JPS58216235A - 透過型投影スクリ−ン - Google Patents

透過型投影スクリ−ン

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Publication number
JPS58216235A
JPS58216235A JP57099692A JP9969282A JPS58216235A JP S58216235 A JPS58216235 A JP S58216235A JP 57099692 A JP57099692 A JP 57099692A JP 9969282 A JP9969282 A JP 9969282A JP S58216235 A JPS58216235 A JP S58216235A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
lens
convex
lens surface
lenses
Prior art date
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Pending
Application number
JP57099692A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Honda
誠 本田
Akira Izawa
伊沢 晃
Yutaro Moriguchi
森口 勇太郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
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Priority to DK259283A priority patent/DK162413C/da
Priority to US06/502,463 priority patent/US4490010A/en
Priority to CA000430147A priority patent/CA1240866A/en
Publication of JPS58216235A publication Critical patent/JPS58216235A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54Accessories
    • G03B21/56Projection screens
    • G03B21/60Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62Translucent screens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は単独で使用してテレビジョン等の投影装置を用
いて投影したときに得られる画像の輝反が均一であり、
かつ、高く、高コントラストが得られ、色バランスがす
ぐれると共(二、大量生産に適した透過型投影スクリー
ンに関するものである。
従来、裏面より投影して観察する透過型投影スクリーン
は知られており、種々の構成のものが提案されている。
特に近年、カラーテレビジョンのごとく赤、緑、青の三
原色のごとき異なる色の画像を画面上で合成する方式に
用いる透過型投影スクリーンとしては、カラ−スライド
投影装置1iJP映画の投影装置のごとき多色画像そ゛
のものを投影する装置に用いるスクリーンとは異なり、
種々の問題点が未解決である。
まず、異なる複数の色の画像を画面上で合成する方式に
おいては各色の投影される光の出射位置は少しずつずれ
ているため、例えば、従来、しばしば用いられる片面レ
ンチキュラーレンズのレンズ面に投影すると、レンズの
中心部分でははゾ色調のバランスがとれるが、レンズの
周辺部(二行くに従い、各色の光の出射強度分布が異な
ってくるために色調のバランスが崩れて好ましくない等
、色バランス上の問題がある。
又、特(=カラーテレビジョンの投影装置を用いる投影
方式においては、カラースライドや映画の投影方式(=
おける如く冷却の問題を克服すれば輝度の向上が図れる
方式とは異なり、陰極線で螢光物質を発色させる方式の
ために通常のテレビジョンの画面ではかなり明るく感じ
られるとは言え輝度のと寿命とを同時に向上を図ること
がむずかしく、従ってカラーテレビジョンの投影装置か
ら出射される光を出来るだけ効率よく観察者の位置I:
集めなければならない。
更(二叉、裏面より投影して観察する透過型投影方式は
観察者が投影光を遮ることがないので比較的狭い室内で
も自由(二装置を配藏して使用できる利点があり、しば
しば明るい室内で使用前面(:ある人物や物がスクリー
ン面5:吠って投影画像のコントラストを低下させ、視
認性を損なうものである。
加えて、従来、フレネルレンズとレンチキュラーレンズ
の組み合わせや、レンチキュラーレンズどうしの組み合
わせ&:よるスクリーンが提案されているものの、2枚
以上のレンズを使用すると拡散面が多くなるため解像性
が低下する欠点があり、父、2枚のレンズを貼り合わせ
たり、固定したりする煩雑さがある。
本発明は上記した従来技術の欠点に鑑みてなされたもの
であって、即ち本発明は一部の面に複数の凸レンズが配
列された第1のレンズ面が形成されており、他方の面に
は前記第1のレンズ面の各凸レンズとはゾ光軸が一致す
る凸レンズが複数配列された第2のレンズ面が形成され
ていると共に前記第1のレンズ面の凸レンズの非集光部
には第2のレンズ面よりも突出した凸状部に遮光層が設
けられていることを特徴とする透過型投影スクリーンを
その要旨とするものである。
第1図は本発明の透過型投影スクリーンの概略を示すた
めの斜視図である。第1図中層面には複数の凸レンズが
配列されて第1のレンズ面を形成している。又、第1図
中表面には複数の凸レンズが第1のレンズ面の凸レンズ
とその光軸4がはシ一致するように配列されて第2のレ
ンズ面を形成すると共(二、第2のレンズ面よりも前面
に突出した凸状部に遮光層が設けられており、凸状部お
よび遮光層は第1のレンズ面の凸レンズの非集光部に設
けられている。
第2図は第1図の透過型投影スクリーンの断面の一部を
拡大した図であり、第2図は光軸な含む水平断面図であ
るが、光軸な含み透過型スクリーンの表裏に到る垂直面
で切断した状態の一例を示す垂直断面図を兼ねる。第2
図シニおいて凸レンズ2の形状は円若しくはだ円の一部
、放物線、若しくはその他であり、凸レンズ5の形状に
ついても同様である。凸レンズ乙の焦点は凸レンズ2の
表面とはシ一致することが望ましく、このようにすると
凸レンズ2の同一箇所(=異なる入射角で入射した光・
・・・・・例えば6管式のカラーテレビジョン投影装置
では三原色の画像が別々の位置から発せられるためにこ
のようなことが起こる・・・はレンズ6から出射する時
に各色光の中心が平行(=揃う利点がある。更1:凸レ
ンズ2の焦点はレンズ6の表面にはり一致するか、或い
は若干凸レンズ3の前面、即ち遮光層5と同一レベルの
付近にあることが望ましく、このようにすると出射光は
一旦集光するので遮光1−を巾広く設けることが出来、
遮光層を設けるために生じる効果、即ち迷光のカットと
外光の反射の防止が最大限(=発揮される。
なお、本発明の透過型投影スクリーンを用いたときの出
射光の水平方向の拡がり(しばしば画角とも呼ばれる)
は第2図に表われる凸レンズ2及び3の形状及び材料の
屈折率、並び(二連光層5の中及び凸状部の高さく二よ
って決定される。
以上の説明は本発明の透過型投影スクリーンの垂直断面
形状についても当てはまるものである。ただし、垂直断
面形状C二ついては′!J3図に示すように凸レンズ2
又は3の形状が第2図に示す形状よりも曲率半径の大き
いものであってもよく、その形状としては円若しくはだ
円の一部、放物線又はその他の形状のいずれでもよい。
このように曲率半径を大きくするときは垂直断面におけ
る凸レンズ6の焦点は凸レンズ2よりも外側(二なり、
従って同一箇所C:異なる入射角で入射した光を出射側
で平行にする効果は薄れるが、特にカラーテレビジョン
の投影に用いる場合であって、三原色の投影機が水平に
並んでいる水平三管式の場合には垂直方向の色むらは水
平方向(二くらべれば出にくいため実質上の支障はない
。又、凸レンズ2の焦点は凸レンズ3や遮光層5の外側
になっても、一般1:出射光の垂直方向の拡がりは水平
方向の拡がりに比して小さくてよい・・・例えば垂直方
向(二ついて言えば人の目の高さはせいせい立って居る
ときと坐っているときぐらいがカバーされればよいが水
平方向については極端な場合には面構から見ることも考
えられる・・・ので垂直方向の画角が狭くなっても実質
上支障はなく、若干遮光層の巾を狭くすることにより、
輝度の低下も回避しうる。
むしろ、垂直断面の凸レンズ2又は凸レンズ6の曲率半
径を水平断面のそれにくらべて大きくとることにより、
後述する如く、製造用金型の製作が容易じなる利点があ
る。
遮光層5は裏面の凸レンズ側から投影され入射した光の
うち正規でない屈折・反射等で生じた迷光をカットし、
かつ表面側に入射した室内光等の外光の反射を防止する
目的で設けられる。
遮光層5は第1図、第2図及び第3図においては凸レン
ズの表面よりも更C二突出した凸状部の表面C二股けら
れているが、この他、凸レンズとはゾ同一レベルか、或
いは凸レンズよりもくぼんだ凹状部(=設ける方式でも
よい。
以上のような本発明の透過型投影スクリーンの材料及び
製造方法について説明すると、まず、材料としてはアク
リル、塩化ビニル、ポリエステル、セルロースアセテー
ト、スチロール、ポリカーボネート等の透明合成樹脂が
軽量で加工しやすく好ましいが、これら以外の、例えば
ガラスのようなものも使用しうる。このような材料I:
上記したような所定のレンズの逆型形状を有する金型な
用いてプレスする方法が大量生産向きであり、特に金型
としてロール状に形成したロール金型を用いることが好
ましい。回転凸レンズを有する表面側を賦型するロール
金型は所定の断面の刃を回転させてロール金型材の表面
を切削することにより得られるが、特に第3図を用いて
前記したよう1:、第6図に表われる凸レンズ2又は6
の断面形状を円以°外のだ円若しくはその他の形状とす
るときは切削刃を回転させつつロール金型材の側面(:
沿って移動させ若しくはロール金型材を回転させると共
に切削刃自体を所定の条件で前連及び後退させることに
より凸レンズ6の垂直断面形状をコントロールすること
ができ、又、切削刃の回転軸の角度を変化させることに
よりレンズ形状を変えることもできる。
一例として切削刃の回転軸と金型材の表面のなす角度を
直角より傾けて切削を行なって作製した金型(二より成
形されるスクリーンの作用を第4図4二例示するとスク
リーンの凸レンズ2の表面の同一箇所E入射した光線6
.7.8は図に示すように出射光線の中心は図中水平方
向よりも幾分下向きになるため、このようにするとスク
リーンの周辺部に入射した光を中心寄りに集めることが
できる。このように入射光を中心寄りに集めるためのレ
ンズ形状は、第3図の断面方向のみならず第2図の断面
方向(:利用してもよく、かつ両断面方向に併用しても
よい。更に出射光を中心寄りに集める効果はスクリーン
中心付近では殆んど不要であるが周辺部程必要性が高ま
るので前記の切削刃の回転軸の角度を調節する等して周
辺へ行くζ=従い出射光をより中心寄りに集めるよう(
ニしてもよい。或いは又、中心寄りに集めるだけではな
くスクリーンを高い位置に置いて低い位置(:光を集め
たり、低い位置(:置いて正常な位置1:光を集めるこ
ともできる。
以上のような方法(二より金型を作製した後、該金型を
用いて前記した材料(=成形を行なう。
成形は材料及び金型な加熱プレス法若しくはロールプレ
ス法にて行なうことができるが、更に材料自体の製造工
程と連続して行なうと材料の製造時の熱を有効利用でき
、再び加熱するための熱消費を少なくすることができて
好ましい。
次C二このようにして出来るスクリーンに遮光層を設け
るには公知の印刷、塗布、転写などの方法によって行な
うとよく、遮光層自体は遮光性及び光吸収性を有する組
成物、例えば公知の塗料若しくはインキ(二黒色等の顔
料及び好ましくは艶消剤を添加してなるものを用いて構
成される。特に遮光層を設ける箇所をスクリーン成形時
に表面が平らな凸部として形成しておくと、印刷、塗布
、転写のいずれC:よっても遮光層の形成が容易となっ
て好ましく、このようにするには凸レンズの逆型形状を
金型材の表面に設けた後、所定のピッチで凸レンズの逆
型形状よりも深い、底の平らな溝を切削C二より形成し
ておき、そのような金型な用いてスクリーンを成形する
とよい。
なお、本発明の透過型投影スクリーンは集光機能を有す
るためサーキュラ−フレネルレンズと組み合わせる必要
はないが、スクリーンの周辺に行くほど入射角(入射地
点C二おけるスクリーンの法線と入射光のなす角度とす
る)が太きくなるために非集光部が次第に外側にずれて
行d) き、舟モレンズの境界線の丁度反対側の位置からずれて
くる。このため、予め透過型投影スクリーンとして用い
る際の入射光の最大角度、材料の屈折率を考慮して遮光
層の好ましい位置を算出しておき、算出結果に従って遮
光層の位置をずらすとよく、例えば遮光1−を縦横の格
子状の凸状部に設けるときはこのための金型に設ける凹
状の溝の位置を金型材若しくは切削刃の送りのピッチを
、金型製作時の送りのピッチ及び凸レンズ用金型製作時
の送りのピッチと相対的シー変え、但し、スクリーンの
中心では遮光層が凸 十七レンズの境界の丁度反対側に一致するようにしてや
ればよい。
なお、上記したごとく本発明の透過型投影スクリーンの
各凸レンズ及び遮光層の配列は、遮光層が第5図体)の
ごとき単純な格子状であるものが製造が容易であるが、
第5図(B)のごとき横の線がすれたもの、図示しない
が第5図(B)のものを90°回転させた形状や更には
亀甲状であってもよい。
更に、本発明の透過型投影スクリーンの凸レンズ3の表
面を光拡散性C:すると、映像光のざら:);jや外光
の反射を157j止できる。光拡散性を付与するC:は
光拡散性粒子を添加した光拡散性塗料を塗布する、光拡
散性粒子を添加して成膜されたプラスチックフィルムを
レンズ板の成形時に熱融看する、サンドブラスト法によ
って表面を研摩する等の方法≦二よればよい。更≦二ぎ
ら:)基を防止する意味で裏面にも光拡散性を付与して
もよいが、表面のみを光拡散性にする場合(:くらべる
と若干画像のシャープさが低下する。
スクリーン自体&:光拡散材を添加することも本発明C
二連用できるけれども、この場合には画像のシャープさ
はかなり低下し、又、輝度が低下するのであまり好まし
くないが、ぎらつきや反射の防止のためには有効である
本発明は以上述べたような構成を有するので次のような
諸効果がある。
まず、本発明の透過型投影スクリーンは表裏いずれの面
にも凸レンズを有するので凸レンズ2側から投影すると
出射光の中心はいずれもスクリーンと直角の方向C二、
従って、いずれの光も平行に出射する。従ってサーキュ
ラ−フレネルレンズを組み合わせることなくスクリーン
の周辺(=到るまで輝度ムラがなく、又、互い1:ずれ
た位置から出た光であっても出射光は平行になり、出射
光の角度分布もそれに従ってほぼ等しくなるから見る位
置によりカラーバランスが崩れることがない。
次に本発明の透過型投影スクリーンを用いると、凸レン
ズ2側より入射した光線の拡散度合は水平方向(二つい
ては水平断面におけるレンズ2の形状によって、又、垂
直方向については垂直断面におけるレンズ2の形状によ
ってそれぞれ決まるので、各々のレンズ形状をコントロ
ールして作製すれば好ましい拡散角を有する透過型投影
スクリーンが作製できる。
又、本発明の透過型投影用スクリーンは入射側の面に凸
レンズを有するので、入射光をある好ましい範囲4:集
光するためにサーキュラ−フレネルレンズを用いなくて
よいから、サーキュラ−フレネルレンズの溝と遮光層の
干渉C二よつて生じるモアレが生じに<<、画像の視聴
性を高める。なお、一般にサーキュラ−フレネルレンズ
を大型化するには大きな金型な要するため実際に大型の
ものを製造することは煩雑であり、又、部分を作って接
合すると接合部の欠点が目立ちやすい。
更に又、本発明の透過型投影スクリーンは遮光j−を有
しているので迷光のカット、反射光の防止が出来て画像
のコントラスト上が向上する。
加えて、本発明の透過型投影スクリーンは材料、製造工
程自体は既に知られたものを応用し得るので生産が容易
であり、特(=ロール金型を用いると大量生産(=適す
る上、押出成形と連続して行なうことも出来る。
以上の本発明の透過型投影スクリーンは特(=カラーテ
レビジョン等の多管式の多色画像投影装置を用いる投影
方式に適するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の透過型投影スクリーンの斜視図、第2
図〜第4図はスクリーンの部分断面図、第5図は遮光層
の配列を示す正面図である。 15−

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)−万の面に複数の凸レンズが配列された第1のレ
    ンズ面が形成されており、他方の面には前記第1のレン
    ズ面の各凸レンズとほぼ光軸が一致する凸レンズが複数
    配列された第2のレンズ面が形成されていると共に前記
    第1のレンズ面の凸レンズの非集光部には第2のレンズ
    面よりも突出した凸状部に遮光層が設けられていること
    を特徴とする透過型投影スクリーン。
  2. (2)第2のレンズ面を構成する凸レンズの焦点は対応
    する第1のレンズ面の凸レンズのほぼ表面にあることを
    特徴とする上記第(1)項のスクリーン。
  3. (3)第1のレンズ面を構成する凸レンズの焦点は対応
    する第2のレンズ面の凸レンズのほぼ表面にあることを
    特徴とする上記第(2)項のスクリーン。
JP57099692A 1982-06-10 1982-06-10 透過型投影スクリ−ン Pending JPS58216235A (ja)

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US06/502,463 US4490010A (en) 1982-06-10 1983-06-09 Rear projection screen
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