JP2003228133A - 反射型スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投射光の入射角度が大きい場合でも、コント
ラストの高い画像を表示できる反射型スクリーンを提供
する。 【解決手段】 プロジェクタ１より投射される画像光１
６を基体に形成された反射面で反射して画像を表示する
反射型スクリーンにおいて、基体を透明部材１２より構
成し、画像光１６が入射する基体の表面１９とは反対側
の裏面１９’を、画像光１６の入射側から見て、複数の
マトリクス状に配列した、球面の一部からなる、凸部に
形成すると共に、凸部表面上に金属反射面１４を形成し
てあり、基体の表面１９より基体に所定の入射角度θで
入射した画像光１６が凸部表面の金属反射面１４で反射
した後、基体の表面１９より出射する際、それぞれの凸
部表面の中心部Ｓで反射した画像光１７Ｓが表面１９に
対し垂直に出射すべく、凸部は、それぞれの凸部の中心
軸１８と表面１９との成す角を、入射角度θに応じて、
変えて形成された。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクタより
投射された光を反射して画像を表示する反射型スクリー
ンに係り、特に高い入射角度で入射する光を効率的に反
射して明るい画像を表示するのに好適な反射型スクリー
ンに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】プロジェクタを用いて画像を表示するの
に、一般には反射型スクリーンが用いられる。すなわ
ち、プロジェクタから投射される画像を表す投射光は反
射型スクリーンに投射・反射され、その反射光によって
視聴者は画像を見ることができる。通常、プロジェクタ
は、視聴者の視野の邪魔にならない、スクリーンから離
れた位置に配置されている。それは、例えば、スクリー
ン正面の上方であったり、スクリーンの底辺の近辺であ
ったりするのが一般的である。 【０００３】しかし一方、スクリーンに非常に近い位置
から、又はスクリーンの正面から大幅にはずれた位置か
ら、投射光を投射したい場合がある。図６は、プロジェ
クタと反射型スクリーンとの配置を示す図である。同図
に示すように、紙面に垂直方向に広がるスクリーン２に
対し、プロジェクタ１は、スクリーンの底辺から下方に
距離ｂ離れて、スクリーン面からは距離ａ離れて配置さ
れている。この場合には、プロジェクタ１からの投射光
３は、スクリーンに対して非常に大きな入射角で入射す
る。例えば、通常では、最大でも４０°程度の入射角で
あるのに対し、７０°以上の入射角になる場合がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
投射光がスクリーンに対して高い入射角を有する場合に
は、光損失の少ない、ゲインの高いスクリーンを用いる
と、スクリーンの正面方向に光がほとんど反射しないた
め、視聴者には画像を見ることができず、実用にならな
い。一方、完全拡散するスクリーン（ゲインが1以下）
を用いると、均一な画像表示が可能となる。しかし、こ
のようなゲインの低いスクリーンにおいては、光の利用
効率が低いため画像が暗くなる。しかも外来光をも良く
反射するためスクリーン自体が明るく見えてしまうの
で、部屋を暗くしないとコントラストの高い画像を見る
ことができないなどの問題がある。 【０００５】そこで、本発明は、上記問題を解決し、ス
クリーンへの投射光の入射角度が大きい場合において
も、反射光を正面方向に向けることができるようにし、
外光の影響を受けにくく、コントラストの高い明るい画
像を表示できる反射型スクリーンを提供することを目的
とするものである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、本発明は、所定の位置に配置されたプロ
ジェクタ（１）より投射される画像光を、所定の大きさ
を有する基体に形成された反射面で反射して、画像を表
示する反射型スクリーンにおいて、前記基体を透明部材
（１２）より構成し、前記画像光（１６）が入射する前
記基体の表面（１９）とは反対側の裏面（１９’）を、
前記画像光の入射側から見て、複数のマトリクス状に配
列した、球面の一部からなる、凸部に形成すると共に、
前記凸部表面上に金属反射面（１４）を形成してあり、
前記基体の前記表面（１９）より前記基体に所定の入射
角度（θ）で入射した前記画像光（１６）が前記基板の
裏面に形成された前記凸部表面の前記金属反射面（１
４）で反射した後、前記基体の前記表面（１９）より出
射する際、それぞれの前記凸部表面の中心部（Ｓ）で反
射した前記画像光（１７Ｓ）が前記表面（１９）に対し
垂直に出射すべく、前記凸部は、それぞれの前記凸部の
中心軸（１８）と前記表面との成す角を、前記入射角度
（θ）に応じて、変えて形成されたことを特徴とする反
射型スクリーンである。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。
まず、始めに、本発明に至った考察について説明する。
光を反射する反射面の形状はいろいろある。これらの中
で、凸面鏡は、入射した光を、広げて反射する機能を有
する。しかも、反射面を構成する球面形状の曲率（見込
み角に対応する）を変えることにより、反射光の広がり
を変えることができる。 【０００８】図２は、凸球面である反射面に入射する入
射光と反射光との関係を説明するための断面図である。
同図には、球面形状の反射面４の頂点Ｓを含む断面を示
してある。反射面４を形成する球面の半径はｒである。
反射面４の中心線８は、球面の中心Ｃと頂点Ｓを通る。
従って、反射面４は、頂点Ｓで中心線８と直行する（紙
面には平行である）。入射光６及び反射光７の光軸は紙
面に平行である 【０００９】反射面４は、中心線８に対し、見込み角α
だけ広がった球面部となる。反射面４の見込み角は２α
である。球面部の左端Ｌと右端Ｒを含み紙面に垂直な面
はスクリーン面９に平行になっており、左端Ｌと右端Ｒ
との距離はｌである。中心線８とスクリーン面９は垂直
の関係になっている。 【００１０】入射光６は、スクリーン面９に垂直に入射
する（紙面に対し平行である）。従って、入射光６の中
心光６は中心線８に沿って、反射面４の頂点Ｓに垂直に
入射する。頂点Ｓで反射される反射光７の中心光７Ｓ
は、入射光６の中心光６Ｓの光路をそのままたどる。入
射光６の内、反射面４の右端Ｒに入射する右端光６Ｒ
は、右端Ｒに対し、見込み角αで入射する。右端Ｒで反
射される反射光７の右端光７Ｒは、入射光６の右端光６
Ｒに対して、右側に２αだけ曲げられる。 【００１１】同様にして、入射光６の内、反射面４の左
端Ｌに入射する左端光６Ｌは、左端Ｌに対し、見込み角
αで入射する。左端Ｌで反射される反射光７の左端光７
Ｌは、入射光６の左端光６Ｌに対して、左側に２αだけ
曲げられる。すなわち反射光７は入射光６に対して視野
角２α広がることになる。このように、見込み角αであ
る凸球面の反射面４を用いることにより、平行光である
入射光６から、視野角２α広がった反射光７を得ること
ができる。 【００１２】このような反射面４を有する反射体を、ス
クリーン上に投影される画像の画素サイズより小さいサ
イズで形成し、それらをマトリクス状に配列してスクリ
ーンを構成すれば、このスクリーンは所望の視野角を有
するゲインの高い高効率なスクリーンとすることが可能
となる。 【００１３】入射光がスクリーンに対して、所定の入射
角で入射する場合には、以下に説明するように、反射面
をスクリーンに対して傾斜させればよい。図３は、凸球
面である反射面に斜めに入射する入射光と反射光との関
係を説明するための断面図である。同図に示すように、
入射光６はスクリーン９に対し、入射角２θで入射す
る。反射面４は、図２で説明した反射面４と同一のもの
である。但し、ここでは、反射面４の中心線８は、スク
リーン９の法線１０に対して、角度θを成している。な
お、入射光６及び反射光７の光軸は紙面に平行である。 【００１４】入射光６の中心光６Ｓは反射面４の頂点Ｓ
に、中心軸８に対して、入射角θで入射し、反射角θで
反射する。この反射光は、反射光７の中心光７Ｓとな
る。反射光７の中心光７Ｓはスクリーン９に対し垂直方
向となる。入射光６の右端光６Ｒは反射面４の右端Ｒ
に、右端Ｒにおける反射面４の垂線８Ｒに対し、入射角
（θ＋α）で入射し、反射角（θ＋α）で反射する。こ
の反射光は反射光７の右端光７Ｒとなる。反射光７の右
端光７Ｒは、右端Ｒを通るスクリーン９の垂線１０Ｒに
対し右に角度２αだけ曲げられる。ここで、反射面４の
右端Ｒにおける垂線８Ｒは、中心Ｃと右端Ｒを結ぶ線で
ある。 【００１５】一方、入射光６の左端光６Ｌは反射面４の
左端Ｌに、左端Ｌにおける反射面４の垂線８Ｌに対し、
入射角（θ−α）で入射し、反射角（θ−α）で反射す
る。この反射光は反射光７の左端光７Ｌとなる。反射光
７の左端光７Ｌは、左端Ｌを通るスクリーン９の垂線１
０Ｌに対し左に角度２αだけ曲げられる。ここで、反射
面４の左端Ｌにおける垂線８Ｌは、中心Ｃと右端Ｌを結
ぶ線である。 【００１６】これより、反射光７は入射光６に対し、視
野角２α広がったものとなり、平行光である入射光６が
スクリーン９に対して傾斜していても、反射光７として
視野角を広げた反射光７を得ることができる。すなわ
ち、スクリーン９に対して、入射光６が入射角２θでも
って入射する場合には、反射面４を入射光６の入射する
方向に、入射角２θの１／２の角度θ傾けて配置すれ
ば、スクリーン正面前方に、所望の視野角を有する反射
光７を得ることができることがわかる。 【００１７】しかし、図３に示すように、スクリーンに
対し高角度で入射する光を微細な凸面鏡の集合で反射さ
せようとした場合、入射角度が大きくなると、反射面４
に隣接する反射面４’の隣り合う部分が入射光の到達し
ない影部５となって、入射光を十分反射できず、画像に
欠陥が生じる。実際には、反射面は画素サイズより小さ
いため輝度低下となって観察される。 【００１８】これを克服するのに、反射面の光が入反射
する側を、空気より屈折率の大きい透明部材で構成し、
入射光を透明部材で屈折させた後、反射面で反射させ
て、その反射光をさらに透明部材−空気界面で屈折し
て、出射すればよい。図４は、透明部材を通過して凸球
面である反射面に入射する入射光と反射光との関係を説
明するための断面図である。 【００１９】同図において、光軸が紙面に平行な入射光
１６は紙面に垂直なスクリーン面１９に垂直に入射す
る。スクリーン（基体）１２は、相対屈折率ｎである透
明部材より構成される。ここで、空気１１の相対屈折率
は１である。入射光１６は、スクリーン１２中に入射し
て、入射光１６’となる。スクリーン１２に入射した入
射光１６’は、入射光１６と同じ光軸を有し、スクリー
ン１２のスクリーン面１９側と反対側に形成されている
反射面１４に達した後反射される。反射面１４は球面形
状である。図中、Ｓは球面の頂点であり、Ｒは反射面１
４の右端を、Ｌは反射面１４の左端をそれぞれ示す。頂
点Ｓには、球面の中心Ｃからの中心線１８が通ってい
る。反射面１４の見込み角はβ’である（右端Ｒから左
端Ｌまで見込む角である）。 【００２０】スクリーン１２内に入射した入射光１６’
の中心光１６’Ｓは頂点Ｓで反射されて、入射光１６’
の中心光１６’Ｓと同じ光路をたどる反射光１７’Ｓと
なる。入射光１６’の右端光１６’Ｒは右端Ｒに達して
見込み角β’だけ右に反射され、反射光１７’の右端光
１７’Ｒとなる。反射光１７’の右端光１７’Ｒはスク
リーン面１９に達すると、スネルの法則に従って屈折し
て、空気１１中に出射される。空気１１中へ出射する右
端光１７Ｒの出射角度をβとすると、ｎｓｉｎβ’＝ｓ
ｉｎβとなり、ｎ＞１であるから、β＞β’となる。 【００２１】同様にして、入射光１６の左端光１６Ｌ
は、スクリーン１２に入射して、入射光１６’の左端光
１６’Ｌとなる。左端光１６’Ｌの光軸は左端光１６と
同じである。左端光１６’は、左端Ｌに達して見込み角
β’だけ左に反射され、反射光１７’の左端光１７Ｌ’
となる。反射光１７’の左端光１７’Ｌはスクリーン面
１９に達すると、スネルの法則に従って、出射角βで出
射する。このように、スクリーン１２を、反射面１４の
前に１よりおおきい屈折率ｎを有する透明部材から構成
することにより、平行光の入射光１６から見込み角βだ
け広がりを有する反射光１７を得ることができる。この
ときの反射面がなす見込み角は、透明部材を設けないと
きよりも小さくできる。 【００２２】スクリーン（基体）を透明部材から構成し
入射側と反対側に反射面を設けた場合において、入射光
をスクリーン面に対して、斜めに入射する場合を説明す
る。図５は、本発明の反射型スクリーンに係り、透明部
材を通過して凸球面である反射面に斜めに入射する入射
光と反射光との関係を説明するための断面図である。 【００２３】同図においては、図４とは異なり、入射光
１６はスクリーン面に入射角θで入射する場合を示す。
スクリーン（基体）１２は所定厚さの透明部材より構成
されている。透明部材の相対屈折率は１より大きい。ス
クリーン１２のスクリーン面１９の反対側には、複数の
反射面１４をマトリクス状に隣接して配置してある。反
射面１４は、中心線１８に対し見込み角（１／２）β’
だけ広がった球面形状をしている。球面の中心Ｃと反射
面１４の頂点を結ぶ中心線１８はスクリーン面１９の垂
線２０に対し角度（１／２）θ’傾斜している。 【００２４】同図において、入射光１６の光軸、反射光
１７の光軸、中心線１８、垂線は紙面に平行の関係にな
っている。入射光１６は入射角θでスクリーン面１９に
達し、屈折して屈折（出射）角θ’の入射光１６’とな
り、スクリーン１２を通過して反射面１４に到達する。
ここで、角度θと角度θ’との間には、ｎｓｉｎθ’＝
ｓｉｎθの関係がある。反射面１４の頂点Ｓに、入射光
１６’の中心光１６’Ｓは入射角１／２θ’で入射し、
頂点Ｓにおいて同じ角度で反射して、反射光１７’の中
心光１７’Ｓとなり、スクリーン面１９に垂直に達し
て、そのまま直進して反射光１７の中心光１７Ｓとなっ
て出射する。 【００２５】入射光１６’の右端光１６’Ｒは、反射面
１４の右端Ｒで反射されるが、図３で説明したのと同様
に、見込み角β’だけ右に曲げられて、反射光１７’の
右端光１７’Ｒとして入射角度β’でスクリーン面１９
に達する。右端光１７’Ｒは、スクリーン面１９で屈折
されて、屈折（出射）角β（右側方向）で出射する。入
射光１６’の左端光１６’Ｌは、同様に、反射面１４の
左端Ｌで見込み角β’だけ左に曲げられて、反射光１
７’の左端光１７’Ｌとして入射角度β’でスクリーン
面１９に達する。左端光１７’Ｌは、スクリーン面１９
で屈折されて、出射角β（左側方向）で出射する。 【００２６】ここで、図５と図３とを比較すると、同じ
入射角でスクリーンに入射して、同じ広がり角度で反射
されるようにした場合に、図５に示したように、スクリ
ーンを透明部材とその裏面に形成した反射面より構成す
ると、図３に示すようにスクリーンを反射面（基体上に
形成してある）で構成した場合に比べて、反射面に入射
する角度を小さくすることができるので、隣接する反射
面による影部１５を小さくすることができ、前方への良
好な反射光を得ることができる。 【００２７】このように、スクリーンを構成する透明部
材の相対屈折率を考慮して、適当な見込み角を有する凸
形状の反射面をスクリーン面に対して、傾斜させて配置
することにより、スクリーンにより反射される光に、所
定の広がりをもたせると共に、反射面で、入射光を良好
に反射することができ、高角度入射用の高効率スクリー
ンが実現できる。 【００２８】本発明の反射型スクリーンは、上述の原理
を応用し、スクリーンを相対屈折率の大きい透明材料よ
り構成し、透明材料の入射光側と反対の面（スクリーン
の裏面である）上に入射面側から見て凸形状である微細
な反射面を多数マトリクス状に形成配列したものであ
る。反射面の形状は、入射光に対して、所定の広がり角
を持ち正面方向に反射光が出射するように、場所ごとに
反射面の傾きを変えて配列されているものである。 【００２９】以下、順次反射面の配置について説明す
る。まず、本発明の反射型スクリーンとプロジェクタ
（光源）との配置関係を説明する。図１は、光源を原点
としたときにスクリーン上の点の位置を表す空間座標系
を示す図である。同図において、Ｏは光源（プロジェク
タの光投射口で座標の原点）を、２はスクリーンを表
す。光源Ｏを原点とし、スクリーン２の上下方向をＹ座
標、横方向をＸ座標、光源Ｏからスクリーン２への垂線
方向をＺ方向とする。 【００３０】原点Ｏからスクリーン２への垂線との交点
をＯ１（Ｘ’Ｙ’座標の原点となる）とする。原点Ｏと
原点１との距離はａである。原点Ｏ１からＹ座標に平行
なＹ’座標を、Ｘ座標の平行なＸ’座標をとる。Ｙ’座
標とスクリーン２の下端との交点をＯ’（ｘｙ座標の原
点となる）とする。原点Ｏ１と原点Ｏ’との距離はｂで
ある。 【００３１】原点Ｏ’からＹ’座標に平行にｙ座標を、
Ｘ’座標に平行にｘ座標を取る。スクリーン２上の点Ｐ
はＰ（ｘ、ｙ）で表せる。点ＰのＹ’座標への投影をＰ
Ｙ、Ｘ’座標への投影をＰＸとそれぞれする。直線ＯＯ
１と直線ＯＰＹとのなす角をθｙ、直線ＯＯ１と直線Ｏ
ＰＸとのなす角をθｘとそれぞれ表す。原点Ｏから点Ｐ
に入射する光のＹ方向の入射角がθｙとなり、Ｘ方向の
入射角がθｘとなる。 ここで、θｘ＝ａｒｃｔａｎ（ｘ／ａ） … （１）式 θｙ＝ａｒｃｔａｎ（（ｂ＋ｙ）／ａ） … （２）式 【００３２】反射面の横方向の長さをｐｘ、縦方向の長
さをｐｙとすれば、上式のｘ、ｙは離散値をとり、ｘ＝
ｍｐｘ、ｙ＝ｎｐｙと、それぞれ表される。ｍは整数、
ｎは正の整数をとる。次に、スクリーン２を形成する透
明材料の相対屈折率をｎとする。 【００３３】図５を用いて説明したように、点Ｐに入射
した光が透明材料に入射し、スクリーンの裏面の反射面
で反射されて、その反射光がスクリーンの正面に出射す
るためには、反射面の中心線がスクリーンの垂線に対し
て、所定の角度傾いている必要がある。点Ｐ（ｘ、ｙ）
において、反射面の中心線がスクリーンの垂線に対して
Ｘ、Ｙ方向へ傾く角度をそれぞれ、θｒｘ、θｒｙとす
ると、 θｒｘ＝（１／２）ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθｘ／ｎ） … （３）式 θｒｙ＝（１／２）ａｒｃｓｉｎ（ｓｉｎθｙ／ｎ） … （４）式 である。すなわち、本発明の反射型スクリーンは、スク
リーンの場所に対応して、その場所に応じた（３）及び
（４）式で示される角度で、反射面を配置したものであ
る。 【００３４】＜第１実施例＞配置関係は、上述の図１に
示したものと同様である。スクリーン２の大きさは、横
６５０ｍｍ、縦４９０ｍｍである。スクリーン２は厚さ
１．５ｍｍの例えば無色透明のアクリル樹脂板からなる
熱可塑性透明樹脂より構成されている。アクリル樹脂の
相対屈折率は１．５である。プロジェクタは、スクリー
ンの下方に配置されている。プロジェクタの出射レンズ
は、スクリーン下端より下方に１５０ｍｍ（図１におい
て、ａ＝１５０ｍｍである）、前方に３００ｍｍ（図１
において、ｂ＝３００ｍｍである）に配置されている
（図１及び２の原点Ｏの位置である）。 【００３５】出射レンズ（原点Ｏ）から投射されるスク
リーン２への入射光の入射角度は、スクリーン２上の点
に対し、横方向では０°〜±４７．３°、縦方向では２
６．６°〜６４．９°の範囲となる。スクリーン２上に
投射する画素の大きさは、１ｍｍ²（１ｍｍ×１ｍｍ）
である。スクリーン２の裏面に形成する個々の反射面の
大きさは、この画素の大きさより小さくする。 【００３６】図７は、本発明の反射型スクリーンの実施
例における反射面を形成するのに用いられるポンチを示
す図である。同図において、２１は反射面の凸面を形成
するためのポンチを示し、２２は、反射面の形状である
押圧面を示し、２４はシャンクを示し、２３は球面を示
す。すなわち、押圧面（反射面になる）の形状は、半径
１ｍｍの球面を横方向０．５ｍｍ（＝ｐｘ）、縦方向
０．２５ｍｍ（＝ｐｙ）で切り取ったものである。従っ
て、見込み角（図５において、β’で示す）は、横方向
で略２９°、縦方向で略１４°となる。広がり角（図５
において、βで示す；視野角である）は、計算上は、横
方向で略４６°、縦方向で略２２°となる。反射面のス
クリーン面の法線に対する傾き角θｒｘは（３）式に従
って変化し、この場合、最大角は１４．７°となる。同
様に、θｒｙは（４）式に従って８．７°から１８．６
°まで変化する。 【００３７】次に、本実施例の反射型スクリーンの製造
方法について説明する。図８は、本発明の反射型スクリ
ーンの実施例を製造するための概略製造工程図である。
まず、図８の（ａ）に示すように、ポンチ２１を準備す
る。ポンチ２１は、図７の（ａ）に示すように、半径１
ｍｍの球面２３を横０．５ｍｍ、縦０．２５ｍｍに切り
取った形状の押圧面２２を有する。ポンチ２１は、図７
の（ｂ）に示すように、押圧面２１を保持する、押圧面
２２の大きさより細いシャンク２４に取り付けられてい
る。 【００３８】このポンチ２１を用いて、塑性変形する
板、例えば厚さ５ｍｍの真鍮板である基板２６に、形成
するスクリーンの場所Ｐ（ｘ、ｙ）に対応して、シャン
ク２１をθｒｘ、θｒｙの角度だけ傾け、矢印２５で示
すように、所定のピッチ（ｘ方向にｐｘ、ｙ方向にｐ
ｙ）で送りながら、シャンク２１を矢印２７の方向に所
定の圧力で押し付けて、押圧面２１を転写して、反射面
２９を形成する。真鍮板の大きさに制限はないが、押圧
する際の発生するだれによる誤差の増大を防ぐため、５
乃至１０ｃｍ角の板に分けて作製し、後で一体化しても
よい。 【００３９】次に、図８の（ｂ）に示すように、出来上
がった反射面２９を有する基板２６は、ポジの原盤であ
るので、反射面２９上にニッケルメッキ層２８を形成す
る。 【００４０】次に、図８の（ｃ）に示すように、メッキ
層２９に接着剤３０を用いて、ガラス基板３２を貼り付
け、ネガの原盤４０を形成する。メッキ層２８には、反
射面２９のネガ形状２９’が形成されている。 【００４１】次に、図８の（ｄ）に示すように、例えば
厚さ１ｍｍである無色透明のアクリル樹脂からなる樹脂
基板３４を所定の温度に保持して、原盤４０を、メッキ
層２８を下側にして、矢印３６方向（下方）に、押し付
ける。樹脂基板３４の相対屈折率は１．５である。 【００４２】次に、図８の（ｅ）に示すように、原盤４
０を取り除き、その後樹脂基板３４を冷却して、反射面
３９の形成された樹脂基板３４を得る。 【００４３】次に、図８の（ｆ）に示すように、樹脂基
板３４の反射面３９上に、反射体となる反射膜３６とし
て、蒸着法により０．３μｍ厚さのアルミニューム層を
形成する。さらに、必要により、反射膜３６上に樹脂を
コーティングして保護膜３７を形成する。一方、反射膜
３６の形成された面とは反対の面（スクリーン面にな
る）には反射防止膜３８として厚さ０．１２μｍのＭｇ
Ｆ²層を形成して、反射型スクリーン５０を得る。 【００４４】この反射型スクリーン５０に所定の位置
（原点Ｏ）からプロジェクタにより画像を投影して、ス
クリーン正面より輝度計を用いて、輝度を測定し、従来
のマット面スクリーンと明るさを比較した。その結果、
本実施例の反射型スクリーンにおいては、明るさムラは
従来のマット面スクリーンとほとんど変わらないのに対
し、明るさは約４倍の明るさが得られた。また天井から
の照明による外光の影響を調べたところ、本実施例の反
射型スクリーンの明るさは、従来のマット面スクリーン
の明るさの４分の１となり、コントラスト比が大幅に向
上することがわかった。さらに本実施例の反射型スクリ
ーンから２ｍ離れた距離から画面全体が均一に見える視
野角を測定したところ、横方向で左右に３５°づつ、縦
方向で上下に２０°づつが得られた。 【００４５】＜第２実施例＞第１実施例において、透明
樹脂基板３４として、透明なアクリル樹脂に代えて、可
視光を２０％程度吸収する色素を含有するアクリル樹脂
ものを用いた以外は、同様にして反射型スクリーンを作
製した。 【００４６】評価の結果、第１実施例の反射型スクリー
ンと比較して、明るさは約５０％低下したが、外光によ
るスクリーンの明るさは、７０％程度低下してコントラ
スト比は第１実施例の反射型スクリーンより大きくなる
ことがわかった。さらに、スクリーン周辺部に入射する
外光の角度によっては発生する白浮きや画像のにじみを
防止することができた。これは外光が反射面のエッジで
乱反射した分や反射膜と透明部材（透明樹脂基板）との
間で複数回反射を繰り返して後、出てくる光などを、透
明部材中に含まれる色素が吸収するためと考えられる。 【００４７】なお、第１及び第２実施例においては、透
明樹脂の入射光が入射する面の表面に反射防止膜を付け
て、反射型スクリーンを作製したが、反射防止膜をつけ
ない場合には、反射（出射光の）強度は７％程度低下す
ることを確認した。また入射角度が小さい場合、透明部
材の表面で反射した光が直接目に入って見づらくなる場
合があるが、反射防止膜をつけることにより軽減される
ことがわかった。また、本各実施例で用いたシステムの
寸法や角度は一例であって、スクリーンの大きさやプロ
ジェクタの位置など、用途に応じて変更が可能でありそ
れに合わせて角度も設定すれば良い。スクリーンの横の
位置や上方から投影する場合やミラーで折り返す場合な
どでも適用される。また視野角を広くできるので、プロ
ジェクタとスクリーンの位置関係はそれほど厳密である
必要がなく、プロジェクタとスクリーンを分離すること
も可能である。 【００４８】さらに、本各実施例においては、反射膜の
材料としてアルミニュームを用いたが、透明部材の裏側
が反射面となるため、銀のような腐食しやすいが反射率
の高い材料の使用も可能になり、より明るいスクリーン
が実現できる。また、表面の汚れのクリーニングも容易
で耐久性やメンテナンスの点でも利点が大きい。本発明
による反射型スクリーンでは、スクリーンの反射面の形
状を最適にすることにより、高角度の斜め投射において
も高いゲインとコントラスト比が達成できるため、スク
リーンのすぐ下にプロジェクタを設置できるホームシア
ターの実現や、従来リアプロジェクションタイプでしか
実現できなかった投射型テレビをフロント投射でも実現
できるようになる。 【００４９】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の反射型ス
クリーンは、前記基体を透明部材より構成し、前記画像
光が入射する前記基体の表面とは反対側の裏面を、前記
画像光の入射側から見て、複数のマトリクス状に配列し
た、球面の一部からなる、凸部に形成すると共に、前記
凸部表面上に金属反射面を形成してあり、前記基体の前
記表面より前記基体に所定の入射角度で入射した前記画
像光が前記基板の裏面に形成された前記凸部表面の前記
金属反射面で反射した後、前記基体の前記表面より出射
する際、それぞれの前記凸部表面の中心部で反射した前
記画像光が前記表面に対し垂直に出射すべく、前記凸部
は、それぞれの前記凸部の中心軸と前記表面との成す角
を、前記入射角度に応じて、変えて形成されたことを特
徴とする反射型スクリーン。基体を透明部材より構成
し、画像光が入射する前記基体の表面とは反対側の裏面
を、複数のマトリクス状に配列した、球面の一部からな
る、前記画像光の入射側から見て、凸面に形成すると共
に、それぞれの前記凸面上には金属反射面を形成してあ
り、前記基体の前記表面より前記基体に所定の入射角度
で入射した前記画像光がそれぞれの前記金属反射面で反
射した後、前記基体の前記表面より出射する際、それぞ
れの前記凸面の中心で反射した前記画像光が前記表面よ
り前記表面に対し垂直に出射すべく、それぞれの前記凸
面の中心軸と前記表面との成す角を、前記入射角度に応
じて、変えて構成したことにより、スクリーンへの投射
光の入射角度が大きい場合においても、反射光を正面方
向に向けることができるようにし、外光の影響を受けに
くく、コントラストの高い明るい画像を表示できる反射
型スクリーンを提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】光源を原点としたときにスクリーン上の点の位
置を表す空間座標系を示す図である。 【図２】凸球面である反射面に入射する入射光と反射光
との関係を説明するための断面図である。 【図３】凸球面である反射面に斜めに入射する入射光と
反射光との関係を説明するための断面図である。 【図４】透明部材を通過して凸球面である反射面に入射
する入射光と反射光との関係を説明するための断面図で
ある。 【図５】本発明の反射型スクリーンに係り、透明部材を
通過して凸球面である反射面に斜めに入射する入射光と
反射光との関係を説明するための断面図である。 【図６】プロジェクタと反射型スクリーンとの配置を示
す図である。 【図７】本発明の反射型スクリーンの実施例における反
射面を形成するのに用いられるポンチを示す図である。 【図８】本発明の反射型スクリーンの実施例を製造する
ための概略製造工程図である。 【符号の説明】 １…プロジェクタ、２…スクリーン、３…投射光、４…
反射面、５…影部、６…入射光、７…反射面、８…中心
線、９…スクリーン面、１０…垂線、１１…空気、１２
…透明部材（スクリーンの基体）、１４…反射面（凸
面）、１５…影部、１６…入射光（画像光）、１７…反
射光、１８…中心線、１９…スクリーン面、１９’ …
反射面側スクリーン面、２０…垂線、２１…ポンチ、２
２…押圧面、２３…球面、２４…シャンク、２５…矢
印、２６…基板、２７…矢印、２８…メッキ層、２９…
反射面、３０…接着層、３２…基板、３４…基板、３６
…反射膜、３８…反射防止膜、３９…反射面、４０…原
盤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】所定の位置に配置されたプロジェクタより
   投射される画像光を、所定の大きさを有する基体に形成
   された反射面で反射して、画像を表示する反射型スクリ
   ーンにおいて、 前記基体を透明部材より構成し、 前記画像光が入射する前記基体の表面とは反対側の裏面
   を、前記画像光の入射側から見て、複数のマトリクス状
   に配列した、球面の一部からなる、凸部に形成すると共
   に、 前記凸部表面上に金属反射面を形成してあり、 前記基体の前記表面より前記基体に所定の入射角度で入
   射した前記画像光が前記基板の裏面に形成された前記凸
   部表面の前記金属反射面で反射した後、前記基体の前記
   表面より出射する際、それぞれの前記凸部表面の中心部
   で反射した前記画像光が前記表面に対し垂直に出射すべ
   く、前記凸部は、それぞれの前記凸部の中心軸と前記表
   面との成す角を、前記入射角度に応じて、変えて形成さ
   れたことを特徴とする反射型スクリーン。