JP2002520678A - フロント投写スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はフロント投写スクリーン（３）に関するものである。このスクリーンは前側及び後側を有する。前側から見て、このスクリーンはルーバースクリーン（９）及び反射性又は戻り散乱性の面（７）をこの順序で具える。入射角依存性の透明又は反射透明の箔（１１）をルーバースクリーン（９）の光入射側に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、前側及び後側を有し、前側から見てルーバースクリーンと、反射性
又は戻り散乱性スクリーン面とをこの順序で具えるフロント投写スクリーンに関
するものである。

【０００２】 冒頭部で述べた形式の投写スクリーンは、例えば日本国特許出願公開６２−１
４７４４２号の英文の要約から既知である。

【０００３】 この要約に記載された投写スクリーンは、スクリーンに入射する外光の一部が
吸収されるようにブラインドが水平方向に向くルーバースクリーンを具えている
。実際には、外光は全ての方向からスクリーンに入射する。従って、外光の少な
くとも一部分が観客空間に到達するのが阻止される。一方、信号光は良好に規定
された方向から入射する。プロジェクタが適当な位置に位置する場合、信号光は
遮光されることなくルーバースクリーンを通過する。従って、画像コントラスト
は前述した要約に記載された方法により増強される。さらに、この既知の投写ス
クリーンはスクリーン面に設けた散乱層を有する。この層はスクリーン面とルー
バースクリーンとの間に存在するので、スクリーンの視認角度はルーバースクリ
ーンにより決定される。

【０００４】 本発明の目的は、外光が存在しても、十分に大きな視認角との組合せにおいて
一層良好なコントラスト比を有する投写スクリーンを提供することにある。

【０００５】 この目的を達成するため、本発明による投写スクリーンは、ルーバースクリー
ンの光入射側に第１の箔が存在し、この箔が入射角に応じて透明効果又は散乱効
果を有することを特徴とする。

【０００６】 本発明は、スクリーンにとって望ましい照明光と望ましくない照明光とを区別
するという認識に基づいている。プロジェクタ光は良好に規定された方向すなわ
ちプロジェクタの方向から入射し、外光は全ての方向からスクリーンに入射する
。

【０００７】 用いる箔は光を入射角に対して区別する効果を有する。箔の法線に対する所定
の角度範囲内において、箔は光散乱効果を有し、この角度範囲外の角度において
箔は透明であり進行する光に対して影響を及ぼすことはない。

【０００８】 このような箔は既知であり、スミトモ化学会社のルミスティの名称で入手でき
、文献「A Novel Polymer Film thae Controls Light Transmissio」M.Hond 等
著、Progress Pacific Polymer Science 3,1994,pp159-169 に記載されている。

【０００９】 この箔は種々の角度範囲のものが入手することができる。上述した用途に対し
て極めて好適な箔は、スクリーン上に設けられたとき、水平方向方向において例
えば−１５°と＋１５°との間の角度範囲を有する箔であり、この角度範囲にお
いて箔は散乱効果を有しこの角度範囲外の角度においては透明になる。散乱効果
が生ずる角度範囲は法線に対し非対称とすることもできる。

【００１０】 さらに、この箔は光の入射側に配置されるので、最終的な観客の視認角度は箔
が散乱効果を有する角度範囲に対応する。

【００１１】 外光が箔に入射すると、法線に対して所定の角度内で入射する光は散乱し、残
りの光は散乱せずに通過する。ルーバースクリーンにおいて、箔により散乱した
外光は通過し、残りの光すなわち箔により影響を受けなかった光は吸収される。
実際には、ルーバースクリーンも角度選択性を有する。所定の角度範囲内の入射
角の光は通過し、この角度範囲外の入射角の光は遮光される。従って、スクリー
ン面の構成に応じてスクリーン面上で戻り散乱又は反射が生ずる。

【００１２】 スクリーン面は例えば反射面として構成することができる。この場合、箔によ
り散乱しルーバースクリーンをスクリーン面の方向に進行する外光は、スクリー
ン面上で同一の角度内で反射する。従って、この光はルーバースクリーン及び箔
を経て観客空間に到達する。スクリーンにより観客空間に向けて反射する外光の
部分は、箔が散乱効果を有する角度範囲内の入射角を有する外光だけである。

【００１３】 スクリーン面が戻り散乱性を有する場合、外光の一部の光は、戻り散乱性に起
因して角度分布が拡がっているため、光がスクリーンの出射面に戻る際にルーバ
ースクリーンにより吸収される。

【００１４】 信号光の入射角は箔が散乱効果を有する角度範囲であるので、反射性スクリー
ン面の場合ほぼ全ての信号光が観客空間に到達する。スクリーン面が戻り散乱性
面として構成されている場合、所定の角度範囲内でスクリーンに入射する信号光
は一層大きな角度で散乱される。従って、信号光の一部はルーバースクリーンに
より遮光され観客空間に到達するのが阻止される。しかしながら、戻り散乱性ス
クリーン面の場合一層大量の外光が遮光されるので、投写画像のコントラスト比
はほとんど有害な影響を受けることはない。

【００１５】 本発明によるフロント投写スクリーンの好適実施例は、ルーバースクリーンと
スクリーン面との間に第２の箔が存在し、この箔が入射角に応じて透明効果又は
散乱効果を有することを特徴とする。

【００１６】 第２の箔が存在することにより、すでに散乱が生じている角度範囲で特別な散
乱が生ずる。これは、この角度範囲内で一層良好な画像の均一性が得られる利点
があり、これは信号光にとっても重要である。

【００１７】 本発明によるフロント投写スクリーンの別の実施例は、第１の箔の光入射側に
偏光子が存在し、この偏光子が、投写されるべき信号光の偏光方向と対応する透
過偏光方向を有することを特徴とする。

【００１８】 プロジェクタが偏光した光を発生し偏光子の光透過方向が信号光の偏光方向と
対応する場合、信号光は通過する。ほぼ半分の外光が遮光される。偏光子だけを
用いる場合、スクリーンに入射する光のほぼ半分の光が観客空間に到達する。上
述した箔及びルーバースクリーンを用いる場合、所定の入射角でスクリーンに入
射する外光は、偏光方向に依存することなく観客空間に到達する。１個の箔又は
２個の箔とルーバースクリーンとの組合せに偏光子を付加することを提案する。
結果として、所定の入射角でスクリーンに入射しスクリーンの透過偏光方向を有
する外光だけが観客空間に入射する。この結果、コントラスト比が改善される。

【００１９】 本発明のこれらの及び他のの概念は、後述する実施例に基づいて明らかになる
。

【００２０】 図１に示す画像投写装置１はフロント投写スクリーン３及びプロジャクタ５を
具える。フロント投写スクリーン３はスクリーン面７を有する。このスクリーン
面７は種々の方法で作ることができる。このスクリーン面は、本例の場合例えば
低利得面とすることができ、例えば白色面とすることができる。スクリーン面は
、変形例として例えばミラーのような高利得面とすることができる。

【００２１】 ルーバースクリーン９がスクリーン面７の光入射側に位置する。ルーバースク
リーンは、スクリーンに所定の角度範囲で入射する光だけを通過させこの範囲外
の入射角の光を遮断する複数の平行ブラインドを具える。この角度範囲がルーバ
ースクリーンの法線に対して位置する範囲はブラインドの傾きにより決定される
。ブラインド間の距離は光が通過する角度範囲の大きさ、つまりスクリーンの視
認角を規定する。

【００２２】 ブラインドは水平方向又は垂直方向のいずれの方向にも向くことができる。外
光が例えば主として窓から到来する太陽光が入射する側から入射する場合、ルー
バースクリーンを垂直に向かせることが有益である。外光が人口的な照明光の場
合、光は天井から入射するので、ルーバースクリーンを水平に向かせることが有
益である。

【００２３】 本発明は、光入射側に箔１１を有するルーバースクリーンを具える画像投写ス
クリーンを実現することを提案するものであり、この箔は入射角に応じて散乱効
果又は透明効果を有する。この箔は所定の角度範囲内において散乱効果を有し、
この角度範囲外の場合入射角は妨害されることなく通過する。このような箔は既
知であり、例えばスミトモ化学社の「ルミスティ」の名のもとで入手することが
できる。箔が散乱効果を有する角度範囲は、箔の法線に対して対称又は非対称と
することができる。

【００２４】 スミトモの箔は相互に異なる屈折率を有し約３μm 離れて位置する複数の薄層
で構成されているので、回折構造体が形成される。このような箔は、文献「A No
vel Polymer Film that Controls Light Transmission 」M. Honda等著．Pacifi
c Polymer Science ３，１９９４，pp. １５９−１６９に記載されている。

【００２５】 角度範囲の選択は所望の用途、特に投写画像が可視化される角度により決定さ
れる。

【００２６】 ルーバースクリーン９のブラインドの向き及び箔１１の散乱方向は互いに平行
とする。これは、箔の層がルーバースクリーンのブラインドとほぼ直交すること
を意味する。この構成は、プロジェクタ光が最とも大きな視角が望まれる方向で
ある水平方向に散乱される場合、プロジェクタ光がルーバースクリーンのブライ
ンド間に維持され、吸収されない利点を有する。

【００２７】 ブラインドが水平に向く場合、好ましくことに箔は垂直方向よりも水平方向に
強い散乱効果を有する。垂直方向において、大き過ぎる角度でルーバースクリー
ンに入射する光は遮断され喪失する。さらに、観客空間の観客の位置から見た場
合、投写スクリーンに対して水平方向においては比較的大きな視角を有し垂直方
向においては一層制限された視角を有することが一般的に望まれている。

【００２８】 入射角依存性を有する散乱性又は透過性の箔の効果は、スクリーン面の設置に
よっても決定される。例えばミラーのようにスクリーン面が高い利得を有する場
合、箔が散乱効果を有する角度範囲は比較的小さく選択することができ、光はス
クリーンから比較的小さな角度範囲で出射することができる。この場合、角度範
囲は箔により決定される。これにより、制限された視角で極めて明るい画像が得
られる。

【００２９】 例えば白色面を用いる場合のようにスクリーン面が低い利得を有する場合、プ
ロジェクタ光は比較的大きな角度範囲でスクリーン面において散乱する。この場
合プロジェクタ光の一部はスクリーン面から箔に到る光路中においてルーバース
クリーンにより遮光される。他方において、外光の大部分も同様に遮光されるの
で、最終的なコントラスト比は既知の画像投写スクリーンよりも一層良好である
。

【００３０】 従って、箔を用いることは、高利得スクリーン面の場合、コントラストの改善
に関して、最も高い効果を有する。この理由は、箔が角度範囲を決定するからで
ある。

【００３１】 角度依存性散乱又は透明箔を用いることは、別の付加的な利点を有する。低利
得スクリーン面及び高利得スクリーン面の両方について、ルーバースクリーンの
ピッチとプロジェクタの表示パネルのピッチとの間においてモアレ干渉が生ずる
おそれがある。この箔を用いることにより、画像中のこの効果を相当低減させる
ことができる。さらに、高利得スクリーン面を用いる場合、ルーバースクリーン
とスクリーン面上の画像との間でモアレ干渉が生ずるおそれがある。箔の存在に
起因して、画像中のモアレ干渉効果も相当減少させることができる。

【００３２】 図２は本発明による投写スクリーンの第２実施例を有する画像投写装置を示す
。この効果スクリーンは、ルーバースクリーン９とスクリーン面７との間に位置
する第２の箔１３を具える。この第２の箔１３によりすでに散乱が発生している
角度範囲内において特別な散乱が発生し、一層良好な画像の均一性が実現される
。

【００３３】 上述した箔は、偏光解除効果を強く有する一般的に既知の散乱性箔とは異なり
、その偏光方向を維持する。箔が１個の場合及び２個の場合の両方において、組
立体の入射側に偏光子１３を設けることが有益である。この方策は、プロジェク
タの信号光が偏光している場合にだけ有効である。この場合、偏光子１３の透過
偏光方向は、信号光の偏光方向に対応させる必要がある。偏光子１３は光学素子
であるから、図１及び図２において破線により示す。スクリーンに入射する外光
のほぼ半分の光は偏光子１３によりすでに遮光される。箔１１及びルーバースク
リーン９を用いる場合、所定の入射角の範囲内でスクリーンに入射する外光は、
偏光方向に依存することなく観客空間に入射する。１個又は２個の箔とルーバー
スクリーンとの組み合せに偏光子１３を付加することにより、所定の入射角でス
クリーンに入射しスクリーンの透過偏光方向を有する外光だけが観客空間に到達
し、コントラスト比が改善される。

【００３４】 本発明による画像投写スクリーンの動作原理を図面に基づいて説明する。 外光１３はランプにより線図的に示し、観客空間１７は人間の眼により線図的
に示す。

【００３５】 外光１５が箔１１に入射すると、その法線に対して所定の角度内で入射する外
光の一部は散乱し、外光の残りの部分は散乱せずに通過する。ルーバースクリー
ンにおいて、箔により散乱した外光は部分的に通過し、残りの部分すなわち箔に
より妨害されないで通過した光は相当大きな角度で入射するので吸収されること
になる。実際には、ルーバースクリーン９も角度選択性を有する。所定の角度範
囲の入射角の光は通過し、この角度範囲外の入射角の光は遮光される。次にスク
リーン面の構成条件に応じてこのスクリーン面７において戻り散乱又は反射が生
ずる。

【００３６】 スクリーン面７は例えばミラー面のような反射面とすることができる。この場
合、箔１１により散乱しルーバースクリーン９を通過した外光は入射角と同一の
角度内で反射する。従って、この光はルーバースクリーン９及び箔１１を経て観
客空間１７に到達する。従って、スクリーンにより反射した外光の一部は観客空
間に入射することになる。箔が散乱効果を有する角度内の入射角を有する外光だ
けが観客空間１７に到達する。

【００３７】 スクリーン面７が戻り散乱効果を有する場合、外光の一部はスクリーンの出射
面に戻る際ルーバースクリーン９により吸収される。この理由は、角度分布が戻
り散乱により拡がっているからである。

【００３８】 プロジェクタ５が投写スクリーン３に対して適当な位置に配置されている場合
、信号光の入射角は箔１１が散乱効果を有する角度範囲内にある。この場合、ス
クリーン面が反射面の場合、ほぼ全ての信号光が観客空間に到達する。スクリー
ン面が戻り散乱面の場合、スクリーンに入射する際に限定された角度範囲内の入
射角を有する信号光はスクリーン面７上において一層大きな家具と範囲で散乱す
る。結果として、信号光の一部はルーバースクリーンにより遮光され、観客空間
に入射するのが阻止される。しかしながら、戻り散乱面を用いる場合、一層多く
の外光が遮光されるので、投写された画像のコントラスト比が有害な影響を受け
ることはない。

【００３９】 別の実施例として、投写スクリーンに偏光子１３を設けることを提案した。こ
の場合、スクリーンに入射する外光のほぼ半分の外光が偏光子により遮光されて
いる。箔１１及びルーバースクリーン９を用いる場合、スクリーンに所定の入射
角で入射する外光は、偏光方向に依存することなく観客空間に到達する。１個又
は２個の箔とルーバースクリーンとの組合せに偏光子１３を付加することにより
、所定の入射角の範囲でスクリーンに入射しスクリーンの透過偏光方向を有する
外光だけが観客空間に到達する。従って、コントラスト比は一層改善される。

【００４０】 本発明においては、僅かに制限されるが十分に大きな視認角で比較的高いコン
トラスト比を有する画像投写スクリーンが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるフロント投写スクリーンの第１実施例を有する画像投写
装置の線図的側面図である。

【図２】 本発明によるフロント投写スクリーンの第２実施例を有する画像投写
装置の線図的側面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １， 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前側及び後側を有し、前側から見てルーバースクリーンと、反射
   性又は戻り散乱性のスクリーン面とをこの順序で具えるフロント投写スクリーン
   において、前記ルーバースクリーンの光入射側に第１の箔が存在し、この箔が入
   射角に応じて透明効果又は散乱効果を有することを特徴とするフロント投写スク
   リーン。
2. 【請求項２】 前記ルーバースクリーンとスクリーン面との間に第２の箔が存在
   し、この箔が入射角に応じて透明効果又は散乱効果を有することを特徴とする請
   求項１に記載のフロント投写スクリーン。
3. 【請求項３】 前記第１の箔の光入射側に偏光子が存在し、この偏光子が、投写
   されるべき信号光の偏光方向と対応する透過偏光方向を有することを特徴とする
   請求項１又は２に記載のフロント投写スクリーン。