JPS5929406B2 - 両面に相対応する形状を有する板状体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば投影面と反対の面から観察するリアプ
ロジェクション式投影装置に用いられるレンチキュラ−
形スクリーンに適用して好適な両面に相対応する形状を
有する板状体の製造方法に関する。

まず本発明方法の説明に先立ち、第１図に示すレンチキ
ュラ−形リアスクリーンを用いた３管式プロジェクタに
ついて説明するに、１は「赤」「緑」 「青」の三つの
原色画像を投写する陰極線管群を示し、ＩＲは「赤」、
ＩＧは「緑」、ＩＢは「肯」の画像を投写する夫々の陰
極線管である。

２Ｒは陰極線管ＩＲの光軸上に設置された主レンズ、以
下同様に２Ｇは陰極線管ＩＧ、２Ｂは陰極線管ＩＢに対
応する主レンズを夫々示している。

３は補正レンズ、４は上下方向に単列に配設されたレン
チキュラ−形リアスクリーンを夫々示し、各陰極線管Ｉ
Ｒ、ＩＧ、ＩＢからの光束の光軸がレンチキュラ−形リ
アスクリーン４のレンチキュラ−面に全てが一致する如
く設定されている。

補正レンズ３は各主レンズ２Ｒ、２Ｇ、２Ｂより拡大発
散された投射光束８Ｒ、８Ｇ、８Ｂを所定の光路位置に
おいて平行光束に光路変更してレンチキュラ−形リアス
クリーン４に投射するもので、フレネルレンズはその一
例である。レンチキュラ−形リアスクリーン４は通常知
られているいわゆるかまぼこ状凸レンズ４ａが多数並列
されたもので、この場合は横方向にかまぼこ状凸レンズ
が並列されている。このリアスクリーン４の凸レンズ４
ａが設けられた面と反対の面には外光を遮光するために
ストライフ状の遮光部４ｂが付着されている。なおこの
構造では各光束の水平成分の説明が除かれている。８Ｒ
は赤の陰極線管ＩＲよりの光軸、８Ｇは緑の陰極線管Ｉ
Ｇよりの光軸、８Ｂは青の陰極線管ＩＢよりの光軸を夫
々示している。

かかる構成によれば、各陰極線管よりの光束、つまり緑
の陰極線管ＩＧの射出光束は光軸８Ｂを中心として拡散
角（指向角）θＧをもつて拡散し、赤の陰極線管ＩＲの
射出光束は光軸８Ｇを中心として拡散角（指向角）θＲ
をもつて拡散し、青の陰極線管ＩＢの射出光束は光軸８
Ｒを中心として拡散角（指向角）θＢをもつて拡散する
。したがつて、各色光束の光軸の方向が異なるために各
陰極線管よりの原色画像の合成像つまりカラー映像を色
バランスの良い状態で見ることができる範囲Ｗが狭小に
なり、その他の範囲では見る角度に応じていわゆるカラ
ーシエーデイングを生じてしまい、本来のカラー映像を
得ることができない。そこで、上記カラーシエーデイン
グが発生しないレンチキユラ一形スクリーンについて説
明するに、このレンチキユラ一形スクリーン２５は第２
図に示す如く、その第１の面２６がスクリーンの視野を
決定する指向角を所定に得るためのかまぼこ状凸レンズ
２６ａが多数並列されたレンチキユラ一となされている
。そして各かまぼこ状凸レンズ２６ａの曲率半径Ｒ２は
１顛の円弧面、各凸レンズ２６ａの間隔Ｐ２は０．８熊
となつている。また第２の面２７も第１の面２６と同様
な形状を呈し、第１の面２６の凸レンズと第２の面２７
の凸レンズは各々位置的に対応している。また第１およ
び第２の面の凸レンズ間の間隔１３は３ｍ１１となされ
ている。以上のようなレンチキユラ一形リアスクリーン
によれば、第３図に示す如く、補正レンズ３を介した各
陰極線管１Ｒ，１Ｇ，１Ｂよりの平行光束８Ｒ，８Ｇ，
８Ｂはスクリーン２５の第１の面２６のかまぼこ状凸レ
ンズ２６ａによつて分割され、各かまぼこ状凸レンズ２
６ａに対応した各光束が集束され、第２の面２７のほぼ
表面の部分で線状に集光し更に発散される。

すなわち、スクリーン２５に対して直角に入射する陰極
線管１Ｇよりの平行光束は第２の面２７の各凸レンズ２
７ａの中央位置に集束し、しかる後スクリーン２５に対
して直角に垂直指向角２θ（＝±１２ン）をもつて発散
される。またスクリーン２５に対して俯角８１を保つて
入射する陰極線管１Ｒよりの平行光束は、第２の面２７
の各凸レンズ２７ａの下方位置に集束し、しかる後スク
リーン２５に対して直角に垂直指向角２θ（＝±１２ン
）をもつて発散される。

更にスクリーン２５に対して仰角８発を保つて入射する
陰極線管１Ｂよりの平行光束は、第２の面２７の各凸レ
ンズ２７ａの上方位置に集束し、しかる後スクリーン２
５に対して直角に垂直指向角２θ（＝±１２ン）をもつ
て発散される。すなわち各光路の光軸の方向が異なつて
いる場合でもスクリーン表面における各色の発散中心の
方向は一致するのでカラーシエーデイングは発生しない
。なお第３図に示す光路図は一つの凸レンズに対しての
図示であるが、全ての凸レンズに対して同様の光路が発
生するものである。従つて両面にレンチキユラ一を有す
るスクリーンを使用すれば、カラーシエーデイングのな
いカラー画像を得る事ができる。

しかしながら、スクリーンの両面に形成されるレンチキ
ユラ一の各凸レンズの中心は両側の面で全面にわたつて
±０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ以内の誤差で一致しなけ
ればならず従来の技術では両面のレンチキユラ一の位置
合せが困難であつた。従来は例えば下金型に枠を設けて
この枠内に上金型を挿入してスクリーンの両面にレンチ
キユラ一を形成する事が考えられた。しかしながらこの
方法では上金型と下金型の間に金型の変形に対して対応
性がないので、圧力、温度変化等により上金型と下金型
が独立に変形してしまい両面のレンチキユラーレンズの
中心がずれてしまい実用にはならなかつた。本発明にか
かる点にかんがみ、上記のカラーシエーデイングをほと
んど除いたレンチキユラ一形リアスクリーンを製造する
ことができる両面に相対応する形状を有する板状体の製
造方法を提供することを目的とするものである。

以下本発明方法の実施例を詳細に説明しよう。

第４図は工作機械１０のテーブル１１の面にレンチキユ
ラ一形リアスクリーンを製造するための金型１２，１３
が取付けられている図を示したものである。工作機械１
０としては、金型自体が縦１ｍ以上、横８０ｃｍ以上と
大きいので、平削り盤やプラノミラ一等の大型のものが
使用される。被削される金型１２，１３の材質はアルミ
ニウムや黄銅板の比較的快削性に富む材質がよい。双方
の金型は夫々上金型又は下金型とする。テーブル１１上
の上金型１２および下金型１３は端面を一致するように
固定した後、まず上下の金型１２，１３の直線性と後に
説明するレンチキユラ一面のピツチ精度を保つための位
置決め棒用溝１４がエンドミルやバイトの工具１５で削
り出される。

位置決め棒用溝１４はその断面形状がほぼ半円状となさ
れ、上下の金型１２，１３が合致した場合、所定の厚さ
を含めて円状となるように構成し、かつ両側に各１筋を
設けるようにする。次に、両側に設けた位置決め用溝１
４の内側にはレンチキユラ一の端面の形状をしたローラ
ー１６で両金型１２，１３を転造する。このローラー１
６は第５図に示す如く、スピンドル１７に固定された横
型ローラーで各山のピツチＰ１は０．８顛、各山の曲率
半径ｒ１は１ｍｍとなつている。したがつて、両金型１
２，１３には一度の作業によつて溝１４およびレンチキ
ユラ一用凹凸面１８が転造されることになる。なお、両
金型１２，１３のレンチキユラ一型面の加工は転造によ
らずバイトで切削してもよい。このようにして製作され
た上、下の金型１２，１３は第６図に示すヒートプレス
装置２０に組込まれる。

このヒートプレス装置２０によつてレンチキユラ一用ス
クリーンを製造することになるが、２１はレンチキユラ
一用スクリーンの素材、２２および２３は、上、下金型
１２，１３の加熱用ヒータを夫々示している。２４は位
置決め棒で、この位置決め棒２４と上、下金型１２，１
３を組込んだ場合には所定の間隔ｔが保持される。

レンチキユラ一用スクリーンの素材２１は、アクリル系
樹脂や塩化ビニル系樹脂が用いられ、加圧成形後に得ら
れるスクリーン２５の大きさが例えば縦寸法１１が６８
６顛、横寸法１２が９１４ｍ７１となるようにする（い
わゆる４５Ｉ型投影画面と称される）。次にレンチキユ
ラ一形スクリーンの製造過程について説明するに、上、
下金型２２，２３の間には上記のアクリル樹脂のような
素材２１を載置する。この素材２１の厚さは前述のｔ寸
法より僅かに大きい寸法に設定する。つまりｔ寸法はス
クリーン２５として完成されたときの最終の厚さに匹敵
し、そのため凹凸面に対応する空間部を埋める必要があ
り、ｔ寸法より僅かに大きい寸法に設定しておく。所定
の位置に設定されたスクリーン用素材２１は上、下金型
１２，１３で保持押圧され、加熱用ヒータ２２，２３に
より加熱される。

この場合、加熱温度は１５０℃ないし１７０℃になるよ
うにし、押圧力は５０ｋｇ／Ｃｌｌないし１００１＜ｇ
／ｄの範囲内で行なう。上述の方法でスクリーンの両面
にレンチキユラ一を形成した場合、下記の理由により両
面のレンチキユラ一の凸レンズの位置合せが極めて正確
に行なえる。

すなわち、上、下金型でスクリーン用素材を押圧してい
る時に圧力や熱により一方例えば上金型が変形しようと
しても、上金型は位置決め棒により下金型に結合されて
いるので、上金型の変形に対して下金型も変形するので
、両面のレンチキユラーレンズ間の相対的誤差は発生し
ない。すなわち両面の凸レンズの中心の位置は狂わない
。なおこの時、絶対的誤差が発生するが、スクリーン両
面のレンチキユラ一の相対位置さえ合つていれば問題な
い。第７図は本発明方法によつて得ることのできるレン
チキユラ一用リアスクリーンの例を示したものである。

このスクリーン２８の大きさは第２図例のスクリーンと
同じ縦寸法１１が６８６ｍｍ、横寸法１２が９１４ｍｍ
である。そして第１の面２９は、スクリーンの視野を決
定する指向角を所定に得るために、縦方向に延長したい
わゆるかまぼこ状凸レンズ２９ａを多数並列したレンチ
キユラ一となつている。そして各かまぼこ状凸レンズ２
９ａの曲率半径Ｒ３は０．４熊の円弧面とし、かつ各凸
レンズ２９の間隔Ｐ３は０．６ｍｍとなつている。一方
、第２の面３０は、外部の光を遮光するための黒縞帯を
容易に付着し得る凹凸平面３０ａとなつている。凹凸平
面３０ａの凸部は第１の面２９の凸レンズ２９ａの間隔
Ｐ３と一致する間隔で縦方向に並列的に設けたもので、
各凸部との間隔１４および凸部自体の幅寸法１５との比
が１：２の関係に設けられている。なおその厚さ１６は
１．０ｍｍである。以上述べた如く本発明方法によれば
、相対応する一対の金型の端部に、該一対の金型間で対
向するような位置決め用溝を設け、該位置決め用溝間に
は各々位置決め棒を介在させると共に、上記一対の金型
間に被成形物を挟着し、上記一対の金型を互いに圧着す
ることにより、両面に各々対応する所定の形状を有する
板状体を製造するようにしたので、両面におけるレンズ
の対応性が極めて良好となり、従つてカラーシエーデイ
ングの発生しにくいレンチキユラ一形リアスクリーンを
製造することができる。

すなわち、リアスクリーンのカラーシエーデイングの発
生原因は、スクリーン表面における各色の光束の発散中
心方向の不一致によるものであるから、その原因を取除
くにはその発散中心方向を一致させなければならない。

しかし実際上ピツチが１ｍｍ程度のものを約１ｍの範囲
に亘つて一様に設けることは工作上難しいし、更に表裏
面にレンチキユラ一面をもつリアスクリーンでは著しく
困難を伴なうものであつた。しかし、本発明方法では前
述構成として、レンチキユラ一の各山のピツチを広範囲
に亘つて一様にすることができる。更に本発明によれば
、位置決め棒の作用によつてかまぼこ状凹凸面の直線性
を揃え、一方では各山のピツチの精度を出するこができ
、更に成形品の肉厚を均一にするストツパ的効果が得ら
れるので、上記欠点はほとんど解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図はレンチキユラ一形リアスクリーンを用いた３管
式プロジエクタの説明に供する路線図、第２図はレンチ
キユラ一形リアスクリーンの例を示す要部の拡大的斜視
図、第３図は第２図例のスクリーンによる光路の説明に
供する拡大正面図、第４図は金型を製造する方法の説明
に供する斜視図、第５図は転造用ローラーの一例を示す
拡大正面図、第６図はヒートプレス装置の一例を示す路
線的正面図、第７図はレンチキユラ一形リアスクリーン
の他の例を示す要部の拡大的斜視図である。 １０は工作機械、１２は上金型、１３は下金型、１４は
位置決め用凹部、１５は工具、２０はヒートプレス装置
、２１はスクリーンの素材、２４は位置決め棒、２５は
スクリーンである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 相対応する一対の金型の各々の端部に、この一対の
   金型間で対向し、かつこの対向面に平行な方向に延長さ
   れる断面円孤状の一対の位置決め用長溝を設けると共に
   この対向面に所定の凹凸面を形成し、上記一対の位置決
   め用長溝間には位置決め用丸棒を介在させると共に、上
   記一対の金型間に熱可塑性の被成形物を挾着し、上記一
   対の金型を加熱した状態で互いに圧着することにより両
   面に各々対応する所定の形状を有する板状体を製造する
   ようにしてなる両面に相対応する形状を有する板状体の
   製造方法。