。これにより、さらにシンチレーションを効率的に軽減することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the
次に、図7乃至図10を用いて、本実施の形態の変形例を説明する。なお、図7乃至図10において、図1乃至図6を用いて説明した本実施の形態による透過型スクリーン10と同一部分には、同一符号を付すとともに重複する説明は省略する。
Next, a modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 10, the same parts as those of the
本実施の形態において、光学シート30のみに光拡散粒子34を含有させる例を示したが、これに限られない。図7に示すように、レンズシート20と光学シート30とを接着剤40を介して接着し、さらにこの接着剤40が接着剤40中を透過する光を拡散させるための複数の光拡散粒子34を含有するようにしてもよい。
In the present embodiment, an example in which the
このような透過型スクリーン10によれば、接着剤40と光拡散粒子34とからなる接着剤層42も光拡散効果を有することになり、シンチレーションをさらに軽減することができる。この場合、レンズシート20の外光吸収部24が観察側に突出していることからレンズシート20の外光吸収部24と光学シート30との間の接着剤層42が薄くなり、これにともなってこの間に介在する光拡散粒子34の量は微量となる。したがって、接着剤層42中の光拡散粒子34の多くはレンズシート20の光透過部26と光学シート30との間に介在し、レンズシート20から出射する光を拡散することに効率的に用いられる。
According to such a
また一方で、接着剤40に光拡散粒子34を含有させることにより耐シンチレーション性を維持しつつ、光学シート30に含有させる光拡散粒子34の量を低減することも可能である。この場合、レンズシート20の外光吸収部24に対面する接着剤層42中には微量の光拡散粒子34のみが介在していること、また光学シート20中の光拡散粒子34の量が減少することから、外光吸収部24はより効率的に外光を吸収することができる。すなわち、シンチレーションを悪化させることなく透過型スクリーン10に表示される映像のコントラストをさらに高めることができる。
On the other hand, it is possible to reduce the amount of the
また、本実施の形態においては、レンズシート20の出射側表面20bのうち入射側レンズ要素22によって集光された光が透過する部分に、断面視において弧状輪郭を有する光拡散部26を設けた例を示したが、これに限られない。図8に示すように、出射側表面20bのうち集光された光が透過する部分に、断面視において直線状輪郭を有する平面状の光透過部29を形成してもよい。またさらに、集光された光が透過する部分に設けられた弧状光透過部26あるいは直線状光透過部29に、シンチレーションを軽減することを目的として光を拡散するための拡散要素28を形成してもよい。図9に示す透過型スクリーン10においては、レンズシート20と異なる屈折率を有する接着剤40によりレンズシート20と光学シート30とを接着するとともに、レンズシート20の集光された光が出射する出射側表面20bに凹凸形状からなる拡散要素28が形成されている。このような透過型スクリーン10においては、レンズシート20と接着剤層42との間に界面が形成され、レンズシート20から出射する光がこの界面で屈折され拡散される。これにより、シンチレーションをさらに軽減することができる。
Further, in the present embodiment, a
また一方で、レンズシート20の出射側表面20bに光拡散効果を持たせることにより耐シンチレーション性を維持しつつ、光学シート30に含有させる光拡散粒子34の量を低減することも可能である。この場合、光学シート30中の光拡散粒子34の量が減少するので、外光吸収部24はより効率的に外光を吸収することができる。すなわち、シンチレーションを悪化させることなく透過型スクリーン10に表示される映像のコントラストをさらに高めることができる。
On the other hand, it is also possible to reduce the amount of the
なお、拡散要素28の凹凸は規則的に形成されてもよいし、不規則に形成されてもよい。
In addition, the unevenness | corrugation of the spreading |
さらに、本実施の形態において、透過型スクリーン10がレンズシート20の背面側に配置されたフレネルレンズシート12を備えている例を示したが、このフレネルレンズシート12の表面に光を拡散させるための拡散要素14を形成してもよいし、また、フレネルレンズシート12中を透過する光を拡散させるための複数の光拡散粒子34をフレネルレンズシート12に含有させてもよい。図10に示す透過型スクリーン10において、フレネルレンズシート12の入射側表面12aに凹凸形状からなる拡散要素14を設けるとともに、フレネルレンズシート12に光拡散粒子34を含有させた例を示している。なお、拡散要素14はフレネルレンズシート12の入射側表面12aに限らず、出射側表面12b、あるいは入射側表面12aおよび出射側表面12bの両表面に形成されてもよい。また、拡散要素14の凹凸は規則的に形成されてもよいし、不規則に形成されてもよい。
Furthermore, in the present embodiment, an example in which the
このような透過型スクリーン10よれば、フレネルレンズシート12も光拡散効果を有することになり、シンチレーションをさらに軽減することができる。また一方で、フレネルレンズシート12に光拡散効果を持たせることにより耐シンチレーション性を維持しつつ、光学シート30に含有させる光拡散粒子34の量を低減することも可能である。この場合、光学シート30中の光拡散粒子34の量が減少するので、外光吸収部24はより効率的に外光を吸収することができる。すなわち、シンチレーションを悪化させることなく透過型スクリーン10に表示される映像のコントラストをさらに高めることができる。
According to such a
以下、上述した本発明の実施の形態の具体的な実施例について述べる。 Hereinafter, specific examples of the above-described embodiment of the present invention will be described.
図1に示す、フレネルレンズと、レンズシートと、光学シートとからなり、スクリーンサイズが50インチで縦横比が9:16の透過型スクリーンを製造した。レンズシートは、住友化学(株)から商品名「スミペックスHW」として入手可能なMBS(メタクリルスチレンブタジエン共重合樹脂)を押出加工し、その後、ダイコートにより外光吸収部の観察側の表面を黒色に着色した。 A transmissive screen composed of a Fresnel lens, a lens sheet, and an optical sheet shown in FIG. 1 and having a screen size of 50 inches and an aspect ratio of 9:16 was manufactured. For the lens sheet, MBS (methacrylstyrene butadiene copolymer resin) available from Sumitomo Chemical Co., Ltd. under the trade name “Sumipex HW” is extruded, and then the surface on the observation side of the external light absorption part is blackened by die coating. Colored.
なお、レンズシートの入射側レンズ要素の配置ピッチは0.15mm、0.20mm、0.25mm、0.30mm、0.35mm、0.40mm、0.45mm、0.50mm、0.55mm、および0.60mmの10種類を製造した。各レンズシートについて、光学顕微鏡を用いて断面を確認した。 In addition, the arrangement pitch of the incident side lens elements of the lens sheet is 0.15 mm, 0.20 mm, 0.25 mm, 0.30 mm, 0.35 mm, 0.40 mm, 0.45 mm, 0.50 mm, 0.55 mm, and Ten types of 0.60 mm were manufactured. About each lens sheet, the cross section was confirmed using the optical microscope.
また、画素が斜めに配列され振動しながら映像光を投射する光源を用いて、透過型スクリーンの表示状態を確認した。なお、光源は、縦方向の画素数が720画素の光源と、縦方向の画素数が1080画素の光源の2種類を試した。 In addition, the display state of the transmissive screen was confirmed using a light source that projects image light while the pixels are arranged obliquely and vibrate. Two types of light sources were tested: a light source with 720 pixels in the vertical direction and a light source with 1080 pixels in the vertical direction.
評価基準は以下の通りとした。
1.断面
1.1.形状
○:所望の断面形状が得られていた。
△:略所望の断面形状が得られていた。
×:所望の断面形状が得られていなかった。
1.2.着色位置
○:外光吸収部の観察側の表面が正確に着色されていた。
×:着色位置がずれていた。
The evaluation criteria were as follows.
1. Section 1.1. Shape ○: A desired cross-sectional shape was obtained.
Δ: A substantially desired cross-sectional shape was obtained.
X: The desired cross-sectional shape was not obtained.
1.2. Coloring position ○: The surface on the observation side of the external light absorbing portion was accurately colored.
X: The coloring position was shifted.
2.表示状態
2.1.明瞭性
○:映像が高精細に表示された。
△:映像が精細に表示された。
×1:視野角が狭かった。
×2:解像性が悪かった
2.2.コントラスト
○:良好であった。
×:良好でなかった。
2. Display state 2.1. Clarity ○: The image was displayed with high definition.
Δ: The image was displayed finely.
X1: The viewing angle was narrow.
× 2: The resolution was poor 2.2. Contrast ○: Good.
X: Not good.
評価結果は表1に示される通りとなった。
1 背面投射型映像表示装置
3 光源
10 透過型スクリーン
12 フレネルレンズ
14 拡散要素
20 レンズシート
20a 入射側表面
20b 出射側表面
22 入射側レンズ要素
24 外光吸収部
26 光透過部
28 拡散要素
29 光透過部
30 光学シート
32 拡散層
34 光拡散粒子
40 接着剤
L1 焦点距離
DESCRIPTION OF
Claims (11)
入射側表面に形成された複数のレンズ要素と、
出射側表面のうち前記レンズ要素によって集光された光が透過しない部分に設けられ、観察側に突出するように形成されるとともに、外光を吸収するよう着色された外光吸収部と、を備え、
前記レンズ要素の配置ピッチが0.20mm以上0.57mm以下となっていることを特徴とするレンズシート。 In a lens sheet that is used in a rear projection type image display device provided with a light source that projects image light while the pixels are arranged obliquely and vibrates, in a lens sheet that diffuses light incident from the back side and emits it to the observation side,
A plurality of lens elements formed on the incident side surface;
An outside light absorbing portion provided on a portion of the emission side surface that does not transmit the light collected by the lens element and formed to protrude to the observation side and colored to absorb outside light; Prepared,
A lens sheet, wherein the arrangement pitch of the lens elements is 0.20 mm or more and 0.57 mm or less.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載されたレンズシートを備えたことを特徴とする透過型スクリーン。 A transmissive screen used in a rear projection type image display device including a light source that projects image light while pixels are arranged obliquely and vibrates,
A transmissive screen comprising the lens sheet according to claim 1.
前記光学シートは、この光学シート中を透過する光を拡散させる光拡散粒子を含有した拡散層を有することを特徴とする請求項5に記載の透過型スクリーン。 An optical sheet disposed on the observation side of the lens sheet;
The transmissive screen according to claim 5, wherein the optical sheet has a diffusion layer containing light diffusing particles that diffuse light transmitted through the optical sheet.
前記接着剤は、この接着剤中を透過する光を拡散させる光拡散粒子を含有していることを特徴とする請求項6または7に記載の透過型スクリーン。 The lens sheet and the optical sheet are bonded via an adhesive,
The transmissive screen according to claim 6 or 7, wherein the adhesive contains light diffusing particles that diffuse light transmitted through the adhesive.
前記フレネルレンズシートの表面に光を拡散させるための拡散要素が形成されていることを特徴とする請求項5乃至8のいずれか一項に記載の透過型スクリーン。 Further comprising a Fresnel lens sheet disposed on the back side of the lens sheet,
The transmissive screen according to any one of claims 5 to 8, wherein a diffusion element for diffusing light is formed on a surface of the Fresnel lens sheet.
前記フレネルレンズシートは、このフレネルレンズシート中を透過する光を拡散させる光拡散粒子を含有していること特徴とする請求項5乃至8のいずれか一項に記載の透過型スクリーン。 Further comprising a Fresnel lens sheet disposed on the back side of the lens sheet,
The transmissive screen according to any one of claims 5 to 8, wherein the Fresnel lens sheet contains light diffusion particles that diffuse light transmitted through the Fresnel lens sheet.
画素が斜めに配列され振動しながら映像光を投射する光源と、を備えたことを特徴とする背面投射型映像表示装置。 The transmissive screen according to any one of claims 5 to 10,
A rear projection type image display device comprising: a light source that projects image light while pixels are arranged obliquely and vibrate.
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