JP2714721B2 - 投写スクリ−ンの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プロジェクションテレ
ビやマイクロフィルムリーダー等の画面として用いられ
る透過型や反射型の投写スクリ−ンおよびその製造方法
に関連するものである。

【０００２】

【従来の技術】投写スクリ−ンは、プロジェクションテ
レビジヨン、マイクロフイルムリーダー等の表示目的の
ために広く用いられている。この種の投写スクリ−ン
は、観察側から見たときに明るいように、また視野角が
拡大するように入射面あるいは出射面に所定のレンズを
備えているのが通常である。例えば、両面レンチキユラ
ーレンズまたはフライアイレンズ等を用いることは、特
開昭５８−５９４３６号、実公昭５２−４９３２号、特
開昭５７−８１２５４号、特開昭５７−８１２５５号お
よび特開昭５８−１０８５２３号等の公報に開示されて
いる。

【０００３】しかし、この種のスクリーンの特性を所望
のものにするには、これら両面のレンチキユラーレンズ
またはフライアイレンズ相互の位置関係を精確に制御す
ることが必須要件である。

【０００４】両面レンチキユラーレンズ等を精確に作る
ためには、Ａ．両側の母型自体の寸法精度が高いこと、
Ｂ．成形時の型温度が均一で、樹脂の成形収縮も一様な
こと、Ｃ．両面の位置合わせが精確でガタつきがないこ
と、等が要求される。

【０００５】例えば、レンズピッチ１mm、厚さ１mmで、
１メートル角の両面レンチキユラーレンズを作成し、そ
の横ずれ、板厚の許容精度がそれぞれ±２％以内とする
と、両面レンチキユラーレンズ相互の精度は上記Ａ，
Ｂ，Ｃの全誤差要因を合わせて、横方向にも、板厚方向
にも±２０μ以内に収めなければならないことになる。

【０００６】近年、大型テレビの高精度化（ファイン
化）への指向が強まり、スクリーンのレンチキユラーレ
ンズもファインピツチ化を求められているが、現在の工
業的な技術水準では、１メートル四方もあるプラスチツ
ク製レンチキユラーレンズ板の表裏両面の位置ずれを上
記の値以下に抑え、スクリーンのレンチキユラーレンズ
を高精度化するのは容易ではない。

【０００７】このため、入射面と出射面のレンチキユラ
ーレンズ単位が一体化した円柱状体をレンズ単位に用い
ると、少なくとも両面のレンチキユラーレンズ相互間の
位置関係は確保しやすいと考えられる。このような考え
は、例えば、特開昭４７−２８９２５号、実開昭５９−
１２１６４７号、同５９−１２１６４８号および同５９
−１２３８５０号に具体的に提案されている。

【０００８】ところが、上記提案のスクリーンを試作し
てみると直ちにわかることであるが、いずれの場合も円
柱状レンズ相互の隙間が必ず発生し、そこから洩れてく
る直進光線が投写スクリーンにとっては、はなはだ不具
合である（例えばシースルー、ホットバンドなどが発生
する）ので、良好な光学特性を有するスクリーンを製作
することが実際上不可能となってしまう。

【０００９】これは、現在入手可能な透明フアイバー状
の円柱状体の直径は少なくとも±数％程度のバラツキが
生じているので、単にこれらを並べただけでは必ず隙間
が生じるからである。また、例え、前記円柱状体を、互
いに押し付ける力をこれらの円柱状体に加えながら並べ
たとしても、それらを強固に固定する手段がなければ、
やはり結果として隙間ができてしまうのである。

【００１０】このため、本発明者等はストランドを溶融
押出しする際の錘間斑による悪影響をなくして、透光性
ストランドからなる均一なスクリーンを得ようとして、
多数本のプラスチック系透光性ストランドを溶融押出し
した後で、または溶融押出しすると共に隣接する透光性
ストランドの外表面を融着してシート状にする投写スク
リーンの製造方法や多数本のプラスチック系透光性スト
ランドを最初からシート状に溶融押出しする投写スクリ
ーンの製造方法を提案した。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の溶融押
出し方式では、熱可塑性の重合体を下向きに吐出させた
ため、低ドラフトでの押出しが困難であり、このためス
クリーン特性上有利な条件の一つである、垂直視野角の
拡大を計るのが困難であった。

【００１２】また、ストランド間の接着強度の点につい
ては、押出されたストランドをベーラス効果（溶融重合
体の弾性回復）を利用して融着させても、下方押出しの
ためストランドの自重等の影響を受けることにより、均
一なストランド間接着強度を確保するためのワーキング
レンジが従来法では狭くなることがわかった。

【００１３】なお、広幅スクリーンの工業的な製法が特
開平３−２００９４８号に提案されている。ところが、
この方法においても、熱可塑性の重合体を下向きに吐出
したため、自重の影響等により押し出された透光性スト
ランド・シートの光学的特性が不均一になり易いという
難点があることがわかった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するためになされたもので、多数本のプラスチック
系透光性ストランドを溶融押出しする際に、溶融ストラ
ンド形成ノズルまたはダイを上向きとし、吐出された溶
融ストランドないしはシートを上向きに引き取ることを
特徴としている。

【００１５】以下、本発明を図面に従って説明する。図
１ないし図４は本発明によって得られた投写スクリーン
の例を示しており、図中（１）がプラスチック系透光性
ストランドである。

【００１６】これらの図面の中で、図１はストランドの
横断面形状が円形の例であり、図２は同じく横断面形状
が卵形の例であり、図３は透光性ストランド（１）間に
外光吸収層（２）を形成した例である。

【００１７】図４は、隣接するストランド（１）の外表
面が融着部（３）によって接合（合着）され、多数本の
ストランドがシート状に一体化されて投写スクリーンが
形成されることを説明するものである。

【００１８】本発明の投写スクリーンは、単一のシート
からなるものがより望ましいが、２枚またはそれ以上の
シートを連結して構成してもよい。このように複数枚の
シートを連結する場合でも、１本ずつのストランドを単
純に配列させる場合に比較して、ストランドのピッチ精
度が大幅に向上する。

【００１９】本発明の透光性ストランド（１）は光透過
性のよいプラスチック、例えばアクリル系ポリマー、ポ
リカーボネート、ポリスチレン等の熱可塑性ポリマー
や、架橋型シリコンポリマー、架橋型アクリレートポリ
マー、イオン架橋型ポリマ−等によって製作される。

【００２０】透光性ストランド（１）の太さは、スクリ
ーンの大きさや用途、目的によっても異なるが、概ね
０．１〜１．５ｍｍ程度のものが選ばれ、スクリーンの
フアインピッチ化に十分寄与することとなる。

【００２１】また、透光性ストランド（１）の外表面
は、平滑であってもよいが、外乱光の写り込みを防止す
る上で、微細な凹凸を有するのが望ましい。

【００２２】更に、この透光性ストランド（１）は適宜
な着色剤によって着色されていてもよいし、光拡散剤が
混入されていてもよい。また、特別な波長の選択吸収能
力を有する第２成分を添加することも可能である。

【００２３】本発明の投写スクリーンは原理的には溶融
押出の手法によって製作されるが、以下図５〜図９を参
照してその製造方法を更に詳しく説明する。

【００２４】これらの図において（１１）が押出機、
（１３）がノズル（１２）を備えたノズルホールダーで
あり、溶融した熱可塑性重合体を上向きオリフィス（吐
出口）より吐出させる。押出しの方向は斜め上でもよ
い。

【００２５】本発明では、このような上向き押出方法に
おいて、図６の（１）に示すようなオリフィス（１２
Ａ）を連続的に円周上に配置したノズル（１２）、図６
の（２）に示すようなオリフィス（１２Ａ）を概略馬蹄
形上に配置したノズル（１２）、または図６の（３）お
よび（４）に示すようなオリフィス（１２Ａ）を）を断
続的に円周上に配置したノズル（１２）を用いることが
望ましい実施態様である。

【００２６】このようなオリフィス円周配置ノズル（１
２）を用いると、ノズルを加熱したときの各オリフィス
（１２Ａ）の温度分布が均一となり、この結果、溶融押
出しの際の透光性ストランド（１）の錘間斑が無くな
り、しかも均一な形状でよじれ等のない透光性ストラン
ド（１）得ることができる。

【００２７】溶融押出しの際、吐出量の安定性を確保す
るために定量ポンプを設置してもよい。

【００２８】吐出された透光性ストランド（１）は融着
され、環状ガイド（１４）の内壁に沿いながら引上げ、
鏝状ガイド（１５）および棒状のストレートガイド（１
６）によって環状のシートを平面状シートに変形し、同
時に棒状のストレートガイド（１６）でシートの進行方
向を変え、ニップローラー（１７）で引き取り、リール
（１８）に巻き取って、投写スクリーンとすることがで
きる。

【００２９】上記の実施例では、熱可塑性重合体を溶融
押出しして一旦多数の透光性ストランド（１）とし、こ
れをシ−ト状にしているが、入口側が別々で、吐出口の
直前位置または直後位置において合流するダイを用うる
ことによって、最初から透光性ストランドをシ−ト状に
連結させ、投写スクリーンを製造することも可能であ
る。

【００３０】本発明では単一の熱可塑性重合体を用いて
透光性のストランドを製作する場合だけでなく、光フア
イバーのように２種またはそれ以上の異なる熱可塑性重
合体を用いて芯−鞘二重構造のストランドとしてもよ
い。外光吸収剤となる部分を所謂複合紡糸の手法を用い
て同時に形成するようにしてもよい。

【００３１】なお、本発明の投写スクリーンを製造する
場合、前述したようにスクリーンの全幅にわたり単一の
シートとすることが望ましいが、装置の関係上、制約が
あるときは、ユニットとなる所定幅のシートを製作し、
これを接着剤や粘着テープを用いて連結してもよい。

【００３２】

【実施例】以下本発明の投写スクリ−ンの製造方法を実
施例によって更に詳しく説明するが、この実施例では、
図５、図６（２）、図７〜８図，（図９）および図１０
に示すような装置を使用して図３に示すような投写スク
リ−ンを製作した。

【００３３】用いたノズルは図６（２）（図９がその拡
大図）にその概要を示すように、透光性ストランド用の
オリフィス（１２Ａ１）が１０００個環状に配列され、
この間に外光吸収層用の小径のオリフィス（１２Ａ２）
を同数有するものである。

【００３４】そして、このうちのオリフィス（１２Ａ
１）（孔径１ｍｍ、１．１５ｍｍピッチ）にはポリカー
ボネート（三菱瓦斯化学（株）製、ユーピロン＃２００
０）に４重量％の無機シリカを加えた混合物の溶融物を
１オリフィス当たり０．２ｇ／分供給すると共に、外光
吸収層用の小径のオリフィス（１２Ａ２）（孔径０．５
０ｍｍ）には上記ポリカーボネート混合物に更に２重量
％のカーボンブラック加えた混合物の溶融物を１オリフ
ィス当たり０．０２ｇ／分供給し、ノズル温度２６０℃
で上向きに押出した。

【００３５】押出し後、ストランドの融着で形成された
環状シートを環状ガイド（１４）の内壁に沿って１．３
ｍ／分の速度で引上げながら、鏝状ガイド（１５）と棒
状ストレートガイド（１６）によってで平面状のシート
にした。

【００３６】なお、上記３種のガイド内にはすべて４０
℃の温水を通してシートを冷却した。

【００３７】このようにして得られたシートでは、直径
が０．４ｍｍの１０００本の透光性ストランドが平面上
に均一に配列され、しかもストランド間に外光吸収層が
形成されていた。

【００３８】このシートは上向き押出によって形成され
たものであるため、低ドラフトで押出されており、隣接
ストランド相互の接着強度はスクリーン全面にわたって
均一であり、スクリーンの光学特性の観点からは、特に
垂直視野角の安定性が良かった。

【００３９】次にこのシートを図１０に示すような装置
によって広幅のものとし、透過型の投写スクリーンを製
作した。

【００４０】すなわち、クリールスタンドにセットした
リール（２０）から３枚のシートを第１ニップローラー
（２１）を用いて引き取り、雰囲気温度１４０℃の第１
遠赤外線ヒーター（２２）中を、第２ニップローラー
（２３）によって、１．０５倍に伸長させながら通して
シートの捲きぐせを取り除き、次いで雰囲気温度１６０
℃の第２遠赤外線ヒーター（２４）中を、第３ニップロ
ーラー（２６）によって、１．１倍に伸長させながら通
して更に加熱し、直ちに湾曲バー状の屈曲ガイド（２
５）で互いにシートを近接させながら融着させ、２ｍ／
分の速度でカッター（２７）に供給し、１ｍの長さに切
断した。

【００４１】得られた投写スクリーンをカラープロジェ
クションテレビに取り付けて観察したところ、正面のみ
ならず、斜め方向から見ても明るく、鮮明で、色調なら
びにコントラストも良好な画面が得られた。

【００４２】

【発明の効果】本発明の投写スクリ−ンの製造方法によ
れば、精度が高く、十分にフアインピッチ化が可能で、
しかもカラーバランス等の光学特性の優れた投写スクリ
−ンを効率よく製造することができる。

【００４３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によって製造される投写スクリ−ンの一
部を示す拡大断面図である。

【図２】本発明によって製造される他の投写スクリ−ン
の一部を示す拡大断面図である。

【図３】本発明によって製造される更に他の投写スクリ
−ンの一部を示す拡大断面図である。

【図４】本発明の投写スクリ−ンにおける透光性ストラ
ンドの接合状態を説明する一例である。

【図５】本発明の方法を実施するのに使用する一つの装
置の概略的な側面図である。

【図６】図５の装置に用いるノズルの概略的な吐出面図
であり、図６（１）ではオリフィスが連続的に円周上に
配置され、図６（２）ではが概略馬蹄上に連続配置さ
れ、図６（３）では断続的に円周上に配列され、図６
（４）では２つの同心円上に交互に連続配置されてい
る。

【図７】図７の（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ環状ガイ
ドの概略的な平面図および断面図である。

【図８】図８の（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ鏝ガイド
の概略的な平面図および断面図である。

【図９】図６（２）に示したノズル吐出面の部分拡大図
である。

【図１０】実施例で用いた、シートを接合する装置の概
略的な側面図である。

【符合の説明】

１ 透光性ストランド ２ 外光吸収層 １１ 押出機 １２ ノズル １３ ノズルホールダー １４ 環状ガイド １５ 鏝状ガイド １６ 棒状ストレートガイド １７ ニップローラー １８ リール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 瑞夫 神奈川県川崎市多摩区登戸3816番地 三 菱レイヨン株式会社東京研究所内 審査官 末政 清滋 (56)参考文献 特開 平２−146030（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−146536（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−125242（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性重合体を多数のオリフィスを備え
   たノズルまたはダイから溶融状態で吐出させて多数のプ
   ラスチック系透光性ストランドまたはこれらのストラン
   ドからなるシートを形成し、投写スクリ−ンを製造する
   方法において、溶融ストランド形成ノズルまたはダイを
   上向きとし、押出された溶融ストランドないしはシート
   を上向きに引き取ることを特徴とする投写スクリ−ンの
   製造方法。
2. 【請求項２】 熱可塑性重合体を多数のオリフィスを備
   えたノズルから溶融状態で吐出させて多数の透光性プラ
   スチックストランドを形成し、それらのストランドをベ
   ーラス効果を利用して合着させ、シートを形成すること
   を特徴とする請求項１の投写スクリ−ンの製造方法
3. 【請求項３】 熱可塑性重合体をダイから溶融状態で吐
   出させることによって多数の透光性プラスチックストラ
   ンドが平行に配置されたシートを最初から形成すること
   を特徴とする請求項１の投写スクリ−ンの製造方法
4. 【請求項４】 透光性プラスチックストランドの横断面
   が非円形であることを特徴とする請求項１の投写スクリ
   −ンの製造方法
5. 【請求項５】 透光性プラスチックストランドが透光性
   の主体部とこの主体部とは異なった光学機能を有する補
   助部とから構成されていることを特徴とする請求項１の
   投写スクリ−ンの製造方法
6. 【請求項６】 多数のオリフィスが円周上に連続して配
   置されたノズルを使用することを特徴とする請求項２の
   投写スクリ−ンの製造方法
7. 【請求項７】多数のオリフィスが円周上に断続的に配置
   されたノズルを使用することを特徴とする請求項２の投
   写スクリ−ンの製造方法