JPH0455315Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は投影装置に使用される背面投影スク
リーンに関するものである。

〔従来の技術〕

プロジエクタ等の投影装置として、液晶表示パ
ネルまたはブラウン管等の表示体を用いて画像を
表示させ、この表示体の表示画像を透光性の背面
投影スクリーンにその背面側から投影してこのス
クリーン投影画像をスクリーン表面側から観察さ
せるものがある。

第３図はこの種の背面投影型投影装置の原理を
示したもので、ここでは表示体として液晶表示パ
ネルを使用するものを示している。この背面投影
型投影装置の構成を説明すると、第３図において
図中１はテレビジヨン画像等の画像を表示する透
過型のドツトマトリツクス液晶表示パネル、２は
上記液晶表示パネル１の後方に配置された光源で
あり、この光源２は、光源ランプ３と、この光源
ランプ３からの放射光を液晶表示パネル１に向け
て反射させるリフレクタ４とからなつている。な
お、上記リフレクタ４は、光源ランプ３からの放
射光を平行光として反射させる放物面鏡リフレク
タとされている。５は液晶表示パネル１の前方に
配置された投影レンズ、１０はアクリル樹脂等の
透明樹脂シートからなる背面投影スクリーンであ
り、このスクリーン１０の背面側（光入射面側）
には、投影レンズ５によつてスクリーン１０に拡
大投影される光をスクリーン１０面に対して垂直
な平行光に補正する光線補正用フレネルレンズ
（サーキユラフレネルレンズ）６で設けられてい
る。

この背面投影型投影装置は、液晶表示パネル１
の表示画像を投影レンズ５により背面投影スクリ
ーン１０に拡大投影してこのスクリーン投影画像
をスクリーン表面側から観察させるもので、光源
２から液晶表示パネル１に入射してこの液晶表示
パネル１を透過した光つまり液晶表示パネル１に
よつて表示された光画像は、投影レンズ５によつ
て拡大投影されるとともに光線補正用フレネルレ
ンズ６により平行光に補正されて背面投影スクリ
ーン１０にその背面側からスクリーン背面に対し
て垂直に入射し、このスクリーン１０を透過して
スクリーン表面側から観察される。なお、この背
面投影型投影装置の構成は、表示体としてブラウ
ン管を使用するものにおいても同様（ただし光源
２はない）である。

ところで、上記背面投影型投影装置に使用され
る背面投影スクリーン１０としては、従来からス
クリーン表面（観察面）が平坦面となつている平
面スクリーンが使用されているが、最近では、ス
クリーン表面に多数のレンズ単位が連続するレン
チキユラーレンズを形成したレンチキユラーレン
ズ付き背面投影スクリーンが使用されるようにな
つてきている。

第４図は従来のレンチキユラーレンズ付き背面
投影スクリーンの一部分を拡大して示したもの
で、図中１１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、その表面つまり
観察面には全面にわたつてレンチキユラーレンズ
１２が一体に形成されている。このレンチキユラ
ーレンズ１２は、微小巾の直線状レンズ単位１
３，１３を多数本連続させて平行に形成したもの
で、各レンズ単位１３，１３は、その頂部を凸レ
ンズ状のレンズ面１４とし、両側面を全反射面１
５，１５とした形状となつている。

このレンチキユラーレンズ付き背面投影スクリ
ーンは、その背面側から入射して表面側に出射す
る光を、スクリーン表面においてレンチキユラー
レンズ１２により拡散させるようにしたもので、
スクリーン背面側からスクリーン背面に対して垂
直に入射する平行光ａのうち、レンズ単位１３の
頂部のレンズ面１４に直接入射する光はこのレン
ズ面１４で図示のように屈折拡散されてスクリー
ン表面側に出射し、レンズ面１４に直接入射する
光より外側の光は、レンズ単位１３の両側面の全
反射面１５によりレンズ面１４に向けて反射され
てこのレンズ面１４で屈折拡散されてスクリーン
表面側に出射するから、このレンチキユラーレン
ズ付き背面投影スクリーンによれば、平面スクリ
ーンに比べて投影画像の視野角を大きくすること
ができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来のレンチキユラーレン
ズ付き背面投影スクリーンでは、そのレンチキユ
ラーレンズ１２のレンズ単位１３の両側面の全反
射面１５によつてレンズ単位頂部のレンズ面１４
に向けて反射される光のうち、全反射面１５の一
部の領域（第４図に示した形状のレンズ単位の場
合は全反射面１５の上端部）で反射されてレンズ
面１４の側縁部に向かう光が曲面となつているレ
ンズ面１４に対して全反射角またはそれに近い角
度で入射するために、この光が第４図に示すよう
にレンズ面１４でスクリーン背面方向に反射され
ることになり、そのために上記従来のレンチキユ
ラーレンズ付き背面投影スクリーンは、光のロス
が多くて画面が暗くなつてしまうという問題をも
つていた。

この考案は上記のような実情にかんがみてなさ
れたものであつて、その目的とするところは、ス
クリーン表面に、頂部をレンズ面とし両側面を全
反射面とした多数のレンズ単位が連続するレンチ
キユラーレンズを形成したものでありながら、ス
クリーン背面からの入射光のほとんどをレンチキ
ユラーレンズを通してスクリーン表面側に出射さ
せてやることができるようにした、光のロスをな
くして画面を明るくすることができる背面投影ス
クリーンを提供することにある。

〔問題点を解決する手段〕

この考案は、スクリーン表面に、頂部をレンズ
面とし両側面を全反射面とした多数のレンズ単位
が連続するレンチキユラーレンズを形成し、かつ
スクリーン背面側に、前記レンチキユラーレンズ
の各レンズ単位の全反射面のうちスクリーン背面
側からスクリーン背面に対して垂直に入射する平
行光を前記レンズ面に対して全反射角またはそれ
に近い角度で反射させる領域に対向させて、この
領域に向かつて入射する光を前記レンズ面に向け
てこのレンズ面を透過する角度に屈折させる光屈
折部を形成したことを特徴とするものである。

〔作用〕

すなわち、この考案の背面投影スクリーンは、
スクリーン背面側からスクリーン背面に対して垂
直に入射する平行光のうち、レンチキユラーレン
ズの各レンズ単位の全反射面の一部の領域つまり
入射光前記レンズ面に対して全反射角またはそれ
に近い角度で反射させる領域に向かつて入射する
光を、この領域に対向させてスクリーン背面側に
形成した前記光屈折部によつてレンズ単位頂部の
レンズ面に向けて屈折させてやることにより、従
来は全反射面の上記領域で反射されてレンズ面に
全反射角またはそれに近い角度で入射していた光
を、全反射面を介さずにレンズ面に入射させて、
この光もレンズ面を透過させてスクリーン表面側
に出射させてやるようにしたものであり、このよ
うにすれば、スクリーン背面からの入射光のほと
んどをレンチキユラーレンズを通してスクリーン
表面側に出射させてやることができるから、光の
ロスをなくして画面を明るくすることができる。

〔実施例〕

以下、この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図において、１１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、１２はスク
リーン本体１１の表面（観察面）にその全面にわ
たつて形成されたレンチキユラーレンズであり、
このレンチキユラーレンズ１２の各レンズ単位１
３，１３は、第４図に示した従来の背面投影スク
リーンと同様に、その頂部を凸レンズ状のレンズ
面１４とし、両側面を全反射面１５，１５とした
形状となつている。

また、１６はスクリーン本体１１の背面側に、
前記レンチキユラーレンズ１２の各レンズ単位１
３，１３の全反射面１５のうちスクリーン背面側
からスクリーン背面に対して垂直に入射する平行
光ａを前記レンズ面１４に対して全反射角または
それに近い角度で入射させる領域（この実施例で
は全反射面１５の上端部）に対向させて形成され
た垂直溝であり、この各垂直溝１６，１６の頂面
１６ａ，１６ａは、レンズ単位１３の中央側から
外側方向に向かつて斜め上（スクリーン表面側）
向きに傾斜する光屈折面とされている。この光屈
折面１６ａは、スクリーン背面側からスクリーン
背面に対して垂直に入射する平行光のうち前記全
反射面１５の上端部に向かつて入射する光をレン
ズ単位頂部のレンズ面１４に向けて屈折させるも
ので、この光屈折面１６ａの傾斜角度θは、この
光屈折面１６ａで屈折された光のレンズ面１４に
対する入射角ができるだけ垂直に近くなるような
角度に設定されている。また、この光屈折面１６
ａのレンズ単位幅方向における幅つまり前記垂直
溝１６の幅ｄは、レンズ単位１３の全反射面１５
に向かつて入射する光のうち、全反射面１５の上
端部に向かう光つまり、そのまま全反射面１５に
入射させてこの全反射面１５で反射させるとレン
ズ面１４に全反射角に近い角度で入射してしまう
光の幅より若干広い幅とされており、さらに前記
垂直溝１６の深さｈは、全反射面１５の基端部で
反射されて反対側の全反射面１５の上端部に向か
う光がこの垂直溝１６の頂部に入射する深さとさ
れている。

なお、この背面投影スクリーンは、透明樹脂シ
ートの加熱プレスまたは、透明樹脂の押出し成形
あるいは射出成形により製造されたもので、前記
垂直溝１６，１６の内部は空間とされている。

この背面投影スクリーンは、その背面側から入
射してスクリーン表面側に出射する光を第２図に
示すようにスクリーン表面のレンチキユラーレン
ズ１２により拡散させるもので、スクリーン背面
側からスクリーン面に対して垂直に入射する平行
光ａのうち、前記垂直溝１６，１６のない部分に
入射する光は、従来の背面投影スクリーンと同様
に、レンズ単位１３のレンズ面１４に直接入射す
るか、あるいは全反射面１５によりレンズ面１４
に向けて反射されてレンズ面１４に入射し、この
レンズ面１４で図示のように屈折されてスクリー
ン表面側に出射する。また、前記垂直溝１６，１
６内に入射した光、つまり全反射面１５の上端部
に向かつて入射する光は、この垂直溝１６，１６
の頂面の光屈折面１６ａ，１６ａによつて図示の
ようにレンズ面１４に向けて屈折されてレンズ面
１４に垂直に近い角度で入射し、このレンズ面１
４で図示のように屈折されてスクリーン表面側に
出射する。

すなわち、上記背面投影スクリーンは、スクリ
ーン背面側からスクリーン背面に対して垂直に入
射する平行光ａのうち、レンチキユラーレンズ１
２の各レンズ単位の全反射面１５の上端部に向か
つて入射する光を、上記全反射面１５の上端部に
それぞれ対向させてスクリーン背面側に形成した
前記垂直溝１６，１６の頂面の光屈折面１６ａ，
１６ａによつてレンズ単位頂部のレンズ面１４に
向けて屈折させてやることにより、従来は全反射
面の上端部で反射されてレンズ面に全反射角に近
い角度で入射していた光を、全反射面１５を介さ
ずにレンズ面１４に垂直に近い角度で入射させ
て、この光もレンズ面１４を透過させてスクリー
ン表面側に出射させてやるようにしたものであ
り、このようにすれば、スクリーン背面からの入
射光のほとんどをレンチキユラーレンズ１２を通
してスクリーン表面側に出射させてやることがで
きるから、光のロスをなくして画面を明るくする
ことができる。しかも、上記実施例では、前記垂
直溝１６の深さｈを、全反射面１５の基端部で反
射されて反対側の全反射面１５の上端部に向かう
光がこの垂直溝１６の頂部に入射する深さとして
いるために、従来の背面投影スクリーンのよう
に、全反射面の基端部で反射された光が反対側の
全反射面に当つてスクリーン背面側に反射される
ようなこともない。つまり、第４図に示した従来
の背面投影スクリーンでは、レンズ単位頂部のレ
ンズ面１４の幅によつては、全反射面１５の基端
部で反射された光ａが第４図に示すように反対側
の全反射面１５の上端部に当つてスクリーン背面
側に反射されてしまうが、前記垂直溝１６の深さ
ｈを上記のような深さとしておけば、全反射面１
５の基端部で反射されて反対側の全反射面１５の
上端部に向かう光はこの垂直溝１６の頂部に入射
してその溝壁面および頂面の光屈折面１６ａによ
り第２図に示すように上方に向けて屈折されるこ
とになり、したがつて全反射面１５の基端部で反
射されて反対側の全反射面１５の上端部に向かう
光もレンズ面１４に入射させてスクリーン表面側
に出射させてやることができる。

なお、上記実施例では、前記垂直溝１６の深さ
ｈを、全反射面１５の基端部で反射された光がこ
の垂直溝１６の頂部に入射する深さとしている
が、レンズ単位頂部のレンズ面１４の幅が上記実
施例よりも広くて、全反射面１５の基端部で反射
された光もレンズ面１４に入射する場合は、前記
垂直溝１６の深さｈは上記実施例よりも浅くして
もよい。また上記実施例では、垂直溝１６の内部
を空間としているが、この垂直溝１６内は透明物
質で充填してもよく、その場合も、充填物質の光
屈折率をスクリーンの材質の光屈折率より小さく
すれば、上記と同様な効果を得ることができる。
さらに上記実施例では、スクリーン背面側からス
クリーン背面に対して垂直に入射する平行光のう
ち前記全反射面１５の上端部に向かつて入射する
光をレンズ単位頂部のレンズ面１４に向けて屈折
させる光屈折部をスクリーン背面側に上記垂直溝
１６を設けて形成しているが、この光屈折部は、
スクリーン背面に突出させて形成してもよい。

〔考案の効果〕

この考案の背面投影スクリーンによれば、スク
リーン表面に、頂部をレンズ面とし両側面を全反
射面とした多数のレンズ単位が連続するレンチキ
ユラーレンズを形成したものでありながら、スク
リーン背面からの入射光のほとんどをレンチキユ
ラーレンズを通してスクリーン表面側に出射させ
てやることができ、したがつて光のロスをなくし
て画面を明るくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案の一実施例を示
す背面投影スクリーンの一部分の断面図および１
つのレンズ単位の光透過図、第３図は背面投影ス
クリーンを使用する投影装置の原理図、第４図は
従来の背面投影スクリーンの一部分の断面図であ
る。 １１……スクリーン本体、１２……レンチキユ
ラーレンズ、１３……レンズ単位、１４……レン
ズ面、１５……全反射面、１６……垂直溝、１６
ａ……光屈折面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 背面側から投影される光画像を表面側から観察
   させる背面投影スクリーンであつて、スクリーン
   表面に、頂部をレンズ面とし両側面を全反射面と
   した多数のレンズ単位が連続するレンチキユラー
   レンズを形成し、かつスクリーン背面側に、前記
   レンチキユラーレンズの各レンズ単位の全反射面
   のうちスクリーン背面側からスクリーン背面に対
   して垂直に入射する平行光を前記レンズ面に対し
   て全反射角またはそれに近い角度で反射させる領
   域に対向させて、この領域に向かつて入射する光
   を前記レンズ面に向けてこのレンズ面を透過する
   角度に屈折させる光屈折部を形成したことを特徴
   とする背面投影スクリーン。