JP2947160B2 - 透過型スクリーン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、背面投写型ディス
プレイ装置に用いられる透過型スクリーンに関し、特
に、簡単な構成でありながら、十分なコントラストと良
好なフォーカス特性を得ることができる透過型スクリー
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像を大画面で表示する要望が高
まり、液晶プロジェクタに内蔵された小型液晶パネルの
表示内容を透過型スクリーンの背面に拡大投写する背面
投写型ディスプレイ装置が普及つつある。しかし、投写
型のディスプレイ装置は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube:
陰極線管）を用いた直視型ディスプレイ装置に比べて小
型かつ軽量であるが、輝度や解像度の点で劣っているの
が現状である。そこで、従来から投写画像のコントラス
トとフォーカス特性の向上を図ることのできる透過型ス
クリーンの開発が盛んに行なわれている。

【０００３】コントラストとフォーカス特性の向上を図
った従来の透過型スクリーンとして、例えば、図３に示
すようなものがある。図３は従来の透過型スクリーンを
示す部分拡大図である。

【０００４】図３において、従来の一般的な透過型スク
リーンは、フレネルスクリーンである第一スクリーン２
０と、レンチキュラスクリーンである第二スクリーン１
１０とからなっていた。第二スクリーン１１０は、表面
及び背面にレンチキュラレンズ１１１ａ，１１１ｂを列
状に形成したスクリーン基材１１１の表面に、ブラック
ストライプと呼ばれる光不透過部１１２を設けた構成と
してあった。また、スクリーン基材１１１には、透明な
アクリル系樹脂によって形成してあり、黒色，青色等に
着色した光拡散材１１３が全体に配合してあった。

【０００５】上記構成からなる従来の透過型スクリーン
では、光不透過部１１２を設けたことによってスクリー
ン表面側から入射される外光の反射率を低減させ、ま
た、光拡散材１１３を着色することによって映像の黒レ
ベルを下げることにより、投写画像のコントラストの向
上を図っていた。

【０００６】ここで、光拡散材１１３には、図示しない
液晶プロジェクタからの投写光１１を水平方向及び垂直
方向に拡散させ、投写画像の視野角を広くするというは
たらきがある。しかし、このような光拡散材１１３をス
クリーン基材１１１に配合すると、投写光１１がスクリ
ーン基材１１１の表面に焦点を結ぶ前に拡散されてしま
い、スクリーン基材１１１上の焦点の像がぼやけ、投写
画像のフォーカス特性が劣化するという問題があった。

【０００７】そこで、特開平４−３２２２４０号では、
図４に示すように、スクリーン基材１１１の光不透過部
１１２と光不透過部１１２との間に、光拡散材１１３を
配合した光拡散層１１４を形成した透過型スクリーンが
提案されている。この透過型スクリーンでは、スクリー
ン基材１１１の表面に焦点を結んだ後の投写光１１を、
光拡散層１１４によって水平方向及び垂直方向に拡散さ
せることにより、投写画像のフォーカス特性の向上を図
っていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図３及び図
４の従来の透過型スクリーンでは、第二スクリーン１１
０のスクリーン基材１１１に、光不透過部（ブラックス
トライプ）１１２を設けるとともに光拡散材１１３を着
色してあったので、スクリーン基材１１１を透過する投
写光１１が、これら光不透過部１１２，光拡散材１１３
の着色料に吸収されてしまい、光の利用効率が悪いとい
う問題があった。このため、投写画像の輝度が全体的に
低下し、投写画像のコントラストの向上を効果的に図る
ことができなかった。

【０００９】また、光不透過部１１２は、前記液晶プロ
ジェクタに内蔵した液晶パネルの格子と干渉して干渉縞
（モアレ）を生じやすく、この干渉縞を防止するには、
液晶パネルの画素に応じてレンチキュラスクリーン１１
０のスクリーンピッチを細かくする必要があった。しか
し、レンチキュラスクリーン１１０のスクリーンピッチ
を細かくすると、光不透過部１１２及び光拡散層１１４
を高精度に形成するために高度な技術を要し、結局、図
４の透過型スクリーンでは、光拡散層１１４によってフ
ォーカス特性を向上させることが困難であった。特に、
高精細液晶プロジェクタでは、液晶パネルの画素が非常
に微細になるため、これら光不透過部１１２及び光拡散
層１１４を高精度に形成することが極めて困難であっ
た。

【００１０】さらに、従来の透過型スクリーンでは、ス
クリーン基材１１１の両面の各レンチキュラレンズ１１
１ａ，１１１ｂを金型によって形成していたが、各レン
チキュラレンズ１１１ａ，１１１ｂの材料であるアクリ
ル系樹脂は酸が強く、スクリーン基材１１１の形成時に
金型を腐食させ、金型の寿命を短くするという問題があ
った。

【００１１】またさらに、図３の透過型スクリーンで
は、ガラス系の微粒子である光拡散材１１３をスクリー
ン基材１１１全体に配合してあったので、レンチキュラ
レンズ１１１ａ，１１１ｂを形成するときに、光拡散材
１１３が金型を傷付けてしまうという問題もあった。

【００１２】なお、透過型スクリーンではないが、特開
平４−６３３３３号では、液晶プロジェクタの三原色の
波長特性と同一又は近似の透過率曲線の偏光板をスクリ
ーン表面に配した液晶プロジェクタ用偏光スクリーンが
提案されていた。しかし、このような偏光スクリーン
は、上記問題点を何ら解決するものではなく、また、前
記偏光板を透過型スクリーンにそのまま応用しても、前
記偏光板の表面に外光が反射してしまい、スクリーンに
照明等の写り込みが生じてしまうという問題があった。

【００１３】本発明は、上記問題点にかんがみてなされ
たものであり、簡単な構成でありながら、十分なコント
ラストと良好なフォーカス特性を得ることができ、ま
た、スクリーンを形成するための金型の寿命を延ばすこ
とができる透過型スクリーンの提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の透過型スクリーンは、液晶プロジェクタの
映像をスクリーン背面側から拡大投写して結像させる背
面投写型ディスプレイ装置の透過型スクリーンにおい
て、スクリーンの基材となる透明基板と、この透明基板
の表面側に接合した前記液晶プロジェクタの投写光の偏
光軸と同じ方向の偏光軸を有する偏光シートと、前記偏
光シートの表面を覆う無反射コートと、前記透明基板の
背面側に接合した無着色の光拡散材を配合した薄いシー
ト状の光拡散シートと、この光拡散シートの背面側に形
成した紫外線硬化樹脂製のレンチキュラレンズ列と、こ
のレンチキュラレンズ列の背面側に形成した無反射コー
トとを備えた構成としてある。

【００１５】このような構成によれば、簡単な構成であ
りながら、十分なコントラストと良好なフォーカス特性
を得ることができ、また、スクリーンを形成するための
金型の寿命を延ばすことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の透過型スクリーン
の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ま
ず、本発明の第一実施形態に係る透過型スクリーンにつ
いて説明する。図１は本発明の第一実施形態に係る透過
型スクリーンを示す説明図である。

【００１７】 同図において、本実施形態の透過型スクリ
ーン４０は、フレネルスクリーンである第一スクリーン
２０と、レンチキュラスクリーンである第二スクリーン
３０とからなっている。

【００１８】 第二スクリーン３０の基材となる透明基板
３１の表面（投写光の出射面）には、液晶プロジェクタ
１０の投写光１１の偏光軸と同じ方向の偏光軸を有する
偏光シート３２が接合してある。ここで、矢印Ａは投写
光１１の偏光軸の方向を示し、矢印Ｂは偏光シート３２
の偏光軸の方向を示す。また、矢印Ｃに示すように、照
明５０等の外光はランダム光となっている。なお、偏光
シート３２にはヨウ素等が含まれており、全体的に黒
色，濃い緑色，濃い青色をしている。

【００１９】 一方、透明基板３１の背面（投写光の入射
面）には、無着色の光拡散材３３ａを全体に配合した光
拡散シート３３が接合してあり、この光拡散シート３３
の背面には、紫外線硬化樹脂製のレンチキュラレンズ列
３４が形成してある。さらに、偏光シート３２の表面を
無反射コート３５ａによって覆うとともに、紫外線硬化
樹脂製レンチキュラレンズ列３４を無反射コート３５ｂ
によって覆ってある。

【００２０】 なお、液晶プロジェクタ１０には、図示し
ない液晶パネルが内蔵してあり、この液晶パネルに表示
された画像情報を、透過型スクリーン４０の背面側から
拡大投写する構成となっている。

【００２１】 上記構成からなる本実施形態の透過型スク
リーン４０では、液晶プロジェクタ１０から出射された
投写光１１は、フレネルスクリーンである第一スクリー
ン２０に入射され、ほぼ平行光束に変換された後、第二
スクリーン３０の背面（入射面）側に出射される。そし
て、第二スクリーン３０側に出射された投写光１１は、
無反射コート３５ｂによって反射されることなく全て第
二スクリーン３０に入射される。

【００２２】 第二スクリーン３０に入射された投写光１
１は、紫外線硬化樹脂製レンチキュラレンズ列３４を形
成する各レンチキュラレンズによって集光され、透明基
板３１の表面（出射面）上に焦点を結び像を形成する。
また、投写光１１は、光拡散シート３３を通過すると
き、光拡散シート３３に配合した光拡散材３３ａによっ
て水平方向及び垂直方向に拡散させられる。これによ
り、透明基板３１の表面に前記液晶パネルの投写画像が
表示される。

【００２３】 その後、投写光１１は全て、偏光シート３
２及び無反射コート３５ａを透過し、観察者側に出射さ
れる。また、偏光シート３２の表面を覆う無反射コート
３５ａによって、透明基板３１の表面側における外光
（矢印Ｃ）の反射、すなわち、スクリーンへの照明５０
等の写り込みが防止される。

【００２４】 このような、本実施形態の透過型スクリー
ンによれば、偏光シート３２によって、透明基板３１に
入射された全ての投写光１１を減衰させることなく観察
者側に透過させることができ、かつ、偏光シート３２の
表面を覆う無反射コート３５ａによって、透明基板３１
の表面側における外光の反射を確実に防止することがで
きる。したがって、光の利用効率が良好となり、投写画
像のコントラストを効果的に向上させることができる。

【００２５】 また、紫外線硬化樹脂製レンチキュラレン
ズ列３４を無反射コート３５ｂにより覆ったことによ
り、透明基板３１の入射面側における投写光１１の反射
を防止でき、これにより、光の利用効率がより向上し、
さらに投写画像のコントラストを向上させることができ
る。

【００２６】 さらに、光拡散シート３３、すなわち、光
拡散材３３ａを薄いシート状としたことにより、投写光
１１の結像部分の厚みを薄くすることができ、投写画像
のフォーカス特性を向上させることができる。なお、光
拡散材３３ａを薄いシート状とした光拡散シート３３
は、スクリーンの製造時における取扱いが容易であり、
これによって、スクリーンの組立て効率の向上及びロー
コスト化を図ることができる。

【００２７】 またさらに、無反射コート３５ａによって
外光の反射を防止できるので、光拡散シート３３に配合
される光拡散材３３ａを無着色とすることができ、着色
料による投写光１１の吸収を防止することができる。こ
れにより、光の利用効率がさらに向上し、投写画像のコ
ントラストを向上させることができる。

【００２８】 一方、レンチキュラレンズ列３４を紫外線
硬化樹脂によって形成してあるので、形成時における金
型の腐食を防止し、該金型の寿命を長くすることができ
る。また、紫外線硬化樹脂製レンチキュラレンズ列３４
には、光拡散材３３ａを配合していないので、金型が傷
ついてしまうこともない。

【００２９】 さらに、このような片面のレンチキュラレ
ンズは形状が単純であるため、微細化にも対応すること
ができ、高精細液晶プロジェクタにおける干渉縞（モア
レ）の発生を容易に防止することができる。

【００３０】 なお、上記実施形態では、光拡散シート３
３を透明基板３１の背面側、すなわち、透明基板３１と
紫外線硬化樹脂製レンチキュラレンズ列３４との間に接
合したが、これに限らず、光拡散シート３３を透明基板
３１の表面側、すなわち、透明基板３１と偏光シート３
２との間に接合してもよい。このような構成とした場合
は、透明基板３１の表面に焦点を結んだ後の投写光１１
を、光拡散シート３３によって水平方向及び垂直方向に
拡散させることができるので、投写画像のフォーカス特
性をより向上させることができる。

【００３１】 次に、本発明の参考形態に係る透過型スク
リーンについて、図２を参照しつつ説明する。図２は本
発明の参考形態に係る透過型スクリーンを示す説明図で
ある。

【００３２】 ここで、大型スクリーンやマルチ画面スク
リーン等にあっては、これらに適合するレンチキュラレ
ンズの金型の作成が非常に困難であり、また、これらは
大画面であるため画面上下方向から見る垂直視野角特性
と画面側方から見る水平視野角特性とをほぼ同じにする
場合が多い。したがって、垂直視野角特性と水平視野角
特性とを変化させるためのレンチキュラレンズを使用せ
ず、光拡散材のみによって最適な視野角特性を得る場合
がある。

【００３３】 図２において、本参考形態の透過型スクリ
ーンは、このような大型スクリーンやマルチ画面スクリ
ーンなどに適用させたものであり、本発明を図１に示す
透過型スクリーン４０から紫外線硬化樹脂製レンチキュ
ラレンズ列３４を省略し、光拡散シート３３の背面を無
反射コート３５ｂにより覆った構成としてある。

【００３４】 このような構成によれば、本発明を大型ス
クリーンやマルチ画面スクリーンなどに適用した場合で
も、十分なコントラストと良好なフォーカス特性を得る
ことができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明の透過型スクリー
ンによれば、簡単な構成でありながら、十分なコントラ
ストと良好なフォーカス特性を得ることができ、また、
スクリーンを形成するための金型の寿命を延ばすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態に係る透過型スクリーン
を示す説明図である。

【図２】本発明の参考形態に係る透過型スクリーンを示
す説明図である。

【図３】従来の透過型スクリーンを示す部分拡大図であ
る。

【図４】その他の従来の透過型スクリーンを示す部分拡
大図である。

【符号の説明】

１０ 液晶プロジェクタ １１ 投写光 ２０ 第一スクリーン ３０ 第二スクリーン ３１ 透明基板 ３２ 偏光シート ３３ 光拡散シート ３３ａ 光拡散材 ３４ 紫外線硬化樹脂製レンチキュラレンズ列 ３５ａ，３５ｂ 無反射コート

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶プロジェクタの映像をスクリーン背
   面側から拡大投写して結像させる背面投写型ディスプレ
   イ装置の透過型スクリーンにおいて、 スクリーンの基材となる透明基板と、 この透明基板の表面側に接合した前記液晶プロジェクタ
   の投写光の偏光軸と同じ方向の偏光軸を有する偏光シー
   トと、 前記偏光シートの表面を覆う無反射コートと、前記透明基板の背面側に接合した無着色の光拡散材を配
   合した薄いシート状の光拡散シートと、 この光拡散シートの背面側に形成した紫外線硬化樹脂製
   のレンチキュラレンズ列と、 このレンチキュラレンズ 列の背面側に形成した無反射コ
   ートとを備えたことを特徴とする透過型スクリーン。