JP3379000B2 - Projection screen and method of manufacturing the same - Google Patents
Projection screen and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、背面投射型プロジェク
ションテレビ用スクリーンに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rear projection type projection television screen.
【０００２】[0002]
【従来の技術】背面投射型テレビに用いるプロジェクシ
ョンスクリーンとしては、従来多くはサーキュラーフレ
ネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートとから
構成されているダブルスクリーンタイプが用いられてい
た。サーキュラーフレネルレンズシートは円形単位レン
ズをその稜線方向が同心円状になるよう多数平面内に配
列してなり投射光を観察側へ集光させる作用がある。ま
たレンチキュラーレンズシートは線型単位レンズをその
稜線方向が互いに平行になるよう多数平面内に配列して
なり投射光を散乱させ画像を形成する作用がある。2. Description of the Related Art As a projection screen used for a rear projection type television, a double screen type composed of a circular Fresnel lens sheet and a lenticular lens sheet has hitherto been used. The circular Fresnel lens sheet has a function of condensing the projection light to the observation side by arranging the circular unit lenses in a large number of planes so that their ridge lines are concentric. The lenticular lens sheet has a function of forming an image by scattering projection light by arranging linear unit lenses in a large number of planes so that their ridge lines are parallel to each other.
【０００３】従来、サーキュラーフレネルレンズシート
は、加熱した金型に透明樹脂平板を押しつける「プレス
法」、金型セル内で透明樹脂を熱重合させる「キャスト
法」、紫外線硬化樹脂を金型の上から塗布し、その上か
ら透明樹脂平板を被せ、紫外線を照射する「ＵＶ法」等
の方法で製造されてきた。しかしながら、何れの方法に
おいても、サーキュラーフレネルレンズシートは同心円
状に形成されているために、１枚１枚個別に生産せざる
をえず、押し出し法による連続生産が可能なレンチキュ
ラーレンズシートに比べて、生産性が悪く、また生産コ
ストを下げるのが困難であった。Conventionally, a circular Fresnel lens sheet has a "press method" in which a transparent resin flat plate is pressed against a heated die, a "cast method" in which a transparent resin is thermally polymerized in a die cell, and an ultraviolet curable resin is placed on the die. It has been manufactured by a method such as "UV method" in which a transparent resin flat plate is coated on the coated layer and irradiated with ultraviolet rays. However, in any of the methods, since the circular Fresnel lens sheet is formed concentrically, it is necessary to produce each one individually, and compared with the lenticular lens sheet that can be continuously produced by the extrusion method. However, productivity was poor and it was difficult to reduce production costs.
【０００４】また、プロジェクションスクリーンに用い
られるレンチキュラーレンズシートの光拡散特性が、通
常、水平方向に広く垂直方向に狭いことから、スクリー
ンの光学系は、垂直方向には集光系とし、水平方向には
出射光が平行光となるのが好ましい。しかしながら、サ
ーキュラーフレネルレンズシートを用いた場合には、同
心円状にレンズが形成されているために、垂直方向と水
平方向とを独立に光学設定することができず、拡散角の
小さな垂直方向に合わせて水平方向も集光系とするのが
一般的であった。さらに特開昭５６─１４７１４０号や
特開昭６１─７５６７７号に示されているように、サー
キュラーフレネルレンズシートを用いた場合に、その焦
点距離を中心部から周辺部に行くに従って変化させたレ
ンズシートを用いたものも存在するが、いずれも集光系
の範囲内で変化させたものであった。Further, since the light diffusion characteristic of the lenticular lens sheet used for the projection screen is usually wide in the horizontal direction and narrow in the vertical direction, the optical system of the screen is a light converging system in the vertical direction and a horizontal direction. The emitted light is preferably parallel light. However, when the circular Fresnel lens sheet is used, the vertical and horizontal directions cannot be optically set independently because the lenses are formed concentrically, and the vertical and narrow diffusion angles are set. In general, the light collecting system is also used in the horizontal direction. Further, as shown in JP-A-56-147140 and JP-A-61-75677, when a circular Fresnel lens sheet is used, its focal length is changed from the central part to the peripheral part. There are sheets that use sheets, but they were all changed within the range of the condensing system.
【０００５】そこで、サーキュラーフレネルレンズシー
トの代わりに、フレネル形状を１方向に平行に連ねたリ
ニアフレネルレンズを直交させて用いることが考えられ
たが、サーキュラーフレネルレンズシートに比べてシー
トが１枚増加することによるゲインの低下や、サーキュ
ラーフレネルにおいては、同一水平座標上の水平出射角
が等しいのに対して、リニアフレネルレンズシートの場
合には、これらが等しくないために、良好な画質が得ら
れにくいという問題があった。また、リニアフレネルレ
ンズシートの用い方として、水平垂直方向に用いる場合
と、レンズ角度を４５度傾けて用いる場合とが考えられ
るが、４５度傾斜して用いる場合には、連続生産した場
合でも、材料コストが高くなるという問題があった。Therefore, instead of the circular Fresnel lens sheet, it has been considered to use a linear Fresnel lens in which Fresnel shapes are arranged in parallel in one direction so as to be orthogonal to each other, but one sheet is added as compared with the circular Fresnel lens sheet. As a result, the gain decreases, and in the circular Fresnel, the horizontal emission angles on the same horizontal coordinate are the same, but in the case of the linear Fresnel lens sheet, they are not the same, so good image quality is obtained. There was a problem that it was difficult. The linear Fresnel lens sheet may be used in the horizontal and vertical directions, or may be tilted at a lens angle of 45 degrees. When the linear Fresnel lens sheet is tilted at 45 degrees, the linear Fresnel lens sheet may be manufactured continuously. There is a problem that the material cost becomes high.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、上記リニアフレネルレンズシートの欠点を克服し、
リニアフレネルレンズシートを水平及び垂直方向の投射
光の屈折に用いたプロジェクションスクリーンにおい
て、シェーディング、ＲＧＢの反射損失、反射損失の差
を低減することができ、良好な画像を得ることを目的と
する。また、水平方向に投射光を屈折させるリニアフレ
ネルレンズシート及び垂直方向に投射光を屈折させるリ
ニアフレネルレンズシートの両方を同一の成形金型で製
造する経済的なプロジェクションスクリーンの製造方法
の提供を目的とする。Therefore, an object of the present invention is to overcome the drawbacks of the above linear Fresnel lens sheet,
In a projection screen using a linear Fresnel lens sheet for refracting projection light in horizontal and vertical directions, it is possible to reduce shading, RGB reflection loss, and difference in reflection loss, and obtain a good image. Another object of the present invention is to provide an economical projection screen manufacturing method for manufacturing both a linear Fresnel lens sheet that refracts projection light in the horizontal direction and a linear Fresnel lens sheet that refracts projection light in the vertical direction with the same molding die. And
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的は以下の本発
明によって達成される。即ち、
（請求項１）背面投射型テレビに用いる、複数のレンズ
シ−トから構成されたプロジェクションスクリ−ンにお
いて、その複数のレンズシ−トは、少なくとも投射光を
主として水平方向に屈折させる稜線が垂直方向に伸びる
リニアフレネルレンズシ−ト、投射光を主として垂直方
向に屈折させる稜線が水平方向に伸びるリニアフレネル
レンズシ−ト及び投射光を拡散する光拡散レンチキュラ
−レンズシ−トを含む３枚のシ−トから構成され、前記
垂直方向に屈折させるリニアフレネルレンズシ−トは、
その中心部から外周部までの全域において集光系をな
し、前記水平方向に屈折させるリニアフレネルレンズシ
−トは、その中心付近において集光系をなし、レンズ中
心からの距離が、該水平方向に屈折させるリニアフレネ
ルレンズシ−トの垂直方向の最大中心距離より大きく、
かつ水平方向の最大中心距離より小さい範囲において出
射光が平行光となる部分が存在し、その部分よりも外周
においては発散系となることを特徴とするプロジェクシ
ョンスクリ−ン。
（請求項２）プロジェクションスクリ−ンを構成する各
シ−トが、光投射側から、前記水平方向に屈折させるリ
ニアフレネルレンズシ−ト、前記垂直方向に屈折させる
リニアフレネルレンズシ−ト、前記光拡散レンチキュラ
−レンズシ−トの順で配列されることを特徴とする請求
項１記載のプロジェクションスクリ−ン。
（請求項３） 前記垂直方向に屈折させるリニアフレネ
ルレンズシ−トは、前記水平方向に屈折させるリニアフ
レネルレンズシ−トの少なくとも中心を含む部分と、同
一の光学系からなることを特徴とする請求項１、２記載
のプロジェクションスクリ−ン。
（請求項４）レンズの中心軸からの距離が大きくなるに
従い、その焦点距離が長くなるリニアフレネルレンズシ
−ト用の成形金型によって、前記水平方向に屈折させる
リニアフレネルレンズシ−トとともに、前記垂直方向に
屈折させるリニアフレネルレンズシ−トとを、製造する
ことを特徴とする請求項１ないし３記載のプロジェクシ
ョンスクリ−ンの製造方法。The above object can be achieved by the present invention described below. That is used to (claim 1) the rear projection morphism television, multiple Renzushi - in emissions, the plurality of Renzushi - - Projection subscription constructed from ingested, the ridge line to refract mainly horizontally at least projection light Three sheets including a linear Fresnel lens sheet that extends vertically, a linear Fresnel lens sheet that has a ridge that horizontally refracts the projected light mainly in the vertical direction and that extends horizontally, and a light diffusion lenticular lens sheet that diffuses the projected light. The linear Fresnel lens sheet which is composed of a sheet and refracts in the vertical direction is
The linear Fresnel lens sheet that forms a light condensing system in the entire area from the center to the outer periphery and refracts in the horizontal direction forms a light condensing system near the center thereof, and the distance from the lens center is the horizontal direction. Greater than the maximum vertical center distance of the linear Fresnel lens sheet refracted to
A projection screen characterized in that there is a portion where emitted light is parallel light in a range smaller than the maximum center distance in the horizontal direction, and a divergent system is present in the outer circumference than that portion. (Claim 2) Each sheet constituting the projection screen has a linear Fresnel lens sheet for refracting in the horizontal direction from the light projection side, a linear Fresnel lens sheet for refracting in the vertical direction, and The projection screen according to claim 1, wherein the light diffusion lenticular lens sheets are arranged in this order. (Claim 3) The linear Fresnel lens sheet refracting in the vertical direction comprises the same optical system as the portion including at least the center of the linear Fresnel lens sheet refracting in the horizontal direction. The projection screen according to claim 1. (Claim 4) A linear Fresnel lens sheet for refracting in the horizontal direction is formed by a molding die for a linear Fresnel lens sheet whose focal length becomes longer as the distance from the central axis of the lens increases. 4. The method of manufacturing a projection screen according to claim 1, wherein the linear Fresnel lens sheet for refracting in the vertical direction is manufactured.
【０００８】[0008]
【作用】水平及び垂直リニアフレネルレンズシートを用
いたプロジェクションスクリーンの場合、リニアフレネ
ルレンズシートから出射した光は、スネルの法則に内在
する非線型性のため、中心軸から外れるほど内向する。
従って、プロジェクションスクリーン中心を通る水平及
び垂直軸上で出射光を平行光とした場合でも、スクリー
ン対角端部では、出射光は集光系となる。そこで、本発
明のプロジェクションスクリーンにおけるリニアアフレ
ネルレンズシートの光学系の設計に際しては、プロジェ
クションスクリーンの中心を通る水平及び垂直軸上での
集光距離を、同一のテレビセットに使用されるサーキュ
ラーフレネルレンズシートに比較して大きく取るのが好
ましい。とくに、水平方向に関しては、レンチキュラー
レンズシートの拡散角が大きいこともあり、平行または
弱発散系とすることにより、レンズ面での反射損失が低
減され好ましい。In the case of a projection screen using horizontal and vertical linear Fresnel lens sheets, the light emitted from the linear Fresnel lens sheet is inward as it deviates from the central axis due to the nonlinearity inherent in Snell's law.
Therefore, even when the emitted light is parallel light on the horizontal and vertical axes passing through the center of the projection screen, the emitted light becomes a condensing system at the diagonal end of the screen. Therefore, when designing the optical system of the linear afresnel lens sheet in the projection screen of the present invention, the converging distances on the horizontal and vertical axes passing through the center of the projection screen are set to the circular Fresnel lens used for the same TV set. It is preferable to make it larger than the sheet. In particular, in the horizontal direction, the lenticular lens sheet may have a large diffusion angle. Therefore, a parallel or weak divergence system is preferable because reflection loss on the lens surface is reduced.
【０００９】即ち、本発明のプロジェクションスクリー
ンにおいては、投射光を主として水平方向に屈折させる
稜線が垂直方向に伸びるリニアフレネルレンズシート
（以下、水平方向屈折リニアフレネルレンズシートとい
う。）、及び投射光を主として垂直方向に屈折させる稜
線が水平方向に伸びるリニアフレネルレンズシート（以
下、垂直方向屈折リニアフレネルレンズシートとい
う。）はレンズの中心軸からの距離が大きくなるに従
い、その焦点距離が長くなるように構成する。この場
合、プロジェクションスクリーンの中心を含む水平軸上
最外部で発散系としても、その集光点がプロジェクショ
ンスクリーンの後方に十分な距離を有するような弱い発
散系であるならば、スクリーンの最下部及び最上部、あ
るいはそのいずれか一方においては、出射光は集光系と
なっているため、スクリーン全体としては、ほぼ平行な
光学系となる。また、垂直軸上は、焦点距離は変化する
ものの、全域で集光系のままであり、シェーディングを
減少させることができる。That is, in the projection screen of the present invention, a linear Fresnel lens sheet (hereinafter referred to as a horizontal refraction linear Fresnel lens sheet) in which a ridge line for refracting the projection light mainly in the horizontal direction extends in the vertical direction, and the projection light are provided. A linear Fresnel lens sheet (hereinafter referred to as a vertical refraction linear Fresnel lens sheet) having a ridge line for refracting in the vertical direction extending in the horizontal direction has a focal length that increases as the distance from the central axis of the lens increases. Constitute. In this case, even if it is a divergence system on the outermost part on the horizontal axis including the center of the projection screen, if the condensing point is a weak divergence system having a sufficient distance behind the projection screen, the bottom of the screen and Since the emitted light is a condensing system at the uppermost part or one of the uppermost part, the entire screen becomes an optical system which is substantially parallel. Further, on the vertical axis, although the focal length changes, the condensing system remains as it is in the entire region, so that shading can be reduced.
【００１０】前述のように水平及び垂直リニアフレネル
レンズシートを用いたプロジェクションスクリーンの場
合、リニアフレネルレンズシートから出射した光は、中
心部から外れるほど内向する。その内向の度合いは、光
投射側に水平集光リニアフレネルレンズシートを配置し
た場合には、水平方向により強く集光し、光投射側に垂
直集光リニアフレネルレンズシートを配置した場合に
は、垂直方向により強く集光する。一方、プロジェクシ
ョンスクリーンに用いられる、光拡散シートであるレン
チキュラーレンズシートは、垂直方向に較べて、水平方
向に圧倒的に大きな許容力を有することになるため、本
発明においては、光投射側に水平方向屈折リニアフレネ
ルレンズを配置する。As described above, in the case of the projection screen using the horizontal and vertical linear Fresnel lens sheets, the light emitted from the linear Fresnel lens sheet goes inward as it deviates from the central portion. The degree of inwardness is such that when a horizontal light-collecting linear Fresnel lens sheet is arranged on the light projection side, light is more strongly condensed in the horizontal direction, and when a vertical light-collecting linear Fresnel lens sheet is arranged on the light projection side, Focuses more strongly in the vertical direction. On the other hand, since the lenticular lens sheet, which is a light diffusing sheet, used in the projection screen has an overwhelmingly large allowance in the horizontal direction as compared with the vertical direction, in the present invention, it is horizontal to the light projection side. A directional refraction linear Fresnel lens is placed.
【００１１】これらの条件を満たすために水平方向と垂
直方向で光学系を変える場合、一般的には水平方向と垂
直方向とで２本の成形金型が必要となる。そこで本発明
のプロジェクションスクリーンの製造方法においては、
レンズの中心軸からの距離が大きくなるに従い、その焦
点距離が長くなるリニアフレネルレンズシート用の成形
金型によって、即ち可変焦点型の光学系とする成形金型
によって、水平方向屈折リニアフレネルレンズシートと
ともに、垂直方向屈折リニアフレネルレンズシートと
を、製造することにより、１本の金型で成形可能であ
り、より経済的である。When the optical system is changed in the horizontal direction and the vertical direction in order to satisfy these conditions, generally two molding dies are required in the horizontal direction and the vertical direction. Therefore, in the method of manufacturing the projection screen of the present invention,
Horizontal refraction linear Fresnel lens sheet by a molding die for a linear Fresnel lens sheet whose focal length becomes longer as the distance from the central axis of the lens becomes larger, that is, by a molding die for forming a variable focus type optical system. At the same time, by manufacturing the vertical refraction linear Fresnel lens sheet, it is possible to mold with a single die, which is more economical.
【００１２】[0012]
【実施例】以下好適な実施例に基づいて本発明を説明す
る。図１は本発明のプロジェクションスクリーンの構成
を示す図である。図１において、１は水平方向屈折リニ
アフレネルレンズシートであり、２は垂直方向屈折リニ
アフレネルレンズシートであり、３は投射光を拡散し画
像を形成する光拡散レンチキュラーレンズシートであ
る。これらのレンズシートは、光投光側から上述した順
番に配置されている。また、４は光拡散レンチキュラー
レンズシート３に設けられた光吸収層である。The present invention will be described below based on the preferred embodiments. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a projection screen of the present invention. In FIG. 1, 1 is a horizontal refraction linear Fresnel lens sheet, 2 is a vertical refraction linear Fresnel lens sheet, and 3 is a light diffusion lenticular lens sheet that diffuses projection light to form an image. These lens sheets are arranged in the above-mentioned order from the light projecting side. Reference numeral 4 is a light absorption layer provided on the light diffusion lenticular lens sheet 3.
【００１３】また図２は本発明で使用する水平方向屈折
リニアフレネルレンズシートを上部から見た図であり、
光の出射方向が示されている。ここで、本発明の構成を
明確にするために、使用する語句の説明をする。水平方
向リニアフレネルレンズシート１あるいは垂直方向屈折
リニアフレネルレンズシート２において、その「中心
軸」とは、それぞれのレンズシートにおいて、レンズ角
度がゼロとなる線状の部分を言う。また、「水平軸」と
は、スクリーンあるいは各レンズシート上の垂直方向屈
折リニアフレネルレンズシートの中心軸に対応する線を
示し、「垂直軸」とは、スクリーンあるいは各レンズシ
ート上の水平方向屈折リニアフレネルレンズシートの中
心軸に対応する線を示す。「垂直方向の最大中心距離」
とは、「水平軸」からスクリーンの上端あるいは下端ま
での最大距離に相当する距離を示し、垂直方向屈折リニ
アフレネルレンズシートの中心軸が上方または下方に偏
心している場合には、いずれか長い方を示す。また「水
平方向の最大中心距離」とは、「垂直軸」からスクリー
ンの左端または右端までの最大距離に相当する距離を示
す。左右に偏心がある場合には、いずれか長い方であ
る。FIG. 2 is a top view of the horizontal refraction linear Fresnel lens sheet used in the present invention.
The emission direction of the light is shown. Here, in order to clarify the configuration of the present invention, the terms used will be described. In the horizontal direction linear Fresnel lens sheet 1 or the vertical direction refraction linear Fresnel lens sheet 2, the "center axis" means a linear portion where the lens angle is zero in each lens sheet. The "horizontal axis" refers to the line corresponding to the central axis of the vertical refraction linear Fresnel lens sheet on the screen or each lens sheet, and the "vertical axis" refers to the horizontal refraction on the screen or each lens sheet. The line corresponding to the central axis of the linear Fresnel lens sheet is shown. "Maximum vertical center distance"
Means the distance corresponding to the maximum distance from the "horizontal axis" to the upper or lower edge of the screen. If the central axis of the vertical refraction linear Fresnel lens sheet is eccentric upward or downward, whichever is longer. Indicates. The "horizontal maximum center distance" refers to the distance corresponding to the maximum distance from the "vertical axis" to the left or right end of the screen. If there is eccentricity on the left and right, whichever is longer.
【００１４】本発明において、水平方向屈折リニアフレ
ネルレンズシート１は、その水平軸上において、垂直方
向の最大中心距離に相当する距離以下の部分、即ち中心
付近では集光系をなしている。この部分の光学系を、垂
直方向屈折リニアフレネルレンズシート２と同一にする
ことにより、後述するように一種類の成形金型によって
双方のリニアフレネルレンズシートを製造することがで
きる。さらに、垂直方向の最大中心距離に相当する距離
よりも大きく、水平方向の最大中心距離よりも小さい範
囲の一点において、出射光が平行光となるようになし、
水平方向の最外周部では弱発散系となっている。この場
合に、最外周部で発散系となるのは、水平軸上において
であり、レンズシートの上部及び下部においては集光系
となっている。In the present invention, the horizontal refraction linear Fresnel lens sheet 1 forms a light condensing system at a portion on the horizontal axis that is equal to or less than the maximum center distance in the vertical direction, that is, near the center. By making the optical system of this portion the same as that of the vertical refraction linear Fresnel lens sheet 2, both linear Fresnel lens sheets can be manufactured by one type of molding die as described later. Furthermore, at a point in the range larger than the distance corresponding to the maximum center distance in the vertical direction and smaller than the maximum center distance in the horizontal direction, the emitted light is made parallel light.
The outermost part in the horizontal direction has a weak divergence system. In this case, the divergent system at the outermost periphery is on the horizontal axis, and the condensing system is at the upper and lower parts of the lens sheet.
【００１５】このようにリニアフレネレルレンズシート
の光学系を水平方向の外周部で弱発散系とすることによ
り、リニアフルネルを用いたときの過度の集光性を緩和
することができ、かつレンズ角度が浅くなることによ
り、レンズ面での光の反射損失を低減させ、周辺輝度を
向上させることができる。As described above, by making the optical system of the linear Fresnel lens sheet a weak divergence system in the outer peripheral portion in the horizontal direction, it is possible to alleviate the excessive light converging property when a linear flunel is used, and to make the lens angle By making the depth shallower, the reflection loss of light on the lens surface can be reduced and the peripheral brightness can be improved.
【００１６】本発明で用いるリニアフレネルレンズシー
トは、透光性基材から形成される。ここで透光性基材と
しては、ポリメタアクリル酸メチル，ポリアクリル酸メ
チル等のアクリル酸エステル又はメタアクリル酸エステ
ルの単独若しくは共重合体，ポリエチレンテレフタレー
ト，ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル，ポ
リカーボネート，ポリスチレン、ポリメチルペンテン等
熱可塑性樹脂、或いは紫外線又は電子線で架橋した、多
官能のウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレー
ト等のアクリレート、不飽和ポリエステル等透明な樹
脂，透明な硝子等、透明なセラミックス等が用いられ
る。The linear Fresnel lens sheet used in the present invention is formed of a translucent base material. Here, as the translucent base material, homopolymers or copolymers of acrylic acid esters or methacrylic acid esters such as methyl polymethacrylate and polymethylacrylate, polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polycarbonate, polystyrene , Thermoplastic resins such as polymethylpentene, or acrylates such as polyfunctional urethane acrylates and polyester acrylates cross-linked with ultraviolet rays or electron beams, transparent resins such as unsaturated polyester, transparent glass, transparent ceramics, etc. are used. .
【００１７】透光性基材に要求される透光性は、各用途
の使用に支障のない程度に、投射光を最低限透過するよ
うに選定する必要があり、無色透明が一番望ましいが、
レンズシートとして用いる場合は、用途によっては着色
透明又は艶消半透明であってもよい。この透光性基材
は、プロジェクションスクリーンに用いる場合には、外
力その他に対してその形を維持するために、通常、厚み
はスクリーン高さに対して厚みはスクリーン高さに対し
て０．００３〜０．０１程度の比率とする。あるいは、
５０〜３００μｍ程度の厚みのフィルムシートとし、テ
レビセットに展張支持しても良い。The translucency required of the translucent base material must be selected so that the projected light can be transmitted at a minimum so that it does not hinder the use of each application, and colorless and transparent is most preferable. ,
When used as a lens sheet, it may be colored transparent or matt translucent depending on the application. When this translucent base material is used for a projection screen, in order to maintain its shape against external force and the like, the thickness is usually 0.003 with respect to the screen height and the thickness with respect to the screen height by 0.003. The ratio is about 0.01. Alternatively,
A film sheet having a thickness of about 50 to 300 μm may be formed and stretched and supported on a TV set.
【００１８】この透光性基材の表面に形成する互いに平
行するプリズム型単位レンズ群を形成する方法として
は、例えば公知の熱プレス法（特開昭５６─１５７３１
０号公報記載）、押出成形法、紫外線硬化性の熱可塑性
樹脂フィルムにロールエンボス版によってエンボス加工
した後に、紫外線を照射してそのフィルムを硬化させる
方法（特開昭６１─１５６２７３号公報記載）、レンズ
形状を刻設したロール凹版上に紫外線または電子線硬化
性樹脂液を塗布し凹部に充填後、樹脂液を介してロール
凹版上に透明基材フィルムを被覆したまま紫外線または
電子線を照射し硬化させた樹脂と、それに接着した基材
フィルムとをロール凹版から離型し、ロール凹版のレン
ズ形状を硬化樹脂層に形成する方法（特開平３─２２３
８８３号公報、米国特許第４５７６８５０号公報記載）
等を用いる。As a method of forming prism type unit lens groups parallel to each other formed on the surface of this light-transmissive substrate, for example, a known hot pressing method (Japanese Patent Laid-Open No. 56-15731) is used.
No. 0), an extrusion molding method, a method of embossing a UV-curable thermoplastic resin film with a roll embossing plate, and then irradiating with ultraviolet rays to cure the film (JP-A 61-156273). , UV or electron beam curable resin liquid is applied on the roll intaglio engraved with the lens shape and filled in the recess, and then UV or electron beam is irradiated through the resin liquid while the transparent substrate film is covered on the roll intaglio plate. Then, the cured resin and the substrate film adhered thereto are released from the roll intaglio, and the lens shape of the roll intaglio is formed in the cured resin layer (Japanese Patent Laid-Open No. 3-223).
883, US Pat. No. 4,576,850)
Etc. are used.
【００１９】該方法の場合、成形したレンズを巻き取っ
て加工する都合上、加工時の亀裂発生等を防止するた
め、紫外線または電子線硬化性樹脂としては、比較的可
撓性、柔軟性のあるものを選定する。また該方法を本発
明の製造方法に適用する場合、ロールエンボス版等の成
形金型は水平方向及び垂直方向屈折リニアフレネルレン
ズシートの両者において、レンズ中心から垂直方向の最
大中心距離に相当する距離以下の部分の光学系を共通と
することにより、別の成形型を使用する必要はなく一つ
の成形型を使用することができる。即ち、その一つの金
型を使用して、水平方向屈折リニアフレネルレンズシー
トの場合は左右幅で製造して天地幅に裁断すればよく、
また垂直方向屈折リニアフレネルレンズシートの場合は
天地幅で製造して左右幅に裁断すればよい。In the case of this method, in order to prevent the occurrence of cracks during processing, for convenience of winding and processing the molded lens, the ultraviolet or electron beam curable resin is relatively flexible and flexible. Select one. When the method is applied to the manufacturing method of the present invention, a molding die such as a roll embossing plate has a distance corresponding to the maximum center distance in the vertical direction from the lens center in both the horizontal and vertical refraction linear Fresnel lens sheets. By making the optical system of the following parts common, it is not necessary to use another mold and one mold can be used. That is, using that one mold, in the case of a horizontal refraction linear Fresnel lens sheet, it may be manufactured with a horizontal width and cut into a vertical width,
Further, in the case of the vertical refraction linear Fresnel lens sheet, it may be manufactured in the vertical width and cut into the left and right widths.
【００２０】本発明で用いるレンチキュラーレンズシー
トは、例えば柱状体の単位レンズをその稜線方向を平行
にして隣接して配列させてなる線型レンズ列シート（広
義のレンチキュラーレンズ）、又は半球面等周囲が独立
した突起状の単位レンズ４２を多数２次元方向に配列し
てなる突起レンズシート蠅の眼レンズ（広義のレンズ）
が使用される。ここで単位レンズの断面形状としては
円、楕円、カージオイド、ランキンの卵形、サイクロイ
ド、又はインボリュート曲線等の連続で滑らかな曲線、
或いは三角形、四角形、又は六角形等の多角形の一部分
又は全体を用いる。これら単位レンズは、凸レンズで
も、凹レンズでも良い。これらの中でも、好ましいのは
設計、製造の容易さ、集光、光の拡散特性（半値角、サ
イドローブ光の少なさ、半値角内輝度の等方性、法線方
向の輝度）等の点から円柱又は楕円柱である。特に面光
源の法線方向が長軸となった楕円が輝度が高く好まし
い。The lenticular lens sheet used in the present invention is, for example, a linear lens array sheet (lenticular lens in a broad sense) formed by arranging columnar unit lenses adjacent to each other with their ridge directions parallel to each other, or a hemispherical surface or the like. Projection lens sheet consisting of a large number of independent projection-shaped unit lenses 42 arranged in a two-dimensional direction
Is used. Here, the cross-sectional shape of the unit lens is a circle, an ellipse, a cardioid, a Rankine's egg shape, a cycloid, or a continuous smooth curve such as an involute curve,
Alternatively, a part or the whole of a polygon such as a triangle, a quadrangle, or a hexagon is used. These unit lenses may be convex lenses or concave lenses. Among these, points such as design, ease of manufacturing, light collection, and light diffusion characteristics (half-value angle, small sidelobe light, isotropic half-angle brightness, normal-direction brightness) are preferable. To a cylinder or an elliptic cylinder. In particular, an ellipse having a major axis in the normal direction of the surface light source is preferable because of its high brightness.
【００２１】これら、レンズシートは１枚構成で用いる
こともできるが、柱状レンズを用いて２方向（上下方
向、左右方向）の光拡散角を制御する為には２枚のレン
ズシートを、その稜線が直交するように積層しても良
い。この場合レンズ面の向きは２枚とも同じ向きにする
のが、光透過性が高く最も良好であるが、勿論各レンズ
シートのレンズが対抗して向き合う（レンズ面は２枚の
レンズシートの間に挾まれる）ようにしても良い。これ
らのレンチキュラーレンズシートは、通常、コントラス
ト向上のため、観察側の面に、その稜線に平行に、か
つ、入射側レンズの非集光部に光吸収層を設けるように
したものが用いられる。These lens sheets can be used in a single-lens structure, but in order to control the light diffusion angle in two directions (vertical direction and horizontal direction) by using a columnar lens, two lens sheets are used. You may laminate | stack so that a ridgeline may cross at right angles. In this case, it is best that the two lens surfaces have the same orientation, since the light transmittance is highest and the lenses of each lens sheet face each other in opposition (the lens surface is between the two lens sheets). It is also possible to do so. In order to improve the contrast, these lenticular lens sheets are usually provided with a light absorbing layer on the observation side surface, in parallel with the ridge line thereof, and on the non-condensing portion of the incident side lens.
【００２２】該レンチキュラーレンズシート５は透光性
基材から形成される。ここで透光性基材としては、前述
のリニアフレネルレンズシートと同様の材料を利用する
ことができる。通常は、アクリル又はポリカーボネート
の樹脂が用いられる。また、通常この透光性基材には、
光を散乱させるために樹脂中にこの樹脂とは屈折率の異
なる粒径数十μｍ程度の粒子（ビーズ）を混入させたも
のが用いられる。この透光性基材は、プロジェクション
スクリーンのレンチキュラーレンズシートとして用いる
場合には、製造上、使用上において或る程度の厚さや剛
性が要求され、通常厚みが０．５〜１．５ｍｍ程度のも
のが用いられる。The lenticular lens sheet 5 is formed of a transparent base material. Here, as the translucent base material, the same material as the above-mentioned linear Fresnel lens sheet can be used. Usually, acrylic or polycarbonate resin is used. In addition, usually, this translucent substrate,
In order to scatter light, a resin in which particles (beads) having a refractive index different from that of the resin and having a particle diameter of several tens of μm are mixed is used. When used as a lenticular lens sheet for a projection screen, this translucent substrate is required to have a certain thickness and rigidity in production and use, and usually has a thickness of about 0.5 to 1.5 mm. Is used.
【００２３】レンチキュラーレンズシートにレンズ形状
を形成する方法としては、前述のリニアフレネルレンズ
シートの場合と同様の方法を用いることができる。この
線型単位レンズのサイズは、通常、０．５〜１．０ｍｍ
ピッチで配列したものが多く用いられるが、１００イン
チを越えるような大型スクリーンでは１．０ｍｍ以上の
ピッチのものも用いられる。As a method of forming the lens shape on the lenticular lens sheet, the same method as that of the above-mentioned linear Fresnel lens sheet can be used. The size of this linear unit lens is usually 0.5 to 1.0 mm.
Many of those arranged at a pitch are used, but those of a pitch of 1.0 mm or more are also used for a large screen exceeding 100 inches.
【００２４】次に本発明の好ましい実施態様についてよ
り具体的な例を挙げて説明する。
（実施例１）以下の条件を有する本発明のプロジェクシ
ョンスクリーンを製作した。
・プロジェクションスクリーンのサイズ
４６インチ（ＮＴＳＣ）
・プロジェクションスクリーンのアスペクト比
３：４
・投射距離
８６９ｍｍ（ｆ1 と同じ位置）
・ＣＲＴ集中角
９．５度
・リニアフレネルレンズシートのレンズ部の屈折率
１．５５
・リニアフレネルレンズシートの基材部の屈折率
１．４９
・リニアフレネルレンズシートの集光距離ｆ2 は一般式
として下記のように表される。
ｆ2 ＝（（Ｒm −Ｒ）／（｜Ｒm −Ｒ｜））×（Ｆ0 ＋
Ｆ1 ×（｜Ｒm ／（Ｒm −Ｒ）｜）n ）
ただし、ｎは焦点距離の変化率であり、ｎ＝１，２，３
・・・・の値をとる。Ｆ0 、Ｆ1 は任意の定数である。
実施例１においては、ｎ＝１、Ｆ0 ＝０、Ｆ1 ＝３００
０とした。従って、実施例１におけるリニアフレネルレ
ンズシートの集光距離ｆ2 は、
ｆ2 ＝３０００×Ｒm （Ｒm −Ｒ）
ここに、Ｒはリニアフレネルの中心軸からの距離（変
位）であり、Ｒm は出射光が平行光となる中心軸からの
距離である。また、Ｒm ＜Ｒとなる時、ｆ2 ＜０となる
が、この時は投射側にｆ2 離れた距離に集光点が存在す
るような発散系を意味している。この実施例１において
はＲm を水平最大変位と、垂直最大変位の平均とした。Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to more specific examples. (Example 1) A projection screen of the present invention having the following conditions was manufactured. Projection screen size 46 Inch (NTSC) projection screen aspect ratio of 3: 4-projection distance 869mm (f 1 and the same location) - CRT concentrated angle 9.5 ° linear refractive index 1 of the lens portion of the Fresnel lens sheet .55 ・ Refractive index of the base material portion of the linear Fresnel lens sheet 1.49 ・ The converging distance f 2 of the linear Fresnel lens sheet is expressed as a general formula as follows. f 2 = ((R m −R) / (| R m −R |)) × (F 0 +
F 1 × (| R m / (R m −R) |) n ) where n is the change rate of the focal length, and n = 1, 2, 3
... takes the value of. F 0 and F 1 are arbitrary constants.
In the first embodiment, n = 1, F 0 = 0, F 1 = 300
It was set to 0. Therefore, the converging distance f 2 of the linear Fresnel lens sheet in Example 1 is f 2 = 3000 × R m (R m −R) where R is the distance (displacement) from the central axis of the linear Fresnel, R m is the distance from the central axis where the emitted light becomes parallel light. Further, when R m <R, f 2 <0. At this time, it means a divergence system in which a condensing point exists at a distance of f 2 on the projection side. In Example 1, R m is the average of the maximum horizontal displacement and the maximum vertical displacement.
【００２５】（比較例１）比較例１として次の条件を有
するプロジェクションスクリーンを製作した。
・リニアフレネルレンズシートの光学系を、焦点距離ｆ
2 ＝２０００ｍｍの固定値とした。そして、それ以外は
実施例１と同じとした。
（比較例２）比較例２として次の条件を有するプロジェ
クションスクリーンを製作した。
・垂直及び水平方向屈折リニアフレネルレンズシートの
代わりに、焦点距離Ｆ2が２００００ｍｍのサーキュラ
ーフレネルレンズシートを使用した。そして、それ以外
は実施例１と同じとした。Comparative Example 1 As Comparative Example 1, a projection screen having the following conditions was manufactured.・ Focal length f of the optical system of the linear Fresnel lens sheet
2 = fixed value of 2000 mm. The other conditions were the same as in Example 1. (Comparative Example 2) As Comparative Example 2, a projection screen having the following conditions was manufactured. A circular Fresnel lens sheet having a focal length F 2 of 20000 mm was used instead of the vertical and horizontal refraction linear Fresnel lens sheet. The other conditions were the same as in Example 1.
【００２６】上記実施例１、比較例１及び２について光
学的特性を測定して、下記表１〜３の結果を得た。垂直
及び水平方向屈折リニアフレネルレンズシ−トを用いた
プロジェクションスクリ−ンにおいては、投射管がスク
リ−ンの光軸上に配置された場合は上下左右対称である
ため、表１〜３には、観察者側から見て、スクリ−ンの
右側上端部及び右側中心部が示してある。表１〜３によ
り明らかなように、実施例が比較例１より全体に反射損
失が少なくなっている。また、反射損失はＲＧＢの最大
値と最小値の差が小さい程よく、また、場所による差が
ある場合その変化が滑らかな程よいが、同じ場所のＲＧ
Ｂ間の差及び各々の色の場所による差が、実施例１の方
が比較例１、２より小さくよい結果を得ている。The optical characteristics of the above Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were measured, and the results shown in Tables 1 to 3 below were obtained. In the projection screen using the vertical and horizontal direction refraction linear Fresnel lens sheets, when the projection tube is arranged on the optical axis of the screen, the vertical and horizontal symmetry are set. As seen from the observer side, the right upper end and the right center of the screen are shown. As is clear from Tables 1 to 3, the example has a smaller total reflection loss than the comparative example 1. Also, the smaller the difference between the maximum value and the minimum value of RGB is, the better the reflection loss is. Also, the smoother the change is, the better the difference between locations is.
The difference due to the difference and the respective locations of the color between B is better in Example 1 are getting better results lower than the comparison examples 1 and 2.
【００２７】また、上記実施例１、比較例１及び２につ
いて出射角正接を測定して、図３の（ａ）〜（ｃ）を得
た。投射光が緑の場合を例として示した。図３（ａ）〜
（ｃ）に示すように、本発明のプロジェクションスクリ
ーンの出射正接は比較例１、比較例２に比較して水平方
向光軸はスクリーン全体としてほぼ平行な光学系となっ
ている。そして、プロジェクションスクリーン最縁部の
対角端部における出射正接は比較例２のサーキュラーフ
レネルレンズシートに近いものとなっている。実施例１
においては、前述の集光焦点の式を用いたが、本発明
は、これに限定されるものではなく、本発明の主旨に沿
うものであれば、他の式を用いてもよい。The emission angle tangents of the above Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were measured to obtain (a) to (c) of FIG. The case where the projected light is green is shown as an example. Fig.3 (a)-
As shown in (c), the projection screen of the present invention has an optical system in which the output tangent is substantially parallel to the horizontal optical axis as compared with Comparative Examples 1 and 2. The emission tangent at the diagonal end of the outermost edge of the projection screen is close to that of the circular Fresnel lens sheet of Comparative Example 2. Example 1
In the above, the above formula of the focus of focusing was used, but the present invention is not limited to this, and other formulas may be used as long as they are in accordance with the gist of the present invention.
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上から明らかなように、本発明のプロ
ジェクションスクリーンにおいては、少なくとも、投射
光を主として水平方向に屈折させる稜線が垂直方向に伸
びるリニアアフレネルれンズシート、投射光を主として
垂直方向に屈折させる稜線が水平方向に伸びるリニアフ
レネルレンズシート、及び投射光を散乱させる光拡散レ
ンチキュラーレンズシートの、３枚のレンズシートを含
んでおり、前記水平方向に屈折させるリニアフレネルレ
ンズシートはスクリーンの中心を含むその水平軸上最外
部で発散系をなし、スクリーンの最下部または最上部に
おいては、投射光は集光系になっているため、最左端及
び最右端としては、ほぼ平行な光学系となる。従って、
反射損失を低減し、ＲＧＢ各色の反射損失の差を低減す
ることができ、シェーディング（スクリーン端部が暗く
見える）、色ムラ等の画像品質を低下させる欠陥を改善
することができる。また同一の成形金型によって水平及
び垂直方向屈折リニアフレネルレンズシートの両者を製
造することができるから経済的である。As is apparent from the above, in the projection screen of the present invention, at least a linear afresnel lens sheet having ridges for refracting the projection light mainly in the horizontal direction extending in the vertical direction, and projection light mainly in the vertical direction The linear Fresnel lens sheet for refracting in the horizontal direction includes the linear Fresnel lens sheet in which the ridgeline for refracting extends in the horizontal direction and the light diffusion lenticular lens sheet for scattering the projection light, and the linear Fresnel lens sheet for refracting in the horizontal direction is the center of the screen. It forms a divergence system at the outermost part on the horizontal axis including, and at the bottom or top part of the screen, the projection light is a condensing system, so the leftmost and rightmost ends are almost parallel optical systems. Become. Therefore,
The reflection loss can be reduced, the difference in the reflection loss of each color of RGB can be reduced, and defects such as shading (screen edges appear dark) and color unevenness that reduce image quality can be improved. Further, both the horizontal and vertical refraction linear Fresnel lens sheets can be manufactured by the same molding die, which is economical.
【図１】図１は本発明のプロジェクションスクリーンの
構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a projection screen of the present invention.
【図２】図２は本発明で使用する水平方向屈折リニアフ
レネルレンズシートを上部から見た図であり、光の出射
方向が示されている。FIG. 2 is a view of a horizontal refraction linear Fresnel lens sheet used in the present invention as seen from above, and shows a light emission direction.
【図３】図３は本発明の実施例１、及び比較例１、２の
プロジェクションスクリーンについて緑色光の出射角正
接を測定した結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the results of measuring the emission angle tangent of green light for the projection screens of Example 1 of the present invention and Comparative Examples 1 and 2.
１ 水平方向屈折リニアフレネルレンズシート ２ 垂直方向屈折リニアフレネルレンズシート ３ 光拡散レンチキュラーレンズシート ４ 光吸収層 ５ 光源 ６ 発散光 ７ 平行光 ８ 集光 1 Horizontal refraction linear Fresnel lens sheet 2 Vertical refraction linear Fresnel lens sheet 3 Light diffusion lenticular lens sheet 4 Light absorption layer 5 light sources 6 divergent light 7 parallel light 8 Focus
Claims (4)
ズシ−トから構成されたプロジェクションスクリ−ンに
おいて、その複数のレンズシ−トは、少なくとも投射光
を主として水平方向に屈折させる稜線が垂直方向に伸び
るリニアフレネルレンズシ−ト、投射光を主として垂直
方向に屈折させる稜線が水平方向に伸びるリニアフレネ
ルレンズシ−ト及び投射光を拡散する光拡散レンチキュ
ラ−レンズシ−トを含む３枚のシ−トから構成され、前
記垂直方向に屈折させるリニアフレネルレンズシ−ト
は、その中心部から外周部までの全域において集光系を
なし、前記水平方向に屈折させるリニアフレネルレンズ
シ−トは、その中心付近において集光系をなし、レンズ
中心からの距離が、該水平方向に屈折させるリニアフレ
ネルレンズシ−トの垂直方向の最大中心距離より大き
く、かつ水平方向の最大中心距離より小さい範囲におい
て出射光が平行光となる部分が存在し、その部分よりも
外周においては発散系となることを特徴とするプロジェ
クションスクリ−ン。1. A use in rear projection morphism television, multiple Renzushi - Projection subscription composed of bets - in emissions, the plurality Renzushi - DOO is ridgeline to refract mainly horizontally at least projected light in the vertical direction 3 sheets including a linear Fresnel lens sheet that extends horizontally, a linear Fresnel lens sheet that has a ridge line that refracts the projected light mainly in the vertical direction and that extends horizontally, and a light diffusion lenticular lens sheet that diffuses the projected light. The linear Fresnel lens sheet for refracting in the vertical direction constitutes a condensing system in the entire region from the central portion to the outer peripheral portion, and the linear Fresnel lens sheet for refracting in the horizontal direction is A linear Fresnel lens sheet that forms a light condensing system near the center and is refracted in the horizontal direction when the distance from the lens center is The projection script is characterized in that there is a part where the emitted light is parallel light in a range that is larger than the maximum center distance in the vertical direction and smaller than the maximum center distance in the horizontal direction, and the outer periphery is a divergent system than that part. -N.
各シ−トが、光投射側から、前記水平方向に屈折させる
リニアフレネルレンズシ−ト、前記垂直方向に屈折させ
るリニアフレネルレンズシ−ト、前記光拡散レンチキュ
ラ−レンズシ−トの順で配列されることを特徴とする請
求項１記載のプロジェクションスクリ−ン。2. A linear Fresnel lens sheet for refracting in the horizontal direction from the light projection side, a linear Fresnel lens sheet for refracting in the vertical direction, and light diffusing lenticular - Renzushi - claim 1 projection subscription according to, characterized in that it is arranged in the order of bets - down.
ルレンズシ−トは、前記水平方向に屈折させるリニアフ
レネルレンズシ−トの少なくとも中心を含む部分と、同
一の光学系からなることを特徴とする請求項１、２記載
のプロジェクションスクリ−ン。3. A linear Fresnel lens sheet for refracting in the vertical direction comprises the same optical system as a portion including at least the center of the linear Fresnel lens sheet for refracting in the horizontal direction. The projection screen according to claim 1 or 2 .
に従い、その焦点距離が長くなるリニアフレネルレンズ
シ−ト用の成形金型によって、前記水平方向に屈折させ
るリニアフレネルレンズシ−トとともに、前記垂直方向
に屈折させるリニアフレネルレンズシ−トとを、製造す
ることを特徴とする請求項１ないし３記載のプロジェク
ションスクリ−ンの製造方法。4. A linear Fresnel lens sheet for refracting in the horizontal direction by a molding die for a linear Fresnel lens sheet whose focal length becomes longer as the distance from the central axis of the lens increases, The method for manufacturing a projection screen according to claim 1, wherein the linear Fresnel lens sheet for refracting in the vertical direction is manufactured.
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