JP2007264184A - Transmission type rear screen and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクター拡大背面投影型テレビジョンの投影画面など透過型リアスクリーン及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a transmissive rear screen such as a projection screen of a projector-enlarged rear projection television and a method for manufacturing the same.
従来、背面投影型テレビジョン(リアプロジェクションTV)においては、主に画面の明るさ、視野角の広さといったものが要求されていた。 Conventionally, a rear projection television (rear projection TV) has mainly been required to have brightness of a screen and a wide viewing angle.
背面投影型テレビジョンに用いられる透過型リアスクリーンとしては、視野角が広い、コントラストが高い、ギラツキが少ない、モワレの発生が無い、迷光、ボケ、歪みの発生が無いといった光学的特性を持つものが要求される。 The transmissive rear screen used in rear projection televisions has optical characteristics such as wide viewing angle, high contrast, low glare, no moire, no stray light, blur, and distortion. Is required.
視野角が広いと、観察者にとって映像可視領域が広くなり、また、コントラストが高いと、映像の視認性が高く、また、ギラツキが少ないと、観察者の眼の疲労が少なく、またモワレ、迷光、ボケ、歪みが無いと映像品位が向上することに繋がる。 If the viewing angle is wide, the visible area of the image is widened for the observer, and if the contrast is high, the visibility of the image is high, and if the glare is small, the observer's eyes are less fatigued, moire, and stray light. If there is no blur or distortion, the video quality will be improved.
特に視野角を拡げる手段の一つとして、シリンドリカルレンズ群が並列に配置されたレンチキュラーレンズシートを用い、投影される映像光をスクリーンに対して水平方向、又は垂直方向に拡げる方法がある。 In particular, as one of means for expanding the viewing angle, there is a method of using a lenticular lens sheet in which cylindrical lens groups are arranged in parallel and expanding projected image light in a horizontal direction or a vertical direction with respect to the screen.
さらには、光拡散材等を、基板やレンズ等、スクリーンを構成するいずれかの層に備えることにより、映像光を等方的に拡げる方法が採用される。 Furthermore, a method of isotropically expanding the image light by providing a light diffusing material or the like in any layer constituting the screen, such as a substrate or a lens, is adopted.
また、上記レンチキュラーレンズシートに適切な遮光層を設けることにより、外光反射や迷光(スクリーン内での多重反射光)を吸収し、コントラストを向上させることができる。レンズに入射された映像光の効率を低下することのないような遮光層を設ける方法として、セルフアライメント方式が知られている。(例えば特許文献1、2参照)
以下に本発明に関連する公知文献を記載する。
The known literature relating to the present invention is described below.
このようなレンチキュラーレンズシートの集光面側に遮光層を設ける方法として、レンチキュラーレンズシートの集光面側が平坦面の場合はセルフアライメント方式は適当な方法であるが、その集光面側の集光部以外の部分に凸状部を備える場合には、凹凸面が存在するためセルフアライメント方式は不向きである。 As a method of providing a light shielding layer on the light condensing surface side of such a lenticular lens sheet, the self-alignment method is an appropriate method when the light condensing surface side of the lenticular lens sheet is a flat surface. When a convex portion is provided in a portion other than the light portion, the self-alignment method is not suitable because of the uneven surface.
本発明は、レンチキュラーレンズアレイ面と反対面の集光面側の集光部以外の部分に凸状部を備えた背面投影型テレビジョン用光学部品としての透過型リアスクリーン及びその製造方法であって、スクリーン製造におけるレンズピッチの寸法安定性が良好であり、透
過型リアスクリーンとしてのレンチキュラーレンズアレイと該レンズアレイと反対面の集光面側の凸状部とのアライメント及び遮光層の形成が容易な透過型リアスクリーン及びその製造方法を提供することにある。
The present invention relates to a transmissive rear screen as an optical component for a rear projection television having a convex portion in a portion other than the light condensing portion on the condensing surface side opposite to the lenticular lens array surface, and a method for manufacturing the same. Thus, the dimensional stability of the lens pitch in the screen manufacturing is good, and the alignment of the lenticular lens array as a transmissive rear screen and the convex portion on the condensing surface side opposite to the lens array and the formation of a light shielding layer are possible. An object is to provide an easy transmission rear screen and a method of manufacturing the same.
本発明の請求項1に係る発明は、基材フィルム層1の一方面にレンチキュラーレンズアレイ層2を備え、該基材フィルム層1の他方面の前記レンチキュラーレンズアレイ層2の集光部以外の部分に所定幅の凸状部3を備え、該凸状部3の頂面に遮光層4を備えることを特徴とする透過型リアスクリーンである。
The invention according to
本発明の請求項2に係る発明は、基材フィルム層1の一方面に紫外線硬化型樹脂を塗布する第1の樹脂塗布工程と、該基材フィルム層1と塗布した紫外線硬化型樹脂層2をレンチキュラーレンズアレイ形成用ロール金型と加圧ロールとの間に導入して加圧する樹脂導入加圧工程と、該基材フィルム層1とロール金型との間に紫外線硬化型樹脂層2を挟持しながら紫外線を照射して該樹脂層2を硬化する紫外線照射硬化工程と、該基材フィルム層1とレンチキュラーレンズアレイ層2として硬化した該樹脂層2をレンチキュラーレンズアレイ形成用ロール金型から剥離する樹脂剥離工程と、剥離した前記基材フィルム層1の他方面に紫外線硬化型樹脂を塗布する第2の樹脂塗布工程と、該基材フィルム層1と塗布した紫外線硬化型樹脂層3を凸状部形成用ロール金型と加圧ロールとの間に導入して加圧する第2の樹脂導入加圧工程と、該基材フィルム層1とロール金型との間に紫外線硬化型樹脂層3を挟持しながら紫外線を照射して該樹脂層3を硬化する第2の紫外線照射硬化工程と、該基材フィルム層1と凸状部3として硬化した該樹脂層3を凸状部形成用ロール金型から剥離する第2の樹脂剥離工程と、該凸状部3として硬化した頂面に遮光性インキを塗布して遮光層4を形成する遮光層形成工程とを含むことを特徴とする透過型リアスクリーンの製造方法である。
The invention according to
本発明の透過型リアスクリーン及び透過型リアスクリーンの製造方法によれば、レンチキュラーレンズアレイ面と、反対面の集光面側の集光部以外の部分に、凸状部を備えた背面投影型テレビジョン用光学部品としての透過型リアスクリーン及びその製造方法であって、スクリーン製造におけるレンズピッチの寸法安定性が良好であり、透過型リアスクリーンとしてのレンチキュラーレンズアレイと、該レンズアレイと反対面の集光面側の凸状部とのアライメントが正確に位置決め形成され、さらに遮光層の形成がきわめて容易な透過型リアスクリーン及びその製造方法を提供することが可能となる。 According to the transmissive rear screen and the transmissive rear screen manufacturing method of the present invention, a rear projection type provided with a convex portion in a portion other than the lenticular lens array surface and the condensing portion on the condensing surface side on the opposite surface. A transmissive rear screen as an optical component for television and a method of manufacturing the transmissive rear screen, which has good dimensional stability of the lens pitch in manufacturing the screen, and a lenticular lens array as the transmissive rear screen, and a surface opposite to the lens array Therefore, it is possible to provide a transmission type rear screen that is accurately positioned and formed with the convex portion on the light converging surface side, and that makes it very easy to form a light shielding layer, and a method for manufacturing the same.
本発明の透過型リアスクリーンを、実施の形態に沿って、図1の側断面に基づいて以下に詳細に説明する。 The transmission type rear screen of the present invention will be described in detail below based on the side cross section of FIG.
本発明の透過型リアスクリーンAは、図1に示すように基材フィルム層1の一方面に、同一ピッチpの微細な多数のシリンドリカルレンズ(蒲鉾型レンズ)を配列したレンチキュラーレンズアレイ層2を備えている。
As shown in FIG. 1, the transmissive rear screen A of the present invention includes a lenticular
テレビジョンプロジェクターの拡大光学系から拡大投影されてフレネルレンズシート(図示せず)にて平行光となった映像光Lは、前記レンチキュラーレンズアレイ層2に入射して、各々シリンドリカルレンズにより基材フィルム層1の他面側の各々集光部1a、1a、1a、・・・に集光して基材フィルム層1の他方面側から出射する。なお、基材フィルム層1から出射する映像光Lの光路は、基材フィルム層1が透明フィルムであって、基材フィルム層1による拡散機能を考慮しない場合の光路を示す。
Video light L enlarged and projected from a magnifying optical system of a television projector and converted into parallel light by a Fresnel lens sheet (not shown) is incident on the lenticular
このレンチキュラーレンズアレイ層2の各々シリンドリカルレンズは、その各々焦点が基材フィルム層1の層内又は層外に存在するように設定されているため、レンチキュラーレンズアレイ層2に入射した平行光の映像光Lは、図示するようにレンチキュラーレンズアレイ層2に対して反対面である該基材フィルム層1の他方面の各々集光部1a、1a、1a、・・・に、又はレンチキュラーレンズアレイ層2と基材フィルム層1との境界面、又は基材フィルム層1の層内の各々集光部1a、1a、1a、・・・に、所定の幅tで集光するようになっている。
Since each cylindrical lens of the lenticular
前記基材フィルム層1の各々集光部1a、1a、1a、・・・以外の部分には、所定高さh、所定幅s1 の凸状部3を備え、その各々凸状部3以外の部分は所定幅s2 の非遮光部である前記集光部1aとなっており、前記各々凸状部3の頂面の全面には、暗色調の遮光層4(例えばブラックストライプ)を備えている。なお、集光部(非遮光部)1aの幅s2 に対する映像光Lの集光幅tは、t≦s2 となっていることが適当である。
Each portion of the
本発明における前記基材フィルム層1は、全く光拡散性を備えていない透明フィルムや透明シートであってもよいし、光拡散性を備えた光拡散性フィルムやシートであってもよい。
The
前記基材フィルム層1としては、例えば、ガラス又はプラスチック製の微細粉やビース粉(有機ビース)等の光拡散剤、あるいは炭酸カルシウムやカオリン等の粉末状の光拡散剤を混入した光拡散性フィルムや光拡散性シート(ディフュージョンシート)であってもよい。あるいは、単層の透明フィルムによる前記基材フィルム層1の片面(光出射側)に微細凹凸を設けて光拡散性を持たせたものでもよい。あるいは、前記基材フィルム層1は透明フィルム(光入射側)と光拡散性フィルム(光出射側)との積層フィルムであってもよい。
As the
図2は、本発明の透過型リアスクリーンAをレンチキュラーレンズアレイ層2上から見た平面図、図3は、本発明の透過型リアスクリーンAを凸状部3及び遮光層4上から見た平面図であり、カッティングラインCにてカッティングして、例えば3枚に分割した場合を示すものである。
2 is a plan view of the transmissive rear screen A of the present invention as viewed from above the lenticular
本発明の透過型リアスクリーンAは、図1に示すように、レンチキュラーレンズアレイ層2に入射した平行光の映像光Lは、レンチキュラーレンズアレイ層2に対して反対面である該基材フィルム層1の他方面の各々集光部1a、1a、1a、・・・に、又はレンチキュラーレンズアレイ層2側の基材フィルム層1面であるレンチキュラーレンズアレイ層2と基材フィルム層1との境界面の各々集光部1a、1a、1a、・・・に、又は基材フィルム層1の層内の各々集光部1a、1a、1a、・・・に所定の幅tで集光する。
In the transmissive rear screen A of the present invention, as shown in FIG. 1, the parallel image light L incident on the lenticular
基材フィルム層1が光拡散性の無い透明フィルムやシートの場合には、図1に示すように、レンチキュラーレンズアレイ層2によって所定の幅tで集光した前記映像光Lは、基材フィルム層1である透明フィルムを透して、そのレンチキュラーレンズアレイ層2により集光する光路に対応して所定の方位に拡散されて、本発明の透過型リアスクリーンAの遮光層4側(フレネルレンズシートと反対面側)の観察者に所定の視野角に拡散された拡散画像光として届けられるものである。
When the
また、基材フィルム層1が光拡散性フィルムやシートの場合には、レンチキュラーレンズアレイ層2によって所定の幅tで集光した前記映像光Lは、基材フィルム層1である光拡散性フィルムやシートを透して、そのレンチキュラーレンズアレイ層2により集光する光路と前記基材フィルム層1による光拡散光路に対応して所定の方位に拡散されて、本発明の透過型リアスクリーンAの遮光層4側(フレネルレンズシートと反対面側)の観察者
に所定の視野角に拡散された拡散画像光として届けられるものである。
When the
次に、本発明の透過型リアスクリーンの製造方法の実施の形態を、図4の透過型リアスクリーン製造装置の側面図、及び図5〜図7の透過型リアスクリーン製造工程に基づいて以下に詳細に説明する。 Next, an embodiment of the transmissive rear screen manufacturing method of the present invention will be described below based on the side view of the transmissive rear screen manufacturing apparatus in FIG. 4 and the transmissive rear screen manufacturing process in FIGS. This will be described in detail.
図4に示すように、ます、第1の樹脂塗布工程において、基材フィルム層1として巻取ロールシート状又は枚葉シート状の樹脂フィルム(以下基材フィルム層1と称す)を送行させながら、その樹脂フィルムの一方面に、塗布手段11(塗布ロール11、樹脂供給ロール11a、樹脂供給タンク11b)を用いて、紫外線硬化型樹脂を塗布する。
As shown in FIG. 4, in the first resin coating process, while the
続いて、樹脂導入加圧工程において、該基材フィルム層1をガイドロールgにてガイドしながら、塗布された紫外線硬化型樹脂層2と共にレンチキュラーレンズアレイ形成用ロール金型12と加圧ロール13との間に導入して加圧する。
Subsequently, in the resin introduction pressurization step, the
続いて、紫外線照射硬化工程において、該基材フィルム層1と紫外線硬化型樹脂層2を、前記レンチキュラーレンズアレイ形成用ロール金型12と加圧ロール13との間を通過させ、該紫外線硬化型樹脂層2を基材フィルム層1とレンチキュラーレンズアレイ形成用ロール金型12との間に挟持(保持)しながら、紫外線照射手段14にて基材フィルム層1側から紫外線を照射して、該樹脂層2をレンチキュラーレンズアレイ層2として硬化する。なお、基材フィルム層1、及び紫外線硬化型樹脂層2に使用する樹脂としては、本発明においては特に限定するものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタアクリレート、スチロールなどが挙げられる。また、紫外線硬化型樹脂としては、ポリエステル系、アクリル系、スチレン系等の紫外線硬化型樹脂が挙げられる。
Subsequently, in the ultraviolet irradiation curing step, the
続いて、樹脂剥離工程において、該基材フィルム層1とレンチキュラーレンズアレイとして硬化した該樹脂層2を、剥離ロール15を介してレンチキュラーレンズアレイ形成用ロール金型12から剥離する。これにより、図2、図5に示すように基材フィルム層1の一方面にレンチキュラーレンズアレイ層2を積層した積層成形体が得られる。図2においてXは基材フィルム層1の供給送行方向である。
Subsequently, in the resin peeling step, the
続いて、第2の樹脂塗布工程において、図4に示すように剥離した前記基材フィルム層1の他方面に、塗布手段16(塗布ロール16、樹脂供給ロール16a、樹脂供給タンク16b)を用いて、塗布紫外線硬化型樹脂を塗布する。
Subsequently, in the second resin coating step, coating means 16 (
続いて、第2の樹脂導入加圧工程において、該基材フィルム層1と塗布した紫外線硬化型樹脂層3を凸状部形成用ロール金型17と加圧ロール18との間に導入して加圧する。なお、この場合に、凸状部形成用ロール金型17の凸状部形成型が、前記樹脂導入加圧工程において形成したレンチキュラーレンズアレイ層2の集光部1a以外の部分に位置決めされるように、レンズアレイ形成用ロール金型12の回転軸方向の位置に対して凸状部形成用ロール金型17の回転軸方向の位置を調整して設定するものである。
Subsequently, in the second resin introduction pressure step, the
続いて、第2の紫外線照射硬化工程において、該基材フィルム層1とレンチキュラーレンズアレイ層2と紫外線硬化型樹脂層3を、前記凸状部形成用ロール金型17と加圧ロール18との間を通過させ、該紫外線硬化型樹脂層3を基材フィルム層1と凸状部形成用ロール金型17との間に挟持(保持)しながら、紫外線照射手段19にて基材フィルム層1(レンチキュラーレンズアレイ層2)側から紫外線を照射して、該樹脂層3を凸状部3として硬化する。なお、紫外線硬化型樹脂層3としては、本発明においては特に限定するものではないが、例えば、ポリエステル系、アクリル系、スチレン系等の紫外線硬化型樹脂が挙げられる。
Subsequently, in the second ultraviolet irradiation curing step, the
続いて、第2の樹脂剥離工程において、該基材フィルム層1とレンチキュラーレンズアレイ層2と共に、凸状部3として硬化した該樹脂層3を、剥離ロール20を介して凸状部形成用ロール金型17から剥離する。これにより、図6に示すように基材フィルム層1の一方面にレンチキュラーレンズアレイ層2、他方面(レンズアレイ層2の集光部1a以外の部分)に凸状部3をそれぞれ積層した積層成形体が得られる。
Subsequently, in the second resin peeling step, the
続いて、遮光層形成工程において、一方面にレンチキュラーレンズアレイ層2、他方面に凸状部3が積層成形された基材フィルム層1を、塗布手段21(塗布ロール21、遮光性着色インキ塗料供給ロール21a、インキ塗料供給タンク121)と圧ロール22との間に導入して、凸状部3の頂面に遮光性インキ、塗料の付着した塗布ロール21を転動させることにより、濃暗色調(例えばブラック)の遮光性インキ、塗料を塗布して、凸状部3の頂面に遮光層4を形成する。これにより、図3、図7に示すように、基材フィルム層1の一方面にレンチキュラーレンズアレイ層2、他方面にストライプ状の凸状部3、凸状部3の頂面に遮光層4を積層した本発明の透過型リアスクリーンが得られる。なお、図3においてXは基材フィルム層1の供給送行方向である。
Subsequently, in the light shielding layer forming step, the
以上が、本発明の透過型リアスクリーンの製造方法であるが、その製造工程において、基材フィルム層1の一方面と他方面とに積層成形されるそれぞれレンチキュラーレンズアレイ層2と凸状部3との成形位置合わせには、適宜のアライメントマーク(見当合わせ用マーク)を適用して実施することができる。
The above is the manufacturing method of the transmission type rear screen of the present invention. In the manufacturing process, the lenticular
図8は、上記製造工程において使用されるレンチキュラーレンズアレイ成形用ロール金型12の側面図であり、図9は、上記製造工程において使用される凸状部形成用ロール金型17の側面図である。
FIG. 8 is a side view of the lenticular lens array
図8に示すように、レンチキュラーレンズアレイ成形用ロール金型12のロール周面には、レンチキュラーレンズアレイ成形型部12bがその周面に沿ってスバイラル状又はリング状に刻切されており、そのロール金型12の回転支軸12aの方向の両端部のアレイ成形金型部12bの刻切されていない周面余白部の各々1個所には、適宜な形状(例えば、十の字マーク、円形マーク、三角形マークなど)の凸状又は凹状のアライメントマーク成形型部12cが形成されている。
As shown in FIG. 8, a lenticular
また、図9に示すように、凸状部成形用ロール金型17のロール周面には、凸状部成形型部17bがその周面に沿ってスバイラル状又はリング状に刻切されており、そのロール金型17の回転支軸17aの方向の両端部のアレイ成形金型部17bの刻切されていない周面余白部の各々1個所には、適宜な形状(例えば、十の字マーク、円形マーク、三角形マークなど)の凸状又は凹状のアライメントマーク成形型部17c(基材フィルム1を透して確認可能に着色されていてもよい)が形成されている。
Further, as shown in FIG. 9, the convex portion molding die
図10は、図4に示す製造工程において、図8に示すレンチキュラーレンズアレイ成形用ロール金型12と、図9に示す凸状部成形用ロール金型17を用いて、X方向に供給送行される基材フィルム層1にレンチキュラーレンズアレイ層2と凸状部3とを積層成形した本発明の透過型リアスクリーンAである。
FIG. 10 is supplied and sent in the X direction in the manufacturing process shown in FIG. 4 using the lenticular lens array
図4に示すように、第1の樹脂導入加圧工程と第1の紫外線照射硬化工程において、基材フィルム層1の一方面に塗布した紫外線硬化型樹脂層2をレンチキュラーレンズアレイ成形用ロール金型12と紫外線照射手段14の照射によって、成形しながら紫外線硬化型樹脂層2をレンチキュラーレンズアレイ層2として硬化させることにより、図10に示すように、透過型リアスクリーンAの該レンズアレイ層2の成形余白部には、ロール金型1
2の凸状又は凹状のアライメントマーク成形型部12cによる凹状又は凸状のアライメントマーク1cが成形される。
As shown in FIG. 4, in the first resin introduction pressurizing step and the first ultraviolet irradiation curing step, the ultraviolet
A concave or
続く、第2の樹脂導入加圧工程と第2の紫外線照射硬化工程において、基材フィルム層1の他方面に塗布した紫外線硬化型樹脂層3を凸状部成形用ロール金型17と紫外線照射手段19の照射によって、成形しながら紫外線硬化型樹脂層3を凸状部3として硬化させる際には、図10に示す透過型リアスクリーンAのレンチキュラーレンズアレイ層2の余白部に成形された凹状又は凸状の前記アライメントマーク1cを、前記凸状部成形用ロール金型17の凸状又は凹状のアライメントマーク成形型部17c(基材フィルム1を透して確認可能に着色されていてもよい)に整合するようにして、成形しながら紫外線硬化型樹脂層3を凸状部3として硬化させるものである。
In the subsequent second resin introduction pressurization step and second ultraviolet irradiation curing step, the ultraviolet
L…投影光
A…透過型リアスクリーン
C…カッティングライン
X…基材フィルム層供給送行方向
h…凸状部の高さ
t…集光幅
s1 …遮光層(凸状部)の幅
s2 …非遮光部の幅
p…レンズピッチ
1…基材フィルム層
1a…集光部
1c…アライメントマーク
2…レンチキュラーレンズアレイ層
3…凸状部
4…遮光層
12…レンズアレイ成形用ロール金型
12a…回転支軸
12b…レンズアレイ成形用型部
12c…アライメントマーク成形用型部
17…レンズアレイ成形用ロール金型
17a…回転支軸
17b…レンズアレイ成形用型部
17c…アライメントマーク成形用型部
L ... Projection light A ... Transmission type rear screen C ... Cutting line X ... Base film layer feed direction h ... Convex part height t ... Condensing width s1 ... Light shielding layer (convex part) width s2 ... Non Width p of the light shielding part ...
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