JPH1138511A

JPH1138511A - 透過型スクリーン

Info

Publication number: JPH1138511A
Application number: JP9188569A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Okuda; 精一奥田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 1999-02-12
Anticipated expiration: 2017-07-14
Also published as: JP3508908B2; US6049423A

Abstract

(57)【要約】【課題】正面に抜けるＧ光をほかの角度、ほかの色に
比較して、より多く拡散させて、ゲインを落とすことに
より、正面視の画面均一性を向上させる。【解決手段】入射側に設けられ、入射光を集光するレ
ンチキュラーレンズ１１を含むレンズ部を備え、レンズ
部は、入射側に設けられ拡散剤を含まないクリア層１４
と、出射側に設けられ拡散剤１５を含む拡散層１６とか
らなり、拡散層１６の厚みの比率は、レンズ部の厚みｔ
０に対して５０〜７０％である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、背面側から映像を
投影して、手前側から観察する背面投射型テレビに用い
られる透過型スクリーンに関し、特に、ＲＧＢの３色の
光源を用いたテレビセットに好適に使用される透過型ス
クリーンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の透過型スクリーンは、正
面からの画面均一性をよくするために、レンチキュラー
レンズに入射側レンズ部と出射側レンズ部を設けて、Ｒ
（赤色）光、Ｇ（緑色）光、Ｂ（青色）光を補正してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の透過型スクリーンは、レンチキュラーレンズに入射側
レンズ部と出射側レンズ部を設けて、レンズ形状だけで
補正していたので、十分な正面均一性が得られなかっ
た。このため、拡散剤層を形成したものも提案されてい
るが、拡散層の厚みの比率が２０％位のものでは、十分
な均一性が得られなかった。

【０００４】本発明は、正面に抜けるＧ光をほかの角
度、ほかの色に比較して、より多く拡散させて、ゲイン
を落とすことにより、正面視の画面均一性を向上させる
ことができる透過型スクリーンを提供することを課題と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、入射側に設けられ、入射光を集
光する単独又は複数のレンズ面を含むレンズ部を備えた
透過型スクリーンにおいて、前記レンズ部は、入射側に
設けられ拡散剤を含まないクリア層（１４）と、出射側
に設けられ拡散剤を含む拡散層（１６）とからなり、前
記拡散層（１６）の厚みの比率は、前記レンズ部に対し
て５０〜７０％であることを特徴とする透過型スクリー
ンである。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１に記載された
透過型スクリーンにおいて、前記拡散層の厚みは、前記
レンズ部の中央部分が大きく、前記レンズ部の中央部分
から裾部分へと向かっての前記拡散層の厚みの減少率
は、前記レンズ部の裾部分よりも中央部分の方が大きい
ことを特徴とする透過型スクリーンである。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載された透過型スクリーンにおいて、前記クリア層
は、前記拡散層によりも少ない比率で拡散剤を含むこと
を特徴とする透過型スクリーンである。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による透過型スク
リーンの実施形態を示す断面図である。この実施形態の
透過型スクリーンは、入射側に設けられ、入射光を集光
する入射側レンチキュラーレンズ１１と、出射側に設け
られた出射側レンチキュラーレンズ１２と、入射側レン
チキュラーレンズ１１の非出射部に設けられた光吸収層
１３とを備えるレンチキュラーレンズシート１０が含ま
れている。

【０００９】また、このレンチキュラーレンズシート１
０は、厚み方向からみると、入射側に設けられ拡散剤１
５を含まないクリア層１４と、出射側に設けられ拡散剤
１５を含む拡散層１６とを備えている。レンチキュラー
レンズシート１０に、均一に拡散剤を混入すると、レン
ズ形状によって、一意的に投射光の拡散の影響を受ける
パス長さが決まってしまう。しかし、それは、投射光の
好ましい拡散層パスの長さとは限らない。そこで、本発
明では、これらを独立させるためには、クリア層１４と
拡散層１６の２層に分けることにしたものである。

【００１０】拡散層１６の厚みｔの比率は、レンチキュ
ラーレンズシート１０の厚みｔ０に対して５０〜７０％
の範囲が好ましい。また、拡散層１６の厚みは、入射側
レンチキュラーレンズ１１の中央部分が大きく、裾部分
にいくほど薄くなっている。また、レンチキュラーレン
ズ１１の中央部分から裾部分へと向かっての拡散層１６
の厚みの減少率は、レンチキュラーレンズ１１の裾部分
よりも中央部分の方が大きくなっている。この形状は、
拡散層比を５０〜７０％とする２層押し出し成型によっ
て得られ、正面視をよくすることができる。

【００１１】図２は、拡散層１６とクリア層１４がどの
ように形成されるかを示した図である。図２おいて、拡
散層１６は、斜線で示されており、拡散層比を１０から
９０％にして、レンチキュラーレンズシート１０を共押
し出し（２層押し出し）成型したものである。このとき
に、拡散層１６の厚みの減少率が、レンズの裾部分より
中央部分のほうが大きい、すなわち、拡散層１６の境界
が裾部分に極小値を有するように、「下に凸の曲線」を
描く形状となるのが、図２の（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）で
あり、その拡散層比が５０〜７０％である。

【００１２】また、クリア層１４は、拡散層１６により
も極めて少ない比率で拡散剤１５を含ませるようにして
もよい。クリア層１４に微量の拡散剤を混入する理由
は、押し出し成型を安定化させたり、型の切削時のバリ
等による斑などを目立ちにくくするためである。

【００１３】

【実施例】次に、具体的な実施例をあげて、さらに詳し
く説明する。（実施例１；成形品）このレンチキュラーレンズシート
１０は、ピッチｐ＝０．７２ｍｍであって、レンチキュ
ラーレンズ１１がａ（楕円の横半径）＝０．５ｍｍ、ｂ
（楕円の縦半径）＝１．０ｍｍ、裾部分１５％の直線形
状をしており、レンチキュラーレンズ１２がｒ（円の半
径）＝０．２５ｍｍであって、レンチキュラーレンズ１
１とレンチキュラーレンズ１２の厚みｔ０は０．８８ｍ
ｍとした。

【００１４】レンズ材料として、住友化学製のアクリル
樹脂（屈折率１．５１）を、拡散剤として、平均粒径１
７μｍのガラスビーズ（屈折率１．５３５）を用いて、
入射側には拡散剤を混入しない樹脂を、出射側には拡散
剤を混入した樹脂を、共押し出し成型した。このとき
に、押し出し機の吐出量比を調整することによって、拡
散層比率６０％のものを成型した。また、光学特性の中
心ゲインが４．０±０．１になるよう拡散剤濃度を調整
した。光学特性は、「微小偏角輝度計」を用いて測定し
た。

【００１５】（実施例２，３，比較例１，２；シミュレ
ーション）また、拡散層１６の層比率が６０％、２０
％、０％、１００％のものについて、次のようなシミュ
レーションを行なって、図７のグラフ（実施例２）、図
８のグラフ（実施例３）、図９のグラフ（比較例１）、
図１０のグラフ（比較例２）を作成した。

【００１６】各層比率品のシミュレーション方法は、図
４に示すように、入射側レンチキュラーレンズ１１の各
部分に、入射光が０°及び９．１６°（集中角）で入射
させ、その入射光が通る拡散層１４の光路長Ｌを求め
る。そして、各拡散層の比を求めて、図１１のグラフ及
び図１２のグラフを作成し、元のシミュレーション図
に、その効果を掛けた。図１１及び図１２において、横
軸は観察角度、縦軸はその観察光が通ってきた拡散層１
４の光路長を示したものである。ここでは、その効果
は、各角度のシミュレーションゲイン値×（２−拡散層
の光路長比）とした。この式の意味は、拡散層の光路長
の減少に対するゲイン増加の効果を示す式であって、シ
ミュレーションゲイン値×（１／拡散層の光路長比）と
した効果より上記効果式のほうが現実の成型物シミュレ
ーションゲインに近かった。

【００１７】図５は、図２のＧ光（０°入射光）の３本
を抜き出して示した図である。図５において、０°入射
した光は、レンチキュラーレンズシート１０の中心に入
射する光ａと、中心以外に入射した光ｂとをわけて考え
る。光線ａは、３つの曲線と交わり、入光側レンチキュ
ラーレンズ１１との交点をＡ₁，クリア層１４と拡散層
１６との境界との交点をＡ₂，出光側レンチキュラーレ
ンズ１２との交点をＡ₃とする。同様に、光線ｂが３つ
の曲線と交わる点をＢ₁，Ｂ₂，Ｂ₃とする。

【００１８】光線ａ及び光線ｂが拡散剤の影響を受ける
のは、それぞれ、Ａ₂−Ａ₃，Ｂ₂−Ｂ₃を通過してい
るときである。そして、この長さが長いほど、より多く
拡散剤の影響を受けるために、その方向に進む光の強さ
が減少する。光ｂの出射する方向はθであるから、θ方
向に出射する光は、正面に出射する光に対して、Ａ₂−
Ａ₃の長さに対するＢ₂−Ｂ₃の長さの比、（線分Ｂ₂
Ｂ₃）／（線分Ａ₂Ａ₃）の関数として減少する。

【００１９】そこで、図２の光線追跡図に示された光線
１本１本について、光線の出射角θと長さの比（線分Ｂ
₂Ｂ₃）／（線分Ａ₂Ａ₃）の百分率をグラフにプロッ
トしたものが図１１である。

【００２０】同様に、９．１６°から入射した光（Ｒ又
はＢ）について、出射角θと長さの比（線分Ｂ₂Ｂ₃）
／（線分Ａ₂Ａ₃）の百分率をプロットしたものが図１
２である。ここで、図１２のＡ₂−Ａ₃の長さも、それ
ぞれの拡散層比率の図１１に使用した０°入射のものを
使用している。

【００２１】また、図１１、１２には、従来の光線追跡
法による光線拡散特性も示してある。このようにして求
めた、光線の出射角度とその光線の拡散層パスの比を、
従来の拡散層の光路長を考慮しない光線追跡法による光
拡散特性図（図９）のおのおのの点に対して、掛け合わ
せ、グラフ化したものが図７、８、１０である。

【００２２】（測定結果，シミュレーション結果）図６
から分かるように、拡散層比６０％品（成形物）は、−
１０゜〜＋１０゜の出光角で、カラーシフトがなく、ま
た、ＲＧＢ光のゲイン値が比較的同じ値となっている。
また、この拡散層比６０％品を、ＴＶセットに実装して
みると、正面からの画面の輝度及び色彩の均一性の優れ
ているものができた。また、成型物でも（図６）、シミ
ュレーション（図７）でも、同様なことが確認できた。
２０％層比率品は、図８に示すように、正面でのカラー
シフトはないが、ゲインの均一性が、６０％層率比品よ
りも若干おとった。

【００２３】また、６０％層率比品、２０％層比率品
は、図９、図１０に示したシミュレーションでの０％層
比率品（拡散剤なし）、１００％層比率品（内部拡散）
よりも、よいものができた。

【００２４】

【発明の効果】以上、詳しく説明したように、正面に抜
けるＧ光をほかの角度、ほかの色に比較して、より多く
拡散させて、ゲインを落とすことにより、正面視の画面
均一性を向上させることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による透過型スクリーンの実施形態を示
す断面図である。

【図２】拡散層とクリア層がどのように形成されるかを
示した図である。

【図３】本実施形態に係る透過型スクリーンの拡散層の
層比率を示す図である。

【図４】本実施形態に係る透過型スクリーンの拡散層の
光路長を示す図である。

【図５】図２のＧ光（０°入射光）の３本を抜き出して
示した図である。

【図６】実施例１（６０％層比率，成形物）に係る透過
型スクリーンを示す観察側角度とゲインの関係を示す光
学特性図である。

【図７】実施例２（６０％層比率）に係る透過型スクリ
ーンを示す観察側角度とゲインの関係を示すシミュレー
ション図である。

【図８】実施例３（２０％層比率）に係る透過型スクリ
ーンを示す観察側角度とゲインの関係を示すシミュレー
ション図である。

【図９】比較例１（０％層比率）に係る透過型スクリー
ンを示す観察側角度とゲインの関係を示すシミュレーシ
ョン図である。

【図１０】比較例２（１００％層比率）に係る透過型ス
クリーンを示す観察側角度とゲインの関係を示すシミュ
レーション図である。

【図１１】各実施例、比較例に係る透過型スクリーンの
観察側角度と光路長の関係（０°入射光）を示す図であ
る。

【図１２】各実施例、比較例に係る透過型スクリーンの
観察側角度と光路長の関係（９．１６°入射光）を示す
図である。

【符号の説明】

１０レンチキュラーレンズシート１１入射側レンチキュラーレンズ１２出射側レンチキュラーレンズ１３光吸収層１４クリア層１５拡散剤１６拡散層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射側に設けられ、入射光を集光する単
独又は複数のレンズ面を含むレンズ部を備えた透過型ス
クリーンにおいて、前記レンズ部は、入射側に設けられ拡散剤を含まないク
リア層と、出射側に設けられ拡散剤を含む拡散層とから
なり、前記拡散層の厚みの比率は、前記レンズ部に対して５０
〜７０％であることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２】請求項１に記載された透過型スクリーン
において、前記拡散層の厚みは、前記レンズ部の中央部分が大き
く、前記レンズ部の中央部分から裾部分へと向かっての前記
拡散層の厚みの減少率は、前記レンズ部の裾部分よりも
中央部分の方が大きいことを特徴とする透過型スクリー
ン。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載された透過
型スクリーンにおいて、前記クリア層は、前記拡散層によりも少ない比率で拡散
剤を含むことを特徴とする透過型スクリーン。