JPS62229122A - 投映用スクリ−ン - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 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。

（従来の技術およびその問題点） 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１〜の高い画像。

（３）　視野角の広い画像、。

従来の投映用スクリーンに関り′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、電子ビー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づ゛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。

切言すれば、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りればなら
ないことになる。

一方、「（２）コントラスト 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１−とは画像の白レベルと黒
レベルとの比に他ならない。この比が大ぎ（プれば大き
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
［」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形光照度が白レベル
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。例えばスライドブロン
１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１）所定の照度をもつ
ことになるのである。従って第８図に示りにうに、白レ
ベルはプロジェクタの性能によってはば決定されるが、
黒レベルは部屋の明るさによって変動づ−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どろ、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
明どなる原因である。

太刀魚のうろこから成る平行層をスクリーン表面に設り
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１〜ラ
ストを高めることはできない。しかも画像を明るくツる
ために視野角を狭くしており、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
な色あいどなり、根本的な解決策とはなっていない。

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、がっ、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。例えば米国スリーエム社が開発
したライトコントロールフィルムは、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ールフィルムはもともとＬＥＤＳＣ
ＲＴディスプレイ等の画面上に付してコン１〜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
１〜１］−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。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【コールフィルムを貼付した場合、非常
にコス１−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ールフィルムは表面反則が生
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。

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。

そこで本発明は、明るい環境でも鮮明な画像を得ること
ができ、しかも比較的低コストで実現しうる投映用スク
リーンを提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は投映用スクリーンにおいて、投映装置からの投
映光を拡散する拡散面を覆うように、表面に多数の微小
面が形成された透明板を設り、この微小面のうち投映像
を観測する位置へ向かう拡散光の光路と交わらない微小
面上に無反射表面を有する不透明層を形成し、上記問題
点を解決したものである。

（作　用） 上述のような構成にすれば、外部からの光は無反射表面
を有する不透明層によって遮蔽され、拡散面まで到達し
ないことになる。即ち、不透明層が形成された透明板は
ルーバーとしての働きをし、投映装置からの投映光と、
この投映光に基づく拡散面からの拡散光のみを透過させ
る働きをする。

このように外部からの光を遮蔽することは、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。

（実施例） 以下本発明を図示する実施例に基づいて詳述する。第１
図（ａ）〜（ｆ）は本発明に係る投映用スクリーンに用
いる透明板の種々の実施例を示す図である。なお図では
この透明板の一部分だ（プが示されている。透明板１は
例えばアクリル樹脂等で立体成形し、表面に複数の微小
面を形成するようにする。この複数の微小面の一部には
、無反則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Ｃ容易に実施できる。粗面処理で透明板
１側−し表面が荒らされているため、形成された不透明
層２は、両面ともに無反則面となる。

後述するｊ：うにこの透明板１は投映装置からの投映光
を拡散する拡散面を覆うＪ：うに配設される。

第１図に示す実施例では、不透明層２はすべてこの拡散
面に対して垂直をなすように配設される。

なお、本発明は不透明層２を拡散面に対して垂直にする
ものに限定されるわけではない。第１図（ａ）、（ｃ）
、（ｆ）は透明板１の一方の側にのみ微小面を形成した
例であり、第１図（ｂ）。

（ｄ）、（ｅ）は両側に微小面を形成した例である。第
１図（ａ＞、（ｂ）、（ｆ）は、不透明層２が形成され
ていない微小面３が、拡散面に対して傾斜角をなすよう
に形成された例であり、第１図（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）
は、不透明層２が形成されていない微小面３が、拡散面
に対して平行になるように形成された例である。両側に
微小面が形成された第１図（ｂ）、（ｄ）、（ｅ）では
、両側の対応する微小面３が平行となっている。

第２図（ａ）〜（ｆ）は第１図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例の側面図である。第
２図（ａ）に示ず実施例は、第１図（ａ）に示す透明板
１を用い、この透明板１の一方の側に拡散面４を形成し
た例である。図の一点鎖線で示すように、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射出し
、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、はと／υ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。

また、このスクリーンのもう１つの特徴は、微小面３が
拡散面４に対して所定の傾斜角をなしている点である。

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。こ
の反射光が観測位置へ進むと、投映像が非常に見にくく
なる。ところが微小面３を傾斜させておくことにより、
この反射光を観測位置以外の方向に導くことができ、反
射光の影響を避けることができる。なお、不透明層２は
、例えば０．２ｓ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。

第２図（ｂ）に示寸実施例は、第１図（ａ＞に示す透明
板１と第１図（Ｃ）に示す透明板１（本図では１′と表
わす）とを二層に配した例である。

拡散面４は透明板１′の背面に形成されている。

透明板１の微小面３は拡散面４に対して傾斜しているｌ
ｊめ、前述のように表面反射の影響を防ぐことができる
。このように透明板を二層に配することにより、外部の
光の遮蔽特性をにり向上させることができる。投映装置
からの投映光は一点鎖線に示すにうに不透明板２ににつ
て妨げられることはない。

第２図（Ｃ）に示す実施例は両側に微小面が形成された
透明板１ど表面に拡散面４が形成されている拡散板５と
を設けた例、同図（ｄ）に示づ実施例は、拡散板５自身
に凹凸を設けた例、同図（ｅ）、（ｆ）は、透明板１の
両側に設りられた微小面３がともに傾斜角を有り−る例
である。

以上いくつかの例は、本発明のほんの一例にすぎず、こ
の仙種々の組合せが可能である。また、透明板を二層以
上設りる場合、微小面の形成ピッチをそれぞれ変えても
かまわないし、対向づ−る微小面を互いに平行にする必
要も４ｒい。

第２図に示した種々の実施例は反ｑ１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、
第３図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を防ぎ、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（プ、
この箱内に投映装置を収納して用いることが多いが、第
３図に示づ“ようないわゆるオーブ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。第４図（ａ）は拡散面４の後方（図の右方）
に透明板１を問いく後方からの外光を遮蔽した例を示す
。なお拡散面４の前方（図の左方）に設けるべぎ透明板
は、図では省略しである。

第４図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は更に光学系を組合せｌ
〔一実施例を示す側面図である。このにうな光学系を配
することによって、拡散面４上の投映像が部分的に欠け
るいわゆる「ケラレ」を防ぐことができる。第５図（ａ
）はこのいわゆる「ケラレ」の現象を示す説明図である
。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
されない図のハツチングを施した部分だけとなる。切言
寸れば拡散面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。第５図（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１プに絞られてしまい実用的ではない。そこで第
５図（Ｃ）に示すにうに、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（）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’ＣＪ′３にプば、図のハツチング
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（プても像の「ケラレ」は生じない
。

光学系８としては例えばレンｊイキュラーレンズ、マイ
クロレンズ等を用いればよい。第４図（ｂ）は拡散面４
が形成された透明板１の後方にレンズ系８を設りた例で
ある。スクリーン後方に箱が設けられているタイプの透
過型スクリーンでは、拡散面４の後方について外光の遮
蔽を行う必要がないため、第４図（Ｃ）に示ηにうに拡
散板５のすぐ後方に光学系８を設りたり、第４図（ｄ）
に示すように光学系８自体に拡散面４を形成したリする
こともできる。

第６図（ａ）、（ｂ）は反射型スクリーンについて光学
系８を組合せた例である。第６図（ａ）は透明板１の前
方に光学系８を置いた例であり、同図（ｂ）は２枚の透
明板１，１′の間に光学系８を置いた例である。投映装
置からの投映光およびその拡散光は図の一点鎖線に示す
ような光路をたどり、像の「ケラレ」を防ぐことができ
る。

上述の種々の実施例では、複数の不透明層２が互いに平
行をなして形成されていたが、不透明層２は投映像の観
測を妨げずに外光を遮蔽するような位置であれば、どの
にうな配置を行ってもかまわない。第７図（ａ）〜（ｄ
）に拡散面上にお【ノる不透明層のいくつかの配置例を
示す。第７図（ａ）は不透明層を格子状に配した例で、
拡散面４を鉛直面内に置いたときに、不透明層は水平面
および鉛直面を形成することになる。第７図（ｂ）は視
野角を広げるため鉛直面のかわりに所定点を中心とした
放射状面上に配した例であり、同図（Ｃ）は拡散面に垂
直な所定の直線を中心軸とした同心円筒面上に配した例
であり、同図（ｄ）は同図（ｂ）、（Ｃ）を組合ねｌた
ものである。この他、視野角に応じて所定点を複数個設
け、これらの複数の所定点を中心として敢（ト）状に配
してもよい。また、視野角に応じて拡散面を部分部分で
所定方向に傾りるように配してもよい。このように不透
明層および拡散面の配置は無限に考えられるが、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（プ上部からの外光を効果的に遮
蔽でさるような配置を採るのが望ましい。

以上様々の実施例を掲げたが、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
ことかでき、コントラス１〜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ｊ：って
製造ぐきるため、非常に低コス１−で実現できる。

（３）　透明板の前面の微小面を拡散面に対して傾斜さ
せることにより、表面反射の影響を除くことができる。

（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。

（発明の効果） 以上のとおり本発明によれば、投映用スクリーンにおい
て、拡散面上に透明板を置き、この透明板に不透明層を
形成して外光のみを遮光するようにしたため、明るい環
境でも鮮明な画像を得ることができ、しかも製造コスト
を比較的低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスクリーンに用いる透明板の一例
を示す部分斜視図、第２図は本発明に係る反射型スクリ
ーンの一実施例の部分側面図、第３図は一般的な透過型
スクリーンの説明図、第４図は本発明に係る透過型スク
リーンの一実施例の部分側面図、第５図はいわゆる像の
「ケラレ」現象の説明図、第６図は本発明に係る反射型
スクリーンのまた別な一実施例の部分側面図、第７図は
本発明に係るスクリーンにお（プる不透明層の配置の一
例を示す図、第８図はコン１〜ラス１〜と周囲の明るさ
との関係を示す説明図である。 １．１′・・・透明板、２，２′・・・不透明層、３゜
３′・・・不透明層が形成されていない微小面、４・・
・拡散面、５・・・拡散板、６・・・投映装置、７・・
・観測点、８・・・光学系。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 （Ｇ）　　　　　　　　　　　（ｂ） （ｃ）　　　　　　　　　　　（ｄ） （ｅ）　　　　　　　　　　　（ｆ） （ａ）　　　　　　　　　　　　　（ｂ）（ｃ）　　　
　　　　　　　　　　（ｄ）第１図 ぐ （ｅ）（ｆ） 第２図 ＼「 区 寸 ば 手続補正書 昭和６１年４月メθ日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、投映装置からの投映光を拡散する拡散面と、前記拡
   散面を覆うように設けられ、表面に多数の微小面が形成
   された少なくとも１枚の透明板と、を備え、前記微小面
   のうち投映像を観測する位置へ向かう拡散光の光路と交
   わらない微小面上の少なくとも一部に無反射表面を有す
   る不透明層を形成したことを特徴とする投映用スクリー
   ン。 ２、不透明層が形成された微小面が、拡散面に対してほ
   ぼ垂直をなす微小面であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の投映用スクリーン。 ３、不透明層が形成されていない微小面が、拡散面に対
   して傾斜角をなす微小面であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の投映用スクリーン。 ４、不透明層が形成されていない微小面が、拡散面に対
   して平行であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の投映用スクリーン。 ５、透明板の一方の側にのみ微小面が形成され、他方の
   側には拡散面が形成されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の投映用ス
   クリーン。 ６、透明板の両側に微小面が形成され、両側の不透明層
   が形成されていない対応する微小面が互いに平行である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項のい
   ずれかに記載の投映用スクリーン。 ７、複数の透明板が互いに層状に配されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに
   記載の投映用スクリーン。 ８、複数の透明板のうち、投映像を観測する位置に最も
   近い透明板の前記観測する位置に面した側における不透
   明層が形成されていない微小面が、拡散面に対して傾斜
   角をなす微小面であることを特徴とする特許請求の範囲
   第７項記載の投映用スクリーン。 ９、拡散面に入射する投映光および／または前記拡散面
   から射出する拡散光の光路上に光学系を配し、前記光路
   と不透明層を形成した微小面とが交わらないようにした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第８項のい
   ずれかに記載の投映用スクリーン。 １０、拡散面が投映光を反射拡散する拡散面であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第９項のいずれ
   かに記載の投映用スクリーン。 １１、拡散面が投映光を透過拡散する拡散面であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第９項のいずれ
   かに記載の投映用スクリーン。 １２、拡散面が鉛直面となるように置いたときに、不透
   明層が形成された複数の微小面のうちの一部または全部
   が水平面を形成することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第１１項のいずれかに記載の投映用スクリーン
   。 １３、拡散面が鉛直面となるように置いたときに、不透
   明層が形成された複数の微小面のうちの一部または全部
   が鉛直面を形成することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項乃至第１２項のいずれかに記載の投映用スクリーン
   。 １４、拡散面が鉛直面となるように置いたときに、不透
   明層が形成された複数の微小面のうちの一部または全部
   が所定点を中心とした放射状面を形成することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項乃至第１３項のいずれかに記
   載の投映用スクリーン。 １５、拡散面が鉛直面となるように置いたときに、不透
   明層が形成された複数の微小面のうちの一部または全部
   が所定点を通り前記拡散面に垂直な直線を中心軸とした
   同心円筒面を形成することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第１４項のいずれかに記載の投映用スクリー
   ン。 １６、透明板がアクリル樹脂から成ることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項乃至第１５項のいずれかに記載の
   投映用スクリーン。 １７、不透明層がつや消しの黒色塗料から成ることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１６項のいずれか
   に記載の投映用スクリーン。 １８、不透明層の表面が梨地状の粗面から成ることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１７項のいずれか
   に記載の投映用スクリーン。