JPS61110127A - 透過型スクリ−ン - Google Patents

透過型スクリ−ン

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JPS61110127A
JPS61110127A JP59232797A JP23279784A JPS61110127A JP S61110127 A JPS61110127 A JP S61110127A JP 59232797 A JP59232797 A JP 59232797A JP 23279784 A JP23279784 A JP 23279784A JP S61110127 A JPS61110127 A JP S61110127A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
lenticular lens
screen
vertical
horizontal
Prior art date
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Pending
Application number
JP59232797A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Inoue
井上 雅勇
Shingo Suzuki
信吾 鈴木
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
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Publication of JPS61110127A publication Critical patent/JPS61110127A/ja
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、ビデオグロジエクションテ・レビ。
コンピュータ用ディスプレイあるいはマイクロフィルム
リーダー等の投影面として用いられる透過型スクリーン
に関するものである。
(従来の技術) ビデオプロジェクションテレビの投影面として用いられ
る透過量スクリーンは、その輝度を高めることが必要で
あると共に、広い範囲にわたって映像が観察できること
が要求されている。
このようにスクリーンの輝度を高めるためには視野範囲
外に到達するような不要な光をできるだけな(し、より
多くの光線を視野範囲内に向かわせる必要がある。この
ため、従来からスクリーン基材にレンチキュラーレンズ
を形成して視野角度に指向性をもたせることが行なわれ
ている。
このようなレンチキュラーレンズは、できるだけ広い視
野範囲が要求される水平方向の指向性の付与(もっばら
使用されており、垂直方向の視野角度はスクリーン基材
に拡散剤を添加したり拡散層を形成することにより行な
っている。
しかしながら拡散剤を用いることは有効ではあるものの
1、その使用濃度を増加したり、拡散層の厚さを大きく
すると、光線透過率が下り、コントラストを低下させる
こととなるため、垂直方向の視野角度の拡大を拡散剤や
拡散層だけに頼ることは、得策とはいえない面がある。
このため、従来から2枚のスクリーン基材を用いて、あ
るいは1枚のスクリーン基材の両面または片面に、縦方
向のレンチキュラーレンズと横方向のレンチキュラーレ
ンズとを交差させることが提案されている(特開昭50
−67654号公報、特開昭50−75036号公報、
特開昭51−100723号公報、特公昭52−375
号公報あるいは特公昭52−49325号公報)。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上記の如く縦方向と横方向のレンチキュラ
ーレンズを交差させて用いた場合、それぞれの頂面部分
は垂直に入射した光が第10図に示す如く直進するため
、一方向のレンチキュラーレンズを用いたときと比べて
、直進光が増大し、スクリーンの中心部分だけが異常に
明るくなってしまう難点がある。
本発明はこのような状況に鑑み、直進光の増大を抑制し
てスクリーンの中心部分に光が集中しないようにして、
全体として明るさのバランスの良い、しかも水平ならび
に垂直方向の指向性をもたせた透過型スクリーンを提供
しようとするものである。
(問題点を解決するための手段) すなわち本発明は、上記の如き目的を達成するためにな
されたもので、その要旨とするところは、縦方向のレン
チキュラーレンズと横方向のレンチキュラーレンズとを
交差させて形成した透過型スクリーン(おいて、少なく
とも一方向のレンチキュラーレンズの形状を、レンズ面
に対して垂直に入射した光線が、略直進して出射するレ
ンズ断面形状の微分係数をdy/dxとしたとき、0≦
dy/dx≦0.1となる領域が0.1 ≦dy/dX
≦0,2となる領域に比べて小さくなるよ5に(但し、
Xはレンズ単位の断面形状における幅方向、yは同じく
高さ方向とする)設計したことを特徴とする透過型スク
リーンにある。
以下本発明を実施例の図面に従って説明する。
第1図および第2図は本発明の実施例を示しており、図
中(1)がレンズ面で、本発明においてはこのレンズ面
が縦方向のレンチキュラーレン、’l’ (11)と、
横方向のレンチキュラーレンズ(12)とを同一面で交
差させて形成している。そして本発明は第1図のように
レンズ面(1)を観察側に向けて使用したとき、その投
影側の面は平坦でもよいが、第2図のようにフレネルレ
ンズ(2)を投影側に形成すると、入射する光を平行光
に屈折し、観察側の所定箇所に集光させる効果があり、
特にスクリーン周辺での明るさを維持し、スクリーンを
均一な明るさにすることができる。
勿論本発明においては、レンズ面(1)を観察側に設け
る場合に限られるものではなく、投影側に設ける場合に
も適用できる。
なお本発明はこのように縦、方向のレンチキュラーレン
ズ(11)と横方向のレンチキュラーレンズ(12)と
を必ずしも同一面に設ける必要はな(スクリーン基材の
両面にそれぞれ形成してもよい口 本発明は以上の如き構成のレンズ面(11を有すると共
に、該レンズ面を構成する少なくとも一方向のレンチキ
ュラーレンズの形状を、レンズ面九対して垂直に入射し
た光線が、略直進して出射するレンズ断面形状の微分係
数をdy/dxとしたとき、0≦dy/dx≦0.1と
なる領域が0.1≦dy/dx≦0.2となる領域に比
べて小さくなるように(但し、Xはレンズ単位の断面形
状における幅方向、yは同じく高さ方向とする)設計し
、これによって直進する光を可及的に抑制することを特
徴とするものである。
以下このようなレンチキュラーレンズの特徴について説
明する。
第3図は本発明のようなレンチキュラーレンズのレンズ
単位に光が入射した状態を示しており、中心から水平方
向にx離れた点でのレンズの傾きをψ、視野角をθとす
ると、両者の間には次の(1)式のような関係が成立つ
ainψ=  sinθ/  n”+1−2acosθ
  −一令・(1)ただしnはスクリーン基材の屈折率
である。
また、その点における微分係数は、(21式の通つとな
るから、 d)’/dx = tagψ      ・+舎−・−
〇・−(21これら(11,(21式より、次の(3)
式が導かれる。
dY/dx = sit+θ/ Q2+1−2ncos
θ−5in”θ°°−(31ところで視野角θがO〜3
°の場合、人間の眼にはほぼ直進光と認識され、この直
進光が多いと中心部の輝度が著しく高いことになり、均
一なスクリーンとすることはできない。一方案用的に使
用されるスクリーン基材の屈折IEnは1.4〜1.6
の範囲にあるため、上記範囲のθとnとを(3)式に入
れて微分係数dy/dXを求めると約0−0.1の範囲
となり、この領域が直進光として出射する部分となる。
従って直進光を出射    ′する領域を減少するか無
くすることによって、中心部の輝度が異常に高くなるこ
とを解消することができることとなる。
この場合の微分係数0≦dy/dx≦0.1の領域を少
な(する程度は、その領域の幅が視野角θ=3〜6° 
に相当する部分の(3)式によって同様に求められる0
、 1≦dY/dx≦0.2の領域の幅より小さくすれ
ば十分であり、このようにレンチキュラーレンズを設計
することで、中心部の輝度を減少させ、視覚的に明暗の
むらの少ない均一な光学特性を備える透過型スクリーン
を得ることができることとなる。
本発明の透過型スクリーンは、透明基材で構成してもよ
いが、補完的に拡散剤を使用してもよい。すなわち拡散
剤をスクリーン基材に均一に混入すると有効であるが、
この場合の拡散剤としては、例えばSin、、 CaC
0,、AI、0.、 Tie、。
B a S 04 y Z n OHガラス微粉末の無
機系拡散剤あるいは有機系拡散剤が使用できる。また表
面の正反射を低減させるためには観察側の面および/ま
たは投影側の面に微細な凹凸面を形成することも有効で
ある。
また、合成樹脂材料を用いて本発明の透過型スクリーン
を製作する場合は、加熱プレス成形。
押出し成形、射出成形あるいは鋳込み成形等が採用しう
る。そしてこのときの製造に用いる型は、種々の方法で
製作し5るが、例えば第1図の如き透過凰スクリーンを
製造するためのレンズ面(1)の塁は、予め横方向のレ
ンチキュラーレンズ(12)を形成するよう切削し、次
にこれを90度回転させて縦方向のレンチキュラーレン
ズ(11)を切削して得ることができる。
(実施例) 実施例1 屈折率1.49の厚さ3uのアクリル樹脂板を用意した
。このアクリル樹脂板を焦点距離f=1.1のフレネル
レンズ面が形成された型と、第4図によって設計された
レンズ単位によって縦。
横方向のレンチキュラーレンズが構成されるよう予め製
作された型との間にはさみ、温度180℃で6分間加熱
し、圧カフ 0 kg/crtt”の条件で熱プレスし
、はぼ第2図に示す如き透過型スクリ−ンを製造した。
すなわちこの実施例におけるレンチキュラーレンズは、
第4図に示す形状に設計したが、このうち(4)が縦方
向のレンチキュラーレンズで、(Bl カ横方向のレン
チキュラーレンズでアル。そして前者の縦方向のレンチ
キュラーレンズは、ピッチが0.7 mで、半径0.6
2mの円形断面の中心を0.04m偏在させ、O≦dV
/dx≦0.065の部分を欠除させている。この結果
0≦dy/dx≦0.1の領域が0.022に対し、0
.1≦dy/dx≦0.2の領域が0.060となった
。また同図(Blに示す横方向のレンチキュラーレンズ
は、ピッチ0.9 mで、半径1.0 utの円形断面
の中心を0.04m偏在させ、O≦dy/dx≦0.0
4の部分を欠除させている。この結果0≦dy/dx≦
0.1の領域が0.06に対し、0.1≦dY/dx≦
0.2の領域が0.097となった。このようにして得
られた透過型スクリーンの光学特性を第7図に示す。
また比較のため、レンチキュラーレンズが異なる以外は
実施例1と同じ構成の透過型スクリーンを製作した。な
おこのときの縦方向および横方向のレンチキュラーレン
ズの形状は第5図(5)、(B)に示す通りとした。す
なわち縦方向のレンチキュラーレンズは、(4)の如く
ピッチが0.7認、半径0.62mの円形の一部とし、
横方向のレンチキュラーレンズはピッチが0.35m、
半径が0,4關となるようにした。このようにして得ら
れた透過型スクリーンの光学特性を第8図に示す。
第7図と第8図とを比較すると、第8図の比較品のピー
クゲインが異常に高いのに比べ、第7図の本発明品にお
いてはこれが低く抑えられ、水平および垂直方向に指向
性を有する透過型スクリーンが得られた。
実施例2 実施例1と同じ材料を用い、同じ製造条件で第6図に示
す如きレンズ面の形状を有する透過型スクリーンを製作
した。
すなわち同図図が縦方向のレンチキュラーレンズを示し
ており、ピッチ0.7 mで、半径0.55酊の円形断
面の中心を0.03m偏在させ、O≦dY/dx≦0.
055の部分を欠除させている。この結果0≦dy/(
Iz≦0.1の領域が0.025に対し、0.1≦dy
/dx≦0.2の領域が0.053となった。また同図
tBlは横方向のレンチキュラーレンズを示しており、
この場合ピッチ0.9 xxで、半径1.0 mの円形
断面の中心を0.3 m偏在させて、0≦dy/dx≦
0.03の部分を欠除させている◇この結果0≦dy/
dx≦0.1の領域が0.070に対し、0.1≦d)
’/dx≦0.2の領域が0.097となった。
このようにして得られた透過型スクリーンの光学特性を
示したのが第9図で、第7図の場合と同様、ピークゲイ
ンが異常に高くなることのない優れたものであった。
(発明の効果) 本発明は以上詳述した如き構成からなるものであるから
、独得なレンチキュラーレンズにより、直進光を可及的
に抑制し、中心部分の光の集中がないようにして全体と
して明るさのバランスが良く、しかも水平方向ならびに
垂直方向の指向性をもたせた透過型スクリーンを提供す
ることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の実施例を示す部分的な斜
視図、第3図はレンチキュラーレンズにおける光路の説
明図、第4図囚、(B)は実施例1における本発明品の
レンチキュラーレンズの形状の説明図、第5図囚、(B
)は同じく比較例を示す説明図、第6図囚、(B)は実
施例2におけるレンチキュラーレンズの形状の説明図、
第7図は実施例1における本発明品の光学特性を示すグ
ラフ、第8図は同じく比較例の光学特性を示すグラフ、
第9図は実施例2における本発明品の光学特性を示すグ
ラフ、第10図は従来のレンチキュラーレンズの光路の
説明図である。 (1)・・・・・レンズ面 (11)・・・・・縦方向のレンチキュラーレンズ(1
2)・・・・・横方向のレンチキュラーレンズ+21−
°−°フレネルレンズ 奉/図 L2(2) 嵩3U7J (A)    第d図   (a) (A)      基6図   (B)’A l   
        &  6 u           
(B J本7図 旬−升角 (de3) 本/3圀 #*角 tde−1゜ 算、9図 躍軒負tde3ノ 秦70図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、縦方向のレンチキュラーレンズと横方向のレンチキ
    ュラーレンズとを交差させて形成した透過型スクリーン
    において、少なくとも一方向のレンチキュラーレンズの
    形状を、レンズ面に対して垂直に入射した光線が、略直
    進して出射するレンズ断面形状の微分係数を dy/dxとしたとき、0≦dy/dx≦0.1となる
    領域が0.1≦dy/dx≦0.2となる領域に比べて
    小さくなるように(但し、xはレンズ単位の断面形状に
    おける幅方向、yは同じく高さ方向とする)設計したこ
    とを特徴とする透過型スクリーン。 2、縦方向のレンチキュラーレンズと横方向のレンチキ
    ュラーレンズとを同一平面に形成したことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の透過型スクリーン。 3、投影側に一体あるいは別体のフレネルレンズを組合
    せたことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2
    項記載の透過型スクリーン。 4、スクリーン基材の屈折率1.4〜1.6の範囲であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項また
    は第3項記載の透過型スクリーン。 5、スクリーン基材に拡散剤が混入されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、第3項または
    第4項記載の透過型スクリーン。 6、観察側の面および/または投影側の面に微細な凹凸
    面が形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項、第2項、第3項、第4項または第5項記載の透過
    型スクリーン。
JP59232797A 1984-11-05 1984-11-05 透過型スクリ−ン Pending JPS61110127A (ja)

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