(57)【要約】  【課題】透過型スクリーンシートの応力集中による破損を防止する。  【解決手段】本発明は略全表面に及んで複数の凹凸部（フレネルレンズ１１ａ）が形成された透過型スクリーンシート（フレネルレンズシート１１）であって、該透過型スクリーンシートの外周端から幅０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲（所定幅Ｓ）内に形成された前記凹凸部が、該透過型スクリーンシート表面の最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差に比較して７０％以下の凹凸高低差に形成されている透過型スクリーンシートを提供する。【選択図】図１
2005208432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略全表面に及んで複数の凹凸部が形成された透過型スクリーンシートであって、該透過型スクリーンシートの外周端から幅０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内の外周端部に形成された前記凹凸部が、該透過型スクリーンシート表面の最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差に比較して７０％以下の凹凸高低差に形成されていることを特徴とする透過型スクリーンシート。
【請求項２】
表面に複数の凹凸部が形成された透過型スクリーンシートをレーザ光線で切断すると共に、該切断と同時にその熱により切断面近傍の前記凹凸部の先端部を溶融し、該切断面近傍の凹凸高低差が該透過型スクリーンシート表面の最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差よりも小さくなるように形成して所定形状の透過型スクリーンシートを製造することを特徴とする透過型スクリーンシートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型スクリーンシートおよびその製造方法に関するものであり、特に、背面投写型テレビジョン等に用いられる透過型スクリーンシートおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の背面投写型テレビジョンに一般に用いられている透過型スクリーンシートについて、図５乃至図８に従って説明する。図５に於て、１は背面投写型テレビジョンに用いられている透過型スクリーンシートであり、該透過型スクリーンシート１は入射側にフレネルレンズシート２が配設され、該フレネルレンズシート２の出射側にレンチキュラーレンズシート３が配設される。
【０００３】
そして、前記フレネルレンズシート２は図６（ａ）に示す如く等間隔で同心円状の微細ピッチのレンズから成るフレネルレンズ２ａが凹凸形状に光出射面に形成されている。従って、該フレネルレンズシート２の外周端面も同図（ｂ）に示す如く略同様の凹凸形状に形成されている。
【０００４】
又、前記レンチキュラーレンズシート３は図７に示す如く、光入射面に等間隔になるように複数のかまぼこ形のレンチキュラーレンズ３ａが凹凸形状に形成されている。そして、３管式ＣＲＴ光源と組み合わされて用いるレンチキュラーレンズシート３においては、特に３色の色むらを補正するために光出射面側に設けられたレンチキュラーレンズ３ｂ，３ｂ…各々のレンズの集光部が凸レンズ状に形成されている。尚、該凸状レンズ群３ｂは形成されない場合もある。
【０００５】
そして、水平方向のみならず垂直方向においても映像観察が可能な範囲を拡大するために、該レンチキュラーレンズシート３には一般に拡散剤が分散された材料が用いられている。
【０００６】
かかるレンチキュラーレンズシート３及びフレネルレンズシート２は、図８に示すように、映像光源５、反射鏡６を備えた背面投射形テレビジョンである背面投射型表示装置７に於て、スクリーンシートフレーム８で固定されて使用される事が一般的である。
【０００７】
而して、該背面投射型表示装置７に於て、該映像光源５から発光された映像光は反射鏡６に反射された後、前記フレネルレンズシート２に入射し、該フレネルレンズシート２の前記フレネルレンズ２ａによって平行光または収束光となり、前記レンチキュラーレンズシート３に入射し、該レンチキュラーレンズシート３の入射面に形成されるレンチキュラーレンズ３ａにより水平方向に大きく拡散され、これによって水平方向の広い視野範囲で映像を観察することが可能となる。
【０００８】
尚、同様の背面投写型画像ディスプレイ装置及びそれに用いる透過型スクリーンシートは特許文献１にも記載されている。
【特許文献１】特開２００４−００４９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記透過型スクリーンシートは前述したように凹凸構造を有し、又、その材料が合成樹脂から成り、その厚みが０．３ｍｍ〜２ｍｍ程度である事が一般的である。そのため、レンチキュラーレンズシートおよびフレネルレンズシートは取り扱いなどによって割れやすいという問題がある。
【００１０】
そして、レンチキュラーレンズシート及びフレネルレンズシートは片面、又は両面に凹凸形状を有するため、比較的厚みが薄い部分（レンズパターンの谷部の切れ込み部分）があることが割れやすさの一因である。
【００１１】
又、レンチキュラーレンズシート又はフレネルレンズシートを曲げた場合、特に、凹部分に応力が集中し、この凹部分が割れの起点になり、割れやすさの原因となっている。
【００１２】
そこで、透過型スクリーンシートの応力集中による破損を防止するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、略全表面に及んで複数の凹凸部が形成された透過型スクリーンシートであって、該透過型スクリーンシートの外周端から幅０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内の外周端部に形成された前記凹凸部が、該透過型スクリーンシート表面の最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差に比較して７０％以下の凹凸高低差に形成されている透過型スクリーンシートを提供するものである。
【００１４】
この請求項１記載の発明によれば、透過型スクリーンシートの外周端部の所定範囲に於て凹凸高低差が該透過型スクリーンシート表面の最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差に比較して７０％以下の凹凸高低差以下に形成されていることにより、該外周端部の凹凸の差が少なくなり、凹部にかかる応力集中を回避でき、該外周端部の移動時等の割れを防止することができる。
【００１５】
又、請求項２記載の発明は、表面に複数の凹凸部が形成された透過型スクリーンシートをレーザ光線で切断すると共に、該切断と同時にその熱により切断面近傍の前記凹凸部の先端部を溶融し、該切断面近傍の凹凸高低差が該透過型スクリーンシート表面の最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差よりも小さくなるように形成して所定形状の透過型スクリーンシートを製造する透過型スクリーンシートの製造方法を提供するものである。
【００１６】
この請求項２記載の発明によれば、レーザ光線による切断時に切断面近傍の凹凸部の先端部を溶融し、該切断面近傍の凹凸高低差を該透過型スクリーンシート表面の最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差よりも低くなるように形成できるので、請求項１記載の透過型スクリーンシートを容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１記載の発明は、略全表面に及んで複数の凹凸部が形成された透過型スクリーンシートであって、該透過型スクリーンシートの外周端から幅０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内の外周端部に形成された前記凹凸部が、該透過型スクリーンシート表面の最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差に比較して７０％以下の凹凸高低差に形成されている透過型スクリーンシートを提供するものであるので、外周端部の凹凸高低差が小さくなり、凹部にかかる応力集中を回避でき、該外周端部の移動時等の割れを防止することができる。
【００１８】
又、請求項２記載の発明は、表面に複数の凹凸部が形成された透過型スクリーンシートをレーザ光線で切断すると共に、該切断と同時にその熱により切断面近傍の前記凹凸部の先端部を溶融し、該切断面近傍の凹凸高低差が該透過型スクリーンシート表面の最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差よりも小さくなるように形成して所定形状の透過型スクリーンシートを製造する透過型スクリーンシートの製造方法を提供するものであるので、請求項１記載の透過型スクリーンシートを容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明者らは、割れにくい透過型スクリーンシート外周端部の形状を検討した結果、該外周端部の凹凸高低差を該透過型スクリーンシートの最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差と比較して小さくすることで課題を解決できる事を見出した。
【００２０】
即ち、シートの割れやすさは、平均厚みではなく、最も薄い部分（レンズパターンの谷部の切れ込み部分）に影響を受け、特に、シートの外周端部の最も薄い部分に影響を受け、例えば、凹部等に曲げ応力が集中することで割れやすくなるが、該薄い部分、特に、凹部等に曲げ応力が集中しない構造とすることでシートの割れの問題は大幅に改善される。そこで、本発明では、外周端部の凹凸高低差を最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差より比較的小さくする事により、割れにくいシートを提供できるものである。
【００２１】
従って、本発明は、透過型スクリーンシートの応力集中による破損を防止するためという目的を、略全表面に及んで複数の凹凸部が形成された透過型スクリーンシートであって、該透過型スクリーンシートの外周端から幅０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲内の外周端部に形成された前記凹凸部が、該透過型スクリーンシート表面の最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差に比較して７０％以下の凹凸高低差に形成されている透過型スクリーンシートによって実現した。
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図４に従って詳述する。図１に於て、１１は本発明の略全表面に及んでフレネルレンズ１１ａが形成された透過型スクリーンシートであるフレネルレンズシートであり、該フレネルレンズシート１１は該フレネルレンズシート１１の外周端からの所定幅Ｓを有する外周端部１１ｂ及び該外周端部１１ｂ近傍を変形させて該フレネルレンズ１１ａの凹凸高低差を小さくした変形部１２を形成したものである。
【００２３】
即ち、前記フレネルレンズシート１１の最も凹凸高低差の大きい部分である外周端部内方近傍部分のフレネルレンズ１１ａの凹凸高低差は、図１Ａ−Ａ線断面図である図２（ａ）に示す如く、凹凸高低差Ｈ０に設定されており、該フレネルレンズシート１１の外周端から所定幅Ｓを有する外周端部１１ｂは図１Ｃ−Ｃ線断面図である図２（ｃ）に示す如く、前記凹凸高低差Ｈ０よりも小さい凹凸高低差Ｈ２に変形されている。
【００２４】
そして、該フレネルレンズシート１１の外周端部１１ｂ近傍の内方は、図１Ｂ−Ｂ線断面図である図２（ｂ）に示す如く、前記凹凸高低差Ｈ０よりも小さく、前記凹凸高低差Ｈ２よりも大きい凹凸高低差Ｈ１に変形されている。即ち、フレネルレンズシート１１の外周端部内方近傍から外周端に向かって凹凸高低差がＨ０からＨ１、そしてＨ２と次第に或いは段階的に小さく形成されている。従って、図３に示すごとく、該フレネルレンズシート１１の外周端面は凹凸高低さが小さくなると共に、その凹凸形状が緩やかな曲線状に変形される。
【００２５】
そして、前記所定幅Ｓは０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定する。即ち、フレネルレンズシート１１の外周端から０．１ｍｍ以上であることが必要である。これ以下であると、端部における応力の集中を十分に解消する事が出来ず、取り扱いなどでの割れ易さ改善効果が不十分になる場合がある。更に、該範囲は０.５ｍｍ以上が好ましい。
【００２６】
又、該所定幅Ｓを広くすれば広くするほど発明の効果が発揮されるというものではなく、更に、スクリーンシートフレーム（図８に於て８）の取り付け幅が通常５ｍｍ〜１０ｍｍ程度であるので、外周端部の凹凸高低差を低くする範囲（即ち所定幅Ｓ）は５ｍｍ以下で十分である。又、前記凹凸高低差Ｈ１に変形される変形部１２の幅は、前記スクリーンシートフレーム内に取り付けられる幅となるように設定する。
【００２７】
更に、前記所定幅Ｓ内のフレネルレンズ１１ａの凹凸高低差Ｈ２は、該フレネルレンズ１１ａの最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差Ｈ０と比較し７０％以下の凹凸高低差に形成（変形）される。これ以上の凹凸高低差であると、凹部へ集中する応力を十分に緩和できず、本発明の効果を発揮できない。そして、該凹凸高低差Ｈ２は該凹凸高低差Ｈ０と比べ、５０％以下の凹凸高低差であることがより好ましく、３０％以下であることが更に好ましい。凹凸高低差が実質的になく、平滑である事がもっとも好ましいことはもちろんであるが、但し、外周端部のシート厚みは所定厚み以上、例えば、フレネルレンズシート１１の最も凹凸高低差の大きい部分の凹部部分のシート厚み以上であるのが好ましい。その厚み以下に設定すると割れやすくなる。
【００２８】
尚、前述のように設定された所定幅Ｓ及び変形部１２は、通常スクリーンシートフレーム（図８に於て８）内に収められるので、映像及び映像装置の外観に対する影響は無視できる。
【００２９】
前述したようにフレネルレンズ１１ａの上記変形部１２を形成する方法としては、特に限定されるものではないが、次のようなものが挙げられる。
【００３０】
前記フレネルレンズシート１１は、熱プレス成形、押出し成形、射出成形などによって製造される事が一般的であるが、これら製造工程に用いられる成形型を本発明のとおり設計、作製することによって、前記変形部１２を形成することができる。
【００３１】
又、前記フレネルレンズシート１１が熱可塑性材料で構成される場合、スクリーンシートを所望のサイズに切断後、火炎、加熱したコテなどにより、前記変形部１２を形成することができる。
【００３２】
更に、前記フレネルレンズシート１１が熱可塑性材料で構成され、スクリーンシートを所望のサイズに切断する手段としてレーザカッター、加熱した刃などを用いる場合、本発明は特に有効である。
【００３３】
レーザカッターを使用する場合、レーザ光の焦点を調節し、意図的に広い範囲が加熱されるように切断すれば、切断と同時に本発明を実施できるので特に好適である。即ち、レーザ光が照射された中心部分は十分に加熱されるので切断がなされ、レーザ光が照射された周辺部分は、切断には至らないまでも、照射された部分が熱により溶け、スクリーンシート外周端部の凹凸高低差を本発明の形状に加工することができる。従来、レーザカットでは切断面の変形をいかに無くすか、という視点での技術追及はなされてきたが、本発明ではあえて断面形状を変形させることで、割れにくい形状を作り出すことができる。
【００３４】
更に又、加熱した刃によって切断する場合も同様に、刃の形状を、切断する部分とスクリーンシート外周端部を溶かして該外周端部の凹凸高低差を低くする構造とすれば、切断と同時に本発明を実施できるので特に好適である。
【００３５】
図４は透過型スクリーンシートの別の態様であるレンチキュラーレンズシート１３のレンチキュラーレンズ１３ａを示したものであり、前記フレネルレンズシート（図２に於て１１）と同様に該レンチキュラーレンズシート１３の所定幅の外周端部近傍に於て変形部を設けたものであり、同図（ａ）はレンチキュラーレンズシート１３の最も凹凸高低差の大きい部分である外周端部の内方近傍の凹凸高低差がＨ１０であることを示し、同図（ｃ）はレンチキュラーレンズシート１３の外周端から所定幅の外周端部に於てレンチキュラーレンズ１３ａの凹凸高低差が前記凹凸高低差Ｈ１０よりも小さいＨ１２であることを示している。そして、同図（ｂ）は該フレネルレンズシート１１の外周端部の内方近傍のレンチキュラーレンズ１３ａの凹凸高低差が前記凹凸高低差Ｈ１０よりも小さく、前記凹凸高低差Ｈ１２よりも大きいＨ１１であることを示している。即ち、レンチキュラーレンズシート１３の外周端部の内方近傍から外周端に向かって凹凸高低差がＨ１０からＨ１１、そしてＨ１２と次第に或いは段階的に小さく形成されている。
【００３６】
そして、前記レンチキュラーレンズシート１３も前記フレネルレンズシート（図２に於て１１）と同様に、該レンチキュラーレンズシート１３の外周端部の所定幅は０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下に設定され、該レンチキュラーレンズシート１３の外周端部のレンチキュラーレンズ１３ａの凹凸高低差Ｈ１２は該レンチキュラーレンズ１３ａの最も凹凸高低差の大きい部分の凹凸高低差Ｈ１０と比較し７０％以下の凹凸高低差に形成（変形）される。
【００３７】
これによって、該レンチキュラーレンズシート１３の変形部も前記フレネルレンズシート（図２に於て１１）の変形部と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
更に、該レンチキュラーレンズシート１３の変形部の形成も該フレネルレンズシート（図２に於て１１）と略同様な方法により形成することができる。
【実施例】
【００３９】
（実施例１）
以下に本発明の実施例を述べる。
【００４０】
厚さ２ｍｍの透明アクリルシートに、加熱した金属製フレネル成形型を押し当て、フレネルレンズシートを成形した。
【００４１】
そして、該フレネルレンズシートを６００ｍｍ×８００ｍｍのサイズにカットし、フレネルレンズシートＴ１（表１参照）を得た。
【００４２】
切断は下記レーザカット装置によって行った。
出力：９００Ｗ、切断速度１２５００ｍｍ／分、アシストガス圧０．１ＭＰａ、焦点＋１．５ｍｍ（シートのレーザ照射側の表面から１．５ｍｍの距離）
該フレネルレンズシートの外周端部は、外周端面から２ｍｍの幅範囲でフレネルレンズの先端部が溶融して変形部が形成されており、変形部のフレネルレンズの凹凸高低差は２０μｍであった。該フレネルレンズシートの最も凹凸高低差の大きい部分のフレネルレンズの凹凸高低差は７０μｍであった。
（実施例２）
実施例１と同様にしてフレネルレンズシートを成形した。
該フレネルレンズシートを６００ｍｍ×８００ｍｍのサイズにカットし、フレネルレンズシートＴ２（表１参照）を得た。
【００４３】
切断は下記レーザカット装置によって行った。
出力：９００Ｗ、切断速度１２５００ｍｍ／分、アシストガス圧０．１ＭＰａ、焦点＋１．０ｍｍ（シートのレーザ照射側の表面から１．０ｍｍの距離）
該フレネルレンズシートの外周端部は、外周端面から０．２ｍｍの幅範囲でフレネルレンズの先端部が溶融して変形部が形成されており、該変形部のフレネルレンズの凹凸高低差は４５μｍであった。該フレネルレンズの成形時のフレネルレンズの凹凸高低差は７０μｍであった。
（比較例１）
実施例１と同様にしてフレネルレンズシートを成形した。
該フレネルレンズシートを６００ｍｍ×８００ｍｍのサイズにカットし、フレネルレンズシートＴ０（表１参照）を得た。
【００４４】
切断は下記レーザカット装置によって行った。
出力：９００Ｗ、切断速度１２５００ｍｍ／分、アシストガス圧０．１ＭＰａ、焦点±０．０ｍｍ（シート表面と焦点を一致させる）
該フレネルレンズシートの外周端部は、外周端面から０．０８ｍｍの幅範囲でフレネルレンズの先端部が溶融して変形部が形成されており、該変形部のフレネルレンズの凹凸高低差は５５μｍであった。該フレネルレンズの成形時のフレネルレンズの凹凸高低差は７０μｍであった。即ち、本比較例は変形部が形成されているが、その幅は０．０８ｍｍと極めて狭い幅であり、本発明の効果が期待できる形状ではなく、変形部を極力少なくする通常の切断を行ったものである。
【００４５】
実施例及び比較例のフレネルレンズシート１００枚を用意し、次のような取り扱い耐久テストを実施した。
（１）それぞれのフレネルレンズシートを１ｍｍ厚みの発泡ポリエチレンシートと交互に重ね、床面上に１００枚積み上げた状態で用意する。
（２）作業者１名がフレネルレンズシートを１枚ずつ持ち上げ、１ｍの高さの作業机に１００枚を積み上げた後、再びフレネルレンズシートを１枚ずつ持ち上げ、床面上に１００枚積み上げる。
（３）以上の作業を１０回繰り返す。
（４）フレネルレンズシートを取り扱う際の慣れによる差、及び個人差が生じないよう、実施例１及び２、比較例のフレネルレンズシート（Ｔ１，Ｔ２，Ｔ０）についてテストを行う作業者はそれぞれ任意に選んだ１０名ずつ、計３０名にて実施した。
以上の取り扱い耐久テストを実施し、割れ、欠けの破損が生じたフレネルレンズシートの数を数えた。
【００４６】
結果を表１にまとめる。
【００４７】
【表１】
2005208432.tif 000003
表１に示すように、実施例１のフレネルレンズシートＴ１及び実施例２のフレネルレンズシートＴ２は破損数が０であり、比較例のフレネルレンズシートＴ０は延べ取り扱い数１００００に対し破損数が２０枚、破損率が０．２％であった。この結果から明らかなように、本発明のフレネルレンズシート（Ｔ１，Ｔ２）は割れにくく、取り扱い耐久性に優れるものである。
【００４８】
又、同様に本発明のレンチキュラーレンズシートも同様の効果が期待できる。従って、本発明の透過型スクリーンシートは割れにくく、取り扱い耐久性に優れるものである。
【００４９】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、フレネルレンズシートの斜視図。
【図２】（ａ）図１のＡ−Ａ線一部切欠縦断面図。（ｂ）図１のＢ−Ｂ線一部切欠縦断面図。（ｃ）図１のＣ−Ｃ線一部切欠縦断面図。
【図３】（ａ）本発明の一実施の形態を示し、フレネルレンズシートの斜視図。（ｂ）前図（ａ）のＭ１拡大図。
【図４】（ａ）レンチキュラーレンズシートの最も凹凸高低差の大きい部分の一部切欠縦断面図。（ｂ）レンチキュラーレンズシートの外端部近傍内方の一部切欠縦断面図。（ｃ）レンチキュラーレンズシートの外端部の一部切欠縦断面図。
【図５】従来例を示し、透過型スクリーンシートの縦断面図。
【図６】（ａ）従来例を示し、フレネルレンズシートの斜視図。（ｂ）前図（ａ）のＭ２拡大図。
【図７】従来例を示し、レンチキュラーレンズシートの切欠斜視図。
【図８】従来例を示し、背面投射型表示装置の側面縦断面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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