JP3391242B2 - 透過型スクリーン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、液晶透過型プロジ
ェクションテレビ等に使用される透過型スクリーンに係
わり、特に、コントラストの大幅な向上を実現する透過
型スクリーンに使用される水平レンチキュラーレンズシ
ートと、垂直レンチキュラーレンズシートとが接合し、
一体に構成されたレンチキュラーレンズシートに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】背面投写型の画像投写装置であるプロジ
ェクションテレビにおいて、赤、 青、緑の発光面を持つ
３本の投写管が水平方向一列に並べられており、このた
め従来、この種のプロジェクションテレビには色ずれを
防止するために表裏両面にシリンドリカルレンズを形成
したレンチキュラーレンズシートが用いられてきた。プ
ロジェクションテレビの透過型スクリーンとして使用す
る場合は、発散する投写光を観察側に集光する作用を持
つフレネルレンズシートと投写光を水平方向に広い視野
角を得られるように配光作用を持つ表裏両面にシリンド
リカルレンズを形成したレンチキュラーレンズシートと
からなる2 枚のシート部材を投写器側にフレネルレンズ
シートを観察側にレンチキュラーレンズシートをこの順
に配設された透過型スクリーンが用いられていた。 【０００３】また、発散する投写光を観察側に集光する
作用を持つフレネルレンズシートと投写光を水平方向に
広い視野角を得られるように配光作用を持つ表裏両面に
シリンドリカルレンズを形成したレンチキュラーレンズ
シートと投写光を垂直方向にのみ屈折させる垂直レンチ
キュラーレンズシートからなる３枚のシート部材を投写
器側からこの順に配設された透過型スクリーンが用いら
れていた。 【０００４】２枚のシート部材からなる透過型スクリー
ンの場合は、垂直方向に投写光を配光する手段としては
両面にシリンドリカルレンズを形成したレンチキュラー
レンズシート中に分散させた拡散材又はレンチキュラー
レンズシートの観察側の出射面の表面に拡散材を塗布さ
れた拡散材によって投写光の屈折、拡散作用を用いてい
た。また、上記の3 枚のシート部材からなる透過型スク
リーンの場合は、水平レンチキュラーレンズシートと垂
直レンチキュラーレンズシートの各々のレンチキュラー
レンズシートの内部又は観察側の出射面の表面に拡散材
を分散又は塗布によって拡散材層を形成していた。 【０００５】投写器側にフレネルレンズシートとを、観
察側にレンチキュラーレンズシートをこの順に配設する
際、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシー
トの２枚のシート状部材を、４辺の周辺端部のみに両面
粘着テープ等を介して構成していた。また、フレネルレ
ンズシートと水平レンチキュラーレンズシートと垂直レ
ンチキュラーレンズシートの３枚のシート状部材を、各
々のシート部材を４辺の周辺端部部のみに両面粘着テー
プ等を介して構成していた。 【０００６】特に近年、プロジェクションテレビの高精
細化に伴い、透過型スクリーンを構成するの薄型化が要
求されている。このような状況下において、フレネルレ
ンズシートとレンチキュラーレンズシート部材の上述し
た従来のスクリーン構成方法では、温湿度の変化等の環
境変化による、構成するシート状部材の伸縮、膨張等が
起こり、構成するシート状部材の密着に問題があった。
この問題は、透過型スクリーンを構成するシート状部材
の薄型化に伴って、ますます困難な問題となり、シート
状部材の密着不十分に起因する焦点ぼけ、色再現性の低
下、二重像、シェーディング現象等の映像画質の低下の
問題があった。 【０００７】また、拡散材がレンチキュラーレンズシー
トの内部又は表面に分散して存在しているために投写光
が拡散材によって拡散されるため投写光の光量損失の問
題があった。水平レンチキュラーレンズシートと、垂直
レンチキュラーレンズシートとが接合し一体に構成され
たレンチキュラーレンズシートの垂直レンチキュラーレ
ンズシートの平坦面に紫外線硬化型樹脂層を形成し、水
平方レンチキュラーレンズシートのシリンドリカルレン
ズ面側から紫外線を照射して、各シリンドリカルレンズ
によって集光した硬化部分以外の未硬化部分の前記樹脂
の粘性を利用して、未硬化部分にのみ黒色遮光層パター
ンを形成するという光学的な手法による遮光層パターン
形成法にあっては、拡散材がレンチキュラーレンズシー
トの内部又は表面に分散して存在しているために紫外線
を照射する照射光が拡散材によって拡散されるため遮光
層パターンが鮮鋭に形成できないという問題がある。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】上述したような従来方
法においては、透過型プロジェクシションスクリーンを
構成するフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズ
シートとの密着性に起因する映像の画質の劣化の問題が
あったが、有効な対処がなされていなかった。また、従
来の透過型プロジェクシションスクリーンにおいて、拡
散材がレンチキュラーレンズシートの内部又は表面に分
散して存在しているために、光学的な手法による遮光層
パターンを鮮鋭に形成することができず、遮光効果が十
分に得られず外光に対するコントラストの高い透過型ス
クリーンが得られなかった。 【０００９】本発明は、このような問題点を鑑みてなさ
れたもので、水平レンチキュラーレンズシートと垂直レ
ンチキュラーレンズシートの部材には拡散材を含まない
ため、輝度も飛躍的高くなり、かつ光学的な手法による
遮光層パターンを所定の位置に正確に、しかも鮮鋭に形
成することができ、投写光の光量損失もなく、コントラ
ストを飛躍的に向上することのできる透過型プロジェク
ションスクリーンに使用されるレンチキュラーレンズシ
ートを提供するものである。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記課題は、下記の手段
によって解決できる。すなわち、請求項１記載の発明
は、投写器側から順に、フレネルレンズシート，投写光
を水平方向にのみ屈折させる作用を持つ水平レンチキュ
ラーレンズシート，前記投写光を垂直方向にのみ屈折さ
せる垂直レンチキュラーレンズシート，が配置された構
成の透過型スクリーンにおいて、前記水平レンチキュラ
ーレンズシートは、投写器側の片面にシリンドリカルレ
ンズ面を有しており、その反対側の平坦面と前記垂直レ
ンチキュラーレンズシートとが、前記垂直レンチキュラ
ーレンズシートの投写器側の片面に有するシリンドリカ
ルレンズの頂点部を中心とした有限幅で接合しており、
少なくとも前記垂直レンチキュラーレンズシートの平坦
面には、黒色遮光層が形成されており、 前記水平レンチ
キュラーレンズシートと前記垂直レンチキュラーレンズ
シートには拡散材を含まないことを特徴とする透過型ス
クリーンである。 【００１１】 【００１２】 【００１３】 【００１４】 【００１５】＜作用＞温湿度の変化等の環境変化によ
る、透過型スクリーンを構成するシート状部材の伸縮、
膨張等が起こり、シート状部材の密着不良に起因する焦
点ぼけ、色再現性の低下、二重像、シェーディング現象
等の映像画質の低下の問題があったものが、本発明で
は、水平レンチキュラーレンズシートと、垂直レンチキ
ュラーレンズシートとが接合一体に構成することによ
り、特に透過型スクリーンを構成するシート状部材が薄
型の場合でも上記のような映像画質の低下が起こらな
い。 【００１６】また、投写光を水平方向にのみ屈折させる
作用を持つ水平レンチキュラーレンズシートと、更に前
記投写光を垂直方向にのみ屈折させる垂直レンチキュラ
ーレンズシートを設けたことによって投写光が垂直方向
にも理想的に配光される。 【００１７】このような透過型スクリーンを構成するレ
ンチキュラーシートを構成したことにより、従来垂直方
向に投写光を配光する手段として拡散材によっていたも
のを、投写光を垂直方向にのみ屈折させる垂直レンチキ
ュラーレンズシートを設けたことによって、レンチキュ
ラーシート中に拡散材を分散させるとか又はレンチキュ
ラーシートの出射面に拡散材を塗布形成する等の必要が
なく、必要に応じてレンチキュラーシート以外の透過型
スクリーンを構成する部材に、例えば、フレネルレンズ
シート又は透過型スクリーンの最外面の観察面側に別部
材として設けられる保護シート等の部材に拡散材を分散
又は塗布形成すれば良い。 【００１８】さらに、レンチキュラーシートに拡散材を
設ける手段の必要がないために、観察側にレンチキュラ
ーレンズの作用によって、光線が集光しない部分に黒色
遮光層を所定の位置に正確に、かつ鮮鋭に形成できるよ
うになった。その結果極めて明るい、コントラストの高
い映像が観察でき、光利用効率の高い、コントラストの
高い透過型スクリーンを実現することができる。 【００１９】 【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
ての一例を図面を参照しながら詳細に説明する。図１は
透過型スクリーンを構成する従来の水平レンチキュラー
レンズシートと垂直レンチキュラーレンズシートからな
るレンチキュラーレンズシートの概略を示す一部の斜視
図である。（フレネルレンズシートは図示せず） 図２は、一例としてスリット露光紫外線照射装置によっ
て露光した場合の本発明の透過型スクリーンを構成する
本発明の水平レンチキュラーレンズシートと垂直レンチ
キュラーレンズシートからなるレンチキュラーレンズシ
ートの概略を示す一部の斜視図である。図３は、一例と
してプロキシミティ露光機によって露光した場合の本発
明の透過型スクリーンを構成する本発明の水平レンチキ
ュラーレンズシートと垂直レンチキュラーレンズシート
からなるレンチキュラーレンズシートの概略を示す一部
の斜視図である。図４は透過型スクリーンを構成する本
発明の水平レンチキュラーレンズシートと垂直レンチキ
ュラーレンズシートからなるレンチキュラーレンズシー
トを図２のＡ−Ａ面で切断した断面図（ａ）と図２のＢ
−Ｂ面で切断した断面図（ｂ）である。 【００２０】図１に基づいて、従来の透過型スクリーン
を構成するレンチキュラーレンズシートの一例について
説明する。投写器（図示せず）側から順に、フレネルレ
ンズシート( 図示せず) と、投写光を水平方向にのみ屈
折させる作用を持つ両面にシリンドリカルレンズを有
し、出射面側に投写光の非集光部に凸状部（１１）を設
けその凸状部にストライプ状の黒色遮光層（１２）を形
成した水平レンチキュラーレンズシート（１０）と、所
定の位置にストライプ状の黒色遮光層（２１）を形成し
た前記投写光を垂直方向にのみ屈折させる垂直レンチキ
ュラーレンズシート（２０）とからなり、各々のレンチ
キュラーレンズシートは４辺端部を両面粘着テープ（図
示せず）を介して、貼り合わせられている。 【００２１】次に、図２を参照して、一例としてスリッ
ト露光紫外線照射装置によって露光した場合の本発明の
透過型スクリーンを構成する本発明の水平レンチキュラ
ーレンズシートと垂直レンチキュラーレンズシートから
なるレンチキュラーレンズシートについて説明する。投
写器（図示せず）側から順に、フレネルレンズシート(
図示せず) と、投写光を水平方向にのみ屈折させる作用
を持つ拡散材の含まない透明な水平レンチキュラーレン
ズシート（３０）と、前記投写光を垂直方向にのみ屈折
させる拡散材の含まない透明な垂直レンチキュラーレン
ズシート（４０）とは前記水平レンチキュラーレンズシ
ートの片面にシリンドリカルレンズ面を有し、その反対
側の平坦面に形成した紫外線硬化型樹脂層（３１）を介
して、垂直レンチキュラーレンズシートの片面に有する
シリンドリカルレンズの頂点部を中心とした有限幅で接
合し、一体に構成されている。さらに、垂直レンチキュ
ラーレンズシート（４０）の平坦面に形成した紫外線硬
化型樹脂層（４１）を介して、ストライプ状の黒色遮光
層（４２）が、垂直レンチキュラーレンズシートの非集
光部である所定の位置に、水平レンチキュラーレンズシ
ートの片面に形成したシリンドリカルレンズの長手方向
と平行に配列ている。 【００２２】次に、一例としてプロキシミティ紫外線照
射露光機によって露光した場合の本発明の透過型スクリ
ーンを構成する本発明の水平レンチキュラーレンズシー
トと垂直レンチキュラーレンズシートからなるレンチキ
ュラーレンズシートについて図３を参照して説明する。
投写器（図示せず）側から順に、フレネルレンズシート
( 図示せず) と、投写光を水平方向にのみ屈折させる作
用を持つ拡散材の含まない透明な水平レンチキュラーレ
ンズシート（５０）と、前記投写光を垂直方向にのみ屈
折させる拡散材の含まない透明な垂直レンチキュラーレ
ンズシート（６０）とは前記水平レンチキュラーレンズ
シートの片面にシリンドリカルレンズ面を有し、その反
対側の平坦面に形成した紫外線硬化型樹脂層（５１）を
介して、垂直レンチキュラーレンズシートの片面に有す
るシリンドリカルレンズの頂点部を中心とした有限幅で
接合し、一体に構成されている。さらに、垂直レンチキ
ュラーレンズシート（６０）の平坦面に形成した紫外線
硬化型樹脂層（６１）を介して、ストライプ状の黒色遮
光層（６２）は水平レンチキュラーレンズシートの片面
に形成したシリンドリカルレンズの長手方向と平行に垂
直レンチキュラーレンズシートの所定の位置に、またス
トライプ状の黒色遮光層（６３）は垂直レンチキュラー
レンズシートの非集光部の位置に、互いに、直交して配
列して形成されている。 【００２３】次に、図４を参照しながら、スリット露光
紫外線照射装置によって露光した場合の本発明の透過型
スクリーンを構成する本発明の水平レンチキュラーレン
ズシート（７０）と垂直レンチキュラーレンズシート
（８０）からなる一体に構成したレンチキュラーレンズ
シートについて、各々のレンチキュラーレンズシートを
接合し、一体に構成する方法を説明する。水平レンチキ
ュラーレンズシート（７０）の平坦面に紫外線硬化型樹
脂を塗布またはフィルム状の紫外線硬化型樹脂（例えば
デュポン社製クロマリン）をラミネートし、望ましくは
１０乃至３０μｍの厚さの紫外線硬化型樹脂層（７１）
を形成する。水平レンチキュラーレンズシート（７０）
のシリンドリカルレンズと垂直レンチキュラーレンズシ
ート（８０）のシリンドリカルレンズが直交するように
組み合わせ、紫外線硬化型樹脂層（７１）と垂直レンチ
キュラーレンズシート（８０）のシリンドリカルレンズ
の頂点部が接合するように載置する。 【００２４】次に、水平レンチキュラーレンズシート
（７０）のシリンドリカルレンズ面側より、紫外線を照
射した後、紫外線硬化型樹脂層（７１）と垂直レンチキ
ュラーレンズシート（８０）のシリンドリカルレンズの
頂点部が接合するように載置、組み合わせたレンチキュ
ラーシートを加圧ロール等を通して加圧する。水平レン
チキュラーレンズシート（７０）の各シリンドリカルレ
ンズによって集光して紫外線硬化型樹脂が硬化した部分
（７１(1) ）以外の未硬化部分（７１(2) ）の前記樹脂
の粘性を利用して、未硬化部分と垂直レンチキュラーレ
ンズシートの片面に有するシリンドリカルレンズの頂点
部を中心とした有限幅で接合し、一体に構成されたレン
チキュラーレンズシートが得られる。 【００２５】その後、必要に応じて、紫外線硬化型樹脂
層（７１）の全面に紫外線の拡散光を照射し、垂直レン
チキュラーレンズシートの片面に有するシリンドリカル
レンズの頂点部を中心とした有限幅で接合した部分を含
む前記樹脂の未硬化部分を硬化せしめても良い。 【００２６】次に、垂直レンチキュラーレンズシート
（８０）の平坦面にストライプ状の黒色遮光層（８２）
の形成方法につて説明する。垂直レンチキュラーレンズ
シート（８０）の平坦面に紫外線硬化型樹脂を塗布また
はフィルム状の紫外線硬化型樹脂（例えばデュポン社製
クロマリン）をラミネートし、望ましくは１０乃至３０
μｍの厚さの紫外線硬化型樹脂層（８１）を形成する。 【００２７】水平レンチキュラーレンズシート（７０）
のシリンドリカルレンズ面側より紫外線を照射し、水平
レンチキュラーレンズシート（７０）のシリンドリカル
レンズおよび一体に接合した垂直レンチキュラーレンズ
シート（８０）のシリンドリカルレンズを介して、露光
し、各シリンドリカルレンズによって集光して紫外線硬
化型樹脂が硬化した部分（８１(1) ）以外の未硬化部分
（８１(2) ）の前記樹脂の粘性を利用して、黒色の粉体
を未硬化部分（８１(2) ）のみに付着させるか又は黒色
の着色層を有する転写シートを着色層側で重ね合わせ、
未硬化部分の前記樹脂の粘性を利用して、前記着色層を
未硬化部分（８１(2) ）にのみ付着させた後、硬化部分
の着色層をレンズシートから剥離することにより、スト
ライプ状の黒色遮光層（８２）が形成される。 【００２８】水平レンチキュラーレンズシートの平坦面
及び垂直レンチキュラーレンズシートの平坦面に、紫外
線硬化型樹脂層を形成し、紫外線硬化型樹脂層を保護す
る剥離可能な保護フィルムを貼り合わせた各々のレンチ
キュラーレンズシートを予め用意して、水平レンチキュ
ラーレンズシートの平坦面に形成した紫外線硬化型樹脂
層の保護フィルムを剥がし、垂直レンチキュラーレンズ
シートのシリンドリカルレンズの頂点部を中心とした有
限幅で接合するように載置し、水平レンチキュラーレン
ズシートのシリンドリカルレンズ面側から紫外線を照射
し、加圧ロールを通した後、垂直レンチキュラーレンズ
シートの平坦面に形成した紫外線硬化型樹脂層の保護フ
ィルムを剥がし、前記紫外線硬化型樹脂層の面に黒色の
着色層を有する転写シートを着色層側で重ね合わせ、加
圧ロールを通し、後転写シートを剥がす。上記工程にお
いて、紫外線の照射によって、水平レンチキュラーレン
ズシートのシリンドリカルレンズを介して、集光して紫
外線硬化型樹脂が硬化した部分以外の粘性を有する未硬
化部分と垂直レンチキュラーレンズシートのシリンドリ
カルレンズの頂点部を中心とした有限幅で接合すると同
時に、前記紫外線の照射によって、水平及び垂直レンチ
キュラーレンズシートのシリンドリカルレンズを介し
て、集光して垂直レンチキュラーレンズシートの平坦面
に形成した紫外線硬化型樹脂が硬化した部分以外の粘性
を有する未硬化部分にのみ黒色の粉体又は転写シートを
使用してた黒色の着色層が付着した黒色遮光層が形成さ
れる。以上のように、一度の紫外線を照射によって、接
合一体化と、同時に黒色遮光層を形成することができ
る。 【００２９】 【発明の効果】温湿度の変化等の環境変化による、透過
型スクリーンを構成するシート状部材の伸縮、膨張等が
起こり、シート状部材の密着不良に起因する焦点ぼけ、
色再現性の低下、二重像、シェーディング現象等の映像
画質の低下の問題があったものが、 本発明では、水平
レンチキュラーレンズシートと、垂直レンチキュラーレ
ンズシートとが接合、一体に構成することにより、特に
透過型スクリーンを構成するシート状部材が薄型の場合
でも上記のような映像画質の低下が起こらない。 【００３０】また、投写光を水平方向にのみ屈折させる
作用を持つ水平レンチキュラーレンズシートと、更に前
記投写光を垂直方向にのみ屈折させる垂直レンチキュラ
ーレンズシートを設けたことによって投写光が垂直方向
にも理想的に配光される。 【００３１】このような透過型スクリーンを構成するレ
ンチキュラーシートを構成したことにより、従来垂直方
向に投写光を配光する手段として拡散材によっていたも
のを、投写光を垂直方向にのみ屈折させる垂直レンチキ
ュラーレンズシートを設けたことによって拡散材をレン
チキュラーシート中に拡散材を分散させる必要がなくな
った。 【００３２】さらに、レンチキュラーシートに拡散層を
設ける必要がないために、観察側にレンチキュラーレン
ズの作用によって、光線が集光しない部分に黒色遮光層
を所定の位置に正確に、かつ鮮鋭に形成できるようにな
った。その結果極めて明るい、コントラストの高い映像
が観察でき、光利用効率の高い、コントラストの高い透
過型スクリーンを実現することができる。 【００３３】水平レンチキュラーレンズシートの平坦面
と垂直レンチキュラーレンズシートのシリンドリカルレ
ンズの頂点部を中心とした有限幅で接合し、一体に構成
されているために、任意のスクリーンサイズに切断する
とによって、所定のサイズのスクリーンが容易に作製で
きる。従来、所定のサイズに切断した2 枚のスクリーン
を貼り合わせていた工程が必要なくなった。 【００３４】

【図面の簡単な説明】 【図１】は従来の透過型スクリーンを構成するレンチキ
ュラーレンズシートの概略を示す一部の斜視図である。 【図２】は本発明の一例として透過型スクリーンを構成
するレンチキュラーレンズシートの概略を示す一部の斜
視図である。 【図３】は本発明の他の例として透過型スクリーンを構
成するレンチキュラーレンズシートの概略を示す一部の
斜視図である。 【図４】（ａ）は本発明の透過型スクリーンを構成する
レンチキュラーレンズシートを図２のＡ−Ａ面で切断し
た断面図（ａ）である。（ｂ）は本発明の透過型スクリ
ーンを構成するレンチキュラーレンズシートを図２のＢ
−Ｂ面で切断した断面図である。 【符号の説明】 １０、 ３０、 ５０、 ７０ 水平レンチキュラーレ
ンズシート １１ 凸状部 １２、 ２１、 ４２、 ６２、 ６３、 ８２ 黒色遮光層 ２０、 ４０、 ６０、 ８０ 垂直レンチキュラーレ
ンズシート ３１、 ４１、 ５１、 ６１、 ７１、 ８１ 紫外線硬化型
樹脂層 ７１(1)、８１(1) 紫外線硬化型樹脂層の硬化部
分 ７１(2)、８１(2) 紫外線硬化型樹脂層の未硬化
部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 21/60 G02B 3/08 G02B 5/00 G02B 5/02

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】投写器側から順に、フレネルレンズシー
   ト，投写光を水平方向にのみ屈折させる作用を持つ水平
   レンチキュラーレンズシート，前記投写光を垂直方向に
   のみ屈折させる垂直レンチキュラーレンズシート，が配
   置された構成の透過型スクリーンにおいて、 前記水平レンチキュラーレンズシートは、投写器側の片
   面にシリンドリカルレンズ面を有しており、その反対側
   の平坦面と前記垂直レンチキュラーレンズシートとが、
   前記垂直レンチキュラーレンズシートの投写器側の片面
   に有するシリンドリカルレンズの頂点部を中心とした有
   限幅で接合しており、 少なくとも 前記垂直レンチキュラーレンズシートの平坦
   面には、黒色遮光層が形成されており、 前記 水平レンチキュラーレンズシートと前記垂直レンチ
   キュラーレンズシートには拡散材を含まないことを特徴
   とする透過型スクリーン。