JP3508908B2 - 透過型スクリーン及びレンチキュラーレンズシート - Google Patents

透過型スクリーン及びレンチキュラーレンズシート

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JP3508908B2 JP18856997A JP18856997A JP3508908B2 JP 3508908 B2 JP3508908 B2 JP 3508908B2 JP 18856997 A JP18856997 A JP 18856997A JP 18856997 A JP18856997 A JP 18856997A JP 3508908 B2 JP3508908 B2 JP 3508908B2
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    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54Accessories
    • G03B21/56Projection screens
    • G03B21/60Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62Translucent screens
    • G03B21/625Lenticular translucent screens

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、背面側から映像を
投影して、手前側から観察する背面投射型テレビに用い
られる透過型スクリーンに関し、特に、RGBの3色の
光源を用いたテレビセットに好適に使用される透過型ス
クリーン及びレンチキュラーレンズシートに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の透過型スクリーンは、正
面からの画面均一性をよくするために、レンチキュラー
レンズに入射側レンズ部と出射側レンズ部を設けて、R
(赤色)光、G(緑色)光、B(青色)光を補正してい
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の透過型スクリーンは、レンチキュラーレンズに入射側
レンズ部と出射側レンズ部を設けて、レンズ形状だけで
補正していたので、十分な正面均一性が得られなかっ
た。このため、拡散剤層を形成したものも提案されてい
るが、拡散層の厚みの比率が20%位のものでは、十分
な均一性が得られなかった。
【0004】本発明は、正面に抜けるG光をほかの角
度、ほかの色に比較して、より多く拡散させて、ゲイン
を落とすことにより、正面視の画面均一性を向上させる
ことができる透過型スクリーン及びレンチキュラーレン
ズシートを提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、入射側に設けられ、入射光を集
光する入射側レンチキュラーレンズと、出射側に設けら
れた出射側レンチキュラーレンズとを含むレンズ部を備
えた透過型スクリーンにおいて、前記レンズ部は、入射
側に設けられ拡散剤を含まないクリア層(14)と、出
射側に設けられ拡散剤を含む拡散層(16)とからな
り、前記拡散層(16)の厚みの比率は、前記レンズ部
に対して50〜70%であって、前記拡散層の厚みは、
前記レンズ部の中央部分が大きく、裾部分にいくほど薄
くなっており、前記レンズ部の中央部分から裾部分へと
向かっての前記拡散層の厚みの減少率は、前記レンズ部
の裾部分よりも中央部分の方が大きいことを特徴とする
透過型スクリーンである。
【0006】
【0007】請求項2の発明は、請求項1に記載された
透過型スクリーンにおいて、前記クリア層は、前記拡散
層よりも少ない比率で拡散剤を含むことを特徴とする透
過型スクリーンである。請求項3の発明は、入射側に設
けられ、入射光を集光する入射側レンチキュラーレンズ
と、出射側に設けられた出射側レンチキュラーレンズと
を含むレンズ部を備えたレンチキュラーレンズシートに
おいて、前記レンズ部は、入射側に設けられ拡散剤を含
まないクリア層(14)と、出射側に設けられ拡散剤を
含む拡散層(16)とからなり、前記拡散層(16)の
厚みの比率は、前記レンズ部に対して50〜70%であ
って、前記拡散層の厚みは、前記レンズ部の中央部分が
大きく、裾部分にいくほど薄くなっており、前記レンズ
部の中央部分から裾部分へと向かっての前記拡散層の厚
みの減少率は、前記レンズ部の裾部分よりも中央部分の
方が大きいことを特徴とするレンチキュラーレンズシー
トである。請求項4の発明は、請求項3に記載されたレ
ンチキュラーレンズシートにおいて、前記クリア層は、
前記拡散層よりも少ない比率で拡散剤を含むことを特徴
とするレンチキュラーレンズシートである。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による透過型スク
リーンの実施形態を示す断面図である。この実施形態の
透過型スクリーンは、入射側に設けられ、入射光を集光
する入射側レンチキュラーレンズ11と、出射側に設け
られた出射側レンチキュラーレンズ12と、入射側レン
チキュラーレンズ11の非出射部に設けられた光吸収層
13とを備えるレンチキュラーレンズシート10が含ま
れている。
【0009】また、このレンチキュラーレンズシート1
0は、厚み方向からみると、入射側に設けられ拡散剤1
5を含まないクリア層14と、出射側に設けられ拡散剤
15を含む拡散層16とを備えている。レンチキュラー
レンズシート10に、均一に拡散剤を混入すると、レン
ズ形状によって、一意的に投射光の拡散の影響を受ける
パス長さが決まってしまう。しかし、それは、投射光の
好ましい拡散層パスの長さとは限らない。そこで、本発
明では、これらを独立させるためには、クリア層14と
拡散層16の2層に分けることにしたものである。
【0010】拡散層16の厚みtの比率は、レンチキュ
ラーレンズシート10の厚みt0に対して50〜70%
の範囲が好ましい。また、拡散層16の厚みは、入射側
レンチキュラーレンズ11の中央部分が大きく、裾部分
にいくほど薄くなっている。また、レンチキュラーレン
ズ11の中央部分から裾部分へと向かっての拡散層16
の厚みの減少率は、レンチキュラーレンズ11の裾部分
よりも中央部分の方が大きくなっている。この形状は、
拡散層比を50〜70%とする2層押し出し成型によっ
て得られ、正面視をよくすることができる。
【0011】図2は、拡散層16とクリア層14がどの
ように形成されるかを示した図である。図2おいて、拡
散層16は、斜線で示されており、拡散層比を10から
90%にして、レンチキュラーレンズシート10を共押
し出し(2層押し出し)成型したものである。このとき
に、拡散層16の厚みの減少率が、レンズの裾部分より
中央部分のほうが大きい、すなわち、拡散層16の境界
が裾部分に極小値を有するように、「下に凸の曲線」を
描く形状となるのが、図2の(D),(E),(F)で
あり、その拡散層比が50〜70%である。
【0012】また、クリア層14は、拡散層16により
も極めて少ない比率で拡散剤15を含ませるようにして
もよい。クリア層14に微量の拡散剤を混入する理由
は、押し出し成型を安定化させたり、型の切削時のバリ
等による斑などを目立ちにくくするためである。
【0013】
【実施例】次に、具体的な実施例をあげて、さらに詳し
く説明する。 (実施例1;成形品)このレンチキュラーレンズシート
10は、ピッチp=0.72mmであって、レンチキュ
ラーレンズ11がa(楕円の横半径)=0.5mm、b
(楕円の縦半径)=1.0mm、裾部分15%の直線形
状をしており、レンチキュラーレンズ12がr(円の半
径)=0.25mmであって、レンチキュラーレンズ1
1とレンチキュラーレンズ12の厚みt0は0.88m
mとした。
【0014】レンズ材料として、住友化学製のアクリル
樹脂(屈折率1.51)を、拡散剤として、平均粒径1
7μmのガラスビーズ(屈折率1.535)を用いて、
入射側には拡散剤を混入しない樹脂を、出射側には拡散
剤を混入した樹脂を、共押し出し成型した。このとき
に、押し出し機の吐出量比を調整することによって、拡
散層比率60%のものを成型した。また、光学特性の中
心ゲインが4.0±0.1になるよう拡散剤濃度を調整
した。光学特性は、「微小偏角輝度計」を用いて測定し
た。
【0015】(実施例2,3,比較例1,2;シミュレ
ーション)また、拡散層16の層比率が60%、20
%、0%、100%のものについて、次のようなシミュ
レーションを行なって、図7のグラフ(実施例2)、図
8のグラフ(実施例3)、図9のグラフ(比較例1)、
図10のグラフ(比較例2)を作成した。
【0016】各層比率品のシミュレーション方法は、図
4に示すように、入射側レンチキュラーレンズ11の各
部分に、入射光が0°及び9.16°(集中角)で入射
させ、その入射光が通る拡散層14の光路長Lを求め
る。そして、各拡散層の比を求めて、図11のグラフ及
び図12のグラフを作成し、元のシミュレーション図
に、その効果を掛けた。図11及び図12において、横
軸は観察角度、縦軸はその観察光が通ってきた拡散層1
4の光路長を示したものである。ここでは、その効果
は、各角度のシミュレーションゲイン値×(2−拡散層
の光路長比)とした。この式の意味は、拡散層の光路長
の減少に対するゲイン増加の効果を示す式であって、シ
ミュレーションゲイン値×(1/拡散層の光路長比)と
した効果より上記効果式のほうが現実の成型物シミュレ
ーションゲインに近かった。
【0017】図5は、図2のG光(0°入射光)の3本
を抜き出して示した図である。図5において、0°入射
した光は、レンチキュラーレンズシート10の中心に入
射する光aと、中心以外に入射した光bとをわけて考え
る。光線aは、3つの曲線と交わり、入光側レンチキュ
ラーレンズ11との交点をA1 ,クリア層14と拡散層
16との境界との交点をA2 ,出光側レンチキュラーレ
ンズ12との交点をA3 とする。同様に、光線bが3つ
の曲線と交わる点をB1 ,B2 ,B3 とする。
【0018】光線a及び光線bが拡散剤の影響を受ける
のは、それぞれ、A2 −A3 ,B2−B3 を通過してい
るときである。そして、この長さが長いほど、より多く
拡散剤の影響を受けるために、その方向に進む光の強さ
が減少する。光bの出射する方向はθであるから、θ方
向に出射する光は、正面に出射する光に対して、A2
3 の長さに対するB2 −B3 の長さの比、(線分B2
3)/(線分A2 3 )の関数として減少する。
【0019】そこで、図2の光線追跡図に示された光線
1本1本について、光線の出射角θと長さの比(線分B
2 3 )/(線分A2 3 )の百分率をグラフにプロッ
トしたものが図11である。
【0020】同様に、9.16°から入射した光(R又
はB)について、出射角θと長さの比(線分B2 3
/(線分A2 3 )の百分率をプロットしたものが図1
2である。ここで、図12のA2 −A3 の長さも、それ
ぞれの拡散層比率の図11に使用した0°入射のものを
使用している。
【0021】また、図11、12には、従来の光線追跡
法による光線拡散特性も示してある。このようにして求
めた、光線の出射角度とその光線の拡散層パスの比を、
従来の拡散層の光路長を考慮しない光線追跡法による光
拡散特性図(図9)のおのおのの点に対して、掛け合わ
せ、グラフ化したものが図7、8、10である。
【0022】(測定結果,シミュレーション結果)図6
から分かるように、拡散層比60%品(成形物)は、−
10゜〜+10゜の出光角で、カラーシフトがなく、ま
た、RGB光のゲイン値が比較的同じ値となっている。
また、この拡散層比60%品を、TVセットに実装して
みると、正面からの画面の輝度及び色彩の均一性の優れ
ているものができた。また、成型物でも(図6)、シミ
ュレーション(図7)でも、同様なことが確認できた。
20%層比率品は、図8に示すように、正面でのカラー
シフトはないが、ゲインの均一性が、60%層率比品よ
りも若干おとった。
【0023】また、60%層率比品、20%層比率品
は、図9、図10に示したシミュレーションでの0%層
比率品(拡散剤なし)、100%層比率品(内部拡散)
よりも、よいものができた。
【0024】
【発明の効果】以上、詳しく説明したように、正面に抜
けるG光をほかの角度、ほかの色に比較して、より多く
拡散させて、ゲインを落とすことにより、正面視の画面
均一性を向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による透過型スクリーンの実施形態を示
す断面図である。
【図2】拡散層とクリア層がどのように形成されるかを
示した図である。
【図3】本実施形態に係る透過型スクリーンの拡散層の
層比率を示す図である。
【図4】本実施形態に係る透過型スクリーンの拡散層の
光路長を示す図である。
【図5】図2のG光(0°入射光)の3本を抜き出して
示した図である。
【図6】実施例1(60%層比率,成形物)に係る透過
型スクリーンを示す観察側角度とゲインの関係を示す光
学特性図である。
【図7】実施例2(60%層比率)に係る透過型スクリ
ーンを示す観察側角度とゲインの関係を示すシミュレー
ション図である。
【図8】実施例3(20%層比率)に係る透過型スクリ
ーンを示す観察側角度とゲインの関係を示すシミュレー
ション図である。
【図9】比較例1(0%層比率)に係る透過型スクリー
ンを示す観察側角度とゲインの関係を示すシミュレーシ
ョン図である。
【図10】比較例2(100%層比率)に係る透過型ス
クリーンを示す観察側角度とゲインの関係を示すシミュ
レーション図である。
【図11】各実施例、比較例に係る透過型スクリーンの
観察側角度と光路長の関係(0°入射光)を示す図であ
る。
【図12】各実施例、比較例に係る透過型スクリーンの
観察側角度と光路長の関係(9.16°入射光)を示す
図である。
【符号の説明】
10 レンチキュラーレンズシート 11 入射側レンチキュラーレンズ 12 出射側レンチキュラーレンズ 13 光吸収層 14 クリア層 15 拡散剤 16 拡散層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03B 21/62

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射側に設けられ、入射光を集光する入
    射側レンチキュラーレンズと、出射側に設けられた出射
    側レンチキュラーレンズとを含むレンズ部を備えた透過
    型スクリーンにおいて、 前記レンズ部は、入射側に設けられ拡散剤を含まないク
    リア層と、出射側に設けられ拡散剤を含む拡散層とから
    なり、 前記拡散層の厚みの比率は、前記レンズ部に対して50
    〜70%であって、 前記拡散層の厚みは、前記レンズ部の中央部分が大き
    く、裾部分にいくほど薄くなっており、 前記レンズ部の中央部分から裾部分へと向かっての前記
    拡散層の厚みの減少率は、前記レンズ部の裾部分よりも
    中央部分の方が大きいこと を特徴とする透過型スクリー
    ン。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載された透過型スクリーン
    において、 前記クリア層は、前記拡散層よりも少ない比率で拡散剤
    を含むことを特徴とする透過型スクリーン。
  3. 【請求項3】 入射側に設けられ、入射光を集光する入
    射側レンチキュラーレンズと、出射側に設けられた出射
    側レンチキュラーレンズとを含むレンズ部を備えたレン
    チキュラーレンズシートにおいて、 前記レンズ部は、入射側に設けられ拡散剤を含まないク
    リア層と、出射側に設けられ拡散剤を含む拡散層とから
    なり、 前記拡散層の厚みの比率は、前記レンズ部に対して50
    〜70%であって、 前記拡散層の厚みは、前記レンズ部の中央部分が大き
    く、裾部分にいくほど薄くなっており、 前記レンズ部の中央部分から裾部分へと向かっての前記
    拡散層の厚みの減少率は、前記レンズ部の裾部分よりも
    中央部分の方が大きいことを特徴とするレンチキュラー
    レンズシート。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載されたレンチキュラーレ
    ンズシートにおいて、 前記クリア層は、前記拡散層よりも少ない比率で拡散剤
    を含むことを特徴とするレンチキュラーレンズシート。
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