JP2015069177A - Method of forming reflective layer and method of manufacturing reflective screen - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、レンズ面に光反射性材料を蒸着して反射層を形成する反射層の形成方法、反射型スクリーンの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a reflective layer forming method for forming a reflective layer by vapor-depositing a light reflective material on a lens surface, and a reflective screen manufacturing method.
近年、短焦点型の映像投射装置によって投射された映像光を良好に表示するために、単位レンズが複数配列されたリニアフレネルレンズ形状やサーキュラーフレネルレンズ形状を有するレンズ層に反射層を形成した反射型スクリーン等が様々に開発されている。
このようなレンズ層を用いた反射型スクリーンの中には、単位レンズのレンズ面に、アルミニウム等の光反射性材料を蒸着することによって反射層を形成し、投影された映像光を反射して映像を表示するものがある。また、このような反射型スクリーンの中には、映像光の反射に寄与しない非レンズ面に光を吸収する作用を有する保護層を形成し、外光や迷光等を吸収させ、映像が明るく、コントラストの向上等を図ったものがある。
しかし、このような反射型スクリーンは、アルミニウム等を蒸着して反射層を形成する場合に、レンズ面だけでなく非レンズ面にもアルミニウム等が蒸着されてしまう場合があった。非レンズ面にもアルミニウム等が蒸着されると、反射型スクリーンに入射した外光や迷光等が非レンズ面で反射することとなり、反射型スクリーンの映像のユニフォミティを低下させる原因となる場合があった。そのため、非レンズ面に対するアルミニウム等の蒸着を抑制する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。
しかし、このような技術でも非レンズ面に対するアルミニウム等の蒸着の抑制は十分でない場合があり、更なる改善が求められている。
In recent years, a reflective layer is formed on a lens layer having a linear Fresnel lens shape or a circular Fresnel lens shape in which a plurality of unit lenses are arranged in order to display the image light projected by a short focus type image projection device satisfactorily. Various types of screens have been developed.
In a reflective screen using such a lens layer, a reflective layer is formed on the lens surface of the unit lens by vapor-depositing a light reflective material such as aluminum to reflect the projected image light. Some display video. In addition, in such a reflective screen, a protective layer having a function of absorbing light is formed on a non-lens surface that does not contribute to reflection of image light to absorb external light, stray light, etc. Some of them have improved contrast.
However, when such a reflective screen is formed by depositing aluminum or the like to form a reflective layer, aluminum or the like may be deposited not only on the lens surface but also on the non-lens surface. If aluminum or the like is deposited on the non-lens surface, external light or stray light incident on the reflective screen will be reflected by the non-lens surface, which may reduce the uniformity of the image on the reflective screen. It was. Therefore, a technique for suppressing the deposition of aluminum or the like on the non-lens surface has been proposed (for example, Patent Document 1).
However, even with such a technique, suppression of vapor deposition of aluminum or the like on the non-lens surface may not be sufficient, and further improvement is required.
本発明の課題は、非レンズ面への蒸着を極力抑制してレンズ面に反射層を形成することができる反射層の形成方法、反射型スクリーンの製造方法を提供することである。 The subject of this invention is providing the formation method of a reflective layer which can suppress vapor deposition to a non-lens surface as much as possible, and can form a reflective layer in a lens surface, and the manufacturing method of a reflection type screen.
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。また、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this. In addition, the configuration described with reference numerals may be improved as appropriate, or at least a part thereof may be replaced with another configuration.
請求項1の発明は、レンズ面(13b)及び非レンズ面(13c)を有した単位レンズ(13a)が同心円状に複数配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状が形成されたフレネルレンズシート(13)の前記レンズ面に、光反射性材料を蒸着させて反射層(12)を形成する反射層の形成方法において、前記フレネルレンズシートの前記単位レンズが形成されている側であって、前記フレネルレンズシートのシート面に平行な面(XZ面)内に、同心円状に配列された前記単位レンズに沿うようにして蒸着源(62)を円弧状に配置して蒸着を行うこと、を特徴とする反射層の形成方法である。
請求項2の発明は、請求項1に記載の反射層の形成方法において、前記フレネルレンズシート(13)は、前記単位レンズ(13a)が形成された側の面が凹面となるように湾曲されていること、を特徴とする反射層の形成方法である。
請求項3の発明は、フレネルレンズシート(13)を形成するレンズシート形成工程と、請求項1又は請求項2に記載の反射層の形成方法によって反射層(12)を形成する反射層形成工程とを備えること、を特徴とする反射型スクリーンの製造方法である。
The invention of claim 1 is a Fresnel lens sheet (13) having a circular Fresnel lens shape in which a plurality of unit lenses (13a) having a lens surface (13b) and a non-lens surface (13c) are arranged concentrically. In the method for forming a reflective layer, in which a light reflective material is vapor-deposited on the lens surface to form a reflective layer (12), the Fresnel lens sheet is on the side of the Fresnel lens sheet on which the unit lens is formed. The vapor deposition is performed by arranging the vapor deposition source (62) in an arc shape along the unit lenses arranged concentrically in a plane parallel to the sheet surface (XZ plane). This is a method of forming a layer.
According to a second aspect of the present invention, in the method for forming a reflective layer according to the first aspect, the Fresnel lens sheet (13) is curved so that the surface on which the unit lens (13a) is formed is a concave surface. It is the formation method of the reflection layer characterized by these.
The invention of
本発明によれば、非レンズ面への蒸着を極力抑制してレンズ面に反射層を形成することができる反射層の形成方法、反射型スクリーンの製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the formation method of a reflection layer which can suppress vapor deposition to a non-lens surface as much as possible, and can form a reflection layer in a lens surface, and the manufacturing method of a reflection type screen can be provided.
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
また、板、シート等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, each figure shown below including FIG. 1 is the figure shown typically, and the magnitude | size and shape of each part are exaggerated suitably for easy understanding.
In addition, words such as plate and sheet are used, but these are generally used in the order of thickness, plate, sheet, and film in order of increasing thickness. I use it. However, there is no technical meaning in such proper use, so these terms can be replaced as appropriate.
Numerical values such as dimensions and material names of the respective members described in the present specification are examples of the embodiment, and the present invention is not limited thereto, and may be appropriately selected and used.
In this specification, terms that specify shape and geometric conditions, for example, terms such as parallel and orthogonal, are strictly meanings, have similar optical functions, and can be regarded as parallel and orthogonal It also includes a state having an error of.
(実施形態)
図1は、実施形態の映像表示システム1を説明する図である。
図1(a)は、映像表示システム1の斜視図であり、図1(b)は、映像表示システム1の側面図である。
映像表示システム1は、反射型スクリーン10、映像源LS等を有している。この映像表示システム1は、映像源LSから投影された映像光Lを反射型スクリーン10が反射して、その画面(表示領域)上に映像を表示する一般的な映像表示システムである。なお、映像表示システム1は、フロントプロジェクションテレビシステム等として用いることも可能である。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a video display system 1 according to an embodiment.
FIG. 1A is a perspective view of the video display system 1, and FIG. 1B is a side view of the video display system 1.
The video display system 1 includes a
映像源LSは、映像光Lを反射型スクリーン10へ投射する装置であり、汎用の短焦点型プロジェクタ等を用いることができる。映像源LSは、使用状態において、反射型スクリーン10の画面を法線方向(スクリーン面の法線方向)から見た場合に、反射型スクリーン10の画面左右方向において中央であって、反射型スクリーン10の画面(表示領域)よりも下方側となる位置に配置されている。なお、スクリーン面とは、この反射型スクリーン全体として見たときにおける、反射型スクリーンの平面方向となる面を示すものである。
The video source LS is a device that projects the video light L onto the
映像源LSは、反射型スクリーン10の画面に直交する方向(反射型スクリーン10の厚み方向)における反射型スクリーン10との距離が、従来の汎用プロジェクタに比べて大幅に近い位置から映像光Lを投射できる。従って、この映像源LSは、従来の汎用プロジェクタに比べて、反射型スクリーン10までの投射距離が短く、その映像光Lの反射型スクリーン10に対する入射角度も大きい。
The image source LS receives the image light L from a position where the distance from the
反射型スクリーン10は、映像源LSが投射した映像光Lを観察者O側へ向けて反射し、映像を表示するスクリーンである。使用状態において、この反射型スクリーン10の画面(表示領域)は、観察者O側から見て、長辺方向が画面左右方向となる略矩形状である。
なお、以下の説明中において、画面上下方向、画面左右方向、厚み方向とは、特に断りが無い場合、この反射型スクリーン10の使用状態における画面上下方向(鉛直方向)、画面左右方向(水平方向)、厚み方向(奥行き方向)であるとする。
The
In the following description, unless otherwise specified, the screen vertical direction, screen horizontal direction, and thickness direction are the screen vertical direction (vertical direction) and screen horizontal direction (horizontal direction) when the
反射型スクリーン10は、その背面側に、平板状の支持板50が、粘着材等からなる不図示の接合層を介して設けられており、この支持板50により、その平面性を維持している。なお、これに限らず、反射型スクリーン10は、その四辺を不図示の枠部材等によって支持され、その平面性を維持する形態としてもよい。
この反射型スクリーン10は、対角80インチや100インチ等の大きな画面(表示領域)を有している。
The
The
図2は、実施形態の反射型スクリーン10の層構成を説明する図である。
図2では、反射型スクリーン10の画面(表示領域)の幾何学的中心となる点A(図1(a)、(b)参照)を通り、画面上下方向に平行であって、スクリーン面に直交(厚み方向に平行)な断面の一部を拡大して示している。
反射型スクリーン10は、その映像源側(観察者側)から順に、表面層15、基材層14、レンズ層13、反射層12、保護層11等を備えている。以下、各層について説明する。
FIG. 2 is a diagram illustrating the layer configuration of the
In FIG. 2, it passes through a point A (see FIGS. 1A and 1B) that is the geometric center of the screen (display area) of the
The
基材層14は、レンズ層13を形成する基材となるシート状の部材である。この基材層14の映像源側(観察者側)には、表面層15が一体に形成され、背面側(裏面側)には、レンズ層13が一体に形成されている。
基材層14は、光拡散層14aと、着色層14bとを有している。光拡散層14aと着色層14bとは、一体に積層されている。本実施形態では、図2に示すように、光拡散層14aが背面側であり、着色層14bが映像源側に位置する例を示したが、これに限らず、光拡散層14aが映像源側に位置し、着色層14bが背面側に位置する形態としてもよい。
The
The
光拡散層14aは、光透過性を有する樹脂を母材とし、光を拡散する拡散材を含有する層である。この光拡散層14aは、光を拡散する作用を有し、視野角を広げたり、明るさの面内均一性の向上を図ったりする機能を有する。
光拡散層14aの母材となる樹脂としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂や、PC(ポリカーボネート)樹脂、MS(メチルメタクリレート・スチレン)樹脂、MBS(メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン)樹脂、アクリル系樹脂、TAC(トリアセチルセルロース)樹脂、PEN(ポリエチレンナフタレート)樹脂等が挙げられる。
拡散材としては、平均粒径が約1〜50μmである、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコン系等の樹脂製の粒子や無機粒子等が挙げられる。
この光拡散層14aの厚さは、反射型スクリーン10の画面サイズ等にも依るが、約100〜3000μmとすることが、映像がぼけることなく、十分な視野角と明るさの面均一性を得る観点から好ましい。
The
Examples of the resin used as the base material of the
Examples of the diffusing material include particles made of resin such as acrylic resin, epoxy resin, silicon, and inorganic particles having an average particle diameter of about 1 to 50 μm.
Although the thickness of the
着色層14bは、所定の透過率とするために、暗色系の着色材により着色が施された層である。本実施形態では、着色層14bは、光拡散層14aの映像源側(観察者側)に位置している。
この着色層14bは、光を吸収する作用を有し、反射型スクリーン10に入射する照明光等の不要な外光を吸収したり、表示される映像の黒輝度を低下させたりして、映像のコントラストを向上させる機能を有する。
着色層14bの母材としては、PET樹脂や、PC樹脂、MS樹脂、MBS樹脂、アクリル系樹脂、TAC樹脂、PEN樹脂等により形成される。また、着色材としては、灰色や黒色等の暗色系の染料や顔料等が挙げられる。
着色層14bは、反射型スクリーン10の画面サイズ等にも依るが、その厚さを約30〜3000μmとし、その透過率を約30〜80%とすることが、十分な外光吸収性を得る等の観点から好ましい。
本実施形態の基材層14は、光拡散層14aと着色層14bとを共押出成形することにより一体に積層されて形成されている。
The
The
The base material of the
Although the
The
図3は、実施形態のレンズ層13を説明する図である。図3(a)は、レンズ層13を背面側正面方向から観察した様子を示しており、理解を容易にするために、反射層12や、保護層11は省略して示している。図3(b)は、図2に示す断面の一部をさらに拡大して示している。
レンズ層13は、基材層14の背面側に設けられた光透過性を有する層であり、図3(a)に示すように、点Cを中心として単位レンズ13aが同心円状に複数配列されたサーキュラーフレネルレンズ形状をその背面側に有している。この単位レンズ13aが配列されて形成されるサーキュラーフレネルレンズは、その光学的中心であるフレネルセンターである点Cが、反射型スクリーン10の画面(表示領域)の領域外であって、反射型スクリーン10の下方に位置している。
FIG. 3 is a diagram illustrating the
The
単位レンズ13aは、図2や図3(b)に示すように、スクリーン面に直交する方向(反射型スクリーン10の厚み方向)に平行であって、単位レンズ13aの配列方向に平行な断面における断面形状が、略三角形形状である。
この単位レンズ13aは、背面側に凸であり、レンズ面13bと、このレンズ面13bと対向する非レンズ面13cとを備えている。
反射型スクリーン10の使用状態において、単位レンズ13aは、レンズ面13bが頂点tを挟んで非レンズ面13cよりも鉛直方向上側に位置している。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3B, the
The
When the
単位レンズ13aにおいて、図3(b)に示すように、レンズ面13bがスクリーン面に平行な面となす角度は、αであり、非レンズ面13cがスクリーン面に平行な面となす角度は、β(β>α)である。
また、単位レンズ13aの配列ピッチは、Pであり、単位レンズ13aのレンズ高さ(スクリーンの厚み方向における頂点tから単位レンズ13a間の谷底となる点vまでの寸法)は、hである。
理解を容易にするために、図2等では、単位レンズ13aの配列ピッチP、角度α,βは、単位レンズ13aの配列方向において一定であるように示している。しかし、本実施形態の単位レンズ13aは、実際には、配列ピッチPは一定であるが、角度αが単位レンズ13aの配列方向においてフレネルセンターとなる点Cから離れるにつれて次第に大きくなっている。
In the
The arrangement pitch of the
In order to facilitate understanding, in FIG. 2 and the like, the arrangement pitch P and the angles α and β of the
なお、これに限らず、角度α等は、一定としてもよいし、配列ピッチPが、単位レンズ13aの配列方向に沿って次第に変化する形態としてもよく、映像光を投影する映像源LSの画素(ピクセル)の大きさや、映像源LSの投射角度(反射型スクリーン10のスクリーン面への映像光の入射角度)、反射型スクリーン10の画面サイズ、各層の屈折率等に応じて、適宜変更可能である。
また、本実施形態では、レンズ層13がサーキュラーフレネルレンズ形状を有する例を挙げて説明するが、単位レンズ13aが三角柱状であり、画面左右方向を長手方向とし、画面上下方向に配列されるリニアフレネルレンズ形状を有する形態としてもよい。
However, the present invention is not limited to this, and the angle α or the like may be constant, or the arrangement pitch P may be gradually changed along the arrangement direction of the
In the present embodiment, the
レンズ層13は、ウレタンアクリレートやエポキシアクリレート等の紫外線硬化型樹脂により形成されている。なお、レンズ層13は、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。
このレンズ層13は、例えば、基材層14の一方の面(本実施形態では、光拡散層14a側の面)を、紫外線硬化型樹脂が充填されたサーキュラーフレネルレンズ形状を賦形する成形型に押圧し、紫外線を照射して硬化させた後に成形型から離型する紫外線成形法等により形成することができる。なお、レンズ層13の形成方法は、適宜選択してよく、この限りではない。
The
The
反射層12は、光を反射する作用を有する層である。この反射層12は、図2や図3(b)に示すように、レンズ層13の背面側に形成され、レンズ面13b上に形成されているが、非レンズ面13cには形成されていない。
反射層12は、光反射性材料、例えば、高い反射率を得ることができる銀やアルミニウムを蒸着させることによって形成される。反射層12は、例えば0.05〜0.1μmの膜厚で形成される。ここで、反射層12は、銀の蒸着であれば90〜95%、アルミニウムの蒸着であれば80〜90%の反射率を得ることができる。本実施形態では、反射層12は、銀ほどの反射率を有さないが、使用に十分な反射率を有し、銀よりも低コストであるアルミニウムの蒸着により形成される。
なお、反射層12は、明るい映像を表示するために、その反射率が40%以上とすることが好ましく、70%以上とすることがさらに好ましい。
The
The
In order to display a bright image, the
保護層11は、レンズ層13及び反射層12の背面側に設けられた層である。この保護層11は、反射層12の劣化や剥離、反射層12及びレンズ層13の破損等を抑制し、反射層12及びレンズ層13を保護する機能を有している。また、保護層11は、光を吸収する機能を有している。
この保護層11は、図2及び図3(b)に示すように、反射層12及び非レンズ面13cを背面側から被覆している。従って、非レンズ面13c上に保護層11が形成された形態となっている。また、保護層11は、レンズ層13の単位レンズ13aの凹凸を十分に充填しており、その背面側の面は、スクリーン面に平行な略平面状となっている。
保護層11は、反射型スクリーン10の厚み方向において、単位レンズ13aの頂点tからその背面側表面までの寸法を、約5〜100μmとすることが、保護機能を十分発揮し、かつ光吸収性等を十分発揮する観点等から好ましい。
なお、保護層11は、十分な保護機能及び光吸収機能を有するのであれば、単位レンズ13aの凹凸形状に沿って略等しい厚さで形成される等、その背面側の面が凹凸形状を有していてもよい。
The
As shown in FIGS. 2 and 3B, the
In the thickness direction of the
If the
この保護層11は、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂等、これらの混合となる樹脂を母材とし、光吸収材として黒色等の暗色系の塗料や、黒色等の暗色系の染料や顔料等又はこれらを含有するビーズが添加され、さらに、反射層12を酸化等の劣化から保護する等の機能を有する各種添加剤等が添加された材料を、反射層12が形成されたレンズ層13の背面側に塗布して硬化させること等により、形成される。なお、保護層11は、光吸収材や各種添加剤を含有する熱硬化型樹脂もしくは紫外線硬化型樹脂を用いて形成してもよいし、黒色系の塗料等により形成してもよい。
The
表面層15は、基材層14の映像源側(観察者側)に設けられ、各種機能を有する層である。
本実施形態の表面層15は、反射型スクリーン10の映像源側の最表面を形成し、防眩機能とハードコート機能を有している。この表面層15は、ハードコート機能を有する紫外線硬化型樹脂(例えば、ウレタンアクリレート)等の電離放射線硬化型樹脂等により形成されている。
なお、表面層15は、これに限らず、反射防止機能や防眩機能、紫外線吸収機能、防汚機能や帯電防止機能、ハードコート機能、タッチパネル機能等、適宜必要な機能を1つ又は複数選択して設けてよい。
この表面層15は、基材層14とは別層であって不図示の粘着材等により基材層14に接合される形態としてもよいし、基材層14の観察者側の面に、各種機能を有する樹脂等を塗布する等により直接形成される形態としてもよい。
The
The
The
This
次に、図2等を参照しながら、本実施形態の反射型スクリーン10へ入射する映像光L1及び外光G1,G2の様子を説明する。理解を容易にするために、図2に示す映像光L1、外光G1,G2については、表面層15、基材層14、レンズ層13の屈折率が等しく、光拡散層14aの拡散作用等については、省略して示している。
図2に示すように、映像源LSから投影された大部分の映像光L1は、反射型スクリーン10の下方から入射し、表面層15及び基材層14を透過してレンズ層13の単位レンズ13aへ入射する。
そして、映像光L1は、レンズ面13bへ入射して反射層12によって反射され、観察者O側へ向かって反射型スクリーン10から出射する。なお、映像光L1が反射型スクリーン10の下方から投射され、角度βが反射型スクリーン10の画面上下方向の各点における映像光L1の入射角度よりも大きいので、映像光L1が非レンズ面13cに直接入射することはなく、非レンズ面13cは、映像光L1の反射には影響しない。
Next, the state of the image light L1 and the external lights G1 and G2 incident on the
As shown in FIG. 2, most of the image light L1 projected from the image source LS enters from below the
Then, the image light L1 enters the
一方、照明光等の不要な外光G1,G2は、図2に示すように、主として反射型スクリーン10の上方から入射し、表面層15及び基材層14を透過してレンズ層13の単位レンズ13aへ入射する。
そして、一部の外光G1は、非レンズ面13cへ入射して、保護層11によって吸収される。また、一部の外光G2は、レンズ面13bで反射して、主として反射型スクリーン10の下方側へ向かうので、観察者O側には直接届かず、また、届いた場合にもその光量は、映像光Lに比べて大幅に少ない。従って、反射型スクリーン10では、外光G1,G2による映像のコントラスト低下を抑制することができる。
On the other hand, unnecessary external lights G1 and G2 such as illumination light enter from the upper side of the
A part of the external light G1 enters the
次に、反射型スクリーン10の製造方法について説明する。
図4は、実施形態の反射型スクリーン10の製造過程を説明する図である。
なお、図4は、反射型スクリーン10の幾何学的中心A(図1参照)を通り、画面上下方向に平行であって、スクリーン面に直交(厚み方向に平行)する断面の一部を拡大して示している。また、図4は、反射型スクリーン10の製造過程等を説明する図であるが、図1及び図2と同様に、反射型スクリーン10の使用状態を基準に、画面左右方向、画面上下方向、厚み方向とする。
Next, a method for manufacturing the
FIG. 4 is a diagram illustrating a manufacturing process of the
4 is an enlarged view of a part of a cross section that passes through the geometric center A (see FIG. 1) of the
まず、図4(a)に示すように、作業者は、基材層14を用意し、図4(b)に示すようにその一方の面に電離放射線硬化型樹脂を塗布して硬化させ、表面層15を形成する。それから、表面層15を形成した基材層14を所定の大きさに裁断する。
そして、図4(c)に示すように、作業者は、基材層14の表面層15とは反対側の面に、レンズ層13を形成する(レンズシート形成工程)。このレンズ層13は、紫外線硬化型樹脂が充填されたサーキュラーフレネルレンズ形状を賦形する成形型に基材層14を押圧し、紫外線を照射して硬化させた後に成形型から離型する紫外線成形法等により作成される。これにより、基材層14の背面側には、複数の単位レンズ13aが同心円状に配列したサーキュラーフレネルレンズ形状が形成される。
なお、レンズ層13の形成方法は、適宜選択してよく、この限りではない。また、レンズ層13は、上述のように、電子線硬化型樹脂等の他の電離放射線硬化型樹脂により形成してもよい。
First, as shown in FIG. 4 (a), the operator prepares the
Then, as shown in FIG. 4C, the operator forms the
The method for forming the
ここで、以下の説明では、レンズ層13及び表面層15を形成した基材層14を蒸着基材20と呼ぶ。
次に、作業者は、図4(d)に示すように、後述の真空蒸着装置60(図5参照)により、レンズ層13のレンズ面13bに反射層12を形成する(反射層形成工程)。反射層12の形成については、詳細を後述する。
Here, in the following description, the
Next, as shown in FIG.4 (d), an operator forms the
そして、図4(e)に示すように、作業者は、スクリーン印刷等により、蒸着基材20の背面側、すなわちレンズ層13の非レンズ面13c上及び反射層12上に、保護層11を形成する。
なお、保護層11の形成は、スクリーン印刷に限らず、例えばグラビアリバースコート方式や、インクジェット方式、フローコート方式、ダイコード方式等、公知の方法を適宜用いることができる。
以上により、反射型スクリーン10が完成する。
Then, as shown in FIG. 4 (e), the operator places the
The formation of the
Thus, the
次に、反射型スクリーン10の反射層12を形成するために使用する真空蒸着装置60について説明する。
図5は、実施形態の反射型スクリーン10の反射層12の形成に使用する真空蒸着装置60を説明する図である。
図5に示すように、真空蒸着装置60は、真空状態下において蒸着金属(光反射性材料を加熱、溶融し、被蒸着物(蒸着基材20)に対してその蒸着金属を蒸着する装置である。真空蒸着装置60は、真空容器61、蒸着源62、真空ポンプ63、試料台64等を備える。
真空容器61は、その容器内を真空に保つことができる略円筒状の容器であり、容器内に被蒸着物を配置して蒸着金属を蒸着する。
Next, the
FIG. 5 is a diagram illustrating a vacuum
As shown in FIG. 5, the
The
蒸着源62は、蒸着金属62a及び加熱体62bを有し、加熱体62bによって蒸着金属62aを加熱、溶融する。蒸着源62は、真空容器61内に複数設けられている。蒸着源62は、被蒸着物の形状や、蒸着の形態に応じて、真空容器61内の任意の場所に任意の数を配置することができる。
蒸着金属62aは、本実施形態ではアルミニウムである。
加熱体62bは、フィラメント等から構成され、フィラメントを加熱することによって、蒸着金属62aを加熱、溶融する。
真空ポンプ63は、真空容器61内を真空状態にする真空排気装置である。
試料台64は、真空容器61内において被蒸着物を固定する台である。本実施形態では、試料台64は、図5(b)及び図5(c)に示すように、蒸着基材20(レンズ層13)を、単位レンズ13aが形成された側の面が凹面となるように湾曲させて固定する。
The
The
The
The
The
次に、本実施形態における蒸着基材20のレンズ層13のレンズ面13bに対して反射層12を形成する工程(反射層形成工程)について詳細を説明する。
図6は、実施形態の反射層12の形成方法を説明する図である。
図6(a)は、蒸着基材20、蒸着源62の配置を説明する図である。
図6(b)は、図6(a)のb−b矢視図である。
なお、図6では、真空蒸着装置60の使用状態を基準に、左右方向X、奥行方向Y、鉛直方向Zとする。また、蒸着基材20及びレンズ層13の背面とは、サーキュラーフレネルレンズ形状が形成された側の面をいう。
更に、図6において、蒸着基材20は、真空蒸着装置60に対して、画面左右方向が左右方向Xに、画面上下方向が鉛直方向Zに、厚み方向が奥行方向Yにそれぞれ平行になるように配置される。
Next, details of the step of forming the
FIG. 6 is a diagram illustrating a method for forming the
FIG. 6A is a diagram illustrating the arrangement of the vapor
FIG.6 (b) is a bb arrow line view of Fig.6 (a).
In FIG. 6, the left-right direction X, the depth direction Y, and the vertical direction Z are based on the usage state of the
Further, in FIG. 6, the
まず、図5(b)に示すように、作業者は、レンズ層13のサーキュラーフレネルレンズ形状が形成された側(Y1側)が凹面となるように、サーキュラーフレネルレンズの光学的中心Cに近い位置の辺とほぼ直交する辺Sに平行な方向において湾曲させることにより、蒸着基材20(レンズ層13)を湾曲させ、その状態で試料台64に固定する。
そして、図5(c)に示すように、作業者は、湾曲させた状態で固定した蒸着基材20(レンズ層13)を試料台64とともに真空容器61内に配置する。各蒸着源62は、図6に示すように、レンズ層13の背面側であって、レンズ層13のシート面に平行な面(XZ面)において、レンズ層13の光学的中心Cを中心にした単位レンズ13aに沿うようにして円弧状に配置されている。ここで、レンズ層13のシート面とは、上述のスクリーン面と平行な面であって、レンズ層13の外観から把握される面をいう。また、円弧状とは、レンズ層13の光学的中心Cを中心とした円弧の形状だけでなく、円弧に近い形状、例えば、楕円や長円の円弧等の形状も含むものとする。
また、各蒸着源62は、レンズ層13の画面上下方向の中心線J(レンズ層13の画面左右方向に平行な直線)よりも上側(レンズ層13の光学的中心Cとは反対側)の領域に配置される。すなわち、各蒸着源62は、レンズ層13の上述の中心線Jよりも光学的中心Cから離れた側に配置される。
First, as shown in FIG. 5B, the operator is close to the optical center C of the circular Fresnel lens so that the side (Y1 side) where the circular Fresnel lens shape of the
Then, as shown in FIG. 5C, the operator places the vapor deposition substrate 20 (lens layer 13) fixed in a curved state in the
Each
具体的には、各蒸着源62は、レンズ層13の画面左右方向(X方向)の一端部から中央部に向かうにつれて、隣り合う蒸着源62よりも画面上下方向(Z方向)の上側(Z1側)に配置され、また、画面左右方向の中央部から他端に向かうにつれて、隣り合う蒸着源62よりも画面上下方向の下側(Z2側)に配置される。
本実施形態では、図6に示すように、各蒸着源62は、レンズ層13の背面上に8個配置されている。図6において、各蒸着源62は、レンズ層13の画面左右方向の一端部から中央部に向かうにつれて、レンズ層13の画面上下方向の中心線Jからの距離が、距離D1、距離D2、距離D3、距離D4となる。このとき、距離D1〜D4には、D1<D2<D3<D4の関係が成立している。
Specifically, each
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, eight
このように、蒸着源62をレンズ層13のフレネルレンズ形状に沿うようにして円弧状に配置することによって、蒸着源62がレンズ面13bに対向する位置に配置することができ、蒸着源62の蒸着金属が非レンズ面13cに付着してしまうのを抑制しつつ、蒸着金属(光反射性材料)をレンズ面13bに効率よく付着させることができる。これにより、スクリーンゲインのユニフォミティに優れた反射型スクリーンを製造することができる。
また、蒸着源62を、レンズ層13の幾何学的中心Aを通り、レンズ層13の画面上下方向の中心線Jよりも上側の領域に配置することによって、上記効果をより効果的に奏することができる。
Thus, by arranging the
Further, the
また、各蒸着源62は、レンズ層13の画面左右方向において、隣り合う蒸着源62と所定の間隔で配置される。各蒸着源62の配置する間隔は、等間隔でもよく、不規則に変化するようにしてもよい。図6(b)においては、各蒸着源62は、隣り合う蒸着源62と等間隔に配置されており、各蒸着源62間の画面左右方向(X方向)の距離が距離D5となる。
更に、各蒸着源62は、レンズ層13の厚み方向(Y方向)であって、レンズ層13の中心線J上において、レンズ層13の背面からY1側に向かって距離D6の位置に配置されている。
Further, the respective
Further, each
蒸着基材20、蒸着源62の配置がそれぞれ完了したら、作業者は、真空容器61の扉(不図示)を閉め、真空ポンプ63を作動させる。真空容器61内が特定の真空度に達したら、作業者は、蒸着源62の加熱体62bを加熱し、蒸着金属62aであるアルミニウムを加熱、溶融させて蒸発させる。
蒸発したアルミニウムは、気体分子となって蒸着基材20のレンズ層13のサーキュラーフレネルレンズ形状に衝突して付着する。このとき、各蒸着源62が上述したように、レンズ層13の同心円状に配列された単位レンズ13aに沿うようにして円弧状に配置されているので、蒸発したアルミニウムが非レンズ面13cへ付着してしまうのを抑制するとともに、レンズ面13bに蒸着することができ、レンズ面13bにのみ反射層12を形成することができる。
When the arrangement of the vapor
The evaporated aluminum becomes gas molecules and collides with and adheres to the circular Fresnel lens shape of the
次に、比較例の反射層の形成方法について説明する。
図7は、比較例の反射層の形成方法を説明する図である。
なお、図7では、図6と同様に、真空蒸着装置60の使用状態を基準に、左右方向X、奥行方向Y、鉛直方向Zとする。また、比較例において、真空蒸着装置60に対する蒸着基材120の配置は、上述の実施形態と同様の配置である。
Next, a method for forming the reflective layer of the comparative example will be described.
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of forming a reflective layer of a comparative example.
In FIG. 7, as in FIG. 6, the left-right direction X, the depth direction Y, and the vertical direction Z are based on the usage state of the vacuum
比較例の反射層112の形成方法は、図7に示すように、レンズ層113の幾何学的中心を通り、レンズ層113の画面左右方向に平行な直線(レンズ層113の画面上下方向の中心線J)上に、複数の蒸着源62が配置される。
このように蒸着源62が配置された場合、蒸着源62から蒸発した蒸着金属は、レンズ層113のレンズ面113bだけでなく非レンズ面113cにまで蒸着されてしまう場合がある。この場合、反射層は、レンズ層113のレンズ面113b及び非レンズ面113cに形成されてしまうこととなる。そのため、この方法によって製造された比較例の反射型スクリーンは、入射した外光や迷光等が非レンズ面113cで反射する場合が生じ、反射型スクリーンのスクリーンゲインのユニフォミティが低下してしまう問題を生じてしまう場合があった。
As shown in FIG. 7, the method of forming the reflective layer 112 of the comparative example is a straight line passing through the geometric center of the
When the
これに対し、本実施形態では、上述したように、蒸着源62をレンズ層13のシート面に平行な面内に円弧状に配置することによって、蒸着源62から蒸発する蒸着金属が非レンズ面13cに付着してしまうのを抑制しつつ、蒸着金属をレンズ面13bに効率よく付着させることができ、上記問題の発生を抑制する。
In contrast, in the present embodiment, as described above, the
次に本実施形態による反射層12の形成方法の実施例について以下に説明する。
ここで、以下に説明する実施例1〜3及び比較例の反射層の形成方法では、蒸着源62を8個使用する。また、非蒸着物である蒸着基材20(レンズ層13)は、対角100インチの反射型スクリーンが用いられる。
以下の実施例1〜3の反射層の形成方法は、図6に示すように、蒸着源62をレンズ層13に対して円弧状に配置して反射層12を形成する方法であり、比較例の反射層の形成方法は、図7に示すように、レンズ層113に対して蒸着源62をレンズ層113の画面上下方向の中心線J上に配置して反射層を形成する方法である。
(実施例1)
実施例1の反射層12の形成方法では、図6に示すように、レンズ層13の背面に対して、各蒸着源62を配置する。具体的には、各蒸着源62は、図6に示すレンズ層13の画面上下方向の中心線Jからの距離D1〜D4が、それぞれD1=4インチ、D2=6インチ、D3=8インチ、D4=10インチの距離でそれぞれ配置される。
また、各蒸着源62は、隣接する蒸着源62との画面左右方向における間隔が等間隔に配置されており、各蒸着源62間の距離D5は18インチである。
更に、各蒸着源62は、レンズ層13の厚み方向(Y方向)におけるレンズ層13の背面からの距離D6が30インチである。
(実施例2)
実施例2の反射層12の形成方法では、図6に示すように、レンズ層13の背面に対して、各蒸着源62を配置する。具体的には、各蒸着源62は、図6に示すレンズ層13の画面上下方向の中心線Jからの距離D1〜D4が、それぞれD1=4インチ、D2=6インチ、D3=6インチ、D4=10インチの距離でそれぞれ配置される。
また、各蒸着源62は、隣接する蒸着源62との画面左右方向における間隔が等間隔に配置されており、各蒸着源62間の距離D5は18インチである。
更に、各蒸着源62は、レンズ層13の厚み方向(Y方向)におけるレンズ層13の背面からの距離D6が30インチである。
(実施例3)
実施例3の反射層12の形成方法では、図6に示すように、レンズ層13の背面に対して、各蒸着源62を配置する。具体的には、各蒸着源62は、図6に示すレンズ層13の画面上下方向の中心線Jからの距離D1〜D4が、それぞれD1=4インチ、D2=6インチ、D3=8インチ、D4=10インチの距離でそれぞれ配置される。
また、各蒸着源62は、隣接する蒸着源62との画面左右方向における間隔が不規則に配置されている。具体的には、各蒸着源62は、隣接する蒸着源62との画面左右方向おける間隔が、上述の実施例と相違して等間隔でなく、レンズ層13の左端側(X1側)から右端側(X2側)に向かって24.5インチ、21.5インチ、18.5インチ、15.4インチ、12.4インチ、9.4インチ、6.4インチの距離でそれぞれ配置される。
更に、各蒸着源62は、レンズ層13の厚み方向(Y方向)におけるレンズ層13の背面からの距離D6が30インチである。
(比較例)
比較例の反射層の形成方法では、図7(b)に示すように、レンズ層113の背面に対して、各蒸着源62を配置する。具体的には、各蒸着源62は、隣接する蒸着源62との画面左右方向における間隔が不規則に配置されている。各蒸着源62は、隣接する蒸着源62との画面左右方向おける間隔が、レンズ層13の左端側(X1側)から右端側(X2側)に向かって24.5インチ、21.5インチ、18.5インチ、15.4インチ、12.4インチ、9.4インチ、6.4インチの距離でそれぞれ配置される。
また、各蒸着源62は、レンズ層113の厚み方向(Y方向)において、レンズ層113のシート面から30インチの距離に配置される。
Next, examples of the method for forming the
Here, in the reflective layer forming methods of Examples 1 to 3 and Comparative Example described below, eight
The reflective layer forming method of Examples 1 to 3 below is a method of forming the
Example 1
In the method for forming the
Further, the
Furthermore, each
(Example 2)
In the method for forming the
Further, the
Furthermore, each
(Example 3)
In the method for forming the
Further, the
Furthermore, each
(Comparative example)
In the reflective layer forming method of the comparative example, each
Each
このように、実施例1〜3の反射層12の形成方法は、それぞれ、蒸着源62をレンズ層13のシート面に平行な面において、光学的中心Cを中心にした単位レンズ13aの円弧状の形状に沿うようにして配置するので、比較例の反射層の形成方法に比して、蒸着源62の蒸着金属が非レンズ面13cに付着してしまうのを抑制しつつ、蒸着金属をレンズ面13bに効率よく付着させることができる。
なお、各蒸着源62は、レンズ層13に同心円状に配列された単位レンズ13aの形状に応じて、すなわち、単位レンズ13aの配列ピッチPや、レンズ面13bのスクリーン面とのなす角度αや、反射型スクリーンのサイズ等に応じて、上述のレンズ層13の画面上下方向における配置位置(距離D1〜D4)や、画面左右方向の配置間隔(距離D5)等を適宜変更して配置することができる。
As described above, in the method for forming the
Each
次に、上述の実施例1〜実施例3及び比較例の反射層の形成方法によって製造された反射型スクリーンのユニフォミティの評価結果について説明する。
図8は、各実施例及び比較例の反射型スクリーンの輝度及び照度の測定位置を説明する図である。
ユニフォミティの評価は、暗室環境下において、映像源LSをオンにした状態で画面の輝度A及び照度Bの測定を行い、各測定結果に基づいてユニフォミティを求める。ここで、輝度は、スクリーンの幾何学的中心から3.2m離れたところに輝度計を設置して測定され、また、照度は、映像源LSからスクリーンへの明るさを照度計によって測定される。ユニフォミティの評価は、まず、図8に示すように、反射型スクリーンのスクリーン面を9分割し、その中央の領域cと、四隅の領域a、b、d、eの輝度A及び照度Bを測定し、ゲインGを演算する。ゲインGは、下記式(1)により求められる。
式(1) G=A/B×π
ユニフォミティは、各領域a〜eのゲインGa〜Geに基づいて、下記式(2)により求められる。
式(2) ユニフォミティ=(Ga+Gb+Gd+Ge)/4/Gc
Next, the evaluation results of the uniformity of the reflective screens manufactured by the reflective layer forming methods of Examples 1 to 3 and Comparative Example described above will be described.
FIG. 8 is a diagram for explaining measurement positions of luminance and illuminance of the reflective screens of the examples and comparative examples.
In the evaluation of uniformity, the luminance A and illuminance B of the screen are measured in a dark room environment with the video source LS turned on, and the uniformity is obtained based on each measurement result. Here, the luminance is measured by installing a luminance meter at a distance of 3.2 m from the geometric center of the screen, and the illuminance is measured by the illuminometer from the image source LS to the screen. . For uniformity evaluation, first, as shown in FIG. 8, the screen surface of the reflective screen is divided into nine, and the luminance A and illuminance B of the central area c and the four corner areas a, b, d, and e are measured. Then, the gain G is calculated. The gain G is obtained by the following equation (1).
Formula (1) G = A / B × π
Uniformity is calculated | required by following formula (2) based on the gain Ga-Ge of each area | region ae.
Formula (2) Uniformity = (Ga + Gb + Gd + Ge) / 4 / Gc
上述の各実施例及び比較例の反射層の形成方法によって製造された反射型スクリーンのユニフォミティの結果は、以下のように求まった。
比較例のユニフォミティ:0.686
実施例1のユニフォミティ:0.701
実施例2のユニフォミティ:0.729
実施例3のユニフォミティ:0.740
以上より、各実施例の反射層12の形成方法により製造した反射型スクリーン10は、いずれも、ユニフォミティが比較例より大きく、1.00に近い値となり、比較例の反射層の形成方法により製造した反射型スクリーンに比して、スクリーンゲインのユニフォミティが十分に優れていることが確認された。
The results of the uniformity of the reflective screen manufactured by the method for forming the reflective layer of each of the above-described examples and comparative examples were obtained as follows.
Uniformity of comparative example: 0.686
Uniformity of Example 1: 0.701
Uniformity of Example 2: 0.729
Uniformity of Example 3: 0.740
As described above, all of the
以上より、本実施形態の反射層12の形成方法、反射型スクリーン10の製造方法は、以下の効果を奏することができる。
(1)反射層12の形成工程において、蒸着源62は、レンズ層13のシート面と平行な面内(XZ平面内)において、同心円状に配列された単位レンズ13aに沿うようにして円弧状に配置されるので、蒸着源62から蒸発する蒸着金属が非レンズ面13cに付着してしまうのを抑制しつつ、蒸着金属をレンズ面13bに効率よく付着させることができる。これにより、スクリーンゲインのユニフォミティに優れた反射型スクリーンを製造することができる。
As described above, the method for forming the
(1) In the step of forming the
(2)また、本実施形態によれば、レンズ層13が、単位レンズ13aが形成された側の面が凹面となるように湾曲されているので、蒸着源62が、レンズ層13のレンズ面13bに対して蒸着金属をより効率よく付着させることができる。
(2) According to this embodiment, since the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載したものに限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made as in the modifications described later, and these are also included in the present invention. Within the technical scope. In addition, the effects described in the embodiments are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments. It should be noted that the above-described embodiment and modifications described later can be used in appropriate combination, but detailed description thereof is omitted.
(変形形態)
(1)実施形態では、反射型スクリーン10の製造方法は、蒸着基材20(レンズ層13)を湾曲させて反射層12を形成する例を示したが、これに限定されるものでなく、蒸着基材20を湾曲させずに反射層12を形成するようにしてもよい。
(2)実施形態では、各蒸着源62は、レンズ層に対して8個配置される例を示したが、これに限定されるものでなく、反射型スクリーン10のサイズに応じて適宜変更してもよい。また、各蒸着源62のレンズ層13に対する配置位置(距離D1〜D6)も、実施例1〜3に記載された寸法に限定されるものでなく、反射型スクリーン10のサイズに応じて適宜変更することができる。
(Deformation)
(1) In the embodiment, the method of manufacturing the
(2) In the embodiment, an example is shown in which each of the
10 反射型スクリーン
11 保護層
12 反射層
13 レンズ層
13a 単位レンズ
13b レンズ面
13c 非レンズ面
14 基材層
15 表面層
60 真空蒸着装置
62 蒸着源
C 光学的中心(フレネルセンター)
J 中心線
DESCRIPTION OF
J center line
Claims (3)
前記フレネルレンズシートの前記単位レンズが形成されている側であって、前記フレネルレンズシートのシート面に平行な面内に、同心円状に配列された前記単位レンズに沿うようにして蒸着源を円弧状に配置して蒸着を行うこと、
を特徴とする反射層の形成方法。 A reflective layer is formed by vapor-depositing a light-reflective material on the lens surface of the Fresnel lens sheet having a circular Fresnel lens shape in which a plurality of unit lenses having lens surfaces and non-lens surfaces are arranged concentrically. In the method of forming the layer,
The vapor deposition source is circularly arranged along the unit lenses arranged concentrically in a plane parallel to the sheet surface of the Fresnel lens sheet on the side where the unit lenses of the Fresnel lens sheet are formed. Depositing in an arc shape,
A method for forming a reflective layer.
前記フレネルレンズシートは、前記単位レンズが形成された側の面が凹面となるように湾曲されていること、
を特徴とする反射層の形成方法。 The method for forming a reflective layer according to claim 1,
The Fresnel lens sheet is curved so that the surface on which the unit lens is formed is concave.
A method for forming a reflective layer.
請求項1又は請求項2に記載の反射層の形成方法によって反射層を形成する反射層形成工程とを備えること、
を特徴とする反射型スクリーンの製造方法。 A lens sheet forming step for forming a Fresnel lens sheet;
A reflective layer forming step of forming the reflective layer by the reflective layer forming method according to claim 1 or 2,
A method of manufacturing a reflective screen characterized by the above.
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