JP3342560B2 - スクリーン及びこれを使用する投写型表示装置 - Google Patents
スクリーン及びこれを使用する投写型表示装置Info
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- JP3342560B2 JP3342560B2 JP01951394A JP1951394A JP3342560B2 JP 3342560 B2 JP3342560 B2 JP 3342560B2 JP 01951394 A JP01951394 A JP 01951394A JP 1951394 A JP1951394 A JP 1951394A JP 3342560 B2 JP3342560 B2 JP 3342560B2
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- incident
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- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の拡大投写器より
投映するスクリーンに関する。
投映するスクリーンに関する。
【０００２】近年、官公庁、美術館、博物館などの公共
施設や、ホテル、イベントホール、アミューズメントパ
ークなどの屋内外で多人数の観覧者に映像を提供する公
衆用途を目的とした大画面の映像装置の需要が高くなっ
てきている。
施設や、ホテル、イベントホール、アミューズメントパ
ークなどの屋内外で多人数の観覧者に映像を提供する公
衆用途を目的とした大画面の映像装置の需要が高くなっ
てきている。
【０００３】この一つに複数の拡大投写器を用いてスク
リーン上に一体の映像を表示する投写型表示装置があ
り、各拡大投写器の映像間の繋ぎ目において画質の向上
が望まれている。そのため、スクリーンに入射する余剰
光を除去する必要がある。
リーン上に一体の映像を表示する投写型表示装置があ
り、各拡大投写器の映像間の繋ぎ目において画質の向上
が望まれている。そのため、スクリーンに入射する余剰
光を除去する必要がある。
【０００４】
【従来の技術】図６及び図７に、従来の投写型表示装置
の説明図を示す。図６（Ａ）に示す投写型表示装置１１
A は、複数の拡大投写器１２が一定間隔で配置され、所
定距離前方に配置されたスクリーン１３上に投写する。
この場合、拡大投写器１２は、スクリーン１３上で各拡
大投写器１２からの投写映像の繋ぎ目で映像が位置ずれ
しないように配置される。そして、映像はスクリーン１
３を透過して観覧者に供される。
の説明図を示す。図６（Ａ）に示す投写型表示装置１１
A は、複数の拡大投写器１２が一定間隔で配置され、所
定距離前方に配置されたスクリーン１３上に投写する。
この場合、拡大投写器１２は、スクリーン１３上で各拡
大投写器１２からの投写映像の繋ぎ目で映像が位置ずれ
しないように配置される。そして、映像はスクリーン１
３を透過して観覧者に供される。
【０００５】しかし、スクリーン透過光は、図６（Ａ）
に示すように、斜め方向になることから、観覧者の位置
によって各画面間に輝度差を生じ、大画面としての一体
感がなくなる。
に示すように、斜め方向になることから、観覧者の位置
によって各画面間に輝度差を生じ、大画面としての一体
感がなくなる。
【０００６】そこで、図６（Ｂ）に示す投写型表示装置
１１B のスクリーン１３の拡大投写器１２側の近傍にス
クリーンレンズ１４が配置される。このスクリーンレン
ズ１４は、各拡大投写器１２に対応する概略凸形状の集
光レンズ、又はフレネルレンズであり、スクリーン透過
光がスクリーン法線方向となるように作用する。
１１B のスクリーン１３の拡大投写器１２側の近傍にス
クリーンレンズ１４が配置される。このスクリーンレン
ズ１４は、各拡大投写器１２に対応する概略凸形状の集
光レンズ、又はフレネルレンズであり、スクリーン透過
光がスクリーン法線方向となるように作用する。
【０００７】ところで、拡大投写像は一般に輝度が均一
でなく、画面中心部をピークとして遠ざかるに従い輝度
が低下する傾向を有し、特に最周辺部では著しい輝度低
下を生じる。従って、図６（Ｂ）の破線のように、各映
像を繋ぎ合わせたときに隣接画面間の境界近傍で急激に
輝度低下により黒い筋状となって境界部分（繋ぎ目部
分）が強調される。
でなく、画面中心部をピークとして遠ざかるに従い輝度
が低下する傾向を有し、特に最周辺部では著しい輝度低
下を生じる。従って、図６（Ｂ）の破線のように、各映
像を繋ぎ合わせたときに隣接画面間の境界近傍で急激に
輝度低下により黒い筋状となって境界部分（繋ぎ目部
分）が強調される。
【０００８】そのため、図６（Ｃ）に示す投写型表示装
置１１c のように、各拡大投写器１２の拡大率を若干大
きくして境界付近での輝度緩和を図ることが行われてお
り、図６（Ｃ）の破線のように隣接画面領域にはみ出る
余剰表示部分がスクリーンレンズ１４及びスクリーン１
３を透過して出射されることになる。
置１１c のように、各拡大投写器１２の拡大率を若干大
きくして境界付近での輝度緩和を図ることが行われてお
り、図６（Ｃ）の破線のように隣接画面領域にはみ出る
余剰表示部分がスクリーンレンズ１４及びスクリーン１
３を透過して出射されることになる。
【０００９】そこで、図７（Ａ）に示す投写型表示装置
１１D のように、スクリーンレンズ１４の裏面における
画像繋ぎ目部分に黒色の平板状又はテーパ形状の遮蔽板
１５がそれぞれ設けられる。この遮蔽板１５で余剰表示
光を遮蔽することで当該部分の輝度低下を軽減させよう
とするものである。
１１D のように、スクリーンレンズ１４の裏面における
画像繋ぎ目部分に黒色の平板状又はテーパ形状の遮蔽板
１５がそれぞれ設けられる。この遮蔽板１５で余剰表示
光を遮蔽することで当該部分の輝度低下を軽減させよう
とするものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図７（Ｂ）に
示すように、スクリーンレンズ１４は厚みを有すること
から、スクリーンレンズ１４内を通過して隣接画面に入
射する光線を遮蔽することはできない。また、図７
（Ｃ）に示すように、遮蔽板１５を分割したスクリーン
レンズ１４a ，１４b に挟持させることも考えられる
が、遮蔽板１５の先端部分がスクリーン１３を通じて筋
状が表われてしまうという問題がある。
示すように、スクリーンレンズ１４は厚みを有すること
から、スクリーンレンズ１４内を通過して隣接画面に入
射する光線を遮蔽することはできない。また、図７
（Ｃ）に示すように、遮蔽板１５を分割したスクリーン
レンズ１４a ，１４b に挟持させることも考えられる
が、遮蔽板１５の先端部分がスクリーン１３を通じて筋
状が表われてしまうという問題がある。
【００１１】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、映像の繋ぎ目の輝度低下を軽減するスクリーン
を提供することを目的とする。
もので、映像の繋ぎ目の輝度低下を軽減するスクリーン
を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題は、少なくとも
２以上の投写手段から投写映像を隙間なく透過させて投
映するスクリーンにおいて、入射面から出射面における
各投写像の隣接部近傍に入射する入射光のうち、所定の
入射角を越える該入射光を反射させるためのものであっ
て、該入射面に対して突型形状の第１の境界面と、該出
射面の対向面であって、該隣接部分で該第１の境界面を
透過した光が所定入射角を超えた該光を反射させる突型
形状の第２の境界面と、を有する構成とすることにより
解決される。
２以上の投写手段から投写映像を隙間なく透過させて投
映するスクリーンにおいて、入射面から出射面における
各投写像の隣接部近傍に入射する入射光のうち、所定の
入射角を越える該入射光を反射させるためのものであっ
て、該入射面に対して突型形状の第１の境界面と、該出
射面の対向面であって、該隣接部分で該第１の境界面を
透過した光が所定入射角を超えた該光を反射させる突型
形状の第２の境界面と、を有する構成とすることにより
解決される。
【００１３】
【作用】上述のように、屈折手段が入射面に入射される
入射光に対して第１の境界面と第２の境界面を有する。
すなわち、投写像の隣接部近傍の入射光が第１の境界面
に対して所定入射角を越えたときに反射され、所定入射
角の範囲内であれば透過する。第１の境界面を透過した
光が第２の境界面に対して所定入射角を越えたときに反
射され、所定入射角の範囲内であれば透過して出射面よ
り出射して投写される。
入射光に対して第１の境界面と第２の境界面を有する。
すなわち、投写像の隣接部近傍の入射光が第１の境界面
に対して所定入射角を越えたときに反射され、所定入射
角の範囲内であれば透過する。第１の境界面を透過した
光が第２の境界面に対して所定入射角を越えたときに反
射され、所定入射角の範囲内であれば透過して出射面よ
り出射して投写される。
【００１４】この第１及び第２の境界面で反射される光
は、所定入射角を越えた各投写手段よりの投写像の隣接
画面領域をはみ出る余剰表示部分であり、投写像として
表示されない。これにより、投写像の隣接部分の輝度低
下を軽減することが可能となる。
は、所定入射角を越えた各投写手段よりの投写像の隣接
画面領域をはみ出る余剰表示部分であり、投写像として
表示されない。これにより、投写像の隣接部分の輝度低
下を軽減することが可能となる。
【００１５】
【実施例】図１に、本発明の一実施例の構成図を示す。
図１は、投写型表示装置としての背面投写型のマルチデ
ィスプレイ装置に使用されるスクリーンであるスクリー
ンレンズを示したもので、図１（Ａ）は斜視図、図１
（Ｂ）は分解図、図１（Ｃ）は一部断面図である。
図１は、投写型表示装置としての背面投写型のマルチデ
ィスプレイ装置に使用されるスクリーンであるスクリー
ンレンズを示したもので、図１（Ａ）は斜視図、図１
（Ｂ）は分解図、図１（Ｃ）は一部断面図である。
【００１６】また、マルチディスプレイ装置の基本構成
は図６（Ｃ）と同様であり、スクリーン及びスクリーン
レンズに対応して本発明のスクリーンが配置されると共
に、所定数の拡大投写器が配置され、該拡大投写器の拡
大率を大きくして投写像の境界で隣接画面領域にはみ出
る余剰表示を行う。
は図６（Ｃ）と同様であり、スクリーン及びスクリーン
レンズに対応して本発明のスクリーンが配置されると共
に、所定数の拡大投写器が配置され、該拡大投写器の拡
大率を大きくして投写像の境界で隣接画面領域にはみ出
る余剰表示を行う。
【００１７】図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すスクリーンレン
ズ２１は、入射レンズ部２２、所定数（図１では９枚）
の中間部２３、及び出射レンズ部２４が重ね合わされて
構成される。
ズ２１は、入射レンズ部２２、所定数（図１では９枚）
の中間部２３、及び出射レンズ部２４が重ね合わされて
構成される。
【００１８】入射レンズ部２２は、透明平板で形成さ
れ、入射面２２a の対向面２２b 上に、拡大投写器の数
及びその投写画像領域を区画するように山形突起２２c
が一体的に形成される。
れ、入射面２２a の対向面２２b 上に、拡大投写器の数
及びその投写画像領域を区画するように山形突起２２c
が一体的に形成される。
【００１９】各中間部２３は、透明平板で形成されて側
部２３a が入射レンズ部２２の山形突起２２c に対応す
るくさび状に形成される。
部２３a が入射レンズ部２２の山形突起２２c に対応す
るくさび状に形成される。
【００２０】また、出射レンズ部２４は、透明平板で形
成され、出射面２４a の対向面２４ b 上に、入射レンズ
部２２の山形突起２２c とその頂部を当接すると共に、
中間部２３のくさび状側部２３a に当接する山形突起２
４c が一体的に形成される。また、出射面２４a は輪帯
状曲面を形成してフレネルレンズとしている。
成され、出射面２４a の対向面２４ b 上に、入射レンズ
部２２の山形突起２２c とその頂部を当接すると共に、
中間部２３のくさび状側部２３a に当接する山形突起２
４c が一体的に形成される。また、出射面２４a は輪帯
状曲面を形成してフレネルレンズとしている。
【００２１】これら入射レンズ部２２、各中間部２３、
出射レンズ部２４が重ね合わされると、投写像の境界
（繋ぎ目）のところで入射レンズ部２２の山形突起２２
c の頂部と出射レンズ部２４の山形突起２４c の頂部と
が当接した状態となり、そして中間部２３のくさび状側
部２３a が嵌合した状態となる。
出射レンズ部２４が重ね合わされると、投写像の境界
（繋ぎ目）のところで入射レンズ部２２の山形突起２２
c の頂部と出射レンズ部２４の山形突起２４c の頂部と
が当接した状態となり、そして中間部２３のくさび状側
部２３a が嵌合した状態となる。
【００２２】これにより、図１（Ｃ）に示すように、入
射レンズ部２２の山形突起２２c と中間部２３のくさび
状側部２３a との当接面が第１の境界面２５であり、出
射レンズ部２４の山形突起２４c と中間部２３のくさび
状側部２３a との当接面が第２の境界面２６である。
射レンズ部２２の山形突起２２c と中間部２３のくさび
状側部２３a との当接面が第１の境界面２５であり、出
射レンズ部２４の山形突起２４c と中間部２３のくさび
状側部２３a との当接面が第２の境界面２６である。
【００２３】すなわち、第１の境界面２５が入射レンズ
部２２の入射面と入射した入射光のうち、所定の入射角
度を越えた入射光（余剰光）を反射させるために入射レ
ンズ部２２の山形突起２２c の形状が決定される（後述
する）。また、第２の境界面２６が第１の境界面２５を
透過した光が所定の入射角度を越えた光（余剰光）を反
射させるために出射レンズ部２４の山形突起２４c の形
状が決定される（後述する）。そして、各山形突起２２
c ，２４c の形状で中間部（２３）のくさび状側部２３
a の形状が決定されるものである。
部２２の入射面と入射した入射光のうち、所定の入射角
度を越えた入射光（余剰光）を反射させるために入射レ
ンズ部２２の山形突起２２c の形状が決定される（後述
する）。また、第２の境界面２６が第１の境界面２５を
透過した光が所定の入射角度を越えた光（余剰光）を反
射させるために出射レンズ部２４の山形突起２４c の形
状が決定される（後述する）。そして、各山形突起２２
c ，２４c の形状で中間部（２３）のくさび状側部２３
a の形状が決定されるものである。
【００２４】このようなスクリーンレンズ２１は、マル
チディスプレイ装置が対角数インチより数十〜百インチ
程度に拡大投写するもので、例えば対角数十インチより
百インチ程度のスクリーンに対応されて製造される。
チディスプレイ装置が対角数インチより数十〜百インチ
程度に拡大投写するもので、例えば対角数十インチより
百インチ程度のスクリーンに対応されて製造される。
【００２５】なお、入射レンズ部２２において、材質に
強度を備えれば山形突起２２c のみとして中間部２３の
くさび状側部２３a に当接させて、中間部２３の一方面
を入射面としてもよい。
強度を備えれば山形突起２２c のみとして中間部２３の
くさび状側部２３a に当接させて、中間部２３の一方面
を入射面としてもよい。
【００２６】そこで、図２及び図３に、図１の投写像の
隣接部分の光線通過の原理説明図を示す。
隣接部分の光線通過の原理説明図を示す。
【００２７】図２（Ａ）は、一般的なものとしてスクリ
ーンレンズ３１に入射される光線（投写像）の境界（繋
ぎ目Ｏ）近傍を示しており、光線Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ
点ａ 1 ，ｂ1 ，ｃ1 より出射される。この場合、光線
Ａ，Ｃはそれぞれ点ａ1 ，点ｃ 1 上で像を形成するため
に必要な光線（有効光）であるが、光線Ｂは隣接表示領
域（点ｂ1 ）から出射される余剰光線である。
ーンレンズ３１に入射される光線（投写像）の境界（繋
ぎ目Ｏ）近傍を示しており、光線Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ
点ａ 1 ，ｂ1 ，ｃ1 より出射される。この場合、光線
Ａ，Ｃはそれぞれ点ａ1 ，点ｃ 1 上で像を形成するため
に必要な光線（有効光）であるが、光線Ｂは隣接表示領
域（点ｂ1 ）から出射される余剰光線である。
【００２８】従って、光線Ａ，光線Ｃはスクリーンレン
ズ表面（点ａ1 ，点ｃ1 ）上に到達させ、なおかつ光線
Ｂのような余剰光は到達せしめない作用をおよぼす構造
が必要となる。ここで、各光線の入射位置（点ａ0 ，点
ｂ0 ，点ｃ0 ）を比較すると、点ｂ0 よりも点ｃ0 の方
が継ぎ目Ｏに近い。そのため、入射光線が有効光である
か余剰光であるかは、スクリーンレンズ入射位置が継ぎ
目近傍に近いか否かではなく、スクリーンレンズ表面の
到達位置が継ぎ目を越えるか否かで判断する必要があ
り、図２（Ｂ）に示すように、最終的に継ぎ目を越えて
しまう光線Ｂは余剰光であり、継ぎ目を越えない光線Ａ
及び光線Ｃは有効光となる。
ズ表面（点ａ1 ，点ｃ1 ）上に到達させ、なおかつ光線
Ｂのような余剰光は到達せしめない作用をおよぼす構造
が必要となる。ここで、各光線の入射位置（点ａ0 ，点
ｂ0 ，点ｃ0 ）を比較すると、点ｂ0 よりも点ｃ0 の方
が継ぎ目Ｏに近い。そのため、入射光線が有効光である
か余剰光であるかは、スクリーンレンズ入射位置が継ぎ
目近傍に近いか否かではなく、スクリーンレンズ表面の
到達位置が継ぎ目を越えるか否かで判断する必要があ
り、図２（Ｂ）に示すように、最終的に継ぎ目を越えて
しまう光線Ｂは余剰光であり、継ぎ目を越えない光線Ａ
及び光線Ｃは有効光となる。
【００２９】ところで、図２（Ｃ）に示すように同一角
度の斜めカット面を有する２枚の透明なカット板３
１a ，３１b を間隙ｄで平行に配置してこれに光線を照
射した状態を考えると、透過光線の進行方向はカット面
への入射角度によって２種類に分類され、光線Ａのよう
にカット面に対する透過角度が深く、臨界角より小さい
場合はカット面の間隙を通り抜ける。
度の斜めカット面を有する２枚の透明なカット板３
１a ，３１b を間隙ｄで平行に配置してこれに光線を照
射した状態を考えると、透過光線の進行方向はカット面
への入射角度によって２種類に分類され、光線Ａのよう
にカット面に対する透過角度が深く、臨界角より小さい
場合はカット面の間隙を通り抜ける。
【００３０】また、光線Ｂのようにカット面に対する入
射角度が浅く、臨界角より小さくなるカット面で全反射
を起こして通り抜けられない。この場合、光線Ａは、カ
ット面通過前と通過後で進行方向が平行に移動するが、
その移動距離Ｌは間隙ｄの関数で表わされる。
射角度が浅く、臨界角より小さくなるカット面で全反射
を起こして通り抜けられない。この場合、光線Ａは、カ
ット面通過前と通過後で進行方向が平行に移動するが、
その移動距離Ｌは間隙ｄの関数で表わされる。
【００３１】 Ｌ＝ｄ・（tan θ1 −tan θ0 )/tan(θ1 - θ0 ） …（１） 但し、sin θ1 ＝sin θ0 、ｎは材料の屈折率となる。
【００３２】従って、ｄを小さくすればＬもまた小さく
なり、図２（Ｂ）に示すように２つの斜めカット板３１
a ，３１b を間隙なく合わせて１枚の板状に組み合わせ
れば、光線Ａはカット面のない単なる平行板を通過する
と同様に直進し、光線Ｂはカット面で反射される。
なり、図２（Ｂ）に示すように２つの斜めカット板３１
a ，３１b を間隙なく合わせて１枚の板状に組み合わせ
れば、光線Ａはカット面のない単なる平行板を通過する
と同様に直進し、光線Ｂはカット面で反射される。
【００３３】すなわち、１枚の平行板３１を一旦斜めに
カットした後、再度組み合わせて１枚の平行板とするこ
とにより、入射光に対してカット面への入射角度が臨界
角より大きい光線と小さい光線とに選別することがで
き、一種の入射角度検出機能を持たせることができる。
カットした後、再度組み合わせて１枚の平行板とするこ
とにより、入射光に対してカット面への入射角度が臨界
角より大きい光線と小さい光線とに選別することがで
き、一種の入射角度検出機能を持たせることができる。
【００３４】そこで、透明なカット板３２a ，３２b を
図３（Ａ）に示すような接合面とし、カット板３２b の
出射面３２b1をフレネルレンズ状、平坦接合面３２b2、
湾曲接合面３２b3とする。繋ぎ目（投写像の隣接部分）
Ｃ近傍に結像する有効光のうちスクリーン入射角度が最
大（θmax ）のものを光線Ａ、最小（θmin ）のものを
光線Ｂとすると共に、光線Ａおよび光線Ｂと接合面との
交点をそれぞれａ，ｂとする。接合面はこの２点を含む
２点間の任意の点ｐを通過する光線群のうち、点ｃに向
かう光線ｐ1 及びｐ1 より角度の小さい光線ｐ2 は通過
させ、ｐ1 より角度が大きい隣接画面に向かう光線ｐ3
は反射させる機能を持つ形状に形成する。
図３（Ａ）に示すような接合面とし、カット板３２b の
出射面３２b1をフレネルレンズ状、平坦接合面３２b2、
湾曲接合面３２b3とする。繋ぎ目（投写像の隣接部分）
Ｃ近傍に結像する有効光のうちスクリーン入射角度が最
大（θmax ）のものを光線Ａ、最小（θmin ）のものを
光線Ｂとすると共に、光線Ａおよび光線Ｂと接合面との
交点をそれぞれａ，ｂとする。接合面はこの２点を含む
２点間の任意の点ｐを通過する光線群のうち、点ｃに向
かう光線ｐ1 及びｐ1 より角度の小さい光線ｐ2 は通過
させ、ｐ1 より角度が大きい隣接画面に向かう光線ｐ3
は反射させる機能を持つ形状に形成する。
【００３５】そして、このような接合面３２b3の形状を
求める場合、点ｐでの面の傾きが、点ｐと点ｃとを結ぶ
線上を通過する光線（光線ｐ1 ）の接合面３２b3への入
射角度を臨界角よりわずかに小さくするという条件を与
えることによって求められる。
求める場合、点ｐでの面の傾きが、点ｐと点ｃとを結ぶ
線上を通過する光線（光線ｐ1 ）の接合面３２b3への入
射角度を臨界角よりわずかに小さくするという条件を与
えることによって求められる。
【００３６】スクリーンレンズ材料の屈折率をｎとする
と、臨界角αは α＝sin -1（１／ｎ） …（２） で表わされる。
と、臨界角αは α＝sin -1（１／ｎ） …（２） で表わされる。
【００３７】次に、点ｐを通って点ｃへ向かう光線のカ
ット板３２a の入射面３２a1への入射角度をφ、スクリ
ーンレンズ入射角の角度をθ、点ｐでの接合面の傾きを
ξ、点ｐとｃ間の距離をｒとして面形状を極座標（ｒ＝
ｆ（θ））の形で求めると、接合面３２b3の傾きξは、 tan ξ＝（＊ｒ・cos θ−ｒ・sin θ）／（＊ｒ．sin θ＋ｒ・cos θ） …（３） （但し、＊ｒ＝ｄｒ／ｄθ）で表わされる。
ット板３２a の入射面３２a1への入射角度をφ、スクリ
ーンレンズ入射角の角度をθ、点ｐでの接合面の傾きを
ξ、点ｐとｃ間の距離をｒとして面形状を極座標（ｒ＝
ｆ（θ））の形で求めると、接合面３２b3の傾きξは、 tan ξ＝（＊ｒ・cos θ−ｒ・sin θ）／（＊ｒ．sin θ＋ｒ・cos θ） …（３） （但し、＊ｒ＝ｄｒ／ｄθ）で表わされる。
【００３８】このとき、光線と接合面とのなす角度が臨
界角αと等しいことからα＝θ＋ξとなる。従って、 tan α＝１／√（ｎ2 −１）＝tan （θ＋ξ） ＝（tan θ＋tan ξ）／（１−tan θ・tan ξ） …（４） が得られ、（３）式と（４）式より １／√（ｎ2 −１）＝＊ｒ／ｒ が得られる。
界角αと等しいことからα＝θ＋ξとなる。従って、 tan α＝１／√（ｎ2 −１）＝tan （θ＋ξ） ＝（tan θ＋tan ξ）／（１−tan θ・tan ξ） …（４） が得られ、（３）式と（４）式より １／√（ｎ2 −１）＝＊ｒ／ｒ が得られる。
【００３９】従って、接合面３２b3の形状は、 ｒ＝Ａ・exp ｛θ／√（ｎ2 −１）｝ …（５） （但し、Ａは定数）と表わされる。なお、接合面３２b3
の点Ｐでの傾きは、 tan ξ＝｛１−tan θ√（ｎ2 −１）｝／｛√（ｎ2 −１）＋tan θ｝ …（６） で示される。
の点Ｐでの傾きは、 tan ξ＝｛１−tan θ√（ｎ2 −１）｝／｛√（ｎ2 −１）＋tan θ｝ …（６） で示される。
【００４０】これより、点ａあるいは点ｂでの接合面の
傾きはそれぞれ、 tan ξa ＝｛１−tan θmax √（（ｎ2 −１）｝／ ｛√（ｎ2 −１）tan θmax ｝…（７） tan ξb ＝｛１−tan θmin √（ｎ2 −１）｝／ ｛√（ｎ2 −１）tan θmin ｝…（８） （但し、sin θmax ＝sin φmax ／ｎ、sin θmin ＝si
n φmin ／ｎ）となる。すなわち、点ａの外側での接合
面ξa 以下の傾きを持つ直線または曲線となり、点ｂの
外側での接合面はξb 以上の傾きを持つ直線又は曲線と
なる。図３（Ａ）はそれぞれξa ，ξb の傾きで直線に
延長した図を示している。
傾きはそれぞれ、 tan ξa ＝｛１−tan θmax √（（ｎ2 −１）｝／ ｛√（ｎ2 −１）tan θmax ｝…（７） tan ξb ＝｛１−tan θmin √（ｎ2 −１）｝／ ｛√（ｎ2 −１）tan θmin ｝…（８） （但し、sin θmax ＝sin φmax ／ｎ、sin θmin ＝si
n φmin ／ｎ）となる。すなわち、点ａの外側での接合
面ξa 以下の傾きを持つ直線または曲線となり、点ｂの
外側での接合面はξb 以上の傾きを持つ直線又は曲線と
なる。図３（Ａ）はそれぞれξa ，ξb の傾きで直線に
延長した図を示している。
【００４１】そして実際には左斜め下からも同様に光線
が入射されることから、接合面３２ b2と３２b3と対称な
接合面を有するように、図１のように入射レンズ部２
２、各中間部２３、出射レンズ部２４を重ね合わせて構
成するものである。
が入射されることから、接合面３２ b2と３２b3と対称な
接合面を有するように、図１のように入射レンズ部２
２、各中間部２３、出射レンズ部２４を重ね合わせて構
成するものである。
【００４２】図３（Ｂ）において、右斜め下から入射す
る光線Ａ，Ｂは、第１の境界面２５の入射点ｐ1 及び第
２の境界面２６の入射点ｑ2 においては面への入射角度
によって面を通過あるいは面で反射のどちらかの状態を
とるが、第１の境界面２５の入射点ｑ1 及び第２の境界
面２６の入射点ｐ2 においてはいずれも面入射角度が臨
界角より小さく入射光線Ａ，Ｂは第２の境界面２６（入
射点ｑ1 ）及び第１の境界面２５（入射点ｑ2 ）を通過
する。
る光線Ａ，Ｂは、第１の境界面２５の入射点ｐ1 及び第
２の境界面２６の入射点ｑ2 においては面への入射角度
によって面を通過あるいは面で反射のどちらかの状態を
とるが、第１の境界面２５の入射点ｑ1 及び第２の境界
面２６の入射点ｐ2 においてはいずれも面入射角度が臨
界角より小さく入射光線Ａ，Ｂは第２の境界面２６（入
射点ｑ1 ）及び第１の境界面２５（入射点ｑ2 ）を通過
する。
【００４３】すなわち、断面上右斜め下からの光線に対
して作用する接合面は入射点ｐ1 ，ｐ2 に連続する第１
及び第２の境界面２５，２６のみで、入射点ｑ1 ，ｑ2
に連続する第１及び第２の境界面２５，２６は何ら作用
しないことを意味している。同様に左斜め下からの光線
に対しては入射点ｑ1 ，ｑ2 に連続する第１及び第２の
境界面２５，２６のみが作用することによって左右両方
の余剰光除去を行うことができる。
して作用する接合面は入射点ｐ1 ，ｐ2 に連続する第１
及び第２の境界面２５，２６のみで、入射点ｑ1 ，ｑ2
に連続する第１及び第２の境界面２５，２６は何ら作用
しないことを意味している。同様に左斜め下からの光線
に対しては入射点ｑ1 ，ｑ2 に連続する第１及び第２の
境界面２５，２６のみが作用することによって左右両方
の余剰光除去を行うことができる。
【００４４】ところで、上述のように形成された第１及
び第２の境界面２５，２６では繋ぎ目部分（投写像の隣
接部分）に結像する光線の入射角が臨界角となるもので
あるが、当該入射光線が臨界角に近づくにつれて内部反
射が急激に増加する。
び第２の境界面２５，２６では繋ぎ目部分（投写像の隣
接部分）に結像する光線の入射角が臨界角となるもので
あるが、当該入射光線が臨界角に近づくにつれて内部反
射が急激に増加する。
【００４５】従って（５）式に補正値とを含ませた ｒ＝Ａ・exp ｛（θ−ε）／√（ｎ2 −１）｝ …（９） の式で表わせる形状で第１の境界面２５から第２の境界
面２６への接合面を形成すると共に（入射角が臨界角よ
りも若干小さくなる形状）、当該接合面に反射防止部材
である反射防止膜が形成される。
面２６への接合面を形成すると共に（入射角が臨界角よ
りも若干小さくなる形状）、当該接合面に反射防止部材
である反射防止膜が形成される。
【００４６】そこで、図４に反射防止膜を付加した場合
の屈折状態の説明図を示し、図５に反射防止膜を付加し
た場合の光線角度に対する反射率のグラフを示す。
の屈折状態の説明図を示し、図５に反射防止膜を付加し
た場合の光線角度に対する反射率のグラフを示す。
【００４７】図４は、屈折率ｎ0 の基材３３（入射レン
ズ部２２）に屈折率ｎ1 、厚みｄの１層の反射防止膜３
４が形成されたときの、光線が基材３３の内部からの空
気層３５（屈折率ｎ2 ＝１）中に出射される場合を示し
ている。この場合、反射防止膜３４に対して入射角θの
光線が反射防止膜３４で反射する反射光Ｒと空気層３５
に透過する透過光Ｔより、反射率がＲ／（Ｔ＋Ｒ）×１
００〔％〕で表わされる。
ズ部２２）に屈折率ｎ1 、厚みｄの１層の反射防止膜３
４が形成されたときの、光線が基材３３の内部からの空
気層３５（屈折率ｎ2 ＝１）中に出射される場合を示し
ている。この場合、反射防止膜３４に対して入射角θの
光線が反射防止膜３４で反射する反射光Ｒと空気層３５
に透過する透過光Ｔより、反射率がＲ／（Ｔ＋Ｒ）×１
００〔％〕で表わされる。
【００４８】このときの、基材３３（屈折率ｎ0 ）、反
射防止膜３４（屈折率ｎ1 及び膜厚ｄ）の条件を、 ｎ0 ＝１．５，ｎ1 ＝１．２２５，ｄ＝１０３ｎｍ ｎ0 ＝１．５，ｎ1 ＝１．３４０，ｄ＝１０３ｎｍ ｎ0 ＝１．５，ｎ1 ＝１．３４０，ｄ＝０ｎｍ とし、光線を波長λ＝５５０ｎｍの単色光とした場合の
光線角度（θ）と反射率のグラフが図５に示される。
射防止膜３４（屈折率ｎ1 及び膜厚ｄ）の条件を、 ｎ0 ＝１．５，ｎ1 ＝１．２２５，ｄ＝１０３ｎｍ ｎ0 ＝１．５，ｎ1 ＝１．３４０，ｄ＝１０３ｎｍ ｎ0 ＝１．５，ｎ1 ＝１．３４０，ｄ＝０ｎｍ とし、光線を波長λ＝５５０ｎｍの単色光とした場合の
光線角度（θ）と反射率のグラフが図５に示される。
【００４９】図５において、条件の場合は反射防止膜
３４の屈折率ｎ1 、厚みｄが理想的な値であるが、この
ような低屈折率の物質は存在しない。そこで、条件の
場合は最も低屈折率の材料で基材３３を形成されること
とすると、上述の補正値εを１．５°（接合面入射角度
４０．３°、臨界角度４１．８°、反射率２０％）とす
ることが望ましい。一方、条件はｄ＝０で反射防止膜
３４が形成されない場合であり、臨界角近傍での内部反
射率が増加することを意味する。
３４の屈折率ｎ1 、厚みｄが理想的な値であるが、この
ような低屈折率の物質は存在しない。そこで、条件の
場合は最も低屈折率の材料で基材３３を形成されること
とすると、上述の補正値εを１．５°（接合面入射角度
４０．３°、臨界角度４１．８°、反射率２０％）とす
ることが望ましい。一方、条件はｄ＝０で反射防止膜
３４が形成されない場合であり、臨界角近傍での内部反
射率が増加することを意味する。
【００５０】なお、反射防止膜３４は入射光に応じて積
層すればよく、赤、青、緑の３波長によるカラー表示の
投写の場合には３層以上とすると、各色に対して同様の
効果を得ることができる。
層すればよく、赤、青、緑の３波長によるカラー表示の
投写の場合には３層以上とすると、各色に対して同様の
効果を得ることができる。
【００５１】このように、第１及び第２の境界面２５，
２６で、投写像の隣接画像領域よりはみ出る余剰表示光
を観覧者に悪い印象を与えることなく、遮蔽することが
でき、隣接部分の輝度低下を軽減することができる。
２６で、投写像の隣接画像領域よりはみ出る余剰表示光
を観覧者に悪い印象を与えることなく、遮蔽することが
でき、隣接部分の輝度低下を軽減することができる。
【００５２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、スクリー
ンに所定の入射角を越える入射光を反射させる突型形状
の第１の境界面及び該第１の境界面を透過した所定の入
射角を越える光を反射させる突型形状の第２の境界面を
形成することにより、隣接画面領域よりはみ出る余剰表
示光を遮蔽することができ、隣接部分の輝度低下を軽減
することができる。
ンに所定の入射角を越える入射光を反射させる突型形状
の第１の境界面及び該第１の境界面を透過した所定の入
射角を越える光を反射させる突型形状の第２の境界面を
形成することにより、隣接画面領域よりはみ出る余剰表
示光を遮蔽することができ、隣接部分の輝度低下を軽減
することができる。
【００５３】また、第１及び第２の境界面間に反射防止
部材を介在させることにより、内部反射を防止すること
ができ、より効率よく余剰表示光を遮蔽することができ
るものである。
部材を介在させることにより、内部反射を防止すること
ができ、より効率よく余剰表示光を遮蔽することができ
るものである。
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】図１の投写像の隣接部分の光線通過の原理説明
図（１）である。
図（１）である。
【図３】図１の投写像の隣接部分の光線通過の原理説明
図（２）である。
図（２）である。
【図４】反射防止膜を付加した場合の屈折状態の説明図
である。
である。
【図５】反射防止膜を付加した場合の光線角度に対する
反射率のグラフである。
反射率のグラフである。
【図６】従来の投写型表示装置の説明図（１）である。
【図７】従来の投写型表示装置の説明図（２）である。
２１ スクリーンレンズ ２２ 入射レンズ部 ２２a 入射面 ２２C ，２４c 山形突起 ２３ 中間部 ２３a くさび状側部 ２４ 出射レンズ部 ２４a 出射面 ２５ 第１の境界面 ２６ 第２の境界面 ３４ 反射防止膜
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−227240（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−11769（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−263634（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−185325（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−209728（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−127919（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−8240（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−29828（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−18536（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−220542（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−265095（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−3274（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−93246（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−85725（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03B 21/62 H04N 5/74
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくとも２以上の投写手段からの投写
映像を隙間なく透過させて投映させるスクリーンにおい
て、 入射面から出射面における各投写像の隣接部近傍に入射
する入射光のうち、所定の入射角を越える該入射光を反
射させるためのものであって、該入射面に対して突型形
状の第１の境界面（２５）と、 該出射面の対向面であって、該隣接部分で該第１の境界
面（２５）を透過した光のうち所定入射角を超えた該光
を反射させる突型形状の第２の境界面（２６）と、 を有することを特徴とするスクリーン。 - 【請求項２】 前記第１及び第２の境界面（２５，２
６）は、 前記入射面（２２a ）の対向面に、前記隣接部分の所定
位置に頂部を有する山形突起（２２c ）が形成された入
射レンズ部（２２）と、 前記出射面（２４a ）の対向面に、該入射レンズ部（２
２）における山形突起（２２c ）の頂部と対向当接する
頂部を有する山形突起（２４c ）が形成された出射レン
ズ部（２４）と、 該入射レンズ部（２２）と該出射レンズ部（２４）の間
に介在され、該各山形突起（２２c ，２４c ）の側面間
に嵌合するくさび状側部（２３a ）か形成された前記投
写手段に対応する所定数の中間部（２３）と、 により形成されることを特徴とする請求項１記載のスク
リーン。 - 【請求項３】 前記第１の境界面（２５）より前記第２
の境界面（２６）にかけての断面形状の曲率半径ｒが、
極座標式ｒ＝Ａ・ｅｘｐ｛θ／√（ｎ2 −１）｝（Ａは
定数、θは入射光の屈折手段への入射後の角度、ｎは屈
折手段の屈折率）で直接的又は近似的に表わされること
を特徴とする請求項１又は２記載のスクリーン。 - 【請求項４】 前記第１の境界面（２５）より前記第２
の境界面（２６）にかけての断面形状の傾きξa が、ta
n ξa ＝｛１−tan θmax √（ｎ2 −１）｝／｛√（ｎ
2 −１）＋tan θmax ｝（sin θmax ＝sin θmax ／ｎ
であって、θmax は、前記隣接部分に入射する前記入射
光の最大入射角度、ｎは屈折手段の屈折率）で表わされ
ることを特徴とする請求項１又は２記載のスクリーン。 - 【請求項５】 前記第１及び第２の境界面（２５，２
６）間に、内部反射を防止する反射防止部材（３４）を
介在させることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項
に記載のスクリーン。 - 【請求項６】 請求項１〜５の何れか１項に記載のスク
リーンが、少なくとも２以上の投写手段からの投写映像
を隙間なく透過させて投影させるように配置されること
を特徴とする投写型表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01951394A JP3342560B2 (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | スクリーン及びこれを使用する投写型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01951394A JP3342560B2 (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | スクリーン及びこれを使用する投写型表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07230126A JPH07230126A (ja) | 1995-08-29 |
| JP3342560B2 true JP3342560B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=12001449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01951394A Expired - Fee Related JP3342560B2 (ja) | 1994-02-16 | 1994-02-16 | スクリーン及びこれを使用する投写型表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3342560B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6469830B1 (en) * | 1999-04-01 | 2002-10-22 | Honeywell Inc. | Display screen and method of manufacture therefor |
| JP4901362B2 (ja) * | 2006-08-11 | 2012-03-21 | 京楽産業．株式会社 | 電飾装置 |
-
1994
- 1994-02-16 JP JP01951394A patent/JP3342560B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07230126A (ja) | 1995-08-29 |
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