JPH0387819A - 透過形投影スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、投写形テレビジランなどに用いられる透過形
投影スクリーンに関し、特に、スクリーン内部にある界
面で屈折率が不連続になり、その界面がレンズ形状を有
する透過形投影スクリーンに関するものである。

〔従来の技術〕

透過形投影スクリーンは、光源側から投影される光を観
察側に拡散させるというスクリーン本来の機能と同時に
、輝度があまり高くないカラーＴＶプロジェクタによっ
て投影を行う場合に、明るい室内では室内光や室外光が
スクリーン面で反射して、投影像のコントラストを低下
させ視認性を損なうので、外光反射を低くすることが要
求されている。

従来、この種の透過形投影スクリーンとして、レンチキ
ュラーレンズの走行線（円筒状レンズの軸）が平行にな
るように配置されたレンチキュラーレンズシートを含む
複数のレンズシートを組み合わせたものが使用されてお
り、最も観察側に配置されたレンズシートの出光面の非
出光部に外光反射を防止する光吸収層（ブラックストラ
イプ）が設けられたものが知られている。

このような透過形投影スクリーンでは、複数のレンズシ
ートを組み合わせて使用するので、前述したような輝度
があまり高くないカラーＴＶプロジェクタによって投影
を行う場合に、レンズシートの枚数が増えるほど輝度が
低下するという問題があった。

この問題を解決するために、実開昭６４−４０８３６号
「背面投影スクリーン」には、「光屈折率が異なる表裏
２枚の透明シートを密着させたスクリ−ン背面の前面に
所定の間隔でブラックストライプを設けるとともに、前
記スクリーン本体の表裏の透明シートの境界面に、スク
リーン背面からの入射光をスクリーン本体前面の各ブラ
ックストライプ間の光出射領域に向けて集光させる多数
の集光レンズ面を連続させて形成する」ような構成が開
示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、実開昭６４−４０８３６号に開示されたスクリ
ーンでは、光吸収層が垂直方向に線状に設けられている
だけであるので、上下方向から入射してくる外光に対し
ては、反射を防止する効果が少なく、投影像のコントラ
ストが低下するという問題があった。

本発明の目的は、出光面に対する光吸収層の占める割合
を増加させ、上下方向からの外光の反射を有効に防止し
、投影像のコントラストの低下を少なくした透過形投影
スクリーンを提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記課題を解決するために、本発明による透過形投影ス
クリーンは、屈折率の興なる入光側シート部と出光側シ
ート部とがレンズ形状を持つ界面で密着して設けられた
透過形投影スクリーンにおいて、前記両シート部の界面
に走行線が平行になるように複数の界面レンチキュラー
レンズが配置された界面レンズ面と、前記入光側シート
部の入光側に前記界面レンチキュラーレンズと走行線が
直交するように入光側レンチキュラーレンズが配置され
た入光側レンズ面と、前記出光側シート部の出光側に前
記界面レンチキュラーレンズと走行線が平行または直交
するように出光側レンチキュラーレンズが配置された出
光側レンズ面とから構成されている。

この場合に、前記出光側レンズ面は、その出光面が前記
界面レンチキュラーレンズの焦点付近に設けられ、その
出光面の非出光部に光吸収層を設けることができる。

また、前記出光側レンズ面は、その出光面の非出光部に
凸状部が設けられており、その凸状部に光吸収層を設け
ることができる。

〔実施例〕

以下、図面等を参照して、実施例につき、本発明の詳細
な説明する。

第１図は、本発明による透過形投影スクリーンの実施例
を模式的に示した斜視図、第２図は、同実施例スクリー
ンの一部に光路を付して示した断面図、第３図は、同実
施例スクリーンを用いたプロジェクシッンＴＶの光学シ
ステムを示した図である。

透過形投影スクリーン１は、入光側シート部１１と出光
側シート部１２の２つの層からなり、各シート部１１．
１２の屈折率が異なるようにしである０両シート部１１
．１２の界面には、界面レンズ面１３が形成されている
。界面レンズ面１３は、界面レンチキュラーレンズ１３
ａが多数平行に形成されたものであり、その走行線が水
平方向になり、各界面レンチキュラーレンズ１３ａが入
光側に凸になるように配置されている。

入光側シート部１１の入光側には、入光側レンズ面１４
が形成されている。入光側レンズ面１４は、入光側レン
チキュラーレンズ１４ａが多数平行に形成されたもので
あり、その走行線が鉛直方向になるように配置されてい
る。

出光側シート部１２の出光側には、出光側レンズ面１５
が形成されている。出光側レンズ面１５は、出光側レン
チキュラーレンズ１５ａが多数平行に形成されたもので
あり、その走行線が鉛直方向になるように配置されてい
る。

ここで、各レンチキュラーレンズ１３ａ、１４ａ、１５
ａの形状と配置の仕方について、さらに説明する。

界面レンチキュラーレンズ１３ａを、入光側シート部Ｉ
Ｉの屈折率ｎ１と出光側シート部１２の屈折率ｎ怠の比
と等しい離心率εをもつ楕円、すなわち、楕円の長径を
ａ、短径をｂとするとき、””　（１−（ｂ／ａ）”　
）＋ｚ＊ 鱈ｎ、／ｎ重　　　　　　　　　　　　・・・■になる
ようにすることにより、界面レンチキュラーレンズ１３
ａの光軸に平行に入光した光を、第２図に示すように、
はとんど収差なく集光させることができる。

例えば、各シート部１１．１２の屈折率としては、入光
側シート部１１の基材としてアクリル樹脂を用い、出光
側シート部１２の基材としてポリスチレン樹脂を用いた
場合には、入光側の屈折率は１．４９．出光側の屈折率
は１．６０である。したがって、屈折率の比は、ｎ＋　
／ｎｔ　−１，４９／　１−６０−０．９３１となる。

このとき、界面レンチキュラーレンズ１３ａとして、例
えば、長径ａと短径すの比がｔ：ｏ、ａｅ４の楕円もし
くはその一部を用いるとすると、離心率ハ、ｇ−（１（
０，１８２１０，５）”）””−〇、　９３１になる。

このように設定することにより、界面レンチキュラーレ
ンズ１３ａに平行に入光した光は、第２図に示すように
、界面レンチキュラーレンズ１３ａの形状をなす楕円の
焦点に集光される。

また、界面レンチキュラーレンズ１３ａを、前述のよう
な楕円とすると、楕円の長径を１とした場合に、その楕
円の焦点と頂点との距離は１．９３となる。したがって
、この楕円の焦点付近が出光面となるように、出光側レ
ンチキュラーレンズ１５ａを配置すれば、その出光面の
上下方向の一部を非出光部とすることができる。したが
って、出光側レンチキュラーレンズ１５ａの非出光部に
、水平方向にも光吸収Ｊｉ１６を設けることにより、光
吸収層１６をマトリクス状に設けることができる。

入光側および出光側レンチキュラーレンズ１４ａ、１５
ａの形状や特性は特に限定されないが、出光側レンチキ
ュラーレンズ１５ａの出光面が界面レンチキュラーレン
ズ１３ａの焦点付近になるように、出光面と界面の距離
を設定すればよい。

逆に、スクリーンの厚みが決まっている場合には、出光
側レンズ面１５と界面レンズ面１３との距離がスクリー
ンの厚みよりも小さくなるように、界面レンチキュラー
レンズ１３ａのピッチを設定すればよい。

透過形投影スクリーン１を製造する材料は、透明でシー
ト状に底形できるものであれば、いかなる材料であって
もよく、例えば、ポリメタクリル酸メチル等のアクリル
樹脂、ポリエステル樹脂。

セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン
樹脂、ポリカーボネート樹脂等の樹脂もしくはガラスが
好ましく用いられる。

また、透過形投影スクリーンｌは、上記の樹脂等を用い
て共押出法により底形したり、または、キャスティング
法、熟成形法、１離放射線硬化法等を用いて、入光側シ
ート部１１．出光側シート部１２の内の一方の形状に１
つの樹脂、ガラスを用いて底形したのち、屈折率の異な
る他の樹脂。

ガラスを用いて他方の形状を底形することができる。

透過形投影スクリーン１は、第３図に示すような構成の
プロジェクシツンＴＶに使用することができ、プロジェ
クタ３から投写される赤色光Ｒ９緑色光Ｇ、青色光Ｂの
春光が背面から透過形投影スクリーン１に投写される０
通常、プロジェクタ３は、緑色光Ｇを中心にして、その
左右に青色光Ｂ、赤色光Ｒの光源が配置されている。

つぎに、第１の実施例に対応した具体的な製造例につい
て、さらに説明する。

まず、入光側シート部１１の界面側に、出光側シート部
１２を屈折率１．６０のポリスチレン樹脂を用いて熱成
形法により成形した。

つぎに、入光側シート部１１を屈折率１．４９のアクリ
ル樹脂を用いて電離放射線硬化法により成形した。

このとき、界面レンズ面１３には、長径０．５　ｍｍの
楕円の一部であって、長径ａと短径すの比が１：０．３
６４のものを用い、幅が０．３ｍｍとなるような界面レ
ンチキュラーレンズ１３ａを、水平方向に多数形成しで
ある。したがって、■式は、ａ　−（１−（０，１８２
１０，５）　”　）　　””＝０．９３１となる。

また、入光側レンズ面１４には、半径０．８ｍｍの円の
一部を用い、幅が０．９ｍｍになるような入光側レンチ
キュラーレンズ１４ａを垂直方向に多数形成しである。

したがって、入光側シート部１１と出光側シート部１２
の屈折率の比は、ｎ＋／ｎｔ−アクリル樹脂／ポリスチ
レン樹脂−１，４９／１．６０−０．９３１となる。

出光側レンズ面１５には、半径０．６ｍｍの円の一部を
用い、幅が０．９　ｍ　ｍになるような出光側レンチキ
ュラーレンズ１５ａを垂直方向に多数形威しである。こ
の結果、入光側レンズ面１４の谷部から出光側レンズ面
１５の頂点までの距離が１．０ｍｍになるようにしであ
る。

出光側レンズ面１５には、出光側レンチキュラーレンズ
１５ａの谷部に幅が０．６ｍｍの光吸収層１６が形成し
である。また、界面レンチキュラーレンズ１３ａの頂点
と、出光側レンチキュラーレンズ１５ａの頂点との距離
を約０．９６ｍｍにすることにより、出光側レンズ面１
５の出光面の６０％を非出光部にすることができた。こ
れにより、出光側レンチキュラーレンズ１５ａの゛非出
光部であれば、山部にも光吸収層１６を形成できるので
、光吸収層１６の割合を水平垂直合わせて、出光面の７
６％にすることができた。

第４図〜第７図は、本発明による透過形投影スクリーン
の他の実施例を模式的に示した斜視図である。

なお、以下に説明する各実施例では、第１図に示した実
施例と同様な機能を果たす部分には、符号の末尾を統一
して付しである。

第４図で示した透過形投影スクリーン４は、界面レンズ
面４３に形成された界面レンチキュラーレンズ４３ａの
走行線が垂直方向に配置され、入光側レンズ面４４に形
成された入光側レンチキュラーレンズ４４ａの走行線が
水平方向に配置され、出光側レンズ面４５に形成された
出光側レンチキュラーレンズ４５ａの走行線が垂直方向
に配置されたものである。

この透過形投影スクリーン４は、垂直視野角を水平視野
角よりも大きくしたい場合に、好適に使用できる。

第５図で示した透過形投影スクリーン５は、出光側レン
ズ面５５の出光側レンチキュラーレンズ５５ａの谷の部
分に帯状の凸部５５ｂを形成し、その凸部５５ｂおよび
出光側レンチキュラーレンズ５５ａの一部に光吸収層５
６を形成したものである。

この透過形投影スクリーン５は、光吸収層５６を形成す
ることが容易であり、さらに、光吸収層５６の水平方向
の部分も凸状にすれば、より製造を容易にすることがで
きる。

第６図で示した透過形投影スクリーン６は、界面レンズ
面６３に形成された界面レンチキュラーレンズ６３ａの
走行線が水平方向に配置され、入光側レンズ面６４に形
成された入光側レンチキュラーレンズ６４ａの走行線が
垂直方向に配置され、出光側レンズ面６５に形成された
出光側レンチキュラーレンズ６５ａの走行線が水平方向
に配置されたものである。

この透過形投影スクリーン６は、３管式光源の配置が垂
直の場合に使用することにより、カラーシフトの補正が
でき、色バランスのよい画像が得られる。

第７図で示した透過形投影スクリーン７は、界面レンズ
面７３に形成された界面レンチキユラーレンズ７３ａが
、出光側に凸になるように配置されたものである。この
場合には、入光側シート部７１の屈折率が高く、出光側
シート部７２の屈折率が低くなるようにする。

この透過形投影スクリーン７は、第１図に示したものと
適用の点では同様であるが、製造工程の順序が、まず、
入光側シート部７１を作製してから、出光側シート部７
２を作るというように逆になる。

以上詳しく説明した実施例に限定されることなく、各実
施例の要素の交換や部分的な変更などの種々の変形がで
きる。

例えば、非出光部の凸部は、第５図以外の他のスクリー
ンにも同様に設けることができ、界面レンズ面が観察側
に凸になる配置も、第７図以外のスクリーンに適用でき
る。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように、本発明によれば、水平方向
にも光吸収層を形成することができるので、上下方向か
らの外光の影響を有効に除去できるので、高コントラス
トの透過形投影スクリーンを実現できた。

つまり、従来例と比較して、屈折率（比）とレンズ形状
の関係を規定して、集光性をよくすることで、光吸収層
の形成面積を大きくすることが可能になり、コントラス
トを大幅に向上させることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による透過形投影スクリーンの実施例
を模式的に示した斜視図、第２図は、同実施例スクリー
ンの一部に光路を付して示した断面図、第３図は、同実
施例スクリーンを用いたプロジェクションＴＶの光学シ
ステムを示した図である。 第４図〜第７図は、本発明による透過形投影スクリーン
の他の実施例を模式的に示した斜視図である。 工・・・透過形投影スクリーン １１・・・入光側シート部　　１２・・・出光側シート
部１３・・・界面レンズ面　　　１４・・・入光側レン
ズ面１５・・・出光側レンズ面　　１６・・・光吸収層
２・・・光路 ３・・・プロジェクタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）屈折率の異なる入光側シート部と出光側シート部
   とがレンズ形状を持つ界面で密着して設けられた透過形
   投影スクリーンにおいて、前記両シート部の界面に走行
   線が平行になるように複数の界面レンチキュラーレンズ
   が配置された界面レンズ面と、前記入光側シート部の入
   光側に前記界面レンチキュラーレンズと走行線が直交す
   るように入光側レンチキュラーレンズが配置された入光
   側レンズ面と、前記出光側シート部の出光側に前記界面
   レンチキュラーレンズと走行線が平行または直交するよ
   うに出光側レンチキュラーレンズが配置された出光側レ
   ンズ面とから構成したことを特徴とする透過形投影スク
   リーン。
2. （２）前記出光側レンズ面は、その出光面が前記界面レ
   ンチキュラーレンズの焦点付近に設けられ、その出光面
   の非出光部に光吸収層が設けられていることを特徴とす
   る請求項（１）記載の透過形投影スクリーン。
3. （３）前記出光側レンズ面は、その出光面の非出光部に
   凸状部が設けられており、その凸状部に光吸収層が設け
   られていることを特徴とする請求項（１）または請求項
   （２）記載の透過形投影スクリーン。