JP2000206620A

JP2000206620A - 投映用スクリ―ン

Info

Publication number: JP2000206620A
Application number: JP11040420A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Negishi; 政恭根岸
Original assignee: Nissho Giken KK
Current assignee: Nissho Giken KK
Priority date: 1999-01-11
Filing date: 1999-01-11
Publication date: 2000-07-28

Abstract

(57)【要約】【課題】明光下で投映像の黒レベルを極限まで増加さ
せることのできる投映用スクリーンを得ること。【解決手段】投映装置からの投映光を投映像として観測
側へ拡散させる拡散面（７）をもつ弾性拡散板（３）の
投映像観測側に弾性透明板（４）が設けられ，投映像
は，透明板（４）の水平方向に平行な微小突条（５）を
透過して観測側へ投映される。微小突条（５）の一方の
面に遮光性着色層（６）が施され，これに外光が吸収さ
れることにより投映像の黒レベルが増加し，映像が鮮明
になる。拡散板（３）と透明板（４）の対向面は，分散
した微小接着材粒子（１０）によって接合され，両面の
間に空気層が残され，これによって拡散面（７）から出
る全ての投映光が，透明板（４）で内部反射せずに投映
像観測側へ出る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，投映用スクリー
ン，特に明光下でも鮮明な映像を投映することができる
投映用スクリーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】スライドプロジェクタ，ビデオプロジェ
クタ，動画フィルムプロジェクタ等による投映像を得る
ために，投映用スクリーンが広く用いられている。この
投映用スクリーンとしては透過型の背面投映スクリーン
や反射型投映スクリーンがある。

【０００３】このような投映スクリーンには２つの重要
な要素が要求される。それは，（１）投映像観測側での
外光の表面反射が少なく，表面反射像が無いこと。
（２）黒レベルが確保されることである。

【０００４】上記表面反射については，一見「ビロー
ド」面のように表面が黒の艶消し状態に見え，しかも蛍
光灯や窓等の像が映り込まないことが重要である。ま
た，前記黒レベルについては次の原理を理解する必要が
ある。すなわち，一般に画像は，明るい部分（白い部
分）を構成する白レベルと，暗い部分（黒い部分）を構
成する黒レベルとによって形成される。これは，白黒画
像についてもカラー画像についても言える。投映像の場
合，白レベルは白い拡散面に照射されるプロジェクタか
らのランプ光で形成され，一方，黒レベルはスクリーン
の黒さが形成する。部屋を暗くするのは明光下で白く見
える拡散面を黒くするためであり，これが黒レベルを形
成する。

【０００５】従って，昼間明るい部屋の明光下で理想的
な画像を見るためには，白レベルを作る白い拡散面があ
っても，それに加えてスクリーンの面全体が黒っぽく見
える必要がある。このためには，スクリーンの映像観測
側の上下左右または上下だけ（一般的には強い光は上か
ら来ることが多いので）黒の艶消しで構成された部屋ま
たは長屋の奥に白の拡散板（前面投映型では不透明白色
拡散板であり，背面投映型では透明白色拡散板）を配置
した構成が有効である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが，従来の投映
用スクリーンでは，投映像を理想的な黒レベルを確保し
て見る点で十分ではないところがあり，明光下では映像
が白っぽく見えるので，一層の黒レベルの向上が望まれ
ている。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みなされたもので，
その目的は，明光下で黒レベルを最大限に上げることが
できる投映用スクリーンを得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では，上記課題を
解決するために，拡散面と透明板とからなる投映用スク
リーンにおいて，透明板の投映像観測側に水平方向に延
びる多数の透明な微小突条が互いに平行に設けられ，こ
れら微小突条の少なくとも一方の面に遮光性着色層が設
けられ，また，前記拡散面と透明板の対向面は，それら
の間に空気層が存在するように互いに微小間隙をおいて
部分的に接合されるようにしている。

【０００９】この部分的接合は，分散した微小な接着材
粒子または粘着材粒子を介して行うことができる。

【００１０】前記透明板，ならびに遮光性着色層の少な
くとも一部は弾性体により構成することができる。ま
た，遮光性着色層の両面は，艶消し・光拡散面として構
成するのが望ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下，図面を参照して本発明の実
施の形態につき説明する。図１は本発明の投映用スクリ
ーン２を示している。この投映用スクリーン２は，拡散
面を構成する拡散板３と，この拡散板３と平行をなし，
かつ，それに接合されたシート状透明板４とから構成さ
れている。透明板４の図１における右側は投映像観測側
である。そして，背面投映型の場合には，投映装置は図
１の左側にあって，投映光は拡散板３の左側から拡散板
３に入射させられ，拡散面に映像が形成され，この映像
が透明板４を透過して，図１の右側の投映像観測側で観
測される。一方，前面投映型の場合には投映装置は図１
の右側にあり，投映光は透明板４を透過し，拡散板３の
白色拡散板３の拡散面に映像が形成され，この映像が透
過板４を通して投映像観測側から観測される。以上に述
べた点は公知の技術である。

【００１２】透明板４の右側，すなわち投映像観測側に
は，多数の透明な微小突条５が水平方向に平行に突設さ
れている。これらの微小突条５は，例えば０．２ｍｍ程
度の微小ピッチで形成されており，肉眼でスクリーン２
を観察した場合には微小突条５の存在は殆ど認識できな
い。各微小突条５は断面が三角形状をなしている。この
三角形の形状は図２に示すように，一般的にはその上側
の斜辺が水平かまたは水平に近い角度で前方（右方）へ
向かって下降し，下側の斜辺が上辺より大きな傾斜を持
つようにされている。しかし，これに限るものではな
い。なお，断面は必ずしも三角形状でなくてもよく，四
角形でもよい。

【００１３】各三角形断面の微小突条５の上側の面に
は，図１および図２に示すように，遮光性着色層６が設
けられている。この着色層６は例えば艶消し黒色層と
し，その両面（露出面および微小突条５に面する面）は
いずれも艶消し・光拡散面として形成されている。

【００１４】前記拡散板３は，その表面７が光を拡散す
る面として形成されている。拡散面７は透明板４に対向
する拡散板３の面に例えば梨地処理をした面として形成
され，この面に到達した光が拡散するようになってい
る。拡散面７の拡散特性は，図３に示すように完全拡散
またはそれに近い拡散を生起させるものが望ましい。完
全拡散とは図３に示す円拡散であり，図３における正面
位置Ａから見ても，正面方向に対して角度γをなす斜め
位置Ｂから見ても，同じ明るさに見える拡散状態であ
る。このような円拡散は，スクリーンの視野角の制限を
無くし，ゲインを掛けた場合（非円拡散）に比し，視野
角の狭さが無く，又，「ケラレ」が少なく，スクリーン
面の広い範囲で全体的に明るく見える点で望ましい。

【００１５】図２に示すように，前記透明板４と拡散板
３との間には微小間隙８が形成され，透明板４と拡散板
３の対向面は接着材粒子１０を介して部分的に接合され
ている。換言すれば，このように部分的に存在する接着
材粒子１０が透明板４と拡散板３の対向面同士を接合し
ていることによって，接着材粒子１０が存在しない部分
に微小間隙８が残される。なお，接着材粒子１０に代わ
って粘着材粒子を用いることもできる。

【００１６】このように，透明板４と拡散板３との間を
接着材や粘着材で完全に埋めずに微小間隙を残すように
接合するには，次のような方法を用いることができる。
即ち透明板４または，拡散板３の接合すべき面に接着材
または粘着材を霧状にして吹き付けた後，両者を接合す
る。霧状の吹き付けは，接着材または，粘着材が接合さ
れる面を完全に覆うことなく，微粒子として互いに分散
して接合すべき面に付着する程度にとどめておかなけれ
ばならない。なお，微粒子状接着材または粘着材の分布
に「むら」があり，接着されていない部分が広くなる
と，一部に剥がれがあるのと同じで，モアレが出ること
があるので，注意しなければならない。また，微粒子状
接着材の密度は光の透過量を減らさないようになるべく
低くするのが良い。

【００１７】拡散板３も透明板４も弾性材料により作
り，互いに接合された状態でも，曲げたり出来るように
するのが好ましい。このような弾性材料としては，ウレ
タン系樹脂等が挙げられる。また前記遮光性着色層６
も，少なくともその三角形断面微小突条５の先端縁寄り
部分を弾性変形可能な材質で形成しておくのが好まし
い。なお，弾性材料で透明板４を構成することによっ
て，これらのものに引っ掻き等による傷が残りにくくな
るという効果が得られる。

【００１８】前記遮光性着色層６に艶消し性を与えるに
は，一般的に着色層６を構成するインクの透明体ビヒク
ル（油，合成樹脂，溶剤，可塑剤等）に，着色のための
色料（顔料，染料）と共に，マット剤のほかに，添加剤
を加えればよい。なお，マット材のほかに，添加剤とし
てワニス，ワックス，分散剤等を添加することもでき
る。マット剤の添加によって，遮光性着色層６の上面
（外面）は，実効上艶消し・拡散面になる。

【００１９】遮光性着色層６のインクにビヒクルの屈折
率が透明板４の材質の屈折率と異なる場合は，遮光性着
色層６と微小突条５の境界面（いずれか一方のものの
面）に微小凹凸（梨地処理面等）を形成して，この境界
面で光の拡散が起こるようにする。

【００２０】一方，遮光性着色層６のインクのビヒクル
の屈折率が，透明板４の材質の屈折率と同じかそれに近
い場合は，光学上両者の境界面が無いに等しいので，イ
ンクの色料や添加剤（主にマット剤）が，遮光性着色層
６の上面（外面）と同様に内面（微小突条５に接する
面）が艶消し，拡散効果をもつことになる。

【００２１】本発明においては，前述のように，拡散板
３の拡散面７と透明板４の対向面とを部分的に接合して
両面の間に微小間隙８（図２）が残されるようにしてい
る。このようにすることによって微小間隙８が両面間に
図４に示すような空気層９（誇張して大きく示してあ
る）を与えることになる。この空気層９は，図４に示す
ように拡散面７から透明板４内へ入射した投映光Ｒのす
べてを，Ｒａで示すように投映像観測側へ透明板４を透
過して出射させることを可能にする。ところが，図５
に示すように拡散板３と透明板４との間を完全に接着材
１１で埋めて接合を行うと，拡散板３の拡散面７から出
る光は必ず接着材１１を通って透明板４に入射するの
で，後述の理由により，入射した投映光Ｒの一部Ｒａは
投映像観測側へ出射するが，投映光Ｒの一部Ｒｂは透明
板４の前面内側で全反射してしまい，投映光Ｒの一部は
無駄になってしまう。

【００２２】その理由を図６を参照して説明する。図６
においで，透明板４の観測側にある前面を符号１３で示
す。透明板４の内部から前面１３の一点１４へ向かう光
束Ｒｃが臨界角θをなしているとした場合，光束Ｒｃは
点１４で透明板４の前面に沿ってＲｃ１で示すように出
射する。また，臨界角θより小さい入射角で点１４に入
射する光束Ｒ１ａ，Ｒ２ａは，点１４において屈折して
Ｒ１ｃ，Ｒ２ｃで示す方向に観測側へ向かって出射す
る。一方，臨界角θより大きい入射角で点１４に入射す
る光束Ｒ３ａ等は，点１４で全反射してＲ３ｃで示すよ
うに透明板４から出ることがなく，無駄な光束となる。

【００２３】したがって，図５のように一部の光束が透
明板４から前方へ出射しないような事態を極力避け，図
４のようにすべての光束を透明板４外へ出射させるため
には，透明板４の前面の任意の一点に透明板４内部から
入射する光束がすべて臨界角θより小さい入射角をもつ
ようにすることが必要である。換言するならば，透明板
４の前面の任意の一点への入射光束は，なるべく小さい
入射角をもって（つまり，透明板４の前面に対しなるべ
く立った方向に）入射させるのがよい。

【００２４】ところで，図６において，臨界角θより小
さい入射角をもつ前記光束Ｒ１ａＲ２ａは，透明板４の
左側に空気層９がある場合には，透明板４の空気層９の
両媒質の屈折率のために，透明板４の背面（左側面）に
符号Ｒ１およびＲ２でそれぞれ示す入射光束の屈折によ
って，生ずると考えることができる。これは光束Ｒ１，
Ｒ２が比較的大きな傾斜角をもって透明板４の背面に入
射しても，透明板４内での屈折によって光束Ｒ１ａ，Ｒ
２ａが透明板４の背面および前面に対して立ってくるこ
とを意味する。

【００２５】ところで，図６において，空気層９が存在
せず，空気層９に代わって接着材層１１（図５）が存在
したと仮定すると，接着材層１１中をＲ１，Ｒ２で示す
方向に進む光束は，透明板４の背面から透明板４に入射
した場合，光束Ｒ１ａ，Ｒ２ａのように屈折することな
く光束Ｒ１，Ｒ２と同じ方向に点線矢印Ｒ１ｂ，Ｒ２ｂ
で示すように直進することになる。なぜならば，通常，
接着材層１１は，透明板４を構成するウレタン樹脂等の
材質とほぼ同じ屈折率をもっており，接着材層１１と透
明板４は，ほぼ同一材質と考えられるからである。この
ように接着材層があると，光束は透明板４に入射しても
方向を変えることがないので，透明板４内で光束の向き
が前面に対して立ってくる現象が起きない。。従って，
透明板４の前面に対して光束が傾いた状態で入射して当
該断面の内側で全反射を起こすことになり，図５のよう
な現象が生じる。従って空気層９を介在させることは投
映光を有効に利用する点で好ましく，光損失が少なく，
スクリーン面がその分明るくなる。

【００２６】図７は，本発明の投映用スクリーン２にお
いて，投映像観測側から入ってくる外光（照明光，戸外
の光）等を遮光性着色層６が吸収して，黒レベルを向上
させている状態を説明している。三角形断面の微小突条
５の透光部をなす下面に入射した外光Ｌ１はＬ２で示す
ように内部反射して遮光性着色層６の内面に吸収され
る。一方，透光部の表面で反射した外光Ｌ３は直下の遮
光性着色層６の外面に吸収される。一方，他の外光Ｌ４
についても同様であるが，この場合には内部へ入射した
外光Ｌ５は透光部の内面で全反射した後，上方の遮光性
着色層６の内面に吸収される。また，遮光性着色層６の
外面に直接照射された外光Ｌ６はそのまま吸収される。

【００２７】

【発明の効果】以上に説明したように，本発明において
は，拡散面とその前方の透明板とからなり，透明板の投
映像観測側に，上面を遮光性着色層で被覆した透明な微
小突条を互いに平行に水平方向に設けた投映用スクリー
ンにおいて，拡散面と透明板の対向面を，それらの間に
空気層が存在するように微小間隙をおいて部分的に接合
しているので，空気層を経て拡散面から透明板に入射す
る光束が透明板前面に対して立った状態で入射し，この
ため透明板前面内側で全反射して損失光となる光が少な
くなり，投映像が明るくなる効果が得られる。ま
た，投映用スクリーンの拡散面と透明板を弾性材で作れ
ば，投映用スクリーンを巻き取り式にすることができ，
少なくとも，透明板を弾性材にすれば引掻き傷等を残さ
ずに復元させることが可能となる。遮光性着色層の少な
くとも一部を弾性材製とすることにより，上記効果は一
層助長される。また，遮光性着色層の面を艶消し・光拡
散面とすれば，光の吸収が一層効果的になされ，黒レベ
ルが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の投映用スクリーンの斜視図。

【図２】同縦断面図。

【図３】円拡散の説明図

【図４】拡散面と透明板の間の間隙の光学的作用の説明
図。

【図５】拡散面と透明板の間に間隙がない場合の光学的
作用の説明図。

【図６】図４および図５に関連する作用の説明図。

【図７】本発明の投映用スクリーンの外光吸収作用の説
明図。

【符号の説明】

２投映用スクリーン３拡散板４透明板５微小突条６遮光性着色層７拡散面８微小間隙１０接着材粒子１１接着材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投映装置からの投映光を受けて，これを
投映像観測側へ拡散させる拡散面と，前記拡散面に平行
をなして拡散面の投映像観測側に配設され，且つ前記拡
散面からの拡散光を投映像観測側へ向けて通過させる透
明板とを備え，前記透明板の投映像観測側には，水平方
向に延びる多数の透明な微小突条が互いに平行に設けら
れ，前記微小突条の少なくとも一方の面には遮光性着色
層が設けられ，前記拡散面と透明板の対向面は，それら
の間に空気層が存在するように互いに微小間隙をおいて
部分的に接合されていることを特徴とする投映用スクリ
ーン。
【請求項２】前記拡散面と透明板の対向面は，分散し
た微小な接着材粒子または，粘着材粒子を介して接合さ
れていることを特徴とする請求項１記載の投映用スクリ
ーン。
【請求項３】前記透明板は，弾性材から構成されてい
ることを特徴とする請求項１または，２記載の投映用ス
クリーン。
【請求項４】前記遮光性着色層の少なくとも一部が弾
性体からなることを特徴とする請求項１記載の投映用ス
クリーン。
【請求項５】前記遮光性着色層の両面とも艶消し・光
拡散面として構成されていることを特徴とする請求項１
記載の投映用スクリーン。