Optical filter

阅读:341发布:2021-02-16

专利汇可以提供Optical filter专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PURPOSE: To provide an optical filter capable of obtaining a projected picture in which a color of an object is reproduced faithfully without being influenced by the color temp. of a light source. CONSTITUTION: In the optical filter in which a colored layer 4 consisting of a resin and a colorant is provided on one surface of a transparent base material 3, the colorant is composed of a blue colorant whose (x) value in XYZ displaying system chromaticity diagram is within a range of 0.15-0.26 and (y) value is within a range of 0.11-0.28 and a red colorant whose (x) value is within a range of 0.37-0.46 and (y) value is within a range of 0.25-0.30, and a hue is applied so that a chromaticity coordinates of a light emitted from a light source may be in the point of ordinates within a deviation of ±0.010 from a black body locus.,下面是Optical filter专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】CIE(国際照明委員会)1960−UC
    S色度図において、光源から放射された光の色度座標を、黒体軌跡から偏差±0.010以内の座標点に変換させるよう色相を施したことを特徴とする光学用フィルター。
  • 【請求項2】透明基材の少なくとも一方の面に、樹脂と着色剤から成る着色層を設けて成る光学用フィルターにおいて、前記着色剤としてCIE(国際照明委員会)X
    YZ表示系色度図においてx値が0.15〜0.26、
    y値が0.11〜0.28の範囲にある青の着色剤と、
    x値が0.37〜0.46、y値が0.25〜0.30
    の範囲にある赤の着色剤とを用いたことを特徴とする請求項1記載の光学用フィルター。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【産業上の利用分野】本発明は液晶プロジェクタの光学用フィルターに関する。

    【0002】

    【従来の技術】近年、家庭用8ミリビデオの普及に伴い、ビデオで撮影したものをその場で上映し鑑賞したいという要求が高まり、持ち運び可能な軽量小型の液晶プロジェクタが急速に普及しているが、これら液晶プロジェクタに用いられる光源はハロゲンランプがほとんどである。 このハロゲンランプは白熱電球の一種であり、高輝度、出が安定、コストが低いなどの点から広く利用されているが、分光エネルギーが均一でないため、光源として用いた場合には実際の色と異なり黄色っぽい投影画像が映し出されるため、鑑賞者が不快感を感じるという不都合を生じていた。

    【0003】ところで、光源の色を表す尺度として色温度というものがある。 この色温度とは黒体放射またはこれに近い分光分布を持つ光源の色度を表すために用いる数値で、種々の温度における黒体放射による光の色温度(K)は、CIE(国際照明委員会)1960−UCS
    色度図で図1に示されるような曲線で表される。 この曲線は黒体軌跡と呼ばれている。 また、この軌跡に交差している直線群は等色温度線である。 さらに、この等色温度線はCIE(国際照明委員会)1960−UCS色度図上において黒体軌跡と直交することが定義づけられている。 (「化学大事典」第24版、昭和55年、化学大事典編集委員会編)

    【0004】一般的に、普通の光源では分光分布が黒体放射の分光分布とは異なっているためにその色度座標が黒体軌跡から離れてしまう。 したがって、この場合の光源の色温度は、この光源の色度座標を図1にプロットし等色温度線から求めることになる。 しかし、この方法では等色温度線上の座標点がすべて同じ色として表現されるといった不都合を生じてしまうので、黒体軌跡に対してどちら(上または下)にどれだけ離れているかを偏差として表し、それぞれの座標点を表現することが行われている。

    【0005】さて、上記のように鑑賞者が不快感を感じるといった不都合を解決するために、従来ではLVDやVTRなどのビデオソースからのビデオ信号の色調や色の歪みをカラーコレクタにより補正するカラーコレクタ方式や、投影管中のCRTのアノード電圧を補正すべき特性に連合するよう制御し、CRTから投射される光量を調整して色温度変換を行うアノード電圧制御方式などの方法がとられていた。 しかし、前者はプロジェクションディスプレイ装置自体の調整に加えてカラーコレクタの調整が必要になるという問題点があり、後者はプロジェクションディスプレイ装置の設置された場所における周囲光などの環境条件に応じてアノード電圧を変更する必要があり、色温度補正値の標準化が困難であった。

    【0006】

    【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、対象物の色が忠実に再現された投影画像を得ることができる光学用フィルターを提供することを目的とする。

    【0007】

    【課題を解決するための手段】本発明者らは、このような従来の液晶プロジェクタの欠点を解決すべく鋭意検討を重ねた。 その結果、黒体軌跡に近い色度ほど対象物の色が忠実に再現されるということを見出した。 さらにC
    IE(国際照明委員会)1960−UCS色度図で光源の色度を表した場合、その色度座標を黒体軌跡から偏差±0.010以内の座標点に変換させることにより、従来技術の問題を解決するに至った。 本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。 ここで、偏差とは黒体軌跡からの距離をいう。

    【0008】即ち、本発明の光学用フィルターは、透明基材の少なくとも一方の面に特定の青の着色剤と赤の着色剤を含む着色層を設けたことを特徴とするものであり、投影画像の色を忠実に再現した鮮明な映像を得ることができるものである。

    【0009】以下本発明を図に従って説明する。 ここで図2は本発明にかかる光学用フィルターの断面図である。

    【0010】本発明に使用される透明基材3は透明なものであれば良く、合成樹脂フィルム、合成樹脂板、アクリル板、ガラス板などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。 また、透明基材の厚みは、作業性の点から2〜400μmが好ましく、50〜250μmがより好ましい。

    【0011】着色層4は、樹脂と着色剤からなる層であり、光源から放射された光が本発明の光学用フィルターを通過した時、その色度が黒体軌跡からの偏差として±
    0.010以内に変換されるよう着色されているものである。

    【0012】着色層4に用いられる樹脂としては、酢酸ビニル樹脂、変性酢酸ビニル樹脂、変性酢酸ビニル/アクリル共重合樹脂、エチレン/酢酸ビニル共重合樹脂、
    ポリエステル樹脂、アクリル共重合樹脂、アクリルシリコン系樹脂、セルロース系樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合樹脂、スチレン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、変性ポリビニルアルコール系樹脂、アクリロニトリルゴムなどから選ばれた1種または2種以上を混合して使用することができる。

    【0013】着色剤としては、C. I. ソルベントレッド3、8、18、24、27、35、49、82、8
    3、84、100、109、122、132、218、
    C. I. ソルベントブルー25、35、48、70、9
    4、117などの油溶性染料、C. I. ディスパーズブルー7、60、C. I. ディスパーズレッド60などの分散染料、C. I. ピグメントレッド101、C. I.
    ピグメントブルー27などの無機系有色顔料、C. I.
    ピグメントレッド2、3、5、17、22、23、4
    8、237、C. I. ピグメントブルー15などの有機系有色顔料が挙げられるが、耐光性、耐熱性などから、
    顔料タイプの着色剤が好ましい。

    【0014】また、青の着色剤と赤の着色剤はJIS−
    Z−8701にあるXYZ表色度図のx値およびy値で特定する。 x値およびy値は、3刺激値をそれぞれX、
    Y、Zとすると、 x=X/(X+Y+Z) y=Y/(X+Y+Z) 但し、x+y+z=1 で表される。

    【0015】青の着色剤はCIE(国際照明委員会)X
    YZ表示系色度図において、x値が0.15〜0.2
    6、y値が0.11〜0.28の範囲にあるものが好ましい。 x値を0.15以上としたのは、液晶プロジェクタの光源であるハロゲンランプ(色温度3000K)を使用し透過光を得ようとしたとき、その透過光が緑みの青になり、赤の着色剤と組み合わせたときy値が高くなりすぎ緑みがかった映像になるのを防ぐためであり、
    0.26以下としたのはその透過光が紫みの青になり、
    赤の着色剤と組み合わせたときy値が低くなりすぎ紫みがかった映像になるのを防ぐためである。

    【0016】さらにy値を0.11以上としたのはその透過光が紫みの青になり、赤の着色剤と組み合わせたときx値が低くなりすぎ緑みがかった映像になるのを防ぐためであり、0.28以下としたのはその透過光が緑みの青になり、赤の着色剤と組み合わせたときx値が高くなりすぎ紫みがかった映像になるのを防ぐためである。

    【0017】一方、赤の着色剤はx値が0.37〜0.
    46、y値が0.25〜0.30の範囲にあるものが好ましい。 x値を0.37以上としたのは、液晶プロジェクタの光源であるハロゲンランプ(色温度3000K)
    を使用し透過光を得たとき、その透過光が青みの赤になり、青の着色剤と組み合わせたときy値が低くなりすぎ紫みがかった映像になるのを防ぐためであり、0.46
    以下としたのはその透過光が緑みの赤になり、青の着色剤と組み合わせたときy値が高くなりすぎ緑みがかった映像になるのを防ぐためである。

    【0018】さらにy値を0.25以上としたのはその透過光が紫みの青になり、赤の着色剤と組み合わせたときx値が低くなりすぎ紫みがかった映像になるのを防ぐためであり、0.30以下としたのはその透過光が緑みの青になり、赤の着色剤と組み合わせたときx値が高くなりすぎ緑みがかった映像になるのを防ぐためである。

    【0019】なお、x値、y値は個々の着色剤10重量部をアノン150重量部に分散あるいは溶解した後、バイロン#300(東洋紡績社製)を100重量部加えて塗膜を形成し測定した値をいう。

    【0020】また、着色剤の添加量は、着色剤の種類により一概にはいえないが、樹脂100重量部に対して5.0〜40.0重量部の範囲が好ましく、10.0〜
    30.0重量部の範囲がより好ましい。 5.0重量部以上としたのは、調色しやすくするためであり、40.0
    重量部以下としたのは、樹脂に着色剤を充分保持させるためである。

    【0021】着色層の厚さとしては、使用される樹脂の種類により一概にはいえないが通常0.5〜20μmが好ましく、1〜10μmがより好ましい。 0.5μm以上としたのは充分な着色性を得るためであり、20μm
    以下としたのは塗工時における濃度ムラを出さないためである。

    【0022】本発明の光学用フィルターは、光源から放射された光の色度座標を黒体軌跡から偏差±0.010
    以内の座標点に変換させるよう色相を施しているものである。 ±0.010以内としたのは、投影画像の色調をより自然なものにするためである。

    【0023】なお、必要に応じて、レベリング剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、その他の添加剤を塗膜の物性が損なわれない範囲で添加することができる。

    【0024】本発明の光学用フィルターは上記構成を主とするが、必要により透明基材上に下引き層を施しても良く、さらに耐光性などを考慮して紫外線吸収剤を下引き層に混合しても良い。 また、紫外線吸収剤を含んだ紫外線吸収層を透明基材を介した着色層の反対面に積層することも可能である。

    【0025】本発明の光学用フィルターは、透明基材上に上記組成物を酢酸ブチル、アノンなどの溶剤に溶解あるいは分散させた塗工液をロールコーター、ワイヤーバーコーター、エアーナイフコーター、グラビアコーター法などで塗布乾燥することにより、製造することができる。

    【0026】また、このようにして得た光学用フィルターに光源から放射された光を透過させたときの色度は、
    CIE(国際照明委員会)1960−UCS色度図によって色度座標u、vで表す。 このu、vは前述の色度座標x、yで次のように表される。

    【0027】u=4x/(−2x+12y+3) v=6y/(−2x+12y+3)

    【0028】

    【作用】本発明の光学用フィルターは、透明基材上に樹脂と着色剤を混合して成る着色層を設けてなり、さらに光源から放射された光が前記光学用フィルターを透過したとき、その透過光の色度座標が黒体軌跡から偏差±
    0.010以内の座標点に変換されることにより、対象物の色が忠実に再現された投影画像を得ることができる。

    【0029】

    【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 なお、本実施例における「部」は特記しない限り固形分の重量基準を表す。

    【0030】・実施例1 厚さ188μmの透明ポリエステルフィルム(Oタイプ:ダイアホイルヘキスト社製)に下記組成の着色層用塗工液をロールコーターにて塗布し、乾燥膜厚5μmの着色層を有する光学用フィルターを得た。 着色層用塗工液は、着色剤に溶剤を加え分散機に投入し、着色剤が均一になるまで分散を行い、この分散液にポリエステル樹脂を加え攪拌して得た。 なお各着色剤のx値、y値は、
    各着色剤10部をアノン150部に加え分散し、バイロン#300を100部混合したもので塗膜を形成し、測定を行った。

    【0031】[着色層] ポリエステル樹脂 100部 (バイロン#300:東洋紡績社製) 青着色剤(x値0.20 y値0.23) 10部 (シアニンフ゛ルー4920:大日精化工業社製) 赤着色剤(x値0.37 y値0.28) 5部 (Tinting Red J-409:山陽色素社製) 酢酸ブチル 100部 アノン 100部

    【0032】・実施例2 厚さ188μmの透明ポリエステルフィルム(Oタイプ:ダイアホイルヘキスト社製)に実施例1と同様にして得た下記組成の着色層用塗工液をロールコーターにて塗布し、乾燥膜厚5μmの着色層を有する光学用フィルターを得た。 また各着色剤のx値、y値についても実施例1と同様に測定を行った。

    【0033】[着色層] ポリエステル樹脂 100部 (バイロン#300:東洋紡績社製) 青着色剤(x値0.20 y値0.23) 5部 (シアニンフ゛ルー4920:大日精化工業社製) 赤着色剤(x値0.37 y値0.28) 5部 (Tinting Red J-409:山陽色素社製) 酢酸ブチル 100部 アノン 100部

    【0034】・実施例3 厚さ188μmの透明ポリエステルフィルム(Oタイプ:ダイアホイルヘキスト社製)に下記組成の着色層用塗工液をロールコーターにて塗布し、乾燥膜厚5μmの着色層を有する光学用フィルターを得た。 着色層用塗工液は着色剤に溶剤を加え数時間攪拌した後、ポリエステル樹脂を加え攪拌して得た。 なお各着色剤のx値、y値は、各着色剤10部をアノン150部に加え攪拌し、バイロン#300を100部混合したもので塗膜を形成し、測定を行った。

    【0035】[着色層] ポリエステル樹脂 100部 (バイロン#300:東洋紡績社製) 青着色剤(x値0.16 y値0.11) 5部 (Victoria Blue F4R:BASF社製) 赤着色剤(x値0.41 y値0.26) 5部 (Neozapon Red BE:BASF社製) 酢酸ブチル 100部 アノン 100部

    【0036】・比較例1 青着色剤と赤着色剤を下記のように変更した以外は、実施例3と同様にして光学用フィルターを得た。 また各着色剤のx値、y値についても、実施例3と同様に測定を行った。

    【0037】[着色層] 青着色剤(x値0.14 y値0.16) 5部 (Victoria Blue BH:保土谷化学工業社製) 赤着色剤(x値0.41 y値0.26) 5部 (Neozapon Red BE:BASF社製)

    【0038】・比較例2 青着色剤と赤着色剤を下記のように変更した以外は、実施例1と同様にして光学用フィルターを得た。 また各着色剤のx値、y値についても、実施例1と同様に測定を行った。

    【0039】[着色層] 青着色剤(x値0.30 y値0.31) 5部 (Paiogen Blue 6470:BASF社製) 赤着色剤(x値0.37 y値0.28) 5部 (Tinting Red J-409:山陽色素社製)

    【0040】・比較例3 青着色剤と赤着色剤を下記のように変更した以外は、実施例3と同様にして光学用フィルターを得た。 また各着色剤のx値、y値についても、実施例3と同様に測定を行った。

    【0041】[着色層] 青着色剤(x値0.15 y値0.10) 5部 (Victoria Blue F4R:BASF社製) 赤着色剤(x値0.41 y値0.26) 5部 (Neozapon Red BE:BASF社製)

    【0042】・比較例4 青着色剤と赤着色剤を下記のように変更した以外は、実施例3と同様にして光学用フィルターを得た。 また各着色剤のx値、y値についても、実施例3と同様に測定を行った。

    【0043】[着色層] 青着色剤(x値0.24 y値0.30) 5部 (Vali Fast Blue 2606:オリエント化学工業社製) 赤着色剤(x値0.41 y値0.26) 5部 (Neozapon Red BE:BASF社製)

    【0044】・比較例5 青着色剤と赤着色剤を下記のように変更した以外は、実施例3と同様にして光学用フィルターを得た。 また各着色剤のx値、y値についても、実施例3と同様に測定を行った。

    【0045】[着色層] 青着色剤(x値0.16 y値0.11) 5部 (Victoria Blue F4R:BASF社製) 赤着色剤(x値0.31 y値0.31) 5部 (Sumiplast Red 3B:住友化学社製)

    【0046】・比較例6 青着色剤と赤着色剤を下記のように変更した以外は、実施例3と同様にして光学用フィルターを得た。 また各着色剤のx値、y値についても実施例3と同様に測定を行った。

    【0047】[着色層] 青着色剤(x値0.16 y値0.11) 5部 (Victoria Blue F4R:BASF社製) 赤着色剤(x値0.48 y値0.31) 5部 (Vari Fast Red 1308:オリエント化学工業社製)

    【0048】・比較例7 青着色剤と赤着色剤を下記のように変更した以外は、実施例3と同様にして光学用フィルターを得た。 また各着色剤のx値、y値についても、実施例3と同様に測定を行った。

    【0049】[着色層] 青着色剤(x値0.16 y値0.11) 5部 (Victoria Blue F4R:BASF社製) 赤着色剤(x値0.37 y値0.21) 5部 (Zapon Fast Red BB:BASF社製)

    【0050】・比較例8 青着色剤と赤着色剤を下記のように変更した以外は、実施例3と同様にして光学用フィルターを得た。 また各着色剤のx値、y値についても、実施例3と同様に測定を行った。

    【0051】[着色層] 青着色剤(x値0.16 y値0.11) 5部 (Victoria Blue F4R:BASF社製) 赤着色剤(x値0.29 y値0.32) 5部 (Ceres Red 7B:BAYER社製)

    【0052】・比較例9 青着色剤と赤着色剤を下記のように変更した以外は実施例3と同様にして光学用フィルターを得た。 また各着色剤のx値、y値についても実施例3と同様に測定を行った。

    【0053】[着色層] 青着色剤(x値0.14 y値0.13) 5部 (Victoria Pure Blue FGA:BASF社製) 赤着色剤(x値0.48 y値0.31) 5部 (Vali Fast Red 1308:オリエント化学工業社製)

    【0054】そして、このようにして得た実施例1〜
    3、及び比較例1〜9の光学用フィルターを液晶プロジェクタ(日本ビクター社製)にセットし、輝度計(BM
    −7:TOPCON社製)を用いて各フィルターからの透過光における1960−UCS色度図上の黒体軌跡からの偏差について測定した。

    【0055】また、色再現性について、各フィルターからの透過光について目視にて評価した。 評価結果については、色が完全に再現されているものを○、再現されていないものを×とした。

    【0056】これらの評価結果を表1に示す。

    【0057】

    【表1】

    【0058】実施例1〜3においては黒体軌跡から僅かにずれていたが画像の色再現性においては良好であった。 一方、比較例1〜9においては黒体軌跡からの偏差が大きくなり、画像の色再現性は悪かった。 具体的には、比較例2、4、5、6、8の場合緑みがかった色となり、比較例1、3、7、9の場合、紫みがかった色となってしまった。

    【0059】

    【発明の効果】以上のように本発明においては、透明基材上に樹脂と特定の着色剤を用いて成る着色層を設けた光学用フィルターを液晶プロジェクタに用いることにより、対象物の色が忠実に再現された従来にない投影画像を得ることが可能となった。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】CIE(国際照明委員会)1960−UCS色度図と黒体軌跡

    【図2】本発明に係る光学用フィルターの断面図

    【符号の説明】

    1・・・・黒体軌跡 2・・・・等色温度線 3・・・・透明基材 4・・・・着色層

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