JP4788405B2 - レンズシート及び透過型プロジェクションスクリーン - Google Patents

Description

本発明は、液晶プロジェクションや、ライトバルブ等の投影系を有するリアプロジェクションテレビ等に用いられるレンズシート及び透過型プロジェクションスクリーンに関する。

透過型スクリーンは、光源となるプロジェクターからスクリーン背面に光が投射され、まず、非レンズ面に拡散板を貼合したフレネルレンズシートの非レンズ面側から入射し、平行光に調整される。

そして、墨材を用いた極小ストライプが施されている、非レンズ面に拡散板を貼合したレンチキュラーレンズシートのレンズ面から入射し、水平方向に強く拡散される。

この拡散光は、 レンチキュラーレンズシートに貼合されている拡散層により全方位に拡散され、観察者側で広視野領域が得られる。

このようなフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートを重ねた構成の透過型リアプロジェクションスクリーンが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この透過型リアプロジェクションスクリーンは図５に示すようにフレネルレンズシート１０１とレンチキュラーレンズシート１０２を重ね筐体枠１０３と保持具１０４で保持されている。

また、前記遮光層の成形は、従来、レンチキュラーレンズシート、クロスレンチキュラーレンズシート、マイクロレンズシートの非レンズ面側方向に感光性材料を貼合し、レンズ面から平行ＵＶ光を照射することによ集光部分でのみ感光性材料が硬化される。そして、それに墨箔を貼合し感光性材料の非硬化部分に墨箔が密着することで遮光層を形成していた。

この遮光層は墨箔の黒により外光吸収、コントラストや解像度を上げる効果を有している。

一般的に、遮光層の黒が占める割合（ブラック率と称す）が高いほど、スクリーン性能が向上すると言われている。しかし、高ブラック率はスクリーンの全光線透過率の悪化を招く場合もある。

さらに、遮光層を形成する際のＵＶ光は平行光であるため、実際スクリーンとして構成した時に、何らかの理由により平行光以外の光がレンチキュラーレンズシート、クロスレンチキュラーレンズシートもしくはマイクロレンズシートに入射した場合、拡散度が高い範囲の光が遮光層により蹴られてしまう現象が生じ、スクリーン全体の輝度が低下してしまう問題がある。

以下に先行技術文献を示す。
特開２００４−１１８１６６号公報

しかしながら、高ブラック率が求められる中で、レンチキュラーレンズシート、クロスレンチキュラーレンズシートもしくはマイクロレンズシートからの拡散光で拡散度が高い範囲の光が遮光層により吸収されてしまう現象が生じ、スクリーン全体の輝度が低下してしまう場合がある。そして、形成する遮光層が高ブラック率になればなる程顕著に現れてしまうという問題がある。

本発明はこのような従来技術の問題を解決しようとするものであり、遮光層の上に遮光層と同形状、同位置に配される反射散乱層を設け、その反射散乱性および隣り合う部材の屈折率差を利用し、本来、遮光層により吸収されてしまう光を再利用することにより、高輝度の画像が得られるレンズシート及び透過型プロジェクションスクリーンを提供することを目的とする。

本発明は、基材シート片面にレンズアイ部が積層形成されてなり、前記基材シート他面には、低屈折率材料層が形成され、前記低屈折率材料層の前記基材シートが積層されていない面に感光材料層が形成され、前記レンズアレイ部側から平行光又は拡散光のＵＶ光を露光することで、前記感光性材料層のＵＶ光の照射部分は硬化し、ＵＶ光が照射しない部分は粘着性を維持してなり、前記粘着性を有する前記感光性材料層の表面に遮光層が形成されてなる構成からなるレンズシートであり、前記基材シートの屈折率ｎ１と前記感光材料層の屈折率ｎ２と前記低屈折率材料層の屈折率ｎ３の関係がｎ１＞ｎ２＞ｎ３もしくはｎ１＞ｎ３≒ｎ２であることを特徴とするレンズシートである。

本発明によるレンズシート及び透過型プロジェクションスクリーンは、高ブラック率でも単位レンズの形状やレンズ基材のムラ等による光量の損失を低減できる。そして、高輝度の透過型プロジェクションスクリーンが実現できる。さらに、高輝度が実現できることにより、スクリーンのコントラスト、解像度等が向上する。

以下に本発明の実施例について具体的に説明する。図１は本発明の透過型プロジェクションスクリーンの一実施例の概略を示す概略図である。また、図２〜図４は本発明のレンズシートを説明するための説明図である。

本発明のレンズシートは図２に示すようなレンズ基材５、感光性材料６、反射散乱層７、遮光層８の積層構成、あるいは、図３に示すレンズ基材５、低屈折率層９、感光性材料６、遮光層８の積層構成、または図４に示すレンズ基材５、低屈折率層９、感光性材料６、反射散乱層７、遮光層８の積層構成から成っている。

前記レンズ基材５は、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系／スチレン系共重合樹脂等の熱可塑性樹脂材料、あるいは珪酸塩を成分に含む無機系材料等を使用することができる。そして、光透過性が高い樹脂材料が望ましいが特に限定されるものではない。

また、光拡散材は、無機系ではアルミナ、シリカ等、有機系ではアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系／スチレン系共重合樹脂が好ましい。

さらに、拡散層は、例えば、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカ−ボネイト系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアリレ−ト系樹脂、ポリサルフオン系樹脂、ポリエ−テルサルフオン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリオレフイン系樹脂、フツ素化ポリイミド系樹脂、ノルボルネン系樹脂、ナイロン系樹脂等の樹脂から適宜選択する。そして、選択された樹脂の単体あるいは混合体から形成されている。

また、本発明のレンズシート３のレンズの形成は、プレス法、キャスティング法等で形成することができる。

また、平面スタンパ、ロールスタンパ等の凹凸形成面に紫外線硬化型樹脂（ＵＶ樹脂）や電子線硬化型樹脂等の電離放射線樹脂を塗布または注入し、その上に基材を載置し、硬化処理後、該スタンパから離型するという方法で形成することもできる。

図２に示す構成の本発明のレンズシート３は、放射線硬化性樹脂の硬化物によりレンズ基材の上側面にレンズ（単位レンズ群）を形成し下側面に、ポジ型感光性材料を介して、ストライプ状又はマトリックス状の遮光層８が形成されている。

この遮光層８の形成において、ポジ型感光性材料はレンズ基材５の下側面に貼合し、レンズ側から平行光又は拡散光のＵＶ光を当て露光をする。そして、ＵＶ照射された感光性材料部分は硬化する。また、それ以外の部分は粘着性を維持する。

このため、反射散乱層７が一体化した遮光部材を反射散乱層７側に貼合し剥離するとレンズ側からの光が透過し、外光反射を防ぐ遮光層８を形成する。また、前記反射散乱層７は金属薄膜や白箔などの反射率の高い物質によって形成される。

また、図４に示す構成の本発明のレンズシート３は、基本的には上述したような方法で
反射散乱層７および遮光層８を形成する。ただし、レンズ基材５の下側面に低屈折率層９を介して感光性材料を合わせる必要がある。

さらに、図３に示す構成の本発明のレンズシート３は、基本的には上述したような方法で反射散乱層７および遮光層８を形成する。ただし、反射散乱層７を含まない遮光部材を感光性材料へ貼合する点が異なる。

次に、透過型プロジェクションスクリーンは、図１に示すように本発明のレンズシート３とフレネルレンズシート２を重ね合わせて作製される。そして、フレネルレンズシートは従来の既存の屈折型又は全反射型フレネルレンズの作製方法で作製したものでも良い。

本発明のレンズシート及び透過型プロジェクションスクリーンは液晶プロジェクター等の投影系を有するリアプロジェクションテレビ等に使用できるレンズシート及び透過型プロジェクションスクリーンとして優れていることはもとより、建築分野や医療分野の部材として使用でき素晴らしい発明である。

本発明の透過型プロジェクションスクリーンの一実施例の概略を示す概略図である。 本発明のレンズシートを説明するための説明図である。 本発明の他のレンズシートを説明するための説明図である。 本発明のまた他のレンズシートを説明するための説明図である。 従来の透過型リアプロジェクションスクリーンの概略図である。

符号の説明

１・・・・光源
２・・・・フレネルレンズ
３・・・・レンズシート
４・・・・レンズ
５・・・・レンズ基材
６・・・・感光性材料
７・・・・反射散乱層
８・・・・遮光層
９・・・・低屈折率層

Claims (1)

1. 基材シート片面にレンズアイ部が積層形成されてなり、前記基材シート他面には、低屈折率材料層が形成され、
   前記低屈折率材料層の前記基材シートが積層されていない面に感光材料層が形成され、
   前記レンズアレイ部側から平行光又は拡散光のＵＶ光を露光することで、前記感光性材料層のＵＶ光の照射部分は硬化し、ＵＶ光が照射しない部分は粘着性を維持してなり、
   前記粘着性を有する前記感光性材料層の表面に遮光層が形成されてなる構成からなるレンズシートであり、
   前記基材シートの屈折率ｎ１と前記感光材料層の屈折率ｎ２と前記低屈折率材料層の屈折率ｎ３の関係がｎ１＞ｎ２＞ｎ３もしくはｎ１＞ｎ３≒ｎ２であることを特徴とするレンズシート。

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