JPH07128743A

JPH07128743A - 透過型スクリーン

Info

Publication number: JPH07128743A
Application number: JP5275822A
Authority: JP
Inventors: Hideki Shiba; 英樹柴
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1993-11-04
Filing date: 1993-11-04
Publication date: 1995-05-19

Abstract

(57)【要約】【目的】明るく、モアレ現象、写り込み等のない高品
質な画像の得られ、生産性に優れた透過型スクリーンを
提供する。【構成】光源側に配置されたフレネルレンズシート１
と観察側に配置されたレンチキュラーレンズシート２か
ら構成され、レンチキュラーレンズシート２が入射面側
に縦方向のレンチキュラーレンズ４が形成されるととも
に、出射面側にピッチ（Ｐ₁ ）と曲率半径（ｒ）とが
０．３≦Ｐ1 ／ｒ≦１を満足し、ピッチ（Ｐ₁ ）がフレ
ネルレンズのピッチ（Ｐ₂ ）の１／５０〜１／３である
縦方向のマイクロレンチキュラーレンズ５が形成されて
なる透過型スクリーン。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プロジェクション方式
によるスクリーンやマイクロフィルムリーダーの画面等
として用いられるフレネルレンズシートおよびレンチキ
ュラーレンズシートから構成される透過型スクリーンに
関するものであり、さらに詳しくは、明るく、写り込み
あるいはホットバンド等のない高品質な画像の得られる
透過型スクリーンに関するものであり、特に液晶プロジ
ェクター等の１ビームタイプのプロジェクターあるいは
６管式プロジェクターに適した透過型スクリーンに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】背面投写型プロジェクションテレビや大
型スクリーン等においては、画面の明るさおよび均一性
が得られるように、また斜め方向から観察した場合でも
ある程度の明るい像が観察できるように、フレネルレン
ズシートとレンチキュラーレンズシートから構成された
スクリーンで投影光の拡散を行っている。

【０００３】このような透過型スクリーンとしては、図
５に示したように、光源側にフレネルレンズシート１
を、観察側に両面にレンチキュラーレンズが形成された
両面レンチキュラーレンズシート６を配置した透過型ス
クリーンが一般的に使用されている。フレネルレンズシ
ート１は、光源から入射した光線を観察者の方向に向
け、画面の四隅周辺が暗くならないようにしている。ま
た、両面レンチキュラーレンズシート６は、３管式のプ
ロジェクターから入射した赤、緑、青の３色（ＲＧＢ）
の光のミキシングを行いカラーユニフォーミティー行う
とともに、水平方向へ光線を拡散させ水平視野角を広げ
ている。

【０００４】一方、近年、液晶プロジェクター等の１ビ
ームタイプのプロジェクターや６管式のプロジェクター
等が、明るさや解像度等に優れるという特徴から背面投
射型プロジェクターとして使用されるようにってきた。
これに伴い、スクリーンとしても明るく、解像度の良い
ものが要求されるようになり、レンチキュラーレンズの
ピッチを細かくしてスクリーンの解像度を向上させる等
の方法が行われてきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、両面レンチキ
ュラーレンズシート６において、レンチキュラーレンズ
のピッチを細かくするとシート自体も薄くしなければな
らず、レンチキュラーレンズシートの剛性が不足して割
れやすくなったり、拡散剤の混入量も限られ垂直方向の
視野角を十分に広げることができなかったり、ホットバ
ンドが生じる等の問題点を有している。また、入射面側
のレンチキュラーレンズと出射面側のレンチキュラーレ
ンズとの光軸ずれが、シェーディングの観点からレンチ
キュラーレンズのピッチに対して２％以内にある必要が
あり、レンチキュラーレンズのピッチを細かくすると極
端に生産性が劣るものであった。さらに、液晶プロジェ
クター用のスクリーンとして、両面レンチキュラーレン
ズシート６を使用した場合には、液晶の格子とレンチキ
ュラーレンズシート６のブラックストライプ７によるモ
アレ現象の発生が著しいものであった。そこで、本発明
の目的は、明るく、ホットバンドや写り込みがなく、モ
アレ現象が抑制された優れた画像が得られるとともに、
生産性に優れた透過型クリーンを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記従来
技術の有する問題点を鑑み、レンチキュラーレンズシー
トの構成について鋭意検討を行った結果、本発明に到達
したものである。すなわち、本発明の透過型スクリーン
は、光源側に配置されたフレネルレンズシートと観察側
に配置されたレンチキュラーレンズシートから構成さ
れ、レンチキュラーレンズシートが入射面側に縦方向の
レンチキュラーレンズが形成されるとともに、出射面側
にピッチ（Ｐ₁ ）と曲率半径（ｒ）とが次の式（１）を
満足し、ピッチ（Ｐ₁ ）がフレネルレンズのピッチ（Ｐ
₂ ）の１／５０〜１／３である縦方向のマイクロレンチ
キュラーレンズが形成されてなることを特徴とするもの
である。

【０００７】

【数１】０．３≦Ｐ₁ ／ｒ≦１・・・（１）本発明の透過型スクリーンは、図１あるいは図２に示し
たように、出射面側にフレネルレンズ３が形成されたフ
レネルレンズシート１と、入射面側に縦方向のレンチキ
ュラーレンズ４、出射面側に縦方向のマイクロレンチキ
ュラーレンズ５が形成されたレンチキュラーレンズシー
ト２から構成されている。

【０００８】本発明のフレネルレンズシート１は、アク
リル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、オレフィン系樹
脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂あるいはこれら
の混合樹脂等の光透過性の良い合成樹脂から構成されて
おり、鋳込み成形法、射出成形法、熱プレス成形法、ダ
イレクトカット法あるいは活性エネルギー線硬化型樹脂
を用いる方法等の通常使用されている方法によって製造
される。フレネルレンズシート１の出射面側（観察側）
には、サーキュラーフレネルレンズ３が形成されてい
る。サーキュラーフレネルレンズ３は、その中心をスク
リーンの中心と一致させるように配置してもよいし、中
心をずらすようにして配置してもよい。

【０００９】本発明のレンチキュラーレンズシート２
は、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、オレフ
ィン系樹脂、スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂あるい
はこれらの混合樹脂等の光透過性の良い合成樹脂から構
成されており、押出成形法、鋳込み成形法、射出成形
法、熱プレス成形法あるいは活性エネルギー線硬化法等
の通常使用されている方法によって製造される。

【００１０】レンチキュラーレンズシート２の入射面側
に形成される縦方向のレンチキュラーレンズ４のレンズ
形状は、特に限定されるものではなく、通常使用されて
いる断面半円状、半楕円状等の非球面断面等の断面形状
のレンチキュラーレンズの形状が使用でき、凸状あるい
は凹状のいずれであってもよいが、図２に示したように
凹状のレンチキュラーレンズ４を形成したものがコント
ラストの観点から好ましい。

【００１１】形成されるレンチキュラーレンズ４のピッ
チ（Ｐ₃ ）としては、０．０１〜１．５ｍｍの範囲のも
が使用できるが、フレネルレンズシート１のサーキュラ
ーフレネルレンズ３とレンチキュラーレンズシート２の
縦方向のレンチキュラーレンズ４によるモアレ現象を抑
止するために、サーキュラーフレネルレンズ３のピッチ
（Ｐ₂ ）を１としたときに、レンチキュラーレンズ４の
ピッチ（Ｐ₃ ）がＮ＋０．３５〜０．４３、Ｎ＋０．５
５〜０．７３、１／（Ｎ＋０．３５〜．０．４３）また
は１／（Ｎ＋０．５５〜０．７３）の範囲とすることが
好ましい。また、レンチキュラーレンズ４のピッチ（Ｐ
₃ ）は、出射面側の縦方向のマイクロレンチキュラーレ
ンズ５のピッチ（Ｐ₁ ）の３倍以上であることが、生産
性向上等の点で好ましく、さらに好ましくは５〜１０倍
の範囲である。

【００１２】このようにレンチキュラーレンズシート２
の入射面側に縦方向のレンチキュラーレンズ４を形成す
ることによって、全光線透過率の高い透過型スクリーン
を得ることができる。さらに、本発明においては、レン
チキュラーレンズシート２の出射面側に縦方向のマイク
ロレンチキュラーレンズ５を形成することによって、水
平方向への光線の拡散を拡大でき視野角を広げることが
できるとともに、スクリーン面への写り込みを防止し、
モアレ現象の発生のない非常に高い品質の画像を得るこ
とができるものである。

【００１３】出射面側に形成される縦方向のマイクロレ
ンチキュラーレンズは、レンズのピッチ（Ｐ₁ ）がフレ
ネルレンズのピッチ（Ｐ₂ ）の１／５０〜１／３で、ピ
ッチ（Ｐ₁ ）と曲率半径（ｒ）とが次の式（１）の関係
を満足するような縦方向のマイクロレンチキュラーレン
ズ５を形成することを特徴とするもである。

【００１４】

【数３】０．３≦Ｐ₁ ／ｒ≦１・・・（１）縦方向のマイクロレンチキュラーレンズ５が、ピッチ
（Ｐ₁ ）と曲率半径（ｒ）とが上記式（１）の関係を満
足し、ピッチ（Ｐ₁ ）がフレネルレンズのピッチ（Ｐ
₂ ）の１／５０〜１／３となるように設定することによ
って、スクリーンの観察側面への写り込みを大幅に低減
できるとともに、縦方向のマイクロレンチキュラーレン
ズ５とフレネルレンズ３によるモアレ現象の発生を抑止
できるものである。縦方向のマイクロレンチキュラーレ
ンズ５のピッチ（Ｐ₁ ）が、フレネルレンズのピッチ
（Ｐ₂ ）の１／３を越えるとフレネルレンズ３との干渉
によるモアレ現象の発生が著しくなり、逆に１／５０未
満ではスクリーン表面での写り込み防止の効果が十分で
なくなるとともに、加工が非常に困難になり生産性に劣
るためであり、好ましくは０．０１〜０．１の範囲であ
る。さらに、縦方向のマイクロレンチキュラーレンズ５
のピッチ（Ｐ₁ ）は、フレネルレンズ５とのモアレ現象
の抑制等の観点から０．１ｍｍ以下とすることがより好
ましい。

【００１５】一方、Ｐ₁ ／ｒが１を越えるとゲインが低
下し画像が暗くなり、逆にＰ₁ ／ｒが０．３未満である
と写り込み防止の効果が十分でなくなるためであり、好
ましくはピッチ（Ｐ₁ ）と曲率半径（ｒ）とが次の式
（２）を満足する範囲である。

【００１６】

【数４】０．４≦Ｐ₁ ／ｒ≦８・・・（２）本発明の縦方向のマイクロレンチキュラーレンズ５は、
図１に示したように凸状のレンチキュラーレンズであっ
ても、図２の示したように凹状のレンチキュラーレンズ
であってもよい。また、縦方向のマイクロレンチキュラ
ーレンズのレンズピッチ（Ｐ₁ ）あるいは曲率半径
（ｒ）は、スクリーン全体で一定としてもよいし、必要
に応じてランダムにあるいは規則的に変化させることも
できる。

【００１７】本発明の透過型スクリーンは、垂直方向の
視野角を広げたり、フレネルレンズ３と縦方向のレンチ
キュラーレンズ４によるモアレ現象の発生や写り込み等
をさらに抑制する観点から、フレネルレンズシート１あ
るいはレンチキュラーレンズシート２の少なくとも一方
に０．１〜３重量％程度の範囲で少量の光拡散剤を混入
させることが好ましい。光拡散剤としては、特に限定さ
れるものではなく公知の拡散剤が使用でき、例えば、シ
リカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、ア
ルミナ、酸化亜鉛、カラス等の無機系微粒子、架橋ポリ
マー等の有機系微粒子等が挙げられる。また、光拡散剤
を混入する変わりに、あるいはこれと併用して、光拡散
剤を混入する光拡散剤層を形成してもよいし、フレネル
レンズシートあるいはレンチキュラーレンズシートの表
面に微細な凹凸を形成してもよい。さらに、光拡散剤の
他に、ティント剤、難燃剤、光安定剤、耐熱劣化防止剤
等の添加剤を必要に応じて添加することができる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例によって本発明を具体的に説明
する。実施例１平均粒径１０μｍのシリカ粉を２重量％およびティント
剤を含有した、屈折率１．４９２、厚さ３ｍｍのメタク
リル樹脂板を用いて、その一方の表面に図１に示したよ
うなピッチ０．３６ｍｍの断面円弧状の縦方向の凸状レ
ンチキュラーレンズ４を、他面にピッチ０．０８ｍｍ、
曲率半径０．１３ｍｍの断面円弧状の縦方向の凸状マイ
クロレンチキュラーレンズ５を加熱プレス法によって形
成し、レンチキュラーレンズシート２を得た。一方、屈
折率１．４９２、厚さ５ｍｍのメタクリル板を用いて、
その一方の表面にピッチ０．５ｍｍのサーキュラーフレ
ネルレンズ３を加熱プレス法によってフレネルレンズシ
ート１を得た。

【００１９】得られたレンチキュラーレンズシート２お
よびフレネルレンズシート１を、図１に示したように、
フレネルレンズシート１をフレネルレンズ３が出射面側
となるように光源側に設置し、レンチキュラーレンズシ
ート２を縦方向のレンチキュラーレンズ４が入射面側と
なるように観察側に設置して透過型スクリーンを組み立
てた。この透過型スクリーンを、液晶プロジェクター装
置（シャープ社製ＸＶ−１００Ｚ）を用いて画像を観察
したところ、ゲインが４．４と明るい画像が得られた。
また、写り込み、モアレ現象もほとんど見られない均一
な画像であった。

【００２０】実施例２平均粒径１０μｍのシリカ粉を２重量％およびティント
剤を含有した、屈折率１．４９２、厚さ３ｍｍのメタク
リル樹脂板を用いて、その一方の表面に図２に示したよ
うなピッチ０．３６ｍｍの断面円弧状の縦方向の凹状レ
ンチキュラーレンズ４を、他面にピッチ０．０８ｍｍ、
曲率半径０．１３ｍｍの断面円弧状の縦方向の凹状マイ
クロレンチキュラーレンズ５を加熱プレス法によって形
成し、レンチキュラーレンズシート２を得た。一方、屈
折率１．４９２、厚さ５ｍｍのメタクリル板を用いて、
その一方の表面にピッチ０．５ｍｍのサーキュラーフレ
ネルレンズ３を加熱プレス法によってフレネルレンズシ
ート１を得た。

【００２１】得られたレンチキュラーレンズシート２お
よびフレネルレンズシート１を、図２に示したように、
フレネルレンズシート１をフレネルレンズ３が出射面側
となるように光源側に設置し、レンチキュラーレンズシ
ート２を縦方向のレンチキュラーレンズ４が入射面側と
なるように観察側に設置して透過型スクリーンを組み立
てた。この透過型スクリーンを、液晶プロジェクター装
置（シャープ社製ＸＶ−１００Ｚ）を用いて画像を観察
したところ、ゲインが４．５と明るく、コントラストに
優れた画像が得られた。また、写り込み、モアレ現象も
ほとんど見られない均一な画像であった。

【００２２】比較例１平均粒径１０μｍの有機系拡散剤を１重量％を含有し
た、屈折率１．４９２のメタクリル樹脂板を用いて、そ
の両方の表面にピッチ０．３６ｍｍ、厚さ０．４ｍｍの
レンチキュラーレンズを加熱プレス法によって形成した
両面レンチキュラーレンズシート２を得た。一方、屈折
率１．４９２、厚さ５ｍｍのメタクリル板を用いて、そ
の一方の表面にピッチ０．５ｍｍのサーキュラーフレネ
ルレンズ３を加熱プレス法によって形成したフレネルレ
ンズシート１を得た。

【００２３】得られたレンチキュラーレンズシート２お
よびフレネルレンズシート１を、フレネルレンズシート
１をフレネルレンズ３が出射面側となるように光源側に
設置し、レンチキュラーレンズシート２を縦方向のレン
チキュラーレンズ４が出射面側となるように観察側に設
置して透過型スクリーンを組み立てた。この透過型スク
リーンを、液晶プロジェクター（シャープ社製ＶＸ−１
００Ｚ）を用いて画像を観察したところ、液晶の格子と
両面レンチキュラーレンズシートとのモアレが著しく、
垂直方向の視野角が狭く、ホットバンドも観察された。
また、レンチキュラーレンズシート自体が薄いために画
面の中央付近がたるんでいた。

【００２４】比較例２平均粒径１０μｍのシリカ粉を２重量％およびティント
剤を含有した、屈折率１．４９２、厚さ３ｍｍのメタク
リル樹脂板を用いて、その一方の表面に図３に示したよ
うなピッチ０．３６ｍｍの断面円形の縦方向のレンチキ
ュラーレンズ４を、他面にピッチ０．３９ｍｍ、曲率半
径０．１３ｍｍの断面円弧状の縦方向のマイクロレンチ
キュラーレンズ５を加熱プレス法によって形成し、レン
チキュラーレンズシート２を得た。一方、屈折率１．４
９２、厚さ５ｍｍのメタクリル板を用いて、その一方の
表面にピッチ０．５ｍｍのサーキュラーフレネルレンズ
３を加熱プレス法によってフレネルレンズシート１を得
た。

【００２５】得られたレンチキュラーレンズシート２お
よびフレネルレンズシート１を、図１に示したように、
フレネルレンズシート１をフレネルレンズ３が出射面側
となるように光源側に設置し、レンチキュラーレンズシ
ート２を縦方向のレンチキュラーレンズ４が出射面側と
なるように観察側に設置して背面投射型スクリーンを組
み立てた。この背面投影型スクリーンに、液晶プロジェ
クター装置（シャープ社製ＸＶ−１００Ｚ）を用いて画
像を観察したところ、モアレ現象の発生が著しいもので
あった。

【００２６】比較例３平均粒径１０μｍのシリカ粉を２重量％およびティント
剤を含有した、屈折率１．４９２、厚さ３ｍｍのメタク
リル樹脂板を用いて、その一方の表面に図３に示したよ
うなピッチ０．３６ｍｍの断面円形の縦方向のレンチキ
ュラーレンズ４を、他面にピッチ０．０１ｍｍ、曲率半
径０．１３ｍｍの断面円弧状の縦方向のマイクロレンチ
キュラーレンズ５を加熱プレス法によって形成し、レン
チキュラーレンズシート２を得た。一方、屈折率１．４
９２、厚さ５ｍｍのメタクリル板を用いて、その一方の
表面にピッチ０．５ｍｍのサーキュラーフレネルレンズ
３を加熱プレス法によってフレネルレンズシート１を得
た。

【００２７】得られたレンチキュラーレンズシート２お
よびフレネルレンズシート１を、図１に示したように、
フレネルレンズシート１をフレネルレンズ３が出射面側
となるように光源側に設置し、レンチキュラーレンズシ
ート２を縦方向のレンチキュラーレンズ４が出射面側と
なるように観察側に設置して背面投射型スクリーンを組
み立てた。この背面投影型スクリーンに、液晶プロジェ
クター装置（シャープ社製ＸＶ−１００Ｚ）を用いて画
像を観察したところ、スクリーンへの写り込みが著しい
ものであった。また、指紋等の汚れの付きやすく、縦方
向のマイクロレンチキュラーレンズ５の生産性も著しく
劣るものであった。

【００２８】比較例４平均粒径１０μｍのシリカ粉を２重量％およびティント
剤を含有した、屈折率１．４９２、厚さ３ｍｍのメタク
リル樹脂板を用いて、その一方の表面に図３に示したよ
うなピッチ０．３６ｍｍの断面円形の縦方向のレンチキ
ュラーレンズ４を、他面にピッチ０．０８ｍｍ、曲率半
径０．５ｍｍの断面円弧状の縦方向のマイクロレンチキ
ュラーレンズ５を加熱プレス法によって形成し、レンチ
キュラーレンズシート２を得た。一方、屈折率１．４９
２，厚さ５ｍｍのメタクリル板を用いて、その一方の表
面にピッチ０．５ｍｍのサーキュラーフレネルレンズ３
を加熱プレス法によってフレネルレンズシート１を得
た。

【００２９】得られたレンチキュラーレンズシート２お
よびフレネルレンズシート１を、図１に示したように、
フレネルレンズシート１をフレネルレンズ３が出射面側
となるように光源側に設置し、レンチキュラーレンズシ
ート２を縦方向のレンチキュラーレンズ４が出射面側と
なるように観察側に設置して背面投射型スクリーンを組
み立てた。この背面投影型スクリーンに、液晶プロジェ
クター装置（シャープ社製ＸＶ−１００Ｚ）を用いて画
像を観察したところ、スクリーンへの写り込みが著しい
ものであった。

【００３０】比較例５平均粒径１０μｍのシリカ粉を２重量％およびティント
剤を含有した、屈折率１．４９２、厚さ３ｍｍのメタク
リル樹脂板を用いて、その一方の表面に図３に示したよ
うなピッチ０．３６ｍｍの断面円形の縦方向のレンチキ
ュラーレンズ４を、他面にピッチ０．０８ｍｍ、曲率半
径０．０６の断面円弧状の縦方向のマイクロレンチキュ
ラーレンズ５を加熱プレス法によって形成し、レンチキ
ュラーレンズシート２を得た。一方、屈折率１．４９
２、厚さ５ｍｍのメタクリル板を用いて、その一方の表
面にピッチ０．５ｍｍのサーキュラーフレネルレンズ３
を加熱プレス法によってフレネルレンズシート１を得
た。

【００３１】得られたレンチキュラーレンズシート２お
よびフレネルレンズシート１を、図１に示したように、
フレネルレンズシート１をフレネルレンズ３が出射面側
となるように光源側に設置し、レンチキュラーレンズシ
ート２を縦方向のレンチキュラーレンズ４が出射面側と
なるように観察側に設置して背面投射型スクリーンを組
み立てた。この背面投影型スクリーンに、液晶プロジェ
クター装置（シャープ社製ＸＶ−１００Ｚ）を用いて画
像を観察したところ、ゲインが３．２と低く暗い画像が
得られた。

【００３２】

【発明の効果】本発明の透過型スクリーンは、入射面側
に縦方向のレンチキュラーレンズ、出射面側に縦方向の
マイクロレンチキュラーレンズを形成したレンチキュラ
ーレンズシートを用いることにより、明るさの低下をま
ねくことなく、モアレ現象、写り込みあるいはホットバ
ンド等のない高品質な画像の得られ、水平方向の視野角
が広く、生産性に優れたものであり、特に１ビームタイ
プのプロジェクターや６管式プロジュクター等のスクリ
ーンとして適したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の透過型スクリーンの構成の概略を示す
部分斜視図である。

【図２】本発明の透過型スクリーンの他の構成の概略を
示す部分斜視図である。

【図３】本発明の縦方向のマイクロレンチキュラーレン
ズの形状を示す部分断面図である。

【図４】本発明の縦方向のマイクロレンチキュラーレン
ズの他の形状を示す部分断面図である。

【図５】従来の透過型スクリーンの構成の概略を示す部
分斜視図である。

【符号の説明】

１フレネルレンズシート２レンチキュラーレンズシート３フレネルレンズ４縦方向のレンチキュラーレンズ５縦方向のマイクロレンチキュラーレンズ６両面レンチキュラーレンズシート７ブラックストライプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源側に配置されたフレネルレンズシー
トと観察側に配置されたレンチキュラーレンズシートか
ら構成され、レンチキュラーレンズシートが入射面側に
縦方向のレンチキュラーレンズが形成されるとともに、
出射面側にピッチ（Ｐ₁ ）と曲率半径（ｒ）とが次の式
（１）を満足し、ピッチ（Ｐ₁ ）がフレネルレンズのピ
ッチ（Ｐ₂ ）の１／５０〜１／３である縦方向のマイク
ロレンチキュラーレンズが形成されてなることを特徴と
する透過型スクリーン。【数１】０．３≦Ｐ₁ ／ｒ≦１・・・（１）
【請求項２】縦方向のマイクロレンチキュラーレンズ
のピッチ（Ｐ₁ ）が０．１ｍｍ以下であることを特徴と
する請求項１記載の透過型スクリーン。