JPH09236873A - 反射型映写スクリーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の反射型映写スクリーンでは、所望の反
射輝度，視野角及びコントラストがいずれも得られな
い。 【解決手段】 シート状の基材１と，基材１の表面に形
成されるとともに光反射性物質の鱗片状箔片３ａが分散
されてなる透明樹脂３ｂからなる光反射層３と，光反射
層３の表面に形成されるとともに方解石微結晶粒子４ｂ
と無彩色の染料４ａとが分散されてなる透明樹脂４ｃか
らなり、透明で光拡散性を有する光拡散層４とを備え、
光拡散層４の表面が、映写光を入射するとともに反射画
像を観察する映写光入射及び画像観察面５である反射型
映写スクリーン１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映写装置から投射
される映像を受けるための反射型映写スクリーンに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】映写装置から投射される映像を受けるた
めの映写スクリーンに関しては、従来より、以下に列記
する提案が行われている。

【０００３】登録実用新案第３０８１１号には、映写
スクリーンの表面に、アルミニウム粉末を樹脂バインダ
ー中に分散させてなる塗膜を形成して、映写スクリーン
の光拡散面及び光反射面として用いることが提案されて
いる。

【０００４】実公昭１１−１９６６号公報，実公昭３
５−６３４６号公報，実開昭６４−４０８３５号公報又
は特開平５−８８２６３号公報には、雲母の鱗片状箔片
又はその表面に二酸化チタン塗膜をコートした、いわゆ
るパール顔料を樹脂層中に分散して、光反射面及び光拡
散面として用いることが提案されている。

【０００５】特開平４−５３９４５号公報には、光の
吸収性が少ない光拡散剤として作用する方解石の微結晶
粒子を、透明樹脂層中に分散させてなる光拡散層を光反
射層上に積層して用いることが提案されている。

【０００６】米国特許第１６１０４２３号，特開昭６
２−２６６９８０号公報又は特開平７−２４８５３６号
公報には、映写スクリーンに偏光フィルタを積層してお
き、映写光を偏光させて投影することが提案されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
の技術には、それぞれ、以下に列記するような課題があ
る。

【０００８】登録実用新案３０８１１号による映写ス
クリーンでは、反射光の輝度を上げると鏡面反射に近づ
き、拡散角が狭くなってしまう。反対に、拡散角を拡げ
ると反射光の輝度が低下してしまう。また、映写スクリ
ーンとして要求される明暗のコントラストも不充分であ
る。

【０００９】実公昭１１−１９６６号公報，実公昭３
５−６３４６号公報，実開昭６４−４０８３５号公報又
は特開平５−８８２６３号公報による映写スクリーンで
は、反射光の輝度（ゲイン），拡散角（半値角）さらに
は画像コントラストは、いずれも、上述したの映写ス
クリーンよりも良好である。

【００１０】しかし、近年では、拡散角を維持したまま
で、輝度と画像コントラストとをより一層向上させるこ
とが要求されるようになってきており、これらの提案に
かかる映写スクリーンでは、この要求に応えることがで
きない。特に、映写光輝度が比較的弱いとともに外来光
（日光、電灯光等）を完全に遮断することができない一
般家庭用の投射型テレビジョン受信機用途において、こ
のような要求が極めて強い。

【００１１】特開平４−５３９４５号による映写スク
リーンでは、前述したの映写スクリーンに比較して、
輝度（ゲイン）は改善されるものの、コントラストは不
充分である。

【００１２】米国特許第１６１０４２３号，特開昭６
２−２６６９８０号公報又は特開平７−２４８５３６号
公報による映写スクリーンでは、偏光特性を有する材料
又は４角錐プリズム配列のような特殊な特性を有する層
を形成する必要があるため、製造工程が複雑になってし
まい、製造コストが上昇する。

【００１３】また、映写機自体にも偏光フィルタを取り
付ける必要がありコストの上昇を招くとともに、映写機
自体に偏光フィルタを設けることにより映写光の強度が
減衰する。

【００１４】このように、従来の反射型映写スクリーン
では、所望の反射輝度，視野角及びコントラストがいず
れも得られなかった。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、板状
又はシート状の基材と，この基材の表面に形成されると
ともに光反射性物質の鱗片状箔片が分散されてなる透明
樹脂からなる光反射層と，この光反射層の表面に形成さ
れるとともに方解石微結晶粒子と無彩色の染料又は顔料
とが分散されてなる透明樹脂からなり、透明で光拡散性
を有する光拡散層とを備え、この光拡散層の表面が、映
写光を入射するとともに反射画像を観察する映写光入射
及び画像観察面であることを特徴とする反射型映写スク
リーンである。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、本発明にかかる反射型映写スク
リーンにおける基材，光反射層及び光拡散層を、図１及
び図２を参照しながら、詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明にかかる反射型映写スクリ
ーン１の構成を模式的に示す断面図であり、図２は、本
発明にかかる反射型映写スクリーン１における光反射層
３に含有される光反射性物質からなる鱗片状箔片３ａを
示す斜視図である。

【００１８】［基材２］基材２としては、シート状又は
板状のものを用いる。シート状の基材２としては、ポリ
オレフィン樹脂，ポリエステル樹脂，ポリ塩化ビニル樹
脂（硬質，半硬質又は軟質），ポリスチレン樹脂，ＡＢ
Ｓ樹脂等の樹脂や、ガラスや、樹脂の繊維を用いた織布
又は不織布等である。これらを単層として用いるか、あ
るいは異種の物を２層以上積層して用いる。難燃，強度
と可撓性との両立，折れ曲がりの痕跡の防止の点から
は、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートのシートと軟
質又は半硬質ポリ塩化ビニルとの積層体が好ましい。巻
取り式の映写スクリーンとして用いる場合には、強度及
び可撓性の観点から、通常は、５０μｍ以上５００μｍ
以下程度の厚さのシートを用いる。

【００１９】板状の基材２としては、上述した樹脂の板
状材や金属材や木材等を、単層で、あるいは異種の物を
２層以上積層して用いる。また、基材２が樹脂等のそれ
自体隠蔽性の無い物からなる場合は、２酸化チタン，カ
ーボンブラック等の隠蔽性顔料を基材２中に添加した
り、あるいは隠蔽性顔料を含む塗料を表面に塗装すると
好ましい。板の形状としては、平板の他、湾曲した曲面
板にすることでできる。

【００２０】［光反射層３］本実施形態では、基材２の
一方の表面に、光反射層３を形成する。光反射層３は、
光反射性物質の鱗片状箔片３ａを透明樹脂３ｂ中に分散
させたものを用いる。好ましくは、図２に示すように、
鱗片状箔片３ａは、平板面３ｃが映写スクリーン表面と
なる後述する映写光入射及び画像観察面５に対しておよ
そ平行となるように、配向される。このように配向する
ことにより、より良好な反射率と適度な拡散角とがとも
に得られる。

【００２１】図２に示すように、鱗片状箔片３ａを平板
面３ｃが映写光入射及び画像観察面５に対しておよそ平
行となるように配向させるためには、ロールコート法や
コンマコート法のように塗布時に塗膜に平行な方向に剪
断応力の作用する塗布法を用い、そして塗膜厚を鱗片状
箔片３ａの粒径と同等又はそれ以下にして塗布時に鱗片
状箔片３ａを配向させる塗布法を用いるか、あるいは鱗
片状箔片３ａを分散した状態で含有するシート材を延伸
する加工法を用いることを例示することができる。

【００２２】光反射性物質としては、アルミニウム，
銀，クロム，ニッケル等の金属や、二酸化チタン被覆雲
母や、さらには表面に金属を蒸着した樹脂シートを裁断
した箔片等が用いられるが、反射率を高くするためには
金属を用いることが最も好ましい。

【００２３】鱗片状箔片３ａの平均粒径は、高い反射光
輝度と広い拡散角との両立性の観点から、５μｍ以上３
０μｍ以下の範囲が好ましく、より好ましくは、１０μ
ｍ以上２０μｍ以下程度である。

【００２４】鱗片状箔片３ａの添加量は、５重量％以上
３０重量％以下が好ましい。樹脂（バインダー）３ｂと
しては、透明性を有するものから選択する。このような
樹脂としては、例えば、アクリル樹脂，ポリエステル樹
脂，ポリカーボネート樹脂，塩化ビニル酢酸ビニル共重
合体，ポリウレタン樹脂等の単体又は２種以上の混合物
を例示することができる。

【００２５】光反射層３の層厚は、高い反射光輝度と経
済性との観点から、５μｍ以上１０μｍ以下が好まし
い。光反射層３は、ロールコート法，グラビアロールコ
ート法又はコンマコート法等の塗布法や、予め押出法や
キャスティング法等によって製膜したシートを貼り合わ
せることにより、基材２の一方の表面に形成する。

【００２６】［光拡散層４］本発明にかかる反射型映写
スクリーン１では、光反射層３の表面に、光拡散層４を
形成する。

【００２７】光拡散層４は、光を透過しつつ透過光を拡
散する層である。光拡散層４は、バインダーである透明
樹脂４ｃ，光拡散剤となる方解石微結晶粒子４ｂ，及び
画像明暗のコントラストを高くするための無彩色の染料
又は顔料４ａとにより構成される。方解石微結晶粒子４
ｂは、透明樹脂４ｃ中に均一に分散させる。

【００２８】光拡散層４の層厚は、１０μｍ以上３０μ
ｍ以下程度が好ましい。光拡散層４は、透明樹脂４ｃ中
に、方解石微結晶粒子４ｂと無彩色の染料又は顔料４ａ
を分散させた組成物を、ロールコート法，グラビアロー
ルコート法，コンマコート法等により塗装する方法や、
押出法やキャスティング法等により製膜したシートを張
り合わせる加工法を用いることにより、光反射層３の表
面に形成する。

【００２９】図３は、本発明にかかる反射型映写スクリ
ーンの構成を模式的に示す説明図である。特に、図３に
示すように、方解石微結晶粒子４ｂを等方的にランダム
配向させる場合には、ロールコート等塗膜表面に平行方
向に剪断応力の働く塗装法の場合には、塗膜厚を方解石
微結晶粒子４ｂの粒径よりも大きくしたり、あるいはス
プレーコート等塗膜と平行方向の剪断応力を抑制して塗
装する。また、塗装前の塗料の攪拌を充分に行う。

【００３０】光拡散層４を構成する透明樹脂４ｃは、ア
クリル樹脂，ポリエステル樹脂，ポリカーボネート樹
脂，塩化ビニル酢酸ビニル共重合体，ポリウレタン樹脂
等の透明樹脂の単体又は２種以上の混合物によって構成
される。

【００３１】方解石は、ＣａＣＯ₃ の化学組成を有する
六方晶系の透明結晶体であって、単結晶又は多結晶，自
形結晶又は他形結晶，完全劈開結晶又は不完全劈開結晶
のいずれも使用し得るが、好ましくは、自形を呈する単
結晶あるいはその完全劈開した物を用いる。

【００３２】本実施形態では、平均粒径が２μｍ以上２
０μｍ以下の方解石微結晶粒子４ｂを用いる。方解石微
結晶粒子４ｂの粒度分布は、できるだけ狭いほうが光学
特性上好ましく、例えば平均粒径が５μｍである場合に
は、全粒子のうちの８０重量％以上が３μｍ以上７μｍ
以下の範囲に入るように分布させることが望ましい。な
お、方解石微結晶粒子４ｂの好ましい添加量は、１０重
量％以上３０重量％以下である。

【００３３】無彩色の染料又は顔料４ａは、光拡散層４
の透明度や反射画像の輝度を損なわずに、反射画像のコ
ントラストを向上させることができる程度添加する。無
彩色の染料又は顔料４ａとしては、カーボンブラック，
黒鉛等の炭素顔料や、アニリンブラック，シアニンブラ
ック等の黒色顔料又は染料を用いることができる。ある
いは、フタロシアニンブルー等の青顔料又は染料と、キ
ナクリドンレッド等の赤顔料又は染料と、イソインドリ
ノン等の黄顔料又は染料との三原色成分を混合すること
により、無彩色（灰色〜黒色）に調色してもよい。

【００３４】無彩色の染料又は顔料４ａの好ましい添加
量は、その種類にもよるが、カーボンブラックの場合で
は０．０１重量％以上１重量％以下程度、より好ましく
は、０．１重量％以上１重量％以下程度である。なお、
高反射光輝度と広拡散角とを維持したまま、明所におけ
る画像コントラストを高くさせるための態様として、図
３の如く、光拡散層４中の方解石微結晶粒子４ｂの配向
分布を、その平板面が、映写光入射及び画像観察面５と
非平行となる方解石微結晶粒子４ｂが少なくとも一部存
在するようにし（典型的には平板面が等方的にランダム
配向する場合）、かつ光反射層３中の鱗片状箔片３ａ
が、全平板面３ｃが略画像観察面５に平行に配向させる
態様がある（図３参照）。

【００３５】光拡散層４の表面は、映写光が入射すると
ともに画像が観察される映写光入射及び画像観察面５で
ある。この映写光入射及び画像観察面５は、図１の如く
平坦・平滑面にすることもできるし、また必要に応じ
て、砂目，梨地，レンチキュラーレンズ，フレネルレン
ズ等の凹凸形状に成形し、反射光の輝度の角度分布（配
光特性）を調節することも可能である。

【００３６】本発明にかかる反射型映写スクリーン１
は、基材２の表面に、光反射層３及び光拡散層４をこの
順に積層状態で備える。そのため、以下に列記する効果
が奏される。

【００３７】（１）方解石微結晶粒子４ｂは光吸収が少
なく拡散特性が適度である。そのため、この方解石微結
晶粒子４ｂが透明樹脂４ｃ中に分散されてなる光拡散層
４の透過率が高まる。また、光反射性物質からなる鱗片
状箔片３ａを樹脂３ｂに有する光反射層３の反射率は高
い。したがって、本発明にかかる反射型映写スクリーン
１は、これらの相乗的効果により、極めて高い反射輝度
（高ゲイン）を有する。

【００３８】（２）入射光は、光拡散層４に含有された
方解石微結晶粒子４ｂと，光反射層３に含有された光反
射性物質の鱗片状箔片３ａとの２段階の光拡散の相乗的
効果により、充分に広い視野角を有する。

【００３９】光拡散層４中の方解石微結晶粒子４ｂの配
向分布を、その平板面が映写光入射及び画像観察面５と
非平行となる方解石微結晶粒子４ｂが少なくとも一部存
在するようにするとともに、光反射層３中の鱗片状箔片
３ａが全平板面３ｃが映写光入射及び画像観察面５に略
平行に配向させる場合には、映写光入射及び画像観察面
５の法線Ｎとのなす角が小さな方向から入射する映写光
の大部分は、方解石微結晶粒子４ｂ（特に平板面が画像
観察面に直交ないしは直交に近い角で配向するものにつ
いては）の間隙を、平板面間を殆ど減衰なく適度に拡散
されつつ透過し、光反射層３で高反射率で反射して再び
光拡散層４中で適度に拡散されつつ映写光入射及び画像
観察面５から出力され画像となる。

【００４０】一方、映写光入射及び画像観察面５の法線
Ｎとのなす角の大きいノイズ（外来）光は、映写光入射
及び画像観察面５と平行に近い方向に反射されるため、
方解石微結晶粒子４ｂ間の多重反射により減衰するか、
あるいは視野外（図３では左右方向）に逸脱する。した
がって、より高いコントラストを、しかも明所において
も得ることができる。

【００４１】（３）方解石微結晶粒子４ｂを光拡散層４
に含有させると、一般的に、反射画像のコントラストが
低下し、映写スクリーンとして不利であるが、本発明に
かかる反射型映写スクリーン１では、光拡散層４に無彩
色顔料又は染料４ａを添加してあるため、反射画像のコ
ントラストを、映写スクリーンとして問題がない程度に
まで改善することができる。

【００４２】

【実施例】次に、本発明にかかる反射型映写スクリーン
の実施例について図１及び図２を参照しながら説明す
る。

【００４３】厚さが３００μｍであり、可塑剤としてジ
オクテルアジペートを４８重量部含むポリ塩化ビニルシ
ートの表面に厚さ１２５μｍの２軸延伸ポリエチレンテ
レフタレートをドライラミネートして積層してなるシー
ト複合体を基材２として用い、この基材２の表面に光反
射層３を形成した。この光反射層３は、光反射性物質で
あるアルミニウムの鱗片状箔片３ａ（平均粒径：１０μ
ｍ）を２０重量％含有するポリウレタン樹脂３ｂからな
る透明層である。

【００４４】光反射層３は、鱗片状箔片３ａを含有する
ポリウレタン樹脂３ｂを、グラビアロールコート法によ
って、鱗片状箔片３ａの平板面３ｃが映写光入射及び画
像観察面５に対して略平行となるようにして、厚さ（乾
燥時）５μｍずつ２回に分けて塗布し、合計膜厚１０μ
ｍ形成した。図３に示すように、光反射層３中の鱗片状
箔片３ａは、平板面３ｃ（最も表面積の広い面）が塗膜
面に対して略平行に配列させた。

【００４５】次に、このようにして形成した光反射層３
の表面に、光拡散層４を形成した。この光拡散層４は、
ポリウレタン樹脂３ｂの透明層からなり、カーボンブラ
ックにより構成される無彩色の顔料４ａを０．７重量％
含有するとともに、平均粒径：４μｍであって全粒子の
うちの７０％が３μｍ以上７μｍ以下の範囲に含まれる
方解石微結晶粒子４ｂを２０重量％含有する。

【００４６】この光拡散層４は、グラビアロールコート
法により１０μｍの厚さ形成される。光拡散層４中の方
解石微結晶粒子４ｂは、図３の示すように、略ランダム
に配向したものとなった。このようにして、本実施例の
反射型映写スクリーン１を形成した。

【００４７】一方、従来例として、前述した従来の技術
のうちの特開平４−５３９４５号公報により提案された
反射型映写スクリーンを形成した。すなわち、実施例に
おいて、光反射層３のアルミニウム顔料である鱗片状箔
片３ａを２酸化チタン（チタン白）粉末に置換するとと
もに、光拡散層４の無彩色顔料４ａを除いて、反射型映
写スクリーンを形成した。

【００４８】これらについて、下記に列記する試験条件
で、スクリーンゲイン（反射輝度），視野角及び反射画
像のコントラストをそれぞれ測定した。

【００４９】（スクリーンゲイン）反射型映写スクリー
ンの映写面に、映写機から全面白ベタの画像を投影し、
映写面中央の輝度（ｃｄ／ｍ² ）と照度（ｌｘ）とを測
定して式；スクリーンゲイン＝π×（輝度／照度）に
て、スクリーンゲインを算出する。なお、映写機とスク
リーンとの間の距離は２ｍ、映写光の拡り角は、水平方
向に対して上下方向，左右方向とも３０°とした。

【００５０】（視野角）スクリーンゲイン測定と同様の
条件でスクリーンに白ベタ画像を投影し、輝度計を、ス
クリーンの中心から立てた法線に対して、−６０°〜＋
６０°の角度範囲で水平方向に走査して、輝度の角度依
頼性（配向特性）を測定する。そして、この法線方向の
輝度の１／２以上を有する角度範囲、すなわち半値角と
して評価する。

【００５１】（反射画像のコントラスト）映写機から全
面黒ベタの画像と全面白ベタの２種類を、前述したスク
リーンゲインの際と同一条件で、スクリーンに投影し
た。そして、「（黒信号時の画面輝度）／（白信号時の
画面輝度）」の比を、分子を１に直して、コントラスト
とする。結果を表１にまとめて示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】表１から分かるように、実施例の反射型映
写スクリーンは、反射輝度が高く、視野角が大きいとと
もに、明暗の高いコントラストが得られ、反射型映写ス
クリーンとして極めて望ましい特性を有することが分か
る。

【００５４】さらに、本実施例の反射型映写スクリーン
によれば、偏光フィルタや偏光式映写機のような特殊な
装置や部材を使用する必要がなく、映写システムが簡略
化される。

【００５５】これに対し、従来例では、実施例よりもさ
らに、反射輝度が低く、視野角も小さく、反射型映写ス
クリーンとして性能が劣ることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる反射型映写スクリーンの構成を
模式的に示す断面図である。

【図２】本発明にかかる反射型映写スクリーンにおける
光反射層に含有される光反射性物質からなる鱗片状箔片
を示す斜視図である。

【図３】本発明にかかる反射型映写スクリーンの構成を
模式的に示す説明図である。

【符号の説明】

１ 本発明にかかる反射型映写スクリーン ２ 基材 ３ 光反射層 ３ａ 光反射性物質からなる鱗片状箔片 ３ｂ 透明樹脂 ３ｃ 平板面 ３ｄ 側面 ４ 光拡散層 ４ａ 無彩色顔料又は染料 ４ｂ 方解石微結晶粒子 ４ｃ 透明樹脂 ５ 映写光入射及び画像観察面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状又はシート状の基材と，前記基材の
   表面に形成されるとともに光反射性物質の鱗片状箔片が
   分散されてなる透明樹脂からなる光反射層と，前記光反
   射層の表面に形成されるとともに方解石微結晶粒子と無
   彩色の染料又は顔料とが分散されてなる透明樹脂からな
   り、透明で光拡散性を有する光拡散層とを備え、 前記光拡散層の表面が、映写光を入射するとともに反射
   画像を観察する映写光入射及び画像観察面であることを
   特徴とする反射型映写スクリーン。