JPH0682918A

JPH0682918A - 投射スクリーン

Info

Publication number: JPH0682918A
Application number: JP23451292A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Kato; 幾雄加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-09-02
Filing date: 1992-09-02
Publication date: 1994-03-25

Abstract

(57)【要約】【目的】プロジェクタの投射光を投射して画像を観察
する投射スクリーンのコントラスト比を向上させるこ
と。【構成】プロジェクタから投射された偏光度の大きい
投射光を少なくとも１枚のレンチキュラレンズ３の背面
から前面方向に透過させた透過光を観察する透過型の投
射スクリーン１８において、少なくとも１枚のレンチキ
ュラレンズ３の片面に２色性をもつ物質からなる偏光子
１７を設け、この偏光子１７によりレンチキュラレンズ
３に対する室内の照明光によるバックグラウンド光を大
幅に減少させて投射スクリーン１８のコントラスト比を
高めるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テレビ会議装置、オー
バーヘッドプロジェクタ、スライド投影機等に利用され
る投射スクリーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】臨場感のある画像を与えるには、高精細
であると同時に、高視域であることが望ましい。大画面
ディスプレイにおいては、ＣＲＴ直視型では、ＨＤＴＶ
用に３６インチが量産されているが、５０インチ以上は
気圧に対抗させるようにガラスを厚くする必要があるた
め重くなり、その実用化は困難である。これに対して、
プロジェクタは、投射型ディスプレイとも呼ばれ、透過
型投射スクリーンを用いるリア型と反射型投射スクリー
ンを用いるフロント型とに分けられる。また、ＣＲＴを
使用する方式と液晶ディスプレイを使用する方式とに分
けられる。

【０００３】透過型投射スクリーンで代表的なものとし
ては、例えば、特開平３−６０１０４号公報に示される
ようなフレネルレンズとレンチキュラレンズとを組合せ
たものがあり、このタイプの複雑なものには３枚以上の
構成のものもある。また、実開平３−４２４３２号公報
に示されるように、２枚のレンチキュラレンズを直交配
置して用いるものや、拡散透過板を用いるものもある。
一方、反射型投射スクリーンで代表的なものとしては、
拡散反射板を用いるものがあるが、その他にも指向性を
もたせた反射を行い、法線方向を中心に利得を上げるよ
うにしたものがある。

【０００４】このような投射スクリーンに関してその第
一の従来例を図１０及び図１１に基づいて説明する。ま
ず、透過型投射スクリーン１は、図１０に示すように、
後述するプロジェクタ側のフレネルレンズ２と観察者側
のレンチキュラレンズ３との各々のレンズ凹凸面を相対
するように配置させて構成されている。前記レンチキュ
ラレンズ３の観察者側の面には、垂直方向に沿う複数の
凹凸部が形成されている。この凹凸部の各凸部にはブラ
ックストライプ３ａが設けられており、これらのブラッ
クストライプ３ａの間となる各凹部は光が透過する開口
部３ｂとされている。

【０００５】そして、前記透過型投射スクリーン１は使
用に際して、例えば図１１に示すように配置される。即
ち、前記透過型投射スクリーン１に対して左側（背面
側）にプロジェクタ４が配置され、右側（前面側）に観
察者５の位置が設定されている。前記プロジェクタ４
は、光源としてのメタルハライドランプ６と、このメタ
ルハライドランプ６の後方近傍に配置された集光器７
と、前記メタルハライドランプ６の前方に順に配設され
た液晶ディスプレイ８、拡大投影レンズ９とにより構成
されている。また、前記フレネルレンズ２のレンズ面を
除く周囲及び前記プロジェクタ４は筐体１０で覆われて
いる。

【０００６】このような構成において、図１１に示すよ
うに、メタルハライドランプ６から液晶ディスプレイ
８、拡大投影レンズ９を介して紙面左側から透過型投射
スクリーン１に投射された投射光１１ａは、フレネルレ
ンズ２で平行光１１ｂになった後、レンチキュラレンズ
３で拡散されて視野が拡がった透過光１１ｃとなり、透
過型投射スクリーン１の右側にいる観察者５に広い視域
の画像情報として観察される。

【０００７】続いて、第二の従来例を図１２に基づいて
説明する。なお、図１１において説明した部分と同一部
分は同一符号で示し、説明も省略する（以下の従来例に
ついても同様とする）。ここでは、図１２に示すよう
に、図１１に示したフレネルレンズ２とレンチキュラレ
ンズ３とに代えて、拡散透過板１２よりなる投射スクリ
ーン１３を設けたものである。

【０００８】このような構成において、メタルハライド
ランプ６から液晶ディスプレイ８、拡大投影レンズ９を
介して紙面左側から透過型投射スクリーン１３に投射さ
れた投射光１１ａは、拡散透過板１２で拡散されて視野
が拡がった透過光１１ｂとなり、透過型投射スクリーン
１３の右側にいる観察者５に広い視域の画像情報として
観察される。この場合、拡散透過板１２の透過率は、一
般に小さく、拡散率にもよるが５０％程度が代表的であ
る。また、透過型投射スクリーン１３用には完全拡散板
である必要はないので、拡散率を小さく、透過率を大き
くしたものを用いてもよい。

【０００９】さらに、第三の従来例を図１３に基づいて
説明する。ここでは、観察者５側にメタルハライドラン
プ６、集光器７、液晶ディスプレイ８、拡大投影レンズ
９よりなるプロジェクタ４が配置されており、このプロ
ジェクタ４の前方に位置させてこのプロジェクタ４から
の投射光１１ａを投射する拡散反射板１４よりなる反射
型投射スクリーン１５が設けられている。

【００１０】このような構成において、メタルハライド
ランプ６から出射されて液晶ディスプレイ８、拡大投影
レンズ９を介して紙面右側から反射型投射スクリーン１
５に投射され投射光１１ａは、拡散反射板１４で拡散さ
れ反射されて視野が拡がった反射光１１ｂとなり、反射
型投射スクリーン１５の右側にいる観察者５に広い視域
の画像情報として観察される。この場合、拡散反射板１
４は、白色の無機物質粒子を塗布したり、拡散透過板と
鏡面とを組合せたりすることにより容易に作製できる。
白色の無機物質粒子として、例えば硫酸バリウムの粉末
を用いた場合には、９８％以上の反射率が簡単に得られ
るものである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フロント型
（反射型）、リア型（透過型）とも投射スクリーンの画
像品質は、光源、ＣＲＴや液晶ディスプレイ、光学系、
スクリーンの性能等で決まるが、特に最後のスクリーン
で大きく性能が左右される。特にリア型ではその影響が
大きいが、種々の改良により現在では明るい室内での直
視型ＣＲＴに近いコントラストのある画像品質が得られ
ており、今後は明るい室内でも電力の小さい光源でも高
コントラスト比が得られることが求められている。ま
た、フロント型の投射スクリーンでは、明るい室内での
コントラストが非常に低いため、現在では暗い室内での
観察しかできず、今後は特に明るい室内で高コントラス
トな画像が得られることが要望される。

【００１２】具体的には、第一の従来例の場合、図１４
にレンチキュラレンズ３の一部を拡大して示すように、
室内の照明光１６ａは、右側からレンチキュラレンズ３
に入射するが、この時、その一部はブラックストライプ
３ａに入射するために吸収され、その残りは開口部３ｂ
に入射し、レンチキュラレンズ３を透過して透過光１６
ｂとなり、さらにフレネルレンズ２を透過して筐体１０
内に入射する。この筐体１０内に入射した入射光は、そ
の内部の壁面及び各部品で吸収できない部分が再びフレ
ネルレンズ２とレンチキュラレンズ３とを透過して開口
部３ｂより出射し、透過型投射スクリーン１のバックグ
ラウンド光となり、観察する画像のコントラストを低下
させる。

【００１３】また、空気とレンチキュラレンズ３やフレ
ネルレンズ２との境界面でも入射光に対する反射が生
じ、これもバックグラウンド光となる。この空気とレン
チキュラレンズ３やフレネルレンズ２との境界面で生じ
る照明光１６ａの反射によるバックグラウンド光は、反
射防止膜で被覆することにより大幅に減少させることが
できるが、筐体１０内からの照明光１６ａの一部の再出
射によるバックグラウンド光を減少させることは難し
い。この他、バックグラウンド光としては、メタルハラ
イドランプ６からのフレア光などもあるが、これは反射
防止膜により減少できる。一方、筐体１０内部の各部品
に反射防止コートを施したり、壁面に艶消し黒を塗布し
たりすることも効果的であるが、これはコストを上昇さ
せる。

【００１４】ここに、レンチキュラレンズ３の設計を最
適にして、光損失が生じないように開口部３ｂの幅を小
さくしてブラックストライプ３ａの幅を大きくすればす
るほど、一度、筐体１０内に入射した照明光１６ａによ
るバックグラウンド光を減少させることができる。しか
し、レンチキュラレンズ３の開口部３ｂの幅を小さくす
るにも光学的な収差が存在することから限界があり、こ
の方法ではバックグラウンド光を減少させるにも限界が
ある。しかも、レンチキュラレンズ３の構造が複雑とな
り、コストが上昇することになる。

【００１５】第二の従来例の場合、図１５に拡散透過板
１２の一部を拡大して示すように、まず、図１５（ａ）
において、プロジェクタ４からの投射光１１ａが紙面左
側から拡散透過板１２に入射すると、この入射した各々
の投射光１１ａの光線は拡散透過板１２内で散乱反射を
し、その散乱光１１ｂの一部が右側に透過して透過光１
１ｃとなり、残りの部分は左側に反射するか内部に吸収
される。この場合、散乱現象を利用するため、透過光１
１ｃのみとするのは難しい。ここで、拡散透過板１２の
左側に反射した反射光１１ｄの内、筐体１０内で吸収で
きないものは、再び拡散透過板１２に入射してバックグ
ラウンド光に寄与し、透過型投射スクリーン１３のコン
トラスト比を低下させてしまう。

【００１６】また、図１５（ｂ）に示すように、室内か
らの照明光１６ａは、右側から拡散透過板１２に入射
し、図１５（ａ）と同様に各々の照明光１６ａの光線は
拡散透過板１２内で散乱し、この散乱光１６ｂの一部が
左側に透過して透過光１６ｃとなり、残りの部分は右側
に反射されるか内部に吸収される。この時にも、右側に
反射した反射光１１ｄはバックグラウンド光に寄与す
る。また、照明光１６ａが拡散透過板１２を透過した透
過光１６ｃの一部も、筐体１０内部で反射され再び拡散
透過板１２を透過してバックグラウンド光に寄与するこ
とになり、透過型投射スクリーン１３のコントラスト比
を低下させてしまう。実際には、拡散反射板１２の透過
率にもよるが、主たるバックグラウンド光は、拡散透過
板１２による照明光１６ａの直接の反射光１６ｄであ
り、この反射光１６ｄが大きいため、この透過型投射ス
クリーン１３では室内をある程度暗くする必要がある。

【００１７】第三の従来例の場合、図１３を参照して説
明すると、室内の照明光は、投射光１１ａと同じ側から
拡散反射板１４に投射されるので、投射光１１ａとほぼ
同じ反射率をもち、この反射光がバックグラウンド光と
なり、反射型投射スクリーン１５のコントラスト比を低
下させることになる。この反射型投射スクリーン１５に
おいては、反射率を高くするのが一般的であるため、バ
ックグラウンド光の光量も大きくなり、明るい室内で観
察するのは難しい。明るい室内で観察しようとすれば、
コントラストを確保するため、大きな投射光１１ａの光
量（輝度）が必要となる。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、プロジェクタから投射された偏光度の大きい投射光
を少なくとも１枚のレンチキュラレンズの背面から前面
方向に透過させた透過光を観察する透過型の投射スクリ
ーンにおいて、少なくとも１枚の前記レンチキュラレン
ズの片面に２色性をもつ物質からなる偏光子を設けた。

【００１９】請求項２記載の発明では、プロジェクタか
ら投射された偏光度の大きい投射光を拡散透過板の背面
から前面方向に透過させた透過光を観察する透過型の投
射スクリーンにおいて、前記拡散透過板の片面に２色性
をもつ物質からなる偏光子を設けた。

【００２０】請求項３記載の発明では、プロジェクタか
らの偏光度の大きな投射光を拡散反射板の前面から投射
して前面方向に反射させた反射光を観察する反射型の投
射スクリーンにおいて、前記拡散反射板の前面に２色性
をもつ物質からなる偏光子を設けた。

【００２１】請求項４記載の発明では、前後両端面に２
色性をもつ物質からなる偏光子が配置された液晶ディス
プレイを有するとともに前面の前記偏光子を検光子とし
て用いるようにしたプロジェクタからの偏光度の大きな
投射光を投射する透過型又は反射型の拡散板よりなる投
射スクリーンにおいて、前記液晶ディスプレイの前面の
前記偏光子を拡大して前記拡散板の前記液晶ディスプレ
イ側の面に配設してこの液晶ディスプレイの検光子と共
用した。

【００２２】

【作用】請求項１記載の発明においては、プロジェクタ
から投射された偏光度の大きい投射光の偏光面と偏光子
の光吸収の小さい方向とを一致させることにより、投射
光はほとんど全て偏光子を透過し、偏光度の小さい偏ら
ない室内の照明光は半分以下に減少して偏光子を透過す
るので、レンチキュラレンズに対する室内の照明光によ
るバックグラウンド光を大幅に減少させて透過型の投射
スクリーンのコントラスト比を高めることが可能とな
る。

【００２３】請求項２記載の発明においては、プロジェ
クタから投射された偏光度の大きい投射光の偏光面と偏
光子の光吸収の小さい方向とを一致させることにより、
投射光はほとんど全て偏光子を透過し、偏光度の小さい
偏らない室内の照明光は半分以下に減少して偏光子を透
過するので、拡散透過板に対する室内の照明光及びプロ
ジェクタからの投射光によるバックグラウンド光を大幅
に減少させて透過型の投射スクリーンのコントラスト比
を高めることが可能となる。

【００２４】請求項３記載の発明においては、プロジェ
クタから投射された偏光度の大きい投射光の偏光面と偏
光子の光吸収の小さい方向とを一致させることにより、
投射光はほとんど全て偏光子を透過し、偏光度の小さい
偏らない室内の照明光は半分以下に減少して偏光子を透
過するので、拡散反射板に対する室内の照明光及びプロ
ジェクタからの投射光によるバックグラウンド光を大幅
に減少させて反射型の投射スクリーンのコントラスト比
を高めることが可能となる。

【００２５】請求項４記載の発明においては、投射スク
リーンの偏光子を液晶ディスプレイの検光子と共用する
ことにより、従来の液晶ディスプレイの前面に配置され
る検光子を省略することが可能となり、特に、カラー液
晶ディスプレイの場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの３個の液晶デ
ィスプレイに対する３枚の検光子を１枚の投射スクリー
ンの偏光子で共有させることが可能となり、カラー液晶
ディスプレイの３枚の検光子を省略してさらに構造の簡
素化を図り得るものとなる。

【００２６】

【実施例】請求項１記載の発明の一実施例を図１ないし
図３に基づいて説明する。なお、図１０及び図１１にお
いて説明した部分と同一部分は同一符号で示し、説明も
省略する。本実施例は、図１０及び図１２に示した第一
の従来例の透過型投射スクリーン１のコントラスト比を
高めるようにしたものであり、図１及び図２に示すよう
に、フレネルレンズ２とレンチキュラレンズ３との間に
２色性（２色性色素）をもつ物質からなる偏光子１７を
配置して透過型投射スクリーン１８を形成したものであ
る。

【００２７】このような構成において、図３（ａ）に示
すように、室内の照明光１６ａは、紙面右側からレンチ
キュラレンズ３に入射するが、この時、その一部はブラ
ックストライプ３ａに入射してこれに吸収され、その残
りは開口部３ｂに入射してレンチキュラレンズ３を透過
する。この透過光１６ｂは偏光子１７に入射するが、室
内の照明光１６ａは一般に偏光度が小さい偏らない光で
あるため、例えば、紙面と平行な方向の偏光に光吸収を
生じさせ、偏光子１７を透過して筐体１０内に入射する
透過光１６ｃの光量はおよそ半分になる。このため、筐
体１０内からレンチキュラレンズ３の開口部３ｂへの戻
り光が筐体１０内への入射光と同じ偏光方向を保ったま
まとしても、透過型投射スクリーン１８のバックグラウ
ンド光はおよそ半分になる。実際には、戻り光の偏光方
向は、光学部品の表面での反射光以外は大きく乱れ、ほ
とんど偏らない光からなるので、再び、偏光子１７で光
吸収が生じ、その結果、バッグラウンド光を２分の１か
ら４分の１近くにまで減少し得るものとなる。

【００２８】一方、図３（ｂ）に示すように、例えば、
液晶ディスプレイ８にアクティブマトリックス（ＴＮ−
ＬＣＤ）を用いた場合、紙面左側から偏光子１７に入射
したプロジェクタ４による投射光１１ａは完全に特定方
向に偏光しているため、その偏光度は１００％近くとな
り、この投射光１１ａの偏光方向（偏光面）と偏光子１
７の光吸収の小さい方向とが一致するように調整するこ
とにより、プロジェクタ４からの投射光１１ａをほとん
ど全て透過させた透過光１１ｂを得ることが可能とな
る。

【００２９】また、偏光子１７に、例えば、ヨウ素を含
んだポリビニルアルコールによるＨ膜（ポラロイド株式
会社製）の一種であるヨウ素系ニュートラルグレイ偏光
子（代表的なものとしてＨＮ−３８等）を用いた場合、
波長特性があるものの可視光に対しては、偏光面を一致
させることにより８０％の透過率を確保するとともに、
これに対して垂直な方向の透過率は約０．１％にするこ
とが可能である。本実施例の場合、偏光子１７の偏光度
が比較的小さくてもよいため、投射光１１ａの透過率を
上げるように偏光子１７を作製するのは容易である。特
に、ヨウ素系ハイコントラスト偏光子では、偏光度が大
きい偏光子にも拘らず、投射光１１ａの透過率を９０％
以上確保することが容易である。

【００３０】このように、本実施例では、レンチキュラ
レンズ３に対するバックグラウンド光を減少させるだけ
でなく、透過型投射スクリーン１８の偏光子１７を透過
しても投射光１１ａの光量がほぼ変わらないため、透過
型投射スクリーン１８のコントラスト比を大きく改善す
ることが可能となる。その結果、画像の黒を忠実に再現
でき、かつ、明るい室内の照明光でも使用可能となり、
光源の負担を軽減し得るものとなる。

【００３１】ところで、偏光子１７に２色性をもつ物質
からなる偏光子以外の偏光子である、例えば、ガラスか
らなる巨大な偏光ビームスプリッタを用いた場合、偏向
させた方向の偏光の吸収体を用意しないと、結果として
筐体１０内のどこかで反射された反射光がレンチキュラ
レンズ３の開口部３ｂから出射してバックグラウンド光
を増加させる原因となるため、偏光子（偏光ビームスプ
リッタ）と吸収体との２つを用意する必要がある。実際
には、小さな偏光ビームスプリッタを多数個設けて偏光
子を形成しなければならず、この場合には、偏向させた
方向の偏光の吸収も難しいものとなるため、実用化は難
しい。

【００３２】したがって、２色性をもつ物質よりなる偏
光子１７を用いることにより、この偏光子１７が、透過
しない特定方向の偏光を反射、偏向せずに吸収する、い
わゆる黒色染色体として働くことで、透過型投射スクリ
ーン１８を黒くさせる効果がブラックストライプ３ａの
半分程度あると考えてよい。

【００３３】続いて、変形例を図４に示す。まず、図４
（ａ）に示す例では、フレネルレンズ２のレンズ凹凸面
が図２に示した実施例と同様にレンチキュラレンズ３側
に向けられ、その反対のプロジェクタ４側の面に偏光子
１７が密着されている。この場合、バックグラウンド光
は図２に示した実施例と同様に偏光子１７によって減少
されるが、プロジェクタ４からの投射光が直接、偏光子
１７に投射され、未だフレネルレンズ２により平行光に
されておらず、偏光子１７に入射する投射光の偏光面が
拡大投影レンズ９により回転して変化する部分があるの
で、この部分で直交方向となる投射光の偏光成分の光量
が偏光子１７の吸収により減少することになる。ここ
で、輝度を均一にしたい場合には、拡大投影レンズ９に
よる投射光の偏光面の回転を打消すような位相板を設け
ることにより、投射光の光量の減少を防止すればよい。
或いは、予め、電気的に液晶ディスプレイ８の液晶の各
画素毎に異なる電圧を印加して投射光の光量を補正して
もよい。

【００３４】図４（ｂ）に示す例では、フレネルレンズ
２のレンズ凹凸面がプロジェクタ４側に向けられてお
り、フレネルレンズ２のプロジェクタ４と反対のレンチ
キュラレンズ３側の面に偏光子１７が密着されている。
この場合、プロジェクタ４からの投射光はフレネルレン
ズ２によって平行光とされた後、偏光子１７に入射する
ので、投射光の偏光面は回転せずにほとんど保たれてい
る。これにより、偏光子１７による投射光の吸収は通常
の平行光の吸収のみとなり、その光量はほとんど変化し
ないものとなる。

【００３５】これらの図４（ａ），（ｂ）に示した例で
は、偏光子１７をフレネルレンズ２に密着させているた
め、偏光子１７自体の強度が必要なくなり、偏光子１７
の厚さを薄くし得るものとなる。逆に、偏光子１７を通
常の厚さにしてフレネルレンズ２を薄くすることも可能
となる。また、偏光子１７をフレネルレンズ２に密着さ
せることにより、偏光子１７やフレネルレンズ２と空気
との境界面で生じる反射光を減少させることが可能とな
る。さらに、２色性をもつ物質によってフレネルレンズ
２自体を作製すると、偏光子１７と張り合わせる必要も
なくなり、効果的である。ただし、この場合には、フレ
ネルレンズ２の厚さの相違に応じて光の吸収率が変化す
るので、フレネルレンズ２の厚さを光学的または電気的
に補正する必要がある。

【００３６】図４（ｃ）に示す例では、レンチキュラレ
ンズ３の前面側に偏光子１７が配置されている。この場
合、レンチキュラレンズ３の方向と偏光子１７の方向と
を調整しておかないと、レンチキュラレンズ３により投
射光の偏光面が回転して偏光子１７で余分に吸収されて
しまうので、注意する必要がある。また、ブラックスト
ライプ３ａと偏光子１７とを密着させてもよい。この場
合、レンチキュラレンズ３と偏光子１７との２つで強度
を確保すればよくなり、偏光子１７を薄くし得るものと
なる。さらに、レンチキュラレンズ３の前面にこのレン
チキュラレンズ３の保護板を設け、この保護板に偏光子
１７を密着させてもよく、この場合にも、偏光子１７を
薄くし得るものとなる。

【００３７】図４（ｄ）に示す例では、レンチキュラレ
ンズ３の各開口部３ｂに対応して複数に分割された偏光
子１７ａ〜１７ｇが配設されている。この場合、偏光子
１７による透過型投射スクリーン１８の厚さの増加を小
さくし得るとともに、図４（ｃ）に示した構成例と比較
して、ブラックマトリックスの部分に対する偏光子１７
による照明光の影響を減少し得るものとなる。

【００３８】なお、以上の図１ないし図３に示した実施
例及び図４に示した変形例では、プロジェクタ４に液晶
ディスプレイ８を用いて説明したが、ＣＲＴディスプレ
イを用いたＣＲＴプロジェクタでも同様に実施可能であ
る。また、フレネルレンズ２をなくし、一枚以上のレン
チキュラレンズ３からなる透過型投射スクリーンを用い
ても同様に実施可能である。

【００３９】次に、請求項２記載の発明の一実施例を図
５及び図６に基づいて説明する。なお、図１２において
説明した部分と同一部分は同一符号で示し、説明も省略
する。本実施例は、図１２に示した第二の従来例の透過
型投射スクリーン１３のコントラスト比を高めるように
したものであり、図５に示すように、拡散透過板１２の
裏面側に２色性をもつ物質からなる偏光子１９を配置し
て透過型投射スクリーン２０を形成したものである。

【００４０】このような構成において、まず、図６
（ａ）に示すように、プロジェクタ４からの投射光１１
ａは紙面左側から偏光子１９に入射するが、この時、プ
ロジェクタ４の液晶ディスプレイ８からの投射光１１ａ
の偏光面と偏光子１９の光吸収の小さい方向とを一致さ
せることで、偏光子１９の透過率を９０％以上確保する
ことが容易にできる。そして、偏光子１９を透過した透
過光は拡散透過板１２に入射して拡散されてこの拡散透
過板１２を透過し、視野が拡がった透過光１１ｂとな
る。これにより、透過型投射スクリーン２０の右側にい
る観察者５は、従来より１０％暗くなるだけで画像を観
察し得るものとなる。

【００４１】これに対して、図６（ｂ）に示すように、
室内の照明光１６は、紙面右側から拡散透過板１２に入
射するが、その一部は拡散透過板１２で反射されて反射
光１６ｂとなるか内部に吸収され、その残りは拡散透過
板１２に入射して拡散されてこの拡散透過板１２を透過
して偏光子１９に入射する。この偏光子１９への入射光
は偏光度の小さい偏らない光であるため、半分以下しか
偏光子１９を透過しない。そして、偏光子１９を透過し
た透過光１６ｃは筐体１０内に入射し、その一部は筐体
１０内で反射されて戻り光として再び偏光子１９に入射
する。この戻り光も偏らない光であるため、再び偏光子
１９を透過した透過光によるバックグラウンド光は２分
の１から４分の１程度となる。

【００４２】これにより、筐体１０内での反射によるバ
ックグラウンド光は無視し得るものとなる。このこと
は、拡散透過板１２の透過率が大きければ大きいほど効
果的である。例えて言うなら、黒い紙の上に薄い白い紙
を置くと、白い紙が灰色がかる現象と同様に、白い紙が
薄い、即ち、その透過率が大きいほど効果的である。た
だし、明るい室内では、照明光１６ａが拡散透過板１２
で直接、反射された反射光１６ｂによるバックグラウン
ド光の絶対値が大き過ぎるため、この場合にはあまり効
果的ではない。

【００４３】また、図１５（ａ）に示した第二の従来例
の場合、観察者５がよく見えるように投射光１１ａの光
量（輝度）を大きくすればするほど、拡散透過板１２に
よる投射光１１ａに対する反射光が大きくなり、室内の
明るさに関係なく暗いときでも、この反射光が筐体１０
内部で反射して再び拡散透過板１２に入射し、この拡散
反射板１２を透過してバックグラウンド光を増加させる
ことになる。

【００４４】これに対して、本実施例では、図６（ａ）
に示すように、偏光子１９を配置することにより、投射
光１１ａの偏光子１９による反射光１１ｃを偏光子１９
で半減した後、筐体１０内部で反射して再び偏光子１９
に入射させた偏光度の小さい偏らない戻り光をこの偏光
子１９でさらに半減するので、その結果として、投射光
１１ａの偏光子１９による反射光１１ｃを２分の１から
４分の１に減少させることが可能となる。これにより、
透過型投射スクリーン２０を裏面側から透過する透過光
によるバックグラウンド光を大幅に減少させることが可
能となる。特に、最近では明るい室内で投射するという
高い要求により、投射光１１ａの光量の大きさ、即ち、
輝度を高くすることが多いため、この場合には非常に効
果的となる。

【００４５】また、偏光子１９と拡散透過板１２との拡
散性が損なわれないように注意しながら密着すれば、一
枚で透過型投射スクリーン２０を構成でき、しかも、強
度が強くなるため、さらに効果的である。さらに、偏光
子１９を拡散透過板１２に対して観察者５側に設けて
も、投射光１１ａの光量の減少に対して照明光１６ａの
光量の減少が大きくなるので、透過型投射スクリーン２
０のコントラスト比を高めることが可能となる。これ
は、拡散透過板１２を透過する投射光１１ａと照明光１
６ａとはどちらも偏光度の小さい偏らない光であり、偏
光子１９で吸収されるが、投射光１１ａは１回だけしか
偏光子１９を透過しないのに対して照明光１６ａは偏光
子１９を２回透過するためである。

【００４６】次に、請求項３記載の発明の一実施例を図
７及び図８に基づいて説明する。なお、図１３に示した
第三の従来例で説明した部分と同一部分は同一符号で示
し、説明も省略する。本実施例では、図１３に示した反
射型投射スクリーン１５のコントラスト比を高めるよう
にしたものであり、図７に示すように、拡散反射板１４
の前面側に２色性をもつ物質からなる偏光子２１を配設
して反射型投射スクリーン２２を形成したものである。

【００４７】このような構成において、図８は拡散反射
板１４と偏光子２１との一部を拡大して示すもので、プ
ロジェクタ４からの投射光１１ａは、まず、偏光子２１
に入射するが、ここで、偏光子２１の光吸収の小さい方
向と液晶ディスプレイ８からの投射光１１ａの偏光面と
を一致させることで、容易に偏光子２１の透過率を９０
％以上にすることが可能となる。また、説明の便宜上、
偏光子２１に対する平行光の透過率を１００％、この平
行光に対する直交光の透過率を０％、拡散反射板１４の
反射率を１００％とする。

【００４８】以下、本実施例の動作を図８に基づいて説
明する。図８（ｂ）に示すように、プロジェクタ４から
の投射光１１ａは、紙面右側から偏光子２１に入射す
る。この時、偏光子２１の光吸収の小さい方向と液晶デ
ィスプレイ８からの投射光１１ａの偏光面とが一致する
ように調整されているため、偏光子２１に入射した投射
光１１ａは偏光子２１を１００％透過し、この透過光１
１ｂを拡散反射板１４で１００％反射する。この時、こ
の反射光１１ｃの偏光面は大きく乱れ、偏らない偏光度
の小さい光となるため、反射光１１ｃは再び偏光子２１
を透過するときに５０％吸収され、残りの５０％が透過
光１１ｄとなる。その結果、反射型投射スクリーン２２
の投射光１１ａに対する反射率は５０％となる。

【００４９】一方、図８（ａ）に示すように、室内の照
明光１６ａが紙面右側から偏光子２１に入射すると、こ
の照明光１６ａは、一般に偏らない偏光度の小さい光で
あるため、偏光子２１で５０％吸収され、その透過率は
５０％となる。この偏光子２１を透過した透過光１６ｂ
は偏光度の高い光であるが、拡散反射板１４で反射され
たときにその偏光面が大きく乱れ偏光度の小さい光とな
るため、この反射光１６ｃは再び偏光子２１を透過する
ときに５０％吸収され、残りの５０％が偏光子２１を透
過して透過光１６ｄとなり、反射光１６ｃに対する偏光
子２１の透過率は５０％となる。その結果、室内の照明
光１６ａに対する反射型投射スクリーン２２の反射率は
２５％となる。

【００５０】このように、室内の照明光１６ａの反射率
に対してプロジェクタ４の投射光１１ａの反射率が２倍
となるため、従来より反射型投射スクリーン２２のコン
トラスト比を２倍上昇させることが可能となる。

【００５１】しかし、実際には、偏光子２１の平行方向
の光の吸収や偏光子２１による光の反射を考慮する必要
がある。偏光子２１による光の反射は、投射光１１ａ、
照明光１６ａとも同様に生じるのでコントラストには影
響しない。例えば、平行方向の光に対する透過率が８０
％、直交方向の光に対する透過率が０．１％の偏光子２
１を考えると、この偏光子２１を反射防止コートしたと
すると、その差が最初の透過の際に生じるため、コント
ラスト比を約１．６倍上昇させることが可能となる。ま
た、投射光１１ａの光量は、最初の４０％まで減少す
る。さらに、必要に応じて偏光子２１の透過率や偏光度
を変化させることにより、コントラストを下げて光量を
増加することも可能である。ただし、本実施例の反射型
投射スクリーン２２にあっては、投射光１１ａの光量も
半分近くになるため、反射光の輝度の絶対的な大きさが
必要なときや、投射光１１ａの光量が小さいときには、
コントラストが上昇しても見にくい場合が生じることに
注意する必要がある。

【００５２】また、拡散反射板１４の代わりに、微少の
レンズからなる反射スクリーンを設けてもよい。この場
合、スクリーンの反射方向をある程度限定できるため、
その分だけ反射の際に偏光面が変化せず、これを利用し
て反射率を大きくすることが可能となる。例えば、水平
方向に曲率をもつレンチキュラ型の反射ミラーでは、偏
光方向を水平方向に変化させ、垂直方向には変化させな
いようにできるので、偏光子２１の方向とレンチキュラ
ミラーの方向とを調整することにより、透過率を大きく
することが可能となる。この場合、偏光子２１を１回透
過した投射光１１ａと照明光１６ａとは、既に両方とも
偏光度がほとんど同じであるため、コントラストに変化
はないが、輝度を確保したいときには効果的である。

【００５３】さらに、偏光子２１に２色性色素を利用し
たゲストーホスト型の液晶を用いることにより、偏光度
を電気的に制御でき、投射光１１ａや照明光１６ａの状
態、又は、スクリーンの裏面にある環境の状態によって
偏光度や透過率を変化させることにより、多目的にスク
リーンを利用し得るものとなる。しかも、拡散反射板１
４の拡散反射を妨げないようにこの拡散反射板１４に偏
光子２１を密着させることにより、強度を確保すること
が可能となる。

【００５４】次に、請求項４記載の発明の一実施例を図
９に基づいて説明する。なお、図１２において説明した
部分と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。図
９は本実施例の概略構成を示すもので、拡散透過板１２
の裏面側に偏光子２３よりなる透過型投射スクリーン２
４が配設されている。また、本実施例で使用するプロジ
ェクタ４の液晶ディスプレイ２５は図９に示す構成とさ
れている。即ち、この液晶ディスプレイ２５は、スペー
サ２６ａを要するＴＮ液晶２６と、このＴＮ液晶２６の
両端面に積層された配向膜２７ａ，２７ｂと、これら配
向膜２７ａ，２７ｂの外面に積層された走査電極２８
ａ，信号電極２８ｂと、これらの電極２８ａ，２８ｂの
外面に積層された基板ガラス２９ａ，２９ｂと、これら
の内、一方の基板ガラス２９ａの外面（メタルハライド
ランプ側の面）に設けられた偏光子３０ａとにより形成
されている。

【００５５】ここで、通常の液晶ディスプレイでは、図
９中に仮想線で示すように、基板ガラス２９ｂの拡大投
影レンズ９側の面にも検光子として働く偏光子３０ｂが
設けられている。そして、前記偏光子３０ａはメタルハ
ライドランプ６からの光線を特定方向に振動する偏光に
するものであり、その反対側の検光子（偏光子）３０ｂ
はＴＮ液晶２６による偏光面の回転の相違により光の透
過率が変化することからディスプレイとして機能するも
のである。

【００５６】本実施例では、通常の液晶ディスプレイ部
分のメタルハライドランプ６と反対側の検光子３０ｂを
省略し、この検光子３０ｂの役割をもたせるように、通
常の液晶ディスプレイ部分の検光子３０ｂの方向と前記
拡散透過板１２の裏面側に配設された偏光子２３の方向
とが一致するように調整している。このため、偏光子２
３においては、ＴＮ液晶２６の偏光面の回転にしたがっ
て光の透過率が変化するように設定される。

【００５７】このような構成によれば、図５及び図６に
示した前記実施例と同様に透過型投射スクリーン２４の
コントラスト比を高めることが可能となる上、通常の液
晶ディスプレイの検光子３０ｂを不要として部品の省
略、共有化が可能となり、構造を簡素化してコストを低
減し得るものとなる。また、偏光子２３による光の吸収
を比較的大面積で行っているので、発熱による温度変化
を減少させることが可能となる。さらに、カラー液晶デ
ィスプレイの場合には、従来ではＲ（赤），Ｇ（緑），
Ｂ（青）に相当する３つの液晶ディスプレイを必要とす
るため、これらの液晶ディスプレイに対して３枚の検光
子３０ｂが必要であったが、本実施例によれば、１枚の
スクリーン用の偏光子２３で全ての検光子３０ｂと共有
でき、液晶ディスプレイ部分の３枚の検光子３０ｂを省
略可能となり、構造をさらに簡素化してコストを一層低
減し得るものとなる。

【００５８】なお、本実施例では、図１２に示した透過
型投射スクリーン１３に適用して説明したが、図１３に
示したような反射型投射スクリーン１５に適用しても同
様に、検光子３０ｂの省略、共有化とともに透過型投射
スクリーンのコントラスト比を高めることが可能とな
る。

【００５９】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、プロジェ
クタから投射された偏光度の大きい投射光を少なくとも
１枚のレンチキュラレンズの背面から前面方向に透過さ
せた透過光を観察する透過型の投射スクリーンにおい
て、少なくとも１枚の前記レンチキュラレンズの片面に
２色性をもつ物質からなる偏光子を設け、プロジェクタ
から投射された投射光の偏光面と偏光子の光吸収の小さ
い方向とを一致させることにより、投射光はほとんど全
て偏光子を透過し、偏光度の小さい偏らない室内の照明
光は偏光子で半分以下に減少して透過するので、レンチ
キュラレンズに対する室内の照明光によるバックグラウ
ンド光を大幅に減少させて透過型の投射スクリーンのコ
ントラスト比を高めることができ、画像品質の高い投射
画像を得ることができるものである。

【００６０】請求項２記載の発明によれば、プロジェク
タから投射された偏光度の大きい投射光を拡散透過板の
背面から前面方向に透過させた透過光を観察する透過型
の投射スクリーンにおいて、前記拡散透過板の片面に２
色性をもつ物質からなる偏光子を設け、プロジェクタか
ら投射された投射光の偏光面と偏光子の光吸収の小さい
方向とを一致させることにより、投射光はほとんど全て
偏光子を透過し、偏光度の小さい偏らない室内の照明光
は偏光子で半分以下に減少して透過するので、拡散透過
板に対する室内の照明光及びプロジェクタからの投射光
によるバックグラウンド光を大幅に減少させて透過型の
投射スクリーンのコントラスト比を高めることができ、
画像品質の高い投射画像を得ることができるものであ
る。

【００６１】請求項３記載の発明によれば、プロジェク
タからの偏光度の大きな投射光を拡散反射板の前面から
投射して前面方向に反射させた反射光を観察する反射型
の投射スクリーンにおいて、前記拡散反射板の前面に２
色性をもつ物質からなる偏光子を設け、プロジェクタか
ら投射された投射光の偏光面と偏光子の光吸収の小さい
方向とを一致させることにより、投射光はほとんど全て
偏光子を透過し、偏光度の小さい偏らない室内の照明光
は偏光子で半分以下に減少して透過するので、拡散反射
板に対する室内の照明光及びプロジェクタからの投射光
によるバックグラウンド光を大幅に減少させて反射型の
投射スクリーンのコントラスト比を高めることができ、
画像品質の高い投射画像を得ることができるものであ
る。

【００６２】請求項４記載の発明によれば、前後両端面
に２色性をもつ物質からなる偏光子が配置された液晶デ
ィスプレイを有するとともに前面の前記偏光子を検光子
として用いるようにしたプロジェクタからの偏光度の大
きな投射光を投射する透過型又は反射型の拡散板よりな
る投射スクリーンにおいて、前記液晶ディスプレイの前
面の前記偏光子を拡大して前記拡散板の前記液晶ディス
プレイ側の面に設けてこの液晶ディスプレイの検光子と
共用したので、通常の液晶ディスプレイの前面に配置さ
れる検光子を省略することができ、特に、カラー液晶デ
ィスプレイの場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの３個の液晶ディス
プレイに対する３枚の検光子を投射スクリーンの偏光子
で共有させることで、カラー液晶ディスプレイの３枚の
検光子を省略してさらに構造の簡素化を図ることがで
き、これにより、コストを一層低減できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の一実施例を示す斜視図で
ある。

【図２】その平面図である。

【図３】透過型投射スクリーンの光線の透過状態を示す
拡大平面図である。

【図４】４つの変形例を示す平面図である。

【図５】請求項２記載の発明の一実施例を示す斜視図で
ある。

【図６】透過型投射スクリーンの光線の透過状態を示す
拡大平面図である。

【図７】請求項３記載の発明の一実施例を示す斜視図で
ある。

【図８】反射型投射スクリーンの光線の反射状態を示す
拡大平面図である。

【図９】請求項４記載の発明の一実施例を示す平面図で
ある。

【図１０】第一の従来例を示す平面図である。

【図１１】投射時の透過型投射スクリーンの配置を示す
平面図である。

【図１２】第二の従来例を示す平面図である。

【図１３】第三の従来例を示す平面図である。

【図１４】レンチキュラレンズの照明光の透過状態を示
す拡大平面図である。

【図１５】透過型投射スクリーンの光線の透過状態を示
す拡大平面図である。

【符号の説明】

３レンチキュラレンズ４プロジェクタ１２拡散透過板（拡散板）１４拡散反射板（拡散板）１７偏光子１９偏光子２１偏光子２３偏光子２５液晶ディスプレイ３０ａ偏光子３０ｂ偏光子（検光子）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プロジェクタから投射された偏光度の大
きい投射光を少なくとも１枚のレンチキュラレンズの背
面から前面方向に透過させた透過光を観察する透過型の
投射スクリーンにおいて、少なくとも１枚の前記レンチ
キュラレンズの片面に２色性をもつ物質からなる偏光子
を設けたことを特徴とする投射スクリーン。
【請求項２】プロジェクタから投射された偏光度の大
きい投射光を拡散透過板の背面から前面方向に透過させ
た透過光を観察する透過型の投射スクリーンにおいて、
前記拡散透過板の片面に２色性をもつ物質からなる偏光
子を設けたことを特徴とする投射スクリーン。
【請求項３】プロジェクタからの偏光度の大きな投射
光を拡散反射板の前面から投射して前面方向に反射させ
た反射光を観察する反射型の投射スクリーンにおいて、
前記拡散反射板の前面に２色性をもつ物質からなる偏光
子を設けたことを特徴とする投射スクリーン。
【請求項４】前後両端面に２色性をもつ物質からなる
偏光子が配置された液晶ディスプレイを有するとともに
前面の前記偏光子を検光子として用いるようにしたプロ
ジェクタからの偏光度の大きな投射光を投射する透過型
又は反射型の拡散板よりなる投射スクリーンにおいて、
前記液晶ディスプレイの前面の前記偏光子を拡大して前
記拡散板の前記液晶ディスプレイ側の面に配設してこの
液晶ディスプレイの検光子と共用したことを特徴とする
投射スクリーン。