(57)【要約】【課題】透過型スクリーンに背面側から映像を投射して表示する背面投射型表示装置において、環境変化によるスクリーンの反りや浮き、レンズ変形などの発生を低減させ、画質の低下を防止する。【解決手段】フレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７とを組み合わせ、両者の周辺部を全周にわたって紫外線硬化樹脂９によって完全に接着して一体化させるように透過型スクリーン５を組み立てる。さらにこの透過型スクリーン５では、フレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７の周辺部を完全に接着した後、内部を脱気して減圧状態にすることで、環境変化による両レンズシート６と７の寸法変化を確実に抑えるようにする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体の前面に設置される透過型スクリーンと、装置本体の内部に設置され、上記透過型スクリーンに背面側から映像を投射する映像投射装置と、を備えて構成される背面投射型表示装置であって、
上記透過型スクリーンは、フレネルレンズとレンチキュラーレンズまたはフライアイレンズとを組み合わせ、両者の周辺部を全周にわたって接着手段によって完全に接着して一体化させた構造を有することを特徴とする背面投射型表示装置。
【請求項２】
上記透過型スクリーンにおいて、上記フレネルレンズと上記レンチキュラーレンズまたはフライアイレンズは、何れも合成樹脂からなる基板にレンズを成型したシートにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の背面投射型表示装置。
【請求項３】
上記透過型スクリーンにおいて、上記接着手段は、紫外線硬化樹脂によりなることを特徴とする請求項１に記載の背面投射型表示装置。
【請求項４】
上記透過型スクリーンは、上記フレネルレンズと上記レンチキュラーレンズまたはフライアイレンズの周辺部を完全に接着した後、内部を脱気して減圧状態にしたことを特徴とする請求項１に記載の背面投射型表示装置。
【請求項５】
上記透過型スクリーンにおいて、上記フレネルレンズと上記レンチキュラーレンズまたはフライアイレンズには、外気の浸透を防止するためのガスバリア処理が施されていることを特徴とする請求項４に記載の背面投射型表示装置。
【請求項６】
背面投射型表示装置の前面に設置される透過型スクリーンであって、
フレネルレンズとレンチキュラーレンズまたはフライアイレンズとを組み合わせ、両者の周辺部を全周にわたって接着手段によって完全に接着して一体化させた構造を有することを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項７】
上記フレネルレンズと上記レンチキュラーレンズまたはフライアイレンズは、何れも合成樹脂からなる基板にレンズを成型したシートにより構成されることを特徴とする請求項６に記載の透過型スクリーン。
【請求項８】
上記接着手段は、紫外線硬化樹脂によりなることを特徴とする請求項６に記載の透過型スクリーン。
【請求項９】
上記フレネルレンズと上記レンチキュラーレンズまたはフライアイレンズの周辺部を完全に接着した後、内部を脱気して減圧状態にしたことを特徴とする請求項６に記載の透過型スクリーン。
【請求項１０】
上記フレネルレンズと上記レンチキュラーレンズまたはフライアイレンズには、外気の浸透を防止するためのガスバリア処理が施されていることを特徴とする請求項９に記載の透過型スクリーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型スクリーンに背面側から映像を投射して表示する背面投射型表示装置及びこの背面投射型表示装置に用いられる透過型スクリーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に背面投射型表示装置は、装置本体の前面に設置される透過型スクリーンに、その背面側に設置される映像投射装置から映像を投射して表示する構成を有している。そしてこの背面投射型表示装置に用いられる透過型スクリーンは、所望の画像表示性能を得るために、フレネルレンズとレンチキュラーレンズ(またはフライアイレンズ)とを組み合わせた構成が採用されている。
【０００３】
このフレネルレンズとレンチキュラーレンズは、何れも合成樹脂からなる基板にレンズを成型したシートにより構成され、従来は図７に示すように、このフレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７をそれぞれ逆反りの向きに組み合わせた状態から、図８の如く四辺をアセテートクロステープ８等によって貼り合わせることで両者を一体化させるように透過型スクリーンの組み立て作業を行っている(例えば特許文献１参照)。
【特許文献１】特許３６７８２１７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の如き従来の透過型スクリーンにおいて、フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートを構成する合成樹脂は、軽量で成型加工のし易さで利点がある反面、温度・湿度で寸法が変化する短所がある。透過型スクリーンの性能への影響として、温度・湿度によるこの変化は、スクリーンの反りによる画歪みやフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートと間の隙間(浮き)による画像のボケをもたらす。またフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートのそれぞれが温度差を受けて伸縮することで、レンズ同士が擦れてレンズの変形が発生し、画質を低下させるおそれもあった。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解消することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため本発明は、
装置本体の前面に設置される透過型スクリーンと、装置本体の内部に設置され、透過型スクリーンに背面側から映像を投射する映像投射装置と、を備えて構成される背面投射型表示装置において、
透過型スクリーンは、フレネルレンズとレンチキュラーレンズまたはフライアイレンズとを組み合わせ、両者の周辺部を全周にわたって接着手段によって完全に接着して一体化させた構造としたことを特徴とするものである。
【０００７】
この透過型スクリーンにおいてフレネルレンズとレンチキュラーレンズまたはフライアイレンズは、何れも合成樹脂からなる基板にレンズを成型したシートにより構成されるものとする。
【０００８】
またこの透過型スクリーンにおいて接着手段としては、紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。
【０００９】
さらにこの透過型スクリーンでは、フレネルレンズとレンチキュラーレンズまたはフライアイレンズの周辺部を完全に接着した後、内部を脱気して減圧状態にする。
【００１０】
この場合、フレネルレンズとレンチキュラーレンズまたはフライアイレンズには、外気の浸透を防止するためのガスバリア処理を施すことが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、フレネルレンズとレンチキュラーレンズまたはフライアイレンズとを組み合わせ、両者の周辺部を全周にわたって接着手段によって完全に接着して一体化させた構造としたことにより、スクリーンの内部の密閉性が保たれるため、温度・湿度の環境変化に伴う寸法の変化が抑えられ、その結果スクリーンの反りによる画歪みやスクリーンの浮きによる画像ボケを低減することができる。またスクリーンは、その周辺部を完全に接着して内部の密閉性を確保したことにより、フレネルレンズとレンチキュラーレンズの間に塵埃等が侵入するおそれはない。
【００１２】
また従来はフレネルレンズとレンチキュラーレンズまたはフライアイレンズが温度差を受けることでレンズ同士が擦れてレンズに変形が生じるおそれがあったが、本発明ではスクリーンの周辺部を完全に接着して内部の密閉性を確保したことで寸法の変化が抑えられるので、レンズの変形を効果的に回避することができる。
【００１３】
そして特に本発明では、フレネルレンズとレンチキュラーレンズまたはフライアイレンズの周辺部を完全に接着した後、内部を脱気して減圧状態にすることで、環境変化による寸法の変化がさらに確実に抑えられるので、画歪みや画像ボケの発生が一段と低減され、またレンズの変形もより確実に回避されて、安定した画質のスクリーンを備えた背面投射型表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
図１は、本発明が適用される背面投射型表示装置(リアプロジェクションディスプレイ装置)の外観を示す斜視図、図２はその内部構成を示す側面図である。
【００１５】
図１に示すように、この背面投射型表示装置１は、装置本体２の前面に横長の四辺形状の透過型スクリーン５を有し、この透過型スクリーン５にその背面側から映像を投射して表示するものである。即ち、図２に示す如く、装置本体２の内部には映像投射装置(ビデオプロジェクタ)３が設置されており、この映像投射装置３から出射された映像光Ｌを反射ミラー４で反射して透過型スクリーン５に投射する構造としている。
【００１６】
透過型スクリーン５は、光を収束させるフレネルレンズシート６と、光を画面全体に均一に配分してコントラストを付けるレンチキュラーレンズシート７と、を組み合わせて構成される。ここでフレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７は、何れも厚さが２〜３ｍｍの薄型シートによりなり、図３に示すように、フレネルレンズシート６は、合成樹脂によりなる基板６ａ上にフレネルレンズ６ｂを有し、またレンチキュラーレンズシート７は、合成樹脂によりなる基板７ａ上にレンチキュラーレンズ７ｂを有して構成される。
【００１７】
この構成においてフレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７のそれぞれの基板６ａ，６ｂには、ＭＳ樹脂が好適に用いられる。そしてフレネルレンズシート６は、この基板６ａの一面に紫外線硬化樹脂でフレネルレンズ６ｂを成型して構成され、またレンチキュラーレンズシート７は、紫外線硬化樹脂でレンチキュラーレンズ７ｂを成型したＰＥＴフィルム７ｃを基板７ａの一面に貼り付けて構成される。
【００１８】
なお、この透過型スクリーンにおいては、レンチキュラーレンズシートに代えて、フライアイレンズシートを用いた構成とすることも可能である。
【００１９】
そして本実施例では、図７に示すように、フレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７をそれぞれ逆反りの向きに組み合わせた状態から、図４及び図５に示す如く、両者の周辺部を全周にわたって接着手段である紫外線硬化樹脂９によって完全に接着して一体化させて、透過型スクリーン５を組み立てる。
【００２０】
この接着作業は、フレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７の何れか一方側に紫外線硬化樹脂９を塗布した後、板ガラスなどでフレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７を挟み込み、平坦性を持たせて両者を組み合わせた状態で、紫外線を照射して紫外線硬化樹脂９を硬化させることによって接着を行うようにする。
【００２１】
このように本実施例の透過型スクリーン５では、フレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７の周辺部を全周にわたって紫外線硬化樹脂９によって完全に接着して一体化させた構造としたことにより、スクリーンの内部の密閉性が保たれるため、温度・湿度の環境変化に伴う寸法の変化が抑えられ、その結果スクリーンにおける反りや浮き(両シート間の隙間)の発生を効果的に低減させることができる。
【００２２】
本発明者らは、図８に示す従来例の透過型スクリーンと図４に示す実施例の透過型スクリーンとを実際に試作し、これを様々な温度・湿度の環境条件下に置いて、スクリーンの短辺の反りの変化量とスクリーンの浮きの最大量を測定する試験を行った。
その結果を表１に示す。
【表１】
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【００２３】
この結果で示されるように、スクリーンの短辺の反りの変化量は、従来例の透過型スクリーンでは最大１０ｍｍであったのに対し、実施例の透過型スクリーンでは３ｍｍ程度と大幅に抑えられ、またスクリーンの浮きの最大量は、従来例の透過型スクリーンでは最大８ｍｍであったのに対し、実施例の透過型スクリーンでは１ｍｍ以下であり、浮きの発生も殆ど見られないことが確認された。
従って、本実施例の透過型スクリーン５では、スクリーンの反りによる画歪みやスクリーンの浮きによる画像ボケを確実に低減することができる。
【００２４】
また、本実施例の透過型スクリーン５は、その周辺部を完全に接着して内部の密閉性を確保したことにより、フレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７の間に塵埃等が侵入するおそれはない。またこの透過型スクリーン５では、両レンズシート６と７の周辺部を接着する接着手段として紫外線硬化樹脂を用いたことにより、簡単に接着作業を行えるので、スクリーンの組み立てコストを削減することができる。
【００２５】
また従来はフレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７が温度差を受けて伸縮することでレンズ６ｂと７ｂが擦れてレンズの変形が生じるおそれがあったが、本実施例では透過型スクリーン５の周辺部を完全に接着して内部の密閉性を確保したことで両レンズシート６と７の寸法の変化が抑えられるので、レンズの変形を効果的に回避することができる。
【００２６】
そしてさらに本実施例の透過型スクリーン５では、上記の如くフレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７の周辺部を紫外線硬化樹脂９によって完全に接着した後、その内部を脱気して減圧状態にするようにしている。
【００２７】
即ちこの場合、図６に示す如く、透過型スクリーン５の周辺部の一部に、紫外線硬化樹脂９を貫通する吸引管１０を設け、この吸引管１０に真空ポンプを接続して透過型スクリーン５の内部(フレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７の間の空間)から空気を吸引して脱気を行う。そして、透過型スクリーン５の内部が真空またはそれに近い状態まで減圧された後は、吸引管１０を例えば溶融圧潰して封止することで、内部の減圧状態を保つようにする。
【００２８】
この構成では、透過型スクリーン５の内部の減圧状態を確実に保持することを目的として、フレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７に、外気の浸透を防止するためのガスバリア処理を施すようにする。
【００２９】
このガスバリア処理としては、例えば図３に示す如く、フレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７のそれぞれの基板６ａと７ａの一面に、光透過性が高く、かつ空気を通さない材料として、例えばアルミナやシリカを用いた被膜によりなるガスバリア層１１を形成する。
【００３０】
こうしてフレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７にガスバリア処理を施したことにより、両レンズシート６と７を通して透過型スクリーン５の内部に外気が侵入することを大幅に減少させることができるので、内部の減圧状態が確実に保たれることになる。
【００３１】
そして本実施例の透過型スクリーン５では、上記の如く内部を減圧状態にしたことにより、環境変化による両レンズシート６と７の寸法の変化がさらに確実に抑えられるので、画歪みや画像ボケの発生が一段と低減され、またレンズの変形もより確実に回避されて、安定した画質を確保することができる。
【００３２】
なお、以上の実施例では、フレネルレンズシート６とレンチキュラーレンズシート７の周辺部を接着する接着手段に紫外線硬化樹脂を用いた例を示したが、この接着手段としては、紫外線硬化樹脂に限ることなく各種の接着剤を用いることができる。また、紫外線硬化樹脂や接着剤の他にも、例えば両レンズシート６と７の周辺部を超音波融着によって接着するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明が適用される背面投射型表示装置の外観を示す斜視図である。
【図２】同、内部構成を示す側面図である。
【図３】フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートの構造を示す模式図である。
【図４】実施例の透過型スクリーンを示す斜視図である。
【図５】実施例の透過型スクリーンにおけるフレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートの接着部の断面図である、
【図６】同、脱気用の吸引管が設けられた部分の断面図である。
【図７】フレネルレンズシートとレンチキュラーレンズシートの組み合わせの説明図である。
【図８】従来例の透過型スクリーンを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…背面投射型表示装置、２…装置本体、３…映像投射装置、５…透過型スクリーン、６…フレネルレンズシート、６ａ…基板、６ｂ…レンズ、７…レンチキュラーレンズシート、７ａ…基板、７ｂ…レンズ、９…紫外線硬化樹脂(接着手段)、１０…吸引管、１１…ガスバリア層
【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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