JPH0658497B2 - 透過型スクリーン及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プロジエクシヨンテレビやマイクロフイルム
リーダー等の画面として用いられる透過型スクリーンお
よびその製造方法に関するものである。

（従来の技術） 透過型スクリーンは、フイルム広告、投影されたテレビ
ジヨン画像、マイクロフイルム像等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
から見たときに明るいように、また視野角が拡大するよ
う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、両面レンチキユラーレンズま
たはフライアイ等を用いることは、特開昭５８−５９４
３６号、実公昭５２−４９３２号、特開昭５７−８１２
５４号、特開昭５７−８１２５５号および特開昭５８−
１０８５２３号等の公報に開示されている。

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ツチが１mm程度
のものについては、両面の軸ずれ、板厚変動ともに±２
％以内つまり±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
野範囲の挟さく化、画面内の色ムラ発生等の不都合が生
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つて、その成形手
法としては、 押出板のロール賦形法、 セルキヤストによる注型法、 加熱プレスによる圧縮成形法 等の技術が応用され、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採用されている。

両面レンチキユラーレンズを正確につくるためには、 Ａ．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、樹脂の成形収縮も一様な
こと、 Ｃ．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
ツチ１mm、厚さ１mm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、両面レンチキユラーレンズ相互の位置精度は
上記Ａ，Ｂ，Ｃ全誤差要因を合せて、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：1.１×１０^-5 １／℃ アルミニウム：1.７×１０^-5 〃 黄銅：1.８×１０^-5 〃 であつて、長さ１ｍ当り、温度が１℃変化すると、それ
だけで鋼１１μ、アルミニウム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）、成形温度制御およ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、大型テレビの高精細度化への指向が強まり、スク
リーンのレンチキユラーレンズもフアインピツチ化を求
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プラスチツク製レンチ
キユ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。

このため、入射面と出射面のレンチキユラーレンズ単位
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ユ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、実開昭５９−１２１６４７号、実開昭５
９−１２１６４８号および実開昭５９−１２３８５０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（シースル、
ホツトバンド等が発生する）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上不可能となつてしま
う。

これは、現在入手可能な透明フアイバー状の円柱体の直
径の精度は少なくとも±数％程度のバラツキが生じてお
り、単にこれ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いに押つける力を
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、やはり結果として隙間ができてしまうの
である。

また、特開昭４７−２８９２５号公報において、円柱状
の細長いレンズを層状並列し、該層一面に暗色塗装を行
い、非塗装部を設けて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
可能だつたものと考えられる。

このため本発明等は、さきに隙間なく透光性ストランド
を並列してシート状に一体化し、かつ透光性ストランド
を高精度に配列して性能の優れたスクリーンおよびその
製造方法を提案しているが、本発明ではこれにコンジユ
ゲート方式による紡糸技術を組合せて、透光性ストラン
ドの一部に主体とは光学機能の異なる部分を一体的に形
成し、さらに優れた透過型スクリーンを提供しようとす
るものである。

（課題を解決するための手段） すなわち本発明は、上記の課題を解決するためになされ
たもので、多数本のプラスチツク系透光性ストランドが
並列状に配されてシート状となつたものであり、かつこ
れらを構成する上記透光性ストランド相互が隣接する個
々のストランド外表面で融着されてシート状に一体化さ
れていて、しかも上記個々の透光性ストランドは、その
断面の一部に主体となる部分とは異なる光学機能を与え
る部分を有していることを特徴とする透過型スクリー
ン、および多数本のプラスチツク系透光性ストランドを
溶融紡糸する際、透光性ストランドの主体となる溶融物
と、これと異なる光学機能を与える溶融物とを、コンジ
ユゲート方式で紡糸し、さらに紡糸直下で上記透光性ス
トランド相互を引揃えながら、隣接部で融着させてシー
ト状に一体化し、このシートの単一または複数によつて
スクリーン体とすることを特徴とする透過型スクリーン
の製造方法により達成される。

以下、本発明を図面に従つて説明する。

第１図ないし第５図は本発明透過型スクリーンの例を示
しており、図中(10)がプラスチツク系の透光性ストラン
ドである。このうち図中(11)は主体となる部分、(12)は
主体となる部分(11)とは異なる光学機能を与える部分
（以下、単に異なる部分と略称する。）である。ここで
主体とは異なる光学機能を与えるとは、主体が無色透明
であつたときに着色したりあるいは光拡散剤を含んでい
たり、主体とは異なる屈折率の物質で構成したり、主体
より光透過性が極端に少ないか光を透過しない物質で構
成する等、主体とは光の透過、屈折等の作用が異なる機
能を与えることを意味している。

第１図の例は、断面円形の透光性ストランド(10)の透明
である主体となる部分(11)の断面の一部に、光拡散剤を
含む異なる部分(12)を形成したものであり、この部分(1
2)は透光性ストランド(10)の長手方向に延びて設けられ
ている。このようにするとスクリーンにおいて像を結ぶ
部分を薄くすることができて解像度を上げることがで
き、しかも主体となる部分(11)が透明であるため透過光
量を低下させないで明るさを確保しうる利点がある。

第２図の例は、構成は第１図と同じであるが、透光性ス
トランド(10)の形状を断面長円形としたもので、主体と
なる部分(11)と異なる部分(12)とは同じである。

第３図の例は、断面円形の透光性ストランド(10)の観察
側の一部に、外光吸収層となる異なる部分(12)を形成し
たもので、このようにすると不必要な外光を吸収してス
クリーンのコントラストを向上させることができる。

第４図の例は、断面円形の透光性ストランド(10)の主体
となる部分(11)と異なる部分(12)とを互いに異なる屈折
率のプラスチツクで構成したもので、この屈折率の差を
適宜選択することにより、透過光の広がりを制御してス
クリーンの視野範囲を調節することができる。

そしてこれらの隣接する透光性ストランド(10)の外表面
は、第５図に示すように融着(13)されて一体化されてお
り、この結果シート状となつていて透過型スクリーンが
構成されている。なお本発明の透過型スクリーンは、以
上のようにして一体化したシート単一からなるものがよ
り望ましいが、必ずしも単一で構成する場合に限られる
ものではなく、２ないし数枚のシートを連結して構成し
てもよい。このように複数枚のシートを連結する場合で
も、１本ずつのストランドを単純に配列する場合に比較
して、ピツチ精度が大幅に向上する。

本発明の透光性ストランド(10)は光通過性の良いプラス
チツク、例えばアクリル系ポリマー、ポリカーボネート
ポリマー、ポリアリレート等の熱可塑性ポリマーや、架
橋型シリコンポリマー、架橋型アリレートポリマー、イ
オン架橋型ポリマー等の架橋硬化型ポリマー等によつて
製作される。このときの透光性ストランド(10)の太さ
は、スクリーンの大きさや用途、目的によつても異なる
が、概ね0.１〜1.5mm程度のものが選ばれ、スクリーン
のフアインピツチ化に十分寄与することとなる。またこ
の透光性ストランド(10)の外表面は、平滑面であつても
よいし、また微細な凹凸を有するものであつてもよい。

本発明の透光性ストランド(10)は、上述したように主体
となる部分(11)と異なる部分(12)とで構成されているた
め、主体となる部分(11)を上記プラスチツクで構成した
とき、第１図や第２図の例では、異なる部分(12)は同じ
プラスチツクに光拡散剤を混入したプラスチツクで構成
し、第３図の例では同じく異なる部分(12)は黒色顔料を
含んだプラスチツクで構成すればよく、さらに第４図の
例では上記プラスチツクの中から所望の屈折率のプラス
チツクを選定して構成すればよい。

このような透過型スクリーンはコンジユゲート方式の溶
融紡糸の手法によつて製作しうるが、以下第６図ないし
第８図を参照して本発明の製造方法を説明するが、第６
図は装置を上面からみた図、第７図は側面からみた図、
第８図は正面からみた図である。

図中(1)は主体となる部分(11)を作る溶融物を溶融する
ための第１の押出し機、(2)が異なる部分(12)を作る溶
融物を溶融するための第２の押出し機である。また(3)
はノズルを備えたダイであり、溶融した２種からなるプ
ラスチツクをオリフイス（図示略）より吐出させる。な
お図中(4)はそれぞれ定量ポンプで、ダイに別々に導入
する溶融物の量をコントロールするために用いられるも
のである。

このように２種の溶融物によるコンジユゲート方式で紡
糸し、吐出されたストランドは、ノズルの直下位置に設
けられた引揃えガイド(5)によつて、非接触の状態とし
ストランドの姿勢を制御し次工程に供給する。このため
にこの引揃えガイド(5)は、第８図に示すように溝を備
えたものがよい。引続きストランドは、中央部が徐々に
凹んだ融着ガイド(6)を通ることにより、中央に寄せら
れ、隣接するストランド相互の外表面を融着させる。こ
れによつて、紡糸したストランドを所定通り第５図の如
くシート状に一体化して、透過型スクリーンとすること
ができる。このとき吐出前のダイス内でストランドをシ
ート状にすることも考えられるが、細いストランドを連
結させた状態で吐出させなければならず、ダイスの加工
性やストランドの賦型安定性からすると、第７図および
第８図に示した方法が優れている。なお、図中(7)は引
取りのためのニツプローラ、(8)はカツタである。

以上の如き方法によつて透過型スクリーンを製造する場
合、透光性ストランド(10)における主体となる部分(11)
と異なる部分(12)とが、所定の方向に位置するように姿
勢を制御しながら引揃えることが望ましい。上記第１図
ないし第５図の例では、異なる部分(12)がすべて光軸に
対し直交する方向に設けられているが、スクリーンの中
心から周辺にかけて光軸を傾け、これに合うように異な
る部分(12)を位置させてもよい。このようなスクリーン
を製造する場合、このように光軸が傾くように徐々に傾
斜した溝を有する引取りガイドを用いるとよく、これに
よつて略第７図に示したと同じ方法で行うことができ
る。なお本発明の透過型スクリーンを製造する場合、ス
クリーンの全幅にわたり単一のシートとすることが望ま
しいが、装置の関係上制約があるときは、ユニツトとな
る所定幅のシートを製作し、これを接着剤や粘着テープ
を用いて連結してもよい。

（実施例） 以下、本発明の具体的実施例について説明するが、第６
図ないし第８図の如き装置を用いて透過型スクリーンを
製作した。透光性ストランド(10)の構成は第４図の如き
もので、主体となる部分(11)は屈折率がｎ＝1.４９のポ
リメチルメタクリレート、異なる部分(12)は屈折率がｎ
＝1.６のポリカーボネートとした。

そして５００ホールのオリフイスを有するノズルを用
い、ポリメチルメタクリレートを0.５ｇ／ホール分供給
して、ポリカーボネートを0.５ｇ／ホール分紡糸温度２
４０℃で紡糸し、サイドバイサイドのコンジユゲートス
トランドを吐出させ、引揃えガイドおよび融着ガイドを
通過させてニツプローラによつて6.７４ｍ／分の速度で
引取つた。

このときのノズルから引取りガイドまでの距離を１５０
mmとし、引取りガイドはその表面温度が一定となるよう
強制冷却した。

このようにして得られたシートは、透光性ストランドの
直径が0.４mmで、直線状に均一に配列一体化された幅２
０cmのものであり、５００本間の単一のストランドの糸
斑は４００±５μの範囲内にある優れたものであつた。
そしてこのシートの１ｍの長のものを５枚並列し、これ
を粘着シートで結合し、１×１ｍの透過型スクリーンを
製作した。

さらにこのスクリーンの粘着フイルムのない面のストラ
ンド間の溝に、ゴムスキージ（ゴム硬度が７０°、押付
け圧３０kg、走行速度1.５ｍ／分）を用いて黒色インキ
を塗着した。

このようにして得られた透過型スクリーンをプロジエク
ターテレビに取付けたところ、正面のみならず、斜め方
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） 本発明は以上詳述した如き構成からなるものであるか
ら、実質的に両面レンチキユラーレンズと同等であり、
きわめて精度の高い、しかも２種の材料の組合せによつ
てさらに特異な光学効果を与える優れた透過型スクリー
ンが提供でき、かつこのような透過型スクリーンを生産
効率よくコストを低減して製造しうる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の透過型スクリーンの例を
示す部分的な断面図、第５図はその一部を示す拡大断面
図、第６図は本発明の製造方法を示す概略的な装置平面
図、第７図は同じく側面図、第８図は同じく正面図であ
る。 (10)……透光性ストランド (11)……主体となる部分、 (12)……異なる部分 (1),(2)……押出機、(3)……ダイス、 (5)……引揃えガイド、(6)……融着ガイド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数本のプラスチツク系透光性ストランド
   が並列状に配されてシート状となつたものを用いるもの
   であり、かつこれらを構成する上記透光性ストランド相
   互が、隣接する個々のストランド外表面で融着されてシ
   ート状に一体化されており、このシートの単一または複
   数によつてスクリーン体が構成されていて、しかも上記
   個々の透光性ストランドは、その断面の一部に主体とな
   る部分とは異なる光学機能を与える部分を有しているこ
   とを特徴とする透過型スクリーン。
2. 【請求項２】プラスチツク系透光性ストランドの断面形
   状が非円形であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の透過型スクリーン。
3. 【請求項３】多数本のプラスチツク系透光性ストランド
   を溶融紡糸する際、透光性ストランドの主体となる溶融
   物と、これと異なる光学機能を与える溶融物とを、コン
   ジユゲート方式で紡糸し、さらに紡糸直下で上記透光性
   ストランド相互を引揃えながら、隣接部で融着させてシ
   ート状に一体化し、このシートの単一または複数によつ
   てスクリーン体とすることを特徴とする透過型スクリー
   ンの製造方法。
4. 【請求項４】断面形状が非円形のプラスチツク系透光性
   ストランドを溶融紡糸すると共に、各透光性ストランド
   の姿勢を制御しながら引揃えることを特徴とする特許請
   求の範囲第３項記載の透過型スクリーンの製造方法。