JPH09230509A - 背面投射型スクリーン - Google Patents

背面投射型スクリーン

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JPH09230509A
JPH09230509A JP8032471A JP3247196A JPH09230509A JP H09230509 A JPH09230509 A JP H09230509A JP 8032471 A JP8032471 A JP 8032471A JP 3247196 A JP3247196 A JP 3247196A JP H09230509 A JPH09230509 A JP H09230509A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens sheet
lenticular lens
circular fresnel
fresnel lens
lenticular
Prior art date
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Pending
Application number
JP8032471A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Shiba
英樹 柴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP8032471A priority Critical patent/JPH09230509A/ja
Publication of JPH09230509A publication Critical patent/JPH09230509A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 解像度が高く、視野範囲の広い背面投射型ス
クリーンを提供する。 【解決手段】 光源側に配置されたサーキュラーフレネ
ルレンズシート2と、観察側に配置されたレンチキュラ
ーレンズシート1とから構成され、該レンチキュラーレ
ンズシート1の一方の表面に多数のレンチキュラーレン
ズが平行に形成され、該サーキュラーフレネルレンズシ
ート2の入射面にサーキュラーフレネルレンズが形成さ
れ、出射面にレンチキュラーレンズと同一方向に多数の
プリズム列が平行に形成されている背面投射型スクリー
ン。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクション
テレビやマイクロフィルムリーダー等の画面として用い
られる背面投射型スクリーンに関するものであり、さら
に詳しくは、視野角が広く、高い解像度を有する背面投
射型スクリーンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】プロジェクションテレビ等において使用
される背面投射型スクリーンは、投影光を拡散して画面
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、光源側にフレネルレンズシートを、観察側にレ
ンチキュラーレンズシートを配置した構成となってい
る。フレネルレンズシートは、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、レンチキュラーレンズシートは、
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
ティーを与えるとともに、水平方向へ光線を拡散させ水
平視野角を広げている。
【0003】このようなレンチキュラーレンズシートと
しては、入射面および出射面の両面にレンズ形状が付さ
れている両面レンチキュラーレンズシート、入射面ある
いは出射面の一方の面にレンズ形状が付されている片面
レンチキュラーレンズシートが使用されており、(メ
タ)アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル
樹脂等の合成樹脂を用いて、押出成形、鋳込成形、射出
成形、熱プレス成形あるいは活性エネルギー線硬化型樹
脂を用いる方法等によって製造される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、クリアビジョ
ン、ハイビジョン等の放送方式の高解像度化が図られ、
また、エンジニアリングワークステーション、CAD、
CAM等の画面としても解像度の高いものが使用されて
きている。さらに、高解像度化に対応して、XGA、S
ーXGA等の液晶プロジェクターが採用されてきてい
る。このような高解像度化への対応や、液晶画素との間
で発現するモアレ現象を軽減するために、背面投射型ス
クリーンとして、非常に細かいピッチのレンチキュラー
レンズを備えたものが要求されてきている。
【0005】しかしながら、両面レンチキュラーレンズ
シートでは、レンチキュラーレンズのファインピッチ化
に伴い、光学性能の面からもシートの厚さを薄くする必
要があり、0.5mm程度のピッチが成型方法上からも
限度であった。また、片面レンチキュラーレンズシート
では、両面レンチキュラーレンズシートよりもファイン
ピッチ化は可能であるが、レンチキュラーレンズの組み
合わせ形状が複雑なため、0.4mm程度のピッチが限
度であった。特に、液晶プロジェクターを使用する場合
には、さらなるファインピッチ化が必要であり、片面レ
ンチキュラーレンズシートでも十分な光学特性を有する
ものを製造することは困難であった。
【0006】一方、球面状形状あるいは非球面形状等の
比較的単純な形状の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では、形状的に比較的ファイ
ンピッチ化が可能ではあるが、通常のアクリル樹脂を使
用した場合には、臨界角の制限のために視野角は約50
度程度までしか広げることができず、正面近傍からのみ
しか観察ができないという問題点を有していた。そこ
で、本発明の目的は、レンチキュラーレンズのファイン
ピッチ化に対応でき、しかも視野角が広く、解像度の高
い背面投射型スクリーンを提供することにある。
【0007】
【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、背面投射型スクリーンの構
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、本発明の背面投射型スクリーン
は、光源側に配置されたサーキュラーフレネルレンズシ
ートと、観察側に配置されたレンチキュラーレンズシー
トとから構成され、該レンチキュラーレンズシートの一
方の表面に多数のレンチキュラーレンズが平行に形成さ
れ、該サーキュラーフレネルレンズシートの入射面にサ
ーキュラーフレネルレンズが形成され、出射面にレンチ
キュラーレンズと同一方向に多数のプリズム列が平行に
形成されていることを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の背面投射型スクリーン
は、図1に示したように、観察側にレンチキュラーレン
ズシート1を配置し、光源側にサーキュラーフレネルレ
ンズシート2を配置して構成されるものである。このレ
ンチキュラーレンズシート1には、観察面側あるいは入
射面側のいずれか一方に球面状または非球面状等のレン
ズ形状を有する細かいピッチのレンチキュラーレンズ3
が縦方向に平行に多数形成されている。また、サーキュ
ラーフレネルレンズシート2には、入射面側にサーキュ
ラーフレネルレンズ4が形成され、出射面にはレンチキ
ュラーレンズ3と同一方向にプリズム列5が平行に多数
形成されている。
【0009】このようにサーキュラーフレネルレンズシ
ート2の出射面に、プリズム列5をレンチキュラーレン
ズ3と同一方向に形成することによって、図2に示した
ように、プリズム列5に入射した光線は、レンチキュラ
ーレンズシート1に対して左右両方向から斜めに入射す
るようになる。このため、レンチキュラーレンズシート
1からの出射光特性は、図3に実線と点線で示したよう
なゲインのピークが視野角0度からずれ、左右それぞれ
一方の最外視野角が広がった2種類の出射光特性が合わ
さったものとなり、図4に示したように両側の最外視野
角が共に広がった出射光特性となる。従って、元来視野
角の狭い球面状または非球面状等の比較的単純なレンズ
形状を用いて、解像度の高い非常にピッチの細かいレン
チキュラーレンズ3を形成した場合においても、広い視
野角を確保することが可能となる。
【0010】本発明のレンチキュラーレンズシート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、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。
【0011】レンチキュラーレンズシート1に形成され
るレンチキュラーレンズ3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、断
面半楕円状等の断面円弧状レンチキュラーレンズの形状
が使用できるが、特に、ファインピッチ化への対応が可
能な比較的単純な形状のものが好ましい。レンチキュラ
ーレンズ3のピッチは、使用目的に応じて適宜設定され
るものであるが、画像の高解像度化の観点からは0.4
mm以下のピッチとすることが好ましい。
【0012】本発明のサーキュラーフレネルレンズシー
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可視光透過率が高く、屈折
率の比較的高い材料を用いて製造することが好ましく、
例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩
化ビニル系樹脂、活性エネルギー線硬化型樹脂等が挙げ
られる。また、サーキュラーフレネルレンズシート2に
は、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、黄変防
止剤、ブルーイング剤、顔料、拡散剤等の添加剤を添加
することもできる。サーキュラーフレネルレンズシート
2を製造する方法としては、押出成形、射出成形等の通
常の成形方法が使用できる。光透過性の良い樹脂から構
成されており、鋳込み成形法、射出成形法、熱プレス成
形法、押出成形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容易
に製造することができる。また、サーキュラーフレネル
レンズシート2の厚さは、特に限定されるものではない
が、界面反射によるフレアー光による多重像を軽減する
とともに、解像度を高める等の観点から、薄い方が好ま
しい。
【0013】サーキュラーフレネルレンズシート2に形
成されるプリズム列5の形状は、特に限定されるもので
はなく、種々の形状のものが使用できるが、特に断面二
等辺三角形のプリズム列が好ましい。また、必要に応じ
て、図5、図6に示したように、プリズム列間にフラッ
ト部6を形成したり、プリズム列頂部にフラット部7を
形成したような形状であってもよい。特に、図5、図6
のように、フラット部6、7を形成することによって、
正面近傍での輝度の低下を抑止することができる。この
フラット部6、7は、要求特性に応じてその割合を適宜
設定することができる。
【0014】プリズム列5の頂角は、レンチキュラーレ
ンズシート1の屈折率等によって選定され、一般に30
〜150度程度の範囲で設定されるが、レンチキュラー
レンズ3への光線の入射角度が3〜20度の範囲となる
ように設定することが好ましい。これは、レンチキュラ
ーレンズ3への光線の入射角度が20度を超えると、正
面近傍での輝度が低下する傾向にあり、逆に3度未満で
あると十分な視野角が得られない傾向にあるためであ
る。また、プリズム列5のピッチは、レンチキュラーレ
ンズ3との間に発現するモアレ現象や、レンチキュラー
レンズ3の中心軸とプリズム列5の中心軸の位置関係に
よる光学特性の低下を抑制するため、レンチキュラーレ
ンズ3のピッチの1/3以下とすることが好ましく、さ
らに好ましくは1/5以下の範囲である。
【0015】本発明においては、垂直方向の視野角を広
げたり、サーキュラーフレネルレンズ4とレンチキュラ
ーレンズ3によるモアレ現象の発生や写り込み等を抑制
する目的で、レンチキュラーレンズシート1あるいはサ
ーキュラーフレネルレンズシート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
せてもよい。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、水平方向のマイクロ
レンチキュラーレンズ面やヘアーライン等の微細な凹凸
面を形成してもよい。さらに、光拡散剤の他に、ティン
ト剤、波長別吸収剤、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。
【0016】以上のような構成のレンチキュラーレンズ
シート1、サーキュラーフレネルレンズシート2を、光
源側から順に、サーキュラーフレネルレンズシート2、
レンチキュラーレンズシート1と配置して、本発明の背
面投射型スクリーンを構成する。レンチキュラーレンズ
シート1は、そこに形成されたレンチキュラーレンズ3
が観察面側となるように配置してもよいし、入射面側と
なるように配置してもよい。特に、得られる映像のコン
トラストを向上させる必要がある場合には、入射面側に
レンチキュラーレンズ3がくるように配置し、レンチキ
ュラーレンズ3の曲率半径を大きくすることが好まし
い。
【0017】
【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 拡散剤およびティント剤を混入した厚さ3mmのアクリ
ル樹脂板を、加熱プレス成形によって、一方の表面にピ
ッチ0.3mm、曲率半径0.5mmのレンチキュラー
レンズを平行に多数形成し、レンチキュラーレンズシー
トを得た。また、厚さ3mmの透明アクリル樹脂板を、
加熱プレス成形によって、一方の表面にピッチ0.5m
mのサーキュラーフレネルレンズを形成し、他方の表面
にピッチ0.05mm、頂角95度のプリズム列と、
0.005mmのフラット部を交互に形成して、サーキ
ュラーフレネルレンズシートを得た。
【0018】得られたレンチキュラーレンズシートを、
レンチキュラーレンズ面が出射面となるように観察側に
配置し、サーキュラーフレネルレンズシートをサーキュ
ラーフレネルレンズ面が入射面となり、プリズム面が出
射面となるように光源側に配置して背面投射型スクリー
ンを作成した。この背面投射型スクリーンを、50イン
チのプロジェクションテレビに取り付けて映像を観察し
たところ、解像度の高い奥行き感があり、コントラスト
に優れた映像が得られるとともに、±80度以上の視野
範囲においても映像を観察することができ、十分に広い
視野範囲を有していた。
【0019】比較例1 拡散剤およびティント剤を混入した厚さ3mmのアクリ
ル樹脂板を、加熱プレス成形によって、一方の表面にピ
ッチ0.2mm、曲率半径0.5mmのレンチキュラー
レンズを平行に多数形成し、レンチキュラーレンズシー
トを得た。一方、厚さ3mmの透明アクリル樹脂板を、
加熱プレス成形によって、一方の表面にピッチ0.5m
mのサーキュラーフレネルレンズを形成して、サーキュ
ラーフレネルレンズシートを得た。
【0020】得られたレンチキュラーレンズシートを、
レンチキュラーレンズ面が出射面となるように観察側に
配置し、サーキュラーフレネルレンズシートをサーキュ
ラーフレネルレンズ面が出射面となるように光源側に配
置して背面投射型スクリーンを作成した。この背面投射
型スクリーンを、50インチのプロジェクションテレビ
に取り付けて映像を観察したところ、視野範囲が±50
度程度とかなり狭く、正面近傍だけが明るい、不均一な
映像であった。
【0021】
【発明の効果】本発明は、入射面側にサーキュラーフレ
ネルレンズを形成し、出射面側にレンチキュラーレンズ
と同一方向にプリズム列を平行に多数形成したサーキュ
ラーフレネルレンズシートを使用することにより、解像
度が高く、視野範囲の広い背面投射型スクリーンを提供
できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の背面投射型スクリーンの構成の概略を
示す断面図である。
【図2】本発明のサーキュラーフレネルレンズシートの
概略を示す断面図である。
【図3】本発明の出射光特性の説明図である。
【図4】本発明の出射光特性を示す概略図である。
【図5】本発明のサーキュラーフレネルレンズシートの
概略を示す断面図である。
【図6】本発明のサーキュラーフレネルレンズシートの
概略を示す断面図である。
【符号の説明】
1 レンチキュラーレンズシート 2 サーキュラーフレネルレンズシート 3 レンチキュラーレンズ 4 サーキュラーフレネルレンズ 5 プリズム列 6,7 フラット部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源側に配置されたサーキュラーフレネ
    ルレンズシートと、観察側に配置されたレンチキュラー
    レンズシートとから構成され、該レンチキュラーレンズ
    シートの一方の表面に多数のレンチキュラーレンズが平
    行に形成され、該サーキュラーフレネルレンズシートの
    入射面にサーキュラーフレネルレンズが形成され、出射
    面にレンチキュラーレンズと同一方向に多数のプリズム
    列が平行に形成されていることを特徴とする背面投射型
    スクリーン。
JP8032471A 1996-02-20 1996-02-20 背面投射型スクリーン Pending JPH09230509A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101506498B1 (ko) * 2008-12-15 2015-03-30 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 백라이트 유닛

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