JPH02156236A - 透過形スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、透過形プロジェクションＴＶシステム等に用
いられる透過形スクリーンに関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は、従来の透過形スクリーンの一例を説明するた
めの図である。

従来の技術としては、例えば、５０インチ程度の透過形
スクリーンにおいては、第６Ａ図に示すように、１枚の
フレネルレンズシート７と、１枚の水平拡散用レンチキ
ュラーレンズシート８を組み合わせて、水平拡散用レン
チキエラーレンズシート８を最も観察者側に配置したも
のが知られている（従来例１）。

この水平拡散用レンチキュラーレンズシート８は、水平
方向の光の拡散を拡大して水平方向の視野角を大きくす
るためのものであり、その表面の非出光部には、外光の
反射を抑えるために、ブラックストラ、イブと呼ばれる
光吸収部８２が設けられているもの力（多い。

また、他の例としては、第６Ａ図のフレネルレンズシー
ト７の光ｌｆｆ１Ｇ側の面に、さらに垂直拡散用レンチ
キュラーレンズシートを設けて、３枚構成としたものも
知られている（従来例２）。

（発明が解決しようとする課題〕 従来例１の透過形スクリーンは、垂直方向の拡散角を拡
大して、垂直方向の視野角を大きくする場合に、水平拡
散用レンチキュラーレンズシート８に拡散剤を混入して
いたが、光の垂直方向の拡散は、ランダムで統計的なガ
ウス分布をしており、その拡散を制御することが難しか
った。ここで、垂直方向の拡散角とは、スクリーン面に
おいてピークゲインの半分のゲインを示す角度をいう。

拡散剤を用いた場合の垂直方向の視野角は、通常±６°
程度であり、拡散剤を多量に混入しても±１０”程度ま
でしか太き（できない問題があった。

一方、従来例１の透過形スクリーンにおいては、最も観
察者側に光吸収部８２が設けられた水平拡散用レンチキ
ュラーレンズシート８が配置されていた。

光吸収部８２を有する水平拡散用レンチキエラーレンズ
シート８の形状としては、第６Ｂ図に示すように、ピッ
チＰ、＝０．５−１出光部８１の輻ｍｚ＝０．２５ｍ、
非出光部の光吸収部８２の輻ｎ、＝０．２５閣、非出光
部の高さり、＝０．０５■のものが例にあげられる。

この水平拡散用レンチキュラーレンズシート８に入光す
る外光の特性を、第６Ｂ図、第６Ｃ図を用いて説明する
。

光が垂直拡散する方向から入光する外光の場合には、水
平拡散用レンチキュラーレンズシート８の光吸収部８２
以外の部分に入光する外光の割合（以下、単に入光確率
という）は、５０％で一定となる。この割合は、第６Ｂ
図に示すように、ピッチＰ２と光吸収部８２の幅ｎ２と
の比率から決まる。

一方、光が水平拡散する方向から入光する外光の場合に
は、その入光確率は、第６Ｃ図に示すように、入射角Ｏ
０で５０％であり、入射角が大きくなるにつれて減少し
て、８４°付近で入光確率が略Ｏ％になる。つまり、光
が水平拡散する方向からの外光は、入射角が８４°程度
になるまで光吸収部８２以外の部分に入光しており、す
なわち出光部８１に入光しやすいことがわかる。

この場合に、出光部８１の反射率は、シート表面で約４
％で、シートの光源側の面からの反射も含めると約８％
程度になるのに対して、光吸収部８２の反射率は、前述
した出光部８１の反射率を１とすると、そのｌ／４〜１
／２０程度と充分に低くなっている。しかしながら、従
来の透過形スクリーンにおいては、外光が水平拡散用レ
ンチキュラーレンズシート８の出光部８１に入光する入
射角度の範囲がきわめて広いために、光吸収部８２の効
果が生かされず、入光した外光の反射により、画面が見
づらかった。

最も観察者側に配置された水平拡散用レンチキュラーレ
ンズシート８の出光部８１に入光する外光を抑えるため
には、光吸収部８２を高く突出させることが考えられる
。しかし、この場合には、水平方向の視野角を太き（す
るために、光源からの光の水平拡散を光吸収部８２が妨
害しないようにする必要があった。つまり、水平拡散用
レンチキュラーレンズシート８の光吸収部８２を高く突
出させると、出光部８１からの出射光が光吸収部８２に
当たるために、光の水平拡散が妨害されて、水平方向の
視野角を大きくとれないので、光吸収部８２の高さをあ
まり高くできなかった。

また、光Ｒ６は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ　（青）の各
色の光源が横方向に配置されることが多いので、この場
合には、水平拡散用レンチキュラーレンズシート８で各
光源のカラーシフトを補正しなければならない、したが
って、第６Ｄ図に矢印ｒｇ、ｂで示すように、各光源に
よる焦点が３つになるので、出光部８１の幅を広くしな
ければならない、このため、水平拡散用レンチキエラー
レンズシート８に設けられた光吸収部８２を広げるには
限界があった。

従来例１の透過形スクリーンにおいては、これらの理由
から１．水平拡散用レンチキュラーレンズシート８の出
光部８１に外光が入光しやすいので、外光の反射が多く
なり、コントラストが低下して画面が見づらいという問
題があった。

従来例１の透過形スクリーンは、水平拡散用レンチキエ
ラーレンズシート８を最も観察者側に配置していたので
、さらに他の問題があった。

透過形スクリーンの解像度を高めるために、しンズシー
トのピッチＰ２を細かくすることがあるが、水平拡散用
レンチキュラーレンズシート８の焦点は、略出光面と一
致する必要があるために、ピンチＰよを細かくすると、
レンズの曲率半径が小さくなる。これに比例して焦点距
離が短（なるので、水平拡散用レンチキュラーレンズシ
ート８の厚さが薄くなってしまう、このため、強度の低
下や他のレンズシートと組み合わせた場合に、浮きが発
生して画質が劣化した。

また、従来例２の透過形スクリーンにおいても、水平拡
散用レンチキュラーレンズシート８を最も観察者側に配
置しているために、前述の問題の他に、垂直方向の視野
角の制？ｉをフレネルレンズシート７の光ｆ１６例の面
に配置した垂直拡散用レンチキュラーレンズシートによ
り行っているので、フレネルレンズシート７より光源側
で垂直拡散を行うこととなり、画質、特に解像度が劣化
するという問題があった。

最後に、従来例１および従来例２の透過形スクリーンに
おいては、最も観察者側に水平拡散用レンチキュラーレ
ンズシートを配置しているので、さらに他の問題があっ
た。

レンチキュラーレンズシートを連続成形する際の成形の
流れ方向は、レンズ素子の走行線と略平行な方向であり
、その方向には継ぎ目なしに長く成形することができる
。しかし、スクリーンは、横に長い形状であるために、
水平拡散用レンチキュラーレンズシートを用いる場合に
は、そのレンズ素子の走行線と垂直な方向に長くする必
要があるので、大形のスクリーンを作製するときには、
複数のレンズシートをつなぎ合わせなければならなかっ
た。このため、水平拡散用レンチキュラーレンズシート
を最も観察者側に配置すると、継ぎ目が目立ちやすいの
で、画質が劣化した。

本発明の目的は、前述の課題を解決し、垂直拡散角を拡
大して、垂直方向の視野角を大きくし、外光反射を抑え
てコントラストを高めるとともに、水平拡散用レンチキ
ュラーレンズシートを組み合わせた場合でも強度や浮き
などの問題を解消した、画質の良い透過形スクリーンを
提供することであ［課題を解決するための手段］ 第１図は、本発明による透過形スクリーンの要旨を説明
するための図である。

前記課題を解決するため、本発明による透過形スクリー
ンは、光学特性の異なる複数枚のレンズシートを組み合
わせた透過形スクリーンにおいて、最も観察者側に垂直
拡散用レンチキュラーレンズシート１を配置し、前記垂
直拡散用レンチキュラーレンズシートの観察者側の面の
非出光部１３を光源側から観察者側に向かって細くなる
ように突出した形状とし、前記非出光部の頂上面および
側面に光吸収部１４を設けた構成としである。

第１図において、ｌは垂直拡散用レンチキュラーレンズ
シート、１１は大光面、１２は出光部、１３は非出光部
、１４は光吸収部（プランタスクライブ）、２は水平拡
散用レンチキュラーレンズシート、３はフレネルレンズ
シート、αは垂直方向の光の拡散角である。

本発明による透過形スクリーンは、最も観察者側に垂直
拡散用レンチキュラーレンズシート１を配置して、この
垂直拡散用レンチキュラーレンズシートｌの非出光部１
３に光吸収部Ｉ４を設けたことに特徴がある。

垂直拡散用レンチキュラーレンズシートｌを最も観察者
側に配置した理由は、光の垂直拡散を拡大して、垂直方
向の視野角を大きくするためである。従来の拡散剤を混
入する場合と比較すると、１０”程度であった視野角を
５０°以上にすることも可能になるが、実用上は２０°
〜３０°程度であれば問題はない、また、垂直拡散が、
従来のように、最、も光源側で行われないために解像度
が劣化することも、ない。

また、第１Ｂ図に示すように、水平拡散用レンチキュラ
ーレンズシート２、フレネルレンズシート３と組み合わ
せた場合に、前述したピンチを細かくすることによる水
平拡散用レンチキュラーレンズシート２の強度の低下や
浮きの発生などの問題も解決できる。この理由は、垂直
拡散角αが水平拡散角より小さいため、垂直拡散用レン
チキュラーレンズシート１のレンズ素子の曲率半径が大
きくなり、これに比例して焦点距離も長くなるので、垂
直拡散用レンチキュラーレンズシート１は、水平拡散用
レンチキュラーレンズシート２より厚くなる。したがっ
て、水平拡散用レンチキュラーレンズシート２は、この
垂直拡散用レンチキュラーレンズシート１と、厚さに自
由度があるフレネルレンズシート３の間に挟み込まれる
ので、強度の低下や浮きの発生を抑えることができる。

さらに、垂直拡散用レンチキエラーレンズシート１は、
成形方向がスクリーンの横方向なので、この方向に継ぎ
目なしに長（成形できる。これにより、画面サイズが大
形化しても、最も観察者側に垂直拡散用レンチキエラー
レンズシートが配置されるので、スクリーン面の継ぎ目
は目立つことがない。

垂直拡散用レンチキエラーレンズシートｌを最も観察者
側に配置して、非出光部１３を光源側から観察者側に向
かって細くなるように突出した形状とし、その非出光部
１３の頂上面および側面に光吸収部１４を設けた理由は
、外光の入光を減少させることにより、外光反射を抑え
てコントラストを高めるためである。

特に、第１Ｂ図において、光源が横方向に配置された多
光源式の場合には、コントラストを従来より大幅に高め
ることができる。光源側から順にフレネルレンズシート
３、水平拡散用レンチキュラーレンズシート２を配置し
たときには、フレネルレンズシート３、水平拡散用レン
チキュラーレンズシート２が光軸補正および水平拡散を
行うので、垂直拡散用レンチキュラーレンズシート１は
、光軸補正を行う必要がない、この理由は、垂直拡散用
レンチキュラーレンズシート１のレンズ素子の走行線と
平行に各色の光源が配置されているため、第１Ａ図に矢
印ａで示す焦点が、１本になって出光部１２を従来のよ
うに広げなくともよいからである（第６Ｄ図参照）、逆
に、非出光部１３を広げることができるので、外光が光
吸収部１４に入光しやすくなり、したがって外光反射を
抑えて、ｂントラストを高めることができる。

上述のように、垂直拡散用レンチキエラーレンズシート
ｌでは、光軸の補正の必要はないが、その垂直拡散用レ
ンチキュラーレンズシートｌの観察者側の面の出光部１
２の形状を、円柱状の凹形状あるいは円柱状の凸形状と
することにより、拡散角やシートの板厚の選択の自由度
を高めることができる。

垂直拡散角αは、２０°程度で十分なために、非出光部
１３を突出させても、その非出光部１３に出光部１２か
らの出射光が当たりにくい、さらに、非出光部１３を観
察者に向かって細くなるように形成することで出射光の
１員失をより少なくできる。

光吸収部１４は、非出光部１３の表面に設けられており
、スクリーンの上下方向から入光する外光の反射を抑え
ることができる。特に、外光は、スクリーンの斜め上方
向から強く入ることが多いので、光吸収部１４は、非出
光部１３の頂上面だけでなく、可能な限り側面にも設け
るほうが望ましい。

なお、前述した非出光部１３の形状は、断面を台形状と
したが、出光部１２からの出射光が非出光部１３に当た
らない形状であれば、台形の角を丸めたような形状であ
ってもよい。

以上の各レンズシートを製造するには、透明な合成…脂
などの基板に、インジェクト法、キャスト法、押出法、
プレス法などの方法によって、所定のレンズ部を形成す
ればよい。

このレンズ部は、電離放射線硬化横脂に１！離放射線を
照射して硬化させる、ホトポリマ法を用いることもでき
る。

前述した透明基板の材質は、ポリメチルメタクリレート
ポリカーボネイトポリスチレン、アクリルスチレンコポ
リマー、ポリメチルペンタン。

ポリビニルナフタレン、セルロースエステル、ポリテト
ラフルオロエチレン、ポリトリフルオロエチルメタクリ
レート、ポリナフチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル
、ポリエステル等が挙げられる。

〔実施例］ 以下、図面等を参照して、実施例につき、本発明の詳細
な説明する。

第２図、第３図は、本発明による透過形スクリーンの実
施例を示した図であって、第２図は、同実施例スクリー
ンの斜視図、第３図は、同実施例スクリーンに用いる垂
直拡散用レンチキュラーレンズシートを説明するための
図である。

この実施例は、３枚構成の透過形スクリーンであり、観
察者側から順に、垂直拡散用レンチキュラーレンズシー
ト１．水平拡散用両面レンチキュラーレンズシート２．
フレネルレンズシート３を配置したものである。

この実施例では、光源４には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の３本の陰極線管を横方向に配置している。

この実施例の透過形スクリーンは、画面サイズが５０イ
ンチで、水平方向の拡散角が±６０゜垂直方向の拡散角
が±２０°のもので、第３図に示すように、垂直拡散用
レンチキュラーレンズシート１を、ピッチＰ　＋　−０
，５ｗｍ、出光部１２の幅ｍ＋＝０．０８ａｍ、非出光
部１３の高さり、＝０．５■、非出光部１３の幅ｎ＋−
０，４ｍであって、非出光部１３の形状を断面台形状に
して、非出光部１３の底角θ＝７０°に形成した。光吸
収部１４は、黒色のインキを用いており、非出光部１３
の表面積の少なくとも８０％までの部分に設けである。

これにより、出射光の損失なしに垂直方向の拡散角を拡
大して、垂直方向の視野角を大きくできた。

つぎに、垂直拡散用レンチキュラーレンズシート１に入
光する外光の特性を、第３図、第４図を用いて説明する
。

光が水平拡散する方向から入光する外光の場合には、垂
直拡散用レンチキエラーレンズシートｌの光吸収部１４
以外の部分に入光する外光の割合（入光確率）は、１６
％で外光の入射角に関係なく一定になる。この割合は、
第３図に示すように、ピッチＰ１と光吸収部１４の幅ｎ
１との比率より決まる。この垂直拡散用レンチキュラー
レンズシー）１への外光の入光確率は、従来の入光確率
（第６Ｃ図）と比較すると大幅に減少した。

一方、光が垂直拡散する方向から入光する外光の入光確
率は、第４図に示すように、外光の入射角がＯｏのとき
には３０％であり、この実施例スクリーンの垂直拡散角
２０°を境にして急激に減少し、入射角３５°付近で入
光確率が略Ｏ％になる。この垂直拡散の方向からの外光
の入光確率も、従来が５０％で一定であったのに比較し
て減少しており、特に、この実施例スクリーンの垂直拡
散角２０°以上の角度から入光する外光は、大幅に減少
できた。

したがって、この実施例スクリーンは、外光の入光を減
少させて、その外光反射を大幅に抑えることができるの
で、コントラストが高まり画面が見やすくなった。

第５図は、本発明による透過形スクリーンの他の実施例
に用いる垂直拡散用レンチキュラーレンズシートを説明
するための図である。

この実施例は、図示しない水平拡散用レンチキュラーレ
ンズシートと、垂直拡散用レンチキュラーレンズシート
５とを、互いのレンズ素子の走行線が略直交するように
組み合わせた大形の透過形スクリーンである。

この例も、最も観察者側に垂直拡散用レンチキュラーレ
ンズシート５を配置しており、垂直拡散用レンチキュラ
ーレンズシート５の非出光部５３を高く突出するように
形成して、その非出光部５３の頂上面および側面に光吸
収部５４を設けである。このように形成することにより
、スクリーン面を明るくするために、出光部にレンチキ
ュラーレンズ部５．２を設けた場合でも、外光反射を抑
えることができる−０また、このような大形のスクリー
ンであっても、継き目が目立つことがない。

（発明の効果］ 以上詳しく説明したように、本発明による透過形スクリ
ーンは、最も観察者側に垂直拡散用レンチキエラーレン
ズシートを配置しており、その垂直拡散用レンチキュラ
ーレンズシートの非出光部を光源側から観察者側に向か
って細くなるように突出した形状とし、その非出光部の
表面に光吸収部を設けたので、垂直方向の拡散角を拡大
して垂直方向の視野角を大きくできるとともに、コント
ラストを大幅に高めることができる。特に、仰角が垂直
視野角以上の角度から入る外光は、光吸収部に略１００
％人光するので、外光反射を抑えることができて画面が
見やすくなる。

また、水平拡散用レンチキュラーレンズシートと組み合
わせた場合でも、強度の低下や浮きの発生を抑えること
ができる。

さらに、スクリーンを大形化した場合でも、継ぎ目を目
立たなくして、画質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による透過形スクリーンの要旨を説明
するための図である。 第２図、第３図は本発明による透過形スクリーンの実施
例を示した図であって、第２図は、同実施例スクリーン
の斜視図、第３図は、同実施例スクリーンに用いる垂直
拡散用レンチキュラーレンズシートを説明するための図
である。 第４図は、本発明による透過形スクリーンの実施例に用
いる垂直拡散用レンチキュラーレンズシートに入光する
外光の特性を説明するための図である。 第５図は、本発明による透過形スクリーンの他の実施例
に用いる垂直拡散用レンチキュラーレンズシートを説明
するための図である。 第６図は、従来の透過形スクリーンの一例を説明するた
めの図である。 １・・・垂直拡散用レンチキュラーレンズシート１１・
・・入光面　　　　　１２・・・出光部１３・・・非出
光部　　　　Ｉ４・・・光吸収部２・・・水平拡散用レ
ンチキエラーレンズシート３・・・フレネルレンズシー
ト ４・・・光源 ５・・・垂直拡散用レンチキエラーレンズシート６・・
・光源 ７・・・フレネルレンズシート ８・・・水平拡散用レンチキュラーレンズシートａ・・
・垂直拡散角

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光学特性の異なる複数枚のレンズシートを組み合わせた
   透過形スクリーンにおいて、最も観察者側に垂直拡散用
   レンチキュラーレンズシートを配置し、前記垂直拡散用
   レンチキュラーレンズシートの観察者側の面の非出光部
   を光源側から観察者側に向かって細くなるように突出し
   た形状とし、前記非出光部の頂上面および側面に光吸収
   部を設けて構成したことを特徴とする透過形スクリーン
   。