JPS6332527A - 透過型投影スクリ−ン用レンズシ−ト - 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】 （、産業上の利用分野） 本発明は背面側より映像を投影して手前側より観察する
タイプ、いわゆる透過タイプであって、カラーシフトが
少なくかつ高コントラストが得られる投影用スクリーン
を構成するのに適したレンズシートに関するものである
。

（従来の技術） 従来、裏面より投影して観察する透過型投影スクリーン
は知られており、種々め構成のものが提案されている。

特に近年カラーテレビジョンプロジェクタ−に用いられ
る透過型スクリーンには、光を観察側に拡散させるとい
うスクリーン本来の機能と同時に、赤、緑、青、の色が
異なった位置から投影されることにより生じるカラーシ
フトを補正する機能が要求され、かつまた、輝度の向上
をはかることが困難で輝度があまり高くなりカラーテレ
ビジョンプロジェクタ−では、明るい室内では室内光や
室外光がスクリーン面で反射して投影像のコントラスト
を低下させ視認性を損なうので、外光反射を低くするこ
とが要求される。

上記の様な要求を満了ものとしてたとえば、シートの両
面に同方向で互いに対応するレンチキュラーズ群が設け
られ、出射面のうち光が出射しない部分に黒色等の遮光
層が設けられたブラックストライプ付き両面レンテキュ
ラーズシートが知られている。

しかし上記のブラックストライプ付両面レンチキュラー
レンズシートでは、水平方向の視野角が、光軸な中心と
して左右約６０°の範囲、合計で６０’の狭い範囲にと
どまる欠点を有している。これに対して、水平方向の視
野角を広げるために、スクリーンに入射した光の一部を
そのスクリーンの一部で全反射させたのち出射させる透
過型スクリーンも知られているが、上記のスクリーンで
は、カラーシフトを補正する要素がスクリーンに含まれ
ていないために、カラーシフトが大きく、かつまた、外
光の反射を少なくするために、出射面の非出光面に遮光
層を設けるためには、非出光面が全反射面であるので、
全反射面に遮光層を設けなければならないが、これは■
全反射面に反射層を設けその上に遮光層を設けることが
必要で、かつまた、■凹状部にそのような層を形成しな
ければならないので非常に困難である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明はこのような状況に鑑み、水平視野角が広く、カ
ラーシフトが少なく、かつまた外光の反射を少なくする
ことが容易な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、本発明の遜過型投影スクリーン用しンチキュ
゛ラーレンズシートは 「両面に同方向で互いに対応するレンチキュラーレンズ
群が設けられている両面レンチキュラーレンズであって
入射面のレンチキュラーレンズは、入射光の大部分を入
光する入射側主レンチキュラーレンズと、各入射側主レ
ンチキュラーレンズの両側に１つずつ配置されていて入
射光の残りの部分を入光する入射側副レンチキュラーレ
ンズからなっており、出射面のレンチキュラーレンズは
、入射側主レンチキュラーレンズに入光した光を出射す
る出射側主レンチキュラーレンズと、各出射側主レンチ
キュラーレンズの両側に１つずつ配置されていて、入射
側副レンチキュラーレンズに入光した光を出射する出射
側副レンチキュラーレンズからなつていること」 を特徴とするものである。

以下、本発明のレンズシートにつき、図面を引用しつつ
詳細に説明する。

第１図は本発明の透過型投影スクリーン用レンズシート
の使用例を示す図であり、１は本発明の透過型投影スク
リーン用レンズシートであり、２は入射光を適当な角度
範囲に絞るためのフレネル凸レンズシートであり、１．
２某所面を示している。このように、フレネル凸レンズ
シート２と組み合わせるのが普通であるが、フレネル凸
レンズシート２は省略しうる。第１図中左方のＲ−Ｇ　
−Ｂはテレビジランプロジェクタ−を例として示すもの
で、カラーテレビジョンであれば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）
、青（Ｂ）の各色の情報を投影するための３つのプロジ
ェクション用ＣＲＴからなっている。各ＣＲＴからレン
ズ中心に向かって引いである線は、入射光を示し緑から
垂直に入射する光を基準とすると、赤、緑、青が図中の
上下に等間隔だとして、６で表わされる角度だけ、赤と
青の入射光の入射角度は基準のものに（らべてずれてい
る。この入射光の角度のずれが出射光の分布のずれを生
じる原因となる。色はたとえば１０°程度である。

第２図はレンズシート１の断面の形状を拡大したもので
、実線で示す部分が１つの単位となって、この単位の図
中、上下方向の繰り返しによりレンズシート１ができて
いる。

レンズシートは向かって左側の面が入射面もであり、向
かって右側の面が出射面Ｓ２である。

入射面Ｓ１は２種類のレンズからできていて、入射面の
大部分を占める入射側主レンチキュラーレンズ−１と、
入射面の残りの部分を占める入射側副レンチキュラーレ
ンズＬ２およびＬ３からできている。レンズＬ２および
Ｌ３はレンズＬ、の両側に接して１つずつ配置されてい
る。

又、主レンチキュラーレンズＬ１と副しンチキニラーレ
ンズＬ２およびＬ３の大きさの関係は、レンズＬ２の巾
（ピッチｐの方向に測ったもの、以下も同じ〕とレンズ
Ｌ３の巾の和：レンズＬ１の巾は１：９〜４：６であり
、従って、入射光の９０〜６０％をレンズＬ１が受けも
って入射させておす、残りの１０〜４０％をレンズＬ２
とレンズＬ３とで受は持って入射させている。

出射面Ｓ２も２種類の部分からできている。すなわち中
心には出射側主レンチキュラーレンズＬ４があり、主レ
ンチキュラーレンズＬ４の両側には副レンチキュラーレ
ンズＬ５、Ｌ６が配置されている。Ｍ、Ｍは非出光部で
あり、この場合は平面になっている。

又、主レンチキュラーレンズＬ４と副レンチキュラーレ
ンズＬ５およびＬ６の太ささの関係は、入射側主レンチ
キュラーレンズＬ、と副レンチキュラーレンズＬ２およ
びＬ５の大きさの関係に対応したものとなっているが、
レンズＬ１で屈折された光は、レンズＬ４で焦点を結ぶ
のでレンズＬ４の巾は、レンズＬ１の巾より小さくても
差支えない。

上記のような構成からなるレンズシート１における、レ
ンズのピツｙ−Ｐ、厚みｔは、レンズシート１の全体の
大きさ、もしくは観察者との距離によっても異なるが、
４０型以上のテレビジョン用スクリーンを想定すると、
Ｐ　＝　０．５〜１．５、ｔ　＝　０．３〜１．５であ
る（いずれも単位は謁）。

第５図はレンズシート１の各部分の作用特にレンズＬ１
、Ｌ４およびレンズＬ７Ｌ６？Ｌ６の作用を示す図であ
る。レンズシート１の形状自体は第２図のものと同じで
ある。

第６図において、矢印つきの実線はレンズシートに入射
する光線を示し、この場合、丁べての光線はレンズＬ１
の光軸３に平行に入射していブ 大。破線１１〜１２の間の光線はレンズＬ２に入まず、
１２に１５の間の光線はレンズＬ１とレンズＬ４で屈折
されて出射される。出射する範囲はレンズＬ、とレンズ
Ｌ４の形状によって変えることができるが、レンズＬ１
とレンズＬ４の形状は円、だ円、放物線の一部もしくは
その他の曲線である。この図の場合はレンズＬ１が長径
：短径＝１：０．７３３のだ円の一部でレンズＬ４が長
径：短径＝１：０．６５５のだ円の一部であり光は、こ
のレンチキュラーシートに垂直な法線に対して±４９°
の範囲に出射している。光は±４９°の範囲に出射して
いるが、角度が増加すると光射する光の量が減少するの
で、この出射光による観察可能範囲は実用上±３０°程
度となる。

次に１１〜１２、および１６〜１４の範囲に入光した光
はそれぞれレンズＬ２とレンズ忙ンズＬ３とレンズＬ６
で屈折され出射される。この場合モレンズＬ２、レンズ
Ｌ３とレンズＬ５、レンズＬ６の形状により出射される
範囲は変化するが、基本的には１、それぞれレンズＬ２
、レンズＬ３より入射した光線は、レンズＬ１の光軸１
に向うように屈折してレンズＬ５、レンズＬ６に達し、
レンズＬ５、レンズＬ６により更にレンズ−１の光軸１
に向うように屈折される。このような作用を行うレンズ
Ｌ２、レンズＬ３、レンズＬ５、レンズＩＩ６の形状は
円、だ円、放物線の一部もしくはその他の曲線である。

この図の場合はレンズＬ２、レンズＬ３は長径：短径＝
１：０．５１２のだ円の一部でレンズＬ５、レンズＬ６
は円の一部であり、光は＋３２°〜＋６３°および一３
２°〜−６３°の範囲に出射している。

このようにして本発明のレンチキュラーレンズシートで
は、入射面と出射面がそれぞれ一種類のレンチキュラー
レンズ群で形成されている従来の両面レンチキュラーレ
ンズシートよりも視野角を広げることができる。

本発明における出射光の水平拡散性は各レンズ形状で変
えられると同時に、入射側止および副レンチキュラーレ
ンズに入射する光の割合すなわち、主レンチキュラーレ
ンズと副レンチキュラーレンズの大きさの割合によって
も変えることができる。したがって、本発明では視野角
のＯ０付近を明るくすることもでき、また３０°〜５０
°ぐらいの領域を明るくすることもでき、かつまた、通
常はこれがもっとも望ましいと思われるが、０〜５０°
ぐらいの領域を均一の明るさにすることもできる。第３
図の場合は、入射側主レンチキュラーと副しンテキニラ
ーに入射する光の割合を１：０．２３にしてあり、それ
ぞれの出射領域は上記のようであるので、Ｄ°〜４５゜
付近までおおむね均一に光が出射されている。

また、両面レンチキュラーレンズシートは入射側および
出射側にレンチキュラーレンズを適正に設計することに
よってカラーシフトを少なくできることが知られている
。これは原理的にいうと、出射面を円もしくはだ円の一
部等にしてお（と、出射の際にレンズの中心から離れた
位置から出射する光はど内側へ屈折するために、入射角
が異なった光が両面レンチキュラーレンズに入光した場
合に、出射光の分布がかなり近いものになるためである
。

本発明においても、入射側および出射側レンチキュラー
レンズを適正に設計することによって、入射側主レンチ
キュラーレンズと出射側レンチキュラーレンズによる出
射光のカラーシフトを少なくすることは同様にできる。

かつまた、上記に述べたような原理であるから、副レン
チキュラーレンズについても同様な設計によりカラーシ
フトを少なくすることができる。したがって、本発明の
レンチキュラーレンズシートは出射光全体としてカラー
シフトを少な（することができる。

また、第４図に示すように本発明のレンチキュラーレン
ズシートは非出光部に遮光層１５を設けることによって
、明るい部屋でもコントラストの低下が少ない高コント
ラストのスクリーンにすることが容易にできる。

遮光層を設けるには、公知の印刷、塗布、転写などの方
法によって行なうとよく、遮光層自体は遮光性及び光吸
収性を有する組成物、例えば公知の塗料若しくはインキ
に黒色等の顔料及び好ましくは艶消剤を添加してなるも
のを用いればよい。特に第５図に示すように遮光層１５
を設ける箇所をレンズ板成形時に表面が平らな凸部とし
て形成しておくと、印刷、塗布、転写のいずれによって
も遮光層の形成がさらに容易となって好ましい。

以上述べたように、本発明のレンチキュラーレンズシー
トは視野角が広く、かつ水平拡散特性が自由に設計でき
、カラーシフトは少なく、なおかつ高コントラストとす
ることが容易な透過型投影スクリーン用レンズシートで
ある。

本発明のレンチキュラーレンズシートには、光拡散性を
与えて垂直方向（観察者から見て上下方向）に出射光を
拡散させることを行なってもよい。光拡散性を与える方
法としては、例えばレンズシート内部に光拡散材を添加
する方法があり、光を散乱させる性質のある微粒子を、
て。

レンズシートを構成する材料中に練り込を等して使用し
、微粒子としては、微粉末シリカ、微粉末アルミナ等の
体質顔料、ガラス粉、樹脂パウダー等が例示でき、粒径
は０．５〜３０μｍ程度であり、レンズシートを構成す
る材料に対して０．５〜５重ｉ％の割合で添加する。な
お、光を散乱させるために、微粒子とレンズシートを構
成する材料の光の屈折率は異なる必要がある。

レンズシートに光拡散性を与える他の方法は、出射面を
光拡散面とする方法である。例えば、光拡散材を添加し
て成膜されたプラスチックフィルムをレンズシートの成
膜時等に、加熱融着等の手法で貼り着けるか、レンズシ
ートの出射面をサンドブラスト法によって粗面化する等
が例示される。

本発明のレンズシートを構成する材料は透明で、シート
状に成形でさる限り、どのようなものでも差支えないが
、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリエス
テル樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポ
リスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹
脂か、ガラスが好ましい。中でも熱可塑性樹脂を使用す
ると、公知の成形方法により、容易に効率良く製造がで
きる。熱可塑性樹脂のシートを、所定の形状の逆型形状
の金型（板状もしくはロール状）を用い、加熱および加
圧する方法や、この方法を熱可塑性樹脂指のシート製造
直後の、未だ冷却していない状態のものに行なう方法、
あるいは金型を用いたキャスティングやその他の成形方
法がレンズシートを熱可塑性樹脂で構成する場合に適し
ている。金型、レンズシートの大きさ等により、熱可塑
性樹脂シートを一枚毎に切った後に加工してもよいし、
巻き取り状等の連続シートを連続的に加工してもよい。

本発明のレンズシートは単独でも透過型投影スクリーン
としての機能を有するが、入射面側にフレネル凸レンズ
を配置すると、スクリーンの隅々まで均一に投影光を照
射することができ、より効果的である。

（発明の作用、効果） 本発明のレンズシートは、上記のような構成をなすため
、以下のような特有の作用、効果を有する。

（１）本発明のレンズシートにおいては、入射光の大部
分は、従来の両面レンチキュラーレンズと同様に機能す
る一入射側および出射側の主レンチキュラーレンズによ
り拡散され、入射光のうち、主レンチキュラーレンズの
両脇の副レンチキュラーレンズより入射した光は、呂射
側主レンチキュラーレンズの両脇の副レンチキュラーレ
ンズにより屈折されて、前記の主レンチキュラーレンズ
による拡散範囲の外側の範囲に拡散するのから、従来の
両面レシチキュラーレンズにくらべて、より広い範囲に
入射光を拡散できる。

村 （２〕　　入車側および出射側の主レンチキュラーレン
ズと副レンチキュラーレンズに入射する光の割合を、レ
ンズの大きさの割合により調整できるため、視野角の特
定部分を明るくできるという水平拡散特性が自由に設定
できる。

（３）入射側および出射側の主しンテキュラーレンズト
副レンチキュラーレンズの４つのレンズ形状により、異
なる入射角度で入射する光をほぼ同じ方向に拡散させる
ことができるため、従来の両面レンチキュラーズにくら
べて、カラーシフトを少なくすることかできる。

（４）　　本発明の一態様である遮光層を設けたものは
、明るい部屋でもコントラストの低下が少ない高コント
ラストのものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のレンズシートの使用例を示す図、第２
図は本発明のレンズシートの水平断面を示す図、第３図
は第２図のレンズシートの作用を示す図、第４図は本発
明のレンズシートで非出光部に遮光層を設けた場合を示
Ｊや第５１、・・・・・・・・・・・・・・・・・・レ
ンズシート２・・・・・・・・・・・・・・・・・・フ
レネル凸レンズシート３・・・・・・・・・・・・・・
・・・・入射側止レンチキュラーレンズＬ１の光軸 Ｓ、・・・・・・・・・・・・・・・・・・入射面Ｓ２
・・・・・・・・・・・・・・・・・・出射面Ｌ１・・
・・・・・・・・・・・・・・・・入射側止レンチキ、
ラーレンズＬ２．　Ｌ３．・・・・・・・・・・・入射
側副レンチキュラーレンズ Ｌ４・・・・・・・・・・・・・・・・・・出射側主レ
ンチキュラーレンズ Ｌ５、Ｌ６・・・・・・・・・・・・８射側副レンチキ
ュラーレンズ Ｍｌ、Ｍ２・・・・・・・・・・・・非出先部特許出願
人　大日本印刷株式会社 代理人　弁理士　　小　西　淳　美 第　２　図 第３図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）両面に同方向で、互いに対応するレンチキュラー
   レンズ群が設けられている両面レンチキュラーレンズで
   あって、入射面のレンチキュラーレンズは、入射光の大
   部分を入光する入射側主レンチキュラーレンズと、各入
   射側主レンチキュラーレンズの両側に１つずつ配置され
   ていて入射光の残りの部分を入光する入射側副レンチキ
   ュラーレンズとからなっており、出射面のレンチキュラ
   ーレンズは、入射側主レンチキュラーレンズに入光した
   光を出射する出射側主レンチキュラーレンズと、各出射
   側主レンチキュラーレンズの両側に１つずつ配置されて
   いて、入射側副レンチキュラーレンズに入光した光を出
   射する出射側副レンチキュラーレンズとからなっている
   ことを特徴とする透過型投影スクリーン用レンズシート
   。
2. （２）出射側レンチキュラーレンズの非出光部に遮光層
   が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の透過型投影スクリーン用レンズシート。
3. （３）出射側レンチキュラーレンズの非出光部に凸状部
   を設けさらにその凸状部に遮光層が設けられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の透過型投影ス
   クリーン用レンズシート。
4. （４）内部に光拡散材が添加されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１〜第３項いずれか記載の透過型投
   影スクリーン用レンズシート。
5. （５）出射面が光拡散面であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項〜第４項いずれか記載の透過型投影スク
   リーン用レンズシート。