JPS62286030A - 透過型スクリ−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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は観察側の面に多数のレンチキュラーレンズが形
成されており、そのレンチキュラーレンズを構成するレ
ンズ単位の一部には観察側方向へ光を拡散させるための
全反射面を備えた透過型スクリーンに関し、詳しくは前
記全反射面に第１層として低屈折率物質層、第２層とし
て外光吸収層が形成された透過型スクリーンに関する。

〔従来の技術〕

透過型スクリーンはビデオプロジェクタ−や、マイクロ
フィルムリーダーあるいはコンピューター用ディスプレ
イ等の投影面として用いられているが、その視野角度を
大きくする等、その光透過特性について各種の検討がな
されている。そしてこのような目的を達成するための手
段の１つとして本出願人は特開昭５７−１．６５８３０
号公報において、レンチキュラーレンズを構成するレン
ズ単位の一部に光を観察側方向へ拡散させるための全反
射面を備え、かつその全反射面」二に屈折率が媒体の屈
折率よりも小さい物質からなる第１層を形成し、さらに
この上に第２層である外光吸収層を形成した背面投影ス
クリーンを開示している。

特開昭５７−１６５８３０号公報で提案された発明によ
れば、光の出射しない全反射面を外光吸収層として利用
できるのでブラック化率の向上が図れ、さらに低屈折率
層が全反射面と外光吸収層の間に形成されているので全
反射面の全反射機能を妨げることがなく、良好な光透過
特性を有する背面投影スクリーンを１に供できる利点が
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記外光吸収層に使われる一ｍ的黒色塗
ネｉ１の黒色顔料は、その粒径がｊｍ常は０．１μｍ以
下（大きくても高々１μｍ程度）であるために以下に述
べるような問題点が生じていた。

第８図は透過型スクリーンに形成されたレンチキュラー
レンズを構成するレンズ単位１００を示したものである
。レンズ単位１００の両側には直線状の全反射面５が形
成され、２つの全反射面５が谷部６を形成している。ま
た、２つの全反射面５の間には３つの曲面からなる山部
７が設けられており、−・旦全反射面５で全反射した光
および山部７に直進した光をそれぞれ拡散して出射する
ようになっている。全反射面５にはスクリーン基材より
低屈折率の第１層８が密着形成され、その第一層−１−
に黒色塗料を積層し外光吸収層９としている。この場合
の第一層の厚さは、後述する理由から１μＴｎ程度が必
要とされる。第８図中において円で囲んだ部分ａに光Ｉ
、が入射した場合、ａ部で光が全反射する、しないに直
接関与するのは谷部６の壁面に接する低屈折率層８の内
％λ　（λは入射光の波長）の厚さ程度で、副次的には
その数倍である約１μｍまでの部分が関り−する。つま
り、低屈折率層８において壁面からＺλまでの部分（副
次的には１μｍまでの部分）は全反射のために必ず確保
しなげればならない領域である。

しかしながら、低屈折率層８を形成したあと、外光吸収
層９を積層するときに黒色塗料の溶媒が低屈折率層８に
浸透し、膨潤状態となり、黒色塗料の黒色粒子（カーボ
ン球状粒子等）が前記％λの領域に入り込むごとが起こ
る。ごの現象は谷部６の底部より低屈折率層８の「や・
Ｕ」が生じる谷部６の−１一部において顕著である。こ
れは、谷部６の底部より−に部の方が低屈折率層８の膜
厚が一般的に薄くなる傾向にあるからである。逆に上部
において膜厚を１やせ」が起こらないように厚くしよう
とすれば、ハイソリッドタイプの塗料が必要となるが、
ハイソリッドタイプになると高粘度で谷部６への充填が
困難で均一な塗膜が得にくくなったり、あるいは、谷部
６の底部に空洞が？−トして外光吸収層９が存在しなく
なるという不都合が生じることになる。

このような前記２λの領域（副次的には１μｍの領域）
へ黒色粒子が入り込むことによる全反射機能の阻害の程
度を黒色粒子の粒径で比較したのが第９図、第１０図お
よび第１１図である。

第９図および第１０図において、１５は粒径１０μｍの
黒色粒子、１６は粒径２μｍの黒色粒子、８は低屈折率
層、ＡＩは粒径、Ａ２は１μｍの低屈折率層８にかかる
黒色粒子の弦の長さを示す。

第９図と第１０図を比較すればわかるように粒径が小さ
いほど低屈折率層８に入り込んだ場合、全反射の機能を
■害しやすいと考えられる。低屈折率層８の１．　ｐ　
ｍの厚さ分に黒色粒子が入り込む投影面積比率をＡ２／
ＡＩ（実際には、粒子が正方形配列か最密充填か等その
並び方も考慮すべきだが、簡単のため上記で安全サイド
として扱う）で表し、これと黒色粒径の関係を示したの
が第１１図である。

前記したように通常外光吸収層９に用いられる黒色粒子
の粒径ば０．１μｍ程度であり、谷部６の全部又は一部
において黒色粒子が低屈折率層８の１μｍの領域に入り
込んだ場合、全反射を阻害する程度は非常に大きいとい
う問題点があった。

さらに、粒径が０．１μｍ程度の黒色粒子を用いて外光
吸収層９を形成すると、乾燥後その表面が滑らかになり
すぎ外光を反射してしまい、スクリーンの表面に人の顔
や物が映る（「つや消し効果」がない状態）という問題
点をも引き起していた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は前記従来技術の問題点に鑑み、たとえ、
低屈折率層８へ黒色粒子が入り込んでも実質的に全反射
機能を損ねることもなく、かつ外光吸収層９のつや消し
効果もある透過型スクリーンを折伏することにある。

以上のような目的は、観察側の面と入射側の面を有し、
観察側の面には多数のレンチキュラーレンズが形成され
ている透過型スクリーンであって、該レンチキュラーレ
ンズを構成するレンズ単位の一部には観察側方向へ光を
拡散させるための全反射面を有しており、しかも該全反
射面には、基材の屈折率よりも低い屈折率の物質からな
る第１層と、塗料ベース中に粒径が１０〜１００．＋７
ｍの範囲内にある黒色粒子を含む外光吸収層である第２
層とが形成されていることを特徴とする透過型スクリー
ンにより達成される。

〔実施例〕

以下、図面に基づき本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明に係る透過型スクリーンの一実施例の一
部を示した概略斜視図であり、１がアクリル樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂あるいはスチレン樹
脂等の合成樹脂からなるスクリーン基材、２がそのスク
リーン基材１の観察側の而（Ｂ）に形成されたレンチキ
ュラーレンズである。なお図中９には外光吸収層、（Ａ
）は投影側の面、４はその面（Ａ）に設けられたフレネ
ルレンズである。

また第２図は、第１図の一部を拡大した断面を示してお
り、レンチキュラーレンズ２を構成するレンズ単位の両
側には直線状の全反射面５が形成され、２つの全反射面
５が谷部６を形成している。

また２つの全反射面５の間には３つの曲面からなる山部
７が設けられており、一旦全反射面５で全反射した光お
よび山部７に直進した光をそれぞれ拡散して出射するよ
うになっている。したがってこのような透過型スクリー
ンにおいては、中心ばかりでなく視野角度の十分に大き
い観察側にも光が到達するものとなる。

本発明はこのようなレンチキュラーレンズ２の谷部６に
、スクリーン基材１より低屈折率物質からなる低屈折率
層８を第１層として密着形成し、さらに第２層として屈
折率の大小を問わない任意の塗装特性の優れた塗料ベー
ス１ｏを用いて、平均粒径１０μｍ〜１００μｍの範囲
内にある黒色粒子１１を谷部６に埋め、外光吸収層９を
形成したちのである。

本発明において黒色粒子１１の粒径の大きさを１０μｍ
〜１００μｍの範囲に限定したのは、以下の理由による
。

まず、下限の１．０μｍについては先述したように、１
０μｍ未満になると、第１層に近接して埋入した際Ａ波
長より薄い領域に入り込む面積比が大となる可能性があ
り、全反射機能を損ねる懸念があり、またつや消し効果
も十分とはいえない面もあるからである。

逆に、上限の１００μｍを超えると、径が太きくなり過
ぎ、肉眼で独立の粒として見えるため製品としての外観
の低下をきたすことや、塗布のとき空気をまき込んで空
気層をつくり易いこと、また塗布がしにくくなることが
生じるからである。

さらに、第３図に示すように谷部６の幅Ｗに対して相対
的に黒色粒子１１の粒径が大きくなり過ぎると谷部の底
部に黒色粒子１１が入らず空洞部２０を作ってしまう不
都合が生じ、また、谷部６から黒色粒子２１がはみ出し
てしまい外光吸収層として十分に機能しなくなるためで
ある。

次に本発明のｉ３過型スクリーンのさらに具体的な実施
例のいくつかを説明する。

（実施例１） まず、フッ化ビニリデン２０部をメチルイソブチルケト
ン７０：メチルエチルケトン３０の割合の混合溶剤８０
部を８０℃に加熱した中へ少量ずつ順次投入して約１時
間攪拌を続けて透明低屈折率塗液を作る。

次に、第４図に示すレンズ単位よりなるレンチキュラー
レンズ金型を作成し、焦点距離１ｍ、ピッチ０．５１の
フレネルレンズ金型と組合せて、平均粒径４μのＳｉｎ
、、１．７％を含んだ板厚３１のメタクリル樹脂基板（
サイズ３００Ｘ３００ｍｍ）を１８０℃、３０分加熱、
４０ｋｇ／−で加圧成形して、はぼ第１図に示すような
スクリーン（基材のみ）を得る。

そして、該スクリーンのレンチキュラーレンズ面に上記
透明低屈折率塗液を垂らし、ウレタンゴム製のスキージ
（スクリーン印刷に用いられるもの）を用いてレンチキ
ュラーレンズ全面をかき取るようにして第２図に示すレ
ンチキュラーレンズ谷部６を充満するように塗工したと
ころ第５図のようになった。乾燥すると溶剤がとんで体
積が減少し、第６図のようになった。

次にメタクリル樹脂シラツブ６０部中にあらかじめ粒径
を１５μｍ以上６０μｍ以下となるように分級機にかけ
て平均粒径約３０μｍとなるように調整したカーボン球
状粒子４０部を混入撹拌した黒色塗液を作る。

そして、前記した低屈折塗液と同様にゴムスキージで谷
部を充満するように塗工し、７０℃の熱風炉に３時間式
れて硬化させたところほとんど「やせ」は発生せず第２
図のような断面状態となった。

このようにして出来上がったブランクスドライブ付のス
クリーンを４０インチブロジェクシリンＴＶの画面中心
部に実装して観察したところ、暗い室内ではもちろん、
明るい室内でもコントラストの良い優れた画面を見るこ
とができた。

なお、上記カーボン球状粒子の粒径が平均５μｍの小さ
なものに置きかえてみると、第７図のように頂部の小さ
な谷部７′に黒色粒子が残留し、ＴＶを正面より約３０
〜４５度斜方向から見るとき、色が変化する不都合が生
じた。

また、平均粒径１５０μｍの大きな黒色粒子を用いると
、レンチキュラーの谷部に充填出来ない線状の部分２０
が出来、ＴＶにつけてみると、不充填部分が輝やく異常
が発生した。

（実施例２） 前記実施例１において、カーボン球状粒子を混入するビ
ヒクルをメタクリル樹脂シラツブの代りに紫外線硬化タ
イプのコーティング材料を用いた。

この方法により得られたブランクスドライブ付きのスク
リーンの性能は実施例１と７１劣つけデ「い同等程度の
ものであった。

（発明の効果〕 以」二、説明したように本発明の透過型スクリーンによ
れば、 ■　低屈折率層へ黒色粒子が入り込んでもその全反射面
における接触面積が通常の場合に比べて小さくなるので
、全反射機能を損ねないスクリーンを提供できる。

■　黒色粒子が塗料ベース中に混在しているので、外光
吸収層の「やせ」が少なく良好な外光吸収性能を発揮す
るスクリーンを提イハできる。

■　黒色粒子が比較的大きいので、外光吸収層の表面が
自然に粗面化し、「つや消し効果」が十分発揮され、見
やすいスクリーンを提供できる。

等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る透過型スクリーンの一実施例の一
部分を示した概略斜視図であり、第２図はその一部を拡
大した断面図である。 第３図は黒色粒子が大きすぎる場合を示した模式断面図
である。 第４図〜第６図はそれぞれ本発明の透過型スクリーンの
製造工程におけるスクリーンの状態を示す断面図である
。 第７図は黒色粒子が小さずぎる場合を示した模式断面図
である。 第８図は従来の透過型スクリーンの全反射面での反射の
様子を示す図、第９図、第１０図はそれぞれ黒色粒子の
粒径と全反射の機能を左右する領域への入り込みの関係
を示す図、第１１図はその関係を示すグラフである。 １ニスクリーン基材、２：レンチキュラーレンズ、５：
全反射面、６：谷部、７：山部、８：低屈折率層、９：
外光吸収層、１０；塗料ベース、１１：黒色粒子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）観察側の面と入射側の面を有し、観察側の面には
   多数のレンチキュラーレンズが形成されている透過型ス
   クリーンであって、該レンチキュラーレンズを構成する
   レンズ単位の一部には観察側方向へ光を拡散させるため
   の全反射面を有しており、しかも該全反射面には、基材
   の屈折率よりも低い屈折率の物質からなる第１層と、塗
   料ベース中に粒径が１０〜１００μｍの範囲内にある黒
   色粒子を含む外光吸収層である第２層とが形成されてい
   ることを特徴とする透過型スクリーン。