JPH1069000A - 背面投射型スクリーンおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルム状スクリーンシートを用いることは
画像品位の向上に有効だが、透明板を用いて挟持するよ
うな従来の構成では部分的にシワ、撓みを生じて画像品
位を損ない、透明板の反射による光損失も生じていた。 【解決手段】 フィルム状スクリーンシート４を光学機
能を有する有効領域の外側周辺部で比較的剛性の高い支
持部材７に固定した構造とする。製造方法としては透明
樹脂フィルムに感光性樹脂によって光学機能部を形成し
たフィルム状スクリーンシート４の周辺をクランプして
テンションをかけた状態で支持部材７を接着する。効果
として平面度が高くシワ、撓みのないフィルム状スクリ
ーンシートの実用が可能になり、フレネルレンズシート
に用いた場合には大幅な２重像低減が可能で、またレン
チキュラレンズシートに用いた場合には解像力に優れモ
アレの発生の軽微な画像表示品位の高い背面投射型スク
リーンを実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は陰極線管（以下、Ｃ
ＲＴと記す）、液晶パネル等に形成した画像をその背面
より投射レンズによって投射して、その前面から観察す
るための背面投射型スクリーン、およびその製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年テレビジョン受像機を中心に大画面
に対するニーズが高まっており、これを比較的軽量コン
パクトに実現できる背面投射型の画像表示装置が注目さ
れている。その基本構成を模式的に図５に示す。

【０００３】ＣＲＴ１に形成した画像を投射レンズ２に
よって拡大投射する。スクリーン３は結像面に設置さ
れ、全体として発散的でしかも指向性が極めて強く投射
レンズ２からの入射する投射光を、主指向方向がほぼス
クリーン面に垂直で適度な拡散を有する光に変換して画
像として認識できるようにする。

【０００４】投射レンズ２からスクリーン３に発散的に
入射する投射光を主指向性がほぼスクリーン面に垂直な
光に変換する働きをするのがフレネルレンズシート４で
あり、その光を拡散して適切な視野範囲を与える働きを
するのがレンチキュラレンズシート５である。

【０００５】フレネルレンズシート４の厚みは薄い方が
望ましい。フレネルレンズシート４の両面での反射に起
因するダミー像、いわゆる２重像を軽減できるからであ
る。２重像の発生は図６によって説明される。

【０００６】図６はフレネルレンズシート４の周辺部の
部分断面図である。フレネルレンズシート４の入射面４
１に発散的に入射する投射光は実線に示す経路で略平行
光に変換され信号光として出射するが、出射面４２でそ
の一部は反射率に応じて反射され、入射面４１で全反射
して波線に示した経路でダミー光として出射する。信号
光、ダミー光はそれぞれレンチキュラレンズシートの作
用で拡散され、信号像、ダミー像として観察される。ダ
ミー光の光線強度は、信号光の光線強度の数パーセント
程度である。図６には各観察方向から見た輝度分布を模
式的に楕円状に示している。信号光、ダミー光の拡散後
の主指向方向はフレネルレンズシート４からの出射方向
であり、光線強度に応じてダミー像の輝度分布を示す楕
円は小さくなる。

【０００７】ダミー光の出射方向から観察したときの信
号像、ダミー像それぞれの輝度は楕円内に示した矢印の
長さに比例する。図６から明らかなように、ダミー光の
光線強度が相対的に小さいにも関わらず、観察方向によ
ってはダミー像は信号像と同等あるいはそれ以上の輝度
になり２重像として観察される。

【０００８】図６から明らかなように２重像の間隔はフ
レネルレンズシート４の厚みに比例するので、フレネル
レンズシート４は薄ければ薄いほど２重像として視認さ
れ難くなり好ましい。

【０００９】レンチキュラレンズシート５も別の理由か
ら薄型が望まれる場合がある。その理由を図７を用いて
説明する。

【００１０】レンチキュラレンズシート５は、その入射
側に設けたレンチキュラレンズの焦点位置に出射面を設
けることによって有効出射領域を限定して、無効領域に
光吸収層６を設ける。このことによって、投射光を損失
することなく、外光を吸収してコントラストを向上する
ことができる。図７から明らかなように、拡散角を一定
とすればレンチキュラレンズピッチとシート厚みは比例
関係にある。

【００１１】高精細度を実現するためおよび、モアレを
低減するためにレンチキュラレンズのピッチを小さくし
ようとすれば、その厚みも薄くなる。

【００１２】このような薄型スクリーンシートを実現す
るために、透明な樹脂フィルムを基材とし、その上に感
光性樹脂によってレンズ形成する方法が提案されている
（特開平４−２０８９３３号公報参照）。

【００１３】このような方法を用いれば、薄型スクリー
ンシート３を比較的簡便に実現して、スクリーン性能を
大幅に向上することができる。

【００１４】しかしながらこのような薄型スクリーンシ
ート３は剛性が低いため、単に枠にはめ込むような方法
では保持できない。そこで、比較的厚い透明板を用いて
挟み込む構造で保持するのが一般的であった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成ではスクリーンシート３と透明板を全面にわた
って密接させることは困難で、部分的な浮きによって薄
型スクリーンシート３にシワ、撓みを生じ画像を著しく
損なう原因となっていた。また、透明板の反射によって
数パーセントの光損失が不可避的であった。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の背面投射型スクリーンは、フィルム状の薄型
スクリーンシートを光学機能を有する有効領域の外側周
辺部で比較的剛性の高い支持部材に固定したものであ
り、また本発明の背面投射型スクリーンの製造方法は、
フィルム状スクリーンシートを形成する工程と、前記フ
ィルム状スクリーンシートを光学機能を有する有効領域
の外側周辺部で比較的剛性の高い支持部材にテンション
をかけた状態で固定する工程とを含むるものである。

【００１７】本発明によれば、薄型スクリーンシートを
シワ、撓み、光損失を生じることなく保持することが可
能になる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の発明である背面投
射型スクリーンは、ＣＲＴ、液晶パネル等の画像源に形
成した画像を投射レンズによってその背面より拡大投射
して、その前面より観察するための背面投射型スクリー
ンであって、光学機能を有するフィルム状スクリーンシ
ートをその構成要素として含み、前記フィルム状スクリ
ーンシートは光学機能を有する有効領域の外側周辺部で
比較的剛性の高い支持部材に固定されていることを特徴
とするものであり、剛性の低いフィルム状光学部材をシ
ワ、撓み、光損失を生じることなく保持して高品位な画
像表示を実現するものである。

【００１９】この背面投射型スクリーンにおいて、より
具体的な構成は支持部材は材質が金属で、矩形状の枠構
造であることを特徴とする。

【００２０】また、フイルム状スクリーンシートはフレ
ネルレンズシートとレンチキュラレンズシートとから構
成されるものであってもよく、２重像の軽微な高品位の
画像表示を実現するものである。

【００２１】本発明の第２の発明である背面投射型スク
リーンは、陰極線管、液晶パネル等の画像表示装置に形
成した画像を投射レンズによってその背面より拡大投射
して、その前面より観察するための背面投射型スクリー
ンにおいて、フレネルレンズシートとレンチキュラレン
ズシートとから構成される光学機能を有するフィルム状
スクリーンシートをその構成要素として含み、前記フィ
ルム状スクリーンシートは、前記フレネルレンズシート
が前記レンチキュラレンズシートの側面または光学機能
を有する有効領域の外側周辺部に接着されていることを
特徴とするものである。

【００２２】本発明の第３の発明である背面投射型スク
リーンの製造方法は、フィルム状スクリーンシートを形
成する工程と、前記フィルム状スクリーンシートを光学
機能を有する有効領域の外側周辺部で比較的剛性の高い
支持部材にテンションをかけた状態で固定する工程とを
含むことを特徴とするものであり、温湿度等の変動にと
ってシワ、撓みの生じることのない安定なスクリーンを
実現することができる。

【００２３】この背面投射型スクリーンの製造方法おけ
る前記フィルム状スクリーンシートを形成する工程の一
例を具体的に示すものであり、透明樹脂フィルム上に感
光性樹脂によってレンズを形成する工程を含むことを特
徴とする。

【００２４】またこの背面投射型スクリーンの製造方法
における支持部材の一例を具体的に示すと、前記支持部
材はその材質が金属で、矩形状の枠構造であることを特
徴とする。

【００２５】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態を示す断面
図であり、一部を部分拡大図で示し、図２はフィルム状
フレネルレンズシートを示す斜視図で、一部破断図で示
している。

【００２６】フィルム状フレネルレンズシート４はその
周辺部を、矩形状の金属枠７の上面に接着剤８によって
固定されている。固定に際しては、想定される使用環境
における温湿度変化に対しても平面度を保ち、シワ、撓
みが発生しないよう適切なテンションをかける。金属枠
７は剛性を確保しつつ軽量化するため中空構造になって
いる。

【００２７】かかる構成によれば、フィルム状フレネル
レンズシートを極めて高い平面度で保持することが可能
で、透明板を用いてレンチキュラレンズシートとで挟持
する場合のような光損失を生じることもない。

【００２８】上記実施の形態１ではフィルム状フレネル
レンズシートについて記述したが、ピッチのきわめて小
さなフィルム状レンチキュラレンズシートについても同
様な構造を取りうることは自明であり、この場合は高解
像度、モアレ低減が期待できる。さらに、一つの金属枠
を用いてフィルム状レンチキュラシート、フィルム状フ
レネルレンズシート双方を一体に構成することも可能で
ある。

【００２９】（実施の形態２）上記実施の形態１におい
ては、支持部材として矩形状の金属枠を用いたが、所定
の剛性を有するものなら利用可能であり、例えばその例
を図３において示す。

【００３０】図３（ａ）に示すように、比較的厚みのあ
るレンチキュラレンズシート１５を支持部材として利用
が可能である。１４は厚みの薄いフイルム状フレネルレ
ンズシートである。

【００３１】フイルム状フレネルレンズシート１４は、
レンチキュラレンズシート１５を覆うようにその側面ま
で密接するものであり、その側面において、両者のシー
トが接着されるものである。またレンチキュラレンズシ
ートの光学機能の有効領域より外の領域においてフレネ
ルレンズシート１４と接着しても良い。

【００３２】このような構成をとることで、フイルム状
スクリーンシートに支持部材を設ける必要がないため、
構成部品数を減らすことが可能であり、その構造を簡単
にするという作用効果を有する。

【００３３】また逆に、図３（ｂ）に示すように、フィ
ルム状レンチキュラレンズシート２５と比較的厚みのあ
るフレネルレンズシート２４を用い、フィルム状レンチ
キュラレンズシート２５をフレネルレンズシート２４を
覆うように密着させるよう構成し、その側面または光学
機能の有効領域より外の領域で両シートを接着する構成
を取っても同様な効果有する。

【００３４】（実施の形態３）図４は本発明に記載され
た発明の実施の形態を示す工程図である。その工程図に
従って、製造方法の流れを説明する。

【００３５】（１）透明なポリエステルフィルム４ａの
上に感光性樹脂によってフレネルレンズ４ｂを形成して
フィルム状フレネルレンズシート４を形成する。

【００３６】（２）上記フィルム状フレネルレンズシー
ト４の周辺をクランパー９によってクランプしてどの部
分も均一のテンションをかける。

【００３７】（３）金属枠７の上面に接着剤８を塗布す
る。 （４）上記テンションを維持した状態でフィルム状フレ
ネルレンズシート４のフラット面周辺部と金属枠７の上
面接着部を密接させ、接着剤を硬化する。

【００３８】（５）硬化が完了した時点でフィルム状フ
レネルレンズシートの周辺不用部を切断、除去してスク
リーンを得る。

【００３９】このような製造方法によれば、機械強度の
弱いフィルム状フレネルレンズシートを平面度高く保持
することが可能になる。

【００４０】また、上記においてはフィルム状フレネル
レンズシートについて記述したが、ピッチのきわめて小
さなフィルム状レンチキュラレンズシートについても同
様な製造方法を用いることが可能なことは自明であり、
この場合は高解像度、モアレ低減が期待できる。さら
に、一つの金属枠を用いてフィルム状レンチキュラシー
ト、フィルム状フレネルレンズシート双方を一体に構成
することも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上詳細に説明して明らかなように、本
発明の背面投射型スクリーンおよびその製造方法によれ
ば、フィルム状スクリーンシートを極めて高い平面度で
保持することが可能で、透明板を用いて挟持する場合の
ような光損失を生じることもなく、２重像の大幅な低
減、解像力の向上、モアレの低減を実現することが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における背面投射型スク
リーンを示す断面図

【図２】本発明の実施の形態１におけるフィルム状フレ
ネルレンズシート部分を示す部分破断斜視図

【図３】本発明の実施の形態２における背面投射型スク
リーンを示す断面図

【図４】本発明の実施の形態３における背面投射型スク
リーンの製造方法を示す工程図

【図５】投射型画像表示装置の基本構成を示す模式図

【図６】フレネルレンズシートにより発生する２重像を
説明するための断面図

【図７】レンチキュラレンズシートの作用を示す断面図

【符号の説明】

１ ＣＲＴ ２ 投射レンズ ３ スクリーン ４、１４、２４ フレネルレンズシート ５、１５、２５ レンチキュラレンズシート ６ 光吸収層 ７ 金属枠 ８ 接着剤 ９ クランパー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陰極線管、液晶パネル等の画像表示装置
   に形成した画像を投射レンズによってその背面より拡大
   投射して、その前面より観察するための背面投射型スク
   リーンにおいて、光学機能を有するフィルム状スクリー
   ンシートをその構成要素として含み、前記フィルム状ス
   クリーンシートは光学機能を有する有効領域の外側周辺
   部で比較的剛性の高い支持部材によって固定されている
   ことを特徴とする背面投射型スクリーン。
2. 【請求項２】 支持部材は材質が金属で、矩形状の枠構
   造であることを特徴とする請求項１記載の背面投射型ス
   クリーン。
3. 【請求項３】 フイルム状スクリーンシートはフレネル
   レンズシートとレンチキュラレンズシートとから構成さ
   れることを特徴とする請求項１または請求項２記載の背
   面投射型スクリーン。
4. 【請求項４】 陰極線管、液晶パネル等の画像表示装置
   に形成した画像を投射レンズによってその背面より拡大
   投射して、その前面より観察するための背面投射型スク
   リーンにおいて、フレネルレンズシートとレンチキュラ
   レンズシートとから構成される光学機能を有するフィル
   ム状スクリーンシートをその構成要素として含み、前記
   フィルム状スクリーンシートは、前記フレネルレンズシ
   ートが前記レンチキュラレンズシートの側面または光学
   機能を有する有効領域の外側周辺部に接着されているこ
   とを特徴とする背面投射型スクリーン。
5. 【請求項５】 陰極線管、液晶パネル等の画像表示装置
   に形成した画像を投射レンズによってその背面より拡大
   投射して、その前面より観察するための背面投射型スク
   リーンにおいて、フレネルレンズシートとレンチキュラ
   レンズシートとから構成される光学機能を有するフィル
   ム状スクリーンシートをその構成要素として含み、、前
   記フィルム状スクリーンシートは、前記レンチキュラレ
   ンズシートが前記フレネルレンズシートの側面または光
   学機能を有する有効領域の外側周辺部に接着されている
   ことを特徴とする背面投射型スクリーン。
6. 【請求項６】 透明なポリエステルフィルム上に感光性
   樹脂によってフレネルレンズを形成してフィルム状フレ
   ネルレンズシートを製造する工程と、前記フィルム状フ
   レネルレンズシートの周辺をクランプしてどの部分も均
   一のテンションをかける工程と、支持部材に接着剤を塗
   布し前記テンションを維持した状態のフィルム状フレネ
   ルレンズシートの周辺部に密接させ、前記接着剤を硬化
   する工程と、前記接着剤が硬化したあと前記フィルム状
   フレネルレンズシートの周辺不用部を切断、除去する工
   程とからなる背面投射型スクリーンの製造方法。