JPH08171137A - 投映用スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 投映光以外の外光を有効に遮断することによ
り黒レベルを増加することができ、明るい場所において
も高いコントラストが得られるようにする。 【解決手段】 透明板１には、拡散面に対して平行又は
傾斜した微小面３を有する多数の微小突条が並列状に形
成されている。これらの微小突条のそれぞれには、微小
面３を挟んでこれと陵を介して接するような２つの側面
部が形成されており、この側面部に遮光性の不透明層２
が形成されている。したがって、微小面３に直進する投
映光は遮られることはなく、一方、斜めに入ってくる外
光の多くは不透明層３で遮られる。また、微小面３が透
明板１の表面で１つおきに形成されることになるので、
その分表面反射が半減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は投映用スクリーン、
特に明るい環境でも鮮明な映像を得ることができる投映
用スクリーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】スライドプロジェクタ、ビデオプロジェ
クタ、動画フィルムプロジェクタ等による投映像を得る
ために、投映用スクリーンは広く用いられている。この
投映用スクリーンには大別して、裏側から投映光を照射
しこれを表側から見る透過型のものと、表側から投映光
を照射しこの反射光を見る反射型のものとがある。いず
れの型にせよ、見やすいスクリーンを実現するために
は、次の３つの要件を満足する画像が得られるような工
夫をすることが必要である。 （１） 明るい画像。 （２） コントラストの高い画像。 （３） 視野角の広い画像。

【０００３】従来の投映用スクリーンに関する改良技術
は、これら３要件のうち主として「（１）明るい画像」
を得るためになされている。特にビデオプロジェクタに
用いるスクリーンでは、ブラウン管を投映装置として用
いるため、絶対光量が不足するという問題があり、明る
い画像を得るための様々な工夫がなされている。ただ、
ブラウン管の蛍光面は、電子ビ―ムをいくら強くしても
一定以上は明るくならないという飽和特性を有するた
め、限られた光束を用いて明るく見せる工夫を行わざる
を得ない。結局視野角を狭くし、スクリーンに対して所
定の角度範囲内から見た場合にのみ明るい画像が得られ
るような手段を講じているのが現状である。別言すれ
ば、前述の３要件のうち「（１）明るい画像」を得ると
いう要件を満足するためには、「（３）視野角の広い画
像」を得るという要件を犠牲にしなければならないこと
になる。

【０００４】一方、「（２）コントラストの高い画像」
を得るという要件に関しても、従来いくつかの試みがな
されている。ここでコントラストとは画像の白レベルと
黒レベルとの比に他ならない。この比が大きければ大き
いほど、鮮明で見やすい画像となる。ここでまず白レベ
ルを決定する要因は何かを考えると、この白レベルはプ
ロジェクタの投映光で決定されることになる。即ちスク
リーンの単位面積に入射する光の最高照度が白レベルに
対応することになる。これに対し黒レベルはプロジェク
タの投映光とは無関係に、スクリーンの置かれた部屋の
明るさで決定されるのである。例えばスライドプロジェ
クタでは、黒レベルの部分とはスライドフィルムの原画
中の光を通さない部分であり、スクリーンのこれに対応
する部分にはプロジェクタからの光は照射されない。し
かしながら周囲にいわゆる部屋の明かりが存在していれ
ば、この明かりによる照明を受け所定の照度をもつこと
になるのである。従って図５に示すように、白レベルは
プロジェクタの性能によってほぼ決定されるが、黒レベ
ルは部屋の明るさによって変動することになる。コント
ラストの高い画像を得るためには、この白レベルと黒レ
ベルとの差を大きくとる、即ち部屋を暗くする必要があ
る。ここが従来のスクリーンの大きな欠点の１つであ
り、明るい部屋では画像が全体的に白っぽく不鮮明とな
る原因である。

【０００５】太刀魚のうろこから成る平行層をスクリー
ン表面に設けた「ブラックスクリーン」なるスクリーン
も従来開発されているが、このスクリーンでは黒レベル
を下げるのと同時に白レベルをも下げてしまうため、結
局コントラストを高めることはできない。しかも画像を
明るくするために視野角を狭くしているという欠点もあ
る。なお、、明るい部屋でもある程度の画像が得られる
が、色再現性は悪く、黒ずんだ不鮮明な色あいとなる。
したがって、このブラックスクリーンの採用は根本的な
解決策とはなっていない。

【０００６】明るい部屋でも鮮明な画像を得ることがで
きるようにするためには、明るい部屋でも黒レベルを低
く保つようにすることが唯一の根本的解決策となる。こ
の黒レベルを低く保つ方法の１つとして、特定の方向か
らの光に対してのみ白化する物質でスクリーンを形成す
る方法がある。即ち、通常は黒い物質であるが、プロジ
ェクタの方向から光が照射されたときにのみ白く変化す
るような物質をスクリーン上に塗布するのである。しか
しながら、白化の度合がプロジェクタからの光の強度に
対して線形性を有し、また良好な色再現性を有し、か
つ、配光特性を自由に設定できるような物質を開発する
のは非常に困難であり、実現する可能性は非常に小さ
い。黒レベルを低く保つ別な方法として、部屋の明かり
をスクリーン面から遮断する方法がある。例えば米国ス
リ―エム社が開発したライトコントロ―ルフィルムは、
部屋の明かりをスクリーン面から遮断する性質を有す
る。しかしながら、このライトコントロ―ルフィルムは
もともとＬＥＤ、ＣＲＴディスプレイ等の画面上に付し
てコントラストの向上を図るために設計されたものであ
り、スクリーンへの適用はきわめて不適当である。即
ち、このライトコントロ―ルフィルムは透明体の板と黒
色フィルムを交互に重ねて接着して多層体を作り、この
多層体を切断研磨するという製造過程が必要になるた
め、コストが非常に高くつくのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般に、投映用スクリ
ーンはＬＥＤディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等に比
べ、はるかに面積が大きいため、この面積の大きなスク
リーンの全面にライトコントロ―ルフィルムを貼付した
場合、非常にコストの高いスクリーンとなってしまうの
である。また、このライトコントロ―ルフィルムは表面
反射が生じるため、スクリーンに適用した場合、非常に
見にくくなり、実用化は極めて困難である。

【０００８】以上のとおり従来の投映用スクリーンに
は、画像のコントラストを高めるための根本的な対応策
がなされていないため、明るい環境では鮮明な映像を得
ることができないという問題点があった。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、投映光以外の外光を有効に遮断することにより黒
レベルを増加することができ、明るい場所においても高
いコントラストを得ることができる投映用スクリーンを
提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための手段として、投映装置からの投映光を受け
て、これを少なくとも投映像観測側へ拡散させる拡散面
と、前記拡散面に平行をなして拡散面の投映像観測側に
配設され、且つ、前記拡散面からの拡散光を投映像観測
側へ向けて通過させる透明板と、を備えており、この透
明板には、その投映像観測側に、前記拡散面に対して平
行又は傾斜した一つの透明微小面を有する並列状の多数
の微小突条が一体的に且つ投映像観測側に露出して形成
され、しかも、前記微小突条の各々には、前記拡散面に
対してほぼ垂直をなし且つ前記透明微小面を挟みこれと
稜を介して接するような二つの側面部が形成されてお
り、さらに、この側面部に無反射表面を有する遮光性の
不透明層が施されており、各不透明層は、それを施した
微小突条により支持されていることを特徴とするもので
ある。

【００１１】上記構成において、投影装置から発せられ
た投映光は拡散面で拡散されて拡散光となり、この拡散
光が透明板の透明微小面を通過して投影像観測位置へ向
かうことになる。このとき、不透明層は微小突条の側面
部に形成されているものであって光路方向の幅は微小な
ものであり、さらに拡散面に対してほぼ垂直をなすよう
に設けられているので、投影像観測位置へ向かう拡散光
がこの不透明層により防げられることは殆どない。一
方、外部からの光の多くは、この遮光性を有する不透明
層によって遮蔽され、拡散面まで到達することはない。
また、外部からの光の一部は透明微小面に当たって表面
反射するが、二つの側面部が陵を介して透明微小面と接
するように形成されているということは、透明板の表面
に透明微小面が一つおきに形成されていることを意味す
る。したがって、観測者にまで到達する表面反射光は半
減する。

【００１２】このような機能を有する透明板は、拡散面
を覆うように投映像観測側に配設されているので、この
透明板は恰もルーバのような働きをする。すなわち、不
透明層が形成された透明板は、投映装置からの投映光
と、この投映光に基く拡散面からの拡散光のみを透過さ
せる働きをする。

【００１３】このように外部からの光を遮蔽することに
より、明るい環境であっても黒レベルを低く保つ効果を
生じ、明るい部屋でもコントラストの高い鮮明な画像を
得ることができるようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づいて詳述する。図１（ａ）は本発明に係る投映用スク
リーンに用いる透明板の実施形態を示す斜視図である。
なお、この図では透明板の一部分だけが示されている。

【００１５】透明板１は例えばアクリル樹脂等で立体成
形し、表面に複数の並列状微小突条（以下、単に微小突
条とする。）を形成するようにする。この複数の微小突
条の一部には、無反射表面を有する不透明層２が形成さ
れている。この不透明層２を形成するには、例えば形成
すべき微小面を化学処理、あるいは砂の吹きつけ等の方
法でいわゆる梨地状に荒らし、この上からつや消しの黒
色塗料を塗布するような方法で容易に実施できる。粗面
処理で透明板１側も表面が荒らされているため、形成さ
れた不透明層２は、両面ともに無反射面となり、遮光性
を有することとなる。

【００１６】透明板１は投映装置からの投映光を拡散す
る拡散面を覆うように配設され、不透明層２は、この拡
散面から投影像観測位置へ向かう拡散光の光路と交差し
ないように拡散面に対してほぼ垂直に形成された側面部
に形成されている。そして、不透明層２が形成されてい
ない面すなわち透明微小面（以下、単に微小面とす
る。）３が、拡散面に対して平行となるように形成され
ている。この一つの微小面３に対して二つの上記側面部
が稜を介して接するように形成されている。

【００１７】図１（ａ）は透明板１の一方の側にのみ微
小突条を形成した例であるが、図１（ｂ）のように両方
の側に微小突条を形成するようにしてもよい。図１
（ｂ）は透明板の一方の側と他方の側の微小突条の高さ
方向における位置を同じにしたものであるが、これを図
１（ｃ）に示すように、交互にずらすようにしてもよ
い。また、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）はいずれも微小
面３が拡散面に対して平行なものであったが、図１
（ｄ）に示すように、微小面３が拡散面に対して傾斜す
るようにしてもよい。

【００１８】図２（ａ），（ｂ）は図１（ａ）に示した
透明板を用いて実際にスクリーンを形成した実施形態の
側面図である。図２（ａ）は、透明板１の他方の側すな
わち微小突条が形成されている側と反対の側に拡散面４
を形成したものである。図２（ｂ）は、透明板１とは別
個の透明板である拡散板５に拡散面４を形成したもので
ある。また、図２（ｂ）は２つの透明板を層状に配した
ものであるが、３つ以上の透明板を層状に配置する構成
とすることも可能である。

【００１９】図２（ａ）において、投映装置からの投映
光は微小面３を通過して拡散面４で拡散し、この拡散光
は再び微小面３を通過してスクリーンから出射し、投映
像を観測する位置へ向かう。一方、周囲の環境からの外
光のほとんどは不透明層２によって遮蔽されてしまい、
拡散面４まで到達しない。即ち、透明板１を通過する光
は、ほとんどが投映装置からの投映光およびその拡散光
で占められることになる。従って拡散面４上に形成され
る投映像の黒レベルは、明るい環境で使用した場合であ
っても低く保たれ、コントラストの高い鮮明な画像が得
られることになる。

【００２０】また、このスクリーンのもう１つの特徴
は、１つの微小面３に対し、上下２つの不透明層２が陵
を介して接するように形成されていることである。すな
わち、透明板１の表面においては微小突条が１つおきに
形成されていることになる。前述のように透明板１はア
クリル樹脂等を立体成形して形成されるため、表面では
かなり光の反射が生じる。しかし、このように微小突条
を１つおきに形成することとすれば、その微小面３にお
ける外光の反射をそれだけ半減させることができる。な
お、不透明層２は、例えば０．２mm間隔程度の微小ピッ
チで設けられており、肉眼でこのスクリーンを観察した
場合は、この不透明層２による縞が投映像に悪影響を与
えることはない。

【００２１】図２に示した実施形態は反射型のスクリー
ン、即ち、拡散面の前方に投映装置を置き、拡散面から
の反射拡散光を前方から観測する型のスクリーンである
が、図３に示すような透過型のスクリーン、即ち、拡散
面４の後方に投映装置６を置き、拡散面４からの透過拡
散光を前方の観測点７から観測する型のスクリーンにも
同様に本発明を適用できる。このような透過型のスクリ
ーンは、通常は後方に外光を遮光するための箱を設け、
この箱内に投映装置を収納して用いることが多いが、図
３に示すようないわゆるオ―プンタイプの透過型スクリ
ーンでは、外光が後方から拡散面に入るのを防ぐ必要が
ある。

【００２２】ところで、投映用スクリーン特有の問題と
して、拡散面４上の投映像が部分的に欠けるいわゆる
「ケラレ」があるが、透明板１に隣接する位置に光学系
を配することによって、この「ケラレ」の発生を防ぐこ
とができる。

【００２３】図４（ａ）はこのいわゆる「ケラレ」の現
象を示す説明図であり、例えば図２（ａ）の透過型スク
リーンの右方に投映装置６を配置した場合を示したもの
である。なお、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）はあくまで
「ケラレ」現象を説明するための原理図である。したが
って、不透明層２を拡散面４から極端に突出させて図示
すると共に、拡散面４に対して傾斜した微小面３の図
示、及び透明板の厚さの図示を省略してある。

【００２４】投映装置６からの投映光は拡散面４上に照
射され、ここからの透過拡散光が観測点７で観測され
る。ところが拡散面４の前方には不透明層２が形成され
ているため、実際に観測点７で観測される光束は、不透
明層２で遮光されない図のハッチングを施した部分だけ
となる。別言すれば拡散面４上の太線で示した部分の投
映像だけしか観測できないことになる。即ち、スクリー
ンの上下側では像が暗く黒ずんで見えることになり、い
わゆる像の「ケラレ」が生じることになる。図４（ｂ）
に示すように不透明層２をあらかじめ所定の角度で形成
するようにすれば、観測点７については像の「ケラレ」
を防ぐことができるが、観測点はただ１点だけに絞られ
てしまい実用的ではない。

【００２５】そこで、図４（ｃ）に示すように、拡散面
４の後方に光学系８を設け、拡散面４上の太線で示した
部分だけに投映光を集束させるようにする。透過拡散光
の拡散特性が例えば図のように角度αをもって広がるよ
うな特性となるように拡散面４を形成しておけば、図の
ハッチングを施した領域は拡散光の光路とならないか
ら、この領域内に不透明層２を設けても像の「ケラレ」
は生じない。このような光学系８としては例えばレンテ
ィキュラ―レンズ、マイクロレンズ等を用いればよい。

【００２６】なお、不透明層および拡散面の配置方向は
種々考えられるが、一般に、上部からの外光がスクリー
ンに対して最も大きな影響を与えるため、できるだけ上
部からの外光を効果的に遮蔽できるような配置を採るの
が望ましい。

【００２７】以上いくつかの実施形態を掲げたが、これ
らの特有な効果を最後に列挙すると次のようになる。 （１） 拡散面に対して外光を遮蔽できるため、投映像
の黒レベルを周囲の環境の明るさにかかわらず低く保つ
ことができ、コントラストの高い鮮明な画像を得ること
ができる。 （２） 透明板はアクリル樹脂等の立体成形によって製
造できるため、非常に低コストで実現できる。 （３） 透明板の微小突条を１つおきに形成することに
より、表面反射の影響を半減させることができる。 （４） 光学系と組合せることにより、いわゆる像の
「ケラレ」を防止することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、投映光
以外の外光を有効に遮断することにより黒レベルを増加
することかでき、明かるい場所においても高いコントラ
ストを得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るスクリーンに用いる透
明板の形状を示す部分斜視図。

【図２】本発明の実施形態に係るスクリーンの構成を示
す部分側面図。

【図３】一般的な透過型スクリーンの説明図。

【図４】いわゆる像の「ケラレ」現像の説明図。

【図５】コントラストと周囲の明るさとの関係を示す説
明図。

【符号の説明】

１ 透明板 ２ 不透明層 ３ 微小面 ４ 拡散面 ５ 拡散板

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】投映装置からの投映光を受けて、これを少
   なくとも投映像観測側へ拡散させる拡散面と、 前記拡散面に平行をなして拡散面の投映像観測側に配設
   され、且つ、前記拡散面からの拡散光を投映像観測側へ
   向けて通過させる透明板と、 を備えており、 この透明板には、その投映像観測側に、前記拡散面に対
   して平行又は傾斜した一つの透明微小面を有する並列状
   の多数の微小突条が一体的に且つ投映像観測側に露出し
   て形成され、 しかも、前記微小突条の各々には、前記拡散面に対して
   ほぼ垂直をなし且つ前記透明微小面を挟みこれと稜を介
   して接するような二つの側面部が形成されており、さら
   に、この側面部に無反射表面を有する遮光性の不透明層
   が施されており、各不透明層は、それを施した微小突条
   により支持されていることを特徴とする投映用スクリー
   ン。
2. 【請求項２】前記透明板の一方の側にのみ前記並列状の
   多数の微小突条が形成され、他方の側には前記拡散面が
   形成されていることを特徴とする請求項１記載の投映用
   スクリーン。
3. 【請求項３】前記透明板の両側に前記並列状の多数の微
   小突条が形成され、その両側の前記透明微小面が互いに
   平行であることを特徴とする請求項１記載の投映用スク
   リーン。
4. 【請求項４】前記拡散面と前記並列状の多数の微小突条
   とがそれぞれ別個の透明板に形成されており、これら複
   数の透明板が互に層状に配されていることを特徴とする
   請求項１乃至３のいずれかに記載の投映用スクリーン。
5. 【請求項５】前記拡散面に入射する投映光および／また
   は前記拡散面から出射する拡散光の光路上であってケラ
   レの発生を防止できる位置に光学系を配したことを特徴
   とする請求項１乃至４のいずれかに記載の投映用スクリ
   ーン。
6. 【請求項６】前記拡散面が投映光を反射拡散する拡散面
   であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
   載の投映用スクリーン。
7. 【請求項７】前記拡散面が投映光を透過拡散する拡散面
   であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
   載の投映用スクリーン。
8. 【請求項８】前記透明板がアクリル樹脂から成ることを
   特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の投映用ス
   クリーン。
9. 【請求項９】前記不透明層がつや消しの黒色塗料から成
   ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の
   投映用スクリーン。
10. 【請求項１０】前記不透明層の表面が梨地状の粗面から
    成ることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載
    の投映用スクリーン。