JP2007293172A - Fresnel lens sheet and transmission type projection television - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fresnel lens sheet particularly having a widened viewing angle in the vertical direction, and to provide a transmission type projection television provided with a low-cost transmission type screen of one-sheet constitution made of the fresnel lens sheet. <P>SOLUTION: In the fresnel lens sheet, a prism lens group of manipulating the transmission direction of video light is formed on one surface serving as the video light incident side of a light transmissive substrate and a light diffusion pattern is formed on another surface serving as the video light emission side (observer side) of the side opposite to the video light incident side. The transmission type projection television provided with the transmission type screen made of the fresnel lens sheet is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、プリズムレンズ群が形成されたフレネルレンズシートおよびそのフレネルレンズシートからなる1枚構成の透過型スクリーンを備える透過型プロジェクションテレビに関するものである。   The present invention relates to a Fresnel lens sheet in which a prism lens group is formed, and a transmissive projection television including a transmissive screen having a single sheet structure made of the Fresnel lens sheet.

投射(プロジェクション)方式のテレビジョン装置には、反射型(フロントタイプ)、透過型(リアタイプ)の2つの型があり、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、反射型スクリーン、透過型スクリーンの2種類がある。特に、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。   There are two types of projection (television) type television apparatuses, a reflective type (front type) and a transmissive type (rear type). As screens used for visual observation of respective images, a reflective type screen and a transmissive type are used. There are two types of screens. In particular, a rear projection television usually includes a screen made up of a light source, a video display, and a video light projected from a projector having a projection lens, a Fresnel lens sheet having a Fresnel lens part, and a lenticular sheet having a lenticular lens part. It is configured to transmit and image light reaches the observer.

上記リアプロジェクションテレビに用いられる前記スクリーン(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ため、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)が用いられていることが一般的である。   The screen (transmission type = rear projection screen) used in the rear projection television is required to have a directivity that is wide in the horizontal direction and slightly narrower in the vertical direction than in the horizontal direction. In general, a lenticular lens is used as the element, and a light diffusion substrate (light diffusion sheet or light diffusion layer) in which a light diffusing agent is dispersed is used as the vertical diffusion element.

近年、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投影スクリーンの提供が求められている。前述の広範囲で同色度の明るい画像が観察可能な透過型投影スクリーンに関しては、とくに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。   In recent years, as a rear projection television, there has been a demand for providing a transmissive projection screen capable of observing a wide range of bright images having the same chromaticity. With regard to the above-mentioned transmissive projection screen that can observe bright images with the same chromaticity over a wide range, a bright white lamp as a light source has been developed, making it possible to observe bright and bright images. .

しかし、多品種であるPDPや液晶テレビと比較した場合、視野角の狭さ、特に垂直方向の狭さが問題となっている。   However, when compared with various types of PDPs and liquid crystal televisions, the narrow viewing angle, particularly the narrowness in the vertical direction, is a problem.

その問題を解決するために、単純に拡散機能を強くすると、解像度の低下、さらには正面輝度の低下の問題がある。   In order to solve the problem, if the diffusion function is simply increased, there is a problem that the resolution is lowered and further the front luminance is lowered.

また、垂直方向の視野角を広げるために、Vレンズまたはレンチキュラーレンズを使用する例があるが、LCDやDMDを映像表示体として用いる透過型スクリーンとしての構造を複雑にし、コスト上昇を招く問題がある。   In addition, there is an example in which a V lens or a lenticular lens is used in order to widen the viewing angle in the vertical direction. However, there is a problem in that the structure as a transmissive screen using an LCD or DMD as a video display body is complicated and costs increase. is there.

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、特に垂直方向の視野角を広げた広視野角のフレネルレンズシートおよびそのフレネルレンズシートからなる1枚構成の低コストの透過型スクリーンを備える透過型プロジェクションテレビを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and in particular, has a wide viewing angle Fresnel lens sheet with a wide viewing angle in the vertical direction, and a low-cost transmission type composed of the Fresnel lens sheet. An object of the present invention is to provide a transmission type projection television provided with a screen.

上記の目的を達成するための解決手段として、請求項1記載の発明は、透光性基板の映像光入射側となる片面に映像光の透過方向を規定するプリズムレンズ群を形成し、その反対側の映像光出射側(観察者側)となるもう一方の面に光拡散パターンを形成した1枚構成の透過型スクリーンとして用いられるこを特徴とするフレネルレンズシートである。   As a means for achieving the above object, according to the first aspect of the present invention, a prism lens group for defining the transmission direction of the image light is formed on one side of the translucent substrate on the image light incident side, and vice versa. This is a Fresnel lens sheet that is used as a one-piece transmissive screen in which a light diffusion pattern is formed on the other surface that is the image light emission side (observer side).

請求項2記載の発明は、前記プリズムレンズ群が、同心円状のサーキュラーフレネルレンズであることを特徴とする請求項1に記載のフレネルレンズシートである。   The invention according to claim 2 is the Fresnel lens sheet according to claim 1, wherein the prism lens group is a concentric circular Fresnel lens.

請求項3記載の発明は、前記プリズムレンズ群が、リニアフレネルレンズであることを特徴とする請求項1に記載のフレネルレンズシートである。   The invention according to claim 3 is the Fresnel lens sheet according to claim 1, wherein the prism lens group is a linear Fresnel lens.

請求項4記載の発明は、前記プリズムレンズ群と前記光拡散パターンとの間に光拡散層を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のフレネルレンズシートである。   The invention according to claim 4 is the Fresnel lens sheet according to any one of claims 1 to 3, further comprising a light diffusion layer between the prism lens group and the light diffusion pattern.

請求項5記載の発明は、前記プリズムレンズ群と前記光拡散パターンとの間に光吸収層を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のフレネルレンズシートである。   The invention according to claim 5 is the Fresnel lens sheet according to any one of claims 1 to 4, further comprising a light absorption layer between the prism lens group and the light diffusion pattern.

請求項6記載の発明は、前記光拡散パターンが、ヘアライン加工、砂目加工等のマット処理が施されてなるパターンであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のフレネルレンズシートである。   The invention according to claim 6 is the pattern according to any one of claims 1 to 5, wherein the light diffusion pattern is a pattern formed by mat processing such as hairline processing or graining. It is a Fresnel lens sheet.

請求項7記載の発明は、前記光拡散パターンが、球面形状、非球面形状、プリズム形状のいずれかの断面形状を含むレンチキュラーレンズであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のフレネルレンズシートである。   The invention according to claim 7 is characterized in that the light diffusion pattern is a lenticular lens including a cross-sectional shape of any one of a spherical shape, an aspherical shape, and a prism shape. Is a Fresnel lens sheet.

請求項8記載の発明は、前記プリズムレンズ群の映像光が通過しない部分に遮光層が形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のフレネルレンズシートである。   The invention according to claim 8 is the Fresnel lens sheet according to any one of claims 1 to 7, wherein a light shielding layer is formed in a portion of the prism lens group through which image light does not pass. .

請求項9記載の発明は、請求項1〜8のいずれか1項に記載のフレネルレンズシートからなる透過型スクリーンを備えることを特徴とする透過型プロジェクションテレビである。   A ninth aspect of the present invention is a transmissive projection television comprising the transmissive screen comprising the Fresnel lens sheet according to any one of the first to eighth aspects.

本発明により、特に垂直方向の視野角を広げた広視野角のフレネルレンズシートおよびそのフレネルレンズシートからなる1枚構成の低コストの透過型スクリーンを備えた透過型プロジェクションテレビを提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a transmissive projection television provided with a Fresnel lens sheet having a wide viewing angle with a particularly wide vertical viewing angle and a low-cost transmissive screen composed of the Fresnel lens sheet.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明のフレネルレンズシートにおいて、映像光出射面側にプリズムレンズ群を形成したフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。図2は、映像光入射面側にプリズムレンズ群を形成したフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。図3は、本発明のフレネルレンズシートにおいて、透光性基板内に光拡散層を形成したレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。図4は、本発明のフレネルレンズシートにおいて、プリズムレンズ群の映像光が通過しない部分に遮光層を形成したフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。図5は、本発明のフレネルレンズシートにおいて、光拡散パターンがレンチキュラーレンズであるフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an example of a Fresnel lens sheet in which a prism lens group is formed on the image light exit surface side in the Fresnel lens sheet of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing an example of a Fresnel lens sheet in which a prism lens group is formed on the image light incident surface side. FIG. 3 is a perspective view showing an example of a Fresnel lens sheet according to the present invention in which a light diffusion layer is formed in a translucent substrate. FIG. 4 is a perspective view showing an example of a Fresnel lens sheet in which a light-shielding layer is formed in a portion where image light does not pass through the prism lens group in the Fresnel lens sheet of the present invention. FIG. 5 is a perspective view showing an example of a Fresnel lens sheet in which the light diffusion pattern is a lenticular lens in the Fresnel lens sheet of the present invention.

1枚構成の透過型スクリーンとして用いられる、本発明のフレネルレンズシートは、図2で示すように、透光性基板(2)の映像光入射側となる片面に映像光の透過方向を規定するプリズムレンズ群(1)を形成し、その反対側の映像光出射側(観察者側)となるも
う一方の面に光拡散パターン(3)を形成した1枚構成の透過型スクリーンとして用いられるこを特徴とするフレネルレンズシートである。また、図1で示すように、本発明のフレネルレンズシートは、図2で示すように、透光性基板(2)の映像光出射側(観察者側)となる片面に映像光の透過方向を規定するプリズムレンズ群(1)を形成し、その反対側の映像光入射側となるもう一方の面に光拡散パターン(3)を形成することもできる。
As shown in FIG. 2, the Fresnel lens sheet of the present invention, which is used as a single transmission screen, defines the transmission direction of video light on one side of the transparent substrate (2) on the video light incident side. The prism lens group (1) is formed, and this is used as a one-piece transmissive screen in which the light diffusion pattern (3) is formed on the other surface which is the opposite side of the image light emission side (observer side). It is the Fresnel lens sheet characterized by this. Further, as shown in FIG. 1, the Fresnel lens sheet of the present invention, as shown in FIG. 2, has a transmission direction of image light on one side which is the image light emission side (observer side) of the translucent substrate (2). Can be formed, and the light diffusion pattern (3) can be formed on the other side of the image light incident side opposite to the prism lens group (1).

本発明のフレネルレンズシートのプリズムレンズ群(1)は、同心円状のサーキュラーフレネルレンズやリニアフレネルレンズから形成される。   The prism lens group (1) of the Fresnel lens sheet of the present invention is formed of a concentric circular Fresnel lens or a linear Fresnel lens.

また、図3で示すように、本発明のフレネルレンズシートには、上記プリズムレンズ群と光拡散パターンとの間に光拡散層(5)や、光拡散層の他にさらに光吸収層を形成することもできる。   As shown in FIG. 3, the Fresnel lens sheet of the present invention further includes a light diffusion layer (5) and a light absorption layer in addition to the light diffusion layer between the prism lens group and the light diffusion pattern. You can also

また、図4で示すように、本発明のフレネルレンズシートには、上記プリズムレンズ群の映像光が通過しない部分に遮光層(6)を形成することもできる。   As shown in FIG. 4, the Fresnel lens sheet of the present invention can also be formed with a light shielding layer (6) in a portion of the prism lens group through which the image light does not pass.

本発明における光拡散パターン(3)は、ヘアライン加工、砂目加工等のマット処理により形成できる。また、図5で示すように、球面形状、非球面形状、プリズム形状のいずれかの断面形状を含むレンチキュラーレンズ(3)を形成することもできる。さらに、一般的な拡散層や、異方性フィルム等の特殊な光拡散フィルムを使用することも可能である。   The light diffusion pattern (3) in the present invention can be formed by mat processing such as hairline processing and grain processing. Further, as shown in FIG. 5, a lenticular lens (3) including a cross-sectional shape of any one of a spherical shape, an aspherical shape, and a prism shape can be formed. Furthermore, it is also possible to use a special light diffusion film such as a general diffusion layer or an anisotropic film.

本発明における透光性基板(2)の材料は、透明な基材が好ましく、例えばプラスチック基材等が挙げられるが、とくに制限されるものではなく、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、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、迷光を遮断し、コントラストを向上させることも可能である。   The material of the translucent substrate (2) in the present invention is preferably a transparent base material, and examples thereof include a plastic base material, but are not particularly limited, and examples of the plastic include a thermoplastic resin and a thermosetting material. Resin, energy ray curable resins such as ultraviolet rays and electron beams can be used. Specific examples include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyolefin resins such as polyethylene terephthalate, cellulose resins such as triacetyl cellulose and butyl cellulose, polystyrene, polyurethane, vinyl chloride, acrylic resins, polycarbonate resins, and polyester resins. It is done. In addition, by including a material capable of blocking light in this portion, it is possible to block outside light and stray light and improve contrast.

また、プリズムレンズ群(1)と透光性基板(2)との密着性、または、光拡散パターン(3)と透光性基板(2)との密着性を高めるため、透光性基材(2)の表面に様々な処理を施すことも可能である。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。   In order to improve the adhesion between the prism lens group (1) and the translucent substrate (2) or the adhesion between the light diffusion pattern (3) and the translucent substrate (2), a translucent base material is used. Various treatments can be applied to the surface of (2). Examples of the treatment method include corona treatment, anchor treatment, saponification treatment, treatment with a silane coupling agent, and the like.

次に、本発明の透光性基板(2)の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、光拡散剤ペレットと、透明樹脂ペレットをそれぞれ押し出し成型機により熱溶融させ
ながら1層ないし2層あるいは3層で押し出す方法、射出成型方法、粘着性を有する樹脂中に光拡散剤を添加し基材に転写する方法などがある。
Next, the manufacturing method of the translucent board | substrate (2) of this invention is not specifically limited, For example, it is 1 layer thru | or, melt | dissolving a light-diffusion agent pellet and a transparent resin pellet with each extrusion molding machine. There are a method of extruding in two or three layers, an injection molding method, a method of adding a light diffusing agent into a resin having adhesiveness, and a method of transferring to a substrate.

尚、図示はしないが、ヘアライン加工やレンチキュラーレンズによる光拡散パターン(3)の場合、プリズムレンズ群(1)による出射方向の制御方向が主として垂直方向の時は光拡散パターン(3)による出射方向の制御は主として水平方向にすることもある。光拡散パターン(3)の材料は、特に限定するものではないが、例えば、図5で示すように、レンチキュラーレンズを形成する場合は、屈折率の高い材料を用いることで、レンズ面での光線の屈折や反射の効率よく、良好な視野角を得ることが出来る。   Although not shown, in the case of the light diffusion pattern (3) by hairline processing or lenticular lens, when the control direction of the emission direction by the prism lens group (1) is mainly the vertical direction, the emission direction by the light diffusion pattern (3) This control may be mainly horizontal. The material of the light diffusion pattern (3) is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 5, in the case of forming a lenticular lens, by using a material having a high refractive index, a light beam on the lens surface is used. A good viewing angle can be obtained with good refraction and reflection.

上記で得られる、本発明のフレネルレンズシートは、特に垂直方向の視野角を広げた広
視野角のフレネルレンズシートであり、そのフレネルレンズシートからなる1枚構成の低コストの透過型スクリーンを備える透過型プロジェクションテレビを提供できるものである。
The Fresnel lens sheet of the present invention obtained as described above is a Fresnel lens sheet having a wide viewing angle with a particularly wide vertical viewing angle, and includes a low-cost transmission type screen composed of the Fresnel lens sheet. A transmissive projection television can be provided.

本発明のフレネルレンズシートにおいて、映像光出射面側にプリズムレンズ群を形成したフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。In the Fresnel lens sheet of this invention, it is a perspective view which shows an example of the Fresnel lens sheet which formed the prism lens group in the image light emission surface side. 映像光入射面側にプリズムレンズ群を形成したフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。It is a perspective view showing an example of a Fresnel lens sheet in which a prism lens group is formed on the image light incident surface side. 本発明のフレネルレンズシートにおいて、透光性基板内に光拡散層を形成したレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。In the Fresnel lens sheet of this invention, it is a perspective view which shows an example of the Renel lens sheet which formed the light-diffusion layer in the translucent board | substrate. 本発明のフレネルレンズシートにおいて、プリズムレンズ群の映像光がが通過しない部分に遮光層を形成したフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。In the Fresnel lens sheet of this invention, it is a perspective view which shows an example of the Fresnel lens sheet which formed the light shielding layer in the part through which the image light of a prism lens group does not pass. 本発明のフレネルレンズシートにおいて、光拡散パターンがレンチキュラーレンズであるフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。In the Fresnel lens sheet of this invention, it is a perspective view which shows an example of the Fresnel lens sheet whose light-diffusion pattern is a lenticular lens.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・プリズムレンズ群
2・・・透光性基板
3・・・光拡散パターン
4・・・光源
5・・・光拡散層
6・・・遮光層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Prism lens group 2 ... Translucent substrate 3 ... Light diffusion pattern 4 ... Light source 5 ... Light diffusion layer 6 ... Light-shielding layer

Claims (9)

透光性基板の映像光入射側となる片面に映像光の透過方向を規定するプリズムレンズ群を形成し、その反対側の映像光出射側(観察者側)となるもう一方の面に光拡散パターンを形成した1枚構成の透過型スクリーンとして用いられるこを特徴とするフレネルレンズシート。   A prism lens group that defines the transmission direction of image light is formed on one side of the translucent substrate that is the image light incident side, and light diffusion is performed on the other surface that is the image light emission side (observer side) on the opposite side. A Fresnel lens sheet characterized by being used as a transmission screen having a single structure on which a pattern is formed. 前記プリズムレンズ群が、同心円状のサーキュラーフレネルレンズであることを特徴とする請求項1に記載のフレネルレンズシート。   The Fresnel lens sheet according to claim 1, wherein the prism lens group is a concentric circular Fresnel lens. 前記プリズムレンズ群が、リニアフレネルレンズであることを特徴とする請求項1に記載のフレネルレンズシート。   The Fresnel lens sheet according to claim 1, wherein the prism lens group is a linear Fresnel lens. 前記プリズムレンズ群と前記光拡散パターンとの間に光拡散層を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のフレネルレンズシート。   The Fresnel lens sheet according to claim 1, further comprising a light diffusion layer between the prism lens group and the light diffusion pattern. 前記プリズムレンズ群と前記光拡散パターンとの間に光吸収層を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のフレネルレンズシート。   The Fresnel lens sheet according to any one of claims 1 to 4, further comprising a light absorption layer between the prism lens group and the light diffusion pattern. 前記光拡散パターンが、ヘアライン加工、砂目加工等のマット処理が施されてなるパターンであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のフレネルレンズシート。   The Fresnel lens sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the light diffusion pattern is a pattern formed by mat processing such as hairline processing or grain processing. 前記光拡散パターンが、球面形状、非球面形状、プリズム形状のいずれかの断面形状を含むレンチキュラーレンズであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のフレネルレンズシート。   The Fresnel lens sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the light diffusion pattern is a lenticular lens including a cross-sectional shape of any one of a spherical shape, an aspherical shape, and a prism shape. 前記プリズムレンズ群の映像光が通過しない部分に遮光層が形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のフレネルレンズシート。   8. The Fresnel lens sheet according to claim 1, wherein a light shielding layer is formed in a portion of the prism lens group through which image light does not pass. 請求項1〜8のいずれか1項に記載のフレネルレンズシートからなる透過型スクリーンを備えることを特徴とする透過型プロジェクションテレビ。   A transmissive projection television comprising a transmissive screen comprising the Fresnel lens sheet according to claim 1.
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