JPH08101459A - 透過型投写スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像投写装置で問題となるコントラスト、輝
度の大幅な向上を実現する透過型投写スクリーンを提供
する。 【構成】 少なくとも投写器５側から順に、投写管、も
しくは液晶パネルなどより投写された投写光を観察者７
側に集光する作用を持つフレネルレンズシート１と、前
記投写光を水平方向にのみ屈折させる作用を持つ水平レ
ンチキュラレンズシート２と、投写器５側に前記投写光
を垂直方向にのみ屈折させる為にレンチキュラレンズ１
２を、観察者７側にブラックストライプ８を形成した垂
直レンチキュラレンズシート６からなる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、投写管、液晶パネルな
どの映像を拡大映写してスクリーン上に重ね合わせ、前
面からカラー画像として観察する画像投写装置に用いる
透過型投写スクリーンに関し、特にこの種の画像投写装
置で問題となるコントラスト、輝度の大幅な向上を実現
する透過型投写スクリーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】投写管や液晶パネルなどを用いた背面投
写型の画像投写装置、いわゆるプロジェクションテレビ
において、例えば投写管を用いたプロジェクションテレ
ビでは、赤、緑、青の発光面を持つ３本の投写管が水平
方向一列に並べられており、このため従来、この種のプ
ロジェクションテレビには図１２に示される構成の透過
型投写スクリーンが用いられてきた。すなわち、投写器
側より断面鋸歯状となるように、同心的にレンズを形成
し、発散する投写光を観察者側に集光する作用を持つフ
レネルレンズシート１、次に投写光を水平方向に広い視
野角を得られるように配向する作用を持つ為に表裏両面
にシリンドリカルなレンズを形成したレンチキュラレン
ズシート２で構成されている。この構成においては垂直
方向に投写光を配向する手段としてはレンチキュラレン
ズシート２中に分散された拡散材料３による投写光の屈
折、拡散を用いている。

【０００３】このような構成では拡散材料３がレンチキ
ュラレンズシート２中に分散して存在している為に、投
写光が拡散材料３での拡散がランダムに複数回発生し、
このため投写光のロスが大きいという問題があった。こ
れを解決するためにいくつかの方法が提案され、商品化
されている。これを図１３、図１４に示す。

【０００４】図１２は拡散材料３をレンチキュラレンズ
シート２の観察者側の最表層に形成した構造のレンチキ
ュラレンズシート２を用いた構成であり、図１４は拡散
材料３をレンチキュラレンズシート２から抜き、新たに
拡散パネル４と呼ばれるパネルの投写器側の表層にスク
リーン印刷法などにより、拡散材料３を薄く形成する構
成である。

【０００５】いずれの構成においても、拡散材料３の層
が薄くなるために投写器からの投写光が拡散材料３での
複数回の屈折、拡散によって迷光となることなく、投写
光を有効に観察者側に有効に配向させる事ができる。し
かし、図１３、図１４に示した構成の透過型投写スクリ
ーンを用いた画像表示装置では新たに外光に対するコン
トラストの大幅劣化という画質を著しく悪化させる問題
が生ずる。

【０００６】これは拡散材料がレンチキュラレンズシー
ト２の表層、もしくはレンチキュラレンズシート２より
も観察者側に高密度で存在しているために、外光が入射
した場合には、拡散材料３によって光線の一部が観察者
側に反射し、いわゆる「黒の浮き」とよばれるコントラ
スト劣化を引き起こすため、従来はティント材料と呼ば
れる透過率を落とす染料、顔料をレンチキュラレンズシ
ート２や拡散パネル４中に混入して外光を吸収し、外光
に対するコントラストを向上する手段を取っていた。

【０００７】このような構成の透過型投写スクリーンで
は外光の反射は小さくなるものの、言うまでもなく、必
要な投写光までもがティント材料によって吸収されてし
まい、外光に対するコントラストは向上するものの、輝
度が低下するという画像表示装置としては致命的な問題
点を有していた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来方
法においては拡散材料３による外光反射を抑制するため
に透過率を落とすティント材料をレンチキュラレンズシ
ート２や拡散パネル４などのスクリーン構成中に混入す
るため、本来必要な投写光さえもティント材料が吸収し
てしまい、その結果非常に画像表示装置としての輝度が
低下するという問題があったが、この様な現象に対して
従来は特に全ての問題点に対して同時に有効な積極的な
対処がなされていなかった。

【０００９】本発明はこのような問題点を解消する目的
でなされたもので、効果的かつ合理的に外光反射を抑制
すると共にスクリーン構成中に透過光を吸収する成分を
含まないため、画像表示装置としての輝度も従来より飛
躍的に高くなり、その結果外光に対するコントラストや
暗室でのコントラストを飛躍的に向上する事のできる透
過型投写スクリーンを提供するものである。

【００１０】また、本発明では効果的かつ合理的に斜め
方向のモアレ妨害を抑制する構成とすることにより、各
スクリーン要素のレンズピッチによることなく、かつ多
量の拡散材料を導入することなく、斜め方向のモアレ妨
害の少ない、かつ鮮鋭度の高い透過型投写スクリーンを
提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の透過型投写スク
リーンは、上記課題を解決するために少なくとも投写器
側から順に、投写管、もしくは液晶パネルなどより投写
された投写光を観察者側に集光する作用を持つフレネル
レンズシートと、前記投写光を水平方向にのみ屈折させ
る作用を持つ水平レンチキュラレンズシートと、投写器
側に前記投写光を垂直方向にのみ屈折させる為にレンチ
キュラレンズを設け、さらに観察者側にブラックストラ
イプを形成した垂直レンチキュラレンズシートの３枚か
らなる構成を有する。

【００１２】また、この透過型投写スクリーンは、その
垂直レンチキュラレンズシートのレンチキュラレンズ形
状、及びその入射面から前記ブラックストライプ面まで
の距離、ピッチを限定した透過型投写スクリーンであ
る。

【００１３】加えて、本発明の透過型投射スクリーンは
フレネルレンズシートがフレネルレンズを観察射側に形
成されており、かつ投写器側に投写光を垂直方向に拡散
させる作用をもつ垂直レンチキュラレンズを形成したこ
とを特徴とした透過型投写スクリーンを提供する。

【００１４】また本発明は少なくとも投写器側から順
に、投写光を観察者側に集光する作用を持つフレネルレ
ンズシートと、前記投写光を水平方向にのみ屈折させる
作用を持つ水平レンチキュラレンズシートと、投写器側
には前記投写光を垂直方向にのみ屈折させる為のレンチ
キュラレンズが形成され、反対側にはブラックストライ
プが形成された垂直レンチキュラレンズシートを有する
透過型投写スクリーンであって、前記水平レンチキュラ
レンズシートと、前記フレネルレンズシートの間が密着
する事なく、空間を有する構成である事を特徴とする透
過型投写スクリーンを提供する。

【００１５】

【作用】本発明では投写管や液晶パネルなどの投写器か
ら投写された光線がまずフレネルレンズシートによって
観察者側に集光され、次に集光された光線が水平レンチ
キュラレンズシートによって水平方向に配向される。さ
らに、投写器側に投写光を垂直方向にのみ屈折させるた
めにレンチキュラレンズを設け、さらに観察者側にブラ
ックストライプを形成したレンチキュラレンズシートに
よって投写光が垂直方向にも理想的に配向される。

【００１６】このように透過型投写スクリーンを構成し
た事により、従来垂直方向に投写光を配向する手段とし
ては拡散材料のみによっていたものを、投写器側に投写
光を垂直方向にのみ屈折させるためにレンチキュラレン
ズを設けたことで、スクリーン構成中の拡散材料が大幅
に減量できる事により、拡散材料による外光反射を極端
に低減する事が出来る。

【００１７】さらに観察者側には前記レンチキュラレン
ズのレンズ作用により、光線が集光しない部分にブラッ
クストライプを形成することができた事により、外光に
ついてはブラックストライプによって吸収され反射率が
低下する一方で、投写光については、ティント材料によ
る吸収が全くない事や拡散材料による迷光が発生しない
事から、その結果極めて明るい、鮮鋭度の高い画像を得
る事が出来るようにした。

【００１８】また、フレネルレンズシートのフレネルレ
ンズ面に光が入射する前にフレネルレンズシート投写器
側に形成された垂直レンチキュラレンズによって光が一
定範囲内に拡散することにより、フレネルレンズより出
射する光線の変調度が従来構成にくらべて大幅に小さく
なることにより、フレネルレンズピッチ、水平レンチキ
ュラレンズピッチ、垂直レンチキュラレンズピッチの３
つのピッチの大きさによらず、発生する斜め方向のモア
レ妨害の変調度は非常に小さくなるために、これを消去
するための拡散材は非常に少量で済む。このために各ス
クリーン要素のレンズピッチは所望する解像度に合わせ
て自由に選択できると同時に、拡散材料の大幅な減量が
実現でき、光の利用効率の高い、鮮鋭度の高い透過型投
写スクリーンを実現することができる。

【００１９】これに対してフレネルレンズシートと水平
レンチキュラレンズシートの間に空間を持たせる構成と
することにより、フレネルレンズシートより射出した投
写光の変調度が小さくなり、このためにやはりフレネル
レンズピッチ、水平レンチキュラレンズピッチ、垂直レ
ンチキュラレンズピッチの大きさによらず発生する斜め
方向のモアレ妨害の変調度を非常に小さくできると同時
に、これを消去するための拡散材は非常に少量で済み、
結果として各スクリーン要素のレンズピッチは所望する
解像度に合わせて自由に選択できると同時に、拡散材料
の大幅な減量が実現でき、光利用効率の高い、鮮鋭度の
高い透過型投写スクリーンを実現することができる。

【００２０】

【実施例】

（実施例１）以下に本発明の第一の実施例を図面を参照
しながら詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施例
における透過型投写スクリーンの概略を示す斜視図、図
３は本発明の第一の実施例における透過型投写スクリー
ンの作用を示した垂直断面図である。

【００２１】投写器５から投射された投写光はまずフレ
ネルレンズシート１に入射し、観察者７側に集光する。

【００２２】投写光は両面にシリンドリカルなレンチキ
ュラレンズを有するレンチキュラレンズシート２に入射
し、ここで水平方向に配向される。図１に示すように投
写光は垂直方向には何の屈折作用も受けず、またレンチ
キュラレンズシート２中には拡散材料３を有しないため
に直進する。そして投写器側に投写光を垂直方向にのみ
屈折させるためにレンチキュラレンズを設け、さらに観
察者側にブラックストライプ８を形成した垂直レンチキ
ュラレンズシート６に入射し、投写器側に水平方向にシ
リンドリカルに形成されたレンチキュラレンズにおける
屈折により、垂直方向に理想的に配向される。

【００２３】次に、屈折させるためにレンチキュラレン
ズ１２を設け、さらに観察者側にブラックストライプ８
を形成したレンチキュラレンズシート６における投写光
の挙動を図２を用いて更に詳細に示し、説明する。

【００２４】投写光９は投写器側に投写光を垂直方向に
のみ屈折させるためにレンチキュラレンズ１２を設け、
さらに観察者側にブラックストライプ８を形成した垂直
レンチキュラレンズシート６に入射し、屈折、観察者側
に出射する。この際出射面の光線が通過しない部分にブ
ラックストライプ８を形成しておく事により、外光が入
射した場合ブラックストライプ８にて吸収されるため
に、外光の反射率を低減する事ができ、コントラストを
大幅に向上する事が出来る。

【００２５】また垂直レンチキュラレンズシート６中に
はティント材料や拡散材料３を有しない事より、図２に
示す投写光９は全くロスなく出射面１１より出射し、こ
のため極めて明るい、鮮鋭度の高い画像を映し出すこと
が出来る。

【００２６】例えば入射側のレンチキュラレンズ１２の
断面形状をｒ＝１．０５（ｍｍ）、ピッチ＝１．５（ｍ
ｍ）の球面にて形成した場合、面間隔をｄ＝２．８（ｍ
ｍ）とすれば、出射面のブラックストライプ８の出射面
に占める割合を５０％としたとき、有効な光線率（ブラ
ックストライプ８に吸収されない光線の割合）をほぼ１
００％とする事が出来た。この場合、従来のティント材
料や拡散材料を含んだ構成の透過型投写スクリーンと比
較して、輝度が約２倍となり、外光に対するコントラス
トが約５０％向上する。なお本実施例では垂直レンチキ
ュラレンズシート６の入射側のレンチキュラレンズ１２
の断面形状を球面としたが、当然楕円面、多項式で表さ
れる曲面を用いても全く問題ない。

【００２７】これらを利用して前記有効な光線率をでき
るだけ高くし、ブラックストライプ８の出射面に占める
面積を大きくするような（具体的には投写光を出射面で
略一点に集束させ得るような）設計を行えば本発明にお
ける外光コントラスト向上効果は更に高まることは明ら
かである。

【００２８】前記第１の実施例では拡散材料を全く混入
しない例を示したが、垂直レンチキュラレンズシート６
を導入した場合、フレネルレンズシート１のピッチと水
平レンチキュラレンズシート２のピッチ、更に垂直レン
チキュラレンズシート６のピッチが相互に干渉し、いわ
ゆるモアレ模様を呈する場合がある。これは画像表示装
置における画質を落とす原因となるために、例えば水平
レンチキュラレンズシート２や垂直レンチキュラレンズ
シート６中に若干の拡散材料を混入しても差し支えな
い。従来垂直方向の視野角を得る為に用いていた拡散材
料の約５分の１程度の拡散材料の混入により、モアレ模
様の発生を抑制される。またこの時の投写光の輝度の低
下は約５％程度の無視できる程度である。

【００２９】また前記モアレ模様の低減を図るためにシ
ミュレーションと実験により垂直レンチキュラレンズシ
ート６の入射側のレンチキュラレンズ１２のピッチの最
適化を行い、その結果フレネルレンズシート１のピッチ
が０．１１２（ｍｍ）、水平レンチキュラレンズシート
のレンチキュラレンズのピッチが０．７２（ｍｍ）の場
合最適な垂直レンチキュラレンズシートのレンチキュラ
レンズピッチは約１．４４（ｍｍ）以上、もしくは約
０．１１（ｍｍ）以下である場合にモアレ模様が実際の
使用において問題ないレベルとなる。これはピッチがあ
る一定値以上の場合はモアレのピッチが大きくなり、そ
の結果見かけ上モアレの変調度が小さくなる事により、
またピッチが一定値以下の場合はモアレのピッチが短く
なる事により目視によって認識不可能になる為であるこ
とが考えられる。

【００３０】さらに発明者らはフレネルレンズシート１
のピッチが０．１１２（ｍｍ）、水平レンチキュラレン
ズシートのレンチキュラレンズピッチが０．９（ｍｍ）
の場合の最適な垂直レンチキュラレンズシートのレンチ
キュラレンズピッチをシミュレーションと実験により求
め、最適なピッチが０．１１（ｍｍ）以下、及び１．８
（ｍｍ）以上である。

【００３１】以上から、フレネルレンズシートのピッチ
をＰｆ、水平レンチキュラレンズシートのレンチキュラ
レンズピッチをＰｈとしたとき、最適な垂直レンチキュ
ラレンズシートのレンチキュラレンズピッチは Ｐｖ≧２Ｐｈ もしくは Ｐｖ≦Ｐｆ で表される。

【００３２】実際の使用においては前記モアレ模様は画
質を劣化させる要因であるために、なるべく垂直レンチ
キュラレンズシートのレンチキュラレンズピッチについ
ては上記範囲内に設定する事が良い。

【００３３】（実施例２）以下に本発明の第二の実施例
を図面を参照しながら詳細に説明する。

【００３４】図４に投写器側に投写光を垂直方向にのみ
屈折させるためにレンチキュラレンズを設け、さらに観
察者側にブラックストライプ８を形成したレンチキュラ
レンズシート６における投写光の挙動を更に詳細に示
し、説明する。

【００３５】投写光９は投写器５側に投写光を垂直方向
にのみ屈折させるためにレンチキュラレンズ１２を設
け、さらに観察者側にブラックストライプ８を形成した
垂直レンチキュラレンズシート６に入射し、屈折、観察
者側に出射する。この際出射面の光線が通過しない部分
にブラックストライプ８を形成しておく事により、外光
が入射した場合ブラックストライプ８にて吸収されるた
めに、外光の反射率を低減する事ができ、コントラスト
を大幅に向上する事が出来る。

【００３６】また垂直レンチキュラレンズシート６中に
はティント材料や拡散材料３を有しない事より、図４に
示す投写光９は全くロスなく出射面１１より出射し、こ
のため極めて明るい、鮮鋭度の高い画像を映し出すこと
が出来る。

【００３７】例えば入射側のレンチキュラレンズ１２の
断面形状をｒ＝１．０５（ｍｍ）、ピッチ＝１．５（ｍ
ｍ）の球面にて形成した場合、面間隔をｄ＝２．８（ｍ
ｍ）とすれば、出射面のブラックストライプ８の出射面
に占める割合を５０％としたとき、有効な光線率（ブラ
ックストライプに吸収されない光線の割合）をほぼ１０
０％とする事が出来た。この場合、従来のティント材料
や拡散材料を含んだ構成の透過型投写スクリーンと比較
して、輝度が約２倍となり、外光に対するコントラスト
が約５０％向上する。

【００３８】なお本実施例では垂直レンチキュラレンズ
シート６の入射側のレンチキュラレンズ１２の断面形状
を球面としたが、この場合、前記垂直レンチキュラレン
ズシートの厚みが薄すぎたり、逆に厚すぎた場合、光線
がブラックストライプに吸収され、前記有効な光線率が
低下し、これが引いては輝度の低下を引き起こすために
本発明の機能が十分果たされない。つまり前記垂直レン
チキュラレンズシートの断面形状、厚みはある条件下で
前記のようなコントラスト向上効果を得る事ができる訳
であり、前記垂直レンチキュラレンズシートの厚みをｄ
ｖが、前記入射側レンチキュラレンズの断面形状の曲率
半径Ｒｖを１．０（ｍｍ）としたとき、１．４５（ｍ
ｍ）以上、−１．４７Ｐｖ＋６．０（ｍｍ）以下の範囲
であれば、前記有効な光線率を約１００％とすることが
できる。

【００３９】この事から、 １．４５ ＜ ｄｖ／Ｒｖ ＜ −１．４７Ｐｖ／Ｒｖ
＋６．０ の関係が成り立つ範囲であれば、前記出射面のブラック
ストライプ８の出射面に占める割合を５０％としても、
前記有効な光線率を約１００％とすることができ、本発
明の透過型投写スクリーン導入によるコントラスト向上
効果が最も著しい。

【００４０】（実施例３）また当然楕円面などの非球面
でその断面形状が表されるようなバイトを用いて前記垂
直レンチキュラレンズの金型形状を加工出来るような場
合には、前記垂直レンチキュラレンズの断面形状をその
離心率ｅが媒質の屈折率ｎの逆数にほぼ等しい楕円形状
に加工する事により、その焦点が略一致し、この焦点位
置に出射面を形成する事により前記有効な光線率を得ら
れる一実施例について記載する。

【００４１】本実施例の光線追跡図を図５に示す。この
ようにレンチキュラレンズ形状として楕円面を用いた場
合にも、ピッチと厚みの関係により前記有効な光線率が
変化し、前記垂直レンチキュラレンズシートの厚みをｄ
ｖ及び前記レンチキュラレンズの断面である楕円の長軸
方向の長さの半分ａ、及びピッチＰｖが、 −０．２Ｐｖ／ａ＋２．５７ ＜ ｄｖ／ａ ＜ ０．
２Ｐｖ／ａ＋０．７７ の関係が成り立つ範囲であれば、前記出射面のブラック
ストライプ８の出射面に占める割合を５０％としても、
前記有効な光線率を約１００％とすることができ、本発
明の透過型投写スクリーン導入によるコントラスト向上
効果が最も著しくなる。

【００４２】このようにして前記有効な光線率をできる
だけ高くし、ブラックストライプの出射面に占める面積
を大きくするような（具体的には投写光を出射面で略一
点に集束させ得るような）設計を行った場合に本発明に
おける外光コントラスト向上効果が最も高まる。

【００４３】本実施例においては拡散材料を全く混入し
ない例を示したが、垂直レンチキュラレンズシート６を
導入した場合、フレネルレンズシート１のピッチと水平
レンチキュラレンズシート２のピッチ、更に垂直レンチ
キュラレンズシート６のピッチが相互に干渉し、いわゆ
るモアレ模様を呈する場合がある。これは画像表示装置
における画質を落とす原因となるために、例えば水平レ
ンチキュラレンズシート２や垂直レンチキュラレンズシ
ート６中に若干の拡散材料を混入しても差し支えない。
尚、従来垂直方向の視野角を得る為に用いていた拡散材
料の約５分の１程度の拡散材料の混入により、モアレ模
様の発生を抑制することが出来る。

【００４４】（実施例４）以下に本発明の他の実施例を
図面を参照しながら詳細に説明する。

【００４５】図６は本発明の第一の実施例における透過
型投写スクリーンの構成、及び構造を示す垂直断面図、
投写器５から投射された投写光はまずフレネルレンズシ
ート１に入射し、観察者７側に集光する。この際、投写
光はまずフレネルレンズシート１の投写器５側に形成さ
れた垂直レンチキュラレンズ１０に入射し、拡散され、
次にフレネルレンズシート１の観察者９側に形成された
フレネルレンズ１１により観察者７側に集光されるので
フレネルレンズ１１より射出する光線はある範囲に拡散
されており、従来はフレネルレンズ１１の立ち上がり面
が影になっていた（図９、図１０）為に変調度の高い光
線となっていたところが、影にならず（図７、図８）変
調度の低い光線となる。

【００４６】次に投写光は両面にシリンドリカルなレン
チキュラレンズを有するレンチキュラレンズシート２に
入射し、ここで水平方向に配向され、次に投写器側に投
写光を垂直方向にのみ屈折させるためにレンチキュラレ
ンズ１４を設け、さらに観察者７側にブラックストライ
プ８を形成した垂直レンチキュラレンズシート６に入射
し、投写器５側に水平方向にシリンドリカルに形成され
たレンチキュラレンズ１４における屈折により、垂直方
向に理想的に配向される。この際、前述のようにフレネ
ルレンズシート１を射出した光線の変調度が小さいため
に、斜めモアレの変調度の小さい、好適な画像を観察す
ることができる。

【００４７】この際、フレネルレンズ１１のピッチ、垂
直レンチキュラレンズピッチ、水平レンチキュラレンズ
ピッチによらず、モアレ妨害を目視できない程度に低減
するのに必要な拡散材の量は、例えば現行最もよく販売
されているゲイン２．５、視野角αｖ１０゜程度のプロ
ジェクションテレビ（スクリーン構成は図３に示す）に
用いられる拡散材料の量の約半分で良い。

【００４８】（実施例５）次に本発明の他の実施例を図
面を用いて詳細に説明する。

【００４９】図１１は本発明の一実施例における透過型
投写スクリーンの構成、及び構造を示した垂直断面図で
ある。投写器５から投射された投写光はまずフレネルレ
ンズシート１に入射し、観察者７側に集光する。次に投
写光は両面にシリンドリカルなレンチキュラレンズを有
するレンチキュラレンズシート２に入射し、ここで水平
方向に配向されるが、この際にフレネルレンズシート１
と水平レンチキュラレンズシート２の間に空間１５を設
けることにより、従来はフレネルレンズシート１と水平
レンチキュラレンズシート２がほぼ空間なく構成されて
いたために、フレネルレンズの立ち上がり面が影になっ
ていることによる変調度の高い光線が水平レンチキュラ
レンズシート２に入射していたが、本構成によれば、フ
レネルレンズシート１と水平レンチキュラレンズシート
２の間に空間１５があるために変調度が弱まり、その結
果斜めモアレ妨害発生の大きな要因の一つであるフレネ
ルレンズによる変調度を弱まった光線が水平レンチキュ
ラレンズシート２に入射する。

【００５０】次に光線は投写器５側に投写光を垂直方向
にのみ屈折させるために垂直レンチキュラレンズ１４を
設け、さらに観察者７側にブラックストライプ８を形成
した垂直レンチキュラレンズシート６に入射し、投写器
５側に水平方向にシリンドリカルに形成されたレンチキ
ュラレンズにおける屈折により、垂直方向に理想的に配
向される。この際、前述のようにフレネルレンズシート
１を射出した光線の変調度が弱められているために、斜
めモアレの変調度の小さい、好適な画像を観察すること
ができる。

【００５１】またこの際、前記空間１５を約１（ｍｍ）
開けることより、フレネルレンズのピッチ、垂直レンチ
キュラレンズピッチ、水平レンチキュラレンズピッチに
よらず、モアレ妨害を目視できない程度に低減するのに
必要な拡散材の量は、例えば現行最もよく販売されてい
るゲイン２．５、視野角αｖ１０゜程度のプロジェクシ
ョンテレビに用いられる拡散材料の量の約半分で良い。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来垂直方向に投写光を配向する手段としては拡散材料
のみによっていたものを、投写器側に投写光を垂直方向
にのみ屈折させるためにレンチキュラレンズを設け、さ
らに観察者側にブラックストライプを形成した垂直レン
チキュラレンズシートを導入した事により、スクリーン
構成中の拡散材料が大幅に減量できる事により、拡散材
料による外光反射を極端に低減する事が出来る。

【００５３】また投写光については、ティント材料によ
る吸収が全くない事や拡散材料による迷光が発生しない
事から、その結果極めて明るい、鮮鋭度の高い画像を得
る事が出来るようにした。またその垂直レンチキュラレ
ンズシートの導入に際して問題となるモアレ模様の発生
についても、垂直レンチキュラレンズシートのレンチキ
ュラレンズピッチを限定する事によりその発生を抑制で
きる。

【００５４】また、フレネルレンズシートの投写器側に
垂直レンチキュラレンズを設ける、もしくはフレネルレ
ンズシートと水平レンチキュラレンズシート間に空間１
５を設けることにより、投写器側に投写光を垂直方向に
のみ屈折させるためにレンチキュラレンズを設け、さら
に観察者側にブラックストライプを形成した垂直レンチ
キュラレンズシートを導入した場合の斜め方向のモアレ
妨害を大幅に低減できる為に、水平、垂直レンチキュラ
レンズ、フレネルレンズの各ピッチが任意に選択でき、
かつスクリーン構成中の拡散材料が大幅に減量できる事
により、鮮鋭度、光の利用効率の高い透過型投写スクリ
ーンを所望の任意の解像度において実現することが出来
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における透過型投写スク
リーンの概略を示す斜視図

【図２】同透過型投写スクリーンの垂直レンチキュラレ
ンズシートの部分断面図

【図３】同透過型投写スクリーンの部分断面図

【図４】本発明の第２の実施例における垂直レンチキュ
ラレンズシートの部分断面図

【図５】本発明の第３の実施例における垂直レンチキュ
ラレンズシートの部分断面図

【図６】本発明の第４の実施例における透過型投写スク
リーンの部分断面図

【図７】同透過型投写スクリーンのフレネルレンズの部
分断面図

【図８】同透過型投写スクリーンのフレネルレンズとレ
ンチキュラレンズの部分断面図

【図９】従来の透過型投写スクリーンのフレネルレンズ
の部分断面図

【図１０】従来の透過型投写スクリーンのフレネルレン
ズとレンチキュラレンズの部分断面図

【図１１】本発明の第５の実施例における透過型投写ス
クリーンの部分断面図

【図１２】従来の透過型投写スクリーンの構成を示す断
面図

【図１３】従来の透過型投写スクリーンの他の構成を示
す断面図

【図１４】従来の透過型投写スクリーンの他の構成を示
す断面図

【符号の説明】

１ フレネルレンズシート ２ 水平レンチキュラレンズシート ３ 拡散材料 ４ 拡散パネル ５ 投写器 ６ 垂直レンチキュラレンズシート ７ 観察者 ８ ブラックストライプ ９、１３ 投写光 １０ 垂直レンチキュラレンズ １１ 出射面 １２、１４ レンチキュラレンズ １５ 空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阪口 広一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山口 博史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも投写器側から順に、投写光を
   観察者側に集光する作用を持つフレネルレンズシート
   と、前記投写光を水平方向にのみ屈折させる作用を持つ
   水平レンチキュラレンズシートと、投写器側には前記投
   写光を垂直方向にのみ屈折させる為のレンチキュラレン
   ズが形成され、反対側にはブラックストライプが形成さ
   れた垂直レンチキュラレンズシートを有することを特徴
   とする透過型投写スクリーン。
2. 【請求項２】 垂直レンチキュラレンズシートのレンズ
   ピッチＰｖが、フレネルレンズシートのレンズピッチＰ
   ｆ、水平レンチキュラレンズシートのレンズピッチＰｈ
   と、 Ｐｖ≧２Ｐｈ もしくは Ｐｖ≦Ｐｆ という式で表される関係であることを特徴とする請求項
   １記載の透過型投写スクリーン。
3. 【請求項３】 少なくとも投写器側から順に、投写光を
   観察者側に集光する作用を持つフレネルレンズシート
   と、前記投写光を水平方向にのみ屈折させる作用を持つ
   水平レンチキュラレンズシートと、投写器側には前記投
   写光を垂直方向にのみ屈折させる為のレンチキュラレン
   ズが形成され、反対側にはブラックストライプが形成さ
   れた垂直レンチキュラレンズシートを有し、前記垂直レ
   ンチキュラレンズの断面形状が球面であり、かつ前記垂
   直レンチキュラレンズシートの投写器側の面からブラッ
   クストライプまでの距離ｄｖが前記垂直レンチキュラレ
   ンズシートのレンチキュラレンズの曲率半径Ｒｖとピッ
   チＰｖによって、 １．４５＜ｄｖ／Ｒｖ＜−１．４７Ｐｖ／Ｒｖ＋６．０ という式で表される関係であることを特徴とする透過型
   投写スクリーン。
4. 【請求項４】 少なくとも投写器側から順に、投写光を
   観察者側に集光する作用を持つフレネルレンズシート
   と、前記投写光を水平方向にのみ屈折させる作用を持つ
   水平レンチキュラレンズシートと、投写器側には前記投
   写光を垂直方向にのみ屈折させる為のレンチキュラレン
   ズが形成され、反対側にはブラックストライプが形成さ
   れた垂直レンチキュラレンズシートを有し、前記垂直レ
   ンチキュラレンズの断面形状がその離心率ｅが媒質の屈
   折率ｎの逆数にほぼ等しい楕円形状であり、かつ前記垂
   直レンチキュラレンズシートの投写器側の面からブラッ
   クストライプまでの距離ｄｖが前記垂直レンチキュラレ
   ンズシートのレンチキュラレンズの断面形状である楕円
   の長軸の半分の長さａとピッチＰｖによって、 −０．２Ｐｖ／ａ＋２．５７＜ｄｖ／ａ＜０．２Ｐｖ／
   ａ＋０．７７ という式で表される関係であることを特徴とする透過型
   投写スクリーン。
5. 【請求項５】 少なくとも投写器側から順に、投写光を
   観察者側に集光する作用を持つフレネルレンズシート
   と、前記投写光を水平方向にのみ屈折させる作用を持つ
   水平レンチキュラレンズシートと、投写器側には前記投
   写光を垂直方向にのみ屈折させる為のレンチキュラレン
   ズが形成され、反対側にはブラックストライプが形成さ
   れた垂直レンチキュラレンズシートを有し、前記フレネ
   ルレンズシートがフレネルレンズを観察射側に形成され
   ており、かつ投写光を垂直方向に拡散させる作用をもつ
   垂直レンチキュラレンズを投写器側に形成したことを特
   徴とする透過型投写スクリーン。
6. 【請求項６】 少なくとも投写器側から順に、投写光を
   観察者側に集光する作用を持つフレネルレンズシート
   と、前記投写光を水平方向にのみ屈折させる作用を持つ
   水平レンチキュラレンズシートと、投写器側には前記投
   写光を垂直方向にのみ屈折させる為のレンチキュラレン
   ズが形成され、反対側にはブラックストライプが形成さ
   れた垂直レンチキュラレンズシートを有し、前記水平レ
   ンチキュラレンズシートと前記フレネルレンズシートの
   間に空間を有する構成であることを特徴とする透過型投
   写スクリーン。