JP2002189253A

JP2002189253A - スクリーン

Info

Publication number: JP2002189253A
Application number: JP2000386542A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Maeno; 敬一前野
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-07-05

Abstract

(57)【要約】【課題】斜め方向から入射した投影光を正面に位置す
る観察者方向に効率よく反射するスクリーンを提供す
る。【解決手段】斜め方向から入射する投影光を、観察者
方向に反射させる傾斜面３ａを有して所定ピッチで形成
された凹凸部３及びこの表面上に形成された反射膜４を
備えた反射体５と、凹凸部３を所定の厚さで覆い、かつ
表面を粗面にした樹脂層６とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像投影装置等に
適用されるスクリーンに係り、特に、斜め方向から入射
した投影光をスクリーン正面に位置する観察者方向に効
率よく反射させ得る反射型のスクリーンに関する

【０００２】

【従来の技術】近年、テレビ映像の表示装置としてプラ
ズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰという）や液晶デ
ィスプレイに代表されるような、厚さが約１０ｃｍ以下
の薄型ディスプレイの開発が進んでいる。一方、大画面
表示の要求も強く、この要求に対してはキャビネット内
に投射装置を備え、ミラーで反射した投影光を透過表示
するリアプロジェクションＴＶが提供されている。

【０００３】また、ホームシアター用途のより大画面表
示の要求に対しては、反射型スクリーンの手前に投射装
置を配置して、その投射光を投影表示するいわゆるフロ
ント型のディスプレイ装置がある。ところで、上記のＰ
ＤＰや液晶ディスプレイは、薄型で空間を有効利用でき
るという特徴を有するが、５０型以上の大画面化が困難
であり、表示デバイスの製造歩留まりの問題から製造コ
ストが高くなるといった問題を有している。

【０００４】また、リアプロジェクションＴＶにおいて
は、キャビネットの薄型化が困難であるという問題を有
しており、フロント型のディスプレイ装置は、前述した
ようにスクリーンの手前に投射装置を配置して投射表示
するものであるので、投射装置が観察者の視界に入り煩
わしいこと、また、投射装置の前を人が横切った場合に
は、投影像が遮られ不快感を与える等の問題があった。
この問題を解消するために、薄型で大画面表示が可能な
画像投影装置が提案された。

【０００５】図３は、従来の画像投影装置の概略側面図
である。図３に示すように、画像投影装置１０は、画像
を生成する液晶パネル等の画像表示パネル１１を有する
画像形成部１２と、スクリーン１３と、この画像形成部
１２から出射される画像をスクリーン１３に照射する結
像光学系１４とからなる。結像光学系１４は、正負のパ
ワーを有するレンズを組み合わせた第１光学系１５と、
この第１光学系１４の光軸Ａと共通の光軸を有し、大口
径の非球面凸面反射ミラーからなる第２光学系１６とで
構成され、斜め投射における画像歪を補正する。

【０００６】画像表示パネル１１は、第１光学系１５の
光軸に対して略垂直下方にシフトして配置されている。
第１光学系１５は、この光軸に直交する方向に対して、
この光軸から下方に配置された画像表示パネル１１の位
置から出射された投影光が第１光学系１５を中心とし
て、点対称になる位置に結像する結像特性を有するもの
である。第１光学系１５に、このような結像特性を持た
せたのは、スクリーン１３に対して斜めに投射した場合
においてもスクリーン１３上の各点で正しく結像させる
ためである。

【０００７】このときの画像表示パネル１１からの画像
を第２光学系１５を介してスクリーン１３上に結像する
と、この画像は、図４に示すように上方に間延びした略
逆台形状となる。従って、第２光学系１６に対して第１
光学系１５の結像歪みを相殺するような逆歪み特性を持
たせることにより、スクリーン１３上で、図５に示すよ
うな歪みのない正規な像が得られる。第１光学系１５か
ら出射される投影光は、第２光学系１６によって、非球
面凸面反射ミラーの光軸中心よりも上側の曲面で反射す
ることになるので、拡散してより上方にあおられ、より
大きな仰角でスクリーン１３を照射するようになってい
る。

【０００８】スクリーン１３としては、図６に示すよう
に、観察者側から見てスクリーン基材２１表面に所定の
ピッチを有して形成された三角状の凹凸部２２を備えた
表面反射タイプのスクリーン２０と、観察者側から見て
スクリーン基材２１裏面に所定のピッチを有して形成さ
れた三角状の凹凸部２２を備えた裏面反射タイプのスク
リーン２３とが用いられる。スクリーン２０、２３は、
斜め下方から入射した入射光を凹凸部２２の傾斜面に入
射した光を散乱反射させて、観察者側に反射させる作用
を有する。

【０００９】この画像投影装置１０は、画像表示パネル
１１から出射された投影光を第１光学系１５を介して第
２光学系１６に照射し、この第２光学系１６により、こ
の投影光を上方に拡散してあおって、スクリーン１３に
投影し、このスクリーン１３で観察者側に反射させるこ
とによって画像を得ることができる。

【００１０】画像投影装置１０は、図示せぬキャビネッ
ト内に収納されるので、この画像投射装置１０が観察者
の視覚に入り煩わしさを与える問題や、人の影で投影像
が遮られ不快感を与える等の問題は解消される。さら
に、視覚的には、スクリーン１３の厚さは、２〜３ｃｍ
程度であるので、大画面であっても威圧感を感じさせる
ことがない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スクリ
ーン１３として表面反射タイプのスクリーン２０を用い
た場合には、表面に形成された凹凸部２２のために、埃
等が付着し易く映像輝度の低下を招いたり、また、清掃
し難いという問題を生じていた。一方、スクリーン１３
として裏面反射タイプのスクリーン２３を用いた場合に
は、投影光Ｐのスクリーン表面における斜め反射により
観察者に達する光量が減少し映像輝度が低下したり、ス
クリーン表面の外光反射の影響によって、映像のコント
ラストが低下したりといった問題を生じていた。

【００１２】この外光反射の影響を低減させるために、
スクリーン表面を粗面処理する方法も考えられるが、ス
クリーン基材２１の表面で反射した画像光Ｑと、スクリ
ーン基材２１裏面に形成された凹凸部２２の傾斜面で反
射した画像光Ｒとの間のずれにより、２重像（ゴース
ト）が発生し画像品質を低下させる。

【００１３】そこで、本発明は懸かる課題を解決するた
めになされたものであり、斜め方向から入射した投影光
を正面に位置する観察者方向に効率よく反射するスクリ
ーンを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明におけるスクリー
ンは、斜め方向から入射する投影光を、観察者方向に反
射させる傾斜面を有して所定ピッチで形成された凹凸部
及びこの表面上に形成された反射膜を備えた反射体と、
前記凹凸部を所定の厚さで覆い、かつ表面を粗面にした
樹脂層と、からなることを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施
形態におけるスクリーンの概略構成を示した側面図であ
る。図１に示すように、本発明の実施形態におけるスク
リーン１は、スクリーン基材２の表面に所定ピッチで形
成された三角状の凹凸部３及びこの凹凸部３の表面に形
成された反射膜４からなる反射体５と、この凹凸部３上
にこの深さよりも若干厚く、表面が粗面にされた樹脂層
６とからなる。

【００１６】凹凸部３の傾斜角は、凹凸部３の傾斜面を
完全反射面と想定した場合に、斜め方向から入射する投
影光をスクリーン正面方向に反射させる角度に設定され
ている。即ち、三角状の凹凸部３は、この一方の辺が水
平方向にあり、これに隣接した他方向の辺がこれと鋭角
をなした傾斜面３ａを有している。

【００１７】凹凸部３のピッチは、スクリーン上に投影
された画素との関係において両者の干渉によって発生す
るモワレ縞が認め難くなるように選択される。具体的に
は、凹凸部３のピッチは、スクリーン上に投影された画
素ピッチの整数倍とならないように選択する。好ましく
は、凹凸部３は、上記画素ピッチよりも小さいピッチで
形成する。

【００１８】反射膜４は、Ａｌ等を蒸着したり、光反射
拡散性の塗料等を塗布したりして形成される。樹脂層６
は、この表面がサンドブラスト等により数十μｍの粗さ
で粗面化されている。樹脂層６としては、紫外線硬化樹
脂等からなる透明樹脂、または光拡散粒子を含む白濁樹
脂が用いられる。

【００１９】このスクリーン１は、斜め下方より入射し
た投影光Ｐが樹脂層６を透過して凹凸部３の傾斜面３ａ
に形成された反射膜４で反射され、観察者方向の正面方
向に出射して画像表示を行うことができる。

【００２０】本発明の実施形態によれば、スクリーン１
に対して斜め方向から入射させた投射光も、スクリーン
１の正面に位置する観察者方向に効率よく反射させるこ
とができるので、明るい映像を得ることができる。この
際、凹凸部３上に形成された反射膜４が拡散反射膜であ
る時、反射光は、スクリーン１の正面方向を中心として
上下左右に拡散する。従って、スクリーン１の視野角が
広がり、スクリーン１の正面方向を中心として上下左右
の広い範囲にわたって画像を観察できるので、どこから
観察しても違和感がない。

【００２１】また、前述したように、凹凸部３は、斜め
入射光をスクリーン正面方向に反射させるように傾けら
れている。このため、凹凸部３に入射した外光Ｏがスク
リーン１の正面方向に反射する割合が減少し、明るい部
屋でもコントラストの高い映像が得ることができる。

【００２２】樹脂層６の表面は、粗面であるので、観察
者を取り巻く生活空間がスクリーン表面に写り込み不快
感を与えることがない。また、この樹脂層６は、スクリ
ーン表面に生成された凹凸部３の深さよりも若干厚く形
成されたものであるので、樹脂層６の表面と凹凸部３の
反射面の距離が近接することになるため、それぞれで反
射されて生成される画像の位置のずれは小さく、ゴース
トの発生が防止され、画像品質を向上させることができ
る。

【００２３】次に、このスクリーン１の製造方法につい
て図２を用いて説明する。図２は、スクリーンの製造方
法の製造工程を示す概略断面図である。図１と同一の構
成要素については同一の符号を用いて説明する。図２
（ａ）に示すように、例えばアクリル樹脂等からなる熱
可塑性樹脂のスクリーン基材２の表面にアルミ等を蒸着
して、または光反射拡散性の塗料等を塗布して反射膜４
を形成する。

【００２４】次に、図２（ｂ）に示すように、所定のピ
ッチで周期的に形成された三角状の凹凸部７を有した金
型８を、スクリーン基材２上に、この凹凸部７と反射膜
４とが対向配置するようにして、載置する。

【００２５】続いて、図２（ｃ）に示すように、一体的
になったスクリーン基材２と金型８とを、この両側から
所定の圧力で加圧した状態で加熱し、金型８の凹凸部７
をスクリーン基材２の表面に転写する。こうして、表面
に凹凸部３が形成されたスクリーン基材２を作製する。
ここで、適用される加熱温度は、スクリーン基材２のガ
ラス転移点近傍の温度である。

【００２６】更に、図２（ｄ）に示すように、冷却後に
金型８をスクリーン基材２から剥離し、このスクリーン
基材２表面に形成された凹凸部３上にＡｌ等を蒸着した
り、光反射拡散性の塗料等を塗布したりして反射膜４を
形成して反射体５を作製する。

【００２７】次に、図２（ｅ）に示すように、スクリー
ン基材２の表面に形成された凹凸部３を紫外線硬化樹脂
で充填して樹脂層６を形成し、この表面を平坦化する。
ここで、適用される樹脂としては、透明樹脂であっても
光拡散粒子を含んだ白濁樹脂であってもよい。

【００２８】この紫外線硬化樹脂上から紫外線を照射し
て樹脂層６を硬化させた後に、図２（ｆ）に示すよう
に、サンドブラスト等で樹脂層６の表面を粗面化して、
図１に示すスクリーン１を得る。なお、樹脂層６の表面
の粗面化では、数十μｍの粗さにする。

【００２９】このように、スクリーン基材２の表面に反
射膜４を形成した後に、凹凸部７を有した金型を用い
て、反射膜４が形成されたスクリーン基材２表面に凹凸
部３を形成した後、この凹凸部３上に樹脂層６を形成
し、更にこの樹脂層６表面を粗面化して作製するので、
精度の良い凹凸部３が得られ、斜め入射光を効率よく観
察者方向に反射させることができるスクリーン１を得る
ことができる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、斜め方向
から入射する投影光を、観察者方向に反射させる傾斜面
を有して所定ピッチで形成された凹凸部及びこの凹凸部
の凸部表面に形成された反射膜を備えた反射体と、前記
凹凸部の表面を覆い、かつ表面を平坦化した樹脂層と、
からなり、前記樹脂層の表面を所望の粗面としたので、
スクリーンで反射した外光が観察者に達し映像のコント
ラストを低下させる問題が解消される。さらに、凹凸部
を所定の厚さで覆い、表面を粗面にした樹脂層を備えて
いるので、埃等が付着して映像輝度が低下することが防
止でき、観察者を取り巻く生活空間がスクリーンに映っ
て観察者に不快感を与えることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のおけるスクリーンの概略構
成を示した側面図である。

【図２】スクリーンの製造方法の製造工程を示す概略断
面図である。

【図３】従来の画像投影装置の光学系概略側面図であ
る。

【図４】従来の画像投影装置における第１光学系の結像
状態を示す図である。

【図５】従来の画像投影装置における第２光学系の結像
状態を示す図である。

【図６】表面反射タイプの反射型スクリーンを示す概略
断面図である。

【図７】裏面反射タイプの反射型スクリーンを示す概略
断面図である。

【符号の説明】

１…スクリーン、２…スクリーン基材、３…凹凸部、４
…反射膜、５…反射体、６…樹脂層、７…凹凸部、８…
金型

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】斜め方向から入射する投影光を、観察者方
向に反射させる傾斜面を有して所定ピッチで形成された
凹凸部及びこの表面上に形成された反射膜を備えた反射
体と、前記凹凸部を所定の厚さで覆い、かつ表面を粗面にした
樹脂層と、からなることを特徴とするスクリーン。