JP2006113234A - Transmission type screen - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission type screen constituted by combining at least two sheet type members, and capable of eliminating the deterioration of a display picture visually sensed resulting from the warpage and the deformation of the sheet type members by the influence of temperature and humidity and maintaining the tight-contact state of the sheet type members even with the lapse of time without improving screen holding structure nor causing the drastic rise of equipment cost. <P>SOLUTION: The transmission type screen is constituted by superposing at least two sheet type members and is used for a back projection type display, and transmits video light made incident from a projector and emits display light to an observation side. It is composed by bonding the respective outer periphery ends of the superposed sheet type members by any of tacky adhesion, adhesion and welding, and a space between the laminated sheet type members is kept in a vacuum state. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、背面投射型プロジェクションＴＶ向けの映像表示スクリーンに用いて有効な
スクリーンに関する。
上記ＴＶには、背面投影型，透過型，リアプロジェクションなど、各種の呼称があり、スクリーンも対応して各種に呼称される。また、モニターなど、ＴＶ以外の映像表示装置向けとしても同様な映像表示スクリーンが用いられているが、以後、本明細書では、ＴＶ，モニターなど全ての用途に対応する「透過型スクリーン」として称することとする。
本発明は、特に、表面にレンズアレイを有するシート，レンズ以外の光学シートなど、複数枚のシート状部材を組み合わせて構成される透過型スクリーンの改良に基づいた、耐環境性に優れた透過型スクリーンに関する。 The present invention relates to a screen effective for use in a video display screen for a rear projection type projection TV.
The TV has various names such as a rear projection type, a transmission type, and a rear projection, and various types of screens are also referred to. In addition, a similar video display screen is used for a video display device other than a TV such as a monitor. However, hereinafter, in this specification, it is referred to as a “transmission screen” corresponding to all uses such as a TV and a monitor. I will do it.
In particular, the present invention is a transmission type excellent in environmental resistance based on an improvement of a transmission type screen formed by combining a plurality of sheet-like members such as a sheet having a lens array on its surface and an optical sheet other than a lens. Regarding the screen.

透過型スクリーンは、一般に、フレネルレンズシートとレンチキュラーシートとの組み合わせにより構成される。   The transmission screen is generally composed of a combination of a Fresnel lens sheet and a lenticular sheet.

フレネルレンズシートは、プロジェクタからの投影光（小口径レンズから発散する）を、凸レンズ特性により略並行光として、レンチキュラーシート側に出射する。   The Fresnel lens sheet emits projection light (diverging from a small aperture lens) from the projector to the lenticular sheet side as substantially parallel light due to the convex lens characteristics.

レンチキュラーシートは、フレネルレンズシートで略並行光とされて入射した投影光を、水平方向に並列されたシリンドリカル・レンズ群の特性により水平方向に広げて、観察者側に表示光として出射する。   The lenticular sheet spreads the incident projection light, which is made substantially parallel light by the Fresnel lens sheet, in the horizontal direction due to the characteristics of the cylindrical lens groups arranged in parallel in the horizontal direction, and emits it as display light to the viewer side.

また、透過型スクリーンには、表示光を垂直方向にも広げる、プロジェクタからの投影光を結像させる、プロジェクタのレンズが小口径であることに起因するシンチレーションと呼ばれる画像の不要なちらつきを低減する、などの目的で、光拡散層が形成されている。
光拡散層は、レンチキュラーシート，フレネルレンズシート，あるいは保護板として機能する最外面の前面板などの少なくとも何れかに形成され、形成にあたっては、塗布，積層，混入など適宜の手法が採用されており、シート状部材として透過型スクリーンの一部を構成する場合もある。 The transmission screen also spreads the display light in the vertical direction, images the projection light from the projector, and reduces unwanted flickering of the image called scintillation due to the small diameter of the projector lens. A light diffusion layer is formed for the purpose.
The light diffusing layer is formed on at least one of a lenticular sheet, a Fresnel lens sheet, or an outermost front plate that functions as a protective plate, and appropriate methods such as coating, laminating, and mixing are adopted for the formation. In some cases, a part of the transmission screen is formed as the sheet-like member.

近年、３管式（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のＣＲＴ方式のプロジェクタに代えて、液晶式プロジェクタや、ＴＩ（テキサス・インスツルメンツ）社の登録商標である「ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）あるいはＤＬＰ（デジタル・ライト・プロセッシング）」と称される反射型ライトバルブ方式に係る単管式のプロジェクタを用いた表示デバイスが普及しており、これら新規デバイス向けに好適な透過型スクリーンが要求されている。   In recent years, instead of a three-tube (R, G, B) CRT projector, a liquid crystal projector, a registered trademark of DM (Digital Micromirror Device) or DLP, which is a registered trademark of TI (Texas Instruments), Inc. Display devices using a single-tube projector related to a reflective light valve system called “(Digital Light Processing)” have become widespread, and a transmissive screen suitable for these new devices is required. .

本出願人は、上記要求に応える構成として、
透明支持体の片面に、凸シリンドリカルレンズが並設されてなるレンズ部が形成されており、前記支持体の他面には、各シリンドリカルレンズの境界部に相当する位置に、ストライプ状の遮光パターンが形成され、前記パターン上に拡散層が形成された構成であるレンチキュラーシートについて提案している。（例えば、特許文献１参照） As a configuration that meets the above requirements,
A lens portion in which convex cylindrical lenses are arranged side by side is formed on one side of the transparent support, and a stripe-shaped light shielding pattern is formed on the other surface of the support at a position corresponding to a boundary portion of each cylindrical lens. And a lenticular sheet having a structure in which a diffusion layer is formed on the pattern. (For example, see Patent Document 1)

また、上記特許文献１を含め、これまでの透過型スクリーンに用いられるフレネルレンズシートやレンチキュラーシートでは、アクリルやポリカーボネートに代表される樹脂製の基板（透明支持体）が採用されてきた。   In addition, in the Fresnel lens sheet and the lenticular sheet used in conventional transmission screens including the above-mentioned Patent Document 1, a resin substrate (transparent support) typified by acrylic or polycarbonate has been adopted.

上記基板は、一般に熱成形プロセスを経て加工されており、レンズシートには成形時の歪みが残留しており、温度や湿度の影響を受けやすく、反りや変形が生じるため、それぞれのレンズシートの基板を構成する樹脂が伸縮した場合、フレネルレンズシートとレンチキュラーシートの間に隙間が生じてしまい、焦点ぼけ等に起因して、視覚される表示映像の解像度を落とす原因になっている。
また、上記隙間に介在する空気層は、温度膨張などを招き、上記弊害を一層助長することになる。
そのため、スクリーンの伸縮を吸収する機能を備える保持方法や、スクリーン間の密着性を向上させるスクリーンの保持方法が要求されている。 The above-mentioned substrate is generally processed through a thermoforming process, and the lens sheet has distortion during molding, is easily affected by temperature and humidity, and warps and deforms. When the resin constituting the substrate expands and contracts, a gap is generated between the Fresnel lens sheet and the lenticular sheet, which causes a reduction in the resolution of the displayed display image due to defocusing or the like.
Further, the air layer interposed in the gap causes temperature expansion and the like, and further promotes the above-described adverse effects.
Therefore, a holding method having a function of absorbing expansion and contraction of the screen and a screen holding method for improving the adhesion between the screens are required.

対策の一例として、レンチキュラーシートとフレネルレンズシートからなる透過型スクリーンにおいて、レンチキュラーシートを成形加工する際、加熱／冷却条件を制御して、レンチキュラーシートのシリンドリカルレンズが並設されている側に、強制的に凸状の湾曲に反らせて、スクリーンを構成するもう一つの光学部材であるフレネルレンズシートに、レンチキュラーシートのシリンドリカルレンズが並設されている側の凸状の湾曲面を重ね合わせて、スクリーン装着部の４周を接着剤，ネジ止め，テープ止め等により、装着部を密着固定する方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照）
しかし、特許文献２に係る上記提案は、初期の段階では有効であるが、経時とともに熱や湿気が加えられた環境で、徐々に変形し、反り返って中心部が外側に膨れ上がってしまい映像画質の劣化が起こる問題が発生している。 As an example of measures, in a transmissive screen consisting of a lenticular sheet and a Fresnel lens sheet, when molding the lenticular sheet, the heating / cooling conditions are controlled to force the lenticular sheet to the side where the cylindrical lenses are arranged side by side. The convex curved surface on the side where the cylindrical lenses of the lenticular sheet are arranged in parallel is superposed on the Fresnel lens sheet, which is another optical member constituting the screen, in a curved manner. There has been proposed a method in which the mounting portion is closely fixed to the four circumferences of the mounting portion by an adhesive, screws, tapes, or the like. (For example, see Patent Document 2)
However, although the above proposal according to Patent Document 2 is effective in the initial stage, it gradually deforms in an environment where heat and moisture are applied over time, and warps and the central part swells outwards, so that the image quality is increased. There is a problem that causes deterioration.

対策の他例として、２枚の光学素子板の合わせ面の空隙から、流体吸引手段を用いることにより、両素子板の合わせ面を負圧に導き、２枚の光学素子板を密着させる方法が提案されている。（例えば、特許文献３，４参照）
しかし、特許文献３，４に係る上記提案は、減圧状態で密封し、気密が漏れないようにしなければならないため、製造工程の増加を招き、コストが大幅に上昇するという問題を有している。 As another example of the countermeasure, there is a method of bringing the optical surfaces of the two optical element plates into close contact by using a fluid suction means from the gap between the optical surfaces of the two optical element plates to bring the mating surfaces of the two element plates to negative pressure. Proposed. (For example, see Patent Documents 3 and 4)
However, the above proposals according to Patent Documents 3 and 4 have a problem that the manufacturing process is increased and the cost is significantly increased because it is necessary to seal in a reduced pressure state so that airtightness does not leak. .

特開平９−１２０１０１号公報JP-A-9-120101 特開平９−１５７２７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-15727 特公平６−８９４３号公報Japanese Patent Publication No. 6-8943 特公平８−３１４０１５号公報Japanese Patent Publication No. 8-314015

本発明は、以上のような技術的背景によりなされたものであり、少なくとも２枚のシート状部材を組み合わせて構成される透過型スクリーンにおいて、温度や湿度の影響によるシート状部材の反りや変形に起因する視覚される表示映像の劣化を解消することを目的とし、スクリーンの保持構造の改良や、大幅な設備・コストの上昇を招くことなく、経時的にも密着状態の維持される透過型スクリーンを提供せんとするものである。   The present invention has been made based on the technical background as described above. In a transmission screen configured by combining at least two sheet-like members, the sheet-like member is warped or deformed due to the influence of temperature or humidity. The purpose of eliminating the deterioration of the visual display image caused by this is a transmission type screen that maintains its close contact over time without improving the screen holding structure and causing significant equipment and cost increases. Is intended to provide.

本発明による透過型スクリーンは、
少なくとも２枚のシート状部材を重ねて構成され、背面投射型ディスプレイに用いられ、プロジェクタから入射する映像光を透過して、観察側へ表示光を出射する透過型スクリーンにおいて、
重ね合わせたシート状部材のそれぞれの外周端部を、粘着，接着，溶着の何れかにより接合してなり、積層されたシート状部材の間が真空状態にあることを特徴とする。 The transmission screen according to the present invention is
In a transmissive screen that is configured by overlapping at least two sheet-like members and is used in a rear projection display, transmits image light incident from a projector, and emits display light to the observation side.
The outer peripheral end portions of the stacked sheet-like members are joined by any one of adhesion, adhesion, and welding, and the space between the laminated sheet-like members is in a vacuum state.

本発明によれば、重ね合わせられる少なくとも２枚のシート間に気泡が混入することを防ぐことが出来ると共に、シート全体を均一に密着することが出来、温湿度の変化による変形が防止される。
従って、シートに反りを形成させることなく、少なくとも２枚のシートを隙間が均一で小さく、かつ密着度が高く、焦点ぼけ，色むらを解消し、解像度が向上した映像光が視覚される透過型スクリーンが提供される。 According to the present invention, it is possible to prevent air bubbles from being mixed between at least two sheets to be superposed, and to uniformly adhere the entire sheet, thereby preventing deformation due to changes in temperature and humidity.
Therefore, a transmissive type in which at least two sheets have a uniform and small gap, a high degree of adhesion, a defocus and color unevenness, and an image with improved resolution can be seen without causing warpage of the sheet. A screen is provided.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明による透過型スクリーンの一例を示す説明図である。
透過型スクリーン10は、２枚のレンズシート（フレネルレンズシート1とレンチキュラーシート２）の組み合わせにより構成される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a transmission screen according to the present invention.
The transmissive screen 10 is composed of a combination of two lens sheets (Fresnel lens sheet 1 and lenticular sheet 2).

レンチキュラーシート２は、フレネルレンズシート1側の片面（同図では上側）にシリンドリカルレンズ群５が並設され、他面（同図では下側）には、前記レンズ群による映像光の非透過部にあたる箇所に遮光ストライプ層が形成され、さらに前面板３が積層された多層構成である。
前面板３は、表面保護の役割を果たす機能や、着色透光剤の混入によるスモーク効果を奏する機能や、上述した光拡散機能など、用途に応じて各種の機能を持つものであり、同図では２層構成となっているが、基板（光拡散性シートである場合も含め）上に各種機能層を形成した構成に係る図示である。 In the lenticular sheet 2, a cylindrical lens group 5 is arranged in parallel on one side (upper side in the figure) on the Fresnel lens sheet 1 side, and an image light non-transmissive portion by the lens group is arranged on the other side (lower side in the figure). A light-shielding stripe layer is formed at the corresponding location, and the front plate 3 is further laminated.
The front plate 3 has various functions depending on the application, such as the function of protecting the surface, the function of producing a smoke effect due to the mixing of the colored translucent agent, and the above-described light diffusion function. Although it has a two-layer structure, it is an illustration related to a structure in which various functional layers are formed on a substrate (including a light diffusive sheet).

また、前面板３は、レンチキュラーシート２を構成する部材としてではなく、別体のスクリーン構成部材であっても良いが、本実施形態においては、全面が粘着もしくは接着された、レンチキュラーシート２内で一体的な部材として取り扱う。
前面板３が別体のスクリーン構成部材である場合は、スクリーンの構成要素としては、２枚のレンズシートと１枚の光学シートの、３枚のシート状部材からなることになり、レンチキュラーシートと前面板３との間でも、本発明による手法が適用されることになる。 In addition, the front plate 3 may be a separate screen constituent member instead of a member constituting the lenticular sheet 2, but in the present embodiment, the front plate 3 is not adhered to or adhered to the entire surface of the lenticular sheet 2. Handle as an integral member.
When the front plate 3 is a separate screen constituent member, the constituent elements of the screen are composed of three sheet-like members of two lens sheets and one optical sheet, and the lenticular sheet The method according to the present invention is also applied to the front plate 3.

フレネルレンズシート1とレンチキュラーシート２とを組み合わせて透過型スクリーンを構成するにあたって、本実施形態では、図２に示すように、両者を重ね合わせた状態で真空装置30内に搬送する。   When a transmissive screen is configured by combining the Fresnel lens sheet 1 and the lenticular sheet 2, in the present embodiment, as shown in FIG.

図３は、図２を上側から見た図であり、チャンバ33内を真空状態にして、重ね合わせた２枚のレンズシートの外周端部（４辺）を、電気抵抗を用いたアイロンのような熱発生装置32を用いて押圧密着する。   FIG. 3 is a view of FIG. 2 as viewed from above. The inside of the chamber 33 is evacuated, and the outer peripheral ends (four sides) of the two lens sheets that are overlapped are like an iron using electric resistance. The heat generating device 32 is used for pressure contact.

２枚のレンズシートの主材料が、アクリル等の樹脂製の場合、熱発生装置32が押圧密着された外周端部は高温により溶解し、その部分で２枚のレンズシートは溶着される。
この時、溶着部である外周端部の内側にあたる２枚のレンズシートの隙間は真空状態にあり、両者の密着は確実となり、経時的にも維持される。 When the main material of the two lens sheets is made of a resin such as acrylic, the outer peripheral end portion to which the heat generating device 32 is pressed and adhered is melted at a high temperature, and the two lens sheets are welded at that portion.
At this time, the gap between the two lens sheets, which are inside the outer peripheral end that is the welded portion, is in a vacuum state, and the close contact between them is assured and maintained over time.

本実施形態の変形例として、２枚のレンズシートの熱溶着を一層確実にするため、溶着部にあたるシート表面に、溶着性能に優れた熱可塑性樹脂層を形成することにより、低い
加熱温度での熱溶着を可能にすることで、レンズシートの熱変形を妨げたり、エネルギーの節約を実現することも可能である。 As a modification of the present embodiment, in order to further ensure the thermal welding of the two lens sheets, by forming a thermoplastic resin layer having excellent welding performance on the sheet surface corresponding to the welded portion, at a low heating temperature. By enabling thermal welding, it is possible to prevent thermal deformation of the lens sheet or to save energy.

また、真空チャンバ内での熱溶着に換えて、積層されたシート状部材の間に、両者の接合面の何れとも屈折率が異なる透光性材料を介在させた状態で、外周端部を接合することも可能である。
接合にあたっては、熱溶着に限らず、粘着，接着など、適宜手法が採用される。
上記透光性材料は、液体でも良い。 Also, instead of thermal welding in a vacuum chamber, the outer peripheral edge is bonded with a light-transmitting material having a refractive index different from that of any of the bonded surfaces between the laminated sheet-like members. It is also possible to do.
In joining, not only heat welding, but also appropriate methods such as adhesion and adhesion are adopted.
The translucent material may be a liquid.

また、シート状部材の接合部分は、積層体の端部に限らず、光学シートの有効領域外の表面で行なわれても良い。   Further, the joining portion of the sheet-like member is not limited to the end portion of the laminate, and may be performed on the surface outside the effective area of the optical sheet.

本発明による透過型スクリーンの一例を示す説明図。Explanatory drawing which shows an example of the transmission type screen by this invention. シート状部材を接合する実施形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows embodiment which joins a sheet-like member. シート状部材を接合する実施形態を示す説明図。Explanatory drawing which shows embodiment which joins a sheet-like member.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・フレネルレンズシート
２・・・レンチキュラーシート
３・・・前面板
10・・・透過型スクリーン 1 ... Fresnel lens sheet 2 ... Lenticular sheet 3 ... Front plate
10 ... Transparent screen

Claims (5)

少なくとも２枚のシート状部材を重ねて構成され、背面投射型ディスプレイに用いられ、プロジェクタから入射する映像光を透過して、観察側へ表示光を出射する透過型スクリーンにおいて、
重ね合わせたシート状部材のそれぞれの外周端部を、粘着，接着，溶着の何れかにより接合してなり、積層されたシート状部材の間が真空状態にあることを特徴とする透過型スクリーン。 In a transmissive screen that is configured by overlapping at least two sheet-like members and is used in a rear projection display, transmits image light incident from a projector, and emits display light to the observation side.
A transmission type screen characterized in that the outer peripheral end portions of the overlapped sheet-like members are joined by any one of adhesion, adhesion, and welding, and the space between the laminated sheet-like members is in a vacuum state. 大気中もしくは真空中において重ね合わせたシート状部材を真空装置に挿入し、装置内を真空にした状態で、シート状部材の外周端部に熱発生装置を押し当て、シート状部材同士を熱溶着してなる構成であることを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーン。   Insert the sheet-like members stacked in the atmosphere or vacuum into a vacuum device, press the heat generating device against the outer peripheral edge of the sheet-like member in a vacuum state, and heat-bond the sheet-like members together The transmissive screen according to claim 1, wherein the transmissive screen is configured as follows. 少なくとも１枚のシート状部材は、他のシート状部材と接触する少なくとも外周端部が粘着性を有しており、真空装置内での減圧状態に応じて向上した密着性により接合された構成であることを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーン。   At least one sheet-like member has a configuration in which at least an outer peripheral end portion that comes into contact with another sheet-like member has adhesiveness, and is bonded with improved adhesion according to a reduced pressure state in a vacuum apparatus. The transmissive screen according to claim 1, wherein the transmissive screen is provided. 積層されたシート状部材の間に、両者の接合面の何れとも屈折率が異なる透光性材料を介在してなる構成であることを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーン。   2. The transmission type screen according to claim 1, wherein a translucent material having a refractive index different from that of any of the joint surfaces is interposed between the laminated sheet-like members. 少なくとも一方のシート状部材の外周端部に、溶着性能に優れた熱可塑性樹脂層を形成してなる構成であることを特徴とする請求項１記載の透過型スクリーン。   2. The transmission type screen according to claim 1, wherein a thermoplastic resin layer having excellent welding performance is formed on an outer peripheral end portion of at least one sheet-like member.

Images