JP3410786B2 - 透過型スクリーン - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プロジェクション方式
によるスクリーンやマイクロフィルムリーダーの画面等
として用いられるフレネルレンズシートおよびレンチキ
ュラーレンズシートから構成される透過型スクリーンに
関するものであり、さらに詳しくは、明るく、垂直方向
および垂直方向の指向性が共に広く、モアレ現象、写り
込みあるいはホットバンド等のない高品質な画像の得ら
れる透過型スクリーンに関するものであり、特に液晶プ
ロジェクター等の１ビームタイプのプロジェクターある
いは６管式プロジェクターに適した透過型スクリーンに
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】背面投写型プロジェクションテレビや大
型スクリーン等においては、画面の明るさおよび均一性
が得られるように、また斜め方向から観察した場合でも
ある程度の明るい像が観察できるように、フレネルレン
ズシートとレンチキュラーレンズシートから構成された
スクリーンで投影光の拡散を行っている。 【０００３】このような透過型スクリーンとしては、図
７に示したように、光源側にフレネルレンズシート１
を、観察側に両面にレンチキュラーレンズが形成された
両面レンチキュラーレンズシート１２を配置した透過型
スクリーンが一般的に使用されている。フレネルレンズ
シート１は、光源から入射した光線を観察者の方向に向
け、画面の四隅周辺が暗くならないようにしている。ま
た、両面レンチキュラーレンズシート１２は、３管式の
プロジェクターから入射した赤、緑、青の３色（ＲＧ
Ｂ）の光のミキシングを行いカラーユニフォーミティー
行うとともに、水平方向へ光線を拡散させ水平視野角を
広げている。 【０００４】さらに、垂直方向の視野角を広げるために
は、フレネルレンズシート１あるいはレンチキュラーレ
ンズシート２に拡散剤を混入したり、拡散剤層を形成す
る等の方法が行われていた。しかし、このような拡散剤
による拡散では、光を垂直方向にだけ拡散させるもので
はなく、あらゆる方向に光を拡散させるため、垂直方向
の十分な視野角の拡大が図れず、非常に効率が悪いとと
もに、拡散剤の濃度を増加させた場合には光線透過率が
低下し輝度やコントラストが低下するという問題点を有
していた。 【０００５】そこで、特開昭５１−１００７２３号公
報、特開昭５８−１３４６２７号公報、特開昭５９−４
８７４４号公報、特開平４−５３９９４号公報等には、
横方向のレンチキュラーレンズを形成した第２のレンチ
キュラーレンズシートを使用したり、フレネルレンズシ
ート１の光源側に横方向のレンチキュラーレンズを形成
したりする方法等が提案されており、横方向のレンチキ
ュラーレンズによって垂直方向の視野角を広げようとす
る方法が行われてきている。 【０００６】一方、近年、液晶プロジェクター等の１ビ
ームタイプのプロジェクターや６管式のプロジェクター
等が、明るさや解像度等に優れるという特徴から背面投
射型プロジェクターとして使用されるようにってきた。
これに伴い、スクリーンとしても明るく、解像度の良い
ものが要求されるようになり、レンチキュラーレンズの
ピッチを細かくしてスクリーンの解像度を向上させる等
の方法が行われてきている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の横方向
のレンチキュラーレンズは、そのピッチが数百μｍと比
較的大きいために、フレネルレンズの同心円状のレンズ
模様との作用によってモアレ現象が発生したり、レンチ
キュラーレンズの曲率半径がピッチと比較して大きいた
めに、十分な垂直方向への視野角の拡大が行われない等
の問題点を有している。また、両面レンチキュラーレン
ズシートにおいて、レンチキュラーレンズのピッチを細
かくするとシート自体も薄くしなければならず、レンチ
キュラーレンズシートの剛性が不足して割れやすくなっ
たり、拡散剤の混入量も限られ垂直方向の視野角を十分
に広げることができなかったり、ホットバンドが生じる
等の問題点を有している。さらに、液晶プロジェクター
用のスクリーンとして、両面レンチキュラーレンズシー
トを使用した場合には、液晶の格子とレンチキュラーレ
ンズによるモアレ現象の発生が著しいものであった。そ
こで、本発明の目的は、明るさを低下させることなく、
モアレ現象が抑制されるとともに、ホットバンドや写り
込みのない優れた画像が得られ、垂直方向の視野角の広
い透過型スクリーンスクリーンを提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記従来
技術の有する問題点を鑑み、レンチキュラーレンズシー
トの構成について鋭意検討を行った結果、本発明に到達
したものである。すなわち、本発明の透過型スクリーン
は、光源側に配置されたフレネルレンズシートと観察側
に配置されたレンチキュラーレンズシートから構成さ
れ、レンチキュラーレンズシートが入射面側に縦方向の
レンチキュラーレンズが形成されるとともに、出射面側
にピッチがフレネルレンズのピッチの１／５０〜１／３
であり、ピッチ（Ｐ１）と曲率半径（ｒ）とが次の式
（１）を満足する横方向のマイクロレンチキュラーレン
ズが形成され、フレネルレンズシートおよびレンチキュ
ラーレンズシートの少なくとも一方に０．１〜１０重量
％の光拡散剤が混入されていることを特徴とするもので
ある。 【数２】 【０００９】本発明の透過型スクリーンは、図１あるい
は図２に示したように、出射面側にフレネルレンズ３が
形成されたフレネルレンズシート１と、入射面側に縦方
向のレンチキュラーレンズ４、出射面側に横方向のマイ
クロレンチキュラーレンズ５が形成されたレンチキュラ
ーレンズシート２から構成されている。 【００１０】本発明のフレネルレンズシート１は、アク
リル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、オレフィン系樹
脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂あるいはこれら
の混合樹脂等の光透過性の良い合成樹脂から構成されて
おり、鋳込み成形法、射出成形法、熱プレス成形法ある
いは活性エネルギー線硬化型樹脂を用いる方法等の通常
使用されている方法によって製造される。フレネルレン
ズシート１の出射面側（観察側）には、サーキュラーフ
レネルレンズ３が形成されている。サーキュラーフレネ
ルレンズ３は、その中心をスクリーンの中心と一致させ
るように配置してもよいし、中心をずらすようにして配
置してもよい。 【００１１】本発明のレンチキュラーレンズシート２
は、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、オレフ
ィン系樹脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂あるい
はこれらの混合樹脂等の光透過性の良い合成樹脂から構
成されており、押出成形法、鋳込み成形法、射出成形
法、熱プレス成形法、活性エネルギー線硬化法あるいは
ダイレクトカット法等の通常使用されている方法によっ
て製造される。 【００１２】レンチキュラーレンズシート２の入射面側
に形成される縦方向のレンチキュラーレンズ４のレンズ
形状は、特に限定されるものではなく、通常使用されて
いる断面半円状、半楕円状等の非球面断面等の断面形状
のレンチキュラーレンズの形状が使用でき、凸状あるい
は凹状のいずれであってもよいが、図２に示したように
凹状のレンチキュラーレンズを形成したものがコントラ
ストの観点から好ましい。 【００１３】形成されるレンチキュラーレンズ４のピッ
チ（Ｐ3 ）としては、０．１〜１．５ｍｍの範囲のもが
使用できるが、フレネルレンズシート１のサーキュラー
フレネルレンズ３とレンチキュラーレンズシート２の縦
方向のレンチキュラーレンズ４によるモアレ現象を抑止
するために、サーキュラーフレネルレンズ３のピッチ
（Ｐ2 ）を１としたときに、レンチキュラーレンズ４の
ピッチ（Ｐ3 ）がＮ＋０．３５〜０．４３、Ｎ＋０．５
５〜０．７３、１／（Ｎ＋０．３５〜．０．４３）また
は１／（Ｎ＋０．５５〜０．７３）の範囲とすることが
好ましい。 【００１４】本発明の透過型スクリーンは、上記のよう
にレンチキュラーレンズシート２の入射面側に縦方向の
レンチキュラーレンズ４を形成することによって、全光
線透過率を低下させることなく水平方向の視野角を広げ
ることができるものである。さらに、本発明において
は、レンチキュラーレンズシート２の出射面側に横方向
のマイクロレンチキュラーレンズ５を形成することによ
って、垂直方向の視野角を広げるとともに、スクリーン
面への写り込みを防止し、虹現象を低減することがで
き、非常に高い品質の画像を得ることができるものであ
る。 【００１５】出射面側に形成される横方向のマイクロレ
ンチキュラーレンズ５のレンズピッチ（Ｐ１）をフレネ
ルレンズのピッチ（Ｐ２）の１／５０〜１／３の範囲と
することによって、横方向のマイクロレンチキュラーレ
ンズ５とフレネルレンズ３によるモアレ現象の発生を抑
止でき、モアレ現象のない視野角の広いスクリーンを提
供できるものである。横方向のマイクロレンチキュラー
レンズ５のレンズピッチ（Ｐ１）がフレネルレンズ（Ｐ
２）のピッチの１／３を越えると、フレネルレンズ３と
の干渉によるモアレ現象の発生が著しくなり、逆に１／
５０未満では加工が非常に困難になり生産性に劣るため
であり、好ましくはＰ１ ／Ｐ２ が１／１０〜１／３の
範囲である。また、横方向のマイクロレンチキュラーレ
ンズ５の加工性や液晶の格子とのモアレ現象の抑制効果
を考慮すると、横方向のマイクロレンチキュラーレンズ
５のレンズピッチは、０．０１〜０．１ｍｍの範囲であ
ることが好ましい。 【００１６】また、横方向のマイクロレンチキュラーレ
ンズ５が、ピッチ（Ｐ1 ）と曲率半径（ｒ）とが次の式
（１）の関係を満足することが好ましい。 【００１７】 【数３】 これは、Ｐ１ ／ｒが１を越えるとゲインが低下し明る
い画像が得られなくなり、逆にＰ１ ／ｒが０．３未満
であると垂直方向の視野角の広がりが不十分となるとも
に、スクリーン表面での写り込み防止の効果が十分でな
くなるためであり、さらに好ましくはピッチ（Ｐ１ ）
と曲率半径（ｒ）とが次の式（２）を満足する範囲であ
る。 【００１８】本発明の横方向のマイクロレンチキュラー
レンズ５は、図１に示したように凸状のレンチキュラー
レンズであっても、図２の示したように凹状のレンチキ
ュラーレンズであってもよい。また、本発明において
は、マイクロレンチキュラーレンズ５のレンズピッチ
（Ｐ１ ）あるいは曲率半径（ｒ）は、スクリーン上部
から下部まで一定であってもよいし、必要に応じてラン
ダムにあるいは規則的に変化させることもできる。さら
に、マイクロレンチキュラーレンズ５は、レンチキュラ
ーレンズシート２の出射面全体に形成してもよいが、必
要に応じて特定の一部分だけに形成してもよい。 【００１９】マイクロレンチキュラーレンズ５のレンズ
形状は、特に限定されるものではなく、図３および図４
に示したように、通常使用されている断面半円状、半楕
円状等の非球面断面等の断面形状のレンチキュラーレン
ズの形状が使用できる。また、図５および図６に示した
ように、マイクロレンチキュラーレンズ５の少なくとも
一部が、レンズの断面が一部が円弧状断面から形成され
た断面形状を有する異形レンチキュラーレンズ６、９と
することもできる。異形レンチキュラーレンズ６、９
は、円弧状断面７、１０以外の断面８、１１は、楕円弧
状等の曲面あるいは直線等の円弧状以外の断面形状を有
するものである。このように、レンズ断面の一部のみを
円弧状断面をすることによって、入射光の大部分を特定
の垂直方向、すなわち有効方向へ拡散させることによ
り、輝度の低下を防止することができ、スクリーン全体
として均一な明るさの画面が得られるものである。この
ような異形レンチキュラーレンズ６、９は、スクリーン
全体に形成してもよいし、スクリーンの設置位置等の使
用形態によって特定の一部分に形成してもよい。また、
円弧状断面７、１０は、光の拡散方向によってレンズの
特定の部分に形成することができるが、通常は上方部分
あるいは下方部分に形成したレンズ形状が使用される。
さらに、一部が円弧状の断面形状を有する種々の横方向
の異形レンチキュラーレンズおよび通常の円弧状断面の
レンチキュラーレンズの２種以上を組み合わせて形成す
ることもできる。 【００２０】本発明の透過型スクリーンは、上記のよう
なマイクロレンチキュラーレンズ５を形成することによ
って、垂直方向への拡散性が付与されるため、光拡散剤
の使用量を減少させることができ、全光線透過率を高
め、輝度やコントラストを向上させ、ホットバンドの発
生を防止することができるが、フレネルレンズ３と縦方
向のレンチキュラーレンズ４によるモアレ現象の発生や
写り込み等をさらに抑制する観点から、フレネルレンズ
シート１およびレンチキュラーレンズシート２の少なく
とも一方に０．１〜１０重量％の光線透過率、ゲイン
（Ｇ ０ ）やコントラストを損なわない範囲で光拡散剤を
混入させることが好ましい。光拡散剤としては、特に限
定されるものではなく公知の拡散剤が使用でき、例え
ば、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタ
ン、アルミナ、酸化亜鉛、ガラス等の無機系微粒子、架
橋ポリマー等の有機系微粒子等が挙げられる。また、光
拡散剤を混入する変わりに、あるいはこれと併用して、
光拡散剤のシートへの混入に代えて光拡散剤層を形成し
てもよいし、フレネルレンズシートあるいはレンチキュ
ラーレンズシートの表面に微細な凹凸を形成してもよ
い。さらに、光拡散剤の他に、ティント剤、難燃剤、光
安定剤、耐熱劣化防止剤等の添加剤を必要に応じて添加
することができる。 【００２１】 【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。 実施例１ 平均粒径１０μｍのシリカ粉を２重量％およびティント
剤を含有した、屈折率１．４９２、厚さ３ｍｍのメタク
リル樹脂板を用いて、その一方の表面に図１に示したよ
うなピッチ０．３６ｍｍの断面円弧状の縦方向の凸状レ
ンチキュラーレンズ２を、他面にピッチ０．０８ｍｍ、
曲率半径０．１３ｍｍの断面円弧状の横方向の凸状マイ
クロレンチキュラーレンズ５を加熱プレス法によって形
成し、レンチキュラーレンズシート２を得た。一方、屈
折率１．４９２、厚さ５ｍｍのメタクリル板を用いて、
その一方の表面にピッチ０．５ｍｍのサーキュラーフレ
ネルレンズ３を加熱プレス法によって形成したフレネル
レンズシート１を得た。 【００２２】得られたレンチキュラーレンズシート２お
よびフレネルレンズシート１を、図１に示したように、
フレネルレンズシート１をフレネルレンズ３が出射面側
となるように光源側に設置し、レンチキュラーレンズシ
ート２を縦方向のレンチキュラーレンズ４が入射面側と
なるように観察側に設置して透過型スクリーンを組み立
てた。この透過型スクリーンを、液晶プロジェクター
（シャープ社製ＸＶ−１００Ｚ）を用いて画像を観察し
たところ、垂直指向性（αＶ）が１０度と垂直方向の視
野角が広く、ゲインが４．５と明るい画像が得られた。
また、写り込み、モアレ現象、ホットバンドもほとんど
見られない均一な画像であった。 【００２３】実施例２ 平均粒径１０μｍのシリカ粉を２重量％およびティント
剤を含有した、屈折率１．４９２、厚さ３ｍｍのメタク
リル樹脂板を用いて、その一方の表面に図２に示したよ
うなピッチ０．２１ｍｍの断面円弧状の縦方向の凹状レ
ンチキュラーレンズ２を、他面にピッチ０．０８ｍｍ、
曲率半径０．１３ｍｍの断面円弧状の横方向の凹状マイ
クロレンチキュラーレンズ５を加熱プレス法によって形
成し、レンチキュラーレンズシート２を得た。一方、屈
折率１．４９２、厚さ１０ｍｍのメタクリル板を用い
て、その一方の表面にピッチ０．５ｍｍのサーキュラー
フレネルレンズ３を加熱プレス法によって形成したフレ
ネルレンズシート１を得た。 【００２４】得られたレンチキュラーレンズシート２お
よびフレネルレンズシート１を、図２に示したように、
フレネルレンズシート１をフレネルレンズ３が出射面側
となるように光源側に設置し、レンチキュラーレンズシ
ート２を縦方向のレンチキュラーレンズ４が入射面側と
なるように観察側に設置して透過型スクリーンを組み立
てた。この透過型スクリーンを、液晶プロジェクター
（シャープ社製ＶＸ−１００Ｚ）を用いて画像を観察し
たところ、垂直指向性（αＶ）が１０度と垂直方向の視
野角が広く、ゲインが４．５と明るく、コントラストに
優れた画像が得られた。また、写り込み、モアレ現象、
ホットバンドもほとんど見られない均一な画像であっ
た。 【００２５】比較例１ 平均粒径１０μｍの有機系拡散剤を１重量％を含有し
た、屈折率１．４９２のメタクリル樹脂板を用いて、そ
の両方の表面にピッチ０．３６ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの
レンチキュラーレンズを加熱プレス法によって形成した
両面レンチキュラーレンズシート２を得た。一方、屈折
率１．４９２、厚さ５ｍｍのメタクリル板を用いて、そ
の一方の表面にピッチ０．５ｍｍのサーキュラーフレネ
ルレンズ３を加熱プレス法によって形成したフレネルレ
ンズシート１を得た。 【００２６】得られたレンチキュラーレンズシート２お
よびフレネルレンズシート１を、フレネルレンズシート
１をフレネルレンズ３が出射面側となるように光源側に
設置し、レンチキュラーレンズシート２を縦方向のレン
チキュラーレンズ４が出射面側となるように観察側に設
置して透過型スクリーンを組み立てた。この透過型スク
リーンを、液晶プロジェクター（シャープ社製ＶＸ−１
００Ｚ）を用いて画像を観察したところ、液晶の格子と
両面レンチキュラーレンズシートとのモアレが著しく、
垂直方向の視野角が狭く、ホットバンドも観察された。
また、レンチキュラーレンズシート自体が薄いために画
面の中央付近がたるんでいた。 【００２７】 【発明の効果】本発明の透過型スクリーンは、入射面側
に縦方向のレンチキュラーレンズ、出射面側に横方向の
マイクロレンチキュラーレンズを形成したレンチキュラ
ーレンズシートを用いることにより、明るさの低下をま
ねくことなく、水平方向および垂直方向の指向性が共に
広く、モアレ現象、写り込みあるいはホットバンド等の
ない高品質な画像の得られるものであり、特に液晶プロ
ジェクター等の１ビームタイプのプラジェクターや６乾
式プロジェクターのスクリーンとして適したものであ
る。
によるスクリーンやマイクロフィルムリーダーの画面等
として用いられるフレネルレンズシートおよびレンチキ
ュラーレンズシートから構成される透過型スクリーンに
関するものであり、さらに詳しくは、明るく、垂直方向
および垂直方向の指向性が共に広く、モアレ現象、写り
込みあるいはホットバンド等のない高品質な画像の得ら
れる透過型スクリーンに関するものであり、特に液晶プ
ロジェクター等の１ビームタイプのプロジェクターある
いは６管式プロジェクターに適した透過型スクリーンに
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】背面投写型プロジェクションテレビや大
型スクリーン等においては、画面の明るさおよび均一性
が得られるように、また斜め方向から観察した場合でも
ある程度の明るい像が観察できるように、フレネルレン
ズシートとレンチキュラーレンズシートから構成された
スクリーンで投影光の拡散を行っている。 【０００３】このような透過型スクリーンとしては、図
７に示したように、光源側にフレネルレンズシート１
を、観察側に両面にレンチキュラーレンズが形成された
両面レンチキュラーレンズシート１２を配置した透過型
スクリーンが一般的に使用されている。フレネルレンズ
シート１は、光源から入射した光線を観察者の方向に向
け、画面の四隅周辺が暗くならないようにしている。ま
た、両面レンチキュラーレンズシート１２は、３管式の
プロジェクターから入射した赤、緑、青の３色（ＲＧ
Ｂ）の光のミキシングを行いカラーユニフォーミティー
行うとともに、水平方向へ光線を拡散させ水平視野角を
広げている。 【０００４】さらに、垂直方向の視野角を広げるために
は、フレネルレンズシート１あるいはレンチキュラーレ
ンズシート２に拡散剤を混入したり、拡散剤層を形成す
る等の方法が行われていた。しかし、このような拡散剤
による拡散では、光を垂直方向にだけ拡散させるもので
はなく、あらゆる方向に光を拡散させるため、垂直方向
の十分な視野角の拡大が図れず、非常に効率が悪いとと
もに、拡散剤の濃度を増加させた場合には光線透過率が
低下し輝度やコントラストが低下するという問題点を有
していた。 【０００５】そこで、特開昭５１−１００７２３号公
報、特開昭５８−１３４６２７号公報、特開昭５９−４
８７４４号公報、特開平４−５３９９４号公報等には、
横方向のレンチキュラーレンズを形成した第２のレンチ
キュラーレンズシートを使用したり、フレネルレンズシ
ート１の光源側に横方向のレンチキュラーレンズを形成
したりする方法等が提案されており、横方向のレンチキ
ュラーレンズによって垂直方向の視野角を広げようとす
る方法が行われてきている。 【０００６】一方、近年、液晶プロジェクター等の１ビ
ームタイプのプロジェクターや６管式のプロジェクター
等が、明るさや解像度等に優れるという特徴から背面投
射型プロジェクターとして使用されるようにってきた。
これに伴い、スクリーンとしても明るく、解像度の良い
ものが要求されるようになり、レンチキュラーレンズの
ピッチを細かくしてスクリーンの解像度を向上させる等
の方法が行われてきている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の横方向
のレンチキュラーレンズは、そのピッチが数百μｍと比
較的大きいために、フレネルレンズの同心円状のレンズ
模様との作用によってモアレ現象が発生したり、レンチ
キュラーレンズの曲率半径がピッチと比較して大きいた
めに、十分な垂直方向への視野角の拡大が行われない等
の問題点を有している。また、両面レンチキュラーレン
ズシートにおいて、レンチキュラーレンズのピッチを細
かくするとシート自体も薄くしなければならず、レンチ
キュラーレンズシートの剛性が不足して割れやすくなっ
たり、拡散剤の混入量も限られ垂直方向の視野角を十分
に広げることができなかったり、ホットバンドが生じる
等の問題点を有している。さらに、液晶プロジェクター
用のスクリーンとして、両面レンチキュラーレンズシー
トを使用した場合には、液晶の格子とレンチキュラーレ
ンズによるモアレ現象の発生が著しいものであった。そ
こで、本発明の目的は、明るさを低下させることなく、
モアレ現象が抑制されるとともに、ホットバンドや写り
込みのない優れた画像が得られ、垂直方向の視野角の広
い透過型スクリーンスクリーンを提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記従来
技術の有する問題点を鑑み、レンチキュラーレンズシー
トの構成について鋭意検討を行った結果、本発明に到達
したものである。すなわち、本発明の透過型スクリーン
は、光源側に配置されたフレネルレンズシートと観察側
に配置されたレンチキュラーレンズシートから構成さ
れ、レンチキュラーレンズシートが入射面側に縦方向の
レンチキュラーレンズが形成されるとともに、出射面側
にピッチがフレネルレンズのピッチの１／５０〜１／３
であり、ピッチ（Ｐ１）と曲率半径（ｒ）とが次の式
（１）を満足する横方向のマイクロレンチキュラーレン
ズが形成され、フレネルレンズシートおよびレンチキュ
ラーレンズシートの少なくとも一方に０．１〜１０重量
％の光拡散剤が混入されていることを特徴とするもので
ある。 【数２】 【０００９】本発明の透過型スクリーンは、図１あるい
は図２に示したように、出射面側にフレネルレンズ３が
形成されたフレネルレンズシート１と、入射面側に縦方
向のレンチキュラーレンズ４、出射面側に横方向のマイ
クロレンチキュラーレンズ５が形成されたレンチキュラ
ーレンズシート２から構成されている。 【００１０】本発明のフレネルレンズシート１は、アク
リル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、オレフィン系樹
脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂あるいはこれら
の混合樹脂等の光透過性の良い合成樹脂から構成されて
おり、鋳込み成形法、射出成形法、熱プレス成形法ある
いは活性エネルギー線硬化型樹脂を用いる方法等の通常
使用されている方法によって製造される。フレネルレン
ズシート１の出射面側（観察側）には、サーキュラーフ
レネルレンズ３が形成されている。サーキュラーフレネ
ルレンズ３は、その中心をスクリーンの中心と一致させ
るように配置してもよいし、中心をずらすようにして配
置してもよい。 【００１１】本発明のレンチキュラーレンズシート２
は、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、オレフ
ィン系樹脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂あるい
はこれらの混合樹脂等の光透過性の良い合成樹脂から構
成されており、押出成形法、鋳込み成形法、射出成形
法、熱プレス成形法、活性エネルギー線硬化法あるいは
ダイレクトカット法等の通常使用されている方法によっ
て製造される。 【００１２】レンチキュラーレンズシート２の入射面側
に形成される縦方向のレンチキュラーレンズ４のレンズ
形状は、特に限定されるものではなく、通常使用されて
いる断面半円状、半楕円状等の非球面断面等の断面形状
のレンチキュラーレンズの形状が使用でき、凸状あるい
は凹状のいずれであってもよいが、図２に示したように
凹状のレンチキュラーレンズを形成したものがコントラ
ストの観点から好ましい。 【００１３】形成されるレンチキュラーレンズ４のピッ
チ（Ｐ3 ）としては、０．１〜１．５ｍｍの範囲のもが
使用できるが、フレネルレンズシート１のサーキュラー
フレネルレンズ３とレンチキュラーレンズシート２の縦
方向のレンチキュラーレンズ４によるモアレ現象を抑止
するために、サーキュラーフレネルレンズ３のピッチ
（Ｐ2 ）を１としたときに、レンチキュラーレンズ４の
ピッチ（Ｐ3 ）がＮ＋０．３５〜０．４３、Ｎ＋０．５
５〜０．７３、１／（Ｎ＋０．３５〜．０．４３）また
は１／（Ｎ＋０．５５〜０．７３）の範囲とすることが
好ましい。 【００１４】本発明の透過型スクリーンは、上記のよう
にレンチキュラーレンズシート２の入射面側に縦方向の
レンチキュラーレンズ４を形成することによって、全光
線透過率を低下させることなく水平方向の視野角を広げ
ることができるものである。さらに、本発明において
は、レンチキュラーレンズシート２の出射面側に横方向
のマイクロレンチキュラーレンズ５を形成することによ
って、垂直方向の視野角を広げるとともに、スクリーン
面への写り込みを防止し、虹現象を低減することがで
き、非常に高い品質の画像を得ることができるものであ
る。 【００１５】出射面側に形成される横方向のマイクロレ
ンチキュラーレンズ５のレンズピッチ（Ｐ１）をフレネ
ルレンズのピッチ（Ｐ２）の１／５０〜１／３の範囲と
することによって、横方向のマイクロレンチキュラーレ
ンズ５とフレネルレンズ３によるモアレ現象の発生を抑
止でき、モアレ現象のない視野角の広いスクリーンを提
供できるものである。横方向のマイクロレンチキュラー
レンズ５のレンズピッチ（Ｐ１）がフレネルレンズ（Ｐ
２）のピッチの１／３を越えると、フレネルレンズ３と
の干渉によるモアレ現象の発生が著しくなり、逆に１／
５０未満では加工が非常に困難になり生産性に劣るため
であり、好ましくはＰ１ ／Ｐ２ が１／１０〜１／３の
範囲である。また、横方向のマイクロレンチキュラーレ
ンズ５の加工性や液晶の格子とのモアレ現象の抑制効果
を考慮すると、横方向のマイクロレンチキュラーレンズ
５のレンズピッチは、０．０１〜０．１ｍｍの範囲であ
ることが好ましい。 【００１６】また、横方向のマイクロレンチキュラーレ
ンズ５が、ピッチ（Ｐ1 ）と曲率半径（ｒ）とが次の式
（１）の関係を満足することが好ましい。 【００１７】 【数３】 これは、Ｐ１ ／ｒが１を越えるとゲインが低下し明る
い画像が得られなくなり、逆にＰ１ ／ｒが０．３未満
であると垂直方向の視野角の広がりが不十分となるとも
に、スクリーン表面での写り込み防止の効果が十分でな
くなるためであり、さらに好ましくはピッチ（Ｐ１ ）
と曲率半径（ｒ）とが次の式（２）を満足する範囲であ
る。 【００１８】本発明の横方向のマイクロレンチキュラー
レンズ５は、図１に示したように凸状のレンチキュラー
レンズであっても、図２の示したように凹状のレンチキ
ュラーレンズであってもよい。また、本発明において
は、マイクロレンチキュラーレンズ５のレンズピッチ
（Ｐ１ ）あるいは曲率半径（ｒ）は、スクリーン上部
から下部まで一定であってもよいし、必要に応じてラン
ダムにあるいは規則的に変化させることもできる。さら
に、マイクロレンチキュラーレンズ５は、レンチキュラ
ーレンズシート２の出射面全体に形成してもよいが、必
要に応じて特定の一部分だけに形成してもよい。 【００１９】マイクロレンチキュラーレンズ５のレンズ
形状は、特に限定されるものではなく、図３および図４
に示したように、通常使用されている断面半円状、半楕
円状等の非球面断面等の断面形状のレンチキュラーレン
ズの形状が使用できる。また、図５および図６に示した
ように、マイクロレンチキュラーレンズ５の少なくとも
一部が、レンズの断面が一部が円弧状断面から形成され
た断面形状を有する異形レンチキュラーレンズ６、９と
することもできる。異形レンチキュラーレンズ６、９
は、円弧状断面７、１０以外の断面８、１１は、楕円弧
状等の曲面あるいは直線等の円弧状以外の断面形状を有
するものである。このように、レンズ断面の一部のみを
円弧状断面をすることによって、入射光の大部分を特定
の垂直方向、すなわち有効方向へ拡散させることによ
り、輝度の低下を防止することができ、スクリーン全体
として均一な明るさの画面が得られるものである。この
ような異形レンチキュラーレンズ６、９は、スクリーン
全体に形成してもよいし、スクリーンの設置位置等の使
用形態によって特定の一部分に形成してもよい。また、
円弧状断面７、１０は、光の拡散方向によってレンズの
特定の部分に形成することができるが、通常は上方部分
あるいは下方部分に形成したレンズ形状が使用される。
さらに、一部が円弧状の断面形状を有する種々の横方向
の異形レンチキュラーレンズおよび通常の円弧状断面の
レンチキュラーレンズの２種以上を組み合わせて形成す
ることもできる。 【００２０】本発明の透過型スクリーンは、上記のよう
なマイクロレンチキュラーレンズ５を形成することによ
って、垂直方向への拡散性が付与されるため、光拡散剤
の使用量を減少させることができ、全光線透過率を高
め、輝度やコントラストを向上させ、ホットバンドの発
生を防止することができるが、フレネルレンズ３と縦方
向のレンチキュラーレンズ４によるモアレ現象の発生や
写り込み等をさらに抑制する観点から、フレネルレンズ
シート１およびレンチキュラーレンズシート２の少なく
とも一方に０．１〜１０重量％の光線透過率、ゲイン
（Ｇ ０ ）やコントラストを損なわない範囲で光拡散剤を
混入させることが好ましい。光拡散剤としては、特に限
定されるものではなく公知の拡散剤が使用でき、例え
ば、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタ
ン、アルミナ、酸化亜鉛、ガラス等の無機系微粒子、架
橋ポリマー等の有機系微粒子等が挙げられる。また、光
拡散剤を混入する変わりに、あるいはこれと併用して、
光拡散剤のシートへの混入に代えて光拡散剤層を形成し
てもよいし、フレネルレンズシートあるいはレンチキュ
ラーレンズシートの表面に微細な凹凸を形成してもよ
い。さらに、光拡散剤の他に、ティント剤、難燃剤、光
安定剤、耐熱劣化防止剤等の添加剤を必要に応じて添加
することができる。 【００２１】 【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。 実施例１ 平均粒径１０μｍのシリカ粉を２重量％およびティント
剤を含有した、屈折率１．４９２、厚さ３ｍｍのメタク
リル樹脂板を用いて、その一方の表面に図１に示したよ
うなピッチ０．３６ｍｍの断面円弧状の縦方向の凸状レ
ンチキュラーレンズ２を、他面にピッチ０．０８ｍｍ、
曲率半径０．１３ｍｍの断面円弧状の横方向の凸状マイ
クロレンチキュラーレンズ５を加熱プレス法によって形
成し、レンチキュラーレンズシート２を得た。一方、屈
折率１．４９２、厚さ５ｍｍのメタクリル板を用いて、
その一方の表面にピッチ０．５ｍｍのサーキュラーフレ
ネルレンズ３を加熱プレス法によって形成したフレネル
レンズシート１を得た。 【００２２】得られたレンチキュラーレンズシート２お
よびフレネルレンズシート１を、図１に示したように、
フレネルレンズシート１をフレネルレンズ３が出射面側
となるように光源側に設置し、レンチキュラーレンズシ
ート２を縦方向のレンチキュラーレンズ４が入射面側と
なるように観察側に設置して透過型スクリーンを組み立
てた。この透過型スクリーンを、液晶プロジェクター
（シャープ社製ＸＶ−１００Ｚ）を用いて画像を観察し
たところ、垂直指向性（αＶ）が１０度と垂直方向の視
野角が広く、ゲインが４．５と明るい画像が得られた。
また、写り込み、モアレ現象、ホットバンドもほとんど
見られない均一な画像であった。 【００２３】実施例２ 平均粒径１０μｍのシリカ粉を２重量％およびティント
剤を含有した、屈折率１．４９２、厚さ３ｍｍのメタク
リル樹脂板を用いて、その一方の表面に図２に示したよ
うなピッチ０．２１ｍｍの断面円弧状の縦方向の凹状レ
ンチキュラーレンズ２を、他面にピッチ０．０８ｍｍ、
曲率半径０．１３ｍｍの断面円弧状の横方向の凹状マイ
クロレンチキュラーレンズ５を加熱プレス法によって形
成し、レンチキュラーレンズシート２を得た。一方、屈
折率１．４９２、厚さ１０ｍｍのメタクリル板を用い
て、その一方の表面にピッチ０．５ｍｍのサーキュラー
フレネルレンズ３を加熱プレス法によって形成したフレ
ネルレンズシート１を得た。 【００２４】得られたレンチキュラーレンズシート２お
よびフレネルレンズシート１を、図２に示したように、
フレネルレンズシート１をフレネルレンズ３が出射面側
となるように光源側に設置し、レンチキュラーレンズシ
ート２を縦方向のレンチキュラーレンズ４が入射面側と
なるように観察側に設置して透過型スクリーンを組み立
てた。この透過型スクリーンを、液晶プロジェクター
（シャープ社製ＶＸ−１００Ｚ）を用いて画像を観察し
たところ、垂直指向性（αＶ）が１０度と垂直方向の視
野角が広く、ゲインが４．５と明るく、コントラストに
優れた画像が得られた。また、写り込み、モアレ現象、
ホットバンドもほとんど見られない均一な画像であっ
た。 【００２５】比較例１ 平均粒径１０μｍの有機系拡散剤を１重量％を含有し
た、屈折率１．４９２のメタクリル樹脂板を用いて、そ
の両方の表面にピッチ０．３６ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの
レンチキュラーレンズを加熱プレス法によって形成した
両面レンチキュラーレンズシート２を得た。一方、屈折
率１．４９２、厚さ５ｍｍのメタクリル板を用いて、そ
の一方の表面にピッチ０．５ｍｍのサーキュラーフレネ
ルレンズ３を加熱プレス法によって形成したフレネルレ
ンズシート１を得た。 【００２６】得られたレンチキュラーレンズシート２お
よびフレネルレンズシート１を、フレネルレンズシート
１をフレネルレンズ３が出射面側となるように光源側に
設置し、レンチキュラーレンズシート２を縦方向のレン
チキュラーレンズ４が出射面側となるように観察側に設
置して透過型スクリーンを組み立てた。この透過型スク
リーンを、液晶プロジェクター（シャープ社製ＶＸ−１
００Ｚ）を用いて画像を観察したところ、液晶の格子と
両面レンチキュラーレンズシートとのモアレが著しく、
垂直方向の視野角が狭く、ホットバンドも観察された。
また、レンチキュラーレンズシート自体が薄いために画
面の中央付近がたるんでいた。 【００２７】 【発明の効果】本発明の透過型スクリーンは、入射面側
に縦方向のレンチキュラーレンズ、出射面側に横方向の
マイクロレンチキュラーレンズを形成したレンチキュラ
ーレンズシートを用いることにより、明るさの低下をま
ねくことなく、水平方向および垂直方向の指向性が共に
広く、モアレ現象、写り込みあるいはホットバンド等の
ない高品質な画像の得られるものであり、特に液晶プロ
ジェクター等の１ビームタイプのプラジェクターや６乾
式プロジェクターのスクリーンとして適したものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透過型スクリーンの構成の概略を示す
部分斜視図である。 【図２】本発明の透過型スクリーンの他の構成の概略を
示す部分斜視図である。 【図３】本発明の横方向のマイクロレンチキュラーレン
ズの形状を示す部分断面図である。 【図４】本発明の横方向のマイクロレンチキュラーレン
ズの他の形状を示す部分断面図である。 【図５】本発明の横方向のマイクロレンチキュラーレン
ズの他の形状を示す部分断面図である。 【図６】本発明の横方向のマイクロレンチキュラーレン
ズの他の形状を示す部分断面図である。 【図７】従来の透過型スクリーンの構成の概略を示す部
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 フレネルレンズ ４ 縦方向のレンチキュラーレンズ ５ 横方向のマイクロレンチキュラーレンズ ６，９ 異形レンチキュラーレンズ ７，１０ 円弧状断面 ８，１１ 異形断面 １２ 両面レンチキュラーレンズシート
部分斜視図である。 【図２】本発明の透過型スクリーンの他の構成の概略を
示す部分斜視図である。 【図３】本発明の横方向のマイクロレンチキュラーレン
ズの形状を示す部分断面図である。 【図４】本発明の横方向のマイクロレンチキュラーレン
ズの他の形状を示す部分断面図である。 【図５】本発明の横方向のマイクロレンチキュラーレン
ズの他の形状を示す部分断面図である。 【図６】本発明の横方向のマイクロレンチキュラーレン
ズの他の形状を示す部分断面図である。 【図７】従来の透過型スクリーンの構成の概略を示す部
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 フレネルレンズ ４ 縦方向のレンチキュラーレンズ ５ 横方向のマイクロレンチキュラーレンズ ６，９ 異形レンチキュラーレンズ ７，１０ 円弧状断面 ８，１１ 異形断面 １２ 両面レンチキュラーレンズシート
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 光源側に配置されたフレネルレンズシー
トと観察側に配置されたレンチキュラーレンズシートか
ら構成され、レンチキュラーレンズシートが入射面側に
縦方向のレンチキュラーレンズが形成されるとともに、
出射面側にピッチがフレネルレンズのピッチの１／５０
〜１／３であり、ピッチ（Ｐ１）と曲率半径（ｒ）とが
次の式（１）を満足する横方向のマイクロレンチキュラ
ーレンズが形成され、フレネルレンズシートおよびレン
チキュラーレンズシートの少なくとも一方に０．１〜１
０重量％の光拡散剤が混入されていることを特徴とする
透過型スクリーン。 【数１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27581993A JP3410786B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 透過型スクリーン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27581993A JP3410786B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 透過型スクリーン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128742A JPH07128742A (ja) | 1995-05-19 |
| JP3410786B2 true JP3410786B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=17560869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27581993A Expired - Fee Related JP3410786B2 (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 透過型スクリーン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3410786B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2006009193A1 (ja) * | 2004-07-23 | 2006-01-26 | Kuraray Co., Ltd. | 背面投射型スクリーン及び背面投射型プロジェクション装置 |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP27581993A patent/JP3410786B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH07128742A (ja) | 1995-05-19 |
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