JPH0429127A - 透過型スクリーンおよび透過型スクリーンアセンブリー - 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、液晶表示素子に表示された映像をスクリーン
に拡大投影する液晶プロジェクタ−に使用する透過型ス
クリーンおよび透過型スクリーンアセンブリーに関する
。

〔従来の技術〕

光源光を映像を形成する液晶表示素子に透過させ、映像
を反射型スクリーン上に拡大投影する液晶プロジェクタ
−は、ＣＲＴを使用したプロジェクタ−に比べ小型、軽
量で安価であるという利点を有しているため、近年、業
務用のみならず家庭用テレビジョンとして使用されてい
る。

反射型スクリーンを用いたプロジェクタ−においては、
画像の投影光以外の不要な外部の光（以下、外光という
）が投影光と同様にスクリーン面に入射して拡散される
ので、映像のコントラストを低下させるという問題点が
ある。

これを改善するために、液晶表示素子を透過した光が偏
光となっていることに着目し、反射型スクリーン上に偏
光膜を設けた投影型液晶表示装置が特開昭６４−７７０
８５号公報に記載されているが、このような投影型液晶
表示装置においては偏光膜で遮断される周囲光の内、偏
光膜の表面で反射される周囲光については全く考慮され
ていないために依然として充分なコントラストを得るこ
とができなかった。

一方、反射型液晶プロジェクタ−よりも外光による影響
を受けにくいことから透過型スクリーンを使用した透過
型液晶プロジェクタ−も検討されており、前述の特開昭
６４−７７０８５号公報にも反射型スクリーンのアルミ
ニューム反射面を除去して、透過型スクリーンとして投
影型表示装置に適用可能との記載がある。

また、実開昭６４−３８８８６号公報においても偏光機
能付き透過型スクリーンを適用する記載がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、特開昭６４−７７０８５号公報に記載の
透過型スクリーンにおいては偏光膜はスクリーンの光源
側に配置されているために、スクリーン表面で生じる外
光の反射に対しては何らこれを減する機能を持たないも
のであり、外光によるコントラストの低下は避けられな
い。

また、実開昭６４−３８８８６号公報には偏光機能付き
透過型スクリーンの具体的な構成は開示されていないが
、照明の反射光をスクリーンにより偏光として反射させ
る機能を存するものであり、外光のスクリーン面での反
射を減するものでないことからコントラストの低下を免
れないという問題点があった。

さらに、上記の先行技術は観察者側から出光部に入射し
て内部反射を繰り返した後、出光部から再出射される外
光によるコントラストの低下に対する解決策を何ら提案
していない。

本発明は、上記した問題に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、透過型液晶プロジェクタ−におい
て、出光面側からの外光の入光による影響を受けず、画
像のコントラストを極力高くし得る透過型スクリーンお
よびｉ３過型スクリーンアセンブリーを提供するにある
。

また、本発明は、画像の投影光の損失を最小限にすると
ともに、スクリーンの画面のコントラストを向上するこ
とを可能にする透過型スクリーンおよび透過型スクリー
ンアセンブリーを提供するにある。

（Ｉｔ！！ｌを解決するための手段〕 本発明は、上記した課題を解決するために、液晶表示素
子を透過させた光源光を背面から投影して映像を表示す
る透過型スクリーンにおいて、光源光の入光面にはレン
チキュラーレンズを有し、出光面の前記入光面のレンチ
キュラーレンズの集光部は出光部を成し、非集光部には
光吸収層を有し、前記出光部の表面には偏光膜が光源光
に対して検光子となる方向性を持って形成されている構
成としている。

本発明の透過型スクリーンは、投影光を平行光とする手
段としてフレーネルレンズを透過型スクリーンの入光側
に配置して使用すると、画面の明るさの均一性を向上さ
せるのに好適である。

また、入光面に形成したレンチキュラーレンズにより投
影光を水平方向に拡散する場合には、透過型スクリーン
にガラスピーズまたは有機架橋ポリマー等の拡散剤を含
有させることにより投影光の垂直方向の拡散を行うこと
ができる。

また、本発明の透過型スクリーンは、光源光の入光面に
ハエの目レンズを有し１、出光面の前記入光面のレンチ
キュラーレンズの集光部は出光部を成し、非集光部には
光吸収層を有し、前記出光部の表面には偏光膜が光源光
に対して検光子となる方向性を持って形成した構成とす
るこができる。

この場合には透過型スクリーンに含有させる拡散剤の量
を極めて減少させるか、または含有させないようにする
ことができる。

さらに、前記出光面の出光部にはレンチキュラーレンズ
を形成することができる。

本発明の透過型スクリーンにおいては、光吸収層を凸状
部の頂部に形成し、凸状部の側面を偏光膜で覆うように
構成することができる。

また、本発明の透過型スクリーンを利用した透過型スク
リーンアセンブリーは、光源光の入射側よりフレーネル
レンズシートと、水平方向に長手方向を配したレンチキ
ュラーレンズを有するレンチキュラーレンズシートと、
さらに光源光の入光面にレンチキュラーレンズを有し、
出光面の前記入光面のレンチキュラーレンズの集光部は
出光部を成し、非集光部には光吸収層を有し、前記出光
部の表面には偏光膜が光源光に対して検光子となる方向
性を持って形成された透過型スクリーンとの順に配置し
たことを特徴としている。この場合には透過型スクリー
ンに含有させる拡散剤の量を極めて減少させるか、また
は含有させないようにすることができる。

本発明の透過型スクリーンアセンブリーにおいては、前
記透過型スクリーンの出光面の出光部にはレンチキュラ
ーレンズを形成することができる。

また、透過型スクリーンの光吸収層を凸状部の頂部に形
成し、前記凸状部の側面を偏光膜で覆うようにすること
ができる。

〔作用〕 液晶表示素子を透過して偏光された光源光は入光面のレ
ンチキュラーレンズに入射した後、光源光に対して検光
子となる方向性をもって出光部に形成された偏光膜をほ
とんど損失無く透過して観察者側に出光される。

これに対して、観察者側から出光面に入射する外光の多
くは光吸収層により吸収され通過型スクリーン表面での
外光反射が阻止され、光吸収層に入射せずに出光部に入
射した外光もあらゆる偏光面を含んでいるためにその大
部分は偏光膜により遮断され、透過型スクリーンの内部
に入射する外光は極めて少なくなるため、外光の内部反
射が減少される。

さらに、透過型スクリーンの内部で全反射して出光部に
もどってくる外光は再び偏光膜により大部分が遮断され
てしまうために、再出射してコントラストを低下させる
外光はほとんど無視できる程度に低減される。

入光面のレンチキュラーレンズにより投影される光源光
の水平方向の拡散を行う場合には、透過型スクリーンに
含有される拡散剤により垂直方向の光の拡散が行われる
。

しかしながら、拡散剤を含有すると偏光された光源光の
一部分は拡散剤により屈折、拡散される際に偏光面の方
向の変化が生しるために、偏光面の変化した光源光は出
光部の表面に形成された偏光膜により遮断され、損失を
生しることが避けられない。

請求項（２）記載のｉ３過型スクリーンは上記の問題を
改善したもので、入光面に形成したハエの目レンズによ
り光源光の水平方向の拡散と垂直方向の拡散を行う。従
って、垂直拡散を行うための拡散剤の量を著しく減少さ
せたり、あるいは含有させないようにすることができる
。

請求項（３）記載の透過型スクリーンは、赤、緑、青の
各三原色の映像を水平方向に配列した液晶表示素子から
独立した光束としてスクリーンに投影する場合に適用す
るものであり、出光部に形成されたレンチキュラーレン
ズは三原色の出光束を平行化して出射させ、観察者が水
平方向に偏って映像を観察する際に、画面が色すいて見
える所謂色ムラの発生するのを特徴する 請求項（４）記載の透過型スクリーンは、光吸収層を形
成した凸状部の側面に形成された偏光膜が、凸状部の側
面からの外光の入射を特徴する請求項（５）記載の透過
型スクリーンアセンブリーは、透過型スクリーンとフレ
ーネルレンズとの間に配置した水平方向に長手方向を配
したレンチキュラーレンズシートが光源光を垂直方向に
拡散する。従って、垂直拡散を行うための拡散剤の量を
著しく減少させたり、あるいは含有させないようにする
ことができる。

〔実施例〕

以下に本発明の詳細を、添付した図面により説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の拡大断面図を示すもの
で、透明樹脂としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭ
Ａ）を押出機より押し出し、透明樹脂がまだ熱く軟化状
態にある内にロールプレス等により成形して、入光面に
は図面の表面から裏面に向かう方向に軸心を有するレン
チキュラーレンズ２人を備える一方、出光面の前記レン
チキュラーレンズ２Ａの集光部に対応する部分には出光
部２Ｂを備え、前記レンチキュラーレンズ２Ａの非集光
部に対応する部分には凸状部２Ｃを備えた透明樹脂シー
ト２を形成した。

なお、レンチキュラーレンズ２Ａの形状は円、楕円、あ
るいは放物線の一部の形状を有するように形成すること
ができる。

この透明樹脂シート２の出光部２Ｂの表面に偏光膜３を
、液晶表示素子を透過して偏光された光源光６の検光子
として機能するように方向性を持たせて積層した。

また、偏光膜３は、透明樹脂シート２をロールプレスに
より成形する際に、出光面成形用ロールと透明樹脂との
間に予め形成した偏光フィルムを供給することにより、
成形と同時に偏光膜を形成することもできる。この場合
には、凸状部２Ｃの側面２Ｄも偏光膜で覆うことができ
、凸状部側面に入射する外光１０の大部分を遮断できる
ので好ましい。

次いで、凸状部２Ｃの頂部に黒色インキを塗布して光吸
収層４を形成し、透過型スクリーンＩが得られた。

なお、本実施例においては、光吸収剤の塗布が容易であ
ることから光吸収層４を凸状部２Ｃの頂部に形成したが
、出光部２Ｂと同一平面に形成したり、凹部を設けて黒
色インキを充填するようにしてもよい。

また、光吸収層の面積をできるだけ大きくするためには
、入光面から出光面の厚みをレンチキュラーレンズ２人
の焦点の位置と等しくすることが好ましく、出光面の４
０〜７０％を光吸収層で覆うことかできる。

本発明の第１の実施例の透過型スクリーンによれば、外
光１０の４０〜７０％は光吸収層４により吸収され、出
光部２Ｂに入射する外光は減少する。さらに、出光部２
Ｂに入射した外光１０Ｂの大部分は偏光膜３により遮断
され、内部に入射して内部反射をする外光１０Ｃは極め
て少ないものとなり、これが外部に再出射しようとする
際には再び偏光膜３により遮断されるため再出射する外
光はほとんど見られなくなる。これに対して光源光６は
、はとんど損失無く偏光膜３を透過して出射される。

第１の実施例の透過型スクリーンは液晶プロジェクタ−
に使用して、コントラストの良好な映像を得ることがで
きた。

第２図は本発明の第２の実施例の拡大断面図を示すもの
で、赤、緑、青の三原色の画像を一つの光束に合成せず
に、別個の液晶表示素子から別々の光束として投影して
スクリーン上でカラー映像を合成する液晶プロジェクタ
−に使用するために、ガラスピーズを混入したポリカー
ボネートを押し出し成形する際に、出光部７Ｂをレンチ
キュラーレンズの形状とし、さらに成形と同時に偏光フ
ィルムを積層して偏光膜３を形成した。

また、画面の周辺部で明るさが低下するのを防止するた
めに、光源光が若干内側に収束してレンチキュラーレン
ズ７Ａに入射するように、透過型スクリーン１の大光面
７Ａ側にフレーネルレンズシート５を配置した。

なお、図中符号７は透明樹脂シート、７Ｃは凸状部を示
す。

第２の実施例の透過型スクリーンは、液晶プロジェクタ
−に使用してコントラストが良好で、画面の明るさが均
一であり、色ムラの発生のない画像が得られた。

第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の第３の実施例を示すも
ので、同図（Ａ）は本実施例の拡大断面図、（Ｂ）は同
図（Ａ）の切断線Ａ−Ａから眺めた垂直方向の拡大断面
図である。

透明樹脂としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）
を押出しロールプレス成形して、大光面にハエの目レン
ズ８Ａを備え、出光面の前記ハエの目レンズ８への集光
部に対応する部分にはレンチキュラーレンズの形状を有
した出光部８Ｂを備え、前記ハエの目レンズ８Ａの非集
光部に対応する部分には凸状部８Ｃを備えた透明樹脂シ
ート８を形成した。

次いで、偏光膜３を出光部８Ｂ及び凸状部８Ｃの表面に
積層し、さらに凸状部８Ｃの表面に光吸収層４を形成し
た。

本実施例の透過型スクリーン１は、入光面に形成された
ハエの目レンズにより光源光６の水平方向の拡散及び垂
直方向の拡散が行われるので、拡散剤をスクリーンに混
入する必要がなく、拡散剤により光源光の偏光面が変化
して損失光となることを防止するこができ、さらに、凸
状部８Ｃの側面８Ｄにも偏光膜３を有するので外光の内
部への入射量を著しく減少させたので、極めてコントラ
ストの良好な画像が得られた。

第４図は本発明の第４の実施例を示すもので、第１の実
施例の透過型スクリーン１の入光面側に、水平方向に長
手方向を配したレンチキュラーレンズ９Ａを有するレン
チキュラーレンズシート９と、フレーネルレンズシート
５とを順に配置してｉ３過型スクリーンアセンブリー１
２を構成した。本実施例の透過型スクリーンアセンブリ
ーは、レンチキュラーレンズシート９のレンチキュラー
レンズ９Ａにより光源光６の垂直方向の拡散を行うので
、拡散剤をスクリーンに混入する必要がなく、拡散剤に
より光源光の偏光面が変化して損失光とな養ことを防止
することができ、液晶プロジェクタ−に使用した際に極
めてコントラストの良好な画像が得られた。

［発明の効果〕 以上述べたように請求項（１）記載の透過型スクリーン
は、光源光の損失無く、外光を光吸収層で吸収し、かつ
偏光膜で遮断するためにスクリーン表面での外光反射や
スクリーン内部に入射した外光の内部反射、再出射を著
しく減少させ、映像のコントラストを向上させることで
きる。

請求項（２）記載の透過型スクリーンは、ハエの目レン
ズにより光源光を垂直方向にも拡散するので、混入する
拡散剤の量を減少させることができ、このため拡散剤に
起因する光源光の損失を減少させることができ、よりハ
イコントラストな画像を得ることができる。

請求項（３）記載の透過型スクリーンは、赤、緑、青の
三原色の画像を一つの光束に合成せずに、別個の液晶表
示素子から別々の光束として投影してスクリーン上でカ
ラー映像を合成する液晶プロジェクタ−に使用した場合
にも、色ムラのないコントラストの良い画像を得ること
ができる。

請求項（４）記載の透過型スクリーンは、光吸収層を形
成した凸状部の側面にも偏光膜を形成したので、外光の
入射をさらに効率的に防止することができる。

請求項（５）記載の透過型スクリーンアセンブリーは、
レンチキュラーレンズシートにより光源光を垂直方向に
も拡散するので、混入する拡散剤の量を減少させること
ができ、このため拡散剤に起因する光源光の損失を減少
させることができ、よりハイコントラストな画像を得る
ことができる。

請求項（６）記載の透過型スクリーンアセンブリーは、
赤、緑、青の三原色の画像を一つの光束に合成せずに、
別個の液晶表示素子から別々の光束として投影してスク
リーン上でカラー映像を合成する液晶プロジェクタ−に
使用した場合にも、色ムラのないコントラストの良い画
像を得ることができる。

請求項（７）記載の透過型スクリーンアセンブリーは、
光吸収層を形成した凸状部の側面にも偏光膜を形成した
ので、外光の入射をさらに効率的に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の拡大断面図、第２図は
本発明の第２の実施例の拡大断面図、第３図は本発明の
第３の実施例を示すもので、同図（Ａ）は水平方向の拡
大断面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の切断４＃！Ａ−Ａ
から眺めた垂直方向の拡大断面図、第４図は本発明の第
４の実施例の拡大断面図である。 １・・透過型スクリーン、２・・透明樹脂シート、２Ａ
・・レンチキュラーレンズ、２Ｂ・・出光部、２Ｃ・・
凸状部、２Ｄ・・凸状部の側面、３・・偏光膜、４・・
光吸収層、５・・フレーネルレンズシート、６・・光源
光、８Ａ・・ハエの目レンズ、９・・レンチキュラーレ
ンズシート、１０・・外光、１２・・透過型スクリーン
アセンブリー 出　　願　　人　大日本印刷株式会社

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）液晶表示素子を透過させた光源光を背面から投影
   して映像を表示する透過型スクリーンにおいて、光源光
   の入光面にはレンチキュラーレンズを有し、出光面の前
   記入光面のレンチキュラーレンズの集光部は出光部を成
   し、非集光部には光吸収層を有し、前記出光部の表面に
   は偏光膜が光源光に対して検光子となる方向性を持って
   形成されていることを特徴とする透過型スクリーン。
2. （２）液晶表示素子を透過させた光源光を背面から投影
   して映像を表示する透過型スクリーンにおいて、光源光
   の入光面にハエの目レンズを有し、出光面の前記入光面
   のレンチキュラーレンズの集光部は出光部を成し、非集
   光部には光吸収層を有し、前記出光部の表面には偏光膜
   が光源光に対して検光子となる方向性を持って形成され
   ていることを特徴とする透過型スクリーン。
3. （３）前記出光面の出光部には、レンチキュラーレンズ
   が形成されていることを特徴とする請求項（１）または
   請求項（２）記載の透過型スクリーン。
4. （４）光吸収層が凸状部の頂部に形成され、前記凸状部
   の側面は偏光膜で覆われていることを特徴とする請求項
   （１）、請求項（２）または請求項（３）記載の透過型
   スクリーン。
5. （５）光源光の入射側よりフレーネルレンズシートと、
   水平方向に長手方向を配したレンチキュラーレンズを有
   するレンチキュラーレンズシートと、さらに光源光の入
   光面にレンチキュラーレンズを有し、出光面の前記入光
   面のレンチキュラーレンズの集光部は出光部を成し、非
   集光部には光吸収層を有し、前記出光部の表面には偏光
   膜が光源光に対して検光子となる方向性を持って形成さ
   れた透過型スクリーンとの順に配置したことを特徴とす
   る透過型スクリーンアセンブリー。
6. （６）前記透過型スクリーンの出光面の出光部にはレン
   チキュラーレンズが形成されていることを特徴とする請
   求項（５）記載の透過型スクリーンアセンブリー。
7. （７）透過型スクリーンの光吸収層が凸状部の頂部に形
   成され、前記凸状部の側面は偏光膜で覆われていること
   を特徴とする請求項（５）または請求項（６）記載の透
   過型スクリーンアセンブリー。