JP3268204B2 - 透過型スクリーン用レンチキュラーシートおよびその製造方法 - 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、フレネルレンズシ
ートと組み合わせて、液晶プロジェクションテレビに使
用する透過型スクリーンを構成するレンチキュラーシー
トに関し、特に、片面のみにレンズ部が形成された簡便
な構成であり、凸シリンドリカルレンズ（半円柱状凸レ
ンズ）が並設されてなるレンズ部のファインピッチ化
（微細化）が可能であると共に、各シリンドリカルレン
ズの非集光部に相当する位置に形成されるストライプ状
の遮光パターン（ブラック・ストライプ。以下、ＢＳと
称する）が所望部分に正確に形成できるような、レンチ
キュラーシートとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】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より
なり、そのレンチキュラーシートは、図４に示すよう
に、両面に凸シリンドリカルレンズ面が形成され、片面
（映像光の出射側）の各シリンドリカルレンズの境界部
には突起が形成され、突起の上部には遮光層（光吸収性
を有する黒色ストライプ）が形成された構成であるのが
一般的である。

【０００３】表裏に凸シリンドリカルレンズ面が形成さ
れているのは、プロジェクタ（光源）が３管式のＣＲＴ
方式の場合、入射側のレンズで３色のズレを補正する必
要があるためである。

【０００４】近年、液晶プロジェクションテレビが普及
し、その映像を観察するための透過型スクリーンが要求
されている。液晶プロジェクションテレビは、図３に示
すような構造であり、プロジェクタ（光源）からの映像
光を、ミラーを介して透過型スクリーンに投影し、観察
者はスクリーンを通して投影画像を鑑賞する。

【０００５】映像画質の高精細化に伴い、液晶プロジェ
クターの画素数も増大（従来の数十万画素から１００万
画素以上に）していることから、レンチキュラーシート
に対してもシリンドリカルレンズのファインピッチ化が
要求されている。ファインピッチ化によって、液晶プロ
ジェクターの画素の周期性とシリンドリカルレンズの周
期性に起因するモアレの現象が低減されることになる。
具体的には、現状の０．７ｍｍ前後から、０．３ｍｍ以
下のファインピッチ化が要求されている。

【０００６】レンチキュラーシートは、透明な熱可塑性
樹脂シートに対してプレス成型を行なったり、溶融押し
出しと同時に両面成型を行なうことにより得られている
のが現状であるが、熱可塑性樹脂に対する各種の成型法
では、上記のファインピッチ化が非常に困難である。そ
の理由は、熱成型後の冷却時に温度の不均一が生じ、成
型物に反りが発生したり、熱収縮の不均一が発生すると
いうプラスチック特有の熱戻り現象に起因するためであ
る。

【０００７】ファインピッチなレンズシートを成型する
のに好適な製造方法として、放射線（紫外線または電子
線）硬化性樹脂を用いた各種の成型方法が公知であり、
以下に例示する提案が代表される。

【０００８】 特開昭６１−１７７２１５号公報 フレネル金型と透明樹脂板との隙間に紫外線硬化性樹脂
を注入して、紫外線を照射することにより、透明樹脂板
と、この透明樹脂板に重合接着され、かつ反透明樹脂板
側にフレネルレンズ面を有する紫外線硬化性樹脂とを備
えてなるフレネルレンズ（およびその製造方法）。

【０００９】 特開昭６３−１３４２２７号公報 フレネル金型に紫外線（電子線）硬化性樹脂を塗布した
後、前記樹脂にフィルムを脱泡しながらラミネートし、
紫外線（電子線）を照射して成型後、フィルム（および
樹脂）を離型した後、透明基板と一体化する。

【００１０】上記提案に代表される、紫外線（電子線）
硬化性樹脂を用いた成型方法では、レンチキュラーと比
較して複雑な形状のフレネルレンズシートの製造を目的
としているものが殆どであり、透過型スクリーン用のフ
ァインピッチなレンチキュラーシートに関する提案はな
されていないのが現状である。

【００１１】また、種々の手法により成型されたレンチ
キュラーシートをスクリーンとして使用する際に、コン
トラストを向上させるためにＢＳを形成することが従来
より行なわれている。ＢＳの形成方法としては、オフセ
ット，グラビア，スクリーンなどの各種印刷法が慣用的
に用いられているが、印刷法では、画線部が光吸収部と
なるような位置精度の高い印刷版の作製を要し、シリン
ドリカルレンズがファインピッチ化したり、レンチキュ
ラーシートが大型化すると、印刷版の作製および見当
（位置）合わせが一層困難となる。通常の印刷法以外の
遮光パターンの形成方法としては、以下に例示する手法
が公知である。

【００１２】 特開昭５６−３８０３５号公報 レンチキュラー板の集光部分を含む領域以外の「凹部あ
るいは凸部の表面」に光吸収層を形成する。

【００１３】 特公平２−１６４９７号公報 レンチキュラー面を押し出し成形すると同時に、レンチ
キュラー集光部以外の部位に、インキ塗布ロールを用い
てインキを熱ラミネートして光吸収層を形成する。イン
キ塗布ロールは、レンチキュラー面の成形用金型ロール
の直後に設置してあり、レンチキュラー集光部以外の部
位に対応する位置に突条部が設けられている。前記突条
部に、光吸収剤を含有し、かつ透明基板（レンチキュラ
ー板）に熱ラミネート可能な樹脂をバインダーとするイ
ンキを供給しながら、光吸収層の形成が行なわれる。所
望部分に光吸収層を形成するために、レンチキュラー金
型ロールに対してインキ塗布ロールの見当合わせが行な
われる。

【００１４】上記のものは、光吸収層を形成する部分
がレンチキュラー板の平坦面に形成された「凹部あるい
は凸部の表面」を必要とするため、レンズシートの形状
が複雑になり、成形が困難になるだけでなく、レンズシ
ートの強度（凹部を深くすると、レンチキュラー面の谷
部に対応する部分が薄くなる。）が低下するといった問
題がある。

【００１５】上記のものは、通常の印刷法と同様に、
位置精度の高い印刷版（インキ塗布ロール）の作製を要
することになる。遮光パターンは、印刷版の画線部（イ
ンキ塗布ロールの突条部）に依存することになり、レン
ズシートの所望箇所（レンチキュラー集光部以外の箇
所）に形成されるか否かは、印刷版の精度と印刷時のア
ライメントに依存する。また、上記のものは、各シリ
ンドリカルレンズに対して等しい位置（全てのシリンド
リカルレンズで同様の非集光部）でしかＢＳを形成する
ことが困難である。そのため、シリンドリカルレンズご
とに異なる位置に遮光パターンを形成することが要求さ
れる場合（例えば、レンチキュラー板が大型で、観察光
路が中央部のシリンドリカルレンズと端部のシリンドリ
カルレンズとでは異なる場合）への対応が困難である。

【００１６】また、ＢＳの形成される凹凸部を必要とし
ないレンズシートであっても、印刷版を要することな
く、レンズシートの背面に確実な位置精度でＢＳを形成
する方法として、下記の手法が公知である。

【００１７】 特開昭５９−１２１０３３号公報 透過形スクリーン（レンズシート）の観察面側にポジ形
感光性粘着剤（感光することで粘着性が消失する粘着
剤）を配設し、この粘着剤面と反対面より投射光源（プ
ロジェクター）又はこれと同等の開口を有する光源から
投射した光線で該粘着剤を露光し、レンズシートの各単
位レンズの集光部の粘着性を失わせた後、観察面上から
遮光性トナー散布し、粘着性の残っている未露光部分に
粘着させ、露光により粘着性のなくなった部分に付着し
ただけのトナー及び余剰のトナーを除去することによ
り、ウェットプロセスを必要とせず容易かつ安価に遮光
性に優れたＢＳを形成した透過形投射スクリーンを得る
方法。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、反レンズ面
（平坦面）に形成された拡散層を介して、レンズ部の非
集光部に対応したＢＳが形成された構成であり、高精細
・高画質の液晶プロジェクションテレビに好適な、観察
される画像のコントラストが高いレンチキュラーシート
を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、フレネルレンズシ−トと組み合わせて透過型スクリ
−ンを構成するレンチキユラ−シ−トにおいて、凸シリ
ンドリカルレンズが並設されてなるレンズ部を有し、反
対側が平坦面であるレンチキユラ−シ−トの前記平坦面
には、無機化合物粉体が分散混合された放射線硬化性樹
脂からなる感光性拡散層が全面に形成され、前記感光性
拡散層上に、各シリンドリカルレンズの非集光部に相当
する位置に、ストライプ状の遮光パタ−ンが形成され、
さらに、レンズ部を紫外線の影響から保護する機能を有
する保護層を設けた構成である透過型スクリ−ン用レン
チキユラ−シ−トである。

【００２０】請求項２に記載の発明は、フレネルレンズ
シ−トと組み合わせて透過型スクリ−ンを構成するレン
チキユラ−シ−トにおいて、透明支持体の片面に、放射
線硬化性樹脂の硬化物により、凸シリンドリカルレンズ
が０．３ｍｍ以下のピツチで並設されてなるレンズ部が
形成されており、前記支持体の反対側の平坦面には、無
機化合物粉体が分散混合された放射線硬化性樹脂からな
る感光性拡散層が全面に形成され、前記感光性拡散層上
に、各シリンドリカルレンズの非集光部に相当する位置
に、ストライプ状の遮光パタ−ンが形成され、さらに、
レンズ部を紫外線の影響から保護する機能を有する保護
層を設けた構成である透過型スクリ−ン用レンチキユラ
−シ−トである。

【００２１】請求項３に記載の発明は、遮光パタ−ン
が、無機化合物粉体が分散混合されたポジ型感光性粘着
剤からなる感光性拡散層に対しての非集光部である粘着
部に形成された黒色転写層からなることを特徴とする請
求項１または２に記載の透過型スクリ−ン用レンチキユ
ラ−シ−トである。

【００２２】請求項４に記載の発明は、レンズ部の反対
側の最外面に、帯電防止機能を有するフイルムがさらに
積層された構成である請求項１〜３の何れかに記載の透
過型スクリ−ン用レンチキユラ−シ−トである。

【００２３】請求項５に記載の発明は、レンズ部の反対
側の最外面に、反射防止機能を有するフイルムがさらに
積層された構成である請求項１〜４の何れかに記載の透
過型スクリ−ン用レンチキユラ−シ−トである。

【００２４】請求項６に記載の発明は、以下の工程を含
むことを特徴とする請求項１または２に記載のレンチキ
ユラ−シ−トの製造方法である。凸シリンドリカルレン
ズが並設されてなるレンズ部を有し、反対側が平坦面で
あるレンチキユラ−シ−トの前記平坦面に、無機化合物
粉体が分散混合された放射線硬化性樹脂を全面に塗布形
成し、シリンドリカルレンズ側より放射線を照射して、
レンズによつて集光された部分の前記放射線硬化性樹脂
を硬化させ、硬化した部分以外の前記樹脂表面を黒色に
着色する工程。

【００２５】

【作用】遮光パターン（ブラック・ストライプ）が拡散
層上に形成され、観察者に直接面していることにより、
視覚される画像のコントラストが向上する。

【００２６】レンズ部を、放射線（紫外線，電子線）硬
化性樹脂の硬化物で構成することによって、熱可塑性樹
脂では実現不可能なファインピッチ化が可能であり、最
小ピッチ５０μｍまでの微細なピッチのレンチキュラー
シートを作製することができる。（請求項２）

【００２７】拡散層として、無機化合物粉体が分散混合
された放射線硬化性樹脂を用いることにより、平坦面の
層構成が簡潔になり、レンチキュラーシートの薄型化が
可能となる。

【００２８】レンズ部の反対側の最外面に、帯電防止機
能または反射防止機能を有するフィルムが積層された構
成とすることにより、レンチキュラーシートの使用時に
スクリーン機能を向上させると共に、ＢＳを保護する役
目を果たすことになる。後者の役目は、使用時の引っか
きや摩擦などに対する物理的な保護と、水分や薬品，外
光からの紫外線などに対する化学的な保護に大別され
る。（請求項４，５）

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
詳細に説明する。まず、下記（Ａ）にて、本発明以外の
実施形態を説明する。 （Ａ）拡散層が、放射線硬化性樹脂でない場合（図１参
照） ＴｉＯ２，ＳｉＯ２ などの無機化合物をバインダー
（透明樹脂）中に分散混合し塗料化したものを、ポリエ
ステル，ポリカーボネート，アクリルなどの透明性の良
好（光線透過率が８０％以上）なフィルムに塗布形成
し、拡散フィルムとする。塩ビ，アクリル，ポリカーボ
ネイト，ポリスチレンなどの透明樹脂製レンチキュラー
シート10の平坦面に上記フィルムを貼り合わせ、拡散層
20とする。または、上記塗料をフィルムに塗布形成せ
ず、レンチキュラーシートの平坦面に直接塗布して拡散
層としても良い。（図１(a) ）

【００３０】ファインピッチなシリンドリカルレンズの
境界部に相当する位置に遮光パターンを形成する方法に
ついては、前述の特開昭５９−１２１０３３号公報など
において提案されている。本発明においても、上記提案
の方法を利用して、レンチキュラーシートの平坦面に遮
光パターンを形成する。

【００３１】感光性樹脂としては、露光部が反応により
非粘着性となり、未露光部が粘着性である特性を示すこ
とが好ましい。紫外線に対して感光する各種の紫外線フ
ォトポリマーのうち、クロマリンフィルム（商品名；デ
ュポン製）が上記特性を顕著に示すため、遮光パターン
（ブラック・ストライプ）の形成に用いる上で好適であ
る。

【００３２】レンチキュラーシートの平坦面に形成され
た拡散層20上に、感光性樹脂（クロマリンフィルム）30
をラミネート形成する。（図１(b) ）次いで、紫外線照
射装置（図示せず）から紫外線を照射することによっ
て、レンチキュラーレンズの集光作用に基づく集光部・
非集光部に対応する非粘着部・粘着部を感光性樹脂（ク
ロマリンフィルム）30に形成した後、ラミネート用ロー
ル対（図示せず）に通すことによって、ロールから供給
される転写紙（図示せず）から粘着部のみに黒色転写層
を転移させ、遮光パターン（ブラック・ストライプ）40
を形成する。図面では、非粘着部となる集光部に斜線を
施し、粘着部である非集光部は白い部分で表現している
が、双方ともに、感光性樹脂30の透明性・光線透過性が
変化するわけではない。（図１(c) 〜(d) ）

【００３３】紫外線は、拡散層20を通してでも感光性樹
脂30に達するが、露光量（露光強度×露光時間）の増大
に従い、感光部分（硬化部分）が集光部分から拡がるた
め、露光量に応じて粘着部（遮光パターンの線幅）を調
整することができる。

【００３４】遮光パターンの加圧転写には、例えばクロ
マリンインキフォイル（商品名；デュポン製）などが用
いられる。

【００３５】なお、以下に例示する各種の変更を上記の
実施形態に加えても良い。

【００３６】クロマリンフィルムのラミネートに代え
て、液状のポジ型紫外線感光性樹脂を塗布形成すること
により感光性樹脂層30とする。

【００３７】黒色の転写層を転移させることに代え
て、前記粘着部のみに黒色粉体トナーを付着させて遮光
パターンを形成する。

【００３８】レンチキュラーシートとして、凸シリン
ドリカルレンズが並設されてなるレンズ部が、透明支持
体の片面に、放射線硬化性樹脂の硬化物により形成され
たものを用いる。この場合、熱可塑性樹脂を成型したレ
ンズシートよりも、シリンドリカルレンズのファインピ
ッチ化を図る上で、一層好適であり、レンズピッチとし
ては、０．３ｍｍ以下が好ましい。

【００３９】レンズ部の反対側の最外面に保護層50を
形成する。特に、レンズ部が放射線硬化性樹脂の硬化物
により形成されている場合には、スクリーン使用時に、
外光に含まれる紫外線の影響により、レンズ部が黄変し
てしまうなどの耐候性の問題が顕著であるため、ＰＥＴ
やフッ化ビニリデン，ＰＭＭＡなどのフィルムをラミネ
ートする。スクリーン機能の向上のため、保護層50に反
射防止機能を持たせるには、例えば、表面にマット処理
（微細な凹凸）を施し外光を乱反射させるようにした
り、保護層のベースとなるアクリル樹脂にシリカなどを
添加したり、屈折率に変化を持たせた多層膜を蒸着形成
するなどの処理がある。帯電防止機能を持たせるには、
保護層の表面に界面活性剤をコーティングするなどの処
理がある。コントラストを向上させるには、暗色に着色
された透明フィルム（スモークフィルム）を用いる場合
もある。何れも、厚さ１ｍｍ以下のフィルム状の保護層
で十分であるが、厚く剛性を有するシート状の保護層で
あれば、保護層がレンチキュラーシートの支持基材とし
機能することになり、プロジェクションテレビへの取付
けも容易となる。（図e)）

【００４０】 （Ｂ）拡散層が、放射線硬化性樹脂である場合（図２参
照） 上記（Ａ）は、拡散層20と感光性樹脂層30とが別々の層
構成である場合の説明であったが、本発明によれば、感
光性樹脂に拡散機能を付与することによって、両者を同
一の層とすることが可能である。

【００４１】フォトポリマー（感光性樹脂）としては様
々なものがあるが、一般的には分子中にアクロイル基を
有するものであり、エポキシアクリレート系，ウレタン
アクリレート系，ポリエステルアクリレート系，ポリオ
ールアクリレート系などのオリゴマー、ポリマーと単官
能基・２官能基・多官能基を有するメタアクリル系モノ
マー；例えばテトラヒドロフルフリルアクリレート，ポ
リエチレングリコールジアクリレート，トリメチロール
プロパントリアクリレートなどのポリマー・オゴマーの
混合物が用いられる。

【００４２】上記フォトポリマーをバインダーとして、
ＴｉＯ２ ，ＳｉＯ２ ，ＣａＣＯ３，Ａｌ２Ｏ３など
の無機化合物粉体を拡散化剤として分散混合し塗料化す
る。他に、光重合開始剤，界面活性剤，消泡剤などの添
加剤を、必要に応じて添加しても良い。

【００４３】上記塗料を、レンチキュラーシート10の平
坦面に塗布形成し感光性拡散層25とした後（図２(a)
）、上記（Ａ）と同様の操作を行なって、遮光パター
ン（ブラック・ストライプ）40を形成する。（図２(b)
）

【００４４】

【発明の効果】本発明によって、高精細・高画質の液晶
プロジェクションテレビの観察に好適なレンチキュラー
シートが提供される。前記レンチキュラーシートは、以
下に列挙する点で有効である。 （１）遮光パターン（ＢＳ）が拡散層上に形成され、観
察者に直接面していることにより、視覚される画像のコ
ントラストが向上する。 （２）シリンドリカルレンズに対応させて、ファインピ
ッチ（微細）な遮光パターンを精度良く形成できる。 （３）レンズ部を、放射線（紫外線，電子線）硬化性樹
脂の硬化物で構成することによって、熱可塑性樹脂では
実現不可能なファインピッチ化が可能である。 （４）拡散層として、無機化合物粉体が分散混合された
放射線硬化性樹脂を用いることにより、平坦面の層構成
が簡潔になり、レンチキュラーシートの薄型化が可能と
なる。

【００４５】

【図面の簡単な説明】

【図１】レンチキュラーシートの製造工程を示す説明
図。

【図２】本発明によるレンチキュラーシートの製造工程
を示す説明図。

【図３】液晶プロジェクションテレビの構造の一例を示
す説明図。

【図４】従来の透過型スクリーン用のレンチキュラーシ
ートを示す説明図。

【符号の説明】

１０…レンチキュラーシート ２０…拡散層 ２５…感光性拡散層 ３０…感光性樹脂層 ４０…遮光パターン ５０…保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−127401（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−64701（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−121033（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−340534（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−220542（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレネルレンズシ−トと組み合わせて透過
   型スクリ−ンを構成するレンチキユラ−シ−トにおい
   て、 凸シリンドリカルレンズが並設されてなるレンズ部を有
   し、反対側が平坦面であるレンチキユラ−シ−トの前記
   平坦面には、無機化合物粉体が分散混合された放射線硬
   化性樹脂からなる感光性拡散層が全面に形成され、 前記感光性拡散層上に、各シリンドリカルレンズの非集
   光部に相当する位置に、ストライプ状の遮光パタ−ンが
   形成され、さらに、レンズ部を紫外線の影響から保護する機能を有
   する保護層 を設けた構成である透過型スクリ−ン用レン
   チキユラ−シ−ト。
2. 【請求項２】フレネルレンズシ−トと組み合わせて透過
   型スクリ−ンを構成するレンチキユラ−シ−トにおい
   て、 透明支持体の片面に、放射線硬化性樹脂の硬化物によ
   り、凸シリンドリカルレンズが０．３ｍｍ以下のピツチ
   で並設されてなるレンズ部が形成されており、前記支持
   体の反対側の平坦面には、無機化合物粉体が分散混合さ
   れた放射線硬化性樹脂からなる感光性拡散層が全面に形
   成され、 前記感光性拡散層上に、各シリンドリカルレンズの非集
   光部に相当する位置に、ストライプ状の遮光パタ−ンが
   形成され、さらに、レンズ部を紫外線の影響から保護する機能を有
   する保護層 を設けた構成である透過型スクリ−ン用レン
   チキユラ−シ−ト。
3. 【請求項３】遮光パタ−ンが、無機化合物粉体が分散混
   合されたポジ型感光性粘着剤からなる感光性拡散層に対
   しての非集光部である粘着部に形成された黒色転写層か
   らなることを特徴とする請求項１または２に記載の透過
   型スクリ−ン用レンチキユラ−シ−ト。
4. 【請求項４】レンズ部の反対側の最外面に、帯電防止機
   能を有するフイルムがさらに積層された構成である請求
   項１〜３の何れかに記載の透過型スクリ−ン用レンチキ
   ユラ−シ−ト。
5. 【請求項５】レンズ部の反対側の最外面に、反射防止機
   能を有するフイルムがさらに積層された構成である請求
   項１〜４の何れかに記載の透過型スクリ−ン用レンチキ
   ユラ−シ−ト。
6. 【請求項６】以下の工程を含むことを特徴とする請求項
   １または２に記載のレンチキユラ−シ−トの製造方法。
   凸シリンドリカルレンズが並設されてなるレンズ部を有
   し、反対側が平坦面であるレンチキユラ−シ−トの前記
   平坦面に、 無機化合物粉体が分散混合された放射線硬化性樹脂を全
   面に塗布形成し、 シリンドリカルレンズ側より放射線を照射して、レンズ
   によつて集光された部分の前記放射線硬化性樹脂を硬化
   させ、 硬化した部分以外の前記樹脂表面を黒色に着色する工
   程。