JP2002107830A - 背面投写型スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 観測者が背面投写型スクリーンの中央から外
れた部位で当該スクリーンを観測する場合でも、視野角
の増大のためにスクリーン上の映写像が暗くならなず、
しかも明光下でコントラストの優れた映写画像を見るこ
とができる背面投写型スクリーンを得ること。 【解決手段】 背面投写型スクリーン（１０）は、観測
側（Ａ）に面した前面板（２０）と、背後の画像投写装
置（Ｐ）に面するように前面板の後面に沿って設けられ
た後面光拡散手段（３０）とから構成される。前面板
（２０）の前面には、水平方向に平行に延びる多数の三
角形断面の微小突条（２）が形成され、各微小突条の上
側面には遮光層（３）が形成される。前面板（２０）の
後面には、光拡散シートを介して、垂直方向に延びかつ
画像投写装置（Ｐ）側へ突出する多数の平行レンズ突条
（６）をもつレンチキュラーレンズシート（７）が設け
られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スライドプロジェ
クタ、ビデオプロジェクタ、動画プロジェクタ等の画像
投写装置からの投映像を背面から受けて前面で映写する
背面投写型スクリーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種背面投写型スクリーンとし
ては、例えば特公平８−７３７６号公報に記載されてい
るように、観測側に面し全体的に透明な前面板の前面
に、水平方向に平行に延びる多数の三角形断面の微小突
条を形成し、各微小突条の上側面に遮光層を形成し、一
方、この前面板の後面に沿って、背後の画像投写装置か
らの投映像を受けるフレネルレンズを設けた構成をもつ
スクリーンが知られている。フレネルレンズは、通常、
背後の画像投写装置側の面に円形状の同心プリズムを備
えている。背後の画像投写装置からは投映像が発散光と
してフレネルレンズに入射し、フレネルレンズによって
平行光に変換されて前面板の後面に入射し、前記微小突
条の遮光層のない斜面を経て観測側である前方に出射す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記構造の
背面投写型スクリーンにおいては、前面板の三角形断面
微小突条とその上側面の遮光層とによって、観測側が明
るくしかも外光が強くても映写画像の高い黒レベル（画
像の高いコントラスト）を得ることができ、しかも画像
投写装置から発する光を効率よく観測側に射出すること
ができるが、スクリーンに写される画像の視野角につい
ては一定の値を超えることができないと言う問題があっ
た。したがって、観測者は、スクリーンの中央部に対面
している時はスクリーン上で明るい映写像を見ることが
できるが、スクリーンの中央から外れた部位でスクリー
ンを観測する場合には、スクリーン上の映写像が暗くな
ると言う問題がある。本発明は、視野角を拡大すること
によって上述の問題を解決することができる背面投写型
スクリーンを得ることを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の背面投写型スクリーンは、観測側に面し全体的に透
明な前面板と、背後の画像投写装置に面するように前記
前面板の後面に沿って設けられた後面光拡散手段とから
構成され、前記前面板の前面には、水平方向に平行に延
びる多数の三角形断面の微小突条が形成され、各微小突
条の上側面には遮光層が形成され、前記後面光拡散手段
の画像投写装置に面する側には、平行をなして垂直方向
に延びかつ画像投写装置側へ突出する多数のレンズ突条
をもつレンチキュラーレンズシートが設けられているこ
とを特徴とする。

【０００５】前記後面光拡散手段は、前記前面板の後面
に沿って設けられた光拡散シートと、この光拡散シート
の後面に沿って設けられた透明レンチキュラーレンズシ
ートとから構成することができる。また、前記後面光拡
散手段は、前記前面板の後面に沿って設けられたレンチ
キュラーレンズシートで構成し、このレンチキュラーレ
ンズシートを光拡散剤を分散状に含ませたものとするこ
とができる。さらに、前記後面光拡散手段を、前記前面
板の後面に沿って設けられたレンチキュラーレンズシー
トにより構成し、このレンチキュラーレンズシートの前
記レンズ突条の表面を梨地面として構成することもでき
る。

【０００６】 〔発明の詳細な説明〕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および図２において、本
発明の一実施の形態に係る背面投写型スクリーン１０
は、前面板２０と、後面光拡散手段３０とから構成され
ている。前面板２０は、観測側Ａに面して設けられるも
のであって、全体的に透明な材料で構成されている。ま
た、後面光拡散手段３０は、背面側Ｂに設置された画像
投写装置Ｐ（図２）に面するように、前面板２０の後面
に沿って設けられている。画像投写装置Ｐは、例えばス
ライドプロジェクタ、ビデオプロジェクタ、動画プロジ
ェクタ、その他任意のプロジェクタである。

【０００７】前面板２０の前面（観測面）には、水平方
向に平行に延びる多数の三角形断面の微小突条２が形成
され、各微小突条２の上側面には遮光層３が形成されて
いる。遮光層３は黒色層とするのが最も好ましい。隣接
する微小突条２のピッチは例えば０．１〜０．３ｍｍ程
度である。各微小突条２の上側面は前方へ向かって下降
するように傾斜させてもよいし、水平面としてもよい。
一方、各微小突条２の下側面４は傾斜が比較的急な下向
き斜面となっている。

【０００８】前記後面光拡散手段３０は、前記微小突条
２付き前面板２０との組合せの点で本発明の特徴をなす
部分である。後面光拡散手段３０の画像投写装置に面す
る側には、平行をなして垂直方向に延びかつ画像投写装
置Ｐ側へ突出する多数のかまぼこ形レンズ突条６をもつ
レンチキュラーレンズシート７が設けられている。図１
に示す実施の形態では、前記後面光拡散手段３０は、レ
ンチキュラーレンズシート７と、このレンチキュラーレ
ンズシート７と前面板２０との間に挿入された光拡散シ
ート９を含んでいる。この光拡散シート９は例えば０．
１ｍｍ程度の厚さをもつ薄いプラスチック等の透明フィ
ルムで、微細な光拡散粒子を無数に含むものとすること
ができる。この光拡散粒子は、後方からの入射光を全体
として角度的な広がり分布を有する拡散光に変換し前面
板２０に出射させる。また、光拡散シート９は、好まし
くは、薄いフィルムの光入射側に無数の微細な凹凸を形
成したものとすることもできる。この無数の凹凸はレン
ズ効果を有し、後方からの入射光を全体として角度的な
広がり分布を有する拡散光に変換し、前面板２０に出射
させる。

【０００９】以上の構成によって、図２に示すように、
画像投写装置Ｐからの映写光束Ｌ１は、発散光の状態で
後面光拡散手段３０を透過した後、前面板２０を透過し
て出射映像光Ｌ２として観測者の目に達する。後面光拡
散手段３０の作用については後述することとし、前面板
２０の作用について以下詳述する。

【００１０】前面板２０の三角形断面微小突条２につい
て述べると、図３において、三角形断面微小突条２の下
側面４の傾斜角度は観測側Ａから入射する光を効果的に
遮蔽する条件と、画像投写装置Ｐから来る映像光の前面
板２０の透過効率の条件の双方を考慮し、それらのバラ
ンスで決定される。まず、前面板２０の後側から入射す
る光について考える。例えば、図３において、下側面４
の背後から入射する臨界角光線が、屈折後に水平となる
ように下側面４の角度を設定する場合、水平な主光線ｒ
より上向きの角度をもって下側面４に入射する光束ｒ２
は、すべて下側面４で反射され、遮光層３に吸収されて
しまう。そのため、観測側Ａに射出されるのは、水平よ
り下側に向かって下側面４に入射するｒ３のような光束
だけとなる。したがって、全体の光束の利用効率が低下
する。

【００１１】一方、図４は後方から入射する主光線ｒ４
が初めから下向きの場合を示している。この場合、その
主光線を中心として、ｒ５、ｒ６のように下側面４を通
して射出する光束が増加する。そして、この断面におけ
る光束の広がりをこのような範囲に抑えられれば、光束
の利用効率を飛躍的に向上させることができる。上述の
ように主光線ｒ４を初めから下向きに向けて光束の利用
効率を向上させるには、図２に示すように画像投写装置
Ｐから出る光束が水平軸線に対して角度θをなすように
設定する。この角度θの最適値は２６度程度である。な
お、画像投写装置Ｐから出る光束が角度θをなすように
する代りに、画像投写装置Ｐの位置を高くして画像投写
装置Ｐから出る光束を水平方向に向け、図２に示すよう
に後面光拡散手段３０の背後にフレネルレンズ１３を設
けるようにすることもできる。この場合、フレネルレン
ズ１３は画像投写装置Ｐからの水平方向発散光を前記角
度θをなす方向の平行光に変換する構成をもつように設
計される。

【００１２】図５は、前面板２０の後面（裏面）が反射
面１２であると仮定した場合における、遮光層３と三角
形断面微小突条２による観測側Ａでの表面反射除去効果
を示している。観測側Ａから入ってくる外光（照明光、
戸外の光）のうち、三角形断面微小突条２の下側面４に
入射する外光Ｒ１はＲ２で示すように反射面１２で反射
して、遮光層３の内面に吸収される。一方、遮光層３の
外面に入射する外光Ｒ３、Ｒ４はそこで吸収される。ま
た、他の外光Ｒ５は下側面４で反射して、Ｒ６で示すよ
うに下位の遮光層３に吸収される。外光Ｒ５のうち前面
板２０内に入ったものは、Ｒ７で示すように反射面１２
で反射し、さらに下側面４で全反射して、Ｒ８で示すよ
うに遮光層３の内面に吸収される。以上のほか、反射面
１２を透過してその背後の面で反射する外光について同
様に吸収がなされるので、外光の表面反射はきわめて少
ないものとなる。このように、三角形断面微小突条２
は、観測側Ａの上方から入射する光束を効果的に遮蔽す
るとともに、様々な方向から入射する光束による表面反
射を広範囲にわたって遮蔽する作用を果たす。これによ
って、下側面４を透過して観測側Ａへ出射する映像光に
より得られる映像の黒レベルが向上し、コントラストの
よい映像を見ることができる。

【００１３】上述のように微小突条２をもつ前面板２０
は映像の質の向上にあずかるが、一方、その背面の後面
光拡散手段３０は、視野角を拡大する点できわめて有用
である。図６は、後面光拡散手段３０の視野角拡大作用
を説明している。同図において、画像投写装置Ｐからの
映写光束Ｌ１はレンチキュラーレンズシート７のレンズ
突条６の曲面のために屈折により収束光となり、ついで
発散しつつ光拡散シート９に入射し、さらに光拡散シー
ト９と前面板２０の界面で種々の方向に屈折する。種々
の方向への光の屈折は光拡散シート９による拡散作用に
より可能となる。光拡散シート９の拡散特性は拡散角度
に異方性をもつように定めるのが望ましい。

【００１４】そして、背面投写型スクリーン１０の左右
方向における視野角の増大のためには、特に左右方向
（図６の上下方向）に拡散角度が大きくなるような異方
性を与える必要がある。このような拡散角度に異方性は
公知の方法によって作り出すことが可能である。図６に
符号Ｌ２〜Ｌ１０を付した矢印で示すように、背面投写
型スクリーン１０からの出射光は、レンチキュラーレン
ズシート７のレンズ突条６の存在によって左右方向の広
い角度範囲に広がり、したがって、観測側Ａの観測者は
背面投写型スクリーン１０の中心から側方にずれた部位
においても明るく明瞭な映像を観測することができる。
光拡散シート９は、前述のように０．１ｍｍ程度の薄い
フィルムからなるので、画像の大きな拡散を押さえて解
像度を向上させる効果がある。実験によれば、視野角は
例えば１７０度程度まで拡大することができた。

【００１５】図７は本発明の第２の実施の形態を示す。
この実施の形態では、後面光拡散手段３０は、前記光拡
散シート９を省略してレンチキュラーレンズシート７Ａ
のみによって構成されており、代りにレンチキュラーレ
ンズシート７Ａに光拡散剤１５を全体的に均一に含有さ
せている。レンチキュラーレンズシート７Ａの前面は前
面板２０の後面に密着状態で接している。そして、光拡
散剤１５の拡散作用によって、この実施の形態でも、図
６に示した実施の形態と同様な視野角増大効果が得られ
るのに加えて、一体化により構成が簡略化される。

【００１６】図８は本発明の第３の実施の形態を示す。
この実施の形態では、前記光拡散シート９が省略され、
その代りにレンチキュラーレンズシート７Ｂのすべての
レンズ突条６の表面に光拡散剤の層１７が施されてい
る。レンチキュラーレンズシート７Ｂの前面は前面板２
０の後面に密着状態で接している。この実施の形態で
も、光拡散剤層１７を設けることによって、そこで拡散
屈折が起き、図６の実施の形態の場合と同様に視野角増
大効果が得られるとともに、一体化により構成が簡略化
される。

【００１７】図９は本発明の第４の実施の形態を示す。
この実施の形態でも、前記光拡散シート９が省略され、
その代りにレンチキュラーレンズシート７Ｃのすべての
レンズ突条６の表面は梨地処理面１８となっている。梨
地処理面１８はレンズ突条６の表面に微細な凹凸を形成
したものであり、これによって、レンズ突条６への入射
光が拡散屈折される。レンチキュラーレンズシート７Ｃ
の前面は前面板２０の後面に密着状態で接している。こ
の実施の形態でも、梨地処理面１８を設けることによっ
て、図６の実施の形態の場合と同様に視野角増大効果が
得られるとともに、一体化により構成が簡略化される。

【００１８】

【発明の効果】以上に実施の形態について説明したよう
に、請求項１に記載の発明では、水平方向に平行に延び
る多数の三角形断面の微小突条を前面に形成し、各微小
突条の上側面に遮光層を形成した前面板を設け、この前
面板の後方に、平行をなして垂直方向に延びかつ画像投
写装置側へ突出する多数のレンズ突条をもつレンチキュ
ラーレンズシートを設けた結果、レンチキュラーレンズ
シートを透過した画像光束が左右方向に広がって視野角
が増加し、その結果、前面板に面する観測者は、背面投
写型スクリーンの中央から外れた部位でスクリーンを観
測する場合にも、スクリーン上の映写像が暗く見えるこ
とがない。そして、三角形断面の微小突条を前面に有
し、各微小突条の上側面に遮光層を形成した構成をもつ
前面板によって、観測者は、黒レベルが高くコントラス
トの優れた画像を見ることができる。また、請求項２、
３、４の発明によれば、画像の優れたコントラストと視
野角増大の効果に加えて、一体化により構成が簡略化さ
れた背面投写型スクリーンが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の背面投写型スクリーンの第１の実施の
形態の斜視図。

【図２】本発明の背面投写型スクリーンの第１の実施の
形態の側面図。

【図３】第１の実施の形態の作用を説明する図。

【図４】第１の実施の形態の作用を説明する図。

【図５】同じく第１の実施の形態の作用を説明する図。

【図６】同じく第１の実施の形態の視野角増大について
説明する平面図。

【図７】本発明の背面投写型スクリーンの第２の実施の
形態の平面図。

【図８】本発明の背面投写型スクリーンの第３の実施の
形態の平面図。

【図９】本発明の背面投写型スクリーンの第４の実施の
形態の平面図。

【符号の説明】

１０ 背面投写型スクリーン ２０ 前面板 ３０ 後面光拡散手段 Ａ 観測側 Ｂ 背面側 Ｐ 画像投写装置 ２ 三角形微小突条 ３ 遮光層 ４ 下側面 ６ レンズ突条 ７ レンチキュラーレンズシート ９ 光拡散シート １２ 反射面 １３ フレネルレンズ １５ 光拡散剤 １７ 光拡散剤層 １８ 梨地処理面

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】観測側に面し全体的に透明な前面板と、背
   後の画像投写装置に面するように前記前面板の後面に沿
   って設けられた後面光拡散手段とから構成され、前記前
   面板の前面には、水平方向に平行に延びる多数の三角形
   断面の微小突条が形成され、各微小突条の上側面には遮
   光層が形成され、前記後面光拡散手段の画像投写装置に
   面する側には、平行をなして垂直方向に延びかつ画像投
   写装置側へ突出する多数のレンズ突条をもつレンチキュ
   ラーレンズシートが設けられていることを特徴とする背
   面投写型スクリーン。
2. 【請求項２】前記後面光拡散手段が、前記前面板の後面
   に沿って設けられた光拡散シートと、この光拡散シート
   の後面に沿って設けられた透明レンチキュラーレンズシ
   ートとからなることを特徴とする、請求項１記載の背面
   投写型スクリーン。
3. 【請求項３】前記後面光拡散手段が、前記前面板の後面
   に沿って設けられたレンチキュラーレンズシートからな
   り、このレンチキュラーレンズシートに光拡散剤が分散
   状に含まれていることを特徴とする、請求項１記載の背
   面投写型スクリーン。
4. 【請求項４】前記後面光拡散手段が、前記前面板の後面
   に沿って設けられたレンチキュラーレンズシートからな
   り、このレンチキュラーレンズシートの前記レンズ突条
   の表面が梨地面として構成されていることを特徴とす
   る、請求項１記載の背面投写型スクリーン。