JP2892808B2 - レンチキュラーレンズのシート - Google Patents

レンチキュラーレンズのシート

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JP2892808B2 JP2259897A JP25989790A JP2892808B2 JP 2892808 B2 JP2892808 B2 JP 2892808B2 JP 2259897 A JP2259897 A JP 2259897A JP 25989790 A JP25989790 A JP 25989790A JP 2892808 B2 JP2892808 B2 JP 2892808B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、背面投影型テレビの前面スクリーンとし
て、フレネルレンズと組み合せて用いられるレンチキュ
ラーレンズシートに関するものである。
〔従来の技術〕
従来、背面投影型テレビの前面スクリーンとしては、
水平方向の視野角を広げるための平行凸レンズ構造を有
し、垂直方向の視野角を広げるための光拡散材を含有
し、場合によってはさらに表面を粗面化して、さらに光
拡散性を向上させるものが多く提案されている。その
際、スクリーンの材質としては、メタクリル樹脂等の透
明なプラスチックが用いられ、光拡散材としては基体樹
脂と屈折率の異なる微粒子が用いられるのが通例であっ
た。
光拡散材を選択する基準としては、光拡散性微粒子と
基体樹脂の屈折率差および、粒子径が用いられてきた。
例えば、特開昭60−139758号においては透明プラスチッ
クとしてメタクリル樹脂に屈折率差が0.02〜0.1で粒径
が10〜50μの結晶形シリカ、無定形シリカ、あるいは炭
酸カルシウム、水酸化アルミニウムなどの無機透明微粒
子を混入している。
又、特開昭60−184559号においては、ポリスチレン樹
脂あるいは、ポリカーボネート樹脂に屈折率差0.02〜0.
1で粒径が4〜10μの結晶形シリカを混入したもの等提
案されている。この他にも、特開昭61−4762号、同62−
17426号、特公昭60−21662号など多くの提案がなされて
いる。
以上の例は、照明カバーや間仕切り板の他、背面投影
型スクリーン用途をも対象としており、具体的記述のあ
る基体樹脂および光拡散材の組合せは極めて多岐にのぼ
っている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、これらの方法は光拡散性の向上を目的
としており、背面投影型テレビにおける均一な色調の画
面を得るための色温度特性に関しては、必ずしも配慮さ
れていなかった。
色温度は、黒体から輻射される光の色を黒体の温度で
表わした一次元の指標であり、ブラウン管の蛍光体から
発する光を表現するのに必ずしも適切な指標ではない
が、白色付近の色素を簡便に表現できるので好ましい。
レンチキュラーレンズシートは後方から照射された光
と色を忠実に前面に分配する必要があり、分配の割合い
が波長によって異なると色あいが異なって見えるので好
ましくない。
従来提案されている光拡散板は、以上のような観点か
らみて必ずしも満足できるものではない。
その理由は、従来の光拡散板が主として照明、ディス
プレイ等に用いる事を意図して主に開発されてきた事に
よると思われる。
本発明の目的は背面投影型テレビの前面スクリーンと
して、フレネルレンズと組合せて用いるレンチキュラー
レンズシートにおいて、基体樹脂と適当な屈折率、平均
粒子径及び波長別屈折率をもった実質的に透明な架橋重
合体樹脂微粒子を組合せることによって、高い光拡散性
を損なうことなく、色温度特性の優れたレンチキュラー
レンズシートを提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、本発明すなわち、光拡散性微粒子がその
内部に分散された屈折率NSの透明プラスチックからなる
レンチキュラーレンズシートにおいて、分散された光拡
散性微粒子が下記の式(I)(II)を満足する屈折率
NP、平均粒子径がd(μm)を有し、かつ、下記の式
(III)を満足する波長別屈折率差を有する実質的に透
明な微粒子であって、該実質的に透明な微粒子が、環を
構成する水素の1個ないし数個が塩素または臭素で置換
されていてもよい複数の環を有する脂環式アルコールの
メタクリル酸エステルあるいはアクリル酸エステルを主
体としたモノマーを重合して得られる架橋重合体微粒子
であることを特徴とするレンチキュラーレンズシートに
より達成することができる。
ただし、上式において屈折率NS,NPはd線(5893Å)
における屈折率であり、|ΔnF|,|ΔnC|は、基体樹脂と
微粒子とのそれぞれF線(4861Å)、C線(6563Å)に
おける屈折率の差である。
〔作用〕
本発明にいうレンチキュラーレンズシートとは背面投
影型テレビの前面板として、フレネルレンズシートと共
に用いられるもので、レンチキュラーレンズ中に分散す
べき光拡散性微粒子としては実質的に透明な微粒子が好
ましく、具備すべき性能の第一の要件としては微粒子と
基体樹脂との屈折率差である。
本発明の目的を達成するには、屈折率差が0.02以上〜
0.10以下の範囲である事が必要である。
屈折率差が0.02以下の場合は、光の垂直指向特性が小
さく、中心部に対して周辺部(上方又は下方)での好適
な明るさの角度範囲が狭く好ましくない。また、拡散効
果が小さいため、多量の添加が必要となり、これは経済
的理由あるいは機械的物性面からみて好ましくない。
又、屈折率差が0.10より大きいと、中心部に比して周
辺部(垂直方向における上方又は下方)では明るく、可
視角度範囲は広くなるが、正面付近での輝度の変化率が
大きく、又、添加量も少なくなる事から、透けによるホ
ットバンドと称する縞が見えやすくなり、好ましくな
い。
以上から、屈折率差は0.02から0.10の範囲である事が
必要であるが、好ましくは0.04〜0.06程度である事が望
ましい。
光拡散性微粒子の具備すべき性能の第二の要件は、微
粒子の平均粒子径dが5μm以上、30μm以下の範囲の
ものであることが必要である。平均粒子径が30μmを越
えると、所望の拡散効果を得るのに微粒子の量が多く必
要となり、好ましくなく、拡散効果が低下し、透けが起
り易くなる。また平均粒子径が5μmより小さいと、微
粒子の量は少なくてすむが、微少粒子の存在は、色温度
特性に良い影響を与えない事と、添加量が少なくなる事
から、透けが起りやすくなる。
以上から、光拡散性微粒子の平均粒子径は5〜30μm
の範囲が手等であるが、好ましくは、10〜20μm程度で
あることが望ましい。
次に光拡散性微粒子の具備すべき第三の要件は、基体
樹脂との波長別屈折率差である。
一般に、物質における屈折率は光の波長によって異な
り、短波長である青色光の屈折率は長短波長の赤色光よ
り屈折率が大きい。
波長による屈折率の違いにより生ずる光の分散を表わ
すものに、F線(4861Å)、d線(5893Å)、C線(65
63Å)の屈折率を用いて表わす分散値(nF−nC)、Abbe
などが知られている。
本発明において、この基体樹脂と微粒子の波長別屈折
率差の違いに注目し、レンチキュラーレンズシートの色
温度特性が波長別屈折率差により起因している事を突き
とめ、適当な波長別屈折率差をもった透明微粒子を前述
の式(III)を満たすよう混合、分散せしめることで均
一な色温度特性をもったレンチキュラーレンズシートを
実現できる事を見い出した。
光拡散性微粒子としては、無機微粒子あるいは有機高
分子の架橋重合体微粒子など、透明性の高いものが光の
損失が少なくできる事から好ましく基体樹脂との屈折率
差によって好適に用いることができる。
本発明における透明プラスチックとしては、透明性が
よく成型可能なものであれば、良いが、メタクリル樹
脂、スチレン樹脂、あるいは両者の共重合樹脂は透明性
が高いので好ましく用いられる。
透明プラスチックがメタクリル樹脂、スチレン樹脂ま
たは両者の共重合樹脂の場合、実質的な透明な微粒子と
しては複数の環を有する脂環式アルコールのメタクリル
酸エステルあるいはアクリル酸エステルを主体としたモ
ノマーを重合して得られる架橋重合体微粒子が好ましく
用いられ、環を構成する水素の1個ないし数個が塩素ま
たは臭素で置換されていてもよい。
上記の(メタ)アクリル酸エステルの例としては、ト
リシクロデカニル(メタ)アクリレート、トリシクロデ
カニルエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メ
タ)アクリレート、およびクロロトリシクロデカニル
(メタ)アクリレート、ジクロロトリシクロデカニル
(メタ)アクリレート、トリクロロトリシクロデカニル
(メタ)アクリレート、ブロモトリシクロデカニル(メ
タ)アクリレート、ジブロモトリシクロデカニル(メ
タ)アクリレート、トリブロモトリシクロデカニル(メ
タ)アクリレートなどがある。
これらの(メタ)アクリル酸エステルは、その構造に
複数の脂環式側鎖をもつため、通常のメタクリル樹脂、
スチレン樹脂あるいは両者の共重合樹脂と屈折率の波長
存在性が異なるため、本発明における波長別屈折率の条
件を満たすのに適している。
また、透明プラスチックがメタクリル樹脂の場合、実
質的に透明な微粒子としてトリシクロ〔5,2,1,02,6〕デ
カニルメタクリレートを主体としたモノマーを重合して
得られる架橋重合体微粒子を用いる事によって、特に好
適に目的を達成することができる。
〔実施例〕
以下実施例により本発明を具体的に説明する。なお実
施例中または比較例中において、平均粒子径は、セイシ
ンミクロンフォトサイザー(セイシン企業(株)SKA−5
000)による重量メジアン径である。
また屈折率は、ATAGO精密アツベ屈折計3TとATAGO分光
光源装置MM−700を用いて各波長別屈折率を測定した。
輝度及び色温度はミノルタ社製、色彩色度計CS−100
を用いた。
スクリーンのゲイン及び色温度を測定するには50イン
チ投影型テレビにレンチキュラーレンズシートを取りつ
け、距離1mの位置から、法線方向の輝度を測定し、ゲイ
ン既知のサンプルよりG0を計算し求めた。
さらにレンチキュラーレンズの軸に平行な方向(垂直
方向)の0〜25゜の角度におけるゲイン及び色温度を測
定した。
各濃度、混合割合におけるゲイン及び色温度を測定
し、色温度については、0〜25゜までの色温度鎖で評価
した。
実施例1〜3 屈折率1.49のアクリル樹脂ペレット((株)クラレ:
パラペットEH)にトリシクロ〔5,2,1,02,6〕デカニルメ
タクリレート95%、エチレングリコールジメタクリレー
ト5%を重合して得られた平均粒子径26.87μm、屈折
率1.52の架橋共重合体樹脂微粒子を第1表に示された割
合で混合溶融押出しし、レンズ形状を賦与するため彫刻
されたロール間を通して、平行な凸レンズからなるレン
チキュラーレンズシートを得た。
このシートを50インチ型の背面投影型テレビの前面に
とりつけ、白色の信号を写し出し、シート前面よりレン
ズの軸に平行な方向の輝度及び色温度を測定した。
その結果、微粒子1〜3において、F線における屈折
率差とC線における屈折率差の比が(ΔnF/ΔnC)は、
1.02であり、各ゲインにおける色温度差は1000k程度で
小さく、色ムラのない均一な画像が得られた。なお、第
1図において、実施例1,2,3はそれぞれ,,に相
当している。
比較例1〜3 屈折率1.49のアクリル樹脂ペレット(実施例1〜3と
同品)に、MMA69%、スチレン26%、エチレングリコー
ルジメタクリレート5%を重合して得られた屈折率1.52
3、平均粒子径26.43μmの架橋共重合樹脂微粒子を第1
表における割合で混合溶融押出しし、レンズ形状を賦与
するため彫刻されたロール間を通して平行な凸レンズか
らなるレンチキュラーレンズシートを得た。
このシートを同じく50インチ型の背面投影型テレビの
前面に取りつけ、白色信号で輝度及び色温度を測定し
た。
その結果、本比較例での架橋共重合体樹脂微粒子の波
長別屈折率差の比(ΔnF/ΔnC)は、1.10であり、各ゲ
インにおける色温度差は2000k以上と大きく、画像も垂
直方向において均一な白色とならなかった。なお第1図
において、これら比較例は1,2,3は、それぞれ,,
に相当している。
比較例4 屈折率1.49のアクリル樹脂ペレット(実施例1〜3と
同品)に、平均粒子径18.9μm、屈折率1.56のガラスビ
ーズ(東芝バロティーニ(株)EGB210)を第1表におけ
る割合で混合溶融押出しし、実施例1〜3と同様方法に
おいてレンチキュラーレンズシートを得た。
このシートを5インチ型背面投影型テレビの前面に取
りつけ、白色信号での輝度及び色温度を測定した。
その結果、ガラスビーズの波長別屈折率差の比(ΔnF
/ΔnC)は、1.02であり、色温度も700kと小さかった。
なお、これは第1図において、に相当している。
〔発明の効果〕 本発明において、光拡散性微粒子として特殊な脂環式
側鎖を有するメタクリルエステル架橋共重合体樹脂微粒
子を用い、その波長別屈折率差を利用することにより背
面投影型テレビにおいて、高い拡散性能を損なうことな
く色温度差のない均一な色調の画面を得ることが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例、比較例におけるΔnF/ΔnCとΔKと
の関係を示すものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−77802(JP,A) 特開 平1−292064(JP,A) 特開 平1−301745(JP,A) 特開 平2−155735(JP,A) 特開 平4−41545(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 5/02 G03B 21/132 G03B 21/56 - 21/164 G09F 9/00 G02F 1/1335

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光拡散性微粒子がその内部に分散された屈
    折率Nsの透明プラスチックからなるレンチキュラーレン
    ズシートにおいて、分散された光拡散性微粒子が式
    (I)(II)を満足する屈折率Np,平均粒子径d(μ
    m)を有し、かつ、下記の式(III)を満足する波長別
    屈折率差を有する実質的に透明な微粒子であって、該実
    質的に透明な微粒子が、環を構成する水素の1個ないし
    数個が塩素または臭素で置換されていてもよい複数の環
    を有する脂環式アルコールのメタクリル酸エステルある
    いはアクリル酸エステルを主体としたモノマーを重合し
    て得られる架橋重合体微粒子であることを特徴とするレ
    ンチキュラーレンズシート。 0.02≦|Ns−Np|≦0.10 (I) 5≦d≦30 (II) 0.95≦|ΔnF|/|ΔnC|≦1.05 (III) ただし、上式において屈折率Ns,Npはd線(5893Å)に
    おける屈折率であり、|ΔnF|,|ΔnC|は、該透明プラス
    チックと該微粒子とのそれぞれF線(4861Å)、C線
    (6563Å)における屈折率の差である。
  2. 【請求項2】透明プラスチックがメタクリル樹脂、スチ
    レン樹脂または両者の共重合体樹脂である請求項1記載
    のレンチキュラーレンズシート。
  3. 【請求項3】透明プラスチックがメタクリル樹脂であ
    り、実質的に透明な微粒子がトリシクロ〔5,2,1,02,6
    デカニルメタクリレートを主体としたモノマーを重合し
    て得られる架橋重合体微粒子である請求項1記載のレン
    チキュラーレンズシート。
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