JP2003156799A - 斜め投影用スクリーンとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光反射率およびコントラスト比を向上させた
斜め投射用クリーンを提供する。 【解決手段】 斜めより入射する投影光を、スクリーン
正面の観察者側に反射する複数の傾斜反射面を持つ樹脂
板と、上記傾斜反射面上の投影光が照射される部分のみ
に形成された光輝性反射層とを有する斜め投影用スクリ
ーンである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像投射システム
等に使用される投影用スクリーンに関し、特に斜めより
投影光をスクリーン上に投射するフロント型映像投射シ
ステムに使用する斜め投影用スクリーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、映像投射システム（プロジェクタ
ー）を利用したホームシアターやプレゼンテーション機
器の使用が急速に広がっている。このシステムでは、映
像投射装置から出射された投影光をスクリーン上に拡大
投影する。

【０００３】フロント型映像投射システムの場合は、投
影光は、前方よりスクリーンに投射され、スクリーン正
面に居る観察者は、スクリーン上に映し出された拡大映
像の反射光を見ることになる。

【０００４】このシステムでは、映像投射装置とスクリ
ーン間に、拡大投影のための所定の投射距離が必要とな
るため、スクリーンと映像投射装置を一体とするシステ
ムを提供する場合には、装置の薄型化が大きなネックと
なっている。

【０００５】そこで、図５（ａ）に示すように、最近の
映像投射システムでは、映像投射装置２００からの投影
光をミラー光学系２０５等を用いて斜め下方からスクリ
ーン投射面に照射する、斜め投影法を採用することで、
拡大投影のために必要な距離を得る方法が検討されてい
る。ただし、単に斜め方向から投影光をスクリーンに照
射した場合、通常の平面スクリーンでは正面付近が最適
な観察位置とならないので、図５（ｂ）に示すように、
スクリーン表面には、複数の傾斜した反射面を備えたレ
ンズ加工を施している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】良好な映像を得るため
には、まず、スクリーンが投影光に対し、高い反射ゲイ
ンを有することが必要になる。

【０００７】スクリーンの反射ゲインは、スクリーンと
して使用する素材の光反射率によって決まるので、スク
リーンとして使用することのできる材料としては、でき
るだけ可視域で高い反射率を有する白色であることが好
ましいとされている。

【０００８】しかし、現在スクリーン基材として使用さ
れている通常の白色ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチ
ル）板は、完全な白色ではないため、一部の投影光は透
過されてしまう。

【０００９】スクリーン表面で反射されず、透過する光
の一部はさらにスクリーン内で乱反射し、回帰光とな
り、投影反射光に混じり、映像のコントラスト比を低下
させる要因となる。

【００１０】より高い光反射率を得るため、基材そのも
のをより完全な白色に着色したＰＭＭＡ板を開発するこ
とが望まれるが、このように特別に着色されたＰＭＭＡ
板を開発するためは、膨大な時間と開発費がかかり、ま
た少量生産となるため、ＰＭＭＡ板そのものの値段も高
くなり、製品コストの上昇を招くことになる。

【００１１】また、図５（ｂ）に示すように、スクリー
ン上には、投影光以外の室内の照明等による外光も入射
するため、これらの光によっても映像のコントラスト比
が低下するという課題もある。

【００１２】本発明の目的は、このような従来の課題に
鑑み、特別な着色ＰＭＭＡ板を用いることなく、より高
い反射効率を提供する斜め投影用スクリーンを提供する
ことである。

【００１３】また、本発明の他の目的は、投影光以外の
光がスクリーンに入射することによるコントラスト比の
低下を抑えることのできる斜め投影用スクリーンを提供
することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の斜め投影用スク
リーンの特徴は、斜めより入射する投影光を反射する複
数の傾斜反射面を持つ樹脂板と、上記傾斜反射面上に形
成された光輝性反射層とを有することである。

【００１５】上記本発明の斜め投影用スクリーンの特徴
によれば、光輝性反射層の存在により、樹脂板の反射率
にかかわらず、より高い反射率を得ることができる。

【００１６】また、本発明の斜め投影用スクリーンにお
いて、上記光輝性反射層は、上記複数の傾斜反射面のう
ち投影光が照射される領域とほぼ同じ領域のみに形成さ
れていてもよい。この場合は、映像の投影光のみを選択
的に反射できる。従って、投影光以外の光の反射が抑制
できるので、投影光のコントラスト比を上げることがで
きる。

【００１７】また、本発明の斜め投影用スクリーンの製
造方法の特徴は、斜めより入射する投影光を、反射する
複数の傾斜反射面を持つ樹脂板を準備する工程と、上記
樹脂板に対し、上記投影光の入射角とほぼ同じ角度から
光輝性塗料を吹き付ける工程とを有することである。

【００１８】上記本発明の斜め投影用スクリーンの製造
方法の特徴によれば、光輝性塗料の吹き付け角度を投影
光の入射角とほぼ同じ角度にすることにより、傾斜反射
面のうち投影光が照射される領域とほぼ相当する領域の
みに光輝性反射層を形成することができる。従って、投
影光以外の光しか照射されない領域の反射率を低く抑制
することにより、外光等の反射によるコントラストの低
下を防止できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００２０】（第１の実施の形態）図１（ａ）および図
１（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る斜め投影
用スクリーン１０ａ、１０ｂを概略的に示す正面図であ
る。また、図２は、第１の実施の形態に係る斜め投影用
スクリーンの要部の部分拡大断面図である。

【００２１】第１の実施の形態に係る映像投射システム
は、例えば図５（ａ）に示すように従来と同様な構成を
有し、前方、かつ、斜め下方から照射される投影光をス
クリーン正面に居る観察者（ユーザ）に反射投影映像を
提供するよう、斜め投影用スクリーン表面で投影光を反
射する。

【００２２】図１（ａ）に示す斜め投影用スクリーン１
０ａは、樹脂板表面をフレネルレンズ加工したものであ
り、また、図１（ｂ）に示す斜め投影用スクリーン１０
ｂは、プリズム加工したものである。いずれのスクリー
ン断面も、図２に示すように、斜め投影用スクリーンの
表面側にのこぎり状に繰り返す傾斜反射面１１を有して
おり、正面から見ると、傾斜反射面１１の存在による溝
（段差）がスクリーン横長辺にほぼ平行な線として並ん
でいる。この溝のピッチ、即ち傾斜反射面１１の縦方向
ピッチは、画素より小さく例えば２００μｍ〜５００μ
ｍである。

【００２３】第１の実施の形態に係るスクリーン１０で
は、この傾斜反射面１１上の少なくとも所定領域に、光
輝性反射層１２を有することを特徴とする。また、好ま
しくは、この光輝性反射層１２を、少なくとも傾斜反射
面１１のうち投影光の照射領域、即ち投影光の有効反射
領域ａにのみ形成している。

【００２４】光輝性反射層１２は、例えば、光輝性塗料
を選択的に塗布することで形成できる。光輝性塗料とし
ては、可視域の光を反射するアルミなどの金属紛やシリ
カ（ＳｉＯ2）等の無機材料紛等の光輝性粉体と樹脂と
を混合した塗料を使用することができる。

【００２５】図３（ａ）、図３（ｂ）は、光輝性反射層
１２の製造方法の一例を示す図である。まず、図３
（ａ）に示すように、投影光入射角度および観察方向に
応じて設計されたフレネルレンズあるいはプリズムレン
ズ形状に成形されている金型を用いて、斜め投影用スク
リーンの基板となる、例えば白色のＰＭＭＡ板の表面
に、複数の傾斜反射面１１を形成する。

【００２６】次に、所望の光学特性が得られるように、
光輝性粉体とアクリル系あるいは塩ビ系樹脂とおよび粘
度調整のための溶剤を混合した光輝性塗料を用意し、こ
の光輝性塗料をＰＭＭＡ板の表面に吹きつける。このと
き、図３（ａ）に示すように、傾斜反射面１１の略法線
方向、すなわち、投影光が入射する方向とほぼ同じ方向
から樹脂基板５の表面に光輝性塗料を吹き付けることで
塗布する。この吹き付け法を使用することにより、光輝
性塗料は投影光が照射される領域とほぼ同じ領域にのみ
形成されることになる。

【００２７】なお、光輝性塗料に用いる樹脂は、塗布し
た光輝性粉体が樹脂基板５から脱落しないように傾斜反
射面１１表面に接着させるためのものであり、５０〜１
００μｍ程度の反射層が形成できるものであればどのよ
うなものでもよい。

【００２８】形成された光輝性反射層１２は、塗布後樹
脂を乾燥硬化することで、約５０〜１００μｍ程度の塗
膜となり、塗布された光輝性塗料１２自体が高い光反射
性を持つ。こうして、投影光の有効反射領域ａのみに確
実に、光輝性塗料からなる光輝性反射層１２が形成でき
る。

【００２９】第１の実施の形態に係るスクリーン１０
は、投影光を反射する傾斜反射面１１に光輝性塗料から
なる光輝性反射層１２を有するため、スクリーンの樹脂
板の反射率はさらに改善され、より高い反射率を得るこ
とができる。このため、樹脂基板であるＰＭＭＡ板とし
て、特別に高反射性ものを使用することなく、従来から
あるＰＭＭＡ板をそのまま用いても、従来のＰＭＭＡ板
では得られなかった高反射性のスクリーンを提供するこ
とができる。

【００３０】また、スクリーン樹脂板自体が高い反射特
性を有する白色板を使用する場合は、光輝性反射層の厚
みは薄くても十分に反射率の改善効果を有する。傾斜反
射面１１の段差ピッチに影響することがない。したがっ
て、この反射層の厚さを考慮して傾斜反射面の段差ピッ
チを調節した新たな金型を製作する必要がなく、従来の
金型をそのまま使用することができる。

【００３１】さらに、光輝性反射層１２を投影光が照射
される領域とほぼ同じ領域にのみ形成することにより、
投影光照射領域以外の反射率を抑えて、室内の照明等の
外光の侵入によるコントラストの低下を抑制できる。

【００３２】さらに、光輝性反射層１２の形成方法とし
て上述する吹き付け法を使用すれば、極めて簡易な方法
で、光輝性反射層１２の形成領域を限定することができ
る。

【００３３】（第２の実施の形態）図４（ａ）は、本発
明の第２の実施の形態における斜め投影用スクリーンの
要部の拡大断面図である。

【００３４】図４（ａ）に示すように、第２の実施の形
態に係る斜め投影用スクリーンの特徴は、投影スクリー
ンの樹脂板１５として、従来の白色樹脂板に代えて黒色
樹脂板を使用したことである。その他の構造は、第１の
実施の形態のスクリーンと基本的に共通する。黒色の樹
脂板１５の表面には、複数の傾斜反射面１１が形成され
ており、さらに、傾斜反射面１１上の、好ましくは投影
光の有効反射領域ａのみに光輝性塗料からなる光輝性反
射層１２が形成されている。

【００３５】このように、第２の実施の形態のスクリー
ンでは、樹脂板１５の色が黒色であるので、樹脂板自体
では、ほとんど投影光を反射することはできないが、傾
斜反射面１１上に形成された光輝性反射層１２により必
要な反射特性を得ることができる。

【００３６】なお、仮に図４（ｂ）に示すように、投影
光の有効反射域ａ以外の部分を含むスクリーン表面全部
に光輝性反射層１２を設けてもよいが、映像の投影光が
当たらない部分まで、高い光反射性を持つことになり、
投影光の有効反射領域に外光が当たると、これが反射し
て外光反射光なって、コントラスト比を低下させる原因
となる。

【００３７】しかし、図４（ａ）に示すように、投影光
の有効反射領域ａのみに光輝性反射層１２を形成する場
合は、それ以外の領域に照射される投影光以外の外光等
については、黒色樹脂板１５によってほぼ完全に吸収
し、反射を防止できるので、高いコントラストを有する
投影画像を得ることができる。

【００３８】また、投影光が光輝性反射層１２で完全に
反射されず、一部透過しても、これらの透過光は、黒色
の樹脂基板１５でほぼ完全に吸収されるので、透過散乱
し、投影反射光がぼけるのを防ぐことができる。

【００３９】以上に説明するように、第２の実施の形態
では、図４（ａ）に示したように、映像の投影光が当た
らない部分には光輝性塗料を塗布することなく、樹脂板
１５の黒色の表面を露出させたままとしたので、この部
分に外光が当たっても、その外光は吸収されて反射しな
いため、その分コントラスト比を向上させることができ
る。

【００４０】なお、基板となる樹脂板の色については、
投影光の反射光に対する外光反射光とのコントラスト比
が十分とれる程度であれば、色感的に黒ないしグレーな
どのいわゆる黒色系の色であり、可視域の光に対し高い
吸収特性を有するものであればよい。

【００４１】以上、実施の形態の説明に沿って、本発明
の内容について説明したが、本発明は、これらの実施の
形態に限定されるものではない。

【００４２】例えば、上述する第１、第２の実施の形態
では、投影光の有効反射領域ａのみに光輝性塗料を塗布
しているが、厳密に投影光照射領域のみに限定して塗装
を行う必要はなく、投影光が照射されない領域の少なく
とも一部に未塗布部分が残るようにすれば、外光の影響
を少なからず低減できる。

【００４３】また、光輝性反射層の形成方法は、上述す
る吹き付け法に限らず、ロールコータ法等を用いても投
影光が照射されない領域の少なくとも一部に未塗布部分
が残るようにすることは可能である。

【００４４】さらに、スクリーン基材として、上述の例
ではＰＭＭＡを使用しているが、ＰＭＭＡに限らず、表
面に傾斜反射面を形成可能な面状の基材であればよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明した本発明の斜め投影用スクリ
ーンによれば、スクリーンの傾斜反射面に、光輝性塗料
よりなる光輝性反射層を設けたので、既存の樹脂板を用
いながら、高い光反射率を得ることができる。

【００４６】さらに、本発明の斜め投影用スクリーンに
よれば、投影光が実際に反射する部分にのみ光輝性反射
層を持たせたので、投影光の反射に寄与しない部分から
の外光反射を抑え、よりコントラスト比を向上させるこ
とができる。

【００４７】また、本発明の斜め投影用スクリーンの製
造方法によれば、所定の方向からの吹き付け法を採用す
ることで、簡易な方法で、スクリーン上の投影光の有効
反射領域以外に塗り残しを形成し、投影光の反射に寄与
しない部分からの外光反射を抑え、よりコントラスト比
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る斜め投影用スクリ
ーンを示す概略平面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態における斜め投影用
スクリーンの要部断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る斜め投影用ス
クリーンの製造方法を説明するための図である。

【図４】第２の実施の形態における斜め投影用スクリー
ンの要部断面図である。

【図５】斜め投影型スクリーンを用いた映像投射システ
ムの構成を示す構成図と、従来の斜め投影用スクリーン
の要部断面図である。

【符号の説明】

１０、１０ａ、１０ｂ、１００ スクリーン ５、１５ 樹脂板 １１ 傾斜反射面 １２ 光輝性反射層 ２００ 投射装置 ２０５ ミラー系

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 斜めより入射する投影光を反射する複数
   の傾斜反射面を持つ樹脂板と、 前記傾斜反射面上に形成された光輝性反射層とを有する
   斜め投影用スクリーン。
2. 【請求項２】 前記光輝性反射層は、前記複数の傾斜反
   射面のうち投影光が反射される領域とほぼ同じ領域のみ
   に形成されていることを特徴とする請求項１または１に
   記載の斜め投影用スクリーン。
3. 【請求項３】 斜めより入射する投影光を反射する複数
   の傾斜反射面を持つ樹脂板を準備する工程と、 前記樹脂板に対し、前記投影光の入射角とほぼ同じ角度
   から光輝性塗料を吹き付ける工程とを有することを特徴
   とする斜め投影用スクリーンの製造方法。