JPH03209233A - プロジェクタ用背面投射スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プロジェクタ及びプロジェクションＴＶ用背
面投射スクリーンに関するものであり、特に、合成樹脂
材透明シートの両面にフレネルレンズと垂直方向レンテ
ィキュラレンズとが形成された第」シートと、合或樹脂
材透明シートの一面に水平方向グレーティングが形成さ
れ他の面には水平方向グレーティング或は分散層が形成
されると共に黒色ストライブ層が形成された第２シート
で構成され、明るさとコントラストが向上されるように
なった背面投射スクリーンに関するものである。

？従来の技術〕 従来のプロジエクションＴＶは第５図に示したように、
スクリーン１と一定間隔を置いてプロジェクションレン
ズ３が付着されたカラー陰極線管２を設置した構造に或
っており、上記スクリーンｌは、プロジェクションレン
ズ３に向う面にフレネルレンズ（Ｆｒｅｓｎｅｌ　ｌｅ
ｎｓ）　４、反対側面にはレンティキュラレンズ（Ｉｅ
ｎｔｉｃｕｌａｒ　ｌｅｎｓ）　５が、第６図に示すよ
うに色々な形態に形成されている。

また、スクリーン１の内部にはＳｉＯ■，　ＣａＣＯ，
　，Ｔｉｅ，，　ＢａＳＯ，，　ＺｎＯ，＾ｌ（Ｏ｝ｌ
）３、粉末ガラス等のような分散材（ｄｉｆｆｕｓｅｒ
）を添加するとか、スクリーン１の表面に分散層（ｆｉ
ｎｅ　ｍａｔ　ｓｕｒｆａｃｅ）を形成し、分散材添加
と分散層形成を同時にすることもある。

上記フレネルレンズ４は、プロジェクションレンズ３か
ら投射されたイメージビームに対しテフィールドレンズ
の役割を威し、スクリーンｌに投射されたイメージビー
ムを観察者方向に集束するようにする。この際、分散程
度は、分散材或は分散層の濃度や厚さの調節に左右され
、これは望む垂直視界角によって決定される。また、レ
ンティキュラレンズ５は、上記のような過程によって分
散され出て来た投射イメージビームを水平方向に望む水
平視界角により一層分散させる役割をし、このような過
程によって観察者はスクリーン１に結ばれる投射イメー
ジを認識するようになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来の背面投射スクリーンは、スクリーン
の表面反射による透過ビームの損失ばかりでなく、分散
材添加や分散層形成により表われる後方反射による透過
ビームの損失が追加され、全体スクリーンの明るさが減
少するようになり、また、レンティキュラの形状が皆同
一であるのでスクリーンの隅と中央での明るさの差異が
深化され、輝度均一性の減少を招来するようになる。ま
た、外部光によるスクリーンイメージのコントラスト減
少をもたらすようになる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記のような従来の欠陥を解消する為に創案
されたもので、本発明による背面投射スクリーンは次の
ように構戊されている。即ち、合成樹脂材透明樹脂シー
トの一面にフレネルレンズを形成し他の面には垂直方向
レンティキ一ラレンズを形成した第１シートと、合成樹
脂材透明樹脂シートの一面に水面方向グレーティングを
形成し観察者に向う他の面には水平方向グレーティング
或は分散層を形戊すると共に垂直方向黒色ストライブを
形成した第２シートを、第１シートの水直方向レンティ
キュラレンズと第２シートの一面の水平グレーティング
とが対面するように結合した構戊になっている。

このように構成された本発明の背面投射スクリーンは、
上記第１シートのフレネルレンズがカラー陰極線管のプ
ロジエクションレンズに向い、第２シートの黒色ストラ
イプが観察者に向うように設置され、カラー陰極線管の
プロジエクションレンズからイメージビームが出射され
て第１シートの垂直レンティキュラレンズを通過すると
、そのイメージビームは背面スクリーンのセンター光軸
にほぼ平行に進行し、つづいて水平方向グレーティング
或は分散層を通過すると垂直或は垂直・水平に分散され
、背面スクリーンの全面に亙って軟らかくて均一に分布
される垂直・水平視界角を持つイメージビームを得るこ
とが出来る。また、黒色ストライブ層は、外部光を吸収
し外部光に対するコントラストと明るさを向上させる。

従って、本発明はスクリーン全体明るさと明るさ均一性
を向上させ、コントラストを向上させる利点がある。

〔実施例〕

以下、本発明による背面投射スクリーンを添付した図面
第１図及至第４図に従って一実施例を挙げて詳細に説明
すると次のようである。

図中、２はカラー陰極線管、３はプロジェクションレン
ズ、６は本発明によるスクリーンを表わすものであり、
このスクリーン６は２枚の第１及び第２シート７．８で
構成されている。

上記第１シ一ト７は、合戒樹脂材透明シートのプロジエ
クションレンズ３に向う内側面にフレネルレンズ９が形
成され、外側面には垂直方向のレンティキュラレンズ１
０が形成された構成になっており、第２シ一ト８は、合
或樹脂材透明シートの内側面に水平方向のグレーティン
グ１１が形戊され外側面、即ち、観察者Ｍに向う面には
水平方向のグレーティングが形成されるか、或は分散層
１２が形成されると同時に多数個の黒色ストライプ層１
３が形成された構戊になっている。

上記垂直方向レンティキュラレンズ１０は、所定幅で多
数個形成され、各々の表面の傾きはスクリーン６中心か
らスクリーン６に対する垂直方向に幾らか離れている観
察者を中心として一定の視界角を持って、その視界角内
での明るさが一定になるように調節される。即ち、第２
図及び第４図のように、中央から横方向に外側に行きな
がら各単位レンティキ冫ラレンズを透過したイメージビ
ームの主ビームの観察者中心方向への進行角θが減少し
、漸次的にもっと折れるようにすると同時に、主ビーム
でないビームは、観察者を中心として一定な視界角を持
ちながら視界角内のビーム分布を一定にするように、各
単位レンティキュラレンズで、表面傾きの連続的変化と
該当表面傾きの面積素（ｉｎｆｉｎｉｔｅｓｉｍａｌ　
ａｒｅａ）の大きさの分布を調節することによって、上
記目的を達する。

レンティキュラレンズ１０の各々の形状は、使用するシ
ートの材質、観察者がスクリーン６を観察する状態に対
する基準等の条件に適合するように、いろいろに実施出
来る。

第４図には、レンティキュラレンズ１０の断面設計に関
する例が図示されている。これはスクＩＪ　一ン６から
４ｍ離れた観察者に対して視界角が４５゜程度であり、
各単位レンティキュラレンズの幅ｌが１．０ｍであり、
屈曲率が１。４９２であるＰＭＭＡに対する結果を示し
たものであり、このグラフから均一度は中央の単位レン
ティキュラレンズと中心から４５０ｍｌＩ１離れた縁の
レンティキュラレンズが同等な量の投射イメージビーム
に対して透過させ得る能力の比を表しており、グラフに
於いての曲線Ｃ，Ｌ形状は中央の単位レンティキュラレ
ンズと９０ｍｍ間隔に位置しているレンティキ５ラレン
ズ等の断面を表している。

このグラフから判り得るように、レンティキュラレンズ
１０は中央の単位レンティキュラレンズ、即ち、第１レ
ンティヰユラレンズから縁の単位レンティキュラレンズ
、即ち、第４５１　レンティキュラレンズに行きながら
断面の曲り程度が漸次減少するように形戊されている。

上記水平方向グレーティング１１は、第３図（Ａ〉，（
Ｂ）のような断面模様に各々一定な間隔を形成して垂直
方向の視界角を持つようにイメージビームを分散させる
ようにした。第３図（Ａ）は単純な凹凸模様のグレーテ
ィングを水平に羅列したものであり（Ｂ）はグレーティ
ング面に屈折率の異なる樹脂で凹凸部分を埋めて表面を
平坦に処理したものである。

水平方向グレーティング１１は第３図の形状の他に色々
な形状に形戒することが出来るが、これらグレーティン
グの役割は垂直方向に投射されたイメージビームを分散
させる役割をする。

上記水平方向グレーティング１１の観察者側面には、投
射イメージビームを一層分敗させる為に水平方向のグレ
ーティングを形成するか、或は分散をもっと軟らかくす
る為に分散層１２を形成し、外部光によるコントラスト
低下を減少する為に黒色ストライブ層１３を形成したも
のである。この際、垂直方向の黒色ストライブ層１３は
プロジェクションレンズ３の垂直レンティキュラレンズ
１０の分散領域Ｄ，Ａを蚕食しないように、即ち、垂直
レンティキュラレンズ１０による分散ビームの通過経路
１４を妨げないように第２図のように一定間隔をおいて
並べて配列形戒する。

このように構威された本発明のスクリーン６の１番目の
面であるフレネルレンズの表面にプロジエクションレン
ズ３からの投射イメージビームが透過すると、このビー
ムはスクリーン６のセンター光軸に平行に或はある程度
の収斂角を持って進行する。続いて、２番目の表面であ
る垂直レンティキュラレンズ１０を通過するようになる
が、この際、水平方向のビームは各々レンティキュラレ
ンズ１０の表面で観察者を中心として一定な視界角で発
敗するようになる。これらビームが３番目の面である水
平グレーティング１１を通過するようになると、各々水
平グレーティング表面から水平方向に発散しながら進行
するようになる。続いて、水平グレーティング又は分散
層１２を通過し、一層軟らかくて適当に分散される水平
・垂直視界角を持つイメージビームを得るようになる。

この際、黒色ストライブ層１３は外部光を吸収してスク
リーン６の外部光に対するコントラストと明るさを著し
く向上させる。

また、本発明を実施するに当っては、レンティキュラレ
ンズ１０の表面傾きと面積素を適当に調節してスクリー
ン６の中央部分の単位ンレティキュラレンズにより水平
視界角がスクリーン隅部分の単位レンティキュラレンズ
による水平視界角より大きくなり、その間の単位レンテ
ィキュラレンズの水平視界角は隅側単位レンティキュラ
レンズに行くほど漸進的に減少されるようにすることに
よって、スクリーン６全体面の明るさが一定な視界角以
内で均一になるようにし、スクリーン６の明るさ均一度
を設計者の意図のままに向上させるか又は調節出来る。

〔発明の効果〕

以上で説明したような本発明は、スクリーン全体明るさ
とスクリーン明るさ均一性を向上させ、外部光によるコ
ントラスト低下を防止してコントラストを向上させる利
点がある。

このような本発明による背面投射スクリーンはスライド
プロジェクター用スクリーン、立体ブロジェクター用背
面スクリーンにも有利に使用出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による背面投射スクリーンの構成を表わ
す斜視図、第２図は同上の要部拡大斜視図、第３図（Ａ
），　（Ｂ）は本発明の第２シートの構戊を表わす部分
斜視図、第４図は本発明による垂直レンティキュラレン
ズの断面設計の例を表わすグラフ、第５図は従来の背面
投射スクリーンの構成を表わすプロジェクターシステム
の概略構戊図、第６図（Ａ）．　　（Ｂ），　　（Ｃ）
は従来の背面投射スクリーンの色々な実施形態を表わす
断面図である。 ６・・・スクリーン、 ７．８・・・第１，第２シート、 ９・・・フレネルレンズ、 １０・・・垂直方向レンティキュラレンズ、ｌ１・・・
水平方向レンティキュラレンズ、１２・・・分散層、　
　　　　１３・・・黒色ストライブ。 図面の浄８（内容に変更なし） 第５図 ４ 第６図 手 続 補 正 書 （方式） 平成３年３月

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明樹脂材シートのプロジェクションに向う内面に
   フレネルレンズを形成し反対面には垂直方向のレンティ
   キュラレンズを形成した第１シートと、透明樹脂材シー
   トのプロジェクションレンズに向う内面には水平方向の
   グレーティングを形成し観察者に向う外面には水平方向
   のグレーティング或は分散層を形成すると共に多数個の
   垂直方向黒色ストライプ層を形成した第２シートを、お
   互いに対面するように結合し、スクリーン全体明るさと
   明るさ均一性を向上し外部光によるコントラストの低下
   を防止するように構成されたことを特徴とするプロジェ
   クタ用背面投射スクリーン。 ２、第１項において、上記垂直方向レンティキュラレン
   ズに具備された各単位レンティキュラレンズの断面の形
   状がスクリーンから離れているスクリーン光軸上の観察
   者を中心として一定の水平方向の視界角範囲以内に投射
   イメージビームを均一に分散出来るように傾きの分布と
   該当傾きの面積素を調節して形成される曲面形状である
   ことを特徴とするプロジェクタ用背面投射スクリーン。 ３、第１項において、第２シートに形成された水平方向
   グレーティングは凹凸形状の断面を持つことを特徴とす
   るプロジェクタ用背面投射スクリーン。 ４、第３項において、上記水平方向グレーティングに、
   その屈折率と異なる屈折率を持つ樹脂を加え合せ凹凸部
   を埋めて、表面が扁平になったことを特徴とするプロジ
   ェクタ用背面投射スクリーン。