JP3208788B2

JP3208788B2 - 反射型映写スクリーン

Info

Publication number: JP3208788B2
Application number: JP14496891A
Authority: JP
Inventors: 恵嗣花本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1991-06-17
Filing date: 1991-06-17
Publication date: 2001-09-17
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: JPH04367838A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、映写装置から投射され
る映像を受けるための映写スクリーン、とくに液晶プロ
ジェクター用の反射型映写スクリーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶プロジェクターなどに使用する反射
型の映写スクリーンには、輝度が高いことおよび拡散性
能が良いことが要求される。

【０００３】この要求に応えたスクリーンとして、プラ
スチックなどのシートに接着剤を塗布し、その上に小径
のガラスビーズを最密充填するように並べて製造したも
のが知られている。ところがこのスクリーンは、反射
角が小さくて、よく見える領域が狭い。また、その構
造上、ビーズが脱落しやすいうえに表面にホコリがたま
りやすく、実用性に乏しい。とくに、この種のものを
巻き上げ式のスクリーンとして使用すると、スクリーン
を何回も巻いたり拡げたりしているうちに、ガラスビー
ズが次第に脱落してしまうという問題もある。

【０００４】上記の問題を解決した映写スクリーンとし
て、出願人は、基布上に金属蒸着層を有するポリエステ
ルフィルムと、光輝性顔料を含有する半透明のポリ塩化
ビニルフィルムとを積層した、反射型の映写スクリーン
を開示した（実願平２−９２６４０号。）さらに出願人
は、光の拡散方向を一定の範囲に限定した映写スクリー
ンとして、基布上に、プラスチックシートの全面に金属
蒸着層または印刷層を形成した反射層、プラスチックの
フレネルレンズシート、および光拡散材の粉末を含有す
るプラスチックの拡散層を順に設けたスクリーンを提案
した（特願平２−３３６６５４号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高輝
度および均一な拡散能を両立したうえで、さらに画面の
コントラストを高めて画像を見やすくした反射型映写ス
クリーンを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の反射型映写スク
リーンのひとつの態様は、図１に示すように、基材
（１）すなわち基布または基板上に、微細な凹面鏡を多
数配列した反射シート（３）を重ねてなる反射型映写ス
クリーンであって、前記反射シートが、図２および図
３、または図７および図８に示すように、透明なプラス
チックの平坦な支持シート（３１）の一方の面に、透明
なプラスチックで微細な所定の二次曲面状の突起（３２
Ａ）を多数配列し、この配列は前記突起が互いに接しな
い部分を少なくとも一部有するような所定の配列であ
り、前記突起の少なくとも一部を光反射材で被覆するこ
とにより反射面（３３）を形成して前記凹面鏡にしたも
のであり、前記凹面鏡は前記反射シートの面の一部に形
成され、前記支持シートの他方の面が観察者側となるよ
うに基材上に配置してなるものである。

【０００７】本発明の反射型映写スクリーンのいまひと
つの態様は、図４に示すように、基材（１）上に、微細
な凹面鏡を多数配列した反射シート（３）および透明な
プラスチックの表面シート（４）を順に重ねてなる反射
型映写スクリーンであって、前記反射シートが、図５お
よび図６に示すように、プラスチックの支持シート（３
１）の一方の面にプラスチックで微細な所定の二次曲面
状の凹みを多数配列した層を設け、この配列は前記凹み
が互いに接しない部分を少なくとも一部有するような所
定の配列であり、前記凹み（３２Ｂ）の少なくとも一部
の表面を光反射材で被覆することにより反射面（３３）
を形成して前記凹面鏡にしたものであり、前記凹面鏡は
前記反射シートの面の一部に形成され、前記支持シート
の他方の面が前記基材側となり、前記表面シートが観察
者側にあるように基材上に配置してなるものである。

【０００８】映写スクリーンには巻上げ式スクリーンと
固定式スクリーンとがあり、巻上げ式スクリーンを製造
する場合は、柔軟で可撓性のある材料を基布として使用
し、固定式スクリーンが所望ならば、剛性のある材料を
基板として使用する。

【０００９】基布は、ガラス繊維製が好適である。基
布にはスクリーンの寸法安定性を高めるはたらき、とく
に巻上げ式スクリーンとして使用したときには、引き下
したスクリーンがたるまないようにするはたらきが要求
される。また巻き上げて保管したスクリーンを再度拡
げて映写に使用するときに、巻きぐせが残っていると映
像が歪むため、基布は十分な弾性復元性をもつことを要
求される。

【００１０】これらの要求を最もよく満たすものが、ガ
ラス繊維の織布、またはパンチング加工により多数の小
孔を設けたポリエチレンテレフタレート、セルロースア
セテート等のフィルムである。ガラス繊維の織布に、
ポリ塩化ビニルなどのプラスチックを含浸させたものが
使いやすい。このほか、ガラス繊維の不織布も使用可
能である。

【００１１】基板は、任意の金属板、木質板、プラスチ
ック板が使用できる。

【００１２】反射シートの支持シートには、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、トリアセチルセ
ルロース、ポリエチレンテレフタレートのようなポリエ
ステルを代表とする、プラスチックのシートを使用すれ
ばよい。とくに、可撓性、成形加工性の点からは半硬
質ポリ塩化ビニルが好適である。支持シートの厚さは
任意であるが、通常は１００〜５００μｍの範囲が適当
である。

【００１３】支持シートに微細な凹面鏡状の突起または
凹みを形成するには、たとえば特開昭６４−６９３５号
公報、特開平２−１３１１７号公報等に開示の、「ドラ
ムプリンティングシステム」とよばれる技術を利用すれ
ばよい。この印刷法は、突起を作る場合であれば所定
のパターンの凹部を設けた印刷ドラムを使用し、その少
なくとも凹部に紫外線または電子線で硬化する樹脂など
を充填してから支持シートをドラムに巻き付け、紫外線
または電子線を照射して樹脂を硬化させるとともに支持
シートに付着させ、ドラムから支持シートを剥がすこと
からなる。

【００１４】この他、シルクスクリーン印刷等、既知の
印刷技術を適用することもできるが、突起の形状や曲率
を正確に再現するには、ドラムプリンティングシステム
が最適である。

【００１５】凹面反射鏡を構成する微細な凹みまたは突
起の形状は、二次曲面を用いる。たとえば球面、楕円
面、回転放物面など（の一部分）、微小凹面鏡群を全面
に分布させた、いわゆる蝿の目レンズ型（図２または図
５のようなもの）あるいは、円柱、放物面柱、楕円柱や
これらを対称軸方向に半裁したもの等の形状の凹面鏡群
を、全面に、上下方向が軸方向になるように分布させた
もの、すなわちレンチキュラー型反射凹面鏡（図７のよ
うなもの）とがある。

【００１６】このうち、上下、左右、斜めの全方向に等
方向的に光を拡散させて、全方向の視野から同様の輝度
で見えるようにしたい場合は、前者の球面凹面鏡群の使
用が適しており、また通常の観賞用などで上下方向の広
視野は不要で、むしろ左右方向に広視野を要する場合に
は、後者のレンチキュラー型凹面鏡群が限られた光量を
効率よく必要部分（正面左右方向）にだけ拡散できるた
め好適である。通常、水平面内（左右方向）の光拡散
半値角（スクリーンに垂直の方向の反射率に対し、傾斜
した角度での反射率が１／２に減衰する角度）は２０°
以上、好ましくは６０°程度必要である。

【００１７】さらに、映写スクリーンに対し中心正面か
ら見たときにスクリーン周辺部の輝度が不足するという
問題に対処するためには、本発明の各種凹面鏡群の正面
にフレネルレンズを置き、スクリーン周辺部から視野外
へ散逸していく光を、スクリーン中心正面方向に収束さ
せるようにすればよい。これは、透過型のテレビスク
リーンなどで知られている技術の転用といえる。

【００１８】円柱形のレンチキュラー型反射鏡を縦方向
に配列した方式の場合、上下方向に全く光を拡散させな
いと実用上不便なため、ある程度は光を上下方向にも拡
散させることが好ましい。その具体的な方法として
は、透明なプラスチック支持シート（３１）または透明
なプラスチック表面シート（４）の中に、光拡散剤とし
て、特願平２−１６３７１５号の明細書に記載したよう
に方解石粉末を添加したり、酸化チタン被覆マイカのよ
うなパール顔料、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、シリ
カ、アルミナ等の粉末を適量添加することが挙げられ
る。光反射材の表面が艶消し状に、つまり微細な凹凸
が生じるように金属をメッキして形成したり、光反射面
を、黄銅、アルミニウム等の金属粉末顔料を含有するイ
ンキや塗料で形成する方法もある。

【００１９】微細な突起または凹みの大きさ、すなわち
反射鏡の曲率半径は、０．２〜３mm程度が適当である。
突起の周期は映写スクリーンの寸法と走査線の数によ
る画素数などにもとづいて決定する。通常、１画素に
１個の反射凹面鏡突起を割り当てるか、または１画素を
数個の突起で分割する。突起を形成するための印刷に
使用する樹脂は、光反射面の形成手段に応じて適当なも
のをえらぶ。反射面をつくるための被覆は、凹面鏡の
少なくとも一部分にだけあればよく、またそれが好まし
い。

【００２０】このような金属被覆を部分的に設ける手段
としてまず考えられるものは、全面に金属被覆を設け、
レジストを与えた後にエッチングする方法である。し
かし、微細なパターンにこの方法を適用することは容易
でないから、最初から必要部分にだけ金属層を被覆する
手段をえらぶ方が有利である。

【００２１】反射材は、その反射率の高さと加工のしや
すさの点から、金属が最適である。薄膜多層蒸着による
増反射膜も使用できる。これは、突起または凹みを形
成するプラスチックより屈折率の大きい物質、たとえ
ば、Ｓｂ₂Ｏ₃，ＴｉＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＢａＴｉＯ₃、Ｓｉ
Ｏ₂、Ｓｉ等を多層に、蒸着などにより積層して得る。

【００２２】金属被覆を部分的に設ける手段のひとつ
は、突起または凹みパターンを導電性のインキで印刷
し、その印刷層に金属メッキをすることである。導電
性インキとしては、たとえばプラスチックにＩＴＯの粉
末を混合したものなどを使用すればよい。本発明の第
二の態様においては、導電性インキが透明である必要が
ないから、カーボンや、銀、銅、ニッケルなどの金属の
粉末を混入することも可能である。

【００２３】メッキとしては、電解メッキ、無電解メッ
キのいずれも適用できるが、電解メッキを適用する場合
は、メッキすべきすべての部分を外部の電源に電気的に
接続する必要がある。具体的には、図７に示すよう
に、凹面鏡の光反射層部分からメッキ電極へ電流を導通
させるための引出し線（６）状に、あらかじめ導電性イ
ンキでパターンを連絡させておく。次いで、引出線部
分をメッキ用の電極（陰極）へ接続すればよい。

【００２４】金属の被覆を蒸着によって行なう場合、使
用する金属は、Ａｇ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｃｒなど既知のもの
でよい。この場合、支持シート（３１）または表面シ
ート（４）にポリプロピレン等の金属蒸着の困難なプラ
スチックを用い、突起または凹み部分をアクリル樹脂、
ポリエステル等の金属蒸着が容易なプラスチックを用い
ると、蒸着によって、突起や凹みの部分に限り金属層を
形成できる。

【００２５】部分的に金属の被覆を形成する別の手段と
して、微細な二次曲面状の突起を無電解メッキが容易な
アクリル樹脂、ポリエステルのようなプラスチックをビ
ヒクルとするインキの印刷により形成し、一方、支持シ
ートには無電解メッキが困難なプラスチックを使用し、
印刷部分だけにＡｇ，Ｃｒなどの金属を還元メッキする
方法がある。

【００２６】第二の態様において表面シートに用いるプ
ラスチックは、ポリエチレンテレフタレート等のポリエ
ステル、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリカーボネー
ト、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、トリアセチルセル
ロース等任意である。映写スクリーンが巻き上げタイ
プの場合、可撓性を持つべきことはいうまでもない。

【００２７】本発明の映写スクリーンにおいても、いわ
ゆるブラックストライプを設けて、画面のコントラスト
を高めることが好ましい。ブラックストライプは、支
持シートの微細な球状突起の金属被覆のない部分に、カ
ーボンブラック等の黒色顔料を入れた黒色のインキの印
刷をするか、あるいは黒色クロムメッキを施すなどの手
法により形成する。より簡単には、全面に黒色インキ
をベタ印刷し、または塗装して設けることができる。
別法として、基材と反射シートとの間に黒色の中間シー
トを置くことによっても、同じ目的を達することができ
る。中間シートの材料は、前記した表面シートの材料と
同様なものを用いればよい。

【００２８】第二の態様の映写スクリーンにおいては、
図６に示すように、凹面鏡以外の部分に黒色インキの印
刷（５）を施すことによって、ブラックストライプの作
用をさせることができる。

【００２９】

【作用】本発明の反射型映写スクリーンは、金属の被覆
により形成した微細な凹面鏡の部分が高い反射率を持
ち、それが画面のコントラストを高めて鮮明な画像を実
現する。反射層のない部分にブラックストライプを設
けたスクリーンは、さらに画像が鮮明になる。

【００３０】

【実施例】下記の組成の、透明な導電性プラスチックを
用意した。アクリル系樹脂１００重量部導電性プラスチック（ＡＢＳ系樹脂）５０重量部平均粒径１５μｍの酸化チタン被覆マイカを２ｐｈｒ添
加した無色透明な半硬質（可塑剤２０ｐｈｒ）ポリ塩化
ビニルシート（幅２０３４mm、厚さ０．１mm）を支持シ
ートとして使用した。図７に示すように、直径０．５
mmの円柱をその軸に沿って縦割りにした突起が縦方向に
走り、横方向の周期が１．０mmとなるように配列してあ
り、各円柱から引出線を引き出したパターンの凹版を製
作した。これを用いて、ドラムプリンティング法によ
り、上記のインキを印刷して、紫外線を照射して硬化さ
せた。電解メッキによりこの突起の部分だけをクロム
で被覆し、凹面鏡を形成して反射シートを製作した。

【００３１】ガラス繊維の基布上に、中間シートとして
支持シートと同じ大きさの半硬質黒色ポリ塩化ビニルシ
ート（厚さ０．２mm）を挟んで、上記の反射シートを積
層一体化した。この積層体を長さ１５２４mm単位に裁
断して、本発明の映写スクリーンを得た。

【００３２】

【発明の効果】本発明の反射型映写スクリーンは、画像
が明るく、かつコントラストが明瞭である。従って大
画面に高画質の映像を映し出すことができるから、液晶
プロジェクターをはじめとする各種の映写手段と組み合
わせて使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の反射型映写スクリーンの一例を説明
するための、模式的な断面図。

【図２】図１の反射型映写スクリーンに使用する反射
シートを説明するための平面図。

【図３】図２のＡ−Ａ断面図。

【図４】本発明の反射型映写スクリーンの別な例を説
明するための、図１と同様な図。

【図５】図１の反射型映写スクリーンに使用する反射
シートを説明するための平面図。

【図６】図５のＢ−Ｂの断面図。

【図７】本発明の反射型映写スクリーンに使用する反
射シートの別な例を説明するための平面図。

【図８】図７のＣ−Ｃの断面図。

【符号の説明】

１基材２中間シート３反射シート３１支持シート３２Ａ微細な半球状の突起３２Ｂ微細な半球状の凹み３３（金属被覆）反射面４表面シート５黒色の印刷６引出し線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 21/60

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に、微細な凹面鏡を多数配列した
反射シートを重ねてなる反射型映写スクリーンであっ
て、前記反射シートが、透明なプラスチックの平坦な支
持シートの一方の面に透明なプラスチックで所定の二次
曲面状の微細な突起を多数配列し、ただしこの配列は、
隣接する前記突起が、全くまたは一部、相互に接触しな
い場合があるような配列であり、前記突起の少なくとも
一部を光反射材で被覆することにより反射面を形成して
前記凹面鏡にしたものであり、前記凹面鏡は前記反射シ
ートの面の一部に形成されていて、前記支持シートの他
方の面が観察者側にあるように基材上に配置してなる反
射型映写スクリーン。
【請求項２】基材と反射シートとの間に暗色の中間シ
ートを置いた請求項１の映写スクリーン。
【請求項３】反射シートの反射面側に暗色の層を設け
ることにより、微細な凹面鏡の部分以外の部分を光吸収
性にした請求項１の映写スクリーン。
【請求項４】基材上に、微細な凹面鏡を多数配列した
反射シートおよび透明なプラスチックの平坦な表面シー
トを順に重ねてなる反射型映写スクリーンであって、前
記反射シートが、プラスチックの支持シートの一方の面
にプラスチックで所定の二次曲面状の微細な凹みを多数
配列し、ただしこの配列は、隣接する前記凹みが、全く
または一部、相互に接触しない部分があるような配列で
あり、前記凹みの少なくとも一部の表面を光反射材で被
覆することにより反射面を形成して前記凹面鏡にしたも
のであり、前記凹面鏡は前記反射シートの面の一部に形
成されていて、前記支持シートの他方の面が前記基材側
となり、前記表面シートが観察者側にあるように基材上
に配置してなる反射型映写スクリーン。
【請求項５】反射シートの微細な凹面鏡の部分以外の
部分を光吸収性にした請求項４の映写スクリーン。
【請求項６】光反射材の被覆が、蒸着金属によって形
成されるか、または屈折率が突起または凹みを形成する
プラスチックの屈折率よりも大な物質を多層蒸着させた
増反射膜によって形成されたものである請求項１または
４の映写スクリーン。
【請求項７】光反射材の被覆が、金属の無電解メッキ
または電解メッキによって形成されたものである請求項
１または４の映写スクリーン。