JP2007293172A - フレネルレンズシートおよび透過型プロジェクションテレビ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、特に垂直方向の視野角を広げた広視野角のフレネルレンズシートおよびそのフレネルレンズシートからなる１枚構成の低コストの透過型スクリーンを備える透過型プロジェクションテレビを提供することを目的とする。
【解決手段】透光性基板の映像光入射側となる片面に映像光の透過方向を規定するプリズムレンズ群を形成し、その反対側の映像光出射側（観察者側）となるもう一方の面に光拡散パターンを形成した１枚構成の透過型スクリーンとして用いられるこを特徴とするフレネルレンズシートおよびそのフレネルレンズシートからなる透過型スクリーンを備える透過型プロジェクションテレビである。
【選択図】図２

Description

本発明は、プリズムレンズ群が形成されたフレネルレンズシートおよびそのフレネルレンズシートからなる１枚構成の透過型スクリーンを備える透過型プロジェクションテレビに関するものである。

投射（プロジェクション）方式のテレビジョン装置には、反射型（フロントタイプ）、透過型（リアタイプ）の２つの型があり、それぞれの映像の視覚に用いられるスクリーンとしては、反射型スクリーン、透過型スクリーンの２種類がある。特に、リアプロジェクションテレビは、通常、光源と、映像表示体と、投影レンズを有するプロジェクタから投影される映像光が、フレネルレンズ部を有するフレネルレンズシート、レンチキュラーレンズ部を有するレンチキュラーシートからなるスクリーンを透過し、映像光が観察者に達するように構成されている。

上記リアプロジェクションテレビに用いられる前記スクリーン（透過型＝リアプロジェクションスクリーン）では、水平方向に広く、垂直方向には水平方向よりやや狭く拡散するような指向性が求められているため、水平方向の拡散要素としてはレンチキュラーレンズを、垂直方向の拡散要素としては光拡散剤が分散された光拡散基板（光拡散性シート又は光拡散層）が用いられていることが一般的である。

近年、リアプロジェクションテレビとして、広範囲で同色度の明るい画像が観察可能な透過型投影スクリーンの提供が求められている。前述の広範囲で同色度の明るい画像が観察可能な透過型投影スクリーンに関しては、とくに光源である輝度の高い白色ランプが開発されたこともあって、高輝度で明るい画像が観察可能になってきた。

しかし、多品種であるＰＤＰや液晶テレビと比較した場合、視野角の狭さ、特に垂直方向の狭さが問題となっている。

その問題を解決するために、単純に拡散機能を強くすると、解像度の低下、さらには正面輝度の低下の問題がある。

また、垂直方向の視野角を広げるために、Ｖレンズまたはレンチキュラーレンズを使用する例があるが、ＬＣＤやＤＭＤを映像表示体として用いる透過型スクリーンとしての構造を複雑にし、コスト上昇を招く問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、特に垂直方向の視野角を広げた広視野角のフレネルレンズシートおよびそのフレネルレンズシートからなる１枚構成の低コストの透過型スクリーンを備える透過型プロジェクションテレビを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための解決手段として、請求項１記載の発明は、透光性基板の映像光入射側となる片面に映像光の透過方向を規定するプリズムレンズ群を形成し、その反対側の映像光出射側（観察者側）となるもう一方の面に光拡散パターンを形成した１枚構成の透過型スクリーンとして用いられるこを特徴とするフレネルレンズシートである。

請求項２記載の発明は、前記プリズムレンズ群が、同心円状のサーキュラーフレネルレンズであることを特徴とする請求項１に記載のフレネルレンズシートである。

請求項３記載の発明は、前記プリズムレンズ群が、リニアフレネルレンズであることを特徴とする請求項１に記載のフレネルレンズシートである。

請求項４記載の発明は、前記プリズムレンズ群と前記光拡散パターンとの間に光拡散層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフレネルレンズシートである。

請求項５記載の発明は、前記プリズムレンズ群と前記光拡散パターンとの間に光吸収層を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフレネルレンズシートである。

請求項６記載の発明は、前記光拡散パターンが、ヘアライン加工、砂目加工等のマット処理が施されてなるパターンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のフレネルレンズシートである。

請求項７記載の発明は、前記光拡散パターンが、球面形状、非球面形状、プリズム形状のいずれかの断面形状を含むレンチキュラーレンズであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のフレネルレンズシートである。

請求項８記載の発明は、前記プリズムレンズ群の映像光が通過しない部分に遮光層が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のフレネルレンズシートである。

請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のフレネルレンズシートからなる透過型スクリーンを備えることを特徴とする透過型プロジェクションテレビである。

本発明により、特に垂直方向の視野角を広げた広視野角のフレネルレンズシートおよびそのフレネルレンズシートからなる１枚構成の低コストの透過型スクリーンを備えた透過型プロジェクションテレビを提供できる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明のフレネルレンズシートにおいて、映像光出射面側にプリズムレンズ群を形成したフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。図２は、映像光入射面側にプリズムレンズ群を形成したフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。図３は、本発明のフレネルレンズシートにおいて、透光性基板内に光拡散層を形成したレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。図４は、本発明のフレネルレンズシートにおいて、プリズムレンズ群の映像光が通過しない部分に遮光層を形成したフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。図５は、本発明のフレネルレンズシートにおいて、光拡散パターンがレンチキュラーレンズであるフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。

１枚構成の透過型スクリーンとして用いられる、本発明のフレネルレンズシートは、図２で示すように、透光性基板（２）の映像光入射側となる片面に映像光の透過方向を規定するプリズムレンズ群（１）を形成し、その反対側の映像光出射側（観察者側）となるも
う一方の面に光拡散パターン（３）を形成した１枚構成の透過型スクリーンとして用いられるこを特徴とするフレネルレンズシートである。また、図１で示すように、本発明のフレネルレンズシートは、図２で示すように、透光性基板（２）の映像光出射側（観察者側）となる片面に映像光の透過方向を規定するプリズムレンズ群（１）を形成し、その反対側の映像光入射側となるもう一方の面に光拡散パターン（３）を形成することもできる。

本発明のフレネルレンズシートのプリズムレンズ群（１）は、同心円状のサーキュラーフレネルレンズやリニアフレネルレンズから形成される。

また、図３で示すように、本発明のフレネルレンズシートには、上記プリズムレンズ群と光拡散パターンとの間に光拡散層（５）や、光拡散層の他にさらに光吸収層を形成することもできる。

また、図４で示すように、本発明のフレネルレンズシートには、上記プリズムレンズ群の映像光が通過しない部分に遮光層（６）を形成することもできる。

本発明における光拡散パターン（３）は、ヘアライン加工、砂目加工等のマット処理により形成できる。また、図５で示すように、球面形状、非球面形状、プリズム形状のいずれかの断面形状を含むレンチキュラーレンズ（３）を形成することもできる。さらに、一般的な拡散層や、異方性フィルム等の特殊な光拡散フィルムを使用することも可能である。

本発明における透光性基板（２）の材料は、透明な基材が好ましく、例えばプラスチック基材等が挙げられるが、とくに制限されるものではなく、プラスチックとしては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線や電子線等のエネルギー線硬化型樹脂が使用できる。具体的には、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース、ブチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリスチレン、ポリウレタン、塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリカボネート樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。また、この部分に光線を遮光可能な材料を含有することによって、外光、迷光を遮断し、コントラストを向上させることも可能である。

また、プリズムレンズ群（１）と透光性基板（２）との密着性、または、光拡散パターン（３）と透光性基板（２）との密着性を高めるため、透光性基材（２）の表面に様々な処理を施すことも可能である。処理の方法としては、例えば、コロナ処理、アンカー処理、鹸化処理、シランカップリング剤による処理等が挙げられる。

次に、本発明の透光性基板（２）の製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、光拡散剤ペレットと、透明樹脂ペレットをそれぞれ押し出し成型機により熱溶融させ
ながら１層ないし２層あるいは３層で押し出す方法、射出成型方法、粘着性を有する樹脂中に光拡散剤を添加し基材に転写する方法などがある。

尚、図示はしないが、ヘアライン加工やレンチキュラーレンズによる光拡散パターン（３）の場合、プリズムレンズ群（１）による出射方向の制御方向が主として垂直方向の時は光拡散パターン（３）による出射方向の制御は主として水平方向にすることもある。光拡散パターン（３）の材料は、特に限定するものではないが、例えば、図５で示すように、レンチキュラーレンズを形成する場合は、屈折率の高い材料を用いることで、レンズ面での光線の屈折や反射の効率よく、良好な視野角を得ることが出来る。

上記で得られる、本発明のフレネルレンズシートは、特に垂直方向の視野角を広げた広
視野角のフレネルレンズシートであり、そのフレネルレンズシートからなる１枚構成の低コストの透過型スクリーンを備える透過型プロジェクションテレビを提供できるものである。

本発明のフレネルレンズシートにおいて、映像光出射面側にプリズムレンズ群を形成したフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。 映像光入射面側にプリズムレンズ群を形成したフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。 本発明のフレネルレンズシートにおいて、透光性基板内に光拡散層を形成したレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。 本発明のフレネルレンズシートにおいて、プリズムレンズ群の映像光がが通過しない部分に遮光層を形成したフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。 本発明のフレネルレンズシートにおいて、光拡散パターンがレンチキュラーレンズであるフレネルレンズシートの一例を示す斜視図である。

符号の説明

１・・・プリズムレンズ群
２・・・透光性基板
３・・・光拡散パターン
４・・・光源
５・・・光拡散層
６・・・遮光層

Claims (9)

1. 透光性基板の映像光入射側となる片面に映像光の透過方向を規定するプリズムレンズ群を形成し、その反対側の映像光出射側（観察者側）となるもう一方の面に光拡散パターンを形成した１枚構成の透過型スクリーンとして用いられるこを特徴とするフレネルレンズシート。
2. 前記プリズムレンズ群が、同心円状のサーキュラーフレネルレンズであることを特徴とする請求項１に記載のフレネルレンズシート。
3. 前記プリズムレンズ群が、リニアフレネルレンズであることを特徴とする請求項１に記載のフレネルレンズシート。
4. 前記プリズムレンズ群と前記光拡散パターンとの間に光拡散層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のフレネルレンズシート。
5. 前記プリズムレンズ群と前記光拡散パターンとの間に光吸収層を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のフレネルレンズシート。
6. 前記光拡散パターンが、ヘアライン加工、砂目加工等のマット処理が施されてなるパターンであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のフレネルレンズシート。
7. 前記光拡散パターンが、球面形状、非球面形状、プリズム形状のいずれかの断面形状を含むレンチキュラーレンズであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のフレネルレンズシート。
8. 前記プリズムレンズ群の映像光が通過しない部分に遮光層が形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のフレネルレンズシート。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のフレネルレンズシートからなる透過型スクリーンを備えることを特徴とする透過型プロジェクションテレビ。