JPS58160941A - 透過形スクリ−ン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透過形ビデオ・プロジェクタ・システム等に用
いられる透過形スクリーンに関し、特に、光透過率を損
うことなく、投写される画像の色再現に於ける忠実度を
向上できるとともにコントラストを良好にすることがで
きる、改良された光透過性媒体で形成された透光部を有
する透過形スクリーンを提供せんとするものである。

陰極線管上等に得た画像をスクリーン上に投写して、拡
大された画像を見ることができるようにするビデオ番グ
ロジエクタ・システムにハ、反射形スクリーン上に画像
を投写して、投写側からスクリーン上の画像を見る反射
形と、透過形スクリーン上に画像を投写して、スクリー
ンに関して投写側とは反対側からスクリーン上の画像を
見る透過形とがある。透過形ビデオ・プロジェクタ・シ
ステムは、通常、第１図に示される如く、陰極線管／の
パネル部に得た画像を投写Ｖンズλにより透過形スクリ
ーン３．上に拡大して結像させるように構成され、嫉視
者ケは透過形スクリーン３を透過してくる透過光により
拡大画像を見ることになる。この場合、観視者ヶが見る
透過形スクリーン３上の画像をできるだけ明るいものと
するため、透過形スクリーン３からの透過光に指向性を
もたせ、透過形スクリーン３に入射する光の大部分を観
視者グの方向に透過せしめるようにすることが必要とな
る１、このため、透過形スクリーン３上に形成される各
画素Ｓからの透過光が所定の透過光発散角ψを有したも
のとなることが要求される。５この透過光発散角ψは、
例えば、縦方向で２０度程度、横方向でｑＯ度程度であ
るのが適当であり、斯かる適当な値に選定されていない
と、観視者にとって、当該観視者がその透過光の発散角
内に入っている特定の画素だけが特別に明るく見える、
いわゆるホットスポットと呼ばれる現象が生じてしまう
。この現象が生ずることは、ディスプレイ装置としては
致命的な欠陥であって、ビデオ・プロジェクタ・システ
ム全体が実用に供し得ないものとなってしまう虞れがあ
る。

各画素からの透過光が上述の如くの適当な発散角となる
ようにされた透過形スクリーンは、一般に、第Ω図もし
くは第３図に示される如くの構成とされている。第Ω図
に示されるものは、フＶネルＶンズ板６とレンチキュラ
ー板７とが両者の背面同士が合わされるように配されて
２枚構成とされた（もしくは、これらが一体に形成され
た）スクリーンであり、投写光は凸ノンズとしての作用
をするフレネルレンズ板石側から入射せしめられ、７レ
ネルノンズ板乙及びレンチキュラー板７を通過して、７
ンチキユラー板７のレンチキュラー面から発散する。、
レンチキュラー板７のレンチキュラー面には縦方向に延
びるカマポコ状レンズｇが複数配列されておシ、これに
より横方向に９０度程度の透過光発散角が得られるよう
にされている。っさらに、レンチキュラー板７が光拡散
剤を混入した光透過性物質で形成されるか、もしくは、
レンチキュラー板７のレンチキュラー面に光拡散剤を含
有した層が形成されて、縦方向に２０度程度の透過光発
散角が得られるようにされている。また、第３図に示さ
れるものもフレネルレンズ板石トレンチキュラー板７と
から構成されているが、第２図に示されるものと異なシ
、フレネルレンズ板石の背面にレンチキュラー板７のレ
ンチキュラー面が対向するように配されている。投写光
はフレネルレンズ板６側から入射せしめられてフレネル
レンズ板石を通過し、レンチキュラー板りにそのＶンチ
キユラ−面から入ってその背面から発散する。

この場合にも、レンチキュラー板７のレンチキュラー面
に複数配列された縦方向に延びるカマボコ状Ｖンズざに
より横方向に９０度程度の透過光発散角が得られるよう
にされており、また、レンチキュラー板７が光拡散剤を
混入した光透過性物質で形成されるか、もしくは、レン
チキュラー板７の背面側に光拡散剤を含有した層が形成
されて、あるいは、さらに、フンネルノンズ板石とレン
チキュラー板７との間に、横方向に延びる複数のカマポ
コ状ノンズが配列形成された別のＶ／チキュー板が配さ
れて、縦方向に２０度程度の透過光発散角が得られるよ
うにされている。

しかしながら、従来にあっては、斯かる透過形スクリー
ンに於ける縦方向の所定の透過光発散角を得るための光
拡散剤として、酸化けい素、酸化アルミニウム、酸化チ
タン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、有機
系拡散剤等々のうちの７種あるいは２種以上の混合物が
用いられており、これら光拡散剤はいずれもボディカラ
ーが白色であるため、これら光拡散剤を用いた従来の透
過形スクリー゛／は、ある程度以上の外光のもとでは外
光が光拡散剤により反射されて充分なコント反射を減じ
、コントラスト性能を向上させるようにしたものもある
が、その場合にはスクリーンの光透過率（スクリーンゲ
イン）の低下を伴うという不都合があった。

本発明は、上述の如くの従来の透過形スクリーンに伴う
欠点あるいは不都合を解消すべく、強い外光のもとでも
充分なコントラスト性能が得られるとともに、忠実な色
再現がされた、しかも、明るい面憎を得ることができる
、改善された光透過性媒体を用いて形成された透光部を
有する透過形スクリーンを提供するものである。以下、
本発明の実施例について説明する。

本発明に係る透過形スクリーンも、全体的には、例えば
、上述の第一図もしくは第３図に示される如く、フレネ
ルレンズ板とレンチキュラー板との組合せにより構成さ
れる。そして、特徴とするところは、例えば、レンチキ
ュラー板の如くの透光部が選択された分光透過特性を有
する、有機ネオジム化合物を含有したメタクリル樹脂を
材料として形成されたものとなされていることである。

本発明に係る透過形スクリーンの一例に於いては、第２
図もしくは第３図に示される如くの透過形スクリーンを
構成するレンチキュラー板７が新規な光透過性媒体、即
ち、有機ネオジム化合物であるカルボン酸のネオジム塩
（以下、カルボン酸ネオジムという）を所定の割合で含
有したメタクリル樹脂、あるいは、これにさらに光拡散
剤等が混入され友もので形成される。この場合、カルボ
ン酸ネオジムに於けるカルボン酸としては、メタクリル
酸、アクリル酸、マロン酸、酢酸、プロピオ／酸、マレ
イン酸、安息香酸等を挙げることができる。そして、メ
タクリル樹脂は、メタクリル酸エステルを主成分とし、
これを重合して得られるのであるが、これにカルボン酸
ネオジムを共重合、もしくは、混合させることによシ、
カルボン酸ネオジムを含有したメタクリル樹脂を得るこ
とができる。

斯かるカルポーン酸ネオジムを所定の割合で含有したメ
タクリル樹脂は、特定の波長を有する光、具体的には、
・約！；００−　！；、３０　ｎ　ｍ及び約！ｊ；７０
〜４０θｎｍの波長帯の光に対して極めて低い光透過率
をン酸ネオジムの１つであるメタクリル酸のネオジム塩
（以下、メタクリル酸ネオジムという・）を３．０重量
パーセント含有させたメタクリル樹脂で形成した、板厚
ｊｍｍのメタクリル樹脂板の分光透過特性は、第９図に
於ける実線ａで示される如くとなり、上述の波長帯の光
に対して急激に低下した分光透過率を示す。即ち、約Ｓ
ＯＯ〜！；３０ｎｍ及び約３７０〜６００　ｎ　ｍの波
長帯に光を吸収する光吸収波長帯がある特性となってい
るのである。なお、第３図に於ける破線すは、カルボン
酸ネオジムを含有しないメタクリル樹脂（メタクリル酸
メチル１００パーセント）で形成し建板厚Ｓｍｍのメタ
クリル樹脂板の分光透過特性を、対比的に示したもので
ある。

なお、メタクリル樹脂に無機ネオジム化合物である酸化
ネオジムや水酸化ネオジム等を含有させた場合にも、上
述の第７図に於ける実線ａで示される分光透過特性に於
いてみられると同様の光吸収波長帯を有した分光透過特
性を呈するが、その光吸収の度合いは小である。そこで
、斯かる光吸収波長帯に於ける光吸収率を高めるべく、
無機ネオジム化合物の含有量を増大させると、他の波長
帯の光に対する分光透過率が著しく低下してしまう。こ
れは、無機ネオジム化合物の有機高分子体であるメタク
リル樹脂に対する化学的親和性は極めて低いと考えられ
、そのため、無機ネオジム化合物はメタクリル樹脂との
化学的結合をほとんど生じないで、単にメタクリル樹脂
中に物理的に分散された状態になるからである。これに
対して、有機ネオジム化合物であるカルボン酸ネオジム
の場合は、メタクリル樹脂に対して充分な化学的親和性
あるいは反応性を有しており、メタクリル樹脂と良好な
相溶状態を形成するｑで、光吸収波長帯の光に対する顕
著な光吸収を行うとともに、他の波長帯の光に対する分
光透過率をさほど低下させないものとなり、上述の光吸
収波長帯に於いて急しゅんに低下する分光透過率を有す
る分光透過特性が得られるのである。

そして、本例に於いては、斯かるカルボン酸ネオジムを
含有し次メタクリル樹脂、あるいは、これにさらに光拡
散剤等が混入されたものを用いて、押出し成型、加熱プ
レス成型、ロール成型、射出成型等の手法により、レン
チキュラー板が形成されるのである。従って、このレン
チキュラー板は、約！；００〜！ｆ３０　ｎ　ｍ及び約
！ｒ７０−６００　ｎ　ｍの波長帯に光吸収波長帯を有
したものとなる。

ところで、第１図に示される如くの透過形ビデオ・プロ
ジェクタ・システムに於いて使用される陰極線管／がカ
ラー陰極線管である場合、そのパネル部に形成されるカ
ラー螢光面には、一般に、赤色光用螢光体として希土類
系のＹ２Ｏ３：Ｅｕが、緑色光用螢光体として希土類系
のｃｄ　２ｏコＳ：Ｔｂが、そして、青色光用螢光体と
して硫化物系のｚｎＳ：Ａｇ等が採用される。これらの
螢光体のうちの赤色光用螢光体の発光スペクトラムは第
Ｓ図に示される如くてあり、極めて急しゅんな発光のメ
インビークを波長的ＡＩＯｎｍ付近に有し、発光のサブ
ピークを波長約５６０〜ＡＯＯｎｍ付近及び約６３０ｎ
ｍ付近に有している。また、緑色光用螢光体の発光スペ
クトラムは第６図に示される如くであり、極めて急しゅ
んな発光のメインピークを波長的ＳＳＯｎｍ付近に有し
、発光のサブピークを波長的グざ０〜グ９Ｏｎｍ付近、
約！ｒｇＯ−！；９０　ｎ　ｍ付近及び約６．２５ｎｍ
付近に有しｔヒｋ。さらに、青色光用螢光体の発光スペ
クトラムは第７図に示される如くであり、発光のピーク
を波長的１１！ｒＯｎ　ｍ付近に有し夷、ものとなって
いる。

従って、上述の如くの、カルボン酸ネオジムを含有した
メタクリル樹脂を用いて形成されたレンチキュラー板を
有した本発明に係る透過形スクリーンに、カラー陰極線
管からの光が投写され、これがフッネルレンズ板を通過
してレンチキュラー板に入ると、赤色光用螢光体、緑色
光用螢光体及び青色光用螢光体からの夫々の発光スペク
トラムのメインピークに於ける赤色光、緑色光及び青色
光は、レンチキュラー板の光吸収波長帯、即ち、約！ｆ
；００−３３０　ｎ　ｍ及び約！；７０〜ｌ、００　ｎ
　ｍの波長帯領域にないのでレンチキュラー板に吸収さ
れることなく、レンチキュラー板から発散される。しか
しながら、赤色光用螢光体の発光スペクトラムの波長的
５６０〜ｌ−００ｎｒｎ付近のサブピークに於ける赤色
光及び緑色光用螢光体の゛発光スペクトラムの波長的３
ｇ０＝！；９０　ｎ　ｍ付近のサブピークに於ける緑色
光は、レンチキュラー板の光吸収波長帯である約３’７
０＝！；９０　ｎ　ｍの波長帯領域にあることになり、
レンチキュラー板に吸収されることになる。

これにより、レンチキュラー板から発散される光は、カ
ラー陰極線管の螢光面を形成する各螢光体の発光スペク
トラムのメインビークに於ける各色覚に対してサブピー
クに於ける′各色光が低減されたものとなるので、この
レンチキュラー板を有する透過形スクリーン上のカラー
画像は色純度が上シ、忠実な色再現がなされ次ものとな
る。なお、を色光用螢光体は発光スペクトラムのサブピ
ークを有していないので、青色光用螢光体からのその発
光スペクトラムのサブピークに於ける青色光というもの
はなく、そのメインピークに於ける青色光のみがレンチ
キュラー板から発散される。

また、斯かるカルボン酸ネオジムを含有したメタクリル
樹脂を用いて形成されたレンチキュラー板を有し念透過
形スクリーンに入射する外光のうち、レンチキュラー板
の光吸収波長帯にあるものは、レンチキュラー板で吸収
されて反射しないので、スクリーンから観視者側への外
光反射が低減せしめられ、スクリーン上の画像のコント
ラストが従来に比して大幅に改善される。

さ１４、らに、透過形スクリーンに投写されるカラー陰
極線管からの光のうちＶンチキュネー板に吸収されるの
は、赤色光用螢光体及び緑色光用螢光体の発光スペクト
ラムのサブピークに於ける赤色光及び緑色光だけである
ので、このレンチキュラー板はスクリーンの光透過率（
スクリーンゲイン）を実質的に低下せしめるものではな
く、スクリーン上に明るい画像を得ることができる。

上述のレンチキュラー板の如くの、透過形スクリーンの
特性を極めて優れたものとすることができる、特定の光
吸収波長帯を有した特性を呈する透光部を形成するに好
適なメタクリル樹脂中のカルボン酸ネオジムの量は、そ
の光吸収波長帯がネオジムの存在によシ生じていると考
えられることからして、メタクリル樹脂中の換算ネオジ
ム含有量によって決定される。この換算ネオジム含有量
が少量すぎると、その分光透過特性に於ける光吸収波長
帯が顕著に表われず、従って、透過形スクリーン上のカ
ラー画像に対する忠実な色再生やコントラストの向上等
の効果が期待できないことになり、また、多量すぎると
、メタクリル樹脂が本来有する透明度が損なわれ、従っ
て、透過形スクリーン上に明るい画像が得られなくなっ
てしまう。

本出願人は、メタクリル樹脂にカルボン酸ネオジム（メ
タクリル酸ネオジム、マロン酸のネオジム塩（以下、マ
ロン酸ネオジムという）、酢酸のネオジム塩（以下、酢
酸ネオジムという）等）を種々の割合（重量パーセント
）で含有せしめた多数のサンプルを作り、これら各サン
プルを用い−て形成した透光部（厚さ約５ｍｍ）を有す
る透過形スクリーンと、メタクリル樹脂に光拡散剤とし
て酸化けい素を３．０重量パーセント含有せしめただけ
の基準サン２プルを用いて形成した透光部（厚さ約！；
　ｍ　ｍ　）を有する透過形スクリーンとを比較する実
験を行い、その結果、メタクリル樹脂にカルボン酸ネオ
ジムを、換算ネオジム含有量が０．２〜７０．０重量パ
ーセントとなるように含有せしめるのが好適でｈるとの
結論を得た。なお、メタクリル樹脂中の換算ネオジム含
有量が０．２〜７０．０重量パーセントであるとき、カ
ルボン酸ネオジム含有量は約０．６〜２ｇ、０重量パー
セントである。この場合、例えば、赤色光用螢光体の発
光スペクトラムのメインピーク（波長約１ｒＩＱｎｍ付
近）に於ける赤色光の光透過率・Ｐｍが約９／〜３０パ
ーセ／トであるのに対して、赤色光用螢光体の発光スペ
クトラムのサブビーク（波長的３６０−６００　ｎ　ｍ
付近）の赤色光の光透過率・Ｐｓは約４０−０．／パー
セントである。一方、基準サンプルを用いた場合には、
光透過率・Ｐｍも光透過率・Ｐ８も共に略７／パーセン
トであって、上述の場合には、透過形スクリーン上のカ
ラー画像の色再現の忠実度が高められており、特に、換
算ネオジム含有量が約へ〇−１，０重量パーセントのと
き、その効果は極めて顕著であった。また、上述のよう
に、換算ネオジム含有量を０．２〜ｉｏ、ｏ重量パーセ
ントとするとき、透過形スクリーン上の画僧のコントラ
スト比は、基準サンプルを用いた場合の値な７００とし
て、約／２２→／、３Ｊ→１０θ→６θの如くに重量パ
ーセントが増えるに伴って変化し、約７．０重量パーセ
ント以上の場合を除いて、基準サンプルを用いた場合に
比して改善された本のとなつ次。特に、約／、！ｒ〜コ
、Ｓ重量パーセントのとき、その効果が顕著であった。

さらに、換算ネオジム含有量を０．２〜１０．０重量パ
ーセントとするときの透過光に対する拡散効果は、基準
サンプルを用い次場合と同様であつｆｅ。

なお、例えば、メタクリル酸ネオジムを得る一方法°と
して、下記の方法をとることができる。先ず、市販の塩
化ネオジムを水に溶解させ、別に用意し良木酸化ナトリ
ウムの水溶液を添加して、水酸化ネオジムを沈殿させる
。次に、この水酸化ネオジムをろ過して取り出し、乾燥
して乾燥された水酸化ネオジムを得、その適量をメタク
リル酸に攪拌しながら加えてメタクリル酸ネオジムを生
成させ、この際副生されろ水を塩化カルシウムで除去す
るとともに過剰なメタクリル酸を除去して、メタクリル
酸ネオジムを得るのである。

ま念、この他、上述の如くにして得た乾燥された水酸化
ネオジムを、マロン酸に攪拌しながら加えて反応させ、
副生されろ水と過剰のマロン酸を除去すれば、マロン酸
ネオジムを得ることができ、さらに、酸化ネオジムを酢
酸に攪拌りながら加えて反応させれば、針状結晶として
の酢酸ネオジムを得ることができる。

そして、斯くの如くにして得られる各種カルボン酸ネオ
ジムを、例えば、ポリメタクリル酸エステルの重合体で
あるメタクリル酸エステル溶液に添加すれば、カルボン
酸ネオジムを含有するメタクリル樹脂が得られる。

。以上の如く、本発明に係る透過形スクリーンは、カル
ボン酸ネオジムを換算ネオジム含有量が０．２〜７０．
０１Ｌ　量バー’セントとなるように含有したメタクリ
ル樹脂を用いて形成された透光部を有するものである。

そして、カルボン酸木オジムとしてメタクリル酸ネオジ
ムやアクリル酸のネオジム塩であるアクリル酸ネオジム
を用いる場合には、これらは重合し易く、メタクリル樹
脂に共重合させることができるものであるので、光吸収
波長帯以外に於ける分光透過率をほとんど低下せしめる
ことなく、透明度の高いメタクリル樹脂を得ることがで
きる。従って、斯かるメタクリル樹脂にさらに、酸化シ
リコン、酸化アルミニウム、等々の光拡散剤を適量混入
せしめたもので透光部を形成すれば、力ｊ−ｉｉ１＊に
対する忠実な色再現ができ、その１偉を明るく、かつ、
コントラストの良好なものとすることができるとともに
、透過光発散角が適当なものとされた透過形スクリーン
を構成することができる。）ｔた、カルボン酸ネオジム
として酢酸ネオジムやプロピオン酸のネオジム塩等の、
メタクリル樹脂に溶解しないものを用いる場合には、こ
れらを含有するメタクリル樹脂の透明度はメタクリル酸
ネオジム↑アクリル酸ネオジムを用いる場合程高くなら
ないが、これらカルボン酸ネオジムが有色の光拡散剤と
しての作用もして、透過光を拡散せしめるとともに外光
反射を低減せしめる。

従って、斯かるメタクリル樹脂で透光部を形成すれば、
カラー画像に対する忠実な色再現ができ、適当な透過光
発散角を備えるとともに、面憎のコントラストをより優
れたものとすることができる透過形スクリーンを構成す
ることができる。

そして、いずれの場合も、本発明に係る透過形スクリー
ンによれば、透過形スクリ］ンに要求される適当な透過
光発散角が得られるとともに、スクリーン上に得られる
画偉を忠実な色再現がされたものとすることができ、し
かも、従来のスクリーンに比して、明るさを低下せしめ
ることなくコントラストの優れたものとすることができ
るのである。

なお、本発明に係る透過形スクリーンに於ける、カルボ
ン酸ネオジムを含有するメタクリル樹脂を用いて形成さ
れる透光部は、その全体が、カルボン酸ネオジムを含む
メタクリル樹脂部とされるのみならず、その一部、例え
ば、板状の場合その一面側のみがカルボン酸を含有する
メタクリ、ル樹脂部とされるよう形成されてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は透過形ビデオ・プロジェクタ・システムを示す
概略構成図、第２図及び第３図は透過形スクリーンの構
成を示す部分斜視図、第９図から第７図は本発明に係る
透過形スクリーンに於ける透光部の作用の説明に用いら
れる図である。 図中、／は陰極線管、コは投写ノンズ、３は透過形スク
リーン、６は７ノネルレンズ板、７はノ／チキュクー板
、ざはカマボコ状Ｖンズである。 第１図 第２図　　ｌ１１３Ｉｌ 第４図 第５図 ５皮長（ｎｍ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カルボン酸のネオジム塩を換算ネオジム含有量がθ、２
   〜７０．０重量パーセントとなるように含有したメタク
   リル樹脂を用いて形成された透光部を有する透過形反ク
   リーン。