JP3090741B2 - レンズシート - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオプロジェクショ
ンテレビのスクリーンに用いられるレンズシートに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】フレネルレンズやレンチキュラーレンズ
等のレンズシートを製造する場合、そのサイズが比較的
小さく、しかも大量に生産するときは合成樹脂の射出成
形方法が一般に取られる。また上述したスクリーン用や
集光用で比較的大きなサイズのレンズシートを製作する
場合は平板状のレンズ型に樹脂板を当接し、これを加
熱、加圧してレンズ面を転写して製造する方法が一般に
取られる。ところがこの後者の方法によるときは、加熱
−冷却に要する時間が長くかかり、生産性を上げられな
いという難点があった。

【０００３】このため最近では、レンズ型と透明基板と
の間に紫外線硬化型樹脂液を介在させ、紫外線を照射し
て硬化させる方法が提案されており（特開昭６１−１７
７２１５号公報）、またこのような方法によって得たフ
レネルレンズやレンチキュラーレンズを備えた透過型ス
クリーンも知られている（特開昭６３−１６７３０１号
公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記の如きレ
ンズシートをビデオプロジェクションテレビのスクリー
ンに用いる場合、水平方向の視野角向上や周辺部の明る
さ向上及びテレビ自体のコンパクト性を確保するため、
図５に示したようにフレネルレンズのレンズ面と両面レ
ンチキュラーレンズの一方の面を対向させて組み合わ
せ、図５のＦの側から画像を投射して使用するのが一般
的である。

【０００５】また、ビデオプロジェクションテレビにお
いては、ビデオ画像をＣＲＴや液晶ディスプレイから投
射し、その投射画角の広がりにより、スクリーンに映さ
れる画像を大画面化することができる。この画像を広げ
るために投射距離を確保する必要があり、図６に示すよ
うなビデオプロジェクションテレビ匡体内部の１枚から
数枚の反射鏡を利用して、ビデオ画像は拡大され、レン
ズシートで構成されたスクリーンに投射される。

【０００６】このようにして使用されるスクリーンを構
成するフレネルレンズのレンズが形成されていないほう
の面は樹脂基材の鏡面がそのまま使用されており、図４
に示したように投射管（７）から投射された画像が、上
記反射鏡（６）のＡにて反射され、スクリーン（５）で
画像として認められるが、その一部がスクリーンの鏡面
部分（Ｂ）、反射鏡（Ｃ）の順に再度反射し、スクリー
ン上（Ｄ）にゴーストとして現れてしまうことがある。

【０００７】また、最近のプロジェクションテレビにお
いては匡体やレンズ形状、レンズ構成等の改良により画
質や、視野角は格段に良くなっているものの、未だに垂
直方向の視野角向上は十分でない。

【０００８】従って、本発明の目的は、ビデオプロジェ
クションテレビのスクリーン背面において、ゴーストを
形成するような反射光を生じず、かつ生産性に優れたレ
ンズシートを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は上述の状況に
鑑み、スクリーンを構成するレンズシートの背面が正反
射光を生じにくい形態であることがゴーストの発生を抑
制できるものとの予測のもとに検討を行った結果、好結
果を得て本発明を完成させるに至ったものである。

【００１０】すなわち本発明の要旨とするところは、入
射面にレンチキュラーレンズ状またはヘアライン状の凹
凸形状が水平方向に形成されたフィルム状透明基材と、
該透明基材の他方の面に形成された紫外線硬化型樹脂か
らなるフレンネルレンズとからなることを特徴とするフ
レネルレンズシートにある。

【００１１】以下、本発明のレンズシートを更に詳細に
説明する。本発明において使用される透明基材は、図１
および図２に示すようにフレネルレンズが形成されない
ほうの面に凹凸形状が形成されていなければならない。
この凹凸の形状は特に限定されるものではないが、本発
明の目的からして、正反射が生じるような形状は好まし
くない。このようなレンズシートを用いることにより、
図３に示したように反射鏡（６）のＢで反射した画像は
スクリーンに入射し画像として認められ、凹凸形状を有
する面（３）の８で反射された光は正反射光ではなく、
拡散反射光となるためゴーストの発生を防ぐことができ
るものである。

【００１２】このような正反射を防ぐための凹凸の形態
としては、ヘアライン、レンチキュラーレンズのような
蒲鉾形状をいわゆる横方向に使用することにより、ゴー
ストの発生を防ぐとともに、ビデオプロジェクションテ
レビの縦方向の視野角も広げることができるため好まし
い。

【００１３】本発明の透明基材としては、着色や濁りが
なく光線透過率の高いポリエステル、ポリカーボネート
やアクリル系のフィルムが好ましく、特に反射率の高い
高屈折率の透明基材が好ましい。また、透明基材の厚さ
は、フィルム状の薄いものであり、４００μｍ以下程度
の厚さのものが好ましい。

【００１４】本発明に使用される紫外線硬化型樹脂につ
いても特に限定されるものではないが、光を透過させる
レンズであるから光線透過率の高いものが好ましい。取
扱いやすさ、硬化性等の点で多価メタクリレート及びま
たは多価アクリレート（以後、多価（メタ）アクリレー
トと記述）、モノメタクリレート及びまたはモノアクリ
レート（以後、モノ（メタ）アクリレートという）、及
び光開始剤を主成分とする紫外線硬化型樹脂組成物であ
ることが好ましい。

【００１５】ここで、代表的な多価（メタ）アクリレー
トとしてはポリオールポリ（メタ）アクリレート、ポリ
エステルポリ（メタ）アクリレート、エポキシポリ（メ
タ）アクリレート、及びウレタンポリ（メタ）アクリレ
ートが挙げられ、これらは単独または２種以上の混合物
として使用される。

【００１６】モノ（メタ）アクリレートとしては、モノ
アルコールのモノ（メタ）アクリル酸エステルが好まし
く用いられる。ポリオールのモノ（メタ）アクリル酸エ
ステルは遊離の水酸基の影響と思われるが、金属型を用
いた場合に金属型との離型が悪くなるので多量に用いな
いほうが良い。また、（メタ）アクリル酸及びその金属
塩についても高い極性を持っているためと考えられる
が、金属型を用いた場合金属型との離型が悪くなるため
多量に用いるのは好ましくない。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明
する。本実施例では紫外線硬化型樹脂組成物として「フ
ァンクリル ＦＡ−３２１Ｍ」（日立化成社製、エチレ
ンオキシド変性ビスフェノールＡジメタクリレート）４
５重量％、「ＮＫエステル Ａ−ＢＰＥ−４」（新中村
化学社製、エチレンオキシド変性ビスフェノールＡジア
クリレート）２５重量％、「サートマー２８５」（サー
トマー社製、テトラヒドロフルフリルアクリレート）３
０重量％の混合物に、光開始剤として「ダロキュア １
１７３」（メルク・ジャパン社製、２−ヒドロキシ−２
−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン）を上記混
合物に対して３重量％となるように添加したものを用い
た。フレネルレンズ形状を有するスタンパーと以下の実
施例に示した透明基材の間に上記紫外線硬化型樹脂組成
物を介在させ、基材側より８０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯で
３２０〜３９０ｎｍの紫外線積算照射量が１１００ｍＪ
／ｃｍ² となるように紫外線を照射して硬化した後、ス
タンパーから剥離してフレネルレンズシートを得た。

【００１８】

【００１９】（実施例１）一方の面にヘアライン加工（ヘアラインと直交する方向
で測定したＲａ＝０．１μｍ）を施した 厚さ１２５μｍ
のポリエステルフィルムを用いてフレネルレンズシート
を得た。なお、ヘアラインの方向はスクリーンの横方向
と同じ方向となるようにした。このフレネルレンズとレ
ンチキュラーレンズを組み合わせて、ビデオプロジェク
ションテレビに装着し観察したが、フレネルレンズ背面
における正反射の影響と見られるゴーストは認められな
かった。また、ヘアラインを施したことによる画像のに
じみ等についても変化は認められなかった。さらに垂直
方向のスクリーンのゲインが中心正面で測定した値の１
／１０となる角度は２２゜であった。

【００２０】（実施例２） 一方の面にレンチキュラーレンズ（ピッチ：２ｍｍ、断
面形状：半径１５ｍｍの円周形状）をプレス加工した厚
さ４００μｍのポリカーボネートフィルムを用いてフレ
ネルレンズシートを得た。レンチユラーレンズの円柱方
向がスクリーンの横方向と同じ方向になるようにした。
このフレネルレンズとレンチキュラーレンズを組み合わ
せて、ビデオプロジェクションテレビに装着し観察した
が、フレネルレンズ背面における正反射の影響と見られ
るゴーストは認められなかった。また、レンチキュラー
レンズを形成したことによる画像のにじみ等についても
変化は認められなかった。さらに垂直方向のスクリーン
のゲインが中心正面で測定した値の１／１０となる角度
は２７゜であった。

【００２１】（比較例１）ヘアライン加工を施さない以
外は実施例１と同様に行い、メタクリル樹脂板を基材と
したフレネルレンズを得た。このフレネルレンズとレン
チキュラーレンズを組み合わせて、ビデオプロジェクシ
ョンテレビに装着し観察したところ、フレネルレンズ背
面における正反射の影響と見られるゴーストがわずかに
認められた。画像のにじみ等については特に認められな
かった。さらに垂直方向のスクリーンのゲインが中心正
面で測定した値の１／１０となる角度は２２°であっ
た。

【００２２】（比較例２）ヘアライン加工を施さない以
外は実施例２と同様に行い、ポリエステルフィルムを基
材としたフレネルレンズを得た。このフレネルレンズと
レンチキュラーレンズを組み合わせて、ビデオプロジェ
クションテレビに装着し観察したところ、フレネルレン
ズ背面における正反射の影響と見られるゴーストが認め
られた。画像のにじみ等については特に認められなかっ
た。さらに垂直方向のスクリーンのゲインが中心正面で
測定した値の１／１０となる角度は２１°であった。

【００２３】（比較例３）レンチキュラーレンズ形状を
プレス形成しない以外は実施例３と同様に行い、ポリカ
ーボネ−トシートを基材としたフレネルレンズを得た。
このフレネルレンズとレンチキュラーレンズを組み合わ
せて、ビデオプロジェクションテレビに装着し観察した
ところ、フレネルレンズ背面における正反射の影響と見
られるゴーストが認められた。画像のにじみ等について
は特に認められなかった。さらに垂直方向のスクリーン
のゲインが中心正面で測定した値の１／１０となる角度
は２２°であった。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係るレンズシートは画像がスクリーンを構成するレン
ズシートで正反射され、生じるゴーストの発生を抑制
し、よりすぐれた画像を観察しうるという極めて優れた
効果を有している。さらに、本発明の凹凸構造をレンチ
キュラーレンズ状の構造とすることにより、現在のビデ
オプロジェクションテレビの大きな課題でもある垂直方
向の視野角をも向上するという多大なる効果をもたらす
ものである。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレンズシートの部分拡大断面図であ
る。

【図２】紫外線硬化型樹脂によるフレネルレンズが形成
されていない面がレンチキュラーレンズになっている本
発明のレンズシートの部分拡大断面図である。

【図３】本発明のレンズシートを用いたビデオプロジェ
クションテレビの断面図で、スクリーン上で正反射が発
生せず、ゴーストが現れない例を示したものである。

【図４】従来のレンズシートを用いているためにスクリ
ーン上のＢ点で正反射した画像がＣ点で再度反射しＥ点
にゴーストとなって現れるビデオプロジェクションテレ
ビの断面図の例である。

【図５】現在用いられているスクリーンの拡大断面図
で、レンチキュラーレンズ１１とフレネルレンズ１２が
組み合わされている例である。

【図６】ビデオプロジェクションテレビ一般の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 凹凸形状を有する透明基材 ２ 紫外線硬化型樹脂によるフレネルレンズ部 ３ 凹凸形状 ４ レンチキュラーレンズ形状 ５ 従来のレンズシート（鏡面構造）を用いたス
クリーン ６ 反射鏡 ７ 投射源 ８ 拡散反射光 ９ 正反射光（ゴースト画像） １０ 投射画像 １１ 両面レンチキュラーレンズ １２ フレネルレンズ １３ スクリーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−22637（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−98040（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−211540（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−81525（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 21/62

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射面にレンチキュラーレンズ状または
   ヘアライン状の凹凸形状が水平方向に形成されたフィル
   ム状透明基材と、該透明基材の他方の面に形成された紫
   外線硬化型樹脂からなるフレンネルレンズとからなるこ
   とを特徴とするフレネルレンズシート。