JPH0934015A - ホログラムを用いたプロジェクタースクリーン - Google Patents
ホログラムを用いたプロジェクタースクリーンInfo
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- JPH0934015A JPH0934015A JP7181701A JP18170195A JPH0934015A JP H0934015 A JPH0934015 A JP H0934015A JP 7181701 A JP7181701 A JP 7181701A JP 18170195 A JP18170195 A JP 18170195A JP H0934015 A JPH0934015 A JP H0934015A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ホログラムを用いて、投影光以外の不要光に
よる表示画像のコントラスト低下を低減させ、高輝度で
あり、正面での観察を障害なしに行うことができるプロ
ジェクタースクリーン。 【構成】 プロジェクターによって投影結像された光を
反対方向へ散乱反射光として向けるプロジェクタースク
リーン２０であり、スクリーン２０の法線に対して斜め
前方に配置されたプロジェクターからの投影光２５をそ
の前方の所定のアイボックス内へ散乱回折光２６として
回折する１色もしくは多色記録のホログラム層２１と、
その投影光入射側に設けられた反射防止又はノングレア
機能を有する層２２と、その投影光入射側とは反対側に
設けられた黒色もしくはそれに相当する色の光吸収層２
３とを有する。
よる表示画像のコントラスト低下を低減させ、高輝度で
あり、正面での観察を障害なしに行うことができるプロ
ジェクタースクリーン。 【構成】 プロジェクターによって投影結像された光を
反対方向へ散乱反射光として向けるプロジェクタースク
リーン２０であり、スクリーン２０の法線に対して斜め
前方に配置されたプロジェクターからの投影光２５をそ
の前方の所定のアイボックス内へ散乱回折光２６として
回折する１色もしくは多色記録のホログラム層２１と、
その投影光入射側に設けられた反射防止又はノングレア
機能を有する層２２と、その投影光入射側とは反対側に
設けられた黒色もしくはそれに相当する色の光吸収層２
３とを有する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラムを用い
たプロジェクタースクリーンに関し、特に、スクリーン
に反射型ホログラムを用いたプロジェクタースクリーン
に関する。 【０００２】 【従来の技術】液晶プロジェクター、スライドプロジェ
クター、オーバーヘッドプロジェクター（ＯＨＰ）等の
プロジェクター装置は、投影装置から投影された光をス
クリーン上で結像させ、その光をスクリーンで散乱反射
させることにより、画像情報を観察者に表示するもので
ある。 【０００３】従来のスクリーンは、レンチキュラーレン
ズ、散乱板等からなり、外光をも散乱させ、明るい場所
での表示画像のコントラストを低下させる問題点があ
る。 【０００４】また、通常、輝度向上のため、投影光はス
クリーンのほぼ正面から照射する。そのため、正面から
観察しようとすると、投影装置が視界を遮る場合や、逆
に、観察者が投影光を遮る場合があり、良好な観察が可
能な位置は限定される。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術のこ
のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、ホログラムを用いて、投影光以外の不要光による表
示画像のコントラスト低下を低減させ、高輝度であり、
正面での観察を障害なしに行うことができるプロジェク
タースクリーンを提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラムを用いたプロジェクタースクリーンは、
プロジェクターによって投影結像された光を反対方向へ
散乱反射光として向けるプロジェクタースクリーンにお
いて、前記スクリーンの法線に対して斜め前方に配置さ
れたプロジェクターからの投影光をその前方の所定のア
イボックス内へ散乱回折光として回折する１色もしくは
多色記録のホログラム層と、その投影光入射側とは反対
側に設けられた黒色もしくはそれに相当する色の光吸収
層とを有することを特徴とするものである。 【０００７】この場合、ホログラム層の投影光入射側
に、反射防止又はノングレア機能の少なくとも何れか一
方の機能を有する層を設けることが望ましい。 【０００８】本発明のホログラムを用いたもう１つのプ
ロジェクタースクリーンは、プロジェクターによって投
影結像された光を反対方向へ散乱反射光として向けるプ
ロジェクタースクリーンにおいて、前記スクリーンの法
線に対して斜め前方に配置されたプロジェクターからの
投影光をその前方の所定のアイボックス内へ散乱回折光
として回折する１色もしくは多色記録のホログラム層
と、その投影光入射側に設けられた反射防止又はノング
レア機能の少なくとも何れか一方の機能を有する層とを
有することを特徴とするものである。 【０００９】なお、これらの場合、ホログラム層はリッ
プマンタイプのホログラムからなることが好ましい。 【００１０】本発明においては、斜め前方に配置された
プロジェクターからの投影光をその前方の所定のアイボ
ックス内へ散乱回折光として回折するホログラム層の投
影光入射側に、反射防止又はノングレア機能を有する層
が、その投影光入射側とは反対側に、黒色もしくはそれ
に相当する色の光吸収層が設けられているので、投影光
は所定のアイボックス内の方向へ進む散乱光のみとな
り、正面での観察を障害なしに行うことができ、また、
明るくコントラストの高い投影像が観察可能になる。ま
た、前方からの外光は、反射防止又はノングレア機能を
有する層によりスクリーン表面では反射されずにその中
に入り、光吸収層で吸収されて不要な反射を起こさず、
輝度を向上させ、表示画像のコントラストを向上させ
る。また、裏面側から入射する外光は、光吸収層で遮ら
れ、輝度、コントラストを低下させる原因にはならな
い。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明のホログラムを用い
たプロジェクタースクリーンの実施例について説明す
る。まず、散乱機能を有するホログラム（ホログラムス
クリーン）について説明する。散乱機能を持ったホログ
ラムは、散乱板を被写体としたリップマンホログラムと
して、また、論文名"Holographic and Interferometric
Viewing Screens"(Dietrich Meyerhofer 著,APPLIED O
PTICS/Vol.12,No.9/September 1973) 、米国特許第５，
０４６，７９３号等で知られている。後で詳しく説明す
る本発明のプロジェクタースクリーンにおいては、ホロ
グラムスクリーンにおいて観察域を限定させる方法とし
ては、リップマンホログラムで通常用いられる方法を用
いる。 【００１２】以下、まず、このようなホログラムスクリ
ーンの作製方法を説明する。図３において、まず、スク
リーンからの散乱光が入射すべき制限範囲であるアイボ
ックス（射出瞳）を指定して、そのアイボックスと設定
した領域に透過型ホログラム乾板５を配置し、そのアイ
ボックスに散乱光を入射させる目的の最終製品のスクリ
ーンの領域にスリガラスのような散乱板２を配置し、散
乱板２の背面から同一光源から２分された所定波長のコ
ヒーレント光１で照明して散乱板２の前面に出た散乱光
３を物体光として透過型ホログラム乾板５に入射させる
と同時に、同一光源から２分された所定波長の別のコヒ
ーレント光４を参照光として、散乱光３と同じ面側から
任意の角度で入射させることにより、透過型ホログラム
乾板５に第１のホログラムを記録する。 【００１３】次に、この第１のホログラムを７とし、図
４に示すように、元の透過型ホログラム乾板５の位置に
配置すると共に、散乱板２の位置に今度はフォトポリマ
ーのような反射型ホログラム乾板（リップマンホログラ
ム乾板）１０を配置し、ホログラム７にその記録の際の
参照光４と反対側に進む同じ波長の再生照明光６を照射
して、ホログラム７からの回折光８を物体光として反射
型ホログラム乾板１０に入射させると共に、反射型ホロ
グラム乾板１０の反対側から、後で使用するプロジェク
ターの射出瞳の中心の位置１１に収束する光であって再
生照明光６と同じ光源から分けられた光９を参照光とし
て入射させることにより、反射型ホログラム乾板１０に
第２のホログラムを記録する。 【００１４】この第２のホログラムは、位置１１に射出
瞳を配置したプロジェクターからの投影光を上記のアイ
ボックス内、すなわち、図４の第１のホログラム７の範
囲内にのみ散乱光として反射させる機能を有するホログ
ラムとなっている。この第２のホログラムを原版とし、
その面上に別の反射型ホログラム乾板を密着させるか若
干ギャップをおいて重ね合わせ、原版側からコヒーレン
ト光を入射させ、原版からの回折光と直進透過光とを反
射型ホログラム乾板中で干渉させて、同じ機能を有する
ホログラムスクリーンとして複製することができる。こ
の複製されたホログラムを原版として再度複製したもの
を用いてもよい。 【００１５】また、所定のアイボックス内に散乱するホ
ログラムスクリーンのこのような作製方法の他に、ホロ
グラムスクリーンの設定位置に配置した反射型ホログラ
ム乾板の背面から、アイボックスの中心位置へ向かう収
束光を散乱板を介して散乱光として入射させると共に、
後で使用するプロジェクターの射出瞳の中心の位置（図
４の位置１１に相当）から発散する発散光を入射させる
ことにより、上記と同様のホログラムを作製することが
できる。この場合は、アイボックスの大きさは、記録に
用いられる散乱板の散乱度合いにより制御できる。この
場合も、このホログラムを原版として同様の複製によ
り、同じ機能を有するホログラムスクリーンを得ること
ができる。この複製されたホログラムを原版として再度
複製したものを用いてもよい。 【００１６】なお、以上は単波長における記録によりホ
ログラムスクリーンを作製する場合であるが、第１のホ
ログラム及び第２のホログラムを記録する際、１層又は
２ないし３層のホログラム乾板に異なる波長で多重記録
することにより、フルカラー表示用のホログラムスクリ
ーンも容易に作製することができる。 【００１７】ところで、上記のような第２のホログラム
からなるスクリーンは、プロジェクターからの投影光を
スクリーンの斜め前方から照射しても、正面での観察を
障害なしに行うことができる特性を有しているにも係わ
らず、投影光以外の不要光による表示画像のコントラス
ト低下があり、また、輝度も低い。その理由は、リップ
マンホログラムは、所定の波長以外の光に対しては、反
射回折せず、ほぼ透明体と同様となるので、ホログラム
の背後からの不要光が透過して観察域に同時に入射する
こと、及び、ホログラム表面、裏面での不要反射のため
であることを見出した。 【００１８】そこで、本発明においては、上記のように
して作製されたホログラムスクリーンのプロジェクター
照射側の面を反射防止処理又はノングレア処理すること
により、プロジェクター投影光及び外光のスクリーン表
面での反射を抑え、表示画像におけるノイズの低減を図
る。また、反射防止処理又はノングレア処理により不要
な反射の低減による輝度向上に繋がる。さらに、ホログ
ラム層の裏面に黒色の吸収層を設けることにより、表示
画像のコントラスト向上と裏面での不要反射の防止がで
きる。ここで、反射防止機能とノングレア機能について
簡単に説明する。 【００１９】ここで、ノングレア機能とは、ディスプレ
イ等の表面に形成された微細な凹凸により、外光のこの
表面での反射が拡散反応となり、使用環境の蛍光灯等が
画面へ映り込むことが減少する現象を言う。このような
微細な凹凸を形成する方法としては、賦型等により表面
に微細な凹凸を有する層を形成するか、プラスチックビ
ーズ等のマット材をバインダー樹脂に添加してなるノン
グレア性塗料を塗布して塗膜を形成するか、あるいは、
これらを併用することによって行うことができる。 【００２０】また、反射防止機能は、外光の反射エネル
ギーを干渉作用によって低下させる機能で、外光の映り
込みが若干低減され、入射光の透過光量が増大するため
（すなわち、反射が低減されるため）、解像度、コント
ラストが高まる現象を言う。通常、この反射防止機能を
有するものは、反射防止膜あるいは反射防止板としてよ
く知られている。一般に、反射防止板（反射防止膜）
は、プラスチックやガラス等の基板表面上に真空蒸着法
等により所望の屈折率を有する単層あるいは積層薄膜か
らなる反射防止層を形成して構成される。例えば、上記
基板上に単層として反射防止層を形成する場合には、Ｍ
ｇＦ2 やＳｉＯ2 等の低屈折率材料の薄膜を、この屈折
率ｎとの関係において、光学的膜厚ｄを、ｎｄ＝λ／４
（ただし、λは設計波長で、５００〜５８０ｎｍ）と設
定して、単層反射防止層を形成する。また、２層膜とし
て形成する場合には、上記基板上に、まずＴｉＯ2 やＺ
ｒＯ2 あるいはＩｎ2 Ｏ3 等の高屈折率材料の薄膜を、
この屈折率ｎ1 との関係において、光学的膜厚ｄ1 を、
ｎ1 ｄ1 ＝λ／２（ただし、λは設計波長で、５００〜
５８０ｎｍ）と設定して形成し、次にこの高屈折率膜上
に前記単層の場合と同様の低屈折率薄膜を積層させるこ
とにより、２層膜の形成が行われる。なお、３層膜以上
の場合でも、まず基板側に屈折率の高い薄膜を形成し、
順次中屈折率層、例えばＡｌ2 Ｏ3 やＭｇＯ、Ｙ2 Ｏ3
等の薄膜を形成後、上記低屈折率薄膜を積層することが
行われる。つまり、上記何れの場合でも、最上層は低屈
折率薄膜を形成することによって反射防止板が構成され
る。 【００２１】なお、本発明においては、ノングレア機能
と反射防止機能を同時に備えたものも使用可能で、表面
反射が低反射となると同時に、透過率が際立って上昇
し、映像が明るくなり、コントラストが上がり、視認性
が良くなる特徴を有する。 【００２２】すなわち、図１において、本発明によるプ
ロジェクタースクリーン２０は、中間層として本体のホ
ログラムスクリーン層２１を備えている。このホログラ
ムスクリーン層２１は、上記のような作製方法で作製さ
れ、投影光を所定のアイボックス内にのみ散乱反射させ
るリップマンホログラムである。そして、その一方の面
には、接着層２４を介して反射防止層又はノングレア層
２２が積層されており、他方の面には、接着層２４を介
して黒色吸収層２３が積層されて構成されている。した
がって、図２に示すように、プロジェクタースクリーン
２０の斜め前方に位置するプロジェクター２７からの投
影光２５は、プロジェクタースクリーン２０の表面でも
裏面でも反射されず、ホログラムスクリーン層２１で回
折され、所定のアイボックスＥＢ内の方向へ進む散乱光
２６のみとなる。また、正面側から入射する投影光以外
の外光は、反射防止層又はノングレア層２２によりスク
リーン表面では反射されずにその中に入り、ホログラム
スクリーン２１で回折されずに黒色吸収層２３に達する
が、そこで吸収されて不要な反射を起こさず、輝度を向
上させ、表示画像のコントラストを向上させる。また、
ホログラムスクリーン２１の裏面側から入射する外光
は、黒色吸収層２３で遮られ、輝度、コントラストを低
下させる原因にはならない。 【００２３】このような構成のホログラムスクリーン２
１は、設定された方向からのプロジェクター２７の投影
光２５のみを設定された観察方向ＥＢに回折し、その範
囲にある観察者の眼Ｅには従来のスクリーンよりも明る
く鮮明な表示像を与えることができる。なお、プロジェ
クター２７として通常の液晶プロジェクター、スライド
プロジェクターを使用した場合でも、スクリーン２０の
法線より４０°までの斜め方向からの投影ならば、スク
リーン２０上にボケのない鮮明な像を結像させることが
できる。それよりも大きな角度からの投影では、斜めに
像を投射する場合に用いられる、スライド、液晶表示装
置等の被投影画面をその光軸に対して垂直な面から傾け
る（アオリ）、投影レンズの開口を絞って焦点深度を深
める、投影レンズとして中心軸を光軸からシフト可能な
シフトレンズを用いる等の手法又はその組み合せによ
り、ボケのない鮮明な像を結像させることができる。 【００２４】次に、１つの具体的な実施例を説明する。 ○プロジェクター装置構成 ・配置：以下の構成のスクリーンを垂直に設置し、その
下方の法線から５°の方向の６００ｍｍの距離よりプロ
ジェクターで投影。スクリーンの法線より上方２５°に
アイボックスを設定。 ・プロジェクター：シャープ（株）製ＸＶ−Ｐ３（投影
レンズ射出側に平凸レンズ（焦点距離：１０００ｍｍを
配置）。 スクリーンの法線から下方５°、その方向に６００ｍｍ
の遠方よりスクリーンに画像を投射。 ・スクリーン：４００ｍｍ×３００ｍｍの下記層構成の
スクリーン。 層構成：ＯＣＬＩ社製ＡＲフィルム（ＨＥＡ２０００）
／粘着層（日東電工（株）製ＭＣ−２０００）／下記条
件により得られた反射型散乱ホログラム（感材：Ｄｕｐ
ｏｎｔ社製ＯＭＮＩＤＥＸ７０６）／粘着層（日東電工
（株）製ＭＣ−２０００）／黒ＰＥＴ（リンテック
（株）製ＰＥＴ３８）。 ・スクリーンのホログラム回折特性：スクリーンの法線
から下方５°、その方向の６００ｍｍの距離から入射す
る４６１ｎｍ、５４５ｎｍ、６２８．６ｎｍの３波長の
光をホログラムの中心から法線に対して前方上２５°の
方向の２０００ｍｍの距離に設定されたアイボックス
（中心から左右３０°、上下１０°の範囲）内に散乱反
射する。 【００２５】○第１のホログラムの記録光学条件 ・記録波長：４７６．５ｎｍ（Ａｒレーザ）、５６１ｎ
ｍ（Ｄｙｅレーザ）、６４７．１ｎｍ（Ｋｒレーザ）。
各波長を各々計３枚のホログラムに記録。 ・使用感材：ＡＧＦＡ社製８Ｅ７５（６４７．１ｎ
ｍ）。 ＡＧＦＡ社製８Ｅ５６（４７６．５ｎｍ、５６１ｎ
ｍ）。 ・散乱板：６００番の砂で表面研磨したガラス。 ・記録光学配置： 散乱板の位置：乾板法線に対して上方に１９．６°の方
向の距離２０００ｍｍの位置に乾板に平行に設置し、背
面から法線に対して１９．６°の方向（乾板に向かう方
向）に照明。 参照光：物体光と同じ側から乾板法線に対して下方から
４５°の角度で入射の平行光。 ・露光量：３００μＪ（６４７．１ｎｍ） １５０μＪ（４７６．５ｎｍ、５６１ｎｍ）。 ・現像処理：ＣＷ−Ｃ２使用。 ・漂白処理：ＰＢ−Ｑ２使用。 【００２６】○第２のホログラムの記録光学条件 ・記録波長：４７６．５ｎｍ（Ａｒレーザ）、５６１ｎ
ｍ（Ｄｙｅレーザ）、６４７．１ｎｍ（Ｋｒレーザ）。
１枚の感材に４７６．５ｎｍ、５６１ｎｍの２色、別の
１枚に６４７．１ｎｍの１色を記録。 ・使用感材：Ｄｕｐｏｎｔ社製ＯＭＮＩＤＥＸ７０６。 ・記録光学配置： 乾板：第１のホログラム法線に対して上方に１９．６°
の方向の距離２０００ｍｍの位置に第１のホログラムに
平行に設置し、第１のホログラム記録時の参照光と反対
に進む平行光で第１のホログラムを照明して物体光を再
生。 参照光：物体光と反対側から乾板法線に対して下方から
０．７°の角度で入射し、乾板からその方向に延長した
６００ｍｍの点に収束する収斂光。 ・露光量：４７６．５ｎｍ １５ｍＪ／ｃｍ2 ５６１ｎｍ １５ｍＪ／ｃｍ2 ６４７．１ｎｍ ３０ｍＪ／ｃｍ2 。 ・後処理：１２０℃で２時間加熱。 【００２７】以上において、記録と再生で角度、波長が
異なるのは、記録時に使用可能な波長と再生時に一般的
なＲＧＢの波長が異なることと、第２のホログラムが収
縮（２％）するので、アングルチューニング記録を行っ
たためである。以上の条件で作製した本発明の１実施例
のプロジェクタースクリーンによると、通常の照明下で
も投影された画像は明るく鮮明なものであった。 【００２８】以上、本発明のホログラムを用いたプロジ
ェクタースクリーンを実施例に基づいて説明してきた
が、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可
能である。例えば、反射防止層又はノングレア層２２、
あるいは、黒色吸収層２３の一方のみを用いても十分な
効果が得られる。 【００２９】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホログラムを用いたプロジェクタースクリーンによる
と、斜め前方に配置されたプロジェクターからの投影光
をその前方の所定のアイボックス内へ散乱回折光として
回折するホログラム層の投影光入射側に、反射防止又は
ノングレア機能を有する層が、その投影光入射側とは反
対側に、黒色もしくはそれに相当する色の光吸収層が設
けられているので、投影光は所定のアイボックス内の方
向へ進む散乱光のみとなり、正面での観察を障害なしに
行うことができ、また、明るくコントラストの高い投影
像が観察可能になる。また、前方からの外光は、反射防
止又はノングレア機能を有する層によりスクリーン表面
では反射されずにその中に入り、光吸収層で吸収されて
不要な反射を起こさず、輝度を向上させ、表示画像のコ
ントラストを向上させる。また、裏面側から入射する外
光は、光吸収層で遮られ、輝度、コントラストを低下さ
せる原因にはならない。
たプロジェクタースクリーンに関し、特に、スクリーン
に反射型ホログラムを用いたプロジェクタースクリーン
に関する。 【０００２】 【従来の技術】液晶プロジェクター、スライドプロジェ
クター、オーバーヘッドプロジェクター（ＯＨＰ）等の
プロジェクター装置は、投影装置から投影された光をス
クリーン上で結像させ、その光をスクリーンで散乱反射
させることにより、画像情報を観察者に表示するもので
ある。 【０００３】従来のスクリーンは、レンチキュラーレン
ズ、散乱板等からなり、外光をも散乱させ、明るい場所
での表示画像のコントラストを低下させる問題点があ
る。 【０００４】また、通常、輝度向上のため、投影光はス
クリーンのほぼ正面から照射する。そのため、正面から
観察しようとすると、投影装置が視界を遮る場合や、逆
に、観察者が投影光を遮る場合があり、良好な観察が可
能な位置は限定される。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術のこ
のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
は、ホログラムを用いて、投影光以外の不要光による表
示画像のコントラスト低下を低減させ、高輝度であり、
正面での観察を障害なしに行うことができるプロジェク
タースクリーンを提供することである。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラムを用いたプロジェクタースクリーンは、
プロジェクターによって投影結像された光を反対方向へ
散乱反射光として向けるプロジェクタースクリーンにお
いて、前記スクリーンの法線に対して斜め前方に配置さ
れたプロジェクターからの投影光をその前方の所定のア
イボックス内へ散乱回折光として回折する１色もしくは
多色記録のホログラム層と、その投影光入射側とは反対
側に設けられた黒色もしくはそれに相当する色の光吸収
層とを有することを特徴とするものである。 【０００７】この場合、ホログラム層の投影光入射側
に、反射防止又はノングレア機能の少なくとも何れか一
方の機能を有する層を設けることが望ましい。 【０００８】本発明のホログラムを用いたもう１つのプ
ロジェクタースクリーンは、プロジェクターによって投
影結像された光を反対方向へ散乱反射光として向けるプ
ロジェクタースクリーンにおいて、前記スクリーンの法
線に対して斜め前方に配置されたプロジェクターからの
投影光をその前方の所定のアイボックス内へ散乱回折光
として回折する１色もしくは多色記録のホログラム層
と、その投影光入射側に設けられた反射防止又はノング
レア機能の少なくとも何れか一方の機能を有する層とを
有することを特徴とするものである。 【０００９】なお、これらの場合、ホログラム層はリッ
プマンタイプのホログラムからなることが好ましい。 【００１０】本発明においては、斜め前方に配置された
プロジェクターからの投影光をその前方の所定のアイボ
ックス内へ散乱回折光として回折するホログラム層の投
影光入射側に、反射防止又はノングレア機能を有する層
が、その投影光入射側とは反対側に、黒色もしくはそれ
に相当する色の光吸収層が設けられているので、投影光
は所定のアイボックス内の方向へ進む散乱光のみとな
り、正面での観察を障害なしに行うことができ、また、
明るくコントラストの高い投影像が観察可能になる。ま
た、前方からの外光は、反射防止又はノングレア機能を
有する層によりスクリーン表面では反射されずにその中
に入り、光吸収層で吸収されて不要な反射を起こさず、
輝度を向上させ、表示画像のコントラストを向上させ
る。また、裏面側から入射する外光は、光吸収層で遮ら
れ、輝度、コントラストを低下させる原因にはならな
い。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本発明のホログラムを用い
たプロジェクタースクリーンの実施例について説明す
る。まず、散乱機能を有するホログラム（ホログラムス
クリーン）について説明する。散乱機能を持ったホログ
ラムは、散乱板を被写体としたリップマンホログラムと
して、また、論文名"Holographic and Interferometric
Viewing Screens"(Dietrich Meyerhofer 著,APPLIED O
PTICS/Vol.12,No.9/September 1973) 、米国特許第５，
０４６，７９３号等で知られている。後で詳しく説明す
る本発明のプロジェクタースクリーンにおいては、ホロ
グラムスクリーンにおいて観察域を限定させる方法とし
ては、リップマンホログラムで通常用いられる方法を用
いる。 【００１２】以下、まず、このようなホログラムスクリ
ーンの作製方法を説明する。図３において、まず、スク
リーンからの散乱光が入射すべき制限範囲であるアイボ
ックス（射出瞳）を指定して、そのアイボックスと設定
した領域に透過型ホログラム乾板５を配置し、そのアイ
ボックスに散乱光を入射させる目的の最終製品のスクリ
ーンの領域にスリガラスのような散乱板２を配置し、散
乱板２の背面から同一光源から２分された所定波長のコ
ヒーレント光１で照明して散乱板２の前面に出た散乱光
３を物体光として透過型ホログラム乾板５に入射させる
と同時に、同一光源から２分された所定波長の別のコヒ
ーレント光４を参照光として、散乱光３と同じ面側から
任意の角度で入射させることにより、透過型ホログラム
乾板５に第１のホログラムを記録する。 【００１３】次に、この第１のホログラムを７とし、図
４に示すように、元の透過型ホログラム乾板５の位置に
配置すると共に、散乱板２の位置に今度はフォトポリマ
ーのような反射型ホログラム乾板（リップマンホログラ
ム乾板）１０を配置し、ホログラム７にその記録の際の
参照光４と反対側に進む同じ波長の再生照明光６を照射
して、ホログラム７からの回折光８を物体光として反射
型ホログラム乾板１０に入射させると共に、反射型ホロ
グラム乾板１０の反対側から、後で使用するプロジェク
ターの射出瞳の中心の位置１１に収束する光であって再
生照明光６と同じ光源から分けられた光９を参照光とし
て入射させることにより、反射型ホログラム乾板１０に
第２のホログラムを記録する。 【００１４】この第２のホログラムは、位置１１に射出
瞳を配置したプロジェクターからの投影光を上記のアイ
ボックス内、すなわち、図４の第１のホログラム７の範
囲内にのみ散乱光として反射させる機能を有するホログ
ラムとなっている。この第２のホログラムを原版とし、
その面上に別の反射型ホログラム乾板を密着させるか若
干ギャップをおいて重ね合わせ、原版側からコヒーレン
ト光を入射させ、原版からの回折光と直進透過光とを反
射型ホログラム乾板中で干渉させて、同じ機能を有する
ホログラムスクリーンとして複製することができる。こ
の複製されたホログラムを原版として再度複製したもの
を用いてもよい。 【００１５】また、所定のアイボックス内に散乱するホ
ログラムスクリーンのこのような作製方法の他に、ホロ
グラムスクリーンの設定位置に配置した反射型ホログラ
ム乾板の背面から、アイボックスの中心位置へ向かう収
束光を散乱板を介して散乱光として入射させると共に、
後で使用するプロジェクターの射出瞳の中心の位置（図
４の位置１１に相当）から発散する発散光を入射させる
ことにより、上記と同様のホログラムを作製することが
できる。この場合は、アイボックスの大きさは、記録に
用いられる散乱板の散乱度合いにより制御できる。この
場合も、このホログラムを原版として同様の複製によ
り、同じ機能を有するホログラムスクリーンを得ること
ができる。この複製されたホログラムを原版として再度
複製したものを用いてもよい。 【００１６】なお、以上は単波長における記録によりホ
ログラムスクリーンを作製する場合であるが、第１のホ
ログラム及び第２のホログラムを記録する際、１層又は
２ないし３層のホログラム乾板に異なる波長で多重記録
することにより、フルカラー表示用のホログラムスクリ
ーンも容易に作製することができる。 【００１７】ところで、上記のような第２のホログラム
からなるスクリーンは、プロジェクターからの投影光を
スクリーンの斜め前方から照射しても、正面での観察を
障害なしに行うことができる特性を有しているにも係わ
らず、投影光以外の不要光による表示画像のコントラス
ト低下があり、また、輝度も低い。その理由は、リップ
マンホログラムは、所定の波長以外の光に対しては、反
射回折せず、ほぼ透明体と同様となるので、ホログラム
の背後からの不要光が透過して観察域に同時に入射する
こと、及び、ホログラム表面、裏面での不要反射のため
であることを見出した。 【００１８】そこで、本発明においては、上記のように
して作製されたホログラムスクリーンのプロジェクター
照射側の面を反射防止処理又はノングレア処理すること
により、プロジェクター投影光及び外光のスクリーン表
面での反射を抑え、表示画像におけるノイズの低減を図
る。また、反射防止処理又はノングレア処理により不要
な反射の低減による輝度向上に繋がる。さらに、ホログ
ラム層の裏面に黒色の吸収層を設けることにより、表示
画像のコントラスト向上と裏面での不要反射の防止がで
きる。ここで、反射防止機能とノングレア機能について
簡単に説明する。 【００１９】ここで、ノングレア機能とは、ディスプレ
イ等の表面に形成された微細な凹凸により、外光のこの
表面での反射が拡散反応となり、使用環境の蛍光灯等が
画面へ映り込むことが減少する現象を言う。このような
微細な凹凸を形成する方法としては、賦型等により表面
に微細な凹凸を有する層を形成するか、プラスチックビ
ーズ等のマット材をバインダー樹脂に添加してなるノン
グレア性塗料を塗布して塗膜を形成するか、あるいは、
これらを併用することによって行うことができる。 【００２０】また、反射防止機能は、外光の反射エネル
ギーを干渉作用によって低下させる機能で、外光の映り
込みが若干低減され、入射光の透過光量が増大するため
（すなわち、反射が低減されるため）、解像度、コント
ラストが高まる現象を言う。通常、この反射防止機能を
有するものは、反射防止膜あるいは反射防止板としてよ
く知られている。一般に、反射防止板（反射防止膜）
は、プラスチックやガラス等の基板表面上に真空蒸着法
等により所望の屈折率を有する単層あるいは積層薄膜か
らなる反射防止層を形成して構成される。例えば、上記
基板上に単層として反射防止層を形成する場合には、Ｍ
ｇＦ2 やＳｉＯ2 等の低屈折率材料の薄膜を、この屈折
率ｎとの関係において、光学的膜厚ｄを、ｎｄ＝λ／４
（ただし、λは設計波長で、５００〜５８０ｎｍ）と設
定して、単層反射防止層を形成する。また、２層膜とし
て形成する場合には、上記基板上に、まずＴｉＯ2 やＺ
ｒＯ2 あるいはＩｎ2 Ｏ3 等の高屈折率材料の薄膜を、
この屈折率ｎ1 との関係において、光学的膜厚ｄ1 を、
ｎ1 ｄ1 ＝λ／２（ただし、λは設計波長で、５００〜
５８０ｎｍ）と設定して形成し、次にこの高屈折率膜上
に前記単層の場合と同様の低屈折率薄膜を積層させるこ
とにより、２層膜の形成が行われる。なお、３層膜以上
の場合でも、まず基板側に屈折率の高い薄膜を形成し、
順次中屈折率層、例えばＡｌ2 Ｏ3 やＭｇＯ、Ｙ2 Ｏ3
等の薄膜を形成後、上記低屈折率薄膜を積層することが
行われる。つまり、上記何れの場合でも、最上層は低屈
折率薄膜を形成することによって反射防止板が構成され
る。 【００２１】なお、本発明においては、ノングレア機能
と反射防止機能を同時に備えたものも使用可能で、表面
反射が低反射となると同時に、透過率が際立って上昇
し、映像が明るくなり、コントラストが上がり、視認性
が良くなる特徴を有する。 【００２２】すなわち、図１において、本発明によるプ
ロジェクタースクリーン２０は、中間層として本体のホ
ログラムスクリーン層２１を備えている。このホログラ
ムスクリーン層２１は、上記のような作製方法で作製さ
れ、投影光を所定のアイボックス内にのみ散乱反射させ
るリップマンホログラムである。そして、その一方の面
には、接着層２４を介して反射防止層又はノングレア層
２２が積層されており、他方の面には、接着層２４を介
して黒色吸収層２３が積層されて構成されている。した
がって、図２に示すように、プロジェクタースクリーン
２０の斜め前方に位置するプロジェクター２７からの投
影光２５は、プロジェクタースクリーン２０の表面でも
裏面でも反射されず、ホログラムスクリーン層２１で回
折され、所定のアイボックスＥＢ内の方向へ進む散乱光
２６のみとなる。また、正面側から入射する投影光以外
の外光は、反射防止層又はノングレア層２２によりスク
リーン表面では反射されずにその中に入り、ホログラム
スクリーン２１で回折されずに黒色吸収層２３に達する
が、そこで吸収されて不要な反射を起こさず、輝度を向
上させ、表示画像のコントラストを向上させる。また、
ホログラムスクリーン２１の裏面側から入射する外光
は、黒色吸収層２３で遮られ、輝度、コントラストを低
下させる原因にはならない。 【００２３】このような構成のホログラムスクリーン２
１は、設定された方向からのプロジェクター２７の投影
光２５のみを設定された観察方向ＥＢに回折し、その範
囲にある観察者の眼Ｅには従来のスクリーンよりも明る
く鮮明な表示像を与えることができる。なお、プロジェ
クター２７として通常の液晶プロジェクター、スライド
プロジェクターを使用した場合でも、スクリーン２０の
法線より４０°までの斜め方向からの投影ならば、スク
リーン２０上にボケのない鮮明な像を結像させることが
できる。それよりも大きな角度からの投影では、斜めに
像を投射する場合に用いられる、スライド、液晶表示装
置等の被投影画面をその光軸に対して垂直な面から傾け
る（アオリ）、投影レンズの開口を絞って焦点深度を深
める、投影レンズとして中心軸を光軸からシフト可能な
シフトレンズを用いる等の手法又はその組み合せによ
り、ボケのない鮮明な像を結像させることができる。 【００２４】次に、１つの具体的な実施例を説明する。 ○プロジェクター装置構成 ・配置：以下の構成のスクリーンを垂直に設置し、その
下方の法線から５°の方向の６００ｍｍの距離よりプロ
ジェクターで投影。スクリーンの法線より上方２５°に
アイボックスを設定。 ・プロジェクター：シャープ（株）製ＸＶ−Ｐ３（投影
レンズ射出側に平凸レンズ（焦点距離：１０００ｍｍを
配置）。 スクリーンの法線から下方５°、その方向に６００ｍｍ
の遠方よりスクリーンに画像を投射。 ・スクリーン：４００ｍｍ×３００ｍｍの下記層構成の
スクリーン。 層構成：ＯＣＬＩ社製ＡＲフィルム（ＨＥＡ２０００）
／粘着層（日東電工（株）製ＭＣ−２０００）／下記条
件により得られた反射型散乱ホログラム（感材：Ｄｕｐ
ｏｎｔ社製ＯＭＮＩＤＥＸ７０６）／粘着層（日東電工
（株）製ＭＣ−２０００）／黒ＰＥＴ（リンテック
（株）製ＰＥＴ３８）。 ・スクリーンのホログラム回折特性：スクリーンの法線
から下方５°、その方向の６００ｍｍの距離から入射す
る４６１ｎｍ、５４５ｎｍ、６２８．６ｎｍの３波長の
光をホログラムの中心から法線に対して前方上２５°の
方向の２０００ｍｍの距離に設定されたアイボックス
（中心から左右３０°、上下１０°の範囲）内に散乱反
射する。 【００２５】○第１のホログラムの記録光学条件 ・記録波長：４７６．５ｎｍ（Ａｒレーザ）、５６１ｎ
ｍ（Ｄｙｅレーザ）、６４７．１ｎｍ（Ｋｒレーザ）。
各波長を各々計３枚のホログラムに記録。 ・使用感材：ＡＧＦＡ社製８Ｅ７５（６４７．１ｎ
ｍ）。 ＡＧＦＡ社製８Ｅ５６（４７６．５ｎｍ、５６１ｎ
ｍ）。 ・散乱板：６００番の砂で表面研磨したガラス。 ・記録光学配置： 散乱板の位置：乾板法線に対して上方に１９．６°の方
向の距離２０００ｍｍの位置に乾板に平行に設置し、背
面から法線に対して１９．６°の方向（乾板に向かう方
向）に照明。 参照光：物体光と同じ側から乾板法線に対して下方から
４５°の角度で入射の平行光。 ・露光量：３００μＪ（６４７．１ｎｍ） １５０μＪ（４７６．５ｎｍ、５６１ｎｍ）。 ・現像処理：ＣＷ−Ｃ２使用。 ・漂白処理：ＰＢ−Ｑ２使用。 【００２６】○第２のホログラムの記録光学条件 ・記録波長：４７６．５ｎｍ（Ａｒレーザ）、５６１ｎ
ｍ（Ｄｙｅレーザ）、６４７．１ｎｍ（Ｋｒレーザ）。
１枚の感材に４７６．５ｎｍ、５６１ｎｍの２色、別の
１枚に６４７．１ｎｍの１色を記録。 ・使用感材：Ｄｕｐｏｎｔ社製ＯＭＮＩＤＥＸ７０６。 ・記録光学配置： 乾板：第１のホログラム法線に対して上方に１９．６°
の方向の距離２０００ｍｍの位置に第１のホログラムに
平行に設置し、第１のホログラム記録時の参照光と反対
に進む平行光で第１のホログラムを照明して物体光を再
生。 参照光：物体光と反対側から乾板法線に対して下方から
０．７°の角度で入射し、乾板からその方向に延長した
６００ｍｍの点に収束する収斂光。 ・露光量：４７６．５ｎｍ １５ｍＪ／ｃｍ2 ５６１ｎｍ １５ｍＪ／ｃｍ2 ６４７．１ｎｍ ３０ｍＪ／ｃｍ2 。 ・後処理：１２０℃で２時間加熱。 【００２７】以上において、記録と再生で角度、波長が
異なるのは、記録時に使用可能な波長と再生時に一般的
なＲＧＢの波長が異なることと、第２のホログラムが収
縮（２％）するので、アングルチューニング記録を行っ
たためである。以上の条件で作製した本発明の１実施例
のプロジェクタースクリーンによると、通常の照明下で
も投影された画像は明るく鮮明なものであった。 【００２８】以上、本発明のホログラムを用いたプロジ
ェクタースクリーンを実施例に基づいて説明してきた
が、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可
能である。例えば、反射防止層又はノングレア層２２、
あるいは、黒色吸収層２３の一方のみを用いても十分な
効果が得られる。 【００２９】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホログラムを用いたプロジェクタースクリーンによる
と、斜め前方に配置されたプロジェクターからの投影光
をその前方の所定のアイボックス内へ散乱回折光として
回折するホログラム層の投影光入射側に、反射防止又は
ノングレア機能を有する層が、その投影光入射側とは反
対側に、黒色もしくはそれに相当する色の光吸収層が設
けられているので、投影光は所定のアイボックス内の方
向へ進む散乱光のみとなり、正面での観察を障害なしに
行うことができ、また、明るくコントラストの高い投影
像が観察可能になる。また、前方からの外光は、反射防
止又はノングレア機能を有する層によりスクリーン表面
では反射されずにその中に入り、光吸収層で吸収されて
不要な反射を起こさず、輝度を向上させ、表示画像のコ
ントラストを向上させる。また、裏面側から入射する外
光は、光吸収層で遮られ、輝度、コントラストを低下さ
せる原因にはならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるホログラムを用いたプロジェクタ
ースクリーンの１実施例の断面図である。 【図２】図１のスクリーンにプロジェクターから表示像
を投影している様子を示す図である。 【図３】ホログラムスクリーン作製のための中間ホログ
ラムを記録するための光学配置を示す図である。 【図４】中間ホログラムを用いてホログラムスクリーン
を記録するための光学配置を示す図である。 【符号の説明】 １…照明光 ２…散乱板 ３…散乱光（物体光） ４…参照光 ５…透過型ホログラム乾板 ６…再生照明光 ７…第１のホログラム ８…回折光（物体光） ９…参照光（収束光） １０…反射型ホログラム乾板（リップマンホログラム乾
板） １１…プロジェクターの射出瞳の中心の位置 ２０…プロジェクタースクリーン ２１…ホログラムスクリーン層 ２２…反射防止層又はノングレア層 ２３…黒色吸収層 ２４…接着層 ２５…投影光 ２６…散乱光 ２７…プロジェクター ＥＢ…アイボックス Ｅ…眼
ースクリーンの１実施例の断面図である。 【図２】図１のスクリーンにプロジェクターから表示像
を投影している様子を示す図である。 【図３】ホログラムスクリーン作製のための中間ホログ
ラムを記録するための光学配置を示す図である。 【図４】中間ホログラムを用いてホログラムスクリーン
を記録するための光学配置を示す図である。 【符号の説明】 １…照明光 ２…散乱板 ３…散乱光（物体光） ４…参照光 ５…透過型ホログラム乾板 ６…再生照明光 ７…第１のホログラム ８…回折光（物体光） ９…参照光（収束光） １０…反射型ホログラム乾板（リップマンホログラム乾
板） １１…プロジェクターの射出瞳の中心の位置 ２０…プロジェクタースクリーン ２１…ホログラムスクリーン層 ２２…反射防止層又はノングレア層 ２３…黒色吸収層 ２４…接着層 ２５…投影光 ２６…散乱光 ２７…プロジェクター ＥＢ…アイボックス Ｅ…眼
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 プロジェクターによって投影結像された
光を反対方向へ散乱反射光として向けるプロジェクター
スクリーンにおいて、前記スクリーンの法線に対して斜
め前方に配置されたプロジェクターからの投影光をその
前方の所定のアイボックス内へ散乱回折光として回折す
る１色もしくは多色記録のホログラム層と、その投影光
入射側とは反対側に設けられた黒色もしくはそれに相当
する色の光吸収層とを有することを特徴とするホログラ
ムを用いたプロジェクタースクリーン。 【請求項２】 前記ホログラム層の投影光入射側に、反
射防止又はノングレア機能の少なくとも何れか一方の機
能を有する層を設けたことを特徴とする請求項１記載の
ホログラムを用いたプロジェクタースクリーン。 【請求項３】 プロジェクターによって投影結像された
光を反対方向へ散乱反射光として向けるプロジェクター
スクリーンにおいて、前記スクリーンの法線に対して斜
め前方に配置されたプロジェクターからの投影光をその
前方の所定のアイボックス内へ散乱回折光として回折す
る１色もしくは多色記録のホログラム層と、その投影光
入射側に設けられた反射防止又はノングレア機能の少な
くとも何れか一方の機能を有する層とを有することを特
徴とするホログラムを用いたプロジェクタースクリー
ン。 【請求項５】 前記ホログラム層はリップマンタイプの
ホログラムからなることを特徴とする請求項１から４の
何れか１項記載のホログラムを用いたプロジェクタース
クリーン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7181701A JPH0934015A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | ホログラムを用いたプロジェクタースクリーン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7181701A JPH0934015A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | ホログラムを用いたプロジェクタースクリーン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0934015A true JPH0934015A (ja) | 1997-02-07 |
Family
ID=16105353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7181701A Pending JPH0934015A (ja) | 1995-07-18 | 1995-07-18 | ホログラムを用いたプロジェクタースクリーン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0934015A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10246802A (ja) * | 1997-03-05 | 1998-09-14 | Sumitomo Chem Co Ltd | 低反射樹脂基材 |
| JP2002148717A (ja) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型ホログラムスクリーン及びそれを用いた投影表示装置 |
| EP1546802A1 (de) * | 2002-09-30 | 2005-06-29 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Kontrasterhöhende bildwand |
| US6961175B2 (en) | 2001-12-13 | 2005-11-01 | Sony Corporation | Screen, its manufacturing method and image display system |
| JPWO2004049059A1 (ja) * | 2002-11-26 | 2006-03-23 | 三菱電機株式会社 | 透過型スクリーンおよび投写型表示装置 |
| US7244532B2 (en) * | 2002-10-07 | 2007-07-17 | Tdk Corporation | Holographic recording medium |
-
1995
- 1995-07-18 JP JP7181701A patent/JPH0934015A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10246802A (ja) * | 1997-03-05 | 1998-09-14 | Sumitomo Chem Co Ltd | 低反射樹脂基材 |
| JP2002148717A (ja) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型ホログラムスクリーン及びそれを用いた投影表示装置 |
| US6961175B2 (en) | 2001-12-13 | 2005-11-01 | Sony Corporation | Screen, its manufacturing method and image display system |
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| US7242523B2 (en) | 2001-12-13 | 2007-07-10 | Sony Corporation | Screen, its manufacturing method and image display system |
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