JP2006276527A - 映像投写用スクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】 狭波長帯光を出射するＬＥＤ等の光源を備えるプロジェクタに用いて好適な映像投写用スクリーンを提供する。
【解決手段】 リアプロジェクタの投写ユニットは赤色狭波長帯光（６１５ｎｍ〜６３０ｎｍ）と緑色狭波長帯光（５１５ｎｍ〜５２５ｎｍ）と青色狭波長帯光（４６０ｎｍ〜４６７ｎｍ）を出射するＬＥＤ光源を備えている。映像投写用スクリーンは、前記青色狭波長帯光と前記緑色狭波長帯光との間の波長の光、及び前記緑色狭波長帯光と前記赤色狭波長帯光との間の波長の光を吸収する吸収材から成る不要光吸収層を有する。更に、紫外線近傍の光を吸収する紫外線カット層及び赤外線近傍の光を吸収する赤外線カット層を有する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、リアプロジェクタやフロントプロジェクタに用いられる映像投写用スクリーンに関する。

プロジェクタは、例えば超高圧水銀ランプから出射された白色光を赤色光と緑色光と青色光とに分光し、各々の色光を各色用の映像表示パネルに導き、各映像表示パネルを経て得られる各色映像光をクロスダイクロイックプリズムによって合成し、この合成によって得られたフルカラー映像光を投写レンズによって投写する。（特許文献１参照）。投写されたフルカラー映像光は、リアプロジェクタにおいては映像投写用スクリーン（透過型）の背面側に投写され、フロントプロジェクタにおいては映像投写用スクリーン（反射型）の前面に投写される。

リアプロジェクタ用の従来の映像投写用スクリーン（透過型）の特性を図１において一点鎖線で示す。この特性は光の波長に対する透過特性を示している。この図から分かるように、従来のスクリーンは、紫外線近傍の青色光成分を除いてほぼフラットな透過特性を有している。なお、フロントプロジェクタ用の従来の映像投写用スクリーン（反射型）の特性も同様にほぼフラットな反射特性を有している。
特開２００５−７０４７６号公報

ところで、超高圧水銀ランプから出射された白色光の成分を見ると、赤色波長帯と緑色波長帯と青色波長帯の各々のピークは存在するものの、概ね全可視光範囲で光が存在しており：各色波長帯光は隣接した（繋がった）ものとなっている。一般に、光量（明るさ）を重視する場合には不要光（例えば、オレンジがかった光など）をカットすることはしない。また、色純度を重視する場合には分光用のダイクロイックミラーにおいて不要光をカットする特性を持たせることはあるものの、映像投写用スクリーンへは比較的広帯域のフルカラー映像光が導かれることになる。このため、映像投写用スクリーンとしては、広帯域で透過率（又は反射率）の高いことが求められている。

しかしながら、光源として例えばＬＥＤ（発光ダイオード）を用い、赤色の狭波長帯光と緑色の狭波長帯光と青色の狭波長帯光とでフルカラー映像光を生成するプロジェクタにおいて、広帯域で透過率（或いは反射率）の高い映像投写用スクリーンを用いると、望ましい表示性能が得られない。

この発明は、上記の事情に鑑み、狭波長帯光を出射するＬＥＤ等の光源を備えるプロジェクタに用いて好適な映像投写用スクリーンを提供することを目的とする。

この発明の映像投写用スクリーンは、上記の課題を解決するために、第１の狭波長帯光と当該第１の狭波長帯光よりも長波長の第２の狭波長帯光と当該第２の狭波長帯光よりも長波長の第３の狭波長帯光とを用いることで得られたフルカラー映像光の投写を受けて映像を表示する映像投写用スクリーンであって、前記第１の狭波長帯光と第２の狭波長帯光との間の波長の光、及び第２の狭波長帯光と第３の狭波長帯光との間の波長の光のうち少なくとも一方の光を吸収する吸収材から成る不要光吸収層が形成されていることを特徴とする。

上記の構成であれば、投写されたフルカラー映像光に含まれる波長帯の光が吸収されることはない。一方、映像投写用スクリーンに外光が当たった場合、前記少なくとも一方の波長帯光（外光中の光）を吸収するので、当該波長帯の光の再反射による表示性能の劣化（映り込み、コントラスト低下等）を抑制することができる。

上記構成の映像投写用スクリーンにおいて、前記第１の狭波長帯光と第２の狭波長帯光との間の波長の光は、約４９１ｎｍ付近を中心とした波長帯のなかの或る波長を有する一つ又は複数の光であるのがよい。また、上記構成の映像投写用スクリーンにおいて、前記第２の狭波長帯光と第３の狭波長帯光との間の波長の光は、約５７０ｎｍ付近を中心とした波長帯のなかの或る波長を有する一つ又は複数の光であるのがよい。

これら構成の映像投写用スクリーンにおいて、リアプロジェクション用として構成されていてもよい。或いは、これら構成の映像投写用スクリーンにおいて、フロントプロジェクション用として構成されていてもよい。

また、これら構成の映像投写用スクリーンにおいて、第１の狭波長帯光と第２の狭波長帯光と第３の狭波長帯光は固体発光素子から出射された光であってもよい。また、かかる構成において、前記固体発光素子は発光ダイオードであってもよい。

この発明の映像投写用スクリーンであれば、狭波長帯光を出射するＬＥＤ等の光源を備えるプロジェクタに用いると、投写されたフルカラー映像光に含まれる波長帯の光（必要光）は吸収せずに外光中の不要光を吸収するので、外光の再反射による表示性能の劣化（映り込み、コントラスト低下等）を抑制することができるという効果を奏する。

以下、この発明の実施形態を図１乃至図６に基づいて説明する。

図５及び図６に基づいてリアプロジェクタの概略構成を説明する。投写ユニット１から出射されたフルカラー映像光は、背面ミラー２によって反射され、映像投写用スクリーン３へと導かれる。投写ユニット１は、例えば、図６に示すように、３つの照明装置１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂを備える（以下、個々の照明装置を特定しないで示すときには、符号”１１”を用いる）。照明装置１１ＲのＬＥＤ光源１２は赤色光を出射し、照明装置１１ＧのＬＥＤ光源１２は緑色光を出射し、照明装置１１ＢのＬＥＤ光源１２は青色光を出射する。この実施形態では、例えば、前記赤色光の波長帯は６１５ｎｍ〜６３０ｎｍであり、前記緑色光の波長帯は５１５ｎｍ〜５２５ｎｍであり、前記青色光の波長帯は４６０ｎｍ〜４６７ｎｍである。

各照明装置１１のＬＥＤ光源１２から出射された光は各色用の透過型の液晶表示パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂに導かれる（以下、個々の液晶表示パネルを特定しないで示すときには、符号”１３”を用いる）。各液晶表示パネル１３は、入射側偏光板と、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部と、出射側偏光板とを備えて成る。液晶表示パネル１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂを経ることで変調された変調光（各色映像光）は、ダイクロイックプリズム１４によって合成されてフルカラー映像光となる。このフルカラー映像光は、投写レンズ１５によって拡大投写される。照明装置１１は、ＬＥＤ１６…がアレイ状に配置されたＬＥＤ光源１２と、各ＬＥＤ光源１２から出射された光を液晶表示パネル１３へインテグレートして導くフライアイレンズ対１７とから成る。勿論、このようなリアプロジェクタ及び照明装置１１は例示であり、このような構成に限られない。

図１は、映像投写用スクリーン３の理想的な特性を示した図である。この特性は光の波長に対する透過特性を示している。なお、従来例でも述べたが、従来の映像投写用スクリーン（透過型）の特性を図１において一点鎖線で示している。映像投写用スクリーン３は、前記青色狭波長帯光（４６０ｎｍ〜４６７ｎｍ）と前記緑色狭波長帯光（５１５ｎｍ〜５２５ｎｍ）との間の波長の光、及び前記緑色狭波長帯光と前記赤色狭波長帯光（６１５ｎｍ〜６３０ｎｍ）との間の波長の光を吸収する吸収材から成る不要光吸収層が形成されている。更に、紫外線近傍の光を吸収する紫外線カット層及び赤外線近傍の光を吸収する赤外線カット層を有する。

前記青色狭波長帯光と緑色狭波長帯光との間の波長の光は、４６８ｎｍ〜５１４ｎｍの波長帯の光となる。かかる波長帯の光は約４９１ｎｍ付近を中心とした波長帯の光となる。また、前記緑色狭波長帯光と前記青色狭波長帯光との間の波長の光は、５２６ｎｍ〜６１４ｎｍの波長帯の光となる。かかる波長帯の光は約５７０ｎｍ付近を中心とした波長帯の光となる

前記４６８ｎｍ〜５１４ｎｍの波長帯の全範囲の光を１００％吸収することができる不要光吸収層を見い出したわけではない。図１に示す特性はあくまで理想の特性である。例えば、４８０ｎｍ付近の光を吸収できる不要光吸収層、５００ｎｍの付近の光を吸収できる不要光吸収層、５３０ｎｍ付近の光を吸収できる不要光吸収層など、前記４６８ｎｍ〜５１４ｎｍの波長帯の範囲内で一つ又は複数の波長の光を吸収できればよい。光吸収能力は１００％でなくてもよく、例えば、６０％程度でもよい。

同じく、前記５２６ｎｍ〜６１４ｎｍの波長帯の全範囲の光を１００％吸収することができる不要光吸収層を見い出したわけではない。例えば、５８０ｎｍ付近の光を吸収できる不要光吸収層、５８０ｎｍ付近の光を吸収できる不要光吸収層、５９０ｎｍの付近の光を吸収できる不要光吸収層、６０５ｎｍ付近の光を吸収できる不要光吸収層など、前記５２６ｎｍ〜６１４ｎｍの波長帯の範囲内で一つ又は複数の波長の光を吸収できればよい。光吸収能力は１００％でなくてもよく、例えば、６０％程度でもよい。

例えば、５００ｎｍと５８０ｎｍ付近に対する不要光吸収層を得るには、特開２００３−１９５２７８号公報の図３等に開示されている特性の有機色素分散層を映像投写用スクリーン３の表面或いは裏面にコーティング或いは貼付すればよい。また、５００ｎｍと５９０ｎｍ付近に対する不要光吸収層を得るには、特開２００３−１４０１４５号公報の図６等に開示されている特性の有機色素分散層を映像投写用スクリーン３の表面或いは裏面にコーティング或いは貼付すればよい。また、４８０ｎｍと５９０ｎｍと６０５ｎｍ付近に対する不要光吸収層を得るには、特開２００２−３１１２３４号公報の図１８，１９，２０等に開示されている特性の塗布液を、当該公報の段落「００８５」〜「００９９」に開示されている手法を用いて作成し、映像投写用スクリーン３の表面或いは裏面に塗布すればよい。また、５３０ｎｍ付近に対する不要光吸収層を得るには、特開２００５−３８６２５号公報の表３等に開示されている特性の金ナノロッドを含有した組成物から成るコーティング膜等を、映像投写用スクリーン３の表面或いは裏面に成膜すればよい。勿論、これら公報に開示されている光吸収材に限るものではなく、他の光吸収材を用いて不要光吸収層を得ることができる。

映像投写用スクリーン３は、図２に示すように、紫外線近傍の光や赤外線近傍の光に対して吸収性が無い特性を持つものでも構わない。すなわち、紫外線近傍の光を吸収する紫外線カット層及び赤外線近傍の光を吸収する赤外線カット層を有しなくてもよい。

映像投写用スクリーン３は、例えば、図３に示すように、前記４６８ｎｍ〜５１４ｎｍの波長帯の光に対する吸収率と前記５２６ｎｍ〜６１４ｎｍの波長帯の光に対する吸収率とが異なるものであってもよい。また、映像投写用スクリーン３は、図４に示すように、前記４６８ｎｍ〜５１４ｎｍの波長帯の光透過率及び前記５２６ｎｍ〜６１４ｎｍの波長帯の光透過率が３０％程度となるものでもよい。コントラストに関しては、不要光の透過率を０％付近に落とさなくても、吸収率に応じてある程度の効果が得られる。また、映像投写用スクリーン３は、前記４６８ｎｍ〜５１４ｎｍの波長帯の光に対する吸収と前記５２６ｎｍ〜６１４ｎｍの波長帯の光に対する吸収のいずれか一方だけを行う吸収特性を有するものでもよい。

映像投写用スクリーン３としては、フレネルレンズスクリーン、レンチキュラレンズスクリーン等の透過型スクリーンが用いられる。また、以上の説明では、リアプロジェクタを示したが、フロントプロジェクタで用いられる反射型の映像投写用スクリーンについても、上述した不要光吸収層を設けることができる。反射型の映像投写用スクリーンとしては、マットスクリーンやビーズスクリーンなどを用いることができる。また、以上の説明において、ＬＥＤの出射光の波長帯や不要光の波長帯は例示であり、この実施例で示した数値に限定されるものではない。また、ＬＥＤに限らず、狭波長帯光を出射する他の固体発光素子（例えば、エレクトロルミネッセンスなど）を用いることができる。

この発明の映像投写用スクリーンの特性例を示した説明図である。 この発明の映像投写用スクリーンの他の特性例を示した説明図である。 この発明の映像投写用スクリーンの他の特性例を示した説明図である。 この発明の映像投写用スクリーンの他の特性例を示した説明図である。 リアプロジェクタの概略構成を示した説明図である。 投写ユニットの概略構成を示した説明図である。

符号の説明

１ 投写ユニット
３ 映像投写用スクリーン
１２ ＬＥＤ光源

Claims (7)

1. 第１の狭波長帯光と当該第１の狭波長帯光よりも長波長の第２の狭波長帯光と当該第２の狭波長帯光よりも長波長の第３の狭波長帯光とを用いることで得られたフルカラー映像光の投写を受けて映像を表示する映像投写用スクリーンであって、前記第１の狭波長帯光と第２の狭波長帯光との間の波長の光、及び第２の狭波長帯光と第３の狭波長帯光との間の波長の光のうち少なくとも一方の光を吸収する吸収材から成る不要光吸収層が形成されていることを特徴とする映像投写用スクリーン。
2. 請求項１に記載の映像投写用スクリーンにおいて、前記第１の狭波長帯光と第２の狭波長帯光との間の波長の光は、約４９１ｎｍ付近を中心とした波長帯のなかの或る波長を有する一つ又は複数の光であることを特徴とする映像投写用スクリーン。
3. 請求項１に記載の映像投写用スクリーンにおいて、前記第２の狭波長帯光と第３の狭波長帯光との間の波長の光は、約５７０ｎｍ付近を中心とした波長帯のなかの或る波長を有する一つ又は複数の光であることを特徴とする映像投写用スクリーン。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の映像投写用スクリーンにおいて、リアプロジェクション用として構成されたことを特徴とする映像投写用スクリーン。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の映像投写用スクリーンにおいて、フロントプロジェクション用として構成されたことを特徴とする映像投写用スクリーン。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の映像投写用スクリーンにおいて、第１の狭波長帯光と第２の狭波長帯光と第３の狭波長帯光は固体発光素子から出射されることを特徴とする映像投写用スクリーン。
7. 請求項６に記載の映像投写用スクリーンにおいて、前記固体発光素子は発光ダイオードであることを特徴とする映像投写用スクリーン。

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