專利名稱：透射屏及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于投射式電視接收機(jī)的透射屏(透過(guò)型スクリ-ン)。
以往，作為透射屏，提出了例如特開(kāi)昭58-59436號(hào)公報(bào)的方案。
其構(gòu)成示于

圖17。在圖17中，示出了二層構(gòu)成的屏，在形成菲涅耳透鏡03的菲涅耳透鏡片101的前面，重疊配置形成入射光側(cè)雙凸透鏡104和出射光側(cè)雙凸透鏡105的雙凸透鏡片102。
在該雙凸透鏡片102的基材中，含有光漫射性微粒107，且在其表面上設(shè)置外部光吸收層106。
通過(guò)入射光側(cè)雙凸透鏡104，擴(kuò)大水平視角，通過(guò)出射光側(cè)雙凸透鏡105，改善色偏移(カラ-シフト)和色蔭(カラ-シェ-ディンダ)。
上述構(gòu)成的屏具有色偏移和色深淺不勻的問(wèn)題。
為了對(duì)此作出改善，提出實(shí)開(kāi)昭62-9250號(hào)公報(bào)等的提案(未圖示)。雖然其基本構(gòu)成與圖17相同，但外部光吸收層106的形狀在中央部與左右端部不同這一點(diǎn)與圖17所示不一樣。
又，為了進(jìn)一步提高圖像質(zhì)量和改善對(duì)比度，提出了三層構(gòu)成的透射屏的提案。
圖18是現(xiàn)有的三層構(gòu)成的透射屏的主要部分的剖面圖;又，圖19是視角界限的說(shuō)明圖。
圖18中，在雙凸透鏡片102的前面，配置濾光片108或煙霧過(guò)濾器板(スモ-クパネル)(未圖示)。入射光109被分成漫反射光110和透射光111。
該雙凸透鏡片102的基材中，混入用于擴(kuò)大垂直視角的光漫射性微粒107(以下稱為漫射材料)，又，在其兩面形成用于使圖像成像的圓柱形雙凸透鏡104，105。
再者，為了防止由于外部光引起的對(duì)比度降低，在入射光側(cè)雙凸透鏡104的非集光部上，以預(yù)定間隔設(shè)置黑條紋突起狀的外部光吸收層106。
在上述的發(fā)明公開(kāi)公報(bào)58-59436和實(shí)用新型公開(kāi)公報(bào)62-9250中，在雙凸透鏡片102中混入漫射材料107。由此，如圖18所示，入射光109不能全部成為透過(guò)光，入射光線109的一部分由漫射材料107漫射，成為漫反射光線110那樣的雜散光。因此，產(chǎn)生分辨率劣化及出射光通量損耗，其結(jié)果是存在引起亮度降低的問(wèn)題。
又，在特許公開(kāi)公報(bào)58-59436中，來(lái)自入射側(cè)雙凸透鏡104的入射光線109，在透射途中，由于漫射材料107的作用成為漫反射光線110，不能百分之百地集光于出射光側(cè)雙凸透鏡105附近(參照?qǐng)D18)。由此，出射光側(cè)雙凸透鏡105通常僅能利用70%左右的有效光。
再者，在實(shí)用新型公開(kāi)公報(bào)62-9250中，其基本構(gòu)成與透鏡設(shè)計(jì)與上述相同。因此，由于漫射材料107的作用，射出光線與設(shè)計(jì)值有差異，存在對(duì)改善色偏移和色蔭影響不利的問(wèn)題。
又，如圖19所示，由出射光側(cè)雙凸透鏡105射出的光線中，在上述出射光側(cè)雙凸透鏡105與非集光部的突起狀的外部光吸收層106之間存在高低差116。由此，由于兩端部的出射光線112被外部光吸收層106切斷，成像于漫射材料107的圖像115難于從觀察者的左右兩端見(jiàn)到，其結(jié)果是即使對(duì)水平視角的擴(kuò)大也存在界限。
又，漫射材料107的一部分也突出于圓柱狀的雙凸透鏡105和外部光吸收層106的表面。因此，雙凸透鏡片102的表面呈凹凸，當(dāng)外部光113照射至雙凸透鏡片102的出射光側(cè)表面時(shí)，發(fā)生外部反射光114，屏面變得白乎乎，結(jié)果，也產(chǎn)生對(duì)比度劣化的問(wèn)題。
又，如圖18所示，為了改善鮮明感及由外部光引起的對(duì)比度的降低，配置用光透過(guò)率小的玻璃或塑料制成的濾光片108。
但是，這時(shí)，雖然能改善由于外部光引起的對(duì)比度降低，但存在不能改善色偏移，色蔭及視角這些根本問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于提供一種透射屏，它能改善對(duì)比度和色偏移及色蔭等現(xiàn)象、擴(kuò)大水平視角、提高鮮明度及亮度并能提高分辨率。
本發(fā)明的透射屏包括菲涅耳透鏡片;配置在該菲涅耳透鏡片出射光側(cè)的雙凸透鏡片;配置在該雙凸透鏡片的出射光側(cè)并由漫射層及透明層二層組成的前漫射板。
漫射層是由光漫射微粒構(gòu)成的薄層。
該漫射層例如可以由光漫射微粒與結(jié)合材料構(gòu)成?；蛘撸撀鋵右部梢杂蓸?shù)脂及分散在該樹(shù)脂中的光漫射微粒構(gòu)成。
上述三層中各層的構(gòu)成要素分別分擔(dān)屏的各別的性能。即，由含漫射材料的漫射層和透明層二層構(gòu)成的前漫射板，通過(guò)配置在最靠近觀察者的出射光側(cè)。這種構(gòu)成，使雙凸透鏡片中不含漫射材料，能使雙凸透鏡透明。
從而，入射至入射光側(cè)雙凸透鏡的光線中，幾乎百分之百集光于出射光側(cè)雙凸透鏡附近。
結(jié)果，色偏移、色蔭及方向性得到改善，且，通過(guò)減少光通量損耗提高增益。
又，靠漫射層，成象的是沒(méi)有因漫反射引起的雜散光的圖像，結(jié)果，分辨率提高。
再者，由于能使漫射層做薄，能得到近似180°的水平視角，擴(kuò)大了水平視角。
進(jìn)而，靠透明層，提高了鮮明度。
而且，不必要對(duì)每種規(guī)格的投影式電視接收機(jī)制作種種雙凸透鏡，因而投資減少、生產(chǎn)效率也提高了，結(jié)果，成本也將減低。
不言而喻，屏的性能規(guī)格也容易改變，能盡快適應(yīng)市場(chǎng)。
且，透明雙凸透鏡片不必更換模具及作漫射材料與光吸收材料的混合調(diào)整，由于制造簡(jiǎn)單，能降低成本。
還有，在前漫射板中，漫射層和透明層中的至少一方也可含有在可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍具有幾乎同樣吸收光譜的黑色材料或具有選擇波長(zhǎng)特性的可見(jiàn)光吸收材料。
通過(guò)這種構(gòu)成，可謀求增加可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍的光吸收率，提高對(duì)外部光的對(duì)比度。
此時(shí)，作為可見(jiàn)光吸收材料，可以采用色素、染料、顏料、碳、金屬鹽等。
又，通過(guò)對(duì)漫射材料預(yù)定的染色，能使外部光的對(duì)比度得以提高。
上述可見(jiàn)光吸收材料的吸收光譜不必要非得是平坦的，出于提高投射式電視接收機(jī)中使用的三色陰極射線管(CRT)的強(qiáng)度比和色純度的目的，也可以有波長(zhǎng)特性和峰。
又，其結(jié)構(gòu)也可以是在菲涅耳透射片或漫射面板表面上，備有防止帶電的膜或?qū)?、含有防止帶電材料及防止帶電劑的塑料板之類的防帶電裝置。
通過(guò)防帶電裝置，使以往不能消除的、由于屏內(nèi)面的靜電而吸附的塵埃和灰塵不再附著，因而沒(méi)有由塵埃產(chǎn)生的圖像污點(diǎn)，得到圖像的鮮明感。
且，在菲涅耳透鏡片或前漫射面板的表面上也可形成防反射膜或?qū)右约胺婪瓷洳牧现惖姆婪瓷溲b置。
通過(guò)防反裝置，提高屏的透過(guò)率，結(jié)果，亮度約提高百分之十。
又，減少外部光反射，其結(jié)果是改善對(duì)外部光的對(duì)比度約15%，得到反光少容易看的圖像。
這樣，前漫射面板和防帶電裝置及防反射裝置，由于不必要特別的制造方法，能用現(xiàn)有的制造方法制造，能廉價(jià)生產(chǎn)。
且，在雙凸透鏡片的表面的預(yù)定部分，也可備有外部光吸收層。
通過(guò)該構(gòu)成，使觀察者看不見(jiàn)雙凸透鏡和外部光吸收層的縱向的筋，且通過(guò)透明層提高了鮮明度，進(jìn)而，能得到明亮的高分辨率的圖像。
作為外部光吸收層，例如也可以是等間隔地形成的黑條。
又，為了提高前漫射面板的增益，把垂直視角做小，最好使漫射層的漫射材料含有密度變少。
相反，如果漫射層的漫射材料多，得到增益低，大垂直視角。
下面，結(jié)合附圖敘述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明的透射屏的第一實(shí)施例的斜視圖。
圖2是圖1主要部分的剖面圖。
圖3是表示第1實(shí)施例的雙凸透鏡的光線蹤跡圖。
圖4是第1實(shí)施例的透射屏的透射屏的紅、綠、藍(lán)的輝度分布曲線說(shuō)明圖。
圖5是說(shuō)明第1實(shí)施例的透射屏的色偏移改善效果的比較圖。
圖6是說(shuō)明第1實(shí)施例的透射屏的色蔭改善效果的比較圖。
圖7是表示第1實(shí)施例的透射屏的水平視角擴(kuò)大的說(shuō)明圖。
圖8是說(shuō)明由第1實(shí)施例的透射屏的漫射面到平面的理論透射光線光路的圖。
圖9是說(shuō)明由第1實(shí)施例的透射屏的平面到漫射面的理論透射光線光路的圖。
圖10表示構(gòu)成第1實(shí)施例的透射層的前漫射面板的透過(guò)光線光路。
圖11表示構(gòu)成第1實(shí)施例的透射屏的前漫射面板的評(píng)價(jià)結(jié)果。
圖12是本發(fā)明第二實(shí)施例的透射屏主要部分的剖面圖。
圖13是本發(fā)明第三實(shí)施例的透射屏的主要部分的剖面圖。
圖14是表示本發(fā)明的透射屏的制造方法的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
圖15是表示本發(fā)明的透射屏的制造方法的另一實(shí)施例的方框圖。
圖16是現(xiàn)有的透射屏的紅、綠、藍(lán)的輝度分布曲線圖。
圖17是現(xiàn)有的透射屏的結(jié)構(gòu)的斜視圖。
圖18是現(xiàn)有的透射屏的主要部分剖面圖及光線路徑的說(shuō)明圖。
圖19是現(xiàn)有的透射屏的水平視角限界的說(shuō)明圖。
圖中，1、1B是菲涅耳透鏡片;2、2B是雙凸透鏡片;3、3A、3B是前漫射面板;4是菲涅耳透鏡;5是入射光側(cè)雙凸透鏡;6是出射光側(cè)雙凸透鏡;7是外部光吸收層;8、8A、8B是漫射材料(光漫射性微粒);9、9A、9B是漫射層;10、10A、10B是透明層;11是入射光線;12是出射光線;13是現(xiàn)有技術(shù)紅色輝度分布曲線;14是現(xiàn)有技術(shù)綠色輝度分布曲線;15是現(xiàn)有技術(shù)藍(lán)色輝度分布曲線;16是現(xiàn)有技術(shù)色偏移曲線;17是本發(fā)明實(shí)施例的紅色輝度分布曲線;18是本發(fā)明實(shí)施例的綠色輝度分布曲線;19是本發(fā)明實(shí)施例的藍(lán)色輝度分布曲線;20是本發(fā)明實(shí)施例的色偏移曲線;21是成像圖像;22是出射光線;23是本發(fā)明實(shí)施例的水平視角;24是入射側(cè)漫射面;25是入射光線;26是出射側(cè)漫射面;27是全反射光;28是來(lái)自漫射面的入射光;29是來(lái)自平面的入射光;30是現(xiàn)有技術(shù)的成蔭曲線;31是本發(fā)明的成蔭曲線;32是防帶電膜;33是防反射膜;34是主平面;200、300、400是透射屏。
本發(fā)明的透射屏通過(guò)以下實(shí)施例加以詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1
本發(fā)明透射屏的第1實(shí)施例，采用圖1至圖11作說(shuō)明。
圖1是表示本發(fā)明第1實(shí)施例的透射屏構(gòu)成的斜視圖;圖2是圖1主要部分的剖面圖。
透射屏200包括下述三部分配置在光入射側(cè)的菲涅耳透鏡片1;配置在該菲涅耳透鏡片的光出射側(cè)的、透明的雙凸透鏡片2;配置在上述雙凸透鏡片2的光出射側(cè)、由含有光漫射材料8的漫射層9和透明層10兩層組成的前漫射面板3。
漫射層9配置在最接近于觀察者的出射光側(cè)。
在菲涅耳透鏡片1的出射光側(cè)，形成預(yù)定形狀的菲涅耳透鏡4。在上述雙凸透鏡片2的入射光側(cè)，形成預(yù)定形狀的入射光側(cè)雙凸透鏡5;而在其出射光側(cè)，形成預(yù)定形狀的出射光側(cè)雙凸透鏡6;且，在其表面，設(shè)置黑條的外部光吸收層7。
又，光線由入射光11通過(guò)透射屏200成為出射光12進(jìn)入觀眾眼中。
菲涅耳透鏡片1，例如可用丙烯酸(酯)樹(shù)脂和聚碳酸酯之類材料構(gòu)成。
雙凸透鏡片2由透明的樹(shù)脂構(gòu)件，例如由丙烯酸(酯)樹(shù)脂或聚碳酸酯樹(shù)脂等構(gòu)成，不含漫射材料。
上述前漫射面板3把透明層10的最接近觀察者的主平面34作為光澤面。
在示于圖17～圖19的現(xiàn)有技術(shù)的構(gòu)成中，與本發(fā)明的光漫射材料8相當(dāng)?shù)穆洳牧?07分散包含在雙凸透鏡102中，入射光109中的約30%左右被漫反射成為漫反射光(雜散光)111。
以往構(gòu)成的雙凸透鏡的性能示于圖16。
在圖16中，如果比較紅色(R)、綠色(G)及藍(lán)色(B)各自在屏上的輝度分布(以下分別稱為R分布、G分布、B分布)，相對(duì)于綠色曲線14，紅色曲線13和藍(lán)色曲線15變化要大。亦即，如圖5的曲線16所示，色偏移(R/B比值)大。
但是，在本實(shí)施例構(gòu)成中，如圖3所示，幾乎全部入射光11均通過(guò)入射光側(cè)雙凸透鏡5并作為出射光集光于出射光側(cè)雙凸透鏡6的表面。
結(jié)果，能最大限度地發(fā)揮透鏡性能，可以把色偏移調(diào)整至近似設(shè)計(jì)值。
本實(shí)施例的構(gòu)成中，R、G、B各自的輝度分布，如圖4所示，相對(duì)于綠色曲線18，紅色曲線17和藍(lán)色曲線19的變化小。
本發(fā)明的色偏移為示于圖5的色偏移曲線20，與以往的色偏移曲線16比較，本實(shí)施例的色偏移取得減半的巨大效果。
尤其，在以往的屏結(jié)構(gòu)中，在約15°以上，色偏移發(fā)生急劇變化，在本實(shí)施例結(jié)構(gòu)中，無(wú)論什么角度變化都緩慢，在實(shí)際目視時(shí)，幾乎感覺(jué)不到色偏移。
以往，以調(diào)整色偏移為目的出射光側(cè)雙凸透鏡的設(shè)計(jì)，由于起因于漫射材料的雜散光，故要通過(guò)“試驗(yàn)和誤差”來(lái)確定。
但，在本實(shí)施例的透明雙凸透鏡的情況下，能容易地實(shí)現(xiàn)接近于期望設(shè)計(jì)值的色偏移，結(jié)果，是設(shè)計(jì)自由度變大，開(kāi)發(fā)周期縮短，試制費(fèi)用降低等優(yōu)點(diǎn)得以發(fā)揮。當(dāng)然，如果色偏移減少，從正面看屏?xí)r產(chǎn)生的色蔭也減少。
色蔭的測(cè)定結(jié)果示于圖6。
以往的色蔭曲線30，左右的最大差，達(dá)到12000°K的色溫度。
但是，本實(shí)施例的色蔭曲線31，是3000°K的色溫度差，該色溫度差變得很小。
結(jié)果，用電氣回路修正變得極為容易。
漫射層9由漫射材料8構(gòu)成，通過(guò)該漫射材料8的作用，完成成像和漫射的功能。
漫射層9最好是薄型漫射層。漫射層9的厚度尺寸越小，分辨率越高。
例如，漫射層9的厚度是約400μm以下時(shí)，分辨率開(kāi)始提高。越薄效果越大。在約0.1-200μm范圍，能得到更好的效果。在約400μm以上，其分辨率提高效果變小。
漫射層9，最好由漫射材料8和結(jié)合材料構(gòu)成。作為漫射材料8，采用由透明樹(shù)脂材料或透明無(wú)機(jī)材料組成的、直徑約為0.1～50μm的球狀的光漫射性微粒，尤其，最好是透明材料。又，作為結(jié)合材料，沒(méi)有特別的限制，采用使漫射材料8附在透明層10表面的材料，例如可采用丙烯酸(酯)樹(shù)脂、聚碳酸酯，聚酯之類的樹(shù)脂。
在示于圖2的實(shí)施例中，漫射材料8的顆粒直徑為約30μm以下，在前漫射面板3的光入射側(cè)的主平面上，漫射材料8均勻地分散配列，其厚度為一個(gè)粒子的尺寸，這樣構(gòu)成漫射層9。
特別是，漫射材料8的顆粒直徑為約1～10μm時(shí)，亮度和分辨率明顯提高。
不言而喻，即使漫射材料8的微粒直徑在約1～20μm或約10～30μm范圍內(nèi)，亮度和分辨率也大大提高。
通過(guò)上述構(gòu)成，光透過(guò)率得以提高，屏增益不降低，垂直和水平的指向性提高。其理由由下述內(nèi)容所證明。
光自透明物質(zhì)射向空氣時(shí)，當(dāng)入射角大時(shí)，產(chǎn)生全反射，光不透過(guò)。
有理論說(shuō)透過(guò)光的最大漫射方向是界面的切線方向。
該理論如圖8所示，入射光25自漫射面24入射時(shí)，難于產(chǎn)生入射光25的全反射，漫射光的行進(jìn)方向變大，其結(jié)果是透過(guò)率和混濁度(ヘイズ)變大。
相反，如圖9所示，漫射面26設(shè)置在出射光側(cè)時(shí)，入射光25的全反射光27增多，漫射角變小，其結(jié)果是透過(guò)率和混濁度等變小。
如果，通過(guò)混濁度測(cè)定儀評(píng)價(jià)構(gòu)成本實(shí)施例的前漫射面板3;漫射材料8的平均顆粒直徑約5μm(正則分布的散布(パラツキ)范圍約1～10μm)且微粒均勻分散配列使漫射層9的厚度為一個(gè)微粒的厚度時(shí)，能得到使示于上述圖8、圖9的理論成立的凹凸表面。
圖10和圖11表示來(lái)自漫射層9的入射光28和來(lái)自平面?zhèn)鹊娜肷涔?9的光透過(guò)率和混濁度值的測(cè)定結(jié)果。
如圖11所示，全部光線透過(guò)率、漫射光線透過(guò)率以及混濁度的全部特性中，來(lái)自漫射面的入射光28比來(lái)自平面?zhèn)鹊娜肷涔?9的值高。這與示于圖8及圖9的上述理論的結(jié)果相同。即，通過(guò)把漫射層9構(gòu)成于入射光側(cè)，前漫射面板3的利用率變高。
漫射層9不必非得如圖2所示那樣，均勻分散配列成一個(gè)微粒的厚度。亦即，漫射材料8也可以多層狀分散設(shè)置。
也可以把漫射材料8分散包含在丙烯酸(酯)樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、丙烯酸(酯)-苯乙烯共聚物、聚砜樹(shù)脂之類的透明樹(shù)脂中構(gòu)成漫射層9，這樣也能取得與上述相同的效果。
這樣，由不含漫射材料的透明構(gòu)件組成的雙凸透鏡片的構(gòu)成中，色偏移、色蔭、分辨率以及光利用率均比現(xiàn)有技術(shù)有所改善。
在示于圖19的現(xiàn)有技術(shù)的構(gòu)成中，出射光側(cè)雙凸透鏡105的表面附近成像的圖像115的位置比外部光吸收層106的表面位置約低70～100μm，由引，水平視角117的界限止于兩端部的出射光線112。結(jié)果，端部的出射光線112外側(cè)的出射光線，被外部光吸收層106截?cái)啵瑏?lái)自左右兩端的圖像不能為觀察者所見(jiàn)(視角界限)。
但，如圖7所示，在本實(shí)施例的前漫射面板3的情況下，在漫射層9上成像的圖像不成像于出射光側(cè)雙凸透鏡6的表面附近。
由于圖像21能成像于漫射層9，雖然出射光線22被外部光吸收層7阻斷，但由于成像的圖像21位于前漫射面板的背面，與直視顯像管(布勞恩管)相同，其水平視角23擴(kuò)大至幾乎接近180°。
又，通過(guò)薄型漫射層9或透明層10或漫射材料至少一種中，含有在可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍具有幾乎同樣的吸收光譜的黑色材料，來(lái)防止由于漫射材料8引起的外部光反射，謀求提高對(duì)外部光的對(duì)比度。
例如，含有30%黑色色素和染料或顏料時(shí)，360勒克斯的外部光照射的屏面上，對(duì)外部光的對(duì)比度提高約32%。
又，含有在可見(jiàn)光波長(zhǎng)范圍具有波長(zhǎng)選擇吸收特性的材料的結(jié)構(gòu)也能提高對(duì)外部光的對(duì)比度。
再者，即使含有通過(guò)色素染色的漫射材料8的構(gòu)成也能提高對(duì)外部光的對(duì)比度。
在本實(shí)施例的前漫射面板3中，通過(guò)漫射層9，觀察者看不見(jiàn)雙凸透鏡5、6和外部光吸收層7的縱狀筋。
又，支持漫射層9的透明層10的另一個(gè)主平面位于最接近觀察者的位置，由于構(gòu)成扁平鏡面(光澤面)，能得到鮮明感。
又，天花板照明等的外部光被斜向反射，由于不能到達(dá)觀察者，也能改善外部光對(duì)比度。
當(dāng)然，也可以不把上述平面作成鏡面，而附加凹凸使其不眩目。
又，上述透明層10的厚度最好為約1-5mm。在約1mm以下時(shí)，強(qiáng)度變?nèi)酰瑩隙茸兇?，容易破碎。?mm以上時(shí)，重量變重、成本提高。
又，菲涅耳透鏡片的厚度例如約為1～3mm。而，雙凸透鏡片2的厚度例如為約0.5-2mm。
又，在本實(shí)施例中，漫射層9也可以設(shè)置在觀察者側(cè)的表面(透明層10的出射側(cè)的一面)。
下面采用圖14，說(shuō)明本發(fā)明的透射屏的制造方法。
菲涅耳透鏡片1，通過(guò)使用平板型壓機(jī)等裝置，順次壓制、成形作成。
雙凸透鏡片2通過(guò)使用透鏡形狀滾筒型或T模具型擠壓機(jī)連續(xù)擠壓成形或通過(guò)使用平板型沖壓裝置順次沖壓成形而制成。
這些菲涅耳透鏡片1和雙凸透鏡片2，由丙烯酸(酯)樹(shù)脂和聚碳酸酯樹(shù)脂等的透明樹(shù)脂構(gòu)件組成，不混入漫射材料8。
后面，敘述前漫射面板3的制造方法。
在透明層10的入射光側(cè)主平面上構(gòu)成的漫射層9，采用印刷、涂復(fù)、轉(zhuǎn)印、噴涂等加工手段制造。
首先，對(duì)網(wǎng)板印刷工序說(shuō)明如下。
透明層10由丙烯酸(酯)樹(shù)脂等透明板制成。另一方面，制造由以丙烯酸(酯)樹(shù)脂等的透明材料作為主要成分的結(jié)合材料與約15%重量的漫射材料8組成的混合物。
也可能是在該混合物中含有溶劑構(gòu)成的涂料和油墨。
然后，采用350目的網(wǎng)板印刷板，把上述混合物印刷在透明板的表面上。
漫射層9的最大厚度印刷成約12μm。即，漫射層9其厚度相當(dāng)于漫射材料8一個(gè)粒子的厚度，又，漫射材料8的一個(gè)個(gè)顆粒幾乎均勻地分散配置。
這些粒子的表面用約1～2μm的透明結(jié)合材料覆蓋。
然后，把上述菲涅耳透鏡片1、雙凸透鏡片及前漫射面板按此順序重疊組裝。按此，制成透射屏。
制成的透射屏的主要部分的放大剖面圖示于圖7及圖10。
作為漫射材料8，例如使用由平均顆粒直徑約5μm(顆粒直徑散布范圍1～10μm)的透明丙烯酸(酯)樹(shù)脂等做成的小珠子。
作為漫射材料8，除上述的以外，也可使用由聚苯乙烯、聚碳酸酯或丙烯酸(酯)-苯乙烯共聚物等構(gòu)成的樹(shù)脂制的珠子或玻璃珠子。
如上所述，由前漫面板3、菲涅耳透鏡1和雙凸透鏡2組成的三層構(gòu)成的透射屏的性能，在增益為5、輝度為最大輝度的1/3(以下稱為βⅡ)時(shí)的水平視角是50°;輝度為最大輝度1/3(以下稱βV)時(shí)垂直視角T為12°(圖15中為11°)。與此相對(duì)應(yīng)，在示于圖17的現(xiàn)有技術(shù)的屏中，增益為4.7，水平視角為45°，垂直視角為11°。
漫射層的厚度約為0.1-200μm。從而，漫射材料8的顆粒直徑最大可使用至約200μm，考慮印刷版和印刷工藝及印刷操作方便等，顆粒最大直徑希望為約50μm以下，平均顆粒直徑最好為約5μm。
印刷方法不限于網(wǎng)板印刷，也可使用凹板印刷、膠版印刷及輥筒涂色等各種印刷方法。
根據(jù)印刷方法，把漫射材料的顆粒直徑和混合比適當(dāng)?shù)丶右越M合，以最佳印刷條件印刷就可以了。
用上述印刷方法以外的其它任意工作方法，也能制造前漫射面板。
例如，預(yù)先在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜表面，通過(guò)涂覆或涂敷等手段，附著漫射材料8，該附著的漫射材料8，通過(guò)熱壓或模壓加工等手段，被轉(zhuǎn)印到透明層10的一個(gè)主平面上，用這種方法也可以。
實(shí)施例2采用圖12說(shuō)明本發(fā)明透射層的第二實(shí)施例。
圖12是第二實(shí)施例的透射屏的主要部分的剖面圖。
透射屏300在包含在漫射層9A內(nèi)的漫射材料8A是多層分散混合這點(diǎn)上，與實(shí)施例1的透射屏200在構(gòu)成上有很大差異，其它構(gòu)成要素與示于圖1的實(shí)施例1的透射屏相同。
漫射材料8A最適宜的平均顆粒直徑是約15μm顆粒直徑的正則分布散布范圍是約5～25μm)。
又，漫射層9A的厚度是約5～20μm。
這樣構(gòu)成的透射屏300能得到與第一實(shí)施例幾乎相同的性能。
在本實(shí)施例中，采用擠壓成形加工法作為前漫射面板3A的制造方法。
以下，采用圖15說(shuō)明該工序。
首先，漫射材料與丙烯酸(酯)樹(shù)脂之類的透明樹(shù)脂的混合物被擠壓成形，制成漫射層9。
另一方面，通過(guò)把丙烯酸(酯)樹(shù)脂那樣的透明樹(shù)脂作擠壓成形，制成透明層10。
這兩層在擠壓成形過(guò)程或其它工序中被重疊、一體化。
作為前漫射面板3A的其它制造方法，首先，制成使漫射材料均勻分散于多層的、厚度約0.1～0.2mm的薄片漫射層9A，在該薄片表面上擠壓成形透明層10A，同時(shí)該漫射層9A和透明層10A被層疊粘結(jié)。
菲涅耳透鏡片1及雙凸透鏡片2的制作方法與實(shí)施例1相同。
通過(guò)把這些菲涅耳透鏡片1、雙凸透鏡片2及前漫射面板3A按該順序重疊組裝制成透射屏300。
這樣，構(gòu)成本實(shí)施例的透射屏300的漫射面板，采用現(xiàn)有的制造方法和裝置，能廉價(jià)、簡(jiǎn)單地制造。
又，在第二實(shí)施例中，漫射材料的顆粒直徑約5～25μm，且最好使用粒徑整齊的顆粒。
又，漫射層9A的配設(shè)位置是任意的，不一定非設(shè)置在雙凸透鏡片2側(cè)不可。
例如，漫射層9A可配置在觀察者側(cè)的表面(透明層10A的出射光側(cè))上。
實(shí)施例3本發(fā)明的透射屏的第三實(shí)施例，采用圖13加以說(shuō)明。
圖13是第三實(shí)施例的透射屏主要部分的剖面圖。
第三實(shí)施例的目的是改善外部光對(duì)比度、防止外部光照入及得到?jīng)]有塵埃和灰塵附著的鮮明的圖像，其特征是構(gòu)成防帶電裝置及防反射裝置。
作為防帶電裝置，使用防帶電膜或?qū)?，防帶電劑及含防帶電劑的防帶電板等?br> 作為防反射裝置，使用有機(jī)塑料材料和無(wú)機(jī)材料等，尤其希望使用由低折射率材料制成的膜或?qū)印?br> 在圖13中，通過(guò)把防帶電膜33設(shè)置在菲涅耳透鏡片1B的入射光側(cè)平面和漫射面板3B的最接近觀察者的主平面?zhèn)?，以防止由于靜電引起的塵埃和灰塵附著。
又，通過(guò)在菲涅耳透鏡片1B和雙凸透鏡片2B及漫射面板3B中的至少一個(gè)的表面上設(shè)置防反射膜33，能得到改善外部光對(duì)比度及不反光的圖像。
通過(guò)在菲涅耳透鏡片1B、雙凸透鏡片2B及漫射面板3B的全部表面上均設(shè)置反射膜，可得到尤其優(yōu)良的效果。
首先，防帶電膜32分別設(shè)置在菲涅耳透鏡片1B和漫射面板3B的預(yù)定表面上。
然后，在該防帶電膜32的至少一個(gè)表面上，形成防反射膜33。
通過(guò)上述構(gòu)成，即使產(chǎn)生由于摩擦和電荷引起的靜電，也能防止由于防反射膜33表面靜電引起的帶電。
防反射膜的理論是利用光的干涉效果，通過(guò)把薄膜厚度做成λ/(4n)(λ光波長(zhǎng)，n形成薄膜的材料的折射率)，波長(zhǎng)λ的光的反射率變低，透過(guò)率變大。
作為本實(shí)施例的防反射膜，是使用比構(gòu)成屏基材的透明樹(shù)脂構(gòu)件[例如，丙烯酸(酯)樹(shù)酯(n＝1.49)，聚碳酸酯(n＝1.57)，聚苯乙烯(n＝1.59)，丙烯酸(酯)-苯乙烯共聚物(n＝1.51～1.57)等]折射率低且透明的氟系樹(shù)脂組成物(商標(biāo)旭硝子株式會(huì)社制，商品名CYTOP，n＝1.34)。
該CYTOP的表面電阻是1016Ω，與透射屏基材的表面電阻相同，都是極大的。
從而，由于與干燥空氣或其它物質(zhì)摩擦，簡(jiǎn)單地產(chǎn)生靜電，一旦帶電，長(zhǎng)時(shí)間不衰減。
通常，在上述屏基材上形成表面電阻1011Ω～1012Ω的防帶電膜時(shí)，即使由于摩擦等原因帶靜電，該靜電也能在1～2秒的短時(shí)間中衰減。
但是，如本實(shí)施例那樣，在防帶電膜的表面上形成表面電阻高的防反射膜的構(gòu)成中，已判明通過(guò)以往的防帶電處理，靜電不能在短時(shí)間中衰減。
作為對(duì)策，進(jìn)行了種種實(shí)驗(yàn)。
結(jié)果，通過(guò)把防反射膜制成λ/(4n)以下的超薄膜，表面電阻做成1010Ω以下，不產(chǎn)生靜電;且，已判明即使帶電，也在1-2秒后半衰減或全衰減。防帶電樹(shù)脂材料是多種市售材料。
從而，使用表面電阻小于1010Ω的樹(shù)脂板或樹(shù)脂材料，也可以在該防帶電膜上涂覆低折射率的金屬氧化物、無(wú)機(jī)系材料或界面活性劑等防反射膜。
在防帶電的樹(shù)脂板上涂覆CYTOP薄膜時(shí)，存在粘附強(qiáng)度弱、如果用布等輕擦拭表面很容易將CYTOP薄膜剝離的問(wèn)題。例如，通過(guò)用500g荷重作2-3次摩擦測(cè)拭，CYTOP薄膜被剝離。
為了防止這種情況，增強(qiáng)粘附強(qiáng)度，可采用下述處理方法之一硅烷偶合劑處理、激活能處理或涂底處理。通過(guò)這種處理，粘附強(qiáng)度可提高至10倍。
又，作為防帶電劑，使用具有與CYTOP的羧酸基化學(xué)結(jié)合的有增粘效果的埃羅柯姆(ェルコム)(觸媒化成(株)制商品名，表面電阻107Ω～108Ω，由SnO2與醋酸乙烯酯系氯化樹(shù)脂及環(huán)己烷-醋酸乙基纖維素系溶劑組成的印刷用特殊油墨)的結(jié)果，CYTOP薄膜的粘附強(qiáng)度增大至100倍(250-300次摩擦試驗(yàn)才剝離)，也不產(chǎn)生靜電。
作為上述防帶電材料的涂覆方法，例如可使用網(wǎng)板印刷法。涂覆膜厚約0.1-0.3μm。
漫射面板3B制造中，首先在透明層10B入射光側(cè)表面上印刷漫射層9B，然后在透明層10B的出射光側(cè)表面印刷作為防帶電材料的埃羅柯姆。以此，形成防帶電膜32。
又，在這種情況下，先印刷防帶電膜32，然后印刷漫射層9B也可以。
上述防帶電材料處理后，例如通過(guò)浸漬涂覆手段以λ/(4n)的厚度在預(yù)定面上形成防反射膜33。
在構(gòu)成透射屏的全部三層基材的表面上均設(shè)置防反射膜33。但，該反射膜33也可以設(shè)置在透射屏基材的至少一個(gè)之上，這時(shí)具有與上述相同效果。
本實(shí)施例的透射屏與以往透射屏的性能的比較示于表1。
表1中，α是輝度為中央輝度1/2時(shí)的視角，β是輝度為中央輝度1/3時(shí)的視角，γ是輝度為中央輝度1/5時(shí)的視角，δ是輝度為中央輝度1/10時(shí)的視角。
由表1可見(jiàn)，本實(shí)施例的透射屏與以往的透射屏相比，具有下述特點(diǎn)增益及外部光對(duì)比度高，垂直視角及水平視角擴(kuò)大了，色偏移約減少一半，色蔭約減少至1/4。
表權(quán)利要求
1.一種透射屏，其特征在于包括菲涅耳透鏡片；設(shè)置在該菲涅耳透鏡片出射光側(cè)的雙凸透鏡片；設(shè)置在所述雙凸透鏡片的出射光側(cè)的、由漫射層和透明層構(gòu)成的前漫射面板。
2.如權(quán)利要求1所述的透射屏，其特征在于，所述菲涅耳透鏡片是透明的。
3.如權(quán)利要求1所述的透射屏，其特征在于，所述雙凸透鏡片是透明的。
4.如權(quán)利要求1所述的透射屏，其特征在于，所述漫射層含有至少為光漫射性粒子狀的漫射材料。
5.如權(quán)利要求4所述的透射屏，其特征在于，所述漫射層是由所述漫射材料顆粒均勻分散配置構(gòu)成，使其厚度為約一個(gè)顆粒尺寸。
6.如權(quán)利要求4所述的透射屏，其特征在于，所述漫射材料，平均顆粒直徑約5μm，粒度分布約為1～10μm。
7.如權(quán)利要求1所述的透射屏，其特征在于，所述漫射材料是由結(jié)合材料和光漫射性的顆粒狀漫射材料構(gòu)成的。
8.如權(quán)利要求1所述的透射屏，其特征在于，所述漫射材料是由透明樹(shù)脂材料和光漫射性的顆粒狀的漫射材料構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1所述的透射屏，其特征在于，所述透明層設(shè)置在出射光側(cè)。
10.如權(quán)利要求1所述的透射屏，其特征在于，所述漫射層含有直徑約為0.1～50μm的透明光漫射性微粒狀的漫射材料，同時(shí)其厚度約0.1～200μm。
11.如權(quán)利要求1所述的透射屏，其特征在于，所述透明層的出射光側(cè)的主平面具有鏡面狀或者細(xì)微凹凸?fàn)顟B(tài)。
12.如權(quán)利要求1所述的透射屏，其特征在于，所述漫射層含有由色素染色表面的漫射材料。
13.如權(quán)利要求1所述的透射屏，其特征在于，從所述漫射層和所述透明層中所選擇的至少一個(gè)中，含有在可見(jiàn)波長(zhǎng)領(lǐng)域中具有幾乎同樣吸收光譜的黑色材料或具有波長(zhǎng)選擇特性的可見(jiàn)光吸收材料。
14.一種透射屏，其特征在于包括菲涅耳透鏡片;配置在該菲涅耳透鏡片出射光側(cè)的、透明的雙凸透鏡片;配置在所述雙凸透鏡片的出射光側(cè)、由漫射層和透明層組成的前漫射面板;配置在所述菲涅耳透鏡片的入射光側(cè)表面和所述漫射面板的出射光側(cè)表面的防帶電裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的透射屏，其特征在于，所述防帶電裝置是含有顆粒直徑為約0.05～0.5μm的氧化錫微粉末的薄膜;所述薄膜的表面電阻值是約1010Ω以下。
16.一種透射屏，其特征在于包括菲涅耳透鏡片;配置在該菲涅耳透鏡片的出射光側(cè)的、透明的雙凸透鏡片;配置在該雙凸透鏡片的出射光側(cè)的、由漫射層和透明層組成的前漫射面板;設(shè)置在由所述菲涅耳透鏡片、所述雙凸透鏡片和所述前漫射面板中選擇出的至少一個(gè)的表面上的防反射裝置。
17.如權(quán)利要求16所述的透射屏，其特征在于，所述防反射裝置的折射率比所述菲涅耳透鏡片、所述雙凸透鏡片及所述前漫射面板的折射率低。
18.如權(quán)利要求16所述的透射屏，其特征在于，所述漫射層至少含有光漫射性顆粒狀漫射材料。
19.一種透射屏，其特征在于它包括菲涅耳透鏡片;配置在該菲涅耳透鏡片的出射光側(cè)的、透明的雙凸透鏡片;配置在該雙凸透鏡片的出射光側(cè)、由漫射層和透明層組成的前漫射面板;配置在所述菲涅耳透鏡片的入射光側(cè)和所述前漫射面板的出射光側(cè)的防帶電膜;設(shè)置在所述防帶電膜、所述菲涅耳透鏡片的出射光側(cè)、所述漫射面板的入射光側(cè)及所述雙凸透鏡片的入射光側(cè)和出射光側(cè)所有表面上的防反射膜。
20.如權(quán)利要求19所述的透射屏，其特征在于，所述防反射膜的折射率比所述菲涅耳透鏡片、所述雙凸透鏡片及所述前漫射面板的折射率低;且滿足下式d＜λ/(4n)式中d為所述防反射膜的厚度，λ為光波長(zhǎng)，n為所述菲涅耳透鏡片、所述雙凸透鏡片及所述前漫射面板的折射率。
21.一種透射屏的制造方法，其特征在于包括如下步驟(a)制成菲涅耳透鏡片的工序;(b)制成雙凸透鏡片的工序;通過(guò)下述步驟制成前漫射板的工序(1)制成透明板的步驟;(2)通過(guò)從印刷、轉(zhuǎn)印、涂覆及涂敷幾種方法中所選擇的一種方法，用由結(jié)合材料和光漫射性的漫射材料組成的混合物，在所述透明板表面上設(shè)置漫射層的步驟;(d)把所述菲涅耳透鏡片、所述雙凸透鏡片及所述前漫射面板疊合組裝的工序。
22.一種透射屏的制造方法，其特征在于包括下述步驟(a)制成菲涅耳透鏡片的工序;(b)制成雙凸透鏡片的工序;(c)通過(guò)把由漫射材料和第一透明樹(shù)脂組成的混合物擠壓成形而制成的漫射層與由第二透明樹(shù)脂擠壓成形制成的透明樹(shù)脂層疊成一整體、制成前漫射面板的工序;(d)把所述菲涅耳透鏡片、所述雙凸透鏡片及所述前漫射面板疊合組裝的工序。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述(c)工序包括下述步驟(1)把由所述漫射材料和第一透明樹(shù)脂組成的混合物擠壓成形，作成所述漫射層;(2)把所述第二透明樹(shù)脂擠壓成形，作成所述透明層;(3)把所述漫射層和所述透明層疊層成一整體制成所述前漫射面板。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述(c)工序包括下述步驟(1)使由所述漫射材料和所述第一透明樹(shù)脂組成的混合物擠壓成形，作成薄片狀漫射層;(2)在所述薄片狀漫射層的表面上，使所述第二透明樹(shù)脂擠壓成形，把所述漫射層和所述透明層疊層成一整體而作成所述前漫射面板。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種透射屏，它包括菲涅耳透鏡片；配置在該菲涅耳透鏡片出射光側(cè)的透明的雙凸透鏡片；配置在該雙凸透鏡片出射光側(cè)、具有薄型漫射層和透明層二層的前漫射面板。它具有能改善色偏移、色蔭及視角，防止外部光吸收和反射，提高對(duì)外部光的對(duì)比度和防止反光及提供不附塵埃具有鮮明感圖像的效果。
文檔編號(hào)G03B21/62GK1109601SQ94117450
公開(kāi)日1995年10月4日 申請(qǐng)日期1994年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月11日
發(fā)明者三谷勝昭, 阪口広一, 青木聡 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社