JPH028829A - 透過型スクリーンの製造方法 - 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〕 本発明はプロ・クエクシッンＴＶ、映画の上映用のスク
リーンなどに好適な透過型スクリーンに関し、より詳し
くは大画面や高ｆ：Ｉ細度の映像に対応可能な透過型ス
クリーンに関する。

〔従来の技術〕

透過型スクリーンは、フィルム広告、投影されたテレビ
ジ１７画像、ゲームスコアならびに他の表示目的のため
に広く用いられる。この種の透過型スクリーンは、観察
側から見た時に明るいように、また視野角が拡大するよ
りに入射面あるいは出射面に所定のレンズを備えている
のが通常である。例えば、両面レンチキーラーレンズま
たはフライアイなどを用いることはすでに公知である。

そのような文献には、例えば特開昭５８−５９４３６号
、実公昭５２−４９３２号、実公昭５５−１３０３６６
号、特開昭５７−８１２５４号、特開昭５７−８１２５
５号、特開昭５８−１０８５２３号などがある。これら
の文献では、入射面、出射面ともに断面が円、楕円、放
物線、高次式などの一部で形成された凸型レンチキ島う
−レンズまたはプライアイが用いられている。

しかし、この種のスクリーンの特性を所望のものにする
ためには、これら両面のレンチキユラーレンズまたはフ
ライアイの相互の位置関係を正確に制御することが必須
条件である。例えばレンチキユラーレンズのピッチが１
龍程度のものについては、両面の軸ずれ、板厚変動とも
に±２チ以内つまシ±２０μ程度の位置精度を要する。

この範囲内に誤差をおさめないとカラーバランスの悪化
、視野範囲の挾さく化、画面内の色ムラ発生などの不具
合が生ずることになる。

現在実用化されている両面レンチキユラーレンズはほと
んどメタクリル系樹脂の成形品であって、その成形手法
としては、 ■押出板のロール賦形法、 ■セル中ヤストによる注型法、 ■熱盤プレスによる圧縮成形法、 などの技術が応用され、いずれも金属製の母型を直接ま
たは間接的に樹脂板に転写する方式がとられている。

両面レンチ中−ジーレンズを正確につくるためには、 ム０両側の母型自体の寸法精度が高いこと、Ｂ、成形時
の型温度が均一で、樹脂の成形収縮も−様なこと、 Ｃ１両面の位置合せが正確でガタつきのないこと、 が要求されるが、例えば１メートル角のスクリーンにピ
ッチ１ｕ＋、厚さ１朋の両面レンチキユラーレンズを形
成し、その横ずれ、板厚の許容精度がそれぞれ±２％以
内とすると、両面レンチキ島う−レンズ相互の位置精度
は上記Ａ、Ｂ、Ｃ全誤差要因を合わせて、横方向にも、
板厚方向にも±２０μ以内におさめなければならないこ
とになる。

ところが、金属の線膨張係数を調べて見ると鋼　　：１
．ｌＸ１０　　１／”０ アルミニウム：　１．７　Ｘ　１０−’　＃黄銅：１．
８Ｘ１０−’＃ であって、長さＩｍ当〕、温度が１℃変化すると、それ
だけで＠１１μ、アルミ１７μ、黄銅１８μも伸縮する
計算になるので、型の工作精度（工場の温調精度含む）
、成形温度制御、及び両面型の位置合わせには極めて高
度の設備と技術が必要になることになる。

近年、大型ＴＶの高精細度化への指向が強まシ、スクリ
ーンのレンチキユラーレンズもファインピッチ化を求め
られているが、上記のように現在の工業技術水準では、
例えば１メートル四方もあるグラスチック製しンチキエ
ラーレンズ板の表裏両面の位置ずれを上記の値以上に格
段に高精度化するのは容易ではない。

また、レンチキユラーレンズの位置精度の設定条件を軽
減するために、単に出射面を平面または多角面で構成し
た製品も一部で実用されてはいるが、凸型レンチキユラ
ーレンズまたはフライアイを用いたものよシカジーバラ
ンスが劣ることが知られている。

そこで、入射面と出射面のレンチキュラーレンズ単位が
一体化した透明の円柱状体をレンズ単位に用いれば、少
なくとも両面のレンチキュラーレンズ相互間の位置関係
は確保しやすいと考えられる。

例えば、特開昭４７−２８９２５号、実願昭５８−１４
８３８号、実願昭５８−１６５８９号、実願昭５８−１
７２５７号にその具体的な提案がなされている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記提案のスクリーンを試作してみると直ち
にわかることであるがいずれの場合も、円柱状レンズ相
互の隙間が必ず発生し、そこからもれてくる直進光線が
透過型スクリーンとしてはなはだ不具合（ジースル、ホ
ットバンドなどが発生する）で、良好な特性を有するス
クリーンを提供することが実用不可能となってしまう。

これは、現在入手可能な透明ファイバー状の円柱体の直
径の精度は少くとも士数多程度のバラツキが生じておシ
、単にこれらを並べただけでは必ず隙間が生ずるからで
ある。また、たとえ前記円柱状体を互に押しつける力を
加えながら並べたとしても、それらを強固に固定する手
段がなければ、やは〕結果として隙間が出来てしまうの
である。

又、特開昭４７−２８９２５号において、円柱状の細長
い合成樹脂レンズを層状並列し、該層−面に暗色塗装を
行ない、非塗装部を設は光を散乱出射させる記述がある
が、その具体的方法は明示されておらず、当業界におい
てこの種の製品が実用化されていない点を考えるとその
具体的製法は確立されておらず、隙間からの光で実現不
可だったものと考えられる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、大画
面や高梢細度の映像に対応可能な透過型スクリーンの製
造方法を提供することにある。

なお、本発明に係る透過型スクリーンの製造方法の具体
的な目的としては、以下の点がある。

（１）本製造方法によって製造される透過型スフＩＪ　
＋ンについて ■　超ファインピッチの両面レンチキエラーレンズを可
能にすること。

例えば対角長が４０〜７０インチ級の大画面スクリーン
について、従来技術では両面レンチのピッチは１，２１
１が標準であったが、ファインピッチ化の要請によｔ）
　ｌ、　Ｑ　ｍｘまたＩｒ１０．８絹のピッチのものが
、やっと開発されつつある現状である。本発明によって
製造される透過型スクリーンでは現に応用可能な紡糸分
野の工業技術に基づいてこれを０、５ｆｆ１ｍ　ｌ　Ｏ
，２５朋あるいは０．１朋などと一挙に超ファインピッ
チの領域へもってゆくことを目的とする。

■　従来提案のあった透明ストランドの層状並列方式ス
クリーンに避けられなかったストランド間の隙間からの
光もれ全解決し、透過型スクリーンとして真に満足すべ
き本来の性能のものを得ること。

（２）本発明の透過型スクリーンの製造方法自体につい
て ■　上記■〜■の透過型スクリーンを確実にかつ効率的
に製造する方法の提供。

■　従来は２〜３枚等の接合で製作していた１００イン
チ、１５０インチなどの超大画面スクリーンを一体品と
して一度に（しかも必要なら上記のようなファインピッ
チで）製作可能とすること・ 以上のような目的は、透光性ストランドの多数本を平行
に密接して配列すると共に、各透光性ストランド間の凹
みに、これよシ細径で溶融性の糸状物を収納し、次いで
該溶融性の糸状物を溶融−体化してシート状にすること
を特徴とする透過型スクリーンの製造方法によシ達成さ
れる。

さらにその具体的な手法のひとつとして、回転するドラ
ム上に透光性ストランドを密接して捲回すると共に、各
ストランド間の凹みに、これより細径で溶融性の糸状物
が収まるように捲回し、次いで該溶融性の糸状物を加熱
して溶融し、必要に応じて非粘着性の弾性ロールで押圧
することによって各ストランドの谷部に外光吸収層を形
成し、それによって各ストランド全一体化させ、しかる
のちに切開してシート状にする透過型スクリーンの製造
方法がある。

本発明において用いる溶融性の糸状物とは、概して熱に
対して溶融性があり、透光性ストランドより低融点のも
のを意味するが、特定波長の領域の光を選択的に吸収し
、透光性ストランドの吸収特性とに明確な差があって、
該光の照射によって溶融するものも包含する。なおこれ
らの糸状物は、透過型スクリーンとしたときにコントラ
ストを向上するため、外光を吸収する性能を備えたもの
を用いることが好ましい。

〔作用〕

本発明に係る透過型スクリーンの製造方法によれば、 ［Ｆ］　各ストランドを平行に密接したまま、前記谷部
間に収納された溶融性の糸状物を溶融して各ストランド
を一体化するので、各ストランド間に隙間が発生しにく
い。

■　前記溶融性の糸状物として、外光吸収性を有するも
のを用いれば、各ストランドを一体化させる働きと、外
光吸収層としての機能をも具備させることができ、工程
が簡素化され、コスト的に有利である。

■　前記溶融性の糸状物は、各透光性ストランド間の凹
みに容易に収納されるように細径に製造されているので
両者の位置がずれることがきわめて起こりにくい。

■　各ストランド間の凹みには必ず細径の溶融性の糸状
物が収納されるので、一体化した各ストランドに外光吸
収塗料をたらしてスキージ等によりかき取る方法に比べ
て塗シムラが生じにくい。

■　各ストランドを一体化させるための前記溶融性の糸
状物は円形又は特殊一定形状のファイバー状なのでその
容量が常に一定であり、均一で良好な製品とすることが
できる。

■　前記溶融性の糸状物は概して低融点であるので、加
熱して各ストランドを一体化させるときに各ストランド
の特性劣化、変形等を防ぐことができる。

等の利点がある。

そして、上記のような透過型スクリーンの製造法によっ
て製造された透過型スクリーンによれば、１００インチ
を超えるような大画面で、しかもピッチがＱ、　５　ｍ
ｉ＋以下というようなファインピッチのスクリーンとす
ることが可能で、しかも明るさカラーバランスなど透過
型スクリーンとして必要な光学特性は全て良好なものが
得られるので、鮮鋭な大型画像を至近距離で見ることが
でき、大型スクリーンとしての迫力、臨場感を堪能する
ことができる。

〔実施例〕

以下、本発明の透過型スクリーンの製造法について具体
的な実施例に基づき詳細に説明する。

第１図（ａ）〜（ｃ）は本発明の製造方法の基本的な工
程を示す断面図である。

同図（ａ）において、１１はその断面形状が楕円、長円
または円である透光性ストランドである。該透光性スト
ランド１１は例えばメタクリル樹脂、無・１伐がラスな
どの透明材料で出来た断面が円。楕円、長円などのファ
イバー状のもので、全体が単一素材で構成されていても
よく、また光ファイバーのように、外周に低屈折率のサ
ヤ材を被覆したものでもよい。その口径はスクリーンの
サイズにもよるが、大体１，５ＪＩＩよシ小さいものが
好ましく、Ｏ１５朋、０．２５１１１などのものからＱ
、　ｌ　ｍｘに至る細いものも現に簡単に入手可能であ
る。今後更に細いものも実用さｎる可能性もある。なお
、ストランドの外表面は平滑でも凹凸を有するものでも
使用できる。

５０はストランド１１よシ細径で溶融性の糸状物であシ
、各種のものが使用しうるが、該溶融性の糸状物５０と
して、黒色のものを用いると、外光吸収性の加熱溶融性
塗料と接着剤を兼ね備えたものとなる。そしてこれらは
各ストランド１１間の谷部１３に収納され、その後第１
図（ｂ）の如く該溶融性の糸状物５０を溶融した上で、
必要に応じて同図（ｃ）の如く溶融性の糸状物を圧着す
ることにより各透光性ストランド１１をシート状に一体
化することができる。このようにすると、溶融性の糸状
物５０は各ストランド１１間の凹み１３内で溶ｄし、隙
間なく充填され各ストランド１１を一体化させると共に
、外光吸収層を少ない工程数で形成することができる。

なお、本出願人が既に特願昭６３−７２１１３号で提案
したように、前記各ストランドの断面形状が楕円、長円
または円であってその形状の横径をａ、縦径（光軸方向
）をす、素材屈折率をｎとするとき、 の関係が成立つように設定することは、スクリーンの特
性を向上させる上で有効な方法である。

また溶融性の糸状物５０は、一般的には断面円形のもの
が用いられるが、これに限られるものではなく、断面三
角形、菱形等のいわゆる異形断面糸を用いることもでき
る。しかも前述したように黒色のものを用いると、外光
吸収層の形成にも役立つが、シート状にするだけの目的
であれば透明であってもかまわない。

ｗ、２図は上記本発明の方法によシ製造された透過屋ス
クリーンの一部を示す斜視図であシ、第３図はその断面
図である。

第２図及び第３図において、Ｘは光源側（入射面側）、
Ｙは観察側（出射面側）を示し、１は透過型スクリーン
、１１は前述の透過性ストランドである。

ａはストランド配列方向の各透光性ストランド１１の長
さ、ｂは各透光性ストランド１１の光軸方向の長さであ
る。

１３は前述の各透光性ストランド１１間にできる谷部を
示し、１４は前記溶融性の糸状物５０が溶融して谷部１
３にできた外光吸収層である。１２は透光性ストランド
１１の観察側のうち外光吸収１−１４が形成されていな
いレンズ面であり、この部分が光の出射レンズ面になる
。

入射面側は光源からの光を多く受光するために外光吸収
層は設けられてなく、入射面側のストランド１１の全域
１５がその元の入射面となる。

なお、第３図において透光性ストランド１１の光路の一
例をＬｌ及びＬ　１’、Ｌ２及びＬ　２’、Ｌ３及びＬ
　３’に示した。

第４図は本発明の透過型スクリーンの一使用構成を示す
一部断面斜視図である。

同図において、第３図と同一の部材には同一の番号を付
しておシ、１８はナーヤエラーのフレネルレンズである
。フレネルレンズ１８は第２図のようにレンチキユラー
レンズの入射側に配置し、しかも図に示すようにフレネ
ルの入射側はフラット、出射側つまシ、レンチキージー
レンズと相対する面にフレネルレンズを付ける方が、フ
レネルレンズの非レンズ面による光路妨害がなく、四隅
の明るいスクリーンが得られる。また、２０は透過型ス
クリーンの観察側Ｙ全面に形成した光拡散層で、この光
拡散層２０を形成すると外光の写り込みが防げ、スクリ
ーンの品位が一層向上する。

〔詳細な実施構成例〕

以下、本発明の透過型スクリーンの製造方法について３
の実施構成例に基づき詳細に説明する。

く使用した透光性ストランド〉 三菱レイヨン社製エスカ〔登録商標〕のバルクファイバ
ー品番ＣＫ−２０（直径Ｑ、　５　ａｍプラスチック光
ファイバー） く溶融性糸状物の製作〉 ノがワクミカル社製ポリアミド系ホットメルト系接着剤
品番ＤＡ３２８８に、カービンブラックを添加して押出
機のホラｉ４−に投入して、溶融押出して直径Ｑ、　ｌ
　ｍｍの細径の黒色糸状物を準備した。

第５図（ａ）に示す如き製造装置を用いた例である。

同図において、３０は斜め設置された作業台、３１はこ
の作業台３０を矢印Ａ方向に転動するようになった加圧
用のゴムロール、３２は矢印Ｃ方向に昇降しうるセラミ
ック赤外ヒーター３２で、この例ではセラミック赤外ヒ
ーター３２を２台設置しているが、これを１台とするこ
ともできる。

まず所定長に截断した多数本のＣＫ−２０を作業台３０
上に密に平行に並べ、さらにこのＣＫ−２０の谷間に黒
色糸状物を収納した（第１図（ａ）の如き状態となる）
。この状態でセラミック赤外ヒーター３２により加熱し
、黒色糸状物を溶融させる（第１図（ｂ）の如き状態と
なる）。引続きセラミック赤外ヒーター３２を上昇させ
、ゴムロール３１を矢印Ｂ方向に転動させて加圧する。

以上のようにして製造した透過型スクリーンの一部を示
すのが、第５図［ｂ）である。

第６図ｆａ）に示す如き製造装置を用いた例である。

同図において４０は、上下一対に対設されたがイドロー
ル、４１は左右一対に間隔をおいて設置された幅規制ロ
ール、４２はセラミック赤外ヒーターである。

この例においては適宜のリール（図示略）に捲かれたＣ
Ｋ−２０と黒色糸状物をガイドロール４０に導きながら
、第１図（ａ）の要領に配列し、さらに幅規制ロール４
１により所定幅Ｗに規制し、引続さセラミック赤外ヒー
ター４２により溶融させ、必要に応じ加圧ロール（図示
略）によシ加圧して、第６図（ｂ）の如き透過型スクリ
ーンを製造する。なおこの例においては、ＣＫ−２０と
黒色糸状物を−Ｈリール等に捲かないで、紡糸したスト
ランドおよび糸をそのまま導いて供給することも可能で
ある。

第７図および第８図に示す如き製造装置を用いた例であ
る。

同図において、６０　ＶｉＣＫ−２０を捲回するドラム
、６１はその回転軸、６２はドラム６０側のベルト車、
６３はタイミングベルト、７０は細かい送りネジ付きロ
ッド、７１は回転止めスライドロッドである。６４は前
記ロッド７０に取り付けられたベルト車である。６３は
トラバース機構、６９はその移動台であり、細かい送シ
ネジ付きロッド７０とスライドロッド７１にそれぞれ対
応した酸ネジ６７、スライドベアリング６８が設けられ
ている。６６はＣＫ−２０，６５は黒色糸状物、７２は
該黒色糸状物を巻いた糸巻き、７３は透光性ストランド
６６を巻いた糸巻きである。８０はドラム６０円周面で
ＣＫ−２０６６ｔ−隙間なく捲回させるための横押し用
コマである。

ドラム６０の回転はベルト車６２、タイミングベルト６
３を経て、トラバース［１６３側のベルト車６４に伝え
られ、ドラム６００回転に対応した比によって移動台６
９が図中Ａ方向に駆動される。その比は例えば前述のよ
うにドラム６０の１回転当り、０．５朋進む程度である
。この移動はドラム６０の回転に対応しているので、枳
押し用のコマ８０との働きもあいまって図に示すように
ＣＫ−２０６６をドラム６００円周に隙間なく巻つける
。また、該黒色糸状物６５も同様にＣＫ−２０６６の谷
部に巻つけられる。この場合、前述したようにＣＫ−２
０６６と溶融性糸状物６５は共に断面が円形の糸状であ
シ、かつ黒色糸状物６５はＣＫ−２０６６に比べて細径
なので、特別の位置決め機構を用いることな（ＣＫ−２
０６６の谷部に正確に収納される。

なお、図において、黒色糸状物６５はＣＫ−２０６６の
捲回と並行して捲回されている場合を示したが、前記し
たようにＣＫ−２０６６のドラム６０への巻きつけが終
了してから巻きつけるようにしても良い。

次に、第８図に示すようにセラミック赤外ヒーター８２
を用いて、該ドラム６０を回転させながら加熱し、該黒
色糸状物が溶融状態になるのを確認してから、硬さ５０
度のゴムロールの表面に薄いフッソ系ポリマーを被覆し
た押し付は用ゴムロール８３を押し付けて、該黒色糸状
物を押しつぶし、第１図（ｅ）ま九は第４図のような状
態とした。

つまシ、該ホットメルト剤によシシート状とした。

なお、ゴムロール表面にフッソ系ポリマーコートしたの
は、ホットメルトがロールに付くのを防止するためであ
る。このとき冷風８４を吹き付ると、溶融した糸状物を
短時間に固化できるので好ましい。

以上のようにして得られた各スクリーンに対して次の要
領で、スクリーンの観察側の面に光拡散層を形成した。

すなわちスクリーン印刷機に＃２００のスクリーンを取
り付け、テーブル上にセットしたスクリーンの観察側の
面に光拡散性塗料をゴムスキージで全面に塗布した。該
拡散性塗料としては次のものを用いたが、これに限定す
るものではなく、同様の効果がある他のものも使用でき
る。

ペースレジン：三菱レイヨン奥ダイヤナール（メタクリ
ル系ビーズレジン） ＢＲ１０６３５部 溶剤ニアノン（別名シクロヘギサノン）６５部マット剤
：微粉末シリカ　デグッナＴＫ９００３部 なお、該光拡散塗料は、ロールコータで塗ることも可能
である。

透過型スクリーンの作成 ６０℃で１時間乾燥し、第４図に示すように、厚さ３〃
１のフレネルレンズと重ね合せ、額ぶち状に四隅を両面
粘着テープで固定し外形寸法を、９００Ｘ７００！１１
に切断し九。フレネルレンズの焦点距離は９００１ｍ、
ピッチは０．１６朋のものを用いた。

本発明に係る透過型スクリーンの評価 これらのスクリーンを、三菱電機［株］製ＬＶＰ４０７
グロジエクシ冒ンＴＶに取り付けたところ正面のみなら
ず、斜方向から見ても明るく、鮮明で、色調も良好な画
面が得られた。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明の透過型スクリ・
−ンの製造方法によれば、大画面で、７アインピッチに
も充分適用可能であり、かつ明るさ及びカラーバランス
など必要な光学特性を備えた良好な透過型スクリーンが
確実かつ効率的に得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ　、（ｂ）　ａ　（ｃ）はそれぞれ本発明
の製造方法を示す断面図である。 第２図は本発明の製造方法によって製造された透過型ス
クリーンの斜視図である。 第３図は本発明の製造方法によって製造された透過型ス
クリーンの断面図である。 第４図は透過型スクリーンの使用態様を示す斜視図であ
る。 第５図〜第８図はそれぞれ本発明に係る透過型スクリー
ンの製造方法を示す概略図である。 １：透過型スクリーン、１１：透光性ストランド、１３
：谷部、１４：外光吸収層、１２：観察側の出射面、１
５：光源側の入射面、５０：溶融性の糸状物。 代理人　弁理士　山　下　穣　平 第 図 （Ｑ） （ｂ） 壽　＾啜イヒ 圧力 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透光性ストランドの多数本を平行に密接して配列
   すると共に、各透光性ストランド間の谷部に、これより
   細径で溶融性の糸状物を収納し、次いで該溶融性の糸状
   物を溶融一体化してシート状にすることを特徴とする透
   過型スクリーンの製造方法。
2. （２）回転するドラム上に透光性ストランドを密接して
   捲回すると共に、各ストランド間の谷部に、これより細
   径で溶融性の糸状物が収まるように捲回し、次いで該溶
   融性の糸状物を溶融一体化し、さらに一部を切開してシ
   ート状にすることを特徴とする透過型スクリーンの製造
   方法。