JP3063865B2 - レンズシートの取付け装置および支承方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレンズシートの取付け装
置および支承方法に関し、特に比較的剛性に乏しい薄型
の投写スクリーンを平面状に展張して取付けるのに好適
な装置およびその支承方法に関する。本発明は、特にプ
ロジェクションテレビジョンやオーバーヘッドプロジェ
クター等の表示画面用の透過型または反射型のスクリー
ンの取付けに有効に利用される。

【０００２】

【従来の技術】近時の投写スクリーンとしては、所望の
画像表示性能を得るため、レンチキュラーレンズやフレ
ネルレンズを剛性要素とするものが用いられている。そ
して、最近では特に解像度の向上を目的として、次第に
レンチキュラーレンズのピッチやフレネルレンズのピッ
チの小さいものが要求され且つスクリーン自体の薄型化
が要求されている。このような薄型スクリーンは剛性が
低いので、所定の平面形状を維持するように外周を支持
する手段が必要である。

【０００３】従来、この平面形状の維持手段としては、
例えば剛性を有する枠体を周囲に配置し、該枠体の４隅
とシート状スクリーンの４隅とを引張りバネで結合する
方式（実開昭５９−１２１６４６号公報）のものや、該
枠体の対向２辺及び／又は４辺とシート状スクリーンの
対向２辺及び／または４辺とを引張り力をもつバネ等で
結合する方式（実開昭６０−１５４９４０号公報、実開
昭６１−１１２３２９号公報、実開昭６１−１１２３３
０号公報、実開昭６１−１１２３３１号公報、実開平１
−６９２２９号公報、実開平１−９３８８５号公報、実
開平１−１１７６３４号公報）のものが提案されてい
る。また、例えば剛性を有する枠体を周囲に配置し、シ
ート状スクリーンの外周を該枠体に固定し、該スクリー
ンの外周近傍のシート面を押え部材により該シート面に
垂直な方向から弾性的に押圧力をかける方式（特開平１
−３０２３３８号公報）のものも提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ス
クリーンの４隅を引張る方式では、４隅の局部的な引張
り力によりスクリーンの辺部分が弓なりに変形しやす
く、外周近傍の画像表示性能が低下しやすい。また、上
記スクリーンの辺部分を引張る方式では、周囲環境条件
の変化によりスクリーンが伸縮した場合、枠体が剛性で
あるため上記バネ等による引張り力の方向が変化し、こ
のためスクリーンに歪が発生し画像表示性能が低下しや
すい。また、上記押え部材によりシート面に垂直な方向
から弾性的に押圧力をかける方式でも、周囲環境条件の
変化によりスクリーンが伸縮した場合、押え部材の位置
が固定されてスクリーンとの接触位置も固定されるた
め、やはりスクリーンに歪が発生し画像表示性能が低下
しやすい。また、このシート面に垂直な方向から弾性的
に押圧力をかける場合、装置の厚さが大きくなるという
難点がある。更に、以上の様な従来の方式では、スクリ
ーンの光学的有効面の周囲に付される額縁状構造部の幅
が広く、デザイン上の制約がある。

【０００５】そこで、本発明は、上記従来技術の問題点
に鑑み、簡単な構造で取付けが簡単であり、周囲環境条
件の変化によるスクリーンの伸縮に際しても画像表示性
能が低下せず薄型でスクリーン光学的有効面の比率を大
きくとることができるレンズシートの取付け装置および
その合理的な支承方法を提供することを目的とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】レンズシート縁辺の折返
し支承係合部と、板バネの弾性係合部とを係合すること
によりレンズシートと板バネ間において辺方向にスライ
ド自在に、且つレンズシートの展張方向に板バネによる
弾性力を作用させることが本発明の基本的な原理であ
る。

【０００７】すなわち本発明は、薄いレンズシートを平
面性を保ちながら展張支持する装置であって、前記レン
ズシートの対向縁辺の少なくとも一縁辺が所定幅鋭角的
に折り返された支承係合部と、一縁辺に前記レンズシー
トの支承係合部と係合する弾性係合部を有すると共に、
他縁辺に固定部を有し、前記レンズシートに展張方向と
押し付け方向の弾性力を同時に作用させる弾性板材から
なる板バネとを備え、該板バネの前記固定部を剛性部材
に取り付けてなることを特徴としている。

【０００８】ここで、板バネの素材として入手し得る各
種製品を比較検討した結果、プラスチック系材料による
板バネ材としてはポリカーボネート樹脂シートが次の点
で最良であることがわかった。 冷間折り曲げ加工が可能で白化しない。 弾性変形によりバネ力を発揮できる範囲が広い。

【０００９】

【作用】図３〜図５は本発明を実施するに先立ってなさ
れた、レンズシートと板バネ間の支承構造に関する比較
検討図である。図３は本発明に適合する支承構造例を示
し、図４及び図５は本発明には適合しない支承構造例を
示す。

【００１０】図３の（ａ）〜（ｄ）はレンズシート１の
支承係合部に作用する板バネ３の弾性力は、そのいずれ
もレンズシート１の展張力と押付け力を同時に有してお
り、周囲の環境変化に基づくレンズシートの伸縮を吸収
すると共にレンズシート１に重ね合わせて設置されるレ
ンチキュラーレンズシートや透明板の如き前面板に良く
密着するため、画像表示性能を低下させることがない。
なお、同図に示すように板バネ３の先端形状は必ずしも
断面が鋭角でなくともよい。

【００１１】一方、図４（ａ），（ｂ）に示すように板
バネ３のバネ力がレンズシート１を引き寄せようとする
方向の分力をもつ場合は、たとえ展張方向の分力が作用
して周囲の環境変化に基づくレンズシート１の伸縮を吸
収しても、レンズシート１を前面板から引き剥がしてし
まい、両者間に空間が生じて画像表示性能を低下させる
ことがある。

【００１２】また、図５に示すようにレンズシート１の
端縁辺を折り曲げ、その部分を板バネ３として利用する
場合は、同図（ａ）〜（ｃ）に矢印で示すように板バネ
部分とレンズシート１との境界部分に回転力が作用する
ようになり、レンズシート１の表面が部分的に湾曲して
波を打ってしまって平面形状が維持できず、前面板が配
置されるときは両者の間に部分的な空隙が生じて、画像
表示性能を更に低下させることになる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の装置を代表的な実施例に基づ
いて具体的に説明する。

【００１４】図１及び図２は本発明の第１実施例を示
し、図１は本発明の構成部材を分解して示す斜視図、図
２は同各部材の係合状態を一部拡大して示す部分断面図
である。同実施例は、薄型のフレネルレンズシート１と
レンチキュラーレンズシート２を重ね合わせて使用する
場合の例であり、最も簡単な取り付け構造をもち大型の
投射スクリーンに適用できる。同図において、符号３は
本発明の主要な構成要素をなす板バネを示す。

【００１５】フレネルレンズシート１はＰＥＴ（ポリエ
チレンテレフタレート）からなるフィルム状の矩形シー
トであり、その４隅に切欠部を有しており、４縁辺はそ
れぞれ同一方向に鋭角に二つ折りされてセットされる。
この折返し部が本発明における支承係合部１１をなす。
レンチキュラーレンズシート２は前記フレネルレンズシ
ート１と同様の素材からなり、フレネルレンズシート１
より僅かに大きい寸法と厚みを有する矩形状の剛性シー
トである。板バネ３はポリカーボネート樹脂からなる帯
状板材を、その長さ方向に二つ折りすると同時に、自由
端縁を対向する方向に所定の寸法で僅かに折り返し、二
つの係合部を形成している。このうち、上記フレネルレ
ンズシート１の支承係合部１１に弾性的に係合する係合
部が本発明の弾性係合部３１であり、もう一方の係合部
が本発明の固定部３２をなしている。板バネ３は、それ
ぞれをフレネルレンズシート１の各縁辺の長さに等しい
一枚の板材から形成しても良いが、これを分割して使用
することも可能である。

【００１６】本実施例において、薄型フレネルレンズシ
ート１（ＦＬ）、レンチキュラーレンズシート２（Ｌ
Ｔ）及び板バネ３の仕様は次のとおりである。 〔ＦＬの仕様〕厚さ１２５ミクロンのＰＥＴフィルムの
片面に２Ｐ法で形成した平均肉厚１００ミクロン、フレ
ネルレンズのピッチ１００ミクロン、焦点距離１ｍのフ
ィルム状フレネルレンズシートの４隅切欠部分間を、そ
れぞれ５ｍｍの幅で折り返してセットし、外形寸法を次
のとおりとした。 外形寸法： 横幅 Ｗ₁ ＝９２０ｍｍ 縦幅 Ｈ₁ ＝６８０ｍｍ 〔ＬＴの仕様〕厚さ３ｍｍの有機系光拡散剤入りのメタ
クリル樹脂板を熱盤プレス成形してなる外形寸法を有す
る片面レンチキュラーレンズシートを得た。 外形寸法： 横幅 Ｗ₂ ＝９４０ｍｍ 縦幅 Ｈ₂ ＝７００ｍｍ 〔板バネの仕様〕厚さ０．３ｍｍ、 幅６４ｍｍのポリ
カーボネート樹脂シートを長さ８８０ｍｍ及び６４０ｍ
ｍのものを各２枚づつ用意し、それぞれを幅の中央で長
さ方向に二つ折りすると共に、その重ね合わせ自由端縁
を長さ７ｍｍで内側に鋭角に折曲げて冷間固定した。更
に、前記二つ折り縁辺に沿った同縁辺の近傍をホッチキ
ス針４で添合した。

【００１７】これらの部材を用いて、特に図２に示すよ
うに組立てたところ、薄いフレネルレンズシート１も平
面をきれいに保ち、レンチキュラーレンズシート２によ
く密着していた。これを６０℃×２Ｈ、−２０℃×２Ｈ
を１ヒートサイクルとして１０サイクル繰り返してみて
も異常が認められなかった。

【００１８】図６は本発明のレンズシート展張取付け装
置を４５インチ型プロジェクションＴＶ用スクリーンの
支承部に適用した例を示し、この実施例では、本発明の
レンズシート展張支承構造を前記枠体５に適用してフレ
ネルレンズシート１を支持すると共に、前記前面板とし
てのレンチキュサーレンズシート２に同レンズシート１
を密着させたものである。４５インチ型プロジェクショ
ンＴＶは、図７に示すように前面にＰＥＴからなるレン
チキュラーレンズシート２を前面板として枠体５に嵌め
込み固定している。枠体５の内面には所定の間隔をおい
てビス止め部５１が突出形成されており、その開口縁辺
５２が内側に突出して前記ビス止め部５１との間に枠状
の空間５３が形成されている。

【００１９】本実施例におけるレンチキュラーレンズシ
ート２は上記第１実施例と同一仕様で製作されており、
その上縁辺の表面には３ｍｍ厚で幅１０ｍ×長さ２００
ｍｍの吊下げ用保持部材２１が３個接着してある。該レ
ンチキュラーレンズシート２は上記枠体５の上部空間５
３に前記吊下げ用保持部材２１を嵌合した状態で、ビス
６によりビス止め部５１に取り付けられた座板材７と上
記開口縁辺５２間で挟持固定されている。

【００２０】フレネルレンズシート１及び板バネ３は上
記第１実施例と同一の仕様で製作され、フレネルレンズ
シート１の上部支承係合部１１と板バネ３の弾性係合部
３１とが係合されると共に、板バネ３の固定部３２が前
記座板材７の上部縁辺に引っ掛けて係合固定される。ま
た、フレネルレンズシート１の下部支承係合部１１は、
レンチキュラーレンズシート２の下部縁辺に嵌着され別
に製作された全体の断面が略コ字状で厚みが０．２ｍｍ
のアルミ板からなる係合部材８の一端折返し部にはぜ合
せ係合される。フレネルレンズシート１の左右縁辺の取
りつけも同様にして行われるが、板バネ３との係合取付
けは上下左右の各縁辺の全てについて行ってもよいし、
或いは上下・左右の縁辺のうちそれぞれの一縁辺を板バ
ネ３を介して取り付けるようにしてもよい。

【００２１】こうして組み立てられた４５インチ型プロ
ジェクションＴＶ用スクリーンは、薄いフレネルレンズ
シート１も平面をきれいに保ち、レンチキュラー２によ
く密着していた。これを第１実施例と同様に、６０℃×
２Ｈ、−２０℃×２Ｈのヒートサイクルを１サイクルと
して１０サイクル繰り返したところ何らの異常もなかっ
た。

【００２２】図８は本発明のレンズシート取付け構造の
他の実施例を示すもので、板バネ３としてバネ力の大き
い材質を使用し、矩形板材の長さ方向一縁辺のみを折り
返して弾性係合部３１とし、対向する他縁辺を固定部３
２として、同固定部３２を枠体５の内壁面にビス６によ
り固着し、前記弾性係合部３１をフレネルレンズシート
１の支承係合部１１に弾性的に係合させて支承するもの
である。この実施例でも、上記各実施例と同様にフレネ
ルレンズシート１を平面形状を維持すると共に、レンチ
キュラーレンズシート２によく密着して支持され、しか
もこの状態は上記ヒートサイクル試験にも十分に耐えら
れた。

【００２３】図９は同じく本発明のレンズシート取付け
構造の更に他の実施例を示すもので、矩形状の板バネ３
の固定部３２と弾性係合部３１との間を蛇腹状に折り曲
げたもので、本実施例においても周囲の環境変化にもよ
く追随し、フレネルレンズシートの平面形状及び前面板
に対する密着性を維持してレンズシートを確実に支承し
た。

【００２４】図１０はレンズシートの支承係合部の変形
例を示し、例えばレンズシートが極めて薄いＰＥＴ樹脂
製である場合などに有効な構造例であり、支承係合部１
１が変形しやすいときは同係合部１１を包むように形成
されたポリカーボネート樹脂製やアルミ等の金属製の係
合補強部材９を前記支承係合部１１に添設するとよい。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、本文中で詳記したとお
り簡単な構造で取りつけが容易であり、しかも独自の形
状を有する板バネによって、薄いレンズシートの全面に
ゆるやかな展張方向の力を作用させることになるので、
たとえ温度、湿度などの変化により膨張・収縮があって
も、常にレンズシートは平面状に展張され続ける。ま
た、安価な素材を簡単に加工しただけで本発明を実施で
きるので、経済的、実用的効果が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す分解斜視図であ
る。

【図２】同実施例の取り付け状態を示す部分断面図であ
る。

【図３】本発明に適合する弾性係合構造例を示す部分断
面図である。

【図４】本発明に不適当な弾性係合構造例を示す部分断
面図である。

【図５】本発明の不適当な弾性係合構造の他例を示す部
分断面図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す一部を省略した断面
図である。

【図７】同実施例装置が組み込まれた４５インチ型プロ
ジェクションＴＶの一部分解斜視図である。

【図８】同板バネの変形例とその取り付け構造例を示す
一部を省略した断面図である。

【図９】同板バネの他の変形例とその取り付け構造例を
示す一部を省略した断面図である。

【図１０】本発明の構成要素たるレンズシートの支承係
合部の変形例を示す部分斜視図である。

【符号の説明】

１ （フレネル）レンズシート ２ レンチキュラーレンズシート ３ 板バネ ４ ホッチキス針 ５ 枠体 ６ ビス ７ 座板材 ８ 係合部材 ９ 係合補強部材 １１ （折返し）支承係合部 ２１ 吊下げ保持部材 ３１ 弾性係合部 ３２ 固定部 ５１ ビス止め部 ５２ 開口縁辺 ５３ 空間

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄いレンズシートを平面性を保ちながら
   展張支持する装置であって、 前記レンズシートの対向縁辺の少なくとも一縁辺が所定
   幅鋭角的に折り返された支承係合部と、 一縁辺に前記レンズシートの支承係合部と係合する弾性
   係合部を有すると共に、他縁辺に固定部を有し、前記レ
   ンズシートに展張方向と押し付け方向の弾性力を同時に
   作用させる弾性板材からなる板バネとを備え、 該板バネの前記固定部を剛性部材に取り付けてなること
   を特徴とするレンズシートの取付け装置。
2. 【請求項２】 前記板バネを厚さ０．１ｍｍ以上１ｍｍ
   以下のポリカーボネート樹脂シートで構成することを特
   徴とする請求項１記載のレンズシートの取付け装置。
3. 【請求項３】 前記レンズシートの支承係合部が、少な
   くともポリカーボネート樹脂シートで構成されることを
   特徴とする請求項１記載のレンズシートの取付け装置。
4. 【請求項４】 前記板バネは弾性板材からなる帯状体を
   幅方向に二つ折りし、該折畳み部に沿ってその近傍を点
   状に固着したことを特徴とする請求項１〜３記載のレン
   ズシート取付け装置。
5. 【請求項５】 前記板バネの弾性係合部の先端断面を鋭
   角に形成すると共に、同先端をもって上記支承係合部内
   のレンズシート本体表面に最も近い部分を支承し、該支
   承係合部の回転力を最小限に抑えたことを特徴とする請
   求項１〜４記載のレンズシートの取付け装置。