JP2513524Y2 - 透過型スクリ―ン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は背面投影型表示装置に使用される透過型スク
リーンに関するものである。

〔従来の技術〕

プロジェクタ等の投影型表示装置として、CRTや液晶
表示パネル等の表示体が表示する画像を透過型スクリー
ンにその背面側から投影し、この投影画像をスクリーン
前面側から観察させるようにした背面投影型表示装置が
ある。

この背面投影型表示装置の透過型スクリーンとして
は、一般に、スクリーン前面に多数本のレンチキュラー
レンズを形成して、スクリーンの背面側から入射して前
面側に出射する投影画像光を前記レンチキュラーレンズ
によって拡散させるようにしたものが使用されており、
このレンチキュラーレンズを有する透過型スクリーンに
よれば、スクリーン前面側から観察される投影画像の視
野角を大きくとることができる。

第３図および第４図は、前面にレンチキュラーレンズ
を有する透過型スクリーンとして従来知られているもの
を示したもので、図中１はアクリル樹脂等の透明樹脂シ
ートからなるスクリーン本体であり、その背面は光入射
面とされ、前面は光出射面とされている。そして、この
スクリーン本体１の前面には、微細幅（幅1mm以下）の
直線状凸条からなる多数のレンチキュラーレンズ２がそ
の幅方向に連続させて形成されている。このレンチキュ
ラーレンズ２は、その両側面をそれぞれスクリーン面に
対して垂直な入射光を全反射させる全反射面３とし、頂
面を光出射面４としたもので、この光出射面４は、その
中央部を凹入させ、この凹入面4aとその両側の頂面4bと
をそれぞれ光屈折面（図では凸レンズ面）とした形状と
されている。また、この光出射面４の凹入面4aの両側の
立上り面は、全反射面３で反射された光を出射させる直
線面状の全反射光出射面4cとされており、前記全反射面
３は、スクリーン背面から入射してこの全反射面３で反
射された光を全反射光出射面4cに向けて反射させる曲面
（例えば放物面）とされている。

また、５は各レンチキュラーレンズ2,2間に設けられ
たブラックストライプであり、このブラックストライプ
５は、各レンチキュラーレンズ2,2間に、前記全反射面
３の全高さにわたって黒色の不透明インク5aを充填して
形成されている。

第５図は上記ブラックストライプ５の形成方法を示し
ており、このブラックストライプ５は、レンチキュラー
レンズ２を切削加工したスクリーン本体１の一端縁に、
スクリーン全幅にわたる長さの弾性スキージ（ゴム板）
10を押し付け、このスキージ10の前にインク5aを滴下し
てスキージ10をレンチキュラーレンズ２の長さ方向に摺
動させることにより、各レンチキュラーレンズ2,2間に
インク5aを流し込み充填するとともに、各レンチキュラ
ーレンズ２の光出射面４上のインク5aをスキージ10で掻
き取る方法で形成されている。なお、第５図において11
は弾性スキージ10の上端部全長を保持するスキージホル
ダであり、弾性スキージ10は、スキージホルダ11をスク
リーン本体１側に加圧することによってスクリーン本体
１を押し付けられ、スキージホルダ11を横移動させるこ
とによってスクリーン本体１上を摺動するようになって
いる。

この透過型スクリーンは、投影レンズにより拡大投影
され、スクリーンの背面側に配置した図示しないフレネ
ルレンズによりスクリーン面に対して垂直になるように
補正されてスクリーンに入射する画像光を、スクリーン
前面のレンチキュラーレンズ２により拡散させてスクリ
ーン前面側に出射させてやるもので、フレネルレンズに
より補正されて第４図に示すようにスクリーンに入射す
る入射光Ａのうち、レンチキュラーレンズ２の頂面の光
出射面４に直接入射した光は、この光出射面４の凹入面
4aおよびその両側の頂面4bで屈折拡散されてスクリーン
前面側に出射し、また全反射面３に入射してこの全反射
面３で反射された光は、全反射光出射面4cに集光されて
この全反射光出射面4cからスクリーン前面側に出射す
る。

また、各レンチキュラーレンズ2,2間に形成されたブ
ラックストライプ５は、スクリーン前面側の外部光がレ
ンチキュラーレンズ２の全反射面３で反射されるのを防
ぐためと、スクリーン背面から入射する画像光の一部が
全反射面３で全反射されずにこの全反射面３からスクリ
ーン前面側に出射するのを防ぐために設けられている。

すなわち、スクリーン前面側の外部光は、様々な角度
でスクリーンに入射し、レンチキュラーレンズ２への入
射角により、スクリーン背面側に透過するか、あるいは
レンチキュラーレンズ２面で反射されるが、特に、第４
図に示すようにレンチキュラーレンズ２の全反射面３に
全反射角で入射した外部光Ｂは、この全反射面３により
図に破線で示すようにスクリーン前面側に全反射される
ため、この反射光によって、スクリーン前面側から観察
される投影画像のコントラストが悪くなる。また、投影
レンズにより透過型スクリーンに拡大投影される画像光
は、上述したように、スクリーン背面側に配置したフレ
ネルレンズによりスクリーン面に対して垂直な光に補正
されて透過型スクリーンに入射するが、実際には、フレ
ネルレンズを通った光の一部は、スクリーン面に対して
垂直な方向の光とはならずに、様々な角度でスクリーン
に入射する。そして、このように様々な角度の光がスク
リーンに入射すると、この光のうち、レンチキュラーレ
ンズ２の光出射面４に直接入射する光はスクリーン前面
側に出射するが、第４図に示すようにレンチキュラーレ
ンズ２の全反射面３に入射した斜め光Ａ′は、全反射面
３で全反射されずに、図に破線で示すように全反射面３
からスクリーン前面側に出射するため、この出射光によ
ってもスクリーン前面側から観察される投影画像のコン
トラストが悪くなる。

しかし、上記透過型スクリーンのように、各レンチキ
ュラーレンズ2,2間にブラックストライプ５を設け、か
つこのブラックストライプ５を、全反射面３の全高さに
わたって不透明インク5aを充填したものとしておけば、
図に破線で示した全反射面３からの反射光および出射光
をなくして、スクリーン前面側から観察される投影画像
のコントラストを向上させることができる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の透過型スクリーンは、各レ
ンチキュラーレンズ2,2間にブラックストライプ５を形
成する際に、レンチキュラーレンズ２の光出射面４のう
ち凹入面4aの最深部、すなわち凹入面4aの両側縁部に、
ブラックストライプ５の材料である不透明インク5aが残
ってしまうという問題をもっていた。

これは、ブラックストライプ５を弾性スキージ10によ
る不要インクの掻き取りによって形成するときに、各レ
ンチキュラーレンズ2,2間に全反射面３の全高さにわた
って不透明インク5aを残すには、スクリーン本体１への
弾性スキージ10の押し付け力、すなわち弾性スキージ10
の弾性変形量を、各レンチキュラーレンズ2,2間に対応
するスキージ下縁が第６図に示すように全反射面３の上
端レベルに一致するように規制する必要があるためであ
る。そして、従来のスクリーンでは、レンチキュラーレ
ンズ２の凹入面4aの深さが全反射面３の上端レベルに達
する深さであるため、上記の程度の弾性スキージ10の押
し付け力では、レンチキュラーレンズ２の凹入面4aに対
応するスキージ部分をこの凹入面4aの形状に完全に合致
するように弾性変形させることはできず、そのため、こ
のスキージ部分のうち、凹入面4aの両側縁と全反射光出
射面4cの下縁との隅角部に対応する部分と凹入面4aとの
間に第６図に示すように隙間ができ、この部分の不透明
インク5aが掻き取られずに、第２図に示すように残って
しまう。

このため、従来の透過型スクリーンは、そのレンチキ
ュラーレンズ２の光出射面４のうち凹入面4aの両側縁部
から出射する光が、この部分に残存している不透明イン
ク5aによって遮断されてしまい、そのために、スクリー
ン前面側に出射する画像光の輝度分布が低下して、ある
方向から見たときの投影画像が著しく暗くなってしまう
という欠点をもっていた。

本考案は上記のような実情にかんがみてなされたもの
であって、その目的とするところは、弾性スキージによ
る不要インクの掻き取りにより各レンチキュラーレンズ
間に全反射面の全高さにわたって不透明インクを充填し
てブラックストライプを形成するときに、レンチキュラ
ーレンズの光出射面の凹入面に不透明インクが残ること
はないようにした透明型スクリーンを提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は上記目的を達成するために、前面に、微細幅
の直線状凸条からなる多数本のレンチキュラーレンズを
平行に形成してなり、前記レンチキュラーレンズは、そ
の両側面をそれぞれ全反射面とし頂面を光出射面とする
とともに前記光出射面の中央部を凹入させてこの凹入面
の両側の立上り面を前記全反射面で反射された光を出射
させる全反射光出射面とした形状とし、かつ各レンチキ
ュラーレンズ間に、前記全反射面の全高さにわたって不
透明インクを充填したブラックストライプを形成した透
過型スクリーンにおいて、前記全反射面の高さを、前記
レンチキュラーレンズの凹入面の最深部の高さを越えな
い程度に高くしたものである。

〔作用〕

このように、全反射面の高さを、レンチキュラーレン
ズの凹入面の最深部の高さを越えない程度に高くしてお
けば、弾性スキージを各レンチキュラーレンズ間に対応
するスキージ部分の下縁が全反射面の上端レベルに一致
するまで弾性変形させる力でスクリーン本体に押し付け
ると、レンチキュラーレンズの凹入面に対応するスキー
ジ部分が凹入面に強く押し付けられてこの凹入面の形状
に完全に合致する状態に弾性変形するから、このスキー
ジ部分を凹入面の全域に密接させて、凹入面上の不透明
インクを完全に掻き取ることができる。したがって、本
考案の透過型スクリーンによれば、弾性スキージによる
不要インクの掻き取りにより各レンチキュラーレンズ間
に全反射面の全高さにわたって不透明インクを充填して
ブラックストライプを形成するときに、レンチキュラー
レンズの光出射面の凹入面に不透明インクが残ることは
ないから、スクリーン前面側に出射する画像光の輝度分
布の低下をなくして、どのような方向からでもコントラ
ストのよい明るい投影画像を観察することができる。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図および第２図を参照
して説明する。

第１図は本実施例の透過型スクリーンの一部分の断面
を示し、第２図は各レンチキュラーレンズ間にブラック
ストライプを形成する際のスクリーン本体に対する弾性
スキージの接触状態を示している。なお、第１図および
第２図において、第３図および第４図に示した従来の透
過型スクリーンと対応する部分については、図に同符号
を付して重複する説明を省略する。

この実施例の透過型スクリーンは、第１図に示すよう
に、スクリーン本体１の前面に形成するレンチキュラー
レンズ２を、その両側面をそれぞれ全反射面３とし頂面
を光出射面４とするとともにこの光出射面４の中央部を
凹入させてこの凹入面4aの両側の立上り面を全反射面３
で反射された光を出射させる全反射光出射面4cとした形
状とし、かつ各レンチキュラーレンズ2,2間に、前記全
反射面３の全高さにわたって不透明インク5aを充填した
ブラックストライプ５を形成した透過型スクリーンにお
いて、前記レンチキュラーレンズ２の凹入面4aの最深
部、すなわち凹入面4aの両側縁部の底面高さ（レンチキ
ュラーレンズ２の底辺からの高さ）H₂を、前記全反射面
３の高さH₁より高くしたものである。なお、この実施例
の透過型スクリーンでは、レンチキュラーレンズ２の凹
入面4aの深さが浅く、したがって凹入面4aの両側に立上
がる全反射光出射面4cの高さ（光出射面積）が小さいた
め、スクリーン背面からの入射光Ａを全反射光出射面4c
に向けて反射させる全反射面３を、入射光Ａを全反射光
出射面4c上の一点に向けて集光させる曲率の曲面（例え
ば放物面）として、全反射面３で反射された光をすべて
全反射光出射面4cから出射させるようにしている。

この透過型スクリーンは、アクリル樹脂等の透明樹脂
シートからなるスクリーン本体１の前面に上記レンチキ
ュラーレンズ２を多数本平行に切削加工した後、第５図
に示したような弾性スキージ10による不要インクの掻き
取り方法により、各レンチキュラーレンズ2,2間に全反
射面３の全高さにわたって不透明インク5aを充填してブ
ラックストライプ５を形成する方法で製造される。

そして、この実施例の透過型スクリーンでは、レンチ
キュラーレンズ２の凹入面4aの最深部（凹入面4aの両側
縁部）の底面高さH₂を全反射面３の高さH₁より高くして
いるため、ブラックストライプ５の形成に際して、弾性
スキージ10を各レンチキュラーレンズ2,2間に対応する
スキージ部分の下縁が全反射面３の上端レベルに一致す
るまで弾性変形させる力でスクリーン本体１に押し付け
ると、レンチキュラーレンズ２の凹入面4aに対応するス
キージ部分が第２図に示すように凹入面4aに強く押し付
けられてこのスキージ部分が凹入面4aの形状に完全に合
致する状態に弾性変形するから、このスキージ部分を凹
入面4aの全域に密接させて、凹入面4a上の不透明インク
を完全に掻き取ることができる。

したがって、この実施例の透過型スクリーンによれ
ば、弾性スキージ10による不要インクの掻き取りにより
各レンチキュラーレンズ2,2間に全反射面３の全高さに
わたって不透明インク5aを充填してブラックストライプ
５を形成するときに、レンチキュラーレンズ２の光出射
面４の凹入面4aに不透明インク5aが残ることはないか
ら、スクリーン前面側に出射する画像光の輝度分布の低
下をなくして、どのような方向からでもコントラストの
よい明るい投影画像を観察することができる。

なお、上記実施例の透過型スクリーンは、レンチキュ
ラーレンズ２の光出射面４の凹入面4aを１つの凸レンズ
面とし、凹入面4aの両側の頂面4bをそれぞれ１つの凸レ
ンズ面としたものであるが、このレンチキュラーレンズ
２の光出射面４は、その中央部を凹入させてその両側の
立上り面を全反射光出射面4cとしたものであれば、凹入
面4aとその両側の頂面4bの光屈折面の形状は任意でよ
い。また、上記実施例の透過型スクリーンは、その背面
側に図示しないフレネルレンズを配置して使用されるも
のであるが、スクリーン入射光をスクリーン面に対して
垂直になるように補正するフレネルレンズは、スクリー
ン本体１の背面に形成しておいてもよい。

〔考案の効果〕

本考案は、全反射面の高さを、レンチキュラーレンズ
の凹入面の最深部の高さを越えない程度に高くしたもの
であるから、弾性スキージによる不要インクの掻き取り
により各レンチキュラーレンズ間に全反射面の全高さに
わたって不透明インクを充填してブラックストライプを
形成するときに、レンチキュラーレンズの光出射面の凹
入面に不透明インクが残ることはなく、したがって本考
案の透過型スクリーンによれば、スクリーン前面側に出
射する画像光の輝度分布の低下をなくして、どのような
方向からでもコントラストのよい明るい投影画像を観察
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の一実施例を示す透過型ス
クリーンの一部分の断面図およびスクリーン本体に対す
る弾性スキージの接触状態図、第３図および第４図は従
来の透過型スクリーンの斜視図およびその一部分の拡大
断面図、第５図はブラックストライプの形成方法を示す
図、第６図は従来の透過型スクリーンにおけるスクリー
ン本体に対する弾性スキージの接触状態図である。 １…スクリーン本体、２…レンチキュラーレンズ、３…
全反射面、４…光出射面、4a…凹入面、4c…全反射光出
射面、５…ブラックストライプ、5a…不透明インク、10
…弾性スキージ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】前面に、微細幅の直線状凸条からなる多数
   本のレンチキュラーレンズを平行に形成してなり、前記
   レンチキュラーレンズは、その両側面をそれぞれ全反射
   面とし頂面を光出射面とするとともに前記光出射面の中
   央部を凹入させてこの凹入面の両側の立ち上り面を前記
   全反射面で反射された光を出射させる全反射光出射面と
   した形状とし、かつ各レンチキュラーレンズ間に、前記
   全反射面の全高さにわたって不透明インクを充填したブ
   ラックストライプを形成した透過型スクリーンにおい
   て、 前記全反射面の高さを、前記レンチキュラーレンズの凹
   入面の最深部の高さを越えない程度に高くしたことを特
   徴とする透過型スクリーン。