JP2732496B2 - 透過形スクリーン - Google Patents

透過形スクリーン

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JP2732496B2 JP63194805A JP19480588A JP2732496B2 JP 2732496 B2 JP2732496 B2 JP 2732496B2 JP 63194805 A JP63194805 A JP 63194805A JP 19480588 A JP19480588 A JP 19480588A JP 2732496 B2 JP2732496 B2 JP 2732496B2
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正浩 後藤
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、透過形プロジェクションTVシステム等に用
いられる透過形スクリーンに関するものである。
〔従来の技術〕
従来、画面サイズが略100インチ以下の透過形スクリ
ーンにおいては、1枚のフレネルレンズシートと、1枚
のレンチキュラーレンズシートとを、フレネルレンズシ
ートが光源側になるように配置したものが用いられてい
た。
あるいはまた、画面サイズが略100インチ以上の透過
形スクリーンにおいては、2枚のレンチキュラーレンズ
シートをレンチキュラーレンズの光軸が略直交するよう
に配置したものが用いられていた。
〔発明が解決しようとする課題〕 前者のような1枚のフレネルレンズシートと1枚のレ
ンチキュラーレンズシートを用いた透過形スクリーンの
場合には、垂直方向の光の拡散は、拡散剤をレンチキュ
ラーレンズに混入させることなどにより行っていた。こ
のような拡散剤による光の拡散は、等方的であるため視
野角の制御が難しく、垂直方向の視野角を大きくとれな
いという問題点があった。また、このような透過形スク
リーンに用いられるサーキュラーフレネルレンズシート
は、画面サイズを大きくすることは製造上困難であり、
製造された透過形スクリーンが、単焦点になってしまう
ため、汎用性に乏しいという問題点もあった。
後者の2枚のレンチキュラーレンズシートを用いた透
過形スクリーンの場合には、フレネルレンズシートを用
いていないため、その透過形スクリーンへの入射角を大
きくすると、画面の周辺部にシェーディング、多管式の
場合には着色等が発生することから、投写距離を小さく
できず、結果として、プロジェクションTVシステム全体
の奥行きが深くなってしまうという問題点があった。
ここで、シェーディングとは、一般に、画面の中心部
から周辺部にいくに従って暗くなっていく現象をいう。
この場合には、周辺部の入光角が大きくなり、光軸を補
正しきれなくなるため、光軸が外向きになり、結果とし
て正面で見ると暗くみえることになる。
本発明の目的は、垂直方向の視野角が大きくとれると
ともに、周辺部の光学特性に優れ、投写距離が短縮で
き、しかも多焦点で汎用性のある透過形スクリーンを提
供することである。
本発明の他の目的は、スクリーンを構成するフレネル
レンズシートが必要かつ十分な機能を備えており、その
フレネルレンズシートの製造を容易に行うことのできる
透過形スクリーンを提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
本件発明者は、種々研究の結果、2枚構成のレンチキ
ュラーレンズシートを用いた透過形スクリーンの欠点を
補うように、必要な箇所だけにフレネルレンズを設けた
フレネルレンズシートを組み合わせることにより、前記
課題を解決できることを見出して、本発明をするに至っ
た。
すなわち、本発明による透過形スクリーンは、透明基
板の表裏両面に光軸が略一致するようにレンチキュラー
レンズを設けた第1のレンチキュラーレンズシートと、
前記第1のレンチキュラーレンズシートの光源側に設け
られ透明基板の表裏両面に前記第1のレンチキュラーレ
ンズシートの光軸と略直交するように光軸が配置された
レンチキュラーレンズを設けた第2のレンチキュラーレ
ンズシートと、前記第2のレンチキュラーレンズシート
の光源側に配置され、光源からの光の前記第2のレンチ
キュラーレンズへの入射角度が一定範囲以内となるよう
に左右端および/または上下端の対応する部分にのみリ
ニアフレネルレンズ部が設けられたフレネルレンズシー
トとから構成されている。
第1および第2のレンチキュラーレンズシートを組み
合わせて用いたのは、水平方向のみならず、垂直方向の
入光角度を制御して、光を拡散させることにより垂直方
向の視野角を拡げるようにできるとともに、直交する2
枚のレンチキュラーレンズシートを用いることにより多
焦点化が図れ、汎用性を持たせることができるからであ
る。
前記フレネルレンズシートは、フレネルレンズ部が第
2のレンチキュラーレンズシート側に向くように配置す
ることが望ましい。この理由は、レンズシートに光が入
射する場合に、レンズ部が入射側にあると光が斜めから
入ったときに、非レンズ面に入斜して光量損失が大きく
なる。この損失は、周辺部へいくほど大きいので、シェ
ーディングの原因になってしまう。これに対して、レン
ズ部が出光側にあれば、そのような光量損失はなくな
る。
また、フレネルレンズシートとしては、リニアフレネ
ルレンズを用いたものを好適に使用することができる。
リニアフレネルレンズは、連続成形等により製造が容易
に行えるうえ、周辺部のみにフレネルレンズ部を持つよ
うにすることにより、投写距離を短くすることができる
からである。
さらに、このフレネルレンズシートは、第1のレンチ
キュラーレンズシートと平行に設けることが望ましい。
スクリーンの画面は、多くの場合に横長であるため、入
光側のリニアフレネルレンズは、左右端にレンズ部をも
つ縦縞のレンズを配置することになる。また一般に、視
野角は、垂直方向よりも水平方向に大きくとる必要があ
るので、出光側には水平(H)レンチキュラーレンズシ
ートを設けるほうがよい。これは、水平(H)レンチキ
ュラーレンズシートは、入光側レンチキュラーレンズの
焦点が出光側近傍にあり、ブラックストライプ(BS)を
設けることができるが、垂直(V)レンチキュラーレン
ズシートは、拡散角を大きくしないため、出光側レンチ
キュラーレンズに集光作用をもたせる必要があり、ブラ
ックストライプ(BS)を設けることができないので、水
平(H)レンチキュラーレンズシートを観察側にしたほ
うが、外光反射を押さえることができるからである。さ
らに、平行な向きのレンズシートが重なると、そのピッ
チの違いによって、モアレが発生するので、平行な2枚
のレンズシートは遠ざけたほうがよいからである。
前記フレネルレンズシートは、具体的には、左右端お
よび/または上下端のリニアフレネルレンズ部と中央の
平坦部とを接合部で接合するような構成とすることがで
きる。ここで、平坦部はフレネルレンズ部と同質の基板
を用いることにより、透過率を等しくして、継ぎ目が見
えないようにしている。つまり、周辺部のリニアフレネ
ルレンズ部と中央部の平坦部とを接合することにより、
画面に継ぎ目が見えないようにして、画面サイズの大形
化を容易にできる。
また、レンチキュラーレンズを2枚設けるようにし
て、水平方向のみでなく、垂直方向にも集光効果をもた
せているので、光量を増加させるために垂直方向にも光
源を重ねた場合等であっても、周辺部に着色のない、よ
い特性の透過形スクリーンが得られる。
前記各レンチキュラーレンズシートは、透明な合成樹
脂等の基板に、インジェクト法,キャスト法,押出法,
プレス法等の方法によって、所定のレンズ部を形成する
ことにより製造される。前記基板の材質としては、ポリ
メチルメタクリレート,ポリカーボネイト,ポリスチレ
ン,アクリルスチレンコポリマー,ポリメチルペンタ
ン,ポリビニルナフタレン,セルロースエステル,ポリ
テトラスルオロエチレン,ポリトリフルオロメチルメタ
クリレート,ポリナフチルメタクリレート,ポリ塩化ビ
ニル,ポリエステル等が用られる。
前記フレネルレンズシートについても、前記各成形法
により、前記各材質の基板を用いて製造することができ
る。このフレネルレンズシートの場合には、紫外線硬化
樹脂または電子線硬化樹脂等を用いて成形することもで
きる。また、リニアフレネルレンズシートの場合には、
連続成形を容易にすることができる。
本発明の透過形スクリーンは、透過形プロジェクショ
ンTVシステムをはじめとして、種々の透過形投写装置の
スクリーンとして使用することができる。
〔実施例〕
以下、図面等を参照して、実施例につき、本発明を詳
細に説明する。
第1図は、本発明による透過形スクリーンの実施例を
示した斜視図、第2図は、前記実施例スクリーンに使用
されるフレネルレンズシートを示した断面図である。
透過形スクリーン1は、表裏両面に各々レンチキュラ
ーレンズが設けられた2枚の水平,垂直方向拡散用のレ
ンチキュラーレンズシート11,12と、1枚のフレネルレ
ンズシート13の合計3枚のレンズシートにより構成され
ている。
レンチキュラーレンズシート11,12は、各々レンチキ
ュラーレンズの光軸が略一致するように設けられたレン
ズシートであり、それらのレンチキュラーレンズの光軸
が略直交するように配置されている。
レンチキュラーレンズシート11とフレネルレンズシー
ト13は、レンズ部が平行になるように配置されており、
また、フレネルレンズシート13のレンズ部は、レンチキ
ュラーレンズシート12側に向くように配置されている。
フレネルレンズシート13は、第2図に示すように、フ
レネルレンズ部13aが中央の透明な基板からなる平坦部1
3bの左右端に配置され、それらは接合部13cで接合され
ている。
つまり、レンチキュラーレンズシート11,12のレンチ
キュラーレンズの光軸が直交するように配置されている
ので、垂直方向および水平方向に光を拡散させることが
できるとともに、ある一定角度以内で入射した光に対し
ては、十分に光軸を補正することができる。そして、こ
れらのレンチキュラーレンズシート11,12への入光角が
前記角度よりも大きい部分、つまり周辺部については、
フレネルレンズシート13のフレネルレンズにより屈折さ
せて、上記角度以内にした後に,レンチキュラーレンズ
シート11,12へ入光させている。
以下、製造例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明
する。
製造例1 画面サイズ100in(2032×1524mm;アスペクト比4:3)
の透過形スクリーンの場合には、入光角18度まで良好な
特性を示す2枚のレンチキュラーレンズシートを直交さ
せて配置し、その光源側に左右端に各々レンチキュラー
レンズ面への入光角を15度にする250mmのフレネルレン
ズ部をもつリニアフレネルレンズシートを配置した。
最初の2枚のレンチキュラーレンズシートのみで構成
した透過形スクリーンの場合には、投写距離が3.1m必要
であるのに対して、この製造例の透過形スクリーンの場
合には、投写距離が2.4mあればよくなった。
また、1枚のレンチキュラーレンズシートと1枚のフ
レネルレンズシートを組み合わせた透過形スクリーンと
比較して、垂直方向の視野角を大きくすることができ
た。さらに、光源を透過形スクリーンから遠ざけた場合
にも、同様によい特性を示した。
製造例2 画面サイズ100in(2214×1245mm;アスペクト比16:9)
のHD(高画質)TV用の透過形スクリーンの場合には、製
造例1と同様の2枚のレンチキュラーレンズシートに左
右端にそれぞれレンチキュラーレンズ面への入光角を15
度にする485mmのフレネルレンズ部を持つリニアフレネ
ルレンズシートを組み合わせて製造した。
この場合の投写距離は、フレネルレンズシートを用い
ない場合が3.4mであったのに対して、1.9mとなり、大幅
に短縮できた。また、光源を透過形スクリーンから遠ざ
けても、製造例1と同様によい特性を示した。
〔発明の効果〕
以上詳しく説明したように、本発明によれば、2枚の
レンチキュラーレンズシートに、周辺部のみフレネルレ
ンズ部をもつフレネルレンズシートを組み合わせたの
で、以下のような種々の効果を示した。
まず、光軸が直交した2枚のレンチキュラーレンズシ
ートを用いているので、水平方向のみならず、垂直方向
の入光角度を制御でき垂直方向の視野角を拡げることが
できるとともに、多焦点化が図れ、汎用性を持たせるこ
とができる。
また、フレネルレンズシートを組み合わせることによ
り、入光角を一定範囲内にすればよいので、異なったプ
ロジェクションTVシステムに対応させることができる。
例えば、HDTVのような縦方向に比較して横方向が長いシ
ステムにおいては、左右端にのみフレネルレンズ部を持
つリニアフレネルレンズシートを用いれば、投写距離を
短縮することができる。
さらに、フレネルレンズシートとして、リニアフレネ
ルレンズを使用すれば、連続成形が容易になり、生産性
を向上させることができる。この際、端部のリニアフレ
ネルレンズ部と中央の透明な平坦部とを接合することに
より、画面の継ぎ目が見えないようにして、容易に画面
サイズを大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による透過形スクリーンの実施例を示
した斜視図、第2図は、前記実施例スクリーンに使用さ
れるフレネルレンズシートを示した断面図である。 1……透過形スクリーン 11,12……レンチキュラーレンズシート 13……フレネルレンズシート 13a……フレネルレンズ部 13b……平坦部、13c……接合部

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明基板の表裏両面に光軸が略一致するよ
    うにレンチキュラーレンズを設けた第1のレンチキュラ
    ーレンズシートと、 前記第1のレンチキュラーレンズシートの光源側に設け
    られ透明基板の表裏両面に前記第1のレンチキュラーレ
    ンズシートの光軸と略直交するように光軸が配置された
    レンチキュラーレンズを設けた第2のレンチキュラーレ
    ンズシートと、 前記第2のレンチキュラーレンズシートの光源側に配置
    され、光源からの光の前記第2のレンチキュラーレンズ
    への入射角度が一定範囲以内となるように左右端および
    /または上下端の対応する部分にのみリニアフレネルレ
    ンズ部が設けられたフレネルレンズシートと から構成した透過形スクリーン。
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