WO1989012845A1 - Ecran translucide et production de cet ecran - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a transparent screen using a video projector, for example, and a method for manufacturing the same.
- Transmissive screens for video projectors are generally made up of fullerene and lenticular lenses, and in order to have a diffusive effect, for example diffuser such as S i 0 2 .
- Agents are available.
- the Fresnel lens has the function of refracting the divergent light from the projection lens to the observer side, and the lens surface and the non-lens surface are made up of a large number of concentric V-shaped grooves on one side of the metallic resin plate. have.
- a hot press forming method is used for manufacturing the full-length lens screen. According to this hot-pressing method, a copper plate with a thickness of] ⁇ 3 mm is opposite to the Fresnel lens shape. Insert a 3-5 mm thick acrylic resin plate between the metal mold with the V-shaped groove concentrically cut and the mirror-finished metal plate, and pressurize after heating W: Are manufactured by. It is also on the same ladder as for the production of lenticular lenses.
- one side of the cut mold is required to form one side of the full-length lens, and a large number of molds are required for mass production. It was Molds are expensive, ranging from JPY 1.5 to 2.5 million per side, and many molds are required, so the die cost pushes up the product cost. The mold life was about 800 to 1000 times, and the mold cost was 15 () 0 to 2500 yen per surface. In addition, it is necessary to make the material w. N ', material 0 metric ij m m overheated to make it a hi-shaped nj capable state.
- the present invention provides a transmissive screen and a method for manufacturing the same that can solve the above problems.
- a mold in which a back film (13) has a lens surface of one side or an opposite shape is formed.
- the light source (8) for the ultraviolet rays (7) a metal halide lamp, a high pressure mercury lamp, an X e lamp or the like can be used.
- the transmissive screen (11) according to the present invention is composed of an ultraviolet-curable resin (12) and has a lens surface (15) formed on one surface and a lens on the other surface of the lens. It comprises a back film (13) applied.
- a transmissive projector including the transmissive screen (11) is configured.
- the molding time can be shortened and continuous production can be performed. Therefore, the conventional hot press method can be used. It eliminates the need for press equipment, heating equipment, etc., and can significantly reduce the cost of manufacturing equipment.c : It is also possible to adjust the thickness of the screen to the desired thickness. As a result, it is possible to make the transmissive screen lighter and thinner. Can be revealed.
- the thickness of the screen can be reduced, so that the occurrence of multiple images can be eliminated.
- FIG. 1 is a sectional view of a manufacturing apparatus according to the present invention
- FIG. 2 is a sectional view of an example of a manufacturing method according to the present invention
- FIG. 3 is a sectional view of a screen according to the present invention
- FIGS. Fig. 6 is a graph showing the spectral transmission characteristics of UV-curable resin
- Fig. 7 is a diagram used to explain multiple images
- Fig. 8 is a configuration diagram showing an example of a transmission type b-juxter according to the present invention. is there.
- FIG. 1 shows a continuous production system for Fresnel lens screen (1).
- This device (]) consists of a base (2) and a computer (3) mounted on it, a grease feeder (4), a doctor blade (5), and a pressurizing port (6). It has a metal hull lamp (8) for irradiating with ultraviolet rays (7) and a demolding roll (9).
- (1 0) is a lens of the opposite shape of the Fresnel lens to be formed. It is a resin mold with a molded surface, and is placed on the computer (3) with a predetermined space between the resin mold (10) and a mass machined on one surface.
- UV-curable resin in molten state ⁇ 2 '> (For example, ⁇ ⁇ ⁇ resin (trade name, manufactured by Asahi Kasei):', Grand Gourd oil (trade name, manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) is supplied onto the resin mold (10) being transferred by the computer (3), and the coating thickness is uniform with the doctor blade (5).
- the suitable coating thickness of this resin (12) is 0.10 to 250 boar. When it is thin, the uniformity of the thickness is poor, and when it is thick, the irradiation time of the ultraviolet ray (7) required is long.
- the resin (12) coated with is sent under the metal halal lamp (8), which is an ultraviolet light source, where the ultraviolet (7) is 2 mi ', / crf in intensity of the irradiated surface, Pti] Irradiate for 5 minutes to cure the resin (12).
- the Fresnel lens screen (11) is separated from the resin mold (10) with the demolding ⁇ -rule (9). After this, the Nok film (13) is cut and divided to obtain the Fresnel lens screen (11) shown in Fig. 3.
- (15) is the Fresnel lens surface c
- the resin (12) can be applied to the cupboard 'to a desired thickness, then this can be overlaid on the resin mold (10 i and then irradiated with ultraviolet rays (7).
- a resin mold is used as the lens mold, but as described above, the metal mold is used. You may use.
- a cutting die or a die-making die can be used as the die.
- a ceramic mold, a glass mold, or a stone mold it is also possible to use a ceramic mold, a glass mold, or a stone mold.
- the present invention can be similarly applied to the production of a lenticular lens screen.
- a flame retardant is added to the ultraviolet curable resin (12) at a ratio of 5 to 20 wt% with respect to the resin (12) to improve the flame retardancy.
- examples of commercially available flame retardants include CR-720, C-509. CLD (trade name, manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.), and FIRE GARD (trade name, Teijin Chemicals Ltd.).
- CR-509 (trade name) was used as a flame retardant, and it was added to the UV curable resin (12) at different content ratios, and the mixture was stirred and mixed so that it would be uniformly dispersed, and then the thickness was 0.4 mm.
- a test piece having a width of 12.7 mm and a length of 125 mm was prepared and subjected to a combustion test. The results are shown in the table below. According to the U L-2 ⁇ 2 ⁇ B standard, for samples with a thickness of 0.120 inches (3.05 mm) or less, a burning rate of 3.0 inches per minute (76.2 mmZ min. ) Is required. According to this test result, it is found that the condition is met by adding 5 wt% or more of the flame retardant to the ultraviolet curable resin (12). In addition, in consideration of safety in practice, 10
- the thickness t can be reduced by this screen (11), in the case of this screen (11), the real image and the gost image are actually distinguished. Since the impossibility distance ⁇ , is smaller than the conventional distance ⁇ ⁇ 2, the degree of multiple images is reduced.
- the transmissive projector (19) includes a transmissive screen (20) and red, green and blue cathode ray tubes (21) as image sources (only one is shown in the figure).
- the transmissive screen (20) has the same structure as that shown in Fig. 3, with its lens surface (15) facing the viewer and the back film (13) being the cabinet. It faces the inside of (23).
- the manufacturing method according to the present invention can produce a screen with a thickness of 0.6 to 2.0 h and a weight of 200 to 300 g, which is about 1 / 5 can be made thinner and lighter.
- the thickness of the screen can be reduced, so that the problem of multiple images caused by reflection on the lens surface in the case of a short focal length lens lens is solved.
- the screen can be made very thin, resulting in a entangled transmissive screen.
- the manufacturing time can be significantly shortened as compared with the conventional example, and thus the manufacturing method is optimal for mass production. Also, an unattended automation line can be provided based on the present invention.
Landscapes
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Description
明 細 書
発明の名称 透過型スク リ ー ン及びその製造方法
技術分野
本発明は、 例えばビデォプロ ジェ ク タ 用いる透過型ス ク リ ー ン及びその製造方法に関する。
背景技術
ビデォプロ ジュ ク タ 一用の透過型スク リ ー ンは、 一般にフ レネ ル レ ンズと レ ンチキュ ラ 一 レ ンズよ り成り 、 また拡散作用を持た せるために、 例えば S i 02よ り成る拡散剤が舍有されている。 フ レ ネルレンズは、 投写レンズからの発散光を観察者側に屈折させる 機能を持ち、 メ タ ク リ ル樹脂板の片側に同心円状の多数の V字形 溝より成る レ ンズ面と非レ ンズ面を有している。 通常フ レネ ル レ ンズス ク リ 一 ンの製造にはホッ ト プレス成形法が採用されている, このホ ッ ト プレス法によれば、 厚さ ] 〜 3 mmの銅板にフ レネルレ ンズ形状と反対の V字形溝が同心円状に切削された金型と鏡面金 属板との間に厚さ 3 〜 5 mmのメ タ ク リ ル榭脂板を挟み、 過熱後加 圧成 W:する こ とにより製造されている。 レ ンチキュ ラ ー レ ンズス ク リ 一 ンの製造についても同梯である。
上述した従来の製造方法によれば、 フ レネ ル レ ンズの一面を形 成するためには、 切削された金型も一面を必要と し、 量産するに は多数の金型を必要と していた。 金型は、 1 面当り 150~ 250 万 円と高価である上に、 多数面を必要とするため金型代が製品コ ト スを押し上げていた。 そ して、 金型寿命は、 約 800〜 1000回プレ スであり、 1 面当りは、 15()0〜2500円の型代となっていた。 また 成 w. nにお '、、て材料 0メ タ ク ij ル m脂板を過熱幸欠化させて hi形 nj 能な状態にする必要があるが、 この成形温度と して 1 40〜 17(TC の ' を要し、 成形時 il t 1 面当り 1. 5〜 2時間要していた: に、 ホ つ 卜 ブ レス成形さ れたフ レ ネ 儿' レ ンズ ス ク リ ー ン 、 8 G〜
100 °cの高温時に金型から剝離しないと、 脱型が困難となり、 ま た脱型むらによる不良発生の原因となっていた。 更に、 金型が高 温にさらされる為に金型の寿命が短く、 一層の製品のコス ト.高を 招いていた。 加えて、 従来のフ レネルレンズスク リ ーンによれば、 厚さが厚いことによる多重像発生の問題点もあった。
本発明は、 上記問題点を解決することができる透過型スク リ 一 ン及びその製造方法を提供するものである。
発明の開示
本発明に係る透過型スク リ 一ンの製造方法においては、 バッ ク フ ィ ルム (13)の片面もしく は反対形のレンズ面が形成された型
(10)に紫外線硬化性樹脂(12)を塗布する工程と、 バッ ク フ ィ ルム (13)と型(10)で紫外線硬化性樹脂(12)に紫外線 (7)を照射する工程 と、 作製された透過型スク リ ーン (11)を型(10)から剝離する工程 を有する。 紫外線 (7)の光源 (8)としては、 メ タルハライ ドラ ンプ、 高圧水銀ラ ンプ、 X e ラ ンプ等を使用することができる。
この工程を経て本発明に係る透過型スク リ 一ン(11 )が得られる。 また、 本発明に係る透過型スク リ ー ン (11 )は、 紫外線硬化性樹 脂( 12)からなり一方の面にレンズ面(15)が形成されたレンズと、 このレンズの他方の面に被着されたバッ クフィルム(13)を有して 成る。
本発明では、 上記透過型スク リ ー ン (11 )を備えた透過型プロジ ェクターを構成する。
かかる本発明によれば、 スク リ ーンの母材として紫外線硬化性 樹脂を使用することにより、 成形時間が短くて済み、 連続的な量 産が可能になるため、 従来のホッ トプレス方式で使用していたプ レス装- 、 過熱装置等が不要となり、 製造設備のコ ス 卜を大幅に 削減することができる c: また、 スク リ ーンの厚さを所望の厚さに 調整することができるため、 透過型スク リ ーンの軽量薄型化が実
現できる。
このように本発明に係る透過型スク リ ー ンにおいては、 スク リ ー ンの厚さが薄くできるので、 多重像の発生を解消することがで ョる。
図面の簡単な説明
第 1 図は本発明に係る製造装置の断面図、 第 2図は本発明に係 る製法例の断面図、 第 3図は本発明に係るスク リ ー ンの断面図、 第 4図〜第 6図は紫外線硬化性樹脂の分光透過特性を示すグラ フ、 第 7図は多重像の説明に供する図、 第 8図は本発明に係る透過型 ブ σ ジュ クタ一の例を示す構成図である。
発明を実施するための最良の形態
図面を参照して本発明の 1実施例を說明する。
第 1 図は、 フ レネルレ ンズスク リ 一ンの連続製造装置(1)を示す。 この装置(】)は、 基台 (2〉と この上に配設されたコ ンペャ(3)、 榭脂フ ィ 一ダ (4)、 ドクタブレー ド (5)、 加圧用口―ル (6)、 紫外線 (7)を照射 するためのメ タルハラ イ ドラ ンプ (8)、 脱型用ロール (9)を有して成 る。 (1 0 )は、 形成すべきフ レネルレ ンズの反対形のレ ン ズ面が形 成された樹脂型であり、 コ ンペャ (3)上に所定間隔を置いて載置さ れている。 なお、 この樹脂型(1 0 )は、 一面に切削成形されたマス ター金型を元にして多数作製して使用するため、 樹脂型(1 0 )のコ ス ト 下げることが可能になる。 また樹脂型(1 0 )の代わりに金型 を使用するこ ともできる。 この場合、 従来のホッ トプレスによる 製造方法のように金型が高温にさ らされることが無いので金型の 寿命が長く なり、 製品のコ ス トを下げることができる。
この装 : U)を使用して、 次のプロセ スでフ レネルレ ンズス ク リ 一 ン (Π .)を作製する ί;
先す-、 榭 13 フ ィ ーダ (4)から溶融状態の紫外線硬化性樹脂 Π 2 '> (例えは Α Ρ Κ 樹脂 (商品名、 旭化成 (梡) 製:' 、 グラ ンディ ッ ク
榭脂 (商品名、 大日本イ ンク (株) 製等) をコ ンペャ (3)で移送さ れている樹脂型(10)上に供給し、 ドクタ一ブレー ド (5)で塗布厚を 均一にする。 この樹脂(12)の塗布厚は、 0. 10〜2 50匪が適当であ る。 薄い場合には厚さの均一性が劣り、 厚い場合には必要な紫外 線 (7)の照射時間が長くなる。 なお、 この塗布の際、 スク リ ーン中 のピンホール発生の原因とならないように、 榭脂(12)中に空気の 気泡が混入しないように注意する必要がある。 この対策としては、 紫外線硬化性樹脂(12)の粘度を使用時に 500cps~ 2000cpS の低粘 度に調整した後、 塗布前に真空脱泡を行い、 榭脂(12)中に含まれ ている気泡を除いてから使用する。 次に、 上から送られてきた厚 さ 50〜 300 m のバッ クフ イ ルム (例えばポ リ エステルフ ィ ルム、 了セテー トフィ ルム等) (13)を加圧□ール (6)を通して樹脂(12)の 塗布面(14)に被着する。 そのバッ クフ ィ ルム (13)の被着は、 樹脂 (12)を空気 (特に酸素) から遮断するためである。
次に第 1図及び第 2図の拡大図に示すように、 バッ クフ ィ ルム
Π : が被着された樹脂(12)を紫外線光源であるメ タルハラィ ドラ ンプ (8)の下に送り、 ここで紫外線 (7)を被照射面の強度で 2 mi',/crf、 照射時 Pti] 5分の条件で照射して樹脂( 12 )を硬化させる。 紫外線 (7) による硬化処理を終えた後、 脱型用 π —ル (9)でフ レネルレンズス ク リ ー ン (11)を樹脂型(10)から剝離する。 この後、ノ ッ クフ ィ ル ム (13)を切断して分割することにより第 3図に示すフ レネルレン ズスク リ ー ン (11)を得る。 (15)がフ レネルレンズ面である c 上記実施例においては、 樹脂型(10)上に樹脂(12)を塗布した後、 バッ クフ イ ルム (13)を被着する方法を説明したが、 バッ クフ ィ ル ' 上に樹脂(12)を任意の厚さに塗布した後、 これを樹脂型(10 i 上に重ね、 この後紫外線 (7)を照射する方法によってもフ レネルレ ンズスク り ー ン(i l )を作製することができ 。 また上記実施例に お てはレンズの型と して樹脂型を用いたが、 前述の如く金型
用いてもよい。 この場合金型と しては、 切削金型ゃ鐃造金型を用 いることができる。 また金型以外でも、 セラ ミ ツ ク製の型、 ガラ ス製の型、 石コ ゥの型を用いることも可能である。 なお、 本発明 は、 レンチキュ ラーレンズスク リ ーンの製造にも同様に適用する ことができる。
次に、 本発明によつて得られる透過型スク リ一ンの難燃性を向 上させるための実施例について説明する。 一般に、 ビデオプ ジ ヱ クタ一用のスク リ ーンには、 U L- 94 H B レベルの難燃性が要求さ れている。 このため、 本発明においては、 上記紫外線硬化性樹脂 ( 12)中に難燃剤を榭脂(12)に対して 5〜20w t %の割合で添加し て難燃性の向上を図る。 一般に市販されている難燃剤と しては、 例えば C R-720、 C -509. CLD (商品名、 (株) 大八化学工業所製) , フ ア イャガー ド (商品名、 帝人化成 (株) 製) 、 フアイャ · D — ド A (商品名、 大阪有機化学工業 (株) 製) 、 アンフ ラーム (商 品名、 曰本油脂 (株) 製) 、 コ ピカ (商品名、 日本ュ ピカ (株) 製) 等がある。
難燃剤と して C R- 509 (商品名) を使用し、 紫外線硬化性樹脂 ( 12)中に含有比を変えて添加し、 均一に分散するように攪拌混合 した後、 厚さ 0. 4mm 、 幅 12. 7mm、 長さ 125mmの試験片を作製し、 燃焼試験を行った。 その結果を下記の表に示す。 U L- 2 · 2 · B の規格によれば、 0. 120イ ンチ (3. 05mm)以下の厚さの試料の場 合、 1 分間当り 3. 0イ ンチの燃焼速度 (76. 2mmZ分) を越えない ことが要求されている。 この試験結果によれば、 紫外線硬化性榭 脂(12 )に対して 5 wt %以上難燃剤を添加することにより、 この条 件に適合することがわかる。 なお、 実用上は安全度を見込んで 10
〜20w t %難燃剤を添加するのが望ま しい。
難燃剤の含量 3 イ ンチ間 燃 焼
( w t % ) の燃焼時間 ^ 度 外 観 硬化時間
(隱 /分)
0 57秒 80. 2
5 1分 27秒 52. 6 変化なし 変化なし
10 2分 36秒 29. 6 変化なし 変化なし
20 途中消火 変化なし 変化なし また、 表に示すように、 樹脂(12)中に難燃剤を添加しても、 硬 化時間に変化はなく、 難燃剤を添加していない場合と全く同じ露 光条件でスク リーンを作製することができる。 そして、 上記実施 例のように難燃剤を添加した樹脂(12)より成る試料について、 難 燃剤の添加量を変えて透過率の変化を測定した。 この結果を第 4 図〜第 6図に示す。 第 4図は難燃剤の添加量が 0、 第 5図は 5 wt %、 第 6図は 10w t %の場合をそれぞれ示す。 これらのグラフによ れば、 難燃剤を添加した場合 (第 5図と第 6図) であっても、 添 加しない場合 (第 4図) と比べて分光透過特性が殆ど変化してい ないことから、 難燃剤を添加してスク リ ーンを作製しても、 得ら れたスク リ 一ン中に着色と物理的変化が生じていないことがわか る。 また、 従来のス ク リ ーンによれば、 liL-94 HB の規格に合わせ るためにもスク リーンの厚さを厚くする必要があつたが、 本発明 により薄く形成しても難燃性の点で問題がなくなり、 併せて従来、 ス ク リ ーンの厚さが厚いため、 レンズ面での反射により発生して いた多重像の問題も解消できることになる。 即ち、 第 7図に示す ように、 同じ難撚性のレベルを得るために、 従来の難燃剤を添加 していないスク リ ー ン (18)によれば厚さ t 2 を厚くする必要があ つたが、 本スク リー ン (1 1 )により厚さ t , を薄くできることによ り、 本スク リ ー ン(11 )の場合、 実際に実像とゴ一ス ト像とが識別
できない距離 ^ , が従来例の距離 ·β 2 と比べて小さ く なるため、 多重像の度合いが軽減される。 同図で、 (16)は光源、 (17)は光で 第 8図は前述の透過型スク リ ー ンを用いた本発明の透過型プロ ジュクタ一を示す。 第 8図において、 透過型プロジェ クター(19) は、 透過型スク リ ー ン (20)と、 映像源である赤、 緑、 青の陰極線 管(21 ) (図では一つだけ示してある) と、 陰極線管(21 )からの映 像光を透過型スク リ ー ンに反射する ミ ラー(22)と、 これらを収納 するキャ ビネッ 卜 (23)を有している。 ここで透過型スク リ ーン (20)は第 3図のものと同一の構成であり、 そのレ ンズ面(15)が視 聴者側に面し、 バッ ク フ ィ ルム (13)がキャビネッ ト (23)の内側に 面している。
従来の透過型スク リ ー ンの製造方法によれば、 例えば 40〜45ィ ンチのフ レネルレ ンズス ク リ ー ンの場合、 厚く ( 3〜 5 mm) 且つ 重い(1. 5〜 2 kg ) という問題点があつたが、 本発明に係る製法に よれば厚さ 0. 6〜2. 0隱 、 重さ 200〜 300gのス ク リ ー ンが得られ るため、 従来品と比べて約 1 /5の薄型軽量化が可能になる。 この ように本発明に係る透過型スク リ ー ンにおいてはスク リ ー ンの厚 さを薄くできるため、 短焦点のフ レネルレ ンズの場合にレンズ面 での反射によって発生する多重像の問題を解消することができる, また、 ス ク リ ー ンを非常に薄くできるため、 巻き込み式の透過型 ス ク リ ー ンが得られる。 また、 本発明に係る製法によれば、 製造 時間を従来例と比べて大幅に短縮することが可能になるため、 量 産に最適の製法である。 また、 本発明に基づき、 無人化自動化ラ イ ンとすることが可能である。
Claims
1. バックフ ィ ルムの片面もしく は反対形のレンズ面が形成され た型に紫外線硬化性樹脂を塗布する工程と、 上記バッフ ァ フィ ルムと上記型で上記紫外線硬化性樹脂を挟む工程と、 上記紫外 線硬化性榭脂に紫外線を照射する工程と、 作製された透過型ス ク リ ー ンを上記型から剝離する工程、 を有する透過型スク リ ー ンの製造方法。
2. バック フ ィ ルムの片面もしく は反対形のレンズ面が形成され た型に紫外線硬化性樹脂を塗布する工程と、 上記バッ クフ ィ ル ムと上記型で上記紫外線硬化性樹脂を挟む工程と、 上記紫外線 硬化性榭脂に紫外線を照射する工程と、 上記紫外線によって硬 化された上記紫外線硬化性樹脂を上記型から剝離する工程によ つて製造された透過型ス ク リ ーン。
3. 紫外線硬化性樹脂から成り一方の面にレンズ面が形成された レンズと、 該レンズの他方の面に被着されたバックフ イ ルムと を有する透過型スク リーン。
4. バッ ク フ ィ ルムの片面も しく は反対形のレンズ面が形成され た型に紫外線硬化性樹脂を塗布する工程と、 上記バッ クフ ィ ル ムと上記型で上記紫.外線硬化性樹脂を挟む工程と、 上記紫外線 硬化性樹脂に紫外線を照射する工程と、 上記紫外線によって硬 化された上記紫外線硬化性樹脂を上記型から剝離する工程によ つて製造された透過型スク リ一ンを備えた透過型プロジヱクタ
5. 紫外線硬化性樹脂から成り一方の面にレンズ面が形成された レ ンズと、 該レンズの他方の面に被着されたバッ クフ イ ルムと を冇する透過型スク リ ーンを備えた透過型プ ジニクタ一。
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